JP4573374B2 - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光装置の製造方法にかかわり、特に、半導体発光素子ウェハーの分割方法、あるいは、半導体発光素子チップの支持基体上へのダイボンド方法にかかわる。
【０００２】
【従来の技術】
ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮおよびそれらの混晶半導体に代表される窒化物系半導体からなる活性層を内包したレーザチップを備えた、半導体レーザ装置が試作されている。半導体レーザ装置においては、その動作時にレーザチップで発生する熱を効率良く支持基体に放散させて発光部の温度上昇にともなう特性劣化を抑制するために、レーザーチップが支持基体に熱伝導性良くマウントされる必要がある。図７は、このような技術に関する、特開平１０−１０７３８４号公報に開示された半導体レーザ装置を示すものである。図において、７１は酸化物基板、７２は該基板表面上に形成された、窒化物系半導体の多層薄膜からなる半導体レーザ本体、７３、７４は半導体レーザ本体に電力を供給するための電極、７５はヒートシンク（支持基体）、７６は金属からなる導電性接着剤（ハンダ）であり、７７は酸化物基板の裏面側表面に形成された金属膜である。金属膜７７としては、酸化物に対して密着性の良い金属として知られている、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｖ等が選定され、その膜厚は０．１〜０．２μｍである。
酸化物基板の裏面表面に、酸化物に対する密着性の良好な金属膜が形成されてなるから、半導体レーザチップとハンダとが強固に接着され、半導体レーザチップから支持基体への熱伝導性がよくなる。
【０００３】
このような、半導体レーザ装置は、以下に示す工程により製造できる。
【０００４】
始めに、サファイア等の酸化物基板７１上（表面側）に、窒化物系半導体からなる多層薄膜７２を結晶成長法により形成し、さらに、その上面に、電極７３、７４等を形成したウェハーを適宜作成する。その後、ウェハーの裏面に上記金属膜７７を蒸着法等により薄膜形成する。さらに、その後、基板裏面の所定の位置にダイヤモンドポイントで溝を入れ、この溝にしたがって、ウェハーを分割することにより、個々のレーザチップを形成する。（スクライビング法）この際、半導体レーザの共振器ミラー面も同時に形成することができる。さらにその後、レーザチップは、Ａｕ系ハンダ等のマウントに通常用いられているハンダにより、ステムもしくはサブマウントなどの支持基体上にダイボンドされ、半導体レーザ装置が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下に示す問題がある。
【０００６】
上記半導体レーザ装置の製造工程において、酸化物基板上に窒化物系半導体が形成されたウェハーをレーザチップに分割する際、基板の裏面側にスクライブ溝を形成する必要がある。これは、エピ面側でなく、基板側にスクライブ溝を形成した方が良好に分割できるためである。この際、スクライブ溝の位置は、ウェハーの表面側に形成されたレーザの構造（エッチング溝、電極パターン等）にアライメントされて、正確に形成されている必要がある。しかしながら、ウェハーの裏面には、金属膜７７が積層されているために、ウェハーの裏面側から、表面のパターンを確認することができず、このままでは、溝の位置をアライメントすることが困難であった。よって、チップ分割工程に不便をきたし、レーザ装置等の生産性が良好でなかった。本発明は、チップ分割工程における上記問題を解消し、しかも、マウントされた半導体発光素子チップの熱抵抗を悪化させることのない、半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体発光装置の製造方法にあっては、以下の構成により、上記問題点が解決される。
【００１３】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、透明な基板とその上に設けられた半導体積層体を備えた半導体発光素子ウェハーの基板下面に、ウェハー裏面側からウェハー表面の構造が確認できる透過部を有する、第１の金属膜および第２の金属膜を含む多層膜を設ける工程と、ウェハー裏面側からウェハー表面の構造を認識してアライメントすることによりウェハー裏面に分割溝を形成してウェハーを分割し、半導体発光素子チップを得る工程を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部は、第１の金属膜と第２の金属膜がウェハー裏面からウェハー表面の構造を確認できる膜厚であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部は前記半導体チップの全面に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記半導体発光素子チップを基板側を下にし、ハンダを介して支持基体上に積載し、加熱することにより、前記第１の金属膜を膜状に残存させ、かつ、前記第２の金属膜はハンダに溶かし込んで前記半導体発光素子チップを前記支持基体に固着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部における第１の金属膜の膜厚が、０．５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部における第２の金属膜の膜厚が、３ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部のチップ裏面に占める面積が２０％以下であることを特徴とする。
【００２０】
本願の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＩｎを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２１】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＰｂを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２２】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＳｎを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２３】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＡｕを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２４】
なお、本明細書において、ハンダとは、電子デバイスの接合に用いられる溶融温度４５０℃以下の金属を表わしている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
図１は、本発明の実施の形態１の半導体レーザ装置を示す模式図である。図において、１０１はサファイア基板であり、その上に窒化物系半導体の積層体１０２が形成されている。また、窒化物系半導体の積層体１０２の表面には、ｎ電極１０３、ｐ電極１０４が設けられている。以上が、本実施の形態の半導体レーザ装置に用いられた半導体レーザチップの基本構成であり、その詳細については後述する。半導体レーザチップの裏面であるサファイア基板下面には、第１の金属膜１０５が設けられており、さらに、支持基体１１０上、前記第１の金属膜１０５との間にハンダ１１２が介在されることにより、半導体レーザチップが支持基体１１０の上に固定・積載されている。図示されないが、ハンダ１１２中には、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が一部形成されている。また、ｎ電極１０３は、支持基体の一部とワイヤ１１３にて電気的に接続され、ｐ電極１０４はピン１１１とワイヤ１１４にて電気的に接続されている。ここで、ピン１１１とは支持基体１１０とは絶縁された外部接続端子に電気的に接続されており、これにより、本実施の形態の半導体レーザ装置における半導体レーザチップに外部より電流が供給されうる。
【００２６】
図２は本実施の形態に用いた半導体レーザチップを端面から見た模式図である。本図は、レーザチップを図１の支持基体１１０にマウントする前の状況を示している。図において、窒化物系半導体の積層体１０２は、サファイア基板側から順に、ＡｌＧａＩｎＮバッファ層２０１、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層２０２、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮクラッド層２０３、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層２０４、ＡｌＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層２０５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層２０６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮクラッド層２０７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層２０８が積層されて構成されている。ｐクラッド層２０７およびｐコンタクト層２０８には、共振器方向に延伸したストライプ状のリッジ２１１が設けられ、また、ｐ電極１０４と窒化物系半導体の積層体１０２との間には、リッジ部分を除いて、絶縁膜２１０が設けられている。このように、本実施の形態に用いた半導体レーザチップは、いわゆるリッジストライプ型構造を有している。また、窒化物系半導体の積層体１０２の一部に、表面より溝が設けられていることによって、ｎ電極１０３がｎ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層２０２に接触するように設けられている。さらには、レーザチップの裏面側には第１の金属膜１０５及び第２の金属膜１０６が形成されている。
【００２７】
以下に、図１および図２を参照しつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００２８】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、サファイア基板１０１上に、図２に示したような個々の半導体レーザ構造が多数形成された半導体レーザウェハーを得た。このような、ウェハーを得る工程は、周知技術であるので、その詳細な記載は省略する。本実施の形態において、基板の厚みは３５０μｍであり、窒化物系半導体の積層体１０２のトータルの厚みは約１０μｍであった。
【００２９】
次に、従来の技術にも記載したように、サファイア基板１０１の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常４０〜１２０μｍ程度までに薄く調整する。これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、３５〜８０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研削機を用いてウェハーの厚みを１００μｍに調整し、その後、研磨機を用いて５０μｍまで調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のサファイアが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造（導波路構造、リッジ、電極パターン、絶縁膜パターン、エッチングパターン、溝等）が容易に観察できた。
【００３０】
次に、ウェハー裏面に第１の金属膜１０５、第２の金属膜１０６を順次形成した。ここで、第１の金属膜１０５は基板であるサファイアと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダ１１２と混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜１０６には、マウントの際に、上記ハンダ１１２と混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜１０５には膜厚３ｎｍのＭｏを、第２の金属膜１０６には膜厚１０ｎｍのＡｕを選定した。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。ウェハー裏面に設けられたこれら２層の金属膜は、非常に薄いので、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認することができた。
【００３１】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（サファイア基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図２において記号２２０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、図２に示されるような、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法であれば、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手法として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法等を用いても、同様にチップ分割工程が可能であった。
【００３２】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面の金属膜を非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【００３３】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図１に示される支持基体１１０に、ハンダ１１２を塗布した。本実施の形態において、支持基体１１０はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダ１１２には、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、室温においてハンダが特に柔らかい場合には、生産性の極めて高い塗布法を用いることが好ましかった。また、次に、支持基体１１０を１９０℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１分程度保持し、第２の金属膜１０６とハンダ１１２とをよく馴染ませた。これにより、第２の金属膜はハンダ中に溶解し、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が、図１に示されるハンダ１１２の一部に形成された。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。尚、ここでは、本工程前にハンダを支持基体側に設けたが、逆にレーザチップ側に設けるようにしてもよい。
【００３４】
こうして、図１に示した本実施の形態の半導体レーザ装置が得られた。
【００３５】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、Ａｕからなる第２の金属膜１０６は、ほとんどがハンダ１１２に溶け込んでしまって残っていない（チップ周辺部の一部に見られるハンダとのなじみが良好でない部分を除く。これは、チップ裏面が完全に平坦ではないために生じており、本発明の本質とは関係がない。）一方、Ｍｏからなる第１の金属膜１０５はそのままサファイア基板に接着して残っていた。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜であるＡｕが一部に溶け込んでいる）および膜厚３ｎｍのＭｏからなる第１の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。また、選定した第１の金属膜は、基板との密着性が良好なものであった。このような状況にある、本実施の形態の半導体レーザ装置の熱抵抗を測定したところ、３０Ｋ／Ｗであった。
【００３６】
この値を評価するために、Ａｕからなる第２の金属膜の成膜時の厚さを０．５μｍと変えた他は本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置１を作製し、熱抵抗を測定したところ、２８Ｋ／Ｗであった。また、このように金属膜を厚く形成したので、スクライブ工程時にウェハー裏面より表面構造を確認することは不可能であった。マウントされたレーザチップを支持基体から引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、Ａｕからなる第２の金属膜は膜状に残存しており、その量はハンダと反応するに十分であることが確かめられた。一方、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、第２の金属膜が極めて薄いにもかかわらず、熱抵抗の値としては、第２の金属膜を十分な厚さだけ付着した場合とほぼ同じであることが判明した。
【００３７】
Ｍｏからなる第１の金属膜の成膜時の厚さを０．１μｍと変えた他は本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置２を作製し、熱抵抗を測定したところ、３５Ｋ／Ｗであった。また、このように金属膜を厚く形成したので、スクライブ工程時にウェハー裏面より表面構造を確認することは不可能であった。また、マウント後も、Ｍｏからなる第１の金属膜が同じ厚さのまま残存していたことは、本実施の形態と同じであった。このように、第１の金属膜を厚く形成することで、本実施の形態と比較して、むしろ、わずかではあるが熱抵抗が上昇してしまうことが判明した。
【００３８】
第１の金属膜の材料をＮｉと変えたほかは本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置３を作製し、熱抵抗を測定したところ、６０Ｋ／Ｗであった。なお前述のように、Ｎｉはサファイア等の酸化物基板に対して、密着性の良好な金属として知られているものである。このように金属膜を極めて薄く形成したので、スクライブ工程時にウェハー裏面より表面構造を確認することが可能であった。マウントされたレーザチップを支持基体から引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、第１の金属膜および第２の金属膜とも残存しておらず、また、引き剥がしに要する力は本実施の形態の場合と比較して極めて弱かった。これは、第１および第２の金属膜ともに膜を透かして反対側が目視できるほど薄く、また、第１の金属膜として、マウント時にハンダに溶け込んでしまう材料を選定したために、マウント工程中に第１および第２の金属膜ともハンダに溶け込んでしまい、マウント後の接着部分においてはハンダとサファイア基板とが直接接していることとなり、よって、支持基板とレーザチップとの接着強度が低下し、熱抵抗が増加したものと推察された。
【００３９】
第２の金属膜を省略したほかは、本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置４を作製したところ、マウント時に剥がれてしまう不良が多発した。これは、マウント時にハンダと反応する金属膜が省略されたために、良好なマウントが不可能となったことによると推察される。
【００４０】
