JP2863678B2 - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体レーザ装置及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ装置及び
その製造方法に関し、特に、レーザチップを搭載する半
導体レーザ用ヒートシンクの構造を改良した、複数のス
トライプ状発光領域を独立に駆動するアレイ形半導体レ
ーザ装置を高性能化できる半導体レーザ装置、及びその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザチップをパッケージに実装
する際に、パッケージのチップ搭載部の材料とレーザチ
ップの熱膨張係数の差によりチップに印加される熱応力
を緩和するなどの目的から、パッケージのチップ搭載部
（金属ブロック等）とレーザチップとの間にサブマウン
ト（半導体レーザ用ヒートシンク）を配置することが多
い。
【０００３】図１６は従来の半導体レーザ用ヒートシン
クを用いた半導体レーザチップの実装例を示す斜視図で
ある。図において、１は例えば、銀や銅からなる金属ブ
ロックである。ヒートシンク１００は例えばシリコンや
ダイヤモンド等の熱伝導性の良い材料からなり、金属ブ
ロック１上に配置される。複数の発光領域４ａ，４ｂ及
び４ｃを有する半導体レーザチップ３はヒートシンク１
００上に配置される。ヒートシンク１００上にはレーザ
チップ３の各発光領域４ａ，４ｂ及び４ｃに対応する電
極パターン６ａ，６ｂ及び６ｃが形成されている。電極
パターン６ａ，６ｂ及び６ｃのそれぞれには金属細線５
ｂ，５ｃ及び５ｄが接続される。また半導体レーザチッ
プ３の共通電極には金属細線５ａが接続される。
【０００４】次に動作について説明する。半導体レーザ
チップ３は１チップ内に３つの発光領域を有するアレイ
レーザチップであり、その各発光領域４ａ，４ｂ，及び
４ｃには、絶縁体であるヒートシンク１００上に相互に
分離されて形成された電極パターン６ａ，６ｂ，及び６
ｃを介してそれぞれ独立に電流が注入される。これによ
り各発光領域４ａ〜４ｃはそれぞれ独立に駆動される。
レーザ発光により上記各発光領域で発生した熱はヒート
シンク１００へ伝導し、さらに金属ブロック１へ伝導す
る。ここで、ヒートシンク１００は熱的に等方性の材料
でできているため、前記発光領域４ａ，４ｂ，４ｃで発
生した熱は前記ヒートシンク１００中で垂直方向（金属
ブロックの方向）のみならず水平方向にも拡がって伝導
する。このため、この従来の半導体レーザ用ヒートシン
クを用いたアレイレーザ装置においては、ある１つの発
光領域で発生した熱が、ヒートシンク１００を介して半
導体レーザチップ３中へ流れ、他の発光領域の温度上昇
を招き、当該他の発光領域の発振波長や動作電流等のレ
ーザ特性に悪影響を与える、いわゆる熱的クロストーク
を生ずるという問題がある。
【０００５】図１７は特開昭６０−１７５４７６号公報
に記載された、複数の発光領域を有する半導体レーザの
発光領域相互間の熱的クロストークを防止できる半導体
レーザ用ヒートシンクを用いた従来の半導体レーザ装置
を示す図である。
【０００６】図において、ヒートシンク２００は例えば
銅（Ｃｕ：熱伝導率３．９Ｗ／cm℃）からなる導伝性ヒ
ートシンク体２００ａと、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ2
：熱伝導率０．２１Ｗ／cm℃）等の絶縁体２００ｂ
を、銀ろう（Ａｇx Ｃｕ1-x ）や金ろう（Ａｕx Ｃｕ1-
x ）等の硬ろう２００ｃを接着材として用いて交互に複
数枚張り合わせた構造を有する。複数の発光領域４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ，及び４ｅを有する半導体レーザチッ
プ３は各領域に対応する電極がヒートシンク２００の導
伝性ヒートシンク体２００ａの部分に合致するようにヒ
ートシンク２００上に配置固着される。
【０００７】次に動作について説明する。上述のように
ヒートシンク２００は導電性ヒートシンク体２００ａ
と、絶縁体２００ｂを交互に張り合わせた構造を有し、
各発光領域ごとに電気的分離がなされているため、導電
性ヒートシンク体２００ａを介して電位を供給すること
により各発光領域を独立に駆動することができる。レー
ザ発光により各領域で発生した熱はヒートシンク２００
へ伝導し、放熱される。ここで、絶縁体２００ｂとし
て、低熱伝導率を有する材料を用いた場合、導電性ヒー
トシンク体２００ａに伝導した熱は絶縁体２００ｂには
伝導しにくいので、１つの発光領域で発生した熱が他の
発光領域の温度上昇を招来することを防止でき、熱的ク
ロストークを低減できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の、アレイ形の半
導体レーザの発光領域相互間の熱的クロストークを防止
できる半導体レーザ装置のヒートシンクは上述のよう
に、導体と絶縁体を交互に張り合わせた構造であるた
め、半導体レーザ装置として組み立てる際に、アレイレ
ーザの各発光領域が電気的に短絡することを防止するた
めに金属ブロックとヒートシンクとの間に絶縁体を介在
させる、もしくは金属ブロックの代わりに絶縁体からな
るブロック上に組み立てる等の必要があり、組立工程の
複雑化を招くという問題点があった。またヒートシンク
を構成する各層と半導体レーザチップとは異なる材料で
あるため、半導体レーザチップに熱応力がかかり、レー
ザの特性に悪影響を及ぼすという問題点があった。さら
に、上記従来例のヒートシンクは、熱伝導率の高い材料
と熱伝導率の低い材料とを硬ろうで張り合わせて構成さ
れているので、製造に非常に手間がかかり、また寸法精
度良く作製することが困難であるという問題点もあっ
た。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、組立て工程を複雑化することな
く、アレイ形の半導体レーザの発光領域相互間の熱的ク
ロストークを防止できる半導体レーザ装置を得ることを
目的とする。また、この発明は、アレイ形の半導体レー
ザの発光領域相互間の熱的クロストークを防止できると
ともに、半導体レーザチップに発生する応力を低減でき
る半導体レーザ装置を得ることを目的とする。
【００１０】また、この発明は、アレイ形の半導体レー
ザの発光領域相互間の熱的クロストークを防止できる半
導体レーザ装置を歩留りよく製造できる半導体レーザ装
