JP2005033036A - Method for manufacturing semiconductor laser element and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor laser element and method for manufacturing semiconductor device Download PDF

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孝之 鹿嶋
Hiroshi Asaka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor laser element and a method for manufacturing a semiconductor device by which damage in a process for dividing a monolithic two-wavelength semiconductor laser for generating light elements of different wavelengths from a substrate can be prevented and a high yield can be obtained. <P>SOLUTION: In the method for forming a monolithic semiconductor laser element provided with a 1st semiconductor laser (120) for generating laser light of a 1st wavelength, and a 2nd semiconductor laser (140) for generating laser light of a 2nd wavelength on a semiconductor substrate (101) and dividing the semiconductor laser element by cleavage in each element, the width of the bottom of a V-shaped groove (139) separating respective semiconductor laser elements is formed narrower than the width of the bottom of a groove for electrically separating the 1st semiconductor laser and the 2nd semiconductor laser. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体素子及び半導体装置の製造方法、特に互いに発振波長が異なる2つの半導体レーザからなるモノリシック構造を持つ2波長型の半導体レーザ素子の製造方法及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor element and a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a two-wavelength semiconductor laser element having a monolithic structure composed of two semiconductor lasers having different oscillation wavelengths and a method for manufacturing a semiconductor device.

近年、ビデオプレーヤーをはじめとする様々な分野で、大記憶容量を特長とする光情報記録再生用DVDドライブが急速に普及している。また、従来利用されてきたCD、CD−R、CD−RWの読み出しも同じ機器で行えることが強く要望されている。このため、DVDやCDの記録・再生用に用いられる光ピックアップの光源として、DVD用の650nm帯の赤色半導体レーザの他にCD用の780nm帯の赤外半導体レーザが併用されている。DVD等の記録・再生装置はパソコンなどの情報処理機器の小型化に伴い、その小型化及び薄型化を進展させる必要がある。これを実現するためには、光ピックアップの小型化及び薄型化が必要不可欠となる。光ピックアップの小型化及び薄型化には、光学部品を減らして装置を簡素化することが有効であり、その一つとして、赤色半導体レーザと赤外半導体レーザを集積化することが挙げられる。この従来例として、赤色半導体レーザと赤外半導体レーザを同一の半導体基板上に集積化させたモノリシック半導体レーザが、例えば下記特許文献1で提案されている。これにより、半導体レーザ自体を一つの部品に集約できるだけでなく、コリメータレンズやビームスプリッタ等の光学部品を赤色半導体レーザと赤外半導体レーザとで共通化でき、装置の小型化・薄型化に有効である。このモノリシック半導体レーザの作製プロセスにおいて、第1の波長を有する発光素子と第2の波長を有する発光素子を電気的に分離する素子分離工程は重要であり、その製造方法については、下記特許文献2や下記特許文献3などで提案されている。   In recent years, DVD drives for optical information recording / reproduction featuring a large storage capacity are rapidly spreading in various fields including video players. In addition, there is a strong demand for reading of CDs, CD-Rs, and CD-RWs that have been conventionally used with the same device. For this reason, an infrared semiconductor laser for 780 nm band for CD is used together with a red semiconductor laser for 650 nm band for DVD as a light source of an optical pickup used for recording / reproducing of DVD and CD. A recording / reproducing apparatus such as a DVD needs to be reduced in size and thickness as information processing equipment such as a personal computer is downsized. In order to realize this, it is essential to reduce the size and thickness of the optical pickup. In order to reduce the size and thickness of an optical pickup, it is effective to simplify the apparatus by reducing the number of optical components, and one of them is to integrate a red semiconductor laser and an infrared semiconductor laser. As a conventional example, a monolithic semiconductor laser in which a red semiconductor laser and an infrared semiconductor laser are integrated on the same semiconductor substrate is proposed in, for example, Patent Document 1 below. As a result, not only the semiconductor laser itself can be integrated into a single component, but also optical components such as collimator lenses and beam splitters can be shared by the red and infrared semiconductor lasers, which is effective in reducing the size and thickness of the device. is there. In the manufacturing process of the monolithic semiconductor laser, an element separation step for electrically separating the light emitting element having the first wavelength and the light emitting element having the second wavelength is important. And Patent Document 3 below.

