JP3473134B2 - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JP3473134B2 JP3473134B2 JP26345694A JP26345694A JP3473134B2 JP 3473134 B2 JP3473134 B2 JP 3473134B2 JP 26345694 A JP26345694 A JP 26345694A JP 26345694 A JP26345694 A JP 26345694A JP 3473134 B2 JP3473134 B2 JP 3473134B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザの製造方
法に関するものである。特に高い出力を要求されるレー
ザレーダ用の大出力レーザとして好適である。
法に関するものである。特に高い出力を要求されるレー
ザレーダ用の大出力レーザとして好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体レーザの製造方法を図４に
従って説明する。ＧａＡｓ等の基板上に活性層やクラッ
ド層を単結晶成長した基板に絶縁膜や電極を成膜後、所
定のフォト工程によりパターニングしストライプ電極３
１を形成する。その後、基板の側部に傷を付け、ストラ
イプ電極３１に対し垂直に交わる方向にへき開し、短冊
状のレーザバー３０を製作する。ここで、そのへき開は
結晶に沿って行われ、その面がミラー面となるため、そ
のへき開面３２が共振面として利用される。
従って説明する。ＧａＡｓ等の基板上に活性層やクラッ
ド層を単結晶成長した基板に絶縁膜や電極を成膜後、所
定のフォト工程によりパターニングしストライプ電極３
１を形成する。その後、基板の側部に傷を付け、ストラ
イプ電極３１に対し垂直に交わる方向にへき開し、短冊
状のレーザバー３０を製作する。ここで、そのへき開は
結晶に沿って行われ、その面がミラー面となるため、そ
のへき開面３２が共振面として利用される。
【０００３】次に、レーザバー３０をスクライバ３４に
て、活性層に近い面からストライプ電極３１間にストラ
イプ電極３１と平行に傷３３を入れ、傷３３の下からカ
ッターの刃等を当て、傷３３に沿ってへき開し、１つの
素子にする。なお、このストライプ電極３１と平行なへ
き開面は、ミラー面とはならないため、共振面とはなら
ない。
て、活性層に近い面からストライプ電極３１間にストラ
イプ電極３１と平行に傷３３を入れ、傷３３の下からカ
ッターの刃等を当て、傷３３に沿ってへき開し、１つの
素子にする。なお、このストライプ電極３１と平行なへ
き開面は、ミラー面とはならないため、共振面とはなら
ない。
【０００４】なお、１つの素子の大きさは通常５００μ
ｍ×５００μｍ程度である。
ｍ×５００μｍ程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】半導体レーザを素子化
する時に、上記スクライバ装置にて、ストライプ電極に
平行に溝を入れる場合、ダイヤモンドの針先で機械的に
数μｍの深さで傷を入れる。しかし、活性層は半導体結
晶基板の上面から４〜５μｍと極めて近傍にあるため、
この傷が活性層へのダメージとなる。このダメージの入
った領域は、ストライプ電極から離れているため問題が
無いように思われるが、ストライプ電極の幅が大きい場
合、例えば大出力半導体レーザのように瞬時に数十アン
ペアもの電流を素子内に流し、数十ワットもの光出力を
出す場合は、ストライプ電極の幅が１００μｍ以上必要
であり（小出力半導体レーザでは３０μｍ以下）、この
ような場合には活性層内にかかる外部応力や活性層内の
結晶欠陥が増殖しやすく、素子の信頼性に特に大きく影
響する。従って、素子の劣化が速く長期信頼性が得られ
ないという問題がある。
する時に、上記スクライバ装置にて、ストライプ電極に
平行に溝を入れる場合、ダイヤモンドの針先で機械的に
数μｍの深さで傷を入れる。しかし、活性層は半導体結
晶基板の上面から４〜５μｍと極めて近傍にあるため、
この傷が活性層へのダメージとなる。このダメージの入
った領域は、ストライプ電極から離れているため問題が
無いように思われるが、ストライプ電極の幅が大きい場
合、例えば大出力半導体レーザのように瞬時に数十アン
ペアもの電流を素子内に流し、数十ワットもの光出力を
出す場合は、ストライプ電極の幅が１００μｍ以上必要
であり（小出力半導体レーザでは３０μｍ以下）、この
ような場合には活性層内にかかる外部応力や活性層内の
結晶欠陥が増殖しやすく、素子の信頼性に特に大きく影
響する。従って、素子の劣化が速く長期信頼性が得られ
ないという問題がある。
【０００６】また、この素子化も共振面を形成した時と
同様な方法でへき開によって製作してもよいように考え
られるが、こうすると素子化した面も共振面となり、レ
ーザ光を思うように素子の前面から取り出すことができ
なくなる。そこで、本発明は、素子化のためのへき開を
エッチング溝を用いて行うという新規な製造方法にて上
記問題を解決することを目的とする。
同様な方法でへき開によって製作してもよいように考え
られるが、こうすると素子化した面も共振面となり、レ
ーザ光を思うように素子の前面から取り出すことができ
なくなる。そこで、本発明は、素子化のためのへき開を
エッチング溝を用いて行うという新規な製造方法にて上
記問題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、活性層（２３）
を含む複数の半導体レーザ構成要素（２６〜２８）が積
層形成され、上部にストライプ電極（２１）が平行に複
数形成されている半導体基板（１）に対し、前記ストラ
イプ電極（２１）に垂直な方向に共振面を形成するよう
にへき開する工程と、前記複数のストライプ電極（２
