JP2003338652A

JP2003338652A - 半導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子

Info

Publication number: JP2003338652A
Application number: JP2003067217A
Authority: JP
Inventors: Fumitsugu Fukuyo; 文嗣福世; Kenji Fukumitsu; 憲志福満; Shinji Kamiyama; 信治神山
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2003-11-28
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP4851060B2

Abstract

(57)【要約】【課題】活性層の劈開による共振面を効率良く、且つ
精度良く形成することができる半導体レーザ素子の製造
方法及び半導体レーザ素子を提供する。【解決手段】基板１の表面２１上にｎ型クラッド層２
３、活性層２５、及びｐ型クラッド層２７が積層された
ウェハ２の基板１の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光
Ｌを照射することにより多光子吸収による改質領域７を
形成し、この改質領域７によって、ストライプ構造の長
手方向と直交する方向に延びる切断予定ライン５に沿っ
てウェハ２のレーザ光入射面６から所定距離内側に切断
起点領域を形成し、切断起点領域に沿って基板１を切断
するとともに活性層２５を劈開させる工程を備えること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ素子
の製造方法及び半導体レーザ素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体レーザ素子を製造する際
に、例えばＧａＡｓ等からなる基板上にｎ型半導体層、
活性層、及びｐ型半導体層などを結晶成長させた積層構
造を有するウェハを切断して、活性層の側面に平滑な共
振面を形成する技術が求められている。共振面は、例え
ば活性層をレーザの共振方向と直交する面で劈開するこ
とにより形成される。

【０００３】例えば、特許文献１に開示された劈開装置
及び劈開方法では、ウェハの基板表面にダイヤモンドス
クライブ法を用いて傷を入れ、該基板の裏面からブレー
ドで突き上げることにより基板を劈開させている。ま
た、他の製造方法では、基板の裏面から所定深さまでブ
レードダイシング法を用いて溝を形成し、基板が薄くな
った箇所を劈開させると同時に活性層を劈開させて共振
面を形成するものがある。また、これらの従来例の他に
も、例えばドライエッチング、ウェットエッチングなど
を用いて活性層をエッチングすることにより共振面を形
成する方法もある。

【０００４】ここで、ダイヤモンドスクライブ法とは、
ダイヤモンドポイントツールによりウェハの表面にスク
ライブラインを設け、このスクライブラインに沿うよう
ウェハの裏面にナイフエッジを押し当てて、ウェハを割
って切断する方法である。一方、ブレードダイシング法
とは、ダイヤモンドブレード等によりウェハを切削して
切断する方法である。

【０００５】

【特許文献１】特公平７−３２２８１号公報

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た各方法は、それぞれ次のような問題がある。すなわ
ち、ダイヤモンドスクライブ法を用いて活性層を含むウ
ェハを劈開させる方法では、活性層が積層されているウ
ェハ表面を傷つけることはできないため、ウェハの裏面
に傷を入れることとなる。すると、基板において傷の反
対側に位置する活性層を劈開させることとなり、劈開さ
せるときに応力を制御することが難しくなるので、精度
良く劈開させることが困難となる。

【０００７】また、ブレードダイシング法を用いて基板
を薄く加工した後に活性層を含むウェハを劈開させる方
法では、基板を切削するのに一定の時間を要する。ま
た、この方法では、基板を切削する際に粉塵が大量に発
生し、これを洗浄して除去するための洗浄工程が必要に
なる。このように、ブレードダイシング法を用いると他
の方法に比べて所要時間が長くなる。

【０００８】また、エッチングにより活性層に共振面を
形成する方法では、共振面を平滑に形成することが上の
各方法に比べて困難なため、共振面におけるレーザ光の
反射率が低く抑えられる。また、ストライプ構造の長手
方向に対して共振面を精度良く直交させることが困難で
ある。

【０００９】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、上述したような問題を解決し、
活性層の劈開による共振面を効率良く、且つ精度良く形
成することができる半導体レーザ素子の製造方法、及び
半導体レーザ素子を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法は、基板
の表面上に第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電
型半導体層が積層されたストライプ構造の半導体レーザ
素子の製造方法であって、基板の表面上に第１導電型半
導体層、活性層、及び第２導電型半導体層が積層された
ウェハの基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射
することにより多光子吸収による改質領域を形成し、こ
の改質領域によって、ストライプ構造の長手方向と直交
する方向に延びる切断予定ラインに沿ってウェハのレー
ザ光入射面から所定距離内側に切断起点領域を形成し、
切断起点領域に沿って基板を切断するとともに活性層を
劈開させる工程を備えることを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係る半導体レーザ素子の製
造方法は、半導体基板の表面上に第１導電型半導体層、
活性層、及び第２導電型半導体層が積層されたストライ
プ構造の半導体レーザ素子の製造方法であって、半導体
基板の表面上に第１導電型半導体層、活性層、及び第２
導電型半導体層が積層されたウェハの半導体基板の内部
に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより溶融
処理領域を形成し、この溶融処理領域によって、ストラ
イプ構造の長手方向と直交する方向に延びる切断予定ラ
インに沿ってウェハのレーザ光入射面から所定距離内側
に切断起点領域を形成し、切断起点領域に沿って半導体
基板を切断するとともに活性層を劈開させる工程を備え
ることを特徴とする。

【００１２】これらの半導体レーザ素子の製造方法によ
れば、ウェハの（半導体）基板の内部に（多光子吸収と
いう現象により）形成される改質領域（または溶融処理
領域）でもって、切断予定ラインに沿った切断起点領域
を形成することができ、（半導体）基板を切断起点領域
に沿って比較的小さな力で効率よく割って切断すること
ができる。そして、（半導体）基板を切断することによ
り活性層が切断予定ラインに沿って精度良く劈開され
る。したがって、この製造方法によれば、活性層の劈開
による共振面を効率良く、且つ精度良く形成することが
できる。

【００１３】ここで、基板の表面に積層された第１導電
型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層などの半
導体層としては、基板に密着して設けられるものや、基
板と間隙を取って設けられるものを含む。例としては、
基板上に結晶成長により形成された半導体層や、基板と
は別に積層された後に基板上に固定された半導体層など
である。また、基板の内部とは、半導体層が設けられて
いる基板の表面上をも含む意味である。さらに、集光点
とは、レーザ光が集光した箇所のことである。そして、
切断起点領域は、改質領域が連続的に形成されることで
形成される場合もあるし、改質領域が断続的に形成され
ることで形成される場合もある。

【００１４】上述した本発明に係る半導体レーザ素子の
製造方法においては、基板を切断する際に、ウェハに応
力を印加することが好ましい。これによって、切断起点
領域を有するウェハを容易に切断することができる。

