CN1645695A - 集成半导体发光元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种适合于安装在拾波器上的集成半导体发光元件。本发明的集成半导体发光元件(LDA)具有：叠层在半导体基板(SUB1)上的第1激光谐振部(LD1)；以薄膜层的状态叠层形成的凸状第2激光谐振部(LD2)，第2激光谐振部(LD2)嵌合在与第1激光谐振部(LD1)邻接并形成于半导体基板(SUB1)上的槽(R)中，通过金属粘接层(CNT)粘接至少第1激光谐振部LD1、第2激光谐振部(LD2)和槽(R)。第1激光谐振部(LD1)的发光点(A)和第2激光谐振部(LD2)的发光点(B)在与第1、第2激光谐振部(LD1、LD2)的叠层方向正交的大致同一水平方向上隔开配置。

Description

集成半导体发光元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种射出不同波长的多个激光光束的集成半导体发光元件及其制造方法。
背景技术
随着数字广播和宽带的普及，迎来了能够容易获得大量的数字内容的时代，因此要求更高密度的信息处理技术。
例如，在CD播放机或DVD播放机等信息记录播放系统中使用的光盘中，正从使用波长780nm频带激光光束的容量700MB的CD(Compact Disc)向使用波长650nm频带激光光束的容量4.7GB的DVD(Digital VersatileDisc)的高密度化发展，特别是近年来，实现了使用波长405nm频带激光光束的容量为20GB以上的高密度光盘。
但是，在可以使用高密度光盘进行记录播放的信息记录播放系统中，为了使其具备可以继续使用至目前所使用过的各种光盘的兼容性，需要在拾波器中安装不仅可发射405nm频带的激光光束而且还可以发射650nm频带或780nm频带激光光束的集成半导体发光元件。
对于具有兼容DVD的兼容性的拾波器，为了使其小型化、轻量化等，虽然期望有发射405nm频带和650nm频带的两种激光光束的集成半导体发光元件，但由于不能利用单片半导体制造技术在同一基板上一体形成这种集成半导体发光元件，所以以往提出了使用混合结构的集成半导体发光元件(两波长激光元件)(特开2002-118331号公报)。
该集成半导体发光元件如该公报的图1所示，具有InGaAlN类405nm频带半导体激光(第1半导体发光元件)LD1、和InGaAlP类650nm频带半导体激光(第2半导体发光元件)LD2，分别形成于第1、第2半导体发光元件LD1、LD2的p型GaN接触层101和p型GaAs接触层121利用直接接合技术(wafer fusion)进行粘接，由此将第1、第2半导体发光元件LD1、LD2装配成一体。
并且，在向接合在接触层101、121上的共用p电极131供给驱动电流时，该驱动电流通过接触层101、121和间隙层102、122等流入活性层107、126，形成产生激光光束的结构。
专利文献1特开2002-118331号公报
可是，上述以往的集成半导体发光元件是这样制造的，预先制作用于形成多个第1半导体发光元件LD1的第1激光晶片、和用于形成多个第2半导体发光元件LD2的第2激光晶片，利用直接接合技术粘接第1、第2激光晶片，然后将其劈开形成芯片。因此，为了使用直接接合技术制造光学特性等品质均等的集成半导体发光元件，必须预先把第1、第2激光晶片制作成其粘接面侧的表面具有高度平坦性。
基于这种情况，在使用形成粘接面侧的表面具有不平坦的结构的半导体发光元件的激光晶片时，利用以往的直接接合技术很难粘接另一方的激光晶片，不能实现集成半导体发光元件。
例如，在上述以往的集成半导体发光装置中使用的第1半导体发光元件LD1，利用在带状p型AlGaN包覆层104和p型GaN间隙层102的两侧设置n型InGaAlN电流狭窄层103的所谓埋入型GaN类激光元件形成，但通常在发射短波长(例如波长405nm频带)的激光光束的GaN类激光元件中埋入型很稀少，一般形成为能够获得性能优于埋入型的脊带型。
如果使用脊带型GaN激光元件代替埋入型的第1半导体发光元件LD1，则由于半导体表面被SiO2绝缘膜覆盖等，并且脊部突出，粘接面侧的表面形成为凹凸状，所以利用上述以往的直接接合技术不能进行与第2半导体发光元件LD2的粘接。
因此，以往的直接接合技术不能实现脊带型的使用GaN类激光的集成半导体发光元件。
而且，在上述以往的集成半导体发光元件中，第1、第2半导体发光元件LD1、LD2双方的p侧电极成为共用电极，形成通过p型GaN接触层101和p型GaAs接触层121、从面内方向(横方向)分别向带状间隙层102、122流入电流的结构。
但是，由于作为半导体层的p型GaN接触层101和p型GaAs接触层121的导电率(电传导率)都不是很高，作为用于向横方向流入电流的路径形成为高电阻路径，由此造成的问题是：导致驱动电压的上升、耗电的上升并需要设计大型的散热结构等。
而且，在上述以往的集成半导体发光装置中，第1、第2半导体发光元件LD1、LD2的各发光点在活性层107、126的垂直方向(换言之，活性层107、126的厚度方向)并列，如果把以这种配置方式配置各发光点的位置的集成半导体发光装置安装在拾波器上，将产生以下问题。
即，如图10(a)的示意图所示，拾波器具有利用物镜OBJ将波长不同的激光光束S1、S2聚光在光盘DSC的记录面的结构。图10(a)中，符号LD1表示的部分是由发出波长为405nm的蓝色激光光束的高密度光盘用半导体发光元件构成的激光谐振部，符号LD2表示的部分是由发出波长650nm的红色激光光束的DVD用半导体发光元件构成的激光谐振部。
此处，在光盘DSC是DVD的情况下，驱动激光谐振部LD2使发出650nm的激光光束S2。从激光谐振部LD2发射的激光光束S2通过物镜OBJ在光盘DSC的记录面上被聚光成聚光点SP2。
另一方面，在光盘DSC是高密度光盘的情况下，驱动激光谐振部LD1使发出405nm的激光光束S1。从激光谐振部LD1发射的激光光束S1通过物镜OBJ在光盘DSC的记录面上被聚光成聚光点SP1。
因此，光盘DSC的记录面上的聚光点SP1、SP2分别受从各激光部LD1、LD2发出的激光光束S1、S2的近视场像(NFP)N1、N2的形状的影响。
一般，半导体激光的近视场像如图10(a)中的符号N1、N2所示，形成为在活性层107、126的垂直方向y(厚度方向)为短轴、在活性层107、126的水平方向x(宽度方向)为长轴的椭圆形状。
在通过物镜OBJ将从该椭圆形状的近视场像N1、N2射出的激光光束聚光在光盘DSC上时，受这种近视场像N1、N2的形状的影响，光盘上的聚光点SP1、SP2的形状也形成为在垂直方向y为短轴、在水平方向x为长轴的椭圆形状。
另外，在光盘DSC是DVD的情况下，如图10(b)所示，集成半导体发光元件被配置成使光盘DSC的记录面的椭圆形状的聚光点SP2的短轴方向和光盘DSC的磁道的切线方向t一致。
这种配置与配置成使聚光点SP2的长轴方向和光盘DSC的磁道的切线方向t一致时相比，可以实质上减小光盘DSC的磁道方向的点直径。所以，可提高磁道方向的信号分解能力，能够进行高密度记录。
因此，以往的集成半导体发光元件如图10(b)所示，必须以使其垂直方向y和光盘DSC的磁道的切线方向t一致的配置状态安装在拾波器上。
此处，例如，如果假设光盘DSC为高密度盘，而且将拾波器的光学系统设计成使发出波长405nm的蓝色激光光束的激光谐振部LD1的发光点与物镜的光轴中心Q一致，则发出波长650nm的红色激光光束的激光谐振部LD2的发光点位于从物镜的光轴中心Q偏离的位置。
因此，在把光盘DSC替换为DVD使激光谐振部LD2发光的情况下，激光光束S2不垂直入射到光盘DSC的记录面。即，激光光束S2相对磁道的切线方向t倾斜地入射到光盘DSC的记录面，所以相对切线方向t产生像差，产生光点品质劣化的问题。
