(57)【要約】  サブマウント（１００）は、基板（１１０）を備え、基板（１１０）は、第１の面（１０１）と、第１の面（１０１）と略垂直な第２の面（１０２）と、第１の面（１０１）及び第２の面（１０２）と略垂直な第３の面（１０３）と、第１の面（１０１）及び第２の面（１０２）と略垂直であり、かつ、第３の面（１０３）と対向する第４の面（１０４）と、第２の面（１０２）、第３の面（１０３）及び第４の面（１０４）と略垂直であり、かつ、第１の面（１０１）と対向する第５の面（１０５）と、第２の面（１０２）と対向する第６の面（１０６）と、第２の面（１０２）と第３の面（１０３）とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部（１１３ａ）と、第２の面（１０２）と第４の面（１０４）とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部（１１３ｂ）とを有し、第１の切り欠け部（１１３ａ）及び第２の切り欠け部（１１３ｂ）は、各々、曲面を含む凹面を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子を搭載する第１の面を有する基板を備えるサブマウントであって、
前記基板は、
前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、
前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、
前記第２の面と対向する第６の面と、
前記第２の面と前記第３の面とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部と、
前記第２の面と前記第４の面とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部とを有し、
前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部は、曲面を含む凹面を有する
サブマウント。
【請求項２】
前記第１の切り欠け部において、前記第３の面近傍に、前記第２の面と略平行な第７の面を有する
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項３】
前記第１の切り欠け部において、前記曲面の前記第１の面と平行な断面の形状は半径５μｍ以上の円弧形状である
請求項２に記載のサブマウント。
【請求項４】
前記第１の面において、前記第１の面側からの平面視した場合の前記第３の面の延長線と前記第２の面の延長線との交点から、前記第３の面側の辺は１０μｍ以上離間し，前記第２の面側の辺は２０μｍ以上離間している
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項５】
前記第３の面及び前記第４の面の表面粗さは、前記第２の面の表面粗さより粗い
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項６】
前記第３の面において、前記第１の切り欠け部側、前記第５の面側及び前記第６の面側の外縁部の表面粗さは、前記外縁部の内側領域の表面粗さよりも小さい
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項７】
前記第５の面は表面粗さＲａが０．２μｍ以下であり，かつ、前記基板を構成する材料が露出している
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項８】
前記第１の面上に配置されるはんだ膜を有する
請求項１〜７のいずれか１項に記載のサブマウント。
【請求項９】
前記第１の面を前記第２の面に対して垂直な線分によって均等な面積を有するように分割された前記第３の面側の第１の領域と前記第４の面側の第２の領域とにおいて、前記はんだ膜が前記第１の領域より前記第２の領域により多く配置される
請求項８に記載のサブマウント。
【請求項１０】
前記第１の面上に配置される第１の金属膜を有し、
前記はんだ膜は、前記第１の金属膜上に配置される
請求項８に記載のサブマウント。
【請求項１１】
前記第２の面上に配置される第２の金属膜を有する
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項１２】
前記基板は、シリコン、ガラス及び、炭化シリコンのいずれかで形成される
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項１３】
前記第５の面の法線方向に対して、前記第２の面が傾いており、
前記第１の面と前記第２の面とのなす角は、鋭角となっている
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項１４】
前記第２の面上に配置される第２の金属膜を有し、
前記第５の面の法線方向に対する前記第２の面の傾きより、前記第５の面の法線方向に対する前記第２の金属膜の表面の傾きの方が小さい
請求項１３に記載のサブマウント。
【請求項１５】
前記第２の面上に配置される第２の金属膜を有し、
前記第２の金属膜の膜厚は、前記第１の面から前記第５の面に向かって厚くなっている
請求項１３に記載のサブマウント。
【請求項１６】
前記はんだ膜は、並列に配置された複数の帯状の部分を有する
請求項８に記載のサブマウント。
【請求項１７】
前記複数の帯状の部分は、互いに分離されている
請求項１６に記載のサブマウント。
【請求項１８】
前記複数の帯状の部分は、前記第１の方向と平行方向に延びる
請求項１６に記載のサブマウント。
【請求項１９】
請求項８〜１０、１６〜１８のいずれか１項に記載のサブマウントと、
前記サブマウントの前記第１の面上に前記はんだ膜を介して接合された半導体レーザチップとを備え、
前記半導体レーザチップの出射面は、前記第２の面側に配置される
半導体レーザ装置。
【請求項２０】
前記半導体レーザチップは、前記第１の面側から平面視した場合に、前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部の少なくとも一方にまたがって配置される
請求項１９に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２１】
請求項１３に記載のサブマウントであって、前記第１の面上に配置されたはんだ膜と、
前記第２の面上に配置される第２の金属膜とを有するサブマウントと、
前記サブマウントの前記第１の面上に前記はんだ膜を介して接合された半導体レーザチップとを備え、
前記半導体レーザチップの出射面は前記第２の面側に配置され、
前記第２の金属膜の表面と、前記出射面とが略平行である
半導体レーザ装置。
【請求項２２】
前記はんだ膜の膜厚が、前記第１の方向に対して変化している
請求項２１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２３】
前記第２の面側の前記はんだ膜の膜厚が、前記第６の面側の前記はんだ膜の膜厚より薄い
請求項２２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２４】
前記はんだ膜は、前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部の少なくとも一方に配置される
請求項１９に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２５】
請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置が搭載されるスライダとを備える
熱アシストハードディスク装置。
【請求項２６】
サブマウントと、前記サブマウントに搭載される半導体レーザチップとを備える半導体レーザ装置において、
前記サブマウントは、
前記半導体レーザチップを搭載する第１の面と、
前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、
前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、
前記第２の面と対向する第６の面と、
前記第２の面と前記第３の面とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部と、
前記第２の面と前記第４の面とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部とを有し、
前記半導体レーザチップの出射面は前記第２の面側に配置され、
前記出射面と対向する後端面は前記第６の面側に配置され、
前記第１の面上において、前記半導体レーザチップは、前記第３の面より前記第４の面に近い位置に搭載される
半導体レーザ装置。
【請求項２７】
素子を搭載する第１の面を有する基板とはんだ膜とを備えるサブマウントであって、
前記基板は、
前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、
前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、
前記第２の面と対向する第６の面とを有し、
前記はんだ膜は、前記第１の面上にパターニングして形成されている
サブマウント。
【請求項２８】
前記第２の面は、前記第５の面の法線方向に対して傾いている
請求項２７に記載のサブマウント。
【請求項２９】
素子を搭載する第１の面を有する基板とはんだ膜とを備えるサブマウントであって、
前記基板は、
前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、
前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、
前記第２の面と対向する第６の面とを有し、
前記第２の面は、前記第５の面の法線方向に対して傾いており、
前記はんだ膜は、前記第１の面上にパターニングして形成されている
サブマウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、サブマウント、当該サブマウントを備える半導体レーザ装置、及び、当該半導体レーザ装置を備える熱アシストハードディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザチップなどの素子を搭載するため基板を備えるサブマウントが用いられている。このようなサブマウントは、一般に、平板状の基板を、ダイシングブレードなどを用いて分断することによって形成されている。このように形成されるサブマウントにおいて、分断時にバリが発生し得る。そのため、サブマウントに発生するバリの問題を解消するための技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。【０００３】
特許文献１に開示されたサブマウントの製造方法においては、サブマウントの分断面と、当該分断面と隣接した面との稜線部に切り欠け部を形成することによって、分断面にバリが発生した場合においても、バリを切り欠け部内に収めようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０３５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたサブマウントの製造方法においても、バリの問題を十分に解消できない場合がある。例えば、分断時に切り欠け部の底に位置する谷状の部分に力が集中し、当該部分でサブマウントが分断される場合がある。このため、サブマウントの分断面を精度よくコントロールできず、所望の分断面の位置及び平坦度を実現できないという問題がある。