CN1747005A - 半导体激光装置及光拾取装置 - Google Patents
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Abstract
一种半导体激光装置,备有:半导体激光芯片(1),其具有由半导体基板以及层叠于该半导体基板的元件形成面一侧的多层半导体层构成的复合体,并输出照射到光盘的照射光;以及受光元件(2),其接收照射光被光盘反射后的返回光。所述半导体激光芯片(1),在封装内将复合体的一个面与光透过面对向地固定,在一个面上形成电极,所述电极具有在透过返回光(14)所入射的区域露出复合体的芯片露出部(33)。从而根据本发明能够实现一种半导体激光装置,其吸收入射到半导体激光芯片上表面的返回光,伺服动作稳定且成本低,而又不会使制造工序复杂化。
Description
技术领域
本发明涉及作为光盘的再生和记录装置的主要部件的半导体激光装置以及光拾取装置。
背景技术
近年来,作为简易地再生、记录、保存以及传送文书、音乐和图像等各种信息之机构的压缩光盘(CD)和数字化视频光盘(DVD)等光盘,以及再生和记录读取光盘的光装置被广泛地使用。
光拾取器是在光盘装置中实际担当信息的记录和再生的主要部件,由于近年的光盘市场的扩大,以及笔记本个人电脑和汽车定位及便携式MD等的便携性需要的增大,要求其低成本化和薄型化。进而,在一台装置中可以对应于CD和DVD等多个格式的制品的需求扩大之市场背景等的影响下,最近越来越强烈地要求装载了对多种介质之对应功能的光拾器。
作为满足这种需求的一种方法,已提出了很多使用了作为光拾取器的构成部件的,集成了半导体激光芯片、受光元件和各种光学元件的半导体激光装置以及用其的光拾取器,其中一部分正在被实际地使用和生产(例如参照专利文献1)。
将半导体芯片和受光元件集成化了的情况下,有必要将由半导体激光芯片发射出的激光在光盘装置的表面反射后,将反射的返回光入射到配置于半导体激光芯片的周边的受光元件。为此,使用衍射光栅,使返回光衍射的返回光导向受光元件。
可是,返回光的一部分将不被衍射光栅所衍射,而直接透过并入射到半导体激光芯片的表面。由于半导体激光芯片的表面是由金等高反射率材料形成的电极,因而入射到半导体激光装置的光被电极反射并再次朝向光盘。
这样,若产生在半导体激光装置的表面被反射再次返回光盘的返回光,将会和原始的射出光发生干涉。为此,由于光盘的切向变形而在跟踪误差(Tracking Error)信号中产生偏差(例如参照专利文献2)。
因此,通过将用于向半导体激光芯片供给电流的导线,连接在返回光的半导体激光芯片表面的入射区域而使返回光散射,以使不再出现在半导体芯片表面所反射的光再次导向光盘表面的情况。
(专利文献1)专利3108976号公报
(专利文献2)专利1886907号公报
可是,由于在以往的技术中进行导线连接的部分散射的散射光作为杂散光入射到受光元件,因而在配置于半导体激光芯片附近的受光元件的输出信号中,会存在特别是信噪比(S/N)劣化的问题。
另外,由于入射到各受光元件的杂散光的量并不固定,因而存在如下问题:产生对来自各受光元件的输出信号通过运算而检测的焦点误差信号和跟踪误差信号的偏差,在伺服动作上产生误差。
另外,在实际的批量生产工序中,对于出现将半导体激光芯片安装在半导体基板上的位置错位以及在半导体激光芯片的上表面进行导线连接的位置错位的情况下,最终的返回光在半导体激光芯片的上表面入射的位置,与进行导线连接的位置产生偏离,则不能使入射到半导体激光芯片的上表面的返回光稳定地散射。
另外,考虑对应于多种光盘介质的情况下,为了使对应于各自的振荡波长的光束的返回光散射,所以有必要在多个区域进行导线连接。因此,存在因生产工序的复杂化以及导线材料使用量的增加而使成本大幅度增加的问题。
