JPS59110185A - 半導体レ−ザ装置端面保護膜の形成方法 - Google Patents

半導体レ−ザ装置端面保護膜の形成方法

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JPS59110185A
JPS59110185A JP21927382A JP21927382A JPS59110185A JP S59110185 A JPS59110185 A JP S59110185A JP 21927382 A JP21927382 A JP 21927382A JP 21927382 A JP21927382 A JP 21927382A JP S59110185 A JPS59110185 A JP S59110185A
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JP21927382A
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英男 田村
Seiji Iida
飯田 清次
Katsuyoshi Yamamoto
勝義 山本
Haruki Kurihara
栗原 春樹
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Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は半導体発光装置、特に半導体レーザ装置の端
面保護膜の形成方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
半導体発光装置、特にGaAj&Asよシなる三元系の
半導体レーザ装置を第1図に示す。図例はn型GaAs
基板(7)の−側面に順次n型GaAj3A s層(6
)、活又他側面にカソードオーミック電極(8)をおい
ている。このような装置では、活性層の発光領域が0.
02〜0.1μmX3〜5μmと非常に微少であり、こ
こから数mW、時には数十mWに及ぶ光出力を取り出す
もので、単位面積当りの光出力はlOW/crn2にも
達する。このため作動寿命が伸びている現在では、その
寿命限界は半導体レーザ共振器端の保護膜形成如何によ
ると言っても過言でない。
この半導体レーザ装置端面保護膜の形成は、公知のスパ
ッター、E−ガン、CVD法等の手法により 5i02
 、 AJk203.5t6N4等の誘電体膜を半導体
レーザ共撮器両端面に半波長の厚さに付着することによ
シ行なわれている。このときアノード電極(1)、カソ
ード電極(8)の各電極面への誘電体膜の付着は、ヒー
トシンクへのマウント及び電極のワイヤーボンディング
を困難にするため、さけなければならない。従って端面
への保護膜付層工程においては電極面をマスクする必要
がある。しかし半導体レーザチップは通常極めて小さく
、例えば0.4×0、3 X 0.1 mrnであり、
このようなチップの電極面をマスクすることは困難であ
る。そこで第2図または第3図に示す−ように半導体レ
ーザチップをマウントしてから端面保護膜を付着するか
、あるいは第4図に示すような半導体レーザチップが連
なったバー状試料をたばねて端面保護膜を付着するかし
ている。
第2図例はpinダイオード(IQをとシつけたステム
(9)にヒートシンクαυ、サブマウント(L2を介し
て半導体レーザチップ(I3)をと9つけている。この
装置では半導体レーザチップのヒートシンクへのマウン
ト及びワイヤボンディングは端面保護膜の付着の前に済
まされるため、を極面への誘電体膜の付着はもはや問題
とならない。しかしこの例では一対のレーザ端面のうち
、ステムに面した側の端面はステムによって膜の付着が
邪魔されるためスパッタ法あるいはE−ガラなどの様に
指向性のある膜付着手段には適さない。さらにステム本
体を装置内に入れるためスペースを・多くとシ量産向き
でない。
第3図例では、予じめサブマウン) (121上に電極
ボス) (14)を設け、サブマウントの上だけでレー
ザテップ(19へのワイヤボンドを済ませる。すなわち
Cu又はSiのサブマウントuり上に半導体レーザチッ
プ(131及び電極ポスト(Ill)を半田付けした後
、この間をワイヤボンディングし1図3(a)lこれを
被数個固定治具に装着し、端面保護膜を付着する。しか
る後に図例のようにヒートシンクαυに半田によシ固定
したものである。しかしこの例では半導体レーザ装置が
個々の素子に分割されているため保強膜付着に除し配列
に手間がかかυ、電極ポストをもうけるなど工程も多く
する。従って前記例同様に量産に対し弱点を持つ。
第4図例はバー状に切シ出した半導体レーザ装置(13
)を複数個固定治具(151上に密に並べて端面保護膜
を形成するものである。配列された各試料は止め治具(
16)によっておさえられるが、ウェハー表面に微小な
凹凸がある場合、バーとバーの間に若干のすき間を生じ
ることによυ、誘電体膜形成時に膜がこの間隙に入シ込
み、後のマウント、ボンディング工程における歩留)を
低下させる問題がある。さらに同様な方法では端面保護
膜は、一度の施行によシ片面にしか付着できず、両面に
保護麩膜を形成するには素子を裏返して付着を繰返さな
ければならず、二度手間であると同時に、片側端面が治
具等により汚染する恐れもある。
谷側で端面保護膜形成をスタック法による場合、半導体
レーザの反射面、すなわち保護膜形成面は、スパッタタ
ーゲットに対して、平行に位置される。
一般にスパッタ法ではスノセツタされた粒子、すなわち
誘電体保護膜を形成する粒子は、膜形成時には数十e■
のエネルギーをもっている。このようなメークをもたら
し、半導体面と膜の間にストレスを生じさせ、電流を流
した場合表面リークにもつながる。
〔発明の目的〕
この発明は、半導体レーザ装置の電極面をマスクしなが
ら、両端面に同時にストレスの少ない保護膜を形成させ
る歩留シ並びに能率に優れた端面保護形成方法を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
例えはスパッタ法によシ薄膜を形成する場合、通常試料
の膜形成面はスパッタターゲットに対して平行な位置即
