JPH11251682A - 半導体光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】劈開工程に起因する半導体光素子の特性不良を
低減し、かつ劈開工程における素子歩留まりを飛躍的に
向上させる。 【解決手段】半導体素子表面光導波路方向と垂直方向
に、キャビティを構成しない側の素子端面からもう一方
の同端面に渡ってストライプ状の裏面電極を形成しか
つ、半導体光素子表面光導波路方向と垂直方向にのみ半
導体基板材料で構成された劈開しろを形成した構造をと
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低コスト化，高歩
留まりを要求されるような半導体光素子に係り、特に光
通信用モジュール，光通信システムに用いられるような
半導体光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】（従来の技術１）従来技術の一例につい
て、その素子作製工程、および構造を図１〜図５を用い
て説明する。以下の説明は、光インターコネクト用モジ
ュールに実装される、波長１.３０μｍ 帯埋め込み型１
２チャンネル半導体レーザアレイ（図１）に適用した例
におけるものである。

【０００３】ｐ型（１００）ＩｎＰ半導体基板１０１表
面上に活性層１０２等の結晶成長を行った後、シリコン
熱酸化膜をエッチングマスクとして、ウエハ表面上にス
トライプ状のメサ型光導波路１１０をエッチング処理に
て形成する。さらに前記シリコン熱酸化膜をマスクとし
たｐ型ＩｎＰ層１０３，ｎ型ＩｎＰ層１０４、及びｐ型
ＩｎＰ層１０５による埋め込み成長を公知の結晶成長技
術を用いて行った後、マスクとして用いたシリコン熱酸
化膜を除去し、次いでｎ型ＩｎＰ層１０６、及びｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰコンタクト層１０７による結晶成長を行
う。続いてパッシベーションを目的としたシリコン酸化
膜を形成し、電極コンタクト用にこのシリコン酸化膜の
一部を除去する。そして表面電極（ｎ側電極）１０８を
形成したのち、ウエハ裏面を研磨する裏面研磨工程を行
うため、研磨用のジグであるガラス板に素子表面を貼り
付け、ウエハ厚を１００±２０（μｍ）に研磨する。続
いてウエットエッチングによるウエハ裏面の表面処理を
経た後、電極材料Ｎｉ，ＡｕＺｎ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ａｕを
用いて裏面電極（ｐ側電極）１０９蒸着を行う。

【０００４】従来、この裏面電極蒸着の前に、裏面にホ
トレジストによるパターン形成、そのパターンを用いた
段差エッチング等の処理を行わないため、裏面電極は素
子裏面全体にパターンなしに形成される。蒸着後、ウエ
ハを研磨用のジグであるガラス板から取り外し、電極ア
ロイ工程の後、ウエハ分割を行う。分割されるウエハ
（以下、分割ウエハ）の寸法は、本半導体光素子が１２
チャンネル、アレイ状のデバイスであるため、縦方向：
３.２５mm(１３チャンネル分、うち１チャンネルはダミ
ーチャンネル２０１），横方向：８〜１０mmである（図
２（ａ）（ｂ))。この分割ウエハの裏側には、全体に裏
面電極１０９がついている（図２（ｂ))。

【０００５】次に、これらの分割ウエハを素子表面メサ
型光導波路方向１１０と垂直方向にアレイ状デバイスの
素子単位であるバー状素子単位（１３チャンネル）に一
次劈開位置２０２に沿って分離し、かつ素子端面を劈開
面にする一次劈開工程を次のように行う（図３，図
４）。まず分割ウエハを、ポリエチレン製の劈開テープ
に固定し、高精度なＸＹ方向への稼働が可能である半自
動ダイヤモンドポイントスクライバーを用いてウエハ表
面に素子表面光導波路方向１１０と垂直方向に、分割ウ
エハ内側から外側へ、約２５０μｍ（１３チャンネルの
うちの１チャンネル分）の長さにスクライブ３０１を入
れる（図３（ａ））。

