專利名稱：半導體激光器芯片及其制造方法、半導體激光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體激光器芯片、半導體激光裝置以及半導體激光器芯片的制造方 法。
背景技術(shù)：
由于其能帶結(jié)構(gòu)和化學穩(wěn)定性，為諸如Al、Ga或h的III族元素和V族元素N的 化合物的氮化物半導體對于發(fā)光元件和功率元件等是有前途的半導體材料。因此，已經(jīng)嘗 試了氮化物半導體的各種應(yīng)用，這些應(yīng)用之一是用作諸如光盤驅(qū)動器的光學信息記錄裝置 的光源的氮化物半導體激光器元件。近年來，由于GaN基板的使用、晶體生長技術(shù)的進步、 良好設(shè)計的元件結(jié)構(gòu)、改善的晶片處理技術(shù)以及其他因素，氮化物半導體激光元件已經(jīng)實 現(xiàn)了可靠性和成本降低，并且已經(jīng)產(chǎn)生了作為商用產(chǎn)品的市場。由于氮化物半導體的短振蕩波長，對于氮化物半導體作為熒光材料激發(fā)光源 的期望也是非常高的。熒光材料激發(fā)光源的典型應(yīng)用是使用氮化物半導體的白光LED。 近年來，由氮化物半導體制造的高功率激光器在需要方向性和高功率的下一代定向燈 (directional light)和電視機等中的使用也引起了人們的注意。在這些應(yīng)用中，半導體激 光器產(chǎn)生大量的熱，如何散熱是重要的。改善散熱性能的一種已知方法為將多條導線連接到氮化物半導體激光元件的ρ 側(cè)電極(正電極)。JP3618989B中描述了該方法的示例。圖40是JP3618989B中描述的常規(guī)氮化物半導體激光裝置的透視圖。如圖40所 示，JP3618989B中描述的氮化物半導體激光裝置包括半導體激光器元件1000、電極端子 1100以及多條導線1200。半導體激光器元件1000具有基板1010，在基板1010上為由激 光器振蕩所必需的氮化物半導體形成的層疊結(jié)構(gòu)1020。在層疊結(jié)構(gòu)1020中，條狀(條紋 狀)振蕩區(qū)域(光波導)1030被形成。ρ側(cè)歐姆金屬接觸1040形成在層疊結(jié)構(gòu)1020的頂 表面上。多條導線1200以沿振蕩區(qū)域1030的長度分布導線1200的方式連接到ρ側(cè)歐姆 金屬接觸1040的頂表面。在JP3618989B的如此構(gòu)造的氮化物半導體激光裝置中，振蕩區(qū) 域1030中產(chǎn)生的熱經(jīng)由連接到ρ側(cè)歐姆金屬接觸1040的多條導線1200散發(fā)。用于下一代燈和電視機等的半導體激光器或針對加工應(yīng)用的工業(yè)激光器產(chǎn)生大 量的熱，這意味著它們的激光器會快速劣化。因此，通常的做法是使針對這些應(yīng)用的激光器 元件為“寬區(qū)域類型(broad area type) ”，其中脊條(脊寬度)設(shè)定為寬的。本申請的發(fā)明人對具有7微米的脊寬度且采用了 JP3618989B的散熱措施的寬區(qū) 域氮化物半導體激光器元件進行了可靠性測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)元件的壽命并沒有單獨因上述 常規(guī)散熱方法而顯著地改善。盡管光學信息記錄裝置的光源通常需要具有約幾千小時到一萬小時的壽命，然 而，對于激發(fā)光源所要求的壽命則需要更長，為幾萬小時到十萬小時。作為激發(fā)光源使用所 必須的光功率非常高，為一瓦到幾瓦，并且由作為激發(fā)光源使用的激光器元件產(chǎn)生的熱量 因此為由作為光學信息記錄裝置的光源使用的激光器元件產(chǎn)生的熱量的幾倍?？紤]到這些情況，可靠性測試差的結(jié)果之原因推測起來可能是因為通過設(shè)定脊寬度為寬并因此降低 光學密度來減慢發(fā)光層的劣化沒有產(chǎn)生足夠的效果，并且因為僅有有限的熱量經(jīng)由導線散發(fā)。簡而言之，JP3618989B中描述的常規(guī)散熱方法在增強散熱性能方面不是令人滿意 的且仍留下改善散熱性能的空間。因此，將多條導線連接到P側(cè)電極的常規(guī)方法具有難以滿意地改善散熱性能的問 題。不充分的散熱性能通過使元件性能退化并降低可靠性而引起另一問題。當激光器元件 用作激發(fā)光源并產(chǎn)生大量的熱時這些問題尤其嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
已進行本發(fā)明來解決上述問題，因此，本發(fā)明的目標是提供能夠在散熱性能方面 更加改善的半導體激光器芯片、安裝有該半導體激光器芯片的半導體激光裝置以及制造該 半導體激光器芯片的方法。本發(fā)明的另一個目標是提供具有優(yōu)良特性的高可靠性半導體激光器芯片、包括該 半導體激光器芯片的半導體激光裝置以及制造該半導體激光器芯片的方法。為了達到上述目標，根據(jù)本發(fā)明第一方面的半導體激光器芯片包括包括一個主 表面和與該一個主表面相反的另一主表面的基板；形成在基板的該一個主表面上的半導體 層；形成在半導體層中的光波導；形成在基板的另一主表面上的第一金屬層；以及形成在 包括基板的區(qū)域中且沿光波導行進的第一切口部分。第一切口部分包括至少部分地覆蓋有 與第一金屬層接觸的第二金屬層的切口表面。如上所述，在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，沿光波導行進的第一切口部 分形成在包括基板的區(qū)域中，并且與第一金屬層接觸的第二金屬層形成在第一切口部分的 至少部分切口表面上。因此，當被結(jié)向上安裝時，半導體激光器芯片直到第二金屬層被嵌入 諸如焊料的散熱材料中。這縮短了從光波導(有源層)到散熱材料的距離，因此在光波導 (有源層)中產(chǎn)生的熱被有效地散發(fā)。光波導(有源層)的溫度因此被降低，從而減慢了光 波導(有源層)的劣化。結(jié)果，延長了元件壽命并獲得了高可靠性。在第二金屬層形成在第一切口部分的切口表面上的第一方面中，例如固定到副底 座上的半導體激光器芯片增加了與副底座熱接觸的面積。這也改善了散熱性能。如上所述構(gòu)造的第一方面更加改善了散熱性能，因此防止了由于不充分的散熱性 能導致的特性劣化。另外，因為延長的元件壽命，更多芯片具有在第一方面中的標準范圍內(nèi) 的壽命。因此，也提高了產(chǎn)量。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，優(yōu)選半導體激光器芯片還包括沿光波導 伸展的側(cè)面，并且優(yōu)選第一切口部分形成在側(cè)面中。如此構(gòu)造的半導體激光器芯片易于直 到第二金屬層嵌入諸如焊料的散熱材料中。因此，在光波導(有源層)中產(chǎn)生的熱易于散發(fā)。在該情況下，優(yōu)選基板和半導體層包括彼此相對的一對側(cè)面，并且優(yōu)選一個第一 切口部分形成在該一對側(cè)面的每個中。利用該結(jié)構(gòu)，在光波導中產(chǎn)生的熱甚至更有效地被 散發(fā)。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，優(yōu)選半導體層包括氮化物半導體層。利用該結(jié)構(gòu)，易于獲得具有優(yōu)良特性的高可靠性的氮化物半導體激光器芯片。另外，將如此構(gòu) 造的氮化物半導體激光器芯片結(jié)向上安裝降低了操作電壓，同時減慢了光波導(有源層) 的劣化。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，優(yōu)選第一切口部分的切口表面由相對于 基板的法線方向傾斜的斜面構(gòu)成。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，更優(yōu)選第一切口部分的切口表面由相對 于基板的法線方向傾斜7°或更小的角度的斜面構(gòu)成。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，優(yōu)選第一切口部分具有自基板的另一主 表面且在基板的厚度方向上的深度，該深度為基板和半導體層的總共厚度的10%或更多且 小于50%。利用該結(jié)構(gòu)，防止了產(chǎn)量下降同時更改善了散熱性能。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，半導體激光器芯片還可以包括與光波導 正交的鏡面，且優(yōu)選鏡面具有形成在基板側(cè)的第二切口部分。在該情況下，優(yōu)選通過延伸第 一金屬層，第一金屬層也形成在第二切口部分上。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，優(yōu)選半導體激光器芯片還包括沿光波導 伸展的側(cè)面，且優(yōu)選光波導不設(shè)置在半導體層的中心而是接近于側(cè)面之一。該結(jié)構(gòu)縮短了 從光波導到第一切口部分的距離，并且在光波導中產(chǎn)生的熱更有效地散發(fā)。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，優(yōu)選第一金屬層和第二金屬層由相同的 金屬材料形成。