【０００６】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント等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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示に係るサブマウントは、素子を搭載する第１の面を有する基板を備えるサブマウントであって、前記基板は、前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、前記第２の面と対向する第６の面と、前記第２の面と前記第３の面とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部と、前記第２の面と前記第４の面とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部とを有し、前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部は、曲面を含む凹面を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係るサブマウントの概要を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置の概要を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る熱アシストハードディスク装置の概要を示す模式図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る熱アシストハードディスク装置における半導体レーザ装置及びスライダの位置関係を示す平面図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係るシリコンウェハのエッチング処理後の状態を示す平面図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係るシリコンウェハの改質領域を示す平面図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係るシリコンウェハの個片化工程を示す断面図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係るサブマウントの構成を示す斜視図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係るシリコンウェハの形状を示す平面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る改質領域が形成されたシリコンウェハを分断する際に、シリコンウェハに加わる力を示す平面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係るシリコンウェハを基板に分断した状態を示す平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、実施の形態１に係るサブマウントの第１の面と第２の面とのなす角が９０°である場合のサブマウントの第４の面の概要を模式的に示す側面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、実施の形態１に係るサブマウントの第１の面と第２の面とのなす角が９０°である場合のサブマウントの第２の面の概要を模式的に示す側面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、実施の形態１に係るサブマウントの第１の面と第２の面とのなす角が９０°より大きい場合のサブマウントの第４の面の概要を模式的に示す側面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、実施の形態１に係るサブマウントの第１の面と第２の面とのなす角が９０°より大きい場合のサブマウントの第２の面の概要を模式的に示す側面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施の形態１に係るサブマウントを備える半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装する直前の状態を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、実施の形態１に係るサブマウントを備える半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装した状態を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施の形態１に係るサブマウントの第１の面と第２の面とのなす角が鋭角である場合のサブマウントの第４の面の概要を模式的に示す側面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、実施の形態１に係るサブマウントの第１の面と第２の面とのなす角が鋭角である場合のサブマウントの第２の面の概要を模式的に示す側面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１に係るサブマウントを備える半導体レーザ装置の外形を示す三面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、図１６に示される半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装する直前の状態を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１６に示される半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装した状態を示す図である。
【図１８】図１８は、実施の形態１に係るサブマウントの母材であるシリコンウェハ２０１をエッチングすることによって、第２の面及び第６の面を形成する工程を示す断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態１に係る第１の抑制手段を施していないサブマウントにおける第２の金属膜の形状を示す側面図である。
【図２０】図２０は、実施の形態１に係る第１の抑制手段を施したサブマウントにおける第２の金属膜の形状を示す側面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、実施の形態１に係るサブマウントに半導体レーザチップを実装する直前の状態を示す図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、実施の形態１に係るサブマウントに半導体レーザチップを実装した状態を示す図である。
【図２２】図２２は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置の構造を示す三面図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、実施の形態１に係る半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装する直前の状態を示す図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、実施の形態１に係る半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装した状態を示す図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、実施の形態１に係る第２の金属膜の形成方法を示す模式的な断面図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、実施の形態１に係る第２の金属膜の形成方法を示す模式的な断面図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、実施の形態１に係るサブマウントに半導体レーザチップを実装する直前の状態を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、実施の形態１に係るサブマウントに半導体レーザチップを実装した状態を示す図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、実施の形態１に係るサブマウントに半導体レーザチップを実装する直前の状態を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、実施の形態１に係るサブマウントに半導体レーザチップを実装した状態を示す図である。
【図２７Ａ】図２７Ａは、実施の形態１に係る半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装する直前の状態を示す図である。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、実施の形態１に係る半導体レーザ装置を熱アシストハードディスク装置のスライダに実装した状態を示す図である。
【図２８】図２８は、比較例の半導体レーザ装置の構造を示す三面図である。
【図２９】図２９は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置の構造を示す三面図である。
【図３０】図３０は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置が実装されたスライダの平面図である。
【図３１】図３１は、実施の形態２に係るサブマウントのはんだ膜の形状を示す図である。
【図３２】図３２は、実施の形態２の変形例１に係るサブマウントのはんだ膜の形状を示す図である。
【図３３】図３３は、実施の形態２の変形例２に係るサブマウントのはんだ膜の形状を示す図である。
【図３４Ａ】図３４Ａは、実施の形態２の変形例３に係るサブマウントのはんだ膜の形状を示す平面図である。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは、実施の形態２の変形例４に係るサブマウントのはんだ膜の形状を示す平面図である。
【図３４Ｃ】図３４Ｃは、実施の形態２の変形例５に係るサブマウントのはんだ膜の形状を示す平面図である。
【図３５】図３５は、実施の形態２の変形例６に係るサブマウントのはんだ膜の形状を示す平面図である。
【図３６】図３６は、変形例１に係るサブマウントの構造を示す図である。
【図３７】図３７は、変形例２に係るサブマウントの構造を示す図である。
【図３８】図３８は、変形例３に係るサブマウントの構造を示す図である。
【図３９】図３９は、変形例４に係るサブマウントの構造を示す図である。
【図４０】図４０は、実施の形態１の変形例１に係るサブマウントを備える半導体レーザ装置の外形を示す三面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺などは必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
（実施の形態１）
［１−１．サブマウントの概要］
まず、実施の形態１に係るサブマウントの概要について図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係るサブマウント１００の概要を示す斜視図である。
【００１４】
本実施の形態に係るサブマウント１００は、半導体レーザチップなどの素子を搭載するための基板１１０を備える部材である。
【００１５】
基板１１０は、直方体状の部材であり、本実施の形態では、Ｓｉ基板である。基板１１０の各辺の寸法は、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下程度である。
【００１６】
図１に示されるように、基板１１０は、第１の面１０１と、第２の面１０２と、第３の面１０３と、第４の面１０４と、第５の面１０５と、第６の面１０６と、第１の切り欠け部１１３ａと、第２の切り欠け部１１３ｂとを有する。
【００１７】
第１の面１０１は、半導体レーザチップなどの素子を搭載する面である。第２の面１０２は、第１の面１０１の面内方向の第１の方向Ｄ１に配置され、第１の面１０１と略垂直な面である。第３の面１０３は、第１の面１０１及び第２の面１０２と略垂直な面である。第４の面１０４は、第１の面１０１及び第２の面１０２と略垂直であり、かつ、第３の面１０３と対向する面である。第５の面１０５は、第２の面１０２、第３の面１０３及び第４の面１０４と略垂直であり、かつ、第１の面１０１と対向する面である。第６の面１０６は、第２の面１０２と対向する面である。
【００１８】
ここで、略垂直とは、概ね垂直であることを意味し、例えば、８５°以上、９５°以下程度であることを意味する。
【００１９】
第１の切り欠け部１１３ａは、第２の面１０２と第３の面１０３とが隣接する部分に形成された凹状の部分である。第２の切り欠け部１１３ｂは、第２の面１０２と第４の面１０４とが隣接する部分に形成された凹状の部分である。第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、曲面１１５ａを含む凹面１１４ａ及び曲面１１５ｂを含む凹面１１４ｂを有する。
【００２０】
本実施の形態では、サブマウント１００は、第１の面１０１上に配置される第１の金属膜１２１、及び、はんだ膜１１６を有する。はんだ膜１１６は、第１の金属膜１２１上に配置される。これにより、半導体レーザチップなどの素子をはんだ膜１１６を介して接合することができる。
【００２１】
第１の金属膜１２１の構成は、特に限定されない。第１の金属膜１２１は、例えば、基板１１０側からＴｉ、Ｐｔ及びＡｕが積層された金属膜である。Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕの各層の膜厚は、例えば、０．０５μｍ以上、１μｍ以下程度である。Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕの各層は、それぞれ、密着膜、拡散防止膜及び電極膜として機能する。
【００２２】
また、本実施の形態では、第１の金属膜１２１には、第１の方向Ｄ１に延びる帯状の金属膜除去部１１７が形成されている。金属膜除去部１１７は、第１の金属膜１２１の一部を除去した部分である。本実施の形態では、金属膜除去部１１７は、第１の金属膜１２１のうち、Ａｕ層が除去されている。はんだ膜１１６は、第１の金属膜１２１上の金属膜除去部１１７に対して第４の面１０４側に配置されている。これにより、素子をサブマウント１００に接合するためにはんだ膜１１６を熔融した場合に、金属膜除去部１１７を超えてはんだ膜１１６が第３の面１０３側に流れることを抑制できる。
