半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够提高半导体激光器的特性的半导体装置。在p型包覆层与p型导光层之间配置有电流阻挡层，且具有该电流阻挡层之间的区域即电流狭窄区域(CC)的半导体激光器如下构成。构成为，在从入射侧(HR侧)到出射侧(AR侧)之间依次配置有大宽度部(WP)、锥部(TP)、小宽度部(NP)、锥部(TP)以及大宽度部(WP)的电流狭窄区域(CC)的、大宽度部(WP)的上方，减小绝缘层的开口部(OA)的宽度(Wie)，利用绝缘层(IL)覆盖大宽度部(WP)的两端。根据该结构，能够抑制大宽度部(WP)的超发光的产生，由此，能够谋求光束品质的提高和光束的高输出化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置，例如能够适宜地在使用了氮化物半导体的半导体激光器中加以利用。
技术介绍
近年来，在精密计测应用设备(产业用或医疗用的传感器设备，或者分析装置)中使用半导体激光器。例如，在专利文献1(日本特开2000-196188号公报)中，公开了一种具有InGaNMQW活性层的氮化镓系化合物半导体激光器元件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-196188号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本申请的专利技术人从事于使用氮化物半导体的半导体激光器的研究开发，对其性能的提高进行了锐意研究。在该过程中弄清楚了：为了提高半导体激光器的性能，关于其构造还存在进一步改善的余地。其他的课题和新颖的特征可以从本说明书的记述及附图中理解到。用于解决课题的技术方案若对本申请中公开的实施方式中的代表性的实施方式的概要进行简单说明，则如下所述。本申请中公开的一实施方式所示的半导体装置具有电流狭窄区域，该电流狭窄区域具有第一部、配置于第一部的一侧的第一侧面部的第二部、以及配置于第一部的另一侧的第二侧面部的第三部。并且，还具有在电流狭窄区域的上方具有开口部的绝缘膜。并且，第二部的宽度比位于第二部的上方的绝缘膜的开口部的宽度大，第二部的两端由绝缘膜覆盖。专利技术效果根据本申请中公开的以下所示的代表性的实施方式所示的半导体装置，能够提高半导体装置的特性。附图说明图1是示出实施方式1的半导体激光器的结构的剖视图。图2是示出实施方式1的半导体激光器的结构的剖视图。图3是示出实施方式1的半导体激光器的结构的俯视图。图4是示出实施方式1的半导体激光器的结构的俯视图。图5是示出电流狭窄区域的水平方向上的光波强度密度或载流子密度的图。图6是示出光波强度波形与载流子密度的重叠积分的图。图7是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图8是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图9是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图10是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图11是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图12是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图13是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图14是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图15是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图16是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图17是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图18是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图19是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图20是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的剖视图。图21是示出实施方式1的半导体激光器的制造工序的俯视图。图22是示出实施方式2的半导体激光器的结构的剖视图。图23是示出实施方式2的半导体激光器的结构的剖视图。图24是示出实施方式2的半导体激光器的结构的俯视图。图25是示出实施方式2的半导体激光器的结构的俯视图。