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公開番号2025081489
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2025024357,2023538580
出願日2025-02-18,2022-07-27
発明の名称半導体基板、半導体デバイスの製造方法
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H01S 5/323 20060101AFI20250520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体デバイスの取り扱い(ハンドリング)のハンドリング性を向上できる半導体デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】半導体デバイスの製造方法は、主基板と、主基板よりも上方に形成されたベース半導体部と、ベース半導体部上に形成された化合物半導体部とを準備する工程と、少なくとも化合物半導体部に共振器面を形成するようにベース半導体部および化合物半導体部を分離するとともに、ベース半導体部および化合物半導体部を複数の素子部に分離する工程と、を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
主基板と、
前記主基板よりも上方に形成され、マスク部および第１方向を長手方向、第２方向を短手方向とする開口部を有するマスクパターンと、
前記開口部の上方に位置する第１部および前記第１部から前記マスク部の上方に延在する第２部を有し、窒化物半導体を含むベース半導体部と、を備え、
前記ベース半導体部は、平面視で前記第２部の端部から前記第１部側に凹んだ凹みを有する、半導体基板。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記凹みは、前記第２部の厚さ方向にわたって形成されている、請求項１に記載の半導体基板。
【請求項３】
前記ベース半導体部は、前記凹みを含む、前記第１方向に並ぶ複数の凹みを有する、請求項１に記載の半導体基板。
【請求項４】
前記凹みの外周は、前記窒化物半導体のｍ面を含む、請求項１に記載の半導体基板。
【請求項５】
前記ベース半導体部を含む、前記第２方向に並ぶ複数のベース半導体部を備える、請求項１に記載の半導体基板。
【請求項６】
前記凹みは、前記第１部に向かう方向に先細りする部分を含む、請求項１に記載の半導体基板。
【請求項７】
前記主基板は、前記窒化物半導体とは異なる格子定数を有する異種基板である、請求項１に記載の半導体基板。
【請求項８】
前記ベース半導体部は、前記第１部から前記第２部とは反対側に延在した第３部を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体基板。
【請求項９】
前記第２部の貫通転位密度は、前記第１部の貫通転位密度の１／５以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体基板。
【請求項１０】
前記第１方向は、前記窒化物半導体のａ軸方向であり、前記第２方向は、前記窒化物半導体のｍ軸方向である、請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体基板等に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子等の半導体デバイスを小型化すると、半導体デバイスの取り扱い（ハンドリング）が困難になる。特許文献１には、半導体レーザ素子のハンドリング性に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
日本国特開２００８－２５２０６９号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一態様における半導体デバイスの製造方法は、主基板と、前記主基板よりも上方に形成されたベース半導体部と、前記ベース半導体部上に形成された化合物半導体部とを準備する工程と、少なくとも前記化合物半導体部に共振器面を形成するように前記ベース半導体部および前記化合物半導体部を分離するとともに、前記ベース半導体部および前記化合物半導体部を複数の素子部に分離する工程と、を含む。
【０００５】
また、本開示の一態様における半導体デバイスの製造方法は、主基板と、前記主基板よりも上方に形成されたベース半導体部と、前記ベース半導体部上に形成された化合物半導体部とを準備する工程と、前記ベース半導体部および前記化合物半導体部を分割して、それぞれが共振器面を含む複数の光共振器を形成する工程と、を含む。前記複数の光共振器を形成する工程では、前記主基板を分割しない、または前記主基板を前記複数の光共振器よりも少ない個数に分割する。
【０００６】
また、本開示の一態様におけるテンプレート基板は、主基板、シード部、およびマスクを備える。前記マスクは、長手形状の開口部と、マスク部とを含み、前記開口部に切り欠きが設けられている。
【０００７】
また、本開示の一態様における半導体デバイスは、ベース半導体部と、前記ベース半導体部よりも上方に位置し、一対の共振器面を含む光共振器を有する化合物半導体部と、を備える。前記ベース半導体部および前記化合物半導体部はＧａＮ系半導体を含む。前記ベース半導体部は、前記ＧａＮ系半導体のｍ面劈開面を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態における半導体レーザ素子の構造について説明するための斜視図である。
半導体レーザ素子が有する光共振器について説明するための斜視図である。
本開示の一実施形態における半導体レーザ素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
本開示の一実施形態におけるテンプレート基板の構成を示す平面図および断面図である。
本開示の一実施形態における半導体基板について説明するための断面図である。
素子分離の工程の一例について説明するための平面図である。
図６Ａに示すＢ－ＶＩ線の矢視断面図である。
本開示の一実施形態における半導体レーザ素子の製造方法の実装段階の一例について示すフローチャートである。
製造装置の一例を示すブロック図である。
実施例１における半導体レーザ素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
実施例１におけるテンプレート基板の構成を示す断面図である。
図１０の要部拡大図である。
実施例１の起点誘発部の一例を示す平面図である。
実施例１の起点誘発部の別の一例を示す平面図である。
実施例１の起点誘発部の他の一例を示す平面図である。
実施例１の起点誘発部の他の一例を示す平面図である。
実施例１におけるベース半導体層の横方向成長の一例を示す断面図である。
実施例１におけるベース半導体層について説明するための平面図である。
実施例１における起点誘発部周辺でのベース半導体層の成長の様子について説明するための拡大図である。
実施例１における化合物半導体層の構成を示す断面図である。
実施例１における化合物半導体層について説明するための平面図である。
実施例１における素子分離の工程の一例について説明するための平面図である。
実施例１における半素子部の構成について説明するための分解斜視図である。
実施例１における素子部の構成について説明するための斜視図である。
実施例１における素子部の構成を示す断面図である。
実施例１の半導体レーザ素子の製造方法におけるテンプレート基板から素子部を離隔する工程について模式的に示す断面図である。
支持基板に素子部が接合された状態を模式的に示す斜視図である。
支持基板ＳＫに素子部ＤＳが接合された状態を模式的に示す断面図である。
実施例１の半導体レーザ素子の製造方法における共振器面に反射膜を形成する工程について模式的に示す断面図である。
反射鏡膜を成膜後の化合物半導体層の構成を示す平面図である。
実施例１の半導体レーザ素子の製造方法における支持基板を分割する工程について模式的に示す断面図である。
実施例１におけるベース半導体層の別の一例について説明するための平面図である。
実施例１における半素子部の別の構成例について説明するための分解斜視図である。
実施例２における半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
実施例２における半導体レーザ素子の製造方法の一例を示す模式的断面図である。
実施例３における半導体レーザ素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
実施例３におけるベース半導体層が成膜された半導体基板の構成を示す平面図である。
実施例３における素子構造が形成された半導体基板の構成を示す平面図である。
図３３の半導体基板の構成を示す断面図である。
実施例４における素子分離の一例を示す平面図である。
実施例５における電子機器の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の記載は本開示の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本開示を限定するものではない。本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。また、本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、幅等）は、実際の形状および寸法を必ずしも反映させたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更している。
【００１０】
本開示の実施の形態では、半導体デバイスの一例としての半導体レーザ（Laser Diode；ＬＤ）素子について説明するが、本開示の半導体デバイスとしては必ずしもこれに限定されない。本開示の半導体デバイスは、例えば、光共振器を有するセンサまたは共振器面が形成されたセンサ等であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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