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　特願２００７−　４２７２３「高出力アレイ型半導体レーザー装置の製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１９年　９月　６日出願公開、特開２００７−２２７９３１〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１　手続きの経緯
　平成１９年　２月２２日　特許出願（パリ条約による優先権主張２００６年２月２２日、大韓民国）
　平成２２年　４月２１日　拒絶理由通知（同年４月２７日発送）
　平成２２年　９月２７日　意見書・手続補正書
　平成２３年　１月２４日　拒絶理由通知（最後）（同年２月１日発送）
　平成２３年　４月２８日　意見書・手続補正書
　平成２３年　９月２７日　平成２３年４月２８日付け手続補正の却下の決定（同年１０月４日発送）、拒絶査定（同年１０月４日送達）
　平成２４年　２月　３日　本件審判請求、手続補正書
　平成２４年　６月１４日　審尋（同年６月１９日発送）
　平成２４年　９月１８日　回答書
　
２　本願発明
　本願の特許請求の範囲の請求項１−７に係る発明は、平成２４年２月３日付け手続補正により補正された請求項１−７に記載された事項により特定されるものであるところ、請求項１に係る発明は、以下のとおりのものである。
　
「各々複数のレーザー放出領域を有する複数の半導体レーザーアレイが実現されたウェーハの下面及び上面にそれぞれ第１及び第２電極を形成する段階と、
　前記ウェーハの第２電極上に前記第２電極の上面の角から離隔され、複数の分離された領域を含み、前記複数の分離された領域の間に空いた空間を有する金属接合層を形成する段階と、
　前記金属接合層が形成されたウェーハを切断し、前記第２電極上に複数の分離された領域を含む金属接合層が形成された個別半導体レーザーアレイ単位に分離する段階と、
　前記金属接合層が形成された面を接合面とし前記分離した半導体レーザーアレイをベース上に搭載する段階と、
　前記金属接合層を溶融させ、溶融された金属接合層が半導体レーザーアレイに押され側方向に広がり、前記空いた空間に移動して接触することで前記搭載された半導体レーザーアレイを前記ベース上に固定させる段階と、
を含むアレイ型半導体レーザー装置の製造方法。」(以下「本願発明」という。）
　
３　引用する刊行物と引用発明
（１）刊行物１
ア　刊行物１の記載事項
　原査定の拒絶の理由に引用され、本願の優先日前に日本国内で頒布された特開平１１−２８４０９８号公報（以下「刊行物１」という。）には、図面とともに以下の事項が記載されている。
　
（ア）「【０００１】
【発明の属する技術分野】光ディスク用光源に用いられる半導体レーザ装置に関するもので、特に、ＤＶＤ用光源に用いられる赤色レーザチップをサブマウント上に載置した半導体レーザ装置に関する。」
　
（イ）「【０００２】
【従来の技術】現在、一般的に使用されている発光波長が７８０ｎｍ帯の赤外半導体レーザ装置では、レーザチップを液相成長法で製作していた。液相成長法は、成長速度が速いため、レーザチップのダイボンド面から発光点のある活性層までの厚さを厚くすることができた。従って、レーザチップをステム（パッケージ）にダイボンドする際、ろう材がはみ出して活性層まで這い上がることにより生じるレーザリークは発生せず、ろう材の厚さにも特別注意を払う必要がなかった。
【０００３】しかしながら、ＤＶＤ用光源として用いられる赤色半導体レーザ装置は液相成長では製作することができず、気相成長もしくはＭＢＥを用いなければならない。気相成長及びＭＢＥは成長速度が遅く、量産化の点でレーザチップのダイボンド面から活性層までの厚さを厚くすることができない。また、赤色半導体レーザでは発光による自己発熱が大きく、ステム（パッケージ）への放熱をよくする必要があり、この点からもレーザチップのダイボンド面から活性層までの厚さを厚くすることができない。従って、赤色半導体レーザ装置ではろう材のはみ出しによって生じるレーザリークが問題となっており、ろう材が付着されたサブマウントを使用するというようにろう材を薄くする工夫がなされているが、レーザリークの発生を完全に防ぐことはできなかった。
【０００４】図５に従来の赤色半導体レーザ装置の全体図を示し、図６に従来の赤色半導体レーザのレーザチップがサブマウントにダイボンドされた様子を示す。図５（ａ）において、レーザチップ１がサブマウント２表面に付着されたろう材３によりサブマウント２にダイボンドされている。図５（ｂ）において、レーザチップ１のダイボンドされたサブマウント２は、ステム６のブロック部にろう材によりダイボンドされている。サブマウント２は絶縁体であり、サブマウント２の表面は金が付着されている。ろう材３はこの金の上に付着されている。
レーザチップ１の表面は金線８ａによりステム６上のブロック部つまりステム６と電気的につながれている
レーザチップ１の裏面（ダイボンド面）は別の金線８ｂによりステム上のリードピン９に電気的に接続されている
【０００５】また、図６（ａ）に示されるように、従来の赤色半導体レーザは、サブマウント２に付着されたろう材３がレーザチップ１の外形よりも大きくなっていた。また、図６（ｂ）の上面図に示されるように、レーザチップ１の発光面前面がサブマウント２の端面と一致しており、しかも端面のところまでろう材３を付着していた。」（当審注：下線は、引用発明の認定に際し、特に関連する箇所に当審が付した下線である。以下、同様である。）
　
（ウ）「【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の赤色半導体レーザ装置では、サブマウント上表面に付着されるろう材の面積がレーザチップの外形より大きいため、ダイボンドするとろう材がはみ出し、レーザチップの活性層まで這い上がりレーザリークを起こす問題が生じやすかった。
【０００７】また、レーザチップの発光面前面がサブマウントの端面と一致しており、しかもサブマウントの端面のところまでろう材がきているため、ろう材がはみ出して発光面前面の活性層上の発光点から出たレーザ光の少なくとも一部を遮る場合もあった。また、発光面後面の発光点から出たレーザ光もろう材が遮ってしまう可能性があった。この場合、半導体レーザ内に取り付けられている光出力モニター用フォトダイオードに入るレーザ光が減り、フォトダイオードの出力が小さくなってしまう。ろう材の厚さをさらに薄くすれば、ろう材のはみ出しを防ぐことができるが、この場合、レーザチップとサブマウント間のダイボンド性が低下し、レーザチップがサブマウントから剥がれたり、放熱性が低下するため、ろう材を薄くすることはできない。
【０００８】本発明の目的は、放熱性を損なうことなく、しかもろう材のはみ出しによるレーザリークの発生しない赤色半導体レーザ装置を提供することにある。」
　
（エ）「【００１４】
【発明の実施の形態】図１に本発明における実施例１の赤色半導体レーザの
レーザチップをサブマウントにダイボンドした半導体レーザ装置
ろう材３は放熱を損なわない程度にレーザチップ１より小さい面積で、レーザチップ１の外周より４方向とも内側になるよう、サブマウント２表面上に付着されている
ろう材３がレーザチップ１の外周よりはみ出し、活性層４まで這い上がることによりレーザリークを起こす現象は生じない
【００１５】具体的には、２５０μｍ×６００μｍのレーザチップの場合について説明する。発光面前面と平行な方向をレーザチップの横方向の幅とし、発光面前面と垂直な方向をレーザチップの縦方向とする。横方向へは横方向のレーザチップ幅の１／３程度の幅である８０μｍほどレーザチップの外周より内側で、縦方向へは１０μｍほどレーザチップの外周より内側となる領域に短冊形状の付着を行った。このように短冊形状のろう材を付着することによって、ろう材がはみ出さず、レーザリークが発生せず、且つ、十分な放熱効果も奏することができる。
【００１６】本実施例では、ろう材の付着領域を上述の通りとしたが、上記のような効果を奏することのできるろう材の付着領域の短冊形状は、横方向の幅が４０〜２３０μｍであり、縦方向の幅が４００μｍ〜５８０μｍであった。ろう材の付着領域の横方向の幅を４０μｍ以下にすると、放熱効果が十分に得られずレーザチップに熱的損傷を与えることになる。縦方向において、十分放熱効果を有するためには、縦方向の幅を４００μｍ以上にすることが必要であることが経験的に分かった。また、横方向でも、縦方向においても、レーザチップの外周よりろう材までの距離が１０μｍ以上にすることで、ろう材のレーザチップ側面へのはい上がりが防止できる。
【００１７】また、チップサイズの異なる場合についても同様にろう材の付着領域を範囲について制限がある。ろう材のレーザチップ側面へのはい上がりが防止するためには、レーザチップの外周よりろう材までの距離を１０μｍ以上にすることが必要であった。また、放熱効果を十分に持たせるためには、横方向ではレーザチップ外周辺よりレーザチップの横方向の幅の３／７の距離から内側にはろう材を付着する必要があり、縦方向ではレーザチップ外周辺よりレーザチップの縦方向の幅の１／６の距離から内側にはろう材を付着する必要があることが経験的に得られた。…」
　
（オ）「【００２２】
【発明の効果】本発明では、サブマウント表面上のろう材の付着面積が放熱を損なわない程度にレーザチップの外周より４方向とも小さくなっているので、ろう材がはみ出さず、レーザリークが発生しない。また、レーザチップ発光前後面の発光点から出るレーザ光の少なくとも一部をはみ出したろう材が遮ることを防止することができる。」
　
イ　引用発明１
（ア）上記「ア（エ）」の【００１４】の記載より、以下の半導体レーザ装置の製造方法が開示されている。
　「ろう材を放熱を損なわない程度にレーザチップより小さい面積で、レーザチップの外周より４方向とも内側になるよう、サブマウントの表面上に付着し、
　レーザチップをサブマウントにダイボンドする、半導体レーザ装置の製造方法であって、
　ろう材がレーザチップの外周よりはみ出し、活性層まで這い上がることを防止する、半導体レーザ装置の製造方法。」
　
（イ）　刊行物１に記載された実施例１は、「【０００６】【発明が解決しようとする課題】…サブマウント上表面に付着されるろう材の面積がレーザチップの外形より大きいため、ダイボンドするとろう材がはみ出し、レーザチップの活性層まで這い上がりレーザリークを起こす」という従来の技術に対し、「ろう材の付着領域を、放熱を損なわない程度に、前記レーザチップと前記サブマウントの接着面積より小さくする」ことにより従来の技術の問題を解決するものである。そうすると、刊行物１の実施例１を説明する箇所には、レーザーチップの電気接続に関する構成は、明記されていないものの、該構成は、従来の技術と実施例１とで共通するものと認められる。そこで、従来の技術の記載を参酌すると、上記「ア（イ）」の【０００４】の記載より、「レーザチップ１の表面は金線８ａによりステム６上のブロック部つまりステム６と電気的につながれて」おり、また、「レーザチップ１の裏面（ダイボンド面）は別の金線８ｂによりステム上のリードピン９に電気的に接続されている」ものと認められる。
　
（ウ）　上記（ア）、（イ）より、刊行物１には、以下の発明が記載されている。　
「ろう材を放熱を損なわない程度にレーザチップより小さい面積で、レーザチップの外周より４方向とも内側になるよう、サブマウントの表面上に付着し、
　レーザチップをサブマウントにダイボンドする、半導体レーザ装置の製造方法であって、
　ろう材がレーザチップの外周よりはみ出し、活性層まで這い上がることを防止し、
　レーザチップの表面は金線８ａによりステム上のブロック部つまりステムと電気的につながれており、また、レーザチップの裏面（ダイボンド面）は別の金線８ｂによりステム上のリードピンに電気的に接続されている、
　半導体レーザ装置の製造方法。」（以下「引用発明１」という。）
　
（２）刊行物２
ア　刊行物２の記載事項
　原査定の拒絶の理由に引用され、本願の優先日前に日本国内で頒布された特開２００４−３２７９８２号公報（以下「刊行物２」という。）には、図面とともに以下の事項が記載されている。
　
（ア）「【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関する。特に、半導体レーザ素子をサブマウントに実装する半導体レーザ素子装置および半導体レーザ素子装置の製造方法に関する。」
　
（イ）「【背景技術】
【０００２】
光半導体素子、特に半導体レーザは光情報処理や光通信分野での実用化が進んでいるが、両分野においてレーザの高出力化が求められている。しかし、高出力化が進めば素子の発熱等により信頼性の低下が問題となるため、高信頼性を確保できる素子構造や作製プロセスの開発が重要となっている。
【０００３】
例えば、半導体レーザ素子の放熱を促進するため、ヒートシンクとなる熱伝導率の高い材料をベースとし、レーザ素子と熱膨張係数の近い材料をサブマウントとして、それぞれを順に重ねて固着する構造はよく知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
図１２は、従来の半導体レーザ装置の構成を示す側断面図である。図１２に示すように、従来の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子１０１とサブマウント１０２とベース１０３が積層された構成である。半導体レーザ素子１０１は、半導体積層体１３１と、裏面電極１０７と、表面電極１０６とを有する。活性層１１１が形成された半導体積層体１３１の一方の面にはパターニングされた複数の層よりなるパターン電極である表面電極１０６が形成されており、半導体積層体１３１の他方の面には複数の層よりなる裏面電極１０７が形成されている。なお、図中に半導体レーザ素子の発光点１１２を図示している。
【０００５】
また、サブマウント１０２は、電気絶縁材料１３２と表面電極１０８と半田層１０４と裏面電極１０９と半田層１０５とを有している。電気絶縁材料１３２の一方の面には複数の層よりなる表面電極１０８およびその上に半田層１０４が形成されており、他方の面には複数の層よりなる裏面電極１０９が形成され、さらに半田層１０５が形成されている。
【０００６】
また、ベース１０３は放熱体１３３とＡｕめっき層１１０とを有している。放熱体１３３の表面にはＡｕめっき層１１０が形成されている。
【０００７】
図１０に示している半導体レーザ素子１０１とサブマウント１０２、および、サブマウント１０２とベース１０３は、それらの間の、半田層１０４および１０５が溶融して、固着されて、図１２に示す半導体レーザ装置が形成される。
…
【００１８】
次に、サブマウント１０２上への半導体レーザ素子の実装について説明する。
【００１９】
一般に、サブマウント１０２上への半導体レーザ素子１０１の実装形態としては、半導体レーザ素子１０１の表面電極１０６側をサブマウント１０２上に固着させるＪｕｎｃｔｉｏｎ−ｄｏｗｎ（以下、Ｊ−ｄｏｗｎ）方式とすることが多い。半導体レーザ素子１０１において、活性層１１１は、表面電極１０６に近い側に形成されている。Ｊ−ｄｏｗｎ方式は、発熱する活性層１１１に近い側の電極である表面電極１０６が放熱体であるベース１０３に近づくように、サブマウント１０２に固着させる構成である。これにより、活性層１１１での発熱をすみやかにサブマウント１０２に発散させることができる。そのため、半導体レーザ装置の放熱性を向上させることができる。
【００２０】
しかしながら、Ｊ−ｄｏｗｎ方式の場合、発光点１１２を含む活性層１１１とサブマウント１０２との間隔が数μｍしかないので、接合時に半田層１０４が溶融し、半導体レーザ素子１０１の側壁部に回り込んでショート不良を発生させたり、発光点１１２を覆ってレーザ光を遮ったりする問題がある。
【００２１】
そのため、図１０に示すように、半田層１０４の形成面積が半導体レーザ素子１０１の外形面積よりも小さくなるようにパターン状に形成される場合が多い。しかし、このような構造であっても、サブマウント１０２上に半導体レーザ素子１０１が配置されるときに位置ずれが生じると、半田層１０４の半田材料が、半導体レーザ素子１０１の側壁面へ回り込む可能性がある。
【００２２】
図１１に、従来の他の半導体レーザ装置の固着前の各部品を示しているが、図１１が図１０と異なる点は、半田層１０４がサブマウント１０２の表面電極１０８上ではなく、半導体レーザ素子１０１の表面電極１０６上に形成されている点である。
【００２３】
図１１のように、半導体レーザ素子１０１側に半田層１０４が形成される場合は、実装時に位置ずれが発生しても、半田層１０４の半田材料が、半導体レーザ素子１０１の側壁面へ回り込みにくい。また、半導体レーザ素子１０１として、二波長レーザ素子やＧａＮレーザ素子等を用いた場合は、表面電極１０６が、同じ厚みを持つ２つ以上のパターン電極からなり、それらの電極間隔が１００μｍ程度と狭い。しかし、このような場合でも、半田層１０４が必要以上に拡がらないため、パターン電極の間隔に起因する短絡不良の発生を防止することができる。
【００２４】
さらに、半導体レーザ素子１０１側に半田層１０４が形成される場合の利点を、図１３および図１４を用いて説明する。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）はそれぞれサブマウント側に半田層が形成された場合の半導体レーザ素子の実装工程の一例を示す説明図である。
【００２５】
まず、図１３（ａ）に示すように、サブマウント１０２は、ニードル状の吸着コレット１２９に保持されて、ベース１０３上の所定の位置に配置される。次に、図１３（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子１０１は、別の吸着コレット１３０で保持されて、サブマウント１０２上の所定の位置に配置される。次に、図１３（ｃ）に示すように加熱して、半田層１０４および１０５の融点まで温度を上昇させることにより、半田層１０４および半田層１０５が同時に溶融されて、ベース１０３とサブマウント１０２と半導体レーザ素子１０１が同時に固着される。
【００２６】
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）はそれぞれ半導体レーザ素子側に半田層が形成された場合の半導体レーザ素子の実装工程の一例を示す説明図である。
まず、図１４（ａ）に示すように、サブマウント１０２は、ニードル状の吸着コレット１２９に保持されて、ベース１０３上の所定の位置に配置
加熱して、半田層１０５の融点まで温度を上昇させることにより半田層１０５が溶融されて、ベース１０３とサブマウント１０２が固着され
半導体レーザ素子１０１は、別の吸着コレット１３０で保持されて、サブマウント１０２上の所定の位置に配置され
加熱して、半田層１０４の融点まで温度を上昇させることにより半田層１０４が溶融されて、サブマウント１０２と半導体レーザ素子１０１が固着され
【００２７】
このような製造工程において、半導体レーザ素子１０１およびサブマウント１０２の固着において、融点まで温度を上昇させるときに、所定の位置からずれないように、
吸着コレット１２９あるいは１３０にて１０ｇ程度の荷重を付与したまま加熱
【００２８】
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示す方法によれば、図１４（ａ）と図１４（ｂ）との工程および図１４（ｃ）と図１４（ｄ）との工程を別の位置で同時に行うことが可能である。それにより、図１３（ｂ）〜図１３（ｃ）に示す方法に比べ、生産効率が高いという利点がある。また、サブマウント１０２および半導体レーザ素子１０１がそれぞれ所定の位置に配置された後、すぐに固着されるため、位置精度が高いという利点もある。
【００２９】
一方、かりに図１３（ａ）に示すようにサブマウント１０２側に半田層１０４が形成されている場合に、まず、ベース１０３とサブマウント１０２とを固着してから、半導体レーザ素子１０１をサブマウントに固着すると、以下の問題が生じる。すなわち、サブマウント１０２上の半田層１０４表面が吸着コレット１２９にて保持された状態で、ベース１０３上の所定の位置に配置される。さらに、そのままの状態で加熱されるため、半田層１０５の溶融と同時に半田層１０４も溶融され、半田層１０４の表面に吸着コレット１２９の痕が形成され段差が発生する。また、吸着コレット１２９先端に半田材料が付着する等の問題がある。ベース１０３とサブマウント１０２との固着時に、半田層１０４が溶融されると、表面電極１０８中のＡｕが拡散されて融点が高くなったり、酸化されたりする。そのため、この後に半導体レーザ素子１０１が半田層１０４を介してサブマウント１０２上に固着されるときに要する温度が高くなるという問題がある。
【００３０】
これらの問題を解決するために、半田層１０４と半田層１０５の半田材料をそれぞれ融点の異なる別の材料とすることや、同一半田材料の組成比を変更することが提案されているが（例えば、特許文献６および特許文献７参照）、これらの方法では、工程の増加に伴ってサブマウント１０２のコストが増加することや固着温度のばらつきや半田組成のばらつきが生じる可能性がある。
【００３１】
一方、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示す方法のように半導体レーザ素子１０１側に半田層１０４が形成される場合は、対向するサブマウント１０２面上に半田層１０４が形成されないため、吸着コレット１２９にてサブマウント１０２が吸着・保持されたり、荷重を付与したまま加熱が行われても、半田層１０４に吸着コレットの痕がついたり、吸着コレットに半田層が付着したりすることはない。しかし、半田層１０４が形成された半導体レーザ素子１０１を、サブマウント１０２に実装することとした場合には、以下に示す問題が生じる。例えば、特許文献５に開示されているように、ＡｕＳｎ合金等の半田層１０４をめっき方法にて形成すると、蒸着方法に比べて短時間で厚い膜が得られるが、予め熱処理を行ってからＡｕＳｎ合金層等が形成されるため工程数が多くなる。また、各層が厚いため、合金後の組成が層内で不均一となり、融点のばらつき、組成ばらつきやＳｎの偏析によるストレスの増大が問題となる。また、特許文献５では、Ａｕめっき層とＳｎめっき層をそれぞれ薄くしたペア層を数回繰り返して形成し、トータルのＳｎめっき厚、Ａｕめっき厚を制御する方法が提案されている。しかし、この方法は、蒸着の場合と同様に作業時間が長くなる。
【００３２】
また、図１１を用いて上述したように、半導体レーザ素子１０１側に半田層１０４が形成されているので、上記したように半導体レーザ素子１０１の側壁面への半田材料の回りこみ防止や、生産効率の高い実装方法の適用が可能となる等の有利な点があるが、その一方で、へき開加工において問題が生じる。
【００３３】
へき開加工とは、半導体レーザ素子１０１を作製する際に、複数の半導体レーザ素子１０１を一体で形成した後に、個々の半導体レーザ素子１０１に分割する作業のことである。以下に、図を用いて、へき開加工およびその際に生じる問題について説明する。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、それぞれ半導体レーザ素子のへき開加工を説明するための工程図である。図１５（ａ）に示すように、
半導体基板に活性層を含む複数の半導体層が順次積層されて、一体で形成された複数の半導体積層体１３１が形成
半導体積層体１３１に対して、半導体層が形成された側の表面に、半導体レーザ素子１０１（図１１参照）の共振器長方向（図中のＸ方向）に沿って、半導体レーザ素子１０１の間隔ごとに複数のへき開用溝部１２１が等しい間隔をあけて相互に平行に形成
半導体積層体１３１の半導体層最上部全面にわたって、へき開領域を除く部位に格子状にパターン形成された表面電極１０６が設けられるとともに、半導体積層体１３１の裏面に裏面電極１０７が全面にわたって設けられる。表面電極１０６上には、さらにＡｕＳｎ合金である半田層１０４が形成
次に、半導体積層体１３１を、図中Ｙ方向が長手方向となる長方形に切り出すために、短い複数のスクライブ傷１２２が長方形状の半導体積層体１３１の共振器長方向に沿った側縁に等しい間隔をあけて形成