【００１５】また、上述した本発明に係る半導体レーザ
素子の製造方法においては、基板の内部にレーザ光を照
射する際に、基板の裏面をレーザ光入射面とすることが
好ましい。この製造方法によれば、第１導電型半導体
層、活性層、及び第２導電型半導体層のいずれかがレー
ザ光を透過しない場合であっても、ウェハの基板の内部
に改質領域でもって切断起点領域を形成することができ
る。そして、基板の裏面が平坦かつ滑面であることがさ
らに好ましい。これによって、裏面におけるレーザ光の
散乱を防ぐことができる。

【００１６】また、本発明に係る半導体レーザ素子は、
基板の表面上に第１導電型半導体層、活性層、及び第２
導電型半導体層が積層されたストライプ構造の半導体レ
ーザ素子であって、基板の内部に集光点を合わせてレー
ザ光が照射されて多光子吸収による改質領域が形成さ
れ、この改質領域によりウェハのレーザ光入射面から所
定距離内側に形成された切断起点領域によってストライ
プ構造の長手方向と直交する方向に切断されているとと
もに、該方向に活性層が劈開されていることを特徴とす
る。

【００１７】また、本発明に係る半導体レーザ素子は、
半導体基板の表面上に第１導電型半導体層、活性層、及
び第２導電型半導体層が積層されたストライプ構造の半
導体レーザ素子であって、半導体基板の内部に集光点を
合わせてレーザ光が照射されて溶融処理領域が形成さ
れ、この溶融処理領域によりウェハのレーザ光入射面か
ら所定距離内側に形成された切断起点領域によってスト
ライプ構造の長手方向と直交する方向に半導体基板が切
断されているとともに、該方向に活性層が劈開されてい
ることを特徴とする。

【００１８】この半導体レーザ素子によれば、ウェハの
（半導体）基板の内部に（多光子吸収という現象によ
り）形成される改質領域（溶融処理領域）でもって形成
された切断起点領域によって、ストライプ構造の長手方
向と直交する方向に沿って（半導体）基板が比較的小さ
な力で効率よく割って切断される。そして、（半導体）
基板を切断することにより活性層が精度良く劈開され
る。したがって、活性層の劈開による共振面が効率よ
く、且つ精度良く形成された半導体レーザ素子を提供す
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の好適な
実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係る半
導体レーザ素子の製造方法では、ウェハの基板の内部に
レーザ光を照射して、多光子吸収による改質領域を形成
する。そこで、このレーザ加工方法、特に多光子吸収に
ついて最初に説明する。

【００２０】材料の吸収のバンドギャップＥ_Gよりも光
子のエネルギーｈνが小さいと光学的に透明となる。よ
って、材料に吸収が生じる条件はｈν＞Ｅ_Gである。し
かし、光学的に透明でも、レーザ光の強度を非常に大き
くするとｎｈν＞Ｅ_Gの条件（ｎ＝２，３，４，・・
・）で材料に吸収が生じる。この現象を多光子吸収とい
う。パルス波の場合、レーザ光の強度はレーザ光の集光
点のピークパワー密度（Ｗ／ｃｍ²）で決まり、例えば
ピークパワー密度が１×１０⁸（Ｗ／ｃｍ²）以上の条件
で多光子吸収が生じる。ピークパワー密度は、（集光点
におけるレーザ光の１パルス当たりのエネルギー）÷
（レーザ光のビームスポット断面積×パルス幅）により
求められる。また、連続波の場合、レーザ光の強度はレ
ーザ光の集光点の電界強度（Ｗ／ｃｍ²）で決まる。

【００２１】このような多光子吸収を利用するレーザ加
工の原理について、図１〜図６を参照して説明する。図
１はレーザ加工中の基板１の平面図であり、図２は図１
に示す基板１のII−II線に沿った断面図であり、図３は
レーザ加工後の基板１の平面図であり、図４は図３に示
す基板１のIV−IV線に沿った断面図であり、図５は図３
に示す基板１のV−V線に沿った断面図であり、図６は切
断された基板１の平面図である。

【００２２】図１及び図２に示すように、基板１には、
所望の切断予定ライン５が設定される。切断予定ライン
５は直線状に延びた仮想線であり、本実施形態ではウェ
ハを活性層の劈開面に沿って複数に分割する際の境界線
である。なお、ウェハに実際に線を引いて切断予定ライ
ン５としてもよい。本実施形態では、多光子吸収が生じ
る条件で基板１の内部に集光点Ｐを合わせた上でレーザ
光Ｌを照射し、改質領域７を形成する。なお、集光点Ｐ
とはレーザ光Ｌが集光した箇所のことである。

【００２３】レーザ光Ｌを切断予定ライン５に沿って
（すなわち矢印Ａ方向に沿って）相対的に移動させるこ
とにより、集光点Ｐを切断予定ライン５に沿って移動さ
せる。これにより、図３〜図５に示すように改質領域７
が切断予定ライン５に沿って基板１の内部にのみ形成さ
れ、この改質領域７でもって切断起点領域８が形成され
る。このレーザ加工方法は、基板１がレーザ光Ｌを吸収
することにより基板１を発熱させて改質領域７を形成す
るのではない。基板１にレーザ光Ｌを透過させ基板１の
内部に多光子吸収を発生させて改質領域７を形成してい
る。よって、基板１のレーザ光入射面６ではレーザ光Ｌ
がほとんど吸収されないので、基板１のレーザ光入射面
６が溶融することはない。

【００２４】基板１の切断において、切断する箇所に起
点があると基板１はその起点から割れるので、図６に示
すように比較的小さな力で基板１を切断することができ
る。よって、基板１の面にチッピングなどの不必要な割
れを発生させることなく、容易に、且つ精度良く、且つ
効率的に基板１の切断が可能となる。

【００２５】なお、切断起点領域を起点とした基板の切
断には、次の２通りが考えられる。１つは、切断起点領
域形成後、基板に人為的な応力が印加されることによ
り、切断起点領域を起点として基板が割れ、基板が切断
される場合である。これは、例えば基板の厚さが大きい
場合の切断である。人為的な応力が印加されるとは、例
えば、基板の切断起点領域に沿って基板に曲げ応力やせ
ん断応力を加えたり、基板に温度差を与えることにより
熱応力を発生させたりすることである。他の１つは、切
断起点領域を形成することにより、切断起点領域を起点
として基板の断面方向（厚さ方向）に向かって自然に割
れ、結果的に基板が切断される場合である。これは、例
えば基板の厚さが小さい場合には、１列の改質領域によ
り切断起点領域が形成されることで可能となり、基板の
厚さが大きい場合には、厚さ方向に複数列形成された改
質領域により切断起点領域が形成されることで可能とな
る。なお、この自然に割れる場合も、切断する箇所にお
いて、切断起点領域が形成されていない部位に対応する
部分の表面上にまで割れが先走ることがなく、切断起点
領域を形成した部位に対応する部分のみを割断すること
ができるので、割断を制御よくすることができる。近
年、ウェハの基板などの基板の厚さは薄くなる傾向にあ
るので、このような制御性のよい割断方法は大変有効で
ある。

