专利名称：能抑制光发射端面中漏电流的半导体激光器及制造方法
技术领域：
本发明涉及具有高可靠性的防护涂层的半导体激光器件及其制造方法，防护涂层形成在一端面上。
背景技术：
如图5所示，大多数半导体激光器由例如防护涂层43a和43b组成，每个防护涂层43a和43b都具有相同的反射系数，形成在GaAs激光芯片4的光发射端面41a和41b上。参考标记42表示激光芯片4的有源层。在图5中，就防护涂层43a和43b由Al2O3组成的情况，如果Al2O3膜的折射率设为1.60同时激光芯片4的折射率设为3.50时，那么防护涂层43a和43b的反射系数对应于涂层厚度d如图6所示变化(假如激光发射波长λ＝7800)。P0表示光输出。
图6表明不考虑防护涂层43a和43b的涂层厚度d，其反射系数小于没有防护涂层43a和43b的情况(亦即，光发射端面41a和41b的反射系数)。当光学涂层厚度(折射率n×涂层厚度d)是λ/4的奇数倍时，此时反射系数变得最小，而当光学涂层厚度是λ/2的整数倍时，反射系数近似等于没有防护涂层43a和43b时的情况。这些是因为防护涂层43a和43b的折射率(1.60)小于GaAs激光芯片4的折射率(3.50)。
与这些相反，就防护涂层43a和43b的折射率比GaAs激光芯片4的折射率大的情况(例如，如果硅材料用作防护涂层43a和43b，那么其反射率比没有防护涂层43a和43b的情况大，不考虑涂层厚度)，当光学涂层厚度是λ/4的奇数倍时反射率变得最大，而当光学涂层厚度是λ/2的整数倍时反射率变得近似等于没有防护涂层43a和43b时的情况。
如图7所示，就具有高达20mW或更多的光输出的高输出半导体激光器件而言，为了增加来自主发射端面(前端面)侧的光输出Pf，在主发射端面41a侧上的防护涂层43a的反射率通常设为低于没有防护涂层43a的情况，同时后发射端面41b侧上的防护涂层43b的反射率设为高于没有防护涂层43b的情况。
例如，主发射端面41a上的防护涂层(Al2O3)的反射率设为约15％或更低。用约700至1600的涂层厚度获得该反射率。
如果后发射端面41b上的防护涂层43b由折射率大于激光芯片4的薄膜构成，那么作为单层的防护涂层43b不能提供足够高的反射率。因此，层叠具有λ/4厚度的Al2O3膜为第一层431和第三层433，以及具有λ/4厚度的非晶硅为第二层432和第四层434。然后最终，层叠具有λ/2厚度的Al2O3膜作为第五层435。这些可以形成具有高达约85％或更高反射率的防护涂层43b。注意参考标记43指有源层。
现在描述在半导体激光芯片4的光发射端面41a和41b上形成具有上述反射率的防护涂层43a和43b的方法。
首先，在n-GaAs衬底的一侧抛光之后，通过蒸发或溅射形成p-电极(包括欧姆电极和键合电极)。在其上制成光掩模，然后，通过蚀刻构图p-电极。
随后，在n-GaAs衬底的另一侧抛光之后，根据上述工序通过蒸发或溅射形成n-电极(包括欧姆电极和键合电极)。之后，在约400至500℃熔合电极和衬底。
接下来，如图8所示，通过划线形成的分裂线49广阔地布置在半导体激光晶片5中的任意元件的电极44和在垂直于发射截面(沟道)42的方向上的邻近元件的电极44′之间。然后，如图9所示，将半导体激光晶片劈开并分成多个激光条(条状的激光芯片)51。
