JP2007027572A - Semiconductor light emitting device and its manufacturing method - Google Patents

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JP2007027572A JP2005210295A JP2005210295A JP2007027572A JP 2007027572 A JP2007027572 A JP 2007027572A JP 2005210295 A JP2005210295 A JP 2005210295A JP 2005210295 A JP2005210295 A JP 2005210295A JP 2007027572 A JP2007027572 A JP 2007027572A
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Yoshibumi Yabuki
義文 矢吹
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of suppressing a dripping in cleavage to prevent a contamination of a light outgoing end face, and securing a high heat transferring efficiency from the light outgoing end face to a heatsink; and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: A laminate including a first clad 11, an active layer 12, and a second clad 13 having a current confinement structure is formed on a substrate 10; and a first conductive layer 16 is formed on the upper layer of the laminate by covering up to a corner between the upper surface of the laminate and the light outgoing end face. A semiconductor laser chip LD with a second conductive layer 17 formed on the first conductive layer 16 back away from the light outgoing end face S<SB>L</SB>by the predetermined width so that the first conductive layer 16 is exposed from the corner by the predetermined width is electrically and thermally connected and mounted on the heatsink 20 from the second conductive layer 17 side by a solder layer 21, and the first conductive layer 16 and the solder layer 21 are alloyed in the vicinity of the boundary between the first conductive layer 16 and the solder layer 21 in the region R where the second conductive layer 17 is back away from the corner at the predetermined width. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関し、特に半導体レーザチップをヒートシンクにマウントしてなる半導体発光装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor light emitting device in which a semiconductor laser chip is mounted on a heat sink and a manufacturing method thereof.

近年、窒化ガリウム(GaN)に代表される窒化物系III−V族化合物半導体(以下「GaN系半導体」ともいう)は、緑色から青色、さらには紫外線の領域にわたる発光が可能な半導体発光素子の材料として大きな注目を集めている。
また、このGaN系半導体を用いた半導体レーザが開発され、光ディスクに記録された情報の読み取り(再生)、あるいはこれらに情報の書き込み(記録)を行う光ディスク装置に内蔵される光学ピックアップ装置の光源や、その他の機器の光源などとして、様々な分野で用いられている。
In recent years, nitride-based III-V compound semiconductors (hereinafter also referred to as “GaN-based semiconductors”) typified by gallium nitride (GaN) are semiconductor light-emitting devices that can emit light from green to blue and further to ultraviolet light. Has attracted a great deal of attention as a material.
Further, a semiconductor laser using this GaN-based semiconductor has been developed, and a light source of an optical pickup device incorporated in an optical disc apparatus that reads (reproduces) information recorded on the optical disc or writes (records) information on the optical disc, It is used in various fields as a light source for other devices.

上記のようなGaN系半導体などの半導体レーザチップを用いた半導体発光装置として、例えば、特許文献1に半導体レーザチップがサブマウント上にマウントされた構造が開示されている。
特許文献1に記載の構造では、絶縁基板の上面の端部から側面にかけて上面側導体層が延設されたサブマウントに、一側面に発光部を有する半導体レーザチップなどの素子が絶縁基板に側面よりも外側に一側面を突出させて上面側導体層にロウ付けされている。
As a semiconductor light emitting device using a semiconductor laser chip such as a GaN-based semiconductor as described above, for example, Patent Document 1 discloses a structure in which a semiconductor laser chip is mounted on a submount.
In the structure described in Patent Document 1, an element such as a semiconductor laser chip having a light emitting portion on one side surface is provided on a side surface of an insulating substrate on a submount in which an upper surface side conductor layer extends from an end portion of the upper surface of the insulating substrate to a side surface. One side surface protrudes outward from the upper surface and is brazed to the upper surface side conductor layer.

上記のような半導体レーザチップを駆動してレーザ光を発光させる際には、光出射端面側の温度上昇を抑制することを考慮する必要がある。駆動中の温度が上昇することで、COD(Catastrophic Optical Damage)などの半導体レーザチップの劣化を促進してしまうからである。そこで、半導体レーザチップの特に光出射端面から発せられる熱をサブマウントなどのヒートシンクへ効率的に輸送することが重要となる。   When driving the semiconductor laser chip as described above to emit laser light, it is necessary to consider suppressing the temperature rise on the light emitting end face side. This is because, when the temperature during driving increases, deterioration of the semiconductor laser chip such as COD (Catastrophic Optical Damage) is promoted. Therefore, it is important to efficiently transport heat generated from the light emitting end face of the semiconductor laser chip to a heat sink such as a submount.

図4は半導体レーザチップの従来例の光出射方向に並行な断面における模式断面図である。
例えば、n型基板100上に、不図示のn型バッファ層を介して、n型クラッド101、多重量子井戸構造を有する活性層102、p型クラッド103が積層されている。
p型クラッド103には不図示の電流狭窄構造が形成されている。例えばp型クラッド103の上方の一部がリッジ形状に加工されており、リッジ部を挟むようにして絶縁膜が形成されている。
上記の電流狭窄構造を有するp型クラッド103の上層に、電流狭窄構造に沿ったストライプ形状のp電極104が形成されており、p電極104上から電流狭窄構造を構成する絶縁膜上に至るまでパッド電極105が形成されている。
n型基板100の裏面側にはn電極106が形成されている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional semiconductor laser chip in a cross section parallel to the light emitting direction.
For example, an n-type cladding 101, an active layer 102 having a multiple quantum well structure, and a p-type cladding 103 are stacked on an n-type substrate 100 via an n-type buffer layer (not shown).
The p-type cladding 103 has a current confinement structure (not shown). For example, a part of the upper portion of the p-type cladding 103 is processed into a ridge shape, and an insulating film is formed so as to sandwich the ridge portion.
A stripe-shaped p-electrode 104 along the current confinement structure is formed on the p-type cladding 103 having the current confinement structure, and extends from the p-electrode 104 to the insulating film constituting the current confinement structure. A pad electrode 105 is formed.
An n-electrode 106 is formed on the back side of the n-type substrate 100.

ここで、上記の構成の半導体レーザチップをパッド電極105側からハンダを介してヒートシンクにマウントする場合、ヒートシンクへの熱輸送の効率を高めるために、パッド電極105が光出射端面Sとの角部に至るまで形成し、さらにパッド電極のハンダ濡れ性を高めるために、例えば膜厚50nmのTi/膜厚100nmのPt/膜厚300nmのAuの金属積層体でパッド電極105を構成する。 Here, when mounting the heat sink through the solder of the semiconductor laser chip of the above structure from the pad electrode 105 side, in order to increase the efficiency of heat transfer to the heat sink, the corner of the pad electrode 105 and the light emitting end face S L In order to further increase the solder wettability of the pad electrode, the pad electrode 105 is composed of a metal laminate of, for example, 50 nm thick Ti / 100 nm thick Pt / 300 nm thick Au.

