JPH073657Y2 - 半導体レーザ製造用半導体基板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案半導体レーザ製造用半導体基板を以下の順序で説
明する。

A.産業上の利用分野 B.考案の概要 C.背景技術［第３図］ D.考案が解決しようとする問題点［第４図］ E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図、第２図］ a.第１の実施例［第１図］ b.第２の実施例［第２図］ H.考案の効果 （A.産業上の利用分野） 本考案は半導体レーザ製造用半導体基板、特にチップボ
ンディング部を有する受光素子のそのチップボンディン
グ部に半導体レーザチップをボンディングしてなるモニ
ター可能な半導体レーザを製造するための半導体レーザ
製造用半導体基板に関するものである。

（B.考案の概要） 本考案はチップボンディング部を有する受光素子のその
チップボンディング部に半導体レーザチップをボンディ
ングしてなるモニター可能な半導体レーザを製造するた
めの半導体基板において、受光素子の端面とチップボン
ディングされる半導体レーザチップの端面との間の位置
関係にバラツキが生じないようにするために、碁盤目状
のスクライブ領域のうちチップボンディング部にボンデ
ィングされる半導体レーザチップのレーザチップのレー
ザビーム出射端面と平行なスクライブ領域にカッティン
グ位置合せ用指標を形成することにより、指標によって
正確に位置決めしてカッティングできるようにすると共
に、半導体レーザチップの大きさに対応してカッティン
グ位置が変えられるように、上記カッティング位置合せ
指標を複数のカッティング位置を示す複数の線により構
成し、その線をそれに沿って基板表面をハーフカッティ
ングするとボンディングされる半導体レーザチップの端
面と同一平面になる内側面のある溝が生じるように形成
したものである。

（C.背景技術）［第３図］ 半導体レーザ装置として半導体基板の一部領域の表面部
にモニター用フォトダイオードを形成し、半導体基板の
他の領域表面上に半導体レーザチップをボンディングし
てなるモニター用フォトダイオード付半導体レーザ装置
がある。第３図（Ａ）乃至（Ｅ）は本願出願人会社にお
いて試みられた上記モニター用フォトダイオード付半導
体レーザ装置の製造方法を工程順に示すものである。こ
の製造方法を簡単に説明する。先ず、第３図（Ａ）に示
すように、ウェハ状半導体基板ａに対してフォトダイオ
ードを形成するための一連の処理を施すことによって各
素子形成領域ｂ、ｂ、・・・の一部にフォトダイオード
ｃを形成し、又、別の部分上にレーザチップ接続用の半
田層ｄを形成する。同図（Ａ）において、ｅは隣接する
各素子形成領域間を仕切るダイシングすべきラインを示
す。次いで、同図（Ｂ）に示すように、そのダイシング
すべきラインｅに沿って半導体基板ａの表面をハーフカ
ッティングする。その後、同図（Ｃ）に示すように各素
子形成領域ｂ、ｂ、・・・の半田層ｄ形成領域上に半導
体レーザチップｆを位置させ、その状態で半導体基板ａ
を加熱炉（加熱温度250℃）に通すことによって各半導
体レーザチップｆ、ｆ、・・・のチップボンディングを
同時に行う。この半導体レーザチップｆはそのレーザ光
出射端面と後で行われるところの半導体基板ａに対する
ペレット分割工程後におけるペレットｋの端面とが面一
になるようにボンディング位置が設定される。その後、
電気的特性、光学的特性の測定、検査、スクリーニング
等をした後、第３図（Ｄ）に示すようにペレット分割す
る。ｋはペレットである。その後、図示しないステムの
表面に設けられたヒートシンクｇ上にペレットｋをペレ
ットボンディングし、次に、ステムに取付けられたリー
ドｈ、ｈと半導体レーザチップｆ及びフォトダイオード
ｃの電極との間をワイヤボンディングすること等により
実装される。ｉはワイヤである。

