JP3081094B2 - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ及びその
製造方法に関し、特に複数の半導体レーザチップを積層
するために使用する半田層がレーザ光の障害にならない
半導体レーザ及びその製造方法に関するものである。
製造方法に関し、特に複数の半導体レーザチップを積層
するために使用する半田層がレーザ光の障害にならない
半導体レーザ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から半導体レーザにおいて、半導体
レーザチップを半田づけによって厚さ方向に積層した半
導体レーザチップスタックが使用されている。この半導
体レーザチップスタックは高出力用として適している。
図７は、このような半導体レーザの従来例の断面構造を
示す。図７において、半導体レーザチップスタック７０
は、半導体レーザチップ７１、７２、７３を厚さ方向に
半田層７４、７５により接合して積層したものである。
半導体レーザチップ７１の活性層７１ａの端部にレーザ
光放出面７１ｂが形成され、同様に半導体レーザチップ
７２の活性層７２ａの端部にレーザ光放出面７２ｂが形
成され、半導体レーザチップ７３の活性層７３ａの端部
にレーザ光放出面７３ｂが形成されている。レーザ光放
出面７１ｂ、７２ｂ、７３ｂは、同一平面上に配置され
ている。レーザ光放出面７１ｂからレーザ光ビーム７１
ｃが放出され、レーザ光放出面７２ｂからレーザ光ビー
ム７２ｃが放出され、レーザ光放出面７３ｂからレーザ
光ビーム７３ｃが放出されている。
レーザチップを半田づけによって厚さ方向に積層した半
導体レーザチップスタックが使用されている。この半導
体レーザチップスタックは高出力用として適している。
図７は、このような半導体レーザの従来例の断面構造を
示す。図７において、半導体レーザチップスタック７０
は、半導体レーザチップ７１、７２、７３を厚さ方向に
半田層７４、７５により接合して積層したものである。
半導体レーザチップ７１の活性層７１ａの端部にレーザ
光放出面７１ｂが形成され、同様に半導体レーザチップ
７２の活性層７２ａの端部にレーザ光放出面７２ｂが形
成され、半導体レーザチップ７３の活性層７３ａの端部
にレーザ光放出面７３ｂが形成されている。レーザ光放
出面７１ｂ、７２ｂ、７３ｂは、同一平面上に配置され
ている。レーザ光放出面７１ｂからレーザ光ビーム７１
ｃが放出され、レーザ光放出面７２ｂからレーザ光ビー
ム７２ｃが放出され、レーザ光放出面７３ｂからレーザ
光ビーム７３ｃが放出されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例において、半導体レーザチップスタック７０を積
層するときの荷重によって、半田層７４の端部に半田は
み出し部分７４ａが形成され、半田層７５の端部に半田
はみ出し部分７５ａが形成される。なお、半田はみ出し
が生じないようにすると、接続強度が不足し、チップ剥
がれの発生や接続抵抗が大きくなるという問題があっ
た。このため、半田はみ出し部分７４ａがレーザ光ビー
ム７１ｃの障害となり、半田はみ出し部分７５ａがレー
ザ光ビーム７２ｃの障害となるので、レーザ光ビーム７
１ｃ、７２ｃが図示のように狭いものになる。この結
果、半導体レーザチップスタック７０の発光効率が実質
的に低下するという欠点があった。したがって、本発明
の課題は、上述の従来例の欠点を除き、接続強度が十分
あり、接続抵抗が十分小さくて、半導体レーザチップ積
層用半田層による実質的な発光効率の低下を防止するこ
とができる半導体レーザ及びその製造方法を提供するこ
とである。
従来例において、半導体レーザチップスタック７０を積
層するときの荷重によって、半田層７４の端部に半田は
み出し部分７４ａが形成され、半田層７５の端部に半田
はみ出し部分７５ａが形成される。なお、半田はみ出し
が生じないようにすると、接続強度が不足し、チップ剥
がれの発生や接続抵抗が大きくなるという問題があっ
た。このため、半田はみ出し部分７４ａがレーザ光ビー
ム７１ｃの障害となり、半田はみ出し部分７５ａがレー
ザ光ビーム７２ｃの障害となるので、レーザ光ビーム７
１ｃ、７２ｃが図示のように狭いものになる。この結
果、半導体レーザチップスタック７０の発光効率が実質
的に低下するという欠点があった。したがって、本発明
の課題は、上述の従来例の欠点を除き、接続強度が十分
あり、接続抵抗が十分小さくて、半導体レーザチップ積
層用半田層による実質的な発光効率の低下を防止するこ
とができる半導体レーザ及びその製造方法を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の第１の発明は、複数の半導体レーザチップを
半田付けによって厚さ方向に積層した半導体レーザにお
いて、前記各半導体レーザチップの厚さ方向の一方の面
