JP2000244056A

JP2000244056A - マイクロレンズ、マイクロレンズ一体型表面光レーザー及びそれらの製造方法

Info

Publication number: JP2000244056A
Application number: JP2000040855A
Authority: JP
Inventors: Jeong-Kwan Lee; 定観李; Kenshu Den; 憲秀田; Genkoku Shin; 鉉国申
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】マイクロレンズ、マイクロレンズ一体型表面
光レーザー及びそられの製造方法を提供する。【解決手段】レンズの胴体をなす胴体部材と、胴体部
材上にマイクロレンズが製造される部位が開口されるよ
うに設けられた蝕刻マスクの開口内に露出された胴体部
材部分が拡散制御蝕刻により凸状に蝕刻されて形成され
たマイクロレンズ曲面とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロレンズ、マ
イクロレンズ一体型表面光レーザー及びそれらの製造方
法に係り、具体的には、半導体部材に湿式化学蝕刻によ
り製造されたマイクロレンズ及びその製造方法、レーザ
ー光の出射面側にマイクロレンズが一体に形成されてレ
ーザー光を集束且つ出射させるようなマイクロレンズ一
体型表面光レーザー及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光通信システム分野においては、
マイクロ光素子に使用されるレンズシステムに関する研
究が盛んになされている。このような研究には、レンズ
システムを小型に、且つ簡便に製造する方法や、マイク
ロレンズとマイクロ光素子とを効率良く貼り合わせる方
法などが含まれる。この内、マイクロレンズを製造する
従来の方法の一例について説明すると、下記の通りであ
る。

【０００３】１９９８年１月発行のエレクトロニクス・
レターズ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，
Ｖｏｌ．２４（２），１０９−１１０頁）には、ＧａＩ
ｎＡｓ／ＩｎＰ光ダイオードの表面にマイクロレンズを
集積・製造する技術に関する記載がある。この技術にお
いては、基板上の所望の部分にのみマイクロレンズを製
造するためフォトレジストマスクが使用され、且つ前記
レンズの成形にはアルゴン（Ａｒ）イオンビーム蝕刻技
術が採用されている。

【０００４】ところが、この技術によると、蝕刻工程中
にフォトレジストマスクが高濃度のＡｒイオンと衝突
し、これにより真空チャンバが汚れるといった問題があ
る。さらに、多段階のプロセスや高価の製造装備が必要
とされるため、製造工数の増大及び高コスト化を招く問
題もある。その上、この方法により製造されたレンズを
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）等により観察したところ、該
表面が滑らかでなかった。

【０００５】一方、半導体素子の加工に利用可能な湿式
化学蝕刻は、その特性から、反応制御蝕刻と拡散制御蝕
刻とに大別できる。

【０００６】反応制御蝕刻は、化学液と半導体基板との
化学反応自体に基づくものであって、大部分の半導体の
加工に利用される湿式蝕刻がここに属する。この反応制
御蝕刻は化学反応に基づくため、基板を構成する物質や
使用される化学液により反応が大いに異なり、これを利
用して蝕刻工程を制御したりする。

【０００７】拡散制御蝕刻は、半導体素子の製造工程に
はほとんど利用されないが、特殊な形態の構造を蝕刻す
る場合には選択的に利用される。拡散制御蝕刻に使用さ
れる化学液の代表例として、臭素化（Ｂｒ_２）水溶液が
ある。この溶液は、蝕刻対象物質の種類に応じた蝕刻率
の違いである蝕刻選択比がほとんどなく、露出された半
導体基板の表面を無条件に腐食させる特性がある。とこ
ろが、この場合、蝕刻原理が臭素自体の拡散に基づくた
め、拡散が活発に起こり臭素が大いに供給される領域で
は蝕刻速度が速くなるのに対し、そうでない領域では蝕
刻速度が遅くなる現象が見られる。臭素のこの蝕刻性質
は、半導体素子の加工に不向きであるとされ、今まで半
導体素子の製造工程に適用できなかった。

