(57)【要約】  【課題】  半導体レーザー素子を半田によりジャンクションダウン構造でヒートシンクに固定してなる半導体レーザー装置において、発光領域に生じる応力を十分に低減する。  【解決手段】  基板１ｓ上に複数の半導体層１ｃが形成されるとともに、該層１ｃの基板と反対側の表面に電極１ｄが形成されてなる半導体レーザー素子１と、この半導体レーザー素子１が、前記電極１ｄが形成された表面側から半田７で接合されたヒートシンク２とを備えてなる半導体レーザー装置10において、融解後に固化した半田７によって半導体レーザー素子１がヒートシンク２に接合された状態において、該半田７と半導体レーザー素子１の光導波路Ｑとの距離が２０μｍ以上有るようにする。【選択図】          図１
2007013002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の半導体層が形成されるとともに、該層の基板と反対側の表面に電極が形成されてなる半導体レーザー素子と、
この半導体レーザー素子が、前記電極が形成された表面側から半田で接合されたヒートシンクとを備えてなる半導体レーザー装置において、
融解後に固化した前記半田によって半導体レーザー素子がヒートシンクに接合された状態において、該半田と半導体レーザー素子の光導波路との距離が２０μｍ以上となっていることを特徴とする半導体レーザー装置。
【請求項２】
前記半導体レーザー素子が窒化物半導体レーザー素子であり、その発光部の直下において、前記半田が分割されていることを特徴する請求項１記載の半導体レーザー装置。
【請求項３】
前記半田の融解前のパターンが、半導体レーザー素子の前記電極より小さく、かつ、離散的もしくはくびれ状の形状となっていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体レーザー装置。
【請求項４】
前記半田の融解前のパターンが、半導体レーザー素子のＰ電極から、前記光導波路と反対側にはみ出した形状となっていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の半導体レーザー装置。
【請求項５】
前記半導体レーザー素子の発光領域の電極最上層が、Ｐｔ、Ｍｏ、ＴｉもしくはＰｄ等のバリヤメタルを用いて形成されていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の半導体レーザー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レーザー装置、特に詳細には、半導体レーザー素子と、それをジャンクションダウン構造で固定したヒートシンクとからなる半導体レーザー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されているように、窒化物半導体レーザー素子等において、基板に対してＰ電極およびＮ電極を同じ側に形成する構造が採用されている。この種の半導体レーザー素子を実装するに当たっては、素子からの放熱性を高めるために、Ｐ電極およびＮ電極が形成された側の素子表面をヒートシンクに接合する、いわゆるジャンクションダウンと言われる構造が採用されることが多い。なお上記ヒートシンクは、大きな放熱ブロックに半導体レーザーを実装する上で、それら両者の間に介設されるサブマウントの形態を取ることも多い。
【０００３】
この引用文献１には、上述のようにＰ電極およびＮ電極が形成された側の素子表面をヒートシンクに接合する場合、その接合に用いる半田を、半導体レーザー素子の光導波路部分の直下部分において不連続となるように２つに分割し、その２つの半田によってそれぞれＰ電極部分、Ｎ電極部分をヒートシンクに接合することも記載されている。
【０００４】
上述の半田を用いた固定構造においては、半導体レーザー素子の静特性を損なうことがないように、発光領域である光導波路部分に半田接合に起因する大きな応力が生じないようにすることが肝要である。
【０００５】
このように、半導体レーザー素子をヒートシンク等に接合固定する構造において、半導体レーザー素子に生じる応力を低減するための構造として、従来、特許文献１や特許文献２に示されるものが公知となっている。
【０００６】
特許文献１に示される構造は、半導体レーザー素子を銅系材料の台座上に固定する構造において、半導体レーザー素子の幅寸法並びに、半導体レーザーチップとサブマウントとの合計厚さ寸法を適正化して、半導体レーザー素子の発光領域にかかる応力を低減しようとするものである。
【０００７】
また特許文献２に示される構造は、半導体レーザー素子を半田により台座上に固定する構造において、サブマウントの幅寸法と厚さとの比を適正化して、半導体レーザー素子の発光領域にかかる応力を低減しようとするものである。
【特許文献１】特開２００４−９６０６２号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８４４５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４９２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
引用文献１に示されるように、２つに分割した半田により半導体レーザー素子をジャンクションダウン構造でヒートシンクに実装する半導体レーザー装置は、実装応力を低減し、実装精度を向上できるものであるが、半導体レーザー素子の静特性を向上させる上で改善の余地が残されている。
【０００９】
一方、引用文献２や引用文献３に示される構造は、半導体レーザー素子に生じる応力を十分に低減することは難しく、これらの構造を採用した半導体レーザー装置を熱サイクル試験にかけると、高い確率で不良品が発生することが確認されている。
【００１０】
また引用文献２や引用文献３に示される構造は、前述のジャンクションダウン構造を持つ半導体レーザー装置に適用した場合でも、半導体レーザー素子に生じる応力を低減する効果が得られるのかどうか明らかではない。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、半導体レーザー素子を半田によりジャンクションダウン構造でヒートシンクに固定してなる半導体レーザー装置において、発光領域に生じる応力を十分に低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による半導体レーザー装置は、
基板上に複数の半導体層が形成されるとともに、該層の基板と反対側の表面に電極が形成されてなる半導体レーザー素子と、
この半導体レーザー素子が、前記電極が形成された表面側から（つまりジャンクションダウン構造により）半田で接合されたヒートシンクとを備えてなる半導体レーザー装置において、
融解後に固化した前記半田によって半導体レーザー素子がヒートシンクに接合された状態において、該半田と半導体レーザー素子の光導波路との距離が２０μｍ以上となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
なお上記の距離とは、光導波路の半田側の側端部から、半田層と平行な面に向かって直角に降ろした面と、半田端部との距離のことである（以下、同様）。
【００１４】
なお上記半田の融解前のパターンは、半導体レーザー素子の前記電極より小さく、かつ、離散的もしくはくびれ状の形状となっていることが望ましい。またこの半田の融解前のパターンは、半導体レーザー素子のＰ電極から、光導波路と反対側にはみ出した形状となっていることが望ましい。
【００１５】
一方、上記半導体レーザー素子の発光領域の電極最上層は、Ｐｔ、Ｍｏ、ＴｉもしくはＰｄ等のバリヤメタルを用いて形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
従来、サブマウント等の形態をとるヒートシンクに半導体レーザー素子を接合するに当たっては、素子の光導波路部分が発熱し、動作温度があがると劣化しやすくなることから、通常は光導波路部分をサブマウントに直接接着させて放熱性を向上させている。それに対して、特許文献１に示された構造は、半導体レーザー素子の実装位置精度向上を目的として、光導波路部分をサブマウントに直接接着しないようにしたものであるが、静特性不良の問題が発生することが新たに判明した。以下、その点について詳しく説明する。
【００１７】
引用文献１に記載された半導体レーザー装置、すなわち、Ｐ電極およびＮ電極が基板に対して同じ側に形成されてなるＧａＮ系半導体レーザー素子を半田によりヒートシンクに接合し、そして該半田は、半導体レーザー素子の光導波路部分の直下部分において不連続となるように２つに分割し、その２つの半田によってそれぞれＰ電極部分、Ｎ電極部分をヒートシンクに接合するようにした半導体レーザー装置を数百時間の通電試験にかけ、その後、−４０℃と８５℃との間で環境温度を変化させる温度サイクル試験にかけて半導体レーザー素子の静特性を評価したところ、静特性不良が発生した。本発明者は、この試験結果を検討した結果、図８に示すように、接合時に融解した半田が発光領域により近づいているほど静特性の不良率が高くなることを発見した。より具体的には、半田と光導波路との距離が２０μｍを下回ると、この不良率は顕著に高くなる。
【００１８】
本発明者はこの現象について、半田が光導波路部分へ広がり、それにより光導波路部分に応力がかかり、静特性不良発生を招いているのではないかと推測した。そこで、半田と光導波路との距離と、半導体レーザー素子の光導波路にかかる応力との関係を計算機によりシミュレーションしたところ、図９のような結果となった。なおこのシミュレーションは、ヒートシンクの厚さを０．２５ｍｍとし、その材料の熱膨張率（線膨張率）を図中表示の５通りとして、各場合について行った。
【００１９】
この図９に示される通り、融解後に固化した半田と光導波路との距離が２０μｍを下回ると、上記応力は急激に上がる。このことと図８に示した試験結果に基づくと、半田が光導波路に与える応力により、前述の静特性不良が引き起こされていると推測される。そこで実際に、後述する各実施の形態において上記距離を２０μｍ以上に設定したところ、いずれの場合も、半導体レーザー装置作製の歩留まりは９５％以上となった。これにより、本発明において半田と光導波路との距離を２０μｍとすることにより、発光領域である光導波路に生じる応力を十分に低減できることが裏付けられた。
【００２０】
なお上記半田の融解前のパターンが、半導体レーザー素子の電極より小さく、かつ、離散的もしくはくびれ状の形状となっている場合は、該半田が融解した際に、隣接する部分どうし（離散的形状にあってはその離散している部分どうしであり、くびれ状の形状にあっては、くびれよりも大きくなっている部分どうし）が融合し、ＰＮジャンクション部やＰ型エピタキシャル層まで到達してショートを招くことが防止される。
【００２１】
また、上記半田の融解前のパターンが、半導体レーザー素子のＰ電極から光導波路と反対側にはみ出した形状となっている場合は、該半田が融解するとき光導波路と反対側に流れる傾向となり、そこでこの場合も、半田がＰＮジャンクション部やＰ型エピタキシャル層まで到達してショートを招くことが防止される。
【００２２】
一方、半導体レーザー素子の発光領域の電極最上層が、Ｐｔ、Ｍｏ、ＴｉもしくはＰｄ等のバリヤメタルを用いて形成されている場合は、融解した半田がこのバリヤメタルの上で流れて発光領域側に、つまり光導波路側に進むことが防止されるので、半田と半導体レーザー素子の光導波路との距離を２０μｍ以上に保つ上で効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態による半導体レーザー装置10の概略正面形状を示すものである。図示の通りこの半導体レーザー装置10は、一例としてＧａＮ系半導体レーザー素子であるチップ状態の半導体レーザー素子１が、ヒートシンクであるＡｌＮ（窒化アルミニウム）サブマウント２を介してＡｌＮ放熱ブロック３上に実装されてなるものである。なお本実施形態では図２に示すように、ＡｌＮ放熱ブロック３の上に複数（例えば７個）の半導体レーザー素子１が並べて取り付けられ、それらにより、複数のレーザービームを発するレーザー光源装置が構成されている。
【００２５】
またＡｌＮ放熱ブロック３の上面には、複数の半導体レーザー素子１に対して共通となる１つのＮ極用電気配線層18と、各半導体レーザー素子１に対して個別に形成されたＰ電極用電気配線層19と、半導体レーザー素子１を位置決めするためのアライメントマーク20とが形成されている。
【００２６】
