(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バー状に劈開された状態の半導体レーザ半製品と同程度の長さの略直方体であり、複数本の上記半導体レーザ半製品の間に挟み込まれ、この半導体レーザ半製品の劈開面に保護膜を形成させるためのスペーサであって、
金属材料から構成され、
上記略直方体の横断面形状は、上下２辺が平行で、左右２辺が円弧状になっている俵形であることを特徴とする、半導体レーザ半製品の保護膜形成用スペーサ。
【請求項２】
円形断面を持つ金属線材に上下２方向から圧力をかけ、上記円形断面の形状をバー状に劈開された状態の半導体レーザ半製品の劈開面間の幅と同程度の幅を有する俵形断面に変形させ、変形後の金属線材を上記半導体レーザ半製品と同程度の長さに切断することを特徴とする、半導体レーザ半製品の保護膜形成用スペーサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、バー状に劈開された半導体レーザ半製品の劈開面に保護膜を形成するためのスペーサおよび、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザは、図１３に示されるように、ｐ型半導体１３１とｎ型半導体１３２との接合部分（ｐ−ｎ接合部）が活性層１３３となっており、前後表面が劈開面１３０ａ，１３０ｂからなる反射面となっている。上下両面に形成された電極面１３４，１３５間に電流Ｉを流すことによって、レーザ光Ｌが上記活性層１３３における発光領域１３３ａから放出される。同図に示すように、半導体レーザの発光領域１３３ａが微小であるため、活性層１３３における単位面積当たりの光出力が極めて大きくなり、光出力部分が損傷されやすくなる。光出力部分が損傷するのを防止する手段として、近年では、アルミナ等からなる保護膜を劈開面１３０ａ，１３０ｂに形成する方法が利用されている。
【０００３】
保護膜はスパッタリングによって劈開面に形成され、保護膜を形成する際には、特開平2-109386号公報に開示されているような保護膜形成用治具が使用されている。半導体レーザにおける劈開面への保護膜の形成方法について、図２，図３，図１４を参照しつつ説明する。図２は保護膜形成用治具の分解斜視図、図３は保護膜形成用治具に半導体レーザ半製品およびスペーサを収容した状態を示す要部正面図、図１４は図３のＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】
まず、キャリアテープ上にのったままの半導体ウェハを分割し、劈開面を両側に有する所定長さのバー状半導体レーザ半製品を複数本作製する。複数本の半導体レーザ半製品をキャリアテープからピックアップし、図３、図１４に示すように、上記半導体レーザ半製品（以下、「半導体レーザ」と略す）３１とスペーサ１１とを保護膜形成用治具内に交互に積み重ねていく。次いで、スペーサ１１および半導体レーザ３１を枠材２，４の何れか一方に寄せてスペーサ１１の片端を劈開面３１ａあるいは３１ｂに揃え、劈開面３１ａ，３１ｂの何れか一方の面を完全に露出させる。露出している側の劈開面３１ａあるいは劈開面３１ｂに、窓２４または切欠部分２２からスパッタリングを施して均一な保護膜を形成する。
【０００５】
このスペーサ１１は、半導体レーザ３１の形状に合わせて厚さ２００〜３００μｍのシリコンウェハがバー状に切断されたものである。スペーサ１１の幅が半導体レーザ３１の幅よりも若干細く設計されているので、スペーサ１１の片端を半導体レーザ３１の劈開面３１ｂに揃えると、図１４（ａ）に示すように、劈開面３１ａが完全に露出するようになっている。劈開面３１ｂに保護膜を形成するときには、図１４（ｂ）に示すように、スペーサ１１の片端を劈開面３１ａに揃えて劈開面３１ｂを完全に露出させる。このように、保護膜を形成しようとする劈開面３１ａ，３１ｂを完全に露出させることで、均一な保護膜を形成することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体レーザ３１の劈開面３１ａ，３１ｂに保護膜を形成する際、上記スペーサ１１を使用すると、以下に述べるような不都合が生じることがある。
【０００７】
スペーサ１１は、治具に挿入される前にキャリアテープで保持されていたので、キャリアテープと接着していた面に糊が付着している場合がある。このため、スペーサ１１が半導体レーザ３１に固着してしまい、スペーサ１１の片端と劈開面３１ａ，３１ｂとが揃わず、劈開面３１ｂ，３１ａが露出しないことがある。スペーサ１１に糊が付着しない場合でも、スペーサ１１と半導体レーザ３１とを枠材２，４の何れか一方に寄せるのは、作業者にとって面倒な作業である。また、スペーサ１１は、シリコンという脆い材料からなるものなので、劈開面３１ａ，３１ｂ側に寄せられる際に、折れたり欠けたりすることがある。スペーサ１１の欠けによって生じた微小破片は、保護膜をムラにする要因となることがある。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、取扱いが容易で、半導体レーザの両方の劈開面に保護膜を均一に形成させることのできる保護膜形成用スペーサ、およびその製造方法を提供することをその課題とする。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
