KR20050068700A - Method for depositing reflection layer on the facet of semiconductor laser diode chip bar - Google Patents

Method for depositing reflection layer on the facet of semiconductor laser diode chip bar Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법에 관한 것으로, 매끄럽고 밀착 특성이 좋으며, 화학적으로 안정적인 글래스 스페이서로 적층된 각각의 반도체 레이저 다이오드 칩바 사이에 개재시켜, 300℃ 정도의 고온 공정에서 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착할 때, 글래스 스페이서가 반도체 레이저 다이오드 칩바에 달라붙지 않아 증착 공정 이후, 이탈이 용이하여 글래스 스페이서를 재사용할 수 있는 효과가 발생한다. The present invention relates to a method of depositing a reflective film on the cleaved surface of a semiconductor laser diode chip bar, which is sandwiched between semiconductor laser diode chip bars stacked with smooth, good adhesion and chemically stable glass spacers, and a high temperature process of about 300 ° C. When the reflective film is deposited on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar, the glass spacer does not adhere to the semiconductor laser diode chip bar, so that the glass spacer may be reused because the glass spacer is easily separated after the deposition process.

Description

반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법{Method for depositing reflection layer on the facet of semiconductor laser diode chip bar}Method for depositing reflection layer on the facet of semiconductor laser diode chip bar}

본 발명은 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매끄럽고 밀착 특성이 좋으며, 화학적으로 안정적인 글래스 스페이서로 적층된 각각의 반도체 레이저 다이오드 칩바 사이에 개재시켜, 300℃ 정도의 고온 공정에서 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착할 때, 글래스 스페이서가 반도체 레이저 다이오드 칩바에 달라붙지 않아 증착 공정 이후, 이탈이 용이하여 글래스 스페이서를 재사용할 수 있는 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of depositing a reflective film on the cleaved surface of a semiconductor laser diode chip bar, and more particularly, between the semiconductor laser diode chip bar stacked with a glass spacer, which is smooth, has good adhesion characteristics, and is chemically stable, and is 300 ° C. When the reflective film is deposited on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar at a high temperature process, the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar that the glass spacer does not adhere to the semiconductor laser diode chip bar and thus can easily be detached and reused after the deposition process. The present invention relates to a method of depositing a reflective film.

최근, 반도체 레이저 다이오드는 CD(Compact disk)-RW(Rewritable) 또는 DVD(Digital Versatile Disk)-RAM(Random Access Memory)등의 대용량 고속 저장장치의 픽업(Pick up)용으로 사용되고 있다.Recently, semiconductor laser diodes have been used for picking up high-capacity high-speed storage devices such as compact disk (CD) -RW (rewritable) or digital versatile disk (DVD) -random access memory (RAM).

도 1은 일반적인 반도체 레이저 다이오드 칩바(Chip bar)의 사시도로써, 반도체 레이저 다이오드 칩바(10)는 P-메탈에 전류가 주입되면, 활성층(8)에서는 레이저광을 방출하게 된다.1 is a perspective view of a general semiconductor laser diode chip bar. When the current is injected into the P-metal, the semiconductor laser diode chip bar 10 emits laser light in the active layer 8.

이러한 반도체 레이저 다이오드 칩바는 프론트(Front) 미러 벽개면(Mirror facet)으로만 레이저광이 방출되도록 구성되며, 이를 위하여, 프론트 벽개면에는 AR(Anti Reflection)막(11)이 코팅되어 있고, 백(Back) 벽개면에는 HR(High Reflection)막(12)이 코팅되어 있다.The semiconductor laser diode chip bar is configured so that the laser light is emitted only to the front mirror mirror facet. For this purpose, an antireflection film 11 is coated on the front cleavage surface, and a back is applied. HR (High Reflection) film 12 is coated on the cleaved surface.

