JP2008060478A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体レーザ装置は、基板11及び基板11の上に形成された半導体層積層体12の一部が切り出され、導波部23aと交差する方向の2つチップ端面13と、導波部23aと並行な方向の2つのチップ側面14とを有するチップを備えている。2つのチップ端面13の少なくとも一方における劈開面13aの両側方の領域には、チップの一部が、切り欠かれて、チップ端面13と接する第1の壁面31aと、チップ側面14と接する第2の壁面31bとを露出する切り欠き部31がそれぞれ形成されており、2つの切り欠き部31のうちの少なくとも一方における第1の壁面31aが延びる方向と、劈開面13aが延びる方向とがなす角度θは、10度以上且つ40度以下である。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1(a)〜(c)は第1の実施形態に係る半導体レーザ装置の構成であり、(a)は全体を示し、(b)は平面構成を示し、(c)は共振器端面側の断面構成を示している。本実施形態の半導体レーザ装置は、窒化物半導体からなる半導体層の積層体を有する半導体ウェハから切り出された半導体チップである。
以下に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。図12は第2の実施形態に係る半導体レーザ装置を示している。図12において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第3の実施形態について図面を参照して説明する。図15(a)及び(b)は第3の実施形態に係る半導体レーザ装置の凹部32同士の間の部分の構造であり、(a)は平面構造を示しており、(b)は断面構造を示している。図15において図3と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第4の実施形態について図面を参照して説明する。図16(a)及び(b)は第4の実施形態に係る半導体レーザ装置の凹部32同士の間の部分の構造であり、(a)は平面構造を示しており、(b)は断面構造を示している。図16において図3と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
11 基板
12 窒化物半導体層積層体
13 チップ端面
13a 劈開面
14 チップ側面
21 n型半導体層
22 活性層
23 p型半導体層
23a リッジストライプ部
24 誘電体層
25 p側電極
26 n側電極
31 切り欠き部
31a 第1の壁面
31b 第2の壁面
32 凹部
32A 凹部
32B 凹部
32C 第1の領域
32D 第2の領域
32a 基部
32b 先端部
33 劈開ガイド溝
35 段差部
41 チップ
51 劈開ライン
Claims (22)
- 基板及び該基板の上に形成された半導体層積層体を切り出したチップを備え、
前記半導体層積層体は、ストライプ状の導波部を含む、六方晶構造を有する半導体材料からなる複数の半導体層からなり、
前記チップは、前記導波部と交差する方向の2つのチップ端面と、前記導波部と平行な方向の2つのチップ側面とを有し、
前記各チップ端面における前記導波部を含む領域は、前記半導体層積層体が劈開された劈開面であり、
少なくとも一方の前記チップ端面における前記導波部の両側方の領域には、それぞれ前記チップの一部が切り欠かれて、前記チップ端面と接する第1の壁面と、前記チップ側面と接する第2の壁面とを露出する切り欠き部が形成されており、
2つの前記切り欠き部のうちの少なくとも一方における前記第1の壁面が延びる方向と、前記劈開面が延びる方向とがなす角度は、10度以上且つ40度以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 前記チップにおける前記導波部と前記切り欠き部との間の部分には、前記導波部及び前記切り欠き部と間隔をおいて、前記導波部と並行に延びる段差部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装置。
- 前記各切り欠き部における前記第2の壁面から、前記劈開面を延長した位置までの距離は、5μm以上且つ25μm以下であることを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記各切り欠き部は、前記導波部側に設けられた第1の部分と、前記チップ側面側に設けられた第2の部分とを有し、
前記第1の部分においては、前記第1の壁面と、該第1の壁面と接し且つ前記第2の壁面と平行な第3の壁面とが露出し、
前記第2の部分においては、前記第2の壁面と、該第2の壁面及び前記第3の壁面と接する第4の壁面とが露出し、
前記第3の壁面から前記劈開面を延長した位置までの距離は、1μm以上且つ5μm以下であり、
前記第4の壁面から前記劈開面を延長した位置までの距離は、10μm以上且つ25μm以下であり、
