(57)【要約】【課題】高出力及び高効率を達成しつつ、信頼性を向上させた半導体レーザ励起固体レーザ装置を提供する。【解決手段】本発明の実施の形態の固体レーザ装置は、量子井戸構造を有し、所定波長で発振する発光部を含む活性層と、活性層の一方の面に接し、且つ発光部の周囲に形成される基板と、所定波長に対して反射特性を有し、活性層の他方の面と対向して形成される反射鏡と、活性層を介して、反射鏡と対向して形成される外部共振鏡と、を有することにより上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子井戸構造を有し、所定波長で発振する発光部を含む活性層と、
前記活性層の一方の面に接し、且つ前記発光部の周囲に形成される基板と、
前記所定波長に対して反射特性を有し、前記活性層の他方の面と対向して形成される反射鏡と、
前記活性層を介して、前記反射鏡と対向して形成される外部共振鏡と、を有する
固体レーザ装置。
【請求項２】
前記活性層及び前記反射鏡は、化合物半導体材料で形成される、
請求項１記載の固体レーザ装置。
【請求項３】
前記活性層及び前記反射鏡は、アルミニウムを含む、
請求項１又は２の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項４】
前記活性層及び前記反射鏡の端部は、金薄膜で被覆される
請求項１乃至３の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項５】
前記活性層及び前記反射鏡の端部は、誘電体膜で被覆される
請求項１乃至３の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項６】
前記活性層及び前記反射鏡の端部は、密な酸化膜で被覆される
請求項１乃至３の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項７】
前記活性層及び前記反射鏡の端部は、接合剤で被覆される
請求項１乃至３の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項８】
前記基板の外形が、略円形状である
請求項１乃至７の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項９】
前記基板の内形が、略円形状である
請求項１乃至７の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項１０】
前記基板の断面が、順テーパ形状である
請求項１乃至９の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項１１】
前記活性層の表面は、ｎ×（λ／２）の光学長に相当する膜厚を有する誘電体膜で被覆される
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【請求項１２】
前記所定波長に対して反射特性を有する反射鏡が、前記基板と前記活性層との間に形成される
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の固体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光を利用した装置として、光ディスク装置、レーザプリンタ、レーザ計測器、レーザ加工装置等、様々な製品が実用化されている。高出力、高効率、高信頼性等、レーザ光源に求められる要求は、厳しくなっている。
【０００３】
垂直外部共振器型面発光レーザ（VECSEL:Vertical External Cavity Surface Emitting Laser）は、量子井戸構造の設計により活性層の発振波長を任意に制御できる、高出力を達成し易い等、多くのメリットを有しており、固体レーザに置き換わる光源として開発が進められている。
【０００４】
ポンプレーザを利用して所定波長のビームを放出する活性層と、該ビームを反射させる反射層及び外部ミラーと、半導体フィルタが接合された二次高調波発生素子とを有することで、光変換効率を高めたＶＥＣＳＥＬが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
