JP4844993B2 - レーザバー保持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザバーを保持するレーザバー保持装置に関し、特に一回の固定でレーザバーの出射側端面および反射側端面に成膜可能なレーザバー保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子は、基板上に薄膜を積層、加工し、所望の機能を実現している。一般に、基板上には同時に複数の半導体素子が形成され、基板を劈開することで各半導体素子を取り出している。
【０００３】
また、半導体レーザ素子などでは、基板を劈開した後、劈開面にさらに薄膜を生成することが行われている。半導体レーザ素子では、この劈開面に対する成膜で、レーザ光が発振する活性層付近の保護を行うことができる。半導体レーザ素子では、活性層付近に汚染やこれに伴う劣化が生じやすい。特に、高出力動作させる場合、レーザ光の一部が汚染された層に吸収されて発熱を生じ、この熱によって出射端面が劣化する。半導体レーザ素子の出射端面は、劈開によって形成されるので、この劈開面に誘電体膜を形成することにより、出射端面を保護することができる。また、出射端面と大気との直接の接触を防止するので、自然酸化膜の形成を抑制することができる。
【０００４】
さらに、出射端面の一方に高反射膜、他方に低反射膜を成膜することで、レーザ光の出射方向、発振閾値および出力の調整を行うことができる。高反射膜および低反射膜は、誘電体膜の種類や膜厚により、反射率を制御して形成する。反射率は、膜厚に大きく依存するため、安定した品質の半導体レーザ素子を得るためには、劈開面における安定した膜厚制御が重要となる。
【０００５】
半導体レーザ素子は、通常、１ｍｍ四方以下の大きさであるため、各半導体レーザ素子に劈開した後、単独で劈開面に成膜を行うのは取り扱いが困難で、膜厚の制御も難しくなる。そのため、まず、半導体レーザ素子が横方向に数十個連なったレーザバーの形に劈開し、つぎに、レーザバーの状態で高反射膜および低反射膜を成膜し、その後に各半導体レーザ素子に劈開し、切り分ける手順を用いることが一般的である。
【０００６】
図１０は、レーザバーの概要構成を示す斜視図である。図１０において、レーザバー１１は、半導体基板上に形成された半導体レーザ素子を、半導体レーザ素子の長手方向側面が隣接した半導体レーザ素子群として劈開している。レーザバー１１上の活性層５１は、レーザバー１１に含まれる半導体レーザ素子のうちの一つとして機能する。すなわち、レーザバー１１は複数の活性層を備えており、各活性層を含む形で劈開することで、複数の半導体レーザ素子を得ることができる。
【０００７】
半導体レーザ素子の劈開面に対する成膜は、レーザバー１１の劈開面１１ａおよび１１ｂに成膜することで行われる。レーザバー１１の劈開面１１ａ，１１ｂには、それぞれ高反射膜および低反射膜が成膜される。レーザバー１１は、劈開面１１ａ，１１ｂに対する成膜終了後、劈開によって各半導体レーザ素子に切り分けられる。切り分けられた半導体レーザ素子では、高反射膜を成膜した面は反射面として、低反射膜を成膜した面は出射面として機能する。たとえば、活性層５１を含む半導体レーザ素子５２では、高反射膜５３、低反射膜５４を備える。高反射膜５３は、活性層５１で励起したレーザ光を反射する反射面として機能する。低反射膜５４は、活性層５１で励起したレーザ光を一部出射する出射面として機能する。
【０００８】
レーザバーの劈開面に誘電体膜を成膜する方法としては、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティングなどを用いることができる。この成膜時には、成膜する劈開面を露出してレーザバーを保持するレーザバー保持装置が用いられる。
【０００９】
図１１は、従来のレーザバー保持装置に固定されたレーザバーを示す斜視図である。このレーザバー保持装置では、隣接する保持部材６１〜６７によってレーザバーを保持する溝を形成している。たとえば、保持部材６６は、段差６６ａと保持部材６５の壁面６５ｃとでレーザーバー１６を保持する溝を形成する。レーザバー１６は、劈開面１６ａを露出した状態で溝に挿入される。同様に、レーザバー１１〜１７は、保持部材６１〜６７が形成する溝に挿入される。さらに、段差６６ａは、レーザバーの幅に比して小さくなっており、保持部材６１〜６７を押圧してレーザバーを固定することができる。
【００１０】
このレーザバー保持装置では、複数のレーザバーを同時に固定し、露出した端面に誘電体膜を生成することができる。レーザバーの片側に誘電体膜を形成した後は、押圧を緩めてレーザバーを取り出し、反転させてもう片側を露出して固定する。その後、露出した端面に誘電体膜を生成することで、レーザバーの出射側端面と反射側端面とに誘電体膜を形成することができる。
【００１１】
また、レーザバーの出射側面と反射側面とを同時に露出するレーザバー保持装置も用いられてきた。図１２は、レーザバーの出射側面と反射側面とを同時に露出する従来のレーザバー保持装置を示す図である。このレーザバー保持装置では、段差７１ａ，７２ａを設けた保持部材７１，７２を、段差７１ａ，７２ａを対向させて配置する。さらに、段差７１ａ，７２ａにレーザバー１１〜１８を長手方向で架け渡して保持している。このレーザバー保持装置では、レーザバー１１の劈開面１１aと劈開面１１ｂとを同時に露出して保持することができる。したがって、レーザバーは、一度の設置で出射膜および反射膜の成膜が可能となる。
【００１２】
さらに、レーザバーを単独で保持するレーザバー保持装置も用いられてきた。図１３は、レーザバーを単独で保持する従来のレーザバー保持装置を示す図である。このレーザバー保持装置では、段差７３ａを有する保持部材７３と、段差７４ａを有する保持部材７４とを、段差７３ａ，７４ａを対向させて設置する。また、保持部材７３の壁面７３ｂと保持部材７４の壁面７４ｂとが対向し、さらに段差７４ａが底面をなして、レーザバー１１を挿入する溝を形成する。また、溝の底面をなす段差７４ａは、レーザバー１１の上下方向の位置を決定する。
【００１３】
レーザバー１１は、劈開面１１ａを溝の底面に向けて挿入される。壁面７３ｂと壁面７４ｂは、レーザバー１１に押圧して固定する。段差７３ｂは、その段差部が劈開面１１ｂと同一の高さになる状態で、かつ劈開面１１ａが露出するように設けられている。
【００１４】
このレーザバー保持装置では、保持部材７３，７４によってレーザバー１１の劈開面１１ａを露出して固定する。また、劈開面１１ａの高さと段差７３ｂの高さを合わせているので、誘電体膜の回り込みを防ぐことができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のレーザバー保持装置、たとえば図１１に示したレーザバー保持装置では、片側に成膜を行った後、レーザバーを抜き出して反転させる必要がある。このため、反転させる作業に時間およびコストがかかるという問題点があった。また、レーザバーを直接取り扱う作業が増加するために、半導体レーザ素子に傷や破損を生じ、製造歩留が低下するという問題点があった。
【００１６】
さらに、保持部材の段差の精度が低く、また、成膜時の反応生成物が段差面に堆積するために、レーザバーごとの設置状態にばらつきが生じ、成膜した誘電体膜の膜厚および膜質がばらつくという問題点があった。さらに、設置状態が悪いレーザバーにおいては、半導体レーザ素子の電極面に誘電体膜が生成される回り込みが生じ、ダイボンディングやワイヤボンディングの密着性が低下するという問題点があった。
【００１７】
また、図１２に示した従来のレーザバー保持装置では、レーザバーのうち、保持部材の段差面で支えられている部分には成膜することができないと言う問題点があった。このため、レーザバーの両端に位置する半導体レーザ素子は、誘電体膜の生成が行われず、不良素子となる。
【００１８】
さらに、レーザバーのうち、保持部材の段差面で支えられている部分の近傍では、保持部材の段差が壁面として作用し、生成された膜の厚さは、中央部分に比して薄くなるという問題点があった。この壁面の影響は、ガス状の材料を使用するプラズマＣＶＤ装置などで特に顕著となるが、スパッタ装置、イオンプレーティング装置、真空蒸着装置、イオンビームアシスト蒸着装置などにおいても、壁面近傍で膜厚が薄くなるなどの膜質の悪化が見られる。すなわち、従来のレーザバー保持装置では、成膜の膜厚および膜質を均一にできず、歩留が低下するという問題点があった。
【００１９】
また、図１３に示したレーザバー保持装置では、レーザバーの下面から成膜を行うことで、誘電体膜の回り込みを防ぐことができるが、下面にレーザバーの保持と位置決めとを行う段差が存在するために、段差部分に誘電体膜を生成できないという問題があった。また、片側に成膜を行った後、レーザバーを抜き出して反転させる必要がある。このため、反転させる作業に時間およびコストがかかるという問題点があった。また、レーザバーを直接取り扱う作業が増加するために、半導体レーザ素子に傷や破損を生じ、製造歩留が低下するという問題点があった。さらに、レーザバーを単独で成膜するために、生産性が著しく低下するという問題点があった。
【００２０】
この発明は上記に鑑みてなされたものであって、レーザバーの出射側面と反射側面とを同時に露出した状態を保持し、一度の設置でレーザバーの反射膜と出射膜との成膜が可能なレーザバー保持装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、レーザバーの所望の劈開面全面に均一に成膜可能で、回り込みを防止し、半導体レーザ素子の歩留まりを向上できるレーザバー保持装置を提供することを目的とする。