接下来，如图10所示，通过分开获得的多个激光条51装入激光条固定装置6，以致电极44面向同一侧。所有激光条51都应该装入，以便所有的发射端面41a都定位于同一侧，并且，因此，所有发射端面41b也定位于同一侧。接下来，在装入激光条固定装置6的激光条51的发射端面41a和41b上，一般通过使用图11所示的真空蒸发器7形成具有特定反射率的防护涂层。真空蒸发器7设有蒸汽源72、用于容纳多个激光条固定装置6的固定器73以及用于监视蒸镀膜厚度的晶体振荡器74，所有都在容器71中。
以下描述讨论形成防护涂层的工序。首先，对于在发射端面41a上蒸发防护涂层的情况，如图11所示，布置固定器73以致激光条51的发射端面41a面对蒸汽源72侧。然后，通过管道75抽空容器71。在获得特定的真空度后，加热放入蒸汽源72的蒸发材料76并且通过电子束等蒸发，以便向激光器的发射端面41a上蒸发防护涂层。蒸发完成后，固定器73旋转180°以便根据上述工序向发射端面41b上蒸发防护涂层。
在这里，控制用于在两个光发射端面41a和41b上形成防护涂层的形成速度(蒸发速度)，使得形成速度近似地恒定直到蒸发完成。在此情况下用加热温度控制蒸发速度。因此，就电子束蒸发而言，蒸发速度可以用电子束的强度来控制。众所周知，就电阻加热而言，蒸发速度用流过电阻器的电流量控制。就Al2O3的蒸发材料而言，蒸发速度通常设为几A/秒到30A/秒之间的范围内。进行蒸发的同时用晶体振荡器74监视涂层厚度。当获得特定的涂层厚度时停止蒸发。
尽管图7未示出，就高输出型半导体激光器件而言，低反射防护涂层43a(具有约15％或更少的反射率)形成在主发射端面41a侧上，然后多层的高反射防护涂层43b形成在后发射端面41b侧上。多层的高反射防护涂层43b由叠层结构构成，叠层结构由以下层组成各由厚度等于λ/4的Al2O3薄膜构成第一层431和第三层433；各由厚度等于λ/4的硅薄膜构成的第二层432和第四层434；以及由厚度等于λ/2的Al2O3薄膜构成的第五层435。至于这些薄膜的蒸发，将Al2O3和Si安装在蒸汽源72上作为蒸发材料76。然后通过用电子束照射蒸发材料Al2O3蒸发由Al2O3薄膜构成的第一层431、第三层433和第五层435，以及通过用电子束照射蒸发材料Si蒸发由Si薄膜构成的第二层432和第四层434。
但是，上述状态的已有半导体激光器具有以下问题。在通过蒸发形成激光芯片4的防护涂层43a和43b过程中，氧化物(Al2O3)，也就是防护涂层43a和43b的材料在蒸发过程开始之后立即分解产生氧气，这增加了氧分子的局部压力。与激光芯片4的端面41a和41b碰撞或粘合的氧气很可能损伤端面41a和41b。而且，当激光芯片4的有源层42及其邻近层包含铝时损伤更大。如果这样制造的半导体激光器件以高输出工作，那么不可能提供必要的可靠性。
对于如图12所示的高输出型半导体激光器件，提供利用高热导率的Si在激光芯片4的主发射端面41a上形成防护涂层43a的方法，其中首先形成具有高热导率的Si薄膜436，然后形成低反射防护涂层437(JP-A1-289289)。在图中，参考标记43b指后发射端面41b侧上多层的高反射防护涂层，该防护涂层由第一层431、第二层432、第三层433、第四层434和第五层435组成，以及参考标记42指有源层。
在该例子中，由半导体激光器件发射的光在主发射端面41a附近产生的热通过硅薄膜436有效排除，控制由长期供应电流引起的半导体激光器件的退化。硅薄膜436具有λ/4左右的薄膜厚度(在实施例中约53)2。
此外，根据JP-A 1-289289公开的高输出型半导体激光器件，在主发射端面41a上形成防护涂层43a的过程中，首先形成具有高热导率的硅薄膜436，用于增加热量散发以增加可靠性。在此情况下，首先形成的硅薄膜436不受由于蒸发过程中材料的分解产生氧气的影响，因此可以在低氧分压条件下蒸发工艺开始后立即在激光芯片4的发射端面41a附近形成涂层。因此，可以实现控制发射端面41a附近的上述损伤状态的效果。