このうち、下記特許文献3に記載された従来の技術における製造方法を図5A〜Hに示す。図5Aに示すように、有機金属気相エピタキシャル成長(以下、MOVPE法という)法によって、GaAsからなるn型基板301上に、GaAsからなるn型バッファ層302、AlGaAsからなるn型クラッド層303、活性層(発振波長が780nmの多重量子井戸構造)304、AlGaAsからなるp型クラッド層305、GaAsからなるp型キャップ層306を順に積層する。次に、図5Bに示すように、第1の半導体レーザ発光素子の形成領域308上を覆うレジスト膜(図示せず)を形成し、そのレジスト膜をマスクに用いた硫酸系の無選択エッチング及びフッ酸(HF)系のAlGaAs選択エッチングなどのウエットエッチングによって、第1の半導体レーザ発光素子の形成領域308を除くその他のp型キャップ層306からn型クラッド層303までを除去して、第1の半導体レーザ発光素子の形成領域307上に上記p型キャップ層306、p型クラッド層305、活性層304及びn型クラッド層303を積層して成る第1の積層体307を形成する。次いで、図5Cに示すように、MOVPE法によって、n型バッファ層302上に上記第1の積層体307を覆うように、InGaPからなるn型バッファ層332、AlGaInPからなるn型クラッド層333、活性層(発振波長が650nmの多重量子井戸構造)334、AlGaInPからなるp型クラッド層335、GaAsからなるp型キャップ層336を順に積層する。次に、図5Dに示すように、第2の半導体レーザ発光素子の形成領域337上を覆うレジスト膜(図示せず)を形成する。そのレジスト膜をマスクに用いた硫酸系のキャップ層エッチング及びリン酸塩酸系の4元系化合物半導体の選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウエットエッチングによって、第2の半導体レーザ発光素子の形成領域337を除くその他の部分のp型キャップ層336からn型バッファ層332までを除去して、第2の半導体レーザ発光素子の形成領域338上に上記n型バッファ層332、n型クラッド層333、活性層334、p型クラッド層335及びp型キャップ層336を積層してなる第2の積層体337を形成する。その結果、第1の積層体307と第2の積層体337とに分離形成される。次に、図5Eに示すように、第1、第2の積層体307、337上に、電流注入領域となる部分を覆う絶縁膜309を形成した後、その絶縁膜309をマスクに用いたエッチングによって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプ構造を形成するために、p型キャップ層306、336の表面からp型クラッド層305、335の途中の深さまでリッジ状に加工する。次に、図5Fに示すように、例えばGaAsからなるn型電流ブロック層310を化合物半導体層上に選択成長させて、p型クラッド層305、335の途中の深さまでのリッジ状にエッチングした部分を埋め込む。その後、上記絶縁膜309をエッチングによって除去する。次いで、図5Gに示すように、第1、第2の積層体307、337の上面に形成されたn型電流ブロック層310を覆うレジスト膜(図示せず)を形成した後、そのレジスト膜をマスクに用いたエッチングによって、第1、第2の積層体307、337の上面のみに上記n型電流ブロック層310を残して、その他の部分のn型層310を除去する。その後、図5Hに示すように、上記レジスト膜を除去する。さらに上記p型キャップ層306、336に接続するp型電極312、313を例えばTi/Pt/Auの積層体で形成するとともに、n型基板301に接続するn型電極314を例えばAuGe/Ni/Auの積層体で形成する。   Among these, the manufacturing method in the prior art described in the following patent document 3 is shown to FIG. As shown in FIG. 5A, an n-type buffer layer 302 made of GaAs, an n-type clad layer 303 made of AlGaAs are formed on an n-type substrate 301 made of GaAs by metal organic vapor phase epitaxial growth (hereinafter referred to as MOVPE method). An active layer (multiple quantum well structure with an oscillation wavelength of 780 nm) 304, a p-type cladding layer 305 made of AlGaAs, and a p-type cap layer 306 made of GaAs are sequentially stacked. Next, as shown in FIG. 5B, a resist film (not shown) covering the formation region 308 of the first semiconductor laser light emitting element is formed, and sulfuric acid-based non-selective etching using the resist film as a mask and The first p-type cap layer 306 except the formation region 308 of the first semiconductor laser light emitting element to the n-type clad layer 303 are removed by wet etching such as hydrofluoric acid (HF) AlGaAs selective etching, A first stacked body 307 is formed by stacking the p-type cap layer 306, the p-type cladding layer 305, the active layer 304, and the n-type cladding layer 303 on the formation region 307 of the semiconductor laser light emitting element. Next, as shown in FIG. 5C, an n-type buffer layer 332 made of InGaP, an n-type clad layer 333 made of AlGaInP so as to cover the first stacked body 307 on the n-type buffer layer 302 by the MOVPE method. An active layer (multiple quantum well structure with an oscillation wavelength of 650 nm) 334, a p-type cladding layer 335 made of AlGaInP, and a p-type cap layer 336 made of GaAs are sequentially stacked. Next, as shown in FIG. 5D, a resist film (not shown) that covers the formation region 337 of the second semiconductor laser light emitting element is formed. Formation region of the second semiconductor laser light emitting element by wet etching such as sulfuric acid-based cap layer etching, phosphoric acid-based quaternary compound semiconductor, hydrochloric acid-based separation etching using the resist film as a mask The other parts except the p-type cap layer 336 except the 337 to the n-type buffer layer 332 are removed, and the n-type buffer layer 332, the n-type cladding layer 333, and the like are formed on the formation region 338 of the second semiconductor laser light emitting element. A second stacked body 337 is formed by stacking the active layer 334, the p-type cladding layer 335, and the p-type cap layer 336. As a result, the first stacked body 307 and the second stacked body 337 are separately formed. Next, as shown in FIG. 5E, an insulating film 309 is formed on the first and second stacked bodies 307 and 337 so as to cover a portion to be a current injection region, and then etching using the insulating film 309 as a mask. Thus, in order to form a stripe structure serving as a gain guide type current confinement structure, the surface is processed into a ridge shape from the surface of the p-type cap layers 306 and 336 to a depth in the middle of the p-type cladding layers 305 and 335. Next, as shown in FIG. 5F, an n-type current blocking layer 310 made of, for example, GaAs, is selectively grown on the compound semiconductor layer and etched into a ridge shape up to the middle depth of the p-type cladding layers 305 and 335. Embed. Thereafter, the insulating film 309 is removed by etching. Next, as shown in FIG. 5G, after forming a resist film (not shown) covering the n-type current blocking layer 310 formed on the upper surfaces of the first and second stacked bodies 307 and 337, the resist film is formed. Etching used as a mask leaves the n-type current blocking layer 310 only on the top surfaces of the first and second stacked bodies 307 and 337, and removes the other portions of the n-type layer 310. Thereafter, as shown in FIG. 5H, the resist film is removed. Further, the p-type electrodes 312 and 313 connected to the p-type cap layers 306 and 336 are formed of, for example, a Ti / Pt / Au laminated body, and the n-type electrode 314 connected to the n-type substrate 301 is formed of, for example, AuGe / Ni / It is formed of a laminate of Au.

このようにして形成された半導体レーザ素子を基板から取り出すためにへき開加工が行われる。へき開加工とは、半導体レーザ素子を作製する際に、複数の半導体レーザ素子を一つの基板上同時に形成した後に、個々の半導体レーザ素子に分割する作業のことであり、例えば下記特許文献4等にその工程の詳細について示されている。   Cleaving is performed to take out the semiconductor laser element thus formed from the substrate. The cleaving is an operation of forming a plurality of semiconductor laser elements on a single substrate and then dividing them into individual semiconductor laser elements when manufacturing a semiconductor laser element. Details of the process are shown.

