半导体激光元件及其制造方法技术

在并列设置多条脊部１６、３６的元件中，以夹着各脊部１６、３６的方式形成支承体１７、３７。更具体地说，在脊部１６的元件外侧形成第一支承体１７ａ，并在元件内侧形成第二支承体１７ｂ。另外，在脊部３６的元件外侧形成第一支承体３７ａ，并在元件内侧形成第二支承体３７ｂ。由此，在制造元件时，即使在元件表面涂敷抗蚀剂而进行旋转涂敷，也能够通过该第二支承体１７ｂ、３７ｂ来在一定的程度上抑制相对脊部１６、３６位于元件内侧的抗蚀剂流入脊部之间的槽中，从而能够避免相对脊部１６、３６位于元件内侧的抗蚀剂膜厚与元件外侧相比大幅度地变薄。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有多条条纹(stripe)状的脊部(ridge)的。
技术介绍
以往，就提出有各种各样的脊部条纹(ridge stripe)型的半导体激光元件(例如，参照专利文件1)。例如，图8A是表示以往的半导体激光元件的俯视图，图8B是表示上述半导体激光元件的剖面图。在该半导体激光元件的基板上，依次形成有n型包覆层(clad layer)、活性层、p型包覆层、蚀刻阻止层(stopper layer)、p型包覆层、p型接触层。而且，通过蚀刻p型包覆层及p型接触层，在元件表面上形成有脊部101的同时，在脊部101的两侧以规定的间隔形成有支承体102、102。另外，为了简化说明，在图中省略图示n型阻挡层(blocking layer)、p型电极及n型电极。在这里，若将上述半导体激光元件的元件宽度设为300μm，则从脊部101的中心到支承体102、102的脊部101侧端部的距离(以下，称作脊部-支承体间距)，例如被设定为70μm，另外，支承体102、102的宽度(芯片宽度方向的支承体102、102的长度)分别为50μm，而合起来被设定为100μm。因此，支承体宽度相对元件宽度的比例为(100/300)×10033％。如图8C所示，这种结构的半导体激光元件将基板上的脊部101及支承体102、102侧安装在衬底(sub-mount)110上，并中间夹着该衬底110而被保持(结向下(junction down)方式)在保持体上(未图示)。另外，以往，也提出有各种各样的具有2条脊部、且可出射2束不同波长的激光或同一波长的激光的双条纹(twin stripe)型半导体激光元件(例如，参照专利文献2)。这种半导体激光元件是通过例如如下方法来制造的。另外，下面对中间夹着衬底而将半导体激光元件保持在保持体上的、适用所谓结向下方式的半导体激光元件的制造方法进行说明，但对与图8A～图8C表示的半导体激光元件相同的结构部分付与相同的附图标记，并进行说明。首先，在基板上形成n型缓冲层、n型包覆层、活性层、第一p型包覆层、蚀刻阻止层、第二p型包覆层、p型接触层。然后，通过对第二p型包覆层及p型接触层进行干蚀刻及湿蚀刻，而形成2条脊部101、101的同时，在脊部101、101的外侧形成一对支承体102、102(参照图9A)。另外，为了简化说明，在图中省略图示n型阻挡层、p型电极及n型电极。下面，在元件表面上形成n形阻挡层103(参照图9B)，并在其上面涂敷抗蚀剂(下面，只称为抗蚀剂)104(参照图9C)。然后，为了除去脊部101、101的顶部表面的抗蚀剂104，而将对该顶部以外部分进行遮光的遮光部105作为掩膜，并对抗蚀剂104进行曝光(参照图9D)。由此，除去脊部101、101的顶部及其近旁的抗蚀剂104(参照图9E)。接着，蚀刻除去脊部101、101的顶部的n型阻挡层103(参照图9F)。然后，剥离抗蚀剂104(参照图9G)，并在元件表面上形成与脊部101、101导通的p型电极106(参照图9H)。另一方面，在基板的背面(与p型电极106相反侧)形成n型电极(没有图示)。专利文献1JP特许第3348024号公报专利文献2JP特开2003-69154号公报专利技术的公开专利技术要解决的课题但是，在图9C所示的抗蚀剂104的涂敷工序一般是通过旋涂法来进行的。在该旋图法中，向元件表面滴下抗蚀剂104之后，旋转晶片而使抗蚀剂104横向扩展，并通过光照射来将其固化。