專利名稱：清除三光束返回光的影響的半導(dǎo)體激光裝置及其制造方法
(本申請基于并要求以2000年9月19日遞交的日本專利申請No.2000-282852為優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容在此引入作為參考。)
圖9展示了三光束法適用的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。從圖中未示出的半導(dǎo)體激光元件(激光二極管)發(fā)出的激光束601導(dǎo)入衍射光柵602。衍射光柵602從入射光產(chǎn)生0次、1次、-1次的衍射光。各衍射光通過校準(zhǔn)透鏡603、半反射鏡604和物鏡605聚焦到光盤610上。即，有主光束606、分光束607和608共三個(gè)光束的焦點(diǎn)聚在光盤610上。從光盤610反射的各反射光再次通過物鏡605導(dǎo)入半反射鏡604，經(jīng)該半反射鏡604反射而圖案化，入射到PD(光電二極管)611。在各PD611中入射光進(jìn)行光電變換。計(jì)算從各PD611輸出的信號，求出光束的位置偏差。該計(jì)算結(jié)果反饋到光拾波器的驅(qū)動(dòng)部，以追隨記錄道609的方式控制主光束606。
根據(jù)三光束法的跟蹤控制，追隨范圍廣，對盤的厚薄和位相沒有限制。因此，光盤的質(zhì)量偏差引起的影響小。因此，作為讀取型的光拾波器很合適。但是，該方式存在分光束的返回光的問題。
即，如圖10所示，從光盤反射的兩個(gè)分光束705的一部分返回到激光二極管芯片(以下稱LD芯片)701的發(fā)光點(diǎn)702的上下(以下稱此為三光束返回光)。這樣的兩條分光束705與激光束703的距離為d。若該三光束返回光705導(dǎo)入到例如次底座(sub-mount)側(cè)，在搭載LD芯片701的次底座704的側(cè)面上光束再次反射。由此，生成三光束返回光的反射光707，該反射光707再次混入光學(xué)系統(tǒng)。因此，有些情況下會引起跟蹤誤差。
為了避免這樣的問題，采用圖11所示形狀的次底座801。該次底座801的位于LD芯片701的激光束出射面808的正下方的側(cè)面具有三個(gè)部分。即，次底座的側(cè)面上部形成為與次底座上表面802垂直，在與發(fā)光點(diǎn)相距d(參見圖10)的位置附近側(cè)面以角度θ傾斜，次底座的側(cè)面下部形成為與次底座上表面802垂直，相應(yīng)于傾斜部分的傾斜角θ，三光束返回光705的光束方向彎曲。例如，以與激光束出射面808垂直的方向返回的返回光705，根據(jù)斯涅爾法則，成為光束方向彎曲2θ的返回光反射光707。CD用的校準(zhǔn)透鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.1左右。若用NA＝n×Sinθ的關(guān)系式，估計(jì)半角為5.7度左右。這時(shí)，若傾斜角為3度以上，在次底座側(cè)面反射的返回光再次入射到校準(zhǔn)透鏡603(參見圖9)，避免混入光學(xué)系統(tǒng)中。由此，通過在次底座801的側(cè)面上設(shè)置與校準(zhǔn)透鏡的NA相對應(yīng)的角度的傾斜，可以消除三光束返回光的影響。
若僅是為了克服三光束光學(xué)系統(tǒng)的返回光，也可以使上述次底座的整個(gè)側(cè)面都傾斜。但是，在次底座模片鍵合到金屬制的主干(stem)上，LD芯片模片鍵合到次底座上時(shí)，必須精密設(shè)定光軸方向。因此，必須進(jìn)行把LD芯片的激光束出射面推頂?shù)轿恢梦呛贤娩N釘上的操作。因此，次底座側(cè)面的上部和下部的一定面積成為與次底座表面垂直的面。從而，必須象圖11那樣只有次底座側(cè)面的一部分形成傾斜部。
次底座801用圖12A、B所示的切片工序形成。首先，如圖12A所示，用大體為“V”字型的刀具901部分地切削次底座基板902。由此形成次底座上部的垂直部分和傾斜部分。然后，如圖12B所示，用通常形狀的刀具903切削、分割次底座基板902。這時(shí)，形成激光出射側(cè)的次底座側(cè)面下部的垂直部分。這樣地，形成有對應(yīng)于激光束出射面的三個(gè)側(cè)面的次底座904。即，該次底座904具有用來進(jìn)行銷釘推頂?shù)母叨葹閍和e的兩處平坦部、和高度為b深度為c的用作三光束返回光對策的傾斜部、上述各高度a、b和深度c必須有誤差為10μm左右的高精度。因此，用“V”字形的刀具901切削時(shí)，必須在平面方向、深度方向?qū)Φ毒哌M(jìn)行精密的位置控制。且用通常形狀的刀具903進(jìn)行切削時(shí)，也必須精密地校合刀具的位置。而且，“V”字刀具901在切削后和因摩損而形狀有變化。為了配合該摩損的大小，必須改變切削的深度，以所要的尺寸適合傾斜部。因此，必須進(jìn)行這樣的煩雜的調(diào)整作業(yè)。