半導体レーザー素子１は、サファイア基板１ｓの上に（図１中では下側になる）図示外のＧａＮ層、およびＮ型半導体からなるコンタクト層１ａ等が順次形成され、該コンタクト層１ａの一部領域の上にＮ電極１ｂが形成されるとともに、コンタクト層１ａのそれ以外の領域上に、Ｎ型半導体からなる下部クラッド層並びに下部光ガイド層、活性層、Ｐ型半導体からなる上部光ガイド層並びにクラッド層、およびコンタクト層等が順次積層されてなる半導体層１ｃが形成され、この半導体層１ｃの上に（直接的にはＰ型半導体からなるコンタクト層の上に）Ｐ電極１ｄが形成されてなるものである。
【００２７】
この半導体レーザー素子１の実装は、下記の通りにしてなされる。本実施形態では、後述のように切断されてＡｌＮサブマウント２を構成するＡｌＮ基板２ｓの表面が研磨加工されて、例えば基板厚さが０．２５ｍｍ、表面粗さ：Ｒａが０．０５μｍ以下となるように仕上げられる。そしてこのＡｌＮ基板２ｓの下表面には、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層４が形成される。なおＡｌＮ基板２ｓとしては、熱伝導率が１７０Ｗ／ｍＫ以上のものが用いられ、それにより良好な放熱性が確保される。
【００２８】
またＡｌＮ基板２ｓの上表面には、電極配線機能層としての１対のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層５、15が形成される。これらのメタライズ層５、15は、例えばＡｌＮ基板２ｓの上表面全域にスパッタ成膜によりＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を形成し、その上に所定形状のレジストをパターニングし、イオンミリングによりレジストの無い部分のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を除去する等によって形成される。
【００２９】
次に、メタライズ層５、15の上にそれぞれ濡れ改善層並びに高さ調整層として機能する、互いに厚さの異なるＡｕ厚膜からなるメタライズ層６、16が形成される。これらのＡｕメタライズ層６、16の厚さの差は、例えば０．３μｍとされる。そのように互いに厚さの異なるメタライズ層６、16は、例えばリフトオフ法を用いて蒸着により形成することができる。
【００３０】
次に、これらのメタライズ層６、16上の半田が成膜される領域に、濡れ改善層としてのＰｔ膜26、36がそれぞれ形成される。それらのＰｔ膜26、36は、例えばリフトオフ法を用いて、スパッタによりパターニング成膜される。
【００３１】
次いで上記Ｐｔ膜26、36の上に、それぞれＡｕＳｎ半田（以下、単に半田という）７、17が成膜される。Ｐ電極１ｄを接合する方の半田７は、例えば直径３０μｍ、厚さ１．７５±０．２５μｍの円形ドットが４個、半導体レーザー素子１の共振器軸方向（Ｐ電極１ｄおよびＮ電極１ｂの並び方向と直交する方向）に９０μｍピッチで並設されてなるパターンとされている。一方、Ｎ電極１ｂを接合する方の半田17は、一例として半導体レーザー素子１の共振器軸方向の長さが７００μｍ、それと直角な方向の幅が３５０μｍである長方形のパターンとされて、Ｐｔ膜36の表面全領域を覆うように形成される。なお半田７、17は、例えばＡｕとＳｎの二元蒸着法により、目的の組成比（例えばＡｕ組成が７３±１０ｗｔ％）となるように成膜される。
【００３２】
その後ＡｌＮ基板２ｓが切断されて、ＡｌＮサブマウント２が複数形成される。本実施形態においてＡｌＮサブマウント２は基本的に、ＡｌＮ基板２ｓ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層４、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層５、15、Ａｕメタライズ層６、16およびＰｔ膜26、36から構成されている。
【００３３】
