JPH08116126A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH08116126A JPH08116126A JP24821094A JP24821094A JPH08116126A JP H08116126 A JPH08116126 A JP H08116126A JP 24821094 A JP24821094 A JP 24821094A JP 24821094 A JP24821094 A JP 24821094A JP H08116126 A JPH08116126 A JP H08116126A
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- Japan
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- metal material
- oxide film
- metal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 同一出力のレーザ発振を得るのに必要な電流
値にばらつきの少ない半導体レーザ装置の製造方法を提
供する。 【構成】 シリコンサブマウント１上に形成した酸化膜
２上に開口部を設ける工程と、前記酸化膜２上に金属材
料１３を被着する工程と、前記シリコンサブマウント１
を熱処理した後、前記金属材料１３を除去する工程と、
前記酸化膜２上に再度金属材料１４を被着した後、前記
金属材料１４をエッチングし酸化膜２によりシリコンサ
ブマウン１と電気的に絶縁されたダイボン部３とこれに
連なる配線パターン４とシリコンサブマウント１と電気
的に接続するワイボン部５とを形成する工程と、ダイボ
ン部３上にレーザチップ６を固着し、前記レーザチップ
６の上面電極と前記ワイボン部５と金属ワイヤ８で電気
的に接続する工程を含むことを特徴とする半導体レーザ
装置の製造方法。
値にばらつきの少ない半導体レーザ装置の製造方法を提
供する。 【構成】 シリコンサブマウント１上に形成した酸化膜
２上に開口部を設ける工程と、前記酸化膜２上に金属材
料１３を被着する工程と、前記シリコンサブマウント１
を熱処理した後、前記金属材料１３を除去する工程と、
前記酸化膜２上に再度金属材料１４を被着した後、前記
金属材料１４をエッチングし酸化膜２によりシリコンサ
ブマウン１と電気的に絶縁されたダイボン部３とこれに
連なる配線パターン４とシリコンサブマウント１と電気
的に接続するワイボン部５とを形成する工程と、ダイボ
ン部３上にレーザチップ６を固着し、前記レーザチップ
６の上面電極と前記ワイボン部５と金属ワイヤ８で電気
的に接続する工程を含むことを特徴とする半導体レーザ
装置の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ装置の製
造方法に関し、特に消費電流のばらつきの少ない半導体
レーザ装置の製造方法に関する。
造方法に関し、特に消費電流のばらつきの少ない半導体
レーザ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ装置では、レーザチップの
温度上昇を極力防ぐため、熱伝導性の良いサブマウント
上にレーザチップを搭載し放熱特性を向上させている。
一般的な半導体レーザ装置の実装構造を製造方法を例に
説明する。図３に示すようにＳｉからなるサブマウント
１上に形成された酸化膜２に開口部を形成するととも
に、酸化膜２上にＡｌの導電性の金属材料を全面に被着
する。この金属材料を所要のパターンにエッチングし、
酸化膜２によりサブマウン１と電気的に絶縁されたダイ
ボン部３及び配線パターン４を形成するとともに、サブ
マウント１と接続するワイボン部５を形成する。次に、
サブマウント１の裏面に電極７となる金属材料を全面に
被着し、サブマウント１に熱処理を施す。この熱処理に
よりワイボン部５とサブマウント１間及び裏面電極７と
サブマウント１間に合金層が形成されるのでオーミック
コンタクトを得ることができる。
温度上昇を極力防ぐため、熱伝導性の良いサブマウント
