CN1260865C - 半导体激光装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体激光装置的制造方法，首先，在单一基板上形成发光部，搭载在副载置台上。然后，从发光部之间的中间位置，将搭载在副载置台上的基板切断。在这样制造出来的激光装置中，由于是在单片上形成了2个激光元件，能够提高它们之间的相对位置精度。由于在各激光元件之间切断基板，能够大幅抑制通过基板传导热、电串扰的情况，因此，可以高度确保多个激光元件的相对位置精度，抑制串扰的影响。

Description

半导体激光装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种在副载置台上具备多个半导体激光元件的半导体激光装置的制造方法。
背景技术
以往，例如如文献1(日本公开专利公报；特开平3-145779号，公开日；1991年6月20日)所示，开发出了可以射出2束激光的激光装置(多束激光装置；MB激光装置)。
这种MB激光装置，例如在可对CD与DVD两者进行再生的播放器、由2束激光对感光体露光的激光束打印机(LBP；数码复印机等)中被使用。
另外，当这样的MB激光装置，在上述播放器中使用时，2种激光束的波长不同。
另外，当在打印机上使用时，2束激光会同时射出。因而，需要构成为可以互相独立(并且同时)驱动2个激光元件。
然而，在这样的MB激光装置中，在当前，有单片结构的和混合结构。前者的结构是将能射出2束激光的半导体激光装置安装在单一半导体基板上。而后者的结构是将2个能射出1束激光的半导体激光装置分别安装在各自的半导体基板上。
单片结构，通过加工同一个基板(晶圆)，形成2个激光元件。因此，因此，可提高各个激光元件间的位置精度。
然而，同时点亮2个激光元件时，即，在让一方点亮的状态中也将另一方点亮，在先点亮的激光元件的驱动电压中有时会出现电尖峰(驱动电压波动)(电串扰)。
图13表示这种电串扰的说明图。
如该图所示，一方激光元件A处于ON状态(点亮状态)时，如果对另一方激光元件B进行ON/OFF切换，在元件A的驱动电压中就会出现尖峰(干扰)。这样的尖峰，通过元件A、B所搭载的基板传来的电噪声所引起。
另，该图所示的Pw1、Pw2表示有关元件A、元件B的驱动电压的脉冲幅度，各是120nsec、30nsec。另外，在该图所示的测定中占空比是50％。
另外，在单片结构的MB激光装置上，如果出现上述电串扰，也会发生热串扰。
图14是该热串扰的说明图，表示在元件A中对于驱动电流量的激光输出(光接收元件所接收的输出强调)与元件B的驱动电压。
如该图所示，元件B成为点亮状态后，元件A的激光输出，即使对于相同的驱动电流，也因受到元件B的发热影响而变小(P11＞P13，P2＞P3)。
这样的输出降低(热串扰)，可以认为是在元件B振荡时产生的热通过基板传导到元件B而产生的。
这样，在单片结构的MB激光装置中，将2个元件搭载在同一个基板上引起的电、热串扰，造成激光特性(光输出)的变动。因此，当这种MB激光装置应用在打印机上时，存在的缺点是，由于根据相邻激光的振荡状态而造成印刷墨点的大小、形状偏离规定的尺寸、形状，从而降低了印刷品质。
此外，图14所示的占空比表示点亮时间与驱动电压脉冲宽度之比值。即，如果在PW1＝1msec(fc＝1kHz)时Duty为10％，则激光元件的点亮时间是0.1msec。Duty越大点亮时间越长，光输出越小。
为解决上述缺点的技术在文献2(日本国公开特许公报；特开平6-29618号公报，公开日；1994年2月4日)中有记载。在此文献中记载着这样构成的半导体激光元件，将植入了2个激光元件的基材的中心部分(元件之间的部分)利用蚀刻进行分断，一直到包含活性层的中途部位。
在该半导体激光元件中，通过延长热传导度、电传导度比空气还好的半导体构成的路径(将热和电传递到相邻发光部的路径)，减少了传递热、电的基材的横截面积。因此，能够抑制上述串扰。
另外，对于MB激光装置另一种结构的混合结构，在文献3(日本国公开特许公报；特开平11-112089号公报，公开日；1999年4月23日)有记载。
在混合结构的MB激光装置上，2个激光元件分别在各自的基板上形成，按照基本独立的状态将2个元件搭载在1个封装上。因此，在该结构下，各元件通过电极连接，在元件之间配置隔热性高的空气层。从而使一方元件振荡时产生的热难以传递到另一方元件上。
在该结构下，由于各激光元件的电极独立，因而具有可以自由进行布线布局的优点。
但是，在文献2的元件结构下，虽说是分断到半途为止，2个激光元件在缓冲层及基板(GaAs基板)部分依然是相连的。因此，不能将上述串扰完全除去。
另外，通常，激光元件的振荡部靠近副载置台侧(离基板远的一侧)搭载在基板上。因此，由于副载置台而可以获得较高的散热性。
但是，在上述单片结构的MB激光装置上，同一基板上有多个激光元件。这样，必然成为共阴连接，存在无法实现想在共阳连接的激光驱动器下进行驱动的情况。