が基板面であり、前記各半導体レーザチップの厚さ方向
の他方の面がエピタキシャル面であり、前記各半導体レ
ーザチップのエピタキシャル面付近部分に活性層が形成
され、前記各半導体レーザチップの基板面のレーザ光放
出面側端部に半田溜り用凹部が形成されることである。
更に、第２の発明は、複数の半導体レーザチップを半田
付けによって厚さ方向に積層する半導体レーザの製造方
法において、厚さ方向の一方の面としての基板面及び厚
さ方向の他方の面としてのエピタキシャル面を有し、複
数の半導体レーザチップ用領域を有するエピタキシャル
基板を形成する工程と、前記エピタキシャル基板の基板
面の前記各半導体レーザチップ用領域のレーザ光放出面
形成用境界の活性層以外の部分にその底部が前記エピタ
キシャル基板の基板面と略平行な溝を形成する工程と、
該溝に沿って前記エピタキシャル基板を劈開することに
より、この劈開面を光放出面とする各半導体レーザチッ
プを形成する工程と、複数の前記半導体レーザチップを
半田付けによって厚さ方向に積層する工程とを具備する
半導体レーザの製造方法である。
め、本願の第１の発明は、複数の半導体レーザチップを
半田付けによって厚さ方向に積層した半導体レーザにお
いて、前記各半導体レーザチップの厚さ方向の一方の面
が基板面であり、前記各半導体レーザチップの厚さ方向
の他方の面がエピタキシャル面であり、前記各半導体レ
ーザチップのエピタキシャル面付近部分に活性層が形成
され、前記各半導体レーザチップの基板面のレーザ光放
出面側端部に半田溜り用凹部が形成されることである。
更に、第２の発明は、複数の半導体レーザチップを半田
付けによって厚さ方向に積層する半導体レーザの製造方
法において、厚さ方向の一方の面としての基板面及び厚
さ方向の他方の面としてのエピタキシャル面を有し、複
数の半導体レーザチップ用領域を有するエピタキシャル
基板を形成する工程と、前記エピタキシャル基板の基板
面の前記各半導体レーザチップ用領域のレーザ光放出面
形成用境界の活性層以外の部分にその底部が前記エピタ
キシャル基板の基板面と略平行な溝を形成する工程と、
該溝に沿って前記エピタキシャル基板を劈開することに
より、この劈開面を光放出面とする各半導体レーザチッ
プを形成する工程と、複数の前記半導体レーザチップを
半田付けによって厚さ方向に積層する工程とを具備する
半導体レーザの製造方法である。
【０００５】
【作用】上記第１の発明によって、厚さ方向の一方の面
が基板面であり、厚さ方向の他方の面がエピタキシャル
面である半導体レーザチップを厚さ方向に積層するよう
に半田付けする際に生ずる半田はみ出し部分が、半導体
レーザチップの半田付けする基板面のレーザ光放出面側
端部であって活性層（前記半導体レーザチップのエピタ
キシャル面付近部分に形成されている。）以外の部分に
形成された半田溜まり用凹部内にほぼ納まるので、前記
半田はみ出し部分がレーザ光放出面から放出されるレー
ザ光ビームの障害にならない。更に、第２の発明によれ
ば、厚さ方向の一方の面としての基板面及び厚さ方向の
他方の面としてのエピタキシャル面を有するエピタキシ
ャル基板に形成された複数の半導体レーザチップ用領域
のレーザ光放出面形成用境界の活性層以外の部分に形成
されたその底部が前記エピタキシャル基板の基板面と略
平行な溝にそって劈開することにより、各半導体レーザ
チップを形成している。このため、劈開面のうち活性層
部分がレーザ光放出面及び全反射面となり、前記劈開に
よって分断された前記溝が、前記第１の発明の半田溜ま
り用凹部に相当する。この結果、上述の第１の発明と同
様に半田はみ出し部分がレーザ光放出面から放出される
レーザ光ビームの障害にならない。
が基板面であり、厚さ方向の他方の面がエピタキシャル
面である半導体レーザチップを厚さ方向に積層するよう
に半田付けする際に生ずる半田はみ出し部分が、半導体
レーザチップの半田付けする基板面のレーザ光放出面側
端部であって活性層（前記半導体レーザチップのエピタ
キシャル面付近部分に形成されている。）以外の部分に
形成された半田溜まり用凹部内にほぼ納まるので、前記
半田はみ出し部分がレーザ光放出面から放出されるレー
ザ光ビームの障害にならない。更に、第２の発明によれ
ば、厚さ方向の一方の面としての基板面及び厚さ方向の
他方の面としてのエピタキシャル面を有するエピタキシ
ャル基板に形成された複数の半導体レーザチップ用領域
のレーザ光放出面形成用境界の活性層以外の部分に形成
されたその底部が前記エピタキシャル基板の基板面と略
平行な溝にそって劈開することにより、各半導体レーザ
チップを形成している。このため、劈開面のうち活性層
部分がレーザ光放出面及び全反射面となり、前記劈開に
よって分断された前記溝が、前記第１の発明の半田溜ま
り用凹部に相当する。この結果、上述の第１の発明と同
様に半田はみ出し部分がレーザ光放出面から放出される
レーザ光ビームの障害にならない。
【０００６】
