JP2003163410A - 半導体レーザの端面コーティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、半導体レーザバーの端面に
光学薄膜をコーティング後、半導体レーザバーとスペー
サとを分離する作業において、作業性を改善するととも
に、半導体レーザバーに加わる機械的ストレスを低減し
キズやクラックを生じさせる虞のない端面コーティング
方法を提供することである。 【解決手段】 半導体レーザバー１間にスペーサ１０１
を介挿し、発光面２ａ及び発光背面２ｂに所定の光学薄
膜を形成した後、半導体レーザバー１とスペーサ１０１
とを分離する半導体レーザの端面コーティング方法にお
いて、スペーサ１０１にスペーサ１０１と半導体レーザ
バー１とを密着させた状態で外部に開放された溝部１０
２を設けることを特徴とした半導体レーザの端面コーテ
ィング方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザバー
とスペーサとを交互に重ねて配列し、半導体レーザの端
面（発光面及び発光背面）に光学薄膜を形成する方法に
関し、特に、光学薄膜形成後の半導体レーザバーとスペ
ーサとの分離作業を容易にする半導体レーザの端面コー
ティング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザにおいては、光出射面を酸
化から保護するためや反射率制御のために端面に光学薄
膜を形成することが一般に実施される。通常、これは半
導体レーザ素子が一列に連なった半導体レーザバーの状
態で、蒸着やスパッタリング法を用いて形成されるが、
このとき半導体レーザバー同士を直接重ねて並べると、
隣接する半導体レーザバーの高さの差や、並べるときに
生じる若干の段差によって、高い方の半導体レーザバー
の陰になる低い方の半導体レーザバーの端面には均一な
光学薄膜が形成されないという問題があり、半導体レー
ザバー同士を直接重ねるのではなく、半導体レーザバー
の間に半導体レーザバーよりも高さが低いスペーサを介
挿して、すべての半導体レーザバーの端面が両側のスペ
ーサより飛び出す格好にして端面コーティングがなされ
る。また、このスペーサは、半導体レーザバーの電極面
に不所望な光学薄膜が付着することを防止する被覆材と
しての役目も兼ねており、高さは電極の所定の領域を覆
う高さでなければならない。また、材質としては、例え
ばシリコン、金属、セラミックなどが用いられる。

【０００３】従来の端面コーティング方法の一例を斜視
図として示す図３を用いて説明する。半導体レーザバー
１は、相対向する発光面２ａ及び発光背面２ｂと、相対
向する２つの電極面３ａ，３ｂとを有する略直方体の半
導体レーザ素子が、これらの４つの面２ａ，２ｂ，３
ａ，３ｂ以外の面で一列に連なっている。例えば、半導
体レーザ素子が約４０個から６０個連なったもので、図
中の高さＨ２は約５００μｍ、長さＬ１は約１０ｍｍ程
度であり、非常に細長い形状を成している。

【０００４】この半導体レーザバー１の発光面２ａ及び
発光背面２ｂに、それぞれ異なる反射率の光学薄膜を形
成する方法は、先ず、半導体レーザバー１とスペーサ４
とを発光面２ａ（または、発光背面２ｂでもよい）をす
べて上向きに揃えて交互に重ねて配列し、半導体レーザ
バー１の電極面３ａ，３ｂをスペーサ４の側面４ａで被
覆する。ここで、スペーサの高さＨ１（例えば約４８０
μｍ）は、電極面３ａ，３ｂの所定の領域を被覆する高
さであるとともに、半導体レーザバー１の高さＨ２（例
えば約５００μｍ）よりも低く、交互に配列した状態で
各半導体レーザバー１の発光面２ａはスペーサ４よりも
飛び出す格好になり完全に露呈し均一な光学薄膜の形成
ができる。また、スペーサ４の長さＬ１（例えば約１５
ｍｍ）は、半導体レーザバー１の長さＬ２（例えば約１
０ｍｍ）よりも長く、十分に電極面３ａ，３ｂを被覆で
き電極面３ａ，３ｂに光学薄膜材料が付着することを防
止できる。通常、この配列作業は作業者がピンセット
（図示せず）などを用いて手作業で実施するが、半導体
レーザバー１やスペーサ４は小さくて細長いため取扱い
が困難で習熟を要し、また、キズやクラックを生じさせ
ないように極力、半導体レーザバー１にストレスを加え
ない工夫が必要な作業であった。

