CN107492787B - 激光器元件、激光器元件的制造方法 - Google Patents

激光器元件、激光器元件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够减小寄生电容且确保台面条带左右的中空部的激光器元件和激光器元件的制造方法。具有：脊部，其以条带状隆起；沟道部，其与该脊部相邻，从两侧夹着该脊部，高度低于该脊部；阶台部，其与该沟道部的与该脊部相反侧相邻，形成得比该沟道部高；支撑部，其设置于该沟道部之上，与该脊部的侧面和该阶台部的侧面中的至少一者分离地设置，由树脂形成；顶棚部，其具有第1部分和第2部分，由树脂形成，该第1部分设置于该支撑部之上，该第2部分与该第1部分相连，隔着中空部而位于该沟道部之上；以及金属层，其设置于该顶棚部之上，并且与该脊部的上表面连接。

Description

激光器元件、激光器元件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种例如进行高速动作的激光器元件以及该激光器元件的制造方法。
背景技术
专利文献1公开了一种氮化物半导体激光器元件，该氮化物半导体激光器元件构成为，在半导体层设置有脊状条带(ridge stripe)，沿该脊状条带而在两肋设置有槽部，在形成于该槽部上方的金属层和该槽部的底部之间具有空腔部。该金属层支撑于脊状条带以及在槽部的外侧设置的山部。
专利文献2公开了在台面条带的左右形成空隙。在空隙之上存在绝缘部和设置于绝缘部之上的电极部。
专利文献1：日本特开2006-066411号公报
专利文献2：日本特开2007-173392号公报
专利文献1的激光器元件存在下述问题，即，半导体层和位于空腔部之上的金属层之间的距离近，寄生电容对激光器元件的特性造成影响。就专利文献2的激光器元件而言，绝缘部有可能下垂至空隙。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够减小寄生电容且确保台面条带左右的中空部的激光器元件和激光器元件的制造方法。
本发明涉及的激光器元件的特征在于，具有：脊部，其以条带状隆起；沟道部，其与该脊部相邻，从两侧夹着该脊部，高度低于该脊部；阶台部，其与该沟道部的与该脊部相反侧相邻，形成得比该沟道部高；支撑部，其设置于该沟道部之上，与该脊部的侧面和该阶台部的侧面中的至少一者分离地设置，由树脂形成；顶棚部，其具有第1部分和第2部分，由树脂形成，该第1部分设置于该支撑部之上，该第2部分与该第1部分相连，隔着中空部而位于该沟道部之上；以及金属层，其设置于该顶棚部之上，并且与该脊部的上表面连接。
本发明涉及的激光器元件的制造方法的特征在于，具有下述工序：在激光器构造的沟道部的一部分形成树脂，形成由该激光器构造和该树脂进行密闭的中空部，其中，该激光器构造具有：脊部，其以条带状隆起；该沟道部，其从两侧夹着该脊部，高度低于该脊部；以及阶台部，其与该沟道部的与该脊部相反侧相邻，形成得比该沟道部高；在该树脂之上形成与该脊部的上表面接触的金属层；以及使用抗蚀剂对该金属层进行图案化。
本发明涉及的激光器元件的制造方法的特征在于，具有下述工序：在激光器构造的沟道部的一部分形成支撑部，该支撑部是与脊部的侧面和阶台部的侧面中的至少一者分离地设置的，由树脂形成，其中，该激光器构造具有：该脊部，其以条带状隆起；该沟道部，其从两侧夹着该脊部，高度低于该脊部；以及该阶台部，其与该沟道部的与该脊部相反侧相邻，形成得比该沟道部高；通过层压法或者STP法而形成顶棚部，在该顶棚部和该沟道部之间形成中空部，其中，该顶棚部被该支撑部和该脊部支撑，以树脂作为材料；以及在该顶棚部之上形成与该脊部的上表面接触的金属层。
发明的效果
根据本发明，由于在位于脊部左右的槽之上，将成为金属层的基底的顶棚部由设置于该槽中的支撑部进行支撑，因此能够防止顶棚部下垂。
附图说明
图1是实施方式1涉及的激光器元件的剖面图。
图2是激光器构造等的剖面图。
图3是前驱体等的剖面图。
图4是支撑部等的剖面图。
图5是支撑部等的俯视图。
图6是支撑部等的剖面图。
图7是绝缘膜等的剖面图。
图8是顶棚部等的剖面图。
图9是顶棚部的俯视图。
图10是绝缘膜等的剖面图。
图11是金属层等的俯视图。
图12是为了对静电电容进行说明而添加了注释的激光器元件的剖面图。
图13是实施方式2涉及的激光器元件的剖面图。
图14是支撑部等的剖面图。
图15是支撑部等的剖面图。
图16是绝缘膜等的剖面图。
图17是形成了宽开口的顶棚部等的剖面图。
