(57)【要約】【課題】半導体バーの端面に形成された保護膜を破損することなく、交互に積層されているスペーサと半導体バーを円滑に分離する半導体素子の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】  複数のレーザダイオードが長手方向に連設されて板状に形成されたＬＤバー２０と、ＬＤバー２０より長手方向に長いスペーサ２１とを交互に積層した状態で、ＬＤバー２０とスペーサ２１の露出面への一体的な成膜処理に供する整列治具１と、一体的な成膜処理を終えたＬＤバー２０及びスペーサ２１のうち、スペーサ２１の両端を積層方向に押圧してスペーサ２１を撓ませる分離プッシャー３ａ，３ｂと、分離プッシャー３ａ，３ｂを機能させた後、撓ませたスペーサ２１か、その上側に位置するＬＤバー２０ーを取り出すコレット４，５とを有する。【選択図】  図３
2008306098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子が長手方向に連設されて板状に形成された半導体バーと、半導体バーより長手方向に長い補助バーとを交互に積層して一体化する整列工程と、前記一体化された状態で、半導体バー及び補助バーの露出面に一体的な被膜を形成する成膜工程と、前記一体的に成膜された状態から個々の半導体バーを順番に取り出す分離工程とを有し、
前記分離工程において補助バーを取り出す場合は、最上部に位置する補助バーの両端を積層方向下方に向けて押圧して撓ませる第一予備処理と、
その後、最上部に位置する補助バーを取り出す第一取出処理と、が実行され、
前記分離工程において半導体バーを取り出す場合は、最上部に位置する半導体バーの下方に接する補助バーの両端を、積層方向下方に向けて押圧して撓ませる第二予備処理と、
前記下方に接する補助バーの両端が保持された状態で、最上部に位置する半導体バーを取り出す第二取出処理と、
が実行されることを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記半導体素子は、レーザダイオードである請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
複数の半導体素子が長手方向に連設されて板状に形成された半導体バーと、半導体バーより長手方向に長い補助バーとを交互に積層した状態で、半導体バーと補助バーの露出面への一体的な成膜処理に供する整列治具と、
前記一体的な成膜処理を終えた半導体バー及び補助バーのうち、前記補助バーの両端を積層方向に押圧して前記補助バーを撓ませる押圧部材と、
前記押圧部材を機能させた後、前記撓ませた補助バーか、その上側に位置する前記半導体バーを取り出す取出部材と、を有して構成される半導体素子の製造装置。
【請求項４】
前記整列治具に配置された最上部の部材が、半導体バーであるか補助バーであるかを特定する特定手段を設け、
最上部に半導体バーが位置する場合には、その下方に接する補助バーの両端を前記押圧部材が押圧する一方、
最上部に補助バーが位置する場合には、その補助バーの両端を前記押圧部材が押圧するよう構成された請求項３に記載の製造装置。
【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製造方法及びその装置に関し、特に、半導体バーの端面に形成された保護膜を破損することなく、交互に積層されているスペーサと半導体バーを円滑に分離する製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードなどの半導体レーザ素子は、例えば、ウエハ上にレジスト膜を塗布しマスクパターンを形成する工程と、ウエハ上に複数の配列溝を形成する工程と、レジスト膜を除去する工程と、ウエハの両面に電極を形成する工程と、ウエハに劈開用のキズを付ける工程と、ウエハを劈開し複数の半導体レーザバーを形成する工程と、複数の半導体レーザバーの劈開端面に保護膜を形成する工程と、各半導体レーザバーを個々の半導体レーザ素子に切断する工程とを有して製造される（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１２５９９４号公報
【０００３】