しかし、上記のように表層部分に300nmの金を含むパッド電極が光出射端面Sとの角部に至るまで形成された構成の半導体レーザチップを製造する場合、光出射端面Sを形成するためにへき開する工程において、金の伸び性のためにだれが発生し、光出射端面Sのメタルかぶりなどの端面汚染の原因となってしまう。
一方で、上記のだれを抑制して光出射端面のメタルかぶりなどの端面汚染を発生させることなく、特に半導体レーザチップの光出射端面からヒートシンクへの高い熱輸送効率を確保することが困難となっていた。
特開2003−318475号公報
However, when manufacturing a semiconductor laser chip structure pad electrode including a 300nm gold in the surface layer portion as described above is formed up to the corner of the light emitting end face S L, to form a light emitting facet S L in the step of cleavage for, who occurs because the growth of the gold, thus causing the end surface contamination such as metal head light emitting end face S L.
On the other hand, it is difficult to ensure high heat transport efficiency from the light emitting end face of the semiconductor laser chip to the heat sink without suppressing the above-described sagging and causing end face contamination such as metal fogging of the light emitting end face. It was.
JP 2003-318475 A

解決しようとする問題点は、だれを抑制して光出射端面のメタルかぶりなどの端面汚染を発生させることなく、特に半導体レーザチップの光出射端面からヒートシンクへの高い熱輸送効率を確保することが困難である点である。   The problem to be solved is to secure high heat transport efficiency from the light emitting end face of the semiconductor laser chip to the heat sink, in particular, without suppressing any contamination and causing end face contamination such as metal fogging of the light emitting end face. It is a difficult point.

上記の問題点を解決するため、本発明の半導体発光装置は、第1導電型の基板に、第1導電型の第1クラッド、活性層及び電流狭窄構造を有する第2導電型の第2クラッドを含む積層体が形成され、前記第1クラッドと前記第2クラッドに所定の電圧を印加すると前記積層体の光出射端面からレーザ光を発する半導体レーザチップであって、前記積層体の上層に前記積層体の上面と光出射端面との角部に至るまで被覆して第1導電層が形成されており、前記角部から前記第1導電層が所定の幅で露出するように、前記光出射端面から前記所定の幅で後退して前記第1導電層上に第2導電層が形成されている半導体レーザチップと、前記半導体レーザチップが前記第2導電層側からマウントされたヒートシンクと、前記半導体レーザチップの前記第1導電層及び前記第2導電層と前記ヒートシンクとを電気的かつ熱的に接続して形成されたハンダ層とを有し、前記第2導電層が前記所定の幅で前記角部から後退している領域における前記第1導電層と前記ハンダ層の境界近傍において、前記第1導電層と前記ハンダ層が合金化している。   In order to solve the above problems, a semiconductor light emitting device of the present invention includes a first conductivity type first clad, an active layer, and a second conductivity type second clad having a current confinement structure on a first conductivity type substrate. A semiconductor laser chip that emits laser light from a light emitting end face of the laminate when a predetermined voltage is applied to the first clad and the second clad, and is formed on the upper layer of the laminate. The first conductive layer is formed so as to cover up to the corner between the upper surface of the laminate and the light emission end face, and the light emission is performed so that the first conductive layer is exposed with a predetermined width from the corner. A semiconductor laser chip in which a second conductive layer is formed on the first conductive layer by retreating from the end face by the predetermined width; a heat sink in which the semiconductor laser chip is mounted from the second conductive layer side; In front of the semiconductor laser chip A solder layer formed by electrically and thermally connecting the first conductive layer and the second conductive layer and the heat sink, and the second conductive layer recedes from the corner with the predetermined width. The first conductive layer and the solder layer are alloyed in the vicinity of the boundary between the first conductive layer and the solder layer in the region that is being processed.

上記の半導体発光装置は、半導体レーザチップが、ハンダ層を介してヒートシンク上にマウントされた構成である。
ここで、半導体レーザチップは、第1導電型の基板に、第1導電型の第1クラッド、活性層及び電流狭窄構造を有する第2導電型の第2クラッドを含む積層体が形成され、第1クラッドと第2クラッドに所定の電圧を印加すると積層体の光出射端面からレーザ光を発する半導体レーザチップであって、積層体の上層に積層体の上面と光出射端面との角部に至るまで被覆して第1導電層が形成されており、この角部から第1導電層が所定の幅で露出するように、光出射端面から所定の幅で後退して第1導電層上に第2導電層が形成された構成である。
上記の構成の半導体レーザチップが、第2導電層側からヒートシンク上にマウントされており、ハンダ層は半導体レーザチップの第1導電層及び第2導電層とヒートシンクとを電気的かつ熱的に接続している。
ここで、第2導電層が所定の幅で角部から後退している領域における第1導電層とハンダ層の境界近傍において、第1導電層とハンダ層が合金化している。
The semiconductor light emitting device has a configuration in which a semiconductor laser chip is mounted on a heat sink via a solder layer.
Here, in the semiconductor laser chip, a stack including a first conductivity type first clad, an active layer, and a second conductivity type second clad having a current confinement structure is formed on a first conductivity type substrate. A semiconductor laser chip that emits laser light from a light emitting end face of a laminate when a predetermined voltage is applied to the first clad and the second clad, and reaches the corner between the upper surface of the laminate and the light emitting end face in the upper layer of the laminate. The first conductive layer is formed so as to cover the first conductive layer, and the first conductive layer recedes from the light emitting end face by a predetermined width so that the first conductive layer is exposed from the corner by a predetermined width. In this configuration, two conductive layers are formed.
The semiconductor laser chip having the above configuration is mounted on the heat sink from the second conductive layer side, and the solder layer electrically and thermally connects the first conductive layer and the second conductive layer of the semiconductor laser chip to the heat sink. is doing.
Here, the first conductive layer and the solder layer are alloyed in the vicinity of the boundary between the first conductive layer and the solder layer in a region where the second conductive layer recedes from the corner with a predetermined width.

