JPH0677584A - Semiconductor laser and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor laser and manufacture thereof

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JPH0677584A
JPH0677584A JP22413092A JP22413092A JPH0677584A JP H0677584 A JPH0677584 A JP H0677584A JP 22413092 A JP22413092 A JP 22413092A JP 22413092 A JP22413092 A JP 22413092A JP H0677584 A JPH0677584 A JP H0677584A
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JP
Japan
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chip
substrate
semiconductor laser
laser
layer
Prior art date
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Application number
JP22413092A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Yoshida
伊知朗 吉田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Priority to DE69312767T priority patent/DE69312767T2/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor laser in which thermal characteristics are improved and which has a stable wavelength. CONSTITUTION:This semiconductor laser comprises a chip 110 having a laser resonator and bonded to an electrode plate 101, and a heat pass wire 103 provided as a heat radiator at a side of a substrate of the chip 110. Electrodes 102a, 102b, 102c, 102d are formed on the plate 101, and the electrodes 102a, 102b are electrically connected to the resonator. The wire 103 is brought into contact with the substrate of the chip 110, and a wire which performs excellent function as a heat radiator is used. It is electrically connected to the electrodes 102c, 102d, and a current flows between the electrodes 102a, 102b and 102c, 102d to output a laser light from the resonator of the chip 110.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ、特に、同
一の半導体チップ上に相互に独立に駆動できる複数のビ
ームを持ったマルチビーム半導体レーザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser, and more particularly to a multi-beam semiconductor laser having a plurality of beams which can be independently driven on the same semiconductor chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、レーザプリンタや光ディスクなど
に半導体レーザが広く用いられているが、そのプリンタ
の描画速度や光ディスクのデータ転送速度は必ずしも十
分大きくはない。この場合、1つの半導体レーザ基板
に、相互に近接し且つ独立に駆動できる2本のレーザビ
ームを設けることができれば、1つの光学系で2倍の描
画速度あるいはデータ転送速度をもつシステムを作るこ
とができると期待されるため、最近そのようなマルチビ
ーム半導体レーザの研究が行われている。現在用いられ
ているこの種のレーザはAlGaAs系のものであり、
波長が0.78〜0.84μm程度である。この材料系
において、ビーム間を電気的に分離するための方法とし
ては、ビーム間に不純物を拡散させて高抵抗化する方
法、あるいは、ビーム形成時に活性層よりも深くエッチ
ングし、その後低屈折率高抵抗結晶で埋め込む方法など
が知られている。
2. Description of the Related Art Currently, semiconductor lasers are widely used in laser printers and optical disks, but the drawing speed of the printer and the data transfer speed of the optical disk are not necessarily sufficiently high. In this case, if two laser beams that are close to each other and can be driven independently can be provided on one semiconductor laser substrate, then a system having double the writing speed or data transfer speed with one optical system can be created. Since such a multi-beam semiconductor laser is expected to be produced, research on such a multi-beam semiconductor laser has recently been conducted. This type of laser currently used is of the AlGaAs type,
The wavelength is about 0.78 to 0.84 μm. In this material system, as a method for electrically separating the beams, a method of diffusing impurities between the beams to increase the resistance, or a method of etching deeper than the active layer at the time of beam formation and then lowering the refractive index A method of burying with a high resistance crystal is known.

【0003】さらに、AlGaInPを主たる材料とし
て波長0.6〜0.7ミクロンのマルチビームの半導体
レーザについても本件発明者から出願されている(例え
ば、現在未公開だが特願平4−33334、4−524
27、4−149490など)。この赤色の半導体レー
ザを用いるとレーザプリンタの高速化、光ディスクの大
容量化などが期待できる。
Further, a multi-beam semiconductor laser having a wavelength of 0.6 to 0.7 micron using AlGaInP as a main material has been filed by the inventor of the present invention (for example, it has not been published yet, Japanese Patent Application No. 4-33334, 4). -524
27, 4-149490). The use of this red semiconductor laser can be expected to increase the speed of a laser printer and increase the capacity of an optical disk.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】マルチビームの半導体
レーザにおいては、1つのビーム(これをビームAとす
る)を点灯しておいて隣接するビーム(これをビームB
とする)の点灯・消灯を行うと、ビームBの点灯・消灯
によって熱が生じる。この熱がビームAのレーザ共振器
に伝わり温度を上昇させ、ビームAの出力が変動すると
いう現象が起きる(熱クロストーク)。マルチビームの
半導体レーザの動作信頼性の低下を招き、実用に供する
には問題が生じることになる。
In a multi-beam semiconductor laser, one beam (referred to as beam A) is turned on and an adjacent beam (referred to as beam B) is lit.
When the beam B is turned on and off, heat is generated by turning on and off the beam B. This heat is transmitted to the laser resonator of the beam A to raise the temperature, and the phenomenon that the output of the beam A fluctuates occurs (thermal crosstalk). This causes a decrease in operational reliability of the multi-beam semiconductor laser, which causes a problem for practical use.

