JPS603182A - 半導体レ−ザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ素子の製造方法Info
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- JPS603182A JPS603182A JP58113051A JP11305183A JPS603182A JP S603182 A JPS603182 A JP S603182A JP 58113051 A JP58113051 A JP 58113051A JP 11305183 A JP11305183 A JP 11305183A JP S603182 A JPS603182 A JP S603182A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
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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。
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〕
この発明は半導体レーザ素子の製造方法に係り、特に半
導体レーザウェー八から個々の半導体レーザ素子に分割
するときに平滑な一様な共振器端面を得るためのへき開
法の改良に関するものである。
導体レーザウェー八から個々の半導体レーザ素子に分割
するときに平滑な一様な共振器端面を得るためのへき開
法の改良に関するものである。
半導体レーザ素子は通常、電極ストライプ形ダブルへテ
ロ構造に代表されるように、光とキャリアとを閉じ込め
る機構と光を増幅帰還させるための共振器構造とを有し
ている。そして、この共振器構造を構成するために半導
体レーザ素子では共振器端面として一対のへき開面を利
用することが一般に知られた有効な手段である。策１図
は一般的なレーザダイオードの構造を示す斜視図で、（
１）はガリウム・ヒ素（ＧａＡ日）基板、（２）はアル
ミニウム・ガリウム・ヒ素（ＡｌｙＧａ ｒ−ｙＡｓ）
からなる＠１クラッド層、（３） ｌｄ Ａ／、Ｇａ、
−ＸＡｓからなる活性層、（４）ばＡｌｙＧａ、−ｙＡ
ｓからなる第２クラッド層、（ｘ＋ｙはモル分率でｙ＞
ｘである。）（５）は絶縁膜、（６）は第２クラッド層
（４）に接するストライプ状の金属層、（７）は活性層
（３）の金属層（６）と対向する部分に形成される導波
路の端面で、この面から破線矢印のようにレーザ光が放
出される。（８）は共振器端面である。
ロ構造に代表されるように、光とキャリアとを閉じ込め
る機構と光を増幅帰還させるための共振器構造とを有し
ている。そして、この共振器構造を構成するために半導
体レーザ素子では共振器端面として一対のへき開面を利
用することが一般に知られた有効な手段である。策１図
は一般的なレーザダイオードの構造を示す斜視図で、（
１）はガリウム・ヒ素（ＧａＡ日）基板、（２）はアル
ミニウム・ガリウム・ヒ素（ＡｌｙＧａ ｒ−ｙＡｓ）
からなる＠１クラッド層、（３） ｌｄ Ａ／、Ｇａ、
−ＸＡｓからなる活性層、（４）ばＡｌｙＧａ、−ｙＡ
ｓからなる第２クラッド層、（ｘ＋ｙはモル分率でｙ＞
ｘである。）（５）は絶縁膜、（６）は第２クラッド層
（４）に接するストライプ状の金属層、（７）は活性層
（３）の金属層（６）と対向する部分に形成される導波
路の端面で、この面から破線矢印のようにレーザ光が放
出される。（８）は共振器端面である。
以上のように、通常のレーザダイオードではへき開によ
って得られる一対の共振器端面を有しており、この両端
面が一定の反射率をもち、平滑、−ｍで、かつ、はぼ完
全に平行であるとともに共振器内部に形成される導波路
とほぼ完全に直交しているとき、活性領域に電流を流す
ことによって共振器内で発生した光は上記両端面で再び
共振器内に反射されるという動作を繰り返し、すなわち
帰還増幅され、利得が損失を越えた電流値（しきい値電
流値）でレーザ発振を生じ、上記両端面からいわゆるレ
ーザ光が発せられるわけである。
って得られる一対の共振器端面を有しており、この両端
面が一定の反射率をもち、平滑、−ｍで、かつ、はぼ完
全に平行であるとともに共振器内部に形成される導波路
とほぼ完全に直交しているとき、活性領域に電流を流す
ことによって共振器内で発生した光は上記両端面で再び
共振器内に反射されるという動作を繰り返し、すなわち
帰還増幅され、利得が損失を越えた電流値（しきい値電
流値）でレーザ発振を生じ、上記両端面からいわゆるレ