以上の事実を整理すると次のようになる。まず、第２の金属膜としては、接着性を良好なものとするために、マウント工程時にハンダと混じり合う金属を選定して設ける必要がある。これは、ウェハーの透明性を確保するために極めて薄く形成されることから、マウント工程を経ると、ハンダの中に溶け込んでなくなってしまう。また、第１の金属膜としては、ハンダに溶け込んでしまわない材料を選定する必要がある。これは、第１および第２の金属膜ともハンダに溶け込んでしまうと、最終的に、ハンダと透明基板とが直接接合されていることになり、密着性が悪化して、熱抵抗が増大するからである。この点に着目して種々の金属材料を検討したところ、ハンダがＩｎを主成分としてなるときには、第１の金属膜としてＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜としてＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られた。さらに、ハンダがＰｂを主成分としてなるときには、第１の金属膜として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜として、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られたが、これについては、実施の形態３および４で再度説明する。ハンダがＳｎを主成分としてなるときには、第１の金属膜として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られたが、これについては、実施の形態６および７で再度説明する。ハンダがＡｕを主成分としてなるときには、第１の金属膜として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ．Ｗ、Ｆｅ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜として、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られたがこれについては、実施の形態８及び９で再度説明する。
【００４１】
さらに、第１の金属膜については、マウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして接着状況を検査した際に、基板側に膜状に残る程度に、基板に対する密着性の良好な金属を選定することが必要である。この点に注目して第１の金属膜材料を選定したところ、サファイア（α−Ａｌ2Ｏ3）、ルビー（α−Ａｌ2Ｏ3：Ｃｒ）、石英（Ｓｉ０2）、ＭｇＡｌ2Ｏ3、ＭｇＧａ2Ｏ4、ＮｄＧａＯ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の酸化物基板に対しては、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、ＧａＮ等の窒化物基板に対しては、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅのいずれかを含んで構成した時に良好な結果が得られた。
【００４２】
次に、第１および第２の金属膜の膜厚について検討する。
【００４３】
第２の金属膜の厚さを本実施の形態の１０ｎｍに固定したまま、第１の金属膜の厚さを変えたところ、膜厚が７ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第２の金属膜の厚さを後述の下限値（３ｎｍ）としたときには、膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。
【００４４】
逆に、第１の金属膜の厚さを本実施の形態の３ｎｍに固定し、第２の金属膜の厚さを変えたところ、第２の金属膜には、比較的可視域での透過率の高い金属であるＡｕを用いているので、第１の金属膜と比較すると厚めでも許されるが、膜厚が１６ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。
【００４５】
さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚５〜１５ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。第２の金属膜が上述のＡｕ以外の材料である場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。
【００４６】
以上述べたように、本実施の形態によれば、それぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜をウェハー裏面に積層してからチップ分割したので、ウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。またこのように、ウェハー裏面にアライメントのためのパターン形成を行なわなくても、ウェハー裏面側からウェハー表面の構造の目視確認が可能となった。本実施の形態のウェハーは窒化物半導体が、それと熱的性質の異なる酸化物基板上に形成され、しかも、その厚みが４０〜１２０μｍと、薄くなっているので、反りが生じやすいものである。このような場合、反っているウェハーの裏面チップ分割工程においてチップの位置を確認できないまま、単に一定間隔で溝入れを行うと、表面のパターンと溝入れ位置がずれてきてしまうことになるので、本実施の形態のチップ分割工程のように各チップのパターンが見える利点が非常に大きい。なお、このように薄くて反ったウェハーにフォトリソグラフィー法などのパターン形成法により、アライメントマークを設けるなどの手法は、ウェハーの割れを生じることがあって、生産性を低下させてしまう。本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、ウェハー裏面にこのようなパターン形成工程を施す必要がないので半導体発光装置の生産性が極めて高いものとなる。更に、上記説明にに従って、第１金属膜及び第２金属膜を選定することにより、通常の厚い金属膜を設けた場合と比較して、熱抵抗はほとんど変わらないか、むしろ向上した。これにより、結果として、熱放散が良好であるために、高温特性および寿命特性の良好な半導体レーザ装置を生産性良く製造する事ができるようになった。
〔実施の形態２〕
実施の形態１において、第１の金属膜（４．５ｎｍ）、第２の金属膜（４．５ｎｍ）を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。
【００４７】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ｎｉ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｇａ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００４８】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２９〜３５Ｋ／Ｗが得られ、良好な熱抵抗を初めとして、実施の形態１に記載されたのと同等の効果が確認された。
【００４９】
第２の金属膜の厚さを本実施の形態の４．５ｎｍに固定したまま、第１の金属膜の厚さを変えたところ、膜厚が１０ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第２の金属膜の厚さを後述の下限値（３ｎｍ）としたときには、膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については特に規定されないが、また、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。逆に、第１の金属膜の厚さを本実施の形態の４．５ｎｍに固定し、第２の金属膜の厚さを変えたところ、第２の金属膜には、比較的可視域での透過率の高い金属であるＡｕを用いた場合、膜厚が２０ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって。マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。
【００５０】
さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚５〜１５ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。第２の金属膜が上述のＡｕ以外の材料である場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。
〔実施の形態３〕
実施の形態１において、基板をアンドープＧａＮとし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。
【００５１】
以下に、実施の形態１における半導体レーザ装置の製造方法を参考にしつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００５２】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、ＧａＮ基板上に、図２に示したのと同様の個々の半導体レーザ構造が多数形成された半導体レーザウェハーを得た。このような、ウェハーを得る工程は、周知技術であるので、その詳細な記載は省略する。本実施の形態において、基板の厚みは３００μｍであり、窒化物系半導体の積層体のトータルの厚みは約１０μｍであった。
【００５３】
次に、ＧａＮ基板の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常６０〜２００μｍ程度までに薄く調整する。
これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、８０〜１２０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研磨機を用いてウェハーの厚みを１００μｍに調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のＧａＮが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造が容易に観察できた。
【００５４】
次に、ウェハー裏面に第１の金属膜、第２の金属膜を順次形成した。ここで、第１の金属膜は基板であるＧａＮと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダと混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜には、マウントの際に、上記ハンダと混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜を膜厚３ｎｍとし、第２の金属膜を膜厚１０ｎｍとした。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。
ウェハー裏面に設けられたこれら２層の金属膜は、非常に薄いので、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認することができた。
【００５５】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（ＧａＮ基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図２において記号２２０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法であれば、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手法として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法統を用いても、同様にチップ分割工程が可能であった。
【００５６】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面の金属膜を非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【００５７】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図１に示されるのと同様の支持基体に、ハンダを塗布した。本実施の形態において、支持基体はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダには、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、ハンダが柔らかい場合には、生産性の極めて高い塗布法により設けることが好ましい。また、次に、支持基体を１９５℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１．５分程度保持し、第２の金属膜とハンダとをよく馴染ませた。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。なお、ここでは、本工程前にハンダを支持基体側に設けたが、逆にレーザチップ側に設けるようにしてもよい。
【００５８】
こうして、図１に示したのと類似の本実施の形態の半導体レーザ装置が得られた。
【００５９】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、第２の金属膜は、ほとんどがハンダに溶け込んでしまって残っていない一方、第１の金属膜はそのままＧａＮ基板に接着して残っていた。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜が一部に溶け込んでいる）および膜厚３ｎｍの第１の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。なお、本実施の形態における第１の金属膜、第２の金属膜は次の組み合わせより選定された。
【００６０】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ｚｎ、Ｎｉ）、（Ｚｎ、Ａｇ）、（Ｚｎ、Ａｕ）、（Ｚｎ、Ｇａ）、（Ｚｎ、Ｉｎ）、（Ｚｎ、Ｓｎ）、（Ｚｎ、Ｐｂ）、（Ｚｎ、Ｓｂ）、（Ｃｄ、Ｎｉ）、（Ｃｄ、Ａｇ）、（Ｃｄ、Ａｕ）、（Ｃｄ、Ｇａ）、（Ｃｄ、Ｉｎ）（Ｃｄ、Ｓｎ）、（Ｃｄ、Ｐｂ）、（Ｃｄ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ｎｉ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｇａ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）（Ａｌ、Ｓｂ）．
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２０〜２８Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態１よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。
【００６１】
次に、第１および第２の金属膜の膜厚について検討する。
【００６２】
第２の金属膜の厚さを本実施の形態の１０ｎｍに固定したまま、第１の金属膜の厚さを変えたところ、膜厚が７ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第２の金属膜の厚さを後述の下限値（３ｎｍ）としたときには、膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については特に規定されないが、また、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。
【００６３】
逆に、第１の金属膜の厚さを本実施の形態の３ｎｍに固定し、第２の金属膜の厚さを変えたところ、第２の金属膜には、比較的可視域での透過率の高い金属であるＡｕを用いているので、第１の金属膜と比較すると厚めでも許されるが、膜厚が１６ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。
【００６４】
さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚５〜１５ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。第２の金属膜が上述のＡｕ以外の材料である場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。
【００６５】
以上、実施の形態１、２、３において、ハンダをＩｎとしたが、これは、合金組成としてＩｎを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。Ｉｎに、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｇａのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態１、２、３と同様の効果が得られた。
〔実施の形態４〕
実施の形態１において、ハンダをＰｂＳｎ（Ｓｎ１０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様にして半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３３０℃に変更した。
【００６６】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００６７】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２９〜３５Ｋ／Ｗが得られ、その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。
さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１に示したのと同じ範囲において、実施の形態１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態５〕
実施の形態３において、ハンダをＰｂＳｎＡｇ（Ｓｎ５ｗｔ％、Ａｇ２．５ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様にして半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３２０℃に変更した。
【００６８】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（Ｐｄ、Ａｇ）、（Ｐｄ、Ａｕ）、（Ｐｄ、Ｉｎ）、（Ｐｄ、Ｓｎ）、（Ｐｄ、Ｐｂ）、（Ｐｄ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ｃｕ、Ａｇ）、（Ｃｕ、Ａｕ）、（Ｃｕ、Ｉｎ）、（Ｃｕ、Ｓｎ）、（Ｃｕ、Ｐｂ）、（Ｃｕ、Ｓｂ）、（Ｚｎ、Ａｇ）、（Ｚｎ、Ａｕ）、（Ｚｎ、Ｉｎ）、（Ｚｎ、Ｓｎ）、（Ｚｎ、Ｐｂ）、（Ｚｎ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２１〜２８Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態４よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態３に示したのと同じ範囲において、実施の形態３および１と同等の効果が得られた。
【００６９】
以上、実施の形態４、５において、ハンダをＰｂＳｎ（Ｓｎ１０ｗｔ％）もしくはＰｂＳｎＡｇ（Ｓｎ５ｗｔ％、Ａｇ２．５ｗｔ％）としたが、これは、合金組成としてＰｂを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。Ｐｂに、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態４、５と同様の効果が得られた。
〔実施の形態６〕
実施の形態１におけるハンダをＳｎとし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、２６０℃に変更した。
【００７０】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００７１】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２９〜３５Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態１と同等の効果が確認された。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１に示したのと同じ範囲において、実施の形態１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態７〕
