專利名稱：半導體晶片、半導體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可適用于短波發(fā)光二極管元件、短波半導體激光元件、高速電子器件等的半導體晶片、半導體裝置及其制造方法。
這樣，其前景非?？春玫腉aN系半導體在形成材料方面具有困難。即制作由GaN構(gòu)成的基板有困難，因此如硅(Si)或砷化鎵(GaAs)，不進行基板自身的制造工藝，并且基板上的晶體取向附生層也不在由同一材料構(gòu)成的基板上生長，因此一般進行把不同于晶體取向附生層的材料用于基板的雜晶體取向附生(epitaxial)生長。
這樣，以往是晶體生長自身困難，但隨著以有機金屬氣相沉積(MatalOrganic Chemical Vapor DepositionMOCVD)法為中心的晶體生長技術(shù)大幅度發(fā)展，大大提高了GaN系半導體結(jié)晶的品質(zhì)，以至使得所述發(fā)光器件實用化。
目前最廣泛使用并且顯示最優(yōu)異的器件特性的是，以藍寶石為基板生長的GaN系半導體。藍寶石的結(jié)晶結(jié)構(gòu)為與GaN系半導體相同的六方晶系，并且對熱極其穩(wěn)定，因此適合于需要1000℃以上高溫的GaN系半導體的結(jié)晶生長。現(xiàn)有例1下面，作為現(xiàn)有例1，對使用GaN系半導體的半導體激光元件，參照圖9對其構(gòu)成與制造方法進行說明。
如圖9所示，首先在由藍寶石構(gòu)成的基板101的主面上，根據(jù)如MOCVD法依次成膜n型AlGaN層102、由GaInN構(gòu)成的活性層103及p型AlGaN層104?；钚詫?03含有量子井結(jié)構(gòu)，n型AlGaN層102及p型AlGaN層104各自含有在活性層103中生成的光進行封閉的包覆層和光導向?qū)印?br> 接著，根據(jù)使用氯氣的干式蝕刻工序，對于p型AlGaN層104選擇性地形成成為波導的脊形(隆起ridge)部104a，進而，對于p型AlGaN層104、活性層103及n型AlGaN層102進行蝕刻，以在脊形部104a的兩側(cè)方露出n型AlGaN層102。
接著，在露出的n型AlGaN層102上面形成由Ti/Al構(gòu)成的n側(cè)電極105，在p型AlGaN層104的脊形部104a上面形成由Ni/Au構(gòu)成的p側(cè)電極106。然后研磨基板101的n型AlGaN層102的相反側(cè)面，使基板101薄膜化，進而通過分開形成共振器，制作半導體激光芯片。
關(guān)于使用GaN系半導體的激光結(jié)構(gòu)，在中村等，日本應(yīng)用物理期刊，1996，35卷，L74頁(S.Nakamura et al.，Japanese Journal of Applied Physics，Volume 35，L74(1996))等中有其詳細所述。現(xiàn)有例2接著，作為現(xiàn)有例2，對使用GaN系半導體的場效應(yīng)晶體管，參照圖10對其構(gòu)成與制造方法進行說明。
如圖10所示，首先在由藍寶石構(gòu)成的基板101的主面上，例如，通過MOCVD法依次成膜不摻雜GaN層107、n型AlGaN層108。
接著，通過使用氯氣的干式蝕刻工序，對n型AlGaN層108及不摻雜GaN層107的上部進行蝕刻，以形成元件分離區(qū)域。
接著，在n型AlGaN層108上面各自形成由Ti/Al構(gòu)成的源電極110和漏電極111和，如由Pt/Au構(gòu)成的柵電極109。然后研磨基板101的不摻雜GaN層107的相反側(cè)面，使基板101薄膜化，進而進行切割，制作晶體管芯片。
關(guān)于使用GaN系半導體的場效應(yīng)晶體管，在U.K.Mishra et al.，IEEETrans Electron Device，Volume 46，p.756(1998)等中有詳細所述。
但是，所述現(xiàn)有例1和2中的半導體裝置是如圖9和圖10所示，晶體取向附生層生長后的基板101均彎曲而上側(cè)成了凸面。這是因為構(gòu)成基板101的藍寶石和GaN系半導體存在不同的熱膨脹系數(shù)，所以，在進行約1000℃高溫下的結(jié)晶生長后把基板101冷卻至室溫時產(chǎn)生的。
具體而言，可以通過將其計算成各自作用于晶體取向附生生長層和基板101的力和力矩相吻合，計算基板101彎曲的程度。把Olsen等提出的只考慮熱膨脹系數(shù)來求出彎曲程度的公式(G.H.Olsen et al.，Journal ofApplied Physics Volume 48，p.2453(1977))用于在由藍寶石構(gòu)成的基板101上生長的GaN系半導體層時，如果藍寶石和GaN的熱膨脹系數(shù)各自為7.5×10-6/℃、5.45×10-6/℃，則對于1cm見方大小的試樣將產(chǎn)生1/R＝0.31m-1(R彎曲的曲率半徑)的大彎曲。關(guān)于彎曲在T.Kozawa et al.，Journal ofApplied Physics Volume 77，p.4388(1995)中有所述。這樣，基板101是在形成晶體取向附生生長層后產(chǎn)生彎曲，因此，在形成對于該晶體取向附生生長層的激光結(jié)構(gòu)的條紋部(脊形部)或形成晶體管結(jié)構(gòu)的柵電極時的照相平板工序中，存在對較大面積基板(晶片)無法均勻地對齊抗蝕層尺寸(圖案尺寸)的問題。還有，對于把晶片根據(jù)真空吸附輸送的處理裝置，形成晶體取向附生生長層的晶片不平坦，因此存在無法確保晶片輸送的問題。
其結(jié)果，脊形部的條紋寬或柵電極的柵長在晶片內(nèi)較大程度不均勻，使器件成品率下降，難以使可加工的晶片大于5.1cm(＝2英寸)。
還有，把晶片加工成芯片尺寸后，加工后的芯片表面也不平坦，因此難以進行模具粘接，進而即使進行模具粘接后也與固定件材料的接觸不充分，無法得到均勻的放熱性。
如上所述，通常在芯片化之前，使基板101薄膜化至厚度小于100μm，但通過把基板101薄膜化，彎曲程度將越來越大，在芯片組裝時其彎曲便成為大問題。