【００２２】
また、複数のレーザバーを同時に保持して成膜可能で、半導体レーザ素子の生産性を向上できるレーザバー保持装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかるレーザバー保持装置は、レーザバーの出射側面および反射側面に成膜を行うために該レーザバーを保持するレーザバー保持装置であって、互いに平行に配設し、かつそれぞれに凹所を設けた１対のガイド部と、前記ガイド部に架け渡され、前記ガイド部の長手方向に移動可能であり、前記レーザバーの出射側面および反射側面を露出して該レーザバーを狭持する複数の保持部材と、前記レーザバーを狭持した状態で、前記ガイド部に対して前記保持部材を固定する固定手段と、前記凹所の内壁を介して前記ガイド部を載置させる突出部と、前記レーザバーを載置するレーザバー載置面と、を有し、前記突出部および前記レーザバー載置面によって前記保持部材と前記レーザバーとの位置決めを行うレーザバー設置台と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、ガイド部に設けた凹所の内壁に接触する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上でレーザバーの位置決めを行う。
【００２５】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、成膜時に、前記凹所に対する成膜材料の付着を防止する保護手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、設置台に接触するガイド部の凹所内壁は、成膜時に、成膜材料の付着から保護される。
【００２７】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、レーザバーの出射側面および反射側面に成膜を行うために該レーザバーを保持するレーザバー保持装置であって、互いに平行に配設した１対のガイド部と、前記ガイド部に架け渡され、前記ガイド部の長手方向に移動可能であり、前記レーザバーの出射側面および反射側面を露出して該レーザバーを狭持する複数の保持部材と、前記レーザバーを狭持した状態で、前記ガイド部に対して前記保持部材を固定する固定手段と、前記保持部材と当接する突出部と、前記レーザバーを載置するレーザバー載置面と、を有し、前記突出部および前記レーザバー載置面によって前記保持部材と前記レーザバーとの位置決めを行うレーザバー設置台と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、保持部材を支持する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上で保持部材とレーザバーとの位置決めを行う。
【００２９】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、前記１対のガイド部に溝を形成し、該溝に前記保持部材の端部を架け渡したことを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、保持部材は、ガイド部の長手方向に形成された溝に架け渡されてスライドし、レーザバーを狭持する。
【００３１】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、複数の前記レーザバーと前記複数の保持部材とを交互に配置し、前記固定手段で固定することを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、レーザバーと保持部材とを交互に配置し、保持部材をスライドさせることで、複数のレーザバーを同時に保持する
【００３３】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、前記レーザバーの長手方向の両端は、前記１対のガイド部から少なくとも３ｍｍの距離をおいて固定されることを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、レーザバーの両端は、ガイド部から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避している。
【００３５】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、前記１対のガイド部に接続され、該１対のガイド部を互いに平行な状態に固定するガイド部接続手段をさらに備え、前記レーザバーは、前記ガイド部接続手段から少なくとも３ｍｍの距離をおいて固定されることを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、レーザバーは、ガイド部を平行な状態に固定するガイド部接続手段から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避している。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るレーザバー保持装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１であるレーザバー保持装置の斜視図である。レーザバー保持装置１は、内部に溝２ｅを設けた保持枠２と、枠内をスライドする摺動部３と、摺動部３のスライドと固定とを行う軸４と、を備える。保持枠２は、枠部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有する。また、枠部２ａは、切り欠き５ｅを有し、枠部２ｃは切り欠き５ｆを有する。切り欠き５ｅ，５ｆは、互いに対向してスペーサ挿入口を形成する。さらに、枠部２ａと枠部２ｃとはその長手方向に溝２ｅを有する。また、枠部２ｄは、軸４を貫挿する貫通孔２ｆを有している。
【００３９】
溝２ｅには、スペーサ挿入口から挿入されたスペーサ２１〜２９が架け渡たされる。さらに、架け渡したスペーサ２１〜２９の間に、レーサバー１１〜１８を配置している。
【００４０】
ここで、レーザバー１１〜１８は、保持枠２がなす平面に対して平行な２面が同時に露出して保持されることとなる。すなわち、この２面が反射膜の成膜面および出射膜の成膜面となるように配置することで、反射膜の成膜面と、出射膜の成膜面とを同時に露出して保持することができる。
【００４１】
また、スペーサ２１〜２９の長手方向の長さは、レーザバー１１〜１８の長手方向の長さに比して大きくしておく。さらに、レーザバー１１〜１８を枠部２ａおよび枠部２ｃからそれぞれ３ｍｍ以上離して配置する。また、レーザバー１１と枠部２ｂとの間にスペーサ２１を挿入し、レーザバー１８と摺動部３との間にスペーサ２９を挿入する。このため、レーザバーの反射膜の成膜面および出射膜の成膜面の近傍に壁面を形成することを避けることができる。
【００４２】
さらに、保持枠２がなす平面に対して垂直な方向のスペーサ２１〜２９の幅は、保持枠２がなす平面に対して垂直な方向のレーザバー１１〜１８の幅に比して小さくしておく。また、溝２ｅは、その幅を保持枠２がなす平面に対して垂直な方向のスペーサ２１〜２９の幅よりも大きくし、スペーサがスライド可能な状態にする。
【００４３】
また、スペーサ２１〜２９は、スペーサ挿入口から挿入および取り出しが可能で、成膜するレーザバーの数に合わせてスペーサの数を増減させることができる。
【００４４】
さらに、摺動部３は、溝２ｅに架け渡される。また、摺動部３は軸４と接続される。軸４は、貫通孔２ｆに貫挿され、軸４を動かすことで、摺動部３がスライドする。摺動部３は、スライドによってスペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８に対して押圧する。さらに、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８に対して押圧した状態で、軸４を固定し、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８を固定することができる。
【００４５】
図２は、図１に示したレーザバー保持装置１を裏面から見た斜視図である。枠部２ａは、孔７ｈ〜７ｊを有する。枠部２ｃは、孔７ｅ〜７ｇを有する。保持枠２は、枠材５〜７を張り合わせて形成されており、孔７ｅ〜７ｊは、枠材７を貫通している。図３に保持枠２の組立図を示す。枠材５は、枠部５ａ〜５ｄを有する。また、枠部５ａは切り欠き５ｅを、枠部５ｃは切り欠き５ｆを有している。枠材６は、枠部６ａ〜６ｄを有している。枠部６ａは、その幅が枠部５ａの幅に比して狭くなっている。枠部６ｃは、その幅が、枠部５ｃに比して狭くなっている。さらに、枠部６ｄは、切り欠き６ｅを有している。枠材７は、枠部７ａ〜７ｄを有している。枠部７ａは、その幅が枠部６ａの幅に比して広くなっている。枠部７ｃは、その幅が、枠部６ｃに比して広くなっている。さらに、枠部７ａは、枠材７を貫通する孔７ｈ〜７ｊを有している。また、枠部７ｃは、枠材７を貫通する孔７ｅ〜７ｇを有している。
【００４６】
