JPH0654822B2 - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コンパクトデイスクプレーヤの光学式ピツ
クアツプなどに用いられる半導体レーザを製造する半導
体レーザの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、コンパクトデイスクプレーヤの光学式ピツクア
ツプなどに用いられる半導体レーザは、半導体基板の表
面側に、pn接合または下部クラツド層，活性層，上部ク
ラツド層からなるダブルヘテロ接合による帯状の発光部
が形成されて構成され、前記基板の共振器面としてのへ
き開面側より前記発光部からのレーザ光を放射するよう
になつている。

ところで、このような半導体レーザを製造する場合、従
来たとえば第５図に示すように、半導体基板(1)の表面
に前後方向の帯状溝(2)が複数個並行して形成され、そ
の後基板(1)の表面にｐ，ｎ層あるいは下部クラツド
層，活性層，上部クラツド層などの半導体成長層(3)が
形成され、各帯状溝(2)内にpn接合またはダブルヘテロ
接合による複数個の前後方向の帯状発光部(4)が形成さ
れ、基板(1)の裏面に左右方向のへき開用Ｖ溝(5)がエツ
チングにより共振器長に相当する一定間隔ごとに複数個
並行して形成され、各Ｖ溝(5)の頂部に刃が当接されて
各Ｖ溝(5)に沿い基板(1)がへき開され、前後方向に共振
器長に等しい幅を有し、左右方向に長尺の複数個のウエ
ハ(6)が分割形成される。

そして、形成された各ウエハ(6)が共振器面としてのへ
き開面を上にして第６図に示すように段差を有する固定
台(7)上に載置され、板ばねなどの押え治具(8)により固
定されたのち、各ウエハ(6)のへき開面に酸化アルミニ
ウムなどからなる発振波長の1/2の厚さの保護用透明コ
ーテイング層が蒸着等により形成され、その後各ウエハ
(6)が各発光部(4)間でさらに分離されて第８図に示すよ
うな半導体レーザのチツプ(9)が製造されることにな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがこの場合、通常基板(1)が100μｍ程度と非常に
薄いうえ、基板(1)の裏面にエツチングにより左右方向
に長尺のＶ溝(5)を形成するため、基板(1)の強度が弱く
なり、基板(1)にクラツクが発生し易いという問題点が
ある。

また、各Ｖ溝(5)に沿つて基板(1)をへき開しても、形成
される各ウエハ(6)の幅は正確に共振器長にならず、多
少のばらつきが生じるため、これらの幅の多少異なる各
ウエハ(6)を第６図に示すように劈開面を上にしてコー
テイング層を形成すると、第７図中の斜線を施した部分
に示されるように、幅の狭いウエハ(6)の発光部(4)を含
む一部が隣接する幅の広いウエハ(6)の影になり、発光
部(4)に形成されるコーテイング層の膜厚が他と比べて
薄くなり、発光部(4)の共振器面としてのへき開面にお
けるコーテイング層が十分な厚さにならないという問題
点がある。

さらに、前記したようにして製造された半導体レーザの
チツプ(9)を第９図に示すようにステム内に設けられた
ヒートシンク(10)上に載置してたとえばコンパクトデイ
スクプレーヤの３ビーム方式の光学式ピツクアツプを構
成した場合、発光部(4)からの出射レーザ光(11)が前記
ステムの光学窓を介してコンパクトデイス７に照射され
ると、デイスクにより反射された戻り光(12)が、通常チ
ツプ(9)の共振器面の発光部(4)の下方約70μｍの位置に
入射し、このデイスクからの戻り光(12)がさらにチツプ
(9)の共振器面により反射されて発光部(4)からの出射レ
ーザ光(11)と干渉し、トラツキングエラーが発生すると
いう不都合が生じる。