图18是绝缘膜等的剖面图。
图19是实施方式3涉及的激光器元件的剖面图。
图20是支撑部等的剖面图。
图21是支撑部等的剖面图。
图22是支撑部等的俯视图。
图23是绝缘膜等的剖面图。
图24是顶棚部等的剖面图。
图25是实施方式4涉及的激光器元件的剖面图。
图26是顶棚部等的俯视图。
图27是金属层等的俯视图。
图28是形成得较小的支撑部等的俯视图。
图29是形成得较小的顶棚部等的俯视图。
图30是形成得较小的金属层等的俯视图。
图31是实施方式5涉及的激光器元件的剖面图。
图32是实施方式6涉及的激光器元件的剖面图。
图33是实施方式7涉及的激光器元件的支撑部等的俯视图。
图34是变形例涉及的支撑部等的俯视图。
图35是实施方式8涉及的支撑部等的俯视图。
图36是顶棚部等的俯视图。
图37是金属层等的俯视图。
标号的说明
10激光器构造，10a脊部，10b沟道部，10c阶台部，12、14、17绝缘膜，13支撑部，15中空部，16顶棚部，18金属层。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式涉及的激光器元件和激光器元件的制造方法进行说明。对相同或者相对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复说明。
实施方式1.
图1是实施方式1涉及的激光器元件的剖面图。该激光器元件具有以条带状隆起的脊部10a。在脊部10a的旁边形成有沟道部10b，该沟道部10b与脊部10a相邻，从两侧夹着脊部10a。沟道部10b与脊部10a相比高度低。在沟道部10b的与脊部10a相反侧形成有与沟道部10b相邻的阶台部10c。阶台部10c与沟道部10b相比形成得高。阶台部10c和脊部10a的高度为相同程度。将脊部10a、沟道部10b以及阶台部10c总称为激光器构造10。激光器构造10的材料是半导体。
激光器构造10的上表面由绝缘膜12覆盖。在沟道部10b之上设置有由树脂形成的支撑部13。支撑部13是与脊部10a的侧面和阶台(terrace)部10c的侧面这两者分离地设置的。支撑部13的左右成为中空部15。支撑部13和绝缘膜12由绝缘膜14覆盖。
在激光器构造10和支撑部13之上设置有由树脂形成的顶棚部16。顶棚部16具有：第1部分16a，其设置于支撑部13之上；第2部分16b，其与第1部分16a相连，隔着中空部15而位于沟道部10b之上；以及第3部分16c，其设置于阶台部10c之上。第1部分16a、第2部分16b以及第3部分16c一体地形成。
在顶棚部16之上形成有绝缘膜17。在顶棚部16之上隔着绝缘膜17而设置有金属层18。绝缘膜12、14、17以及顶棚部16在脊部10a的上方具有开口。而且，金属层18将它们的开口填埋，由此金属层18与脊部10a的上表面连接。
对本发明的实施方式1涉及的激光器元件的制造方法进行说明。参照激光器构造等的剖面图即图2来说明最初的工序。在该工序中，利用绝缘膜12将激光器构造10覆盖。然后，对脊部10a之上的绝缘膜12进行开口。
接着，在激光器构造10涂敷以感光性树脂作为材料的前驱体。在剖面图即图3示出了前驱体13A。前驱体13A对由脊部10a、沟道部10b以及阶台部10c形成的槽进行填埋。
接着，通过曝光、显影对前驱体13A进行图案化。在剖面图即图4示出了通过对前驱体进行图案化而得到的支撑部13。图5是支撑部13等的俯视图。通过对前驱体进行图案化，从而形成与脊部10a、阶台部10c分离的支撑部13以及与该支撑部13相连的填埋部30。支撑部13是与脊部10a平行地延伸的部分。填埋部30设置于沟道部10b之上，在俯视观察时与支撑部13的两端连接。而且，填埋部30与脊部10a的侧面和阶台部10c的侧面这两者接触。因此，填埋部30是对脊部10a旁边的槽的一部分进行填埋的结构要素。在图5示出了4个这样的填埋部30。填埋部30沿激光器元件的端面而设置。图5的构造的右侧端面是前端面，左侧端面是后端面。
接着，通过进行固化处理，从而使以树脂作为材料的支撑部13硬化。在剖面图即图6示出了固化处理后的支撑部13。通过调整前述的前驱体13A的厚度或者固化处理的温度以及时间，从而使得收缩后的支撑部13以及填埋部30成为与脊部10a相同程度的高度。
接着，在支撑部13、填埋部30以及激光器构造10形成绝缘膜。在剖面图即图7示出了在支撑部13、填埋部30以及绝缘膜12形成了绝缘膜14的情况。绝缘膜14在脊部10a的上方具有开口。
