(57)【要約】【課題】  発光点間隔が１０μｍ以下であり、かつ、比較的容易に製造でき、しかも、高出力が得られる半導体レーザ装置を提供すること。【解決手段】  ＣＤ用チップ２を構成する層が形成されたＣＤ用ウェハと、ＤＶＤ用チップ３を構成する層が形成されたＤＶＤ用ウェハとを、Ａｕ−Ｓｎ半田材３０９で接合して、ウェハ接合体を形成する。ＣＤ用ウェハとＤＶＤ用ウェハは、各々に設けたアラインメントマークにより高精度に位置合わせを行う。ウェハ接合体を分離して、共振器長が互いに略同一のＣＤ用チップ２とＤＶＤ用チップ３が接合されてなる半導体レーザ装置を得る。ＣＤ用チップ２の発光点とＤＶＤ用チップ３の発光点との間の距離を、比較的容易に１０μｍ以下にできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に形成された複数の層を有し、第１の波長の光を出射する第1のレーザと、
第２の基板上に形成された複数の層を有し、第２の波長の光を出射する第２のレーザとを備え、
上記第１のレーザの上記第１の基板から最も離れた層と、上記第２のレーザの上記第２の基板から最も離れた層とが接合されており、
上記第１のレーザと第２のレーザは、光の出射端面と、この出射端面と向かい合う端面との間の距離が、互いに略同じに形成されており、
上記第１のレーザの光の出射位置と、上記第２レーザの光の出射位置との間の距離が、１０μｍ以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１のレーザの上記第１の基板から最も離れた層と、上記第２のレーザの上記第２の基板から最も離れた層とが、導電性を有する接合部材で接合されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１のレーザおよび第２のレーザの光出射端面の近傍に、上記接合部材が配置されていない領域を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１のレーザの第１の基板および上記第２のレーザの第２の基板のいずれか一方は、厚みが１０μｍ以下であると共に、上記複数の層が形成された側と反対側の面にダイボンド面が形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１のレーザおよび第２のレーザのいずれか一方は、側面に、上記基板から最も離れた層に連なると共に、上記基板の下端近傍に達する導電膜を備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の半導体レーザ装置において、
上記基板のダイボンド面に、この基板を含む第１または第２のレーザから光が出射する位置と略同一の幅方向位置に、ストライプ状の金属電極が設けられていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１の波長と第２の波長は、７８０ｎｍおよび６５０ｎｍのいずれか一方と他方であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項８】
第１の波長の光を出射するための複数の層を有する第１のウェハと、第２の波長の光を出射するための複数の層を有する第２のウェハとを、上記複数の層が夫々形成された面を互いに向かい合わせて接合して、ウェハ接合体を形成する工程と、
上記ウェハ接合体をチップ状に分離して、複数の半導体レーザ装置を形成する工程と
を備えることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記第１のウェハと第２のウェハとを、各々のウェハの結晶方位および光出射位置が一致するように、アライメントマークを用いて位置合わせを行って接合することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記ウェハ接合体の第１のウェハおよび第２のウェハのいずれか一方を支持して、このウェハ接合体の他方のウェハを研磨する工程を有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記研磨を行った第１または第２のウェハの側からスクライブを行って、上記ウェハ接合体をチップ状に分離することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記他方のウェハは、上記研磨を行う側と反対側の面に、導電体からなる層が内側に形成された溝を有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類の波長の光を発する半導体レーザ装置に関し、例えば、１台の光ディスク装置で異なる種類の光ディスクの読み出しおよび書き込みを可能にする半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＣＤ（コンパクトディスク：登録商標）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）等のための光ディスク装置に搭載される光ピックアップの光源として、半導体レーザ装置を用いている。ここで、情報を読み書きするための光の波長は、ＣＤでは７８０ｎｍである一方、ＤＶＤでは６５０ｎｍであり、互いに異なっている。そこで、最近、１つの光ディスク装置でＣＤとＤＶＤとの両方の光ディスクの再生を可能にするために、７８０ｎｍおよび６５０ｎｍの２つの波長の光を出射する半導体レーザ装置を内蔵した光ピックアップが商品化されている。この種の２波長型の半導体レーザ装置としては、図５に示すような２つのレーザチップを１つのサブマウントに搭載したハイブリッド型と、図６に示すような１つのレーザチップ内に２つのレーザを組み込んだモノリシック型が商品化されている。これらの半導体レーザ装置は、２つの発光点の間隔が、約１００μｍである。図５および図６において、５１はＣＤ用のレーザチップ、５３はＤＶＤ用のレーザチップ、６１は２波長を出射するモノリシックレーザチップ、５２，６２は波長７８０ｎｍの発光点、５４，６３は波長６５０ｎｍの発光点、５５，６４は半田材、５６，６５はヒートシンクである。
【０００３】
しかしながら、図５および図６のいずれの半導体レーザ装置も、製造上の理由から、発光点間隔を１００μｍ以下にするのは困難であるという問題がある。すなわち、ハイブリッド型では、各チップの発光点を、チップの端部から５０μｍ以内に形成しようとすると、チップ分離の際に特性や信頼性の低下が生じる虞がある。また、モノリシック型では、２種類の材料系（波長７８０ｎｍのレーザはＡｌＧａＡｓ系、波長６５０ｎｍのレーザはＡｌＧａＩｎＰ系）の結晶を同一基板上に形成する必要があるので、製造工程の複雑化を招く。
【０００４】
したがって、現在、２種類の光ディスクに対応する２波長用の光ピックアップでは、発光点間隔が約１００μｍの２波長型の半導体レーザ装置が使用されている。図７は、この光ピックアップの構成を示す模式図である。図７において、７１は半導体レーザ装置、７２は１／４波長板、７３は２波長回折格子、７４はビームスプリッタ、７５はコリメートレンズ、７６は立ち上げミラー、７７は２焦点対物レンズ、７８はセンサーレンズ、７９は受光素子である。このような２波長用のピックアップでは、半導体レーザ装置７１からの光軸がずれた２つの光を、１つの対物レンズでディスク上に集光するので、ディスク上の２つの集光スポットのうちの少なくとも１方は、収差の大きい品位の悪いものとなる。これは、ＣＤ−Ｒ（書き込み可能なコンパクトディスク）やＤＶＤ−Ｒ（書き込み可能な多用途ディスク）への書き込みを行うために高出力のレーザ光を集光する場合には大きな問題となる。さらに、光軸のずれによる誤差配分を考慮した光学系を組み立てる必要があり、ピックアップの複雑化とコストアップを招くという問題がある。
【０００５】
このような問題は、２波長型の半導体レーザ装置において、発光点間隔を１０μｍ程度まで近づけることにより解決する事ができる。
【０００６】
