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公開番号2025091250
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-18
出願番号2023206415
出願日2023-12-06
発明の名称マルチビーム半導体レーザ素子
出願人ウシオ電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01S 5/042 20060101AFI20250611BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コーティング工程における信頼性の低下を抑制した半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】複数のレーザ導波路200は、単一の半導体基板110に集積化される。複数の給電用電極150は、それぞれが対応するレーザ導波路200の上面に形成される。各複数の接続用配線Lcは、対応するレーザ導波路200の給電用電極150と対応する電極パッドPeを電気的に接続する。有機絶縁膜170は、互いに絶縁すべき接続用配線Lcと給電用電極150が交差する箇所を含んで形成される。無機絶縁膜180は、有機絶縁膜170のうち、レーザ導波路200の前方端面S1側である第1部分と、後方端面S2側である第2部分と、を覆う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
マルチビーム半導体レーザ素子であって、
単一の半導体基板の上に隣接して集積化された３個以上の複数のレーザ導波路と、
それぞれが対応するレーザ導波路の上面に形成された複数の給電用電極と、
前記複数のレーザ導波路に対応する複数の電極パッドと、
前記複数のレーザ導波路に対応し、それぞれが、対応する前記レーザ導波路の前記給電用電極と対応する前記電極パッドを電気的に接続する複数の接続用配線と、
互いに絶縁すべき前記接続用配線と前記給電用電極が交差する箇所を含んで形成された有機絶縁膜と、
前記有機絶縁膜のうち、前記マルチビーム半導体レーザ素子の前方端面側の部分である第１部分と、前記マルチビーム半導体レーザ素子の後方端面側の部分である第２部分と、を覆う無機絶縁膜と、
を備えることを特徴とするマルチビーム半導体レーザ素子。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記無機絶縁膜は、前記有機絶縁膜のうち、前記マルチビーム半導体レーザ素子の上面側である第３部分をさらに覆うことを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記無機絶縁膜は、前記第３部分において、前記有機絶縁膜と前記接続用配線の間に形成されることを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記無機絶縁膜は、前記第３部分において、前記接続用配線の上側に形成されることを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記無機絶縁膜は、前記第３部分において、前記接続用配線の下側に形成される第１層と、前記接続用配線の上側に形成される第２層と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項６】
前記無機絶縁膜は、前記有機絶縁膜の全体を覆っていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記有機絶縁膜は、前記複数の給電用電極の一部を含むひとつの矩形領域に形成され、対応する前記接続用配線と前記給電用電極の接続箇所に開口が設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項８】
前記複数の電極パッドは、レーザ領域と隣接するパッド領域に配置され、
前記有機絶縁膜は、前記レーザ領域と前記パッド領域とに跨がって形成され、前記複数の給電用電極および前記複数の電極パッドは、前記有機絶縁膜の上に形成されることを特徴とする請求項７に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項９】
前記有機絶縁膜は、前記半導体基板の四辺の近傍の外周領域には形成されないことを特徴とする請求項８に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
【請求項１０】
前記有機絶縁膜は、互いに絶縁すべき前記接続用配線と前記給電用電極が交差する箇所ごとに形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のマルチビーム半導体レーザ素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチビーム半導体レーザ素子に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
プリンタやヘッドマウントディスプレイ(HMD)などの電子機器には、光源として半導体レーザが用いられる。このような画像を扱う電子機器の高解像度化に対応するため、マルチビーム半導体レーザ素子が採用される。
【０００３】
レンズやＭＥＭＳミラーを小型化するため、ビームピッチを狭くすることが求められる。ビームピッチがワイヤボンディングのボール径やダイボンディングの半田パターン幅よりも狭くなると、レーザ導波路上面の電極に直接ワイヤボンディングまたはダイボンディングする面積を確保することができなくなり、その結果、電極パッドを、チップ（半導体基板）の端部に寄せて形成する必要がある。この場合、電極パッドとレーザ導波路の間を接続する接続配線（積層配線）は、レーザ導波路を跨ぐこととなる（特許文献１）。
【０００４】
具体的には、中央のレーザ導波路の上面に形成される給電用電極（Ｐ側電極）と電極パッドを接続する接続配線は、隣のレーザ導波路を横切ることとなる。接続配線とレーザ導波路の交差部分に注目すると、接続配線とレーザ導波路の給電用電極の間には、絶縁層が挿入され、積層配線構造が形成されている。この積層配線構造において、接続配線と給電用電極の間に挿入される層間絶縁膜は、ポリイミドなどの有機絶縁材料が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－２６９６０１号公報
特開２０２１－３４３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、狭ビームピッチのマルチビーム半導体レーザ素子について検討し、以下の課題を認識するに至った。
【０００７】
マルチビーム半導体レーザ素子の複数のレーザ導波路の端面は、ＡＲ（Anti Reflection）コーティングあるいはＨＲ（High Reflection）コーティングが施される。図１は、コーティング工程を説明する図である。コーティング工程に先立ち、ウェハから、半導体チップ４（ダイ）が、複数個が一体化したダイアレイ（ＬＤバー）６として切り出される。ＬＤバー６は、治具であるスペーサ２によって挟み込まれ、支持・固定される。この状態で、ＬＤバー６の劈開面８に対して、コーティングが施される。コーティング後、ペレタイズ工程によって、ＬＤバー６から複数の半導体チップ４が切り出される。
【０００８】
劈開面８をコーティングする際に、積層配線構造の絶縁層を形成する有機絶縁材料が浮遊し、劈開面８に付着すると、コーティングの光学的特性や、レーザ素子の長期的信頼性に悪影響を及ぼす。
【０００９】
なお、この課題を当業者の一般的な認識として捉えてはならず、さらに言えば、この課題は本発明者らが独自に認識したものである。
【００１０】
本開示のある態様はかかる課題に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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