また、上記の問題点を解決するため、半導体発光装置の製造方法は、第1導電型の基板に、第1導電型の第1クラッド、活性層及び電流狭窄構造を有する第2導電型の第2クラッドを含む積層体が形成され、前記第1クラッドと前記第2クラッドに所定の電圧を印加すると前記積層体の光出射端面からレーザ光を発する半導体レーザチップであって、前記積層体の上層に前記積層体の上面と光出射端面との角部に至るまで被覆して第1導電層が形成されており、前記角部から前記第1導電層が所定の幅で露出するように、前記光出射端面から前記所定の幅で後退して前記第1導電層上に第2導電層が形成されている半導体レーザチップを形成する工程と、前記半導体レーザチップを前記第2導電層側からハンダ層を介してヒートシンク上にマウントし、前記ハンダ層により前記半導体レーザチップの前記第1導電層及び前記第2導電層と前記ヒートシンクを電気的かつ熱的に接続する工程とを有し、前記半導体レーザチップを前記第2導電層側からハンダ層を介してヒートシンク上にマウントする工程において、前記第2導電層が前記所定の幅で前記角部から後退している領域における前記第1導電層と前記ハンダ層の境界近傍において、前記第1導電層と前記ハンダ層とを合金化させる。   In order to solve the above problems, a method for manufacturing a semiconductor light emitting device includes a second conductivity type first clad, an active layer, and a second conductivity type first structure having a first conductivity type substrate on a first conductivity type substrate. A semiconductor laser chip that emits a laser beam from a light emitting end face of the laminate when a predetermined voltage is applied to the first clad and the second clad. The first conductive layer is formed so as to cover up to the corner between the upper surface of the laminate and the light emitting end surface, and the first conductive layer is exposed with a predetermined width from the corner. Forming a semiconductor laser chip in which a second conductive layer is formed on the first conductive layer by retreating from the light emitting end face by the predetermined width; and soldering the semiconductor laser chip from the second conductive layer side. Layer on the heat sink through the layer And electrically and thermally connecting the first conductive layer and the second conductive layer of the semiconductor laser chip to the heat sink by the solder layer, and the semiconductor laser chip is connected to the second conductive layer. In the step of mounting on the heat sink from the layer side via the solder layer, in the vicinity of the boundary between the first conductive layer and the solder layer in the region where the second conductive layer is recessed from the corner with the predetermined width. The first conductive layer and the solder layer are alloyed.

上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、まず、半導体レーザチップを形成する。
ここでは、第1導電型の基板に、第1導電型の第1クラッド、活性層及び電流狭窄構造を有する第2導電型の第2クラッドを含む積層体が形成され、第1クラッドと第2クラッドに所定の電圧を印加すると積層体の光出射端面からレーザ光を発する構成であって、積層体の上層に積層体の上面と光出射端面との角部に至るまで被覆して第1導電層が形成されており、角部から第1導電層が所定の幅で露出するように、光出射端面から所定の幅で後退して第1導電層上に第2導電層が形成されている構成とする。
次に、半導体レーザチップを第2導電層側からハンダ層を介してヒートシンク上にマウントし、ハンダ層により半導体レーザチップの第1導電層及び第2導電層とヒートシンクを電気的かつ熱的に接続する。このとき、第2導電層が所定の幅で角部から後退している領域における第1導電層とハンダ層の境界近傍において、第1導電層とハンダ層とを合金化させる。
In the semiconductor light emitting device manufacturing method of the present invention, first, a semiconductor laser chip is formed.
Here, a laminate including a first conductivity type first clad, an active layer, and a second conductivity type second clad having a current confinement structure is formed on the first conductivity type substrate. When a predetermined voltage is applied to the clad, laser light is emitted from the light emitting end face of the laminate, and the upper layer of the laminate is covered up to the corners of the upper face of the laminate and the light emitting end face, so that the first conductive The second conductive layer is formed on the first conductive layer by retreating from the light emitting end face with a predetermined width so that the first conductive layer is exposed with a predetermined width from the corner. The configuration.
Next, the semiconductor laser chip is mounted on the heat sink from the second conductive layer side through the solder layer, and the first and second conductive layers of the semiconductor laser chip and the heat sink are electrically and thermally connected by the solder layer. To do. At this time, the first conductive layer and the solder layer are alloyed in the vicinity of the boundary between the first conductive layer and the solder layer in a region where the second conductive layer has a predetermined width and recedes from the corner.

本発明の半導体発光装置は、へき開時のだれを抑制して光出射端面のメタルかぶりなどの端面汚染を発生させることなく、特に半導体レーザチップの光出射端面からヒートシンクへの高い熱輸送効率を確保できる。   The semiconductor light emitting device of the present invention secures high heat transport efficiency from the light emitting end face of the semiconductor laser chip to the heat sink, in particular, without suppressing clogging at the time of cleavage and causing end face contamination such as metal fog on the light emitting end face. it can.

本発明の半導体発光装置の製造方法は、へき開時のだれを抑制して光出射端面のメタルかぶりなどの端面汚染を発生させることなく、特に半導体レーザチップの光出射端面からヒートシンクへの高い熱輸送効率を確保できる半導体発光装置を製造できる。   The method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention suppresses dripping at the time of cleavage, and does not cause end face contamination such as metal fogging on the light emitting end face, and particularly high heat transport from the light emitting end face of the semiconductor laser chip to the heat sink. A semiconductor light emitting device capable of ensuring efficiency can be manufactured.

以下、本発明の半導体発光装置の実施の形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of a semiconductor light emitting device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1(a)は本実施形態に係る半導体レーザチップをヒートシンクにマウントしてなる半導体発光装置の光出射方向に並行な断面における模式断面図である。
例えば、窒化物系III−V族化合物半導体発光素子であるGaN系半導体レーザチップLDがヒートシンク20にハンダ層21を介してマウントされている。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view in a cross section parallel to the light emitting direction of a semiconductor light emitting device in which the semiconductor laser chip according to the present embodiment is mounted on a heat sink.
For example, a GaN-based semiconductor laser chip LD, which is a nitride-based III-V compound semiconductor light-emitting element, is mounted on the heat sink 20 via a solder layer 21.

ここで、上記の半導体レーザチップLDについて説明する。
図2(a)は半導体レーザチップLDの上面図であり、図2(b)は図2(a)中のA−A’における断面図であり、図2(c)は図2(a)中のB−B’における断面図である。
例えば、GaNなどのn型基板10上に、GaNなどからなる不図示のバッファ層やコンタクト層などが形成されており、その上層に、例えば、約0.5μmの膜厚のn型のAlGaN層(第1クラッド)11、InGaNなどからなる多重量子井戸(MQW)構造の活性層12、約0.5μmの膜厚のp型のAlGaN層(第2クラッド)13が積層して形成されている。この積層体には、適宜GaNやAlGaNなどからなるガイド層、キャップ層あるいはコンタクト層などが形成されている。上記において、n型の層にドープするn型不純物(ドナー不純物)としてはシリコン(Si)などを用い、p型の層にドープするp型不純物(アクセプタ不純物)としてはマグネシウム(Mg)や亜鉛(Zn)などが用いられている。
Here, the semiconductor laser chip LD will be described.
2A is a top view of the semiconductor laser chip LD, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 2A, and FIG. 2C is FIG. 2A. It is sectional drawing in BB 'inside.
For example, a buffer layer or a contact layer (not shown) made of GaN or the like is formed on an n-type substrate 10 such as GaN, and an n-type AlGaN layer having a thickness of, for example, about 0.5 μm is formed thereon. (First cladding) 11, an active layer 12 having a multiple quantum well (MQW) structure made of InGaN, etc., and a p-type AlGaN layer (second cladding) 13 having a thickness of about 0.5 μm are formed. . In this laminated body, a guide layer, a cap layer, a contact layer, or the like made of GaN or AlGaN is appropriately formed. In the above, silicon (Si) or the like is used as the n-type impurity (donor impurity) doped in the n-type layer, and magnesium (Mg) or zinc (as the p-type impurity (acceptor impurity) doped in the p-type layer is used. Zn) or the like is used.