图26是示出实施方式2的半导体激光器的制造工序的剖视图。图27是示出实施方式2的半导体激光器的制造工序的剖视图。图28是示出实施方式2的半导体激光器的制造工序的俯视图。图29是示出实施方式2的半导体激光器的制造工序的剖视图。图30是示出实施方式2的半导体激光器的制造工序的剖视图。图31是示出研究例的半导体激光器的结构的剖视图。图32是示出研究例的半导体激光器的结构的剖视图。图33是示出研究例的半导体激光器的结构的俯视图。图34是示出研究例的半导体激光器的结构的俯视图。图35是示出半导体激光器的向波导的入射模式与电场强度分布之间的关系的图。图36是示出半导体激光器的电流-光输出特性与出射光的远视野像的图。图37是示出实施方式3的半导体激光器的结构的剖视图。图38是示出实施方式3的半导体激光器的结构的剖视图。图39是示出实施方式3的半导体激光器的结构的俯视图。图40是示出实施方式3的半导体激光器的结构的俯视图。图41是示出改变了锥部的长度的情况下的波导的电场强度分布的图。图42是示出锥部的长度与波导的1Path的透射率的关系的图。图43是关于改变了锥部的长度的情况示出电流与光输出之间的关系的图。图44是示出实施方式4的半导体激光器的结构的俯视图。图45是示出改变了两个锥部的长度之比的情况下的波导的电场强度分布的图。图46是示出实施方式5的半导体激光器的结构的俯视图。图47是示出实施方式6的应用例1的半导体激光器的结构的俯视图。图48是示出实施方式6的应用例2的半导体激光器的结构的俯视图。图49是示出实施方式6的应用例3的半导体激光器的结构的俯视图。图50是示出实施方式7的半导体激光器的结构的剖视图。图51是示出实施方式7的半导体激光器的结构的剖视图。图52是示出实施方式7的半导体激光器的结构的俯视图。图53是示出实施方式7的半导体激光器的结构的俯视图。图54是示出实施方式7的半导体激光器的制造工序的剖视图。图55是示出实施方式7的半导体激光器的制造工序的剖视图。图56是示出实施方式7的半导体激光器的制造工序的剖视图。图57是示出实施方式7的半导体激光器的制造工序的剖视图。具体实施方式在以下的实施方式中，为了方便起见，在需要时分为多个部分或实施方式来进行说明，但除了特别明确说明的情况之外，它们并非彼此之间没有关系，一方是另一方的一部分或全部的变形例、应用例、详细说明、补充说明等。另外，在以下的实施方式中，在提及要素的数量等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别明确说明的情况和在原理上明显限定于特定的数量的情况等之外，并不限于该特定的数量，可以是特定的数量以上或以下。进而，在以下的实施方式中，其构成要素(也包括要素步骤等)除了特别明确说明的情况和在原理上认为明显是必需的情况等之外，不一定是必需的。同样，在以下的实施方式中，在提及构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别明确说明的情况和在原理上认为明显不是那样的情况等之外，包括实质上与该形状等近似或类似的形状等。这一点关于上述数量等(包括个数、数值、量、范围等)也是同样的。以下，基于附图对实施方式进行详细说明。此外，在用于说明实施方式的所有图中，对具有同一功能的部件标注同一或关联的标号，省略其反复的说明。另外，在存在多个类似的部件(部位)的情况下，有时对总称的标号追加符号来表示个别或特定的部位。另外，在以下的实施方式中，在特别需要时以外，原则上不反复进行同一或同样的部分的说明。另外，在实施方式中使用的附图中，即使是剖视图，有时也会为了使附图容易看懂而省略影线。另外，即使是俯视图，有时也会为了使附图容易看懂而附加影线。另外，在剖视图和俯视图中，各部位的大小与实际设备并不对应，有时为了使附图便于理解而将特定的部位相对放大地表示。另外，在剖视图与俯视图对应的情况下，有时也会为了使附图便于理解而将特定的部位相对放大地表示。(实施方式1)以下，基于附图对本实施方式进行详细说明，但在此之前，对本申请的专利技术人的研究事项进行说明。[研究事项]在半导体激光器中，通过扩大波导的宽度，能够提高光输出(方法1)。波导是指光的通路，在半导体激光器中，主要是指光进行往返(激振)的活性层内的区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，具有：基板；第一氮化物半导体层，配置于所述基板的主面的上方；第二氮化物半导体层，配置于所述第一氮化物半导体层的上方；第三氮化物半导体层，配置于所述第二氮化物半导体层的上方；两个第四氮化物半导体层，配置于所述第三氮化物半导体层与所述第二氮化物半导体层之间，且彼此分离地配置；电流狭窄区域，是所述两个第四氮化物半导体层之间的区域；绝缘膜，配置于所述第三氮化物半导体层的上方，在所述电流狭窄区域的上方具有开口部；以及第一侧面和第二侧面，所述第二氮化物半导体层在该第一侧面和该第二侧面露出，所述第一侧面和所述第二侧面分别沿第一方向延伸，所述电流狭窄区域沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，具有：第一部；第二部，配置于作为所述第一部的一侧的所述第一侧面部；以及第三部，配置于作为所述第一部的另一侧的所述第二侧面部，所述第二部的宽度比所述第一部的宽度大，所述第二部的宽度比位于所述第二部的上方的所述绝缘膜的开口部的宽度大，所述第二部的两端由所述绝缘膜覆盖。

