JPH09162501A - Method and jig for passivating semiconductor laser end - Google Patents

Method and jig for passivating semiconductor laser end

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JPH09162501A
JPH09162501A JP34647095A JP34647095A JPH09162501A JP H09162501 A JPH09162501 A JP H09162501A JP 34647095 A JP34647095 A JP 34647095A JP 34647095 A JP34647095 A JP 34647095A JP H09162501 A JPH09162501 A JP H09162501A
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cleavage
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満 須郷
Akihiko Nishitani
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-power semiconductor laser of high reliability by reducing surface level and preventing reduction in COD level. SOLUTION: A semiconductor laser being manufactured being manufactured of which is not formed is cleaved in an atmosphere containing no oxygen. An end formed in this step is treated by a treatment liquid which is placed in the atmosphere and acts to prevent generation of surface level of the semiconductor laser. The treated end is covered with an end protecting material.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高出力半導体レー
ザ端面のパッシベーション方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passivation method for an end face of a high power semiconductor laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、GaAs基板上に積層された半導
体層を有する半導体レーザが種々提案されている。この
ような半導体レーザは、GaAs/AlGaAs(量子
井戸)又はInGaPを活性層として0.6〜0.8μ
m帯のレーザ光を発生し、光情報記録、光情報記録再生
に用いられている。また近年、InGaAs/GaAs
歪量子井戸層を活性層とした0.8から1μmの波長帯
のレーザがGaAs基板上に形成され、ファイバーアン
プ用の励起光源として用いられるようになっている。こ
れらのレーザには高出力動作が求められていたが、高出
力動作時の寿命が短いという問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, various semiconductor lasers having a semiconductor layer laminated on a GaAs substrate have been proposed. Such a semiconductor laser has a GaAs / AlGaAs (quantum well) or InGaP active layer of 0.6 to 0.8 μm.
It generates m-band laser light and is used for optical information recording and optical information recording / reproduction. In recent years, InGaAs / GaAs
A laser having a wavelength band of 0.8 to 1 μm using a strained quantum well layer as an active layer is formed on a GaAs substrate and used as an excitation light source for a fiber amplifier. These lasers are required to operate at high output, but there is a problem in that they have a short life during high output operation.

【0003】半導体レーザの劣化原因についてはこれま
でいくつかの検討が行われてきている。これらは共振器
端面の光学損傷破壊COD(Catastrophic Optical Dam
age)や表面の変質、結晶転位欠陥の増殖、およびその他
のオーミック電極の破損や点欠陥の発生に起因するもの
に大別される。とりわけ、GaAs基板上に積層された
半導体層を有する半導体レーザにおいては、共振器端面
のCODが高出力動作においてレーザの寿命を決定づけ
る重要な劣化原因であることが指摘されている。このC
ODは半導体レーザの共振器端面付近がレーザ光に対し
て吸収領域になっていることによる。すなわち、半導体
結晶表面に存在する表面準位を介した非発光再結合によ
る温度上昇に起因したバンドギャップの減少にこの種の
CODは端を発する。このバンドギャップの減少はさら
に温度の上昇するフィードバックがかかる。このため端
面の溶融等が誘起され光出力が低下し、非可逆的な破壊
が起こるのである。高出力半導体レーザの端面に施され
る反射防止膜および高反射膜は、このCODを抑制する
効果がある。すなわち、反射防止膜及び高反射膜は端面
保護材料として機能する。しかし、この様な保護材料で
端面を被覆しても、CODを完全に防止することはでき
ず、特に反射防止膜を形成している光出射側の端面で頻
繁に起こる。
Several studies have been conducted so far on the cause of deterioration of the semiconductor laser. These are COD (Catastrophic Optical Dam) destruction of the end face of the resonator.
age), surface alteration, growth of crystal dislocation defects, and other damages of ohmic electrodes and generation of point defects. In particular, in a semiconductor laser having a semiconductor layer laminated on a GaAs substrate, it has been pointed out that the COD of the cavity end face is an important cause of deterioration of the life of the laser in high-power operation. This C
The OD is due to the fact that the vicinity of the cavity end face of the semiconductor laser is an absorption region for laser light. That is, this type of COD starts with a decrease in the bandgap caused by a temperature rise due to non-radiative recombination via surface levels existing on the surface of the semiconductor crystal. This bandgap reduction is accompanied by feedback that the temperature further rises. As a result, melting of the end face is induced, the light output is reduced, and irreversible destruction occurs. The antireflection film and the high reflection film provided on the end surface of the high power semiconductor laser have an effect of suppressing this COD. That is, the antireflection film and the high reflection film function as an end face protective material. However, even if the end surface is covered with such a protective material, it is not possible to completely prevent COD, and in particular, it frequently occurs at the end surface on the light emitting side where the antireflection film is formed.

