CN1705178A - 半导体激光元件 - Google Patents

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Abstract

一种半导体激光元件及其制造方法，该半导体激光元件中，在p型GaAs盖层的层厚和p型AlXGa1－XAs(X=0.550)第二包层的层厚相加的层厚与p型GaAs盖层的层厚和p型AlGaInP第二上包层的层厚相加的层厚的比跟干蚀刻p型GaAs盖层以及p型AlXGa1－XAs(X=0.550)第二包层时的蚀刻速率与干蚀刻p型GaAs盖层以及p型AlGaInP第二上包层时的蚀刻速率的比大致相同。

Description

半导体激光元件
技术领域
本发明涉及一种波长不同的多个激光射出部形成在一个基板上的半导体激光元件及其制造方法。
背景技术
以往，作为驱动装置有对DVD(数字多目的盘：digital versatile disc)、CD(致密盘：compact disk)两者进行光学的信息记录/再生的装置。这样的驱动装置的光拾取器具有用于对应DVD的650nm频带的红色激光元件和用于对应CD的780nm频带的红外激光元件。
但是，上述光拾取器中，由于将红色激光元件和红外激光元件封装在一个封装件中，存在小型化和低价格化困难的问题。作为能够解决这样的问题的半导体激光元件提案有单片型二波长激光元件。该单片型二波长激光元件射出650nm频带的红色激光和780nm频带的红外激光。即，上述单片型二波长激光元件中，红色激光射出部和红外激光射出部形成在一个基板上。
图3表示现有单片型二波长激光元件的示意剖面图。
上述单片型二波长激光元件具有：n型GaAs基板101、形成在该n型GaAs基板101上的n型GaAs缓冲层102、形成在该n型GaAs缓冲层102上的第一、第二激光射出部L101、L102。该第一激光射出部L101上形成p侧AuZn/Au114A，并在第二激光射出部L102上形成p侧AuZn/Au114B。另外，在上述n型GaAs基板101下形成n侧AuGe/Ni电极115。
上述第一激光射出部L101由n型AlGaAs包层103、振荡波长780nm的AlGaAs多重量子阱有源层104、p型AlGaAs包层105、p型GaAs盖层106以及n型GaAs电流限制层113A、113B构成。另外，上述p型AlGaAs包层105的上部和p型GaAs盖层106的全部构成第一脊带。形成n型GaAs电流限制层113，从两侧夹持上述第一脊带。
上述第二激光射出部L102由n型InGaP缓冲层108、n型AlGaInP包层109、振荡波长650nm的多重量子阱有源层110、p型AlGaInP包层111、p型GaAs盖层112以及n型GaAs电流限制层113C、114D构成。另外，上述p型AlGaInP包层111的上部和p型GaAs盖层112的全部构成第二脊带。形成n型GaAs电流限制层113C、114D，从两侧夹持上述第二脊带。
上述单片型二波长激光元件如下所述制成。
首先，如图4A所示，在n型GaAs基板101上顺次层积n型GaAs缓冲层102、n型AlGaAs包层103′、多重量子阱有源层104′、p型AlGaAs包层105′以及p型GaAs盖层106′。
接着，在需形成上述第一激光射出部L101的区域上形成抗蚀膜后，进行硫酸系的无选择蚀刻和HF系的AlGaAs选择蚀刻等湿蚀刻，除去n型AlGaAs包层103′、多重量子阱有源层104′、p型AlGaAs包层105′以及p型GaAs盖层106′的一部分。由此，如图4B所示，得到n型AlGaAs包层103、多重量子阱有源层104、p型AlGaAs包层105”以及p型GaAs盖层106”。
接着，如图4C所示，在n型GaAs缓冲层102以及p型GaAs盖层106”上顺次层积n型InGaP缓冲层108′、n型AlGaInP包层109′、多重量子阱有源层110′、p型AlGaInP包层111′以及p型GaAs盖层112′。
接着，在需形成上述第二激光射出部L102的区域上形成抗蚀膜后，进行湿蚀刻出n型InGaP缓冲层108′、n型AlGaInP包层109′、多重量子阱有源层110′、p型AlGaInP包层111′以及p型GaAs盖层112′的一部分。由此，如图4D所示，得到n型InGaP缓冲层108、n型AlGaInP包层109、多重量子阱有源层110、p型AlGaInP包层111”以及p型GaAs盖层112”。
接着，湿蚀刻p型GaAs包层105″以及p型GaAs盖层106″的一部分，形成第一脊带，并且，湿蚀刻p型AlGaInP包层111″以及p型GaAs盖层112″的一部分，形成第二脊带。即，如图4E所示，形成p型AlGaAs包层105、p型GaAs盖层106、p型AlGaInP包层111以及p型GaAs盖层112。并且，在基片整个面层积n型GaAs电流限制层113。
接着，湿蚀刻n型GaAs电流限制层113的一部分，如图4F所示，形成n型GaAs电流限制层113A、113B、113C、113D，则得到第一、第二激光射出部L101、L102。然后，在上述第一、第二激光射出部L101、L102上形成p侧AuZn/Au114A、114B，n型GaAs基板101下形成n侧AuGe/Ni电极115。
如上形成的单片型二波长激光元件中，第一激光射出部L101射出780nm频带的红外激光，第二激光射出部L102射出650nm频带的红色激光，所以能够实现光拾取器的小型化和低价格化。
但是，在上述现有的单片型二波长激光元件的制造方法中存在以下问题点。
上述第一脊带含有AlGaAs基材料，第二脊带含有AlGaInP基材料，第一、第二脊带仅通过湿蚀刻形成，则形成第一脊带的情况下必须由抗蚀膜保护需形成第二激光射出部L102的区域。相反，形成第二脊带的情况下必须由抗蚀膜保护需形成第一激光射出部L101的区域。因此，上述第一、第二脊带形成中必须使用两种蚀刻掩膜。结果，上述第一、第二脊带形成中必须进行最少两次光刻，所以存在制造工序复杂的问题。
