專利名稱：半導(dǎo)體外延晶片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體外延晶片及其制造方法。
背景技術(shù)：
在制作半導(dǎo)體裝置，例如化合物半導(dǎo)體激光元件時(shí)，利用MOVPE(有機(jī)金屬氣相外延生長(zhǎng))法或MBE(分子束外延生長(zhǎng))法等氣相生長(zhǎng)法，將所希望的組成和厚度的化合物半導(dǎo)體結(jié)晶順次生長(zhǎng)到GaAs等半導(dǎo)體基板上，來(lái)制作外延晶片。沿該外延晶片的解理面切取芯片，經(jīng)蝕刻、電極形成等元件形成工藝，制作半導(dǎo)體激光元件。
用于該半導(dǎo)體激光元件的外延結(jié)晶生長(zhǎng)的基板，一般地，為了顯示基板的結(jié)晶方位，具有稱為定向平面(OF(オリエンテ一シヨンフラツト))的短線段。圖7表示具有這樣的定向平面2的GaAs基板1。其中，具有金剛石結(jié)構(gòu)的Si基板沒(méi)有正反面的區(qū)別，但是具有閃鋅礦結(jié)構(gòu)的GaAs基板的正反面的結(jié)晶臺(tái)面形狀不同，除表示解理面的定向平面(OF)2外，還有表示其直角方向的指向平面(IF(インデツクスフラツト))3。
該定向平面2是，通過(guò)圓形基板周邊的一部分以特定的結(jié)晶面自然解理形成一定長(zhǎng)度的弦，使沿該弦的自然解理的面露出而形成的。結(jié)晶的解理面作為定向平面的理由是，半導(dǎo)體激光元件等中需要具有良好平坦度的共振面，為了判斷結(jié)晶方位以及對(duì)準(zhǔn)位置、對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)等，需要以該解理面作為基準(zhǔn)面。其中，制作半導(dǎo)體激光元件時(shí)，在基板上形成外延層后，需要正確地沿解理面切取芯片，以在解理面形成的定向平面為基準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)掩?；?qū)?zhǔn)角度就變得很重要。
但是，上述半導(dǎo)體激光元件的形成工藝中，為了嚴(yán)格確定結(jié)晶方位，在基板上利用氣相生長(zhǎng)法生成III-V族化合物半導(dǎo)體的外延層后，也需要定向平面(OF)確保潔凈的鏡面的解理面。
但是，以往，在外延生長(zhǎng)時(shí)原料還會(huì)接觸到定向平面部分形成結(jié)晶，很難得到在外延生長(zhǎng)后也潔凈的鏡面定向平面。
因此，作為解決該問(wèn)題的方法，提出了以在基板(晶片)的定向平面的周邊部分形成保護(hù)膜的狀態(tài)，使外延層生長(zhǎng)的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
該專利文獻(xiàn)1中，首先，準(zhǔn)備圖8(a)的平面圖、圖8(b)的側(cè)面圖中所表示的裸晶片狀態(tài)的圓形晶片10，將其重疊多張，以垂直或傾斜的狀態(tài)，利用電子束蒸鍍，如圖8(c)所示，在定向平面11周邊部分形成由SiO2膜構(gòu)成的保護(hù)膜13。
接著如圖8(d)所示，利用MOVPE法在晶片10上形成由n型半導(dǎo)體層、p型半導(dǎo)體層構(gòu)成的外延結(jié)晶生長(zhǎng)層12，制成pn結(jié)。結(jié)晶生長(zhǎng)后，使用氟酸除去SiO2保護(hù)膜13(圖8(e))。
根據(jù)該專利文獻(xiàn)1的方法，利用MOVPE法在晶片10上形成結(jié)晶生長(zhǎng)層12時(shí)，由于晶片上有SiO2保護(hù)膜13，該部分不生長(zhǎng)結(jié)晶。因此，能夠得到定向平面11的周邊部分維持與結(jié)晶生長(zhǎng)前狀態(tài)相同的結(jié)晶生長(zhǎng)晶片。
