專利名稱::半導(dǎo)體激光器裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器裝置及其制造方法。
背景技術(shù):
:為了擴大光盤的記錄容量,而要求將數(shù)據(jù)的讀出/寫入所必要的激光的波長縮短。在當(dāng)前正普及著的DVD播放器和錄像機中,廣泛使用波長660nm帶的紅色半導(dǎo)體激光器,該紅色半導(dǎo)體激光器,通過使例如InGaAlP系化合物半導(dǎo)體在GaAs基板上外延生長來制造。近年來,為了進一步擴大DVD記錄容量,正在努力開發(fā)下一代的光盤。作為這種下一代光盤用的光源,要求穩(wěn)定地發(fā)射比紅色光波長更短的藍(lán)紫色激光(波長400nm帶)。波長400nm帶的GaN系半導(dǎo)體激光器,作為Blu-rayDisk(藍(lán)光光盤)(商標(biāo))等的下一代光盤的記錄再生用光源而最被期待。在專利文獻1中,公開了適于作為光盤裝置中的短波長光源使用的半導(dǎo)體激光器裝置。專利文獻1特開2003-59087號公報。為了將能夠長時間穩(wěn)定地發(fā)射波長比紅色光更短的激光的半導(dǎo)體激光器裝置實用化,必須解決幾個問題。特別是,為了進一步提高半導(dǎo)體激光器的可靠性,迫切需要實現(xiàn)實用上充分長的壽命。然而,本發(fā)明人認(rèn)識到,若將發(fā)射藍(lán)紫色激光的半導(dǎo)體激光器芯片在由封蓋氣密密封的狀態(tài)下動作,則元件壽命會因主體(stem)和封蓋的種類而顯著縮短。本發(fā)明正是為解決上述課題而提出的,其提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)長壽命化,并能夠穩(wěn)定地發(fā)射短波長激光的半導(dǎo)體激光器裝置以及其制造方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器裝置,其中,具備半導(dǎo)體激光器芯片,其發(fā)射激光;主體,其支撐所述半導(dǎo)體激光器芯片;多個端子電極,其被插入到設(shè)于所述主體的貫通孔,用于對所述半導(dǎo)體激光器芯片進行供電;封蓋,其具有透射所述激光的光學(xué)窗,并且以覆蓋所述半導(dǎo)體激光器芯片的方式固接于所述主體;以及,絕緣玻璃,其被設(shè)于所述主體和所述端子電極之間,當(dāng)所述絕緣玻璃被加熱到700℃以上850℃以下的溫度時放出的氟化硅氣體的總量,為1.0μg以下。在優(yōu)選的實施方式中,在由所述主體和封蓋所圍成的空間的內(nèi)部,密封與所述半導(dǎo)體激光器芯片接觸的環(huán)境氣體,所述絕緣玻璃中,與所述環(huán)境氣體接觸的表面中的氟化硅的濃度,比所述絕緣玻璃內(nèi)部的氟化硅的濃度低。在優(yōu)選的實施方式中,所述絕緣玻璃,不含有氟化硅。在優(yōu)選的實施方式中,所述封蓋的內(nèi)周緣端和所述絕緣玻璃的外周面的間隔,為50μm以下。在優(yōu)選的實施方式中,所述激光的波長,是500nm以下。在優(yōu)選的實施方式中,所述絕緣玻璃中、與所述環(huán)境氣體接觸的表面的氟化硅的濃度,是所述絕緣玻璃內(nèi)部的氟化硅的濃度的十分之一以下。在優(yōu)選的實施方式中,所述環(huán)境氣體,是氮氣和/或惰性氣體。在優(yōu)選的實施方式中,所述環(huán)境氣體含有氧氣。本發(fā)明的光盤裝置,具備如上所述的半導(dǎo)體激光器裝置;以及,光學(xué)系統(tǒng),其將從所述半導(dǎo)體激光器裝置發(fā)射的激光匯聚于光盤上。在優(yōu)選的實施方式中,在受到所述激光照射的區(qū)域中,不具有由含有會因所述激光而產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的材料形成的構(gòu)件。本發(fā)明的制造方法,用于制造半導(dǎo)體激光器裝置,該半導(dǎo)體激光器裝置,具備半導(dǎo)體激光器芯片,其發(fā)射激光;主體,其支撐所述半導(dǎo)體激光器芯片;多個端子電極,其被插入到設(shè)于所述主體的貫通孔,用于對所述半導(dǎo)體激光器芯片進行供電;以及,封蓋,其具有透射所述激光的光學(xué)窗,并且以覆蓋所述半導(dǎo)體激光器芯片的方式固接于所述主體,所述制造方法包括工序(A),采用當(dāng)被加熱到700℃以上850℃以下的溫度時不會放出氟化硅氣體的絕緣玻璃,將所述端子電極與所述主體絕緣;以及工序(B),將所述封蓋固接于所述主體。