JP2853776B2 - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置及びその製造方法Info
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- JP2853776B2 JP2853776B2 JP702491A JP702491A JP2853776B2 JP 2853776 B2 JP2853776 B2 JP 2853776B2 JP 702491 A JP702491 A JP 702491A JP 702491 A JP702491 A JP 702491A JP 2853776 B2 JP2853776 B2 JP 2853776B2
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- semiconductor
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報処理・光計測・
光通信用半導体レーザに関するものである。
光通信用半導体レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６２−１９６８８０号公報に示さ
れた技術を図４に示す。図４において、半導体レーザ１
とプリズム８とが半導体基板２上に固定されており、半
導体レーザ１から出射された光はプリズムの面１４で反
射され光学記録媒体９へ入射し、さらにそこで反射され
た光がプリズムの面１４に入射し、面１５，面１６での
反射をくり返した後、光検出素子５に達して、その信号
が検知される。
れた技術を図４に示す。図４において、半導体レーザ１
とプリズム８とが半導体基板２上に固定されており、半
導体レーザ１から出射された光はプリズムの面１４で反
射され光学記録媒体９へ入射し、さらにそこで反射され
た光がプリズムの面１４に入射し、面１５，面１６での
反射をくり返した後、光検出素子５に達して、その信号
が検知される。
【０００３】特開平１−１５０２４４号公報に示された
技術を図５に示す。図５において、半導体レーザ１から
出射された光は半導体基板２に加工して作られた反射ミ
ラー３において反射され、ホログラム素子１１，集光レ
ンズ１０を通して光学記録媒体９へ入射し、さらにそこ
で反射された光が集光レンズ１０を通りホログラム素子
１１で回折されて光検出素子５に達し信号が検知され
る。
技術を図５に示す。図５において、半導体レーザ１から
出射された光は半導体基板２に加工して作られた反射ミ
ラー３において反射され、ホログラム素子１１，集光レ
ンズ１０を通して光学記録媒体９へ入射し、さらにそこ
で反射された光が集光レンズ１０を通りホログラム素子
１１で回折されて光検出素子５に達し信号が検知され
る。
【０００４】特開平１−２７０３８２号公報に示された
技術を図６に示す。図６において、半導体レーザ１から
出射された光は半導体基板２に加工して作られた半透過
ミラー面１３において一部反射され、残りは光検出器１
２で検出されて、光強度に比例した信号を出力する。反
射された光はホログラム素子１１，集光レンズ１０を通
して光学記録媒体９へ入射し、更にそこで反射された光
が集光レンズ１０を通りホログラム素子１１で回折され
て光検出器５に達して、その信号が検出される。
技術を図６に示す。図６において、半導体レーザ１から
出射された光は半導体基板２に加工して作られた半透過
ミラー面１３において一部反射され、残りは光検出器１
２で検出されて、光強度に比例した信号を出力する。反
射された光はホログラム素子１１，集光レンズ１０を通
して光学記録媒体９へ入射し、更にそこで反射された光
が集光レンズ１０を通りホログラム素子１１で回折され
て光検出器５に達して、その信号が検出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開昭６２−１９６８
８０号，特開平１−１５０２４４号および特開平１−２
７０３８２号の各公報で示された技術では、反射ミラ
ー，受光素子に対するレーザ素子の位置決めを高精度に
行なわなければならないが、その方法が明確にされてい
ない。つまり、レーザ素子をマウントする時の位置決め
目標面となるものが示されておらず、また、位置決め目
標線としてＶ状溝の稜線を用いた場合もレーザチップボ
ンディング装置の機械的精度からレーザチップ出射面か
ら反射ミラーまでの距離ｌの組立ばらつきが大きいとい
う問題があった。
８０号，特開平１−１５０２４４号および特開平１−２
７０３８２号の各公報で示された技術では、反射ミラ
ー，受光素子に対するレーザ素子の位置決めを高精度に
行なわなければならないが、その方法が明確にされてい
ない。つまり、レーザ素子をマウントする時の位置決め
目標面となるものが示されておらず、また、位置決め目
標線としてＶ状溝の稜線を用いた場合もレーザチップボ
ンディング装置の機械的精度からレーザチップ出射面か
ら反射ミラーまでの距離ｌの組立ばらつきが大きいとい
う問題があった。
【０００６】また、特開昭６２−１９６８８０号公報と
特開平１−２７０３８２号公報に示された技術では、位
置決め目標として反射ミラーの下端境界線を用いた場
合、組立ばらつきによりレーザチップが反射ミラーに乗
り上げてしまい、角度ずれを起こすなどの問題があっ
た。
特開平１−２７０３８２号公報に示された技術では、位
置決め目標として反射ミラーの下端境界線を用いた場
合、組立ばらつきによりレーザチップが反射ミラーに乗
り上げてしまい、角度ずれを起こすなどの問題があっ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この問題点を解決するた
めに本発明は、反射ミラーを構成する半導体基板の窪み
部、つまり段差部の側壁面を、主面に対して実質的に４
５°をなす斜面と９０°をなす垂直な面との２面により
構成したものである。
めに本発明は、反射ミラーを構成する半導体基板の窪み
部、つまり段差部の側壁面を、主面に対して実質的に４
５°をなす斜面と９０°をなす垂直な面との２面により
構成したものである。
