JP5095091B2 - Laser device manufacturing method - Google Patents
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本発明は、光ディスク用、検査用、照明用などに用いられるレーザ装置、特に窒化ガリウム系半導体レーザ装置などの短波長レーザ装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a laser device used for optical discs, inspections, illuminations, etc., and more particularly to a method for manufacturing a short wavelength laser device such as a gallium nitride based semiconductor laser device.
ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮなどのＩＩＩ族窒化物半導体（以下「窒化ガリウム系半導体」とする。）は、ＡｌＧａＩｎＡｓ系半導体やＡｌＧａＩｎＰ系半導体に比べてエネルギーバンドギャップが大きいため短波長の発光を行うことができ、かつ直接遷移型であるため発光効率に優れた半導体材料であるという特徴を有している。このため、これらの窒化ガリウム系半導体は、紫外線から緑色に及ぶ波長領域における発光が可能な半導体レーザ装置や、紫外線から赤色までの広い発光波長領域をカバーできる発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子を構成する材料として注目されており、高密度光ディスクやフルカラーディスプレー、さらには環境・医療分野など、広く応用が考えられている。 Group III nitride semiconductors (hereinafter referred to as “gallium nitride semiconductors”) such as GaN, AlGaN, GaInN, and AlGaInN emit light at a short wavelength because they have a larger energy band gap than AlGaInAs semiconductors and AlGaInP semiconductors. In addition, since it is a direct transition type, it has a feature that it is a semiconductor material having excellent luminous efficiency. For this reason, these gallium nitride semiconductors are semiconductor light emitting devices such as semiconductor laser devices capable of emitting light in the wavelength range from ultraviolet to green and light emitting diodes (LEDs) capable of covering a wide emission wavelength range from ultraviolet to red. It is attracting attention as a material that constitutes, and is widely considered for applications such as high-density optical discs, full-color displays, and the environment and medical fields.
この窒化ガリウム系半導体は熱伝導性がＧａＡｓ系半導体などよりも高いため、高温・高出力動作の素子としての応用も期待されている。さらに、ＡｌＧａＡｓ系半導体においては砒素（Ａｓ）、ＺｎＣｄＳＳｅ系半導体においてはカドミウム（Ｃｄ）といった有害な材料が用いられているのに対して、窒化ガリウム系半導体はそのような有害な材料を含んでおらず、また、原料として用いられるアンモニア（ＮＨ3）の毒性がＡｌＧａＡｓ系半導体の原料であるアルシン（ＡｓＨ3）に比べて少ないため、環境への負荷が小さい。 Since this gallium nitride based semiconductor has higher thermal conductivity than GaAs based semiconductors, it is expected to be applied as an element operating at high temperature and high output. Further, arsenic (As) is used in AlGaAs semiconductors and cadmium (Cd) is used in ZnCdSSe semiconductors, whereas gallium nitride semiconductors contain such harmful materials. Moreover, since the toxicity of ammonia (NH 3 ) used as a raw material is less than that of arsine (AsH 3 ), which is a raw material for AlGaAs-based semiconductors, the burden on the environment is small.
ところで、窒化ガリウム系半導体レーザ装置において、レーザ光出射端面の劣化という問題がある。これに関して、製造工程に用いる粘着シートに用いられている粘着剤、あるいは製造工程における大気中に存在する有機物が発生源であり、以下のようにしてレーザ光出射端面に堆積すると想定している。 By the way, the gallium nitride semiconductor laser device has a problem of deterioration of the laser light emitting end face. In this regard, it is assumed that the pressure-sensitive adhesive used in the pressure-sensitive adhesive sheet used in the manufacturing process or the organic matter present in the air in the manufacturing process is the generation source and is deposited on the laser light emitting end face as follows.
窒化ガリウム系半導体レーザチップの製造工程において、複数の窒化ガリウム系半導体レーザチップが作製されたウエハを分割し、レーザ光出射端面を形成してバー形状（以下「レーザ・バー」とする。）にする。このレーザ・バーをさらに個々の窒化ガリウム系半導体レーザチップに分割するチップ分割工程において、一旦レーザ・バーを粘着シートに貼り付ける。次にレーザ・バーにダイヤモンドスクライバなどを用いてスクライブラインを形成する。さらにレーザ・バーをチップに分割するが、その際、レーザ・バーに粘着シートを貼り付けているため、分割した窒化ガリウム系半導体レーザチップがばらばらにならない。しかし、窒化ガリウム系半導体レーザチップに粘着シートの粘着剤が付着してしまう。 In the manufacturing process of a gallium nitride based semiconductor laser chip, a wafer on which a plurality of gallium nitride based semiconductor laser chips are manufactured is divided to form a laser beam emitting end face into a bar shape (hereinafter referred to as “laser bar”). To do. In the chip dividing step of further dividing the laser bar into individual gallium nitride based semiconductor laser chips, the laser bar is once attached to the adhesive sheet. Next, a scribe line is formed on the laser bar using a diamond scriber or the like. Further, the laser bar is divided into chips. At this time, since the adhesive sheet is attached to the laser bar, the divided gallium nitride-based semiconductor laser chips are not separated. However, the adhesive of the adhesive sheet adheres to the gallium nitride semiconductor laser chip.
このようにして分割された窒化ガリウム系半導体レーザチップは、粘着シートから一つずつ分離され、チップテストが行われた後、ステムに固着される。更に、蓋体が取り付けられることによってパッケージの内部に気密封止されて、レーザ装置として完成する。気密封止される前に、サブマウント、ステム及び蓋体といった他の構成部品にも、製造工程における大気中の有機物が付着することが考えられる。大気中の有機物の発生源としては、微生物、人間、建材、製造装置に使用しているグリースやオイル類が考えられる。 The gallium nitride semiconductor laser chips thus divided are separated one by one from the adhesive sheet, and after a chip test, they are fixed to the stem. Further, by attaching a lid, the inside of the package is hermetically sealed, and the laser device is completed. Prior to hermetic sealing, other components such as the submount, stem, and lid may be attached with organic substances in the air in the manufacturing process. Possible sources of organic substances in the atmosphere include microorganisms, humans, building materials, and greases and oils used in manufacturing equipment.
完成したレーザ装置のパッケージ内部に、付着した汚染物質が気化して漂う。そして、気化した汚染物質が、窒化ガリウム系半導体レーザチップから出射する短波長のレーザ光により光ＣＶＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）効果によって光化学反応を起こし、Ｓｉ（シリコン）あるいはＣ（炭素）を主成分とする光化学反応物質となる。この光化学反応物質は、光強度の最も強いレーザ光出射端面に堆積する。このような現象は、光子一個当りのエネルギーが高くて化学反応を促進しやすい発振波長（発光波長）が５５０ｎｍ以下のレーザ、特に、発振波長が４２０ｎｍ以下の窒化ガリウム系半導体レーザチップを用いたレーザ装置において、顕著なものとなる。 Adhering contaminants are vaporized and drift inside the package of the completed laser device. The vaporized contaminant causes a photochemical reaction by a photochemical vapor deposition (CVD) effect by a short wavelength laser beam emitted from the gallium nitride semiconductor laser chip, and contains Si (silicon) or C (carbon) as a main component. It becomes a photochemical reaction substance. This photochemical reaction material is deposited on the laser light emitting end face having the highest light intensity. Such a phenomenon is caused by a laser having an oscillation wavelength (emission wavelength) of 550 nm or less, which has a high energy per photon and easily promotes a chemical reaction, in particular, a laser using a gallium nitride semiconductor laser chip having an oscillation wavelength of 420 nm or less. In the device it becomes prominent.
以上のようにして、レーザ光出射端面に光化学反応物質が堆積すると、レーザ光出射端面における光吸収の増大及び反射率の変動を引き起こす。その結果、同一出力を得るのに要するレーザの駆動電流が増大し、レーザの寿命が非常に短くなる。 As described above, when the photochemical reaction material is deposited on the laser light emitting end face, the light absorption at the laser light emitting end face is increased and the reflectance is changed. As a result, the laser drive current required to obtain the same output increases, and the life of the laser becomes very short.
このような問題を回避するために、窒化ガリウム系半導体レーザチップを固着したステムに紫外線を照射したり、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式によって生成したプラズマを照射することにより、窒化ガリウム系半導体レーザチップ及び蓋体に付着した汚染物質を除去した後に、蓋体によって気密封止する方法が提案されている（特許文献１参照）。 In order to avoid such a problem, the gallium nitride semiconductor laser chip is irradiated by irradiating the stem to which the gallium nitride semiconductor laser chip is fixed with ultraviolet light or by irradiating plasma generated by an ECR (Electron Cyclotron Resonance) method. In addition, a method of hermetically sealing with a lid after removing contaminants attached to the lid has been proposed (see Patent Document 1).