置の製造方法を提供することを目的とする。また、この
発明は、アレイ形の半導体レーザの発光領域相互間の熱
的クロストークを防止できる半導体レーザ装置を、積層
形のヒートシンクとは異なる構造のヒートシンクを用い
て実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザ装置は、半導体レーザ用ヒートシンクを、熱伝導率
の大きな絶縁性材料からなる層，及び熱伝導率の小さな
絶縁性材料からなる層を、搭載される半導体レーザの複
数のストライプ状発光領域の配列方向に、交互に複数層
積層した構造とし、半導体レーザチップを、その各スト
ライプ状発光領域間に少なくとも１層の上記熱伝導率の
小さな絶縁性材料からなる層が配置されるように上記半
導体レーザ用ヒートシンク上に搭載したものである。
【００１２】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、半導体レーザ用ヒートシンクを、熱伝導率の大きな
材料からなる層，及び熱伝導率の小さな材料からなる層
を、搭載される半導体レーザの複数のストライプ状発光
領域の配列方向に、交互に複数層積層した構造を備え、
かつ、上記伝導率の大きな材料からなる層，及び上記熱
伝導率の小さな材料からなる層を、ヒートシンク全体で
の熱膨張係数が搭載する半導体レーザチップの主構成材
料の熱膨張係数とほぼ等しくなるように各々の層厚を調
整したものとし、半導体レーザチップを、その各ストラ
イプ状発光領域間に少なくとも１層の上記熱伝導率の小
さな材料からなる層が配置されるように上記半導体レー
ザ用ヒートシンク上に搭載したものである。
【００１３】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、半導体レーザ用ヒートシンクを、熱伝導率
の大きな材料，及び熱伝導率の小さな材料を気相成長
法，スパッタリング法あるいは真空蒸着法等で順次積層
して作製するようにしたものである。
【００１４】
【００１５】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、半導体レーザ用ヒートシンクを、搭載される半導体
レーザの複数のストライプ状発光領域の配列方向に周期
的に不純物導入または熱酸化により形成された、上記半
導体レーザチップが搭載される表面から所定の深さまで
達する、複数のストライプ状低熱伝導領域を備えたもの
とし、半導体レーザチップを、その各ストライプ状発光
領域間に上記複数のストライプ状低熱伝導領域が一つず
つ位置するように上記半導体レーザ用ヒートシンク上に
搭載したもので、上記所定の深さを、半導体レーザチッ
プの１の発光領域から、ヒートシンク内でストライプ状
低熱伝導領域を迂回して隣接する他の発光領域に達する
距離が、ヒートシンクの表面から裏面までの距離よりも
大きくなるような深さとしたものである。
【００１６】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、半導体レーザ用ヒートシンクを柱状あるいは繊維状
のグレインで構成される多結晶を用いて構成し、半導体
レーザチップを上記半導体レーザ用ヒートシンクの、上
記グレインの延びる方向に対し垂直な面上に載置したも
のである。
【００１７】
【作用】この発明においては、半導体レーザ用ヒートシ
ンクを、熱伝導率の大きな絶縁性材料からなる層，及び
熱伝導率の小さな絶縁性材料からなる層を、搭載される
半導体レーザの複数のストライプ状発光領域の配列方向
に、交互に複数層積層した構造とし、半導体レーザチッ
プを、その各ストライプ状発光領域間に少なくとも１層
の上記熱伝導率の小さな絶縁性材料からなる層が配置さ
れるように上記半導体レーザ用ヒートシンク上に搭載し
たので、半導体レーザ装置の組立て工程を複雑化するこ
となく、半導体レーザアレイの発光領域相互間の熱的ク
ロストークを防止できる。
【００１８】また、この発明においては、半導体レーザ
用ヒートシンクを、熱伝導率の大きな材料からなる層，
及び熱伝導率の小さな材料からなる層を、搭載される半
導体レーザの複数のストライプ状発光領域の配列方向
に、交互に複数層積層した構造を備え、かつ、上記伝導
率の大きな材料からなる層，及び上記熱伝導率の小さな
材料からなる層を、ヒートシンク全体での熱膨張係数が
搭載する半導体レーザチップの主構成材料の熱膨張係数
とほぼ等しくなるように各々の層厚を調整したものと
し、半導体レーザチップを、その各ストライプ状発光領
域間に少なくとも１層の上記熱伝導率の小さな材料から
なる層が配置されるように上記半導体レーザ用ヒートシ
ンク上に搭載したので、半導体レーザアレイの発光領域
相互間の熱的クロストークを防止できるとともに、搭載
する半導体レーザに生ずる応力を低減でき、半導体レー
ザの特性を損なうことを防止できる。
【００１９】また、この発明においては、半導体レーザ
用ヒートシンクを、熱伝導率の大きな材料，及び熱伝導
率の小さな材料を気相成長法，スパッタリング法あるい
は真空蒸着法等で順次積層して作製するようにしたの
で、容易に、寸法精度の高い半導体レーザ用ヒートシン
クを作製することができる。
【００２０】
【００２１】また、この発明においては、半導体レーザ
用ヒートシンクを、搭載される半導体レーザの複数のス
トライプ状発光領域の配列方向に周期的に形成された、
上記半導体レーザチップが搭載される表面から所定の深
さまで達する、複数のストライプ状低熱伝導領域を備え
たものとし、半導体レーザチップを、その各ストライプ
状発光領域間に上記複数のストライプ状低熱伝導領域が
一つずつ位置するように上記半導体レーザ用ヒートシン
ク上に搭載したので、水平方向には熱が伝わりにくいた
め、発光点間の熱的クロストークの低減を図ることがで
きる。
【００２２】また、この発明においては、半導体レーザ
用ヒートシンクを柱状あるは繊維状グレインで構成され
る多結晶からなるものとし、半導体レーザチップを上記
半導体レーザ用ヒートシンクの、上記グレインの延びる
方向に対し垂直な面上に載置したので、グレイン方向に
は熱伝導がよく、グレイン間方向にはグレイン間に介在
するボイドが熱の流れを阻害し熱伝導が悪いため、熱的
クロストークの低減を図ることができる。
【００２３】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 （実施例１）図１は本発明の第１の実施例による半導体
レーザ装置を示す斜視図であり、図において、１は従来
と同様、例えば銀や銅からなる金属ブロックである。金
