JP2014033035A - Method for manufacturing optical devices, and cleaving apparatus - Google Patents
Method for manufacturing optical devices, and cleaving apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014033035A JP2014033035A JP2012171727A JP2012171727A JP2014033035A JP 2014033035 A JP2014033035 A JP 2014033035A JP 2012171727 A JP2012171727 A JP 2012171727A JP 2012171727 A JP2012171727 A JP 2012171727A JP 2014033035 A JP2014033035 A JP 2014033035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- cleaving
- bar
- optical device
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光デバイスの製造方法、及びヘキ開装置に係り、更に詳しくは、発光部を有する光デバイスの製造方法、及び複数の光デバイスを含む光デバイスアレイをヘキ開するためのヘキ開装置に関する。 The present invention relates to an optical device manufacturing method and a cleaving apparatus, and more particularly, to an optical device manufacturing method having a light emitting portion, and a cleaving apparatus for cleaving an optical device array including a plurality of optical devices. About.
従来、発光部を有する半導体レーザが1枚の基板上に同時に複数個形成され、ヘキ開工程において複数のレーザチップ(光デバイス)に個別に分離されている。 Conventionally, a plurality of semiconductor lasers having a light emitting portion are simultaneously formed on a single substrate, and are individually separated into a plurality of laser chips (optical devices) in a cleaving process.
特許文献1には、ヘキ開工程において、ウエハ(基板)の一側部分を2つの冶具で挟んだ状態で、ウエハの他側部分に荷重を掛けてヘキ開するウエハヘキ開方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されているウエハヘキ開方法では、ウエハの一側部分に形成された発光部に冶具が当たるため、発光部が損傷するおそれがあり、光デバイスを歩留まり良く製造することが困難であった。
However, in the wafer cleaving method disclosed in
本発明は、少なくとも1つの発光部を有する光デバイスの製造方法であって、基板の一側の面に複数の半導体層を積層し、2次元配列された複数の光デバイスを一体に含む光デバイスアレイを作成する工程と、前記基板の他側の面に複数の溝を形成する工程と、前記光デバイスアレイを、長手方向に1次元配列された複数の光デバイスをそれぞれが一体に含む複数のバー状体に分割する一次ヘキ開工程と、前記複数のバー状体それぞれを、複数の光デバイスに分割する二次ヘキ開工程と、を含み、前記二次ヘキ開工程では、前記複数のバー状体それぞれの、隣接する2つの光デバイスを含む領域における前記長手方向の両端が前記基板の一側から支持された状態で前記隣接する2つの光デバイスの境界である二次ヘキ開位置に前記基板の他側から荷重が掛けられることで、前記複数のバー状体それぞれが複数の光デバイスに分割される光デバイスの製造方法である。 The present invention relates to a method of manufacturing an optical device having at least one light emitting unit, and includes an optical device integrally including a plurality of two-dimensionally arranged optical devices in which a plurality of semiconductor layers are stacked on one surface of a substrate. A step of forming an array, a step of forming a plurality of grooves on the other surface of the substrate, and a plurality of optical devices each integrally including a plurality of optical devices arranged one-dimensionally in the longitudinal direction. A primary cleaving step for dividing the plurality of bar-like bodies into a plurality of bar-like bodies, and a secondary cleaving step for dividing each of the plurality of bar-like bodies into a plurality of optical devices. In the state where both ends in the longitudinal direction in the region including the two adjacent optical devices of each of the states are supported from one side of the substrate, the second cleavable position is a boundary between the two adjacent optical devices. The other side of the board By the Luo load is applied, the plurality of bar-shaped bodies each is a manufacturing method of an optical device is divided into a plurality of optical devices.
これによれば、光デバイスを歩留まり良く製造することができる。 According to this, an optical device can be manufactured with a high yield.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図23に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ1000の概略構成が示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
このレーザプリンタ1000は、光走査装置1010、感光体ドラム1030、帯電装置1031、現像ローラ1032、転写チャージャ1033、除電ユニット1034、クリーニングユニット1035、トナーカートリッジ1036、給紙コロ1037、給紙トレイ1038、レジストローラ対1039、定着ローラ1041、排紙ローラ1042、排紙トレイ1043、通信制御装置1050、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置1060などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体1044の中の所定位置に収容されている。
The
通信制御装置1050は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。
The
プリンタ制御装置1060は、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、アナログデータをデジタルデータに変換するAD変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置1060は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置1010に送る。
The
感光体ドラム1030は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム1030の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム1030は、図1における矢印方向に回転するようになっている。
The
帯電装置1031、現像ローラ1032、転写チャージャ1033、除電ユニット1034及びクリーニングユニット1035は、それぞれ感光体ドラム1030の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム1030の回転方向に沿って、帯電装置1031→現像ローラ1032→転写チャージャ1033→除電ユニット1034→クリーニングユニット1035の順に配置されている。
帯電装置1031は、感光体ドラム1030の表面を均一に帯電させる。
The
The
光走査装置1010は、帯電装置1031で帯電された感光体ドラム1030の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム1030の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム1030の回転に伴って現像ローラ1032の方向に移動する。なお、この光走査装置1010の構成については後述する。
The
トナーカートリッジ1036にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ1032に供給される。
The
現像ローラ1032は、感光体ドラム1030の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ1036から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した像(以下では、便宜上「トナー像」ともいう)は、感光体ドラム1030の回転に伴って転写チャージャ1033の方向に移動する。
The developing
給紙トレイ1038には記録紙1040が格納されている。この給紙トレイ1038の近傍には給紙コロ1037が配置されており、該給紙コロ1037は、記録紙1040を給紙トレイ1038から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対1039に搬送する。該レジストローラ対1039は、給紙コロ1037によって取り出された記録紙1040を一旦保持するとともに、該記録紙1040を感光体ドラム1030の回転に合わせて感光体ドラム1030と転写チャージャ1033との間隙に向けて送り出す。
転写チャージャ1033には、感光体ドラム1030の表面のトナーを電気的に記録紙1040に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム1030の表面のトナー像が記録紙1040に転写される。ここで転写された記録紙1040は、定着ローラ1041に送られる。
A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the
定着ローラ1041では、熱と圧力とが記録紙1040に加えられ、これによってトナーが記録紙1040上に定着される。ここで定着された記録紙1040は、排紙ローラ1042を介して排紙トレイ1043に送られ、排紙トレイ1043上に順次、積み重ねられる。
In the fixing
除電ユニット1034は、感光体ドラム1030の表面を除電する。
クリーニングユニット1035は、感光体ドラム1030の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム1030の表面は、再度帯電装置1031に対向する位置に戻る。
The
The
次に、前記光走査装置1010の構成について説明する。
この光走査装置1010は、一例として図2に示されるように、光源14、カップリングレンズ15、開口板16、シリンドリカルレンズ17、反射ミラー18、ポリゴンミラー13、第1走査レンズ11a、第2走査レンズ11b、及び走査制御装置(図示省略)などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング30の所定位置に組み付けられている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2 as an example, the
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。 In the following, for convenience, the direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and the direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.
カップリングレンズ15は、光源14から射出された光束を略平行光とする。
開口板16は、開口部を有し、カップリングレンズ15を介した光束のビーム径を規定する。
The
The
シリンドリカルレンズ17は、開口板16の開口部を通過した光束を、反射ミラー18を介してポリゴンミラー13の偏向反射面近傍に副走査対応方向に関して結像する。
The
光源14とポリゴンミラー13との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ15と開口板16とシリンドリカルレンズ17と反射ミラー18とから構成されている。
The optical system arranged on the optical path between the
ポリゴンミラー13は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面に6面の偏向反射面が形成されている。このポリゴンミラー13は、副走査対応方向に平行な軸のまわりを等速回転しながら、反射ミラー18からの光束を偏向する。
The
第1走査レンズ11aは、ポリゴンミラー13で偏向された光束の光路上に配置されている。
The
第2走査レンズ11bは、第1走査レンズ11aを介した光束の光路上に配置されている。そして、この第2走査レンズ11bを介した光束が、感光体ドラム1030の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー13の回転に伴って感光体ドラム1030の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム1030上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム1030の回転方向が「副走査方向」である。
The
ポリゴンミラー13と感光体ドラム1030との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、第1走査レンズ11aと第2走査レンズ11bとから構成されている。なお、第1走査レンズ11aと第2走査レンズ11bの間の光路上、及び第2走査レンズ11bと感光体ドラム1030の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも1つの折り返しミラーが配置されても良い。
The optical system arranged on the optical path between the
光源14は、一例として図3に示されるように、2次元的に配列されている32個の発光部140、及び該32個の発光部140の周囲に設けられ、各発光部に対応した32個の電極パッド150を有するレーザチップ100(光デバイス)を有している。また、各電極パッドは、対応する発光部と配線部材によって電気的に接続されている。レーザチップ100における32個の電極パッド150の周囲には、所定の大きさのスペースがある。
As shown in FIG. 3 as an example, the
なお、本明細書では、各発光部からの光の射出方向をZ軸方向、このZ軸方向に直交する平面内で互いに直交する2つの方向をX軸方向及びY軸方向として説明する。 In this specification, the light emission direction from each light emitting unit is described as a Z-axis direction, and two directions orthogonal to each other in a plane orthogonal to the Z-axis direction are described as an X-axis direction and a Y-axis direction.