為達到所述的目的，本發(fā)明的構(gòu)成為，在具有由單晶構(gòu)成的基板和在其上形成的半導體膜的半導體晶片上，設(shè)置由一部分半導體膜分解而成并析出該半導體膜的構(gòu)成元素的析出層。
具體說來，本發(fā)明半導體晶片包括形成于由單晶構(gòu)成的基板上的半導體膜和、與該半導體膜相接來形成并且所述半導體膜的一部分被分解而析出該半導體膜構(gòu)成元素的析出層。
根據(jù)本發(fā)明半導體晶片，因包括與半導體膜相接形成并且一部分半導體膜分解且析出其構(gòu)成元素的析出層，因此，根據(jù)該析出層產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力被緩和，所以可防止基板和半導體膜的彎曲。
本發(fā)明的半導體晶片中，半導體膜優(yōu)選由在V族元素含氮的III-V族化合物半導體構(gòu)成。這樣，當含氮的III-V族化合物半導體分解時，作為構(gòu)成元素的氮迅速從半導體膜脫離，因此在基板和半導體膜之間只留下III族金屬，而該III族金屬比較柔軟，所以能夠緩和產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力。
本發(fā)明的半導體晶片中，析出層優(yōu)選含有金屬鎵。這樣，因為金屬鎵在常溫下是液體或非常柔軟的固體，所以可進而緩和產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力。
本發(fā)明的半導體晶片中，析出層優(yōu)選由含有鎵和氧的化合物構(gòu)成。這樣，因為能夠析出半導體膜構(gòu)成元素的含有鎵和氧的化合物在結(jié)構(gòu)上脆弱，所以可進而緩和產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力。
本發(fā)明的半導體晶片中，基板優(yōu)選由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及由氧化鋰鎵和氧化鋰鋁的而成的混晶中的任意一種構(gòu)成。
本發(fā)明半導體晶片的制造方法中，包括在由單晶構(gòu)成的基板上形成半導體膜的工序和、把具有透過基板且被半導體膜吸收的波長的照射光從基板的半導體膜的相反側(cè)面照射，以分解半導體膜的與基板的界面或其附近區(qū)域的工序。
根據(jù)本發(fā)明半導體晶片的制造方法，通過把具有透過基板且被半導體膜吸收的波長的照射光從基板上半導體膜的相反側(cè)面照射來分解一部分半導體膜，因此，可以形成析出半導體膜構(gòu)成元素的析出層，所以可以可靠地制造本發(fā)明半導體晶片。
本發(fā)明半導體晶片的制造方法中，照射光優(yōu)選為以脈沖狀振蕩的激光。這樣，可顯著增大照射光的輸出功率，因此半導體膜的熱分解變得容易。
本發(fā)明半導體晶片的制造方法中，照射光優(yōu)選為水銀燈的輝線。使用水銀燈的輝線的照射光與激光相比可增大光點直徑，因此可縮短光照射時間，從而提高照射工序的生產(chǎn)量。
本發(fā)明半導體晶片的制造方法中，照射光在照射時優(yōu)選掃描基板的面內(nèi)。
本發(fā)明半導體晶片的制造方法中，照射光在照射時優(yōu)選加熱基板。這樣，可邊緩和基板和半導體膜之間的熱膨脹系數(shù)之差引起的壓力邊分解一部分半導體膜，所以能夠防止半導體膜分解時產(chǎn)生的裂紋。
本發(fā)明半導體晶片的制造方法中，基板優(yōu)選由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及由氧化鋰鎵和氧化鋰鋁而成的混晶中的任意一種構(gòu)成。這樣，半導體膜由III-V族氮化物構(gòu)成時，藍寶石等結(jié)晶體均具有大于III-V族氮化物半導體的禁帶寬，對被III-V族氮化物半導體吸收的光具有透光性，因此可有效分解半導體膜。
本發(fā)明半導體裝置包括形成于由單晶構(gòu)成的基板上的半導體膜和、與該半導體膜相接形成并且半導體膜的一部分被分解而析出該半導體膜構(gòu)成元素的析出層。
根據(jù)本發(fā)明半導體裝置，因包括與半導體膜相接形成并且半導體膜的一部分被分解而析出其構(gòu)成元素的析出層，所以根據(jù)該析出層可以緩和產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力，從而可以防止基板和半導體膜的彎曲。
本發(fā)明半導體裝置中，半導體膜優(yōu)選由在V族元素含氮的III-V族化合物半導體構(gòu)成。
本發(fā)明半導體裝置中，析出層優(yōu)選含有金屬鎵。
還有，本發(fā)明半導體裝置中，析出層優(yōu)選由含有鎵和氧的化合物構(gòu)成。
本發(fā)明半導體裝置中，基板優(yōu)選由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及由氧化鋰鎵和氧化鋰鋁而成的混晶中的任意一種構(gòu)成。
本發(fā)明半導體裝置中，半導體膜優(yōu)選在其上部具有階差部。這樣，把形成的階差部互相對置成凸部狀，則如半導體激光元件時可作為隆起狀波導，或者如場效應(yīng)晶體管時可作為元件分離部來利用。
還有，半導體膜在其上部具有由互相朝著基板面方向?qū)χ玫膬蓚€階差部構(gòu)成的凸部，該凸部的側(cè)面之間的寬尺寸優(yōu)選小于2μm。這樣，把凸部用于半導體激光元件的波導時該波導的寬將變短，因此，對于激光波長較短的短波激光元件可抑制高次波型的發(fā)生，改善激光元件的波導特性，增大光輸出功率，提高器件特性。還有，把該凸部用于晶體管的元件分離時，也可以縮短分離寬，因此可以進而減小芯片尺寸。
本發(fā)明半導體裝置優(yōu)選進而包括與半導體膜的上面接合的肖特基電極。
此時，肖特基電極的接合尺寸優(yōu)選小于1μm。
本發(fā)明半導體裝置中，半導體膜優(yōu)選為由導電型互不相同的至少兩個半導體層構(gòu)成的層疊體。