利用該結(jié)構(gòu)，第一金屬層和第二金屬層可以通過相同的工藝形成，并且減少 了半導體激光器芯片的制造工時，這意味著更少的制造成本。在根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片中，第一金屬層和第二金屬層可以由不同的 金屬材料形成。根據(jù)本發(fā)明第二方面的半導體激光裝置包括根據(jù)第一方面的半導體激光器芯片， 且半導體激光器芯片直到第一切口部分的切口表面嵌入在散熱材料中。如上所述，在根據(jù)第二方面的半導體激光裝置中，半導體激光器芯片直到第一切 口部分的切口表面嵌入在散熱材料中，從而縮短了從光波導(有源層)到散熱材料的距離。 因此，在光波導(有源層)中產(chǎn)生的熱被有效地散發(fā)。這降低了光波導(有源層)的溫度， 因而減慢了光波導(有源層)的劣化。結(jié)果，延長了半導體激光器芯片的壽命并且半導體 激光裝置獲得了高可靠性。在根據(jù)第二方面的半導體激光裝置中，優(yōu)選半導體激光裝置還包括散熱基底，半 導體激光器芯片安裝在散熱基底上，且優(yōu)選半導體激光器芯片結(jié)向上地經(jīng)由散熱材料固定 在散熱基底上。利用該結(jié)構(gòu)，易于減慢光波導(有源層)的劣化并且易于延長半導體激光 器芯片的壽命。在該情況下，優(yōu)選散熱基底包括具有底表面和側(cè)壁的臺階部分，且優(yōu)選通過將半 導體激光器芯片固定到該臺階部分的底表面上，至少形成在切口表面之一上的第二金屬層 經(jīng)由散熱材料與側(cè)壁熱接觸。該結(jié)構(gòu)更改善了散熱效率，且獲得了具有更高可靠性的半導 體激光裝置。在包括散熱基底的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選散熱基底為副底座。在根據(jù)第二方面的半導體激光裝置中，優(yōu)選散熱材料為焊料。根據(jù)本發(fā)明第三方面的制造半導體激光器芯片的方法包括在基板的前表面上生長氮化物半導體層；在氮化物半導體層中形成電流通路部分；在基板的背表面中形成溝槽 部分，以平行于電流通路部分行進；在包括溝槽部分的至少部分側(cè)面的基板的背表面上形 成金屬層；以及沿溝槽部分分割基板。此外，形成溝槽部分包括通過激光劃片形成溝槽。如上所述，根據(jù)第三實施例的半導體激光器芯片的制造方法包括通過激光劃片形 成溝槽部分。因此，溝槽部分的深度可以自由調(diào)整并且設(shè)定為滿意的深度。這便于沿溝槽 部分分割基板并防止在將晶片分離成芯片時產(chǎn)量下降。在第三方面中，金屬層形成在包括溝槽部分的至少部分側(cè)面的基板的背面上，從 而在溝槽部分的側(cè)面上也形成金屬層。因此，易于制造在散熱性能方面更加改善的半導體 激光器芯片。在如上構(gòu)造的第三方面中，易于制造具有優(yōu)良特性的高可靠性半導體激光器芯 片。在根據(jù)第三方面的半導體激光器芯片的制造方法中，優(yōu)選形成金屬層包括通過濺 射形成金屬層。利用該結(jié)構(gòu)，金屬層也更加有效地形成在沒有正對靶的溝槽的側(cè)面上。根據(jù)第三方面的半導體激光器芯片的制造方法還可包括在形成金屬層之后在金 屬層上形成鍍覆層。當金屬層形成在包括溝槽部分的至少部分側(cè)面的基板的背表面上時， 在某些情況下，在溝槽部分的側(cè)面上形成的金屬層會非常薄。這可能在當將半導體激光器 芯片嵌入散熱材料時降低諸如焊料的散熱材料的潤濕性。在如上構(gòu)造的第三方面中，鍍覆 層也在溝槽的側(cè)面上形成為均勻的厚度，并且防止了焊料的潤濕性的降低。在根據(jù)第三方面的半導體激光器芯片的制造方法中，優(yōu)選溝槽部分形成為溝槽部 分的側(cè)面形成相對于基板的法線方向傾斜7°或更小的角度的斜面。這種結(jié)構(gòu)更加便于沿 溝槽部分分割基板，且易于防止在將晶片分離成芯片中的產(chǎn)量下降。在根據(jù)第三方面的半導體激光器芯片的制造方法中，優(yōu)選將溝槽部分的深度設(shè)定 為基板和半導體層的總共厚度的10%或更多且小于50%。利用該結(jié)構(gòu)，可以以更高的產(chǎn)量 制造高散熱性能的半導體激光器芯片。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，易于獲得散熱性能更加改善的半導體激光器芯片，以及安 裝有這種半導體激光器芯片的半導體激光裝置和半導體激光器芯片的制造方法。另外，根據(jù)本發(fā)明，易于獲得具有良好特性的高可靠性半導體激光器芯片，以及安 裝有這種半導體激光器芯片的半導體激光裝置和半導體激光器芯片的制造方法。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的透視圖；圖3是從上方看時根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的平面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的截面圖；圖5是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的一部分的放大截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光裝置的透視圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激光 裝置的示例的截面圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例關(guān)于如何將半導體激光器芯片安裝到半導 體激光裝置的圖8的示例的透視圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激光 裝置的另一示例的截面圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激光 裝置的其他示例的透視圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激光 裝置的其他示例的圖(副底座的透視圖)；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖；圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖；圖18是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖；圖19是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的透視圖；圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的平面圖(半 導體晶片從其背面?zhèn)瓤磿r的圖)。圖21是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖；圖22是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的截面圖；圖23是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片制造方法的平面圖(從 基板的背面?zhèn)瓤磿r切割成條形片段的半導體晶片的圖)；圖M是當溝槽部分的深度設(shè)定為晶片厚度的23%時分割難易度差異相對于縱橫 比繪制的圖；圖25是根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片的截面圖；圖沈是根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片的制造方法的截面圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的一部分的放大截面圖；圖觀是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的制造方法的截面圖；圖四是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的制造方法的截面圖；圖30是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的制造方法的截面圖；圖31是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的制造方法的截面圖；圖32是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的制造方法的截面圖；圖33是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體激光器芯片的透視圖；圖34是圖33沿B-B線剖取的截面圖；圖35是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體激光器芯片制造方法的平面圖(半 導體晶片從其背面?zhèn)瓤磿r的圖)；圖36是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的半導體激光器芯片的透視圖；圖37是圖36沿C-C線剖取的截面圖；圖38是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激光 裝置的另一示例的截面圖39是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激光 裝置的其他示例的透視圖；圖40是JP3618989B中描述的常規(guī)氮化物半導體激光裝置的透視圖。