32個の発光部140は、図4に示されるように、全ての発光部をX軸方向に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しく(図4では「d1」)なるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは2つの発光部の中心間距離をいう。
As shown in FIG. 4, the 32
ここでは、各発光部は、発振波長が780nm帯の垂直共振器型の面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)である。すなわち、レーザチップ100は、2次元配列された複数の面発光レーザ(発光部)を有する面発光レーザアレイを含んでいる。
Here, each light emitting unit is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) having an oscillation wavelength of 780 nm band. That is, the
各発光部は、一例として、図5に示されるように、基板101、バッファ層102、下部半導体DBR103、下部スペーサ層104、活性層105、上部スペーサ層106、上部半導体DBR107、コンタクト層109、p側電極113、及びn側電極114などを有している。
For example, as shown in FIG. 5, each light emitting unit includes a
基板101は、n−GaAs単結晶基板である。
基板101の−Z側の面には、Y軸方向に延び、X軸方向に互いに離間する複数の溝300が形成されている。
The
A plurality of
バッファ層102は、基板101の+Z側の面上に積層され、n−GaAsからなる層である。
The
下部半導体DBR103は、バッファ層102の+Z側に積層され、n−AlAsからなる低屈折率層と、n−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層のペアを40.5ペア有している。各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた厚さ20nmの組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の1/2を含んで、発振波長をλとするとλ/4の光学的厚さとなるように設定されている。なお、光学的厚さがλ/4のとき、その層の実際の厚さDは、D=λ/4n(但し、nはその層の媒質の屈折率)である。
The
下部スペーサ層104は、下部半導体DBR103の+Z側に積層され、ノンドープの(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5Pからなる層である。
The
活性層105は、下部スペーサ層104の+Z側に積層され、3層の量子井戸層と4層の障壁層とを有する3重量子井戸構造の活性層である。各量子井戸層は、0.7%の圧縮歪みを誘起する組成であるGaInAsPからなり、バンドギャップ波長が約780nmである。また、各障壁層は、0.6%の引張歪みを誘起する組成であるGaInPからなる。
The
上部スペーサ層106は、活性層105の+Z側に積層され、ノンドープの(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5Pからなる層である。
The
下部スペーサ層104と活性層105と上部スペーサ層106とからなる部分は、共振器構造体とも呼ばれており、その厚さが1波長の光学的厚さとなるように設定されている。なお、活性層105は、高い誘導放出確率が得られるように、電界の定在波分布における腹に対応する位置である共振器構造体の中央に設けられている。また、共振器反射率は99%以上となるように設計されている。
A portion composed of the
上部半導体DBR107は、上部スペーサ層106の+Z側に積層され、p−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とp−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層のペアを25ペア有している。各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の1/2を含んで、λ/4の光学的厚さとなるように設定されている。
The
上部半導体DBR107における低屈折率層の1つには、p−AlAsからなる被選択酸化層108が厚さ33nmで挿入されている。
In one of the low refractive index layers in the
この被選択酸化層108の挿入位置は、電界の定在波分布において、活性層105から3番目となる節に対応する位置である。
The insertion position of the selectively oxidized
コンタクト層109は、上部半導体DBR107の+Z側に積層され、p−GaAsからなる層である。
The
コンタクト層109からはSiN膜からなる層間絶縁膜111で絶縁してボンディングパッドに延伸する金属の配線部材が形成されている。配線部材およびボンディングパッドは、オーミック材料のAuZnと配線材としてAuがリフトオフ法により形成される。
A metal wiring member that is insulated from the
次に、レーザチップ100の製造方法について説明する。なお、上記のように、基板101上に複数の半導体層が積層されたものを、以下では、便宜上「積層体」ともいう。
Next, a method for manufacturing the
(1)上記積層体を有機金属気相成長法(MOCVD法)あるいは分子線エピタキシャル成長法(MBE法)による結晶成長によって作成する(図6参照)。 (1) The above laminate is formed by crystal growth by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy (MBE) (see FIG. 6).
ここでは、MOCVD法の場合には、III族の原料には、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリメチルガリウム(TMG)、トリメチルインジウム(TMI)を用い、V族の原料には、フォスフィン(PH3)、アルシン(AsH3)を用いている。また、p型ドーパントの原料には四臭化炭素(CBr4)を用い、n型ドーパントの原料にはセレン化水素(H2Se)を用いている。 Here, in the case of the MOCVD method, trimethylaluminum (TMA), trimethylgallium (TMG), and trimethylindium (TMI) are used as the group III material, and phosphine (PH 3 ) is used as the group V material. Arsine (AsH 3 ) is used. Further, carbon tetrabromide (CBr 4 ) is used as a p-type dopant material, and hydrogen selenide (H 2 Se) is used as an n-type dopant material.
(2)積層体の表面の発光部となる複数の部分を、それぞれ一辺が25μmの正方形状のレジストパターンでマスクする。また、各レーザチップにおける周囲領域も、エッチングされないようにレジストパターンでマスクする。 (2) A plurality of portions to be light emitting portions on the surface of the laminate are masked with square resist patterns each having a side of 25 μm. Further, the peripheral region in each laser chip is also masked with a resist pattern so as not to be etched.
(3)Cl2ガスを用いるECRエッチング法で、上記レジストパターンをフォトマスクとしてメサ構造体(以下では、便宜上「メサ」と略述する)を形成する。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサ層104中に位置するようにした。
(3) A mesa structure (hereinafter abbreviated as “mesa” for convenience) is formed by ECR etching using Cl 2 gas using the resist pattern as a photomask. Here, the bottom surface of the etching is located in the
(4)フォトマスクを除去する(図7参照)。 (4) The photomask is removed (see FIG. 7).
(5)積層体を水蒸気中で熱処理する。これにより、被選択酸化層108中のAl(アルミニウム)がメサの外周部から選択的に酸化され、メサの中央部に、Alの酸化物108aによって囲まれた酸化されていない領域108bが残留する(図8参照)。すなわち、発光部の駆動電流の経路をメサの中央部だけに制限する、いわゆる酸化狭窄構造体が形成される。上記酸化されていない領域108bが電流通過領域(電流注入領域)である。このようにして、例えば幅4μm程度の略正方形状の電流通過領域が形成される。
(5) The laminated body is heat-treated in water vapor. As a result, Al (aluminum) in the selectively oxidized
(6)気相化学堆積法(CVD法)を用いて、SiNからなる層間絶縁膜111を形成する(図9参照)。
(6) An
(7)レーザ光の射出面となるメサ上部にp側電極コンタクトの窓開けを行うためのエッチングマスクを作成する。 (7) An etching mask for opening a window for the p-side electrode contact is formed on the upper part of the mesa serving as a laser beam emission surface.
(8)BHFにて層間絶縁膜111をエッチングし、p側電極コンタクトの窓開けを行う。
(8) The
(9)マスクを除去する(図10参照)。 (9) The mask is removed (see FIG. 10).
