KR100437705B1 - 반도체레이저부품의제조방법 - Google Patents
반도체레이저부품의제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100437705B1 KR100437705B1 KR1019960041828A KR19960041828A KR100437705B1 KR 100437705 B1 KR100437705 B1 KR 100437705B1 KR 1019960041828 A KR1019960041828 A KR 1019960041828A KR 19960041828 A KR19960041828 A KR 19960041828A KR 100437705 B1 KR100437705 B1 KR 100437705B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- support plate
- semiconductor body
- semiconductor
- manufacturing
- laser
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 111
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
- H01S5/02375—Positioning of the laser chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
- H01S5/02355—Fixing laser chips on mounts
- H01S5/0237—Fixing laser chips on mounts by soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
반도체 레이저 부품(s)을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에서는, 반도체 몸체(1)가 지지체 플레이트(3) 상에 고정된다. 지지체 플레이트(3)는 반도체 몸체(1)의 재료와 동일한 열 팽창 계수를 갖는 재료로 이루어진다. 반도체 몸체(1)는 전기 전도성 및 열 전도성 재료로 이루어진 결합층(4)에 의해 지지체 플레이트(3) 상에 고정된다. 그리고 나서, 반도체 몸체(1) 상에 커버링층, 예컨대 미러층(12,13)이 제공된다. 이러한 순서의 방법은 반도체 몸체(1)의 접촉면이 커버링층 재료로 오염되지 않는다는 장점을 갖는다.
Description
본 발명은 적어도 표면의 부분 영역 상에 커버링층을 갖는 반도체 몸체를 지지체 플레이트 상에 고정시키는 반도체 레이저 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 레이저 부품, 특히 고출력 반도체 레이저 부품을 과열에 의한 손상으로부터 보호하기 위해, 종종 반도체 레이저 부품을 냉각체 상에 조립한다. 상기 냉각체는 반도체 몸체에서 형성된 열을 가급적 신속히 주변으로 방출할 수 있도록 형성된다.
독일 특허 공개 제 43 15 580호에는 레이저 다이오드 칩 및 소위 마이크로 채널 히트 싱크로 이루어진 장치가 공지되어 있다. 이러한 장치의 제조시, 레이저 다이오드 칩은 레이저 다이오드 칩이 제조된 후에 다수의 Cu 시이트(sheet)로 이루어진 마이크로 채널 히트 싱크(MKWS)의 커버링 플레이트 상에 납땜된다. 이 경우, 구리와 반도체 재료의 상이한 열 팽창 계수로 인해 소성 변형 가능한 납땜 재료가 사용된다.
레이저 다이오드 칩과 커버링 플레이트 사이의 결합부는 열적, 전기적 및 기계적 특성과 관련하여 가급적 전체 결합 영역에 걸쳐 높은 균일성을 가져야만, 반도체 몸체와 베이스 플레이트 사이의 균일한 전기 전도 및 열 전도가 이루어질 수 있다. 레이저 다이오드 칩 내에서 불균일한 열적 및/또는 전기적 특성은 불균일한 열 분포 및/또는 전류 분포를 일으키며, 이러한 불균일한 열 및/또는 전류 분포는 예컨대 노화(aging)를 가속시키며 극단의 경우에 레이저 다이오드 칩의 파괴를 일으킬 수 있다.
전술한 요구를 충족시키는 것은 특히 레이저 다이오드 칩에서 종종 발생되는 바와 같이, 반도체 몸체의 표면이 재료로 오염됨으로써, 땜납이 표면을 단지 부분적으로만 젖은 상태로 만들거나 또는 전혀 젖지 않게 하는 경우에 매우 어렵다. 레이저 다이오드 칩의 반도체 몸체에서는, 반도체 몸체의 제조 직후에 예컨대 그것의 측면 상에 제공되는 예컨대 Al2O3, SiO2, Si, SiC 및/또는 Si3N4와 같은 미러(mirror) 재료에 의해 표면이 오염된다. 상기 미러층은 레이저의 광학 공진기(optical resonator)를 형성한다. 상기 처리 시에, 반도체 몸체 접촉면의 오염을 방지하는 것은 거의 불가능하거나 또는 매우 많은 공정 비용에 의해서만 가능하다. "접촉 표면"은 예컨대 베이스 플레이트와 같은 접촉 플레이트, 또는 접촉 금속층이 제공되는, 반도체 몸체 표면의 부분 영역을 의미한다.