枠部５ａ，６ａ，７ａは、張り合わされて枠部２ａを形成する。また、枠部５ｂ，６ｂ，７ｂは、張り合わされて枠部２ｂを形成する。同様に、枠部２ｃは、枠部５ｃ，６ｃ，７ｃを張り合わせることで形成され、枠部２ｄは、枠部５ｄ，６ｄ，７ｄを張り合わせることで形成される。また、枠部２ａは、枠部５ａ，６ａ，７ａの幅の違いによって、溝を形成することができる。同様に、枠部２ｃは、枠部５ｃ，６ｃ，７ｃの幅の違いによって、溝を形成することができる。さらに、枠材５〜７を貼り合わせることによって、切り欠き６ｅは、貫通孔２ｆを形成する。
【００４７】
つぎに、レーザバー１１〜１８の設置と位置決めについて説明する。図４は、レーザバー１１〜１８の設置に用いる設置台を示す斜視図である。設置台８は、レーザバー載置面８ａと、突出部８ｅ〜８ｊを有する。また、図５は、図１に示したレーザバー保持装置１のＡ−Ａ線断面図であり、図６は、図１に示したレーザバー保持装置１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４８】
まず、孔７ｅ〜７ｊに突出部８ｅ〜８ｊを挿入する。この時、突出部７ｅ〜７ｊの先端は、枠材６に接するようにする。つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２１を挿入する。つづいて、レーザバー載置面８ａにレーザバー１１を配置する。
【００４９】
ここで、レーザバー１１の下面は、レーザバー載置面８ａと同じ高さとなる。また、スペーサ２１は、溝２ｅに架け渡して保持されるので、その下面は、枠材６の下面と同じ高さとなる。すなわち、レーザバー載置面８ａの高さと、突出部８ｅ〜８ｊの高さと、によって、レーザバー１１とスペーサ２１との位置関係が決定される。たとえば、レーザバー載置面８ａの高さを突出部８ｅ〜８ｊに比して低くすることで、レーザバー１１の下面は、スペーサ２１の下面に比して低くなる。
【００５０】
つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２２を挿入し、レーザバー載置面８ａにレーザバー１２を配置する。スペーサ２２とレーザバー１２との場合においても、レーザバー載置面８ａの高さと、突出部８ｅ〜８ｊの高さと、によって、レーザバー１２とスペーサ２２との位置関係が決定される。さらに、スペーサ２３〜２９の挿入と、レーザバー１３〜１８の配置を交互に行う。
【００５１】
つぎに、軸４を動かして、摺動部３をスライドさせ、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８に押圧して固定する。
【００５２】
ここで、スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差は、４０〜１００μｍとするのが好ましい。レーザバーの幅とスペーサの幅とを同一の値に設計した場合、製造のばらつきや、配置のばらつきのために、レーザバーの高さとスペーサの高さとを揃えることは困難である。レーザバーの高さと、スペーサの高さとがずれが生じた場合、成膜した誘電体の膜厚に影響を与える。図７は、レーザバーのスペーサに対する突出量と、成膜した誘電体膜の膜厚との相関関係を示す図である。スペーサがレーザバーに対して突出している場合、すなわち、レーザバーの突出量が負の値となる場合には、膜厚は小さくなり、成膜の均一性を損なう。
【００５３】
一方で、レーザバーがスペーサから突出した場合は、その突出量が問題となる。レーザバーの突出量が小さい場合は、適切な成膜が行える。しかし、レーザバーの突出量が大きい場合は、成膜した面の周囲の面に成膜材料が回りこんで付着する。成膜材料が周囲の面に回りこんで付着すると、ダイボンディングやワイヤボンディングなどの後の工程において接触不良を引き起こす原因となる。
【００５４】
したがって、レーザバーの成膜面は、スペーサと同一の高さか、成膜材料の回り込みを生じない程度に突出していることが求められる。スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差を４０〜１００μｍとし、レーザバー載置面８ａの高さを、突出部８ｅ〜８ｊの高さに比して２０〜５０μｍ低くすることで、レーザバー載置面８ａに設置したレーザバーは、その上面の高さが、溝２ｅに架け渡したスペーサの上面に比して２０〜５０μｍ高くなる。ここで、スペーサおよびレーザバーに製造のばらつきや配置のばらつきが生じたとしても、レーザバー上面を、スペーサの上面から突出させるか、スペーサの上面と同一の高さに保つことができる。
【００５５】
つぎに、レーザバー保持装置１を用いた成膜について説明する。成膜時には、レーザバー保持装置１から設置台８を外し、その両面についてそれぞれ成膜を行う。レーザバーの成膜を行う場合に、その成膜材料は、保持枠２に対しても付着する。保持枠２は、繰り返し使用する事を想定しており、使用の度に付着する成膜材料がレーザバーの位置決めに対して与える影響は、極力少なくする必要がある。したがって、レーザバーの成膜時には、孔７ｅ〜７ｊにカバーをし、孔７ｅ〜７ｊ内部に対する成膜材料の付着を防止する。
【００５６】
この実施の形態１に示したレーザバー保持装置は、保持枠２に設けた孔７ｅ〜７ｊに設置台８の突出部８ｅ〜８ｊを挿入し、保持枠２の内側に設けた溝２ｅに、スペーサ２１〜２９を架け渡し、設置台８のレーザバー載置面８ａ上にレーザバー１１〜１８を配置し、突出部８ｅ〜８ｊおよびレーザバー載置面８ａによってレーザバーの位置を決定し、摺動部３および軸４で押圧して固定している。また、スペーサ２１〜２９の長手方向の長さをレーザバー１１〜１８の長手方向の長さに比して大きくし、レーザバー１１〜１８を保持枠２から３ｍｍ以上離して設置するようにしている。
【００５７】
このレーザバー保持装置は、成膜時に成膜材料の付着を防止できる孔をレーザバー保持装置に設け、この孔を基準にしてレーザバーの位置決定を行うので、保持枠に付着した成膜材料の影響を免れ、高精度かつ簡易にレーザバーの位置決定を行うことができる。
【００５８】
また、レーザバーの出射側面と、反射側面とを同時に露出して保持できるので、一度の設置で低反射膜と、高反射膜とを成膜することができる。したがって、レーザバーを直接取り扱う作業を低減し、レーザバーに傷や破損が生じる可能性を低減することができる。
【００５９】
さらに、レーザバーを保持枠から３ｍｍ以上離して固定することで、レーザバーの近傍における壁面の形成を回避できるので、壁面による成膜の不均一を回避できる。
【００６０】
また、摺動部３で押圧して固定するので、レーザバーの出射側面と反射側面とを完全に露出して保持することができ、その全面に均一に成膜を行うことができる。
【００６１】
また、スペーサの数を増減させることで、任意の数のレーザバーを同時に保持することができる。
【００６２】
さらに、レーザバーをスペーサから突出させて保持するので、レーザバーおよびスペーサの製造ばらつきや、配置のばらつきにマージンを持たせ、成膜を均一に、かつ歩留良く行うことができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、成膜の均一性と製作マージンを重視し、スペーサの幅をレーザバーの幅に比して小さくしていたが、製作精度を十分に高めた場合や、レーザバー側面に対する成膜材料の回り込みの減少を重視する場合には、スペーサの幅とレーザバーの幅と同一にしてもよい。
【００６４】
（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２に用いる設置台を示す斜視図である。また、図９は、図８に示した設置台でレーザバーを設置した場合のレーザバー保持装置の断面図である。なお、設置台以外の構成要素は、実施の形態１と同様のものを用いる。
【００６５】
この実施の形態２において、設置台３８は、レーザバー載置面３８ａ、スペーサ支持部３８ｂ、突出部３８ｅ〜３８ｊを有する。レーザバーの設置にあたっては、まず、孔７ｅ〜７ｊに突出部３８ｅ〜３８ｊを挿入する。つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２１を挿入する。ここで、スペーサ支持部３８ｂの高さを、溝２ｅの下面に比して高くすることで、スペーサ２１はスペーサ支持部３８ｂに支持されることとなり、スペーサの下面は、スペーサ支持部３８ｂの高さと同一となる。
【００６６】
つづいて、レーザバー載置面３８ａにレーザバー１１を配置する。ここで、レーザバー１１の下面は、レーザバー載置面３８ａと同じ高さとなる。また、スペーサ２１は、その下面が、スペーサ支持部３８ｂと同じ高さであるので、レーザバー載置面３８ａの高さと、スペーサ支持部３８ｂの高さと、によって、レーザバー１１とスペーサ２１との位置関係が決定される。たとえば、レーザバー載置面３８ａの高さをスペーサ支持部３８ｂに比して低くすることで、レーザバー１１の下面は、スペーサ２１の下面に比して低くなる。
【００６７】
つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２２を挿入し、レーザバー載置面３８ａにレーザバー１２を配置する。スペーサ２２とレーザバー１２との場合においても、レーザバー載置面３８ａの高さと、スペーサ支持部３８ｂの高さと、によって、レーザバー１２とスペーサ２２との位置関係が決定される。さらに、スペーサ２３〜２９の挿入と、レーザバー１３〜１８の配置を交互に行う。
【００６８】
つぎに、軸４を動かして、摺動部３をスライドさせ、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８を押圧して固定する。
【００６９】