上記のp型クラッド13には、電流狭窄構造が形成されており、例えば、p型クラッド13の上方の一部が1〜20μmの幅W1のリッジ形状13aに加工されており、リッジ部を挟むようにして酸化シリコンなどの絶縁膜14が形成されている。   The p-type cladding 13 has a current confinement structure. For example, a part of the upper part of the p-type cladding 13 is processed into a ridge shape 13a having a width W1 of 1 to 20 μm and sandwiches the ridge portion. Thus, an insulating film 14 such as silicon oxide is formed.

上記の電流狭窄構造を有するp型クラッド13の上層に、例えばPd/Ptなどからなる電流狭窄構造に沿ったストライプ形状の第1p電極15が形成されている。
さらに、第1p電極15の剥離を防止するように、第1p電極15を被覆して絶縁膜14の上層に至るまで、第2p電極(第1導電層)16が形成されており、第2p電極16の上層に、膜厚50nmのTi/膜厚100nmのPt/膜厚300nmのAuの金属積層体からなるパッド電極(第2導電層)17が形成されている。
一方、n型基板10の裏面側にはn電極18が形成されている。
On the p-type cladding 13 having the current confinement structure, a stripe-shaped first p electrode 15 is formed along the current confinement structure made of, for example, Pd / Pt.
Further, a second p electrode (first conductive layer) 16 is formed from the first p electrode 15 to the upper layer of the insulating film 14 so as to prevent the first p electrode 15 from being peeled off. A pad electrode (second conductive layer) 17 made of a metal laminate of Ti having a thickness of 50 nm / Pt having a thickness of 100 nm / Au having a thickness of 300 nm is formed on the upper layer 16.
On the other hand, an n-electrode 18 is formed on the back side of the n-type substrate 10.

上記の構成の半導体レーザチップにおいて、n電極18とp側のパッド電極17に所定の電圧を印加すると、光出射端面Sにおける活性層から多重量子井戸構造に応じた波長のレーザ光Lが発光される。 In the semiconductor laser chip of the above structure, when a predetermined voltage is applied to the n electrode 18 and the p-side pad electrode 17, the laser beam L having a wavelength corresponding from the active layer in the light emitting end face S L to the multiple quantum well structure light emitting Is done.

ここで、本実施形態においては、第2p電極(第1導電層)16は、n型クラッド(第1クラッド)11から第1p電極15までの積層体の上層において、積層体の上面と光出射端面Sとの角部に至るまで被覆して形成されている。
一方、パッド電極(第2導電層)17は、上記の積層体の上面と光出射端面Sとの角部から第2p電極(第1導電層)16が、例えば5〜20μm程度の所定の幅W2で露出するように、光出射端面Sから所定の幅W2で後退して、第2p電極(第1導電層)16上に形成されている。
Here, in the present embodiment, the second p electrode (first conductive layer) 16 is an upper layer of the stacked body from the n-type cladding (first cladding) 11 to the first p electrode 15 and the light emission. coated up to the corner between the end face S L are formed.
On the other hand, the pad electrode (second conductive layer) 17, the first 2p electrode from the top surface and the corner portion of the light emitting end face S L of the stack (the first conductive layer) 16, for example, about 5~20μm predetermined so as to expose a width W2, and the light emitting end face S L and retracted a predetermined width W2, are formed over the 2p electrode (first conductive layer) 16.

上記の構成の半導体レーザチップLDが、図1(a)に示すように、パッド電極(第2導電層)17側からヒートシンク20上のマウントされている。
また、ハンダ層21は、半導体レーザチップLDの第2p電極(第1導電層)16及びパッド電極(第2導電層)17とヒートシンク20とを電気的かつ熱的に接続する。ハンダとしては、Sn,AgSn,AuSn,SnPbなどの一般的なハンダを使用できる。
The semiconductor laser chip LD having the above configuration is mounted on the heat sink 20 from the pad electrode (second conductive layer) 17 side as shown in FIG.
The solder layer 21 electrically and thermally connects the second p electrode (first conductive layer) 16 and the pad electrode (second conductive layer) 17 of the semiconductor laser chip LD and the heat sink 20. As the solder, general solder such as Sn, AgSn, AuSn, SnPb can be used.

図1(b)は図1(a)中のX部の拡大図である。
上記の半導体レーザチップLDの構成により、パッド電極(第2導電層)17が所定の幅W2で後退していて、第2p電極(第1導電層)16が所定の幅W2で露出しており、このパッド電極(第2導電層)17が所定の幅W2で角部から後退している領域Rにおける第2p電極(第1導電層)16とハンダ層21の境界近傍において、第2p電極(第1導電層)16とハンダ層21が合金化している。
FIG.1 (b) is an enlarged view of the X section in Fig.1 (a).
With the configuration of the semiconductor laser chip LD, the pad electrode (second conductive layer) 17 is retracted with a predetermined width W2, and the second p electrode (first conductive layer) 16 is exposed with a predetermined width W2. In the vicinity of the boundary between the second p electrode (first conductive layer) 16 and the solder layer 21 in the region R where the pad electrode (second conductive layer) 17 has a predetermined width W2 and recedes from the corner, the second p electrode ( The first conductive layer 16 and the solder layer 21 are alloyed.

本実施形態に係る半導体発光装置は、へき開時のだれの原因となるパッド電極(第2導電層)17を光出射端面Sとの角部から後退させ、さらに第2p電極(第1導電層)16がパッド電極(第2導電層)をからはみ出して露出している領域においてヒートシンク20に接続するハンダと合金化させることで、だれを抑制して光出射端面Sのメタルかぶりなどの端面汚染を発生させることなく、特に半導体レーザチップLDの光出射端面Sからヒートシンク20への高い熱輸送効率を確保できる。 The semiconductor light emitting device according to this embodiment, a pad electrode (second conductive layer) 17 serving as a sag caused during cleavage is retracted from the corner portion of the light emitting end face S L, yet a 2p electrode (first conductive layer ) 16 be to solder alloyed to be connected to the heat sink 20 in a region exposed to protrude from the pad electrode (second conductive layer), the end face of such whom to suppress metal head light emitting end surface S L contamination without causing, can ensure a high heat transfer efficiency to the heat sink 20, especially from semiconductor laser chip light emitting end face S L of the LD.