在文献3所述的混合结构中，需要通过机械调整位置而将独立的2个激光元件搭载在装置上。为此，2个激光元件的相对的位置(相对的振荡位置)的精度取决于机械精度。因而，这样的精度，就无法提高到能用光刻法等半导体制造方法的精度进行制造的单片结构的程度。
即，在现状的批量生成技术中，2个激光元件的相对位置精度，在单片结构中为±2μm，在混合结构中一般为±10μm。
所以，在数码复印机上，元件的发光点上光轴方向的精度达到±2μm左右以上时，激光的照射部位上的墨点尺寸会变凌乱。这样就降低了印刷品质。
发明内容
本发明正是为了解决上述各问题点的发明，其目的在于提供一种在可以确保多个激光元件间的相对位置精度高的状态下，抑制串扰影响的半导体激光装置的制造方法。
为达到该目的，本发明的半导体激光装置的制造方法(本制造方法)，是在由绝缘体或者半导体构成的副载置台上安装多个半导体激光元件的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，包括：发光点形成工艺，在单一基板上，层叠由半导体材料构成的层结构，形成多个发光点；装配工艺，将具有多个发光点的所述基板通过芯片焊接搭载在副载置台上；和基板切断工艺，通过在发光点之间对应的部位切断所述基板，在副载置台上形成包括基板和发光点的多个激光元件。
本制造方法，是制造在激光束打印机、CD/DVD播放器等的电子机器中具备的多束激光装置(MB激光装置)的方法。
MB激光装置，为能够发射出多束激光，在副载置台上具有多个激光元件(半导体激光元件)。
在此，副载置台是指用于在电子机器中的金属制的管座(设置台)上设置激光元件的部材，用于缓和激光元件之间的热膨胀与金属制管座的热膨胀差异而产生的应力。
激光元件包括基板、在其上形成的半导体材料的层结构(包括发光点的层结构)。这里，发光点是激光振荡的产生部分(激光的输出部分)。
然后，本制造方法，为制造这样的MB激光装置，首先要在单一基板上形成多个发光点，实施发光点形成工艺。
即，在该发光点形成工艺中，通过在一个基板上层叠由半导体材料构成的层结构，并列形成多个发光点(在单片上形成多个发光点)。
然后，在本制造方法中，将上述那样具有多个发光点的基板，由基板和副载置台夹持层结构，搭载在副载置台上(装配工艺)。
然后，在与发光点之间对应的部位，将搭载在副载置台上的基板切断(基板切断工艺)。这样，在副载置台上可以形成具备基板和发光点(含发光点的层结构)的多个激光元件。
这样，在本制造方法中，在单一基板上(单片上)形成多个发光点后，将该基板搭载在副载置台上。然后，通过在发光点之间分断基板及其上面层叠的层结构，在副载置台上形成多个激光元件。
从而，在用本制造方法得到的半导体激光装置中，能够在单片上形成多个激光元件。因而，可以高精度保持各激光元件间相对位置(相对振荡的位置)。
另外，在用本制造方法得到的半导体激光装置中，在各激光元件之间，分断基板。因而，能够防止热、电通过基板传导。因而，与混合激光装置同样，使大幅度抑制激光元件之间的热、电串扰成为可能。
在用本制造方法得到的半导体激光装置中，由于激光元件的基板被分断，所以能够避免通过基板传递的电连接。因而，激光元件不仅可以按共阴(基板侧的电极与公共端子连接的布线形式)，而且可以按共阳(副载置台侧的电极与公共端子连接的布线形式)布线。
另外，根据设置激光元件的外部机器的布线方式，也可以悬浮(激光元件的电极不连接在公共端上的布线形式)连接。
本发明的其他的目的、特征及优点，可以通过以下的表述阐明。再有，本发明的优点也可以以下参照附图进行的说明而更加清楚明了。
附图说明
图1表示有关本发明一实施方式的半导体激光装置(MB激光装置)的结构图。
图2表示图1所示的半导体激光装置上的激光元件的结构图。
图3(a)、(b)表示图2所示的激光元件的制造方法的说明图。
图4表示图1所示的半导体激光装置的制造方法的说明图，是将具有成为激光元件的发光部的基板搭载到副载置台上的状态图。
图5表示图1所示的半导体激光元件装置的制造方法的说明图，是切断搭载在副载置台上的基板的工艺说明图。
图6表示使用图1所示的半导体激光装置的激光束打印机(数码复印机)的引擎部分(光学系引擎)的说明图。
图7表示图1所示的半导体激光装置上的封装的举例说明图。
图8表示有关图1所示的半导体激光装置的，在副载置台上搭载MPD的结构的说明图。
图9表示有关图1所示的半导体激光装置，用绝缘体SiC等陶瓷构成副载置台的情况下，监测激光元件的输出的时序图。
图10(a)～(c)表示图1所示的半导体激光装置中的布线方式的说明图。
图11表示有关本发明另一实施方式的半导体激光装置的结构说明图。
图12表示有关图1所示的半导体激光装置，分断槽中的深度和发光点的位置宽度之间的关系的说明图。
图13表示在半导体激光装置上发生的电串扰的说明图。
图14表示在半导体激光装置上发生的热串扰的说明图。
具体实施方式
下面说明本发明一实施方式。