【０００６】これを本デバイスのキャビティー長である
２００μｍステップで、４０から５０カ所について行
う。続いて一次劈開工程において、高精度なＸＹ方向へ
の稼働、及びＺ方向へブレードが稼働する機構である劈
開装置により、スクライブされた分割ウエハのスクライ
ブ位置にブレードをあてて、縦方向（メサ型導波路１１
０と垂直方向）３.２５mm(１３チャンネル分），横方向
（メサ型導波路110と平行方向）２００μｍのバー状素
子３０２に分離を行う（図３（ｂ））。したがって分割
ウエハからスクライブに用いられたダミーチャンネル２
０１分を除く１２チャンネルのバー状素子３０２単位に
形成される。

【０００７】図４はバー素子に分離された状態を、バー
素子の裏側から見た図で、裏面全体に裏面電極１０９が
付いている。この時、バー状素子３０２の両側端面５０
１は完全な劈開面（鏡面）であることが半導体レーザ特
性上重要であるが、実際には完全な劈開面でなく、ステ
ップ５０２，結晶欠け５０３，劈開テープ付着５０４等
の不具合が発生する（図５（ａ））。さらに、裏面電極
が完全に分離されず、素子裏側の一部に裏面電極剥がれ
５０５が生じる（図５（ｂ））。

【０００８】これは、前述の素子作製工程において素子
裏面全体に裏面電極が形成されていることに起因する。
つまり劈開面を形成しなければならない一次劈開工程に
おいて、半導体を劈開することに加えて裏面電極も分離
しなければならないため、過剰な力が必要となり、その
結果として素子端面５０１にステップ５０２，結晶欠け
５０３，劈開テープ付着５０４等の不具合が発生してし
まう。また、過剰な力を加えた場合においても、裏面電
極は所望の位置で完全に分離されず、素子裏側の一部の
裏面電極に剥がれ５０５を伴い裏面電極が分離位置でな
い位置で分離されてしまう。このように素子端面５０１
にステップ５０２，結晶欠け５０３，劈開テープ付着５
０４等不具合があると、一次劈開工程の次工程である反
射膜コーティングにおいてコーティングむらが生じ、所
望の反射率が形成されないことが原因となり、レーザ特
性における不良が発生する。

【０００９】さらに、裏面電極の分離が所望でない位置
で電極剥がれ５０５を伴って行われていると次のような
不具合も発生する。反射膜コーティング工程において素
子片側端面を上に、もう片側を下にしてコーティング用
ジグに並べたのち、片側ずつ反射膜コーティングを行う
が、裏面電極剥がれにより、剥がれた電極膜が素子端面
に対して不規則に凸状になるため、ジグ面に対して素子
端面を完全に垂直に並べることが不可能になり、反射膜
コーティングむらの原因となる。

【００１０】（従来の技術２）従来の単体のビーム拡大
機付半導体レーザについて、その作製工程、および構造
を図６〜図１１を用いて説明する。以下の説明は、光加
入者系モジュールに実装される、出射ビームスポットを
拡大した機能を有する波長１.３０μｍ 帯半導体レーザ
に適用した例におけるものである。

【００１１】ｎ型（１００）ＩｎＰ半導体基板６０１上
に選択成長用酸化膜マスクを形成し、第１回目の結晶成
長として、公知の選択成長法により多重量子井戸活性
層、及びｐ型ＩｎＰキャップ層を順次形成した後、選択
成長用酸化膜を除去する。続いてｐ型ＩｎＰキャップ層
除去等の処理をした後、第２回目の結晶成長として、ｐ
型ＩｎＰクラッド層及びｐ型ＩｎＧａＡｓキャップ層６
０２を順次形成する。出射ビームスポット拡大の目的か
ら多重量子井戸活性層の層厚は出射部で薄く設計されて
いる。

【００１２】続いて、臭化水素酸と燐酸の混合水溶液に
よるウェットエッチングを用いて、（１１１）Ａ面を側
壁にもつ逆メサ断面形状のメサ型光導波路１１０を形成
する。