そこで、Ｖ溝(5)の深さを深くし、共振器面としてのへ
き開面の発光部(4)の下側に、Ｖ溝(5)により傾斜面を形
成して該傾斜面にデイスクからの戻り光が入射するよう
にし、前記傾斜面による前記戻り光の反射光の光路を下
向きにして発光部(4)からの出射レーザ光と干渉しない
ようにすることも考えられるが、Ｖ溝(5)をあまり深く
し過ぎると、基板(1)の強度がいつそう弱くなつてＶ溝
(5)の形成の際にクラツクが生じ易くなるとともに、チ
ツプ(9)を形成してヒートシンク(10)上に載置した場合
に、チツプ(9)とヒートシンク(10)との接触面積が極端
に減少して熱抵抗が大きくなり、半導体レーザの放熱が
十分に行なわれず、レーザの連続発振性能等に支障が生
じるという問題点がある。

したがつて、この発明では、各凹部の深さを深くしても
基板(1)の強度を維持してクラツク等の発生を防止でき
るようにし、発光部(4)の共振器面としてのへき開面に
十分な厚さのコーテイング層を形成でき、しかもコンパ
クトデイスクプレーヤ等の光学式ピツクアツプに適用し
た場合に、コンパクトデイスクからの戻り光のへき開面
による反射光の光路を下向きに変更して発光部からの出
射レーザ光との干渉の発生を防止することを技術的課題
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は前記諸点に留意してなされたものであり、半
導体基板の表面側にｐｎ接合またはダブルヘテロ接合に
よる帯状の発光部を有し、共振器面より前記発光部から
のレーザ光を放射する半導体レーザの製造方法におい
て、半導体基板の表面側にｐｎ接合またはダブルヘテロ
接合による帯状の発光部を複数個略平行に形成する工程
と、前記各発光部の延在方向に直角方向で且つ該各発光
部それぞれに重合した該各発光部の幅より長尺で前記共
振器面の幅より短尺の断面Ｖ字状の複数個の凹部からな
る破線状の列を共振器長に相当する一定間隔ごとに複数
個略平行に前記半導体基板の裏面に形成する工程と、前
記各破線状の列の凹部に沿って前記半導体基板をへき開
し、当該へき開面の前記各発光部の下側に前記凹部によ
る傾斜面を有するウエハに分割形成する工程と、互いに
隣接するウエハの各発光部と各傾斜面とを対向し且つヘ
キ開面を上にした状態で複数個の前記ウエハを互いに当
接して固定台上に載置する工程と、前記載置したウエハ
のヘキ開面にコーテイング層を形成する工程と、からな
ることを特徴とする。

〔作用〕

そしてこの発明では、各発光部の延在方向に直角方向で
且つ該各発光部それぞれに重合した該各発光部の幅より
長尺で共振器面の幅より短尺の断面Ｖ字状の複数個の凹
部からなる破線状の凹部の列を形成するので、従来の連
続した直線状のＶ溝に比べて、戻り光と出射レーザ光の
干渉を防止するためや共振器面に十分な厚みのコーテイ
ング層を得るために半導体基板の断面Ｖ字状の凹部の深
さを深くしても、半導体基板の強度が維持されと共に、
製造された半導体レーザは、ヒートシンク等との接触面
積を従来の半導体レーザに比べて大きくできるので、放
熱が十分に行われてレーザの連続発振性能等に支障をき
たすことが防止できる。

加えて、本発明は、互いに隣接するウエハの各発光部と
各傾斜面とを対向し且つヘキ開面を上にした状態で複数
のウエハを互いに当接して固定台上に載置し、ヘキ開面
にコーテイング層を形成するので、分割形成した各ウエ
ハの幅にばらつきがあっても、傾斜面により幅の狭いウ
エハの発光部が隣接する幅の広いウエハの影になること
を防止できる。この結果、発光部の共振器面としてのへ
き開面に十分な厚さのコーテイング層を形成することが
できる。

〔実施例〕

つぎに、この発明を、その１実施例を示した第１図ない
し第４図とともに詳細に説明する。

まず、第１図に示すように、前記した第５図の場合と同
様に、半導体基板(1)の表面に前後方向の帯状溝(2)を複
数個並行して形成し、基板(1)の表面にｐ，ｎ層あるい
は下部クラツド層，活性層，上部クラツド層などの半導
体成長層(3)を形成し、各帯状溝(2)内にpn接合またはダ
ブルヘテロ接合による複数個の前後方向の帯状発光部
(4)を形成する。

