JP2003037323A

JP2003037323A - 半導体レーザ・アレイ装置用サブマウント、半導体レーザ・アレイ装置、及びその作製方法

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Publication number: JP2003037323A
Application number: JP2001223827A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Saito; 一成齋藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体レーザ・アレイ本体との位置合わせが
容易で放熱性の良好な構成のサブマウントを提供する。【解決手段】本サブマウント５０は、複数個の半導体
レーザ素子をバー・アレイ状に配置した半導体レーザ・
アレイ本体をサブマウントの接合面上に、接合材層を介
して、エピサイドダウン方式で接合して半導体レーザ・
アレイ装置を作製するためのサブマウントである。サブ
マウント５０は、前面に開口５４を備え、分離溝で分離
されたレーザ素子部分を収容する凹部５２を備えてい
る。凹部は、形状及び底面の床面積が、レーザ素子と同
じ形状、同じ寸法になっていて、サブマウントをエッチ
ングすることにより形成され、アレイ本体の分離溝に嵌
合する隔壁５６を介して並列してサブマウントに設けら
れている。凹部の後面壁５８は、レーザ素子の背後端面
と面接触するように形成され、隔壁の両壁面は、分離壁
の壁面に面接触するように形成されている。各凹部の底
面６０は、基準面内にあるように形成され、それぞれ、
半田層６２が設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ・ア
レイ装置及びその作製方法に関し、更に詳細には、半導
体レーザ・アレイ本体とサブマウントとの位置合わせが
容易で、各半導体レーザ素子の発光領域の高さがサブマ
ウントの基準面に対して同じようになるような構成を備
えた半導体レーザ・アレイ装置、及びその作製方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】大画面表示装置として注目されている、
ＧＬＶ（Grating Light Valve)デバイスを用いたレーザ
ディスプレイでは、光源として高光出力の半導体レーザ
装置が必要とされていて、そのために、半導体レーザ素
子をバー状に配列した半導体レーザ・アレイ装置の利用
が考えられている。

【０００３】図５及び図６を参照して、一般的な高出力
半導体レーザ・アレイ装置の構造を説明する。図５は高
出力半導体レーザ・アレイ装置の構造を示す斜視図、及
び図６は半導体レーザ・アレイ本体の構成を示す斜視図
である。高出力の半導体レーザ・アレイ装置１０は、そ
れぞれ、発光領域１２（図６参照）を有する複数個の半
導体レーザ素子１４（図６参照）をバー状に配置した半
導体レーザアレイ・本体１６と、半導体レーザ・アレイ
本体１６を接合した例えばＳｉＣ又はＣｕ−Ｗ合金製の
導電性サブマウント１８と、サブマウント１８の下に設
けられた導電性ヒートシンク２０とから構成されてい
る。

【０００４】半導体レーザ・アレイ本体１６の下側電極
面には、Ａｕ（金）等の金属蒸着膜からなるｐ側電極４
２（図６参照）が設けてある。一方、サブマウント１８
の接合面には、導電性の接合材、例えばＡｕＳｎなどの
厚さ数μｍ、例えば約１〜５μｍの半田層２２が設けて
ある。そして、ｐ側電極４２及び半田層２２を介して半
導体レーザ・アレイ本体１６は、エピサイドダウン方式
でサブマウント１８に接合されている。サブマウント１
８とヒートシンク２０とは、半田層等の接合材２４によ
って相互に接合されている。

【０００５】半導体レーザ・アレイ本体１６の出射端面
４６とは反対側の背後端面に沿って、絶縁層２５を介し
てヒートシンク２０上に導体層２６が設けられ、半導体
レーザ・アレイ本体１６のｎ側電極４４（図６参照）が
金線等のワイヤ２８によって導体層２６に電気的に接続
されている。そして、ヒートシンク２０と、絶縁層２５
上の導体層２６とを対の電極とし、それら電極間に電圧
を印加して或る一定の電流を流すことにより、半導体レ
ーザ素子１４は、それぞれ、発光領域１２で発光し出射
端面４６からレーザビームを出射することができる。

