JPH0652818B2 - 半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子の製造方法Info
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- JPH0652818B2 JPH0652818B2 JP59049033A JP4903384A JPH0652818B2 JP H0652818 B2 JPH0652818 B2 JP H0652818B2 JP 59049033 A JP59049033 A JP 59049033A JP 4903384 A JP4903384 A JP 4903384A JP H0652818 B2 JPH0652818 B2 JP H0652818B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体レーザ素子、特に、埋め込みヘテロ構造
（ＢＨ；buried-hetero structure）の半導体レーザ素
子に関する。
（ＢＨ；buried-hetero structure）の半導体レーザ素
子に関する。
光通信用光源あるいはデジタルオーディオディスク，ビ
デオディスク等の情報処理装置用光源の一つとして、た
とえば、日経エレクトロニクス、１９８１年、９月１４
日号，１３８〜１５１頁にも記載されているように、各
種構造の半導体レーザ素子（レーザチップ）が開発され
ている。
デオディスク等の情報処理装置用光源の一つとして、た
とえば、日経エレクトロニクス、１９８１年、９月１４
日号，１３８〜１５１頁にも記載されているように、各
種構造の半導体レーザ素子（レーザチップ）が開発され
ている。
ところで、本出願人は、たとえば、日立評論，Vol.65,N
o.10（１９８３年），３９頁〜４８頁にも記載されてい
るように、光通信・情報処理用半導体レーザ素子とし
て、ＢＨ型半導体レーザ素子を開発している。
o.10（１９８３年），３９頁〜４８頁にも記載されてい
るように、光通信・情報処理用半導体レーザ素子とし
て、ＢＨ型半導体レーザ素子を開発している。
この半導体レーザ素子は光通信用の半導体レーザ素子の
場合には、InGaAsP系の化合物半導体で構成され、情報
処理用の半導体レーザ素子の場合には、GaAlAs系の化合
物半導体で構成されている。そして、その構造はいずれ
も略同一となっている。
場合には、InGaAsP系の化合物半導体で構成され、情報
処理用の半導体レーザ素子の場合には、GaAlAs系の化合
物半導体で構成されている。そして、その構造はいずれ
も略同一となっている。
ここで、InGaAsP系の半導体レーザ素子について、簡単
に説明する。レーザチップは第１図に示すような構造と
なっていて、製造にあってはｎ形のＩｎ（インジウム）
−Ｐ（燐）の長方形（チップ形成前までは長方形ウエハ
でチップ化によって図のようになる。）の基板１が用い
られる。すなわち、基板１の主面（上面）となる（１０
０）結晶面には液相エピタキシャル法によって、ｎ形Ｉ
ｎＰからなるバッファ層２，Ｉｎ−Ｇａ（ガリウム）−
Ａｓ（ヒ素）−Ｐからなる活性層３，ｐ形InPからなる
クラッド層４，ｐ形InGaAsPからなるキャップ層５が順
次形成される。その後、この多層成長層はブロメタノー
ル等のエッチング液によって部分エッチングされ、５〜
６μｍの幅にストライプ状に形成される。このストライ
プ部は結晶の〈１１０〉方向（劈開方向）に沿って延在
するように設けられる結果、活性層３，クラッド層４，
キャップ層５に亘る部分は断面形状が逆三角形となり、
いわゆる、逆メサ構造となる。この逆メサ構造の側面は
（１１１）結晶面となり、Ｉｎが現れる面となる。ま
た、活性層３の幅は結晶表面から活性層３までの深さ
と、エッチング時にキャップ層５上に設けた絶縁膜から
なるマスクの幅のみによって決まり、エッチング条件に
は左右されないため、再現性良く形成できる。なお、逆
メサ部分の下方は順メサ構造となり、緩やかに広がって
いる。一方、エッチングされて窪んだ部分にはｐ形のＩ
ｎＰからなるブロッキング層６，ｎ形のＩｎＰからなる
埋め込め層７，ｎ形InGaAsPからなるキャップ層８が形
成される。また、メサ部分の表面にはクラッド層４の途
中深さにまで達する亜鉛拡散領域９が形成される。ま
た、基板１の主面上には電極コンタクト部分を除いて絶