【０００８】反面、一般に、表面光レーザーは、半導体
物質層を通じて光ビームを出射することから、他の光学
素子との組み合わせや装置への組込みが容易であり、且
つ２次元の配列を持つように製造可能である。表面光レ
ーザーは、光通信及び光信号を用いたインタフェースな
どの光伝送システム、及び記録／再生用光ヘッドにおい
て光源として汎用されている。

【０００９】図１を参照すると、従来の表面光レーザー
は、基板５、前記基板５上に順次積層形成された下部反
射器層１、活性層２、高抵抗部３、上部反射器層４、前
記上部反射器層４上の光が出射されるウインド８を除い
た領域に形成された上部電極６、及び前記基板５の下面
に形成された下部電極７よりなる。

【００１０】前記下部反射器層１及び上部反射器層４
は、屈折率が相異なる化合物半導体を交代に積層して形
成されたブラッグ反射器（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔ
ｅｄＢｒａｇｇＲｅｆｌｅｃｔｏｒ）であって、相異
なる型の不純物によりドーピングされている。すなわ
ち、前記基板５及び前記下部反射器層１は同じｎ型の不
純物によりドーピングされているのに対し、前記上部反
射器層４はこれとは別の型、すなわちｐ型にドーピング
されている。

【００１１】前記高抵抗部３は、上部電極６及び下部電
極７を介して印加された電流が前記活性層２の中央部側
に流れるように電流の流れをガイドする。

【００１２】前記活性層２は、前記上部電極６及び前記
下部電極７を介して印加された電流によって前記上部反
射器層４及び前記下部反射器層１から供給された正孔と
電子との結合により光が発生される領域である。

【００１３】前記活性層２で発生された光は、前記上部
反射器層４と前記下部反射器層１との間で繰り返し反射
されつつ、該共振条件に対応する波長の光のみが残さ
れ、この残された光は前記ウインド８を通じて出射され
る。

【００１４】前記のように従来の表面光レーザーにおい
て、前記ウインド８を介して出射されるレーザー光は、
ウインド８の小さい寸法が故に、所定の放射角を持つ。

【００１５】これにより、前記のような表面光レーザー
を、例えば、光ケーブルを採用した光伝送システムの光
源として利用するとき、表面光レーザーから出力された
光を光ケーブルに効率良く光カップリングさせるため、
表面光レーザーと光ケーブルの入力端との間に表面光レ
ーザーから出力される発散光を集束光に変えてやる集束
レンズが必ず必要である。

【００１６】他の例として、前記のような従来の表面光
レーザーは、光ディスクなどの記録媒体の情報を非接触
式により記録再生する光記録再生装置用光ヘッドの光源
として採用可能であるが、この場合にも、表面光レーザ
ーから出射された発散光を集束させるための集束レンズ
の採用が必ず必要である。

【００１７】すなわち、前記のような従来の表面光レー
ザーは、ウインドを介して発散光を出力させるが故に、
光学システムを構成するためには、表面光レーザーと他
の光学素子との光カップリング効率を高めるように、別
途の集束レンズを必ず採用する必要がある。

【００１８】従って、前記表面光レーザーから出射され
たレーザー光の中心軸と前記集束レンズとを光軸整列し
なければならず、これは光軸整列構造の複雑化を招く。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みて成されたものであり、その目的は、拡散制御蝕刻に
よりレンズ曲面が蝕刻形成されたマイクロレンズ及びこ
の拡散制御蝕刻を用い、簡単な方法により高品質のマイ
クロレンズを製造する方法を提供することである。

【００２０】本発明の他の目的は、レーザー光の出力側
にマイクロレンズが一体に形成されて出射されたレーザ
ー光と集束レンズとの光軸整列過程が省略可能なマイク
ロレンズ一体型表面光レーザー及びその製造方法を提供
することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によるマイクロレンズは、レンズの胴体をな
す胴体部材と、前記胴体部材上にマイクロレンズが製造
される部位が開口されるように設けられた蝕刻マスクの
開口内に露出された胴体部材部分が拡散制御蝕刻により
凸状に蝕刻されて形成されたマイクロレンズ曲面とを具
備することを特徴とする。