前記第4の壁面が延びる方向と、前記劈開面が延びる方向とがなす角度は、10度以上且つ40度以下であることを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。 - 前記各切り欠き部は、深さが1μm以上且つ10μm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記各切り欠き部は、前記導波部側の端部における深さが他の部分よりも深いことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記各切り欠き部における前記導波部側の部分はエッチングにより形成された浅い切り欠き部であり、前記切り欠き部における他の部分はスクライビングにより形成された深い切り欠き部であり、前記浅い切り欠き部の深さは2μm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記劈開面の両側方に形成された2つの切り欠き部の間の間隔は、30μm以上且つ100μm以下であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記各切り欠き部は、前記チップの前記半導体層積層体の側から形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記各切り欠き部は、前記チップの前記基板側から形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 2つの前記切り欠き部のうちの一方における前記第1の壁面が延びる方向と、前記劈開面が延びる方向とがなす角度は、10度以上且つ40度以下であり、
2つの前記切り欠き部のうちの他方における前記第1の壁面が延びる方向と、前記劈開面が延びる方向とがなす角度は、90度であることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装置。 - 基板の上にn型クラッド層、活性層及びp型クラッド層を含む半導体層積層体を順次結晶成長した後、前記p型クラッド層を選択的にエッチングすることにより、互いに間隔をおいて一方向に延びるストライプ状の複数の導波部を有する半導体ウェハを形成する工程(a)と、
前記複数の導波部を有する半導体ウェハを選択的にエッチングして、前記導波部と交差する方向に前記導波部を除いて列状に配置された複数の凹部を形成する工程(b)と、
前記一列に配置された複数の凹部を劈開ガイドとして用い、前記劈開ガイドに沿って前記導波部が露出する劈開面を形成する工程(c)とを備え、
前記各凹部は、前記導波部と交差する方向の2つの端部の少なくとも一方に、平面V字状の先端部を有し、
前記先端部を囲む2つの辺がなす角度は20度以上且つ80度以下であり、前記先端部を囲む2つの辺のうちの少なくとも一方の辺が延びる方向と、前記劈開面が形成される方向とがなす角度は、10度以上且つ40度以下であることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 前記各凹部は、前記導波部と交差する方向の2つの端部の両方に、前記先端部を有していることを特徴とする請求項12に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
- 前記各凹部の平面形状は、前記導波部と平行な両方向にそれぞれ平面等脚台形状に突出した突出部を有する形状であり、
前記突出部における前記導波部と平行な方向の幅は、20μm以上且つ50μm以下であり、
前記凹部の前記突出部を除く部分における前記導波部と平行な方向の幅は、2μm以上且つ10μm以下であり、
前記突出部の斜辺が延びる方向と、前記劈開面が形成される方向とがなす角度は10度以上且つ40度以下であることを特徴とする請求項12又は13に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 - 前記工程(b)よりも後で且つ前記工程(c)よりも前に、
前記各凹部における少なくとも前記先端部を除く部分をスクライブすることにより、前記先端部を除く部分の深さを前記先端部よりも深くする工程(d)をさらに備えていることを特徴とする請求項12又は13に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 - 前記スクライブは、ダイヤモンド針を用いて行うことを特徴とする請求項15に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
- 前記スクライブは、レーザ光又は電子ビームを用いて行うことを特徴とする請求項15に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
- 前記工程(a)は、前記半導体層積層体における前記各導波部の両側方の部分を選択的にエッチングすることにより、メサ状の段差部を形成する工程を含み、
前記工程(b)において、前記各凹部は、前記段差部を避けて形成することを特徴とする請求項12から17のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 - 前記工程(b)は、前記半導体ウェハにおける前記各導波部と前記各凹部との間の領域に、前記導波部と平行な方向に延びる溝部をそれぞれ形成する工程を含むことを特徴とする請求項12から17のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
- 前記先端部を囲む2つの辺のうちの一方が延びる方向と前記劈開面が形成される方向とがなす角度は、10度以上且つ40度以下であり、
前記先端部を囲む2つの辺のうちの他方が延びる方向と前記劈開面が形成される方向とは一致していることを特徴とする請求項12から19のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 - 前記各凹部は、前記ウェハにおける前記半導体層積層体側に形成されていることを特徴とする請求項12から20のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記各凹部は、前記ウェハにおける前記基板の前記半導体層積層体と反対側に形成されていることを特徴とする請求項12から20のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
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