JP2000228565A - Nitride semiconductor laser device and its manufacture - Google Patents

Nitride semiconductor laser device and its manufacture

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JP2000228565A
JP2000228565A JP11029494A JP2949499A JP2000228565A JP 2000228565 A JP2000228565 A JP 2000228565A JP 11029494 A JP11029494 A JP 11029494A JP 2949499 A JP2949499 A JP 2949499A JP 2000228565 A JP2000228565 A JP 2000228565A
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nitride
based semiconductor
substrate
forming
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride semiconductor laser device that has, because of easy processing, superior reproducibility, and superior beam characteristic, and operates with high output and low current. SOLUTION: Comprising a plurality of nitride semiconductor layers (Gax Iny Alz B1-x-y-z N: O<= x, y, z, x+y+z<=1) laterally growth-formed from an opening part formed on a substrate, a contact layer 18 comprising the nitride semiconductor layer, an active layer 14 comprising the nitride semiconductor layer formed on the contact layer 18, and clad layers 13 and 15 comprising the nitride semiconductor layers of conductive types different from each other, respectively, that are formed so as to sandwich the active layer 14, are provided. The active layer 14 and the clad layers 13 and 15 are, in a plurality of nitride semiconductor layer, so formed as to be a distance of film thickness of the contact layer, away from the opening in the lateral direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はGax Iny Alz B
1-x-y-z N (0≦x、y、z、x+y+z≦1)からな
る窒化物系半導体レーザ装置及びその製造方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a Ga x In y Al z B
The present invention relates to a nitride semiconductor laser device comprising 1-xyz N (0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1) and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高密度光ディスクシステム等への
応用を目的として短波長の半導体レーザ装置の開発が進
められている。この種のレーザーでは記録密度を高める
ために発振波長を短くすることが要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, short-wavelength semiconductor laser devices have been developed for application to high-density optical disk systems and the like. In this type of laser, it is required to shorten the oscillation wavelength in order to increase the recording density.

【0003】現在、InGaAlP系半導体からなる6
00nm帯光源を有する半導体レーザ装置は、ディスク
の読み込み、書き込みのどちらも可能なレベルにまで特
性改善され、すでに実用化されている。そこで、さらな
る記録密度向上を目指して、発振波長帯が青色から青紫
色であるGaN系半導体レーザ装置の開発が盛んに行わ
れている。
[0003] At present, there are 6 semiconductors made of InGaAlP-based semiconductors.
A semiconductor laser device having a 00 nm band light source has already been put to practical use with its characteristics improved to a level at which both reading and writing of a disk are possible. Therefore, in order to further improve the recording density, GaN-based semiconductor laser devices having an oscillation wavelength band from blue to blue-violet have been actively developed.

【0004】GaN系半導体レーザ装置は、発振波長帯
が350nm以下まで可能で、信頼性に関しても数千時
間以上の室温連続発振が報告されている。この系でのL
EDでは1万時間以上の信頼性が確認されるなど今後レ
ーザ装置についても有望である。したがって、GaN系
半導体は、次世代の光ディスクシステム光源に必要な条
件を満たす半導体レーザ装置の優れた材料として期待さ
れている。
It has been reported that a GaN-based semiconductor laser device has an oscillation wavelength band of up to 350 nm or less and has a reliability of room temperature continuous oscillation for several thousands hours or more in terms of reliability. L in this system
Laser devices are promising in the future, for example, reliability of 10,000 hours or more has been confirmed for ED. Therefore, a GaN-based semiconductor is expected as an excellent material for a semiconductor laser device that satisfies the conditions required for a next-generation optical disk system light source.

【0005】半導体レーザ装置を、光ディスクシステム
等へ応用するためには、安定した高出力のレーザ特性が
不可欠である。たとえば、しきい電流値が低く熱抵抗の
十分低い半導体レーザを製作することが重要となる。G
aN系半導体レーザの場合、サファイア基板上に気相成
長して作成されているので、基板との格子不整合が大き
いため、転位などが発生し、膜質は決して満足の行くも
のが得られていない。
In order to apply a semiconductor laser device to an optical disk system or the like, stable high-output laser characteristics are indispensable. For example, it is important to manufacture a semiconductor laser having a low threshold current value and sufficiently low thermal resistance. G
In the case of an aN-based semiconductor laser, since it is formed by vapor phase growth on a sapphire substrate, lattice mismatch with the substrate is large, so that dislocations and the like occur, and a satisfactory film quality is never obtained. .

【0006】また、このサファイア基板は熱伝導率が低
いために放熱性が悪く、レーザ光の高出力化が得られな
いという問題がある。また、サファイア基板は、劈開が
容易でないために、素子分離が難しく、チップアセンブ
リが困難であるという問題がある。
In addition, since the sapphire substrate has low thermal conductivity, it has poor heat dissipation, and thus has a problem that it is impossible to obtain a high output of laser light. In addition, the sapphire substrate has a problem in that it is difficult to cleave the device because it is not easily cleaved, and it is difficult to perform chip assembly.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように従来の窒化
物系半導体レーザは、サファイア基板上に膜質のよい窒
化物系半導体膜が形成されず、所望のレーザ特性が選ら
れない問題がある。またサファイア基板は、放熱性が悪
いために、レーザ光の高出力化が得られないという問題
がある。さらに、サファイア基板は劈開が困難であり、
素子分離が難しく、チップアセンブリが容易でないとい
う問題点があった。
As described above, the conventional nitride-based semiconductor laser has a problem in that a good-quality nitride-based semiconductor film is not formed on a sapphire substrate, and desired laser characteristics cannot be selected. Further, the sapphire substrate has a problem that high output of laser light cannot be obtained due to poor heat dissipation. Furthermore, sapphire substrates are difficult to cleave,
There is a problem that element separation is difficult and chip assembly is not easy.

【0008】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、低閾値電流で高出力なレーザ特性を有する窒化物系
半導体レーザ装置を提供し、モジュール化が容易な窒化
物系半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a nitride semiconductor laser device having a low threshold current and high output laser characteristics. It is intended to provide a manufacturing method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基板上に形成された開口部からラテラル
に成長形成された複数の窒化物系半導体層(Gax Iny Al
z B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y+z≦1)か
らなり、窒化物系半導体層(Gax Iny Alz B1-x-y-z N
:0≦x、y、z、x+y+z≦1)からなるコンタ
クト層と、このコンタクト層上に形成された窒化物系半
導体層(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、
x+y+z≦1)からなる活性層と、前記活性層を挟む
ように形成された導電型の異なる窒化物系半導体層(Ga
x Iny Alz B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y+z
≦1)からなるクラッド層とを具備し、前記活性層およ
び前記クラッド層は、前記複数の窒化物系半導体層中
の、前記開口部上から横方向に、前記コンタクト層の膜
厚以上離れて形成されていることを特徴とする窒化物系
半導体レーザ装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device comprising a plurality of nitride-based semiconductor layers (Ga x In y Al) grown laterally from openings formed on a substrate.
z B 1-xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1), and a nitride-based semiconductor layer (Ga x In y Al z B 1-xyz N)
: 0 ≦ x, y, z , x + y + z ≦ 1 and the contact layer consists of), the contact nitride formed on layer based semiconductor layer (Ga x In y Al z B 1-xyz N: 0 ≦ x, y , Z,
x + y + z ≦ 1) and a nitride-based semiconductor layer (Ga) having different conductivity types formed so as to sandwich the active layer.
x In y Al z B 1- xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y + z
≦ 1), wherein the active layer and the cladding layer are separated from the plurality of nitride-based semiconductor layers in a lateral direction from above the opening by a distance equal to or more than the thickness of the contact layer. A nitride-based semiconductor laser device characterized by being formed is provided.

