(57)【要約】【課題】半導体レーザチップの電極部分の一部に電極の形成と同時にバーコードを形成することで、半導体レーザチップにダメージを与えることなく、半導体レーザチップ単体での管理を可能とする。【解決手段】半導体レーザチップ１の表面にバーコードパターン３ｂを含む電極パターン３ｂが形成されるとともに、このバーコードパターン３ｂは、半導体レーザチップ１を実装する際のワイヤーボンドに影響を与えない領域で、かつ、レーザの主出射面２０とは反対側の面２１寄りに形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザチップの表面にバーコードパターンを含む電極パターンが形成されるとともに、前記バーコードパターンは、前記半導体レーザチップを実装する際のワイヤーボンドに影響を与えない領域で、かつ、レーザの主出射面とは反対側の面寄りに形成されていることを特徴とするバーコード付き半導体レーザチップ。
【請求項２】
半導体レーザチップに形成した電極用金属層の一部をレジストパターンエッチングにより除去することにより電極を形成する工程において、
製造後の半導体レーザチップを基板に実装する際のワイヤーボンドに影響を与えない位置で、かつ、レーザの主出射面とは反対側の面寄りとなる位置にバーコードパターンを付加した電極パターンマスクを用いて、フォトリソグラフィ法により電極パターンを形成するステップと、レジストパターンエッチングすることにより、電極部分と非電極部分からなる前記バーコードパターンを付加した電極パターンを形成するステップと、を含むことを特徴とするバーコード付き半導体レーザチップのバーコード形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載のバーコード付き半導体レーザチップまたは請求項２に記載の製造方法によって製造されたバーコード付き半導体レーザチップの管理方法であって、
前記半導体レーザチップを検査する際に、当該半導体レーザチップのバーコードパターンを高倍率のレンズを取り付けたＣＣＤカメラにより撮影して認識することで、半導体レーザチップの検査結果を、認識したバーコード情報に基づいて半導体レーザチップ単位で管理することを特徴とするバーコード付き半導体レーザチップの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザチップの識別をバーコードにより可能にしたバーコード付き半導体レーザチップ、バーコード付き半導体レーザチップのバーコード形成方法及びバーコード付き半導体レーザチップの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、広く普及している半導体レーザチップは、光ディスク、光磁気記録ディスクなどの光情報処理システムの記録用及び読み出し用の光源として、今後更なる需要が見込まれている。
【０００３】
ここで、一般的な半導体レーザチップの構造について、図３を参照して説明する。
【０００４】
この半導体レーザチップ１は、実屈折率導波構造によって構成される半導体であり、レーザ光が発せられるべき方向の両端面２０，２１が端面窓構造によって形成されている。半導体レーザチップ１には、ｎ電極２、ｐ電極３及び半導体レーザチップ本体４が含まれる。半導体レーザチップ１は、略直方体に形成され、ｎ電極２に対してその厚み方向に半導体レーザチップ本体４及びｐ電極３を順次積層して構成される。
【０００５】
陰極であるｎ電極２及び陽極であるp電極3は、電池などの電源に電気的に接続可能に構成され、半導体レーザチップ本体４に順方向のバイアスを印加可能に構成されている。ｎ電極２及びp電極3は、酸化しにくく電気伝導性の良い導電材料、たとえば金（Ａｕ）によって形成されている。
【０００６】
半導体レーザチップ本体４には、ｎ型基板５、ｎ型電流阻止層６、ｐ型キャップ層７及び化合物半導体多層構造８が含まれ、ｎ型基板５に対して厚み方向に、化合物半導体多層構造８、ｎ型電流阻止層６及びｐ型キャップ層７を順次積層して構成されている。
【０００７】
ｎ型基板５は、ｎ型半導体に不純物を添加することによって構成され、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）によって構成されるｎ型半導体に不純物である珪素（Ｓｉ）を添加することによって形成される。ｎ型電流阻止層６は、ｐ型半導体と接合させて電子の流れを阻止可能に構成され、例えばアルミニウムインジウムリン（ＡｌＩｎＰ）によって形成される。ｐ型キャップ層７は、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）によって構成されるｐ型半導体に不純物である亜鉛（Ｚｎ）を添加することによって形成される。
【０００８】
