JP3168252B2 - 半導体バー切断による半導体レーザ用の半導体ファセット製造のための装置および方法 - Google Patents

半導体バー切断による半導体レーザ用の半導体ファセット製造のための装置および方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザに
関する。より具体的には、半導体ウエハの切断(cleavin
g)とその結果の切断されたファセット（小面,facet）の
コーティングに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザファセットは原子的にほぼ
平坦な半導体表面であり、半導体サンプルを一つの切断
面に沿って切断することによって生成される。そのファ
セットでは、半導体と空気の境界で、半導体とそれに接
する空気の屈折率の違いによって光の一部が反射する。
そのため、ファセットは、半導体ダイオードレーザの中
で反射体として使用できる。
【０００３】そのようなファセットを二つ有する半導体
は、二つの同一平面上の反射体を有するファブリ・ペロ
ー空洞に類するものとして、ファブリ・ペロー・レーザ
と呼ばれる。ファブリ・ペロー・ダイオードレーザは、
すべての半導体レーザのうちでもっとも一般的なものの
一つであり、シリカファイバとともに通信レーザとして
使用される。たとえば、コンパクトディスク・プレーヤ
・レーザとして、エルビウムをドープした光ファイバを
ポンピングするポンプレーザとして、また、大気汚染物
質を監視する装置等に応用される。その他のタイプのレ
ーザには、分布フィードバック（ＤＦＢ）レーザや、分
布ブラッグ反射（ＤＢＲ）レーザ等がある。
【０００４】ファブリ・ペロー・レーザに共通の問題
は、レーザファセットすなわち半導体空気境界面に電子
表面状態が存在することである。そのような電子表面状
態は、典型的には、半導体の許容導電帯と許容価電子帯
とを分離する禁制帯間隙内にある。理想的な半導体で
は、禁制帯間隙にはいかなる電子状態または間隙状態も
含まない。
【０００５】半導体の中で、間隙状態は、吸収などの多
数の有害な影響がある。半導体をたとえば光電子応用に
使用する場合、光電子デバイスの光強度が低下するため
吸収プロセスは望ましくない。さらに、半導体ファセッ
トでの吸収が大きすぎるとそのファセットに構造的損傷
を生じることもある。
【０００６】間隙状態の密度は、比較的制御されていな
い周囲環境の中で切断された半導体の半導体空気間境界
面で特に高い。半導体レーザファセットが誘電性の反射
抑制コーティングで覆われた場合には、間隙状態の高い
密度が維持される。しかし、表面状態の密度は、超高真
空等の高度に制御された環境のもとで半導体を切断する
ことにより、低減される。そして、この表面状態の低い
密度は、後にファセットを誘電膜でコーティングするこ
とにより維持される。
【０００７】半導体バーを超高真空（ＵＨＶ）環境のも
とで切断し、そのあとその切断ファセットを誘電膜でコ
ーティングするための装置は、従来から多数存在する。
例えば、１対のフレキシブル搬送帯(transport band)が
半導体バーを、湾曲した曲率半径の大きな表面の外側に
沿ってガイドし、それによって、半導体バーを切断する
のに十分な大きさの曲げモーメントをかける方法が存在
する。この搬送帯はまた、切断されたバーをパシベーシ
ョン層堆積のための適当な領域に移動する。
【０００８】また、複数バー(multi-bar)半導体の切断
方法および装置も知られている。その方法では、複数バ
ー半導体の配置を少しずつ調整するためにモータ駆動の
マイクロメータを使用し、切断を伝搬させるためにポー
ル形状の顎と回転力を利用する制御された負荷を使用
し、そしてその切断を完了するために、ポール形状の顎
を利用する第２の負荷を使用する。切断が完了すると、
複数のバーは搬送装置に集められ、適当な輸送装置を使
用してコーティング処理へと自動的に送られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】半導体バーを切断し、
超高真空環境のもとでその切断ファセットをコーティン
グする方法は知られているが、従来の装置は非効率的で
あり、不格好で、複雑であり、それらの多くは超高真空
環境に容易には適合しない機構を含んでいる。半導体デ
バイスを切断し、切断後ただちにその切断ファセットを
コーティングする装置および方法の改良が望まれてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は半導体レーザ用
の半導体ファセットを高真空環境内で処理する装置およ
び方法である。この装置は、一つ以上の半導体サンプル