劈開端面に保護膜を形成するには、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などが使用されるが、必要箇所だけが確実に成膜されるよう、例えば、端面コーティング用の専用治具が使用される（特許文献２）。特許文献２に記載の治具では、半導体レーザバー（レーザダイオードバー）ＢＡＲとスペーサＳＰとを交互に積み重ねて、それらの露出端面に誘電体膜などの光学薄膜ＦＩを設けている（図５参照）。
【特許文献２】特願２００５−３１０７３９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献２に記載の専用治具によれば、小さな電子素子を効率よく整列できる利点がある。しかし、成膜処理によってスペーサと半導体レーザバーとが一体化されるために、その後、スペーサと半導体レーザバーとを分離する際に、半導体レーザバーをスペーサから適切に分離できないことがあった。
【０００５】
そのため、例えば、スペーサの分離時に、その下方に接する半導体レーザバーの保護膜が剥がれ落ちたり、傷つく可能性があった。同様に、半導体レーザバーの分離時にも、その下方に接するスペーサとの関係で、上記の問題が生じることがあった。ここで、かかる問題を解消するため、複雑な製造方法や製造装置を採用したのでは、製造効率や製造コストを悪化させることになり適切な対策とはいえない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、製造効率や製造コストを悪化させることなく、半導体バーの端面に形成された保護膜の破損を防止できる半導体素子の製造方法、及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明者が種々検討したところ、保護膜の成膜処理の後、スペーサ（補助バー）を素早く微少に撓ませることで、成膜処理によって一体化されている保護膜を、半導体バーと補助バーの境界ラインに沿って円滑に切断でき、保護膜の破損を確実に解消できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明に係る半導体素子の製造方法は、複数の半導体素子が長手方向に連設されて板状に形成された半導体バーと、半導体バーより長手方向に長い補助バーとを交互に複数個積み重ねて一体化する整列工程と、前記一体化された状態で、半導体バー及び補助バーの露出面に被膜を形成する成膜工程と、前記一体的に成膜された状態から個々の半導体バーを順番に取り出す分離工程とを有し、前記分離工程において補助バーを取り出す場合は、最上部に位置する補助バーの両端を積層方向下方に向けて押圧して撓ませる第一予備処理と、その後、最上部に位置する補助バーを取り出す第一取出処理と、が実行され、前記分離工程において半導体バーを取り出す場合は、最上部に位置する半導体バーの下方に接する補助バーの両端を、積層方向下方に向けて押圧して撓ませる第二予備処理と、前記下方に接する補助バーの両端が保持された状態で、最上部に位置する半導体バーを取り出す第二取出処理と、が実行されることを特徴とする。
【０００９】
なお、本発明において、上方および下方とは、積層方向における上方及び下方を意味し、必ずしも、鉛直方向の上下を意味しない。この点は、最上部についても同様である。したがって、補助バーは、必ずしも鉛直方向に撓ませる必要はなく、水平方向に撓ませても良い。
【００１０】
また、本発明に係る半導体素子の製造装置は、複数の半導体素子が長手方向に連設されて板状に形成された半導体バーと、半導体バーより長手方向に長い補助バーとを交互に積層した状態で、半導体バーと補助バーの露出面への一体的な成膜処理に供する整列治具と、前記一体的な成膜処理を終えた半導体バー及び補助バーのうち、前記補助バーの両端を積層方向に押圧して前記補助バーを撓ませる押圧部材と、前記押圧部材を機能させた後、前記撓ませた補助バーか、その上側に位置する前記半導体バーを取り出す取出部材と、を有して構成される半導体素子の製造装置と、を有して構成されている。
【００１１】