所定波長の信号光を放出する活性層と、該信号光及び透過されたポンプビームを反射させる多重帯域反射器と、外部ミラーとを含み、ポンプビームを再活用することで、出力を向上させた面発光レーザが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体レーザ励起固体レーザ装置において、レーザ材料として用いられる分布ブラック反射鏡（DBR:Distributed Bragg Reflection）、及び量子井戸構造を有する活性層は、膜厚が非常に薄い。このため、機械的強度が弱く、該装置の信頼性を低下させる原因となっている。
【０００７】
特許文献１及び２において、垂直外部共振器型面発光レーザの信頼性を向上させる技術は、開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、高出力及び高効率を達成しつつ、信頼性を向上させた半導体レーザ励起固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】
【０００９】
本実施の形態の固体レーザ装置は、量子井戸構造を有し、所定波長で発振する発光部を含む活性層と、活性層の一方の面に接し、且つ発光部の周囲に形成される基板と、所定波長に対して反射特性を有し、活性層の他方の面と対向して形成される反射鏡と、活性層を介して、反射鏡と対向して形成される外部共振鏡と、を有することを要件とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施の形態によれば、高出力及び高効率を達成しつつ、信頼性を向上させた半導体レーザ励起固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】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図２】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図３】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図４】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図５】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図６】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法を例示する図である。
【図７】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法を例示する図である。
【図８】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図９】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図１０】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図１１】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図１２】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置を例示する図である。
【図１３】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法を例示する図である。
【図１４】本実施形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面及び表を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１３】
＜半導体レーザ励起固体レーザ装置の構成＞
図１に、本実施の形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置の一例を示す。
【００１４】
半導体レーザ励起固体レーザ装置１００は、レーザ材料１１０、外部共振鏡１２０、波長変換素子１３０、複屈折フィルタ１４０、半導体レーザ素子用レンズ１５０、励起用半導体レーザ素子１６０、ヒートシンク１７０を含む。
【００１５】
レーザ材料１１０は、量子井戸構造を有し、所定波長で発振する発光部を含む活性層と、活性層の一方の面に接し、且つ発光部の周囲に形成される基板と、該所定波長に対して反射特性を有し、活性層の他方の面と対向して形成される反射鏡等を含む。
【００１６】