(10)メサ上部の光射出部となる領域(射出領域)に一辺10μmの正方形状のレジストパターンを形成し、p側の電極材料の蒸着を行う。p側の電極材料としてはCr/AuZn/Auからなる多層膜、もしくはTi/Pt/Auからなる多層膜が用いられる。このとき、同時に電極パッド及び配線部材となる部分にもp側の電極材料が蒸着される。 (10) A square-shaped resist pattern having a side of 10 μm is formed in a region (emission region) serving as a light emitting portion on the top of the mesa, and p-side electrode material is deposited. As the electrode material on the p side, a multilayer film made of Cr / AuZn / Au or a multilayer film made of Ti / Pt / Au is used. At this time, the p-side electrode material is deposited on the electrode pad and the wiring member at the same time.
(11)光射出部となる領域に蒸着された電極材料をリフトオフし、p側電極113を形成する(図11参照)。このp側電極113で囲まれた領域が射出領域である。このとき、同時に電極パッド150及び配線部材も形成される(図12参照)。
(11) The electrode material deposited in the region to be the light emitting part is lifted off to form the p-side electrode 113 (see FIG. 11). A region surrounded by the p-
電極パッド150は、一例として図13に示されるように、平面視によると、+X側の辺が凹凸形状となっている。そこで、電極パッド150の+X側の辺の長さは、電極パッド150のY軸方向の寸法dよりも長くなる。また、電極パッド150の厚さは、約1μmである。
As shown in FIG. 13 as an example, the
(12)基板101の裏側(−Z側)を所定の厚さ(例えば、250μm程度)まで研磨した後、基板101の裏面(−Z側の面)全域に、スクライブ装置を用いて、Y軸に平行に延び、X軸方向に互いに離間する複数の溝300を形成する(図14参照)。
(12) After polishing the back side (−Z side) of the
(13)基板101の裏面にn側電極114を形成する(図15参照)。ここでは、n側電極114はAuGe/Ni/Auからなる多層膜である。
(13) An n-
(14)アニールによって、p側電極113とn側電極114のオーミック導通をとる。これにより、メサは発光部となり、基板101上に複数のレーザチップが形成されたこととなる。なお、以下では、基板101上に複数のレーザチップが形成されたものを、便宜上「チップ形成基板200」という。そして、チップ形成基板200では、p側電極113側(+Z側)の面を表面、n側電極114側(−Z側)の面を裏面という。
(14) Ohmic conduction is established between the p-
(15)チップ形成基板200の裏面にダイシングフィルム210を貼り付ける。このダイシングフィルム210は、厚さが75μmの塩化ビニルフィルムであり、その片面にアクリル系粘着剤が10μmの厚さで均一に塗布されている。
(15) A
(16)ダイシングフィルム210を外径が6インチの金属リング212に貼り付ける(図16参照)。
(16) A
(17)チップ形成基板200の表面に、隣接するレーザチップの間隙にダイヤモンドペンを用い、X軸に平行な複数のスクライブライン及びY軸に平行な複数のスクライブラインを形成する(図17参照)。ここでは、X軸に平行な複数のスクライブラインは、Y軸方向に所定間隔wで形成され、Y軸に平行な複数のスクライブラインは、X軸方向に所定間隔wで形成されている。所定間隔wを、分離ピッチという。
(17) A plurality of scribe lines parallel to the X axis and a plurality of scribe lines parallel to the Y axis are formed on the surface of the
(18)チップ形成基板200の表面に、保護シート214を貼り付ける(図18参照)。この保護シート214は、厚さが25μmのPETフィルムである。この保護シート214のチップ形成基板200側の面には、帯電防止剤が塗布され、さらにその上に離型剤としてシリコーンが塗布されている。帯電防止剤が塗布されていないと、200V以上の静電気が発生し、レーザチップが静電破壊されるおそれがある。なお、保護シート214には粘着性がないため、ダイシングフィルム210の粘着面に貼り付けて固定される。
(18) A
ここで、ヘキ開対象のX軸に平行な一のスクライブラインの−Y側にある複数のレーザチップを併せてチップ群Aとし、ヘキ開対象のX軸に平行な一のスクライブラインの+Y側にある複数のレーザチップを併せてチップ群Bとする(図19参照)。 Here, a plurality of laser chips on the −Y side of one scribe line parallel to the X axis to be cleaved are combined as chip group A, and + Y side of one scribe line parallel to the X axis to be cleaved. A plurality of laser chips are collectively referred to as a chip group B (see FIG. 19).
(19)チップ形成基板200を、分離ピッチwの2倍より狭い幅Lの溝を有する受け刃220に、ヘキ開対象のX軸に平行な一のスクライブラインが受け刃220の溝の中央に位置するように載置する。なお、受け刃220の溝の幅Lは、+Z方向から見て、チップ群A及びチップ群Bの複数の面発光レーザアレイが受け刃220の溝内に位置する大きさに設定されている。
(19) The
(20)ヘキ開対象のX軸に平行な一のスクライブラインの−Z側から、例えばセラミック製のカッタの刃230を押し当てる(図20参照)。
(20) From the −Z side of one scribe line parallel to the X axis to be cleaved, for example, a
(21)カッタの刃230を所定量押し込んでチップ形成基板200をヘキ開する。このヘキ開は、一次ヘキ開とも呼ばれる。この結果、チップ群Aとチップ群Bとが分離される。なお、カッタの刃230のX軸方向の長さは、一例として、チップ形成基板200のX軸方向の長さと同程度に設定されている。
(21) The
(22)同様にして、X軸に平行な他のスクライブラインに対しても、ヘキ開(一次ヘキ開)を行い、チップ形成基板200を、長手方向(X軸方向)に1列に並ぶ複数のレーザチップ100をそれぞれが含む複数のバー状体(短冊状体)に分割する(図21(B)参照)。なお、図21(B)では、面発光レーザアレイの図示は、省略されている。
(22) Similarly, other scribe lines parallel to the X axis are also cleaved (primary cleaved), and a plurality of
(23)次いで、一次ヘキ開と同様にして、各バー状体のY軸に平行な各スクライブラインに対しても、ヘキ開を行い、該バー状体を、複数のレーザチップ100に分割する。このヘキ開は、二次ヘキ開とも呼ばれる。
(23) Next, similarly to the primary cleavage, cleaving is performed on each scribe line parallel to the Y axis of each bar-shaped body, and the bar-shaped body is divided into a plurality of
以下に、二次ヘキ開について簡単に説明する。ヘキ開対象のY軸に平行な一のスクライブラインの−X側にあるレーザチップをチップAとし、ヘキ開対象のY軸に平行な一のスクライブラインの+X側にあるレーザチップをチップBとする。なお、二次ヘキ開時の、一次ヘキ開時の図19及び図20に対応する図は、図19及び図20において、X軸とY軸を入れ替え、チップ形成基板200をバー状体に置き換え、チップ群AをチップAに置き換え、チップ群BをチップBに置き換えることで得られる。
Hereinafter, secondary cleaving will be briefly described. The laser chip on the −X side of one scribe line parallel to the Y axis to be cleaved is referred to as chip A, and the laser chip on the + X side of one scribe line parallel to the Y axis to be cleaved is referred to as chip B. To do. The figure corresponding to FIG. 19 and FIG. 20 at the time of secondary cleaving at the time of secondary cleaving is that in FIG. 19 and FIG. 20, the X axis and the Y axis are interchanged, and the
先ず、バー状体を、分離ピッチwの2倍より狭い幅の溝を有する受け刃に、ヘキ開対象のY軸に平行な一のスクライブラインが受け刃の溝の中央に位置ように載置する。なお、受け刃の溝の幅は、+Z方向から見てチップA及びチップBの複数の面発光レーザアレイが受け刃の溝内に位置する大きさに設定されている。 First, the bar-shaped body is placed on a receiving blade having a groove whose width is narrower than twice the separation pitch w so that one scribe line parallel to the Y axis to be cleaved is positioned at the center of the groove of the receiving blade. To do. The width of the groove of the receiving blade is set to a size such that the plurality of surface emitting laser arrays of the chip A and the chip B are located in the groove of the receiving blade as viewed from the + Z direction.
次いで、ヘキ開対象のY軸に平行な一のスクライブラインの−Z側から、例えばセラミック製のカッタの刃を押し当てる。 Next, a blade of a ceramic cutter, for example, is pressed from the −Z side of one scribe line parallel to the Y axis to be cleaved.