在優(yōu)選的實施方式中,在所述工序(A)和所述工序(B)之間,實施用己烷對所述主體和封蓋的表面進行清洗的工序。在優(yōu)選的實施方式中,在所述工序(A)和所述工序(B)之間,實施用波長500nm以下的光對所述主體和封蓋的表面進行照射的工序。通過本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)使發(fā)射波長500nm以下的激光的半導(dǎo)體激光器裝置延長壽命的效果。圖1是概略地表示本發(fā)明的實施方式中的半導(dǎo)體激光器裝置的結(jié)構(gòu)的局部分解立體圖。圖2是表示實施方式1中的半導(dǎo)體激光器裝置的主要部分的剖面圖。圖3是表示通過紫外線照射進行的清洗處理的圖。圖4是示意性地表示從粘結(jié)層10放出Si,并形成低Si濃度區(qū)域的狀態(tài)的部分剖面。圖5是表示實施方式2中的半導(dǎo)體激光器裝置的主要部分的剖面圖。圖6(a)是剖面SEM(掃描電子顯微鏡照片),(b)是示意性地表現(xiàn)(a)的剖面SEM的像的圖。圖7(a)和(b),分別是表示I切割型封裝和半切割型封裝的基底上面的俯視圖。圖8(a),是表示為了降低熔點而添加SiFx的低熔點絕緣玻璃的加熱溫度、與從該絕緣玻璃釋放出的Si含有物質(zhì)(SiOH、SiFx)的檢測強度的關(guān)系的曲線圖;(b)是表示不含有SiFx的高熔點絕緣玻璃的加熱溫度、與從該高熔點絕緣玻璃釋放出的Si含有物質(zhì)(SiOH、SiFx)的檢測強度的關(guān)系的曲線圖。圖中1-激光器芯片,2-輔助支架,3-散熱器(主體),4-基底(主體),5-封蓋,6-光學(xué)窗,7-端子電極,8-絕緣玻璃,10-低熔點玻璃的粘結(jié)層,10a-低Si濃度區(qū)域,10b-低Si濃度區(qū)域,20-防護膜,50-UV光源。具體實施例方式在詳細(xì)地觀察半導(dǎo)體激光器芯片(以下,稱“激光器芯片”)中的劣化的光出射端面時得知,半導(dǎo)體激光器裝置的劣化的原因在于,如圖6(a)和(b)所示的那樣,在光出射端面的發(fā)光區(qū)域上附著有“異物”。因半導(dǎo)體激光器裝置的不同,有時在不產(chǎn)生這種劣化,一開始,并不清楚在激光器芯片的光出射端面上形成附著物的理由。在分析附著于光出射端面的異物時得知,在附著物中含有較多的Si(硅),且附著物中的Si,來自用于對包覆激光器芯片的封裝進行組裝的Si含有構(gòu)件中(特別是含有Si的低熔點玻璃)。這種Si含有構(gòu)件,雖然也被用于發(fā)射紅色光的半導(dǎo)體激光器裝置,但是那種情況下,觀察不到在在激光器芯片的光輸出端面上附著有較多地含有Si的異物的情況。為此得知,在接受波長比500nm更長的激光的照射的情況下,Si含有構(gòu)件并不會引起所述劣化現(xiàn)象。與此相對,一般認(rèn)為,在像藍(lán)色激光那樣波長較短(500nm以下,典型的是420nm以下)的激光的情況下,會引起所述劣化現(xiàn)象。也就是說,Si含有構(gòu)件在接受波長500nm以下的短波長激光后引起光化學(xué)反應(yīng),結(jié)果是,將成為附著物的起因的物質(zhì)(主要是Si)供給到環(huán)境氣體中。此外,一般認(rèn)為,這種短波長激光,還會加劇異物在光輸出端面的發(fā)光區(qū)域上的附著。雖然尚未弄清楚由短波長激光引起光化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)機理,但是可以確認(rèn),通過將Si含有構(gòu)件從被照射激光的部位排除,能夠解決由含有Si的異物引起的端面劣化問題。此外,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),除了通過將Si含有構(gòu)件從被照射波長為500nm以下的激光的區(qū)域排除來解決上述端面劣化的問題的方法以外,采用以下所示的解決手段,也能夠解決上述端面劣化的問題。