(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストライプ状の光導波路を含む半導体層を積層した半導体ウェハをバー状に劈開した後、レーザの光出射領域を含む共振器端面にコーティング膜を形成する際、前記共振器端面の一部を、この共振器端面の一部を支持するＬ字状の突起部を有する治具に載置し、前記共振器端面が、コーティング膜の材料進行方向と垂直な面に対して、ｎ型電極面が下をｐ型電極面が上を向く方向に３度以上傾斜するように治具を配置した状態で、前記コーティング膜を形成することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体レーザ素子の製造方法に関し、さらに詳しくはレーザの反射面へのコーティング膜形成時において、コーティング膜が反射面以外の部分に回り込んで形成されることを防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ発振が可能な多層構造を有する半導体基板において、電極形成後に光導波路となるストライプと垂直にバーを劈開によって切り出す（以下レーザバーと称す）。次に反射面となるこの劈開面にコーティング膜を形成する。コーティング膜が存在せずにレーザ発振が行われた場合、空気中の水分などにより反応が起こり、表面状態が変質して端面の劣化が進行する。
【０００３】
従って保護膜による反射面のコーティングは不可欠である。また反射面の一方に低反射率の膜を、もう一方に高反射率の膜を形成することにより、微分効率などのレーザ特性を向上することができる。
【０００４】
従来の方法ではコーティング膜形成の際に図１に示すように、反射面はコーティング材料のビームの進行方向と垂直になるように置かれていた。またレーザバーの間に挟まれたスペーサは反射面の一部を覆うことは無かった。
【０００５】
また特開平３−２６８３８２号においては、複数個のレーザバーの反射面にコーティング膜を形成する際に、反射面の前に複数個の穴が開いている防着板を用いて、所望の部分にコーティング膜を形成していた。
【０００６】
実際のレーザバーあるいはスペーサは図２に示すように、その厚さはすべてにわたって均一ではなくわずかにゆらぎが存在する。そのためレーザバーとスペーサの間には図２に示すように隙間が存在する。このため従来の方法で反射面へのコーティング膜形成を行うと、この隙間のために図３および図４に示すようにレーザバーの反射面以外の部分、すなわちｐ型電極面上およびｎ型電極面上にもコーティング膜が形成されてしまう。
【０００７】
この電極面上のコーティング膜を除去せずに工程を進めて、チップ化さらにはパッケージ化を行うと、発光の際の熱が逃げない、あるいは電気抵抗値が高くなる、などの問題を生ずる。
【０００８】
従来の技術では、この電極上のコーティング膜を取り除くために次の工程を有していた。まずスライドガラスの上にレジストを塗布し、その上にｐ型電極面を上にしてレーザバーを静かに置く。このとき表面張力によりレジストが這い上がり、レーザ反射面を被う。このスライドガラスを酢酸、フッ酸および硝酸の混合液に浸液することにより、ｐ型電極上のコーティング膜を除去する。その後アセトンなどの有機溶剤などによりレジストを除去する。次にｎ型電極面を上にして同様の工程を進めることにより、ｎ型電極上のコーティング膜を除去する。その後、レーザバーをストライプを１個だけ含むようにしてストライプと平行に分割し、レーザチップを作製していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの方法では、スライドガラス上へレーザバーを置く際に、その置き方により反射面へのレジストの被覆の様子が異なるという問題があった。すなわち反射面へのレジストの被覆が不完全な場合、電極上のコーティング膜除去のためにエッチング液に浸液したときに反射面のコーティング膜までエッチングされてしまうという問題があった。またレジストが反射面以外に電極まで被ってしまった場合、エッチング液に浸液したときに電極上のコーティング膜が除去されずに残ってしまうという問題があった。
【００１０】
また特開平３−２６８３８２号のように反射面の前に複数個の穴の開いた防着板を用いる方法では、以下に述べるような問題があった。まず第一にレーザバーの反射面のコーティングを所望する位置と、防着板の穴の位置を、バーの厚みである１００μｍ以下の精度で位置合わせを行わなければならず、作業が非常に困難であった。また防着板の穴の間隔が等間隔である場合は、複数個のレーザバーの厚さが不均一になっていたときに、一つのバーと防着板の穴の位置を合わせることができたとしても、別のバーと防着板の別の穴の位置がずれてしまうために、すべてのレーザバーにおいて所望の位置にコーティング膜を形成することはできなかった。
【００１１】
またレーザバーの厚さのばらつきに対応して、防着板の穴の間隔を変化させる方法が考えられるが、コーティング膜形成を行う度に、防着板の穴の間隔を変えて作り直さなければならず、非常に困難が伴うため、実際にはほとんど不可能であった。
【００１２】