通常，拾波器具有倾斜校正机构，用于校正以光盘的翘曲等为起因而产生的盘面和物镜光轴的角度偏差。该倾斜校正机构是通过调整拾波器自身的角度，将激光光束相对光盘的记录面的入射角调整为经常保持垂直的机构。
但是，该倾斜校正机构只能调整相对光盘DSC的半径方向r的倾斜角度，不具有相对切线方向t的倾斜的角度调整机构。因此，对进行上述配置的情况下产生的、相对切线方向t倾斜入射的光不能进行倾斜校正。
因此，在将以往的集成半导体发光元件安装在普通拾波器上时，存在着不能校正相对切线方向t倾斜入射的激光光束S2的入射角，不能降低像差的问题。
发明内容
本发明就是鉴于这种以往的问题提出的，其目的在于，提供一种例如可以实现高批量生产性、高光学特性和电气特性等的集成半导体发光元件及其制造方法。
并且，其目的在于，提供一种适合于安装在设于信息记录播放系统等的拾波器上的集成半导体发光元件及其制造方法。
本发明之一是射出波长不同的多种激光光束的集成半导体发光元件，其特征在于，具有：叠层在半导体基板上的第1激光谐振部和以薄膜层的状态叠层形成的凸状第2激光谐振部，所述第2激光谐振部嵌合在与所述第1激光谐振部邻接并形成于所述半导体基板上的槽中，通过粘接层至少粘接所述第1激光谐振部、第2激光谐振部和槽。
本发明之二是根据本发明之一的集成半导体发光元件，其特征在于，所述第1激光谐振部的发光点和所述第2激光谐振部的发光点在与所述第1、第2激光谐振部的叠层方向正交的大致同一水平方向上隔开配置。
本发明之三是根据本发明之一或二的集成半导体发光元件，其特征在于，在与所述第1、第2激光谐振部的叠层方向正交的方向上，所述半导体基板的占有面积大于所述至少第1激光谐振部和第2激光谐振部和槽的粘接范围，根据该粘接范围和占有面积的大小差异，使所述粘接层在所述半导体基板上延伸。
本发明之四是根据本发明之一～三中任一项的集成半导体发光元件，其特征在于，具有至少形成于所述第1激光谐振部的凹状槽内部表面上的电绝缘膜和覆盖所述电绝缘膜而形成的电极金属层。
本发明之九是一种集成半导体发光元件的制造方法，用于制造可射出波长不同的多种激光光束的集成半导体发光元件，其特征在于，包括：制作在半导体基板上具有第1激光谐振部和凹状槽、至少在所述第1激光谐振部和槽上具有由金属构成的粘接层的第1激光晶片的工序；制作在支撑基板上具有凸状的第2激光谐振部的第2激光晶片的工序；将所述第2激光谐振部嵌入所述槽中，通过所述粘接层粘接所述第1、第2激光晶片的工序；从所述第2激光谐振部剥离所述支撑基板的工序。
本发明之十是根据本发明之九的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在粘接所述第1、第2激光晶片的工序中，将所述第1激光谐振部的发光点和所述第2激光谐振部的各发光点调整为同在与所述第1、第2激光谐振部的叠层方向正交的大致同一水平方向上，然后通过粘接层粘接所述第1、第2激光晶片。
本发明之十一是根据本发明之九或十的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在制作所述第1激光晶片的工序中，在所述第1激光谐振部和槽以外的、隔着所述槽的所述第1激光谐振部的相反侧形成高度与所述第1激光谐振部大致相同的台部，至少在所述第1激光谐振部、槽和台部上形成所述粘接层。
本发明之十二是根据本发明之九或十的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在制作所述第1激光晶片的工序中，在所述第1激光谐振部和槽以外的、隔着所述槽的所述第1激光谐振部的相反侧形成高度和所述第1激光谐振部大致相同的阶梯部，至少在所述第1激光谐振部和槽和阶梯部的一部分形成所述粘接层。
本发明之十三是根据本发明之九～十二中任一项的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在从所述第2激光谐振部剥离所述支撑基板的工序中，通过从所述支撑基板的背面侧照射规定的光，将邻接所述支撑基板的所述第2激光谐振部的界面部分分解，从所述第2激光谐振部剥离所述支撑基板。
附图说明
图1是示意表示第一实施方式的集成半导体发光元件的结构的立体图。
图2是示意表示第二实施方式的集成半导体发光元件的结构的立体图。
图3是说明第一实施方式和第二实施方式的集成半导体发光元件的效果的图。
图4是表示图1所示集成半导体发光元件的具体制造方法的剖面图。
图5是表示图1所示集成半导体发光元件的具体制造方法的剖面图。
图6是表示图1所示集成半导体发光元件的具体制造方法的剖面图。
图7是表示图2所示集成半导体发光元件的具体制造方法的剖面图。
图8是表示图2所示集成半导体发光元件的具体制造方法的剖面图。
图9是示意表示集成半导体发光元件的变形例的结构的剖面图。
图10是说明以往的集成半导体发光元件的问题的图。
图中：LDA、LDB：集成半导体发光元件；LD1：第1激光谐振部；LD2：第2激光谐振部；SUB1：半导体基板；SUB2：支撑基板；CNT：粘接层；M1：p型欧姆电极层；2g：p型包覆层；2h：p型接触层；R：槽；Z1：绝缘层；台部：MES；平坦部：ST
具体实施方式
以下，参照图1～图3说明实施本发明的最佳实施方式。
图1是示意表示第一实施方式的集成半导体发光元件的外观结构的立体图，图2是示意表示第二实施方式的集成半导体发光元件的外观结构的立体图，图3是说明把第一、第二实施方式的集成半导体发光元件安装在拾波器上的效果的图。
(第一实施方式)
在图1中，该集成半导体发光元件LDA具有：第1激光谐振部LD1；台部MES；形成于第1激光谐振部LD1和台部MES之间的槽R；邻接台部MES的阶梯部CL；和第2激光谐振部LD2，具有通过形成于第1激光谐振部LD1和槽R和台部MES及阶梯部CL上的由金属构成的粘接层CNT将第2激光谐振部LD2和槽R嵌合的结构。
另外，形成于第1激光谐振部LD1的MQW活性层1b的水平方向(宽度方向)x、和形成于第2激光谐振部LD2的MQW活性层2d的水平方向(宽度方向)x大致一致。
第1激光谐振部LD1利用包括作为V族元素的砷(As)、磷(P)、锑(Sb)中任一种的III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体形成。并且，构成为具有顺序叠层在n型半导体基板SUB1上的n型包覆层1a、MQW活性层1b、p型第1包覆层1c、p型蚀刻阻挡层1d、带状p型第2包覆层1e和p型中间层1f、n型电流阻止层1g、p型接触层1h、绝缘膜Z1、p侧电极金属层M1。
p型第2包覆层1e和叠层在其顶部的p型中间层1f形成为深度方向较长的带状，在p型第2包覆层1e和p型中间层1f的两侧形成n型电流阻止层1g，在p型中间层1f和n型电流阻止层1g整面形成p型接触层1h。并且，利用p型第2包覆层1e和p型中间层1f和n型电流阻止层1g构成埋入型的电流狭窄部。
绝缘层Z1如图所示，形成为除绝缘覆盖上述的各层1a～1h外，还绝缘覆盖台部MES和露出n型半导体基板SUB1的槽R及阶梯部CL。特别是在槽部R和阶梯部CL，其深度到达n型半导体基板SUB1，所以通过利用绝缘层Z1覆盖n型半导体基板SUB1露出的部分，可以预防从电极金属M1向n型半导体基板SUB1流入泄漏电流的情况。其中，在绝缘层Z1上形成与带状p型中间层1f相对的略大的开口窗OP，在绝缘层1h整面上形成通过该开口窗OP接合p型接触层1h的p侧电极金属层M1，p侧电极金属层M1与粘接层CNT粘接着。
台部MES构成为具有由与第1激光谐振部LD1同时叠层在n型半导体基板SUB1上的n型包覆层1a、MQW活性层1b、p型第1包覆层1c、p型蚀刻阻挡层1d、n型电流阻止层1g、以及p型接触层1h构成的多层薄膜层。即，通过蚀刻叠层在n型半导体基板SUB1上的上述薄膜层的规定区域，形成深度方向z较长的槽R和阶梯部CL，在残留形成于槽R和阶梯部CL之间的凸部，通过叠层绝缘层Z1和p侧电极金属层M1形成深度方向z较长的台部MES。