【００１３】このメサ型光導波路１１０の下部の幅は、
ビームスポットを拡大するため素子前方と後方で異な
り、それぞれ７ミクロン、および２ミクロンとした。

【００１４】続いて熱ＣＶＤ法により基板全面に厚さ
０.５μｍ のシリコン酸化膜６０３を形成し、さらにシ
リコン酸化膜マスク用のポリイミドを塗布、エッチバッ
ク等の処理を経てメサ型光導波路１１０上のシリコン酸
化膜６０３を除去し、シリコン酸化膜マスク用のポリイ
ミド樹脂も除去する。続いて、メサ型光導波路１１０の
側壁にも表面電極が形成されるように斜め蒸着法により
表面電極（ｐ側電極）６０４を蒸着し、イオンミリング
処理にて表面電極６０４を所望のパターンに加工する。

【００１５】次いで、裏面研磨を行うため、研磨用のジ
グであるガラス板に素子表面を貼り付け、ウエハ厚を１
２０±２０（μｍ）に研磨する。続いてウエットエッチ
ングにより裏面処理を経た後、裏面にホトリソ技術によ
り表面メサ型光導波路１１０方向と垂直方向及び平行方
向に格子状にホトレジストパターンを形成する。次にそ
のパターンをマスクとして、臭化水素系のエッチャント
を用いて素子裏面のＩｎＰ６０１の一部をエッチングし
た後、レジストを付けたまま電極材料Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ
を用いて裏面電極６０５を蒸着する。蒸着後にリフトオ
フ法により裏面電極６０５が図６（ｂ）の様にパターニ
ングされ、半導体光素子表面光導波路１１０方向と垂直
方向および平行方向に沿って格子状に下地材料がＩｎＰ
である劈開しろ７０１，７０２がそれぞれ形成される
（図７）。

【００１６】続いてウエハを研磨用のジグであるガラス
板から取り外し、電極アロイ工程の後、ウエハ分割を行
う。本素子はアレイ素子ではなく単体素子として使用さ
れるため、分割ウエハの寸法は、任意であるが、後工程
の作業性を考慮して、縦方向（メサ型導波路１１０と垂
直方向）：５.６〜６.４mm（１４〜１６素子分、うち１
素子はダミー素子），横方向（メサ型導波路１１０と平
行方向）：８〜１０mmとした（図８（ａ））。

【００１７】次に、これらの分割ウエハを素子表面メサ
型導波路１１０方向と垂直方向にバー状素子８０１単位
に分離し、かつ素子端面を劈開面にする一次劈開工程を
行う。まず分割ウエハを、ポリエチレン製の劈開テープ
に固定し、高精度なＸＹ方向への稼働が可能である半自
動ダイヤモンドポイントスクライバーを用いて素子表面
光導波路１１０方向と垂直方向に、分割ウエハ内側から
外側へ、１素子分すなわち約４００μｍの長さにスクラ
イブ３０１を入れる（図８（ａ））。これを本デバイス
のキャビティー長である６００μｍステップで、２０か
ら３０カ所について行う。

【００１８】続いて一次劈開工程において、高精度なＸ
Ｙ方向への稼働、及びＺ方向へブレードが稼働する機構
である劈開装置により、スクライブされた分割ウエハの
スクライブ位置にブレードをあてて、縦方向：５.６〜
６.４mm，横方向：６００μｍのバー状素子８０１に劈
開を行う（図８（ｂ））。

【００１９】図９（ａ）（ｂ）はこのバー状劈開工程
を、素子裏面側からみた図であり、（ａ）がバー化劈開
前，（ｂ）がバー劈開後である。また、メサ型光導波路
方向１１０と垂直方向に沿って下地が半導体である劈開
しろ７０１が形成されており裏面電極はついていないた
め、裏面電極が完全に分離されないといった不具合も起
こらず、素子端面にステップ，劈開テープ残り、及び欠
け、は発生せず、良好な劈開面が形成される。

【００２０】しかし半導体光素子表面光導波路方向６０
５と平行方向に形成された劈開しろ７０２、つまり一次
劈開する方向でない方向に形成された劈開しろ７０２に
起因して、メサ型光導波路１１０方向と平行方向に不規
則に分離されてしまう横割れ１００１といった不具合が
しばしば発生する（図１０）。この場合、所望の寸法に
素子を形成ができず、素子横方向寸法が規格外である不
良が生じる。