【0004】CODの臨界光出力を高くするためには共
振器端面の酸素との反応により形成された表面準位の除
去が重要であることが指摘されていた。最近、(N
4 2x 、P2 5 (NH4 2 S、Na2 S水溶
液処理によりGaAsの表面特性の改善効果が多数報告
されている。この硫化物処理は表面の自然酸化物を除去
するとともに、表面原子の結合手が硫黄原子で覆われ、
その後の酸化過程、表面準位の増加を抑制できるという
ものである。
It has been pointed out that it is important to remove the surface level formed by the reaction with oxygen at the cavity facets in order to increase the critical light output of COD. Recently, (N
It has been reported that the treatment of H 4 ) 2 S x , P 2 S 5 (NH 4 ) 2 S and Na 2 S aqueous solutions has an effect of improving the surface characteristics of GaAs. This sulfide treatment removes natural oxides on the surface, and the bonds of surface atoms are covered with sulfur atoms,
It is possible to suppress the subsequent oxidation process and increase in the surface level.

【0005】ところで、この硫化物処理のデバイス応用
の検討はほとんどが電子デバイスに関するものであり、
光デバイスに関するものは少ない。そのうちのいくつか
を以下に示す。ペーター・レオ・プーフマン等の発明
「半導体レーザのエッチング・ミラー・ファセットを不
動態化する方法」(特開平6−342961)。この発
明ではエッチングにより形成されたレーザ端面をウェッ
トエッチングでダメージ層を除去し、(NH4
2 x 、Na2 S処理を施すことにより劈開端面の従来
のレーザと比較して遜色のないものが得られるというも
のである。田中俊明等の発明「半導体発光素子」(特開
平6−268327)。この発明では半導体レーザをバ
ー状に劈開後(NH4 2 x 処理を施し、その後形成
する端面保護材料により導入した応力を利用して端面近
傍のバンドギャップの増大、光吸収の抑制を図るという
ものである。この発明では硫化物処理と応力導入の2つ
による効果の分離が明らかではなく硫化物処理の効果の
程度が不明である。太田啓之等の発明「半導体レーザの
製造方法」(特開平7−66485)。この発明では硫
化物処理中にレーザと他電極間に電界を印加することに
より硫化物処理を促進させようというものである。これ
までの硫化物処理による半導体レーザ劈開端面のパッシ
ベーション方法では、空気中で劈開し形成したレーザバ
ーを硫化物処理する方法により行われるものばかりであ
った。
By the way, most of the examinations of the device application of the sulfide treatment relate to electronic devices,
There are few things related to optical devices. Some of them are shown below. The invention of Peter Leo Poufmann et al., "Method of Passivating Etching Mirror Facet of Semiconductor Laser" (JP-A-6-342961). In the present invention, the damage layer is removed from the laser end face formed by etching by wet etching, and (NH 4 )
By applying 2 S x and Na 2 S treatments, a laser comparable to the conventional laser having a cleaved end face can be obtained. The invention “Semiconductor Light-Emitting Device” by Toshiaki Tanaka et al. (JP-A-6-268327). According to the present invention, the semiconductor laser is cleaved into bars and subjected to (NH 4 ) 2 S x treatment, and the stress introduced by the end face protective material formed thereafter is used to increase the band gap near the end faces and suppress light absorption. That is. In the present invention, it is not clear that the effects of sulfide treatment and stress introduction are separated, and the degree of effect of sulfide treatment is unknown. The invention of Hiroyuki Ota et al., "Method for manufacturing semiconductor laser" (Japanese Patent Laid-Open No. 7-66485). In the present invention, the sulfide treatment is promoted by applying an electric field between the laser and the other electrode during the sulfide treatment. The conventional passivation method of the cleaved end face of the semiconductor laser by the sulfide treatment is performed only by the method of subjecting the laser bar formed by cleavage in air to the sulfide treatment.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の硫化物
処理による半導体レーザ劈開端面のパッシベーション方
法では、空気中で劈開しレーザバーを形成する工程を含
むため、とりわけAlGaAs等のAlを構成元素とす
る層を含む半導体レーザでは劈開後直ちに酸化して形成
される酸化物が安定であり、その後の硫化物処理によっ
ては完全に除去されずに残留するという欠点を有してい
た。本発明は、この様な欠点のない、新規な半導体レー
ザ劈開端面のパッシベーション方法を提供しようとする
ものである。
The above-mentioned conventional passivation method of the cleaved end face of the semiconductor laser by the sulfide treatment includes a step of cleaving in the air to form a laser bar, so that Al such as AlGaAs is a constituent element. In a semiconductor laser including a layer, an oxide formed by oxidation immediately after cleavage is stable, and has a drawback that it remains without being completely removed by a subsequent sulfide treatment. The present invention is intended to provide a novel method for passivating a cleaved end face of a semiconductor laser, which does not have such drawbacks.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の手段は、
端面保護材料を形成する前に、酸素を含まない雰囲気で
劈開し、同一の雰囲気に置かれている端面処理用液体で
端面処理を行うことである。本発明による半導体レーザ
端面の第2の手段は、端面処理用液体中で劈開すること
である。本発明の第3の手段は、端面処理用液体中での
半導体レーザの劈開に際し、前記半導体レーザを治具に
固定することである。本発明の第4の手段は劈開後もレ
ーザバーを治具に固定したまま端面保護材料を形成する
装置に設置し、端面保護材料を形成することである。
A first means of the present invention is as follows.
Before forming the end face protection material, the end face treatment is performed by cleaving in an atmosphere containing no oxygen and using the end face treating liquid placed in the same atmosphere. The second means of the end face of the semiconductor laser according to the present invention is to cleave in the end face processing liquid. A third means of the present invention is to fix the semiconductor laser to a jig when cleaving the semiconductor laser in the end surface treatment liquid. The fourth means of the present invention is to form the end face protective material by installing the laser bar on the device for forming the end face protective material with the laser bar fixed to the jig even after the cleavage.

