(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像認識によってチップ外形が認識される半導体レーザ素子の電極のうち、ワイヤボンディングパッドが接触される側の電極は、少なくともオーミックメタル／高融点メタル／ワイヤボンドメタルがこの順に積層された多層構造からなり、
前記ワイヤボンドメタルは、前記高融点メタルよりもパターンが小さく形成され、半導体レーザ素子の周縁部には前記高融点メタルが平坦状に露出することを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記高融点メタルは、その厚さが２００Å以上１５００Å以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記高融点メタルは、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｔ、ＴｉＷならびにこれらの珪化物および窒化物のうちの１つから成ることを特徴と
する請求項１または２に記載の半導体レーザ素子。
【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素子の構造、特にその電極構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ素子は、化合物半導体結晶基板上に、少なくとも、活性層と、活性層を挟み、活性層よりバンドギャップの大きいクラッド層と、からなるダブルヘテロ構造をエピタキシャル成長させ、チップ分割できる厚みまで、結晶基板を薄層化させた後、電極を形成することによって、得られる。
【０００３】
例えば、ＤＶＤ用レーザである赤色半導体レーザ素子は次のような工程で作成される。
【０００４】
ｎ−ＧａＡｓ基板上に、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層を、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とで挟んだダブルヘテロ構造を、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法により、エピタキシャル成長させ、さらにコンタクト層となるｐ−ＧａＡｓ層を積層する。その後、ホトリソグラフィ技術とウェットエッチング技術を用い、光導波路となるストライプ状リッジを形成し、さらにこのストライプ状リッジの両側にｎ−ＧａＡｓ電流阻止層を成長させる（特開平５−５０７０号公報）。
【０００５】
この後、ｎ−ＧａＡｓ基板を１００μｍ厚まで薄層化し、ｎ−ＧａＡｓ基板側にはＡｕＧｅ／Ｎｉを、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層側にはＡｕＺｎをスパッタ蒸着し、さらにｎ−ＧａＡｓ基板側にはワイヤボンディングパッドとして、Ａｌを、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層側にはダイボンドメタルとしてＡｕを蒸着し、５００℃の不活性ガス雰囲気中で、熱処理することにより、オーミック電極を得る。そして、バー分割、端面コーティング膜形成、チップ分割工程を経て、半導体レーザチップが得られる（図３）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような電極構造では５００℃の熱処理時にＧａＡｓ基板中のＧａとワイヤボンディングパッドであるＡｌの間にアロイ反応が進行し、平坦性がくずれ、またＡｌパッドの変質が生ずるためワイヤの接着強度が低下する。
【０００７】
また、バー分割位置やチップ分割位置を簡単に識別するためボンディングメタルを一部エッチング除去し、パターン形成するが、オーミックメタルが露出３していると、レーザチップをパッケージに組み込むダイボンド工程において、チップの外形を画像認識することが困難になる。これは、アロイ反応によりチップ表面の平坦性が崩れ、光反射強度が弱くなることに起因する。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、アロイ反応を抑えることができ、またチップ外形の画像認識装置での識別を容易にすることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像認識によってチップ外形が認識される半導体レーザ素子の電極のうち、ワイヤボンディングパッドが接触される側の電極は、少なくともオーミックメタル／高融点メタル／ワイヤボンドメタルがこの順に積層された多層構造からなり、
前記ワイヤボンドメタルは、前記高融点メタルよりもパターンが小さく形成され、半導体レーザ素子の周縁部には前記高融点メタルが平坦状に露出することを特徴とする半導体レーザ素子である。
また本発明は、前記高融点メタルは、その厚さが２００Å以上１５００Å以下であることを特徴とする。