槽R是通过蚀刻上述薄膜层的其他规定区域直到到达n型半导体基板SUB1的深度而形成，并且形成为嵌插第2激光谐振部LD2的槽状，并叠层有绝缘层Z1和p侧电极金属层M1。
阶梯部CL通过蚀刻上述薄膜层的规定区域直到到达n型半导体基板SUB1的深度而形成于台部MES的旁边，并叠层有绝缘层Z1和p侧电极金属层M1。
第2激光谐振部LD2利用由V族元素中的氮(N)构成的III-V族化合物半导体。并且，构成为具有顺序叠层在n型基底层2a上的n型包覆层2b、n型导向层2c、MQW活性层2d、p型电子屏蔽层2e、p型导向层2f、在深度方向z较长的脊带结构的p型包覆层2g和p型接触层2h、绝缘膜Z2、p侧电极金属层M2。
除p型接触层2h的顶部以外的区域被绝缘层Z2绝缘覆盖着，在绝缘层Z2整面形成与p型接触层2h的顶部电连接的p侧电极金属层M2。
预先在形成于第1激光谐振部LD1、槽R和台部MES及阶梯部CL上的p侧电极金属层M1的整个表面上形成规定厚度的粘接层CNT，并粘接第2激光谐振部LD2的p侧电极金属层M2。并且，相比第1激光谐振部LD1和台部MES和第2激光谐振部LD2及第2激光谐振部LD2侧的n型基底层2a的粘接范围，n型半导体基板SUB1的占有面积较大，粘接层CNT在根据这些粘接范围和占有面积的大小差异产生的阶梯部CL上延伸着。
在n型半导体基板SUB1的背面形成n侧电极P1，在n型基底层2a的表面形成n侧电极P2，在阶梯部CL上延伸的粘接层CNT形成p侧电极焊盘P3。
并且，在向p侧电极焊盘P3和n侧电极P1之间供给驱动电流(顺方向电流)时，该驱动电流在粘接层CNT中流过，并通过形成于绝缘层Z1的开口窗OP中的p侧电极金属层M1注入p型接触层1h和带状p型中间层1f及p型第2包覆层1e，由此电流变狭窄。该狭窄成带状的驱动电流流入MQW活性层1b，由此产生激光谐振。并且，从被劈开的MQW活性层1b的面、即第1激光谐振部LD1的发光点A发射出规定波长(例如650nm频带)的红色激光光束。
并且，在向p侧电极焊盘P3和n侧电极P2之间供给驱动电流(顺方向电流)时，该驱动电流在粘接层CNT中流过，并通过p侧电极金属层M1注入脊带结构的p型接触层2h和p型导向层2g，由此电流变狭窄。该狭窄成带状的驱动电流流入MQW活性层2d，由此产生激光谐振。并且，从被劈开的MQW活性层2d的面、即第2激光谐振部LD2的发光点B发射出规定波长(例如405nm频带)的蓝色激光光束。
根据具有这种结构的集成半导体发光元件LDA，由于形成为第2激光谐振部LD2嵌入第1激光谐振部LD1和台部MES之间的槽R内，并通过粘接层CNT粘接的结构，所以在制造集成半导体发光元件LDA时，可以高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够制造出发光点间隔整齐的再现性良好的集成半导体发光元件LDA。
并且，在这种多波长激光元件LDA中，第1、第2激光部LD1、LD2的粘接面虽然如上述那样因具有脊带形状等而呈不平坦的凹凸状，但由于在粘接时由金属构成的粘接层CNT会发生变形，所以能够以高度密接性粘接第1、第2激光部LD1、LD2等。
因此，能够高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够粘接第1、第2激光谐振部LD1、LD2等，能够提供发光点间隔整齐的集成半导体发光元件LDA。
并且，在从p侧电极焊盘P3供给驱动电流时，该驱动电流通过导电率高的金属粘接层CNT流入第1激光谐振部LD1或第2激光谐振部LD2。所以，能够获得驱动电压和耗电降低、不需要设计大型散热结构等的效果。
并且，在本实施方式中，第1激光谐振部LD1形成为表面平坦的埋入型，第2激光谐振部LD2形成为表面呈凹凸状的脊带型，但即使双方都是脊带型的激光谐振部，也能够通过金属粘接层CNT的熔接来实现高精度地定位发光点的粘接。并且，不限于激光谐振部，即使粘接面侧的表面为凹凸状，也能够通过金属粘接层CNT的熔接来实现高精度地定位发光点的粘接。同样，即使第1、第2激光谐振部LD1、LD2双方都是表面平坦的埋入型，也能获得相同效果。
并且，通过金属粘接层CNT粘接的第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B在水平方向(宽度方向)x大致一致并隔开配置，所以如果把集成半导体发光元件LDA安装在设于DVD播放机等的信息记录播放系统的拾波器上时，能够获得以下效果。
即，从发光点A、B发射的各激光光束S1、S2的近视场像(NFP)N1、N2如图3(a)所示，形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为短轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为长轴的椭圆形状。
在把从这种椭圆形状的NFP射出的激光光束聚光在光盘DSC的记录面上时，受NFP的形状的影响，聚光点SP1、SP2的形状也形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为短轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为长轴的椭圆形状，其理由如下。
一般，从激光元件射出的激光光束的形状被称为远视场像(FFP)，从这种椭圆形状的NFP射出的激光光束的FFP与NFP的情况相反，形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为长轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为短轴的椭圆形状。
在使用圆形状的物镜OBJ把这种具有y方向为长轴、x方向为短轴的椭圆形状的FFP的激光光束聚光在光盘的记录面上时，把从激光元件射出的光输出有效率地耦合在物镜OBJ上，并且无损耗地聚光在光盘记录面上，这对光盘系统的记录播放速度的高速化是非常重要的。
为了把从激光元件射出的光输出有效率地耦合在物镜OBJ上，优选采用把所射出的激光光束的椭圆形状的FFP全部收集在物镜OBJ内的光学设计。但是，在这种设计中，由于需要将FFP的长轴控制在物镜OBJ的直径以下，所以FFP的短轴必然会大大小于物镜OBJ的直径。
这意味着，相比物镜OBJ具有的数值孔径(NA)，FFP的短轴方向(NFP的长轴方向x)的实质NA减少。聚光点的直径D由D＝kλ/NA(λ：激光光束的波长，k：常数)决定，所以如果采用上述设计，则相对FFP的短轴方向(NFP的长轴方向x)的聚光点系统Dx和相对FFP的长轴方向(NFP的短轴方向y)的聚光点系统Dy受实质NA的影响，形成为Dx＞Dy。因此，聚光点SP1、SP2的形状形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为短轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为长轴的椭圆形状。
基于上述理由，聚光点SP1、SP2的形状也均为椭圆形状。
可是，如果假设图3(a)的光盘DSC是DVD，激光谐振部LD1是发出波长650nm的红色激光光束的DVD用激光谐振部，激光谐振部LD2是发出波长405nm的蓝色激光光束的高密度光盘用激光谐振部，则在记录播放作为DVD的光盘DSC时，驱动激光谐振部LD1，把激光光束S1聚光在光盘DSC的记录面上并形成聚光点SP1。如果是DVD，为了可以高密度记录，如图3(b)所示，要求光盘DSC记录面的椭圆形状的聚光点SP1的短轴方向和光盘DSC的磁道切线方向t一致。
因此，在按照这种要求将集成半导体发光元件LDA安装在拾波器上时，需要在拾波器上安装配置成使集成半导体发光元件LDA的垂直方向y和光盘DSC的磁道切线方向t一致。