実施の形態３におけるハンダをＳｎＡｕ（Ａｕ１０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、２５０℃に変更した。
【００７２】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（Ｐｄ、Ａｇ）、（Ｐｄ、Ａｕ）、（Ｐｄ、Ｉｎ）、（Ｐｄ、Ｓｎ）、（Ｐｄ、Ｐｂ）、（Ｐｄ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００７３】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２０〜２６Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態６よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態３に示したのと同じ範囲において、実施の形態３および１と同等の効果が得られた。
【００７４】
以上、実施の形態６、７において、ハンダをＳｎもしくはＳｎＡｕ（Ａｕ１０ｗｔ％）としたが、これは、合金組成としてＳｎを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。Ｓｎに、Ａｇ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態６、７と同様の効果が得られた。
〔実施の形態８〕
実施の形態１におけるハンダをＡｕＳｎ（Ｓｎ２０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３３０℃に変更した。
【００７５】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ｐｄ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｚｎ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、ＡｕＳｉ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ｐｄ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｚｎ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ｐｄ）、（（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｚｎ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ｐｄ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｚｎ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、ＡｕＳｉ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ｐｄ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｚｎ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、ＡｕＳｉ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ｐｄ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｚｎ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、ＡｕＳｉ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）。
【００７６】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２８〜３４Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態１と同等の効果が確認された。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１に示したのと同じ範囲において、実施の形態１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態９〕
実施の形態３におけるハンダをＡｕＳｎ（Ｓｎ２０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３３０℃に変更した。
【００７７】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ｐｄ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｚｎ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、ＡｕＳｉ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ｐｄ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｚｎ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ｐｄ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｚｎ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ｐｄ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｚｎ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、ＡｕＳｉ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ｐｄ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｚｎ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、ＡｕＳｉ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ｐｄ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｚｎ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、ＡｕＳｉ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）。
【００７８】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値１９〜２６Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態８よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態３に示したのと同じ範囲において、実施の形態３および１と同等の効果が得られた。
【００７９】
以上、実施の形態８、９において、ハンダをＡｕＳｎ（Ｓｎ２０ｗｔ％）としたが、これは、合金組成としてＡｕを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。。Ａｕに、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｉのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態８、９と同様の効果が得られた。
【００８０】
以上、実施の形態１ないし９において述べたように、本発明によれば、それぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜をウェハー裏面に積層してからマウントしたので、ウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。さらに、上記説明にしたがって、第１金属膜および第２金属膜を選定することにより、通常の厚い金属膜を設けた場合と比較して、熱抵抗はほとんど変わらないか、むしろ向上した。これにより、結果として、熱放散が良好であるために、高温特性および寿命特性の良好な半導体レーザ装置を、生産性良く製造することができるようになった。
〔実施の形態１０〕
図３は本発明の実施の形態１０の半導体レーザ装置を示す模式図である。図において、実施の形態１と同じ部分については同一の符号で表わした。１０１はサファイア基板であり、その上に窒化物系半導体の積層体１０２が形成されている。また、窒化物系半導体の積層体１０２の表面には、ｎ電極１０３、ｐ電極１０４が設けられている。以上が、本実施の形態の半導体レーザ装置に用いられた半導体レーザチップの基本構成であり、本実施の形態において、これを半導体レーザチップ本体３００と呼ぶ。半導体レーザチップの裏面であるサファイア基板下面には、第１の金属膜３０５、第２の金属膜３０６が設けられており、さらに、これらと支持基体３１０との間にハンダ３１２が介在されることにより、半導体レーザチップが支持基体３１０の上に固定・積載されている。第２の金属膜３０６にはところどころに膜がなくなっているところがある。図示されないが、ハンダ３１２中には、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が一部形成されている。また、ｎ電極１０３は、支持基体の一部とワイヤ３１３にて電気的に接続され、ｐ電極１０４はピン３１１とワイヤ３１４にて電気的に接続されている。ここで、ピン３１１とは支持基体３１０とは絶縁された外部接続端子に電気的に接続されており、これにより、本実施の形態の半導体レーザ装置における半導体レーザチップに、外部より電流が供給されうる。
【００８１】
図４は本実施の形態に用いた半導体レーザチップを裏面斜め方向から見た斜視図である。本図は、レーザチップを支持基体３１０にマウントする前の状況を示している。図において、半導体レーザチップ本体３００の裏面には、第１の金属膜および第２の金属膜３０６が形成されており、また、第２の金属膜３０６にはところどころに膜厚が極めて薄くなっている部分（透過部３２０）が設けられており、ここを通じて、チップ裏面側から表面の構造を目視することが可能になっている。透過部３２０は、周期１５０μｍ、透過部幅１０μｍの格子状に設けられており、チップ外形もしくは半導体レーザ導波構造から斜めに設けられている。
【００８２】
以下に、図３および図４を参照しつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００８３】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、サファイア基板１０１上に、図２に示した個々の半導体レーザ構造が多数形成された半導体レーザウェハーを得た。このような、ウェハーを得る工程は、周知技術であるので、その詳細な記載は省略する。本実施の形態において、基板の厚みは４２０μｍであり、窒化物系半導体の積層体１０２のトータルの厚みは約１５μｍであった。
【００８４】
次に、従来の技術にも記載したように、サファイア基板１０１の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常４０〜１２０μｍ程度までに薄く調整する。これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、３５〜８０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研削機を用いてウェハーの厚みを１２０μｍに調整し、その後、研磨機を用いて７５μｍまで調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のサファイアが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造が容易に観察できた。
【００８５】
次に、ウェハー裏面に第１の金属膜３０５、第２の金属膜３０６を順次形成した。ここで、第１の金属膜３０５は基板であるサファイアと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダ３１２と混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜３０６には、マウントの際に、上記ハンダ３１２と混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜３０５として膜厚３ｎｍのＭｏを形成し、第２の金属膜の一部として膜厚３ｎｍのＡｕを順次形成した。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。さらに、フォトグラフィー法により、レジストパターンを設け、それから、スパッタ法により、膜厚２００ｎｍのＡｕをさらに成膜し、それから、フォトレジストと共に透過部３２０に形成されたＡｕを除去するようなリフトオフ法により、透過部を除いた部分に、第２の金属膜の一部としてさらに厚くＡｕをパターン形成した。なお、この工程はリフトオフ法に限らず、選択エッチング法や選択メッキ法のような半導体デバイスプロセスに用いられている他の公知のパターン成膜技術を用いても良い。透過部３２０において、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認する事ができた。
【００８６】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（サファイア基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図２において記号２２０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、図４に示されるような、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法において、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手＊＠として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法等を用いても、同様にチップ分割工程が可能であった。
【００８７】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面の金属膜を部分的に非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【００８８】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図３に示される支持基体３０１に、ハンダ３１２を塗布した。本実施の形態において、支持基体３０１はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダ３１２には、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、室温において特に柔らかいハンダを用いた場合には、生産性の極めて高い塗布法により膜状の形成が可能であるので、本実施の形態のように支持基体３０１側にあらかじめ設けることが好ましい。また、次に、支持基体３０１を１９０℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１分程度保持し、第２の金属膜３０６とハンダ３１２とを良く馴染ませた。これにより、第２の金属膜の一部はハンダ中に溶解し、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が図３に示されるハンダ３１２の一部に形成された。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。
【００８９】
こうして、図３に示した本実施の形態の半導体レーザ装置が得られた。
【００９０】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、実施の形態１の場合と異なってＡｕからなる第２の金属膜３０６は十分に厚いので、その一部がハンダ３１２に溶け込んでしまっているのみで、マウント工程後も膜状に残存していた。なお、引き剥がし後、Ｍｏからなる第１の金属膜３０５はそのままサファイア基板に接着して残っており、上記残存する第２の金属膜３０６はサファイア基板裏面側に被着した状態であった。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜であるＡｕが一部に溶け込んでいる）および第１の金属膜、第２の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。このような状況にある、本実施の形態の半導体レーザ装置の熱抵抗を測定したところ、３０Ｋ／Ｗであった。
【００９１】
この値を評価するために、Ａｕからなる第２の金属膜に透過部３２０を設けない他は本実施の形態と同様である実施の形態１のところに記載した対照レーザ装置１における熱抵抗２８Ｋ／Ｗと比較すると、ほぼ同じであり、本実施の形態に示したように、チップ分割工程時にウェハー裏面より表面構造を確認するために透過部３２０を設けても、熱放散の程度はほぼ同じであることが判明した。
【００９２】
第２の金属膜を省略したほかは、本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置４においては、マウント時に剥がれてしまう不良が多発した。これは、マウント時にハンダと反応する金属膜が省略されたために、良好なマウントが不可能となったことによると推察される。
【００９３】
第１の金属膜の材料をＮｉと変えたほかは本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置５を作製し、熱抵抗を測定したところ、４０Ｋ／Ｗとなり、悪化した。前述のように、Ｎｉはサファイア等の酸化物基板に対して、密着性の良好な金属として知られているものである。マウントされたレーザチップを支持基体から引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、チップの裏面には透過部を中心としてサファイアが露出している部分が見られ、この露出部分の面積は、マウント前に形成されていた透過部の面積より大きくなっていた。これは、第１の金属膜としてマウント時にハンダに溶け込んでしまう材料を選定したために、マウント工程中に透過部を起点として第１および第２の金属膜がハンダに溶け込んでしまい、接着力の極めて弱い接合であるハンダ−基板接合が、多くの領域で形成されてしまったため熱抵抗が悪化したものと考えられる。
【００９４】
以上の事実を整理すると次のようになる。まず、第２の金属膜としては、接着性を良好なものとするために、マウント工程時にハンダと混じり合う金属を選定して設ける必要がある。また、第１の金属膜としては、ハンダに溶け込んでしまわない材料を選定する必要がある。この点に着目すると、ハンダ、第１の金属膜、第２の金属膜の組み合わせとして、実施の形態１に記載したのと同じ組み合わせにおいて、それぞれ良好な結果が得られた。
【００９５】
さらに、第１の金属膜については、マウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして接着状況を検査した際に、基板側に膜状に残る程度に、基板に対する密着性の良好な金属を選定することが必要である。この点に着目すると、基板、第１の金属膜の組み合わせとして、実施の形態１に記載したのと同じ組み合わせにおいて、それぞれ良好な結果が得られた。
【００９６】
次に、透過部における金属膜の膜厚について検討する。
【００９７】
