TWI268032B - Semiconductor laser device - Google Patents

Description

l268〇32 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關種半導體雷射元件，且特別有關於 種在端面塗佈時不使用備用棒，因而可以防止備用棒間 產生熱壓接合之半導體雷射元件。 【先前技術】 在製造半導體雷射元件時，會進行端面塗佈製程。上 述端面塗佈製程係為了控制半導體雷射元件之發光侧的端 面與發光側之相對侧的端面之反射率，而在半導體雷射元 件之端面上形成塗佈膜。上述端面塗佈製程明顯地影響半 導體雷射元件之臨界值等特性。 以下說明包含上述端面塗佈製程之習知半導體雷射元 件的製造方法。首先，在半導體基板上形成可以發出雷射 之多層結構。接著，在半導體基板表面上，利用金電鍵而 鲁形成表面電極；並在半導體基板裏面上，利用金電鍍而形 成裏面電極。然後，分開上述半導體基板以形成複數個雷 射棒，每一個雷射棒具有端面外露之半導體雷射元件。 接著，將複數個雷射棒形成一疊層結構，並以治具維 持此疊層結構。並且，在雷射棒之發光側的端面上形成塗 布膜同樣地’在雷射棒之發光側之相對側的端面上形成 塗佈膜。並且，在形成塗佈膜後，將複數個雷射棒彼此分 離之後冑雷射棒分割成一個個的半導體雷射力件，而 元成半導體雷射元件的製作。 2118-6937-PF;Ahddub 5 .1268032 第7圖係繪不由上述方法所得之習知半導體雷射元件 .的表面圖。如第7圖所示，習知半導體雷射元件”包括由 •——金—電—鐘形成之表面電極32。同樣地，半導體雷射元件31 也包括由金電鍍形成之^裏。一---------------- 但是，如上所述，施行端面塗佈製程以使雷射棒彼此 接觸時，因為端面塗佈製中產生的熱以及將雷射棒放置於 ^具％所產生的壓力，會導致雷射棒之表面電極與襄面電 極發生熱壓接合，因而在端面塗佈製程後各雷射棒之間會 籲有無法分離的問題。此問題之原因是，雷射棒之表面電極 與裏面電極係藉由金電鍍而形成，因而彼此因為熱與壓力 而接合在一起。 為了解決上述問題，習知技術使用矽等材料所組成之 *備用棒。尤其是，如第8圖所示，為了使雷射棒之間不直 接接觸，因此在塗佈端面時，雷射棒33與備用棒34交互 並列而置於治具35内（例如，參照專利文獻1 -特開 鲁2000-133871 號公報）。 但是’如習知技術戶斤述’使用備用棒的同時，也增加 了製造成本。而且，也滅少了雷射棒實際置於治具中的數 量° 【發明内容】 為了解決上述問題，本發明的主要目的之一就是提供 一種不使用備用棒之半導體雷射元件，因而在端面塗佈 時’可以防止備用棒間彥生熱壓接合的問題。 2118-6937-PF；Ahddub 6 1268032 本發明之半導體雷射元件包括：利用金電鍍而形成之 表面電極、利用金電錄形成之裏面電極、僅形成於該表面 _電極上且由不應之材料所組成之附著防止膜、以及 覆蓋於發光側之端面 膜。本發明之其它特徵如下所述。 根據本發明，由於不使用備用棒，因而在端面塗佈時， 可以防止備用棒間產生熱壓接合的問題。而且，因為不需 要備用棒，因此可以降低製造成本。另外，也增加了雷射 籲棒貫際置於治具中的數量，因而可以提升產出。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下： 【實施方式】 第1實施例 以下，根據本發明之第丨實施例，說明半導體雷射元 件的製造方法。 首先，使用MBE結晶成長裝置或M〇CVD結晶成長裝置， 在半導體基板上形成可以發出雷射之多層結構。接著，在 半導體基板表面上，利用金電鍍而形成表面電#;並在半 導體基板裏面上，利用金電鍍而形成裏面電極。結果，如 第1 (a)圖所不’在上述半導體基板11内形成複數個成矩 陣圖案之半導體雷射元件12。 接著，如第1(b)圖所示，僅在各半導體雷射元件12 2118-6937-PF；Ahddub 7 1268032 之表面電極13上之四個自笈心 1 4 , 角洛，利用濺鍍法形成篓π i # U。上述附著防止膜i4係 切者防土族 如是絕緣膜或翻膜。上述㈣/應之材料所組成，例 上述附者防止膜14之厚户的入认π γ 至 5 ^予度約介於 〇· ^ 至 介於 上迷附者防止膜^ ^ 時，附著防止的效果合降#· 之厚度小於〇·〇5微才 〜双果會降低；而屋声 附著防止又大於5微米時，上述 万止膜14可能會自己剝落。 而且’如第2(a)圖所示， 複數個雷私德7 r 4上述+導體基板以形成 腹数個雷射棒15,此雷射 >元件12。 停b 一有知面外露之半導體雷射 接者如弟2 ( b)圖戶斤示，將趨 疊層妗槿，*、、 籽複數個雷射棒1 5形成一 、口 並以治具1 6維持此疊層砝槿，甘士人a 端面朝上。而且，將上u田、構其中令發光側之 的蟲声社播罢 ，L 1用冶具16維持之複數個雷射棒 =結！成膜裝4。接著，例如利用減鍍法、真空 成4者化學氣相沉龍’在雷射棒的發光側之端面上形 上形成塗佈膜。 纟雷射棒的相對侧之端面 \ 在上述端面塗佈盤藉φ ^^ 土仰i耘中由於相鄰的雷射棒之表面電 極與裏面電極之間有附著 ^ ^ ^ 因此表面電極與裏面電 極並不會直接接觸。同時， ,^ w者防止膜係與相鄰之雷射棒 的晨面電極接觸。