如上所述，圖11所示結(jié)構(gòu)的次底座的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，不容易制造。因此，次底座的成本高，成為降低半導(dǎo)體激光裝置自身成本的大障礙。
因此，希望有可以確定地消除與三光束返回光相關(guān)的影響，且批量生產(chǎn)率優(yōu)異的半導(dǎo)體激光裝置及其制造方法。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體激光裝置的示意斜視圖；圖2是圖1的半導(dǎo)體激光裝置的從上方看的平面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體激光裝置中使用的半導(dǎo)體激光元件的剖面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的半導(dǎo)體激光裝置的示意斜視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的半導(dǎo)體激光裝置中使用的半導(dǎo)體激光元件的剖面圖；圖6是用來說明本發(fā)明的具有三光束返回光對策的次底座的制造方法的次底座基板的斜視圖7是用來說明本發(fā)明的具有三光束返回光對策的次底座的制造方法的次底座基板的剖面圖；圖8A、B是分別展示本發(fā)明的半導(dǎo)體激光裝置的變形例的平面圖；圖9是采用本發(fā)明及現(xiàn)有的三光束法的光拾波器用半導(dǎo)體激光裝置的示意圖；圖10是說明三光束光學(xué)系統(tǒng)返回光的示意圖；圖12A、B是分別用來說明現(xiàn)有的具有三光束返回光對策的次底座的制造方法的剖面圖。
實(shí)施發(fā)明的具體方式下面，參照


本發(fā)明的實(shí)施方案。
首先，參照圖1、2、3和6說明實(shí)施例1。
圖1中，以使圖中未示出的結(jié)區(qū)作為下側(cè)的結(jié)朝下的方式把LD芯片101安裝在次底座102上。結(jié)區(qū)的發(fā)熱量多。通過把該結(jié)區(qū)與次底座102相鄰接地配量，可提高LD芯片101的散熱效率。由此可減少LD芯片101的發(fā)光部的溫度上升。使用CD-ROM時(shí)，外殼溫度Tc預(yù)料為70～75℃左右。但即使在這樣的場合，LD芯片101也能確定地動(dòng)作。
次底座102裝在主干108上。次底座102具有上表面和與該上表面垂直的四個(gè)側(cè)面。這些側(cè)面中的與LD芯片101的激光束出射面并列的側(cè)面，即位于LD芯片101的激光束出射面正下的側(cè)面是傾斜的。該傾斜的側(cè)面(以下稱傾斜面)111以與激光束出射面成夾角θ的方式傾斜。該角度θ，相應(yīng)于校準(zhǔn)透鏡的NA，設(shè)定為例如3～30度。入射到次底座102的傾斜面111的三光束返回光106變成被傾斜面111反射后的三光束返回光107。該反射光107以與作為入射光的三光束返回光106的角度為2θ的方式傾斜。在NA＝0.1的校準(zhǔn)透鏡(參照圖9)的情況下，若θ為3度以上，與激光束出射面垂直地入射的三光束返回光106的反射光107不入射到校準(zhǔn)透鏡。因此，該反射光107不會成為對跟蹤誤差有影響的雜音源。
另外，在實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)中，三光束返回光不必非要與LD芯片的激光束出射面垂直。另外，校準(zhǔn)透鏡相對于主干的安裝位置有誤差，校準(zhǔn)透鏡相對于衍射光柵的安裝位置也有誤差。因此，對激光束出射面的入射角為比較大的值。但是，對這些部件進(jìn)行位置校合，LD芯片的光輸出與光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)效率到達(dá)實(shí)用水平時(shí)，認(rèn)為三光束返回光的入射角增大為校準(zhǔn)透鏡的估計(jì)角的2倍左右。即使在這種考慮下，次底座的傾斜面111的傾斜角θ為30度左右時(shí)也能得到充分有效的效果。在次底座的側(cè)面的反射率為小到百分之幾時(shí)，可以進(jìn)一步減小傾斜角。此時(shí)，次底座的傾斜面111傾斜角θ為3～15度也能有充分的效果。