상기 AR막(11)은 활성층(8)에서 발생되어, 반도체 레이저 다이오드 칩바의 외부로 방출되는 광을 소자의 내부로 반사되는 것을 방지하기 위한 것이고, 상기 HR막(12)은 활성층(8)에서 발생된 광이 백 벽개면으로 방출하는 것을 방지하고, 전달되는 광을 반사시켜 프론트 벽개면에서만 광이 방출된다.The AR film 11 is generated in the active layer 8 to prevent reflection of light emitted to the outside of the semiconductor laser diode chip bar into the inside of the device, and the HR film 12 is formed in the active layer 8. The generated light is prevented from emitting to the back cleaved surface, and the reflected light is reflected to emit light only at the front cleaved surface.

이러한 AR막과 HR막은 반도체 레이저 다이오드 칩바가 완성된 후에 코팅을 하게 된다.The AR film and the HR film are coated after the semiconductor laser diode chip bar is completed.

도 2a 내지 2e는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드 칩바의 미러 벽개면에 반사막을 코팅하기 위한 공정도로써, 먼저, 홈이 형성되어 있고, 그 홈의 일측면과 상부면이 개방된 코팅용 지그(20)를 준비하고(도 2a), 그 코팅용 지그(20)의 홈에 제 1 스페이서(Spacer)(21)를 장입하고(도 2b), 상기 제 1 스페이서(21)의 상부에 반도체 레이저 다이오드 칩바(22)를 장입한다.(도 2c)2A to 2E are process drawings for coating a reflective film on a mirror cleavage surface of a semiconductor laser diode chip bar according to the prior art. First, grooves are formed, and a coating jig 20 having one side and an upper surface of the grooves opened. 2A, a first spacer 21 is inserted into a groove of the coating jig 20, and a semiconductor laser diode chip bar is formed on the first spacer 21. 22) (FIG. 2C).

그 후에, 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바(22)의 상부에 제 2 스페이서(23)를 장입한다.(도 2d)Thereafter, a second spacer 23 is charged over the semiconductor laser diode chip bar 22 (FIG. 2D).

여기서, 상기 제 1과 2 스페이서(21,23)는 GaAs 또는 Si으로 이루어진 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바(22)의 크기와 동일한 것을 사용한다.Here, the first and second spacers 21 and 23 use the same size as that of the semiconductor laser diode chip bar 22 made of GaAs or Si.

그리고, 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바(22)의 반사막 코팅을 위한 미러 벽개면은 상기 코팅용 지그(20)의 개방된 일측면으로 노출된다.The mirror cleaved surface for coating the reflective film of the semiconductor laser diode chip bar 22 is exposed to one open side of the coating jig 20.

그 후, 상기 제 2 스페이서(23)의 상부에 밀착판(26)을 올려놓고, 상기 제 1과 2 스페이서(21,23)와 반도체 레이저 다이오드 칩바(22)가 밀착되도록, 코팅용 지그(20)에 형성된 나사와 같은 조임부재로 밀착시킨다.(도 2e)Thereafter, the contact plate 26 is placed on the second spacer 23, and the first and second spacers 21 and 23 and the semiconductor laser diode chip bar 22 are brought into close contact with each other. ) Tightly contact with a fastening member such as a screw formed in FIG.

그러나, 이런 종래의 방법에서는 GaAs로 이루어진 스페이서 또는 Si으로 이루어진 스페이서를 각각 1개를 사용함으로, 미러 벽개면에 반사막을 증착하기 위해 반도체 레이저 다이오드 칩바를 적층시키는 과정에서 상기 GaAs로 이루어진 스페이서는 표면 밀착도는 좋으나 강도가 약하여 탈락이 발생하거나 반도체 레이저 다이오드 칩바와의 틈새에 증착물질이 스며드는 문제점을 야기시킨다.However, in the conventional method, one GaAs spacer or one Si spacer is used, so that the GaAs spacers have a high surface adhesion in the process of stacking a semiconductor laser diode chip bar for depositing a reflective film on a mirror cleavage surface. It is good, but the strength is weak, causing dropout or deposition of deposition material in the gap between the semiconductor laser diode chip bar.