【００２２】さらに、前記目的を達成するため、本発明
によるマイクロレンズの製造方法は、レンズの胴体をな
す胴体部材上にマイクロレンズが製造される部位を開口
させた蝕刻マスクを形成する段階と、前記胴体部材に対
して拡散制御蝕刻を起こす蝕刻剤を含む化学蝕刻液を用
意する段階と、前記蝕刻マスクが形成された胴体部材を
前記化学蝕刻液に沈漬して前記開口内に露出された部分
を凸状に蝕刻させる段階とを具備することを特徴とす
る。

【００２３】このとき、前記胴体部材は、インジウムフ
ォスファイド、ガリウムアルセナイド、インジウムアル
セナイド、ガリウムフォスファイド、インジウムガリウ
ムフォスファイド、インジウムガリウムアルセナイド、
アルミニウムガリウムアルセナイドを含むIII-V族化合
物及びシリコンよりなる群から選ばれたいずれか１種以
上の半導体物質よりなることが好ましい。

【００２４】ここで、前記拡散制御蝕刻は、臭素の拡散
により行われることが好ましい。

【００２５】このとき、前記化学蝕刻液は、臭素を蒸溜
水に希釈した溶液、臭素化水素溶液と蒸溜水及び過酸化
水素水の混合溶液、臭素化水素溶液と蒸溜水及び酸の混
合溶液よりなる群から選ばれたいずれか１種が使用可能
である。

【００２６】一方、本発明の基本的な原理は、蝕刻剤の
拡散に基づくため、化学蝕刻液内に含まれた蝕刻剤の拡
散を遅延させて工程を容易に制御できるように、該化学
蝕刻液内に水より高粘度の溶媒を混合しても良い。この
時、前記化学蝕刻液としては、臭素及びグリセリンの混
合溶液、臭素化水素溶液及びグリセリン及び過酸化水素
水の混合溶液、臭素化水素溶液及びグリセリン及び酸の
混合溶液よりなる群から選ばれたいずれか１種を使用す
ることが好ましい。

【００２７】前記他の目的を達成するため、本発明によ
る表面光レーザーは、基板と、前記基板上に高反射率を
持つように積層形成された下部反射器層と、前記下部反
射器層上に形成されて、電子と正孔との結合により光を
発生させる活性層と、前記活性層上に前記下部反射器層
より相対的に低反射率を持つように積層形成された上部
反射器層と、前記上部反射器層上にレーザー光を透過さ
せる物質により積層され、レーザー光が出射されるウイ
ンド領域に拡散制御蝕刻によりマイクロレンズ曲面が形
成されたレンズ層と、前記レンズ層上のウインド領域を
除いた少なくとも一部領域に形成された上部電極と、前
記基板の下面に形成された下部電極とを含んで、前記マ
イクロレンズの曲面を通じてレーザー光を集束させて出
射させるようにしたことを特徴とする。

【００２８】さらに、前記他の目的を達成するため、本
発明によるマイクロレンズ一体型表面光レーザーは、レ
ーザー光を透過させる物質よりなり、且つレーザー光が
出射されるウインド領域に拡散制御蝕刻によりマイクロ
レンズ曲面が形成された基板と、前記基板上に相対的に
低反射率を持つように形成された下部反射器層と、前記
下部反射器層上に形成されて電子と正孔との結合により
光を発生させる活性層と、前記活性層上に前記下部反射
器層より高反射率を持つように形成された上部反射器層
と、前記上部反射器層上に形成された上部電極と、前記
基板の下面のレーザー光が出射されるウインド領域を除
いた少なくとも一部領域に形成された下部電極とを含ん
で、前記マイクロレンズ曲面を通じてレーザー光を集束
させて出射させるようにしたことを特徴とする。