【0008】本発明による第1及び第2の手段によれ
ば、従来の半導体レーザ端面のパッシベーション方法の
ように空気中で劈開する工程を含まず、無酸素雰囲気
中、または端面処理用液体中で劈開を行うため、酸化す
る前に硫化物処理を行うことができ、このため酸化物の
残留のない処理が可能となる。従って、表面準位が低減
しCODレベルの低下が抑制されるので信頼性の高い高
出力半導体レーザを実現することができる。
According to the first and second means of the present invention, unlike the conventional passivation method for the end face of a semiconductor laser, a step of cleaving in air is not included, and the process is performed in an oxygen-free atmosphere or in a facet treatment liquid. Since the cleavage is performed, the sulfide treatment can be performed before the oxidation, and thus the treatment without the residual oxide can be performed. Therefore, since the surface level is reduced and the COD level is suppressed from being lowered, a highly reliable high power semiconductor laser can be realized.

【0009】第2の手段のように、硫化物溶液中で劈開
を行うに際し、先端の鋭利なメス等を半導体レーザウエ
ハ側面に当てると、溶液中での摩擦力低下により半導体
レーザウエハが移動するので所定の位置での劈開が困難
である。さらには、硫化物溶液中でのレーザバーの取り
扱いは難しく、ピンセット等での取り扱いにより半導体
レーザへのダメージが入りやすい。
As in the second means, when a sharp knife or the like is brought into contact with the side surface of the semiconductor laser wafer when cleaving in the sulfide solution, the semiconductor laser wafer moves due to a decrease in frictional force in the solution. It is difficult to cleave at the position. Furthermore, it is difficult to handle the laser bar in the sulfide solution, and handling with tweezers or the like easily damages the semiconductor laser.

【0010】一方、本発明による第3の手段によると、
端面処理用液体中での半導体レーザの劈開をある程度の
重さのある治具に固定された状態で行える(第3の手
段)ため、半導体レーザウエハが溶液中を移動すること
が無く所定の位置での劈開が可能となる。さらには劈開
後もレーザバーが治具に固定されており、そのまま端面
保護材料を形成する装置に設置し、端面保護材料を形成
する(第4の手段)ことも可能であり、硫化物溶液中で
の取り扱いによるダメージが入るという欠点のない半導
体レーザ端面のパッシベーション方法を提供する事がで
きる。
On the other hand, according to the third means of the present invention,
Cleavage of the semiconductor laser in the end surface treatment liquid can be performed in a state of being fixed to a jig having a certain weight (third means), so that the semiconductor laser wafer does not move in the solution and is kept at a predetermined position. Cleavage is possible. Further, even after the cleavage, the laser bar is fixed to the jig, and it is possible to install the end face protective material as it is in the apparatus for forming the end face protective material (fourth means), and then in the sulfide solution. It is possible to provide a passivation method for an end face of a semiconductor laser, which is free from the drawback of being damaged by handling.