但是，專利文獻(xiàn)1的方法中，定向平面部分必須形成保護(hù)膜，另外在生成了所希望的外延結(jié)晶的結(jié)晶生長(zhǎng)后，必須利用蝕刻除去該保護(hù)膜。總之，專利文獻(xiàn)1的方法中，與以前的制造方法不同，需要新保護(hù)膜的形成、除去的工序。由此，需要為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)膜的形成、除去的處理設(shè)備，需要新設(shè)備的投資，而且增加了工序負(fù)荷。另外，利用蝕刻除去保護(hù)膜的工序中基板的表面可能會(huì)被污染。
因此，作為不會(huì)象專利文獻(xiàn)1那樣增加工序負(fù)荷和污染表面的方法，想到了如圖9所示的方法。圖9中，符號(hào)1是作為III-V族化合物半導(dǎo)體基板的GaAs基板，其周邊的一部分具有定向平面(OF)2。該定向平面2是圓形基板的周邊的一部分以特定的結(jié)晶面自然解理形成一定長(zhǎng)度的弦，使沿該弦的自然解理的面露出而形成的。并且，該GaAs的基板1也有指向平面(IF)3。
在該基板1上利用MOVPE法(有機(jī)金屬氣相外延生長(zhǎng)法)生長(zhǎng)外延結(jié)晶時(shí)，定向平面2的周邊部分(簡(jiǎn)稱為部分)，如圖9所示，被作為披覆部件的金屬部件4的邊部區(qū)域覆蓋隱藏。
該金屬部件4是由具有與上述定向平面2的部分平行的直線狀的邊4a的長(zhǎng)方形金屬板構(gòu)成的。該金屬可以使用強(qiáng)度、對(duì)熱過(guò)程的耐性強(qiáng)、且不與結(jié)晶生長(zhǎng)所使用的原料發(fā)生反應(yīng)的材料，例如耐熱材料鉬、SUS、碳化硅或碳。這里，使用鉬制的金屬板作為金屬部件4。
將該長(zhǎng)方形的金屬部件4設(shè)置于碳制的基座(沒(méi)有圖示)上，以螺栓5固定金屬部件4。這時(shí)，如圖10的放大所示，利用金屬部件4的直線狀的邊4a的部分(直線狀的邊4a部分)，將以下的基板區(qū)域覆蓋隱藏，該區(qū)域是從基板1的定向平面2起始，平行于該定向平面2，且到從定向平面2向基板1的內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離D的位置為止。圖10中，到該規(guī)定距離D為止的基板區(qū)域即披覆區(qū)域A以斜線表示。形成基板1的披覆區(qū)域A的規(guī)定距離D是，例如mm級(jí)，或小于1mm這樣的非常小的值。
在這樣覆蓋了GaAs基板1的定向平面2的部分的狀態(tài)下，利用氣相生長(zhǎng)法，使用V族原料、III族原料，使III-V族化合物半導(dǎo)體的外延層，例如Al、Ga、In、As、P系半導(dǎo)體的外延層生長(zhǎng)。
該外延層的生長(zhǎng)中，在基板1的定向平面2的部分被金屬部件4覆蓋隱藏的狀態(tài)下，在基板1上形成外延層，因此從基板1除去金屬部件4的話，就可以形成定向平面2上存在沒(méi)有形成外延層的未生長(zhǎng)部分的LD用半導(dǎo)體外延晶片。所以，可以消除生長(zhǎng)原料到達(dá)并接觸定向平面2部分而在解理面形成結(jié)晶這樣的不良情況。其結(jié)果，定向平面2可以維持潔凈的鏡面。
專利文獻(xiàn)1特開平5-55143號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，圖9記載的方法中，雖然能夠得到OF周邊部分的潔凈度，但是當(dāng)覆蓋隱藏基板1的定向平面2的部分的金屬部件4過(guò)大時(shí)，存在基板1上的元件形成用的外延生長(zhǎng)區(qū)域減小，元件的成品率下降的問(wèn)題和在OF附近外延層的膜厚變薄的問(wèn)題，結(jié)果是存在著OF的垂直方向的晶片面內(nèi)的外延層的膜厚分布變差的問(wèn)題。
如上所述，根據(jù)圖9的方式，因?yàn)樵诨?的定向平面2部分被金屬部件4覆蓋隱藏的狀態(tài)下，使III-V族化合物半導(dǎo)體的外延層氣相生長(zhǎng)，因此不需要以前那樣的新保護(hù)膜的形成、除去的工序，使用現(xiàn)存的制造工序就可以非常簡(jiǎn)易地維持定向平面2的解理面是潔凈的鏡面，但OF的垂直方向的外延層的膜厚分布變差，結(jié)果是存在著元件成品率下降的問(wèn)題。
