专利名称:半导体激光元件的制造方法、半导体激光元件和光学装置的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及半导体激光元件的制造方法、半导体激光元件和光学装置,特别涉及
将第一半导体激光元件和第二半导体激光元件贴合的半导体激光元件的制造方法和半导 体激光元件。
背景技术:
现在,已知有将第一半导体激光元件和第二半导体激光元件贴合的半导体激光元 件的制造方法。这样的半导体激光元件,例如在日本特开2005-327905号公报中公开。
上述日本特开2005-327905号公报中,公开有一种半导体发光装置(半导体激 光元件),该半导体发光装置具有在支撑基体上贴合的第一发光元件;和在第一发光元 件的半导体层的表面贴合的、形成有第一元件和第二元件的第二发光元件。该日本特开 2005-327905号公报中记载的半导体发光装置,在与第一元件的发光点和第二元件的发光 点相对的第一发光元件的半导体层上,分别设置有切口槽。通过这一对切口槽,来自第一元 件的发光点和第二元件的发光点的光,在第一发光元件的半导体层反射,由此能够抑制在 不需要的方向上放射。其中,该半导体发光装置的制造方法中,通过将预先芯片化后的第一 发光元件和第二发光元件贴合,形成半导体发光装置。 但是,在上述日本特开2005-327905号公报中所公开的半导体发光装置中,因为 是将预先芯片化后的第一发光元件和第二发光元件贴合,所以存在难以将第一发光元件的 共振器面(光射出面)和第二发光元件的共振器面对齐在同一平面上的问题。
发明内容
本发明的第一方面的半导体激光元件的制造方法,包括形成表面具有用于劈开 的第一槽的第一半导体激光元件基板的工序;将第二半导体激光元件基板贴合在具有第一 槽的表面上的工序;和之后为了在第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板上 形成劈开面(解理面),至少沿第一槽劈开(解理)第一半导体激光元件基板和第二半导体 激光元件基板的工序。 在本发明的第一方面的半导体激光元件的制造方法中,如上所述,包括在具有第 一槽的表面上贴合第二半导体激光元件基板的工序,和之后至少沿第一槽劈开第一半导体 激光元件基板和第二半导体激光元件基板的工序,由此,在第一半导体激光元件基板的具 有第一槽的表面一侧上贴合有第二半导体激光元件基板的状态下,同时劈开第一半导体激 光元件基板和第二半导体激光元件基板,所以能够在第一半导体激光元件基板和第二半导 体激光元件基板上同时形成由劈开面构成的共振器面。由此,能够容易地将第一半导体激 光元件基板的共振器面和第二半导体激光元件基板的共振器面对齐在同一平面上。其中, "第一半导体激光元件基板"和"第二半导体激光元件基板",分别表示半导体激光元件分割 前的状态,包括在基板上没有形成半导体元件层的状态下的基板和在基板上形成有半导体 元件层的状态下的基板这两者。
在上述第一方面的半导体激光元件的制造方法中,优选形成表面具有第一槽的第
一半导体激光元件基板的工序,包括在除第一半导体激光元件基板的导波通路及其附近外
的区域中以虚线状形成第一槽的工序。根据这样的方案,第一槽形成在远离作为发光部的
第一半导体激光元件基板的导波通路及其附近的区域的位置,所以即使在形成第一槽的情
况下,也能够抑制第一半导体激光元件基板的导波通路受到损伤。此外,能够以在除第一半
导体激光元件基板的导波通路及其附近外的大致整个区域上延伸的方式形成第一槽,所以
能够更加可靠地劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板。 在上述包括以虚线状形成第一槽的工序的方案中,优选形成第一半导体激光元件
基板的工序,包括在与导波通路延伸方向大致正交的方向上形成第一槽的工序。根据这样
的方案,通过第一槽,能够沿与导波通路延伸方向大致正交的方向上劈开第一半导体激光
元件基板和第二半导体激光元件基板,所以能够容易地形成对于导波通路大致垂直的劈开
面所构成的共振器面。 在上述包括以虚线状形成第一槽的工序的方案中,优选第一半导体激光元件基板包括第一基板和在第一基板的表面上形成的第一半导体元件层,形成第一半导体激光元件基板的工序,包括形成具有从第一半导体元件层的表面至到达第一基板为止的深度的第一槽的工序。根据这样的方案,例如,即使是用一般难以劈开的氮化物类半导体形成第一半导体激光元件基板的情况下,通过具有从第一半导体元件层的表面至到达第一基板为止的深度的第一槽,没有形成第一槽的第一基板的厚度变得更小,相应地能够更容易地劈开氮化物类半导体构成的第一半导体激光元件基板。 在上述包括以虚线状形成第一槽的工序的方案中,优选形成第一半导体激光元件基板的工序,包括从平面观察以第一槽的至少一方的端部具有楔状的方式形成第一槽的工序。根据这样的方案,在劈开第一半导体激光元件基板时,容易在从第一槽的一方的端部到相邻的第一槽的端部为止的区间内形成裂纹,所以,能够容易地劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板。 在上述第一方面的半导体激光元件的制造方法中,优选在贴合第二半导体激光元件基板的工序后,进一步包括从平面观察在与形成有第一槽的区域重合的位置上的第二半导体激光元件基板上形成第二槽的工序,沿第一槽劈开的工序,包括沿第一槽和第二槽同时劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板的工序。根据这样的方案,能够沿第一槽和第二槽劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板,所以,与仅沿第一槽劈开的情况相比,能够更可靠地劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板。由此,不仅在第一半导体激光元件基板上,在第二半导体激光元件基板上也能够得到更好的共振器面(劈开面)。 在上述进一步包括形成第二槽的工序的方案中,优选形成第二槽的工序,包括在与第一半导体激光元件基板处于相反侧的第二半导体激光元件基板的表面上形成第二槽的工序。根据这样的方案,能够容易地识别第二半导体激光器基板上形成的第二槽的位置,所以能够将同时劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板时的按压力,在参考第二槽的位置的同时适当地进行施加。 在上述进一步包括形成第二槽的工序的方案中,优选形成第二槽的工序,包括在第二半导体激光元件基板的端部附近形成第二槽的工序。根据这样的方案,能够易于劈开第二半导体激光元件基板,并且在横跨第二半导体激光元件基板的整面形成第二槽的情况下,能够抑制因第一槽和第二槽错开而引起的第一半导体激光元件基板的劈开面和第二半导体激光元件基板的劈开面在共振器方向上错开。 在上述进一步包括形成第二槽的工序的方案中,优选形成第二槽的工序,包括在
第二半导体激光元件基板上以虚线状形成第二槽的工序。根据这样的方案,能够沿第一槽
的延伸方向在第二半导体激光元件基板的大致整个区域上以虚线状形成第二槽,所以第二
槽的形成区域增多,相应地能够更容易地劈开第二半导体激光元件基板。 在上述第一方面的半导体激光元件的制造方法中,优选在沿第一槽劈开的工序
后,进一步包括将由第二半导体激光元件基板的一部分构成的不要的区域除去的工序。根
据这样的方案,在之后的工序中将除去了由第二半导体激光元件基板的一部分构成的不要
的区域后的晶片以芯片状进行元件分割时,能够仅在不存在第二半导体激光元件基板的第
一半导体激光元件基板的部分上进行元件分割,所以能够容易地得到多波长半导体激光元
件芯片。 在上述进一步包括将不要的区域除去的工序的方案中,优选将不要的区域除去的工序,包括在将相互贴合的第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板以芯片状进行元件分割时,同时将不要的区域除去的工序。根据这样的方案,与第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板贴合而成的晶片的芯片化同时将不要的区域除去,所以与分别进行晶片的芯片化工序和将不要的区域除去的工序的情况相比较,能够使制造流程简化。 在上述进一步包括将不要的区域除去的工序的方案中,优选在将不要的区域除去
的工序前,进一步包括在劈开面上形成保护膜的工序。根据这样的方案,第一半导体激光元
件基板和第二半导体激光元件基板贴合而成的晶片,以晶片的厚度大致均匀的状态在共振
器面(劈开面)上形成保护膜(绝缘膜)。由此,例如与在形成保护膜之前将不要的区域除
去而使第一半导体激光元件基板侧的电极层等露出后再形成保护膜的情况不同,不会产生
因保护膜进入露出的电极层的表面上覆盖电极而引起的使电极层绝缘的故障,所以能够可
靠地进行芯片化后接合的电线与电极层的电连接(线接合wire bonding(引线结合))。 在上述进一步包括将不要的区域除去的工序的方案中,优选在贴合第二半导体激
光元件基板的工序后,进一步包括从平面观察在与形成有第一槽的区域重合的位置上的第
二半导体激光元件基板上形成第二槽的工序,形成第二槽的工序包括在不要的区域上形成
第二槽的工序。根据这样的方案,与在第二半导体激光元件基板的芯片上残留的区域上残
留第二槽的情况不同,在第二半导体激光元件基板的芯片上残留的区域上,能够容易地形
成以与不要的区域一同被除去的第二槽为裂纹的起点的劈开面所构成的共振器面。 在上述进一步包括将不要的区域除去的工序的方案中,优选在将不要的区域除去
的工序前,进一步包括在第一半导体激光元件基板上形成第一元件分割槽的工序,和在第
二半导体激光元件基板的表面上形成用于将不要的区域除去的第二元件分割槽的工序。根
据这样的方案,在对晶片进行元件分割时,能够与在第一元件分割槽的部分分割第一半导
体激光元件基板相应地,在形成有第二元件分割槽的位置对于第二半导体激光元件基板也
将芯片上残留的区域和从芯片上除去的区域分离。由此,在晶片芯片化的同时,能够容易地
将不要的区域除去。
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在该情况下,优选在贴合第二半导体激光元件基板的工序前,进一步包括在与形成有第二元件分割槽侧处于相反侧的第二半导体激光元件基板的表面的、从平面观察与形成有第二元件分割槽的区域重合的位置上,形成第三元件分割槽的工序。根据这样的方案,第二半导体激光元件基板,不仅用第二元件分割槽,还用第三元件分割槽而易于分割晶片的一部分,能够更容易地将不要的区域除去。 在上述进一步包括将不要的区域除去的工序的方案中,优选在贴合第二半导体激
光元件基板一侧的第一半导体激光元件基板的表面上形成电极层,电极层以通过将不要的
区域除去的工序而露出的方式形成。根据这样的方案,通过部分除去第二半导体激光元件
基板,能够容易地对于第一半导体激光元件基板的表面露出的电极层的部分接合电线。 在上述第一方面的半导体激光元件的制造方法中,优选第二半导体激光元件基板
包括第二基板和第二半导体元件层,贴合第二半导体激光元件基板的工序,包括将第二半
导体激光元件基板的第二半导体元件层的表面贴合到具有第一槽的表面的工序。根据这样
的方案,能够使第二半导体激光元件基板的第二半导体元件层位于第一半导体激光元件基
板一侧,所以能够使第一半导体激光元件基板的发光点与第二半导体激光元件基板的发光