本实施方式相关的半导体激光装置(本激光装置)是能同时发射出2条激光的多束激光装置。
而且，本装置可以在例如能够对CD(compact disc)与DVD(digitalversatile disc)双方再生的播放器、由2种激光对感光体露光的的激光束打印机(数码复印机等)等电子机器中使用。
首先，说明本激光装置的结构。
图1是本激光装置的结构说明图。
如该图所示，构成为在绝缘性的SiC形成的副载置台(副载置台基板)11上搭载第一半导体激光元件12及第2半导体激光元件13。
另外，本激光装置从在激光元件12、13中的各自的发光点(振荡区域)14输出激光。
在这里，副载置台11用于在电子机器上的金属制的管座(设置台；图中未画出)上设置本激光元件的部材。该副载置台11具有缓和激光元件12、13的热膨胀与金属制副载置台的热膨胀不同而产生的应力的作用。
图2是激光元件12、13的结构说明图。
如图2所示，激光元件12、13构成为在基板21上形成有缓冲层22、第1包覆(n型包覆)层23、活性层24、第2包覆层(P型包覆层)25、电流块层26、帽层(凸脊)27、接触层28。
这里，基板21由添加了Si的GaAs(n型)形成。缓冲层22同样由添加了Si的GaAs构成。第1包覆层23由添加了Si的AlGaInP构成。活性层24由未掺杂GaInP构成。第2包覆层25由添加了Zn的AlGaInP形成。电流块层26由添加了Si的GaAs形成。帽层27由添加了Zn的GaInP形成。接触层28由添加了Zn的GaAs形成。
另外，在接触层28的表面上，形成有电极(p电极)29。一方面，在基板21的背面上形成有2个欧姆电极(n电极)30a、30b。欧姆电极(n电极)30a、30b分别对应着第1半导体激光元件12、第2半导体激光元件13。
另外，就激光元件12、13所在各层的厚度来说，基板21约70μm，其上的缓冲层22至帽层27总共有2～3μm厚，再上面的接触层28的厚度只有约2μm。
活性层24上的帽层27的上部的部分，形成图1所示的发光点14。
另，激光元件12、13上，是按与图的垂直方向，延伸同样的层结构。因而发光点14也是在按与图的垂直方向上在延伸。
下面，说明本激光装置的制造方法。
本激光装置在制造上，首先，在基板21上，依次、外延排列缓冲层22、第1包覆层23、活性层24、第2包覆层25及帽层27。
然后，通过以氮化硅膜作为掩模的台面蚀刻，去除第2包覆层25及帽层27的一部分。然后在去除后的部分上制作出电流块层26。
然后，去除氮化硅膜，在整个层结构上制作接触层28，如图3(a)所示那样制作出层结构(发光点形成工艺)。如该图所示，在该层结构上，因在活性层24上形成有发光点(相当于图1的发光点14)，所以并列形成2个帽层27。
然后，使用湿蚀刻技术，在层结构的中央部分(帽层27的中间部分；发光点的中间部分)上，去除基材(接触层28～第1包覆层23)，直到露出缓冲层22。这样就形成了分断槽(发光点分断工艺)。
这样，如图3(b)所示，可以将2个激光元件12、13所对应2个发光部12a、13a(包含第1包覆层23～接触层28的各层结构，各有1个帽层27(发光点))分离形成。另，这时，可进行将2个发光部12a、13a做成台形状的蚀刻。
发光部12a、13a的层结构及到此为止的制造过程的详细内容，例如，上述文献2所公开。
接着，将具有图3(b)所示层结构之发光部12a、13a的基板(单片芯片)21如图4所示芯片焊接在副载置台11上(装配工艺)。在芯片焊接时，使用银浆料、金锡等焊锡材料。
副载置台11上，预先已形成了电分离的2个电极图案31、32。然后，将属于第1半导体激光元件12的发光部12a的电极29与电极图案31电连接，属于第2半导体激光元件13的发光部13a的电极29与另一方电极图案32电连接。
在各电极图案31、32上，各自进行金线33、34的连线焊接。
然后，在基板21的背面侧，形成欧姆电极30a、30b，各自与金线(金属线)35、36连线焊接。而在欧姆电极30a、30b之间的基板21的表面(向上的面)上，要避免形成金属电极(不形成金属电极)。
这时，欧姆电极30a、30b是通过基板21进行电连接。
其次，如图5所示，用切割装置，在2个发光部12a、13a之间大约中间点的位置，将基板21和缓冲层22切断。该中间点就是2个发光部12a、13a的中间点(发光点14、14的中间点)M对应的部位，即，上述将发光部12a、13a分隔开的分隔槽的形成部位。
这样，如图1所示，就能够形成在副载置台上有半导体激光元件12、13的本激光装置。
如以上所述，制造本激光装置，首先要在单一的基板21上形成多个发光点14(发光点形成工艺)。
即，在该发光部形成工艺中，通过在一个基板21上层叠半导体材料构成的层结构，并排形成多个发光点14(在单片结构上形成多个发光点14)(图3(a))。
然后，在这样形成发光点14后，再在基板21上的层结构上做出将发光点14分隔开来的分隔槽，形成一个个包含发光点14的发光部12a、13a(发光点分隔工艺；图3(b))。