次いで、カッタの刃を所定量押し込んでバー状体をヘキ開する。この結果、チップAとチップBとが分離される。なお、二次ヘキ開の際には、カッタの刃のY軸方向の長さを、バー状体のY軸方向の長さ(レーザチップの二次ヘキ開面の幅)と同程度に設定しても良い。 Next, the cutter blade is pushed in a predetermined amount to open the bar-shaped body. As a result, chip A and chip B are separated. At the time of secondary cleaving, the length of the cutter blade in the Y-axis direction is set to be approximately the same as the length of the bar-shaped body in the Y-axis direction (the width of the secondary cleaving surface of the laser chip). You may do it.
(24)保護シート214をはがす。
(24) Remove the
(25)50℃程度に暖めた拡張器を用いて、ダイシングフィルム210を360度全ての方向に均等に引き伸ばす。これにより、複数のレーザチップは、互いに分離されることとなる。
(25) Using the dilator warmed to about 50 ° C., the
(26)複数のレーザチップを、個々にダイシングフィルム210からはがす。
(26) A plurality of laser chips are individually peeled off from the
そして、いくつかの後工程を経て、レーザチップ100となる。
Then, the
ここで、ヘキ開のメカニズムを簡単に説明する。基板の両端を表面側から支持した状態で基板の中間部に裏面側からカッタの刃を押し込むことで荷重を掛けると基板が変形し、基板の表面側部分には引張り応力が発生し、基板の裏面側部分には圧縮応力が発生する(図21(A)参照)。これらの応力は、スクライブラインに集中する。さらに、カッタの刃を押し込んで、スクライブラインの引張り応力が基板の引張り強さに近くなると、スクライブライン底部に亀裂が発生する。発生した亀裂は、さらに引張り応力を集中させることで、ヘキ開が加速度的に進行し、その結果、基板が破断に至る。 Here, the cleaving mechanism will be briefly described. When a load is applied by pushing the blade of the cutter from the back side into the middle part of the substrate with both ends of the substrate supported from the front side, the substrate is deformed, and tensile stress is generated on the front side portion of the substrate. Compressive stress is generated on the back side portion (see FIG. 21A). These stresses are concentrated on the scribe line. Furthermore, when the cutter blade is pushed in and the tensile stress of the scribe line becomes close to the tensile strength of the substrate, a crack occurs at the bottom of the scribe line. The generated crack further concentrates the tensile stress, so that cleaving progresses at an accelerated rate, and as a result, the substrate breaks.
以上説明したように、本実施形態では、チップ形成基板200を複数のレーザチップ100に分割するために、ヘキ開法が採用されている。
As described above, in this embodiment, in order to divide the
ヘキ開法は、水を使用しないため乾燥工程が不要であること、ダイシングソーの廃水処理が不要であること、切削領域が不要で基板利用効率がもっとも高いこと、ダシングソーでの切削屑が面発光レーザアレイの発光部に付着しないこと等の利点がある。すなわち、ヘキ開法は、多ch面発光レーザアレイを高品質で効率良く分離できる工法である。 The open method requires no drying process because it does not use water, eliminates the need for wastewater treatment of the dicing saw, eliminates the need for a cutting area, and provides the highest substrate utilization efficiency. There are advantages such as not adhering to the light emitting portion of the laser array. That is, the cleaving method is a method capable of efficiently separating a multi-channel surface emitting laser array with high quality.
そこで、発明者は、ヘキ開法の進展を図るべく、開発を進めてきた。そして、ヘキ開法の開発を進めていく過程で、特に、チップの厚さが250μm以上となり、かつチップの寸法が900μm以下になると、ヘキ開工程において、スクライブライン以外の箇所で、すなわち正規のヘキ開位置以外の位置でヘキ開する不良(以下では、異常ヘキ開と称する)が多発することを見出した。 Therefore, the inventor has been developing in order to advance the opening method. In the process of developing the cleaving method, in particular, when the chip thickness is 250 μm or more and the chip dimension is 900 μm or less, in the cleaving process, other than the scribe line, that is, the regular It has been found that there are frequent defects that cause cleaving at positions other than the cleaving position (hereinafter referred to as abnormal cleaving).
さらに、発明者は、詳細な調査の結果、この異常ヘキ開は、チップ形成基板を複数のバー状体に分割する一次ヘキ開工程ではなく、バー状体を複数のレーザチップに分割する二次ヘキ開工程で発生していること、さらには、異常ヘキ開が発生する箇所は、カッタの刃が荷重を掛けている箇所ではなく、未ヘキ開領域の受け刃真上付近であることを見出した。 Furthermore, as a result of detailed investigations, the inventor has found that this abnormal cleavage is not a primary cleavage step in which the chip forming substrate is divided into a plurality of bar-shaped bodies, but a secondary in which the bar-shaped body is divided into a plurality of laser chips. It has been found that the location where the cleaving process has occurred and that the abnormal cleaving has occurred is not just where the cutter blade is applying a load, but just above the receiving blade in the unscratched area. It was.
これらのことから、ヘキ開工程において、図21(A)に示されるように、カッタの刃でバー状体の隣接する2つのレーザチップを含む所定領域のX軸方向の両端を受け刃で支持した状態で、該隣接する2つのレーザチップの境界(図21のp点)である二次ヘキ開位置に−Z側から荷重を掛けて凹形状に撓ませると、バー状体の上記所定領域の+X側の端に位置する未ヘキ開部(図21のq点)は、受け刃を支点としてダイシングフィルムからの抗力が作用するため、−Z側に凸に変形する。この場合、上記未ヘキ開部の−Z側部分に引張り応力が作用し、+Z側部分に圧縮応力が作用する(図21(A)の楕円枠内参照)。なお、図21(A)の楕円枠内にはq点断面の拡大図が示されている。 Therefore, in the cleaving process, as shown in FIG. 21A, the cutter blade supports both ends in the X-axis direction of the predetermined area including the two adjacent laser chips of the bar-shaped body with the receiving blade. In this state, when the secondary hex opening position, which is the boundary between the two adjacent laser chips (point p in FIG. 21), is bent from the −Z side and bent into a concave shape, the predetermined region of the bar-shaped body The unopened portion (point q in FIG. 21) located at the + X side end of the plate is deformed convexly to the −Z side because the drag from the dicing film acts with the receiving blade as a fulcrum. In this case, a tensile stress acts on the −Z side portion of the unopened portion, and a compressive stress acts on the + Z side portion (see the inside of the ellipse frame in FIG. 21A). Note that an enlarged view of the q-point cross section is shown in the elliptical frame of FIG.
さらに、カッタの刃がオーバードライブすることでq点の応力は増加する。このような状態でq点に応力が集中する例えば傷などの因子があれば、容易にヘキ開が起こってしまう。 Furthermore, the stress at the point q increases as the cutter blade is overdriven. In such a state, if there is a factor such as a flaw in which stress concentrates at the q point, cleaving easily occurs.
この異常ヘキ開を低減するためには、例えばヘキ開の荷重を減らすこと、受け刃真上の基板のq点に応力が集中しないようにすること等の対策が考えられる。
そこで、異常ヘキ開のメカニズムをより理解するために、ヘキ開に必要な荷重を試算した。
In order to reduce this abnormal cleaving, for example, measures such as reducing the cleaving load and preventing stress from concentrating on the q point of the substrate directly above the receiving blade can be considered.
Therefore, in order to better understand the mechanism of abnormal cleavage, the load required for cleavage was estimated.
ヘキ開プロセスは、両端単純支持梁の中央集中荷重と考えられる。荷重Pの加わる基板断面を長方形と仮定すると、ヘキ開時の撓みdは、次の(1)式で表される。 The cleaving process is considered to be the central concentrated load of the simple support beams at both ends. Assuming that the cross section of the substrate to which the load P is applied is a rectangle, the deflection d at the time of opening is expressed by the following equation (1).
断面二次モーメントIは、次の(2)式で表される。 The cross-sectional secondary moment I is expressed by the following equation (2).
また、基板が破断する際の破壊荷重Pmaxは、材質の最大応力(曲げ応力)σを使って次の(3)式で与えられる。 Further, the breaking load Pmax when the substrate breaks is given by the following equation (3) using the maximum stress (bending stress) σ of the material.
正方形チップの場合、2b≒Lなので、二次ヘキ開での破壊荷重Pmaxは、次の(4)式で表せる。 In the case of a square chip, since 2b≈L, the breaking load Pmax in secondary cleaving can be expressed by the following equation (4).