接着，形成顶棚部。在剖面图即图8示出了顶棚部16。顶棚部16通过层压法或者STP法(Spin Coating Film Transfer andHot-pressing)而形成。具体而言，使形成了感光性树脂膜的薄膜与脊部10a、支撑部13以及阶台部10c的上表面接合。然后，将薄膜剥离，由此使得由感光性树脂膜构成的顶棚部16残留。顶棚部16由支撑部13、脊部10a以及阶台部10c进行支撑。通过形成顶棚部16，从而在顶棚部16和沟道部10b之间形成中空部15。
图9是形成顶棚部16之后的激光器元件的俯视图。在图9中，虚线表示脊部10a和沟道部10b的边界、或者沟道部10b和阶台部10c的边界。点划线表示支撑部13以及填埋部30的轮廓。除了第1部分16a、第2部分16b以及第3部分16c之外，顶棚部16还具有第4部分16d，该第4部分16d设置于填埋部30之上，与第1部分16a或者第2部分16b相连。针对顶棚部，通过实施曝光以及显影处理而对其进行图案化，在脊部10a的上方形成开口。然后，通过固化处理来使顶棚部16硬化。如果形成了顶棚部16，则通过填埋部30、激光器构造10以及顶棚部16将中空部15密闭。中空部15是封闭的空间，不会发生物质从外部进入至中空部15的情况。
接着，形成绝缘膜。在剖面图即图10示出了在顶棚部16之上形成了绝缘膜17的情况。该绝缘膜17在脊部10a的上部具有开口。接着，在顶棚部16之上隔着绝缘膜17而形成金属层18。图1是形成了金属层18的激光器元件的剖面图。该金属层18通过将在脊部10a的上方形成的开口填埋而与脊部10a的上表面接触。
为了将金属层18用作金属配线，将金属层18图形化为预先规定的形状。具体而言，在通过顶棚部16将中空部15密闭的状态下，在绝缘膜17之上形成抗蚀层，对该抗蚀层进行图案化，将该抗蚀层作为掩模而对金属层18的一部分进行蚀刻。这样，得到俯视图即图11所示的进行了图案化的金属层18。在使用抗蚀剂时，中空部15由顶棚部16、填埋部30以及激光器构造10进行密闭，因此不会使得抗蚀剂进入至中空部15而在该处产生抗蚀剂残渣。完成后的金属层18在阶台部之上具有焊盘18A。焊盘18A是通过导线键合而进行导线连接的部分。
根据本发明的实施方式1涉及的激光器元件，能够消除顶棚部16下垂至中空部15的问题，因此对这一点进行说明。
在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp.2462-2467中具有关于使用STP法所形成的树脂膜的膜厚和中空部的大小之间的关系的记载。该文献中记载了，在树脂膜的膜厚大约为2μm、大约为9μm的情况下，为了维持中空部而应当分别使中空部的宽度小于或等于20μm、小于或等于100μm(p.2465,Fig.10)。然而，通常的半导体激光器元件的沟道部的宽度为10～50μm左右，谐振器长度为200μm左右。如果将顶棚部的膜厚设为1～10μm，则在上述通常的半导体激光器元件中，难以形成中空部。即，如果要在上述通常尺寸的半导体激光器元件形成顶棚部，则存在下述问题，即，顶棚部的强度不足，顶棚部下垂至中空部。
因此，就本发明的实施方式1涉及的激光器元件而言，由于在沟道部10b设置支撑部13，通过该支撑部13对顶棚部16进行支撑，因此能够防止顶棚部16下垂至中空部15。
就本发明的实施方式1涉及的激光器元件而言，能够减小静电电容，因此对这一点进行说明。静电电容C由C＝ε0εrS/d(ε0:真空介电常数，εr:相对介电常数，S:面积，d:距离)这个式子表示。由于本发明的实施方式1涉及的激光器元件的金属层18设置于中空部15之上，因此与将金属层18沿脊部10a的侧面、沟道部10b的上表面以及阶台部10c的侧面而设置的情况相比，能够使金属层18与激光器构造10分离。因而，能够减小静电电容。
为了对由树脂将脊部左右的槽填埋的情况和形成了中空部的情况进行比较，参照图12。由于在中空部15存在空气，因此其相对介电常数为1。作为树脂膜的支撑部13和顶棚部16的相对介电常数设为3。将顶棚部16的厚度设为d1，将中空部15的高度设为2d1。支撑部13的面积设为沟道部10b的面积S1的一半面积即S1/2。由此，脊部10a左右的槽的体积的一半由支撑部13占据。
假设由树脂将脊部10a左右的槽填埋，则其静电电容C为：
C＝ε0εrS1/(d1+2d1)＝ε0S1/d1。
求出具有中空部15的情况下的静电电容。如图12所示，将顶棚部16的静电电容设为C1，将支撑部13的静电电容设为C2，将中空部15的静电电容设为C3。图12中，与C1、C2、C3相对应的部分由虚线表示。