【００２３】
また、はんだ膜１１６は、第１の面１０１上の第４の面１０４側の位置に配置される。言い換えると、第１の面１０１を第２の面１０２に対して垂直な線分によって均等な面積を有するように分割された第３の面１０３側の第１の領域Ｒ１と第４の面１０４側の第２の領域Ｒ２とにおいて、はんだ膜１１６が第１の領域Ｒ１より第２の領域Ｒ２により多く配置される。これにより、サブマウント１００に素子をオフセットして配置できる。
【００２４】
また、サブマウント１００は、第２の面１０２上に配置される第２の金属膜１２２を有する。これにより、基板１１０の第２の面１０２をはんだなどを介して他の部材に接合できる。第２の金属膜１２２の構成は、特に限定されない。第２の金属膜１２２は、例えば、第１の金属膜１２１と同様の構成を有してもよい。
【００２５】
基板１１０の第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂなどについては、後で詳述する。
【００２６】
なお、以降の記載で、サブマウントの第１の面１０１、第２の面１０２、第３の面１０３、第４の面１０４、第５の面１０５、第６の面１０６、第１の切り欠け部１１３ａまたは第２の切り欠け部１１３ｂと記載する場合であっても、第１の面１０１、第２の面１０２、第３の面１０３、第４の面１０４、第５の面１０５、第６の面１０６、第１の切り欠け部１１３ａまたは第２の切り欠け部１１３ｂは、サブマウントの備えた基板の有する構成を示す。
【００２７】
［１−２．半導体レーザ装置の概要］
次に、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の概要について説明する。以下では、上記サブマウント１００を用いる半導体レーザ装置について、図面を用いて説明する。
【００２８】
図２は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１の概要を示す斜視図である。図２に示されるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１は、サブマウント１００と、サブマウント１００の第１の面１０１上にはんだ膜１１６を介して接合された半導体レーザチップ１５２とを備える。
【００２９】
半導体レーザチップ１５２は、サブマウント１００の第１の面に搭載される素子の一例である。半導体レーザチップ１５２は、例えば、ガリウム砒素、又は、窒化物半導体を含む公知の半導体レーザチップである。本実施の形態では、半導体レーザチップ１５２の第１の方向Ｄ１における長さが２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。サブマウント１００の第１の面１０１の面内方向であって、第１の方向Ｄ１と垂直な方向における半導体レーザチップの長さは、１００μｍ以上、２００μｍ以下程度である。また、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３は、サブマウント１００の第２の面１０２側に配置される。
【００３０】
半導体レーザ装置１５１については、後で詳述する。
【００３１】
［１−３．熱アシストハードディスク装置の概要］
次に、本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置の概要について図面を用いて説明する。
【００３２】
図３は、本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置６００の概要を示す模式図である。図４は、本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置６００における半導体レーザ装置１５１及びスライダ６０２の位置関係を示す平面図である。
【００３３】
本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置６００は、上記半導体レーザ装置１５１と、スライダ６０２とを備える。また、図３に示されるように、熱アシストハードディスク装置６００は、サスペンション６０３と、ディスク６０４とを備える。なお、簡略化のため図３には示されていないが、図４に示されるように、スライダ６０２には、半導体レーザ装置１５１が搭載される。
【００３４】
スライダ６０２は、スライダ６０２に配置された記録ヘッドなど（不図示）とディスク６０４との間隔を安定化させるための板状の部材である。スライダ６０２は、レーザを導光して近接場光を発生させる近接場光発生素子（図３及び図４には不図示）を備える。
【００３５】
サスペンション６０３は、スライダ６０２を支持する部材である。ディスク６０４は、記録用の磁性材料を含む円盤状の記録媒体である。
【００３６】
本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置６００においては、半導体レーザ装置１５１から出力されたレーザ光をディスク６０４に照射することによって、ディスク６０４に含まれる磁性材料を加熱する。これにより、磁性材料への記録をアシストすることができる。
【００３７】
［１−４．サブマウントの製造方法］
次に、上述した本実施の形態に係るサブマウント１００の製造方法について説明する。以下、シリコンウェハを母材として用いるサブマウント１００の製造方法について図面を用いて説明する。
【００３８】
所定の領域に第１の金属膜１２１を形成したシリコンウェハ２０１を準備する。第１の金属膜１２１を主面上に備えたシリコンウェハ２０１に通常のフォトリソグラフィ、ドライエッチングを行い、図５に示すように複数の貫通溝２０２を形成する。図５は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１のエッチング処理後の状態を示す平面図である。貫通溝２０２によって、サブマウント１００の基板１１０の第２の面１０２及び第６の面１０６が形成される。また、基板１１０の第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂに対応する切り欠け形状２０３も形成される。貫通溝２０２の形成後に第２の金属膜１２２を形成する。
【００３９】
第１の金属膜１２１、第２の金属膜１２２及びはんだ膜１１６は、スパッタリング法もしくは電子ビーム蒸着法によって形成される。
【００４０】
なお、サブマウント１００の基板１１０を形成する材料はシリコンに限定されない。例えば、基板１１０は、シリコン、ガラス及び炭化シリコンのいずれかで形成されてもよい。
【００４１】
次に、シリコンウェハ２０１を分断することによって個片化する工程について説明する。本実施の形態では、シリコンウェハ２０１の分断位置に加工用レーザを照射して改質領域を形成した後、シリコンウェハ２０１をエキスパンドすることによって、シリコンウェハ２０１を分断する。つまり、ステルスダイシングによって、シリコンウェハ２０１を分断する。本実施の形態に係るこのような個片化工程について図面を用いて説明する。
【００４２】
図６は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の改質領域２１１を示す平面図である。図７は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の個片化工程を示す断面図である。図７には、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面が示される。なお、図７には、シリコンウェハ２０１の主面上に形成された金属膜２２１が示されている。金属膜２２１は、第１の金属膜１２１及びはんだ膜１１６を含む。
【００４３】
図６に示されるように、シリコンウェハ２０１において分断面となる位置に、改質領域２１１が形成される。より具体的には、サブマウント１００の基板１１０における第３の面１０３及び第４の面１０４に対応する位置に微小なクラックを含む改質領域２１１が形成される。
【００４４】
改質領域２１１は、図７に示されるように、シリコンウェハ２０１の下面（つまり、基板１１０の第５の面に対応する面）からシリコンウェハ２０１に加工用レーザ３０２を照射することによって形成される。つまり、加工用レーザ３０２の照射位置３０３が改質領域２１１となる。加工用レーザ３０２は、シリコンウェハ２０１を透過する波長のレーザであって、改質領域２１１の形成に十分なパワーを有していればよい。また、第５の面１０５に対応する図７におけるシリコンウェハ２０１の下面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、０．２μｍ以下であり、かつ、基板１１０を構成する材料であるシリコンが露出している。これにより、加工用レーザのシリコンウェハ２０１への入射面における散乱を抑制することができるため、分断品質をより一層高めることができる。
【００４５】
シリコンウェハ２０１に改質領域２１１を形成した後、シリコンウェハ２０１に貼り付けられたテープ材３０６を引き延ばす。ここで、改質領域２１１に、加工用レーザ３０２によってクラックが形成されているため、テープ材３０６を引き延ばした場合に、シリコンウェハ２０１を各改質領域２１１で分断することができる。これにより、基板１１０を形成することができる。上述したように、各改質領域２１１は、基板１１０の第３の面１０３及び第４の面１０４に対応する。
【００４６】
以上のような工程により形成されたサブマウント１００について図面を用いて説明する。図８は、本実施の形態に係るサブマウント１００の構成を示す斜視図である。
【００４７】
図８に示されるサブマウント１００の第３の面１０３において、第１の切り欠け部１１３ａ側、第５の面１０５側及び第６の面１０６側の外縁部１１２は、加工用レーザ３０２によって改質されていない領域である。一方、第３の面１０３において、外縁部１１２の内側領域１１１は、加工用レーザ３０２によって改質された領域である。ここで、加工用レーザで改質されていない外縁部１１２の表面粗さは、内側領域１１１の表面粗さよりも小さい。本実施の形態では、内側領域１１１の表面粗さ（Ｒａ）は、１．０μｍ以下程度であり、外縁部１１２の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下程度である。このように、本実施の形態に係るサブマウント１００の製造方法によれば、個片化における分断面に対応する第３の面１０３及び第４の面１０４の表面粗さを低減することができる。なお、図示しないが、第４の面１０４も第３の面１０３と同様に外縁部１１２及び内側領域１１１を有する。
【００４８】
また、上述のようにステルスダイシングによって分断された第３の面１０３及び第４の面１０４の表面粗さは、エッチングによって形成された第２の面１０２の表面粗さより粗い。
【００４９】
また、本実施の形態では、第１の面１０１は、Ｓｉの（１００）面である。また、第２の面１０２と第３の面１０３と第４の面１０４とは、各々、Ｓｉの｛１００｝面であるか、又は、各々、Ｓｉの｛１１０｝面である。これにより、ステルスダイシングによる分断方向を基板１１０の材料であるＳｉの結晶方位に対応させることができる。このため分断品質を更に高めることができる。
【００５０】
［１−５．サブマウントの切り欠け部］
ここで、上述したサブマウント１００の製造方法における切り欠け部の作用及び効果について図面を用いて説明する。
【００５１】
図９は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の形状を示す平面図である。図９に示されるように、シリコンウェハ２０１の切り欠け形状２０３は、基板１１０の第２の面１０２となる面と平行な平行面４０７と、曲面４０８とを有する。平行面４０７の図９における水平方向の幅ａは、加工用レーザの照射位置のばらつき幅ｂより大きい。このような切り欠け形状２０３を有するシリコンウェハ２０１に加工用レーザを照射して分断する際に、シリコンウェハ２０１に加わる力について図面を用いて説明する。
【００５２】
図１０は、本実施の形態に係る改質領域２１１が形成されたシリコンウェハ２０１を分断する際に、シリコンウェハ２０１に加わる力を示す平面図である。図１１は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１を基板１１０に分断した状態を示す平面図である。
【００５３】
