KR100277996B1 - Two wavelength light source module and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

파장이 다른 광빔들을 발생하는 이파장 광원 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 파장이 서로 다른 제 1, 제 2 레이저 다이오드, 측면에 미러면을 갖는 미러블록, 서브마운트를 각각 준비하고, 서브마운트 위에 제 1 마스크 물질을 형성한 다음, 제 1 마스크 물질의 소정영역을 패터닝하여 서브마운트를 노출시키고 노출된 서브마운트를 소정 깊이로 1차 에칭하여 제 1, 제 2 레이저 다이오드가 정렬될 사이트(site)를 형성한다. 그리고, 에칭된 서브마운트 위에 제 2 마스크 물질을 형성한 후, 제 2 마스크 물질의 소정영역을 패터닝하여 서브마운트를 노출시키고 노출된 서브마운트를 소정 깊이로 2차 에칭하여 미러블록이 정렬될 사이트 및 45도 미러를 형성한다. 이어, 45도 미러의 미러면에 반사막을 형성하고, 1차 에칭된 사이트 위에 제 1, 제 2 레이저 다이오드를 각각 정렬하고 2차 에칭된 사이트 위에 미러블록을 정렬함으로써, 조립 정밀도와 생산성을 높일 수 있으며, 제조공정이 간단하여 제조가 용이하고 재현성이 우수하다.The present invention relates to a two-wavelength light source module for generating light beams having different wavelengths and a method of manufacturing the same. A first and second laser diodes having different wavelengths, mirror blocks having mirror surfaces on side surfaces, and submounts, respectively, are prepared on the submounts. After forming the first mask material, the predetermined area of the first mask material is patterned to expose the submount, and the exposed submount is first etched to a predetermined depth to site the first and second laser diodes to be aligned. To form. And forming a second mask material on the etched submount, patterning a predetermined region of the second mask material to expose the submount and second etching the exposed submount to a predetermined depth to align the mirror block; and Form a 45 degree mirror. Subsequently, by forming a reflective film on the mirror surface of the 45 degree mirror, aligning the first and second laser diodes on the primary etched sites and the mirror blocks on the secondary etched sites, assembly accuracy and productivity can be improved. It is easy to manufacture and excellent in reproducibility due to the simple manufacturing process.

Description

이파장 광원 모듈 및 그 제조방법Two wavelength light source module and its manufacturing method

본 발명은 파장이 다른 광빔들을 발생하는 이파장 광원 모듈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two-wavelength light source module for generating light beams having different wavelengths and a method of manufacturing the same.

광디스크 분야의 기술이 발달함에 따라 오디오(audio) 전용 CD를 시작으로 컴퓨터 보조 메모리용 광디스크 및 기존의 CD계열의 용량보다 약 6 ∼ 7배 큰 DVD가 개발되었다.As the technology of the optical disc has developed, optical discs for computer auxiliary memory and DVDs, which are about 6 to 7 times larger than the capacity of conventional CD series, have been developed, starting with audio-only CDs.

이러한 광디스크를 읽기 위한 광픽업도 같이 개발되고 있으나 현재 개발된 DVD용 광픽업은 CD와 DVD는 호환이 가능하나 픽업에 사용하는 레이저 광원이 650nm이기 때문에 파장 780nm에서는 반사율이 높고 650nm에서는 반사율이 낮은 WORM(Write Once Read Many)형인 CD-R(Recordable)디스크와는 호환성이 없게 된다.Optical pickups for reading such optical discs are also being developed, but currently developed optical pickups for DVDs are compatible with CDs and DVDs, but since the laser light source used for pickup is 650 nm, high reflectance at wavelength 780 nm and low reflectance at 650 nm Incompatible with (Write Once Read Many) type CD-R (Recordable) discs.

따라서, 시장이 급격이 증가하는 라이트(write) 가능한 CD(CD-R)와의 호환성이 DVD-ROM이나 DVD-RAM용 광픽업에서 중요한 문제점으로 대두되고 있다.Accordingly, compatibility with writeable CDs (CD-Rs), which are rapidly increasing in the market, has emerged as an important problem in optical pickup for DVD-ROM or DVD-RAM.

현재 가능한 방법으로는 도 1과 같이 하나의 광픽업에 파장이 650nm와 780nm인 LD(Laser Diode) 두 개를 사용하여 읽기를 원하는 디스크 종류에 따라 스위칭하는 방법이다.As a method currently available, as shown in FIG. 1, two optical diodes (LDs) having wavelengths of 650 nm and 780 nm are used for one optical pickup, and switching is performed according to the type of disk desired for reading.