ここで、スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差は、４０〜１００μｍとするのが好ましい。レーザバーの成膜面は、スペーサと同一の高さか、成膜材料の回り込みを生じない程度に突出していることが求められる。スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差を４０〜１００μｍとし、レーザバー載置面３８ａの高さを、スペーサ支持部３８ｂの高さに比して２０〜５０μｍ低くすることで、レーザバー載置面３８ａに設置したレーザバーは、その上面の高さが、溝２ｅに架け渡したスペーサの上面に比して２０〜５０μｍ高くなる。ここで、スペーサおよびレーザバーに製造のばらつきや配置のばらつきが生じたとしても、レーザバー上面を、スペーサの上面から突出させるか、スペーサの上面と同一の高さに保つことができる。
【００７０】
この実施の形態２に示したレーザバー保持装置は、保持枠２の内側に設けた溝２ｅに、スペーサ２１〜２９を架け渡してスペーサ支持部３８ｂで位置決めし、設置台８のレーザバー載置面８ａ上にレーザバー１１〜１８を配置して位置決めし、摺動部３および軸４で押圧して固定している。また、スペーサ２１〜２９の長手方向の長さをレーザバー１１〜１８の長手方向の長さに比して大きくし、レーザバー１１〜１８を保持枠２から３ｍｍ以上離して設置するようにしている。
【００７１】
このレーザバー保持装置は、スペーサを支持するスペーサ支持部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを備えた設置台を用いてスペーサに対するレーザバーの位置決定を行うので、レーザバー保持装置を繰り返し使用して成膜材料が付着した場合においても、高精度かつ簡易にレーザバーの位置決定を行うことができる。
【００７２】
さらに、スペーサとレーザバーとの位置関係を直接決定するので、成膜時に、保持枠に形成した溝の内部に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーの位置決定を高精度かつ簡易に行うことができる。
【００７３】
また、レーザバーの出射側面と、反射側面とを同時に露出して保持できるので、一度の設置で低反射膜と、高反射膜とを成膜することができる。したがって、レーザバーを直接取り扱う作業を低減し、レーザバーに傷や破損が生じる可能性を低減することができる。
【００７４】
さらに、レーザバーを保持枠から３ｍｍ以上離して固定することで、レーザバーの近傍における壁面の形成を回避できるので、壁面による成膜の不均一を回避できる。
【００７５】
また、摺動部３で押圧して固定するので、レーザバーの出射側面と反射側面とを完全に露出して保持することができ、その全面に均一に成膜を行うことができる。
【００７６】
また、スペーサの数を増減させることで、任意の数のレーザバーを同時に保持することができる。
【００７７】
さらに、レーザバーをスペーサから突出させて保持するので、レーザバーおよびスペーサの製造ばらつきや、配置のばらつきにマージンを持たせ、成膜を均一にかつ、歩留良く行うことができる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、成膜の均一性と製作マージンを重視し、スペーサの幅をレーザバーの幅に比して小さくしていたが、製作精度を十分に高めた場合や、レーザバー側面への回り込み減少を重視する場合には、スペーサの幅とレーザバーの幅と同一にしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、ガイド部に設けた凹所の内壁に接触する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上でレーザバーの位置決めを行うので、ガイド部に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーと保持部材との位置決めを簡易かつ高精度に行うことができ、レーザバーに均一にかつ歩留まり良く成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【００８０】
また、本発明によれば、設置台に接触するガイド部の凹所内壁は、成膜時に、成膜材料の付着から保護されるので、繰り返し使用し、ガイド部に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーと保持部材との位置決め精度を維持し、メンテナンス性の良好なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【００８１】
また、本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、保持部材を支持する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上で保持部材とレーザバーとの位置決めを行うので、ガイド部と保持部材との間に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーと保持部材との位置決めを簡易かつ高精度に行うことができ、レーザバーに均一にかつ歩留まり良く成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【００８２】
また、本発明によれば、保持部材は、ガイド部の長手方向に形成された溝に架け渡されてスライドし、レーザバーを狭持するので、レーザバーの出射側面および反射側面を、同時に露出して固定し、一度の設置でレーザバーの出射側面と反射側面とを成膜可能なレーザバー保持装置を簡易な構成で得ることができるという効果を奏する。
【００８３】
また、本発明によれば、レーザバーと保持部材とを交互に配置し、保持部材をスライドさせることで、複数のレーザバーを同時に保持するので、複数のレーザバーの出射側面および反射側面を、一度の設置で成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができる。
【００８４】
また、本発明によれば、レーザバーの両端は、ガイド部から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避しているので、レーザバーの出射側面および反射側面の両端近傍においても成膜の均一性を確保できるレーザバー保持装置を実現し、半導体レーザ素子の歩留を向上できるという効果を奏する。
【００８５】
また、本発明によれば、レーザバーは、ガイド部を平行な状態に固定するガイド部接続手段から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避しているので、保持枠の近傍に設置されたレーザバーの出射側面および反射側面に対して、均一に成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１であるレーザバー保持装置の斜視図である。
【図２】図１に示したレーザバー保持装置１を裏面から見た斜視図である。
【図３】図１に示したレーザバー保持装置の組立図である。
【図４】レーザバーの設置に用いる設置台を示す斜視図である。
【図５】図１に示したレーザバー保持装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図１に示したレーザバー保持装置のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】レーザバーのスペーサに対する突出量と、成膜した誘電体膜の膜厚との相関関係を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２に用いる設置台を示す斜視図である。
【図９】図８に示した設置台でレーザバーを設置した場合のレーザバー保持装置および設置台の断面図である。
【図１０】レーザバーの概要構成を示す斜視図である。
【図１１】従来のレーザバー保持装置に固定されたレーザバーを示す斜視図である。
【図１２】レーザバーの出射側端面と反射側端面とを同時に露出する従来のレーザバー保持装置を示す図である。
【図１３】レーザバーを単独で保持する従来のレーザバー保持装置を示す図である。
【符号の説明】
１ レーザバー保持装置
２ 保持枠
２ａ〜２ｄ，５ａ〜５ｄ，６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄ 枠部
２ｅ 溝
２ｆ 貫通孔
３ 摺動部
４ 軸
５ｅ，５ｆ，６ｅ 切り欠き
５〜７ 枠材
７ｅ〜７ｊ 孔
８，３８ 設置台
８ａ，３８ａ レーザバー載置面
８ｅ〜８ｊ，３８ｅ〜３８ｊ 突出部
１１〜１８ レーザバー
２１〜２９ スペーサ
３８ｂ スペーサ支持部
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザバーを保持するレーザバー保持装置に関し、特に一回の固定でレーザバーの出射側端面および反射側端面に成膜可能なレーザバー保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子は、基板上に薄膜を積層、加工し、所望の機能を実現している。一般に、基板上には同時に複数の半導体素子が形成され、基板を劈開することで各半導体素子を取り出している。
【０００３】