上記発光点間隔を１０μｍ程度に近づける半導体レーザ装置としては、図８に示すように、２つのチップを半田材で接合したものがある（例えば特開平１１−１１２０９１号公報）。図８において、８１はＤＶＤ用チップ、８２は波長６５０ｎｍの発光点、８３はＣＤ用チップ、８４は波長７８０ｎｍの発光点、８５、８６は半田材、８７はヒートシンクである。上記チップ８１、８３は、約７０μｍの厚さのＧａＡｓ基板８８，８９上に、エピタキシャル成長により、約５μｍ厚のＡｋＧａＩｎＰ系の半導体層とＡｌＧａＡｓ系の半導体層とを夫々形成し、リッジ型導波路を形成したものである。上記チップ８１，８３は、光の出射端面と、この出射端面に対向する端面との間の距離である共振器長が互いに異なる。したがって、上記２つのチップ８１，８３は、各チップ８１，８３の光出射端面が同一平面上に位置するように、かつ、上記チップ８１，８３の発光点が基板８８，８９の平面において重なるように位置合わせを行って、接合する必要がある。
【０００７】
しかしながら、図８の半導体レーザ装置は、製造工程において、上記位置合わせをミクロンオーダーで正確かつ短時間に行うのは、困難であるという問題がある。また、上記ミクロンオーダーの位置合わせを半導体レーザ装置毎に行う必要があるので、半導体レーザ装置の製造の効率が非常に悪いという問題がある。
【０００８】
また、図８の半導体レーザ装置は、少なくとも1つのチップ８１，８３を高出力レーザとする場合、発光点で生成する熱のヒートシンクへの放熱が重要であるので、チップに分離される前のウェハの状態で、ＧａＡｓ基板８８，８９を１０μｍ以下に薄くする必要がある。このような薄いウェハを、例えば端面コート等のプロセス中に取り扱うことは、非現実的である。
【０００９】
すなわち、上記従来の２波長型の半導体レーザは、製造が非常に困難であり、高出力を得るのは現実的に不可能であるという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−１１２０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の課題は、発光点間隔が１０μｍ以下であり、かつ、比較的容易に製造でき、しかも、高出力が得られる２波長型の半導体レーザ装置とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザ装置は、
第１の基板上に形成された複数の層を有し、第1の波長の光を出射する第1のレーザと、
第２の基板上に形成された複数の層を有し、第２の波長の光を出射する第２のレーザとを備え、
上記第1のレーザの上記第１の基板から最も離れた層と、上記第２のレーザの上記第２の基板から最も離れた層とが接合されており、
上記第１のレーザと第２のレーザは、光の出射端面と、この出射端面と向かい合う端面との間の距離が、互いに略同じに形成されており、
上記第１のレーザの光の出射位置と、上記第２レーザの光の出射位置との間の距離が、１０μｍ以下であることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、上記第１のレーザの光の出射位置と、上記第２のレーザの光の出射位置との間の距離が、１０μｍ以下である。したがって、上記第１のレーザの出射光と第２のレーザの出射光との間の光軸のずれが比較的小さいから、この半導体レーザ装置を用いた例えば光ピックアップは、光ディスクへの集光スポットの品位を、いずれの出射光を用いた場合も向上できる。また、上記光ピックアップは、光軸のずれによる誤差配分を考慮する必要が無いので、安価な光学系を用いて安価に形成できる。
【００１３】
また、上記第１のレーザと第２のレーザは、光の出射端面と、この出射端面に対向する端面との間の距離である共振器長が、互いに略同じである。したがって、この半導体レーザ装置は、上記第１のレーザを得るためのウェハと、第２のレーザを得るためのウェハとを接合した後、チップに分離して形成できる。したがって、上記第１のレーザと第２のレーザは、各々の光出射位置が、ウェハの状態で高精度に効率良く位置合わせされる。したがって、発光点間隔が１０μｍ以下である２波長発光の半導体レーザ装置を、高歩留まりで製造できる。
【００１４】
一実施形態の半導体レーザ装置は、上記第１のレーザの上記第１の基板から最も離れた層と、上記第２のレーザの上記第２の基板から最も離れた層とが、導電性を有する接合部材で接合されている。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記導電性を有する接合部材を介して、上記第１のレーザの上記第１の基板から最も離れた層と、上記第２のレーザの上記第２の基板から最も離れた層とが、例えば共通の電極に接続される。したがって、上記第１のレーザと第２のレーザに、他方の電極を夫々接続することにより、上記第１のレーザと第２のレーザとを少ない電極で別個に駆動することができる。
