JP3868286B2 - フォトマスクおよび半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
フォトマスクおよび半導体レーザ素子の製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ／Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）等に使用される高出力の半導体レーザ素子、特に、窓領域を有する窓構造半導体レーザ素子に電極部を形成するために用いられるフォトマスク及びそのフォトマスクを用いた半導体レーザ素子の製造方法、並びに、そのフォトマスクを用いて製造された半導体レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、窓領域を有する半導体レーザー素子１を示す斜視図である。
【０００３】
この半導体レーザー素子１は、レーザー基板（ウエハ）を分断して製造されるレーザーチップとして小型の長方体状に形成されたレーザー素子本体２を有している。レーザー素子本体２の一方の側面は、レーザー光Ｌを出射するレーザー光出射端面３となっており、反射率が小さくなっている。このレーザー光出射端面２に対向する他方の端面は、反射率が大きく形成されたレーザー光反射端面４となっている。このレーザー光出射端面３及びレーザー光反射端面４には、それぞれ、レーザー光Ｌを効率よく透過させるために薄い窓領域５が設けられている。
【０００４】
レーザー素子本体２の上面には、レーザー光出射端面３及びレーザー光反射端面４にそれぞれ形成された窓領域５の一部に重畳するように、電極部６が形成されている。
【０００５】
このような構成の窓領域を有する半導体レーザー素子１は、レーザー光出射端面３及びレーザー光反射端面４にそれぞれ窓領域５が形成されているため、チップ状のレーザー素子本体２の内部に形成された活性層にて発生されるレーザー光がそれぞれ端面部分において吸収されることが低減され、端面の劣化を防止することができるという利点を有している。
【０００６】
窓領域を有するチップ状の半導体レーザー素子１は、１枚のレーザー基板上に半導体レーザー素子１となる多数の素子領域を所定のパターンに形成し、各素子領域に対応した電極部をそれぞれ形成した後、このレーザー基板を各素子領域に分割することにより製造される。
【０００７】
図１０には、所定の位置に素子領域を形成する工程が終了した後、各素子領域に対応して形成される電極となる金属膜が形成され、この金属膜を所定のパターンにパターニングするためのレジストが金属膜上に形成された状態のレーザー基板１００を示している。
【０００８】
このレーザー基板１００には、窓領域を有する半導体レーザー素子となる複数の素子領域が一定のマトリクス状パターンに配列して形成されており、窓領域となる窓領域パターン１０１が、例えば、レーザー基板１００の長手方向に沿った複数のストライプ状に、幅方向に一定の間隔をあけて形成されている。この窓領域パターン１０１が形成されたレーザー基板１００の上面は、上記のように電極となる金属膜及びその金属膜をパターニングするためのレジストがそれぞれ所定の厚さに形成されている。レーザー基板１００上の金属膜及びレジストが形成された部分は、金属膜及びレジストによって外部から確認することができないようになっているが、レーザ基板１００の一方の側縁において、窓領域１０１が露出した状態になっており、赤外線顕微鏡により窓領域の位置を観察できるようになっている。
【０００９】
このような状態のレーザ基板１００の上面に、各素子領域に対応した電極部を形成するための所定の電極パターンを有するフォトマスクを設置する。このフォトマスクは、レーザ基板１００の一端に露出した窓領域１０１とフォトマスクとを赤外線顕微鏡を介して目視によりアライメントして設置される。
【００１０】
フォトマスクをレーザ基板１００上の窓領域１０１が形成された適正な位置にアライメントした後、露光工程及び現像工程を実施することにより、フォトマスクの電極パターンが形成された領域のみが残るようにレジストをパターニングした後、フォトマスクを除去する。続いて、電極パターンが形成されたレジストをマスクとして、金属膜に対してエッチングを実施することによって、所望のパターンに電極部６を形成し、その後、レジストを除去する。
【００１１】
電極部６が形成されたレーザ基板１００は、その後、分断工程によって、チップ状の各半導体レーザ素子１に分割される。このレーザ基板１００の分割は、図１１に示すように、まず、ストライプ状に形成された窓領域１０１に沿う方向に分割してバー構造に形成し、続いて、このバー構造を、窓領域１０１に直交する方向に分割して、所望の長方体のチップ形状になった半導体レーザ素子１とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
窓領域を有する半導体レーザ素子１における窓領域５は、レーザ光発光に対して、ゲインが得られない領域であり、窓領域５が広く形成されると、実効的な共振器長が短くなって、照射されるレーザ光ＬのＩ−Ｌ特性（電流−光出力特性）が低下する。一方、半導体レーザ素子１に形成された窓領域５は、端面から１５μｍ程度の厚さ寸法を確保していないと、窓領域５として機能することができないと言われている。このため、上記の窓領域５を有する半導体レーザ素子１の窓領域５は、通常、端面から２０〜３０μｍ程度の厚さに形成される。
【００１３】
これに対して、レーザ基板１００に形成されるストライプ状の窓領域パターン１０１は、それぞれ、４０〜６０μｍ程度の幅方向の寸法を有するように形成され、各電極パターン間の間隔は、２０〜３０μｍに形成される。
【００１４】
レーザ基板１００上の窓領域パターン１０１に、電極部６を形成するためのフォトマスクをアライメントする工程において、従来は、上記のように、赤外線顕微鏡を見ながら、窓領域パターン１０１の幅方向中心線が、後の分割工程にてバー構造に分割されるバー分割予定ラインである各電極パターン間の中央線に一致するように目視により調整しており、定量的なずれ量の評価は行われていない。このため、フォトマスクを十分なアライメント精度でレーザ基板１００の窓領域パターン１０１にアライメントすることが容易でないという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、レーザ基板上の窓領域パターンに対して、適正な位置に電極パターンを形成するためのフォトマスク及びこのフォトマスクを用いた半導体レーザ素子の製造方法、並びに、その半導体レーザ素子の製造方法によって製造された半導体レーザ素子を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のフォトマスクは、各端面に窓領域がそれぞれ設けられるとともに、上面に各窓領域間にわたって電極が設けられた半導体レーザ素子を作製する際に、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板に対して、各窓領域パターンに対して所定の位置に電極を形成するための電極パターンを形成するために使用されるフォトマスクであって、所定の窓領域パターンに対する電極パターンのずれ量を測定するために、電極パターンが形成された電極パターン領域に隣接して、該電極パターンの所定位置に対応して補助マスクが設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記補助マスクには、電極パターンをレーザ基板上に形成した後に各半導体レーザ素子として分割するための分割予定方向となる電極パターンの幅方向中央線に対して傾斜する測定パターンが形成されていることが好ましい。