縁膜１０が形成される。そして、この絶縁膜１０および
メサ部上には金系電極からなるアノード電極１１が設け
られる。また、基板１の裏面には金系電極からなるカソ
ード電極１２が設けられる。
に説明する。レーザチップは第１図に示すような構造と
なっていて、製造にあってはｎ形のＩｎ（インジウム）
−Ｐ（燐）の長方形（チップ形成前までは長方形ウエハ
でチップ化によって図のようになる。）の基板１が用い
られる。すなわち、基板１の主面（上面）となる（１０
０）結晶面には液相エピタキシャル法によって、ｎ形Ｉ
ｎＰからなるバッファ層２，Ｉｎ−Ｇａ（ガリウム）−
Ａｓ（ヒ素）−Ｐからなる活性層３，ｐ形InPからなる
クラッド層４，ｐ形InGaAsPからなるキャップ層５が順
次形成される。その後、この多層成長層はブロメタノー
ル等のエッチング液によって部分エッチングされ、５〜
６μｍの幅にストライプ状に形成される。このストライ
プ部は結晶の〈１１０〉方向（劈開方向）に沿って延在
するように設けられる結果、活性層３，クラッド層４，
キャップ層５に亘る部分は断面形状が逆三角形となり、
いわゆる、逆メサ構造となる。この逆メサ構造の側面は
（１１１）結晶面となり、Ｉｎが現れる面となる。ま
た、活性層３の幅は結晶表面から活性層３までの深さ
と、エッチング時にキャップ層５上に設けた絶縁膜から
なるマスクの幅のみによって決まり、エッチング条件に
は左右されないため、再現性良く形成できる。なお、逆
メサ部分の下方は順メサ構造となり、緩やかに広がって
いる。一方、エッチングされて窪んだ部分にはｐ形のＩ
ｎＰからなるブロッキング層６，ｎ形のＩｎＰからなる
埋め込め層７，ｎ形InGaAsPからなるキャップ層８が形
成される。また、メサ部分の表面にはクラッド層４の途
中深さにまで達する亜鉛拡散領域９が形成される。ま
た、基板１の主面上には電極コンタクト部分を除いて絶
縁膜１０が形成される。そして、この絶縁膜１０および
メサ部上には金系電極からなるアノード電極１１が設け
られる。また、基板１の裏面には金系電極からなるカソ
ード電極１２が設けられる。
このような基板１はその一端部にダイヤモンドツール等
で外力が加えられ、結晶の劈開面に沿って定間隔に劈開
用傷が入れられる。その後、ウエハは外部より曲げ応力
が加えられて劈開が行なわれ、短冊状の分断片が形成さ
れる。次いで、この分断片はダイヤモンドツール等によ
って劈開線に直交する方向に定間隔に引っ掻き傷（スク
ライブ）が入れられるとともに、クラッキングによって
スクライブに沿って分断され、多数のレーザチップとな
る。
で外力が加えられ、結晶の劈開面に沿って定間隔に劈開
用傷が入れられる。その後、ウエハは外部より曲げ応力
が加えられて劈開が行なわれ、短冊状の分断片が形成さ
れる。次いで、この分断片はダイヤモンドツール等によ
って劈開線に直交する方向に定間隔に引っ掻き傷（スク
ライブ）が入れられるとともに、クラッキングによって
スクライブに沿って分断され、多数のレーザチップとな
る。
レーザチップは、たとえば、幅が４００μｍ，長さが３
００μｍ，高さが１００μｍとなり、アノード電極１１
およびカソード電極１２に所定電圧が印加されると、３
００μｍの長さの活性層端面（ミラー面）からレーザ光
を発振する。なお、このレーザチップはアノード電極１
１を介し、あるいはカソード電極１２を介して支持板に
固定されて使用される。
００μｍ，高さが１００μｍとなり、アノード電極１１
およびカソード電極１２に所定電圧が印加されると、３
００μｍの長さの活性層端面（ミラー面）からレーザ光
を発振する。なお、このレーザチップはアノード電極１
１を介し、あるいはカソード電極１２を介して支持板に
固定されて使用される。
ところで、このようなレーザチップは、ｐｎ接合への異
物の付着により信頼度が低下するということが本発明者
によってあきらかにされた。
物の付着により信頼度が低下するということが本発明者
によってあきらかにされた。
すなわち、前記レーザチップはその製造において、ウエ
ハを格子状に分断することによって形成されるが、この
分断時に微細な割れ欠けが発生し、この微細物（異物）
が前記ｐｎ接合に掛けて付着すると、第１図に示すよう
に、この異物１３は導電性であるため、ショートを生じ
てしまう。また、このレーザチップの電極材は展延性に
富んだ金系材料からなっていることから、前述のような
ウエハ分断時にきれいに切れず延びてしまい、電極材が
