(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の表面に形成されたエピタキシャル層と、
前記エピタキシャル層の表面に形成された表面電極と、
前記表面電極に形成されたエピタキシャル面めっきと、
前記基板の裏面に形成された裏面電極と、
前記裏面電極に形成された基板面めっきと、を有するレーザバーと、
前記エピタキシャル面めっき又は前記基板面めっきにはんだにより固定されたサブマウントと、を備え、
前記エピタキシャル面めっきは前記基板面めっきよりも厚く形成され、
前記エピタキシャル面めっき又は前記基板面めっきの全面が、前記はんだにより前記サブマウントと面接合したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記エピタキシャル面めっきは前記基板面めっきよりも熱膨張係数が小さい材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記エピタキシャル面めっきの面積は前記基板面めっきの面積よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記レーザバーは２０ｍｍ以上の幅であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザバーをサブマウントにはんだ付けした半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一定の反りを有するレーザバーとサブマウントをはんだ付けする際に、レーザバーの反りを抑制し両者を面接合する技術が開示されている。具体的には、レーザバーの反りを低減するようにレーザバーを加圧しながら、レーザバーをサブマウントにはんだ付けする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８０２６４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３８４１号公報
【特許文献３】特開２００６−１３３３１号公報
【特許文献４】特開２００５−１９１２０９号公報
【特許文献５】特開２００７−１８９０７５号公報
【特許文献６】特開２００７−１７３４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザバーの幅が大きくなるとその分レーザバーの反りも大きくなるので、加圧力を高めてレーザバーの反りを抑制する必要がある。ところが、加圧力を高めると、レーザバーに高い応力が生じレーザバーの寿命低下（信頼性低下）が懸念される。このため、特許文献１に開示される技術はレーザバーの幅を５ｍｍ以下に限定しており、幅が大きいレーザバーには適用できない。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、良好な信頼性を維持しつつ、レーザバーとサブマウントを面接合させることができる半導体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】
【０００６】
本願の発明にかかる半導体装置は基板と、該基板の表面に形成されたエピタキシャル層と、該エピタキシャル層の表面に形成された表面電極と、該表面電極に形成されたエピタキシャル面めっきと、該基板の裏面に形成された裏面電極と、該裏面電極に形成された基板面めっきと、を有するレーザバーと、該エピタキシャル面めっき又は該基板面めっきにはんだにより固定されたサブマウントと、を備える。該エピタキシャル面めっきは該基板面めっきよりも厚く形成され、該エピタキシャル面めっき又は該基板面めっきの全面が、該はんだにより該サブマウントと面接合したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、良好な信頼性を維持しつつ、レーザバーとサブマウントを面接合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図２】エピタキシャル面めっき厚と基板面めっき厚を変化させた時のレーザバーの反り量を測定した結果を示す図である。
【図３】レーザバーの反りを強調して表した図である。
【図４】図２の測定結果をグラフ化したものである。
【図５】金よりも熱膨張係数が大きい材料と、金よりも熱膨張係数が小さい材料を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。この半導体装置１０は、レーザバー１２がはんだ１４によりサブマウント１６へ固定されたものである。
【００１０】
まず、レーザバー１２の構成について説明する。レーザバー１２の外形は、幅が２０ｍｍであり、共振器長が１ｍｍであり、厚さが１００μｍである。レーザバー１２は基板１８を備えている。基板１８はＧａＡｓなどで形成されている。ここで、レーザバー１２はフリップチップ実装されているため、図１の下方を基板１８の表面と称し、同上方を基板１８の裏面と称する。基板１８の表面にはエピタキシャル層２０が形成されている。エピタキシャル層２０には活性層やクラッド層が含まれる。
【００１１】
エピタキシャル層２０の表面には表面電極２２が形成されている。表面電極２２の表面にはエピタキシャル面めっき２４が形成されている。エピタキシャル面めっき２４は金で形成され、その厚さは４．６μｍである。
【００１２】