１）間に前記ストライプ電極（２１）と平行な方向にへ
き開して素子化する工程とを有する半導体レーザの製造
方法において、前記ストライプ電極（２１）に平行にへ
き開する工程は、前記ストライプ電極（２１）と平行に
前記活性層（２３）を除去する深さまでエッチング溝
（２２）を形成する工程と、前記エッチング溝（２２）
に沿って前記半導体基板（１）をへき開する工程とから
なり、前記エッチング溝（２２）を形成する工程は、前
記エッチング溝（２２）を、前記共振面と交差しないよ
う破線状に形成する工程であることを特徴としている。
め、請求項１に記載の発明においては、活性層（２３）
を含む複数の半導体レーザ構成要素（２６〜２８）が積
層形成され、上部にストライプ電極（２１）が平行に複
数形成されている半導体基板（１）に対し、前記ストラ
イプ電極（２１）に垂直な方向に共振面を形成するよう
にへき開する工程と、前記複数のストライプ電極（２
１）間に前記ストライプ電極（２１）と平行な方向にへ
き開して素子化する工程とを有する半導体レーザの製造
方法において、前記ストライプ電極（２１）に平行にへ
き開する工程は、前記ストライプ電極（２１）と平行に
前記活性層（２３）を除去する深さまでエッチング溝
（２２）を形成する工程と、前記エッチング溝（２２）
に沿って前記半導体基板（１）をへき開する工程とから
なり、前記エッチング溝（２２）を形成する工程は、前
記エッチング溝（２２）を、前記共振面と交差しないよ
う破線状に形成する工程であることを特徴としている。
【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記活性層（２３）の発光領域（２
３１）の幅が１００μｍ以上であることを特徴としてい
る。
載の発明において、前記活性層（２３）の発光領域（２
３１）の幅が１００μｍ以上であることを特徴としてい
る。
【０００９】なお、上記各手段のカッコ内の符号は、後
述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
【００１０】
【発明の作用効果】請求項１に記載の発明によれば、素
子化のためのへき開において、ストライプ電極と平行に
活性層を除去する深さまでエッチング溝を形成し、この
エッチング溝に沿って半導体基板をへき開するようにし
てストライプ電極と平行な方向にへき開するようにして
いるから、活性層内部にダメージが入らないようして、
半導体レーザの素子化を図ることができる。
子化のためのへき開において、ストライプ電極と平行に
活性層を除去する深さまでエッチング溝を形成し、この
エッチング溝に沿って半導体基板をへき開するようにし
てストライプ電極と平行な方向にへき開するようにして
いるから、活性層内部にダメージが入らないようして、
半導体レーザの素子化を図ることができる。
【００１１】さらに、請求項１に記載の発明によれば、
エッチング溝を、共振面と交差しないよう破線状に形成
しているから、ストライプ電極と垂直な方向に共振面を
形成するためのへき開を行う際に、エッチング溝がその
へき開の妨げとならず、垂直方向のへき開を確実に行わ
せることができる。また、請求項２に記載の発明によれ
ば、活性層の発光領域の幅が１００μｍ以上の大出力半
導体レーザに適用し、ストライプ幅が大きい場合の素子
化を確実に行うことができる。
エッチング溝を、共振面と交差しないよう破線状に形成
しているから、ストライプ電極と垂直な方向に共振面を
形成するためのへき開を行う際に、エッチング溝がその
へき開の妨げとならず、垂直方向のへき開を確実に行わ
せることができる。また、請求項２に記載の発明によれ
ば、活性層の発光領域の幅が１００μｍ以上の大出力半
導体レーザに適用し、ストライプ幅が大きい場合の素子
化を確実に行うことができる。
【００１２】なお、この種の半導体レーザのへき開にエ
ッチング溝を使うものとして、特公昭５９ー１４９１４
号公報に記載されたものがあるが、このものは共振面に
対するへき開に対してエッチング溝を形成するものであ
り、本願の対象とする、ストライプ電極と平行な方向へ
の素子化のためのへき開に対しては、従来技術で説明し
たものと同様な方法でへき開を行っている。従って、こ
のものでは、上記した作用効果は奏しない。
ッチング溝を使うものとして、特公昭５９ー１４９１４
号公報に記載されたものがあるが、このものは共振面に
対するへき開に対してエッチング溝を形成するものであ
り、本願の対象とする、ストライプ電極と平行な方向へ
の素子化のためのへき開に対しては、従来技術で説明し
たものと同様な方法でへき開を行っている。従って、こ
のものでは、上記した作用効果は奏しない。
【００１３】
（第１実施例）図１（ａ）、（ｂ）は半導体レーザが多
数形成された半導体結晶基板の上面図、正面図であり、
図２は素子化したレーザ素子の断面構成図である。ま
ず、基板２６上にクラッド層２４、活性層２３、クラッ
ド層２５、キャップ層２７が形成され、さらにその上に
絶縁層２８およびストライプ電極２１が形成された、素
子化前の半導体基板１を用意する。この半導体基板１に
おいては、図１（ａ）に示すように、ストライプ電極２
１が平行に形成されている。なお、基板２６の裏面に
は、下部電極およびはんだ層が形成されているが、これ
らについては省略して図示されている。
数形成された半導体結晶基板の上面図、正面図であり、
図２は素子化したレーザ素子の断面構成図である。ま
ず、基板２６上にクラッド層２４、活性層２３、クラッ
ド層２５、キャップ層２７が形成され、さらにその上に
絶縁層２８およびストライプ電極２１が形成された、素
子化前の半導体基板１を用意する。この半導体基板１に
おいては、図１（ａ）に示すように、ストライプ電極２
１が平行に形成されている。なお、基板２６の裏面に
は、下部電極およびはんだ層が形成されているが、これ
らについては省略して図示されている。