さらに本発明は、前記高融点メタルは、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｔ、ＴｉＷならびにこれらの珪化物および窒化物のうちの１つから成ることを特徴とする。
【００１０】
ここで、高融点メタルとは、他の金属と反応しない、特に下地の金属（Ｇａ）と反応せず、即ち、拡散防止効果のある金属が好ましい。より具体的には、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔｉ−Ｗ及びこれらの珪化物、窒化物が好ましい。
【００１３】
以下、本発明の作用を記載する。
【００１４】
オーミックメタルとボンディングメタルの間に高融点メタルを挿入することにより、５００℃の熱処理時にＧａＡｓ結晶とオーミックメタルの間にアロイ反応が進行しても、半導体結晶中のＧａと、ボンディングメタルであるＡｌとの間にでの反応を抑制することができ、ボンディング面の凹凸や変質を招くことがなく、ワイヤボンディングを確実に行うことができる。
【００１５】
また、ワイヤボンディング面のレーザチップ外周には平坦な高融点メタルが露出しているため、画像認識装置に必要な光反射強度を十分確保することができる。
【００１６】
高融点メタルの厚さは、次の理由により最適化を図る必要がある。
【００１７】
高融点メタルが２００Åより薄いと、ワイヤボンディングメタルにパターンを形成するエッチング工程で、高融点メタルが部分的に破れアロイ層が露出する。そのため、チップの外形の認識に支障が出る。
【００１８】
また、高融点メタルの厚さを１５００Åより厚くすると、電極形成工程のコストアップを招くため、必要以上に厚くすべきでない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図を用いて説明する。
【００２０】
図１は、半導体レーザウェハ５０をワイヤボンディング面から見た図である。また、図２は、半導体レーザチップ１を、ワイヤボンディング面２を上に、光出射面を前面にした斜視図である。半導体レーザウェハ５０はワイヤ３がボンディングされる側に、半導体結晶に接する側から順に、ＡｕＧｅＮｉ（１０００Å）１０／Ｔｉ（５００Å）２０／Ａｌ（１００００Å）１１がスパッタ法により積層形成され、５００℃で熱処理してオーミック接触を形成する。しかる後、ホトリソグラフィ法とウエットエッチング法を用いてパターン６１を形成する。
【００２１】
そして、分割線７１に沿ってバーを劈開し、光出射端面に保護膜を形成する。さらに分割線７２に沿ってチップ分割すれば半導体レーザチップ１が得られる。
【００２２】
この時、高融点メタルであるＴｉ２０が挿入されているため、半導体結晶とボンディングメタル（Ａｌ）１１の間の反応が抑制され、平坦なワイヤボンディング面２が得られる。
【００２３】
よって、ワイヤ３を平坦な面にボンディングすることができる。
【００２４】
また、半導体レーザチップの外周１３には、平坦なＴｉ２０が露出しているのでチップ外形の認識を確実に行うことができる。
【００２５】
上記実施例において、電極金属の形成法としてスパッタ法を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、抵抗加熱真空蒸着法や、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法等で形成することも可能である。
【００２６】
本実施例においては、電極形成時にボンディング面を従来のＡｌ単層からＴｉ／Ａｌの２層構造にすることで、本発明の目的を達成することができる。このため、従来の製造設備を大幅に変更する必要がなくコスト面でも優れている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のごとく、半導体レーザ素子のワイヤボンディング面側の電極を、オーミックメタル／高融点メタル／ワイヤボンディングメタルからなる多層構造とすることにより、ワイヤボンディング面を平坦に形成することが可能となり、ワイヤの接着強度を十分に保つことが可能となる。さらに、チップの外形認識に必要な光反射量を得ることが可能となり、自動ダイボンド工程等での歩留まりが向上する。同時に生産性を下げることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を説明するためのウェハ概略図である。
【図２】本発明の１実施例を示す斜視図である。
【図３】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザチップ
２  ワイヤボンディング面
３  オーミックメタル露出部
１０  オーミックメタル
１１  ワイヤボンディングメタル
２１  高融点メタル
【図１】
0003875800.tif 000002
【図２】
0003875800.tif 000003
【図３】
0003875800.tif 000004