另外，用于形成上述第一脊带的光刻和用于形成第二脊带的光刻以不同的工序进行，所以激光的发光点间隔的误差变大。即，存在不能高精度设定上述第一激光射出部L101和第二激光射出部L102的发光点位置的问题。
上述这样的单片型二波长激光元件例如公开于特开2000-244060号公报。
作为解决上述问题的方法，只有是将第一、第二脊带以一种蚀刻掩膜形成的方法即可。使用该方法时例如必须将对材料没有选择性的干蚀刻和对材料有选择性的湿蚀刻进行组合，形成第一、第二脊带。但是，进行上述干蚀刻，产生过量腐蚀，第一脊带或第二脊带变形。这样，由于上述干蚀刻时产生过量腐蚀，所以第一、第二脊带不能利用一种蚀刻掩膜形成。
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种半导体激光元件及其制造方法，其能够使制造工序简单，并能够高精度设定第一、第二激光射出部的发光点位置。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种半导体激光元件，其具有：基板；形成在上述基板上并射出第一波长的激光的第一激光射出部；形成在上述基板上并射出与上述第一波长不同的第二波长的激光的第二激光射出部。上述第一激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。上述第二激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。由上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第一脊带，并由上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第二脊带。上述第一激光射出部的第二导电型盖层的层厚和上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚与上述第二激光射出部的第二导电型盖层的层厚和上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚的比跟蚀刻上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率与蚀刻上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率的比大致相同。
本说明书中，“大致相同”是指例如将两个数值进行对比时，一个值在另一个值的90％～110％的范围内。
根据上述结构的半导体激光元件，上述第一激光射出部的第二导电型盖层的层厚和上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚与上述第二激光射出部的第二导电型盖层的层厚和上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚的比跟蚀刻上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率与蚀刻上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率的比大致相同。因此，对要形成上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层的层和要形成上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层的层同时进行干蚀刻时两层剩余的层厚大致相同。
因此，即使为形成上述第一、第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层而进行干蚀刻，也能够容易地阻止干蚀刻时生产过量腐蚀。结果，能够以一种蚀刻掩膜形成上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层和第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。即，上述第一、第二脊带能够利用一种蚀刻掩膜形成。这样，为形成上述第一、第二脊带的光刻进行一次，能够使制造工序简单。
另外，通过利用一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二脊带，比利用两种蚀刻掩膜形成第一、第二脊带，能够高精度设定第一、第二激光射出部的发光点位置。
另外，上述第一、第二激光射出部的层厚的调整最好在对激光的特性没有影响的第二导电型盖层进行。
本发明的一实施方式中，上述第一激光射出部含有AlGaAs基材料，并且上述第二激光射出部含有AlGaInP基材料。
本发明的一实施方式中，上述第一脊带沿上述第一波长的激光的共振器方向延伸，并且，上述第二脊带沿上述第二波长的激光的共振器方向延伸。
本发明第二方面提供一种半导体激光元件的制造方法，该半导体激光元件具有：基板；形成在上述基板上并射出第一波长的激光的第一激光射出部；形成在上述基板上并射出与上述第一波长不同的第二波长的激光的第二激光射出部。上述第一激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。上述第二激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。由上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第一脊带，并由上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第二脊带。