【0011】換言すれば、本発明は、少なくとも一方の
端面が形成されていない製造途中の半導体レーザを、酸
素を含まない雰囲気中で劈開する第1の工程と、該雰囲
気中に置かれ、該半導体レーザの表面準位の発生を抑制
する作用を有する処理液で、該第1の工程で形成された
端面を処理する第2の工程と、該第2の工程で処理され
た該端面を端面保護材料で被覆する第3の工程を備えた
半導体レーザ端面のパッシベーション方法を発明の特徴
とする。
In other words, according to the present invention, the first step of cleaving the semiconductor laser in the process of manufacture, in which at least one end face is not formed, in an atmosphere not containing oxygen, and the step of placing the semiconductor laser in the atmosphere, A second step of treating the end face formed in the first step with a treatment liquid having an action of suppressing the generation of the surface level of the semiconductor laser, and an end face of the end face treated in the second step. A feature of the invention is a method of passivating an end face of a semiconductor laser, which includes a third step of covering with a protective material.

【0012】さらに本発明は、少なくとも一方の端面が
形成されていない製造途中の前記半導体レーザを落とし
込む窪みを形成する一対の固定板17と、該固定板17
に前記半導体レーザを圧着する一対の圧着板18と、該
一対の固定板17を、劈開に必要な間隔を開けて、別々
に納める溝を有する位置決め台16とからなる治具を発
明の特徴とする。
Further, according to the present invention, a pair of fixing plates 17 are formed, in which at least one end face is not formed, and which forms a recess for dropping the semiconductor laser in the process of manufacture, and the fixing plate 17.
Another feature of the invention is a jig including a pair of crimping plates 18 for crimping the semiconductor laser and a positioning base 16 having a groove for separately accommodating the pair of fixing plates 17 at an interval required for cleavage. To do.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明は、少なくとも一方の端面
が形成されていない製造途中の半導体レーザを、酸素を
含まない雰囲気中で劈開する第1の工程と、該雰囲気中
に置かれ、該半導体レーザの表面準位の発生を抑制する
作用を有する処理液で、該第1の工程で形成された端面
を処理する第2の工程と、該第2の工程で処理された該
端面を端面保護材料で被覆する第3の工程を備えた半導
体レーザ端面のパッシベーション方法を発明の特徴とす
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention comprises a first step of cleaving a semiconductor laser in the process of manufacture, in which at least one end face is not formed, in an atmosphere containing no oxygen, and the step of placing the semiconductor laser in the atmosphere. A second step of treating the end face formed in the first step with a treatment liquid having an action of suppressing the generation of the surface level of the semiconductor laser, and an end face of the end face treated in the second step. A feature of the invention is a method of passivating an end face of a semiconductor laser, which includes a third step of covering with a protective material.

【0014】[0014]

【実施例】次に、図を伴って、本発明の実施例を述べ
る。 実施例1 図1は、本発明の実施例1によるレーザの断面を示す図
である。図において、1はn+ −GaAs基板、2はn
−GaAsバッファ層、3はn−AlGaAsクラッド
層、4および8はAlGaAsガイド層、5および7は
AlGaAsSCH層、6はInGaAs歪量子井戸活
性層、9はp−AlGaAsクラッド層、10はp+
GaAsコンタクト層、11は絶縁層、12はp電極、
13はn電極である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a laser according to Example 1 of the present invention. In the figure, 1 is an n + -GaAs substrate, 2 is n
-GaAs buffer layer, 3 is n-AlGaAs cladding layer, 4 and 8 are AlGaAs guide layers, 5 and 7 are AlGaAs SCH layers, 6 is InGaAs strained quantum well active layer, 9 is p-AlGaAs cladding layer, 10 is p + -
GaAs contact layer, 11 is insulating layer, 12 is p electrode,
13 is an n electrode.