然而’因為附著防止膜係由不與金反應 :材料所組成’因此即使與裏面電極接觸，也不會發生熱 壓接合的情形。 而且，在端面塗佈製程後，分離上述複數個雷射棒。 之後’將雷射棒分割成一個個的半導體雷射元件，而完成 2118-6937-PF；Ahddub 8 1268032 半導體雷射元件的製作。 ^ C \ I C)圖所示，根據上述方法得到之半導體雷射元 一^出雷射之多層結構所形成之雷射本體 17、 利 射本體 13、利用金電鍍而形成於雷射本體17裡裏面上之裏面電極 18、 1形成於表面電極13上且由不與金反應之材料所組成 之附著防止膜14、以及覆蓋於發光侧之端面與發光側之相 對側的端面上之塗佈膜19。而且，附著防止膜14形成於表 •面電極13之四個角落。此時，當半導體雷射元件 的寬度為200微米時，附著防止貞14的寬度小於9〇微米。 附著防止膜14的寬度大於90微米，且位於半導體雷射元 件1 2之中央附近的活性層時，會干擾雷射的發射。 根據本發明之第1實施例之半導體雷射元件及其製造 方法，可以防止相鄰之雷射棒發生熱壓接合的問題。而且， 因為不需要備用棒，因此可以降低製造成本。另外，也增 加了雷射棒實際置於治具中的數量，因而可以提升產出。 •第2實施例 根據本發明之第2實施例之半導體雷射元件的製造方 法，與第1實施例相異的地方在於，形成於半導體基板上 之各半導體雷射元件之附著防止膜的圖案不同。如第3圖 所示，在第2實施例中，於半導體雷射元件12之表面電極 1 3上之四個角落以及兩側之中央，利用塞英、土斗、说 ^ π用瘵者法或濺鍍法形 成附著防止膜21。上述附著防止膜21係由不與金反應之材 料所組成，例如是絕緣膜或鉑膜。上述附著防止膜2丨之厚 2118-6937~PF;Ahddub 9 1268032 度約介於〇. 05至5微米 小於料，㈣防止^/相❹止膜21之厚度 微米時，上述附著防μ 效果會降低；而厚度大於5 己剝落。另外，附著 万止膜2 1的寬度~__ 之中央附·“ 〇械未，且位於半導體雷射元件12 之中央附近的活性層時，會干擾雷射的發射。 由上述方法所得之车道挪+ 膜， +導體雷射元件係包括附著防止 、此附者防止膜係僅形成於哕矣而φ 4 ,, 成於該表面電極上，且由不與金 反應之材料所組成。在此， 射元件也包括形成於表面電極2所不，上述半導體雷 均與一之 根據本發明之第2實施例之半導體雷射元件及其製造 方法，除了具有和第丨實施 I 干^骽雷射兀件相同的效 =外。另外’也有其它效果’例如在將雷射棒置於治且内 日”由於抑制了每一個半導體雷射元件中的應力，因此可 以避免各半導體雷射元件的損傷。 弟3實施例 根據本發明之第3實施例之半導體雷射元件的製造方 法’與第1實施例相異的地方在於，形成於半導體基板上 之各半導體雷射元件之附著防止膜的圖案不同。如第4圖 所示，在第3實施例中’於半導體雷射元件12之表面電： 13上，沿著該表面電極！3之兩侧的邊緣，利用蒸著法或錢 鍍法形成附著防止膜22。上述附著防止膜22係由不與金反 應之材料所組成，例如是絕緣膜或鉑膜。上述附著=止膜 2118-6937-PF;Ahddub 10 I268〇32 22之厚度約介於〇· 〇5至 之戸疮， 愤木之間。上述附著防止膜22 ::小於〇.。5微米時，附著防止的效果會降 著上自己剝落。另外， 件12之\膜22的寬度大於90微米，且位於半導體m 中央附近的活性層時’會干擾雷射的發射。 由'述方法所得之半導體雷射元件係包括附著防止 、此附者防止膜儀僅形成於該表面電極上’且由不與金 反應之材料所組成。在此， ▲ 弟4圖所不，上述半導體雷 =也包括形成於表面電極13上且沿著該表面電極之兩 :邊緣而形成之附著防…2。其它的部分結構均與第 只施例之半導體雷射元件相同。 根據本發明之第3實施例之半導體雷射元件及其製造 方法，除了具有…實施例之半導體雷射元件相同的效 另外’也有其它效果’例如在將半導體雷射元件與 二匕杈組組合時’具有提高焊接潤溼性的效果。 第4實施例 、根據本發明t帛4冑施例之半導體雷射元件的製造方 法’與第1實施例相異的地方在於，形成於半導體基板上 之各半導體雷射元件之附著防止膜的圖案以及所形成的電 極皆不同°如第5圖所示’在第4實施例中，於半導體雷 射兀件12之裏面電極1 8上，沿著該裏面電極i 8之發光侧 的端面與發光侧之相對側的端面之兩邊緣，利用蒸著法或 賤鍍法形成附著防止膜2 3。上述附著防止膜23係由不與金 反應之材料所組成’例如是絕緣膜或顧膜。上述附著防正 2118-6937-PF;Ahddub 1268032 膜23之厚度約介於〇· 〇5至 m “未之間0上述附著P六ί»时 23之厚度小於〇_〇5微米 江附者防止臈 附著防止的效吴合膝你· 度大於5微米時，上+ 禾曰降低，而厚 -附者防止獏23可能會自己剝茨3 出約峨的電極。 大約9〇微米’因此必須露 胺广述方法所得之半導體雷射元件係包括附著防止 膜’此附者防止膜孫描游 μ “ 成於該裏面電極上，且由不與金 反應之材料所組成。在此， 、 那乐！3圖所不，上述半導艚 射兀件也包括形成於裏面電極 々政止如ΛΛ山 工丑/ 口者該晨面電極18 之發先侧的％面與發光側 仰町训的知面之兩邊緣而形成 之附著防止膜2 3。豆它的卹八从此 ，、匕的口Ρ刀結構均與第〗實施例之 體雷射元件相同。 根據本發明之第4實施例 方法’除了具有和第1實施例 果外。另外，也有其它效果， 熱性。

