半導体レーザ装置の製造方法、半導体レーザ装置および光装置
【課題】接合時の過剰な加熱プロセスに起因して、半導体レーザ素子の発光特性の低下および半導体レーザ素子の寿命が短くなることを抑制することが可能な半導体レーザ装置の製造方法を提供する。
【解決手段】この２波長半導体レーザ装置１００（半導体レーザ装置）の製造方法は、放熱基台１０の電極１１ａに、融点Ｔ１を有する半田層１２ａを形成する工程と、放熱基台１０の電極１１ｂ上に、バリア層１３を介して融点Ｔ１を有する半田層１４を形成する工程と、半田層１２ａを融解させることにより、電極１１ａと半田層１２ａとを反応させて融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ３を有する反応半田層１２を形成して、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する工程と、その後に、加熱温度Ｔ２で加熱することにより半田層１４を融解させて、放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する工程とを備える。
【解決手段】この２波長半導体レーザ装置１００（半導体レーザ装置）の製造方法は、放熱基台１０の電極１１ａに、融点Ｔ１を有する半田層１２ａを形成する工程と、放熱基台１０の電極１１ｂ上に、バリア層１３を介して融点Ｔ１を有する半田層１４を形成する工程と、半田層１２ａを融解させることにより、電極１１ａと半田層１２ａとを反応させて融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ３を有する反応半田層１２を形成して、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する工程と、その後に、加熱温度Ｔ２で加熱することにより半田層１４を融解させて、放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置の製造方法、半導体レーザ装置および光装置に関し、特に、基台に第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子が接合される半導体レーザ装置の製造方法、半導体レーザ装置および光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基台に第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子が接合された半導体レーザ装置の製造方法などが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、シリコン基板の上面上に異なる融点を有する半田を用いて個々の光源チップが接合された半導体光源モジュールが開示されている。この半導体光源モジュールの製造方法では、シリコン基板の上面上に形成されたＡｕなどからなる一対の金属めっき層上に、第１の半田（高融点半田）および第２の半田（低融点半田）をそれぞれ塗布する工程と、第１の半田（高融点半田）上に第１の光源チップを配置した状態で３００℃に加熱することにより、第１の半田を融解させて、シリコン基板に第１の光源チップを接合する工程と、シリコン基板に第１の光源チップを接合した後に、第１の半田よりも融点の低い第２の半田（低融点半田）上に第２の光源チップを配置した状態で２００℃に加熱することにより、第２の半田を融解させて、シリコン基板に第２の光源チップを接合する工程とを備えている。また、この半導体光源モジュールの製造方法では、シリコン基板に第１の光源チップを接合する際に、第１の半田（高融点半田）のみならず後の接合工程で用いられる第２の半田（低融点半田）も融解する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２６８３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体光源モジュールの製造方法では、シリコン基板に第１の光源チップを接合する際に、第１の半田のみならず後の接合工程で用いられる第２の半田も融解するため、融解した第２の半田と、第２の半田の下部の金属めっき層とが反応して合金化する場合があると考えられる。このように、２種類以上の材料からなる金属層（合金層）を構成する個々の金属材料の組成が金属層の合金化に伴って変化する場合、合金化後の金属層の融点が合金化前の金属層の融点よりも高くなる場合がある。この場合、より高い温度で第２の半田を加熱および融解させる必要があるため、過剰な加熱に伴って、第２の光源チップ内に生じる熱応力が増大してしまう。この結果、第２の光源チップの発光特性が低下したり寿命が短くなったりするという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、接合時の過剰な加熱プロセスに起因して、半導体レーザ素子の発光特性の低下および半導体レーザ素子の寿命が短くなることを抑制することが可能な半導体レーザ装置の製造方法、半導体レーザ装置および光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法は、第１電極および第２電極が表面上に形成された基台の第１電極上に、第１融点を有する第１半田層を形成する工程と、基台の第２電極上に、バリア層を介して第２融点を有する第２半田層を形成する工程と、第１融点を有する第１半田層を融解させることにより、第１電極と第１半田層とを反応させて第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層を形成するとともに、反応半田層を介して基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程と、基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程の後に、所定の加熱温度で加熱することにより第３融点よりも低い第２融点を有する第２半田層を融解させて、第２半田層を介して基台に第２半導体レーザ素子を接合する工程とを備える。
【０００８】
この発明の第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法では、上記のように、基台の第２電極上に、バリア層を介して第２融点を有する第２半田層を形成する工程を備えることによって、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１融点を有する第１半田層を融解させる熱が第２半田層に加えられたとしても、第２半田層と第２電極との間にバリア層が介在して第２半田層と第２電極とが直接接触するのが抑制される。これにより、たとえば、第２半田層と第２電極とが直接接触した状態で加熱されることに起因して第２半田層と第２電極の合金化が進み第２半田層の融点が高くなる場合と異なり、第２半田層の融点が高くなるのを抑制することができる。この結果、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、加熱温度をより高い温度に引き上げることなく、第２半田層を融解させて第２半導体レーザ素子を接合することができる。したがって、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に過剰な加熱を行う必要がないので、第２半導体レーザ素子内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。その結果、第２半導体レーザ素子の発光特性の低下および第２半導体レーザ素子の寿命が短くなることを抑制することができる。
【０００９】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、所定の加熱温度は、第２融点以上第３融点未満の温度である。このように構成すれば、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、第２半田層を第２融点以上の加熱温度で容易に融解させることができる。さらに、この際、第２半田層を融解させる際に生じる熱が反応半田層に加えられても、加熱温度は第３融点未満であることから、反応半田層が融解するのを抑制することができる。これにより、反応半田層を介して基台に接合された第１半導体レーザ素子が所定の接合位置からずれるのを抑制することができる。
【００１０】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１半田層の第１融点は、第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、反応半田層の第３融点よりも低い温度である。このように構成すれば、第１半田層と第２半田層とに略同じ材料を用いることができるので、半導体レーザ装置の製造プロセスを簡素化することができる。また、第１半田層を融解させて基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１半田層の第１融点と同一または近傍の温度である第２融点を有する第２半田層が融解した場合にも、第２半田層と第２電極との間のバリア層によって、第２半田層の融点が変化する（高くなる）のを容易に抑制することができる。
【００１１】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１電極および第２電極は、共にＡｕを含み、第１融点を有する第１半田層と、第２融点を有する第２半田層とは、共に、ＡｕおよびＳｎを含むＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなり、基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程は、第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層とを反応させて第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層を形成する工程を含む。このように構成すれば、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金とが合金化されるので、反応半田層の融点を第２半田層の第２融点よりも高い第３融点に容易に引き上げることができる。一方、バリア層によって第２半田層の第２融点は変化しないので、反応半田層の第３融点と第２半田層の第２融点との融点の差を容易に生じさせることができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、第１半田層と第２半田層とは、共に、Ａｕ−Ｓｎ合金の共晶点における組成と同一または近傍の組成を有する同一のＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる。このように構成すれば、第１半田層を形成する工程と第２半田層を形成する工程とを１つの工程で行うことができるので、半導体レーザ装置の製造プロセスをより簡素化することができる。また、共晶点における融点はＡｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低いので、共晶点における組成と同一または近傍の組成を有する第１半田層の第１融点と第２半田層の第２融点とを、Ａｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低くすることができる。これにより、第１半田層および第２半田層をそれぞれ融解させる際の加熱温度を小さくすることができるので、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際、および、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。
【００１３】
上記基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程が第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層とを反応させて反応半田層を形成する工程を含む半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金とを反応させて形成した反応半田層は、第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層よりもＡｕの含有率が大きいとともに、第１半田層の第１融点よりも高い第３融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる。このように構成すれば、第１電極のＡｕを第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金中に拡散させることにより、第１半田層の第１融点よりも高い第３融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる反応半田層を容易に形成することができる。
【００１４】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、バリア層は、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのうちのいずれか１つ以上からなる。このように構成すれば、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際および基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのうちのいずれか１つ以上からなるバリア層により第２電極を構成する材料が第２半田層中に拡散するのが抑制されるので、第２半田層の融点が高くなるのを確実に抑制することができる。
【００１５】
この発明の第２の局面による半導体レーザ装置は、表面上に形成された第１電極および第２電極と、第１融点を有する第１半田層と第１電極とが反応することにより第１電極上に形成された反応半田層と、第２電極上に形成されたバリア層と、バリア層上に形成され、第２融点を有する第２半田層とを含む基台と、反応半田層を介して基台に接合された第１半導体レーザ素子と、第２半田層を介して基台に接合された第２半導体レーザ素子とを備え、反応半田層の第３融点は、第２半田層の第２融点よりも高い。
【００１６】
この発明の第２の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、基台に、第２電極上に形成されたバリア層と、バリア層上に形成され、第２融点を有する第２半田層とを形成することによって、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１融点を有する第１半田層を融解させる熱が第２半田層に加えられたとしても、第２半田層と第２電極との間にバリア層が介在して第２半田層と第２電極とが直接接触するのが抑制される。これにより、たとえば、第２半田層と第２電極とが直接接触した状態で加熱されることに起因して第２半田層と第２電極の合金化が進み第２半田層の融点が高くなる場合と異なり、第２半田層の融点が高くなるのを抑制することができる。この結果、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、加熱温度をより高い温度に引き上げることなく、第２半田層を融解させて第２半導体レーザ素子を接合することができる。したがって、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に過剰な加熱を行う必要がないので、第２半導体レーザ素子内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。その結果、第２半導体レーザ素子の発光特性の低下および第２半導体レーザ素子の寿命が短くなることを抑制することができる。
【００１７】
上記第２の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半田層の第１融点は、第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、反応半田層の第３融点よりも低い温度である。このように構成すれば、第１半田層と第２半田層とに略同じ材料を用いることができるので、半導体レーザ装置の製造プロセスを簡素化することができる。また、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１融点と同一または近傍の温度である第２融点を有する第２半田層が融解した場合にも、第２半田層と第２電極との間のバリア層によって、第２半田層の融点が変化する（高くなる）のを容易に抑制することができる。
【００１８】
上記第２の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第１発光層を含み、第２半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第２発光層を含み、第１半導体レーザ素子の第１発光層と第２半導体レーザ素子の第２発光層とが互いに同一または近傍の高さ位置に位置するように、バリア層の厚みが含まれない、第１半導体レーザ素子の第１発光層から基台までの高さ方向における第１距離と、バリア層の厚みが含まれる、第２半導体レーザ素子の第２発光層から基台までの高さ方向における第２距離とが、互いに同一または近傍の距離になるように調節されている。このように構成すれば、第２半導体レーザ素子側にのみバリア層が形成された半導体レーザ装置において、第１半導体レーザ素子の第１発光層と第２半導体レーザ素子の第２発光層とを互いに同一または近傍の高さ位置に位置させることができる。これにより、この半導体レーザ装置を光ピックアップ装置などに搭載した場合、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の高さ方向の照射位置と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の高さ方向の照射位置とのずれが大きくなるのを抑制することができる。
【００１９】
この発明の第３の局面による光装置は、第１または第２の局面における半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備える。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子の各々から出射されるレーザ光の照射位置における高さ方向のずれが大きくなるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の上面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置のレーザ光の出射方向から見た正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の半田層（反応半田層）の組成を説明するためのＡｕ−Ｓｎ合金の状態図である。
【図４】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するためのグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置のレーザ光の出射方向から見た正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
まず、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置１００の構造について説明する。なお、２波長半導体レーザ装置１００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００２３】
本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置１００は、図１および図２に示すように、所定の厚みを有する平板状の放熱基台１０と、放熱基台１０に接合された約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子２０および約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子３０と、放熱基台１０を下方（Ｚ２側）から支持するベース部４０とを備えている。また、放熱基台１０は、接合層５０（図２参照）を介してベース部４０に接合されている。なお、放熱基台１０は、本発明の「基台」の一例である。また、赤色半導体レーザ素子２０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、青紫色半導体レーザ素子３０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。
【００２４】
また、図２に示すように、放熱基台１０の上面上（Ｚ１側）には、レーザ光の出射方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向の一方側（Ｘ１側）に形成された電極１１ａと、Ｘ方向の他方側（Ｘ２側）に形成された電極１１ｂとが互いに近接した状態で形成されている。これら電極１１ａおよび１１ｂは、共にＡｕからなる金属電極である。なお、電極１１ａおよび１１ｂは、それぞれ、本発明の「第１電極」および「第２電極」の一例である。
【００２５】
また、赤色半導体レーザ素子２０は、放熱基台１０のＸ１側において、電極１１ａに反応半田層１２を介して接合されている。また、赤色半導体レーザ素子３０は、放熱基台１０のＸ２側において、電極１１ｂに半田層１４を介して接合されている。
【００２６】
ここで、第１実施形態では、反応半田層１２は、８０質量％よりも大きい含有率を有するＡｕと、２０質量％よりも小さい含有率を有するＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる。この反応半田層１２は、赤色半導体レーザ素子２０を放熱基台１０に接合する前に電極１１ａ上に形成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる半田層１２ａ（図５および図６参照）が、電極１１ａのＡｕと反応（合金化）することによって形成されている。なお、半田層１２ａは、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなり、約２８０℃の融点Ｔ１を有する。一方、図３および図４に示すように、反応半田層１２の融点Ｔ３は、半田層１２ａの融点Ｔ１およびＡｕ−Ｓｎ合金の約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎの組成を有する共晶点における融点よりも高い温度である。なお、半田層１２ａは、本発明の「第１半田層」の一例である。また、半田層１２ａの融点Ｔ１は、本発明の「第１融点」であり、反応半田層１２の融点Ｔ３は、本発明の「第３融点」の一例である。