ーザ光が発せられるわけである。
ところで、半導体レーザ素子を製造する上で重要な基幹
技術と考えられている共振器端面形成法、即ち、へき開
端面形成法は従来以下のような方法が周込られていた。
技術と考えられている共振器端面形成法、即ち、へき開
端面形成法は従来以下のような方法が周込られていた。
その−例は、ナイフやメスのような鋭利な刃でへき開す
る方法である。すなわち、半導体レーザウェーハの厚さ
を例えば８０〜１００μｍに薄くした後、ウェーハ端に
上記刃をへき開すべき位置知合わせて押し当て、直立体
のレーザチップにへき開分離する方法で、例えば結晶方
位（１００）面結晶を用いたＧａＡｓレーザなどの場合
には（１１０）がへき開面になルノで、＜１１０＞方向
に上述の刃を押し当てることによってウェーハはへき開
できる。
る方法である。すなわち、半導体レーザウェーハの厚さ
を例えば８０〜１００μｍに薄くした後、ウェーハ端に
上記刃をへき開すべき位置知合わせて押し当て、直立体
のレーザチップにへき開分離する方法で、例えば結晶方
位（１００）面結晶を用いたＧａＡｓレーザなどの場合
には（１１０）がへき開面になルノで、＜１１０＞方向
に上述の刃を押し当てることによってウェーハはへき開
できる。
また、別の従来例では、やはり８０〜１１０／ｊｍ程度
に薄くしたレーザウェーハ上にへき開方向に沿ったエツ
チング溝を形成することによって、直方体にへき開する
チップの周縁に相当する部分を局所的に薄くしてへき開
し易くするとともに、はぼ溝部の位置でへき開されるの
で、レーザ共振器の長さを一定に制御できるようにして
前述の刃を軽く当ててへき開する方法がある。
に薄くしたレーザウェーハ上にへき開方向に沿ったエツ
チング溝を形成することによって、直方体にへき開する
チップの周縁に相当する部分を局所的に薄くしてへき開
し易くするとともに、はぼ溝部の位置でへき開されるの
で、レーザ共振器の長さを一定に制御できるようにして
前述の刃を軽く当ててへき開する方法がある。
更に他の例では、ダイヤモンドスクライバ−などを用い
てレーザウェーハを機械的に切削してチップに分割する
方法も行なわれている。
てレーザウェーハを機械的に切削してチップに分割する
方法も行なわれている。
しかしながら、従来の方法ではいずれも一長一短があり
、所望のレーザ端面を容易に再現性よく得ることは難し
かった。すなわち、第１の例では、鋭利な刃の当たる位
置の制御性がないこと、寸た、当った位置で必ずしもへ
き開されないことなどが原因となって、レーザ共振器の
長さや幅および形状をそろえる上で難点があるばかりで
なく、当てる刃の荷重、角度の調整が困難で、度々ウェ
ーハを損傷したり、刃を当てた部分にダメージを与えレ
ーザ素子の特性を損じ、歩留りを低下させるという欠点
があった。また、第２の例ではエツチング溝を細く鋭く
形成することが難しｂこと（幅広く鈍な溝ではかえって
へき開し難く、チップサイズ、歩留りの点からも溝幅の
大きさには限りがあるので、溝は可能な限り細く鋭いの
がよい。）、また、溝の底部で必ずしもへき関されない
ことなど、やはりチップサイズの制御性、へき開の再現
性に問題があった。第３の例では、レーザウェーハを直
接硬度の大きな刃で切削するので、ウェーハへの機械的
ダメージをうまく制御することが稚しぐ、クラックやダ
メージのないへき開面を得る上で太き外問題があった。
、所望のレーザ端面を容易に再現性よく得ることは難し
かった。すなわち、第１の例では、鋭利な刃の当たる位
置の制御性がないこと、寸た、当った位置で必ずしもへ
き開されないことなどが原因となって、レーザ共振器の
長さや幅および形状をそろえる上で難点があるばかりで
なく、当てる刃の荷重、角度の調整が困難で、度々ウェ
ーハを損傷したり、刃を当てた部分にダメージを与えレ
ーザ素子の特性を損じ、歩留りを低下させるという欠点
があった。また、第２の例ではエツチング溝を細く鋭く
形成することが難しｂこと（幅広く鈍な溝ではかえって
へき開し難く、チップサイズ、歩留りの点からも溝幅の
大きさには限りがあるので、溝は可能な限り細く鋭いの
がよい。）、また、溝の底部で必ずしもへき関されない
ことなど、やはりチップサイズの制御性、へき開の再現
性に問題があった。第３の例では、レーザウェーハを直
接硬度の大きな刃で切削するので、ウェーハへの機械的
ダメージをうまく制御することが稚しぐ、クラックやダ
メージのないへき開面を得る上で太き外問題があった。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、ウ
ェーハを分割して得らね２るべき各チップの角の部分を