(1)在密封前的階段,對Si含有構(gòu)件照射具有激光波長以下的波長的光(例如紫外線),從而使Si或含有Si的物質(zhì)從Si含有構(gòu)件的一部分中放出,使Si含有構(gòu)件的表面中的Si濃度降低。藉此,由于Si含有構(gòu)件中與封裝內(nèi)的氣體接觸的表面中的所述物質(zhì)的濃度相比于Si含有構(gòu)件的內(nèi)部的Si濃度降低,因此在密封后,即使照射激光,也能抑制在封裝內(nèi)放出Si或Si含有物質(zhì)。(2)用不會因激光的照射而產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定的材料所構(gòu)成的膜,包覆Si含有材料的表面。雖然該膜,例如可以通過與用于包覆激光器芯片的端面的涂層膜相同的材料來構(gòu)成,但是也可以是對激光進行吸收·反射的膜。通過用對激光進行吸收或反射的膜覆蓋Si含有構(gòu)件,能夠得到如下效果抑制由激光引發(fā)的光化學(xué)反應(yīng),同時將Si含有構(gòu)件與環(huán)境氣體隔離,并將引起異物的物質(zhì)封閉于Si含有構(gòu)件內(nèi)。(實施方式1)以下說明本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器裝置的實施方式。圖1是示意性地表示本實施方式的半導(dǎo)體激光器裝置的結(jié)構(gòu)的局部分解立體圖。所圖示的半導(dǎo)體激光器裝置,是備有以下部分的can-型激光器,這些部分包括發(fā)射波長405nm的藍(lán)紫色激光的激光器芯片1;安裝激光器芯片1的輔助支架2;固定輔助支架2的散熱器3;包覆激光器芯片1的封蓋5;以及,支撐散熱器3和封蓋5的基底(base)4。散熱器3和基底4整體構(gòu)成“主體(stem)”。激光器芯片1,是具有例如寬度350μm×長度(諧振器長)700μm×厚度100μm的矩形形狀的激光器二極管元件,具有在GaN、SiC、或藍(lán)寶石等的基板上外延生長的氮化物半導(dǎo)體的層疊構(gòu)造。構(gòu)成層疊構(gòu)造的氮化物半導(dǎo)體的組成和層的厚度,可以采用公知的結(jié)構(gòu)。本實施方式的激光器芯片1,為了得到405nm的振蕩波長而備有活性層,該活性層具有交替層疊厚度3nm的In0.1Ga0.9N量子阱層和厚度9nm的In0.02Ga0.98N勢壘層得到的量子阱構(gòu)造。輔助支架2,是由熱傳導(dǎo)性高的材料(例如SiC和AlN)形成的塊體狀構(gòu)件,具有將激光器芯片1所產(chǎn)生的熱迅速導(dǎo)散至散熱器3和基底4的功能。封蓋5,由軟鋼等金屬材料形成,具有近似圓筒狀的形狀,在設(shè)于上端面的開口部中,安裝有使從激光器芯片1發(fā)射的激光透過的光學(xué)窗(封蓋玻璃)6。通過高電場施壓等,將封蓋5固接(熔接)在基底4的上面?;?,最好由銅和鐵等金屬材料構(gòu)成,并固定有多個端子電極(導(dǎo)出管腳leadpin)7。端子電極7,通過接合線等與激光器芯片1的電極(未圖示)電連接。通過端子電極7,從外部的驅(qū)動電路向激光器芯片1供給電流,并在激光器芯片1內(nèi)引起激光振蕩。另外,為了將端子電極7與基底4電絕緣,而在端子電極7和基底4之間設(shè)置絕緣玻璃8。圖2是表示本實施方式的半導(dǎo)體激光器裝置的主要部分的剖面圖。如圖2所示,透射激光的光學(xué)窗6,由具有厚度約0.25mm、直徑約3.1mm的尺寸的圓盤狀玻璃板構(gòu)成,并借助低熔點玻璃層(以下,稱“粘結(jié)層”)10,粘結(jié)于封蓋5的內(nèi)壁面。因為由封蓋5、基底4和光學(xué)窗6所圍成的空間,在與大氣隔離的狀態(tài)下收置激光器芯片1,因此可以說封蓋5、基底4和光學(xué)窗6,構(gòu)成了用于激光器芯片1的一個“封裝”。在該封裝的內(nèi)部空間,封入氮等非活性氣體。在本實施方式中,將光學(xué)窗6粘結(jié)于封蓋5的低熔點玻璃的粘結(jié)層10,由含有接受激光后會產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)(Si或Si含有物質(zhì))的材料構(gòu)成。例如為了封裝上的便利,使用被加工為料片(tablet)狀的低熔點粉末玻璃,來形成這種低熔點玻璃的粘結(jié)層10。