另一方面，如果是使用波长405nm的蓝色激光光束的高密度光盘，关于拾波器光学系统的像差的产生等，需要进行比DVD更严格的设计。因此，优选相对物镜的光轴中心Q配置激光谐振部LD2的发光部N2。结果，在记录播放DVD时，来自激光谐振部LD1的激光光束S1相对光盘DSC的入射角不是直角，在这种状况下，在聚光点SP1产生像差，光点品质劣化，所以不是理想方式。
但是，通常拾波器具有用于校正以光盘的翘曲等为起因产生的盘面和物镜光轴的角度偏差的倾斜校正机构。由于该倾斜校正机构具有针对光盘DSC的半径方向r的角度调整机构，所以能够校正在聚光点SP1产生的像差。
即，在把集成半导体发光元件LDA安装在拾波器上时，由于激光谐振部LD1、LD2的发光点被配置成与光盘DSC的半径方向r平行，所以通过利用常规配置在拾波器上的倾斜校正机构，可以在DVD和高密度光盘的两种情况下获得高品质的聚光点。
这样，在把集成半导体发光元件LDA安装在设于信息记录播放系统等的拾波器上时，即使不设置其他光学部件，也能够直接利用倾斜校正机构的功能，所以能够获得减少部件数量、降低成本、实现可靠性高的信息记录播放系统等的良好效果。
另外，在图1所示第一实施方式涉及的集成半导体发光元件LDA中，粘接层CNT延伸到n型半导体基板SUB1上的阶梯部CL侧，但也可以形成利用粘接层CNT仅粘接第1激光谐振部LD1和槽R和台部MES和第2激光谐振部LD2的粘接面的范围，不使粘接层CNT延伸到阶梯部CL侧的结构。并且，通过使粘接层CNT不延伸到阶梯部CL侧，也可以在露出于阶梯部CL侧并延伸的p侧电极金属层M1的部分，形成向第1、第2激光谐振部LD1、LD2供给驱动电流的p侧电极焊盘P3。
(第二实施方式)
下面，参照图2说明第二实施方式的集成半导体发光元件。另外，在图2中用相同符号表示和图1相同或相当的部分。
在图2中，该集成半导体发光元件LDB具有：第1激光谐振部LD1以及平坦部ST、相对第1激光谐振部LD1和平坦部ST形成为凹状的槽R、利用由V族元素中的氮(N)构成的III-V族化合物半导体形成的凸状的第2激光谐振部LD2，具有通过由金属构成的粘接层CNT将第2激光谐振部LD2嵌合在槽R内的结构，其中，第1激光谐振部LD1利用包括作为V族元素的砷(As)、磷(P)、锑(Sb)中任一个的III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体形成，并且其表面为平坦的带状。
另外，形成于第1激光谐振部LD1的MQW活性层1b的水平方向(宽度方向)x、和形成于第2激光谐振部LD2的MQW活性层2d的水平方向(宽度方向)x大致一致。
第1激光谐振部LD1和图1所示的第1激光谐振部LD1相同，具有顺序叠层在n型半导体基板SUB1上的n型包覆层1a、MQW活性层1b、p型第1包覆层1c、p型蚀刻阻挡层1d、带状p型第2包覆层1e和p型中间层1f、n型电流阻止层1g、p型接触层1h、绝缘膜Z1、p侧电极金属层M1，形成为埋入型的具有电流狭窄部的结构。
平坦部ST构成为具有由与第1激光谐振部LD1同时叠层在n型半导体基板SUB1上的n型包覆层1a、MQW活性层1b、p型第1包覆层1c、p型蚀刻阻挡层1d、n型电流阻止层1g以及p型接触层1h构成的多层薄膜层，并且在该薄膜层上叠层绝缘层Z1和p侧电极金属层M1。
并且，在第一实施方式中，通过蚀刻叠层在n型半导体基板SUB1上的薄膜层的规定区域形成阶梯部CL(参照图1)，而在第二实施方式中，不进行蚀刻而残留薄膜层，由此形成从n型半导体基板SUB1到表面的高度和第1激光谐振部LD1相等的桌状平坦部ST。
槽R通过蚀刻与上述第1激光谐振部LD1同时叠层在n型半导体基板SUB1上的薄膜层的规定区域直到到达n型半导体基板SUB1的深度而形成，并且形成为嵌插第2激光谐振部LD2的凹状，并叠层有绝缘层Z1和p侧电极金属层M1。
第2激光谐振部LD2是和图1所示第2激光谐振部LD2相同的脊带型激光谐振部，构成为具有顺序叠层在n型基底层2a上的n型包覆层2b、n型导向层2c、MQW活性层2d、p型电子屏蔽层2e、p型导向层2f、在深度方向z较长的脊带结构的p型包覆层2g和p型接触层2h、绝缘膜Z2、p侧电极金属层M2，利用绝缘层Z2绝缘覆盖除p型接触层2h的顶部以外的区域，在绝缘层Z2整面形成与p型接触层2h的顶部电连接的p侧电极金属层M2。
预先在第1激光谐振部LD1和槽R及形成于槽R侧的规定区域的p侧电极金属层M1上形成规定厚度的粘接层CNT，并使其与第2激光谐振部LD2的p侧电极金属层M2粘接成一体。
并且，相比第1激光谐振部LD1、平坦部ST、第2激光谐振部LD2及第2激光谐振部LD2侧的n型基底层2a的粘接范围，n型半导体基板SUB1的占有面积较大，p侧电极金属层M1在根据这些粘接范围和占有面积的大小差异产生的平坦部ST上延伸。
在n型半导体基板SUB1的背面形成有n侧电极P1，在n型基底层2a的表面形成有n侧电极P2，在平坦部ST上延伸的p侧电极金属层M1形成有p侧电极焊盘P3。
在向p侧电极焊盘P3和n侧电极P1之间供给驱动电流(顺方向电流)时，该驱动电流在p侧电极金属层M1和粘接层CNT中流过，并通过形成于绝缘层Z1的开口窗OP中的p侧电极金属层M1注入p型接触层1h和带状p型中间层1f及p型第2包覆层1e，由此电流变狭窄。该狭窄成带状的驱动电流流入MQW活性层1b，由此产生激光谐振。并且，从被劈开的MQW活性层1b的面、即第1激光谐振部LD1的发光点A发射出规定波长(例如650nm频带)的红色激光光束。
在向p侧电极焊盘P3和n侧电极P2之间供给驱动电流(顺方向电流)时，该驱动电流在欧姆电极层M1和粘接层CNT中流过，并通过p侧电极金属层M2注入脊带结构的p型接触层2h和p型导向层2g，由此电流变狭窄。狭窄成带状的该驱动电流流入MQW活性层2d，由此产生激光谐振。并且，从被劈开的MQW活性层2d的面、即第2激光谐振部LD2的发光点B发射出规定波长(例如405nm频带)的蓝色激光光束。
如上所述，集成半导体发光元件LDB具有在叠层于n型半导体基板SUB1上的薄膜层的规定区域形成用于嵌入第2激光谐振部LD2的槽R，在平坦部ST上的p侧电极金属层M1形成p侧电极焊盘P3的结构，而图1所示的集成半导体发光元件LDA具有在叠层于n型半导体基板SUB1上的薄膜层的规定区域形成用于嵌入第2激光谐振部LD2的槽R和阶梯部CL，并且分开形成第1激光谐振部LD1和阶梯部CL，在该阶梯部CL上的粘接层CNT形成p侧电极焊盘P3的结构，这点在结构上不同。
根据具有这种结构的该集成半导体发光元件LDB，形成为凸状的第2激光谐振部LD2嵌入形成于第1激光谐振部LD1和平坦部ST之间的凹状槽R内、并且通过粘接层CNT粘接的结构，所以在制造集成半导体发光元件LDB时，可以高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够制造出发光点间隔整齐的再现性良好的集成半导体发光元件LDB。
并且，在这种多波长激光元件LDB中，第1、第2激光部LD1、LD2的粘接面，由于虽然如上所述那样因具有脊带形状等而呈不平坦的凹凸状，但在粘接时由金属构成的粘接层CNT会发生变形，所以能够以高度密接性粘接第1、第2激光部LD1、LD2等。
因此，能够高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够粘接第1、第2激光谐振部LD1、LD2等，能够提供发光点间隔整齐的集成半导体发光元件LDB。
另外，供给p侧电极焊盘P3的驱动电流在p侧电极层M1和金属粘接层CNT中流过并流入第1激光谐振部LD1或第2激光谐振部LD2，所以能够获得耗电降低、不需要大型散热结构等的效果。
并且，和在第一实施方式中说明的相同，即使第1激光谐振部LD1和第2激光谐振部LD2双方都是脊带型的激光谐振部，也能够通过金属粘接层CNT进行熔接，由此可以实现高精度地定位发光点的粘接。并且，不限于激光谐振部，即使粘接面侧的表面为凹凸状，也能够通过金属粘接层CNT进行熔接，由此实现高精度地定位发光点的粘接。