【０００６】各半導体レーザ素子１４は、図６に示すよ
うに、ストライプ状リッジ及びレーザ構造が、隣接する
半導体レーザ素子との間に設けられた、例えば深さ１０
μｍの分離溝３０によって相互に構造的にかつ電気的に
絶縁されている。尚、用途によっては、各半導体レーザ
素子１４を相互に電気的に絶縁する必要がない場合もあ
る。

【０００７】半導体レーザ・アレイ本体１６は、図６に
示すように、例えば３３個（図６では簡単に３個のみ図
示）の半導体レーザ素子１４を直線上に配列したバー状
の構造として構成されていて、各半導体レーザ素子１４
の幅Ｗを例えば３００μｍとすると、バーの長さは約１
０ｍｍ、バーの幅は共振器長であって、０．７ｍｍ〜１
ｍｍである。半導体レーザ素子１４は、それぞれ、Ｇａ
Ａｓ基板等のｎ−半導体基板３２上に設けられたｎ−バ
ッファ層３４、活性層３６、ｐ−クラッド層３８、及び
ｐ−コンタクト層４０の積層構造を備えている。ｐ−コ
ンタクト層４０、及びｐ−クラッド層３８の上層部は、
例えば幅ｗが１００μｍ〜１４０μｍで高さｈが２μｍ
のストライプ状リッジ４１として形成されている。コン
タクト層４０上にはｐ側電極４２が、半導体基板３２の
裏面にはｎ側電極４４が設けられている。また、各半導
体レーザ素子１４のｐ−クラッド層３８の下層部、活性
層３６、及びｎ−バッファ層は、分離溝３０で構造的に
かつ電気的に分離されている。

【０００８】次に、図７を参照して、半導体レーザ・ア
レイ装置の組み立て方法を説明する。図７（ａ）から
（ｃ）は、それぞれ、半導体レーザ・アレイ装置を組み
立てる際、半導体レーザ・アレイ本体をサブマウント上
に接合する工程を説明する模式的断面図である。尚、図
７（ａ）から（ｃ）では、簡単にするために、分離溝の
図示を省略している。先ず、図７（ａ）に示すように、
サブマウント１８上に厚さ数μｍの半田層２２を設け、
続いてｐ側電極４２を下にしたエピサイドダウン方式
で、半導体レーザ・アレイ本体１６をサブマウント１８
の半田層２２上に位置決めする。位置決めは、例えば光
学顕微鏡を介して目視で半導体レーザ・アレイ本体１６
に設けられたマーカを見ながら行う。

【０００９】次いで、図７（ｂ）に示すように、半田層
２２を介して半導体レーザ・アレイ本体１６をサブマウ
ント１８上に載せ、続いて上から半導体レーザ・アレイ
本体１６を押圧しつつホットプレートでサブマウント１
８を加熱して、半田層２２を溶融させる。或いは半導体
レーザ・アレイ本体１６を上から押圧しつつ半導体レー
ザ・アレイ本体１６を載せたサブマウント１８をリフロ
ー炉に送入して、半田層２２を溶融させる。半田層２２
が溶融すると、ホットプレート又はリフロー炉によるサ
ブマウント１８の加熱を停止する。続いて、半導体レー
ザ・アレイ本体１６を上から押圧しつつ放冷して、半田
層２２を固化させると、図７（ｃ）に示すように、サブ
マウント１８上に半導体レーザ・アレイ本体１６をダイ
ボンドすることができる。拡大図では、図８に示すよう
に、半導体レーザ・アレイ本体１６がサブマウント１８
上にダイボンドされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
レーザ・アレイ装置の組み立て方法に以下のような問題
があった。第１には、半導体レーザ・アレイ本体とサブ
マウントとの位置合わせが難しいという問題があった。
例えば光学顕微鏡を介して目視で半導体レーザ・アレイ
本体１６に設けられたマーカを見ながら位置合わせを行
うので、位置精度が作業者の熟練度、位置合わせ機の精
度に依存して、位置精度を向上させることが難しかっ
た。第２には、サブマウントと半導体レーザ素子との接
触面積が比較的小さいために放熱性が低いことである。