ち向かい合う位置に置かれるが、試料に厚味がある場合
、試料のターゲットに対して垂直な面にも上面からある
程度の距離まで、均−な厚さの膜が形成される。この現
象はまわり込み現象と呼ばれる。このまわυ込み膜はス
lξツタ時のスノξツタ粒子エネルギーを直接受けるこ
とがはこの壕わり込みを利用したものである。即ち第5
図に示す様に試料ステージ(Lll!l上に金属マスク
(2υを表面において載置されている半導体レーザ装置
0.31の両端面叫をスパッタターゲットa力に対して
垂直な位置に置くことによシ、形成膜のまわシ込みによ
シ両端面同時にストレスの少々い保護膜を形成させるも
のである。また半導体レーザ装置(13)のスパッタタ
ーゲット(17)に対して平行な面(20)は、ワイヤ
ーポンディングを施す面であるため、膜の付着によシ絶
縁されるのを防ぐ目的でボンディング司能な広さを前記
の金属マスクCυで覆っている。
〔発明の実施例〕
第6図にこの発明の実施例方法で使用した治具配置を示
す。モリブデン製の試料支持治具c72)には両側テー
パ状の溝(23iが形成されていてこの溝におかれるレ
ーザ装置の反射面に端面保護膜のまわり込みが起多易す
い様にさせると同時に、試料のセット位置を決定する役
割9を果している。この溝に半導体レーザ装置が短冊状
に連ねられたバー状試料(13勺を置く。バー状試料内
における半導体レーザ装置の個数、すなわちバー状試料
の長さは、溝の長さ内で自由である。バー状試料の上面
はワイヤーポンディングを施す面であるため、形成膜の
付着を防ぐ目的でモリブデン製の金属マスク(21’l
によシワイヤーポンディング可能な広芒100μm以上
を覆う。金属マスク(2灼の位置はくさび状のピン(2
41によって決定され、この金属マスク(21’1によ
って試料(13勺が固定される。以上の治具を高周波1
3.56 MHzスパッタ装置のスパッタターゲットに
対し、半導体レーザ装置の両端面一が垂直になる様にセ
ットすることによシ、半導体レーザ装置の両端面に同時
に保護膜が形成される。この実施例ではり205膜を用
いである。端面保護膜の成長速度はスパッタターゲット
に対して平行な面に付着する膜の成長速度の40〜50
%、11O〜120 X / minで半導体レーザ装
置の厚さ約80μmにおいて均一な厚さで形成される。
第7図に他の実施例方法で使用した治具配置を示す。バ
ー状試料の長さ、すなわち短冊状に連ねられた半導体レ
ーザの個数が、一定の場合、試料支持治具(24に試料
(13勺を固定する定格の溝を形成することによシ試料
の位置出しを行なう。この試料の上面は金属マスク(2
1勺によって覆われ、同マスクの位置はくさび状のビン
(2)によって決定され、る。
前述の実施例では短冊状に連ねられた半導体レーザ装置
は、試料支持治具の溝に一本ずつ配置させであるが、さ
らにその上に同様な試料を重ねることが可能であシ、一
時に多数の半導体レーザ装置の端面保腹膜形成が可能で
ある。またこの方法はスパック法のみならずE−ガン、
CVD法などの薄膜形成方法で採用してよい。形成膜材
としてはS 102.815N4等がある。
〔発明の効果〕
このようなこの発明によっても半導体レーザ装置にスト
レスの少ない保護膜を両端面同時に形成することを可能
とし、その製造歩留りと能率を向上させている。
【図面の簡単な説明】
第1図はDH半導体レーザ装置断面図、第2図及び第3
図は何れも半導体レーザ装置実装図、 第4図は端面保護膜形成用治具、 第5図はこの発明の詳細な説明するだめのスパッタター
ゲット配置図、 第6図及び第7図は何れも実施例方法で使用した保護膜
形成用治具である。 各図で (1)・・・アノードオーミック電極 (2)・・・絶
縁膜(3) −p−aahs層    (41−p−G
aAs基板層(5)−・・活性層       (6)
 −n−GaAj&As層(7) ・= n−GaAs
基板 (8)・・・カソードオーミック電極  (9)・・−
ステムαQ・=pinルミnダイオード αυ・・・ヒ
ートシンクαり・・・サブマウント C3)、  (13’l・・・半導体レーザ装置Q4)
・・・電極ボス)    C15)・・・試料固定治具
(I6)・・・試料止め治具   (17)・・・ス・
ξツタターゲット08)・・・試料ステージ  住9・
・・共振器端面dll)・・・ワイヤーボンディング面
CI)、(21’)・・・金属マスク (2々・・・支持治具    (23)・・・配置溝(
2(1)・・・くさびピン 代理人 弁理士  井 上 −力 筒  1  図 第  2  図 第  3  図 1/ 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)勇開面からなる一対の相対向する反射面と、ヒー
    トシンクに融着される面と、これに対向するワイヤーボ
    ンディングされる面とを少なくとも備える半導体レーザ
    素子の前記反射面に誘電体からなる保護膜を形成する方
    法であって、スパッタ法を用い。半導体レーザ素子の反
    射面となる誘電体保餓膜形成面を、誘電体材料からなる
    スパッタ)−ゲットに対し垂直に位置させワイヤボンデ
    ィング面を金属マスク下方においてスパッタすることに
    よυ、反射面に誘電体膜を形成することを特徴とする半
    導体レーザ装置端面保護膜の形成方法(2)複数個の半
    導体レーザ素子が反射面を連続させるように連ねられ、
    ヒートシンクに融着される面は全面にわたって支持治具
    面に密着され、ワイヤーボンディングさせる面は少なく
    ともワイヤボンディングに必要とされる面積をマスク下
    に密着させた状態で保持されてスパッタされるものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導
    体レーザ装置端面保護膜の形成方法
JP21927382A 1982-12-16 1982-12-16 半導体レ−ザ装置端面保護膜の形成方法 Granted JPS59110185A (ja)

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