（D.考案が解決しようとする問題点）［第４図］ ところで、このようにして製造した半導体レーザ装置に
は半導体レーザチップｆのレーザ光出射端面と半導体レ
ーザチップｆが接続されるペレットｋの端面との間の位
置関係に無視することのできないバラツキが生じるとい
う問題がある。というのは、フォトリソグラフィの加工
精度は非常に高いけれど、その加工精度に比較してダイ
シングの位置精度は非常に低かった。そして、それを高
くするための配慮が一般には為されてはいなかった。そ
のため、ダイシングの位置に無視できない位置ずれが生
じて半導体レーザチップｆのレーザ光出射端面とペレッ
トｋの端面が面一にならなくなり、第４図（Ａ）に示す
ように半導体レーザチップｆが内側にずれたり、その逆
に同図（Ｂ）に示すように外側にずれてレーザ光出射側
の端部がペレットｋから食み出たりする。そして、半導
体レーザチップｆが第４図（Ａ）に示すようにずれた場
合には、半導体レーザチップｆから出射されたレーザ光
の一部（即ち、斜め下向きに出射された光）がペレット
ｋ表面にて反射される。その結果、垂直方向における光
度分布がいびつになる。即ち、半導体レーザチップｆの
端面（ｊはその位置を示す。）とペレットｋの端面とが
面一でペレットｋ表面（具体的にはペレットｋの端面と
半導体レーザチップｆの端面との間の部分）でレーザ光
が反射されるという現象が生じない場合には垂直方向に
おける光度分布曲線はきれいな線対称性を有する共振曲
線（共振回路の周波数・電流特性曲線）のようになる
が、上述したような反射があると共振曲線をいびつにし
た形状になり、半導体レーザチップｆのレーザ光出射部
の延長線を中心に上下対称な形状は得られなくなる。具
体的にはその延長線よりも上側がより高い光度になり、
下側がより低い光度になるようないびつさが生じる。そ
して、このいびつさは半導体レーザチップｆの位置ずれ
が大きくなる程激しくなる。

又、逆に第４図（Ｂ）に示すように半導体レーザチップ
ｆがペレットｋから食み出た場合には半導体レーザチッ
プｆのペレットｋへのボンディングを良好に行うことが
できなくなる可能性があり、放熱性も悪くなる。

しかして、本考案はこのような問題を解決すべく為され
たものであり、ダイシングの位置ずれが生じないように
し、光度分布等の特性が変化したり、半導体レーザチッ
プの接続不良が生じたりすることを防止しようとすると
共に、半導体レーザチップの大きさに対応してカッティ
ング位置が変えられるようにしようとするものである。

（E.問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するため本考案半導体レーザ製造用半導
体基板は、各受光素子間を仕切る碁盤目状のスクライブ
すべき領域のうち上記チップボンディング部にボンディ
ングされる半導体レーザチップのレーザビーム出射端面
と平行な各スクライブ領域に複数のカッティング位置を
示す複数の線からなるカッティング位置合せ用指標を形
成し、上記カッティング位置を示す線を、それに沿って
表面をハーフカッティングするとボンディングされる半
導体レーザチップの端面と同一平面になる内側面のある
溝が生じるように形成してなることを特徴とする。

（F.作用） 本考案によれば、カッティング位置合せ指標が、複数の
カッティング位置を示し沿ってハーフカッティングする
とボンディングされる半導体レーザチップの端面と同一
平面になる内側面のある溝を生ぜしめる複数の線からな
るので、ハーフカッティングするときに半導体レーザチ
ップの大きさに対応してカッティング位置を示す線を選
ぶことにより、カッティング位置が変えられる。しか
も、そのハーフカッティングすることにより生じる溝の
内側面はボンディングされる半導体レーザチップの端面
と同一平面を成すようにされているので、ハーフカッテ
ィング後、半導体レーザチップをその端面が上記溝の内
側面と同一平面になるように基板上に位置決めすると、
光度分布等の特性に狂いが生じたり、放熱性が悪化した
りしないようにボンディングすることが可能になる。

（G.実施例）［第１図、第２図］ 以下に、本考案半導体レーザ製造用半導体基板を添附図
面に示した実施例に従って説明する。

（a.第１の実施例）［第１図］ 第１図は本考案の一実施例である半導体基板の一部を示
す平面図である。図面において、１は半導体基板、２は
フォトダイオード、３は半田層で、該半田層３上に半導
体レーザチップ４がボンディングされることになる。５
はレーザビーム出射方向と平行なスクライブ領域、６は
レーザビーム出射方向と直角なスクライブ領域で、該ス
クライブ領域内にカッティング位置合せ用の指標７、
７、・・・が形成されている。

各指標７は複数の位置合せケースに対応できるように複
数の位置合せケース分形成されている。具体的には、シ
リコン半導体表面上においてレーザビーム出射方向に離
間して設けられた複数対の絶縁膜8a、8b、9a、9b、10
a、10bからなる。一対の絶縁膜8a、8bに着目すると、第
１図における左側の絶縁膜8aの右側の端と右側の絶縁膜
8bの左側の端とが位置合せの指標となる線を成す。他の
絶縁膜9a、9b、10a、10bについても同様である。そし
て、各対の左側の絶縁膜8a、9a、10aの右側の端のレー
ザビーム出射方向（第１図における左右方向）における
位置は互いにずれている。各対の右側の絶縁膜8a、9b、
10bの左側の端のレーザビーム出射方向における位置に
ついても同様である。

このように、複数（本実施例においては３）の位置合せ
ケース分の指標が形成されているのは、仕様の違いによ
って半導体レーザチップの大きさが異なったり、あるい
は使用するカッティング用ソーのブレードの幅が異なっ
たりするので、それに応じてカッティング位置の位置合
せ用の基準を変えることができるようにするためであ
る。そして、各対の絶縁膜8a、8b、9a、9b、10a、10bの
幅（第１図における上下方向の長さ）が互いに異ならし
められている。これは、複数対の絶縁膜のうちどの対の
絶縁膜を位置合せ用基準とするかを絶縁膜の大きさによ
って表現できるようにするためであり、例えば「細で位
置合せ」と言うことによって絶縁膜10a、10bをカッティ
ング位置の位置合せ基準としてカッティングをすべきこ
とを指示することができる。11はソーイング装置の位置
合せ用顕微鏡の視野を示し、12はその基準ラインであ
る。この基準ライン12はカッティング用ソーの中心線と
一致するように位置調整せしめられている。従って、そ
の基準ライン12が例えば絶縁膜9aの右端と一致するよう
に半導体基板１のカッティング用ソーに対する位置を調
整したうえでソーイングをするとカッティング用ソーの
中心は絶縁膜9aの右端を通るようにカッティングされ
る。

又、対を成す絶縁膜例えば9aと9bの間の間隔はカッティ
ング用ソーのブレードの幅の半分の大きさに設定されて
おり、基準ライン12を左側の絶縁膜例えば9aの右端上に
位置させ、ブレードの右側面のライン13を右側の絶縁膜
例えば9bの右端上に位置させてソーイングする。

尚、レーザビーム出射方向に沿うスクライブ領域５に対
するソーイングにはレーザビーム出射方向と直角のスク
ライブ領域６に対する場合に比較して高い精度であるこ
とが要求されないので指標７は特に形成されてはいな
い。

この半導体基板に対するカッティングは完全なカッティ
ング（フルカッティング）ではなくハーフカッティン
グ、即ち、半導体基板の厚さよりも適宜浅い深さを有す
る溝が形成されるようなカッティングである、このハー
フカッティングはレーザビーム出射方向と直角のスクラ
イブ領域６に対してだけでなくレーザビーム出射方向と
平行なスクライブ領域５に対しても行われる。そして、
このハーフカッティングが終ると半導体レーザチップ４
のボンディングが行われ、その後、ハーフカッティング
が為されたスクライブ領域５、６に沿って半導体基板１
を割ることによってペレタイズされる。