各自的静电电容为：
C1＝ε0εrS1/d1＝ε0·3·S1/d1＝3ε0S1/d1
C2＝ε0εrS1/2/2d1＝ε0·3·S1/d1＝3ε0S1/d1
C3＝ε0εrS1/2/2d1＝ε0·1·S1/d1＝ε0S1/d1。
如图12所示，顶棚部16成为串联的关系，支撑部13和中空部15成为并联的关系，因此表示形成了中空部15的情况下的整体的静电电容C的式子为：1/C＝1/C1+1/(C2+C3)。
因而，C＝C1·(C2+C3)/(C1+C2+C3)＝3/4·ε0S1/d1成立。根据上述可知，与将脊部10a左右的槽由树脂进行填埋的情况相比，形成了中空部15的情况能够减小静电电容。通过减小静电电容，从而能够提供有利于高速动作的激光器元件。
就本发明的实施方式1涉及的激光器元件而言，能够减小寄生电容，因此对这一点进行说明。如果从脊部引出的配线隔着绝缘膜而与激光器构造接触，则由于该绝缘膜的介电常数大，因此寄生电容会变大。为了防止寄生电容变大，需要减小金属配线以及其一部分即焊盘部的面积，减小寄生电容。如果焊盘部小，则在组装工序中需要较高的导线键合精度，因此生产稳定性不够。
然而，在本发明的实施方式1中，通过设置中空部15，从而能够将金属层18和激光器构造10分离。而且，在金属层18和激光器构造10之间存在由具有低介电常数的树脂形成的顶棚部16和支撑部13，而不是介电常数高的绝缘膜，因此能够减小寄生电容。与寄生电容变小相对应地，能够增大焊盘面积，因此能够提高生产稳定性。
另外，如果在激光器构造10之上形成树脂，则由于两者的线膨胀系数差而在树脂内产生应力，可能发生树脂剥离，或者在树脂产生裂纹。然而，就本发明的实施方式1涉及的激光器元件而言，通过设置中空部15，从而能够减小由树脂形成的支撑部13和激光器构造10的接触面积。因而，能够减小支撑部13的内部应力，抑制支撑部13的剥落以及裂纹。
根据本发明的实施方式1涉及的激光器元件的制造方法，能够确保中空部15，因此对这一点进行说明。如前所述，在中空部15由顶棚部16、填埋部30以及激光器构造10进行了密闭的状态下使用用于对金属层18进行图案化的抗蚀剂，因此能够防止抗蚀剂进入至中空部15。因而，能够确保中空部15。
对于本发明的实施方式1涉及的激光器元件和该激光器元件的制造方法，能够在不损失其特征的范围进行各种变形。例如，为了设置支撑部13、且确保中空部15，支撑部13只要与脊部10a的侧面和阶台部10c的侧面中的至少一者分离地设置即可。即，支撑部13也可以与脊部10a的侧面或者阶台部10c的侧面接触。在支撑部13与阶台部10c接触的情况下，顶棚部16的第3部分16c与第1部分16a相连，而不是与第2部分16b相连。第3部分16c相应于支撑部13的位置而与第1部分16a或者第2部分16b相连。
该激光器元件的绝缘膜12、14、17是为了各层的密接性的提高以及半导体激光器的耐湿性的提高而形成的。上述绝缘膜的有无以及形状能够适当进行变更。例如，也可以省略绝缘膜14、17。
绝缘膜12、14、17需要在脊部10a的上方具有开口。也可以在形成绝缘膜17之后，集中形成绝缘膜12、14、17的开口。通过集中形成绝缘膜12、14、17的开口，从而与以不同工序在绝缘膜12、14、17分别形成开口的情况相比，能够缩短工序。
也可以将支撑部13和顶棚部16这两者、或者某一者设为非感光性树脂。在该情况下，例如首先，以成为图3的前驱体13A那样的形状的方式形成非感光性树脂，然后针对该树脂以干蚀刻进行整个面的回蚀(etch back)，使该树脂与脊部10a以及阶台部10c的表面对齐。然后，利用绝缘膜形成硬掩模以及抗蚀层，通过干蚀刻对沟道部10b内的树脂进行图案化，由此形成支撑部13。对于顶棚部16，为了在一部分进行开口而使脊部10a的上表面露出，因此在顶棚部16的上部利用绝缘膜形成硬掩模以及抗蚀层，进行干蚀刻。如果使用非感光性树脂，则具有减少在固化时从树脂材料排出的脱出气体的优点。
为了确保中空部15，在使用抗蚀剂对金属层18进行图案化时，需要将中空部15密闭。只要能够通过树脂材料和激光器构造10将中空部15密闭，由树脂形成的支撑部13和顶棚部16的形状可适当地变更。上述变形还能够适当地应用于下面的实施方式涉及的激光器元件和激光器元件的制造方法。
此外，对于下面的实施方式涉及的激光器元件和激光器元件的制造方法，由于与实施方式1的相似点多，因此以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
实施方式2.