此時，層疊體優(yōu)選構(gòu)成發(fā)光二極管元件、半導體激光元件、場效應(yīng)晶體管、或雙極晶體管。
此時，層疊體優(yōu)選含有量子井結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明第一個半導體裝置的制造方法是，包括在由單晶構(gòu)成的基板上形成導電型互不相同的至少含有兩層的半導體膜的工序(a)和、把具有透過基板且被半導體膜吸收的波長的照射光從基板上半導體膜的相反側(cè)面照射，以分解一部分半導體膜的工序(b)。
根據(jù)第一個半導體裝置的制造方法，通過把具有透過基板且被半導體膜吸收的波長的照射光從基板上半導體膜的相反側(cè)面照射，以分解一部分半導體膜，形成析出半導體膜構(gòu)成元素的析出層，因此所形成析出層可緩和產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力。
第一個半導體裝置的制造方法中，半導體膜優(yōu)選由在V族元素含氮的III-V族化合物半導體構(gòu)成。
第一個半導體裝置的制造方法，優(yōu)選在工序(a)和工序(b)之間進而包括在半導體膜上面粘貼由不同于該半導體膜的材料構(gòu)成的膜狀支撐部件的工序(c)和、在工序(b)后將支撐部件從半導體膜分離的工序(d)。這樣，在半導體膜上面粘貼膜狀支撐部件后，通過光照射分解半導體膜，則在根據(jù)半導體膜的分解緩和對半導體膜的應(yīng)力的工序中可抑制產(chǎn)生于半導體膜的裂紋。其結(jié)果，即使增加基板面積也能夠制造抑制裂紋發(fā)生并且彎曲少的半導體裝置。
第一個半導體裝置的制造方法中，照射光優(yōu)選為以脈沖狀振蕩的激光。
第一個半導體裝置的制造方法中，照射光優(yōu)選為水銀燈的輝線。
第一個半導體裝置的制造方法中，照射光在照射時優(yōu)選掃描基板的面內(nèi)。
第一個半導體裝置的制造方法中，照射光在照射時優(yōu)選加熱基板。
第一個半導體裝置的制造方法中，基板優(yōu)選由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及由氧化鋰鎵和氧化鋰鋁而成的混晶中的任意一種構(gòu)成。
第一個半導體裝置的制造方法，優(yōu)選在工序(b)后進而包括以半導體膜為對象的平板印刷工序、蝕刻工序、熱處理工序或切割工序。這樣，如在照相平板工序中基板的彎曲極其少，因此即使使用較大面積的基板也能在基板面內(nèi)形成均勻尺寸的圖案。
本發(fā)明的第二個半導體裝置的制造方法是，包括在由單晶構(gòu)成的基板上形成底膜的工序(a)和、把具有透過基板且被半導體膜吸收的波長的照射光從基板上的底膜的相反側(cè)面照射，以分解一部分底膜的工序(b)和、在一部分被分解的底膜上面形成半導體膜的工序(c)。
根據(jù)第二個半導體裝置的制造方法，在基板上形成底膜，分解所形成的底膜的一部分后，在其一部分被分解的底膜上面形成半導體膜，因此以底膜對基板松弛結(jié)合的狀態(tài)形成半導體膜。因此，半導體膜在生長時可減少產(chǎn)生于該半導體膜的應(yīng)力，所以可不受基板和半導體膜之間的熱膨脹系數(shù)之差及對基板的晶格不整齊影響，形成結(jié)晶性良好的半導體膜。


圖1表示本發(fā)明實施方案1的半導體晶片的構(gòu)成斷面圖。
圖2(a)和(b)表示本發(fā)明實施方案1的半導體晶片，(a)為平面照片；(b)為含半導體晶片與半導體膜的界面的斷面的透射電子顯微鏡照片。
圖3(a)是表示向本發(fā)明實施方案1的半導體晶片照射激光之前與之后的半導體晶片的曲率的曲線；(b)是表示用干涉計測定向半導體晶片照射激光之后的晶片彎曲程度結(jié)果干涉條紋的圖；(c)是表示用干涉計測定向半導體晶片照射激光之前的晶片彎曲程度結(jié)果干涉條紋的圖。
圖4表示本發(fā)明實施方案1的一個變形例的半導體晶片的構(gòu)成斷面圖。
圖5表示本發(fā)明實施方案2的半導體裝置的構(gòu)成斷面圖。
圖6(a)～(e)是表示本發(fā)明實施方案2的半導體裝置的制造方法的工序順序的構(gòu)成斷面圖。
圖7表示本發(fā)明實施方案3的半導體裝置的構(gòu)成斷面圖。
圖8(a)～(e)是表示本發(fā)明實施方案3的半導體裝置的制造方法的工序順序的構(gòu)成斷面圖。
圖9是表示現(xiàn)有例1的半導體激光裝置的構(gòu)成斷面圖。
圖10是表示現(xiàn)有例2的場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成斷面圖。
圖中，1 基板，2 半導體膜(底膜)，2a 析出層，4 第一個包覆層，4a 析出層，5 活性層，6 第二個包覆層，6a 波導，7n 側(cè)電極，8 p側(cè)電極，10 半導體晶片，11 第一個半導體層，11a 析出層12 第二個半導體層，13 柵電極，14 源電極，15 漏電極圖1表示本發(fā)明實施方案1的半導體晶片的斷面構(gòu)成。
如圖1所示，實施方案1的半導體晶片10是由藍寶石基板1和、形成于該基板1之上并且厚度約5μm的由氮化鎵(GaN)而成的半導體膜2和、在該半導體膜2的與基板1的界面上一部分半導體膜2被熱分解析出的含金屬鎵(Ga)的析出層2a構(gòu)成。
下面，說明如上所述構(gòu)成的半導體晶片10的制造方法。
首先，用如有機金屬氣相沉積(MOCVD)法在由藍寶石(單晶Al2O3)而成的基板1的主面上生長形成厚度約5μm的由GaN而成的半導體膜2。這里，例如，作為III族源的原料氣體使用三甲基鎵(TMGaGa(CH3)3)，作為V族源的原料氣體使用氨(NH3)。在約1050℃溫度反應(yīng)這些原料氣體。