另外,也曾尝试不使光被散射而使之被吸收,但是由于在任何方法中均需要增加特别的制造工序,因此批量生产性变差,很难制造低成本的半导体激光装置。
发明内容
本发明的目的在于实现一种解决所述现有技术的问题,不会使制造工序复杂化的半导体激光装置,提供一种其吸收入射到半导体激光芯片上表面的返回光,并使伺服动作稳定的低成本的半导体激光装置,。
为达到上述目的,本发明的半导体激光装置将半导体激光芯片构成为具备形成于半导体激光芯片上表面的露出部。
具体地,本发明的半导体激光装置,其特征在于,具备:半导体激光芯片,其由半导体基板以及层叠于该半导体基板的元件形成面一侧的多层半导体层构成,输出向光盘照射的照射光;受光元件,其接收照射光被光盘反射后的返回光;封装,其容纳半导体激光芯片和受光元件,并具有透射照射光及返回光的光学元件;光分路元件,其设置于光学元件的一个面上,将照射光分路为主光束和两个以上的子光束;半导体激光芯片固定在:具有形成于该半导体激光芯片的一个面的电极,将电极和光学元件对向,并使封装内的由光盘所反射的子光束中的至少一束在一个面上的入射位置上;在电极上形成有芯片露出部,露出一个面的子光束所入射的区域。
根据本发明的半导体激光装置,由于半导体激光芯片具有形成于该半导体激光芯片的一个面的电极,在电极上形成露出所述一个面的所述子光束所入射的区域的芯片露出部,因而子光束不会被光盘的一侧所反射。因此,由于原始的子光束不因由半导体激光芯片所反射的子光束而被干涉,因而可实现伺服动作稳定的半导体激光装置。另外,由于也不产生散射光,因而可防止由杂散光引起的感度的降低。
在本发明的半导体激光装置中,优选半导体激光芯片输出振荡波长不同的多束照射光。通过做成这种构成,可以容易地实现对应于多种光盘的半导体激光装置。
在这种情况下,优选半导体激光芯片具有形成于半导体层内部的多个光波导;和隔离沟槽部,该隔离沟槽部设于与一个面相反一侧的面上的各光波导之间的区域,具有电学上分离各光波导;且一个面中的所述沟槽部的上方的区域被所述电极覆盖。通过做成这种构成,可以提高半导体激光芯片的强度。
在本发明的半导体激光装置中,优选半导体激光芯片具有光波导,芯片露出部为平面矩形状,围绕芯片露出部的四条边中的至少一条边所延伸的方向,是与光导波路径所延伸的方向平行的方向。通过做成这种构成,可以正确地识别光波导的位置,不使半导体发光元件动作,进行位置调整等成为可能。
在本发明的半导体激光装置中,优选所述露出部为平面圆形。通过做成这种构成,可使露出部的面积抑制到最小限度。
在本发明的半导体激光装置中,优选在电极的表面形成着含有半导体芯片的制造工序信息的图案。在这种情况下,优选为制造工序信息含有制造杆的编号以及晶片面内的半导体激光芯片的位置信息中的至少一个。另外,在这种情况下,优选为图案是条形码或二维码。
在这种情况下,优选芯片露出部形成于电极的半导体激光芯片的照射光的出射端面一侧,图案形成于电极表面的同出射端面相反的一侧的区域。
在本发明的半导体激光装置中,优选光分路元件是衍射光栅,主光束是衍射光栅的0次衍射光,至少两束的子光束包含±1次衍射光。
在本发明的半导体激光装置中,优选使所述受光元件形成于受光元件形成基板之上,而半导体激光芯片,将半导体激光芯片的和一个面相反侧的面,对向于与受光元件形成基板的上表面中的形成有受光元件的区域不同的区域,并使所述半导体激光芯片保持在所述区域上。
在本发明的半导体激光装置中,优选将半导体激光芯片的和一个面相反侧的面,对向于在形成于受光元件形成基板上的凹部的底面上,并使半导体激光芯片保持在所述底面上,在凹部的至少一个侧壁上形成有反射镜,该反射镜将由半导体激光芯片输出的光,朝向受光元件形成基板的上方而反射。通过做成这种构成,可使半导体激光芯片和受光元件一体化,提高集成度。