【００３４】
続いて、図１５（ｂ）に示すように、
長方形に切り出された半導体積層体１３１に設けられた各スクライブ傷１２２（図１５（ａ）参照）を起点として、Ｙ方向に、半導体積層体１３１、表面電極１０６および裏面電極１０７がそれぞれ一体となってへき開（一次へき開）されることにより、複数のバー状素子結合体１２３が得
【００３５】
次に、図１５（ｃ）に示されるように、各バー状素子結合体１２３（図１５（ｂ）参照）が、へき開用溝部１２１に沿ってへき開（二次へき開）される
【００３６】
各半導体レーザ素子１０１は、半導体積層体１３１の表面に表面電極１０６が設けられるとともに、裏面に裏面電極１０７が設けられ、さらに表面電極１０６上に半田層１０４が設けられたものである。また、表面電極１０６および裏面電極１０７間に電圧が印加されることによって、一次へき開面によって形成された端面からレーザ光が出射される。
…。」
　
（ウ）「【００７６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る半導体装置およびその製造方法について、図を用いて説明する。なお、実施の形態１では、本発明の半導体装置として、サブマウントに半導体レーザ素子を実装した構成の半導体レーザ装置を例示するが、本発明は、これに限定されるわけではなく、サブマウントに他の半導体素子が実装されている構成の半導体装置であってもよい。
【００７７】
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装置の積層構造を示す側断面図である。実施の形態１の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子１、サブマウント２およびベース３を備え、半田層４で半導体レーザ素子１とサブマウント２とを固着し、半田層５でサブマウント２とベース３とを固着することで形成されている。
【００７８】
半導体レーザ素子１は、共振器長８００μｍ、チップ幅３００μｍ、厚み１００μｍの高出力赤色半導体レーザであり、活性層１１を含む半導体層が形成された側である表面側が、サブマウント２と固着されるＪｕｎｃｔｉｏｎ−ｄｏｗｎ（以下、Ｊ−ｄｏｗｎとする）組立方式となっている。Ｊ−ｄｏｗｎ方式は、活性層１１に近い側の電極である表面電極６を、サブマウント２と固着させる構成である。そのため、発熱する活性層１１が、放熱体であるベース３により近づく構成となるため、半導体レーザ装置の放熱効率が高くなる。
【００７９】
また、半導体レーザ素子１は、半導体積層体２０と、表面電極６と、半田層４と、裏面電極７を有する。半導体積層体２０の表面側には、表面から、０．０５μｍの厚さのＣｒ層６ａ、０．１μｍの厚さのＰｔ層６ｂ、０．０５μｍの厚さのＡｕ層６ｃ、３μｍの厚みのＡｕＳｎ合金を主な主成分とした半田層４がこの順に積層されている。なお、半田層４に含まれる、ＡｕおよびＳｎ以外の成分は、例えばＣｕやＺｎ等とすればよい。
【００８０】
ここで、Ｃｒ層６ａ、Ｐｔ層６ｂおよびＡｕ層６ｃは、半導体レーザ素子１表面に全面形成されて、表面電極６を形成している。また、ＡｕＳｎ合金を含む半田層４は、半導体レーザ素子１の表面の四辺からそれぞれ２０μｍ内側に形成されている。ただし、半田層４の形状は矩形に限らず、島状、くし状でもよい。また、Ｐｔ層６ｂは、半田層４中のＡｕおよびＳｎ、さらにＡｕ層６ｃ中のＡｕが半導体レーザ素子１中に拡散するのを防止するバリア層の役割も果たしている。
【００８１】
また、半田層４は、Ａｕの総量に対するＳｎの含有率が２０％近傍となるように組成制御がなされている。また、半導体レーザ素子１の裏面には複数層からなる裏面電極７が全面に形成されている。
【００８２】
半田層４の厚みは、１μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。１μｍ未満では、半導体レーザ素子１とサブマウント２との間に十分な接着強度を得ることが難しい。また、半田層４の厚みが１０μｍを超えると、半導体レーザ素子１の実装時に、半導体レーザ素子１の側壁部に半田材料が回りこむ懸念がある。
１μｍ〜１０μｍの厚さであれば、十分な接着力を有し、さらに、半導体レーザ素子１の側壁部に半田材料が回り込むこともない
【００８３】
さらに、半田層４を、半導体レーザ素子１の表面の四辺からそれぞれ２０μｍ内側の領域内に形成すれば、
実装時の半田材料のはみ出しが発生しない
【００８４】
また、半田層４においてＡｕの総量に対するＳｎの含有率は２０ｗｔ％近傍が好ましく、この場合は、３００℃以下の低温での実装が可能となる。なお、Ａｕの総量に対するＳｎの含有率が１８ｗｔ％〜２６ｗｔ％の範囲であっても、半導体レーザ素子１の実装温度を３５０℃以下とすることができる。
【００８５】
サブマウント２は、高熱伝導性の電気絶縁材料２１と、表面電極８と裏面電極９と半田層５を有する。例えば、電気絶縁材料２１は、ＳｉＣからなり、厚みは３００μｍである。サブマウント２の半導体レーザ素子１が固着される側の表面には、表面電極８が形成されている。表面電極８は、Ｔｉ層８ａ、Ｐｔ層８ｂおよびＡｕ層８ｃで構成されていて、サブマウント２の表面から、０．１μｍの厚さのＴｉ層８ａ、０．２μｍの厚さのＰｔ層８ｂ、０．０５μｍの厚さのＡｕ層８ｃがこの順に積層されている。また、サブマウント２のベース３に固着される側（裏面）には、裏面電極９が形成され、さらに、半田層５が形成されている。裏面電極９は、Ｔｉ層９ａ、Ｐｔ層９ｂおよびＡｕ層９ｃから構成されている。サブマウント２の裏面から、０．１μｍの厚さのＴｉ層９ａ、０．２μｍの厚さのＰｔ層９ｂ、０．０５μｍの厚さのＡｕ層９ｃ、３μｍ厚のＡｕＳｎ合金を含む半田層５がこの順に積層されている。これらは裏面の全面に形成されている。ここで、半田層５は、ＡｕＳｎ合金以外の半田を用いてもよく、また、Ａｇペースト等であっても構わない。
【００８６】
また、ベース３はＣｕ等の放熱体２２と金属膜１０を有する。放熱体２２の表面には、２μｍ厚のＮｉめっき上に、０．２μｍ厚のＡｕ層が被覆されて構成された金属膜１０が形成されている。