【００２７】
また、半田層１４は、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる。また、半田層１４は、放熱基台１０の電極１１ｂの表面上に形成されたＰｔからなるバリア層１３を介して、電極１１ｂの表面上に形成されている。このバリア層１３は、電極１１ｂのＡｕが半田層１４側に拡散するのを抑制する機能を有する。なお、半田層１４は、本発明の「第２半田層」の一例である。
【００２８】
また、図１に示すように、半田層１４の下面側に配置されているバリア層１３のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部は、それぞれ、半田層１４のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部から外側の領域に露出するように形成されている。すなわち、バリア層１３は、少なくとも半田層１４が形成される領域に渡って形成されている。これにより、バリア層１３は、電極１１ｂと半田層１４とが直接接触しないように形成されている。
【００２９】
また、第１実施形態では、半田層１４は、上記した半田層１２ａと同一の組成を有するＡｕ−Ｓｎ合金からなり、半田層１２ａと同一の融点Ｔ１（約２８０℃）を有する。また、半田層１２ａおよび１４は、図３に示す約２８０℃の融点を有する共晶点の組成と略一致するように構成されている。なお、図４に示すように、半田層１４の融点Ｔ１は、半田層１４よりもＡｕの含有率が大きい反応半田層１２の融点Ｔ３よりも低い。なお、半田層１４の融点Ｔ１は、本発明の「第２融点」の一例である。
【００３０】
また、図２に示すように、バリア層１３の厚み（Ｚ方向）ｔ１は、電極１１ｂの厚みｔ２および半田層１４の厚みｔ３よりも小さくなるように構成されている。
【００３１】
赤色半導体レーザ素子２０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２１の下面上に、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層２２が形成されている。ｎ型クラッド層２２の下面上には、ＧａＩｎＰからなる量子井戸層（図示せず）とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層（図示せず）とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層２３が形成されている。また、活性層２３の下面上には、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層２４が形成されている。なお、活性層２３は、本発明の「第１発光層」の一例である。
【００３２】
また、赤色半導体レーザ素子２０のＸ方向の略中央におけるｐ型クラッド層２４には、レーザ光の出射方向であるＹ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）２５が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ部２５以外の下面上と、リッジ部２５の両側面上とには、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層２７が形成されている。
【００３３】
また、リッジ部２５の下面上および電流ブロック層２７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２８が形成されている。このｐ側電極２８は、反応半田層１２を介して、電極１１ａおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。また、ｎ型ＧａＡｓ基板２１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板２１に近い側から順に、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２９が形成されている。
【００３４】
また、ｐ側電極２８と放熱基台１０の上面とが接合されることによって、赤色半導体レーザ素子２０は、活性層２３およびリッジ部２５がｎ型ＧａＡｓ基板２１の下側に位置するように、放熱基台１０の上面上に接合されている。すなわち、赤色半導体レーザ素子２０は、ジャンクションダウン方式で放熱基台１０に接合されている。また、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３は、放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１の位置になるように、放熱基台１０に接合されている。なお、高さＨ１は、本発明の「第１距離」の一例である。
【００３５】
青紫色半導体レーザ素子３０は、ｎ型ＧａＮ基板３１の下面上に、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層３２が形成されている。ｎ型クラッド層３２の下面上には、ＩｎＧａＮからなる量子井戸層（図示せず）とＧａＮからなる障壁層（図示せず）とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する活性層３３が形成されている。また、活性層３３の下面上には、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層３４が形成されている。なお、活性層３３は、本発明の「第２発光層」の一例である。
【００３６】
また、青紫色半導体レーザ素子３０のＸ方向の略中央におけるｐ型クラッド層３４には、レーザ光の出射方向であるＹ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）３５が形成されている。また、ｐ型クラッド層３４のリッジ部３５以外の下面上と、リッジ部３５の両側面上とには、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層３７が形成されている。また、リッジ部３５の下面上および電流ブロック層３７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極３８が形成されている。このｐ側電極３８は、半田層１４およびバリア層１３を介して、電極１１ｂおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。また、ｎ型ＧａＮ基板３１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＮ基板３１に近い側から順に、Ａｌ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極３９が形成されている。
【００３７】
また、ｐ側電極３８と放熱基台１０の上面とが接合されることによって、青紫色半導体レーザ素子３０は、活性層３３およびリッジ部３５がｎ型ＧａＮ基板３１の下側に位置するように、放熱基台１０の上面上に接合されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子３０は、ジャンクションダウン方式で放熱基台１０に接合されている。また、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３は、放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ２の位置になるように、放熱基台１０に接合されている。なお、高さＨ２は、本発明の「第２距離」の一例である。
【００３８】
また、図２に示すように、赤色半導体レーザ素子２０では、電流ブロック層２７の厚み（Ｚ方向）が、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きく形成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３から放熱基台１０の上面までの高さＨ２とが略同一になるように構成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３と、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３とが略同一の高さ位置に位置するように構成されている。
【００３９】
また、ワイヤ６０によって、放熱基台１０に形成された電極１１ａと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６１によって、放熱基台１０に形成された電極１１ｂと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６２によって、赤色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９とベース部４０とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６３によって、青紫色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９とベース部４０とが電気的に接続されている。また、ベース部４０は、図示しない負極端子に接続されている。
【００４０】
次に、図４〜図８を参照して、第１実施形態による２波長半導体レーザ装置１００の製造プロセスについて説明する。
【００４１】
まず、図５および図６に示すように、放熱基台１０の上面上のＸ１側およびＸ２側に、それぞれ、Ａｕからなる電極１１ａおよび１１ｂを形成する。その後、電極１１ｂの表面上に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成する。なお、この際、バリア層１３の厚みｔ１を、電極１１ｂの厚みｔ２よりも小さくなるように形成する。
【００４２】
その後、電極１１ａの上面上およびバリア層１３の上面上に、それぞれ、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる半田層１２ａおよび１４を形成する。また、この際、半田層１４を、半田層１４のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部が、それぞれ、バリア層１３のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部よりも内側に位置するように形成するとともに、半田層１４の厚みｔ３が、バリア層１３の厚みｔ１よりも大きくなるように形成する。
【００４３】
また、所定の製造プロセスを用いて、赤色半導体レーザ素子２０（図７参照）および青紫色半導体レーザ素子３０（図８参照）を形成する。この際、赤色半導体レーザ素子２０における電流ブロック層２７の厚み（Ｚ方向）を、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きくなるように形成する。
【００４４】
その後、図７に示すように、赤色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２８と半田層１２ａとが対向するように、コレット７０を用いて赤色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９側を上方（Ｚ１側）から保持する。そして、赤色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２８と電極１１ａとを半田層１２ａによって接合する。この際、第１実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａに対して、融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱を加える。これにより、電極１１ａのＡｕが半田層１２ａ側に拡散して半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応して、Ａｕの含有率が８０質量％よりも相対的に増加した状態の反応半田層１２（図８参照）が形成される。したがって、図４に示すように、反応半田層１２の融点Ｔ３は、半田層１２ａと電極１１ａとが反応（合金化）する前の半田層１２ａの融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高くなり、かつ、半田層１２ａおよび１４を融解する際の加熱温度Ｔ２（約３００℃）よりも高くなる。
【００４５】
また、第１実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａを融解させる際に、半田層１２ａに近接する半田層１４にも半田層１２ａを融解させるための熱の一部が加えられる。しかしながら、バリア層１３によって、半田層１４と半田層１４の下方の電極１１ｂとの反応は抑制されるので、半田層１４の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）は略変化せず、半田層１４の融点Ｔ１も略変化しない。つまり、図４に示すように、半田層１４は、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際において、融点Ｔ１が保たれる。
【００４６】
なお、赤色半導体レーザ素子２０は、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３が放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１（図８参照）の位置になるように接合される。また、赤色半導体レーザ素子２０は、活性層２３およびリッジ部２５がｎ型ＧａＡｓ基板２１の下方に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００４７】
その後、図８に示すように、青紫色半導体レーザ素子３０のｐ側電極３８と半田層１４とが対向するように、コレット７０を用いて青紫色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９側を上方（Ｚ１側）から保持する。そして、青紫色半導体レーザ素子３０のｐ側電極３８と電極１１ｂとを半田層１４によって接合する。この際、第１実施形態の製造プロセスでは、半田層１４に対して、融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い温度で、かつ、反応半田層１２における融点Ｔ３よりも低い温度である加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱を加える。
【００４８】
ここで、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合した際（半田層１２ａを融解させた際）に、半田層１４の融点Ｔ１は略変化していないので、半田層１４は加熱温度Ｔ２で融解する。一方、図４に示すように、半田層１２ａと電極１１ａとが反応（合金化）することにより形成された反応半田層１２の融点Ｔ３は、半田層１４を融解する際の加熱温度Ｔ２よりも高いので、半田層１４を融解させる際に、半田層１４に近接する反応半田層１２に半田層１４を融解させるための熱の一部が加えられても、反応半田層１２は略融解しない。これにより、先に放熱基台１０に接合されている赤色半導体レーザ素子２０の接合位置はずれない。
【００４９】
なお、青紫色半導体レーザ素子３０は、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３が放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ２（図２参照）の位置になるように接合される。また、青紫色半導体レーザ素子３０は、活性層３３およびリッジ部３５がｎ型ＧａＮ基板３１の下方に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００５０】
その後、図２に示すように、接合層５０によって、ベース部４０に放熱基台１０を接合する。そして、図１に示すように、ワイヤ６０によって、電極１１ａと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６１によって、電極１１ｂと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６２によって、赤色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９とベース部４０とを接続する。また、ワイヤ６３によって、青紫色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９とベース部４０とを接続する。これにより、２波長半導体レーザ装置１００が形成される。
【００５１】
第１実施形態では、上記のように、放熱基台１０の電極１１ｂの表面上（Ｚ１側）に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成し、バリア層１３の上面上に半田層１４を形成することによって、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際に、融点Ｔ１を有する半田層１２ａを融解させる熱が半田層１４に加えられたとしても、半田層１４と電極１１ｂとの間にバリア層１３が介在して半田層１４と電極１１ｂとが直接接触するのが抑制される。これにより、半田層１４と電極１１ｂとが直接接触した状態で加熱されることにより、半田層１４と電極１１ｂとの合金化が進み半田層１４の融点が高くなる場合と異なり、半田層１４の融点が融点Ｔ１よりも高くなるのを抑制することができるので、赤色半導体レーザ素子２０を接合した放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に、加熱温度Ｔ２をより高い温度に引き上げることなく、半田層１４を融解させて青紫色半導体レーザ素子３０を接合することができる。この結果、過剰な加熱を行う必要がないので、青紫色半導体レーザ素子３０内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。したがって、放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に青紫色半導体レーザ素子３０の発光特性の低下および青紫色半導体レーザ素子３０の寿命が短くなることを抑制することができる。また、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際および放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に、Ｐｔからなるバリア層１３により電極１１ｂを構成する材料が半田層１４中に拡散するのが抑制されるので、半田層１４の融点Ｔ１が高くなるのを確実に抑制することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、半田層１４を融解させるための加熱温度Ｔ２（約３００℃）を半田層１４における融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い温度にすることによって、半田層１４を融点Ｔ１以上の加熱温度Ｔ２で容易に融解させることができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、加熱温度Ｔ２（約３００℃）を反応半田層１２における融点Ｔ３未満にすることによって、半田層１４を融解させる際に生じる熱が反応半田層１２に加えられても、加熱温度Ｔ２は融点Ｔ３未満であることから、反応半田層１２が融解するのを抑制することができる。これにより、反応半田層１２が融解することに起因して、反応半田層１２を介して放熱基台１０に接合された赤色半導体レーザ素子２０が所定の接合位置からずれるのを抑制することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、半田層１２ａと半田層１４とを同一の融点Ｔ１を有するように構成することによって、半田層１２ａを融解させて放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際に、半田層１４が融解した場合にも、半田層１４と電極１１ｂとの間のバリア層１３によって、半田層１４の融点Ｔ１が高くなるのを容易に抑制することができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、放熱基台１０の上面上のＸ１側およびＸ２側に、それぞれ、Ａｕからなる電極１１ａおよび１１ｂを形成するとともに、電極１１ｂ上に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成する。そして、電極１１ａの上面上およびバリア層１３の上面上に、それぞれ、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成され、反応半田層１２の融点Ｔ３よりも低い融点Ｔ１（約２８０℃）を有するＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる半田層１２ａおよび１４を形成する。これにより、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際に、電極１１ａのＡｕと半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金とが合金化されるので、反応半田層１２の融点を半田層１４の融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ３に容易に引き上げることができる。一方、バリア層１３によって半田層１４の融点Ｔ１は変化しないので、反応半田層１２の融点Ｔ３と半田層１４の融点Ｔ１との融点の差を容易に生じさせることができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、半田層１２ａと半田層１４とを、共に、約２８０℃の融点を有する共晶点における組成と略同一の組成である約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなるように構成することによって、半田層１２ａを形成する工程と半田層１４を形成する工程とを１つの工程で行うことができるので、２波長半導体レーザ装置１００の製造プロセスをより簡素化することができる。また、半田層１２ａと半田層１４とが、共に、約２８０℃の融点を有する共晶点の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）と略同一の組成を有することによって、共晶点における融点（約２８０℃）はＡｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低いので、共晶点における組成と同一の組成を有する半田層１２ａの融点Ｔ１と半田層１４の融点Ｔ１とを、Ａｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低くすることができる。これにより、半田層１２ａおよび半田層１４をそれぞれ融解させる際の加熱温度Ｔ２を小さくすることができるので、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際、および、放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子３０内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。また、ｐ側電極２８をＡｕにより形成すれば、半田層１２ａのＡｕおよび半田層１４のＡｕだけてなく、ｐ側電極２８のＡｕも反応半田層１２に取り込まれるので、反応半田層１２におけるＡｕの含有率をより増加させることができる。これにより、反応半田層１２の融点Ｔ３をより高くすることができ、より効果的である。