レーザチップの周縁から部分的に垂れ下がる現象が生じ
てショートしてしまう。ところで、このレーザチップは
ｐｎ接合を形成する活性層部分およびバッファ層２とブ
ロッキング層６との界面部分はいずれも、レーザチップ
の主面から３〜５μｍ程度の深さに位置し極めて浅く、
かつレーザチップの周面に露出している。この結果、第
１図に示すように、前記のような垂れ下がった電極材１
４はｐ形導電領域とｎ形導電領域とを接触させる原因と
なり易く、ショートが発生したり、耐圧が低くなったり
する。
ハを格子状に分断することによって形成されるが、この
分断時に微細な割れ欠けが発生し、この微細物（異物）
が前記ｐｎ接合に掛けて付着すると、第１図に示すよう
に、この異物１３は導電性であるため、ショートを生じ
てしまう。また、このレーザチップの電極材は展延性に
富んだ金系材料からなっていることから、前述のような
ウエハ分断時にきれいに切れず延びてしまい、電極材が
レーザチップの周縁から部分的に垂れ下がる現象が生じ
てショートしてしまう。ところで、このレーザチップは
ｐｎ接合を形成する活性層部分およびバッファ層２とブ
ロッキング層６との界面部分はいずれも、レーザチップ
の主面から３〜５μｍ程度の深さに位置し極めて浅く、
かつレーザチップの周面に露出している。この結果、第
１図に示すように、前記のような垂れ下がった電極材１
４はｐ形導電領域とｎ形導電領域とを接触させる原因と
なり易く、ショートが発生したり、耐圧が低くなったり
する。
このような異物付着および垂れ下がった電極材の付着現
象は、製品検査時に発生している場合はすぐさま不良品
として排除されるが、異物および垂れ下がった電極材が
ｐｎ接合付近にあっても、製品検査時にはたまたま接触
していないような場合には何等異常を来していないこと
から良品として取り扱われる。しかし、この場合には、
異物および垂れ下がった電極材がいつｐｎ接合部分に付
着して、特性に異常を来すかわからず、極めて信頼性に
乏しいこととなる。
象は、製品検査時に発生している場合はすぐさま不良品
として排除されるが、異物および垂れ下がった電極材が
ｐｎ接合付近にあっても、製品検査時にはたまたま接触
していないような場合には何等異常を来していないこと
から良品として取り扱われる。しかし、この場合には、
異物および垂れ下がった電極材がいつｐｎ接合部分に付
着して、特性に異常を来すかわからず、極めて信頼性に
乏しいこととなる。
本発明の目的は高耐圧，高信頼度の半導体レーザ素子を
提供することにある。
提供することにある。
本発明の他の目的は製造歩留りが高くできる構造の半導
体レーザ素子を提供することにある。
体レーザ素子を提供することにある。
本発明の他の目的は生産コストの低い半導体レーザ素子
を提供することにある。
を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明のＢＨ型半導体レーザ素子は、活性層
から遠い位置側のブロッキング層、埋め込み層、キャッ
プ層等の埋め込み層部分およびこれらの層に対応する基
板表層部分を、素子の特性を低下させないことを限度と
して除去して埋め込み層の幅を狭くし、かつそれらの表
面部分を絶縁膜で被うことにより、素子周面に露出する
ｐｎ接合の長さを短くして異物付着の確率を少なくして
ショート発生の機会を少なくするとともに、さらに、前
記埋め込み層および基板を被う前記絶縁膜上に設けられ
た電極の周縁は素子特性を低下させないことを限度とし
て絶縁膜の周縁よりも内側に位置させることにより、素
子周縁における電極の垂れ下がりの発生を防止してショ
ート発生の防止を図り、信頼度および歩留りの向上、コ
ストの低減を達成するものである。
から遠い位置側のブロッキング層、埋め込み層、キャッ
プ層等の埋め込み層部分およびこれらの層に対応する基
板表層部分を、素子の特性を低下させないことを限度と
して除去して埋め込み層の幅を狭くし、かつそれらの表
面部分を絶縁膜で被うことにより、素子周面に露出する
ｐｎ接合の長さを短くして異物付着の確率を少なくして
ショート発生の機会を少なくするとともに、さらに、前
記埋め込み層および基板を被う前記絶縁膜上に設けられ
た電極の周縁は素子特性を低下させないことを限度とし
て絶縁膜の周縁よりも内側に位置させることにより、素
子周縁における電極の垂れ下がりの発生を防止してショ
ート発生の防止を図り、信頼度および歩留りの向上、コ