化合物半導体多層構造８には、ｎ型クラッド層９、ｐ型クラッド層１０及び活性層１１が含まれる。化合物半導体多層構造８は、誘電放出するレーザ光を化合物半導体多層構造８端部で吸収しないように、レーザ光が発せられるべき方向の両端部が端面窓構造によって形成される。ｎ型クラッド層９は、電子のキャリアを注入及び光の閉じ込めを可能とするもので、活性層１１より禁制帯幅が大きく、実屈折率が小さい結晶によって形成されるｎ型半導体であり、例えばアルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）によって形成される。
【０００９】
ｐ型クラッド層１０は、キャリアである正孔を注入及び光の閉じ込めを可能とするもので、活性層１１より禁制帯幅が大きく、実屈折率が小さい結晶によって形成されるｎ型半導体であり、例えばアルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）によって形成される。ｐ型クラッド層１０には、板状に形成される板状部１２とストライプ部１３とが含まれる。ストライプ部１３は、その長手方向に直交する仮想平面で切断して見た断面が板状部１２の厚み方向、図３中に矢符Ｚ１で示す方向に向かうに従って末広がりになるようなテーパ状に形成される。
【００１０】
活性層１１は、電子と正孔とを再結合してレーザ光を誘導放出し、前記レーザ光を半導体レーザチップ１の外方に放出可能に構成される。活性層１１は、誘電放出するレーザ光を活性層１１端部で吸収しないように前記端部が窓構造によって形成され、例えばガリウムインジウムリン（ＧａＩｎＰ）によって形成される井戸層とＡｌＧａＩｎＰによって形成される障壁層とを交互に積層することによって形成される。
【００１１】
ストライプ部１３の幅ａを小さくすると、光の閉じ込めが強くなり、レーザ光が導波する導波路の幅が小さくなる。このため、主出射面２０のＮＦＰ１４の水平方向の半値全角が小さくなる。ＮＦＰ１４とは、へき開面部付近でのレーザ光によって形成される光スポットの形状のことである。半値全角は、光強度の最も高い点を中心として角度間隔を示す値である。ＦＦＰ１５の水平方向の半値全角すなわち、水平放射角θは、ＮＦＰ１４の水平方向の半値全角とレーザ光の波長λによって決まる。ＦＦＰ１５とは、へき開面部から離れた地点でのレーザ光によって形成される光スポットの形状であり、半導体レーザがどのような広がり角で光が放射されているかという状態を示す特性である。
【００１２】
以上が図３に示す一般的な半導体レーザチップ１の構造であるが、現実には、その用途に応じた様々な構造の半導体レーザチップが製造されている。一般的にこれらは、電極パターンの形状を半導体レーザチップの種類と１対１で対応させることにより、区別・識別している。
【００１３】
ところで、一般的な工業製品において大量生産を行う際、製品にバーコードを付けることは一般的である。バーコードは、最大で数百文字近くの情報を書き込むことが可能であり、かつ読み込み速度も速いことから、現在はこのバーコードを用いたきめ細かな製品管理が一般に行われている（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
特許文献１は半導体ウェハの識別方法であり、半導体ウェハの表面の一部に、電極の形成と同時に、電極部分と電極を形成しない基板部分とからなるバーコードパターンをレジストパターンエッチングにより形成するか、または２次元バーコードパターンをマスク蒸着またはフォトリソグラフィ法により形成することが記載されている。この特許文献１によれば、形成したバーコードを読み取ることにより、半導体ウェハごとの管理が可能となる。
【特許文献１】特開２０００−２０８３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、上記特許文献１のものでは、半導体ウェハに半導体レーザチップを作製し、これを半導体レーザチップごとに分割した後は、半導体レーザチップ単体でのバーコードによる管理を行うことができない。そのため、ロットの混在を引き起こす可能性が高いといった問題があった。また通常、製品を出荷する前に、生産ロットから一部の試料を抜き取り、試験・検査し、結果を判定基準と比較して、そのロットの合否判定（出荷可否）を判断するが、生産量が増加するに伴い、この抜き取り検査の頻度も高くなる。そのため、徹底した管理が必要であるが、チップ単体での製品管理を行うことができないため、検査過程でのロットの入れ違いや、ＮＧロットが混入する可能性があった。
【００１６】
コストダウンを実現するためには、生産性を常に向上させる必要がある。生産性の向上のためには、きめ細かい品質管理が非常に重要である。半導体レーザチップは、通常、ウェハからチップに加工した後は、シートに載った状態となっている。従って、シートに生産ロット等を記入することにより、ロット単位での管理は可能である。しかしながら、製品そのものを認識して管理する方法ではないので、きめ細かな品質管理とは言えない。この場合、レーザマーカ等の方法で、半導体レーザチップ単体にナンバリングを行うことも可能であるが、半導体レーザチップにダメージを与えることになり、好ましくない。