以下に図を用いてへき開加工工程について説明する。図6A−Cは、半導体レーザ素子のへき開加工を説明するための工程図である。ここで半導体レーザ素子は一つの積層体のみを有しており、基板表面に素子間を分離するための溝は設けられていない、すわわち、素子分離部も積層された半導体層で覆われている。まず、図6Aに示すようにGaAs基板に活性層を含む複数の半導体層401が積層された半導体レーザが形成されている。さらに、半導体レーザに対して、半導体層401が形成された側の表面に、半導体レーザの共振器長方向(図中のX方向)に沿って、半導体レーザの間隔ごとに複数のへき開用溝部402が等しい間隔をあけて相互に平行に形成される。次に、半導体レーザを、図中Y方向が長手方向となる長方形に切り出すための短い複数のスクライブ傷403が図中のX方向に沿った側縁に等しい間隔をあけて形成される。続いて、図6Bに示すように、各スクライブ傷403を起点として、Y方向に、へき開(一次へき開)されることにより、整列された複数の前記半導体レーザを含む複数のレーザバー404が得られる。この時のへき開面がレーザの共振器端面となる。次に、共振器端面を誘電体膜等でコーティングした後、図6Cに示されるように、各レーザバー404が、へき開用溝部402に沿ってへき開(二次へき開)されることにより、複数の半導体レーザ素子405が得られる。へき開用溝部402は、例えば、スクライバ等におけるダイヤモンド針によって機械的に形成されたスクライブ傷(溝)である。この場合には、機械的に形成されたへき開用溝部402から半導体層401内部に向かってマイクロクラックが生じており、このマイクロクラックが生じているところでは結晶強度が低くなっている。そこで、裏面電極406側からレーザバー404上に形成されたへき開用溝部402に荷重を加えることにより、へき開用溝部402から半導体層401内に形成された結晶強度の低いマイクロクラック部分に沿って容易にへき開される。具体的には、例えば、半導体層401が形成された側を支持体上に載置し、レーザバー404の裏面電極406側に保護シートをかぶせて、その上からローラー等を転動させるかプレス台で押さえてすべらせるかして、比較的低い荷重を加えればよい。
特開平11−186651号公報 特開2001−244572号公報 特開2001−244569号公報 特開2001−127369号公報
Hereinafter, the cleavage process will be described with reference to the drawings. 6A to 6C are process diagrams for explaining cleavage processing of the semiconductor laser element. Here, the semiconductor laser element has only one stacked body, and no groove for separating the elements is provided in the substrate surface, that is, the element separating portion is also covered with the stacked semiconductor layer. ing. First, as shown in FIG. 6A, a semiconductor laser in which a plurality of semiconductor layers 401 including an active layer are stacked on a GaAs substrate is formed. Further, a plurality of cleavage grooves 402 are provided at intervals of the semiconductor laser along the cavity length direction (X direction in the drawing) of the semiconductor laser on the surface on the side where the semiconductor layer 401 is formed with respect to the semiconductor laser. Are formed in parallel to each other at equal intervals. Next, a plurality of short scribe flaws 403 for cutting out the semiconductor laser into a rectangle whose Y direction is the longitudinal direction in the figure are formed at equal intervals on the side edges along the X direction in the figure. Subsequently, as shown in FIG. 6B, a plurality of laser bars 404 including a plurality of aligned semiconductor lasers are obtained by cleaving (primary cleavage) in the Y direction starting from each scribe flaw 403. The cleavage plane at this time becomes the cavity end face of the laser. Next, after coating the resonator end face with a dielectric film or the like, as shown in FIG. 6C, each laser bar 404 is cleaved (secondary cleaved) along the cleavage groove 402, thereby producing a plurality of semiconductors. A laser element 405 is obtained. The cleavage groove 402 is a scribe flaw (groove) that is mechanically formed by a diamond needle in a scriber or the like, for example. In this case, microcracks are generated from the cleaved grooves 402 formed mechanically toward the inside of the semiconductor layer 401, and the crystal strength is low where the microcracks are generated. Therefore, by applying a load to the cleavage groove portion 402 formed on the laser bar 404 from the back electrode 406 side, it is easy to follow the microcrack portion having a low crystal strength formed in the semiconductor layer 401 from the cleavage groove portion 402. Cleaved. Specifically, for example, the side on which the semiconductor layer 401 is formed is placed on a support, and a protective sheet is placed on the back electrode 406 side of the laser bar 404, and a roller or the like is rolled from above. It is sufficient to apply a relatively low load by sliding it down with.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-186651 JP 2001-244572 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-24469 JP 2001-127369 A

しかし、第1の波長のレーザ光を発する第1の半導体レーザとそれとは異なる第2の波長のレーザ光を発する第2の半導体レーザを有した半導体レーザ素子において、図5D〜Hに示したように、素子分離用の溝と同時に第1の半導体レーザと第2の半導体レーザをそれぞれ分離するために溝が形成されており、これらを電気的に分離するために後者の溝の底部は一定以上の間隔をあけて形成されている。この場合、いくつかの問題がある。まず、素子分離溝の底部は一般的に数〜数十μm程度であるから、このような狭い領域に直接スクライブ傷をつけること自体が加工精度上非常に困難である。また、素子分離部が基板までエッチングされた状態では、直接基板にスクライブ傷をつけることになるが、これでは基板の結晶強度が非常に弱くなってしまい、1次へき開時に各素子が分離されてしまう可能性が高く、レーザの共振器端面への反射膜コーティングが行えないこととなる。これらはすべて歩留の低下につながる。また、へき開精度を向上させるには分離部にスクライブ溝をエッチングによって作製することで可能である。しかしながら、素子分離工程を行った後にこのような対策を行うことは、工程数が増えるだけでなく、凹凸のある平坦面に精度よく行う必要があり、技術的に困難である。   However, in the semiconductor laser device having the first semiconductor laser that emits the laser beam having the first wavelength and the second semiconductor laser that emits the laser beam having the second wavelength different from the first semiconductor laser, as shown in FIGS. In addition, a groove is formed to separate the first semiconductor laser and the second semiconductor laser at the same time as the element separating groove, and the bottom of the latter groove is above a certain level in order to electrically separate them. Are formed with an interval of. In this case, there are several problems. First, since the bottom of the element isolation trench is generally several to several tens of μm, it is very difficult in terms of processing accuracy to make a scribe scratch directly in such a narrow region. In the state where the element isolation portion is etched up to the substrate, the substrate is directly scribed, but this causes the crystal strength of the substrate to become very weak, and each element is isolated during the primary cleavage. Therefore, it is impossible to coat the reflection film on the cavity end face of the laser. All of these lead to yield loss. Further, in order to improve the cleavage accuracy, it is possible to produce a scribe groove in the separation part by etching. However, it is technically difficult to perform such countermeasures after performing the element isolation step because it not only increases the number of steps but also needs to be performed accurately on a flat surface with unevenness.

本発明は、前記従来の問題を解決するため、2つの素子間を電気的に分離しつつへき開に適した分割用溝を形成するための半導体レーザ素子の製造方法及び半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。   In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor laser element and a method of manufacturing a semiconductor device for forming a dividing groove suitable for cleavage while electrically separating two elements. The purpose is to do.

