(57)【要約】【課題】本発明は、生産性を向上させることが可能な半導体レーザの製造方法および半導体レーザの製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による半導体レーザの製造方法は、（ａ）レーザ光の出射面である第１端面が面一である複数の半導体レーザが面一の面を規定する互いに直交する第１方向および第２方向のうちの第１方向に一列に設けられ第２方向に厚みを有する半導体レーザバー１と、半導体レーザバー１の第１端面に直交する第３方向の長さが半導体レーザバー１よりも短い支持フィルム２とを、第３方向の一方端面および他方端面のうちの少なくとも一方において支持フィルム２が半導体レーザバー１よりも退避するように配置する工程と、（ｂ）工程（ａ）の後、半導体レーザバー１の第１端面上、および第１端面に対向する第２端面上に反射膜７を形成する工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）レーザ光の出射面である第１端面が面一である複数の半導体レーザが前記面一の面を規定する互いに直交する第１方向および第２方向のうちの前記第１方向に一列に設けられ前記第２方向に厚みを有する半導体レーザバーと、前記半導体レーザバーの前記第１端面に直交する第３方向の長さが前記半導体レーザバーよりも短い支持フィルムとを、前記第３方向の一方端面および他方端面のうちの少なくとも一方において前記支持フィルムが前記半導体レーザバーよりも退避するように配置する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体レーザバーの前記第１端面上、および前記第１端面に対向する第２端面上に反射膜を形成する工程と、
を備える、半導体レーザの製造方法。
【請求項２】
前記支持フィルムは、厚みが３μｍ〜２０μｍであり、前記第３方向の長さが前記半導体レーザバーよりも８０μｍ〜１２０μｍ短く、
前記工程（ａ）において、前記支持フィルムは、前記第３方向において、前記第１端面および前記第２端面のそれぞれよりも４０μｍ〜６０μｍ内側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項３】
前記支持フィルムは、熱膨張係数が１０×１０−６ｍ／Ｋ〜３０×１０−６ｍ／Ｋである樹脂または金属であることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項４】
前記支持フィルムは、厚みが４００μｍ以下の非粘着性のポリイミドからなることを特徴とする、請求項１に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項５】
前記支持フィルムは、弾性率が１０ＧＰａ以下であり、かつ表面粗さが０．０１μｍ〜０．１μｍであることを特徴とする、請求項１または４に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）または前記工程（ｂ）において、前記半導体レーザバーおよび前記支持フィルムに印加される荷重は１．０ｋｇｆ〜５．０ｋｇｆであり、かつ１．０×１０−２Ｐａ〜１．０×１０−４Ｐａの雰囲気であることを特徴とする、請求項１、請求項４、または請求項５のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項７】
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記半導体レーザバーと前記支持フィルムとを分離する工程をさらに備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法を用いた半導体レーザの製造装置であって、
前記半導体レーザバーを前記第３方向に保持する第１部材と、
前記第１部材の内側に設けられ、前記支持フィルムを前記第３方向に保持する第２部材と、
を備え、
前記第１部材と前記第２部材との段差は、前記第３方向において、前記第１端面および前記第２端面のそれぞれから予め定められた間隔であり、
前記半導体レーザバーと前記支持フィルムとは交互に積層されていることを特徴とする、半導体レーザの製造装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法を用いた半導体レーザの製造装置であって、
前記第１端面または前記第２端面が接するように前記半導体レーザバーと前記支持フィルムとが交互に配置された下板と、
前記下板に対向して配置され、前記半導体レーザバーおよび前記支持フィルムを前記下板との間で挟持する上板と、
を備え、