点接近。 本发明的第二方面的半导体激光元件,包括具备第一半导体激光元件的第一半导体激光元件基板;和具备第二半导体激光元件的第二半导体激光元件基板,在第一半导体激光元件的表面上贴合有第二半导体激光元件,第一半导体激光元件在第一半导体激光元件的表面包括台阶部,该台阶部由作为第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板在被贴合的状态下被劈开用的槽的一部分的那一部分所构成。 本发明的第二方面的半导体激光元件,根据上述结构,能够在第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板被贴合的状态下沿槽将其劈开,所以能够使第一半导体激光元件的共振器面和第二半导体激光元件的共振器面在共振器(resonator)方向上不会错开。由此,能够得到第一半导体激光元件的共振器面和第二半导体激光元件的共振器面对齐在同一平面上的半导体激光元件。 上述第二方面的半导体激光元件,优选台阶部在除第一半导体激光元件的导波通路及其附近外的区域中、以沿与导波通路延伸方向大致正交的方向上延伸的方式形成。根据这样的方案,在制造流程中,在第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板被贴合的状态下沿槽进行劈开时,劈开用的槽(台阶部)形成在远离作为发光部的第一半导体激光元件基板的导波通路及其附近的区域的位置,所以能够在抑制第一半导体激光元件基板的导波通路损伤的同时进行劈开。进而,能够沿与导波通路延伸方向大致正交的方向劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板,所以能够容易地形成对于导波通路大致垂直的劈开面构成的共振器面。 本发明的第三方面的光学装置,包括半导体激光元件,其包括具备第一半导体激光元件的第一半导体激光元件基板和具备第二半导体激光元件的第二半导体激光元件基板分;和控制半导体激光元件的射出光的光学系统,在第一半导体激光元件的表面上贴合有第二半导体激光元件,第一半导体激光元件在第一半导体激光元件的表面包括台阶部,该台阶部由作为第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板在被贴合的状态下被劈开用的槽的一部分的那一部分所构成。
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本发明的第三方面的光学装置,根据上述方案,能够在第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板被贴合的状态下沿槽劈开而形成半导体激光元件,所以能够使第一半导体激光器的共振器面和第二半导体激光元件的共振器面在共振器方向上不会错开。由此,能够得到具备第一半导体激光元件的共振器面和第二半导体激光元件的共振器面对齐在同一平面上的半导体激光元件的光学装置。
图1是表示用本发明的第一实施方式的制造方法形成的半导体激光元件的结构的立体图。 图2是图1所示的半导体激光元件的沿1000-1000线的截面图。 图3是图1所示的半导体激光元件的沿2000-2000线的截面图。 图4是图1所示的半导体激光元件的沿3000-3000线的截面图。 图5是表示图1所示的用第一实施方式的制造方法形成的半导体激光元件的结构
的上面图。 图6是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图7是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图8是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图9是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图10是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图11是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图12是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图13是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图14是用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制造流程的图。 图15是用于说明本发明的第一实施方式的变形例的半导体激光元件的制造流程的图。 图16是用于说明本发明的第一实施方式的变形例的半导体激光元件的制造流程的图。 图17是用于说明本发明的第一实施方式的变形例的半导体激光元件的制造流程的图。 图18是表示用本发明的第二实施方式的制造方法形成的半导体激光元件的结构的图。 图19是表示用本发明的第三实施方式的制造方法形成的半导体激光元件的结构的图。 图20是表示用本发明的第四实施方式的制造方法形成的半导体激光元件的结构的图。 图21是表示用本发明的第五实施方式的制造方法形成的半导体激光元件的结构的图。 图22是表示用本发明的第六实施方式的制造方法形成的半导体激光元件的结构的图。
图23是表示本发明的第七实施方式的内藏有安装有半导体激光元件的半导体激光装置的光拾取装置的结构图。 图24是表示本发明的第七实施方式的安装有半导体激光元件的半导体激光装置的概略结构的外观立体图。 图25是本发明的第七实施方式的安装了半导体激光元件的半导体激光元件的拆下金属壳封装的盖体的状态下的正面图。 图26是本发明的第八实施方式的具备安装有半导体激光元件的光拾取装置的光盘装置的结构图。 图27是表示本发明的第九实施方式的安装有半导体激光元件的半导体激光装置的结构的正面图。 图28是本发明的第九实施方式的安装有半导体激光元件的投影装置的结构图。
图29是本发明的第十实施方式的安装有半导体激光元件的投影装置的结构图。
图30是表示本发明的第十实施方式的安装有半导体激光元件的投影装置中、控制部以时间序列发送信号的状态的时序图。 图31是表示本发明的第一变形例的半导体激光元件的制造流程中形成的第一劈开槽的形状的上面图。 图32是表示本发明的第二变形例的半导体激光元件的制造流程中形成的第一劈开槽的形状的上面图。 图33是表示本发明的第三变形例的半导体激光元件的制造流程中形成的第一劈开槽的形状的上面图。 图34是表示本发明的第四变形例的半导体激光元件的制造流程中形成的第二劈开槽的形状的上面图。 图35是表示本发明的第五变形例的半导体激光元件的制造流程中形成的第二劈开槽的形状的上面图。
具体实施例方式以下基于
本发明的实施方式。
(第一实施方式) 首先,参照图1 图5,说明第一实施方式的半导体激光元件100的结构。其中,图2是图1所示的半导体激光元件的沿1000-1000线的截面图,图3是沿2000-2000线的截面图。此外,图4是沿3000-3000线的截面图,图5是上面图。 用本发明的第一实施方式的制造方法形成的半导体激光元件100,如图1和图2所示,在半导体层的叠层方向(Z方向)上具有约lOOiim的厚度的n型GaN基板lO的表面上,形成具有约405nm的振荡波长的蓝紫色(青紫色)半导体激光元件部11。此外,在半导体层的叠层方向(Z方向)上具有约100iim的厚度的n型GaAs基板20的表面上,形成具有约650nm的振荡波长的红色半导体激光元件部21和具有约780nm的振荡波长的红外半导体激光元件部22单片形成(monolithic、整体形成)的双波长半导体激光元件部30。此外,红色半导体激光元件部21,接合在蓝紫色半导体激光元件部11的Yl —侧的上面上,且红外半导体激光元件部22,接合在蓝紫色激光元件部11的Y2 —侧的上面上。其中,由n
10型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11构成本发明的"第一半导体激光元件",且由n型GaAs基板20和具有红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22的双波长半导体激光元件部30,构成本发明的"第二半导体激光元件"。 此外,如图1 图3所示,对于蓝紫色半导体激光元件部11 ,是在n型GaN基板10的表面上,叠层n型AlGaN构成的n型包层(clad) 11a、具有多量子阱(quantum-well) (MQW)结构的活性层11b和p型AlGaN构成的p型包层llc。此外,如图l和图2所示,p型包层llc,具有在Y方向的大致中央部形成且向上方(Zl方向)突出的凸部,和在凸部的两侧延伸的平坦部。由该P型包层lie的凸部形成用于在活性层lib的部分构成光导波通路的棱(ridge、背脊、隆起)lld。此外,棱lid如图1、图4和图5所示,以在X方向上延伸的方式形成。 此处,第一实施方式中,如图1和图3所示,在n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11上,在n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11的X侧的两端部且在棱lid的Y方向的两侧面侧,分别形成有台阶部10a和lle。该台阶部10a和lle,分别是在如后所述的制造流程中,沿Y方向分割(条状劈开(解理))晶片状态的半导体激光元件200时的第一劈开槽(解理槽)40a在分割后残留在n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11上的部分。 此外,如图1和图2所示,在p型包层llc的棱lid的侧面和平坦部的上面上,形成Si02构成的第一绝缘层llf。该第一绝缘层llf,也叠层在台阶部10a和lie的部分上。此外,在第一绝缘层llf的上面上,形成P侧电极llg。该P侧电极llg,不是设置在第一绝缘层llf的整面上,而是设置到第一绝缘层llf的四方端部(X方向和Y方向的两端部)的附近。此外,在P侧电极llg的上面上和第一绝缘层llf的四方端部的上面上,形成Si(^构成的第二绝缘层llh。该第二绝缘层llh,以在台阶部10a和lie的叠层有第一绝缘层llf的部分上叠层的方式形成。此外,如图5所示,在第二绝缘层llh的XI —侧和Yl —侧,通过除去第二绝缘层llh的一部分,形成p侧电极llg的一部分露出的线接合部lli。
此外,在第二绝缘层llh的Yl —侧的上面上,为了避开蓝紫色半导体激光元件部11的线接合部lli,而形成衬垫电极12a。此外,在第二绝缘层llh的Y2—侧的上面上,形成衬垫电极12b。其中,衬垫电极12a和12b是本发明的"电极层"的一个例子。
此外,如图1 图3所示,在n型GaN基板10的下面,跨整面形成n侧电极13。此外,在n型GaN基板10的下面的Y侧的两端部和n侧电极13的Y侧的两端部,分别形成台阶部10b和13a。该台阶部10b和13a,分别是在如后所述的制造流程中,将条(bar、棒)状态的半导体激光元件300沿X方向进行元件分割(芯片化)时的元件分割槽60c在分割后残留在n型GaN基板10和n侧电极13上的部分。其中,元件分割槽60c是本发明的"第一元件分割槽"的一个例子。 此外,构成双波长半导体激光元件部30的红色半导体激光元件部21,是在n型GaAs基板20的Yl —侧的下面上,叠层n型AlGalnP构成的n型包层21a、具有MQW结构的活性层21b和p型AlGalnP构成的p型包层21c。此外,红外半导体激光元件部22,是在n型GaAs基板20的Y2 —侧的下面上,叠层n型AlGaAs构成的n型包层22a、具有MQW结构的活性层22b和p型AlGaAs构成的p型包层22c。此外,如图1、图2和图4所示,在红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22之间(Y方向的中央部)形成槽部20a。