【０００８】
【作用】この構成により、半導体基板の段差部の斜面部
分を反射ミラーとして、垂直な面を半導体レーザチップ
を固定する際の位置決め目標面として用い、垂直な面と
段差底面がそれぞれレーザチップの出射端面の一部と底
面とに接するように組立てることにより、レーザチップ
が反射ミラーに乗り上げることなく容易に組み立てるこ
とができ、しかも半導体レーザチップと反射ミラーとの
相対位置精度が向上し、歩留りの向上・コストの低減を
図ることができる。
分を反射ミラーとして、垂直な面を半導体レーザチップ
を固定する際の位置決め目標面として用い、垂直な面と
段差底面がそれぞれレーザチップの出射端面の一部と底
面とに接するように組立てることにより、レーザチップ
が反射ミラーに乗り上げることなく容易に組み立てるこ
とができ、しかも半導体レーザチップと反射ミラーとの
相対位置精度が向上し、歩留りの向上・コストの低減を
図ることができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例による半導体レ
ーザ装置の概略図である。図１において、１は半導体レ
ーザチップ、２は半導体基板、３は反射ミラーとして用
いる斜面、４は位置決め目標面となる垂直な面、７はレ
ーザチップ前方出射光光路である。
ーザ装置の概略図である。図１において、１は半導体レ
ーザチップ、２は半導体基板、３は反射ミラーとして用
いる斜面、４は位置決め目標面となる垂直な面、７はレ
ーザチップ前方出射光光路である。
【００１０】このように半導体レーザチップ１の底面と
出射端面がそれぞれ半導体基板の段差底面と位置決め目
標面４とに接するように固定することにより、レーザチ
ップの出射面と反射ミラーとの相対位置を容易に位置決
めできると共に、（表１）に示す組立精度を見れば従来
の構造に比べて本発明による構造はばらつきなく目標値
通りに組立てられていることがわかる。
出射端面がそれぞれ半導体基板の段差底面と位置決め目
標面４とに接するように固定することにより、レーザチ
ップの出射面と反射ミラーとの相対位置を容易に位置決
めできると共に、（表１）に示す組立精度を見れば従来
の構造に比べて本発明による構造はばらつきなく目標値
通りに組立てられていることがわかる。
【００１１】
【表１】
【００１２】図２は本発明の第２の実施例による半導体
レーザ装置の概略図である。図２において、１は半導体
レーザチップ、２は半導体基板、３は反射ミラー、４は
位置決め目標面、５は信号検出用光検出素子、６はレー
ザチップ後方出射光強度検出用光検出素子、７はレーザ
チップ前方出射光光路である。
レーザ装置の概略図である。図２において、１は半導体
レーザチップ、２は半導体基板、３は反射ミラー、４は
位置決め目標面、５は信号検出用光検出素子、６はレー
ザチップ後方出射光強度検出用光検出素子、７はレーザ
チップ前方出射光光路である。
【００１３】この構成により第１の実施例と同様にレー
ザチップと反射ミラーとの相対位置を容易に精度よく組
立てることができると共に、信号検出用光検出素子もフ
ォトリソグラフィー技術により精度よく形成できるため
レーザチップと信号検出用光検出素子の相対位置精度も
向上する。
ザチップと反射ミラーとの相対位置を容易に精度よく組
立てることができると共に、信号検出用光検出素子もフ
ォトリソグラフィー技術により精度よく形成できるため
レーザチップと信号検出用光検出素子の相対位置精度も
向上する。
【００１４】図３（ａ）〜（ｆ）は本発明による製造方
法の一実施例の作製フローチャートである。図３の各図
において、１は半導体レーザチップ、２は半導体基板、
３は反射ミラー、４は位置決め目標面、１７はエッチン
グマスク、１８は蒸着マスク、１９は高反射率コーティ
ング膜である。まず図３（ａ）において半導体基板２
に、＜１１０＞方向を軸とする９°オフアングルの（１
００）面Ｓｉ基板を用い、ＫＯＨ系あるいはエチレンジ
アミン等の有機溶剤により異方性エッチングを行なうこ
とにより、斜面に囲まれた段差形状を形成する。これに
よりその四辺のうちの一方の辺に基板主面に対して４５
°の傾きを有する面が形成される。この面を反射ミラー
３として用いる。次に、図３（ｂ）に示すように、フォ
トリソグラフィー技術を用いて、段差底面以外の領域に
エッチングマスク１７を施し、ＲＩＥ法等の一方向性エ
ッチングを行なうことにより、図３（ｃ）に示される構
造を得る。次に、図３（ｄ）に示すように反射ミラー面
３以外の領域を覆うような蒸着マスク１８をフォトリソ
グラフィー技術を用いて形成し、高反射率コーティング
膜１９として金薄膜３０００〜５０００Åを形成したの
ち、リフトオフ法を用いて不要な金薄膜を取りのぞくこ
とにより図３（ｅ）に示される構造が得られる。最後に
この反射ミラー３に相接する基板主面に対して９０°を
なす面を位置決め目標面４として、この面と段差底面と
に接するように半導体レーザチップ１を配置することに
より図３（ｆ）に示す構造を得る。
法の一実施例の作製フローチャートである。図３の各図
において、１は半導体レーザチップ、２は半導体基板、
３は反射ミラー、４は位置決め目標面、１７はエッチン
グマスク、１８は蒸着マスク、１９は高反射率コーティ
ング膜である。まず図３（ａ）において半導体基板２
に、＜１１０＞方向を軸とする９°オフアングルの（１
００）面Ｓｉ基板を用い、ＫＯＨ系あるいはエチレンジ
アミン等の有機溶剤により異方性エッチングを行なうこ
とにより、斜面に囲まれた段差形状を形成する。これに
よりその四辺のうちの一方の辺に基板主面に対して４５
°の傾きを有する面が形成される。この面を反射ミラー
３として用いる。次に、図３（ｂ）に示すように、フォ
トリソグラフィー技術を用いて、段差底面以外の領域に
エッチングマスク１７を施し、ＲＩＥ法等の一方向性エ
ッチングを行なうことにより、図３（ｃ）に示される構
造を得る。次に、図３（ｄ）に示すように反射ミラー面
３以外の領域を覆うような蒸着マスク１８をフォトリソ
グラフィー技術を用いて形成し、高反射率コーティング
膜１９として金薄膜３０００〜５０００Åを形成したの
ち、リフトオフ法を用いて不要な金薄膜を取りのぞくこ