【0010】また、本発明は、第1の基板上に開口部を
有するSiO 2 膜を形成する工程と、前記第1の基板上に
複数の窒化物系半導体層(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N :
0≦x、y、z、x+y+z≦1)を形成する工程と、
この複数の窒化物系半導体層中に、窒化物系半導体層
(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y
+z≦1)からなるコンタクト層と、このコンタクト層
上に形成された窒化物系半導体層(Gax Iny Alz B
1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y+z≦1)からな
る活性層と、前記活性層を挟むように形成された導電型
の異なる窒化物系半導体層(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N
:0≦x、y、z、x+y+z≦1)からなるクラッ
ド層とを形成する工程とを具備し、前記活性層および前
記クラッド層は、前記開口部から横方向に、前記コンタ
クト層の膜厚以上離れて形成されていることを特徴とす
る窒化物系半導体レーザ装置の製造方法を提供する。
The present invention also provides a step of forming an SiO 2 film having an opening on a first substrate, and a step of forming a plurality of nitride semiconductor layers (Ga x In y Al z B 1-xyz N:
Forming 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1);
This plurality of nitride-based semiconductor layer, the nitride-based semiconductor layer (Ga x In y Al z B 1-xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y
+ Z ≦ 1) and a nitride-based semiconductor layer (Ga x In y Al z B) formed on the contact layer.
1-xyz N: an active layer composed of 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1) and a nitride-based semiconductor layer of different conductivity type (Ga x In y Al z B) formed so as to sandwich the active layer. 1-xyz N
Forming a cladding layer comprising: 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1), wherein the active layer and the cladding layer have a thickness of the contact layer in a lateral direction from the opening. A method for manufacturing a nitride-based semiconductor laser device characterized by being formed at a distance above is provided.

【0011】また、本発明は、前記活性層および前記ク
ラッド層を形成した後、前記複数の窒化物系半導体層上
に、最表面がAuからなる金属電極を形成する工程と、前
記金属電極上にAuを含む共晶半田を形成する工程と、フ
ォトレジストまたは絶縁物をマスクとして窒化物系半導
体積層構造を垂直にエッチングし、素子分離する工程
と、表面に、Auが形成されてなる第2の基板上に、前記
金属電極を前記共晶半田を介して、貼り付ける工程と、
前記第1の基板及び前記SiO 2 膜を剥離し、前記第1の
基板を除去する工程と、前記素子分離された素子の積層
構造の側面に高誘電体薄膜積層構造からなる高反射コー
トを形成する工程と、前記第2の基板を劈開または機械
的に切断する工程とを含むことを特徴とする窒化物系半
導体レーザ装置の製造方法を提供する。
Further, the present invention provides a step of forming a metal electrode having an outermost surface of Au on the plurality of nitride-based semiconductor layers after forming the active layer and the cladding layer; Forming a eutectic solder containing Au, vertically etching the nitride-based semiconductor laminated structure by using a photoresist or an insulator as a mask, and isolating elements; and forming a second surface having Au formed on the surface. Attaching the metal electrode on the substrate via the eutectic solder,
Removing the first substrate and the SiO 2 film and removing the first substrate; and forming a high-reflection coating made of a high-dielectric thin-film laminated structure on a side surface of the laminated structure of the separated elements. And a method for cleaving or mechanically cutting the second substrate.

【0012】本発明では、サファイアなどの基板上にス
トライプ状の開口部を有するSiO2 等の絶縁膜を形成
し、この開口部を核として、窒化物系半導体膜を積層す
るものである。本発明者らの研究の結果、前記開口部上
の窒化物系半導体膜中には、転位やボイドが発生しやす
く、良好な膜質を得られず、この部分に前記活性層およ
び前記クラッド層を形成すると、レーザ特性が著しく低
下することを見出した。
According to the present invention, an insulating film such as SiO 2 having a stripe-shaped opening is formed on a substrate such as sapphire, and a nitride-based semiconductor film is laminated using the opening as a nucleus. As a result of the study of the present inventors, dislocations and voids are easily generated in the nitride-based semiconductor film on the opening, and good film quality cannot be obtained. It has been found that when formed, the laser characteristics are significantly reduced.

【0013】そこで、本発明者らは、前記開口部上から
横方向に、コンタクト層の膜厚よりも遠くなるような位
置には、転位やボイドが発生しにくいことを見出し、こ
の位置に選択的に前記活性層および前記クラッド層を形
成することで、レーザ特性の向上をはかれることを見出
したものである。
Therefore, the present inventors have found that dislocations and voids are unlikely to occur at a position farther than the thickness of the contact layer in the lateral direction from above the opening, and to select this position. It has been found that the laser characteristics can be improved by forming the active layer and the cladding layer.

【0014】また、本発明は、前記活性層および前記ク
ラッド層を成長形成した後、前記絶縁体をエッチング
し、前記開口部分で劈開除去することを特徴とする。こ
の場合、劈開時に、開口部上に転位が発生しやすく、開
口部上に前記活性層および前記クラッド層を形成するこ
とができない。したがって、前記活性層および前記クラ
ッド層を開口部から横方面で形成することは、開口部で
素子を除去する場合にも、ダメージを与えない効果を有
する。
Further, the present invention is characterized in that, after the active layer and the cladding layer are grown and formed, the insulator is etched and cleaved at the opening. In this case, at the time of cleavage, dislocations are easily generated on the opening, and the active layer and the cladding layer cannot be formed on the opening. Therefore, forming the active layer and the clad layer in a lateral direction from the opening has an effect of not damaging the element even when the element is removed through the opening.

【0015】また、本発明では、チップ化に不適なサフ
ァイア基板等の結晶成長基板を取り除き、別の基板に転
写することで、アセンブリ性を向上させるとともに放熱
性を改善することで、低電流駆動、高出力動作、ビーム
集光性などの良好な特性を得るようにするものである。
Further, in the present invention, a crystal growth substrate such as a sapphire substrate which is not suitable for chip formation is removed and transferred to another substrate, thereby improving the assemblability and improving the heat radiation so as to achieve low current driving. It is intended to obtain good characteristics such as high output operation and beam condensing property.