上にレーザチップを搭載し放熱特性を向上させている。
一般的な半導体レーザ装置の実装構造を製造方法を例に
説明する。図３に示すようにＳｉからなるサブマウント
１上に形成された酸化膜２に開口部を形成するととも
に、酸化膜２上にＡｌの導電性の金属材料を全面に被着
する。この金属材料を所要のパターンにエッチングし、
酸化膜２によりサブマウン１と電気的に絶縁されたダイ
ボン部３及び配線パターン４を形成するとともに、サブ
マウント１と接続するワイボン部５を形成する。次に、
サブマウント１の裏面に電極７となる金属材料を全面に
被着し、サブマウント１に熱処理を施す。この熱処理に
よりワイボン部５とサブマウント１間及び裏面電極７と
サブマウント１間に合金層が形成されるのでオーミック
コンタクトを得ることができる。
【０００３】上述の方法で形成されたサブマウント１の
ダイボン部３に半田等を介してレーザチップ６を固着し
た後、レーザチップ６の上面電極とワイボン部５を金属
ワイヤ８により電気的に接続する。このように製造され
たサブマウント１は検査工程で特性・光学検査が行われ
た後、サブマウント１を銅製のステム１０に固着し、配
線パターン４とリード１１を金属ワイヤ９により電気的
に接続する。
ダイボン部３に半田等を介してレーザチップ６を固着し
た後、レーザチップ６の上面電極とワイボン部５を金属
ワイヤ８により電気的に接続する。このように製造され
たサブマウント１は検査工程で特性・光学検査が行われ
た後、サブマウント１を銅製のステム１０に固着し、配
線パターン４とリード１１を金属ワイヤ９により電気的
に接続する。
【０００４】そして、このようにして得られた半導体レ
ーザ装置はステム１０とリード１１に駆動電圧を印加す
ることでレーザチップ７の発光端面からレーザ光が発振
される。
ーザ装置はステム１０とリード１１に駆動電圧を印加す
ることでレーザチップ７の発光端面からレーザ光が発振
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の半導体レーザ装
置のサブマウントでは、オーミックコンタクトを得るた
めに、ワイボン部５とサブマウント１間及び裏面電極７
とサブマウント１間に合金層を形成しているが、Ａｌと
Ｓｉ界面の熱拡散ではＡｌ中へのＳｉの拡散係数が大き
いため、合金層形成の熱処理により、図４に示すように
合金層１２を越えてＡｌから成るワイボン部５や裏面電
極７の一部にサブマウン１のＳｉが吸い上げられるとい
う現象が生じる。
置のサブマウントでは、オーミックコンタクトを得るた
めに、ワイボン部５とサブマウント１間及び裏面電極７
とサブマウント１間に合金層を形成しているが、Ａｌと
Ｓｉ界面の熱拡散ではＡｌ中へのＳｉの拡散係数が大き
いため、合金層形成の熱処理により、図４に示すように
合金層１２を越えてＡｌから成るワイボン部５や裏面電
極７の一部にサブマウン１のＳｉが吸い上げられるとい
う現象が生じる。
【０００６】このように、Ｓｉが吸い上げられたＡｌ部
分は電気的に不安定な状態となり、吸い上げの無い部分
とでは電気抵抗値にばらつきが生じ、特に面積の小さい
ワイボン部５では周辺領域からのＳｉの吸い上げ加わる
ことから影響をより大きく受け易く、同一出力のレーザ
発振を得るのに必要な電流値が個々の各半導体レーザ装
置間でばらつくという問題を生じていた。
分は電気的に不安定な状態となり、吸い上げの無い部分
とでは電気抵抗値にばらつきが生じ、特に面積の小さい
ワイボン部５では周辺領域からのＳｉの吸い上げ加わる
ことから影響をより大きく受け易く、同一出力のレーザ
発振を得るのに必要な電流値が個々の各半導体レーザ装
置間でばらつくという問題を生じていた。
【０００７】本発明の目的は、上述した問題点を除去し
た半導体レーザ装置の製造方法を提供することにある。
た半導体レーザ装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次のような構成をとる。すなわち、本発
明の半導体レーザ装置の製造方法は、シリコンサブマウ
ント上に形成した酸化膜上に開口部を設ける工程と、前
