JP5803134B2 - 半導体レーザ素子の保護膜作製方法 - Google Patents
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Description
まず、図2に示される基板生産物10を用意する(工程S11)。基板生産物10は、基板としてのウエハ12と、ウエハ12の主面上に結晶成長した半導体積層構造14と、半導体積層構造14上に形成された絶縁膜16とを有する板状物である。ウエハ12は、第1導電型(例えばn型)の半導体からなる略円板状の部材であり、例えばInPといったIII−V族化合物半導体からなる。半導体積層構造14は、複数の半導体レーザ素子のための構造体であって、活性層を含む複数の半導体層からなる。一実施例では、半導体積層構造14は、ウエハ12の主面上に結晶成長した第1導電型のInPからなる下部クラッド層と、下部クラッド層上に結晶成長したGaInAsPからなる活性層と、活性層上に結晶成長した第2導電型(例えばp型)のInPからなる上部クラッド層と、上部クラッド層上に結晶成長した第2導電型のInGaAsからなるコンタクト層とを有する。活性層は、井戸層とバリア層とが交互に積層された多重量子井戸構造(MQW)を有してもよく、一つの井戸層がバリア層に挟まれた単一量子井戸構造(SQW)を有してもよく、或いは、単一の半導体層から成ってもよい。絶縁膜16は、例えばSiO2やSiNといったシリコン化合物から成る。
次に、図3〜図7を参照しながら、電極形成工程S12について説明する。図3は、基板生産物10を絶縁膜16側から見た平面図である。図4(a)及び図5(a)は、複数の半導体レーザ素子にそれぞれ相当する領域である複数の単位領域Aの一つを絶縁膜16側から見た図である。図4(b)は、図4(a)のI−I線に沿った断面を示す図である。図5(b)は、図5(a)のII−II線に沿った断面を示す図である。図6は、基板生産物10をウエハ12の裏面側から見た図である。図7(a)は、複数の単位領域Aの一つをウエハ12の裏面側から見た図である。図7(b)は、図7(a)のIII−III線に沿った断面を示す図である。
続いて、ウエハ12の裏面12bに溝を形成する(工程S13)。図8は、ウエハ12を裏面側から見た図である。図9(a)は、複数の単位領域Aの一つをウエハ12の裏面側から見た図である。図8及び図9(a)では、本工程において形成される溝12cが、ハッチングされた領域によって図示されている。図9(b)は、図9(a)のIV−IV線に沿った断面を示す図である。
続いて、第二方向(Y方向)に沿って基板生産物10を切断することによって、複数の半導体レーザバーを形成する(工程S14)。図10は、ウエハ12を裏面側から見た図であって、第二方向(Y方向)に延びる複数の切断予定ラインBを示している。切断予定ラインBは、第一方向(X方向)に隣接する単位領域A同士の境界線と一致する。図11(a)は、本工程によって形成される半導体レーザバー30を絶縁膜16側から見た図である。図11(b)は、半導体レーザバー30を裏面12b側から見た図である。図12(a)は、図11(a)のV−V線に沿った断面図である。図12(b)は、図11(a)のVI−VI線に沿った断面図である。なお、このバー形成工程では、先の工程にてウエハ12に形成された溝12cをその中心線に沿って分割するように、基板生産物10を切断するとよい。これにより、図12(b)に示されるように、半導体レーザバー30の裏面における第一方向(X方向)両端に段差30aが形成される。
続いて、各半導体レーザバー30の一対の側面30b,30cに保護膜を形成するための準備として、複数の半導体レーザバー30を平坦な面の上に並べる(工程S15)。図13は、複数の半導体レーザバー30を並べた様子を示す平面図である。また、図14は、図13のVII−VII線に沿った断面の模式図である。本工程では、図13及び図14に示されるように、複数の半導体レーザバー30の一対の側面30b,30cのうち一方(図13及び図14では側面30b)が平坦な載置面40の法線方向(図中の方向V)を向くように、複数の半導体レーザバー30を載置面40上に置く。言い換えれば、複数の半導体レーザバー30が同一方向に横倒しになるように、複数の半導体レーザバー30を載置面40上に置く。そして、各半導体レーザバー30の長手方向と直交する方向に、複数の半導体レーザバー30を並べる。