また、半導体レーザ素子などでは、基板を劈開した後、劈開面にさらに薄膜を生成することが行われている。半導体レーザ素子では、この劈開面に対する成膜で、レーザ光が発振する活性層付近の保護を行うことができる。半導体レーザ素子では、活性層付近に汚染やこれに伴う劣化が生じやすい。特に、高出力動作させる場合、レーザ光の一部が汚染された層に吸収されて発熱を生じ、この熱によって出射端面が劣化する。半導体レーザ素子の出射端面は、劈開によって形成されるので、この劈開面に誘電体膜を形成することにより、出射端面を保護することができる。また、出射端面と大気との直接の接触を防止するので、自然酸化膜の形成を抑制することができる。
【０００４】
さらに、出射端面の一方に高反射膜、他方に低反射膜を成膜することで、レーザ光の出射方向、発振閾値および出力の調整を行うことができる。高反射膜および低反射膜は、誘電体膜の種類や膜厚により、反射率を制御して形成する。反射率は、膜厚に大きく依存するため、安定した品質の半導体レーザ素子を得るためには、劈開面における安定した膜厚制御が重要となる。
【０００５】
半導体レーザ素子は、通常、１ｍｍ四方以下の大きさであるため、各半導体レーザ素子に劈開した後、単独で劈開面に成膜を行うのは取り扱いが困難で、膜厚の制御も難しくなる。そのため、まず、半導体レーザ素子が横方向に数十個連なったレーザバーの形に劈開し、つぎに、レーザバーの状態で高反射膜および低反射膜を成膜し、その後に各半導体レーザ素子に劈開し、切り分ける手順を用いることが一般的である。
【０００６】
図１０は、レーザバーの概要構成を示す斜視図である。図１０において、レーザバー１１は、半導体基板上に形成された半導体レーザ素子を、半導体レーザ素子の長手方向側面が隣接した半導体レーザ素子群として劈開している。レーザバー１１上の活性層５１は、レーザバー１１に含まれる半導体レーザ素子のうちの一つとして機能する。すなわち、レーザバー１１は複数の活性層を備えており、各活性層を含む形で劈開することで、複数の半導体レーザ素子を得ることができる。
【０００７】
半導体レーザ素子の劈開面に対する成膜は、レーザバー１１の劈開面１１ａおよび１１ｂに成膜することで行われる。レーザバー１１の劈開面１１ａ，１１ｂには、それぞれ高反射膜および低反射膜が成膜される。レーザバー１１は、劈開面１１ａ，１１ｂに対する成膜終了後、劈開によって各半導体レーザ素子に切り分けられる。切り分けられた半導体レーザ素子では、高反射膜を成膜した面は反射面として、低反射膜を成膜した面は出射面として機能する。たとえば、活性層５１を含む半導体レーザ素子５２では、高反射膜５３、低反射膜５４を備える。高反射膜５３は、活性層５１で励起したレーザ光を反射する反射面として機能する。低反射膜５４は、活性層５１で励起したレーザ光を一部出射する出射面として機能する。
【０００８】
レーザバーの劈開面に誘電体膜を成膜する方法としては、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティングなどを用いることができる。この成膜時には、成膜する劈開面を露出してレーザバーを保持するレーザバー保持装置が用いられる。
【０００９】
図１１は、従来のレーザバー保持装置に固定されたレーザバーを示す斜視図である。このレーザバー保持装置では、隣接する保持部材６１〜６７によってレーザバーを保持する溝を形成している。たとえば、保持部材６６は、段差６６ａと保持部材６５の壁面６５ｃとでレーザーバー１６を保持する溝を形成する。レーザバー１６は、劈開面１６ａを露出した状態で溝に挿入される。同様に、レーザバー１１〜１７は、保持部材６１〜６７が形成する溝に挿入される。さらに、段差６６ａは、レーザバーの幅に比して小さくなっており、保持部材６１〜６７を押圧してレーザバーを固定することができる。
【００１０】
このレーザバー保持装置では、複数のレーザバーを同時に固定し、露出した端面に誘電体膜を生成することができる。レーザバーの片側に誘電体膜を形成した後は、押圧を緩めてレーザバーを取り出し、反転させてもう片側を露出して固定する。その後、露出した端面に誘電体膜を生成することで、レーザバーの出射側端面と反射側端面とに誘電体膜を形成することができる。
【００１１】
また、レーザバーの出射側面と反射側面とを同時に露出するレーザバー保持装置も用いられてきた。図１２は、レーザバーの出射側面と反射側面とを同時に露出する従来のレーザバー保持装置を示す図である。このレーザバー保持装置では、段差７１ａ，７２ａを設けた保持部材７１，７２を、段差７１ａ，７２ａを対向させて配置する。さらに、段差７１ａ，７２ａにレーザバー１１〜１８を長手方向で架け渡して保持している。このレーザバー保持装置では、レーザバー１１の劈開面１１aと劈開面１１ｂとを同時に露出して保持することができる。したがって、レーザバーは、一度の設置で出射膜および反射膜の成膜が可能となる。
【００１２】
さらに、レーザバーを単独で保持するレーザバー保持装置も用いられてきた。図１３は、レーザバーを単独で保持する従来のレーザバー保持装置を示す図である。このレーザバー保持装置では、段差７３ａを有する保持部材７３と、段差７４ａを有する保持部材７４とを、段差７３ａ，７４ａを対向させて設置する。また、保持部材７３の壁面７３ｂと保持部材７４の壁面７４ｂとが対向し、さらに段差７４ａが底面をなして、レーザバー１１を挿入する溝を形成する。また、溝の底面をなす段差７４ａは、レーザバー１１の上下方向の位置を決定する。
【００１３】
レーザバー１１は、劈開面１１ａを溝の底面に向けて挿入される。壁面７３ｂと壁面７４ｂは、レーザバー１１に押圧して固定する。段差７３ｂは、その段差部が劈開面１１ｂと同一の高さになる状態で、かつ劈開面１１ａが露出するように設けられている。
【００１４】
このレーザバー保持装置では、保持部材７３，７４によってレーザバー１１の劈開面１１ａを露出して固定する。また、劈開面１１ａの高さと段差７３ｂの高さを合わせているので、誘電体膜の回り込みを防ぐことができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のレーザバー保持装置、たとえば図１１に示したレーザバー保持装置では、片側に成膜を行った後、レーザバーを抜き出して反転させる必要がある。このため、反転させる作業に時間およびコストがかかるという問題点があった。また、レーザバーを直接取り扱う作業が増加するために、半導体レーザ素子に傷や破損を生じ、製造歩留が低下するという問題点があった。
【００１６】
さらに、保持部材の段差の精度が低く、また、成膜時の反応生成物が段差面に堆積するために、レーザバーごとの設置状態にばらつきが生じ、成膜した誘電体膜の膜厚および膜質がばらつくという問題点があった。さらに、設置状態が悪いレーザバーにおいては、半導体レーザ素子の電極面に誘電体膜が生成される回り込みが生じ、ダイボンディングやワイヤボンディングの密着性が低下するという問題点があった。
【００１７】
また、図１２に示した従来のレーザバー保持装置では、レーザバーのうち、保持部材の段差面で支えられている部分には成膜することができないと言う問題点があった。このため、レーザバーの両端に位置する半導体レーザ素子は、誘電体膜の生成が行われず、不良素子となる。
【００１８】
さらに、レーザバーのうち、保持部材の段差面で支えられている部分の近傍では、保持部材の段差が壁面として作用し、生成された膜の厚さは、中央部分に比して薄くなるという問題点があった。この壁面の影響は、ガス状の材料を使用するプラズマＣＶＤ装置などで特に顕著となるが、スパッタ装置、イオンプレーティング装置、真空蒸着装置、イオンビームアシスト蒸着装置などにおいても、壁面近傍で膜厚が薄くなるなどの膜質の悪化が見られる。すなわち、従来のレーザバー保持装置では、成膜の膜厚および膜質を均一にできず、歩留が低下するという問題点があった。
【００１９】
また、図１３に示したレーザバー保持装置では、レーザバーの下面から成膜を行うことで、誘電体膜の回り込みを防ぐことができるが、下面にレーザバーの保持と位置決めとを行う段差が存在するために、段差部分に誘電体膜を生成できないという問題があった。また、片側に成膜を行った後、レーザバーを抜き出して反転させる必要がある。このため、反転させる作業に時間およびコストがかかるという問題点があった。また、レーザバーを直接取り扱う作業が増加するために、半導体レーザ素子に傷や破損を生じ、製造歩留が低下するという問題点があった。さらに、レーザバーを単独で成膜するために、生産性が著しく低下するという問題点があった。
【００２０】
この発明は上記に鑑みてなされたものであって、レーザバーの出射側面と反射側面とを同時に露出した状態を保持し、一度の設置でレーザバーの反射膜と出射膜との成膜が可能なレーザバー保持装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、レーザバーの所望の劈開面全面に均一に成膜可能で、回り込みを防止し、半導体レーザ素子の歩留まりを向上できるレーザバー保持装置を提供することを目的とする。
【００２２】
また、複数のレーザバーを同時に保持して成膜可能で、半導体レーザ素子の生産性を向上できるレーザバー保持装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかるレーザバー保持装置は、レーザバーの出射側面および反射側面に成膜を行うために該レーザバーを保持するレーザバー保持装置であって、互いに平行に配設し、かつそれぞれに凹所を設けた１対のガイド部と、前記ガイド部に架け渡され、前記ガイド部の長手方向に移動可能であり、前記レーザバーの出射側面および反射側面を露出して該レーザバーを狭持する複数の保持部材と、前記レーザバーを狭持した状態で、前記ガイド部に対して前記保持部材を固定する固定手段と、前記凹所の内壁を介して前記ガイド部を載置させる突出部と、前記レーザバーを載置するレーザバー載置面と、を有し、前記突出部および前記レーザバー載置面によって前記保持部材と前記レーザバーとの位置決めを行うレーザバー設置台と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、ガイド部に設けた凹所の内壁に接触する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上でレーザバーの位置決めを行う。
【００２５】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、成膜時に、前記凹所に対する成膜材料の付着を防止する保護手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、設置台に接触するガイド部の凹所内壁は、成膜時に、成膜材料の付着から保護される。
【００２７】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、レーザバーの出射側面および反射側面に成膜を行うために該レーザバーを保持するレーザバー保持装置であって、互いに平行に配設した１対のガイド部と、前記ガイド部に架け渡され、前記ガイド部の長手方向に移動可能であり、前記レーザバーの出射側面および反射側面を露出して該レーザバーを狭持する複数の保持部材と、前記レーザバーを狭持した状態で、前記ガイド部に対して前記保持部材を固定する固定手段と、前記保持部材と当接する突出部と、前記レーザバーを載置するレーザバー載置面と、を有し、前記突出部および前記レーザバー載置面によって前記保持部材と前記レーザバーとの位置決めを行うレーザバー設置台と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、保持部材を支持する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上で保持部材とレーザバーとの位置決めを行う。
【００２９】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、前記１対のガイド部に溝を形成し、該溝に前記保持部材の端部を架け渡したことを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、保持部材は、ガイド部の長手方向に形成された溝に架け渡されてスライドし、レーザバーを狭持する。
【００３１】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、複数の前記レーザバーと前記複数の保持部材とを交互に配置し、前記固定手段で固定することを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、レーザバーと保持部材とを交互に配置し、保持部材をスライドさせることで、複数のレーザバーを同時に保持する
【００３３】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、前記レーザバーの長手方向の両端は、前記１対のガイド部から少なくとも３ｍｍの距離をおいて固定されることを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、レーザバーの両端は、ガイド部から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避している。
【００３５】
また、本発明にかかるレーザバー保持装置は、上記の発明において、前記１対のガイド部に接続され、該１対のガイド部を互いに平行な状態に固定するガイド部接続手段をさらに備え、前記レーザバーは、前記ガイド部接続手段から少なくとも３ｍｍの距離をおいて固定されることを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、レーザバーは、ガイド部を平行な状態に固定するガイド部接続手段から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避している。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るレーザバー保持装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１であるレーザバー保持装置の斜視図である。レーザバー保持装置１は、内部に溝２ｅを設けた保持枠２と、枠内をスライドする摺動部３と、摺動部３のスライドと固定とを行う軸４と、を備える。保持枠２は、枠部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有する。また、枠部２ａは、切り欠き５ｅを有し、枠部２ｃは切り欠き５ｆを有する。切り欠き５ｅ，５ｆは、互いに対向してスペーサ挿入口を形成する。さらに、枠部２ａと枠部２ｃとはその長手方向に溝２ｅを有する。また、枠部２ｄは、軸４を貫挿する貫通孔２ｆを有している。
【００３９】
溝２ｅには、スペーサ挿入口から挿入されたスペーサ２１〜２９が架け渡たされる。さらに、架け渡したスペーサ２１〜２９の間に、レーサバー１１〜１８を配置している。
【００４０】
ここで、レーザバー１１〜１８は、保持枠２がなす平面に対して平行な２面が同時に露出して保持されることとなる。すなわち、この２面が反射膜の成膜面および出射膜の成膜面となるように配置することで、反射膜の成膜面と、出射膜の成膜面とを同時に露出して保持することができる。
【００４１】
また、スペーサ２１〜２９の長手方向の長さは、レーザバー１１〜１８の長手方向の長さに比して大きくしておく。さらに、レーザバー１１〜１８を枠部２ａおよび枠部２ｃからそれぞれ３ｍｍ以上離して配置する。また、レーザバー１１と枠部２ｂとの間にスペーサ２１を挿入し、レーザバー１８と摺動部３との間にスペーサ２９を挿入する。このため、レーザバーの反射膜の成膜面および出射膜の成膜面の近傍に壁面を形成することを避けることができる。
【００４２】
さらに、保持枠２がなす平面に対して垂直な方向のスペーサ２１〜２９の幅は、保持枠２がなす平面に対して垂直な方向のレーザバー１１〜１８の幅に比して小さくしておく。また、溝２ｅは、その幅を保持枠２がなす平面に対して垂直な方向のスペーサ２１〜２９の幅よりも大きくし、スペーサがスライド可能な状態にする。
【００４３】
また、スペーサ２１〜２９は、スペーサ挿入口から挿入および取り出しが可能で、成膜するレーザバーの数に合わせてスペーサの数を増減させることができる。
【００４４】
さらに、摺動部３は、溝２ｅに架け渡される。また、摺動部３は軸４と接続される。軸４は、貫通孔２ｆに貫挿され、軸４を動かすことで、摺動部３がスライドする。摺動部３は、スライドによってスペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８に対して押圧する。さらに、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８に対して押圧した状態で、軸４を固定し、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８を固定することができる。
【００４５】
図２は、図１に示したレーザバー保持装置１を裏面から見た斜視図である。枠部２ａは、孔７ｈ〜７ｊを有する。枠部２ｃは、孔７ｅ〜７ｇを有する。保持枠２は、枠材５〜７を張り合わせて形成されており、孔７ｅ〜７ｊは、枠材７を貫通している。図３に保持枠２の組立図を示す。枠材５は、枠部５ａ〜５ｄを有する。また、枠部５ａは切り欠き５ｅを、枠部５ｃは切り欠き５ｆを有している。枠材６は、枠部６ａ〜６ｄを有している。枠部６ａは、その幅が枠部５ａの幅に比して狭くなっている。枠部６ｃは、その幅が、枠部５ｃに比して狭くなっている。さらに、枠部６ｄは、切り欠き６ｅを有している。枠材７は、枠部７ａ〜７ｄを有している。枠部７ａは、その幅が枠部６ａの幅に比して広くなっている。枠部７ｃは、その幅が、枠部６ｃに比して広くなっている。さらに、枠部７ａは、枠材７を貫通する孔７ｈ〜７ｊを有している。また、枠部７ｃは、枠材７を貫通する孔７ｅ〜７ｇを有している。
【００４６】
枠部５ａ，６ａ，７ａは、張り合わされて枠部２ａを形成する。また、枠部５ｂ，６ｂ，７ｂは、張り合わされて枠部２ｂを形成する。同様に、枠部２ｃは、枠部５ｃ，６ｃ，７ｃを張り合わせることで形成され、枠部２ｄは、枠部５ｄ，６ｄ，７ｄを張り合わせることで形成される。また、枠部２ａは、枠部５ａ，６ａ，７ａの幅の違いによって、溝を形成することができる。同様に、枠部２ｃは、枠部５ｃ，６ｃ，７ｃの幅の違いによって、溝を形成することができる。さらに、枠材５〜７を貼り合わせることによって、切り欠き６ｅは、貫通孔２ｆを形成する。
【００４７】
つぎに、レーザバー１１〜１８の設置と位置決めについて説明する。図４は、レーザバー１１〜１８の設置に用いる設置台を示す斜視図である。設置台８は、レーザバー載置面８ａと、突出部８ｅ〜８ｊを有する。また、図５は、図１に示したレーザバー保持装置１のＡ−Ａ線断面図であり、図６は、図１に示したレーザバー保持装置１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４８】