【技术特征摘要】
2015.08.31 JP 2015-1703341.一种半导体装置，具有：基板；第一氮化物半导体层，配置于所述基板的主面的上方；第二氮化物半导体层，配置于所述第一氮化物半导体层的上方；第三氮化物半导体层，配置于所述第二氮化物半导体层的上方；两个第四氮化物半导体层，配置于所述第三氮化物半导体层与所述第二氮化物半导体层之间，且彼此分离地配置；电流狭窄区域，是所述两个第四氮化物半导体层之间的区域；绝缘膜，配置于所述第三氮化物半导体层的上方，在所述电流狭窄区域的上方具有开口部；以及第一侧面和第二侧面，所述第二氮化物半导体层在该第一侧面和该第二侧面露出，所述第一侧面和所述第二侧面分别沿第一方向延伸，所述电流狭窄区域沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，具有：第一部；第二部，配置于作为所述第一部的一侧的所述第一侧面部；以及第三部，配置于作为所述第一部的另一侧的所述第二侧面部，所述第二部的宽度比所述第一部的宽度大，所述第二部的宽度比位于所述第二部的上方的所述绝缘膜的开口部的宽度大，所述第二部的两端由所述绝缘膜覆盖。2.根据权利要求1所述的半导体装置，所述第三部的宽度比所述第一部的宽度大，所述第三部的宽度比位于所述第三部的上方的所述绝缘膜的开口部的宽度大，所述第三部的两端由所述绝缘膜覆盖。3.根据权利要求2所述的半导体装置，所述第一部的宽度比位于所述第一部的上方的所述绝缘膜的开口部的宽度小。4.根据权利要求3所述的半导体装置，所述第一氮化物半导体层的带隙比所述第二氮化物半导体层的带隙大，所述第一氮化物半导体层是第一导电型，所述第三氮化物半导体层的带隙比所述第二氮化物半导体层的带隙大，所述第三氮化物半导体层是与所述第一导电型相反的第二导电型，所述第四氮化物半导体层的带隙比所述第三氮化物半导体层的带隙大。5.根据权利要求4所述的半导体装置，在所述第一部与所述第二部之间具有第四部，该第四部的宽度从所述第一部的宽度依次变大到所述第二部的宽度，在所述第一部与所述第三部之间具有第五部，该第五部的宽度从所述第一部的宽度依次变大到所述第三部的宽度。6.一种半导体装置，具有：基板；第一导电型的第一氮化物半导体层，配置于所述基板的主面的上方；第二氮化物半导体层，配置于所述第一氮化物半导体层的上方；第二导电型的第三氮化物半导体层，配置于所述第二氮化物半导体层的上方，所述第二导电型与所述第一导电型相反；两个第四氮化物半导体层，配置于所述第三氮化物半导体层与所述第二氮化物半导体层之间，且彼此分离地配置；电流狭窄区域，是所述两个第四氮化物半导体层之间的区域；第一对氮化物半导体区域，分离地配置于所述第三氮化物半导体层中，且是所述第一导电型；以及第一侧面和第二侧面，所述第二氮化物半导体层在该第一侧面和该第二侧面露出，所述第一侧面和所述第二侧面分别沿第一方向延伸，所述电流狭窄区域沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，具有：第一部；第二部，配置于作为所述第一部的一侧的所述第一侧面部；以及第三部，配置于作为所述第一部的另一侧的所述第二侧面部，所述第二部的宽度比所述第一部的宽度大，所述第二部的宽度比所述第一对氮化物半导体区域之间的宽度大，所述第二部的两端分别由所述第一对氮化物半导体区域覆盖。7.根据权利要求6所述的半导体装置，具有第二对氮化物半导体区域，该第二对氮化物半导体区域分离地配置于所述第三氮化物半导体层中，且是所述第一导电型，所述第三部的宽度比所述第一部的宽度大，所述第三部的宽度比所述第二对氮化物半导体区域之间的宽度大，所述第三部的两端分别由所述第二对氮化物半导体区域覆盖。8.根据权利要求7所述的半导体装置，具有绝缘膜，该绝缘膜配置于所述第三氮化物半导体层的上方，在所述电流狭窄区域的上方具有开口部，所述绝缘膜的开口部的宽度比所述第二部的宽度和所述第三部的宽度都大。9.根据权利要求7所述的半导体装置，所述第一氮化物半导体层的带隙比所述第二氮化物半导体层的带隙大，所述第三氮化物半导体层的带隙比所述第二氮化物半导体层的带隙大，所述第四氮化物半导体层的带隙比所述第三氮化物半导体层的带隙大。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：深谷一夫，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP