(57)【要約】【課題】平滑度の高い斜面を備えた光学部材を高精度で、簡便な方法にて製造する方法及びそのような高精度な光学部材を備えた半導体レーザ装置を提供することを目的とする。【解決手段】（ａ）｛１１０｝面からなる第１主面を有するシリコン基板を準備し、（ｂ）前記第１主面上に、＜１００＞方向に伸びる開口を有するマスクパターンを形成し、（ｃ）前記シリコン基板を、前記マスクパターンをマスクとして用いて前記第１主面側からウェットエッチングして、｛１００｝面を有する傾斜面を形成することを含む光学部材の製造方法。【選択図】図１
2018011080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）｛１１０｝面からなる第１主面を有するシリコン基板を準備し、
（ｂ）前記第１主面上に、＜１００＞方向に伸びる開口を有するマスクパターンを形成し、
（ｃ）前記シリコン基板を、前記マスクパターンをマスクとして用いて前記第１主面側からウェットエッチングして、｛１００｝面を有する傾斜面を形成することを含む光学部材の製造方法。
【請求項２】
前記ウェットエッチングは、水酸化テトラメチルアンモニウムをエッチャントとして用いる請求項１に記載の光学部材の製造方法。
【請求項３】
さらに、前記工程（ｃ）の後に、（ｄ）得られた前記傾斜面に反射膜を形成することを含む請求項１又は２に記載の光学部材の製造方法。
【請求項４】
請求項３で得られた前記光学部材と、半導体レーザ素子とを、前記半導体レーザ素子から出射するレーザ光が前記光学部材の前記反射膜に照射されるように、実装基板に固定することを含む半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項５】
前記反射膜が形成された面と前記実装基板との成す角が４５度となるように、前記光学部材を前記実装基板に固定する請求項４に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項６】
前記半導体レーザ素子を、サブマウントを介して前記実装基板に固定する請求項４又は５に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体レーザ素子を、その一部が、前記サブマウントの端部よりも前記光学部材側に配置する請求項６に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体レーザ素子を、前記サブマウントにジャンクションダウン実装する請求項６又は７に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項９】
さらに、前記実装基板上に、前記半導体レーザ素子及び前記光学部材を気密封止するキャップを設ける請求項４から８のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１０】
実装基板と、
前記実装基板上に設けられた半導体レーザ素子と、
｛１１０｝面及び｛１００｝面を有するＳｉからなり、前記｛１１０｝面及び前記｛１００｝面の一方が前記実装基板上に固定され、他方が反射膜で被覆され、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を反射する光学部材と、を備える半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記実装基板上に設けられたサブマウントを備え、
前記半導体レーザ素子は、前記サブマウント上に設けられた請求項１０に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記サブマウントは、Ｓｉよりも熱伝導率が高い材料からなる請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１３】
前記サブマウントは、単結晶のＡｌＮ又はＳｉＣである請求項１１又は１２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記反射膜は、誘電体多層膜である請求項１０から１３のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学部材の製造方法、半導体レーザ装置の製造方法及び半導体レーザ装置に
関する。
【背景技術】
【０００２】
光学分野、とりわけ半導体レーザでは、近年パッケージの小型化、高出力化が求められ
ている。このため、１つのパッケージ内に１つ又は複数のレーザ素子及びそれに対応する
光学部材、例えば、４５度傾斜面を有する光学部材を配置し、垂直に反射させたレーザ光
をレンズでコリメートして利用する形態の半導体レーザ装置が提案されている。また、４
５度傾斜面を有する光学部材を安価に供給するために、シリコンを用い、シリコンをウェ
ットエッチングして４５度傾斜面を有する光学部材を製造する方法が提案されている（例
えば、特許文献１〜３等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７７３８２
【特許文献２】特開２００６−８６４９２
【特許文献３】特表２００９−５２６３９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、４５度斜面の角度精度と平滑度の両立は容易ではない。また、このようなミラ
ーを簡便な方法で製造できる方法はいまだ確立しておらず、平滑度の高い斜面を備えた光
学部材を高精度で、簡便な方法にて製造する方法が要求されている。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、平滑度の高い斜面を備えた
光学部材を高精度で、簡便な方法にて製造する方法及びそのような高精度な光学部材を備
えた半導体レーザ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】
【０００５】
本開示は、以下の発明を含む。
（１）｛１１０｝面からなる第１主面を有するシリコン基板を準備し、
前記第１主面上に、＜１００＞方向に伸びる開口を有するマスクパターンを形成し、
前記シリコン基板を、前記マスクパターンをマスクとして用いて前記第１主面側からウ
ェットエッチングして、｛１００｝面を有する傾斜面を形成することを含む光学部材の製
造方法。
（２）上記光学部材と、半導体レーザ素子とを、前記半導体レーザ素子から出射するレ
ーザ光が前記光学部材の前記反射膜に照射されるように、実装基板に固定することを含む
半導体レーザ装置の製造方法。
（３）実装基板と、
前記実装基板上に設けられた半導体レーザ素子と、
｛１１０｝面及び｛１００｝面を有するＳｉからなり、前記｛１１０｝面及び｛１００