지금까지는 미러 코팅 후에 반도체 몸체의 접촉면(들)을 세척하는 방식으로 상기 문제를 해결했다. 그러나, 이러한 세척은 첫 번째로 부가의 단계를 필요로 하고 그리고 두 번째로 반도체 몸체의 파손 위험 증가를 수반한다. 두 번째 단점은 예컨대 GaAs, AlGaAs 또는 InAlGaAs와 같은 III-V 반도체 재료로 이루어진 반도체 몸체에 특히 적용된다.
본 발명의 목적은 쉽게 적셔지지 않는 재료로 반도체 몸체의 반도체 콘택 표면의 오염을 방지할 수 있는, 전술한 방식의 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구범위 제1항의 특징에 따른 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따라 반도체 몸체의 고정 후에 커버링층이 지지체 플레이트 상에 제공된다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서, 지지체 플레이트는 양호한 열 전도성 및 양호한 전기 전도성을 갖는 재료로 이루어진다. 이것은 지지체 플레이트가 전기 단자 및/또는 열 단자로서 동시에 사용될 수 있다는 특별한 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서, 지지체 플레이트의 재료는 반도체 몸체의 반도체 재료와 유사한 열 팽창 계수를 갖는 재료로 이루어진다. 이로 인해, 특히 반도체 레이저 부품에서 기계적 응력이 줄어들 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 한 실시예에서, 커버링층이 미러층이며, 반도체 몸체의 적어도 한 측면이 지지체 플레이트의 측면과 동일한 평면에서 끝나도록 반도체 몸체가 지지체 플레이트 상에 위치 설정된다. 이렇게 함으로써, 적어도 상기 측면 상에서 매우 균일한 두께를 가진 커버링층이 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또다른 바람직한 실시예에서, 반도체 몸체의 2개의 서로 마주놓인 측면에 각각 하나의 미러층이 제공된다. 상기 미러층은 예컨대 반도체 레이저 부품의 공진기를 형성한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 개선예에서, 반도체 몸체가 경질 땜납(hard solder)에 의해 지지체 플레이트 상에 고정된다. 이로 인해, 특히 안정하고 내구적인 결합이 보장될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 한 실시예에서, 적어도 반도체 몸체로부터 레이저 빔을 방출하는 반도체 몸체의 측면이 지지체 플레이트의 측면과 동일한 평면에서 끝나도록 반도체 몸체가 지지체 플레이트 상에 위치 설정된다. 이것은 바람직하게 레이저 빔이 반도체 몸체로부터 방출된 후에 장애가 최소화되도록 기여한다.
지지체 플레이트의 한 바람직한 실시예에서, 적어도 한 측면이, 바람직하게는 반도체 몸체의 레이저 빔 방출 표면에 접한 측면이 경사짐으로써, 레이저 빔 방출 표면과 90° 내지 180° 의 각을 형성한다. 이로 인해, 바람직하게 레이저 빔은 반도체 몸체로부터 방출 후에 최소 장애와 동시에 최대 열 방출을 하게 된다.
또한, 커버링층이 지지체 플레이트와 중첩되도록, 즉 커버링층이 지지체 플레이트의 일부를 덮도록 형성되는 것이 바람직하다. 이것은 공지된 바와 같이, 특히 에지 영역에서 발생하는 커버링층의 불균일성이 반도체 몸체상에 나타나지 않는다는 특별한 장점을 갖는다.
본 발명의 또다른 바람직한 개선예는 특허청구의 범위의 종속항 및 하기의 실시예 설명에 제시된다.
본 발명을 제 1도 및 2도에 도시된 2개의 실시예를 참고로 상세히 설명하면 하기와 같다.
도면에서 동일한 또는 동일한 작용을 하는 부품에는 동일한 도면 부호를 사용하였다.
