[发明专利]半导体发光装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将半导体激光芯片以结向下(junction-down)方式接合到衬底上，然后将该衬底接合到封装上而形成的半导体发光装置，特别是涉及一种能够减小激光的起偏振角的半导体发光装置及其制造方法。

背景技术

半导体激光器的基板材料使用GaAs，而搭载着半导体激光器的封装的材料则使用Fe或高散热性的Cu。这里，GaAs的线膨胀系数为6(×10^-6/℃)，Fe的线膨胀系数为11(×10^-6/℃)，而Cu的线膨胀系数为17(×10^-6/℃)。因而，如果将使用GaAs基板的半导体激光器直接通过焊料等粘接到Fe封装上，有时候会因线膨胀系数的差异而产生残余应力，导致半导体激光器被毁坏。另外，如果使用Cu封装，则线膨胀系数的差异进一步增大，残余应力也进一步增大。

因此，在封装和半导体激光器之间插入由AlN等构成的衬底。这里，AlN的线膨胀系数为4(×10^-6/℃)，接近GaAs基板，其机械强度大。因而，通过插入AlN衬底来减小封装的残余应力。

但是，即使插入衬底，仍然无法将组装的状态下的半导体激光芯片上受到的残余应力变为0。因此，为了减小残余应力，现有的做法是改变进行接合时使用的焊料的组成或衬底材料、调整组装条件、或者将焊料加厚。另外，为了缓和发光点附近的应力，人们也提出了一种使激光芯片从衬底上突出的构造方案(例如参照专利文献1)。

【专利文献1】特开2001-156379号公报

但是，在现有的半导体发光装置中，无法充分减小残余应力。

另外，在专利文献1的装置中，由于使用了由Si形成的衬底，所以与使用了由AlN形成的衬底的情形相比，其残余应力更大。该残余应力导致激光传播所经过的波导的半导体结晶中出现扭曲，激光器的起偏振角增大。

这里，在进行光学拾取的光学系统中，为了提高盘片中记录的数据的读取精度而应用了起偏振元件，激光穿过起偏振元件后与镜头耦合。起偏振角越大，穿过起偏振元件之后的激光的强度越小，因此，要求起偏振角小。

另外，在光学拾取中，当起偏振角相对于半导体激光器的工作环境温度的变化而发生的变动增大时，光学部件与激光的耦合效率下降，数据写入时需要更多的光输出，功耗增加。因而，必须减小起偏振角相对于半导体激光器的工作环境温度的变化而发生的变动。

但是，现有的半导体发光装置中，激光器的起偏振角受到残余应力的影响而增大，起偏振角相对于半导体激光器的工作环境温度的变化而发生的变动大。因此，其存在着检查成品率差、半导体激光器的动作不稳定等问题。

进而，在像将DVD激光器和CD激光器集成后形成的2波长激光器这样的将波长不同的多个半导体激光器集成在单片电路上而形成的激光器中，也存在着这样的问题：即当各激光器的起偏振角不同时，使用一片起偏振板无法完成调整。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的是获得一种能够减小激光器的起偏振角的半导体发光装置及其制造方法。

本发明的半导体发光装置是一种将半导体激光芯片以结向下方式接合到衬底上，然后将该衬底接合到封装上而形成的半导体发光装置，垂直于半导体激光芯片的激光照射方向的方向是衬底的宽度方向，衬底的厚度和宽度设定为：使半导体激光芯片与衬底相接合的面的中心部受到的等效应力与衬底的宽度方向的应力相乘后的数值不超过通过改变衬底厚度和宽度所能得到的数值的最大值的70％。

本发明的半导体发光装置的制造方法是一种将半导体激光芯片以结向下方式接合到衬底上，然后将该衬底接合到封装上而形成的半导体发光装置的制造方法，将与半导体激光芯片的激光的照射方向相垂直的方向作为衬底的宽度方向，并将衬底的厚度和宽度设定为：使半导体激光芯片与衬底相接合的面的中心部受到的等效应力与衬底的宽度方向的应力相乘后的数值不超过通过改变衬底厚度和宽度所能得到的数值的最大值的70％。

发明的效果

利用本发明，能够减小激光器的起偏振角。

附图说明

图1是表示第1实施方式的半导体发光装置的平面图。

图2是表示第1实施方式的半导体发光装置的半导体激光芯片与衬底的接合部的透视图。

图3是相对于衬底厚度对第1实施方式的2波长激光器的CD激光器经标准化后的起偏振角与标准化后的∑的变化率进行测绘而成的图。

图4是相对于衬底厚度对第1实施方式的2波长激光器的DVD激光器经标准化后的起偏振角与标准化后的∑的变化率进行测绘而成的图。