そして、上部，下部電極を形成したのち、第１図に示す
ように基板(1)の裏面に各発光部(4)に直角方向である左
右方向に、各発光部(4)それぞれに重合した位置に各発
光部(4)より長尺の断面Ｖ字状の複数個の凹部(13)をエ
ツチングにより形成するとともに、この左右方向の破線
状の凹部(13)の列を共振器長に相当する一定間隔ごとに
並行して複数形成し、各列の凹部(13)に沿つて基板(1)
をへき開し、共振器面としての各へき開面の各発光部
(4)の下側に各凹部(13)による傾斜面(14)を形成し、前
後方向に共振器長に等しい幅を有し，左右方向に長尺の
複数個のウエハ(15)を分割形成する。

さらに、各ウエハ(15)を、前記した第６図の場合と同様
にして、へき開面を上にして固定台(7)上に載置し、押
え治具(8)により固定して各ウエハ(15)の共振器面とし
てのへき開面に保護用の透明コーテイング層を蒸着等に
より形成し、その各ウエハ(15)を各発光部(4)間で分離
して第３図に示すような半導体レーザのチツプ(16)の製
造が行なわれる。

このとき、各列ごとの各凹部(13)が左右方向に各発光部
(4)に重合した位置に形成されるため、従来のＶ溝(5)の
ように連続した直線状にならずに破線状になり、基板
(1)の強度が強くなり、凹部(13)の深さを深くしても基
板(1)の強度を維持してクラツク等の発生を防止するこ
とができる。

また、前記コーテイング層を形成する際、第２図に示す
ように、分割形成した各ウエハ(15)の幅にばらつきがあ
つても、傾斜面(14)により幅の狭いウエハ(15)の発光部
(4)が隣接する幅の広いウエハ(15)の影になることがな
く、同図中に斜線を施した発光部(4)を除く部分のコー
テイング層の膜厚が薄くなるだけで、発光部(4)の共振
器面としてのへき開面におけるコーテイング層が十分な
厚さにならないという不都合は生じない。

さらに、前記したようにして製造された半導体レーザの
チツプ(16)を第４図に示すように、第９図と同様のヒー
トシンク(10)上に載置してコンパクトデイスクプレーヤ
の３ビーム方式の光学式ピツクアツプを構成した場合、
発光部(4)からの出射レーザ光(17)がコンパクトデイス
クに照射されると、デイスクにより反射された戻り光(1
8)は傾斜面(14)に入射するため、戻り光(18)の傾斜面に
よる反射光(19)の光路は下向きに変更され、反射光(19)
と出射レーザ光(17)とが干渉することがなく、トラツキ
ングエラーの発生が防止されることになる。

また、ヒートシンク(10)上に載置したチツプ(16)の熱抵
抗を測定した結果、25〜40℃/Wとなり、従来のチツブ
(9)のＶ溝(5)を凹部(13)と同じ幅，同じ深さに形成した
場合の熱抵抗50〜80℃/Wに比べ、ヒートシンク(10)との
接触面積が増すことにより熱抵抗が大幅に小さくなり、
放熱が十分に行なわれてレーザの連続発振性能等に支障
をきたすことが防止される。

ところで、帯状の動作領域を有する半導体結晶の主面
に、エツチングにより動作領域に直交してかつ動作領域
の上部をさけてエツチング溝を破線状に形成し、このエ
ツチング溝に沿つて半導体結晶をへき開することが特開
昭56−71989号公報に記載されているが、当該公報に記
載の方法により製造される半導体レーザの場合、前記し
た保護用透明コーテイング層の膜厚むらや、コンパクト
デイスクプレーヤの光学式ピツクアツプ等に適用した場
合の戻り光の共振器面による反射光と出射レーザ光との
干渉を防止することは不可能である。

なお、前記実施例では、帯状の発光部(4)を帯状溝(2)内
に形成したが、これに限るものでないことは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