【００１７】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、半導体レーザチップの電極部分の一部に電極の形成と同時にバーコードを形成することで、半導体レーザチップにダメージを与えることなく、半導体レーザチップ単体での管理を可能としたバーコード付き半導体レーザチップ、バーコード付き半導体レーザチップの製造方法及びバーコード付き半導体レーザチップの管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明のバーコード付き半導体レーザチップは、半導体レーザチップの表面にバーコードパターンを含む電極パターンが形成されるとともに、前記バーコードパターンは、前記半導体レーザチップを実装する際のワイヤーボンドに影響を与えない領域で、かつ、レーザの主出射面とは反対側の面寄りに形成されていることを特徴としている。また、上記バーコード付き半導体レーザチップのバーコード形成方法は、半導体レーザチップに形成した電極用金属層の一部をレジストパターンエッチングにより除去することにより電極を形成する工程において、製造後の半導体レーザチップを基板に実装する際のワイヤーボンドに影響を与えない位置で、かつ、レーザの主出射面とは反対側の面寄りとなる位置にバーコードパターンを付加した電極パターンマスクを用いて、フォトリソグラフィ法により電極パターンを形成するステップと、レジストパターンエッチングすることにより、電極部分と非電極部分からなる前記バーコードパターンを付加した電極パターンを形成するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１９】
すなわち、バーコードパターンは、所定のパターンを電極形成のための電極パターンマスクに形成しておけばよい。この方法によれば、汚染防止の技術の確立された電極形成の技術を用いるので、チップへの汚染の心配がない。また、チップ電極面にバーコードを形成することによる面積損失は、表示面積の少なくてすむ２次元バーコード等を用い、またチップ特性に影響を与える場所及び実装時のワイヤーボンド場所を外した位置にバーコードを形成することで、低く抑えることができる。
【００２０】
また、チップに製造番号等の固有の識別ナンバーを付けることで、チップ単体での管理が可能となる。すなわち、上記方法でバーコードが形成されたバーコード付き半導体レーザチップの管理方法は、半導体レーザチップを検査する際に、当該半導体レーザチップのバーコードパターンを高倍率のレンズを取り付けたＣＣＤカメラにより撮影して認識することで、半導体レーザチップの検査結果等を、認識したバーコード情報に基づいて半導体レーザチップ単位で管理することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、バーコードパターンを、半導体レーザチップを実装する際のワイヤーボンドに影響を与えない領域で、かつ、レーザの主出射面とは反対側の面寄りに形成することにより、チップ電極面にバーコードを形成することによる面積損失を低く抑えることができる。
【００２２】
また、本発明によれば、バーコードパターンを電極形成のための電極パターンマスクに形成しておくことにより、汚染防止の技術の確立された電極形成の技術を用いて電極形成時に併せて形成できるので、チップへの汚染を防止することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、半導体レーザチップのバーコードパターンを高倍率のレンズを取り付けたＣＣＤカメラにより撮影して認識することで、半導体レーザチップの検査結果等を、半導体レーザチップ単位で管理することができる。また、半導体レーザチップ単位で管理できるため、検査過程でのロットの入れ違いや、ＮＧロットが混入することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態のバーコード付き半導体レーザチップの平面図である。本実施形態の半導体レーザチップの構造は、図３に示した半導体レーザチップ１の構造と同じである。
【００２６】
本実施形態では、フォトリソグラフィ法を用い、エッチング法により電極（ここでは、ｐ電極３）を形成する場合について説明する。
【００２７】
一般的に、半導体レーザチップを実装（ダイボンド）する際、主に主出射面２０側のチップ外形またはｐ電極３の電極パターン３ａを画像認識して、所望する場所へダイボンドするためのアライメントを行っている。従って、この画像認識に支障をきたさない領域にバーコードパターン（電極パターン）３ｂを形成する必要がある。また、この半導体レーザチップ１を実装する際、レーザへ通電させるためにワイヤーボンドを行うが、これもダイボンド同様に、ワイヤーボンドを行う際に支障をきたさない領域にバーコードパターン３ｂを形成する必要がある。