具體實施例方式在描述本發(fā)明的具體實施例之前，討論了本發(fā)明的發(fā)明人通過各種研究得到的發(fā) 現(xiàn)。本發(fā)明的發(fā)明人首先嘗試將氮化物半導體激光器芯片結(jié)向下地(元件的脊部分 位于諸如副底座的散熱基底一側(cè)的安裝方法)安裝在副底座(submoimt)上。與結(jié)向上安 裝(元件基板位于諸如副底座的散熱基底一側(cè)的安裝方法)相比，結(jié)向下安裝在散發(fā)來自 光波導的熱方面是有效的。然而，該研究揭示出通過結(jié)向下地安裝氮化物半導體激光器芯片引起的新問題。 該問題是操作電壓上升，這是因為歐姆金屬接觸(P側(cè)電極)相對于P型氮化物半導體層的 溫度在激光器芯片結(jié)向下地安裝時比在激光器芯片結(jié)向上地安裝時更低。氮化物半導體激光器芯片的ρ側(cè)電極的接觸電阻非常高，因此對于元件的操作電 壓具有大的影響。另外，P型氮化物半導體層自身具有高串聯(lián)電阻。另一方面，當溫度高時 氮化物半導體的接觸電阻和串聯(lián)電阻低。因此，從降低操作電壓的觀點來看，高溫對于P型 氮化物半導體層是優(yōu)選的。當?shù)锇雽w激光器芯片結(jié)向下地安裝時，ρ側(cè)電極比有源層更接近副底座 (散熱基底)，并且P型氮化物半導體層的溫度因此更有效地降低。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)這 加重了結(jié)向下地安裝激光器芯片的問題。當?shù)锇雽w激光器芯片結(jié)向上地安裝時，另一方面，ρ側(cè)電極自身由于接觸電 阻而產(chǎn)生熱，并且P側(cè)電極比作為熱產(chǎn)生的主要來源的有源層離副底座(散熱基底)更遠。 因此，在結(jié)向上安裝的激光器芯片中，P側(cè)電極和P型氮化物半導體層比在結(jié)向下安裝的激 光器芯片中更容易達到高溫，并且操作電壓趨于低。因此，本發(fā)明的發(fā)明人通過上述研究發(fā)現(xiàn)結(jié)向上地安裝半導體激光器芯片在易于 降低P型半導體層側(cè)電極的電阻方面具有效果。下面將參照附圖詳細描述體現(xiàn)本發(fā)明的實施例。第一實施例圖1和2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的透視圖。圖3是從上看 時根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的平面圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的 半導體激光器芯片的截面圖。圖5和6是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片 的結(jié)構(gòu)的圖。圖4的截面圖沿圖3的A-A線剖取。首先參照圖1至6描述根據(jù)本發(fā)明第一 實施例的半導體激光器芯片的結(jié)構(gòu)，該半導體激光器芯片由100表示。如圖1、2和4所示，根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片100包括具有前表面(一 個主表面)IOa和背表面(另一主表面)IOb的基板10。多個氮化物半導體層層疊在基板 10的前表面IOa上。稍后描述的條狀脊部分19形成在堆疊在基板10的前表面IOa上的氮 化物半導體層的一部分中。如圖2所示，根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片100還具有與脊部分19正交的一對鏡面(mirror facet) 300該對鏡面30由出射激光的光出射面30a和與光出射面30a 相反的光反射面30b組成。如圖3和4所示，一對側(cè)面40沿脊部分19形成，從而在脊部分 19的每一側(cè)有一個側(cè)面40。平行于脊部分19行進的切口部分5形成在側(cè)面40的包括基板 10的區(qū)域(在基板10側(cè)的區(qū)域)中，如圖2至4所示。切口部分5具有切口表面fe，連接 到η側(cè)電極(負電極)23的金屬層M形成在切口表面fe上。切口部分5是本發(fā)明的“第 一切口部分”的示例。η側(cè)電極23是本發(fā)明的“第一金屬層”的示例。金屬層對是本發(fā)明 的“第二金屬層”的示例。為了給出根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片100的結(jié)構(gòu)的具體示例，基板10是 厚度為約100 μ m的η型GaN基板。在基板10的前表面IOa上由η型GaN形成下接觸層11 到約0. Iym至約IOym(例如，約4 μ m)的厚度。在下接觸層11上由η型Alaci5GEia95N形 成下覆層12到約0. 5μπι至約3.011111(例如，約211111)的厚度。在下覆層12上由η型GaN 形成下引導層13到ομπι至約0.2μπι(例如，約0. ιμπι)的厚度。有源層14形成在下引導 層13上。有源層14具有多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)，其中由Ιηχ1(^_χ1Ν制成的量子阱層和由 Inx2Ga1^x2N(x 1 > χ2)制成的勢壘層交替堆疊。量子阱層的每個由InxlGa1^xlN(xl = 0. 05至 0. 1)形成為例如大約4nm的厚度。勢壘層的每個由Inx2^ih2N(x2 = 0至0. 05)形成為例 如大約8nm的厚度。蒸發(fā)防止層15在有源層14上由ρ型Ala3Giia7N形成為0 μ m至大約0. 02 μ m(例 如，大約0.01 μ m)的厚度。上引導層16在蒸發(fā)防止層15上由P型GaN形成為Ομπι至大 約0. 2 μ m(例如，大約O-Olym)的厚度。上覆層17在上引導層16上由ρ型Al0.05fei0.95N形 成為具有凸出部分和平坦部分，平坦部分是除凸出部分之外的全部上覆層17。上接觸層18在上覆層17的凸出部分上由ρ型GaN形成為大約0.01 μ m至大約 l.Oym(例如，大約0.05μπι)的厚度。上接觸層18和上覆層17的凸出部分構(gòu)成條形脊部 分19。脊部分19為本發(fā)明的“電流通路部分”的示例。脊部分19形成為沿正交于鏡面30的方向行進，如圖1至3所示。位于脊部分19 之下的有源層14的條形部分用作光波導20。埋入層21形成在脊部分19的每側(cè)，如圖2和4所示。埋入層21由諸如Si02、SiN、 Al2O3或&02的絕緣材料制成。利用該結(jié)構(gòu)，光可以以水平橫模和垂直橫模被限制。當厚度 小于500 A時，埋入層21具有因光吸收而引起波導損失的可能性。因此，除非有意地積極 利用埋入層21的這一屬性(光吸收)，否則優(yōu)選埋入層21的厚度為500 A或更大。P側(cè)電極22形成在埋入層21和上接觸層18的頂面，從而從脊部分19的頂面將載 流子注入。P側(cè)電極22形成為覆蓋上接觸層18的一部分，且與由P型GaN制成的上接觸層 18形成歐姆接觸。氮化物半導體層的主要特征是它們的ρ型半導體電阻高且不易于產(chǎn)生P 型載流子。因此，難以為P側(cè)電極形成歐姆接觸。因此，形成P側(cè)電極22的優(yōu)選的電極金 屬為諸如Ni、Pd、Pt或Au的具有大功函數(shù)的金屬材料。ρ側(cè)電極22可以為這些金屬的層 的堆疊(多層結(jié)構(gòu))，以經(jīng)由導線等將電流提供給脊部分19。為了給出ρ側(cè)電極22的多層 結(jié)構(gòu)的具體示例，Pd層和Au層可以從埋入層21側(cè)開始依次堆疊，或者Ni層和Au層可以 從埋入層21側(cè)依次堆疊。ρ側(cè)電極22也可以具有夾設(shè)Ti層或W層的多層結(jié)構(gòu)，這改善了 層之間的粘結(jié)。
