[发明专利]半导体激光元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光元件及其制造方法，特别是涉及通过粘接半导体激光元件部和支撑基板而形成的半导体激光元件及其制造方法。

相关申请的参考

优先权申请号为JP2007-94738，名为半导体激光元件及其制造方法，是由Masayuki Hata于2007年3月30日提出的。本专利申请是在其基础上提出的，引入其内容作为参考。

背景技术

一直以来，公知有在粘接半导体激光元件部和支撑基板之后，通过将形成有半导体激光元件部的基板分割为各元件而形成的半导体激光元件及其制造方法。例如在电子信息通信学会技术研究报告Vol.102LQE2002-85 pp.55-57中公开有这种半导体激光元件及其制造方法。

在所述电子信息通信学会技术研究报告Vol.102 LQE2002-85 pp.55-57中记载有利用激光发射(LLO)法制造的半导体激光元件和半导体激光元件的制造方法。

参照图28，在现有的半导体激光元件中，在作为支撑基板的GaAs基板301上，从下层向上层，形成由Ti层和Au层构成的接触金属层302。在接触金属层302上，形成由Sn构成的第一融着层303。在第一融着层303上形成由Au构成的第二融着层304。在第二融着层304上形成具有向下侧突出的隆起部305的半导体元件层306。在半导体元件层306上形成GaN层307。另外，GaAs基板301和GaN层307，形成为各自的解理面相一致。在GaN层307上形成由Ti层、Al层、Ti层和Au层构成的电极308。另外，在GaAs基板301的背面形成由Ti层和Au层构成的电极309。

参照图28～图31，在现有的半导体激光元件的制造方法中，如图29所示，首先利用MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：金属有机化学气相沉积)法，在作为成长用基板的蓝宝石基板310的(0001)表面上，使GaN层307成长。接着，在GaN层307上，使具有隆起部305的半导体元件层306成长。然后，在半导体元件层306上形成由Au构成的第二融着层304。

接着，如图30所示，在GaAs基板301上形成由Ti层和Au层构成的接触金属层302。在接触金属层302上形成由Sn构成的第一融着层303。并且，将第一融着层303和第二融着层304粘接。这时，使GaAs基板301的解理面和GaN层307的解理面相一致地进行粘接。然后，将粘接的半导体激光元件在氮气环境中，在约310℃温度下，大约保持10分钟。由此，使第一融着层303的Sn和第二融着层304的Au合金化，如图31所示，蓝宝石基板310上的GaN层307和GaAs基板301被粘合。

然后，通过从蓝宝石基板310侧照射波长为266nm的Nd-YAG激光第四高次谐波，利用照射时产生的热，将蓝宝石基板310和GaN层307的界面的GaN分解为Ga金属和氮。由此，从GaN层307除去蓝宝石基板310。另外，利用盐酸洗涤除去附着在除去蓝宝石基板310后的GaN层307表面上的Ga金属。并且，如图28所示，在GaN层307侧，从下层向上层形成由Ti层、Al层、Ti层和Au层构成的电极308。同时，在GaAs基板301的背面侧，从上层向下层，形成由Ti层和Au层构成的电极309。

最后，通过沿着GaN层307的解理面进行解理，来分割半导体激光元件。由此，形成半导体激光元件的共振器面。这样，能够制成电子信息通信学会技术研究报告Vol.102 LQE2002-85 pp.55-57中所公开的现有的半导体激光元件。在这种制造方法中，由于能够除去作为成长用基板的缺乏解理性的蓝宝石基板310，所以能够提高氮化物系半导体激光元件的解理性。另外，在使用GaN基板代替蓝宝石基板310作为成长用基板的情况下，由于GaN基板价格高，所以通过分离GaN基板再利用，来实现成本的降低。因此，在半导体激光元件的制造方法中使用粘接半导体激光元件部和支撑基板的技术是有效的。