此外,p型包层21c和22c,分别具有在Y方向的大致中央部形成且向下方(Z2方向)突出的凸部、在凸部的两侧形成的凹部21d和22d、在凹部21d和22d的两侧延伸的平坦部21e和22e。由该p型包层21c和22c的凸部,分别形成用于在活性层21b和22b的部分构成光导波通路的棱21f和22f。此外,棱21f和22f,如图1和图5所示,分别以在X方向上延伸的方式形成。 此外,如图1和图2所示,在除棱21f和22f的下面上以外的p型包层21c和22c的下面上、红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22的侧面、和n型GaAs基板20的槽部20a的下面上,形成Si02构成的绝缘层23。此外,绝缘层23具有大致均匀的厚度,且分别也形成在P型包层21c和22c的凹部21d和22d的内面(上面和侧面)上。由此,绝缘层23以与p型包层21c和22c对应的方式,具有在棱21f和22f的两侧形成的凹部、和在凹部的两侧延伸的平坦部23a。 此外,平坦部23a构成为位于比没有形成绝缘层23的棱21f和22f的下面(Z2 —侧的面)更下方。由此,构成为对于蓝紫色半导体激光元件部ll接合红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22时,可以抑制对棱21f和22f施加过度的压力。
此外,在棱21f的下面上、和位于棱21f的周边的绝缘层23的下面上,形成p侧电极24a。此外,在棱22f的下面上、和位于棱22f的周边的绝缘层23的下面上,形成p侧电极24b。该p侧电极24a和24b,分别具有大致均匀的厚度,由此以具有凹凸形状的方式构成。 此外,在n型GaAs基板20的上面上,形成n侧电极25。该n侧电极25,构成为被红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22共同使用。此外,在n型GaAs基板20和n侧电极25的上面的Y侧的两端部,分别形成台阶部20b和25a。该台阶部20b和25a,分别是在如后所述的制造流程中,将条状态的半导体激光元件300沿X方向进行元件分割(芯片化)时的元件分割槽60b在分割后残留在n型GaAs基板20和n侧电极25上的部分。其中,元件分割槽60b是本发明的"第二元件分割槽"的一个例子。
此外,p侧电极24a和24b,分别通过Au-Sn焊锡构成的融接层26a和26b(参照图2)接合在衬垫电极12a和12b的上面上。此外,在n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11上形成的台阶部10a和lle,分别以延伸到红色半导体激光元件部21或红外半导体激光元件部22形成的位置的下方(Z2方向)的方式形成。 此外,第一实施方式中,如图5所示,在蓝紫色半导体激光元件部11、红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22的X —侧的两端部上,分别以与棱11d、21f和22f成垂直平面(由Y方向和Z方向形成的平面)的方式形成一对共振器面11j、21g和22g。此外,Xl—侧的共振器面11j、21g和22g,相互形成在同一平面上,且X2—侧的共振器面llj、21g和22g,相互形成在同一平面上。此外,在共振器面11j、21g和22g上,分别通过在制造流程中的端面镀膜处理,形成A1203膜、Si(^膜和Ti02膜等构成的兼备反射率控制的功能的电介体多层膜31和32。其中,图l中,为了附图的方便,而以省略上述电介体多层膜31和32的状态表示半导体激光元件100。 此处,XI —侧的共振器面11j、21g和22g上形成的电介体多层膜31,由在共振器面llj、21g和22g上形成的具有约330nm厚度的Al203膜构成。此外,X2—侧的共振器面上形成的电介体多层膜32,从共振器面向外部,由具有约120nm厚度的Si02膜和具有约75nm
12厚度的Ti02膜交替各2层、和具有约70nm厚度的Si02膜和具有约43nm的Ti02膜交替各3层、和具有约70nm厚度的Si02膜和具有约40nm的Ti02膜交替各1层叠层的具有合计约839nm厚度的多层反射膜构成。其中,在该情况下,半导体激光元件100的X1 —侧的共振器面11j、21g和22g,起到射出的激光的强度相对较大的光射出面的作用,X2 —侧的共振器面11j、21g和22g,起到射出的激光的强度相对较小的光反射面的作用。 接着,参照图1、图2和图5 图14,说明第一实施方式的半导体激光元件100的制造流程。 首先,如图6所示,用减压M0CVD法,在晶片状态的n型GaN基板210的上面上,顺次叠层n型包层211a、活性层211b、p型包层211c而形成蓝紫色半导体激光元件部211。其中,n型GaN基板210和蓝紫色半导体激光元件部211,分别是本发明的"第一基板"和"第一半导体元件层"的一个例子。此外,由n型GaN基板210和蓝紫色半导体激光元件部211,构成本发明的"第一半导体激光元件基板"。 此处,第一实施方式的半导体激光元件100的制造流程中,用光刻和蚀刻,从蓝紫色半导体激光元件部211的p型包层21 lc —侧(蓝紫色半导体激光元件部211 —侧),在Z2方向上以在Y方向上延伸的方式形成具有约5 ii m深度的第一劈开槽40a。该第一劈开槽40a从Zl —侧观察,与棱lld垂直地延伸,且具有大致长方形形状。此处,通过以具有大致长方形形状的方式形成第一劈开槽40a,不需要形成复杂形状的掩模,所以能够容易地形成第一劈开槽40a。此时,第一劈开槽40a,以除去半导体激光元件100的蓝紫色半导体激光元件部211的棱lld形成的区域(参照图7)及其附近的区域的方式以虚线状形成,且以不仅到达蓝紫色半导体元件部211、也到达晶片状态的n型GaN基板210的上部的方式形成。由此,能够更可靠地劈开一般而言难以劈开的氮化物类半导体即n型GaN基板210和蓝紫色半导体激光元件部211。其中,第一劈开槽40a是本发明的"第一槽"的一个例子。
之后,如图7所示,用光刻和蚀刻除去p型包层211c的规定区域,由此以在X方向上延伸的方式形成棱lld。此时,通过使第一劈开槽40a的深度(约5iim)大于棱lld的高度,而使第一劈开槽40a在形成棱11d之后也残留在蓝紫色半导体激光元件部211上。
之后,如图8所示,用等离子体CVD,在p型包层21 lc的棱lld的侧面和平坦部的上面上,形成第一绝缘层211f。此时,在第一劈开槽40a的内部也叠层第一绝缘层211f。然后,除去在棱lld的上面上形成的第一绝缘层211f之后,用真空蒸镀法,以与芯片化后的半导体激光元件100上的n型GaN基板10的形状对应的方式,在棱lld的上面上和第一绝缘层211f的上面上叠层金属层(未图示)。然后,通过约40(TC的热处理,使金属层合金化,以等间隔形成P侧电极llg。 接着,用等离子体CVD,在多个p侧电极llg的上面上和第一绝缘层211f的上面上,形成第二绝缘层211h。此时,在第一劈开槽40a的内部的第一绝缘层211f的上面上,也叠层第二绝缘层211h。之后,用光刻和蚀刻,除去第二绝缘层211h的规定区域,使多个p侧电极1 lg的一部分露出,形成线接合部11 i 。 之后,用光刻和真空蒸镀法,以与芯片化后的半导体激光元件100上的n型GaN基板10的形状对应的方式,在第二绝缘层211h的规定区域的上面上,形成能够线接合的衬垫电极12a和12b。然后,在衬垫电极12a和12b的上面上,分别形成融接层(熔接层)26a和26b。
此外,如图9所示,用光刻和减压M0CVD法,在晶片状态的n型GaAs基板220的上面上的规定区域中,顺次叠层n型包层222a、活性层222b、 p型包层222c,形成红外半导体激光元件部222。之后,在晶片状态的n型GaAs基板220的上面上没有形成红外半导体激光元件部222的区域中,以不与红外半导体激光元件部222相接的方式,顺次叠层n型包层221a、活性层221b、p型包层221c,形成红色半导体激光元件部221。此时,在红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222之间形成多个槽部220a,且同时形成不构成芯片化后的半导体激光元件100的部分即除去部分50。其中,n型GaAs基板220,是本发明的"基板"的一个例子,红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222,分别是本发明的"半导体元件层"的一个例子。此外,由n型GaAs基板220和红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222,构成本发明的"第二半导体激光元件基板"。此外,除去部分50是本发明的"不要的区域"的一个例子。 然后,用光刻和蚀刻,从红色半导体激光元件部221的p型包层221c —侧和红外半导体激光元件部222的p型包层222c —侧,形成在X方向上延伸的元件分割槽60a。此时,元件分割槽60a以不仅到达红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222、也到达晶片状态的n型GaAs基板220的上部的方式形成,且以与多个槽部220a深度大致相同的方式形成。其中,元件分割槽60a是本发明的"第三元件分割槽"的一个例子。
之后,如图10所示,用光刻和蚀刻,通过除去p型包层221c的规定区域,以在X方向上延伸的方式形成棱21f ,且通过除去p型包层222c的规定区域,以在X方向上延伸的方式形成棱22f。此外,在形成棱21f和22f的同时,通过除去p型包层221c和222c的规定区域,形成在棱21f和22f的两侧形成的凹部21d和22d,且分别形成在凹部21d和22d的两侧延伸的平坦部21e和22e。 之后,用等离子体CVD,在p型包层221c和222c的上面上、和晶片状态的n型GaAs基板220的上面上,形成具有均匀厚度的绝缘层223。此时,在槽部220a和元件分割槽60a的内部,也叠层绝缘层223,且在平坦部21e和22e的上面上形成平坦部23a。之后,用光刻和蚀刻,除去在棱21f和22f的上面上形成的绝缘层223。由此,多个平坦部23a,分别位于棱21f和22f的上面的更上方(Z3方向)。 接着,用光刻和真空蒸镀法,以与芯片化后的半导体激光元件100上的n型GaAs基板20的形状相对应的方式,在多个棱21f和22f的上面上和绝缘层223的规定区域的上面上,分别叠层金属层(未图示)。 之后,利用蚀刻,从与形成红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222侧处于相反的一侧(Z4侧)使晶片状态的n型GaAs基板220变薄,由此使晶片状态的n型GaAs基板220的厚度成为约100 y m。然后,用真空蒸镀法,在晶片状态的n型GaAs基板220的形成红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222的一侧的相反一侧的面(Z4—侧的面)上叠层金属层(未图示)。然后,进行约40(TC的热处理。由此,使多个棱21f和22f的上面上的金属层合金化而分别形成p侧电极24a和24b,且使晶片状态的n型GaAs基板220的Z4 —侧的面上的金属层合金化而形成n侧电极225。由此,能够使多个棱21f和p侧电极24a欧姆接触,且能够使多个棱22f和p侧电极24b欧姆接触。此外,能够使晶片状态的n型GaAs基板220和n侧电极225欧姆接触。 之后,在第一实施方式的制造流程中,如图ll所示,将晶片状态的n型GaN基板210的表面上形成的多个融接层26a和26b、与晶片状态的n型GaAs基板220的表面上形成的多个P侧电极24a和24b接合。此时,通过施加约20(TC以上约350°C以下的热,使多个融接层26a和26b融解,使晶片状态的n型GaN基板210的表面上形成的多个衬垫电极12a和12b与多个p侧电极24a和24b分别接合。此时,以元件分割槽60a分别位于多个衬垫电极12a和12b上的方式,分别使多个衬垫电极12a和12b与多个p侧电极24a和24b分别接合。接着,通过研磨晶片状态的n型GaN基板210的下面(Z2—侧的面),使晶片状态的n型GaN基板210的厚度成为约100 y m。之后,用真空蒸镀法,在晶片状态的n型GaN基板210的下面形成n侧电极213。此时,不进行用于形成n侧电极213的热处理。由此,形成晶片状态的半导体激光元件200。 此外,第一实施方式的制造流程中,如图12所示,用金刚石尖头(diamond point、金刚石笔),在晶片状态的n型GaAs基板220的形成n侧电极225的面的Y侧的两端部,形成第二劈开槽40b。此时,第二劈开槽40b,以与晶片状态的n型GaN基板210上形成的第一劈开槽40a对应的方式、且在与晶片状态的n型GaN基板210和晶片状态的n型GaAs基板220垂直的面(YZ面)上重合的方式形成,且仅在晶片状态的n型GaAs基板220的Y —侧的两端部形成。即,第二劈开槽(解理槽)40b,不形成在晶片状态的n型GaAs基板220的Y侧的两端部以外的区域。其中,第二劈开槽40b,是本发明的"第二槽"的一个例子。