在將粉末玻璃與結(jié)合樹脂混合之后,通過燒結(jié)形成粉末玻璃的料片。雖然結(jié)合樹脂通過燒結(jié)前的加熱工序(脫粘結(jié)劑工序)被除去,但是樹脂的一部分殘存于粘結(jié)層10中。在本實施方式中,為了將低熔點玻璃的粘結(jié)層10中、至少與環(huán)境氣體接觸的表面中的Si含有物質(zhì)的濃度降低,如圖3所示,使用UV光源50來照射紫外線(UV)。該紫外線的波長,約為200nm~350nm的范圍,波長與激光器芯片1所發(fā)射的光大約相同或比其短。紫外線的照射時間,被設(shè)定為例如10~60分鐘的范圍。通過用這種短波長光照射低熔點玻璃的粘結(jié)層10,Si或Si含有物質(zhì)被從粘結(jié)層10氣化后放出。在進行紫外線照射時,由于封蓋3處于尚未安裝于基底4的狀態(tài),因此從粘結(jié)層10放出的物質(zhì)被釋放到大氣中。通過充分地進行對粘結(jié)層10的紫外線照射,能夠如圖4所示那樣,在粘結(jié)層10中形成Si濃度比其他部分相對較低的區(qū)域10a、10b。以下,將該區(qū)域10a、10b稱為“低Si濃度區(qū)域”。低Si濃度區(qū)域10a、10b,優(yōu)選為粘結(jié)層10的內(nèi)部的Si濃度的十分之一以下。圖4中的黑粗箭頭,示意性表示Si(或Si化合物等Si含有物)因紫外線照射從粘結(jié)層10脫離的樣子。若使用實施過這種紫外線照射處理后的封蓋3來組裝圖2所示的半導(dǎo)體激光器裝置,則即使在半導(dǎo)體激光器裝置的動作中從激光器芯片1發(fā)射出的激光或其散射光(雜光)對粘結(jié)層10進行照射,也幾乎不產(chǎn)生Si附著于激光器芯片1的光輸出端面而使激光器特性劣化的問題。結(jié)果,即使在將含有Si的低熔點玻璃作為粘結(jié)層10使用的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體激光器裝置的長壽命化。另外,粘結(jié)層10中的Si濃度的分布,并不需要在低Si濃度區(qū)域10a、10b與其他區(qū)域(Si濃度相對較高的區(qū)域)的邊界急劇地變化。重要的一點是,只要在形成由封蓋3封閉的空間后,即使接受來自激光器芯片1的激光的照射,Si也幾乎不會被從粘結(jié)層10供給到上述空間即可。在本實施方式中,雖然用紫外線那樣波長較短的光照射粘結(jié)層10,但是從含有Si等具有光化學(xué)反應(yīng)性的物質(zhì)的構(gòu)件中,盡可能去除該種物質(zhì)的手段,并不限于光照射。例如,有時替代光照射或與光照射同時,進行加熱處理也很有效。如圖3所示的那樣,可將一端開放的狀態(tài)中的封蓋3加熱到例如100~600℃,并保持大約10~60分鐘左右。通過這種加熱處理,使具有光化學(xué)反應(yīng)性的物質(zhì)從粘結(jié)層10氣化(逸散),能夠?qū)⑴c圖4所示的構(gòu)造相同的構(gòu)造附著于粘結(jié)層10。作為粘結(jié)層10的材料,也可以使用Si含有物質(zhì)容易因加熱處理而逸散的材料(硝化纖維等低分子材料或含氧物質(zhì)),來代替低熔點玻璃。(實施方式2)以下,參照圖5,說明本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器裝置的第二實施方式。本實施方式的半導(dǎo)體激光器裝置和實施方式1的半導(dǎo)體激光器裝置,除了以下所說明的不同點以外具有共通的結(jié)構(gòu)。為此,這里僅詳細(xì)地說明不同點。在本實施方式的半導(dǎo)體激光器裝置中,為了隔離被封入到由封蓋5所形成的空間中的氣體(氮氣)與粘結(jié)層10的接觸,用防護膜20覆蓋本來在封蓋5的內(nèi)部暴露的粘結(jié)層10的表面。本實施方式中的防護膜20的作用是,在受到激光照射的粘結(jié)層10中產(chǎn)生Si或Si含有物質(zhì)的氣化·脫離現(xiàn)象的情況下,這種Si或Si含有物質(zhì)不會泄漏到氮氣中。為此,防護膜20,優(yōu)選由發(fā)揮氣密效果的致密材料形成。例如,氧化鈮(Nb2O5)等材料適于作為防護膜20的材料來使用。防護膜20的厚度,從約10~100nm左右的范圍中適當(dāng)選擇。