本発明の製造装置は、整列治具に配置された最上部の部材が半導体バーであるか補助バーであるかを特定する特定手段を設け、最上部に半導体バーが位置する場合には、その下方に接する補助バーの両端を前記押圧部材が押圧する一方、最上部に補助バーが位置する場合には、その補助バーの両端を前記押圧部材が押圧するよう構成されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記した本発明によれば、半導体バーの端面に形成された保護膜を破損することなく、交互に積層されているスペーサと半導体バーを円滑に分離できる。したがって、レーザダイオードなどの半導体素子を効率的に生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施形態に基づき以下に説明する。図１〜図２は、実施例に係るレーザダイオードバー（以下、ＬＤバー）分離装置ＥＱを示す図面である。この分離装置ＥＱは、成膜処理によって露出端面に一体的な保護膜が設けられた一群の半導体ワークＷから、ＬＤバー２０とスペーサ２１とを交互に取り出す装置であり、図１は、その概略構成を示し、図２は、整列治具１を図示している。
【００１４】
図１に示す通り、ＬＤバー分離装置ＥＱは、露出端面に保護膜が設けられた半導体ワークＷ（図２（ｂ））が載置される整列治具１と、整列治具１に配置された半導体ワークＷの頂部を撮影するカメラ部２と、スペーサ２１を下方に押圧する一対の分離プッシャー３ａ，３ｂと、一群の半導体ワークＷからＬＤバー２０を取り出すＬＤバー用コレット４と、一群の半導体ワークＷからスペーサ２１を取り出すスペーサ用コレット５と、装置全体の動作を制御する不図示の制御装置とで構成されている。なお、本明細書では、積層されたＬＤバー２０及びスペーサ２１の全体を、半導体ワークＷと称している。
【００１５】
整列治具１は、図２（ａ）に示すとおり、ステンレス鋼の板体に中央開口１０が形成され、全体として略ロ字状に構成されている。中央開口１０の外側が外周路１１であり、略ロ字状の外周路１１の下部中央には、半導体ワークＷが載置される２つの円柱部１２，１２が形成されている。なお、この円柱部１２，１２は、例えば、貫通穴にピン部材を圧入して形成される。また、外周路１１の上部中央には、肉薄部１３が形成されている。
【００１６】
図２（ｂ）に示すとおり、半導体ワークＷは、本実施例では、まずスペーサ２１が複数枚積層され、その上にＬＤバー２０とスペーサ２１とが交互に積層される。そして、半導体ワークＷの頂部には、必ずスペーサ２１が配置されるように構成される。ここで、スペーサ２１は、シリコン又はセラミック製であり、１００〜３００μｍ程度の板厚を有して弾力性を発揮する。
【００１７】
スペーサ２１は、左右方向の長さがＬＤバー２０の左右方向の長さより長く形成され、ＬＤバー２０との積層状態では、ＬＤバー２０より左右両方向に突出し、外周路１１と当接している。また、スペーサ２１は、前後方向の長さがＬＤバー２０の前後方向の長さよりやや短く形成され、積層状態では、ＬＤバー２０は、スペーサ２１より前後方向にわずかに突出している。
【００１８】
このように積層された半導体ワークＷでは、ＬＤバー２０の端面に保護膜を設けるために、半導体ワークＷの前後端面にコーティング膜の蒸着が行われる。このコーティング処理により積層されたＬＤバー２０とスペーサ２１とは、被着されたコーティング膜で一体化されている。
【００１９】
カメラ部２は、整列治具１に載置された半導体ワークＷの頂部が撮影可能な位置に配置されており、半導体ワークＷの頂部の画像を制御装置へ伝送している。
【００２０】
一対の分離プッシャー３ａ，３ｂは、先端部が下向きに折れ曲がり略Ｌ字状に形成された二方向に移動可能な棒体が、左右対称に配置されている。
【００２１】
ＬＤバー用コレット４、スペーサ用コレット５は、略直方体に形成されており、それらの底部には、ＬＤバー２０、スペーサ２１を吸着させる２つの吸着部４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂが突出形成されている。なお、ＬＤバー用コレット４の吸着部４ａ，４ｂ及びスペーサ用コレット５の吸着部５ａ，５ｂには、貫通穴４ｃ，４ｄ，５ｃ，５ｄが形成され（破線参照）、その頂部は、吸引装置（不図示）に接続されている。
【００２２】
続いて、前記した構成からなるＬＤバー分離装置ＥＱの使用方法について説明する。このＬＤバー分離装置ＥＱは、レーザダイオードの一連の製造工程のうち、半導体ワークＷからＬＤバー２０を取り出す分離工程において使用される。
【００２３】
ここで、実施例のレーザダイオードは、ＬＤバー２０とスペーサ２１とを一体化する整列工程と、ＬＤバー２０及びスペーサ２１（半導体ワークＷ）の露出面に一体的な被膜を形成する成膜工程と、成膜された半導体ワークＷから個々のＬＤバー２０を取り出す分離工程とを有して製造される。なお、成膜工程では、整列治具１には、ＬＤバー２０とスペーサ２１とが交互に積層された後、これらが、加圧部材によって積層方向下方に軽く加圧されている。そして、分離工程では、整列冶具１から加圧部材が分離されており、積層方向下方への加圧状態は解除されている。