【0016】ここで、本発明の望ましい形態としては、
次のようなものが挙げられる。転写される基板として
は、半導体基板または熱伝導率が窒化物系半導体レーザ
より大きい基板が好ましい。また、この基板には、窒化
物系半導体レーザの出射光に対して垂直では無い受光面
を有する受光装置を集積することが好ましい。こうする
ことで高密度光ディスクシステムのモジュールを容易に
形成できる。
Here, as a desirable mode of the present invention,
Examples include the following: The substrate to be transferred is preferably a semiconductor substrate or a substrate having a higher thermal conductivity than a nitride-based semiconductor laser. Further, it is preferable to integrate a light receiving device having a light receiving surface that is not perpendicular to the light emitted from the nitride semiconductor laser on this substrate. This makes it possible to easily form a module of the high-density optical disk system.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
例によって説明する。図1は、本発明の第1の実施例に
係わる青色半導体レーザ装置の断面図である。また図2
は、これを基板上にアセンブリした半導体レーザモジュ
ールの斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a sectional view of a blue semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2
FIG. 3 is a perspective view of a semiconductor laser module in which this is assembled on a substrate.

【0018】図1に示すように、サファイア基板10上
に、ストライプ状の開口部を有するSiO 2 絶縁膜11が
形成されている。このSiO 2 絶縁膜11上には、ラテラ
ル成長したn−GaNコンタクト層(Siドープ、5×
1018cm-3、80μm)12、n−Al0.08Ga0.92
クラッド層(Siドープ、5×1018cm-3、1.5μ
m)13、n−GaN光導波層(Siドープ、1×10
18cm-3、0.1 μm)と多重量子井戸活性層(In0.15
Ga0.85N井戸層(3nm、3層)/In0.02Ga0.98
N障壁層(6nm))とp−GaN光導波層(Mgドー
プ、1×1018cm-3、0.1 μm)からなるSCH−M
QW(Separate Confinement Heterostructure Multi-Qu
qntum Well) 活性層14、p−Al0.08Ga0.92Nクラ
ッド層(Mgドープ、1×1018cm-3、1.5 μm)1
5が形成されている。
As shown in FIG. 1, an SiO 2 insulating film 11 having a stripe-shaped opening is formed on a sapphire substrate 10. On this SiO 2 insulating film 11, a laterally grown n-GaN contact layer (Si-doped, 5 ×
10 18 cm −3 , 80 μm) 12, n-Al 0.08 Ga 0.92 N
Cladding layer (Si-doped, 5 × 10 18 cm −3 , 1.5 μm
m) 13, n-GaN optical waveguide layer (Si-doped, 1 × 10
18 cm −3 , 0.1 μm) and a multiple quantum well active layer (In 0.15
Ga 0.85 N well layer (3 nm, 3 layers) / In 0.02 Ga 0.98
SCH-M comprising an N barrier layer (6 nm) and a p-GaN optical waveguide layer (Mg doped, 1 × 10 18 cm −3 , 0.1 μm)
QW (Separate Confinement Heterostructure Multi-Qu
qntum Well) Active layer 14, p-Al 0.08 Ga 0.92 N clad layer (Mg doped, 1 × 10 18 cm −3 , 1.5 μm) 1
5 are formed.

【0019】nクラッド層13、活性層14、pクラッ
ド層14は、開口部から横方向へ距離d離れた位置にリ
ッジ状に形成されている。この位置は、距離d≧コンタ
クト層厚hとなるように設定されている。前記リッジ形
状は、エッチングにより形成してもよいし、開口部を有
する絶縁膜を形成し、開口部上に選択成長させてもよ
い。
The n-cladding layer 13, the active layer 14, and the p-cladding layer 14 are formed in a ridge shape at a position laterally separated from the opening by a distance d. This position is set so that distance d ≧ contact layer thickness h. The ridge shape may be formed by etching, or an insulating film having an opening may be formed and selectively grown on the opening.

【0020】このリッジ部の側面には、p−In0.1
0.9 N光吸収層(Mgドープ、2×1018cm-3、0.
5 μm)16が再成長され、この上にn−Al0.08Ga
0.92N電流ブロック層(Siドープ、5×1018
-3、2μm)17が埋め込み形成されている。これら
の層上には、p−GaNコンタクト層(Mgドープ、2
×1018cm-3、0.5 μm)18が形成されている。p
コンタクト層18上には、Pt/Ti/Pt/Auからなるp側
電極18、AuSn共晶半田層(2μm)20が形成されて
いる。
On the side surface of the ridge portion, p-In 0.1 G
a 0.9 N light absorbing layer (Mg doped, 2 × 10 18 cm −3 ,
5 μm) 16 is regrown, and n-Al 0.08 Ga
0.92 N current blocking layer (Si-doped, 5 × 10 18 c
m −3 , 2 μm) 17 are buried. On these layers, a p-GaN contact layer (Mg doped, 2
× 10 18 cm −3 , 0.5 μm) 18 are formed. p
On the contact layer 18, a p-side electrode 18 made of Pt / Ti / Pt / Au and an AuSn eutectic solder layer (2 μm) 20 are formed.

【0021】この後、SiO 2 絶縁層11をエッチング除
去し、開口部で素子を除去する。図2 に示すように、図
1 で形成されたレーザ素子部が、c−BNマウント上に形
成されている。21はTi/Au からなるn側電極、23は
Ti/Pt/Auパッドである。
Thereafter, the SiO 2 insulating layer 11 is removed by etching, and the element is removed at the opening. As shown in Figure 2,
The laser element portion formed in 1 is formed on the c-BN mount. 21 is an n-side electrode made of Ti / Au, 23 is
These are Ti / Pt / Au pads.

【0022】この実施例では、SCH−MQW活性領域
14の幅は4μmとしている。また、特に図示していな
いが、レーザ光出射端面にはTiO2 (4分の1波長
厚)/SiO2 (4分の1波長厚)を多層に積層した高
反射コートを施している。
In this embodiment, the width of the SCH-MQW active region 14 is 4 μm. Although not particularly shown, a high-reflection coating in which TiO 2 (quarter wavelength thickness) / SiO 2 (quarter wavelength thickness) is laminated in multiple layers is applied to the laser light emitting end face.

【0023】次に、図1、図2、図3、図4を用いて、
この窒化物半導体レーザ装置の製造方法を説明する。先
ず、両面を鏡面状に研磨したサファイア基板10の片側
の表面に、気相成長(CVD)法でSiO 2 層11を200n
m 堆積する。次に、SiO 2 層11を光リソグラフィ法で
10μm × 500μm の開口部(500 μm x 1000μm ピッ
チ)をサファイア基板10が露出するまで開け、選択成
長マスクを形成する。
Next, referring to FIGS. 1, 2, 3, and 4,
A method for manufacturing the nitride semiconductor laser device will be described. First, an SiO 2 layer 11 was formed on a surface of one side of a sapphire substrate 10 having both sides mirror-polished by a vapor phase growth (CVD) method for 200 nm.
m Deposits. Next, the SiO 2 layer 11 is formed by photolithography.
Openings of 10 μm × 500 μm (500 μm × 1000 μm pitch) are opened until the sapphire substrate 10 is exposed to form a selective growth mask.