【００２６】さて、本実施形態において多光子吸収によ
り形成される改質領域としては、次の（１）〜（３）が
ある。

【００２７】（１）改質領域が１つ又は複数のクラック
を含むクラック領域の場合例えばサファイアやガラスなどからなる基板の内部に集
光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０⁸
（Ｗ／ｃｍ²）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件
でレーザ光を照射する。このパルス幅の大きさは、多光
子吸収を生じさせつつ基板の表面に余計なダメージを与
えずに、基板の内部にのみクラック領域を形成できる条
件である。これにより、基板の内部には多光子吸収によ
る光学的損傷という現象が発生する。この光学的損傷に
より基板の内部に熱ひずみが誘起され、これにより基板
の内部にクラック領域が形成される。電界強度の上限値
としては、例えば１×１０¹²（Ｗ／ｃｍ²）である。パ
ルス幅は例えば１ｎｓ〜２００ｎｓが好ましい。

【００２８】本発明者は、電界強度とクラックの大きさ
との関係を実験により求めた。実験条件は次ぎの通りで
ある。（Ａ）基板：パイレックス（登録商標）ガラス（厚さ７
００μｍ）（Ｂ）レーザ光源：半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ波長：１０６４ｎｍレーザ光スポット断面積：３．１４×１０^-8ｃｍ² 発振形態：Ｑスイッチパルス繰り返し周波数：１００ｋＨｚパルス幅：３０ｎｓ出力：出力＜１ｍＪ／パルスレーザ光品質：ＴＥＭ₀₀ 偏光特性：直線偏光（Ｃ）集光用レンズレーザ光波長に対する透過率：６０パーセント（Ｄ）基板が載置される載置台の移動速度：１００ｍｍ
／秒

【００２９】なお、レーザ光品質がＴＥＭ₀₀とは、集光
性が高くレーザ光の波長程度まで集光可能を意味する。

【００３０】図７は上記実験の結果を示すグラフであ
る。横軸はピークパワー密度であり、レーザ光がパルス
レーザ光なので電界強度はピークパワー密度で表され
る。縦軸は１パルスのレーザ光により基板の内部に形成
されたクラック部分（クラックスポット）の大きさを示
している。クラックスポットが集まりクラック領域とな
る。クラックスポットの大きさは、クラックスポットの
形状のうち最大の長さとなる部分の大きさである。グラ
フ中の黒丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が
１００倍、開口数（ＮＡ）が０．８０の場合である。一
方、グラフ中の白丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）
の倍率が５０倍、開口数（ＮＡ）が０．５５の場合であ
る。ピークパワー密度が１０¹¹（Ｗ／ｃｍ²）程度から
基板の内部にクラックスポットが発生し、ピークパワー
密度が大きくなるに従いクラックスポットも大きくなる
ことが分かる。

【００３１】次に、上記したレーザ加工方法において、
クラック領域形成による基板の切断のメカニズムについ
て図８〜図１１を用いて説明する。図８に示すように、
多光子吸収が生じる条件で基板１の内部に集光点Ｐを合
わせてレーザ光Ｌを基板１に照射して切断予定ライン５
に沿って内部にクラック領域９を形成する。クラック領
域９は１つ又は複数のクラックを含む領域である。この
クラック領域９でもって切断起点領域が形成される。図
９に示すようにクラック領域９を起点として（すなわ
ち、切断起点領域を起点として）クラックがさらに成長
し、図１０に示すようにクラックが基板１の両面に到達
し、図１１に示すように基板１が割れることにより基板
１が切断される。基板の両面に到達するクラックは自然
に成長する場合もあるし、基板に力が印加されることに
より成長する場合もある。

【００３２】（２）改質領域が溶融処理領域の場合例えばＧａＡｓやシリコンのような半導体材料からなる
基板の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強
度が１×１０⁸（Ｗ／ｃｍ²）以上で且つパルス幅が１μ
ｓ以下の条件でレーザ光を照射する。これにより基板の
内部は多光子吸収によって局所的に加熱される。この加
熱により基板の内部に溶融処理領域が形成される。溶融
処理領域とは一旦溶融後再固化した領域や、まさに溶融
状態の領域や、溶融状態から再固化する状態の領域であ
り、相変化した領域や結晶構造が変化した領域というこ
ともできる。また、溶融処理領域とは単結晶構造、非晶
質構造、多結晶構造において、ある構造が別の構造に変
化した領域ということもできる。つまり、例えば、単結
晶構造から非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から
多結晶構造に変化した領域、単結晶構造から非晶質構造
及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を意味する。
基板がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例え
ば非晶質シリコン構造である。電界強度の上限値として
は、例えば１×１０¹²（Ｗ／ｃｍ²）である。パルス幅
は例えば１ｎｓ〜２００ｎｓが好ましい。また、シリコ
ンに限らず、例えばサファイアなどにおいても上記した
溶融処理領域を形成することが可能である。

【００３３】本発明者は、シリコンウェハの内部で溶融
処理領域が形成されることを実験により確認した。実験
条件は次の通りである。（Ａ）基板：シリコンウェハ（厚さ３５０μｍ、外径４
インチ）（Ｂ）レーザ光源：半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ波長：１０６４ｎｍレーザ光スポット断面積：３．１４×１０^-8ｃｍ² 発振形態：Ｑスイッチパルス繰り返し周波数：１００ｋＨｚパルス幅：３０ｎｓ出力：２０μＪ／パルスレーザ光品質：ＴＥＭ₀₀ 偏光特性：直線偏光（Ｃ）集光用レンズ倍率：５０倍Ｎ．Ａ．：０．５５レーザ光波長に対する透過率：６０パーセント（Ｄ）基板が載置される載置台の移動速度：１００ｍｍ
／秒

【００３４】図１２は、上記条件でのレーザ加工により
切断されたシリコンウェハの一部における断面の写真を
表した図である。シリコンウェハ１１の内部に溶融処理
領域１３が形成されている。なお、上記条件により形成
された溶融処理領域１３の厚さ方向の大きさは１００μ
ｍ程度である。