【実施例】次に、第１及び第２の発明の実施例を図面を
参照して説明する。図１は第１の発明の一実施例の断面
構造を示し、図２は本実施例の積層工程前の各部分を示
す。図１及び図２において、半導体レーザチップスタッ
ク１０は半導体レーザチップ２０、３０、４０を半田層
５１、５２により厚さ方向に半田付けして積層したもの
である。半導体レーザチップ２０は、図示上面（半導体
レーザチップ２０の厚さ方向の一方の面）が基板面２
１、図示下面（半導体レーザチップ２０の厚さ方向の他
方の面）がエピタキシャル面２３で、厚さが１００μｍ
である。基板面２１及びエピタキシャル面２３は、図２
ではほぼ正方形であるが、後述する図３に示すように長
方形でもよい。基板面２１には電極用第１金属層２２
が、またエピタキシャル面２３には電極用第２金属層２
４が、それぞれ抵抗加熱蒸着により固定されている。な
お、金属層２２、２４の材質は金（Ａｕ）等である。活
性層２７は、層厚が０．１μｍ程度で、エピタキシャル
面２３から図示上方に３μｍの位置に形成されている。
レーザ光放出面（一部透過反射面）２５は、活性層２７
の図示左端部に形成され、全反射面２６は活性層２７の
図示右端部に形成されている。なお、レーザ光放出面２
５と全反射面２６とでレーザ光共振器を形成している。
共振器長Ｌは４００μｍである。レーザ光ビーム２９
は、レーザ光放出面２５から放出される。
参照して説明する。図１は第１の発明の一実施例の断面
構造を示し、図２は本実施例の積層工程前の各部分を示
す。図１及び図２において、半導体レーザチップスタッ
ク１０は半導体レーザチップ２０、３０、４０を半田層
５１、５２により厚さ方向に半田付けして積層したもの
である。半導体レーザチップ２０は、図示上面（半導体
レーザチップ２０の厚さ方向の一方の面）が基板面２
１、図示下面（半導体レーザチップ２０の厚さ方向の他
方の面）がエピタキシャル面２３で、厚さが１００μｍ
である。基板面２１及びエピタキシャル面２３は、図２
ではほぼ正方形であるが、後述する図３に示すように長
方形でもよい。基板面２１には電極用第１金属層２２
が、またエピタキシャル面２３には電極用第２金属層２
４が、それぞれ抵抗加熱蒸着により固定されている。な
お、金属層２２、２４の材質は金（Ａｕ）等である。活
性層２７は、層厚が０．１μｍ程度で、エピタキシャル
面２３から図示上方に３μｍの位置に形成されている。
レーザ光放出面（一部透過反射面）２５は、活性層２７
の図示左端部に形成され、全反射面２６は活性層２７の
図示右端部に形成されている。なお、レーザ光放出面２
５と全反射面２６とでレーザ光共振器を形成している。
共振器長Ｌは４００μｍである。レーザ光ビーム２９
は、レーザ光放出面２５から放出される。
【０００７】半導体レーザチップ３０の基板面３１のレ
ーザ光放出面３５側端部及び全反射面３６側端部であっ
て活性層３７以外の部分には半田溜まり用凹部３８が形
成されている。凹部３８の形状は、図１及び図２では直
角に切り欠いた形状であるが、後述する図４に示すよう
にその底部がエピタキシャル基板６０の表面（基板面）
６２ａと略平行な逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄから形成し
たものでもよい。半導体レーザチップ３０のその他の部
分は、半導体レーザチップ２０の対応する部分と同じで
ある。なお、半導体レーザチップ３０にて、３２は第１
金属層、３３はエピタキシャル面、３４は第２金属層、
３９はレーザ光ビームである。半田層５１は、第１金属
層３２の表面に抵抗加熱蒸着によって固定されている。
半田層５１の厚さが厚すぎると、接続抵抗が高くなり、
更に、後述する半田はみ出し量が多くなり、逆に半田層
５１の厚さが薄すぎると、接続が弱くなるので、半田層
５１の厚さは７μｍである。また、各金属層３２等に対
する濡れ性がよく、かつ金喰いが少ないようにするため
に、半田層５１の成分は、Ｐｂが７５％で、Ｉｎが２５
％である。半導体レーザチップ４０の構造は、半導体レ
ーザチップ３０の構造と同じである。なお、半導体レー
ザチップ４０にて、４１は基板面、４２は第１金属層、
４３はエピタキシャル面、４４は第２金属層、４５はレ
ーザ光放出面、４６は全反射面、４７は活性層、４８は
凹部、４９はレーザ光ビームである。半田層５２は、材
質、形成方法及び厚さが半田層５１と同じで、第１金属
層４２の表面に固定されている。半導体レーザチップ２
０、３０、４０は、図示のように光放出面２５、３５、
４５が同一平面上に配置されるように、半田層５１、５
２によって厚さ方向に加熱圧着されている。加熱圧着の
条件は、荷重が約４０ｇ、加熱温度が２８０℃、加熱時
間が１５秒である。このとき、半田層５１、５２の図示
左右両端に生じる半田はみ出し部分５１ａ、５２ａは凹
部３８、４８内にほぼ収容される。
ーザ光放出面３５側端部及び全反射面３６側端部であっ