图13是实施方式2涉及的激光器元件的剖面图。实施方式2涉及的激光器元件构成为，使支撑部40与脊部10a的侧面接触。顶棚部16由支撑部40和阶台部10c进行支撑。支撑部40与脊部10a的左右接触，因此与实施方式1相比脊构造的宽度变大。
对本发明的实施方式2涉及的激光器元件的制造方法进行说明。首先，如图2、3所示，形成绝缘膜12，涂敷感光性树脂的前驱体13A。接着，对该前驱体13A进行图案化，形成支撑部40。在剖面图即图14示出了支撑部40。针对前驱体13A，通过曝光、显影处理来进行图案化，形成与脊部10a接触的支撑部40。这里，在脊宽度小于前驱体的最小图案尺寸即分辨率的情况下，在脊部10a的上部残留膜厚较薄的树脂膜。该较薄的树脂膜能够通过轻度的灰化而去除。
接着，通过进行固化处理使支撑部40进行硬化。在剖面图即图15示出了通过固化处理而硬化的支撑部40。使前驱体13A的材料为通过固化处理而收缩的树脂材料，通过固化处理使支撑部40进行收缩，使得支撑部40的高度和脊部10a的高度为相同程度。
接着，形成绝缘膜。在剖面图即图16公开了形成有绝缘膜14的情况。绝缘膜14覆盖激光器构造10以及支撑部40。绝缘膜14在脊部10a的上部具有开口。接着，与实施方式1相同地，使用层压法或者STP法而使形成有树脂的薄膜与脊部10a、支撑部40以及阶台部10c的上表面接合。在图17示出了顶棚部16。这样，在沟道部10b的一部分由树脂材料形成支撑部40，在该支撑部40之上形成顶棚部16，由此形成由激光器构造10和树脂进行密闭的中空部15。顶棚部16成为中空部15的顶棚。
通过曝光、显影处理而对顶棚部16进行图案化，对脊部10a上方的部分进行开口。然后，针对顶棚部16实施固化处理。由于支撑部40与脊部10a接触，因此能够增大顶棚部16的开口宽度W2。与此相对，在实施方式1中，由于支撑部13和脊部10a分离，因此顶棚部16需要由脊部10a进行支撑。因此，能够使图17的开口宽度W2大于图8所示的顶棚部16的开口宽度W1。
接着，在顶棚部16之上形成绝缘膜。在剖面图即图18示出了绝缘膜17。去除脊部10a之上的绝缘膜17。接着，在顶棚部16之上形成与脊部10a的上表面接触的金属层18。使用抗蚀剂而对金属层18进行图案化，由此在阶台部10c之上形成预先规定的形状的焊盘电极。这样，完成图13所示的具有金属层18的激光器元件。此外，作为树脂，除了支撑部40和顶棚部16之外，还形成填埋部30，通过支撑部13和填埋部30来支撑顶棚部16这一点与实施方式1相同。
在脊部10a的宽度细至例如小于或等于2μm的情况下，为了形成顶棚部16而在脊部10a之上粘贴薄膜时，有可能折断脊部10a。然而，就本发明的实施方式2涉及的激光器元件而言，由于使支撑部40与脊部10a接触，因此支撑部40对脊部10a进行加强，提高了脊部10a的强度。因而，能够防止脊部10a折断。
在实施方式1中，需要在脊部10a之上设置“支撑顶棚部16的部分”和“顶棚部16进行开口的部分”这两者。因此，在与脊宽度相比，感光性树脂膜的通过曝光、显影实现的图案化的最小宽度较大的情况下，不能在脊部10a之上设置“支撑顶棚部16的部分”和“顶棚部16进行开口的部分”这两者。即，不能形成中空部15。在与脊部10a的宽度相比感光性树脂膜的通过曝光、显影实现的图案化的最小宽度较小的情况下，也必须确保某个程度的“支撑顶棚部”的部分，因此难以确保工艺的稳定性。
