(57)【要約】【課題】窓領域に対してＰ電極のパターン形成がずれている場合であっても、分割後に窓領域の適正な領域を確保する。【解決手段】複数個の半導体レーザチップが一定の間隔を存して形成された半導体ウェハ１において、キャップ層及び金属蒸着層の未形成部分５１が、前後に隣接する半導体レーザチップ間の対向する出射前面及び後面に相当する波長シフト部分である窓領域２１に設けられており、この半導体ウェハを固定し、固定した半導体ウェハの未形成部分５１を通じて窓領域２１の中央部となる箇所を確認し、確認した窓領域２１の中央部となる箇所にケガキ傷３１を付与し、このケガキ傷３１に沿って前後に隣接する半導体レーザチップ間を分割することにより、左右方向に半導体レーザチップが連接されたバー状のチップ片を形成し、このチップ片から個々の半導体レーザチップを分割する。【選択図】　図３
2004022978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の半導体レーザチップが一定の間隔を存して形成された半導体ウェハにおいて、少なくともその一部にキャップ層及び金属蒸着層の未形成部分を有することを特徴とする半導体ウェハ。
【請求項２】
前記未形成部分がウェハ端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェハ。
【請求項３】
前記未形成部分が、少なくとも前後に隣接する半導体レーザチップの対向する出射前面及び後面に相当する波長シフト部分に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体ウェハ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の半導体ウェハから半導体レーザチップを製造する方法であって、
前記半導体ウェハを固定する工程と、
固定した半導体ウェハの前記未形成部分を通じて前後方向に隣接する半導体レーザチップ間の分割位置を確認する工程と、
確認した分割位置となる箇所にケガキ傷を付与する工程と、
このケガキ傷に沿って前後に隣接する半導体レーザチップ間を分割することにより、左右方向に半導体レーザチップが連接されたバー状のチップ片を形成する工程と、
このチップ片から個々の半導体レーザチップを分割する工程と、からなることを特徴とする半導体レーザチップの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の半導体ウェハから半導体レーザチップを製造する方法であって、
前記半導体ウェハを固定する工程と、
固定した半導体ウェハの前記未形成部分を通じて波長シフト部分の中央部となる箇所を確認する工程と、
確認した波長シフト部分の中央部となる箇所にケガキ傷を付与する工程と、
このケガキ傷に沿って前後に隣接する半導体レーザチップ間を分割することにより、左右方向に半導体レーザチップが連接されたバー状のチップ片を形成する工程と、
このチップ片から個々の半導体レーザチップを分割する工程と、からなることを特徴とする半導体レーザチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ等に使用される半導体レーザチップを製造するための半導体ウェハの構造、及びその半導体ウェハを用いた半導体レーザチップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体レーザチップを製造する場合、例えばＧａＡｓウェハ上に気相成長または液相成長により形成された積層膜を、フォトプロセス手法によりパターニングすることによって、ウェハ内に複数個の半導体レーザチップを形成しているが、この場合、半導体レーザチップの前後の出射部分の一部に波長シフト（短波長）領域（以下、この領域を「窓領域」という。）を設けることにより、出射端面部での光吸収を抑制し、端面劣化を防止して、高出力の半導体レーザチップを形成している。
【０００３】
図１及び図４は、このような半導体レーザチップの製造方法の一例を示している。ただし、図１及び図４に示す製造工程は、後述する本発明の半導体レーザチップの製造工程と共通している。また、図５は、このような製造方法によって製造された半導体レーザチップの構造を示している。
【０００４】
すなわち、ＧａＡｓウェハからなる基板１上に、ＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）装置を用いて、レーザ発光させるための活性層２及び電流ブロック層３を含む膜形成ｂを行う（図１（ａ）参照）。
【０００５】
次に、窓領域を形成するために、基板１の全面にＳｉＯ２　膜ｃをＰ（Ｐｌａｓｍａ）−ＣＶＤ装置等を用いて成膜し（図１（ｂ）参照）、そのＳｉＯ２　膜ｃを、フォトプロセスにてストライプ状ｄに形成する（図１（ｃ）参照）。
【０００６】