ストの低減を達成するものである。
第２図〜第７図は本発明の一実施例によるＢＨ型半導体
レーザ素子の各製造工程におけるワークを示す図であっ
て、第２図はワークであるウエハの断面図、第３図はメ
サエッチングが施されたウエハの断面図、第４図は埋め
込み成長処理が施されたウエハの断面図、第５図は埋め
込み成長層の一部除去処理が施されたウエハの断面図、
第６図は絶縁膜・電極形成処理が施されたウエハの断面
図、第７図は完成状態のＢＨ型半導体レーザ素子を示す
斜視図である。
レーザ素子の各製造工程におけるワークを示す図であっ
て、第２図はワークであるウエハの断面図、第３図はメ
サエッチングが施されたウエハの断面図、第４図は埋め
込み成長処理が施されたウエハの断面図、第５図は埋め
込み成長層の一部除去処理が施されたウエハの断面図、
第６図は絶縁膜・電極形成処理が施されたウエハの断面
図、第７図は完成状態のＢＨ型半導体レーザ素子を示す
斜視図である。
この実施例におけるＢＨ型半導体レーザ素子（以下、単
にレーザチップとも称する。）は、第２図〜第６図に示
すように化合物半導体薄板（ウエハ）に順次各種処理が
施された後、第７図に示されるような半導体レーザ素子
となる。
にレーザチップとも称する。）は、第２図〜第６図に示
すように化合物半導体薄板（ウエハ）に順次各種処理が
施された後、第７図に示されるような半導体レーザ素子
となる。
すなわち、レーザチップの製造に際して、最初に第２図
に示すように、化合物半導体薄板（ウエハ）１５が用意
される。このウエハ１５はｎ形ＩｎＰの基板１と、この
基板１の（１００）結晶面上に液相エピタキシャル法に
よって順次形成されたｎ形InPのバッファ層２，InGaAsP
の活性層３，ｐ形ＩｎＰのクラッド層４，ｐ形InGaAsP
のキャップ層５からなる多層成長層１６と、からなり、
バッファ層２，活性層３，クラッド層４とによってダブ
ルヘテロ接合構造を構成している。前記基板１は２００
μｍ前後の厚さとなり、活性層３は0.15μｍの厚さ、他
の各層はおよそ１〜２μｍ前後の厚さとなっている。
に示すように、化合物半導体薄板（ウエハ）１５が用意
される。このウエハ１５はｎ形ＩｎＰの基板１と、この
基板１の（１００）結晶面上に液相エピタキシャル法に
よって順次形成されたｎ形InPのバッファ層２，InGaAsP
の活性層３，ｐ形ＩｎＰのクラッド層４，ｐ形InGaAsP
のキャップ層５からなる多層成長層１６と、からなり、
バッファ層２，活性層３，クラッド層４とによってダブ
ルヘテロ接合構造を構成している。前記基板１は２００
μｍ前後の厚さとなり、活性層３は0.15μｍの厚さ、他
の各層はおよそ１〜２μｍ前後の厚さとなっている。
つぎに、第３図に示すように、ウエハ１５の主面（上
面）に化学気相堆積（ＣＶＤ）法で絶縁膜（SiO2）が形
成されるとともに、ホトリソグラフィ技術によりこの絶
縁膜は部分的に除去され、〈１１０〉劈開方向と平行に
幅５〜６μｍの多数のストライブ状のマスク１７が形成
される。その後、このウエハ１５のマスク１７から露出
する半導体層はブロメタノール等のエッチング液でエッ
チングされる。エッチングはバッファ層２の途中あるい
は基板１の表層部に達するように行われる。この実施例
ではエッチングはバッファ層２の途中まで達している。
前記マスク１７に被われた活性層３から上方部分は異方
性エッチングの結果、その断面が逆三角形となる逆メサ
部となり結晶の〈１１０〉方向に沿ってストライプ状に
残留し、かつ、活性層３から下方は放物線を描くような
順メサ部となっている。なお、各マスク間隔はおよそ４
００μｍとなっている。
面）に化学気相堆積（ＣＶＤ）法で絶縁膜（SiO2）が形
成されるとともに、ホトリソグラフィ技術によりこの絶
縁膜は部分的に除去され、〈１１０〉劈開方向と平行に
幅５〜６μｍの多数のストライブ状のマスク１７が形成
される。その後、このウエハ１５のマスク１７から露出
する半導体層はブロメタノール等のエッチング液でエッ
チングされる。エッチングはバッファ層２の途中あるい
は基板１の表層部に達するように行われる。この実施例
ではエッチングはバッファ層２の途中まで達している。
前記マスク１７に被われた活性層３から上方部分は異方
性エッチングの結果、その断面が逆三角形となる逆メサ
部となり結晶の〈１１０〉方向に沿ってストライプ状に
残留し、かつ、活性層３から下方は放物線を描くような
順メサ部となっている。なお、各マスク間隔はおよそ４
００μｍとなっている。
つぎに、ウエハ１５の主面に部分的に延在するマスク１
７は除去される。その後、第４図に示すように、エッチ
ングによって窪んだ部分にはｐ形ＩｎＰのブロッキング
層６，ｎ形ＩｎＰの埋め込み層７，ｎ形InGaAsPのキャ
ップ層８が順次エピタキシャル法によって埋め込まれ
る、なお、以下において、これら三層全体を単に埋め込
み層とも称する場合がある。
７は除去される。その後、第４図に示すように、エッチ
ングによって窪んだ部分にはｐ形ＩｎＰのブロッキング
層６，ｎ形ＩｎＰの埋め込み層７，ｎ形InGaAsPのキャ
ップ層８が順次エピタキシャル法によって埋め込まれ
る、なお、以下において、これら三層全体を単に埋め込
み層とも称する場合がある。
つぎに、第５図に示すように、ホトリソグラフィ技術に
よって活性層周辺を除いた埋め込み層部分、すなわち、
活性層３と活性層３の中間部分を除去して、メサ部を中
心として幅がたとえばおよそ１００μｍ程度のメサ部１
８を形成する。なお、除去部の埋め込み層部分を完全に
除去するために、除去は基板１の表層部分にまでおよん
でいる。
よって活性層周辺を除いた埋め込み層部分、すなわち、
活性層３と活性層３の中間部分を除去して、メサ部を中
心として幅がたとえばおよそ１００μｍ程度のメサ部１
８を形成する。なお、除去部の埋め込み層部分を完全に
除去するために、除去は基板１の表層部分にまでおよん
でいる。
つぎに、ウエハ１５の主面にはSiO2等からなる絶縁膜１
０が部分形成される。したがって、側面に露出するｐｎ
接合端はこの絶縁膜１０によって被われることになる。
前記絶縁膜１０は第６図で示すように、ウエハ１５の劈
開面と直交する方向の分断領域（幅ａで示すスクライブ
エリア）および逆メサ部の表層部分には設けられていな
い。つぎに、この絶縁膜１０がマスクとなって亜鉛（Ｚ
ｎ）がウエハ１５の主面に打ち込まれ、クラッド層４の
途中深さに達する亜鉛拡散領域９が形成される。この亜
鉛拡散領域９はコンタクト電極のオーミック層になる。
また、このウエハ１５の主面にはアノード電極１１が、
裏面にはカソード電極１２がそれぞれ設けられている。
アノード電極１１および、カソード電極１２はいずれも
蒸着アロイ法によって形成されている。カソード電極１
２はウエハ１５の裏面全域に形成されるが、アノード電
極１１は第７図に示されるように、メサ部１８の全体お
よび基板１に直接載る絶縁膜１０の周縁部分（メサ部１
８に近接している部分は除き、かつ絶縁膜の周縁から数
十μｍの幅領域）を除く部分に渡って設けられている。
すなわち、アノード電極１１もまたウエハ１５の主面に
定間隔にくびれ部を有するストライプパターンとして設
けられている。そして、このくびれ部を繋ぐライン方向
が劈開する面となる。なお、ウエハ１５の裏面にカソー
ド電極１２が形成される前に、ウエハ１５の裏面はエッ
チングされ、ウエハ１５の全体の厚さは１００μｍ程度
とされる。
０が部分形成される。したがって、側面に露出するｐｎ
接合端はこの絶縁膜１０によって被われることになる。
前記絶縁膜１０は第６図で示すように、ウエハ１５の劈
開面と直交する方向の分断領域（幅ａで示すスクライブ
エリア）および逆メサ部の表層部分には設けられていな
い。つぎに、この絶縁膜１０がマスクとなって亜鉛（Ｚ
ｎ）がウエハ１５の主面に打ち込まれ、クラッド層４の
途中深さに達する亜鉛拡散領域９が形成される。この亜
鉛拡散領域９はコンタクト電極のオーミック層になる。
また、このウエハ１５の主面にはアノード電極１１が、
裏面にはカソード電極１２がそれぞれ設けられている。
アノード電極１１および、カソード電極１２はいずれも
蒸着アロイ法によって形成されている。カソード電極１
２はウエハ１５の裏面全域に形成されるが、アノード電
極１１は第７図に示されるように、メサ部１８の全体お
よび基板１に直接載る絶縁膜１０の周縁部分（メサ部１
８に近接している部分は除き、かつ絶縁膜の周縁から数
十μｍの幅領域）を除く部分に渡って設けられている。
すなわち、アノード電極１１もまたウエハ１５の主面に
定間隔にくびれ部を有するストライプパターンとして設
けられている。そして、このくびれ部を繋ぐライン方向
が劈開する面となる。なお、ウエハ１５の裏面にカソー
ド電極１２が形成される前に、ウエハ１５の裏面はエッ
チングされ、ウエハ１５の全体の厚さは１００μｍ程度