并且，在把该集成半导体发光元件LDB安装在设于DVD播放机等的信息记录播放系统的拾波器上时，能够获得以下效果。
即，从发光点A、B发射的各激光光束S1、S2的近视场像(NFP)N1、N2如图3(a)所示，形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为短轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为长轴的椭圆形状。在把从这种椭圆形状的NFP射出的激光光束聚光在光盘DSC的记录面上时，受NFP的形状的影响，聚光点SP1、SP2的形状也形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为短轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为长轴的椭圆形状，其理由如下。
一般，从激光元件射出的激光光束的形状被称为远视场像(FFP)，从这种椭圆形状的NFP射出的激光光束的FFP与NFP的情况相反，形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为长轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为短轴的椭圆形状。
在使用圆形状的物镜OBJ把这种具有y方向为长轴、x方向为短轴的椭圆形状的FFP的激光光束聚光在光盘的记录面上时，把从激光元件射出的光输出有效率地耦合在物镜OBJ上，并且无损耗地聚光在光盘记录面上，这对光盘系统的记录播放速度的高速化是非常重要的。
为了把从激光元件射出的光输出有效率地耦合在物镜OBJ上，优选采用把所射出的激光光束的椭圆形状的FFP全部收集在物镜OBJ内的光学设计。但是，在这种设计中，由于需要将FFP的长轴控制在物镜OBJ的直径以下，所以FFP的短轴必然会大大小于物镜OBJ的直径。
这意味着，相比物镜OBJ具有的数值孔径(NA)，FFP的短轴方向(NFP的长轴方向x)的实质NA减少。聚光点的直径D由D＝kλ/NA(λ：激光光束的波长，k：常数)决定，所以如果采用上述设计，则相对FFP的短轴方向(NFP的长轴方向x)的聚光点系统Dx和相对FFP的长轴方向(NFP的短轴方向y)的聚光点系统Dy受实质NA的影响，形成为Dx＞Dy。因此，聚光点SP1、SP2的形状形成为在活性层1b、2d的垂直方向(厚度方向)y为短轴、在活性层1b、2d的水平方向(宽度方向)x为长轴的椭圆形状。
基于上述理由，聚光点SP1、SP2的形状也均为椭圆形状。
可是，如果假设图3(a)的光盘DSC是DVD，激光谐振部LD1是发出波长650nm的红色激光光束的DVD用激光谐振部，激光谐振部LD2是发出波长405nm的蓝色激光光束的高密度光盘用激光谐振部，则在记录播放作为DVD的光盘DSC时，驱动激光谐振部LD1，把激光光束S1聚光在光盘DSC的记录面上并形成聚光点SP1。
如果是DVD，为了可以高密度记录，如图3(b)所示，要求光盘DSC记录面的椭圆形状的聚光点SP1的短轴方向和光盘DSC的磁道切线方向t一致。
因此，在按照这种要求将集成半导体发光元件LDB安装在拾波器上时，需要在拾波器上安装配置成使集成半导体发光元件LDB的垂直方向y和光盘DSC的磁道切线方向t一致。
另一方面，如果是使用波长405nm的蓝色激光光束的高密度光盘，关于拾波器光学系统的像差的产生等，需要进行比DVD更严格的设计。因此，优选相对物镜的光轴中心Q配置激光谐振部LD2的发光部N2。结果，在记录播放DVD时，来自激光谐振部LD1的激光光束S1相对光盘DSC的入射角不是直角，在这种状况下，在聚光点SP1产生像差，光点品质劣化，所以不是理想方式。
但是，通常拾波器具有用于校正以光盘的翘曲等为起因产生的盘面和物镜光轴的角度偏差的倾斜校正机构。该倾斜校正机构具有针对光盘DSC的半径方向r的角度调整机构，所以能够校正在聚光点SP1产生的像差。
即，在把集成半导体发光元件LDB安装在拾波器上时，由于LD1、LD2的发光点被配置成与光盘DSC的半径方向r平行，所以通过利用常规配置在拾波器上的倾斜校正机构，可以在DVD和高密度光盘的两种情况下获得高品质的聚光点。
这样，根据集成半导体发光元件LDB，在将其安装在设于信息记录播放系统等的拾波器上时，即使不设置其他光学部件，也能够直接利用倾斜校正机构的功能，所以能够获得减少部件数量、降低成本、实现可靠性高的信息记录播放系统等的良好效果。
(实施例1)
下面，参照图4～图6说明图1所示集成半导体发光元件LDA的具体制造方法的实施例。另外，图4～图6是按工序顺序表示集成半导体发光元件LDA的制造方法的剖面图，用相同符号表示和图1相同或相当的部分。
在该实施例中，预先制造在n型半导体基板SUB1上形成多个第1激光谐振部LD1的第1激光晶片100、和在支撑基板(例如蓝宝石基板或AlN基板)SUB2上形成多个第2激光谐振部LD2的第2激光晶片200，通过粘接层CNT粘贴第1、第2激光晶片100、200后，利用激光提离技术剥离支撑基板SUB2，通过劈开切取第1、第2激光晶片100、200，制造多个集成半导体发光元件LDA。
按照以下工序制造第1激光晶片100。
首先，使用MOCVD法在由n-GaAs构成的半导体基板SUB1上形成由AlInGaP类半导体构成的多层薄膜层，然后使用光刻法在晶片表面形成脊带形状。然后，再次使用MOCVD法通过由AlInGaP类半导体构成的薄膜层填埋所述脊带，制造图4(a)所示的AlInGaP类半导体激光晶片。
即，使用MOCVD法在n型GaAs半导体基板SUB1上结晶生长由n-AlInGaP构成的n型包覆层1a、MQW活性层1b、由p-AlInGaP构成的p型第1包覆层1c、由p-InGaP构成的p型蚀刻阻挡层1d、由p-AlInGaP构成的p型第2包覆层和由p-InGaP构成的p型中间层。
然后，使用光刻法把p型第2包覆层和p型中间层加工成图4(a)所示的在深度方向较长、宽度为2μm的带状，以1500μm的节距间隔形成多个p型第2包覆层1e和p型中间层1f。另外，由于AlInGaP类半导体结晶的劈开面是(110)，所以该带的形成方向为<110>。
接下来，通过使用MOCVD法结晶生长由n-GaAs层构成的n型电流阻止层1g和由p-GaAs层构成的p型接触层1h，由此制造出图4(a)所示的AlInGaP类半导体激光晶片。
然后，按照图4(b)所示，使用光刻法蚀刻薄膜层的规定区域直到到达n型GaAs半导体基板SUB1的深度，形成用于分别嵌插后述的多个第1激光谐振部LD2的多个槽R。
此处，各槽R的深约为4μm，宽约为15μm，以和上述的节距间隔相同的间隔形成，并接近带状的p型第2包覆层1e和p型中间层1f侧，而且形成为平行状。
然后，如图4(c)所示，使用光刻法蚀刻薄膜层的其他规定区域直到到达n型GaAs半导体基板SUB1的深度，形成多个在深度方向较长的槽状阶梯部CL。
此处，各阶梯部CL的深约为5μm，宽约为600μm，以和上述的节距间隔相同的间隔形成。由此，把具有p型中间层1f和p型第2包覆层1e的薄膜层部分作为第1激光谐振部LD1，把没有p型中间层1f和p型第2包覆层1e的薄膜层部分作为台部MES。
然后，如图4(d)所示，在第1激光谐振部LD1、槽R、台部MES及阶梯部CL上叠层绝缘膜Z1和p侧电极金属层M1。
具体而言，在第1激光谐振部LD1和槽R和台部MES及阶梯部CL的整个表面堆积厚约2000的由SiO2构成的绝缘膜Z1，然后稍大程度地蚀刻与p型中间层1f和p型第2包覆层1e相对的区域的绝缘膜Z1，由此形成带上的开口窗OP，然后，通过真空蒸镀在包括该开口窗OP的绝缘膜Z1的整个表面顺序叠层厚约500的铬(Cr)和厚约2000的金(Au)，由此形成电气欧姆接触p型接触层1h的p侧电极金属层M1。