除いてチップの辺の部分のみに溝を設け、この角の部分
に切削ラインを入れて分割することによって、チップサ
イズの制御性を高め、クラック、ダメージのない平；脅
、一様なレーザ共振器の良好なへき開面を再現性よく容
易に得る方法を提供するものである。
ェーハを分割して得らね２るべき各チップの角の部分を
除いてチップの辺の部分のみに溝を設け、この角の部分
に切削ラインを入れて分割することによって、チップサ
イズの制御性を高め、クラック、ダメージのない平；脅
、一様なレーザ共振器の良好なへき開面を再現性よく容
易に得る方法を提供するものである。
第２図はこの発明の一実施例の状況を示す斜視図で、基
板（１）の上にＡＩ！ｙＧａ、−ｙＡｓの第１のクラッ
ド層（２） ！ ＡｌｘＧａｈ−、Ａ Ｅｌ活性［３）
、及びＡｌｙＧａ、−ｙＡｓ 、Ｏｍ２のクラッド層（
４）を順次エピタキシャル成長させる（前述の通り、ｘ
、ｙはモル分率でｙ＞ｘである。）。つづいて、エピタ
キシャル成長層の上に例えば、二酸化シリコン（Ｓ１０
□）のような絶縁膜（５）を形成し、この絶縁膜（５）
にストライプ状の開孔を形成し、この間孔部に金属を蒸
着させてストライプ状の金属層（６）を形成したもので
、電極ストライプ形と呼ばれるレーザ構造を有するウェ
ーハを示すものである。
板（１）の上にＡＩ！ｙＧａ、−ｙＡｓの第１のクラッ
ド層（２） ！ ＡｌｘＧａｈ−、Ａ Ｅｌ活性［３）
、及びＡｌｙＧａ、−ｙＡｓ 、Ｏｍ２のクラッド層（
４）を順次エピタキシャル成長させる（前述の通り、ｘ
、ｙはモル分率でｙ＞ｘである。）。つづいて、エピタ
キシャル成長層の上に例えば、二酸化シリコン（Ｓ１０
□）のような絶縁膜（５）を形成し、この絶縁膜（５）
にストライプ状の開孔を形成し、この間孔部に金属を蒸
着させてストライプ状の金属層（６）を形成したもので
、電極ストライプ形と呼ばれるレーザ構造を有するウェ
ーハを示すものである。
このウェーハの基板（１）側に、その後、個々の直方体
のレーザ共振器チップに分割するために、チップサイズ
に相当する寸法、通常２００〜３００μｍ角のコーナ部
（９）は除いて、残りの辺部をエツチングして、例えば
５〜１０μｍの溝αＯを形成する。勿論、レーザチップ
の両端面は共振器鏡面としての機能を有せしめるように
、（１１０）へき開面を得る必要から、当該ウェーハの
金属ストライプ（６）はへき開方向と直交するように形
成しである。このようにしてチップコーナ部（９）を避
けて溝θ（身を形成したレーザウェーハに１例えばダイ
ヤモンドスクライバ−を用いて、図のように〔１１ｏ〕
方向に沿って、コーナ部（９）に切削ラインを入れる。
のレーザ共振器チップに分割するために、チップサイズ
に相当する寸法、通常２００〜３００μｍ角のコーナ部
（９）は除いて、残りの辺部をエツチングして、例えば
５〜１０μｍの溝αＯを形成する。勿論、レーザチップ
の両端面は共振器鏡面としての機能を有せしめるように
、（１１０）へき開面を得る必要から、当該ウェーハの
金属ストライプ（６）はへき開方向と直交するように形
成しである。このようにしてチップコーナ部（９）を避
けて溝θ（身を形成したレーザウェーハに１例えばダイ
ヤモンドスクライバ−を用いて、図のように〔１１ｏ〕
方向に沿って、コーナ部（９）に切削ラインを入れる。
このとき、スクライバ−のダイヤモンド針はコーナ部（
９）にのみ接触し、 ・他のチップ辺には触れぬように
することが肝要である。即ち、レーザ光を発生する活性
領域は通常、レーザチップの中央付近に形成されるが、
この領域またはその近傍にダメージを与えず、レーザ特
性を阻害しないことが重要である。この実施例の方法で
は、レーザ活性領域から最も遠いチップコーナ部（９）
のみ切削するので、活性領域およびその近傍にダメージ
を与えることはない。また、スクライバ−の針がウェー
ハに食い込む深さは、チップコーナ部（９）と、チップ
ｊｌｌｌ１辺の溝００との段差、すなわち溝００の深さ
を適当に選ぶことによって、広い範囲に選択可能である
。さらに、この実施例の方法によれば、従来方法では調
整制御の難しかったスクライプ針への負荷圧力をあまり
神経質に小さく保持しなくても、活性領域およびその近
傍にダメージを与えることがなく、かつ、クラックのな
い平滑な一様なへき開面が再現性よく得られる。
９）にのみ接触し、 ・他のチップ辺には触れぬように
することが肝要である。即ち、レーザ光を発生する活性
領域は通常、レーザチップの中央付近に形成されるが、
この領域またはその近傍にダメージを与えず、レーザ特
性を阻害しないことが重要である。この実施例の方法で
は、レーザ活性領域から最も遠いチップコーナ部（９）