透過部においても良好な接着が行われるように、第１の金属膜および第２の金属膜の両方とも設け、これらの膜厚を設定すべき範囲は、実施の形態１に記載した範囲と同じである。すなわち、第２の金属膜の厚さを良好な接着が行われる場合の下限値（３ｎｍ）としたときには、第１の金属膜の膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、Ａｕを用いた第２の金属膜の膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。以上が、透過部においても良好な接着が行われるように設定した透過部における第１及び第２の金属膜を膜厚の範囲である。
【００９８】
透過部の面積が相対的に小さい場合には、特に透過部においても接着が良好になるように積極的に考慮する必要はなく、金属膜が全く形成されなくてもよい。ただし、チップ面積に対する透過部の面積比を２０％以下、好ましくは１０％以下に小さく設定する必要があった。
【００９９】
以上述べたように、本実施の形態によれば、ウェハー裏面にそれぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜が形成されている透過部を備えたので、チップ分割工程においてウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。
〔実施の形態１１〕
実施の形態１０において、基板、ハンダ、第１の金属、第２の金属の組み合わせを、実施の形態２ないし９に記載されたものに変えた他は、実施の形態１０と同様の半導体レーザ装置を作製したところ、いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値１９〜３２Ｋ／Ｗが得られ、良好な熱抵抗値が確認された。その他の点についても、実施の形態１もしくは１０に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、透過部における各金属膜の膜厚については、実施の形態１０に示したのと同じ範囲において、実施の形態１０および１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態１２〕
図５は本発明の実施の形態１２の半導体レーザ装置を示す模式図である。図において、５０１はｎ−ＧａＮ基板であり、その上に窒化物系半導体の積層体５０２が形成されている。また、ｎ−ＧａＮ基板５０１の裏面には、部分的にｎ電極５０３が、窒化物系半導体の積層体５０２の表面には、ｐ電極５０４が設けられている。以上が、本実施の形態の半導体レーザ装置に用いられた半導体レーザチップの基本構成であり、その詳細については後述する。半導体レーザチップの裏面であるｎ−ＧａＮ基板下面には、第１の金属膜５０５が設けられており、さらに、支持基体５１０上、前記第１の金属膜５０５との間にハンダ５１２が介在されることにより、半導体レーザチップが支持基体５１０の上に固定・積載されている。図示されないが、ハンダ５１２中には、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が一部形成されている。また、ｐ電極５０４はピン５１１とワイヤ５１４にて電気的に接続されている。ここで、ピン５１１とは支持基体５１０とは絶縁された外部接続端子に電気的に接続されており、これにより、本実施の形態の半導体レーザ装置における半導体レーザチップに、外部より電流が供給されうる。
【０１００】
図６は本実施の形態に用いた半導体レーザチップを端面から見た模式図である。本図は、レーザチップを支持基体５１０にマウントする前の状況を示している。図において、窒化物系半導体の積層体５０２は、ｎ−ＧａＮ基板側から順に、ｎ−ＧａＮバッファ層６０１、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮ中間層６０２、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮ第２クラッド層６０３、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層６０４、ＡｌＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層６０５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層６０６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮクラッド層６０７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層６０８が積層されて構成されている。ｐクラッド層６０７およびｐコンタクト層６０８には、共振器方向に延伸したストライプ状のリッジ６１１が設けられ、また、ｐ電極６０４とｐクラッド層６０７との間には、リッジ部分を除いて、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮブロック層６０９、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮキャップ層６１０が設けられている。このように、本実施の形態に用いた半導体レーザチップは、いわゆる埋め込みリッジストライプ型構造を有している。さらには、レーザチップの裏面側には、第１の金属膜５０５および第２の金属膜５０６が形成されている。
【０１０１】
以下に、図５および図６を参照しつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【０１０２】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、ｎ−ＧａＮ基板５０１上に、図６に示した個々の半導体レーザ構造が、多数形成された半導体レーザウェハーを得た。ウェハーの厚みは４００μｍであり、窒化物系半導体の積層体５０２のトータルの厚みは約５μｍであった。
【０１０３】
次に、ｎ−ＧａＮ基板５０１の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常６０〜２００μｍ程度までに薄く調整する。これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、８０〜１２０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研削機を用いてウェハーの厚みを１８０μｍに調整し、その後、研磨機を用いて１１０μｍまで調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のｎ−ＧａＮが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造（導波路、リッジ、絶縁膜パターン、電極パターン、エッチングパターン、溝等）が容易に観察できた
それから、ｎ−ＧａＮ基板の裏面にリフトオフ法により、パターン化されたｎ電極５０３を形成した。ｎ電極５０３はｎ−ＧａＮ側から順に、Ｔｉ（３０ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）／Ｍｏ（５０ｎｍ）／Ａｕ（１００ｎｍ）で構成される。ｎ電極を可視光が透過しうるほど薄く形成すると、ｎ−ＧａＮとの電極特性（オーミックコンタクト性とその安定性）が悪化するため、これは、上記のように、十分に厚く形成した。また、パターンは、電極幅２０μｍ、ピッチ１００μｍの正方格子状とした。
【０１０４】
次に、ウェハー裏面全面に第１の金属膜５０５、第２の金属膜５０６を順次形成した。ここで、第１の金属膜５０５は基板であるｎ−ＧａＮと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダ５１２と混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜５０６には、マウントの際に、上記ハンダ５１２と混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜５０５には膜厚４ｎｍのＭｏを、第２の金属膜５０６には膜厚８ｎｍのＡｕを選定した。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。ウェハー裏面に設けられたこれら２層の金属膜は、非常に薄いので、ｎ電極の部分を除いた透過部６２０、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認することができた。
【０１０５】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（ｎ−ＧａＮ基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図６において記号６３０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、図６に示されるような、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法であれば、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手法として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法等を用いても、同様に、チップ分割工程が可能であった。
【０１０６】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面のｎ電極以外の部分の金属膜を非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【０１０７】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図５に示される支持基体５０１に、ハンダ５１２を塗布した。本実施の形態において、支持基体５０１はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダ５１２には、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、室温においてハンダが特に柔らかい場合には、生産性の極めて高い塗布法をもちいることが好ましかった。また、次に、支持基体５０１を１９０℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１分程度保持し、第２の金属膜５０６とハンダ５１２とをよく馴染ませた。これにより、第２の金属膜はハンダ中に溶解し、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が、図５に示されるハンダ５１２の一部に形成された。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。
【０１０８】
こうして、図５に示した本実施の形態の半導体レーザ装置が作製された。
【０１０９】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、透過部６２０における接着部分の状況を調べたところ、Ａｕからなる第２の金属膜５０６は、ほとんどがハンダ５１２に溶け込んでしまって残っていない一方、Ｍｏからなる第１の金属膜５０５はそのままｎ−ＧａＮ基板に接着して残っていた。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜であるＡｕが一部に溶け込んでいる）および膜厚３ｎｍのＭｏからなる第１の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。このような状況にある、本実施の形態の半導体レーザ装置の熱抵抗を測定したところ、２５Ｋ／Ｗであり、本実施の形態によっても良好な熱放散が確認された。
【０１１０】
次に、透過部における金属膜の膜厚について検討する。
【０１１１】
透過部においても良好な接着が行われるように、第１の金属膜および第２の金属膜の両方とも設け、これらの膜厚を設定すべき範囲は、実施の形態１に記載した範囲と同じである。すなわち、第２の金属膜の厚さを良好な接着が行われる場合の下限値（３ｎｍ）としたときには、第１の金属膜の膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、Ａｕを用いた第２の金属膜の膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層下構造とする事が望ましかった。以上が透過部においても良好な接着が行われるように設定した透過部における第１および第２の金属膜の膜厚の範囲である。
【０１１２】
透過部の面積が相対的に小さい場合には、特に透過部においても接着が良好になるように積極的に考慮する必要はなく、金属膜が全く形成されなくてもよい。ただし、チップ面積に対する透過部の面積比を２０％以下、好ましくは１０％以下に小さく設定する必要があった。
【０１１３】
以上述べたように、本実施の形態によれば、ウェハー裏面にそれぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜が形成されている透過部をｎ電極の他に備えたので、チップ分割工程においてウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。
〔実施の形態１３〕
実施の形態１２において、基板、ハンダ、第１の金属、第２の金属の組み合わせを、実施の形態２ないし９に記載されたものに変えた他は、実施の形態１２と同様の半導体レーザ装置を作製したところ、いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値１９〜２９Ｋ／Ｗが得られ、良好な熱抵抗値が確認された。その他の点についても、実施の形態１もしくは１２に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１２に示したのと同じ範囲において、実施の形態１２および１と同等の効果が得られた。
【０１１４】
実施の形態１０ないし１３において、半導体発光素子チップもしくはウェハー裏面に設けられた透過部／透過部以外の領域の模様を、特定の例について説明したが、本発明の趣旨に基づけば、これは、上記特定の例にのみ限られるわけではない。例えば、格子（スダレ状）模様、正方格子、三方格子、ハチノス状、水玉状、その他不定形状等、種々の変更が可能である。
【０１１５】
以上、いくつかの実施の形態においては、基板を特定の酸化物基板とした場合についてのみ詳細に説明したが、ルビー（α−Ａｌ2Ｏ3：Ｃｒ2Ｏ3）、石英（Ｓｉ０2）、ＭｇＡｌ2Ｏ3、ＭｇＧａ2Ｏ4、ＮｄＧａＯ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2、ＺｎＯ、ＭｇＯ等、他の可視光を透過しうる結晶成長用酸化物基板に適用しても良く、この場合でも各実施の形態と同様の効果が得られた。また、いくつかの実施の形態において、基板を特定の窒化物とした場合についてのみ詳細に説明したが、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮ等、他の可視光を透過しうる結晶成長用窒化物基板に適用しても良く、この場合でも各実施の形態と同様の効果が得られた。さらには、本発明の趣旨に基づいて、酸化物、窒化物以外の他の可視光を透過しうる結晶成長用基板、例えば、ＳｉＣにも適用が可能であった。
【０１１６】
さらに、本発明が適用される半導体レーザチップにおける光導波路構造は、上述の例に限られるものではない。セルフ・アラインド・ストラクチャ（ＳＡＳ）構造、リッジ構造を始めとして、電極ストライプ構造、埋め込みヘテロ（ＢＨ）構造、チャネルド・サブストレイト・プレイナ（ＣＳＰ）構造等の他のものとしても、本発明の本質にかかわるものではなく、上述と同様の効果が得られるのは当然である。また、各半導体層は、上述の材料に限定されるわけではなく、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ、ｙ≦１）の他、他の半導体レーザ装置に用いられるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体としても良いことも明らかである。
【０１１７】
以上、発明の実施の形態では、本発明の半導体発光装置として、半導体レーザ装置の例について説明したが、本発明の趣旨から明らかなように、これは、半導体発光ダイオード装置への適用も可能である。特に、高温動作（例えば６０℃雰囲気中で使用される）や、高出力動作（例えば６０ｍＡ以上で駆動される）を使用目的とした半導体発光ダイオード装置のように、良好な放熱が必要とされる半導体発光ダイオード装置に適用すると効果的である。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明によれば、上記構成により、熱抵抗が劣化せず、しかも、チップ分割工程の生産性の良い半導体レーザ装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体レーザ装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の半導体レーザ装置におけるレーザチップを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１０の半導体レーザ装置を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１０の半導体レーザ装置におけるレーザチップを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１２の半導体レーザ装置を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１２の半導体レーザ装置におけるレーザチップを示す図である。
【図７】従来の技術に基づいた半導体レーザ装置を示す図である。
【符号の説明】
１０１ サファイア基板
１０２ 窒化物系半導体の積層体
１０３ ｎ電極
１０４ ｐ電極
１０５ 第１の金属膜
１０６ 第２の金属膜
１１０ 支持基体
１１１ ピン
１１２ ハンダ
１１３ ワイヤ
１１４ ワイヤ
３０５ 第１の金属膜
３０６ 第２の金属膜
３１０ 支持基体
３１１ ピン
３１２ ハンダ
３１３ ワイヤ
３１４ ワイヤ
３２０ 透過部
５０１ ｎ−ＧａＮ基板
５０２ 窒化物系半導体の積層体
５０３ ｎ電極
５０４ ｐ電極
５０５ 第１の金属膜
５０６ 第２の金属膜
５１０ 支持基体
５１１ ピン
５１２ ハンダ
５１４ ワイヤ
６２０ 透過部
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光装置の製造方法にかかわり、特に、半導体発光素子ウェハーの分割方法、あるいは、半導体発光素子チップの支持基体上へのダイボンド方法にかかわる。
【０００２】
【従来の技術】
ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮおよびそれらの混晶半導体に代表される窒化物系半導体からなる活性層を内包したレーザチップを備えた、半導体レーザ装置が試作されている。半導体レーザ装置においては、その動作時にレーザチップで発生する熱を効率良く支持基体に放散させて発光部の温度上昇にともなう特性劣化を抑制するために、レーザーチップが支持基体に熱伝導性良くマウントされる必要がある。図７は、このような技術に関する、特開平１０−１０７３８４号公報に開示された半導体レーザ装置を示すものである。図において、７１は酸化物基板、７２は該基板表面上に形成された、窒化物系半導体の多層薄膜からなる半導体レーザ本体、７３、７４は半導体レーザ本体に電力を供給するための電極、７５はヒートシンク（支持基体）、７６は金属からなる導電性接着剤（ハンダ）であり、７７は酸化物基板の裏面側表面に形成された金属膜である。金属膜７７としては、酸化物に対して密着性の良い金属として知られている、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｖ等が選定され、その膜厚は０．１〜０．２μｍである。
酸化物基板の裏面表面に、酸化物に対する密着性の良好な金属膜が形成されてなるから、半導体レーザチップとハンダとが強固に接着され、半導体レーザチップから支持基体への熱伝導性がよくなる。
【０００３】
このような、半導体レーザ装置は、以下に示す工程により製造できる。
【０００４】