圖2是圖1的半導(dǎo)體激光裝置從上方看的平面圖。在實(shí)施例中，主干108的形狀為大體上正方形或長方形，次底座102為例如平行四邊形，LD芯片101為長方形。LD芯片101和主干108的對置的各邊基本上平行。而且LD芯片101和主干102，有兩邊互相平行，另兩邊呈θ角傾斜。即，在次底座102中，位于LD芯片101的激光束出射面正下的傾斜面111以與激光束出射面形成θ角的方式傾斜。
通常，LD芯片配置為其激光束出射面僅從次底座的傾面上突出，防止激光束的干涉。在本發(fā)明的情況下，激光束出射面的一部分與次底座的側(cè)面相接。但是，剩余的部分與次底座的側(cè)面隔離。從而防止激光束的干涉。
次底座102，如圖1所示，上表面上形成元件用電極110，下表面上形成下部電極104，該下部電板104通過錫焊105與主干108接合。次底座102的傾斜面111與和它相鄰接的側(cè)面109的夾角為(θ+90)度。
希望次底座102的材料具有與LD芯片101的材料接近的線膨脹系數(shù)，且具有良好的熱傳導(dǎo)率。而且次底座102的材料必須容易加工。圖3所示的CD用的AlGaAs MQW(多量子阱)激光器，基板材料采用例如GaAs。GaAs的線膨脹系數(shù)為6.4×10-6。作為與其相接近的熱膨脹系數(shù)為3.5×10-6～8×10-6、且具有140W/m·k以上的良好熱傳導(dǎo)率的材料，有例如表1所示的材料。即，作為這樣的材料，有表1中記載的氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)、硅(Si)等。
表1
次底座的材料分別具有與GaAs基本上同一級別的線膨脹系數(shù)，而用作主干的材料的銅(Cu)、鐵(Fe)等具有非常大的線膨脹系數(shù)。因此，與主干的材料與LD芯片直接模片鍵合的場合相比，上述次底座的材料可以分段緩和對LD芯片的熱應(yīng)力。
作為次底座的下部電極和元件用電極材料，可以考慮例如分別形成十～幾十nm厚的鈦(Ti)/金(Au)的多層膜結(jié)構(gòu)。還可以考慮在形成該多層膜結(jié)構(gòu)的Ti和Au之間含有作為阻擋金屬的鉑(Pt)的Ti/Pt/Au多層結(jié)構(gòu)。通過使用這樣的電極，可以用AuSn錫焊(圖3中的錫焊411)把激光元件容易地錫焊到次底座上。上述多層膜結(jié)構(gòu)可用磁控濺射等適于大量生產(chǎn)的制造方法形成。用真空蒸鍍制造時(shí)，優(yōu)選地，在上述多層膜結(jié)構(gòu)的Ti和主干之間加上鉻(Cr)，成為Cr/Ti/Au的結(jié)構(gòu)。通過這樣的結(jié)構(gòu)可以增加附著強(qiáng)度。
圖6示出實(shí)施例1的次底座102的制造方法的一例。通過例如對作為晶片的基板切片可形成次底座102。在次底座102的傾斜面111的角度為例如10度時(shí)，用通常使用的刀具沿第一切割線1002以預(yù)定的寬度切制基板1001。然后沿第二切割線1003平行切削。該第二切割線1003相對于和第一切割線1002垂直的方向還有10度的傾斜。即，第二切割線1003相對于第一切割線1002有90°+10°＝100°的傾斜。通過這樣切割，可以制造圖1、圖2所示的次底座102。切割的順序不限于上述限定的順序。也可以先沿第二切割線切削，再沿第一切割線切削。
實(shí)施例1所示的次底座102，如圖12A、B所示，無須調(diào)整刀具的深度和位置。因此，實(shí)施例1所示的次底座102與現(xiàn)有的三光束對策用次底座相比，無需煩雜的操作，可以大幅度提高生產(chǎn)率。
在金屬制的主干上模片鍵合次底座102時(shí)，用位置校合用銷釘推頂校正LD芯片101的激光束出射面下的次底座側(cè)面的位置。此時(shí)，從激光束方向以次底座102的傾斜角傾斜銷釘。如果這樣，可以使用現(xiàn)有的次底座的切片裝置。因此，具有無需新的設(shè)備，可提高生產(chǎn)率的優(yōu)點(diǎn)。