【0015】この構造を実現するために、エピタキシャ
ル結晶成長装置(MOCVD法:有機金属気相成長装置
あるいはMBE法:分子線エピタキシー法)により、図
2に示すようにn+ −GaAs基板1上にエピ層2から
10まで成長する。MOVPE法では、半導体薄膜成長
用の原料としてトリメチルインジウム(TMI)、トリ
エチルガリウム(TEG)、トリメチルアルミニウム
(TMA)、アルシン(AsH3 )を、n型ドーパント
としてセレン化水素(H2 Se)、p型ドーパントとし
てジエチルジンク(DEZn)を利用した。エピタキシ
ャル成長温度は約700℃、成長圧力は約0.1気圧、
キャリヤガスは水素である。MBE法では原料として金
属ガリウム(Ga)、インジウム(In)、アルミニウ
ム(Al)、砒素(As固体)を、n型ドーパントとし
てシリコン(Si)、p型ドーパントとして亜鉛(Z
n)を利用した。エピタキシャル成長温度は約650
℃、成長圧力は約10-5Torrとしている。
In order to realize this structure, an epitaxial crystal growth apparatus (MOCVD method: metal organic chemical vapor deposition apparatus or MBE method: molecular beam epitaxy method) is used to form an n + -GaAs substrate 1 as shown in FIG. The epilayers 2 to 10 are grown. In the MOVPE method, trimethylindium (TMI), triethylgallium (TEG), trimethylaluminum (TMA), arsine (AsH 3 ) are used as raw materials for semiconductor thin film growth, and hydrogen selenide (H 2 Se) and p are used as n-type dopants. Diethyl zinc (DEZn) was used as the type dopant. The epitaxial growth temperature is about 700 ° C., the growth pressure is about 0.1 atm,
The carrier gas is hydrogen. In the MBE method, metallic gallium (Ga), indium (In), aluminum (Al), and arsenic (As solid) are used as raw materials, silicon (Si) is used as an n-type dopant, and zinc (Z) is used as a p-type dopant.
n) was used. The epitaxial growth temperature is about 650
The growth pressure is about 10 -5 Torr.

【0016】成長後、コンタクト層10並びにクラッド
層9を加工して、幅1.5〜3μm程度のリッジを形成
する。そのためにフォトリソグラフィーでレジストパタ
ーニングし、これをマスクにウエットあるいはドライエ
ッチングで10,9層をエッチングする。深さは横モー
ドを考慮して決定し、ガイド層8までエッチングする場
合もある。リッジ形成後、スパッタリング等で絶縁膜1
1(SiO2 等)を表面全体に形成し、リッジ上部の電
流注入領域のSiO2 をエッチオフした後、Cr/Au
あるいはTi/Pt/Au等のp電極12を形成する。
その後、100μm厚まで裏面を研磨し、AuGeNi
等のn電極13を形成する。その後、オーミックシンタ
ーし電極部を形成する。この様に形成されたレーザウエ
ハをストライプ方向と垂直方向に劈開して幅1.8m
m、長さ10mmのウエハ14に分割する。このウエハ
の幅は最終的なレーザの共振器長の2倍の長さである。
またウエハ14の幅方向の中心には1mm程度のスクラ
イブ15が入れてある。
After the growth, the contact layer 10 and the cladding layer 9 are processed to form a ridge having a width of about 1.5 to 3 μm. For that purpose, resist patterning is performed by photolithography, and using this as a mask, 10 or 9 layers are etched by wet or dry etching. The depth is determined in consideration of the transverse mode, and the guide layer 8 may be etched in some cases. After forming the ridge, the insulating film 1 is formed by sputtering or the like.
1 (SiO 2 etc.) is formed on the entire surface, and SiO 2 in the current injection region above the ridge is etched off, and then Cr / Au is formed.
Alternatively, the p-electrode 12 made of Ti / Pt / Au or the like is formed.
Then, the back surface is polished to a thickness of 100 μm, and AuGeNi
And n-electrodes 13 are formed. After that, ohmic sintering is performed to form an electrode portion. The laser wafer thus formed is cleaved in the direction perpendicular to the stripe direction to obtain a width of 1.8 m.
The wafer 14 is divided into wafers 14 each having a length of m and a length of 10 mm. The width of this wafer is twice the cavity length of the final laser.
Further, a scribe 15 having a size of about 1 mm is placed in the center of the wafer 14 in the width direction.