如果把形成有半導體膜2的晶片10冷卻至室溫，因為氮化鎵和藍寶石不同的熱膨脹系數(shù)，雖然未圖示，但晶片10的上側(cè)會成為凸狀彎曲的狀態(tài)。對于該彎曲狀態(tài)的晶片10，從基板1的半導體膜2的相反側(cè)面照射如波長355nm的YAG(釔、鋁、石榴石)激光的第三高諧波光。照射的激光在半導體膜2的與基板1的界面的附近區(qū)域被吸收，根據(jù)所吸收激光的發(fā)熱，與基板1相接的氮化鎵被熱分解，在半導體膜2和基板1的界面形成含金屬鎵的析出層2a。其結(jié)果，半導體膜2受自基板1的應(yīng)力被緩和，從而大幅度減少晶片10的彎曲。這里，優(yōu)選以脈沖狀照射激光，因為這樣會使激光的輸出更高，而使半導體膜2的熱分解更加容易。
這樣，含氮(N)的III-V族化合物半導體分解時，作為構(gòu)成元素的氮迅速從半導體膜脫離，因此在基板1和半導體膜2之間留下含III族金屬的析出層2a。該含III族金屬的析出層2a比較柔軟，所以產(chǎn)生于基板1和半導體膜2之間的應(yīng)力將根據(jù)析出層2a被緩和。尤其析出層2a含金屬鎵的情況，金屬鎵在常溫下為液體或是非常柔軟的固體，所以可進而緩和產(chǎn)生于基板1和半導體膜2之間的應(yīng)力。
另外，激光源不局限于YAG激光的第三高諧波光，也可以使用KrF或ArF的受激準分子激光(激元激光)。這里KrF和ArF表示受激準分子激光裝置中所含混合氣體。例如KrF為氪和氟的混合氣體，ArF為氬和氟的混合氣體。還有，也可以使用波長365nm的水銀(Hg)燈的輝線。使用水銀燈的輝線的情況時，與激光相比可增大光點直徑，所以可縮短光照射時間，因此可提高照射工序的生產(chǎn)量。進而，激光在照射時可以把基板1加熱至500℃程度。這樣，可以在緩和由基板1和半導體膜2之間的熱膨脹系數(shù)之差生成的壓力的情況下熱分解半導體膜2，因此可防止半導體膜2產(chǎn)生裂紋。
接著，表示本發(fā)明者們得到的實驗結(jié)果。
圖2(a)為表示析出層2a形成情況的平面照片，圖2(b)為晶片10含析出層2a的斷面的透射電子顯微鏡照片。從圖2(a)可以看出，使用直徑5.1cm的基板1時，對半導體膜2整面照射激光的結(jié)果，晶片10的內(nèi)部形成含金屬鎵的析出層2a(圖中被照成黑色的部分)。還有，從圖2(b)可以看出，在基板和由GaN構(gòu)成的半導體膜2的界面形成含金屬鎵的析出層2a(圖中被照成白色的部分)。
圖3(a)表示對晶片10照射激光之前與照射之后的晶片10的各曲率。如圖3(a)所示，照射激光之前的晶片10的曲率為0.31m-1～0.33m-1。相對于此，照射激光之后的晶片10的曲率為0.09m-1～0.12m-1左右為止，可以看出大幅度減少。激光照射前的晶片10的曲率的理論值為0.257m-1。
還有，如圖3(b)所示，照射激光后根據(jù)干涉計測得的干涉條紋密度也明顯小于圖3(c)所示激光照射前的干涉條紋密度。
也可以在照射激光之前，如把高分子材料膜狀支撐部件粘接到半導體膜2上面，照射激光后去除該支撐部件。這樣，通過把支撐部件粘接到半導體膜2上面，根據(jù)激光照射引起的半導體膜2的部分性分解來急劇緩和該半導體膜2上的應(yīng)力，從而防止該半導體膜2發(fā)生裂紋。
形成實施方案1的半導體晶片10后，優(yōu)選把所形成晶片10作為新的基板，在該晶片10上面形成晶體取向附生層。這樣，對于晶體取向附生層進行照相平板等半導體加工時，在照相平板工序中，即使晶片10的面積較大，也可以在面內(nèi)形成均勻的圖案尺寸。尤其，對于直徑比較大的晶片10，在分檔等對輸送晶片10需要真空吸附的工序中，如上所述晶片10發(fā)生彎曲的狀態(tài)就無法輸送，但實施方案1的半導體晶片10因大幅度減少彎曲，所以可進行根據(jù)真空吸附的輸送，可利用現(xiàn)存工藝設(shè)備。
還有，需要使用散熱片的加熱和冷卻的如反應(yīng)性離子蝕刻(ReactiveIon EtchingRIE)或退火等工序中，即使晶片的直徑相當大的情況，也能夠均勻加熱并冷卻。
進而，在半導體晶片10上通過晶體取向附生生長形成如半導體激光結(jié)構(gòu)等器件結(jié)構(gòu)時，成為底層的半導體膜2隔著析出層2a設(shè)置，因此不受在與基板1之間產(chǎn)生的晶格不整齊以及來自基板1的熱膨脹系數(shù)之差的影響，可以生長器件結(jié)構(gòu)。
這樣，根據(jù)實施方案1的半導體晶片的制造方法，可在基板1與在其上面晶體取向附生生長的半導體膜2的界面形成含金屬鎵的析出層2a，因此，即使是晶片10的面積較大的情況，也能夠制作彎曲少的半導體晶片10。
進而，即使是半導體晶片10的直徑較大的情況，在半導體晶片10的半導體膜2之上形成具有所希望器件結(jié)構(gòu)的晶體取向附生層后，對于所形成晶體取向附生層進行照相平板等處理，則在晶片面內(nèi)各自提高半導體激光元件的脊形條紋寬和場效應(yīng)晶體管的柵長的均勻性和重現(xiàn)性，因此可得到高成品率。
基板1使用了藍寶石，但并不局限于此，也可以使用氧化鎂(MgO)、氧化鋰鎵(LiGaO2)、氧化鋰鋁(LiAlO2)、氧化鋰鎵鋁(LiGaxAl1-xO2)(其中，x滿足0＜x＜1。)等實質(zhì)上不吸收GaN系半導體吸收的照射光的材料。
還有，含氮的III-V族化合物半導體分解的情況，有時會在基板1和半導體膜2之間形成含大量III族元素的化合物層，而不是析出層2a。還有，基板1使用氧化鋅(ZnO)代替藍寶石的情況下，有時會生成III族元素與氧化鋅分解生成的氧的化合物層。例如使用鎵作為III族元素時，可能會形成氧化鎵Ga2O3、GaOx(其中，x表示氧的組成)，或GaOxNy(其中，x表示氧的組成，y表示氮的組成。)。但是，含有多量這些III族元素的化合物層會在激光的照射后產(chǎn)生，進而該化合物層會因根據(jù)激光照射其部分構(gòu)成元素蒸發(fā)或脫離而產(chǎn)生的空洞使得結(jié)構(gòu)上脆弱，因此產(chǎn)生于基板1和半導體膜2之間的應(yīng)力將根據(jù)含有多量III族元素的化合物層被緩和。
還有，含有多量III族元素的化合物層也可以是由III族金屬和含有多量III族元素的化合物構(gòu)成的層。例如也可以是含有金屬鎵(Ga)、GaOx及GaOxNy的層。此時，產(chǎn)生于基板1和半導體膜2之間的應(yīng)力根據(jù)含有III族金屬和含有多量III族元素的化合物的層被緩和。