因此，在本发明的实施方式2中，使支撑部40隔着绝缘膜与脊部10a的侧面接触，由此通过脊部10a和支撑部40来形成宽度大的脊构造。这样，能够在脊部10a和支撑部40之上设置“支撑顶棚部16的部分”和“顶棚部16进行开口的部分”，而不是仅在脊部10a设置。因而，能够在足够宽的部位设置“支撑顶棚部16的部分”和“顶棚部16进行开口的部分”，因此能够使工艺稳定。
这样，通过脊部10a和支撑部40来形成宽度大的脊构造，由此能够增大顶棚部16的开口宽度W2。如果开口宽度W2增大，则能够增大脊部10a之上的金属层18的体积，降低金属层18的配线电阻，提高增益。顶棚部16的开口左右的顶棚部16为锥形形状，因此能够增大填埋该开口的金属层18的体积。如果设置与上方相比下方具有较大的开口宽度的逆锥形形状的顶棚部，则会产生顶棚部16的坍塌。但是，如图17所示，如果设置与上方相比下方具有较小的开口宽度的锥形形状的顶棚部16，则能够防止顶棚部16的坍塌。
并且，通过在脊部10a的侧面设置支撑部40，能够防止支撑部40的剥离。例如，在将脊部左右的槽由BCB进行填埋的BCB填埋型脊状波导通路构造的制造中，存在下述问题，即，当进行在脊部上部的树脂层形成开口的干蚀刻时，树脂从脊部侧面剥离。但是，在本发明的实施方式2中，由于由感光性树脂形成顶棚部16，因此能够通过曝光、显影、以及轻度的灰化在顶棚部16形成开口，因而能够防止支撑部40的剥离。
实施方式3.
图19是实施方式3涉及的激光器元件的剖面图。该激光器元件具有图1所示的支撑部13和图13所示的支撑部40这两者。即，作为支撑部，设置有与脊部10a的侧面接触的部分即支撑部40和既不与脊部10a的侧面接触也不与阶台部10c的侧面接触的部分即支撑部13。
对实施方式3涉及的激光器元件的制造方法进行说明。首先，如参照图2、3所说明的那样形成前驱体13A。接着，对该前驱体13A进行图案化。在剖面图即图20示出了通过对前驱体进行图案化而得到的支撑部13、40。然后，通过灰化以及固化处理使得支撑部13、40以及填埋部30成为与脊部10a相同程度的高度。在剖面图即图21示出了通过灰化以及固化处理而使得支撑部13、40成为与脊部10a相同程度的高度这一情况。
图22是图21的激光器元件的俯视图。支撑部13和支撑部40在俯视观察时将沟道部10b的一部分包围。支撑部13、40将使绝缘膜12进行开口而露出了脊部10a的部分包围。也可以使支撑部13与阶台部10c接触。
接着，如剖面图即图23所示，在激光器构造10以及支撑部13、40形成绝缘膜14。接着，如剖面图即图24所示，形成由支撑部13、40、以及阶台部10c进行支撑的顶棚部16。顶棚部16将由支撑部13、40包围的空间密闭。具体而言，顶棚部16成为将由支撑部13和支撑部40夹着的中空部15密闭的盖。此外，在使图22中的支撑部13的端部与阶台部10c接触的情况下，该部分作为填埋部起作用，因此，由支撑部13和阶台部10c夹着的区域也由顶棚部16进行密闭。
接着，形成绝缘膜17以及金属层18，由此完成图19所示的激光器元件。通过将支撑部13、40形成于1个激光器元件，从而能够同时享有在实施方式1、2中说明的效果。
实施方式4.