然后，将这样已有发光部12a、13a的基板21搭载在副载置台11上(副载置台工艺；图4)。
然后，将搭载着副载置台11的基板21于发光部12a、13a之间(发光点14、14之间)的中间点M的位置，即，将发光部12a、13a进行分隔的分隔槽的延长线的位置上进行切断(基板切断工艺)。
这样，能够在副载置台11上形成包括基板21与发光点14(包含发光点14的发光部12a、13a)在内的多个激光元件12、13。
在本激光装置的制造方法中，是在单一基板21上(单片式上)形成发光点14以后，将基板搭载在副载置台11上。然后，从发光点14之间切断基板21和其上累积的各层结构，使副载置台11上形成多个激光元件12、13。
因此，本激光装置就拥有了单片结构上形成的多个激光元件12、13。因此，才能够高度维持各激光元件12、13间的相对位置(相对的振荡位置)的精度。
本激光装置是在各激光元件12、13之间将基板21分隔开来的。因而，能够防止通过基板21的热、电传导，使得混合结构激光装置也同样能够大幅抑制激光元件12、13间的热、电串扰。
另，如上述所述，从中间点M分隔基板21和缓冲层22时，由于基板21的外延侧(形成发光部12a、13a的侧)是使用湿蚀刻法做出的分隔槽，因此2个发光部12a、13a已经预先分隔开来了。
因此，通过分隔基板21和缓冲层22，能将激光元件12、13完全分隔开。而且，即使使用了金刚石或者金属刀具进行切割(使用刀片切割时)中，也能够使切片时的刀不会伤及副载置台11，稍微具有余量。
即使使用隐形切割技术时，也不容易伤到副载置台11上形成的电极12a、13a。
为区分出切断发光部12a、13a的方法与切断基板21的方法，应用最适合切断位置(层结构及基板21)的切断方法来进行切断。
在本激光装置的制造中，基板21及缓冲层22的切断位置(中间点M)在欧姆电极30a、30b之间，未形成金属电极。因此，进行基板21及缓冲层22的切断时也容易切断，而且，在切断者目视的情况下易进行确认而变得容易。
另，在本激光装置的制造中，要使用由绝缘体(SiC)形成的副载置台11。这样的话，可以完全避免以副载置台11为媒介出现的电气串扰。
图6是使用了本激光装置的激光束打印机(数码复印机)的引擎部分(光学引擎)的说明图。
在该图所示的结构中，设定了让激光元件12、13(参照图1)输出红色的激光。并且，本激光装置成为了安装在特定的封装上的激光装置40。
然后，在该结构中，让激光装置40的激光元件12、13(参照图1)输出的2条激光偏向多角反射镜41，通过透镜(f-θ透镜)42，再被镜面43反射，使光线集中于感光体鼓44上。然后，通过旋转多角反射镜41，即可于感光体鼓44上扫描到激光束，从而在感光体鼓44上形成静电潜像。
这里，只对一条激光操作感光体鼓44，从感光体鼓44一端到另一端进行扫描的话，只会形成一个潜像线。另一方面，如果如图所示的构成方式，使用激光装置40的话，就能够同时形成2条线。
但，在该构成中，由于使用本激光装置，就能够确保光束的间隔精度达到以往单片半导体激光装置的同等程度。因而也容易将2条线之间的间隔设定成期望值(规定值)。
在本激光装置上，最好能将激光元件12、13所在的发光部12a、13a之间的间隔扩大到比基板21(缓冲层22之间)还宽。
这样的话，即使从基板21侧进行机械的切割时，也不会伤到发光点14的上下层上已有的pn接合部，防止发生漏电流。
另，虽然单一的结晶面在发光部12a、13a所在的从接触层28到活性层24为止的侧面被露出来了，但在基板21的侧面来说，最好还是将没被单一的结晶面切断的那面露出来。
这样的话，能够将分隔槽的侧面(被分隔部分的侧面；分隔槽的形成(分隔槽对着的)面)制作成半导体材料(形成层28～24的材料)所特定的结晶面。从而，能够确实防止发光点14的上下层上的pn结合部被划伤，发生漏电流。
另，在本实施方式上，分离发光部12a、13a时，使用的是湿蚀刻技术(用药剂去除基材)。这里，使用湿蚀刻技术的话，在发光部12a、13a的侧面(刻蚀面)就会露出结晶面。
这里，分离发光部12a、13a时，也可以加水进行切割工艺。用切割方式分离发光部12a、13a时，切割面成为非结晶面，而且，细碎的结晶面是个随机排列着的粗糙的面。
将发光部12a、13a的分隔宽度，扩大到比基板21及缓冲层22的分隔宽度还大时，可以使用干刻蚀的方法将发光部12a、13a分隔。这时，在发光部12a、13a的侧面也不会出现结晶面。
另，切断基板21、缓冲层22时使用的切割工艺，除了使用通常的金属刀具做切割，还有使用滨松光子学(株)开发的干式隐形切割技术。此技术在以下资料1里有记载。
资料1：日经出版集《光子学，非接触的高速切断薄型硅片的技术开发》[on line]，发表日2002年8月5日，检索日；2002年12月27日网址<URL：http：//release.nikkei.co.jp/detail.cfm？relID＝28751>