｝面の一方が前記実装基板上に固定され、他方が反射膜で被覆され、前記半導体レーザ素
子から出射されたレーザ光を反射する光学部材と、を備える半導体レーザ装置。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、平滑度の高い斜面を備えた光学部材を高精度で、簡便な方法にて製造
することができる。また、そのような高精度な光学部材を備えた半導体レーザ装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示におけるシリコン基板上のマスクパターンの一実施形態を示す平面図Ａ及び断面図Ｂである。
【図２】本開示の光学部材の製造方法における一実施形態を説明するための概略断面図である。
【図３】本開示の光学部材の製造方法における別の実施形態を説明するための概略断面図である。
【図４】本開示の半導体レーザ装置の一実施形態を示す平面図Ａ及びＡ−Ａ’線概略断面図Ｂである。
【図５】本開示の半導体レーザ装置の別の実施形態を示す概略断面図である。
【図６】本開示の半導体レーザ装置のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。
【図７】本開示の半導体レーザ装置のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。
【図８】本開示の半導体レーザ装置の製造方法によって得られるシリコン基板の面を説明するための平面図Ａ、縦側面図Ｂ及び横側面図Ｃである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する発光
装置は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、
本開示を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容
は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。
各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していること
がある。
【０００９】
実施形態１：光学部材の製造方法
この実施形態の光学部材の製造方法は、
（ａ）｛１１０｝面からなる第１主面を有するシリコン基板を準備し、
（ｂ）前記第１主面上に、＜１００＞方向に伸びる開口を有するマスクパターンを形成
し、
（ｃ）前記シリコン基板を、前記マスクパターンをマスクとして用いて前記第１主面側
からウェットエッチングして、｛１００｝面を有する傾斜面を形成することを含む。
【００１０】
（ａ：シリコン基板の準備）
｛１１０｝面からなる第１主面を有するシリコン基板を準備する。ここで、｛１１０｝
面とは、シリコンの常温及び常圧で安定な結晶構造であるダイヤモンド構造における結晶
格子面のうちのひとつ（１１０）面とその等価結晶面との全ての面を指す。等価結晶面と
は、ミラー指数によって定義される等価結晶面又はファセットのファミリを意味する。シ
リコン基板の第１主面は、｛１１０｝面に対して±２度程度のオフ角は許容される。オフ
角は、好ましくは±１度、より好ましくは±０．２度である。
【００１１】
シリコン基板の大きさ及び厚みは、例えば、得ようとする光学部材の用途等により適宜
調整することができる。１つのシリコン基板から複数の光学部材を得ることが好ましく、
このために、シリコン基板は、数センチ〜数十センチの長さ及び／又は幅を有するもので
あればよい。
シリコン基板の厚みは、均一であることが好ましいが、部分的に異なる部分が存在して
もよい。シリコン基板の第１主面と反対側の第２主面も、｛１１０｝面からなる面である
シリコン基板が好ましい。つまり、シリコン基板は、第１主面に平行な第２主面を有する
ことが好ましい。シリコン基板の厚みは、例えば、１００〜数千μｍとすることができ、
例えば、５００〜２０００μｍとすることができる。
【００１２】
（ｂ：マスクパターンの形成）
シリコン基板の第１主面にマスクパターンを形成する。このマスクパターンは、例えば
、図１に示すように、＜１００＞方向に伸びる開口を有する。＜１００＞方向に伸びる開
口は、第１主面に平行な方向に伸びる開口とすることができる。
ここで、＜１００＞方向とは、シリコンの常温及び常圧で安定な結晶構造であるダイヤ
モンド構造における結晶格子面のうちのひとつである（１００）面に対する垂直方向と、
その等価結晶面に対する垂直方向の全ての方向とを指す。
【００１３】
マスクパターンの開口は、＜１００＞方向に伸びるストライプ状であってもよい。また
、＜１００＞方向に対して垂直に交わる方向（つまり、＜１１０＞方向）に伸びる開口と
連結した格子状であってもよい。例えば、＜１１０＞方向に伸びる開口と連結した格子状
でもよい。また、＜１００＞方向に伸びる開口は、その外縁（両端）が＜１００＞方向と
略平行であることが好ましく、＜１１０＞方向に伸びる開口は、その外縁（両端）が＜１
１０＞方向と略平行であることが好ましい。
＜１００＞方向に伸びる開口の長さは、用いるシリコン基板の大きさに従って適宜設定
することができる。＜１００＞方向に伸びる開口の幅は、後の工程において得ようとする
傾斜面の高さ等によって適宜設定することができる。例えば、２００〜１０００μｍ程度
が挙げられる。＜１００＞方向以外に伸びる開口を有する場合、その幅は、＜１００＞方
向に伸びる開口の幅と同等でもよいし、異なっていてもよい。＜１００＞方向以外に伸び
る開口により形成される傾斜面は光学部材としての機能に関係しない。よって、＜１００
＞方向以外に伸びる開口の幅は＜１００＞方向に伸びる開口の幅よりも小さいことが好ま
しい。これにより、シリコン基板の面積を有効に使用することができる。また、分割用の
溝として使用する場合には開口の幅はある程度大きいことが好ましく、例えば、５０〜５
００μｍ程度とすることができる。
開口の深さは、マスクパターンの厚みに相当し、例えば、０．１〜１μｍ程度が挙げら
れる。
【００１４】
マスクパターンは、通常、レジスト膜又は絶縁膜（Ｓｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｌ
ａ等の酸化膜又は窒化膜あるいはそれらの複合膜等）等の形成、フォトリソグラフィ及び
エッチング工程によって形成するなど、当該分野で公知の材料、公知の方法を利用して形
成することができる。特に、マスクパターンの材料は、後述するウェットエッチングのエ
ッチャントの種類によって適宜選択することが好ましい。
【００１５】
なお、上述した＜１００＞方向に対して垂直に交わる方向に伸びる開口を、シリコン基
板の第１主面のマスクパターンに形成しない場合には、シリコン基板の第２主面にマスク