また、窒化ガリウム系半導体レーザチップを固着したステムをオゾン雰囲気下で蓋体によって気密封止し、その後紫外線を照射することにより、窒化ガリウム系半導体レーザチップ及び蓋体に付着した汚染物質を除去する方法が提案されている（特許文献２参照）。
上述の特許文献１による技術を用いた場合、紫外線もしくはプラズマ照射後に、ステムや窒化ガリウム系半導体レーザチップなどの部品を処理装置から取り出すことによって大気に曝すことになってしまい、前記部品が、気密封止前に汚染物質により再汚染されてしまう、という問題があった。特に、紫外線あるいはプラズマの照射工程と気密封止工程の間に、有機溶媒を多く含むＡｇペーストを使用している工程がある場合や、紫外線あるいはプラズマの照射工程と気密封止工程の間において大気に曝す時間が長い場合に、再汚染が顕著になる。 When the technique according to Patent Document 1 described above is used, components such as a stem and a gallium nitride semiconductor laser chip are taken out from the processing apparatus after ultraviolet or plasma irradiation, and the components are exposed to the atmosphere. There was a problem that it was re-contaminated with contaminants before sealing. In particular, there is a process using an Ag paste containing a large amount of an organic solvent between the irradiation process of ultraviolet light or plasma and the hermetic sealing process, or between the irradiation process of ultraviolet light or plasma and the hermetic sealing process. Recontamination becomes noticeable when the exposure time is long.
また、特許文献２による技術を用いて、オゾン雰囲気下で気密封止を行った場合、オゾンによって窒化ガリウム系半導体レーザチップとステムを接合しているハンダ、あるいは窒化ガリウム系半導体レーザチップに用いられている電極が酸化されることにより、汚染物質の除去とは別の問題として、特性劣化もしくは寿命の低下が生じる。一方、オゾン雰囲気下での気密封止とせずに単に紫外線照射を行っただけでは、十分な効果が得られず、特に環境温度６０℃で連続動作を行った場合に劣化（駆動電流値の増大）が生じてしまう。 Further, when hermetic sealing is performed in an ozone atmosphere using the technique disclosed in Patent Document 2, it is used for solder in which a gallium nitride semiconductor laser chip and a stem are joined by ozone or a gallium nitride semiconductor laser chip. As a result of oxidation of the electrodes, the characteristics are deteriorated or the lifetime is reduced as a problem different from the removal of the pollutants. On the other hand, a sufficient effect cannot be obtained by simply irradiating ultraviolet rays without hermetic sealing in an ozone atmosphere, especially when the continuous operation is performed at an environmental temperature of 60 ° C. (increasing drive current value). ) Will occur.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、窒化ガリウム系半導体レーザチップに用いられているハンダや電極を劣化させずに、レーザチップ、ステム及び蓋体などのパッケージ構成部品に付着した汚染物質を除去し、レーザチップの動作時におけるレーザ光出射端面への光化学反応物質の堆積を抑制して、長寿命なレーザ装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and package components such as a laser chip, a stem, and a lid without deteriorating solder and electrodes used in a gallium nitride based semiconductor laser chip. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a laser device having a long life by removing contaminants adhering to the surface and suppressing the deposition of photochemical reaction materials on the laser light emitting end face during the operation of the laser chip.
（１）本発明は、窓部が備えられたパッケージの内部にレーザチップを固着する工程と、パッケージの内部を気密封止する工程と、７０℃以上に加熱した状態で前記窓部より前記パッケージの内部に波長４２０ｎｍ以下の光を照射する工程を有することを特徴とするレーザ装置の製造方法である。パッケージの内部とは、例えばレーザチップを固着したステムと、ステムと接合した蓋体との間に生じる空間である。７０℃以上であれば、後述するように、汚染物質として考えられるいくつかの物質の沸点を上回るため、それらがパッケージ内部に気化する。その状態で、気化した汚染物質が波長４２０ｎｍ以下の光（以下、「紫外線等」とする。）の照射によって分解・除去される。これにより、紫外線等が十分届かない部分に存在する汚染物質についても除去を行うことができる。また、本製造方法によれば、気密封止後に紫外線等を照射する工程を行うため再汚染がない。従って、レーザチップの動作時にレーザが劣化することが防止できる。 (1) The present invention includes a step of fixing a laser chip inside a package provided with a window, a step of hermetically sealing the inside of the package, and the package from the window while being heated to 70 ° C. Is a method of manufacturing a laser device, characterized by having a step of irradiating light with a wavelength of 420 nm or less inside. The inside of the package is, for example, a space generated between a stem to which a laser chip is fixed and a lid joined to the stem. If it is 70 degreeC or more, since it exceeds the boiling point of some substances considered as a pollutant so that it may mention later, they vaporize inside a package. In this state, the vaporized contaminant is decomposed and removed by irradiation with light having a wavelength of 420 nm or less (hereinafter referred to as “ultraviolet light”). As a result, it is possible to remove contaminants present in a portion where ultraviolet rays or the like do not reach sufficiently. Moreover, according to this manufacturing method, since the process of irradiating ultraviolet rays etc. is performed after airtight sealing, there is no recontamination. Therefore, it is possible to prevent the laser from being deteriorated during the operation of the laser chip.
（２）本発明は、前記紫外線等を照射する工程において、前記レーザ装置を２８０℃以下に加熱することを特徴とするレーザ装置の製造方法である。この条件は、ＡｕＳｎなどのハンダ材の融点以下であるため、レーザチップがパッケージに固着された状態を保ったまま、紫外線等の照射を行うことができる。 (2) The present invention is a method of manufacturing a laser device, wherein the laser device is heated to 280 ° C. or lower in the step of irradiating the ultraviolet ray or the like. Since this condition is below the melting point of a solder material such as AuSn, it is possible to perform irradiation with ultraviolet rays or the like while keeping the laser chip fixed to the package.
（３）本発明は、前記光の波長が、１５０ｎｍ以上２９０ｎｍ以下であることを特徴とするレーザ装置の製造方法である。波長が１５０ｎｍ以上であれば窓部を透過することができ、波長が２９０ｎｍ以下であれば、特に汚染物質として考えられているシロキサン系物質におけるシロキサン結合を切断することにより、汚染物質を分解することができる。 (3) The present invention provides the method for manufacturing a laser device, wherein the wavelength of the light is 150 nm or more and 290 nm or less. If the wavelength is 150 nm or more, the window can be transmitted, and if the wavelength is 290 nm or less, the contaminant is decomposed by breaking the siloxane bond in the siloxane-based material considered as a contaminant. Can do.
（４）本発明は、前記パッケージの内部に、乾燥空気もしくは不活性ガスを封入することを特徴とするレーザ装置の製造方法である。これにより、パッケージの内部に用いるハンダ材や電極などの金属が酸化あるいは腐食されにくくなる。 (4) The present invention is a method for manufacturing a laser device, characterized in that dry air or inert gas is sealed inside the package. This makes it difficult for metals such as solder materials and electrodes used in the package to be oxidized or corroded.
（５）本発明は、前記封入された気体の露点が−１０℃以下であることを特徴とするレーザ装置の製造方法である。これにより、パッケージの内部に用いるハンダ材や電極などの金属が酸化あるいは腐食されにくくなる。 (5) The present invention is the method for manufacturing a laser device, wherein the dew point of the enclosed gas is −10 ° C. or lower. This makes it difficult for metals such as solder materials and electrodes used in the package to be oxidized or corroded.
（６）本発明は、前記窓部が、石英ガラス、石英もしくはサファイア、あるいはこれらを母材とした材料からなることを特徴とするレーザ装置の製造方法である。これらの材料は、良好な紫外線透過率を有するので、外部からの紫外線等の照射を、窓部に吸収されることなくパッケージの内部に到達させることができる。 (6) The present invention is the method for manufacturing a laser device, wherein the window portion is made of quartz glass, quartz or sapphire, or a material using these as a base material. Since these materials have good ultraviolet transmittance, irradiation with ultraviolet rays or the like from the outside can reach the inside of the package without being absorbed by the window portion.
（７）本発明は、前記レーザ装置に固着されるレーザチップが、４２０ｎｍ以下の発光波長を有することを特徴とするレーザ装置の製造方法である。この波長領域の光は有機物を分解する作用を有し、その結果レーザ光出射端面に光化学反応物質が堆積するため、本発明の製造方法を用いる効果がある。 (7) The present invention is the laser device manufacturing method, wherein the laser chip fixed to the laser device has an emission wavelength of 420 nm or less. The light in this wavelength region has an action of decomposing organic substances, and as a result, a photochemical reaction substance is deposited on the laser light emitting end face, so that the manufacturing method of the present invention is effective.
（８）本発明は、前記レーザ装置に固着されるレーザチップが、窒化ガリウム系半導体レーザチップであることを特徴とするレーザ装置の製造方法である。窒化ガリウム系半導体レーザチップは、青色・紫色・近紫外光の光源として、小型で効率が優れている。 (8) The present invention is the method for manufacturing a laser device, wherein the laser chip fixed to the laser device is a gallium nitride based semiconductor laser chip. Gallium nitride semiconductor laser chips are small and have high efficiency as light sources for blue, purple, and near ultraviolet light.