【００１８】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記測定パターンには、前記電極パターンのずれ量をカウントするための目盛りとなる凸部が所定間隔毎に形成されていることが好ましい。
【００１９】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記測定パターンは、電極パターンの幅方向中央線に対して、１０°〜２０°の範囲で傾斜しており、前記測定パターンに形成された各凸部の幅方向の長さ及び各凸部間の間隔が２〜４μｍに形成されていることが好ましい。
【００２０】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記補助マスクは、電極パターンの幅方向中央線に沿う方向の辺及びその中央線に直交する方向の辺を有する直角三角形状に形成され、該三角形の傾斜辺に相当する間に前記測定パターンが形成されていることが好ましい。
【００２１】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記測定パターンには、前記電極パターンの幅方向中央線上に一致して、電極パターンのずれ量を測定する基準部が形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記基準部は、中抜きのセンターマークであるか、または前記凸部と形状が異なる切欠部であることが好ましい。
【００２３】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記各電極パターンは、電極パターンの幅方向中央線に対して傾斜する傾斜辺と、その中央線に対して直交する直交辺とを有する平行四辺形状に形成され、前記補助マスクは、電極パターンの幅方向中央線を挟んで対向する一対の電極パターンに隣接して配置され、各電極パターンと同形状に形成された一対の平行四辺形状に形成され、各傾斜辺に前記測定パターンが形成されていることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、上記本発明のフォトマスクを、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板上に配置する工程と、前記補助マスクの測定パターンに形成された基準部によって、該基準部から上方及び下方にて前記レーザ基板の窓領域にかかる凸部の数をそれぞれカウントし、該基準部から上方及び下方の凸部のカウント数をそれぞれ一致させることにより、レーザ基板上の適正な位置にフォトマスクを設置する工程と、を包含することを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、上記本発明のフォトマスクを、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板上に配置する工程と、一対の平行四辺形状に形成された各補助マスクにそれぞれ形成された測定パターンによって、前記レーザ基板の窓領域にかかる凸部の数をそれぞれカウントし、それぞれのカウント数を一致させることにより、レーザ基板上の適正な位置に該フォトマスクを設置する工程と、を包含することを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の半導体レーザ素子は、上記本発明の半導体レーザ素子の製造方法によって製造された半導体レーザ素子であって、レーザ基板上に形成された窓領域と、フォトマスクに形成された電極パターンとが、補助マスクに形成された測定パターンによってずれ量なく位置合わせされて電極部が形成され、レーザ基板の分割後に形成される各端面に形成される窓領域の厚み方向の寸法が互いに等しくなっていることを特徴とするものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフォトマスク、及びこのフォトマスクによってアライメントされて製造された半導体レーザ素子、そのフォトマスクを用いた半導体レーザ素子の製造方法について、図面に基づいて説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係るフォトマスク１０を示す斜視図である。
【００２９】
このフォトマスク１０には、レーザ基板１００に形成された各素子領域に対応するように、マトリクス状に配列された複数の電極パターンが形成された電極パターン領域１１が中央部に設けられている。この電極パターン領域１１に隣接する一方の側縁部には、レーザ基板１００の幅方向中央部に形成された窓領域パターン１０１の中央線と、電極パターン領域１１の幅方向を一致させて、各電極パターンをレーザ基板１００上の各素子領域にそれぞれアライメントするための補助マスク１２が形成されている。
【００３０】
図２は、電極パターン領域１１に隣接して形成される補助マスク１２を拡大して示す平面図である。補助マスク１２は、電極パターン領域１１の幅方向中央部における電極パターン間の中央線に沿った辺と、その辺に直交する辺を有する直角三角形状に形成されており、例えば、電極パターン間の中央線に沿う方向の辺の長さが２００〜３００μｍ、その辺と直交する方向の辺の長さが６０〜１００μｍに形成される。補助マスク１２における傾斜辺に相当する間には、フォトマスク１０の幅方向の中央線が、レーザ基板１００上の幅方向中央線からのズレ量を、赤外線顕微鏡を介して目視によりカウントするために用いられる凸部が所定の間隔毎に形成された凹凸形状の測定パターン１３が形成されている。各凸部の幅寸法及び各凸部間の間隔は、フォトマスクに形成されるマスクの加工精度の限界値により、２〜４μｍ、例えば、３μｍとされる。
【００３１】
また、この測定パターン１３の中央部近傍には、フォトマスク１０と、レーザ基板１００とを位置合わせするための基準となる中抜きのセンターマーク１４が形成されている。このセンターマーク１４は、二等辺三角形状に形成されており、フォトマスク１０の幅方向中央線を指示するように形成されている。
【００３２】
補助マスク１２に形成された測定パターン１３は、電極パターン領域１１の幅方向中央線に対して傾斜角θを有するように傾斜して形成されている。測定パターン１３が電極パターン領域１１の幅方向中央線に直交して形成されている場合には、アライメントのずれ量は、マスクの加工精度に制限され、例えば、測定パターン１３に形成された各凸部が３μｍの間隔に形成されている場合には、３μｍ以下の測定精度が得られない。しかし、測定パターン１３が、電極パターン領域１１の幅方向中央線に対して傾斜角θを有するように傾斜しているため、フォトマスク１０のアライメントのずれ量Ａが、測定パターン１２によって、Ａ／ｓｉｎθとして拡大して測定することができる。例えば、補助パターン１２の電極パターン間の中央線に沿う方向の辺の長さが２００μｍ、その中央線に直交する方向の辺の長さが６０μｍであり、測定パターン１３の傾斜角θが、ｓｉｎθ＝６０／√（２００2＋６０2）を満たす場合、アライメントのずれ量の測定精度は、３（μｍ）×ｓｉｎθ＝０．８６（μｍ）まで高めることができる。