该隐形切割技术，是在基板的内部照射激光、有选择的形成改质层，同时形成切割线，将改质层垂直延伸进行分割的技术。从而，同一般的激光加工不同，不起切削屑、过热，可清洁的切断。
因而，该隐形切割技术，因为不需要洗净工艺，实际的切口也只有1μm的程度，更实用。另，也可以防止碰伤在发光点14的上下层形成的pn接合部，发生漏电流。
另，可以用受激准分子激光、二氧化碳气体激光器作为光源的激光加工机，切断基板21、缓冲层22。另，也可以使用湿蚀刻的方式切断。
另，本激光装置，通常被设置在具备本激光装置的封装上。这样的封装，记载在例如文献4(日本国公开专利公报；特开2001-267674号，公开日；2001年9月28日)。
下面，说明具有本激光装置的封装的例子。
图7表示这种封装的例子的说明图。
此封装，包括一体形成的主体201以及具有散热台202的金属制的管座200。在主体201设置有一端贯通的引脚221～223，用低熔点的玻璃固定。
引脚224是共同电极用的共同端子，其一端直接固定在主体201上，并与此进行电连接。
在散热台202上，本激光装置的副载置台11被导电性浆料(图中未画出)芯片焊接。
激光元件12、13的电极图案31、32通过金属线33、34与散热台202连接。
另一方面，激光元件12、13的欧姆电极30a、30b，通过用于将外部端子和激光元件12，13进行电连接的金线(直径50μm)35、36，与作为封装的外部端子的引脚221、222连接。
在形成在主体201上的凹部201b上，用导电性浆料(图中未画出)将MPD(监测用PD)芯片焊接。
该MPD240的上部电极，通过金属线255，与引脚223的端面223a连接。
激光元件12、13的发光点14，按与图1的纸面垂直的方向延伸，直到穿过激光元件12、13。因此，在背面侧也存在着发光点。
然后，在图7所示的构成中，由MPD240检出从背面侧发出的光，监测由正面的发光点14输出的激光光量(发光点14的正面和背面输出的激光量虽然不相等，但是成比例关系)。
另外，当副载置台11是Si等半导体时，MPD240也可以植入到副载置台11本身之中。
图8是在副载置台11上搭载MPD240的构成说明图。该图是从副载置台的上方(形成激光元件12、13的面)向下俯视的图。在该图中，作为MPD240表示出其发光部(在n型Si基板上扩散形成p型层的部分)。
这样，如果作为副载置台11使用半导体(用半导体来形成副载置台11)、所具有的优点是可以将监测用的PD(监测用的光检测器)与激光元件12、13一体形成在副载置台11上。
通过在上述激光元件12、13的发光点14的近旁形成监测PD，特别是能够同时独立对2个激光元件12、13的光输出进行监测。因此，非常适用于需要进行这种监测的电子机器，例如LBP(激光束打印机)。
为了提高散热性，希望使用比Si好的绝缘体的SiC等陶瓷来构成副载置台11。
这时，当想同时且独立监测2条激光的输出时，例如，如图9所示，采用在与写入(在LBP中形成潜像)无关的时间段里，对输出进行监测等的方法即可。
另外，在本激光装置中，通过改变金线33～36与封装的连接，即，选择向封装的公共端子(与外周部导通的部分；GND)上连接金线33、34或是金线35、36的任一个，如图10(a)、(b)所示，可以设定成激光共阴连接(图10(a))，或者激光共阳连接(图10(b))中的任何一中布线形式。
如果封装的引脚数量大于或等于5根，也可以使用悬浮连接本激光装置。这里，悬浮连接是指，如图10(c)所示，金线33～36中的任一个都不和公共相连的布线形式。
图10(a)～(c)所示的MPD是上述监测用的光检测器。在该图中，监测用的光检测器，例如被设置在副载置台11中的没有形成激光元件12、13的部位。
在本实施方式中，本激光装置是具有2个激光元件12、13的构成。但是，并不限定于此，本激光装置也可以具有3个或3个以上的激光元件。
图11表示具有与激光元件12、13同样的、4个激光元件51～54的构成说明图。
该构成的制造，基本上与具有2个激光元件的构成是同样的。
即，形成图3(a)所示的层结构、具有4个发光点(振荡区域)，用湿蚀刻法等分离4个发光部(在单片上做4个激光元件)。
然后，完成将其在副载置台11上的芯片焊接后，将各发光部之间完全分离，用切割工艺将基板21及缓冲层22切断成4段。
该构成是将4个激光元件集成化。从而，将其用到激光打印机上时，能够同时形成4条潜像，可以实行更加高速的打印处理。
另外，在本实施方式中，制造本激光装置时，从图3(a)所示的层结构到图3(b)所示的发光部12a、13a的形成过程中，要将层结构的中心部分去除，直到露出缓冲层22为止，即，去除到第1包层23为止，形成分隔槽。
但是，并不限定于此，这时去除的部分(形成分隔槽的部分)，到哪一层都可以。例如，去除到露出基板21为止(到缓冲层22为止)也可以。