但是，在此情况下，硅薄膜436具有高达约532的厚度(几乎等于λ/4)，在硅薄膜436(光发射端面)中可能产生漏电流，并且可能影响半导体激光器件的振动特性。
日本专利JP-A 2000-361037公开了能够通过将硅薄膜的厚度设为40或更少来控制在光发射端面附近漏电流产生的半导体激光器件。
根据上述结构，在氧化物形成为防护涂层之前，形成硅薄膜，避免由于分解产生氧气。因此，在低氧分压条件下硅薄膜的形成开始后立即进行涂层的形成，阻止具有高能量的氧与光发射端面碰撞或粘合。而且，如果在氧化物形成过程中氧气分解且因此氧分压增加，则阻止氧与光发射端面碰撞或粘合。因此，控制防护涂层形成过程中对光发射端面造成的损伤。
在这里，如果半导体激光芯片具有包括Al的有源层，那么可以有效地控制对光发射端面造成的损伤。
此外，硅薄膜具有低至40或更少的薄膜厚度。这些减少硅薄膜中或光发射端面上漏电流的产生，由此，防止对振动特性的负面影响。
因此，当通过蒸发在半导体激光芯片的光发射端面上形成具有特定反射率的防护涂层时，可以减少防护涂层的形成过程中对激光芯片的端面的损伤，以及可以控制激光芯片的端面附近漏电流的产生。因此，可以增加激光器件的可靠性。
但是，当硅薄膜436形成在主发射端面41a上时，如图13所示，可能电极金属膜45中的Au与端面上的防护涂层437中的硅反应且Au扩散到主发射端面41a的端面中。
如图13所示，如果发射点42a上(有源层部分)存在Au与Si反应的区域(Au/Si反应区438)，那么可能引起漏电流流过扩散的Au(在端面中)，并且可能影响半导体激光器件的振动动特性。
发明内容
根据本发明，在形成半导体激光器件过程中，构图包括Au的电极以便电极不存在于光发射端面附近。由此，即便当硅薄膜形成在光发射端面上时，也阻止硅薄膜与光发射端面接触。
此外，构图电极之后，在电极上形成绝缘膜(氮化硅薄膜)用于防止端面上的防护涂层中的硅与电极中的Au接触，即使当硅薄膜与电极表面接触时。
更具体地说，本发明提供一种半导体激光器件，该器件包括在半导体衬底的晶体表面上形成的电极金属膜；以及在光发射端面上形成的硅薄膜；其中在电极金属膜和光发射端面之间提供特定距离的间隔。
根据本发明的半导体激光器件是有用的，特别，当电极金属膜包括Au时。
而且，在根据本发明的半导体激光器件中，在上述电极金属膜上还形成绝缘膜。特别，在根据本发明的半导体激光器件中，绝缘膜包括SiNx、Al2O3、SiO2或TiO2。
在根据本发明的半导体激光器件中，提供在电极金属膜和光发射端面之间的间隔为1μm或更多，优选为3μm或更多，更优选为6μm或更多，以及最优选为11μm或更多。
本发明也提供制造半导体激光器件的方法，该方法包括通过在半导体激光晶片的一个晶体表面上形成欧姆电极金属膜、其上形成键合电极金属膜、并构图电极金属膜从而形成p-(或n-)电极的步骤；通过在半导体激光晶片的另一晶体表面上形成欧姆电极金属膜、其上形成键合电极金属膜、以及构图电极金属膜从而形成n-(或p-)电极的步骤；通过划出半导体激光晶片上的分裂线将半导体激光晶片划分为单个激光条的步骤，每个条包括多个半导体激光芯片；在分开半导体激光晶片的步骤中出现的光发射端面上形成硅薄膜的步骤；以及在硅薄膜上形成防护涂层的步骤。
特别，本发明也提供制造半导体激光器件的方法，该方法包括通过在半导体激光晶片的一个晶体表面上形成欧姆电极金属膜、其上形成键合电极金属膜、以及构图电极金属膜从而形成第一类型的电极的步骤；通过在半导体激光晶片的另一晶体表面上形成欧姆电极金属膜、其上形成键合电极金属膜、以及构图电极金属膜从而形成第二类型的电极的步骤；通过划出半导体激光晶片上的分裂线将半导体激光晶片划分为单个激光条的步骤，每个条包括多个半导体激光芯片；在分开半导体激光晶片的步骤中出现的光发射端面上形成硅薄膜的步骤；以及在硅薄膜上形成防护涂层的步骤，其中第一类型的电极和第二类型的电极是不同的，并且是p-电极或n-电极的任一种。
根据本发明的半导体激光器件的制造方法是有用的，特别，当电极金属膜包括Au时。
此外，在本发明的半导体激光器件的制造方法中，构图电极金属膜以便邻近的两个p-电极之间的间隔和/或邻近的两个n-电极之间的间隔为2μm或更多，优选为6μm或更多，更优选为12μm或更多，以及最优选为22μm或更多。
也就是说，根据本发明的半导体激光器件的制造方法，因为邻近的两个电极以上述的距离间隔布置在半导体激光晶片上，所以它可以消除激光端面附近的漏电流的产生，因此，即便在构图半导体激光晶片上的电极的步骤中、划线半导体激光晶片的步骤中、或将半导体激光晶片分为单个激光条的分开步骤中产生误差时，也可以制造具有增强可靠性的半导体激光器件作为激光器件。
此外，在根据本发明的半导体激光器件的制造方法中，形成硅薄膜之前在电极金属膜上形成绝缘薄膜。在此情况下，绝缘薄膜包括SiNx、Al2O3、SiO2或TiO2，优选绝缘薄膜包括SiNx。
此外，根据本发明的半导体激光器件的制造方法还包括形成p-(或n-)电极的步骤以及形成n-(或p-)电极的步骤之后熔合半导体激光晶片和欧姆电极的步骤。
例如构图p-(或n-)电极之后，通过在400至500℃下加热晶片将p-欧姆电极与半导体激光晶片熔合以及，构图n-(或p-)电极之后通过在400至500℃下加热晶片将n-欧姆电极与半导体激光晶片熔合。
从下面的详细描述和给出的附图将更全面了解本发明，这些仅作为例示而不是本发明的限制，以及其中图1A和1B是本发明的第一实施例(A)和第二实施例(B)的半导体激光器件的主光发射端面的放大剖面图；图2是根据本发明的制造方法中解释曝光精确度的示意图；图3是展示半导体激光器件的晶片的示意图；图4是根据本发明的制造方法中解释划片精确度的示意图；图5是展示已有的半导体激光器件的防护涂层的示意图；图6是展示相对于图5的半导体激光器件的防护涂层的薄膜厚度反射率变化的视图；图7是展示已有的高输出半导体激光器件的防护涂层的示意图；图8是展示在半导体激光器件中形成防护涂层的方法的示意图；图9是展示，从图8继续形成防护涂层的方法的示意图；图10是展示，从图9继续形成防护涂层的方法的示意图；图11是展示真空蒸发器的示意图；图12是展示其他已有的高输出半导体激光器件的防护涂层的示意图；图13为已有的半导体激光器件的主光发射端面的放大的剖面图。
具体实施例方式
下面参考附图详细描述本发明的实施例。首先，将简短地描述实施例的原理。
根据本发明，当在具有包括Au的电极的半导体激光芯片的光发射端面上形成硅薄膜且，其上形成具有特定反射率的防护涂层时，为了阻止包括Au的电极与上述硅薄膜彼此接触，在与激光发射端面相隔特定距离的间隔处形成电极。由此，可以防止金扩散到上述硅薄膜中，并且可以控制在光发射端面附近产生漏电流。
亦即，本发明能够增强激光器件的可靠性。
(第一实施例)1.本半导体激光器件的结构。