之半導體雷射元件及其製造 之半導體雷射元件相同的效 例如不影響雷射發射時的放 第5實施例 根據本發明之第5實施例之半導體雷射元件的製造方 法與弟1實施例相異的地方在於，形成於半導體基板上 之各半導體雷射元件之附著防止膜的圖案以及所形成的電 極皆不同。如第6圖所示，在第5實施例中，於半導體雷 射元件12之裏面電極1 8上，沿著該裏面電極1 8上之兩側 的邊緣，利用蒸著法或濺鍍法形成附著防止膜24。上述附 著防止膜24係由不與金反應之材料所組成，例如是絕緣膜 12 2118-6937-PF；Ahddub 1268032 或翻膜。上述附著防止膜24之厚度約介於〇.()5至5微米 之間。上述附著防止膜24之厚度小於〇.〇5微米時，附著 而厚度大於5微^時’上述附著防止 膜 24 可此會了外，由 大約90微米，因此必須露出約80微米的電極。 由上述方法所得之半導體雷射元件係包括附著防止 膜，此附著防止膜係僅形成於該裏面電極上，且由不與金 反應之材料所組成。在此，如第6圖所示’上述半導體雷 •射元件也包括形成於裏面電極18上’且沿著該襄面電極18 上之兩側的邊緣而形成之附著防止膜24。其它的部分結構 均與第1實施例之半導體雷射元件相同。 根據本發明之第5實施例之半導體雷射元件及其製造 .方法，具有和第4實施例之半導體雷射元件相同的效果^ 雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 鲁精神和範圍内，當可作任意之更動與满飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1(a)圖至第i(b)圖係給干 口係、、曰不根據本發明第1實施例之 +導體雷射元件的表面圖。 第叫圖至第2(c)圖係緣示根據本發明之雷射棒 導體：射元件置於治具中之狀態的_^^ 第3圖係緣示根據本發明第2實施例之半導體雷射元 2H8-6937-PF；Ahddub 13 1268032 件的表面圖。 第4圖係繪示根據本發明第3實施例之半導體雷射元 件的表面圖。 第5圖係繪示根據本發明第4實施例之半導體雷射元 件的表面圖。 第6圖係繪示根據本發明第5實施例之半導體雷射元 件的表面圖。 第7圖係繪示習知半導體雷射元件的表面圖。 第8圖係繪示習知雷射棒之半導體雷射元件置於治具 中之狀態的模式圖。 主要元件符號說明】 11〜半導體基板； 1 3〜表面電極； 16〜治具； 1 8〜裏面電極； 12〜半導體雷射元件 15〜雷射棒； 17〜雷射本體； 1 9〜塗佈膜；