【００３５】溶融処理領域１３が多光子吸収により形成
されたことを説明する。図１３は、レーザ光の波長とシ
リコン基板の内部の透過率との関係を示すグラフであ
る。ただし、シリコン基板の表面側と裏面側それぞれの
反射成分を除去し、内部のみの透過率を示している。シ
リコン基板の厚さｔが５０μｍ、１００μｍ、２００μ
ｍ、５００μｍ、１０００μｍの各々について上記関係
を示した。

【００３６】例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの波長である
１０６４ｎｍにおいて、シリコン基板の厚さが５００μ
ｍ以下の場合、シリコン基板の内部ではレーザ光が８０
％以上透過することが分かる。図１２に示すシリコンウ
ェハ１１の厚さは３５０μｍなので、多光子吸収による
溶融処理領域１３をシリコンウェハの中心付近に形成す
ると、レーザ光入射面から１７５μｍの部分に形成され
る。この場合の透過率は、厚さ２００μｍのシリコンウ
ェハを参考にすると、９０％以上なので、レーザ光がシ
リコンウェハ１１の内部で吸収されるのは僅かであり、
ほとんどが透過する。このことは、シリコンウェハ１１
の内部でレーザ光が吸収されて、溶融処理領域１３がシ
リコンウェハ１１の内部に形成（つまりレーザ光による
通常の加熱で溶融処理領域が形成）されたものではな
く、溶融処理領域１３が多光子吸収により形成されたこ
とを意味する。

【００３７】なお、シリコンウェハは、溶融処理領域で
もって形成される切断起点領域を起点として断面方向に
向かって割れを発生させ、その割れがシリコンウェハの
表面と裏面とに到達することにより、結果的に切断され
る。シリコンウェハの表面と裏面とに到達するこの割れ
は自然に成長する場合もあるし、シリコンウェハに力が
印加されることにより成長する場合もある。なお、切断
起点領域からシリコンウェハの表面と裏面とに割れが自
然に成長する場合には、切断起点領域を形成する溶融処
理領域が溶融している状態から割れが成長する場合と、
切断起点領域を形成する溶融処理領域が溶融している状
態から再固化する際に割れが成長する場合とのいずれも
ある。ただし、どちらの場合も溶融処理領域はシリコン
ウェハの内部のみに形成され、切断後の切断面には、図
１２のように内部にのみ溶融処理領域が形成されてい
る。基板の内部に溶融処理領域でもって切断起点領域を
形成すると、割断時、切断起点領域ラインから外れた不
必要な割れが生じにくいので、割断制御が容易となる。

【００３８】（３）改質領域が屈折率変化領域の場合例えばガラスなどからなる基板の内部に集光点を合わせ
て、集光点における電界強度が１×１０⁸（Ｗ／ｃｍ²）
以上で且つパルス幅が１ｎｓ以下の条件でレーザ光を照
射する。パルス幅を極めて短くして、多光子吸収を基板
の内部に起こさせると、多光子吸収によるエネルギーが
熱エネルギーに転化せずに、基板の内部にはイオン価数
変化、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起
されて屈折率変化領域が形成される。電界強度の上限値
としては、例えば１×１０¹²（Ｗ／ｃｍ²）である。パ
ルス幅は例えば１ｎｓ以下が好ましく、１ｐｓ以下がさ
らに好ましい。

【００３９】以上、多光子吸収により形成される改質領
域として（１）〜（３）の場合を説明したが、基板の結
晶構造やその劈開性などを考慮して切断起点領域を次の
ように形成すれば、その切断起点領域を起点として、よ
り一層小さな力で、しかも精度良く基板を切断すること
が可能になる。また、基板の表面上に活性層が積層され
ている場合、該活性層の結晶構造やその劈開性などを考
慮して切断起点領域を次のように形成すれば、基板が切
断起点領域を起点として切断される際に、活性層を容易
に且つ精度良く劈開させることが可能になる。

【００４０】すなわち、基板がシリコンなどのダイヤモ
ンド構造の単結晶半導体からなる場合は、（１１１）面
（第１劈開面）や（１１０）面（第２劈開面）に沿った
方向に切断起点領域を形成するのが好ましい。また、基
板或いは活性層がＧａＡｓなどの閃亜鉛鉱型構造のIII
−V族化合物半導体からなる場合は、（１１０）面に沿
った方向に切断起点領域を形成するのが好ましい。さら
に、基板がサファイアなどの六方晶系の結晶構造を有す
る場合は、（０００１）面（Ｃ面）を主面として（１１
２０）面（Ａ面）或いは（１１００）面（Ｍ面）に沿っ
た方向に切断起点領域を形成するのが好ましい。

【００４１】なお、上述した切断起点領域を形成すべき
方向（例えば、ＧａＡｓ基板における（１１０）面に沿
った方向）、或いは切断起点領域を形成すべき方向に直
交する方向に沿って基板にオリエンテーションフラット
（後述）を形成すれば、そのオリエンテーションフラッ
トを基準とすることで、切断起点領域を容易且つ正確に
基板に形成することが可能になる。

【００４２】次に、上述したレーザ加工方法に使用され
るレーザ加工装置について、図１４を参照して説明す
る。図１４はレーザ加工装置１００の概略構成図であ
る。

【００４３】レーザ加工装置１００は、レーザ光Ｌを発
生するレーザ光源１０１と、レーザ光Ｌの出力やパルス
幅等を調節するためにレーザ光源１０１を制御するレー
ザ光源制御部１０２と、レーザ光Ｌの反射機能を有しか
つレーザ光Ｌの光軸の向きを９０°変えるように配置さ
れたダイクロイックミラー１０３と、ダイクロイックミ
ラー１０３で反射されたレーザ光Ｌを集光する集光用レ
ンズ１０５と、集光用レンズ１０５で集光されたレーザ
光Ｌが照射される基板１が載置される載置台１０７と、
載置台１０７をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸ステー
ジ１０９と、載置台１０７をＸ軸方向に直交するＹ軸方
向に移動させるためのＹ軸ステージ１１１と、載置台１
０７をＸ軸及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向に移動させ
るためのＺ軸ステージ１１３と、これら３つのステージ
１０９，１１１，１１３の移動を制御するステージ制御
部１１５とを備える。

【００４４】この集光点ＰのＸ（Ｙ）軸方向の移動は、
基板１をＸ（Ｙ）軸ステージ１０９（１１１）によりＸ
（Ｙ）軸方向に移動させることにより行う。Ｚ軸方向
は、基板１の裏面４と直交する方向なので、基板１に入
射するレーザ光Ｌの焦点深度の方向となる。よって、Ｚ
軸ステージ１１３をＺ軸方向に移動させることにより、
基板１の内部にレーザ光Ｌの集光点Ｐを合わせることが
できる。これにより、基板１のレーザ光入射面６から所
定距離内側の所望の位置に集光点Ｐを合わせることがで
きる。