그리고, 상기 Si으로 이루어진 스페이서는 강도가 높아 탈락 발생이 비교적 적으나, 소자 특성이 변하는 등의 불량 요인이 발생하였다.In addition, although the spacer made of Si has a relatively high dropout rate due to its high strength, defects such as changing device characteristics have occurred.

도 3a 내지 3e는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드 칩바의 미러 벽개면에 반사막을 코팅하기 위한 다른 공정도로써, 먼저, 홈이 형성되어 있고, 그 홈의 일측면과 상부면이 개방된 코팅용 지그(30)를 준비하고(도 3a), 그 코팅용 지그(30)의 홈에 제 1 스페이서(Spacer)(31)를 장입하고, 상기 제 1 스페이서(31)의 상부에 제 1 쿠션층(Cushion layer)(32)을 장입한다.(도 3b)3A to 3E are other process diagrams for coating a reflective film on a mirror cleavage surface of a semiconductor laser diode chip bar according to the prior art. First, a groove is formed, and one side and an upper surface of the groove are coated with a coating jig 30. ), A first spacer 31 is inserted into a groove of the coating jig 30, and a first cushion layer is formed on the first spacer 31. Charge 32. (FIG. 3B).

그 후, 상기 제 1 스페이서(31)의 상부에 반도체 레이저 다이오드 칩바(33)를 장입하고(도 3c), 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바(33) 상부에 제 2 스페이서(34)와 제 2 쿠션층(35)을 순차적으로 장입한다.(도 3d)After that, a semiconductor laser diode chip bar 33 is loaded on the first spacer 31 (FIG. 3C), and a second spacer 34 and a second cushion layer (top) of the semiconductor laser diode chip bar 33 are mounted. Charge 35) sequentially (FIG. 3D).

이 때, 상기 제 1과 2 스페이서(31,34)와 상기 제 1과 2 쿠션층(32,35)는 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바(33)의 크기와 동일한 것을 사용한다.In this case, the first and second spacers 31 and 34 and the first and second cushion layers 32 and 35 use the same size as that of the semiconductor laser diode chip bar 33.

상기 코팅용 지그(120)에 제 1과 2 스페이서(31,34), 제 1과 2 쿠션층(32,35)과 반도체 레이저 다이오드 칩바(33)의 장입이 완료되면, 상기 코팅용 지그(30)에 노출된 반도체 레이저 다이오드 칩바(33)의 미러 벽개면에 반사막을 증착하게 된다.When charging of the first and second spacers 31 and 34, the first and second cushion layers 32 and 35, and the semiconductor laser diode chip bar 33 is completed in the coating jig 120, the coating jig 30 is formed. ) And a reflective film is deposited on the mirror cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar 33 exposed.

여기서, 상기 제 1과 2 쿠션층(32,35)은 테이프(Tape), 금(Au)과 겔(Gel) 상태의 산화막 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.The first and second cushion layers 32 and 35 may be formed of any one of an oxide film in a tape, gold, and gel state.

그러므로, 이 종래 기술은 매끄럽고 밀착 특성이 우수한 쿠션층을 강도가 높은 스페이서의 표면 위에 적층함으로써, 도 2a 내지 도 2e에서 설명된 종래기술보다는 공정중에 칩바 표면을 밀착 보호하고, 칩바의 탈락을 방지할 수 있는 장점이 있다.Therefore, this prior art has a smooth and excellent adhesion layer by laminating a cushion layer on the surface of a high-strength spacer, thereby closely protecting the chip bar surface during the process and preventing the chip bar from falling off than the prior art described in FIGS. 2A to 2E. There are advantages to it.