始めに、サファイア等の酸化物基板７１上（表面側）に、窒化物系半導体からなる多層薄膜７２を結晶成長法により形成し、さらに、その上面に、電極７３、７４等を形成したウェハーを適宜作成する。その後、ウェハーの裏面に上記金属膜７７を蒸着法等により薄膜形成する。さらに、その後、基板裏面の所定の位置にダイヤモンドポイントで溝を入れ、この溝にしたがって、ウェハーを分割することにより、個々のレーザチップを形成する。（スクライビング法）この際、半導体レーザの共振器ミラー面も同時に形成することができる。さらにその後、レーザチップは、Ａｕ系ハンダ等のマウントに通常用いられているハンダにより、ステムもしくはサブマウントなどの支持基体上にダイボンドされ、半導体レーザ装置が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下に示す問題がある。
【０００６】
上記半導体レーザ装置の製造工程において、酸化物基板上に窒化物系半導体が形成されたウェハーをレーザチップに分割する際、基板の裏面側にスクライブ溝を形成する必要がある。これは、エピ面側でなく、基板側にスクライブ溝を形成した方が良好に分割できるためである。この際、スクライブ溝の位置は、ウェハーの表面側に形成されたレーザの構造（エッチング溝、電極パターン等）にアライメントされて、正確に形成されている必要がある。しかしながら、ウェハーの裏面には、金属膜７７が積層されているために、ウェハーの裏面側から、表面のパターンを確認することができず、このままでは、溝の位置をアライメントすることが困難であった。よって、チップ分割工程に不便をきたし、レーザ装置等の生産性が良好でなかった。本発明は、チップ分割工程における上記問題を解消し、しかも、マウントされた半導体発光素子チップの熱抵抗を悪化させることのない、半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体発光装置の製造方法にあっては、以下の構成により、上記問題点が解決される。
【００１３】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、透明な基板とその上に設けられた半導体積層体を備えた半導体発光素子ウェハーの基板下面に、ウェハー裏面側からウェハー表面の構造が確認できる透過部を有する、第１の金属膜および第２の金属膜を含む多層膜を設ける工程と、ウェハー裏面側からウェハー表面の構造を認識してアライメントすることによりウェハー裏面に分割溝を形成してウェハーを分割し、半導体発光素子チップを得る工程を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部は、第１の金属膜と第２の金属膜がウェハー裏面からウェハー表面の構造を確認できる膜厚であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部は前記半導体チップの全面に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記半導体発光素子チップを基板側を下にし、ハンダを介して支持基体上に積載し、加熱することにより、前記第１の金属膜を膜状に残存させ、かつ、前記第２の金属膜はハンダに溶かし込んで前記半導体発光素子チップを前記支持基体に固着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部における第１の金属膜の膜厚が、０．５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部における第２の金属膜の膜厚が、３ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記透過部のチップ裏面に占める面積が２０％以下であることを特徴とする。
【００２０】
本願の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＩｎを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２１】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＰｂを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２２】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＳｎを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２３】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、前記ハンダがＡｕを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００２４】
なお、本明細書において、ハンダとは、電子デバイスの接合に用いられる溶融温度４５０℃以下の金属を表わしている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
図１は、本発明の実施の形態１の半導体レーザ装置を示す模式図である。図において、１０１はサファイア基板であり、その上に窒化物系半導体の積層体１０２が形成されている。また、窒化物系半導体の積層体１０２の表面には、ｎ電極１０３、ｐ電極１０４が設けられている。以上が、本実施の形態の半導体レーザ装置に用いられた半導体レーザチップの基本構成であり、その詳細については後述する。半導体レーザチップの裏面であるサファイア基板下面には、第１の金属膜１０５が設けられており、さらに、支持基体１１０上、前記第１の金属膜１０５との間にハンダ１１２が介在されることにより、半導体レーザチップが支持基体１１０の上に固定・積載されている。図示されないが、ハンダ１１２中には、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が一部形成されている。また、ｎ電極１０３は、支持基体の一部とワイヤ１１３にて電気的に接続され、ｐ電極１０４はピン１１１とワイヤ１１４にて電気的に接続されている。ここで、ピン１１１とは支持基体１１０とは絶縁された外部接続端子に電気的に接続されており、これにより、本実施の形態の半導体レーザ装置における半導体レーザチップに外部より電流が供給されうる。
【００２６】
図２は本実施の形態に用いた半導体レーザチップを端面から見た模式図である。本図は、レーザチップを図１の支持基体１１０にマウントする前の状況を示している。図において、窒化物系半導体の積層体１０２は、サファイア基板側から順に、ＡｌＧａＩｎＮバッファ層２０１、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層２０２、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮクラッド層２０３、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層２０４、ＡｌＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層２０５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層２０６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮクラッド層２０７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層２０８が積層されて構成されている。ｐクラッド層２０７およびｐコンタクト層２０８には、共振器方向に延伸したストライプ状のリッジ２１１が設けられ、また、ｐ電極１０４と窒化物系半導体の積層体１０２との間には、リッジ部分を除いて、絶縁膜２１０が設けられている。このように、本実施の形態に用いた半導体レーザチップは、いわゆるリッジストライプ型構造を有している。また、窒化物系半導体の積層体１０２の一部に、表面より溝が設けられていることによって、ｎ電極１０３がｎ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層２０２に接触するように設けられている。さらには、レーザチップの裏面側には第１の金属膜１０５及び第２の金属膜１０６が形成されている。
【００２７】
以下に、図１および図２を参照しつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００２８】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、サファイア基板１０１上に、図２に示したような個々の半導体レーザ構造が多数形成された半導体レーザウェハーを得た。このような、ウェハーを得る工程は、周知技術であるので、その詳細な記載は省略する。本実施の形態において、基板の厚みは３５０μｍであり、窒化物系半導体の積層体１０２のトータルの厚みは約１０μｍであった。
【００２９】
次に、従来の技術にも記載したように、サファイア基板１０１の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常４０〜１２０μｍ程度までに薄く調整する。これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、３５〜８０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研削機を用いてウェハーの厚みを１００μｍに調整し、その後、研磨機を用いて５０μｍまで調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のサファイアが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造（導波路構造、リッジ、電極パターン、絶縁膜パターン、エッチングパターン、溝等）が容易に観察できた。
【００３０】
次に、ウェハー裏面に第１の金属膜１０５、第２の金属膜１０６を順次形成した。ここで、第１の金属膜１０５は基板であるサファイアと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダ１１２と混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜１０６には、マウントの際に、上記ハンダ１１２と混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜１０５には膜厚３ｎｍのＭｏを、第２の金属膜１０６には膜厚１０ｎｍのＡｕを選定した。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。ウェハー裏面に設けられたこれら２層の金属膜は、非常に薄いので、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認することができた。
【００３１】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（サファイア基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図２において記号２２０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、図２に示されるような、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法であれば、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手法として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法等を用いても、同様にチップ分割工程が可能であった。
【００３２】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面の金属膜を非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【００３３】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図１に示される支持基体１１０に、ハンダ１１２を塗布した。本実施の形態において、支持基体１１０はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダ１１２には、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、室温においてハンダが特に柔らかい場合には、生産性の極めて高い塗布法を用いることが好ましかった。また、次に、支持基体１１０を１９０℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１分程度保持し、第２の金属膜１０６とハンダ１１２とをよく馴染ませた。これにより、第２の金属膜はハンダ中に溶解し、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が、図１に示されるハンダ１１２の一部に形成された。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。尚、ここでは、本工程前にハンダを支持基体側に設けたが、逆にレーザチップ側に設けるようにしてもよい。
【００３４】
こうして、図１に示した本実施の形態の半導体レーザ装置が得られた。
【００３５】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、Ａｕからなる第２の金属膜１０６は、ほとんどがハンダ１１２に溶け込んでしまって残っていない（チップ周辺部の一部に見られるハンダとのなじみが良好でない部分を除く。これは、チップ裏面が完全に平坦ではないために生じており、本発明の本質とは関係がない。）一方、Ｍｏからなる第１の金属膜１０５はそのままサファイア基板に接着して残っていた。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜であるＡｕが一部に溶け込んでいる）および膜厚３ｎｍのＭｏからなる第１の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。また、選定した第１の金属膜は、基板との密着性が良好なものであった。このような状況にある、本実施の形態の半導体レーザ装置の熱抵抗を測定したところ、３０Ｋ／Ｗであった。
【００３６】
この値を評価するために、Ａｕからなる第２の金属膜の成膜時の厚さを０．５μｍと変えた他は本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置１を作製し、熱抵抗を測定したところ、２８Ｋ／Ｗであった。また、このように金属膜を厚く形成したので、スクライブ工程時にウェハー裏面より表面構造を確認することは不可能であった。マウントされたレーザチップを支持基体から引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、Ａｕからなる第２の金属膜は膜状に残存しており、その量はハンダと反応するに十分であることが確かめられた。一方、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、第２の金属膜が極めて薄いにもかかわらず、熱抵抗の値としては、第２の金属膜を十分な厚さだけ付着した場合とほぼ同じであることが判明した。
【００３７】
Ｍｏからなる第１の金属膜の成膜時の厚さを０．１μｍと変えた他は本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置２を作製し、熱抵抗を測定したところ、３５Ｋ／Ｗであった。また、このように金属膜を厚く形成したので、スクライブ工程時にウェハー裏面より表面構造を確認することは不可能であった。また、マウント後も、Ｍｏからなる第１の金属膜が同じ厚さのまま残存していたことは、本実施の形態と同じであった。このように、第１の金属膜を厚く形成することで、本実施の形態と比較して、むしろ、わずかではあるが熱抵抗が上昇してしまうことが判明した。
【００３８】
第１の金属膜の材料をＮｉと変えたほかは本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置３を作製し、熱抵抗を測定したところ、６０Ｋ／Ｗであった。なお前述のように、Ｎｉはサファイア等の酸化物基板に対して、密着性の良好な金属として知られているものである。このように金属膜を極めて薄く形成したので、スクライブ工程時にウェハー裏面より表面構造を確認することが可能であった。マウントされたレーザチップを支持基体から引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、第１の金属膜および第２の金属膜とも残存しておらず、また、引き剥がしに要する力は本実施の形態の場合と比較して極めて弱かった。これは、第１および第２の金属膜ともに膜を透かして反対側が目視できるほど薄く、また、第１の金属膜として、マウント時にハンダに溶け込んでしまう材料を選定したために、マウント工程中に第１および第２の金属膜ともハンダに溶け込んでしまい、マウント後の接着部分においてはハンダとサファイア基板とが直接接していることとなり、よって、支持基板とレーザチップとの接着強度が低下し、熱抵抗が増加したものと推察された。
【００３９】
第２の金属膜を省略したほかは、本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置４を作製したところ、マウント時に剥がれてしまう不良が多発した。これは、マウント時にハンダと反応する金属膜が省略されたために、良好なマウントが不可能となったことによると推察される。
【００４０】
以上の事実を整理すると次のようになる。まず、第２の金属膜としては、接着性を良好なものとするために、マウント工程時にハンダと混じり合う金属を選定して設ける必要がある。これは、ウェハーの透明性を確保するために極めて薄く形成されることから、マウント工程を経ると、ハンダの中に溶け込んでなくなってしまう。また、第１の金属膜としては、ハンダに溶け込んでしまわない材料を選定する必要がある。これは、第１および第２の金属膜ともハンダに溶け込んでしまうと、最終的に、ハンダと透明基板とが直接接合されていることになり、密着性が悪化して、熱抵抗が増大するからである。この点に着目して種々の金属材料を検討したところ、ハンダがＩｎを主成分としてなるときには、第１の金属膜としてＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜としてＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られた。さらに、ハンダがＰｂを主成分としてなるときには、第１の金属膜として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜として、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られたが、これについては、実施の形態３および４で再度説明する。ハンダがＳｎを主成分としてなるときには、第１の金属膜として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られたが、これについては、実施の形態６および７で再度説明する。ハンダがＡｕを主成分としてなるときには、第１の金属膜として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ．Ｗ、Ｆｅ、Ａｌのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、第２の金属膜として、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られたがこれについては、実施の形態８及び９で再度説明する。
【００４１】
さらに、第１の金属膜については、マウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして接着状況を検査した際に、基板側に膜状に残る程度に、基板に対する密着性の良好な金属を選定することが必要である。この点に注目して第１の金属膜材料を選定したところ、サファイア（α−Ａｌ2Ｏ3）、ルビー（α−Ａｌ2Ｏ3：Ｃｒ）、石英（Ｓｉ０2）、ＭｇＡｌ2Ｏ3、ＭｇＧａ2Ｏ4、ＮｄＧａＯ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の酸化物基板に対しては、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅのいずれかを含んで構成したときに良好な結果が得られ、ＧａＮ等の窒化物基板に対しては、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅのいずれかを含んで構成した時に良好な結果が得られた。