【００３３】
測定パターン１３の傾斜角θは、理論的には、傾斜角θを小さくするほど、アライメント精度が高まることになるが、傾斜角θを小さくすると、必然的に、補助マスク１２の電極パターン領域１１の幅方向中央線に沿う方向のサイズが大きくなるため、１枚のレーザ基板１００上の有効面積が小さくなり、チップの取れ数が少なくなる。また、フォトマスク１０のアライメントが、波長８００ｎｍ程度の赤外透過光によって検出されるため、この透過光の波長以下の精度を得ることは、原理的に不可能である。
【００３４】
したがって、測定パターン１３の傾斜角度θは、０．８μｍ程度の測定精度が得られる１０°〜２０°に設定することが好適であり、例えば、上記のように、傾斜角θを｛θ＝ｓｉｎ-1（６０／√（２００2＋６０2）｝程度とすれば、０．８６μｍの測定精度が得られる。
【００３５】
次に、上記の補助マスク１２を有するフォトマスク１０をレーザ基板１００上にアライメントして設置する方法について説明する。
【００３６】
図３は、フォトマスク１０の電極パターン領域１１を、レーザ基板１００上に設置した状態を示す平面図である。
【００３７】
まず、レーザ基板１００上にフォトマスク１０を、フォトマスク１０上の各電極パターンが、レーザ基板１００上にストライプ状に形成された窓領域パターン間にわたって位置するように、赤外線顕微鏡を介して目視により設置する。
【００３８】
その後、フォトマスク１０に形成された補助マスク１２を用いて、レーザ基板１００の幅方向中央線と、フォトマスク１０の幅方向中央線とが精度よく一致するように、各中央線のずれ量が発生しないようにアライメントする。
【００３９】
補助マスク１２に形成された凹凸形状の測定パターン１３には、各電極パターン１１の中央線に対応して中抜きのセンターマーク１４が形成されており、このセンターマーク１４を基準にして、窓領域パターン１０１にかかる凸部の数をセンターマーク１４から上方のカウント数Ｎａ及び下方のカウント数Ｎｂをそれぞれカウントして、上方のカウント数Ｎａと下方のカウント数Ｎｂとが一致するように（Ｎａ＝Ｎｂ）、フォトマスク１０の設置位置を調整してフォトマスク１０上の各電極パターン領域１１をレーザ基板１００上の適切な位置に調整する。図３に示す例では、センターマーク１４から上方向において、窓領域パターン１０１にかかる凸部のカウント数Ｎａは、Ｎａ＝３であり、下方向において窓領域パターン１０１にかかる凸部のカウント数Ｎｂは、Ｎｂ＝３であり、測定精度０．８６μｍ程度の範囲で、フォトマスク１０の電極パターン１１は、ずれ量なく設置されていることを示している（ｘ＝ｙ、Ａ＝Ｂ）。
【００４０】
なお、図３に示す破線Ｐは、各電極パターン間の中央線を示しているが、この破線Ｐは、上記アライメント方法を説明するために、図面中に便宜上付け加えたものであり、実際には、存在しない線である。
【００４１】
図４には、フォトマスク１０に形成される補助マスク１２の他の例を示す平面図である。
【００４２】
図４の補助マスク１２は、各電極パターン１１の間の中央線に一致するように、電極パターン１１の中央線と窓領域パターンの中央線とを一致させる基準として用いられる切欠形状のセンター凹部１５が形成されている。この切欠凹部１５は、測定パターン１３に形成された凹凸形状をなす凸部とは、赤外線顕微鏡を介した目視により判別可能な形状に形成される。このように、補助マスク１２の測定パターン１３には、各中央線を位置合わせするための基準となるマークが、赤外線顕微鏡を介して目視できるように形成されていれば、図２に示す中抜きのセンターマーク１４のほか、図４に示すように、切欠状の凹部１５を形成するようにしてもよい。
【００４３】
（実施の形態２）
図５は、本実施の形態２に係るフォトマスク２０を示す平面図である。
【００４４】
このフォトマスク２０には、レーザ基板１００に形成された各素子領域に対応するように、所定の配列状態に電極パターン領域２１が形成されている。この実施の形態２のフォトマスク２０に形成された電極パターン領域２１は、レーザ基板１００に形成された窓領域パターン１０１が延びる方向に対して、所定角度傾斜した短辺と、窓領域パターン１０１が延びる方向に対して直交する方向に延びる長辺とからなる平行四辺形状に形成されている。所定の配列状態に配列された複数の電極パターン領域２１の外部には、レーザ基板１００上の窓領域パターン１０１に位置合わせするための補助マスク２２が、電極パターン領域２１に隣接して形成されている。
【００４５】
図６には、このフォトマスク２０に形成される補助マスク２２の一つを拡大して示す平面図である。
【００４６】
この補助マスク２２は、窓領域上に配置される短辺部に、フォトマスク２１をレーザ基板１００上にアライメントするためにレーザ基板１００上の窓領域パターンの中央部からのズレ量を測定するため測定パターン２３が形成されている。この各測定パターン２３には、赤外線顕微鏡を介して目視により、カウントすることができる凸部が所定の間隔毎に形成されて凹凸形状が形成されている。各凸部の幅寸法及び各凸部間の間隔は、フォトマスクに形成されるマスクの加工精度の限界値により、２〜４μｍ、例えば３μｍとされる。
【００４７】
この補助マスク２２に形成された測定パターン２３は、前述の実施の形態１と同様に、電極パターン領域２１の幅方向中央線に対して傾斜角θを有するように傾斜して形成されており、この傾斜角θによって、アライメントのずれ量は、マスクの加工精度ＡをＡ×１／ｓｉｎθに拡大した測定精度にて測定することができる。
【００４８】
次に、上記の補助パターン２２を有するフォトマスク２０をレーザ基板１００上に設置して、フォトマスク２０の電極パターン領域２１が、レーザ基板１００上の適正な位置に設置されるようにアライメントする方法について、フォトマスク２０をレーザ基板１００上に設置した状態を拡大して示す図７に基づいて説明する。
【００４９】
フォトマスク２０をレーザ基板１００上の適正な位置に設置するためには、まず、レーザ基板１００上に、フォトマスク２０を電極パターン領域２１がレーザ基板１００上の窓領域パターン１０１間にわたるように、赤外線顕微鏡を介して目視により設置する。
【００５０】
目視により電極パターン領域２１が概略、レーザ基板１００上の窓領域パターン間にわたるように設置した後、フォトマスク２０に形成された補助マスク２２を用いて、フォトマスク２０の電極パターン領域２１の幅方向中央線と、窓領域パターン１０１の中央線とが精度よく一致するように、各中央線のずれ量が発生しないようにアライメントする。
【００５１】