とされる。
つぎに、このようなウエハ１５はその一端部にダイヤモ
ンドツール等で外力が加えられ、結晶の劈開面に沿って
定間隔に劈開用傷が入れられる。その後、ウエハ１５は
外部より曲げ応力が加えられて劈開が行なわれ、短冊状
の分断片が形成される。次いで、この分断片はダイヤモ
ンドツール等によって劈開線に直交する方向に定間隔に
引っ掻き傷（スクライブ）がスクライブエリアに入れら
れるとともに、クラッキングによってスクライブに沿っ
て分断され、多数のレーザチップが形成される。レーザ
チップ１９の外観形状は第７図に示されるような形状と
なり、その寸法はたとえば、幅が４００μｍ，長さが３
００μｍ，高さが１００μｍとなり、アノード電極１１
およびカソード電極１２に所定電圧が印加されると、３
００μｍの長さの活性層端面（ミラー面）からレーザ光
２０を発振する。なお、このレーザチップ１９はアノー
ド電極１１を介し、あるいはカソード電極１２を介して
支持板に固定されて使用される。たとえば、レーザチッ
プ１９が高熱伝導度ＳｉＣセラミック（熱伝導度；2.5
Ｗ／deg・cm）の支持板にソルダーを介して固定される場
合にはカソード電極１２面を固定面とすることができ、
第７図で示すように、ワイヤ２１は基板１に直接載るア
ノード電極１１部分に接続できる。この場合、ワイヤボ
ンディング時の衝撃は素子特性に殆ど影響がない基板１
部分に加わり、レーザ発振するアクティブ領域（活性層
３，ブロッキング層６等が存在する領域）には加わらな
い。このため、ワイヤボンディング時にワイヤボンディ
ングによってレーザチップ特性が劣化するようなことは
防止できる。
ンドツール等で外力が加えられ、結晶の劈開面に沿って
定間隔に劈開用傷が入れられる。その後、ウエハ１５は
外部より曲げ応力が加えられて劈開が行なわれ、短冊状
の分断片が形成される。次いで、この分断片はダイヤモ
ンドツール等によって劈開線に直交する方向に定間隔に
引っ掻き傷（スクライブ）がスクライブエリアに入れら
れるとともに、クラッキングによってスクライブに沿っ
て分断され、多数のレーザチップが形成される。レーザ
チップ１９の外観形状は第７図に示されるような形状と
なり、その寸法はたとえば、幅が４００μｍ，長さが３
００μｍ，高さが１００μｍとなり、アノード電極１１
およびカソード電極１２に所定電圧が印加されると、３
００μｍの長さの活性層端面（ミラー面）からレーザ光
２０を発振する。なお、このレーザチップ１９はアノー
ド電極１１を介し、あるいはカソード電極１２を介して
支持板に固定されて使用される。たとえば、レーザチッ
プ１９が高熱伝導度ＳｉＣセラミック（熱伝導度；2.5
Ｗ／deg・cm）の支持板にソルダーを介して固定される場
合にはカソード電極１２面を固定面とすることができ、
第７図で示すように、ワイヤ２１は基板１に直接載るア
ノード電極１１部分に接続できる。この場合、ワイヤボ
ンディング時の衝撃は素子特性に殆ど影響がない基板１
部分に加わり、レーザ発振するアクティブ領域（活性層
３，ブロッキング層６等が存在する領域）には加わらな
い。このため、ワイヤボンディング時にワイヤボンディ
ングによってレーザチップ特性が劣化するようなことは
防止できる。
１．本発明の半導体レーザ素子は素子の周面に露出する
ｐｎ接合の長さが従来の１／７と極めて短くなったこと
から、ｐｎ接合への異物１３および垂れ下がり電極材１
４の付着確率は遥かに小さくなり、素子の耐圧低下発生
頻度・ショート発生頻度低減が達成でき歩留り向上、信
頼度向上が達成できるという効果がえられる。
ｐｎ接合の長さが従来の１／７と極めて短くなったこと
から、ｐｎ接合への異物１３および垂れ下がり電極材１
４の付着確率は遥かに小さくなり、素子の耐圧低下発生
頻度・ショート発生頻度低減が達成でき歩留り向上、信
頼度向上が達成できるという効果がえられる。
２．本発明の半導体レーザ素子は上記１のようにｐｎ接
合長が短いことに加えてアノード電極の大半の周縁は絶
縁膜の周縁から内側に数１０μｍ程度引っ込んでいる。
このため、異物付着はもちろんのこと垂れ下がり電極材
の発生があっても、耐圧劣化不良，ショート不良は起き
にくく，歩留り向上，信頼度向上が達成できるという効
果がえられる。
合長が短いことに加えてアノード電極の大半の周縁は絶
縁膜の周縁から内側に数１０μｍ程度引っ込んでいる。
このため、異物付着はもちろんのこと垂れ下がり電極材