【００４２】
次に、第１および第２の金属膜の膜厚について検討する。
【００４３】
第２の金属膜の厚さを本実施の形態の１０ｎｍに固定したまま、第１の金属膜の厚さを変えたところ、膜厚が７ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第２の金属膜の厚さを後述の下限値（３ｎｍ）としたときには、膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。
【００４４】
逆に、第１の金属膜の厚さを本実施の形態の３ｎｍに固定し、第２の金属膜の厚さを変えたところ、第２の金属膜には、比較的可視域での透過率の高い金属であるＡｕを用いているので、第１の金属膜と比較すると厚めでも許されるが、膜厚が１６ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。
【００４５】
さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚５〜１５ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。第２の金属膜が上述のＡｕ以外の材料である場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。
【００４６】
以上述べたように、本実施の形態によれば、それぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜をウェハー裏面に積層してからチップ分割したので、ウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。またこのように、ウェハー裏面にアライメントのためのパターン形成を行なわなくても、ウェハー裏面側からウェハー表面の構造の目視確認が可能となった。本実施の形態のウェハーは窒化物半導体が、それと熱的性質の異なる酸化物基板上に形成され、しかも、その厚みが４０〜１２０μｍと、薄くなっているので、反りが生じやすいものである。このような場合、反っているウェハーの裏面チップ分割工程においてチップの位置を確認できないまま、単に一定間隔で溝入れを行うと、表面のパターンと溝入れ位置がずれてきてしまうことになるので、本実施の形態のチップ分割工程のように各チップのパターンが見える利点が非常に大きい。なお、このように薄くて反ったウェハーにフォトリソグラフィー法などのパターン形成法により、アライメントマークを設けるなどの手法は、ウェハーの割れを生じることがあって、生産性を低下させてしまう。本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、ウェハー裏面にこのようなパターン形成工程を施す必要がないので半導体発光装置の生産性が極めて高いものとなる。更に、上記説明にに従って、第１金属膜及び第２金属膜を選定することにより、通常の厚い金属膜を設けた場合と比較して、熱抵抗はほとんど変わらないか、むしろ向上した。これにより、結果として、熱放散が良好であるために、高温特性および寿命特性の良好な半導体レーザ装置を生産性良く製造する事ができるようになった。
〔実施の形態２〕
実施の形態１において、第１の金属膜（４．５ｎｍ）、第２の金属膜（４．５ｎｍ）を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。
【００４７】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ｎｉ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｇａ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００４８】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２９〜３５Ｋ／Ｗが得られ、良好な熱抵抗を初めとして、実施の形態１に記載されたのと同等の効果が確認された。
【００４９】
第２の金属膜の厚さを本実施の形態の４．５ｎｍに固定したまま、第１の金属膜の厚さを変えたところ、膜厚が１０ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第２の金属膜の厚さを後述の下限値（３ｎｍ）としたときには、膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については特に規定されないが、また、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。逆に、第１の金属膜の厚さを本実施の形態の４．５ｎｍに固定し、第２の金属膜の厚さを変えたところ、第２の金属膜には、比較的可視域での透過率の高い金属であるＡｕを用いた場合、膜厚が２０ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって。マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。
【００５０】
さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚５〜１５ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。第２の金属膜が上述のＡｕ以外の材料である場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。
〔実施の形態３〕
実施の形態１において、基板をアンドープＧａＮとし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。
【００５１】
以下に、実施の形態１における半導体レーザ装置の製造方法を参考にしつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００５２】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、ＧａＮ基板上に、図２に示したのと同様の個々の半導体レーザ構造が多数形成された半導体レーザウェハーを得た。このような、ウェハーを得る工程は、周知技術であるので、その詳細な記載は省略する。本実施の形態において、基板の厚みは３００μｍであり、窒化物系半導体の積層体のトータルの厚みは約１０μｍであった。
【００５３】
次に、ＧａＮ基板の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常６０〜２００μｍ程度までに薄く調整する。
これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、８０〜１２０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研磨機を用いてウェハーの厚みを１００μｍに調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のＧａＮが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造が容易に観察できた。
【００５４】
次に、ウェハー裏面に第１の金属膜、第２の金属膜を順次形成した。ここで、第１の金属膜は基板であるＧａＮと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダと混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜には、マウントの際に、上記ハンダと混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜を膜厚３ｎｍとし、第２の金属膜を膜厚１０ｎｍとした。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。
ウェハー裏面に設けられたこれら２層の金属膜は、非常に薄いので、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認することができた。
【００５５】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（ＧａＮ基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図２において記号２２０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法であれば、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手法として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法統を用いても、同様にチップ分割工程が可能であった。
【００５６】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面の金属膜を非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【００５７】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図１に示されるのと同様の支持基体に、ハンダを塗布した。本実施の形態において、支持基体はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダには、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、ハンダが柔らかい場合には、生産性の極めて高い塗布法により設けることが好ましい。また、次に、支持基体を１９５℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１．５分程度保持し、第２の金属膜とハンダとをよく馴染ませた。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。なお、ここでは、本工程前にハンダを支持基体側に設けたが、逆にレーザチップ側に設けるようにしてもよい。
【００５８】
こうして、図１に示したのと類似の本実施の形態の半導体レーザ装置が得られた。
【００５９】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、第２の金属膜は、ほとんどがハンダに溶け込んでしまって残っていない一方、第１の金属膜はそのままＧａＮ基板に接着して残っていた。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜が一部に溶け込んでいる）および膜厚３ｎｍの第１の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。なお、本実施の形態における第１の金属膜、第２の金属膜は次の組み合わせより選定された。
【００６０】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ｚｎ、Ｎｉ）、（Ｚｎ、Ａｇ）、（Ｚｎ、Ａｕ）、（Ｚｎ、Ｇａ）、（Ｚｎ、Ｉｎ）、（Ｚｎ、Ｓｎ）、（Ｚｎ、Ｐｂ）、（Ｚｎ、Ｓｂ）、（Ｃｄ、Ｎｉ）、（Ｃｄ、Ａｇ）、（Ｃｄ、Ａｕ）、（Ｃｄ、Ｇａ）、（Ｃｄ、Ｉｎ）（Ｃｄ、Ｓｎ）、（Ｃｄ、Ｐｂ）、（Ｃｄ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ｎｉ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｇａ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）（Ａｌ、Ｓｂ）．
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２０〜２８Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態１よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。
【００６１】
次に、第１および第２の金属膜の膜厚について検討する。
【００６２】
第２の金属膜の厚さを本実施の形態の１０ｎｍに固定したまま、第１の金属膜の厚さを変えたところ、膜厚が７ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第２の金属膜の厚さを後述の下限値（３ｎｍ）としたときには、膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については特に規定されないが、また、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。
【００６３】
逆に、第１の金属膜の厚さを本実施の形態の３ｎｍに固定し、第２の金属膜の厚さを変えたところ、第２の金属膜には、比較的可視域での透過率の高い金属であるＡｕを用いているので、第１の金属膜と比較すると厚めでも許されるが、膜厚が１６ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。
【００６４】
さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚５〜１５ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。第２の金属膜が上述のＡｕ以外の材料である場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。
【００６５】
以上、実施の形態１、２、３において、ハンダをＩｎとしたが、これは、合金組成としてＩｎを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。Ｉｎに、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｇａのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態１、２、３と同様の効果が得られた。
〔実施の形態４〕
実施の形態１において、ハンダをＰｂＳｎ（Ｓｎ１０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様にして半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３３０℃に変更した。
【００６６】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００６７】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２９〜３５Ｋ／Ｗが得られ、その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。
さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１に示したのと同じ範囲において、実施の形態１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態５〕
実施の形態３において、ハンダをＰｂＳｎＡｇ（Ｓｎ５ｗｔ％、Ａｇ２．５ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様にして半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３２０℃に変更した。
【００６８】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（Ｐｄ、Ａｇ）、（Ｐｄ、Ａｕ）、（Ｐｄ、Ｉｎ）、（Ｐｄ、Ｓｎ）、（Ｐｄ、Ｐｂ）、（Ｐｄ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ｃｕ、Ａｇ）、（Ｃｕ、Ａｕ）、（Ｃｕ、Ｉｎ）、（Ｃｕ、Ｓｎ）、（Ｃｕ、Ｐｂ）、（Ｃｕ、Ｓｂ）、（Ｚｎ、Ａｇ）、（Ｚｎ、Ａｕ）、（Ｚｎ、Ｉｎ）、（Ｚｎ、Ｓｎ）、（Ｚｎ、Ｐｂ）、（Ｚｎ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２１〜２８Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態４よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態３に示したのと同じ範囲において、実施の形態３および１と同等の効果が得られた。
【００６９】
以上、実施の形態４、５において、ハンダをＰｂＳｎ（Ｓｎ１０ｗｔ％）もしくはＰｂＳｎＡｇ（Ｓｎ５ｗｔ％、Ａｇ２．５ｗｔ％）としたが、これは、合金組成としてＰｂを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。Ｐｂに、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態４、５と同様の効果が得られた。
〔実施の形態６〕
実施の形態１におけるハンダをＳｎとし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、２６０℃に変更した。
【００７０】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００７１】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２９〜３５Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態１と同等の効果が確認された。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１に示したのと同じ範囲において、実施の形態１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態７〕
実施の形態３におけるハンダをＳｎＡｕ（Ａｕ１０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、２５０℃に変更した。
【００７２】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｎｉ、Ａｇ）、（Ｎｉ、Ａｕ）、（Ｎｉ、Ｉｎ）、（Ｎｉ、Ｓｎ）、（Ｎｉ、Ｐｂ）、（Ｎｉ、Ｓｂ）、（Ｐｄ、Ａｇ）、（Ｐｄ、Ａｕ）、（Ｐｄ、Ｉｎ）、（Ｐｄ、Ｓｎ）、（Ｐｄ、Ｐｂ）、（Ｐｄ、Ｓｂ）、（ＰｔＳｉ、Ａｇ）、（ＰｔＳｉ、Ａｕ）、（ＰｔＳｉ、Ｉｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｎ）、（ＰｔＳｉ、Ｐｂ）、（ＰｔＳｉ、Ｓｂ）、（Ａｌ、Ａｇ）、（Ａｌ、Ａｕ）、（Ａｌ、Ｉｎ）、（Ａｌ、Ｓｎ）、（Ａｌ、Ｐｂ）、（Ａｌ、Ｓｂ）。
【００７３】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２０〜２６Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態６よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態３に示したのと同じ範囲において、実施の形態３および１と同等の効果が得られた。
【００７４】
以上、実施の形態６、７において、ハンダをＳｎもしくはＳｎＡｕ（Ａｕ１０ｗｔ％）としたが、これは、合金組成としてＳｎを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。Ｓｎに、Ａｇ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態６、７と同様の効果が得られた。
〔実施の形態８〕