【０００５】次に、この配列された半導体レーザバー１
とスペーサ４とを固定用治具５上に、発光面２ａが上向
きになるように載置し、例えばコイルバネ６の圧縮力な
どを利用したスライド式の押え部７で押えつけて固定す
る。次に、このセットが完了した固定用治具５をスパッ
タ装置（図示せず）に入れ、スパッタリングし発光面２
ａに所定の光学薄膜のコーティングを行う。コーティン
グが完了したら、固定用治具５をスパッタ装置（図示せ
ず）から取出し、スライド式の押え部７を緩め、半導体
レーザバー１とスペーサ４とを交互に重ねた状態のまま
ピンセット（図示せず）などで発光背面３ｂ（コーティ
ング未了面）が上向きになるように固定用治具５上で反
転させる。このとき、固定用治具５側の半導体レーザバ
ー１とスペーサ４の面は不揃いとなっているため、半導
体レーザバー１の下面（コーティング完了面）及びスペ
ーサ４の下面が固定用治具５にしっかり密着するように
押えて高さを揃え直してやる。この反転作業と高さ揃え
作業とが完了したら、再びスライド式の押え部７で押え
つけて固定する。こうすることで、発光背面２ｂ（コー
ティング未了面）はスペーサ４よりも飛び出す格好にな
り完全に露呈し均一な光学薄膜の形成ができる。次に、
このセットが完了した固定用治具５をスパッタ装置（図
示せず）に入れ、発光背面２ｂ（コーティング未了面）
に所定の光学薄膜のコーティングを行う。コーティング
が完了したら、固定用治具５をスパッタ装置（図示せ
ず）から取出し、スライド式の押え部７を緩め、半導体
レーザバー１とスペーサ４とを交互に重ねたままの状態
で固定用治具５から離脱して、半導体レーザバー１とス
ペーサ４とを分離し端面コーティング作業が完了する。
尚、上記では発光面２ａを先にコーティングし、その
後、反転させ発光背面２ｂをコーティングする順で説明
したが、この順は反対であってもよい。

【０００６】ここで、スペーサ４の側面４ａは、スパッ
タリングのときに光学薄膜材料が半導体レーザバー１と
の隙間から侵入しないように、また、接触する電極面３
ａ，３ｂに擦りキズを付けたりしないように、平面度の
高い鏡面となっている。ところが、このため半導体レー
ザバー１とスペーサ４とは互いに鏡面同士で密着するこ
とになり、また、固定用治具５上でコイルバネ６の圧力
で押付けられているため、両者間にファンデルワールス
力による密着力を生じ、固定用治具５から離脱しただけ
では容易に分離できなくなっているものがあった。この
ような場合、作業者は、ピンセット（図示せず）や粘着
シート（図示せず）を利用して、密着した一方を粘着シ
ート（図示せず）に貼付けて固定し、他方をピックアッ
プするなどの方法で両者を分離しなければならず神経を
使う繊細な作業を強いられることになっていた。また、
ピンセット（図示せず）などで取扱う作業が増えるとわ
ずかながらも、機械的ストレスを加えることになり半導
体レーザバー１にキズやクラックを生じさせる虞があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題に
鑑みてなされたものであって、半導体レーザバーの両端
面を光学薄膜でコーティングした後、半導体レーザバー
とスペーサとを分離する作業において、作業性を改善す
るとともに、半導体レーザバーに加わる機械的ストレス
を低減しキズやクラックを生じさせる虞のない端面コー
ティング方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザの
端面コーティング方法は、半導体レーザバー間にスペー
サを介挿し、発光面及び発光背面に所定の光学薄膜を形
成した後、半導体レーザバーとスペーサとを分離する半
導体レーザの端面コーティング方法において、スペーサ
にスペーサと半導体レーザバーとを密着させた状態で外
部に開放された凹部を設けることを特徴とした半導体レ
ーザの端面コーティング方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の端面コーティング方法の
一例を斜視図として示す図１を用いて説明する。従来技
術と異なるところは、半導体レーザバー間に介挿するス
ペーサの形状に係る点であり、図３と同一部分には同一
符号を用いて説明を省略する。本発明の端面コーティン
グ方法に用いるスペーサ１０１は、スペーサ１０１の半
導体レーザバー１と重ねる側面１０１ａにスペーサ１０
１の長手方向に沿った両端開放の溝１０２を有してい
る。この溝１０２の短手方向の長さＷはスペーサ１０１
の高さＨ１（例えば約４８０μｍ）の半分とし、深さ
は、特に限定しない。ここで、溝１０２の開口面積をス
ペーサが半導体レーザバーを被覆する面積の４０％乃至
７０％になるようにしておくとスペーサの機械的強度を
著しく劣化させることがない。スペーサ１０１は、側面
１０１ａの溝１０２以外の部分で半導体レーザバー１と
密着し、半導体レーザバー１とスペーサ１０１との密着
面積及び密着強度は半減し、両者が分離しやすくなる。
このため、ピンセット（図示せず）や粘着シート（図示
せず）を用いて両者を強制的に分離しなくてもよく作業
性が改善されるとともに、半導体レーザバー１にキズや
クラックを生じさせる虞がない。また、両端が開放した
溝１０２であるため半導体レーザバー１と重ねた状態
で、溝１０２に空気を内包することがなくスパッタ装置
（図示せず）のチャンバ（図示せず）を真空にする際、
悪影響を及ぼす虞がない。