上記(4)式から、二次ヘキ開での破壊荷重を試算する。基板厚さ250μmの正方形チップの場合には、GaAsの引張り強さを138MPaとすると、ヘキ開に到る破壊荷重Pmaxは、293gと試算される。このとき、異常ヘキ開の発生するq点には、この破壊荷重の1/2の約150gの力が作用する。 From the above equation (4), the breaking load at the secondary cleavage is calculated. In the case of a square chip with a substrate thickness of 250 μm, assuming that the tensile strength of GaAs is 138 MPa, the breaking load Pmax leading to cleaving is estimated to be 293 g. At this time, a force of about 150 g, which is 1/2 of the breaking load, acts on the point q where the abnormal cleaving occurs.
試算結果から分かるように、二次ヘキ開では数百gと小さな荷重でヘキ開が可能である。この場合、異常ヘキ開も起こりやすいと推測される。 As can be seen from the trial calculation results, the secondary cleaving can be cleaved with a load as small as several hundred grams. In this case, it is presumed that abnormal cleaving is likely to occur.
図22には、チップ形成基板200が一次ヘキ開で分割されて成るバー状体(ここでは、便宜上、3チップ分)が斜視図にて示されている。なお、図22では、バー状体の−Y側の側面の破線は、二次ヘキ開位置を示している。
FIG. 22 is a perspective view of a bar-like body (here, for three chips for convenience) formed by dividing the
前述したように、基板101の裏面(−Z側の面)には、複数の溝300がY軸に平行に、すなわち二次ヘキ開面に平行になるように、スクライブ法により形成されている。図22の部分拡大断面図から分かるように、本実施形態では、基板101の裏面にスクライブ痕としての複数の溝300を形成した後に、n側電極114を基板101の裏面全域に形成している。
As described above, the plurality of
ここで、スクライブ法とは、ダイヤモンドなどの刃を基板面に押し当てて、傷をつけて罫書き線を入れる方法であり、端面発光半導体レーザの製造において、一次及び二次ヘキ開を行うために、一般的に利用される工法である。 Here, the scribing method is a method in which a blade such as diamond is pressed against the substrate surface and scratched to make a ruled line, and in order to perform primary and secondary cleaving in the manufacture of an edge emitting semiconductor laser. In addition, it is a method commonly used.
本実施形態では、一例として、荷重10gで、スクライブを行い、良好なスクライブ痕を形成している。 In this embodiment, as an example, scribing is performed with a load of 10 g to form a good scribe mark.
次に、基板101の裏面に形成された複数の溝300の作用について、図23(A)〜図23(C)を参照して説明する。
Next, the operation of the plurality of
チップ形成基板が一次ヘキ開により分離されて成るバー状体を、二次ヘキ開するときには、前述したように、バー状体の未ヘキ開部(図21のq点)には、+Z側部分に圧縮応力が発生し、−Z側部分に引張り応力が発生する。 When the bar-like body formed by separating the chip forming substrate by the primary cleavage is subjected to the secondary cleavage, as described above, the non-open portion (point q in FIG. 21) of the bar-like body includes the + Z side portion. Compressive stress is generated, and tensile stress is generated in the −Z side portion.
図23(A)には、二次ヘキ開時のバー状体における未ヘキ開部(図21のq点)付近の引張り応力の分布が示されている。図23(A)では、細い実線が従来例の引張り応力の分布を示し、太い実線が本実施形態の引張り応力の分布を示している。図23(B)には、従来例における二次ヘキ開時のバー状体が斜視図にて示されている。図23(B)には、本実施形態における二次ヘキ開時のバー状体が斜視図にて示されている。 FIG. 23A shows the distribution of tensile stress in the vicinity of the unopened portion (point q in FIG. 21) in the bar-like body during secondary opening. In FIG. 23A, the thin solid line indicates the distribution of the tensile stress of the conventional example, and the thick solid line indicates the distribution of the tensile stress of the present embodiment. FIG. 23B is a perspective view showing a bar-like body at the time of secondary hex opening in a conventional example. FIG. 23B shows a perspective view of the bar-like body when the secondary clerk is opened in the present embodiment.
図23(A)に示されるように、従来例のバー状体では、引張り応力の分布は、中央にピークを持つ一つの山となり、中央付近では、異常ヘキ開が起こる閾値を超えている。この場合、異常ヘキ開が発生してしまう。 As shown in FIG. 23A, in the bar-shaped body of the conventional example, the distribution of the tensile stress is one peak having a peak at the center, and exceeds the threshold at which abnormal cleaving occurs near the center. In this case, abnormal cleaving occurs.
一方、本実施形態の複数の溝300が形成されたバー状体では、バー状体の引張り応力の分布は、異常ヘキ開が起こる閾値未満のピークをそれぞれが持つX軸方向に隣接する複数の山となる。すなわち、本実施形態では、バー状体に発生する引張り応力を、複数の溝300によって、分散させることができる。
On the other hand, in the bar-shaped body in which the plurality of
以上説明したように、本実施形態のレーザチップ100の製造方法は、基板101の+Z側の面に複数の半導体層を積層し、XY平面に平行に2次元配列された複数のレーザチップ100を一体に含むチップ形成基板200を作成する工程と、基板101の−Z側の面に複数の溝300を形成する工程と、チップ形成基板200を、長手方向(X軸方向)に1次元配列された複数のレーザチップ100をそれぞれが一体に含む複数のバー状体に分割する一次ヘキ開工程と、複数のバー状体それぞれを、複数のレーザチップ100に分割する二次ヘキ開工程と、を含んでいる。そして、二次ヘキ開工程では、複数のバー状体それぞれの、隣接する2つのレーザチップ100を含む領域における前記長手方向の両端を基板101の+Z側から支持した状態で前記隣接する2つのレーザチップ100の境界である二次ヘキ開位置に基板101の−Z側から荷重を掛けることで、複数のバー状体それぞれを複数のレーザチップ100に分割する。
As described above, in the method for manufacturing the
この場合、二次ヘキ開時にバー状体に発生する引張り応力を、複数の溝300によって分散させることができ、ひいてはバー状体に異常ヘキ開が発生することを防止できる。
In this case, it is possible to disperse the tensile stress generated in the bar-shaped body at the time of secondary cleaving by the plurality of
この結果、本実施形態のレーザチップ100の製造方法では、レーザチップ100を歩留まり良く製造することができる。すなわち、レーザチップ100の単価を下げることができる。
As a result, in the method for manufacturing the
また、一次ヘキ開時及び二次ヘキ開時にレーザチップ100の面発光レーザアレイに例えば受け刃が当たることはなく、該面発光レーザアレイの損傷が防止される。この結果、レーザチップ100の歩留まりを更に向上できる。
Further, for example, a receiving blade does not hit the surface emitting laser array of the
そして、光走査装置1010は、光源14がレーザチップ100を有しているため、低コスト化を図ることができる。
In the
また、レーザプリンタ1000は、光走査装置1010を備えているため、その結果として、低コスト化を図ることができる。
Since the
なお、上記実施形態では、基板の裏面に形成される複数の溝300は、Y軸に平行に、すなわち二次ヘキ開面に平行になるように形成されているが、これに限らず、例えば図24に示される第1変形例のように、複数の溝400を、Y軸に非平行に、すなわち二次ヘキ開面に非平行になるように形成しても良い。
In the above embodiment, the plurality of
第1変形例によると、バー状体に発生する引張り応力を分散させながら、またその応力分布も面内で傾斜させることができるため、異常ヘキ開を起こし難い。図24の部分拡大断面図から分かるように、複数の溝400の−Z側にn側電極が形成されている。溝400は、上記実施形態と同様のスクライブ法で形成することができる。
According to the first modification, since the tensile stress generated in the bar-like body is dispersed and the stress distribution can be inclined in the plane, it is difficult to cause abnormal cleavage. As can be seen from the partially enlarged cross-sectional view of FIG. 24, n-side electrodes are formed on the −Z side of the plurality of
また、上記実施形態では、基板の裏面全域に複数の溝300が形成されているが、これに限らず、例えば、図25に示される第2変形例のように、基板の裏面における複数のバー状体それぞれの二次ヘキ開位置近傍にのみ、すなわち二次ヘキ開時に大きな引張り応力が発生する領域(図23(A)参照)にのみ、応力分散のための複数の溝500を二次ヘキ開面に平行又は非平行になるように形成することとしても良い。そして、バー状体の二次ヘキ開位置近傍以外の領域にのみn側電極216を形成することとしても良い(図25の部分拡大断面図参照)。
Further, in the above embodiment, the plurality of
この場合、基板の裏面の二次ヘキ開位置近傍に複数の溝500を形成した後、二次ヘキ開位置近傍以外の領域にn側電極216を形成しても良いし、基板の裏面の二次ヘキ開位置近傍以外の領域にn側電極216を形成した後、二次ヘキ開位置近傍に複数の溝500を形成しても良い。
In this case, after forming the plurality of
第2変形例によると、複数の溝500を基板の裏面の一部に形成するため、該複数の溝500を形成する時間を短縮できる。
According to the second modification, since the plurality of
また、上記実施形態では、一次及び二次ヘキ開の分離ピッチ(w)が等しくされているが、これに限られない。例えば、図26に示される第3変形例のように、二次ヘキ開の分離ピッチb2(二次ヘキ開面の幅b2)を、一次ヘキ開の分離ピッチb1(一次ヘキ開面の幅b1)よりも短くしても良い。 Moreover, in the said embodiment, although the separation pitch (w) of primary and secondary cleaving is made equal, it is not restricted to this. For example, as in the third modification shown in FIG. 26, the separation pitch b2 for secondary cleaving (the width b2 of the secondary cleaving surface) is set to the separation pitch b1 for primary cleaving (the width b1 of the primary cleaving surface). ) May be shorter.