종래 기술의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 650nm 파장의 LD(1), 780nm 파장의 LD(4), 650nm LD용 제 1 시준렌즈(Collimator)(2), 780nm LD용 제 2 시준렌즈(5), 780nm LD로부터 나오는 빔을 45도 반사경으로 향하게 하고 650nm LD로부터 나오는 빔은 통과시키는 제 1 빔 분할기(3), 45도 반사경(7), 대물렌즈(8), 디스크로부터 반사된 빔을 다분할 광검출기(12)로 향하게 하는 제 2 빔 분할기(6), 다분할 광검출기(12)에 빔을 집속시키는 집속렌즈(9) 그리고 대물렌즈 서보(servo) 신호 및 광디스크에 기록된 정보 신호를 발생시키는 다분할 광검출기(12)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the structure of the prior art is LD (1) of 650nm wavelength, LD (4) of 780nm wavelength, first collimator (2) for 650nm LD, and second collimator lens for 780nm LD ( 5) the first beam splitter (3), 45 degree reflector (7), objective lens (8), and the beam reflected from the disk, directing the beam from the 780 nm LD to the 45 degree reflector and passing the beam from the 650 nm LD. A second beam splitter 6 facing the multi-segment photodetector 12, a focusing lens 9 for focusing the beam on the multi-segment photodetector 12, an objective lens servo signal and an information signal recorded on the optical disc It consists of a multi-segment photodetector 12 for generating.

도 1에 따라 종래 기술의 동작을 상세히 설명하면 DVD를 읽을 경우에는 780nm LD(4)가 오프(off)되고 650nm LD(1)만 동작하여 650nm LD(1)로부터 발산되는 빔이 제 1 시준렌즈(2)에 의해 평행광으로 되며 이 평행빔이 제 1 빔 분할기(3)과 제 2 빔 분할기(6)를 차례로 통과한 후 45도 반사경(7)에 의해 대물렌즈(8)에 입사된다.Referring to FIG. 1, the operation of the prior art will be described in detail. In the case of reading a DVD, the first collimation lens receives a beam emitted from the 650 nm LD 1 by turning off the 780 nm LD 4 and operating only the 650 nm LD 1. The parallel beams are made by (2), and the parallel beams pass through the first beam splitter 3 and the second beam splitter 6 in turn, and are then incident on the objective lens 8 by the 45 degree reflector 7.

대물렌즈(8)에 입사하는 빔은 대물렌즈(8)에 의해 DVD(10)에 집속된 후 반사되어 광로를 역행하게 되고 제 2 빔 분할기(6)에 의해 빔의 일부가 다분할 광검출기(12) 상에 집속된다.The beam incident on the objective lens 8 is focused on the DVD 10 by the objective lens 8 and then reflected back to the optical path, and the second beam splitter 6 splits a part of the beam into a photodetector. 12) focused on.

다분할 광검출기(12)는 레이저 빔이 입사됨에 따라 대물렌즈 서보 및 디스크에 기록된 정보 신호를 출력한다.The multi-segment photodetector 12 outputs the information signal recorded in the objective lens servo and the disk as the laser beam is incident.

그리고, CD나 CD-R을 읽을 때는 단지 동작되는 광원이 650nm LD에서 780nm LD로 바뀌고 같은 원리에 의해 정보를 읽는다.When reading CDs or CD-Rs, only the light source that is operated changes from 650nm LD to 780nm LD and reads information on the same principle.

도 1에서 CD나 CD-R을 읽을 때, 대물렌즈에 입사되는 유효경이 DVD때 보다 작은 것은 대물렌즈가 DVD 전용으로 제작되기 때문에 780nm LD를 사용할 경우에는 대물렌즈의 입사하는 빔의 유효경을 줄여 약 1 ∼ 1.2㎛ 정도의 스팟(spot)을 만들어야 하기 때문이다.When the CD or CD-R is read in FIG. 1, the effective diameter incident on the objective lens is smaller than that on the DVD, and when the 780 nm LD is used, the effective diameter of the incident beam of the objective lens is reduced by about This is because a spot of about 1 to 1.2 mu m should be made.

상기와 같이 동작하는 DVD 및 CD 계열 디스크를 읽기 위한 광픽업은 CD-R을 읽기 위해 780nm LD를 부수적으로 설치해야 하므로 제조가격이 상승하고 또한 광픽업의 조립 난이도 증가 및 크기를 크게하는 단점을 가지고 있다.Optical pickup for reading DVD and CD series discs that operate as described above requires additional installation of 780nm LD to read CD-Rs, resulting in an increase in manufacturing price and an increase in assembly difficulty and size of optical pickup. have.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 수동 조립(passive alignment)이 가능한 서브마운트(submount)를 이용하여 파장이 다른 광빔들을 발생할 수 있는 이파장 광원 모듈 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a two-wavelength light source module capable of generating light beams having different wavelengths by using a submount capable of passive alignment, and a method of manufacturing the same. .