本発明は、気密封止されたレーザチップのパッケージの内部に、加熱した状態で紫外線等を照射することによって、汚染物質が気化し、紫外線等の照射によって分解・除去されるため、紫外線等が十分届かない部分に存在する汚染物質についても除去を行うことができる。また、本製造方法によれば、気密封止後に紫外線等を照射する工程を行っているため再汚染がない。従って、レーザ装置の動作中にレーザ光出射端面において光化学反応物質が堆積することがないため光吸収の増大及び反射率の変動が抑制され、レーザチップの駆動電流が長期にわたって安定化された長寿命のレーザ装置を実現できる。 In the present invention, the inside of a hermetically sealed laser chip package is irradiated with ultraviolet rays or the like in a heated state, whereby contaminants are vaporized and decomposed and removed by irradiation with ultraviolet rays or the like. It is also possible to remove pollutants present in areas that do not reach enough. Moreover, according to this manufacturing method, since the process of irradiating ultraviolet rays etc. is performed after airtight sealing, there is no recontamination. Therefore, no photochemical reaction material is deposited on the laser light emitting end face during the operation of the laser device, so that increase in light absorption and reflectance fluctuation are suppressed, and the laser chip drive current is stabilized over a long period of time. Can be realized.
以下において、本発明を実施するための最良の形態である窒化ガリウム系半導体レーザ装置について説明する。ただし、本発明の課題である、レーザ光出射端面への光化学反応物質の堆積による特性劣化の抑制は、波長５５０ｎｍ以下、特に４２０ｎｍ以下の発光波長のレーザ装置に共通する課題である。従って、本発明は、例えば波長８１０ｎｍ程度のレーザとＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子を用いて４０５ｎｍ程度の波長の光を発生するＳＨＧレーザなどの他のレーザ装置にも適用可能である。また、有機物を用いたレーザ装置や、酸化亜鉛系半導体を用いたレーザ装置など、現在開発中であって将来窒化ガリウム系半導体レーザ装置を越える優れた特性が得られることが期待される他のレーザ装置にも適用することが可能である。 Hereinafter, a gallium nitride based semiconductor laser device that is the best mode for carrying out the present invention will be described. However, suppression of characteristic deterioration due to deposition of a photochemical reaction material on the laser light emitting end surface, which is a problem of the present invention, is a problem common to laser devices having a wavelength of 550 nm or less, particularly 420 nm or less. Therefore, the present invention is also applicable to other laser devices such as an SHG laser that generates light having a wavelength of about 405 nm using a laser having a wavelength of about 810 nm and an SHG (Second Harmonic Generation) element. In addition, other lasers that are currently under development and are expected to have superior characteristics over gallium nitride semiconductor laser devices in the future, such as laser devices using organic substances and zinc oxide semiconductors The present invention can also be applied to an apparatus.
（半導体レーザ装置の構造）
本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。図１（ａ）はレーザチップ固着保持体３００と蓋体３３０の正面図、図１（ｂ）は上面図である。
(Structure of semiconductor laser device)
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a front view of the laser chip fixing holder 300 and the lid 330, and FIG. 1B is a top view.
半導体レーザ装置３４０は、レーザチップ固着保持体３００と蓋体３３０とが接合されることにより、ステム３２０と蓋体３３０よりなるパッケージの内部が気密封止されている。レーザチップ固着保持体３００は、ステム３２０のブロック部３２１上に、サブマウント３１０を介して、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０が固着されたものである。蓋体３３０は、一端部は開放されており、もう一方の端部には窓部３３０Ａが設けられている。蓋体３３０は銅又は鉄などの金属からなり、窓部３３０Ａは窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０から出射されるレーザ光及び外部から照射される紫外線を透過することができる石英あるいは石英ガラス、ガラス、プラスティック、サファイアなどからなる。 In the semiconductor laser device 340, the inside of the package composed of the stem 320 and the lid 330 is hermetically sealed by joining the laser chip fixing holder 300 and the lid 330. The laser chip fixing holder 300 is obtained by fixing a gallium nitride based semiconductor laser chip 350 on a block portion 321 of a stem 320 via a submount 310. One end of the lid 330 is open, and a window 330A is provided at the other end. The lid 330 is made of a metal such as copper or iron, and the window 330A is made of quartz or quartz glass that can transmit laser light emitted from the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 and ultraviolet light emitted from the outside, glass, Made of plastic, sapphire, etc.
図１（ａ）において、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０は、ｎ型ＧａＮ基板３０１と、このｎ型ＧａＮ基板３０１上に形成された複数の窒化ガリウム系半導体層などよりなる積層体３０２と、積層体３０２の表面に形成されたｐ側電極３０３と、ｎ型ＧａＮ基板３０１に近い側から順に形成されたｎ側電極（内層）３０４Ａとｎ側電極（外層）３０４Ｂよりなる。ｎ側電極（外層）３０４Ｂは、Ａｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２（Ａｕ：７０重量％、Ｓｎ：３０重量％）を介してサブマウント３１０の表面側に固着されている。 Referring to FIG. 1A, a gallium nitride based semiconductor laser chip 350 includes an n-type GaN substrate 301, a laminated body 302 made of a plurality of gallium nitride based semiconductor layers formed on the n-type GaN substrate 301, and a laminated structure. It comprises a p-side electrode 303 formed on the surface of the body 302, an n-side electrode (inner layer) 304A and an n-side electrode (outer layer) 304B formed in this order from the side closer to the n-type GaN substrate 301. The n-side electrode (outer layer) 304B is fixed to the surface side of the submount 310 via solder 312 (Au: 70 wt%, Sn: 30 wt%) made of Au70Sn30.
サブマウント３１０は、ＳｉＣ板の表面側と裏面側に、それぞれ、金属多層膜３０７、３０８が形成されたものである。金属多層膜３０７、３０８は、サブマウント３１０のＳｉＣ板に接する側より、例えばチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）をこの順に積層したものである。サブマウント３１０の裏面側は、ＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダ３１３（主成分Ｓｎ、Ａｇ：３重量％、Ｃｕ：０．５重量％）を介してステムのブロック部３２１に固着されている。サブマウント３１０は、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０で発生した熱を放散する役割を有している。 The submount 310 is formed by forming metal multilayer films 307 and 308 on the front surface side and the back surface side of the SiC plate, respectively. The metal multilayer films 307 and 308 are formed by laminating, for example, titanium (Ti), platinum (Pt), and gold (Au) in this order from the side in contact with the SiC plate of the submount 310. The back surface side of the submount 310 is fixed to the block portion 321 of the stem via solder 313 (main component Sn, Ag: 3 wt%, Cu: 0.5 wt%) made of SnAg3Cu0.5. The submount 310 has a role of radiating heat generated in the gallium nitride based semiconductor laser chip 350.
又、ｐ側電極３０３はワイヤ３１４Ａを介してピン３１６に、ｎ側電極（内層）３０４Ａはｎ側電極（外層）３０４Ｂ、Ａｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２、金属多層膜３０７及びワイヤ３１４Ｂを介してピン３１１に電気的に接続されている。更に、ステム３２０とピン３１１、３１６との間には、絶縁リング３１１Ａ、３１６Ａとが、それぞれ設けられており、ピン３１１、３１６と、ステム３２０及びその一部であるステムのブロック部３２１との間は、絶縁リング３１１Ａ、３１６Ａを用いてステム３２０と電気的に絶縁されている。このピン３１１、３１６より窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０に電流が供給される。又、ピン３２２はステム３２０と電気的に接続している。 The p-side electrode 303 is connected to the pin 316 via the wire 314A, the n-side electrode (inner layer) 304A is the n-side electrode (outer layer) 304B, the solder 312 made of Au70Sn30, the metal multilayer 307, and the pin 311 via the wire 314B. Is electrically connected. Further, insulating rings 311A and 316A are provided between the stem 320 and the pins 311 and 316, respectively. The pins 311 and 316 and the stem 320 and the block portion 321 of the stem which is a part of the stem 320 are provided. The gap is electrically insulated from the stem 320 using insulating rings 311A and 316A. Current is supplied from the pins 311 and 316 to the gallium nitride based semiconductor laser chip 350. The pin 322 is electrically connected to the stem 320.
（窒化ガリウム系半導体レーザチップの構造）
次に、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０の構造について説明する。図２に窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０の正面図を示す。積層体３０２は、ｎ型ＧａＮ基板３０１の表面に順に形成された、ｎ型ＧａＮコンタクト層４０２と、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４０３と、ｎ型ＧａＮガイド層４０４と、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層４０５と、ｐ型ＡｌＧａＮ蒸発防止層４０６と、ｐ型ＧａＮガイド層４０７と、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４０８と、ｐ型ＧａＮコンタクト層４０９を有し、さらにＳｉＯ2絶縁膜４１０を有したものである。
(Structure of gallium nitride semiconductor laser chip)
Next, the structure of the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 will be described. FIG. 2 shows a front view of the gallium nitride based semiconductor laser chip 350. The stacked body 302 includes an n-type GaN contact layer 402, an n-type AlGaN cladding layer 403, an n-type GaN guide layer 404, an InGaN multiple quantum well active layer 405, which are sequentially formed on the surface of the n-type GaN substrate 301. The p-type AlGaN evaporation prevention layer 406, the p-type GaN guide layer 407, the p-type AlGaN cladding layer 408, the p-type GaN contact layer 409, and the SiO 2 insulating film 410.