若防護膜20的厚度比10nm小,則由于不能夠得到充分的隔離效果(氣密性),因此不優(yōu)選。另外,若防護膜20的厚度超過100nm而過厚,則將來會因熱膨脹系數(shù)差等在防護膜20中產(chǎn)生裂紋,防護膜20可能會被局部地剝離。防護膜20,可以通過剝離(liftoff)法等形成,但可在堆積防護膜20之前,進行實施方式1所說明的UV照射和加熱處理。在激光器芯片1的光出射端面上,為了調(diào)整反射率而堆積各種反射涂層膜和保護膜。這些膜,作為即使受到激光也不易反應(yīng)的穩(wěn)定的材料,由可靠性高的材料構(gòu)成。為此,優(yōu)選通過與可用于激光器芯片1的光出射端面的膜相同的膜,形成防護膜20。另外,雖然防護膜20,是透射從激光器芯片1發(fā)射出的激光的膜,但是若由對該激光吸收或反射的材料形成,則能夠降低到達粘結(jié)層10的激光的量,因此還能夠得到抑制光化學(xué)反應(yīng)的效果。作為有效地吸收本實施方式中所使用的激光的材料,優(yōu)選使用例如金(Au)等金屬。在防護膜20由對激光進行反射的材料形成的情況下,會產(chǎn)生對激光器芯片1的返回光而有可能產(chǎn)生噪聲。為此,在由具有反射性的材料形成防護膜20的情況下,優(yōu)選以反射光不易返回到激光器芯片1的方式,設(shè)計防護膜的形狀和尺寸。防護膜20,可以具有層疊構(gòu)造和復(fù)合構(gòu)造。例如,可以通過層疊反射激光的金屬層和吸收激光的樹脂層,來形成具有層疊構(gòu)造的防護膜20。另外,也可以通過將例如微小的金屬微粒分散于絕緣膜中,來形成具有復(fù)合構(gòu)造的防護膜20。另外,防護膜20的表面沒有必要是平滑的,也可以形成微細(xì)的凹凸來表現(xiàn)出光散射性。在像這樣防護膜20由吸收或反射激光的材料形成的情況下,如圖5所示的那樣,在應(yīng)該使激光透過的區(qū)域中,不應(yīng)該設(shè)置防護膜20。但是,在由對激光而言為透明的材料形成防護膜20的情況下,也可以由防護膜20覆蓋整個光學(xué)窗4。以上,就利用含有Si的低熔點玻璃的粘結(jié)層10將光學(xué)窗6粘結(jié)于封蓋5的實施方式,說明了本發(fā)明,但本發(fā)明不限于這種情況。含有Si的低熔點玻璃的粘結(jié)層10,可以用于粘結(jié)封裝內(nèi)部中光學(xué)窗6以外的構(gòu)件。(實施方式3)以下,說明本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器裝置的再另一實施方式。如參照圖3對首個實施方式說明的那樣,對封蓋5照射紫外線,并降低封蓋5的粘結(jié)層10中的Si含有物質(zhì)的濃度,在延長半導(dǎo)體激光器裝置的壽命上十分有效。然而,本發(fā)明者進一步研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),在將封裝小型化時(即減小基底4的上表面尺寸時),僅對封蓋5進行紫外線照射,有時并不能夠充分抑制激光器芯片的光出射端面上的異物的附著。以下,對像這樣進行封裝的小型化時產(chǎn)生的問題及其解決方法進行說明。首先,參照圖1。如圖1所示,在基底4上,固定有多個端子電極(導(dǎo)出管腳)7。這些端子電極7中的兩個端子電極7,被插入到設(shè)于基底4的貫通孔中,并借助低熔點的絕緣玻璃(防護玻璃)8固接于基底4上。封蓋5,通過高電場施壓被熔接于基底4上。在高電場施壓裝置中,由熱傳導(dǎo)性高的銅(Cu)形成熔接部附近的構(gòu)件,另外進行冰冷等,以抑制在熔接時有大量的熱流入到基底4。然而,封蓋5的周端部中的熔接構(gòu)件,由熔點達到大約1000℃左右的科瓦鐵鎳鈷合金(kovar)材料形成,因此不能避免熔接部的高溫化。其結(jié)果,若將基底4小型化,則由于將封蓋5熔接于基底4時的加熱,端子電極7的周圍的絕緣玻璃8的溫度有可能會局部地急劇上升。但是,在實施方式1中,由于使用φ5.6mm的基底4,因此封蓋5的周緣端和絕緣玻璃8的外周面的距離約為100~150μm左右。一般認(rèn)為,在這種情況下,即使將封蓋5熔接于基底4,端子電極7的周圍的絕緣玻璃8的溫度也不會超過700℃。但是,在基底4的外徑是例如大約φ3mm的情況下,絕緣玻璃8與封蓋5的周緣端的距離縮短至約50μm或其以下。