【0005】上述のような熱クロストークを抑えるに
は、チップの放熱性を良くすることで改善される。この
方法の一つに、「1991年秋期応用物理学会11p−
ZM−18,村田他」に記載されたものがあり、これを
簡単に説明するとつぎのようになる。Siウェハの上に
マルチビームレーザの電極を印刷して電極板を作成し、
この電極板に、マルチビームの半導体レーザが形成され
たチップをエピダウンで(基板側を上にして)ダイボン
ディングをする。そして、基板側にヒートパスワイアと
いう放熱体を取り付ける。ヒートパスワイアを設けるこ
とで、放熱性が向上する。しかしそれでも熱クロストー
クを必ずしも十分に抑えることはできなかった。
In order to suppress the thermal crosstalk as described above, it is improved by improving the heat dissipation of the chip. As one of the methods, "1991 Autumn Applied Physics Society 11p-
ZM-18, Murata et al. ", Which will be briefly described as follows. The electrode of the multi-beam laser is printed on the Si wafer to create an electrode plate,
A chip on which a multi-beam semiconductor laser is formed is die-bonded to this electrode plate by epi-down (substrate side up). Then, a heat radiator called a heat path wire is attached to the substrate side. By providing the heat pass wire, heat dissipation is improved. However, it was not always possible to sufficiently suppress thermal crosstalk.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体レーザの製造方法は、レーザ共振器
をその基板上に有するチップを、基板を上側にしてダイ
ボンディングが行われる半導体レーザの製造方法であっ
て、ダイボンディングの後に、チップを基板側から薄く
する工程(ウェットエッチング、機械研磨など)を有す
ることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention is a semiconductor in which a chip having a laser resonator on its substrate is die-bonded with the substrate facing upward. A method of manufacturing a laser, characterized by including a step (wet etching, mechanical polishing, etc.) of thinning a chip from the substrate side after die bonding.

【0007】薄くする工程の後に、基板側に放熱体(例
えば、レーザステムのヒートシンク、ヒートパスワイ
ア、厚い金メッキなど)を設ける工程を有することを特
徴とする。
After the step of thinning, there is a step of providing a radiator on the substrate side (for example, a heat sink of a laser stem, a heat path wire, thick gold plating, etc.).

【0008】チップは、複数のレーザ共振器を有するこ
とを特徴とする。
The chip is characterized by having a plurality of laser resonators.

【0009】レーザ共振器をその基板上に有するチップ
がダイボンディングされた半導体レーザであって、チッ
プは、その厚さが40ミクロン以下であり、基板上には
放熱体が設けられていることを特徴とする。
A semiconductor laser in which a chip having a laser resonator on its substrate is die-bonded, the chip has a thickness of 40 μm or less, and a radiator is provided on the substrate. Characterize.