도 1은 종래 기술에 따른 광픽업 장치를 개략적으로 보여주는 도면1 is a view schematically showing an optical pickup apparatus according to the prior art

도 2a 및 도 2b는 본 발명 제 1 실시예에 따른 이파장 광원 모듈을 개략적으로 보여주는 평면도 및 사시도2A and 2B are a plan view and a perspective view schematically showing a two-wavelength light source module according to a first embodiment of the present invention

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 이파장 광원 모듈의 제조공정을 보여주는 공정단면도3a to 3d is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a two-wavelength light source module according to the present invention

도 4a는 성장된 실리콘 웨이퍼 기둥을 보여주는 도면4A shows a grown silicon wafer pillar

도 4b는 도 4a의 웨이퍼 기둥을 평행하게 컷팅한 웨이퍼의 평면도와 그를 에칭한 단면도4B is a plan view of a wafer cut parallel to the wafer pillar of FIG. 4A and a cross-sectional view of the wafer being etched therefrom.

도 4c는 도 4a의 웨이퍼 기둥을 약 9.7도 경사지게 컷팅한 웨이퍼의 평면도와 그를 에칭한 단면도FIG. 4C is a plan view of a wafer in which the wafer pillar of FIG. 4A is inclined about 9.7 degrees and a cross-sectional view of the wafer

도 5는 본 발명 제 2 실시예에 따른 이파장 광원 모듈을 개략적으로 보여주는 평면도5 is a plan view schematically showing a two-wavelength light source module according to a second embodiment of the present invention;

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 이파장 광원 모듈을 이용한 광픽업 장치를 개략적으로 보여주는 도면6 and 7 schematically show an optical pickup apparatus using a two-wavelength light source module according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

20 : 서브마운트 21 : 650nm LD20: submount 21: 650 nm LD

22 : 780nm LD 23 : 미러블록22: 780nm LD 23: Mirror Block

24 : 미러면 25 : 미러24: mirror surface 25: mirror

26 : 반사막 27 : 제 1 마스크 물질26: reflective film 27: the first mask material

28 : 제 2 마스크 물질 31 : 시준 렌즈28: second mask material 31: collimating lens

32 : 빔 분할기 33 : 45도 반사경32: beam splitter 33: 45 degree reflector

34 : 대물렌즈 35 : 다분할 광검출기34: objective lens 35: multi-part photodetector

36 : 집속렌즈36: focusing lens

본 발명에 따른 이파장 광원 모듈의 주요 특징은 서로 파장이 다른 레이저 빔을 방사하는 제 1, 제 2 레이저 다이오드와, 제 1, 제 2 레이저 다이오드 사이에 위치하고 제 1, 제 2 레이저 다이오드로부터 각각 입사하는 레이저 빔을 동일한 방향으로 반사시키는 미러면을 갖는 미러 블록과, 제 1, 제 2 레이저 다이오드 및 미러 블록이 정렬되도록 그들 하부에 각각 형성되는 제 1 홈 및 제 2 홈과, 미러 블록으로부터 반사된 레이저 빔을 일정 방향으로 재반사시키는 미러면을 갖는 제 3 홈이 일정 깊이로 형성되는 서브마운트로 구성되는데 있다.The main features of the two-wavelength light source module according to the present invention are located between the first and second laser diodes, which emit laser beams having different wavelengths, and the first and second laser diodes, respectively, and are incident from the first and second laser diodes, respectively. A mirror block having a mirror surface for reflecting the laser beam in the same direction, first and second grooves formed below them so that the first, second laser diode and the mirror block are aligned, and reflected from the mirror block. The third groove having a mirror surface for rereflecting the laser beam in a predetermined direction is composed of a submount having a predetermined depth.

본 발명에 따른 이파장 광원 모듈 제조방법의 특징은 파장이 서로 다른 제 1, 제 2 레이저 다이오드, 측면에 미러면을 갖는 미러블록, 서브마운트를 각각 준비하는 단계와, 서브마운트 위에 제 1 마스크 물질을 형성하는 단계와, 제 1 마스크 물질의 소정영역을 패터닝하여 서브마운트를 노출시키고 노출된 서브마운트를 소정 깊이로 1차 에칭하여 제 1, 제 2 레이저 다이오드가 정렬될 사이트(site)를 형성하는 단계와, 에칭된 서브마운트 위에 제 2 마스크 물질을 형성하는 단계와, 제 2 마스크 물질의 소정영역을 패터닝하여 서브마운트를 노출시키고 노출된 서브마운트를 소정 깊이로 2차 에칭하여 미러블록이 정렬될 사이트 및 45도 미러를 형성하는 단계와, 45도 미러의 미러면에 반사막을 형성하는 단계와, 1차 에칭된 사이트 위에 상기 제 1, 제 2 레이저 다이오드를 각각 정렬하고 2차 에칭된 사이트 위에 상기 미러블록을 정렬하는 단계로 이루어지는데 있다.Features of the method for manufacturing a two-wavelength light source module according to the present invention comprises the steps of preparing a first, a second laser diode having a different wavelength, a mirror block having a mirror surface on the side, a submount, respectively, and a first mask material on the submount Forming a region of the first mask material to expose the submount and first etching the exposed submount to a predetermined depth to form a site where the first and second laser diodes are to be aligned. Forming a second mask material over the etched submount, patterning a predetermined area of the second mask material to expose the submount and second etching the exposed submount to a predetermined depth to align the mirror block. Forming a site and a 45 degree mirror, forming a reflective film on the mirror surface of the 45 degree mirror, and forming the first and second laser beams on the first etched site. Aligning the respective odd and has through interaction step of aligning the mirror block on the secondary site, the etched.