제 1a도 내지 1c도에는 본 발명의 방법에 따른 측면 방출 레이저 다이오드의 제조를 나타낸다. 제 1 단계로서 예컨대 GaAs, AlGaAs 및/또는 InAlGaAS 로 이루어진 레이저 액티브 pn 접합(2)을 가진 반도체 몸체(1)가 지지체 플레이트(3) 상에 고정된다(제 1a도). 20㎛ 내지 100㎛의 두께를 가진 지지체 플레이트(3)는 몰리브덴으로 이루어지거나, 또는 반도체 몸체(1)의 재료와 유사한 열 팽창 계수, 양호한 열 전도성 및 양호한 전기 전도성을 갖는 다른 재료로 이루어질 수 있다. 반도체몸체(1)와 지지체 플레이트(3) 사이의 결합수단(4)으로는 경질 땜납, 예컨대 AuSn 합금이 사용된다. 그러나, 전기 전도성 및 열 전도성 접착제의 사용도 가능할 것이다. 결합수단(4)은 반도체 몸체(1)의 고정 전에 예컨대 증착, 스퍼터링 또는 액화 결합 수단 내로의 침지에 의해 반도체 몸체(1) 상에 또는 지지체 플레이트(3) 상에 제공된다. 층 두께는 1㎛ 내지 2㎛이다. 상황에 따라 필요한 결합수단(4)의 구조화는 마스킹 기술 또는 포토리소그래피에 의해 이루어질 수 있다. 지지체 플레이트(3)의 납땜 특성을 개선시키기 위해 및/또는 납땜의 지속성을 개선시키기 위해, 지지체 플레이트(3) 및/또는 반도체 몸체(1) 상에 전기 전도성 결합제, 예컨대 TiPt-Au 층, TiPd-Au 층 또는 다른 적합한 재료가 제공될 수 있다. 예컨대 약 1㎛의 두께를 갖는 Au 층은 땜납과 Pt 또는 Pd 사이를 보다 잘 젖게 한다.
반도체 몸체(1)와 지지체 플레이트(3)의 결합은 예컨대 레이저 빔(6)으로 지지체 플레이트(3)의 하부면(5)을 조사함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 공정은 제 1c도에 화살표(16)로 표시되어 있으며, 이하에서는 간단히 레이저 납땜이라 한다. 그러나, 당업자는 적합하게 보이는 다른 납땜 방법도 사용할 수 있다.
레이저 납땜을 위해 바람직하게는 고출력 반도체 레이저가 적합하다. 이러한 레이저에 의해 납땜 온도 및 납땜 공정의 지속 시간이 간단한 방식으로 정확히 조절될 수 있다. 이것과 관련해서 지지체 플레이트(3)의 적은 두께가 바람직하다. 그것에 수반되는 적은 열 흡수로 인해, 소정 온도-시간 프로필이 매우 정확히 구현될 수 있다. 온도-시간 프로필은 공지된 바와 같이, 균일한 및 재생 가능한 납땜 조인트를 만들기 위해 매우 중요하다.
다음 단계로서, 반도체 몸체(1)의 상부면(7) 상에 접촉 플레이트(8)가 제공된다(제 1b도). 접촉 플레이트는 예컨대 지지체 플레이트(3)와 동일한 재료로 이루어지며, 마찬가지로 레이저 납땜에 의해 고정된다. 결합 수단(9)으로서 재차 Au 또는 AuSn 합금과 같은 경질 땜납이 사용된다.
접촉 플레이트(8) 대신에 예컨대 Au, Al, Au를 기재로 하는 합금 또는 Al를 기재로 하는 합금으로 된 접촉 금속층이 반도체 몸체(1) 상에 제공될 수 있다. 필요에 따라, 접촉 플레이트(8) 또는 접촉 금속층이 반도체 몸체(1)의 전체 상부면(7)을 덮을 수 있다. 마찬가지로, 다수의 접촉 플레이트(8) 또는 접촉 금속층이 반도체 몸체(1)의 상부면(7) 상에 제공될 수 있다.
반도체 몸체(1)의 상부면(7) 상에 접촉 플레이트(8)를 고정시키고 나서, 예컨대 증착 또는 스퍼터링에 의해 반도체 몸체(1)의 단부 표면(10), (11) 상에 각각 하나의 미러층(12), (13)이 제공된다(제 1c도). 상기 미러층은 예컨대 Al2O3, SiO2, Si, SiC 및/또는 Si3N4로 이루어지거나, 또는 광 투과성이며 산화 및 부식으로부터 반도체 표면(반도체 미러)을 보호하는 다른 적합한 재료로 이루어진다. 증착 또는 스퍼터링 공정은 제 1c도에 화살표(16)로 도시된다. 증착 또는 스퍼터링 공정은 제 1c도에 화살표(16)로 표시되어 있다. 2개의 미러층(12), (13)은 레이저 다이오드의 광학 공진기를 형성한다.