【0010】チップは、基板上に複数のビームを有し、
基板の裏面に共通電極を設けると共に表面にビーム毎に
分離された電極を設けることにより各ビームを相互独立
に駆動できるようにマルチビームの半導体レーザが構成
され、各ビームの活性層(例えば、(Al)GaInP
(ただしAlの組成比が零の場合を含む))およびクラ
ッド層(例えば、材質としてAl(Ga)InP(ただ
しGaの組成比が零の場合を含む)を用いて歪多重量子
井戸分離閉じ込め型ヘテロ構造を持たせ、圧縮歪を与え
るなど)がそれぞれ共通層として一体化しており、か
つ、ビーム間の上側クラッド層の厚さがビーム部のそれ
よりも薄いことを特徴とする。
The chip has a plurality of beams on the substrate,
A multi-beam semiconductor laser is configured so that each beam can be driven independently of each other by providing a common electrode on the back surface of the substrate and an electrode separated for each beam on the front surface, and the active layer of each beam (for example, ( Al) GaInP
(Including the case where the Al composition ratio is zero) and the clad layer (for example, Al (Ga) InP (including the case where the Ga composition ratio is zero) is used as the strained multiple quantum well isolation confinement type It has a heterostructure and gives compressive strain) as a common layer, and the upper clad layer between the beams is thinner than that of the beam portion.

【0011】[0011]

【作用】レーザ共振器が設けられたチップは、ウェハに
所定のプロセスを施し、それをスライスして得られる。
このとき、ウェハ(基板)は、機械的強度を保つためあ
る程度厚いのが望ましく、熱の放散のためには、熱抵抗
を抑えるために基板は薄い方が望ましい。本発明の半導
体レーザの製造方法では、ダイボンディングの後にチッ
プを基板側から薄くする工程を有するため、ある程度厚
いウェハでチップを製造することができ、また、これに
よって製造された半導体レーザは、チップの基板が薄く
なるので、レーザ共振器で生じる熱の基板側からの放散
が良いものになる。
The chip provided with the laser resonator is obtained by subjecting the wafer to a predetermined process and slicing it.
At this time, it is desirable that the wafer (substrate) be thick to some extent in order to maintain mechanical strength, and it is desirable that the substrate be thin in order to suppress heat resistance in order to dissipate heat. Since the semiconductor laser manufacturing method of the present invention has a step of thinning the chip from the substrate side after die bonding, the chip can be manufactured on a wafer having a certain thickness, and the semiconductor laser manufactured by the method is Since the substrate is thin, the heat generated in the laser resonator can be well dissipated from the substrate side.

【0012】基板側に放熱体を設けることで、これによ
って製造された半導体レーザは、より熱の放散が良いも
のになる。
By providing the radiator on the substrate side, the semiconductor laser manufactured by the radiator has better heat dissipation.

【0013】上述のようなマルチビームの半導体レーザ
が構成されたチップとした場合、非常に熱クロストーク
の少ないマルチビーム半導体レーザが得られる。特に、
各ビームごとに分断された活性層を埋め込む構造の作り
にくいGaInPあるいはAlGaInP系のレーザに
おいては有用で、AlGaAs系に比較してより短波長
のマルチビーム半導体レーザの利用が可能になる効果が
ある。
When the chip is formed of the multi-beam semiconductor laser as described above, a multi-beam semiconductor laser with very little thermal crosstalk can be obtained. In particular,
It is useful in a GaInP or AlGaInP laser in which it is difficult to form a structure in which an active layer divided for each beam is buried, and has an effect that a multi-beam semiconductor laser having a shorter wavelength can be used as compared with an AlGaAs laser.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施例の構成が示されている。こ
の半導体レーザは、電極板101上に、レーザ共振器が
設けられたチップ110(厚さ40ミクロン程度)をボ
ンディングし、チップ110の基板側に放熱体としてヒ
ートパスワイア103を設けたものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention. In this semiconductor laser, a chip 110 (having a thickness of about 40 μm) provided with a laser resonator is bonded on an electrode plate 101, and a heat pass wire 103 is provided as a radiator on the substrate side of the chip 110. .

【0015】電極板101には、シリコン基板に金と金
スズを蒸着して電極102a,b,c,dが形成され、
電極102a,bは、チップ110のレーザ共振器と電
気的に接続されている。ヒートパスワイア103は、チ
ップ110の基板と接触しており、放熱体として良好に
機能するように、例えば、銅製のものが用いられてい
る。そして、電極102c,dと電気的に接続され、電
極102a,bと電極102c,dとの間に電流を流す
ことでチップ110のレーザ共振器からレーザ光が出力
される。
On the electrode plate 101, electrodes 102a, b, c and d are formed by depositing gold and gold tin on a silicon substrate,
The electrodes 102a and 102b are electrically connected to the laser resonator of the chip 110. The heat path wire 103 is in contact with the substrate of the chip 110, and is made of, for example, copper so as to function well as a heat radiator. Then, the laser light is electrically connected to the electrodes 102c and d, and a current is passed between the electrodes 102a and 102b and the electrodes 102c and 102d, whereby laser light is output from the laser resonator of the chip 110.