て活性層３７以外の部分には半田溜まり用凹部３８が形
成されている。凹部３８の形状は、図１及び図２では直
角に切り欠いた形状であるが、後述する図４に示すよう
にその底部がエピタキシャル基板６０の表面（基板面）
６２ａと略平行な逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄから形成し
たものでもよい。半導体レーザチップ３０のその他の部
分は、半導体レーザチップ２０の対応する部分と同じで
ある。なお、半導体レーザチップ３０にて、３２は第１
金属層、３３はエピタキシャル面、３４は第２金属層、
３９はレーザ光ビームである。半田層５１は、第１金属
層３２の表面に抵抗加熱蒸着によって固定されている。
半田層５１の厚さが厚すぎると、接続抵抗が高くなり、
更に、後述する半田はみ出し量が多くなり、逆に半田層
５１の厚さが薄すぎると、接続が弱くなるので、半田層
５１の厚さは７μｍである。また、各金属層３２等に対
する濡れ性がよく、かつ金喰いが少ないようにするため
に、半田層５１の成分は、Ｐｂが７５％で、Ｉｎが２５
％である。半導体レーザチップ４０の構造は、半導体レ
ーザチップ３０の構造と同じである。なお、半導体レー
ザチップ４０にて、４１は基板面、４２は第１金属層、
４３はエピタキシャル面、４４は第２金属層、４５はレ
ーザ光放出面、４６は全反射面、４７は活性層、４８は
凹部、４９はレーザ光ビームである。半田層５２は、材
質、形成方法及び厚さが半田層５１と同じで、第１金属
層４２の表面に固定されている。半導体レーザチップ２
０、３０、４０は、図示のように光放出面２５、３５、
４５が同一平面上に配置されるように、半田層５１、５
２によって厚さ方向に加熱圧着されている。加熱圧着の
条件は、荷重が約４０ｇ、加熱温度が２８０℃、加熱時
間が１５秒である。このとき、半田層５１、５２の図示
左右両端に生じる半田はみ出し部分５１ａ、５２ａは凹
部３８、４８内にほぼ収容される。
【０００８】図３は、第２の発明の一実施例の製造方法
を示す。図３において、複数（図３では５個）の半導体
レーザチップ用領域６１ａ〜６１ｅを有する半導体レー
ザチップ用エピタキシャル基板６０の基板面６２ａ（エ
ピタキシャル基板６０の厚さ方向の一方の面）に共振器
長Ｌ（４００μｍ）間隔でその底部が基板面６２ａと略
平行な逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄが形成されている。エ
ピタキシャル基板６０は、半導体レーザ用に各層が基板
上にエピタキシャル成長により形成されたウェハを一般
的な方法でダイシングしたもので、その厚さが１００μ
ｍである。なお、後述する劈開によって良好な鏡面が形
成されるようにするには、この厚さが８０〜１２０μｍ
であればよい。基板面６２ａは（１００）面であり、逆
メサ状溝６３ａ〜６３ｄの長手方向６３ｅは図示の方向
である。逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄは、図示しないフォ
トレジストの１０μｍ幅ストライプ状長孔からウェット
エッチングにより形成され、開口部の幅が２０μｍ、最
大幅（底部の幅）が３０μｍ、深さが２０μｍである。
なお、このように深さを決めると、良好な劈開が可能な
前記厚さの限界値８０μｍを確保できる。また図示点線
は劈開面６４ａ〜６４ｄの端部である。この劈開面６４
ａ〜６４ｄのうち活性層６２ｃ部分が半導体レーザチッ
プ用領域６１ａ〜６１ｅから形成される半導体レーザチ
ップのレーザ光放出面及び全反射面を形成する。なお、
後述する図４に示すように、刃６４ｅによりエピタキシ
ャル面６２ｂ（エピタキシャル基板６０の厚さ方向の他
方の面）から劈開する。このとき、逆メサ状溝６３ａ〜
６３ｄの底が平らなために、刃６４ｅの位置で劈開され
る。
を示す。図３において、複数（図３では５個）の半導体
レーザチップ用領域６１ａ〜６１ｅを有する半導体レー
ザチップ用エピタキシャル基板６０の基板面６２ａ（エ
ピタキシャル基板６０の厚さ方向の一方の面）に共振器
長Ｌ（４００μｍ）間隔でその底部が基板面６２ａと略
平行な逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄが形成されている。エ
ピタキシャル基板６０は、半導体レーザ用に各層が基板
上にエピタキシャル成長により形成されたウェハを一般
的な方法でダイシングしたもので、その厚さが１００μ
ｍである。なお、後述する劈開によって良好な鏡面が形
成されるようにするには、この厚さが８０〜１２０μｍ
であればよい。基板面６２ａは（１００）面であり、逆
メサ状溝６３ａ〜６３ｄの長手方向６３ｅは図示の方向
である。逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄは、図示しないフォ
トレジストの１０μｍ幅ストライプ状長孔からウェット