上述制造方法具有如下工序：在上述基板上形成要形成上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层的第一半导体层的工序；在上述第一半导体层上形成要形成上述第一激光射出部的第二导电型盖层的第二半导体层的工序；在上述基板上形成要形成上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层的第三半导体层的工序；在上述第三半导体层上形成要形成上述第二激光射出部的第二导电型盖层的第四半导体层的工序；在上述第二半导体层和第四半导体层上利用一次光刻形成蚀刻掩膜的工序；进行使用上述蚀刻掩膜的蚀刻，除去上述第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层以及第四半导体层的一部分的工序。上述第二半导体层的层厚和上述第一半导体层的层厚相加的层厚与上述第四半导体层的层厚与上述第三半导体层的层厚相加的层厚的比跟当从上述第二半导体朝向上述基板直至上述第一半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度与当从上述第四半导体层朝向上述基板直到上述第三半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度的比大致相同。
根据上述结构的半导体激光元件的制造方法，上述第二半导体层的层厚和上述第一半导体层的层厚相加的层厚与上述第四半导体层的层厚与上述第三半导体层的层厚相加的层厚的比跟当从上述第二半导体朝向上述基板直至上述第一半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度与当从上述第四半导体层朝向上述基板直到上述第三半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度的比大致相同。因此，对上述第二半导体层和第四半导体层同时进行干蚀刻，从第二、第四半导体层朝向基板直到第一、第三半导体层的途中进行干蚀刻，则第一半导体层的剩余的厚度和第三半导体层的剩余的厚度大致相同。并且，湿蚀刻上述第一、第三半导体层的剩余的部分，则得到第一、第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。
因此，即使为形成上述第一、第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层而进行干蚀刻，也能够容易地阻止干蚀刻时生产过量腐蚀。结果，能够以一种蚀刻掩膜形成上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层和第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。即，上述第一、第二脊带能够利用一种蚀刻掩膜形成。这样，为形成上述第一、第二脊带的光刻进行一次，能够使制造工序简单。
另外，通过利用一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二脊带，比利用两种蚀刻掩膜形成第一、第二脊带，能够高精度设定第一、第二激光射出部的发光点位置。
另外，上述第一脊带含有AlGaAs，第二脊带含有AlGaInP，在用于形成第一脊带的湿蚀刻中最好使用对AlGaInP蚀刻速率充分小的氟酸作为蚀刻剂，另外在用于形成第二脊带的湿蚀刻中最好使用对AlGaAs蚀刻速率充分小的磷酸。
本发明的一实施方式中，上述蚀刻掩膜由一个光掩膜构成。
本发明的一实施方式中，使用上述蚀刻掩膜的蚀刻将干蚀刻和该干蚀刻后进行的湿蚀刻组合起来进行。
本发明的一实施方式中，上述湿蚀刻中，使用能够有选择地蚀刻上述第一半导体层的蚀刻剂，并且使用能够有选择地蚀刻上述第三半导体层的蚀刻剂。
本发明第一方面的半导体激光元件，由于第一激光射出部的第二导电型盖层的层厚和第一激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚与第二激光射出部的第二导电型盖层的层厚和第二激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚的比跟蚀刻第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率与蚀刻第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率的比大致相同，从而即使对要形成上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层的层和要形成上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层的层同时进行干蚀刻，两层剩余的层厚大致相同。
因此，即使为形成上述第一、第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层而进行干蚀刻，也能够容易地阻止干蚀刻时生产过量腐蚀。结果，能够以一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。即，上述第一、第二脊带能够利用一种蚀刻掩膜形成。这样，为形成上述第一、第二脊带的光刻进行一次，能够使制造工序简单。
另外，通过利用一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二脊带，比利用两种蚀刻掩膜形成第一、第二脊带，能够高精度设定第一、第二激光射出部的发光点位置。
根据本发明第二方面的半导体激光元件，第二半导体层的层厚和第一半导体层的层厚相加的层厚与第四半导体层的层厚与第三半导体层的层厚相加的层厚的比跟当从第二半导体朝向基板直至第一半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度与当从第四半导体层朝向基板直到第三半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度的比大致相同。因此，即使对上述第二半导体层和第四半导体层同时进行干蚀刻，从第二、第四半导体层朝向基板直到第一、第三半导体层的途中进行干蚀刻，第一半导体层的剩余的厚度和第三半导体层的剩余的厚度大致相同。