属ブロック１上に配置されるヒートシンク２は、大きな
熱伝導率をもつ第１の絶縁性材料からなる絶縁性放熱層
２ａ，及び小さな熱伝導率を持つ第２の絶縁性材料から
なる絶縁性断熱層２ｂが交互に配置された構造を有す
る。本実施例では第１の絶縁性材料としては例えばダイ
ヤモンド（熱伝導率２０Ｗ／cm℃）を、第２の絶縁性材
料としては例えばＳｉＯ2 （熱伝導率０．０１４Ｗ／cm
℃）を用いている。複数の発光領域４ａ，４ｂ及び４ｃ
を有する半導体レーザチップ３はヒートシンク２上に配
置される。ヒートシンク２上にはレーザチップ３の各発
光領域４ａ，４ｂ及び４ｃに対応する電極パターン６
ａ，６ｂ及び６ｃが形成されている。電極パターン６
ａ，６ｂ及び６ｃのそれぞれには金属細線５ｂ，５ｃ及
び５ｄが接続される。また半導体レーザチップ３の共通
電極には金属細線５ａが接続される。７ａ，７ｂは半導
体レーザチップ中の発光領域４ａ，４ｂ，４ｃ間を電気
的にアイソレーションするための溝である。
【００２４】次に動作について説明する。本第１の実施
例による半導体レーザ装置に用いられる半導体レーザ用
ヒートシンクは、図１に示すように、絶縁性放熱層（ダ
イヤモンド層）２ａと絶縁性断熱層（ＳｉＯ2 層）２ｂ
とを半導体レーザアレイの複数の発光領域の配列方向に
交互に複数層積層した構造を有する。このため半導体レ
ーザ中の各発光領域４ａ，４ｂ，４ｃで発生した熱は絶
縁性放熱層２ａ中を主に通って金属ブロック１へ伝わ
る。一方ヒートシンク２の水平方向は絶縁性断熱層２ｂ
が周期的に存在するため熱が伝わりにくい。このため水
平方向には熱が拡がらない。これにより、一の発光領域
で生じた熱がヒートシンクを通して他の発光領域に伝わ
ることを防ぐことができ、熱的クロストークの少ないア
レイレーザが実現できる。
【００２５】このように本実施例では、半導体レーザア
レイの複数の発光領域の配列方向に交互に複数層積層さ
れてヒートシンクを構成する、熱伝導率の大きい層と熱
伝導率の小さい層をいずれも絶縁性材料からなるものと
しているので、熱的クロストークの少ないアレイレーザ
を実現できるとともに、金属ブロック上に配置された場
合に、半導体レーザアレイの各発光領域が電気的に短絡
することはなく、図１７の従来例のように半導体レーザ
装置の組立工程が複雑化することがない。
【００２６】また、絶縁性材料のなかには、上記実施例
で示したダイヤモンドのように、図１７の従来例でヒー
トシンク体として用いられた、導体材料のうちでも熱伝
導率の大きい銅（熱伝導率３．９Ｗ／cm℃）や銀（熱伝
導率４．２８Ｗ／cm℃）よりもはるかに熱伝導率の大き
いものがあり、絶縁性放熱層として、このように熱伝導
率の大きい材料を選択して使用することにより、図１７
の従来例よりも放熱効率の優れた半導体レーザ用ヒート
シンクを実現することができるものである。
【００２７】なお、上記実施例では、絶縁性放熱層を構
成する材料としてダイヤモンド、絶縁性断熱層を構成す
る材料としてＳｉＯ2 を用いたものについて示したが、
各層を構成する材料はこれらに限るものでないことは言
うまでもない。絶縁性放熱層を構成する材料としては例
えばＣＢＮ（Cubic Bron Nitride：熱伝導率６Ｗ／cm
℃）等を使用することも可能である。
【００２８】次に、本実施例による半導体レーザ装置の
ヒートシンクの製造方法について説明する。図２は本実
施例による半導体レーザ用ヒートシンクの製造方法の一
例を示す工程斜視図である。図において、２０はＳｉＯ
2 基板、２１は気相成長（ＣＶＤ）法で堆積したダイヤ
モンド層、２２はスパッタリング法で堆積したＳｉＯ2
層である。
【００２９】図２(a) に示すように、ＳｉＯ2 基板２０
上に大きな熱伝導率を有する絶縁性材料であるダイヤモ
ンドを気相成長法で所定の厚みに堆積し、このダイヤモ
ンド層２１上に、図２(a) に示すように、小さな熱伝導
率を有する絶縁性材料であるＳｉＯ2 を所定の厚みに堆
積する。このダイヤモンド層２１とＳｉＯ2 層２２の堆
積を交互に繰り返し、図２(c) に示すように、所定の厚
さの積層構造を形成する。この後、図２(d) に示すよう
に、ダイシングソーあるいはレーザソー等で所望の大き
さ，形状のブロックに切断する。この後、表面に電極パ
ターンを形成して半導体レーザ用ヒートシンクが完成す
る。
【００３０】上述の製造方法によれば、熱伝導率の大き
な材料と熱伝導率の小さな材料をＣＶＤ法及びスパッタ
リング法により交互に積層し、ダイシングソーあるいは
レーザソーで所定の形状に切断するようにしたから、大
きな面積から特性のそろった半導体レーザ用ヒートシン
クが容易に作製でき、半導体レーザ装置の製造歩留りを
向上することができる。
【００３１】また、ＣＶＤ法又はスパッタリング法によ
る積層構造の形成は各層の厚みをコントロールすること
が極めて容易であるので、図１７の従来例のような、硬
ろうを用いて薄膜状の材料を張り合わせる方法に比し
て、寸法精度を格段に向上させることができる。
【００３２】なお、上記製造方法ではダイヤモンド層２
１をＣＶＤ法により、ＳｉＯ2 層２２をスパッタリング
法により堆積するものについて説明したが、ダイヤモン
ド，ＳｉＯ2 はいずれもＣＶＤ法により堆積できるの
で、ＣＶＤ装置のみを用いて同様の構造を製造すること
も可能である。また、各材料の堆積方法は気相成長（Ｃ
ＶＤ）法やスパッタリング法に限るものではなく、例え
ば真空蒸着法等を用いて堆積することも可能である。
【００３３】（実施例２）図３は上記第１の実施例によ
る半導体レーザ装置のヒートシンクの性能を向上した本
発明の第２の実施例による半導体レーザ装置を示す斜視
図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当
部分である。
【００３４】上記第１の実施例では、一定の周期で絶縁
性放熱層２ａと絶縁性断熱層２ｂが積層されており、各
発光領域の下の部分にも絶縁性断熱層２ｂが配置され、
また各アイソレーション用溝の下の部分にも絶縁性放熱
層２ａが配置された構造となっている。
【００３５】この第１の実施例の半導体レーザ装置のヒ
ートシンクの性能を向上する方法としては、ヒートシン
クの放熱効率，及び発光領域間のクロストークの低減効
果の２点を向上することが考えられる。ヒートシンクの
放熱効率を向上するためには、発光領域の下の部分はす
べて熱伝導率の大きな材料で構成されていることが望ま
しく、また隣接する発光領域間のクロストークの低減効
果を向上するためには、発光領域間に配置される熱伝導