图1A描述了根据本发明的第一实施例的半导体激光器件的主发射端面的放大剖面图。在根据本发明的第一实施例的半导体激光器件中，在激光晶片的一个晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的p-(或n-)电极14，在激光晶片的另一晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的n-(或p-)电极15。
特别地，在根据本发明的第一实施例的半导体激光器件中，在激光晶片的一个晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的第一类型的电极，在激光晶片的另一晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的第二类型的电极，其中第一类型的电极和第二类型的电极是不同的，并且是n-电极和p-电极的任一种。
为了在说明书和附图中简化描述本发明的缘故，不分别描述欧姆电极和键合电极。但是，实际上，通过真空蒸镀首先在衬底上形成欧姆电极以及在其上形成键合电极。欧姆电极用于欧姆接触衬底和键合电极，以及键合电极用于缓冲和粘附在线-键合或管芯键合上。
在这里简单地使用术语“电极”，它意味着欧姆电极和键合电极的结合。
通过形成硅薄膜136且其上形成Al2O3防护涂层137从而在主发射端面11a上形成防护涂层13a。在图1A中，省略与主发射端面11a相对侧上的发射端面11b，与主发射端面11a侧中一样，电极的边缘布置在距离发射端面11b特定距离的位置处，且与形成防护涂层13a一样形成防护涂层13b。此外，就高输出型半导体激光器来说，形成与图12所示一样的防护涂层13b。
当形成薄膜时为了阻止硅薄膜136与电极14和15接触，电极14和15的端部设置在距离激光器件的发射端面特定距离的位置处。如果从电极的端部到发射端面的距离是1μm或更多，那么当通过蒸发形成薄膜时Si薄膜不与电极接触。因此，即使当电极包括Au时，Si薄膜中的Si也不可能与Au反应以使半导体激光器件的可靠性退化。此外，从电极的端部到发射端面的距离取决于半导体激光器件的宽度(空腔长度)，并且该距离被设定以便在线-键合或管芯-键合中不产生问题。例如当具有800μm长的空腔的半导体激光器件管芯-键合时，如果电极的端部到发射端面的距离是200μm或更少，那么就不会产生问题。
2.制造半导体激光器件的方法首先，在n-GaAs衬底抛光之后，通过采用常规方法例如真空蒸镀、溅射等在衬底的晶体表面的一侧上按这种顺序形成欧姆电极和键合电极，并且构图电极为p-(或n-)电极14。在此情况下，邻近的两个电极14之间的间隔设为(2×1)μm。
然后，在熔炉中在氮气氛下将衬底加热到400到500℃以熔合衬底和欧姆电极。因此，电极14的形成完成。
接下来，在衬底的另一侧上形成欧姆电极和键合电极以形成电极15。然后，用光刻胶17涂敷键合电极。在此之后，如图2所示，根据已制造的电极14的图形通过采用双-侧校正器校正其上已经施加光刻胶17的晶片的位置，并且曝光定位的晶片。通过显影在键合电极上的光刻胶上制成用于形成电极15的图形。在此情况下，邻近的两个电极15之间的间隔设为(2×m)μm。
这里，由于校正制做在晶片两侧上的电极图形中的误差为±10μm左右，因此在随后的步骤中在沿着邻近的两个电极14(或15)之间的中心线分开晶片之后为了保证电极14和15的端部到发射端面的距离为1μm或更多，邻近的两个电极14(2×1)之间的间隔或邻近的两个电极15(2×m)之间的间隔设为22μm或更多。在此情况下，其他电极之间的其他间隔设为2μm或更多。另外，邻近的两个电极14(2×1)之间的间隔和邻近的两个电极15(2×m)之间的间隔都可以设为22μm或更多。