在基板10的背表面IOb上形成η側(cè)電極23，如圖1、2和4所示，以將載流子從基 板10下面注入。η側(cè)電極23與由η型GaN制成的基板10形成歐姆接觸。形成η側(cè)電極 23的優(yōu)選電極金屬為諸如Hf、Ti、Al或W的具有小功函數(shù)的金屬材料。為了給出η側(cè)電極 23的結(jié)構(gòu)的具體示例，η側(cè)電極23可以具有其中Hf層、Al層、Mo層、Pt層和Au層從基板 10側(cè)依次堆疊的多層結(jié)構(gòu)，或者具有其中Ti層、Pt層和Au層從基板10側(cè)依次堆疊的多層 結(jié)構(gòu)。在第一實施例中，平行于脊部分19行進的切口部分5形成在基板10 —側(cè)的半導 體激光器芯片100的側(cè)面40中，如圖1至4所示。在一對側(cè)面40的每個中形成一個切口 部分5，從而切口部分5橫跨側(cè)表面40 (脊部分10)的整個長度。在第一實施例中的切口部分5從基板10的背表面IOb沿基板10的厚度方向具有 給定的深度d。優(yōu)選切口部分5的深度d為元件厚度T的10%或更多且小于50% (見圖 5)。如圖5所示，元件厚度T為從基板10的背表面IOb到脊部分19的頂表面的厚度，并且 等于基板10和氮化物半導體層11至18的總共厚度。如圖6所示，在第一實施例中，切口部分5的切口表面fe為相對于基板10的法線 方向(法線L的方向)傾斜給定角度θ的斜面。優(yōu)選切口部分5的切口表面如的斜面相 對于基板10的法線方向傾斜的角度θ為7°或更小。切口部分5的切口表面fe沿半導體激光器芯片100的側(cè)面40延伸，從而使得切 口部分5成為半導體激光器芯片100的側(cè)面40的一部分。在第一實施例中，連接到η側(cè)電極23的金屬層M形成在切口部分5的切口表面 5a上。金屬層M由與η側(cè)電極23的材料相同的金屬材料形成，且金屬層M和η側(cè)電極 23 一體地形成。具體地，金屬層M通過將η側(cè)電極23伸展到切口部分5的切口表面而 形成在切口部分5的切口表面fe上。η側(cè)電極23和金屬層M因此彼此連接而沒有在基板 10的背表面IOb的拐角處中斷。金屬層M優(yōu)選形成在整個切口表面fe之上，但切口表面fe可以具有沒有形成金 屬層M的區(qū)域。簡而言之，如果金屬層M形成在每個切口表面fe的至少一部分上就足夠 了。相對于焊料具有高潤濕性的Au層優(yōu)選作為η側(cè)電極23和金屬層M的最上表面， 以改善用于將半導體激光器芯片100固定到副底座的焊料的潤濕性。半導體激光器芯片100的光出射面30a包括具有例如5%至80%的反射率的出射 (發(fā)射)側(cè)涂層膜(未示出)。光反射面30b包括具有例如95%的反射率的反射側(cè)涂層膜 (未示出)。出射(發(fā)射)側(cè)涂層膜例如是多層膜，其中具有30nm厚度的氮氧化鋁或氮化 鋁(AWxNhOXXS 1))膜和具有215nm厚度的氧化鋁(Al2O3)膜從半導體激光器芯片100 的出射(發(fā)射)端面依次層疊。反射側(cè)涂層膜例如為SiO2和TiO2的多層膜。除了這些材 料，SiN、ZrO2, Ta2O5和MgF2等電介質(zhì)膜也可以使用。如上所述，在根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片100中，沿脊部分19(光波導 20)行進的切口部分5形成在側(cè)面40的包括基板10的區(qū)域(基板10側(cè)的區(qū)域)中，且連 接到η側(cè)電極23的金屬層M形成在切口部分5的每個切口表面fe的至少一部分上，從而 當半導體激光器芯片100結(jié)向上地被安裝時以諸如焊料的散熱材料潤濕側(cè)面40 (切口部分 5)。這樣，半導體激光器芯片100直到金屬層M可以嵌入散熱材料中，從而減少從光波導20(有源層14)到散熱材料的距離。在光波導20(有源層14)中產(chǎn)生的熱因此被有效地散 發(fā)，且光波導20 (有源層14)的溫度被降低。因此，減慢了光波導20(有源層14)的劣化， 結(jié)果元件獲得了延長的壽命和高可靠性。因此，根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片100通過降低整體溫度同時使用結(jié)向 上安裝的優(yōu)勢而減慢了有源層14的劣化，在結(jié)向上安裝中易于降低ρ型半導體側(cè)電極(ρ 側(cè)電極22)的電阻。如上構(gòu)造的第一實施例更加改善了散熱性能，因此防止了由于不充分散熱性能引 起的特性退化。在其中具有覆蓋金屬層M的一個切口部分5形成在一對側(cè)面40的每個中的第一 實施例也能夠更加有效地散發(fā)光波導20中產(chǎn)生的熱。利用設(shè)定為元件厚度T的10%或更大且小于50%的切口部分5的深度d，更改善 散熱性能，另外，防止產(chǎn)量下降。圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光裝置的透視圖。圖8和9是示出根據(jù) 本發(fā)明第一實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激光裝置的示例的圖。在圖8和 9中，根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片被結(jié)向上地安裝。下面參照圖5和圖7至9給出 根據(jù)第一實施例的半導體激光裝置的描述。根據(jù)第一實施例的半導體激光裝置為罐式封裝，如圖7所示，且上述第一實施例 的半導體激光器芯片100安裝到該半導體激光裝置。根據(jù)第一實施例的半導體激光裝置還包括基座(stem) 110、放置在基座110的頂 表面上以用作熱沉的塊體部分(block portion) 120、連接到塊體部分120的側(cè)表面的副底 座130、固定到基座110的頂表面的帽140以及引腳150。副底座130為本發(fā)明的“散熱基 底”的示例。在根據(jù)第一實施例的半導體激光裝置中，半導體激光器芯片100結(jié)向上地固定到 副底座130的頂表面。固定到副底座130的半導體激光器芯片100經(jīng)由導線160電連接到 引腳150。如圖8和9所示，第一實施例使用焊料170將半導體激光器芯片100固定到副底 座130，從而將半導體激光器芯片100直到形成在側(cè)面40中的切口部分5嵌入焊料170中。 焊料170為本發(fā)明的“散熱材料”的示例。副底座130例如由諸如A1N、SiC或金剛石的具 有優(yōu)良導熱性的材料形成。在根據(jù)第一實施例的半導體激光裝置中，在半導體激光器芯片100直到側(cè)面40被 嵌入焊料170中的情況下，從光波導20 (有源層14)到焊料170的距離短，且因此光波導 20(有源層14)中產(chǎn)生的熱被有效地散發(fā)。這降低了光波導20 (有源層14)的溫度，從而減 慢了光波導20 (有源層14)的劣化。結(jié)果，延長了元件的壽命并獲得了高可靠性。如上所述構(gòu)造的第一實施例的半導體激光器芯片100經(jīng)由焊料170熱接觸副底座 130的面積大。當半導體激光器芯片100的芯片寬度為200 μ m且切口部分5的深度d (見 圖5)為50 μ m時，例如，熱接觸的面積為沒有提供切口部分5時的1. 5倍。這種效果在芯片 寬度較小時更加顯著。例如，在芯片寬度為120 μ m且切口部分5深50 μ m時，熱接觸的面 積大約為1. 83倍。當與副底座130熱接觸的面積較大時，來自半導體激光器芯片100的光 波導20的熱更易于散發(fā)。大的熱接觸面積是改善散熱性能的第一實施例的另一特征。因此，這種結(jié)構(gòu)易于減慢光波導20 (有源層14)的劣化且易于延長元件的壽命。此外，在第一實施例中，半導體激光器芯片100結(jié)向上地安裝，從而將P側(cè)電極22 放置在最遠離副底座130和焊料170的點，從而防止了 ρ側(cè)電極22的溫度下降并避免了不 必要的電壓升高。操作電壓因此可以設(shè)定為低的。該布置也將作為熱產(chǎn)生源的有源層14 及其周圍的部件放置為比P側(cè)電極22更加靠近副底座130，因此，保證了壽命提高效果。圖10至12示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例如何將半導體激光器芯片安裝到半導體激 光裝置的另一示例。下面將參照圖10至12描述如何安裝半導體激光器芯片100的其他示 例。在第一實施例的其他芯片安裝示例中，適于半導體激光器芯片100的寬度的溝槽 131(在平面圖中)形成在副底座130的頂表面中，如圖10和12所示。溝槽131具有底表 面131a和側(cè)壁131b。半導體激光器芯片100經(jīng)由焊料170固定到溝槽131的底表面131a。 溝槽131為本發(fā)明的“臺階部分”的示例。在第一實施例的其他芯片安裝示例中，半導體激光器芯片100布置為其側(cè)面 40 (切口部分5)與溝槽131的側(cè)壁131b相對，且焊料170填充在側(cè)面40 (切口部分5)和 溝槽131的側(cè)壁131b之間的間隙。因此，切口部分5上的金屬層M經(jīng)由焊料170熱接觸 副底座130(側(cè)壁131b)。焊料170的導熱性是氮化物半導體的導熱性的幾分之一。因此，優(yōu)選通過在半導 體激光器芯片100的側(cè)面40與溝槽131的側(cè)壁131b之間設(shè)定小的間隙而在半導體激光器 芯片100的側(cè)面40和副底座130之間僅插設(shè)少量的焊料170。利用該結(jié)構(gòu)，半導體激光器 芯片100嵌入副底座130(焊料170)中，從而半導體激光器芯片100放置得更靠近副底座 130 (以將半導體激光器芯片100的側(cè)面40 (切口部分幻和溝槽131的側(cè)壁131b放置得彼 此跨過較短的距離的方式)。如上所述，在第一實施例的其他芯片安裝示例中，具有底表面131a和側(cè)壁131b的 溝槽131形成在副底座130的頂表面中，且半導體激光器芯片100安裝在溝槽131的底表 面131a上。