電極パターン領域２１がレーザ基板１００上の窓領域パターン１０１間にわたるようにフォトマスク２０をレーザ基板１００上に設置すると、電極パターン領域２１に隣接して形成された一対の平行四辺形型の補助マスク２２の傾斜辺に形成された測定パターン２３が、窓領域パターン上にかかるように位置される。そして、赤外線顕微鏡を介して目視により、上方に設置された補助マスク２２に形成された測定パターン２３の凸部のうちレーザ基板１００上の窓領域パターン２３上に重なる凸部のカウント数Ｎｃと、下方に設置された補助マスク２２に形成された測定パターン２３の凸部のうちレーザ基板１００上の窓領域パターン１０１上に重なる凸部のカウント数Ｎｄを、それぞれ、カウントして、上方のカウント数Ｎｃと下方のカウント数Ｎｄとが一致するように（Ｎｃ＝Ｎｄ）、フォトマスク２０の設置位置を調整してフォトマスク２０をレーザ基板１００上の適切な位置に調整する。図７に示す例では、上方の補助マスク２２の測定パターン２３に形成された凸部のカウント数Ｎｃは、Ｎｃ＝３であり、下方の補助マスク２２の測定パターン２３に形成された凸部のカウント数Ｎｄは、Ｎｄ＝３であり、測定精度０．８６μｍ程度の範囲で、フォトマスク２０の電極パターン２１は、ずれ量がなく設置されていることを示している。
【００５２】
図８には、フォトマスク２０に形成される補助マスク２２の他の例を示す平面図である。
【００５３】
図８に示す補助マスク２２は、電極パターン２１間の中央線に沿った短辺を有する長方形状に形成され、その短辺に電極パターン２１に隣接する側及びその反対側に、それぞれ、電極パターン領域２１間の幅方向中央線に所定角度θ傾斜した測定パターン２４が形成されている。このように、一部に測定パターン２４を有するように補助マスク２２を形成しても、アライメントのずれ量を測定することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフォトマスクは、各端面に窓領域がそれぞれ設けられるとともに、上面に各窓領域間にわたって電極が設けられた半導体レーザ素子を作製する際に、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板に対して、各窓領域パターンに対して所定の位置に電極を形成するための電極パターンを形成するための電極パターン領域を有していると共に、その電極パターン領域に隣接して、レーザ基板に形成された窓領域パターンに対する電極パターンのずれ量を測定する補助マスクが形成されている。この補助マスクを用いて、レーザ基板の窓領域パターン各電極パターンを対応させた適性な位置にフォトマスクを設置することができるので、このフォトマスクを用いて製造される半導体レーザ素子の電極部のアライメント精度を向上させることができ、レーザ基板を分割して製造される各半導体レーザ素子の窓領域の幅にばらつきがなく、信頼性が高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のフォトマスクを示す斜視図である。
【図２】本実施の形態１のフォトマスクに形成される補助マスクを示す平面図である。
【図３】フォトマスクの電極パターンを、レーザ基板上に設置した状態を示す平面図である。
【図４】実施の形態１のフォトマスクに形成される他の補助マスクを示す平面図である。
【図５】実施の形態２のフォトマスクを説明する平面図である。
【図６】実施の形態２のフォトマスクに形成される補助マスクを示す平面図である。
【図７】実施の形態２のフォトマスクをレーザ基板上に設置した状態を拡大して示す平面図である。
【図８】実施の形態２のフォトマスクに形成される他の補助マスクを示す平面図である。
【図９】窓領域を有する半導体レーザ素子を示す斜視図である。
【図１０】電極部となる金属層、この金属層をパターニングするためのレジストが形成された状態のレーザ基板を示す斜視図である。
【図１１】レーザ基板を分割して各半導体レーザ素子を製造する工程を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ素子
２ レーザ素子本体
３ レーザ光出射端面
４ レーザ光反射端面
５ 窓領域
６ 電極部
１０ フォトマスク
１１ 電極パターン
１２ 補助マスク
１３ 測定パターン
１４ センターマーク
１５ 凹部
２０ フォトマスク
２１ 電極パターン
２２ 補助マスク
２３ 測定パターン
２４ 測定パターン
１００ レーザ基板
１０１ 窓領域パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ／Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）等に使用される高出力の半導体レーザ素子、特に、窓領域を有する窓構造半導体レーザ素子に電極部を形成するために用いられるフォトマスク及びそのフォトマスクを用いた半導体レーザ素子の製造方法、並びに、そのフォトマスクを用いて製造された半導体レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、窓領域を有する半導体レーザー素子１を示す斜視図である。
【０００３】
この半導体レーザー素子１は、レーザー基板（ウエハ）を分断して製造されるレーザーチップとして小型の長方体状に形成されたレーザー素子本体２を有している。レーザー素子本体２の一方の側面は、レーザー光Ｌを出射するレーザー光出射端面３となっており、反射率が小さくなっている。このレーザー光出射端面２に対向する他方の端面は、反射率が大きく形成されたレーザー光反射端面４となっている。このレーザー光出射端面３及びレーザー光反射端面４には、それぞれ、レーザー光Ｌを効率よく透過させるために薄い窓領域５が設けられている。
【０００４】
レーザー素子本体２の上面には、レーザー光出射端面３及びレーザー光反射端面４にそれぞれ形成された窓領域５の一部に重畳するように、電極部６が形成されている。
【０００５】
このような構成の窓領域を有する半導体レーザー素子１は、レーザー光出射端面３及びレーザー光反射端面４にそれぞれ窓領域５が形成されているため、チップ状のレーザー素子本体２の内部に形成された活性層にて発生されるレーザー光がそれぞれ端面部分において吸収されることが低減され、端面の劣化を防止することができるという利点を有している。
【０００６】
窓領域を有するチップ状の半導体レーザー素子１は、１枚のレーザー基板上に半導体レーザー素子１となる多数の素子領域を所定のパターンに形成し、各素子領域に対応した電極部をそれぞれ形成した後、このレーザー基板を各素子領域に分割することにより製造される。
【０００７】
図１０には、所定の位置に素子領域を形成する工程が終了した後、各素子領域に対応して形成される電極となる金属膜が形成され、この金属膜を所定のパターンにパターニングするためのレジストが金属膜上に形成された状態のレーザー基板１００を示している。
【０００８】
このレーザー基板１００には、窓領域を有する半導体レーザー素子となる複数の素子領域が一定のマトリクス状パターンに配列して形成されており、窓領域となる窓領域パターン１０１が、例えば、レーザー基板１００の長手方向に沿った複数のストライプ状に、幅方向に一定の間隔をあけて形成されている。この窓領域パターン１０１が形成されたレーザー基板１００の上面は、上記のように電極となる金属膜及びその金属膜をパターニングするためのレジストがそれぞれ所定の厚さに形成されている。レーザー基板１００上の金属膜及びレジストが形成された部分は、金属膜及びレジストによって外部から確認することができないようになっているが、レーザ基板１００の一方の側縁において、窓領域１０１が露出した状態になっており、赤外線顕微鏡により窓領域の位置を観察できるようになっている。