半導體膜2不局限于GaN系半導體，也可以是在III族元素含有硼(B)的III-V族氮化物半導體，還可以是在V族元素含有砷(As)或磷(P)的III-V族氮化物半導體層。
進而，在基板1和半導體膜2之間也可以設(shè)置如InGaN或ZoO等禁帶寬小于GaN的光吸收層。這樣，照射光的吸收根據(jù)光吸收層促進，因此即使是低輸出照射光也能夠分解光吸收層。實施方案1的一個變形例下面，參照

本發(fā)明實施方案1的一個變形例。
圖4表示本發(fā)明實施方案1的一個變形例的半導體晶片的斷面構(gòu)成。在圖4中對于與圖1所示構(gòu)成部件相同的構(gòu)成部件賦予同一符號，并省略其說明。
如圖4所示，本變形例的半導體晶片10的含金屬鎵的析出層2a并沒有在與基板1的界面整面形成，而是離散(跳躍)形成。
具體的形成方法是，如把YAG激光的第三個高諧波從基板1的半導體膜2的相反側(cè)面照射時，不象實施方案1般連續(xù)掃描，而是在基板1的面內(nèi)不連續(xù)地照射。
或者，也可以利用以脈沖狀輸出激光強度的不均勻性，把脈沖幅或輸出值設(shè)定成只在激光輸出值高的期間產(chǎn)生半導體膜2的在與基板1的界面上的分解，在半導體膜2和基板1的界面選擇性地形成含金屬鎵的析出層2a。
本變形例中，在半導體膜2和基板1的界面離散性地即選擇性地形成含金屬鎵的析出層2a，因此，半導體膜2受自基板1的應(yīng)力被緩和，所以可充分減少晶片10的彎曲。
進而，如果在半導體晶片10的半導體膜2上面晶體取向附生生長如半導體激光結(jié)構(gòu)等器件結(jié)構(gòu)，則該晶體取向附生生長層將以與基板1隔著析出層2a的狀態(tài)生長，因此，不受在與基板1之間產(chǎn)生的晶格不整齊以及來自基板1的熱膨脹系數(shù)之差的影響，可生長器件結(jié)構(gòu)。
圖5表示本發(fā)明實施方案2的半導體裝置的半導體激光裝置的斷面構(gòu)成。
如圖5所示，實施方案2半導體激光裝置具有，如在藍寶石基板1之上依次形成的由n型氮化鋁鎵(AlGaN)構(gòu)成的第一個包覆層4和、由不摻雜氮化銦鎵(InGaN)構(gòu)成的活性層5和、由p型氮化鋁鎵(AlGaN)構(gòu)成的第二個包覆層6。
在第一個包覆層4與基板1的界面上形成，第一個包覆層4的與基板1的界面及其附近區(qū)域被分解而析出該第一個包覆層4的構(gòu)成元素的含金屬鎵的析出層4a。
第二個包覆層6的上部形成有脊形狀的波導6a，第一個包覆層4中的波導6a的側(cè)方區(qū)域露出。第一個包覆層4的露出部分形成由鈦(Ti)和鋁(Al)的層疊膜構(gòu)成的n側(cè)電極7，在第二個包覆層6的波導6a之上形成由鎳(Ni)和金(Au)的層疊膜構(gòu)成的p側(cè)電極8。
下面，參照

如上所述構(gòu)成半導體激光裝置的制造方法。
圖6(a)～(e)表示本發(fā)明實施方案2的半導體激光裝置的制造方法的工序順序的斷面構(gòu)成。
首先，如圖6(a)所示，根據(jù)如MOCVD法，在藍寶石基板1的主面上，將基板溫度設(shè)定為1020℃程度，依次形成由n型AlGaN構(gòu)成的第一個包覆層4和、由不摻雜InGaN構(gòu)成的活性層5和、由p型AlGaN構(gòu)成的第二個包覆層6。下面，把第一個包覆層4、活性層5及第二個包覆層6都叫做晶體取向附生層。
這里，如表1所示，優(yōu)選構(gòu)成為，在基板1和第一個包覆層4之間設(shè)置緩沖層和第一個接觸層，活性層5含有量子井結(jié)構(gòu)，在活性層5和第一個包覆層4及第二個包覆層6之間各自設(shè)置光導向?qū)?，進而，在第二個包覆層6之上設(shè)置第二個接觸層。
表1

在表1中，眾所周知，形成于基板1上的緩沖層可使基板溫度成為較低溫度如550℃，從而緩和基板1與生長在緩沖層上面的第一個接觸層等晶體取向附生層的晶格不整齊。還有，各包覆層4、6在封閉活性層5生成的載波的再結(jié)合光的同時，各光導向?qū)犹岣咴俳Y(jié)合光的封閉效率。還有，n型摻雜使用如由硅烷(SiH4)得到的硅(Si)，p型摻雜使用如由二茂合鎂(Cp2Mg)得到鎂(Mg)。
把晶體取向附生層的生長結(jié)束的基板1冷卻至室溫，則如圖6(a)所示，根據(jù)由GaN系半導體構(gòu)成的晶體取向附生層和藍寶石的熱膨脹系數(shù)之差，如實施方案1中所示，含晶體取向附生層的基板1向上彎曲成凸狀。
所以，如圖6(b)所示，對于彎曲狀態(tài)的基板1，如照射高輸出且脈沖狀的YAG激光的第三高諧波光，使其從該基板1的晶體取向附生層的相反側(cè)面掃描其面內(nèi)。根據(jù)該激光的照射，在第一個包覆層4(設(shè)置緩沖層時為該緩沖層)的與基板1的界面的附近區(qū)域吸收激光，根據(jù)所吸收激光的發(fā)熱，與基板1相接的GaN系半導體被熱分解，在第一個包覆層4與基板1的界面形成含金屬鎵的析出層4a。其結(jié)果，如圖6(c)所示，根據(jù)含金屬鎵的析出層4a，晶體取向附生層受自基板1的應(yīng)力被緩和，因此可大幅度減少基板1及晶體取向附生層的彎曲。這里，激光光源可以是使用KrF或ArF的受激準分子激光，或者也可以使用波長365nm的水銀燈的輝線來代替激光光源。進而，也可以把基板1加熱至500℃程度來照射激光或輝線。析出層4a不必一定在基板1與晶體取向附生層的界面整面形成，也可以如實施方案2離散形成。
接著，如圖6(d)所示，對根據(jù)激光照射減少彎曲的晶體取向附生層的第二個包覆層6進行氯氣為蝕刻氣體的干式蝕刻，在第二個包覆層6上部選擇性地形成寬約1.7μm的成為波導的脊形部6a。接著，對第二個包覆層6、活性層5及第一個包覆層4進行干式蝕刻，形成含隆起部6a且露出第一個包覆層4的激光結(jié)構(gòu)。