実施の形態１におけるハンダをＡｕＳｎ（Ｓｎ２０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３３０℃に変更した。
【００７５】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ｐｄ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｚｎ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、ＡｕＳｉ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ｐｄ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｚｎ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ｐｄ）、（（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｚｎ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ｐｄ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｚｎ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、ＡｕＳｉ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ｐｄ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｚｎ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、ＡｕＳｉ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ｐｄ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｚｎ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、ＡｕＳｉ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）。
【００７６】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値２８〜３４Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態１と同等の効果が確認された。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１に示したのと同じ範囲において、実施の形態１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態９〕
実施の形態３におけるハンダをＡｕＳｎ（Ｓｎ２０ｗｔ％）とし、第１の金属膜、第２の金属膜を次の組み合わせとした他は、実施の形態１と同様の半導体レーザ装置を作製した。ただし、マウント時の加熱温度は、ハンダの溶融温度にあわせて、３３０℃に変更した。
【００７７】
（第１の金属膜、第２の金属膜）＝（Ｔｉ、Ｎｉ）、（Ｔｉ、Ｐｄ）、（Ｔｉ、Ａｇ）、（Ｔｉ、Ａｕ）、（Ｔｉ、Ｚｎ）、（Ｔｉ、Ｇａ）、（Ｔｉ、Ｉｎ）、（Ｔｉ、ＡｕＳｉ）、（Ｔｉ、Ｓｎ）、（Ｔｉ、Ｐｂ）、（Ｔｉ、Ｓｂ）、（Ｚｒ、Ｎｉ）、（Ｚｒ、Ｐｄ）、（Ｚｒ、Ａｇ）、（Ｚｒ、Ａｕ）、（Ｚｒ、Ｚｎ）、（Ｚｒ、Ｇａ）、（Ｚｒ、Ｉｎ）、（Ｚｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｚｒ、Ｓｎ）、（Ｚｒ、Ｐｂ）、（Ｚｒ、Ｓｂ）、（Ｃｒ、Ｎｉ）、（Ｃｒ、Ｐｄ）、（Ｃｒ、Ａｇ）、（Ｃｒ、Ａｕ）、（Ｃｒ、Ｚｎ）、（Ｃｒ、Ｇａ）、（Ｃｒ、Ｉｎ）、（Ｃｒ、ＡｕＳｉ）、（Ｃｒ、Ｓｎ）、（Ｃｒ、Ｐｂ）、（Ｃｒ、Ｓｂ）、（Ｍｏ、Ｎｉ）、（Ｍｏ、Ｐｄ）、（Ｍｏ、Ａｇ）、（Ｍｏ、Ａｕ）、（Ｍｏ、Ｚｎ）、（Ｍｏ、Ｇａ）、（Ｍｏ、Ｉｎ）、（Ｍｏ、ＡｕＳｉ）、（Ｍｏ、Ｓｎ）、（Ｍｏ、Ｐｂ）、（Ｍｏ、Ｓｂ）、（Ｗ、Ｎｉ）、（Ｗ、Ｐｄ）、（Ｗ、Ａｇ）、（Ｗ、Ａｕ）、（Ｗ、Ｚｎ）、（Ｗ、Ｇａ）、（Ｗ、Ｉｎ）、（Ｗ、ＡｕＳｉ）、（Ｗ、Ｓｎ）、（Ｗ、Ｐｂ）、（Ｗ、Ｓｂ）、（Ｆｅ、Ｎｉ）、（Ｆｅ、Ｐｄ）、（Ｆｅ、Ａｇ）、（Ｆｅ、Ａｕ）、（Ｆｅ、Ｚｎ）、（Ｆｅ、Ｇａ）、（Ｆｅ、Ｉｎ）、（Ｆｅ、ＡｕＳｉ）、（Ｆｅ、Ｓｎ）、（Ｆｅ、Ｐｂ）、（Ｆｅ、Ｓｂ）。
【００７８】
上記いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値１９〜２６Ｋ／Ｗが得られ、実施の形態８よりも良好な熱抵抗値が確認された。これは、サファイアに比べて、ＧａＮの熱伝導が良好なことによるものと思われる。その他の点についても、実施の形態１に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態３に示したのと同じ範囲において、実施の形態３および１と同等の効果が得られた。
【００７９】
以上、実施の形態８、９において、ハンダをＡｕＳｎ（Ｓｎ２０ｗｔ％）としたが、これは、合金組成としてＡｕを最も多く含む他のハンダ材料でもよい。。Ａｕに、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｉのいずれかが混合されたハンダ材料においても実施の形態８、９と同様の効果が得られた。
【００８０】
以上、実施の形態１ないし９において述べたように、本発明によれば、それぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜をウェハー裏面に積層してからマウントしたので、ウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。さらに、上記説明にしたがって、第１金属膜および第２金属膜を選定することにより、通常の厚い金属膜を設けた場合と比較して、熱抵抗はほとんど変わらないか、むしろ向上した。これにより、結果として、熱放散が良好であるために、高温特性および寿命特性の良好な半導体レーザ装置を、生産性良く製造することができるようになった。
〔実施の形態１０〕
図３は本発明の実施の形態１０の半導体レーザ装置を示す模式図である。図において、実施の形態１と同じ部分については同一の符号で表わした。１０１はサファイア基板であり、その上に窒化物系半導体の積層体１０２が形成されている。また、窒化物系半導体の積層体１０２の表面には、ｎ電極１０３、ｐ電極１０４が設けられている。以上が、本実施の形態の半導体レーザ装置に用いられた半導体レーザチップの基本構成であり、本実施の形態において、これを半導体レーザチップ本体３００と呼ぶ。半導体レーザチップの裏面であるサファイア基板下面には、第１の金属膜３０５、第２の金属膜３０６が設けられており、さらに、これらと支持基体３１０との間にハンダ３１２が介在されることにより、半導体レーザチップが支持基体３１０の上に固定・積載されている。第２の金属膜３０６にはところどころに膜がなくなっているところがある。図示されないが、ハンダ３１２中には、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が一部形成されている。また、ｎ電極１０３は、支持基体の一部とワイヤ３１３にて電気的に接続され、ｐ電極１０４はピン３１１とワイヤ３１４にて電気的に接続されている。ここで、ピン３１１とは支持基体３１０とは絶縁された外部接続端子に電気的に接続されており、これにより、本実施の形態の半導体レーザ装置における半導体レーザチップに、外部より電流が供給されうる。
【００８１】
図４は本実施の形態に用いた半導体レーザチップを裏面斜め方向から見た斜視図である。本図は、レーザチップを支持基体３１０にマウントする前の状況を示している。図において、半導体レーザチップ本体３００の裏面には、第１の金属膜および第２の金属膜３０６が形成されており、また、第２の金属膜３０６にはところどころに膜厚が極めて薄くなっている部分（透過部３２０）が設けられており、ここを通じて、チップ裏面側から表面の構造を目視することが可能になっている。透過部３２０は、周期１５０μｍ、透過部幅１０μｍの格子状に設けられており、チップ外形もしくは半導体レーザ導波構造から斜めに設けられている。
【００８２】
以下に、図３および図４を参照しつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００８３】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、サファイア基板１０１上に、図２に示した個々の半導体レーザ構造が多数形成された半導体レーザウェハーを得た。このような、ウェハーを得る工程は、周知技術であるので、その詳細な記載は省略する。本実施の形態において、基板の厚みは４２０μｍであり、窒化物系半導体の積層体１０２のトータルの厚みは約１５μｍであった。
【００８４】
次に、従来の技術にも記載したように、サファイア基板１０１の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常４０〜１２０μｍ程度までに薄く調整する。これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、３５〜８０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研削機を用いてウェハーの厚みを１２０μｍに調整し、その後、研磨機を用いて７５μｍまで調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のサファイアが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造が容易に観察できた。
【００８５】
次に、ウェハー裏面に第１の金属膜３０５、第２の金属膜３０６を順次形成した。ここで、第１の金属膜３０５は基板であるサファイアと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダ３１２と混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜３０６には、マウントの際に、上記ハンダ３１２と混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜３０５として膜厚３ｎｍのＭｏを形成し、第２の金属膜の一部として膜厚３ｎｍのＡｕを順次形成した。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。さらに、フォトグラフィー法により、レジストパターンを設け、それから、スパッタ法により、膜厚２００ｎｍのＡｕをさらに成膜し、それから、フォトレジストと共に透過部３２０に形成されたＡｕを除去するようなリフトオフ法により、透過部を除いた部分に、第２の金属膜の一部としてさらに厚くＡｕをパターン形成した。なお、この工程はリフトオフ法に限らず、選択エッチング法や選択メッキ法のような半導体デバイスプロセスに用いられている他の公知のパターン成膜技術を用いても良い。透過部３２０において、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認する事ができた。
【００８６】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（サファイア基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図２において記号２２０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、図４に示されるような、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法において、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手＊＠として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法等を用いても、同様にチップ分割工程が可能であった。
【００８７】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面の金属膜を部分的に非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【００８８】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図３に示される支持基体３０１に、ハンダ３１２を塗布した。本実施の形態において、支持基体３０１はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダ３１２には、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、室温において特に柔らかいハンダを用いた場合には、生産性の極めて高い塗布法により膜状の形成が可能であるので、本実施の形態のように支持基体３０１側にあらかじめ設けることが好ましい。また、次に、支持基体３０１を１９０℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１分程度保持し、第２の金属膜３０６とハンダ３１２とを良く馴染ませた。これにより、第２の金属膜の一部はハンダ中に溶解し、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が図３に示されるハンダ３１２の一部に形成された。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。
【００８９】
こうして、図３に示した本実施の形態の半導体レーザ装置が得られた。
【００９０】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、実施の形態１の場合と異なってＡｕからなる第２の金属膜３０６は十分に厚いので、その一部がハンダ３１２に溶け込んでしまっているのみで、マウント工程後も膜状に残存していた。なお、引き剥がし後、Ｍｏからなる第１の金属膜３０５はそのままサファイア基板に接着して残っており、上記残存する第２の金属膜３０６はサファイア基板裏面側に被着した状態であった。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜であるＡｕが一部に溶け込んでいる）および第１の金属膜、第２の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。このような状況にある、本実施の形態の半導体レーザ装置の熱抵抗を測定したところ、３０Ｋ／Ｗであった。
【００９１】
この値を評価するために、Ａｕからなる第２の金属膜に透過部３２０を設けない他は本実施の形態と同様である実施の形態１のところに記載した対照レーザ装置１における熱抵抗２８Ｋ／Ｗと比較すると、ほぼ同じであり、本実施の形態に示したように、チップ分割工程時にウェハー裏面より表面構造を確認するために透過部３２０を設けても、熱放散の程度はほぼ同じであることが判明した。
【００９２】
第２の金属膜を省略したほかは、本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置４においては、マウント時に剥がれてしまう不良が多発した。これは、マウント時にハンダと反応する金属膜が省略されたために、良好なマウントが不可能となったことによると推察される。
【００９３】
第１の金属膜の材料をＮｉと変えたほかは本実施の形態と同様の方法で作製した対照半導体レーザ装置５を作製し、熱抵抗を測定したところ、４０Ｋ／Ｗとなり、悪化した。前述のように、Ｎｉはサファイア等の酸化物基板に対して、密着性の良好な金属として知られているものである。マウントされたレーザチップを支持基体から引き剥がして、接着部分の状況を調べたところ、チップの裏面には透過部を中心としてサファイアが露出している部分が見られ、この露出部分の面積は、マウント前に形成されていた透過部の面積より大きくなっていた。これは、第１の金属膜としてマウント時にハンダに溶け込んでしまう材料を選定したために、マウント工程中に透過部を起点として第１および第２の金属膜がハンダに溶け込んでしまい、接着力の極めて弱い接合であるハンダ−基板接合が、多くの領域で形成されてしまったため熱抵抗が悪化したものと考えられる。
【００９４】
以上の事実を整理すると次のようになる。まず、第２の金属膜としては、接着性を良好なものとするために、マウント工程時にハンダと混じり合う金属を選定して設ける必要がある。また、第１の金属膜としては、ハンダに溶け込んでしまわない材料を選定する必要がある。この点に着目すると、ハンダ、第１の金属膜、第２の金属膜の組み合わせとして、実施の形態１に記載したのと同じ組み合わせにおいて、それぞれ良好な結果が得られた。
【００９５】
さらに、第１の金属膜については、マウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして接着状況を検査した際に、基板側に膜状に残る程度に、基板に対する密着性の良好な金属を選定することが必要である。この点に着目すると、基板、第１の金属膜の組み合わせとして、実施の形態１に記載したのと同じ組み合わせにおいて、それぞれ良好な結果が得られた。
【００９６】
次に、透過部における金属膜の膜厚について検討する。
【００９７】
透過部においても良好な接着が行われるように、第１の金属膜および第２の金属膜の両方とも設け、これらの膜厚を設定すべき範囲は、実施の形態１に記載した範囲と同じである。すなわち、第２の金属膜の厚さを良好な接着が行われる場合の下限値（３ｎｍ）としたときには、第１の金属膜の膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、Ａｕを用いた第２の金属膜の膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層した構造とすることが望ましかった。以上が、透過部においても良好な接着が行われるように設定した透過部における第１及び第２の金属膜を膜厚の範囲である。
【００９８】
透過部の面積が相対的に小さい場合には、特に透過部においても接着が良好になるように積極的に考慮する必要はなく、金属膜が全く形成されなくてもよい。ただし、チップ面積に対する透過部の面積比を２０％以下、好ましくは１０％以下に小さく設定する必要があった。
【００９９】
以上述べたように、本実施の形態によれば、ウェハー裏面にそれぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜が形成されている透過部を備えたので、チップ分割工程においてウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。
〔実施の形態１１〕
実施の形態１０において、基板、ハンダ、第１の金属、第２の金属の組み合わせを、実施の形態２ないし９に記載されたものに変えた他は、実施の形態１０と同様の半導体レーザ装置を作製したところ、いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値１９〜３２Ｋ／Ｗが得られ、良好な熱抵抗値が確認された。その他の点についても、実施の形態１もしくは１０に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、透過部における各金属膜の膜厚については、実施の形態１０に示したのと同じ範囲において、実施の形態１０および１と同等の効果が得られた。
〔実施の形態１２〕
図５は本発明の実施の形態１２の半導体レーザ装置を示す模式図である。図において、５０１はｎ−ＧａＮ基板であり、その上に窒化物系半導体の積層体５０２が形成されている。また、ｎ−ＧａＮ基板５０１の裏面には、部分的にｎ電極５０３が、窒化物系半導体の積層体５０２の表面には、ｐ電極５０４が設けられている。以上が、本実施の形態の半導体レーザ装置に用いられた半導体レーザチップの基本構成であり、その詳細については後述する。半導体レーザチップの裏面であるｎ−ＧａＮ基板下面には、第１の金属膜５０５が設けられており、さらに、支持基体５１０上、前記第１の金属膜５０５との間にハンダ５１２が介在されることにより、半導体レーザチップが支持基体５１０の上に固定・積載されている。図示されないが、ハンダ５１２中には、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が一部形成されている。また、ｐ電極５０４はピン５１１とワイヤ５１４にて電気的に接続されている。ここで、ピン５１１とは支持基体５１０とは絶縁された外部接続端子に電気的に接続されており、これにより、本実施の形態の半導体レーザ装置における半導体レーザチップに、外部より電流が供給されうる。
