專利名稱：半導(dǎo)體激光元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多條條紋(stripe)狀的脊部(ridge)的半導(dǎo)體激光元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，就提出有各種各樣的脊部條紋(ridge stripe)型的半導(dǎo)體激光元件(例如，參照專利文件1)。例如，圖8A是表示以往的半導(dǎo)體激光元件的俯視圖，圖8B是表示上述半導(dǎo)體激光元件的剖面圖。在該半導(dǎo)體激光元件的基板上，依次形成有n型包覆層(clad layer)、活性層、p型包覆層、蝕刻阻止層(stopper layer)、p型包覆層、p型接觸層。而且，通過(guò)蝕刻p型包覆層及p型接觸層，在元件表面上形成有脊部101的同時(shí)，在脊部101的兩側(cè)以規(guī)定的間隔形成有支承體102、102。另外，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，在圖中省略圖示n型阻擋層(blocking layer)、p型電極及n型電極。
在這里，若將上述半導(dǎo)體激光元件的元件寬度設(shè)為300μm，則從脊部101的中心到支承體102、102的脊部101側(cè)端部的距離(以下，稱作脊部-支承體間距)，例如被設(shè)定為70μm，另外，支承體102、102的寬度(芯片寬度方向的支承體102、102的長(zhǎng)度)分別為50μm，而合起來(lái)被設(shè)定為100μm。因此，支承體寬度相對(duì)元件寬度的比例為(100/300)×10033％。
如圖8C所示，這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光元件將基板上的脊部101及支承體102、102側(cè)安裝在襯底(sub-mount)110上，并中間夾著該襯底110而被保持(結(jié)向下(junction down)方式)在保持體上(未圖示)。
另外，以往，也提出有各種各樣的具有2條脊部、且可出射2束不同波長(zhǎng)的激光或同一波長(zhǎng)的激光的雙條紋(twin stripe)型半導(dǎo)體激光元件(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。這種半導(dǎo)體激光元件是通過(guò)例如如下方法來(lái)制造的。另外，下面對(duì)中間夾著襯底而將半導(dǎo)體激光元件保持在保持體上的、適用所謂結(jié)向下方式的半導(dǎo)體激光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)與圖8A～圖8C表示的半導(dǎo)體激光元件相同的結(jié)構(gòu)部分付與相同的附圖標(biāo)記，并進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在基板上形成n型緩沖層、n型包覆層、活性層、第一p型包覆層、蝕刻阻止層、第二p型包覆層、p型接觸層。然后，通過(guò)對(duì)第二p型包覆層及p型接觸層進(jìn)行干蝕刻及濕蝕刻，而形成2條脊部101、101的同時(shí)，在脊部101、101的外側(cè)形成一對(duì)支承體102、102(參照?qǐng)D9A)。另外，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，在圖中省略圖示n型阻擋層、p型電極及n型電極。
下面，在元件表面上形成n形阻擋層103(參照?qǐng)D9B)，并在其上面涂敷抗蝕劑(下面，只稱為抗蝕劑)104(參照?qǐng)D9C)。然后，為了除去脊部101、101的頂部表面的抗蝕劑104，而將對(duì)該頂部以外部分進(jìn)行遮光的遮光部105作為掩膜，并對(duì)抗蝕劑104進(jìn)行曝光(參照?qǐng)D9D)。由此，除去脊部101、101的頂部及其近旁的抗蝕劑104(參照?qǐng)D9E)。
接著，蝕刻除去脊部101、101的頂部的n型阻擋層103(參照?qǐng)D9F)。然后，剝離抗蝕劑104(參照?qǐng)D9G)，并在元件表面上形成與脊部101、101導(dǎo)通的p型電極106(參照?qǐng)D9H)。另一方面，在基板的背面(與p型電極106相反側(cè))形成n型電極(沒(méi)有圖示)。
專利文獻(xiàn)1JP特許第3348024號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2JP特開(kāi)2003-69154號(hào)公報(bào)發(fā)明的公開(kāi)發(fā)明要解決的課題但是，在圖9C所示的抗蝕劑104的涂敷工序一般是通過(guò)旋涂法來(lái)進(jìn)行的。在該旋圖法中，向元件表面滴下抗蝕劑104之后，旋轉(zhuǎn)晶片而使抗蝕劑104橫向擴(kuò)展，并通過(guò)光照射來(lái)將其固化。
但是，在上述制造方法中，對(duì)于1條脊部101僅在其一側(cè)(在圖9A至圖9H為元件外側(cè))形成有支承體102，所以通過(guò)旋涂法所形成的抗蝕劑104的膜厚實(shí)際上在脊部101的內(nèi)側(cè)(不存在支承體102側(cè))和外側(cè)(存在支承體102側(cè))存在少許不同。其將引起對(duì)元件特性產(chǎn)生壞影響的結(jié)果。關(guān)于這一點(diǎn)，參照

圖10A至圖10D進(jìn)行說(shuō)明。
圖10A是表示在圖9E所示的工序中抗蝕劑104的膜厚相對(duì)1條脊部101而在元件內(nèi)側(cè)薄、在元件外側(cè)厚的情況。通過(guò)旋涂法來(lái)在元件表面上涂敷了抗蝕劑104時(shí)，剛涂敷之后抗蝕劑立即流入脊部間的槽中。通過(guò)該流入而在元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑104的膜厚可能會(huì)變得過(guò)薄，作為其極端的例子，在該抗蝕劑104上可能會(huì)產(chǎn)生孔107。
于是，對(duì)在圖9F所示的n型阻擋層103的蝕刻工序中，如圖10B所示，通過(guò)蝕刻不僅除去脊部101的頂部的n型阻擋層103，而且通過(guò)與脊部101相比位于元件內(nèi)側(cè)的、抗蝕劑104的孔107，連其下層的n型阻擋層103也被蝕刻而除去，從而形成間隙108。因此，在該狀態(tài)下剝離抗蝕劑104(參照?qǐng)D10C)，而形成了p型電極106以使其覆蓋脊部101時(shí)，p型電極106也會(huì)進(jìn)入到n型阻擋層103的間隙108(參照?qǐng)D10D)。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)上的不良，而導(dǎo)致元件的光功率等元件特性的劣化。