前記目的を達成するため本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、半導体基板上に第1の波長のレーザ光を発する第1の半導体レーザと前記第1の波長と異なる第2の波長のレーザ光を発する第2の半導体レーザとを備えたモノリシック半導体レーザ素子を形成する工程と、
前記半導体基板をへき開して前記モノリシック半導体レーザ素子が複数個整列されたレーザバーを形成する工程と、
前記レーザバーをへき開して前記モノリシック半導体レーザ素子を素子毎に分割して得る工程を含む半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記レーザバーは前記モノリシック半導体レーザ素子間を分離するV字形状の溝部でへき開され、前記V字形状の溝の底部の幅は前記第1の半導体レーザと前記第2の半導体レーザとを分離する溝の底部の幅よりも狭いことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a semiconductor laser device manufacturing method of the present invention includes a first semiconductor laser that emits laser light having a first wavelength on a semiconductor substrate, and a laser light having a second wavelength different from the first wavelength. Forming a monolithic semiconductor laser device comprising a second semiconductor laser emitting
Cleaving the semiconductor substrate to form a laser bar in which a plurality of the monolithic semiconductor laser elements are aligned; and
A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of cleaving the laser bar to obtain the monolithic semiconductor laser device by dividing it into each device,
The laser bar is cleaved by a V-shaped groove that separates the monolithic semiconductor laser elements, and the width of the bottom of the V-shaped groove is a groove that separates the first semiconductor laser and the second semiconductor laser. It is characterized in that it is narrower than the width of the bottom part.

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に半導体層を積層して第1の積層体を形成する工程と、
第1の所定の領域に前記第1の積層体を残して、その他の領域に形成されている前記第1の積層体を除去する工程と、
前記半導体基板及び前記第1の積層体の上に半導体層を積層して第2の積層体を形成する工程と、
第2の所定の領域に前記第2の積層体を残して、前記半導体基板及び前記第1の積層体の上に形成されている前記第1の積層体を除去しつつ、前記第2の積層体と分離するための溝を第1の積層体の両側に形成し、前記分離溝の一方の底部の幅が他方の分離溝の底部の幅よりも狭くなるように加工する工程と、
前記半導体基板をへき開して前記第1の積層体及び前記第2の積層体を含む半導体素子を得る工程を備え、
前記一方の分離溝は前記第1の積層体と前記第2の積層体を含む半導体素子を素子毎に分割するための溝であり、
前記他方の分離溝は前記第1の積層体と前記第2の積層体とを電気的に分離するための溝であることを特徴とする。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of stacking a semiconductor layer on a semiconductor substrate to form a first stacked body,
Leaving the first laminate in a first predetermined region and removing the first laminate formed in other regions;
Forming a second stacked body by stacking a semiconductor layer on the semiconductor substrate and the first stacked body;
The second laminated body is removed while leaving the second laminated body in a second predetermined region and removing the first laminated body formed on the semiconductor substrate and the first laminated body. Forming a groove for separating from the body on both sides of the first laminate, and processing so that the width of one bottom of the separation groove is narrower than the width of the bottom of the other separation groove;
Cleaving the semiconductor substrate to obtain a semiconductor element including the first stacked body and the second stacked body,
The one separation groove is a groove for dividing the semiconductor element including the first stacked body and the second stacked body into each element,
The other separation groove is a groove for electrically separating the first stacked body and the second stacked body.

以上のように本発明によれば、モノリシック2波長半導体レーザ素子のように内部の各素子を溝分離したデバイスを基板から取り出すにあたって、各素子の電気的な分離特性に影響を与えることがなく、簡便なへき開工程をそのまま用いることができるため、コストの低減及び歩留まりの向上に対して非常に有効であり、また高信頼性のデバイスを製造できる。   As described above, according to the present invention, when a device in which each internal element is groove-separated like a monolithic two-wavelength semiconductor laser element is taken out from the substrate, the electrical isolation characteristics of each element are not affected. Since a simple cleavage process can be used as it is, it is very effective for cost reduction and yield improvement, and a highly reliable device can be manufactured.

本発明は、モノリシック半導体レーザ素子間を分離するV字形状の溝部でへき開され、V字形状溝の底部の幅は第1の半導体レーザと第2の半導体レーザとを電気的に分離する溝の底部の幅よりも狭い。このようにすると、チップをへき開する際に、上記のようにV字形状溝の底部に圧力が集中するように荷重をかけても後者の溝で破断が起こることなく、歩留まりが向上する。さらに、溝の形状を応力集中が起こりやすい形状にしているため、比較的軽度の荷重でへき開が行え、過度の応力集中によるレーザ特性への悪影響が大幅に低減される。前記において、V字形状溝の底部の幅は、第1の半導体レーザと第2の半導体レーザとを電気的に分離する溝の底部の幅よりも40〜100%狭いことが好ましい。さらにV字形状溝の底部の幅は0〜1μmの範囲が好ましい。   According to the present invention, the V-shaped groove that separates the monolithic semiconductor laser elements is cleaved, and the width of the bottom of the V-shaped groove is a groove that electrically separates the first semiconductor laser and the second semiconductor laser. Narrower than bottom width. In this case, when the chip is cleaved, even if a load is applied so that pressure is concentrated on the bottom of the V-shaped groove as described above, the latter groove does not break and the yield is improved. Furthermore, since the groove has a shape in which stress concentration is likely to occur, cleavage can be performed with a relatively light load, and adverse effects on laser characteristics due to excessive stress concentration can be greatly reduced. In the above, the width of the bottom of the V-shaped groove is preferably 40 to 100% narrower than the width of the bottom of the groove for electrically separating the first semiconductor laser and the second semiconductor laser. Furthermore, the width of the bottom of the V-shaped groove is preferably in the range of 0 to 1 μm.

前記1の積層体と前記第2の積層体を含む半導体素子を素子毎に分割するための溝の底部は前記半導体基板表面に達していることが好ましい。   It is preferable that the bottom of the groove for dividing the semiconductor element including the first stacked body and the second stacked body for each element reaches the surface of the semiconductor substrate.

前記第1の積層体は第1の波長のレーザ光を発する第1の半導体レーザの一部又は全部をなし、前記第2の積層体は前記第1の波長と異なる第2の波長のレーザ光を発する第2の半導体レーザの一部又は全部をなすことが好ましい。   The first stacked body constitutes part or all of a first semiconductor laser that emits laser light having a first wavelength, and the second stacked body has laser light having a second wavelength different from the first wavelength. It is preferable to form part or all of the second semiconductor laser emitting

前記V字形状の溝の側面の少なくとも一方は前記半導体基板の(111)面と略平行であることが好ましい。   It is preferable that at least one of the side surfaces of the V-shaped groove is substantially parallel to the (111) plane of the semiconductor substrate.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図1Aに示すようにMOVPE(有機金属気相エピタキシャル成長)法のようなエピタキシャル成長法によって、n型GaAs基板101上にn型バッファ層102、n型クラッド層103、GaAs系材料からなる発振波長が780nmの多重量子井戸構造の活性層104、p型クラッド層105、p型キャップ層106を順に積層して第1の半導体レーザ120の一部となる第1の積層体107を形成する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1A, an oscillation wavelength of 780 nm made of an n-type buffer layer 102, an n-type cladding layer 103, and a GaAs-based material is formed on an n-type GaAs substrate 101 by an epitaxial growth method such as MOVPE (metal organic vapor phase epitaxy). The first stacked body 107 that becomes a part of the first semiconductor laser 120 is formed by sequentially stacking the active layer 104, the p-type cladding layer 105, and the p-type cap layer 106 of the multiple quantum well structure.