この場合、二次ヘキ開時のヘキ開荷重を減らすことができ、その結果、異常ヘキ開を低減することが可能になる。 In this case, the opening load at the time of secondary opening can be reduced, and as a result, abnormal opening can be reduced.
上記(4)式から次の(5)式が得られる。 From the above equation (4), the following equation (5) is obtained.
また、上記実施形態でも用いられている従来のヘキ開装置では、カッタの刃の先端のXZ断面形状、すなわち基板の法線方向(Z軸方向)及びX軸方向のいずれにも平行な断面形状は、バー状体に二次ヘキ開位置で当接する頂点を挟む二辺が、バー状体のヘキ開位置を含むX軸に直交する仮想平面に対して−X側及び+X側にそれぞれ傾斜する三角形状とされているが(図27(A)参照)、これに代えて、例えば、図27(B)に示される第4変形例のヘキ開装置のように、カッタの刃の先端のXZ断面形状は、バー状体に二次ヘキ開位置で当接する頂点を挟む二辺のうち、一方が上記仮想平面に対して−X側に傾斜し、他方が上記仮想平面上に位置するか又は上記仮想平面に対して−X側に傾斜する三角形状とされても良い(図27(B)参照)。 Moreover, in the conventional cleaving apparatus used also in the above embodiment, the XZ cross-sectional shape of the tip of the cutter blade, that is, the cross-sectional shape parallel to both the normal direction (Z-axis direction) and the X-axis direction of the substrate The two sides sandwiching the apex that contacts the bar-like body at the secondary cleaving position are inclined to the −X side and the + X side with respect to a virtual plane perpendicular to the X axis including the cleaving position of the bar-like body, respectively. Although it has a triangular shape (see FIG. 27A), instead of this, for example, the XZ at the tip of the cutter blade as in the cleaving device of the fourth modified example shown in FIG. 27B. As for the cross-sectional shape, one of the two sides sandwiching the apex that contacts the bar-like body at the secondary opening position is inclined to the −X side with respect to the virtual plane, and the other is positioned on the virtual plane. The triangular plane may be inclined to the −X side with respect to the virtual plane (FIG. 27B Reference).
図27(B)に示されるように、カッタの刃の未ヘキ開側の面のXY平面に対する角度αは90°以上(例えば90°)、かつカッタの刃の既ヘキ開側の面のXY平面に対する角度βは45°〜70°であることが好ましい。すなわち、カッタの刃の未ヘキ開側の面と既ヘキ開側の面とが成す角度γは、45°以下であることが好ましい。 As shown in FIG. 27B, the angle α of the surface of the cutter blade on the non-open side with respect to the XY plane is 90 ° or more (for example, 90 °) and the surface of the cutter blade on the open side is XY. The angle β with respect to the plane is preferably 45 ° to 70 °. That is, it is preferable that the angle γ formed by the surface of the cutter blade on the non-open side and the surface on the open side is 45 ° or less.
この場合、角度αを例えば90°に設定し、バー状体の隣接する2つのレーザチップを含む所定領域のX軸方向の両端を受け刃で支持した状態で、該隣接する2つのレーザチップの境界(二次ヘキ開位置)に−Z側から荷重を掛けると、ヘキ開直前までは、バー状体の所定領域の中央が撓む(破線)が、ヘキ開直後は、基板の未ヘキ開領域は、カッタの刃での押さえが無いため、初期状態に戻る(実線)。この結果、異常ヘキ開の要因であるカッタの刃のオーバードライブによる基板の押し込みを無くすことができ、異常ヘキ開を低減できる。なお、ヘキ開装置は、カッタ及び少なくとも1つの受け刃を含んで構成されている。 In this case, the angle α is set to 90 °, for example, and the two laser chips adjacent to each other in a state where the both ends of the bar-shaped body including the two adjacent laser chips in the X-axis direction are supported by the blades. When a load is applied to the boundary (secondary opening position) from the -Z side, the center of the predetermined area of the bar-shaped body is bent until the opening of the opening (broken line), but the substrate is not opened immediately after opening the opening. Since the area is not pressed by the cutter blade, the area returns to the initial state (solid line). As a result, it is possible to eliminate the pushing-in of the substrate due to the overdrive of the cutter blade, which is a cause of the abnormal opening, and to reduce the abnormal opening. The opening device includes a cutter and at least one receiving blade.
なお、上記第4変形例のヘキ開装置は、二次ヘキ開時のみならず、一次ヘキ開時に用いられても良い。 The cleaver of the fourth modification may be used not only when the secondary clerk is opened but also when the primary clerk is opened.
また、上記実施形態及び各変形例では、基板に形成される複数の溝は、直線状とされているが、例えば、曲線状としても良い。 Moreover, in the said embodiment and each modification, although the some groove | channel formed in a board | substrate is made into linear form, it is good also as curved form, for example.
また、上記実施形態及び第1の変形例では、基板の裏面全域に複数の溝が形成されているが、これに限らず、要は、基板の裏面の少なくとも一部に複数の溝が形成されていれば良い。この場合、複数の溝は、少なくともバー状体の二次ヘキ開位置近傍に形成されることが好ましい。 Further, in the above embodiment and the first modification, a plurality of grooves are formed in the entire back surface of the substrate. However, the present invention is not limited to this, and in short, a plurality of grooves are formed in at least a part of the back surface of the substrate. It should be. In this case, it is preferable that the plurality of grooves are formed at least in the vicinity of the secondary opening position of the bar-shaped body.
また、上記実施形態、各変形例において、基板に形成される溝の数、間隔、大きさ、深さ、形状は適宜変更可能である。 Moreover, in the said embodiment and each modification, the number of the groove | channels formed in a board | substrate, a space | interval, a magnitude | size, a depth, and a shape can be changed suitably.
また、上記実施形態、第1及び第2変形例では、基板に形成される溝のXZ断面形状は、略V字状とされているが、例えば、略U字状等のその他の形状とされても良い。 Moreover, in the said embodiment, the 1st and 2nd modification, although the XZ cross-sectional shape of the groove | channel formed in a board | substrate is made into substantially V shape, let it be other shapes, such as substantially U shape, for example. May be.
また、上記実施形態及び各変形例では、基板の表面に複数の半導体層を積層した後に、基板の裏面に複数の溝を形成しているが、基板の裏面に複数の溝を形成した後に、基板の表面に複数の半導体層を積層しても良いし、基板の表面に複数の半導体層を積層することと、基板の裏面に複数の溝を形成することとを並行して行っても良い。 Further, in the above embodiment and each modified example, a plurality of grooves are formed on the back surface of the substrate after laminating a plurality of semiconductor layers on the surface of the substrate, but after forming a plurality of grooves on the back surface of the substrate, A plurality of semiconductor layers may be stacked on the surface of the substrate, or a plurality of semiconductor layers may be stacked on the surface of the substrate and a plurality of grooves may be formed on the back surface of the substrate in parallel. .