基板は、活性層及び反射鏡の周囲を保持し、発光部の外側周囲の機械的強度を増強する。これにより、活性層及び反射鏡において、膜が剥がれる等の不具合を緩和することができる。
【００１７】
活性層は、化合物半導体材料（例えば、ＩｎＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓ系材料）を用いて形成される。活性層は、励起用半導体レーザ素子１６０から放出されるレーザ光を吸収することにより、励起され、所定波長で発振し、発光する。
【００１８】
反射鏡は、化合物半導体材料（例えば、ＡｌＧａＡｓ系材料）を用いて形成され、高屈折率半導体層と低屈折率半導体層とが繰り返し積層される。反射鏡は、分布ブラック反射鏡（DBR:Distributed Bragg Reflection）であり、活性層の発振波長に対して、反射特性を有する。
【００１９】
外部共振鏡１２０は、レーザ材料１１０に含まれる活性層から放出されるレーザ光の光路上で、且つ活性層から所定の間隔を保持して形成される。外部共振鏡１２０は、波長１７００ｎｍに対して、高反射となる様に、又、波長５３０ｎｍに対して、透過率が約５％となる様に、コーティングが施される。活性層から放出されるレーザ光は、反射特性を有する反射鏡と外部共振鏡１２０との間で、繰り返し反射され、増幅される（共振）。外部共振鏡１２０と反射鏡との間には、波長変換素子１３０及び複屈折フィルタ１４０が形成されており、活性層から放出されるレーザ光は、波長変換素子１３０及び複屈折フィルタ１４０により集光される。該レーザ光は、外部共振鏡１２０の反射面（外部共振鏡１２０が形成される面）へ入射し、外部共振鏡１２０の反射面と反対の面（外部共振鏡１２０が形成されていない面）から、射出する。
【００２０】
波長変換素子１３０は、活性層から放出されるレーザ光の光路上に、形成される。例えば、波長変換素子１３０としては、断面積が３ｍｍ×３ｍｍ、長さ１０ｍｍのＬＢＯ結晶等を用いることができる。波長変換素子１３０として、ＬＢＯ結晶を用いることにより、波長変換効率を向上させることができる。レーザ光が透過する面には、誘電体によるコーティングが施され、例えば、波長１７００ｎｍ、波長５３０ｎｍに対して、全透過（透過率が約１００％）となる様に、コーティングが施される。
【００２１】
複屈折フィルタ１４０は、外部共振鏡１２０と波長変換素子１３０との間に形成される。複屈折フィルタ１４０は、所定波長の光のみを透過させ、透過させた光の偏向方向を調整する。従って、外部共振鏡１２０と波長変換素子１３０との間に複屈折フィルタ１４０が形成されることで、波長変換素子１３０の変換効率を向上させることができる。
【００２２】
なお、複屈折フィルタ１４０の構成は特に限定されるものではなく、所定波長の光を透過させることが可能な構成であれば良い。例えば、各種の偏光素子、エタロン、プリズム、回折格子、等を用いてもよい。活性層から放出されるレーザ光の光路上に、波長変換素子１３０、複屈折フィルタ１４０が形成されることで、外部共振鏡１２０の反射面に、高効率で該レーザ光を集光させることができる。
【００２３】
半導体レーザ素子用レンズ１５０は、励起用半導体レーザ素子１６０から放出されるレーザ光を集光する。従って、半導体レーザ素子用レンズ１５０は、励起用半導体レーザ素子１６０と対応する位置に形成される。
【００２４】
励起用半導体レーザ素子１６０は、活性層に対して、レーザ光を放出することにより、活性層を所定波長で発振させ、発光させる。例えば、励起用半導体レーザ素子１６０としては、出力が３０Ｗ、波長が８０８ｎｍの半導体レーザ素子等を用いることができる。励起用半導体レーザ素子１６０の、出力及び波長等は、特に限定されない。又、励起用半導体レーザ素子１６０としては、特に限定されるものではなく、連続レーザ光を発生するレーザ発振器、半導体レーザ素子、半導体レーザアレイ、半導体レーザスタック、又は、これらのうちの少なくとも１種からなるレーザ発振器等を用いることができる。
【００２５】
ヒートシンク１７０は、活性層で発生する熱を発散させる。ヒートシンク１７０は、熱伝導率の高い材料を用いて形成される。例えば、ヒートシンク１７０の材料としては、Ｃｕ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ダイヤモンド等の材料、又は、これらを組み合わせた材料、等が挙げられる。なお、ヒートシンク１７０の内部には、空洞が形成され、水冷等の機能が加えられていても良い。
【００２６】
詳細は後述するが、半導体レーザ励起固体レーザ装置１００のレーザ材料１１０において、発光部の外側周囲は、剛性が高くなる様に形成される。即ち、発光部の外側周囲に基板を形成し、化合物半導体層（活性層、及び反射鏡）を保持することで、発光部の外側周囲の機械的強度を強化することができる。これにより、化合物半導体層における膜剥がれ等の不具合を改善し、信頼性の高い半導体レーザ励起固体レーザ装置１００を実現できる。
【００２７】
＜レーザ材料１１０の構成＞
図２に、図１に示す半導体レーザ励起固体レーザ装置１００におけるレーザ材料１１０の詳細を示す。図２（Ａ）は、上面図であり、図２（Ｂ）は、断面図である。
【００２８】
レーザ材料１１０は、基板１０１、活性層１０２、反射鏡１０３、等を含む。レーザ材料１１０とヒートシンク１７０とは、接合材１０５により接合される（図２（Ｂ）参照）。
【００２９】
基板１０１は、発光部２５０の外側周囲に形成され、活性層１０２、及び反射鏡１０３を保持する（図２（Ａ）参照）。基板１０１の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ＧａＡｓ基板等が挙げられる。
【００３０】
基板１０１の形状としては、図２に示すように、外形及び内形が四角形状であってもよいが、その形状は、特に限定されるものではない。
【００３１】
例えば、図３に示すように、外形が角を有しない略円形状であり、内形が四角形状であっても良い。基板１０１の形状を、図３に示すような形状とすることにより、外形の角部に集中する応力を小さくすることができるため、側面から酸化が促進され難くなる。これにより、酸化による体積膨張が原因で生じる信頼性不良を低減させ、マージンを拡大することができる。
【００３２】
又、例えば、図４に示すように、外形が四角形状であり、内形が角を有しない略円形状であっても良い。基板１０１の形状を、図４に示すような形状とすることにより、内形の角部（活性層１０２が薄層となる発光部２５０）に集中する応力を小さくすることができるため、レーザ動作時の温度上昇により、異種材料の熱膨張係数差から生じる残留応力を小さくすることができる。これにより、残留応力が原因で生じる結晶破壊不良を低減させ、マージンを向上させることができる。
【００３３】
又、例えば、図５に示すように、断面が順テーパ形状であっても良い。基板１０１の形状を、図５に示すような形状とすることにより、活性層から放出されるレーザ光の入射自由度を高めることができる。
【００３４】
活性層１０２は、量子井戸構造を有し、活性層１０２の動作波長（発振波長）は、量子井戸構造の設計により、任意に制御される。量子井戸構造における構造内の正味歪みを相殺し、良質な活性層１０２を得るためには、例えば、圧縮して歪ませたＩｎＧａＡｓ系材料と、ＧａＡｓ系材料とを、多層積層（約１５層〜２０層）させることが好ましい。更に、活性層１０２の最表面には、例えば、ＧａＡｓ系材料を用いて、キャッピング層（図示せず）を形成することが好ましい。該活性層を用いることで、従来の固体レーザ同様、良好なビーム品質を保ちつつ高出力化を達成できる。
【００３５】
活性層１０２として、ＧａＡｓ系材料を用いることで、活性層１０２から発振するレーザ光の波長範囲を、波長９００ｎｍ〜波長１２００ｎｍの範囲で設計することが可能となる。
【００３６】
又、活性層１０２として、化合物半導体材料を用いることで、量子井戸層と量子井戸層との間に形成されるバリア層の吸収によりキャリアを発生させ、量子井戸を励起させることができる。励起半導体レーザ素子１６０からの励起波長が発振波長以下、即ち、バリア層のバンドギャップよりも光子エネルギーが高くなる様に、量子井戸構造を設計することにより、量子井戸を励起させることができる。例えば、発振波長が１７００ｎｍとなる様に、量子井戸構造を設計しても良い。
【００３７】
反射鏡１０３は、レーザ共振器の共振鏡となる。反射鏡１０３の材料としては、基板１０１としてＧａＡｓ基板を用いる場合、高屈折率半導体層の材料としてＡｌｘＧａ１-ｘＡｓ（０≦ｘ＜１）を用いることが好ましい。ｘ＝０とすることにより、ＡｌｘＧａ１-ｘＡｓ層の屈折率を最大とすることができる。又、低屈折率半導体層の材料としてＡｌｙＧａ１-ｙＡｓ（０＜ｙ≦１）を用いることが好ましい。ｙ＝１とすることにより、ＡｌｙＧａ１-ｙＡｓ層の屈折率を最小とすることができる。なお、一般的に、ＡｌＧａＡｓ系材料を用いる場合、Ｇａの組成比が大きいほど高屈折率となり、Ａｌの組成比が大きいほど低屈折率となる。従って、適宜、ｘ＜ｙの条件を満たす必要がある。