【００４５】レーザ光源１０１はパルスレーザ光を発生
するＮｄ：ＹＡＧレーザである。レーザ光源１０１に用
いることができるレーザとして、この他、Ｎｄ：ＹＶＯ
₄レーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザやチタンサファイアレー
ザがある。本実施形態では、基板１の加工にパルスレー
ザ光を用いているが、多光子吸収を起こさせることがで
きるなら連続波レーザ光でもよい。

【００４６】レーザ加工装置１００はさらに、載置台１
０７に載置された基板１を可視光線により照明するため
に可視光線を発生する観察用光源１１７と、ダイクロイ
ックミラー１０３及び集光用レンズ１０５と同じ光軸上
に配置された可視光用のビームスプリッタ１１９とを備
える。ビームスプリッタ１１９と集光用レンズ１０５と
の間にダイクロイックミラー１０３が配置されている。
ビームスプリッタ１１９は、可視光線の約半分を反射し
残りの半分を透過する機能を有しかつ可視光線の光軸の
向きを９０°変えるように配置されている。観察用光源
１１７から発生した可視光線はビームスプリッタ１１９
で約半分が反射され、この反射された可視光線がダイク
ロイックミラー１０３及び集光用レンズ１０５を透過
し、基板１の切断予定ライン５等を含むレーザ光入射面
６を照明する。

【００４７】レーザ加工装置１００はさらに、ビームス
プリッタ１１９、ダイクロイックミラー１０３及び集光
用レンズ１０５と同じ光軸上に配置された撮像素子１２
１及び結像レンズ１２３を備える。撮像素子１２１とし
ては例えばＣＣＤカメラがある。切断予定ライン５等を
含むレーザ光入射面６を照明した可視光線の反射光は、
集光用レンズ１０５、ダイクロイックミラー１０３、ビ
ームスプリッタ１１９を透過し、結像レンズ１２３で結
像されて撮像素子１２１で撮像され、撮像データとな
る。

【００４８】レーザ加工装置１００はさらに、撮像素子
１２１から出力された撮像データが入力される撮像デー
タ処理部１２５と、レーザ加工装置１００全体を制御す
る全体制御部１２７と、モニタ１２９とを備える。撮像
データ処理部１２５は、撮像データを基にして観察用光
源１１７で発生した可視光の焦点を基板１のレーザ光入
射面６上に合わせるための焦点データを演算する。この
焦点データを基にしてステージ制御部１１５がＺ軸ステ
ージ１１３を移動制御することにより、可視光の焦点が
基板１のレーザ光入射面６に合うようにする。よって、
撮像データ処理部１２５はオートフォーカスユニットと
して機能する。また、撮像データ処理部１２５は、撮像
データを基にしてレーザ光入射面６の拡大画像等の画像
データを演算する。この画像データは全体制御部１２７
に送られ、全体制御部で各種処理がなされ、モニタ１２
９に送られる。これにより、モニタ１２９に拡大画像等
が表示される。

【００４９】全体制御部１２７には、ステージ制御部１
１５からのデータ、撮像データ処理部１２５からの画像
データ等が入力し、これらのデータも基にしてレーザ光
源制御部１０２、観察用光源１１７及びステージ制御部
１１５を制御することにより、レーザ加工装置１００全
体を制御する。よって、全体制御部１２７はコンピュー
タユニットとして機能する。

【００５０】なお、基板１のレーザ光入射面６として
は、基板１の表面及び裏面のうちどちらの面でもよい。
例えば、基板１の表面上にレーザ光を透過しない半導体
層などが積層されている場合には、基板１の裏面が集光
用レンズ１０５側となるよう基板１を載置台１０７に載
置するとよい。また、基板１のレーザ光入射面６は、該
レーザ光入射面６においてレーザ光が散乱することを防
ぐため、平坦かつ滑面であることが好ましい。

【００５１】次に、上述したレーザ加工方法及びレーザ
加工装置１００を用いた、本実施形態に係る半導体レー
ザ素子の製造方法について説明する。図１５は、本実施
形態に係る半導体レーザ素子の製造方法において用いら
れるウェハを示す斜視図である。また、図１６は、図１
５に示されたウェハの底面図である。また、図１７は、
図１６に示されたウェハのVI−VI断面を示す拡大図であ
る。

【００５２】図１５〜図１７を参照すると、ウェハ２
は、略円盤状を呈している。本実施形態において、ウェ
ハ２は、ｎ型半導体からなる基板１と、基板１の表面２
１上に積層された第１導電型半導体層であるｎ型クラッ
ド層２３と、ｎ型クラッド層２３上に積層された活性層
２５と、活性層２５上に積層された第２導電型半導体層
であるｐ型クラッド層２７と、ｐ型クラッド層２７上に
積層されたｐ型半導体からなるキャップ層２９とを備え
ている。これらの層のうち、ｎ型クラッド層２３、活性
層２５、及びｐ型クラッド層２７は、量子井戸構造を構
成している。或いは、活性層２５が、その内部にバンド
ギャップの小さい井戸層とバンドギャップの大きい障壁
層とを交互に複数積層された多重量子井戸構造を構成し
てもよい。また、基板１の裏面４は、平坦かつ滑面とな
っている。

【００５３】Ａｌ−ＧａＡｓ系の半導体レーザ素子を例
にとると、基板１及びキャップ層２９の材料としては例
えばＧａＡｓが用いられ、ｎ型クラッド層２３、活性層
２５、及びｐ型クラッド層２７の材料としては例えばＡ
ｌＧａＡｓが用いられる。なお、半導体レーザ素子はＡ
ｌ−ＧａＡｓ系に限らず、Ｉｎ−ＧａＡｓ系や、ＡｌＧ
ａＩｎＰ系、ＧａＮ系であってもよい。また、それぞれ
の層の厚さは、例えば基板１が３５０μｍ、ｎ型クラッ
ド層２３が５００Å（５０ｎｍ）、活性層２５が１００
Å（１０ｎｍ）、ｐ型クラッド層２７が５００Å（５０
ｎｍ）、キャップ層２９が５００Å（５０ｎｍ）であ
る。

【００５４】また、図１６を参照すると、ウェハ２の裏
面４には複数の切断予定ライン５が設定されている。切
断予定ライン５は、ウェハ２を複数の棒状部分に切断す
るために想定される仮想線であり、活性層２５の劈開面
に沿った方向に設定されている。すなわち、切断予定ラ
イン５は、ＡｌＧａＡｓからなる活性層２５の（１１
０）面に沿った方向に設定されている。また、基板１
は、その劈開面が切断予定ライン５に沿った方向と平行
であることが好ましい。すなわち、ＧａＡｓからなる基
板１の（１１０）面の方向と、ＡｌＧａＡｓからなる活
性層２５の（１１０）面の方向とが一致するように活性
層２５が積層されているとよい。なお、切断予定ライン
５と直交する方向は、半導体レーザ素子におけるストラ
イプ構造の長手方向（すなわち、レーザ光の共振方向）
となる。また、互いに隣り合う切断予定ライン５の間隔
は、例えば２ｍｍ程度である。

【００５５】また、ウェハ２は、オリエンテーションフ
ラット（以下「ＯＦ」という）１９を有している。本実
施形態では、ＯＦ１９は切断予定ライン５と直交する方
向を長手方向として形成されている。ＯＦ１９は、ウェ
ハ２を切断予定ライン５に沿って切断する際に、切断方
向を容易に判別する目的で設けられている。なお、ＯＦ
１９は、切断予定ライン５と平行な方向を長手方向とし
て形成されていてもよい。

【００５６】図１８及び図１９は、本実施形態に係る半
導体レーザ素子の製造方法を説明するためのフローチャ
ートである。また、図２０〜図２３は、半導体レーザ素
子の製造方法を説明するためのウェハ２の断面図であ
る。

【００５７】図１８を参照すると、まず、ウェハ２の裏
面４にカソード電極３１を、表面２２にアノード電極３
３を、それぞれ形成する（Ｓ１、図２０）。このとき、
切断予定ライン５の周辺にはこれらの電極を形成しな
い。また、半導体レーザ素子がストライプ構造となるよ
うに、切断予定ライン５に直交する方向を長手方向とし
て細長く形成する。カソード電極３１及びアノード電極
３３を形成する工程の一例としては、（１）ウェハ２の
表面２２及び裏面４に金属膜を成膜し、（２）該金属膜
の表面にレジストを塗布し、（３）所望の電極パターン
を有するレチクルを用いてレジストを感光させ、（４）
レジストを現像することにより感光部分を除去し、
（５）金属膜のうちレジストが除去されて露出した部分
をエッチングにより除去する。これらの工程により、カ
ソード電極３１及びアノード電極３３を形成する。

【００５８】続いて、ウェハ２の基板１の内部に、切断
予定ライン５に沿って切断起点領域を形成する（Ｓ３、
図２１）。すなわち、基板１の裏面４のうちカソード電
極３１が設けられていない部分をレーザ光入射面として
基板１の内部の集光点Ｐへレーザ光Ｌを照射することに
より、基板１の内部に改質領域７を形成する。この改質
領域７が、ウェハ２を切断する際の切断起点領域とな
る。

【００５９】ここで、図１９は、図１４に示されたレー
ザ加工装置１００を用いてウェハ２に切断起点領域を形
成する方法を示すフローチャートである。なお、本実施
形態において、ウェハ２は、レーザ加工装置１００の載
置台１０７に、基板１の裏面４が集光用レンズ１０５と
対向するように配置される。すなわち、レーザ光Ｌは、
ウェハ２の基板１の裏面４から入射される。

【００６０】図１４及び図１９を参照すると、まず、基
板１の光吸収特性を図示しない分光光度計等により測定
する。この測定結果に基づいて、基板１に対して透明な
波長又は吸収の少ない波長のレーザ光Ｌを発生するレー
ザ光源１０１を選定する（Ｓ１０１）。

【００６１】続いて、基板１の厚さ、材質、及び屈折率
等を考慮して、ウェハ２のＺ軸方向の移動量を決定する
（Ｓ１０３）。これは、基板１の裏面４から所定距離内
側の所望の位置にレーザ光Ｌの集光点Ｐを合わせるため
に、基板１の裏面４に位置するレーザ光Ｌの集光点Ｐを
基準としたウェハ２のＺ軸方向の移動量である。この移
動量は全体制御部１２７に入力される。

【００６２】ウェハ２をレーザ加工装置１００の載置台
１０７に基板１の裏面４が集光用レンズ１０５側と対向
するよう載置する。そして、観察用光源１１７から可視
光を発生させて基板１の裏面４を照明する（Ｓ１０
５）。照明された基板１の裏面４を撮像素子１２１によ
り撮像する。撮像素子１２１により撮像された撮像デー
タは撮像データ処理部１２５に送られる。この撮像デー
タに基づいて撮像データ処理部１２５は、観察用光源１
１７の可視光の焦点が基板１の裏面４に位置するような
焦点データを演算する（Ｓ１０７）。

【００６３】この焦点データはステージ制御部１１５に
送られる。ステージ制御部１１５は、この焦点データを
基にしてＺ軸ステージ１１３をＺ軸方向の移動させる
（Ｓ１０９）。これにより、観察用光源１１７の可視光
の焦点が基板１の裏面４に位置する。なお、撮像データ
処理部１２５は撮像データに基づいて、切断予定ライン
５を含む裏面４の拡大画像データを演算する。この拡大
画像データは全体制御部１２７を介してモニタ１２９に
送られ、これによりモニタ１２９に切断予定ライン５付
近の拡大画像が表示される。

【００６４】全体制御部１２７には予めステップＳ１０
３で決定された移動量データが入力されており、この移
動量データがステージ制御部１１５に送られる。ステー
ジ制御部１１５はこの移動量データに基づいて、レーザ
光Ｌの集光点Ｐの位置が基板１の裏面４から所定距離内
側となるように、Ｚ軸ステージ１１３によりウェハ２を
Ｚ軸方向に移動させる（Ｓ１１１）。

【００６５】続いて、レーザ光源１０１からレーザ光Ｌ
を発生させて、レーザ光Ｌを基板１の裏面４に照射す
る。レーザ光Ｌの集光点Ｐは基板１の内部に位置してい
るので、改質領域７は基板１の内部にのみ形成される。

【００６６】続いて、切断予定ライン５に沿うようにＸ
軸ステージ１０９やＹ軸ステージ１１１を移動させて改
質領域７を複数形成するか、あるいは切断予定ライン５
に沿って連続して改質領域７を形成することにより、切
断予定ライン５に沿う切断起点領域を基板１の内部に形
成する（Ｓ１１３）。