在本发明的半导体激光装置中优选封装是被密封的。
本发明的光拾取装置,具备:半导体激光芯片,其由半导体基板以及层叠于该半导体基板的元件形成面的一侧的多层半导体层构成,输出照射到光盘的照射光;受光元件,其接收照射光被光盘反射后的返回光;封装,其容纳半导体激光芯片和受光元件,具有透射照射光及返回光的光学元件;第一光分路元件,其设置于光学元件的一个面上,将照射光分路为主光束和两个以上的子光束;以及第二光分路元件,其设置于光学元件的另一个面上,将返回光导向受光元件;其中,半导体激光芯片固定在:具有形成于该半导体激光芯片的一个面的电极,将电极和光学元件对向,并使封装内的由光盘所反射的子光束中的至少一束在一个面上的入射位置上;在电极上形成有芯片露出部,露出一个面的子光束所入射的区域。
根据本发明的半导体激光装置,由于在电极上形成有露出一个面的子光束入射的区域的芯片露出部,因而子光束不会被光盘的一侧所反射。因此,由于原始的子光束不会因由半导体激光芯片所反射的子光束而被干涉,因而可实现伺服动作稳定的半导体激光装置。另外,由于也不产生散射光,因而可防止由杂散光引起的感度的降低。另外,由于半导体激光装置和光学元件是一体化形成的,因而可以提高集成度。
本发明的光拾取装置,优选为进一步备有设置于封装的外部,将照射光聚焦并导向光盘的聚光机构。
本发明的光拾取装置,优选为第一光分路元件和第二光分路元件,是分别形成于光学元件的两个面的全息元件。
根据本发明涉及的半导体激光装置,能够实现一种半导体激光装置,其吸收入射到半导体激光芯片上表面的返回光,伺服动作稳定且成本低,而又不会使制造工序复杂化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的半导体激光装置及光拾取装置的方框构成的剖面图。
图2是表示本发明的第一实施方式涉及的半导体激光装置的俯视图。
图3是表示本发明的第一实施方式涉及的半导体激光装置,并沿图2的III-III线的剖面图。
图4是表示在本发明的第一实施方式涉及的半导体激光装置中使用的半导体激光芯片之结构的立体图。
图5是表示在本发明的第一实施方式涉及的半导体激光装置中使用的半导体激光芯片之结构的俯视图。
图6是表示在本发明的第一实施方式涉及的半导体激光装置中使用的半导体激光芯片之结构的立体图。
图7是表示在本发明的第一实施方式的一个变形例涉及的半导体激光装置中使用的半导体激光芯片之结构的立体图。
图8是表示本发明的第二实施方式涉及的半导体激光装置及光拾取装置的方框构成的剖面图。
图9是表示本发明的第二实施方式涉及的半导体激光装置的俯视图。
图10是表示在本发明的第二实施方式涉及的半导体激光装置中使用的半导体激光芯片的构成的俯视图;
图11是表示在本发明的第二实施方式涉及的半导体激光装置中使用的半导体激光芯片之结构的立体图。
图中:1-半导体激光芯片,2-受光元件,3-受光元件,4-受光元件形成基板,4a-凹部,5-光学元件,6-衍射光栅,7-全息元件,8-视准透镜,9-聚光镜,10-光盘介质,11-反射镜,12-封装,13-壳体,14-透过返回光,14a-透过返回光,14b-透过返回光,15-射束点,16-光波导,16a-光波导,16b-光波导,17-隔离沟槽,18-出射光,20-GaAs基板,21-缓冲层,22-n型包覆层,23-活性层,24-第-p型包覆层,25-蚀刻终止层,26-第二p型包覆层,27-中间层,28-电流阻止层,29-p型触点层,30-复合体,31-p侧电极,32-n侧电极,33-芯片露出部,33a-芯片露出部,33b-芯片露出部,34-导线,41-二维码,42-晶片,43-连接区域,51-半导体激光芯片。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照附图说明有关本发明的第一实施方式。图1~3是使用本发明的第一实施方式涉及的半导体激光装置的光拾取器的构成的图,图1表示光拾取器的方框构成,图2及图3放大表示本实施方式的半导体激光装置。图2表示本实施方式的半导体装置的平面构成,图3是沿图2的III-III线的剖面结构。