前記下板および前記上板は、中空の矩形であることを特徴とする、半導体レーザの製造装置。
【請求項１０】
前記下板および前記上板は、厚みが４００μｍ以下のステンレスまたはアルミからなることを特徴とする、請求項９に記載の半導体レーザの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザの製造方法および半導体レーザの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザの製造工程では、半導体レーザに特有の共振器構造を設けるために、共振器長方向の両端に反射膜を形成する工程がある。当該工程では、半導体レーザバーを積層し、各半導体レーザバーの共振器長方向の両端に反射膜を形成している。ここで、半導体レーザバーとは、半導体レーザチップが一列に連なったバーのことをいい、各半導体レーザチップの共振器長方向が揃っている。半導体レーザバーは、複数の半導体レーザチップが形成されたウェハを劈開することによって得られる。以下では、半導体レーザバーのことをＬＤ（Laser Diode）バーという。
【０００３】
上記の反射膜を形成する工程は、スパッタまたは蒸着によって４００Ｋ以上の高温雰囲気で行われる。このとき、積層したＬＤバー同士が熱によって癒着するという問題がある。このような問題の対策として、従来、ＬＤバー同士が接しないように、積層した各ＬＤバー間にダミーバーを配置する方法が知られている。また、積層した各ＬＤバー間に支持フィルムを配置する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４５１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、積層した各ＬＤバー間にダミーバーよりも薄い支持フィルムを配置している。従って、積層した各ＬＤバー間にダミーバーを配置する場合よりも積層可能なＬＤバーの数を増やすことができるため、生産性が向上する。
【０００６】
しかし、特許文献１では、反射膜を形成した後、積層した各ＬＤバーを分離するとき、ＬＤバーとダミーバーとが反射膜によって繋がっているため、ＬＤバーを分離すると反射膜が剥がれるなど生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、生産性を向上させることが可能な半導体レーザの製造方法および半導体レーザの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明による半導体レーザの製造方法は、（ａ）レーザ光の出射面である第１端面が面一である複数の半導体レーザが面一の面を規定する互いに直交する第１方向および第２方向のうちの第１方向に一列に設けられ第２方向に厚みを有する半導体レーザバーと、半導体レーザバーの第１端面に直交する第３方向の長さが半導体レーザバーよりも短い支持フィルムとを、第３方向の一方端面および他方端面のうちの少なくとも一方において支持フィルムが半導体レーザバーよりも退避するように配置する工程と、（ｂ）工程（ａ）の後、半導体レーザバーの第１端面上、および第１端面に対向する第２端面上に反射膜を形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、半導体レーザの製造方法は、（ａ）レーザ光の出射面である第１端面が面一である複数の半導体レーザが面一の面を規定する互いに直交する第１方向および第２方向のうちの第１方向に一列に設けられ第２方向に厚みを有する半導体レーザバーと、半導体レーザバーの第１端面に直交する第３方向の長さが半導体レーザバーよりも短い支持フィルムとを、第３方向の一方端面および他方端面のうちの少なくとも一方において支持フィルムが半導体レーザバーよりも退避するように配置する工程と、（ｂ）工程（ａ）の後、半導体レーザバーの第１端面上、および第１端面に対向する第２端面上に反射膜を形成する工程とを備えるため、生産性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１によるコーティング治具の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるコーティング治具の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるＬＤバーおよび支持フィルムの一例を示す模式図である。
【図４】図３のＡ１−Ａ２断面図である。