上記n型クラッド層103は例えば、n型AlGaAs層もしくはn型AlGaInP層で形成し、上記p型クラッド層105例えば、p型AlGaAs層もしくはp型AlGaInP層で形成し、上記p型キャップ層はp型GaAs層もしくはp型AlGaAs層で形成する。なお、活性層104と各クラッド層103,105との間にガイド層を設けてもよい。   The n-type cladding layer 103 is formed by, for example, an n-type AlGaAs layer or an n-type AlGaInP layer, the p-type cladding layer 105, for example, is formed by a p-type AlGaAs layer or a p-type AlGaInP layer, and the p-type cap layer is p A p-type AlGaAs layer or a p-type GaAs layer. A guide layer may be provided between the active layer 104 and the clad layers 103 and 105.

次に、図1Bに示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて、第1の半導体レーザ120が形成されるべき領域108上をレジスト膜(図示せず)で覆い、そのレジスト膜をマスクに用いてn型クラッド層103までエッチングする。上記エッチングは、n型クラッド層、p型クラッド層をAlGaAs層で形成した場合は、硫酸系のエッチャントとフッ酸系のエッチャントを用いることでエッチングが可能であり、AlGaInP層で形成した場合は、硫酸系のエッチャントと塩酸系のエッチャントを用いることでエッチングが可能である。その結果、第1の半導体レーザ120が形成されるべき領域108上に、n型クラッド層103、活性層104、p型クラッド層105、p型キャップ層106を順に積層した第1の積層体107が残され、積層体107の側面として(111)面が露出する。上記したウエットエッチングは基板の面方位によりエッチング速度が異なる異方性エッチであり、最もエッチング速度の遅い(111)面が優先的に露出するためである。   Next, as shown in FIG. 1B, the region 108 where the first semiconductor laser 120 is to be formed is covered with a resist film (not shown) by using a photolithography technique, and the resist film is used as a mask. Etching is performed up to the n-type cladding layer 103. When the n-type cladding layer and the p-type cladding layer are formed of an AlGaAs layer, the etching can be performed by using a sulfuric acid-based etchant and a hydrofluoric acid-based etchant, and when formed by an AlGaInP layer, Etching is possible by using a sulfuric acid-based etchant and a hydrochloric acid-based etchant. As a result, the first stacked body 107 in which the n-type cladding layer 103, the active layer 104, the p-type cladding layer 105, and the p-type cap layer 106 are sequentially stacked on the region 108 where the first semiconductor laser 120 is to be formed. Is left, and the (111) plane is exposed as the side surface of the stacked body 107. This is because the above-described wet etching is an anisotropic etching whose etching rate varies depending on the surface orientation of the substrate, and the (111) plane having the slowest etching rate is preferentially exposed.

次に、図1Cに示すように、MOVPE法などのエピタキシャル成長法によって、n型バッファ層102上に、n型バッファ層(図示せず)、n型クラッド層133、GaInP系材料からなる発振波長が650nmの多重量子井戸構造の活性層134、p型クラッド層135、p型キャップ層136を順に積層して第2の積層体137を形成する。上記n型クラッド層133は例えばn型AlGaInP層で形成し、上記p型クラッド層135は例えばp型AlGaInP層で形成し、p型キャップ層136は例えばp型GaInP層で形成する。   Next, as shown in FIG. 1C, an oscillation wavelength made of an n-type buffer layer (not shown), an n-type cladding layer 133, and a GaInP-based material is formed on the n-type buffer layer 102 by an epitaxial growth method such as MOVPE. A second stacked body 137 is formed by sequentially stacking an active layer 134 having a multiple quantum well structure of 650 nm, a p-type cladding layer 135, and a p-type cap layer 136. The n-type cladding layer 133 is formed of, for example, an n-type AlGaInP layer, the p-type cladding layer 135 is formed of, for example, a p-type AlGaInP layer, and the p-type cap layer 136 is formed of, for example, a p-type GaInP layer.

次に図2Aに示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて、第2の半導体レーザ240が形成されるべき領域にある138の上の第2の積層体がレジスト膜(図示せず)で覆われるようにした後、第1の積層体107上及び領域138以外にある第2の積層体137を第1の積層体107の最表面が露出するまでエッチングする。この工程において、第2の積層体137と第1の積層体107とを分離するための溝を第1の積層体107の両側にエッチングして形成し、分離溝の一方の底部の幅が他方の溝の底部の幅よりも狭くなるように加工する。底部の幅が狭い方の溝139は第1の積層体107と第2の積層体137とを含む素子チップをへき開するためのものであり、V字形状になっている。また、溝139の底部はn型バッファ層102あるいはn型GaAs基板(101)に達している。上記のエッチングは、塩酸系のエッチャントと硫酸系のエッチャントを用いて行い、異方性エッチングになっている。   Next, as shown in FIG. 2A, the second stacked body on 138 in the region where the second semiconductor laser 240 is to be formed is covered with a resist film (not shown) by using a photolithography technique. After that, the second stacked body 137 on the first stacked body 107 and other than the region 138 is etched until the outermost surface of the first stacked body 107 is exposed. In this step, a groove for separating the second stacked body 137 and the first stacked body 107 is formed by etching on both sides of the first stacked body 107, and the width of one bottom portion of the separation groove is the other. To be narrower than the width of the bottom of the groove. The narrower groove 139 at the bottom is for cleaving the element chip including the first stacked body 107 and the second stacked body 137, and has a V-shape. The bottom of the trench 139 reaches the n-type buffer layer 102 or the n-type GaAs substrate (101). The above etching is performed using a hydrochloric acid-based etchant and a sulfuric acid-based etchant, and is anisotropic etching.