因此，即使为从上述第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层以及第四半导体层形成上述第一、第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层而进行干蚀刻，也能够容易地阻止过量腐蚀的产生。结果，能够以一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层。即，上述第一、第二脊带能够利用一种蚀刻掩膜形成。这样，为形成上述第一、第二脊带的光刻进行一次，能够使制造工序简单。
另外，通过利用一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二脊带，比利用两种蚀刻掩膜形成第一、第二脊带，能够高精度设定第一、第二激光射出部的发光点位置。
附图说明
本发明通过以下的详细的说明和添加的附图而更好地理解，但详细的说明和附图仅作为例证被提供，并不因此而限定本发明。
图1是本发明的一实施方式的单片型二波长激光元件的示意剖面图；
图2A是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2B是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2C是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2D是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2E是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2F是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2G是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2H是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2I是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2J是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2K是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图2L是表示上述单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图3是现有的单片型二波长激光元件的示意剖面图；
图4A是表示上述现有的单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图4B是表示上述现有的单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图4C是表示上述现有的单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图4D是表示上述现有的单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图4E是表示上述现有的单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图；
图4F是表示上述现有的单片型二波长激光元件的制造工序的示意剖面图。
具体实施方式
下面根据图示的实施方式详细说明本发明的半导体激光元件及其制造方法。
图1表示本发明的一实施方式的单片型二波长激光元件的示意剖面图。
上述单片型二波长激光元件具有n型GaAs基板1、形成在该n型GaAs基板1上形成的n型GaAs缓冲层2、在该n型GaAs缓冲层2上形成的第一、第二激光射出部L1、L2。在该第一激光射出部L1上形成p侧AuZn/Au14A，并在第二激光射出部L2上形成p侧AuZn/Au14B。另外，在上述n型GaAs基板1下形成n侧AuGe/Ni电极15。
上述第一激光射出部L1含有AlGaAs基材料，射出红外激光。具体地，上述第一激光射出部La包括：n型AlGaAs包层3、n型AlXGa1-XAx(X＝0.485)第一下包层16、n型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二下包层17、振荡波长780nm的AlGaAs多重量子阱有源层4、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第一上包层18、p型GaAs蚀刻阻止层19、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20、p型GaAs盖层6以及n型GaAs电流限制层13A、13B。另外，上述p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20和p型GaAs盖层6构成第一脊带。形成n型GaAs电流限制层13，从两侧夹持该第一脊带。
上述第二激光射出部L2含有AlGaInP基材料，射出红外激光。具体地，上述第二激光射出部L2具有：n型GaAs缓冲层7、n型InGaP缓冲层8、n型AlGaInP下包层9、振荡波长650nm的AlGaInP多重量子阱有源层10、p型AlGaInP第一上包层21、p型InGaP蚀刻阻止层22、p型AlGaInP第二上包层23、p型GaAs盖层12以及n型GaAs电流限制层13C、14D。另外，上述p型AlGaInP第二上包层23和p型GaAs盖层12构成第二脊带。形成n型GaAs电流限制层13C、14D，从两侧夹持该第二脊带。