【0016】チップ110は、マルチビームの半導体レ
ーザチップであり、その基板上にレーザ共振器を有す
る。図2(a)は、このチップ110の構成を示したも
のである。このチップ110は、Si添加GaAs基板
201上に、Se添加AlGaInPのクラッド層20
3(厚さ2000オングストローム)、歪多重量子井戸
構造の活性層204、Zn添加のAlGaInPのクラ
ッド層205、Si添加GaAsの電流ブロック層20
6が順次積層され、Zn添加GaInPのキャップ層2
07が設けられている。また、キャップ層207の上に
はZnを添加したGaAsからなるコンタクト層20
8、電極209が設けられている。そして、窒化シリコ
ン膜212は、ビームを出力する領域AおよびBの間に
設けられ、領域AおよびBの分離用の溝211を埋め込
むように形成されている。
The chip 110 is a multi-beam semiconductor laser chip, and has a laser resonator on its substrate. FIG. 2A shows the configuration of this chip 110. This chip 110 comprises a Se-doped GaAs substrate 201 and a Se-doped AlGaInP cladding layer 20.
3 (thickness 2000 angstrom), active layer 204 of strained multiple quantum well structure, Zn-added AlGaInP cladding layer 205, Si-added GaAs current blocking layer 20.
6 are sequentially stacked, and a Zn-added GaInP cap layer 2 is formed.
07 is provided. The contact layer 20 made of GaAs to which Zn is added is formed on the cap layer 207.
8 and electrodes 209 are provided. Then, the silicon nitride film 212 is provided between the regions A and B for outputting the beam, and is formed so as to fill the groove 211 for separating the regions A and B.

【0017】図2(b)は、活性層204の歪多重量子
井戸構造を示すエネルギバンド図である。図示のよう
に、活性層204は、厚さ100オングストロームでア
ンドープGa0.47In0.57Pの井戸層241と、井戸層
241を隔てるアンドープ(Al0.4 Ga0.6 0.5
0.5 Pのバリア層242(厚さ80オングストロー
ム)と、このバリア層242と同じ材料の光閉じ込め層
243(厚さ800オングストローム)とで構成され、
活性層を多重量子井戸構造とし活性層が圧縮歪を受ける
ようにしている。
FIG. 2B is an energy band diagram showing the strained multiple quantum well structure of the active layer 204. As shown in the figure, the active layer 204 includes a well layer 241 having a thickness of 100 angstrom and made of undoped Ga 0.47 In 0.57 P, and an undoped (Al 0.4 Ga 0.6 ) 0.5 I layer separating the well layer 241.
The barrier layer 242 of n 0.5 P (thickness 80 Å) and the light confinement layer 243 (thickness 800 Å) made of the same material as the barrier layer 242,
The active layer has a multiple quantum well structure so that the active layer is subjected to compressive strain.

【0018】図1の半導体レーザは、つぎのようにして
製作される。
The semiconductor laser of FIG. 1 is manufactured as follows.

【0019】まず、厚さ70ミクロン程度にしてチップ
110の製作を行う。このチップ110は、つぎのよう
にして製作される。
First, the chip 110 is manufactured with a thickness of about 70 μm. The chip 110 is manufactured as follows.