【００２１】一次劈開にてメサ型光導波路１１０方向と
垂直方向の素子端面に劈開面を形成し、バー状にした
後、スパッタ装置にて劈開面両面に所望の反射膜コーテ
ィングを行う。続いて、バー状である素子８０１を単体
素子１１０１に分離する二次劈開を行う。この二次劈開
工程においては、メサ型光導波路１１０方向と平行方向
に劈開分離し、素子の寸法である、縦方向（メサ型導波
路１１０と垂直方向）：６００μｍ（一次劈開工程にて
分離済み），横方向（メサ型導波路１１０と平行方
向）：４００μｍに加工する。ここで二次劈開を行うメ
サ型光導波路１１０方向と平行方向の素子端面は、一次
劈開の場合とは異なり、劈開面（鏡面）である必要はな
いため、ダイヤモンドスクライバーにて分離する位置に
１００〜５００μｍ程度スクライブ１１０２を行い、ス
クライブ位置にブレードを押し当てて二次劈開を行い、
単体のビーム拡大機付半導体レーザを作製する。図１１
は二次劈開工程における素子を表から（図１１
（ａ））、及び裏から（図１１（ｂ））示したもので、
メサ型光導波路１１０方向と平行方向の劈開しろ７０２
に沿って分離されている様子が分かる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】低コスト化，高信頼性
が要求される光インターコネクト用モジュール、および
光加入者系モジュールにおいて、歩留まりの向上は重要
な課題である。

【００２３】半導体光素子製作工程においては素子を素
子表面光導波路方向と垂直方向に分離し、かつこの時に
形成される素子両側端面を鏡面にする一次劈開工程があ
る。この工程において確実に素子を凹凸なく所望の寸法
に分離し、かつ分離面である劈開面を完全な鏡面に形成
する必要がある。

【００２４】一次劈開工程は、ポリエチレン製の劈開テ
ープに分離前の素子を貼り付け、分離位置にダイヤモン
ドスクライバーによりスクライブをいれた後、素子裏面
側からスクライブ位置にブレードをあててからＺ方向に
稼動させ、劈開を行う。素子裏面全体に裏面電極が形成
されている従来構造の素子の場合、劈開時に半導体を劈
開することに加えて裏面電極も分離しなければならない
ため、過剰な力（過剰なＺ方向稼働量）が必要となり、
その結果として劈開面にステップ，結晶欠け，劈開テー
プ付着といった不具合が生じる。

【００２５】これらの不具合は、次工程である反射膜コ
ーティングむらの原因となるばかりでなく、素子劈開面
で光の散乱等による損失を引き起こすため、素子のレー
ザ発振そのものを妨げてしまう。さらに従来の構造の素
子の場合、裏面電極が所望の分離位置で分離されず、剥
がれを伴って分離位置とは異なる位置から分離される、
といった不具合が発生してしまう。これに伴い、その次
工程である反射膜コーティングにおいてコーティングむ
らが次のように生じる。

【００２６】反射膜コーティング工程において素子片側
端面を上に、もう片側を下にしてコーティング用ジグに
並べたのち、片側ずつ反射膜コーティングを行うが、裏
面電極剥がれにより、剥がれた電極膜が素子端面に対し
て不規則に凸状になるため、ジグ面に対して素子端面が
完全に垂直に並べることが不可能になり、反射膜コーテ
ィングむらの原因となる。反射膜コーティングむらは、
例えば発振閾値，効率，１２チャンネル間の発振閾値バ
ラツキ（１２チャンネル素子の内の最大発振閾値と最小
発振閾値の差）、及び１２チャンネル間の効率バラツキ
（１２チャンネル素子の内の最大効率と最小効率の差）
といったレーザ特性に悪影響を与える。

【００２７】一方、素子作製工程において、素子全体に
裏面電極を形成するのではなく、裏面電極をパターニン
グし、半導体光素子表面光導波路方向と垂直方向および
平行方向に、裏面電極材料でなく半導体基板材料で構成
された劈開しろを形成した場合、一次劈開工程におい
て、劈開面、及び素子裏面は前述のような不具合がなく
良好に形成される。しかし半導体光素子表面光導波路方
向と平行方向に形成された劈開しろ、つまり一次劈開方
向でない方向に形成された劈開しろに起因して、光導波
路方向と平行方向に、つまり分離したい方向とは９０度
異なる方向で、かつ分離位置とは異なる位置から不規則
に分離が生じてしまう。この場合、所望の寸法に素子を
形成ができない。