其中，基板1的定向平面2被披覆部件覆蓋隱藏的方式，大致分為以下兩種。第一種是，將直角形或圓形基板的定向平面用具有直線狀邊部的披覆部件覆蓋隱藏的方式(圖10)。第二種是，將圓形基板的定向平面2用具有大致圓弧形凹邊的披覆部件覆蓋隱藏的方式(圖11)。任一種方式都可以通過(guò)用披覆部件覆蓋隱藏基板1的定向平面2，來(lái)防止外延生長(zhǎng)時(shí)原料接觸定向平面2形成結(jié)晶的不良情況，但無(wú)論使用哪種方法都存在OF的垂直方向的外延層的膜厚分布變差的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的目的是，解決上述課題，提供不需要以前技術(shù)那樣的新保護(hù)膜的形成、除去工序，并且可以維持潔凈的鏡面的定向平面，同時(shí)維持在晶片面內(nèi)的良好的外延膜厚的分布，可提高元件成品率的半導(dǎo)體外延晶片及其制造方法。
解決問(wèn)題的方法根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)體外延晶片，其由具有通過(guò)解理形成的定向平面的基板和形成于該基板上的半導(dǎo)體外延層構(gòu)成，所述基板的定向平面的兩端是用披覆部件覆蓋隱藏至向所述基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，于此狀態(tài)下在所述基板上形成外延層，在將所述披覆部件從基板上除去的狀態(tài)下，沒(méi)有形成所述外延層的未生長(zhǎng)部分存在于所述定向平面的兩端。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，提供半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，該方法是使半導(dǎo)體的外延層在具有通過(guò)解理形成的定向平面的基板上生長(zhǎng)的方法，使用披覆部件將所述基板的定向平面的兩端覆蓋隱藏至向所述基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，使外延層生長(zhǎng)。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠制造不需要象以前例子那樣的保護(hù)膜的形成、除去工序，也可以使定向平面維持潔凈的鏡面，且提高了元件成品率的外延晶片。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的平面圖。
圖2是表示利用本發(fā)明的實(shí)施例1的制造方法形成的外延結(jié)晶膜的膜厚的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。
圖3是表示以前的結(jié)晶生長(zhǎng)方法中的基板保持狀態(tài)的平面圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的平面圖。
圖5是比較例1的測(cè)定結(jié)果。
圖6是表示在本發(fā)明的比較例2中作為披覆部件使用的金屬部件的概略的平面圖。
圖7是表示用于半導(dǎo)體激光元件的外延結(jié)晶生長(zhǎng)的基板形狀的平面圖。
圖8是表示以前的III-V族化合物半導(dǎo)體的制造方法的工程圖。
圖9表示本發(fā)明的比較例1的制造方法，表示在生長(zhǎng)中定向平面被作為披覆部件的長(zhǎng)方形金屬部件覆蓋隱藏的狀態(tài)的平面圖。
圖10是表示定向平面被本發(fā)明比較例1中作為披覆部件使用的金屬部件覆蓋隱藏的狀態(tài)的部分放大圖。
圖11表示本發(fā)明的比較例2，表示在生長(zhǎng)中定向平面被作為披覆部件的具有凹邊的金屬部件覆蓋隱藏的狀態(tài)的部分放大圖。