パターン及び＜１００＞方向に対して垂直に交わる方向に伸びる開口を別個に形成しても
よい。
【００１６】
（ｃ：傾斜面の形成）
シリコン基板を、マスクパターンをマスクとして用いて第１主面側からウェットエッチ
ングして、｛１００｝面を有する傾斜面を形成する。傾斜面は、＜１００＞方向に伸び、
シリコン基板の第２主面（つまり、｛１１０｝面）に対して４５度の傾斜角度を有する面
とすることが好ましい。言い換えると、傾斜面は、シリコン基板の第１主面と成す角度が
１３５度であることが好ましい。ただし、ここでいう｛１００｝面は、｛１００｝面に対
して±２度程度のオフ角は許容され、よって、第２主面に対して４５±２度程度の傾斜角
度を有する面であってもよい。オフ角は、好ましくは±１度、より好ましくは±０．２度
である。
なお、ここでのエッチングは、ウェットエッチングを行うことが好ましいが、異方性エ
ッチングを行うことができるエッチング方法であればよい。
【００１７】
ウェットエッチングは、上述したマスクパターンをマスクとして、異方性エッチングが
可能なエッチャントを用いる限り、どのような条件で行ってもよい。エッチャントとして
は、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム
、エチレンジアミンピロカテコール（ＥＤＰ）、ヒドラジン等又はこれらにイソプロパノ
ール等を添加した混合液、またはこれらの混合液が挙げられる。その濃度は、シリコン基
板のエッチング速度等を考慮して、適宜設定することができる。なかでも、ＴＭＡＨを用
いることが好ましい。ＴＭＡＨは、他の異方性エッチャントに比較して、｛１１０｝面シ
リコン基板のエッチングにおいて異方性が高く、｛１１０｝面シリコン基板に対して、主
面から約４５度傾斜した傾斜面を高精度で形成できるからである。また、ＴＭＡＨは取り
扱いが容易であることからも好ましい。
エッチング条件としては、例えばエッチャントがＴＭＡＨである場合は、エッチャント
の温度を摂氏８０〜１１０度に設定し、２〜１０時間程度の浸漬を行うことが挙げられる
。浸漬時間は所望のエッチング量が得られる程度に調整すればよい。
【００１８】
ここで用いたマスクパターンに、上述した＜１００＞方向に対して垂直に交わる方向（
＜１１０＞方向）に伸びる開口をも形成されている場合には、＜１１０＞方向の辺から｛
１１１｝面である３５度程度の傾斜角度を有する面（図８Ａ〜８Ｃ中、１１ｄ参照）が形
成される。ここでの角度も、｛１１０｝面に対して±２度程度のオフ角は許容される。
【００１９】
上述した４５度及び３５度の傾斜面が形成された後、引き続きエッチングを継続すると
、それぞれ対向する辺からの斜面によって、断面形状が、台形状、さらに進むとＶ字状の
溝が形成される。シリコン基板は、＜１００＞方向及び＜１１０＞方向ともに劈開性がな
いため、台形状、好ましくはＶ字状の溝が形成される場合には、Ｖ字の底において、後述
する分割が容易になるため、Ｖ字状の溝が形成されるまでエッチングすることが好ましい
。
【００２０】
傾斜面は、シリコン基板の第１主面から、例えば、数百〜千数百μｍ程度、さらに２０
０〜１０００μｍ程度の深さにおいて形成することが好ましい。
【００２１】
（ｄ、ｄ’：反射膜の形成）
シリコン基板の一表面に反射膜を形成する。ここでの一表面とは、得られたシリコン基
板の使用形態によって、適宜選択することができる。例えば、得られた傾斜面及び第２主
面の一方に反射膜を形成することが好ましい。得られた傾斜面に反射膜を形成する場合に
は、傾斜した角度で成膜することになるため、膜厚の制御が困難になり、膜質が低下する
懸念があるため、なかでも、第２主面に形成することが好ましい。
【００２２】
反射膜は、例えば半導体レーザ素子からの光を５０％以上反射し得る材料によって形成
することができる。言い換えると、反射膜は、半導体レーザ素子の発振波長における反射
率を５０％以上とすることができる。高出力の半導体レーザ素子（例えば光出力１Ｗ以上
）と組み合わせる場合は、８０％以上反射し得る材料によって形成することが好ましく、
さらには９０％以上又は９５％以上反射し得る材料によって形成することが好ましい。例
えば、金、銀、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、チタン、タンタル、タングス
テン、コバルト、ルテニウム、錫、亜鉛、鉛等の金属又はこれらの合金（例えば、Ａｌ合
金としては、Ａｌと、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の白金族系の金属との合金）の単層又は多層構
造膜が挙げられる。反射膜を金属で構成する場合は、なかでも、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ
の金属の単層膜等が好ましい。
【００２３】
反射膜は、２種以上の誘電体を複数積層させた誘電体多層膜等であってもよい。誘電体
多層膜としては、ＤＢＲ（distributed Bragg reflector：分布ブラッグ反射）膜が好ま
しい。ＤＢＲ膜を構成する誘電体としては、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａ
ｌからなる群より選択された少なくとも一種の元素を含む酸化物又は窒化物が挙げられる
。なかでも、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ等の酸化物の積層構造が好ましい。また、反
射膜の１層目は、シリコンとの密着性が良いものが好ましく、例えばＳｉＯ2等のＳｉ含
有層が適していると考えられる。誘電体多層膜の各層の材料及び膜厚を調整することによ
って所望の反射率を得ることができる。
【００２４】
反射膜は、特に、誘電体多層膜によって形成されるものが好ましい。誘電体多層膜は、
金属からなる反射膜と比較して、レーザの発振波長に対する反射率を高くできる。つまり
、反射率を１００％に近づけることができる。これによって、光吸収が小さい、つまり発
熱が小さい光学部材を実現することができる。その結果、高出力の半導体レーザ装置を実
現することができる。誘電体多層膜は各層の膜厚が変化すると反射率が変化するため、設
計値どおりの膜厚で形成できるように、ウェハ状態で被形成面に対して垂直方向に成膜す
ることが好ましい。したがって、誘電体多層膜は、シリコン基板の第２主面（｛１１０｝
面）に形成されるものがより好ましい。
【００２５】
反射膜の厚みは、例えば、０．数〜数十μｍ程度が挙げられ、０．１〜１０μｍ程度が
好ましく、０．３〜７μｍ程度がより好ましい。
【００２６】
反射膜は、例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオン・ベーパー・デポジ