【００３８】
反射鏡１０３として、例えば、ＡｌＡｓ層とＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ層との対（ペア）を、２５層積層することにより、反射率の高い分布ブラック反射鏡を形成することができる。又、例えば、活性層１０２の発振波長に合わせて、波長１７００ｎｍで高反射率となる様に、反射鏡１０３を設計しても良い。活性層１０２の量子井戸構造及び発振波長等を考慮して、適宜、反射鏡１０３を設計することが好ましい。
【００３９】
本実施の形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置１００によれば、発光部２５０の外側周囲に、活性層１０２及び反射鏡１０３を保持する基板１０１が形成される。これにより、発光部の外側周囲の剛性を高めることができるため、化合物半導体層の機械的強度を強化し、半導体レーザ励起固体レーザ装置の信頼性を高められる。
【００４０】
＜半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法＞
次に、図６乃至図１２を用いて、本実施の形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法の一例について説明する。
【００４１】
まず、基板１０１（例えば、厚さ約５００μｍのＧａＡｓ基板）上に、活性層１０２（例えば、ＩｎＧａＡｓ系材料及びＧａＡｓ系材料で形成される量子井戸構造）、反射鏡１０３（例えば、ＡｌＡｓ層とＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ層との対を２５層積層する構造）を、順次積層する（図６（Ａ）参照）。活性層１０２、反射鏡１０３は、公知の有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）等の方法により、形成することができる。
【００４２】
次に、反射鏡１０３の表面に、公知のフォトリソグラフィ工程により、レジストパターン（例えば、１辺が５ｍｍの正方形状）を形成する。誘導結合型ドライエッチング法等により、レジストパターンをフォトマスクとして、反射鏡１０３、活性層１０２、基板１０１の一部を除去し、分割溝２３０を形成する（図６（Ｂ）参照）。分割溝２３０は、チップ切り出し用の溝である。分割溝２３０の幅は、例えば、約1００μｍとすることができる。
【００４３】
次に、分離溝２３０を形成後、電子ビーム蒸着法等により、反射鏡１０３上に、金薄膜１０４を形成する。公知のフォトリソグラフィ工程及びリフトオフ工程により、反射鏡１０３上に、金薄膜１０４を残存させる様に、パターニングを行い、フォトマスクを除去する（図６（Ｃ）参照）。次に、基板１０１に対して、ラップ仕上げ及び研磨処理を施して、基板１０１を薄くし（例えば、厚さ約２５０μｍ）、その後、スクライブ工程により、チップ毎に分離する（図６（Ｃ）点線部参照）。
【００４４】
次に、分離されたチップ２４０を、接合剤１０５（例えば、インジウム等の金属）を介して、ヒートシンク１７０（例えば、Ｃｕ製のヒートシンク）に実装する（図７（Ａ）参照）。なお、ヒートシンク１７０へ実装する際、分離されたチップ２４０とヒートシンク１７０とを接合する材料は、インジウムのみに限定されるものではなく、はんだ、ＡｕＳｎ、等の材料を用いてもよい。
【００４５】
次に、分離されたチップ２４０において、発光部２５０の外側周囲を覆う様に、基板１０１をワックス１０７で保護する（図７（Ｂ）参照）。発光部２５０の外側周囲を覆う範囲は、特に限定されず、発光部２５０の外側周囲より充分広い範囲を、ワックス１０７で保護してもよい。
【００４６】
次に、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２との混合水溶液により、基板１０１をエッチングし、発光部２５０の活性層１０２を露出させる（図７（Ｃ）参照）。
【００４７】
例えば、図８に示すように、活性層１０２を露出させずに、活性層１０２を誘電体膜２０１で被覆しても良い。発光部の表面を、ｎ×（λ／２）の光学長に相当する膜厚を有する誘電体膜２０１で被覆することにより、レーザ光の出力を減少させることなく、発光部の表面を保護することができる。これにより、発光部の表面の微小欠陥から浸入する水蒸気が原因で生じる信頼性不良を低減させ、マージンを向上させることができる。
【００４８】