【００２８】

【課題を解決するための手段】前述した一次劈開工程の
不具合はそれぞれ、分離前のウエハ裏面に素子分離用劈
開しろが形成されていないこと、あるいは劈開しろを半
導体光素子表面光導波路方向と垂直方向だけでなく、平
行方向にも形成されていることに起因する。

【００２９】これらの不具合は、分離前のウエハ裏面に
素子分離用劈開しろを半導体光素子表面光導波路方向と
垂直方向にのみ形成することで解決が可能である。半導
体素子作製工程内の裏面電極形成の工程において、裏面
電極を半導体光素子表面光導波路方向と垂直方向にスト
ライプ状にパターニングすることにより、下地材料がＩ
ｎＰである劈開しろが形成される。これにより、一次劈
開工程では半導体のみを劈開するため、Ｚ方向稼働量が
裏面電極がある場合の３分の２程度で劈開可能となる。
その結果として劈開面にステップ，結晶欠け，劈開テー
プ付着がなくなる。

【００３０】さらに、劈開しろ部分には裏面電極が存在
しないため、裏面電極剥がれを伴い所望の分離位置とは
異なる位置で得裏面電極が分離される、といった不具合
も発生しない。また、半導体光素子表面光導波路方向と
平行方向、つまり一次劈開方向でない方向に劈開しろが
ないため、光導波路方向と平行方向に不規則に分離され
てしまう（横割れ）といった不具合が生じない。

【００３１】本発明により劈開工程に起因する半導体光
素子の特性不良が低減され、かつ劈開工程における歩留
まりも向上させることが可能となり、素子歩留まりを飛
躍的に向上させることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の実施例を図
１２〜図１６を用いて説明する。本説明は、光インター
コネクト用モジュールに実装される、波長１.３０μｍ
帯埋め込み型１２チャンネル半導体レーザアレイに適用
した例におけるものである。

【００３３】従来の技術１で述べた通りの方法で、ｐ−
ＩｎＰ基板を加工し、裏面研磨工程まで行う。続いてウ
エットエッチングにより裏面処理を経た後、裏面にホト
リソ技術により半導体光素子表面光導波路１１０方向と
垂直方向に一次劈開で分離する直線を中心として３０μ
ｍ幅のストライプ状のホトレジストパターンを形成す
る。次に蒸着後電極リフトオフを行うため、そのパター
ンをマスクとして、臭化水素系のエッチャントを用いて
素子裏面のＩｎＰをエッチングした後、レジストを付け
たまま裏面電極を蒸着する。蒸着後にリフトオフ法によ
り裏面電極がパターニングされ、半導体光素子表面光導
波路方向１１０と垂直方向に約１７０μｍ幅のストライ
プ状裏面電極１２０１が形成され、その両側に下地材料
がＩｎＰである幅１５μｍの劈開しろ１２０２が形成さ
れる（図１２（ａ）（ｂ））。

【００３４】続いて素子ウエハを研磨用のジグであるガ
ラス板から取り外し、電極アロイ工程の後、従来の技術
１で述べた寸法にウエハ分割を行う。さらに、従来の技
術１と同様の方法にて一次劈開を行うが、ストライプ状
裏面電極１２０１を表面メサ型光導波路方向１１０と垂
直方向にパターニングし、その両側に下地材料がInPで
ある劈開しろ１２０２を形成したことにより、一次劈開
工程に半導体のみを劈開するため、Ｚ方向稼働量が裏面
電極がある場合の３分の２程度で劈開可能となる。

【００３５】こうして分割ウエハについて一次劈開が行
われた素子裏側から見た様子を図１３に示す。この結果
として劈開面にステップ，結晶欠け，劈開テープ付着が
なく、劈開しろ部分は裏面電極材料がついていないた
め、裏面電極剥がれの不具合も発生しない（図１４
（ａ）（ｂ））。