图25是实施方式4涉及的激光器元件的剖面图。该激光器元件的顶棚部16设置于沟道部10b的上方，并不设置于阶台部10c的上方。更详细而言，顶棚部16被支撑部13和支撑部40支撑，不被阶台部10c支撑。支撑部13、40的平面形状如图22所示。
图26是顶棚部16等的俯视图。顶棚部16设置于沟道部10b和脊部10a之上，不设置于阶台部10c之上。图27是金属层18等的俯视图。作为金属层18的一部分的焊盘18A设置于支撑部13的正上方。静电电容C由C＝ε0εrS/d(ε0:真空介电常数，εr:相对介电常数，S:面积，d:距离)这个式子表示。在实施方式4中，仅在沟道部10b和脊部10a的正上方设置金属层18，因此与实施方式1相比能够减小金属层18的面积。因而，能够减小静电电容。静电电容小的激光器元件适于进行高速动作。
在设置如图27所示的金属层18的情况下，也可以使顶棚部的面积比图26所示的顶棚部16小。在设置较小的顶棚部的情况下，还能够减小对顶棚部进行支撑的支撑部。例如，在图28示出了形成得较小的支撑部13、40。支撑部13、40形成于比谐振器的端面靠内侧的位置。支撑部13、40的谐振器长度方向的长度小于谐振器长度。
在图29示出了形成于图28的支撑部13、40之上的顶棚部16。图29的顶棚部16与图26的顶棚部16相比，谐振器长度方向的长度较短。图29的顶棚部16的谐振器长度方向的长度小于谐振器长度。而且，如图30所示，在该顶棚部16之上形成金属层18。
实施方式5.
图31是实施方式5涉及的激光器元件的剖面图。在实施方式1-4中，由半导体形成了阶台部10c，但实施方式5的阶台部60由树脂形成。容易对由树脂形成的阶台部60的高度进行调整。因而，能够容易地使脊部10a、支撑部13、40以及阶台部60的高度对齐。
实施方式6.
图32是实施方式6涉及的激光器元件的剖面图。金属层18存在于2个阶台部10c中的一个阶台部10c的上方，不存在于另一个阶台部10c的上方。这样，通过仅在激光器元件的单侧配置由金属层18形成的配线，能够减小配线的寄生电容。
静电电容C由C＝ε0εrS/d(ε0:真空介电常数，εr:相对介电常数，S:面积，d:距离)这个式子表示。实施方式6的金属层18的面积为实施方式1的金属层18的面积的一半，因此能够使静电电容减半。静电电容小的激光器元件有利于进行高速动作。
实施方式7.
图33是实施方式7涉及的激光器元件的支撑部等的俯视图。以感光性树脂作为材料的支撑部13沿谐振器长度方向形成有多个。换言之，多个岛状的支撑部13沿脊部10a而设置。顶棚部以及金属层的形状与实施方式1相同。
这样，通过将支撑部13设置为在俯视观察时是间断的，从而与实施方式1相比能够增加中空部的体积。因而，能够提供寄生电容小的激光器元件。另外，与实施方式1相比减小由树脂形成的支撑部13的体积，因此，该树脂的内部应力变小，能够抑制该树脂的剥离以及裂纹。
图34是表示支撑部的变形例的图。在图34中，与图33相比减少了支撑部13的数量，与其相对应地将填埋部30从谐振器端面向谐振器中央方向进行了移动。通过在填埋部30、支撑部13和阶台部10c之上形成顶棚部，从而形成密闭的中空部。顶棚部的长度短于谐振器长度，顶棚部由支撑部或者填埋部进行支撑。
实施方式8.
图35是实施方式8涉及的支撑部等的俯视图。填埋部30设置于比激光器元件的端面靠内侧的位置。图36是表示在图35的支撑部13、填埋部30以及阶台部10c之上形成的顶棚部16的图。在实施方式1中，如参照图9进行说明的那样，在激光器构造整体形成了顶棚部16，但在实施方式8中，如图36所示形成在谐振器的短边方向上长的顶棚部16。在顶棚部16为感光性树脂的情况下，通过曝光、显影以及灰化而对顶棚部16进行图案化。另一方面，在顶棚部16为非感光性树脂的情况下，在顶棚部16的上部利用绝缘膜形成硬掩模以及抗蚀层，通过干蚀刻进行图案化。
图37是表示在顶棚部16之上形成的金属层18的图。实施方式8涉及的激光器元件的特征在于，考虑到金属层18的形状而仅在所需的部分形成支撑部13。根据本发明的实施方式8，由树脂形成的支撑部13以及顶棚部16的体积与实施方式1相比减小，因此支撑部13以及顶棚部16的内部应力变小。因而，能够抑制支撑部13以及顶棚部16的树脂材料发生剥离或产生裂纹的情况。此外，此前说明的各实施方式涉及的激光器元件以及激光器元件的制造方法的特征也可以适当组合地应用。

Claims (18)

1.一种激光器元件，其特征在于，具有：