【００１４】半導体基板１の（１００）面上のストライ
プ電極２１間に、ストライプ電極（面方位＜０１１＞）
２１に平行にエッチングによるＶ溝（以下エッチング溝
という）２２を形成する。エッチング溝２２の深さは半
導体レーザの活性層２３よりも深く（約４〜５μｍ）形
成する。エッチング溝２２の形成は、ウエットエッチン
グ法あるいはドライエッチング法のいずれを用いてもよ
い。
プ電極２１間に、ストライプ電極（面方位＜０１１＞）
２１に平行にエッチングによるＶ溝（以下エッチング溝
という）２２を形成する。エッチング溝２２の深さは半
導体レーザの活性層２３よりも深く（約４〜５μｍ）形
成する。エッチング溝２２の形成は、ウエットエッチン
グ法あるいはドライエッチング法のいずれを用いてもよ
い。
【００１５】その後、半導体基板１の側部にスクライバ
により傷１１を形成し、この傷１１の位置からへき開し
短冊のレーザバーを得る。この時のへき開面が共振面に
なる。次に、このレーザバーにおいて、エッチング溝２
２のある面と対向する面より、カッターの刃等の鋭利な
もので押さえつけ、エッチング溝２２に沿ってへき開
し、１つの半導体レーザ素子を得る。この時、エッチン
グ溝２２は活性層２３より深く形成されているため、そ
の部分は共振面にはならない。
により傷１１を形成し、この傷１１の位置からへき開し
短冊のレーザバーを得る。この時のへき開面が共振面に
なる。次に、このレーザバーにおいて、エッチング溝２
２のある面と対向する面より、カッターの刃等の鋭利な
もので押さえつけ、エッチング溝２２に沿ってへき開
し、１つの半導体レーザ素子を得る。この時、エッチン
グ溝２２は活性層２３より深く形成されているため、そ
の部分は共振面にはならない。
【００１６】上記のような製造方法により、半導体レー
ザの活性層２３には何ら機械的なダメージが入らないた
め、極めて信頼性の高い素子を提供できる。なお、活性
層２３内の発光領域２３１はストライプ幅と一致し、本
例ではストライプ幅を４００μｍ、素子の幅を５００μ
ｍとしている。 （第２実施例）上記第１実施例においては、半導体基板
１の側部に形成したスクライバによる傷１１の位置から
へき開しバー状の短冊を得る場合に、時として図３に示
す１１１の方向にへき開が起こらず途中からエッチング
溝２２に沿って割れてしまう可能性がある。
ザの活性層２３には何ら機械的なダメージが入らないた
め、極めて信頼性の高い素子を提供できる。なお、活性
層２３内の発光領域２３１はストライプ幅と一致し、本
例ではストライプ幅を４００μｍ、素子の幅を５００μ
ｍとしている。 （第２実施例）上記第１実施例においては、半導体基板
１の側部に形成したスクライバによる傷１１の位置から
へき開しバー状の短冊を得る場合に、時として図３に示
す１１１の方向にへき開が起こらず途中からエッチング
溝２２に沿って割れてしまう可能性がある。
【００１７】そこで、この第２実施例では、上記第１実
施例を改善し、エッチング溝２２が半導体レーザの共振
面（即ち図の１１１）と交差しないよう、破線状に形成
している。こうすることで、同一寸法の短冊状のレーザ
バーを歩留まりよく常時得ることができる。なお、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、エッチング
溝２２の形状は、Ｖ溝でなく矩形溝などでもよい。従っ
て、（１００）面上のストライプ電極２１の面方位を上
記実施例に対し９０°回転した方向へ形成してもよい。
施例を改善し、エッチング溝２２が半導体レーザの共振
面（即ち図の１１１）と交差しないよう、破線状に形成
している。こうすることで、同一寸法の短冊状のレーザ
バーを歩留まりよく常時得ることができる。なお、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、エッチング
溝２２の形状は、Ｖ溝でなく矩形溝などでもよい。従っ
て、（１００）面上のストライプ電極２１の面方位を上
記実施例に対し９０°回転した方向へ形成してもよい。
【００１８】また、上記実施例ではストライプ幅を４０
０μｍとしたが、このストライプ幅は特に限定されるも
のでない。従って、パルス駆動の大出力半導体レーザに
限らず、ストライプ幅の小さい直流駆動（ＣＷ）の半導
体レーザに本発明を適用するようにしてもよい。
０μｍとしたが、このストライプ幅は特に限定されるも
のでない。従って、パルス駆動の大出力半導体レーザに
限らず、ストライプ幅の小さい直流駆動（ＣＷ）の半導
体レーザに本発明を適用するようにしてもよい。
【図１】本発明の第１実施例を示すもので、（ａ）は半
導体レーザが多数形成された半導体結晶基板の上面図、
（ｂ）は正面図である。
導体レーザが多数形成された半導体結晶基板の上面図、
（ｂ）は正面図である。
【図２】素子化したレーザ素子の断面構成図である。
【図３】第２実施例における、半導体レーザが多数形成
された半導体結晶基板の上面図である。
された半導体結晶基板の上面図である。
【図４】従来の半導体レーザの製造方法を示す図であ
る。
る。
１……半導体基板、２１……ストライプ電極、２２……
エッチング溝、２３……活性層、２４、２５……クラッ
ド層、２６……基板、２７……キャップ層、２８……絶
縁層。
エッチング溝、２３……活性層、２４、２５……クラッ
ド層、２６……基板、２７……キャップ層、２８……絶
縁層。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松下 規由起
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本