【0017】このウエハを劈開用治具に固定する。この
治具は第一の治具16(位置決め台)によって第二の下
部治具17(固定板)の位置が決められるガイド溝があ
り、第二の下部治具は200μmの間隔を開けて置か
れ、その上にウエハ14を載せる。この第二の下部治具
には深さ50μmのウエハ用ガイド溝を備えており、ウ
エハ14のスクライブ部を含む劈開部が上記200μm
の間隔の中心になるように配置される。その後、第二の
上部治具18(圧着板)を載せて、ネジで固定する。こ
の第二の上部治具も200μmの間隔が開けられてお
り、固定後はウエハ14のスクライブ部を含む劈開部が
露呈されるような配置となる。
This wafer is fixed to a cleavage jig. This jig has a guide groove in which the position of the second lower jig 17 (fixing plate) is determined by the first jig 16 (positioning table), and the second lower jig is placed with an interval of 200 μm. Then, the wafer 14 is placed on it. This second lower jig is provided with a wafer guide groove having a depth of 50 μm, and the cleavage portion including the scribe portion of the wafer 14 has the above-mentioned 200 μm.
It is arranged so that it becomes the center of the interval. Then, the second upper jig 18 (crimping plate) is placed and fixed with screws. The second upper jig is also spaced by 200 μm, and is arranged so that the cleavage portion including the scribe portion of the wafer 14 is exposed after fixing.

【0018】次に、第二の治具に固定されたウエハ14
を第一の治具16から取り出し、シャーレに入った(N
4 2 x 水溶液中に移し、ウエハ14のスクライブ
部に劈開刃をあて劈開し、2個のレーザバーに分離す
る。ここで新たに劈開で形成された端面は劈開後直ちに
硫化物処理が行われ、空気中の酸素にさらされることが
ない。さらにレーザバーは劈開後も第二の治具に固定さ
れた状態になっている。
Next, the wafer 14 fixed to the second jig
Was taken out from the first jig 16 and entered the petri dish (N
It is transferred to a H 4 ) 2 S x aqueous solution, and a cleavage blade is cleaved on the scribe portion of the wafer 14 to separate it into two laser bars. Here, the end face newly formed by cleavage is subjected to sulfide treatment immediately after cleavage, and is not exposed to oxygen in the air. Further, the laser bar is still fixed to the second jig even after the cleavage.

【0019】硫化物処理終了後、レーザバーは第二の治
具に固定された状態でスパッタ装置等に装填し、(NH
4 2 x 水溶液中で劈開して形成した端面にAl2
3 等の端面保護兼反射防止膜を形成する。こうしてCO
Dによる端面劣化が起こりやすい光出射側の端面のパッ
シベーションが完了する。さらに、治具からレーザバー
を取り外し、もう一方の端面にAl2 3 /α−Si/
Al2 3 /α−Si等の端面保護兼高反射膜を形成す
る。その後、レーザバーから劈開により個々のレーザに
分割しレーザチップを得る。
After the sulfide treatment is completed, the laser bar is fixed to the second jig and loaded into a sputtering device or the like.
4 ) Al 2 O on the end face formed by cleavage in 2 S x aqueous solution
An end face protection and antireflection film such as 3 is formed. CO
The passivation of the end face on the light emitting side where the end face deterioration due to D easily occurs is completed. Further, the laser bar was removed from the jig, and Al 2 O 3 / α-Si / was attached to the other end face.
An end face protective and highly reflective film such as Al 2 O 3 / α-Si is formed. After that, the laser bar is cleaved into individual lasers to obtain laser chips.

【0020】本発明の半導体レーザ端面のパッシベーシ
ョン方法による半導体レーザは500mW以上のCOD
レベルを示していた。これに対して、硫化物処理を行わ
ないものや空気中で劈開後硫化物処理を行う従来のパッ
シベーション方法による半導体レーザでは400mW以
下のCODレベルを示しており、本発明によるパッシベ
ーション方法の効果が確認できる。
A semiconductor laser manufactured by the passivation method of the end face of the semiconductor laser of the present invention has a COD of 500 mW or more.
Was showing the level. On the other hand, a semiconductor laser according to the conventional passivation method that does not perform sulfide treatment or that performs sulfide treatment after cleavage in air shows a COD level of 400 mW or less, confirming the effect of the passivation method according to the present invention. it can.