率の小さな材料からなる層の厚みが厚いことが望まし
い。
【００３６】本第２の実施例による半導体レーザ用ヒー
トシンクは、上記第１の実施例のヒートシンクの性能を
向上するするため、上記の条件を満たすようにしたもの
で、各発光領域４ａ，４ｂ，４ｃの下に各発光領域の幅
と同じ厚みの熱伝導率の大きな絶縁性材料からなる層２
ａを配置し、各アイソレーション用溝７ａ，７ｂの下に
各アイソレーション用溝の幅と同じ厚みの熱伝導率の小
さな絶縁性材料からなる層２ｂを配置したものである。
このような構造とすることにより、第１の実施例による
半導体レーザ装置のヒートシンクに比べて、放熱効率，
及び発光領域間のクロストークの低減効果を向上するこ
とができる。
【００３７】（実施例３）以下、この発明の第３の実施
例を図について説明する。図４はこの発明の第３の実施
例による半導体レーザ装置のヒートシンク部分を拡大し
た斜視図であり、同図において２３は大きな熱伝導率を
持つ材料で、かつ厚さがｄ1 のもの、２４は小さな熱伝
導率をもつ材料で、かつ厚さがｄ2 のものである。通
常、大きな熱伝導率を有する材料２３と小さな熱伝導率
を有する材料２４は材料が異なり、熱膨張係数も異な
る。本実施例は大きな熱伝導率を有する材料２３の厚さ
ｄ1 と小さな熱伝導率を有する材料２４の厚さｄ2 を厳
密に調整して、搭載する半導体レーザにかかる応力を低
減したものである。
【００３８】ここで、大きな熱伝導率を有する材料２３
の層数をｍ、小さな熱伝導率を有する材料２４の層数を
ｎとし、かつそれらの材料の熱膨張係数をαa ，αb と
し、ヒートシンク２の幅をＬとすると、温度が１℃上昇
したときのヒートシンク２の伸びΔＬは次式のようにな
る。 ΔＬ＝ｍαa ｄ1 ＋ｎαb ｄ2 ……(1)
【００３９】従って、単位長さあたりの伸びは次式のよ
うになる。 ΔＬ／Ｌ＝（ｍαa ｄ1 ＋ｎαb ｄ2 ）／Ｌ ……(2) この値が、半導体レーザチップの熱膨張係数（αLD）と
一致するように、大きな熱伝導率を有する材料２３の厚
さｄ1 および小さな熱伝導率を有する材料２４の厚さｄ
2 を設定することにより、半導体レーザチップに応力が
かからないようになる。
【００４０】一例として、大きな熱伝導率を有する材料
２３がダイヤモンド（熱伝導率２０Ｗ／cm℃，熱膨張係
数２．３×１０-6℃-1）、小さな熱伝導率を有する材料
２４が銀（熱伝導率４．２８Ｗ／cm℃，熱膨張係数１
１．８×１０-6℃-1）、搭載される半導体レーザチップ
がＧａＡｓ（熱膨張係数６．６３×１０-6℃-1）からな
るものとした場合、ダイヤモンドの層厚を１００μｍ，
層数を１０とし、銀の層厚を７６．１μｍ，層数を１１
とすると (2)式より、ΔＬ／Ｌ＝（10×2.3 ×10-6×0.
1 ＋11×11.8×10-6×0.0761) ／（10×0.1＋11×0.076
1）≒６．６３×１０-6となり、ＧａＡｓの熱膨張係数
と一致させることができる。
【００４１】なお、上記具体例では、大きな熱伝導率を
有する材料２３の材質，小さな熱伝導率を有する材料２
４の材質，およびレーザチップの材質のみを考慮した一
次近似の計算により、大きな熱伝導率を有する材料２３
の厚さｄ1 および小さな熱伝導率を有する材料２４の厚
さｄ2 を設定しているが、金属ブロック１の熱膨張係
数，レーザチップの構造等を考慮した計算に基づき、さ
らに厳密にそれぞれの厚みｄ1 ，ｄ2 を設定すれば、レ
ーザの能動領域にかかる応力はさらに低減できるもので
ある。
【００４２】本実施例による半導体レーザ用ヒートシン
クの製造は、上記第１の実施例で示した方法と同様、基
板上に大きな熱伝導率を有する材料２３と小さな熱伝導
率を有する材料２４を交互に、気相成長（ＣＶＤ）法，
スパッタリング法あるいは蒸着法により連続的に積層し
た後、所望の大きさにダイシングソーあるいはレーザ等
によりカッティングすることにより行なう。ＣＶＤ法，
スパッタリング法あるいは真空蒸着法による積層構造の
形成は、第１の実施例でも述べたように、各層の厚みを
コントロールすることが極めて容易であるので、本実施
例のように各層厚を精密にコントロールする必要がある
場合には特に有効な製造法である。
【００４３】また、上記実施例では、大きな熱伝導率を
有する材料として誘電体であるダイヤモンドを、小さな
熱伝導率を有する材料として導体である銀を用いたもの
について示したが、材料を適当に選択することにより、
上記第１の実施例と同様、大きな熱伝導率を有する材
料，及び小さな熱伝導率を有する材料としていずれも絶
縁性材料を用いることも可能であり、このように絶縁性
材料のみでヒートシンクを構成した場合には、上記第１
の実施例の効果を得ることもできる。
【００４４】（実施例４） 上記第３の実施例の半導体レーザ装置のヒートシンクの
性能を向上する方法としても、上記第２の実施例で述べ
たように、ヒートシンクの放熱効率，及び発光領域間の
クロストークの低減効果の２点を向上することが考えら
れる。図５は上記第３の実施例による半導体レーザ装置
のヒートシンクの性能を向上した、この発明の第４の実
施例による半導体レーザ装置のヒートシンクの構造を説
明するための図である。
【００４５】本第４の実施例では、発光領域の下の熱伝
導率の大きな材料からなる層２３の厚さを厚くし、かつ
アイソレーション部７ａ，７ｂの下の熱伝導率の小さな
材料からなる層２４の厚さを薄くしており、かつ、ヒー
トシンク全体でみると、水平方向の熱膨張係数が半導体
レーザの熱膨張係数と一致するように、各層の厚みを設
定している。このような本実施例では、半導体レーザチ
ップにかかる応力を低減できるものにおいて、ヒートシ
ンクの放熱効率，及び発光領域間のクロストークの低減
の効果を向上することができる。
【００４６】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
を図について説明する。図６は本発明の第５の実施例に
よる半導体レーザ装置を示す図であり、図において、１
は金属ブロック、２は例えば絶縁性のシリコンからなる
ヒートシンク、８はヒートシンク２に設けられた溝によ
り形成される空気の層、３はレーザアレイチップ、４ａ
〜４ｄはレーザアレイチップの発光点である。また、６
ａ〜６ｄはレーザチップ３の各発光領域４ａ〜４ｄに対
応する電極パターン、５ａは半導体レーザチップ３の共
通電極に接続された金属細線、５ｂ〜５ｅはそれぞれ電
極パターン６ａ〜６ｄに接続された金属細線である。
【００４７】次に本実施例の動作について説明する。図
