(57)【要約】【課題】本発明の目的は、光学薄膜で繋がった半導体レーザバーとスペーサとを別々に分離する作業において、作業性を改善するとともに、半導体レーザバーに過剰な機械的ストレスが加わるおそれの少ない半導体装置の製造方法及び装置を提供することである。【解決手段】本発明の分離方法は、スイッチ１０５を開状態にして、光学薄膜６ａ，６ｂで繋がった配列体１，２を光学薄膜６ａを上向けて、半導体レーザバー１の長手方向と、チャック部１０４ａ，１０４ｂの曲げ動作方向とが略垂直になるように弾性平板１０２上に載置する。次に、スイッチ１０５を閉状態にして、電磁石１０３を作動させ、磁性材料で成るスペーサ２と共に半導体レーザバー１を弾性平板１０２に吸着する。次に、チャック部１０４ａ，１０４ｂを曲げ動作させ弾性平板１０２を凸状に湾曲させる。これにより、光学薄膜６ａ，６ｂは、均一な引張り応力を受け、半導体レーザバー１とスペーサ２との境界部分で破断されるか、あるいは、亀裂を生じる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザバー間にスペーサを介挿して、発光面及び発光背面に光学薄膜を形成した後、前記光学薄膜で繋がった前記半導体レーザバーと前記スペーサとを別々に分離する半導体装置の製造方法において、前記光学薄膜に均一な機械的応力を加えて、予め、前記光学薄膜を前記半導体レーザバーと前記スペーサとの境界部分で破断した後、前記半導体レーザバーと前記スペーサとを分離することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体レーザバー間にスペーサを介挿して、発光面及び発光背面に光学薄膜を形成した後、前記光学薄膜で繋がった前記半導体レーザバーと前記スペーサとを別々に分離する半導体装置の製造方法において、前記スペーサは磁性材料で成し、前記光学薄膜で繋がった半導体レーザバーとスペーサとを磁力発生手段により弾性平板に磁力で吸着して、前記弾性平板を湾曲させ、前記光学薄膜に均一な引張り応力を加えて、予め、前記光学薄膜を前記半導体レーザバーと前記スペーサとの境界部分で破断した後、前記半導体レーザバーと前記スペーサとを分離することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体レーザバー間にスペーサを介挿して、発光面及び発光背面に光学薄膜を形成した後、前記光学薄膜で繋がった前記半導体レーザバーと前記スペーサとを別々に分離する半導体装置の製造装置であって、前記スペーサは磁性材料で成し、前記光学薄膜で繋がった前記半導体レーザバーと前記スペーサとを載置する弾性平板と、前記弾性平板の近傍に配置して前記光学薄膜で繋がった前記半導体レーザバーと前記スペーサとを前記弾性平板に磁力で吸着する磁力発生手段と、前記弾性平板を湾曲させる平板湾曲手段とを具備したことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
半導体レーザバー間にスペーサを介挿して、発光面及び発光背面に光学薄膜を形成した後、前記光学薄膜で繋がった前記半導体レーザバーと前記スペーサとを別々に分離する半導体装置の製造方法において、前記スペーサは前記半導体レーザバーと熱膨張係数が異なる材料で成し、前記光学薄膜で繋がった前記半導体レーザバーと前記スペーサとに、共に温度差を与え、前記光学薄膜に前記半導体レーザバーと前記スペーサとの伸縮差で生じる均一なせん断応力で前記光学薄膜を前記半導体レーザバーと前記スペーサとの境界部分で破断した後、前記スペーサと前記半導体レーザバーとを分離することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザバーとスペーサとを交互に重ねて配列し、半導体レーザバーの端面（発光面及び発光背面）に光学薄膜を形成した後、その光学薄膜によって繋がった半導体レーザバーとスペーサとを別々に分離する工程を含む半導体装置の製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザにおいては、光出射面を酸化から保護するためや反射率制御のために端面に光学薄膜を形成することが一般に実施される。通常、これは複数の半導体レーザ素子が一列に連なった細長い半導体レーザバーの状態で、蒸着やスパッタリング法を用いて形成される。このとき、半導体レーザバー同士を直接重ねて並べると隣接する半導体レーザバーの高さのばらつきや、並べるときに生じるわずかな不揃いによって、高い方の半導体レーザバーの陰になる低い方の半導体レーザバーの端面には均一な光学薄膜が形成されないと言う問題があり、半導体レーザバー同士を直接重ねるのではなく、半導体レーザバーの間に半導体レーザバーのコーナが露出するような切欠きを設けたスペーサなどを介挿して、端面コーティングを行う。尚、このスペーサは、半導体レーザバーの電極面に光学薄膜が付着することを防止する被覆材の役目も兼ねている。