【0021】実施例2 実施例1と同様に、第2の治具17にウエハ14を固定
するところまで行う。このウエハを(NH4 2 x
溶液の入った容器と共に窒素雰囲気のグローブボックス
に移し、ウエハ14のスクライブ部に劈開刃をあて劈開
し、2個のレーザバーに分離し、直ちに(NH4 2
x 水溶液に入れる。このグローブボックス内の酸素濃度
は1ppm以下になるように管理している。ここで新た
に劈開で形成された端面は劈開後空気中の酸素にさらさ
れることがなく硫化物処理が行われる。以後は実施例1
と同様に端面のパッシベーションを行う。本発明の実施
例2の半導体レーザ端面のパッシベーション方法による
半導体レーザにおいても500mW以上のCODレベル
を示しており、本発明によるパッシベーション方法の効
果が確認できる。また、端面処理用液体をP2 5
(NH4 2 S、Na2 S、K2 Se水溶液とすること
によっても同様の効果を得ることができる。
Second Embodiment As in the first embodiment, the process is performed until the wafer 14 is fixed to the second jig 17. This wafer was transferred to a glove box in a nitrogen atmosphere together with a container containing the (NH 4 ) 2 S x aqueous solution, a cleavage blade was cleaved on the scribe part of the wafer 14 to separate it into two laser bars, and immediately (NH 4 ) 2 S
x Put in aqueous solution. The oxygen concentration in this glove box is controlled to be 1 ppm or less. Here, the end face newly formed by cleavage is not exposed to oxygen in the air after cleavage, and is subjected to sulfide treatment. Hereinafter, Example 1
Passivate the end face in the same manner as in. The semiconductor laser produced by the passivation method for the end face of the semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention also exhibits a COD level of 500 mW or higher, which confirms the effect of the passivation method according to the present invention. In addition, the end surface treatment liquid is P 2 S 5 /
The same effect can be obtained by using an aqueous solution of (NH 4 ) 2 S, Na 2 S, K 2 Se.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明による半導体レーザ端面のパッシ
ベーション方法によれば、従来の半導体レーザ端面のパ
ッシベーション方法のように空気中で劈開する工程を含
まず、無酸素雰囲気中、または端面処理用液体中で劈開
を行うため、酸化する前に硫化物処理を行うことができ
るため酸化物の残留のない処理が可能となり、表面準位
の低減とCODレベルの低下の抑制による信頼性の高い
高出力半導体レーザを実現することができる。
According to the passivation method of the end face of the semiconductor laser according to the present invention, unlike the conventional passivation method of the end face of the semiconductor laser, the step of cleaving in air is not included, and the passivation method is performed in an oxygen-free atmosphere or in the end face treatment liquid. Cleavage is performed so that sulfide treatment can be performed before oxidation, so that treatment without oxide residue is possible, and a highly reliable high-power semiconductor due to reduction of surface level and reduction of COD level A laser can be realized.

【0023】本発明による半導体レーザ端面のパッシベ
ーション方法においては、端面処理用液体中での半導体
レーザの劈開をある程度の重さのある治具に固定された
状態で行えるため、半導体レーザウエハが溶液中を移動
することが無く所定の位置での劈開が可能となる。さら
には劈開後もレーザバーが治具に固定されており、その
まま端面保護材料を形成する装置に設置し、端面保護材
料を形成することも可能であり、硫化物溶液中での取り
扱いも容易である半導体レーザ端面のパッシベーション
方法を提供する事ができる。
In the passivation method of the end face of the semiconductor laser according to the present invention, the cleavage of the semiconductor laser in the end face treating liquid can be performed while being fixed to the jig having a certain weight, so that the semiconductor laser wafer is exposed in the solution. Cleavage at a predetermined position is possible without moving. Furthermore, the laser bar is fixed to the jig even after the cleavage, and it is possible to install the end face protective material as it is in the device for forming the end face protective material, and it is easy to handle in the sulfide solution. It is possible to provide a passivation method for an end face of a semiconductor laser.

【0024】上記実施例はGaAs基板上に積層された
InGaAs/GaAs歪量子井戸層を活性層とした
0.8から1μm以上の波長帯の半導体レーザに関する
ものであるが、同様の効果はGaAs基板上に積層され
たGaAs/AlGaAs、InGaPを活性層とした
半導体レーザにおいても有効である。
The above embodiment relates to a semiconductor laser having a wavelength band of 0.8 to 1 μm or more in which an InGaAs / GaAs strained quantum well layer laminated on a GaAs substrate is used as an active layer, but the same effect is obtained. It is also effective in a semiconductor laser having an active layer of GaAs / AlGaAs or InGaP laminated on the top.