【００１６】
一実施形態の半導体レーザ装置は、上記第１のレーザおよび第２のレーザの光出射端面の近傍に、上記接合部材が配置されていない領域を有する。
【００１７】
上記実施形態によれば、上記第１のレーザおよび第２のレーザは、光出射端面の近傍に接合部材が配置されていないので、ウェハの状態で接合された後、容易にチップに分離されて、半導体レーザ装置が得られる。したがって、波長が異なると共に光軸のずれが少ない２つの光を出射可能な半導体レーザ装置を、容易に形成できる。
【００１８】
一実施形態の半導体レーザ装置は、上記第１のレーザの第１の基板および上記第２のレーザの第２の基板のいずれか一方は、厚みが１０μｍ以下であると共に、上記複数の層が形成された側と反対側の面にダイボンド面が形成されている。
【００１９】
上記実施形態によれば、上記第１のレーザの第１の基板および上記第２のレーザの第２の基板のいずれか一方は、上記ダイボンド面によって、例えばサブマウントにダイボンドされる。上記基板は厚みが１０μｍ以下であるので、この基板を介して、この半導体レーザ装置で生じた熱が上記サブマウントに効果的に伝達されて、この半導体レーザ装置が効果的に冷却される。したがって、上記第１のレーザおよび第２のレーザの少なくとも１つが、例えば光ディスク書き込み用の光を出射する高出力のものであっても、この半導体レーザ装置の過大な温度上昇が効果的に防止されて、安定した性能が得られる。
【００２０】
一実施形態の半導体レーザ装置は、上記第１のレーザおよび第２のレーザのいずれか一方は、側面に、上記基板から最も離れた層に連なると共に、上記基板の下端近傍に達する導電膜を備える。
【００２１】
上記実施形態によれば、この半導体レーザ装置を例えばサブマウント上に搭載するとき、上記側面に導電膜を備える第１のレーザまたは第２のレーザを上記サブマウントの表面に配置することにより、上記導電膜を上記サブマウント上の電極に容易に接続できる。
【００２２】
一実施形態の半導体レーザ装置は、上記基板のダイボンド面に、この基板を含む第１または第２のレーザから光が出射する位置と略同一の幅方向位置に、ストライプ状の金属電極が設けられている。
【００２３】
上記実施形態によれば、ダイボンド面の所定位置であって、上記第１または第２のレーザの発熱が比較的多い部分に対応する位置に、上記金属電極が設けられているので、この金属電極を介して、例えばサブマウントに熱が効果的に伝達される。したがって、この半導体レーザ装置の過大な温度上昇が効果的に防止される。
【００２４】
一実施形態の半導体レーザ装置は、上記第１の波長と第２の波長は、７８０ｎｍおよび６５０ｎｍのいずれか一方と他方である。
【００２５】
上記実施形態によれば、上記半導体レーザ装置を用いることにより、例えばＣＤとＤＶＤのような２種類の光ディスクの読み出しまたは書き込みが可能なピックアップを形成できる。
【００２６】
本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、第１の波長の光を出射するための複数の層を有する第１のウェハと、第２の波長の光を出射するための複数の層を有する第２のウェハとを、上記複数の層が夫々形成された面を互いに向かい合わせて接合して、ウェハ接合体を形成する工程と、
上記ウェハ接合体をチップ状に分離して、複数の半導体レーザ装置を形成する工程と
を備えることを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、上記第１のウェハと第２のウェハを接合してウェハ接合体を形成した後、このウェハ接合体をチップ上記に分離して、上記半導体レーザ装置を形成するので、この半導体レーザ装置を構成する２つのレーザは、ウェハの状態で位置合わせを行うことにより、比較的少ない手間で高精度に位置合わせが行われる。したがって、光軸のずれが比較的少なくて高品位の集光スポットが得られる２波長型の半導体レーザ装置を、２つのレーザをチップの状態で位置合わせを行うよりも、少ない手間で高歩留まりに製造できる。