を複数の半導体バーに切断し、それらの切断ファセット
を直ちにコーティングするためにそれらの半導体バーを
設置するための少なくとも一つの回転体を有する。この
装置は、半導体サンプルの切断の前またはその途中また
はその直後に、処理チャンバ内に入れられ、在来のコー
ティング材料にさらされる。この装置では、半導体サン
プルを切断する際、他の切断／コーティング技術に比べ
て、半導体サンプルの無駄が少なくなり、処理環境に必
要な要件が緩和される。一つの駆動フィードスルー機構
により、処理チャンバの外側からこの装置を駆動するこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の半導体切断装置
１０の一実施例を示す。一般に装置１０は、ステンレス
鋼その他の適当な材料からなるフレーム１８に取り付け
られた、たとえば、顎１４、１６として示すような少な
くとも一つの回転体を有する。顎１４、１６は、半導体
サンプル（たとえば２倍幅半導体サンプル）の両側を保
持し、一つまたは複数の回転位置を通して、その半導体
サンプルを、複数のたとえば単一幅半導体バーに切断す
る。
【００１２】その半導体バーの新たに切断されたファセ
ット（小面）は、直ちにコーティングされるような位置
に置かれる。さらに、装置１０は、従来のコーティング
技術との新たな組み合わせにより、半導体サンプルを、
約１．０秒未満で、典型的には０．５秒未満で切断しコ
ーティングすることができる。後述するように、装置１
０が、従来のコーティング方法をもって高速で直ちに処
理することは、他の切断装置に比べて多くの利点を有す
る。
【００１３】装置１０において、回転体にはたとえば顎
１４、１６があり、図２Ａおよび図２Ｂに部分的に詳し
く示されている。各顎１４、１６は、一つの下部面２２
と、それに対応する一つの上部面２４と、それらの間に
大きさを合わせた少なくとも一つの並べ板２６とを有す
る。各下部面２２は、並べ板２６と結合される一段高く
なった表面部分２８を有し、これによって、図示のよう
に顎１４と顎１６の間に半導体サンプル３２が支持され
配置される。上部面２４の一部は傾斜部３４となってい
て、これにより、顎１４、１６の回転動作が互いに容易
になる。これについては後述する。
【００１４】顎１４、１６の下部面２２は、ステンレス
鋼その他の適当な材料からなる。顎１４、１６の上部面
２４は、その上に半導体サンプル３２が締め付けられた
ときに、半導体サンプル３２を押し付けないように、テ
フロン（登録商標、Teflon）、デルリン（商標、Delri
n）またはそれらに相当する柔らかい材料からなる。並
べ板２６は、ステンレス鋼その他の適当な非腐食性材料
からなる。
【００１５】典型的には、切断されるそれぞれの半導体
サンプル３２は、２倍幅バーと考えられる。すなわち、
長さ９ｍｍ×幅７５０μｍ×厚さ２５μｍの大きさの単
一幅バーを作る場合は、切断前の半導体サンプル３２の
幅は、約１５００μｍである。図では一つの半導体サン
プルを切断するところを示しているが、顎１４、１６
は、それらの間に複数の半導体サンプルをはさむように
することもできる。
【００１６】さらに、顎１４、１６は、４倍幅（すなわ
ち切断前の幅が約３０００μｍ）のレーザサンプルを収
容できるようにすることもできる。これらのレーザサン
プルに対しては、連続的な切断が行われる。すなわち、
まず４倍幅のバーが２個の２倍幅バーに切断され、その
切断ファセットがコーティングされ、次に２倍幅バーそ
れぞれが単一幅バーに切断され、その切断ファセットが
コーティングされる。このようにして、真空中で切断さ
れコーティングされたフロントファセット（低反射率す
なわち光が出てくるファセット）とリアファセット（高
反射率ファセット）とを有する半導体サンプルが生成さ
れる。
【００１７】半導体サンプル３２は、一般には並べ板２
６の適当な配置に従って、二つの表面部分２８の間の中
央に配置するのが望ましい。一旦、半導体サンプル３２
と並べ板２６が下部面２２の上に配置されると、上部面
２４は、並べ板２６と下部面２２の上方に配置され、ネ
ジ等のコネクタ（締結具）３６により並べ板２６および
下部面２２に位置決めされる。
【００１８】図３〜図５には一つの実施例が示されてい
る。この実施例で、顎１４、１６は、フレーム１８の上
部表面４２に回転できるよう取り付けられている。これ
に対して、後に図７〜図９で示す他の実施例では、一つ
の顎は回転できるように、そしてもう一つの顎は固定さ
れるように、それぞれ、フレームの上部表面に取り付け
られている。
【００１９】図３〜図５に示す実施例で、上部表面４２
はフレーム１８の下部表面４４から必要な距離だけ上方