即，分隔槽不必一定停在缓冲层22，停在基板21的中途也没关系。因去除而形成的台状部分的侧面(分隔槽形成的侧面)，对应于上面来说呈54度角(作为半导体基板的基板21的结晶层形成面是(100)面、台状部分的侧面是(111)面的情况)
从而，如图12所示，分隔槽的深度d加深后，分隔槽的宽度h(发光点的位置的宽度)就变宽了。所以，优选在分隔槽的宽度不超过发光点14、14之间间隔的范围内，调整分隔槽的深度。
通常，缓冲层22到发光点之间的距离不到5μm。另外，因为缓冲层22的厚度也不到5μm，可以推出，即使将分隔槽挖到基板21，其深度也不过10μm。
另外，也可以省略分隔槽的形成。这时，将没有形成分隔槽的、图3(a)所示层结构的基板21芯片焊接在副载置台11上。
在副载置台11上同时切断基板21和层结构(切断发光点14、14的中间点)。
在该方法中，因为不形成分隔槽，可以简化本激光装置的制造过程。
另外，在本实施方法中，本激光装置的副载置台11由绝缘性的Si形成。
但是，并不限定于此，也可以使用SiC、AlN的副载置台11。这时，优选采用陶瓷化的SiC、AlN。
作为副载置台11，也可以使用导电性(半导体：Si半导体是在室温下电阻没有金属那样低的导电体)的Si。这时，2个激光元件12、13的电极29、29是共通的。即使这时，也能够较好的避免热串扰的影响。
对2个激光元件12、13来说，热最主要是由激光元件12、13的基材(基板21～接触层28的部分)传播的。因而，即使由副载置台连接激光元件12、13，热串扰的影响会变得非常小。
另外，在本实施方式中，在分隔形成2个发光部12a、13a时，虽然采用蚀刻将2个发光点12a、13a做成台形，这是通过将发光部12a、13a的对向面做成倾斜(做成向基板21侧变窄的倾斜)而进行。
但是，并不限定于此，也可以采用蚀刻将发光部12a、13a的对向面做成互相平行。
发光部12a、13a的对向面的形状，也可以做成便于后面进行的切断基板21、缓冲层22的切断的形状。
在本实施方式中，虽然是在切断基板21、缓冲层22之前，分隔形成发光部12a、13a，但是，并不限定于此，也可以将如图3(a)所示的，形成发光部12a、13a之前的结构芯片焊接在副载置台上，用蚀刻或切割一次切断所有的层(基板21～接触层28)。
在切断基板21、缓冲层22之前分隔形成发光部12a、13的主要理由是为了让2个激光元件各自独立的驱动，而实行的电隔离。
如上所述，副载置台11由绝缘材料(Si)构成。因而，在切断基板21、缓冲层22时，只要是副载置台11没有被完全切断的程度，被切割刀等多少划伤的话也没关系。
本实施方式中，本激光装置是可以同时输出2条激光。但是，作为本激光装置，可以是2个和2个以上的激光元件，也可以是1条1条照射激光的装置。
另外，在本实施方式中，是让激光元件12、13发射出红色的激光。但是，根据必要的用途，也可以让激光元件12、13发射出其他颜色(红色以外的颜色、兰色等)的激光束
在本实施方式中，本激光装置的激光元件12、13采用AlGaInP系的半导体激光器。但是，激光元件12、13并不限定于此，可以是任何种类的半导体激光器。
在本实施方式中，本激光装置具有金线33～36。然而，本激光装置的布线可以是除金以外的金属，例如由铝(Al)构成。
本发明的半导体激光装置也可以表现为：在副载置台上具有多个半导体激光元件的半导体激光装置中，在上述多个半导体激光元件中的、基板的间隔比在基板上形成的包括发光部的层结构的间隔还宽。
本发明的半导体激光装置也可以表现为：在副载置台上有多个半导体激光元件的半导体激光装置，在上述多个半导体激光元件中的基板的侧面，成为不是单一结晶面的切断面，而另一方面，在基板上形成的包含发光部的层结构侧面，是露出单一结晶面的结构。
如以上所述，本发明的半导体激光装置的制造方法(本制造方法)，是在副载置台上具有多个半导体激光元件的半导体激光装置的制造方法中，包括：发光点形成工艺，在单一基板上，层叠半导体材料形成的层结构，形成多个发光点；装配工艺，将具有多个发光点的上述基板搭载在副载置台上；和基板切断工艺，在发光点间的相应部位切断上述基板、在副载置台上形成包含基板和发光点的多个激光元件。
本制造方法，是制造在激光束打印机、CD/DVD播放器等的电子机器中具备的多束激光装置(MB激光装置)的方法。
MB激光装置，为能够发射出多束激光，在副载置台上具有多个激光元件(半导体激光元件)。
在此，副载置台是指用于在电子机器中的金属制的管座(设置台)上设置激光元件的部材，用于缓和激光元件之间的热膨胀与金属制管座的热膨胀差异而产生的应力。
激光元件包括基板、在其上形成的半导体材料的层结构(包括发光点的层结构)。这里，发光点是激光振荡的产生部分(激光的输出部分)。
然后，本制造方法，为制造这样的MB激光装置，首先要在单一基板上形成多个发光点，实施发光点形成工艺。
即，在该发光点形成工艺中，通过在一个基板上层叠由半导体材料构成的层结构，并列形成多个发光点(在单片上形成多个发光点)。