【００２８】
一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上記第１のウェハと第２のウェハとを、各々のウェハの結晶方位および光出射位置が一致するように、アライメントマークを用いて位置合わせを行って接合する。
【００２９】
上記実施形態によれば、上記第１のウェハと第２のウェハは、上記アライメントマークを用いることにより、比較的容易に位置合わせが行われる。また、上記第１のウェハと第２のウェハは、各々のウェハの結晶方位および光出射位置が一致するように接合されるので、発光効率が比較的高くて光軸のずれが比較的少ない２波長発光型の半導体レーザ装置を製造できる。
【００３０】
一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上記ウェハ接合体の第１のウェハおよび第２のウェハのいずれか一方を支持して、このウェハ接合体の他方のウェハを研磨する工程を有する。
【００３１】
上記実施形態によれば、上記第１のウェハおよび第２のウェハのいずれか一方を支持して、他方のウェハを研磨するので、このウェハの厚みを、例えば１０μｍ程度にまで容易に研磨できる。
【００３２】
一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上記研磨を行った第１または第２のウェハの側からスクライブを行って、上記ウェハ接合体をチップ状に分離する。
【００３３】
上記実施形態によれば、上記研磨を行った第１または第２のウェハの側からスクライブを行って、上記ウェハ接合体をチップ状に分離するので、劈開の不良が少ない半導体レーザ装置が得られる。
【００３４】
一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記他方のウェハは、上記研磨を行う側と反対側の面に、導電体からなる層が内側に形成された溝を有する。
【００３５】
上記実施形態によれば、上記他方のウェハが有する溝内の上記導電体が、この溝が設けられた側と反対側の面が研磨されることにより、このウェハの研磨された側の面に露出する。このウェハを含むウェハ接合体がチップに分離された場合、上記露出した導電体によって、上記他方のウェハが有する複数の層のうちのいずれかの層が、上記研磨された側の面に引き出される。この面を、例えば電極を備えるサブマウントの表面にダイボンドすることにより、電極に容易に接続可能な半導体レーザ装置が製造できる。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように、本発明の半導体レーザ装置は、第１の波長の光を出射する第１のレーザと、第２の波長の光を出射する第２のレーザとが、各々が有する基板上に積層された複数の層の最上層を互いに接合すると共に、共振器長が互いに同じであり、かつ、第１および第２のレーザの光出射位置の間の距離が１０μｍ以下であるので、光軸のずれが少なくてピックアップを安価に構成できる半導体レーザ装置を、高歩留まりで比較的容易に得ることができる。
【００３７】
また、本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、第１の波長の光を出射するための複数の層を有する第１のウェハと、第２の波長の光を出射するための複数の層を有する第２のウェハとを、上記複数の層が夫々形成された面を互いに向かい合わせて接合してウェハ接合体を形成した後、このウェハ接合体をチップ状に分離して複数の半導体レーザ装置を形成するので、第１および第２のウェハの位置合わせを比較的少ない手間で高精度に行うことができ、したがって、光軸のずれが比較的少なくて高品位の集光スポットが得られる２波長型の半導体レーザ装置を、少ない手間で高歩留まりに製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の半導体レーザ装置を、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施形態の半導体レーザ装置を示す斜視図である。この半導体レーザ装置は、２波長の光が出射可能な２波長型レーザである。