(57)【要約】【課題】  所定時間だけ駆動した後でも十分なＥＳＤ耐圧を有する半導体レーザ素子を選別することができる半導体レーザ素子の選別方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る半導体レーザ素子の選別方法は、半導体レーザ素子群のＥＳＤ耐圧の所定時間における変化量ΔＥＳＤと、半導体レーザ素子群の電流値の所定時間における変化量ΔＩとの相関を導き出す工程と、ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関に基づき、電流値の変化量ΔＩが所定値以下であるか否かにより半導体レーザ素子群の各素子を選別する工程とを有する。発明者らは、電流値の変化量ΔＩが小さいほどＥＳＤの低下が穏やかであることに着目し、所定値以下の変化量ΔＩを有する素子のみを抽出して、所定の駆動時間後でも十分なＥＳＤ耐圧を有する素子を選別する方法を新たに見出した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子群のＥＳＤ耐圧の所定時間における変化量ΔＥＳＤと、前記半導体レーザ素子群の電流値の前記所定時間における変化量ΔＩとの相関を導き出す工程と、
前記ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと前記電流値の変化量ΔＩとの相関に基づき、前記電流値の変化量ΔＩが所定値以下であるか否かにより前記半導体レーザ素子群の各素子を選別する工程と
を有する、半導体レーザ素子の選別方法。
【請求項２】
前記半導体レーザ素子群の前記ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと前記電流値の変化量ΔＩとの相関を導き出す際、
前記所定時間の起点である第１の時点で、前記半導体レーザ素子群の中の複数の第１半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧を測定して、前記複数の第１半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧の平均値を求め、
前記所定時間の終点である第２の時点で、前記半導体レーザ素子群の中の複数の第２半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧を測定して、前記第１半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧の前記平均値との差分を算出することにより、
前記ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤを求める、請求項１に記載の半導体レーザ素子の選別方法。
【請求項３】
前記半導体レーザ素子群の前記ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと前記電流値の変化量ΔＩとの相関を導き出す際、
前記第１の時点及び第２の時点において、前記半導体レーザ素子群の前記第２半導体レーザ素子の電流値を測定して、その変化量を算出することにより、前記電流値の変化量ΔＩを求める、請求項１又は２に記載の半導体レーザ素子の選別方法。
【請求項４】
前記半導体レーザ素子群の前記ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと前記電流値の変化量ΔＩとの相関を導き出す工程の前に、前記半導体レーザ素子群の各素子の逆方向電圧を測定して、前記逆方向電圧が所定値より低い素子を前記半導体レーザ素子群から除く工程をさらに有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の選別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子の選別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザ素子の静電放電（ＥＳＤ：electrostatic discharge）耐性の検査は、通常ＥＳＤ試験によっておこなわれる。このＥＳＤ試験においては、素子への印加電圧を徐々に上げていき、素子が破壊したときの電圧値をＥＳＤ耐圧として検出する。
【特許文献１】特開２００２−９４１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＳＤ耐圧は、図５に示すように素子の駆動時間が長くなるにつれて低下するため、所定時間だけ駆動した後でも高いＥＳＤ耐性を有する素子を選別する技術が待望されている。ところが、上記ＥＳＤ試験はいわゆる破壊試験であるため、ＥＳＤ耐圧を測定した素子を実際に利用することができなかった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、所定時間だけ駆動した後でも十分なＥＳＤ耐圧を有する半導体レーザ素子を選別することができる半導体レーザ素子の選別方法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】
本発明に係る半導体レーザ素子の選別方法は、半導体レーザ素子群のＥＳＤ耐圧の所定時間における変化量ΔＥＳＤと、半導体レーザ素子群の電流値の所定時間における変化量ΔＩとの相関を導き出す工程と、ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関に基づき、電流値の変化量ΔＩが所定値以下であるか否かにより半導体レーザ素子群の各素子を選別する工程とを有する。
【０００６】
この半導体レーザ素子の選別方法においては、半導体レーザ素子群の所定時間におけるＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関に基づき、半導体レーザ素子が選別される。発明者らは、電流値の変化量ΔＩが小さいほどＥＳＤの低下が穏やかであることに着目し、所定値以下の変化量ΔＩを有する素子のみを抽出して、所定の駆動時間後でも十分なＥＳＤ耐圧を有する素子を選別する方法を新たに見出した。
【０００７】
また、半導体レーザ素子群のＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関を導き出す際、所定時間の起点である第１の時点で、半導体レーザ素子群の中の複数の第１半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧を測定して、複数の第１半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧の平均値を求め、所定時間の終点である第２の時点で、半導体レーザ素子群の中の複数の第２半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧を測定して、第１半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧の平均値との差分を算出することにより、ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤを求める態様でもよい。
【０００８】
また、半導体レーザ素子群のＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関を導き出す際、第１の時点及び第２の時点において、半導体レーザ素子群の第２半導体レーザ素子の電流値を測定して、その変化量を算出することにより、電流値の変化量ΔＩを求める態様でもよい。
【０００９】
また、半導体レーザ素子群のＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関を導き出す工程の前に、半導体レーザ素子群の各素子の逆方向電圧を測定して、逆方向電圧が所定値より低い素子を半導体レーザ素子群から除く工程をさらに有する態様でもよい。著しくＥＳＤの低い不良品はその逆方向電圧も低いため、このようにして不良品を半導体レーザ素子群から予め除いておくことで、より高い精度で変化量ΔＥＳＤを求めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定時間だけ駆動した後でも十分なＥＳＤ耐圧を有する半導体レーザ素子を選別することができる半導体レーザ素子の選別方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１２】
図５に示すように、半導体レーザ素子は、その駆動時間が長くなるにつれてＥＳＤ耐圧が低下する。そのため、長時間の駆動によりＥＳＤ耐圧がある基準値より低くなってしまった場合には、ＥＳＤに起因する素子破壊が生じうる。そこで、発明者らは、所望のＥＳＤ耐圧Ｖｓを所望の駆動時間Ｔｓまで保持することができる素子を選別する技術について鋭意研究を重ねた。そして、長時間の駆動後であっても高いＥＳＤ耐圧を有する素子は、駆動初期におけるＥＳＤ耐圧の変化量が小さいことに着目し、以下に示すような選別方法を見出した。
【００１３】
以下、図１〜４を参照しつつ、本発明の実施形態に係る半導体レーザ素子の選別方法について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る半導体レーザ素子の選別方法の手順を示したフロー図である。半導体レーザ素子を選別する際には、まず、選別に供する半導体レーザ素子群の中から不良品を除去する（図１のステップＳ１０）。不良品とは、著しくＥＳＤ耐圧の低い素子であり、へき開工程や実装工程等、製造時における異常に起因して生じる。除去する不良品の選別は、各素子について逆方向電圧を測定し、その電圧値が所定値より低いか否かによりおこなわれる。これは、逆方向電圧とＥＳＤ耐圧とが、図２のグラフに示すような相関があることに基づく。ここで、図２は、半導体レーザ素子群（若しくはそれと同等の素子群）における逆方向電圧（逆方向電流が１０μＡ流れるときの電圧）とＥＳＤ耐圧との関係を示したグラフである。
【００１５】
すなわち、図２のグラフに示すように、逆方向電圧とＥＳＤ耐圧との間にはほぼ正比例の関係が見出されるため、ある電圧値（例えば、５．７Ｖ）よりも低い逆方向電圧を有する素子を除去することで、基準（例えば、２ｋＶ）を超えるＥＳＤ耐圧を有する素子のみからなる素子群を得ることができる。
【００１６】
以上のようにして素子群の中から不良品を除去した後、残った素子群におけるＥＳＤ耐圧の平均値を算出する（図１のステップＳ１２）。このとき、ＥＳＤ耐圧の測定には、破壊試験である従来のＥＳＤ試験を利用するため、素子群の一部の素子（以下、第１半導体レーザ素子と称す。）の平均値を素子群のＥＳＤ耐圧の平均値とする。より具体的には、素子群の中から無作為に抜き取られた複数の第１半導体レーザ素子それぞれについて、同一条件（温度、駆動電流等）の下でＥＳＤ耐圧の測定をおこない、その測定値の平均値Ｖａを求める。
【００１７】