エッチングにより形成され、開口部の幅が２０μｍ、最
大幅（底部の幅）が３０μｍ、深さが２０μｍである。
なお、このように深さを決めると、良好な劈開が可能な
前記厚さの限界値８０μｍを確保できる。また図示点線
は劈開面６４ａ〜６４ｄの端部である。この劈開面６４
ａ〜６４ｄのうち活性層６２ｃ部分が半導体レーザチッ
プ用領域６１ａ〜６１ｅから形成される半導体レーザチ
ップのレーザ光放出面及び全反射面を形成する。なお、
後述する図４に示すように、刃６４ｅによりエピタキシ
ャル面６２ｂ（エピタキシャル基板６０の厚さ方向の他
方の面）から劈開する。このとき、逆メサ状溝６３ａ〜
６３ｄの底が平らなために、刃６４ｅの位置で劈開され
る。
【０００９】図４は、図３に示す製造方法で製造した半
導体レーザチップの一部分の断面構造を示す。図４にお
いて、第１金属層６２ｅ、第２金属層６２ｆ及び半田層
６２ｇは、上述の劈開後に前記第１の発明の一実施例と
同様な方法で形成される。なお、６２ｄは光放出面であ
る。
導体レーザチップの一部分の断面構造を示す。図４にお
いて、第１金属層６２ｅ、第２金属層６２ｆ及び半田層
６２ｇは、上述の劈開後に前記第１の発明の一実施例と
同様な方法で形成される。なお、６２ｄは光放出面であ
る。
【００１０】図５は上述の第１の発明の一実施例の実際
例を示す。図５にて、半導体レーザチップスタック１０
が半田層６５により導電性サブマウント６６の図示上面
に固定されている。更に、サブマウント６６は導電性ヒ
ートシンク６７の図示上面に固定されている。また、ボ
ンディングワイヤ６８が半導体レーザチップスタック１
０の図示上面にボンディングされている。
例を示す。図５にて、半導体レーザチップスタック１０
が半田層６５により導電性サブマウント６６の図示上面
に固定されている。更に、サブマウント６６は導電性ヒ
ートシンク６７の図示上面に固定されている。また、ボ
ンディングワイヤ６８が半導体レーザチップスタック１
０の図示上面にボンディングされている。
【００１１】図６は前記実際例の使用方法を示す。な
お、図６では、半導体レーザチップスタック１０、導電
性サブマウント６６及び導電性ヒートシンク６７相互の
位置関係が図５のものとは異なる。なお、６９は半導体
レーザに電流を流す電流源である。
お、図６では、半導体レーザチップスタック１０、導電
性サブマウント６６及び導電性ヒートシンク６７相互の
位置関係が図５のものとは異なる。なお、６９は半導体
レーザに電流を流す電流源である。
【００１２】上記第１の発明の構成によって、図５に示
すように半導体レーザチップスタック１０に電流を流す
と、図１に示すように半導体レーザの半導体レーザチッ
プスタック１０の各半導体レーザチップ２０、３０、４
０がレーザ光ビーム２９、３９、４９を放出する。この
とき、上述のように半導体レーザチップ２０、３０、４
０を半田づけする際に生ずる半田はみ出し部分５１ａ、
５２ａが、半導体レーザチップ３０、４０の半田付けす
る基板面３１、４１のレーザ光放出面３５、４５側端部
に形成された半田溜まり用凹部３８、４８内にほぼ納ま
るので、前記半田はみ出し部分５１ａ、５２ａが、半導
体レーザチップ２０、３０、４０の光放出面２５、３
５、４５から放出されるレーザ光ビーム２９、３９、４
９の障害にならない。
すように半導体レーザチップスタック１０に電流を流す
と、図１に示すように半導体レーザの半導体レーザチッ
プスタック１０の各半導体レーザチップ２０、３０、４
０がレーザ光ビーム２９、３９、４９を放出する。この
とき、上述のように半導体レーザチップ２０、３０、４
０を半田づけする際に生ずる半田はみ出し部分５１ａ、
５２ａが、半導体レーザチップ３０、４０の半田付けす
る基板面３１、４１のレーザ光放出面３５、４５側端部
に形成された半田溜まり用凹部３８、４８内にほぼ納ま
るので、前記半田はみ出し部分５１ａ、５２ａが、半導
体レーザチップ２０、３０、４０の光放出面２５、３
５、４５から放出されるレーザ光ビーム２９、３９、４
９の障害にならない。
【００１３】更に、上記第２の発明の構成により、エピ
タキシャル基板６０に形成された複数の半導体レーザチ
ップ用領域６１ａ〜６１ｅの反射面形成用境界に形成さ
れた逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄにそって劈開することに
より、各半導体レーザチップを形成している。このた
め、前記逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄが、前記半田溜まり
用凹部３８、４８に相当する。なお、上述の各実施例に
おいて、半導体レーザチップの全反射面側には半田溜ま
り用凹部がなくてもよい。
タキシャル基板６０に形成された複数の半導体レーザチ
ップ用領域６１ａ〜６１ｅの反射面形成用境界に形成さ