半導(dǎo)體激光器用次底座大多用重量比80∶20的AuSu錫焊焊接到鍍有Au/Ni的Cu或Fe構(gòu)成的主干上。此時(shí)，首先用模片鍵合法把LD芯片安裝在次底座上，然后把次底座模片鍵合到主干上。此后在僅形成有下部電極的次底座與主干之間供給AuSn錫焊片，把附著有LD芯片的次底座模片鍵合到主干上。
另外，在首先把次底座錫焊到主干上，再把LD芯片模片鍵合到次底座上時(shí)，不需要都供給AuSn錫焊片，如圖1所示，在下部電極104上蒸鍍一定厚度的重量比為80∶20的AuSn錫焊料。此時(shí)，由于可以使用于錫焊焊接的錫焊量為一定，可以提高模片鍵合的生產(chǎn)率。錫焊的厚度若太薄難以進(jìn)行模片鍵合，若太厚會流出成為與LD芯片接合面短路等的原因。因此，根據(jù)模片鍵合的條件，錫焊的膜厚設(shè)為80nm～5μm。
圖3示出在上述次底座上模片鍵合的LD芯片的一例。圖3是展示LD芯片的激光束出射面的結(jié)構(gòu)的剖面圖。LD芯片中，在n-GaAs基板402的一個(gè)面上形成n電極401，在與n電極401相反的面上層積多個(gè)半導(dǎo)體層，即，在LD芯片的大體中央設(shè)置有發(fā)光部412的AlxGa(1-x)As/AlzGa(1-z)As構(gòu)成的MQW活性層405，在該MQW活性層405的兩側(cè)形成由AlzGa(1-z)As構(gòu)成的保護(hù)層404、406。MQW活性層405和保護(hù)層404、406夾著n-AlyGa(1-y)As構(gòu)成的包層403、407。在包層407上依次層積n-GaAs電流阻止層408和p-GaAs接觸層409。在發(fā)光部412的正下方附近不形成電流阻止層408，包層407和接觸層409直接接觸，構(gòu)成脊部421。包層407的與發(fā)光部412對應(yīng)的區(qū)域以外的部分是平坦部422，在接觸層409上形成p電極410，在其上形成AuSn錫焊411。
該LD芯片具有AlGaAs MQW活性層、包層，且包層407具有脊部421和薄的平坦部422。用n-GaAs電流阻止層408覆蓋脊部421的兩側(cè)面和薄的包層407上。這稱為SBR(選擇埋入脊)結(jié)構(gòu)，因橫模式的控制性良好，可減小非點(diǎn)色差，且由于可用低電流驅(qū)動(dòng)，可以高溫動(dòng)作。通過把圖1所示結(jié)構(gòu)的次底座102和圖3所示的LD芯片相組合，可提供可以低雜音高溫動(dòng)作的光拾波器用的半導(dǎo)體激光裝置。
作為圖3所示的LD芯片的p電極410，采用具有作為歐姆接觸材料的良好特性的例如金鋅(AuZn)層。在p-GaAs接觸層409上形成該金鋅(AuZn)層。在該金鋅(AuZn)層上設(shè)置作為阻擋金屬的鉬(Mo)層或Pt層，在最上層形成Au層、形成時(shí)采用膜厚控制性優(yōu)良的電子束蒸鍍裝置。另外，在p-GaAs接觸層上形成足夠濃度的受體(acceptor)時(shí)，在p-GaAs接觸層上形成Ti，在該Ti上設(shè)置Mo、Pt等的阻擋金屬層，在最上層上形成Au層。在用這樣的結(jié)構(gòu)的p電極410時(shí)，無需采用AuZn的電極時(shí)不可缺少的退火工序。因此可削減電極的制造工序。
在p電極410上蒸鍍重量比80∶20、厚度為80nm～5μm范圍的AuZn錫焊膜。圖4所示的LD芯片具有以結(jié)朝下的方式模片鍵合到次底座的LD芯片的生產(chǎn)率優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。
如圖10所示，三光束返回光也返回到LD芯片的激光束出射面的上側(cè)。以結(jié)朝下的方式安裝LD芯片時(shí)，為了避免該三光束返回光的影響，可以使圖1中的LD芯片的厚度T比激光束和三光束返回光的間隔d小。通過光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可改變上述間隔d。但是，LD芯片的厚度T設(shè)定在60～150μm之間。即，形成圖3所示的的p電極410后，通常，為了使含多個(gè)芯片的晶片容易條狀開口和芯片切割，從n-GaAs基板402的內(nèi)表面研磨以減薄晶片的厚度。在研磨步驟中設(shè)定LD芯片的厚度為T。
在實(shí)施例1中采用具有SBR結(jié)構(gòu)的LD芯片。但是，并不僅限于此，也可以在以結(jié)朝下方式模片鍵合的CD用光拾波器中采用的整個(gè)結(jié)構(gòu)的LD芯片上適用實(shí)施例1。