記酸化膜上に金属材料を被着する工程と、前記シリコン
サブマウントを熱処理した後、前記金属材料を除去する
工程と、前記酸化膜上に再度金属材料を被着した後、前
記金属材料をエッチングし酸化膜によりシリコンサブマ
ウンと電気的に絶縁された第１金属配線とシリコンサブ
マウントと電気的に接続する第２金属配線とを形成する
工程と、第１金属配線上にレーザチップを固着し、前記
レーザチップの上面電極と前記第２金属配線と金属ワイ
ヤで電気的に接続する工程を含むことを特徴とするもの
である。
達成するために次のような構成をとる。すなわち、本発
明の半導体レーザ装置の製造方法は、シリコンサブマウ
ント上に形成した酸化膜上に開口部を設ける工程と、前
記酸化膜上に金属材料を被着する工程と、前記シリコン
サブマウントを熱処理した後、前記金属材料を除去する
工程と、前記酸化膜上に再度金属材料を被着した後、前
記金属材料をエッチングし酸化膜によりシリコンサブマ
ウンと電気的に絶縁された第１金属配線とシリコンサブ
マウントと電気的に接続する第２金属配線とを形成する
工程と、第１金属配線上にレーザチップを固着し、前記
レーザチップの上面電極と前記第２金属配線と金属ワイ
ヤで電気的に接続する工程を含むことを特徴とするもの
である。
【０００９】
【作用】本発明では、シリコンサブマウント上の開口部
を有する酸化膜に金属材料を被着し、シリコンサブマウ
ントに熱処理を施し金属材料とシリコンサブマウンと間
に共晶合金層を形成した後、合金層を残して金属材料を
一旦除去する。そして再度金属材料を被着し、エッチン
グにより第１金属配線及び第２金属配線を形成する。
を有する酸化膜に金属材料を被着し、シリコンサブマウ
ントに熱処理を施し金属材料とシリコンサブマウンと間
に共晶合金層を形成した後、合金層を残して金属材料を
一旦除去する。そして再度金属材料を被着し、エッチン
グにより第１金属配線及び第２金属配線を形成する。
【００１０】この方法によれば、Ｓｉを含んだ金属材料
を除去し、Ｓｉが含まれていない金属材料を新たに被着
し金属配線を形成しているので、シリコンサブマウンと
金属配線間のオーミックコンタクトを良好なものとする
ことができ、この結果、消費電流のばらつきが少ない半
導体レーザ装置を得ることがことができる。
を除去し、Ｓｉが含まれていない金属材料を新たに被着
し金属配線を形成しているので、シリコンサブマウンと
金属配線間のオーミックコンタクトを良好なものとする
ことができ、この結果、消費電流のばらつきが少ない半
導体レーザ装置を得ることがことができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照しつつ説
明する。尚、従来と同一部分や相当部分には同一の符号
を付している。まず、図１（ａ）に示すように、シリコ
ンサブマウント１に９００〜１１００℃の温度範囲で１
５分〜３時間熱処理を施して、膜厚５００〜６０００Å
の酸化膜２を形成する。
明する。尚、従来と同一部分や相当部分には同一の符号
を付している。まず、図１（ａ）に示すように、シリコ
ンサブマウント１に９００〜１１００℃の温度範囲で１
５分〜３時間熱処理を施して、膜厚５００〜６０００Å
の酸化膜２を形成する。
【００１２】次に、図１（ｂ）に示すように、一般的な
フォトレジストプロセスを利用し酸化膜２をエッチング
し、シリコンサブマウント１に通じるワイボン部形成の
ための開口部を形成する。次に、図１（ｃ）に示すよう
に、シリコンサブマウント１の酸化膜２上にスパッタ法
または蒸着法で膜厚２．６μｍのＡｌからなる金属材料
１３を全面に被着する。そして、Ｎ2 雰囲気中でシリコ
ンサブマウン１に温度約４００℃で時間４０分〜５０分
熱処理を施すことで金属材料１３とシリコンサブマウン
１との界面部分に合金層を形成する。
フォトレジストプロセスを利用し酸化膜２をエッチング
し、シリコンサブマウント１に通じるワイボン部形成の
ための開口部を形成する。次に、図１（ｃ）に示すよう
に、シリコンサブマウント１の酸化膜２上にスパッタ法
または蒸着法で膜厚２．６μｍのＡｌからなる金属材料
１３を全面に被着する。そして、Ｎ2 雰囲気中でシリコ