【００１０】上記では、半導体レーザバー１とスペーサ
１０１との接触面積を減少させるために、スペーサ１０
１の側面１０１ａに両端開放の溝１０２を設ける構成で
説明したが、図２（ａ），（ｂ）に他の構成のスペーサ
として、いずれか一端を閉塞した溝１０３、または、両
端を閉塞した溝１０４を設けた実施例を各々、斜視図と
して示す。この場合、両端開放の溝１０２を設ける構成
に比べてスペーサ１０１の機械的強度は向上する。溝１
０３，１０４の開口の長手方向の長さＬ３，Ｌ４は半導
体レーザバー１の長さより長くして空気を内包しないよ
うにしておく。また、図２（ｃ）に他の構成として、貫
通孔１０５を設けた実施例を斜視図として示す。この場
合も、貫通孔１０５の開口の長手方向の長さＬ５を半導
体レーザバー１の長さより長くし空気を内包しないよう
にしておく。

【００１１】

【発明の効果】本発明の端面コーティング方法による
と、半導体レーザバーとスペーサとの間にファンデルワ
ールス力による密着力が生じても、スペーサに凹部を設
けるため、密着面積及び密着強度を減少させることがで
き半導体レーザバーとスペーサとを容易に分離でき作業
性が改善されるとともにピンセットなどによる強制的な
分離作業を不要とするためキズやクラックの生じる虞が
減少する。また、凹部は半導体レーザバーとスペーサと
を重ねた状態で一部が開放されているため、凹部に空気
を内包することがなくスパッタリングのときの真空度に
悪影響を及ぼす虞がない。また、凹部の面積をスペーサ
が半導体レーザバーを被覆する面積の４０％乃至７０％
に選択するとスペーサの機械的強度を著しく劣化させる
ことなくかつ、密着強度を低減できて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の端面コーティング方法の一例を示す
斜視図

【図２】 本発明の端面コーティング方法に使用する他
のスペーサの例を示す斜視図

【図３】 従来の端面コーティング方法の斜視図

【符号の説明】

１ 半導体レーザバー ２ａ 発光面 ２ｂ 発光背面 １０１ スペーサ １０２ 溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザバー間にスペーサを介挿し、
   発光面及び発光背面に所定の光学薄膜を形成した後、半
   導体レーザバーとスペーサとを分離する半導体レーザの
   端面コーティング方法において、スペーサにスペーサと
   半導体レーザバーとを密着させた状態で外部に開放され
   た凹部を設けることを特徴とした半導体レーザの端面コ
   ーティング方法。
2. 【請求項２】凹部の開口面積は、スペーサが半導体レー
   ザバーを被覆する面積の４０％乃至７０％であることを
   特徴とした請求項１に記載の半導体レーザの端面コーテ
   ィング方法。
3. 【請求項３】凹部は、スペーサ長手方向に沿って形成さ
   れた両端開放の溝であることを特徴とした請求項１に記
   載の半導体レーザの端面コーティング方法。
4. 【請求項４】凹部は、スペーサ長手方向に沿って形成さ
   れた両端または一端を閉塞した半導体レーザバーの長さ
   よりも長い溝であることを特徴とした請求項１に記載の
   半導体レーザの端面コーティング方法。
5. 【請求項５】凹部は、スペーサ長手方向に沿って形成さ
   れた貫通孔であり、貫通孔の開口の長手方向の長さは半
   導体レーザバーの長さよりも長いことを特徴とした請求
   項１に記載の半導体レーザの端面コーティング方法。