本発明は上述する問題を解決するためになされたもので、反射面以外の部分にコーティング膜が形成されることを防止することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法は、ストライプ状の光導波路を含む半導体層を積層した半導体ウェハをバー状に劈開した後、レーザの光出射領域を含む共振器端面にコーティング膜を形成する際、前記共振器端面の一部を、この共振器端面の一部を支持するＬ字状の突起部を有する治具に載置し、前記共振器端面が、コーティング膜の材料進行方向と垂直な面に対して、ｎ型電極面が下をｐ型電極面が上を向く方向に３度以上傾斜するように治具を配置した状態で、前記コーティング膜を形成することによって上記の目的を達成する。
【００１８】
以下、本発明の作用を記載する。
【００１９】
上記手段により、すべてのレーザバーの反射面の活性層付近が確実に露出されているので、コーティングを行おうとする同部分に確実にコーティング膜を形成することができる。また電極面上にコーティング膜が形成されないため、レジストによる反射面保護とエッチング液浸液という電極上のコーティング膜除去工程を行う必要が無い。
【００２０】
そのため反射面のコーティング膜をエッチングしてしまったりすることや、電極上に形成されたコーティング膜を除去できないといったことが無くなり、反射面上に高品質のコーティング膜を安定して得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００２２】
ＭＢＥ結晶成長装置あるいはＭＯＣＶＤ結晶成長装置を用いて、レーザ発振可能な多層構造を作製する。ｎ−ＧａＡｓ基板１１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２、ｎ−ＧａＩｎＰバッファ層１３、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１４、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸層１５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層  １６、ＧａＩｎＰエッチングストップ層１７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層  １８、ｐ−ＧａＩｎＰ中間層１９、ｐ−ＧａＡｓキャップ層２０を順次積層する。
【００２３】
次に電子ビーム法又はＣＶＤ法などによりアルミナ膜を形成し、フォトリソグラフィ工程を経てアルミナ膜をストライプ状に加工する。これをマスクとしてｐ−ＧａＡｓキャップ層２０、ｐ−ＧａＩｎＰ中間層１９、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層１８を化学エッチングにより除去する。
【００２４】
次にｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層２１、およびｐ−ＧａＡｓコンタクト層２２を形成した後、基板の厚さが１００μｍから１５０μｍ程度となるように基板下面から研磨する。この時に基板全体が完全には同じ厚さにならないので、後でコーティングを行う際にレーザバーとスペーサの間に隙間ができる原因となる。基板上面にｐ型電極７、基板下面にｎ型電極６を形成する。図５は電極形成後にストライプと垂直に割った場合のレーザバーの断面図である。
【００２５】
次に光導波路となるストライプと垂直に、基板を劈開することによってレーザバーを切り出す。通常レーザバーの反射面にコーティングを行う場合、複数個のレーザバーを同時にコーティングを行う。図６にレーザバーとスペーサを設置したときの例を示す。バーとスペーサの長さは２０ｍｍ程度であり、バーとスペーサを載せる治具には１８ｍｍ程度の幅の穴が開いている。
【００２６】
両反射面のうち、コーティングを行う面を下向きにして、バーの間にスペーサを挟む。バーとスペーサの両端約１ｍｍを治具に載せる。これでコーティングを行うことにより、下を向いている反射面にコーティング膜が形成される。バーの長さ、治具の穴の幅などは上で述べたものに限定されるものではない。バーとスペーサの長さよりも、治具の穴の幅が短く、バーとスペーサが治具の穴の部分から落ちてしまわなければ良い。
【００２７】
本発明におけるスペーサの詳しい形状の一例を図７と図８に示す。図７はスペーサの斜視図、図８はＡおよびＢにおける断面図である。治具の穴の開いている所に来るＢの部分は、両端のＡの部分と断面の形状が異なってＬ字型になっており、レーザバーの反射面の一部を覆うことになる。
【００２８】
図９に示すように、レーザバーの電極のうちｎ型電極側がスペーサのＬ字型部分の内側になるように設置する。スペーサの横方向の出っ張りはおよそ５０μｍ程度以下とする。ｎ型電極面から活性層までの距離はおよそ９０μｍ以上あるので、スペーサが活性層付近（多重量子井戸層付近）を覆ってしまって、活性層付近にコーティング膜が形成されないということは無い。こうすることにより、反射面へのコーティング膜形成時に、ｎ型電極面上にコーティング膜が形成されることを防止する。
【００２９】
さらにレーザバーの反射面上にコーティング膜を形成する際に、コーティング膜の材料のビームの進行方向と垂直な面から反射面を斜めに傾かせる（ｎ型電極面が下を、ｐ型電極面が上を向くようにする）ことにより、ｐ型電極面上にコーティング膜が形成されることを防止する。傾ける角度は、図１０に示すようにコーティング材料とレーザバーの下側になっている方とから成る角度ａよりも、大きい角度ｂとなるようにする。