【０００３】
従来の半導体装置の製造方法の一例を図４〜図６に示す。図４，図６は斜視図、図５は縦断面図である。図４に示すように、半導体レーザバー１は、相対向する発光面１ａ及び発光背面１ｂと、相対向する２つの表電極面１ｃ及び裏電極面１ｄとを有する略直方体の半導体レーザ素子が数十個連なった非常に細長い形状をしている。
【０００４】
この半導体レーザバー１の発光面１ａ及び発光背面１ｂに、それぞれ異なる反射率の光学薄膜を形成する方法は、先ず、半導体レーザバー１の発光面１ａをすべて上向きに揃え、半導体レーザバー１とスペーサ２とを交互に並べて半導体レーザバー１の両電極面１ｃ，１ｄをスペーサ２で被覆する。ここで、スペーサ２の高さは半導体レーザバー１と同じ高さであるが、コーナには切欠き２ａが設けてあり、半導体レーザバー１のコーナがスペーサ２の陰にならないようになっている。このようにすると、各半導体レーザバー１の発光面１ａはスペーサ２から確実に露出し均一な光学薄膜の形成ができる。また、スペーサ２の長さは、半導体レーザバー１の長さよりも充分長く、両電極面１ｃ，１ｄを被覆し光学薄膜材料が付着することを防止する。通常、この配列作業は作業者がピンセット（図示せず）などを用いて手作業で実施する。
【０００５】
次に、配列が完了した半導体レーザバー１とスペーサ２（以降、配列体１，２と呼ぶ）を固定用治具３上に載置し、コイルバネ４の圧縮力などを利用したスライド式押え部５で押えて固定する。
【０００６】
次に、この配列体１，２をセットした固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）に入れスパッタリングし、図５（ａ）に示すように、発光面１ａに光学薄膜６ａのコーティングを行う。ここで、配列体１，２の上面には、光学薄膜６ａが連続して形成されるため半導体レーザバー１とスペーサ２とは光学薄膜６ａによって不所望に繋がる。
【０００７】
次に、固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）から取出し、スライド式押え部５を緩め、配列体１，２をピンセット（図示せず）で発光背面１ｂが上向きになるように固定用治具３上で上下を反転させ、再び、押え部５で押えて固定する。
【０００８】
次に、この反転した配列体１，２をセットした固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）に入れてスパッタリングし、図５（ｂ）に示すように、発光背面１ｂに光学薄膜６ｂのコーティングを行う。ここで、配列体１，２の上面には、光学薄膜６ｂが連続して形成されるため半導体レーザバー１とスペーサ２とは光学薄膜６ｂによって不所望に繋がる。
【０００９】
次に、固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）から取出し、スライド式押え部５を緩め、配列体１，２を固定用治具３から離脱し、半導体レーザバー１とスペーサ２とを別々に分離する分離作業を行う。
【００１０】
ここで、この分離作業は、図６に示すように、光学薄膜６ａ，６ｂで繋がった配列体１，２をピンセット７ａ，７ｂを用いて１個づつ慎重に端から剥して分離していく。このようにして半導体レーザバー１の端面コーティング及び分離作業が完了する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した分離作業の際に、ピンセットなどで半導体レーザバーを取扱う場合、ＧａＡｓなどから成る半導体レーザバーは非常に脆弱であり、過剰な力が加わらないように慎重に取扱う必要があった。また、これに加えて、光学薄膜はレーザ発振において非常に重要であり、汚したり、キズ付けたりしてはならず、ピンセットが光学薄膜のコーティング面に触れることを避け、それ以外の面を挟まなければならないと言う制約もあり、分離作業は神経を使う習熟を要する作業であった。
【００１２】
本発明の目的は、光学薄膜で繋がった半導体レーザバーとスペーサとを別々に分離する作業において、作業性を改善するとともに、半導体レーザバーに過剰な機械的ストレスが加わるおそれの少ない半導体装置の製造方法及び装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体レーザバー間にスペーサを介挿して、発光面及び発光背面に光学薄膜を形成した後、光学薄膜で繋がった半導体レーザバーとスペーサとを別々に分離する半導体装置の製造方法において、光学薄膜に均一な機械的応力を加えて、予め、光学薄膜を半導体レーザバーとスペーサとの境界部分で破断した後、半導体レーザバーとスペーサとを分離することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１４】