図１０に示されるように、加工用レーザの照射位置３０３からなる改質領域２１１が形成されたシリコンウェハ２０１を図１０の水平方向にエキスパンドすると、シリコンウェハ２０１の切り欠け形状２０３付近には、矢印で示される方向に力が加わる。ここで、改質領域２１１には、微小なクラックが形成されているため、シリコンウェハ２０１は、図１１に示されるように、改質領域２１１に沿って分断される。特に、本実施の形態では、上述のとおり、切り欠け形状２０３において、平行面４０７の幅ａが、加工用レーザの照射位置のばらつき幅ｂより大きいため、平行面４０７以外の曲面４０８などにおいてシリコンウェハ２０１が分断されることを抑制できる。また、切り欠け形状２０３において、平行面４０７と曲面４０８とがなめらかにつながっているため、特定の位置に引っ張り力が集中することが抑制される。したがって、改質領域２１１に沿った面において、シリコンウェハ２０１を分断することができる。つまり、本実施の形態では、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント１００を実現できる。
【００５４】
本実施の形態では、サブマウント１００の基板１１０は、シリコンウェハ２０１の切り欠け形状２０３に対応する第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂを有する。第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、シリコンウェハ２０１の平行面４０７に対応する第７の面１０７ａ及び１０７ｂを有する。つまり、サブマウント１００は、第１の切り欠け部１１３ａにおいて、第３の面１０３の近傍に、第２の面１０２と略平行な第７の面１０７ａを有する。また、サブマウント１００は、第２の切り欠け部１１３ｂにおいて、第４の面１０４の近傍に、第２の面１０２と略平行な第７の面１０７ｂを有する。
【００５５】
サブマウント１００がこのような第７の面１０７ａ及び１０７ｂを有することにより、シリコンウェハ２０１を分断してサブマウント１００を形成する際に、加工用レーザの照射位置がばらつく場合にも、第７の面１０７ａ及び１０７ｂ以外の位置で分断されることを抑制できる。つまり、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント１００を実現できる。
【００５６】
本実施の形態では、第７の面１０７ａ及び１０７ｂの図１１の水平方向における長さは、約１０μｍである。当該長さを５μｍ以上とすることで、シリコンウェハ２０１を分断する際に、第７の面１０７ａ及び１０７ｂ以外の位置で分断されることをより確実に抑制できる。
【００５７】
また、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、シリコンウェハ２０１の曲面４０８に対応する曲面１１５ａ及び１１５ｂを有する。本実施の形態では、曲面１１５ａ及び１１５ｂは、サブマウント１００の第１の面１０１側から平面視した場合に、円弧形状を有する。つまり、曲面１１５ａ及び１１５ｂの第１の面１０１と平行な断面の形状は円弧形状である。本実施の形態では、曲面１１５ａ及び１１５ｂの半径は、約１０μｍである。当該半径を５μｍ以上とすることで、シリコンウェハ２０１の分断時に曲面１１５ａ及び１１５ｂに対応する位置に引っ張り力が集中することをより確実に抑制できる。
【００５８】
また、言い換えると、図１１に示されるように、第１の面１０１において、第１の面１０１側からの平面視した場合の第３の面１０３の延長線と前記第２の面１０２の延長線との交点Ｐ２３から、第３の面側の辺は１０μｍ以上離間し，前記第２の面側の辺は２０μｍ以上離間している。これにより、第１の面１０１に配置されるはんだ膜１１６が熔融した場合に、熔融したはんだを第２の切り欠け部１１３ｂに誘導することができるため、第２の面１０２へのはんだのはみ出しを抑制できる。当該効果については、後で詳述する。
【００５９】
また、本実施の形態では、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂの第１の面１０１と平行な断面は、第１の面１０１側から第５の面１０５側まで、略相似の形状である。
【００６０】
［１−６．第２の面の構成］
次に、本実施の形態に係るサブマウント１００の基板１１０における第２の面１０２の表面粗さを改善するための構成について説明する。
【００６１】
発明者らは、基板１１０における第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角と、第２の面１０２の表面粗さとが相関を有することを見出した。以下、当該相関について説明する。
【００６２】
まず、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角が９０°以上である場合について図面を用いて説明する。図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれ、本実施の形態に係るサブマウント１００の第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が９０°である場合のサブマウント１００の第４の面１０４及び第２の面１０２の概要を模式的に示す側面図である。図１３Ａ及び図１３Ｂは、それぞれ、本実施の形態に係るサブマウント１００の第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が９０°より大きい場合のサブマウント１００の第４の面１０４及び第２の面１０２の概要を模式的に示す側面図である。なお、各図に示されるように、第１の面１０１と第３の面１０３とのなす角θ１３は、いずれの例においても９０°である。
【００６３】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示される例では基板１１０の第５の面１０５の法線Ｌ５と第２の面１０２とのなす角θＡは０°であり、法線Ｌ５と第３の面１０３とのなす角θＢも０°である。なお、θＡの値は、例えば、図１２Ａに示されるように、第２の面１０２の第１の面１０１側の端部の方が、第５の面１０５側の端部より基板１１０の外側にある場合に正、内側にある場合に負としてもよい。θＢの値も、θＡと同様に、第３の面１０３の第１の面１０１側の端部の方が、第５の面１０５側の端部より基板１１０の外側にある場合に正、内側にある場合に負としてもよい。
【００６４】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が９０°である場合、つまり、θＡが０°である場合、第２の面１０２に表面荒れ１９１が発生する。また、図１３Ａ及び図１３Ｂに示されるように、角θ１２が９０°より大きい場合、つまり、θＡが負である場合、第２の面１０２の表面荒れ１９１及び突起状の縦スジ１９２が発生する。
【００６５】
このように、角θ１２が９０°以上である場合には第２の面１０２の表面粗さが比較的粗い。ここで、第２の面１０２の表面粗さが粗い場合に生じる問題について図面を用いて説明する。
【００６６】
図１４Ａは、本実施の形態に係るサブマウント１００を備える半導体レーザ装置１５１を熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装する直前の状態を示す図である。図１４Ｂは、本実施の形態に係るサブマウント１００を備える半導体レーザ装置１５１を熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装した状態を示す図である。図１４Ａ及び図１４Ｂにおいては、角θ１２が９０°であるサブマウント１００を用いる例が示されている。
【００６７】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示されるように、スライダ６０２が備える近接場光発生素子６１４に、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３が対向するように半導体レーザ装置１５１がスライダ６０２に実装される。この場合、サブマウント１００の第２の面１０２は、はんだ６１３が配置されたスライダ６０２への実装面として使用される。ここで、図１２Ｂに示されるように、第２の面１０２に表面荒れ１９１が発生しているため、第２の面１０２とスライダ６０２とのはんだ６１３による接合強度が低下する。
【００６８】
以上のように、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が９０°以上である場合、第２の面１０２の表面粗さが粗いことにより、第２の面１０２を実装面とする場合に問題が生じる。
【００６９】
次に、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が９０°未満（つまり、鋭角）である場合について図面を用いて説明する。図１５Ａ及び図１５Ｂは、それぞれ、本実施の形態に係るサブマウント１００の第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が鋭角である場合のサブマウント１００の第４の面１０４及び第２の面１０２の概要を模式的に示す側面図である。なお、本例においても、第１の面１０１と第３の面１０３とのなす角θ１３は９０°である。また、言い換えると、第５の面１０５の法線Ｌ５方向に対して、第２の面１０２が傾いており、角θＡは正である。また、法線Ｌ５と第３の面１０３とのなす角θＢは０°である。つまり、この場合、第５の面１０５の法線Ｌ５方向に対する第２の面１０２の傾きは、第５の面の法線Ｌ５方向に対する第３の面１０３の傾きより大きい。
【００７０】
図１５Ａ及び図１５Ｂに示されるように、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が鋭角である場合、第２の面１０２に、表面荒れ１９１、縦スジ１９２などの発生が抑制され、表面粗さが比較的小さい。このような第２の面１０２を実装面として用いる例について図面を用いて説明する。
【００７１】
図１６は、本実施の形態に係るサブマウント１００を備える半導体レーザ装置１５１の外形を示す三面図である。
【００７２】
図１６に示されるように、半導体レーザ装置１５１は、サブマウント１００と、サブマウント１００に搭載される半導体レーザチップ１５２とを備える。また、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３は、サブマウント１００の第２の面１０２側に配置され、出射面１５３と対向する後端面１５４は第６の面１０６側に配置され、第１の面１０１上において、半導体レーザチップ１５２は、第３の面１０３より第４の面１０４に近い位置に搭載される。このように半導体レーザ装置１５１においては、サブマウント１００の端に半導体レーザチップを搭載できる。
【００７３】
図１６の側面図（ｂ）に示されるように、サブマウント１００の第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２は、鋭角である。図１６の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるように、第２の面１０２には、第２の金属膜１２２が形成される。図１６の側面図（ｂ）及び正面図（ｃ）に示されるように、サブマウント１００の第１の面１０１には、第１の金属膜１２１およびはんだ膜１１６を介して半導体レーザチップ１５２の電極１５６が接合される。ここで、半導体レーザチップ１５２の第１の面１０１と対向する面は、第１の面１０１と平行となるように接合される。
【００７４】
図１６に示されるような半導体レーザ装置１５１を熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装する例について説明する。
【００７５】
図１７Ａは、図１６に示される半導体レーザ装置１５１を熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装する直前の状態を示す図である。図１７Ｂは、図１６に示される半導体レーザ装置１５１を熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装した状態を示す図である。
【００７６】
図１７Ａ及び図１７Ｂに示される例では、図１４Ａ及び図１４Ｂに示された例と同様に、スライダ６０２が備える近接場光発生素子６１４に、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３が対向するように、半導体レーザ装置１５１がスライダ６０２に実装される。この場合、サブマウント１００の第２の面１０２は、第２の金属膜１２２が形成された状態で、はんだ６１３が配置されたスライダ６０２への実装面として使用される。ここで、図１５Ｂに示されるように、第２の面１０２の表面粗さは小さいため、第２の面１０２とスライダ６０２とのはんだ６１３による接合強度は良好である。また、図１７Ｂに示されるように、θ１２が鋭角である場合には、第１の面１０１に平行に接合された半導体レーザチップ１５２の出射面１５３がスライダ６０２に対して傾斜する。したがって、スライダ６０２（又は、近接場光発生素子６１４）から出射面１５３までの距離を大きくできるため、出射面１５３がスライダ６０２と接触することを抑制できる。
【００７７】
ここで、本実施の形態に係るサブマウント１００の第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が鋭角である場合に、第２の面１０２の表面粗さが良好となる理由について図面を用いて説明する。
【００７８】