그러나, 300℃ 정도의 고온공정에서는 스페이서 표면이 칩바에 달라붙어 공정이 완료된 후, 이탈되지 않는 문제점이 발생한다.However, in the high temperature process of about 300 ° C., the surface of the spacer sticks to the chip bar, and thus after the process is completed, there is a problem that the separation does not occur.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 매끄럽고 밀착 특성이 좋으며, 화학적으로 안정적인 글래스 스페이서로 적층된 각각의 반도체 레이저 다이오드 칩바 사이에 개재시켜, 300℃ 정도의 고온 공정에서 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착할 때, 글래스 스페이서가 반도체 레이저 다이오드 칩바에 달라붙지 않아 증착 공정 이후, 이탈이 용이하여 글래스 스페이서를 재사용할 수 있는 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, and is sandwiched between semiconductor laser diode chip bars stacked with smooth, good adhesion and chemically stable glass spacers, and the semiconductor in a high temperature process of about 300 ° C. When the reflective film is deposited on the cleaved surface of the laser diode chip bar, the glass spacer does not stick to the semiconductor laser diode chip bar, so that after the deposition process, it is easy to detach and the reflective film is deposited on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar where the glass spacer can be reused. The purpose is to provide.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 홈이 형성되어 있고, 그 홈의 일측면과 상부면이 개방된 코팅용 지그를 이용하여 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법에 있어서,In a preferred embodiment for achieving the above object of the present invention, a groove is formed, and a reflective film is formed on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar by using a coating jig in which one side and an upper surface of the groove are open. In the deposition method,

상기 코팅용 지그의 홈에 글래스 스페이서(Spacer)와 반도체 레이저 다이오드 칩바를 교대로 장입하고, 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바 미러 벽개면을 상기 코팅용 지그의 개방된 일측면으로 노출시켜 반사막을 증착하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법이 제공된다.A glass spacer and a semiconductor laser diode chip bar are alternately inserted into the groove of the coating jig, and the semiconductor laser diode chip bar mirror cleavage surface is exposed to one open side of the coating jig to deposit a reflective film. A method of depositing a reflective film on a cleaved surface of a semiconductor laser diode chip bar is provided.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4a 내지 4b는 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드 칩바의 미러 벽개면에 반사막을 코팅하기 위한 공정도로써, 도 4a에 도시된 바와 같이, 홈이 형성되어 있고, 그 홈의 일측면과 상부면이 개방된 코팅용 지그(100)를 준비한다.4A to 4B are process charts for coating a reflective film on a mirror cleavage surface of a semiconductor laser diode chip bar according to the present invention. As shown in FIG. 4A, grooves are formed, and one side and an upper surface of the grooves are opened. The coating jig 100 is prepared.

그 후, 상기 코팅용 지그(100)의 홈에 글래스(Glass) 스페이서(110)와 반도체 레이저 다이오드 칩바(120)를 교대로 장입시킨다.(도 4b)Thereafter, the glass spacer 110 and the semiconductor laser diode chip bar 120 are alternately charged into the grooves of the coating jig 100 (FIG. 4B).

이 때, 상기 코팅용 지그(100)에 글래스 스페이서(110)가 접촉되고, 최상위에는 글래스 스페이서(110)가 적층된 것이 바람직하다.At this time, the glass spacer 110 is in contact with the coating jig 100, the glass spacer 110 is preferably stacked on the top.

여기서, 본 발명은 종래 기술과 마찬가지로, 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바(120)의 반사막 코팅을 위한 미러 벽개면은 상기 코팅용 지그(100)의 개방된 일측면으로 노출된다.Here, the present invention, as in the prior art, the mirror cleaved surface for the reflective film coating of the semiconductor laser diode chip bar 120 is exposed to one open side of the coating jig 100.

전술된 공정을 수행하여 장입이 완료되면, 상기 코팅용 지그(100)에 노출된 반도체 레이저 다이오드 칩바(120)의 미러 벽개면에 반사막을 증착한다.When charging is completed by performing the above-described process, a reflective film is deposited on the mirror cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar 120 exposed to the coating jig 100.