接著，如圖6(e)所示，根據(jù)如蒸鍍法，在露出的第一個包覆層4上面形成由鈦和鋁構(gòu)成的n側(cè)電極7，在第二個包覆層6上面形成由鎳和金構(gòu)成的p側(cè)電極8。這里，在第二個包覆層6上面設(shè)置由p型GaN構(gòu)成的第二個接觸層時，因脊形部6a上部含第二個接觸層，所以p側(cè)電極8形成在第二個接觸層上面。還有，同樣地，在基板1和第一個包覆層4之間設(shè)置由n型GaN構(gòu)成的第一個接觸層時，將形成激光結(jié)構(gòu)的蝕刻進行至露出第一個接觸層，n側(cè)電極7形成于第一個接觸層上面。
如上所述，根據(jù)實施方案2，在基板1上形成晶體取向附生層后，通過對晶體取向附生層的與基板1的界面照射激光，在該界面形成含金屬鎵的析出層4a，因此，基板1及晶體取向附生層的彎曲減少。其結(jié)果，可以在基板面內(nèi)均勻地形成決定隆起部6a寬(條紋寬)的照相平板的尺寸(掩模尺寸)。
進而，在其后工序的形成脊形部6a的干式蝕刻工序中，基板1幾乎不彎曲，因此，基板1及晶體取向附生層的冷卻均勻，所以，蝕刻深度也能在基板面內(nèi)均勻地形成。進而，在干式蝕刻工序的后工序即基板1的背面研磨、劈開及切割工序中，加工成芯片狀時也因基板1的彎曲幾乎解除，所以，模具粘接等組裝容易進行，還有，因芯片與固定件材料的接觸良好，所以器件的放熱性均勻。
根據(jù)為設(shè)置n側(cè)電極7的形成區(qū)域的蝕刻形成的第一個包覆層4的階差部可用于脊形狀波導結(jié)構(gòu)的元件分離等。還有，如果使對置的階差部之間的側(cè)面寬小于2μm，則能夠抑制短波激光元件的高次波型的發(fā)生，因此，可改善激光元件的波導特性。
還有，也可以使用實施方案1及其變形例的半導體晶片，把其半導體膜2作為底膜，在該底膜之上形成半導體激光結(jié)構(gòu)。
還有，也可以在基板1或半導體膜2上面形成含發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的晶體取向附生層，以代替半導體激光結(jié)構(gòu)。
發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的典型例子其構(gòu)成具有如在基板1上面依次形成的具有厚度約4μm的n型GaN第一個包覆層、含三周期量份的不摻雜氮化銦鎵(In0.2Ga0.8N)井層和不摻雜氮化鎵(GaN)阻擋層且其厚度之和為30nm的多重量子井活性層和、厚度約0.2μm的由p型GaN而成的第二個包覆層。具有該結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管元件的發(fā)光波長為約450nm的藍色。
圖7表示本發(fā)明實施方案3的半導體裝置的場效應(yīng)晶體管的斷面構(gòu)成。
如圖7所示，實施方案3場效應(yīng)晶體管具有，如在藍寶石基板1之上依次形成的由不摻雜氮化鎵(GaN)而成的第一個半導體層11和、由n型氮化鋁鎵(AlGaN)而成的第二個半導體層12。
在第一個半導體層1 1與基板1的界面上形成，第一個半導體層11的與基板1的界面及其附近區(qū)域被分解而析出該第一個半導體層11的構(gòu)成元素的含金屬鎵的析出層11a。
在第二個半導體層12上面形成由白金(Pt)和金(Au)的柵電極13，在該柵電極13的兩側(cè)各自形成由鈦(Ti)和鋁(Al)構(gòu)成的源電極14和漏電極15。
下面，參照

如上所述構(gòu)成的場效應(yīng)晶體管的制造方法。
圖8(a)～(e)表示本發(fā)明實施方案3的場效應(yīng)晶體管的制造方法的工序順序的斷面構(gòu)成。
首先，如圖8(a)所示，根據(jù)如MOCVD法，在藍寶石基板1的主面上，將基板溫度設(shè)定為1020℃程度，依次形成由不摻雜氮化鎵(GaN)而成的第一個半導體層11和、由n型氮化鋁鎵(AlGaN)而成的第二個半導體層12。第一個半導體層11和第二個半導體層12加起來的晶體取向附生層的厚度為2μm～3μm。
把各半導體層11、12的生長結(jié)束的基板1冷卻至室溫，則如圖8(a)所示，根據(jù)GaN系半導體層和藍寶石的熱膨脹系數(shù)之差，如實施方案1中所示，含半導體層11、12的基板1向上彎曲成凸狀。
所以，如圖8(b)所示，對于彎曲狀態(tài)的基板1，如照射高輸出且脈沖狀的YAG激光的第三高諧波光，使其從第一個半導體層11的相反側(cè)面掃描其面內(nèi)。根據(jù)該激光的照射，在第一個半導體層11的與基板1的界面的附近區(qū)域吸收該激光，根據(jù)所吸收激光的發(fā)熱，與基板1相接的第一個半導體層11被熱分解，在第一個半導體層11與基板1的界面形成含金屬鎵的析出層11a。其結(jié)果，如圖8(c)所示，各半導體層11、12受自基板1的應(yīng)力被緩和，因此可大幅度減少基板1及各半導體層11、12的彎曲。這里，激光光源可以是使用KrF或ArF的受激準分子激光，或者也可以使用波長365nm的水銀燈的輝線。還有，也可以把基板1加熱至500℃程度來照射激光或輝線。
接著，如圖8(d)所示，對根據(jù)激光照射減少彎曲的第一個半導體層11進行氯氣為蝕刻氣體的干式蝕刻，在第一個半導體層11上部使元件區(qū)域的寬為約2.0μm形成作為元件分離用階差部的臺面分離部。
然后，如圖8(e)所示，在臺面分離第二個半導體層12上的兩端部根據(jù)剝離法形成由鈦和鋁構(gòu)成的源電極14和漏電極15，接著，在第二個半導體層12上的源電極14和漏電極15之間的區(qū)域根據(jù)剝離法形成由白金和金構(gòu)成的柵電極13。這里，剝離法是指，在開口部具有給定圖案的由雷齊斯托鎳鐵鉻電阻合金構(gòu)成的掩模圖案上面堆積金屬膜，然后通過將堆積的金屬膜與掩模圖案一起去除，在開口部分留下金屬膜的方法。源電極14及漏電極15和、柵電極13的形成順序無關(guān)緊要。
還有，柵電極13的柵長從提高晶體管的高頻特性角度考慮有必要使其短柵長化，優(yōu)選在1μm以下，更優(yōu)選設(shè)定在0.5μm以下。