【００２９】この時、前記レンズ層又は基板は、前記レ
ーザー光波長よりバンドギャップが広くて該レーザー光
を吸収しないように、インジウムフォスファイド、ガリ
ウムアルセナイド、インジウムアルセナイド、ガリウム
フォスファイド、インジウムガリウムフォスファイド、
インジウムガリウムアルセナイド、アルミニウムガリウ
ムアルセナイドを含むIII-V族化合物及びシリコンより
なる群から選ばれたいずれか１種以上の半導体物質より
なることが好ましい。

【００３０】前記他の目的を達成するため、本発明によ
るマイクロレンズ一体型表面光レーザーの製造方法は、
基板を用意する段階と、前記基板上に相対的に高反射率
を持つように下部反射器層を積層形成する段階と、前記
下部反射器層上に電子と正孔の結合により光を発生させ
る活性層を積層する段階と、前記活性層上に前記下部反
射器層より低反射率を持つように上部反射器層を積層形
成する段階と、前記上部反射器層上にレーザー光を透過
させる物質によりレンズ層を積層する段階と、前記レン
ズ層上にマイクロレンズが製造されるウインド領域が開
口された蝕刻マスクを形成する段階と、前記レンズ層を
なす物質に対して拡散制御蝕刻を起こす蝕刻剤を含む化
学蝕刻液を用意する段階と、化学蝕刻液に沈漬して前記
開口に露出されたレンズ層部分を蝕刻剤の拡散により凸
状に蝕刻してマイクロレンズ曲面を形成させる段階と、
前記蝕刻マスクを除去する段階と、蝕刻マスクが除去さ
れた前記レンズ層上のウインド領域を除いた少なくとも
一部領域及び前記基板の下面にそれぞれ上部電極及び下
部電極を形成する段階とを含むことを特徴とする。

【００３１】さらに、前記他の目的を達成するため、本
発明によるマイクロレンズ一体型表面光レーザーの製造
方法は、レーザー光を透過させる物質よりなる基板を用
意する段階と、前記基板上に相対的に低反射率をもつ下
部反射器層を積層形成する段階と、前記下部反射器層上
に電子と正孔との結合により光を発生させる活性層を積
層する段階と、前記活性層上に前記下部反射器層より高
反射率をもつ上部反射器層を形成する段階と、前記基板
の下面にレーザー光が出射されるウインド領域が開口さ
れた蝕刻マスクを形成する段階と、前記基板物質に対し
て拡散制御蝕刻を起こす蝕刻剤を含む化学蝕刻液を用意
する段階と、前記化学蝕刻液に沈漬して前記開口に露出
された基板部分を蝕刻剤の拡散により凸状に蝕刻してマ
イクロレンズ曲面を形成する段階と、前記蝕刻マスクを
除去する段階と、前記上部反射器層の上面及び蝕刻マス
クが除去された前記基板の下面のウインド領域を除いた
少なくとも一部領域にそれぞれ上部電極及び下部電極を
形成する段階とを含むことを特徴とする。

【００３２】ここで、前記化学蝕刻液は、臭素を蒸溜水
に希釈した溶液、臭素化水素溶液と蒸溜水及び過酸化水
素水の混合溶液、臭素化水素溶液と蒸溜水及び酸の混合
溶液よりなる群から選ばれたいずれか１種であることが
好ましい。

【００３３】この時、前記蒸溜水又は該化学蝕刻液内に
含まれた蝕刻剤の拡散を遅延させるように、水より高粘
度の溶媒、例えばグリセリンを混合してなる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明の好適な実施例について詳細に説明する。

【００３５】図２及び図３を参照すると、本発明による
マイクロレンズは、レンズの胴体をなす半導体部材１
０、及びこの半導体部材１０上にマイクロレンズが製造
される部位が開口されるように設けられた蝕刻マスク２
０の開口ｈ内に露出された半導体部材部分が拡散制御蝕
刻により凸状に蝕刻されて形成されたマイクロレンズ曲
面よりなる。