這使得η側(cè)電極23經(jīng)由焊料170與溝槽131的底表面131a熱接觸，且使得形 成在切口部分5上的金屬層M經(jīng)由焊料170與溝槽131的側(cè)壁131b熱接觸，從而將光波 導20(有源層14)放置得更靠近副底座130。因此，光波導20 (有源層14)中產(chǎn)生的熱經(jīng)由 形成在切口部分5上的金屬層M更有效地傳輸?shù)礁钡鬃?30，因而被有效地散發(fā)。因此，易 于降低光波導20 (有源層14)的溫度，使得易于減慢光波導20 (有源層14)的劣化。結(jié)果， 易于延長元件的壽命。圖13至23是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體激光器芯片的制造方法的圖。 下面參照圖4、5和8以及圖13-23描述根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片100的制造方法。首先，如圖13所示，使用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)在由η型GaN制成的基 板10上生長氮化物半導體層11至18。具體地，由η型GaN制成的且具有大約0. 1 μ m至 大約10 μ m(例如，大約4 μ m)的厚度的下接觸層11、由η型Alatl5Giia95N制成的且具有約 0. 5 μ m至約3. 0 μ m(例如，約2 μ m)的厚度的下覆層12、由η型GaN制成且具有0 μ m至約 0. 2 μ m(例如，約0. 1 μ m)的厚度的下引導層13以及有源層14在基板10的前表面IOa上 依次生長。有源層14例如通過交替生長四個勢壘層和三個量子阱層來生長，每個勢壘層具有大約8nm的厚度且由hx2(iai_x2N(X2 = 0至0. 05)制成，每個量子阱層具有大約4nm的厚 度且由Inxl(;ai_xlN(Xl = 0. 05至0. 1)制成。具有由量子阱層和勢壘層構(gòu)成的MQW結(jié)構(gòu)的有 源層14以此方式形成在下引導層13上。隨后，在有源層14上，依次生長由ρ型Ala3Giia7N制成且具有Ομπι至大約 0. 02 μ m(例如，大約0. 01 μ m)的厚度的蒸發(fā)防止層15、由ρ型GaN制成的且具有0 μ m至 大約0.2 μ m(例如，大約0. 1 μ m)的厚度的上引導層16、由ρ型Alatl5Giia95N制成且具有大 約0. Iym至大約1. Oym(例如，大約0.5 μ m)的厚度的上覆層17以及由ρ型GaN制成且 具有大約0.01 μ m至大約1.0 4 111(例如，大約0.05 4 111)的厚度的上接觸層18。下面，如圖14所示，使用光刻等在上接觸層18上將抗蝕劑180形成為條形圖案， 使得抗蝕劑180沿給定方向彼此平行地行進。如圖15所示，使用抗蝕劑180作為掩模，以 通過反應(yīng)離子蝕刻(RIE)將各層向下蝕刻到上覆層17中的一點，該反應(yīng)離子蝕刻利用諸如 SiCl4或Cl2的氯基氣體或利用Ar氣。因此，多個脊部分19形成為條形圖案，以沿給定的 方向彼此平行地行進。每個脊部分19由上覆層17和上接觸層18的凸出部分構(gòu)成。如圖16所示，抗蝕劑180留在脊部分19上，同時進行濺射等以形成具有約0. 1 μ m 至約0.3 μ m(例如，約0. 15 μ m)厚度的SiO2層21a，脊部分19嵌入SiO2層21a中。然后， 抗蝕劑180通過剝離被去除，以暴露每個脊部分19的頂部(上接觸層18的頂表面)。圖 17中所示的埋入層21因此形成在每個脊部分19的每側(cè)上。下面通過光刻和蒸發(fā)的組合、或者通過其他方法形成如圖18所示被圖案化的ρ側(cè) 電極22。此后，基板10 (半導體晶片)的背表面IOb通過研磨或拋光至大約80 μ m至大約 150 μ m(例如，大約100 μ m)的厚度而被減薄，從而便于分割基板10 (半導體晶片)。如圖19至21所示，下面在基板10的背表面IOb上進行激光劃片，以形成溝槽部 分55，溝槽部分55沿平行于脊部分19的方向線性地行進。溝槽部分55的位置與預(yù)計的分 割線(parting line) P2—致，分割線P2的每個設(shè)置在兩個鄰近的脊部分19之間(在X方 向彼此鄰近的一個P側(cè)電極22和另一個ρ側(cè)電極22之間)。具體地，溝槽部分55形成在 條形圖案的脊部分19之間，使得每個溝槽部分55距兩個相鄰的脊部分19相等的距離。溝 槽部分55在稍后描述的將芯片彼此分割的后續(xù)步驟中兼作為分割溝槽。使用激光劃片形成溝槽部分55的原因是，利用激光劃片，溝槽部分55的深度 d(見圖21)可以自由調(diào)整且能夠被設(shè)定為滿意的深度。具體地，溝槽部分55的深度d通 過加快劃片速度而制得稍淺而通過減慢劃片速度而制得稍深。另外，溝槽部分陽的縱橫比 (w/d)，也就是溝槽部分55的開口寬度w與深度d之比，可以通過調(diào)整通過激光劃片形成溝 槽部分55中使用的加工激光器的功率來改變。溝槽部分55的深度d可以為在元件厚度T的從10%至50%的范圍內(nèi)的期望深度 (見圖5)。深度d也可以設(shè)定為芯片寬度的10%至50%，從而給予溝槽部分55散熱的功 能。例如，設(shè)定為芯片寬度的10%的溝槽深度對應(yīng)于與焊料170熱接觸的面積20%的增加 (見圖8)。將溝槽部分55的深度d設(shè)定得深將導致半導體晶片(基板10)易受意外破裂， 但半導體晶片(基板10)可以通過改變溝槽部分55的縱橫比而使得能夠抵抗意外破裂而 與溝槽部分陽的深的深度d無關(guān)。為了方便在后續(xù)步驟中在溝槽部分55的側(cè)面上形成金屬層24 (見圖4)，優(yōu)選將溝 槽陽形成為溝槽部分陽的側(cè)面為相對于基板10 (半導體激光器芯片100)的法線方向傾
14斜幾度的斜面。在溝槽部分55通過激光劃片形成后，為了去除通過激光器熔化的物質(zhì)，基 板10可以以酸或堿清洗。下面，如圖22所示，Hf/Al/Mo/Pt/Au膜或Ti/Pt/Au膜以所述順序形成在基板10 的背表面IOb上，從而在基板10的背表面IOb上形成η側(cè)電極(金屬制成的層)23。在形 成η側(cè)電極23中，連接到η側(cè)電極23的金屬層M通過容許電極金屬行進到溝槽部分55 的側(cè)面而形成在溝槽部分陽的側(cè)面上?？梢允褂谜婵照舭l(fā)形成η側(cè)電極23。然而，利用濺 射會有更多的電極金屬行進，因此在沒有正對靶的位置的表面(諸如溝槽部分25的側(cè)面) 上更有效地形成金屬層對。在形成η側(cè)電極23之前，可以進行干蝕刻或濕蝕刻，以調(diào)整η側(cè)的電屬性。接下來，如圖23所示，半導體晶片(基板10)通過解離被切成棒狀片段。具體地， 半導體晶片(基板10)通過在預(yù)計的分割線Pl處(見圖20)解理晶片而被切成棒狀片段， 每個分割線Pl設(shè)置于在Y方向彼此鄰近的一個P側(cè)電極22和另一個ρ側(cè)電極22之間。以 此方式，產(chǎn)生元件棒且元件棒的解理端面構(gòu)成鏡面(用于形成鏡面30)。此后，光學涂層膜(未示出)形成在通過解理產(chǎn)生的每個元件棒的兩個端面上，從 而完成鏡面30。最后，元件棒沿預(yù)計的分割線Ρ2(見圖20)被切割，以將鄰近的元件彼此分割并獲 得單獨的芯片。具體地，切割器(未示出)的刃壓向基板10的前表面IOa(基板10的與形 成溝槽部分陽的表面相反的表面)，從而將壓力施加到元件并以溝槽部分55作為起點將元 件棒中的鄰接元件彼此分割。結(jié)果形成沿脊部分19伸展的側(cè)面40 (見圖4)。在如此形成 的側(cè)面40中，由于元件彼此分割的位置的溝槽部分55而形成切口部分5 (見圖4)。芯片的 分割將溝槽部分陽的側(cè)面轉(zhuǎn)變?yōu)榍锌诓糠?的切口表面5a，金屬層M形成在切口表面fe 上。根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片100以此方式被制造。如上所述，根據(jù)第一實施例的半導體激光器芯片的制造方法使用激光劃片形成溝 槽部分55，因此允許溝槽部分55的深度d自由調(diào)整并被設(shè)定為滿意的深度。這便于半導體 晶片(基板10)沿溝槽部分55分割。因此，防止了將晶片切成芯片的產(chǎn)量的下降。在第一實施例中，包括溝槽部分55的側(cè)面的至少一部分的基板10的背表面IOb 上形成η側(cè)電極23，金屬層M形成在溝槽部分55的側(cè)面上。因此，可以易于制造散熱性能 更加改善的半導體激光器芯片100。在第一實施例中，在連接到η側(cè)電極的金屬層M通過允許電極金屬行進到溝槽部 分55的側(cè)面上而形成在溝槽部分55的側(cè)面上的情況下，金屬層M和η側(cè)電極23通過相 同的工藝形成。這減少了半導體激光器芯片的制造工時，意味著減少的制造成本。利用如上所述構(gòu)造的第一實施例的制造方法，易于制造具有優(yōu)良特性的高可靠性 的半導體激光器芯片100。如果構(gòu)成第一實施例中的溝槽部分55的側(cè)面的斜面相對于基板10的法線方向傾 斜7°或更小的角度，則半導體晶片可以沿溝槽部分55被更容易地分割。因此易于防止將 半導體晶片切成芯片的產(chǎn)量下降。在第一實施例中，通過將溝槽部分55的深度d設(shè)定為元件厚度T的10 %或更多且 小于50%，可以以甚至更高的產(chǎn)量制造散熱性能提高的半導體激光器芯片100。提高產(chǎn)量 降低了成本。