下面，參照圖4、5和7說明實(shí)施例2。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的光盤用雙波長激光裝置。LD芯片201具有發(fā)出CD用780nm波帶的激光束212的激光元件和發(fā)出DVD(數(shù)字多用盤)用650nm波帶的激光束211的激光元件。即，在構(gòu)成LD芯片201的基板上，兩激光元件的活性層的條狀結(jié)構(gòu)平行，形成單脊。該激光裝置適用于讀出CD/DVD兩種光盤的光拾波器。
現(xiàn)有的CD/DVD兩用光拾波器，對產(chǎn)生用于CD用光拾波器的780nm波帶的激光裝置進(jìn)行光學(xué)地位置調(diào)整而安裝。相反地，若用圖5所示的雙波長激光元件，可把兩個(gè)激光元件組裝在同一個(gè)封裝中。而且，由于條狀的兩個(gè)活性層形成單脊，可以把光束的間隔維持在高的精度。從而，可減少光拾波器的光學(xué)元件，且大幅度減少各部品的位置調(diào)整的操作。由此可以削減光拾波器的生產(chǎn)性成本。
圖5所示的活性層512對應(yīng)于圖4所示的波長780nm的激光束。圖5所示的活性層513對應(yīng)于圖4所示的波長650nm的激光束。這些活性層512、513必須分別獨(dú)立地流過電流而發(fā)生諧振。因此，各活性層512、513和與這些活性層512、513對應(yīng)地形成的p形包層504、p型電極509、焊錫510等必須電氣分離地形成。
LD芯片201以結(jié)朝下的方式模片鍵合到次底座200上。為此，圖4所示的次底座200具有電氣分離的例如兩個(gè)元件電極202。這些元件電極202與圖5所示的各激光元件的p電極509相對應(yīng)。
圖7展示了形成圖4所示結(jié)構(gòu)的次底座200切削方法的一例。首先，用寬度很窄的電極分離用刀具1104淺淺地切削次底座基板1102，除去元件電極的一部分，形成電極分離部203。借助于該電極分離部203，形成兩個(gè)電極202。然后，用寬的次底座分離用刀具1105切出次底座。該切出與圖6所示的方法相同。雙波長激光器中，780nm激光束和650nm激光束的間隔要求為100～200μm。若考慮LD芯片的模片鍵合的位置偏差，希望電極分離部203的寬度W(參見圖4)為70μm以下。因此，希望電極分離用刀具1104的寬度H為50μm以下。
若采用實(shí)施例2，LD芯片的電極分離部203、LD芯片的有角度θ的傾斜面206、和與傾斜面鄰接與激光束基本平行的側(cè)面207都用切片法形成。而且，與這些電極分離部203、傾斜面206、側(cè)面207的形成相關(guān)的刀具的位置和深度調(diào)整比較容易。因此，該次底座的200的生產(chǎn)率優(yōu)良。
關(guān)于次底座200的電極分離部203的形成，也可以考慮切削以外的方法。例如，可考慮在電極分離部203以外的部分被掩蔽的狀態(tài)下用光刻對基板蝕刻的方法；用光刻法去除(lift-off)電極部分的方法；用YAG等的激光切割，用金屬掩模選擇性地形成雙波長元件電極的方法等。可以根據(jù)電極分離部的寬度W、電極邊緣上形成的毛刺的大小來選擇這些方法。
圖5示出的LD芯片中，波長780nm用的活性層512是AlGaAs大塊活性層，波長650nm用的活性層513是InGaAlP MQW活性層。各活性層512、513具有與各活性層具有共同組成的InGaAlP包層503、504。該包層503在n-GaAs基板502上形成。在該n-GaAs基板502的內(nèi)表面上形成n電極501。而且，p包層504有脊，脊的兩側(cè)面與薄的p包層504都被由n-GaAs構(gòu)成的電流阻止層506覆蓋。
由此形成SBR結(jié)構(gòu)。如上所述，該SBR結(jié)構(gòu)由于橫模式的控制性良好，非點(diǎn)象差小，且由于可用低電流驅(qū)動(dòng)，可高溫動(dòng)作。在p包層504上形成由InGaP構(gòu)成的蝕刻停止層505。在被電流阻止層506夾著的窄的p包層504上形成由p-InGaP構(gòu)成的通電層507。在電流阻止層506和通電層507上形成由p-GaAs構(gòu)成的接觸層508。在接觸層508上形成分離元件的p電極509。在p電極509上形成AuSn錫焊510。