该状态下,通过从晶片状态的n型GaN基板210的下面(Z2—侧的面)按压刃状夹具70,劈开晶片状态的半导体激光元件200。由此,如图13所示,形成条状态的半导体激光元件300,且在蓝紫色半导体激光元件部311、红色半导体激光元件部321和红外半导体激光元件部322的X—侧的两端部,分别形成一对共振器面11j、21g和22g(参照图5)。此外,在条状态的n型GaN基板310和蓝紫色半导体激光元件部311的X —侧的两端部,第一劈开槽40a的一部分残留,由此形成台阶部10a和lle。此时,台阶部10a和lle,分别以在n型GaN基板10 (蓝紫色半导体激光器11)和红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22之间延伸的方式,形成在n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11上。然后,通过制造流程中的端面镀膜处理,在条状态的半导体激光元件300的X —侧的两端部,在劈开面(解理面)上形成电介体多层膜31和32(参照图5)。 之后,如图14所示,用金刚石尖头,在条状态的n型GaAs基板320的n侧电极325一侧以在X方向上延伸的方式形成元件分割槽60b,且在条状态的n型GaN基板310的n侧电极313 —侧以在X方向上延伸的方式形成元件分割槽60c。此时,对于1个元件分割槽60c,在双波长半导体激光元件部30上形成2个元件分割槽60b。此外,这2个元件分割槽60b夹着的不包括红色半导体激光元件部321和红外半导体激光元件部322的区域,是在如后所述的元件分割(芯片化)时除去的双波长半导体激光元件部30的除去部分50。其中,元件分割槽60b是本发明的"第二元件分割槽"的一个例子。 该状态下,通过从条状态的n型GaN基板310的蓝紫色半导体激光元件部311的形成n侧电极313的一侧(Z2 —侧)按压刃状夹具70,对条状态的半导体激光元件300进行元件分割。此时,同时除去没有被融接层26a和26b接合的部分即除去部分50。由此,蓝紫色半导体激光元件部ll的线接合部lli(参照图8)对外部露出。此外,在n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11的Y —侧的两端部,元件分割槽60c的一部分残留,由此形成台阶部10b和13a(参照图1),且在n型GaAs基板20和n侧电极25的Y —侧的两端部,元件分割槽60b的一部分残留,由此形成台阶部20b和25a(参照图1)。如此,形成第一 实施方式的半导体激光元件100(参照图1)。 第一实施方式的半导体激光元件的制造流程,如上所述,构成为在对于形成有第 一劈开槽40a的蓝紫色半导体激光元件部211接合红色半导体激光元件部221和红外半导 体激光元件部222的工序之后,将蓝紫色半导体激光元件部211和晶片状态的n型GaN基 板210、和红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222和晶片状态的n型GaAs 基板220沿第一劈开槽40a和第二劈开槽40b劈开,由此在对于蓝紫色半导体激光元件部 211接合有红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222的状态下,同时劈开蓝 紫色半导体激光元件部211、红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222,所 以能够在蓝紫色半导体激光元件部211和红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元 件部222上同时分别形成共振器面llj、21g和22g。由此,能够容易地将蓝紫色半导体激光 元件部211的共振器面11 j与红色半导体激光元件部221的共振器面21g和红外半导体激 光元件部222的共振器面22g对齐在同一平面上。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,通过将设置有第一劈开槽 40a的蓝紫色半导体激光元件部211与红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件 部222贴合,而不需要对设置有第一劈开槽40a —侧的蓝紫色半导体激光元件部211 —侧 加压劈开,所以能够在蓝紫色半导体激光元件部211上形成良好的多个共振器面llj,且能 够使红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222位于蓝紫色半导体激光元件 部211 —侧,所以能够使蓝紫色半导体激光元件部211的发光点与红色半导体激光元件部 221和红外半导体激光元件部222的发光点接近。此外,通过第一劈开槽40a,使得即使蓝 紫色半导体激光元件部211和晶片状态的GaN基板210的厚度较大也能够容易地劈开(解 理)。进而,能够沿第一劈开槽40a和第二劈开槽40b,劈开蓝紫色半导体激光元件部211和 晶片状态的n型GaN基板210、红色半导体激光元件部221、红外半导体激光元件部222和 晶片状态的n型GaAs基板220,所以与仅形成第一劈开槽40a的情况相比,能够更可靠地劈 开晶片状态的半导体激光元件200。由此,不仅在蓝紫色半导体激光元件部211上,在红色 半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222上也能够分别得到更加良好的共振器 面21g和22g。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在蓝紫色半导体激光元件 部211上形成第一劈开槽40a的工序中,通过在除蓝紫色半导体激光元件部211的多个棱 lld及其附近外的区域以虚线状形成第一劈开槽40a,使第一劈开槽40a形成在远离作为发 光部的蓝紫色半导体激光元件部211的多个棱lld及其附近的区域的位置,所以即使在形 成第一劈开槽40a的情况下,也能够抑制蓝紫色半导体激光元件部211的棱lld受到损伤。 此外,因为能够以在除蓝紫色半导体激光元件部211的多个棱lld及其附近外的大致整个 区域上延伸的方式形成第一劈开槽40a,所以能够更可靠地劈开晶片状态的n型GaN基板 210和蓝紫色半导体激光元件部211。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在蓝紫色半导体激光元件 部211上形成第一劈开槽40a的工序中,通过在与多个棱lld的延伸方向(X方向)大致正 交的元件宽度方向(Y方向)上形成第一劈开槽40a,能够通过第一劈开槽40a沿与棱lld 的延伸方向大致正交的Y方向(元件宽度方向)劈开蓝紫色半导体激光元件部211、红色半
16导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222,所以能够容易地形成对于棱lld(导波 通路)大致垂直的劈开面构成的共振器面11j、21g和22g(参照图5)。
此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,通过以具有不仅到达蓝紫 色半导体激光元件部211、也到达晶片状态的n型GaN基板210的上部的深度的方式形成第 一劈开槽40a,使得即使在用一般而言难以劈开的n型GaN基板210形成晶片状态的半导体 激光元件200的情况下,通过具有到达n型GaN基板210的深度的第一劈开槽40a,能够使 没有形成第一劈开槽40a的n型GaN基板210的厚度更小(更薄),相应地更容易劈开氮化 物类半导体构成的n型GaN基板210。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在晶片状态的n型GaAs基 板220上形成第二劈开槽40b的工序中,以在从平面观察与形成有第一劈开槽40a的区域 重合的位置上的n型GaAs基板220上形成有第二劈开槽40b的状态下,沿第一劈开槽40a 和第二劈开槽40b同时劈开晶片状态的蓝紫色半导体激光元件部211、红色半导体激光元 件部221和红外半导体激光元件部222,由此,与仅沿第一劈开槽40a劈开的情况相比,能 够更加可靠地劈开贴合的晶片。由此,不仅在蓝紫色半导体激光元件部211上、在红色半导 体激光元件部221和红外半导体激光元件部222上也能够得到更加良好的共振器面(劈开 面)。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在晶片状态的n型GaAs基 板220上形成第二劈开槽40b的工序中,在贴合蓝紫色半导体激光元件部211 —侧的相反 一侧的表面(图12所示的Zl —侧的面)上,以与第一劈开槽40a对应的方式形成第二劈 开槽40b,由此能够从外部容易地识别第二劈开槽40b的位置,所以能够在参考第二劈开槽 40b的位置的同时适当地施加用刃状夹具70同时劈开晶片状态的蓝紫色半导体激光元件 部211、红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222时的按压力。