【００５７】
また、第１実施形態では、電極１１ａのＡｕが半田層１２ａ側に拡散して半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応（合金化）することによって、電極１１ａのＡｕを半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金中に拡散させることにより、半田層１２ａの融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ３を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる反応半田層１２を半田層１２ａの位置に容易に形成することができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、赤色半導体レーザ素子２０を放熱基台１０に接合した後に青紫色半導体レーザ素子３０を放熱基台１０に接合することによって、赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子３０とを放熱基台１０に同時に接合する場合と比べて、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子３０を、それぞれ、放熱基台１０の所定の接合位置により正確に接合することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、図３、図４および図９〜図１２を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００では、上記第１実施形態の赤色半導体レーザ素子２０の代わりに、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０が同一のＧａＡｓ基板２８１にモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０を用いている。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。なお、３波長半導体レーザ装置２００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００６０】
まず、図３、図４および図９〜図１１を参照して、本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００の構造について説明する。
【００６１】
第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００は、図９に示すように、放熱基台１０と、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子２２０および約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０と、約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子２３０と、ベース部４０とを備えている。また、２波長半導体レーザ素子２８０は、放熱基台１０の上面上のＸ１側に接合されているとともに、青紫色半導体レーザ素子２３０は、放熱基台１０の上面上のＸ２側に接合されている。なお、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例である。また、青紫色半導体レーザ素子２３０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。
【００６２】
また、放熱基台１０の上面上には、Ｘ１側からＸ２側に向かって、電極２１１ｃ、２１１ａおよび１１ｂがこの順に形成されている。これら電極２１１ａ、１１ｂおよび２１１ｃは、共にＡｕからなる金属電極である。また、電極２１１ａ上には、２波長半導体レーザ素子２８０の赤色半導体レーザ素子２２０が反応半田層１２を介して接合されている。また、電極２１１ｃ上には、２波長半導体レーザ素子２８０の赤外半導体レーザ素子２９０が反応半田層２１５を介して接合されている。また、電極１１ｂ上には、バリア層１３が形成されているとともに、バリア層１３上には、青紫色半導体レーザ素子２３０が半田層１４を介してジャンクションダウン方式で接合されている。
【００６３】
また、電極２１１ｃ上（Ｚ１側）の反応半田層２１５は、８０質量％よりも大きい含有率を有するＡｕと、２０質量％よりも小さい含有率を有するＳｎとからなる。この反応半田層２１５は、赤外半導体レーザ素子２９０を放熱基台１０に接合する前に電極２１１ｃ上に形成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる半田層２１５ａ（図１０および図１１参照）が、電極２１１ｃのＡｕと反応（合金化）することによって形成されている。なお、半田層２１５ａは、半田層１２ａと略同一の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）を有するとともに、半田層１２ａの融点と略同一の融点Ｔ１（約２８０℃）を有する。一方、反応半田層２１５は、反応半田層１２と略同一の組成を有するとともに、反応半田層１２の融点と略同一の融点Ｔ３を有する。なお、半田層２１５ａは、本発明の「第１半田層」の一例である。また、半田層２１５ａの融点Ｔ１は、本発明の「第１融点」であり、反応半田層２１５の融点Ｔ３は、本発明の「第３融点」の一例である。
【００６４】
また、２波長半導体レーザ素子２８０では、赤色半導体レーザ素子２２０と赤外半導体レーザ素子２９０とが、共に、共通（同一）のｎ型ＧａＡｓ基板２８１上にモノリシックに形成されている。また、赤色半導体レーザ素子２２０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ２側に形成されているとともに、赤外半導体レーザ素子２９０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ１側に形成されている。また、赤色半導体レーザ素子２２０と赤外半導体レーザ素子２９０とは、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面におけるＸ方向の略中央に形成された溝部２８２によって、互いに離間するように構成されている。
【００６５】
また、赤色半導体レーザ素子２２０には、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ２側に、ｎ型クラッド層２２と、活性層２３と、ｐ型クラッド層２４と、電流ブロック層２２７と、ｐ側電極２８とが形成されている。また、赤色半導体レーザ素子２２０のｐ型クラッド層２４に形成されたリッジ部２２５は、赤色半導体レーザ素子２２０のＸ方向（水平方向）の中央よりも青紫色半導体レーザ素子２３０側（Ｘ２側）に寄せて形成されている。また、電流ブロック層２２７は、赤外半導体レーザ素子２９０における後述する電流ブロック層２９７と一体的に形成されている。
【００６６】
また、赤外半導体レーザ素子２９０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ１側に、ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層２９２が形成されている。ｎ型クラッド層２９２の下面上には、Ａｌ組成の低いＡｌＧａＡｓからなる量子井戸層とＡｌ組成の高いＡｌＧａＡｓからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層２９３が形成されている。また、活性層２９３の下面上には、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層２９４が形成されている。なお、活性層２９３は、本発明の「第１発光層」の一例である。
【００６７】
また、赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向（水平方向）の中央よりも青紫色半導体レーザ素子２３０側（Ｘ２側）におけるｐ型クラッド層２９４には、レーザ光の出射方向であるＹ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）２９５が形成されている。また、ｐ型クラッド層２９４のリッジ部２９５以外の下面上と、リッジ部２９５の両側面上とには、赤色半導体レーザ素子２２０の電流ブロック層２２７と一体的に形成された電流ブロック層２９７が形成されている。また、リッジ部２９５の下面上および電流ブロック層２９７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２９８が形成されている。このｐ側電極２９８は、反応半田層２１５を介して、電極２１１ｃおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。
【００６８】
また、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１に近い側から順に、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２８３が形成されている。
【００６９】
また、ｐ側電極２９８と放熱基台１０の上面とが接合されることによって、赤外半導体レーザ素子２９０は、活性層２９３およびリッジ部２９５がｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下側に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合されている。また、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３は、放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１の位置になるように、放熱基台１０に接合されている。
【００７０】
また、赤色半導体レーザ素子２２０では、電流ブロック層２２７の厚み（Ｚ方向）が、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きく形成されている。また、赤外半導体レーザ素子２９０では、電流ブロック層２９７の厚みが、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きく形成されている。これらにより、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３から放熱基台１０の上面までの高さＨ２とが略同一になるように構成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３とが略同一の高さ位置に位置するように構成されている。
【００７１】
また、青紫色半導体レーザ素子２３０のｐ型クラッド層３４に形成されたリッジ部２３５は、青紫色半導体レーザ素子２３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも２波長半導体レーザ素子２８０（Ｘ１側）に寄せて形成されている。
【００７２】
また、ワイヤ６０によって、放熱基台１０に形成された電極２１１ａと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６２によって、２波長半導体レーザ素子２８０のｎ側電極２８３とベース部４０とが電気的に接続されている。また、ワイヤ２６４によって、放熱基台１０に形成された電極２１１ｃと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。
【００７３】
なお、第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態の２波長半導体レーザ装置１００と同様である。
【００７４】
次に、図４および図９〜図１２を参照して、第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００の製造プロセスについて説明する。
【００７５】
まず、図１０に示すように、放熱基台１０の上面上のＸ１側からＸ２側に向かって、Ａｕからなる電極２１１ｃ、２１１ａおよび１１ｂをこの順に形成する。その後、電極１１ｂ上に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成する。そして、電極２１１ａ、１１ｂおよび２１１ｃの上面上に、それぞれ、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる半田層１２ａ、１４および２１５ａを形成する。
【００７６】
また、所定の製造プロセスを用いて、リッジ部２２５がＸ方向（水平方向）の中央よりも赤外半導体レーザ素子２９０とは反対側（Ｘ２側）に寄せられた状態の赤色半導体レーザ素子２２０と、リッジ部２９５がＸ方向（水平方向）の中央よりも赤色半導体レーザ素子２２０側（Ｘ２側）に寄せられた状態の赤外半導体レーザ素子２９０（図１１参照）とを、同一（共通）のｎ型ＧａＡｓ基板２８１上にモノリシックに形成する。また、赤色半導体レーザ素子２２０における電流ブロック層２２７の厚みおよび赤外半導体レーザ素子２９０における電流ブロック層２９７の厚みを、共にバリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きくなるように形成する。これにより、２波長半導体レーザ素子２８０が形成される。また、所定の製造プロセスを用いて、リッジ部２３５がＸ方向（水平方向）の中央よりも一方側に寄せられた状態の青紫色半導体レーザ素子２３０（図１２参照）を形成する。
【００７７】
その後、図１１に示すように、赤色半導体レーザ素子２２０のｐ側電極２８と反応半田層１２とが対向するとともに、赤外半導体レーザ素子２９０のｐ側電極２９８と反応半田層２１５とが対向するように、コレット７０を用いて２波長半導体レーザ素子２８０のｎ側電極２８３側を上方（Ｚ１側）から保持する。そして、赤色半導体レーザ素子２２０のｐ側電極２８と電極２１１ａとを半田層１２ａによって接合する。同様に、赤外半導体レーザ素子２９０のｐ側電極２９８と電極２１１ｃとを半田層２１５ａによって接合する。この際、第２実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａおよび２１５ａに対して、半田層１２ａおよび２１５ａにおける融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱をそれぞれ加える。
【００７８】
これにより、電極２１１ａのＡｕが半田層１２ａ側に拡散して半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応して、Ａｕの含有率が８０質量％よりも相対的に増加した状態の反応半田層１２（図１２参照）が形成される。同様に、電極２１１ｃのＡｕが半田層２１５ａ側に拡散して半田層２１５ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応して、Ａｕの含有率が８０質量％よりも相対的に増加した状態の反応半田層２１５（図１２参照）が形成される。したがって、図４に示すように、反応半田層１２および２１５の融点Ｔ３は、半田層１２ａの融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高くなり、かつ、加熱温度Ｔ２（約３００℃）よりも高くなる。
【００７９】
また、第２実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａおよび２１５ａを融解させる際に、半田層１４にも半田層１２ａおよび２１５ａを融解させるための熱の一部が加えられる。しかしながら、バリア層１３によって、半田層１４と半田層１４の下方の電極１１ｂとの反応は抑制されるので、半田層１４の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）は略変化せず、半田層１４の融点Ｔ１も略変化しない。
【００８０】
なお、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０は、それぞれ、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３および赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３が放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１（図１２参照）の位置になるように接合される。また、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０は、それぞれ、リッジ部２２５および２９５が下方で、かつ、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向（水平方向）の中央よりも青紫色半導体レーザ素子２３０側（Ｘ２側）に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００８１】
その後、図１２に示すように、加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱を加えることによって融解させた半田層１４を介して、青紫色半導体レーザ素子２３０を放熱基台１０の上面上に接合する。なお、青紫色半導体レーザ素子２３０は、リッジ部２３５が下方で、かつ、青紫色半導体レーザ素子２３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも２波長半導体レーザ素子２８０側（Ｘ１側）に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。また、青紫色半導体レーザ素子２３０は、放熱基台１０の下面から青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さがＨ２（図９参照）になるように上面上に接合される。
【００８２】
その後、図９に示すように、接合層５０によって、ベース部４０に放熱基台１０を接合する。そして、ワイヤ６０によって、電極２１１ａと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６１によって、電極１１ｂと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６２によって、ｎ側電極２８３とベース部４０とを接続する。また、ワイヤ６３によって、ｎ側電極３９とベース部４０とを接続する。また、ワイヤ２６４によって、電極２１１ｃと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。これにより、３波長半導体レーザ装置２００が形成される。
【００８３】
なお、第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。
【００８４】
第２実施形態では、上記のように、３波長半導体レーザ装置２００が、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０と、青紫色半導体レーザ素子２３０とを備える場合に、放熱基台１０の電極１１ｂの表面上（Ｚ１側）に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成し、バリア層１３の上面上に半田層１４を形成する。これによって、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合する際に、融点Ｔ１を有する半田層１２ａおよび２１５ａを融解させる熱が半田層１４に加えられたとしても、半田層１４と電極１１ｂとの間にバリア層１３が介在して半田層１４と電極１１ｂとが直接接触するのが抑制される。これにより、半田層１４と電極１１ｂとが直接接触した状態で加熱されることに起因して半田層１４と電極１１ｂとの合金化が進み半田層１４の融点が高くなる場合と異なり、半田層１４の融点が融点Ｔ１よりも高くなるのを抑制することができる。この結果、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合した放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子２３０を接合する際に、加熱温度Ｔ２をより高い温度に引き上げることなく、半田層１４を融解させて青紫色半導体レーザ素子２３０を接合することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８５】
（第３実施形態）
次に、図４、図９、図１０および図１３を参照して、本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置３００について説明する。なお、光ピックアップ装置３００は、本発明の「光装置」の一例である。
【００８６】
本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置３００は、図１３に示すように、上記第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００（図９参照）が搭載されたキャン型の３波長半導体レーザ装置３１０と、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光を調整する光学系３２０と、レーザ光を受光する光検出部３３０とを備えている。
【００８７】
また、光学系３２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７を有している。
【００８８】
また、ＰＢＳ３２１は、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスク３４０から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ３２２は、ＰＢＳ３２１を透過した３波長半導体レーザ装置３１０からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ３２３は、凹レンズ、凸レンズおよびアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは、凹レンズおよび凸レンズの距離を変化させることにより、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光の波面状態を補正する機能を有している。
【００８９】
また、λ／４板３２４は、コリメータレンズ３２２によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板３２４は光ディスク３４０から帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されるレーザ光の直線偏光の方向に直交する。これにより、光ディスク３４０から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ３２１によって略全反射される。対物レンズ３２５は、λ／４板３２４を透過したレーザ光を光ディスク３４０の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ３２５は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により移動可能にされている。
【００９０】
また、ＰＢＳ３２１により全反射されるレーザ光の光軸に沿うように、シリンドリカルレンズ３２６、光軸補正素子３２７および光検出部３３０が配置されている。シリンドリカルレンズ３２６は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光軸補正素子３２７は、回折格子により構成されており、シリンドリカルレンズ３２６を透過した青紫色、赤色および赤外の各レーザ光の０次回折光のスポットが後述する光検出部３３０の検出領域上で一致するように配置されている。
【００９１】
また、光検出部３３０は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。このようにして、３波長半導体レーザ装置３１０を備えた光ピックアップ装置３００が構成される。
【００９２】
この光ピックアップ装置３００では、３波長半導体レーザ装置３１０は、赤色半導体レーザ素子２２０、青紫色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０（図９参照）から、赤色、青紫色および赤外のレーザ光を独立的に出射することが可能に構成されている。また、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７により調節された後、光検出部３３０の検出領域上に照射される。
【００９３】
ここで、光ディスク３４０に記録されている情報を再生する場合には、赤色半導体レーザ素子２２０、青紫色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０から出射される各々のレーザパワーが一定になるように制御しながら、光ディスク３４０の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部３３０から出力される再生信号を得ることができる。また、光ディスク３４０に情報を記録する場合には、記録すべき情報に基づいて、赤色半導体レーザ素子２２０（赤外半導体レーザ素子２９０）および青紫色半導体レーザ素子２３０から出射されるレーザパワーを制御しながら、光ディスク３４０にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク３４０の記録層に情報を記録することができる。このようにして、３波長半導体レーザ装置３１０を備えた光ピックアップ装置３００を用いて、光ディスク３４０への記録および再生を行うことができる。
【００９４】
第３実施形態では、上記のように、光ピックアップ装置３００が、上記第２実施形態の３波長半導体レーザ装置２００を搭載した３波長半導体レーザ装置３１０を備える場合に、３波長半導体レーザ装置２００の放熱基台１０（図９参照）の電極１１ｂ（図９参照）の表面上に、Ｐｔからなるバリア層１３（図９参照）を形成し、バリア層１３の上面上に半田層１４（図９参照）を形成する。これによって、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合する際に、融点Ｔ１（図４参照）を有する半田層１２ａおよび２１５ａ（図１０参照）を融解させる熱が半田層１４に加えられたとしても、半田層１４と電極１１ｂとの間にバリア層１３が介在して半田層１４と電極１１ｂとが直接接触するのが抑制される。これにより、半田層１４と電極１１ｂとが直接接触した状態で加熱されることに起因して半田層１４と電極１１ｂとの合金化が進み半田層１４の融点が高くなる場合と異なり、半田層１４の融点が融点Ｔ１よりも高くなるのを抑制することができる。この結果、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合した放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子２３０を接合する際に、加熱温度Ｔ２をより高い温度に引き上げることなく、半田層１４を融解させて青紫色半導体レーザ素子２３０を接合することができる。
【００９５】
また、第３実施形態では、上記第２実施形態の３波長半導体レーザ装置２００において、赤色半導体レーザ素子２２０の電流ブロック層２２７（図９参照）における厚みと、赤外半導体レーザ素子２９０の電流ブロック層２９７（図９参照）における厚みとを調節することにより、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３（図９参照）から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３（図９参照）から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３から放熱基台１０の上面までの高さＨ２とが略同一になるように構成する。これにより、青紫色半導体レーザ素子２３０側にのみバリア層１３が形成された３波長半導体レーザ装置２００（３１０）において、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３とを互いに略同一高さ位置に位置させることができる。この結果、光ピックアップ装置３００において、赤色半導体レーザ素子２２０からのレーザ光の高さ方向の照射位置と、赤外半導体レーザ素子２９０からのレーザ光の高さ方向の照射位置と、青紫色半導体レーザ素子２３０からのレーザ光の高さ方向の照射位置とのずれが大きくなるのを抑制することができる。
【００９６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００９７】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、青紫色半導体レーザ素子３０および２３０が接合される側の放熱基台１０（電極１１ｂ）上にバリア層１３を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、赤色半導体レーザ素子２０および２２０ならびに赤外半導体レーザ素子２９０が接合される側の放熱基台１０（電極１１ａ）上にバリア層を形成し、青紫色半導体レーザ素子３０および２３０が接合される側の放熱基台１０（電極１１ｂ）上にバリア層を形成しないように構成してもよい。この場合、青紫色半導体レーザ素子が放熱基台上に接合された後に、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子が放熱基台上に接合される。
【００９８】
また、上記第１および第２実施形態では、バリア層が設けられていない側の半田層１２ａおよび２１５ａと、バリア層１３が設けられている側の半田層１４とを略同一の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）を有するＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなるように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バリア層が設けられていない側の本発明の「第１半田層」と、バリア層が設けられている側の本発明の「第２半田層」とを異なる組成を有するＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなるように構成してもよい。この際、バリア層が設けられていない側の第１半田層の第１融点は、反応半田層の第３融点よりも低い方が好ましい。
【００９９】
また、上記第１および第２実施形態では、電極１１ａ、２１１ａおよび２１１ｃと、電極１１ｂとが共にＡｕからなるとともに、半田層１２ａおよび２１５ａと、半田層１４と、反応半田層１２および２１５とがＡｕ−Ｓｎ合金からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１電極と第１半田層とが反応して、第２半田層の第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層になるような構成であれば、電極がＡｕ以外の金属などからなるとともに、第１半田層と第２半田層と反応半田層とがＡｕ−Ｓｎ合金以外の半田材料からなるように構成してもよい。
【０１００】
また、上記第１および第２実施形態では、半田層１２ａ、２１２ａおよび２１５ａと半田層１４とが、共に約２８０℃の融点を有する共晶点の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）と略同一の組成からなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１半田層および第２半田層を、Ａｕ−Ｓｎ合金の約２１７℃の融点を有する共晶点における組成（約１６質量％のＡｕと約８４質量％のＳｎ（図３参照））と略同一の組成になるように構成してもよい。これにより、第１半田層の第１融点および第２半田層の第２融点をさらに低くすることが可能である。一方、第１半田層の第１融点と反応半田層の第３融点との差をより容易に生じさせるためには、第１半田層および第２半田層が、Ａｕの含有率の変化量に対する融点の上昇量が大きい約２８０℃の融点を有する共晶点の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）と略同一の組成である方が好ましい。
【０１０１】
また、上記第１および第２実施形態では、バリア層１３がＰｔからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バリア層がＴｉからなるように構成してもよい。また、バリア層がＰｔまたはＴｉ以外のＷ、ＭｏおよびＨｆなどの導電性材料からなるように構成してもよいし、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのいずれか２つ以上からなるように構成してもよい。
【０１０２】
また、上記第１実施形態では、２波長半導体レーザ装置１００が、赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子３０とからなるとともに、上記第２実施形態では、３波長半導体レーザ装置２００が、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０と青紫色半導体レーザ素子２３０とからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第１および第２実施形態の青紫色半導体レーザ素子の代わりに、窒化物系半導体からなる緑色半導体レーザ素子や青色半導体レーザ素子を用いてもよい。また、上記第１実施形態の赤色半導体レーザ素子の代わりに、赤外半導体レーザ素子を用いてもよい。さらに、上記第２実施形態の３波長半導体レーザ装置を、赤色半導体レーザ素子と、緑色半導体レーザ素子と、青色半導体レーザ素子とからなるように構成してもよい。これにより、ＲＧＢの３原色を有する３波長半導体レーザ装置を形成することが可能である。
【０１０３】
また、上記第１および第２実施形態では、青紫色半導体レーザ素子３０および２３０と、赤色半導体レーザ素子２０および２２０と、赤外半導体レーザ素子２９０とを、活性層およびリッジ部が基板の下方に位置するように、ジャンクションダウン方式で放熱基台１０上に接合した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、青紫色半導体レーザ素子、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子を、活性層およびリッジ部が基板の上方に位置するように、ジャンクションアップ方式で放熱基台上に接合してもよい。
【０１０４】
また、上記第１および第２実施形態では、バリア層が形成されていない側の半導体レーザ素子の電流ブロック層における厚みを、バリア層の厚みの分だけ大きく形成することによって、バリア層が形成されていない側の半導体レーザ素子の活性層と、バリア層が形成されている側の半導体レーザ素子の活性層とが略同一の高さ位置に位置するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、バリア層が形成されていない側の半導体レーザ素子と放熱基台の上面との間に配置されたｐ側パッド電極などの厚みを調節することによって、半導体レーザ素子の活性層同士が互いに同一または近傍の高さ位置になるように構成してもよい。また、バリア層が形成されている側の半導体レーザ素子と放熱基台の上面との間に位置する層の厚みを調節することによって、半導体レーザ素子の活性層同士が互いに同一または近傍の高さ位置になるように構成してもよい。
【０１０５】
また、上記第１および第２実施形態では、電流ブロック層２７、３７、２２７および２９７がＳｉＯ２からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電流ブロック層として、ＳｉＮなどの他の絶縁性材料や、ＡｌＩｎＰやＡｌＧａＮなどの半導体材料を用いてもよい。
【０１０６】
また、上記第３実施形態では、上記第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００をキャン型の３波長半導体レーザ装置３１０に搭載した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、平板状の平面構造を有するフレーム型の３波長半導体レーザ装置に、上記第２実施形態における３波長半導体レーザ装置２００を搭載してもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１０ 放熱基台（基台）
１１ａ、２１１ａ、２１１ｃ 電極（第１電極）
１１ｂ 電極（第２電極）
１２、２１２、２１５ 反応半田層
１２ａ、２１２ａ、２１５ａ 半田層（第１半田層）
１３ バリア層
１４ 半田層（第２半田層）
２０、２２０ 赤色半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
２３、２９３ 活性層（第１発光層）
３０、２３０ 青紫色半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
３３ 活性層（第２発光層）
１００ ２波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
２００ ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
２９０ 赤外半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
Ｈ１ 高さ（第１距離）
Ｈ２ 高さ（第２距離）
Ｔ１ 融点（第１融点、第２融点）
Ｔ２ 加熱温度
Ｔ３ 融点（第３融点）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置の製造方法、半導体レーザ装置および光装置に関し、特に、基台に第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子が接合される半導体レーザ装置の製造方法、半導体レーザ装置および光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基台に第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子が接合された半導体レーザ装置の製造方法などが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、シリコン基板の上面上に異なる融点を有する半田を用いて個々の光源チップが接合された半導体光源モジュールが開示されている。この半導体光源モジュールの製造方法では、シリコン基板の上面上に形成されたＡｕなどからなる一対の金属めっき層上に、第１の半田（高融点半田）および第２の半田（低融点半田）をそれぞれ塗布する工程と、第１の半田（高融点半田）上に第１の光源チップを配置した状態で３００℃に加熱することにより、第１の半田を融解させて、シリコン基板に第１の光源チップを接合する工程と、シリコン基板に第１の光源チップを接合した後に、第１の半田よりも融点の低い第２の半田（低融点半田）上に第２の光源チップを配置した状態で２００℃に加熱することにより、第２の半田を融解させて、シリコン基板に第２の光源チップを接合する工程とを備えている。また、この半導体光源モジュールの製造方法では、シリコン基板に第１の光源チップを接合する際に、第１の半田（高融点半田）のみならず後の接合工程で用いられる第２の半田（低融点半田）も融解する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２６８３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体光源モジュールの製造方法では、シリコン基板に第１の光源チップを接合する際に、第１の半田のみならず後の接合工程で用いられる第２の半田も融解するため、融解した第２の半田と、第２の半田の下部の金属めっき層とが反応して合金化する場合があると考えられる。このように、２種類以上の材料からなる金属層（合金層）を構成する個々の金属材料の組成が金属層の合金化に伴って変化する場合、合金化後の金属層の融点が合金化前の金属層の融点よりも高くなる場合がある。この場合、より高い温度で第２の半田を加熱および融解させる必要があるため、過剰な加熱に伴って、第２の光源チップ内に生じる熱応力が増大してしまう。この結果、第２の光源チップの発光特性が低下したり寿命が短くなったりするという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、接合時の過剰な加熱プロセスに起因して、半導体レーザ素子の発光特性の低下および半導体レーザ素子の寿命が短くなることを抑制することが可能な半導体レーザ装置の製造方法、半導体レーザ装置および光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法は、第１電極および第２電極が表面上に形成された基台の第１電極上に、第１融点を有する第１半田層を形成する工程と、基台の第２電極上に、バリア層を介して第２融点を有する第２半田層を形成する工程と、第１融点を有する第１半田層を融解させることにより、第１電極と第１半田層とを反応させて第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層を形成するとともに、反応半田層を介して基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程と、基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程の後に、所定の加熱温度で加熱することにより第３融点よりも低い第２融点を有する第２半田層を融解させて、第２半田層を介して基台に第２半導体レーザ素子を接合する工程とを備える。
【０００８】