제 1c도에 도시된 레이저 다이오드에서는 지지체 플레이트(3)의 폭이 반도체 몸체(1)의 두 단부 표면(10), (11) 사이의 간격에 정확히 상응하며, 반도체몸체(1)의 두 단부 표면(10), (11)은 지지체 플레이트(3)의 두 측면(14), (15)과 동일한 평면에서 끝난다. 그러나, 이러한 이상적인 경우는 반도체 몸체(1) 및 지지체 플레이트(3)의 제조시의 불가피한 공정상의 오차로 인해 그리고 지지체 플레이트(3) 상에 반도체 몸체(1)를 위치 설정할 때의 오차로 인해 확실하게 재현될 수 없다.
반도체 몸체(1) 및 지지체 플레이트(3)의 치수와 관련해서, 하기의 최소 조건이 충족되어야 한다.
a) 반도체 몸체(1)의 단부 표면(10), (11) 위로의 지지체 플레이트(3)의 돌출부는 이것에 의해 미러 코팅시 단부 표면(10), (11)이 가려지지 않도록 설계되어야 한다. 미러 표면의 불균일성은 반도체 표면(1)에 형성되는 레이저 빔을 방해할 것이다.
b) 반도체 몸체(1)의 빔 방출 표면의 측면에서 지지체 플레이트(3)는 레이저 빔이 지지체 플레이트(3) 상에서 반사에 의해 방해 받지 않을 정도로만 반도체 몸체(1) 위로 돌출해야 한다. 빔 방출 측면은 레이저 빔이 반도체 몸체(1)로 부터 방출될 때 통과하는 측면이다.
c) 전술한 2가지 조건과 동시에 지지체 플레이트(1)는 최대 열 방출을 보장해야 한다. 따라서, 지지체 플레이트(1)의 가급적 큰 유효 횡단면이 얻어져야 한다.
전술한 본 발명의 방법에 따라 제조되며, 지지체 플레이트(3)의 유효 횡단면이 제 1C도에 도시된 반도체 레이저 부품에 비해 크고, 조건 a) 내지 c)을 동시에만족시키는 반도체 레이저 부품이 제 2도에 개략적으로 도시된다. 제 1c도에 따른 반도체 레이저 부품과의 차이점은 반도체 몸체(1)의 단부 표면(10), (11)에 접한 지지체 플레이트(3)의 측면(14), (15)이 경사져 있다는 것이다. 지지체 플레이트(3)의 측면(14), (15)과 하부면(16) 사이의 각은 예컨대 45° 이다. 각의 크기는 반도체 몸체(1)로 부터 방출되는 레이저 빔(17)의 발산에 의존하고, 0° 내지 90° 이다. 접촉 플레이트(8) 대신에 여기서는 예컨대 Al로 이루어진 접촉 금속층(18)이 반도체 몸체(1) 상에 제공된다. 지지체 플레이트(3)를 경사지게 하는 것의 장점은 특히 그것에 의해 열방출이 증가될 수 있다는 것이다.
제 3도에 개략적으로 도시된 반도체 레이저 부품은 전술한 반도체 부품과는 달리, 예컨대 반도체 몸체(1)의 전기 접속을 위한 단자 돌출부(19)가 형성되어 있는 지지체 플레이트(3)를 포함한다. 따라서, 바람직하게는 지지체 플레이트(3)가 동시에 전기 단자로서 사용될 수 있다. 또한, 예컨대 가열 싱크(20)가 지지체 플레이트(3)에 열전도성으로 접속된다.
지지체 플레이트(3)의 재료가 반도체 몸체(1)의 반도체 재료와 유사한 열 팽창 계수를 갖는다는 사실은 제 1C도에 도시된 바와 같이, 미러층(12), (13)이 단부 표면(10), (11) 뿐만 아니라 적어도 지지체 플레이트(3)의 측면(14), (15)의 부분 영역을 커버링하도록 제공될 수 있게 한다. 따라서, 적어도 레이저 액티브 pn 접합(2)의 영역에서 균일한 두께를 갖는 미러층(12), (13)의 제조가 현저히 간단해진다.