符號(hào)的說(shuō)明1基板2定向平面(OF)3指向平面(IF)4金屬部件(披覆部件)4a 直線狀的邊5螺栓6金屬部件(披覆部件)7直線-圓弧狀的邊7a 直線狀部分7b 圓弧部分8直線-圓弧狀的邊8a 直線狀部分8b 圓弧部分15 披覆部件A披覆區(qū)域B披覆區(qū)域D規(guī)定距離d2 規(guī)定距離
P連接點(diǎn)S連接點(diǎn)具體實(shí)施方式
以下，關(guān)于使III-V族化合物半導(dǎo)體的外延層在GaAs基板上生長(zhǎng)，制作激光二極管元件用半導(dǎo)體外延晶片的情況，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示，半導(dǎo)體外延晶片是，由具有通過(guò)解理形成的定向平面2的GaAs基板1和形成于該基板1上的半導(dǎo)體外延層構(gòu)成的。該半導(dǎo)體外延晶片為，基板1的定向平面2的一部分例如兩端2a被披覆部件覆蓋隱藏至向基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，于此狀態(tài)下在所述基板1上形成外延層，在將所述披覆部件從基板1上除去的狀態(tài)下，沒(méi)有形成所述外延層的未生長(zhǎng)部分存在于所述定向平面2的兩端2a。
制造這樣的半導(dǎo)體外延晶片的方法為，使GaAs基板1的定向平面2的一部分例如兩端2a被作為披覆部件的金屬部件15覆蓋隱藏。這是因?yàn)閷?duì)準(zhǔn)掩?；?qū)?zhǔn)角度也可以只在定向平面2的兩端2a進(jìn)行。將定向平面2的一部分用披覆部件覆蓋隱藏的方式是，使用金屬部件15，將基板1的定向平面2的兩端2a覆蓋隱藏至向基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域。接著，通過(guò)利用氣相生長(zhǎng)法，例如MOVPE法，在基板1上形成III-V族化合物半導(dǎo)體的外延層，例如使用了Al、Ga、In、As、P元素的外延層，來(lái)制成激光二極管元件用半導(dǎo)體外延晶片。
這樣，通過(guò)用披覆部件覆蓋隱藏基板1的定向平面2的兩端2a，可以防止外延生長(zhǎng)時(shí)原料接觸定向平面2的兩端2a形成結(jié)晶的不良情況。特別是，由于將不是定向平面2的全部的一部分用披覆材料覆蓋隱藏，所以與全體被覆蓋隱藏的情況相比，元件的成品率提高。
另外，上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了關(guān)于使III-V族化合物半導(dǎo)體的外延層在GaAs基板上生長(zhǎng)的情況，但本發(fā)明也可以適用于使用GaN、SiC、藍(lán)寶石、Si基板形成氮化物系半導(dǎo)體的外延層的情況。
另外，上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了關(guān)于利用MOVPE法形成半導(dǎo)體外延層的情況，但本發(fā)明也可以適用于利用其他的氣相生長(zhǎng)法，例如氫化物氣相外延生長(zhǎng)法或MBE法形成半導(dǎo)體外延層的情況。
另外，上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了關(guān)于制作激光二極管元件用半導(dǎo)體外延晶片的情況，但也適用于例如LED元件用的半導(dǎo)體外延晶片。
實(shí)施例實(shí)施例1作為具體例子，將圖1中的本發(fā)明的用披覆部件覆蓋隱藏定向平面2部分的兩端部的制作方法，應(yīng)用于制作具有激光二極管結(jié)構(gòu)的III-V族化合物半導(dǎo)體外延晶片的情況。所使用的GaAs基板1為，直徑約50mm(2英寸)，定向平面2的長(zhǎng)度為16mm。
如圖1所示設(shè)置了長(zhǎng)方形的金屬部件15，以覆蓋隱藏基板1的定向平面2的兩端部分。該金屬部件15的長(zhǎng)度或螺栓5的位置，在設(shè)計(jì)上是從定向平面2向基板內(nèi)側(cè)成為規(guī)定距離D＝1mm左右。