に隔たった位置にある。顎１４、１６は、フレーム１８
の上部表面４２上に取り付けられており、たとえば、そ
れぞれ、マウント５２、５４およびエンドピース５６、
５８により、回転軸４６、４８のまわりに回転できるよ
うになっている。回転軸４６と４８は互いになるべく近
く、大体１／８〜３／８インチ以内の距離に置かれる。
このような技術の修正は可能であり、装置１０を応用し
たものである。
【００２０】顎１４、１６は、エンドピース５６、５８
にそれぞれ固定できるように結合され、エンドピース５
６、５８は、マウント５２、５４にそれぞれ回転可能に
結合される。マウント５２、５４は、上部表面４２に固
定可能に結合される。
【００２１】図３〜図５に、この実施例の顎１４、１６
の典型的回転範囲が一般的に順番に示されている。図示
のように、顎１４、１６は、それぞれの回転軸４６、４
８のまわりを互いに反対向きに回転する。たとえば図３
〜図５で、顎１４は回転軸４６のまわりを反時計方向に
回転し、顎１６は回転軸４８のまわりを時計方向に回転
する。
【００２２】図３は装置１０の動作開始前の状態を示
す。顎１４、１６は、図２Ｂに示したのと同様に、互い
に向き合ってその間に一つの半導体サンプルを保持して
いる。前述のように、その半導体サンプルは、たとえ
ば、顎１４、１６の間に置かれて処理を受けられるのに
適した形態を有する少なくとも一つの半導体シートであ
る。
【００２３】図４は動作中の装置１０を示すものであっ
て、顎１４、１６がわずかに、しかし半導体サンプルを
切断するのに十分なだけ、回転した状態を示す。フレー
ム１８の上部表面４２には、エンドピース５６、５８が
上部表面４２の下方に設置された駆動装置（たとえば図
６に基づいて後述する装置）と接続されるように、パタ
ン化された開口６２、６４が形成されている。また、顎
１４、１６およびエンドピース５６、５８の一部が回転
動作中に下部表面４４に向かって移動するため、開口６
２、６４は、エンドピース５６、５８および顎１４、１
６がその回転動作中にじゃまにならないような十分な大
きさになっている。
【００２４】顎１４、１６が前述のようにそれぞれの方
向に少し回転するとき、半導体サンプルは切断され、分
割された半導体バー（たとえば、図４、図５の半導体バ
ー６６、６８）が形成される。これらの半導体バーは、
高品質の切断ファセットを有する。また、他の半導体切
断装置や半導体切断技術とは違って、ここに示した半導
体切断方法によれば、半導体サンプルのどの部分も無駄
にしない。
【００２５】最後に、図６は、装置１０において使用さ
れる駆動機構７０の一例を、フレーム１８の上部表面４
２、４４の下方から見た斜視図である。駆動機構７０は
少なくとも一対のアーム７４を有し、それらのアーム７
４の一端は移動板７６に接続され、他の一端は、フレー
ム１８の上部表面４２を貫通して、顎１４、１６および
／またはエンドピース５６、５８（図６には示されてい
ない）に接続されている。移動板７６の他の一端は駆動
アーム７８に接続され、駆動アーム７８はフレーム１８
の下部表面４４を貫通して延びている。
【００２６】エンドピース５６、５８の回転運動、すな
わち顎１４、１６の回転運動は、駆動アーム７８の直線
運動によって引き起こされる。アーム７４は、この直線
運動を、図３〜図５に示した、顎１４、１６の回転軸４
６、４８のまわりの回転運動に、変換する。
【００２７】実際の使用に当たっては、図２Ｂに示した
ように顎１４、１６の間に半導体サンプルを処理できる
ように装置１０を配置する前またはその後に、処理環
境、たとえば、真空環境を維持する真空チャンバの中に
装置１０を配置する。アクチュエータ（たとえば図６に
示す駆動機構７０）の作動により、顎１４、１６は、前
述のように、それぞれの回転軸まわりに互いに反対方向
に回転し、それにより、その半導体サンプルを２本の半
導体バー６６、６８に切断する。
【００２８】顎１４、１６が引き続き回転することによ
り、半導体バー６６、６８は、それらの新たに切断され
たファセットが互いにほぼ平行になるように配置され
る。切断ファセットは、たとえば真空堆積、ｅビーム蒸
着等の従来のコーティング方法（図示せず）を用いてコ
ーティングする。その他のコーティング方法としては、
従来の電子ビーム蒸着がある。
【００２９】コーティング処理は、切断のすぐ後に、さ
らにその切断された半導体バーを望ましい形で配置した
すぐ後に開始することができる。その配置自体は１．０
秒以内で完了する。その配置ゆえに、切断ファセット
は、ほぼ同時にコーティングされる。このようにして、
切断とその切断ファセットのコーティングとの間の重要
な時間は、他の方法に比べて１／１０〜１／１００にも
短縮される。