【００８７】
なお、半導体レーザ装置以外の半導体装置であっても、サブマウントおよびベースは、半導体素子の熱を放熱する働きがある。例えば、半導体装置が、ＧａＡｓ電子デバイスであった場合には、サブマウントとしてＡＩＮやＡｌ２Ｏ３等を用いる。
【００８８】
以下に実施の形態１におけるＡｕＳｎ合金の半田層４の形成手順について図２を用いて説明する。
活性層１１を含む半導体層が形成された半導体積層体２０の表面全面に、ＥＢ蒸着にてＣｒ層６ａ、Ｐｔ層６ｂ、Ａｕ層６ｃを所定の膜厚にて順次成膜
その後、レジストを塗布してマスク露光し、開口パターンを形成する。ここで、レジストパターンの開口形状は、矩形のほか、必要に応じて、島状、くし状等であってもよく、限定されていない
【００８９】
次に、３点噴流式ウエハめっき装置を用いて、レジスト開口パターンが形成された表面電極６表面にＡｕＳｎ合金よりなる半田層４を３μｍの厚みになるまで形成
【００９０】
その後、レジストパターンを除去し、さらに、ヨードと水の混合液であるエッチング液にて、エッチングを行う。例えば、ヨードと水とが１：１の割合で混合されたエッチング液を用いればよい。その結果、半田層４で覆われていない部分のＡｕ層６ｃが除去され、Ｐｔ層６ｂが表面に露出する
【００９１】
一方、半田層４にて覆われていた部分のＡｕ層６ｃはそのまま残り、かつ半田層４はエッチング液にて変質することはない。以上の方法によって、表面電極６および半田層４が形成される。
…」（当審注：【００８７】の記載された「ＡＩＮ」は「ＡｌＮ」の誤記である。）
　
イ　引用発明２
（ア）　刊行物２の【背景技術】を説明する欄の【００３３】〜【００３５】には、複数の半導体レーザ素子を一体で形成した後に、へき開して複数の半導体レーザ素子を得る、以下の方法が記載されている。
１）半導体基板に活性層を含む複数の半導体層を順次積層し、一体で形成された複数の半導体積層体を形成し、
２）半導体積層体に対して、半導体層が形成された側の表面に、半導体レーザ素子の共振器長方向に沿って、半導体レーザ素子の間隔ごとに複数のへき開用溝部を等しい間隔をあけて相互に平行に形成し、
３）半導体積層体の半導体層最上部全面にわたって、へき開領域を除く部位に格子状にパターン形成された表面電極を設けるとともに、半導体積層体の裏面に裏面電極が全面にわたって設けられ、表面電極上には、さらにＡｕＳｎ合金である半田層を形成し、
４）次に、半導体積層体を、図中Ｙ方向が長手方向となる長方形に切り出すために、短い複数のスクライブ傷を長方形状の半導体積層体の共振器長方向に沿った側縁に等しい間隔をあけて形成し、
５）長方形に切り出された半導体積層体に設けられた各スクライブ傷を起点として、Ｙ方向に、半導体積層体、表面電極および裏面電極がそれぞれ一体となってへき開（一次へき開）されることにより、複数のバー状素子結合体を得、
６）次に、各バー状素子結合体を、へき開用溝部に沿ってへき開（二次へき開）することにより、半導体レーザ素子を得る方法。
　
（イ）　刊行物２の【背景技術】を説明する欄の【００２６】には、半導体レーザ素子側に半田層が形成された場合の半導体レーザ素子の実装方法として、以下の実装方法が背景技術として記載されている。
１）サブマウントを、ニードル状の吸着コレット１２９に保持して、ベース上の所定の位置に配置し、
２）吸着コレット１２９にて１０ｇ程度の荷重を付与したまま加熱して、半田層の融点まで温度を上昇させることにより半田層を溶融して、ベースとサブマウントを固着し、
３）半導体レーザ素子を、別の吸着コレット１３０で保持して、サブマウント上の所定の位置に配置し、
４）吸着コレット１３０にて１０ｇ程度の荷重を付与したまま加熱して、半田層の融点まで温度を上昇させることにより半田層を溶融し、サブマウントと半導体レーザ素子を固着する半導体レーザ素子の実装方法。
　
（ウ）　刊行物２の実施の形態１を説明する欄の【００８８】〜【００９１】には、半導体レーザ素子の表面電極と半田層の形成方法として、以下の方法が記載されている。
１）活性層を含む半導体層が形成された半導体積層体の表面全面に、ＥＢ蒸着にてＣｒ層、Ｐｔ層、Ａｕ層を所定の膜厚にて順次成膜し、
２）その後、レジストを塗布してマスク露光し、開口パターンを形成し（ここで、レジストパターンの開口形状は、矩形のほか、必要に応じて、島状、くし状等であってもよく、限定されていない）、
３）次に、３点噴流式ウエハめっき装置を用いて、レジスト開口パターンが形成された表面電極の表面にＡｕＳｎ合金よりなる半田層を３μｍの厚みになるまで形成し、
４）その後、レジストパターンを除去し、さらに、ヨードと水の混合液であるエッチング液にて、エッチングを行い、半田層で覆われていない部分のＡｕ層を除去し、Ｐｔ層が表面に露出して表面電極と半田層を形成する方法。
　
（エ）　刊行物２の実施の形態１を説明する欄の【００８２】〜【００８３】には、半田層の厚みが１０μｍを超えると、半導体レーザ素子の側壁部に半田材料が回り込む懸念があること、半導体レーザ素子の表面の四辺からそれぞれ２０μｍ内側の領域内に形成すれば、実装時の半田材料のはみ出しが発生しないことが開示されている。
　
（オ）　刊行物２の背景技術を説明する欄には、半導体レーザ素子を得る方法、半田層の形成方法、半導体レーザ素子の実装方法が記載されている。一方、刊行物２の実施の形態１を説明する欄には、半田層の成膜時間を短くするとともに、半田層の組成を制御して固着温度を低く安定化させる半田層の形成方法が開示されているものの、半導体レーザ素子を得る方法、半導体レーザ素子の実装方法については明記されておらず、背景技術に記載のものと同様と認められる。そこで、半導体レーザ素子を得る方法と、半導体レーザ素子の実装方法は、背景技術に記載された方法を参酌する。
　
（カ）　上記（ア）〜（オ）より、刊行物２には、以下の発明が記載されている。
　「下記１）〜６）の方法により半導体レーザ素子を得て、下記７）〜１０）の方法により半導体レーザ素子を実装する半導体レーザー装置の製造方法であって、下記３）における半田層の形成は、下記１１）〜１４）の方法により形成する、実装時の半田材料のはみ出しが発生しない半導体レーザー装置の製造方法。