【００１１】第３には、サブマウント１８上に半導体レ
ーザ・アレイ本体１６を載せ、押圧しつつ加熱している
間に、数μｍの厚さの半田層２２が流動してサブマウン
ト１８の周辺に偏在する。つまり、図９に示すように、
半導体レーザ・アレイ本体１６をサブマウント１８上に
ダイボンドした後で、半田層２２の層厚ムラが発生して
半導体レーザ・アレイ本体１６が反ったように変形し、
高さ方向に高低の異なる半導体レーザ素子１４が存在す
ることになる。また、基板裏面を研磨して基板厚さを調
整する際、基板上にエピタキシャル成長させた化合物半
導体層の積層構造と、基板との応力緩和等によっても、
半導体レーザ・アレイ本体１６が反ったように変形する
こともある。この結果、半導体レーザ・アレイ装置とし
て組み立てたとき、各半導体レーザ素子の発光点の高さ
位置がばらつき、高さ方向に数μｍ程度の相違が出る。
例えばＧＬＶ（Grating Light Valve)デバイスを用いた
レーザディスプレイの光源として、このような半導体レ
ーザ・アレイ装置を使用すると、半導体レーザ・アレイ
装置の各半導体レーザ素子の高さ方向の光の集光点がば
らつき、所定の表示特性が得られないという問題があっ
た。

【００１２】そこで、本発明の目的は、半導体レーザ・
アレイ本体との位置合わせが容易で放熱性の良好な構成
のサブマウント、そのようなサブマウント上に半導体レ
ーザ・アレイ本体をダイマウントしてなる半導体レーザ
・アレイ装置、更にはその作製方法を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のサブマウントは、リッジストライプと、リ
ッジストライプ下に発光領域を有し、相互に分離溝によ
って構造的にかつ電気的に分離されたレーザ構造を、そ
れぞれ、半導体基板上に備えた複数個の半導体レーザ素
子をバー・アレイ状に配置した半導体レーザ・アレイ本
体をサブマウントの上面に、接合材層を介して、エピサ
イドダウン方式で接合して半導体レーザ・アレイ装置を
作製するためのサブマウントであって、各半導体レーザ
素子の分離溝で分離された部分を収容する前面開口の凹
部が、サブマウントの上面に、半導体レーザ・アレイ本
体の分離溝に嵌合する隔壁を介して半導体レーザ素子の
数以上の数で並列して設けられていることを特徴として
いる。

【００１４】サブマウントは、通常、ＳｉＣ又はＣｕ−
Ｗ合金製等の導電性サブマウントである。各凹部の底面
は、サブマウントを上面に沿って横断する同じ横断面内
にあるように形成され、それぞれ、接合材層が設けてあ
る。接合材層は、例えば半田層である。横断面とは、例
えば基準面となる横断面である。

【００１５】上記目的を達成するために、本発明の半導
体レーザ・アレイ装置は、リッジストライプと、リッジ
ストライプ下に発光領域を有し、相互に分離溝によって
構造的にかつ電気的に分離されたレーザ構造を、それぞ
れ、半導体基板上に備えた複数個の半導体レーザ素子を
バー・アレイ状に配置した半導体レーザ・アレイ本体を
サブマウントの上面に、接合材層を介して、エピサイド
ダウン方式で接合してなる半導体レーザ・アレイ装置に
おいて、各半導体レーザ素子の分離溝で分離された部分
を収容する前面開口の凹部が、サブマウントの上面に、
半導体レーザ・アレイ本体の分離溝に嵌合する隔壁を介
して半導体レーザ素子の数以上の数で並列して設けら
れ、半導体レーザ・アレイ本体の分離溝が隔壁に嵌合
し、かつ各半導体レーザ素子が、それぞれ、開口から出
射端面を露出させて凹部に収容され、かつ出射端面とは
反対側の背後端面が凹部の後面壁に接していることを特
徴としている。