然后，如图4(d)所示，在p侧电极金属层M1的整个表面通过真空蒸镀叠层厚约2μm的由锡(Sn)构成的粘接层CNT，完成第1激光晶片100。
另一方面，按照下述工序制造第2激光晶片200。
首先，如图5(a)所示，使用MOCVD法在由蓝宝石基板或AlN基板构成的支撑基板SUB2上形成由GaN类半导体构成的多层薄膜层。
即，在支撑基板SUB2上顺序叠层由n-GaN构成的n型基底层2a、由n-AlGaN构成的n型包覆层2b、由n-GaN构成的n型导向层2c、MQW活性层2d、由p-AlGaN构成的p型电子屏蔽层2e、由p-GaN构成的p型导向层2f、由p-AlGaN构成的p型包覆层2g、由p-GaN构成的p型接触层2h。
然后，如图5(b)所示，使用光刻法和RIE，蚀刻p型接触层2h和p型包覆层2g的规定区域，以和图4(e)所示槽R相同的节距间隔形成多个宽约2μm、高约0.6μm的深度方向较长的带状脊形波导路。另外，由于AlGaInN类半导体结晶的劈开面是(1-100)，所以该带的形成方向是<1-100>。
然后，如图5(c)所示，使用光刻法和RIE，从p型导向层2f侧蚀刻包括上述脊形波导路的宽约10μm的区域以外的区域直到到达n型基底层2a的深度，由此形成多个宽约10μm、高约2μm的深度方向较长的凸状第2激光谐振部LD2。
然后，如图5(d)所示，通过溅射在第2激光谐振部LD2和n型基底层2a的整个表面堆积厚约2000的由SiO2构成的绝缘膜Z2，之后通过蚀刻在带状p型接触层2h上部的绝缘膜Z2形成带状开口(省略符号)。
然后，如图5(d)所示，通过真空蒸镀在包括上述带状开口(省略符号)的绝缘膜Z2的整个表面顺序叠层厚约500的镍(Ni)和厚约2000的金(Au)，由此形成电气欧姆接触p型接触层2h的p侧电极金属层M2，完成第2激光晶片200。
然后，使用第1、第2激光晶片100、200制造集成半导体发光元件LDA。
即，首先如图6(a)所示，使用夹具把第2激光晶片200侧的第2激光谐振部LD2嵌入第1激光晶片100侧的槽R，在成形气体(氮氢混合气体)中进行温度约310℃的约5分钟的热处理。由此，由锡(Sn)构成的粘接层CNT熔融，将第1激光晶片100和第2激光晶片200粘贴成一体。
并且，形成于第1激光晶片100的带状p型第2包覆层1e和p型中间层1f以及槽R，形成在完全垂直于AlInGaP类半导体结晶的劈开面的方向，同样，形成于第2激光晶片200的脊带和第2激光谐振部LD2形成在完全垂直于AlInGaN类半导体结晶的劈开面的方向。
因此，在把形成于第2激光晶片200的第2激光谐振部LD2嵌入粘接在形成于第1激光晶片100的槽R中时，第1激光晶片100的劈开面和第2激光晶片200的劈开面完全一致。
另外，形成于第1激光晶片100的第1激光谐振部LD1中的MQW活性层1b、和形成于第2激光晶片200的第2激光谐振部LD2中的MQW活性层2d大致整齐地位于同一水平方向。
然后，如图6(b)所示，从支撑基板SUB2的背面侧照射YAG激光的4倍波(波长266nm)的高能量光。该波长266nm的高能量光透过作为蓝宝石基板的支撑基板SUB2，在邻接支撑基板SUB2的界面附近的n型基底层2a被吸收，蓝宝石基板界面的GaN分解成金属镓和氮。并且，n型基底层2a中面对第1激光晶片100的阶梯部CL的部分破碎，并且在阶梯部CL的间隙处脱离，n型基底层2a的残留部分和支撑基板SUB2的界面附近的接合力降低。
然后，如图6(c)所示，剥离与n型基底层2a的接合力薄弱的支撑基板SUB2。
然后，如图6(d)所示，研磨背面侧直到n型半导体基板SUB1的厚度达到约100μm，使用硫酸等腐蚀剂去除研磨形成的损伤层，然后在n型半导体基板SUB1的背面蒸镀厚约2000的由Au-Ge-Ni构成的n侧电极P1。另外，利用盐酸等处理实质上露出的第2激光谐振部LD2侧的n型基底层2a的表面，在去除残留在表面的金属镓等之后，蒸镀由Ti/Al等构成的n侧电极P2，并且在阶梯部CL上的粘接层CNT蒸镀由金(Au)构成的p侧电极焊盘P3。
并且，将成为一体的第1、第2激光谐振部LD1、LD2等以与脊部的长度方向垂直的状态劈开。此时，作为形成第1激光谐振部LD1的AlInGaP类半导体结晶的第1激光晶片100、和作为形成第2激光谐振部LD2的AlInGaN类半导体结晶的第2激光晶片200的劈开面如上所述完全一致，所以劈开后获得的第1、第2激光谐振部LD1、LD2的端面完全齐整地位于同一平面上。然后，沿着阶梯部CL的长度方向，按照图6(b)所示将n型半导体基板SUB1劈开并使其芯片化，完成具有和图1所示结构相同的各个集成半导体发光元件LDA。
并且，在图6(d)中，在p侧电极焊盘P3和激光谐振部LD1之间进行芯片化所需的劈开，结果形成的多波长激光元件形成为在p侧电极焊盘P3和激光谐振部LD1之间存在激光谐振部LD2的并列状态，但是如果在p侧电极焊盘P3和台部MES之间进行劈开，也可以制作在p侧电极焊盘P3和激光谐振部LD2之间存在激光谐振部LD1的多波长激光元件，所以在安装于拾波器上时可以选择状态良好的并列形式。
根据实施例1的制造方法，具有多个第1激光谐振部LD1的第1激光晶片100和具有多个第2激光谐振部LD2的第2激光晶片200通过粘接层CNT粘贴成一体，从第2激光晶片200侧的支撑基板SUB2的背面侧照射YAG激光的4倍波(波长266nm)的高能量光，并剥离支撑基板SUB2，然后通过劈开切取完成多个集成半导体发光元件LDA，所以能够实现批量生产性的提高。
并且，在粘贴第1激光晶片100和第2激光晶片200时，把凸状的第2激光谐振部LD2嵌入形成于第1激光谐振部LD1和台部MES之间的凹状槽R内，并通过粘接层CNT粘贴成一体，所以能够高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够制造发光点间隔整齐的集成半导体发光元件LDA。
而且，第1、第2激光谐振部LD1、LD2的粘接面虽然因具有脊带形状等而呈不平坦的凹凸状，但在粘接时由金属构成的粘接层CNT会发生变形，所以能够以高度密接性粘接第1、第2激光部LD1、LD2等。
因此，能够高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够制造发光点间隔整齐的集成半导体发光元件LDA。
另外，在实施例1的制造方法中，使用表面平坦的埋入型第1激光谐振部LD1和表面为凹凸状的脊带型第2激光谐振部LD2制造集成半导体发光元件LDA，但是，即使第1、第2激光谐振部LD1、LD2双方都是脊带型的激光谐振部，也能够通过金属粘接层CNT的熔接高精度地定位发光点的粘接。并且，不限于激光谐振部，即使粘接面侧的表面为凹凸状，也能够通过金属粘接层CNT的熔接高精度地定位发光点。同样，即使第1、第2激光谐振部LD1、LD2双方都是表面平坦的埋入型，也能获得相同效果。
另外，在该实施例1中，如图4(e)所示，在第1激光晶片100上整体形成粘接层CNT，但也可以在阶梯部CL的区域形成粘接层CNT。根据该制造方法，在形成图6(d)所示的p侧电极焊盘P3时，在阶梯部CL不存在粘接层CNT，但在露出于阶梯部CL侧并延伸的p侧电极金属层M1的部分形成p侧电极焊盘P3，由此可以向第1、第2激光谐振部LD1、LD2供给驱动电流。
(实施例2)
下面，参照图7和图8说明图2所示的集成半导体发光元件LDB的具体制造方法的实施例。另外，图7和图8是按工序顺序表示集成半导体发光元件LDB的制造方法的剖面图，用相同符号表示和图2及图4～图6相同或相当的部分。
在该实施例中，和上述实施例1相同，预先制造在n型半导体基板SUB1上形成多个第1激光谐振部LD1的第1激光晶片100、和在支撑基板(例如蓝宝石基板)SUB2上形成多个第2激光谐振部LD2的第2激光晶片200，通过粘接层CNT粘贴第1、第2激光晶片100、200后，利用激光提离技术剥离支撑基板SUB2，通过劈开切取第1、第2激光晶片100、200，制造多个集成半导体发光元件LDB。