還有，在半導(dǎo)體激光元件中，若周圍的溫度變化，則伴隨其變化，例如，為得到一定的光功率而所需的工作電流和工作電壓、波長(zhǎng)等諸特性也會(huì)變動(dòng)。在這里，以下，對(duì)于周圍溫度的諸特性稱為溫度特性，并將相對(duì)周圍溫度的諸特性的變動(dòng)稱為溫度特性的降低。溫度特性的降低將成為元件可靠性降低的一個(gè)重要原因，因此必須要極力對(duì)其進(jìn)行抑制。
在此，若在半導(dǎo)體激光元件的各個(gè)特性中著眼于工作電流，則輸出激光的活性層的溫度越高工作電流越上升。這是由于活性層的溫度越高則將電流轉(zhuǎn)換為光的效率(轉(zhuǎn)換效率)越低。因此，為了提高元件的可靠性，有必要將在活性層及其周圍發(fā)生的熱量散熱到活性層以外的部位(元件以外的部位)，而抑制活性層溫度的上升，從而抑制工作電流的上升。
在此，在適用結(jié)向下方式的半導(dǎo)體激光元件中，例如，如圖8A～圖8C所表示的那樣，在脊部的兩側(cè)設(shè)置支承體102、102，并將在活性層發(fā)生的熱量通過(guò)脊部101及支承體102、102來(lái)傳遞給襯底110。
但是，在上述的以往的半導(dǎo)體激光元件的結(jié)構(gòu)中，將脊部-支承體間距設(shè)定為相對(duì)寬的70μm，另外，支承體的寬度對(duì)于芯片寬度的比例為(100/300)×10033％而相對(duì)小，因此，在脊部101的下部的活性層發(fā)生的熱量，實(shí)際上很難通過(guò)支承體102、102而傳遞到襯底110。因此，實(shí)際上元件的散熱沒(méi)有充分到能夠抑制活性層的溫度上升，其結(jié)果，工作電流上升(溫度特性降低)，而還未達(dá)到確實(shí)地提高元件的可靠性的地步。
另外，另一方面，若脊部-支承體間距過(guò)短，則脊部101和支承體102、102間的蝕刻很難進(jìn)行，另外，若支承體寬度對(duì)芯片寬度的比例過(guò)大，則在對(duì)脊部101和到支承體102、102的蝕刻阻止層進(jìn)行蝕刻時(shí)，由于用于通過(guò)肉眼來(lái)確認(rèn)蝕刻進(jìn)程的區(qū)域減少，因此，通過(guò)肉眼來(lái)確認(rèn)蝕刻進(jìn)程變得困難，因此，反而使元件的制造變得更加困難，所以不妥當(dāng)。
還有，在雙條紋型半導(dǎo)體激光元件中，對(duì)于1條脊部101僅在一側(cè)(在圖9A至圖9H為元件外側(cè))形成有支承體102，所以上述問(wèn)題變得更加顯著。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種半導(dǎo)體激光元件及其制造方法，即對(duì)于雙條紋型半導(dǎo)體激光元件，(1)在制造具有多條脊部的元件時(shí)，能夠使涂敷在各脊部?jī)蓚?cè)的抗蝕劑的膜厚均勻，由此消除所發(fā)生的結(jié)構(gòu)上的不良；(2)避免制造元件時(shí)的困難；(3)同時(shí)，確實(shí)地提高元件的散熱特性，從而確實(shí)地提高元件的溫度特性，由此能夠提高元件的溫度特性及可靠性的半導(dǎo)體激光元件及其制造方法。
用于解決課題的手段本發(fā)明的半導(dǎo)體激光元件是一種在保護(hù)脊部的一對(duì)第一支承體的內(nèi)側(cè)并列設(shè)置有多條上述脊部的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，在上述多條脊部之間設(shè)置有保護(hù)上述脊部的第二支承體。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，則雖在并列設(shè)置的多條脊部的外側(cè)形成有一對(duì)支承體(第一支承體)，但在這些多條脊部之間也形成有支承體(第二支承體)。由此，例如，在制造元件時(shí)，即使在元件表面涂敷抗蝕劑而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂敷，也能夠通過(guò)該第二支承體來(lái)在一定程度上抑制相對(duì)脊部位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑流入脊部之間的槽中，從而能夠避免相對(duì)脊部位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑膜厚與元件外側(cè)相比大幅度地變薄。其結(jié)果，在其后的蝕刻工序(例如，對(duì)以覆蓋脊部的方式形成的阻擋層的脊部頂部部分的蝕刻工序)中，能夠避免一直被蝕刻到元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑的下層(除了脊部頂部以外的阻擋層)為止而元件結(jié)構(gòu)發(fā)生不良，從而能夠避免元件特性的劣化。
特別是，若對(duì)應(yīng)于各條脊部而設(shè)置上述第二支承體，則在1條脊部的兩側(cè)分別形成有支承體(第一支承體及第二支承體)，從而形成1條脊部被夾在第一支承體和第二支承體之間的位置關(guān)系。因此，對(duì)每條脊部能夠確實(shí)地避免相對(duì)各脊部位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑的膜厚與元件外側(cè)相比變薄，從而能夠確實(shí)地避免由上述結(jié)構(gòu)不良導(dǎo)致的元件特性的劣化。
另外，若在元件的最外緣設(shè)置有用于確認(rèn)蝕刻進(jìn)程的監(jiān)視區(qū)域，則通過(guò)上述第二支承體的形成，而即使在元件內(nèi)側(cè)的區(qū)域無(wú)法確認(rèn)到其后的蝕刻進(jìn)程，也能夠由元件最外緣的監(jiān)視區(qū)域?qū)ζ溥M(jìn)行確認(rèn)。其結(jié)果，能夠避免由蝕刻不良導(dǎo)致的元件的結(jié)構(gòu)不良。
另外，若該監(jiān)視區(qū)域被兼用為用于分離元件的分離槽，則能夠使該分離槽持有分離元件的功能和蝕刻時(shí)的監(jiān)視功能兩方面，從而能夠以分離槽代用上述監(jiān)視區(qū)域。
進(jìn)一步，若將從上述脊部的中心到上述支承體的上述脊部側(cè)的端部為止的距離(脊部-支承體間距)設(shè)定為大于20μm、且不到50μm，則由于不到50μm的脊部-支承體的間距與以往的70μm相比足夠短，所以在脊部下方的活性層所發(fā)生的熱量不僅確實(shí)地傳遞到脊部，而且也確實(shí)地傳遞到支承體。由此，能夠?qū)⑸鲜龅臒崃客ㄟ^(guò)脊部及支承體而向外部(例如，若為結(jié)向下方式，則通過(guò)襯底向保持體)散熱，從而能夠確實(shí)地提高元件的散熱特性。其結(jié)果，能夠確實(shí)地抑制活性層的溫度上升，而能夠確實(shí)地提高元件的溫度特性(例如，能夠確實(shí)地降低用于得到一定的光功率的工作電流)，從而能夠確實(shí)地提高元件的可靠性。另外，由于脊部-支承體間距大于20μm，所以不會(huì)給脊部-支承體間的蝕刻帶來(lái)障礙，從而能夠充分地避免制造元件時(shí)的困難。