【０００９】
このような状態のレーザ基板１００の上面に、各素子領域に対応した電極部を形成するための所定の電極パターンを有するフォトマスクを設置する。このフォトマスクは、レーザ基板１００の一端に露出した窓領域１０１とフォトマスクとを赤外線顕微鏡を介して目視によりアライメントして設置される。
【００１０】
フォトマスクをレーザ基板１００上の窓領域１０１が形成された適正な位置にアライメントした後、露光工程及び現像工程を実施することにより、フォトマスクの電極パターンが形成された領域のみが残るようにレジストをパターニングした後、フォトマスクを除去する。続いて、電極パターンが形成されたレジストをマスクとして、金属膜に対してエッチングを実施することによって、所望のパターンに電極部６を形成し、その後、レジストを除去する。
【００１１】
電極部６が形成されたレーザ基板１００は、その後、分断工程によって、チップ状の各半導体レーザ素子１に分割される。このレーザ基板１００の分割は、図１１に示すように、まず、ストライプ状に形成された窓領域１０１に沿う方向に分割してバー構造に形成し、続いて、このバー構造を、窓領域１０１に直交する方向に分割して、所望の長方体のチップ形状になった半導体レーザ素子１とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
窓領域を有する半導体レーザ素子１における窓領域５は、レーザ光発光に対して、ゲインが得られない領域であり、窓領域５が広く形成されると、実効的な共振器長が短くなって、照射されるレーザ光ＬのＩ−Ｌ特性（電流−光出力特性）が低下する。一方、半導体レーザ素子１に形成された窓領域５は、端面から１５μｍ程度の厚さ寸法を確保していないと、窓領域５として機能することができないと言われている。このため、上記の窓領域５を有する半導体レーザ素子１の窓領域５は、通常、端面から２０〜３０μｍ程度の厚さに形成される。
【００１３】
これに対して、レーザ基板１００に形成されるストライプ状の窓領域パターン１０１は、それぞれ、４０〜６０μｍ程度の幅方向の寸法を有するように形成され、各電極パターン間の間隔は、２０〜３０μｍに形成される。
【００１４】
レーザ基板１００上の窓領域パターン１０１に、電極部６を形成するためのフォトマスクをアライメントする工程において、従来は、上記のように、赤外線顕微鏡を見ながら、窓領域パターン１０１の幅方向中心線が、後の分割工程にてバー構造に分割されるバー分割予定ラインである各電極パターン間の中央線に一致するように目視により調整しており、定量的なずれ量の評価は行われていない。このため、フォトマスクを十分なアライメント精度でレーザ基板１００の窓領域パターン１０１にアライメントすることが容易でないという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、レーザ基板上の窓領域パターンに対して、適正な位置に電極パターンを形成するためのフォトマスク及びこのフォトマスクを用いた半導体レーザ素子の製造方法、並びに、その半導体レーザ素子の製造方法によって製造された半導体レーザ素子を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のフォトマスクは、各端面に窓領域がそれぞれ設けられるとともに、上面に各窓領域間にわたって電極が設けられた半導体レーザ素子を作製する際に、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板に対して、各窓領域パターンに対して所定の位置に電極を形成するための電極パターンを形成するために使用されるフォトマスクであって、所定の窓領域パターンに対する電極パターンのずれ量を測定するために、電極パターンが形成された電極パターン領域に隣接して、該電極パターンの所定位置に対応して補助マスクが設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記補助マスクには、電極パターンをレーザ基板上に形成した後に各半導体レーザ素子として分割するための分割予定方向となる電極パターンの幅方向中央線に対して傾斜する測定パターンが形成されていることが好ましい。
【００１８】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記測定パターンには、前記電極パターンのずれ量をカウントするための目盛りとなる凸部が所定間隔毎に形成されていることが好ましい。
【００１９】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記測定パターンは、電極パターンの幅方向中央線に対して、１０°〜２０°の範囲で傾斜しており、前記測定パターンに形成された各凸部の幅方向の長さ及び各凸部間の間隔が２〜４μｍに形成されていることが好ましい。
【００２０】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記補助マスクは、電極パターンの幅方向中央線に沿う方向の辺及びその中央線に直交する方向の辺を有する直角三角形状に形成され、該三角形の傾斜辺に相当する間に前記測定パターンが形成されていることが好ましい。
【００２１】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記測定パターンには、前記電極パターンの幅方向中央線上に一致して、電極パターンのずれ量を測定する基準部が形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記基準部は、中抜きのセンターマークであるか、または前記凸部と形状が異なる切欠部であることが好ましい。
【００２３】
上記本発明のフォトマスクにおいて、前記各電極パターンは、電極パターンの幅方向中央線に対して傾斜する傾斜辺と、その中央線に対して直交する直交辺とを有する平行四辺形状に形成され、前記補助マスクは、電極パターンの幅方向中央線を挟んで対向する一対の電極パターンに隣接して配置され、各電極パターンと同形状に形成された一対の平行四辺形状に形成され、各傾斜辺に前記測定パターンが形成されていることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、上記本発明のフォトマスクを、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板上に配置する工程と、前記補助マスクの測定パターンに形成された基準部によって、該基準部から上方及び下方にて前記レーザ基板の窓領域にかかる凸部の数をそれぞれカウントし、該基準部から上方及び下方の凸部のカウント数をそれぞれ一致させることにより、レーザ基板上の適正な位置にフォトマスクを設置する工程と、を包含することを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