【0020】GaAs基板201の上に、クラッド層2
03、活性層204、クラッド層205およびキャップ
層207を740℃で順次エピタキシャル成長させた
後、窒化シリコン膜221を形成する(図3(a))。
n及びpクラッド203,204のドーピンク量は各々
2×1017cm-3と4×1017cm-3の厚みは共に1μ
mである。窒化シリコン膜221は、破線で示した部分
を次工程においてエッチングにより除去する際のマスク
となるようにパターニングしたものである。このパター
ニングの際のエッチャントにはバッファード弗酸を用い
た。なお、ここでは、パターンニングされた2つの窒化
シリコン膜221の幅を5μm、両者の中心間の間隔を
15μmとしている。
The clad layer 2 is formed on the GaAs substrate 201.
03, the active layer 204, the cladding layer 205, and the cap layer 207 are sequentially epitaxially grown at 740 ° C., and then the silicon nitride film 221 is formed (FIG. 3A).
The n- and p-clads 203, 204 have a dope pink amount of 2 × 10 17 cm −3 and 4 × 10 17 cm −3 , respectively, and the thickness is 1 μm.
m. The silicon nitride film 221 is patterned so as to serve as a mask when the portion indicated by the broken line is removed by etching in the next step. Buffered hydrofluoric acid was used as an etchant for this patterning. The width of the two patterned silicon nitride films 221 is 5 μm, and the distance between the centers of the two is 15 μm.

【0021】次にメサエッチングを行う。ここでは、エ
ッチャントに50℃の混酸(硫酸:過酸化水素:水=
3:1:1)を用い、6分間エッチングを行うことによ
り、上側クラッド層5を2000オングストローム残す
(図3(b))。そして、エッチングで除去した部分に
Siを添加したGaAs(不純物濃度が2×1017cm
-3)を成長させ、電流ブロック層206を形成する。窒
化シリコン膜221は弗酸:水=1:1のエッチャント
で除去する(図3(c))。その後、全面に窒化シリコ
ン膜を形成し、レジストパターニングとエッチングによ
りレーザ共振器が形成される領域の間にのみ窒化シリコ
ン膜222を残す(図3(d))。
Next, mesa etching is performed. Here, mixed acid (sulfuric acid: hydrogen peroxide: water = 50 ° C) is added to the etchant.
Etching is performed for 6 minutes using 3: 1: 1) to leave the upper clad layer 5 at 2000 angstroms (FIG. 3B). Then, GaAs added with Si (impurity concentration is 2 × 10 17 cm
-3 ) is grown to form the current blocking layer 206. The silicon nitride film 221 is removed with an etchant of hydrofluoric acid: water = 1: 1 (FIG. 3C). After that, a silicon nitride film is formed on the entire surface, and the silicon nitride film 222 is left only between the regions where the laser resonator is formed by resist patterning and etching (FIG. 3D).

【0022】つぎに、Znを添加したGaAs(不純物
濃度が1×1019cm-3)を1μm成長させ、窒化シリ
コン膜222が残された部分で分離されたコンタクト層
208を形成する(図4(e))。その後、窒化シリコ
ン膜222を除去し、コンタクト層208の分離部上に
パターニングされた窒化シリコン膜212を形成する
(図4(f))。全面にTi/Pt/Au3層の金属膜
209′を蒸着した後(図4(g))、レジストパター
ン230をアセトンで除去し、リフトオフによって各ビ
ーム毎に電極209を残す。基板を裏からエッチングし
て厚みを70μm程度にし、窒素雰囲気中400℃で1
分間の合金化処理を行って、マルチビームのレーザ共振
器を持つウェハを得る。
Then, Zn-added GaAs (impurity concentration: 1 × 10 19 cm −3 ) is grown to 1 μm to form a contact layer 208 separated at the portion where the silicon nitride film 222 is left (FIG. 4). (E)). After that, the silicon nitride film 222 is removed, and a patterned silicon nitride film 212 is formed on the separated portion of the contact layer 208 (FIG. 4F). After the Ti / Pt / Au3 layer metal film 209 'is vapor-deposited on the entire surface (FIG. 4G), the resist pattern 230 is removed with acetone, and the electrode 209 is left for each beam by lift-off. The substrate is etched from the back to a thickness of about 70 μm, and the temperature is 1 ° C at 400 ° C in a nitrogen atmosphere.
After a minute of alloying treatment, a wafer having a multi-beam laser resonator is obtained.

