氮化物半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术得到一种能够防止真空吸附时的ＧａＮ基板的破裂的氮化物半导体装置的制造方法。在将ｎ型ＧａＮ基板（１０）搭载在基板支持器（５６）上的状态下，使由ＧａＮ类材料构成的半导体层（１２）在ｎ型ＧａＮ基板（１０）的Ｇａ面外延生长，然后用真空吸附装置（７６）真空吸附ｎ型ＧａＮ基板（１０）的Ｎ面。但是，在使半导体层（１２）外延生长时，ｎ型ＧａＮ基板（１０）翘曲使得Ｇａ面的中央凹陷，半导体层（１２）的原料气体绕入到ｎ型ＧａＮ基板（１０）的Ｎ面，并在ｎ型ＧａＮ基板（１０）的Ｎ面堆积外延沉积物（５８）。因此，在使半导体层（１２）外延生长之后，而且在真空吸附ｎ型ＧａＮ基板（１０）的Ｎ面之前，除去外延沉积物（５８）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，其中在将GaN基板搭载在基板支 持器(holder)上的状态下，使由GaN类材料构成的半导体层在GaN基板的Ga面外延生长， 然后用真空吸附装置真空吸附GaN基板的N面，本专利技术特别涉及一种能够防止真空吸附时 的GaN基板的破裂(cracking)的。
技术介绍
GaN类材料作为蓝色发光元件的材料而备受瞩目(例如，参考专利文献1)。由GaN 类材料构成的半导体层在将GaN基板搭载在基板支持器上的状态下，在GaN基板的Ga面外 延生长。其后，为了晶片的输送或转印加工(transcription process)等，需要用真空吸附 装置真空吸附GaN基板的N面。日本专利申请特开2008-251683号公报 GaN基板最初发生翘曲(warp)使得Ga面的中央凹陷(dent)。而且，当在GaN基 板上使半导体层外延生长时，随着半导体层变厚，因半导体层的应力会使翘曲量增加。例 如，在50mm小晶片的情况下，中心部和外周部的高度之差变为40ym。因此，半导体层的原 料气体会绕入到(go around) GaN基板的N面，并在GaN基板的N面堆积包含原料气体的构 成物质的堆积物(以后，称为外延沉积物(印itaxiald印osit))。因该外延沉积物而存在用 真空吸附装置真空吸附GaN基板的N面时GaN基板会破裂的问题。 此夕卜，由于GaN是宽带隙半导体，所以使在脊(ridge)形成或电极构图等转印加工 中使用的g线(波长436nm)等波长长的光透过。因此，当在GaN基板的N面有外延沉积物 时，存在使漫反射发生、转印加工变得不稳定的问题。专利技术内容 本专利技术是为了解决上述这样的问题而完成的，其目的在于得到一种可以防止真空 吸附时的GaN基板的破裂的。 本专利技术是一种，在将GaN基板搭载在基板支持器上 的状态下，使由GaN类材料构成的半导体层在上述GaN基板的Ga面外延生长，然后用真空 吸附装置真空吸附上述GaN基板的N面，其特征在于，在使上述半导体层外延生长时，上述 GaN基板发生翘曲使得Ga面的中央凹陷，上述半导体层的原料气体绕入到上述GaN基板的 N面，在上述GaN基板的N面堆积外延沉积物，在使上述半导体层外延生长之后，而且在真空 吸附上述GaN基板的N面之前，除去上述外延沉积物。 通过本专利技术，可以防止真空吸附时的GaN基板的破裂。附图说明 图1是表示本专利技术实施方式1的氮化物半导体装置的剖面图。 图2是用于说明本专利技术实施方式1的的剖面图。图3是用于说明本专利技术实施方式1图4是用于说明本专利技术实施方式1图5是用于说明本专利技术实施方式1图6是用于说明本专利技术实施方式1图7是用于说明本专利技术实施方式1图8是用于说明本专利技术实施方式1图9是用于说明本专利技术实施方式1图10是用于说明本专利技术实施方式图11是用于说明本专利技术实施方式图12是用于说明本专利技术实施方式图13是用于说明本专利技术实施方式图14是用于说明本专利技术实施方式图15是用于说明本专利技术实施方式图16是用于说明本专利技术实施方式图17是用于说明本专利技术实施方式图18是用于说明本专利技术实施方式图19是用于说明本专利技术实施方式图20是用于说明本专利技术实施方式附图标记说明10n型GaN基板12半导体层56基板支持器58外延沉积物60保护膜72抗蚀剂76真空吸附装置的的剖面图。 的的剖面图。 的的剖面图。 的的剖面图。 的的剖面图。 的的剖面图。 的的剖面图。 1的的剖面图。 1的的剖面图。 1的的剖面图。 1的的剖面图。 1的的剖面图。 1的的剖面图。 1的的剖面图。 