另外，優(yōu)選將脊部-支承體的間距設(shè)定為大于20μm、且40μm以下，更優(yōu)選設(shè)定為大于20μm、且33μm以下。這樣，通過(guò)使脊部-支承體的間距的上限變小，而能夠進(jìn)一步確實(shí)地提高元件的散熱特性，從而能夠進(jìn)一步提高元件的可靠性。特別是，若將脊部-支承體的間距設(shè)定為30μm以上、且33μm以下，則能夠確實(shí)地得到上述效果的同時(shí)，也能夠使脊部-支承體間的蝕刻區(qū)域變寬，因此其蝕刻變得容易。
另外，若將上述支承體的寬度(Wss；全部支承體的寬度的合計(jì))對(duì)半導(dǎo)體激光元件的芯片寬度(Wc)的比例(Rw)設(shè)定為大于33％、且不到52％，則與以往的相比可確實(shí)地增加支承體面積。另外，所謂支承體面積是指從上方看元件時(shí)的支承體表面的平面面積。由此，能夠確實(shí)地提高在支承體的散熱效果、即在活性層所發(fā)生的熱量向外部的散熱效果。因此，能夠確實(shí)地抑制在活性層的溫度上升，從而能夠確實(shí)地提高元件的溫度特性(例如，能夠確實(shí)地降低用于得到一定的光功率的工作電流)。其結(jié)果，能夠確實(shí)地提高元件的可靠性。
另外，由于支承體的寬度不到芯片寬度的52％，所以能夠充分地確保在進(jìn)行對(duì)脊部及支承體的蝕刻時(shí)的監(jiān)視區(qū)域(用于確認(rèn)蝕刻阻止層為止的蝕刻的進(jìn)程的區(qū)域)。其結(jié)果，不會(huì)給脊部及支承體的蝕刻帶來(lái)障礙，而能夠充分地避免制造元件時(shí)的困難。
但是，當(dāng)元件在脊部的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度一定時(shí)，支承體寬度對(duì)芯片寬度的比例與支承體面積對(duì)元件面積(從上方看元件時(shí)的元件表面的平面面積)的比例相等。因此，即使將支承體面積對(duì)元件面積的比例設(shè)定為大于33％、且不到52％，也能夠得到與上述同樣的效果。另外，這時(shí)，由于支承體的平面形狀并不僅限定于矩形，因此能夠構(gòu)成各種各樣的平面形狀的支承體，從而能夠增加元件的變化。
另外，優(yōu)選將支承體的寬度設(shè)定為大于元件的芯片寬度的44％、且不到50％。若支承體的寬度大于元件的芯片寬度的44％，則由于支承體面積進(jìn)一步加大，所以在支承體的散熱效果也進(jìn)一步提高。因此，能夠確實(shí)地抑制在活性層的溫度上升，從而能夠進(jìn)一步確實(shí)地提高元件的溫度特性。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步確實(shí)地提高元件的可靠性。
另外，若將支承體的寬度設(shè)定為不到元件的芯片寬度的50％，則能夠確保使上述監(jiān)視區(qū)域更大，所以能夠進(jìn)一步確實(shí)地避免在蝕刻脊部及支承體時(shí)發(fā)生障礙，從而能夠進(jìn)一步確實(shí)地避免制造元件時(shí)的困難。
另外，由與上述相同的考慮方法可知，即使將支承體的面積對(duì)元件面積的比例設(shè)定為大于44％、且不到50％，也能夠得到與上述相同的效果，而且，能夠由各種各樣的平面形狀來(lái)構(gòu)成支承體。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體激光元件的制造方法，其特征在于，具有在元件表面并列形成多條脊部的同時(shí)，對(duì)于各條脊部，以?shī)A著各條脊部的方式形成多個(gè)支承體的工序；在上述脊部及上述支承體的表面形成阻擋層的工序；通過(guò)旋涂法來(lái)在上述阻擋層的表面涂敷保護(hù)膜的工序；除去覆蓋上述脊部的頂部的上述保護(hù)膜的工序；將上述保護(hù)膜作為掩膜，而除去覆蓋上述脊部的頂部的上述阻擋層的工序；以覆蓋上述脊部的方式形成電極層的工序。
根據(jù)該制造方法，則以?shī)A著多個(gè)并列設(shè)置的各條脊部的方式形成支承體。即，在各脊部的兩側(cè)(元件內(nèi)側(cè)及元件外側(cè))形成支承體。在此狀態(tài)下，在各脊部及各支承體表面形成阻擋層，并通過(guò)旋涂法在該阻擋層的表面上涂敷保護(hù)膜(例如，抗蝕劑)時(shí)，通過(guò)相對(duì)脊部位于元件內(nèi)側(cè)的支承體而在一定程度上能夠抑制相對(duì)各脊部位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑流入脊部之間的槽中。由此，相對(duì)脊部位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑膜厚不會(huì)比位于元件外側(cè)的抗蝕劑的膜厚大幅地變薄。
因此，之后，除去覆蓋脊部頂部的抗蝕劑，并將該抗蝕劑作為掩膜而除去覆蓋脊部頂部的阻擋層時(shí)，也能夠避免一直被除去到相對(duì)脊部位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑下層的阻擋層為止的情況，接著，在以覆蓋脊部的方式形成電極層時(shí)，也能夠避免該電極層進(jìn)入除了脊部以外的阻擋層之間。其結(jié)果，能夠避免元件結(jié)構(gòu)不良，從而能夠避免元件特性的劣化。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的半導(dǎo)體激光元件的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示以結(jié)向下方式將上述半導(dǎo)體激光元件連接在襯底的狀態(tài)的剖面圖。
圖3A至圖3H是表示圖1所示的半導(dǎo)體激光元件的制造工序的剖面圖。
圖4是表示作為單獨(dú)的半導(dǎo)體激光元件而制作圖1所示的雙條紋型的半導(dǎo)體激光元件中的一方的紅色激光出射部時(shí)的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5是表示脊部-支承體間距和工作電流的關(guān)系的曲線圖。
圖6是表示支承體寬度對(duì)芯片寬度的比例和工作電流的關(guān)系的曲線圖。
圖7A至圖7C是表示支承體的其他的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖8A是以往的半導(dǎo)體激光元件的俯視圖，圖8B是表示上述半導(dǎo)體激光元件的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖8C是表示以結(jié)向下方式將上述半導(dǎo)體激光元件連接在襯底的狀態(tài)的剖面圖。
圖9A至圖9H是表示以往的半導(dǎo)體激光元件的制造工序的剖面圖。
圖10A至圖10D是詳細(xì)地表示圖9E及圖9F的一部分制造工序的剖面圖。