【0024】次に、有機金属気相成長法(MOCVD)
で、この基板上に、n−GaNコンタクト層12、n−
AlGaNクラッド層13、SCH−MQW活性領域1
4、p−AlGaNクラッド層15を順次成長する。こ
こで、n−GaNコンタクト層12はハイドライド気相
成長法(HVPE)などを用いても構わない。ただし、
いずれの結晶成長方法においてもn−GaNコンタクト
層12の成長開始から成長終了直前までは、キャリアガ
スを窒素とすることが望ましい。これは、窒素キャリア
の場合、垂直方向の結晶成長速度に対し横方向の結晶成
長速度が2倍早い。水素キャリアの場合、成長速度は窒
素キャリアの場合の逆になりアスペクト比が高く取れる
が、錘状結晶になりやすい。但し、いずれの場合でも、
n−GaNコンタクト層12の結晶成長温度を1200
℃以上の高温にすることが望ましい。
Next, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)
The n-GaN contact layer 12 and n-GaN
AlGaN cladding layer 13, SCH-MQW active region 1
4. The p-AlGaN cladding layer 15 is sequentially grown. Here, the n-GaN contact layer 12 may use hydride vapor phase epitaxy (HVPE) or the like. However,
In any of the crystal growth methods, it is desirable that the carrier gas be nitrogen from the start of the growth of the n-GaN contact layer 12 to immediately before the end of the growth. This is because, in the case of nitrogen carrier, the crystal growth rate in the horizontal direction is twice as fast as the crystal growth rate in the vertical direction. In the case of a hydrogen carrier, the growth rate is opposite to that in the case of a nitrogen carrier, and a high aspect ratio can be obtained. However, in any case,
The crystal growth temperature of the n-GaN contact layer 12 is set to 1200
It is desirable that the temperature be higher than or equal to ° C.

【0025】SiO2 選択成長マスク11のピッチは、結
晶成長する窒化物半導体層の全層厚の4倍以上にするこ
とで、隣の素子と完全に分離したまま結晶成長を終了す
ることができる。このピッチの設定は、結晶成長後の降
温過程にとって重要である。隣り合う窒化物半導体層が
接触してしまうと、降温時に窒化物半導体層とサファイ
ア基板10の熱膨張係数の差により窒化物半導体層はも
とよりサファイア基板10も割れが生じ、その後の工程
に多大な影響を与えるばかりか歩留まりが急激に下が
る。
By setting the pitch of the SiO 2 selective growth mask 11 to four times or more the total thickness of the nitride semiconductor layer on which the crystal grows, the crystal growth can be completed while being completely separated from the adjacent element. . The setting of the pitch is important for the temperature lowering process after the crystal growth. If the adjacent nitride semiconductor layers come into contact with each other, the sapphire substrate 10 as well as the nitride semiconductor layer will be cracked due to a difference in thermal expansion coefficient between the nitride semiconductor layer and the sapphire substrate 10 when the temperature is lowered. Not only has an effect, but the yield drops sharply.

【0026】次に、再度SiO 2 膜を堆積し、共振器方向
が窒化物半導体層の{ EMBED Equation.2 , } 方向と垂
直になるように光リソグラフィ法で幅4μmのメサを形
成する。メサストライプの位置は、下地のSiO 2 選択成
長マスク11に対して平行、且つ横方向にはn−GaN
コンタクト層12の厚さ以上離れた位置に形成する。こ
れは、下地のSiO 2 選択成長マスク11の開口部直上の
窒化物半導体層には結晶転位が多く存在すること、この
位置が最も転位密度が低いためである。
Next, a SiO 2 film is deposited again, and a mesa having a width of 4 μm is formed by photolithography so that the cavity direction is perpendicular to the {EMBED Equation.2,} direction of the nitride semiconductor layer. The position of the mesa stripe is parallel to the underlying SiO 2 selective growth mask 11 and n-GaN in the lateral direction.
The contact layer 12 is formed at a position separated by more than the thickness. This is because the nitride semiconductor layer immediately above the opening of the underlying SiO 2 selective growth mask 11 has many crystal dislocations, and this position has the lowest dislocation density.

【0027】次に、このSiO 2 ストライプ膜をマスクと
して、MOCVD 法でp−InGaN光吸収層16及びn−
AlGaN電流ブロック層17を選択成長し、SiO 2
トライプマスクを除去した後に、再度MOCVD 法でp−G
aNコンタクト層18を成長する。
Next, using the SiO 2 stripe film as a mask, the p-InGaN light absorbing layer 16 and the n-type
After selectively growing the AlGaN current block layer 17 and removing the SiO 2 stripe mask, the p-G
An aN contact layer 18 is grown.

【0028】次に、電子ビーム蒸着法や抵抗加熱法を用
いてPt/Ti/Pt/Au の順にp側電極19を堆積し、さら
に、AuとSnを交互に堆積しSn重量組成が20%になるよ
うにAuSn共晶半田層20を形成する。
Next, a p-side electrode 19 is deposited in the order of Pt / Ti / Pt / Au by using an electron beam evaporation method or a resistance heating method, and Au and Sn are alternately deposited so that the Sn weight composition is 20%. Then, the AuSn eutectic solder layer 20 is formed.

【0029】次に、400μm 幅、500μm 共振器長
となるようにフォトレジストで窒化物半導体積層構造か
らなるメサ形状の上にマスクを形成し、ドライエッチン
グ法で光出射端面を含む側面全体を垂直にエッチングす
る。
Next, a mask is formed on the mesa shape formed of the nitride semiconductor laminated structure with a photoresist so as to have a width of 400 μm and a cavity length of 500 μm, and the entire side surface including the light emitting end face is vertically etched by dry etching. Etch.

【0030】次に図4に示すように、c−BN(立方晶
窒化ボロン)基板22(厚さ300μm)にTi/Pt
/Au23を順次堆積し、Ti/Pt/Au面が800
μm幅で残るようなメサ型ストライプ(1000μmピ
ッチ、幅200μm深さ100μm)を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, a c / BN (cubic boron nitride) substrate 22 (thickness: 300 μm) is
/ Au23 is sequentially deposited, and the Ti / Pt / Au surface is 800
A mesa stripe (1000 μm pitch, width 200 μm, depth 100 μm) is formed so as to remain with a width of μm.

【0031】次に、この基板22のメタライズしたスト
ライプの1辺と窒化物半導体レーザを作成しているサフ
ァイア基板10の一方の出射端面を貼り合せ、窒素雰囲
気中320℃30秒の熱処理で熱圧着させる。ここで貼
り合せ工程は、サファイア基板10側から光学的に観察
すると、サファイア基板10が透明であるので、容易に
1μm程度の精度が得られる。
Next, one side of the metallized stripe of the substrate 22 and one emission end face of the sapphire substrate 10 on which the nitride semiconductor laser is to be formed are bonded together, and thermally bonded at 320 ° C. for 30 seconds in a nitrogen atmosphere. Let it. Here, in the bonding step, when optically observed from the sapphire substrate 10 side, since the sapphire substrate 10 is transparent, an accuracy of about 1 μm can be easily obtained.