如图1~图3所示,在受光元件形成基板4上,受光元件2和受光元件3互相隔着间隔而形成的。在受光元件形成基板4的受光元件2和受光元件3之间的区域形成凹部4a,在凹部4a的底面固定着半导体激光芯片1。在凹部4a的一个侧面形成有反射镜11,使发自半导体激光芯片1的发射光反射后取出到受光元件形成基板4的上方。
半导体激光芯片1由以下部件形成:复合体30,其由在基板20和基板20的元件形成面上层叠的包含由活性层23的多个半导体层构成;形成于基板20的背面的n侧电极32;形成于复合体30的与侧电极32相反一侧的面上的p侧电极31。半导体激光芯片1中,将n侧电极32,以其在上方的方式连接在受光元件形成基板4上,而供电用导线34连接在n侧电极32上。
受光元件形成基板4被密封在封装12的内部,封装12由树脂形成的壳体13和成为壳体13的封盖的光学元件5而形成。
由半导体激光芯片1射出的出射光18经反射镜11反射后,射向光盘10。出射光18入射到形成于光学元件5的下表面的衍射光栅6中而被衍射,分离为信息读取用主光束(0次衍射光)和跟踪误差信号检测用的两个子光束(±1衍射光)。分离后的出射光透过形成于光学元件5上表面的全息元件7,经过视准透镜8和聚光镜9聚焦在光盘10的表面,聚焦后的光被光盘10表面所反射,成为返回光而反向通过聚光镜9和视准透镜8再次入射到全息元件7。入射到全息元件7上的返回光被衍射,衍射后的返回光的±1次衍射光被导向受光元件2和3,作为射束点15而入射到受光元件2和3。通过将由受光元件2和受光元件3所接收的光的强度为基础进行运算而检测再生信号、焦点误差信号和跟踪误差信号。
另外,返回光中所包含的子光束(±1衍射光)中的一部分子光束,其一部分直接透过全息元件7并作为透过返回光14入射到半导体激光芯片1的上表面。对于在半导体激光芯片1的上表面的透过返回光14入射的区域形成了高反射率的电极的情况下,透过返回光14再次向光盘的方向反射。为此,成为和原始的返回光干涉而形成焦点误差或跟踪误差的原因。
可是,在本实施方式的半导体激光芯片1中,在透过返回光14入射的区域中,n侧电极32的一部分被切除,形成了露出复合体30的芯片露出部33。为此,透过返回光14在光盘10的一侧不反射,不和原始的返回光干涉。另外,透过返回光14,也不会在芯片露出部33中因被复合体30吸收而产生杂散光。因此,由于在受光元件2和受光元件3上也不产生杂散光,能够得到正确的信号。
以下,说明关于涉及半导体激光芯片1的芯片露出部33的效果。图4是表示使用于本实施方式的半导体激光装置中的半导体激光芯片之结构的立体图。
如图4所示,在n型GaAs基板20的元件形成面上,层叠着:由n型GaAs构成的缓冲层21、由n型AlGaInP构成的n型包覆层22、具有多重量子阱结构的活性层23、由p型AlGaInP构成的第一p型包覆层24以及由p型GaInP构成的蚀刻终止层25。在蚀刻终止层25的上面,以带状的脊形状来形成着由p型的AlGaInP构成的第二p型包覆层26、以及由P型的GaInP构成的中间层27,进而,在以脊状形成的第二p型包覆层26和中间层27的侧部形成着由n型的GaAs构成的电流阻止层28。在以脊状形成的第二p型包覆层26和中间层27以及电流阻止层28的表面形成由p型的GaAs构成的p型触点层29。通过基板20和形成于基板20的元件形成面的表面的半导体层,形成着复合体30。