附圖標(biāo)記的說(shuō)明5分離槽(監(jiān)視區(qū)域)16脊部17支承體17a第一支承體17b第二支承體18阻擋層19p型電極(電極層)36脊部37支承體37a第一支承體37b第二支承體38阻擋層39p型電極(電極層)51阻擋層52抗蝕劑(保護(hù)膜)用于實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體激光元件(以下，簡(jiǎn)單稱為元件)的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。該元件1是一種可出射2束不同波長(zhǎng)的激光、即紅色激光和紅外激光的、雙條紋型的元件1。在該元件的由n型(第一導(dǎo)電型)GaAs構(gòu)成的基板10上，形成有出射紅色激光的紅色激光出射部2和出射紅外激光的紅外激光出射部3。
另外，在基板10上的紅色激光出射部2和紅外激光出射部3之間設(shè)置有用于防止短路的分離槽4。另外，在元件的最外緣設(shè)置有分離槽5。該分離槽5本來(lái)是用于分離相鄰形成在同一晶片上的元件，但在本實(shí)施方式中，當(dāng)進(jìn)行下述的制造工序中的蝕刻時(shí)，還作為用于確認(rèn)蝕刻進(jìn)程的監(jiān)視區(qū)域而發(fā)揮作用。
紅色激光出射部2是在基板10上依次層疊由n型GaInP構(gòu)成的緩沖層11、由n型AlGaInP構(gòu)成的n型包覆層12、由GaInP/AlGaInP構(gòu)成、且出射紅色激光的活性層13、由p型(第二導(dǎo)電型)AlGaInP構(gòu)成的p型包覆層14及由p型GaInP構(gòu)成的蝕刻阻止層15而構(gòu)成的。
在蝕刻阻止層15上，形成有條紋狀的脊部16的同時(shí)，在該脊部16的兩側(cè)，與脊部16隔有規(guī)定間隔而形成有支承體17。支承體17是用于將元件穩(wěn)定地安裝在下述襯底45(參照?qǐng)D2)上的支承部，并通過(guò)該支承體17來(lái)保護(hù)脊部16。
支承體17是由相對(duì)脊部16而位于元件外側(cè)的第一支承體17a和位于元件內(nèi)側(cè)的第二支承體17b構(gòu)成。在除了脊部16的頂部之外的表面上層疊有由n型AlInP構(gòu)成的阻擋層18，并在脊部16的頂部及阻擋層18上層疊有p型電極19。另一方面，在基板10的背面?zhèn)刃纬捎信c紅外激光出射部3共享的n型電極20。
上述脊部16及支承體17是依序?qū)盈B由p型AlGaInP構(gòu)成的p型包覆層21、由p型GaInP構(gòu)成的接觸層22及由p型GaAs構(gòu)成的接觸層23而構(gòu)成的。
另一方面，紅外激光出射部3是在基板10上依次層疊出射紅外激光的活性層33、由p型AlGaAs構(gòu)成的p型包覆層34及p型AlGaAs構(gòu)成的蝕刻阻止層35而構(gòu)成的，其中，上述活性層33是由n型AlGaAs構(gòu)成的緩沖層31、由n型AlGaAs構(gòu)成的n型包覆層32、AlGaAs/AlGaAs構(gòu)成的。
在蝕刻阻止層35上形成有條紋狀的脊部36的同時(shí)，在該脊部36的兩側(cè)，與脊部36隔有規(guī)定間隔而形成有支承體37。支承體37是一種用于將元件穩(wěn)定地安裝在下述襯底45(參照?qǐng)D2)上的支承部，而通過(guò)該支承體37來(lái)保護(hù)脊部36。即，支承體37發(fā)揮阻止由于元件加工工序中所受應(yīng)力脊部36被折斷的功能。另外，支承體37也有效地發(fā)揮著作為散熱構(gòu)件的功能。
支承體37是由相對(duì)脊部36而位于元件外側(cè)的第一支承體37a和位于元件內(nèi)側(cè)的第二支承體37b構(gòu)成。在除了脊部36的頂部之外的表面上層疊有由n型AlGaAs構(gòu)成的阻擋層38，并在脊部36的頂部及阻擋層38上層疊有p型電極39。
上述脊部36及支承體37是依序?qū)盈B由p型AlGaAs構(gòu)成的p型包覆層41、由p型GaAs構(gòu)成的接觸層42而構(gòu)成的。
如圖2所示，上述結(jié)構(gòu)的元件將基板10的p型電極19、39側(cè)安裝在襯底45上，而通過(guò)襯底45被保持在保持體(沒(méi)有圖示)上(結(jié)向下方式)。
這樣，在本實(shí)施方式的元件中，多條脊部36、16并列設(shè)置在一對(duì)第一支承體37a、17a的內(nèi)側(cè)，并在這些多條脊部36、16之間設(shè)置有第二支承體37b、17b。特別是，在本實(shí)施方式中，第二支承體37b、17b是對(duì)應(yīng)于各條脊部36、16而被設(shè)置的。其結(jié)果，脊部36以由第一支承體37a和第二支承體37b隔有規(guī)定間隔而夾著的方式被設(shè)置，并且，脊部16以由第一支承體17a和第二支承體17b隔有規(guī)定間隔而夾著的方式被設(shè)置。
另外，在本實(shí)施方式中，元件寬度為例如300μm，脊部16、36的寬度分別為例如2μm。另外，脊部16、36之間的距離為例如110μm，脊部16、36的中心和分離槽4的中心的距離分別為例如55μm。進(jìn)一步，從脊部16的中心到支承體17(第一支承體17a或第二支承體17b)的脊部16側(cè)的端部為止的距離、及從脊部36的中心到支承體37(第一支承體37a或第二支承體37b)的脊部36側(cè)的端部為止的距離分別為例如20μm。即，相對(duì)于脊部16，第一支承體17a及第二支承體17b具有線對(duì)稱的位置關(guān)系，并且，相對(duì)于脊部36，第一支承體37a及第二支承體37b具有線對(duì)稱的位置關(guān)系。
下面，基于圖1及圖3A～圖3H，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，分別對(duì)應(yīng)于紅色激光出射部2及紅外激光出射部3而在基板10上層疊形成緩沖層11、31、n型包覆層12、32、活性層13、33、p型包覆層14、34、蝕刻阻止層15、35、p型包覆層21、41及接觸層22、23、42。然后，通過(guò)對(duì)p型包覆層21、41、接觸層22、23、42進(jìn)行干蝕刻和濕蝕刻，而形成2條脊部16、36，和在脊部16、36的外側(cè)的第一支承體17a、37a，和在脊部16、36的內(nèi)側(cè)的第二支承體17b、37b(參照?qǐng)D3A)。
下面，在元件表面上形成阻擋層51(以后成為阻擋層18、38)(參照?qǐng)D3B)，并通過(guò)旋涂法在其上面涂敷作為保護(hù)膜的抗蝕劑(以下，簡(jiǎn)單稱為抗蝕劑)52(參照?qǐng)D3C)。然后，為了除去脊部16、36的頂部表面的抗蝕劑52，而將對(duì)該頂部以外的部分進(jìn)行遮光的遮光部53作為掩膜，對(duì)抗蝕劑52進(jìn)行曝光(參照?qǐng)D3D)。由此，除去脊部16、36的頂部及其近旁的抗蝕劑52(參照?qǐng)D3E)。
接著，蝕刻除去脊部16、36的頂部的阻擋層51(參照?qǐng)D3F)。然后，剝離抗蝕劑52(參照?qǐng)D3G)，并在元件表面形成分別和脊部16、36的頂部導(dǎo)通的p型電極19、39(參照?qǐng)D3H)。另一方面，在基板的背面(p型電極19、39的相反側(cè))形成n型電極20(參照?qǐng)D1)。之后，通過(guò)分離槽5將相鄰的元件分離為各元件。
這里，在上述制造過(guò)程中，對(duì)在脊部16、36的兩側(cè)的抗蝕劑52的膜厚，分為有第二支承體17b、37b時(shí)(本發(fā)明)和沒(méi)有時(shí)(以往)而進(jìn)行了測(cè)定。該測(cè)定對(duì)晶片中心部的相鄰的3個(gè)元件A、B、C、和除了這些以外的1個(gè)元件D合計(jì)4個(gè)元件，使用SEM(掃描電子顯微鏡)來(lái)測(cè)定(1)脊部頂部的抗蝕劑a的膜厚[μm]；(2)相對(duì)脊部而位于元件外側(cè)的抗蝕劑b的膜厚[μm]；(3)相對(duì)脊部而位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑c的膜厚[μm]。表1表示其測(cè)定結(jié)果。 單位[μm] ()內(nèi)為沒(méi)有第二支承體時(shí)的值從表1的結(jié)果可知，通過(guò)設(shè)置第二支承部17b，使紅色激光出射部2的脊部?jī)蓚?cè)的抗蝕劑b、c的膜厚差從0.15μm減少到0.09μm，從而可知夾著脊部而位于兩側(cè)的抗蝕劑厚度變得更加均勻。0.06μm的減少幅度相當(dāng)于0.15μm的40％，這意味著抗蝕劑膜厚的不均勻性改善了40％。
另外，對(duì)于紅外激光出射部3，也通過(guò)設(shè)置第二支承部37b，而從0.10減少到0.07，從而可知夾著脊部而位于兩側(cè)的抗蝕劑的厚度變得更加均勻。0.03μm的減少幅度相當(dāng)于0.10μm的30％，這意味著抗蝕劑膜厚的不均勻性改善了30％。
如上所述，本實(shí)施方式的元件采用了在一對(duì)第一支承體17a、37a之間并列設(shè)置有多條脊部16、36，并在該多條脊部16、36之間設(shè)置有第二支承體17b、37b的結(jié)構(gòu)。由此，在制造元件時(shí)，即使在元件表面上涂敷抗蝕劑52而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂敷，也能夠通過(guò)該第二支承體17b、37b來(lái)在一定程度上抑制相對(duì)脊部16、36位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑52流入脊部之間的槽中。而且，能夠避免相對(duì)脊部16、36而位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑的膜厚與元件外側(cè)相比大幅地變薄。
因此，之后，即使除去覆蓋脊部頂部的抗蝕劑52、并將該抗蝕劑52作為掩膜而除去覆蓋在脊部頂部的阻擋層51時(shí)，也可以避免如以往那樣一直被除去到相對(duì)脊部16、36位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑52下層的阻擋層51為止的情況，因此，即使接著以覆蓋脊部16、36的方式形成電極層(在本實(shí)施方式中為p型電極19、39)時(shí)，也能夠避免該電極層在除了脊部16、36以外的部分進(jìn)入到阻擋層51之間。其結(jié)果，能夠避免元件結(jié)構(gòu)的不良，從而能夠避免元件特性的劣化。
特別是，不僅在脊部16、36之間設(shè)置1個(gè)第二支承體，而且，如本實(shí)施方式那樣，對(duì)應(yīng)于各條脊部16、36而設(shè)置第二支承體17b、37b，從而，對(duì)于各脊部16、36，能夠通過(guò)第二支承體17b、37b來(lái)抑制抗蝕劑52從元件內(nèi)側(cè)流向元件外側(cè)。而且，對(duì)于每條脊部16、36，能夠確實(shí)地避免相對(duì)各脊部16、36而在元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑膜厚與元件外側(cè)相比變薄的情況。其結(jié)果，能夠確實(shí)地得到上述的本實(shí)施方式的效果。
另外，由于在脊部16、36的兩側(cè)形成有支承體17、37，所以與僅在單側(cè)形成有支承體17、37時(shí)相比，也具有能夠減少組裝損傷的效果。即，僅在脊部16、36的單側(cè)形成有支承體17、37的元件結(jié)構(gòu)中，當(dāng)通過(guò)襯底45將元件安裝到保持體時(shí)，負(fù)荷僅作用于單側(cè)的支承體17、37。但是，在本實(shí)施方式的元件結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)⒔M裝時(shí)的負(fù)荷分散于兩側(cè)的支承體17、37，從而能夠提供一種可靠性更高的元件。
另外，對(duì)于1個(gè)元件，不僅設(shè)置第一支承體17a、37a，而且也設(shè)置第二支承體17b、37b，從而，在通過(guò)襯底45將元件安裝在保持體時(shí)，能夠?qū)⒂蓙?lái)自活性層13、33的激光功率所發(fā)生的熱量，不僅通過(guò)第一支承體17a、37a，而且也能夠通過(guò)第二支承體17b、37b來(lái)傳遞到襯底45側(cè)。即，在元件上設(shè)置第二支承體17b、37b的情況與沒(méi)有在元件上設(shè)置第二支承體17b、37b的情況相比，可提高元件的散熱特性。由此，能夠抑制在活性層13、33的溫度上升，從而能夠降低例如用于得到一定的光功率(例如，在70℃為40mw)的工作電流(流在電極之間的電流)。因此，通過(guò)這樣的溫度特性的提高，而能夠提高元件的可靠性。
下面，為了提高元件的散熱特性及溫度特性，而基于以下的對(duì)半導(dǎo)體激光元件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定了從脊部16的中心到支承體17、17的脊部16側(cè)的端部為止的距離(以下，稱為脊部-支承體間距)Wa。參照附圖對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖4是表示作為單獨(dú)的半導(dǎo)體激光元件而制作圖1所示的雙條紋型的半導(dǎo)體激光元件中的一方的紅色激光出射部2時(shí)的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖，而且，對(duì)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)部分付與同一附圖標(biāo)記，并省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)改變脊部-支承體間距Wa來(lái)調(diào)查了周圍溫度為70℃時(shí)用于得到一定的光功率P0(例如40mW)的工作電流Iop相對(duì)于周圍溫度為25℃時(shí)用于得到一定的光功率P0(例如40mW)的工作電流Iop(約85mA)的變化。在表2中表示其結(jié)果。另外，芯片寬度Wc為1個(gè)元件的寬度，在本實(shí)施方式中為300μm。還有，支承體17、17的各支承體的寬度Ws分別為50μm(支承體17、17的寬度總和為Wss)。圖5是基于表2的數(shù)值作成的、表示脊部-支承體間距Wa和工作電流Iop的關(guān)系的曲線圖。