図１８は、本実施の形態に係るサブマウント１００の母材であるシリコンウェハ２０１をエッチングすることによって、第２の面１０２及び第６の面１０６を形成する工程を示す断面図である。図１８には、図５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに対応する位置のエッチング工程の断面の様子が示される。
【００７９】
図１８に示される例では、まず、図１８の断面図（ａ）に示されるように、レジスト２２２が形成されたシリコンウェハ２０１が用意され、断面図（ｂ）に示されるようにエッチングガス２３０によって、シリコンウェハ２０１がエッチングされる。このとき、シリコンウェハ２０１上に、異物１９３が存在し得る。このような異物１９３は、例えば、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２が９０°より大きい場合、第２の面１０２及び第６の面１０６に留まり易い。このため、異物１９３に起因して、表面荒れ１９１、縦スジ１９２などが発生する。なお、図１８においては、縦スジ１９２は示していない。一方、角θ１２が鋭角である場合には、異物１９３が存在したとしても、異物１９３は、重力に従って下方に落下する。このため、異物１９３が、第２の面１０２に留まりにくい。したがって、異物１９３が第２の面１０２などの表面粗さに影響を及ぼすことを低減できる。
【００８０】
θ１２の鋭角の数値例としては、シリコンウェハ２０１の面内ばらつきにおける平均値が８９．７°以上、９０°よりも小さい範囲となるようにドライエッチングの条件を設定することで表面粗さが低減できることを発明者らは実験で見出した。
【００８１】
θ１２が上記数値よりも小さくても表面粗さは低減できるが、後述するように熱アシストハードディスク装置の光利用効率が低下する。
【００８２】
［１−７．第２の面の傾斜の影響の抑制手段］
次に、本実施の形態に係るサブマウント１００の第２の面１０２の傾斜の影響を抑制する手段について説明する。上述したようにサブマウント１００の第２の面１０２と第１の面１０１とのなす角θ１２が鋭角である場合、サブマウント１００を備える半導体レーザ装置１５１の出射面１５３と、スライダ６０２との距離が拡大する。これにより、出射面１５３がスライダ６０２と接することは抑制されるが、一方で、出射面１５３から出射されるレーザと、スライダ６０２が備える近接場光発生素子６１４との結合効率が低下する。したがって、熱アシストハードディスク装置の光利用効率が低下する。そこで、第２の面１０２の傾斜の影響の抑制手段として二つの手段について説明する。
【００８３】
［１−７−１．第１の抑制手段］
第２の面１０２の傾斜の影響の第１の抑制手段について説明する。第１の抑制手段として、第２の面１０２に形成する第２の金属膜の膜厚によって当該傾斜を相殺する手段について図面を用いて説明する。
【００８４】
図１９は、本実施の形態に係る第１の抑制手段を施していないサブマウント１００における第２の金属膜１２２の形状を示す側面図である。図２０は、本実施の形態に係る第１の抑制手段を施したサブマウント１００ａにおける第２の金属膜１２２ａの形状を示す側面図である。
【００８５】
図１９に示されるように、第１の抑制手段を施していないサブマウント１００においては、第２の金属膜１２２は、実質的に均一な膜厚で第２の面１０２に形成されている。例えば、第２の金属膜１２２の第１の面１０１側の端部の膜厚ｄ１は、第２の金属膜１２２の第５の面１０５側の端部の膜厚ｄ２と実質的に等しい。このため、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２と、第１の面１０１と第２の金属膜１２２の表面とのなす角θ１２ａとは略同一である。また、第５の面１０５の法線Ｌ５方向に対する第２の面１０２の傾きθＡは、法線Ｌ５方向に対する第２の金属膜１２２の表面の傾きθＡ１と略同一である。
【００８６】
一方、図２０に示されるように、第１の抑制手段を施したサブマウント１００ａは、第２の面１０２上に配置される第２の金属膜１２２ａを有し、第２の金属膜１２２ａの膜厚は、第１の面１０１から第５の面１０５に向かって厚くなっている。つまり、第２の金属膜１２２ａの第１の面１０１側の端部の膜厚ｄ１は、第２の金属膜１２２ａの第５の面１０５側の端部の膜厚ｄ２より小さい。このため、第１の面１０１と第２の面１０２とのなす角θ１２より、第１の面１０１と第２の金属膜１２２ａの表面とのなす角θ１２ａの方が大きく、より９０°に近い。また、第５の面１０５の法線Ｌ５方向に対する第２の面１０２の傾きθＡより、法線Ｌ５方向に対する第２の金属膜１２２ａの傾きθＡ１の方が小さい。
【００８７】
図２０に示されるサブマウント１００ａに半導体レーザチップ１５２を実装する方法について、図面を用いて説明する。図２１Ａは、本実施の形態に係るサブマウント１００ａに半導体レーザチップ１５２を実装する直前の状態を示す図である。図２１Ｂは、本実施の形態に係るサブマウント１００ａに半導体レーザチップ１５２を実装した状態を示す図である。
【００８８】
図２１Ａに示されるように、サブマウント１００ａは、加熱ステージ３５０上に配置される。サブマウント１００ａの第５の面１０５が、加熱ステージ３５０に接する。加熱ステージ３５０を加熱することによって、サブマウント１００ａのはんだ膜１１６を熔融することができる。一方、半導体レーザチップ１５２は、コレット３１１によって保持された状態で、サブマウント１００ａの上方に配置される。ここで、半導体レーザチップ１５２の電極１５６は、サブマウント１００ａの第１の面１０１と対向し、かつ、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３が第２の金属膜１２２ａの表面と略平行となる姿勢で保持される。ここで、本実施の形態では、θ１２ａは、シリコンウェハ２０１の面内ばらつきにおける平均値が８９．９°程度であり、かつ、面内ばらつき全体での最小値は８９．４°以上、最大値は９０．４°以下の範囲である。コレットの傾斜角は、例えば、−１°より大きく１°未満である。
【００８９】
続いて、コレット３１１を用いて、半導体レーザチップ１５２を上記の姿勢を維持したまま、サブマウント１００ａの熔融した状態のはんだ膜１１６上に移動させる。続いて半導体レーザチップ１５２の電極１５６を熔融したはんだ膜１１６に接触させた状態で、加熱ステージ３５０の加熱を停止することによってはんだ膜１１６を冷却し、凝固させる。このようにして図２１Ｂに示されるような半導体レーザ装置１５１ａを得られる。図２１Ｂに示される半導体レーザ装置１５１ａの構造について、図面を用いて説明する。
【００９０】
図２２は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａの構造を示す三面図である。図２２に示されるように、半導体レーザ装置１５１ａは、第１の面１０１上に配置されたはんだ膜１１６を有するサブマウント１００ａと、サブマウント１００ａの第１の面１０１上にはんだ膜１１６を介して接合された半導体レーザチップ１５２とを備え、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３は第２の面１０２側に配置され、第２の金属膜１２２ａの表面と、出射面１５３とが略平行である。また、出射面１５３と、第２の金属膜１２２ａの表面とは同一平面上にあってもよい。
【００９１】
また、半導体レーザ装置１５１ａにおいて、角θ１２ａは、わずかに９０°より小さいため、第２の面１０２側のはんだ膜１１６の膜厚が、第６の面１０６側のはんだ膜の膜厚より薄い。
【００９２】
図２２に示される半導体レーザ装置１５１ａを熱アシストハードディスク装置において使用する例について図面を用いて説明する。図２３Ａは、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａを熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装する直前の状態を示す図である。図２３Ｂは、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａを熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装した状態を示す図である。
【００９３】
図２３Ａ及び図２３Ｂに示される例では、図１７Ａ及び図１７Ｂに示された例と同様に、スライダ６０２が備える近接場光発生素子６１４に、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３が対向するように、半導体レーザ装置１５１ａがスライダ６０２に実装される。この場合、サブマウント１００ａの第２の金属膜１２２ａの表面が、はんだ６１３が配置されたスライダ６０２への実装面として使用される。ここで、上述のとおり、第２の金属膜１２２ａの表面は、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３と略平行である。このため、図１７Ｂに示される例より、出射面１５３と近接場光発生素子６１４との間隔を狭めることができる。これにより、出射面１５３から出射されるレーザと近接場光発生素子６１４との結合効率を高めることができる。したがって、熱アシストハードディスク装置の光利用効率を高めることができる。つまり、熱アシストハードディスク装置の低消費電力化が可能となる。
【００９４】
以上のように、サブマウント１００ａによれば、第２の面１０２の傾斜の影響を抑制することができる。
【００９５】
ここで、サブマウント１００ａの第２の金属膜１２２ａの形成方法について、サブマウント１００の第２の金属膜１２２を、例えば第５の面１０５の方向から形成する方法と比較しながら図面を用いて説明する。図２４Ａ及び図２４Ｂは、それぞれ、本実施の形態に係る第２の金属膜１２２ａ及び第２の金属膜１２２の形成方法を示す模式的な断面図である。
【００９６】
基台２４０で保持されたシリコンウェハ２０１の貫通溝２０２に対向する第２の面１０２及び第６の面１０６にスパッタリング法もしくは電子ビーム蒸着法によって金属材料２３２からなる第２の金属膜１２２ａを形成する。ここで、図２４Ａに示されるように、貫通溝２０２の幅Ｘを狭くすることによって、第１の面１０１に近い部分に金属材料が届きにくくなるため、第１の面１０１に近い部分の方が金属膜の膜厚が小さくなる。これにより、第１の面１０１から第５の面１０５に向かって膜厚が厚くなる第２の金属膜１２２ａを形成できる。貫通溝２０２の幅Ｘは、サブマウント１００ａの寸法などに応じて適宜設定される。例えば、サブマウント１００ａの厚さ（第１の面１０１に垂直な方向の寸法）が２００μｍ程度である場合には、貫通溝２０２の幅Ｘは、２０μｍ以上、２００μｍ以下程度であればよい。
【００９７】
一方、図２４Ｂに示されるように、貫通溝２０２の幅Ｘ１を十分に大きくした場合には、膜厚が均一な第２の金属膜１２２が形成される。
【００９８】
［１−７−２．第２の抑制手段］
第２の面１０２の傾斜の影響の第２の抑制手段について説明する。第２の抑制手段として、サブマウントに素子を実装する際に、第２の面１０２の傾斜に対応する姿勢で実装する手段について図面を用いて説明する。
【００９９】
図２５Ａは、本実施の形態に係るサブマウント１００に半導体レーザチップ１５２を実装する直前の状態を示す図である。図２５Ｂは、本実施の形態に係るサブマウント１００に半導体レーザチップ１５２を実装した状態を示す図である。
【０１００】
図２５Ａ及び図２５Ｂに示されるように、本抑制手段においては、傾斜した第２の面１０２に均一な膜厚の第２の金属膜１２２が形成されたサブマウント１００を用いる。
【０１０１】
図２５Ａに示されるように、サブマウント１００は、加熱ステージ３５０上に配置される。サブマウント１００の第５の面１０５が、加熱ステージ３５０に接する。加熱ステージ３５０を加熱することによって、サブマウント１００のはんだ膜１１６を熔融することができる。一方、半導体レーザチップ１５２は、コレット３１１によって保持された状態で、サブマウント１００の上方に配置される。ここで、半導体レーザチップ１５２の電極１５６は、サブマウント１００の第１の面１０１と対向し、かつ、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３が第２の金属膜１２２の表面と略平行となる姿勢で保持される。つまり、図２５Ａに示されるように、半導体レーザチップ１５２は傾斜した姿勢で保持される。ここで、半導体レーザチップ１５２の傾斜角、つまり、コレット３１１の傾斜角θＤは、サブマウント１００の第１の面１０１と第２の金属膜１２２の表面とのなす角θ１２ａと、半導体レーザチップ１５２の上面１５５（電極１５６が形成される面の裏側の面）と出射面１５３とのなす角θＣとから求められる。
【０１０２】
続いて、コレット３１１を用いて、半導体レーザチップ１５２を上記の姿勢を維持したまま、サブマウント１００の熔融した状態のはんだ膜１１６上に移動させる。続いて半導体レーザチップ１５２の電極１５６を熔融したはんだ膜１１６に接触させた状態で、加熱ステージ３５０の加熱を停止することによってはんだ膜１１６を冷却し、凝固させる。このようにして図２５Ｂに示されるような第２の金属膜１２２の表面と半導体レーザチップ１５２の出射面１５３とが略平行な半導体レーザ装置１５１ｂを得られる。