その後、プラズマ照射（図１（ｄ））、熱処理（図１（ｅ））、ストライプ状のＳｉＯ２　膜ｃの除去（図１（ｆ））を行う。プラズマ処理では、ストライプ部分以外の活性領域表面の空孔拡散を防止して、発振波長変動を抑制する。熱処理では、ストライプ部分で空孔を生成し、活性層２に拡散して波長シフトを発生させ、窓領域（ストライプ部分）の波長が活性領域（ストライプ部分以外の部分）の波長より短くなるように短波長化する。これにより、ストライプ状に形成したＳｉＯ２　膜ｃの直下が窓領域２１、その間の部分が活性領域２２となる。この窓領域２１が、光吸収の抑制（短波長）部分となり、チップ化した際にレーザ光出射端面となる。
【０００７】
この後、ＭＯ−ＣＶＤ装置を用いて、気相成長法により平滑層４及びキャップ層５を形成するとともに、レーザの出射方向に沿ってリッジストライプ６を形成する。最後に、キャップ層５の上面にＰ電極７を形成し、基板１の下面にＮ電極８を形成して、図４（ａ）に示すように、基板（ウェハ）１上に複数個の半導体レーザチップ（図５参照）を形成する。
【０００８】
次に、このようにして複数個の半導体レーザチップが形成されたウェハ１から半導体レーザチップを切り出すのであるが、これは、まずレーザ光の出射前面及び後面が露出するように、図４（ｂ）に示すようにバー状の半導体レーザチップ片３０に分割する。
【０００９】
この分割方法は、図示しないケガキ装置のステージ上に真空吸着手法等を用いて固定する。次に、ウェハ上に形成された電極パターン（Ｐ電極７）を２値化等の認識装置を用いて認識し、劈開すべきライン上にケガキ針によりケガキ傷３１（図４（ａ）の右側拡大図参照）を入れる。次に、ケガキ傷３１が入ったウェハを、ケガキ傷３１の両端に押圧を加える、またはウェハ下部のケガキ傷３１のライン直下より突き上げることにより、ウェハ１をケガキラインに沿って劈開し、図４（ｂ）に示すようにバー状の半導体レーザチップ片３０に分割する。
【００１０】
次に、バー状にスクライブして露出したレーザ光の出射前面及び後面を、保護及び反射率調整のために、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ　）蒸着装置等を用いてＳｉＯ２膜等でコートする。
【００１１】
この後、個々の半導体レーザチップに分割するため、上記と同様のスクライブ装置を用いてバー状の半導体レーザチップ片３０の分割位置にケガキ傷を入れ、このケガキ傷の入った半導体レーザチップ片３０を、上記と同様に押圧または突き上げて劈開し、分割して、図４（ｃ）に示すように個々の半導体レーザチップを形成する。
【００１２】
なお、半導体レーザチップの劈開方法については、例えば特開２０００−９１７０６号公報に開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の半導体レーザチップの製造方法では、ウェハをバー状の半導体レーザチップ片３０に分割する際、バーの劈開分割を行う方向にケガキ装置を用いてケガキ傷３１を入れ、その後、ケガキ傷３１の両端を押圧することで劈開分割を行っている。このケガキ傷３１は、図３（ａ）に示すように、電極パターン（Ｐ電極７）を基準としてパターン認識することにより、両電極パターンの中央部に入れている。
【００１４】
しかしながら、電極パターンを基準とした場合、本来、窓領域２１に対して、Ｐ電極７の出射前面と後面とのパターンが均等にパターン形成されている場合には、分割後に適正な窓領域２１を確保できるが、窓領域２１に対してＰ電極７のパターン形成がずれている場合には、分割後に適正な窓領域２１が確保できない。
【００１５】
すなわち、窓領域２１に対してＰ電極７のパターンが均等に形成されている場合には、Ｐ電極７の出射前面側の窓領域２１の幅ａ′と、後面側の窓領域２１の幅ａ′′とが等しくなり（ａ′＝ａ′′）、Ｐ電極７の出射前面側及び後面側において窓領域２１が適正に確保されることになる。これに対し、窓領域２１に対してＰ電極７のパターン形成がずれている場合には、図３（ａ）の右側に拡大して示すように、Ｐ電極７の出射前面側の窓領域２１の幅ａ′と、後面側の窓領域２１の幅ａ′′とが等しくならず（ａ′＜ａ′′）、この例では、Ｐ電極７の出射前面側の窓領域２１の幅ａ′が、適正な幅（ａ／２）に確保されず、分割後、狙いとする窓領域の適正な領域が確保できなくなるといった問題があった。
【００１６】
窓領域の適正な領域が確保できなければ、出射端面部での光吸収の抑制が不十分となり、特性劣化につながることになる。
【００１７】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、窓領域に対してＰ電極のパターン形成がずれている場合であっても、分割後に窓領域の適正な領域を確保することのできる半導体ウェハ及び半導体レーザチップの製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体ウェハは、複数個の半導体レーザチップが一定の間隔を存して形成された半導体ウェハにおいて、少なくともその一部にキャップ層及び金属蒸着層の未形成部分を有することを特徴としている。