此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在晶片状态的n型GaAs基 板220上形成第二劈开槽40b的工序中,在与晶片状态的n型GaAs基板220的形成有红色 半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222的一侧的相反一侧的面的Y —侧的两 端部附近形成第二劈开槽40b,由此能够易于劈开晶片状态的n型GaAs基板220、红色半导 体激光元件部221和红外半导体激光元件部222,且在跨晶片状态的n型GaAs基板220的 整个区域形成第二劈开槽40b的情况下,能够抑制因第一劈开槽40a和第二劈开槽40b错 开而引起的、蓝紫色半导体激光元件部211的共振器面llj与红色半导体激光元件部221 的共振器面21g和红外半导体激光元件部222的共振器面22g在共振器方向(X方向)上 错开。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在劈开晶片状态的蓝紫色 半导体激光元件部211、红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222的工序 后,将贴合的红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222 —侧的晶片的一部 分(图14所示的双波长半导体激光元件部30的除去部分50)除去,由此在之后的工序中 将除去了除去部分50的晶片以芯片状进行元件分割时,能够仅在不存在除去部分50的蓝 紫色半导体激光元件部211的部分上沿共振器方向(X方向)进行元件分割,所以能够容易 地得到半导体激光元件100的芯片。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在劈开晶片状态的蓝紫色半导体激光元件部211、红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222的工序 后,在将除去部分50除去的工序之前,在劈开面(共振器面llj、21g和22g)上形成电介 体多层膜构成的保护膜,由此,蓝紫色半导体激光元件部211与红色半导体激光元件部221 和红外半导体激光元件部222贴合后的晶片,在晶片的厚度大致均匀的状态下在共振器面 11j、21g和22g(劈开面)上形成保护膜(绝缘膜)。由此,例如与在形成保护膜之前将除 去部分50除去并在使蓝紫色半导体激光元件部211 —侧的衬垫电极12a和12b露出之后 形成保护膜的情况不同,保护膜不会产生因进入并覆盖露出的衬垫电极12a和12b(参照图 5)的表面上而引起的使衬垫电极12a和12b绝缘的故障,所以能够可靠地进行芯片化后接 合的电线与衬垫电极12a和12b的电连接(线接合)。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在对蓝紫色半导体激光元 件部211与红色半导体激光元件部221和红外半导体激光元件部222贴合而得的晶片以芯 片状进行元件分割时,通过同时将除去部分50除去,由此与芯片化同时将除去部分50除 去,所以能够使制造流程简化。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在晶片的芯片化之前,在条 状态的n型GaN基板310的表面形成元件分割槽60c,且在条状态的n型GaAs基板320的 表面,形成用于将除去部分50除去的元件分割槽60b,由此,能够在对条进行元件分割时, 与在元件分割槽60c的部分上分割n型GaN基板310相应的,在形成有元件分割槽60b的 位置上对于n型GaAs基板320也将要残留在芯片上的区域与要从芯片上除去的区域(除 去部分50)分离。由此,能够在晶片的芯片化的同时,容易地将除去部分50除去。
此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,在晶片状态的蓝紫色半导 体激光元件部211上贴合红色半导体激光元件部221 (红外半导体激光元件部222)的工序 之前,在形成有元件分割槽60b的一侧的相反一侧的表面上,以与元件分割槽60b对应的方 式形成元件分割槽60a,由此,条状态的n型GaAs基板320,不仅通过元件分割槽60b,也通 过元件分割槽60a而易于分割晶片(基板)的一部分,所以能够更加容易地将除去部分50 除去。 此外,第一实施方式的半导体激光元件的制造流程中,衬垫电极12a和12b构成为 通过将除去部分50除去而露出,由此能够通过将除去部分50除去而容易地在条状态的蓝 紫色半导体激光元件部211的表面上露出的衬垫电极12a和12b的部分上接合电线。
(第一实施方式的变形例) 参照图15 图17,说明第一实施方式的变形例。该第一实施方式的变形例中,与 上述第一实施方式的制造流程不同,对于在n型GaAs基板220的n侧电极225 —侧形成的 第二劈开槽40c沿Y方向以虚线状形成的情况进行说明。 S卩,第一实施方式的变形例的制造流程中,如图15所示,用金刚石尖头(diamond point)在晶片状态的n型GaAs基板220的形成有n侧电极225的面上,形成沿Y方向具 有约200 iim长度的槽部以约200 iim的间隔形成的虚线状(broken line)的第二劈开槽 40c。此时,第二劈开槽40c以与n型GaN基板210上形成的第一劈开槽40a对应、且在与 n型GaN基板210和n型GaAs基板220垂直的面(YZ面)上重合的方式形成。
此外,虚线状的第二劈开槽40c各自形成在与之后的工序中要除去的除去部分50 对应的区域中。其中,第二劈开槽40c是本发明的"第二槽"的一个例子。
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在该状态下,如图16所示,通过从晶片状态的n型GaN基板210的下面(Z2—侧 的面)按压刃状夹具(模具)70,将晶片状态的半导体激光元件200劈开。此时,沿虚线状 的第二劈开槽40c劈开晶片。 之后,与上述第一实施方式的制造流程相同,如图17所示,在条(bar)状态的n型 GaAs基板320的n侧电极325 —侧以沿X方向延伸的方式形成元件分割槽60b,且在条状 态的n型GaN基板310的n侧电极313 —侧以沿X方向延伸的方式形成元件分割槽60c。
在该状态下,通过从条状态的n型GaN基板310的蓝紫色半导体激光元件部311的 形成有n侧电极313的一侧(Z2 —侧)按压刃状夹具70,对条状态的半导体激光元件300 进行元件分割。此时,将不通过融接层26a和26b接合的部分即除去部分50除去。
在第一实施方式的变形例的半导体激光元件的制造流程中,如上所述,在晶片状 态的n型GaAs基板220上形成第二劈开槽40c的工序中,沿Y方向以虚线状形成第二劈开 槽40c,由此能够沿第一劈开槽40a的延伸方向在晶片状态的n型GaAs基板220的形成有 n侧电极225的面的大致整个区域上以虚线状形成第二劈开槽40c,所以第二劈开槽40c的 形成区域变多,相应地能够更加容易地劈开n型GaAs基板220。 此外,在第一实施方式的变形例的半导体激光元件的制造流程中,使形成在n型 GaAs基板220上的第二劈开槽40c,形成在与n型GaAs基板220的除去部分50对应的位 置,由此,与在n型GaAs基板220残留在芯片上的区域上残留第二劈开槽40c的情况不同, 在n型GaAs基板220的残留在芯片上的区域上,能够容易地仅形成以与除去部分50共同 除去的虚线状的第二劈开槽40c的端部为裂纹起点的劈开面构成的共振器面21g和22g。
(第二实施方式) 参照图18,该第二实施方式中,与上述第一实施方式不同,对于在半导体激光元件 400的n型GaN基板10上形成的蓝紫色半导体激光元件部11的棱(ridge) lld的上部,接 合在n型GaAs基板20上形成的红外半导体激光元件部22的情况进行说明。
在用本发明的第二实施方式的制造方法形成的半导体激光元件400中,如图18所 示,在第二绝缘层llh的上面上,在与n型GaN基板10上设置的蓝紫色半导体激光元件部 11的棱lld的上部对应的位置上,形成衬垫电极412b。此外,在衬垫电极412b的上面上, 通过融接层426b,接合在n型GaAs基板20上所设置的红外半导体激光元件部22。由此, 能够减小蓝紫色半导体激光元件部11的发光点与红外半导体激光元件部22的发光点的间 隔。其中,半导体激光元件400的其它结构、制造流程和效果,与上述第一实施方式相同。
(第三实施方式) 参照图19,在该第三实施方式中,与上述第一实施方式不同,对于n型GaAs基板 20不位于在半导体激光元件500的n型GaN基板10上形成的蓝紫色半导体激光元件部11 的棱lld的上部的情况进行说明。 在用本发明的第三实施方式的制造方法形成的半导体激光元件500中,如图19所 示,n型GaN基板lO上设置的蓝紫色半导体激光元件部ll的棱lld,形成在Y2 —侧,且在 第二绝缘层llh的上面上的棱lld的Yl —侧,以能够接合在n型GaAs基板20上设置的红 色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22的方式,分别形成衬垫电极512a和 512b。此外,在衬垫电极512a和512b的上面上,分别通过融接层26a和26b,接合在n型 GaAs基板20上所设置的红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22。 S卩,构成为n型GaAs基板20不位于蓝紫色半导体激光元件部11的棱lid的上部。由此,能够在蓝 紫色半导体激光元件部11中容易地散热。其中,半导体激光元件500的其它结构、制造流 程和效果,与上述第一实施方式相同。
(第四实施方式) 参照图20,该第四实施方式中,与上述第二实施方式不同,对于半导体激光元件 600是在n型GaN基板10上形成的蓝紫色半导体激光元件部11的棱lld的上部接合有在 n型GaAs基板620上形成的红色半导体激光元件部21的双波长半导体激光元件的情况进 行说明。 在用本发明的第四实施方式的制造方法形成的半导体激光元件600中,如图20所 示,在第二绝缘层llh的上面上,在与n型GaN基板10上设置的蓝紫色半导体激光元件部 11的棱lld的上部对应的位置上,形成衬垫电极612a。此外,在衬垫电极612a的上面上,通 过融接层626a,接合在n型GaAs基板620上所设置的红色半导体激光元件部21。此外,在 n型GaAs基板620上部没有形成第二实施方式中的红外半导体激光元件部22。由此,能够 縮小蓝紫色半导体激光元件部11的发光点与红外半导体激光元件部22的发光点的间隔, 且能够縮小半导体激光元件600的芯片的尺寸。其中,半导体激光元件600的其它结构、制 造流程和效果,与上述第二实施方式相同。
(第五实施方式) 参照图21,在该第五实施方式中,与上述第三实施方式不同,对于半导体激光元件 700是n型GaAs基板720和红色半导体激光元件部21不位于n型GaN基板10上所形成 的蓝紫色半导体激光元件部11的棱lld的上部的、双波长的半导体激光元件的情况进行说 明。 在用本发明的第五实施方式的制造方法形成的半导体激光元件700中,如图21所 示,在n型GaN基板10上设置的蓝紫色半导体激光元件部11的棱lld,形成在Y2 —侧,且 在第二绝缘层llh的上面上的棱lld的Yl —侧,以能够结合在n型GaAs基板720上设置 的红色半导体激光元件部21的方式,形成衬垫电极712a。此外,在衬垫电极712a的上面 上,通过融接层26a,接合在n型GaAs基板720上所设置的红色半导体激光元件部21。艮卩, 构成为n型GaAs基板720和在n型GaAs基板720上形成的红色半导体激光元件部21不 位于蓝紫色半导体激光元件部11的棱lld的上部。由此,能够在蓝紫色半导体激光元件部 11中容易地散热,且能够縮小半导体激光元件700的芯片的尺寸。其中半导体激光元件700 的其它结构、制造流程和效果,与上述第三实施方式相同。
(第六实施方式) 参照图22,该第六实施方式,与上述第一实施方式不同,对于半导体激光元件800 的n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11上分别形成的台阶部810a和811e不位 于n型GaN基板10(蓝紫色半导体激光器11)与红色半导体激光元件部21或红外半导体 激光元件部22之间的情况进行说明。 在用本发明的第六实施方式的制造方式形成的半导体激光元件800中,如图22所 示,在n型GaN基板10和蓝紫色半导体激光元件部11上,在n型GaN基板10和蓝紫色半 导体激光元件部ll的X侧的两端部和Y侧的两端部,分别形成台阶部810a和811e。 S卩,台 阶部810a和81 le各自以不位于n型GaN基板10 (蓝紫色半导体激光器11)与红色半导体激光元件部21或红外半导体激光元件部22之间的方式,形成在n型GaN基板10和蓝紫色 半导体激光元件部11上。由此,在制造流程中,能够抑制晶片状态的半导体激光元件误从 第一劈开槽裂开。其中,半导体激光元件800的其它结构、制造流程和效果,与上述第一实 施方式相同。(第七实施方式) 参照图5和图23 图25,说明本发明的第七实施方式的光拾取装置900。其中, 光拾取器(Pick up)装置900是本发明的"光学装置"的一个例子。 本发明的第七实施方式的光拾取装置900,如图23所示,具备安装有上述第一实 施方式的半导体激光元件IOO(参照图25)的半导体激光装置910、调整从半导体激光装置 910射出的激光的光学系统920、和接收激光的光检测部930。 此外,半导体激光装置910,如图24和图25所示,包括导电性材料构成的基座 911、在基座911的前面配置的盖912、和在基座911的后面安装的引脚(lead)913、914、915 和916。此外,在基座911的前面,头911a(参照图25)与基座911一体地形成。在头911a 的上面,配置有半导体激光元件100,由Cu等具有导电性的材料构成的基台(基板、衬底、 submount) 101 (参照图25)和头911a,通过Au-Sn焊锡构成的接合层917 (参照图25)固定。 此外,在盖912的前面,安装使从半导体激光元件100射出的激光透过的光学窗912a(参照 图24),通过盖912密封被盖912覆盖的基座911的内部的半导体激光元件100。