1的的剖面图。2的的剖面图。 3的的剖面图。 4的的剖面图。具体实施方式 实施方式1 图1是表示本专利技术实施方式1的氮化物半导体装置的剖面图。该氮化物半导体装 置是波导脊(waveguide ridge)型的蓝紫色激光二极管。 在n型GaN基板10的Ga面上，作为由GaN类材料构成的半导体层12，依次层叠 层厚1 y m的n型GaN缓冲层14、层厚400nm的n型Al,Ga0.93N包覆层(clad layer) 16、 层厚lOOOnm的n型Al謹Ga隱N包覆层18、层厚300nm的n型Al。.。15Ga。.985N包覆层20、层 厚80nm的n型GaN光导层(light guiding layer) 22、由层厚30nm的In。.。2Ga。.98N构成的n 侧SCH(S印arate Confinement Hetero structure :分离限制异质结构)层24、活性层26、 由层厚30nm的In。.。2Ga。.98N构成的p侧SCH层28、层厚20nm的p型Al。.2Ga。.8N电子屏蔽层 30、层厚lOOnm的p型GaN光导层32、层厚500nm的p型Al,Ga固N包覆层34、以及层厚 20nm的p型GaN接触层36。掺杂Si作为n型杂质，掺杂Mg作为p型杂质。 活性层26是依次层叠层厚5nm的In。. 12Ga。.88N阱层、层厚8nm的In。.。2Ga。.98N阻挡 层、以及层厚5nm的In。.12Ga。.88N阱层的双量子阱(double quantum well)构造。 通过在p型GaN接触层36以及p型Al。.。7Ga。.93N包覆层34形成有作为凹部的沟 道38，从而通过p型GaN接触层36以及p型Al。.。7Ga。.93N包覆层34的一部分形成波导脊 (waveguide ridge)40。沟道38的宽为10 y m。隔着沟道38在波导脊40的两外侧形成的 台状部是电极焊盘基底(base)42。 波导脊40配设在成为激光二极管的谐振器端面的劈开(cleave)端面的宽度方向 的中央部分，并在成为谐振器端面的两劈开端面之间延伸。波导脊40的长度方向的尺寸、 即谐振器长为1000 iim。波导脊40的与长度方向正交的方向的脊宽度为liim 数十y m， 例如为1. 5 ii m。从沟道38的底面起的波导脊40的高度为0. 5 y m。 包含波导脊40的侧壁和电极焊盘基底42的侧壁的沟道38的两侧面以及沟道38 的底面由层厚200nm的Si02膜44覆盖。覆盖沟道38的两侧面的Si02膜44的上端成为与 P型GaN接触层36的下表面相同程度的高度。Si02膜44不在波导脊40的p型GaN接触 层36的上表面形成。通过该Si02膜44的开口部46，使p型GaN接触层36的上表面整体 以及P型GaN接触层36的两侧面显露。另外，可以用由SiOx(0 < x < 2) 、SiN、SiON、Ti02、 Ta205、 A1203、 AIN、 Zr02、 Nb205、 MgO、 SiC等构成的膜来代替Si02膜44。 在p型GaN接触层36的上表面设有与p型GaN接触层36接触并电连接的p侧电 极48。 p侧电极48由Pd单层、Pd/Ta层叠构造、或者Pd/Ta/Pd层叠构造构成。该p侧电 极48与p型GaN接触层36的上表面以及两侧面密接，从该p型GaN接触层36起进一步覆 盖Si02膜44的上端，经过波导脊44的侧壁上的Si02膜44，延伸至沟道38底部的Si02膜 44的一部分上。 另外，在电极焊盘基底42的上表面上、以及沟道38内的电极焊盘基底42的侧面 上的Si02膜44和沟道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物半导体装置的制造方法，在将ＧａＮ基板搭载在基板支持器上的状态下，使由ＧａＮ类材料构成的半导体层在所述ＧａＮ基板的Ｇａ面外延生长，然后用真空吸附装置真空吸附所述ＧａＮ基板的Ｎ面，其特征在于，在使所述半导体层外延生长时，所述ＧａＮ基板翘曲使得Ｇａ面的中央凹陷，所述半导体层的原料气体绕入到所述ＧａＮ基板的Ｎ面，在所述ＧａＮ基板的Ｎ面堆积外延沉积物，在使所述半导体层外延生长之后，而且在真空吸附所述ＧａＮ基板的Ｎ面之前，除去所述外延沉积物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿部真司，川崎和重，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]