図１において、１はヒートシンク、２は、第１のレーザとしてのＣＤ用チップ、３は、第２のレーザとしてのＤＶＤ用チップ、４はＤＶＤのＮ型電極取出し用の金電極、５，７は半田材、６はＤＶＤとＣＤの共通Ｐ電極取出し用の金電極、８はＤＶＤのＮ型電極端子、９は共通Ｐ型電極端子、１０はＣＤのＮ型電極端子、３０９はＣＤ用チップとＤＶＤ用チップとを接合する接合部材としてのＡｕ−Ｓｎ半田材である。上記ＣＤ用チップ２とＤＶＤ用チップ３は、製造工程において、各チップを形成するためのウェハが接合された後、チップに分離されて形成されたものである。したがって、上記ＣＤ用チップ２とＤＶＤ用チップ３は、光出射端面とこの光出射端面に相対する端面との間の距離、すなわち、共振器長が略同一である。さらに、上記ＣＤ用チップ２とＤＶＤ用チップ３は、上記光出射端面と直交する方向の寸法が略同一である。また、上記ＣＤ用チップ２の光出射端面のレーザ光が出射する部分である発光点１１と、上記ＤＶＤ用チップ３の光出射端面のレーザ光が出射する部分である発光点２３は、各々の中心の間の距離である発光点間隔が、１０μｍ以下に形成されている。
【００４０】
以下、上記半導体レーザ装置の製造方法を説明する。図２は、ＣＤ用チップ２を形成するためのウェハ（以下、ＣＤ用ウェハという）の一部を示す断面図である。このＣＤ用ウェハ２００は、ＧａＡｓ基板上に、ＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長されたＡｌＧａＡｓ系の半導体層が形成されている。図２において、２０１はｎ−ＧａＡｓ基板、２０２はｎ−クラッド層、２０３は活性層、２０４はｐ−クラッド層、２０５はｎ−コンタクト層、２０６はリッジ導波路、２０７はＳｉＯ2酸化膜、２０８はＰ型金電極である。
【００４１】
図３は、ＤＶＤ用チップ３を形成するためのウェハ（以下、ＤＶＤ用ウェハという）の一部を示す断面図である。このＤＶＤ用ウェハ３００は、ＧａＡｓ基板上に、ＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長されたＡｌＧａＩｎＰ系の半導体層が形成されている。図３において、３０１はｎ−ＧａＡｓ基板、３０２はｎ−クラッド層、３０３は活性層、３０４はｐ−クラッド層、３０５はｎ−コンタクト層、３０６はリッジ導波路、３０７はＳｉＯ2酸化膜、３０８はＰ型金電極、３０９はＡｕ−Ｓｎ半田材である。上記ＧａＡｓ基板３０１の表面に、深さ１５μｍのＰ電極取出し用の溝３１０を形成し、この溝３１０の内側に、電気的絶縁用ＳｉＯ2酸化膜３１１と、Ｐ電極取出し用金メッキ層３１２とを形成している。
【００４２】
上記ＣＤ用ウェハ２００およびＤＶＤ用ウェハ３００のいずれも、活性層に３重量子井戸構造を採用し、光導波路に酸化膜リッジストライプ構造を用いた高出力型のレーザを形成するものである。上記酸化膜リッジストライプの配置間隔は、両ウェハ共に、２５０μｍである。また、両ウェハ共に、エピタキシャル成長時の成長表面はｐ−ＧａＡｓである。また、両ウェハ共に、酸化膜リッジ内のみにＡｕ−Ｚｎによるオーミック合金化層を形成した後、全表面にＡｕ／Ｍｏを真空蒸着することにより、各Ｐ型金電極２０８，３０８を形成している。
【００４３】
さらに、上記ＤＶＤ用ウェハ３００では、上記Ａｕ／Ｍｏ層上に金メッキを行い、この金メッキ層上に、半田材であるＡｕ−Ｓｎを真空蒸着した後、ホトエッチングによってＡｕ−Ｓｎの部分を除去した。このＡｕ−Ｓｎを除去した部分は、１つのＤＶＤ用チップに対応するリッジの間の部分と、後に劈開面を形成する位置の近傍の部分である。これにより、上記各ウェハ２００，３００を接合し、分割して半導体レーザ装置を得たときに、半導体レーザ装置の劈開面および側面近傍に、Ａｕ−Ｓｎ半田材が存在しない領域が形成されるようにしている。
【００４４】
図４Ａ乃至４Ｆは、上記ＣＤ用ウェハ２００とＤＶＤ用ウェハ３００とを貼り合わせて、半導体レーザ装置を形成する工程を説明する図である。
【００４５】