此時,絕緣玻璃8的溫度有可能超過大約700℃左右大幅上升,由此可以推測含于絕緣玻璃的Si含有物質(zhì)會顯著地釋放出來。圖7(a)和(b),分別是表示小型封裝的I切割(I-cut)型封裝和半切割(half-cut)型封裝的基底上面的俯視圖。這些基底4中,端子電極7和封蓋5(虛線部)的內(nèi)周緣端的距離較短,端子電極7的周圍的絕緣玻璃8,易因?qū)⒎馍w5熔接于基底4時的熱,被局部地高溫化。在該種類型的封裝中,在將封蓋5熔接于基底4時,無論尺寸如何,位于端子電極7附近的絕緣玻璃8易被加熱,因而易于釋放出Si含有物質(zhì)。圖8(a)是表示含有為了使熔點降低而添加有氟化硅(SiFx、x≥1)的、含有低熔點絕緣玻璃的φ5.6mm中的主體的加熱溫度,與從該主體放出的Si含有物質(zhì)(SiOH、SiFx)的檢測強度之間的關(guān)系。橫軸是加熱溫度,縱軸是玻璃檢測強度。將放入主體的容器排氣至真空狀態(tài)后,以50℃/分的升溫速度將容器內(nèi)的主體從室溫加熱到1000℃,并用質(zhì)量分析裝置檢測出從該主體逸出的氣體(脫出氣體)。在圖8(a)和圖8(b)中,作為硅氧烷的代表例,例示了質(zhì)量數(shù)為45的SiOH,作為氟化硅的代表例示出了質(zhì)量數(shù)47的SiF。得知,在加熱溫度為700℃以下時,從主體釋放出SiOH(硅氧烷的一種),但是沒有放出SiFx(x≥1,試驗中為x=1.3)。另一方面,若加熱溫度超過700℃后繼續(xù)上升,則從主體(絕緣玻璃)的SiFx的放出活躍化,并占據(jù)主導(dǎo)。另外,所謂“硅氧烷”,是以D2SiO為基本結(jié)構(gòu)單位的、以硅和氧為主要成分的有機或無機化合物群。這里,D是烷基(通常為甲基)。圖8(b)是表示含有不含SiFx的(高熔點)絕緣玻璃的主體的加熱溫度,與從該主體釋放出的Si含有物質(zhì)(SiOH、SiFx)的檢測強度的關(guān)系的曲線圖。如圖8(b)所示的那樣,不論加熱溫度如何,SiFx的釋放均被大幅度地降低。根據(jù)以上說明可知,在端子電極7的周圍的絕緣玻璃8含有SiFx的情況下,若端子電極7的附近不被加熱到超過700℃的溫度,則能夠抑制SiFx的放出。因此,在封裝較為大型的情況下,從端子電極7周圍的絕緣玻璃放出的SiFx,并不那么重要。另外,在使用不含有SiFx的絕緣玻璃作為這種絕緣玻璃的情況下,只要將加熱溫度抑制為800℃以下,就能夠?qū)i含有物質(zhì)(硅氧烷等)的釋放抑制得相對較低。根據(jù)以上可知,在基底4的外徑為φ5mm以下的情況下,或者在采用I-切割(I-cut)型封裝和半切割(half-cut)型封裝的情況下,由于用于端子電極7的周圍的絕緣玻璃8易于放出SiFx,由此產(chǎn)生了半導(dǎo)體激光器裝置的壽命變短的問題。為了解決這種問題,在本實施方式中,采取以下說明的各種對策。首先,在本實施方式中,借助通常的低熔點絕緣玻璃8將端子電極7固接于基底4后,進行旨在降低該絕緣玻璃8中所包含的SiFx的濃度的特別處理。具體來說,對基底4(存在于端子電極7的附近的絕緣玻璃8部分),進行己烷清洗和UV照射。根據(jù)本發(fā)明者的試驗,可知己烷清洗對于除去SiFx極為有效。通過對基底4進行清洗,能夠?qū)⒔^緣玻璃因封蓋熔接時的加熱而放出SiFx的量抑制到十分之一以下。另外,此時絕緣玻璃中與環(huán)境氣體接觸的表面中的氟化硅的濃度,為內(nèi)部的濃度的十分之一以下。這種己烷清洗,對于附著于包含基底4的主體的表面的硅氧烷的去除也是有效的。因此,優(yōu)選己烷清洗,還對封蓋5等與UV照射一起進行。按照本實施方式,由于在將封蓋5熔接于基底4前,將存在于基底4上的SiFx的濃度降低,因此在將封蓋5熔接于基底4時,即使端子電極7的附近變成超過700℃的高溫(例如900℃),從絕緣玻璃等釋放的SiFx的量也被大幅度降低,因此能夠抑制封裝內(nèi)的激光器芯片的光出射端面的劣化。結(jié)果,即使在將封蓋5熔接于基底4的表面的位置,與絕緣玻璃8的外周面的間隔為50μm以下的情況下,也能夠有效地將半導(dǎo)體激光器裝置的壽命延長至實用的水平。具體來說,優(yōu)選加熱到750℃以上、850℃以下的溫度時的SiFx的釋放總量,為1.0μg以下,進一步優(yōu)選為0.1μg以下。