説明

レーザダイオード素子の製造方法

【課題】本発明は、歩留りを高めることができるレーザダイオード素子の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本願の発明に係るレーザダイオード素子の製造方法は、メサストライプを形成するように半導体レーザーバーを短手方向に横断し、該半導体レーザーバーの端部で広幅部を有し該半導体レーザーバーの中央部で狭幅部を有する分離溝を形成する工程と、該半導体レーザーバーに、該半導体レーザーバーの端部を避けて該分離溝と平行にスクライブ溝を形成する工程と、該スクライブ溝を起点として該半導体レーザーバーを割り、該半導体レーザーバーの該分離溝が形成された面と反対の面である裏面から該分離溝の底面に至る劈開面を形成する工程とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、産業用機器などに用いられるレーザダイオード素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、半導体レーザーバーを所望の位置で割り、レーザダイオード素子を形成する技術が開示されている。この技術ではまず、半導体レーザーバーの短手方向を横断する分離溝を形成することで、メサストライプを形成する。そして、分離溝に沿うように罫書きして形成したスクライブ溝を起点に半導体レーザーバーを割る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−71162号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、罫書きにはダイヤモンド針などの先の尖った治具が用いられるため、半導体レーザーバーの端面付近には当該針を突き刺して罫書きすることができない。そのため、半導体レーザーバーの端面付近はスクライブ溝なしで割らなければならない。この場合、劈開面にクラックやチッピング(欠けという)が大規模に発生し歩留りを低下させることがあった。特に、欠けが発生して劈開面がメサストライプにまで及び歩留りを低下させることがあった。
【0005】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、歩留りを高めることができるレーザダイオード素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るレーザダイオード素子の製造方法は、メサストライプを形成するように半導体レーザーバーを短手方向に横断し、該半導体レーザーバーの端部で広幅部を有し該半導体レーザーバーの中央部で狭幅部を有する分離溝を形成する工程と、該半導体レーザーバーに、該半導体レーザーバーの端部を避けて該分離溝と平行にスクライブ溝を形成する工程と、該スクライブ溝を起点として該半導体レーザーバーを割り、該半導体レーザーバーの該分離溝が形成された面と反対の面である裏面から該分離溝の底面に至る劈開面を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
本発明に係る他のレーザダイオード素子の製造方法は、メサストライプを形成するように半導体レーザーバーを短手方向に横断するV溝を形成する工程と、該V溝を起点として該半導体レーザーバーを割り、該V溝の先端部分から該半導体レーザーバーの該V溝が形成された面と反対の面である裏面に至る劈開面を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、半導体レーザーバーを割るときに生じる欠けがメサストライプに及ぶことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態1に係る分離溝を形成することを示す図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る半導体レーザーバーの裏面にスクライブ溝を形成することを示す図である。
【図3】図2のIII−III線における断面図である。
【図4】図2のIV−IV線における断面図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る半導体レーザーバーを割った後の狭幅部における断面を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係る半導体レーザーバーを割った後の広幅部における断面を示す図である。
【図7】分離溝の底面にスクライブ溝を形成したことを示す図である。
【図8】本発明の実施の形態2に係るV溝を形成することを示す図である。
【図9】図8のIX−IX線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態1.