接著，進行基板1的根據(jù)背面研磨的薄膜化及芯片的切割，以形成晶體管芯片。
如以上說明，根據(jù)實施方案3，在基板1上面形成第一個半導體層11及第二個半導體層12后，通過對第一個半導體層11的與基板1的界面照射激光，在該界面形成含金屬鎵的析出層11a，因此可減少基板1及各半導體層11、12的彎曲。其結(jié)果，可以在基板面內(nèi)均勻地形成決定柵電極13的柵長的照相平板的尺寸(掩模尺寸)。
進而，在其后工序的基板1的背面研磨、劈開及切割工序中，加工成芯片狀時也因基板1的彎曲幾乎解除，所以，模具粘接等組裝容易進行，還有，因芯片與固定件材料的接觸良好，所以器件的放熱性均勻。這樣，如果把減少芯片彎曲的場效應(yīng)晶體管應(yīng)用于芯片尺寸大的大功率元件，則更加有效。
還有，使被臺面分離部夾住的元件區(qū)域?qū)捫∮?μm，可進而減小芯片尺寸。
在實施方案3中，也可以使用實施方案1及其變形例的半導體晶片，把其半導體膜2作為底膜，在該底膜之上形成晶體管結(jié)構(gòu)。
還有，場效應(yīng)晶體管并不一定是具有兩層半導體層11、12的構(gòu)成，并且，晶體管結(jié)構(gòu)也并不局限于場效應(yīng)晶體管，可以是雙極晶體管。
還有，在實施方案1～3中，基板1的主面的面方位并沒有特殊限制，如藍寶石的情況，可以是典型的(0001)面，或是從典型面稍微偏離的面方位(偏離方位)。
還有，在基板1上生長的含多個GaN系半導體的晶體取向附生層的晶體生長法并不局限于MOCVD法，也可以是如分子線晶體取向附生生長(MBE)法或氫化物氣相沉積(HVPE)法。還有，也可以把這三種生長法分別適當用于各個半導體層。
還有，含這些GaN系半導體的晶體取向附生層只要使吸收照射光的層含在晶體取向附生層中，則并不一定使吸收照射光的層與基板1相接。還有，吸收照射光的層的組成也并不局限于GaN，可以是如AlGaN或InGaN等具有任意組成的III-V族氮化物半導體。
還有，在由基板1和GaN系半導體構(gòu)成的器件結(jié)構(gòu)之間可以設(shè)置如InGaN或ZnO等禁帶寬小于GaN的光吸收層。這樣，光吸收層將促進照射光的吸收，從而低輸出的照射光也可以分解光吸收層。
進而，也可以在光照射工序之前或之后粘貼如由硅(Si)構(gòu)成的支撐基板，以便在晶體取向附生層上的基板1和晶體取向附生層的處理變得容易。
根據(jù)本發(fā)明的半導體晶片及其制造方法，根據(jù)析出構(gòu)成形成于基板上的半導體膜的構(gòu)成元素的析出層，緩和產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力，因此，可防止基板和半導體膜的彎曲，所以，在該晶片上形成晶體取向附生層時，可提高如照相平板工序中的圖案轉(zhuǎn)印及熱處理工序中的面內(nèi)均勻性，從而實現(xiàn)高成品率。
根據(jù)本發(fā)明的半導體裝置及其制造方法，根據(jù)析出構(gòu)成形成于基板上的半導體膜的構(gòu)成元素的析出層，緩和產(chǎn)生于基板和半導體膜之間的應(yīng)力，因此，可防止基板和半導體層疊膜的彎曲，所以，圖案轉(zhuǎn)印或熱處理工序中的面內(nèi)均勻性，從而實現(xiàn)高成品率。
權(quán)利要求
1.一種半導體晶片，其特征在于包括形成于由單晶構(gòu)成的基板上的半導體膜和、與所述半導體膜相接來形成并且所述半導體膜的一部分被分解而析出該半導體膜構(gòu)成元素的析出層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體晶片，其特征在于所述半導體膜由在V族元素中含有氮的III-V族化合物半導體構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導體晶片，其特征在于所述析出層含金屬鎵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導體晶片，其特征在于所述析出層由含鎵和氧的化合物構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導體晶片，其特征在于所述基板由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及氧化鋰鎵和氧化鋰鋁的混晶中的任意一種構(gòu)成。
6.一種半導體晶片的制造方法，其特征在于包括在由單晶構(gòu)成的基板上形成半導體膜的工序和、把具有透過所述基板且被所述半導體膜吸收的波長的照射光從所述基板的所述半導體膜的相反側(cè)面照射，以分解一部分所述半導體膜的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體晶片的制造方法，其特征在于所述照射光為以脈沖狀振蕩的激光。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體晶片的制造方法，其特征在于所述照射光為水銀燈的輝線。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體晶片的制造方法，其特征在于所述照射光在照射時掃描所述基板的面內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體晶片的制造方法，其特征在于所述照射光在照射時加熱所述基板。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體晶片的制造方法，其特征在于所述基板由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及氧化鋰鎵和氧化鋰鋁的混晶中的任意一種構(gòu)成。