【００１６】以上の構成によって、本発明のサブマウン
トは、半導体レーザ・アレイ本体をサブマウントにダイ
マウントする際、サブマウントの隔壁を半導体レーザ・
アレイ本体の分離溝に嵌合させつつ、半導体レーザ素子
の背後端面を凹部の後面壁に面接触させることにより、
半導体レーザ・アレイ本体をサブマウントに容易に位置
合わせすることができ、しかも各半導体レーザ素子の発
光領域を同じ高さでサブマウント上にダイマウントする
ことができる。また、半導体レーザ素子は、サブマウン
トの凹部の底面に加えて、隔壁及び後面壁に面接触して
いるので、サブマウントの接合面にのみ面接触している
従来の半導体レーザ・アレイ装置に比べて、半導体レー
ザ素子とサブマウントとの接触面積が著しく増大し、放
熱性が向上する。更には、サブマウントの各凹部の底面
に設けた接合材層の接合材が隔壁によって隣の凹部に移
動できないので、従来のように、接合材がサブマウント
の接合面の周辺に偏在し、半導体レーザ・アレイ本体が
反るような変形が生じない。

【００１７】本発明の半導体レーザ・アレイ装置の作製
方法は、複数個の半導体レーザ素子をバー・アレイ状に
配置した半導体レーザ・アレイ本体をエピサイドダウン
方式でサブマウントの上面に接合してなる半導体レーザ
・アレイ装置の作製方法であって、各半導体レーザ素子
の分離溝で分離された部分を収容する前面開口の凹部を
半導体レーザ・アレイ本体の分離溝に嵌合する隔壁を介
して半導体レーザ素子の数以上の数で並列してサブマウ
ントの上面に設ける工程と、半導体レーザ・アレイ本体
の分離溝をサブマウントの隔壁に嵌合させ、かつ半導体
レーザ素子の出射端面とは反対側の背後端面を凹部の後
面壁に面接触させつつ、半導体レーザ素子を、それぞ
れ、開口から出射端面を露出させてサブマウントの凹部
に収容し、かつ半導体レーザ素子を押圧して、凹部の底
面の接合材層に接触させる工程と、サブマウントに対し
て半導体レーザ素子を押圧しつつ、接合材層を加熱、溶
融させる工程と、サブマウントに対して半導体レーザ素
子を押圧しつつ、接合材層を冷却、固化させる工程とを
備えることを特徴としている。上記凹部を形成する工程
では、凹部を形成する方法には制約はなく、例えば、サ
ブマウントの上面をエッチングして凹部を形成しても良
く、またサブマウントの上面を切削して凹部を形成して
も良い。また、鋳型を使っても鋳物成形しても良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、実施の形態例を挙げ、添
付図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳
細に説明する。サブマウントの実施の形態例図１は本実施の形態例のサブマウントの構成を示す模式
的断面図である。本実施の形態例のサブマウント５０
は、複数個（図１では簡単に６個のみ図示）の半導体レ
ーザ素子をバー・アレイ状に配置した半導体レーザ・ア
レイ本体をサブマウントの接合面上に、接合材層を介し
て、エピサイドダウン方式で接合して半導体レーザ・ア
レイ装置を作製するためのサブマウントである。半導体
レーザ・アレイ本体１６は、図６に示す、リッジストラ
イプ４１と、リッジストライプ４１下に発光領域１２を
有し、相互に分離溝３０によって構造的にかつ電気的に
分離されたレーザ構造を、それぞれ、半導体基板３２上
に備えている。

【００１９】サブマウント５０は、ＳｉＣ又はＣｕ−Ｗ
合金製のサブマウントであって、図１に示すように、前
面に開口５４を備え、各半導体レーザ素子１４の分離溝
３０で分離された部分を収容する凹部５２を備えてい
る。凹部５２は、凹部５２の形状及び底面６０の床面積
が、半導体レーザ素子１４と同じ形状、同じ寸法になっ
ていて、サブマウント５０をエッチングすることにより
形成される。エッチングに変えて、切削しても良く、ま
た鋳型を使って鋳物成形しても良い。