すなわち、本願発明の半導体レーザ半製品の保護膜形成用スペーサは、バー状に劈開された状態の半導体レーザ半製品と同程度の長さの略直方体であり、複数本の上記半導体レーザ半製品の間に挟み込まれ、この半導体レーザ半製品の劈開面に保護膜を形成させるためのスペーサであって、金属材料から構成され、上記略直方体の横断面形状は、上下２辺が平行で、左右２辺が円弧状になっている俵形であることを特徴とする。
【００１８】
俵形の断面を有する半導体レーザの保護膜形成用スペーサは、左右２辺が円弧状の断面を有するので、半導体レーザの両方の劈開面を治具内で、常に露出させることができる。従って、半導体レーザとスペーサとを治具内の片側に寄せるという面倒な作業は、不要となる。このように、本願発明の保護膜形成用スペーサも、従来のスペーサよりもはるかに使いやすく、従来のスペーサを使用していたときよりも半導体レーザの劈開面に均一な保護膜を形成できる。
【００１９】
本願発明の半導体レーザ半製品の保護膜形成用スペーサの製造方法は、円形断面を持つ金属線材に上下２方向から圧力をかけ、上記円形断面の形状をバー状に劈開された状態の半導体レーザ半製品の劈開面間の幅と同程度の幅を有する俵形断面に変形させ、変形後の金属線材を上記半導体レーザ半製品と同程度の長さに切断することを特徴とするものである。
【００２０】
上記製法は、金属線材に圧力をかけた後に切断するだけであり、研磨等の特別な加工を必要としない。このため、上記製法によって、保護膜形成用スペーサは、連続的に、かつ、容易に生産される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１は本願発明に係る半導体レーザの保護膜形成用スペーサの参考例を示す要部斜視図である。同図に示されるように、保護膜形成用スペーサ（以下、スペーサと略す）１は、長手方向に延びる４辺ａの縁が全域にわたって丸められている略直方体であり、バー状に劈開された状態の複数本の半導体レーザ半製品（図示略）の間に挟み込まれて使用される。スペーサ１の長さおよび幅は、半導体レーザ半製品と同程度である。
【００２３】
スペーサ１は、折れたり、欠けたりしないように、金属から構成されている。金属の種類は、特に限定されるものではないが、加工のしやすさ、コスト等を考慮してコバルト鋼、ニッケル鋼が使用される。
【００２４】
上記半導体レーザの保護膜形成用スペーサの使用方法について、図面を参照しつつ説明する。図２は保護膜形成用治具の分解斜視図、図３は保護膜形成用治具に半導体レーザ半製品およびスペーサを収容した状態を示す要部正面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００２５】
保護膜形成用治具は、図２に示されるように、主として上部枠材２、収容部材３、下部枠材４、押圧用板５から構成される。収容部材３は、切欠部分２３を有するコ字形状の部材であり、この切欠部分２３に半導体レーザ半製品およびスペーサを収容する。上部枠材２も収容部材３と同様のコ字形状をしており、切欠部２２を有している。下部枠材４は、中央部に窓２４が開けられている。収容部材３の上面に上部枠材２が取り付けられ、収容部材３の下面に下部枠材４が取り付けられ、切欠部２２、切欠部２３、窓２４が連通することになる。切欠部２３に収容されている半導体レーザ半製品およびスペーサは、押圧用板５でプレスされる。
【００２６】
上記スペーサ１と上記保護膜形成用治具とを用いて、バー状に劈開された半導体レーザ半製品（以下、半導体レーザと略す）３１の劈開面に保護膜を形成する方法について、図３、図４を参照しつつ説明する。保護膜形成用治具における収容部材３の切欠部２３に半導体レーザ３１とスペーサ１を交互に積み重ねて収容していく。スペーサ１の長手方向に延びる４辺ａ（図１参照）の縁が全域にわたって丸められているので、半導体レーザ３１の劈開面３１ａ，３１ｂは常に露出することになる。このため、切欠部２２、窓２４からスパッタリングを施し、両劈開面３１ａ，３１ｂに保護膜を均一に形成することができる。保護膜形成の際に、スペーサ１と半導体レーザ３１とを枠材２，４の何れか一方によせてやる必要はない。なお、保護膜としてはアルミナが用いられ、さらに、アルミナの表面にアモルファスシリコンを形成することもできる。
【００２７】
上記スペーサ１を製造するには、金属線材に研磨、エッチング、切断等を施す。以下、上記スペーサの製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図５は、上記参考例に係るスペーサ１の製造方法の一形態を示す概略図であり、正方形の断面を持つ線材５１を研磨することで、線材５１の長手方向に延びる辺の縁に丸みを付ける工程を示している。同図に示すように、半導体レーザ３１（図３，４参照）と同寸法の幅の正方形の断面（図６（ａ）参照）を有する線材５１（コバルト鋼やニッケル鋼）をロール５２から引き出す。引き出された線材５１をカッター５４で切断し、半導体レーザ３１と同程度の長さにする。切断された線材５１をバレル５５に入れ、バレル５５を回転させる。線材５１の長手方向に延びる４辺の縁が研磨されて丸くなり、図６（ｂ）に示すような断面をもつスペーサ１（図１参照）が得られる。
【００２９】