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４０８及びｐ型ＧａＮコンタクト層４０９には、共振器方向に延在したストライプ状のリッジ３０６が設けられている。即ち、図２に示した窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０は、リッジストライプ構造を備える。更に、ｐ側電極３０３とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４０８及びｐ型ＧａＮコンタクト層４０９との間には、リッジ３０６部分を除いて、電流狭窄のためのＳｉＯ2絶縁膜４１０が設けられている。 The p-type AlGaN cladding layer 408 and the p-type GaN contact layer 409 are provided with striped ridges 306 extending in the resonator direction. That is, the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 shown in FIG. 2 has a ridge stripe structure. Further, an SiO 2 insulating film 410 for current confinement is provided between the p-side electrode 303 and the p-type AlGaN cladding layer 408 and the p-type GaN contact layer 409 except for the ridge 306 portion.
尚、積層体３０２中の窒化ガリウム系半導体層に用いられる材料は上述の材料に限定されるものではなく、他の窒化ガリウム系半導体、例えば、ｐ型クラッド層にｐ型ＡｌＧａＩｎＮを、多重量子井戸活性層にＧａＩｎＮＡｓもしくはＧａＩｎＰなどを用いても構わない。又、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４０３あるいはｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４０８は多層構造でもよく、多重量子井戸構造を用いても構わない。更に、ｎ型ＧａＮコンタクト層４０２とｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４０３の間に、ＩｎＧａＮ層などのクラック防止層を挿入しても構わない。又、ｎ型ＧａＮ基板３０１とｎ型ＧａＮコンタクト層４０２との間にバッファ層を挿入しても構わない。又、共振器方向にストライプ状に延在したリッジ３０６は、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４０８及びｐ型ＧａＮコンタクト層４０９のみではなく、ｐ型ＧａＮガイド層４０７、ｐ型ＡｌＧａＮ蒸発防止層４０６及びＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層４０５までの途中いずれかまで掘り込んで形成しても構わない。 Note that the material used for the gallium nitride based semiconductor layer in the stacked body 302 is not limited to the above-described materials, but other gallium nitride based semiconductors, for example, p-type AlGaInN is used for the p-type cladding layer, and multiple quantum wells are used. GaInNAs or GaInP may be used for the active layer. Further, the n-type AlGaN cladding layer 403 or the p-type AlGaN cladding layer 408 may have a multilayer structure or a multiple quantum well structure. Furthermore, a crack prevention layer such as an InGaN layer may be inserted between the n-type GaN contact layer 402 and the n-type AlGaN cladding layer 403. Further, a buffer layer may be inserted between the n-type GaN substrate 301 and the n-type GaN contact layer 402. Further, the ridge 306 extending in a stripe shape in the resonator direction is not only the p-type AlGaN cladding layer 408 and the p-type GaN contact layer 409, but also the p-type GaN guide layer 407, the p-type AlGaN evaporation prevention layer 406, and the InGaN multiple layers. The quantum well active layer 405 may be formed by being dug up to somewhere.
更に、実施の形態１では窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０の作製にｎ型ＧａＮ基板３０１を用いたが、基板材料はＧａＮに限定されるものではなく、ＩｎＮ、ＡｌＮあるいはＧａＮとＩｎＮとＡｌＮの混晶半導体でも構わなく、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、又は、窒化ガリウム系半導体以外のＧａＡｓ、ＧａＰなどのIII−Ｖ族半導体でも構わない。 Further, in the first embodiment, the n-type GaN substrate 301 is used to manufacture the gallium nitride based semiconductor laser chip 350, but the substrate material is not limited to GaN, and a mixture of InN, AlN or GaN, InN, and AlN. It may be a crystal semiconductor, or a sapphire, spinel, SiC, Si, or a III-V group semiconductor such as GaAs or GaP other than a gallium nitride semiconductor.
（窒化ガリウム系半導体レーザチップの製造工程）
以下に、実施の形態１のレーザ装置の製造工程について説明する。
(Gallium nitride semiconductor laser chip manufacturing process)
Below, the manufacturing process of the laser apparatus of Embodiment 1 is demonstrated.
まず、窒化ガリウム系半導体レーザチップの製造に一般的に用いられている周知の技術を適宜用いて、ｎ型ＧａＮ基板３０１上に、図２で示したような複数の窒化ガリウム系半導体層などから成る積層体３０２及びｐ側電極３０３を形成したウエハを作製する。ｐ側電極３０３は、ｐ型ＧａＮコンタクト層４０９に近い側からＰｄ（１５ｎｍ）／Ｍｏ（１５ｎｍ）／Ａｕ（２００ｎｍ）とする。 First, from a plurality of gallium nitride semiconductor layers as shown in FIG. 2 on the n-type GaN substrate 301 by appropriately using a well-known technique generally used for manufacturing a gallium nitride semiconductor laser chip. A wafer on which the laminated body 302 and the p-side electrode 303 are formed is manufactured. The p-side electrode 303 is Pd (15 nm) / Mo (15 nm) / Au (200 nm) from the side close to the p-type GaN contact layer 409.
次に、ｎ型ＧａＮ基板３０１の裏面側から、研磨もしくはエッチングを行うことにより、ウエハの厚みを当初の３５０μｍから４０〜１５０μｍ程度まで薄くする。その後、ｎ側電極（内層）３０４Ａとしてｎ型ＧａＮ基板３０１に近い側から、Ｔｉ（３０ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）を形成し、さらにｎ側電極（外層）３０４Ｂとして、Ｍｏ（８ｎｍ）／Ｐｔ（１５ｎｍ）／Ａｕ（２５０ｎｍ）を形成する。 Next, polishing or etching is performed from the back side of the n-type GaN substrate 301 to reduce the thickness of the wafer from the initial 350 μm to about 40 to 150 μm. Thereafter, Ti (30 nm) / Al (150 nm) is formed from the side close to the n-type GaN substrate 301 as the n-side electrode (inner layer) 304A, and Mo (8 nm) / Pt (as the n-side electrode (outer layer) 304B is formed. 15 nm) / Au (250 nm).
このようにして積層体３０２、ｐ側電極３０３、ｎ側電極（内層）３０４Ａおよびｎ側電極（外層）３０４Ｂが形成されたウエハを劈開し、劈開面に対して真空蒸着法あるいはＥＣＲスパッタ法などによってＡｌ2Ｏ3（図示せず）などの透明誘電体よりなる端面コーティングを行うことにより、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０のレーザ光出射端面を形成する。このとき、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０の共振器長が６００μｍとなるように、ウエハの劈開が行われる。尚、ウエハの劈開の代わりにエッチングによってレーザ光出射端面の形成を行ってもよい。 The wafer on which the multilayer body 302, the p-side electrode 303, the n-side electrode (inner layer) 304A, and the n-side electrode (outer layer) 304B are formed is cleaved, and a vacuum evaporation method or an ECR sputtering method is applied to the cleaved surface. By performing end face coating made of a transparent dielectric such as Al 2 O 3 (not shown), the laser light emitting end face of the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 is formed. At this time, the wafer is cleaved so that the resonator length of the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 is 600 μm. Incidentally, the laser light emitting end face may be formed by etching instead of cleaving the wafer.
（窒化ガリウム系半導体レーザチップのチップ分割工程）
このようにウエハを劈開することで得られたレーザ・バーを、更に窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０に分割する。チップ分割工程の前半工程であるスクライブ工程を示す図３（ａ）において、粘着シート１５０に貼り付けられたレーザ・バー１４０をスクライブ装置（図示せず）にセットし、スクライブ装置内のダイヤモンドスクライバなどを用いてスクライブライン１４１を形成する。この粘着シート１５０の粘着剤が、分割した窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０に付着、残留する恐れがある。次にチップ分割工程の後半工程であるブレーキング工程では、図３（ｂ）に示すように、粘着シート１５０をスクライブライン１４１に直交する矢印１５１・１５２に示す方向に引き伸ばすことにより、レーザ・バー１４０から個々の窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０を分割する。窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０は粘着シート１５０に貼り付けられているため、ばらばらにならない。なお、チップ分割工程として、ダイヤモンドスクライバを用いない方法であるダイシング法、レーザアブレーション法等を用いても構わない。
(Chip splitting process of gallium nitride semiconductor laser chip)
The laser bar obtained by cleaving the wafer in this way is further divided into gallium nitride based semiconductor laser chips 350. In FIG. 3A showing the scribing process which is the first half of the chip dividing process, the laser bar 140 attached to the adhesive sheet 150 is set in a scribing device (not shown), and a diamond scriber in the scribing device, etc. The scribe line 141 is formed using There is a possibility that the adhesive of the adhesive sheet 150 may adhere to and remain on the divided gallium nitride semiconductor laser chip 350. Next, in the breaking process, which is the latter half of the chip splitting process, as shown in FIG. 3 (b), the adhesive sheet 150 is stretched in the direction indicated by the arrows 151 and 152 perpendicular to the scribe line 141, so that the laser bar The individual gallium nitride based semiconductor laser chip 350 is divided from 140. Since the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 is affixed to the adhesive sheet 150, it does not fall apart. As the chip dividing step, a dicing method, a laser ablation method, or the like, which is a method that does not use a diamond scriber, may be used.