借助這樣的設(shè)置，以激光二極管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，在基板1上，利用MOVPE法順次生長(zhǎng)由n型半導(dǎo)體層、p型半導(dǎo)體層構(gòu)成的III-V族化合物半導(dǎo)體外延結(jié)晶膜，形成pn結(jié)。作為V族原料，使用的是AsH3、As(CH3)3、PH3的任一個(gè)，另外作為III族原料使用的是Al(CH3)3、Ga(CH3)3、In(CH3)3、Al(CH3CH2)3、Ga(CH3CH2)3的任一個(gè)。這時(shí)，使生長(zhǎng)時(shí)的基板溫度為650℃，生長(zhǎng)爐內(nèi)壓力為約6650Pa(50Torr)，為了順次生長(zhǎng)所希望的結(jié)晶膜，進(jìn)行升溫、高溫、間隔、原料流量的變更。
關(guān)于進(jìn)行了這樣的外延結(jié)晶膜生長(zhǎng)的各基板1，對(duì)其定向平面2的面進(jìn)行觀察的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)即使在結(jié)晶膜生長(zhǎng)后，各定向平面2的兩端部分也都保持了非常潔凈的解理面。
另外，圖2顯示了上述實(shí)施例1中的與OF垂直方向上的外延結(jié)晶膜的膜厚測(cè)定結(jié)果。圖2的縱軸表示外延結(jié)晶膜的厚度。圖2的橫軸表示從定向平面2向基板1的內(nèi)側(cè)方向的到基板上的距離(不同于規(guī)定距離D)。距離為0至25mm(約為基板中心)的基板區(qū)域中，在3mm、7mm、22mm的各位置上進(jìn)行了測(cè)定，其結(jié)果確認(rèn)在各位置上都是約550nm的外延結(jié)晶膜的目標(biāo)膜厚。即，在金屬部件15的周邊附近沒(méi)有發(fā)現(xiàn)膜厚變薄等不良影響。也就是說(shuō)，因?yàn)橹挥卸ㄏ蚱矫?的兩端2a被披覆部件15覆蓋隱藏，所以與定向平面2的周邊部分全體被披覆部件覆蓋隱藏的比較例1～2相比，可以增加基板1上的元件形成用的外延生長(zhǎng)區(qū)域，提高元件的成品率。
實(shí)施例2實(shí)施例1中，沒(méi)有特別限定基板1的固定方式，但在MOVPE法中存在著，固定成基板的結(jié)晶生長(zhǎng)面(表面)朝上的仰式(faceup)固定方式，和固定成基板的結(jié)晶生長(zhǎng)面朝下的俯式(facedown)固定方式。俯式方式，由于不能以基座支持基板，因此需要作為基板保持用部件的基板保持用金屬部件。與此相對(duì)的仰式方式，由于能夠在基座上支持基板，因此不需要基板保持用金屬部件。這里，對(duì)應(yīng)用俯式方式的實(shí)施例2進(jìn)行說(shuō)明。
以前的MOVPE法中，如圖3所示，收置于基座的基板1是借助3個(gè)由金屬部件構(gòu)成的作為基板保持用部件的基板保持用金屬部件9保持其外周部。圖4表示的實(shí)施例2中，在對(duì)應(yīng)于定向平面2的兩端部的位置上追加配置2個(gè)該基板保持用金屬部件9作為披覆部件，使其兼顧了定向平面2兩端2a的隱藏。這種情況，如圖4所示，也可以改變?cè)瓉?lái)的基板保持用金屬部件9中靠近定向平面2的2個(gè)基板保持用金屬部件9a的形狀，使其小于其他的基板保持用金屬部件9。因?yàn)橛?個(gè)基板保持用金屬部件9保持定向平面2的兩端2a，所以在保持基板1方面不存在穩(wěn)定性方面的問(wèn)題。
比較例1圖9表示比較例1。比較例1中，在整個(gè)定向平面2上配置了披覆部件4，使定向平面2全部被覆蓋隱藏。
根據(jù)比較例1，因?yàn)檎麄€(gè)定向平面2的周邊部分被披覆部件覆蓋隱藏，所以可以得到OF周邊部分的潔凈度。