続いて、図13の矢印F1及びF2によって示されるように、複数の半導体レーザバー30の並び方向の両端から内側へ向けて、ネジ締め等により力を加える。これは、保護膜をコーティングする際に半導体レーザバー30が載置面40から落下することを防ぐためである。そして、その状態を保ちつつ、図15に示されるように、複数の半導体レーザバー30の側面30b(又は30c)上の全面に保護膜32をコーティングする(工程S16)。
図18及び図19は、上述した実施形態の一変形例を説明するための図である。本変形例では、膜状構造体を電極形成工程とは別の工程にて形成する。図18(a)及び図19(a)は、複数の単位領域Aの一つを絶縁膜16側から見た図である。図18(b)は、図18(a)のVIII−VIII線に沿った断面を示す図である。図19(b)は、図19(a)のIX−IX線に沿った断面を示す図である。
Claims (5)
- 半導体レーザ素子の端面を覆う保護膜を作製する方法であって、
複数の前記半導体レーザ素子のための半導体積層構造が基板の主面上に形成されて成る基板生産物の前記半導体積層構造上に、第一方向を長手方向とし該第一方向と交差する第二方向に並ぶ複数のストライプ状電極と、該複数のストライプ状電極のそれぞれに電気的に接続される複数のボンディングパッドとを形成する電極形成工程と、
前記第二方向に沿って前記基板生産物を切断することにより複数の半導体レーザバーを形成するバー形成工程と、
前記複数の半導体レーザバーの側面が載置面の法線方向を向くように前記複数の半導体レーザバーを前記載置面上に並べるとともに、前記複数の半導体レーザバーの間にスペーサを前記ボンディングパッドと接するように配置する配列工程と、
前記複数の半導体レーザバーの前記側面を覆うように前記保護膜を形成する保護膜形成工程と
を備え、
前記バー形成工程より前に、前記主面を基準とする高さが前記ストライプ状電極より高い複数の膜状構造体それぞれを、前記複数の半導体レーザバーとなる前記半導体積層構造の複数の部分それぞれの上に形成し、
前記複数の膜状構造体は、前記半導体レーザバーの前記側面から離間して形成されており、
前記複数の半導体レーザバーそれぞれの前記側面と前記複数の膜状構造体それぞれとの間隔が、前記複数の半導体レーザバーそれぞれの前記側面と前記複数のボンディングパッドそれぞれとの間隔より短く、
前記主面を基準とする前記複数の膜状構造体の高さが、前記主面を基準とする前記複数のボンディングパッドの高さより低く、
側壁及び底面を有するとともに前記第二方向に延びる溝をエッチングにより前記基板の裏面に形成する工程を更に備え、前記バー形成工程において、前記溝の前記底面を分割するように前記基板生産物を切断することにより、前記半導体レーザバーの前記裏面と前記側面との間に段差を形成することを特徴とする、半導体レーザ素子の保護膜作製方法。 - 前記複数の膜状構造体の構成材料が、前記複数のボンディングパッドを構成する金属材料と同じであり、
前記電極形成工程において、前記複数のボンディングパッドの形成と同時に前記複数の膜状構造体を形成することを特徴とする、請求項1に記載の半導体レーザ素子の保護膜作製方法。 - 前記溝の深さが30μm以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の半導体レーザ素子の保護膜作製方法。
- 前記複数の半導体レーザバーそれぞれの前記側面と前記複数の膜状構造体それぞれとの間隔と、前記複数の半導体レーザバーそれぞれの前記側面と前記溝の側壁との間隔とが略等しいことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の保護膜作製方法。
- 前記第二方向と直交する方向における前記複数の半導体レーザバーの幅が200μm以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の保護膜作製方法。
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