在触点层29的上面,形成有p侧电极31、在n型的GaAs基板20的背面形成有n侧电极32。n侧电极32,其一部分是图案化,而n型GaAs基板20的背面的一部分是露出的。
另外,在本实施方式中,半导体激光芯片1是将p侧电极31用焊锡等以其在下的方式连接在受光元件形成基板4上,从上方观察半导体激光芯片1时,形成着n侧电极32的面成为上表面。
由半导体激光芯片1射出,照射到光盘10后被反射的返回光,由全息元件7所衍射,其衍射光的一部分作为透过返回光14被入射到半导体激光芯片1的上表面。在半导体激光芯片1的上表面中的透过返回光14入射的区域中,由于形成着芯片露出部33,所以透过返回光14被GaAs基板20所吸收。
在这种情况下,由GaAs基板20所吸收的衍射光产生再结合电流。然而,由于再结合电流的值非常之小,因而在GaAs基板20的内部中衰减。因此,并不对半导体激光芯片1的动作施加影响。
诸如以上,在本实施方式的半导体激光装置中,由于入射到半导体激光芯片1的上表面的透过返回光14通过形成半导体激光芯片1的复合体30被吸收,透过返回光14不再向光盘40的侧部反射。从而,能够防止原始的返回光通过反射的透过返回光14而被干涉,并因光盘切向变形(tangential skew)而使跟踪伺服动作变得不稳定的情况。
另外,由于透过返回光14在半导体激光芯片1的上表面中也不被散射,也不会成为杂散光而入射到受光元件2和受光元件3,因而能够抑制检测信号的信噪(S/N)比的劣化,以及偏差的发生。
另外,形成芯片露出部33,由于可以采用广泛而一般地普及的半导体工艺技术进行电极的图案形成,即使不特别地追加新的工序,也能在电极形成的同时进行,因而批量生产性非常之好。几乎没有因为提高伺服机构的稳定性而增加生产成本。
另外,由于半导体激光芯片1的上表面的透过返回光14所入射的位置以及其尺寸,可由光学设计上预先计算,因而能够容易地形成可确实地吸收透过返回光14的芯片露出部33。
例如,可以如图5(a)所示,仅在与半导体激光芯片1的上表面的透过返回光14的射束点相对应的圆形或椭圆形区域形成芯片露出部33,确保伺服动作的稳定性,并最大化电极面积。从而,可提高半导体激光芯片1的机械强度,能够提高操作时等的可靠性,并可以试图减小电阻而降低电力消耗。
相反,也可以如图5(b)所示较大地形成芯片露出部33。在这种情况下,芯片露出部33的形成变得容易。
另外,由于通过将作为光分路元件的衍射光栅6以及全息元件7分别设在光学元件5的上下表面,可以将光拾取器的光学部件做成半导体激光装置的集成器件,因而也可以通过半导体激光装置的制造工序而简化高制造成本的光拾取器的制造工序,可以实现光拾取器的低成本化。另外,由于半导体激光装置通过由光分路元件等一体形成的光学元件5和壳体13而被密封,因而可以提高防尘和防滴性能,可以制作高可靠性的半导体激光装置。
另外,如图6所示,也可以将旨在吸收透过返回光14的芯片露出部33切割成矩形,形成为具有和光波导16平行的直线。在这种情况下,光波导16和芯片露出部33的位置关系,由于可以通过初期设计值以及形成n侧电极32的工序时的掩模重合的精度(数μm以下)而大致决定,因而可以根据芯片露出部33的位置而得知形成于半导体激光芯片1的内部的光波导16的正确位置。
从而,在将半导体激光芯片1安装在受光元件形成基板4的凹部4a时,能够利用芯片露出部33将半导体激光芯片1安装成使光波导16的位置为光学设计上的最佳。由此,能够高精度地配置出射光的光轴。另外,由于能够测定安装后的产品中光轴相对于适当位置的偏离,并管理,且能够以与光轴的测定位置相重合地高精度地调整配置于半导体激光装置上部的各种光学元件(光学元件5、视准透镜8及聚光镜9)的配置,因而能够提高半导体激光装置和光拾取器的性能,品质以及成品率。另外,由于能够变更使这种半导体激光芯片工作而调整的各种光学部件的组装工序,仅利用出射光的光轴的位置认知的调整方法,可以实现批量生产工序的简单化和低成本化。