この発明の第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法では、上記のように、基台の第２電極上に、バリア層を介して第２融点を有する第２半田層を形成する工程を備えることによって、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１融点を有する第１半田層を融解させる熱が第２半田層に加えられたとしても、第２半田層と第２電極との間にバリア層が介在して第２半田層と第２電極とが直接接触するのが抑制される。これにより、たとえば、第２半田層と第２電極とが直接接触した状態で加熱されることに起因して第２半田層と第２電極の合金化が進み第２半田層の融点が高くなる場合と異なり、第２半田層の融点が高くなるのを抑制することができる。この結果、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、加熱温度をより高い温度に引き上げることなく、第２半田層を融解させて第２半導体レーザ素子を接合することができる。したがって、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に過剰な加熱を行う必要がないので、第２半導体レーザ素子内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。その結果、第２半導体レーザ素子の発光特性の低下および第２半導体レーザ素子の寿命が短くなることを抑制することができる。
【０００９】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、所定の加熱温度は、第２融点以上第３融点未満の温度である。このように構成すれば、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、第２半田層を第２融点以上の加熱温度で容易に融解させることができる。さらに、この際、第２半田層を融解させる際に生じる熱が反応半田層に加えられても、加熱温度は第３融点未満であることから、反応半田層が融解するのを抑制することができる。これにより、反応半田層を介して基台に接合された第１半導体レーザ素子が所定の接合位置からずれるのを抑制することができる。
【００１０】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１半田層の第１融点は、第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、反応半田層の第３融点よりも低い温度である。このように構成すれば、第１半田層と第２半田層とに略同じ材料を用いることができるので、半導体レーザ装置の製造プロセスを簡素化することができる。また、第１半田層を融解させて基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１半田層の第１融点と同一または近傍の温度である第２融点を有する第２半田層が融解した場合にも、第２半田層と第２電極との間のバリア層によって、第２半田層の融点が変化する（高くなる）のを容易に抑制することができる。
【００１１】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１電極および第２電極は、共にＡｕを含み、第１融点を有する第１半田層と、第２融点を有する第２半田層とは、共に、ＡｕおよびＳｎを含むＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなり、基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程は、第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層とを反応させて第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層を形成する工程を含む。このように構成すれば、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金とが合金化されるので、反応半田層の融点を第２半田層の第２融点よりも高い第３融点に容易に引き上げることができる。一方、バリア層によって第２半田層の第２融点は変化しないので、反応半田層の第３融点と第２半田層の第２融点との融点の差を容易に生じさせることができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、第１半田層と第２半田層とは、共に、Ａｕ−Ｓｎ合金の共晶点における組成と同一または近傍の組成を有する同一のＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる。このように構成すれば、第１半田層を形成する工程と第２半田層を形成する工程とを１つの工程で行うことができるので、半導体レーザ装置の製造プロセスをより簡素化することができる。また、共晶点における融点はＡｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低いので、共晶点における組成と同一または近傍の組成を有する第１半田層の第１融点と第２半田層の第２融点とを、Ａｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低くすることができる。これにより、第１半田層および第２半田層をそれぞれ融解させる際の加熱温度を小さくすることができるので、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際、および、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。
【００１３】
上記基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程が第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層とを反応させて反応半田層を形成する工程を含む半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１電極のＡｕと第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金とを反応させて形成した反応半田層は、第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層よりもＡｕの含有率が大きいとともに、第１半田層の第１融点よりも高い第３融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる。このように構成すれば、第１電極のＡｕを第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金中に拡散させることにより、第１半田層の第１融点よりも高い第３融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる反応半田層を容易に形成することができる。
【００１４】
上記第１の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、バリア層は、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのうちのいずれか１つ以上からなる。このように構成すれば、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際および基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのうちのいずれか１つ以上からなるバリア層により第２電極を構成する材料が第２半田層中に拡散するのが抑制されるので、第２半田層の融点が高くなるのを確実に抑制することができる。
【００１５】
この発明の第２の局面による半導体レーザ装置は、表面上に形成された第１電極および第２電極と、第１融点を有する第１半田層と第１電極とが反応することにより第１電極上に形成された反応半田層と、第２電極上に形成されたバリア層と、バリア層上に形成され、第２融点を有する第２半田層とを含む基台と、反応半田層を介して基台に接合された第１半導体レーザ素子と、第２半田層を介して基台に接合された第２半導体レーザ素子とを備え、反応半田層の第３融点は、第２半田層の第２融点よりも高い。
【００１６】
この発明の第２の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、基台に、第２電極上に形成されたバリア層と、バリア層上に形成され、第２融点を有する第２半田層とを形成することによって、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１融点を有する第１半田層を融解させる熱が第２半田層に加えられたとしても、第２半田層と第２電極との間にバリア層が介在して第２半田層と第２電極とが直接接触するのが抑制される。これにより、たとえば、第２半田層と第２電極とが直接接触した状態で加熱されることに起因して第２半田層と第２電極の合金化が進み第２半田層の融点が高くなる場合と異なり、第２半田層の融点が高くなるのを抑制することができる。この結果、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に、加熱温度をより高い温度に引き上げることなく、第２半田層を融解させて第２半導体レーザ素子を接合することができる。したがって、基台に第２半導体レーザ素子を接合する際に過剰な加熱を行う必要がないので、第２半導体レーザ素子内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。その結果、第２半導体レーザ素子の発光特性の低下および第２半導体レーザ素子の寿命が短くなることを抑制することができる。
【００１７】
上記第２の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半田層の第１融点は、第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、反応半田層の第３融点よりも低い温度である。このように構成すれば、第１半田層と第２半田層とに略同じ材料を用いることができるので、半導体レーザ装置の製造プロセスを簡素化することができる。また、基台に第１半導体レーザ素子を接合する際に、第１融点と同一または近傍の温度である第２融点を有する第２半田層が融解した場合にも、第２半田層と第２電極との間のバリア層によって、第２半田層の融点が変化する（高くなる）のを容易に抑制することができる。
【００１８】
上記第２の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第１発光層を含み、第２半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第２発光層を含み、第１半導体レーザ素子の第１発光層と第２半導体レーザ素子の第２発光層とが互いに同一または近傍の高さ位置に位置するように、バリア層の厚みが含まれない、第１半導体レーザ素子の第１発光層から基台までの高さ方向における第１距離と、バリア層の厚みが含まれる、第２半導体レーザ素子の第２発光層から基台までの高さ方向における第２距離とが、互いに同一または近傍の距離になるように調節されている。このように構成すれば、第２半導体レーザ素子側にのみバリア層が形成された半導体レーザ装置において、第１半導体レーザ素子の第１発光層と第２半導体レーザ素子の第２発光層とを互いに同一または近傍の高さ位置に位置させることができる。これにより、この半導体レーザ装置を光ピックアップ装置などに搭載した場合、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の高さ方向の照射位置と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の高さ方向の照射位置とのずれが大きくなるのを抑制することができる。
【００１９】
この発明の第３の局面による光装置は、第１または第２の局面における半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備える。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子の各々から出射されるレーザ光の照射位置における高さ方向のずれが大きくなるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の上面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置のレーザ光の出射方向から見た正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の半田層（反応半田層）の組成を説明するためのＡｕ−Ｓｎ合金の状態図である。
【図４】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するためのグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置のレーザ光の出射方向から見た正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
まず、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置１００の構造について説明する。なお、２波長半導体レーザ装置１００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００２３】
本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置１００は、図１および図２に示すように、所定の厚みを有する平板状の放熱基台１０と、放熱基台１０に接合された約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子２０および約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子３０と、放熱基台１０を下方（Ｚ２側）から支持するベース部４０とを備えている。また、放熱基台１０は、接合層５０（図２参照）を介してベース部４０に接合されている。なお、放熱基台１０は、本発明の「基台」の一例である。また、赤色半導体レーザ素子２０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、青紫色半導体レーザ素子３０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。
【００２４】
また、図２に示すように、放熱基台１０の上面上（Ｚ１側）には、レーザ光の出射方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向の一方側（Ｘ１側）に形成された電極１１ａと、Ｘ方向の他方側（Ｘ２側）に形成された電極１１ｂとが互いに近接した状態で形成されている。これら電極１１ａおよび１１ｂは、共にＡｕからなる金属電極である。なお、電極１１ａおよび１１ｂは、それぞれ、本発明の「第１電極」および「第２電極」の一例である。
【００２５】
また、赤色半導体レーザ素子２０は、放熱基台１０のＸ１側において、電極１１ａに反応半田層１２を介して接合されている。また、赤色半導体レーザ素子３０は、放熱基台１０のＸ２側において、電極１１ｂに半田層１４を介して接合されている。
【００２６】
ここで、第１実施形態では、反応半田層１２は、８０質量％よりも大きい含有率を有するＡｕと、２０質量％よりも小さい含有率を有するＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる。この反応半田層１２は、赤色半導体レーザ素子２０を放熱基台１０に接合する前に電極１１ａ上に形成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる半田層１２ａ（図５および図６参照）が、電極１１ａのＡｕと反応（合金化）することによって形成されている。なお、半田層１２ａは、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなり、約２８０℃の融点Ｔ１を有する。一方、図３および図４に示すように、反応半田層１２の融点Ｔ３は、半田層１２ａの融点Ｔ１およびＡｕ−Ｓｎ合金の約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎの組成を有する共晶点における融点よりも高い温度である。なお、半田層１２ａは、本発明の「第１半田層」の一例である。また、半田層１２ａの融点Ｔ１は、本発明の「第１融点」であり、反応半田層１２の融点Ｔ３は、本発明の「第３融点」の一例である。
【００２７】
また、半田層１４は、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる。また、半田層１４は、放熱基台１０の電極１１ｂの表面上に形成されたＰｔからなるバリア層１３を介して、電極１１ｂの表面上に形成されている。このバリア層１３は、電極１１ｂのＡｕが半田層１４側に拡散するのを抑制する機能を有する。なお、半田層１４は、本発明の「第２半田層」の一例である。
【００２８】
また、図１に示すように、半田層１４の下面側に配置されているバリア層１３のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部は、それぞれ、半田層１４のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部から外側の領域に露出するように形成されている。すなわち、バリア層１３は、少なくとも半田層１４が形成される領域に渡って形成されている。これにより、バリア層１３は、電極１１ｂと半田層１４とが直接接触しないように形成されている。
【００２９】
また、第１実施形態では、半田層１４は、上記した半田層１２ａと同一の組成を有するＡｕ−Ｓｎ合金からなり、半田層１２ａと同一の融点Ｔ１（約２８０℃）を有する。また、半田層１２ａおよび１４は、図３に示す約２８０℃の融点を有する共晶点の組成と略一致するように構成されている。なお、図４に示すように、半田層１４の融点Ｔ１は、半田層１４よりもＡｕの含有率が大きい反応半田層１２の融点Ｔ３よりも低い。なお、半田層１４の融点Ｔ１は、本発明の「第２融点」の一例である。
【００３０】
また、図２に示すように、バリア層１３の厚み（Ｚ方向）ｔ１は、電極１１ｂの厚みｔ２および半田層１４の厚みｔ３よりも小さくなるように構成されている。
【００３１】
赤色半導体レーザ素子２０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２１の下面上に、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層２２が形成されている。ｎ型クラッド層２２の下面上には、ＧａＩｎＰからなる量子井戸層（図示せず）とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層（図示せず）とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層２３が形成されている。また、活性層２３の下面上には、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層２４が形成されている。なお、活性層２３は、本発明の「第１発光層」の一例である。
【００３２】
また、赤色半導体レーザ素子２０のＸ方向の略中央におけるｐ型クラッド層２４には、レーザ光の出射方向であるＹ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）２５が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ部２５以外の下面上と、リッジ部２５の両側面上とには、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層２７が形成されている。
【００３３】
また、リッジ部２５の下面上および電流ブロック層２７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２８が形成されている。このｐ側電極２８は、反応半田層１２を介して、電極１１ａおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。また、ｎ型ＧａＡｓ基板２１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板２１に近い側から順に、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２９が形成されている。
【００３４】
また、ｐ側電極２８と放熱基台１０の上面とが接合されることによって、赤色半導体レーザ素子２０は、活性層２３およびリッジ部２５がｎ型ＧａＡｓ基板２１の下側に位置するように、放熱基台１０の上面上に接合されている。すなわち、赤色半導体レーザ素子２０は、ジャンクションダウン方式で放熱基台１０に接合されている。また、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３は、放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１の位置になるように、放熱基台１０に接合されている。なお、高さＨ１は、本発明の「第１距離」の一例である。
【００３５】
青紫色半導体レーザ素子３０は、ｎ型ＧａＮ基板３１の下面上に、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層３２が形成されている。ｎ型クラッド層３２の下面上には、ＩｎＧａＮからなる量子井戸層（図示せず）とＧａＮからなる障壁層（図示せず）とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する活性層３３が形成されている。また、活性層３３の下面上には、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層３４が形成されている。なお、活性層３３は、本発明の「第２発光層」の一例である。
【００３６】