由此，通過把圖5所示的半導(dǎo)體激光元件和圖4所示結(jié)構(gòu)的次底座相組合，可得到以低雜音高溫動(dòng)作的光拾波器用的半導(dǎo)體激光裝置。另外，若采用圖5所示的半導(dǎo)體激光元件，可在一個(gè)芯片內(nèi)形成波長不同的兩個(gè)元件。因此，可以高精度地控制兩個(gè)光束的間隔。因此，可使次底座的電極分離部的寬度W或模片鍵合的位置精度有余裕。從而可提供生產(chǎn)率優(yōu)良的雙波長半導(dǎo)體激光裝置。
作為圖5所示的LD芯片的p電極509，歐姆接觸材料采用具有良好特性的例如金鋅(AuZn)層。該金鋅層在p-GaAs接觸層508上形成。在該金鋅層上形成作為阻擋金屬的鉬(Mo)層或Pt層，在最上層上形成Au層。采用膜厚控制性優(yōu)良的電子束蒸鍍裝置進(jìn)行形成。在p-GaAs接觸層508上形成有充分濃度的受體時(shí)，在p-GaAs接觸層508上形成Ti，在該Ti上設(shè)置Mo、Pt等的阻擋金屬層，在最上層上形成Au層。采用這樣的結(jié)構(gòu)的p型電極509時(shí)，在采用AuZn的電極的場合下不可缺少的退火工序可以避免，從而可削減電極的制造工序。
在p電極509上蒸鍍重量比為80∶100，厚度為80nm～5μm的AuSn錫焊膜510。圖5所示的LD芯片作為以結(jié)朝下的方式模片鍵合到次底座上的LD芯片，具有生產(chǎn)率優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。
在各元件的p電極509上形成的錫焊510，通過采用例如光刻的蝕刻來分離。該蝕刻工藝中只有一次光刻工序是必須的?？筛呔鹊乜刂莆g刻的寬度。因此，可使向?qū)嵤├?的次底座模片鍵合的位置精度有余裕。由于該制造方法工序簡單、生產(chǎn)率很好。
如圖10所示，三光束返回光也返回到LD芯片的激光束出射面的上側(cè)。以結(jié)朝下的方式安裝LD芯片時(shí)，為了避免該三光束返回光，與實(shí)施例1同樣地，最好使圖4的LD芯片的厚度T比激光束和三光束返回光的間隔d小。通過光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可改變上述間隔d。但是，LD芯片的厚度T設(shè)定在60～150μm之間。即，形成圖5所示的的p電極509后，為了使含多個(gè)芯片的晶片容易條狀開口和芯片切割，從n-GaAs基板502的內(nèi)表面研磨以減薄晶片的厚度。在研磨步驟中設(shè)定LD芯片的厚度為T。
在實(shí)施例2中采用具有SBR結(jié)構(gòu)的LD芯片。但是，并不僅限于此，也可以在以結(jié)朝下方式模片鍵合的單脊的雙波長激光器的整個(gè)結(jié)構(gòu)上適用實(shí)施例2。
下面，參照圖8A、8B說明本發(fā)明中采用次底座的形狀和配置。
在實(shí)施例1和2中，次底座的平面形狀是平行四邊形。但次底座的形狀并不僅限于此。次底座也可以在半導(dǎo)體激光芯片的激光束出射面正下方具有相對于出射面傾斜的傾斜面。
圖8A所示的次底座1202，只有與LD芯片1201的激光束出射面相對應(yīng)的一個(gè)邊以與垂直方向夾角為θ的方式傾斜。該次底座1202的斜邊以外的邊與主干1208的相應(yīng)邊平行。
圖8B所示的次底座1203的形狀為例如正方形或長方形。LD芯片1201安裝在次底座1203上。該LD芯片1201與次底座1203的一個(gè)邊相對，激光束出射面以預(yù)定的角度θ傾斜。安裝有LD芯片1201的次底座1203安裝在主干1208上。次底座1203的各邊相對于主干1208的各邊以角度θ設(shè)置。因此，LD芯片1201的各邊與主干1208的各邊平行。用圖8A、8B所示的結(jié)構(gòu)也能實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例1、2同樣的效果。
本領(lǐng)域技術(shù)人員易于看到其它的優(yōu)點(diǎn)和變更。因此，在更廣義上本發(fā)明并不局限于這里展示和描述的具體細(xì)節(jié)和代表性的例子。在不背離后附權(quán)利要求書及其等價(jià)物限定的總的發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的前提下，可以做出種種變更。