８は本第５の実施例の動作を説明するための図であり、
図において、図６と同一符号は同一又は相当部分であ
る。本実施例では、ヒートシンク２の半導体レーザチッ
プ３を載置する面には、載置される半導体レーザの発光
点間の領域にＶ字溝が設けられており、これにより該領
域には空気の層８が形成されている。空気の層８はヒー
トシンクを構成する材料（シリコン）よりも熱伝導率が
悪いので、例えば、発光点４ａで発生し横方向へ広がる
熱、即ち発光点４ｂの方向へ広がる熱は、Ｖ字溝の側壁
に沿って空気の層８を迂回して流れる。従って、発光点
４ａからの下方向への熱の流れがヒートシンク２を介し
て金属ブロック１に到達する距離、即ち図８中のＬ１
が、横方向の熱の流れが空気の層８を迂回して発光点４
ｂに到達する距離、即ち図８中のＬ２よりも短ければ、
発光点４ａから発光点４ｂへのヒートシンク２を介した
熱の伝導は効果的に抑制され、各発光点間の熱的クロス
トークを低減することができる。
【００４８】本実施例では、ヒートシンクに形成する溝
の形状を断面Ｖ字型として、ヒートシンクの放熱に寄与
する領域の断面形状を発光点から離れるほどその幅が広
くなる台形形状としているが、これは各発光点からの熱
の流れは放射状であるから放熱領域の形状が発光点から
離れるほどその幅が広くなる台形形状である方が矩形の
場合に比べてチップからの放熱を良くすることができる
からである。
【００４９】図９は本第５の実施例による半導体レーザ
装置のヒートシンクの製造方法の一例を示す工程図であ
る。以下、工程について説明する。まず、絶縁性シリコ
ン基板２５の（１００）面上にメタライズを施し、金属
層６０を形成した後、金属層６０上にレジスト６１を塗
布する。そして、通常の写真製版とエッチングの技術を
用いて、図９(a) に示すような、レジスト６１及び金属
層６０からなるパターンを形成する。次にこのパターン
をマスクとして用い、ＫＯＨ，水，及びイソプロピルア
ルコールの混合液をエッチャントとして用いてシリコン
基板２５をエッチングすると、図９(b) に示すように
（１１１）面の現れたＶ字溝８０が形成される。ここで
（１１１）面の（１００）面に対する傾きθは、約５
４．７°であるので、エッチング溝の開口幅Ｗを１００
μｍとした場合には、溝の深さＤは約７１μｍとなる。
エッチング工程の後、図９(c) に示すようにレジスト６
１を除去し、ダイシング等により所望の大きさに加工す
ることによりヒートシンク２が完成する。ここで金属層
６０は電極パターン６ａ〜６ｄとして使用される。
【００５０】図８において、発光点間の距離Ｌ３が２０
０μｍの半導体レーザアレイチップを搭載する場合、ヒ
ートシンク基板として１５０μｍの厚みのシリコンを用
い、上記製造方法により、開口幅Ｌ４が１００μｍのＶ
字溝を形成すると、Ｖ字溝の深さＬ５は上述のように約
７１μｍとなり、発光点４ａからの横方向の熱の流れが
空気の層８を迂回して発光点４ｂに到達する距離Ｌ２を
下方向への熱の流れがヒートシンク２を介して金属ブロ
ック１に到達する距離Ｌ１よりも十分に長くとることが
できる。なお、上記実施例ではヒートシンク基板が絶縁
性シリコンからなるものについて示したが、他の絶縁性
材料からなるものであってもよい。
【００５１】（実施例６） 図６に示す第５の実施例では空気の層８を形成するため
のＶ字溝をヒートシンクの後端面まで達するように形成
したが、これは図７に示す本発明の第６の実施例のよう
に、Ｖ字溝をヒートシンクの後端面まで達しないように
形成し、電極パターンのみ相互に分離するように加工す
るようにしてもよい。本第６の実施例によれば、上記第
５の実施例と同様の効果を奏するとともに、上記第５の
実施例に比してヒートシンク２の機械的強度が向上する
という利点がある。
【００５２】（実施例７）上記第５，第６の実施例で
は、ヒートシンク基板に形成される溝がヒートシンク基
板を貫通しない深さで形成され、各発光点に対応する台
形形状の放熱領域が底部でつながっているものとした
が、図１０に示す本発明の第７の実施例のように、ヒー
トシンク基板に形成される溝がヒートシンク基板を貫通
し、台形形状の各放熱領域が、底部でつながっていない
構造としてもよく、上記第５，第６の実施例と同様の効
果を奏する。
【００５３】（実施例８）図１０に示す第７の実施例で
は空気の層８を形成するための溝をヒートシンクの後端
面まで達するように形成したが、この場合、ヒートシン
クが分離した複数の部品となるため組立てが煩雑とな
る。そこで、図１１に示す本発明の第８の実施例のよう
に、溝をヒートシンクの後端面まで達しないように形成
し、電極パターンのみ相互に分離するように加工するよ
うにしてもよい。本第８の実施例によれば、上記第７の
実施例と同様の効果を奏するとともに、ヒートシンクは
一体の構造となり、上記第７の実施例に比して半導体レ
ーザの組立て工程が容易となるという利点がある。
【００５４】（実施例９）次に、本発明の第９の実施例
を図について説明する。図１２は本発明の第９の実施例
による半導体レーザ装置を示す図であり、図において、
ヒートシンク２は例えば絶縁性のシリコンからなるヒー
トシンク基板２５中に選択拡散により形成された不純物
拡散領域１１を備えた構造を有する。
【００５５】次に動作について説明する。本実施例によ
る、半導体レーザの各発光点間の熱的クロストークの低
減は上記第５の実施例と同様の原理によるものである。
即ち、本実施例では、ヒートシンク２の半導体レーザチ
ップ３を載置する表面部には、載置される半導体レーザ
の発光点間の領域に不純物拡散領域１１が形成されてい
る。例えばシリコン結晶においては、不純物拡散領域は
拡散していない部分に比べて熱伝導率が小さくなること
が知られている。このため、例えば、発光点４ａで発生
し横方向へ広がる熱、即ち発光点４ｂの方向へ広がる熱
は、不純物拡散領域１１の拡散フロントに沿って該不純
物拡散領域１１を迂回して流れる。従って、発光点４ａ
からの下方向への熱の流れがヒートシンク２を介して金
属ブロック１に到達する距離が、横方向の熱の流れが不
純物拡散領域１１を迂回して発光点４ｂに到達する距離
よりも短ければ、発光点４ａから発光点４ｂへのヒート
シンク２を介した熱の伝導は効果的に抑制され、各発光
点間の熱的クロストークを低減することができる。
【００５６】図１３は本第９の実施例による半導体レー
ザ装置のヒートシンクの製造方法の一例を示す工程図で
ある。以下、工程について説明する。まず、絶縁性シリ
コンからなるヒートシンク基板２５の上面全面に金（Ａ