本実施形態の半導体発光装置において、第2p電極(第1導電層)16の表層部分は、後述するように金を含む薄い層が形成されていることが好ましい。これにより、ハンダとの濡れ性が高まり、合金化できるので、半導体レーザチップLDの光出射端面Sからヒートシンク20への熱輸送効率を高められる。
このとき、金を含む層の膜厚は5nm以下であることが好ましい。これにより、半導体レーザチップ形成工程におけるへき開時の金によるだれを実質的に影響のない程度に抑えることができる。
例えば、膜厚50nmのTi/膜厚100nmのPt/膜厚5nmのAuの金属積層体から構成する。
In the semiconductor light emitting device of this embodiment, it is preferable that a thin layer containing gold is formed on the surface layer portion of the second p-electrode (first conductive layer) 16 as described later. This increases the wettability with the solder, since it alloying is enhanced heat transfer efficiency to the heat sink 20 from the light emitting end face S L of the semiconductor laser chip LD.
At this time, the thickness of the layer containing gold is preferably 5 nm or less. As a result, it is possible to suppress dripping due to gold at the time of cleavage in the semiconductor laser chip forming process to a level that does not substantially affect.
For example, it is composed of a metal laminate of 50 nm thick Ti / 100 nm thick Pt / 5 nm thick Au.

また、本実施形態の半導体発光装置において、第2p電極(第1導電層)16の表層部分がニッケルまたは銅を含むことが好ましい。ニッケルまたは銅もハンダとの濡れ性が高いので、半導体レーザチップLDの光出射端面Sからヒートシンク20への熱輸送効率を高められる。
但し、ニッケルや銅の表層部は自然酸化膜が形成しやすいため、ハンダとの濡れ性が悪化してしまうことがあるので、ハンダを介してマウントする際に、ニッケルや銅の表面の自然酸化膜を除去してから行うことが重要である。
In the semiconductor light emitting device of this embodiment, it is preferable that the surface layer portion of the second p electrode (first conductive layer) 16 contains nickel or copper. Due to the high wettability of nickel or copper may solder, enhanced heat transfer efficiency to the heat sink 20 from the semiconductor laser chip light emitting end face S L of the LD.
However, since a natural oxide film is easily formed on the surface layer of nickel or copper, wettability with solder may be deteriorated. Therefore, when mounting via solder, the surface of nickel or copper is oxidized naturally. It is important to do this after removing the film.

本実施形態の半導体発光装置において、半導体レーザチップLDは、光出射側端面Sがヒートシンク20の側面から外側にはみ出すようにヒートシンク20上にマウントされていることが好ましい。このようにするとヒートシンク20がレーザ光を遮ることがなく、半導体レーザチップLDからの発光を無駄なく取り出すことができる。 In the semiconductor light-emitting device of the present embodiment, the semiconductor laser chip LD is preferably light emitting side end face S L is mounted on the heat sink 20 so as to protrude outward from the side surface of the heat sink 20. In this way, the heat sink 20 does not block the laser light, and the light emitted from the semiconductor laser chip LD can be taken out without waste.

次に、本実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。
まず、半導体レーザチップの形成工程について説明する。
例えば、GaNなどのn型基板10上に、例えばMOCVD(有機金属化学気相成長)法などにより、バッファ層やコンタクト層などを形成し、さらに、例えば約0.5μmの膜厚のn型のAlGaN層(第1クラッド)11、InGaNなどからなる多重量子井戸(MQW)構造の活性層12、約0.5μmの膜厚のp型のAlGaN層(第2クラッド)13を、適宜ガイド層、キャップ層あるいはコンタクト層などを形成しながら積層する。
次に、p型クラッド13をリッジ形状13aに加工し、リッジ部を挟むようにして酸化シリコンなどの絶縁膜14が形成して、電流狭窄構造とする。
次に、p型クラッド13の上層に、例えばPd/Ptなどからなる第1p電極15を形成する。
次に、光出射端面となる位置を越えて被覆して第1p電極15までの積層体の上層に、第1p電極15を被覆して絶縁膜14の上層に至るまで、第2p電極(第1導電層)16を形成する。
次に、光出射端面となる位置から所定の幅で後退するように、第2p電極(第1導電層)16の上層にパッド電極(第2導電層)17を、例えば膜厚50nmのTi/膜厚100nmのPt/膜厚300nmのAuの金属積層体として形成する。
一方、n型基板10の裏面側にn電極18を形成する。
さらに、光出射方向に平行にダイシング処理を行って、図3(a)の平面図及び図3(b)の断面図に示す構成とする。
Next, a method for manufacturing the semiconductor light emitting device of this embodiment will be described.
First, a semiconductor laser chip forming process will be described.
For example, a buffer layer, a contact layer, or the like is formed on an n-type substrate 10 such as GaN by, for example, MOCVD (metal organic chemical vapor deposition), and further, for example, an n-type film having a thickness of about 0.5 μm. An AlGaN layer (first cladding) 11, an active layer 12 having a multiple quantum well (MQW) structure made of InGaN or the like, a p-type AlGaN layer (second cladding) 13 having a thickness of about 0.5 μm, and a guide layer as appropriate, Laminate while forming a cap layer or contact layer.
Next, the p-type cladding 13 is processed into a ridge shape 13a, and an insulating film 14 such as silicon oxide is formed so as to sandwich the ridge portion, thereby forming a current confinement structure.
Next, a first p electrode 15 made of, for example, Pd / Pt is formed on the p-type cladding 13.
Next, the second p electrode (the first ply 15 is covered until it reaches the upper layer of the insulating film 14 by covering the upper layer of the stacked body up to the first p electrode 15 by covering the position that becomes the light emitting end face. Conductive layer) 16 is formed.
Next, a pad electrode (second conductive layer) 17 is formed on the upper layer of the second p electrode (first conductive layer) 16 so as to recede with a predetermined width from the position serving as the light emission end face. It is formed as a metal laminate of Pt with a thickness of 100 nm / Au with a thickness of 300 nm.
On the other hand, an n-electrode 18 is formed on the back side of the n-type substrate 10.
Further, a dicing process is performed in parallel with the light emitting direction to obtain a configuration shown in the plan view of FIG. 3A and the cross-sectional view of FIG.

上記のダイシング処理の後、図3(a)及び(b)に示す光出射端面となる位置Cで第2p電極(第1導電層)16までをへき開して、光出射端面を露出させる。
以上で、図2(a)〜(c)に示す構成の半導体レーザチップLDを形成することができる。
After the above dicing process, the light emitting end face is exposed by cleaving up to the second p-electrode (first conductive layer) 16 at the position C as the light emitting end face shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
Thus, the semiconductor laser chip LD having the configuration shown in FIGS. 2A to 2C can be formed.

次に、半導体レーザチップLDをパッド電極(第2導電層)17側からハンダ層21を介してヒートシンク20上にマウントする。このとき、ハンダ層21により半導体レーザチップLDの第2p電極(第1導電層)16及びパッド電極(第2導電層)17とヒートシンク20を電気的かつ熱的に接続する。   Next, the semiconductor laser chip LD is mounted on the heat sink 20 via the solder layer 21 from the pad electrode (second conductive layer) 17 side. At this time, the solder layer 21 electrically and thermally connects the second p electrode (first conductive layer) 16 and the pad electrode (second conductive layer) 17 of the semiconductor laser chip LD to the heat sink 20.

