[发明专利]用于制造半导体激光器器件的方法及半导体激光器器件

说明书

技术领域

本公开涉及制造半导体激光器器件的方法和通过该方法制造的半导体激光器器件。本公开具体涉及制造六方晶系Ⅲ族氮化物半导体激光器器件的方法和通过该方法制造的半导体激光器器件。

背景技术

目前，半导体激光器器件被用在不同的技术领域中。具体地，半导体激光器器件是例如在诸如TV和投影仪的图像显示单元的领域中不可缺少的光学器件。在该类型的应用中，输出红光、绿光和蓝光(它们是光的三基色)的半导体激光器器件是必需的。红色和蓝色的半导体激光器器件已被投入到实际应用中。近年来，绿色(具有大约500至560nm的波长)的半导体激光器器件也得到积极的发展(例如，参考NPL1和NPL2)。

在NPL1和NPL2的每一个中，提出了一种六方晶系Ⅲ族氮化物半导体激光器器件。在这个半导体激光器器件中，在n型GaN基板的半极性平面{2,0,-2,1}上以这样的顺序形成n型熔覆层、包括由InGaN构成的有源层的发光层和p型熔覆层。应注意的是，在这个说明书中，将通过{h,k,l,m}(h、k、l、和m是平面指数(米勒指数))表示六方晶系晶体的方向。

通过在半导体基板的半极性平面上堆叠各种激光成型膜(即，通过引起外延生长)来制造如上所述的半导体激光器器件。在这类半导体激光器器件中，提供了正交于激光束的传播方向(导波方向)的端面，并且将该端面用作反射面(在下文中，将这个端面称为“共振器端面”)。因而，为了利用具有半极性平面的半导体基板的半导体激光器器件提出了多种形成共振器端面的技术(例如，参考PTL1)。

在PTL1中，首先，在由六方晶系Ⅲ族氮化物半导体构成的半导体基板的半极性平面上形成多个激光器结构(即，生产基板产物)。接下来，利用激光划线器，在基板产物的预定方向上形成划线凹槽。随后，从基板产物的背面，沿着每一个划线凹槽挤压刀片，使得切割基板产物以分离成多个部件。在PTL1的制造方法中，将通过对基板产物的这种切割形成的端面用作共振器端面。

应注意的是，已提出了用于氮化物半导体激光器器件的切割的各种技术(例如，参考PTL2)。在PTL2中，通过下列程序执行氮化物半导体激光器器件的切割。首先，生产晶片。这个晶片拥有其中形成共振器表面的多个氮化物半导体层。接下来，形成呈类似于虚线形状的第一辅助凹槽。第一辅助凹槽形成在其是彼此相邻的氮化物半导体层之间的晶片区域的一部分中，并且在与共振器表面的延伸方向相同的方向上延伸。在平行于共振器表面的延伸方向的方向中形成第一辅助凹槽。随后，形成比第一辅助凹槽深的第二辅助凹槽。第二辅助凹槽形成在其是彼此相邻的氮化物半导体层之间的晶片区域的一部分中，且正交于共振器表面的延伸方向。在垂直于共振器表面的延伸方向的方向上形成第二辅助凹槽。然后，沿着第一辅助凹槽和第二辅助凹槽分离晶片。

引用列表

专利文献

PTL1：日本专利第4475357号

PTL2：日本未经审查的专利申请公开第2010-199482号

非专利文献

NPL1：Kyono等人:The world’s First True Green Laser Diodes on Novel Semi-Polar GaN Substrates I,SEI技术综述，第176号，页数：88-92(2010年1月)

NPL2：Adachi等人:The world’s First True Green Laser Diodes on Novel Semi-Polar GaN Substrates II,SEI技术综述，第176号，页数：93-96(2010年1月)

发明内容

如上所述，已提出了利用具有半极性平面的半导体基板制造半导体激光器器件的多种方法。然而，在这个技术领域中，期望通过进一步增强激光束的传播方向和共振器端面之间的正交性，以及改善共振器端面的表面平滑度来发展制造具有极好的激光特性的半导体激光器器件的技术。

因此，期望的是提供利用具有半极性平面的半导体基板制造半导体激光器器件的方法，并且提供半导体激光器器件，该半导体激光器器件能够进一步改善共振器端面的正交性和表面平滑度。