根据上述结构的单片型二波长激光元件，p型GaAs盖层6的层厚和p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20的层厚相加的层厚与p型GaAs盖层12的层厚和p型AlGaInP第二上包层23的层厚相加的层厚的比跟蚀刻p型GaAs盖层6以及p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20时的蚀刻速率与蚀刻p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23时的蚀刻速率的比大致相同。因此，对需形成上述p型GaAs盖层6以及p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20的层和需形成p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23的层同时进行干蚀刻时，两层的剩余的层厚大致相同。
因此，即使为形成上述p型GaAs盖层6、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20、p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23而进行干蚀刻，也能够容易地阻止干蚀刻时产生过量腐蚀。结果，能够利用一种蚀刻掩膜形成上述p型GaAs盖层6、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20、p型GaAs12以及p型AlGaInP第二上包层23。即，能够利用一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二脊带。这样，用于形成上述第一、第二脊带的光刻进行一次，使制造工序简单。
另外，通过利用一种蚀刻掩膜形成上述第一、第二脊带，比利用两种蚀刻掩膜形成第一、第二脊带，能够高精度设定第一、第二激光射出部的发光点位置。
下面参照图2A～2L说明上述单片型二波长激光元件的制造方法。
首先，如图2A所示，在n型GaAs基板1上利用MOCVD(有机金属化学气相成长)方法顺次层积：厚度0.45μm的Si掺杂n型GaAs缓冲层2、厚度1.5μm的n型AlXGa1-XAs(X＝0.485)第一下包层16′、厚度0.2μm的n型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二下包层17′、振荡波长780nm的无掺杂AlGaAs多重量子阱有源层4′、厚度0.1μm的p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第一上包层18′、厚度28_的p型GaAs蚀刻阻止层19′、厚度1.0μm的p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二上包层20′、0.8μm的p型GaAs盖层6′。
接着，利用抗蚀膜保护需形成上述第一激光射出部L1的区域后，以该抗蚀膜用作蚀刻掩膜，利用湿蚀刻除去从p型GaAs盖层6′直至n型AlXGa1-XAs(X＝0.485)第一下包层16′的一部分。即，如图2B所示，形成抗蚀膜24后，以该抗蚀膜24用作蚀刻掩膜进行湿蚀刻，形成n型AlXGa1-XAs(X＝0.485)第一下包层16、n型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二下包层17、AlGaAs多重量子阱有源层4、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第一上包层18、p型GaAs蚀刻阻止层19、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二上包层20″、p型GaAs盖层6″。
在上述湿蚀刻中，首先利用能够除去AlGaAs以及GaAs的蚀刻剂例如硫酸∶双氧水∶水＝1∶8∶50的硫酸系蚀刻剂除去从未被抗蚀膜24覆盖的p型GaAs盖层6′直到n型AlXGa1-XAs(X＝0.485)第一下包层16′的中央附近。接着利用HF(氟化氢)湿蚀刻剩余的n型AlXGa1-XAs(X＝0.485)第一下包层16′。
上述HF对GaAs的蚀刻速率小，对AlGaAs的蚀刻速率大。因此，使用HF的湿蚀刻仅蚀刻n型AlXGa1-XAs(X＝0.485)第一下包层16′，在n型GaAs缓冲层2自动停止。
接着，如图2C所示，顺次层积厚度0.2μm的n型GaAs缓冲层7′、厚度0.25μm的n型InGaP缓冲层8′、厚度1.3μm的n型AlGaInP下包层9′、′、振荡波长650nm的多重量子阱有源层10′、厚度0.2μm的p型AlGaInP第一上包层21′、厚度80_的p型InGaP蚀刻阻止层22′、厚度1.1μm的p型AlGaInP第二上包层23′、厚度0.88μm的p型GaAs盖层12′。
接着，当由抗蚀膜保护需形成上述第二激光射出部L2后，湿蚀刻n型GaAs缓冲层7′、n型InGaP缓冲层8′、n型AlGaInP下包层9′、多重量子阱有源层10′、p型AlGaInP第一上包层21′、p型InGaP蚀刻阻止层22′、p型AlGaInP第二上包层23′以及p型GaAs盖层12′的一部分。由此，如图2D所示，得到n型GaAs缓冲层7、n型InGaP缓冲层8、n型AlGaInP下包层9、多重量子阱有源层10、p型AlGaInP第一上包层21、p型InGaP蚀刻阻止层22、p型AlGaInP第二上包层23″以及p型GaAs盖层12″。
接着，如图2E所示，利用等离子CVD在基片整个面成膜用于形成干蚀刻用的掩膜的SiO2膜25。