【００１９】
このような特徴を有する本発明によれば、半導体ウェハの一部にキャップ層及び金属蒸着層の未形成部分を形成することにより、キャップ層及びＰ電極の非形成部分から窓領域を直接確認することができる。そのため、窓領域の幅を直接認識して、窓領域の中央部となる箇所にケガキ傷を確実に入れることが可能となる。
【００２０】
また、前記未形成部分は、ウェハ端部であって、少なくとも前後に隣接する半導体レーザチップの対向する出射前面及び後面に相当する波長シフト部分に設けられている。窓領域は、ウェハ上に同一ピッチで形成されているため、未形成部分をウェハ上の一部であるウェハ端部に設けるだけで、他の窓領域の位置を正確に把握することができる。また、未形成部分がウェハ上の一部のみであるため、半導体レーザチップの歩留りもそれほど低下することはない。
【００２１】
また、本発明の半導体レーザチップの製造方法は、上記のような構造の半導体ウェハから半導体レーザチップを製造する方法であって、半導体ウェハを固定する工程と、固定した半導体ウェハの未形成部分を通じて前後方向に隣接する半導体レーザチップ間の分割位置を確認する工程と、確認した分割位置となる箇所にケガキ傷を付与する工程と、このケガキ傷に沿って前後に隣接する半導体レーザチップ間を分割することにより、左右方向に半導体レーザチップが連接されたバー状のチップ片を形成する工程と、このチップ片から個々の半導体レーザチップを分割する工程と、からなることを特徴としている。
【００２２】
すなわち、半導体ウェハをスクライブ装置のステージに真空吸着手法等を用いて固定する。次に、固定した半導体ウェハの未形成部分を通じて波長シフト部分の中央部となる箇所を確認する。そして、確認した波長シフト部分の中央部となる箇所に、ケガキ針によりケガキ傷を付与する。この際、キャップ層及びＰ電極の未形成部分から窓領域が確認できるので、この窓領域幅を確認して、窓領域の中央部となる箇所に、ケガキ傷を確実に付与することができる。
【００２３】
この後、このケガキ傷に沿って前後に隣接する半導体レーザチップ間を分割することにより、左右方向に半導体レーザチップが連接されたバー状の半導体レーザチップ片を形成する。このようにして形成された半導体レーザチップ片の各出射前面及び後面には、適正な幅の窓領域が確保されている。
【００２４】
この後、このバー状の半導体レーザチップ片から個々の半導体レーザチップを分割する。このようにして形成された半導体レーザチップは、出射前面及び後面に適正な幅の窓領域が確保されているので、出射端面部での光吸収を抑制し、端面劣化が防止されている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１及び図２は、本発明の窓領域を有する半導体レーザチップの製造方法の一例を示している。また、最終的に製造される半導体レーザチップの構造は、図５に示す構造と同じである。
【００２７】
すなわち、ＧａＡｓウェハからなる基板１上に、ＭＯ−ＣＶＤ装置を用いて、レーザ発光させるための活性層２及び電流ブロック層３を含む膜形成ｂを行う（図１（ａ）参照）。
【００２８】
次に、窓領域を形成するために、基板（ウェハ）１の全面にＳｉＯ２　膜ｃをＰ−ＣＶＤ装置等を用いて成膜し（図１（ｂ）参照）、そのＳｉＯ２　膜ｃを、フォトプロセスにてストライプ状ｄに形成する（図１（ｃ）参照）。
【００２９】
その後、プラズマ照射（図１（ｄ））、熱処理（図１（ｅ））、ストライプ状のＳｉＯ２　膜ｃの除去（図１（ｆ））を行う。これにより、ストライプ状に形成したＳｉＯ２　膜ｃの直下が窓領域２１、その間の部分が活性領域２２となる。この窓領域２１が、光吸収の抑制（短波長）部分となり、チップ化した際にレーザ光出射端面となる。
【００３０】
次に、一般的なレーザチップの形成と同様に、ストライプと直交するようにリッジストライプ６を形成する。
【００３１】
この後、ＭＯ−ＣＶＤ装置を用いて、気相成長法により平滑層４及びキャップ層５を順次形成するのであるが、本実施の形態では、キャップ層５を形成する際、図２（ｂ）に示すように、基板（ウェハ）１の端部（本実施の形態では右上端部）１１より内側の一部にキャップ層の非成長部分（非形成部分）５１を設ける。非成長部分５１を設ける手法としては、図２（ａ）に示すように、成長時に使用するウェハ押さえ治具４０を用いて非成長部分５１をカバーすればよい。
【００３２】
次に、ウェハ１上に、Ｐ電極となる例えばＭｏ−Ａｕ等の金属膜を形成するが、この際にも、平滑層形成時に出来たキャップ層非成長部分５１にＭｏ−Ａｕ等の金属が形成されないように、キャップ層形成時と同様のウェハ押さえ治具４０を用いて非成長部分５１をカバーする。
【００３３】