【００２４】
分離工程では、まず、カメラ部２により、整列治具１に載置された半導体ワークＷの頂部が撮影され、制御装置では、半導体ワークＷの頂部に配置されたものがＬＤバー２０かスペーサ２１かが解析される。
【００２５】
そして、半導体ワークＷの頂部にスペーサ２１が位置する場合は、一対の分離プッシャー３ａ，３ｂが下方向へ移動し、半導体ワークＷの頂部に位置するスペーサ２１の左右両側面を下方向へ押圧する（図３（ａ））。すると、分離プッシャー３ａ，３ｂに押されたスペーサ２１は山形にやや撓み、その下部に位置するＬＤバー２０とを一体化するコーティング膜は切断され、半導体ワークＷからスペーサ２１が剥がれる。その後、本実施例の場合、分離プッシャー３ａは左方向へ、分離プッシャー３ｂは右方向へ移動し、スペーサ２１から離れる（図３（ｂ））。
【００２６】
次に、スペーサ用コレット５が降下して、吸着部５ａ，５ｂが、半導体ワークＷの頂部に位置するスペーサ２１の上部へ移動する（図３（ｃ））。その後、スペーサ２１を吸着したスペーサ用コレット５は、上昇した後（図３（ｄ））、不図示のスペーサ用バスケットの位置に移動し、吸引動作を停止することでスペーサ２１をスペーサ用バスケットに投入する。
【００２７】
一方、半導体ワークＷの頂部に配置されたものがＬＤバー２０である場合は、一対の分離プッシャー３ａ，３ｂは下方向へ移動し、最上段に位置するＬＤバー２０に接するスペーサ２１の左右両側面を下方向へ押圧する。すると、左右両側面が下方向に押圧されたスペーサ２１は、中央部が上方へ盛り上がって山形状となり、スペーサ２１とその上部に位置するＬＤバー２０とを一体化するコーティング膜は切断される（図３（ｂ））。
【００２８】
次に、ＬＤバー用コレット４が降下して、半導体ワークＷの頂部に位置するＬＤバー２０の上部に吸着部４ａ，４ｂが接する（図４（ｃ））。なお、この実施例では、スペーサ２１が湾曲状態を維持しているが、必ずしもその必要はなく、スペーサ２１の両端が分離プッシャー３ａ，３ｂによって保持されていれば足りる。その後、ＬＤバー２０を吸着したＬＤバー用コレット４は、上昇した後（図４（ｄ））、不図示のＬＤバー用バスケットの位置に移動し、吸引動作を停止することでＬＤバー２０をバスケットに投入する。
【００２９】
以上の処理を順次繰り返すことにより、ＬＤバー２０とスペーサ２１とが一体化された半導体ワークＷからＬＤバー２０のみを分離することとなる。
【００３０】
以上の通り、本実施例では、分離プッシャー３ａ，３ｂの押圧によるスペーサ２１の撓みを利用して、成膜処理によって一体化されている保護膜を、ＬＤバー２０とスペーサ２１の境界ラインに沿って切断する。スペーサ２１の撓み量や撓み速度は、分離プッシャー３ａ，３ｂの動作により決定されるが、初期状態の半導体ワークＷの積層高さが所定値に管理されているので、分離工程におけるスペーサ２１の撓み状態を常に最適値に設定することができる。すなわち、積層高さの初期値と、ＬＤバー２０やスペーサ２１の板厚と、取り出した部材の個数とに基づいて、分離プッシャー３ａ，３ｂの降下量を常に適切に決定することができる。
【００３１】
以上本発明の実施例について説明したが、具体的な記載内容は何ら本発明を限定する趣旨ではなく、適宜な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例に係るレーザダイオードバー分離装置ＥＱの概略構成を示す図面である。
【図２】整列治具を示す図面である。
【図３】スペーサの分離工程を示す図面である。
【図４】レーザダイオードバーの分離工程を示す図面である。
【図５】整列工程と成膜工程とを説明する図面である。
【符号の説明】
【００３３】
１            整列治具
３ａ、３ｂ    押圧部材
４、５        取出部材
２０          半導体バー
２１          補助バー
【図１】
2008306098.tif 000003
【図２】
2008306098.tif 000004
【図３】
2008306098.tif 000005
【図４】
2008306098.tif 000006
【図５】
2008306098.tif 000007