此外,如图25所示,引脚913 915贯通基座911,且通过绝缘部件918以相互电 绝缘的方式固定。此外,引脚913通过电线901与衬垫电极12a电连接,引脚915通过电 线902与衬垫电极12b电连接。此外,引脚914通过电线903与p侧电极llg的线接合部 11i(平面位置参照图5)电连接。此外,n侧电极25a与基台101上的连接电极102通过电 线904电连接。此外,引脚916与基座911一体地形成。由此,引脚916与蓝紫色半导体激 光元件部11的n侧电极13和红色半导体激光元件21 (红外半导体激光元件22)的n侧电 极25a共同电连接,实现蓝紫色半导体激光元件部11和红色半导体激光元件部21 (红外半 导体激光元件部22)的共阴极(cathode common)接线。 此外,光学系统920,如图23所示,具有偏光分束器(beam spliter) (PBS)921、准 直透镜(collimating lens)922、扩束器(光束扩展器、beam expander)923、 A/4板924、 物镜925、柱面透镜(cylindrical lens)926和光轴补正元件927。 此外,PBS921使从半导体激光装置910射出的激光全透过,且使从光盘935返回 的激光全反射。准直透镜922,将透过PBS921的来自半导体激光元件100的激光变换为平 行光。扩束器923由凹透镜、凸透镜和致动器(执行机构、actuator)(未图示)构成。致 动器按照如后所述的来自伺服电路的伺服信号,使凹透镜和凸透镜的距离变化,从而其具 有对从半导体激光装置910射出的激光的波面状态进行补正的功能。 此外,A /4板924将被准直透镜922变化为大致平行光的直线偏光的激光变换为 圆偏光。此外,A/4板924将从光盘935返回的圆偏光的激光变换为直线偏光。该情况下 的直线偏光的偏光方向,与从半导体激光装置910射出的激光的直线偏光的方向正交。由 此,从光盘935返回的激光,被PBS921大致全反射。物镜925使透过A /4板924的激光汇 聚在光盘935的表面(记录层)。其中,物镜925通过物镜致动器(未图示)按照如后所述 的来自伺服电路的伺服信号(寻轨伺服信号、聚焦伺服信号和倾斜(tilt)伺服信号),能够
21在聚焦方向、寻轨方向和倾斜方向上移动。 此外,以沿着被PBS921全反射的激光的光轴的方式,配置柱面透镜926、光轴补正 元件927和光检测部930。柱面透镜926对入射的激光施加像散作用。光轴补正元件927 由衍射光栅构成,配置为使透过柱面透镜926的蓝紫色、红色和红外的各激光的0次衍射光 的光斑在如后所述的光检测部930的检测区域上一致。 此外,光检测部930基于接收的激光的强度分布输出再现信号。此处,光检测部 930具有规定模式(图案)的检测区域,使得与再现信号同时得到聚焦误差信号、寻轨误差 信号和倾斜误差信号。如此,构成具备半导体激光装置910的光拾取装置900。
在该光拾取装置900中,半导体激光装置910,构成为通过对引脚916与引脚 913 915之间分别独立地施加电压,而能够使蓝紫色、红色和红外的激光从蓝紫色半导体 激光元件部11 、红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22独立地射出。从半导 体激光装置910射出的激光,如上所述,被PBS921、准直透镜922、扩束器923、 A /4板924、 物镜925、柱面透镜926和光轴补正元件927调整后,照射到光检测部930的检测区域上。
此处,在再现光盘935上所记录的信息的情况下,将从蓝紫色半导体激光元件部 11、红色半导体激光元件部21和红外半导体激光元件部22射出的各激光功率控制为恒定 并且对光盘935的记录层照射激光,且从光检测部930能够得到输出的再现信号。此外,通 过同时输出的聚焦误差信号、寻轨误差信号和倾斜误差信号,能够对扩束器923的致动器 和驱动物镜925的物镜制动器分别进行反馈控制。 此外,在光盘935上记录信息的情况下,基于要记录的信息,在控制从蓝紫色半导
体激光元件部11和红色半导体激光元件部21 (红外半导体激光元件部22)射出的激光功
率的同时,对光盘935照射激光。由此,能够在光盘935的记录层上记录信息。此外,与上
述相同,通过从光检测部930输出的聚焦误差信号、寻轨误差信号和倾斜误差信号,能够对
扩束器923的致动器和驱动物镜925的物镜制动器分别进行反馈控制。 如此,能够用具备半导体激光装置910的光拾取装置900,进行对光盘935的记录
和再现。在第七实施方式中的光拾取装置900中,在半导体激光装置910内部安装有半导 体激光元件IOO,所以能够得到具备将蓝紫色半导体激光元件部11的共振器面llj (参照图 5)与红色半导体激光元件部21的共振器面21g(参照图5)和红外半导体激光元件部22的 共振器面22g(参照图5)容易地对齐在同一平面上的半导体激光元件100的光拾取装置。
(第八实施方式) 参照图5、图23和图26,说明本发明的第八实施方式的光盘装置5000。其中,光盘 装置5000是本发明的"光学装置"的一个例子。 本发明的第八实施方式的光盘装置5000,如图26所示,具备上述第七实施方式的 光拾取装置900 、控制器5001 、激光器驱动电路5002 、信号生成电路5003 、伺服电路5004 、盘 驱动马达5005。 对于控制器5001,输入基于要记录到光盘935的信息生成的记录数据Sl。此外, 控制器5001构成为按照记录数据Sl和如后所述的来自信号生成电路5003的信号S5,向激 光器驱动电路5002输出信号S2,并向伺服器电路5004输出信号S7。此外,控制器5001,如 后所述基于信号S5输出再现数据SIO。此外,激光器驱动电路5002按照上述信号S2输出用于控制从光拾取装置900内的半导体激光装置910射出的激光功率的信号S3。 S卩,半导 体激光装置910构成为被控制器5001和激光器控制电路5002驱动。 在光拾取装置900中,如图26所示,将按照上述信号S3控制的激光照射到光盘 935。此外,从光拾取装置900内的光检测部930,向信号生成电路5003输出信号S4。此 外,通过如后所述的来自伺服电路5004的伺服信号S8,控制光拾取装置900内的光学系统 920 (扩束器923的致动器和驱动物镜925的物镜致动器)。信号生成电路5003对从光拾 取装置900输出的信号S4进行放大和运算处理,将包括再现信号的第一输出信号S5向控 制器5001输出,且将进行上述光拾取装置900的反馈控制和如后所述的光盘935的旋转控 制的第二输出信号S6向伺服电路5004输出。 伺服电路5004,如图26所示,按照来自信号生成电路5003和控制器5001的第二 输出信号S6和信号S7,输出控制光拾取装置900内的光学系统920的伺服信号S8和控制 盘驱动马达5005的马达伺服信号S9。此外,盘驱动马达5005按照马达伺服信号S9控制光 盘935的旋转速度。 此处,在再现光盘935上记录的信息的情况下,首先通过此处省略说明的用于识 别光盘935的种类(CD、DVD、BD等)的单元,选择要照射的波长的激光。接着,以要从光拾 取装置900内的半导体激光装置910射出的波长的激光强度恒定的方式,从控制器5001向 激光器驱动电路5002输出信号S2。进而,上述说明的光拾取装置900的半导体激光装置 910、光学系统920和光检测部930工作,由此从光检测部930将包括再现信号的信号S4向 信号生成电路5003输出,信号生成电路5003将包括再现信号的信号S5向控制器5001输 出。控制器5001通过对信号S5进行处理,抽出光盘935上记录的再现信号,作为再现数据 S10输出。用该再现数据S10,例如能够将光盘935上记录的影像、声音等信息,输出到显示 器和扬声器等。此外,基于来自光检测部930的信号S4,也进行各部的反馈控制。
此外,在光盘935上记录信息的情况下,首先通过与上述相同的用于识别光盘935 的种类(CD、DVD、BD等)的单元,选择要照射的波长的激光。接着,按照与记录的信息相应 的记录数据Sl,从控制器5001向激光器驱动电路5002输出信号S2。进而,上述说明的光 拾取装置900的半导体激光装置910、光学系统920和光检测部930工作,由此在光盘935 上记录信息,且基于来自光检测部930的信号S4,进行各部的反馈控制。
如此,使用光盘装置5000,能够进行对光盘935的记录的再现。
在第八实施方式的光盘装置5000中,因为在半导体激光装置910(参照图23)内 部安装有半导体激光元件IOO(参照图23),所以能够得到应用了半导体激光元件100的光 盘装置5000,其中半导体激光元件100的蓝紫色半导体激光元件部11的共振器面llj(参 照图5)与红色半导体激光元件部21的共振器面21g(参照图5)和红外半导体激光元件部 22的共振器面22g(参照图5)容易地被对齐在同一平面上。
(第九实施方式) 参照图1、图27和图28,说明本发明的第九实施方式的投影装置6000的结构。其 中,对于投影(projection)装置6000中,大致同时点亮构成半导体激光装置940的各个半 导体激光元件的例子进行说明。其中,投影装置6000是本发明的"光学装置"的一个例子。
本发明的第九实施方式的投影装置6000,如图28所示,包括半导体激光装置940、 多个光学部件构成的光学系统6020、和用于控制半导体激光装置940和光学系统6020的控制部6050。由此,构成为从半导体激光装置940射出的激光,被光学系统6020调制后,投影 到外部的屏幕6090等。 此外,半导体激光装置940,如图27所示,包括对于具有约530nm的绿色(G)振 荡波长的绿色半导体激光元件部960和具有约480nm的蓝色(B)波长的蓝色半导体激光元 件部965单片形成(整体形成、monolithic)的双波长半导体激光元件部970,接合具有约 655nm的红色(R)振荡波长的红色半导体激光元件部950,能够射出RGB这3个波长的激光 的RGB三波长半导体激光元件980。 此处,对于RGB三波长半导体激光元件980,参照图1所示的第一实施方式的半导 体激光元件100,不具备蓝紫色半导体激光元件部11而改为具备在n型GaAs基板20的上 面上形成的红色半导体激光元件部950,不具备红色半导体激光元件部21和红外半导体激 光元件部22单片形成的双波长半导体激光元件部30而改为具备绿色半导体激光元件部 960和蓝色半导体激光元件部965在n型GaN基板10的下面上单片形成的双波长半导体激 光元件部970。其中,RGB三波长半导体激光元件980的其它结构和制造流程,与上述第一 实施方式的半导体激光元件100相同。 此外,在RGB三波长半导体激光元件980中,n侧电极953通过Au-Sn焊锡等构成 的接合层917与基台101的上表面上电连接并固定。其中,由n型GaAs基板20和红色半 导体激光元件部950构成本发明的"第一半导体激光元件",且由n型GaN基板10和绿色半 导体激光元件960和蓝色半导体激光元件965构成的双波长半导体激光元件970,构成本发 明的"第二半导体激光元件"。 