12.一種半導體裝置，其特征在于包括形成于由單晶構(gòu)成的基板上的半導體膜和、與所述半導體膜相接來形成并且所述半導體膜的一部分被分解而析出該半導體膜構(gòu)成元素的析出層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導體裝置，其特征在于所述半導體膜由在V族元素中含氮的III-V族化合物半導體構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的半導體裝置，其特征在于所述析出層含金屬鎵。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的半導體裝置，其特征在于所述析出層由含鎵和氧的化合物構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的半導體裝置，其特征在于所述基板由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及氧化鋰鎵和氧化鋰鋁的混晶中的任意一種構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導體裝置，其特征在于所述半導體膜在其上部具有階差部。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導體裝置，其特征在于所述半導體膜在其上部具有由互相朝著基板面方向?qū)χ玫膬蓚€階差部構(gòu)成的凸部，所述凸部的側(cè)面之間的寬尺寸小于2μm。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導體裝置，其特征在于進而包括與所述半導體膜的上面接合的肖特基電極。
20.如權(quán)利要求19所述的半導體裝置，其特征在于所述肖特基電極的接合尺寸小于1μm。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導體裝置，其特征在于所述半導體膜為由導電型互不相同的至少兩個半導體層構(gòu)成的層疊體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導體裝置，其特征在于所述層疊體構(gòu)成發(fā)光二極管元件、半導體激光元件、場效應(yīng)晶體管、或雙極晶體管。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導體裝置，其特征在于所述層疊體含有量子井結(jié)構(gòu)。
24.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于包括在由單晶構(gòu)成的基板上形成半導體膜的工序(a)和、把具有透過所述基板且被所述半導體膜吸收的波長的照射光從所述基板的所述半導體膜的相反側(cè)面照射，以分解一部分所述半導體膜的工序(b)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于所述半導體膜由在V族元素含氮的III-V族化合物半導體構(gòu)成。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于在所述工序(a)和所述工序(b)之間進而包括在所述半導體膜上面粘貼由不同于該半導體膜的材料構(gòu)成的膜狀支撐部件的工序(c)和、在所述工序(b)后將所述支撐部件從所述半導體膜分離的工序(d)。
27.如權(quán)利要求24所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于所述照射光為以脈沖狀振蕩的激光。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于所述照射光為水銀燈的輝線。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于所述照射光在照射時掃描所述基板的面內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于所述照射光在照射時加熱所述基板。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于所述基板由選自藍寶石、氧化鎂、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、及氧化鋰鎵和氧化鋰鋁的混晶中的任意一種構(gòu)成。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導體晶片的制造方法，其特征在于在所述工序(b)后進而包括以所述半導體膜為對象的平板印刷工序、蝕刻工序、熱處理工序或切割工序。
33.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于包括在由單晶構(gòu)成的基板上形成底膜的工序(a)和、把具有透過所述基板且被所述半導體膜吸收的波長的照射光從所述基板的所述底膜的相反側(cè)面照射，以分解一部分所述底膜的工序(b)和、在一部分被分解的底膜上面形成半導體膜的工序(c)。
全文摘要
提供一種半導體晶片、半導體裝置及其制造方法。本發(fā)明在由藍寶石構(gòu)成的基板(1)上面根據(jù)結(jié)晶生長成膜厚度約5μm的氮化鎵半導體膜(2)。接著，從基板(1)的半導體膜(2)的相反側(cè)面照射如波長355nm的YAG激光的第三高諧波光。根據(jù)該激光照射，在半導體膜(2)的與基板(1)的界面的附近區(qū)域激光被吸收，根據(jù)所吸收激光的發(fā)熱，與基板(1)相接的氮化鎵被熱分解，在半導體膜(2)與基板(1)的界面形成含金屬鎵的析出層2a。根據(jù)本發(fā)明確實而大幅度減少形成于半導體膜(晶體取向附生膜)的單晶基板的彎曲。
文檔編號H01S5/323GK1467863SQ0314111
公開日2004年1月14日 申請日期2003年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者上田哲三, 石田昌宏, 宏 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社