れた逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄにそって劈開することに
より、各半導体レーザチップを形成している。このた
め、前記逆メサ状溝６３ａ〜６３ｄが、前記半田溜まり
用凹部３８、４８に相当する。なお、上述の各実施例に
おいて、半導体レーザチップの全反射面側には半田溜ま
り用凹部がなくてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の半
導体レーザ及びその製造方法によれば、複数の半導体レ
ーザチップを半田付けによって厚さ方向に積層した半導
体レーザにおいて、半導体レーザチップ積層用半田層に
よる実質的な発光効率の低下を防止することができる。
このため、半導体レーザチップスタックを使用した半導
体レーザを高出力なものにすることができる。更に、本
発明の半導体レーザによれば、従来例の半導体レーザチ
ップを半田付けによって厚さ方向に積層する場合におけ
る半田のはみ出しが生ずる荷重条件でも、半田のはみ出
しが問題にならないので、接続強度の信頼性を高め、か
つ、接続抵抗を小さくすることができる。
導体レーザ及びその製造方法によれば、複数の半導体レ
ーザチップを半田付けによって厚さ方向に積層した半導
体レーザにおいて、半導体レーザチップ積層用半田層に
よる実質的な発光効率の低下を防止することができる。
このため、半導体レーザチップスタックを使用した半導
体レーザを高出力なものにすることができる。更に、本
発明の半導体レーザによれば、従来例の半導体レーザチ
ップを半田付けによって厚さ方向に積層する場合におけ
る半田のはみ出しが生ずる荷重条件でも、半田のはみ出
しが問題にならないので、接続強度の信頼性を高め、か
つ、接続抵抗を小さくすることができる。
【図１】第１の発明の一実施例の断面図である。
【図２】前記一実施例の積層工程前の各部分の斜視図で
ある。
ある。
【図３】第２の発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
である。
【図４】図３の方法で製造された半導体レーザチップの
一部分の断面図である。
一部分の断面図である。
【図５】前記第１の発明の一実施例の実際の構造を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図６】前記実際の構造の使用例を示す図である。
【図７】従来例の断面図である。
１０ 半導体レーザチップスタック ２０、３０、４０、６２ｄ 半導体レーザチップ ２１、３１、４１ 基板面２３、３３、４３ エピタキシャル面 ２５、３５、４５ レーザ光放出面 ２７，３７，４７、６２ｃ 活性層 ３８、４８ 凹部 ５１、５２、６２ｇ 半田層 ５１ａ、５２ａ 半田はみ出し部分 ６０ エピタキシャル基板 ６１ａ〜６１ｅ 半導体レーザチップ領域 ６２ａ エピタキシャル基板の基板面６２ｂ エピタキシャル基板のエピタキシャル面 ６３ａ〜６３ｄ 逆メサ状溝 ６４ａ〜６４ｄ 劈開面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 次郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 杉山 隆英 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 冨田 一義 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 加納 浩之 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 審査官 杉山 輝和 (56)参考文献 特開 昭58−216485（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218586（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−283807（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−54982（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−181587（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−105568（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の半導体レーザチップを半田付けに
よって厚さ方向に積層した半導体レーザにおいて、前記各半導体レーザチップの厚さ方向の一方の面が基板
面であり、前記各半導体レーザチップの厚さ方向の他方
の面がエピタキシャル面であり、 前記各半導体レーザチップのエピタキシャル面付近部分
に活性層が形成され、 前記各半導体レーザチップの基板