（b.第２の実施例）［第２図］ 第２図は本考案半導体レーザ製造用半導体基板の別の実
施例を示す平面図である。本実施例1aの指標14はシリコ
ン半導体表面に形成されたシリコン酸化膜からなり、そ
れにレーザビーム出射方向における長さが段階的に変化
するように形成されている。具体的には、15aは上記長
さの最も短い部分の左側の端、15bはその右側の端であ
り、16aは指標14の上記長さが２番目に短い部分の左側
の端、16bはその右側の端であり、17aは指標14の上記長
さが３番目に短い部分の左側の端、17bはその右側の端
である。そして、18aは指標14の上記長さが最も長い部
分の左側の端、18bはその右側の端であり、これらの端1
5a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18b、19a、19bが
カッティング位置の位置合せ用の基準を示す線となる。
この場合、指標14の端15aにソーの中心が一致するよう
に位置させ、ソーの右側面が指標14の端15bに位置させ
るような位置合せ例も当然考えられるが、指標14の端15
aにソーの中心が一致するようにし、端17bにソーの右側
面が一致するような位置合せ例も考えられ、相当数の位
置合せケースに対応することができる。

（H.考案の効果） 以上の述べたように、本考案半導体レーザ製造用半導体
基板は、半導体レーザチップがボンディングされるチッ
プボンディング部を有する。縦横に配設された多数の受
光素子と、この各受光素子間を仕切る碁盤目状のスクラ
イブすべき領域と、このスクライブすべき領域のうち上
記チップボンディング部にボンディングされる半導体レ
ーザチップのレーザビーム出射端面と平行な各スクライ
ブすべき領域に形成されたカッティング位置合せ用指標
と、からなり、このカッティング位置合せ用指標は、上
記チップボンディング部にボンディングされ得る大きさ
の異なる複数種の半導体レーザチップに対応して、カッ
ティング位置を示す線を複数有し、このカッティング位
置を示す線は、それぞれ、それに沿って表面をハーフカ
ッティングすると上記ボンディングされる半導体レーザ
チップの端面と同一平面になる内側面のある溝が生じる
ように形成されていることを特徴とする。

従って、本考案によれば、カッティング位置合せ指標
が、複数のカッティング位置を示し沿ってハーフカッテ
ィングするとボンディングされる半導体レーザチップの
端面と同一平面になる内側面のある溝を生ぜしめる複数
の線からなるので、ハーフカッティングするときに半導
体レーザチップの大きさに対応してカッテング位置を示
す線を運ぶことにより、カッティング位置が変えられ
る。しかも、そのハーフカッティングすることにより生
じる溝の内側面はボンディングされる半導体レーザチッ
プの端面と同一平面を成すようにされているので、ハー
フカッティング後、半導体レーザチップをその端面が上
記溝の内側面と同一平面になるように基板上に位置決め
すると、光度分布等の特性に狂いが生じたり、放熱性が
悪化したりしないようにボンディングすることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案半導体レーザ製造用半導体基
板の各別の実施例を示す平面図、第３図（Ａ）乃至
（Ｅ）は背景技術を半導体レーザ装置製造工程順に示す
斜視図、第４図（Ａ）、（Ｂ）は従来技術の問題点の各
別の例を示す断面図である。 符号の説明 １、1a……半導体基板、２……受光素子、３……チップ
ボンディング部、４……半導体レーザチップ、５……ス
クライブすべき領域、６……半導体レーザチップの端面
と平行はスクライブすべき領域、７、14……カッティン
グ位置合せ用指標 8a、8b、9a、9b、10a、10b、15a、15b、16a、16b、17
a、17b、18a、18b……カッティング位置を示す線

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−173880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−96789（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−153862（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザチップがボンディングされる
   チップボンディング部を有する、縦横に配設された多数
   の受光素子と、 上記各受光素子間を仕切る碁盤目状のスクライブすべき
   領域と、 上記スクライブすべき領域のうち上記チップボンディン
   グ部にボンディングされる半導体レーザチップのレーザ
   ビーム出射端面と平行な各スクライブすべき領域に形成
   されたカッティング位置合せ用指標と、 からなり、 上記カッティング位置合せ用指標は、上記チップボンデ
   ィング部にボンディングされ得る大きさの異なる複数種
   の半導体レーザチップに対応して、カッティング位置を
   示す線を複数有し、 上記カッティング位置を示す線は、それぞれ、それに沿
   って表面をハーフカッティングすると上記ボンディング
   される半導体レーザチップの端面と同一平面になる内側
   面のある溝が生じるように形成されている ことを特徴とする半導体レーザ製造用半導体基板