然后，通过采用碘刻蚀剂蚀刻未覆盖光刻胶的包括Au层的电极区，并移走光刻胶。
最终，在熔炉中在氮气氛下将衬底加热到400至500℃以熔合衬底和欧姆电极。因此，电极15的形成完成。
在熔合衬底和电极之前构图电极是有效的，因为利用碘蚀刻剂不可能彻底地刻蚀熔合电极。
接下来，如图3所示，通过划线形成的分裂线19广阔地布置在半导体激光晶片的特定元件的电极14和在垂直于发射部分(沟道)12的方向上的邻近元件的电极14′之间。在此情况下，由于划线误差为±5μm左右，为了保证从电极14和15的端部到分裂端面(1′和m′)的距离为1μm或更多，必须将邻近的两个电极[(2×1′)和(2×m′)]之间的间隔设为12μm或更多。
接下来，如图4所示，通过分裂将晶片3分为激光条31。在此情况下，由于划线误差为±2μm左右，为了保证电极14和15到分裂端面(1′和m′)的距离为1μm或更多，必须将邻近的两个电极[(2×1″)和(2×m″)]之间的间隔设为6μm或更多。
然后，用如图10所示同样的工序，将通过划分获得的多个激光条31装入激光条固定装置6以便电极14面向同一侧。此外，所有激光条31都应该装入以便所有的发射端面11a都定位于同一侧，且因此，所有发射端面11b也都定位于同一侧。接下来，在装入激光条固定装置6中的激光条31的发射端面11a和11b上，通常通过使用图11所示意的真空蒸发器7形成具有特定反射率的防护涂层。真空蒸发器7设有蒸汽源72、用于固定多个激光条固定装置6的固定器73、用于监视蒸镀膜厚度的晶体振荡器74，所有都在容器71中。
以下描述讨论形成防护涂层的工序。首先，对于向发射端面11a上蒸发防护涂层的情况，如图11所示，布置固定器73以便激光条31的发射端面11a面对蒸汽源72侧。然后，通过管道75抽空容器71。在获得特定的真空度后，加热放入蒸汽源72的蒸发材料76并且通过电子束等蒸发以便在激光器的发射端面11a上蒸发防护涂层。
具体地，首先在光发射端面11a上以1/秒或更少的膜形成速度形成具有约20薄膜厚度的硅薄膜136。然后，以80/秒或更少的膜形成速度形成具有特定薄膜厚度的Al2O3防护涂层137。设置Al2O3保护涂层137的厚度以致获得低至15％或更少的反射率。更特别，当计算Al2O3膜的折射率为1.60，激光芯片的折射率为3.50，以及发射波长(λ)为7800时，对应于约15％或更少的反射率的涂层厚度约为700到1600(参见图6)。
如上所述，形成防护涂层13a。防护涂层13a的形成完成后，固定器73旋转180°，用于根据同样的工序在发射端面11b上蒸发防护涂层。
尽管图1未示出，就高输出型半导体激光器件而言，低反射的防护涂层13a(具有约15％或更少的反射率)形成在主发射端面11a侧上，然后多层的高反射防护涂层13b形成在后发射端面11b侧上。
多层的高反射防护涂层13b由叠层结构构成，叠层结构由以下层组成各由厚度等于λ/4的Al2O3薄膜构成第一层131和第三层133；各由厚度等于λ/4的Si膜构成的第二层132和第四层134；以及由厚度等于λ/2的Al2O3薄膜组成的第五层135。为了蒸发这些薄膜，Al2O3和Si安装在蒸汽源72上作为蒸发材料76。然后通过用电子束照射蒸发材料Al2O3蒸发由Al2O3薄膜构成的第一层131、第三层133以及第五层135，以及通过用电子束照射蒸发材料Si蒸发由Si薄膜构成的第二层132和第四层134。