また、青紫色半導体レーザ素子３０のＸ方向の略中央におけるｐ型クラッド層３４には、レーザ光の出射方向であるＹ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）３５が形成されている。また、ｐ型クラッド層３４のリッジ部３５以外の下面上と、リッジ部３５の両側面上とには、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層３７が形成されている。また、リッジ部３５の下面上および電流ブロック層３７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極３８が形成されている。このｐ側電極３８は、半田層１４およびバリア層１３を介して、電極１１ｂおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。また、ｎ型ＧａＮ基板３１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＮ基板３１に近い側から順に、Ａｌ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極３９が形成されている。
【００３７】
また、ｐ側電極３８と放熱基台１０の上面とが接合されることによって、青紫色半導体レーザ素子３０は、活性層３３およびリッジ部３５がｎ型ＧａＮ基板３１の下側に位置するように、放熱基台１０の上面上に接合されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子３０は、ジャンクションダウン方式で放熱基台１０に接合されている。また、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３は、放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ２の位置になるように、放熱基台１０に接合されている。なお、高さＨ２は、本発明の「第２距離」の一例である。
【００３８】
また、図２に示すように、赤色半導体レーザ素子２０では、電流ブロック層２７の厚み（Ｚ方向）が、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きく形成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３から放熱基台１０の上面までの高さＨ２とが略同一になるように構成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３と、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３とが略同一の高さ位置に位置するように構成されている。
【００３９】
また、ワイヤ６０によって、放熱基台１０に形成された電極１１ａと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６１によって、放熱基台１０に形成された電極１１ｂと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６２によって、赤色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９とベース部４０とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６３によって、青紫色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９とベース部４０とが電気的に接続されている。また、ベース部４０は、図示しない負極端子に接続されている。
【００４０】
次に、図４〜図８を参照して、第１実施形態による２波長半導体レーザ装置１００の製造プロセスについて説明する。
【００４１】
まず、図５および図６に示すように、放熱基台１０の上面上のＸ１側およびＸ２側に、それぞれ、Ａｕからなる電極１１ａおよび１１ｂを形成する。その後、電極１１ｂの表面上に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成する。なお、この際、バリア層１３の厚みｔ１を、電極１１ｂの厚みｔ２よりも小さくなるように形成する。
【００４２】
その後、電極１１ａの上面上およびバリア層１３の上面上に、それぞれ、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる半田層１２ａおよび１４を形成する。また、この際、半田層１４を、半田層１４のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部が、それぞれ、バリア層１３のＸ方向の両端部およびＹ方向の両端部よりも内側に位置するように形成するとともに、半田層１４の厚みｔ３が、バリア層１３の厚みｔ１よりも大きくなるように形成する。
【００４３】
また、所定の製造プロセスを用いて、赤色半導体レーザ素子２０（図７参照）および青紫色半導体レーザ素子３０（図８参照）を形成する。この際、赤色半導体レーザ素子２０における電流ブロック層２７の厚み（Ｚ方向）を、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きくなるように形成する。
【００４４】
その後、図７に示すように、赤色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２８と半田層１２ａとが対向するように、コレット７０を用いて赤色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９側を上方（Ｚ１側）から保持する。そして、赤色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２８と電極１１ａとを半田層１２ａによって接合する。この際、第１実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａに対して、融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱を加える。これにより、電極１１ａのＡｕが半田層１２ａ側に拡散して半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応して、Ａｕの含有率が８０質量％よりも相対的に増加した状態の反応半田層１２（図８参照）が形成される。したがって、図４に示すように、反応半田層１２の融点Ｔ３は、半田層１２ａと電極１１ａとが反応（合金化）する前の半田層１２ａの融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高くなり、かつ、半田層１２ａおよび１４を融解する際の加熱温度Ｔ２（約３００℃）よりも高くなる。
【００４５】
また、第１実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａを融解させる際に、半田層１２ａに近接する半田層１４にも半田層１２ａを融解させるための熱の一部が加えられる。しかしながら、バリア層１３によって、半田層１４と半田層１４の下方の電極１１ｂとの反応は抑制されるので、半田層１４の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）は略変化せず、半田層１４の融点Ｔ１も略変化しない。つまり、図４に示すように、半田層１４は、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際において、融点Ｔ１が保たれる。
【００４６】
なお、赤色半導体レーザ素子２０は、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２３が放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１（図８参照）の位置になるように接合される。また、赤色半導体レーザ素子２０は、活性層２３およびリッジ部２５がｎ型ＧａＡｓ基板２１の下方に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００４７】
その後、図８に示すように、青紫色半導体レーザ素子３０のｐ側電極３８と半田層１４とが対向するように、コレット７０を用いて青紫色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９側を上方（Ｚ１側）から保持する。そして、青紫色半導体レーザ素子３０のｐ側電極３８と電極１１ｂとを半田層１４によって接合する。この際、第１実施形態の製造プロセスでは、半田層１４に対して、融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い温度で、かつ、反応半田層１２における融点Ｔ３よりも低い温度である加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱を加える。
【００４８】
ここで、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合した際（半田層１２ａを融解させた際）に、半田層１４の融点Ｔ１は略変化していないので、半田層１４は加熱温度Ｔ２で融解する。一方、図４に示すように、半田層１２ａと電極１１ａとが反応（合金化）することにより形成された反応半田層１２の融点Ｔ３は、半田層１４を融解する際の加熱温度Ｔ２よりも高いので、半田層１４を融解させる際に、半田層１４に近接する反応半田層１２に半田層１４を融解させるための熱の一部が加えられても、反応半田層１２は略融解しない。これにより、先に放熱基台１０に接合されている赤色半導体レーザ素子２０の接合位置はずれない。
【００４９】
なお、青紫色半導体レーザ素子３０は、青紫色半導体レーザ素子３０の活性層３３が放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ２（図２参照）の位置になるように接合される。また、青紫色半導体レーザ素子３０は、活性層３３およびリッジ部３５がｎ型ＧａＮ基板３１の下方に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００５０】
その後、図２に示すように、接合層５０によって、ベース部４０に放熱基台１０を接合する。そして、図１に示すように、ワイヤ６０によって、電極１１ａと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６１によって、電極１１ｂと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６２によって、赤色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９とベース部４０とを接続する。また、ワイヤ６３によって、青紫色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９とベース部４０とを接続する。これにより、２波長半導体レーザ装置１００が形成される。
【００５１】
第１実施形態では、上記のように、放熱基台１０の電極１１ｂの表面上（Ｚ１側）に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成し、バリア層１３の上面上に半田層１４を形成することによって、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際に、融点Ｔ１を有する半田層１２ａを融解させる熱が半田層１４に加えられたとしても、半田層１４と電極１１ｂとの間にバリア層１３が介在して半田層１４と電極１１ｂとが直接接触するのが抑制される。これにより、半田層１４と電極１１ｂとが直接接触した状態で加熱されることにより、半田層１４と電極１１ｂとの合金化が進み半田層１４の融点が高くなる場合と異なり、半田層１４の融点が融点Ｔ１よりも高くなるのを抑制することができるので、赤色半導体レーザ素子２０を接合した放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に、加熱温度Ｔ２をより高い温度に引き上げることなく、半田層１４を融解させて青紫色半導体レーザ素子３０を接合することができる。この結果、過剰な加熱を行う必要がないので、青紫色半導体レーザ素子３０内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。したがって、放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に青紫色半導体レーザ素子３０の発光特性の低下および青紫色半導体レーザ素子３０の寿命が短くなることを抑制することができる。また、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際および放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に、Ｐｔからなるバリア層１３により電極１１ｂを構成する材料が半田層１４中に拡散するのが抑制されるので、半田層１４の融点Ｔ１が高くなるのを確実に抑制することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、半田層１４を融解させるための加熱温度Ｔ２（約３００℃）を半田層１４における融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い温度にすることによって、半田層１４を融点Ｔ１以上の加熱温度Ｔ２で容易に融解させることができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、加熱温度Ｔ２（約３００℃）を反応半田層１２における融点Ｔ３未満にすることによって、半田層１４を融解させる際に生じる熱が反応半田層１２に加えられても、加熱温度Ｔ２は融点Ｔ３未満であることから、反応半田層１２が融解するのを抑制することができる。これにより、反応半田層１２が融解することに起因して、反応半田層１２を介して放熱基台１０に接合された赤色半導体レーザ素子２０が所定の接合位置からずれるのを抑制することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、半田層１２ａと半田層１４とを同一の融点Ｔ１を有するように構成することによって、半田層１２ａを融解させて放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際に、半田層１４が融解した場合にも、半田層１４と電極１１ｂとの間のバリア層１３によって、半田層１４の融点Ｔ１が高くなるのを容易に抑制することができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、放熱基台１０の上面上のＸ１側およびＸ２側に、それぞれ、Ａｕからなる電極１１ａおよび１１ｂを形成するとともに、電極１１ｂ上に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成する。そして、電極１１ａの上面上およびバリア層１３の上面上に、それぞれ、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成され、反応半田層１２の融点Ｔ３よりも低い融点Ｔ１（約２８０℃）を有するＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる半田層１２ａおよび１４を形成する。これにより、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際に、電極１１ａのＡｕと半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金とが合金化されるので、反応半田層１２の融点を半田層１４の融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ３に容易に引き上げることができる。一方、バリア層１３によって半田層１４の融点Ｔ１は変化しないので、反応半田層１２の融点Ｔ３と半田層１４の融点Ｔ１との融点の差を容易に生じさせることができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、半田層１２ａと半田層１４とを、共に、約２８０℃の融点を有する共晶点における組成と略同一の組成である約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなるように構成することによって、半田層１２ａを形成する工程と半田層１４を形成する工程とを１つの工程で行うことができるので、２波長半導体レーザ装置１００の製造プロセスをより簡素化することができる。また、半田層１２ａと半田層１４とが、共に、約２８０℃の融点を有する共晶点の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）と略同一の組成を有することによって、共晶点における融点（約２８０℃）はＡｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低いので、共晶点における組成と同一の組成を有する半田層１２ａの融点Ｔ１と半田層１４の融点Ｔ１とを、Ａｕ−Ｓｎ合金の他の組成における融点よりも低くすることができる。これにより、半田層１２ａおよび半田層１４をそれぞれ融解させる際の加熱温度Ｔ２を小さくすることができるので、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２０を接合する際、および、放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子３０を接合する際に、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子３０内に生じる熱応力が増大するのを抑制することができる。また、ｐ側電極２８をＡｕにより形成すれば、半田層１２ａのＡｕおよび半田層１４のＡｕだけてなく、ｐ側電極２８のＡｕも反応半田層１２に取り込まれるので、反応半田層１２におけるＡｕの含有率をより増加させることができる。これにより、反応半田層１２の融点Ｔ３をより高くすることができ、より効果的である。
【００５７】
また、第１実施形態では、電極１１ａのＡｕが半田層１２ａ側に拡散して半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応（合金化）することによって、電極１１ａのＡｕを半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金中に拡散させることにより、半田層１２ａの融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ３を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる反応半田層１２を半田層１２ａの位置に容易に形成することができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、赤色半導体レーザ素子２０を放熱基台１０に接合した後に青紫色半導体レーザ素子３０を放熱基台１０に接合することによって、赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子３０とを放熱基台１０に同時に接合する場合と比べて、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子３０を、それぞれ、放熱基台１０の所定の接合位置により正確に接合することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、図３、図４および図９〜図１２を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００では、上記第１実施形態の赤色半導体レーザ素子２０の代わりに、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０が同一のＧａＡｓ基板２８１にモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０を用いている。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。なお、３波長半導体レーザ装置２００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００６０】
まず、図３、図４および図９〜図１１を参照して、本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００の構造について説明する。
【００６１】
第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００は、図９に示すように、放熱基台１０と、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子２２０および約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０と、約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子２３０と、ベース部４０とを備えている。また、２波長半導体レーザ素子２８０は、放熱基台１０の上面上のＸ１側に接合されているとともに、青紫色半導体レーザ素子２３０は、放熱基台１０の上面上のＸ２側に接合されている。なお、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例である。また、青紫色半導体レーザ素子２３０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。
【００６２】
また、放熱基台１０の上面上には、Ｘ１側からＸ２側に向かって、電極２１１ｃ、２１１ａおよび１１ｂがこの順に形成されている。これら電極２１１ａ、１１ｂおよび２１１ｃは、共にＡｕからなる金属電極である。また、電極２１１ａ上には、２波長半導体レーザ素子２８０の赤色半導体レーザ素子２２０が反応半田層１２を介して接合されている。また、電極２１１ｃ上には、２波長半導体レーザ素子２８０の赤外半導体レーザ素子２９０が反応半田層２１５を介して接合されている。また、電極１１ｂ上には、バリア層１３が形成されているとともに、バリア層１３上には、青紫色半導体レーザ素子２３０が半田層１４を介してジャンクションダウン方式で接合されている。
【００６３】