このようにして得られた窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０をチップの状態でパルス電流駆動により特性評価を行い、閾値電流値が基準値より小さい良品チップを選別する。 The gallium nitride based semiconductor laser chip 350 thus obtained is subjected to characteristic evaluation by pulse current drive in the chip state, and non-defective chips having a threshold current value smaller than the reference value are selected.
（窒化ガリウム系半導体レーザチップのマウント工程）
このようにして得られた窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０をステムのブロック部３２１上に固着（マウント）する。以下に、ハンダ材を用いて固着するダイボンディング法を用いて実施されたマウント工程について説明する。
(Mounting process of gallium nitride semiconductor laser chip)
The gallium nitride based semiconductor laser chip 350 thus obtained is fixed (mounted) on the block portion 321 of the stem. Below, the mounting process implemented using the die-bonding method which adheres using a solder material is demonstrated.
図４（ａ）に示されているように、サブマウント３１０を窒素雰囲気で満たされたマウント装置内の支持部２６１に置き、サブマウント３１０の表面に、層厚が略２００μｍでシート形状を有する、融点２８０℃のＡｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２を置く。次に、サブマウント３１０をＡｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２の融点よりも若干高い温度まで加熱し、Ａｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２が溶けたところで、上述の方法で得られた窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０をコレット２７０で吸引して、ｎ側電極（外層）３０４Ｂ側がＡｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２に接するように置く。更に、荷重Ｆを適宜加えながら、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０とサブマウント３１０とをＡｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２によく馴染ませ、冷却してＡｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２を凝固させ、サブマウント３１０上に窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０を固着する。 As shown in FIG. 4A, the submount 310 is placed on a support portion 261 in a mounting apparatus filled with a nitrogen atmosphere, and the surface of the submount 310 has a sheet thickness of about 200 μm and a sheet shape. A solder 312 made of Au70Sn30 having a melting point of 280 ° C. is placed. Next, the submount 310 is heated to a temperature slightly higher than the melting point of the solder 312 made of Au70Sn30. When the solder 312 made of Au70Sn30 is melted, the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 obtained by the above method is colleted 270. Then, the n-side electrode (outer layer) 304B side is placed in contact with the solder 312 made of Au70Sn30. Further, while appropriately applying the load F, the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 and the submount 310 are well adapted to the solder 312 made of Au70Sn30, cooled to solidify the solder 312 made of Au70Sn30, and nitrided on the submount 310. The gallium semiconductor laser chip 350 is fixed.
次に、図４（ｂ）に示すように、ステム３２０をマウント装置内の支持部２６１に設置し、ステムのブロック部３２１上に融点２２０℃のＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダ３１３を置く。そして、ステムのブロック部３２１をＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダ３１３の融点よりも若干高い温度まで加熱し、ＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダ３１３が溶けたところで、上述の方法で得られた窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０を固着したサブマウント３１０を、裏面に形成された金属多層膜３０８側がステムのブロック部３２１側に対向するように、コレット２７０で吸引してステムのブロック部３２１上に置く。更に、荷重Ｆを適宜加えながら窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０を固着したサブマウント３１０とステムのブロック部３２１とをＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダ３１３によく馴染ませる。その後、ステムのブロック部３２１を冷却してＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダ３１３を凝固させ、サブマウント３１０を介してステムのブロック部３２１に固着された窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０を得る。 Next, as shown in FIG. 4B, the stem 320 is placed on the support portion 261 in the mounting apparatus, and the solder 313 made of SnAg3Cu0.5 having a melting point of 220 ° C. is placed on the block portion 321 of the stem. Then, the stem block 321 is heated to a temperature slightly higher than the melting point of the solder 313 made of SnAg3Cu0.5, and when the solder 313 made of SnAg3Cu0.5 is melted, the gallium nitride based semiconductor laser obtained by the above method is used. The submount 310 to which the chip 350 is fixed is sucked by the collet 270 and placed on the stem block 321 so that the metal multilayer film 308 formed on the back surface faces the stem block 321 side. Further, the submount 310 to which the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 is fixed and the stem block portion 321 are well adapted to the solder 313 made of SnAg3Cu0.5 while appropriately applying the load F. Thereafter, the stem block portion 321 is cooled to solidify the solder 313 made of SnAg3Cu0.5, and the gallium nitride semiconductor laser chip 350 fixed to the stem block portion 321 via the submount 310 is obtained.
ここで、一旦窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０をマウント装置から大気中に取り出した後、窒素雰囲気で満たされたワイヤボンディング装置（図示せず）にセットする。ここで、図１（ａ）に示すように、ｐ側電極３０３とピン３１６をワイヤ３１４Ａによって電気的に接続し、ｎ側電極（内層）３０４Ａとピン３１１を、ｎ側電極（外層）３０４Ｂ、Ａｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ３１２、金属多層膜３０７及びワイヤ３１４Ｂを介して電気的に接続する。 Here, after the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 is once taken out from the mounting device to the atmosphere, it is set in a wire bonding device (not shown) filled with a nitrogen atmosphere. Here, as shown in FIG. 1A, the p-side electrode 303 and the pin 316 are electrically connected by a wire 314A, and the n-side electrode (inner layer) 304A and the pin 311 are connected to the n-side electrode (outer layer) 304B, Electrical connection is established via solder 312 made of Au70Sn30, metal multilayer 307, and wire 314B.
尚、実施の形態１ではｐ側電極３０３の材料として、Ｐｄ／Ｍｏ／Ａｕ多層膜を用いたが、Ｐｄ以外に、例えば、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｓｃ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｗ、Ａｌ、Ｔｌ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉとその化合物を用いても構わない。又、Ａｕ以外にＮｉ、Ａｇ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌとその化合物を用いても構わなく、各層厚についても、上述した値に限定されるものではない。又、実施の形態１ではｎ側電極（内層）３０４Ａの材料として、Ｔｉ／Ａｌ多層膜を用いたが、Ｔｉ以外にＨｆを用いても構わない。各層厚も実施の形態１に示した値に限定されない。 In the first embodiment, a Pd / Mo / Au multilayer film is used as the material of the p-side electrode 303. However, in addition to Pd, for example, Co, Cu, Ag, Ir, Sc, Au, Cr, Mo, La, and La W, Al, Tl, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Pt, Ni and compounds thereof may be used. In addition to Au, Ni, Ag, Ga, Sn, Pb, Sb, Zn, Si, Ge, Al and their compounds may be used, and the thickness of each layer is not limited to the above-described values. In the first embodiment, the Ti / Al multilayer film is used as the material of the n-side electrode (inner layer) 304A, but Hf may be used in addition to Ti. Each layer thickness is not limited to the value shown in the first embodiment.
又、実施の形態１ではサブマウント３１０の材料としてＳｉＣを用いたが、ＡｌＮ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ダイヤモンドなどの熱伝導性の良好な材料を用いることができる。 In the first embodiment, SiC is used as the material of the submount 310. However, a material having good thermal conductivity such as AlN, GaAs, Si, and diamond can be used.
又、サブマウント３１０表面（金属多層膜３０７側）上に設けるハンダ材は、Ａｕ７０Ｓｎ３０に限定されるものではなく、共晶点であるＡｕ８０Ｓｎ２０（Ａｕ：８０重量％、Ｓｎ：２０重量％）でもよく、ＳｎＡｇＣｕ、Ｉｎ、ＰｂＳｎなど、いずれのハンダ材を用いても構わない。更に、ＡｕＳｎハンダにおいても、ＡｕとＳｎの比率は限定されるものではない。又、サブマウント３１０の裏面（金属多層膜３０８側）とステムのブロック部３２１との間のハンダ材もＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５に限定されるものではなく、ＡｕＳｎ、Ｉｎ、ＰｂＳｎ、Ａｇペースト、その他の導電性ペーストのいずれでも構わない。又、ＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダにおけるＳｎとＡｇとＣｕの比率を変更しても構わず、その比率は限定されない。尚、サブマウント３１０表面（金属多層膜３０７側）上に設けるハンダ材の融点は、サブマウント３１０の裏面（金属多層膜３０８側）とステムのブロック部３２１との間のハンダ材の融点より高いものとするか、同じ融点のハンダ材として両面同時にダイボンディングを行うことができる。 Further, the solder material provided on the surface of the submount 310 (the metal multilayer film 307 side) is not limited to Au70Sn30, but may be Au80Sn20 (Au: 80% by weight, Sn: 20% by weight) which is a eutectic point. Any solder material such as SnAgCu, In, or PbSn may be used. Furthermore, the ratio of Au and Sn is not limited also in AuSn solder. Also, the solder material between the back surface of the submount 310 (the metal multilayer film 308 side) and the block portion 321 of the stem is not limited to SnAg3Cu0.5, but AuSn, In, PbSn, Ag paste, and other conductive materials. Any of pastes can be used. Further, the ratio of Sn, Ag, and Cu in the solder made of SnAg3Cu0.5 may be changed, and the ratio is not limited. The melting point of the solder material provided on the surface of the submount 310 (metal multilayer film 307 side) is higher than the melting point of the solder material between the back surface of the submount 310 (metal multilayer film 308 side) and the block portion 321 of the stem. Alternatively, both sides can be die bonded simultaneously as a solder material having the same melting point.