基板１８の裏面には、裏面電極２６が形成されている。裏面電極２６には基板面めっき２８が形成されている。基板面めっき２８は金で形成され、その厚さは３．６μｍである。よって前述のエピタキシャル面めっき２４は基板面めっき２８より１μｍだけ厚く形成されている。
【００１３】
サブマウント１６は、エピタキシャル面めっき２４にはんだ付けされたことで、レーザバー１２に固定されている。エピタキシャル面めっき２４の全面がはんだ１４によりサブマウント１６と接続されている。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る半導体装置１０は、エピタキシャル面めっき２４を基板面めっき２８よりも厚く形成したことを特徴の１つとする。この特徴の意義について図２乃至図４を参照して説明する。
【００１５】
図２はエピタキシャル面めっき厚と基板面めっき厚を変化させた時のレーザバーの反り量を測定した結果を示す図である。図３はレーザバー１２の反りを強調して表した図である。図２における反り量とは、図３における基板面めっき２８の上端と、裏面電極２６の下端との距離である。
【００１６】
そして、図２に示すようにさまざまなめっき厚差（エピタキシャル面めっき厚の値から基板面めっき厚の値を差し引いた値をいう、以下同じ）を有するレーザバーについて反り量を測定した。図４は図２の測定結果をグラフ化したものである。このグラフから、めっき厚差が大きいほど反り量を低減できることが分かる。以上より、めっき厚差を有するレーザバーは、めっき厚差がないレーザバーと比較して、レーザバー内部の応力が緩和されていることが分かる。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る半導体装置によれば、良好な信頼性を維持しつつ、レーザバーとサブマウントを面接合させることができる。すなわち、本発明の実施の形態に係る半導体装置１０は、エピタキシャル面めっき２４の厚さを基板面めっき２８の厚さよりも厚くして、レーザバー１２内部の応力を緩和しレーザバー１２の反り量を低減させている。故に、エピタキシャル面めっきと基板面めっきの厚さが等しい場合と比較して、レーザバー内部の応力を低減できており、良好な信頼性を維持できる。
【００１８】
また、図２及び３を参照して説明したとおり、レーザバー１２の反り量は０．７μｍ程度まで低減されている。そのため、エピタキシャル面めっき２４の全面を、はんだ１４によりサブマウント１６と面接合させることができる。これによりレーザバー１２の良好な電気的特性維持し、かつレーザバー１２を確実にサブマウント１６に固定することができる。
【００１９】
本発明は、レーザバーの基板表面側が凸となるように反りやすい問題を、エピタキシャル面めっきを基板面めっきより厚く形成することで抑制したことを特徴の１つとする。この特徴を失わない限りにおいて様々な変形が可能である。そのため、レーザバーの外形や材料などは特に限定されない。また、例えば以下のような変形が考えられる。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る半導体装置１０では、エピタキシャル面めっき２４と基板面めっき２８を金で形成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、エピタキシャル面めっき２４を基板面めっきより２８も熱膨張係数が小さい材料で形成してもよい。そうすると、はんだ付けの際にエピタキシャル面めっき２４よりも基板面めっき２８の方が膨張し、反り量を低減できる。具体的な材料を例示するために図５を示す。図５は金よりも熱膨張係数が大きい材料と、金よりも熱膨張係数が小さい材料を示す図である。なお、図５に示される金属種単体でなく、混合して用いても良い。
【００２１】
また、エピタキシャル面めっき２４の面積を基板面めっき２８の面積よりも大きくしてもよい。そうすると、エピタキシャル面めっき２４の面積を基板面めっき２８の面積よりも厚く形成したのと同等の効果を得ることができる。
【００２２】
レーザバー１２の幅は２０ｍｍとしたが、２０ｍｍ以上でも２０ｍｍ以下でも本発明の効果は得られる。特にレーザバーの幅が２０ｍｍ以上の場合は反りの問題が顕著であるため本発明がより効果的である。
【００２３】
エピタキシャル面めっき２４は表面電極２２に形成されたが、その一部がエピタキシャル層２０に直接形成されてもよい。その場合、エピタキシャル面めっき２４は表面電極２２とエピタキシャル層２０の両方に形成される。
【００２４】
レーザバー１２はサブマウント１６にフリップチップ実装されているが、フェースアップ実装されても良い。その場合、基板面めっき２８にはんだを介してサブマウント１６が固定される。この場合でも本発明の効果を得ることができる。
【００２５】
エピタキシャル面めっき２４は基板面めっき２８より１μｍだけ厚く形成されているとしたが本発明はこれに限定されない。エピタキシャル面めっき２４は基板面めっき２８よりも厚く形成されていれば本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  半導体装置、  １２  レーザバー、  １４  はんだ、  １６  サブマウント、  １８  基板、  ２０  エピタキシャル層、  ２２  表面電極、  ２４  エピタキシャル面めっき、  ２６  裏面電極、  ２８  基板面めっき
【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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