とにより図３（ｅ）に示される構造が得られる。最後に
この反射ミラー３に相接する基板主面に対して９０°を
なす面を位置決め目標面４として、この面と段差底面と
に接するように半導体レーザチップ１を配置することに
より図３（ｆ）に示す構造を得る。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体レ
ーザチップを半導体基板上に固定する際に目標となる位
置決め面にレーザチップの出射端面が接するように固定
できるため、組立工程が容易になると共に、レーザチッ
プと反射ミラー及び光検出素子の相対位置の組立による
ばらつきがなくなり、組立精度を向上することができ
る。また、それによる組立歩留りの向上及びコストの低
減を図ることができる。
ーザチップを半導体基板上に固定する際に目標となる位
置決め面にレーザチップの出射端面が接するように固定
できるため、組立工程が容易になると共に、レーザチッ
プと反射ミラー及び光検出素子の相対位置の組立による
ばらつきがなくなり、組立精度を向上することができ
る。また、それによる組立歩留りの向上及びコストの低
減を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例による半導体レーザ装置
の概略図
の概略図
【図２】本発明の第２の実施例による半導体レーザ装置
の概略図
の概略図
【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明の第１の実施例による
半導体レーザ装置作成のフロー図
半導体レーザ装置作成のフロー図
【図４】従来の半導体レーザ装置の概略図
【図５】従来の他の半導体レーザ装置の概略図
【図６】従来の別の半導体レーザ装置の概略図
１ 半導体レーザチップ ２ 半導体基板 ３ 反射ミラー ４ 位置決め目標面 ５ 信号検出用光検出素子 ６ レーザチップ後方出射光強度検出用光検出素子 ７ レーザチップ前方出射光光路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 裕一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 子工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18
Claims (5)
- 【請求項１】段差を伴った半導体基板において、前記段
差が基板主面と主面に対して実質的に４５°をなす斜面
と９０°をなす垂直な面と基板主面に対して平行な底面
との４つの面よりこの順に構成されており、前記半導体
基板の段差底面と基板主面に対して垂直な面との２面に
対してそれぞれ半導体レーザチップの底面と出射端面の
一部が接するように半導体レーザチップが配置されたこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】段差を伴った半導体基板の主面又は段差の
底面に光検出素子を作成したことを特徴とする請求項１
記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】反射ミラー面にコーティング膜を施し、光
反射率を９０％以上にしたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】段差を伴った半導体基板材料として面心立
方格子構造を有する半導体単結晶材料で＜１１０＞方向
を軸として４°〜１４°のオフアングルを伴った（１０
０）面を主面としてもつ半導体基板を用いたことを特徴
とする請求項１，請求項２または請求項３記載の半導体
レーザ装置。 - 【請求項５】半導体基板の主面に近い側より主面に対し
て実質的に４５°をなし反射ミラー面として用いる斜面
と９０°をなす垂直な面との２面よりなる段差を形成す
る工程と、前記反射ミラー面に高反射率コーティング膜
を形成する工程と、半導体レーザチップの底面と出射端
面の一部がそれぞれ前記段差底面と前記垂直な面に接す
るように半導体レーザチップを固定する工程を含むこと
を特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP702491A JP2853776B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP702491A JP2853776B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240789A JPH04240789A (ja) | 1992-08-28 |
| JP2853776B2 true JP2853776B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=11654474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP702491A Expired - Fee Related JP2853776B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853776B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3614746B2 (ja) | 2000-03-01 | 2005-01-26 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ装置および光ピックアップ装置 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP702491A patent/JP2853776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04240789A (ja) | 1992-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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