ｕ）等の金属層または絶縁膜または導電体膜を着け、こ
れを通常の写真製版及び選択エッチングの技術を用い
て、アレイレーザの各素子の幅と同じ間隔で選択的にエ
ッチングし、図１３(a) に示すように、選択拡散を行う
ための拡散マスク９を形成する。その後、拡散マスク９
を用いてエッチングされた部分１０だけに選択的に例え
ばリン，ボロン等の不純物を拡散し、図１３(b) に示す
ように、等間隔に所定深さの不純物拡散領域１１を形成
する。
【００５７】次にヒートシンク基板の裏面と上面の拡散
マスク９上にメッキ又はハンダ材１２を蒸着させてアレ
イレーザ３あるいはマウント，パッケージ等に容易にハ
ンダ付できるようにする。ここで拡散マスク９として金
属を用いた場合はメッキ又はハンダ材１２を着ける必要
はなく、工程を容易にすることが可能である。また拡散
マスク９を取り除いてからメッキ又はハンダ材１２を着
けてもよい。
【００５８】半導体レーザ装置の組立てに際しては、図
１２に示すように、アレイレーザチップ３の各発光部分
４ａ〜４ｄが不純物拡散領域１１が形成されていない領
域の中央付近に位置するように組み立てる。図１２にお
いて、例えば、ヒートシンク基板として１５０μｍの厚
みのシリコンを用いた場合、上記製造方法により、開口
幅約１０μｍの拡散マスクを用いて深さ約８０μｍの拡
散領域１１を形成すれば、発光点４ａからの横方向の熱
の流れが不純物拡散領域１１を迂回して発光点４ｂに到
達する距離を下方向への熱の流れがヒートシンク２を介
して金属ブロック１に到達する距離よりも十分に長くと
ることができる。
【００５９】なお、上記実施例ではヒートシンク基板と
して絶縁性のシリコンを用いたものについて説明した
が、ＳｉＣ，ＡｌＮ等の他の絶縁性材料をヒートシンク
基板として、これに不純物拡散領域を形成するようにし
てもよい。
【００６０】また、ヒートシンク基板に不純物を拡散し
て不純物拡散領域を形成する代わりに、ヒートシンク基
板を部分的に熱酸化させて、酸化物領域を形成してもよ
い。例えば絶縁性シリコンからなるヒートシンク基板を
部分的に熱酸化させてＳｉＯ2 からなる低熱伝導率領域
を形成した場合、シリコンの熱伝導率は１．５Ｗ／cm℃
であるのに対し、ＳｉＯ2 の熱伝導率は０．１９Ｗ／cm
℃と小さいので、上記実施例と同様の効果を奏する。
【００６１】（実施例１０） 次に、本発明の第１０の実施例を図について説明する。
図１４は本発明の第１０の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。図において、図１と同一符号は
同一又は相当部分であり、２６は成膜条件を制御するこ
とにより、その内部構造に後述するような熱伝導率の異
方性を持たせたヒートシンク体、２７はヒートシンク体
２６上に蒸着等により形成されたＳｉＯ2 膜である。
【００６２】図１５(a) はジャーナルオブサイエンステ
クノロジー，11巻，４号（Journalof Science Technolo
gy, Volume11, No.4, pp666-670）に記載された、異な
るアルゴンガス圧，成膜温度（基板温度）により成膜さ
れたスパッタリング膜の内部構造の違いを示す模式図で
あり、また、図１５(b) は図１５(a) 中の３Ｂで示され
る領域の条件で成膜された銅のスパッタリング膜の断面
写真を示す図である。
【００６３】図１５(a) に示すように、アルゴンガス圧
（ｍＴｏｒｒ），成膜温度（Ｔ／ＴM ：ただしＴは成膜
温度、ＴM は融点）を変えることにより、成膜されたス
パッタリング膜の内部構造は異なるものとなる。そし
て、例えば３Ｂで示された条件、即ちアルゴンガス圧３
０ｍＴｏｒｒ（＝３．９Ｐａ），Ｔ／ＴM ＝０．２（銅
の融点は１３５６［Ｋ］であるから、成膜温度Ｔは２７
１．２［Ｋ］）では、図１５(b) に示すように、細長い
結晶粒（グレイン）の間に隙間（ボイド）があるような
多孔質の多結晶膜が形成される。
【００６４】このような多孔質の構造を有する多結晶膜
では、グレイン方向には熱伝導がよく、ボイドを介する
グレイン間方向にはボイドが熱の流れを阻害するので熱
伝導が悪い。即ち、多結晶膜内において熱伝導率に異方
性を有する。
【００６５】図１４に示す本第１０の実施例はこのよう
な、成膜条件を制御することにより、膜内に熱伝導率の
異方性を持たせた材料をヒートシンクとして用いるよう
にしたものである。図１４に示す例では、上述の条件で
成膜された銅の多結晶膜をグレインの延びる方向に対し
垂直方向の主面を持つ厚み１００μｍ程度のヒートシン
ク体２６に成形し、このヒートシンク体２６の一主面上
に蒸着等によりＳｉＯ2 膜２７を形成した後、ＳｉＯ2
膜２７上に電極パターン６ａ〜６ｃを形成している。上
述の条件による成膜レートは、約０．２μｍ／min であ
るので、８時間程度で１００μｍの厚みの多結晶膜を作
製することができる。ここで１００μｍの長さにわたっ
て繊維状の単結晶が形成されるとは限らないが、途中で
途切れた繊維状結晶で構成されていても、熱伝導の異方
性は十分得られるものである。
【００６６】本実施例では、各発光領域で発生した熱は
グレインを介して金属ブロック１に放熱される。一方、
各発光領域で発生し横方向に広がる熱に関しては、グレ
イン間のボイドにより熱の流れが阻害されるため、各発
光領域間における、ヒートシンクを介しての熱的クロス
トークは低減される。
【００６７】なお上記実施例では、グレイン構造を有す
る多結晶膜が銅からなるものを用いたが、多結晶膜の構
成材料は銅に限るものではなく、他の金属あるいは絶縁
物等でも上記のようなグレイン構造を有する多結晶膜で
あれば、これを半導体レーザ用ヒートシンクとして用い
ることにより上記実施例と同様の効果を奏する。
【００６８】図１４において、ヒートシンク母材２６上
に設けられたＳｉＯ2 膜２７は、多結晶膜の構成材料が
銅のような導体である場合に、各発光領域間の電気的な
短絡を防止するためのものであり、多結晶膜の構成材料
が絶縁体である場合には不要である。
【００６９】なお、上記各実施例では、ヒートシンク上
に半導体レーザチップをジャンクションダウン組立する
ものについて示したが、各実施例による半導体レーザ用
ヒートシンク上に半導体レーザチップをジャンクション
アップで組み立てた場合であっても、放熱効率はジャン
クションダウン組立の場合に比べて劣るが、クロストー
ク低減の効果は得られるものである。
【００７０】また、上記各実施例では、ヒートシンク上
に１チップ内に複数のストライプ状発光領域を有し各発