本発明の半導体レーザの製造方法では、各発光部の延在
方向に直角方向で且つ該各発光部それぞれに重合した該
各発光部の幅より長尺で共振器面の幅より短尺の断面Ｖ
字状の複数個の凹部からなる破線状の凹部の列を形成す
るので、従来の連続した直線状のＶ溝に比べて、戻り光
と出射レーザ光の干渉を防止するためや共振器面に十分
な厚みのコーテイング層を得るために半導体基板の断面
Ｖ字状の凹部の深さを深くしても、半導体基板の強度が
維持されと共に、製造された半導体レーザは、ヒートシ
ンク等との接触面積を従来の半導体レーザに比べて大き
くできるので、放熱が十分に行われてレーザの連続発振
性能等に支障をきたすことが防止できる。

加えて、本発明は、互いに隣接するウエハの各発光部と
各傾斜面部とを対向し且つヘキ開面を上にした状態で複
数のウエハを互いに当接して固定台上に載置し、ヘキ開
面にコーテイング層を形成するので、分割形成した各ウ
エハの幅にばらつきがあっても、傾斜面により幅の狭い
ウエハの発光部が隣接する幅の広いウエハの影になるこ
とを防止できる。この結果、発光部の共振器面としての
へき開面に十分な厚さのコーテイング層を形成すること
ができる。

従って、本願発明の製造方法では、半導体基板の強度が
維持されてクラック等の防止ができ、且つ発光部の共振
器面としてのへき開面に十分な厚さのコーテイング層を
形成することができるので、製造歩留まりが向上する。
しかも、製造された半導体レーザを例えばコンパクトデ
イスクプレーヤの光学式ピツクアツプに使用した場合
に、コンパクトデイスクからの戻り光の傾斜面による反
射光の光路を下向きに変更して発光部からの出射レーザ
光との干渉を防止することができ、且つ放熱が十分に行
なうことができる等の特性の優れた半導体レーザを提供
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の半導体レーザの製造方
法の１実施例を示し、第１図(a)，(b)はある製造工程に
おける下面図および切断右側面図、第２図は他の製造工
程における斜視図、第３図は製造された半導体レーザの
斜視図、第４図は第３図の半導体レーザをコンパクトデ
イスクプレーヤの光学式ピツクアツプに使用した場合の
斜視図、第５図以下の図面は従来の半導体レーザの製造
方法を示し、第５図(a)，(b)はある製造工程における下
面図および切断右側面図、第６図は他の製造工程におけ
る斜視図、第７図は第６図の一部の異なる方向からの斜
視図、第８図は製造された半導体レーザの斜視図、第９
図は第８図の半導体レーザをコンパクトデイスクプレー
ヤの光学式ピツクアツプに使用した場合の斜視図であ
る。 (1)……半導体基板、(4)……発光部、(13)……凹部、(1
4)……傾斜面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板の表面側にｐｎ接合またはダブ
   ルヘテロ接合による帯状の発光部を有し、共振器面より
   前記発光部からのレーザ光を放射する半導体レーザの製
   造方法において、 半導体基板の表面側にｐｎ接合またはダブルヘテロ接合
   による帯状の発光部を複数個略平行に形成する工程と、 前記各発光部の延在方向に直角方向で且つ該各発光部そ
   れぞれに重合した該各発光部の幅より長尺で前記共振器
   面の幅より短尺の断面Ｖ字状の複数個の凹部からなる破
   線状の列を共振器長に相当する一定間隔ごとに複数個略
   平行に前記半導体基板の裏面に形成する工程と、 前記各破線状の列の凹部に沿って前記半導体基板をへき
   開し、当該へき開面の前記各発光部の下側に前記凹部に
   よる傾斜面を有するウエハに分割形成する工程と、 互いに隣接するウエハの各発光部と各傾斜面とを対向し
   且つヘキ開面を上にした状態で複数個の前記ウエハを互
   いに当接して固定台上に載置する工程と、 前記載置したウエハのヘキ開面にコーティング層を形成
   する工程と、 からなることを特徴とする半導体レーザの製造方法。