上記の半導体装置の製造方法に使用する装置は、半導体レーザバー間にスペーサを介挿して、発光面及び発光背面に光学薄膜を形成した後、前記光学薄膜で繋がった半導体レーザバーとスペーサとを別々に分離する半導体装置の製造装置であって、スペーサは磁性材料で成し、光学薄膜で繋がった半導体レーザバーとスペーサとを載置する弾性平板と、弾性平板の近傍に配置して光学薄膜で繋がった半導体レーザバーとスペーサとを弾性平板に磁力で吸着する磁力発生手段と、前記弾性平板を湾曲させる平板湾曲手段とを具備したことを特徴とする半導体製造装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体装置の製造方法及び装置の一例を図１〜図３に示す。尚、図４〜図６と同一部分には同一符号を付す。また、端面コーティング完了までは、従来技術と同様であるため、図４，図５を用いて説明する。
【００１６】
図４に示すように、半導体レーザバー１は、相対向する発光面１ａ及び発光背面１ｂと、相対向する２つの表電極面１ｃ及び裏電極面１ｄとを有する略直方体の半導体レーザ素子が数十個連なった非常に細長い形状をしている。
【００１７】
この半導体レーザバー１の発光面１ａ及び発光背面１ｂに、それぞれ異なる反射率の光学薄膜を形成する方法は、先ず、半導体レーザバー１の発光面１ａをすべて上向きに揃え、半導体レーザバー１とスペーサ２とを交互に並べて半導体レーザバー１の両電極面１ｃ，１ｄをスペーサ２で被覆する。ここで、スペーサ２の高さは半導体レーザバー１と同じ高さであるが、コーナには切欠き２ａが設けてあり、半導体レーザバー１のコーナがスペーサ２の陰にならないようになっている。このようにすると、各半導体レーザバー１の発光面１ａはスペーサ２から確実に露出し均一な光学薄膜の形成ができる。また、スペーサ２の長さは、半導体レーザバー１の長さよりも充分長く、両電極面１ｃ，１ｄを被覆し光学薄膜材料が付着することを防止する。通常、この配列作業は作業者がピンセット（図示せず）などを用いて手作業で実施する。
【００１８】
次に、配列が完了した半導体レーザバー１とスペーサ２（以降、配列体１，２と呼ぶ）を固定用治具３上に載置し、コイルバネ４の圧縮力などを利用したスライド式押え部５で押えて固定する。
【００１９】
次に、この配列体１，２をセットした固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）に入れスパッタリングし、図５（ａ）に示すように、発光面１ａに光学薄膜６ａのコーティングを行う。ここで、配列体１，２の上面には、光学薄膜６ａが連続して形成されるため半導体レーザバー１とスペーサ２とは光学薄膜６ａによって不所望に繋がる。
【００２０】
次に、固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）から取出し、スライド式押え部５を緩め、配列体１，２をピンセット（図示せず）で発光背面１ｂが上向きになるように固定用治具３上で上下を反転させ、再び、押え部５で押えて固定する。
【００２１】
次に、この反転した配列体１，２をセットした固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）に入れてスパッタリングし、図５（ｂ）に示すように、発光背面１ｂに光学薄膜６ｂのコーティングを行う。ここで、配列体１，２の上面には、光学薄膜６ｂが連続して形成されるため半導体レーザバー１とスペーサ２とは光学薄膜６ｂによって不所望に繋がる。
【００２２】
次に、固定用治具３をスパッタ装置（図示せず）から取出し、スライド式押え部５を緩め、配列体１，２を固定用治具３から離脱し、半導体レーザバー１とスペーサ２とを別々に分離する分離作業を行う。。
【００２３】
ここで、分離作業は、図１に示すような、分離装置１０１を用いて行う。分離装置１０１は、光学薄膜６ａ，６ｂで繋がった半導体レーザバー１とスペーサ２とを載置する弾性平板１０２と、その弾性平板１０２の下方近傍に配置した電磁石１０３と、弾性平板１０２をチャックし、駆動部（図示せず）により弾性平板１０２を凸状に湾曲させる曲げ動作可能なチャック部１０４ａ，１０４ｂとで構成されている。また、電磁石１０３は、スイッチ１０５を介して直流電源１０６に接続している。ここで、スペーサ２は、例えば、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏなどの磁性材料で成し、弾性平板１０２は、磁力を妨げない弾性を有する薄板であれば何でもよく、金属でも、合成樹脂等でもよい。
【００２４】