【００３０】他の方法として、サンプルの切断とその切
断ファセットのコーティングとの間の時間（すなわち、
切断ファセットが処理チャンバ内の残留雰囲気にさらさ
れる時間）をさらに短縮し、さらにはほとんどなくして
しまうために、切断を始める前に、コーティング材料
（たとえば蒸発源からのシリコン）を処理チャンバ内に
入れておくように、切断／蒸着過程を変更してもよい。
たとえば、コーティング材料と半導体サンプルとの間の
保護シャッタを切断の直前に取り去り、切断の前とその
間、サンプルをコーティング材料にさらすことで、切断
されてコーティングされていないファセットが残留した
環境にほとんどさらされないようにする。
【００３１】しかしその場合、切断の前に切断ファセッ
ト位置での半導体サンプル３２の不必要なコーティング
を最小限にするために、顎１４と１６は、半導体サンプ
ル３２を保持したときに、動作可能な範囲でできるだけ
互いに近い位置にあるようにする。通常、顎１４と１６
は、動作できるように、動作前の状態で互いに１〜２μ
ｍ離れている。
【００３２】上述の構成を利用する上で、上記切断／コ
ーティング処理の変形例を具体的に示したが、これ以外
の変形例もありうる。この切断／コーティング処理は、
ほとんどいかなる切断装置にも利用可能である。
【００３３】切断ファセットがコーティングされる前に
環境にさらされる時間が最小限にまたは大幅に短縮され
る結果、この発明によれば、切断されコーティングされ
た半導体バーの質を低下させることなく、他の技術で必
要とされる環境条件を緩和することができる。
【００３４】特に、この種の他の技術では必要とされる
超高真空（ＵＨＶ）環境（１０-9〜１０-10torr）を、
この発明によって高真空（ＨＶ）環境（１０-6〜１０-7
torr）に緩和することができる。この環境条件の緩和
は、装置および労力の面やセットアップの時間等の面
で、非常に大きな利点である。なぜなら、超高真空では
汚染が起こりやすく、超高真空環境を確立し維持するこ
とははるかに大きなコストを要し、はるかに困難な作業
だからである。これに比べて高真空環境は、この技術分
野では典型的な作業環境であって、これを確立し維持
し、その中で実験を行うことは、はるかに容易でコスト
もあまりかからない。
【００３５】他の実施例を示す図７〜図９において、半
導体切断装置１００は、第１の顎１０４と第２の顎１０
６とを有する。第１の顎１０４は固定顎であって、フレ
ーム１８に固定されるように接続されており、第２の顎
１０６は回転顎であって、フレーム１８に対して回転可
能に接続されている。回転顎１０６は、二つの蝶番のジ
ョイントその他の適当な構成により、フレーム１８に対
して、二つの互いに平行な回転軸のまわりを回転できる
ように接続されている。
【００３６】図示されているように、回転顎１０６は、
エンドピース１１２および下部板１１４に固定されてお
り、それらは、アーム１１６の下部に対して第１の回転
軸１２４のまわりに回転できるように接続されている。
アーム１１６の上部は、サポート１３２に対して第２の
回転軸１２６のまわりに回転できるように接続されてい
る。サポート１３２はフレーム１８に固定されている。
図示のように、固定顎１０４は、サポート１３２の下部
１３４に固定され、下部板１３６によって支持されてい
る。
【００３７】回転顎１０６の典型的な運動範囲は一般的
に図７〜図９に示されている。初めに、回転顎１０６
は、第１の回転軸１２４のまわりを回転し、半導体サン
プル３２を切断する。次に、回転顎１０６が第２の回転
軸１２６のまわりを回転し、回転顎１０６によって保持
された新たな切断ファセットが、固定顎１０４によって
保持された新たな切断ファセットとほぼ平行にさせられ
る。
【００３８】図７Ａと図７Ｂは、この発明のこの実施例
が動作を始める前の状態を示す。前述のように、この初
めの状態では、回転顎１０６は、固定顎１０４と並び、
それらは互いに対向する。半導体サンプル３２は、それ
らの顎の間に並べ板２６とともに保持される。固定顎１
０４は下部板１３６に支持され、同様に、回転顎１０６
は下部板１１４に支持される。
【００３９】図８Ａと図８Ｂは、半導体切断装置１００
の回転顎１０６が第１の回転軸１２４のまわりに切断し
ながら回転をしているときのようすを示すものであっ
て、図７Ａと図７Ｂとに示す元の位置から約９０度回転
した位置（第１の位置）にきたときを示す。回転顎１０
６は初めは第１の回転軸１２４のまわりを回転する一
方、下部板１１４は固定顎１０４に向かって（すなわ
ち、図７Ｂおよび図８Ｂにおいて時計方向に）動く。こ
の初期の回転は、半導体サンプル３２が２本の半導体バ
ー（それぞれ、切断ファセット１５６、１５８を有す