(第一实施方式的变形例)
以下,参照附图说明关于本发明的第一实施方式的一个变形例。图7模式性地表示使用本变形例涉及的半导体激光装置的半导体激光芯片。
在本变形例的半导体激光装置中,在半导体激光芯片1的n侧电极的32的表面上图案化成二维码41的点。
在二维码41上,记录着制造杆编号、切片编号以及晶片42内的组件的位置信息等半导体激光芯片的制造工序的信息。
根据本变形例,由于能够在各芯片上记录制造时的信息,因而可正确而简便地取得成品率及可靠性与制造工序之间的相关性。结果是能够迅速反馈制造工序的某些问题,以求制造工序和可靠性的大幅度提高,进而大幅度降低制造成本。
另外,二维码41能够在形成芯片露出部33的同时通过图案形成n侧电极32而形成。从而,几乎不增加工序数,而可以形成二维码41。
另外,如在半导体激光芯片1的附近配置受光元件的情况下,由于有必要使由全息元件的衍射较小,所以透过返回光14入射到半导体激光芯片1的出射端侧。在这种情况下,正如本变形例那样,优选为在出射端侧形成芯片露出部33,在相反的端面一侧配置二维码41,在其间设置连接区域43。
另外,在本变形例中将制造时的信息记录在半导体激光芯片1上时采用了二维码,但也可以用条形码或单独的数字化的识别编号。
进而,在本变形例中,若将p侧电极31和n侧电极32形成为比复合体30的上表面和下表面略微小,则从晶片(wafer)中切割出半导体激光芯片1时,可以消除由于电极材料和基板材料的硬度的差等而不能进行正常的劈开,从而不能形成平滑的劈开面的问题。
(第二实施方式)
以下,参照附图说明本发明的第二实施方式。图8表示本发明的第二实施方式涉及的半导体激光装置以及光拾取器的方框构成。另外,图9放大表示图8的半导体激光装置的平面构成。其次,在图8和图9中,对于与图1和图2中相同的构成元件,通过附加相同的符号而省略其说明。
本实施方式的半导体激光装置的特征为,使用发射旨在读取DVD光盘所必要的振荡波长的光以及旨在读取CD光盘所必要的振荡波长的光的半导体激光模块51。
图10和11表示本实施方式的半导体激光模块51,图10表示平面结构,图11表示立体结构。如图10和图11所示,本实施方式的半导体激光模块51,具有用于发射出再生DVD光盘所必要的振荡波长的光束的光波导16a,以及用于发射出再生CD光盘所必要的振荡波长的光束的光波导16b。
由光波导16a发射出的光和由光波导16b发射出的光,都成为在任意光盘10表面反射的返回光,由于返回光的一部分透过全息元件7,因而成为透过返回光14a和透过返回光14b。但是,由于光波导16a和光波导16b的位置不同,以及所射出的光的波长不同等因素,透过返回光14a和透过返回光14b入射在半导体激光模块51的上表面的不同位置。为此,在半导体激光模块51的上表面上,形成有吸收透过返回光14a的芯片露出部33a和吸收透过返回光14b的芯片露出部33b。另外,也可以形成较大的露出部而将芯片露出部33a和芯片露出部33b做成一体。
另外,在本实施方式中,芯片露出部33a和芯片露出部33b形成为具有同光波导16a和光波导16b平行的直线。光波导16a和16b以及芯片露出部33a和芯片露出部33b的位置关系,由于可根据初期设计值以及制作n侧电极32的工序时的掩模重合精度(数μm以下)而大致决定,因而能够得知从n侧电极32的图案位置到半导体激光模块51的内部所形成的光波导16a和光波导16b。