【００２０】凹部５２は、半導体レーザ・アレイ本体１
６の分離溝３０に嵌合する隔壁５６を介して半導体レー
ザ素子１４の数以上の数（図１では、簡単に６個のみ図
示）で並列してサブマウント５０に設けられている。ま
た、開口５２と反対側の凹部５２の後面壁５８は、各半
導体レーザ素子１４の出射端面４６（図２参照）と反対
の背後端面４８と面接触するように形成されている。更
に、隔壁５６の両壁面は、分離壁３０の壁面に面接触す
るように形成されている。各凹部５２の底面６０は、サ
ブマウント５０を上面に沿って横断する同じ水平面（例
えば基準面）内にあるように形成され、それぞれ、半田
層６２が設けてある。

【００２１】以上の構成によって、本実施の形態例のサ
ブマウント５０は、半導体レーザ・アレイ本体１６をサ
ブマウント５０にダイマウントする際、サブマウント５
０の隔壁５６を半導体レーザ・アレイ本体１６の分離溝
３０に嵌合させつつ、半導体レーザ素子１４の背後端面
を凹部５２の後面壁５８に面接触させることにより、半
導体レーザ・アレイ本体１６をサブマウント５０に容易
に位置合わせすることができ、しかも各半導体レーザ素
子１４の発光領域を同じ高さでサブマウント５０上にダ
イマウントすることができる。また、半導体レーザ素子
１４は、サブマウント５０の凹部５２の底面６０に加え
て、隔壁５６及び後面壁５８に面接触しているので、サ
ブマウント１８の接合面にのみ面接触している従来の半
導体レーザ・アレイ装置１０に比べて、半導体レーザ素
子とサブマウントとの接触面積が著しく増大し、放熱性
が向上する。更には、サブマウントの各凹部５２の底面
６０に設けた半田層６２の半田が隔壁５６によって隣の
凹部５２に移動できないので、従来のように、半田がサ
ブマウントの接合面の周辺に偏在し、半導体レーザ・ア
レイ本体が反るような変形が生じない。

【００２２】半導体レーザ・アレイ装置の実施の形態例
１図２は本実施の形態例の半導体レーザ・アレイ装置の要
部の構成を示す模式的断面図、図２（ａ）は図２の線Ｉ
−Ｉでの断面図である。本実施の形態例の半導体レーザ
・アレイ装置７０は、図２に示すように、各半導体レー
ザ素子１４が、それぞれ、上述のサブマウント５０の凹
部５２内に収容された半導体レーザ・アレイ本体１６を
有する半導体レーザ・アレイ装置であって、サブマウン
ト５０の構成を除いて、従来の半導体レーザ・アレイ装
置１０と同じ構成を備えている。半導体レーザ・アレイ
本体１６は、図６に示すように、リッジストライプ４１
と、リッジストライプ４１下に発光領域１２を有し、相
互に分離溝３０によって構造的にかつ電気的に分離され
たレーザ構造を、それぞれ、半導体基板３２上に備えた
複数個（図２では簡単に６個のみ図示）の半導体レーザ
素子１４をバー・アレイ状に配置したものである。

【００２３】本実施の形態例の半導体レーザ・アレイ装
置７０では、図２及び図２（ａ）に示すように、半導体
レーザ・アレイ本体１６の分離溝３０が隔壁５６に嵌合
し、かつ半導体レーザ素子１４が、それぞれ、開口５４
から出射端面４６を露出させて凹部５２に収容されてい
る。隔壁５６の両壁面は分離壁３０の壁面に面接触し、
出射端面４６とは反対側の背後端面４８は、図２（ａ）
に示すように、凹部の後面壁５８に面接触している。ま
た、半導体レーザ素子１４のｐ側電極４２は、半田層６
２によってサブマウント５０に電気的かつ機械的に接合
されている。