、上記本発明のフォトマスクを、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板上に配置する工程と、一対の平行四辺形状に形成された各補助マスクにそれぞれ形成された測定パターンによって、前記レーザ基板の窓領域にかかる凸部の数をそれぞれカウントし、それぞれのカウント数を一致させることにより、レーザ基板上の適正な位置に該フォトマスクを設置する工程と、を包含することを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の半導体レーザ素子は、上記本発明の半導体レーザ素子の製造方法によって製造された半導体レーザ素子であって、レーザ基板上に形成された窓領域と、フォトマスクに形成された電極パターンとが、補助マスクに形成された測定パターンによってずれ量なく位置合わせされて電極部が形成され、レーザ基板の分割後に形成される各端面に形成される窓領域の厚み方向の寸法が互いに等しくなっていることを特徴とするものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフォトマスク、及びこのフォトマスクによってアライメントされて製造された半導体レーザ素子、そのフォトマスクを用いた半導体レーザ素子の製造方法について、図面に基づいて説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係るフォトマスク１０を示す斜視図である。
【００２９】
このフォトマスク１０には、レーザ基板１００に形成された各素子領域に対応するように、マトリクス状に配列された複数の電極パターンが形成された電極パターン領域１１が中央部に設けられている。この電極パターン領域１１に隣接する一方の側縁部には、レーザ基板１００の幅方向中央部に形成された窓領域パターン１０１の中央線と、電極パターン領域１１の幅方向を一致させて、各電極パターンをレーザ基板１００上の各素子領域にそれぞれアライメントするための補助マスク１２が形成されている。
【００３０】
図２は、電極パターン領域１１に隣接して形成される補助マスク１２を拡大して示す平面図である。補助マスク１２は、電極パターン領域１１の幅方向中央部における電極パターン間の中央線に沿った辺と、その辺に直交する辺を有する直角三角形状に形成されており、例えば、電極パターン間の中央線に沿う方向の辺の長さが２００〜３００μｍ、その辺と直交する方向の辺の長さが６０〜１００μｍに形成される。補助マスク１２における傾斜辺に相当する間には、フォトマスク１０の幅方向の中央線が、レーザ基板１００上の幅方向中央線からのズレ量を、赤外線顕微鏡を介して目視によりカウントするために用いられる凸部が所定の間隔毎に形成された凹凸形状の測定パターン１３が形成されている。各凸部の幅寸法及び各凸部間の間隔は、フォトマスクに形成されるマスクの加工精度の限界値により、２〜４μｍ、例えば、３μｍとされる。
【００３１】
また、この測定パターン１３の中央部近傍には、フォトマスク１０と、レーザ基板１００とを位置合わせするための基準となる中抜きのセンターマーク１４が形成されている。このセンターマーク１４は、二等辺三角形状に形成されており、フォトマスク１０の幅方向中央線を指示するように形成されている。
【００３２】
補助マスク１２に形成された測定パターン１３は、電極パターン領域１１の幅方向中央線に対して傾斜角θを有するように傾斜して形成されている。測定パターン１３が電極パターン領域１１の幅方向中央線に直交して形成されている場合には、アライメントのずれ量は、マスクの加工精度に制限され、例えば、測定パターン１３に形成された各凸部が３μｍの間隔に形成されている場合には、３μｍ以下の測定精度が得られない。しかし、測定パターン１３が、電極パターン領域１１の幅方向中央線に対して傾斜角θを有するように傾斜しているため、フォトマスク１０のアライメントのずれ量Ａが、測定パターン１２によって、Ａ／ｓｉｎθとして拡大して測定することができる。例えば、補助パターン１２の電極パターン間の中央線に沿う方向の辺の長さが２００μｍ、その中央線に直交する方向の辺の長さが６０μｍであり、測定パターン１３の傾斜角θが、ｓｉｎθ＝６０／√（２００2＋６０2）を満たす場合、アライメントのずれ量の測定精度は、３（μｍ）×ｓｉｎθ＝０．８６（μｍ）まで高めることができる。
【００３３】
測定パターン１３の傾斜角θは、理論的には、傾斜角θを小さくするほど、アライメント精度が高まることになるが、傾斜角θを小さくすると、必然的に、補助マスク１２の電極パターン領域１１の幅方向中央線に沿う方向のサイズが大きくなるため、１枚のレーザ基板１００上の有効面積が小さくなり、チップの取れ数が少なくなる。また、フォトマスク１０のアライメントが、波長８００ｎｍ程度の赤外透過光によって検出されるため、この透過光の波長以下の精度を得ることは、原理的に不可能である。
【００３４】
したがって、測定パターン１３の傾斜角度θは、０．８μｍ程度の測定精度が得られる１０°〜２０°に設定することが好適であり、例えば、上記のように、傾斜角θを｛θ＝ｓｉｎ-1（６０／√（２００2＋６０2）｝程度とすれば、０．８６μｍの測定精度が得られる。
【００３５】
次に、上記の補助マスク１２を有するフォトマスク１０をレーザ基板１００上にアライメントして設置する方法について説明する。
【００３６】
図３は、フォトマスク１０の電極パターン領域１１を、レーザ基板１００上に設置した状態を示す平面図である。
【００３７】
まず、レーザ基板１００上にフォトマスク１０を、フォトマスク１０上の各電極パターンが、レーザ基板１００上にストライプ状に形成された窓領域パターン間にわたって位置するように、赤外線顕微鏡を介して目視により設置する。
【００３８】
その後、フォトマスク１０に形成された補助マスク１２を用いて、レーザ基板１００の幅方向中央線と、フォトマスク１０の幅方向中央線とが精度よく一致するように、各中央線のずれ量が発生しないようにアライメントする。
【００３９】
補助マスク１２に形成された凹凸形状の測定パターン１３には、各電極パターン１１の中央線に対応して中抜きのセンターマーク１４が形成されており、このセンターマーク１４を基準にして、窓領域パターン１０１にかかる凸部の数をセンターマーク１４から上方のカウント数Ｎａ及び下方のカウント数Ｎｂをそれぞれカウントして、上方のカウント数Ｎａと下方のカウント数Ｎｂとが一致するように（Ｎａ＝Ｎｂ）、フォトマスク１０の設置位置を調整してフォトマスク１０上の各電極パターン領域１１をレーザ基板１００上の適切な位置に調整する。図３に示す例では、センターマーク１４から上方向において、窓領域パターン１０１にかかる凸部のカウント数Ｎａは、Ｎａ＝３であり、下方向において窓領域パターン１０１にかかる凸部のカウント数Ｎｂは、Ｎｂ＝３であり、測定精度０．８６μｍ程度の範囲で、フォトマスク１０の電極パターン１１は、ずれ量なく設置されていることを示している（ｘ＝ｙ、Ａ＝Ｂ）。
【００４０】
なお、図３に示す破線Ｐは、各電極パターン間の中央線を示しているが、この破線Ｐは、上記アライメント方法を説明するために、図面中に便宜上付け加えたものであり、実際には、存在しない線である。