【００３６】したがって一次劈開工程の次工程である反
射膜コーティングにおいてもコーティングが素子端面全
体に均一に膜形成され、本半導体レーザ特性、例えば発
振閾値，効率，１２チャンネル間の発振閾値バラツキ
（１２チャンネル素子の内の最大発振閾値と最小発振閾
値の差）、及び１２チャンネル間の効率バラツキ（１２
チャンネル素子の内の最大効率と最小効率の差）による
特性が改善される。さらに、本素子では表面メサ型光導
波路１１０方向と垂直方向のみに、ストライプ状裏面電
極１２０１を形成し下地材料がＩｎＰである劈開しろ１
２０２が形成しているが、同平行方向には、ストライプ
状裏面電極が形成されておらず下地材料がＩｎＰである
劈開しろが形成されていない。したがって一次劈開工程
において、表面メサ型光導波路１１０方向と平行方向に
形成された劈開しろに起因して、光導波路方向と平行方
向に不規則に分離されてしまう（横割れ１００１）、と
いった不具合も生じることなく、高歩留まりに一次劈開
が可能となる。

【００３７】図１５に上記で説明した１２チャンネル半
導体レーザアレイを示す。さらに、図１６に本アレイ素
子を実装したモジュールを示す。

【００３８】また、本実施例においては、ストライプ状
裏面電極１２０１の材料を従来の技術１で述べたＮｉ，
ＡｕＺｎ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ａｕを用いているが、他の電極
材料、たとえばＴｉ，Ｐｔ，Ａｕなどでも、劈開工程に
おいては同様の効果がある。

【００３９】（実施例２）本発明を単体のビーム拡大機
付半導体レーザについて実施した例を図１２，図１３，
図１４，図１７，図１８，図１９を用いて以下に説明す
る。本説明は、光加入者系モジュールに実装される、出
射ビームスポットを拡大した機能を有する波長１.３０
μｍ帯半導体レーザに適用した例におけるものである。

【００４０】従来の技術２で述べた通りの方法にて、ｎ
−ＩｎＰ基板を加工し、裏面研磨工程まで行う。続いて
ウエットエッチングにより裏面処理を経た後、裏面にホ
トリソ技術により表面メサ型光導波路方向と垂直方向に
のみ、一次劈開で分離する直線を中心として８０μｍ
幅、及び５００μｍ幅のストライプ状のホトレジストパ
ターンを形成する。

【００４１】次に蒸着後電極リフトオフを行うため、そ
のパターンをマスクとして、臭化水素系のエッチャント
を用いてＩｎＰ１００をエッチングした後、レジストを
付けたまま裏面電極を蒸着する。蒸着後にリフトオフ法
により裏面電極がパターニングされ、表面メサ型光導波
路１１０方向と垂直方向に約３１０μｍ幅のストライプ
状裏面電極１２０１が形成され、その両側にストライプ
状に下地材料がＩｎＰである劈開しろ１２０２が形成さ
れる（図１２（ｂ））。

【００４２】続いて電極アロイ工程の後、従来の技術２
と同様にウエハ分割を行う。続いて、従来の技術２と同
様の方法にて一次劈開を行うが、素子では従来の技術２
で述べた素子と構造が異なり、表面メサ型光導波路１１
０方向と垂直方向のみに、ストライプ状裏面電極１２０
１を形成し下地材料がＩｎＰである劈開しろ１２０２が
形成しているが、同平行方向には、下地材料がＩｎＰで
ある劈開しろがなく、裏面電極がストライプ状に形成さ
れてない。したがって一次劈開工程において、表面メサ
型光導波路１１０方向と平行方向に形成された劈開しろ
に起因して、光導波路方向と平行方向に不規則に分離さ
れてしまうといった不具合も生じることなく、高歩留ま
りに一次劈開が可能となる。

【００４３】また、従来の技術２で述べたように素子劈
開面にステップ，劈開テープ残り、及び欠け、は発生せ
ず、裏面電極剥がれも起こらないことはいうまでもない
（図１５（ａ）（ｂ））。

【００４４】続いて反射膜コーティング工程を経たの
ち、メサ型光導波路１１０と平行方向に分離する二次劈
開工程を行う。このとき従来の技術２と同様に図１１
（ａ）に示すようにメサ型光導波路１１０と平行方向に
スクライブ１１０２をいれ素子分離を行うが、一次劈開
の場合と異なり素子裏面において分離する位置にも裏面
電極が付いており劈開しろが形成されていない（図１
６）。したがって劈開する際に一次劈開時に比べて過剰
な力が必要であるが、メサ型光導波路１１０と平行方向
の素子両側端面は鏡面を形成する必要はないため、素子
分離の際ステップ等の不具合は問題にならない。つまり
同平行方向には、下地材料がＩｎＰである劈開しろがな
くても、素子特性に影響はない。

【００４５】図１７に上記で説明した半導体レーザを示
す。さらに、図１５に本半導体レーザ素子、及び本発明
を適用した半導体受光素子を実装したモジュールを示
す。

【００４６】また、本実施例においては、ストライプ状
裏面電極１２０１の材料を従来の技術１で述べたＴｉ，
Ｐｔ，Ａｕ材料を用いているが、他の電極材料、たとえ
ばＮｉ，Ａｕ，Ｇｅ，Ｐｄ材料などでも、劈開工程にお
いては同様の効果がある。

【００４７】

【発明の効果】本発明により、一次劈開工程時の劈開面
におけるステップ等の不具合、あるいは同工程時の裏面
電極分離不具合に起因する半導体光素子の特性不良が低
減され、かつ一次劈開工程における横割れ不良を低減す
ることにより劈開歩留まりも向上させることが可能とな
り、素子歩留まりを飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の１２チャンネル半導体レーザアレイ
素子の説明図。