次に、上述のようにして１個ずつに切断されたＡｌＮサブマウント２の上に、外形が概略３５０×７００×１００μｍのサイズに形成されているチップ状半導体レーザー素子１が、そのＰ電極１ｄが半田７の上に位置し、Ｎ電極１ｂが半田17の上に位置する状態に位置決め配置される。そして所定の荷重を加えることにより、半導体レーザー素子１がＡｌＮサブマウント２に圧接され、この状態のままそれら全体が３１０℃に加熱される。それにより半田７、17が融解し、半導体レーザー素子１がＰ電極１ｄおよびＮ電極１ｂ側からＡｌＮサブマウント２に接合される。なお上記Ｐ電極１ｄおよびＮ電極１ｂは同一面に形成され、サイズは前者が１５０×６００μｍ、後者が１００×６００μｍとされている。
【００３４】
上記半導体レーザー素子１の位置決め配置に際しては、図１中において紙面に直角な方向に延びるリッジ状光導波路（発光領域）Ｑが、メタライズ層５および６と、メタライズ層15および16との間に構成されている溝状部分内に位置し、かつ、光導波路Ｑの側端部（図１中の右側端部）から半田７の層と平行な面に向かって降ろした面から、ドット状半田７の中心までの距離が７５μｍとなる状態に、該素子１がＰ電極幅方向に位置決めされる。このように位置決めすることにより、ドット状半田７が融解してから固化した状態において、光導波路Ｑとドット状半田７との間の距離Ｌは３０μｍ以上となる。なおこの距離Ｌとは、前述した通り、光導波路Ｑの上記側端部から半田７の層と平行な面に向かって直角に降ろした面と、ドット状半田７の端部との距離である。
【００３５】
以上の通り本実施形態では、光導波路Ｑとドット状半田７との間の距離Ｌが、前述した２０μｍを超える３０μｍ以上となっており、それにより、光導波路Ｑに生じる応力が小さく抑えられる。実際、この半導体レーザー装置10の作製の歩留まりは９５％以上となった。
【００３６】
また上記半田７の融解前のパターンは、半導体レーザー素子１のＰ電極１ｄより小さく、かつ、離散的な形状となっているので、隣接する部分どうしが融合し、ＰＮジャンクション部やＰ型エピタキシャル層まで到達してショートを招くことが防止される。
【００３７】
なお半導体レーザー素子１は、導波路長さ方向に関しては、その光出射端面がＡｌＮサブマウント２の端面から１００±３０μｍ突き出す状態に（図２参照）位置決めされる。またＡｌＮサブマウント２には、互いに厚さが異なるＡｕメタライズ層６、16によって段部が形成されているので、半導体レーザー素子１のＰ電極１ｄとＮ電極１ｂとの段差は、この段部によって吸収される。
【００３８】
次いで、図１に示すように上表面にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層８および濡れ改善層としてのＰｔ層９が形成されているＡｌＮ放熱ブロック３を１５０℃に加熱し、その上に半田11を配置し、その上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層４を下にしてＡｌＮサブマウント２を配置し、両者を２００〜５００ｇｆ（≒１．９６〜４．９Ｎ）の力で圧接させながら３００℃に加熱して半田11を融解させることにより、ＡｌＮサブマウント２がＡｌＮ放熱ブロック３に接合される。その後、Ｐ電極１ｄと電気的に導通可能となったメタライズ層５が前記Ｐ電極用電気配線層19に、またＮ電極１ｂと電気的に導通可能となったメタライズ層15が前記Ｎ極用電気配線層18に、それぞれワイヤーボンドによって接続される。
【００３９】
以上により、半導体レーザー素子１がＡｌＮサブマウント２を介してＡｌＮ放熱ブロック３に実装される。これまでの説明から明らかな通り、本実施形態において半導体レーザー素子１は、サファイア基板１ｓ側が上に位置する向きに配置され、素子形成面側（ＰＮ接合側）がＡｌＮ放熱ブロック３側に固定されて、いわゆるジャンクションダウン構造で実装がなされる。
【００４０】
なお、上記のようにＡｌＮサブマウント２をＡｌＮ放熱ブロック３に接合させる際には、ＡｌＮ放熱ブロック３に対してＡｌＮサブマウント２を高い位置決め精度の下に所定位置に配することが必要であり、その際に前述のアライメントマーク20が位置決め基準として利用される。この位置決めは、例えば画像認識機能を備えた実装機にＡｌＮ放熱ブロック３をセットした後、ＡｌＮサブマウント２の半導体レーザー素子１が固定されていない部分をコレットにより吸着保持して、該ＡｌＮサブマウント２を実装機に供給し、その画像認識機能を利用して行うことができる。この画像認識機能はより詳しくは、ワークの表面画像を撮像するとともに、撮像されたワークの表面画像から、予め記憶手段に登録されたマーク画像の特徴と一致するマークをサーチ検出し、その検出されたマークについて、指定された特定位置からの位置を求める機能である。