の発生があっても、耐圧劣化不良，ショート不良は起き
にくく，歩留り向上，信頼度向上が達成できるという効
果がえられる。
３．本発明の半導体レーザ素子はワイヤ接続部分はレー
ザ発振が行われない基板上方となっていることから、ワ
イヤボンディングが行われても素子特性は劣化せず、高
品位となり、歩留り向上が達成できるという効果がえら
れる。
ザ発振が行われない基板上方となっていることから、ワ
イヤボンディングが行われても素子特性は劣化せず、高
品位となり、歩留り向上が達成できるという効果がえら
れる。
４．前記１〜３から、本発明の半導体レーザ素子はその
製造において、歩留り向上，信頼度向上が達成できるた
め、製造コストの軽減化が図れる。
製造において、歩留り向上，信頼度向上が達成できるた
め、製造コストの軽減化が図れる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である光通信用半導体レー
ザ素子製造技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、たとえば、情報処理用半
導体レーザ素子製造技術などに適用できる。
をその背景となった利用分野である光通信用半導体レー
ザ素子製造技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、たとえば、情報処理用半
導体レーザ素子製造技術などに適用できる。
本発明は少なくとも埋め込みヘテロ構造の半導体レーザ
素子には適用できる。
素子には適用できる。
第１図は従来のＢＨ型半導体レーザ素子を示す斜視図、 第２図は本発明の一実施例によるＢＨ型半導体レーザ素
子の一製造工程におけるウエハの断面図、 第３図は同じくメサエッチングが施されたウエハの断面
図、 第４図は同じく埋め込み成長処理が施されたウエハの断
面図、 第５図は同じく埋め込み成長層の一部除去処理が施され
たウエハの断面図、 第６図は同じく絶縁膜・電極形成処理が施されたウエハ
の断面図、 第７図は同じく完成状態のＢＨ型半導体レーザ素子を示
す斜視図である。 １…基板、２…バッファ層、３…活性層、４…クラッド
層、５…キャップ層、６…ブロッキング層、７…埋め込
み層、８…キャップ層、９…亜鉛拡散領域、１０…絶縁
膜、１１…アノード電極、１２…カソード電極、１３…
異物、１４…垂れ下がり電極材、１５…化合物半導体薄
板（ウエハ）、１６…多層成長層、１７…マスク、１８
…メサ部、１９…レーザチップ、２０…レーザ光、２１
…ワイヤ。
子の一製造工程におけるウエハの断面図、 第３図は同じくメサエッチングが施されたウエハの断面
図、 第４図は同じく埋め込み成長処理が施されたウエハの断
面図、 第５図は同じく埋め込み成長層の一部除去処理が施され
たウエハの断面図、 第６図は同じく絶縁膜・電極形成処理が施されたウエハ
の断面図、 第７図は同じく完成状態のＢＨ型半導体レーザ素子を示
す斜視図である。 １…基板、２…バッファ層、３…活性層、４…クラッド
層、５…キャップ層、６…ブロッキング層、７…埋め込
み層、８…キャップ層、９…亜鉛拡散領域、１０…絶縁
膜、１１…アノード電極、１２…カソード電極、１３…
異物、１４…垂れ下がり電極材、１５…化合物半導体薄
板（ウエハ）、１６…多層成長層、１７…マスク、１８
…メサ部、１９…レーザチップ、２０…レーザ光、２１
…ワイヤ。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体からなる基板の一主面に積層形成さ
れた両積層界面がヘテロ接合となる活性層を形成する工
程と、この活性層の両側にそれぞれ形成されかつ活性層
との間にヘテロ接合を形成する埋め込み層を形成する工
程とを有する半導体レーザ素子の製造方法であって、 前記活性層周辺の領域を残して埋め込み層を除去する工
程と、スクライブエリアを除いた基板の主面及び残った
埋め込み層を覆う絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜
上に、活性層上部で絶縁膜を貫通して活性層の所定導電
領域に電気的に接続し、該活性層の上部全域及び前記基
板上に直接形成された絶縁膜周縁より内側に位置する領
域に電極を形成する工程とを有することと、 該活性層上からずれて基板上に直接形成位置された絶縁
膜上に形成されている電極部分に対してワイヤボンディ