面のレーザ光放出面側端部に半田溜り用凹部が形成され
る ことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 複数の半導体レーザチップを半田付けに
よって厚さ方向に積層する半導体レーザの製造方法にお
いて、厚さ方向の一方の面としての基板面及び厚さ方向の他方
の面としてのエピタキシャル面を有し、 複数の半導体レ
ーザチップ用領域を有するエピタキシャル基板を形成す
る工程と、 前記エピタキシャル基板の基板面の前記各半導体レーザ
チップ用領域のレーザ光放出面形成用境界の活性層以外
の部分にその底部が前記エピタキシャル基板の基板面と
略平行な溝を形成する工程と、 該溝に沿って前記エピタキシャル基板を劈開することに
より、この劈開面を光放出面とする各半導体レーザチッ
プを形成する工程と、 複数の前記半導体レーザチップを半田付けによって厚さ
方向に積層する工程とを具備することを特徴とする半導
体レーザの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05258510A JP3081094B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| DE69401733T DE69401733T2 (de) | 1993-10-15 | 1994-10-13 | Halbleiterlaser und dessen Herstellungsverfahren |
| EP94116166A EP0649202B1 (en) | 1993-10-15 | 1994-10-13 | Semiconductor laser and method of manufacturing the same |
| US08/323,431 US5604761A (en) | 1993-10-15 | 1994-10-14 | Layered semiconductor laser having solder laminations and method of making same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05258510A JP3081094B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115247A JPH07115247A (ja) | 1995-05-02 |
| JP3081094B2 true JP3081094B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=17321216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05258510A Expired - Fee Related JP3081094B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5604761A (ja) |
| EP (1) | EP0649202B1 (ja) |
| JP (1) | JP3081094B2 (ja) |
| DE (1) | DE69401733T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11398715B2 (en) * | 2018-02-26 | 2022-07-26 | Panasonic Holdings Corporation | Semiconductor light emitting device |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3314616B2 (ja) * | 1995-10-05 | 2002-08-12 | 株式会社デンソー | 大出力用半導体レーザ素子 |
| JPH10242557A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-09-11 | Sony Corp | 半導体発光装置の製造方法 |
| JP3486900B2 (ja) * | 2000-02-15 | 2004-01-13 | ソニー株式会社 | 発光装置およびそれを用いた光装置 |
| US6730937B2 (en) * | 2000-12-26 | 2004-05-04 | Industrial Technology Research Institute | High resolution and brightness full-color LED display manufactured using CMP technique |