【図２】従来技術の分割ウエハ表面および裏面の平面
図。

【図３】従来技術の一次劈開工程の説明図。

【図４】従来技術の一次劈開工程後の分割ウエハ裏面の
説明図。

【図５】従来技術で生じた不具合を有する半導体レーザ
の劈開面および裏面の平面図。

【図６】従来技術のビーム拡大器付半導体レーザの斜視
図。

【図７】従来技術の裏面電極パターニング後のウエハ裏
面の平面図。

【図８】従来技術のスクライブ工程後の分割ウエハ表面
および劈開後の分割ウエハ表面の平面図。

【図９】従来技術のスクライブ工程後の分割ウエハ裏面
および劈開後の分割ウエハ裏面の平面図。

【図１０】従来技術で不具合が生じた分割ウエハ裏面の
平面図。

【図１１】従来技術の二次劈開工程前後の素子表側およ
び素子裏側の平面図。

【図１２】本発明の一実施例の分割ウエハ表面および裏
面の平面図。

【図１３】本発明の一実施例の一次劈開後の分割ウエハ
裏面および平面図。

【図１４】本発明の一実施例の半導体レーザ劈開面およ
び半導体レーザ裏面の平面図。

【図１５】本発明の実施例１の半導体レーザアレイ素子
の表面側および裏面側の斜視図ならびに断面図。

【図１６】本発明の実施例１の素子を実装した半導体レ
ーザアレイ素子モジュールの図。

【図１７】本発明の実施例２の二次劈開工程前後におけ
る素子裏側の平面図。

【図１８】本発明の実施例２のビーム拡大器付半導体レ
ーザの斜視図。

【図１９】本発明の実施例２の半導体レーザを実装した
光モジュールの平面図および側面図。

【符号の説明】

１０１…ｐ型ＩｎＰ基板、１０２…活性層、１０３…ｐ
型ＩｎＰ層、１０４…ｎ型ＩｎＰ層、１０５…ｐ型Ｉｎ
Ｐ層、１０６…ｎ型ＩｎＰ層、１０７…ｎ型ＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層、１０８…表面電極（ｎ側電極）、１
０９…裏面電極（ｐ側電極）、１１０…メサ型光導波
路、２０１…ダミーチャンネル、２０２…一次壁開位
置、３０１…スクライブ、３０２…アレイ素子（バ
ー）、５０１…劈開面、５０２…ステップ、５０３…結
晶欠け、５０４…劈開テープ付着、505…電極剥がれ、
６０１…ｎ型（１００）ＩｎＰ基板、６０２…ｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層、およびｐ型ＩｎＧａＡｓキャップ層、６
０３…シリコン酸化膜、６０４…表面電極（ｐ側電
極）、６０５…裏面電極（ｎ側電極）、７０１…メサ型
光導波路と垂直方向の劈開しろ、７０２…メサ型光導波
路と平行方向の劈開しろ、801…バー状素子、１００１
…横割れ、１１０１…半導体レーザ素子（単体素子）、
１１０２…スクライブ、１２０１…ストライプ状裏面電
極、１２０２…劈開しろ、１６０１…ケース本体部、１
６０２…サブマウント、１６０３…駆動ＩＣ、１６０４
…本発明の半導体レーザアレイ素子、１６０５…パイプ
部、１６０６…光ファイバホルダ、１６０７…光ファイ
バアレイ、１６０８…レンズホルダ、１６０９…レンズ
アレイ、１７０１…本発明の半導体レーザ素子（単体素
子）、１９０１…本発明の半導体レーザ素子、１９０２
…本発明の半導体受光素子、１９０３…ストライプ状裏
面電極、１９０４…ワイヤー、１９０５…実装基板、１
９０６…ファイバー。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体光素子において、半導体素子表面に
   メサ型光導波路を有してなる半導体素子基板側（以下、
   素子裏面）構造において、半導体素子表面メサ型光導波
   路方向と垂直方向に、メサ型光導波路と平行方向である
   素子端面からもう一方の同端面に渡ってストライプ状の
   裏面電極が形成され、かつ上記素子裏面構造において半
   導体光素子表面メサ型光導波路方向と垂直方向に、前記
   ストライプ状の裏面電極の外側両方に裏面電極材料でな
   く半導体基板材料で構成され、かつ垂直方向にそって劈
   開しろを形成し、かつ上記素子裏面構造において半導体
   光素子表面メサ型光導波路方向と平行方向には同方向に
   そって前記劈開しろを形成しないことを特徴とする半導
   体光素子。
2. 【請求項２】半導体素子ウエハを素子単位に分離してい
   く途中に１つの半導体光素子が表面メサ型光導波路を並
   列にして並ぶ素子バー状態に劈開する工程において、素
   子裏面における劈開位置に劈開しろが形成されているこ
   とを特徴とする半導体光素子。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のメサ型光導波路
   と垂直方向にそった劈開しろ表面が、上記半導体光素子
   のキャビティを構成する素子両側端面部からそれぞれ素
   子分離工程における精度（劈開精度）以上の幅で電極材
   料でなくＩｎＰ，ＧａＡｓ等の半導体結晶により形成さ
   れている構造を特徴とする半導体光素子。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の半導体素子基板
   がｎ型、もしくはｐ型基板であり、かつ請求項１に記載
   のストライプ状の裏面電極の材料がＴｉ，Ｐｔ，Ａｕで
   あることを特徴とした半導体光素子。
5. 【請求項５】請求項１または２に記載の半導体素子基板
   がｐ型基板であり、かつ請求項１に記載のストライプ状
   の裏面電極の材料がＡｕＺｎ，Ｎｉ，Ａｕであることを
   特徴とした半導体光素子。
6. 【請求項６】請求項１または２に記載の半導体素子基板
   がｎ型基板であり、かつ請求項１または２に記載の帯状
   の裏面電極の材料がＡｕＧｅ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉである
   ことを特徴とした半導体光素子。
7. 【請求項７】光インタコネクトを目的としたアレイ状の
   素子であることを特徴とする請求項１から６のいずれか
   に記載の半導体光素子。
8. 【請求項８】光加入者系伝送を目的とし、高歩留まり
   化、および低価格化が必要である請求項１から６のいず
   れかに記載の半導体光素子。
9. 【請求項９】光導波路または光ファイバが設けられた実
   装基板上に請求項１から８のいずれか記載の半導体光素
   子が実装されていることを特徴とした光送受信モジュー
   ル。
10. 【請求項１０】請求項９記載の送受信モジュールを用い
    た光通信システム。