また、電極２１１ｃ上（Ｚ１側）の反応半田層２１５は、８０質量％よりも大きい含有率を有するＡｕと、２０質量％よりも小さい含有率を有するＳｎとからなる。この反応半田層２１５は、赤外半導体レーザ素子２９０を放熱基台１０に接合する前に電極２１１ｃ上に形成されたＡｕ−Ｓｎ合金からなる半田層２１５ａ（図１０および図１１参照）が、電極２１１ｃのＡｕと反応（合金化）することによって形成されている。なお、半田層２１５ａは、半田層１２ａと略同一の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）を有するとともに、半田層１２ａの融点と略同一の融点Ｔ１（約２８０℃）を有する。一方、反応半田層２１５は、反応半田層１２と略同一の組成を有するとともに、反応半田層１２の融点と略同一の融点Ｔ３を有する。なお、半田層２１５ａは、本発明の「第１半田層」の一例である。また、半田層２１５ａの融点Ｔ１は、本発明の「第１融点」であり、反応半田層２１５の融点Ｔ３は、本発明の「第３融点」の一例である。
【００６４】
また、２波長半導体レーザ素子２８０では、赤色半導体レーザ素子２２０と赤外半導体レーザ素子２９０とが、共に、共通（同一）のｎ型ＧａＡｓ基板２８１上にモノリシックに形成されている。また、赤色半導体レーザ素子２２０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ２側に形成されているとともに、赤外半導体レーザ素子２９０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ１側に形成されている。また、赤色半導体レーザ素子２２０と赤外半導体レーザ素子２９０とは、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面におけるＸ方向の略中央に形成された溝部２８２によって、互いに離間するように構成されている。
【００６５】
また、赤色半導体レーザ素子２２０には、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ２側に、ｎ型クラッド層２２と、活性層２３と、ｐ型クラッド層２４と、電流ブロック層２２７と、ｐ側電極２８とが形成されている。また、赤色半導体レーザ素子２２０のｐ型クラッド層２４に形成されたリッジ部２２５は、赤色半導体レーザ素子２２０のＸ方向（水平方向）の中央よりも青紫色半導体レーザ素子２３０側（Ｘ２側）に寄せて形成されている。また、電流ブロック層２２７は、赤外半導体レーザ素子２９０における後述する電流ブロック層２９７と一体的に形成されている。
【００６６】
また、赤外半導体レーザ素子２９０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ１側に、ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層２９２が形成されている。ｎ型クラッド層２９２の下面上には、Ａｌ組成の低いＡｌＧａＡｓからなる量子井戸層とＡｌ組成の高いＡｌＧａＡｓからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層２９３が形成されている。また、活性層２９３の下面上には、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層２９４が形成されている。なお、活性層２９３は、本発明の「第１発光層」の一例である。
【００６７】
また、赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向（水平方向）の中央よりも青紫色半導体レーザ素子２３０側（Ｘ２側）におけるｐ型クラッド層２９４には、レーザ光の出射方向であるＹ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）２９５が形成されている。また、ｐ型クラッド層２９４のリッジ部２９５以外の下面上と、リッジ部２９５の両側面上とには、赤色半導体レーザ素子２２０の電流ブロック層２２７と一体的に形成された電流ブロック層２９７が形成されている。また、リッジ部２９５の下面上および電流ブロック層２９７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２９８が形成されている。このｐ側電極２９８は、反応半田層２１５を介して、電極２１１ｃおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。
【００６８】
また、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１に近い側から順に、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２８３が形成されている。
【００６９】
また、ｐ側電極２９８と放熱基台１０の上面とが接合されることによって、赤外半導体レーザ素子２９０は、活性層２９３およびリッジ部２９５がｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下側に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合されている。また、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３は、放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１の位置になるように、放熱基台１０に接合されている。
【００７０】
また、赤色半導体レーザ素子２２０では、電流ブロック層２２７の厚み（Ｚ方向）が、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きく形成されている。また、赤外半導体レーザ素子２９０では、電流ブロック層２９７の厚みが、バリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きく形成されている。これらにより、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３から放熱基台１０の上面までの高さＨ２とが略同一になるように構成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３とが略同一の高さ位置に位置するように構成されている。
【００７１】
また、青紫色半導体レーザ素子２３０のｐ型クラッド層３４に形成されたリッジ部２３５は、青紫色半導体レーザ素子２３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも２波長半導体レーザ素子２８０（Ｘ１側）に寄せて形成されている。
【００７２】
また、ワイヤ６０によって、放熱基台１０に形成された電極２１１ａと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６２によって、２波長半導体レーザ素子２８０のｎ側電極２８３とベース部４０とが電気的に接続されている。また、ワイヤ２６４によって、放熱基台１０に形成された電極２１１ｃと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。
【００７３】
なお、第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態の２波長半導体レーザ装置１００と同様である。
【００７４】
次に、図４および図９〜図１２を参照して、第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００の製造プロセスについて説明する。
【００７５】
まず、図１０に示すように、放熱基台１０の上面上のＸ１側からＸ２側に向かって、Ａｕからなる電極２１１ｃ、２１１ａおよび１１ｂをこの順に形成する。その後、電極１１ｂ上に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成する。そして、電極２１１ａ、１１ｂおよび２１１ｃの上面上に、それぞれ、約８０質量％のＡｕと約２０質量％のＳｎとから構成されたＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなる半田層１２ａ、１４および２１５ａを形成する。
【００７６】
また、所定の製造プロセスを用いて、リッジ部２２５がＸ方向（水平方向）の中央よりも赤外半導体レーザ素子２９０とは反対側（Ｘ２側）に寄せられた状態の赤色半導体レーザ素子２２０と、リッジ部２９５がＸ方向（水平方向）の中央よりも赤色半導体レーザ素子２２０側（Ｘ２側）に寄せられた状態の赤外半導体レーザ素子２９０（図１１参照）とを、同一（共通）のｎ型ＧａＡｓ基板２８１上にモノリシックに形成する。また、赤色半導体レーザ素子２２０における電流ブロック層２２７の厚みおよび赤外半導体レーザ素子２９０における電流ブロック層２９７の厚みを、共にバリア層１３の厚みｔ１の分だけ大きくなるように形成する。これにより、２波長半導体レーザ素子２８０が形成される。また、所定の製造プロセスを用いて、リッジ部２３５がＸ方向（水平方向）の中央よりも一方側に寄せられた状態の青紫色半導体レーザ素子２３０（図１２参照）を形成する。
【００７７】
その後、図１１に示すように、赤色半導体レーザ素子２２０のｐ側電極２８と反応半田層１２とが対向するとともに、赤外半導体レーザ素子２９０のｐ側電極２９８と反応半田層２１５とが対向するように、コレット７０を用いて２波長半導体レーザ素子２８０のｎ側電極２８３側を上方（Ｚ１側）から保持する。そして、赤色半導体レーザ素子２２０のｐ側電極２８と電極２１１ａとを半田層１２ａによって接合する。同様に、赤外半導体レーザ素子２９０のｐ側電極２９８と電極２１１ｃとを半田層２１５ａによって接合する。この際、第２実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａおよび２１５ａに対して、半田層１２ａおよび２１５ａにおける融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高い加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱をそれぞれ加える。
【００７８】
これにより、電極２１１ａのＡｕが半田層１２ａ側に拡散して半田層１２ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応して、Ａｕの含有率が８０質量％よりも相対的に増加した状態の反応半田層１２（図１２参照）が形成される。同様に、電極２１１ｃのＡｕが半田層２１５ａ側に拡散して半田層２１５ａのＡｕ−Ｓｎ合金と反応して、Ａｕの含有率が８０質量％よりも相対的に増加した状態の反応半田層２１５（図１２参照）が形成される。したがって、図４に示すように、反応半田層１２および２１５の融点Ｔ３は、半田層１２ａの融点Ｔ１（約２８０℃）よりも高くなり、かつ、加熱温度Ｔ２（約３００℃）よりも高くなる。
【００７９】
また、第２実施形態の製造プロセスでは、半田層１２ａおよび２１５ａを融解させる際に、半田層１４にも半田層１２ａおよび２１５ａを融解させるための熱の一部が加えられる。しかしながら、バリア層１３によって、半田層１４と半田層１４の下方の電極１１ｂとの反応は抑制されるので、半田層１４の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）は略変化せず、半田層１４の融点Ｔ１も略変化しない。
【００８０】
なお、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０は、それぞれ、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３および赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３が放熱基台１０の上面に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１（図１２参照）の位置になるように接合される。また、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０は、それぞれ、リッジ部２２５および２９５が下方で、かつ、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向（水平方向）の中央よりも青紫色半導体レーザ素子２３０側（Ｘ２側）に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００８１】
その後、図１２に示すように、加熱温度Ｔ２（約３００℃）の熱を加えることによって融解させた半田層１４を介して、青紫色半導体レーザ素子２３０を放熱基台１０の上面上に接合する。なお、青紫色半導体レーザ素子２３０は、リッジ部２３５が下方で、かつ、青紫色半導体レーザ素子２３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも２波長半導体レーザ素子２８０側（Ｘ１側）に位置するように、放熱基台１０の上面上にジャンクションダウン方式で接合される。また、青紫色半導体レーザ素子２３０は、放熱基台１０の下面から青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さがＨ２（図９参照）になるように上面上に接合される。
【００８２】
その後、図９に示すように、接合層５０によって、ベース部４０に放熱基台１０を接合する。そして、ワイヤ６０によって、電極２１１ａと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６１によって、電極１１ｂと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６２によって、ｎ側電極２８３とベース部４０とを接続する。また、ワイヤ６３によって、ｎ側電極３９とベース部４０とを接続する。また、ワイヤ２６４によって、電極２１１ｃと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。これにより、３波長半導体レーザ装置２００が形成される。
【００８３】
なお、第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。
【００８４】
第２実施形態では、上記のように、３波長半導体レーザ装置２００が、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０と、青紫色半導体レーザ素子２３０とを備える場合に、放熱基台１０の電極１１ｂの表面上（Ｚ１側）に、Ｐｔからなるバリア層１３を形成し、バリア層１３の上面上に半田層１４を形成する。これによって、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合する際に、融点Ｔ１を有する半田層１２ａおよび２１５ａを融解させる熱が半田層１４に加えられたとしても、半田層１４と電極１１ｂとの間にバリア層１３が介在して半田層１４と電極１１ｂとが直接接触するのが抑制される。これにより、半田層１４と電極１１ｂとが直接接触した状態で加熱されることに起因して半田層１４と電極１１ｂとの合金化が進み半田層１４の融点が高くなる場合と異なり、半田層１４の融点が融点Ｔ１よりも高くなるのを抑制することができる。この結果、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合した放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子２３０を接合する際に、加熱温度Ｔ２をより高い温度に引き上げることなく、半田層１４を融解させて青紫色半導体レーザ素子２３０を接合することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８５】
（第３実施形態）
次に、図４、図９、図１０および図１３を参照して、本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置３００について説明する。なお、光ピックアップ装置３００は、本発明の「光装置」の一例である。
【００８６】
本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置３００は、図１３に示すように、上記第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００（図９参照）が搭載されたキャン型の３波長半導体レーザ装置３１０と、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光を調整する光学系３２０と、レーザ光を受光する光検出部３３０とを備えている。
【００８７】
また、光学系３２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７を有している。
【００８８】
また、ＰＢＳ３２１は、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスク３４０から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ３２２は、ＰＢＳ３２１を透過した３波長半導体レーザ装置３１０からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ３２３は、凹レンズ、凸レンズおよびアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは、凹レンズおよび凸レンズの距離を変化させることにより、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光の波面状態を補正する機能を有している。
【００８９】
また、λ／４板３２４は、コリメータレンズ３２２によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板３２４は光ディスク３４０から帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されるレーザ光の直線偏光の方向に直交する。これにより、光ディスク３４０から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ３２１によって略全反射される。対物レンズ３２５は、λ／４板３２４を透過したレーザ光を光ディスク３４０の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ３２５は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により移動可能にされている。
【００９０】
また、ＰＢＳ３２１により全反射されるレーザ光の光軸に沿うように、シリンドリカルレンズ３２６、光軸補正素子３２７および光検出部３３０が配置されている。シリンドリカルレンズ３２６は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光軸補正素子３２７は、回折格子により構成されており、シリンドリカルレンズ３２６を透過した青紫色、赤色および赤外の各レーザ光の０次回折光のスポットが後述する光検出部３３０の検出領域上で一致するように配置されている。
【００９１】
また、光検出部３３０は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。このようにして、３波長半導体レーザ装置３１０を備えた光ピックアップ装置３００が構成される。
【００９２】
この光ピックアップ装置３００では、３波長半導体レーザ装置３１０は、赤色半導体レーザ素子２２０、青紫色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０（図９参照）から、赤色、青紫色および赤外のレーザ光を独立的に出射することが可能に構成されている。また、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７により調節された後、光検出部３３０の検出領域上に照射される。
【００９３】
ここで、光ディスク３４０に記録されている情報を再生する場合には、赤色半導体レーザ素子２２０、青紫色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０から出射される各々のレーザパワーが一定になるように制御しながら、光ディスク３４０の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部３３０から出力される再生信号を得ることができる。また、光ディスク３４０に情報を記録する場合には、記録すべき情報に基づいて、赤色半導体レーザ素子２２０（赤外半導体レーザ素子２９０）および青紫色半導体レーザ素子２３０から出射されるレーザパワーを制御しながら、光ディスク３４０にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク３４０の記録層に情報を記録することができる。このようにして、３波長半導体レーザ装置３１０を備えた光ピックアップ装置３００を用いて、光ディスク３４０への記録および再生を行うことができる。
【００９４】
第３実施形態では、上記のように、光ピックアップ装置３００が、上記第２実施形態の３波長半導体レーザ装置２００を搭載した３波長半導体レーザ装置３１０を備える場合に、３波長半導体レーザ装置２００の放熱基台１０（図９参照）の電極１１ｂ（図９参照）の表面上に、Ｐｔからなるバリア層１３（図９参照）を形成し、バリア層１３の上面上に半田層１４（図９参照）を形成する。これによって、放熱基台１０に赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合する際に、融点Ｔ１（図４参照）を有する半田層１２ａおよび２１５ａ（図１０参照）を融解させる熱が半田層１４に加えられたとしても、半田層１４と電極１１ｂとの間にバリア層１３が介在して半田層１４と電極１１ｂとが直接接触するのが抑制される。これにより、半田層１４と電極１１ｂとが直接接触した状態で加熱されることに起因して半田層１４と電極１１ｂとの合金化が進み半田層１４の融点が高くなる場合と異なり、半田層１４の融点が融点Ｔ１よりも高くなるのを抑制することができる。この結果、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０を接合した放熱基台１０に青紫色半導体レーザ素子２３０を接合する際に、加熱温度Ｔ２をより高い温度に引き上げることなく、半田層１４を融解させて青紫色半導体レーザ素子２３０を接合することができる。
【００９５】