ンサブマウン１に温度約４００℃で時間４０分〜５０分
熱処理を施すことで金属材料１３とシリコンサブマウン
１との界面部分に合金層を形成する。
【００１３】次に、図１（ｄ）に示すように、前の合金
層の形成工程でＳｉを吸い込んだ金属材料１３を合金層
を残すようにＨＦ系、リン酸系のエッチング液またはス
パッタエッチングを用いて除去する。次に、図１（ｅ）
に示すように、（ａ）の工程と同様の条件でシリコンサ
ブマウント１の酸化膜２上にスパッタ法または蒸着法で
再び膜厚２．６μｍのＡｌからなる金属材料１４を全面
に被着する。
層の形成工程でＳｉを吸い込んだ金属材料１３を合金層
を残すようにＨＦ系、リン酸系のエッチング液またはス
パッタエッチングを用いて除去する。次に、図１（ｅ）
に示すように、（ａ）の工程と同様の条件でシリコンサ
ブマウント１の酸化膜２上にスパッタ法または蒸着法で
再び膜厚２．６μｍのＡｌからなる金属材料１４を全面
に被着する。
【００１４】次に、図１（ｆ）に示すように、次いで、
この金属材料１４を所要パターンにエッチングし、シリ
コンサブマウント１と電気的に絶縁されたダイボン部３
とこれに連なる配線パターン４とからなる第１金属配線
とシリコンサブマウント１の合金層と電気的に接続する
ダイボン部５からなる第２金属配線を形成する。そし
て、シリコンサブマウント１の裏面にスパッタ法または
蒸着法により裏面電極７を形成した後、Ｎ2 雰囲気中で
シリコンサブマウン１に温度約３３０℃で時間２５分熱
処理を施すことで裏面電極７とシリコンサブマウン１と
の接触部分に合金層を形成しオーミックコンタクトを得
る。このように再度熱処理を施してもダイボン部５とシ
リコンサブマウント１間には合金層が既に形成されてい
るのでこれがＳｉ吸い上げに対するバリヤとして作用
し、Ａｌからなるダイボン部５にシリコンサブマウント
１からのＳｉが不要に吸い込まれることはほとんどな
い。
この金属材料１４を所要パターンにエッチングし、シリ
コンサブマウント１と電気的に絶縁されたダイボン部３
とこれに連なる配線パターン４とからなる第１金属配線
とシリコンサブマウント１の合金層と電気的に接続する
ダイボン部５からなる第２金属配線を形成する。そし
て、シリコンサブマウント１の裏面にスパッタ法または
蒸着法により裏面電極７を形成した後、Ｎ2 雰囲気中で
シリコンサブマウン１に温度約３３０℃で時間２５分熱
処理を施すことで裏面電極７とシリコンサブマウン１と
の接触部分に合金層を形成しオーミックコンタクトを得
る。このように再度熱処理を施してもダイボン部５とシ
リコンサブマウント１間には合金層が既に形成されてい
るのでこれがＳｉ吸い上げに対するバリヤとして作用
し、Ａｌからなるダイボン部５にシリコンサブマウント
１からのＳｉが不要に吸い込まれることはほとんどな
い。
【００１５】次に、図１（ｇ）に示すように、シリコン
サブマウント１上に形成されたダイボン部３に半田等を
介してレーザチップ６を固着した後、レーザチップ６の
上面電極とワイボン部５を金属ワイヤ８により電気的に
接続する。最後に、上述の工程で製造されたシリコンサ
ブマウント１を検査工程で特性・光学検査を行った後、
シリコンサブマウント１を銅製のステム１０に固着し、
配線パターン４とリード１１を金属ワイヤ９により電気
的に接続することで図３に示す半導体レーザ装置が完成
する。
サブマウント１上に形成されたダイボン部３に半田等を
介してレーザチップ６を固着した後、レーザチップ６の
上面電極とワイボン部５を金属ワイヤ８により電気的に
接続する。最後に、上述の工程で製造されたシリコンサ
ブマウント１を検査工程で特性・光学検査を行った後、
シリコンサブマウント１を銅製のステム１０に固着し、
配線パターン４とリード１１を金属ワイヤ９により電気
的に接続することで図３に示す半導体レーザ装置が完成
する。
【００１６】次に、本発明の方法により製造された半導
体レーザ装置と従来の方法により製造された半導体レー
ザ装置の消費電流のばらつきの比較を行った実験結果に
ついて図２を参考に説明する。図２は、３ｍＷのレーザ