【００２４】以上の構成によって、半導体レーザ素子１
４は、サブマウント５０の凹部５２の底面６０に加え
て、隔壁５６及び後面壁５８に面接触しているので、サ
ブマウント１８の接合面にのみ面接触している従来の半
導体レーザ・アレイ装置１０に比べて、放熱性が著しく
向上する。また、凹部５２は、各半導体レーザ素子１４
毎に設けられ、しかも凹部５２の底面６０は、同じ水平
面（例えば基準面）内にあるように形成されているの
で、半導体レーザ素子１４のｐ側電極４２をサブマウン
ト５０の凹部５２の半田層６２に対して一様に面接触さ
せることにより、半導体レーザ・アレイ装置５０の各半
導体レーザ素子１４の発光点の高さが、サブマウント１
８の基準面に対して一様であって、ばらつくようなこと
は生じない。また、半導体レーザ・アレイ本体１６をサ
ブマウント１８に対して押圧した際、従来のように、半
田層２２の半田が移動してサブマウント１８の接合面の
周辺に偏在し、半導体レーザ・アレイ本体１６が変形す
るようなことが生じない。

【００２５】半導体レーザ・アレイ装置の作製方法の実
施の形態例本実施の形態例は、第１の発明方法に係る半導体レーザ
・アレイ装置の作製方法を実施の形態例１の半導体レー
ザ・アレイ装置５０の作製に適用した実施の形態の一例
である。図３（ａ）及び（ｂ）は、本実施の形態例の方
法に従って半導体レーザ・アレイ装置を作製する際の工
程毎の模式的断面図である。先ず、ＳｉＣ又はＣｕ−Ｗ
合金のブロック材を例えばフッ酸を使ったウエットエッ
チング法によりエッチングして、図３（ａ）に示すよう
に、前面に開口５４（図１参照）を備え、各半導体レー
ザ素子１４の分離溝３０で分離された部分を収容する凹
部５２を半導体レーザ素子１４の数以上の数（図３で
は、簡単に７個のみ図示）で並列して設けたサブマウン
ト５０を作製する。

【００２６】凹部５２の凹部形状及び底面６０の床面積
が、半導体レーザ素子１４と同じ形状、同じ寸法で、半
導体レーザ・アレイ本体１６の分離溝３０に嵌合する隔
壁５６を介して並列配置で、各凹部５２の底面６０が同
じ水平面（基準面）内にあるように凹部５２を形成す
る。また、各半導体レーザ素子１４の背後端面４８と面
接触するように開口５２と反対側の凹部５２の後面壁５
８を形成し、更に、分離壁３０の壁面に面接触するよう
に隔壁５６の両壁面を形成する。次いで、凹部５２の底
面６０には、それぞれ、所定厚さの半田層６２を設け
る。

【００２７】次いで、図３（ｂ）に示すように、半導体
レーザ・アレイ本体１６の分離溝３０をサブマウント５
０の隔壁５６に嵌合させ、かつ半導体レーザ素子１４の
背後端面を凹部５２の後面壁５８に面接触させつつ、半
導体レーザ素子１４を、それぞれ、開口５４から出射端
面４６を露出させてサブマウント５０の凹部５２に収容
し、かつ半導体レーザ素子１４を押圧して、凹部５２の
底面の半田層６２に接触させる。

【００２８】半導体レーザ・アレイ本体１６をサブマウ
ント５０に数十〜数百ｇ／ｃｍ²の押圧力で押し付けつ
つ、半田層６２の半田材が溶融する温度までサブマウン
ト５０をホットプレート等のヒータにより加熱して半田
材を溶融させる。次いで、押圧力を加えた状態で冷却す
ることにより、図３（ｂ）、つまり図２に示すように、
半導体レーザ・アレイ本体１６をサブマウント５０上に
正しい位置合わせでダイボンドすることができる。

【００２９】半導体レーザ・アレイ装置の実施の形態例
２図４は本実施の形態例の半導体レーザ・アレイ装置の要
部の構成を示す模式的断面図である。本実施の形態例の
半導体レーザ・アレイ装置８０は、図４に示すように、
各半導体レーザ素子１４が、それぞれ、個々に分離溝３
０で分離されて、上述のサブマウント５０の凹部５２内
に収容された半導体レーザ・アレイ本体８２を有する半
導体レーザ・アレイ装置である。サブマウント５０は、
実施の形態例１の半導体レーザ・アレイ装置のサブマウ
ントと同じ構成を備えている。