接着，如图2F所示，利用光刻技术由一个光掩膜(未图示)形成条形状的抗蚀膜26A、26B。这时，掩膜精度在大致±0.3μm程度。
接着，缓冲氟酸(バツフア—ドフツ酸)后，除去抗蚀膜26A、26B，如图2G所示，形成条形状的SiO2膜25A、25B。
接着，SiO2膜25A、25B用作蚀刻掩膜，进行干蚀刻。如图2H所示，形成p型GaAs盖层6、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20_、p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23_。这时，进行上述干蚀刻，使p型GaAs缓冲层12以及p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20_的剩余厚度形成为0.4μm程度。
从上述p型GaAs盖层6″直到p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20″的途中进行蚀刻时的蚀刻速率A和从p型GaAs缓冲层12″直到AlGaInP第二包层23″的途中的干蚀刻时的蚀刻速率B的比为1∶1.1。即，A∶B＝1∶1.1。另外，从上述p型GaAs盖层6″的上面直到p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二上包层20″的下面的层厚C(＝1.8μm)与从p型GaAs盖层12″的上面直到p型AlGaInP第二上包层23″的下面的层厚D(＝1.98)的比也为1∶1.1。即，C∶D＝1∶1.1。这样，由于A∶B＝C∶D，所以，能够阻止p型GaAs蚀刻阻止层19以及p型InGaP蚀刻阻止层22被干蚀刻。即，能够防止上述干蚀刻时发生过量腐蚀。
作为上述干蚀刻的方法有使用CI系气体和Ar气体的混合气体的等离子的ICP(Inductively Coupled Plasma：感应结合高频等离子)干蚀刻等。
接着，以消除上述干蚀刻造成的损伤为目的，利用硫酸系蚀刻剂进行冲洗处理后，为形成第一脊带，以10℃的HF湿蚀刻p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20_。由此，如图2I所示，得到由p型GaAs盖层6和p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20构成的第一脊带。
上述HF对GaAs以及AlGaInP蚀刻速率充分小、对AlGaAs的蚀刻速率大。因此，使用HF湿蚀刻仅蚀刻AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20_，在p型GaAs蚀刻阻止层19自动停止。这时，上述湿蚀刻对p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23_没有不好影响。即，上述p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23_几乎不被湿蚀刻。
上述第一脊带的图中左右方向的宽度能够利用HF湿蚀刻的时间进行调整。
接着，为形成上述第二脊带，由70℃的磷酸湿蚀刻p型AlGaInP第二上包层23_。由此，如图2J所示，得到由p型GaAs盖层12和p型AlGaInP第二上包层23构成的第二脊带。
上述磷酸对GaAs、AlGaAs以及InGaP的蚀刻速度小、对AlGaInP的蚀刻速度大。因此，使用上述磷酸的湿蚀刻仅蚀刻p型AlGaInP第二上包层23_，在p型InGaP蚀刻阻止层22自动停止。这时，上述湿蚀刻对p型GaAs盖层6以及p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20没有不好影响。即，上述p型GaAs盖层6以及p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20几乎不被湿蚀刻。
上述第二脊带的图中左右方向的宽度能够通过磷酸的湿蚀刻的时间进行调整。
接着，如图2K所示，层积n型GaAs电流限制层13。
接着，上述n型GaAs电流限制层13的不需要的部分蚀刻除去，如图2L所示，形成n型GaAs电流限制层13A、13B、13C、13D。即，得到上述第一、第二激光射出部L1、L2。接着，第一、第二激光射出部L1、L2上形成p侧AuZn/Au14A、14B，并且形成n型GaAs基板1下形成n侧AuGe/Ni电极15。
如上所述，用于形成p型GaAs盖层6、p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20、p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23，使用的蚀刻掩膜仅SiO2膜25A、25B的一种。即，用于形成上述第一、第二脊带的蚀刻掩膜仅SiO2膜25A、25B。因此，用于形成上述第一、第二脊带的光刻进行一次，能够使制造工序简单。
另外，用于形成上述第一、第二脊带的蚀刻掩膜仅一种SiO2膜25A、25B，与用于形成第一、第二脊带的蚀刻掩膜两种的情况相比，能够高精度设定第一、第二激光射出部L1、L2的发光点位置。
在上述实施方式中，在p型GaAs盖层6的层厚和p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20的层厚相加的层厚与p型GaAs盖层12的层厚和p型AlGaInP第二上包层23的层厚相加的层厚的比跟蚀刻p型GaAs盖层6以及p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20时的蚀刻速率与蚀刻p型GaAs盖层12以及p型AlGaInP第二上包层23时的蚀刻速率的比大致相同。