반도체 재료의 열 팽창 계수와 현저히 차이나는 열 팽창 계수를 가진 지지체플레이트 재료의 사용시, 지지체 플레이트(3)와 미러층(12), (13)의 이러한 중첩이 허용되지 않을 것이다. 그 경우에는, 반도체 레이저 부품의 가열시 미러층(12), (13) 내에서 상이한 열 팽창으로 인해 현저한 기계적 응력이 발생할 것이다. 상기 기계적 응력은 극단의 경우 미러층(12), (13)의 파괴를 일으키고, 그에 따라 레이저 다이오드의 파괴를 일으킬 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 안정한 지지체 플레이트(3)의 하부면(5) 상의 오염물 제거가 반도체 몸체(1) 상의 오염물 제거 보다 현저히 간단하고 비임계적이라는 또다른 장점을 갖는다. 많은 반도체 재료, 특히 GaAs, AlGaAs 및 InAlGaAs 는 기계적 하중에 대해 극도로 민감하다. 마찬가지로 스퍼터링 전에 반도체 재료가 예컨대 포토 레지스트에 의해 커버링됨으로써, 오염이 방지될 수 있다.
제 1c, 2 및 3도에 개략적으로 도시된 반도체 레이저 부품은 전술한 그리고 가능한 또다른 단계에 이어서, 간단한 방식으로 냉각체 상에 장착될 수 있다. 냉각체로서 예컨대 다이아몬드로 된 플레이트 또는 구리, Si 또는 플라스틱으로 된 마이크로채널 히트 싱크가 제공된다. 이러한 냉각체는 당업자에게 공지되어 있으며, 재료에 따라 접착, 납땜 또는 용접에 의해 지지체 플레이트(3)에 고정된다. 부가의 냉각을 위해, 냉각체가 접촉 플레이트(8)에 부착될 수 있다.
제 1a도 내지 1c도는 본 발명에 따른 방법의 개략도.
제 2도는 본 발명의 방법에 따라 제조된 반도체 레이저 부품의 개략도.
제 3도는 본 발명의 방법에 따라 제조된 또다른 반도체 레이저 부품의 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 반도체 몸체 2 : pn 접합
3 : 지지체 플레이트 4,9 : 결합 수단
5 : 하부면 6,17 : 레이저 빔
7 : 상부면 8 : 접촉 플레이트
10,11 : 단부 표면 12,13 : 미러층
14,15 : 측면 18 : 접촉 금속층
Claims (13)
- 적어도 측면에서 커버링층(12,13)을 갖는 반도체 몸체(1)를 지지체 플레이트(3) 상에 고정시키는, 반도체 부품의 제조 방법에 있어서,상기 반도체 몸체(1)를 상기 지지체 플레이트(3) 상에 고정시키는 단계; 및상기 커버링층(12,13)을 상기 반도체 몸체(1) 상에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3)는 양호한 열 전도성 및 양호한 전기 전도성을 갖는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 2항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3)는 반도체 몸체(1)의 반도체 재료와 유사한 열 팽창 계수를 갖는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 반도체 몸체(1)의 적어도 한 측면(10,11)이 상기 지지체 플레이트(3)의 한 측면(14,15)과 동일한 평면 상에서 끝나도록, 상기 반도체 몸체(1)가 상기 지지체 플레이트(3) 상에 위치 설정된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3)가 Mo으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3) 상에 반도체 몸체(1)를 고정시키기 위해, 경질 땜납(4)이 사용된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 4항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3) 상에 반도체 몸체(1)를 고정시키기 위해, 경질 땜납(4)이 사용된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커버링층(12, 13)이 미러층이고, 상기 반도체 몸체(1)의 2개의 마주 놓인 측면(10,11)에 제공된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 4항에 있어서,상기 커버링층(12, 13)이 미러층이고, 상기 반도체 몸체(1)의 2개의 마주 놓인 측면(10,11)에 제공된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 8항에 있어서,적어도 상기 반도체 몸체(1)로부터 레이저 빔(17)을 방출시키는 상기 반도체 몸체(1)의 측면(10 또는 11)이 상기 지지체 플레이트(3)의 측면(14,15)과 동일한 평면에서 끝나도록, 상기 반도체 몸체(1)가 상기 지지체 플레이트(3) 상에 위치 설정된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3)의 상부면(18)의 폭이 상기 반도체 몸체(1)의 2개의 마주 놓인 측면(10,11)의 간격에 대략적으로 상응하도록 설정된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3)의 적어도 한 측면(14,15)이 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 지지체 플레이트(3)의 측면(14,15) 중 적어도 하나의 적어도 일부 상에 상기 미러층(12,13)의 적어도 일부가 제공된 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19536434.1 | 1995-09-29 | ||
| DE19536434A DE19536434C2 (de) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970018877A KR970018877A (ko) | 1997-04-30 |
| KR100437705B1 true KR100437705B1 (ko) | 2004-08-02 |
Family
ID=7773648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960041828A KR100437705B1 (ko) | 1995-09-29 | 1996-09-24 | 반도체레이저부품의제조방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5943553A (ko) |
| EP (1) | EP0766355A1 (ko) |
| JP (1) | JP3108371B2 (ko) |
| KR (1) | KR100437705B1 (ko) |
| DE (1) | DE19536434C2 (ko) |
| TW (1) | TW434918B (ko) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19611046A1 (de) * | 1996-03-20 | 1997-09-25 | Siemens Ag | Halbleitervorrichtung |
| DE19730118B4 (de) | 1997-07-14 | 2006-01-12 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Chip-Substrat-Verbindung |
| DE19746835A1 (de) * | 1997-10-23 | 1999-05-06 | Jenoptik Jena Gmbh | Verfahren zum Montieren einer einseitig mit einer HR-Schicht beschichteten Laserkristallscheibe auf einen Kühlkörper und verfahrensgemäß hergestellte Schichtanordnung |