上記のようにフォトリソグラフィー技術を用いることにより、溝の幅及び基板内での位置を精度よく決めることができる。また、異方性ウエットエッチングを用いて溝の側面に(111)面が露出するようにすると、基板内部に終端するV字形状にできるため、溝の深さは、その開口幅に対応した深さになる。すなわち、深さの制御も精度よく行える。例えば、第1の積層体107、第2の積層体137の膜厚が3μmとした場合、積層体107のp型キャップ層106の側面部より約8μmの距離をあけて第2の積層体137上にマスクを形成して、上記の薬液によりウエットエッチすることで、溝の底部が0〜1μm以下の幅に収まる。   By using the photolithography technique as described above, the width of the groove and the position in the substrate can be accurately determined. Further, if the (111) plane is exposed on the side surface of the groove by using anisotropic wet etching, it can be formed into a V shape terminating in the substrate, so that the depth of the groove corresponds to the opening width. It will be. That is, the depth can be controlled with high accuracy. For example, when the thickness of the first stacked body 107 and the second stacked body 137 is 3 μm, the second stacked body 137 is separated from the side surface portion of the p-type cap layer 106 of the stacked body 107 by about 8 μm. By forming a mask on the top and performing wet etching with the above-described chemical solution, the bottom of the groove fits in a width of 0 to 1 μm or less.

次に図2Bに示すように、第1、第2の積層体107、137上に、電流注入領域となる部分を覆う絶縁膜109を形成し、その絶縁膜109をマスクに用いたエッチングによって、電流狭窄構造となるストライプ構造を形成するために、例えば、p型キャップ層106、136の表面からp型クラッド層105、135の一部をウエットエッチングにより(111)面を持つ傾斜を有したリッジストライプ状に加工する。   Next, as shown in FIG. 2B, an insulating film 109 is formed on the first and second stacked bodies 107 and 137 so as to cover a portion to be a current injection region, and etching using the insulating film 109 as a mask is performed. In order to form a stripe structure that becomes a current confinement structure, for example, a ridge having an inclination having a (111) plane by wet etching a part of the p-type cladding layers 105 and 135 from the surface of the p-type cap layers 106 and 136. Process into stripes.

次に、図2Cに示すように、絶縁膜109をマスクに用いてMOCVD法などによる選択成長によって、第1、第2の積層体107、137が露出している部分上にn型電流ブロック層110を選択成長させて電流狭窄層を形成する。その後、上記絶縁膜109をエッチングによって除去し(図示せず)、p型コンタクト層111を形成する。   Next, as shown in FIG. 2C, the n-type current block layer is formed on the exposed portions of the first and second stacked bodies 107 and 137 by selective growth using the insulating film 109 as a mask by MOCVD or the like. 110 is selectively grown to form a current confinement layer. Thereafter, the insulating film 109 is removed by etching (not shown), and a p-type contact layer 111 is formed.

次に、図3Aに示すように、第1と第2の積層体上に形成したn型電流ブロック層110、p型コンタクト層111上にリソグラフィー技術によりレジストを覆い、分離溝上に形成されたn型電流ブロック層110、p型コンタクト層111をエッチングして、第1の積層体を含む第1の半導体レーザ子120と第2の積層体を含む第2の半導体レーザ140とを電気的に分離する。なお、上記したように第1の半導体レーザ120が発するレーザ光波長は780nm帯の光であり、第2の半導体レーザ140が発するレーザ光波長は650nm帯の光である。また、1は半導体発光素子である。   Next, as shown in FIG. 3A, the n-type current blocking layer 110 and the p-type contact layer 111 formed on the first and second stacked bodies are covered with a resist by a lithography technique, and the n-type formed on the separation groove. The first current blocking layer 110 and the p-type contact layer 111 are etched to electrically isolate the first semiconductor laser element 120 including the first stacked body and the second semiconductor laser 140 including the second stacked body. To do. As described above, the laser light wavelength emitted from the first semiconductor laser 120 is light in the 780 nm band, and the laser light wavelength emitted from the second semiconductor laser 140 is light in the 650 nm band. Reference numeral 1 denotes a semiconductor light emitting device.

その後、図3Bに示したように、上記p型コンタクト層111に接続するp型電極112、113、n型基板に接続するn型電極114を接続する。上記電極は、p型電極112、113を例えばCr/Pt/Auなどの積層体、n型電極114を例えばAuGe/Ni/Cr/Pt/Auなどの積層体で形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 3B, the p-type electrodes 112 and 113 connected to the p-type contact layer 111 and the n-type electrode 114 connected to the n-type substrate are connected. In the electrode, the p-type electrodes 112 and 113 are formed of a laminated body such as Cr / Pt / Au, and the n-type electrode 114 is formed of a laminated body such as AuGe / Ni / Cr / Pt / Au.

次に上記素子チップのへき開方法について説明する。まず、図4Aに示すようにGaAs基板101上に図3Bに示した第1の半導体レーザ120と第2の半導体レーザ140とからなるモノリシック2波長半導体レーザが形成されている。さらに、モノリシック2波長半導体レーザに対して、半導体層201が形成された側の表面に、モノリシック2波長半導体レーザの共振器長方向(図中のX方向)に沿って、モノリシック2波長半導体レーザの間隔ごとに複数のへき開用溝部202が等しい間隔をあけて相互に平行に形成されている。このへき開用溝部は図5に示したV字形状の素子分離用溝139である。次に、モノリシック2波長半導体レーザを、図中Y方向が長手方向となる長方形に切り出しための短い複数のスクライブ傷203がモノリシック2波長半導体レーザの共振器長方向に沿った側縁に等しい間隔をあけて形成される。   Next, a method for cleaving the element chip will be described. First, as shown in FIG. 4A, a monolithic two-wavelength semiconductor laser including the first semiconductor laser 120 and the second semiconductor laser 140 shown in FIG. 3B is formed on the GaAs substrate 101. Further, with respect to the monolithic two-wavelength semiconductor laser, the monolithic two-wavelength semiconductor laser is formed on the surface on the side where the semiconductor layer 201 is formed along the resonator length direction (X direction in the drawing) of the monolithic two-wavelength semiconductor laser. A plurality of cleavage groove portions 202 are formed in parallel to each other at equal intervals for each interval. The cleavage groove is the V-shaped element isolation groove 139 shown in FIG. Next, a plurality of short scribe flaws 203 for cutting the monolithic two-wavelength semiconductor laser into a rectangle whose Y direction is the longitudinal direction in the figure are spaced at equal intervals along the side edges along the cavity length direction of the monolithic two-wavelength semiconductor laser. Open and formed.

次いで、図4Bに示すように、各スクライブ傷203を起点として、Y方向に、へき開(一次へき開)されることにより、整列された複数の半導体レーザを含む複数のレーザバー204が得られる。この時のへき開面がレーザの共振器端面となる。   Next, as shown in FIG. 4B, a plurality of laser bars 204 including a plurality of aligned semiconductor lasers are obtained by cleaving (primary cleavage) in the Y direction starting from each scribe flaw 203. The cleavage plane at this time becomes the cavity end face of the laser.

