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公開番号2025121509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024016939
出願日2024-02-07
発明の名称レーザ端面の形成方法
出願人学校法人名城大学
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類H01S 5/10 20210101AFI20250813BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】平滑なレーザ端面形成するレーザ端面の形成方法を提供する。
【解決手段】レーザ端面の形成方法は、支持体31と、支持体31上に積層された金属層32と、金属層32上に積層された半導体層10と、を有する半導体レーザ素子1におけるレーザ端面Lの形成方法である。このレーザ端面Lの形成方法は、支持体31の下面に半導体層10の劈開面に平行な直線状をなした下側スクライブ線M1を形成する下側スクライブ線形成工程と、半導体層10の表面に下側スクライブ線M1の端部に沿うように上側スクライブ線M2を形成する上側スクライブ線形成工程と、半導体層10の上方から上側スクライブ線M2に沿って押圧し、半導体レーザ素子1を劈開して、半導体層10にレーザ端面Lを形成する劈開工程と、を備えている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
支持体と、
前記支持体上に積層された金属層と、
前記金属層上に積層された半導体層と、
を有する半導体レーザ素子におけるレーザ端面の形成方法であって、
前記支持体の下面に前記半導体層の劈開面に平行な直線状をなした下側スクライブ線を形成する下側スクライブ線形成工程と、
前記半導体層の表面に少なくとも前記下側スクライブ線の端部に沿うように上側スクライブ線を形成する上側スクライブ線形成工程と、
前記半導体層の上方から前記上側スクライブ線に沿って押圧し、前記半導体レーザ素子を劈開して、前記半導体層にレーザ端面を形成する劈開工程と、を備えた、レーザ端面の形成方法。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記上側スクライブ線形成工程において、前記上側スクライブ線は、前記下側スクライブ線の端部に対応した位置、又は前記下側スクライブ線に沿って所定の間隔を有したミシン目状に形成される、請求項１に記載のレーザ端面の形成方法。
【請求項３】
前記支持体は、劈開性を有さない材料で形成されている、請求項１又は請求項２に記載のレーザ端面の形成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ端面の形成方法に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、サファイア基板上に窒化物半導体が積層された窒化物半導体発光素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平５－１６６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１におけるサファイア基板は、絶縁性を有する。このため、電極をウエハの表面に形成して横方向に電流を流す構造にする必要がある。この場合、発光領域での電流分布が不均一になり易く、また、電気抵抗も高くなりがちである。このような問題の対策として、積層方向に電流を流す縦伝導構造デバイスにすることが考えられる。例えば、窒化物半導体レーザ素子に縦伝導構造を採用する場合、サファイア基板上に形成されたＡｌＧａＮ系窒化物半導体結晶の最上部に形成したｐ側電極をＡｕとＳｎの合金を用いてＳｉやＳｉＣ等で形成された支持体に共晶接合する。レーザ端面を形成する際に、支持体として劈開性を有さない材料を用いた場合は、支持体の割れ方にＡｌＧａＮ結晶の割れ方が追従してしまう。よって、劈開性を有さない支持体を用いると、レーザ端面としてきれいな劈開面は形成できないと考えられるため、支持体として、劈開性を有するＳｉやＳｉＣ等を用いる。その後、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）法を用いてサファイア基板をＡｌＧａＮ系窒化物半導体結晶から剥離する。そして、支持体と接合した状態のＡｌＧａＮ系窒化物半導体結晶に対して積層方向に切れ目を入れて複数の小片に分割する。小片に分割して露出した面は、レーザを反射させる面として機能させるため、極めて平滑でなければならない。このため、小片に分割して露出した面は、結晶の劈開で形成された面（劈開面）とすることが好ましい。このためＡｌＧａＮ系窒化物半導体結晶の劈開面の向きと、劈開性を有した支持体の劈開面の向きと、を厳密に同じ向きに揃えることが必要である。しかし、支持体とＡｌＧａＮ系窒化物半導体結晶が劈開できる結晶面の向きを一致させるためのアライメントは極めて困難であり、また、ＡｌＧａＮと支持体との間には、共晶接合で形成された劈開性を有さないＡｕとＳｎの合金が挟まっていることもあり結晶面同士にズレが生じて直線的に分割できずに多くの段差が生じる。このように、劈開性のある支持体（ＳｉやＳｉＣ）及びＡｌＧａＮ系窒化物半導体結晶の各々の劈開面を揃えることが困難であり、劈開による平滑なレーザ端面を得る技術が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、平滑なレーザ端面形成するレーザ端面の形成方法を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレーザ端面の形成方法は、
支持体と、
前記支持体上に積層された金属層と、
前記金属層上に積層された半導体層と、
を有する半導体レーザ素子におけるレーザ端面の形成方法であって、
前記支持体の下面に前記半導体層の劈開面に平行な直線状をなした下側スクライブ線を形成する下側スクライブ線形成工程と、
前記半導体層の表面に少なくとも前記下側スクライブ線の端部に沿うように上側スクライブ線を形成する上側スクライブ線形成工程と、
前記半導体層の上方から前記上側スクライブ線に沿って押圧し、前記半導体レーザ素子を劈開して、前記半導体層にレーザ端面を形成する劈開工程と、を備えている。
【０００７】
このレーザ端面の形成方法によって、平滑なレーザ端面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１の半導体レーザ素子の構造を示す模式図である。
実施例１の半導体レーザ素子を製造する工程を示す模式図であって、中間体に支持体を接合するまでの工程を示す。
実施例１の半導体レーザ素子を製造する工程を示す模式図であって、サファイア基板を剥離して、半導体レーザ素子が完成するまでの工程を示す。
実施例１の半導体レーザ素子の構造を示す模式図であって、（Ａ）が平面図であり、（Ｂ）が半導体層が帯状に延びる方向に対して直交する方向から見た端面図であり、（Ｃ）が半導体層が帯状に延びる方向から見た端面図である。
実施例１の半導体レーザ素子にレーザ端面を形成する工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
【００１０】
本発明のレーザ端面の形成方法の上側スクライブ線形成工程において、上側スクライブ線は、前記下側スクライブ線の端部に対応した位置、又は前記下側スクライブ線に沿って所定の間隔を有したミシン目状に形成してもよい。この場合、半導体層を直線状に、より劈開させ易い。
（【００１１】以降は省略されています）

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