縮短從結(jié)向上地安裝的半導體激光器芯片的脊部分(光波導)到焊料或副底座的 距離的另一種可能的方法是減少半導體激光器芯片(基板)的厚度。然而，應(yīng)用此方法的 半導體晶片不易于處理。在第一實施例中，另一方面，半導體激光器芯片的散熱性能被滿意 地改善而不用減小半導體激光器芯片(基板)的厚度，并且處理半導體晶片的難易性沒有 降低。半導體晶片意外破裂(cracking)的危險因而降低，這是提高產(chǎn)量的第一實施例的另 一特征。下面參照圖7至11描述安裝半導體激光器芯片100的方法。首先，半導體激光器芯片100結(jié)向上地固定到副底座130，如圖8和9所示。為了 給出具體示例，半導體激光器芯片100被放置在已經(jīng)涂敷有充足量的焊料170(例如，AuZn 焊料)的副底座130上并被加熱。當涂敷的焊料170的量是充足的且加熱時間的長度又足 夠時，焊料170通過擴展和上升而與設(shè)置在切口部分5上的金屬層M反應(yīng)，結(jié)果半導體激 光器芯片100嵌入焊料170中。副底座130可以具有適于半導體激光器芯片100的寬度(在平面圖中)的溝槽 131，如圖10和11所示。在這種情況下，半導體激光器芯片100接合到副底座130同時嵌 入溝槽131。設(shè)定涂敷的焊料170的量，使得焊料170上升，結(jié)果反應(yīng)到達形成在半導體激光器 芯片100的側(cè)面40上的金屬層M。具體地，當平面面積比半導體激光器芯片100大的焊料 圖案形成時，焊料圖案的厚度設(shè)定為例如2 μ m至3 μ m。足夠的加熱時間是將半導體激光器 芯片100嵌入在焊料170中所必要的時間。下面，如圖7所示，已經(jīng)固定有半導體激光器芯片100的副底座130以例如SnAgCu 焊料固定到基座110(塊體部分120)。與固定半導體激光器芯片100的焊料170(例如， AuSi焊料)相同的焊料可以用于將副底座130固定到基座110(塊體部分120)，從而半導 體激光器芯片100接合到副底座130以及副底座130固定到基座110同時進行。此后，半導體激光器芯片100通過引線接合經(jīng)由導線160電連接到引腳150。最后，帽140焊接到基座110。根據(jù)第一實施例的半導體激光裝置以此方式被組 裝。在如此構(gòu)造的第一實施例的半導體激光裝置中，半導體激光器芯片100結(jié)向上地 安裝，降低了操作電壓，且避免了結(jié)向下地安裝半導體激光器芯片100中的定位困難。另 外，利用安裝的第一實施例的半導體激光器芯片100，半導體激光裝置改善了散熱性能并具 有延長的壽命。下面描述檢驗將元件棒中鄰接的元件分割成半導體激光器芯片的難易度所進行 的試驗。在該試驗中，溝槽部分的縱橫比(w/d)對元件棒的易碎性的影響通過將各種溝槽 部分縱橫比的棒分離成元件并測量棒的易碎性來檢驗。溝槽部分的深度(d)被設(shè)定為元件 厚度(晶片厚度)的23%。通過改變溝槽部分的開口寬度(w)來改變縱橫比。圖M是其中當溝槽部分具有晶片厚度的23%的深度時，分割的難易程度差異相 對于縱橫比所繪制的圖。在圖M中，縱坐標示出棒的易碎性，而橫坐標示出溝槽部分的縱 橫比。棒的易碎性定義為通過將切割器的刃壓向棒而使棒中鄰接的元件彼此分割所需的負 荷。然而，因為棒的易碎性也依賴于棒的長度，所以在預(yù)定的點將具有特定縱橫比的棒切割 成元件所需要的負荷被設(shè)定為1 (參考值)，該圖以相對于參考值的相對值示出每次切割必須的負荷。圖M示出當縱橫比較高時棒的易碎性(breakable)(縱坐標)呈現(xiàn)較大的值。換 言之，隨著溝槽部分的縱橫比增加，棒變得更難以斷裂。將溝槽部分的深度保持為常數(shù)，較 高的縱橫比意味著更寬的溝槽部分的開口。因此，當縱橫比增加時，施加到棒的負荷從溝槽 部分的尖端分散，從而使得棒難以斷裂(break)。棒的易碎性的下降降低了產(chǎn)量，已證實將晶片切割成芯片的產(chǎn)量在0. 25的縱橫 比時開始下降。換言之，已證實當縱橫比大于0.25時產(chǎn)量下降到可接受的水平之下。雖然 難以斷裂的棒易于處理，當棒過于難以斷裂時產(chǎn)量下降?？紤]到這些事實，優(yōu)選溝槽部分的 縱橫比為0. 25或更小。賦予溝槽部分0. 25的縱橫比對應(yīng)于溝槽部分的側(cè)面相對于半導體晶片(基板10) 的法線方向傾斜大約7°。因此，已證實溝槽部分的側(cè)面(切口部分的切口表面)優(yōu)選為 相對于半導體晶片(基板10)的法線方向傾斜7°或更小的角度的斜面。第一實施例的變型示例圖25是根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片的截面圖。下面參照圖 25對由IOOa表示的根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片的結(jié)構(gòu)給出描述。如圖25所示，根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片IOOa通過在第一 實施例的結(jié)構(gòu)中在η側(cè)電極23和金屬層M上附加地形成鍍覆層60而獲得。鍍覆層60由 金、或由鎳/金膜形成，且覆蓋形成在切口表面fe上的金屬層對。在第一實施例的變型示例中，如上所述，在鍍覆層60附加地形成在金屬層對上的 情況下，防止了焊料相對于結(jié)向上地安裝的半導體激光器芯片IOOa的側(cè)面40的潤濕性的 下降。半導體激光器芯片IOOa因此可以易于直到切口部分5的切口表面fe而被嵌入焊料 中。第一實施例的變型示例的其他效果與第一實施例的相同。根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片IOOa被結(jié)向上地安裝，以組裝 成如第一實施例的半導體激光裝置。圖沈是示出根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片的制造方法的截面 圖。下面參照圖26描述根據(jù)第一實施例的變型示例的半導體激光器芯片IOOa的制造方法。 該變型示例的制造步驟直到形成η側(cè)電極23與第一實施例中的那些都相同，并省略了對它 們的描述。 在第一實施例的變型示例中，在形成η側(cè)電極23后使用鍍覆，以在η側(cè)電極23和 金屬層M上附加地形成鍍覆層60，如圖沈所示。因此，具有均一厚度的鍍覆層60形成在 包括溝槽部分陽的側(cè)面的這些表面上。此后，使用如第一實施例中的相同的方法以將半導體晶片(基板)切割成棒狀片 段，且光學涂層膜(未示出)形成在元件棒的解理端面上。最后，其中已經(jīng)形成光學涂層膜 的元件的每個棒被切割成單獨的半導體激光器芯片。以此方式制造了根據(jù)第一實施例的變 型示例的半導體激光器芯片100a。第二實施例圖27是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的放大截面圖。下面參照圖 27給出關(guān)于由200表示的根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的結(jié)構(gòu)的描述。
根據(jù)第二實施例的半導體激光器芯片200與第一實施例的不同之處在于金屬層 223由與η側(cè)電極23的材料不同的金屬材料形成在切口表面fe上。具體地，金屬層223通 過在切口部分5的切口表面上堆疊金屬層221和222來形成。金屬層221與η側(cè)電極 23分開形成，然而，金屬層222與η側(cè)電極23 —體地形成。金屬層223是本發(fā)明的“第二 金屬層”的示例。金屬層221例如由鎢、鈦或金、或者這些元素的化合物制成。根據(jù)第二實施例的半導體激光器芯片200的結(jié)構(gòu)的其他方面與第一實施例相同。 半導體激光器芯片200可以包括如在第一實施例的變型示例中的附加地形成在η側(cè)電極23 和金屬層223上的鍍覆層。在第二實施例中，形成在切口部分5的切口表面fe上的金屬層223使用與如上所 述的η側(cè)電極23的材料不同的金屬材料，切口表面fe上的金屬層223可以設(shè)定為厚的。這 改善了焊料的潤濕性，因此結(jié)向上安裝的半導體激光器芯片200易于直到切口部分5的切 口表面fe嵌入焊料中。第二實施例的其他效果與第一實施例中的那些相同。根據(jù)第二實施例的半導體激光器芯片200被結(jié)向上地安裝，以如同第一實施例組 裝到半導體激光裝置中。圖觀至32示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片的制造方法。下面參 照圖27至32描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體激光器芯片200的制造方法。第二實施 例的制造步驟直到基板10 (半導體晶片)的背表面IOb的研磨或拋光與第一實施例中的那 些均相同，因此省略對此的描述。在第二實施例中，在基板10(半導體晶片)的背表面IOb被研磨或拋光后，抗蝕劑 層230形成在基板10的整個背表面IOb上，如圖觀所示。下面，如圖四所示，在已經(jīng)形成 有抗蝕劑層230的基板10的背表面IOb上進行激光劃片，從而形成與第一實施例中的那些 相同的溝槽部分陽。