상기와 같은 특징들을 갖는 본 발명에 따른 이파장 광원 모듈 및 그의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 실시예별로 설명하면 다음과 같다.Referring to the embodiment with reference to the accompanying drawings, a two-wavelength light source module and a method for manufacturing the same according to the present invention having the features as described above are as follows.

먼저, 본 발명의 개념은 서브마운트에 소정 깊이의 홈을 파서 45도 미러를 만들고 레이저 다이오드와 미러면을 갖는 미러블록의 사이트(site)를 형성하여 수동 조립(passive alignment)이 가능한 이파장 광원 모듈을 제작하는데 있다.First, the concept of the present invention is a two-wavelength light source module capable of passive alignment by digging a groove of a predetermined depth in a submount to form a 45 degree mirror and forming a site of a mirror block having a laser diode and a mirror surface. Is in making.

제 1 실시예First embodiment

도 2a 및 도 2b는 본 발명 제 1 실시예에 따른 이파장 광원 모듈을 개략적으로 보여주는 도면으로서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 단면 45도 미러면을 갖는 미러(25)가 형성된 실리콘 서브마운트와, 입사되는 레이저 빔의 방사 각도를 90도 바꿔주도록 측면에 미러면(24)을 갖는 미러블록(23)과, 미러블록(23)을 향해 레이저 빔이 방사되도록 설치된 650nm LD(21)와 780nm LD(22)로 구성된다.2A and 2B schematically show a two-wavelength light source module according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 2A and 2B, a silicon having a mirror 25 having a 45 degree mirror surface in cross section is formed. A sub-mount, a mirror block 23 having a mirror surface 24 on the side to change the radiation angle of the incident laser beam by 90 degrees, and a 650 nm LD 21 installed so that the laser beam is radiated toward the mirror block 23. And 780nm LD22.

여기서, 미러블록(23)과 LD들(21,22)은 그들 하부에 있는 사이트(site) 위에 정렬되어 있다.Here, the mirror blocks 23 and the LDs 21, 22 are arranged above the sites below them.

즉, 단면 45도 미러면을 갖는 미러(25)와 각 구성요소(미러블록, LD)의 수동 조립을 가능케하는 사이트는 이방성 습식 에칭으로 서브마운트를 일정 깊이로 에칭하여 홈(recess) 형태로 형성된다.That is, the mirror 25 having the mirror surface of 45 degrees and the site which enables manual assembly of each component (mirror block, LD) are formed in a recessed shape by etching the submount to a certain depth by anisotropic wet etching. do.

그리고, 미러블록(23)은 LD(21,22)와 미러(25)에 대해 45도 틀어져 형성되며, 미러(25)의 미러면에는 Au, Al 중 어느 하나로 이루어진 반사막(도시하지 않음)이 형성된다.The mirror block 23 is formed at an angle of 45 degrees with respect to the LDs 21 and 22 and the mirror 25, and a reflective film (not shown) made of any one of Au and Al is formed on the mirror surface of the mirror 25. do.

여기서, 미러블록(23)을 LD(21,22)와 미러(25)에 대해 45도 틀어 형성하는 이유는 단면 45도 미러면을 갖는 미러(25)에 두 파장의 레이저 빔을 레이저 빔간의 거리 약 60㎛ 이내로 모이게 하려면 서로 마주보고 방사되는 레이저 빔을 90도로 방향을 바꾸어 줄 필요가 있기 때문이다.Here, the reason for forming the mirror block 23 by 45 degrees with respect to the LD (21, 22) and the mirror 25 is that the distance between the laser beam and the laser beam of two wavelengths in the mirror 25 having a 45 degree mirror surface This is because the laser beams facing each other need to be redirected by 90 degrees to gather within about 60 μm.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 이파장 광원 모듈의 제조방법은 도 3a 내지 3d와 같다.The method of manufacturing the two-wavelength light source module according to the present invention having such a structure is as shown in FIGS. 3A to 3D.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 서브마운트(20)로 실리콘 웨이퍼를 준비한다.First, as shown in FIG. 3A, a silicon wafer is prepared using the submount 20.

여기서, 실리콘 웨이퍼는 9.7도의 오프 엑시스 앵글(off axis angle)로 컷팅(cutting)된 웨이퍼로 준비한다.Here, the silicon wafer is prepared as a wafer cut at an off axis angle of 9.7 degrees.

이 웨이퍼는 도 4a와 같이 성장된 실리콘 웨이퍼 기둥을 평행하게 컷팅하지 않고 평면에 대해 약 9.7도 경사지게 컷팅된 웨이퍼이다.This wafer is a wafer cut at an angle of about 9.7 degrees with respect to the plane without cutting parallel to the grown silicon wafer pillar as shown in FIG. 4A.