但是，在比較例1中制成的外延晶片的與OF垂直方向上的外延結(jié)晶膜的膜厚測(cè)定結(jié)果如圖5所示。圖5的橫軸表示從定向平面2向基板1的內(nèi)側(cè)方向的到基板上的距離(不同于規(guī)定距離D)。距離為0至25mm(約為基板中心)的基板區(qū)域中，在3mm、7mm、22mm的各位置上進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果，距離3mm處為522nm，距離7mm、22mm處外延結(jié)晶膜的膜厚為約550nm的目標(biāo)膜厚，可以發(fā)現(xiàn)在OF附近部膜厚有較大偏差。也就是說(shuō)，由于金屬部件4引起OF附近部分的外延膜厚變得非常薄，因此該區(qū)域不能作為元件使用，元件的成品率大大下降。
比較例2圖11表示比較例2。其為，用具有大致圓弧狀凹邊的鉬制金屬板構(gòu)成的作為披覆部件的金屬部件6，將圓形的基板上的定向平面2部分覆蓋隱藏。
圖6中表示該金屬部件6的凹邊的形狀。該金屬部件6的凹邊的形狀為，將圖10所示的長(zhǎng)方形金屬部件4的直線狀的邊4a，僅以最大深度d1切削內(nèi)側(cè)，形成具有直線狀部分7a和圓弧部分7b的大致圓弧狀的凹邊的形狀。
如圖11所示，該實(shí)施方式的金屬部件6具有直線-圓弧狀的邊7，其是由與基板1的定向平面2的部分平行的直線狀部分7a和在該直線狀部分的兩側(cè)以p點(diǎn)連接的圓弧部分7b構(gòu)成的。這里，圓弧部分7b也可以是沿圓弧的斜線。該直線-圓弧狀的邊7的形狀是與基板的直線-圓弧狀的邊8對(duì)應(yīng)，邊8是由基板1上的定向平面2的直線狀部分8a及在該直線狀部分的兩側(cè)以S點(diǎn)連接的微小長(zhǎng)度的圓弧部分8b構(gòu)成。
直線-圓弧狀的邊7形成為與該基板1的直線-圓弧狀的邊8略相似的形狀。因?yàn)槭菍⒔饘俨考?的直線-圓弧狀的邊7平行地錯(cuò)位重疊于定向平面2的直線-圓弧狀的邊8，所以金屬部件6的直線-圓弧狀的邊7的圓弧部分7b，與基板1的直線-圓弧狀的邊8上的圓弧部分8b并不是平行而是交叉的。
利用如上所述形成的金屬部件6的直線-圓弧狀的邊7，從基板的定向平面2略微到基板內(nèi)側(cè)的規(guī)定距離d2的基板區(qū)域和到定向平面2的兩端部附近的交叉點(diǎn)的規(guī)定距離D的基板區(qū)域以大致相似的形狀被覆蓋隱藏。圖11中，以斜線部分表示被該金屬部件6的直線-圓弧狀的邊7部覆蓋隱藏的基板區(qū)域即披覆區(qū)域B。
根據(jù)比較例2，因?yàn)槔媒饘俨考?的直線-圓弧狀的邊7，將從基板的定向平面2部分略微到基板內(nèi)側(cè)，例如規(guī)定距離d2＝0.5mm左右的基板區(qū)域(圖11的披覆區(qū)域B)覆蓋隱藏，所以與圖10所示使用具有平行的直線狀邊4a的金屬部件4覆蓋至規(guī)定距離D的情況相比，可以更均勻地覆蓋隱藏定向平面2的部分。但是，雖然與比較例1相比，稍微改善了OF的垂直方向的外延膜厚的分布，但OF附近部分產(chǎn)生不能作為元件使用的區(qū)域，元件成品率下降。
以下附記本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
第1實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片，其特征為，由具有通過(guò)解理形成的定向平面的基板和形成于該基板上的半導(dǎo)體外延層構(gòu)成，所述基板的定向平面兩端用披覆部件覆蓋隱藏至向所述基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，于此狀態(tài)下在所述基板上形成外延層，在將所述披覆部件從基板上除去的狀態(tài)下，沒(méi)有形成所述外延層的未生長(zhǎng)部分存在于所述定向平面的兩端。
因?yàn)閷⒒宥ㄏ蚱矫娴膬啥擞门膊考采w隱藏至向基板內(nèi)側(cè)伸入了規(guī)定距離的區(qū)域，形成半導(dǎo)體外延層，所以可以制造出不需要象以前的例子那樣的保護(hù)膜的形成、除去的工序，并且可以使定向平面部分維持潔凈的鏡面，而且提高了元件成品率的外延晶片。
第2實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片，其特征為，在第1實(shí)施方式中，所述規(guī)定距離為0.5mm～1.0mm左右。