【０１０３】
以上のように、図２５Ｂに示される半導体レーザ装置１５１ｂは、第１の面１０１上に配置されたはんだ膜１１６を有するサブマウント１００と、サブマウント１００の第１の面１０１上にはんだ膜１１６を介して接合された半導体レーザチップ１５２とを備える。そして、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３は第２の面１０２側に配置され、第２の面１０２と、出射面１５３とが略平行である。
【０１０４】
このような半導体レーザ装置１５１ｂによれば、第２の金属膜１２２が形成された第２の面１０２を実装面として用いる場合に、実装面と出射面１５３とを略平行にできるため、第２の面１０２の傾斜の影響を抑制できる。
【０１０５】
また、図２５Ｂに示されるように、半導体レーザ装置１５１ｂにおいて、はんだ膜１１６の膜厚が、第１の方向Ｄ１に対して変化している。より具体的には、半導体レーザ装置１５１ｂにおいて、サブマウント１００の第２の面１０２付近においては、はんだ膜１１６の膜厚が小さく、第６の面１０６付近においては、はんだ膜１１６の膜厚が大きい。このため、例えば、第２の面１０２付近において、余分なはんだがサブマウント１００の第２の面１０２などに流れ出るおそれがある。そこで、このような問題を解決するためのはんだ膜の構成について図面を用いて説明する。
【０１０６】
図２６Ａは、本実施の形態に係るサブマウント１００に半導体レーザチップ１５２を実装する直前の状態を示す図である。図２６Ｂは、本実施の形態に係るサブマウント１００に半導体レーザチップ１５２を実装した状態を示す図である。
【０１０７】
図２６Ａに示されるサブマウント１００は、はんだ膜１１６ｘの構成において、図２５Ａに示されるサブマウント１００と相違する。図２６Ａに示される例では、サブマウント１００は、帯状に形成されたはんだ膜１１６ｘを有する。これにより、はんだ膜１１６ｘの量を位置に応じて自由に変化させることができる。したがって、サブマウント１００の第２の面１０２に近い位置においては、はんだ膜１１６ｘの量を少なくし、第６の面１０６に近い位置においては、はんだ膜１１６ｘの量を多くすることができる。このようなはんだ膜１１６ｘを介してサブマウント１００に半導体レーザチップ１５２を実装することによって、図２６Ｂに示されるような、サブマウント１００の第２の面１０２付近においては、はんだ膜１１６の膜厚が小さく、第６の面１０６付近においては、はんだ膜１１６の膜厚が大きい半導体レーザ装置１５１ｃを得ることができる。
【０１０８】
以上のように、第２の金属膜１２２の表面と半導体レーザチップ１５２の出射面１５３とが略平行な半導体レーザ装置１５１ｃを得られる。また、半導体レーザチップ１５２を実装する際に、はんだがサブマウント１００の第２の面１０２などに流出することを抑制できる。
【０１０９】
続いて、第２の抑制手段を適用した半導体レーザ装置による第２の面１０２の傾斜の影響の抑制について図面を用いて説明する。図２７Ａは、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ｃを熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装する直前の状態を示す図である。図２７Ｂは、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ｃを熱アシストハードディスク装置のスライダ６０２に実装した状態を示す図である。
【０１１０】
図２７Ａに示されるように、スライダ６０２が備える近接場光発生素子６１４に、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３が対向するように半導体レーザ装置１５１ｃがスライダ６０２に実装される。この場合、サブマウント１００の第２の面１０２は、第２の金属膜１２２が形成された状態で、はんだ６１３が配置されたスライダ６０２への実装面として使用される。ここで、第２の金属膜１２２の表面が、スライダ６０２の表面と平行となるように半導体レーザ装置１５１ｃは、コレット３１１によって保持される。コレット３１１の傾斜角θＥは、サブマウント１００の第１の面１０１と第２の金属膜１２２の表面とのなす角θ１２ａから求められる。
【０１１１】
これにより、図２７Ｂに示されるように、半導体レーザ装置１５１ｃをスライダ６０２に実装できる。半導体レーザ装置１５１ｃでは、第２の面１０２に形成された第２の金属膜１２２の表面と出射面１３とが略平行であるため、出射面１５３と近接場光発生素子６１４との間隔を狭めることができる。これにより、出射面１５３から出射されるレーザと近接場光発生素子６１４との結合効率を高めることができる。したがって、熱アシストハードディスク装置の光利用効率を高めることができる。つまり、熱アシストハードディスク装置の低消費電力化が可能となる。
【０１１２】
以上のように、本抑制手段によれば、第２の面１０２の傾斜の影響を抑制することができる。
【０１１３】
［１−８．サブマウントの切り欠け構造の効果］
次に、本実施の形態に係るサブマウントの切り欠け構造の効果について説明する。本実施の形態に係るサブマウントの切り欠け構造は、上述したサブマウントの製造における効果だけでなく、その使用時における効果も奏する。以下では、本実施の形態に係るサブマウントに半導体レーザチップを実装する場合について、比較例と比較しながら図面を用いて説明する。
【０１１４】
図２８は、比較例の半導体レーザ装置１１５１の構造を示す三面図である。図２８には、比較例の半導体レーザ装置１１５１の平面図（ａ）、側面図（ｂ）及び正面図（ｃ）が示されている。図２９は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａの構造を示す三面図である。図２９には、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａの平面図（ａ）、側面図（ｂ）及び正面図（ｃ）が示されている。なお、図２８及び図２９には、はんだ膜１１６からはんだ３１２が流れ出た状態が示されている。
【０１１５】
図２８に示される比較例の半導体レーザ装置１１５１は、基板１１１０に切り欠け構造が形成されていない点において、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａと相違し、その他の点において一致する。
【０１１６】
図２８に示されるように、比較例の半導体レーザ装置１１５１では、基板１１１０に切り欠け構造が形成されていないため、はんだ３１２が、第２の金属膜１２２上に流れ出る場合がある。上述したように第２の金属膜１２２は、半導体レーザ装置１１５１のスライダ６０２などに対する実装面となる面である。そのため、はんだ３１２が、半導体レーザ装置１１５１の実装に悪影響を及ぼし得る。
【０１１７】
一方、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａは、サブマウント１００ａと、サブマウント１００ａの第１の面１０１上に第１の金属膜１２１およびはんだ膜１１６を介して接合された半導体レーザチップ１５２とを備え、半導体レーザチップ１５２は、出射面１５３が第２の面１０２側となるように配置される。また、半導体レーザチップ１５２は、第１の面１０１側から平面視した場合に、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂの少なくとも一方にまたがって配置される。本実施の形態では、図２９の平面図（ａ）に示されるように、半導体レーザチップ１５２は、第１の面１０１側から平面視した場合に、第２の切り欠け部１１３ｂにまたがって配置される。
【０１１８】
これにより、図２９の正面図（ｃ）に示されるように、熔融したはんだ３１２は、主に第２の切り欠け部１１３ｂに流れ出し、第２の金属膜１２２ａ上には流れ出にくい。熔融したはんだ３１２は、第２の切り欠け部１１３ｂにおいて、曲面１１５ｂまで広がるものの、第２の金属膜１２２ａとは接触しない。つまり、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａにおいては、第２の切り欠け部１１３ｂに、はんだ３１２によって形成されたはんだ膜が配置され、第２の金属膜１２２ａ上には配置されない。そのため、はんだ３１２が、半導体レーザ装置１５１ａの実装に与える悪影響を抑制できる。つまり、サブマウント１００ａの第２の面１０２の品質の劣化を抑制できる。
【０１１９】
なお、図２９に示される例では、半導体レーザチップ１５２及びはんだ膜１１６が第２の切り欠け部１１３ｂ側に配置されるため、はんだ３１２が第２の切り欠け部１１３ｂに流れ出たが、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の構成はこれに限定されない。半導体レーザチップ１５２及びはんだ膜１１６が第１の切り欠け部１１３ａ側に配置される場合には、はんだ３１２が第１の切り欠け部１１３ａに流れ出てもよい。つまり、本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、はんだ３１２によって形成されたはんだ膜が第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂの少なくとも一方に配置される。
【０１２０】
［１−９．熱アシストハードディスク装置］
次に、本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置について説明する。本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置は、上記各半導体レーザ装置と、当該半導体レーザ装置が搭載されるスライダ６０２とを備える。以下、このような熱アシストハードディスク装置について図面を用いて簡潔に説明する。
【０１２１】
図３０は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１が実装されたスライダ６０２の平面図である。
【０１２２】
図３０に示されるように、各半導体レーザ装置は、スライダ６０２の端部に配置される。また、図３０には示されないが、各半導体レーザ装置の出射面１５３は、スライダ６０２の実装面に対向して配置される。また、各半導体レーザ装置が備えるサブマウントの第２の面１０２がスライダ６０２に対する実装面となる。このため、表面粗さの小さい第２の面１０２において実装することができるため、各半導体レーザ装置とスライダ６０２との接合強度を高めることができる。
【０１２３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るサブマウントについて説明する。本実施の形態に係るサブマウントは、はんだ膜の構成において、実施の形態１に係るサブマウント１００などと相違する。上述した、サブマウント１００などのように、はんだ膜１１６が一様に設けられたサブマウントでは、熔融したはんだ膜１１６に素子を接合させた場合、はんだがサブマウント１００と素子との接合領域より外側に、特にはんだの量が多くなると第２の面１０２に流れ出る場合がある。一方、はんだの流れ出しを抑制するために、はんだ膜の膜厚又は幅を縮小すると、接合強度が低下する。そこで、本実施の形態では、はんだが流れ出にくく、かつ、接合強度の高いはんだ膜を有するサブマウントについて図面を用いて説明する。
【０１２４】
図３１は、本実施の形態に係るサブマウント５００ａのはんだ膜１１６ａの形状を示す図である。図３２は、本実施の形態の変形例１に係るサブマウント５００ｂのはんだ膜１１６ｂの形状を示す図である。図３３は、本実施の形態の変形例２に係るサブマウント５００ｃのはんだ膜１１６ｃの形状を示す図である。図３１〜図３３においては、平面図（ａ）と正面図（ｂ）とが示されている。
【０１２５】
本実施の形態に係るサブマウント５００ａは、はんだ膜１１６ａの構成において、実施の形態１に係るサブマウント１００と相違し、その他の構成において一致する。サブマウント５００ａは、パターニングされたはんだ膜１１６ａを有する。より具体的には、図３１の平面図（ａ）に示されるように、サブマウント５００ａにおいて、はんだ膜１１６ａは、並列に配置された複数の帯状の部分を有する。したがって、はんだ膜１１６ａによれば、実施の形態１に係るはんだ膜１１６より、はんだの量を低減できるため、はんだの流れ出しを抑制できる。一方、図３１の正面図（ｂ）に示されるはんだ膜１１６ａの膜厚ｄは、実施の形態１に係るはんだ膜１１６と同等とすることができる。また、複数の帯状の部分の幅方向に並列に配列することによって、複数の帯状の部分の各々の幅が小さいことによる接合強度の低下を抑制できる。
【０１２６】
パターニングされたはんだ膜１１６ａの形成方法は、特に限定されないが、例えば、リフトオフ法を用いて形成できる。つまり、はんだ膜１１６ａを形成する面に、パターニングされたレジスト膜を形成し、レジスト膜が形成された当該面上にはんだ膜を一様に形成した後、レジスト膜とともに、レジスト膜上に形成されたはんだを除去してもよい。
【０１２７】