脊部，其以条带状隆起；
沟道部，其与所述脊部相邻，从两侧夹着所述脊部，高度低于所述脊部；
阶台部，其与所述沟道部的与所述脊部相反侧相邻，形成得比所述沟道部高；
支撑部，其设置于所述沟道部之上，与所述脊部的侧面和所述阶台部的侧面中的至少一者分离地设置，由树脂形成；
顶棚部，其具有第1部分和第2部分，由树脂形成，该第1部分设置于所述支撑部之上，该第2部分与所述第1部分相连，隔着中空部而位于所述沟道部之上；以及
金属层，其设置于所述顶棚部之上，并且与所述脊部的上表面连接。
2.根据权利要求1所述的激光器元件，其特征在于，
所述顶棚部具有第3部分，该第3部分与所述第1部分或者所述第2部分相连，设置于所述阶台部之上。
3.根据权利要求1或2所述的激光器元件，其特征在于，
所述支撑部是与所述脊部的侧面和所述阶台部的侧面这两者分离地设置的。
4.根据权利要求1或2所述的激光器元件，其特征在于，具有：
填埋部，其设置于所述沟道部之上，在俯视观察时与所述支撑部的两端连接，与所述脊部的侧面和所述阶台部的侧面这两者接触，由树脂形成，
所述顶棚部具有：第4部分，其设置于所述填埋部之上，与所述第1部分或者所述第2部分相连。
5.根据权利要求4所述的激光器元件，其特征在于，
所述填埋部沿激光器元件的端面而设置。
6.根据权利要求4所述的激光器元件，其特征在于，
所述填埋部设置于比激光器元件的端面靠内侧的位置。
7.根据权利要求1或2所述的激光器元件，其特征在于，
所述支撑部与所述脊部的侧面接触。
8.根据权利要求1或2所述的激光器元件，其特征在于，
所述支撑部具有：与所述脊部的侧面接触的部分；以及既不与所述脊部的侧面接触也不与所述阶台部的侧面接触的部分。
9.根据权利要求1所述的激光器元件，其特征在于，
所述顶棚部设置于所述沟道部的上方，不设置于所述阶台部的上方。
10.根据权利要求1或2所述的激光器元件，其特征在于，
所述阶台部由树脂形成。
11.根据权利要求2所述的激光器元件，其特征在于，
所述金属层存在于一方的所述阶台部的上方，不存在于另一方的所述阶台部的上方。
12.根据权利要求1或2所述的激光器元件，其特征在于，
所述支撑部沿谐振器长度方向而形成有多个。
13.根据权利要求1所述的激光器元件，其特征在于，
所述支撑部设置为，俯视观察时将所述金属层和所述脊部相接触的部分包围，
所述顶棚部对由所述支撑部包围的空间进行密闭。
14.一种激光器元件的制造方法，其特征在于，具有下述工序：
在激光器构造的沟道部的一部分形成树脂，形成由所述激光器构造和所述树脂进行密闭的中空部，其中，所述激光器构造具有：脊部，其以条带状隆起；所述沟道部，其从两侧夹着所述脊部，高度低于所述脊部；以及阶台部，其与所述沟道部的与所述脊部相反侧相邻，形成得比所述沟道部高；
在所述树脂之上形成与所述脊部的上表面接触的金属层；以及
使用抗蚀剂对所述金属层进行图案化。
15.根据权利要求14所述的激光器元件的制造方法，其特征在于，
所述树脂具有：支撑部，其与所述沟道部接触；以及顶棚部，其设置于所述支撑部之上，成为所述中空部的顶棚，
所述顶棚部的一部分设置于所述阶台部之上，
对所述金属层进行图案化，由此在所述阶台部之上形成焊盘电极。
16.根据权利要求14所述的激光器元件的制造方法，其特征在于，
所述树脂具有：
支撑部，其设置于所述沟道部之上，与所述脊部的侧面和所述阶台部的侧面中的至少一者分离地设置；
填埋部，其设置于所述沟道部之上，在俯视观察时与所述支撑部的两端连接，与所述脊部的侧面和所述阶台部的侧面这两者接触；以及
顶棚部，其由所述支撑部和所述填埋部进行支撑，是所述中空部的顶棚。
17.一种激光器元件的制造方法，其特征在于，具有下述工序：
在激光器构造的沟道部的一部分形成支撑部，该支撑部是与脊部的侧面和阶台部的侧面中的至少一者分离地设置的，由树脂形成，其中，所述激光器构造具有：所述脊部，其以条带状隆起；所述沟道部，其从两侧夹着所述脊部，高度低于所述脊部；以及所述阶台部，其与所述沟道部的与所述脊部相反侧相邻，形成得比所述沟道部高；
通过层压法或者STP法而形成顶棚部，在所述顶棚部和所述沟道部之间形成中空部，其中，所述顶棚部被所述支撑部和所述脊部支撑，以树脂作为材料；以及
在所述顶棚部之上形成与所述脊部的上表面接触的金属层。
18.根据权利要求17所述的激光器元件的制造方法，其特征在于，
所述支撑部与所述脊部的侧面接触。
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