【００４１】
次に、ＡｌＮ放熱ブロック３の形成について詳しく説明する。まず、後述のように切断されてＡｌＮ放熱ブロック３を構成するＡｌＮ基板の表面が、研磨加工により、例えば厚さが８ｍｍ、表面粗さ：Ｒａが０．０５μｍ以下となるように仕上げられる。そしてこのＡｌＮ基板の上表面に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層がスパッタにより形成される。なおＡｌＮ基板の熱伝導率は１４０Ｗ／ｍＫ以上であり、良好な放熱性が確保される。
【００４２】
次に上記Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層の上に所定のレジストパターンが形成され、イオンミリングによりレジストの無い部分のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を除去することにより、図１に示したＴｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層８および、図２に示した電気配線層18、19並びにアライメントマーク20が形成される。そしてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕメタライズ層８の上に、リフトオフによってＰｔ層９が形成される。さらにその上に前述の半田11が、例えばＡｕとＳｎの二元蒸着法により、目的の組成比（例えばＡｕ組成が７３±１０ｗｔ％）となるように成膜される。その後ＡｌＮ基板が切断されて、ＡｌＮ放熱ブロック３が複数形成される。
【００４３】
なお本実施形態においては、図２に示す通りＡｌＮ放熱ブロック３の前面３ａに、ガラス製のレンズホルダ25が接着固定される。このレンズホルダ25はその上面に、複数の半導体レーザー素子１から射出されたレーザービームを各々平行光化するコリメートレンズが複数並設されてなるコリメートレンズアレイを接着固定するためのものである。ＡｌＮ基板は、まず上記前面３ａとなる部分で切断され、この切断面が表面粗さ：Ｒａ＝０．１〜０．２μｍとなるように研磨された後、さらにこの切断面と直交する複数の面で切断されて、複数のＡｌＮ放熱ブロック３が形成される。
【００４４】
Ｐ電極用の半田は、以上説明した複数のドット状のパターンからなるものに限らず、図４に示す第２の実施形態におけるように、多角形状（この場合は四角形状）の複数のドット状部分と、該部分を連絡するそれらよりも細幅の部分とからなるパターンの半田７′を採用することもできる。本実施形態の半導体レーザー装置は、上記半田７′のパターンが異なる点を除いては、基本的に、前述した第１の実施形態の装置と同様に形成されている。なおこの図４において、図１〜３中の要素と同等の要素には同番号を付してあり、それらについての重複した説明は省略する（以下、同様）。
【００４５】
このように、部分的にくびれが入った半田パターンを採用する場合も、半導体レーザー素子の実装時、光導波路Ｑの側端部から半田７′の層と平行な面に向かって降ろした面と、四角形が連なるパターンの半田７′の長軸との距離が７５μｍとなる状態に該素子を位置決めする。それにより、半田７′が融解してから固化した状態において、光導波路Ｑと半田７′との間の距離は、前述した２０μｍを超える３０μｍ以上となって、光導波路Ｑに生じる応力が小さく抑えられる。この場合も、半導体レーザー装置の作製の歩留まりは９５％以上となった。
【００４６】
また上記半田７′の融解前のパターンは、半導体レーザー素子１のＰ電極１ｄより小さく、かつ、くびれを持つ形状となっているので、くびれの両側の大きい部分どうしが融合し、ＰＮジャンクション部やＰ型エピタキシャル層まで到達してショートを招くことが防止される。
【００４７】