また、はんだ膜１１６ａにおいて、複数の帯状の部分は、互いに分離されているため、複数の帯状の部分が繋がっている場合より、はんだの流れ出しを抑制できる。並列に配置された複数の帯状の部分については、サブマウントと素子との接合領域の大きさに応じて適宜帯状の部分の幅と間隔とが設定されればよい。また、複数の帯状の部分は、少なくとも３本以上の平行に配置された帯状のパターンであってもよい。第２の面１０２側における複数の帯状の部分の端部の位置は、第２の切り欠け部１１３ｂの形状に沿って、第４の面１０４側に配置されるものほど第２の面１０２から離れていてもよい。
【０１２８】
また、本実施の形態に係るはんだ膜１１６ａにおいて、図３１に示されるように、複数の帯状の部分は、第１の方向Ｄ１と平行方向に延びる。この場合、はんだ膜１１６ａの熔融時にはんだ膜１１６ａに含まれるはんだが流れる方向は、主に第１の方向Ｄ１に垂直な方向となる。このため、サブマウント５００ａの実装面となる第２の面１０２にはんだが流れることを抑制できる。
【０１２９】
なお、はんだ膜の複数の帯状の部分は、必ずしも第１の方向Ｄ１と平行方向に延びなくてもよい。例えば、図３２に示される変形例１に係るサブマウント５００ｂのはんだ膜１１６ｂのように、複数の帯状の部分は、第１の方向Ｄ１と交差する方向に延びてもよい。はんだ膜１１６ｂにおいては、複数の帯状の部分は、第１の方向Ｄ１と垂直方向に延びる。
【０１３０】
また、はんだ膜の複数の帯状の部分は、必ずしも一つの方向だけに延びなくてもよく、複数の方向に延びてもよい。例えば、図３３に示される変形例２に係るサブマウント５００ｃのはんだ膜１１６ｃのように、はんだ膜１１６ｃは、第１の方向Ｄ１と平行方向に延びる第１の帯状の部分を有するはんだ膜１１６ｃ１と、第１の方向Ｄ１と交差する方向に延びる第２の帯状の部分を有するはんだ膜１１６ｃ２とを含んでもよい。なお、変形例２に係るはんだ膜１１６ｃ２が有する第２の帯状の部分は、第１の方向Ｄ１と垂直方向に延びる。
【０１３１】
また、図３３に示されるように、変形例２に係るはんだ膜１１６ｃでは、第１の帯状の部分の少なくとも一部は、第２の帯状の部分より、第２の面１０２側に配置される。このように、第１の方向Ｄ１と平行方向に延びる第１の帯状の部分が、第２の面１０２側に配置されることにより、第２の面１０２へはんだが流れ出ることを抑制できる。
【０１３２】
また、以上では、はんだ膜が、幅が略一定の複数の帯状の部分を有する例を示したが、複数の帯状の部分の幅は、必ずしも一様でなくてもよい。以下、複数の帯状の部分の幅が一様でない例について図面を用いて説明する。
【０１３３】
図３４Ａは、本実施の形態の変形例３に係るサブマウント５００ｄのはんだ膜１１６ｄの形状を示す平面図である。図３４Ｂは、本実施の形態の変形例４に係るサブマウント５００ｅのはんだ膜１１６ｅの形状を示す平面図である。図３４Ｃは、本実施の形態の変形例５に係るサブマウント５００ｆのはんだ膜１１６ｆの形状を示す平面図である。なお、図３４Ａ〜図３４Ｃにおいては、各サブマウントのうち、はんだ膜が形成されている部分及びその周辺だけが示されている。
【０１３４】
図３４Ａに示されるように、本実施の形態の変形例３に係るはんだ膜１１６ｄの複数の帯状の部分の各々は、第１の方向と平行方向に延び、かつ、幅が一様ではない。図３４Ａに示される例では、各帯状の部分の長手方向の中央における幅が、長手方向の端部における幅より大きい。言い換えると、はんだ膜１１６ｄの複数の帯状の部分の各々は、複数の帯状の部分の配置された領域の中心から外側に向けて幅が細くなるテーパ形状である。さらに言い換えると、各帯状の部分の幅は、はんだ膜１１６ｄが形成される領域の中央に近づくにしたがって増大する。これにより、はんだ膜１１６ｄの端部付近におけるはんだの量を低減できるため、はんだの流れ出しを抑制できる。しかも、はんだ膜１１６ｄの中央部分における帯状の部分の幅は端部における帯状部分の幅より大きいため、接合部分における空隙を減少させることができる。したがって、本変形例に係るはんだ膜１１６ｄによれば、接合強度を高めることができる。
【０１３５】
また、このようなはんだ膜１１６の複数の帯状の部分の各々の幅が一様でない場合においても、上記の本実施の形態の変形例１及び変形例２と同様に、複数の帯状の部分が延びる方向は特に限定されない。図３４Ｂに示される本実施の形態の変形例４に係るはんだ膜１１６ｅのように、複数の帯状の部分は、第１の方向と垂直方向に延びてもよい。第４の面１０４側における複数の帯状の部分の端部の位置は、第２の切り欠け部１１３ｂの形状に沿って、第２の面１０２側に配置されるものほど第４の面１０４から離れていてもよい。また、図３４Ｃに示される本実施の形態の変形例５に係るはんだ膜１１６ｆのように、複数の帯状の部分は、複数の方向に延びてもよい。例えば、はんだ膜１１６ｆは、第１の方向Ｄ１と平行方向に延びる複数の帯状の部分を有するはんだ膜１１６ｆ１と、第１の方向Ｄ１と交差する方向に延びる複数の帯状の部分を有するはんだ膜１１６ｆ２とを含む。
【０１３６】
また、以上では、はんだ膜の複数の帯状の部分が互いに分離されている例を示したが、複数の帯状の部分は必ずしも互いに分離されていなくてもよい。以下、はんだ膜の複数の帯状の部分の少なくとも一部が接続された例について図面を用いて説明する。
【０１３７】
図３５は、本実施の形態の変形例６に係るサブマウント５００ｇのはんだ膜１１６ｇの形状を示す平面図である。
【０１３８】
図３５に示されるように、変形例６に係るサブマウント５００ｇが有するはんだ膜１１６ｇは、はんだ膜１１６ｇ０、１１６ｇ１及び１１６ｇ２を含む。はんだ膜１１６ｇ０は、はんだ膜１１６ｇが形成される領域の中央に配置される一つのシート状のはんだ膜である。はんだ膜１１６ｇ１は、はんだ膜１１６ｇが形成される領域のはんだ膜１１６ｇ０より外側に配置され、かつ、第１の方向Ｄ１と平行方向に延びる複数の帯状の部分を有する。はんだ膜１１６ｇ２は、はんだ膜１１６ｇが形成される領域のはんだ膜１１６ｇ０より外側に配置され、かつ、第１の方向Ｄ１と垂直方向に延びる複数の帯状の部分を有する。また、はんだ膜１１６ｇ１及び１１６ｇ２の少なくとも一部は、はんだ膜１１６ｇ０と接続されている。このようなはんだ膜１１６ｇによっても、本実施の形態及び各変形例に係るはんだ膜と同様に、はんだの流れ出しを抑制でき、かつ、接合強度を高めることができる。さらに、本変形例では、はんだ膜１１６ｇが形成される領域の中央に配置されたシート状のはんだ膜１１６ｇ０を含むため、接合強度をより一層高めることができる。しかも、はんだ膜１１６ｇ０は、はんだ膜１１６ｇが形成される領域の中央に配置されるため、はんだ膜１１６ｇ０のはんだは流れ出しにくい。
【０１３９】
（変形例など）
以上、本開示に係るサブマウント等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１４０】
例えば、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【０１４１】
例えば、実施の形態２では、パターニングされたはんだ膜を有する各サブマウントは、切り欠け構造を有した。しかしながら、はんだの流れ出しを抑制し、かつ、接合強度が良好なはんだ膜を有するサブマウントは、必ずしも切り欠け構造を有する必要はない。以下、パターニングされたはんだ膜を有し、かつ、切り欠け構造を有しないサブマウントについて図面を用いて説明する。
【０１４２】
図３６は、変形例１に係るサブマウント７００ａの構造を示す図である。図３６においては、平面図（ａ）と正面図（ｂ）とが示されている。
【０１４３】
図３６に示されるように、変形例１に係るサブマウント７００ａは、素子を搭載する第１の面７０１を有する基板７１０を備える。基板７１０は、第１の面７０１の面内方向の第１の方向Ｄ１に配置され、第１の面７０１と略垂直な第２の面７０２と、第１の面７０１及び第２の面７０２と略垂直な第３の面７０３と、第１の面７０１及び第２の面７０２と略垂直であり、かつ、第３の面７０３と対向する第４の面７０４と、第２の面７０２、第３の面７０３及び第４の面７０４と略垂直であり、かつ、第１の面７０１と対向する第５の面７０５と、第２の面７０２と対向する第６の面７０６とを有する。
【０１４４】
また、サブマウント７００ａは、第１の面７０１上に第１の金属膜７２１、及び、パターニングされたはんだ膜７１６ａを有する。はんだ膜７１６は、第１の金属膜７２１上に配置される。第１の金属膜７２１は、実施の形態２に係る第１の金属膜１２１と同様の構成を有する。また、第１の金属膜７２１には、第１の方向Ｄ１に延びる帯状の金属膜除去部７１７が形成されている。金属膜除去部７１７は、実施の形態２に係る金属膜除去部１１７と同様の構成を有する。
【０１４５】
つまり、サブマウント７００ａは、実施の形態２に係るサブマウント５００ａと、切り欠け構造を有さない点において相違し、その他の点において一致する。
【０１４６】
はんだ膜７１６ａは、上記実施の形態２に係るはんだ膜１１６ａと同様の形状を有する。したがって、はんだ膜７１６ａによれば、実施の形態１に係るはんだ膜１１６より、はんだの量を低減できるため、はんだの流れ出しを抑制できる。一方、図３６の正面図（ｂ）に示されるはんだ膜７１６ａの膜厚ｄは、実施の形態１に係るはんだ膜１１６と同等とすることができる。また、複数の帯状の部分を幅方向に配列することによって、複数の帯状の部分の各々の幅が小さいことによる接合強度の低下を抑制できる。
【０１４７】
また、変形例１に係るサブマウント７００ａのパターニングされたはんだ膜の構成は、はんだ膜７１６ａの構成に限定されない。以下、サブマウント７００ａにおいて、はんだ膜の構成を代えた例について図面を用いて説明する。
【０１４８】
図３７は、変形例２に係るサブマウント７００ｂの構造を示す図である。図３８は、変形例３に係るサブマウント７００ｃの構造を示す図である。図３７及び図３８においては、平面図（ａ）と正面図（ｂ）とが示されている。
【０１４９】
図３７に示される変形例２に係るサブマウント７００ｂは、はんだ膜７１６ｂを有する。はんだ膜７１６ｂは、上記実施の形態２の変形例１に係るはんだ膜１１６ｂと同様の形状を有するため、はんだ膜１１６ｂと同様の効果を奏することができる。
【０１５０】
また、図３８に示される変形例３に係るサブマウント７００ｃは、はんだ膜７１６ｃを有する。はんだ膜７１６ｃは、上記実施の形態２の変形例２に係るはんだ膜１１６ｃと同様の形状を有するため、はんだ膜１１６ｃと同様の効果を奏することができる。
【０１５１】
また、実施の形態１では、実装面として使用される第２の面１０２の表面粗さの低減されたサブマウント１００は、切り欠け構造を有した。しかしながら、実装面の表面粗さを低減できるサブマウントは、必ずしも切り欠け構造を有する必要はない。以下、実装面の表面粗さを低減できるサブマウントであって、かつ、切り欠け構造を有しないサブマウントについて図面を用いて説明する。
【０１５２】
図３９は、変形例４に係るサブマウント７００ｄの構造を示す図である。図３９には、変形例４に係るサブマウント７００ｄの平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）が示されている。
【０１５３】
図３９に示されるように、変形例４に係るサブマウント７００ｄは、素子を搭載する第１の面７０１を有する基板７１０ａを備える。基板７１０ａは、第１の面７０１の面内方向の第１の方向Ｄ１に配置され、第１の面７０１と略垂直な第２の面７０２と、第１の面７０１及び第２の面７０２と略垂直な第３の面７０３と、第１の面７０１及び第２の面７０２と略垂直であり、かつ、第３の面７０３と対向する第４の面７０４と、第２の面７０２、第３の面７０３及び第４の面７０４と略垂直であり、かつ、第１の面７０１と対向する第５の面７０５と、第２の面７０２と対向する第６の面７０６とを有する。また、第２の面７０２は、第５の面７０５の法線Ｌ５方向に対して傾いている。
【０１５４】
つまり、サブマウント７００ｄの基板７１０ａは、実施の形態１に係るサブマウント１００ａなどの基板１１０と、切り欠け構造を有さない点において相違し、その他の点において一致する。したがって、変形例４に係るサブマウント７００ｄにおいては、実施の形態１に係るサブマウント１００ａと同様に、表面粗さの小さい第２の面７０２を有するため、第２の面７０２を実装面として用いることで接合強度を高めることができる。
【０１５５】
また、サブマウント７００ｄにおいては、上記変形例３に係るサブマウント７００ｃのはんだ膜７１６ｃと同様にパターニングされたはんだ膜７１６ｃを有する。これにより、サブマウント７００ｄのはんだ膜７１６は、上記変形例３に係るサブマウント７００ｃのはんだ膜７１６ｃと同様の効果を奏することができる。
【０１５６】
また、上記実施の形態と同様に、上記変形例１〜変形例４に係る各サブマウントと、半導体レーザチップ１５２を備える半導体レーザ装置も本開示に含まれる。
【０１５７】
また、上記実施の形態と同様に、上記変形例１〜変形例４に係る各サブマウントと、半導体レーザチップ１５２と、スライダ６０２とを備える熱アシストハードディスク装置も本開示に含まれる。
【０１５８】
また、上記実施の形態に係る各サブマウントにおいて、切り欠け構造における曲面の形状は、必ずしも断面円弧形状に限定されない。例えば、当該曲面１１５の形状は、断面が放物線状の曲面などであってもよい。