次に、共振器端面を誘電体膜等でコーティングした後、図4Cに示されるように、裏面電極206(図3Bのn型電極114に相当)側からレーザバー204に荷重をかけて、各レーザバーがへき開用溝部202に沿ってへき開(二次へき開)されることにより、複数のモノリシック2波長半導体レーザ素子205が得られる。   Next, after coating the resonator end face with a dielectric film or the like, as shown in FIG. 4C, a load is applied to the laser bar 204 from the back electrode 206 (corresponding to the n-type electrode 114 in FIG. 3B), and each laser bar is applied. A plurality of monolithic two-wavelength semiconductor laser elements 205 are obtained by cleaving (secondary cleavage) along the cleaving groove 202.

図2Aで説明したように、チップをへき開して分離する溝底部の幅が、チップ内の素子を電気的に分離する溝底部の幅よりも狭くなるようにしてあるので、上記のように溝の底部に圧力が集中するように荷重をかけても後者の溝で破断が起こることなく、2次へき開工程においての歩留まり低下の心配がない。さらに、溝の形状を応力集中が起こりやすい形状にしているため、比較的軽度の荷重でへき開が行え、過度の応力集中によるレーザ特性への悪影響が大幅に低減される。特に底部の幅が0μm以上、1μm以下であれば、へき開しやすく、上記の効果がより顕著となる。   As described above with reference to FIG. 2A, the width of the groove bottom portion for cleaving and separating the chip is made narrower than the width of the groove bottom portion for electrically separating the elements in the chip. Even if a load is applied so that the pressure is concentrated on the bottom of the substrate, the latter groove does not break, and there is no fear of a decrease in yield in the secondary cleavage process. Furthermore, since the groove has a shape in which stress concentration is likely to occur, cleavage can be performed with a relatively light load, and adverse effects on laser characteristics due to excessive stress concentration can be greatly reduced. In particular, if the width of the bottom is 0 μm or more and 1 μm or less, cleavage is easy and the above effect becomes more remarkable.

また、本実施形態によれば、素子分離用溝、チップへき開用の分離溝ともにその位置、幅、深さは上記したように公知の技術を用いて制御性よく高精度を保って加工できる。これらの溝は同時に形成できるため工程数が増加することもないのでコストの増加を防げる。なお、半導体レーザの構造は本実施形態に示した構造に特に限定されるものではなく、例えば、電流ブロック層が2層になっていてもよい。また、本実施形態では、モノリシック2波長半導体レーザ素子について説明したが、例えば、異なる波長の光を発するLED(Light Emitting Device)であってもよいし、異なる波長の光を受光する半導体受光素子あるいは半導体発光素子と半導体受光素子とが同じ基板上に形成された受発光素子であっても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。また、異なる種類のHBT(Hetero Bipolar Transistor)が複数形成された半導体装置の製造に用いてもよい。その場合、上記のように1次へき開を行うことなく、直接V溝部でへき開して素子分割してもよい。   Further, according to the present embodiment, the position, width, and depth of both the element isolation groove and the chip cleaving isolation groove can be processed with high controllability and high accuracy using a known technique as described above. Since these grooves can be formed at the same time, the number of processes does not increase, and an increase in cost can be prevented. The structure of the semiconductor laser is not particularly limited to the structure shown in the present embodiment, and for example, the current blocking layer may be two layers. Further, in the present embodiment, the monolithic two-wavelength semiconductor laser element has been described. However, for example, an LED (Light Emitting Device) that emits light of different wavelengths may be used, or a semiconductor light-receiving element that receives light of different wavelengths or Even if the semiconductor light emitting element and the semiconductor light receiving element are formed on the same substrate, the same effect as the above embodiment can be obtained. Further, it may be used for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of different types of HBTs (Hetero Bipolar Transistors) are formed. In that case, the element may be divided by directly cleaving at the V-groove portion without performing the primary cleavage as described above.

A−Cは本発明の実施形態におけるモノリシック2波長半導体レーザ素子の製造工程説明図FIGS. 8A to 8C are explanatory diagrams of manufacturing steps of the monolithic two-wavelength semiconductor laser device in the embodiment of the present invention. A−Cは本発明の実施形態におけるモノリシック2波長半導体レーザ素子の製造工程説明図FIGS. 8A to 8C are explanatory diagrams of manufacturing steps of the monolithic two-wavelength semiconductor laser device in the embodiment of the present invention. A−Bは本発明の実施形態におけるモノリシック2波長半導体レーザ素子の製造工程説明図FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams of manufacturing steps of the monolithic two-wavelength semiconductor laser device in the embodiment of the present invention. FIGS. A−Cは本発明の実施形態におけるモノリシック2波長半導体レーザ素子のへき開工程説明図FIGS. 4A to 4C are explanatory views of a cleavage process of a monolithic two-wavelength semiconductor laser device in an embodiment of the present invention. A−Hは従来の技術におけるモノリシック2波長半導体レーザ素子の製造工程説明工程図A-H is a process diagram for explaining a manufacturing process of a monolithic two-wavelength semiconductor laser device in the prior art. A−Cは従来の技術におけるモノリシック2波長半導体レーザ素子のへき開工程説明図FIGS. 8A to 8C are explanatory views of a cleavage process of a monolithic two-wavelength semiconductor laser element in the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