まず、孔７ｅ〜７ｊに突出部８ｅ〜８ｊを挿入する。この時、突出部７ｅ〜７ｊの先端は、枠材６に接するようにする。つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２１を挿入する。つづいて、レーザバー載置面８ａにレーザバー１１を配置する。
【００４９】
ここで、レーザバー１１の下面は、レーザバー載置面８ａと同じ高さとなる。また、スペーサ２１は、溝２ｅに架け渡して保持されるので、その下面は、枠材６の下面と同じ高さとなる。すなわち、レーザバー載置面８ａの高さと、突出部８ｅ〜８ｊの高さと、によって、レーザバー１１とスペーサ２１との位置関係が決定される。たとえば、レーザバー載置面８ａの高さを突出部８ｅ〜８ｊに比して低くすることで、レーザバー１１の下面は、スペーサ２１の下面に比して低くなる。
【００５０】
つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２２を挿入し、レーザバー載置面８ａにレーザバー１２を配置する。スペーサ２２とレーザバー１２との場合においても、レーザバー載置面８ａの高さと、突出部８ｅ〜８ｊの高さと、によって、レーザバー１２とスペーサ２２との位置関係が決定される。さらに、スペーサ２３〜２９の挿入と、レーザバー１３〜１８の配置を交互に行う。
【００５１】
つぎに、軸４を動かして、摺動部３をスライドさせ、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８に押圧して固定する。
【００５２】
ここで、スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差は、４０〜１００μｍとするのが好ましい。レーザバーの幅とスペーサの幅とを同一の値に設計した場合、製造のばらつきや、配置のばらつきのために、レーザバーの高さとスペーサの高さとを揃えることは困難である。レーザバーの高さと、スペーサの高さとがずれが生じた場合、成膜した誘電体の膜厚に影響を与える。図７は、レーザバーのスペーサに対する突出量と、成膜した誘電体膜の膜厚との相関関係を示す図である。スペーサがレーザバーに対して突出している場合、すなわち、レーザバーの突出量が負の値となる場合には、膜厚は小さくなり、成膜の均一性を損なう。
【００５３】
一方で、レーザバーがスペーサから突出した場合は、その突出量が問題となる。レーザバーの突出量が小さい場合は、適切な成膜が行える。しかし、レーザバーの突出量が大きい場合は、成膜した面の周囲の面に成膜材料が回りこんで付着する。成膜材料が周囲の面に回りこんで付着すると、ダイボンディングやワイヤボンディングなどの後の工程において接触不良を引き起こす原因となる。
【００５４】
したがって、レーザバーの成膜面は、スペーサと同一の高さか、成膜材料の回り込みを生じない程度に突出していることが求められる。スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差を４０〜１００μｍとし、レーザバー載置面８ａの高さを、突出部８ｅ〜８ｊの高さに比して２０〜５０μｍ低くすることで、レーザバー載置面８ａに設置したレーザバーは、その上面の高さが、溝２ｅに架け渡したスペーサの上面に比して２０〜５０μｍ高くなる。ここで、スペーサおよびレーザバーに製造のばらつきや配置のばらつきが生じたとしても、レーザバー上面を、スペーサの上面から突出させるか、スペーサの上面と同一の高さに保つことができる。
【００５５】
つぎに、レーザバー保持装置１を用いた成膜について説明する。成膜時には、レーザバー保持装置１から設置台８を外し、その両面についてそれぞれ成膜を行う。レーザバーの成膜を行う場合に、その成膜材料は、保持枠２に対しても付着する。保持枠２は、繰り返し使用する事を想定しており、使用の度に付着する成膜材料がレーザバーの位置決めに対して与える影響は、極力少なくする必要がある。したがって、レーザバーの成膜時には、孔７ｅ〜７ｊにカバーをし、孔７ｅ〜７ｊ内部に対する成膜材料の付着を防止する。
【００５６】
この実施の形態１に示したレーザバー保持装置は、保持枠２に設けた孔７ｅ〜７ｊに設置台８の突出部８ｅ〜８ｊを挿入し、保持枠２の内側に設けた溝２ｅに、スペーサ２１〜２９を架け渡し、設置台８のレーザバー載置面８ａ上にレーザバー１１〜１８を配置し、突出部８ｅ〜８ｊおよびレーザバー載置面８ａによってレーザバーの位置を決定し、摺動部３および軸４で押圧して固定している。また、スペーサ２１〜２９の長手方向の長さをレーザバー１１〜１８の長手方向の長さに比して大きくし、レーザバー１１〜１８を保持枠２から３ｍｍ以上離して設置するようにしている。
【００５７】
このレーザバー保持装置は、成膜時に成膜材料の付着を防止できる孔をレーザバー保持装置に設け、この孔を基準にしてレーザバーの位置決定を行うので、保持枠に付着した成膜材料の影響を免れ、高精度かつ簡易にレーザバーの位置決定を行うことができる。
【００５８】
また、レーザバーの出射側面と、反射側面とを同時に露出して保持できるので、一度の設置で低反射膜と、高反射膜とを成膜することができる。したがって、レーザバーを直接取り扱う作業を低減し、レーザバーに傷や破損が生じる可能性を低減することができる。
【００５９】
さらに、レーザバーを保持枠から３ｍｍ以上離して固定することで、レーザバーの近傍における壁面の形成を回避できるので、壁面による成膜の不均一を回避できる。
【００６０】
また、摺動部３で押圧して固定するので、レーザバーの出射側面と反射側面とを完全に露出して保持することができ、その全面に均一に成膜を行うことができる。
【００６１】
また、スペーサの数を増減させることで、任意の数のレーザバーを同時に保持することができる。
【００６２】
さらに、レーザバーをスペーサから突出させて保持するので、レーザバーおよびスペーサの製造ばらつきや、配置のばらつきにマージンを持たせ、成膜を均一に、かつ歩留良く行うことができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、成膜の均一性と製作マージンを重視し、スペーサの幅をレーザバーの幅に比して小さくしていたが、製作精度を十分に高めた場合や、レーザバー側面に対する成膜材料の回り込みの減少を重視する場合には、スペーサの幅とレーザバーの幅と同一にしてもよい。
【００６４】
（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２に用いる設置台を示す斜視図である。また、図９は、図８に示した設置台でレーザバーを設置した場合のレーザバー保持装置の断面図である。なお、設置台以外の構成要素は、実施の形態１と同様のものを用いる。
【００６５】
この実施の形態２において、設置台３８は、レーザバー載置面３８ａ、スペーサ支持部３８ｂ、突出部３８ｅ〜３８ｊを有する。レーザバーの設置にあたっては、まず、孔７ｅ〜７ｊに突出部３８ｅ〜３８ｊを挿入する。つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２１を挿入する。ここで、スペーサ支持部３８ｂの高さを、溝２ｅの下面に比して高くすることで、スペーサ２１はスペーサ支持部３８ｂに支持されることとなり、スペーサの下面は、スペーサ支持部３８ｂの高さと同一となる。
【００６６】
つづいて、レーザバー載置面３８ａにレーザバー１１を配置する。ここで、レーザバー１１の下面は、レーザバー載置面３８ａと同じ高さとなる。また、スペーサ２１は、その下面が、スペーサ支持部３８ｂと同じ高さであるので、レーザバー載置面３８ａの高さと、スペーサ支持部３８ｂの高さと、によって、レーザバー１１とスペーサ２１との位置関係が決定される。たとえば、レーザバー載置面３８ａの高さをスペーサ支持部３８ｂに比して低くすることで、レーザバー１１の下面は、スペーサ２１の下面に比して低くなる。
【００６７】
つぎに、保持枠２のスペーサ挿入口からスペーサ２２を挿入し、レーザバー載置面３８ａにレーザバー１２を配置する。スペーサ２２とレーザバー１２との場合においても、レーザバー載置面３８ａの高さと、スペーサ支持部３８ｂの高さと、によって、レーザバー１２とスペーサ２２との位置関係が決定される。さらに、スペーサ２３〜２９の挿入と、レーザバー１３〜１８の配置を交互に行う。
【００６８】
つぎに、軸４を動かして、摺動部３をスライドさせ、スペーサ２１〜２９およびレーザバー１１〜１８を押圧して固定する。
【００６９】
ここで、スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差は、４０〜１００μｍとするのが好ましい。レーザバーの成膜面は、スペーサと同一の高さか、成膜材料の回り込みを生じない程度に突出していることが求められる。スペーサ２１〜２９の幅と、レーザバー１１〜１８の幅との差を４０〜１００μｍとし、レーザバー載置面３８ａの高さを、スペーサ支持部３８ｂの高さに比して２０〜５０μｍ低くすることで、レーザバー載置面３８ａに設置したレーザバーは、その上面の高さが、溝２ｅに架け渡したスペーサの上面に比して２０〜５０μｍ高くなる。ここで、スペーサおよびレーザバーに製造のばらつきや配置のばらつきが生じたとしても、レーザバー上面を、スペーサの上面から突出させるか、スペーサの上面と同一の高さに保つことができる。
【００７０】