ングを行なうこととを特徴とする半導体レーザ素子の製
造方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59049033A JPH0652818B2 (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| GB08502981A GB2156584B (en) | 1984-03-16 | 1985-02-06 | Semiconductor laser chip |
| GB08502982A GB2156585B (en) | 1984-03-16 | 1985-02-06 | Light-emitting device electrode |
| KR1019850001289A KR930004127B1 (ko) | 1984-03-16 | 1985-02-28 | 발광장치 |
| DE3509441A DE3509441C2 (de) | 1984-03-16 | 1985-03-15 | Halbleiterlaser-Chip |
| US06/712,028 US4731790A (en) | 1984-03-16 | 1985-03-15 | Semiconductor laser chip having a layer structure to reduce the probability of an ungrown region |
| US06/712,029 US4692927A (en) | 1984-03-16 | 1985-03-15 | Light emitting device with improved electrode structure to minimize short circuiting |
| US07/078,097 US4785455A (en) | 1984-03-16 | 1987-07-27 | Light emitting device with improved electrode structure to minimize short circuiting |
| US07/098,198 US4849982A (en) | 1984-03-16 | 1987-09-17 | Semiconductor laser chip having a layer structure to reduce the probability of an ungrown region |
| US07/615,827 USRE34378E (en) | 1984-03-16 | 1990-11-15 | Light emitting device with improved electrode structure to minimize short circuiting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59049033A JPH0652818B2 (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194590A JPS60194590A (ja) | 1985-10-03 |
| JPH0652818B2 true JPH0652818B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=12819775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59049033A Expired - Lifetime JPH0652818B2 (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652818B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60169184A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59049033A patent/JPH0652818B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60194590A (ja) | 1985-10-03 |
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