【０１５９】
加えて、サブマウント１００は、第１の面１０１上に配置される第１の金属膜１２１は、上記各実施の形態の構成に限定されない。ここで、第一金属膜の構成の一例について図４０を用いて説明する。図４０は、実施の形態１の変形例１に係るサブマウント１００ｄを備える半導体レーザ装置１５１ｄの外形を示す三面図である。図４０に示す半導体レーザ装置１５１ｄは、サブマウント１００ｄの第一金属膜１２１ｃの構成において、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１５１と相違し、その他の点において一致する。図４０に示すように、第一金属膜１２１ｃは、その平面視において、外縁部に切り欠け１２１Ｃを有する。切り欠け１２１Ｃの形状は特に限定されないが、本変形例では、矩形形状である。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本開示に係るサブマウントは、半導体レーザチップとの接合強度が要求される半導体レーザ装置及び熱アシストハードディスク装置において特に利用可能である。
【符号の説明】
【０１６１】
１００、１００ａ、１００ｄ、５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄ、５００ｅ、５００ｆ、５００ｇ、７００ａ、７００ｂ、７００ｃ、７００ｄ  サブマウント
１０１、７０１  第１の面
１０２、７０２  第２の面
１０３、７０３  第３の面
１０４、７０４  第４の面
１０５、７０５  第５の面
１０６、７０６  第６の面
１０７ａ、１０７ｂ  第７の面
１１０、７１０、７１０ａ、１１１０  基板
１１１  内側領域
１１２  外縁部
１１３ａ  第１の切り欠け部
１１３ｂ  第２の切り欠け部
１１４ａ、１１４ｂ  凹面
１１５ａ、１１５ｂ  曲面
１１６、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｃ１、１１６ｃ２、１１６ｄ、１１６ｅ、１１６ｆ、１１６ｆ１、１１６ｆ２、１１６ｇ、１１６ｇ０、１１６ｇ１、１１６ｇ２、１１６ｘ、７１６ａ、７１６ｂ、７１６ｃ  はんだ膜
１１７、７１７  金属膜除去部
１２１、１２１ｃ、７２１  第１の金属膜
１２１Ｃ  切り欠け
１２２、１２２ａ  第２の金属膜
１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄ、１１５１  半導体レーザ装置
１５２  半導体レーザチップ
１５３  出射面
１５４  後端面
１５５  上面
１５６  電極
１９１  表面荒れ
１９２  縦スジ
１９３  異物
２０１  シリコンウェハ
２０２  貫通溝
２０３  切り欠け形状
２１１  改質領域
２２１  金属膜
２４０  基台
３０２  加工用レーザ
３０３  照射位置
３０６  テープ材
３１１  コレット
３１２、６１３  はんだ
３５０  加熱ステージ
４０７  平行面
４０８  曲面
６００  熱アシストハードディスク装置
６０２  スライダ
６０３  サスペンション
６０４  ディスク
６１４  近接場光発生素子
Ｄ１  第１の方向
ｄ１、ｄ２  膜厚
【図１】
2019026474.tif 000003
【図２】
2019026474.tif 000004
【図３】
2019026474.tif 000005
【図４】
2019026474.tif 000006
【図５】
2019026474.tif 000007
【図６】
2019026474.tif 000008
【図７】
2019026474.tif 000009
【図８】
2019026474.tif 000010
【図９】
2019026474.tif 000011
【図１０】
2019026474.tif 000012
【図１１】
2019026474.tif 000013
【図１２Ａ】
2019026474.tif 000014
【図１２Ｂ】
2019026474.tif 000015
【図１３Ａ】
2019026474.tif 000016
【図１３Ｂ】
2019026474.tif 000017
【図１４Ａ】
2019026474.tif 000018
【図１４Ｂ】
2019026474.tif 000019
【図１５Ａ】
2019026474.tif 000020
【図１５Ｂ】
2019026474.tif 000021
【図１６】
2019026474.tif 000022
【図１７Ａ】
2019026474.tif 000023
【図１７Ｂ】
2019026474.tif 000024
【図１８】
2019026474.tif 000025
【図１９】
2019026474.tif 000026
【図２０】
2019026474.tif 000027
【図２１Ａ】
2019026474.tif 000028
【図２１Ｂ】
2019026474.tif 000029
【図２２】
2019026474.tif 000030
【図２３Ａ】
2019026474.tif 000031
【図２３Ｂ】
2019026474.tif 000032
【図２４Ａ】
2019026474.tif 000033
【図２４Ｂ】
2019026474.tif 000034
【図２５Ａ】
2019026474.tif 000035
【図２５Ｂ】
2019026474.tif 000036
【図２６Ａ】
2019026474.tif 000037
【図２６Ｂ】
2019026474.tif 000038
【図２７Ａ】
2019026474.tif 000039
【図２７Ｂ】
2019026474.tif 000040
【図２８】
2019026474.tif 000041
【図２９】
2019026474.tif 000042
【図３０】
2019026474.tif 000043
【図３１】
2019026474.tif 000044
【図３２】
2019026474.tif 000045
【図３３】
2019026474.tif 000046
【図３４Ａ】
2019026474.tif 000047
【図３４Ｂ】
2019026474.tif 000048
【図３４Ｃ】
2019026474.tif 000049
【図３５】
2019026474.tif 000050
【図３６】
2019026474.tif 000051
【図３７】
2019026474.tif 000052
【図３８】
2019026474.tif 000053
【図３９】
2019026474.tif 000054
【図４０】
2019026474.tif 000055
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月6日(2020.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子を搭載する第１の面を有する基板を備えるサブマウントであって、
前記基板は、
前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、
前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、
前記第２の面と対向する第６の面と、
前記第２の面と前記第３の面とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部と、
前記第２の面と前記第４の面とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部とを有し、
前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部は、曲面を含む凹面を有し、
前記第１の切り欠け部において、前記第３の面近傍に、前記第２の面と略平行な第７の面を有する
サブマウント。
【請求項２】
前記第１の切り欠け部において、前記曲面の前記第１の面と平行な断面の形状は半径５μｍ以上の円弧形状である
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項３】
前記第１の面において、前記第１の面側からの平面視した場合の前記第３の面の延長線と前記第２の面の延長線との交点から、前記第３の面側の辺は１０μｍ以上離間し，前記第２の面側の辺は２０μｍ以上離間している
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項４】
前記第３の面において、前記第１の切り欠け部側、前記第５の面側及び前記第６の面側の外縁部の表面粗さは、前記外縁部の内側領域の表面粗さよりも小さい
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項５】
前記第５の面は表面粗さＲａが０．２μｍ以下であり，かつ、前記基板を構成する材料が露出している
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項６】
前記第１の面上に配置されるはんだ膜を有し、
前記第１の面を前記第２の面に対して垂直な線分によって均等な面積を有するように分割された前記第３の面側の第１の領域と前記第４の面側の第２の領域とにおいて、前記はんだ膜が前記第１の領域より前記第２の領域により多く配置される
請求項１〜５のいずれか１項に記載のサブマウント。
【請求項７】
前記第１の面上に配置されるはんだ膜と、
前記第１の面上に配置される第１の金属膜とを有し、
前記はんだ膜は、前記第１の金属膜上に配置される
請求項１〜５のいずれか１項に記載のサブマウント。
【請求項８】
前記第５の面の法線方向に対して、前記第２の面が傾いており、
前記第１の面と前記第２の面とのなす角は、鋭角となっている
請求項１に記載のサブマウント。
【請求項９】
前記第２の面上に配置される第２の金属膜を有し、
前記第２の金属膜の膜厚は、前記第１の面から前記第５の面に向かって厚くなっている
請求項８に記載のサブマウント。
【請求項１０】
はんだ膜を有し、
前記はんだ膜は、前記第１の面上にパターニングして形成されており、かつ、並列に配置された複数の帯状の部分を有する
請求項１〜５のいずれか１項に記載のサブマウント。
【請求項１１】
前記複数の帯状の部分は、互いに分離されている
請求項１０に記載のサブマウント。
【請求項１２】
前記複数の帯状の部分は、前記第１の方向と平行方向に延びる
請求項１０に記載のサブマウント。
【請求項１３】
請求項６、７、１０〜１２のいずれか１項に記載のサブマウントと、
前記サブマウントの前記第１の面上に前記はんだ膜を介して接合された半導体レーザチップとを備え、
前記半導体レーザチップの出射面は、前記第２の面側に配置される
半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記半導体レーザチップは、前記第１の面側から平面視した場合に、前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部の少なくとも一方にまたがって配置される
請求項１３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１５】
請求項８に記載のサブマウントであって、前記第１の面上に配置されたはんだ膜と、
前記第２の面上に配置される第２の金属膜とを有するサブマウントと、
前記サブマウントの前記第１の面上に前記はんだ膜を介して接合された半導体レーザチップとを備え、
前記半導体レーザチップの出射面は前記第２の面側に配置され、
前記第２の金属膜の表面と、前記出射面とが略平行である
半導体レーザ装置。
【請求項１６】
前記はんだ膜の膜厚が、前記第１の方向に対して変化している
請求項１５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１７】
前記第２の面側の前記はんだ膜の膜厚が、前記第６の面側の前記はんだ膜の膜厚より薄い
請求項１６に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１８】
前記はんだ膜は、前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部の少なくとも一方に配置される
請求項１３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置が搭載されるスライダとを備える
熱アシストハードディスク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、本実施の形態では、第１の面１０１は、Ｓｉの｛１００｝面である。また、第２の面１０２と第３の面１０３と第４の面１０４とは、各々、Ｓｉの｛１００｝面であるか、又は、各々、Ｓｉの｛１１０｝面である。これにより、ステルスダイシングによる分断方向を基板１１０の材料であるＳｉの結晶方位に対応させることができる。このため分断品質を更に高めることができる。
【国際調査報告】
2019026474.tif 000056
2019026474.tif 000057
2019026474.tif 000058
2019026474.tif 000059