また、上記実施形態及び各変形例では、光デバイスとして、面発光レーザアレイを含むレーザチップを採用しているが、これに限らず、例えば、面発光レーザ、端面発光レーザ、複数の端面発光レーザを含む端面発光レーザアレイのいずれかを含むチップを採用しても良い。 Moreover, in the said embodiment and each modification, although the laser chip containing a surface emitting laser array is employ | adopted as an optical device, it is not restricted to this, For example, a surface emitting laser, an end surface emitting laser, a some end surface emitting laser You may employ | adopt the chip | tip containing either of the edge-emitting laser arrays containing.
なお、上記実施形態及び各変形例では、面発光レーザアレイが32個の発光部を有する場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、面発光レーザアレイが40個の発光部を有していても良い。 In addition, although the said embodiment and each modification demonstrated the case where a surface emitting laser array had 32 light emission parts, it is not limited to this. For example, the surface emitting laser array may have 40 light emitting units.
また、上記実施形態及び各変形例では、発光部の発振波長が780nm帯の場合について説明したが、これに限定されるものではない。感光体の特性に応じて、発光部の発振波長を変更しても良い。 Moreover, although the said embodiment and each modification demonstrated the case where the oscillation wavelength of a light emission part was a 780 nm band, it is not limited to this. The oscillation wavelength of the light emitting unit may be changed according to the characteristics of the photoreceptor.
また、上記面発光レーザアレイは、画像形成装置以外の用途にも用いることができる。その場合には、発振波長は、その用途に応じて、650nm帯、850nm帯、980nm帯、1.3μm帯、1.5μm帯等の波長帯であっても良い。この場合に、活性層を構成する半導体材料は、発振波長に応じた混晶半導体材料を用いることができる。例えば、650nm帯ではAlGaInP系混晶半導体材料、980nm帯ではInGaAs系混晶半導体材料、1.3μm帯及び1.5μm帯ではGaInNAs(Sb)系混晶半導体材料を用いることができる。 The surface emitting laser array can be used for applications other than the image forming apparatus. In that case, the oscillation wavelength may be a wavelength band such as a 650 nm band, an 850 nm band, a 980 nm band, a 1.3 μm band, and a 1.5 μm band depending on the application. In this case, a mixed crystal semiconductor material corresponding to the oscillation wavelength can be used as the semiconductor material constituting the active layer. For example, an AlGaInP mixed crystal semiconductor material can be used in the 650 nm band, an InGaAs mixed crystal semiconductor material can be used in the 980 nm band, and a GaInNAs (Sb) mixed crystal semiconductor material can be used in the 1.3 μm band and the 1.5 μm band.
また、上記実施形態及び各変形例では、画像形成装置としてレーザプリンタ1000の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
In the above-described embodiment and each modified example, the case of the
例えば、レーザ光によって発色する媒体(例えば、用紙)に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。 For example, an image forming apparatus that directly irradiates laser light onto a medium (for example, paper) that develops color with laser light may be used.
例えば、媒体が、CTP(Computer to Plate)として知られている印刷版であっても良い。つまり、光走査装置1010は、印刷版材料にレーザアブレーションによって直接画像形成を行い、印刷版を形成する画像形成装置にも好適である。
For example, the medium may be a printing plate known as CTP (Computer to Plate). That is, the
また、例えば、媒体が、いわゆるリライタブルペーパーであっても良い。これは、例えば紙や樹脂フィルム等の支持体上に、以下に説明するような材料が記録層として塗布されている。そして、レーザ光による熱エネルギー制御によって発色に可逆性を与え、表示/消去を可逆的に行うものである。 For example, the medium may be so-called rewritable paper. For example, a material described below is applied as a recording layer on a support such as paper or a resin film. Then, reversibility is imparted to color development by thermal energy control by laser light, and display / erasure is performed reversibly.
透明白濁型リライタブルマーキング法とロイコ染料を用いた発消色型リライタブルマーキング法があり、いずれも適用できる。 There are a transparent cloudy type rewritable marking method and a color developing / erasing type rewritable marking method using a leuco dye, both of which can be applied.
透明白濁型は、高分子薄膜の中に脂肪酸の微粒子を分散したもので、110℃以上に加熱すると脂肪酸の溶融により樹脂が膨張する。その後、冷却すると脂肪酸は過冷却状態になり液体のまま存在し、膨張した樹脂が固化する。その後、脂肪酸が固化収縮して多結晶の微粒子となり樹脂と微粒子間に空隙が生まれる。この空隙により光が散乱されて白色に見える。次に、80℃から110℃の消去温度範囲に加熱すると、脂肪酸は一部溶融し、樹脂は熱膨張して空隙を埋める。この状態で冷却すると透明状態となり画像の消去が行われる。 The transparent cloudy type is a polymer thin film in which fine particles of fatty acid are dispersed. When heated to 110 ° C. or higher, the resin expands due to melting of the fatty acid. Thereafter, when cooled, the fatty acid becomes supercooled and remains in a liquid state, and the expanded resin solidifies. Thereafter, the fatty acid solidifies and shrinks to become polycrystalline fine particles, and voids are formed between the resin and the fine particles. Light is scattered by this gap and appears white. Next, when heated to an erasing temperature range of 80 ° C. to 110 ° C., the fatty acid partially melts, and the resin thermally expands to fill the voids. If it cools in this state, it will be in a transparent state and an image will be erased.
ロイコ染料を用いたリライタブルマーキング法は、無色のロイコ型染料と長鎖アルキル基を有する顕消色剤との可逆的な発色及び消色反応を利用している。レーザ光により加熱されるとロイコ染料と顕消色剤が反応して発色し、そのまま急冷すると発色状態が保持される。そして、加熱後、ゆっくり冷却すると顕消色剤の長鎖アルキル基の自己凝集作用により相分離が起こり、ロイコ染料と顕消色剤が物理的に分離されて消色する。 The rewritable marking method using a leuco dye utilizes a reversible color development and decoloration reaction between a colorless leuco dye and a developer / decolorant having a long-chain alkyl group. When heated by laser light, the leuco dye and the developer / decolorant react to develop color, and when rapidly cooled, the colored state is maintained. Then, when it is slowly cooled after heating, phase separation occurs due to the self-aggregating action of the long-chain alkyl group of the developer / decolorant, and the leuco dye and developer / decolorizer are physically separated and decolored.
また、媒体が、紫外光を当てるとC(シアン)に発色し、可視光のR(レッド)の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとM(マゼンタ)に発色し、可視光のG(グリーン)の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとY(イエロー)に発色し、可視光のB(ブルー)の光で消色するフォトクロミック化合物が、紙や樹脂フィルム等の支持体上に設けられた、いわゆるカラーリライタブルペーパーであっても良い。 In addition, when the medium is exposed to ultraviolet light, it develops in C (cyan) and is decolored by visible R (red) light, and when exposed to ultraviolet light, it develops in M (magenta). A photochromic compound that is decolored by G (green) light, a photochromic compound that develops color when exposed to ultraviolet light (Y) and is decolored by visible B (blue) light. So-called color rewritable paper provided on the body may be used.
これは、一旦紫外光を当てて真っ黒にし、R・G・Bの光を当てる時間や強さで、Y・M・Cに発色する3種類の材料の発色濃度を制御してフルカラーを表現し、仮に、R・G・Bの強力な光を当て続ければ3種類とも消色して真っ白にすることもできる。 This is a method of expressing full color by controlling the color density of the three types of materials that develop color in Y, M, and C by the time and intensity of applying R, G, and B light once it is made black by applying ultraviolet light. However, if the strong light of R, G, and B is continuously applied, all three types can be decolored to become pure white.
このような光エネルギー制御によって発色に可逆性を与えるものも上記実施形態と同様な光走査装置を備える画像形成装置として実現できる。 A device that imparts reversibility to color development by such light energy control can also be realized as an image forming apparatus including an optical scanning device similar to that of the above embodiment.
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。 Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.