另外,在本實施方式中,雖然使用了含有SiFx的絕緣玻璃,但終究還是優(yōu)選使用不含SiFx的絕緣玻璃將端子電極7固接于基底4。不含SiFx的絕緣玻璃的熔點,與含有SiFx的絕緣玻璃的熔點相比更高,而為了防止激光器芯片的光出射端面的劣化,優(yōu)選使用實質(zhì)上不含SiFx的絕緣玻璃。另外,即使在這種情況下,也對包括基底4在內(nèi)的主體全體進行己烷清洗和UV照射。這是因為,在主體表面因絕緣玻璃以外的途徑存在Si含有物質(zhì)的情況下,例如存在主體表面的鍍層(Ni鍍層或Au鍍層)中或主體搬運時的來自外部的污染,將這種Si含有物質(zhì)盡可能從主體表面除去,有助于延長半導(dǎo)體激光器裝置的壽命。雖然在實施方式1~3中的封裝內(nèi)封入氣體是氮氣,但是也可以將混入氧的氣體(例如空氣)作為封入氣體來使用。其原因是混入了氧后,抑制往激光出射端面的異物附著的效果較為明顯。這是由于,由于氧在激光波長(500nm以下)處于活性,因此在因光化學(xué)反應(yīng)分解后的Si附著于激光器端面之前發(fā)生反應(yīng),并發(fā)揮除氣(gettering)效果。由于只要是對激光(波長500nm以下)呈現(xiàn)活性的氣體,即通過波長500nm以下的激光產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)而分解的氣體(氟、氯等),也能夠發(fā)揮同樣的除氣效果,因此可以將這些氣體與氧一起、或者替代氧來添加。根據(jù)以上說明可知,隨著激光的波長變得比500nm更短,對以往完全沒有問題的各種材料,需要進行重新考慮。例如,由于含有Si的低熔點玻璃等材料,也被用于光盤裝置所包含的光學(xué)系統(tǒng)(透鏡等光學(xué)系統(tǒng)部件)中,因此若在從半導(dǎo)體激光器裝置出射的激光的光路中、或雖然位于光路之外卻被散射光(雜光)照射的區(qū)域存中,存在Si含有物質(zhì),則可能會因激光照射而釋放出Si,并附著于透鏡等光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)件的表面。因此,優(yōu)選的是,對由含有會因受到激光而產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的材料形成的構(gòu)件,用由不會產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定材料形成的膜進行覆蓋,并進行改性(特別是表面改性)以防止發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),并將其配置于被激光照射區(qū)域以外。以上,雖然只說明了因受到激光而產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)是Si的情況,但是本發(fā)明不限于這種情況,對于像例如碳?xì)浠衔?C)那樣,因受到激光而釋放其他物質(zhì),并附著于激光器芯片的光出射端面的情況也是有效的。本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器裝置,能夠作為需要波長500nm以下的短波長激光的各種電子機器(光盤裝置等)的光源來使用,并能夠提高機器的可靠性。權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體激光器裝置,其中,具備半導(dǎo)體激光器芯片,其發(fā)射激光;主體,其支撐所述半導(dǎo)體激光器芯片;多個端子電極,其被插入到設(shè)于所述主體的貫通孔,用于對所述半導(dǎo)體激光器芯片進行供電;封蓋,其具有透射所述激光的光學(xué)窗,并且以覆蓋所述半導(dǎo)體激光器芯片的方式固接于所述主體;以及絕緣玻璃,其被設(shè)于所述主體和所述端子電極之間,當(dāng)所述絕緣玻璃被加熱到700℃以上850℃以下的溫度時放出的氟化硅氣體的總量,為1.0μg以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置,其特征在于,在由所述主體和封蓋所圍成的空間的內(nèi)部,密封與所述半導(dǎo)體激光器芯片接觸的環(huán)境氣體,所述絕緣玻璃中,與所述環(huán)境氣體接觸的表面中的氟化硅的濃度,比所述絕緣玻璃內(nèi)部的氟化硅的濃度低。