る）になるのに十分なだけ行われ、エンドピース１１２
がアーム１１６に接近またはぶつかるときに終了する。
【００４０】それから、回転顎１０６は、第２の回転軸
１２６のまわりを回転し始める。この回転により、回転
顎１０６は、前記第１の位置から始まって、新たな切断
ファセット１５６と１５８とが互いにほぼ平行になるよ
うな位置（第２の位置）にまで回転する。図９Ａ、図９
Ｂはこの回転が完了したときの半導体切断装置１００を
示す。
【００４１】最後に、本発明のこの実施例に適した駆動
機構（１３８として示す。）について、図７〜図９に基
づいて説明する。駆動機構１３８は、シャフトまたはロ
ッド１４４に固定されたハンドル１４２を有する単一動
作の駆動手段である。ばね１４６の一端はエンドピース
１１２に接続されており（図８Ａに比較的よく示されて
いる）、もう一端はサポート１３２に取り付けられたば
ねアーム１４８に接続されている。このばね１４６によ
り、エンドピース１１２および回転顎１０６はサポート
１３２の方向に付勢されている。ここに示す駆動機構１
３８はばね荷重を用いたものであるが、半導体切断装置
１００は、他の適当なフィードスルー駆動機構を用いる
ものでよく、たとえば、直線的すべりアームまたは回転
ハンドルフィードスルーを用いた機構でもよい。
【００４２】実用の場合、半導体サンプル３２は、半導
体切断装置１００が処理環境（たとえば、高真空（１０
-6〜１０-7torr）環境）内に置かれる前または後に、図
７Ｂに示し説明したように、固定顎１０４と回転顎１０
６との間に配置される。たとえば駆動機構１３８の動き
によって動作が始まると、回転顎１０６とエンドピース
１１２は、前述のように第１の回転軸１２４のまわりを
第１の位置に向かって回転し、半導体サンプル３２を２
本の半導体バー６６、６８に切断し、それによってそれ
ぞれに切断ファセット１５６、１５８を生成する。
【００４３】回転顎１０６が第１の位置に到達すると、
回転顎１０６（それに伴ってエンドピース１１２および
アーム１１６も）は、第２の回転軸１２６のまわりを、
図９Ａおよび図９Ｂに示す第２の位置に向かって回転し
始める。前述のように、回転顎１０６が第２の位置に到
達すると、半導体バー６６と６８は、それぞれの切断フ
ァセット１５６と１５８が互いにほぼ平行になるような
位置関係になる。
【００４４】回転顎１０６が元の位置から第２の位置す
なわち最終位置に至るまでの全回転行程にかかる時間
は、ほぼ１秒未満、典型的には約０．０５〜０．５０秒
である。切断ファセット１５６、１５８は、真空環境の
もとで行われる従来のコーティング手段を用いてコーテ
ィングされる。前出の実施例について述べたように、こ
のコーティング処理は、半導体サンプル３２が切断され
る前、またはその最中、またはその直後に実施される。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、半導体サンプルを切断
するに当たり、他の切断／コーティング技術に比べて、
半導体サンプルの無駄が少なくなり、処理環境に必要な
要件が緩和される。一つの駆動フィードスルー機構によ
り、処理チャンバの外側からこの装置を駆動することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体切断装置の一実施例の斜視
図。
【図２】図２Ａは、本発明により半導体サンプルを間に
配列して位置決めするのに使用される顎すなわちフェー
ス（面）の一部切断斜視図。図２Ｂは、本発明により使
用される顎すなわちフェースの間に半導体サンプルが配
列され位置決めされている状態を示す一部切断斜視図。
【図３】本発明に係る半導体切断装置の一実施例の動作
前の状態を示す端部斜視図。
【図４】図３の装置の切断し位置決めするための顎の回
転状態を示す端部斜視図。
【図５】図３の装置で、コーティングのために切断ファ
セットの位置決めをする状態を示す斜視図。
【図６】図３の装置とともに使用される駆動機構の一部
切断斜視図。
【図７】図７Ａは、本発明に係る半導体切断装置の他の
実施例の動作前の状態を示す斜視図。図７Ｂは、図７Ａ
の半導体切断装置の顎の動作前の状態を示す部分端面
図。
【図８】図８Ａは、図７Ａの装置が第１の回転軸の回り
に切断および位置決めのための回転をしている状態を示
す斜視図。図８Ｂは、図８Ａの装置の顎を示す部分端面
図。
【図９】図９Ａは、図７Ａの装置で、第２の回転軸のま
わりの位置決めが完了したときの状態を示す斜視図。図
９Ｂは図９Ａの装置の顎を示す部分端面図。
【符号の説明】