電装株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−250687（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−291979（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−260715（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−5703（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−36825（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−215086（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−131583（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−71989（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−144985（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−134867（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
H01L 33/00
H01L 21/78
Claims (2)
- 【請求項１】 活性層を含む複数の半導体レーザ構成要
素が積層形成され、上部にストライプ電極が平行に複数
形成されている半導体基板に対し、前記ストライプ電極
に垂直な方向に共振面を形成するようにへき開する工程
と、前記複数のストライプ電極間に前記ストライプ電極
と平行な方向にへき開して素子化する工程とを有する半
導体レーザの製造方法において、 前記ストライプ電極に平行にへき開する工程は、前記ス
トライプ電極と平行に前記活性層を除去する深さまでエ
ッチング溝を形成する工程と、前記エッチング溝に沿っ
て前記半導体基板をへき開する工程とからなり、 前記エッチング溝を形成する工程は、前記エッチング溝
を、前記共振面と交差しないよう破線状に形成する工程
であ ることを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項２】 前記活性層の発光領域の幅が１００μｍ
以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レ
ーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26345694A JP3473134B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26345694A JP3473134B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125278A JPH08125278A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3473134B2 true JP3473134B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=17389769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26345694A Expired - Lifetime JP3473134B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473134B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102375096B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2022-03-16 | 한국광기술원 | 일 끝단에 벽개면을 포함하는 레이저 광원 및 그를 제조하는 방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0977276A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-02-02 | Hewlett-Packard Company | Semiconductor device cleave initiation |
| JP2004311101A (ja) | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用前照灯及び半導体発光素子 |
| JP4771801B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2011-09-14 | 三洋電機株式会社 | 半導体レーザ素子 |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP26345694A patent/JP3473134B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102375096B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2022-03-16 | 한국광기술원 | 일 끝단에 벽개면을 포함하는 레이저 광원 및 그를 제조하는 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08125278A (ja) | 1996-05-17 |
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Legal Events
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