ション（ＩＶＤ）法、スパッタリング法、ＥＣＲスパッタリング法、プラズマ蒸着法、化
学的気相成長（ＣＶＤ）法、ＥＣＲ−ＣＶＤ法、ＥＣＲ−プラズマＣＶＤ法、電子ビーム
蒸着（ＥＢ）法、原子層堆積（ＡＬＤ）法等の公知の方法によって形成することができる
。なお、いずれの成膜方法においても、被形成面に対して垂直方向に成膜することが好ま
しい。
【００２７】
このように、上述した傾斜面を作成した後、反射膜を形成することにより、角度精度及
び平滑度等に優れ、膜質の良い反射機能を有する反射膜を形成することができる。その結
果、光学部材の反射効率及び耐久性を高めることができる。また、光学部材を、簡易、簡
便かつ高精度に効率よく製造することができる。さらに、光学部材自体の製造コストを低
減することができる。
【００２８】
（ｅ：シリコン基板の分割）
シリコン基板は、任意に分割してもよい。分割は、上述した反射膜を形成する前後のい
ずれでもよい。
シリコン基板の分割は、例えば、４５度傾斜面に沿った方向、つまり、＜１００＞方向
に行うことが好ましい。上述したように、シリコン基板に傾斜面を形成した場合、２つの
傾斜面を含んで又は１つの傾斜面によって、断面形状が台形状又はＶ字状の溝が形成され
るため、台形又はＶ字状の溝内において、この溝に沿って分割することが好ましい。これ
によって、マスクパターンにおける開口が複数存在する場合には、１つの光学部材の両側
に２つの傾斜面を有するものを形成することができる。
【００２９】
また、２つの傾斜面の間において、シリコン基板の｛１１０｝面（第１主面）が存在す
る場合には、そのシリコン基板の｛１１０｝面において、＜１００＞方向に伸びる方向に
平行な方向においてさらに分割してもよい。このような分割により、１つの光学部材に、
１つの傾斜面のみを有するものを形成することができる。
【００３０】
さらに、上述した＜１１０＞方向に伸びる方向のエッチングの有無にかかわらず、傾斜
面に沿った方向に対して直交する方向、つまり＜１１０＞方向にも分割することが好まし
い。ここでの分割は、＜１１０＞方向に伸びる方向のエッチングによる傾斜による溝を利
用してもよいし、後述するような分割の補助溝又はクラックを利用してもよい。
【００３１】
シリコン基板の分割の際には、分割の補助溝及び／又はクラックを形成して、分割する
ことが好ましい。このような補助溝及び／又はクラックは、例えば、ブレードダイシング
、レーザダイシング等の公知の方法によって行うことができる。なかでも、内部加工可能
なレーザダイシングを用いることが好ましい。これにより、どのような厚みであってもほ
ぼ全面にクラックを形成でき、分割の際にデブリの発生を抑制することができる。内部加
工可能なレーザダイシングを用いる場合は、例えば、レーザダイシング装置によって内部
加工レーザを照射し、それぞれのＶ字溝の直下にクラックを形成し、その後、図２Ｄに示
すように、Ｖ字溝の下端から、それを起点にブレイク装置でシリコン基板１１を分割する
。
分割後のシリコン基板の大きさは、任意に設定することができる。例えば、＜１１０＞
方向の辺が２．０ｍｍ、＜１００＞方向の辺が１．０ｍｍとすることができる。
【００３２】
実施形態２：半導体レーザ装置
この実施形態の半導レーザ装置は、例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、
実装基板１と、
実装基板１上に設けられた半導体レーザ素子４と、
｛１１０｝面及び｛１００｝面を有するＳｉからなり、｛１１０｝面及び｛１００｝面
の一方が前記実装基板上に固定され、他方が反射膜で被覆され、半導体レーザ素子４から
出射されたレーザ光を反射する光学部材５とを備える。
【００３３】
（光学部材５）
光学部材５は、半導体レーザ素子４から出射されたレーザ光を、意図する方向に反射さ
せる部材である。光学部材５は、Ｓｉ（シリコン）からなるものが好ましい。Ｓｉは、従
来の石英からなる光学部材、いわゆるプリズムよりも熱伝導率が高いため、例えば、半導
体レーザ素子の出力が１Ｗ以上の高出力レーザに対して特に有利である。
【００３４】
また、光学部材は、Ｓｉの｛１１０｝面及び｛１００｝面を有するものが好ましい。つ
まり、光学部材５のレーザの反射面を、｛１１０｝面又は｛１００｝面の一方とするもの
が好ましい。ただし、ここでの｛１１０｝面及び｛１００｝面は、±２度程度のオフ角に
よる傾斜が許容されることを意図する。さらに、Ｓｉの｛１１０｝面及び｛１００｝面の
一方が実装基板上に固定され、他方が反射膜で被覆されたものが好ましい。例えば、｛１
１０｝面が実装基板上に固定され、｛１００｝面が反射膜で被覆され、レーザ光の反射面
とすることができる。なお、ここでいう｛１００｝面は、｛１１０｝面に対する角度が４
５度である面を指すことができる。
【００３５】
なお、この｛１１０｝面は、例えば、上述した光学部材の製造方法におけるシリコン基
板の第２主面に相当するもの、また、｛１００｝面は、＜１００＞方向に伸びる開口を有
するマスクパターンを用いたエッチングによって形成された傾斜面であることが好ましい
。
光学部材５は、反射面となる｛１１０｝面又は｛１００｝面が、上述したように、反射
膜で被覆されているものが通常使用される。
【００３６】
光学部材５は、半導体レーザ素子４に対向して配置される。この場合の対向配置とは、
光学部材５の反射面、つまり反射膜で被覆された面に、半導体レーザ素子４から出射した
レーザ光が照射され、これを反射させることができる位置に、光学部材５と対面して、光
学部材５を配置することを意味する。例えば、光学部材の反射面を、半導体レーザ素子の
光学部材側の端部に対して傾斜するように配置する。このような反射面によって、レーザ
光が反射され、半導体レーザ素子４から出射されたレーザ光の光軸を方向転換することが
できる。半導体レーザ素子からレーザ光が実装基板の主面に対して平行に出射される場合
は、実装基板の主面と傾斜面とのなす角度を４５度±２度、好ましくは４５度±１度、よ
り好ましくは４５度±０．２度とすれば、半導体レーザ素子からの光を実装基板１に対し
て垂直な方向に出射させることができる。
【００３７】
光学部材５の形状は、上述した反射面を備える限り、特に限定されるものではなく、種
々の形状が挙げられる。例えば、多角形柱、多角形錐台及びこれらが組み合わせられた形
状等が挙げられる。光学部材５は、さらに、｛１１０｝面に対して傾斜した傾斜面を有し
てもよい（図８Ａ〜８Ｃ中の１１ｄ参照）。該傾斜面の｛１１０｝面に対する傾斜角度は
、｛１００｝面の｛１１０｝面に対する傾斜角度よりも小さく、例えば３５度程度である
。
【００３８】
光学部材５は、反射面が、例えば、半導体レーザ素子から、１０〜１５０μｍ程度以内
で配置されていることが好ましく、２０〜１００μｍ程度以内であることがより好ましい