如圖5所示，在脊部-支承體間距Wa為與以往相同的70μm處，工作電流Iop為133.6mA，取最大值。另外，在脊部-支承體間距Wa處于50μm以上、且70μm以下的范圍內(nèi)時(shí)，工作電流Iop也為同上的133.6mA，取最大值?？梢哉J(rèn)為，這是因?yàn)橛捎诩共?支承體間距Wa大，因此在活性層13所發(fā)生的熱量很難傳遞到支承體17、17，而散熱特性不太出眾，從而由在活性層13的溫度上升而導(dǎo)致工作電流Iop的增大。
另一方面，在脊部-支承體間距Wa為30μm處，工作電流Iop為122.9mA，取最小值，這可能是提高了散熱特性的結(jié)果，工作電流Iop變?yōu)樽钚?。即，在脊?支承體間距Wa為30μm處，對(duì)元件散熱特性的提高效果最高。
另外，在脊部-支承體間距Wa為20μm處，工作電流Iop為124.6mA，而雖不是最小值，但可以說(shuō)比脊部-支承體間距Wa為以往的70μm時(shí)大幅地降低，因此可以說(shuō)對(duì)散熱特性的提高效果依然很高。但是，在脊部-支承體間距Wa正好為20μm時(shí)，由于有必要高精度地進(jìn)行對(duì)脊部16和支承體17、17之間的p型包覆層21、接觸層22及接觸層23的蝕刻，從而伴隨著制造上的困難，因此脊部-支承體間距Wa有必要取大于20μm的值。另外，如圖5的曲線圖所示，脊部-支承體間距Wa為33μm時(shí)，工作電流Iop也為同上的124.6mA，可以說(shuō)對(duì)散熱特性的提高效果很大。
另外，在脊部-支承體間距Wa為40μm處，如圖5的曲線圖所示，工作電流Iop處于128.0mA附近，從而可以說(shuō)對(duì)散熱特性的提高效果僅次于脊部-支承體間距Wa為30μm、20μm(33μm)時(shí)。
如上所述，為了得到對(duì)元件的散熱特性的提高效果，作為脊部-支承體間距Wa的上限而能夠考慮不到50μm、40μm以下、33μm以下、30μm以下。
另外，作為脊部-支承體間距Wa的下限而主要考容易地進(jìn)行對(duì)慮脊部-支承體間的蝕刻的情況，從而能夠考慮大于20μm、30μm以上、33μm以上、40μm以上。
因此，脊部-支承體間距Wa的合適的范圍為大于20μm、且不到50μm的范圍，因此能夠通過(guò)適宜的組合上述的下限和上限來(lái)進(jìn)行設(shè)定。即，能夠考慮到使脊部-支承體間距Wa處于大于20μm、且不到50μm的范圍；大于20μm、且40μm以下的范圍；大于20μm、且33μm以下的范圍；大于20μm、且30μm以下的范圍。另外，可以考慮脊部-支承體間距Wa在30μm以上、且不到50μm的范圍；30μm以上、且40μm以下的范圍；30μm以上、且33μm以下的范圍。進(jìn)一步，也可以考慮脊部-支承體間距Wa在33μm以上、且不到50μm的范圍；33μm以上、且40μm以下的范圍；另外也可以考慮其在40μm以上、且不到50μm的范圍。
在這里，如圖5所示，將脊部-支承體間距Wa所在的、大于20μm、且30μm以下的范圍設(shè)為a；將30μm以上、且33μm以下的范圍設(shè)為b；將33μm以上、且40μm以下的范圍設(shè)為c；將40μm以上、且不到50μm的范圍設(shè)為d。另外，將邊界值包含在相鄰的任何一方的范圍內(nèi)而可。
若最最著眼于降低工作電流Iop，則脊部-支承體間距Wa的范圍優(yōu)選a與b中包含至少一方的范圍(a+b、a、b)，其次，優(yōu)選在此基礎(chǔ)上包含c的范圍(例如，以a+b+c、b+c、c表示的范圍)，再其次，優(yōu)選在此基礎(chǔ)上包含d的范圍(例如，以a+b+c+d、b+c+d、c+d、d表示的范圍)。
如上所述，在位于活性層13的上方的脊部16側(cè)具有支承體17、17的元件中，若基于上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將脊部-支承體間距Wa設(shè)定為大于20μm、且不到50μm，則與將脊部-支承體間距Wa設(shè)定為70μm的以往相比，能夠確實(shí)地降低用于得到一定的光功率(例如，40mW)的工作電流Iop。換句話說(shuō)，這意味著由于脊部-支承體間距Wa與以往的70μm相比被充分地縮短，所以在活性層13所發(fā)生的熱量通過(guò)脊部16及支承體17、17確實(shí)地傳遞到襯底，而提高了元件的散熱特性，從而提高了元件的溫度特性。因此，通過(guò)將脊部-支承體間距Wa設(shè)定在上述范圍內(nèi)，而能夠確實(shí)地提高元件的可靠性。另外，由于脊部-支承體間距Wa大于20μm，所以不會(huì)給脊部-支承體間的蝕刻的帶來(lái)障礙，從而能夠充分地避免制造元件時(shí)的困難。
另外，若將脊部-支承體間距Wa的下限設(shè)為30μm以上，則由于對(duì)脊部-支承體間的蝕刻區(qū)域也擴(kuò)展，從而使蝕刻變得更加容易。
下面，設(shè)定了支承體17、17的寬度Wss對(duì)元件的芯片寬度Wc的比例(以下，記載為寬度比Rw)。另外，所謂寬度Wss是指所有支承體17、17的寬度的合計(jì)，而1個(gè)支承體17的寬度記載為Ws。即，在具有2個(gè)支承體17、17的本實(shí)施方式的元件中，Wss＝2Ws。另外，寬度比Rw＝(支承體寬度Wss/芯片寬度Wc)×100。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)改變寬度比Rw來(lái)調(diào)查了周圍溫度為70℃時(shí)用于得到一定的光功率P0(例如40mW)的工作電流Iop相對(duì)于周圍溫度為25℃時(shí)用于得到一定的光功率P0(例如40mW)的工作電流Iop(約85mA)的變化。其結(jié)果如表3所示。
另外，在本實(shí)施方式中，芯片寬度Wc為300μm。還有，脊部-支承體間距Wa是指從脊部16的中心到支承體17、17的脊部16側(cè)的端部為止的距離，在本實(shí)施方式中，將脊部-支承體間距Wa與支承體17的寬度Ws之和保持在120μm的同時(shí)，改變支承體寬度Ws，而改變寬度比Rw。圖6是基于表3的數(shù)值來(lái)作成的、表示寬度比Rw和工作電流Iop的關(guān)系的曲線圖。


如圖6所示，寬度比Rw在20％以上、且33％以下的范圍內(nèi)時(shí)，工作電流Iop僅減少了1mA。這意味著由于在活性層13所發(fā)生的熱量在支承體17、17的散熱效率不太出眾，因此抑制在活性層13的溫度上升的效果低，從而幾乎沒(méi)能抑制溫度特性的降低。
對(duì)此，若寬度比Rw超過(guò)33％，則工作電流Iop明顯地降低。這意味著隨著支承體17、17的支承體面積的增大，在支承體17、17的散熱效果顯著地提高，從而能夠有效地抑制在活性層13的溫度上升。因此，當(dāng)寬度比Rw超過(guò)33％時(shí)，能夠確實(shí)地抑制元件的溫度特性的降低。特別是寬度比Rw超過(guò)40％時(shí)，工作電流Iop的降低變得更加顯著，從而元件的溫度特性的提高效果更加變高。