光領域が独立に駆動されるアレイ型半導体レーザチップ
を搭載するものについて述べたが、単一のストライプ状
の発光領域を有する複数の半導体レーザチップを搭載す
るようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。また、上記各実施例では、ストライプ状発光領域が
３本または４本のものについて示したが、ストライプ状
発光領域が２本、又は５本以上であってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。
【００７１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、半導体
レーザ用ヒートシンクを、熱伝導率の大きな絶縁性材料
からなる層，及び熱伝導率の小さな絶縁性材料からなる
層を、搭載される半導体レーザの複数のストライプ状発
光領域の配列方向に、交互に複数層積層した構造とし、
半導体レーザチップを、その各ストライプ状発光領域間
に少なくとも１層の上記熱伝導率の小さな絶縁性材料か
らなる層が配置されるように上記半導体レーザ用ヒート
シンク上に搭載したので、半導体レーザ装置の組立て工
程を複雑化することなく、半導体レーザアレイの発光領
域相互間の熱的クロストークを防止できる効果がある。
【００７２】また、この発明によれば、半導体レーザ用
ヒートシンクを、熱伝導率の大きな材料からなる層，及
び熱伝導率の小さな材料からなる層を、搭載される半導
体レーザの複数のストライプ状発光領域の配列方向に、
交互に複数層積層した構造を備え、かつ、上記伝導率の
大きな材料からなる層，及び上記熱伝導率の小さな材料
からなる層を、ヒートシンク全体での熱膨張係数が搭載
する半導体レーザチップの主構成材料の熱膨張係数とほ
ぼ等しくなるように各々の層厚を調整したものとし、半
導体レーザチップを、その各ストライプ状発光領域間に
少なくとも１層の上記熱伝導率の小さな材料からなる層
が配置されるように上記半導体レーザ用ヒートシンク上
に搭載したので、半導体レーザアレイの発光領域相互間
の熱的クロストークを防止できるとともに、搭載する半
導体レーザに生ずる応力を低減でき、半導体レーザの特
性を損なうことを防止できる効果がある。
【００７３】また、この発明によれば、半導体レーザ用
ヒートシンクを、熱伝導率の大きな材料，及び熱伝導率
の小さな材料を気相成長法，スパッタリング法あるいは
真空蒸着法等で順次積層して作製するようにしたので、
容易に、寸法精度の高い半導体レーザ用ヒートシンクを
作製することができる効果がある。
【００７４】
【００７５】また、この発明によれば、半導体レーザ用
ヒートシンクを、搭載される半導体レーザの複数のスト
ライプ状発光領域の配列方向に周期的に形成された、上
記半導体レーザチップが搭載される表面から所定の深さ
まで達する、複数のストライプ状低熱伝導領域を備えた
ものとし、半導体レーザチップを、その各ストライプ状
発光領域間に上記複数のストライプ状低熱伝導領域が一
つずつ位置するように上記半導体レーザ用ヒートシンク
上に搭載したので、水平方向には熱が伝わりにくいた
め、アレイ形半導体レーザの発光点間の熱的クロストー
クの低減を図ることができる効果がある。
【００７６】また、この発明によれば、半導体レーザ用
ヒートシンクを柱状あるは繊維状グレインで構成される
多結晶からなるものとし、半導体レーザチップを上記半
導体レーザ用ヒートシンクの、上記グレインの延びる方
向に対し垂直な面上に載置したので、グレイン方向には
熱伝導がよく、グレイン間方向にはグレイン間に介在す
るボイドが熱の流れを阻害し熱伝導が悪いため、アレイ
形半導体レーザの発光点間の熱的クロストークの低減を
図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施例による半導体レーザ装
置のヒートシンクの製造方法を説明するための図であ
る。
【図３】この発明の第２の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。
【図４】この発明の第３の実施例による半導体レーザ装
置のヒートシンクの構造を説明するための図である。
【図５】この発明の第４の実施例による半導体レーザ装
置のヒートシンクの構造を説明するための図である。
【図６】この発明の第５の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。
【図７】この発明の第６の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。
【図８】この発明の第５の実施例による半導体レーザ装
置を説明するための模式図である。
【図９】この発明の第５の実施例による半導体レーザ装
置のヒートシンクの製造方法を説明するための図であ
る。
【図１０】この発明の第７の実施例による半導体レーザ
装置を示す斜視図である。
【図１１】この発明の第８の実施例による半導体レーザ
装置を示す斜視図である。
【図１２】この発明の第９の実施例による半導体レーザ
装置を示す斜視図である。
【図１３】この発明の第９の実施例による半導体レーザ
装置のヒートシンクの製造方法を説明するための図であ
る。
【図１４】この発明の第１０の実施例による半導体レー
ザ装置を示す斜視図である。
【図１５】この発明の第１０の実施例による半導体レー
ザ装置のヒートシンクの構造を説明するための図であ
る。
【図１６】従来の半導体レーザ用ヒートシンクを用いた
半導体レーザ装置を示す斜視図である。
【図１７】従来の他の半導体レーザ用ヒートシンクを用
いた半導体レーザ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 金属ブロック ２ ヒートシンク ２ａ 熱伝導率の大きな材料からなる層 ２ｂ 熱伝導率の小さな材料からなる層 ３ 半導体レーザチップ ４ａ，４ｂ，４ｃ 発光領域 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 金属細線 ６ａ，６ｂ，６ｃ ヒートシンク上に形成した電
極パターン ７ａ，７ｂ 各発光領域を電気的にアイソレーション