。
【００３９】
光学部材５は、実装基板上に１つのみ配置されていてもよいし、複数配置されていても
よい。後者の場合、例えば、行列状に配置されていることが好ましい。また、光学部材５
は、１つの半導体レーザ素子に対して１つずつ配置されていてもよいし、複数の半導体レ
ーザ素子に対して１つのみ配置されていてもよい。
【００４０】
光学部材５は、通常、実装基板１上に、金属層及び／又は接着部材を介して配置されて
いる。金属層は、光学部材５の固定面及び／又は平面積よりも小さな面積で配置されてい
てもよいし、同等の面積で配置されていてもよい。また、光学部材５の固定面の縁からは
み出して配置されていてもよい。これによって、光学部材５の放熱経路を確保することが
できる。
【００４１】
金属層は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等による金属の単層又はそれらを含む積層体のいずれによ
って形成されていてもよい。具体的には、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／
Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ／Ｐｄ等の積層体が挙げられる。金属層の最表面をＡｕとすると
、Ａｕの一部又は全部が後述する接着部材、例えば、Ａｕ系の半田に拡散することがある
。この場合は、拡散したＡｕは接着部材として機能する。金属層は、蒸着法、スパッタ法
、めっき等、当該分野で公知の方法によって形成することができる。なかでも、スパッタ
法によって形成されていることが好ましい。
【００４２】
接着部材としては、Ａｕ系半田材（ＡｕＳｎ系半田、ＡｕＧｅ系半田、ＡｕＳｉ系半田
、ＡｕＮｉ系半田、ＡｕＰｄＮｉ系半田等）、Ａｇ系半田材（ＡｇＳｎ系半田）等の金属
材料からなるものが挙げられる。接着部材を用いる場合は、実装基板又は金属層と光学部
材との接着面を、接着部材を介して合わせた後、所定の温度及び圧力下で保持することに
よって行うことができる。例えば、熱圧着法が利用される。放熱性の観点から、接着部材
は、実装基板又は金属層と、光学部材との間の全面に配置されていることが好ましい。ま
た、ＵＶ硬化接着剤、熱硬化接着剤等の接着剤を用いてもよい。
【００４３】
（実装基板１）
実装基板１は、半導体レーザ装置を構成する半導体レーザ素子４及び光学部材５等を載
置するためのものである。実装基板１は、半導体レーザ素子４で発生する熱を効率的に外
部に放出するためにも利用される。実装基板１は、典型的には絶縁性のセラミックからな
る。絶縁性のセラミックとしては、ＡｌＮ、ＳｉＣ、アルミナ等が挙げられる。絶縁性の
セラミックの下面には、放熱性を考慮して、さらに金属部材（Ｃｕ、Ａｌ等）、異種材料
の絶縁性セラミック等が配置されていてもよい。
【００４４】
実装基板１の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．２〜５ｍｍ程度が挙げられる
。
実装基板１の形状、大きさは特に限定されるものではなく、意図する半導体レーザ装置
の形状及び大きさ等によって適宜調整することができる。平面形状としては、矩形等の多
角形、円形、楕円形又はこれらに近似する形状が挙げられる。実装基板１は、その表面に
凹凸等を有するものであってもよいが、表面が平坦な平板状のものが好ましい。例えば、
実装基板１として、一辺が２〜３０ｍｍ程度の平板状の矩形形状の実装基板１が挙げられ
る。
【００４５】
実装基板１は、その表面に、配線パターンを有していてもよい。また、外部電源と接続
するための端子が設けられていてもよい。実装基板１内部に配線パターン等が埋設されて
いてもよい。実装基板１の表面に外部電源と接続するための端子を設けることにより、実
装基板１の裏面全面を放熱面とすることができる。
【００４６】
（サブマウント３）
実装基板１上にサブマウント３が設けられていてもよい。このとき、半導体レーザ素子
４は、サブマウント３上に設けられる。サブマウント３は、半導体レーザ素子４の放熱の
ために熱伝導性の高い材料によって形成されており、シリコンよりも熱伝導性が高い材料
によって形成されているものが好ましい。具体的には、ＡｌＮ、ＣｕＷ、ダイヤモンド、
ＳｉＣ、セラミックス等が挙げられる。なかでも、サブマウントは、単結晶のＡｌＮ又は
ＳｉＣからなるものが好ましい。
サブマウント３の厚みは、特に限定されないが、例えば、１００〜５００μｍ程度が挙
げられ、１２０〜４００μｍ程度が好ましく、１５０〜３００μｍ程度がより好ましい。
サブマウント３を一定以上の厚みとすることにより、半導体レーザ素子からの光を効率的
に反射部材で反射させて取り出すことができる。サブマウント３の厚みは、例えば、半導
体レーザ素子の発光点が反射膜の下端よりも上に位置する程度の厚みとする。半導体レー
ザ素子の高さは、半導体レーザ素子から放射される光のうち所望の部分（反射したい光強
度の部分）が反射膜に収まるように配置することが好ましい。
【００４７】
サブマウント３の平面形状は特に限定されず、例えば、矩形等の多角形、円形、楕円形
又はこれらに近似する形状等が挙げられる。サブマウント３の大きさは、放熱性や最終的
に得ようとする半導体レーザ装置の特性に合わせて適宜調整することができる。例えば、
サブマウント３は、平面視において、半導体レーザ素子４の平面積よりも大きな平面積を
有している。つまり、サブマウント３は、平面視において、半導体レーザ素子４の長さ及
び幅よりも大きな長さ及び幅を有する。これにより、半導体レーザ素子４の全体又は略全
体をサブマウント３上に配置することができ、放熱経路を確保することができる。
【００４８】
サブマウント３は、実装基板１上に１つのみ配置されていてもよいし、複数配置されて
いてもよい。後者の場合、例えば、行列状に配置されていることが好ましい。
【００４９】
サブマウント３は、通常、実装基板１上に、上述したような金属層及び／又は接着部材
を介して配置されている。金属層は、サブマウント３の平面積よりも小さな面積で配置さ
れていてもよいし、同等の面積で配置されていてもよい。また、サブマウント３の縁から
はみ出して配置されていてもよい。
【００５０】
（半導体レーザ素子４）
半導体レーザ素子４は、電圧が印加され、しきい値以上の電流が流れると、活性層及び
その付近でレーザ発振が起こり、生成されたレーザ光が導波路領域を通って外部に放射さ
れる機能を有する。このような半導体レーザ素子４としては、半導体が複数層積層されて
構成される公知のレーザ素子のいずれをも使用することができる。例えば、導電性の基板
の上にｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層が順に積層され、半導体層の表面に絶縁膜