| US6355505B1 (en) * | 1998-04-08 | 2002-03-12 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Heat sink and method of manufacturing heat sink |
| US20010042866A1 (en) | 1999-02-05 | 2001-11-22 | Carrie Carter Coman | Inxalygazn optical emitters fabricated via substrate removal |
| US6674775B1 (en) | 2000-02-18 | 2004-01-06 | Jds Uniphase Corporation | Contact structure for semiconductor lasers |
| US8028531B2 (en) * | 2004-03-01 | 2011-10-04 | GlobalFoundries, Inc. | Mitigating heat in an integrated circuit |
| TWI303115B (en) | 2006-04-13 | 2008-11-11 | Epistar Corp | Semiconductor light emitting device |
| TWM540949U (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-01 | 全球傳動科技股份有限公司 | 直線傳動模組 |
| JP6939120B2 (ja) * | 2017-06-19 | 2021-09-22 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ、発光装置、半導体レーザを作製する方法 |
| JP6911567B2 (ja) | 2017-06-22 | 2021-07-28 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ |
| US10608412B2 (en) * | 2017-06-19 | 2020-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Quantum cascade laser, light emitting apparatus |
| JP6939119B2 (ja) * | 2017-06-19 | 2021-09-22 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ、発光装置、半導体レーザを作製する方法 |
| US10476237B2 (en) * | 2017-06-22 | 2019-11-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Quantum cascade laser |
| US10476235B2 (en) * | 2017-06-22 | 2019-11-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Quantum cascade laser |
| US10404038B2 (en) * | 2017-06-22 | 2019-09-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Quantum cascade laser |
| EP3633805A1 (en) * | 2018-10-01 | 2020-04-08 | Universität Stuttgart | Method and apparatus for producing a radiation field amplifying system |
| DE102020132133A1 (de) | 2020-12-03 | 2022-06-09 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Strahlungsemittierendes laserbauteil und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden laserbauteils |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3614550A (en) * | 1969-01-09 | 1971-10-19 | Ibm | A semiconductor laser device with improved operating efficiency |
| US3691476A (en) * | 1970-12-31 | 1972-09-12 | Bell Telephone Labor Inc | Double heterostructure laser diodes |
| US3946334A (en) * | 1973-11-14 | 1976-03-23 | Nippon Electric Company, Limited | Injection semiconductor laser device |
| CA1049127A (en) * | 1974-03-05 | 1979-02-20 | Kunio Itoh | Semiconductor devices with improved heat radiation and current concentration |
| FR2273438A1 (en) * | 1974-05-29 | 1975-12-26 | Radiotechnique Compelec | Fabrication of discrete light-emitting diodes - using thin absorbing layer deposited on lateral faces after separation |
| US4032963A (en) * | 1974-09-03 | 1977-06-28 | Motorola, Inc. | Package and method for a semiconductor radiant energy emitting device |
| US4178564A (en) * | 1976-01-15 | 1979-12-11 | Rca Corporation | Half wave protection layers on injection lasers |
| US4210878A (en) * | 1976-01-20 | 1980-07-01 | Nippon Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser element having a unitary film on a laser crystal and a heat sink thereof |
| US4064621A (en) * | 1976-09-16 | 1977-12-27 | General Motors Corporation | Cadmium diffused Pb1-x Snx Te diode laser |
| JPS5837713B2 (ja) * | 1978-12-01 | 1983-08-18 | 富士通株式会社 | 半導体レ−ザ−装置の製造方法 |
| US4257156A (en) * | 1979-03-09 | 1981-03-24 | General Electric Company | Method for thermo-compression diffusion bonding each side of a substrateless semiconductor device wafer to respective structured copper strain buffers |
| JPS55156343A (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-05 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5891692A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS612371A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光装置 |