【図５】図４の領域Ｂの拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態１による反射膜形成後の状態の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１による反射膜形成後の状態の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２によるコーティング治具の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２によるコーティング治具の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２によるコーティング治具の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態２によるコーティング治具の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態３によるバー分離治具の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態４によるバー分離治具の一例を示す模式図である。
【図１４】図１３のＣ１−Ｃ２断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５によるコーティング冶具の一例を示す模式図である。
【図１６】図１５のＥ１−Ｅ２断面図である。
【図１７】図１６のＤ１−Ｄ２断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１２】
＜実施の形態１＞
図１，２は、本発明の実施の形態１によるコーティング治具の一例を示す模式図である。図２は、図１の第３部材５側から見た図である。
【００１３】
図１，２に示すコーティング治具は、ＬＤバー１に反射膜を形成する際に用いられるものであり、手作業でバーセットするために考案されたものである。ここで、バーセットとは、ＬＤバーの端面に反射膜を形成することを目的として、ＬＤバーをコーティング治具に配置する作業のことをいう。
【００１４】
バーセットは、手作業で実施する場合があるが、半導体レーザの品質の安定性、生産性、および加工費などを考慮して、主に光通信用の半導体レーザである長波ＬＤについて自動化が進んでいる。ここで、長波ＬＤとは、使用する波長域が１．３μｍ〜１．６５μｍの半導体レーザのことをいう。一方、短波ＬＤのように高出力が要求される品種または一部の長波ＬＤでは、外観による特性悪化を避けるために、ピンセットによる手作業でバーセットが行われている。ここで、短波ＬＤとは、使用する波長域が４００ｎｍ〜９８０ｎｍの半導体レーザのことをいう。図１，２に示すコーティング治具は、手作業でバーセットする際に用いられる。
【００１５】
図１に示すように、コーティング治具は、第１部材３、第２部材４、および第３部材５を備えている。第１部材３、第２部材４、および第３部材５のそれぞれは、ネジで固定されており、ネジの締め付け度を変えることによって各部材の位置を微調整することができる。
【００１６】
ＬＤバー１は、短手方向が共振器長方向に相当しており、長手方向に複数の半導体チップが一列に配置されている。ＬＤバー１は、後に反射膜が形成される短手方向の両端面が、２つの第１部材３によって固定されている。また、ＬＤバー１の長手方向の一方の端面は、第１部材３と第２部材４との段差６に接触している。ここで、長手方向は第１方向に相当し、短手方向は第３方向に相当し、厚み方向は第２方向に相当し、反射膜が形成される短手方向の両端面は第１端面および第２端面に相当する。第１方向および第２方向は互いに直交し、第３方向は第１端面に直交する。レーザ光の出射面は、第１端面に相当する。
【００１７】
支持フィルム２は、厚さがおよそ３μｍ〜２０μｍ、長手方向の長さがＬＤバー１と同じかそれ以上、および短手方向の長さがＬＤバー１の短手方向の長さよりも８０μｍ〜１２０μｍ程度短い。支持フィルム２は、短手方向の両端が２つの第２部材４によって固定されている。支持フィルム２は、アルミニウムまたは銅などの金属、ステンレスなどの合金、あるいはポリイミドまたはフッ素系樹脂などの非金属材料で構成されている。ここで、長手方向は第１方向に相当し、短手方向は第３方向に相当し、厚み方向は第２方向に相当する。
【００１８】
ＬＤバー１および支持フィルム２は、それぞれの短手方向が揃うように、コーティング治具に交互に積層されている。このとき、ＬＤバー１に対する支持フィルム２の短手方向の位置は、段差６によって規定されている。段差６の長さは、第１部材３と第２部材４とを固定するネジの締め付け度を変えることによって調整することができる。すなわち、ＬＤバー１に対する支持フィルム２の短手方向の位置は、ネジおよびロックナットによって数μｍ〜数十μｍ単位で微調整することが可能である。これにより、短手方向にサイズが異なるＬＤバー１および支持フィルム２のそれぞれの位置を、一意にμｍ単位で固定することができる。