因此,在将半导体激光芯片51安装在半导体基板4的凹部4a上时,能够利用芯片露出部33a和芯片露出部33b将半导体激光芯片51安装成使光波导16a和光波导16b的位置为光学设计上的最佳。由此,能够高精度地配置出射光的光轴。另外,由于能够测定安装后的产品中光轴相对于适当位置的偏离,或管理,且能够以与光轴的测定位置相重合地高精度地调整配置于半导体激光装置上部的各种光学元件(光学元件5、视准透镜8及聚光镜9)的配置,因而能够提高半导体激光装置和光拾取器的性能,品质以及成品率。另外,由于能够变更使这种半导体激光芯片工作而调整的各种光学部件的组装工序,仅利用出射光的光轴的位置认知的调整方法,可以实现批量生产工序的简单化和低成本化。
另外,在本实施方式中,由于半导体激光模块51的上表面对于光波导16a和光波导16b在电方面是共通的,因而可以用一根供给电流的导线完成,可以寻求导线连接工序的简化和导线使用材料的削减,并削减生产成本。
另外,在如图11所示将半导体激光芯片51安装在受光元件形成基板4的安装面上时,形成着用于电隔离光波导16a和光波导16b的隔离沟槽17。在半导体激光芯片51的上表面的隔离沟槽17的上方的区域,不形成芯片露出部33a和芯片露出部33b,残留着n侧电极32。由于在作为机械强度最弱部分的隔离沟槽17的上方的区域,没有形成芯片露出部33a和芯片露出部33b,因而可以确保半导体激光芯片51的机械强度,并提高其操作性能。另一方面,由于在透过返回光14a和透过返回光14b所入射的区域中各自形成有芯片露出部33a和芯片露出部33b,在对应于激光振荡波长的任何光盘介质中均能确保跟踪伺服动作的稳定性。
另外,在n侧电极的表面图案形成第一实施的方式之一变形例所说明的二维码的构成,也同样适用于本实施方式的半导体激光装置。
另外,在各实施方式中,半导体激光芯片的结构并不限于图4和图11所示的结构。也可以是在p侧电极31和n侧电极32的任何一个的上表面形成的结构。
另外,示出了将半导体激光芯片安装在形成于形成了受光元件的基板的凹部的底部的构成,但也可以是半导体激光芯片安装在没有形成相异于受光元件的凹部等的热沉上。
另外,示出了通过壳体和光学元件密封半导体基板的例子,但在壳体的上部载置并密封透射激光的玻璃等,也可以是将由全息元件等形成的光学元件配置在其部件的上面等的构成。
本发明的半导体装置和光拾取装置,不会使制造工序复杂化,吸收入射在半导体的上表面的返回光,具有可以实现伺服动作稳定而成本低廉的半导体装置的效果,可用于作为光盘再生和记录装置的主要部件的半导体激光装置以及光拾取装置。
Claims (16)
1.一种半导体激光装置,其特征在于,具备:
半导体激光芯片,其由半导体基板和层叠于该半导体基板的元件形成面的上侧的多个半导体层构成,并输出照射到光盘的照射光;
受光元件,其接收所述照射光被所述光盘反射后的返回光;
封装,其容纳所述半导体激光芯片和受光元件,并具有透射所述照射光及返回光的光学元件;
光分路元件,其设置于所述光学元件的一个面上,将所述照射光分路为主光束和两个以上的子光束;其中
所述半导体激光芯片固定在:具有形成于该半导体激光芯片的一个面的电极,将所述电极和所述光学元件对向,并使所述封装内的由所述光盘所反射的所述子光束中的至少一束在所述一个面上入射的位置上;
在所述电极上形成有芯片露出部,露出所述一个面的所述子光束所入射的区域。
2.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述半导体激光芯片输出振荡波长不同的多束照射光。
3.根据权利要求2所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述半导体激光芯片具有多个光波导;和
沟槽部,其设于与所述一个面相反一侧的面上的所述各光波导之间的区域,电分离所述各光波导;
所述一个面的所述沟槽的上方的区域是由所述电极覆盖着的。
4.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述半导体激光芯片具有光波导;