ここで、半導体レーザチップをパッド電極(第2導電層)17側からハンダ層21を介してヒートシンク20上にマウントする工程において、パッド電極(第2導電層)17が所定の幅W2で角部から後退している領域における第2p電極(第1導電層)16とハンダ層21の境界近傍において、第2p電極(第1導電層)16とハンダ層21とを合金化させる。   Here, in the step of mounting the semiconductor laser chip on the heat sink 20 via the solder layer 21 from the pad electrode (second conductive layer) 17 side, the pad electrode (second conductive layer) 17 has a predetermined width W2 and a corner portion. The second p-electrode (first conductive layer) 16 and the solder layer 21 are alloyed in the vicinity of the boundary between the second p-electrode (first conductive layer) 16 and the solder layer 21 in the region receding from.

本実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、半導体レーザチップとしてへき開時のだれの原因となるパッド電極(第2導電層)17を光出射端面Sとの角部から後退させ、さらに半導体レーザチップLDをヒートシンク20にマウントする際に第2p電極(第1導電層)16がパッド電極(第2導電層)17をからはみ出して露出している領域においてヒートシンク20に接続するハンダと合金化させることで、だれを抑制して光出射端面Sのメタルかぶりなどの端面汚染を発生させることなく、特に半導体レーザチップLDの光出射端面Sからヒートシンク20への高い熱輸送効率を確保できる。 The method of manufacturing a semiconductor light-emitting device according to this embodiment, retracts the pad electrode (second conductive layer) 17 serving as anyone cause cleavage at the semiconductor laser chip from the corner portion of the light emitting end face S L, further semiconductor When the laser chip LD is mounted on the heat sink 20, the second p electrode (first conductive layer) 16 protrudes from the pad electrode (second conductive layer) 17 and is exposed to an alloy with solder that is connected to the heat sink 20. be to, whom to suppress without causing facet contamination such as metal head light emitting end face S L, can ensure a high heat transfer efficiency to the heat sink 20, especially from semiconductor laser chip light emitting end face S L of LD .

本実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、第2p電極(第1導電層)16を形成する工程において、第2p電極(第1導電層)16の少なくとも表層部分に金を含む薄い層で形成することが好ましい。これにより、ハンダとの濡れ性が高まり、合金化できるので、半導体レーザチップLDの光出射端面Sからヒートシンク20への熱輸送効率を高められる。
また、第2p電極(第1導電層)16を形成する工程において、上記の金を含む層を膜厚が5nm以下として形成することが好ましい。これにより、半導体レーザチップ形成工程におけるへき開時の金によるだれを実質的に影響のない程度に抑えることができる。
例えば、膜厚50nmのTi/膜厚100nmのPt/膜厚5nmのAuの金属積層体を好ましく形成することができる。
In the method of manufacturing the semiconductor light emitting device according to the present embodiment, in the step of forming the second p electrode (first conductive layer) 16, a thin layer containing gold is used in at least the surface layer portion of the second p electrode (first conductive layer) 16. It is preferable to form. This increases the wettability with the solder, since it alloying is enhanced heat transfer efficiency to the heat sink 20 from the light emitting end face S L of the semiconductor laser chip LD.
In the step of forming the second p electrode (first conductive layer) 16, it is preferable to form the gold-containing layer with a thickness of 5 nm or less. As a result, it is possible to suppress dripping due to gold at the time of cleavage in the semiconductor laser chip forming process to a level that does not substantially affect.
For example, a metal laminate of Ti with a thickness of 50 nm / Pt with a thickness of 100 nm / Au with a thickness of 5 nm can be preferably formed.

また、本実施形態の半導体発光装置において、第2p電極(第1導電層)16を形成する工程において、第2p電極(第1導電層)16の少なくとも表層部分をニッケルまたは銅を含む層で形成することが好ましい。ニッケルまたは銅もハンダとの濡れ性が高いので、半導体レーザチップLDの光出射端面Sからヒートシンク20への熱輸送効率を高められる。
さらに好ましくは、半導体レーザチップLDをパッド電極(第2導電層)17側からハンダ層21を介してヒートシンク20上にマウントする工程の前に、上記のニッケルまたは銅を含む層の表面の酸化膜を除去する工程をさらに有する。ニッケルや銅は自然酸化膜のためにハンダとの濡れ性が悪化してしまうが、これを除去することでハンダの濡れ性を高め、第2p電極(第1導電層)16がパッド電極(第2導電層)17をからはみ出して露出している領域においてヒートシンク20に接続するハンダと合金化させることができる。
In the semiconductor light emitting device of this embodiment, in the step of forming the second p electrode (first conductive layer) 16, at least the surface layer portion of the second p electrode (first conductive layer) 16 is formed of a layer containing nickel or copper. It is preferable to do. Due to the high wettability of nickel or copper may solder, enhanced heat transfer efficiency to the heat sink 20 from the semiconductor laser chip light emitting end face S L of the LD.
More preferably, before the step of mounting the semiconductor laser chip LD on the heat sink 20 via the solder layer 21 from the pad electrode (second conductive layer) 17 side, the oxide film on the surface of the layer containing nickel or copper described above The method further includes the step of removing. Nickel and copper are deteriorated in wettability with solder due to a natural oxide film, but removing this improves the wettability of solder, and the second p electrode (first conductive layer) 16 becomes a pad electrode (first conductive layer). (2 conductive layers) 17 can be alloyed with solder connected to the heat sink 20 in a region that protrudes and is exposed.

また、本実施形態の半導体発光装置において、半導体レーザチップLDをパッド電極(第2導電層)17側からハンダ層21を介してヒートシンク20上にマウントする工程において、光出射側端面Sがヒートシンク20の側面から外側にはみ出すように半導体レーザチップLDをヒートシンク20上にマウントすることが好ましい。ヒートシンク20がレーザ光を遮ることがなく、半導体レーザチップLDからの発光を無駄なく取り出すことができる。 In the semiconductor light emitting device of this embodiment, in the step of mounting the semiconductor laser chip LD on the heat sink 20 from the pad electrode (second conductive layer) 17 side via the solder layer 21, the light emission side end face SL is a heat sink. The semiconductor laser chip LD is preferably mounted on the heat sink 20 so as to protrude outward from the side surface of the semiconductor 20. The heat sink 20 does not block the laser beam, and the light emitted from the semiconductor laser chip LD can be taken out without waste.