在这里，控制在两个光发射端面11a和11b上形成防护涂层的形成速度(蒸发速率)以便形成速度近似恒定直到蒸发完成。在此种情况下用加热温度控制蒸发速度。因此，就电子束蒸发而言，蒸发速率可以用电子束的强度来控制。众所周知，就电阻加热而言，蒸发速率用流过电阻器的电流量来控制。就Al2O3的蒸发材料而言蒸发速率通常设置为几/秒到30/秒之间的范围内。进行蒸发的同时用晶体振荡器74监视涂层厚度。当获得特定的涂层厚度时停止蒸发。
(第二实施例)1.本半导体激光器件的结构。
图1B描绘了根据本发明的第二实施例的半导体激光器件的主发射端面的放大剖面图。与根据本发明的第一实施例的半导体激光器件中一样，在激光晶片的一个晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的p-(或n-)电极14，以及在激光晶片的另一晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的n-(或p-)电极15。
特别地，在根据本发明的第二实施例的半导体激光器件中，在激光晶片的一个晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的第一类型的电极，以及在激光晶片的另一晶体表面上形成包括欧姆电极和键合电极的第二类型的电极，其中第一类型的电极和第二类型的电极是不同的，并且是n-电极和p-电极的任一种。
与根据本发明的第一实施例的半导体激光器件中一样，这些电极的端部布置在距离发射端面特定距离的位置处。
在根据本发明的第二实施例的半导体激光器件中，在电极15上还形成包括氮化硅等等的绝缘膜16。
与根据本发明的第一实施例的半导体激光器件中一样，通过形成硅薄膜136以及其上形成Al2O3防护涂层137从而在主发射端面11a上形成防护涂层13a。在图1A中，省略了与主发射端面11a相对侧上的发射端面11b，与在主发射端面11a侧中一样，电极的端部布置在距离发射端面11b特定距离的位置处，且与防护涂层13a一样形成防护涂层13b。此外，就高输出型半导体激光器件而言，形成如图12所示同样的防护涂层13b。
如上所述，因为在电极15上形成绝缘薄膜16，因此在薄膜形成中，即便有时硅薄膜与电极15接触，硅薄膜136也从不与电极15直接接触。由此，即便电极15包括Au，由于阻止通过Au与Si反应而使Au扩散到端面中，因此可以控制光发射端面附近产生漏电流，导致激光器件的可靠性增强。
2.制造半导体激光器件的方法在根据本发明的第二实施例的半导体激光器件中，基于与根据本发明的第一实施例的半导体激光器件一样的制造工序通过构图和熔合形成电极14和15。然后，通过等离子体化学气相淀积在电极15上形成具有0.3至0.4μm厚的SiNx绝缘薄膜16。绝缘薄膜16不仅可以包括SiNx，而且也可以包括Al2O3、SiO2或TiO2。
然后，根据与制造第一实施例的半导体激光器件一样的工序，形成分裂线以分开激光条31。
而且，在基于与第一实施例一样的工序在端面上形成防护涂层之后，根据用抗蚀膜保护端面的常规方法用抗蚀膜保护端面，以及用BHF蚀刻电极上的绝缘薄膜SiNx。
根据上述实施例这样描述的本发明，显然用多种方法作出的变化也是一样。例如硅薄膜用作与主发射端面相对的另一侧上的端面的第一层，电极的端部布置在距离端面规定距离的位置处也是有效的。
这种变化并不脱离本发明的精神和范围，本领域的技术人员的显而易见的此类变化都包括在所附权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种半导体激光器件，该器件包括在半导体衬底的晶体表面上形成的电极金属膜；以及在光发射端面上形成的硅薄膜；其中在电极金属膜和光发射端面之间提供规定距离的间隔。