【００１９】
ＬＤバー１および支持フィルム２の短手方向において、支持フィルム２の端部は、ＬＤバー１の両端面よりもそれぞれ４０μｍ〜６０μｍ程度内側になるように配置されている。支持フィルム２の端部がこれよりも内側に配置されると、後に形成する反射膜がＬＤバー１の端面だけでなく電極面にまで回り込んで形成され、ＣＯＤ（Catastrophic Optical Damage）の原因となる。また、ＬＤバー１の電極面に反射膜が形成されると、当該反射膜が形成された箇所においてはんだの濡れ性が低下する。
【００２０】
一方、支持フィルム２の端部が上記の位置よりも外側に配置されると、反射膜の形成後にＬＤバー１と支持フィルム２とを分離することができない場合がある。これは、ＬＤバー１における支持フィルム２と接触していない部分の面積が減り、当該部分に回り込んだ反射膜の厚みが薄くなる箇所が比較的少ないためである。
【００２１】
図３は、ＬＤバー１および支持フィルム２の一例を示す模式図であり、図１，２に示すコーティング治具に配置した状態のＬＤバー１および支持フィルム２を示している。図４は、図３のＡ１−Ａ２断面図である。
【００２２】
ＬＤバー１および支持フィルム２は、コーティング治具に交互に積層して配置される。このように、ＬＤバー１および支持フィルム２をコーティング治具に配置することをバーセットという。バーセットされたＬＤバー１および支持フィルム２の短手方向の両端面では、凹部が形成されている。当該凹部において、支持フィルム２の端面は凹部のボトムに相当する。
【００２３】
図５は、図４の領域Ｂの拡大図である。図５に示すように、凹部のボトムの幅Ｗは、支持フィルム２の端面の厚みに相当する。また、凹部の深さＤは、ＬＤバー１の端部と支持フィルム２の端部との距離に相当する。
【００２４】
図６は、図４の領域Ｂの拡大図であり、反射膜７を形成した後の状態の一例を示す図である。
【００２５】
図６に示すように、凹部の幅Ｗが狭く、かつ深さＤが深いほど、ＬＤバー１の端面上および支持フィルム２の端面上に反射膜７が一様に形成されない。具体的には、ＬＤバー１の端面上に形成された反射膜７の膜厚よりも、支持フィルム２の端面上に形成された反射膜７の膜厚の方が薄くなる、またはＬＤバー１の端面上および支持フィルム２の端面上において反射膜７の膜厚にばらつきが生じる。特に、上述のような位置関係でＬＤバー１および支持フィルム２を配置した構成では、凹部が深いほどボトムである支持フィルム２の端面上に形成される反射膜７の被覆性が低下し、ＬＤバー１の端面上に形成された反射膜７と、支持フィルム２の端面上に形成された反射膜７とは同じ膜厚で連続して形成されない。特に、サイドガバレッジと呼ばれる図６の矢印で示される箇所の被覆性は、凹部のボトム近傍で最も小さくなる。この被覆性は、主にボトムの幅Ｗ、凹部の深さＤ、および反射膜７の膜厚などに応じて変化する。
【００２６】
反射膜７の形成後、ＬＤバー１を分離する工程では、ＬＤバー１または支持フィルム２を個別に持ち上げ、ＬＤバー１を持ち上げた場合は支持フィルム２の自重、または支持フィルム２を持ち上げた場合はＬＤバー１の自重によって反射膜７に引張り応力を生じさせ、反射膜７を破断することによってＬＤバー１を分離する。この場合、図７に示すように、応力集中部８で引張り応力が生じる。特に、応力集中部８の表面に近い部分では最も大きな引張り応力が集中する。従って、反射膜７に固有の破壊靭性を上回る引張り応力が応力集中部８で生じると、応力集中部８に近い表面部分から亀裂が生じると考えられる。このようにして生じた亀裂は、応力集中部８で進展して反射膜７の破断に至る。
【００２７】
例えば、支持フィルム２の自重によって、凹部のボトムにおいて最も被覆性が小さい箇所で亀裂が発生して反射膜７が破断するような反射膜７の膜厚が実現できれば、反射膜７の形成後にＬＤバー１と支持フィルム２とをスムーズに分離することができる。すなわち、ＬＤバー１を分離するときに、ＬＤバー１と支持フィルム２とが分離できない、またはＬＤバー１の端面から反射膜７が剥がれるなどが要因となる品質不良を抑えることができる。また、これによるチョコ停または段取り換えなどの作業時間が減るため、生産性の改善が期待できる。
【００２８】