另一方面，在進(jìn)行對(duì)脊部16及支承體17、17的蝕刻時(shí)，有必要確保脊部16和支承體17、17之間的區(qū)域而作為用于以肉眼確認(rèn)蝕刻進(jìn)程的監(jiān)視區(qū)域。根據(jù)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)知道在寬度比為52％以上時(shí)，無(wú)法通過(guò)該監(jiān)視區(qū)域以肉眼確認(rèn)蝕刻的進(jìn)程。
另外，雖然有通過(guò)在晶片上預(yù)先設(shè)置監(jiān)視區(qū)域，而使寬度比Rw的上限增大的方法，但若采用這種方法，則與在晶片上沒(méi)有設(shè)置監(jiān)視區(qū)域的情況相比，由1個(gè)晶片所加工出的元件的數(shù)目減少10％左右，因此元件的制造效率被降低。
因此，寬度比Rw優(yōu)選為大于33％、且不到52％，更優(yōu)選為大于40％、且不到52％。另外，若寬度比Rw的上限不到50％，則由于用于蝕刻的監(jiān)視區(qū)域更加變寬，所以寬度比Rw更優(yōu)選為大于33％、且不到50％，最優(yōu)選為大于40％、且不到50％。
如上所述，在位于活性層13的上方的脊部16的側(cè)方具有支承體17、17的元件中，若基于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而將支承體寬度Wss對(duì)芯片寬度Wc的比例Rw設(shè)定為大于33％、且不到52％，則與以往相比確實(shí)地增加支承體面積，從而能夠確實(shí)地提高支承體17、17的散熱效果、即在活性層13所發(fā)生的熱量向外部(例如，襯底)的散熱效果。因此，能夠確實(shí)地抑制在活性層13的溫度上升，從而能夠確實(shí)地降低元件的工作電流Iop。其結(jié)果，能夠確實(shí)地提高元件的溫度特性，從而能夠確實(shí)地提高元件的可靠性。另外，由于支承體寬度Wss不到芯片寬度Wc的52％，所以能夠充分地確保對(duì)脊部16及支承體17、17進(jìn)行蝕刻時(shí)的監(jiān)視區(qū)域，從而能夠充分地避免制造元件時(shí)的困難。
另外，通過(guò)將寬度比Rw設(shè)定為上述范圍，而使支承體面積比以往還寬，所以有這樣的利點(diǎn)確實(shí)地提高將元件安裝到襯底時(shí)的穩(wěn)定性，并且容易以結(jié)向下方式進(jìn)行組裝。
但是，當(dāng)元件的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度為一定時(shí)，支承體面積對(duì)元件面積(從上方看元件時(shí)的元件表面的平面面積)的比例(以下，記載為面積比Rs)與寬度比Rw成正比。因此，對(duì)于上述的寬度比Rw的范圍，能夠換句話而作為面積比Rs的范圍來(lái)描述，在這種情況下，也可以得到與上述同樣的效果。
即，若將面積比Rs設(shè)定為大于33％、且不到52％，則可以得到與將寬度比Rw設(shè)定為大于33％、且不到52％時(shí)同樣的效果，并且，若將面積比Rs設(shè)定為大于40％、且不到50％，則可以得到與將寬度比Rw設(shè)定為大于40％、且不到50％時(shí)同樣的效果。
但是，在同時(shí)設(shè)置有多條脊部的半導(dǎo)體激光元件1中，若僅考慮提高散熱特性，則優(yōu)選為盡量加寬支承體寬度(第一支承體17a、37a的寬度及第二支承體17b、37b的寬度)，但是，若支承體的寬度過(guò)寬，則以肉眼確認(rèn)除了支承體以外部位的蝕刻進(jìn)程變得困難。因此，當(dāng)考慮到散熱特性及確認(rèn)蝕刻的容易度兩方面時(shí)，優(yōu)選將支承體17、37的寬度設(shè)定成除了脊部16、36及支承體17、37之外的部位的寬度為元件寬度的40％以上。另外，優(yōu)選將支承體17、37的面積設(shè)定成除了脊部16、36及支承體17、37以外的部位的面積為元件面積的40％以上。
另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)這樣的情況進(jìn)行了說(shuō)明，即，相對(duì)于脊部16，第一支承體17a和第二支承體17b呈線對(duì)稱，并且，相對(duì)于脊部36，第一支承體37a和第二支承體37b呈線對(duì)稱。但是，并不是必須滿足這樣的線對(duì)稱，即使為非線對(duì)稱，也可以通過(guò)設(shè)置第二支承體17b、37b來(lái)得到本實(shí)施方式的效果。
即，若可將面積比Rs控制在那樣一定的范圍內(nèi)，則支承體17、17的形狀并不僅限定于俯視時(shí)的條紋形狀。例如，圖7A至圖7C表示單側(cè)的支承體17的平面形狀。如圖7A所示，支承體17可以采用對(duì)應(yīng)于除了脊部16的長(zhǎng)度方向的兩端部以外的部分粗、且對(duì)應(yīng)于脊部16的長(zhǎng)度方向兩端部的部分細(xì)的形狀。另外，與此相反，如圖7B所示，支承體17也可以采用對(duì)應(yīng)于除了脊部16的長(zhǎng)度方向的兩端部以外的部分細(xì)、且對(duì)應(yīng)于脊部16的長(zhǎng)度方向兩端部的部分粗的形狀。還有，如圖7C所示，支承體17也可以采用對(duì)應(yīng)于除了脊部16的長(zhǎng)度方向的兩端部以外的部分形成有開(kāi)口部的形狀。
另外，對(duì)于另一方的支承體17也同樣，也可以采用上述任意一個(gè)平面形狀。另外，一方的支承體17和另一方的支承體17，也可以形成分別不同的平面形狀。另外，理所當(dāng)然，支承體17、17的形狀也可以采用除了在圖7A至圖7C所示的形狀以外的形狀。
另外，所謂支承體17的對(duì)應(yīng)于除了脊部16的長(zhǎng)度方向的兩端部以外的部分是指將除了脊部16的長(zhǎng)度方向的兩端部以外的部分向支承體17方向進(jìn)行平移時(shí)，與支承體17重疊的部分。
另外，以上對(duì)芯片寬度為300μm的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不僅限定于此，通過(guò)對(duì)任意的芯片寬度Wc適宜地設(shè)定寬度比Rw(面積比Rs)，從而能夠得到本發(fā)明的效果。
另外，在本實(shí)施方式中，在元件1的最外緣設(shè)置有分離槽5，并活用該分離槽5而作為監(jiān)視區(qū)域。若如上述那樣在脊部16、36的元件內(nèi)側(cè)形成有第二支承體17b、37b，則與其相對(duì)應(yīng)，以肉眼確認(rèn)對(duì)除了支承體以外的部位的蝕刻進(jìn)程的區(qū)域減少，從而對(duì)該確認(rèn)產(chǎn)生障礙。但是，通過(guò)設(shè)置有分離槽5，而能夠?qū)⒃摲蛛x槽5活用為監(jiān)視區(qū)域，因此能夠避免由蝕刻不良導(dǎo)致的元件的結(jié)構(gòu)不良。