【0032】次に、弗酸に浸し、SiO 2 選択成長マスク
11を完全に除去し、さらに、超音波洗浄またはサファ
イア基板10側からレーザ光を照射することでサファイ
ア基板10を剥離する。ここで、サファイア基板10を
剥離したウェハを光学的に観察すると、n−GaNコン
タクト層12の中心部には高さ0.2μm、幅10μm
の段差ストライプが1素子当たり1本のみ確認できる。
これは、SiO 2 選択成長マスク11を用いたMOCVD
成長の成長初期過程で形成されたものであり、本発明で
形成した素子の特徴である。この段差ストライプのみで
弗酸侵食後はサファイア基板10と接触しているので、
超音波洗浄やレーザ照射により素子破壊を招くことなく
サファイア基板10を剥離できる。
Next, the SiO 2 selective growth mask 11 is completely removed by immersion in hydrofluoric acid, and the sapphire substrate 10 is peeled off by ultrasonic cleaning or by irradiating a laser beam from the sapphire substrate 10 side. Here, when the wafer from which the sapphire substrate 10 has been peeled off is optically observed, a height of 0.2 μm and a width of 10 μm are formed at the center of the n-GaN contact layer 12.
Only one step stripe can be confirmed per element.
This is achieved by MOCVD using the SiO 2 selective growth mask 11.
It is formed in the initial stage of growth and is a feature of the device formed by the present invention. Since only this step stripe is in contact with the sapphire substrate 10 after hydrofluoric acid erosion,
The sapphire substrate 10 can be peeled off without causing element destruction by ultrasonic cleaning or laser irradiation.

【0033】次に、ECR−CVD(電子サイクロトロ
ン共鳴CVD)法やスパッタ法などで光出射端面の膜厚
がレーザ発振波長の4分の1の厚さになるようにTiO
2/SiO2 からなる高反射コート24を形成する。
Next, TiO is deposited by ECR-CVD (Electron Cyclotron Resonance CVD) or sputtering so that the thickness of the light emitting end face becomes one quarter of the laser oscillation wavelength.
A high reflection coat 24 made of 2 / SiO 2 is formed.

【0034】次に、電極取り出しのために、n−GaN
コンタクト層12の上全面及び露出したTi/Pt/A
u面の一部のTiO2 /SiO2 からなる絶縁性膜を剥
離し、Ti/Auを順次堆積する。この時、高反射コー
トを作成後にウェハ全面にポリイミド等の樹脂で平坦に
埋め込み、さらにフォトレジストを用いて、n−GaN
コンタクト層12の全面とTi/Pt/Auの一部を露
出させて、電極取り出しパッドを形成すると、極めて薄
型のレーザパッケージが形成できる。
Next, for taking out the electrode, n-GaN
Ti / Pt / A exposed all over contact layer 12
The insulating film composed of TiO 2 / SiO 2 on a part of the u-plane is peeled off, and Ti / Au is sequentially deposited. At this time, after forming the high reflection coat, the entire surface of the wafer is buried flat with a resin such as polyimide, and further, n-GaN is formed using a photoresist.
By exposing the entire surface of the contact layer 12 and part of Ti / Pt / Au to form an electrode extraction pad, an extremely thin laser package can be formed.

【0035】次に、c−BN基板22の溝中とその垂直
方向の各素子を分離する位置で、ダイアモンドカッター
ダイシング装置等により、c−BNを切り出し素子分離
を行う。
Next, c-BN is cut out by a diamond cutter dicing device or the like at a position in the groove of the c-BN substrate 22 and at a position for separating each element in the vertical direction thereof, and element separation is performed.

【0036】本実施例では、共振器長0.5mmの場
合、閾値電流30mA、発振波長は405nm、動作電
圧は4.5Vで室温連続発振した。さらに50℃、50
mW駆動における素子寿命は5000時間以上であっ
た。また、ファーフィールド・パターン(FFP)は水
平角7°、垂直角22°で単峰のピークであり、光ディ
スク応用に適したビーム特性が得られた。
In this embodiment, when the resonator length is 0.5 mm, the threshold current is 30 mA, the oscillation wavelength is 405 nm, and the operating voltage is 4.5 V, and the continuous oscillation is performed at room temperature. 50 ° C, 50 ° C
The device life in mW driving was 5000 hours or more. Further, the far field pattern (FFP) had a single peak at a horizontal angle of 7 ° and a vertical angle of 22 °, and beam characteristics suitable for optical disc application were obtained.

【0037】この窒化物系半導体レーザ装置の場合、活
性層14がSiO 2 選択成長マスク11の直上には無く、
最も転位密度の低い領域に形成してなるので、漏洩電流
が抑制され、低閾値電流で発振が可能になり、活性層1
4で発生した熱は熱伝導率の高いc−BNにより放熱が
容易になる。また出射光は窒化物半導体層端面とc−B
N段差面が一致しているために光を蹴られ無いばかりか
c−BNの段差下部まで出射端面が機械的な損傷を受け
ずにレンズと近づけることも可能である。
In this nitride-based semiconductor laser device, the active layer 14 is not located immediately above the SiO 2 selective growth mask 11,
Since it is formed in the region having the lowest dislocation density, leakage current is suppressed, oscillation can be performed with a low threshold current, and the active layer 1
The heat generated in step 4 is easily dissipated by c-BN having high thermal conductivity. Also, the outgoing light is c-B
Since the N step surfaces coincide with each other, not only light is not kicked out, but also the exit end surface can be brought close to the lens without mechanical damage to the lower part of the c-BN step.

【0038】また、本発明の製造工程において、チップ
化の段階では既にマウントされた状態であるために、劈
開法を含めた通常のチップ化では発生する微細な塵など
によるマウントアセンブリの誤差等を生じることなく、
高密度光ディスクシステムに適用可能な半導体レーザが
容易に歩留まり良く得られる。
Further, in the manufacturing process of the present invention, since the chip is already mounted at the stage of chip formation, errors in the mount assembly due to fine dust and the like generated in the normal chip formation including the cleavage method are eliminated. Without occurring
A semiconductor laser applicable to a high-density optical disk system can be easily obtained with a high yield.

【0039】また、樹脂埋め込みを行った薄型モジュー
ル基板の場合、コリメートレンズと接触させた組み込み
が容易にできる。図5は本発明の第2の実施例に係わる
青色半導体レーザ装置の概略構成を説明するためのもの
である。本実施例の第1の実施例と異なる点は、c−B
N基板22に45°facetを有するミラーを括り付
けたことである。従って、製造方法に特に変更は無い
が、出射端面高反射コートと同時に形成された45°f
acet面のSiO2 /TiO2 高反射コート膜24は
反射ミラーとして用いており、また、レーザ部をc−B
Nに熱圧着する際に光出射面とc−BN基板との位置合
せは45°facet側で行っている。
In the case of a thin module substrate in which resin is embedded, it can be easily assembled in contact with a collimating lens. FIG. 5 is for explaining a schematic configuration of a blue semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that c-B
That is, a mirror having a 45 ° facet is attached to the N substrate 22. Accordingly, although there is no particular change in the manufacturing method, the 45 ° f.
The SiO 2 / TiO 2 high reflection coating film 24 on the acet surface is used as a reflection mirror, and the laser portion is c-B.
At the time of thermocompression bonding to N, the alignment between the light emitting surface and the c-BN substrate is performed on the 45 ° facet side.

【0040】本実施例では、第1の実施例のレーザ特性
と同様の特性を示したが、光出射方向は第1の実施例で
は水平方向であるのに対し、本実施例では垂直方向であ
る。これにより、例えば、ワイアアセンブリを含むモジ
ュール化の工程で最終的にモジュール上面に樹脂で平坦
に埋め込むことが容易であり、モジュールの小型化が可
能になった。
In this embodiment, the same characteristics as the laser characteristics of the first embodiment are shown. However, the light emission direction is horizontal in the first embodiment, but is vertical in the present embodiment. is there. Thereby, for example, it is easy to finally embed the resin flatly on the upper surface of the module in the modularization process including the wire assembly, and the module can be reduced in size.

【0041】図6は本発明の第3の実施例に係わる青色
半導体レーザ装置の概略構成を説明するためのものであ
る。本実施例の第1の実施例と異なる点は、c−BNの
代わりに45°facetを受光面とするPINフォト
ダイオードを有するSiを基板22として用いた点であ
る。従って、製造方法に特に変更は無いので省略する。
FIG. 6 is a view for explaining a schematic configuration of a blue semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that Si having a PIN photodiode having a light receiving surface of 45 ° face is used as the substrate 22 instead of c-BN. Therefore, there is no particular change in the manufacturing method, and a description thereof will be omitted.

【0042】本実施例では、第1の実施例に比べて放熱
性が劣るので最大光出力は10%程度低下したが、他の
特性は第1の実施例のレーザ特性と同様の特性を示し
た。また、後ろ側の出射光を近傍でモニタできるので、
出射光の安定出力を維持するための駆動電流制御が容易
にできた。また、本実施例は容易に第2の実施例の垂直
方向の光取り出しと組み合わせができる。PINフォト
ダイオードが45°の位置にあるのは、Si基板の45
°面出しが弗硝酸または水酸化カリウム系のエッチング
により容易にできること、pドーパント拡散や電極形成
工程が従来技術でできること、Si基板の一番高い面が
窒化物半導体基板との貼り合せの際にサファイア基板に
接触しない範囲で設定できること、などの製造工程の容
易さとともに、レーザ端面から出射された光が反射によ
って活性層に戻るときに発生する、所謂戻り光雑音を防
ぐためである。
In this embodiment, the maximum light output is reduced by about 10% due to poor heat radiation compared to the first embodiment, but other characteristics show the same characteristics as the laser characteristics of the first embodiment. Was. Also, since the emitted light on the rear side can be monitored in the vicinity,
The drive current control for maintaining the stable output of the emitted light was easily performed. This embodiment can easily be combined with the vertical light extraction of the second embodiment. The PIN photodiode is located at the 45 ° position because it is located at 45 ° on the Si substrate.
° Facing can be easily performed by etching with hydrofluoric nitric acid or potassium hydroxide, p-dopant diffusion and electrode forming process can be performed by the conventional technology, and the highest surface of the Si substrate is used for bonding with the nitride semiconductor substrate. This is to prevent so-called return light noise, which is generated when light emitted from the laser end face returns to the active layer by reflection, as well as to facilitate the manufacturing process such as being able to be set within a range not in contact with the sapphire substrate.

【0043】図7は本発明の第4の実施例に係わる青色
半導体レーザ装置の概略構成を説明するためのものであ
る。本実施例が第1の実施例と異なる点は、直列の2素
子を1チップとし、一方はレーザ素子として、他方は受
光素子としていることである。本実施例の製造方法にお
いて本実施例1と異なるのは、レーザ端面形成のための
ドライエッチング垂直加工において、レーザ素子は活性
層に垂直面を形成するのに対し、受光素子側は戻り光対
策のために水平方向のみ10°ずらした面を形成するこ
と、光出射端面への高反射コート形成において、レーザ
素子は両面にコートを施すのに対し、受光素子側は入射
側にはコートを施さないことである。実工程では、ドラ
イエッチング用フォトレジストマスクをレーザ素子側は
活性層に垂直に、受光素子側は活性層に対し80°方向
に形成すれば良い。また、受光素子側の入射面の高反射
コート膜は予めフォトレジストマスクでカバーしておく
か、コート後にエッチングで取り除いても良い。
FIG. 7 is for explaining a schematic configuration of a blue semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that two elements in series constitute one chip, one is a laser element, and the other is a light receiving element. The manufacturing method of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that in the vertical processing of dry etching for forming a laser end face, the laser element forms a vertical surface on the active layer, whereas the light receiving element side takes measures against return light. In order to form a surface that is shifted by 10 ° only in the horizontal direction, and to form a high-reflection coating on the light-emitting end face, the laser element is coated on both sides, whereas the light-receiving element is coated on the incident side. That is not. In the actual process, the photoresist mask for dry etching may be formed on the laser element side perpendicular to the active layer and on the light receiving element side in an 80 ° direction with respect to the active layer. Further, the high reflection coating film on the incident surface on the light receiving element side may be previously covered with a photoresist mask, or may be removed by etching after coating.

【0044】本実施例ではc−BN基板22を用いたが
Si等の半導体基板を用いる場合には、レーザ素子と受
光素子の電気的な分離を行うためにSi基板(駆動回路
を集積した基板でも可能)とTi/Pt/Au面の間に
はSiO2 絶縁膜を挿入すれば良い。
In this embodiment, the c-BN substrate 22 is used. However, when a semiconductor substrate such as Si is used, a Si substrate (a substrate on which a drive circuit is integrated) is used to electrically separate the laser element and the light receiving element. However, a SiO 2 insulating film may be inserted between the Ti / Pt / Au surface.

【0045】本実施例では、第1の実施例のレーザ特性
と同様の特性を示した。また、第3の実施例と同様の駆
動電流制御が容易にできた。また、本実施例は同時にレ
ーザ素子と受光素子を容易に形成できるので、製造工程
が複雑にならず、歩留まりも高い。
In this embodiment, characteristics similar to the laser characteristics of the first embodiment were exhibited. Further, the same drive current control as in the third embodiment could be easily performed. In this embodiment, since the laser element and the light receiving element can be easily formed at the same time, the manufacturing process is not complicated, and the yield is high.

【0046】なお本発明は本実施例に限られるものでは
なく、基板22として、SiやGaAsである半導体の
みならずレーザ駆動回路や、受光信号処理回路を集積し
た半導体基板、または、SiC、ダイアモンドなどの単
結晶基板、AlNなどのセラミック基板なども適用可能
である。さらに、レーザ構造においては、本発明の趣旨
に逸脱しない限り種々の適用が可能である。
The present invention is not limited to the present embodiment. As the substrate 22, not only a semiconductor such as Si or GaAs but also a semiconductor substrate on which a laser driving circuit or a light receiving signal processing circuit is integrated, or a substrate made of SiC or diamond. And a single crystal substrate such as AlN, and a ceramic substrate such as AlN. Further, in the laser structure, various applications are possible without departing from the gist of the present invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、低
閾値で且つビーム特性が良く、また製造方法も容易な窒
化物系半導体レーザが実現できる。
As described above in detail, according to the present invention, a nitride-based semiconductor laser having a low threshold value, good beam characteristics, and an easy manufacturing method can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例に係わる窒化物半導体
レーザの断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view of a nitride semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1の実施例に係わる窒化物半導体
レーザの斜視図
FIG. 2 is a perspective view of a nitride semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第1の実施例に係わる窒化物半導体
レーザの製造方法を説明する図
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing the nitride semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第1の実施例に係わる窒化物半導体
レーザの製造方法を説明する図
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing a nitride semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2の実施例に係わる窒化物半導体
レーザの断面図
FIG. 5 is a sectional view of a nitride semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第3の実施例に係わる窒化物半導体
レーザの断面図
FIG. 6 is a sectional view of a nitride semiconductor laser according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第4の実施例に係わる窒化物半導体
レーザの断面図
FIG. 7 is a sectional view of a nitride semiconductor laser according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・サファイア基板 11・・・SiO 2 選択成長マスク 12・・・n−GaNコンタクト層 13・・・n−Al0.08Ga0.92Nクラッド層 14・・・SCH-MQW 活性領域 15・・・p−Al0.08Ga0.92Nクラッド層 16・・・p−In0.1 Ga0.9 N光吸収層 17・・・n−Al0.08Ga0.92N電流ブロック層 18・・・p−GaNコンタクト層 19・・・p側電極 20・・・AuSn共晶半田層 21・・・n側電極 22・・・c-BNマウント 23・・・Ti/Pt/Auパッド 24・・・高反射コート10 ... sapphire substrate 11 ... SiO 2 selective growth mask 12, ... n-GaN contact layer 13 ··· n-Al 0.08 Ga 0.92 N clad layer 14 ... SCH-MQW active region 15.. p-Al 0.08 Ga 0.92 N cladding layer 16 ... p-In 0.1 Ga 0.9 N light absorbing layer 17 ... n-Al 0.08 Ga 0.92 N current blocking layer 18 ... p-GaN contact layer 19 ... p-side electrode 20 ... AuSn eutectic solder layer 21 ... n-side electrode 22 ... c-BN mount 23 ... Ti / Pt / Au pad 24 ... high reflection coating

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に形成された開口部からラテラルに
成長形成された複数の窒化物系半導体層(Gax Iny Alz
B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y+z≦1)から
なり、 窒化物系半導体層(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N :0≦
x、y、z、x+y+z≦1)からなるコンタクト層
と、このコンタクト層上に形成された窒化物系半導体層
(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y
+z≦1)からなる活性層と、前記活性層を挟むように
形成された導電型の異なる窒化物系半導体層(Gax Iny
Alz B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y+z≦1)
からなるクラッド層とを具備し、 前記活性層および前記クラッド層は、前記複数の窒化物
系半導体層中の、前記開口部上から横方向に、前記コン
タクト層の膜厚以上離れて形成されていることを特徴と
する窒化物系半導体レーザ装置。
A plurality of nitride-based semiconductor layers (Ga x In y Al z) grown laterally from openings formed on a substrate.
B 1-xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1), and a nitride-based semiconductor layer (Ga x In y Alz B 1-xyz N: 0 ≦
x, y, z, x + y + z ≦ 1) and a nitride-based semiconductor layer (Ga x In y Al z B 1-xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y
+ Z ≦ 1) and a nitride-based semiconductor layer of different conductivity type (Ga x In y ) formed so as to sandwich the active layer.
Al z B 1-xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1)
The active layer and the cladding layer are formed in the plurality of nitride-based semiconductor layers in a lateral direction from above the opening, and are formed apart from the contact layer by a thickness equal to or more than the thickness of the contact layer. A nitride-based semiconductor laser device.
【請求項2】第1の基板上に開口部を有するSiO 2 膜を
形成する工程と、 前記第1の基板上に複数の窒化物系半導体層(Gax Iny
Alz B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y+z≦1)
を形成する工程と、 この複数の窒化物系半導体層中に、窒化物系半導体層
(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y
+z≦1)からなるコンタクト層と、このコンタクト層
上に形成された窒化物系半導体層(Gax Iny Alz B
1-x-y-z N :0≦x、y、z、x+y+z≦1)からな
る活性層と、前記活性層を挟むように形成された導電型
の異なる窒化物系半導体層(Gax Iny Alz B 1-x-y-z N
:0≦x、y、z、x+y+z≦1)からなるクラッ
ド層とを形成する工程とを具備し、 前記活性層および前記クラッド層は、前記開口部から横
方向に、前記コンタクト層の膜厚以上離れて形成されて
いることを特徴とする窒化物系半導体レーザ装置の製造
方法。
A step of forming an SiO 2 film having an opening on the first substrate; and forming a plurality of nitride-based semiconductor layers (Ga x In y ) on the first substrate.
Al z B 1-xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1)
Forming a, while the plurality of the nitride-based semiconductor layer, the nitride semiconductor layer (Ga x In y Al z B 1-xyz N: 0 ≦ x, y, z, x + y
+ Z ≦ 1) and a nitride-based semiconductor layer (Ga x In y Al z B) formed on the contact layer.
1-xyz N: an active layer composed of 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1) and a nitride-based semiconductor layer of different conductivity type (Ga x In y Al z B) formed so as to sandwich the active layer. 1-xyz N
Forming a cladding layer comprising: 0 ≦ x, y, z, x + y + z ≦ 1), wherein the active layer and the cladding layer have a thickness of the contact layer in a lateral direction from the opening. A method for manufacturing a nitride-based semiconductor laser device, which is formed at a distance above.
【請求項3】前記活性層および前記クラッド層を形成し
た後、前記複数の窒化物系半導体層上に、最表面がAuか
らなる金属電極を形成する工程と、 前記金属電極上にAuを含む共晶半田を形成する工程と、 フォトレジストまたは絶縁物をマスクとして窒化物系半
導体積層構造を垂直にエッチングし、素子分離する工程
と、 表面に、Auが形成されてなる第2の基板上に、前記金属
電極を前記共晶半田を介して、貼り付ける工程と、 前記第1の基板及び前記SiO 2 膜を剥離し、前記第1の
基板を除去する工程と、 前記素子分離された素子の積層構造の側面に高誘電体薄
膜積層構造からなる高反射コートを形成する工程と、 前記第2の基板を劈開または機械的に切断する工程とを
含むことを特徴とする請求項2記載の窒化物系半導体レ
ーザ装置の製造方法。
3. A step of forming a metal electrode having an outermost surface of Au on the plurality of nitride-based semiconductor layers after forming the active layer and the cladding layer; and including Au on the metal electrode. A step of forming a eutectic solder, a step of vertically etching the nitride-based semiconductor multilayer structure using a photoresist or an insulator as a mask, and separating the elements, and a step of forming an Au on the surface of the second substrate. Attaching the metal electrode via the eutectic solder, removing the first substrate and the SiO 2 film, and removing the first substrate; and removing the first substrate. 3. The nitriding method according to claim 2, further comprising: forming a high-reflection coating made of a high-dielectric thin-film laminated structure on a side surface of the laminated structure; and cleaving or mechanically cutting the second substrate. Of semiconductor laser devices Law.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000244068A (en) * 1998-12-22 2000-09-08 Pioneer Electronic Corp Nitride semiconductor laser and fabrication thereof
JP2002252423A (en) * 2001-02-22 2002-09-06 Sony Corp Method of manufacturing semiconductor device
JP2002299739A (en) * 2001-04-02 2002-10-11 Pioneer Electronic Corp Nitride semiconductor laser element and manufacturing method therefor
JP2002334842A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Sony Corp Method of manufacturing nitride semiconductor device
JP2003229634A (en) * 2002-02-05 2003-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical integrated element
JP4638958B1 (en) * 2009-08-20 2011-02-23 株式会社パウデック Manufacturing method of semiconductor device
JP2011066398A (en) * 2009-08-20 2011-03-31 Pawdec:Kk Semiconductor element, and production method thereof
JP2011223017A (en) * 2011-06-10 2011-11-04 Sony Corp Method of manufacturing semiconductor device
JP2012114263A (en) * 2010-11-25 2012-06-14 Pawdec:Kk Semiconductor element and method of manufacturing the same
JP2017506824A (en) * 2014-02-10 2017-03-09 ソラア レイザー ダイオード インク Manufacturable laser diode
US10367334B2 (en) 2014-02-10 2019-07-30 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable laser diode
US10439364B2 (en) 2013-10-18 2019-10-08 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable laser diode formed on c-plane gallium and nitrogen material
JP2019192712A (en) * 2018-04-20 2019-10-31 浜松ホトニクス株式会社 Optical semiconductor element and method for manufacturing optical semiconductor element
US10658810B2 (en) 2014-02-10 2020-05-19 Soraa Laser Diode, Inc. Method for manufacturing gallium and nitrogen bearing laser devices with improved usage of substrate material
US10749315B2 (en) 2014-02-10 2020-08-18 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable RGB laser diode source
WO2023153358A1 (en) * 2022-02-10 2023-08-17 京セラ株式会社 Laser element production device and production method
WO2023238923A1 (en) * 2022-06-09 2023-12-14 京セラ株式会社 Method and apparatus for producing semiconductor laser device

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000244068A (en) * 1998-12-22 2000-09-08 Pioneer Electronic Corp Nitride semiconductor laser and fabrication thereof
JP2002252423A (en) * 2001-02-22 2002-09-06 Sony Corp Method of manufacturing semiconductor device
JP2002299739A (en) * 2001-04-02 2002-10-11 Pioneer Electronic Corp Nitride semiconductor laser element and manufacturing method therefor
JP2002334842A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Sony Corp Method of manufacturing nitride semiconductor device
JP2003229634A (en) * 2002-02-05 2003-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical integrated element
JP4638958B1 (en) * 2009-08-20 2011-02-23 株式会社パウデック Manufacturing method of semiconductor device
JP2011066398A (en) * 2009-08-20 2011-03-31 Pawdec:Kk Semiconductor element, and production method thereof
JP2011066390A (en) * 2009-08-20 2011-03-31 Pawdec:Kk Method of manufacturing semiconductor element
JP2012114263A (en) * 2010-11-25 2012-06-14 Pawdec:Kk Semiconductor element and method of manufacturing the same
JP2011223017A (en) * 2011-06-10 2011-11-04 Sony Corp Method of manufacturing semiconductor device
US10439364B2 (en) 2013-10-18 2019-10-08 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable laser diode formed on c-plane gallium and nitrogen material
US10903625B2 (en) 2013-10-18 2021-01-26 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable laser diode formed on c-plane gallium and nitrogen material
US11569637B2 (en) 2013-10-18 2023-01-31 Kyocera Sld Laser, Inc. Manufacturable laser diode formed on c-plane gallium and nitrogen material
US11139637B2 (en) 2014-02-10 2021-10-05 Kyocera Sld Laser, Inc. Manufacturable RGB laser diode source and system
US11705689B2 (en) 2014-02-10 2023-07-18 Kyocera Sld Laser, Inc. Gallium and nitrogen bearing dies with improved usage of substrate material
US10749315B2 (en) 2014-02-10 2020-08-18 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable RGB laser diode source
US11710944B2 (en) 2014-02-10 2023-07-25 Kyocera Sld Laser, Inc. Manufacturable RGB laser diode source and system
US11011889B2 (en) 2014-02-10 2021-05-18 Kyocera Sld Laser, Inc. Manufacturable multi-emitter laser diode
US11088505B2 (en) 2014-02-10 2021-08-10 Kyocera Sld Laser, Inc. Method for manufacturing gallium and nitrogen bearing laser devices with improved usage of substrate material
US10367334B2 (en) 2014-02-10 2019-07-30 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable laser diode
US10658810B2 (en) 2014-02-10 2020-05-19 Soraa Laser Diode, Inc. Method for manufacturing gallium and nitrogen bearing laser devices with improved usage of substrate material
JP2017506824A (en) * 2014-02-10 2017-03-09 ソラア レイザー ダイオード インク Manufacturable laser diode
US11658456B2 (en) 2014-02-10 2023-05-23 Kyocera Sld Laser, Inc. Manufacturable multi-emitter laser diode
JP7109241B2 (en) 2018-04-20 2022-07-29 浜松ホトニクス株式会社 OPTO-SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTO-SEMICONDUCTOR DEVICE
JP2019192712A (en) * 2018-04-20 2019-10-31 浜松ホトニクス株式会社 Optical semiconductor element and method for manufacturing optical semiconductor element
WO2023153358A1 (en) * 2022-02-10 2023-08-17 京セラ株式会社 Laser element production device and production method
WO2023238923A1 (en) * 2022-06-09 2023-12-14 京セラ株式会社 Method and apparatus for producing semiconductor laser device

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