【００４１】
図４には、フォトマスク１０に形成される補助マスク１２の他の例を示す平面図である。
【００４２】
図４の補助マスク１２は、各電極パターン１１の間の中央線に一致するように、電極パターン１１の中央線と窓領域パターンの中央線とを一致させる基準として用いられる切欠形状のセンター凹部１５が形成されている。この切欠凹部１５は、測定パターン１３に形成された凹凸形状をなす凸部とは、赤外線顕微鏡を介した目視により判別可能な形状に形成される。このように、補助マスク１２の測定パターン１３には、各中央線を位置合わせするための基準となるマークが、赤外線顕微鏡を介して目視できるように形成されていれば、図２に示す中抜きのセンターマーク１４のほか、図４に示すように、切欠状の凹部１５を形成するようにしてもよい。
【００４３】
（実施の形態２）
図５は、本実施の形態２に係るフォトマスク２０を示す平面図である。
【００４４】
このフォトマスク２０には、レーザ基板１００に形成された各素子領域に対応するように、所定の配列状態に電極パターン領域２１が形成されている。この実施の形態２のフォトマスク２０に形成された電極パターン領域２１は、レーザ基板１００に形成された窓領域パターン１０１が延びる方向に対して、所定角度傾斜した短辺と、窓領域パターン１０１が延びる方向に対して直交する方向に延びる長辺とからなる平行四辺形状に形成されている。所定の配列状態に配列された複数の電極パターン領域２１の外部には、レーザ基板１００上の窓領域パターン１０１に位置合わせするための補助マスク２２が、電極パターン領域２１に隣接して形成されている。
【００４５】
図６には、このフォトマスク２０に形成される補助マスク２２の一つを拡大して示す平面図である。
【００４６】
この補助マスク２２は、窓領域上に配置される短辺部に、フォトマスク２１をレーザ基板１００上にアライメントするためにレーザ基板１００上の窓領域パターンの中央部からのズレ量を測定するため測定パターン２３が形成されている。この各測定パターン２３には、赤外線顕微鏡を介して目視により、カウントすることができる凸部が所定の間隔毎に形成されて凹凸形状が形成されている。各凸部の幅寸法及び各凸部間の間隔は、フォトマスクに形成されるマスクの加工精度の限界値により、２〜４μｍ、例えば３μｍとされる。
【００４７】
この補助マスク２２に形成された測定パターン２３は、前述の実施の形態１と同様に、電極パターン領域２１の幅方向中央線に対して傾斜角θを有するように傾斜して形成されており、この傾斜角θによって、アライメントのずれ量は、マスクの加工精度ＡをＡ×１／ｓｉｎθに拡大した測定精度にて測定することができる。
【００４８】
次に、上記の補助パターン２２を有するフォトマスク２０をレーザ基板１００上に設置して、フォトマスク２０の電極パターン領域２１が、レーザ基板１００上の適正な位置に設置されるようにアライメントする方法について、フォトマスク２０をレーザ基板１００上に設置した状態を拡大して示す図７に基づいて説明する。
【００４９】
フォトマスク２０をレーザ基板１００上の適正な位置に設置するためには、まず、レーザ基板１００上に、フォトマスク２０を電極パターン領域２１がレーザ基板１００上の窓領域パターン１０１間にわたるように、赤外線顕微鏡を介して目視により設置する。
【００５０】
目視により電極パターン領域２１が概略、レーザ基板１００上の窓領域パターン間にわたるように設置した後、フォトマスク２０に形成された補助マスク２２を用いて、フォトマスク２０の電極パターン領域２１の幅方向中央線と、窓領域パターン１０１の中央線とが精度よく一致するように、各中央線のずれ量が発生しないようにアライメントする。
【００５１】
電極パターン領域２１がレーザ基板１００上の窓領域パターン１０１間にわたるようにフォトマスク２０をレーザ基板１００上に設置すると、電極パターン領域２１に隣接して形成された一対の平行四辺形型の補助マスク２２の傾斜辺に形成された測定パターン２３が、窓領域パターン上にかかるように位置される。そして、赤外線顕微鏡を介して目視により、上方に設置された補助マスク２２に形成された測定パターン２３の凸部のうちレーザ基板１００上の窓領域パターン２３上に重なる凸部のカウント数Ｎｃと、下方に設置された補助マスク２２に形成された測定パターン２３の凸部のうちレーザ基板１００上の窓領域パターン１０１上に重なる凸部のカウント数Ｎｄを、それぞれ、カウントして、上方のカウント数Ｎｃと下方のカウント数Ｎｄとが一致するように（Ｎｃ＝Ｎｄ）、フォトマスク２０の設置位置を調整してフォトマスク２０をレーザ基板１００上の適切な位置に調整する。図７に示す例では、上方の補助マスク２２の測定パターン２３に形成された凸部のカウント数Ｎｃは、Ｎｃ＝３であり、下方の補助マスク２２の測定パターン２３に形成された凸部のカウント数Ｎｄは、Ｎｄ＝３であり、測定精度０．８６μｍ程度の範囲で、フォトマスク２０の電極パターン２１は、ずれ量がなく設置されていることを示している。
【００５２】
図８には、フォトマスク２０に形成される補助マスク２２の他の例を示す平面図である。
【００５３】
図８に示す補助マスク２２は、電極パターン２１間の中央線に沿った短辺を有する長方形状に形成され、その短辺に電極パターン２１に隣接する側及びその反対側に、それぞれ、電極パターン領域２１間の幅方向中央線に所定角度θ傾斜した測定パターン２４が形成されている。このように、一部に測定パターン２４を有するように補助マスク２２を形成しても、アライメントのずれ量を測定することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフォトマスクは、各端面に窓領域がそれぞれ設けられるとともに、上面に各窓領域間にわたって電極が設けられた半導体レーザ素子を作製する際に、それぞれが半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザ基板に対して、各窓領域パターンに対して所定の位置に電極を形成するための電極パターンを形成するための電極パターン領域を有していると共に、その電極パターン領域に隣接して、レーザ基板に形成された窓領域パターンに対する電極パターンのずれ量を測定する補助マスクが形成されている。この補助マスクを用いて、レーザ基板の窓領域パターン各電極パターンを対応させた適性な位置にフォトマスクを設置することができるので、このフォトマスクを用いて製造される半導体レーザ素子の電極部のアライメント精度を向上させることができ、レーザ基板を分割して製造される各半導体レーザ素子の窓領域の幅にばらつきがなく、信頼性が高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のフォトマスクを示す斜視図である。
【図２】本実施の形態１のフォトマスクに形成される補助マスクを示す平面図である。
【図３】フォトマスクの電極パターンを、レーザ基板上に設置した状態を示す平面図である。
【図４】実施の形態１のフォトマスクに形成される他の補助マスクを示す平面図である。
【図５】実施の形態２のフォトマスクを説明する平面図である。
【図６】実施の形態２のフォトマスクに形成される補助マスクを示す平面図である。