まず、図２のＣＤ用ウェハ２００の酸化膜リッジストライプが形成された面と、図３のＤＶＤ用ウェハ３００の酸化膜リッジストライプが形成された面とに、Ａｕ／Ｍｏによるアライメントマークを形成する。そして、加熱ヒーター付きの台の上に、上記ＤＶＤ用ウェハ３００を、リッジストライプの形成面を上に向けて配置し、約３５０℃まで加熱して、表面のＡｕ−Ｓｎ３０９を溶融する。続いて、上記ＣＤ用ウェハ２００のアライメントマークとＤＶＤ用ウェハ３００のアライメントマークとを、赤外線透過像でパターン認識することにより、±1μｍ以下の位置精度で位置合わせを行う。この後、上記ＣＤ用ウェハ２００のリッジストライプ形成面を、上記ＤＶＤ用ウェハ３００の溶融したＡｕ−Ｓｎ３０９に接触させ、適切な荷重をＣＤ用ウェハ２００の全面に均等にかけて３０秒間保持した後、冷却を行う。これにより、上記ＤＶＤ用ウェハ３００とＣＤ用ウェハ２００は、Ａｕ−Ｓｎ３０９で接着されて、図４Ａに示すようなウェハ接合体が得られる。
【００４６】
次に、図４Ｂに示すように、上記ＤＶＤ用ウェハのＧａＡｓ基板３０１の裏面を、バックグラインダーによって研磨して、上記基板３０１の厚みを２０μｍにした後、この基板３０１の裏面の部分とＳｉＯ2酸化膜３１１の部分とをエッチングにより除去して、上記ＧａＡｓ基板の溝３１０の内側の金メッキ層３１２を裏面に露出させる。
【００４７】
そして、図４Ｃに示すように、上記基板３０１の裏面の他の部分にＤＶＤ側Ｎ電極３１３を形成すると共に、上記溝３１０の内側の金メッキ層３１２に接続する共通Ｐ型電極３１４を形成する。
【００４８】
引き続いて、図４Ｄに示すように、ＣＤ用ウェハのＧａＡｓ基板２０１の裏面を研削して、この基板２０１の厚みを約６０μｍにする。このとき、上記ＤＶＤ用ウェハの基板３０１を支持するので、ＣＤ用ウェハの基板２０１の研削を容易に行うことができる。この後、上記基板２０１の研削面に、ＣＤ側Ｎ電極４０１を形成する。
【００４９】
この後、図４Ｅに示すように、上記ＣＤ用ウェハ２００とＤＶＤ用ウェハ３００の端部に同時にスクライブライン４０４を形成し、上記ＣＤ用ウェハ２００側から劈開を行ってウェハ接合体を分離する。このとき、上記劈開により形成される劈開面の近傍部分は、Ａｕ−Ｓｎ半田材が除去されているので、劈開が容易に行われる。これにより、図４Ｆに示すように、ＣＤ用ウェハの部分とＤＶＤ用ウェハの部分とが接合されたレーザーバー４０６が得られる。この後、上記レーザーバーの相対する劈開面に、端面コートを行う。
【００５０】
続いて、上記レーザーバー４０６を、図４Ｆの破線Ｌで示す位置でチップ分離を行うことにより、ＣＤ用チップ２とＤＶＤ用チップ３とが一体化された２波長型の半導体レーザ装置が完成した。この半導体レーザ装置は、ＣＤ用ウェハとＤＶＤ用ウェハとが予め接合された後、分離されて形成されるので、ＣＤ用チップ２とＤＶＤ用チップ３は、光の出射方向と、この光の出射方向の直角方向とのいずれにおいても、略同じ寸法を有する。つまり、ＣＤ用チップ２とＤＶＤ用チップ３は、共振器長と、この共振器長と直交する幅とが、略同一である。上記ＤＶＤ用チップの発光点１２と、ＣＤ用チップの発光点１１との間隔を測定したところ、約５μｍであった。
【００５１】
以上のようにして製造した半導体レーザ装置を、図１に示すように、サブマウントを兼ねるＳｉＣヒートシンク上に、ＤＶＤ用チップを下側に配置してダイボンドする。このとき、ＤＶＤ側Ｎ電極３１４を、Ａｕ−Ｓｎ半田材５を介して金電極５に接続すると共に、共通Ｐ型電極３１５を、Ａｕ−Ｓｎ半田材７を介して金電極６に接続する。
【００５２】
最後に、上記半導体レーザ装置がダイボンドされたＳｉＣヒートシンクを、図示しない３端子パッケージにマウントし、この３端子パッケージの各端子と、上記ＣＤ用Ｎ電極１、ＤＶＤ用Ｎ電極４および共通Ｐ電極６とを、ワイヤ８，９，１０によってワイヤボンドした。
【００５３】
以上のような工程を経て完成した２波長型半導体レーザ装置のパッケージを、７５℃に加熱した状態で、端子９，１０間に駆動電圧を印可することによりＣＤ用チップ２を駆動させ、７８４ｎｍの波長で２４０ｍＷの光出力を取出すことができた。また、同じく７５℃に加熱した状態で、端子８，９間に駆動電圧を印可することによりＤＶＤ用チップ３を駆動させ、６５６ｎｍの波長で１００ｍＷの光出力を取出すことができた。このように、本実施形態の２波長型の半導体レーザ装置は、ＤＶＤ用チップ３のＧａＡｓ基板３０１の厚みを研磨で薄くすると共にＳｉｃヒートシンクに接触しているので、良好な放熱性能を有し、高温、高出力動作が可能となった。