但是，在实施例1的制造方法中，在第1激光晶片100预先形成阶梯部CL，而在该实施例2中，制造不形成阶梯部CL的集成半导体发光元件LDB。
第1激光晶片100被制造成图7(a)所示结构。
即，首先，和图4(a)所示相同，使用MOCVD法和光刻法在n型GaAs半导体基板SUB1上形成由AlInGaP类半导体构成的多层薄膜层结构后，和图4(b)所示相同，使用光刻法蚀刻薄膜层的规定区域直到到达n型GaAs半导体基板SUB1的深度，形成用于分别嵌插多个第1激光谐振部LD2的多个槽R，并且在相同薄膜层部分形成第1激光谐振部LD1和平坦部ST。
然后，如图7(a)所示，在第1激光谐振部LD1和平坦部ST和槽R上形成厚约2000的、具有与带状p型中间层1f和p型第2包覆层1e相对的开口窗OP的、由SiO2构成的绝缘膜Z1，再通过真空蒸镀在包括该开口窗OP的绝缘膜Z1的整个表面顺序叠层厚约500的铬(Cr)和厚约2000的金(Au)，由此形成电气接触p型中间层1f的p侧电极金属层M1。
然后，掩盖薄膜层上的规定区域，通过真空蒸镀在第1激光谐振部LD1和槽R、平坦部ST中距槽R规定宽度的部分叠层厚约2μm的由锡(Sn)构成的粘接层CNT，完成第1激光晶片100。
另一方面，第2激光晶片200被制造成图7(b)所示结构。即，按照参照图5(a)～(e)说明的实施例1的制造工序，制造具有由GaN类半导体构成的凸状第2激光谐振部LD2的第2激光晶片200。
然后，如图8(a)所示，使用夹具把第2激光晶片200侧的第2激光谐振部LD2嵌入第1激光晶片100侧的槽R，在约310℃的成形气体(氮氢混合气体)中进行约5分钟的热处理。由此，由锡(Sn)构成的粘接层CNT熔融，通过粘接层CNT的熔接将第1激光晶片100和第2激光晶片200粘贴成一体。
并且，形成于第1激光晶片100的带状p型第2包覆层1e和p型中间层1f以及槽R，形成在完全垂直于AlInGaP类半导体结晶的劈开面的方向，并且，形成于第2激光晶片200的脊带和第2激光谐振部LD2形成在完全垂直于AlInGaN类半导体结晶的劈开面的方向。
因此，在把形成于第2激光晶片200的第2激光谐振部LD2嵌入粘接在形成于第1激光晶片100的槽R中时，第1激光晶片100的劈开面和第2激光晶片200的劈开面完全一致。
另外，形成于第1激光晶片100的第1激光谐振部LD1中的MQW活性层1b、和形成于第2激光晶片200的第2激光谐振部LD2中的MQW活性层2d大致整齐地位于同一水平方向。
然后，如图8(b)所示，从支撑基板SUB2的背面侧照射YAG激光的4倍波(波长266nm)的高能量光。该波长266μm的高能量光透过作为蓝宝石基板的支撑基板SUB2，在邻接支撑基板SUB2的界面附近的n型基底层2a被吸收，蓝宝石基板界面的GaN分解。并且，与没有形成粘接层CNT的间隙X相对的n型基底层2a和p侧电极金属层M2和绝缘膜Z2的部分破碎，并且在间隙X内脱离，n型基底层2a的残留部分和支撑基板SUB2的界面附近的接合力降低。
然后，如图8(c)所示，剥离与n型基底层2a的接合力薄弱的支撑基板SUB2。
然后，如图8(d)所示，研磨背面侧直到n型半导体基板SUB1的厚度达到约100μm，使用硫酸等腐蚀剂去除研磨形成的损伤层，然后在n型半导体基板SUB1的背面蒸镀厚约2000的由Au-Ge-Ni构成的n侧电极P1。另外，利用盐酸等处理实质上露出的第2激光谐振部LD2侧的n型基底层2a的表面，在去除残留在表面的金属镓等之后，蒸镀由Ti/Al等构成的n侧电极P2，并且在平坦部ST上的p侧电极金属层M2蒸镀由金(Au)构成的p侧电极焊盘P3。
并且，将成为一体的第1、第2激光谐振部LD1、LD2等在与脊部的长度方向垂直的状态下劈开。
此时，作为形成第1激光谐振部LD1的AlInGaP类半导体结晶的第1激光晶片100、和作为形成第2激光谐振部LD2的AlInGaN类半导体结晶的第2激光晶片200的劈开面如上所述完全一致，所以劈开后获得的第1、第2激光谐振部LD1、LD2的端面完全齐整地位于同一平面上。
然后，沿着平坦部ST将n型半导体基板SUB1劈开以使其芯片化，完成具有和图2所示相同结构的各个集成半导体发光元件LDB。
并且，在图8(d)中，在p侧电极焊盘P3和激光谐振部LD1之间进行芯片化所需的劈开，结果形成的多波长激光元件形成为在p侧电极焊盘P3和激光谐振部LD1之间存在激光谐振部LD2的并列状态，但是如果在p侧电极焊盘P3和台部MES之间进行劈开，也可以制作在p侧电极焊盘P3和激光谐振部LD2之间存在激光谐振部LD1的多波长激光元件，所以在安装于拾波器上时可以选择状态良好的并列形式。
根据实施例2的制造方法，具有多个第1激光谐振部LD1的第1激光晶片100和具有多个第2激光谐振部LD2的第2激光晶片200通过粘接层CNT粘贴成一体，从第2激光晶片200侧的支撑基板SUB2的背面侧照射YAG激光的4倍波(波长266nm)的高能量光，并剥离支撑基板SUB2，然后通过劈开切取完成多个集成半导体发光元件LDB，所以能够实现批量生产性的提高。
并且，在粘贴第1激光晶片100和第2激光晶片200时，把凸状的第2激光谐振部LD2嵌入形成于第1激光谐振部LD1和平坦部ST之间的凹状槽R内，并通过粘接层CNT的熔接粘贴成一体，所以能够高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够制造发光点间隔整齐的集成半导体发光元件LDB。
并且，第1、第2激光谐振部LD1、LD2的粘接面虽然因具有脊带形状等而呈不平坦的凹凸状，但在粘接时由金属构成的粘接层CNT会发生变形，所以能够以高度密接性粘接第1、第2激光部LD1、LD2等。
因此，能够高精度地定位第1、第2激光谐振部LD1、LD2的发光点A、B，能够制造发光点间隔整齐的集成半导体发光元件LDB。
并且，在实施例2的制造方法中，使用表面平坦的埋入型第1激光谐振部LD1和表面为凹凸状的脊带型第2激光谐振部LD2制造集成半导体发光元件LDB，但是，即使第1、第2激光谐振部LD1、LD2双方都是脊带型的激光谐振部，也能够通过金属粘接层CNT的熔接高精度地定位发光点的粘接。并且，不限于激光谐振部，即使粘接面侧的表面为凹凸状，也能够通过金属粘接层CNT的熔接高精度地定位发光点的粘接。同样，即使第1、第2激光谐振部LD1、LD2双方都是表面平坦的埋入型，也能获得相同效果。
另外，上述第一、第二实施方式的集成半导体发光元件LDA、LDB和根据实施例1和实施例2的制造方法制造的集成半导体发光元件LDA、LDB是发射波长不同的两种激光光束的两波长激光元件，但通过适当组合实施例1和实施例2的制造方法，可以制造发射三种以上的激光光束的集成半导体发光元件。
例如，作为图1、图2所示集成半导体发光元件LDA、LDB的变形例，可以制造具有图9的剖面图所示结构的三波长激光元件。
该集成半导体发光元件在由n-GaAs构成的n型半导体基板SUB1上，针对具有发射红色激光光束的第1激光谐振部LD1和发射红外激光光束的第3激光谐振部LD3的两波长集成型激光元件，形成和图1所示集成半导体发光元件LDA的情况相同的邻接第1激光谐振部LD1的槽R。针对该槽R，具有凸状第2激光谐振部LD2嵌入槽R中，通过金属粘接层CNT粘接第1激光谐振部LD1和第2激光谐振部LD2等的结构。
下面概要说明该三波长集成半导体发光元件的制造方法。首先，在由n-GaAs构成的n型半导体基板SUB1上，使用MOCVD法形成用于形成第1激光谐振部LD1、槽R和台部MES的由AlInGaP类半导体构成的多层薄膜层，进行使用光刻法和MOCVD法的埋入再生长，制造埋入型内部带结构。
然后，通过光刻去除除成为第1激光谐振部LD1、槽R和台部MES的区域以外的部分的由AlInGaP类半导体构成的多层薄膜层，使由n-GaAs构成的n型半导体基板SUB1露出。
然后，再次使用MOCVD法形成用于形成第3激光谐振部的由AlGaAs类半导体构成的多层薄膜层，进行使用光刻法和MOCVD法的再次埋入再生长，制造埋入型内部带结构。