【００３０】
こうすることにより、コーティング材料のビームは、ｐ型電極面とスペーサの間に入り込むことが無くなる。例えばコーティング材料と治具の距離が４００ｍｍ、図６に示す治具の穴の長さが４０ｍｍ、コーティング材料から垂直に延ばした直線上に治具の穴の中心が来るとすると、角度ａはおよそ３゜となる。角度ｂをおよそ６゜にすることにより、ｐ型電極面へのコーティング膜形成は防止することができた。
【００３１】
コーティング後の様子を図１１に示す。ｎ型電極面上およびｐ型電極面上にコーティング膜が形成されることなく、反射面のみにコーティング膜が形成されている。
【００３２】
またｐ−ＧａＡｓコンタクト層２２が厚い場合は、スペーサの断面形状をＴ字型にして、ｐ型電極面とｎ型電極面の両方から活性層付近以外の反射面を覆うようにすることができる。図１２にｎ型電極面から活性層までの距離がおよそ１００μｍ、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２２の厚さがおよそ１００μｍで、Ｔ字型スペーサの出っ張りの部分の幅がおよそ５０μｍの場合のコーティング膜形成後の例を示す。この場合、反射面を材料ビームの進行方向から斜めに傾けなくても電極面にコーティング膜が形成されることなく、活性層付近に所望の膜厚のコーティング膜を得ることができる。
【００３３】
コーティング膜形成後、レーザバーとスペーサを分離した後、バーをストライプと平行にストライプを１個だけ含むように分割してレーザチップを作製する。
【００３４】
以上の実施例はＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザについて述べてきたが、これに限定されるものではなく、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザまたはＩｎＰ系半導体レーザ等にも適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、複数個のレーザバーの反射面にコーティング膜を形成する際に、電極面上にコーティング膜が形成されずに、すべてのバーの活性層付近に確実にコーティング膜を形成することができる。そのため、レジストによる反射面保護とエッチング液浸液という電極上のコーティング膜除去工程を行う必要が無い。従って、反射面の活性層付近に高品質のコーティング膜を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の方法におけるレーザバーとスペーサの配置を示す断面図である。
【図２】レーザバーとスペーサの間の隙間を示す斜視図である。
【図３】従来の方法におけるコーティング後の断面図である。
【図４】従来の方法におけるコーティング後のレーザバーの斜視図である。
【図５】電極形成後にストライプと垂直に割った場合のレーザバーの断面図である。
【図６】コーティング時のレーザバーとスペーサの配置を示す斜視図である。
【図７】本発明におけるＬ字型スペーサの斜視図である。
【図８】本発明におけるＬ字型スペーサの断面図である。
【図９】本発明におけるレーザバーとＬ字型スペーサの配置を示す断面図である
。
【図１０】本発明において反射面を傾かせる角度を示す断面図である。
【図１１】本発明におけるレーザバーとＬ字型スペーサのコーティング後の断面図である。
【図１２】本発明におけるレーザバーとＴ字型スペーサのコーティング後の断面図である。
【符号の説明】
１レーザバー
２従来の技術におけるスペーサ
３コーティング材料のビームの進行方向
４レーザバーとスペーサの間の隙間
５レーザバーの反射面
６ｎ型電極
７ｐ型電極
８コーティング膜
９レーザバーとスペーサを載せる治具
１０本発明におけるＬ字型スペーサ
１１ｎ−ＧａＡｓ基板
１２ｎ−ＧａＡｓバッファ層
１３ｎ−ＧａＩｎＰバッファ層
１４ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１５ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸層
１６ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層
１７ｐ−ＧａＩｎＰエッチングストップ層
１８ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層
１９ｐ−ＧａＩｎＰ中間層
２０ｐ−ＧａＡｓキャップ層
２１ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
２２ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
２３活性層
２４コーティング材料
２５本発明におけるＴ字型スペーサ
【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】
0003661919.tif 000011
【図１１】
0003661919.tif 000012
【図１２】
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