また、第３実施形態では、上記第２実施形態の３波長半導体レーザ装置２００において、赤色半導体レーザ素子２２０の電流ブロック層２２７（図９参照）における厚みと、赤外半導体レーザ素子２９０の電流ブロック層２９７（図９参照）における厚みとを調節することにより、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３（図９参照）から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３（図９参照）から放熱基台１０の上面までの高さＨ１と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３から放熱基台１０の上面までの高さＨ２とが略同一になるように構成する。これにより、青紫色半導体レーザ素子２３０側にのみバリア層１３が形成された３波長半導体レーザ装置２００（３１０）において、赤色半導体レーザ素子２２０の活性層２３と、赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３と、青紫色半導体レーザ素子２３０の活性層３３とを互いに略同一高さ位置に位置させることができる。この結果、光ピックアップ装置３００において、赤色半導体レーザ素子２２０からのレーザ光の高さ方向の照射位置と、赤外半導体レーザ素子２９０からのレーザ光の高さ方向の照射位置と、青紫色半導体レーザ素子２３０からのレーザ光の高さ方向の照射位置とのずれが大きくなるのを抑制することができる。
【００９６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００９７】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、青紫色半導体レーザ素子３０および２３０が接合される側の放熱基台１０（電極１１ｂ）上にバリア層１３を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、赤色半導体レーザ素子２０および２２０ならびに赤外半導体レーザ素子２９０が接合される側の放熱基台１０（電極１１ａ）上にバリア層を形成し、青紫色半導体レーザ素子３０および２３０が接合される側の放熱基台１０（電極１１ｂ）上にバリア層を形成しないように構成してもよい。この場合、青紫色半導体レーザ素子が放熱基台上に接合された後に、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子が放熱基台上に接合される。
【００９８】
また、上記第１および第２実施形態では、バリア層が設けられていない側の半田層１２ａおよび２１５ａと、バリア層１３が設けられている側の半田層１４とを略同一の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）を有するＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなるように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バリア層が設けられていない側の本発明の「第１半田層」と、バリア層が設けられている側の本発明の「第２半田層」とを異なる組成を有するＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなるように構成してもよい。この際、バリア層が設けられていない側の第１半田層の第１融点は、反応半田層の第３融点よりも低い方が好ましい。
【００９９】
また、上記第１および第２実施形態では、電極１１ａ、２１１ａおよび２１１ｃと、電極１１ｂとが共にＡｕからなるとともに、半田層１２ａおよび２１５ａと、半田層１４と、反応半田層１２および２１５とがＡｕ−Ｓｎ合金からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１電極と第１半田層とが反応して、第２半田層の第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層になるような構成であれば、電極がＡｕ以外の金属などからなるとともに、第１半田層と第２半田層と反応半田層とがＡｕ−Ｓｎ合金以外の半田材料からなるように構成してもよい。
【０１００】
また、上記第１および第２実施形態では、半田層１２ａ、２１２ａおよび２１５ａと半田層１４とが、共に約２８０℃の融点を有する共晶点の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）と略同一の組成からなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１半田層および第２半田層を、Ａｕ−Ｓｎ合金の約２１７℃の融点を有する共晶点における組成（約１６質量％のＡｕと約８４質量％のＳｎ（図３参照））と略同一の組成になるように構成してもよい。これにより、第１半田層の第１融点および第２半田層の第２融点をさらに低くすることが可能である。一方、第１半田層の第１融点と反応半田層の第３融点との差をより容易に生じさせるためには、第１半田層および第２半田層が、Ａｕの含有率の変化量に対する融点の上昇量が大きい約２８０℃の融点を有する共晶点の組成（約８０質量％のＡｕおよび約２０質量％のＳｎ）と略同一の組成である方が好ましい。
【０１０１】
また、上記第１および第２実施形態では、バリア層１３がＰｔからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バリア層がＴｉからなるように構成してもよい。また、バリア層がＰｔまたはＴｉ以外のＷ、ＭｏおよびＨｆなどの導電性材料からなるように構成してもよいし、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのいずれか２つ以上からなるように構成してもよい。
【０１０２】
また、上記第１実施形態では、２波長半導体レーザ装置１００が、赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子３０とからなるとともに、上記第２実施形態では、３波長半導体レーザ装置２００が、赤色半導体レーザ素子２２０および赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０と青紫色半導体レーザ素子２３０とからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第１および第２実施形態の青紫色半導体レーザ素子の代わりに、窒化物系半導体からなる緑色半導体レーザ素子や青色半導体レーザ素子を用いてもよい。また、上記第１実施形態の赤色半導体レーザ素子の代わりに、赤外半導体レーザ素子を用いてもよい。さらに、上記第２実施形態の３波長半導体レーザ装置を、赤色半導体レーザ素子と、緑色半導体レーザ素子と、青色半導体レーザ素子とからなるように構成してもよい。これにより、ＲＧＢの３原色を有する３波長半導体レーザ装置を形成することが可能である。
【０１０３】
また、上記第１および第２実施形態では、青紫色半導体レーザ素子３０および２３０と、赤色半導体レーザ素子２０および２２０と、赤外半導体レーザ素子２９０とを、活性層およびリッジ部が基板の下方に位置するように、ジャンクションダウン方式で放熱基台１０上に接合した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、青紫色半導体レーザ素子、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子を、活性層およびリッジ部が基板の上方に位置するように、ジャンクションアップ方式で放熱基台上に接合してもよい。
【０１０４】
また、上記第１および第２実施形態では、バリア層が形成されていない側の半導体レーザ素子の電流ブロック層における厚みを、バリア層の厚みの分だけ大きく形成することによって、バリア層が形成されていない側の半導体レーザ素子の活性層と、バリア層が形成されている側の半導体レーザ素子の活性層とが略同一の高さ位置に位置するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、バリア層が形成されていない側の半導体レーザ素子と放熱基台の上面との間に配置されたｐ側パッド電極などの厚みを調節することによって、半導体レーザ素子の活性層同士が互いに同一または近傍の高さ位置になるように構成してもよい。また、バリア層が形成されている側の半導体レーザ素子と放熱基台の上面との間に位置する層の厚みを調節することによって、半導体レーザ素子の活性層同士が互いに同一または近傍の高さ位置になるように構成してもよい。
【０１０５】
また、上記第１および第２実施形態では、電流ブロック層２７、３７、２２７および２９７がＳｉＯ２からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電流ブロック層として、ＳｉＮなどの他の絶縁性材料や、ＡｌＩｎＰやＡｌＧａＮなどの半導体材料を用いてもよい。
【０１０６】
また、上記第３実施形態では、上記第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００をキャン型の３波長半導体レーザ装置３１０に搭載した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、平板状の平面構造を有するフレーム型の３波長半導体レーザ装置に、上記第２実施形態における３波長半導体レーザ装置２００を搭載してもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１０ 放熱基台（基台）
１１ａ、２１１ａ、２１１ｃ 電極（第１電極）
１１ｂ 電極（第２電極）
１２、２１２、２１５ 反応半田層
１２ａ、２１２ａ、２１５ａ 半田層（第１半田層）
１３ バリア層
１４ 半田層（第２半田層）
２０、２２０ 赤色半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
２３、２９３ 活性層（第１発光層）
３０、２３０ 青紫色半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
３３ 活性層（第２発光層）
１００ ２波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
２００ ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
２９０ 赤外半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
Ｈ１ 高さ（第１距離）
Ｈ２ 高さ（第２距離）
Ｔ１ 融点（第１融点、第２融点）
Ｔ２ 加熱温度
Ｔ３ 融点（第３融点）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極および第２電極が表面上に形成された基台の前記第１電極上に、第１融点を有する第１半田層を形成する工程と、
前記基台の第２電極上に、バリア層を介して第２融点を有する第２半田層を形成する工程と、
前記第１融点を有する前記第１半田層を融解させることにより、前記第１電極と前記第１半田層とを反応させて前記第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層を形成するとともに、前記反応半田層を介して前記基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程と、
前記基台に前記第１半導体レーザ素子を接合する工程の後に、所定の加熱温度で加熱することにより前記第３融点よりも低い前記第２融点を有する前記第２半田層を融解させて、前記第２半田層を介して前記基台に第２半導体レーザ素子を接合する工程とを備える、半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２】
前記所定の加熱温度は、前記第２融点以上前記第３融点未満の温度である、請求項１に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１半田層の第１融点は、前記第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、前記反応半田層の第３融点よりも低い温度である、請求項１または２に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１電極および前記第２電極は、共にＡｕを含み、
前記第１融点を有する前記第１半田層と、前記第２融点を有する前記第２半田層とは、共に、ＡｕおよびＳｎを含むＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなり、
前記基台に前記第１半導体レーザ素子を接合する工程は、前記第１電極のＡｕと前記第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層とを反応させて前記第２融点よりも高い前記第３融点を有する前記反応半田層を形成する工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１半田層と前記第２半田層とは、共に、Ａｕ−Ｓｎ合金の共晶点における組成と同一または近傍の組成を有する同一の前記Ａｕ−Ｓｎ合金半田層からなる、請求項４に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１電極のＡｕと前記第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金とを反応させて形成した前記反応半田層は、前記第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層よりもＡｕの含有率が大きいとともに、前記第１半田層の第１融点よりも高い前記第３融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる、請求項４または５に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項７】
前記バリア層は、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのうちのいずれか１つ以上からなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項８】
表面上に形成された第１電極および第２電極と、第１融点を有する第１半田層と前記第１電極とが反応することにより前記第１電極上に形成された反応半田層と、前記第２電極上に形成されたバリア層と、前記バリア層上に形成され、第２融点を有する第２半田層とを含む基台と、
前記反応半田層を介して前記基台に接合された第１半導体レーザ素子と、
前記第２半田層を介して前記基台に接合された第２半導体レーザ素子とを備え、
前記反応半田層の第３融点は、前記第２半田層の第２融点よりも高い、半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記第１半田層の第１融点は、前記第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、前記反応半田層の第３融点よりも低い温度である、請求項８に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記第１半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第１発光層を含み、
前記第２半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第２発光層を含み、
前記第１半導体レーザ素子の第１発光層と前記第２半導体レーザ素子の第２発光層とが互いに同一または近傍の高さ位置に位置するように、前記バリア層の厚みが含まれない、前記第１半導体レーザ素子の第１発光層から前記基台までの高さ方向における第１距離と、前記バリア層の厚みが含まれる、前記第２半導体レーザ素子の第２発光層から前記基台までの高さ方向における第２距離とが、互いに同一または近傍の距離になるように調節されている、請求項８または９に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つの半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備える、光装置。
【請求項１】
第１電極および第２電極が表面上に形成された基台の前記第１電極上に、第１融点を有する第１半田層を形成する工程と、
前記基台の第２電極上に、バリア層を介して第２融点を有する第２半田層を形成する工程と、
前記第１融点を有する前記第１半田層を融解させることにより、前記第１電極と前記第１半田層とを反応させて前記第２融点よりも高い第３融点を有する反応半田層を形成するとともに、前記反応半田層を介して前記基台に第１半導体レーザ素子を接合する工程と、
前記基台に前記第１半導体レーザ素子を接合する工程の後に、所定の加熱温度で加熱することにより前記第３融点よりも低い前記第２融点を有する前記第２半田層を融解させて、前記第２半田層を介して前記基台に第２半導体レーザ素子を接合する工程とを備える、半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２】
前記所定の加熱温度は、前記第２融点以上前記第３融点未満の温度である、請求項１に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１半田層の第１融点は、前記第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、前記反応半田層の第３融点よりも低い温度である、請求項１または２に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１電極および前記第２電極は、共にＡｕを含み、
前記第１融点を有する前記第１半田層と、前記第２融点を有する前記第２半田層とは、共に、ＡｕおよびＳｎを含むＡｕ−Ｓｎ合金半田層からなり、
前記基台に前記第１半導体レーザ素子を接合する工程は、前記第１電極のＡｕと前記第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層とを反応させて前記第２融点よりも高い前記第３融点を有する前記反応半田層を形成する工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１半田層と前記第２半田層とは、共に、Ａｕ−Ｓｎ合金の共晶点における組成と同一または近傍の組成を有する同一の前記Ａｕ−Ｓｎ合金半田層からなる、請求項４に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１電極のＡｕと前記第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金とを反応させて形成した前記反応半田層は、前記第１半田層のＡｕ−Ｓｎ合金半田層よりもＡｕの含有率が大きいとともに、前記第１半田層の第１融点よりも高い前記第３融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金反応半田層からなる、請求項４または５に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項７】
前記バリア層は、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏおよびＨｆのうちのいずれか１つ以上からなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項８】
表面上に形成された第１電極および第２電極と、第１融点を有する第１半田層と前記第１電極とが反応することにより前記第１電極上に形成された反応半田層と、前記第２電極上に形成されたバリア層と、前記バリア層上に形成され、第２融点を有する第２半田層とを含む基台と、
前記反応半田層を介して前記基台に接合された第１半導体レーザ素子と、
前記第２半田層を介して前記基台に接合された第２半導体レーザ素子とを備え、
前記反応半田層の第３融点は、前記第２半田層の第２融点よりも高い、半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記第１半田層の第１融点は、前記第２半田層の第２融点と同一または近傍の温度で、かつ、前記反応半田層の第３融点よりも低い温度である、請求項８に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記第１半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第１発光層を含み、
前記第２半導体レーザ素子は、レーザ光が出射される第２発光層を含み、
前記第１半導体レーザ素子の第１発光層と前記第２半導体レーザ素子の第２発光層とが互いに同一または近傍の高さ位置に位置するように、前記バリア層の厚みが含まれない、前記第１半導体レーザ素子の第１発光層から前記基台までの高さ方向における第１距離と、前記バリア層の厚みが含まれる、前記第２半導体レーザ素子の第２発光層から前記基台までの高さ方向における第２距離とが、互いに同一または近傍の距離になるように調節されている、請求項８または９に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つの半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備える、光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−４９４４０（Ｐ２０１２−４９４４０Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２１８５（Ｐ２０１０−１９２１８５）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０４４６４０７０）三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０４４６４０７０）三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Ｆターム（参考）】
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