【００６７】ここで、再び図１８を参照すると、ウェハ
２の基板１に切断起点領域を形成したのち、切断起点領
域に沿ってウェハ２を複数の棒状部材３７に切断する
（Ｓ５、図２２（ａ）及び（ｂ））。すなわち、切断起
点領域が形成されたウェハ２に対して例えばナイフエッ
ジをウェハの表面２２または裏面４に押し当てて応力を
印加することにより、切断起点領域を起点として基板１
を切断する。或いは、エキスパンドテープや、ブレーカ
ー装置、ローラー装置などを用いて応力を印加すること
により基板１を切断してもよい。また、ウェハ表面やウ
ェハ裏面にその表面が溶融しないエネルギーにてウェハ
に対して吸収性を有するレーザ光を照射することで切断
起点領域を起点として亀裂が生じるような熱応力を発生
させて切断してもよい。このとき、基板１が切断される
と同時に、切断予定ライン５に沿った劈開面を有する活
性層２５が該劈開面において劈開されることにより、活
性層２５を挟んで互いに対向する２つの共振面３５が棒
状部材３７それぞれに形成される。また、ｎ型クラッド
層２３、ｐ型クラッド層２７、及びキャップ層２９も基
板１が切断されると同時に切断される。

【００６８】続いて、棒状部材３７をチップ状に切断す
る（Ｓ７、図２３（ａ））。すなわち、切断起点領域と
直交する複数の切断面において棒状部材３７を等間隔に
切断する。これにより、チップ状の半導体レーザ素子３
９が得られる。棒状部材３７を切断する方法としては、
上記したレーザ加工方法のほか、ブレードダイシングや
ドライエッチング、ウェットエッチングなどを用いるこ
とができる。

【００６９】図２３（ｂ）は、上記の工程を経て得られ
た半導体レーザ素子３９の構成を示す斜視図である。こ
の半導体レーザ素子３９において、基板１の裏面４上に
は切断起点領域８と直交する方向を長手方向としてカソ
ード電極３１が設けられている。基板１の表面にはｎ型
クラッド層２３、活性層２５、ｐ型クラッド層２７、及
びキャップ層２９が積層されている。キャップ層２９に
は、切断起点領域８と直交する方向を長手方向としてア
ノード電極３３が設けられている。基板１の側面のう
ち、ストライプ構造の長手方向と交差する２つの側面は
切断起点領域８を含んでおり、これらの側面のそれぞれ
と同一の平面上にある２つの共振面３５それぞれが、活
性層２５の劈開により形成されている。

【００７０】図２３（ｂ）に示される構成のとおり、本
実施形態による半導体レーザ素子の製造方法によれば、
切断起点領域８と直交する方向をストライプ構造の長手
方向とする半導体レーザ素子３９が得られる。すなわ
ち、カソード電極３１及びアノード電極３３における長
手方向と交差する方向の幅が活性層２５の該方向の幅よ
りも狭く形成されているので、活性層２５を流れる駆動
電流は活性層２５の中心のストライプ状の部分に集ま
る。このストライプ状の部分は共振面３５に挟まれてい
るので、活性層２５ではレーザ発振がストライプ状の部
分に沿って起こることとなる。

【００７１】以上説明したように、本実施形態に係る半
導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子では、
ウェハ２の基板１の内部に多光子吸収という現象により
形成される改質領域でもって、切断予定ライン５に沿っ
た切断起点領域を形成することができ、基板１を切断起
点領域に沿って比較的小さな力で効率よく割って切断す
ることができる。そして、基板１を切断することにより
活性層２５が切断予定ライン５に沿って精度良く劈開さ
れる。したがって、この製造方法によれば、活性層２５
の劈開による共振面３５を容易に且つ精度良く形成する
ことができる。

【００７２】また、本実施形態に係る半導体レーザ素子
の製造方法においては、基板１を切断する際に、ウェハ
２に応力を印加している。切断起点領域を有するウェハ
２は比較的小さな力で割って切断できるので、ウェハ２
に応力を印加することによりウェハ２を容易に切断する
ことができる。

【００７３】また、本実施形態に係る半導体レーザ素子
の製造方法においては、基板１の内部にレーザ光Ｌを照
射する際に、基板１の裏面４をレーザ光入射面としてい
る。この製造方法によれば、ｎ型クラッド層２３、活性
層２５、及びｐ型クラッド層２７など基板１上に積層さ
れる半導体層のいずれかがレーザ光Ｌを透過しない場合
であっても、ウェハ２の基板１の内部に改質領域７でも
って切断起点領域を形成することができる。そして、基
板１の裏面４が平坦かつ滑面であれば、裏面４における
レーザ光Ｌの散乱を防ぐことができる。

【００７４】なお、ウェハ２の表面２２をレーザ光入射
面として集光点Ｐにレーザ光Ｌを照射することにより、
改質領域７を形成してもよい。ただし、この場合、基板
１上に積層される活性層２５などの半導体層のレーザ光
Ｌに対する透過率が、所定の透過率以上であることが必
要となる。また、レーザ光入射面から所定距離内側に切
断起点領域を形成するために、基板１上に積層される各
半導体層の屈折率を考慮してレーザ加工装置１００にお
けるウェハ２のＺ軸方向位置を定める必要がある。

【００７５】図２４は、本実施形態による半導体レーザ
素子の製造方法の変形例を説明するための断面図であ
る。本変形例では、基板１の内部において、基板１の厚
さ方向に複数の改質領域７を形成する。改質領域７をこ
のように形成するには、図１９に示されたフローチャー
トのステップＳ１１１（ウェハ２をＺ軸方向に移動）と
ステップＳ１１３（改質領域７の形成）とを交互に複数
回行うとよい。また、ウェハ２をＺ軸方向に移動するの
と改質領域７の形成とを同時に行うことにより、基板１
の厚さ方向に連続して改質領域７を形成してもよい。

【００７６】本変形例のように改質領域７を形成するこ
とにより、基板１の厚さ方向に延びた切断起点領域を形
成することができる。従って、ウェハ２をより小さな力
で割って切断することができる。さらに、基板１の厚さ
方向に改質領域７によるクラックを成長させれば、外部
からの力を必要とせずウェハ２を分離することもでき
る。

【００７７】以上、本発明の実施形態及び変形例につい
て詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例
に限定されないことはいうまでもない。

【００７８】例えば、上記実施形態及び実施例では、第
１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としているが、
第１導電型がｐ型で第２導電型がｎ型であってもよい。
また、ストライプ構造として、活性層の周囲に高抵抗層
が埋め込まれた構造を含むことはもちろんである。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子では、ウ
ェハ２の基板１の内部に多光子吸収という現象により形
成される改質領域７でもって、切断予定ライン５に沿っ
た切断起点領域を形成することができ、基板１を切断起
点領域に沿って比較的小さな力で効率よく割って切断す
ることができる。そして、基板１を切断することにより
活性層２５が切断予定ライン５に沿って精度良く劈開さ
れる。したがって、この製造方法によれば、活性層２５
の劈開による共振面３５を効率良く、且つ精度良く形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザ加工中の基板の平面図である。