然后，在本制造方法中，将上述那样具有多个发光点的基板，由基板和副载置台夹持层结构，搭载在副载置台上(装配工艺)。
然后，在与发光点之间对应的部位，将搭载在副载置台上的基板切断(基板切断工艺)。这样，在副载置台上可以形成具备基板和发光点(含发光点的层结构)的多个激光元件。
这样，在本制造方法中，在单一基板上(单片上)形成多个发光点后，将该基板搭载在副载置台上。然后，通过在发光点之间分断基板及其上面层叠的层结构，在副载置台上形成多个激光元件。
从而，在用本制造方法得到的半导体激光装置中，能够在单片上形成多个激光元件。因而，可以高精度保持各激光元件间相对位置(相对振荡的位置)。
另外，在用本制造方法得到的半导体激光装置中，在各激光元件之间，分断基板。因而，能够防止热、电通过基板传导。因而，与混合激光装置同样，使大幅抑制激光元件之间的热、电串扰成为可能。
在用本制造方法得到的半导体激光装置中，由于激光元件的基板被分断，所以能够避免通过基板传递的电连接。因而，激光元件不仅可以按共阴(基板侧的电极与公共端子连接的布线形式)，而且可以按共阳(副载置台侧的电极与公共端子连接的布线形式)布线。
另外，根据设置激光元件的外部机器的布线方式，也可以悬浮(激光元件的电极不连接在公共端上的布线形式)连接。
在本制造方法中，优选使用绝缘体构成的副载置台。这样，能够避免通过副载置台为媒介的电串扰。
在本制造方法中的基板切断工程，可能使用下面任何一种方式进行，例如：使用药剂(腐蚀液)及掩模的湿蚀刻、使用Ar(氩)气及掩模的干蚀刻、使用CHCl3等反应性气体及掩模的反应性干蚀刻、使用金刚石或金属刀的刀具切割、以及隐形切割(后述)。
在本制造方法中，在上述发光点形成工艺中，在基板上形成了多个发光点后，优选在基板上的层结构上，实施将发光点之间分断形成分隔槽的发光点分断工艺。
在该方法中，基板切断工艺中，切断与分割槽对应的基板部位(分隔槽延长线上的部位)。
这样，在基板切断工艺，需要切断副载置台近侧(层结构侧)。因而，在使用刀具切割做基板切断工艺时，可以避免由刀具将副载置台划伤。
另外，在该方法中，可以容易的区分出切断层结构的方法与切断基板的方法。因而，能够采取最适合切断部位(层结构与基板)的切断方法进行切断。
关于上述分隔槽的间隔，优选比切断的基板的间隔还宽。即，分隔槽的宽度最好比基板切断工艺后形成的基板间隔还宽。
这样，即使采用机械性切割进行基板切断工艺，也可以防止层结构pn接合部(形成在发光点的上下层的pn接合部)被划伤，发生漏电流。
上述分隔槽，优选采用湿蚀刻、反应性干蚀刻等蚀刻方法形成。
这样，分隔槽的侧面(被分割的部分的侧面)能够成为半导体中的特定结晶面。因而，能够防止从该侧面发生漏电流。
由切割等形成分隔槽时，分割槽的侧面不会成为特定的结晶面。这样，从该侧面有可能发生漏电流。
本发明的半导体激光装置(本激光装置)是由上述本制造方法所制造的半导体激光装置。
因而，本激光装置中，不仅能使多个激光元件之间相对的位置(相对的振荡的位置)的精度高，而且能避免热、电串扰的影响。
激光元件的布线形式，可以设定为共阴、共阳、悬浮连接中的任何一个。
在本发明中，分隔槽的侧面(分断开的部分的侧面；形成分隔槽的(面向分隔槽的)面)能做成半导体材料(层28～24的材料)中的特定结晶面。
在以往的单片结构中，在分别搭载复印机用红色2通道激光器、DVD用2波长激光器、独立芯片的混合结构中，DVD用2波长激光已经被商品化。在数码复印机的用途中，例如在2通道，因为各激光元件有时会同时点亮，期望得到相对各通道独立的激光特性。在单片结构(文献2)中，由于加工同一晶圆进行元件化，各激光元件之间的位置精度良好。但是，同时点亮时，即在一方点亮时，如果另一方点亮，会发生经由基板在驱动电压上会出现尖峰(电串扰：图13)、因振荡时的热先传递到元件侧，激光输出更加激烈降低(热串扰：图14的正中的特性成为右端的特性)等的特性变动，激光打印机、复印机的印刷质量降低了。在图13中PW1，PW2分别表示第1激光器、第2条激光器的脉冲幅度。图14中占空比10％是指脉冲宽度中的点亮时间的比率。即，PW1＝1msec(fc＝1kHz)时，如果占空比为10％，则意味着激光元件的点亮时间是0.1msec。Duty越大点亮时间越长，光输出降低就越大。
另一方面，在混合结构(文献3)中，由于分别将独立的激光元件分别搭载在封装上，经由各元件的电极连接，但因为元件附近有隔热性高的空气层，振荡时的热难以向另一方的半导体元件传递。但是，因为机械性搭载独立的元件，要象单片那样确保各振荡的位置之间的相互的精度，不是简单的事。现状的批量生产技术中，对于单片的±2μm，混合结构一般是±10μm。另一方面，在数码复印机上，如果元件的发光点的前后精度在±2μm以上，照射部的大小分散偏差、关系到印刷品质的下降。混合的情况，因为各激光元件的电极是独立的，可以自由设置布线布局，但有这样的问题：如果是单片红色激光的话，考虑到散热性而采取将振荡部设在副载置台附近的结构，因在GaAs基板(N型)上形成元件，必然成为共阴连接，存在无法实现想在共阳连接的激光驱动器下进行驱动的情况。