但是，在上述制造方法中，对于1条脊部101仅在其一侧(在图9A至图9H为元件外侧)形成有支承体102，所以通过旋涂法所形成的抗蚀剂104的膜厚实际上在脊部101的内侧(不存在支承体102侧)和外侧(存在支承体102侧)存在少许不同。其将引起对元件特性产生坏影响的结果。关于这一点，参照附图说明图10A至图10D进行说明。图10A是表示在图9E所示的工序中抗蚀剂104的膜厚相对1条脊部101而在元件内侧薄、在元件外侧厚的情况。通过旋涂法来在元件表面上涂敷了抗蚀剂104时，刚涂敷之后抗蚀剂立即流入脊部间的槽中。通过该流入而在元件内侧的抗蚀剂104的膜厚可能会变得过薄，作为其极端的例子，在该抗蚀剂104上可能会产生孔107。于是，对在图9F所示的n型阻挡层103的蚀刻工序中，如图10B所示，通过蚀刻不仅除去脊部101的顶部的n型阻挡层103，而且通过与脊部101相比位于元件内侧的、抗蚀剂104的孔107，连其下层的n型阻挡层103也被蚀刻而除去，从而形成间隙108。因此，在该状态下剥离抗蚀剂104(参照图10C)，而形成了p型电极106以使其覆盖脊部101时，p型电极106也会进入到n型阻挡层103的间隙108(参照图10D)。通过这样的结构上的不良，而导致元件的光功率等元件特性的劣化。还有，在半导体激光元件中，若周围的温度变化，则伴随其变化，例如，为得到一定的光功率而所需的工作电流和工作电压、波长等诸特性也会变动。在这里，以下，对于周围温度的诸特性称为温度特性，并将相对周围温度的诸特性的变动称为温度特性的降低。温度特性的降低将成为元件可靠性降低的一个重要原因，因此必须要极力对其进行抑制。在此，若在半导体激光元件的各个特性中着眼于工作电流，则输出激光的活性层的温度越高工作电流越上升。这是由于活性层的温度越高则将电流转换为光的效率(转换效率)越低。因此，为了提高元件的可靠性，有必要将在活性层及其周围发生的热量散热到活性层以外的部位(元件以外的部位)，而抑制活性层温度的上升，从而抑制工作电流的上升。在此，在适用结向下方式的半导体激光元件中，例如，如图8A～图8C所表示的那样，在脊部的两侧设置支承体102、102，并将在活性层发生的热量通过脊部101及支承体102、102来传递给衬底110。但是，在上述的以往的半导体激光元件的结构中，将脊部-支承体间距设定为相对宽的70μm，另外，支承体的宽度对于芯片宽度的比例为(100/300)×10033％而相对小，因此，在脊部101的下部的活性层发生的热量，实际上很难通过支承体102、102而传递到衬底110。因此，实际上元件的散热没有充分到能够抑制活性层的温度上升，其结果，工作电流上升(温度特性降低)，而还未达到确实地提高元件的可靠性的地步。另外，另一方面，若脊部-支承体间距过短，则脊部101和支承体102、102间的蚀刻很难进行，另外，若支承体宽度对芯片宽度的比例过大，则在对脊部101和到支承体102、102的蚀刻阻止层进行蚀刻时，由于用于通过肉眼来确认蚀刻进程的区域减少，因此，通过肉眼来确认蚀刻进程变得困难，因此，反而使元件的制造变得更加困难，所以不妥当。还有，在双条纹型半导体激光元件中，对于1条脊部101仅在一侧(在图9A至图9H为元件外侧)形成有支承体102，所以上述问题变得更加显著。本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种，即对于双条纹型半导体激光元件，(1)在制造具有多条脊部的元件时，能够使涂敷在各脊部两侧的抗蚀剂的膜厚均匀，由此消除所发生的结构上的不良；(2)避免制造元件时的困难；(3)同时，确实地提高元件的散热特性，从而确实地提高元件的温度特性，由此能够提高元件的温度特性及可靠性的。用于解决课题的手段本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光元件，在保护脊部的一对第一支承体的内侧并列设置有多条上述脊部，其特征在于，在上述多条脊部之间设置有保护上述脊部的第二支承体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：竿本仁志，岩本学，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，鸟取三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]