この分離装置１０１を用いた分離方法は、先ず、図１（ａ）に示すように、スイッチ１０５を開状態にして、光学薄膜６ａ，６ｂで繋がった配列体１，２を光学薄膜６ａを上向けて、半導体レーザバー１の長手方向と、チャック部１０４ａ，１０４ｂの曲げ動作方向とが略垂直になるように弾性平板１０２上に載置する。
【００２５】
次に、図１（ｂ）に示すように、スイッチ１０５を閉状態にして、電磁石１０３を作動させ、磁性材料で成るスペーサ２と共に半導体レーザバー１を弾性平板１０２に吸着する。
【００２６】
次に、図１（ｃ）に示すように、チャック部１０４ａ，１０４ｂを曲げ動作させ弾性平板１０２を凸状に湾曲させる。これにより、図２に示すように、光学薄膜６ａ，６ｂは、均一な引張り応力を受け、半導体レーザバー１とスペーサ２との境界部分で破断されるか、あるいは、亀裂を生じる。もし、一方向への湾曲だけでは不充分であれば、一旦、弾性平板１０２の湾曲を水平に戻して電磁石１０３を停止させ、配列体１，２を上下反転（光学薄膜６ｂ面を上向け）させ、再度、電磁石１０３を作動させ、弾性平板１０２を凸状に湾曲させ光学薄膜６ａ，６ｂの破断を完全なものとしてもよい。このようにして、光学薄膜６ａ，６ｂの破断が完了したら、弾性平板１０２の湾曲を水平に戻して電磁石１０３を停止させる。この湾曲動作により光学薄膜６ａ，６ｂは、完全に分離されるか、あるいは、若干の強度で繋がっていても、ほとんど力を加えずに分離できる状態となる。このため、分離作業は、図３に示すように、ピンセット７ａに強い不均一な力を加えなくとも容易に半導体レーザバー１とスペーサ２とを分離でき、半導体レーザバー１に過剰な機械的ストレスが加わることがない。
【００２７】
尚、上記では、磁力発生手段として電磁石１０３で説明したが、これに限るものではなく、永久磁石（図示せず）を弾性平板１０２に近づけたり、遠ざけたりして、磁力の発生および消滅を行う構成であってもよい。また、配列体１，２との接触面積を低減するため、弾性平板１０２に開口部（図示せず）を設けてもよい。
【００２８】
また、光学薄膜６ａ，６ｂに均一な機械的応力を与える他の例として、スペーサ２は、半導体レーザバー１より熱膨張係数が大きい材料で成し、配列体１，２に温度差（半導体素子や光学薄膜に悪影響を与えない範囲）を与え、半導体レーザバー１の伸縮長さとスペーサ２の伸縮長さとの差で生じる均一なせん断応力で光学薄膜６ａ，６ｂを半導体レーザバー１とスペーサ２との境界部分で破断する構成としてもよい。尚、温度差を与える手段としては、特に限定するものではないが、ホットエアの吹付けや高周波加熱などの非接触な方法が望ましく、また、温度サイクルとして繰り返し与える方法でもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の半導体装置の製造方法及び装置によると、端面コーティングの際に、半導体レーザバーとスペーサとが光学薄膜によって不所望に繋がっても、予め、光学薄膜に均一な機械的応力を加えて、光学薄膜を半導体レーザバーとスペーサとの境界部分で破断した後、半導体レーザバーとスペーサとを分離するため、ピンセットなどを用いて両者を分離する作業が容易となり、また、半導体レーザバーに過剰な機械的ストレスが加わるおそれが少ない。また、スペーサを磁性材料で成し、スペーサを半導体レーザバーと共に磁力で弾性平板に吸着し湾曲させる方法によると均一な引張り応力で光学薄膜を破断させることができる。また、この分離方法は、弾性平板と、磁力発生手段と、平板湾曲手段とで構成した装置を使用するとよい。また、光学薄膜に均一な機械的応力を加える他の例として、スペーサは半導体レーザバーと熱膨張係数が異なる材料で成し、半導体レーザバーとスペーサとに、共に温度差を与える方法によると半導体レーザバーの伸縮とスペーサの伸縮との差で生じる均一なせん断応力で光学薄膜を破断させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法及び装置の一例の縦断面図
【図２】本発明の半導体装置の製造方法及び装置の要部拡大断面図
【図３】本発明の半導体装置の製造方法及び装置の一例の斜視図
【図４】従来の半導体装置の製造方法の斜視図
【図５】従来の半導体装置の製造方法の断面図
【図６】従来の半導体装置の製造方法の斜視図
【符号の説明】
１　半導体レーザバー
１ａ　発光面
１ｂ　発光背面
１ｃ　表電極面
１ｄ　裏電極面
２　スペーサ
２ａ　スペーサのコーナの切欠き
３　固定用治具
４　コイルバネ
５　スライド式押え部
６ａ，６ｂ　光学薄膜
７ａ，７ｂ　ピンセット
１０１　分離装置
１０２　弾性平板
１０３　電磁石
１０４ａ，１０４ｂ　チャック部
１０５　スイッチ
１０６　直流電源
【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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