一般的に、反射膜７は、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法によって１．３μｍ〜１．４μｍ程度の膜厚で形成される。この場合、凹部の幅Ｗは３μｍ〜２０μｍとする必要がある。これにより、サイドガバレッジは、凹部のボトム近傍で１．３μｍ〜１．４μｍ程度と同等か、それよりも小さくなる。サイドガバレッジで自重による引張り応力の集中が生じると、亀裂が生じて破断に至る。反射膜７の破壊強靭性は、例えば反射膜７が酸化シリコンである場合は８ＭＰａ√ｍ程度である。反射膜７の破壊強靭性を上回る引張り応力の集中が生じると、亀裂が生じて破断に至る。
【００２９】
本実施の形態１では、特許文献１のような粘着性テープを使用していない。従って、シリコン系またはアクリル系などの一般的な粘着材料による残渣がＬＤバー１の電極表面に残る恐れがない。また、従来用いられていたダミーバーの厚みはＬＤバー１の厚みと同様の１００μｍ程度であるが、本実施の形態１ではダミーバーよりも薄い支持フィルム２を用いているため一度に多くのＬＤバー１に反射膜７を形成することができ、生産性を向上させることができる。
【００３０】
支持フィルム２は、ＬＤバー１よりも厚みがかなり薄い。従って、ＬＤバー１が熱膨張によって変形すると支持フィルム２もたわむため、ＬＤバー１と支持フィルム２との間に隙間が生じにくい。従って、ＬＤバー１と支持フィルム２との隙間に反射膜７が回り込むことにより生じる品質不良の懸念が払拭される。また、図７に示すように、応力集中部８は、ＬＤバー１の発光端面内またはその近傍で生じないため、ＬＤバー１を分離したときに反射膜７が剥がれることによる発光面の不良に繋がる恐れはない。
【００３１】
また、支持フィルム２は、熱膨張係数が１０×１０−６ｍ／Ｋ〜３０×１０−６ｍ／Ｋである樹脂または金属である。従って、反射膜７を形成するときの高温雰囲気において、ＬＤバー１と支持フィルム２とで熱膨張率の差が生じ、互いの表面にある微小な凹凸に互いが食い込むアンカー効果のような現象を抑えることができる。
【００３２】
上述の通り、本実施の形態１では、ＬＤバー１に対する支持フィルム２の設置位置に特徴を有している。支持フィルム２のサイズおよび設置位置は、ＬＤバー１のサイズに応じて決まる。ＬＤバー１と支持フィルム２とを積層したとき、短手方向におけるＬＤバー１の端面と支持フィルム２の端面とは同一平面上にはなく、支持フィルム２の端面がＬＤバー１の端面よりもわずかに内側に位置することになる。
【００３３】
このような構成とすることによって、ＬＤバー１が分離できないことを減らすことができる。これは、ＬＤバー１の電極面側に回り込む反射膜７の量が少なくなるからである。ＬＤバー１の電極面は、発光面から５０μｍ以上離れた位置に形成されている。電極面に反射膜７が回り込むと、ワイヤボンディングするときにはんだの濡れ性が低下するなどの不都合が生じる。このような不都合が生じないようにするために、支持フィルム２は、厚みを３μｍ〜２０μｍ、短手方向の長さをＬＤバー１の短手方向の長さよりも８０μｍ〜１２０μｍ程度短くし、短手方向においてＬＤバー１の両端面のそれぞれから４０μｍ〜６０μｍ内側の位置に配置することが望ましい。
【００３４】
ただし、支持フィルム２がアルミニウムまたは銅などの金属で構成されている場合は、厚みを３μｍ〜２０μｍとすることが望ましい。これは、ＬＤバー１の短手方向の長さ程度の支持フィルム２を作製する場合、支持フィルム２の厚みが薄いと、スリット加工のときにしわが生じて成形後の形状に乱れが生じるからである。なお、エッチングなどの化学的手法を用いるなどすればこの限りではないが、エッチング残が生じること、および工程負担などを考慮すると、機械的なスリット加工で支持フィルム２を作製することが望ましい場合もある。また、支持フィルム２の厚みが３μｍよりも薄いと、支持フィルム２を挟んで配置されたＬＤバー１の端面に反射膜７が連続して形成され、ＬＤバー１が分離できない、または反射膜７が剥がれるなどの問題が生じる。
【００３５】
＜実施の形態２＞
図８〜１１は、本発明の実施の形態２によるコーティング治具の一例を示す模式図である。
【００３６】
図８〜１１に示すコーティング治具は、ＬＤバー１に反射膜を形成する際に用いられるものであり、自動機でバーセットするために考案されたものである。自動機とは、ＬＤバー１または支持フィルム２を、コレット１１を用いて個別に予め定められた治具に吸着搬送するものである。コレット１１とは、搬送対象であるワークを真空吸着によって固定および保持するものである。
【００３７】
図８〜１１に示すコーティング治具は、下板９、上板１２、プッシャ１３、およびネジ１４を備えている。下板９および上板１２は、中空の矩形である。当該コーティング治具は、自動機によってバーセットされるため、ＬＤバー１の長手方向の位置のばらつきを懸念する必要がないため、実施の形態１で説明した図１に示す第１部材３、第２部材４、および第３部材５を省略することができる。従って、図１に示すコーティング治具よりも、コーティング治具の組み立て作業を簡略化することができる。