及び電極等が形成された構造の素子が挙げられる。半導体層の材料は、ＩＩＩ−Ｖ族の化
合物が挙げられ、なかでも窒化物半導体が好ましい。
【００５１】
半導体レーザ素子４は、サブマウント３上に設けられている。これにより、半導体レー
ザ素子４から発生する熱を、サブマウント３等を介して実装基板１に効率的に逃がすこと
ができる。半導体レーザ素子４は、基板側が実装面となるジャンクションアップ（フェイ
スアップ）実装されていてもよいが、ジャンクションダウン（フェイスダウン）実装され
ていることが好ましい。ジャンクションダウン実装とすることにより、半導体レーザ素子
４におけるレーザ光の発振部位を下方のサブマウント３および実装基板１に近づけること
ができる。このようにレーザ光の発振部位という発熱しやすい部分をサブマウント３およ
び実装基板１の近くに配置することにより、効果的に放熱することができる。ジャンクシ
ョンダウン実装する場合は、半導体レーザ素子４を、その一部が、サブマウント３の端部
よりも光学部材５側に突き出るように配置することが好ましい。突き出る長さは、例えば
１０〜２０μｍ程度とすることができる。これにより、レーザ光がサブマウントに反射さ
れることを抑制でき、また、実装基板の表面に平行な方向における半導体レーザ素子４と
光学部材５との距離を短くすることができる。つまり、半導体レーザ素子４を後述する光
学部材５により近接させることができる。これにより、半導体レーザ装置のサイズをより
小さくすることができる。また、一般的に、半導体レーザ素子４は、半導体層側が発熱す
るため、半導体層側を実装基板側とする、つまり発熱箇所をサブマウント３又は実装基板
１に近づけることができるジャンクションダウン実装により放熱性をより向上させること
ができる。
【００５２】
半導体レーザ素子４は、１つのサブマウント３の上に１つのみ配置されていてもよいし
、１つのサブマウント３の上に複数配置されていてもよい。複数の半導体レーザ素子４は
、同じ波長帯、異なる波長帯のいずれでもよい。また、複数の半導体レーザ素子４は、行
列状に載置されていてもよい。
【００５３】
（キャップ）
半導体レーザ装置１０は、さらに、半導体レーザ素子４及び光学部材５を被覆するよう
にキャップ８が実装基板１に取り付けられて、封止されていることが好ましく、気密封止
されていることがより好ましい。特に、発振波長が３００〜６００ｎｍ程度の半導体材料
（例えば、窒化物半導体）を用いた半導体レーザ素子４を用いる場合には、有機物及び水
分等を集塵しやすいため、キャップ８を設けることによって、レーザ装置内の気密性を高
め、防水性、防塵性を高めることができる。また、この場合は、キャップ８により気密封
止された内部に配置する部材は、樹脂等の有機物を含まない部材であることが好ましい。
【００５４】
キャップ８の形状は、有底の筒型（円柱又は多角形柱等）、錐台型（円錐台又は多角形
錐台等）、ドーム型及びこれらの変形形状等が挙げられる。キャップ８は、例えば、Ｎｉ
、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ合金、コバール、真鍮等の材料を用いて形成することができる
。実装基板１に設けられたキャップ８は、その一面に開口部が設けられていることが好ま
しい。開口部には透光性部材７が設けられていることが好ましい。透光性部材７からレー
ザ光を取り出すことができる。キャップ８は、抵抗溶接又は半田付け等の公知の方法によ
り、実装基板１に固定することができる。
【００５５】
（レンズ）
レンズは、レーザ光を平行光、集光又は拡散させるなどの役割を果たす。レンズは、光
学部材ミラーによって反射されたレーザ光の出射方向に配置されていてもよいし、半導体
レーザ素子と光学部材との間であって、半導体レーザ素子からのレーザ光が照射される位
置に配置されていてもよい。
【００５６】
レンズは、レーザ光を透過することのできる材料が用いられ、ガラス、石英、合成石英
、サファイア、透明セラミック、プラスチック等、一般に用いられている材料によって形
成することができる。種々のアプリケーションへの適用のため、半導体レーザ装置から取
り出す光を平行光とすることが好ましく、そのため、レーザ光を半導体レーザ装置から平
行光として出射させるために、コリメートレンズを用いることが好ましい。なお、レンズ
の形状は特に限定されず、円形または楕円形であることが好ましい。レンズの大きさとし
ては、最終的に半導体レーザ装置から取り出したいレーザ光に応じて任意に決定すること
ができる。
【００５７】
実施形態３：半導体レーザ装置の製造方法
この実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上述した光学部材と、半導体レーザ素
子とを、半導体レーザ素子から出射するレーザ光が光学部材の反射膜に照射されるように
、実装基板に固定することを含む。
実装基板に、まず半導体レーザ素子を固定し、次いで半導体レーザ素子から出射するレ
ーザ光が光学部材の反射膜に当たるように光学部材を固定してもよいし、まず光学部材を
固定し、光学部材の反射膜にレーザ光が当たるように、半導体レーザ素子を固定してもよ
いし、同時でもよい。
このように、半導体レーザ素子と光学部材とを固定することにより、半導体レーザ素子
から出射されたレーザ光を出射方向と異なる方向に反射させることができる。
【００５８】
光学部材を実装基板に固定する場合、実装基板に対面させる光学部材の面を、実装基板
表面に対して４５度となるように固定することが好ましい。そのために、実装基板に対面
させる光学部材の面を、例えば、上述したシリコン基板の｛１１０｝面又は｛１００｝面
の一方とするものが好ましく、｛１００｝面がより好ましい。これにより、上述のエッチ
ング処理を施していない｛１１０｝面を反射面とすることができる。このような｛１１０
｝面は、エッチングによる面荒れや欠陥の発生が無いため、反射面としてより適している
。｛１１０｝面を実装基板に固定する場合には、実装基板表面に対して｛１００｝面が４
５度の角度で傾斜した反射面とすることができ、｛１００｝面を実装基板上に固定する場
合には、｛１１０｝面が４５度の角度で傾斜した反射面とすることができる。
【００５９】
光学部材を実装基板に固定する場合、上述したように、金属層及び／又は接着部材を介
して固定することが好ましい。
【００６０】
半導体レーザ素子を実装基板に固定する場合、半導体レーザ素子をサブマウントに固定
し、さらに、サブマウントを実装基板に、金属層及び／又は接着部材を介して固定するか
、実装基板にサブマウントを固定し、半導体レーザ素子をサブマウントに固定することが
好ましい。この場合、半導体レーザ素子をジャンクションダウン実装するのであれば、上