出力を維持するのに必要な消費電流の時間によるばらつ
きを示すグラフで（ａ）は本発明の半導体レーザ装置
を、（ｂ）は従来の半導体レーザ装置のものを示してい
る。
体レーザ装置と従来の方法により製造された半導体レー
ザ装置の消費電流のばらつきの比較を行った実験結果に
ついて図２を参考に説明する。図２は、３ｍＷのレーザ
出力を維持するのに必要な消費電流の時間によるばらつ
きを示すグラフで（ａ）は本発明の半導体レーザ装置
を、（ｂ）は従来の半導体レーザ装置のものを示してい
る。
【００１７】本実験から明らかなように本発明の製造方
法によれば、従来の方法により製造された半導体レーザ
装置に比較して消費電流のばらつきが少ない半導体レー
ザ装置を得ることができる。
法によれば、従来の方法により製造された半導体レーザ
装置に比較して消費電流のばらつきが少ない半導体レー
ザ装置を得ることができる。
【００１８】
【効果】本発明では、合金層を形成する際に利用したＳ
ｉを含んだ金属材料を除去し、Ｓｉが含まれていない金
属材料を新たに被着し金属配線を形成することで、シリ
コンサブマウンと金属配線間のオーミックコンタクトを
良好なものとすることができ、この結果、消費電流のば
らつきが少ない半導体レーザ装置を得ることがことがで
きる。
ｉを含んだ金属材料を除去し、Ｓｉが含まれていない金
属材料を新たに被着し金属配線を形成することで、シリ
コンサブマウンと金属配線間のオーミックコンタクトを
良好なものとすることができ、この結果、消費電流のば
らつきが少ない半導体レーザ装置を得ることがことがで
きる。
【図１】本発明の製造方法の実施例を説明する図面。
【図２】３ｍＷのレーザ出力を得るための消費電流のば
らつきを示すグラフ。
らつきを示すグラフ。
【図３】半導体レーザ装置を説明する図面。
【図４】従来の半導体レーザ装置を説明する図面。
１ サブマウント ３ ダイボン部 ４ 配線パターン ５ ワイボン部 ６ レーザチップ ７ 裏面電極 ８，９ 金属ワイヤ 10 ステム 11 リード 12 合金層 13,14 金属材料
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコンサブマウント上に形成した酸化
膜上に開口部を設ける工程と、前記酸化膜上に金属材料
を被着する工程と、前記シリコンサブマウントを熱処理
した後、前記金属材料を除去する工程と、前記酸化膜上
に再度金属材料を被着した後、前記金属材料をエッチン
グし酸化膜によりシリコンサブマウンと電気的に絶縁さ
れた第１金属配線とシリコンサブマウントと電気的に接
続する第２金属配線とを形成する工程と、第１金属配線
上にレーザチップを固着し、前記レーザチップの上面電
極と前記第２金属配線と金属ワイヤで電気的に接続する
工程を含むことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24821094A JPH08116126A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24821094A JPH08116126A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08116126A true JPH08116126A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17174827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24821094A Pending JPH08116126A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08116126A (ja) |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP24821094A patent/JPH08116126A/ja active Pending
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