따라서, 본 발명은 매끄럽고 밀착 특성이 좋으며, 화학적으로 안정적인 글래스 스페이서로 적층된 각각의 반도체 레이저 다이오드 칩바 사이에 개재시켜, 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 300℃ 정도의 고온 공정에서 증착할 때, 글래스 스페이서가 반도체 레이저 다이오드 칩바에 달라붙지 않아 증착공정이후, 이탈이 용이하여 글래스 스페이서를 재사용할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the present invention is interposed between each semiconductor laser diode chip bar stacked with a smooth and good adhesion, chemically stable glass spacer, when the reflective film is deposited on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar in a high temperature process of about 300 ℃, The glass spacers do not stick to the semiconductor laser diode chip bar, and thus, after the deposition process, the glass spacers can be easily separated and the glass spacers can be reused.

또한, 글래스 스페이서는 비정질로서, 종래의 결정질인 스페이서와는 달리 결정면을 따라 일어나는 급작스런 파손을 방지할 수 있게 된다.In addition, the glass spacer is amorphous, and unlike the conventional crystalline spacer, it is possible to prevent sudden breakage along the crystal plane.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 매끄럽고 밀착 특성이 좋으며, 화학적으로 안정적인 글래스 스페이서로 적층된 각각의 반도체 레이저 다이오드 칩바 사이에 개재시켜, 300℃ 정도의 고온 공정에서 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착할 때, 글래스 스페이서가 반도체 레이저 다이오드 칩바에 달라붙지 않아 증착 공정 이후, 이탈이 용이하여 글래스 스페이서를 재사용할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention is interposed between the semiconductor laser diode chip bars stacked with smooth and good adhesion and chemically stable glass spacers, and a reflective film on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar in a high temperature process of about 300 ° C. When depositing, the glass spacers do not stick to the semiconductor laser diode chip bar, and thus, after the deposition process, the glass spacers can be easily separated and the glass spacers can be reused.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.

도 1은 일반적인 반도체 레이저 다이오드 칩바(Chip bar)의 사시도1 is a perspective view of a typical semiconductor laser diode chip bar

도 2a 내지 2e는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드 칩바의 미러 벽개면에 반사막을 코팅하기 위한 공정도2a to 2e is a process chart for coating a reflective film on the mirror cleaved surface of a semiconductor laser diode chip bar according to the prior art

도 3a 내지 3e는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드 칩바의 미러 벽개면에 반사막을 코팅하기 위한 다른 공정도3A to 3E are other process diagrams for coating a reflective film on a mirror cleaved surface of a semiconductor laser diode chip bar according to the prior art;

도 4a 내지 4b는 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드 칩바의 미러 벽개면에 반사막을 코팅하기 위한 공정도Figures 4a to 4b is a process chart for coating a reflective film on the mirror cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar according to the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 코팅용 지그 110 : 글래스 스페이서 100: coating jig 110: glass spacer

120 : 반도체 레이저 다이오드 칩바120: semiconductor laser diode chip bar

Claims (2)

홈이 형성되어 있고, 그 홈의 일측면과 상부면이 개방된 코팅용 지그를 이용하여 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법에 있어서, In the method of depositing a reflective film on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar by using a coating jig having a groove formed, one side and the upper surface of the groove is open, 상기 코팅용 지그의 홈에 글래스 스페이서(Spacer)와 반도체 레이저 다이오드 칩바를 교대로 장입하고, 상기 반도체 레이저 다이오드 칩바 미러 벽개면을 상기 코팅용 지그의 개방된 일측면으로 노출시켜 반사막을 증착하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법.A glass spacer and a semiconductor laser diode chip bar are alternately inserted into the groove of the coating jig, and the semiconductor laser diode chip bar mirror cleavage surface is exposed to one open side of the coating jig to deposit a reflective film. And depositing a reflective film on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코팅용 지그에 글래스 스페이서가 접촉되고, 최상위에는 글래스 스페이서가 적층된 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 칩바의 벽개면에 반사막을 증착하는 방법.A glass spacer is in contact with the coating jig, and a glass spacer is stacked on the top of the method for depositing a reflective film on the cleaved surface of the semiconductor laser diode chip bar.
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