【００３０】半導体レーザ・アレイ本体８２は、複数個
（図４では簡単に７個のみ図示）の半導体レーザ素子１
４をバー・アレイ状に配置したものであって、各半導体
レーザ素子１４が分離溝で個々に完全に構造的かつ電気
的に分離されていること、及び劈開面を共振器長方向
（半導体レーザ・アレイ本体８２の幅方向）に延在する
ように形成されていることが実施の形態例１の半導体レ
ーザ・アレイ本体１６と異なる。各半導体レーザ素子１
４は、実施の形態例１の半導体レーザ・アレイ本体１６
と同様に、図６に示すように、リッジストライプ４１
と、リッジストライプ４１下に発光領域１２を有し、相
互に分離溝３０によって構造的にかつ電気的に分離され
たレーザ構造を、それぞれ、半導体基板３２上に備えて
いる。

【００３１】本実施の形態例の半導体レーザ・アレイ装
置８０は、実施の形態例１の半導体レーザ・アレイ装置
７０の効果に加えて、半導体レーザ・アレイ本体８２の
分離溝３０を隔壁５６に嵌合させることにより、半導体
レーザ・アレイ本体８２が分離溝３０に沿って自然に劈
開され、図４に示す形態で形成されることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明のサブマウント及び半導体レーザ
・アレイ装置によれば、半導体レーザ・アレイ本体をサ
ブマウントにダイマウントする際、サブマウントの隔壁
を半導体レーザ・アレイ本体の分離溝に嵌合させつつ、
半導体レーザ素子の背後端面を凹部の後面壁に面接触さ
せることにより、半導体レーザ・アレイ本体をサブマウ
ントに容易に位置合わせすることができ、しかも各半導
体レーザ素子の発光領域を同じ高さでサブマウント上に
ダイマウントすることができる。また、半導体レーザ素
子は、サブマウントの凹部の底面に加えて、隔壁及び後
面壁に面接触しているので、サブマウントの接合面にの
み面接触している従来の半導体レーザ・アレイ装置に比
べて、半導体レーザ素子とサブマウントとの接触面積が
著しく増大し、放熱性が向上する。更には、サブマウン
トの各凹部の底面に設けた接合材層の接合材が隔壁によ
って隣の凹部に移動できないので、従来のように、接合
材がサブマウントの接合面の周辺に偏在し、半導体レー
ザ・アレイ本体が反るような変形が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態例のサブマウントの構成を示す斜視
図である。

【図２】図２は実施の形態例１の半導体レーザ・アレイ
装置の構成を示す斜視図、及び図２（ａ）は図２の線Ｉ
−Ｉでの断面図である。

【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施の形
態例の方法に従って半導体レーザ・アレイ装置を作製す
る際の各工程の断面図である。

【図４】実施の形態例２の半導体レーザ・アレイ装置の
構成を示す模式的な断面図である。

【図５】半導体レーザ・アレイ装置の構成を示す斜視図
である。

【図６】半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。

【図７】図７（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、従来の方
法に従って半導体レーザ・アレイ装置を作製する際の各
工程の断面図である。

【図８】従来の方法に従って半導体レーザ・アレイ本体
をサブマウントにダイボンドした状態を示す斜視図であ
る。

【図９】従来の方法の問題点を説明する模式的な断面図
である。

【符号の説明】１０……半導体レーザ・アレイ装置、１２……発光領
域、１４……半導体レーザ素子、１６……半導体レーザ
アレイ・本体、１８……サブマウント、２０……ヒート
シンク、２２……半田層、２４……接合材、２５……絶
縁層、２６……導体層、２８……ワイヤ、３０……分離
溝、３２……ｎ−半導体基板、３４……ｎ−バッファ
層、３６……活性層、３８……ｐ−クラッド層、４０…
…ｐ−コンタクト層、４１……リッジ、４２……ｐ側電
極、４４……ｎ側電極、４６……出射端面、４８……背
後端面、５０……実施の形態例のサブマウント、５２…
…凹部、５４……開口、５６……隔壁、５８……後面
壁、６０……底面、６２……半田層、７０……実施の形
態例１の半導体レーザ・アレイ装置、８０……実施の形
態例２の半導体レーザ・アレイ装置、８２……半導体レ
ーザ・アレイ本体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リッジストライプと、リッジストライプ
下に発光領域を有し、相互に分離溝によって構造的にか
つ電気的に分離されたレーザ構造を、それぞれ、半導体
基板上に備えた複数個の半導体レーザ素子をバー・アレ
イ状に配置した半導体レーザ・アレイ本体をサブマウン
トの上面に、接合材層を介して、エピサイドダウン方式
で接合して半導体レーザ・アレイ装置を作製するための
サブマウントであって、各半導体レーザ素子の分離溝で分離された部分を収容す
る前面開口の凹部が、サブマウントの上面に、半導体レ
ーザ・アレイ本体の分離溝に嵌合する隔壁を介して半導
体レーザ素子の数以上の数で並列して設けられているこ
とを特徴とするサブマウント。
【請求項２】各凹部の底面は、サブマウントを上面に
沿って横断する同じ横断面内にあるように形成され、そ
れぞれ、接合材層が設けてあることを特徴とする請求項
１に記載のサブマウント。
【請求項３】リッジストライプと、リッジストライプ
下に発光領域を有し、相互に分離溝によって構造的にか
つ電気的に分離されたレーザ構造を、それぞれ、半導体
基板上に備えた複数個の半導体レーザ素子をバー・アレ
イ状に配置した半導体レーザ・アレイ本体をサブマウン
トの上面に、接合材層を介して、エピサイドダウン方式
で接合してなる半導体レーザ・アレイ装置において、各半導体レーザ素子の分離溝で分離された部分を収容す
る前面開口の凹部が、サブマウントの上面に、半導体レ
ーザ・アレイ本体の分離溝に嵌合する隔壁を介して半導
体レーザ素子の数以上の数で並列して設けられ、半導体レーザ・アレイ本体の分離溝が隔壁に嵌合し、か
つ各半導体レーザ素子が、それぞれ、開口から出射端面
を露出させて凹部に収容され、かつ出射端面とは反対側
の背後端面が凹部の後面壁に接していることを特徴とす
る半導体レーザ・アレイ装置。
【請求項４】各凹部に収容されている半導体レーザ素
子が、それぞれ、隔壁の剪断力によって相互に劈開さ
れ、分離されていることを特徴とする請求項３に記載の
半導体レーザ・アレイ装置。
【請求項５】複数個の半導体レーザ素子をバー・アレ
イ状に配置した半導体レーザ・アレイ本体をエピサイド
ダウン方式でサブマウントの上面に接合してなる半導体
レーザ・アレイ装置の作製方法であって、各半導体レーザ素子の分離溝で分離された部分を収容す
る前面開口の凹部を半導体レーザ・アレイ本体の分離溝
に嵌合する隔壁を介して半導体レーザ素子の数以上の数
で並列してサブマウントの上面に設ける工程と、半導体レーザ・アレイ本体の分離溝をサブマウントの隔
壁に嵌合させ、かつ半導体レーザ素子の出射端面とは反
対側の背後端面を凹部の後面壁に面接触させつつ、半導
体レーザ素子を、それぞれ、開口から出射端面を露出さ
せてサブマウントの凹部に収容し、かつ半導体レーザ素
子を押圧して、凹部の底面の接合材層に接触させる工程
と、サブマウントに対して半導体レーザ素子を押圧しつつ、
接合材層を加熱、溶融させる工程と、サブマウントに対して半導体レーザ素子を押圧しつつ、
接合材層を冷却、固化させる工程とを備えることを特徴
とする半導体レーザ・アレイ装置の作製方法。
【請求項６】上記凹部を形成する工程では、サブマウ
ントの上面をエッチングして、または切削して凹部を形
成することを特徴とする請求項５に記載の半導体レーザ
・アレイ装置の作製方法。