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

【図1】本発明の実施例による半導体レーザの断面を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による半導体レーザのエピ構造
の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an epi structure of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による半導体レーザ端面のパッ
シベーションのための治具を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a jig for passivating an end face of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n+ −GaAs基板 2 n−GaAsバッファ層 3 n−AlGaAsクラッド層 4 AlGaAsガイド層 5 AlGaAsSCH層 6 InGaAs歪量子井戸活性層 7 AlGaAsSCH層 8 AlGaAsガイド層 9 p−AlGaAsクラッド層 10 p+ −GaAsコンタクト層 11 絶縁膜 12 p電極 13 n電極 14 半導体レーザウエハ 15 劈開用スクライブ 16 第一の治具(位置決め台) 17 第二の下部治具(固定板) 18 第二の上部治具(圧着板)1 n + -GaAs substrate 2 n-GaAs buffer layer 3 n-AlGaAs clad layer 4 AlGaAs guide layer 5 AlGaAsSCH layer 6 InGaAs strained quantum well active layer 7 AlGaAsSCH layer 8 AlGaAs guide layer 9 p-AlGaAs clad layer 10 p + -GaAs Contact layer 11 Insulating film 12 p electrode 13 n electrode 14 Semiconductor laser wafer 15 Cleaving scribing 16 First jig (positioning table) 17 Second lower jig (fixing plate) 18 Second upper jig (crimping plate)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一方の端面が形成されていな
い製造途中の半導体レーザを、酸素を含まない雰囲気中
で劈開する第1の工程と、該雰囲気中に置かれ、該半導
体レーザの表面準位の発生を抑制する作用を有する処理
液で、該第1の工程で形成された端面を処理する第2の
工程と、該第2の工程で処理された該端面を端面保護材
料で被覆する第3の工程を備えた半導体レーザ端面のパ
ッシベーション方法。
1. A first step of cleaving a semiconductor laser in the process of manufacture, in which at least one end face is not formed, in an atmosphere containing no oxygen, and a first step in which the semiconductor laser is placed in the atmosphere and the surface level of the semiconductor laser is set. A second step of treating the end face formed in the first step with a treatment liquid having an action of suppressing the occurrence of the above, and a second step of coating the end face treated in the second step with an end face protective material. A method of passivating an end face of a semiconductor laser, comprising the step of 3.
【請求項2】 少なくとも一方の端面が形成されていな
い製造途中の半導体レーザを、該半導体レーザの表面準
位の発生を抑制する作用を有する処理液中で劈開する第
1の工程と、該第1の工程で形成された該端面を端面保
護材料で被覆する第2の工程を備えた半導体レーザ端面
のパッシベーション方法。
2. A first step of cleaving a semiconductor laser in the process of manufacture, in which at least one end face is not formed, in a treatment liquid having an action of suppressing generation of a surface level of the semiconductor laser, and the first step. A passivation method for an end face of a semiconductor laser, comprising a second step of covering the end face formed in the first step with an end face protective material.
【請求項3】 前記第1の工程の前に、前記半導体レー
ザを治具に固定する工程を備えていることを特徴とする
請求項2に記載の半導体レーザ端面のパッシベーション
方法。
3. The method of passivating an end face of a semiconductor laser according to claim 2, further comprising a step of fixing the semiconductor laser to a jig before the first step.
【請求項4】 前記端面保護材料を被覆する工程におい
て、前記治具を装着したまま、前記端面保護材料を被覆
することを特徴とした請求項3記載の半導体レーザ端面
のパッシベーション方法。
4. The passivation method for an end face of a semiconductor laser according to claim 3, wherein in the step of coating the end face protection material, the end face protection material is coated while the jig is mounted.
【請求項5】 少なくとも一方の端面が形成されていな
い製造途中の前記半導体レーザを落とし込む窪みを形成
する一対の固定板(17)と、該固定板(17)に前記
半導体レーザを圧着する一対の圧着板(18)と、該一
対の固定板(17)を、劈開に必要な間隔を開けて、別
々に納める溝を有する位置決め台(16)とからなる治
具。
5. A pair of fixing plates (17) having at least one end face not formed and forming a recess for dropping the semiconductor laser in the process of manufacture, and a pair of pressing plates for fixing the semiconductor laser to the fixing plate (17). A jig comprising a crimping plate (18) and a positioning base (16) having a groove for accommodating the pair of fixing plates (17) separately at an interval required for cleavage.
【請求項6】 請求項5に記載の前記治具を用いること
を特徴とする請求項3又は4に記載の半導体レーザ端面
のパッシベーション方法。
6. The passivation method for an end face of a semiconductor laser according to claim 3, wherein the jig according to claim 5 is used.
【請求項7】 前記処理液が(NH4 2 x 水溶液で
あることを特徴とする請求項1〜4及び6のいずれかに
記載の半導体レーザ端面のパッシベーション方法。
7. The passivation method for an end face of a semiconductor laser according to claim 1, wherein the treatment liquid is an (NH 4 ) 2 S x aqueous solution.
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