另外，本來(lái)分離槽5是一種用于分離相鄰元件的槽，但由于該分離槽5兼用作上述的監(jiān)視區(qū)域，所以無(wú)需另外設(shè)置與分離槽5不同的監(jiān)視區(qū)域，從而能夠有效地活用分離槽5。
在上述實(shí)施方式中，將脊部16及支承體17的高度(不包含p型電極)設(shè)定為10μm以下、優(yōu)選為2～7μm的范圍。另外，將從活性層13到脊部16的頂上部為止的間隔設(shè)定為10μm以下、優(yōu)選為2～8μm的范圍。將P型電極19的厚度設(shè)定為1～5μm。將加上p型電極19的脊部16及支承體17的高度設(shè)定為15μm以下、優(yōu)選為3～12μm的范圍。
另外，在本實(shí)施方式中，針對(duì)出射不同的2個(gè)波長(zhǎng)的激光的元件進(jìn)行了說(shuō)明，但只要是具有多條脊部的元件，則也可以將本發(fā)明適用于例如出射同一波長(zhǎng)的激光的元件，或者，不僅適用于出射紅外波長(zhǎng)區(qū)域和紅色波長(zhǎng)區(qū)域的激光的元件，而且也適用于出射綠色或青色波長(zhǎng)區(qū)域、進(jìn)而藍(lán)紫波長(zhǎng)區(qū)域的激光的元件。
例如，當(dāng)使用出射藍(lán)紫波長(zhǎng)區(qū)域的激光的元件2時(shí)，在GaN基板10上依次使由n型AlGaN包覆層12、InGaN量子井層及GaN阻擋層構(gòu)成的3周期構(gòu)造MQW活性層13、InGaN光導(dǎo)層14、AlGaN蝕刻阻止層15、p型AlGaN包覆層21、p型GaN接觸層22成長(zhǎng)，并通過(guò)進(jìn)行與上述的工序同樣的處理，而能夠形成出射藍(lán)紫波長(zhǎng)區(qū)域的激光的元件2。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可利用于作為對(duì)例如CD-R/RW、DVD-R/±RW、進(jìn)而高密度的DVD等記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的記錄、再現(xiàn)的信息記錄再現(xiàn)裝置的光源而被使用的半導(dǎo)體激光元件及其制造上。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光元件，在保護(hù)脊部的一對(duì)第一支承體的內(nèi)側(cè)并列設(shè)置有多條上述脊部，其特征在于，在上述多條脊部之間設(shè)置有保護(hù)上述脊部的第二支承體。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述第二支承體與各脊部相對(duì)應(yīng)而被設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，在上述半導(dǎo)體激光元件的最外緣設(shè)置有用于確認(rèn)蝕刻進(jìn)程的監(jiān)視區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述監(jiān)視區(qū)域被兼用為用于分離上述半導(dǎo)體激光元件的分離槽。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，從上述脊部的中心到上述第一及第二支承體的上述脊部側(cè)的端部為止的距離設(shè)定為大于20μm、且不到50μm。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述距離設(shè)定為大于20μm、且40μm以下。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述距離設(shè)定為大于20μm、且33μm以下。
8.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述距離設(shè)定為30μm以上、且33μm以下。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述第一及第二支承體的寬度對(duì)上述半導(dǎo)體激光元件的芯片寬度的比例設(shè)定為大于33％、且不到52％。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述第一及第二支承體的寬度對(duì)上述半導(dǎo)體激光元件的芯片寬度的比例設(shè)定為大于44％、且不到50％。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述第一及第二支承體的面積對(duì)上述半導(dǎo)體激光元件的面積的比例設(shè)定為大于33％、且不到52％。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，上述第一及第二支承體的面積對(duì)上述半導(dǎo)體激光元件的面積的比例設(shè)定為大于44％、且不到50％。
13.一種權(quán)利要求1～12中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體激光元件的制造方法，其特征在于，具有在元件表面并列形成多條脊部的同時(shí)，對(duì)于各條脊部，以?shī)A著各條脊部的方式形成多個(gè)支承體的工序；在上述脊部及上述支承體的表面形成阻擋層的工序；通過(guò)旋涂法而在上述阻擋層的表面涂敷保護(hù)膜的工序；除去覆蓋上述脊部的頂部的上述保護(hù)膜的工序；將上述保護(hù)膜作為掩膜，而除去覆蓋上述脊部的頂部的上述阻擋層的工序；以覆蓋上述脊部的方式形成電極層的工序。
全文摘要
在并列設(shè)置多條脊部16、36的元件中，以?shī)A著各脊部16、36的方式形成支承體17、37。更具體地說(shuō)，在脊部16的元件外側(cè)形成第一支承體17a，并在元件內(nèi)側(cè)形成第二支承體17b。另外，在脊部36的元件外側(cè)形成第一支承體37a，并在元件內(nèi)側(cè)形成第二支承體37b。由此，在制造元件時(shí)，即使在元件表面涂敷抗蝕劑而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂敷，也能夠通過(guò)該第二支承體17b、37b來(lái)在一定的程度上抑制相對(duì)脊部16、36位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑流入脊部之間的槽中，從而能夠避免相對(duì)脊部16、36位于元件內(nèi)側(cè)的抗蝕劑膜厚與元件外側(cè)相比大幅度地變薄。
文檔編號(hào)H01S5/00GK1926731SQ200580006548
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
發(fā)明者竿本仁志, 巖本學(xué) 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社, 鳥取三洋電機(jī)株式會(huì)社