図を参照して本発明の実施の形態1に係るレーザダイオード素子の製造方法を説明する。まず、半導体レーザーバーに分離溝を形成する。図1は、本発明の実施の形態1に係る分離溝を形成することを示す図である。分離溝12は、半導体レーザーバー10を短手方向に横断するように形成する。分離溝12は、半導体レーザーバー10の端部(端面10aに接する部分をいう、以下同じ)で広幅部12aを有し、半導体レーザーバー10の中央部で狭幅部12bを有する。狭幅部12bは2箇所の広幅部12aに挟まれている。
【0011】
広幅部12aの幅はaで表され、狭幅部12bの幅はbで表されている。広幅部12aは端面10aから数十μm半導体レーザーバー10の中央部分に進入するように形成されている。分離溝12が形成されることで、半導体レーザーバー10にメサストライプが形成される。図1には、メサストライプのうち電極16とコンタクト層18が示されている。
【0012】
次いで、半導体レーザーバー10の裏面にスクライブ溝を形成する。半導体レーザーバー10の裏面とは、半導体レーザーバー10の分離溝12が形成された面と反対の面である。図2は、本発明の実施の形態1に係る半導体レーザーバーの裏面にスクライブ溝を形成することを示す図である。スクライブ溝22は、半導体レーザーバーの裏面20のうち前述した分離溝12の直下部分に、例えば先端がダイヤモンドで形成されたダイヤモンド針で罫書きすることで形成する。半導体レーザーバー10の短手方向のスクライブ溝22の長さと狭幅部12bの長さは等しい。また、スクライブ溝22は分離溝12と平行に伸びるように形成する。半導体レーザーバー10の端部にはダイヤモンド針を突き刺すことができないので、スクライブ溝22は半導体レーザーバー10の端部を避けて形成する。
【0013】
さらに、半導体レーザーバー10の裏面20に電極24を形成する。電極24はスクライブ溝22が形成されていない部分に形成する。電極24は電極16と同時に形成してもよい。図3は、図2のIII−III線における断面図である。半導体基板14の上には、下クラッド層30が形成されている。下クラッド層30の上には活性層32が形成されている。活性層32の上には上クラッド層34が形成されている。上クラッド層34の上にはコンタクト層18が形成されている。コンタクト層18の上には電極16が形成されている。そして、分離溝12の広幅部12aによってメサストライプ36a、36b、36cが形成されている。メサストライプ間には広幅部12aが形成されているので、メサストライプ間の間隔は広くなっている。
【0014】
図4は、図2のIV−IV線における断面図である。半導体レーザーバー10の中央部では、メサストライプ36a、36b、36cは、分離溝12の狭幅部12bによって形成されるので、メサストライプ間の間隔が狭くなっている。図3、4から分かるように、分離溝12は、コンタクト層18から下クラッド層30までをエッチングして形成する。
【0015】
次いで、半導体レーザーバーを割り、劈開面を形成する。図5は、本発明の実施の形態1に係る半導体レーザーバーを割った後の狭幅部における断面を示す図である。スクライブ溝22を起点として半導体レーザーバー10を割り、半導体レーザーバー10の裏面20から分離溝12の底面に至る劈開面を形成する。劈開が成功した場合、平坦な劈開面40が形成される。一方、一定の確率で欠けを有する劈開面42が生じることは避けられない。しかしながら狭幅部12bを含む部分ではスクライブ溝22を起点に劈開するため、劈開面が大きく傾斜することはなく欠けの程度も軽微である。
【0016】
図6は、本発明の実施の形態1に係る半導体レーザーバーを割った後の広幅部における断面を示す図である。劈開が成功した場合、平坦な劈開面40が形成される。一方、一定の確率で欠けを有する劈開面44が生じる。しかも、広幅部12aが形成された半導体レーザーバー10の端部にはスクライブ溝が形成されないので、この部分では劈開の起点となるものがない。そのため、劈開面が大きく傾斜することがある。しかしながら、広幅部12aは、前述の狭幅部12bよりも幅が広いので劈開面が傾いても劈開面がメサストライプに及ぶことを防止できる。
【0017】
本発明の実施の形態1に係るレーザダイオード素子の製造方法によれば、スクライブ溝22を形成できない半導体レーザーバー10の端部における分離溝12は広幅部12aで形成する。そのため、劈開面が傾斜しても劈開面がメサストライプに及ぶことを防止できる。よって、素子の分割不良を防止し、歩留りを高めることができる。
【0018】
ところで、電極16はダイボンドされたりワイヤボンドされたりする電極であるため、大面積で形成することが好ましい。ところが分離溝12の面積を大きくとると電極16の面積を小さくしなくてはならないため、分離溝12の面積はできるだけ小さくすることが好ましい。本発明の実施の形態1に係るレーザダイオード素子の製造方法によれば、分離溝12の面積を増加させる広幅部12aは半導体レーザーバー10の端部にのみ形成するので、分離溝12の面積を小さくできる。
【0019】
本発明の実施の形態1に係るレーザダイオード素子の製造方法は、様々な変形が可能である。スクライブ溝は、分離溝に沿うように形成されていればどこに形成されてもよい。例えば、スクライブ溝を分離溝の底面に形成してもよい。図7は、分離溝の底面にスクライブ溝を形成したことを示す図である。スクライブ溝23は、分離溝12に沿って狭幅部12bと同じ長さで形成する。
【0020】
本発明の実施の形態1に係るレーザダイオード素子の製造方法では、スクライブ溝22,23と狭幅部12bの長さを一致させたが、本発明はこれに限定されない。例えば、広幅部12aをスクライブ溝22の直上(又は直下)に及ぶように形成してもよい。この場合、広幅部12aの面積が広がるため、劈開面がメサストライプに達する分割不良を抑制する効果を高めることができる。
【0021】
半導体レーザーバーを割る工程の前の各工程の順序は特に限定されない。例えば、電極16、24はスクライブ溝22を形成した後に形成してもよい。また、分離溝12は、活性層32をエッチングして形成するものであれば特に限定されない。例えば、当該エッチングを下クラッド層30の途中でストップし、分離溝の底面に下クラッド層30があらわれるようにしてもよい。
【0022】
本発明の実施の形態1に係るレーザダイオード素子の製造方法では、複数の半導体層(エピ層)の詳細構造の説明は省略したが、活性層を含む限り複数の半導体層の構造は限定されない。なお、活性層は、QW、MQW、SCH構造などで形成してもよい。本発明は活性層を有する全てのタイプのレーザダイオード素子に利用できる。
【0023】
電極16、24の材料としては、特に限定されないが、金、白金、チタン、モリブデン、タンタル、ニッケル等、又はこれらの多層膜を用いることができる。また、電極16、24上に金メッキを形成してもよい。
【0024】
実施の形態2.