因?yàn)橐?guī)定距離為0.5mm～1.0mm左右，所以可以確保較大的有效的元件制作區(qū)域。
第3實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片，其特征為，第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體外延晶片為激光二極管用的III-V族化合物半導(dǎo)體外延晶片，所述基板為GaAs基板，在該GaAs基板上，利用氣相生長(zhǎng)法形成了使用Al、Ga、In、As、P元素的外延層。
半導(dǎo)體外延晶片為激光二極管用的III-V族化合物半導(dǎo)體外延晶片時(shí)，特別要求定向平面部分維持潔凈的鏡面，根據(jù)本發(fā)明可以達(dá)到該要求。
第4實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其為在具有通過(guò)解理形成的定向平面的基板上生長(zhǎng)半導(dǎo)體外延層的方法，將所述基板的定向平面兩端用披覆部件覆蓋隱藏至向所述基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，來(lái)生長(zhǎng)外延層。
因?yàn)椴皇嵌ㄏ蚱矫娴娜慷皇莾啥擞门膊牧细采w隱藏，所以與全體被覆蓋隱藏的情況相比，元件的成品率提高，另外因?yàn)閷⒒灞３钟貌考米髋膊考允箻?gòu)成簡(jiǎn)化。
第5實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，在第4實(shí)施方式中，所述披覆部件為保持所述基板的基板保持用部件。
因?yàn)閷⒒灞３钟貌考米髋膊考?，所以與另外準(zhǔn)備披覆部件而進(jìn)行的方法相比更為簡(jiǎn)單。
第6實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，在第4或第5實(shí)施方式中，所述規(guī)定距離為0.5mm～1.0mm左右。
因?yàn)橐?guī)定距離為0.5mm～1.0mm左右，所以可以確保較大的有效的元件制作區(qū)域。
第7實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，是第4至第6實(shí)施方式的半導(dǎo)體外延晶片為L(zhǎng)D用的III-V族化合物半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，所述基板為GaAs基板，在該GaAs基板上，利用氣相生長(zhǎng)法形成了使用Al、Ga、In、As、P元素的外延層。
半導(dǎo)體外延晶片為L(zhǎng)D用的III-V族化合物半導(dǎo)體的外延晶片時(shí)，特別要求定向平面部分維持潔凈的鏡面，根據(jù)本發(fā)明可以達(dá)到該要求。
第8實(shí)施方式為半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，第4至第7實(shí)施方式中，所述披覆部件由鉬、SUS、碳化硅、或碳的任一種構(gòu)成的耐熱材料制成。
因?yàn)榕膊考怯摄f等耐熱材料形成，所以可以有效防止外延層的污染。
第9實(shí)施方式為III-V族化合物半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，在具有通過(guò)解理形成的定向平面的基板上，利用氣相生長(zhǎng)法，生長(zhǎng)III-V族化合物半導(dǎo)體外延層時(shí)，將基板定向平面的兩端部分用披覆部件覆蓋隱藏。