【００３６】前記半導体部材１０は、インジウムフォス
ファイド（ＩｎＰ）、ガリウムアルセナイド（ＧａＡ
ｓ）、インジウムアルセナイド（ＩｎＡｓ）、ガリウム
フォスファイド（ＧａＰ）、インジウムガリウムフォス
ファイド（ＩｎＧａＰ）、インジウムガリウムアルセナ
イド（ＩｎＧａＡｓ）、アルミニウムガリウムアルセナ
イド（ＡｌＧａＡｓ）を含むIII-V族化合物及びシリコ
ンよりなる群から選ばれたいずれか１種以上の半導体物
質よりなる。

【００３７】図２は、半導体部材１０上に蝕刻マスク２
０を形成する段階まで進んだ状態を示す図である。この
段階まで進めるため、先ず、半導体部材１０のレンズ形
成面上にプラズマ向上化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）に
より、シリコン窒化膜（Ｓｉ _３Ｎ_４）又はシリコン酸化
膜（ＳｉＯ_２）などの絶縁膜を所定の厚さ、例えば、１
００ｎｍに蒸着する。

【００３８】次に、前記絶縁膜上にフォトレジスト膜を
塗布した後、フォトリソグラフィ工程を利用してマイク
ロレンズが形成される部分のみを開口させる。次に、反
応性イオン蝕刻（ＲＩＥ）工程を利用して露出された絶
縁膜部分を蝕刻し、フォトレジスト膜を除去すると、前
記絶縁膜が蝕刻された領域に開口ｈの形成された蝕刻マ
スク２０が得られる。

【００３９】ここで、前記蝕刻マスク２０はフォトレジ
ストから直接形成可能であるが、後続する湿式蝕刻工程
における蝕刻槽の汚れを防止するため、前記のように絶
縁膜を用いて蝕刻マスク２０を形成することが好まし
い。また、前記蝕刻マスク２０は、金属物質から形成可
能である。

【００４０】一方、前記開口ｈの直径は、形成されるマ
イクロレンズの寸法に合わせて約数μｍから数百μｍ程
度となる。図２には、球面形状のマイクロレンズを製作
するため、開口ｈを円形状に形成した例が示してある
が、開口の形状はこれに限定されることなく、形成しよ
うとするマイクロレンズの形状により変わる。例えば、
シリンダ形状のマイクロレンズを製作しようとする場
合、スリット形の開口を形成すれば良い。また、マイク
ロレンズアレイを形成しようとする場合には、開口数を
多数に形成すれば良い。

【００４１】次に、前記半導体部材１０をなす物質に対
して拡散制御蝕刻を起こす蝕刻剤が適宜な濃度に含まれ
た化学蝕刻液を用意する。ここで、前記蝕刻剤として
は、臭素（Ｂｒ）が使用でき、この場合、拡散制御蝕刻
は臭素の拡散により行われる。

【００４２】前記化学蝕刻液を希釈するための溶媒とし
て蒸溜水を使用する場合、使用可能な化学蝕刻液として
は、臭素（Ｂｒ_２）を蒸溜水に希釈した溶液、臭素化水
素（ＨＢｒ）溶液及び蒸溜水及び過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ
_２ｓｏｌｕｔｉｏｎ）の混合溶液、臭素化水素溶液及
び蒸溜水及び酸、例えば、硝酸（ＨＮＯ_３）の混合溶液
などがある。前記臭素化水素溶液は、臭素化水素水溶
液、つまり、臭素化水素酸（ＨＢｒ・Ｈ_２Ｏ）を表す。
ここで、前記臭素化水素溶液は、臭素化水素を他の溶媒
に溶解した溶液でありうる。

【００４３】この時、臭素化水素溶液と過酸化水素水又
は酸などの反応溶液とを反応させて臭素が含まれた化学
蝕刻液を用意する場合、臭素化水素溶液と反応溶液との
反応が適宜な速度でおこるように、臭素化水素溶液を先
に蒸溜水などの溶媒にて希釈した後、前記反応溶液と混
合することが好ましい。

【００４４】一方、本発明の基本的な原理は、蝕刻剤の
拡散に基づくため、化学蝕刻液内に含まれた蝕刻剤の拡
散を遅延させて工程の制御を容易ならしめるように、溶
媒として、前記蒸溜水に代えて、水より高粘度の溶媒、
例えば、グリセリンなどを混合しても良い。