이 웨이퍼를 사용하는 이유는 다음과 같다.The reason for using this wafer is as follows.

도 4b는 도 4a의 웨이퍼 기둥을 평행하게 컷팅한 웨이퍼의 평면도와 그를 에칭한 단면도이고, 도 4c는 도 4a의 웨이퍼 기둥을 약 9.7도 경사지게 컷팅한 웨이퍼의 평면도와 그를 에칭한 단면도이다.4B is a plan view of a wafer cut parallel to the wafer pillar of FIG. 4A and a cross-sectional view of the wafer, and FIG. 4C is a plan view of a wafer cut diagonally to the wafer pillar of FIG. 4A and a cross-sectional view of the wafer.

도 4b와 같이 평행하게 컷팅된 웨이퍼의 경우, 이방성 습식 에칭을 하게 되면 (100)면과 (111)면에 대해 에칭 속도의 선택성으로 인하여 45도 각도의 경사면은 얻을 수 없고 54.74도의 경사면이 형성된다.In the case of wafers cut in parallel as shown in FIG. 4B, when anisotropic wet etching is performed, an inclined surface of 45 degrees cannot be obtained and an inclined surface of 54.74 degrees is formed due to the selectivity of etching rates with respect to the (100) and (111) surfaces. .

하지만, 도 4c와 같이 약 9.7도의 오프 엑시스 앵글로 컷팅된 웨이퍼를 이용하면 표면 조도(surface roughness)가 양호한 (111)면의 45도 미러면을 쉽게 얻을 수 있다.However, using a wafer cut at an off axis angle of about 9.7 degrees as shown in FIG. 4C, a 45 degree mirror surface of the (111) surface having good surface roughness can be easily obtained.

이 경우에 한쪽만 45도 미러면을 얻을 수 있고 양쪽 모두 45도 미러면을 만들 수는 없지만, 본 발명에서는 한쪽 미러면만 있으면 되므로 큰 문제는 없다.In this case, only one side can obtain a 45 degree mirror surface, and neither can produce a 45 degree mirror surface, but in this invention, since only one mirror surface is needed, there is no big problem.

이어, 도 3b에 도시된 바와 같이 서브마운트(20) 위에 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, Au 중 어느 하나로 이루어지는 제 1 마스크 물질(27)을 형성하고 패터닝하여 소정 영역의 서브마운트(20)를 노출시킨다.Subsequently, as illustrated in FIG. 3B, a first mask material 27 made of any one of silicon oxide, silicon nitride, and Au is formed and patterned on the submount 20 to expose the submount 20 of a predetermined region.

그리고, 노출된 서브마운트(20)를 1차 이방성 습식 에칭으로 에칭하여 650nm LD(21)와 780nm LD(22)가 위치할 LD 사이트(site)를 형성한다.The exposed submount 20 is then etched by primary anisotropic wet etching to form LD sites where the 650 nm LD 21 and the 780 nm LD 22 are to be located.

여기서, 에칭 용액은 일반적으로 널리 사용하는 KOH 용액을 사용하였으며, 이때 LD 사이트는 웨이퍼의 프리머리 플랫(primary flat)에 평행한 <110> 방향으로 형성된다.Here, the etching solution used is a widely used KOH solution, wherein the LD site is formed in a <110> direction parallel to the primary flat of the wafer.

이어, 도 3c에 도시된 바와 같이 에칭된 서브마운트(20) 위에 제 1 마스크 물질(27)과 동일한 제 2 마스크 물질(28)을 형성하고 패터닝하여 소정 영역의 서브마운트(20)를 노출시킨 다음, 노출된 서브마운트(20)를 2차 이방성 습식 에칭으로 에칭하여 단면 45도 미러면을 갖는 미러(25) 및 미러블록(23)이 위치할 미러블록 사이트를 형성한다.Subsequently, a second mask material 28 identical to the first mask material 27 is formed and patterned on the etched submount 20 as shown in FIG. 3C to expose the submount 20 in a predetermined region. The exposed submount 20 is etched by secondary anisotropic wet etching to form a mirror block site on which the mirror 25 and mirror block 23 having a 45 degree mirror surface in cross section will be located.

여기서, 에칭 용액은 1차 에칭과 같이 KOH 용액을 사용하였으며, 이때 단면 45도 미러면을 갖는 미러(25)는 웨이퍼의 프리머리 플랫에 평행한 <110> 방향으로 형성되고, 미러블록 사이트는 웨이퍼의 프리머리 플랫과 45도를 이루는 <100> 방향으로 형성된다.Here, as the etching solution, a KOH solution was used as the primary etching, wherein the mirror 25 having a 45-degree cross-sectional mirror surface is formed in a <110> direction parallel to the preliminary flat of the wafer, and the mirror block site is a wafer. It is formed in the <100> direction making 45 degrees with the preliminary flat.

이때, 미러(25)의 45도 미러면은 도 2a에 도시된 바와 같이 (111) 면에 형성된다.At this time, the 45 degree mirror surface of the mirror 25 is formed in the (111) surface as shown in FIG. 2A.