【0023】このウェハの両面にレジストを薄く塗布し
た後に、共振器長500ミクロン程度のバーにへき開す
る。窒化シリコンの保護膜を蒸着し、レジストをアセト
ンで取り除く。ウェハの両面にはレジストが塗布されて
いるため、保護膜はへき開面即ちレーザ共振器の端面の
みに窒化シリコンが設けられることになる。そして、4
00ミクロン程度の幅に切り出してチップ110を得
る。
After thinly applying a resist on both surfaces of this wafer, the wafer is cleaved into a bar having a resonator length of about 500 μm. A protective film of silicon nitride is deposited and the resist is removed with acetone. Since the resist is applied to both surfaces of the wafer, silicon nitride is provided only on the cleavage surface of the protective film, that is, the end surface of the laser resonator. And 4
The chip 110 is obtained by cutting it to a width of about 00 microns.

【0024】一方、所定のパターンでレジストを塗布
し、金と金スズ(スズ20%)を蒸着した後、レジスト
を除去する。これによって、シリコン基板の中央付近に
50ミクロン程度(電極209の間隔)のすき間をもつ
電極102a,b,c,dがリストオフで形成された電
極板101を得る(図5(a))。
On the other hand, a resist is applied in a predetermined pattern, gold and gold tin (tin 20%) are vapor-deposited, and then the resist is removed. As a result, an electrode plate 101 is obtained in which the electrodes 102a, b, c, d having a gap of about 50 microns (distance between the electrodes 209) near the center of the silicon substrate are formed by wrist-off (FIG. 5A).

【0025】つぎに、チップ110の電極209と電極
102a,bとが電気的な接触が形成されるようにチッ
プ110の基板201を上にして温度300℃程度でダ
イボンディングをする(図5(b))。そして、エッチ
ャント(アンモニア水:過酸化水素水:水=9:6:2
5)で基板201が30ミクロン程度になるまでエッチ
ングする。チップ110が設けられている部分を除いて
電極板101全面にレジストを塗布する(ここで、レジ
ストはチップ110の一部にかかっていても良い)。基
板201とオーミック接触をする金属を形成する。例え
ば、「J.Appl.Phys.62(3),1 August 1987 」にあるよう
にパラジウム,ゲルマニウムを蒸着し、アニールしてG
e/PdGeを形成する。
Next, die bonding is performed at a temperature of about 300 ° C. with the substrate 201 of the chip 110 facing upward so that the electrode 209 of the chip 110 and the electrodes 102a and 102b are in electrical contact with each other (see FIG. b)). Then, the etchant (ammonia water: hydrogen peroxide water: water = 9: 6: 2)
In step 5), the substrate 201 is etched until it becomes about 30 microns. A resist is applied to the entire surface of the electrode plate 101 except for the portion where the chip 110 is provided (here, the resist may cover a part of the chip 110). A metal that makes ohmic contact with the substrate 201 is formed. For example, as described in "J.Appl.Phys.62 (3), 1 August 1987", palladium and germanium are vapor-deposited and annealed to G.
e / PdGe is formed.

【0026】そして、ヒートパスワイア103をスズと
鉛を用いて250℃程度でチップ,電極板101にボン
ディングする(図5(c))。その後、基板201全体
(図5(c))を銅製のステムのヒートシンクにインジ
ウムを用いて160℃程度でダイボンドし電極102
a,b,c,dをワイアボンドして完成する。
Then, the heat pass wire 103 is bonded to the chip and the electrode plate 101 using tin and lead at about 250 ° C. (FIG. 5 (c)). After that, the entire substrate 201 (FIG. 5C) is die-bonded at about 160 ° C. using indium for a heat sink of a copper stem, and an electrode 102 is formed.
Wire bonding of a, b, c and d is completed.

【0027】このように、基板が厚い状態即ち基板の機
械的強度の高い状態でウェハ上にレーザ共振器を形成す
るので、プロセスにおける取扱いが良く、また、熱スト
レスなどに強いものになっている。そして、チップ11
0をダイボンドしてから基板201をエッチングして薄
くするため、取扱いの良さを保つことができる。
As described above, since the laser resonator is formed on the wafer in a state where the substrate is thick, that is, in a state where the mechanical strength of the substrate is high, it is easy to handle in the process and resistant to thermal stress. . And chip 11
Since 0 is die-bonded and the substrate 201 is etched to be thin, good handling can be maintained.