又、ステムのブロック部３２１を備えるステム３２０はＣｕもしくはＦｅを主体とする金属から成り、その表面にＮｉ膜／Ａｕ膜もしくはＮｉ膜／Ｃｕ膜／Ａｕ膜が順にメッキ法によって形成されている。 The stem 320 including the stem block portion 321 is made of a metal mainly composed of Cu or Fe, and a Ni film / Au film or a Ni film / Cu film / Au film is sequentially formed on the surface thereof by a plating method.
（気密封止工程）
次に、図５に示した気密封止装置２８０内において、レーザチップ固着保持体３００を、露点−２０℃の乾燥空気で満たされた気密封止装置２８０のベース２８１に置き、蓋体３３０を治具２８２に入れてレーザチップ固着保持体３００に重ねる。ベース２８１と治具２８２の間に電流を流す抵抗加熱法によりレーザチップ固着保持体３００と蓋体３３０を融着して気密封止し、半導体レーザ装置３４０を作製する。これにより、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０のパッケージ内部は外部雰囲気と遮断される。
(Airtight sealing process)
Next, in the hermetic sealing device 280 shown in FIG. 5, the laser chip fixing holder 300 is placed on the base 281 of the hermetic sealing device 280 filled with dry air having a dew point of −20 ° C., and the lid 330 is placed. It is placed in a jig 282 and overlapped with the laser chip fixing holder 300. The laser chip fixing holder 300 and the lid 330 are fused and hermetically sealed by a resistance heating method in which a current is passed between the base 281 and the jig 282 to manufacture the semiconductor laser device 340. Thereby, the inside of the package of the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 is cut off from the external atmosphere.
なお、パッケージの内部に封入された気体は乾燥空気に限るものではなく、乾燥窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンなどの不活性ガス、または乾燥不活性ガスと乾燥空気あるいは酸素の混合ガスでもよい。 The gas enclosed in the package is not limited to dry air, and may be an inert gas such as dry nitrogen, helium, neon, argon, krypton, or a mixed gas of dry inert gas and dry air or oxygen. .
（紫外線照射工程）
次に、半導体レーザ装置３４０を図６に示す紫外線照射装置２００に入れて、ヒーターによって２００℃に加熱し、半導体レーザ装置３４０における蓋体３３０の窓部３３０Ａを介して、波長１８５ｎｍおよび波長２５４ｎｍの紫外線を発する水銀ランプ２０１より紫外線２０２を１０分間照射する。水銀ランプ２０１の照度は５ｍＷ／ｃｍ2とした。
(UV irradiation process)
Next, the semiconductor laser device 340 is put in the ultraviolet irradiation device 200 shown in FIG. 6 and heated to 200 ° C. by a heater, and the wavelength 185 nm and the wavelength 254 nm are passed through the window 330A of the lid 330 in the semiconductor laser device 340. Ultraviolet rays 202 are irradiated for 10 minutes from a mercury lamp 201 that emits ultraviolet rays. The illuminance of the mercury lamp 201 was 5 mW / cm 2 .
この工程を効果的に行うためには、窓部３３０Ａとして、上記紫外線を良好に透過することのできる材料、特に石英もしくは石英ガラスを用いることが望ましい。その場合、波長１５０ｎｍ以上の光を透過することができる。 In order to perform this process effectively, it is desirable to use a material that can transmit the ultraviolet rays satisfactorily, particularly quartz or quartz glass, as the window portion 330A. In that case, light having a wavelength of 150 nm or more can be transmitted.
ここで、汚染物質の候補であるシロキサン系物質の光分解については、その骨格をなすシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）の光吸収波長の中心が２７０ｎｍ付近であり、波長２９０ｎｍ以下の光によってシロキサン結合が励起状態になるため分解が促進される。従って、水銀ランプ２０１（波長１８５ｎｍおよび波長２５４ｎｍ）の光のように波長２９０ｎｍ以下の光によって分解が促進される。また、２９０ｎｍより長波長の光を照射する場合であっても、シロキサン系物質におけるＳｉと側鎖との結合（Ｓｉ−Ｃなど）が励起状態になるため分解が促進される。シロキサン系物質は、分解後に光化学反応物質として固体の酸化シリコンを主成分とする物質が生成されるので、それが汚染物質の主成分になると考えられる。 Here, regarding the photolysis of a siloxane-based substance that is a candidate for a contaminant, the center of the light absorption wavelength of the siloxane bond (Si—O) that forms the skeleton is around 270 nm, and the siloxane bond is formed by light having a wavelength of 290 nm or less. Decomposition is promoted due to the excited state. Therefore, decomposition is promoted by light having a wavelength of 290 nm or less, such as light from the mercury lamp 201 (wavelength 185 nm and wavelength 254 nm). Even when light having a wavelength longer than 290 nm is irradiated, decomposition of the siloxane-based material is promoted because a bond between Si and a side chain (such as Si—C) is in an excited state. A siloxane-based material is considered to be a main component of a pollutant because a substance mainly composed of solid silicon oxide is generated as a photochemical reaction substance after decomposition.
汚染物質の別の候補である炭素結合を有する有機物の光分解に関しては、その骨格をなすＣ―Ｃ結合が、波長２９０ｎｍから４２０ｎｍの光によって分解が促進される。逆に、炭素結合を有する有機物が重合あるいは架橋といった光化学反応によってもとの有機物よりも高分子になれば、光化学反応物質として固体の残留物となるので、このような炭素結合を有する有機物も汚染物質になりうると考えられる。 Regarding the photodecomposition of an organic substance having a carbon bond, which is another candidate for a pollutant, the decomposition of the C—C bond forming the skeleton is accelerated by light having a wavelength of 290 nm to 420 nm. Conversely, if an organic substance having a carbon bond becomes a polymer higher than the original organic substance by a photochemical reaction such as polymerization or cross-linking, it becomes a solid residue as a photochemical reaction substance. Therefore, such an organic substance having a carbon bond is also contaminated. It can be a substance.
以上より、光源は水銀ランプ２０１に限らず４２０ｎｍ以下の波長を有するものであれば、ハロゲンランプ、紫外線レーザ、紫外線ＬＥＤ、エキシマランプなど何れでもよい。また照度および時間も上記に限るものではない。なお、発振波長が４２０ｎｍ以下の窒化ガリウム系半導体レーザチップを用いたレーザ装置において、レーザ光出射端面への光化学反応物質の堆積が起こることからも、本紫外線照射工程においても波長４２０ｎｍ以下の光（紫外線等）を用いることが有効であると推定される。 As described above, the light source is not limited to the mercury lamp 201 and may be any halogen lamp, ultraviolet laser, ultraviolet LED, excimer lamp, or the like as long as it has a wavelength of 420 nm or less. Also, the illuminance and time are not limited to the above. Note that in a laser device using a gallium nitride semiconductor laser chip with an oscillation wavelength of 420 nm or less, a photochemical reaction material is deposited on the laser light emitting end face. It is estimated that it is effective to use ultraviolet rays.
このように、紫外線２０２を半導体レーザ装置３４０内に照射することにより、加熱によって気化した汚染物質が分解される。レーザ光出射端面も紫外線に曝されるが、紫外線照射領域は気密封止された空間全体であり、レーザ光出射端面より十分に大きいため、この紫外線照射工程におけるレーザ光出射端面への光化学反応物質の堆積は無視できる。これによって、素子の駆動中にレーザ光出射端面への光化学反応物質の堆積がなく、動作中の駆動電流上昇などの特性劣化のない長寿命の素子を得ることが可能となる。 In this way, by irradiating the semiconductor laser device 340 with the ultraviolet rays 202, the pollutants evaporated by heating are decomposed. Although the laser light emission end face is also exposed to ultraviolet rays, the ultraviolet irradiation area is the entire hermetically sealed space and is sufficiently larger than the laser light emission end face, so that the photochemical reaction material to the laser light emission end face in this ultraviolet irradiation step The deposition of is negligible. As a result, it is possible to obtain an element having a long life without any photochemical reaction material being deposited on the laser light emitting end face during driving of the element, and without deterioration of characteristics such as an increase in driving current during operation.