14、21、22、23、24〜附著防止膜。 2118-6937-PF;Ahddub 14

Claims (1)

1268032 十、申請專利範圍： •一種半導體雷射元件，包括： -用金電鍍而形成； 裏面電極，利用金電鍍而形成； 且由不與金反 附著防止膜，僅形成於該表面電極上 應之材料所組成；以及 塗佈膜 面上。 覆蓋於發光側之端面與發光側之相對侧的端 :申請專利範圍第i項所述之半導體雷射元件，其 中該附著防止膜形成於該表面電極之四個角落。 =3·=申請專利範圍第1項所述之半導體雷射元件，其 中該附者防止膜形成於該表面電極之四個角落以及中央。 二 申明專利範圍第1項所述之半導體雷射元件，其 έ附著防止膜係沿著該表面電極之兩側的邊緣而形成。 5. —種半導體雷射元件，包括： 表面電極，利用金電鍍而形成； 裏面電極，利用金電鍍而形成； 附著防止膜，僅形成於該裏面電極上，且由不與金反 應之材料所組成；以及 塗佈膜’覆蓋於發光側之端面與發光側之相對侧的端 面上。 6 ·如申睛專利範圍第5項所述之半導體雷射元件，其 中該附著防止膜係沿著該裏面電極之兩側的邊緣而形成。 7·如申請專利範圍第5項所述之半導體雷射元件，其 2118-6937-ΡΡ；^^^ 15 1268032 中該附著防止膜係沿著該裏面電極之發光側的端面與發光 侧之相對側的端面之兩邊緣而形成。 8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之半導體 雷射元件，其中該附著防止膜係絕緣膜或鉑膜。 9. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之半導體 雷射元件，其中該附著防止膜係由蒸著法或濺鍍法形成。

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