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于包括具有射出激光束的出射面的半導(dǎo)體激光芯片；以及具有第一面和與該第一面垂直的至少一個(gè)第二面的、在上述第一面上設(shè)有上述半導(dǎo)體激光芯片的次底座，上述至少一個(gè)第二面之中的與上述半導(dǎo)體激光芯片的上述出射面并列的第二面相對于上述出射面以3～30度的角度傾斜，上述傾斜的第二面反射上述半導(dǎo)體激光芯片射出的激光束經(jīng)衍射后的分光束的反射光。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述傾斜的第二面的相對于上述出射面的角度設(shè)定為3～15度。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的平面形狀是長方形和正方形中的一個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的平面形狀是平行四邊形。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片是長方形和正方形中的一個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片的厚度為60～150μm。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的材料為AlN、SiC、Si中的一個(gè)。
8.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片和次底座的平面形狀是長方形和正方形中的一個(gè)，上述半導(dǎo)體激光芯片相對于上述次底座旋轉(zhuǎn)上述角度設(shè)置，上述次底座設(shè)置在主干上，上述半導(dǎo)體激光芯片的各邊與上述主干的各邊平行。
9.一種半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于包括具有射出兩個(gè)激光束的出射面的半導(dǎo)體激光芯片；以及具有第一面和與該第一面垂直的至少一個(gè)第二面的、在上述第一面上設(shè)有上述半導(dǎo)體激光芯片的次底座，上述至少一個(gè)第二面之中的與上述半導(dǎo)體激光芯片的上述出射面并列的第二面相對于上述出射面以3～30度的角度傾斜，上述傾斜的第二面反射上述半導(dǎo)體激光芯片射出的激光束經(jīng)衍射后的分光束的反射光。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片發(fā)射具有第一波長的第一激光束和具有第二波長的第二激光束。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述第一波長為780nm波帶，上述第二波長為650nm波帶。
12.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片具有第一、第二電極，上述次底座在第一面上具有和上述第一、第二電極相連接的第三、第四電極。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述上述次底座在上述第三、第四電極之間有狹縫。
14.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述傾斜的第二面的相對于上述出射面的角度設(shè)定為3～15度。
15.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的平面形狀是長方形和正方形中的一個(gè)。
16.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的平面形狀是平行四邊形。
17.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片是長方形和正方形中的一個(gè)。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片的厚度為60～150μm。
19.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的材料為AlN、SiC、Si中的一個(gè)。
20.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片和次底座的平面形狀是長方形和正方形中的一個(gè)，上述半導(dǎo)體激光芯片相對于上述次底座旋轉(zhuǎn)3～30度的角度設(shè)置，上述次底座設(shè)置在主干上，上述半導(dǎo)體激光芯片的各邊與上述主干的各邊平行。