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| DE102004004765A1 (de) * | 2004-01-29 | 2005-09-01 | Rwe Space Solar Power Gmbh | Aktive Zonen aufweisende Halbleiterstruktur |
| JP2008288500A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光デバイス、及びその製造方法 |
| CN102751400B (zh) * | 2012-07-18 | 2016-02-10 | 合肥彩虹蓝光科技有限公司 | 一种含金属背镀的半导体原件的切割方法 |
| TW201414004A (zh) * | 2012-09-26 | 2014-04-01 | Chi Mei Lighting Tech Corp | 發光二極體的製作方法 |
| US8785234B2 (en) * | 2012-10-31 | 2014-07-22 | Infineon Technologies Ag | Method for manufacturing a plurality of chips |
| US10066768B2 (en) | 2014-05-07 | 2018-09-04 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Tubular connecting arrangement and method of sealingly connecting tubulars |
| CN107160019A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-09-15 | 广东工业大学 | 一种半导体激光器微通道热沉叠片的焊接装置及方法 |
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| JPS5756984A (en) * | 1980-09-23 | 1982-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Assembling method for semiconductor light emitting device |
| JPS58142588A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-24 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ−装置 |
| JPS58216485A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-16 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS60196992A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
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-
1993
- 1993-10-15 JP JP05258510A patent/JP3081094B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-13 EP EP94116166A patent/EP0649202B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-13 DE DE69401733T patent/DE69401733T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-14 US US08/323,431 patent/US5604761A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11398715B2 (en) * | 2018-02-26 | 2022-07-26 | Panasonic Holdings Corporation | Semiconductor light emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0649202B1 (en) | 1997-02-12 |
| JPH07115247A (ja) | 1995-05-02 |
| DE69401733T2 (de) | 1997-09-04 |
| US5604761A (en) | 1997-02-18 |
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| EP0649202A1 (en) | 1995-04-19 |
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