述のとおり、半導体レーザ素子を、その一部が、サブマウントの端部よりも光学部材側に
配置することが好ましい。半導体レーザ素子、サブマウント及び実装基板は、上述した金
属層及び／又は接着部材を介して固定することができる。
【００６１】
光学部材を実装基板に固定し、その後に半導体レーザを実装基板に固定することにより
、光学部材の位置をカメラ等で画像認識させ、光学部材の位置を基準として半導体レーザ
素子の実装位置を決定することができる。これにより、簡便な方法で正確な位置に半導体
レーザ素子及び光学部材を実装することができる。
【００６２】
半導体レーザ素子及び光学部材を実装基板に固定した後、各部材をダイボンディング及
びワイヤーボンディング等により電気的に接続する。
【００６３】
レンズを実装する場合には、任意に、レンズの位置合わせ及び接着を行ってもよい。レ
ンズの実装の位置を決定した後、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のＵＶ硬化接着剤、熱硬
化接着剤等を用いて、レンズを任意の位置に固定する。
【００６４】
半導体レーザ装置をキャップにより封止する場合は、任意に、抵抗溶接、半田付け等で
実装基板にキャップを接着すればよい。封止する際は、露点摂氏−１０度以下の乾燥した
大気中、窒素雰囲気中等で封止することができる。また、各部材をアッシング又は熱処理
等の方法を用いて前処理し、各部材に付着した水分、有機物の除去を行うことが好ましい
。
以下に、本発明の光学部材の製造方法、半導体レーザ装置の製造方法及び半導体レーザ
装置の実施例を、図面を用いて具体的に説明する。
【００６５】
実施例１：光学部材の製造方法
（ａ：シリコン基板の準備）
まず、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、シリコン基板１１を準備する。このシリコン基
板１１は、第１主面１１ａ及び第２主面１１ｃにおいて｛１１０｝面を有している。シリ
コン基板１１の厚みは、例えば、５００μｍである。
【００６６】
（ｂ：マスクパターンの形成）
シリコン基板１１の第１主面１１ａのほぼ全面に、ＣＶＤ装置によりＳｉＯ2膜を成膜
する。そして、フォトリソグラフィにより、＜１００＞方向と＜１１０＞方向にそれぞれ
沿った開口を有するマスク形成用のパターンを形成し、バッファードフッ酸によってＳｉ
Ｏ2膜をウェットエッチングする。これによって、＜１００＞方向と＜１１０＞方向にそ
れぞれ沿った開口１２ａ、１２ｂを有するマスクパターン１２を形成した。つまり、マス
クパターン１２はＳｉＯ2からなる。マスクパターン１２においては、開口１２ａの幅Ｑ
を６００μｍとし、開口１２ｂの幅Ｚを３００μｍとした。また、マスクパターンの＜１
００＞方向の辺長Ｘを５００μｍ、＜１１０＞方向の辺長Ｙを７００μｍとした。
【００６７】
（ｃ：傾斜面の形成）
次に、図２Ａに示すように、マスクパターン１２をマスクとして、シリコン基板１１の
第１主面１１ａである｛１１０｝面を摂氏約９０度のＴＭＡＨで２４０分間ウェットエッ
チングした。これによって、＜１００＞方向に沿って、第１主面１１ａから深さ約４００
μｍの４５度の傾斜面を露出させた。ここでの４５度の傾斜面に対向する面も４５度の傾
斜面であり、断面形状を略Ｖ字状の溝とした。ここでの４５度の傾斜面１１ｂは｛１００
｝面となる。
また、同時に、＜１１０＞方向に沿って、第１主面１１ａから深さ約３００μｍの３５
度の傾斜面を露出させた。ここでの３５度の傾斜面に対向する面も３５度の傾斜面であり
、断面形状を略Ｖ字状の溝とした。
その後、図２Ｂに示すように、マスクパターン１２をバッファードフッ酸によって除去
した。
【００６８】
（ｄ：反射膜の形成）
図２Ｃに示すように、得られたシリコン基板１１の傾斜面１１ｂである｛１００｝面に
、スパッタ装置を用いてＡｌ膜を２００ｎｍで成膜し、反射膜１３を形成した。この反射
膜１３の反射率は約９２％である。
ここでは、被成膜面が４５度で傾斜しているために、膜厚の制御が困難であることから
、傾斜面にも良好な膜厚制御で成膜することができる金属膜を反射膜として形成した。
【００６９】
（ｅ：シリコン基板の分割）
次に、図２Ｄに示すように、シリコン基板１１を、シリコン基板１１の＜１００＞方向
及び＜１１０＞方向のエッチングされたＶ字状溝の中央（Ｖ字頂点部分）から分割した。
これによって、平面形状が略矩形のシリコン基板１１による光学部材を形成することが
できる。この光学部材は、図８Ａ〜８Ｃに示すように、４５度の２つの傾斜面、つまり１
１ｂ｛１００｝面と、３５度の２つの傾斜面、つまり１１ｄとの２種類の傾斜面を備える
ことができ、４５度の２つの傾斜面を反射面とすることができる。なお、１１ｂ｛１００
｝面と、３５度の傾斜面１１ｄとは、例えば、徐々に傾斜角度が変化した複数の面方位の
面によって連結されている。丸みを帯びた曲面によって連結されていてもよい。
【００７０】
任意に、図２Ｅに示すように、シリコン基板１１の＜１００＞方向に沿って、Ｖ字溝間
に存在するシリコン基板の第２主面１１ｃである｛１１０｝面に補助溝１４を形成し、図
２Ｆに示すように、補助溝１４から＜１００＞方向にシリコン基板１１を分割してもよい
。このようにして、４５度の１つのみの傾斜面を反射面とする光学部材５Ａを形成する。
【００７１】
実施例２：光学部材の製造方法
実施例１と同様に、シリコン基板１１に、断面形状が略Ｖ字状の４５度の傾斜面（図８
Ａ〜８Ｃ中、１１ｂ）及び３５度の傾斜面（図８Ａ〜８Ｃ中、１１ｄ）を形成する。
【００７２】
（ｄ’：反射膜の形成）
図３Ａに示すように、得られたシリコン基板１１の第２主面１１ｃである｛１１０｝面
に、ＥＣＲ装置を用いてＳｉＯ2膜／ＺｒＯ2膜（７５ｎｍ／５０ｎｍ）を７ペアーの積層
構造（合計膜厚８７５ｎｍ）で成膜して反射膜２３を形成する。この反射膜２３の反射率
は約９９％である。
【００７３】
その後、実施例１と同様に、図３Ｂに示すように、シリコン基板を分割し、４５度の２
つの傾斜面を反射面とする光学部材１５を形成する。
【００７４】
実施例３：半導体レーザ装置
この実施例の半導体レーザ装置１０は、図４Ａ及び４Ｂに示すように、主として、実装
基板１と、実装基板１上に設けられたサブマウント３と、サブマウント３上に設けられた
半導体レーザ素子４と、光学部材５Ａとを備える。また、半導体レーザ素子４及び光学部
材５Ａは、キャップ８によって気密封止されている。
【００７５】
実装基板１は、長方形のＡｌＮからなる絶縁性のセラミック板１ａと、その下面に配置
されたＣｕからなる金属部材１ｂによって構成されている。
実装基板１の上面には、金属層２Ａ、２Ｂが、半導体レーザ素子４及び光学部材５Ａが
載置される部位にそれぞれ互いに離間して配置されている。