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置,其特征在于,所述絕緣玻璃,不含有氟化硅。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置,其特征在于,所述封蓋的內(nèi)周緣端和所述絕緣玻璃的外周面的間隔,為50μm以下。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置,其特征在于,所述激光的波長,是500nm以下。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置,其特征在于,所述絕緣玻璃中,與所述環(huán)境氣體接觸的表面的氟化硅的濃度,是所述絕緣玻璃內(nèi)部的氟化硅的濃度的十分之一以下。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置,其特征在于,所述環(huán)境氣體,是氮氣和/或惰性氣體。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置,其特征在于,所述環(huán)境氣體含有氧氣。9.一種光盤裝置,具備如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器裝置;以及光學(xué)系統(tǒng),其將從所述半導(dǎo)體激光器裝置發(fā)射的激光匯聚于光盤上。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光盤裝置,其特征在于,在受到所述激光照射的區(qū)域中,不具有由含有會因所述激光而產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的材料形成的構(gòu)件。11.一種制造方法,用于制造半導(dǎo)體激光器裝置,該半導(dǎo)體激光器裝置具備半導(dǎo)體激光器芯片,其發(fā)射激光;主體,其支撐所述半導(dǎo)體激光器芯片;多個端子電極,其被插入到設(shè)于所述主體的貫通孔,用于對所述半導(dǎo)體激光器芯片進行供電;以及封蓋,其具有透射所述激光的光學(xué)窗,并且以覆蓋所述半導(dǎo)體激光器芯片的方式固接于所述主體,所述制造方法包括工序(A),采用當(dāng)被加熱到700℃以上850℃以下的溫度時不會放出氟化硅氣體的絕緣玻璃,將所述端子電極與所述主體絕緣;以及工序(B),將所述封蓋固接于所述主體。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法,其特征在于,在所述工序(A)和所述工序(B)之間,實施用己烷對所述主體和封蓋的表面進行清洗的工序。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法,其特征在于,在所述工序(A)和所述工序(B)之間,實施用波長500nm以下的光對所述主體和封蓋的表面進行照射的工序。全文摘要本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體激光器裝置,具備半導(dǎo)體激光器芯片(1),其發(fā)射激光;主體(3、4),其支撐半導(dǎo)體激光器芯片(1);多個端子電極(7),其被插入到設(shè)于主體(3、4)的貫通孔,用于對半導(dǎo)體激光器芯片進行供電;以及封蓋(5),其具有透射激光的光學(xué)窗(6),并且以覆蓋半導(dǎo)體激光器芯片(1的方式固接于主體(3、4)。該裝置中,在主體(3、4)和端子電極(7)之間具備絕緣玻璃(8),當(dāng)被加熱到700℃以上850℃以下的溫度時不會放出氟化硅氣體。文檔編號H01S5/024GK1906819SQ200580001659公開日2007年1月31日申請日期2005年6月2日優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日發(fā)明者長谷川義晃,模川俊哉,矢島浩義申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社