所述露出部为平面矩形状;
围绕所述露出部的四条边中的至少一条边所延伸的方向,是与所述光波导所延伸的方向平行的方向。
5.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述露出部为平面圆形。
6.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,在所述电极的表面形成着含有所述半导体芯片的制造工序之信息的图案。
7.根据权利要求6所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述制造工序之信息含有制造杆的编号以及晶片面内的半导体激光芯片的位置信息中的至少一个。
8.根据权利要求6所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述图案是条形码或二维码。
9.根据权利要求6所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述露出部,形成于所述电极中的所述半导体激光芯片的照射光的出射端面一侧;
所述图案,形成于所述电极表面中的同所述出射端面相反的一侧的区域。
10.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述光分路元件是衍射光栅;
所述主光束是所述衍射光栅的0次衍射光;
所述至少两束的子光束包含±1次衍射光。
11.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述受光元件,形成于受光元件形成基板之上;
将所述半导体激光芯片的和所述一个面相反侧的面,对向于与形成有所述受光元件形成基板的上表面中的所述受光元件的区域不同的区域,并使所述半导体激光芯片保持在所述区域上。
12.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,
将所述半导体激光芯片的和所述一个面相反侧的面,对向于在形成于受光元件形成基板上的凹部的底面上,并使所述半导体激光芯片保持在所述底面上;
在所述凹部的至少一个侧壁上形成有反射镜,所述反射镜将由所述半导体激光芯片输出的光,朝向所述受光元件形成基板的上方而反射。
13.根据权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于,
所述封装是被密封的。
14.一种光拾取装置,其特征在于,具备:
半导体激光芯片,其由半导体基板和层叠于该半导体基板的元件形成面的一侧的多层半导体层构成,并输出向光盘照射的照射光;
受光元件,其接收由所述光盘反射所述照射光后的返回光;
封装,其容纳所述半导体激光芯片和受光元件,并具有透射所述照射光及返回光的光学元件;
第一光分路元件,其设置于所述光学元件的一个面上,将所述照射光分路为主光束和两个以上的子光束;以及
第二光分路元件,其设置于所述光学元件的另一个面上,将所述返回光导向所述受光元件;其中
所述半导体激光芯片固定在:具有形成于该半导体激光芯片的一个面的电极,使所述电极和所述光学元件对向,并使所述封装内的由所述光盘所反射的所述子光束中的至少一束在所述一个面上入射的位置上;
在所述电极上形成有芯片露出部,露出所述一个面的所述子光束所入射的区域。
15.根据权利要求14所述的光拾取装置,其特征在于,
还包括设置于所述封装的外部,将所述照射光聚焦并导向所述光盘的聚光机构。
16.根据权利要求14所述的光拾取装置,其特征在于,
所述第一光分路元件和所述第二光分路元件,是分别形成于所述光学元件的两个面的全息元件。
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