金属層２Ａは、実装基板１側からＴｉ（０．０６μｍ）／Ｐｔ（０．２μｍ）が積層さ
れており、さらに、その上にＡｕ−Ｓｎ系共晶半田（３μｍ）が配置されている。金属層
２Ｂは、実装基板１側からＴｉ（０．０６μｍ）／Ｐｔ（０．２μｍ）／Ａｕ（１μｍ）
／Ｐｄ（０．３μｍ）が積層されており、さらに、その上にＡｕ−Ｓｎ系共晶半田（３μ
ｍ）が配置されている。
【００７６】
光学部材５Ａは、シリコンからなり、実装基板１に固定されている第２主面１１ｃであ
る｛１１０｝面及び第２主面１１ｃに対して４５度傾斜した傾斜面１１ｂである｛１００
｝面を有する。傾斜面１１ｂには、上述したアルミニウムによる反射膜１３が形成されて
いる。光学部材５Ａの上面から底面までの高さは５００μｍである。また、傾斜面１１ｂ
の高さは、２００μｍである。
【００７７】
光学部材５Ａの第２主面１１ｃは、金属層２Ｂを介して、実装基板１に固定されている
。光学部材５Ａと後述するサブマウント３とは、例えば、実装基板１表面において、３５
μｍである。
【００７８】
サブマウント３は、裏面に、Ｔｉ（０．０６μｍ）／Ｐｔ（０．２μｍ）が積層された
ＡｌＮから構成されている。サブマウント３は、例えば、４５０μｍ×１９００μｍ×２
００μｍ（厚み）の直方体形状を有する。
サブマウント３の実装基板１上への実装時には、実装基板１側からＴｉ（０．０６μｍ
）／Ｐｔ（０．２μｍ）と、Ａｕ−Ｓｎ系共晶半田（３μｍ）と、Ｐｔ（０．２μｍ）／
Ｔｉ（０．０６μｍ）がこの順に積層され、加熱によって実装される。
【００７９】
半導体レーザ素子４は、サブマウント３上に、例えば、Ａｕ−Ｓｎ系共晶半田を介して
配置されている。半導体レーザ素子４は、窒化物半導体から形成された発振波長４４５ｎ
ｍの略矩形の素子（１５０×１２００μｍ）である。
半導体レーザ素子４の光学部材５Ａ側の端面は、サブマウント３の光学部材５Ａ側の端
面よりも、光学部材５Ａ側に配置されている。その端面間の距離は、例えば、１５μｍで
ある。
半導体レーザ素子４の光出射面は、光学部材５Ａの反射面と対面しており、１００μｍ
程度離間して配置されている。
【００８０】
キャップ８は、半導体レーザ素子４及び光学部材５Ａを気密封止するように実装基板１
上に固定されている。キャップ８は上面に開口部を有しており、開口部にはガラスからな
る透光性部材７が設けられている。
【００８１】
このような半導体レーザ装置１０では、平滑度に優れ、簡便に角度精度がなされた反射
面を利用することができ、このような反射面に対して、膜質の良好な反射膜が配置してい
ることにより、反射効率及び耐久性に優れた半導体レーザ装置を安価に得ることができる
。
また、半導体レーザ素子４の大部分をサブマウント３上に配置させることができるため
に、サブマウント３による放熱性を確保することができる。さらに、半導体レーザ素子４
と光学部材５Ａとを近接させることができるため、レーザ光のビーム径を小さく維持する
ことができ、高輝度の光を得ることができる。
【００８２】
実施例４：半導体レーザ装置
この実施例の半導体レーザ装置２０は、図５に示すように、実装基板１上に、光学部材
５と、この光学部材５を挟んで２つの半導体レーザ素子４とを備える以外、実質的に半導
体レーザ装置１０と同様の構成を有する。キャップ２８は、金属部材の開口部８ａに透光
性部材２７が設けられており、透光性部材２７からレーザ光を取り出すことができる。
ここでの光学部材５としては、上述した光学部材の製造において、図２Ｄに示す光学部
材を利用することができる。光学部材５は、直方体上に四角形錐台が載置された形状であ
り、互いに異なる大きさの略四角形状の上面及び底面を有し、上面及び底面の間に、上面
に隣接し、上面に対して４５度傾斜した傾斜面１１ｂ及び底面に隣接する非傾斜面を２つ
有する。光学部材５の上面から底面までの高さは５００μｍである。また、傾斜面１１ｂ
の高さは、２００μｍである。
半導体レーザ素子４は、光学部材５の２つの反射面に対向して２つ配置されている。
【００８３】
実施例５：半導体レーザ装置
この実施例の半導体レーザ装置３０は、図６に示すように、実装基板１上に配置された
光学部材１５の向きが異なる以外、実質的に半導体レーザ装置１０と同様の構成を有する
。キャップ３８は、金属部材の開口部に透光性部材３７が設けられており、透光性部材３
７からレーザ光を取り出すことができる。
ここでの光学部材１５としては、上述した光学部材の製造において、図３Ｂに示す光学
部材を利用することができる。光学部材１５の反射面は、シリコン基板の第２主面１１ｃ
である｛１１０｝面であり、この反射面に、ＳｉＯ2膜／ＺｒＯ2膜（７５ｎｍ／５０ｎｍ
）の積層膜からなる反射膜２３を有している。この反射面が、実装基板１表面に対して４
５度となるように、光学部材１５の傾斜面１１ｂである｛１００｝面が、実装基板１に対
面して、金属層２Ｂを介して固定されている。
光学部材１５の最下端から最上端までの高さは１０００μｍである。
【００８４】
実施例６：半導体レーザ装置
この実施例の半導体レーザ装置１０Ｂは、図７に示すように、光学部材５Ａと半導体レ
ーザ素子４との間にレンズ６が配置されている以外、実質的に半導体レーザ装置１０と同
様の構成を有する。
レンズ６は、半導体レーザ素子４から出射された光をコヒーレント光にするためのコリ
メートレンズ機能を有する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の製造方法によれば、近年需要が増している高出力半導体レーザパッケージ、低
コスト小型レーザパッケージ等、大きさ及び形状を問わず幅広い表面実装型レーザパッケ
ージに対し、安価で品質の高い傾斜反射面を有する光学部材を容易に提供できる。また、
本発明の半導体レーザ装置は、光ディスク、光通信システム、プロジェクタ、ディスプレ
イ、印刷機又は測定器等のデバイスに幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  実装基板
１ａ  セラミック板
１ｂ  金属部材
２Ａ、２Ｂ  金属層
３  サブマウント
４  半導体レーザ素子
５、５Ａ、１５  光学部材
６  レンズ
７、２７、３７  透光性部材
８、２８、３８  キャップ
８ａ  開口部
１０、２０、３０、１０Ｂ  半導体レーザ装置
１１  シリコン基板
１１ａ  第１主面｛１１０｝
１１ｂ  傾斜面｛１００｝
１１ｃ  第２主面｛１１０｝
１１ｄ  傾斜面
１２  マスクパターン
１２ａ、１２ｂ  開口
１３、２３  反射膜
１４  補助溝
【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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