なお、Ｐ電極用の半田としては、図５に示す第３の実施形態におけるように、全体的に四角形状のパターンとされた半田７″を採用することもできる。本実施形態の半導体レーザー装置も、上記半田７″のパターンが異なる点を除いては、基本的に、前述した第１の実施形態の装置と同様に形成されている。
【００４８】
このような半田パターンを採用する場合は、半導体レーザー素子の実装時、光導波路Ｑの側端部から半田７″の層と平行な面に向かって降ろした面と、半田７″の側端部（半田17側の側端部）との距離が３０μｍ以上となる状態に該素子を位置決めする。それにより、半田７″が融解してから固化した状態において、光導波路Ｑと半田７″との間の距離は、前述した２０μｍを超える２５μｍ以上となって、光導波路Ｑに生じる応力が小さく抑えられる。この場合も、半導体レーザー装置の作製の歩留まりは９５％以上となった。
【００４９】
また、上記半田７″の融解前のパターンは、半導体レーザー素子１のＰ電極１ｄから光導波路Ｑと反対側にはみ出した形状となっているので、該半田７″が融解するとき光導波路Ｑと反対側に流れる傾向となる。そこでこの場合も、半田７″がＰＮジャンクション部やＰ型エピタキシャル層まで到達してショートを招くことが防止される。
【００５０】
次に図６および図７を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態の半導体レーザー装置は、図１〜３に示した第１の実施形態のものと比べると、チップ状態のＧａＮ系半導体レーザー素子１の構成が一部異なり、その他の点は基本的に第１の実施形態の装置と同様に形成されたものである。
【００５１】
すなわち、これらの図に示される通りＰ電極の最上層は、光導波路Ｑの側端部（図６中の左側端部）から所定距離の位置まではＰｔメタライズ層１ｅから形成され、それよりも外側の部分はＡｕメタライズ層１ｆから形成されている。半田との濡れ性は、Ｐｔに比べＡｕの方が良い。そこで、このような構成においてＰ電極１ｄを接合する方の半田７が融解したとき、該半田７は、最上層がＡｕメタライズ層１ｆとなっている部分では容易に流れるが、最上層がＰｔメタライズ層１ｅとなっている部分には容易に流れ出さない。
【００５２】
したがって、光導波路Ｑの上記側端部から、Ｐｔメタライズ層１ｅの端部までの距離を所定値に設定しておくことにより、融解後に固化する半田７の端部と光導波路Ｑの側端部との距離を、２０μｍ以上の所望値に制御することが可能になる。なお、上記Ｐｔメタライズ層１ｅに代えて、ＭｏやあるいはＰｄなどからなるメタライズ層を設けても、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による半導体レーザー装置を示す概略正面図
【図２】上記半導体レーザー装置を示す斜視図
【図３】上記半導体レーザー装置の一部を示す斜視図
【図４】本発明の第２の実施形態による半導体レーザー装置の要部を示す斜視図
【図５】本発明の第３の実施形態による半導体レーザー装置の要部を示す斜視図
【図６】本発明の第４の実施形態による半導体レーザー装置を示す概略正面図
【図７】図６の半導体レーザー装置の要部を示す斜視図
【図８】半導体レーザー素子の光導波路と該素子をヒートシンクに固定する半田との距離と、素子歩留まりとの関係を示すグラフ
【図９】半導体レーザー素子の光導波路と該素子をヒートシンクに固定する半田との距離と、光導波路にかかる応力との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００５４】
１    半導体レーザー素子
１ｂ    Ｎ電極
１ｄ    Ｐ電極
２    ＡｌＮサブマウント
３    ＡｌＮ放熱ブロック
７、７′、７″    Ｐ電極用半田
17    Ｎ電極用半田
Ｑ    光導波路
【図１】
2007013002.tif 000003
【図２】
2007013002.tif 000004
【図３】
2007013002.tif 000005
【図４】
2007013002.tif 000006
【図５】
2007013002.tif 000007
【図６】
2007013002.tif 000008
【図７】
2007013002.tif 000009
【図８】
2007013002.tif 000010
【図９】
2007013002.tif 000011