【００２８】
つまり、ダイボンド及びワイヤーボンドを行う際に不都合な領域にバーコードパターン３ｂを形成した場合には、実装を困難にするばかりか、仮に実装した場合でも、特性的に不良になる確率が高く、歩留の低下が問題となる。
【００２９】
従って、本実施形態では、図１に示すように、バーコードパターン３ｂを、半導体レーザチップ１を実装する際のワイヤーボンドに影響を与えない領域で、かつ、レーザの主出射面２０とは反対側の面２１寄りに形成している。
【００３０】
このようなバーコードパターン３ｂの形成は、次の手順で行うことができる。
【００３１】
すなわち、半導体レーザチップの製造工程の中の電極形成工程において、ウェハ表面に電極となる金属層を蒸着により形成する。この場合、全面に電極用の金属層が蒸着される。次に、この電極用の金属層を形成したウェハ表面にレジストを塗布し、電極パターンに合わせてバーコードパターンが付加された電極パターンマスクを用いて、露光、現像、エッチングを行い、電極パターンとバーコードパターンとを同時に形成する。最後にレジストを除去することで、電極部分と非電極部分からなるバーコードパターンを持つ電極付きの半導体レーザチップ１を作製することができる。
【００３２】
このようにして作製された半導体レーザチップ１の検査結果等を含む履歴管理は、初期バーコード値のオリジナリティが確保される数量分、電極パターンマスクを用意しておき、ＯＡ環境を用いてバーコードの種類ごとに作業内容等を登録し、管理することで実現できる。この場合は、多数の電極パターンマスクを保有することになるが、例えば本出願人が既に提案している特開平８−１６０６２５号公報に開示しているフォトリソグラフィ方法を用いることで、多数の電極パターンマスクの保有を無くすことができる。
【００３３】
すなわち、所望のパターンを第１の光により空間変調素子に形成する第１工程と、空間変調素子に形成されたパターンを第２の光により基板のレジスト層に投影する第２工程とからなる感光工程を含むフォトリソグラフィ方法である。
【００３４】
この方法を用いると、フィルム原版を作製する必要がなくなるので、短時間で所望のパターンを有する基板を作製することができる。しかも、空間変調素子に形成されたパターンは、自由に書き換え可能であるため、設計変更に伴うパターンの変更にもすぐに対応でき、バーコード管理に対し、柔軟な対応をとることが可能である。
【００３５】
なお、バーコードパターン３ｂは、図１に示すような１次元バーコードに限定されるものではなく、図２に示すような２次元バーコード３ｃでもよい。２次元バーコード３ｃを用いると、同じ情報量を管理する場合に、そのパターン領域を１次元バーコード３ｂよりも狭くすることができるため、その分、電極パターン３ａの形成領域を十分に確保することが可能となる。なお、このバーコードで管理される情報としては、その半導体レーザチップ１のロット番号や固有の識別番号（例えば、製品番号）等である。
【００３６】
また、このように作製された半導体レーザチップ１の管理に際しては、例えば半導体レーザチップ１を検査する際に、当該半導体レーザチップ１のバーコードパターン３ｂ，３ｃを高倍率のレンズを取り付けたＣＣＤカメラにより撮影して認識することで、半導体レーザチップ１の検査結果等を、認識したバーコード情報に基づいて半導体レーザチップ１単位で管理することができる。
【００３７】
このように、個々の半導体レーザチップ１を、バーコードに付与されたロット番号や製品番号等で個別に管理することで、製品を出荷する前に、生産ロットから一部の試料を抜き取って、試験・検査し、結果を判定基準と比較して、そのロットの合否判定（出荷可否）を判断した後、再び元に戻すといった検査過程において、ロットの入れ違いや、ＮＧロットの混入等を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のバーコード付き半導体レーザチップの一実施例を示す平面図である。
【図２】本発明のバーコード付き半導体レーザチップの他の実施例を示す平面図である。
【図３】一般的な半導体レーザチップの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  半導体レーザチップ
２  ｎ電極
３  ｐ電極
３ａ  電極パターン
３ｂ，３ｃ  バーコードパターン
４  半導体レーザチップ本体
５  ｎ型基板
６  ｎ型電流阻止層
７  ｐ型キャップ層
８  化合物半導体多層構造
９  ｎ型クラッド層
１０  ｐ型クラッド層
１１  活性層
１２  板状部
１３  ストライプ部
１４，１５  ＮＦＰ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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