上記の本実施形態に係る半導体発光装置及びその製造方法によれば、以下の利点を享受することができる。
出射端面側の温度上昇を抑制できるので、光出射端面起因の劣化を抑制でき、半導体発光装置の寿命を延ばすことができる。
最大出力またはCODレベルを向上できる。
静電破壊強度(ESD)を改善できる。
組立時のヒートシンク先端部と半導体レーザチップ先端部の相対位置精度がばらついても、第2p電極(第1導電層)のハンダの濡れ性が良好であることから、ハンダが第2p電極(第1導電層)の露出している位置まで追従し、上記の特性のばらつきを抑制できる。
According to the semiconductor light emitting device and the manufacturing method thereof according to the above-described embodiment, the following advantages can be obtained.
Since the temperature rise on the emission end face side can be suppressed, deterioration due to the light emission end face can be suppressed, and the life of the semiconductor light emitting device can be extended.
Maximum output or COD level can be improved.
Electrostatic breakdown strength (ESD) can be improved.
Even if the relative position accuracy of the heat sink tip and the semiconductor laser chip tip at the time of assembly varies, the solder of the second p electrode (first conductive layer) has good wettability. It is possible to follow the position where the conductive layer) is exposed, and to suppress variations in the above characteristics.

本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、半導体レーザチップとしては、GaN系に限らず、AlGaAs系など他の材料系の半導体レーザチップでもよい。
また、半導体レーザチップがヒートシンクにマウントされて構成されているが、発光ダイオードのチップがマウントされた構成にも適用できる。
また、半導体レーザチップとして、n基板にn型クラッド、活性層及びp型クラッドを積層した構成を示しているが、これに限らず、p基板にp型クラッド、活性層及びn型クラッドを積層して、n型クラッド上に形成されたn電極側からヒートシンクにマウントした構成にも適用できる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能である。
The present invention is not limited to the above description.
For example, the semiconductor laser chip is not limited to the GaN system, but may be a semiconductor laser chip of another material system such as an AlGaAs system.
Further, the semiconductor laser chip is configured to be mounted on a heat sink, but the present invention can also be applied to a configuration in which a light emitting diode chip is mounted.
In addition, as a semiconductor laser chip, a configuration in which an n-type cladding, an active layer, and a p-type cladding are stacked on an n substrate is shown, but not limited to this, a p-type cladding, an active layer, and an n-type cladding are stacked on a p substrate. And it is applicable also to the structure mounted in the heat sink from the n electrode side formed on the n-type clad.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の半導体発光装置は、CDやDVD、さらには次世代光ディスク装置の光学ピックアップ装置の光源や、その他の機器の光源などとして、様々な分野に適用できる。   The semiconductor light emitting device of the present invention can be applied to various fields as a light source of an optical pickup device of a CD or DVD, or a next generation optical disk device, or a light source of other equipment.

本発明の半導体発光装置の製造方法は、CDやDVD、さらには次世代光ディスク装置の光学ピックアップ装置の光源や、その他の機器の光源などを製造する方法として適用できる。   The method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention can be applied as a method for manufacturing a light source of an optical pickup device of a CD or DVD, or a next generation optical disk device, or a light source of other equipment.

図1(a)は本発明の実施形態に係る半導体レーザチップをヒートシンクにマウントしてなる半導体発光装置の光出射方向に並行な断面における模式断面図であり、図1(b)は図1(a)中のX部の拡大図である。FIG. 1A is a schematic cross-sectional view in a cross section parallel to the light emission direction of a semiconductor light emitting device in which a semiconductor laser chip according to an embodiment of the present invention is mounted on a heat sink, and FIG. It is an enlarged view of the X section in a). 図2(a)は本発明の実施形態に係る半導体レーザチップの上面図であり、図2(b)は図2(a)中のA−A’における断面図であり、図2(c)は図2(a)中のB−B’における断面図である。2A is a top view of the semiconductor laser chip according to the embodiment of the present invention, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 2A, and FIG. These are sectional drawings in BB 'in Drawing 2 (a). 図3(a)は本発明の実施形態に係る半導体レーザチップの形成工程を示す平面図であり、図3(b)は断面図である。FIG. 3A is a plan view showing a process of forming a semiconductor laser chip according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view. 図4は半導体レーザチップの従来例の光出射方向に並行な断面における模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional semiconductor laser chip in a cross section parallel to the light emitting direction.

符号の説明Explanation of symbols

10…n型基板、11…n型クラッド(第1クラッド)、12…活性層、13…p型クラッド(第2クラッド)、13a…リッジ形状、14…絶縁膜、15…第1p電極、16…第2p電極(第1導電層)、17…パッド電極(第2導電層)、18…n電極、20…ヒートシンク、21…ハンダ層、100…n型基板上、101…n型クラッド、102…活性層、103…p型クラッド、104…p電極、105…パッド電極、106…n電極、C…光出射端面となる位置、L…レーザ光、LD…半導体レーザチップ、R…パッド電極(第2導電層)が所定の幅で角部から後退している領域、S…光出射端面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... n-type substrate, 11 ... n-type clad (first clad), 12 ... active layer, 13 ... p-type clad (second clad), 13a ... ridge shape, 14 ... insulating film, 15 ... first p-electrode, 16 2nd p-electrode (first conductive layer), 17 Pad electrode (second conductive layer), 18 n-electrode, 20 heat sink, 21 solder layer, 100 on n-type substrate, 101 n-type clad, 102 ... active layer, 103 ... p-type cladding, 104 ... p-electrode, 105 ... pad electrode, 106 ... n-electrode, C ... position to be the light emitting end face, L ... laser light, LD ... semiconductor laser chip, R ... pad electrode ( Region where the second conductive layer is receding from the corner with a predetermined width, S L ... light emission end face

Claims (12)