通過(guò)將基板定向平面的兩端部分用披覆部件覆蓋隱藏，可以防止外延生長(zhǎng)時(shí)原料接觸定向平面部分而形成結(jié)晶的不良情況。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體外延晶片，其特征為，由具有通過(guò)解理形成的定向平面的基板和形成于該基板上的半導(dǎo)體外延層構(gòu)成，所述基板的定向平面兩端是用披覆部件覆蓋隱藏至向所述基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，于此狀態(tài)下在所述基板上形成外延層，在將所述披覆部件從基板上除去的狀態(tài)下，沒(méi)有形成所述外延層的未生長(zhǎng)部分存在于所述定向平面的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的半導(dǎo)體外延晶片，其特征為，所述規(guī)定距離為0.5mm～1.0mm左右。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的半導(dǎo)體外延晶片，其為激光二極管用的III-V族化合物半導(dǎo)體外延晶片，其特征為，所述基板為GaAs基板，在該GaAs基板上，利用氣相生長(zhǎng)法形成了使用Al、Ga、In、As、P元素的外延層。
4.半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其為在具有通過(guò)解理形成的定向平面的基板上生長(zhǎng)半導(dǎo)體外延層的方法，其特征為，將所述基板的定向平面兩端使用披覆部件覆蓋隱藏至向所述基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，來(lái)生長(zhǎng)外延層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，所述披覆部件為保持所述基板的基板保持用部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5記載的半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，所述規(guī)定距離為0.5mm～1.0mm左右。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任一項(xiàng)記載的半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其為激光二極管用的III-V族化合物半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，所述基板為GaAs基板，在該GaAs基板上，利用氣相生長(zhǎng)法形成了使用Al、Ga、In、As、P元素的外延層。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中的任一項(xiàng)記載的半導(dǎo)體外延晶片的制造方法，其特征為，所述披覆部件是由耐熱材料制成，所述的耐熱材料是由鉬、SUS、碳化硅、或碳中的任一種構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供了使外延層在基板上生長(zhǎng)時(shí)，不需要新保護(hù)膜的形成、除去工序，并且可以維持潔凈的鏡面的定向平面的半導(dǎo)體外延晶片及其制造方法。半導(dǎo)體外延晶片是，由具有通過(guò)解理形成的定向平面(2)的基板(1)和形成于該基板(1)上的半導(dǎo)體外延層構(gòu)成，所述基板(1)的定向平面(2)的兩端(2a)用披覆部件(15)覆蓋隱藏至向所述基板內(nèi)側(cè)伸入規(guī)定距離的區(qū)域，于此狀態(tài)下在所述基板上(1)形成外延層，在將所述披覆部件(15)從基板(1)上除去的狀態(tài)下，沒(méi)有形成所述外延層的未生長(zhǎng)部分存在于所述定向平面(2)的兩端(2a)。
文檔編號(hào)H01S5/00GK1941286SQ20061013923
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者佐藤薰由, 鈴木良治 申請(qǐng)人:日立電線株式會(huì)社