그리고, 도 3d에 도시된 바와 같이 미러(25)의 45도 미러면에 Au, Al 중 어느 하나로 이루어진 반사막(26)을 형성한다.As shown in FIG. 3D, a reflective film 26 made of any one of Au and Al is formed on the 45 degree mirror surface of the mirror 25.

반사막(26)을 형성하는 이유는 미러면의 반사율을 높이고 표면 거칠기를 줄일 수 있기 때문이다.The reason for forming the reflective film 26 is that the reflectivity of the mirror surface can be increased and the surface roughness can be reduced.

여기서, 반사막(26)의 도포 방법은 증착 방법이나 전기 도금 모두 가능하다.Here, the coating method of the reflective film 26 can be both a vapor deposition method and an electroplating.

이어, 도시되지는 않았지만 각각의 사이트 위에 LD 및 미러블록을 정렬하여 이파장 광원 모듈을 제작한다.Next, although not shown, a two-wavelength light source module is manufactured by arranging the LD and mirror blocks on each site.

여기서, 미러블록은 서로 마주보고 방사되는 두 파장의 레이저 빔을 90도로 방향을 바꾸어 단면 45도 미러로 보내는 역할을 한다.Here, the mirror block serves to send a laser beam of two wavelengths facing each other to be redirected by 90 degrees to a 45 degree mirror in cross section.

이 미러블록은 세라믹, 글래스, 금속, 실리콘 중 어느 하나로 이루어지며, 그 측면에는 미러가 형성되어 레이저 빔을 반사시킬 수 있다.The mirror block is made of any one of ceramic, glass, metal, and silicon, and a mirror is formed at a side thereof to reflect the laser beam.

제 2 실시예Second embodiment

도 5는 본 발명 제 2 실시예에 따른 이파장 광원 모듈을 개략적으로 보여주는 도면으로서, 그 구조는 제 1 실시예와 동일하나 제작 방법이 다소 다르다.5 is a view schematically showing a two-wavelength light source module according to a second embodiment of the present invention. The structure is the same as that of the first embodiment, but the manufacturing method is somewhat different.

제 2 실시예의 제작 과정을 간단히 설명하면, 제 2 실시예에서는 먼저, 도 4b와 같이 평행하게 컷팅된 웨이퍼를 서브마운트로 사용한다.The manufacturing process of the second embodiment will be described briefly. In the second embodiment, first, a wafer cut in parallel as shown in FIG. 4B is used as a submount.

이 웨이퍼를 사용하여 도 4b와 같이 웨이퍼의 프리머리 플랫과 45도를 이루는 <100> 방향으로 이방성 습식 에칭을 하면 45도 미러면을 갖는 미러(25)가 형성된다.Using this wafer, anisotropic wet etching in the <100> direction forming 45 degrees with the wafer flat head as shown in FIG. 4B forms a mirror 25 having a 45 degree mirror surface.

즉, LD 사이트와 미러(25)는 웨이퍼의 프리머리 플랫과 45도를 이루는 <100> 방향으로 이방성 습식 에칭하고, LD 사이트 사이의 미러블록 사이트는 웨이퍼의 프리머리 플랫에 평행한 <110> 방향으로 이방성 습식 에칭하여 형성한다.That is, the LD site and the mirror 25 are anisotropic wet etched in the <100> direction forming 45 degrees with the wafer's front flat, and the mirror block sites between the LD sites have a <110> direction parallel to the front flat of the wafer. By anisotropic wet etching.

이때, 미러(25)의 45도 미러면은 (110)면에 형성된다.At this time, the 45 degree mirror surface of the mirror 25 is formed in the (110) surface.

여기서는 (110)면의 45도 미러면을 제작하기 위하여 EDP 용액을 사용하였다.Here, EDP solution was used to produce a 45 degree mirror plane of the (110) plane.

EDP 용액은 물의 첨가량을 비교적 많게 하여 산화제(oxidation agent)의 량을 증가시키는 조건에서 조성을 잡았는데, 이때 에틸렌디아민(ethelendiamine) : 물의 비는 20%에서 40% 사이에서 정하였다.The EDP solution was prepared under the conditions of increasing the amount of water to increase the amount of oxidizing agent, and the ratio of ethylenediamine to water was set between 20% and 40%.

이 경우 (100)과 (110)면의 에칭 속도 차이는 약 4 : 1 정도로 언더컷(undercut) 비율은 약 10% 이내로 측정되었다.In this case, the etching rate difference between the (100) and (110) planes was about 4: 1, and the undercut ratio was measured within about 10%.

그 외의 공정은 상기 설명한 제 1 실시예와 동일하다.Other processes are the same as those of the first embodiment described above.

이와 같은 본 발명의 제작 과정은 CMOS 프로세스와 호환성을 갖게 되므로 추후 에칭 작업 전에 광 검출기를 서브마운트상의 적절한 위치에 집적화시킬 수 있다.Such a fabrication process of the present invention is compatible with CMOS processes so that the photodetector can be integrated at an appropriate location on the submount prior to subsequent etching operations.