【０１００】
図６は本実施の形態に用いた半導体レーザチップを端面から見た模式図である。本図は、レーザチップを支持基体５１０にマウントする前の状況を示している。図において、窒化物系半導体の積層体５０２は、ｎ−ＧａＮ基板側から順に、ｎ−ＧａＮバッファ層６０１、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮ中間層６０２、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮ第２クラッド層６０３、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層６０４、ＡｌＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層６０５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮガイド層６０６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮクラッド層６０７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮコンタクト層６０８が積層されて構成されている。ｐクラッド層６０７およびｐコンタクト層６０８には、共振器方向に延伸したストライプ状のリッジ６１１が設けられ、また、ｐ電極６０４とｐクラッド層６０７との間には、リッジ部分を除いて、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮブロック層６０９、ｐ−ＡｌＧａＩｎＮキャップ層６１０が設けられている。このように、本実施の形態に用いた半導体レーザチップは、いわゆる埋め込みリッジストライプ型構造を有している。さらには、レーザチップの裏面側には、第１の金属膜５０５および第２の金属膜５０６が形成されている。
【０１０１】
以下に、図５および図６を参照しつつ本実施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【０１０２】
初めに、半導体素子の製造に用いられているプロセスを適宜適用して、ｎ−ＧａＮ基板５０１上に、図６に示した個々の半導体レーザ構造が、多数形成された半導体レーザウェハーを得た。ウェハーの厚みは４００μｍであり、窒化物系半導体の積層体５０２のトータルの厚みは約５μｍであった。
【０１０３】
次に、ｎ−ＧａＮ基板５０１の裏面側から、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去し、ウェハーの厚みを、通常６０〜２００μｍ程度までに薄く調整する。これは、後の工程で、ウェハーを分割し個々のレーザチップに分割するのを容易にするための工程である。特に、レーザ端面ミラーも分割時に形成する場合には、８０〜１２０μｍと、薄めに調整することが望ましい。本実施の形態においては、研削機を用いてウェハーの厚みを１８０μｍに調整し、その後、研磨機を用いて１１０μｍまで調整した。ウェハーの裏面は研磨機により磨かれているので平らであり、また、基板のｎ−ＧａＮが透明であることから、ウェハーの裏面側から、ウェハー表面に形成された構造（導波路、リッジ、絶縁膜パターン、電極パターン、エッチングパターン、溝等）が容易に観察できた
それから、ｎ−ＧａＮ基板の裏面にリフトオフ法により、パターン化されたｎ電極５０３を形成した。ｎ電極５０３はｎ−ＧａＮ側から順に、Ｔｉ（３０ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）／Ｍｏ（５０ｎｍ）／Ａｕ（１００ｎｍ）で構成される。ｎ電極を可視光が透過しうるほど薄く形成すると、ｎ−ＧａＮとの電極特性（オーミックコンタクト性とその安定性）が悪化するため、これは、上記のように、十分に厚く形成した。また、パターンは、電極幅２０μｍ、ピッチ１００μｍの正方格子状とした。
【０１０４】
次に、ウェハー裏面全面に第１の金属膜５０５、第２の金属膜５０６を順次形成した。ここで、第１の金属膜５０５は基板であるｎ−ＧａＮと密着性がよく、さらに、レーザチップをマウントする際にハンダ５１２と混合しにくい金属を選定する必要があり、また、第２の金属膜５０６には、マウントの際に、上記ハンダ５１２と混合しやすい金属を選定する必要がある。本実施の形態においては、第１の金属膜５０５には膜厚４ｎｍのＭｏを、第２の金属膜５０６には膜厚８ｎｍのＡｕを選定した。このような、薄い金属膜を膜厚の制御性良く形成するには、真空蒸着法が適しており、本実施の形態でもこの手法を用いたが、イオンプレーティング法やスパッタ法等の他の手法を用いても良いことは言うまでもない。ウェハー裏面に設けられたこれら２層の金属膜は、非常に薄いので、ｎ電極の部分を除いた透過部６２０、ウェハーの裏面側からウェハーを透かして表面に形成された構造を確認することができた。
【０１０５】
その後、チップ分割工程により、ウェハーを個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以下のように実施した。裏面側を上にしてステージ上に上記得られたウェハーを置き、光学顕微鏡を用いウェハーを透かして表面構造を確認して、傷入れ位置をアライメントし、ウェハー裏面（ｎ−ＧａＮ基板）にダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れた。傷入れ位置は、図６において記号６３０で示されているレーザチップの周囲に当る場所に相当する。それから、ウェハーに適宜力を加え、スクライブラインに沿ってウェハーを分割することで、図６に示されるような、個々のレーザチップを作製した。ここではスクライビング法によるチップ分割工程について説明したが、基板裏面側から傷、溝等を入れてチップを分割する方法であれば、同様にアライメントが可能であり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得られることは言うまでもない。他の手法として、ワイヤソーもしくは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行う、レーザアブレーション法等を用いても、同様に、チップ分割工程が可能であった。
【０１０６】
このように、本発明においては、透明な基板を用い、ウェハー裏面のｎ電極以外の部分の金属膜を非常に薄く形成したので、チップ分割工程においてウェハー裏面から表面構造の確認が可能であった。
【０１０７】
次に、ダイボンディング法により、レーザチップを支持基体上にマウントした。この工程は、以下のように実施した。まず、図５に示される支持基体５０１に、ハンダ５１２を塗布した。本実施の形態において、支持基体５０１はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属からなり、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜が順にメッキ形成されたものである。ハンダ５１２には、Ｉｎを用い、その塗布され後の厚みは１〜２０μｍ程度であった。ハンダはこのようにあらかじめ塗布により膜状に形成してもよいし、他の製膜方法例えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、メッキ法等を用いてもよい。ただし、ＩｎもしくはＳｎを主成分とするハンダの場合のように、室温においてハンダが特に柔らかい場合には、生産性の極めて高い塗布法をもちいることが好ましかった。また、次に、支持基体５０１を１９０℃程度のハンダの融点より若干高い温度まで加熱し、ハンダが溶けたところで、上記得られたレーザチップを裏面側を下にして載せ、さらに、荷重を適宜加えながら、温度を１分程度保持し、第２の金属膜５０６とハンダ５１２とをよく馴染ませた。これにより、第２の金属膜はハンダ中に溶解し、第２の金属膜材料とハンダ材料との合金が、図５に示されるハンダ５１２の一部に形成された。その後、支持基体を冷却し、ハンダが固化したところで本工程を終えた。
【０１０８】
こうして、図５に示した本実施の形態の半導体レーザ装置が作製された。
【０１０９】
上記工程によりマウントされたレーザチップを支持基体から強制的に引き剥がして、透過部６２０における接着部分の状況を調べたところ、Ａｕからなる第２の金属膜５０６は、ほとんどがハンダ５１２に溶け込んでしまって残っていない一方、Ｍｏからなる第１の金属膜５０５はそのままｎ−ＧａＮ基板に接着して残っていた。つまり、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、支持基体上に、ハンダ（ただし、第２の金属膜であるＡｕが一部に溶け込んでいる）および膜厚３ｎｍのＭｏからなる第１の金属膜を介して半導体レーザチップがマウントされていた。このような状況にある、本実施の形態の半導体レーザ装置の熱抵抗を測定したところ、２５Ｋ／Ｗであり、本実施の形態によっても良好な熱放散が確認された。
【０１１０】
次に、透過部における金属膜の膜厚について検討する。
【０１１１】
透過部においても良好な接着が行われるように、第１の金属膜および第２の金属膜の両方とも設け、これらの膜厚を設定すべき範囲は、実施の形態１に記載した範囲と同じである。すなわち、第２の金属膜の厚さを良好な接着が行われる場合の下限値（３ｎｍ）としたときには、第１の金属膜の膜厚が１２ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。膜厚の下限については、あまりに薄い場合には、均一な薄膜形成が困難になるので、０．５ｎｍ以上が望ましかった。第１の金属膜の厚さを前述の下限値（０．５ｎｍ）としたときには、Ａｕを用いた第２の金属膜の膜厚が２５ｎｍ程度になったときに、ウェハー裏面からの表面構造の目視が不可能になった。また、第２の金属膜としてＡｕ以外の材料を選定したときには、上限値を１５ｎｍとすることが好ましかった。膜厚の下限については、マウント時にハンダと十分なじむだけの量が必要であって、マウント不良が増大しない限度から判断したところ、３ｎｍ程度であった。さらに、膜厚を種々変更して生産性よく良好な分割、マウント条件が得られる範囲を検討したところ、第２の金属膜がＡｕである場合、１〜４．５ｎｍの範囲にある第１の金属膜に、膜厚３〜１０ｎｍの範囲にある第２の金属膜を積層下構造とする事が望ましかった。以上が透過部においても良好な接着が行われるように設定した透過部における第１および第２の金属膜の膜厚の範囲である。
【０１１２】
透過部の面積が相対的に小さい場合には、特に透過部においても接着が良好になるように積極的に考慮する必要はなく、金属膜が全く形成されなくてもよい。ただし、チップ面積に対する透過部の面積比を２０％以下、好ましくは１０％以下に小さく設定する必要があった。
【０１１３】
以上述べたように、本実施の形態によれば、ウェハー裏面にそれぞれ極めて薄い範囲に限定された膜厚を有し、上述の性質を持ってなる第１金属膜および第２金属膜が形成されている透過部をｎ電極の他に備えたので、チップ分割工程においてウェハー裏面からウェハー上面にある構造を目視確認することができるという特徴を有する。これにより、チップ分割工程の再現性、制御性を高め、工程歩止りを従来の技術と比較して向上させることができた。
〔実施の形態１３〕
実施の形態１２において、基板、ハンダ、第１の金属、第２の金属の組み合わせを、実施の形態２ないし９に記載されたものに変えた他は、実施の形態１２と同様の半導体レーザ装置を作製したところ、いずれの組み合わせにおいても、熱抵抗値１９〜２９Ｋ／Ｗが得られ、良好な熱抵抗値が確認された。その他の点についても、実施の形態１もしくは１２に記載したものと同等の効果が確認された。さらに、各金属膜の膜厚については、実施の形態１２に示したのと同じ範囲において、実施の形態１２および１と同等の効果が得られた。
【０１１４】
実施の形態１０ないし１３において、半導体発光素子チップもしくはウェハー裏面に設けられた透過部／透過部以外の領域の模様を、特定の例について説明したが、本発明の趣旨に基づけば、これは、上記特定の例にのみ限られるわけではない。例えば、格子（スダレ状）模様、正方格子、三方格子、ハチノス状、水玉状、その他不定形状等、種々の変更が可能である。
【０１１５】
以上、いくつかの実施の形態においては、基板を特定の酸化物基板とした場合についてのみ詳細に説明したが、ルビー（α−Ａｌ2Ｏ3：Ｃｒ2Ｏ3）、石英（Ｓｉ０2）、ＭｇＡｌ2Ｏ3、ＭｇＧａ2Ｏ4、ＮｄＧａＯ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2、ＺｎＯ、ＭｇＯ等、他の可視光を透過しうる結晶成長用酸化物基板に適用しても良く、この場合でも各実施の形態と同様の効果が得られた。また、いくつかの実施の形態において、基板を特定の窒化物とした場合についてのみ詳細に説明したが、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮ等、他の可視光を透過しうる結晶成長用窒化物基板に適用しても良く、この場合でも各実施の形態と同様の効果が得られた。さらには、本発明の趣旨に基づいて、酸化物、窒化物以外の他の可視光を透過しうる結晶成長用基板、例えば、ＳｉＣにも適用が可能であった。
【０１１６】
さらに、本発明が適用される半導体レーザチップにおける光導波路構造は、上述の例に限られるものではない。セルフ・アラインド・ストラクチャ（ＳＡＳ）構造、リッジ構造を始めとして、電極ストライプ構造、埋め込みヘテロ（ＢＨ）構造、チャネルド・サブストレイト・プレイナ（ＣＳＰ）構造等の他のものとしても、本発明の本質にかかわるものではなく、上述と同様の効果が得られるのは当然である。また、各半導体層は、上述の材料に限定されるわけではなく、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ、ｙ≦１）の他、他の半導体レーザ装置に用いられるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体としても良いことも明らかである。
【０１１７】
以上、発明の実施の形態では、本発明の半導体発光装置として、半導体レーザ装置の例について説明したが、本発明の趣旨から明らかなように、これは、半導体発光ダイオード装置への適用も可能である。特に、高温動作（例えば６０℃雰囲気中で使用される）や、高出力動作（例えば６０ｍＡ以上で駆動される）を使用目的とした半導体発光ダイオード装置のように、良好な放熱が必要とされる半導体発光ダイオード装置に適用すると効果的である。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明によれば、上記構成により、熱抵抗が劣化せず、しかも、チップ分割工程の生産性の良い半導体レーザ装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体レーザ装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の半導体レーザ装置におけるレーザチップを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１０の半導体レーザ装置を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１０の半導体レーザ装置におけるレーザチップを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１２の半導体レーザ装置を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１２の半導体レーザ装置におけるレーザチップを示す図である。
【図７】従来の技術に基づいた半導体レーザ装置を示す図である。
【符号の説明】
１０１ サファイア基板
１０２ 窒化物系半導体の積層体
１０３ ｎ電極
１０４ ｐ電極
１０５ 第１の金属膜
１０６ 第２の金属膜
１１０ 支持基体
１１１ ピン
１１２ ハンダ
１１３ ワイヤ
１１４ ワイヤ
３０５ 第１の金属膜
３０６ 第２の金属膜
３１０ 支持基体
３１１ ピン
３１２ ハンダ
３１３ ワイヤ
３１４ ワイヤ
３２０ 透過部
５０１ ｎ−ＧａＮ基板
５０２ 窒化物系半導体の積層体
５０３ ｎ電極
５０４ ｐ電極
５０５ 第１の金属膜
５０６ 第２の金属膜
５１０ 支持基体
５１１ ピン
５１２ ハンダ
５１４ ワイヤ
６２０ 透過部
Claims (11)
- 可視光を透過する結晶成長用基板とその上に設けられた窒化物系半導体積層体を備えた半導体発光素子ウェハーの基板下面に、前記結晶成長用基板を透過した可視光によりウェハー裏面側からウェハー表面の構造を確認するための透過部を有する、第１の金属膜および第２の金属膜を含む多層膜を設ける工程と、前記結晶成長用基板および前記透過部を透過した可視光によりウェハー裏面側からウェハー表面の構造を認識してアライメントすることによりウェハー裏面に分割溝を形成してウェハーを分割し、半導体発光素子チップを得る工程を有し、
前記透過部は、前記第１の金属膜および前記第２の金属膜に設けられることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 - 前記透過部は、第１の金属膜と第２の金属膜がウェハー裏面からウェハー表面の構造を前記結晶成長用基板を透過した可視光により確認できる膜厚であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記透過部は前記半導体チップの全面に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記半導体発光素子チップを基板側を下にし、ハンダを介して支持基体上に積載し、加熱することにより、前記第１の金属膜を膜状に残存させ、かつ、前記第２の金属膜はハンダに溶かし込んで前記半導体発光素子チップを前記支持基体に固着させる工程と、を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記透過部における第１の金属膜の膜厚が、０．５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記透過部における第２の金属膜の膜厚が、３ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記透過部のチップ裏面に占める面積が２０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記ハンダがＩｎを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする、請求項４に記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記ハンダがＰｂを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする、請求項４に記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記ハンダがＳｎを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする、請求項４に記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記ハンダがＡｕを主成分としてなり、前記第１の金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ａｌのいずれかを含んでなり、前記第２の金属は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂのいずれかを含んでなることを特徴とする、請求項４に記載の半導体発光装置の製造方法。
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