図７は、上記参考例に係るスペーサ１の製造方法の別の形態を示す概略図であり、金属薄板７０をエッチング加工して線材７１とし、研磨によって、線材７１の長手方向に延びる辺の縁に丸みを付ける工程を示している。同図に示すように、厚さ０．２〜０．３ｍｍの金属板７０（コバルト鋼やニッケル鋼）をスパッタエッチングによって、バー状の半導体レーザ３１（図３，４参照）と同じ長さと幅を持つ線材７１に加工する。この線材７１は、スパッタエッチングされた時点では、図８（ａ）に示されるような形状の断面を有している。この線材７１をバレル７５に入れ、バレル７５を回転させる。線材７１の長手方向に延びる４辺の縁が研磨されて丸くなり、図８（ｂ）に示すような断面をもつスペーサ１（図１参照）が得られる。
【００３０】
図９は、本願発明に係る保護膜形成用スペーサの一実施形態を示す要部斜視図である。同図に示されるように、保護膜形成用スペーサ９１は略直方体であり、上下２辺が平行で、左右２辺が円弧状になっている俵形の断面形状を有している。スペーサ９１の他の構造については、図１に示されるスペーサ１の構造と同一である。スペーサ９１もスペーサ１のように、バー状に劈開された複数本の半導体レーザに挟み込まれて使用される。
【００３１】
図１０は、本願発明に係るスペーサ９１の製造方法の一形態を示す概略図である。同図に示すように、直径０．２〜０．３ｍｍの円形断面（図１１（ａ）参照）を有する線材１０１（コバルト鋼やニッケル鋼）をロール１０２から引き出す。引き出された線材１０１をローラー１０３で圧延することで線材１０１の断面を俵形にし（図１１（ｂ）参照）、バー状の半導体レーザ３１（図３，４参照）と同程度の長さになるようにカッター１０４で切断する。切断された線材１０１は、半導体レーザ３１と同程度の長さと幅を有するスペーサ９１（図９参照）となる。
【００３２】
図１２は、本願発明に係る保護膜形成用スペーサの別の参考例を示しており、図１２（ａ）は保護膜形成用スペーサの要部斜視図、図１２（ｂ）は保護膜形成用スペーサの要部側面図である。同図に示されるように、保護膜形成用スペーサ１２１は、長手方向に延びる４辺の縁が全域にわたって削りとられたものである。スペーサ１２１の他の構造については、図１に示されるスペーサ１の構造と同一である。スペーサ１２１も図１に示されるスペーサ１のように、バー状に劈開された複数本の半導体レーザに挟み込まれて使用される。
【００３３】
半導体レーザ半製品３１とスペーサ１，９１または１２１とを保護膜形成用治具内に交互に積み重ねていき、スパッタリングによって半導体レーザ３１の劈開面３１ａ，３１ｂに均一な保護膜を形成する。その後、劈開面３１ａ，３１ｂに対して垂直方向に半導体レーザ半製品３１をカットすることで、劈開面が損傷しにくい半導体レーザチップが得られる。
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
本願発明は特許請求の範囲内に含まれる範囲内で種々の変形を施すことも可能であり、その中には各構成要素を均等物で置換したものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明に係る半導体レーザ半製品の保護膜形成用スペーサの参考例を示す要部斜視図である。
【図２】  保護膜形成用治具の分解斜視図である。
【図３】  保護膜形成用治具に半導体レーザ半製品および保護膜形成用スペーサを収納した状態を示す要部正面図である。
【図４】  図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】  本願発明に係る保護膜形成用スペーサの製造方法の参考例を示す概略図である。
【図６】  図５に示される金属線材の断面図である。
【図７】  本願発明に係る保護膜形成用スペーサの製造方法の他の参考例を示す概略図である。
【図８】  図７に示される金属線材の断面図である。
【図９】  本願発明に係る半導体レーザの保護膜形成用スペーサの一実施例を示す要部斜視図である。
【図１０】  本願発明に係る保護膜形成用スペーサの製造方法の一実施例を示す概略図である。
【図１１】  図１０に示される金属線材の断面図である。
【図１２】  本願発明に係る半導体レーザの保護膜形成用スペーサの他の参考例を示す要部斜視図である。
【図１３】  半導体レーザの構造を示す斜視図である。
【図１４】  図３のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１，９１，１２１      スペーサ
２                    上枠部材
３                    収容部材
４                    下枠部材
２２，２３            切欠部
５                    押し板
２４                  窓
３１                  半導体レーザ
３１ａ，３１ｂ        劈開面
５１，７１，１０１    金属線材
５５，７５            バレル
１３１                ｐ型半導体
１３２                ｎ型半導体
１３３                活性層
１３０ａ，１３０ｂ    劈開面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003833814.tif 000012
【図１２】
0003833814.tif 000013
【図１３】
0003833814.tif 000014
【図１４】
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