【００３８】
図８に示すように、下板９は水平に設置されており、真空吸着孔１０を備えている。図９に示すように、自動機のコレット１１は、真空吸着したＬＤバー１をスライド移動させて下板９に配置する。このとき、ワークであるＬＤバー１は、真空吸着孔１０によって下方から真空吸着されている。これにより、ＬＤバー１は位置がずれたり傾いたりせず、予め定められた位置に固定される。下板９に配置されるＬＤバー１は、その短手方向の両端面のうちの一方が下板９に接した状態となる。このような動作を、図１０に示すようにＬＤバー１と支持フィルム２とが交互に配置されるように繰り返す。なお、支持フィルム２は、実施の形態１と同様である。
【００３９】
下板９上にＬＤバー１および支持フィルム２を配置した後、図１１に示すように上板１２を設置し、上板１２および下板９でＬＤバー１を挟持する。そして、押し付け治具であるプッシャ１３を上板１２にネジ１４で固定した後、プッシャ１３によってＬＤバー１および支持フィルム２の配置方向に圧力をかけることによって、ＬＤバー１および支持フィルム２間に隙間が生じないようにする。その後、下板９の中空部分、および上板１２の中空部分を介して、ＬＤレーザ１の端面および支持フィルム２の端面に反射膜７が形成される。
【００４０】
本実施の形態２によれば、自動機のコレット１１によってＬＤバー１および支持フィルム２が機械的にコーティング治具に配置されるため、実施の形態１で説明した手作業でコーティング治具にＬＤバー１および支持フィルム２を配置する場合よりも、配置後のＬＤバー１および支持フィルム２の位置精度が優れ、ばらつきが少なくなる。
【００４１】
＜実施の形態３＞
図１２は、本発明の実施の形態３によるバー分離治具の一例を示す模式図である。
【００４２】
図１２に示すバー分離治具は、実施の形態１で説明した図１に示すコーティング治具からＬＤバー１および支持フィルム２を別個に分離して取り出すものである。コレット１５は、真空ピンセットと呼ばれる真空吸着治具であり、支持フィルム２を吸着してＬＤバー１から分離するときに用いられる。コレット１５は、バー分離治具に備えられている。
【００４３】
バー分離治具を予め定められた位置に固定し、ＬＤバー１を支持フィルム２から分離する場合、まず、ＬＤバー１の下にある支持フィルム２をコレット１５で吸着して保持する。次に、コレット１５よりも短い図示しないコレットでＬＤバー１を電極面側から吸着し、支持フィルム２から分離する。これにより、支持フィルム２とＬＤバー１とが静電気等によって同時に分離されることはない。
【００４４】
次に、図１２に示す白抜き矢印のように、図示しない真空吸着治具を用いて、積層されているＬＤバー１に対して短手方向の一方の端面側からＬＤバー１を真空吸着する。これにより、支持フィルム２と交互に積層されたＬＤバー１が静電気等によって分離できない状況を回避することができる。また、支持フィルム２の短手方向の長さはＬＤバー１よりも短く、支持フィルム２の端面はＬＤバー１の端面よりも内側に位置している。従って、ＬＤバー１の端面側に配置された真空吸着治具との間に隙間が生じ、真空吸着治具によって支持フィルム２が真空吸着されることはない。
【００４５】
次に、既にコレット１５によって真空吸着されている支持フィルム２を分離する。支持フィルム２を分離した後、ＬＤバー１の端面側に配置された真空吸着治具による真空吸着を停止する。これにより、コレット１５によって支持フィルム２が分離される前に、ＬＤバー１の端面側に配置された真空吸着治具によって支持フィルム２が吸着して分離されることはない。
【００４６】
上記の動作を繰り返すことによって、図１に示すコーティング治具からＬＤバー１および支持フィルム２を分離することができる。
【００４７】
本実施の形態３によれば、図１に示すコーティング治具から手作業でＬＤバー１および支持フィルム２を別個に分離する場合よりも効率良く分離することができるため、生産性を向上させることができる。
【００４８】
＜実施の形態４＞
図１３は、本発明の実施の形態４によるバー分離治具の一例を示す模式図である。図１４は、図１３のＣ１−Ｃ２断面図である。
【００４９】
図１３に示すように、バー分離治具は、下板１６、上板１７、および中板１８を備えており、実施の形態２で説明した図１１に示すコーティング治具よりも下板１６および上板１７の厚みが薄いことを特徴としている。すなわち、図１３に示すバー分離治具は、実施の形態２のようにコーティング治具として用いることもできる。
【００５０】