のみ切削するので、活性領域およびその近傍にダメージ
を与えることはない。また、スクライバ−の針がウェー
ハに食い込む深さは、チップコーナ部（９）と、チップ
ｊｌｌｌ１辺の溝００との段差、すなわち溝００の深さ
を適当に選ぶことによって、広い範囲に選択可能である
。さらに、この実施例の方法によれば、従来方法では調
整制御の難しかったスクライプ針への負荷圧力をあまり
神経質に小さく保持しなくても、活性領域およびその近
傍にダメージを与えることがなく、かつ、クラックのな
い平滑な一様なへき開面が再現性よく得られる。
また、従来の方法では良好なへき開面を得るためＫ、ウ
ェーハの厚さを１００μｍ以下というように非常に薄い
状態にして切断せねばならなかったが、この実施例の方
法によれば、活性領域から最も遠いコーナ部にのみ切削
ラインを刻むので、ウェーハ厚さは必ずしも従来方法並
みに薄くする必要がなく、例えば１２０〜１５０μｍの
厚さでもよく、従ってスクライバ−の針圧を大きくでき
、針の食す込み深さを容易に制御できるので、歩留りよ
く良好なへき開面を得ることができる。
ェーハの厚さを１００μｍ以下というように非常に薄い
状態にして切断せねばならなかったが、この実施例の方
法によれば、活性領域から最も遠いコーナ部にのみ切削
ラインを刻むので、ウェーハ厚さは必ずしも従来方法並
みに薄くする必要がなく、例えば１２０〜１５０μｍの
厚さでもよく、従ってスクライバ−の針圧を大きくでき
、針の食す込み深さを容易に制御できるので、歩留りよ
く良好なへき開面を得ることができる。
上記実施例では（１００） ＧａＡｅ結晶を用いた電極
ストライプ形レーザを対象として説明したが、この発明
の方法はこれに限らず、例えばインジウム・リン（Ｉｎ
ｌｌ’）、ガリウム・リン（Ｇａｐ）などの材料を用い
、結晶方位が（１００）以外の（１１１）面であり、ま
た、実施例以外のＪｉｆｆ々の構造のレーザの場合にも
適用して同様の効果が得られる。また、実施例では分割
用溝をウェーハの基板側にエツチングによって形成した
が、エピタキシャル成長層側表面に形成し、その方法も
エツチング以外の例えば、研磨などＫよって形成しても
よい。更に５コ一ナ部に切削ラインを入れるのにスクラ
イバ−を用すたが、メスやナイフのような鋭利な刃物を
用いても同様な効果が得られることは明白である。
ストライプ形レーザを対象として説明したが、この発明
の方法はこれに限らず、例えばインジウム・リン（Ｉｎ
ｌｌ’）、ガリウム・リン（Ｇａｐ）などの材料を用い
、結晶方位が（１００）以外の（１１１）面であり、ま
た、実施例以外のＪｉｆｆ々の構造のレーザの場合にも
適用して同様の効果が得られる。また、実施例では分割
用溝をウェーハの基板側にエツチングによって形成した
が、エピタキシャル成長層側表面に形成し、その方法も
エツチング以外の例えば、研磨などＫよって形成しても
よい。更に５コ一ナ部に切削ラインを入れるのにスクラ
イバ−を用すたが、メスやナイフのような鋭利な刃物を
用いても同様な効果が得られることは明白である。
以上説明したようにこの発明では、ウェーッ１を分割し
て得られるべき各チップのコーナ部を除いて、チップの
辺の部分にのみ溝を設け、この溝が形成されていない上
記コーナ部に切削ラインを入れて分割するようにしたの
で、チップサイズの制御性が高く、良好なへき開共］最
面を有するレーザチップに歩留りよく分割できる。
て得られるべき各チップのコーナ部を除いて、チップの
辺の部分にのみ溝を設け、この溝が形成されていない上
記コーナ部に切削ラインを入れて分割するようにしたの
で、チップサイズの制御性が高く、良好なへき開共］最
面を有するレーザチップに歩留りよく分割できる。
第１図は一般的なレーザダイオードの構造を示す斜視図
、第２図はこの発明の一実施例の状況を示す斜視図であ
る。 図において、（１）は半導体基板、（２）は第１のクラ
ッド層、（３）は活性層、（４）は第２のクラッド層、
（０）はコーナ部、０υは溝である。 なお、図中同一符号は同一または和尚部分を示す。
、第２図はこの発明の一実施例の状況を示す斜視図であ
る。 図において、（１）は半導体基板、（２）は第１のクラ
ッド層、（３）は活性層、（４）は第２のクラッド層、
（０）はコーナ部、０υは溝である。 なお、図中同一符号は同一または和尚部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ウェーハを複数個の直方体のレーザチップ忙分割するに
際して、上記各レーザチップのコーナ部を除いた各辺に
相当する部位に所定の結晶方向に溝を形成し、上記各レ
ーザチップのコーナ部に上記結晶方向に沿って切断ライ