此外,引脚913通过电线981与导通绿色半导体激光元件部960的p型半导体层 的衬垫电极952a电连接,引脚915通过电线982与导通蓝色半导体激光元件部965的p型 半导体层的衬垫电极952b电连接。此外,引脚914通过电线983与红色半导体激光元件部 950的p侧电极951g(线接合部951i)电连接。此外,双波长半导体激光元件970的n侧电 极975a与基台101上的连接电极102通过电线984电连接。由此,引脚916与红色半导体 激光元件部950的n侧电极953和双波长半导体激光元件970的n侧电极975a共同电连 接,实现红色半导体激光元件部950和双波长半导体激光元件970的共阴极接线。其中,衬 垫电极952a和952b是本发明的"电极层"的一个例子。 此外,如图28所示,光学系统6020中,从半导体激光装置940射出的激光,被凹透 镜和凸透镜构成的散射角控制透镜6022变换为具有规定光束直径的平行光后,入射到蝇 眼积分器(fly-eye integrator、复眼积分器)6023。此外,在蝇眼积分器6023中,蝇眼状 的透镜组构成的2个蝇眼透镜以相对的方式构成,对于从散射角控制透镜6022入射的光施 加透镜作用使得入射到液晶面板6029、6033和6040时的光量分布均匀。即,透过蝇眼积分 器6023的光,被调整为能够以与液晶面板6029、6033和6040的尺寸对应的纵横比(例如 16 : 9)的范围而入射。 此外,透过蝇眼积分器6023的光,被聚光透镜(condenser lens) 6024所聚光。此 外,透过聚光透镜6024的光中,仅红色光被分色镜6025反射,另一方面,绿色光和蓝色光透 过分色镜(dichroic mirror) 6025。 然后,红色光经过反射镜6026被透镜6027平行化之后,通过入射侧偏光板6028 入射到液晶面板6029。该液晶面板6029,通过按照红色用的图像信号(R图像信号)驱动而对红色光进行调制。 此外,在分色镜6030中,透过分色镜6025的光中仅有绿色光被反射,另一方面蓝 色光透过分色镜6030。 然后,绿色光在被透镜6031平行化之后通过入射侧偏光板6032入射到液晶面板 6033。该液晶面板6033,通过按照绿色用图像信号(G图像信号)驱动而对绿色光进行调 制。此外,透过分色镜6030的蓝色光,经过透镜6034、反射镜6035 、透镜6036和反射
镜6037,进而被透镜6038平行化后,通过入射侧偏光板6039入射到液晶面板6040。该液
晶面板6040,通过按照蓝色用的图像信号(B图像信号)驱动而对蓝色光进行调制。 之后,被液晶面板6029、6033和6040调制后的红色光、绿色光和蓝色光,被分色棱
镜6041合成后,通过射出侧偏光板6042入射到投影透镜6043。此外,投影透镜6043,内置
有用于使投影光在被投影面(屏幕6090)上成像的透镜组、和用于使透镜组的一部分在光
轴方向上位移而调整投影图像的变焦和对焦的致动器。 此外,投影装置6000中,由控制部6050进行控制使得对半导体激光装置940的各 激光元件供给作为与红色半导体激光元件部950的驱动相关的R信号、与绿色半导体激光 元件部960的驱动相关的G信号和与蓝色半导体激光元件部965的驱动相关的B信号的恒 定电压。由此,半导体激光装置940的红色半导体激光元件部950、绿色半导体激光元件部 960和蓝色半导体激光元件部965构成为实质上同时起振(振荡)。此外,构成为由控制部 6050控制半导体激光装置940的红色半导体激光元件部950、绿色半导体激光元件部960 和蓝色半导体激光元件部965各自的光的强度,由此,控制投影在屏幕6090上的像素的色 相和亮度。由此,利用控制部6050在屏幕6090上投影所要求的图像。
如此,构成搭载有本发明的第一实施方式的半导体激光装置940的投影装置 6000。(第十实施方式) 参照图27、图29和图30,说明本发明的第十实施方式的投影装置6500的结构。其
中,对于投影装置6500中,构成半导体激光装置940的各个半导体激光元件以时间序列点
亮的例子进行说明。其中,投影装置6500是本发明的"光学装置"的一个例子。 本发明的第十实施方式的投影装置6500,如图29所示,包括上述第九实施方式中
使用的半导体激光装置940和光学系统6520、和控制半导体激光装置940和光学系统6520
的控制部6550。由此,构成为来自半导体激光装置940的激光,被光学系统6520调制后,投
影到屏幕6590等。 此外,光学系统6520中,从半导体激光装置940射出的激光分别被透镜6522变换 为平行光后,入射到导光管(light pipe)6524。 导光管6524内表面为镜面,激光在导光管6524的内表面上连续反射而在导光管 6524内前进。此时,通过导光管6524内的多重反射作用,使得从导光管6524射出的各色的 激光的强度分布均匀化。此外,从导光管6524射出的激光,通过中继光学系统6525入射到 数字微镜单元(DMD(Digital Micro mirror Device))元件6526。 DMD6526由以矩阵状配置的微小的镜组构成。此外,DMD6526具有通过将各像素位 置的光的反射方向在朝向投影透镜6580的第一方向A和偏离投影透镜6580的第二方向B
25之间切换,从而表现(调制)各像素的色阶的功能。入射到各像素位置的激光中的向第一方 向A反射的光(0N光、on light(向前光)),入射到投影透镜6580并投影到被投影面(屏 幕6590)。此外,被DMD6526向第二方向B反射的光(0FF光、off light (偏离光)),不入 射到投影透镜6580,而被光吸收体6527吸收。 此外,投影装置6500中,构成为通过由控制部6550进行控制使得对半导体激光装 置940供给脉冲电源,而分割为时间序列并按每个元件周期性地驱动半导体激光装置940 的红色半导体激光元件部950、绿色半导体激光元件部960和蓝色半导体激光元件部965。 此外,构成为通过控制部6550使光学系统6520的DMD6526与红色半导体激光元件部950、 绿色半导体激光元件部960和蓝色半导体激光元件部965的驱动状态分别同步地、与各像 素(R、G和B)的色阶相应地对光进行调制。 具体而言,如图30所示,与红色半导体激光元件部950 (参照图27)的驱动相关的 R信号、与绿色半导体激光元件部960 (参照图27)的驱动相关的G信号、和与蓝色半导体激 光元件部965(参照图27)的驱动相关的B信号,在以相互不重合的方式按时间序列分割的 状态下,由控制部6550(参照图29)供给到半导体激光装置940的各激光元件。此外,与该 B信号、G信号和R信号同步地,从控制部6550分别向DMD65256输出B图像信号、G图像信 号、R图像信号。 由此,基于图30所示的时序图中的B信号,蓝色半导体激光元件部965的蓝色光 发光,且在此时刻,基于B图像信号,用匿D6526对蓝色光进行调制。此外,基于在B信号之 后输出的G信号,绿色半导体激光元件部960的绿色光发光,且在此时刻,基于G图像信号, 用匿D6526对绿色光进行调制。进而,基于在G信号之后输出的R信号,红色半导体激光元 件部950的红色光发光,且在此时刻,基于R图像信号,用DMD6526对红色光进行调制。之 后,基于在R信号之后输出的B信号,蓝色半导体激光元件部965的蓝色光发光,且在此时 刻,再次基于B图像信号,用DMD6526对蓝色光进行调制。通过反复上述动作,而将基于B 图像信号、G图像信号和R图像信号的激光照射构成的图像,投影到被投影面(屏幕6590)。
如此,构成本发明的第十实施方式的搭载有半导体激光装置940的投影装置 6500。 其中,应当认为本次公开的实施方式,在所有方面都是举例表示而不是限制。本发 明的范围不是由上述实施方式的说明,而是由权利要求所表示,进而包括与权利要求相同 含义和范围内的所有变更。 例如,在上述第一 第十实施方式中,表示了以从Z1侧观看具有大致长方形形状 的方式形成第一劈开槽(参照图6和图7)的例子,但是本发明并不限定于此。本发明中, 如图31所示的第一变形例,也可以构成为以顶点分别位于与棱lld垂直的方向即Yl侧和 Y2侧的端部的楔形的形状而形成第一劈开槽40d的两端部,且Yl侧和Y2侧的顶点以外的 部分(Y方向的大致中央部)具有曲线(圆角)的菱形的形状。此外,在本发明中,如图32 所示的第二变形例,也可以构成为以顶点分别位于与棱lld垂直的方向即Yl侧和Y2侧的 楔形形状而形成第一劈开槽40e的两端部,且中央部具有在Y方向上直线延伸的六角形形 状。此外,在本发明中,如图33所示的第三变形例,也可以构成为以顶点分别位于与棱lld 垂直的方向即Yl侧和Y2侧的横向具有长菱形形状的方式构成第一劈开槽40f 。如果如上 述第一变形例 第三变形例构成,则在劈开晶片状态的半导体激光元件时,易于从Yl侧和Y2侧的顶点在Y方向上相邻的第一劈开槽之间形成裂纹,所以能够容易地劈开晶片状态的
半导体元件。其中,第一劈开槽40d、40e、40f是本发明的"第一槽"的一个例子。 此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出在半导体激光元件上设置第一劈开
槽和第二劈开槽、第一元件分割槽、第二元件分割槽和第三元件分割槽的例子,但是本发明
并不限定于此。在本发明中,在半导体激光元件上,不需要设置除第一劈开槽以外的第二劈
开槽、第一元件分割槽、第二元件分割槽和第三元件分割槽中的全部。此外,也可以在要设
置劈开用槽和元件分割槽的场所预先进行图案形成之后,再设置劈开用槽和元件分割槽。
由此,能够更加正确地设置劈开用槽和元件分割槽。 此外,上述第一 第十实施方式中,表示出在形成蓝紫色半导体激光元件部之后形成第一劈开槽的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,可以在蓝紫色半导体激光元件部的上面上形成第一绝缘层之后再形成第一劈开槽,也可以在形成有P侧电极和第二绝缘层之后再形成第一劈开槽。即,第一劈开槽只要在将晶片状态的n型GaN基板一侧与晶片状态的n型GaAs基板一侧贴合之前形成即可。 此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出用光刻和蚀刻形成第一劈开槽和第一元件分割槽、且用金刚石尖头形成第二劈开槽、第二元件分割槽和第三元件分割槽的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,可以用光刻和蚀刻、金刚石尖头或激光等方法形成劈开用槽和元件分割槽。 此外,在上述第四和第五实施方式中,表示出半导体激光元件是包括蓝紫色半导体激光元件部和红色半导体激光元件部的双波长半导体激光元件的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,半导体激光元件不仅限于蓝紫色半导体激光元件部和红色半导体激光元件部的组合,也可以是例如包括蓝紫色半导体激光元件部和红外半导体激光元件部的双波长半导体激光元件。 此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出半导体激光元件由双波长或三波长半导体激光元件构成的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,半导体激光元件只要是通过贴合形成的,则不限于双波长或三波长半导体激光元件。例如,可以是贴合多个单波长半导体激光元件部,也可以是贴合具有4个以上不同波长的半导体激光元件部。
此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出融接层(焊接层)由Au-Sn焊锡构成的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,可以构成为用Au、Sn、In、Pb、Ge、Ag、Cu或Si等的焊接材料或其合金材料构成。此外,也可以利用不使用焊锡的其它接合方法。