下板１６および上板１７は、それぞれの厚みが４００μｍ以下である。下板１６および上板１７は、ＳＵＳまたはシリコンなどの金属で構成されていることが望ましいがこの限りではない。
【００５１】
図１３に示すバー分離治具を用いてＬＤレーザ１の端面上および支持フィルム２の端面上に反射膜７を形成するとき、下板１６および上板１７にも反射膜７が付着する。下板１６および上板１７に反射膜７が付着すると、下板１６または上板１７が変形する。これは、反射膜７に固有の応力に対して、下板１６または上板１７が相当程度薄いからである。
【００５２】
図１４に示すように、反射膜７の形成後に上板１７および中板１８を取り外すと、下板１６は、当該下板１６に付着している反射膜７の応力によって反りが生じる。このとき、下板１６に固定されているＬＤバー１および支持フィルム２は、下板１６の反りに応じて短手方向に放射状に広がり、ＬＤバー１と支持フィルム２との間にわずかな隙間が生じる。この状態で支持フィルム２をその端部などから引き抜くことによって、ＬＤバー１同士の隙間がさらに広くなり、ＬＤバー１の分離が容易となる。なお、図１４では、上板１７および中板１８を取り外した場合について示しているが、下板１６および中板１８を取り外した場合も同様である。この場合、ＬＤバー１および支持フィルム２は、上板１７に固定される。
【００５３】
＜実施の形態５＞
図１５は、本発明の実施の形態５によるコーティング冶具の一例を示す模式図である。図１６は、図１５のＥ１−Ｅ２断面図であり、反射膜を形成した時の放射熱でＬＤバー１が変形した様子を示している。
【００５４】
図１５に示すコーティング冶具は、ＬＤバー１に反射膜を形成する際に用いられるものであり、手作業でバーセットするために考案されたものである。
【００５５】
支持フィルム１９は、一般式−Ｓｉ（Ｒ−ＣＮ）ｎ（ただし、Ｒは炭素数１〜６のアルキル基を示し、ｎは１から３の正数を示す）で表されるシアノ基を有する有機シラン化合物が、表面の炭素原子に結合されて改質されたポリイミドである。支持フィルム１９は、厚みが４００μｍ以下の非粘着性のポリイミドからなる。
【００５６】
ポリイミドからなる支持フィルム１９は、金属製の支持フィルムとは特性が異なる。例えば、アルミニウム材の弾性率が５０ＧＰａ程度であるのに対して、ポリイミドからなる支持フィルム１９の弾性率は１０ＧＰａ以下である。また、ポリイミドからなる支持フィルム１９の表面粗さは、０．０１μｍ〜０．１μｍである。ポリイミドは、熱膨張率が１０〜４０×１０−６ｍ／Ｋであり、アルミニウムまたは銅などの金属と遜色がない。また、ポリイミドは、ガラス転移温度が４１０℃であり、耐熱性が高い。
【００５７】
なお、上記の弾性率は、２５℃条件下でＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に基づいて引張試験で測定したときの値である。また、上記の表面粗さは、２５℃条件下でＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に基づいて触針式表面粗さ測定器で測定したときの算術平均粗さである。
【００５８】
ＬＤバー１および支持フィルム１９は、実施の形態１と同様、コーティング冶具に交互に積層して配置される。バーセットされたＬＤバー１および支持フィルム１９の第３方向である短手方向の両端面では、凹部が形成されている。当該凹部において、支持フィルム１９の端面は、凹部のボトムに相当する。
【００５９】
一般的に、ＬＤバーの材料と支持フィルムの材料とが異なる場合、それぞれの材料定数の違いによって、ＬＤバーおよび支持フィルムは高温真空環境下において異なる変化を示す。特に、ＰＶＤ法によって反射膜を形成する際には、１８０℃を超える高温環境下において、ＬＤバーおよび支持フィルムがわずかに膨張する。例えば、熱膨張率が５．７×１０−６ｍ／ＫであるＧａＡｓ材では、第１方向である長手方向の長さが２０ｍｍである場合、１２０Ｋ程度温度が上昇すると長手方向に１４μｍ程度膨張することになる。しかし、コーティング冶具の制約によって長手方向にそのまま膨張することができない。
【００６０】
一方、バーセット方向である共振器長の方向には、バーセット圧として一般的に１．０ｋｇｆ〜５．０ｋｇｆ程度の荷重がかかっている。例えば、１．０ｋｇｆの荷重では、１バー当たりにかかる荷重はおよそ１０Ｎ程度に過ぎない。これは、人が指先でボタン等を押す力と同等である。
【００６１】
従って、長手方向に膨張しようとするバーの両端が固定されると、図１６に示すように、ＬＤバー１およびダミーバー２０は、第３方向であるバーセット方向に円弧形状にたわむ。このとき、ＬＤバー１のたわみ量は、およそ３００μｍであり、ＬＤバー１の中心付近で最も大きくなる。なお、ＬＤバー１は、ＧａＡｓ製であるものとする。また、図１６では、支持フィルムに代えてダミーバー２０を用いた例を示している。