【0028】この半導体レーザに電流を流し、レーザ発
振をさせたところ、波長が異なったレーザ光が得られ
た。図2に示すようなチップでは、レーザ発振させるた
めの閾値電流が低いため発熱が小さく、さらにチップ1
10の基板201が薄いために発熱が非常に小さいもの
になっている。そして、クラッド層205の厚さd(図
2)が薄いため、レーザ共振器が形成される領域の熱が
となりのレーザ共振器の領域に届きにくく、熱クロスト
ークが小さくなる。そのうえ、基板201の熱抵抗が小
さくなるため、熱源であるレーザ共振器からの放熱が良
好なものになっている。そして、ヒートパスワイア10
3が放熱体として機能しており、さらに放熱が良好なも
のになっている。このように熱クロストークの抑制の効
果が大きいため、レーザ共振器の一方をパルス状に駆動
しても他方の出力の変動が小さなものになっている。
When a current was passed through this semiconductor laser to cause laser oscillation, laser beams having different wavelengths were obtained. In the case of the chip as shown in FIG. 2, since the threshold current for oscillating the laser is low, the heat generation is small.
Since the substrate 201 of 10 is thin, heat generation is extremely small. Since the thickness d (FIG. 2) of the cladding layer 205 is thin, the heat in the region where the laser resonator is formed does not easily reach the next laser resonator region, and thermal crosstalk is reduced. In addition, since the thermal resistance of the substrate 201 is small, the heat radiation from the laser resonator, which is the heat source, is good. And heat pass wire 10
3 functions as a heat radiator, and the heat radiation is good. Since the effect of suppressing the thermal crosstalk is great in this way, even if one of the laser resonators is driven in a pulse shape, the fluctuation of the other output is small.

【0029】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but various modifications can be made.

【0030】例えば、放熱体としてヒートパスワイアを
用いた例を示したが、放熱体として機能すればよいの
で、レーザステムのヒートシンクでも、厚い金メッキで
も良い。また、基板を薄くするのにエッチングによる例
を示したが、ほかの組成のエッチャントでも良く、レー
ザ共振器にダメージを与えないならば機械的な研磨でも
良い。さらに、チップ110にはマルチビームの半導体
レーザが構成されたものについて示したが、シングルビ
ームのものを用いても良い。活性層のAlGaInPに
ついても、Alの組成比が零であっても良い。クラッド
層のAlGaInPについてもGaの組成比が零であっ
ても良い。
For example, although an example in which a heat path wire is used as the heat radiator is shown, it may be a heat sink of the laser stem or thick gold plating as long as it functions as the heat radiator. Further, although an example of etching is used to thin the substrate, an etchant having another composition may be used, and mechanical polishing may be used as long as it does not damage the laser resonator. Further, although the chip 110 is shown as having a multi-beam semiconductor laser, a single-beam semiconductor laser may be used. The Al composition ratio of AlGaInP in the active layer may be zero. The Al composition ratio of AlGaInP in the clad layer may be zero.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の通り本発明の半導体レーザによれ
ば、チップの基板が薄くなり、レーザ共振器で生じる熱
の基板側からの放散が良いものになるので、熱特性が向
上し、安定した波長のレーザ光が得られる。特に、マル
チビームの半導体レーザが構成されたチップとした場
合、熱クロストークが減少し、安定なレーザ発振が得ら
れ、良好なマルチビームのレーザ光が得られる。
As described above, according to the semiconductor laser of the present invention, since the substrate of the chip is thin and the heat generated in the laser resonator is well dissipated from the substrate side, the thermal characteristics are improved and stable. Laser light of the specified wavelength can be obtained. Particularly, in the case of a chip configured with a multi-beam semiconductor laser, thermal crosstalk is reduced, stable laser oscillation can be obtained, and excellent multi-beam laser light can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】チップの構成図。FIG. 2 is a block diagram of a chip.

【図3】チップの製作工程図。FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a chip.

【図4】チップの製作工程図。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of a chip.