101,301 n型GaAs基板
102,302 n型バッファ層
103,303 n型クラッド層
104,304 多重量子井戸構造活性層(発振波長780nm)
105,305 p型クラッド層
106,306 p型キャップ層
107,307 第1の積層体
108,308 第1の半導体レーザの形成領域
109,309 絶縁膜
110,310 n型電流ブロック層
111,311 p型コンタクト層
112,113、312、313 p型電極
114,314 n型電極
120,320 第1の半導体レーザ
133,333 n型クラッド層
134,334 多重量子井戸構造活性層(発振波長650nm)
135,335 p型クラッド層
136,336 p型キャップ層
137,337 第2の積層体
138,338 第2の半導体レーザの形成領域
139 V字形状の素子分離用溝
140,340 第2の半導体レーザ
201,401 半導体層
202,402 へき開用溝部
203,403 スクライブ傷
204,404 レーザバー
205 モノリシック2波長半導体レーザ素子
206,406 裏面電極
332 n型バッファ層
405 半導体レーザ素子
101, 301 n-type GaAs substrate 102, 302 n-type buffer layer 103, 303 n-type cladding layer 104, 304 Multiple quantum well structure active layer (oscillation wavelength 780 nm)
105,305 p-type cladding layer 106,306 p-type cap layer 107,307 first stacked body 108,308 first semiconductor laser formation region 109,309 insulating film 110,310 n-type current blocking layer 111,311 p Type contact layers 112, 113, 312, 313 p-type electrodes 114, 314 n-type electrodes 120, 320 first semiconductor lasers 133, 333 n-type cladding layers 134, 334 multiple quantum well structure active layer (oscillation wavelength 650 nm)
135, 335 p-type cladding layers 136, 336 p-type cap layers 137, 337 second stacked bodies 138, 338 second semiconductor laser formation region 139 V-shaped element isolation grooves 140, 340 second semiconductor laser 201, 401 Semiconductor layers 202, 402 Cleaving grooves 203, 403 Scribe scratches 204, 404 Laser bar 205 Monolithic two-wavelength semiconductor laser element 206, 406 Back electrode 332 n-type buffer layer 405 Semiconductor laser element

Claims (10)

半導体基板上に第1の波長のレーザ光を発する第1の半導体レーザと前記第1の波長と異なる第2の波長のレーザ光を発する第2の半導体レーザとを備えたモノリシック半導体レーザ素子を形成する工程と、
前記半導体基板をへき開して前記モノリシック半導体レーザ素子が複数個整列されたレーザバーを形成する工程と、
前記レーザバーをへき開して前記モノリシック半導体レーザ素子を素子毎に分割して得る工程を含む半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記レーザバーは前記モノリシック半導体レーザ素子間を分離するV字形状の溝部でへき開され、前記V字形状の溝の底部の幅は前記第1の半導体レーザと前記第2の半導体レーザとを分離する溝の底部の幅よりも狭いことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
A monolithic semiconductor laser element comprising a first semiconductor laser that emits laser light having a first wavelength and a second semiconductor laser that emits laser light having a second wavelength different from the first wavelength is formed on a semiconductor substrate. And a process of
Cleaving the semiconductor substrate to form a laser bar in which a plurality of the monolithic semiconductor laser elements are aligned; and
A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of cleaving the laser bar to obtain the monolithic semiconductor laser device by dividing it into each device,
The laser bar is cleaved by a V-shaped groove that separates the monolithic semiconductor laser elements, and the width of the bottom of the V-shaped groove is a groove that separates the first semiconductor laser and the second semiconductor laser. A method of manufacturing a semiconductor laser device, wherein the width is narrower than the width of the bottom of the semiconductor laser device.
前記V字形状の溝の側面の少なくとも一方は前記半導体基板の(111)面と略平行である請求項1に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 2. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 1, wherein at least one of side surfaces of the V-shaped groove is substantially parallel to a (111) plane of the semiconductor substrate. 前記V字形状の溝の底部は前記半導体基板表面に達している請求項1又は2に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 3. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 1, wherein a bottom of the V-shaped groove reaches the surface of the semiconductor substrate. 前記V字形状の溝の底部の幅は0μm以上、1μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載の半導体レーザ素子の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor laser device according to claim 1, wherein a width of a bottom portion of the V-shaped groove is not less than 0 μm and not more than 1 μm. 半導体基板上に半導体層を積層して第1の積層体を形成する工程と、
第1の所定の領域に前記第1の積層体を残して、その他の領域に形成されている前記第1の積層体を除去する工程と、
前記半導体基板及び前記第1の積層体の上に半導体層を積層して第2の積層体を形成する工程と、
第2の所定の領域に前記第2の積層体を残して、前記半導体基板及び前記第1の積層体の上に形成されている前記第1の積層体を除去しつつ、前記第2の積層体と分離するための溝を第1の積層体の両側に形成し、前記分離溝の一方の底部の幅が他方の分離溝の底部の幅よりも狭くなるように加工する工程と、
前記半導体基板をへき開して前記第1の積層体及び前記第2の積層体を含む半導体素子を得る工程を備え、
前記一方の分離溝は前記第1の積層体と前記第2の積層体を含む半導体素子を素子毎に分割するための溝であり、
前記他方の分離溝は前記第1の積層体と前記第2の積層体とを電気的に分離するための溝であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Stacking a semiconductor layer on a semiconductor substrate to form a first stacked body;
Leaving the first laminate in a first predetermined region and removing the first laminate formed in other regions;
Forming a second stacked body by stacking a semiconductor layer on the semiconductor substrate and the first stacked body;
The second laminated body is removed while leaving the second laminated body in a second predetermined region and removing the first laminated body formed on the semiconductor substrate and the first laminated body. Forming a groove for separating from the body on both sides of the first laminate, and processing so that the width of one bottom of the separation groove is narrower than the width of the bottom of the other separation groove;
Cleaving the semiconductor substrate to obtain a semiconductor element including the first stacked body and the second stacked body,
The one separation groove is a groove for dividing the semiconductor element including the first stacked body and the second stacked body into each element,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the other separation groove is a groove for electrically separating the first stacked body and the second stacked body.
前記1の積層体と前記第2の積層体を含む半導体素子を素子毎に分割するための溝の底部は前記半導体基板表面に達している請求項5に記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein a bottom of a groove for dividing the semiconductor element including the first stacked body and the second stacked body for each element reaches the surface of the semiconductor substrate. 前記第1の積層体は第1の波長のレーザ光を発する第1の半導体レーザの一部又は全部をなし、
前記第2の積層体は前記第1の波長と異なる第2の波長のレーザ光を発する第2の半導体レーザの一部又は全部を構成する請求項5又は6に記載の半導体装置の製造方法。
The first stacked body constitutes part or all of a first semiconductor laser that emits laser light having a first wavelength,
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the second stacked body constitutes a part or all of a second semiconductor laser that emits laser light having a second wavelength different from the first wavelength. 8.
前記分離溝のうち少なくとも底部の幅の狭い方はV字形状の溝である請求項5〜7のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein at least one of the separation grooves having a narrow bottom is a V-shaped groove. 前記V字形状の溝の側面の少なくとも一つは前記半導体基板の(111)面と略平行である請求項8に記載の半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein at least one of side surfaces of the V-shaped groove is substantially parallel to a (111) plane of the semiconductor substrate. 前記V字形状の溝の底部の幅は0μm以上、1μm以下である請求項8又は9に記載の半導体装置の製造方法。 10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein a width of a bottom portion of the V-shaped groove is not less than 0 μm and not more than 1 μm.
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