接下來，在基板10的背表面IOb上進行濺射等，以在整個表面上形成金屬層221， 如圖30所示。然后通過剝離去除抗蝕劑層230。這僅在溝槽部分55的側(cè)面上留下金屬層 221，如圖31所示。替代剝離，可以使用光蝕刻等在溝槽部分55的內(nèi)部形成金屬層221。下面，如圖32所示，使用與第一實施例中的相同方法以在基板10的背表面IOb上 形成η側(cè)電極23。在形成η側(cè)電極23中，通過容許電極金屬行進到溝槽部分55的側(cè)面， 金屬層222 (見圖27)與η側(cè)電極23 —體地形成在溝槽部分55的側(cè)面之上(金屬層221 上)。由金屬層221和金屬層222構(gòu)成且連接到η側(cè)電極的金屬層223以這種方式形成在 溝槽部分陽的側(cè)面上。此后，使用與第一實施例中相同的方法來將半導體晶片(基板)分離成棒狀片段， 且光學涂層膜(未示出)形成在元件棒的解理端面上。最后，將已經(jīng)形成有光學涂層膜的 每個元件棒中的鄰接元件彼此分割，以獲得單獨的半導體激光器芯片200。以此方式制造了 根據(jù)第二實施例的半導體激光器芯片200。第三實施例圖33為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體激光器芯片的透視圖。圖34是沿圖33 的B-B線剖取的截面圖。下面參照圖33和34給出對由300表示的根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體激光器芯片的結(jié)構(gòu)的描述。如圖33和34所示，根據(jù)第三實施例的半導體激光器芯片300具有形成在鏡面30 中的切口部分6 (見圖34)，切口部分6與形成在側(cè)面40中的切口部分5 (見圖4)相同。形 成在鏡面30中的切口部分6具有切口表面6a，在切口表面6a上形成連接到η側(cè)電極23的 金屬層對。金屬層M由與η側(cè)電極23的材料相同的金屬材料制成，且與η側(cè)電極23 — 體地形成。具體地，金屬層M通過將η側(cè)電極23伸展到切口部分6的切口表面6a而形成 在切口部分6的切口表面6a上。由此，η側(cè)電極23和金屬層M彼此連接而沒有在基板10 的背表面IOb的拐角處中斷。形成在鏡面30中的切口部分6是本發(fā)明的“第二切口部分” 的示例，且形成在切口部分6的切口表面6a上的金屬層M為本發(fā)明的“第一金屬層”的示 例。根據(jù)第三實施例的半導體激光器芯片300的結(jié)構(gòu)的其他方面與第一實施例相同。 半導體激光器芯片300可以包括如同第一實施例的變型示例的附加地形成在η側(cè)電極23 和金屬層M上的鍍覆層。在如上構(gòu)造的第三實施例中，易于改善結(jié)向上地安裝的半導體激光器芯片300的 散熱性能。在第三實施例中，切口部分6形成在鏡面30中，因此，也可以預(yù)期具有這樣的效 果防止焊料從基板10的背表面IOb沿鏡面30升起到不期望的水平并影響激光器的功率 特性。第三實施例的其他效果與第一實施例中的那些相同。根據(jù)第三實施例的半導體激光器芯片300被結(jié)向上地安裝以組裝成如第一實施 例的半導體激光裝置。圖35示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體激光器芯片的制造方法。下面參照圖 20和23以及圖33至35描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體激光器芯片300的制造方法。 第三實施例的制造步驟直到在基板10 (半導體晶片)的背表面IOb中形成溝槽部分55與 第一實施例中的那些均是相同的，因此省略對此之描述。在第三實施例中，在基板10 (半導體晶片)的背表面IOb被研磨或拋光后，在基板 10的背表面IOb上進行激光劃片，以形成沿與脊部分19平行的方向線性地行進的溝槽部分 55，如圖35所示。溝槽部分55位于與預(yù)計的分割線Ρ2 —致的位置，分割線Ρ2的每個設(shè)置 在兩個相鄰的脊部分19之間(在X方向上彼此鄰近的一個ρ側(cè)電極22和另一個ρ側(cè)電極 22之間)。在第三實施例中，在基板10的背表面IOb上進行激光劃片，以形成解理輔助溝 槽56，其與溝槽部分55相同且位于與預(yù)想的分割線Pl —致的位置處。解理輔助溝槽56沿 正交于脊部分19的方向(X方向)線性地行進。下面，使用與第一實施例相同的方法在基板10的背表面IOb上形成η側(cè)電極23。 在形成η側(cè)電極23時，通過允許電極金屬行進到溝槽部分55和解理輔助溝槽56的側(cè)面， 連接到η側(cè)電極23的金屬層24(見圖33和34)形成在溝槽部分55的側(cè)面和解理輔助溝 槽56的側(cè)面上。下面，如圖23所示，半導體晶片(基板)通過解理分離成棒狀片段。具體地，切割 器的刃(未示出)壓向基板10的前表面IOa (基板10的與形成有溝槽部分55的表面相反 的表面)，從而施加壓力到元件并沿預(yù)計的分割線Pl解理半導體晶片，以解理輔助溝槽56為起點。以此種方式，半導體晶片(基板)被分離成棒狀片段，且棒的解理的端面構(gòu)成鏡面 (用于形成鏡面30)。通過以解理輔助溝槽56為起點解理半導體晶片，切口部分6(見圖 34)形成在所得到的用于形成鏡面30的解理端面中。此后，光學涂層膜(未示出)形成在元件棒的解理端面(用于形成鏡面30)上。最 后，已經(jīng)形成有光學涂層膜的每個元件棒中鄰接的元件被彼此分割，以獲得單獨的半導體 激光器芯片300。以此方式制造了根據(jù)第三實施例的半導體激光器芯片300。第四實施例圖36是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的半導體激光器芯片的透視圖。圖37是沿圖36 的C-C線剖取的截面圖。下面參照圖36和37給出對由400表示的根據(jù)本發(fā)明第四實施例 的半導體激光器芯片的結(jié)構(gòu)的描述。在根據(jù)第四實施例的半導體激光器芯片400中，脊部分19(光波導)沒有在半導 體激光器芯片400 (半導體層)的中心M(見圖37)，而是靠近側(cè)面40之一，如圖36和37所 示。這使得脊部分19(光波導)靠近形成在該側(cè)面40中的切口部分5上的金屬層對。根據(jù)第四實施例的半導體激光器芯片400的結(jié)構(gòu)的其他方面與第一實施例相同。 半導體激光器芯片400可以包括如在第一實施例的變型示例中的附加地形成在η側(cè)電極23 和金屬層M上的鍍覆層。在第四實施例中，如上所述，脊部分19 (光波導)偏離半導體激光器芯片400(半 導體層)的中心M，而是靠近側(cè)面40之一，在這種情況下，從脊部分19 (光波導)到切口部 分5的距離被縮短，并且光波導中產(chǎn)生的熱被更有效地散發(fā)。第四實施例的其他效果與第一實施例中的那些相同。根據(jù)第四實施例的半導體激光器芯片400被結(jié)向上地安裝以組裝成如第一實施 例的半導體激光裝置。根據(jù)第四實施例的半導體激光器芯片400可以這樣來制造通過激光劃片在基板 10的背表面IOb中形成沿平行于脊部分19的方向行進的溝槽部分，以使得溝槽部分更靠近 兩個相鄰的脊部分19之一。通過由以此方式的加工使溝槽部分形成為靠近兩個相鄰的脊 部分19之一，如上所述，從每個脊部分19到溝槽部分的距離縮短且熱被更加有效地散發(fā)。圖38和39是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例如何安裝半導體激光器芯片到半導體激 光器裝置的另一示例的圖。下面參照圖38和39描述如何安裝半導體激光器芯片400的其 他示例。在第四實施例的其他芯片安裝示例中，臺階(臺階部分)132形成在副底座130的 頂表面中，如圖38和39所示。臺階132具有底表面13 和側(cè)壁132b。半導體激光器芯片 400經(jīng)由焊料170固定到臺階132的底表面13 上。在第四實施例的其他芯片安裝示例中，半導體激光器芯片400布置為其側(cè)面 40 (較靠近脊部分19的側(cè)面40)面對側(cè)壁132b，且焊料170填充在該側(cè)面40 (切口部分5) 和側(cè)壁132b之間的間隙。切口部分5上的金屬層M因此經(jīng)由焊料170與副底座130(側(cè) 壁132b)熱接觸。利用該結(jié)構(gòu)，半導體激光器芯片400以半導體激光器芯片400的脊部分 19更靠近副底座130的方式嵌入焊料170中。這里公開的實施例在每個方面是范例，并不應(yīng)該解釋為是限制的。本發(fā)明的范圍 通過權(quán)利要求的范圍中闡述的術(shù)語而不是由上面給出的實施例的描述來限定，并且包括等同于權(quán)利要求的范圍的手段和權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有變型。例如，雖然第一至第四實施例描述將本發(fā)明應(yīng)用到氮化物基半導體激光器芯片的 示例，但本發(fā)明不限于此且可以應(yīng)用到由除氮化物基材料之外的其他材料形成的半導體激 光器芯片。第一至第四實施例描述其中使用GaN基板的示例，但是本發(fā)明不限于此且可以使 用由InGaN、AKiaN或AKialnN等制成的基板?；蛘撸部梢圆捎弥T如藍寶石基底的絕緣基 板。