この後、フォトプロセスを用いて、Ｐ電極７のパターニングを行い、さらにウェハ１裏面の全面にＮ電極８を形成して、ウェハプロセスを完了する。
【００３４】
このようにして複数個の半導体レーザチップが形成されたウェハ１の端部は、図４（ａ）に示すように、各工程処理時に欠け等３３が発生しているので、次の工程でバー状に分割した際にバーの長さが均等になるように、ウェハ１の端面の約１〜２ｍｍ程度を事前にカットする（図４（ａ）中にカットされる片３４を示す）。
【００３５】
次に、このようにして複数個の半導体レーザチップが形成されたウェハ１を、レーザ光の出射前面及び後面が露出するように、バー状の半導体レーザチップ片３０に分割する（図４（ｂ）参照）。
【００３６】
すなわち、ウェハ１を図示しないケガキ装置のステージ上に固定する。この基板固定は、ウェハが動かないように真空吸着手法等を用いて固定する。
【００３７】
次に、ウェハ上に形成された劈開すべき箇所にケガキ針によりケガキ傷３１を入れるが、この際、キャップ層及びＰ電極の非成長部分５１から窓領域２１が確認できるので、この窓領域２１の幅を認識して、窓領域２１の中央部となる箇所にケガキ傷３１を入れる。
【００３８】
このとき、窓領域２１に対してＰ電極７の電極パターンがずれていた場合であっても、図３（ｂ）に示すように、窓領域２１を直接認識して、窓領域２１の中央部にケガキ傷３１を入れることができるため、半導体レーザチップの出射前面及び後面に、狙いとする幅の窓領域を正確に形成することができる。すなわち、窓領域２１に対してＰ電極７の電極パターンがずれている場合であっても、図３（ｂ）の右側に一部拡大して示すように、Ｐ電極７の出射前面側の窓領域２１の幅ａ′と、後面側の窓領域２１の幅ａ′′とが等しくなり（ａ′＝ａ′′）、Ｐ電極７の出射前面側及び後面側において窓領域２１が適正に確保されることになる。
【００３９】
この後、ケガキ傷３１が入ったウェハ１を、ケガキ傷３１の両端に押圧を加える、またはウェハ下部のケガキ傷３１のライン直下より突き上げることにより、ウェハ１をケガキラインに沿って劈開し、バー状の半導体レーザチップ片３０に分割する。
【００４０】
次に、バー状にスクライブして露出したレーザ光の出射前面及び後面を、保護及び反射率調整のために、ＥＢ蒸着装置等を用いてＳｉＯ２　膜等でコートする。
【００４１】
この後、個々の半導体レーザチップに分割するため、上記と同様のスクライブ装置を用いてバー状の半導体レーザチップ片３０の分割位置にケガキ傷を入れ、このケガキ傷の入った半導体レーザチップ片３０を、上記と同様に押圧または突き上げて劈開し、分割して、個々の半導体レーザチップを形成する。
【００４２】
なお、キャップ層及びＰ電極の非成長部分５１は、ウェハ１の端面より内部（成膜条件により異なるが、５ｍｍ程度）の一部に設けるだけでよく、その部分で窓領域２１の確認ができればよい。窓領域２１は同一ピッチで形成されているため、他の窓領域２１は、ケガキ装置のピッチ送りを窓領域２１のピッチに合わせることにより、正確なケガキ傷３１を入れることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、ウェハをバー状に劈開分割時、キャップ層とＰ電極の非形成部分で窓領域を確認して分割用のケガキ傷を入れることができるため、従来のＰ電極パターンを基準として分割用のケガキ傷を入れる場合に比べて、正確な窓領域の形成が可能となり、半導体レーザチップの歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、半導体レーザチップの製造方法の各工程の一例を示す説明図である。
【図２】（ａ）は、ウェハの端部に非形成部分を設ける手法を説明する図、（ｂ）は、ウェハの端部に形成された非形成部分を一部拡大して示す説明図である。
【図３】（ａ）は、窓領域に対してＰ電極のパターン形成位置がずれている場合の従来のケガキ傷の位置と窓領域との位置関係を示す説明図、（ｂ）は、窓領域に対してＰ電極のパターン形成位置がずれている場合の本発明に係わるケガキ傷の位置と窓領域との位置関係を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、半導体レーザチップの製造方法の各工程の一例を示す説明図である。
【図５】半導体レーザチップの構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　基板（ウェハ）
２　活性層
３　電流ブロック層
４　平滑層
５　キャップ層
６　リッジストライプ
７　Ｐ電極
８　Ｎ電極
２１　窓領域
２２　活性領域
３０　半導体レーザチップ片
３１　ケガキ傷
４０　ウェハ押さえ治具
５１　非形成部分（非成長部分）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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