【００５４】
本実施形態の２波長型半導体レーザ装置を、通常の１波長出射型の半導体レーザ装置用の光学系を備えるピックアップに搭載して、ＣＤ−ＲおよびＤＶＤ−Ｒの書き込み試験を行ったところ、問題無く書き込みを行うことができた。このように、ＣＤ−Ｒ用の光路とＤＶＤ−Ｒ用の光路とを同一の光学系で得ることができるので、従来におけるような光軸のずれに対する光学系の調節や、光軸のずれに応じた部品を削除できるので、ピックアップの製造の手間を省くと共に、小型化および軽量化を図ることができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、多様な改変が可能である。例えば、上記実施形態においては、ＭＯＣＶＤ法で積層した半導体層により、発振波長が７８０ｎｍから６５０ｎｍの酸化膜リッジストライプ型レーザ素子を構成したが、半導体層の積層方法、レーザの発振波長および構造等は、他の各種のものを用いることができる。また、半導体材料、電極材料および半田材等についても、他の材料を用いることができる。
【００５６】
本発明の２波長型の半導体レーザ装置は、ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスクによる情報記憶媒体），ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（コンパクトディスクによる書き込みおよび書き換え可能な情報記憶媒体），ＤＶＤ，ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ（デジタル多用途ディスクによる書き込みおよび書き換え可能な情報記憶媒体）等に対して情報の読み出しおよび書き込みを行うピックアップに好適であるが、波長が異なる複数のレーザ光を用いるピックアップであれば、他の光ディスクの読み出しおよび書き込みを行うものにも適用可能である。また、本発明の２波長型の半導体レーザ装置は、読み出しのみを行うピックアップにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の半導体レーザ装置を示す斜視図である。
【図２】ＣＤ用チップを形成するためのウェハの一部を示す断面図である。
【図３】ＤＶＤ用チップを形成するためのウェハの一部を示す断面図である。
【図４Ａ】図１の半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【図４Ｂ】図１の半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【図４Ｃ】図１の半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【図４Ｄ】図１の半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【図４Ｅ】図１の半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【図４Ｆ】図１の半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【図５】従来の半導体レーザ装置を示す図である。
【図６】従来の半導体レーザ装置を示す図である。
【図７】光ピックアップの構成を示す模式図である。
【図８】従来の半導体レーザ装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ヒートシンク
２  ＣＤ用チップ
３  ＤＶＤ用チップ
４  ＤＶＤのＮ型電極取出し用の金電極
５，７  半田材
６  共通Ｐ電極取出し用の金電極
８  ＤＶＤのＮ型電極端子
９  共通Ｐ型電極端子
１０  ＣＤのＮ型電極端子
１１  ＣＤの発光点
１２  ＤＶＤの発光点
３０９  Ａｕ−Ｓｎ半田材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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