在基板上通過晶體生長形成的氮化物半導體層的厚度、成分以及其他屬性可以改變，或 可以組合合適的屬性，以獲得期望的元件特性。例如，可以增加半導體層到這些半導體層或 從這些半導體層除去半導體層，且可以變換一些半導體層的順序?？梢愿淖円恍┌雽w層 的導電類型。簡而言之，半導體層可以自由改變，只要能獲得氮化物半導體激光器元件的基 本特性。上述實施例的半導體激光器芯片也可以具有寬區(qū)域元件結(jié)構(gòu)。第一至第四實施例描述其中具有金屬層的切口部分形成在半導體激光器芯片的 每個側(cè)面中的示例。然而，本發(fā)明不限于此并且切口部分可以僅形成在半導體激光器芯片 的一個側(cè)面中。第一至第四實施例描述其中切口部分形成為跨越半導體激光器芯片的側(cè)面的整 個長度的示例。然而，本發(fā)明不限于此且沿平行于脊部分的方向行進的切口部分可以僅形 成在半導體激光器芯片的側(cè)面的一部分中。第一至第四實施例描述其中切口部分(溝槽部分、解理輔助溝槽)線性地行進的 示例。然而，本發(fā)明不限于此，且可以形成斷續(xù)的切口部分(斷續(xù)的溝槽部分、斷續(xù)的解理 輔助溝槽)。例如，切口部分(溝槽部分、解理輔助溝槽)可以為短劃線。第一至第四實施例描述其中通過激光劃片形成溝槽部分(切口部分)的示例。然 而，本發(fā)明不限于此，且可以使用激光劃片之外的其他方法來形成溝槽部分(切口部分)。 激光劃片之外的其他方法的示例包括切割。在第一至第四實施例中，切口部分(溝槽部分、解理輔助溝槽)可以具有足夠的深 度以到達半導體層。第一至第四實施例描述其中連接到η側(cè)電極的金屬層形成在切口部分的切口表 面上的示例。金屬層和η側(cè)電極之間的連接可以在基板的背表面的拐角處部分地斷開。簡 而言之，金屬層僅需要至少部分地連接到(接觸)η側(cè)電極。即使當金屬層和η側(cè)電極之 間的空間連接在某些位置斷開，則半導體激光器芯片也可以直到半導體激光器芯片的側(cè)面 (切口部分)被嵌入焊料等中，這依賴于管芯接合條件。然而，為了獲得穩(wěn)定的產(chǎn)量，金屬層 應(yīng)該接觸(連接到)η側(cè)電極。第一至第四實施例描述其中焊料用作散熱材料的示例。然而，本發(fā)明不限于此，且 半導體激光器芯片可以使用焊料之外的其他散熱材料安裝。焊料之外的其他散熱材料的示 例包括諸如銀膏的導熱粘結(jié)劑。第一至第四實施例描述其中半導體激光器芯片安裝到副底座的示例。然而，本發(fā) 明不限于此，且半導體激光器芯片可以安裝到副底座之外的其他基底上。例如，半導體激光 器芯片可以直接安裝在諸如基座的散熱基底上。第一至第四實施例描述其中半導體激光器芯片安裝到罐式封裝半導體激光裝置 中的示例。然而，本發(fā)明不限于此，且半導體激光器芯片可以安裝到罐式封裝類型之外的其他類型的半導體激光裝置中。第一至第四實施例描述其中半導體激光器芯片制造方法使用SiO2作為用于形成 埋入層的材料的示例。然而，本發(fā)明不限于此，且埋入層可以由諸如SiN、Al203或^O2的除 SiO2之外的其他絕緣材料形成。第一至第四實施例描述其中在形成脊部分中使用抗蝕劑層作為掩模層的示例。然 而，本發(fā)明不限于此，且由SiO2等制作的掩模層可以用于形成脊部分。在這種情況下，可以 使用光刻和由氫氟酸溶液的溶解的結(jié)合或其他方法來暴露脊部分的頂部(頂表面)。第一至第四實施例描述將本發(fā)明應(yīng)用到脊型激光器結(jié)構(gòu)的示例。然而，本發(fā)明不 限于此，且也可以應(yīng)用到脊型之外的其他激光器結(jié)構(gòu)，比如掩埋異質(zhì)結(jié)構(gòu)(BH)型和通過選 擇再生長(RiS)的脊型。第一至第四實施例描述其中使用MOCVD通過晶體生長形成氮化物半導體層的示 例。然而，本發(fā)明不限于此，且氮化物半導體層可以通過利用MOCVD之外的其他方法的晶體 生長來形成。MOCVD之外的其他可采用的方法的示例包括氫化物氣相外延(HVPE)和分子束 外延(MBE)。在第一至第四實施例中，ρ側(cè)電極的尺寸和形狀等可以適當?shù)匦薷?。在第一至第三實施例中，半導體激光器芯片可以安裝在具有如第四實施例的其他 芯片安裝示例中所示的臺階的副底座上。
權(quán)利要求
1.一種半導體激光器芯片，包括基板，包括一個主表面和與該一個主表面相反的另一個主表面； 半導體層，形成在所述基板的所述一個主表面上； 光波導，形成在所述半導體層中；第一金屬層，形成在所述基板的所述另一個主表面上；以及 第一切口部分，形成在包括所述基板的區(qū)域中且沿所述光波導行進， 其中，所述第一切口部分包括至少部分地覆蓋有第二金屬層的切口表面，該第二金屬 層與所述第一金屬層接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，還包括沿所述光波導延伸的側(cè)面， 其中所述第一切口部分形成在所述側(cè)面中。
3.如權(quán)利要求2所述的半導體激光器芯片，其中所述基板和所述半導體層包括彼此相對的一對所述側(cè)面，且 其中一個第一切口部分形成在一對所述側(cè)面的每個中。
4.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，其中所述半導體層包括氮化物半導體層。
5.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，其中所述第一切口部分的切口表面包括相 對于所述基板的法線方向傾斜的斜面。
6.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，其中所述第一切口部分的切口表面包括相 對于所述基板的法線方向傾斜7°或更小的角度的斜面。
7.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，其中所述第一切口部分具有從所述基板的 所述另一個主表面沿所述基板的厚度方向的深度，該深度為所述基板和所述半導體層的合 計厚度的10%或更多且小于50%。
8.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，還包括正交于所述光波導的鏡面， 其中所述鏡面具有形成在所述基板側(cè)的第二切口部分，且其中通過延伸所述第一金屬層，所述第一金屬層也形成在所述第二切口部分上。
9.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，還包括沿所述光波導延伸的各側(cè)面， 其中所述光波導沒有位于所述半導體層的中心而是更靠近所述側(cè)面之
10.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，其中所述第一金屬層和所述第二金屬層 由相同的金屬材料形成。
11.如權(quán)利要求1所述的半導體激光器芯片，其中所述第一金屬層和所述第二金屬層 由不同的金屬材料形成。
12.—種半導體激光裝置，包括如權(quán)利要求1至11中任一項所述的半導體激光器芯片， 其中所述半導體激光器芯片直到所述第一切口部分的切口表面嵌入散熱材料中。
13.如權(quán)利要求12所述的半導體激光裝置，還包括散熱基底，所述半導體激光器芯片 安裝在該散熱基底上，其中所述半導體激光器芯片經(jīng)由所述散熱材料結(jié)向上地固定在所述散熱基底上。
14.如權(quán)利要求13所述的半導體激光裝置，其中所述散熱基底包括具有底表面和側(cè)壁的臺階部分，以及其中通過將所述半導體激光器芯片固定到所述臺階部分的底表面，至少形成在所述切 口表面之一上的所述第二金屬層經(jīng)由所述散熱材料熱接觸所述側(cè)壁。
15.如權(quán)利要求13所述的半導體激光裝置，其中所述散熱基底包括副底座。
16.如權(quán)利要求12所述的半導體激光裝置，其中所述散熱材料包括焊料。
17.一種半導體激光器芯片的制造方法，包括 在基板的前表面上生長氮化物半導體層；在所述氮化物半導體層中形成電流通路部分；在所述基板的背表面中形成溝槽部分，以平行于所述電流通路部分行進； 在所述基板的包括所述溝槽部分的至少一部分側(cè)面的背表面上形成金屬層；以及 沿所述溝槽部分分割所述基板， 其中形成所述溝槽部分包括通過激光劃片形成溝槽。
18.如權(quán)利要求17所述的半導體激光器芯片的制造方法，其中形成所述金屬層包括通 過濺射形成所述金屬層。
19.如權(quán)利要求17所述的半導體激光器芯片的制造方法，還包括在形成所述金屬層后 在所述金屬層上形成鍍覆層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導體激光器芯片及其制造方法、半導體激光裝置。該半導體激光器芯片的散熱性能更加改善。該半導體激光器芯片包括基板，具有前表面和背表面；氮化物半導體層，形成在基板的前表面上；光波導(脊部分)，形成在氮化物半導體層中；n側(cè)電極，形成在基板的背表面上；以及切口部分，形成在包括基板的區(qū)域中且沿光波導(脊部分)行進。切口部分具有切口表面，在切口表面上形成連接到n側(cè)電極的金屬層。
文檔編號H01S5/024GK102088162SQ20101057407
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者川上俊之, 有吉章 申請人:夏普株式會社