然后，通过光刻去除除第3激光谐振部LD3以外的部分的由AlGaAs类半导体构成的多层薄膜层，由此制造在由n-GaAs构成的n型半导体基板SUB1上具有发射红色激光光束的第1激光谐振部LD1、和发射红外激光光束的第3激光谐振部LD3的两波长集成型激光元件。
另外，在用于形成第1激光谐振部LD1的薄膜层的规定区域通过蚀刻形成槽R，在槽R的两侧形成凸状的第1激光谐振部LD1和台部MES后，在阶梯部CL的规定区域和第1激光谐振部LD1和槽R和台部MES上叠层绝缘膜Z1和p侧电极金属层M1，然后仅在面对第1激光谐振部LD1和槽R和台部MES的p侧电极金属层M1的规定区域形成金属粘接层CNT。
这样预先制造第1激光晶片，然后，把形成于图5(e)或图7(b)所示的第2激光晶片200的、由GaN类半导体构成的凸状第2激光谐振部LD2嵌入该第1激光晶片的槽R，通过粘接层CNT的熔接将该第1激光晶片和第2激光晶片200粘接成一体。
并且，从第2激光晶片200的支撑基板SUB2侧照射YAG激光的4倍波(波长266nm)的高能量光，将支撑基板SUB2从第2激光谐振部LD2的基底层2a剥离，然后在n型半导体基板SUB1的背面和基底层2a的表面和第3激光谐振部LD3的表面分别叠层n侧电极P1、P2和p侧电极P4，在露出于阶梯部CL的p侧电极金属层M1形成p侧电极焊盘P3后，将第1、第2、第3激光谐振部LD1、LD2、LD3作为一组劈开，切取各个三波长激光元件。
根据这种结构的三波长激光元件，在向p侧电极焊盘P3和n侧电极P1之间供给顺方向电流时，从第1激光谐振部LD1的发光点A发射红色激光光束，在向p侧电极焊盘P3和n侧电极P2之间供给顺方向电流时，从第2激光谐振部LD2的发光点B发射蓝色激光光束，在向p侧电极P4和n侧电极P1之间供给顺方向电流时，从第3激光谐振部LD3的发光点C发射红外激光光束。
并且，由于发光点A、B、C在大致同一水平方向隔开配置，所以通过把这样的激光元件安装在具有兼容性的DVD播放机等的信息记录播放系统的拾波器上，可以有效地利用倾斜校正机构进行校正，从而达到良好的效果。

Claims (16)

1.一种集成半导体发光元件，可射出波长不同的多种激光光束，其特征在于，
具有：叠层在半导体基板上的第1激光谐振部和以薄膜层的状态叠层形成的凸状第2激光谐振部，
所述第2激光谐振部嵌合在与所述第1激光谐振部邻接并形成于所述半导体基板上的槽中，通过粘接层至少粘接所述第1激光谐振部、第2激光谐振部和槽。
2.根据权利要求1所述的集成半导体发光元件，其特征在于，所述第1激光谐振部的发光点和所述第2激光谐振部的发光点在与所述第1、第2激光谐振部的叠层方向正交的大致同一水平方向上隔开配置。
3.根据权利要求1或2所述的集成半导体发光元件，其特征在于，在与所述第1、第2激光谐振部的叠层方向正交的方向上，所述半导体基板的占有面积大于所述至少第1激光谐振部和第2激光谐振部和槽的粘接范围，根据该粘接范围和占有面积的大小差异，使所述粘接层在所述半导体基板上延伸。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的集成半导体发光元件，其特征在于，具有至少形成在所述第1激光谐振部的凹状槽内部表面上的电绝缘膜和覆盖所述电绝缘膜而形成的电极金属层。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的集成半导体发光元件，其特征在于，粘接所述第1激光谐振部和第2激光谐振部的粘接层，在与所述第1、第2激光谐振部的叠层方向正交的平面上，具有与所述第2激光谐振部相同的面积，而且由导电性物质形成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的集成半导体发光元件，其特征在于，在所述第1激光谐振部的表面上的粘接所述第2激光谐振部的部分以外的部分上形成从半导体多层膜朝向半导体基板的阶梯部，而且该阶梯部的表面被电绝缘膜覆盖，并且形成覆盖该绝缘膜并且从所述第2激光谐振部的粘接部连续的所述电极金属。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的集成半导体发光元件，其特征在于，所述第1激光谐振部具有包括作为V族元素的砷(As)、磷(P)、锑(Sb)中任一种的III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体，
所述第2激光谐振部具有由V族元素中的氮(N)构成的氮化物类III-V族化合物半导体。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的集成半导体发光元件，其特征在于，所述第2激光谐振部具有脊形波导路。
9.一种集成半导体发光元件的制造方法，用于制造可射出波长不同的多种激光光束的集成半导体发光元件，其特征在于，包括：
制作在半导体基板上具有第1激光谐振部和凹状槽、至少在所述第1激光谐振部和槽上具有由金属构成的粘接层的第1激光晶片的工序；
制作在支撑基板上具有凸状的第2激光谐振部的第2激光晶片的工序；
将所述第2激光谐振部嵌入所述槽中，通过所述粘接层粘接所述第1、第2激光晶片的工序；
从所述第2激光谐振部剥离所述支撑基板的工序。
10.根据权利要求9所述的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在粘接所述第1、第2激光晶片的工序中，将所述第1激光谐振部的发光点和所述第2激光谐振部的各发光点调整为同在与所述第1、第2激光谐振部的叠层方向正交的大致同一水平方向上，然后通过粘接层粘接所述第1、第2激光晶片。
11.根据权利要求9或10所述的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在制作所述第1激光晶片的工序中，在所述第1激光谐振部和槽以外的、隔着所述槽的所述第1激光谐振部的相反侧形成高度与所述第1激光谐振部大致相同的台部，至少在所述第1激光谐振部、槽和台部上形成所述粘接层。
12.根据权利要求9或10所述的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在制作所述第1激光晶片的工序中，在所述第1激光谐振部和槽以外的、隔着所述槽的所述第1激光谐振部的相反侧形成高度和所述第1激光谐振部大致相同的阶梯部，至少在所述第1激光谐振部和槽和阶梯部的一部分形成所述粘接层。
13.根据权利要求9～12中任一项所述的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在从所述第2激光谐振部剥离所述支撑基板的工序中，通过从所述支撑基板的背面侧照射规定的光，将邻接所述支撑基板的所述第2激光谐振部的界面部分分解，从所述第2激光谐振部剥离所述支撑基板。
14.根据权利要求13所述的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，所述光是波长约266nm的光。
15.根据权利要求9～14中任一项所述的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，
所述第1激光谐振部具有包括作为V族元素的砷(As)、磷(P)、锑(Sb)中任一种的III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体，
所述第2激光谐振部具有由V族元素中的氮(N)构成的氮化物类III-V族化合物半导体。
16.根据权利要求9～15中任一项所述的集成半导体发光元件的制造方法，其特征在于，所述支撑基板是蓝宝石基板或AlN基板。
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