【図７】実施の形態２のフォトマスクをレーザ基板上に設置した状態を拡大して示す平面図である。
【図８】実施の形態２のフォトマスクに形成される他の補助マスクを示す平面図である。
【図９】窓領域を有する半導体レーザ素子を示す斜視図である。
【図１０】電極部となる金属層、この金属層をパターニングするためのレジストが形成された状態のレーザ基板を示す斜視図である。
【図１１】レーザ基板を分割して各半導体レーザ素子を製造する工程を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ素子
２ レーザ素子本体
３ レーザ光出射端面
４ レーザ光反射端面
５ 窓領域
６ 電極部
１０ フォトマスク
１１ 電極パターン
１２ 補助マスク
１３ 測定パターン
１４ センターマーク
１５ 凹部
２０ フォトマスク
２１ 電極パターン
２２ 補助マスク
２３ 測定パターン
２４ 測定パターン
１００ レーザ基板
１０１ 窓領域パターン
Claims (11)
- 各端面に窓領域がそれぞれ設けられるとともに、上面に前記各窓領域間にわたって電極が設けられた半導体レーザ素子を作製する際に、それぞれが前記各半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、前記各素子領域に対する所定位置に前記窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザー基板に対して、前記各窓領域パターンの両側にそれぞれ位置する前記各素子領域の電極を形成するために使用されるフォトマスクであって、
前記各窓領域パターンの両側の前記各素子領域に設けられる電極にそれぞれ対応するマスク側電極パターンがマトリクス状に設けられたマスク側電極パターン領域と、
該マスク側電極パターン領域に隣接して設けられて、前記窓領域パターンに対する前記マスク側電極パターン領域のずれ量を測定するためにのみ使用される補助マスクとを備え、
該補助マスクは、前記各電極を前記レーザ基板上に形成した後に前記各半導体レーザ素子として分割するための分割予定方向となる前記マスク側電極パターン領域の幅方向中央線に対して傾斜する測定パターンを有し、
該測定パターンは、前記幅方向中央線上に一致して基準部が設けられるとともに、該基準部の両側に、前記電極対応パターンのずれ量をカウントするための目盛りがそれぞれ等間隔で形成されていることを特徴とするフォトマスク。 - 前記補助マスクは、前記幅方向中央線に沿う方向の辺及び該幅方向中央線に直交する方向の辺を有する直角三角形状に形成され、該三角形の傾斜辺に沿って前記測定パターンが形成されている、請求項１に記載のフォトマスク。
- 前記目盛りは、前記測定パターンの傾斜方向に対して直交する方向に突出する凸部である、請求項１に記載のフォトマスク。
- 前記基準部は、中抜きのセンターマークであるか、または前記凸部と形状が異なる切欠部である、請求項３に記載のフォトマスク。
- 各端面に窓領域がそれぞれ設けられるとともに、上面に前記各窓領域間にわたって電極が設けられた半導体レーザ素子を作製する際に、それぞれが前記各半導体レーザ素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、前記各素子領域に対する所定位置に前記窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザー基板に対して、前記各窓領域パターンの両側にそれぞれ位置する前記各素子領域の電極を形成するために使用されるフォトマスクであって、
前記各窓領域パターンの両側の前記各素子領域に設けられる電極にそれぞれ対応するマスク側電極パターンがマトリクス状に設けられたマスク側電極パターン領域と、
該マスク側電極パターン領域に隣接して設けられて、前記窓領域パターンに対する前記マスク側電極パターン領域のずれ量を測定するためにのみ使用される補助マスクとを備え、
該補助マスクは、前記各電極を前記レーザ基板上に形成した後に前記各半導体レーザ素子として分割するための分割予定方向となる前記マスク側電極パターン領域の幅方向中央線の両側に、該幅方向中央線に対して同方向に傾斜した状態であって少なくとも一部が相互に対向して配置された一対の測定パターンを有し、
該測定パターンの前記幅方向中央線に近接して配置されたそれぞれの一端は、前記幅方向中央線から等しい間隔をあけて配置されており、該幅方向中央線から離れる方向に前記電極対応パターンのずれ量をカウントするための目盛りが等間隔で形成されていることを特徴とするフォトマスク。 - 前記各マスク側電極パターンは、前記幅方向中央線に対して傾斜する傾斜辺と、該幅方向中央線に対して直交する直交辺とを有する平行四辺形状に形成され、前記補助マスクは、前記幅方向中央線を挟んで対向する一対の前記マスク側電極パターンに隣接して配置され、前記各マスク側電極パターンと同形状に形成された一対の平行四辺形状パターンに形成され、前記各測定パターンが、該平行四辺形状パターンのそれぞれの各傾斜辺に沿って形成されている、請求項５に記載のフォトマスク。
- 前記測定パターンは、前記幅方向中央線に対して、１０°〜２０°の範囲で傾斜している、請求項１または５に記載のフォトマスク。
- 前記目盛りは、前記測定パターンの傾斜方向に対して直交する方向に突出する凸部である、請求項４に記載のフォトマスク。
- 前記各凸部の幅方向の長さ及び前記各凸部間の間隔が２〜４μｍに形成されている、請求項３または８に記載のフォトマスク。
- 請求項１に記載のフォトマスクを、それぞれが半導体レーザー素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、前記各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザー基板上に配置する工程と、
前記補助マスクの測定パターンに形成された前記基準部から、該基準部の両側において前記レーザ基板の前記窓領域パターンにかかる前記目盛りをそれぞれカウントし、該基準部の両側の目盛りの値がそれぞれ一致するように前記フォトマスク位置を調整することにより、レーザ基板上の適正な位置にフォトマスクを設置する工程と、
を包含することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。 - 請求項５に記載のフォトマスクを、それぞれが半導体レーザー素子の素子本体とされる複数の素子領域がマトリクス状に形成されるとともに、前記各素子領域に対して所定位置に窓領域とされるストライプ状の複数の窓領域パターンが設けられたレーザー基板上に配置する工程と、
前記補助マスクにそれぞれ形成された前記各測定パターンにおいて、前記レーザ基板の前記窓領域パターンにかかる前記目盛りをそれぞれカウントし、それぞれの目盛りの値が一致するように前記フォトマスク位置を調整することにより、レーザ基板上の適正な位置に該フォトマスクを設置する工程と、
を包含することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
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