另外，上述实施方式中，从p型GaAs盖层6″直到p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二包层20″的途中进行干蚀刻时的蚀刻速率A与从p型GaAs盖层12″直到p型AlGaInP第二上包层23″的途中进行干蚀刻时的蚀刻速率B的比，跟从p型GaAs盖层6″的上面直到p型AlXGa1-XAs(X＝0.550)第二上包层20″的下面的层厚C与从p型GaAs盖层12″直至p型AlGaInP第二上部层23″的下面的层厚D的比大致相同。即，A∶B与C∶D大致相同。
另外，上述实施方式中，通过缓冲氟酸的湿蚀刻形成SiO2膜25A、25B，但是也可以通过RIE(Reacitve Ion Etching：反应性离子蚀刻)等的干蚀刻形成SiO2膜25A、25B。
另外，上述实施方式中，ICP干蚀刻的蚀刻速率设定使得AlGaAs基材料∶AlGaInP基材料＝1∶1.1，但是，蚀刻方法和蚀刻条件不同则蚀刻速率的比变化，所以必须对应其设计层厚。
另外，上述单片型二波长激光元件能够相对于DVD、CD两者搭载在能够光学地将信息记录/再生的驱动装置上。
本发明记载如上，但显然本发明能够以多种方法进行变更。这样的变更只要不超出本发明的精神和范围，对应本领域技术人员来说显而易见的改良都在本发明权利要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种半导体激光元件，其具有：基板；形成在上述基板上并射出第一波长的激光的第一激光射出部；形成在上述基板上并射出与上述第一波长不同的第二波长的激光的第二激光射出部，
上述第一激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层，
上述第二激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层，
由上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第一脊带，并由上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第二脊带，
上述第一激光射出部的第二导电型盖层的层厚和上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚与上述第二激光射出部的第二导电型盖层的层厚和上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层的层厚相加的层厚的比跟蚀刻上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率与蚀刻上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层时的蚀刻速率的比大致相同。
2.如权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，上述第一激光射出部含有AlGaAs基材料，并且上述第二激光射出部含有AlGaInP基材料。
3.如权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，上述第一脊带沿上述第一波长的激光的共振器方向延伸，并且上述第二脊带沿上述第二波长的激光的共振器方向延伸。
4.一种半导体激光元件的制造方法，该半导体激光元件具有：基板；形成在上述基板上并射出第一波长的激光的第一激光射出部；形成在上述基板上并射出与上述第一波长不同的第二波长的激光的第二激光射出部，
上述第一激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层，
上述第二激光射出部具有第一导电型下包层、有源层、第二导电型第一上包层、蚀刻阻止层、第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层，
由上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第一脊带，并由上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层以及第二导电型盖层构成第二脊带，
所述制造方法的特征在于，具有如下工序：
在上述基板上形成要形成上述第一激光射出部的第二导电型第二上包层的第一半导体层的工序；
在上述第一半导体层上形成要形成上述第一激光射出部的第二导电型盖层的第二半导体层的工序；
在上述基板上形成要形成上述第二激光射出部的第二导电型第二上包层的第三半导体层的工序；
在上述第三半导体层上形成要形成上述第二激光射出部的第二导电型盖层的第四半导体层的工序；
在上述第二半导体层和第四半导体层上利用一次光刻形成蚀刻掩膜的工序；
进行使用上述蚀刻掩膜的蚀刻，除去上述第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层以及第四半导体层的一部分的工序，
上述第二半导体层的层厚和上述第一半导体层的层厚相加的层厚与上述第四半导体层的层厚与上述第三半导体层的层厚相加的层厚的比跟当从上述第二半导体朝向上述基板直至上述第一半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度与当从上述第四半导体层朝向上述基板直到上述第三半导体层进行蚀刻时的蚀刻速度的比大致相同。
5.如权利要求4所述的半导体激光元件的制造方法，其特征在于，上述蚀刻掩膜由一个光掩膜形成。
6.如权利要求4所述的半导体激光元件的制造方法，其特征在于，使用上述蚀刻掩膜的蚀刻是将干蚀刻和该干蚀刻后进行的湿蚀刻组合起来进行的。
7.如权利要求6所述的半导体激光元件的制造方法，其特征在于，
上述湿蚀刻使用能够对上述第一半导体层有选择地进行蚀刻的蚀刻剂，并且，上述使用对上述第三半导体层有选择地进行蚀刻的蚀刻剂。
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