図を参照して本発明の実施の形態2に係るレーザダイオード素子の製造方法を説明する。実施の形態1と同じ点は省略する。
【0025】
まず、半導体レーザーバーにV溝を形成する。図8は、本発明の実施の形態2に係るV溝を形成することを示す図である。半導体レーザーバー50に半導体レーザーバー50を短手方向に横断するV溝52を形成する。V溝52はウエットエッチングで形成する。V溝52によりメサストライプが形成される。
【0026】
次いで、V溝52を起点として半導体レーザーバー50を割る。図9は、図8のIX−IX線における断面図である。メサストライプ54a、54b、54cはV溝52により形成されるため、メサストライプ54a、54b、54cの側面は斜面になっている。半導体レーザーバー50は、V溝52の先端部分から半導体レーザーバー50の裏面20に至る劈開面を形成するようにして割る。裏面とは、半導体レーザーバー50のV溝52が形成された面と反対の面である。V溝52は半導体レーザーバー50を短手方向に横断するように形成したため、レーザダイオード素子の全体で平坦な劈開面56を得ることができる。
【0027】
前述した本発明の実施の形態1に係るレーザダイオード素子の製造方法では分離溝とスクライブ溝を形成する必要があったが、本発明の実施の形態2に係るレーザダイオード素子の製造方法はV溝形成だけで高品質な劈開面を得ることができる点で優れる。なお本発明の実施の形態2に係るレーザダイオード素子の製造方法は、少なくとも実施の形態1と同程度の変形が可能である。
【符号の説明】
【0028】
10 半導体レーザーバー、 10a 端面、 12 分離溝、 12a 広幅部、 12b 狭幅部、 14 半導体基板、 16 電極、 18 コンタクト層、 20 裏面、 22 スクライブ溝、 24 電極、 30 下クラッド層、 32 活性層、 34 上クラッド層、 36a,36b,36c メサストライプ、 40 平坦な劈開面、 42,44 欠けを有する劈開面、 50 半導体レーザーバー、 52 V溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
メサストライプを形成するように半導体レーザーバーを短手方向に横断し、前記半導体レーザーバーの端部で広幅部を有し前記半導体レーザーバーの中央部で狭幅部を有する分離溝を形成する工程と、
前記半導体レーザーバーに、前記半導体レーザーバーの端部を避けて前記分離溝と平行にスクライブ溝を形成する工程と、
前記スクライブ溝を起点として前記半導体レーザーバーを割り、前記半導体レーザーバーの前記分離溝が形成された面と反対の面である裏面から前記分離溝の底面に至る劈開面を形成する工程と、
を備えたことを特徴とするレーザダイオード素子の製造方法。
【請求項2】
前記スクライブ溝は、前記裏面のうち前記分離溝の直下部分に形成することを特徴とする請求項1に記載のレーザダイオード素子の製造方法。
【請求項3】
前記スクライブ溝は、前記分離溝の底面に形成することを特徴とする請求項1に記載のレーザダイオード素子の製造方法。
【請求項4】
前記半導体レーザーバーの短手方向の前記スクライブ溝の長さと前記狭幅部の長さは等しいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーザダイオード素子の製造方法。
【請求項5】
メサストライプを形成するように半導体レーザーバーを短手方向に横断するV溝を形成する工程と、
前記V溝を起点として前記半導体レーザーバーを割り、前記V溝の先端部分から前記半導体レーザーバーの前記V溝が形成された面と反対の面である裏面に至る劈開面を形成する工程と、を備えたことを特徴とするレーザダイオード素子の製造方法。

【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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【公開番号】特開2013−58625(P2013−58625A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−196286(P2011−196286)
【出願日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】