１０ 半導体切断装置 １４、１６ 回転体（顎） １８ フレーム ２２ 下部面 ２４ 上部面 ２６ 並べ板 ２８ 表面部分 ３２ 半導体サンプル ３４ 傾斜部 ３６ コネクタ ４２ 上部表面 ４４ 下部表面 ４６、４８ 回転軸 ５２、５４ マウント ５６、５８ エンドピース ６２、６４ 開口 ６６、６８ 半導体バー ７０ 駆動機構 ７４ アーム ７６ 移動板 ７８ 駆動アーム １００ 半導体切断装置 １０４ 固定顎 １０６ 回転顎 １１２ エンドピース １１４ 下部板 １１６ アーム １２４ 第１の回転軸 １２６ 第２の回転軸 １３２ サポート １３４ サポートの下部 １３６ 下部板 １３８ 駆動機構 １４２ ハンドル １４４ シャフト（ロッド） １４６ ばね １４８ ばねアーム １５６、１５８ 切断ファセット
フロントページの続き (72)発明者 ジュディス フランキャヴィラ デジョ ン アメリカ合衆国，10901 ニューヨーク, サファーン，ロビン フッド ロード ５ (72)発明者 アードマン フレデリック シューベル ト アメリカ合衆国，02146 マサチューセ ッツ，ブルックリン，セント ポール ストリート 84 アパートメント ナン バー１ (72)発明者 ジェームズ デニス ウィン アメリカ合衆国，07060 ニュージャー ジー，プレインフィールド，ジャーメイ ン ストリート 1415 (72)発明者 ジョージ ジョン ジドジック アメリカ合衆国，07832 ニュージャー ジー，コロンビア，パイン ツリー レ イン 17 (56)参考文献 特開 平１−152786（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294589（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−74606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−80070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−215008（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−43282（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/301 B28D 5/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つの半導体サンプル（３
    ２）とともに使用される、半導体レーザ用の半導体ファ
    セットを処理する装置において、 前記半導体サンプルそれぞれは少なくとも一つの切断面
    を有し、 その切断面それぞれは、その切断面に対して第１の半導
    体側と、その切断面に対して反対側の第２の半導体側と
    を有し、 前記装置は、 フレーム（１８）と、前記 フレームに接続され、前記半導体サンプルの前記第
    １および第２の半導体側を保持する少なくとも一つの回
    転体（１４、１６）と、前記 回転体の少なくとも一部を回転させる駆動機構（７
    ０）と、 を有し、 前記回転体は、前記半導体サンプルの第１および第２の
    半導体側を相対的に回転させてその半導体サンプルを前
    記切断面に沿って切断し、それによってその切断面のそ
    れぞれの面に、第１の切断ファセットを有する第１の半
    導体バーおよび第２の切断ファセットを有する第２の半
    導体バーを形成し、その後さらに移動させることなく、
    前記第１および第２の切断ファセットがコーティングさ
    れうるように前記第１および第２の半導体バーを配置す
    るものであること、 を特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記回転体は、前記第１および第２の切
    断ファセットが互いにほぼ平行になるように前記第１お
    よび第２の半導体バーを配置できるものであることを特
    徴とする請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 前記回転体は少なくとも一対の顎を有
    し、それらの顎それぞれは、前記半導体サンプルの一部
    を間に保持するための上部面と下部面とを有すること、
    を特徴とする請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 前記回転体は、前記半導体サンプルの第
    １および第２の半導体側を相対的に回転させ、前記第１
    の切断ファセットが前記第２の切断ファセットに対して
    ほぼ垂直になる第１の位置にまで、少なくとも前記第１
    の半導体側が回転し、次にその第１の位置から、前記第