【図5】本発明の一実施例の製作工程図。FIG. 5 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…電極板、102a,b,c,d…電極、103
…ヒートパスワイア、110…チップ、204…活性
層、203…クラッド層。
101 ... Electrode plate, 102a, b, c, d ... Electrode, 103
... heat pass wire, 110 ... chip, 204 ... active layer, 203 ... cladding layer.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ共振器をその基板上に有するチッ
プを、前記基板を上側にしてダイボンディングが行われ
る半導体レーザの製造方法であって、 前記ダイボンディングの後に、前記チップを前記基板側
から薄くする工程を有することを特徴とする半導体レー
ザの製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor laser in which a chip having a laser resonator on its substrate is die-bonded with the substrate facing upward, the chip being attached from the substrate side after the die-bonding. A method of manufacturing a semiconductor laser, comprising a step of thinning.
【請求項2】 前記薄くする工程の後に、前記基板側に
放熱体を設ける工程を有することを特徴とする請求項1
記載の半導体レーザの製造方法。
2. The method according to claim 1, further comprising a step of providing a radiator on the substrate side after the step of thinning.
A method for manufacturing the semiconductor laser described.
【請求項3】 前記チップは、複数のレーザ共振器を有
することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体レー
ザの製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 1, wherein the chip has a plurality of laser resonators.
【請求項4】 前記チップは、 前記基板上に複数のビームを有し、前記基板の裏面に共
通電極を設けると共に表面にビーム毎に分離された電極
を設けることにより各ビームを相互独立に駆動できるよ
うにマルチビームの半導体レーザが構成され、前記各ビ
ームの活性層およびクラッド層がそれぞれ共通層として
一体化しており、かつ、ビーム間の上側クラッド層の厚
さがビーム部のそれよりも薄いことを特徴とする請求項
1又は2記載の半導体レーザの製造方法。
4. The chip has a plurality of beams on the substrate, and a common electrode is provided on the back surface of the substrate and electrodes separated for each beam are provided on the surface to drive each beam independently of each other. A multi-beam semiconductor laser is constructed so that the active layer and the clad layer of each beam are integrated as a common layer, and the thickness of the upper clad layer between the beams is thinner than that of the beam part. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 1, wherein
【請求項5】 レーザ共振器をその基板上に有するチッ
プがダイボンディングされた半導体レーザであって、 前記チップは、その厚さが40ミクロン以下であり、前
記基板上には放熱体が設けられていることを特徴とする
半導体レーザ。
5. A semiconductor laser in which a chip having a laser resonator on its substrate is die-bonded, the chip has a thickness of 40 μm or less, and a radiator is provided on the substrate. A semiconductor laser characterized in that.
【請求項6】 前記チップは、 前記基板上に複数のビームを有し、前記基板の裏面に共
通電極を設けると共に表面にビーム毎に分離された電極
を設けることにより各ビームを相互独立に駆動できるよ
うにマルチビームの半導体レーザが構成され、前記各ビ
ームの活性層およびクラッド層がそれぞれ共通層として
一体化しており、かつ、ビーム間の上側クラッド層の厚
さがビーム部のそれよりも薄いことを特徴とする請求項
5記載の半導体レーザ。
6. The chip has a plurality of beams on the substrate, and a common electrode is provided on the back surface of the substrate and electrodes separated for each beam are provided on the surface to drive the beams independently of each other. A multi-beam semiconductor laser is constructed so that the active layer and the clad layer of each beam are integrated as a common layer, and the thickness of the upper clad layer between the beams is thinner than that of the beam part. The semiconductor laser according to claim 5, wherein
JP22413092A 1992-03-11 1992-08-24 Semiconductor laser and manufacture thereof Pending JPH0677584A (en)

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EP93103939A EP0560358B1 (en) 1992-03-11 1993-03-11 Laser system
DE69312767T DE69312767T2 (en) 1992-03-11 1993-03-11 Laser system
US08/417,272 US5663975A (en) 1992-03-11 1995-04-05 Multi-beam semiconductor laser with separated contacts characterized by semiconductor mixed crystal and active layer

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006032406A (en) * 2004-07-12 2006-02-02 Sony Corp Semiconductor laser device
JP2009176969A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Ricoh Co Ltd Semiconductor laser device and image forming device using it

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