在文献2中，通过蚀刻直到包括已植入多个激光元件的基板的活性层的中途为止，谋求实现电分离及热串扰的分离。但是，因为是在同一基板上形成，在整个端面分离激光元件，本发明会对热串扰更有效。
另外，本发明也可以作为以下第1、第2多束半导体激光装置、以及第1、第2半导体激光装置的制造方法表现。即，第1多束半导体激光装置构成为，在多个半导体激光元件搭载在单一副载置台上的多束半导体激光装置中，上述多个半导体激光元件的外延层表面到活性层的2个元件之间的间隔，比基板部分之间的间隔还宽。
第2多束半导体激光装置构成为，在多个半导体激光元件搭载在单一副载置台上的多束半导体激光装置中，将多个半导体激光元件搭载在单一副载置台上，该按半导体激光元件具有从外延层表面到活性层的侧面露出单一结晶面、基板的侧面露出非单一结晶面进行切断后的面。
第1半导体激光装置的制造方法，在单一(单片)半导体晶圆上形成的多个激光二极管元件中，预先，SiC等的散热用基板(副载置台)的电极和各激光元件的电极(用导电胶、焊料等)连接后，只分断处理分割激光二极管元件之间，有多个先前没被切断的多个激光芯片的散热基板搭载在激光器封装上。
第1半导体激光装置的制造方法，对于激光元件振荡部的分断方法，除了一般的加水切断的切割技术外，以非接触方式切断部材[隐形切割]、或者此言基板蚀刻处理。
上述的装置和方法中，预先按单片结构制作多个激光元件，先与散热用基板连接。其后，只把单片激光元件切割、分隔。即，能够确保单片结构的振荡位置精度，也能够稳定后来分离后的串扰特性。另，为了连接每个激光元件独立的电极、金属线，可根据用户要求选择激光元件的共阴连接、共阳连接。
另，单片上制作多个激光元件，为与固定、连接散热用基板，各激光元件间的位置精度在切割后也不改变。而且，由于切割，各元件之间成为空气层，会使同时驱动时的串扰特性与混合结构同样良好。特别是红色激光元件，比红外激光器的散热性差，所以本发明更有效。即形成综合单片与混合结构的优点的构造、特性。另，特别对于高输出芯片等、更需要散热性的激光元件更有效。再有，元件的各电极因是独立的，在金属细线的布局可以改变连接方法。结合激光驱动器的特性，激光元件的极性上，可以选择共阴连接、共阳连接。
上述具体的实施方式或实施例，只不过用于明确本发明的技术内容。因而，不能将本发明局限在这些具体例上，进行狭义的解释。即，本发明，在本发明的精神与权利要求范围内，可以实施各种变更。

Claims (10)

1、一种半导体激光装置的制造方法，是在由绝缘体或者半导体构成的副载置台上安装多个半导体激光元件的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，包括：
发光点形成工艺，在单一基板上，层叠由半导体材料构成的层结构，形成多个发光点；
装配工艺，将具有多个发光点的所述基板通过芯片焊接搭载在副载置台上；和
基板切断工艺，通过在发光点之间对应的部位切断所述基板，在副载置台上形成包括基板和发光点的多个激光元件。
2、根据权利要求1所述的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，所述发光点形成工艺包括发光点分断工艺，在形成多个发光点之后，在所述层结构上形成分断发光点之间的分隔槽。
3、根据权利要求2所述的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，让所述分隔槽的间隔比切断后基板的间隔宽。
4、根据权利要求3所述的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，让所述分隔槽的间隔越向基板越窄小。
5、根据权利要求2所述的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，通过蚀刻形成所述分隔槽。
6、根据权利要求2所述的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，让在所述层结构中成为分隔槽的面，成为半导体材料的特定结晶面。
7、根据权利要求1所述的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，所述副载置台由陶瓷构成。
8、根据权利要求1所述的半导体激光装置的制造方法，其特征在于，所述基板切断工艺，采用蚀刻、刀具切割、隐形切割中的任一种进行。
9、一种半导体激光装置，其特征在于是根据权利要求1～8中任一项所述的制造方法所制造的半导体激光装置。
10、一种激光束打印机，其特征在于，包括权利要求9所述的半导体激光装置。
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