    １の切断ファセットが前記第２の切断ファセットに対し
    てほぼ平行になる第２の位置まで回転するものであるこ
    と、 を特徴とする請求項１の装置。
  5. 【請求項５】 少なくとも一つの半導体サンプル（３
    ２）とともに使用する、半導体レーザ用の半導体ファセ
    ットを処理する方法において、 前記半導体サンプルそれぞれは少なくとも一つの切断面
    を有し、それら切断面それぞれは、第１の半導体側とそ
    の切断面に対して反対側の第２の半導体側とを有し、 前記方法は、 少なくとも一つの保持機構で、前記半導体サンプルの第
    １および第２の半導体側の少なくとも一方を保持する保
    持ステップと、 前記第１および第２の半導体側が相対的に、そしてそれ
    ぞれに対応する切断面に対して回転し、それによって前
    記半導体サンプルが前記切断面に沿って切断され、第１
    の切断ファセット（１５６）を有する第１の半導体バー
    （６６）および第２の切断ファセット（１５８）を有す
    る第２の半導体バー（６８）を形成し、前記第１および
    第２の半導体バーをさらに動かすことなく前記第１およ
    び第２のファセットの上にコーティングが形成されるよ
    うに、第１および第２のファセットが配置されるように
    する回転ステップと、 を有することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 前記回転ステップはさらに、 前記半導体サンプルの第１の半導体側を前記半導体サン
    プルの第２の半導体側に対して相対的に第１の位置にま
    で回転し、それによって前記半導体サンプルが、前記切
    断面に沿って切断されるようにするステップと、 そのステップの後に、前記第１の半導体バーを前記第２
    の半導体バーに対して相対的に第２の位置にまで回転
    し、それによって、前記第１および第２の切断ファセッ
    トが互いにほぼ平行になるような位置に第１および第２
    の半導体バーがくるようにするステップと、 を有すること、を特徴とする請求項５の方法。
  7. 【請求項７】 前記保持機構はさらに、 前記フレームと回転可能に接続され前記半導体サンプル
    の第１の半導体側を保持する第１の保持機構と、 前記フレームと回転可能に接続され前記半導体サンプル
    の第２の半導体側を保持する第２の保持機構と、 を有し、 前記回転ステップはさらに、 前記第１の保持機構を第１の回転軸のまわりに第１の方
    向に回転するステップと、 前記第２の保持機構を、前記第１の回転軸とほぼ平行な
    第２の回転軸のまわりに、前記第１の方向と反対の第２
    の方向に回転するステップと、 を有すること、を特徴とする請求項５の方法。
  8. 【請求項８】 前記回転ステップは、１．００秒以内
    に、前記半導体サンプルを切断し、前記第１および第２
    の半導体バーの位置決めをするものであること、を特徴
    とする請求項５の方法。
  9. 【請求項９】 前記保持ステップの後でかつ前記回転ス
    テップの前に、前記保持機構および前記半導体サンプル
    を、少なくとも約１０-7torrの高真空環境内に置くステ
    ップをさらに有すること、を特徴とする請求項５の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記回転ステップの前に、 前記保持機構および前記半導体サンプルを真空処理チャ
    ンバ内に置くステップと、前記 処理チャンバ内にコーティング材料を導入するステ
    ップと、 を有すること、を特徴とする請求項５の方法。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6045321A (en) * 1998-03-23 2000-04-04 Lucent Technologies, Inc. Method and apparatus for transporting laser bars
US6386533B1 (en) 1998-05-01 2002-05-14 Agere Systems Guardian Corp. Laser processing fixture
US5989932A (en) * 1998-07-28 1999-11-23 Lucent Technologies, Inc. Method and apparatus for retaining and releasing laser bars during a facet coating operation