21.一種光拾波器，其特征在于包括射出激光束的半導(dǎo)體激光裝置；使來自上述半導(dǎo)體激光裝置的激光束衍射，輸出上述激光束和分光束的衍射光柵；使來自上述衍射光柵的上述激光束的上述分光束成為平行光的校準(zhǔn)透鏡；透過來自校準(zhǔn)透鏡的上述激光束和上述分光束的半反射鏡；把來自上述半反射鏡的上述激光束和上述分光束引導(dǎo)到光盤上的物鏡；以及借助于上述物鏡和上述半反射鏡接受來自上述光盤的反射光，把光變換成電信號的受光元件，上述半導(dǎo)體激光裝置，包括具有射出激光束的出射面的半導(dǎo)體激光芯片；以及具有第一面和與該第一面垂直的至少一個(gè)第二面的、在上述第一面上設(shè)有上述半導(dǎo)體激光芯片的次底座，上述至少一個(gè)第二面之中的與上述半導(dǎo)體激光芯片的上述出射面并列的第二面相對于上述出射面以3～30度的角度傾斜，上述傾斜的第二面反射上述半導(dǎo)體激光芯片射出的激光束經(jīng)衍射后的分光束的反射光。
22.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片發(fā)射具有第一波長的第一激光束和具有第二波長的第二激光束。
23.如權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述第一波長為780nm波帶，上述第二波長力650nm波帶。
24.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光芯片具有第一、第二電極，上述次底座在第一面上具有和上述第一、第二電極相連接的第三、第四電極。
25.如權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述上述次底座在上述第三、第四電極之間有狹縫。
26.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述傾斜的第二面的相對于上述出射面的角度設(shè)定為3～15度。
27.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的平面形狀是長方形和正方形中的一個(gè)。
28.如權(quán)利要求27所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述次底座的平面形狀是平行四邊形。
29.一種半導(dǎo)體激光裝置的制造方法，其特征在于包括通過沿第一切割線平行地切割基板，并沿相對于上述第一切割線以90度+θ(θ＝3～30度)的角度傾斜的第二切割線平行地切割基板，形成具有傾斜面的多個(gè)次底座的工序；從及以使上述傾斜面位于半導(dǎo)體激光芯片的射出激光束的出射面正下方的方式，在上述次底座上安裝半導(dǎo)體激光芯片的工序。
30.一種半導(dǎo)體激光裝置的制造方法，其特征在于包括下列工序在基板表面上平行地形成多個(gè)狹縫，通過沿與上述狹縫平行的第一切割線平行地切割基板，并沿相對于上述第一切割線以90度+θ(θ＝3～30度)的角度傾斜的第二切割線平行地切割基板，形成具有傾斜面的多個(gè)次底座的工序；從及以使上述傾斜面位于半導(dǎo)體激光芯片的射出激光束的出射面正下方的方式，在上述次底座上安裝半導(dǎo)體激光芯片的工序。
31.如權(quán)利要求30所述的半導(dǎo)體激光裝置的制造方法，其特征在于用切削、蝕刻、去除(lift-off)、YAG激光切割、金屬掩模中的一種形成上述多個(gè)狹縫。
全文摘要
一種半導(dǎo)體激光裝置,包括:具有射出激光束的出射面的半導(dǎo)體激光芯片;以及具有第一面和與該第一面垂直的至少一個(gè)第二面的、在上述第一面上設(shè)有上述半導(dǎo)體激光芯片的次底座。上述至少一個(gè)第二面之中的與上述半導(dǎo)體激光芯片的上述出射面并列的第二面相對于上述出射面以3－30度的角度傾斜,上述傾斜的第二面反射上述半導(dǎo)體激光芯片射出的激光束經(jīng)衍射后的分光束的反射光。
文檔編號H01L23/12GK1348240SQ0114064
公開日2002年5月8日 申請日期2001年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月19日
發(fā)明者玄永康一, 福岡和雄, 飯?zhí)锴宕? 岡田真琴 申請人:株式會社東芝