| JPS63181491A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヒ−トシンク |
| NL8700904A (nl) * | 1987-04-16 | 1988-11-16 | Philips Nv | Halfgeleiderlaserinrichting en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
| JPS63318188A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-27 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ装置 |
| US4769684A (en) * | 1987-07-07 | 1988-09-06 | Rca Inc. | Angle mount header |
| JP2539878B2 (ja) * | 1988-02-12 | 1996-10-02 | 三菱電機株式会社 | レ―ザプリンタ用半導体レ―ザ装置の駆動方法 |
| US5208467A (en) * | 1988-07-28 | 1993-05-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having a film-covered packaged component |
| JPH0322543A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-30 | Siemens Ag | 電子デバイスの被覆方法及び装置 |
| JPH0834337B2 (ja) * | 1990-04-02 | 1996-03-29 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| US5413956A (en) * | 1992-03-04 | 1995-05-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing a semiconductor laser device |
| EP0573724B1 (en) * | 1992-06-09 | 1995-09-13 | International Business Machines Corporation | Full-wafer processing of laser diodes with cleaved facets |
| DE4315580A1 (de) * | 1993-05-11 | 1994-11-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Anordnung aus Laserdioden und einem Kühlsystem sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| DE4410212A1 (de) * | 1994-03-24 | 1995-09-28 | Telefunken Microelectron | Elektronische Baugruppe |
-
1995
- 1995-09-29 DE DE19536434A patent/DE19536434C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-04 EP EP96114169A patent/EP0766355A1/de not_active Withdrawn
- 1996-09-18 TW TW085111388A patent/TW434918B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-09-24 KR KR1019960041828A patent/KR100437705B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-09-27 JP JP08277258A patent/JP3108371B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-30 US US08/723,831 patent/US5943553A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3108371B2 (ja) | 2000-11-13 |
| US5943553A (en) | 1999-08-24 |
| DE19536434C2 (de) | 2001-11-15 |
| JPH09129973A (ja) | 1997-05-16 |
| EP0766355A1 (de) | 1997-04-02 |
| DE19536434A1 (de) | 1997-04-03 |
| KR970018877A (ko) | 1997-04-30 |
| TW434918B (en) | 2001-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100437705B1 (ko) | 반도체레이저부품의제조방법 | |
| JP3386963B2 (ja) | レーザダイオードデバイスの製造方法 | |
| JP3781970B2 (ja) | レーザーダイオードのパッケージング | |
| KR100688317B1 (ko) | 반도체 발광소자, 그 제조방법 및 탑재기판 | |
| US5898211A (en) | Laser diode package with heat sink | |
| JPH11340581A (ja) | レ―ザダイオ―ドパッケ―ジング | |
| JP2001291925A (ja) | 高出力ダイオードレーザバー用の実装基板およびヒートシンク | |
| JPH0513820A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6063981A (ja) | 半導体発光装置 | |
| US10748836B2 (en) | Semiconductor laser module and method for manufacturing the same | |
| US6920164B2 (en) | Semiconductor laser device | |
| JP2005183996A (ja) | 放射発光型半導体構成素子及びリードフレーム上に半導体チップを固定するための方法 | |
| JP2002009385A (ja) | 大出力ダイオードレーザバーの接触方法、並びに、熱的に副次的な機能を有する電気的な接触部を備えた大出力ダイオードレーザバー・接触部・装置 | |
| JP2007013002A (ja) | 半導体レーザー装置 | |
| JP2006185931A (ja) | 半導体レーザー装置およびその製造方法 | |
| US20040080042A1 (en) | Heat transfer of solid state devices | |
| JP2768852B2 (ja) | 半導体光デバイス及びその組立方法 | |
| JPH04243181A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JPH04278593A (ja) | 光電子装置およびその製造方法 | |
| JPS60261185A (ja) | 半導体レ−ザの実装方法 | |
| JPH01134983A (ja) | 光半導体素子用サブマウント | |
| JPH04218989A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JPH04111776U (ja) | 半導体レーザ素子用放熱体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080530 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |