JP2000036639A - 半導体レーザ装置およびその製造方法、並びに、ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ７８０nm帯と６５０nm帯との発光波長を安定
して得る。 【解決手段】 第１発光部１は、ｎ-ＧaＡs基板５の一
側に形成されてダブルヘテロ接合構造および電流阻止層
でなる。第２発光部２は、ｎ-ＧaＡs基板５の他側に形
成されてダブルヘテロ接合構造および電流阻止層でな
る。第１発光部１のダブルヘテロ接合構造と電流阻止層
との材料はＡlＧaＡsとＧaＡsである。また、第２発光
部２のダブルヘテロ接合はＡlＧaＩnＰとＧaＩnＰとで
ある。こうして、第１発光部１では、波長が７８０nmの
光を出射する一方、第２発光部２では、波長が６５０nm
の光を出射する。こうして、ＣＤ-Ｒメディアを含めた
総てのＤＶＤメディアおよびＣＤメディアの情報を読み
出すことを可能にする。

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、光情報記録再生
装置に用いられる半導体レーザ装置、および、この半導
体レーザ装置を用いたピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】次世代の光ディスクであるディジタルバ
ーサタイルディスク(ＤＶＤ)は、映像記録として１３５
分の動画を再生可能であること、更に、情報記録として
４.７Ｇバイトの情報を記録できることから、従来のコ
ンパクトディスク(ＣＤ)を受け継いで発展することが期
待されている。

【０００３】また、上記ＤＶＤメディアの再生装置で
は、ＤＶＤメディア(映像記録),ＤＶＤ-ＲＯＭメディア
(情報記録)およびＤＶＤ−Ｒメディア(一回書き込みの
情報記録)の再生やデータの読み出しに加えて、従来か
ら広く使用されてきたＣＤメディア(音楽記録),ＣＤ-Ｒ
ＯＭメディア(情報記録)およびＣＤ-Ｒメディア(一回書
き込みの情報記録)の再生やデータの読み出しの機能を
有することが要望されている。また、このことは、従来
のＣＤメディアからＤＶＤメディアへの速やかな移行を
実現するためにも重要な技術である。

【０００４】ここで、上記ＤＶＤメディアは、従来のＣ
Ｄメディアに比較して以下の２点で大きな相違を有して
いる。先ず第１に、光ディスクの基板の厚さが１.２mm
から０.６mmに変更されている。これは、記録密度の向
上をねらって集光用のレンズのＮＡ(開口数)を大きくし
た際に、光ディスクの傾きに対する許容度を大きくする
ためである。第２に、ピックアップで使用する半導体レ
ーザの波長がある。ディスク上の集光スポットの大きさ
は波長に比例する。従来のＣＤメディアでは波長が７８
０nmの半導体レーザを使用しているのに対して、ＤＶＤ
メディアでは波長が６５０nmの半導体レーザを使用す
る。これは、ＤＶＤメディアでのディスク上の集光スポ
ットを小さくするためである。

【０００５】情報を読み取るピックアップにとって、基
板の厚さが異なる２種類の光ディスク上の情報を読み取
ることは収差の点で難しい。すなわち、ディスク基板の
厚さが０.６mmで設計されたレンズ系では、そのままで
は厚さが１.２mmのディスク基板状の情報を読み出すこ
とはできない。そこで、従来より、上述の問題を解決す
るために種々の方法が考えられている。

【０００６】その一例として、ＣＤ用とＤＶＤ用の２種
の対物レンズを備えて両者を切り替える方法、２焦点の
レンズを対物レンズに用いる方法、液晶シャッタを使用
する方法等がある(参照文献１：電子材料 １９９６年６
月 ３８ページ)。これらの方法によって、ディスク基板
の厚さが異なる２種のディスク上の情報を読み出すこと
が可能になり、ＤＶＤ再生装置で従来のＣＤメディアお
よびＣＤ-ＲＯＭメディアが読み出し可能となる。とこ
ろが、上述の方法では、現在流通しているＣＤ-Ｒメデ
ィアの読み出しは困難である。なぜならば、一回書き込
みのＣＤ-Ｒメディアでは、記録方式として波長が７８
０nmの光に反応する色素を使用しているためであり、読
み出しのために半導体レーザの波長が７８０nmである必
要がある。ところが、上述したように、通常のＤＶＤ再
生装置では波長が６５０nmの半導体レーザを使用してい
るために上記色素が反応しないのである。

【０００７】以上のことから、上記ＣＤ-Ｒメディアも
読み出し可能なＤＶＤ用ピックアップとしては、以下の
ような構成が考えられる。先ず第１に、ＣＤ用ピックア
ップとＤＶＤ用ピックアップとの２つのピックアップを
再生装置内に備えることである。この場合、２つのピッ
クアップは独立しており、ＤＶＤ用ピックアップは６５
０nmの半導体レーザとＮＡ＝０.６の対物レンズを持
ち、ＣＤ用ピックアップは７８０nmの半導体レーザとＮ
Ａ＝０.４５の対物レンズを持つことなる。ところが、
この方法は、再生装置の大型化およびコストアップにつ
ながる。ＤＶＤ再生装置は、発売当初から低価格にする
必要がありコスト低減は重要なポイントである。

【０００８】上述の問題に対処するには、ＤＶＤ再生装
置に１個のピックアップを搭載し、その発光波長を７８
０nmおよび６５０nmの２種類の光を使用する方法が必要
である。その場合、上記２種類の波長の光を出す半導体
レーザをピックアップに組み込むことで、低コストで且
つＣＤ-Ｒメディアも含めた総てのＣＤメディアおよび
ＣＤ-ＲＯＭメディアの読み出し可能なＤＶＤ再生装置
を得ることが可能になる。

【０００９】上述のように２種類の波長の光を出すこと
が可能な半導体レーザとして、従来より幾つかの半導体
レーザが提案されている。 (１) 半導体レーザパッケージ内部に２種類の半導体レ
ーザチップを組み込んで２種類の波長の光を出射する。 (２) 参考文献２：特開平３−００９５８９号公報 同一ウエハにおいて、隣接している２つの半導体レーザ
チップ夫々のコート膜の膜厚を変えて異なる波長で発振
させる。 (３) 参考文献３：特開昭６１−０１９１８６号公報 同一ウエハにおいて、隣接している２つの半導体レーザ
夫々の活性層下部の溝幅を変えることによって各活性層
のＡl(アルミニュウム)含有量を変えて、異なる波長で
発振させる。 (４) 参考文献４：特開平３−３０３８８号公報 基板上に第１の活性層と第２,第３のクラッド層から成
るダブルヘテロ接合を形成し、その上部に第２の活性層
と第４,第５のクラッド層から成るダブルヘテロ接合を
形成して、異なる波長で発振させる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の２種類の波長の光を出すことが可能な半導体レーザ
には、以下のような問題がある。

【００１１】上記(１)の半導体レーザでは、２つの光に
関する光スポット間の距離の問題がある。ピックアップ
において同一のレンズ系を用いて２つの異なる波長の光
を取り扱うためには、発光スポット間の距離が少なくと
も１００μm以下である必要がある。ところが、通常形
状のパッケージでは、半導体レーザチップを並べて配置
するために発光スポット間の距離は１００μm以上にな
ってしまい、上記条件を満たすことができない。また、
半導体レーザチップのパッケージへの貼り付けの際に数
１０μm程度の誤差が生ずる。

【００１２】上記(２),(３)の半導体レーザでは、２つ
の光の波長差を大きく取れないという問題がある。上記
(２),(３)の半導体レーザとも、活性層を１回の成長で
形成するために、両活性層の材料は同一の系統になる。
例えば、狙う波長が７８０nm帯であれば両活性層の材料
はＡlＧaＡsであり、多少のＡl混晶比の差は在るものの
得られる２つの光の波長差は高々１０nm程度である。上
述のように、ＤＶＤ用ピックアップがＣＤ-Ｒメディア
との互換性を有するためには、７８０nm帯と６５０nm帯
との発光波長が必要である。尚、６５０nm帯の光を発光
させるには、活性層およびクラッド層としてＧaＩnＰお
よびＡlＧaＩnＰを用いる必要があり、全く異なる材料
の活性層とクラッド層から成るダブルヘテロ接合構造に
する必要がある。

【００１３】上記(４)の半導体レーザの第１の構造は通
称リッジ構造と呼ばれるタイプの構造であり、気相成長
法(有機金属気相成長法：ＭＯＣＶＤ法)あるいは分子線
エピタキシー法(ＭＢＥ法)で得ることができる。この構
造の場合、ＺnＳＳeを成長させてＳiＯ₂を除去した後の
ＺnＳＳeの表面は平坦ではなく凸型の形状となる。その
後、ＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法によってｐ-ＧaＡs
コンタクト層およびクラッド層,活性層,クラッド層を成
長させると、その下地であるＰ-ＧaＡsコンタクト層お
よびＺnＳＳeの形状をそのまま保った状態で成長を行う
ことになり、活性層が湾曲した構造となってしまう。活
性層が湾曲した構造では、半導体レーザを高温下で動作
させた場合の信頼性が悪くなり、実際のピックアップに
組み込んで使用することが不可能である。

【００１４】また、上記(４)の半導体レーザの第２の構
造は通称ＶＳＩＳ構造と呼ばれるタイプの構造であり、
気相成長法による作成が難しいために液相成長法(ＬＰ
Ｅ法)で成長させる。ところが、この構造では、目的と
するＤＶＤ用の６５０nm帯の発光波長を得ることはでき
ないのである。すなわち、波長６５０nmの光を発するダ
ブルヘテロ構造は、クラッド層をＡlＧaＩnＰで作成す
る必要があるが、ＬＰＥ法ではＡlＧaＩnＰを成長させ
ることは不可能なのである。

【００１５】そこで、この発明の目的は、７８０nm帯と
６５０nm帯との発光波長を安定して得ることができ、両
発光スポット間の距離を数１０μm〜１００μmにできる
半導体レーザ装置およびその製造方法、並びに、ピック
アップ装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明の半導体レーザ装置は、半導体
基板における一方の面側に設けられた第１活性層と、上
記半導体基板における他方の面側に設けられた第２活性
層を備えたことを特徴としている。

【００１７】上記構成によれば、１つの半導体基板にお
ける２つの活性層によって２種類の発光波長の光が出射
される。こうして、２つの光を１つの半導体レーザチッ
プから出射することによって、上記２つの光のスポット
間距離を１００μm以下にすることが可能になる。

【００１８】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の半導体レーザ装置において、上記半導体基板
における一方の面側に,さらに第１クラッド層および第
１電流阻止層を備え、上記半導体基板における他方の面
側に,さらに第２クラッド層および第２電流阻止層を備
えたことを特徴としている。

【００１９】上記構成によれば、１つの半導体基板にお
ける一面側および他面側に設けられた活性層,クラッド
層および電流阻止層の材料の系統を変えることによっ
て、１つの半導体レーザチップの夫々の活性層から出射
される光の発光波長が任意に設定される。したがって、
上記２つの光の波長差を１３０nm以上にすることが可能
になる。

【００２０】また、請求項３に係る発明は、請求項２に
係る発明の半導体レーザ装置において、上記第１活性層
および第１クラッド層は、ＧaＡsあるいはＡlＧaＡsで
形成され、上記第２活性層および第２クラッド層は、Ｇ
aＩnＰあるいはＡlＧaＩnＰで形成されていることを特
徴としている。

【００２１】上記構成によれば、１つの半導体基板にお
ける一面側にＧaＡsあるいはＡlＧaＡsで形成された第
１活性層からは７８０nm帯の波長の光が出射される。一
方、上記半導体基板における他面側にＧaＩnＰあるいは
ＡlＧaＩnＰで形成された第２活性層からは６５０nm帯
の光が出射される。こうして、１つの半導体レーザチッ
プから、ＣＤ-Ｒメディアを含む総てのＤＶＤメディア,
ＣＤメディアからの情報読み出しに適用可能な２つの光
が得られる。

【００２２】また、請求項４に係る発明は、請求項１に
係る発明の半導体レーザ装置において、上記第１活性層
と第２活性層とは任意の層を介して設けられており、上
記層あるいは半導体基板とのコンタクトをとるための不
純物拡散領域を備えたことを特徴としている。

【００２３】上記構成によれば、上記第１活性層と第２
活性層との間の任意の層あるいは半導体基板とコンタク
トを取る不純物拡散領域を有している。したがって、上
記第１活性層および第２活性層に対する共通電極は、ウ
エハの表面における不純物拡散領域内に形成可能にな
る。したがって、上記半導体基板に共通電極を設けるた
めに、上記表面から上記半導体基板に達する溝を設ける
必要がなく、ウエハ表面が平坦になる。

【００２４】また、請求項５に係る発明は、複数の活性
層を有すると共に,上記各活性層の間には任意の層が形
成されている半導体レーザ装置において、上記層とのコ
ンタクトをとるための不純物拡散領域を備えたことを特
徴としている。

【００２５】上記構成によれば、活性層間の任意の層と
コンタクトを取る不純物拡散領域を有している。したが
って、複数の活性層に対する共通電極は、ウエハの表面
における不純物拡散領域内に形成可能になる。したがっ
て、上記共通電極を設けるために上記ウエハに溝を設け
る必要がなく、ウエハ表面が平坦になる。

【００２６】また、請求項６に係る発明の半導体レーザ
装置の製造方法は、半導体基板における一方の面側に,
第１活性層,第１クラッド層および第１電流阻止層を形
成し、上記半導体基板における他方の面側に,第２活性
層,第２クラッド層および第２電流阻止層を形成するこ
とを特徴としている。

【００２７】上記構成によれば、１つの半導体基板にお
ける一面側および他面側に設けられた活性層,クラッド
層および電流阻止層の材料の系統を変えることによっ
て、１つの半導体基板上の夫々の活性層からの光の発光
波長が任意に設定される。したがって、上記２つの光の
波長差を１３０nm以上にすることが可能になる。

【００２８】また、請求項７に係る発明は、請求項５に
係る発明の半導体レーザ装置の製造方法において、上記
第２活性層,第２クラッド層および第２電流阻止層は、
ＭＢＥ法で形成されることを特徴としている。

【００２９】上記構成によれば、第１活性層,第１クラ
ッド層及び第１電流阻止層が形成された後に形成される
第２活性層,第２クラッド層及び第２電流阻止層は、Ｍ
ＯＣＶＤ法やＬＰＥ法よりも成長温度が低いＭＢＥ法で
成長される。したがって、第２活性層,第２クラッド層
及び第２電流阻止層の成長時における第１活性層,第１
クラッド層および第１電流阻止層の特性劣化が防止され
る。

【００３０】また、請求項８に係る発明のピックアップ
装置は、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の半
導体レーザ装置を搭載したことを特徴としている。

【００３１】上記構成によれば、１つの半導体基板から
出射される２つの光のスポット間距離が１００μm以下
であり、同一のレンズ系で上記２つの光が取り扱うこと
が可能になる。さらに、一方の発光部をＧaＡsあるいは
ＡlＧaＡsで形成し、他方の発光部をＧaＩnＰあるいは
ＡlＧaＩnＰで形成することによって、ＣＤ-Ｒメディア
を含む総てのＤＶＤメディアおよびＣＤメディア上の情
報が読み出し可能になる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は、実施の形態の半導体
レーザ装置における正面図である。この半導体レーザ装
置は、ステム４上に、７８０nm帯の光を発光する第１発
光部１と６５０nm帯の光を発光する第２発光部２とを有
する半導体レーザチップ３を融着して概略構成されてい
る。

【００３３】上記第１発光部１と第２発光部２とはＧa
Ａs基板５の両側に形成されており、ＧaＡs基板５にお
ける第１発光部１側の面上に形成された共通電極６には
リードワイヤ７がボールボンディング等で接続されてい
る。また、第１発光部１の表面に形成された第１発光部
１用の電極８には、リードワイヤ９がボールボンディン
グ等で接続されている。そして、ステム４と共通電極６
との間に電流を流すことによって第２発光部２が動作し
て波長６５０nmの光が出射される。一方、共通電極６と
電極８との間に電流を流すことによって第１発光部１が
動作して波長７８０nmの光が出射される。

【００３４】以下、上記半導体レーザチップ３の作成方
法について詳細に説明する。先ず、第１発光部１の作成
手順を図２に従って説明する。基板として、厚さ１００
μmのｎ-ＧaＡs基板５を用い、表面および裏面とも鏡面
処理を施しておく。ＭＯＣＶＤ法によって、ｎ-ＡlＧa
Ａsクラッド層１０、ＡlＧaＡs活性層１１、ｐ-ＡlＧa
Ａsクラッド層１２、ｐ-ＡlＧaＡsエッチングストップ
層１３、ｐ-ＡlＧaＡsクラッド層１４、ｐ-ＧaＡsコン
タクト層１５を順次成長させる。その場合の基板温度は
８００℃である。

【００３５】次に、上記Ｐ-ＧaＡsコンタクト層１５上
に、マスク層としてＡl₂Ｏ₃膜(図示せず)を蒸着し、フ
ォトリソグラフィを行ってＡl₂Ｏ₃膜をストライプ状に
パターン加工する。その場合に、ウエハのオリエンテー
ションフラットを基準として、Ａl₂Ｏ₃のストライプ位
置を設定する。その後、Ａl₂Ｏ₃膜をマスクとして湿式
エッチングを行って、ｐ-ＧaＡsコンタクト層１５およ
びｐ-ＡlＧaＡsクラッド層１４のうちストライプ状のＡ
l₂Ｏ₃膜の両側の部分を除去する。これによって、Ａl₂
Ｏ₃膜の直下にメサ部１６を形成する。尚、上記フォト
リソグラフィによってｐ-ＡlＧaＡsクラッド層１４を除
去する際には、ｐ-ＡlＧaＡsエッチングストップ層１３
との選択エッチングを行うことによって、エッチングを
確実に停止させるのである。

【００３６】その後、２回目のＭＯＣＶＤ成長を行っ
て、メサ部１６の両側にｎ-ＧaＡs電流阻止層１７を成
長させる。ここで、ｎ-ＧaＡs電流阻止層１７は、上記
Ａl₂Ｏ₃膜上(つまり、メサ部１６上)には成長しないよ
うな条件で成長させる。以上の手順で第１発光部１が形
成される。以後、上述のように作成されたウエハの第１
発光部１の反対側に、第２発光部２を形成するのであ
る。

【００３７】上記ｎ-ＧaＡs基板５における第１発光部
１とは反対側の面上に、上記ＭＢＥ法によって、ｎ-Ａl
ＧaＩnＰクラッド層１８、ＡlＧaＩnＰ光ガイド層１
９、多重量子井戸活性層２０、ＡlＧaＩnＰ光ガイド層
２１、ｐ-ＡlＧaＩnＰクラッド層２２、ｐ-ＧaＩnＰエ
ッチングストップ層２３、ｐ-ＡlＧaＩnＰクラッド層２
４、ｐ-ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層２５、ｐ-ＧaＡs
コンタクト層２６を順次成長させる。その場合の基板温
度は６００℃である。

【００３８】ここで、本実施の形態における半導体レー
ザチップ３のように、１枚の基板上に２組の発光部を形
成するに際して、第１発光部１を形成した後に第２発光
部２を形成する場合には、第１発光部１が形成されたウ
エハを再度成長装置に導入して第２発光部２の各層を成
長させるために、第１発光部１は高い温度にさらされる
ことになる。その場合、第２発光部２の成長温度が、第
１発光部１の成長温度と同一であるか高い場合には、第
１発光部１のｐ型またはｎ型を形成する不純物が拡散し
てしまい、第１発光部１の初期特性および信頼性が悪く
なる。そこで、本実施の形態においては、第１発光部１
の成長には成長温度が高い(８００℃)ＭＯＣＶＤ法を用
い、第２発光部２の成長にはＭＯＣＶＤ法に比較して成
長温度が低い(６００℃)ＭＢＥ法を用いるのである。こ
うすることによって、第１発光部１の特性劣化を防止で
きるのである。尚、第１発光部１の成長に上記ＬＰＥ法
を用いる場合にも、同様の理由から第２発光部２の成長
にはＭＢＥ法を用いればよい。

【００３９】次に、上記ｐ-ＧaＡsコンタクト層２６の
上にマスク層としてＡl₂Ｏ₃膜を蒸着し、フォトリソグ
ラフィを行って上記Ａl₂Ｏ₃膜をストライプ状にパター
ン加工する。その場合、上記Ａl₂Ｏ₃のストライプ位置
は、第１発光部１の作成時と同様に、ウエハのオリエン
テーションフラットを基準として設定する。こうするこ
とによって、第１発光部１のストライプ位置と第２発光
部２のストライプ位置とを正確に合わせることができる
のである。次に、第１発光部１の保護の為に発光部１の
全面にレジストを塗布する。その後、上記ストライプ状
のＡl₂Ｏ₃膜をマスクとして湿式エッチングを行って、
ｐ-ＧaＡsコンタクト層２６,ｐ-ＧaＩnＰ中間バンドギ
ャップ層２５およびｐ-ＡlＧaＩnＰクラッド層２４のう
ちストライプ状のＡl₂Ｏ₃膜の両側の部分を除去する。
これによって、Ａl₂Ｏ₃膜の直下にメサ部２７を形成す
る。尚、上記エッチングによってｐ-ＡlＧaＩnＰクラッ
ド層２４を除去する際には、ｐ-ＧaＩnＰエッチングス
トップ層２３との選択エッチングを行うことによって、
エッチングを確実に停止させるのである。次に、第１発
光部１面上のレジストを剥離する。

【００４０】その後、２回目のＭＢＥ成長を行って、上
記メサ部２７の両側にｎ-ＧaＡs電流阻止層２８(Ａl₂Ｏ
₃膜上にはｎ-ＧaＡs多結晶)を断面凸状に成長させる。
そして、フォトリソグラフィを行ってｎ-ＧaＡs多結晶
を選択エッチングによって除去する。こうして、第２発
光部２が形成される。

【００４１】次に、図４に示すように、上記第１発光部
１側に共通電極６を形成するため、フォトリソグラフィ
によって、ｎ-ＧaＡs電流阻止層１７,ｐ-ＡlＧaＡsエッ
チングストップ層１３,ｐ-ＡlＧaＡsクラッド層１２,Ａ
lＧaＡs活性層１１およびｎ-ＡlＧaＡsクラッド層１０
の一部を除去する。こうして、ｎ-ＧaＡs基板５の一部
を露出させる。そして、第１発光部１側表面のｎ-ＧaＡ
s電流阻止層１７上に電極８を形成し、上記エッチング
で露出したｎ-ＧaＡs基板５に共通電極６を形成し、第
２発光部２側表面のｎ-ＧaＡs電流阻止層２８上に電極
２９を形成する。

【００４２】こうして作成されたウエハを共通電極６の
中央で分割し、パッケージに装着して半導体レーザ装置
とする。尚、第１発光部１における閾値は５０mＡ、第
２発光部２における閾値は４０mＡと、共に低い値が得
られた。また、高温一定出力に於ける通電テストによっ
て信頼性の試験を行った結果、７０℃,５mＷの試験で５
０００時間以上の安定動作を得ることができた。

【００４３】また、本実施の形態による半導体レーザ装
置を組み込んで構成されたピックアップ装置は、２重焦
点のレンズを用いることによって、単一の光路で６５０
nmの光と７８０nmの光とを発生させることが可能とな
る。したがって、現在流通しているＣＤ-Ｒメディアを
含めた総てのＤＶＤメディア,ＣＤメディア関連のディ
スク上の情報を読み出すことが可能である。

【００４４】上述したように、本実施の形態において
は、ｎ-ＧaＡs基板の一側にダブルヘテロ接合構造およ
び電流阻止層でなる第１発光部１を形成する一方、他側
にはダブルヘテロ接合構造および電流阻止層でなる第２
発光部２を形成している。そして、第１発光部１の上記
ダブルヘテロ接合構造はＡlＧaＡsであり、第２発光部
２の上記ダブルヘテロ接合構造はＡlＧaＩnＰであり、
異なる材料系で構成している。したがって、波長が７８
０nmの光を出射する第１発光部１と波長が６５０nmの光
を出射する第２発光部２とを得ることができる。すなわ
ち、本実施の形態によれば、ＣＤ-Ｒメディアを含めた
総てのＤＶＤメディアおよびＣＤメディアの情報を読み
出すことができるピックアップを得ることができる。

【００４５】また、本実施の形態では、最初に形成され
る第１発光部１をＭＯＣＶＤ法であるいはＬＰＥ法で形
成し、次に形成される第２発光部２をＭＢＥ法で形成し
ている。こうして、後に行われる膜の成長をＭＯＣＶＤ
法やＬＰＥ法よりも成長温度の低いＭＢＥ法を適用する
ことによって、第２発光部２の成長時に第１発光部１の
ｐ型あるいはｎ型の不純物が拡散することがなく、第１
発光部１の特性劣化を防止できる。

【００４６】尚、本実施の形態では、ＡlＧaＡs系の材
料(第１発光部１)とＡlＧaＩnＰ系の材料(第２発光部
２)との組み合わせの例を挙げたが、例えばＩnＧaＡs
Ｐ,ＺnＳＳe,ＧaＮ等の他の材料を使用しても差し支え
ない。また、成長方法としては、上記ＭＢＥ法に限らず
ＭＯＭＢＥ法やＭＯＭＢＥ法やＣＢＥ法等を使用するこ
とが可能である。また、第１発光部１および第２発光部
２共に、ｐ-コンタクト層および電流阻止層の上に、第
２のコンタクト層を形成してもよい。

【００４７】また、本実施の形態においては、上記第１
発光部１にＡlＧaＡs系の材料を用い、第２発光部２に
ＡlＧaＩnＰ系の材料を用いているが、逆に第１発光部
１にＡlＧaＩnＰ系の材料を用い、第２発光部２にＡlＧ
aＡs系の材料を用いることも可能である。また、第１発
光部１と第２発光部２の共通電極６を作成するためにｎ
-ＡlＧaＡsクラッド層１０までエッチングしているが、
ｎ側の材料であればどの材料までエッチングしても差し
支えない。具体的に言えば、ｎ-ＡlＧaＩnＰクラッド層
１８からｎ-ＡlＧaＡsクラッド層１０までのどこかでエ
ッチングを停止して電極を形成してコンタクトを行えば
よい。

【００４８】次に、第２実施の形態について説明する。
上記第１実施の形態では、第１発光部１及び第２発光部
２の共通電極６を取り出すために、第１発光部１の一部
をｎ-ＧaＡs基板５に達するまでエッチングで除去して
いる。ところが、上記エッチングによって、図４に示す
ように、ウエハ表面に溝ができてしまい、１００μm以
下と薄いウエハが作業工程中に割れてしまうことがあ
る。そこで、本実施の形態においては、不純物拡散によ
って上記共通電極を形成することによって、ウエハ表面
を平坦状態に維持するのである。

【００４９】本実施の形態においては、先ず、図５に示
すように、第１実施の形態と同様にして、ｎ-ＧaＡs基
板３３の一側に、ｎ-ＡlＧaＡsクラッド層３４、ＡlＧa
Ａs活性層３５、ｐ-ＡlＧaＡsクラッド層３６、ｐ-Ａl
ＧaＡsエッチングストップ層３７、ｐ-ＡlＧaＡsクラッ
ド層３８、ｐ-ＧaＡsコンタクト層３９を順次成長させ
る。そして、ｐ-ＧaＡsコンタクト層３９およびｐ-Ａl
ＧaＡsクラッド層３７にメサ部４０を形成し、このメサ
部４０の両側にｎ-ＧaＡs電流阻止層４１を形成して第
１発光部３１を形成する。

【００５０】さらに、上記ｎ-ＧaＡs基板３３の他側
に、図６に示すように、ｎ-ＡlＧaＩnＰクラッド層４
２、ＡlＧaＩnＰ光ガイド層４３、多重量子井戸活性層
４４、ＡlＧaＩnＰ光ガイド層４５、ｐ-ＡlＧaＩnＰク
ラッド層４６、ｐ-ＧaＩnＰエッチングストップ層４
７、ｐ-ＡlＧaＩnＰクラッド層４８、ｐ-ＧaＩnＰ中間
バンドギャップ層４９、ｐ-ＧaＡsコンタクト層５０、
ｎ-ＧaＡs電流阻止層５１を形成することによって第２
発光部３２を形成する。

【００５１】そして、上記第１発光部３１のメサ部４
０,４０間の中央部に、選択イオン打ち込み法によっ
て、加速電圧を調整してＡlＧaＡs活性層３５付近に達
成するようにＺnイオンを打ち込む。次に、選択イオン
打ち込み法によって、Ｚnイオンよりも深い位置までＳi
イオンを打ち込む。こうして、夫々の不純物を打ち込ん
だ後にＮ₂雰囲気中でアニールを行う。そうすると、こ
のアニールによって不純物は拡散するのであるが、その
場合にＺnイオンの方が拡散が起こり易いために、図７
に示すような形状にｐ型不純物Ｚn拡散領域５５とｎ型
不純物Ｓi拡散領域５６とが形成される。ここで、ｐ型
不純物としてＺnを用い、ｎ型不純物としてＳiを用いた
が、夫々ｐ型あるいはｎ型となる不純物であれば他の不
純物でも適用可能である。

【００５２】次に、上記第２発光部３２の表面全体に電
極５７を形成する。次に、不純物拡散を行った領域上に
共通電極５８を、ｐ-ＧaＡsコンタクト層３９上に電極
５９を選択的に形成する。このような各電極５７,５８,
５９の選択的形成は次のように行う。各電極５７,５８,
５９を形成しない部分にフォトレジストを残し、その上
から電極層を形成し、フォトレジスト上の電極層を有機
溶剤液中で除去するのである(リフトオフ)。

【００５３】上述のようにして作成したウエハを上記共
通電極５８の箇所で分割し、パッケージに装着して半導
体レーザ装置とする。この半導体レーザ装置の共通電極
５８と電極５９との間に電流を流すことによって、第１
発光部３１が発振して７８０nmの光が出射される。ま
た、共通電極５８と電極５７との間に電流を流すことに
よって、第２発光部３２が発振して６５０nmの光が出射
される。

【００５４】上述のように、本実施の形態においては、
上記ｎ-ＧaＡs基板３３あるいはｎ-ＡlＧaＡsクラッド
層３４とコンタクトを取るためのｎ型不純物Ｓi拡散領
域５６を形成し、そのｎ型不純物Ｓi拡散領域５６の表
面に共通電極５８を形成している。したがって、第１実
施の形態のごとく、第１発光部３１側をウエハ表面から
ｎ-ＧaＡs基板３３に達するまでエッチングで除去する
必要がない。すなわち、本実施の形態によれば、ウエハ
表面に溝がなく、薄いウエハが作業工程中に割れてしま
うことはないのである。

【００５５】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の半導体レーザ装置は、半導体基板における一方
の面側に設けられた第１活性層と、上記半導体基板にお
ける他方の面側に設けられた第２活性層を有するので、
１つの半導体レーザチップにおける２つの活性層から２
種類の発光波長の光を出射できる。したがって、上記２
つの光のスポット間距離を１００μm以下にすることが
可能になる。すなわち、この発明によれば、２つの波長
の異なる光を同一のレンズ系で取り扱うことが可能にな
る。

【００５６】また、請求項２に係る発明の半導体レーザ
装置は、半導体基板における一方の面側には、さらに第
１クラッド層および第１電流阻止層を有し、上記半導体
基板における他方の面側には、さらに第２クラッド層お
よび第２電流阻止層を有するので、上記１つの半導体基
板における夫々の面に設けられた活性層,クラッド層お
よび電流阻止層の材料の系統を変えることによって、１
つの半導体レーザチップにおける２つの活性層からの光
の発光波長を任意に設定することができる。したがっ
て、この発明によれば、上記２つの光の波長差を大きく
取ることが可能になる。

【００５７】また、請求項３に係る発明の半導体レーザ
装置における上記第１活性層および第１クラッド層は、
ＧaＡsあるいはＡlＧaＡsで形成され、上記第２活性層
および第２クラッド層は、ＧaＩnＰあるいはＡlＧaＩn
Ｐで形成されているので、上記ＧaＡsあるいはＡlＧaＡ
sで形成された第１活性層からは７８０nm帯の波長の光
を出射でき、上記ＧaＩnＰあるいはＡlＧaＩnＰで形成
された第２活性層からは６５０nm帯の光を出射できる。
したがって、この発明によれば、１つの半導体レーザチ
ップから、ＣＤ-Ｒメディアを含む総てのＤＶＤメディ
ア,ＣＤメディアの情報の読み出しに適用可能な２つの
光を得ることができる。

【００５８】また、請求項４に係る発明の半導体レーザ
装置における上記第１活性層と第２活性層とは任意の層
を介して設けられており、上記層とあるいは半導体基板
のコンタクトをとるための不純物拡散領域を有している
ので、上記第１活性層および第２活性層に対する共通電
極をウエハの表面に形成することができる。したがっ
て、共通電極を設けるために上記半導体基板に達する溝
をウエハに設ける必要がなく、ウエハ表面を平坦にでき
る。すなわち、この発明によれば、作業工程中におい
て、ウエハが割れてしまうことを防止できる。

【００５９】また、請求項５に係る発明の半導体レーザ
装置は、複数の活性層間に形成されている任意の層との
コンタクトをとるための不純物拡散領域を有しているの
で、上記複数の活性層に対する共通電極をウエハの表面
に形成することができる。したがって、上記共通電極を
設けるために上記ウエハに溝を設ける必要がなく、ウエ
ハ表面を平坦にできる。すなわち、この発明によれば、
作業工程中において、ウエハが割れてしまうことを防止
できる。

【００６０】また、請求項６に係る発明の半導体レーザ
装置の製造方法は、半導体基板における一方の面側に,
第１活性層,第１クラッド層および第１電流阻止層を形
成し、上記半導体基板における他方の面側に,第２活性
層,第２クラッド層および第２電流阻止層を形成するの
で、１つの半導体基板における夫々の面に設けられた活
性層,クラッド層および電流阻止層の材料の系統を変え
ることによって、１つの半導体レーザチップにおける２
つの活性層からの光の発光波長を任意に設定することが
できる。したがって、この発明によれば、上記２つの光
の波長差を大きく取ることができる。

【００６１】また、請求項７に係る発明の半導体レーザ
装置の製造方法は、上記第２活性層,第２クラッド層お
よび第２電流阻止層を、ＭＯＣＶＤ法やＬＰＥ法よりも
成長温度が低いＭＢＥ法で形成するので、第２活性層,
第２クラッド層および第２電流阻止層の成長時に、第１
活性層,第１クラッド層および第１電流阻止層の特性が
劣化するのを防止できる。

【００６２】また、請求項８に係る発明のピックアップ
装置は、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の半
導体レーザ装置を搭載したので、１つの半導体レーザチ
ップから出射される２つの光のスポット間距離は１００
μm以下であり、同一のレンズ系で上記２つの光が取り
扱うことができる。したがって、この発明によれば、２
つの光の光路を単一にして軽量小型化を図ることができ
る。

【００６３】さらに、上記搭載された半導体レーザ装置
における一方の発光部をＧaＡsあるいはＡlＧaＡsで形
成し、他方の発光部をＧaＩnＰあるいはＡlＧaＩnＰで
形成することによって、単一の光路で６５０nm帯の光と
７８０nm帯の光とを発生させることができ、ＣＤ-Ｒメ
ディアを含む総てのＤＶＤメディアおよびＣＤメディア
のディスク上の情報を読み出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の半導体レーザ装置における正面図で
ある。

【図２】図１における半導体レーザチップの作成手順の
説明図である。

【図３】図２に続く作成手順の説明図である。

【図４】図３に続く作成手順の説明図である。

【図５】図２〜図４とは異なる作成手順の説明図であ
る。

【図６】図５に続く作成手順の説明図である。

【図７】図６に続く作成手順の説明図である。

【符号の説明】

１,３１…第１発光部、 ２,３２…第２
発光部、３…半導体レーザチップ、 ４…ス
テム ５,３３…ｎ-ＧaＡs基板、 ６,５８…共通
電極、８,２９,５７,５８…電極、 １０,３４
…ｎ-ＡlＧaＡsクラッド層、１１,３５…ＡlＧaＡs活性
層、 １２,３６…ｐ-ＡlＧaＡsクラッド層、１
３,３７…ｐ-ＡlＧaＡsエッチングストップ層、１４,３
８…ｐ-ＡlＧaＡsクラッド層、１５,３９…ｐ-ＧaＡsコ
ンタクト層、１６,２７,４０…メサ部、 １
７,４１…ｎ-ＧaＡs電流阻止層、１８,４２…ｎ-ＡlＧa
ＩnＰクラッド層、１９,４３…ＡlＧaＩnＰ光ガイド
層、２０,４４…多重量子井戸活性層、 ２１,４５
…ＡlＧaＩnＰ光ガイド層、２２,４６…ｐ-ＡlＧaＩnＰ
クラッド層、２３,４７…ｐ-ＧaＩnＰエッチングストッ
プ層、２４,４８…ｐ-ＡlＧaＩnＰクラッド層、２５,４
９…ｐ-ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層２６,５０…ｐ-
ＧaＡsコンタクト層、２８,５１…ｎ-ＧaＡs電流阻止
層。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板における一方の面側に設けら
   れた第１活性層と、 上記半導体基板における他方の面側に設けられた第２活
   性層を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記半導体基板における一方の面側に、さらに第１クラ
   ッド層および第１電流阻止層を備え、 上記半導体基板における他方の面側に、さらに第２クラ
   ッド層および第２電流阻止層を備えたことを特徴とする
   半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記第１活性層および第１クラッド層は、ＧaＡsあるい
   はＡlＧaＡsで形成され、 上記第２活性層および第２クラッド層は、ＧaＩnＰある
   いはＡlＧaＩnＰで形成されていることを特徴とする半
   導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記第１活性層と第２活性層とは任意の層を介して設け
   られており、 上記層あるいは半導体基板とのコンタクトをとるための
   不純物拡散領域を備えたことを特徴とする半導体レーザ
   装置。
5. 【請求項５】 複数の活性層を有すると共に、上記各活
   性層の間には任意の層が形成されている半導体レーザ装
   置において、 上記層とのコンタクトをとるための不純物拡散領域を備
   えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
6. 【請求項６】 半導体基板における一方の面側に、第１
   活性層,第１クラッド層および第１電流阻止層を形成
   し、 上記半導体基板における他方の面側に、第２活性層,第
   ２クラッド層および第２電流阻止層を形成することを特
   徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の半導体レーザ装置の製
   造方法において、 上記第２活性層,第２クラッド層および第２電流阻止層
   は、分子線エピタキシー法で形成されることを特徴とす
   る半導体レーザ装置の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項４の何れか一つに記
   載の半導体レーザ装置を搭載したことを特徴とするピッ
   クアップ装置。