US6102267A (en) * 1998-12-10 2000-08-15 Lucent Technologies, Inc. Method and apparatus for non-contact pulsating jet cleaving of a semiconductor material
US6274458B1 (en) 1999-07-07 2001-08-14 Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp. Method of gas cleaving a semiconductor product
US6734453B2 (en) 2000-08-08 2004-05-11 Translucent Photonics, Inc. Devices with optical gain in silicon
US6451120B1 (en) 2000-09-21 2002-09-17 Adc Telecommunications, Inc. Apparatus and method for batch processing semiconductor substrates in making semiconductor lasers
US7483212B2 (en) * 2006-10-11 2009-01-27 Rensselaer Polytechnic Institute Optical thin film, semiconductor light emitting device having the same and methods of fabricating the same
US12051764B2 (en) * 2018-01-18 2024-07-30 Applied Materials Italia S.R.L. Cleaving apparatus and method for cleaving semiconductor cells, system for producing a shingled solar cell arrangement

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5480070A (en) * 1977-12-08 1979-06-26 Toshiba Corp Cleaving device for single-crystal plate
JPH01152786A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Nec Corp 半導体レーザウェハの劈開装置
US5144634A (en) * 1989-09-07 1992-09-01 International Business Machines Corporation Method for mirror passivation of semiconductor laser diodes
EP0416190B1 (en) * 1989-09-07 1994-06-01 International Business Machines Corporation Method for mirror passivation of semiconductor laser diodes
DE69006353T2 (de) * 1990-05-25 1994-06-23 Ibm Verfahren und Vorrichtung zum Spalten von Halbleiterplatten und Bekleiden der gespalteten Facetten.
JPH0474606A (ja) * 1990-07-18 1992-03-10 Mitsubishi Kasei Polytec Co 劈開加工方法
JPH04294589A (ja) * 1991-03-25 1992-10-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体レーザ型デバイスのへき開面コーティング方法
US5154333A (en) * 1991-10-30 1992-10-13 International Business Machines Corporation Jaw cleaving device
US5391036A (en) * 1993-03-15 1995-02-21 International Business Machines Corporation Magnetic transfer device

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