이와 같이 제작되는 본 발명의 이파장 광원 모듈을 이용한 광픽업 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the optical pickup device using the two-wavelength light source module of the present invention manufactured as described above are as follows.

먼저, DVD를 읽을 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 780nm LD(22)는 오프(off)되고 650nm LD(21)만이 동작하여 650nm LD(21)에서 발산된 레이저 빔이 미러블록에 반사되고 다시 45도 미러에 반사되어 빔의 진행 방향을 바꾸어주고, 시준 렌즈(31)로 입사된다.First, when reading a DVD, as shown in FIG. 6, the 780 nm LD 22 is turned off and only the 650 nm LD 21 is operated so that the laser beam emitted from the 650 nm LD 21 is reflected on the mirror block. Again reflected by the 45 degree mirror changes the direction of travel of the beam, and enters the collimation lens 31.

시준 렌즈(31)에 입사된 레이저 빔은 평행광으로 되고, 빔 분할기(32)를 통과한 후, 45도 반사경(33)에 의해 대물렌즈(34)로 입사된 다음, 대물렌즈(34)에 의해 DVD에 집속된다.The laser beam incident on the collimation lens 31 becomes parallel light, passes through the beam splitter 32, and then enters the objective lens 34 by the 45 degree reflector 33, and then enters the objective lens 34. By focusing on the DVD.

이어, DVD에 집속된 레이저 빔은 DVD로부터 반사되어 그 광로를 역행하여 빔 분할기(32)를 지날 때, 레이저 빔의 일부가 다분할 광검출기(35)쪽으로 진행 방향을 바꾸어 집속렌즈(36)에 의해 다분할 광검출기(35)상에 집속된다.Subsequently, when the laser beam focused on the DVD is reflected from the DVD and travels back through the optical splitter 32 and passes through the beam splitter 32, a part of the laser beam is changed toward the photodetector 35 to be divided into the focusing lens 36. By focusing on the multi-segment photodetector 35.

그 이후의 다분할 광검출기(35)의 동작 원리는 종래와 같다.The operation principle of the multi-segment photodetector 35 thereafter is the same as before.

한편, CD를 읽을 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 650nm LD(21)는 오프(off)되고 780nm LD(22)만이 동작하여 미러블록에서 반사되고 다시 45도 미러를 반사되어 광축으로 빔이 진행되며 동작원리는 650nm LD의 동작 때와 같다.On the other hand, when reading a CD, as shown in FIG. 7, the 650 nm LD 21 is turned off, and only the 780 nm LD 22 is operated to be reflected from the mirror block, and then to the 45 degree mirror to reflect the beam to the optical axis. The principle of operation is the same as that of 650nm LD.

본 발명에 따른 이파장 광원 모듈 및 그 제조방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.In the two-wavelength light source module and its manufacturing method according to the present invention has the following effects.

본 발명에서는 이방성 에칭 기술로 45도 미러 및 LD 사이트와 미러블록 사이트를 형성하여 이파장 광원 모듈을 구현함으로써, 조립 정밀도와 생산성을 높일 수 있으며, 제조공정이 간단하여 제조가 용이하고 재현성이 우수하다.In the present invention, by implementing a two-wavelength light source module by forming a 45-degree mirror and LD site and a mirror block site by anisotropic etching technology, the assembly precision and productivity can be increased, and the manufacturing process is simple, easy to manufacture and excellent reproducibility. .

또한, 하나의 모듈에서 두 가지 파장의 레이저 빔을 방출할 수 있으므로 이 모듈을 이용한 광픽업 장치의 구성이 간단해지며 부피 등을 최소화시킬 수 있다.In addition, since the laser beam of two wavelengths can be emitted from one module, the configuration of the optical pickup device using the module can be simplified and the volume and the like can be minimized.

Claims (10)