紫外線照射工程を、加熱して行うことにより、汚染物質が気化しやすくなり、紫外線照射の効果を促進することが可能となる。ここで、汚染物質の候補である代表的なシロキサン系物質の沸点は、１，１，３，３−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ＝７０℃、Ｐｅｎｔａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ＝８６℃、Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ＝１０１℃、Ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌｔｒｉｓｉｌｏｘａｎｅ＝１５３℃、Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｒｉｓｉｌｏｘａｎｅ＝１８８℃、Ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ＝１７５℃、Ｄｅｃａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｓｉｌｏｘａｎｅ＝２１１℃、Ｄｏｄｅｃａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｈｅｘａｓｉｌｏｘａｎｅ＝２４５℃である。また、汚染物質の候補である代表的な炭素結合を有する有機物の沸点は、ベンゼン＝８０℃、メチルエチルケトン＝８０℃、トルエン＝１１０℃、ブタノール＝１１７℃、キシレン＝１４０℃、デカン＝１７４℃、酢酸ブチル＝１００〜１５０℃、Ｄｏｄｅｃａｎｅ＝２１３℃、Ｔｅｔｒａｄｅｃａｎｅ＝２５４℃、Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌａｃｅｔａｔｅ＝１７７℃、２−Ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌａｃｅｔａｔｅ＝１９９℃、リン酸エステル＝２１５℃である。これらの汚染物質は、人、微生物、建材、製造装置に使用しているグリース・オイル類や、粘着シートに用いられる粘着剤より発生する場合が考えられる。また、ここに挙げたよりも高分子の汚染物質が分解されることによって発生することもある。これらの物質の沸点まで加熱して紫外線等の照射を行うことにより、気化した汚染物質を効果的に除去することが可能になる。従って、例えばシロキサン系物質を除去するためには、加熱温度としては７０℃以上が望ましく、１０１℃以上がさらに望ましく、１５３℃以上が一層望ましい。７０℃以上であれば、ベンゼンなどの炭素結合を有する有機物についても効果的に除去することができる。 By performing the ultraviolet irradiation step by heating, the contaminants are easily vaporized, and the effect of the ultraviolet irradiation can be promoted. Here, the boiling points of typical siloxane-based materials that are candidates for contaminants are 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane = 70 ° C., pentamethyldisiloxane = 86 ° C., hexamethyldisiloxane = 101 ° C., octamyltriloxaneex ° C, Octamethylcyclotetrasiloxane = 175 ° C, Decamethycyclopentasyloxane = 211 ° C, Dodecamethylcyclohexasiloxane = 245 ° C. In addition, the boiling point of a typical organic substance having a carbon bond that is a candidate for pollutants is benzene = 80 ° C., methyl ethyl ketone = 80 ° C., toluene = 110 ° C., butanol = 117 ° C., xylene = 140 ° C., decane = 174 ° C., Butyl acetate = 100-150 ° C., Dodecane = 213 ° C., Tetradecane = 254 ° C., Cyclohexylate = 177 ° C., 2-Ethylhexylate = 199 ° C., Phosphate ester = 215 ° C. These contaminants may be generated from greases and oils used in humans, microorganisms, building materials, manufacturing equipment, and pressure-sensitive adhesives used in pressure-sensitive adhesive sheets. It may also occur when polymer contaminants are decomposed than those listed here. By heating to the boiling point of these substances and irradiating with ultraviolet rays or the like, it is possible to effectively remove the vaporized contaminants. Therefore, for example, in order to remove a siloxane-based substance, the heating temperature is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 101 ° C. or higher, and further preferably 153 ° C. or higher. If it is 70 degreeC or more, it can remove effectively also about organic substances which have carbon bonds, such as benzene.
（エージング試験）
上述したようにして作製された、発光波長４０５ｎｍで発振する５個の半導体レーザ装置３４０についてエージング試験を行い、駆動電流値の長期安定性を調べた。この際、エージング試験は、環境温度６０℃、光出力値３０ｍＷ、直流電流（ＤＣ）のＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）駆動条件で実施された。得られた実施の形態１の半導体レーザ装置３４０の試験結果を、図７に示す。
(Aging test)
An aging test was performed on the five semiconductor laser devices 340 that oscillate at an emission wavelength of 405 nm manufactured as described above, and the long-term stability of the drive current value was examined. At this time, the aging test was performed under an APC (Automatic Power Control) driving condition of an environmental temperature of 60 ° C., an optical output value of 30 mW, and a direct current (DC). FIG. 7 shows the test result of the obtained semiconductor laser device 340 of the first embodiment.
図７は、実施の形態１の５個の半導体レーザ装置３４０について、エージング時間と駆動電流値との関係を示す。図７に示すように、２００℃で紫外線照射工程を実施した半導体レーザ装置３４０は、エージング時間を４０００時間まで行っても、駆動電流値はほぼ初期値を維持している。又、作製された５個の半導体レーザ装置３４０の駆動電流値のばらつきが１０ｍＡ程度と少なく、駆動電流値が長期エージング試験後もそろっている。 FIG. 7 shows the relationship between the aging time and the drive current value for the five semiconductor laser devices 340 of the first embodiment. As shown in FIG. 7, in the semiconductor laser device 340 that has performed the ultraviolet irradiation process at 200 ° C., the drive current value is substantially maintained at the initial value even when the aging time is up to 4000 hours. In addition, the five semiconductor laser devices 340 manufactured have a small variation in driving current value of about 10 mA, and the driving current values are uniform after the long-term aging test.
（実施の形態２）
実施の形態２として、紫外線照射工程の温度を７０℃とした以外は実施の形態１と同条件の工程で、半導体レーザ装置を５個作製した。ただし、７０℃にするための加熱にはヒーターを用いず、水銀ランプ２０１の点灯に伴う温度上昇を用いている。
(Embodiment 2)
As the second embodiment, five semiconductor laser devices were manufactured in the same conditions as in the first embodiment except that the temperature of the ultraviolet irradiation process was set to 70 ° C. However, a heater is not used for heating to 70 ° C., and a temperature rise accompanying the lighting of the mercury lamp 201 is used.
このようにして作製された実施の形態２の５個の半導体レーザ装置についても、実施の形態１の半導体レーザ装置３４０と同様に、エージング試験を行い、駆動電流値の長期安定性を調べた。この際、エージング試験は、環境温度６０℃、光出力値３０ｍＷ、直流電流（ＤＣ）のＡＰＣ駆動条件で実施された。得られた実施の形態２の半導体レーザ装置の試験結果を図８に示す。 The five semiconductor laser devices of the second embodiment manufactured in this way were also subjected to an aging test in the same manner as the semiconductor laser device 340 of the first embodiment, and the long-term stability of the drive current value was examined. At this time, the aging test was performed under an APC driving condition of an environmental temperature of 60 ° C., an optical output value of 30 mW, and a direct current (DC). FIG. 8 shows the test results of the obtained semiconductor laser device of the second embodiment.
図８は、実施の形態２の５個の半導体レーザ装置について、エージング時間と駆動電流値との関係を示す。室温で紫外線照射工程を行った実施の形態２の半導体レーザ装置について、エージング時間の経過に伴う駆動電流値の増大がわずかに見られる。初期の駆動電流値の１．４倍となる時間を寿命とすると、試験を行った４０００時間を上回る寿命が得られている。 FIG. 8 shows the relationship between the aging time and the drive current value for the five semiconductor laser devices of the second embodiment. With respect to the semiconductor laser device of the second embodiment in which the ultraviolet irradiation process is performed at room temperature, a slight increase in the drive current value with the aging time is observed. If the lifetime is 1.4 times the initial drive current value, the lifetime is longer than 4000 hours in which the test was performed.
（比較例１）
実施の形態１の半導体レーザ装置３４０の製造方法に対する比較例１として、紫外線照射工程を行わないこと以外は実施の形態の半導体レーザ装置３４０と同様の製造条件とした半導体レーザ装置を５個作製した。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1 for the method of manufacturing the semiconductor laser device 340 of the first embodiment, five semiconductor laser devices having the same manufacturing conditions as those of the semiconductor laser device 340 of the first embodiment except that the ultraviolet irradiation process is not performed were manufactured. .
このようにして作製された比較例の５個の半導体レーザ装置についても、実施の形態の半導体レーザ装置３４０と同様に、エージング試験を行い、駆動電流値の長期安定性を調べた。この際、エージング試験は、環境温度６０℃、光出力値３０ｍＷ、直流電流（ＤＣ）のＡＰＣ駆動条件で実施した。 The five semiconductor laser devices of the comparative example thus manufactured were also subjected to an aging test in the same manner as the semiconductor laser device 340 of the embodiment, and the long-term stability of the drive current value was examined. At this time, the aging test was performed under an APC driving condition of an environmental temperature of 60 ° C., an optical output value of 30 mW, and a direct current (DC).