2.如权利要求1所述的半导体激光器件，其中该电极金属膜包括Au。
3.如权利要求1所述的半导体激光器件，其中在电极金属膜上还形成绝缘薄膜。
4.如权利要求3所述的半导体激光器件，其中该绝缘薄膜包括SiNx、Al2O3、SiO2或TiO2。
5.如权利要求1所述的半导体激光器件，其中在电极金属膜和光发射端面之间提供的间隔为1μm或更多。
6.如权利要求5所述的半导体激光器件，其中在电极金属膜和光发射端面之间提供的间隔是3μm或更多。
7.如权利要求5所述的半导体激光器件，其中在电极金属膜和光发射端面之间提供的间隔是6μm或更多。
8.如权利要求5所述的半导体激光器件，其中在电极金属膜和光发射端面之间提供的间隔是11μm或更多。
9.一种制造半导体激光器件的方法，该方法包括通过在半导体激光晶片的一个晶体表面上形成欧姆电极金属膜以及在其上形成键合电极金属膜、并构图电极金属膜从而形成p-(或n-)电极的步骤；通过在半导体激光晶片的另一晶体表面上形成欧姆电极金属膜、在其上形成键合电极金属膜并构图电极金属膜从而形成n-(或p-)电极的步骤；通过划出半导体激光晶片上的分裂线将半导体激光晶片划分为单个激光条的步骤，每个条包括多个半导体激光芯片；在分开半导体激光晶片的步骤中出现的光发射端面上形成硅薄膜的步骤；以及在硅薄膜上形成防护涂层的步骤。
10.如权利要求9所述的制造半导体激光器件的方法，其中该电极金属膜包括含Au的金属。
11.如权利要求9所述的制造半导体激光器件的方法，其中构图电极金属膜以致两个邻近的p-电极之间的间隔和/或两个邻近的n-电极之间的间隔是2μm或更多。
12.如权利要求11所述的制造半导体激光器件的方法，其中构图电极金属膜以致两个邻近的p-电极之间的间隔和/或两个邻近的n-电极之间的间隔是6μm或更多。
13.如权利要求12所述的制造半导体激光器件的方法，其中构图电极金属膜以致两个邻近的p-电极之间的间隔和/或两个邻近的n-电极之间的间隔是12μm或更多。
14.如权利要求13所述的制造半导体激光器件的方法，其中构图电极金属膜以致两个邻近的p-电极之间的间隔和/或两个邻近的n-电极之间的间隔是22μm或更多。
15.如权利要求9所述的制造半导体激光器件的方法，其中在形成硅薄膜之前在电极金属薄膜上形成绝缘薄膜。
16.如权利要求15所述的制造半导体激光器件的方法，其中该绝缘薄膜包括SiNx、Al2O3、SiO2或TiO2。
17.如权利要求16所述的制造半导体激光器件的方法，其中该绝缘薄膜包括SiNx。
18.如权利要求9所述的制造半导体激光器件的方法，还包括在形成p-(或n-)电极的步骤和/或形成n-(或p-)电极的步骤之后熔合半导体激光晶片和欧姆电极的步骤。
全文摘要
本发明涉及具有防护涂层的半导体激光器及其制造方法，具有高可靠性的防护涂层形成在端面上。根据本发明，在形成半导体激光器件的过程中，构图包括Au的电极以便使电极不存在于光发射端面附近。由此，即便当硅薄膜形成在光发射端面上时，也阻止硅薄膜与光发射端面接触。此外，构图电极后，在电极上形成绝缘薄膜(氮化硅膜)用于阻止在端面上的防护涂层中的Si与电极中的Au接触，即便当硅薄膜与电极表面接触时。
文档编号H01S5/00GK1426140SQ02154559
公开日2003年6月25日 申请日期2002年11月12日 优先权日2001年11月12日
发明者横田诚 申请人:夏普公司