서로 파장이 다른 레이저 빔을 방사하는 제 1, 제 2 레이저 다이오드;First and second laser diodes emitting laser beams having different wavelengths from each other; 상기 제 1, 제 2 레이저 다이오드 사이에 위치하고, 상기 제 1, 제 2 레이저 다이오드로부터 각각 입사하는 레이저 빔을 동일한 방향으로 반사시키는 미러면을 갖는 미러 블록;A mirror block positioned between the first and second laser diodes, the mirror block having a mirror surface for reflecting laser beams incident from the first and second laser diodes in the same direction; 상기 제 1, 제 2 레이저 다이오드 및 미러 블록이 정렬되도록 그들 하부에 각각 형성되는 제 1 홈 및 제 2 홈과, 상기 미러 블록으로부터 반사된 레이저 빔을 일정 방향으로 재반사시키는 미러면을 갖는 제 3 홈이 일정 깊이로 형성되는 서브마운트로 구성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.A third groove having a first groove and a second groove formed below them so that the first and second laser diodes and the mirror block are aligned, and a mirror surface for reflecting the laser beam reflected from the mirror block in a predetermined direction; Two-wavelength light source module, characterized in that consisting of a submount groove is formed to a predetermined depth. 제 1 항에 있어서, 상기 서브마운트에서, 제 3 홈의 미러면은 45도 각도의 경사면인 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.The two-wavelength light source module according to claim 1, wherein in the submount, the mirror surface of the third groove is an inclined surface at an angle of 45 degrees. 제 1 항에 있어서, 상기 서브마운트에서, 제 3 홈의 미러면 위에는 Au, Al 중 어느 하나로 이루어진 반사막이 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.The two-wavelength light source module according to claim 1, wherein in the submount, a reflection film made of any one of Au and Al is formed on the mirror surface of the third groove. 제 1 항에 있어서, 상기 서브마운트는 9.7도의 오프 엑시스 앵글(off axis angle)로 컷팅(cutting)된 웨이퍼, 평행하게 컷팅된 웨이퍼 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.The two-wavelength light source module according to claim 1, wherein the submount is one of a wafer cut at an off axis angle of 9.7 degrees and a wafer cut in parallel. 제 4 항에 있어서, 상기 9.7도의 오프 엑시스 앵글로 컷팅된 웨이퍼로 이루어진 서브마운트의 제 1 홈 및 제 3 홈은 상기 웨이퍼의 프리머리 플랫(primary flat)에 평행한 <110> 방향으로 형성되고, 제 2 홈은 상기 웨이퍼의 프리머리 플랫과 45도를 이루는 <100> 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.The method of claim 4, wherein the first groove and the third groove of the submount made of the wafer cut to the off axis angle of 9.7 degrees are formed in a <110> direction parallel to the primary flat of the wafer, The second wavelength light source module, characterized in that the second groove is formed in the <100> direction to form a 45 degrees to the front flat of the wafer. 제 5 항에 있어서, 상기 제 3 홈의 미러면은 (111) 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.6. The two-wavelength light source module according to claim 5, wherein the mirror surface of the third groove is formed on the (111) surface. 제 4 항에 있어서, 상기 평행하게 컷팅된 웨이퍼로 이루어진 서브마운트의 제 1 홈 및 제 3 홈은 상기 웨이퍼의 프리머리 플랫과 45도를 이루는 <100> 방향으로 형성되고, 제 2 홈은 상기 웨이퍼의 프리머리 플랫에 평행한 <110> 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.5. The wafer of claim 4, wherein the first groove and the third groove of the submount of the parallel cut wafer are formed in a <100> direction forming a 45 degree angle with the front flat of the wafer, and the second groove is the wafer. A two-wavelength light source module, characterized in that formed in the <110> direction parallel to the flat head of the. 제 7 항에 있어서, 상기 제 3 홈의 미러면은 (110) 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.The two-wavelength light source module according to claim 7, wherein the mirror surface of the third groove is formed on the (110) plane. 파장이 서로 다른 제 1, 제 2 레이저 다이오드, 측면에 미러면을 갖는 미러블록, 서브마운트를 각각 준비하는 단계;Preparing first and second laser diodes having different wavelengths, mirror blocks having mirror surfaces on side surfaces, and submounts, respectively; 상기 서브마운트 위에 제 1 마스크 물질을 형성하는 단계;Forming a first mask material over the submount; 상기 제 1 마스크 물질의 소정영역을 패터닝하여 상기 서브마운트를 노출시키고, 상기 노출된 서브마운트를 소정 깊이로 1차 에칭하여 상기 제 1, 제 2 레이저 다이오드가 정렬될 사이트(site)를 형성하는 단계;Patterning a predetermined region of the first mask material to expose the submount, and first etching the exposed submount to a predetermined depth to form a site on which the first and second laser diodes are to be aligned. ; 상기 에칭된 서브마운트 위에 제 2 마스크 물질을 형성하는 단계;Forming a second mask material over the etched submount; 상기 제 2 마스크 물질의 소정영역을 패터닝하여 상기 서브마운트를 노출시키고, 상기 노출된 서브마운트를 소정 깊이로 2차 에칭하여 상기 미러블록이 정렬될 사이트 및 45도 미러를 형성하는 단계;Patterning a predetermined region of the second mask material to expose the submount, and second etching the exposed submount to a predetermined depth to form a site and a 45 degree mirror to which the mirror block is to be aligned; 상기 45도 미러의 미러면에 반사막을 형성하는 단계; 그리고,Forming a reflective film on the mirror surface of the 45 degree mirror; And, 상기 1차 에칭된 사이트 위에 상기 제 1, 제 2 레이저 다이오드를 각각 정렬하고, 상기 2차 에칭된 사이트 위에 상기 미러블록을 정렬하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈 제조방법.And aligning the first and second laser diodes on the primary etched sites, and aligning the mirror blocks on the secondary etched sites. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 마스크 물질은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, Au 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the first and second mask materials are made of any one of silicon oxide, silicon nitride, and Au.
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