１）半導体基板に活性層を含む複数の半導体層を順次積層し、一体で形成された複数の半導体積層体を形成し、
２）半導体積層体に対して、半導体層が形成された側の表面に、半導体レーザ素子の共振器長方向に沿って、半導体レーザ素子の間隔ごとに複数のへき開用溝部を等しい間隔をあけて相互に平行に形成し、
３）半導体積層体の半導体層最上部全面にわたって、へき開領域を除く部位に格子状にパターン形成された表面電極を設けるとともに、半導体積層体の裏面に裏面電極が全面にわたって設けられ、表面電極上には、さらにＡｕＳｎ合金である半田層を形成し、
４）次に、半導体積層体を、図中Ｙ方向が長手方向となる長方形に切り出すために、短い複数のスクライブ傷を長方形状の半導体積層体の共振器長方向に沿った側縁に等しい間隔をあけて形成し、
５）長方形に切り出された半導体積層体に設けられた各スクライブ傷を起点として、Ｙ方向に、半導体積層体、表面電極および裏面電極がそれぞれ一体となってへき開（一次へき開）されることにより、複数のバー状素子結合体を得、
６）次に、各バー状素子結合体を、へき開用溝部に沿ってへき開（二次へき開）することにより、半導体レーザ素子を得る方法。
　
７）サブマウントを、ニードル状の吸着コレット１２９に保持して、ベース上の所定の位置に配置し、
８）吸着コレット１２９にて１０ｇ程度の荷重を付与したまま加熱して、半田層の融点まで温度を上昇させることにより半田層を溶融して、ベースとサブマウントを固着し、
９）半導体レーザ素子を、別の吸着コレット１３０で保持して、サブマウント上の所定の位置に配置し、
１０）吸着コレット１３０にて１０ｇ程度の荷重を付与したまま加熱して、半田層の融点まで温度を上昇させることにより半田層を溶融し、サブマウントと半導体レーザ素子を固着する半導体レーザ素子の実装方法。
　
１１）活性層を含む半導体層が形成された半導体積層体の表面全面に、ＥＢ蒸着にてＣｒ層、Ｐｔ層、Ａｕ層を所定の膜厚にて順次成膜し、
１２）その後、レジストを塗布してマスク露光し、開口パターンを形成し（ここで、レジストパターンの開口形状は、矩形のほか、必要に応じて、島状、くし状等であってもよく、限定されていない）、
１３）次に、３点噴流式ウエハめっき装置を用いて、レジスト開口パターンが形成された表面電極の表面にＡｕＳｎ合金よりなる半田層を３μｍの厚みになるまで形成し、
１４）その後、レジストパターンを除去し、さらに、ヨードと水の混合液であるエッチング液にて、エッチングを行い、半田層で覆われていない部分のＡｕ層を除去し、Ｐｔ層が表面に露出して表面電極と半田層を形成する方法。」（以下「引用発明２」という。）
　
４　対比
　本願発明と引用発明１を対比する。
（１）本願発明の「前記ウェーハの第２電極上に前記第２電極の上面の角から離隔され、複数の分離された領域を含み、前記複数の分離された領域の間に空いた空間を有する金属接合層を形成する段階」と引用発明１の「ろう材を放熱を損なわない程度にレーザチップより小さい面積で、レーザチップの外周より４方向とも内側になるよう、サブマウントの表面上に付着」することを対比する。
　引用発明１の「付着」した「ろう材」は、本願発明の「形成」した「金属接合層」に相当する。そして、本願発明の「前記ウェーハの第２電極上に前記第２電極の上面の角から離隔され…金属接合層を形成する」ことと、引用発明１の「ろう材を放熱を損なわない程度にレーザチップより小さい面積で、レーザチップの外周より４方向とも内側になるよう、サブマウントの表面上に付着」することは、「上面の角から離隔され…金属接合層を形成する」点で一致する。
　
（２）本願発明の「前記金属接合層が形成された面を接合面とし前記分離した半導体レーザーアレイをベース上に搭載する段階と、前記金属接合層を溶融させ、溶融された金属接合層が半導体レーザーアレイに押され側方向に広がり、前記空いた空間に移動して接触することで前記搭載された半導体レーザーアレイを前記ベース上に固定させる段階」と、引用発明１の「レーザチップをサブマウントにダイボンドする」ことを対比する。
　引用発明１の「レーザチップ」が、本願発明の「半導体レーザー」に相当する。また、一般に、半導体チップを「ダイボンド」することは、接合面に半田等の接合剤を供給し、半導体チップを接合面に配置し、半田等の接合剤を溶融させて接合することである。そして、引用発明１では、その前の工程で、「ろう材を…、サブマウントの表面上に付着」していることを踏まえると、本願発明の「前記金属接合層が形成された面を接合面とし前記分離した半導体レーザーアレイをベース上に搭載する段階と、前記金属接合層を溶融させ、溶融された金属接合層が半導体レーザーアレイに押され側方向に広がり、前記空いた空間に移動して接触することで前記搭載された半導体レーザーアレイを前記ベース上に固定させる段階」と、引用発明１の「レーザチップをサブマウントにダイボンドする」こととは、「前記金属接合層が形成された面を接合面とし半導体レーザーを部材上に搭載する段階と、前記金属接合層を溶融させ、前記搭載された半導体レーザーを前記部材上に固定させる段階」の点で一致する。
　
（３）　してみると、本願発明と引用発明１は、
「上面の角から離隔された位置に、金属接合層を形成する段階と、
金属接合層が形成された面を接合面とし前記分離した半導体レーザーを部材上に搭載する段階と、
　前記金属接合層を溶融させ、前記搭載された半導体レーザーを前記部材上に固定させる段階と、
を含む半導体レーザー装置の製造方法。」
の点で一致し、以下の点で相違する。
　
相違点１：半導体レーザが、本願発明は、「複数のレーザー放出領域を有する…半導体レーザーアレイ」であるのに対し、引用発明１は、「複数のレーザー放出領域を有する…半導体レーザーアレイ」であるのか否か明らかでない点。
　
相違点２：半導体レーザを搭載する部材が、本願発明は「ベース」であるのに対し、引用発明１は、「サブマウント」である点。
　