此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出在接合多个融接层和多个p侧电极之前,通过用热处理使其合金化而分别形成P侧电极和n型GaAs基板一侧的n侧电极的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,P侧电极和n型GaAs基板一侧的n侧电极,也可以分别不通过合金化形成。此外,在不需要合金化的情况或合金化时的热处理温度小于融接层的融解温度的情况下等,也可以在接合多个融接层和多个P侧电极之后,形成n型GaAs基板一侧的n侧电极。 此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出红色半导体激光元件部或红外半导体激光元件部的P型包层(clad)分别具有凸部、在凸部的两侧形成的凹部、在凹部的两侧延伸且位于凸部的下面的更下方的平坦部的例子,但本发明并不限定于此。在本发明中,也可以使红色半导体激光元件部或红外半导体激光元件部的P型包层构成为分别具有凸部
27和在凸部两侧延伸的平坦部。即,也可以在红色半导体激光元件部和红外半导体激光元件部上分别不设置凹部。 此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出用n型GaN基板和n型GaAs基板作为基板的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,也可以使用GaP基板和Si基板等其它基板。 此外,在上述第一 第十实施方式中,表示出以具有大致相同深度的方式形成n型GaAs基板的第一元件分割槽和槽部的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,第一元件分割槽和槽部的深度也可以不同。 此外,关于本发明的"第二槽",不仅是上述第一 第十实施方式中使用的以虚线状形成的槽、或仅在晶片的n型GaAs基板220的Y —侧的两端部形成的槽,也可以如图34所示的第五变形例,以直线状连续形成第二劈开槽40g,进而也可以如图35所示的第六变形例,以第二劈开槽40h的长度和间隔比第二劈开槽40c(参照图15)更短的点线状形成。在图35的情况下,例如能够以约50iim的间隔形成具有约50iim的长度的槽部。此外,不需要使第二劈开槽40h的长度和间隔相等,也可以分别独立地变更。 此外,对于上述第九和第十实施方式中使用的RGB三波长半导体激光元件980,也可以与第二实施方式的半导体激光元件400同样地,在红色半导体激光元件部950的棱的上部接合绿色半导体激光元件部960或蓝色半导体激光元件部965,或者,也可以与第三实施方式的半导体激光元件500相同,使绿色半导体激光元件部960和蓝色半导体激光元件部965的n型GaN基板10不位于红色半导体激光元件部950的棱的上部的方式接合。
此外,也可以不使用上述第九和第十实施方式中使用的RGB三波长半导体激光元件980,而改为使用绿色半导体激光元件部960和蓝色半导体激光元件部965构成的双波长半导体激光元件部970作为本发明的"第一半导体激光元件",且用红色半导体激光元件部950作为本发明的"第二半导体激光元件"。在该情况下,在制造流程中,将红色半导体激光元件部950之间的除去部分除去,所以绿色半导体激光元件部960和蓝色半导体激光元件部965构成的双波长半导体激光元件部970的线接合部向外部露出。由此,能够构成为在向半导体激光元件进行安装时,适于使红色半导体激光元件部950朝向上方且使绿色半导体激光元件部960和蓝色半导体激光元件部965构成的双波长半导体激光元件部970 —侧接合到基台的RGB三波长半导体激光元件。 由此,对于绿色半导体激光元件部960和蓝色半导体激光元件部965构成的双波长半导体激光元件部970,能够向基台直接散热,且对于红色半导体激光元件部950,能够通过由导热性好的氮化物类半导体构成的双波长半导体激光元件部970向基台散热。其结果,能够进一步提高RGB三波长半导体激光元件的散热特性。
28
权利要求
一种半导体激光元件的制造方法,其特征在于,包括形成表面具有用于劈开的第一槽的第一半导体激光元件基板的工序;将第二半导体激光元件基板贴合在具有所述第一槽的所述表面上的工序;和之后,为了在所述第一半导体激光元件基板和所述第二半导体激光元件基板上形成劈开面,至少沿所述第一槽劈开所述第一半导体激光元件基板和所述第二半导体激光元件基板的工序。
2. 如权利要求1所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于形成所述第一半导体激光元件基板的工序,包括在除所述第一半导体激光元件基板的 导波通路及其附近之外的区域中以虚线状形成所述第一槽的工序。
3. 如权利要求2所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于形成所述第一半导体激光元件基板的工序,包括在与所述导波通路的延伸方向大致正 交的方向上形成所述第一槽的工序。
4. 如权利要求2所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于所述第一半导体激光元件基板包括第一基板和在所述第一基板的表面上形成的第一 半导体元件层,形成所述第一半导体激光元件基板的工序,包括形成具有从所述第一半导体元件层的 表面至到达所述第一基板为止的深度的所述第一槽的工序。
5. 如权利要求2所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于形成所述第一半导体激光元件基板的工序,包括从平面观察以所述第一槽的至少一方 的端部具有楔状的方式形成所述第一槽的工序。
6. 如权利要求1所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于在贴合所述第二半导体激光元件基板的工序后,进一步包括从平面观察在与形成有所 述第一槽的区域重合的位置上的所述第二半导体激光元件基板上形成第二槽的工序,沿所述第一槽劈开的工序,包括沿着所述第一槽和所述第二槽同时劈开所述第一半导 体激光元件基板和所述第二半导体激光元件基板的工序。
7. 如权利要求6所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于形成所述第二槽的工序,包括在与所述第一半导体激光元件基板相反侧的所述第二半 导体激光元件基板的表面形成所述第二槽的工序。
8. 如权利要求6所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于形成所述第二槽的工序,包括在所述第二半导体激光元件基板的端部附近形成所述第 二槽的工序。
9. 如权利要求6所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于形成所述第二槽的工序,包括在所述第二半导体激光元件基板上以虚线状形成所述第 二槽的工序。
10. 如权利要求1所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于在沿所述第一槽劈开的工序后,进一步包括将由所述第二半导体激光元件基板的一部 分构成的不要的区域除去的工序。
11. 如权利要求IO所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于除去所述不要的区域的工序,包括将相互贴合的所述第一半导体激光元件基板和所述第二半导体激光元件基板以芯片状进行元件分割时,同时将所述不要的区域除去的工序。
12. 如权利要求10所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于 在将所述不要的区域除去的工序前,进一步包括在劈开面上形成保护膜的工序。
13. 如权利要求10所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于在贴合所述第二半导体激光元件基板的工序后,进一步包括从平面观察在与形成有所 述第一槽的区域重合的位置上的所述第二半导体激光元件基板上形成第二槽的工序, 形成所述第二槽的工序包括在所述不要的区域上形成所述第二槽的工序。
14. 如权利要求IO所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于 在将所述不要的区域除去的工序之前,进一步包括 在所述第一半导体激光元件基板上形成第一元件分割槽的工序;禾口在所述第二半导体激光元件基板的表面上形成用于将所述不要的区域除去的第二元 件分割槽的工序。
15. 如权利要求14所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于 在贴合所述第二半导体激光元件基板的工序之前,进一步包括在与形成有所述第二元件分割槽侧处于相反侧的所述第二半导体激光元 件基板的表面的、从平面观察与形成有所述第二元件分割槽的区域重合的位置上,形成第 三元件分割槽的工序。
16. 如权利要求10所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于在贴合所述第二半导体激光元件基板侧的所述第一半导体激光元件基板的表面上形 成电极层,所述电极层以通过将所述不要的区域除去的工序而露出的方式形成。
17. 如权利要求1所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于 所述第二半导体激光元件基板包括第二基板和第二半导体元件层,贴合所述第二半导体激光元件基板的工序,包括将所述第二半导体激光元件基板的所 述第二半导体元件层的表面贴合到具有所述第一槽的所述表面的工序。
18. —种半导体激光元件,其特征在于,包括 具备第一半导体激光元件的第一半导体激光元件基板;禾口 具备第二半导体激光元件的第二半导体激光元件基板, 在所述第一半导体激光元件的表面上贴合有所述第二半导体激光元件, 所述第一半导体激光元件在所述第一半导体激光元件的所述表面包括台阶部,该台阶部由作为所述第一半导体激光元件基板和所述第二半导体激光元件基板在被贴合的状态 下被劈开用的槽的一部分的那一部分所构成。
19. 如权利要求18所述的半导体激光元件,其特征在于所述台阶部在除所述第一半导体激光元件的导波通路及其附近之外的区域中,以沿与 所述导波通路的延伸方向大致正交的方向上延伸的方式形成。
20. —种光学装置,其特征在于,包括半导体激光元件,其包括具备第一半导体激光元件的第一半导体激光元件基板和具备 第二半导体激光元件的第二半导体激光元件基板;禾口 控制所述半导体激光元件的射出光的光学系统,所述第二半导体激光元件被贴合在所述第一半导体极光元件的表面上, 所述第一半导体激光元件在所述第一半导体激光元件的所述表面包括台阶部,该台阶部由作为所述第一半导体激光元件基板和所述第二半导体激光元件基板在被贴合的状态下被劈开用的槽的一部分的那一部分所构成。
全文摘要
本发明提供一种半导体激光元件的制造方法和半导体激光元件。该半导体激光元件的制造方法包括形成表面具有用于劈开的第一槽的第一半导体激光元件基板的工序;将第二半导体激光元件基板贴合在具有第一槽的表面一侧的工序;和在此之后,至少沿第一槽劈开第一半导体激光元件基板和第二半导体激光元件基板的工序。
文档编号H01S5/40GK101789562SQ20101010397
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月26日 优先权日2009年1月26日
发明者久纳康光, 别所靖之, 大保广树, 德永诚一, 畑雅幸, 竹内邦生 申请人:三洋电机株式会社