また、一例として図28に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ2000であっても良い。
As an example, as shown in FIG. 28, a
このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用のステーション(感光体ドラムK1、帯電装置K2、現像装置K4、クリーニングユニットK5、及び転写装置K6)と、シアン用のステーション(感光体ドラムC1、帯電装置C2、現像装置C4、クリーニングユニットC5、及び転写装置C6)と、マゼンタ用のステーション(感光体ドラムM1、帯電装置M2、現像装置M4、クリーニングユニットM5、及び転写装置M6)と、イエロー用のステーション(感光体ドラムY1、帯電装置Y2、現像装置Y4、クリーニングユニットY5、及び転写装置Y6)と、光走査装置2010と、転写ベルト2080と、定着ユニット2030などを備えている。
The
各感光体ドラムは、図28中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、それぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置2010により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト2080上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット2030により記録紙に画像が定着される。
Each photosensitive drum rotates in the direction of the arrow in FIG. 28, and a charging device, a developing device, a transfer device, and a cleaning unit are arranged around each photosensitive drum along the rotation direction. Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of each photoconductive drum charged by the charging device is irradiated with light by the
光走査装置2010は、前記レーザチップ100と同様にして製造されたレーザチップを含む光源を、色毎に有している。そこで、上記光走査装置1010と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ2000は、この光走査装置2010を備えているため、上記レーザプリンタ1000と同様の効果を得ることができる。
The
ところで、カラープリンタ2000では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、点灯させる発光部を選択することで色ずれを低減することができる。
By the way, in the
100…レーザチップ(光デバイス)、101…基板、102…バッファ層、103…下部半導体DBR、104…下部スペーサ層、105…活性層、106…上部スペーサ層、107…上部半導体DBR、109…コンタクト層、113…p側電極、114…n側電極、140…発光部(面発光レーザ)、200…チップ形成基板(光デバイスアレイ)、1000…レーザプリンタ(画像形成装置)、1010…光走査装置、1030…感光体ドラム(像担持体)、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置、K1,C1,M1,Y1…感光体ドラム(像担持体)。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
基板の一側の面に複数の半導体層を積層し、2次元配列された複数の光デバイスを一体に含む光デバイスアレイを作成する工程と、
前記基板の他側の面に複数の溝を形成する工程と、
前記光デバイスアレイを、長手方向に1次元配列された複数の光デバイスをそれぞれが一体に含む複数のバー状体に分割する一次ヘキ開工程と、
前記複数のバー状体それぞれを、複数の光デバイスに分割する二次ヘキ開工程と、を含み、
前記二次ヘキ開工程では、前記複数のバー状体それぞれの、隣接する2つの光デバイスを含む領域における前記長手方向の両端が前記基板の一側から支持された状態で前記隣接する2つの光デバイスの境界である二次ヘキ開位置に前記基板の他側から荷重が掛けられることで、前記複数のバー状体それぞれが複数の光デバイスに分割される光デバイスの製造方法。 A method of manufacturing an optical device having at least one light emitting unit,
A step of laminating a plurality of semiconductor layers on one surface of the substrate to produce an optical device array integrally including a plurality of two-dimensionally arranged optical devices;
Forming a plurality of grooves on the other surface of the substrate;
A primary cleaving step of dividing the optical device array into a plurality of bar-like bodies each integrally including a plurality of optical devices arranged one-dimensionally in the longitudinal direction;
A secondary cleaving step for dividing each of the plurality of bar-like bodies into a plurality of optical devices,
In the secondary cleaving step, the two adjacent light beams in a state where both ends in the longitudinal direction of each of the plurality of bar-shaped bodies including the two adjacent optical devices are supported from one side of the substrate. An optical device manufacturing method in which each of the plurality of bar-shaped bodies is divided into a plurality of optical devices by applying a load from the other side of the substrate to a secondary opening position that is a device boundary.
前記光デバイスアレイの前記2次元平面に平行な一軸方向に関する一のヘキ開位置を前記一軸方向に挟む両側を支持する少なくとも1つの受け刃と、
前記一のヘキ開位置に前記少なくとも1つの受け刃の反対側から荷重を掛けるためのカッタと、を備え、
前記カッタの刃の先端の、前記2次元平面の法線方向及び前記一軸方向のいずれにも平行な断面の形状は、前記光デバイスアレイに前記ヘキ開位置で当接する頂点を挟む二辺のうち、一方が前記ヘキ開位置を含み前記一軸方向に直交する仮想平面に対して一側に傾斜し、他方が前記仮想平面上に位置するか又は該仮想平面に対して一側に傾斜している三角形状であるヘキ開装置。 A cleaving apparatus for cleaving an optical device array including a plurality of optical devices arranged along a predetermined two-dimensional plane,
At least one receiving blade that supports both sides sandwiching in the uniaxial direction one cleaved position in a uniaxial direction parallel to the two-dimensional plane of the optical device array;
A cutter for applying a load from the opposite side of the at least one receiving blade to the one open position,
The shape of the cross section of the tip of the cutter blade parallel to both the normal direction of the two-dimensional plane and the uniaxial direction is the two sides sandwiching the apex that contacts the optical device array at the open position. , One is inclined to one side with respect to a virtual plane perpendicular to the uniaxial direction including the open position, and the other is positioned on the virtual plane or inclined to one side with respect to the virtual plane Opening device that is triangular.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012171727A JP2014033035A (en) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Method for manufacturing optical devices, and cleaving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012171727A JP2014033035A (en) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Method for manufacturing optical devices, and cleaving apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014033035A true JP2014033035A (en) | 2014-02-20 |
Family
ID=50282644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012171727A Pending JP2014033035A (en) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Method for manufacturing optical devices, and cleaving apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014033035A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112114404A (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-22 | 福州高意通讯有限公司 | Array optical fiber output laser |
-
2012
- 2012-08-02 JP JP2012171727A patent/JP2014033035A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112114404A (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-22 | 福州高意通讯有限公司 | Array optical fiber output laser |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5721055B2 (en) | Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, image forming apparatus, and method for manufacturing surface emitting laser element | |
JP5601014B2 (en) | Optical device, optical scanning apparatus, and image forming apparatus | |
US8989231B2 (en) | Surface emitting laser device, surface emitting laser array, optical scanning device, image forming apparatus, and manufacturing method of surface emitting laser device | |
JP5316783B2 (en) | Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus | |
US8711891B2 (en) | Surface emitting laser device, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus | |
JP4890358B2 (en) | Surface emitting laser array, optical scanning device, image forming apparatus, optical transmission module, and optical transmission system | |
JP2011151357A (en) | Optical device, optical scanning apparatus, and image forming apparatus | |
JP2011166108A (en) | Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP5843131B2 (en) | Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, image forming apparatus, and method for manufacturing surface emitting laser element | |
JP5224159B2 (en) | Surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus | |
JP2008028139A (en) | Method for manufacturing semiconductor chip, surface-emitting semiconductor laser, surface-emitting semiconductor laser array, optical scanning apparatus and image forming apparatus | |
JP2011119496A (en) | Optical device, optical scanner, image forming apparatus, and manufacturing method | |
JP2014033035A (en) | Method for manufacturing optical devices, and cleaving apparatus | |
JP2012190872A (en) | Manufacturing method of plane emission laser element, optical scanner and image formation device | |
JP2016127176A (en) | Method for manufacturing element, surface emitting laser element, optical scanning device, and image forming device | |
JP4836258B2 (en) | Semiconductor laser array manufacturing method, surface emitting semiconductor laser array, optical scanning apparatus, image forming apparatus, optical transmission module, and optical transmission system | |
JP2012156170A (en) | Optical device, optical scanner and image formation device | |
JP2014017448A (en) | Surface emitting laser, surface emitting laser array, optical scanner device and image forming device | |
JP5721051B2 (en) | Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus | |
JP5505615B2 (en) | Optical device, optical scanning apparatus, and image forming apparatus | |
JP2012195431A (en) | Plane emission laser element, plane emission laser array, and manufacturing method, optical scanner and image formation apparatus using the same, and optical transceiver module, optical communication device, and electrical apparatus | |
JP2014011228A (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP6269913B2 (en) | Surface emitting laser element manufacturing method, light source device manufacturing method, optical scanning device, and image forming apparatus | |
JP2014103233A (en) | Surface light emitting laser element, optical scanner, image forming apparatus, and manufacturing method of surface light emitting laser element | |
JP2015026637A (en) | Surface emission laser element, surface emission laser array, optical scanner, image forming apparatus, and method for manufacturing surface emission laser element |