この実施の形態２に示したレーザバー保持装置は、保持枠２の内側に設けた溝２ｅに、スペーサ２１〜２９を架け渡してスペーサ支持部３８ｂで位置決めし、設置台８のレーザバー載置面８ａ上にレーザバー１１〜１８を配置して位置決めし、摺動部３および軸４で押圧して固定している。また、スペーサ２１〜２９の長手方向の長さをレーザバー１１〜１８の長手方向の長さに比して大きくし、レーザバー１１〜１８を保持枠２から３ｍｍ以上離して設置するようにしている。
【００７１】
このレーザバー保持装置は、スペーサを支持するスペーサ支持部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを備えた設置台を用いてスペーサに対するレーザバーの位置決定を行うので、レーザバー保持装置を繰り返し使用して成膜材料が付着した場合においても、高精度かつ簡易にレーザバーの位置決定を行うことができる。
【００７２】
さらに、スペーサとレーザバーとの位置関係を直接決定するので、成膜時に、保持枠に形成した溝の内部に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーの位置決定を高精度かつ簡易に行うことができる。
【００７３】
また、レーザバーの出射側面と、反射側面とを同時に露出して保持できるので、一度の設置で低反射膜と、高反射膜とを成膜することができる。したがって、レーザバーを直接取り扱う作業を低減し、レーザバーに傷や破損が生じる可能性を低減することができる。
【００７４】
さらに、レーザバーを保持枠から３ｍｍ以上離して固定することで、レーザバーの近傍における壁面の形成を回避できるので、壁面による成膜の不均一を回避できる。
【００７５】
また、摺動部３で押圧して固定するので、レーザバーの出射側面と反射側面とを完全に露出して保持することができ、その全面に均一に成膜を行うことができる。
【００７６】
また、スペーサの数を増減させることで、任意の数のレーザバーを同時に保持することができる。
【００７７】
さらに、レーザバーをスペーサから突出させて保持するので、レーザバーおよびスペーサの製造ばらつきや、配置のばらつきにマージンを持たせ、成膜を均一にかつ、歩留良く行うことができる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、成膜の均一性と製作マージンを重視し、スペーサの幅をレーザバーの幅に比して小さくしていたが、製作精度を十分に高めた場合や、レーザバー側面への回り込み減少を重視する場合には、スペーサの幅とレーザバーの幅と同一にしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、ガイド部に設けた凹所の内壁に接触する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上でレーザバーの位置決めを行うので、ガイド部に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーと保持部材との位置決めを簡易かつ高精度に行うことができ、レーザバーに均一にかつ歩留まり良く成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【００８０】
また、本発明によれば、設置台に接触するガイド部の凹所内壁は、成膜時に、成膜材料の付着から保護されるので、繰り返し使用し、ガイド部に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーと保持部材との位置決め精度を維持し、メンテナンス性の良好なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【００８１】
また、本発明によれば、ガイド部に沿ってスライドする保持部材でレーザバーを挟んで押圧し、レーザバーの出射側面および反射側面を同時に露出して固定する際に、保持部材を支持する突出部とレーザバーを載置するレーザバー載置面とを有する設置台上で保持部材とレーザバーとの位置決めを行うので、ガイド部と保持部材との間に成膜材料が付着した場合においても、レーザバーと保持部材との位置決めを簡易かつ高精度に行うことができ、レーザバーに均一にかつ歩留まり良く成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【００８２】
また、本発明によれば、保持部材は、ガイド部の長手方向に形成された溝に架け渡されてスライドし、レーザバーを狭持するので、レーザバーの出射側面および反射側面を、同時に露出して固定し、一度の設置でレーザバーの出射側面と反射側面とを成膜可能なレーザバー保持装置を簡易な構成で得ることができるという効果を奏する。
【００８３】
また、本発明によれば、レーザバーと保持部材とを交互に配置し、保持部材をスライドさせることで、複数のレーザバーを同時に保持するので、複数のレーザバーの出射側面および反射側面を、一度の設置で成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができる。
【００８４】
また、本発明によれば、レーザバーの両端は、ガイド部から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避しているので、レーザバーの出射側面および反射側面の両端近傍においても成膜の均一性を確保できるレーザバー保持装置を実現し、半導体レーザ素子の歩留を向上できるという効果を奏する。
【００８５】
また、本発明によれば、レーザバーは、ガイド部を平行な状態に固定するガイド部接続手段から３ｍｍ以上の距離をおいて固定され、レーザバーの近傍に壁面を構成することを回避しているので、保持枠の近傍に設置されたレーザバーの出射側面および反射側面に対して、均一に成膜可能なレーザバー保持装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１であるレーザバー保持装置の斜視図である。
【図２】図１に示したレーザバー保持装置１を裏面から見た斜視図である。
【図３】図１に示したレーザバー保持装置の組立図である。
【図４】レーザバーの設置に用いる設置台を示す斜視図である。
【図５】図１に示したレーザバー保持装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図１に示したレーザバー保持装置のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】レーザバーのスペーサに対する突出量と、成膜した誘電体膜の膜厚との相関関係を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２に用いる設置台を示す斜視図である。
【図９】図８に示した設置台でレーザバーを設置した場合のレーザバー保持装置および設置台の断面図である。
【図１０】レーザバーの概要構成を示す斜視図である。
【図１１】従来のレーザバー保持装置に固定されたレーザバーを示す斜視図である。
【図１２】レーザバーの出射側端面と反射側端面とを同時に露出する従来のレーザバー保持装置を示す図である。
【図１３】レーザバーを単独で保持する従来のレーザバー保持装置を示す図である。
【符号の説明】
１ レーザバー保持装置
２ 保持枠
２ａ〜２ｄ，５ａ〜５ｄ，６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄ 枠部
２ｅ 溝
２ｆ 貫通孔
３ 摺動部
４ 軸
５ｅ，５ｆ，６ｅ 切り欠き
５〜７ 枠材
７ｅ〜７ｊ 孔
８，３８ 設置台
８ａ，３８ａ レーザバー載置面
８ｅ〜８ｊ，３８ｅ〜３８ｊ 突出部
１１〜１８ レーザバー
２１〜２９ スペーサ
３８ｂ スペーサ支持部
Claims (5)
- レーザバーの出射側面および反射側面に成膜を行うために該レーザバーを保持するレーザバー保持装置であって、
互いに平行に配設し、かつそれぞれに凹所を設けた１対のガイド部と、
前記ガイド部に架け渡され、前記ガイド部の長手方向に移動可能であり、前記レーザバーの出射側面および反射側面を露出して該レーザバーを狭持する複数の保持部材と、
前記レーザバーを狭持した状態で、前記ガイド部に対して前記保持部材を固定する固定手段と、
前記凹所の内壁を介して前記ガイド部を載置させる突出部と、前記レーザバーを載置するレーザバー載置面と、を有し、前記突出部および前記レーザバー載置面によって前記保持部材と前記レーザバーとの位置決めを行うレーザバー設置台と、
成膜時に、前記凹所に対する成膜材料の付着を防止する保護手段と、
を備えたことを特徴とするレーザバー保持装置。 - 前記１対のガイド部に溝を形成し、該溝に前記保持部材の端部を架け渡したことを特徴とする請求項１に記載のレーザバー保持装置。
- 複数の前記レーザバーと前記複数の保持部材とを交互に配置し、前記固定手段で固定することを特徴とする請求項１または２に記載のレーザバー保持装置。
- 前記レーザバーの長手方向の両端は、前記１対のガイド部から少なくとも３ｍｍの距離をおいて固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のレーザバー保持装置。
- 前記１対のガイド部に接続され、該１対のガイド部を互いに平行な状態に固定するガイド部接続手段をさらに備え、
前記レーザバーは、前記ガイド部接続手段から少なくとも３ｍｍの距離をおいて固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のレーザバー保持装置。
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