【図２】図１に示す基板のII−II線に沿った断面図であ
る。

【図３】レーザ加工後の基板の平面図である。

【図４】図３に示す基板のIV−IV線に沿った断面図であ
る。

【図５】図３に示す基板のV−V線に沿った断面図であ
る。

【図６】切断された基板の平面図である。

【図７】本実施形態で用いるレーザ加工方法における電
界強度とクラックスポットの大きさとの関係を示すグラ
フである。

【図８】本実施形態で用いるレーザ加工方法の第１工程
における基板の断面図である。

【図９】本実施形態で用いるレーザ加工方法の第２工程
における基板の断面図である。

【図１０】本実施形態で用いるレーザ加工方法の第３工
程における基板の断面図である。

【図１１】本実施形態で用いるレーザ加工方法の第４工
程における基板の断面図である。

【図１２】本実施形態で用いるレーザ加工方法により切
断されたシリコンウェハの一部における断面の写真を表
した図である。

【図１３】本実施形態で用いるレーザ加工方法における
レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係
を示すグラフである。

【図１４】レーザ加工装置の概略構成図である。

【図１５】本実施形態に係る半導体レーザ素子の製造方
法において用いられるウェハを示す斜視図である。

【図１６】図１５に示されたウェハの底面図である。

【図１７】図１６に示されたウェハのVI−VI断面を示す
拡大図である。

【図１８】本実施形態に係る半導体レーザ素子の製造方
法を説明するためのフローチャートである。

【図１９】図１４に示されたレーザ加工装置を用いてウ
ェハに切断起点領域を形成する方法を示すフローチャー
トである。

【図２０】半導体レーザ素子の製造方法を説明するため
のウェハの断面図である。

【図２１】半導体レーザ素子の製造方法を説明するため
のウェハの断面図である。

【図２２】（ａ）半導体レーザ素子の製造方法を説明す
るためのウェハの断面図である。（ｂ）半導体レーザ素子の製造方法を説明するためのウ
ェハの斜視図である。

【図２３】（ａ）チップ状に切断された棒状部材を示す
斜視図である。（ｂ）上記の工程を経て得られた半導体
レーザ素子の構成を示す斜視図である。

【図２４】本実施形態による発光素子の製造方法の変形
例を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１…基板、２…ウェハ、４…裏面、５…切断予定ライ
ン、７…改質領域、８…切断起点領域、９…クラック領
域、１１…シリコンウェハ、１３…溶融処理領域、１９
…オリエンテーションフラット、２１…表面、２３…ｎ
型クラッド層、２５…活性層、２７…ｐ型クラッド層、
２９…キャップ層、３１…カソード電極、３３…アノー
ド電極、３５…共振面、３７…棒状部材、３９…半導体
レーザ素子、１００…レーザ加工装置、１０１…レーザ
光源、１０２…レーザ光源制御部、１０３…ダイクロイ
ックミラー、１０５…集光用レンズ、１０７…載置台、
１０９…Ｘ軸ステージ、１１１…Ｙ軸ステージ、１１３
…Ｚ軸ステージ、１１５…ステージ制御部、１１７…観
察用光源、１１９…ビームスプリッタ、１２１…撮像素
子、１２３…結像レンズ、１２５…撮像データ処理部、
１２７…全体制御部、１２９…モニタ、Ｌ…レーザ光、
Ｐ…集光点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神山信治静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内Ｆターム(参考） 4E068 AE00 DA10 5F072 AB02 JJ08 JJ12 JJ20 PP07 QQ20 RR01 YY06 5F073 CA05 CB02 DA30 DA32 DA34 DA35 EA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面上に第１導電型半導体層、活
性層、及び第２導電型半導体層が積層されたストライプ
構造の半導体レーザ素子の製造方法であって、前記基板の表面上に前記第１導電型半導体層、前記活性
層、及び前記第２導電型半導体層が積層されたウェハの
前記基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射する
ことにより多光子吸収による改質領域を形成し、この改
質領域によって、前記ストライプ構造の長手方向と直交
する方向に延びる切断予定ラインに沿って前記ウェハの
レーザ光入射面から所定距離内側に切断起点領域を形成
し、前記切断起点領域に沿って前記基板を切断するとと
もに前記活性層を劈開させる工程を備える、半導体レー
ザ素子の製造方法。
【請求項２】半導体基板の表面上に第１導電型半導体
層、活性層、及び第２導電型半導体層が積層されたスト
ライプ構造の半導体レーザ素子の製造方法であって、前記半導体基板の表面上に前記第１導電型半導体層、前
記活性層、及び前記第２導電型半導体層が積層されたウ
ェハの前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ
光を照射することにより溶融処理領域を形成し、この溶
融処理領域によって、前記ストライプ構造の長手方向と
直交する方向に延びる切断予定ラインに沿って前記ウェ
ハのレーザ光入射面から所定距離内側に切断起点領域を
形成し、前記切断起点領域に沿って前記半導体基板を切
断するとともに前記活性層を劈開させる工程を備える、
半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項３】前記基板を切断する際に、前記ウェハに
応力を印加する、請求項１または２に記載の半導体レー
ザ素子の製造方法。
【請求項４】前記基板の内部に前記レーザ光を照射す
る際に、前記基板の裏面を前記レーザ光入射面とする、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子
の製造方法。
【請求項５】前記基板の前記裏面が平坦かつ滑面であ
る、請求項４に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項６】基板の表面上に第１導電型半導体層、活
性層、及び第２導電型半導体層が積層されたストライプ
構造の半導体レーザ素子であって、前記基板の内部に集光点を合わせてレーザ光が照射され
て多光子吸収による改質領域が形成され、この改質領域
により前記ウェハのレーザ光入射面から所定距離内側に
形成された切断起点領域によって前記ストライプ構造の
長手方向と直交する方向に前記基板が切断されていると
ともに、該方向に前記活性層が劈開されている、半導体
レーザ素子。
【請求項７】半導体基板の表面上に第１導電型半導体
層、活性層、及び第２導電型半導体層が積層されたスト
ライプ構造の半導体レーザ素子であって、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光が照
射されて溶融処理領域が形成され、この溶融処理領域に
より前記ウェハのレーザ光入射面から所定距離内側に形
成された切断起点領域によって前記ストライプ構造の長
手方向と直交する方向に前記半導体基板が切断されてい
るとともに、該方向に前記活性層が劈開されている、半
導体レーザ素子。