得られた比較例１の半導体レーザ装置の試験結果を、図９に示す。図９は、比較例１の５個の半導体レーザ装置について、エージング時間と駆動電流値との関係を示す。紫外線照射工程を行わない比較例１の半導体レーザ装置は、エージング時間が長くなると駆動電流値の増大が顕著であり、又、作製された５個の半導体レーザ装置の間で、駆動電流値のばらつきが大きい。 The test results of the obtained semiconductor laser device of Comparative Example 1 are shown in FIG. FIG. 9 shows the relationship between the aging time and the drive current value for the five semiconductor laser devices of Comparative Example 1. In the semiconductor laser device of Comparative Example 1 in which the ultraviolet irradiation process is not performed, the drive current value increases significantly when the aging time is long, and the drive current value varies among the five manufactured semiconductor laser devices. Is big.
（比較例２）
実施の形態１の半導体レーザ装置３４０の製造方法に対する比較例２として、封入された気体の露点が０℃であること以外は実施の形態の半導体レーザ装置３４０と同様の製造条件とした半導体レーザ装置を５個作製した。
(Comparative Example 2)
As a comparative example 2 for the method of manufacturing the semiconductor laser device 340 of the first embodiment, a semiconductor laser device having the same manufacturing conditions as the semiconductor laser device 340 of the first embodiment except that the dew point of the sealed gas is 0 ° C. 5 were produced.
このようにして作製された比較例２の５個の半導体レーザ装置についても、実施の形態１の半導体レーザ装置３４０と同様に、エージング試験を行い、駆動電流値の長期安定性を調べた。この際、エージング試験は、環境温度６０℃、光出力値３０ｍＷ、直流電流（ＤＣ）のＡＰＣ駆動条件で実施した。 The five semiconductor laser devices of Comparative Example 2 manufactured in this way were also subjected to an aging test in the same manner as the semiconductor laser device 340 of the first embodiment, and the long-term stability of the drive current value was examined. At this time, the aging test was performed under an APC driving condition of an environmental temperature of 60 ° C., an optical output value of 30 mW, and a direct current (DC).
得られた比較例２の半導体レーザ装置の試験結果を、図１０に示す。図１０は、比較例２の５個の半導体レーザ装置について、エージング時間と駆動電流値との関係を示す。５個中３個が途中で動作しなくなっており、これらについて故障原因を調べた所、電極が腐食していることがわかった。このように、比較例２における故障の状況は、電極の腐食によるものであり、比較例１における劣化とは異なっている。 The test results of the obtained semiconductor laser device of Comparative Example 2 are shown in FIG. FIG. 10 shows the relationship between the aging time and the drive current value for the five semiconductor laser devices of Comparative Example 2. Three of the five pieces stopped operating in the middle, and when the cause of the failure was investigated, it was found that the electrode was corroded. Thus, the failure situation in Comparative Example 2 is due to electrode corrosion, which is different from the deterioration in Comparative Example 1.
（特性の違いの原因）
実施の形態１、実施の形態２と比較例１との特性の違いの原因を調べるため、実施の形態１、実施の形態２と比較例１の半導体レーザ装置について、レーザ光出射端面に堆積している物質をオージェ電子分光法により解析を行った。比較例１のレーザ光出射端面から、実施の形態１の窒化ガリウム系半導体レーザチップに比べ１０倍以上の濃度で有機物の堆積を示す炭素や、シリコン化合物の堆積を示すシリコンが検出された。実施の形態２については実施の形態１の２倍程度の炭素やシリコンが検出された。以上より、比較例１の半導体レーザ装置において良好な駆動電流値の長期安定性が得られなかったのは、窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０のレーザ光出射端面に炭素又はシリコンを含む光化学反応物質が堆積し、それにより光吸収の増大及び反射率の変動が生じ、駆動電流値の上昇といった特性劣化を起こしたためであると考えられる。
(Cause of differences in characteristics)
In order to investigate the cause of the difference in characteristics between the first embodiment, the second embodiment, and the comparative example 1, the semiconductor laser devices of the first embodiment, the second embodiment, and the comparative example 1 are deposited on the laser light emitting end face. The material was analyzed by Auger electron spectroscopy. From the laser light emitting end face of Comparative Example 1, carbon showing organic deposition and silicon showing silicon compound deposition were detected at a concentration 10 times or more that of the gallium nitride based semiconductor laser chip of the first embodiment. In the second embodiment, about twice as much carbon and silicon as in the first embodiment were detected. From the above, the long-term stability of the good drive current value was not obtained in the semiconductor laser device of Comparative Example 1 because the photochemical reaction material containing carbon or silicon on the laser light emitting end face of the gallium nitride based semiconductor laser chip 350 was obtained. This is considered to be due to deposition, which caused an increase in light absorption and a change in reflectivity, resulting in characteristic deterioration such as an increase in drive current value.
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態では、ステム３２０と蓋体３３０とから成るキャン型パッケージを用いるものとして説明したが、キャン型パッケージに限定されるものではなく、例えば、キャリア型パッケージでも構わない。又、ステム３２０には窒化ガリウム系半導体レーザチップ３５０以外の半導体素子、例えば、受光素子などが固着されていても構わない。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the can type package including the stem 320 and the lid 330 is used. However, the present invention is not limited to the can type package. For example, a carrier type package may be used. Further, a semiconductor element other than the gallium nitride based semiconductor laser chip 350, such as a light receiving element, may be fixed to the stem 320.
上述した実施の形態では、窓部３３０Ａは蓋体３３０に設けられていたが、レーザチップからの光出射および外部からの波長４２０ｎｍ以下の光の照射を行うことができる窓部であれば、パッケージのどこに設けてもよく、例えばステムに設けてもよい。 In the embodiment described above, the window portion 330A is provided on the lid 330. However, if the window portion can emit light from the laser chip and irradiate light with a wavelength of 420 nm or less from the outside, the package can be used. For example, it may be provided on the stem.
上述した実施の形態では、半導体レーザ装置３４０について説明したが、本発明は、レーザカプラー、光ピックアップ装置など、窒化ガリウム系半導体レーザチップを用いる他の半導体デバイス装置にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the semiconductor laser device 340 has been described. However, the present invention can also be applied to other semiconductor device devices using a gallium nitride semiconductor laser chip, such as a laser coupler and an optical pickup device.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１４０ レーザ・バー
１４１ スクライブライン
１５０ 粘着シート
１５１、１５２ 引き伸ばし方向
２００ 紫外線照射装置
２０１ 水銀ランプ
２０２ 紫外線
２６１ 支持部
２７０ コレット
２８０ 気密封止装置
２８１ ベース
２８２ 治具
３００ レーザチップ固着保持体
３０１ ｎ型ＧａＮ基板
３０２ 積層体
３０３ ｐ側電極
３０４Ａ ｎ側電極（内層）
３０４Ｂ ｎ側電極（外層）
３０６ リッジ
３０７ 金属多層膜
３０８ 金属多層膜
３１０ サブマウント
３１１ ピン
３１１Ａ 絶縁リング
３１２ Ａｕ７０Ｓｎ３０からなるハンダ
３１３ ＳｎＡｇ３Ｃｕ０．５からなるハンダ
３１４Ａ ワイヤ
３１４Ｂ ワイヤ
３１６ ピン
３１６Ａ 絶縁リング
３２０ ステム
３２１ ステムのブロック部
３２２ ピン
３３０ 蓋体
３３０Ａ 窓部
３４０ 半導体レーザ装置
３５０ 窒化ガリウム系半導体レーザチップ
４０２ ｎ型ＧａＮコンタクト層
４０３ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
４０４ ｎ型ＧａＮガイド層
４０５ ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層
４０６ ｐ型ＡｌＧａＮ蒸発防止層
４０７ ｐ型ＧａＮガイド層
４０８ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
４０９ ｐ型ＧａＮコンタクト層
４１０ ＳｉＯ2絶縁膜
140 Laser bar 141 Scribe line 150 Adhesive sheet 151, 152 Stretching direction 200 Ultraviolet irradiation device 201 Mercury lamp 202 Ultraviolet 261 Support portion 270 Collet 280 Airtight sealing device 281 Base 282 Jig 300 Laser chip fixing holder 301 n-type GaN substrate 302 Laminated body 303 p-side electrode 304A n-side electrode (inner layer)
304B n-side electrode (outer layer)
306 Ridge 307 Metal multilayer film 308 Metal multilayer film 310 Submount 311 Pin 311A Insulation ring 312 Solder made of Au70Sn30 313 Solder made of SnAg3Cu0.5 314A Wire 314B Wire 316 pin 316A Insulation ring 320 Stem 321 Stem block 322 Pin 330 Body 330A window 340 semiconductor laser device 350 gallium nitride semiconductor laser chip 402 n-type GaN contact layer 403 n-type AlGaN cladding layer 404 n-type GaN guide layer 405 InGaN multiple quantum well active layer 406 p-type AlGaN evaporation prevention layer 407 p-type GaN guide layer 408 p-type AlGaN cladding layer 409 p-type GaN contact layer 410 SiO 2 insulating film
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