【００６２】
仮に、ＬＤバー１およびダミーバー２０が同じ熱膨張率を示す材料で構成される場合は、全てのＬＤバー１およびダミーバー２０が一様にたわむため、バーセット方向にすきまが生じ難い。しかし、ＬＤバー１とダミーバー２０とが熱膨張率が異なる材料で構成される場合は、ＬＤバー１とダミーバー２０との間に隙間が生じる。例えば、ＧａＡｓ製のＬＤバー１のたわみ量が３００μｍであるのに対して、ＳＵＳ製のダミーバー２０のたわみ量は６０μｍ程度であるため、両者のたわみ量の差は２４０μｍである。ＬＤバー１とダミーバー２０との間に隙間が生じると、反射膜を形成するときに隙間に成膜材が過剰に入り込み、ＬＤバー１の電極面に付着することがある。ＬＤバー１の電極面にアルミニウムを含む成膜材が付着するとリーク電流が生じて不良になる他、はんだの濡れ性が低下してボンディング不良が生じる。このような不良を防ぐために、隙間が生じないことを目的としてバーセット圧を上げることが考えられるが、ＧａＡｓ基板の力学的脆弱性から、それ以上の荷重を印加することができない。
【００６３】
上記で説明した問題点を踏まえ、本実施の形態５では、図１７に示すように、ポリイミド樹脂の表面にある微小な気孔に着目し、微小な気孔が接触する面との間で圧着する現象を利用する。ただし、本実施の形態５では、バーセット圧の上限値があることから、バーセット圧の荷重だけでは圧着しない。従って、１．０×１０−２Ｐａ〜１．０×１０−４Ｐａの真空雰囲気下において、少なくとも１ｋｇｆ、好ましくは１．０ｋｇｆ〜５．０ｋｇｆの荷重をかけることによって圧着する。圧着させることの目的は、支持フィルム２とＬＤバー１との間に隙間が生じないようにするためである。
【００６４】
図１７に示すように、支持フィルム１９の微小な気孔には空気が含まれているが、圧着および高真空状態でＬＤバー１との間における気孔内の空気が吸引されて気孔が吸盤のようになり、その結果、ＬＤバー１と支持フィルム１９とが密着する。この現象は、単にＬＤバー１および支持フィルム１９に印加される荷重だけでは生じない。例えば、実施の形態１〜４におけるバーセット圧だけでは、上記で説明した現象は生じない。また、ＬＤバー１の脆弱性を考慮すると、５．０ｋｇｆ以上のバーセット圧を印加すると、ＬＤバー１から得られる半導体レーザチップの品質を損なう可能性がある。
【００６５】
本実施の形態５によれば、反射膜を形成する際の温度が支持フィルム１９の融点を十分に下回るため、ＬＤバー１の表面の外観を損なわず、残渣等も生じない。
【００６６】
また、反射膜の形成後、ＬＤバー１を分離する工程において、ＬＤバー１と支持フィルム１９とを個別に分離するときに大気圧下では互いに圧着しないため、一度分離した支持フィルム１９は再度ＬＤバー１に貼り付かないため、支持フィルム１９を容易に分離することができる。例えば、１Ｎ程度の力でＬＤバー１と支持フィルム１９とを分離することができる。このように、真空コレットまたはピンセットなどを使ってＬＤバー１と支持フィルム１９とを容易に分離することができるが、分離した後に誤って支持フィルム１９がＬＤバー１またはコーティング冶具に接触しても付着することはないため、ＬＤバー１の分離の作業性に優れる。
【００６７】
さらに、支持フィルム１９は、使用後に破棄することを前提としており、コストの観点から繰り返して利用することによるＬＤバー１に対する汚染の可能性は低い。
【００６８】
本実施の形態５によれば、実施の形態１の図６に示すような断面形状が得られるとともに、実施の形態１〜４においてＬＤバー１の中心付近に局所的に生じる反射膜の入り込みを抑制することができる。また、実施の形態１〜４と同様、支持フィルム１９はＬＤバー１の表面の外観を損ねることがなく、残渣等の懸念もない。
【００６９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ＬＤバー、２  支持フィルム、３  第１部材、４  第２部材、５  第３部材、６  段差、７  反射膜、８  応力集中部、９  下板、１０  真空吸着孔、１１  コレット、１２  上板、１３  プッシャ、１４  ネジ、１５  コレット、１６  下板、１７  上板、１８  中板、１９  支持フィルム、２０  ダミーバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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