活性層１０２、及び反射鏡１０３は、積層しても、厚さ約１０μｍの薄膜であるため、機械的強度に乏しい。しかしながら、活性層１０２及び反射鏡１０３が、基板１０１（例えば、厚さ約２５０μｍ）で保持されることにより、発光部２５０の外側周囲の剛性を高められる。
【００４９】
なお、半導体レーザ励起固体レーザ装置の構成は、図９（Ａ）に示す様に、化合物半導体層（活性層１０２、及び反射鏡１０３）の端部が、更に、金薄膜１０８で被覆される構成であっても良い。なお、端部とは、活性層の側面及び反射鏡の側面を指すものとする。
【００５０】
この場合、図６（Ｃ）の工程において、活性層１０２、及び反射鏡１０３の側面を被覆し、分割溝２３０まではみ出す様に、金薄膜１０８を形成すれば良い。即ち、公知のフォトリソグラフィ工程により、レジストパターンを形成する際、該レジストパターンを合わせ精度以上の大きさになる様に、デザインすれば良い（図９（Ｂ）参照）。
【００５１】
一般的に、Ａｌの含有量が多い層（活性層１０２、反射鏡１０３）は環境変化、特に湿度（水分）の影響を受け易い。水分によりＡｌの酸化（Ａｌ２Ｏ３化）が進むことで、組成変化による屈折率の変化、体積変化による積層構造の破壊等、が生じ、活性層１０２、反射鏡１０３の信頼性は、大きく低下する。特に、レーザ材料１１０として用いられる場合、その影響が顕著になる。
【００５２】
しかしながら、酸化し易いＡｌ（アルミニウム）を含む活性層１０２及び反射鏡１０３の端部を、金薄膜１０８で覆うことにより、該端部が空気と接触し、体積膨張が原因で発生する膜剥がれ等の不具合を防止できる。又、高温高湿環境下（例えば、温度８５℃、湿度８５％）に、半導体レーザ励起固体レーザ装置を長時間（例えば、２００時間程度）放置しても、端部における信頼性不良の発生を抑制し、耐環境性を高めることができる。つまり、信頼性に不安のある端部付近の機械的強度を増強することで、加熱、冷却を繰り返す状況下であっても、半導体レーザ励起固体レーザ装置において、長時間の信頼性を確保できる。
【００５３】
又、半導体レーザ励起固体レーザ装置の構成は、図１０（Ａ）に示す様に、化合物半導体層（活性層１０２、及び反射鏡１０３）の端部が、更に、誘電体膜２０１で被覆される構成であっても良い。
【００５４】
この場合、図６（Ｃ）の工程において、活性層１０２、及び反射鏡１０３の側面を被覆し、分割溝２３０まではみ出す様に、誘電体膜２０１を形成すれば良い。即ち、公知のフォトリソグラフィ工程により、レジストパターンを形成する際、該レジストパターンを合わせ精度以上の大きさになる様に、デザインすれば良い（図１０（Ｂ）参照）。
【００５５】
化合物半導体層（活性層１０２、及び反射鏡１０３）の端部を誘電体膜２０１で被覆することにより、耐環境性を向上させることができる。
【００５６】
又、半導体レーザ励起固体レーザ装置の構成は、図１１（Ａ）に示す様に、化合物半導体層（活性層１０２、及び反射鏡１０３）の端部が、更に、密な酸化膜２０２で被覆される構成であっても良い。
【００５７】
この場合、図６（Ｃ）の工程において、活性層１０２、及び反射鏡１０３の側面を被覆し、分割溝２３０まではみ出す様に、密な酸化膜２０２を形成すれば良い。即ち、公知のフォトリソグラフィ工程により、レジストパターンを形成する際、該レジストパターンを合わせ精度以上の大きさになる様に、デザインすれば良い（図１１（Ｂ）参照）。
【００５８】
化合物半導体層（活性層１０２、及び反射鏡１０３）の端部を、体積膨張を伴わない密な酸化膜２０２で被覆することにより、体積膨張を伴う自然酸化の進行を抑制することができる。これにより、耐環境性を向上させることができる。
【００５９】
又、半導体レーザ励起固体レーザ装置の構成は、図１２（Ａ）に示す様に、化合物半導体層（活性層１０２、及び反射鏡１０３）の端部が、更に、接合剤１０５で被覆される構成であっても良い。
【００６０】
この場合、図６（Ｃ）の工程において、活性層１０２、及び反射鏡１０３の側面を被覆し、分割溝２３０まではみ出す様に、接合剤１０５を形成すれば良い。即ち、公知のフォトリソグラフィ工程により、レジストパターンを形成する際、該レジストパターンを合わせ精度以上の大きさになる様に、デザインすれば良い（図１２（Ｂ）参照）。
【００６１】
化合物半導体層（活性層１０２、及び反射鏡１０３）の端部を、接合剤１０５で被覆する構成は、接合剤１０５の分量と接合時の荷重設定のみで実現可能であるため、低コストで、耐環境性を向上させることができる。
【００６２】