する溝 ２０ ＳｉＯ2 基板 ２１ 熱伝導率の大きさ材料からなる層 ２２ 熱伝導率の小さな材料からなる層 ２３ 熱伝導率の大きな材料からなる層 ２４ 熱伝導率の小さな材料からなる層 ８ 空気の層 ９ 拡散マスク １０ 開口パターン １１ 不純物拡散領域 １２ メッキ又はハンダ材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門脇 朋子 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電 機株式会社 光・マイクロ波デバイス研 究所内 (72)発明者 西口 晴美 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電 機株式会社 光・マイクロ波デバイス研 究所内 (72)発明者 一色 邦彦 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電 機株式会社 光・マイクロ波デバイス研 究所内 (56)参考文献 特開 昭60−175476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−30289（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−102590（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17689（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−97952（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １チップ内に複数のストライプ状発光領
    域を有し各発光領域が独立に駆動されるアレイ型半導体
    レーザチップ、又は単一のストライプ状の発光領域を有
    する複数の半導体レーザチップが半導体レーザ用ヒート
    シンクに搭載された半導体レーザ装置において、 上記半導体レーザ用ヒートシンクは、熱伝導率の大きな
    絶縁性材料からなる層，及び熱伝導率の小さな絶縁性材
    料からなる層を、搭載される半導体レーザの複数のスト
    ライプ状発光領域の配列方向に、交互に複数層積層した
    構造を備え、 上記半導体レーザチップは、各ストライプ状発光領域間
    に少なくとも１層の上記熱伝導率の小さな絶縁性材料か
    らなる層が配置されるように上記半導体レーザ用ヒート
    シンク上に搭載されていることを特徴とする半導体レー
    ザ装置。
  2. 【請求項２】 １チップ内に複数のストライプ状発光領
    域を有し各発光領域が独立に駆動されるアレイ型半導体
    レーザチップ、又は単一のストライプ状の発光領域を有
    する複数の半導体レーザチップが半導体レーザ用ヒート
    シンクに搭載された半導体レーザ装置において、 上記半導体レーザ用ヒートシンクは、熱伝導率の大きな
    材料からなる層，及び熱伝導率の小さな材料からなる層
    を、搭載される半導体レーザの複数のストライプ状発光
    領域の配列方向に、交互に複数層積層した構造を備え、
    かつ、上記伝導率の大きな材料からなる層，及び上記熱
    伝導率の小さな材料からなる層は、ヒートシンク全体で
    の熱膨張係数が搭載する半導体レーザチップの主構成材
    料の熱膨張係数とほぼ等しくなるように各々の層厚が調
    整されており、 上記半導体レーザチップは、各ストライプ状発光領域間
    に少なくとも１層の上記熱伝導率の小さな材料からなる
    層が配置されるように上記半導体レーザ用ヒートシンク
    上に搭載されていることを特徴とする半導体レーザ装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の半導体レー
    ザ装置を製造する方法において、 上記半導体レーザ用ヒートシンクの積層構造を、熱伝導
    率の大きな材料からなる層と熱伝導率の小さな材料から
    なる層を交互に気相成長法，スパッタリング法あるいは
    真空蒸着法により交互に堆積して形成することを特徴と
    する半導体レーザ装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 １チップ内に複数のストライプ状発光領
    域を有し各発光領域が独立に駆動されるアレイ型半導体
    レーザチップ、又は単一のストライプ状の発光領域を有
    する複数の半導体レーザチップが半導体レーザ用ヒート
    シンクに搭載された半導体レーザ装置において、 上記半導体レーザ用ヒートシンクは、搭載される半導体
    レーザの複数のストライプ状発光領域の配列方向に周期
    的に形成された、上記半導体レーザチップが搭載される
    表面から所定の深さまで達する、複数のストライプ状低
    熱伝導領域を備え、 上記半導体レーザチップは、各ストライプ状発光領域間
    に上記複数のストライプ状低熱伝導領域が一つずつ位置
    するように上記半導体レーザ用ヒートシンク上に搭載さ
    れており、 上記所定の深さは、半導体レーザチップの１の発光領域
    から、ヒートシンク内でストライプ状低熱伝導領域を迂
    回して隣接する他の発光領域に達する距離が、ヒートシ
    ンクの表面から裏面までの距離よりも大きくなるような
    深さであることを特徴とする半導体レーザ装置。
  5. 【請求項５】 上記ストライプ状の低熱伝導領域は、ヒ
    ートシンク中への選択的な不純物導入により形成された
    ものであることを特徴とする請求項４記載の半導体レー
    ザ装置。
  6. 【請求項６】 上記ストライプ状の低熱伝導領域は、ヒ
    ートシンク材の選択的な熱酸化により形成されたもので
    あることを特徴とする請求項４記載の半導体レーザ装
    置。
  7. 【請求項７】 １チップ内に複数のストライプ状発光領
    域を有し各発光領域が独立に駆動されるアレイ型半導体
    レーザチップ、又は単一のストライプ状の発光領域を有
    する複数の半導体レーザチップが半導体レーザ用ヒート
    シンクに搭載された半導体レーザ装置において、 上記半導体レーザ用ヒートシンクは、柱状あるいは繊維
    状のグレインで構成される多結晶を用いて構成されてお
    り、 上記半導体レーザチップは上記半導体レーザ用ヒートシ
    ンクの、上記グレイン の延びる方向に対し垂直な面上に
    載置されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
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