第1導電型の基板に、第1導電型の第1クラッド、活性層及び電流狭窄構造を有する第2導電型の第2クラッドを含む積層体が形成され、前記第1クラッドと前記第2クラッドに所定の電圧を印加すると前記積層体の光出射端面からレーザ光を発する半導体レーザチップであって、前記積層体の上層に前記積層体の上面と光出射端面との角部に至るまで被覆して第1導電層が形成されており、前記角部から前記第1導電層が所定の幅で露出するように、前記光出射端面から前記所定の幅で後退して前記第1導電層上に第2導電層が形成されている半導体レーザチップと、
前記半導体レーザチップが前記第2導電層側からマウントされたヒートシンクと、
前記半導体レーザチップの前記第1導電層及び前記第2導電層と前記ヒートシンクとを電気的かつ熱的に接続して形成されたハンダ層と
を有し、
前記第2導電層が前記所定の幅で前記角部から後退している領域における前記第1導電層と前記ハンダ層の境界近傍において、前記第1導電層と前記ハンダ層が合金化している
半導体発光装置。
A stack including a first conductivity type first clad, an active layer, and a second conductivity type second clad having a current confinement structure is formed on a first conductivity type substrate, and the first clad and the second clad are formed. A semiconductor laser chip that emits laser light from the light emitting end face of the laminate when a predetermined voltage is applied to the laminate, covering the upper layer of the laminate to the corners between the upper surface of the laminate and the light emitting end face. A first conductive layer is formed on the first conductive layer so as to recede from the light emitting end surface by the predetermined width so that the first conductive layer is exposed from the corner portion with a predetermined width. A semiconductor laser chip on which a second conductive layer is formed;
A heat sink in which the semiconductor laser chip is mounted from the second conductive layer side;
A solder layer formed by electrically and thermally connecting the first conductive layer and the second conductive layer of the semiconductor laser chip and the heat sink;
The first conductive layer and the solder layer are alloyed in the vicinity of the boundary between the first conductive layer and the solder layer in a region where the second conductive layer recedes from the corner with the predetermined width. Semiconductor Light emitting device.
前記第1導電層の表層部分が金を含む
請求項1に記載の半導体発光装置。
The semiconductor light-emitting device according to claim 1, wherein a surface layer portion of the first conductive layer contains gold.
前記金を含む層の膜厚が5nm以下である
請求項2に記載の半導体発光装置。
The semiconductor light-emitting device according to claim 2, wherein the gold-containing layer has a thickness of 5 nm or less.
前記第1導電層の表層部分がニッケルまたは銅を含む
請求項1に記載の半導体発光装置。
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a surface layer portion of the first conductive layer contains nickel or copper.
前記半導体レーザチップは、前記光出射側端面が前記ヒートシンクの側面から外側にはみ出すように前記ヒートシンク上にマウントされている
請求項1に記載の半導体発光装置。
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor laser chip is mounted on the heat sink so that the light emitting side end surface protrudes outward from a side surface of the heat sink.
第1導電型の基板に、第1導電型の第1クラッド、活性層及び電流狭窄構造を有する第2導電型の第2クラッドを含む積層体が形成され、前記第1クラッドと前記第2クラッドに所定の電圧を印加すると前記積層体の光出射端面からレーザ光を発する半導体レーザチップであって、前記積層体の上層に前記積層体の上面と光出射端面との角部に至るまで被覆して第1導電層が形成されており、前記角部から前記第1導電層が所定の幅で露出するように、前記光出射端面から前記所定の幅で後退して前記第1導電層上に第2導電層が形成されている半導体レーザチップを形成する工程と、
前記半導体レーザチップを前記第2導電層側からハンダ層を介してヒートシンク上にマウントし、前記ハンダ層により前記半導体レーザチップの前記第1導電層及び前記第2導電層と前記ヒートシンクを電気的かつ熱的に接続する工程と
を有し、
前記半導体レーザチップを前記第2導電層側からハンダ層を介してヒートシンク上にマウントする工程において、前記第2導電層が前記所定の幅で前記角部から後退している領域における前記第1導電層と前記ハンダ層の境界近傍において、前記第1導電層と前記ハンダ層とを合金化させる
半導体発光装置の製造方法。
A stack including a first conductivity type first clad, an active layer, and a second conductivity type second clad having a current confinement structure is formed on a first conductivity type substrate, and the first clad and the second clad are formed. A semiconductor laser chip that emits laser light from the light emitting end face of the laminate when a predetermined voltage is applied to the laminate, covering the upper layer of the laminate to the corners between the upper surface of the laminate and the light emitting end face. A first conductive layer is formed on the first conductive layer so as to recede from the light emitting end surface by the predetermined width so that the first conductive layer is exposed from the corner portion with a predetermined width. Forming a semiconductor laser chip on which the second conductive layer is formed;
The semiconductor laser chip is mounted on a heat sink via a solder layer from the second conductive layer side, and the solder layer electrically and electrically connects the first conductive layer, the second conductive layer, and the heat sink of the semiconductor laser chip. A step of thermally connecting, and
In the step of mounting the semiconductor laser chip on the heat sink from the second conductive layer side through the solder layer, the first conductive layer in a region where the second conductive layer recedes from the corner with the predetermined width. A method of manufacturing a semiconductor light emitting device, wherein the first conductive layer and the solder layer are alloyed in the vicinity of the boundary between the layer and the solder layer.
前記半導体レーザチップを形成する工程が、
前記第1導電型の基板に、第1導電型の前記第1クラッド、前記活性層及び電流狭窄構造を有する第2導電型の前記第2クラッドを含む前記積層体を形成する工程と、
前記光出射端面となる位置を越えて被覆して前記積層体の上層に前記第1導電層を形成する工程と、
前記光出射端面となる位置から前記所定の幅で後退するように前記第1導電層の上層に前記第2導電層を形成する工程と、
前記光出射端面となる位置で前記第1導電層までをへき開して前記光出射端面を露出させる工程と
を含む
請求項6に記載の半導体発光装置の製造方法。
Forming the semiconductor laser chip,
Forming the first conductive type first clad, the active layer and the second conductive type second clad having a current confinement structure on the first conductive type substrate;
Forming the first conductive layer on the upper layer of the laminate by covering the position that becomes the light emitting end face; and
Forming the second conductive layer on an upper layer of the first conductive layer so as to recede with the predetermined width from a position to be the light emitting end face;
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 6, further comprising: cleaving up to the first conductive layer at a position that becomes the light emitting end face to expose the light emitting end face.
前記第1導電層を形成する工程において、前記第1導電層の少なくとも表層部分を金を含む層で形成する
請求項7に記載の半導体発光装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 7, wherein in the step of forming the first conductive layer, at least a surface layer portion of the first conductive layer is formed of a layer containing gold.
前記第1導電層を形成する工程において、前記金を含む層を膜厚が5nm以下として形成する
請求項8に記載の半導体発光装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein in the step of forming the first conductive layer, the layer containing gold is formed with a film thickness of 5 nm or less.
前記第1導電層を形成する工程において、前記第1導電層の少なくとも表層部分をニッケルまたは銅を含む層で形成する
請求項7に記載の半導体発光装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 7, wherein in the step of forming the first conductive layer, at least a surface layer portion of the first conductive layer is formed of a layer containing nickel or copper.
前記半導体レーザチップを前記第2導電層側からハンダ層を介してヒートシンク上にマウントする工程の前に、前記ニッケルまたは銅を含む層の表面の酸化膜を除去する工程をさらに有する
請求項10に記載の半導体発光装置の製造方法。
11. The method of claim 10, further comprising a step of removing an oxide film on a surface of the layer containing nickel or copper before the step of mounting the semiconductor laser chip on the heat sink from the second conductive layer side through the solder layer. The manufacturing method of the semiconductor light-emitting device of description.
前記半導体レーザチップを前記第2導電層側からハンダ層を介してヒートシンク上にマウントする工程において、前記光出射側端面が前記ヒートシンクの側面から外側にはみ出すように前記半導体レーザチップを前記ヒートシンク上にマウントする
請求項6に記載の半導体発光装置の製造方法。
In the step of mounting the semiconductor laser chip on the heat sink from the second conductive layer side through the solder layer, the semiconductor laser chip is placed on the heat sink so that the light emitting side end surface protrudes outward from the side surface of the heat sink. The method for manufacturing a semiconductor light-emitting device according to claim 6.
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