相違点３：本願発明は、「複数の半導体レーザー…が実現されたウェーハの下面及び上面にそれぞれ第１及び第２電極を形成する段階」を有するのに対し、引用発明１は、「レーザチップの表面は金線８ａによりステム上のブロック部つまりステムと電気的につながれており、また、レーザチップの裏面（ダイボンド面）は別の金線８ｂによりステム上のリードピンに電気的に接続されている」ものの、そのような段階を有するのか否か点。
　
相違点４：「上面の角から離隔された位置に、金属接合層を形成する段階」が、本願発明は、「前記ウェーハの第２電極上に」「複数の分離された領域を含み、前記複数の分離された領域の間に空いた空間を有する」金属接合層を形成する段階であるのに対し、引用発明１は、そのような金属接合層を形成する段階であるか否か不明である点。
　
相違点５：本願発明は、「前記金属接合層が形成されたウェーハを切断し、前記第２電極上に複数の分離された領域を含む金属接合層が形成された個別半導体レーザー…単位に分離する段階」を有するのに対し、引用発明１は、そのような段階を有するのか否か不明である点。
　
相違点６：「搭載された半導体レーザー…を」「固定させる段階」が、本願発明は、「溶融された金属接合層が半導体レーザー…に押され側方向に広がり、前記空いた空間に移動して接触」することで固定しているのに対し、引用発明１では、そのように固定しているのか否か不明である点。
　
５　判断
　以下、上記相違点について検討する。
（１）相違点１について
　半導体レーザとして、「複数のレーザー放出領域を有する」半導体レーザーアレイは、例えば、特開平１１−３５４８８８号公報（【００１３】等に記載された、複数の発光部としてのレーザ発振部を備えた半導体レーザを参照されたい。）に記載されているように周知であり、引用発明１の「レーザチップ」として、「複数のレーザー放出領域を有する」周知の半導体レーザーアレイを採用し、上記相違点１に係る本願発明の発明特定事項と為すことに困難性は無い。
（２）相違点２について
　本願発明の「ベース」は、半導体レーザアレイを搭載するとともに熱放出を容易にする（本願の明細書の「【００１３】 好ましくは、ベースに固定される第２電極はそのベースを通じた熱放出が容易になるように…」との記載参照。）部材である。一方、引用発明１の「サブマウント」は、レーザチップを搭載するとともに、ろう材を介して放熱する（刊行物１の【００１４】には、ろう材は、放熱を損なわない程度に付着される旨記載されている。）部材である。してみると、本願発明の「ベース」と引用発明の「サブマウント」は、何れも、半導体レーザを搭載するとともに、放熱する機能を有する部材であり、格別相違するものではない。よって、上記相違点２は、実質的な相違点ではない。
（３）相違点３〜６について
　相違点３〜６についてまとめて判断する。
　引用発明１は、「レーザチップの表面は金線８ａによりステム上のブロック部つまりステムと電気的につながれており、また、レーザチップの裏面（ダイボンド面）は別の金線８ｂによりステム上のリードピンに電気的に接続されている」から、レーザチップの表面と裏面（ダイボンディング面）には、明記されていないものの、電気的に接続を可能とする電極を有しているものと解される。
　ところで、引用発明２は、
「１）半導体基板に活性層を含む複数の半導体層を順次積層し、一体で形成された複数の半導体積層体を形成し、
…
３）半導体積層体の半導体層最上部全面にわたって、…格子状にパターン形成された表面電極を設けるとともに、半導体積層体の裏面に裏面電極が全面にわたって設けられ、表面電極上には、さらにＡｕＳｎ合金である半田層を形成し、
…
５）長方形に切り出された半導体積層体に設けられた各スクライブ傷を起点として、Ｙ方向に、半導体積層体、表面電極および裏面電極がそれぞれ一体となってへき開（一次へき開）されることにより、複数のバー状素子結合体を得、
６）次に、各バー状素子結合体を、へき開用溝部に沿ってへき開（二次へき開）する」
ことで半導体レーザー素子を得て、
「１０）吸着コレット１３０にて１０ｇ程度の荷重を付与したまま加熱して、半田層の融点まで温度を上昇させることにより半田層を溶融し、サブマウントと半導体レーザ素子を固着」
して実装しており、上記３）で形成する半田層は、「矩形のほか、必要に応じて、島状、くし状等であってもよく、限定されていない」形状である半導体レーザー装置の製造方法の発明であるところ、引用発明２の「半導体基板」は、本願発明の「ウェーハ」に相当し、以下同様に、「半田層」が「金属接合層」に、「表面電極」が「第２電極」に、「裏面電極」が「第１電極」に、それぞれ、相当する。
　そして、引用発明１と、引用発明２はいずれもレーザーチップをサブマウントにダイボンドする半導体レーザ装置の製造方法に関する発明であるから、引用発明１において、ろう材を接合面に付着し、ダイボンドする方法として、引用発明２の如く、半導体基板に複数の半導体積層体を形成し、表面電極、裏面電極を形成し、表面電極像に島状、くし状等の半田層を形成し、個々の半導体レーザー素子に分離し、加重を付与したまま過熱して半田層を溶融して半導体レーザー素子を固着する方法を採用することに困難性は無い。そしてその際、加重を付与したまま過熱して半田層を溶融するのであるから、溶融した半田層は側方向に広がり、空いた空間に移動して接触するものと認められる。そうすると、引用発明１に引用発明２を適用し、上記相違点３〜相違点６に係る本願発明の発明特定事項となすことは、当業者が容易に想到し得たことと認められる。
　
　そして、本願発明が奏する作用効果は、引用発明１、２と周知技術に基いて当業者が容易に予測しうる程度のものにすぎない。
　したがって、本願発明は、引用発明１、２及び周知の技術事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
６　むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用発明１、引用発明２及び周知の技術事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　よって、結論のとおり審決する。