[发明专利]半导体光器件的制造方法和半导体光器件

说明书

提供在具有至少包含In和P的InGaAsP系III‑V族化合物半导体层的半导体光器件中，可以使厚度比以往更小的半导体光器件的制造方法和半导体光器件。本发明的半导体光器件的制造方法具有：在InP生长用基板(10)上形成半导体层叠体(30)的工序；至少夹着金属接合层(70)将半导体层叠体(30)与由Si基板构成的支承基板(80)接合的工序；以及去除InP生长用基板(10)的工序。

技术领域

本发明涉及半导体光器件的制造方法和半导体光器件。

背景技术

以往，已知以波长750nm以上的红外区域作为发光波长的红外发光的半导体发光元件、以红外区域作为检测波长的红外区域的半导体受光元件等在红外区域发光或受光的半导体受光元件。例如，红外发光的半导体发光元件一直被广泛用于传感器、气体分析、监视摄像机等的用途。

在将这种半导体光器件的接收和发射光波长设定为1000nm～2200nm的近红外区域的情况下，通常会形成由包含In和P的InGaAsP系III-V族半导体构成的pn接合区域。以往，在使InP层等InGaAsP系III-V族半导体层外延生长的情况下，为了使生长用基板与包含In和P的InGaAsP系III-V族半导体层晶格匹配，使用InP基板作为生长用基板。

例如，专利文献1公开了振荡波长为1.3μm波段的半导体激光器。该半导体激光器具有在n型InP基板上形成的多应变量子阱活性层，该多应变量子阱活性层具有InGaAsP应变量子阱与InGaAsP势垒层相互交替层叠的结构。

另外，专利文献2公开了在InP基板上设有InGaAsP阻隔层(barrier layer)和量子阱层，所述InGaAsP阻隔层具有与InP基板相同的晶格常数，所述量子阱层由应变量子阱层和晶格应变补偿层构成，其中，所述应变量子阱层由晶格常数比InP基板小的In_0.3Ga_0.7As层构成，所述晶格应变补偿层由晶格常数比InP基板大的InAs构成。

并且，专利文献3中公开了近红外区域的半导体受光元件，其在InP基板上形成InAsP缓冲层，在该缓冲层上形成与InP基板的晶格常数一致的InGaAs光吸收层，在该光吸收层上形成InAsP窗口层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-147454号公报

专利文献2：日本特开平6-237042号公报

专利文献3：日本特开2001-156324号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1、专利文献2和专利文献3中记载的技术均将作为生长用基板的InP基板直接用作半导体光器件的支承基板。这是因为InP基板对近红外区域的光是透明的，在透过红外光这一点上没有任何障碍。

但是近年来，伴随着可穿戴式设备的需要，以红外区域作为接收和发射光波长的半导体光器件要求小型化，尤其是，一直在要求减小半导体光器件的厚度(即器件的整体厚度)。

在此，市售的InP基板的厚度在2英寸基板中通常为350μm以上。另一方面，半导体光器件中设置的除InP基板以外的InGaAsP系III-V族半导体层和电极等的厚度最多为几μm左右。因此，对半导体光器件的厚度来说，基板的厚度占主导。本发明人等研究了使InGaAsP系III-V族半导体层在InP基板上外延生长，然后将InP基板磨削掉原有厚度的1/3以上而使其变薄。但是，由于InP基板脆，若将InP基板过度磨削至小于200μm、例如150μm以下则会产生破损。因此，无法充分减小近红外区域的半导体光器件的厚度。