次に、図１３乃至図１４を用いて、本実施の形態に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法の別の一例について説明する。
【００６３】
まず、基板１０１（例えば、厚さ約５００μｍのＧａＡｓ基板）上に、反射鏡２０３（例えば、ＡｌＡｓ層とＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ層との対を２５層積層する構造）、活性層１０２（例えば、ＩｎＧａＡｓ系材料及びＧａＡｓ系材料で形成される量子井戸構造）、反射鏡１０３（例えば、ＡｌＡｓ層とＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ層との対を２５層積層する構造）を、順次積層する（図１３（Ａ）参照）。活性層１０２、反射鏡１０３は、公知の有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）等の方法により、形成することができる。
【００６４】
次に、反射鏡１０３の表面に、公知のフォトリソグラフィ工程により、レジストパターン（例えば、１辺が５ｍｍの正方形状）を形成する。誘導結合型ドライエッチング法等により、レジストパターンをフォトマスクとして、反射鏡１０３、活性層１０２、反射鏡２０３、基板１０１の一部を除去し、分割溝２３０を形成する（図１３（Ｂ）参照）。分割溝２３０は、チップ切り出し用の溝である。分割溝２３０の幅は、例えば、約1００μｍとすることができる。
【００６５】
次に、分離溝２３０を形成後、電子ビーム蒸着法等により、反射鏡１０３上に、金薄膜１０４を形成する。公知のフォトリソグラフィ工程及びリフトオフ工程により、反射鏡１０３上に、金薄膜１０４を残存させる様に、パターニングを行い、フォトマスクを除去する（図１３（Ｃ）参照）。次に、基板１０１に対して、ラップ仕上げ及び研磨処理を施して、基板１０１を薄くし（例えば、厚さ約２５０μｍ）、その後、スクライブ工程により、チップ毎に分離する（図１３（Ｃ）点線部参照）。
【００６６】
次に、分離されたチップ２４０を、接合剤１０５（例えば、インジウム等の金属）を介して、ヒートシンク１７０（例えば、Ｃｕ製のヒートシンク）に実装する（図１４（Ａ）参照）。なお、ヒートシンク１７０へ実装する際、分離されたチップ２４０とヒートシンク１７０とを接合する材料は、インジウムのみに限定されるものではなく、はんだ、ＡｕＳｎ、等の材料を用いてもよい。
【００６７】
次に、分離されたチップ２４０において、発光部２５０の外側周囲を覆う様に、基板１０１をワックス１０７で保護する（図１４（Ｂ）参照）。発光部２５０の外側周囲を覆う範囲は、特に限定されず、発光部２５０の外側周囲より充分広い範囲を、ワックス１０７で保護してもよい。
【００６８】
次に、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２との混合水溶液により、基板１０１をエッチングし、発光部２５０の活性層１０２を露出させる（図１４（Ｃ）参照）。
【００６９】
活性層１０２、及び反射鏡１０３は、積層しても、厚さ約１０μｍの薄膜であるため、機械的強度に乏しい。しかしながら、活性層１０２及び反射鏡１０３が、基板１０１（例えば、厚さ約２５０μｍ）で保持されることにより、発光部２５０の外側周囲の剛性を高められる。
【００７０】
基板１０１と活性層１０２との間に、所定波長に対して反射特性を有する化合物半導体多層膜反射鏡（反射鏡２０３）を形成することにより、実装前のウェハ状態でも活性層の品質評価を行うことができる。これにより、良品領域を選定して、実装を行うことができるため、実装ロスを低減させ、半導体レーザ励起固体レーザ装置の低コスト化を図れる。
【００７１】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００  半導体レーザ励起固体レーザ装置
１０１  基板
１０２  活性層
１０３  反射鏡
１０８  金薄膜
１２０  外部共振鏡
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開２００７−１５８３０８号公報
【特許文献２】特開２００７−１４２３９４号公報
【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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