ンを機械的に入れることによって個々の上記レーザチッ
プに分割することを特徴とする半導体レーザ素子の製造
方法。 （２）溝および切断ラインを半導体レーザウェーハの半
導体基板側の表面に形成することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体レーザ素子の製造方法。 （３）溝および切断ラインを半導体レーザウェーハの第
２のクラッド層側の表面に形成することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の半導体し一ザ素子の製造方法
。 （４） ウェーハに結晶方位（１００）面結晶を用い溝
および切断ラインを〔１１０〕結晶軸方向に形成するこ
とを特徴とする特許請求の範囲ｆｆ１１項、第２項また
は第３項記載の半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113051A JPS603182A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113051A JPS603182A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603182A true JPS603182A (ja) | 1985-01-09 |
Family
ID=14602248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58113051A Pending JPS603182A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603182A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4910166A (en) * | 1989-01-17 | 1990-03-20 | General Electric Company | Method for partially coating laser diode facets |
| US5180685A (en) * | 1990-04-02 | 1993-01-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for the production of a semiconductor laser device |
| EP1376687A2 (en) * | 2002-06-24 | 2004-01-02 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor element and method for producing the same |
| US7164872B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-01-16 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Copying machine and a method for setting the number of copies to be made |
| JP2009206291A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Panasonic Corp | 半導体基板、半導体装置、およびその製造方法 |
| JP2013118250A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| CN104867965A (zh) * | 2014-02-26 | 2015-08-26 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 图形化衬底及其制备方法 |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58113051A patent/JPS603182A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4910166A (en) * | 1989-01-17 | 1990-03-20 | General Electric Company | Method for partially coating laser diode facets |
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