次に、素子群の一部の素子（以下、第２半導体レーザ素子と称す。）のＩ−Ｖ特性を測定した後、所定の時間（第１の時点を起点とし第２の時点を終点とする。例えば、５４時間）だけ駆動させ、駆動後のＩ−Ｖ特性及びＥＳＤ耐圧を測定する。ここで、半導体レーザ素子のＩ−Ｖ特性とは、図３のグラフに示すものであり、順方向又は逆方向の印加電圧を徐々に増加させて測定する。図３のグラフにおいては、符号Ｌ０の線が駆動前の（第１の時点での）素子のＩ−Ｖ特性を示しており、符号Ｌ１〜Ｌ３の線が駆動後の（第２の時点での）各素子のＩ−Ｖ特性を示している。このグラフから明らかなように、半導体レーザ素子は、所定時間だけ駆動した後は、同一の電圧値（例えば、０．１Ｖ）における電流値がΔＩだけ増加する。
【００１８】
併せて、上記所定時間だけ駆動した後の第２半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧を測定し、それぞれについて上述した第１半導体レーザ素子のＥＳＤ耐圧の平均値Ｖａとの差分を求め、ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤとして算出する（図１のステップＳ１４）。
【００１９】
そして、第２半導体レーザ素子それぞれについて、電流値の変化量ΔＩ及びＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤをプロットすると、図４に示すような近似線のグラフが作成される（図１のステップＳ１６）。
【００２０】
発明者らは、駆動後における電流値の変化量ΔＩとＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤとの間に、この図４のグラフに示すように、電流値の変化量ΔＩが増加するにつれてＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤが単調に減少するとの相関があることを見出した。つまり、図４に示す相関に基づき、駆動前後における電流値の変化量ΔＩを測定するだけで、駆動前後のＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤを高い精度で推測することができる。
【００２１】
そこで、図４のグラフに示されたＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関に基づき、半導体レーザ素子群の各素子を選別する（図１のステップＳ１８）。例えば、図４のグラフにおいて、ＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤが基準値Ｖｃより小さい素子を選別したい場合には、その基準値Ｖｃとの交点Ｐに対応する電流値の変化量Ｉｃより小さい素子を選別すればよい。
【００２２】
駆動前後におけるＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤは、図５に示したグラフにおける各曲線Ｃ１〜Ｃ３の傾きに相当するため、変化量ΔＥＳＤの適切な基準値Ｖｃを決定することにより、所望のＥＳＤ耐圧Ｖｓを所望の駆動時間Ｔｓまで保持することができる素子のみを選別することができる。
【００２３】
なお、駆動前後における電流値の変化量ΔＩの算出にあたって各素子のＩ−Ｖ特性を求める際には、素子に駆動電流を通電するだけでよいため、素子を破壊することなく求めることができる。
【００２４】
以上で説明したとおり、上述した半導体レーザ素子の選別方法によれば、半導体レーザ素子群の所定時間における変化量ΔＥＳＤと変化量ΔＩとの相関に基づき、所定の駆動時間後でも十分なＥＳＤ耐性を有する素子を選別することができる。
【００２５】
その上、半導体レーザ素子群の所定の駆動時間前後における変化量ΔＥＳＤと変化量ΔＩとの相関を求めた後は、駆動時間前後の電流値の変化量ΔＩを求めるだけで、その素子の選別（合否判定）をおこなうことができるため、ＥＳＤ耐圧の持続性の高い素子を非破壊で選別することができる。このとき、長時間（例えば、数千時間）駆動させた後の素子のＥＳＤ耐圧であっても、ΔＩの測定に要する数十時間以下の短時間で推測することができる。
【００２６】
また、図１のステップＳ１０に示した不良品の除去をおこなうことで、選別に供する素子群のＥＳＤ耐圧の平均値をより正確に求めることができるため、より高い精度で変化量ΔＥＳＤを求めることができ、図４に示すΔＥＳＤ−ΔＩグラフの精度が向上する。ただし、この不良品の除去工程は、必要に応じて省略することができる。
【００２７】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、例示した駆動時間、基準となるＥＳＤ耐圧及び電流値は適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体レーザ素子の選別方法の手順を示したフロー図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体レーザ素子の逆方向電圧とＥＳＤ耐圧との関係を示したグラフである。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体レーザ素子のＩ−Ｖ特性を示したグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体レーザ素子群におけるＥＳＤ耐圧の変化量ΔＥＳＤと電流値の変化量ΔＩとの相関を示したグラフである。
【図５】半導体レーザ素子の駆動時間とＥＳＤ耐圧との相関を概略的に示したグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８…ステップ。
【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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