【００４５】この場合、使用可能な化学蝕刻液として
は、臭素及びグリセリンの混合溶液、臭素化水素溶液及
びグリセリン及び過酸化水素水の混合溶液、臭素化水素
溶液及びグリセリン及び酸の混合溶液などがある。

【００４６】前記のように化学蝕刻液を用意し、この用
意された化学蝕刻液に蝕刻マスク２０が形成された半導
体部材１０を所定時間、例えば、数分〜数十分間沈漬す
ると、化学蝕刻液に含まれた蝕刻剤、例えば、臭素の拡
散に応じた空間的な蝕刻速度の違いにより、図３に示さ
れたように、半導体部材の開口ｈに露出された部分が盛
り上がり、凸状のマイクロレンズ３０が得られる。

【００４７】この時、蝕刻中に化学蝕刻液は攪拌しなく
ても良く、半導体部材１０を化学蝕刻液に沈漬した状態
で反応させる。ここで、化学蝕刻液の濃度及び反応時間
は、マイクロレンズ３０の曲率を決定する要素となる。

【００４８】一方、マイクロレンズ３０を製造した後、
蝕刻マスク２０として使用された絶縁膜などは、必要で
あれば除去する。

【００４９】本発明者は、実験により、膜厚が１００ｎ
ｍのシリコン窒化膜よりなる蝕刻マスクが形成されたイ
ンジウムフォスファイド（ＩｎＰ）半導体部材を化学蝕
刻液に数分、例えば、約５分間沈漬して蝕刻し、マイク
ロレンズを製造した。このとき、化学蝕刻液としては、
２００ｍλの蒸溜水に２０ｍλの臭素化水素水溶液（Ｈ
Ｂｒ・Ｈ_２Ｏ、濃度約４８％−５０％）を希釈した後、
１０ｍλの過酸化水素水（濃度約３４．０２％以上）を
混合して１０分間反応させ、ふたたび４００ｍλの蒸溜
水を混合したものを使用した。ここで、実験に使用され
た化学蝕刻液のほか、各種の組成比をもつ化学蝕刻液が
使用可能である。

【００５０】図４は、本発明者の実験により蝕刻された
マイクロレンズのプロファイルを測定して示す。示され
たように、凸状の、表面が滑らかなマイクロレンズが製
造されたことが分かる。ここで、蝕刻されたマイクロレ
ンズのプロファイルの測定には、半導体素子の製造過程
において表面粗度を測定する時に汎用される装備（装備
名：アルファステップ５００）が使用された。

【００５１】以下、図５に基づき、蝕刻剤４０の拡散に
より開口ｈに露出された半導体部材１０の表面が凸状の
マイクロレンズ３０により蝕刻される原理について説明
する。

【００５２】蝕刻マスク２０が形成された半導体部材１
０を蝕刻剤４０である臭素が含まれた化学蝕刻液内に沈
漬すると、蝕刻マスク２０上で蝕刻すべき物質が無くて
漂っていた臭素が、拡散により蝕刻マスク２０の開口ｈ
まで達し、半導体部材１０の表面を蝕刻する。この時、
臭素が、開口ｈの中心部に達する前に開口ｈの縁部で半
導体部材１０の表面に先に達して蝕刻により消耗される
確率が、開口ｈの中心部まで拡散されて蝕刻により消耗
される確率より高いため、結果として開口ｈの縁部が中
心部より一層深く蝕刻される。言い換えると、ｄ方向に
沿って開口ｈの縁部から中心部に行くほど次第に蝕刻の
深さが浅くなり、これにより半導体部材１０の表面は凸
状のレンズの曲率を持つ。

【００５３】ここで、前記蝕刻過程において蝕刻剤４０
である臭素の拡散速度の制御のため、蒸溜水だけでな
く、蒸溜水及び高粘度の溶媒、例えば、グリセリンなど
を臭素に対する溶媒として使用可能なことは言うまでも
ない。

【００５４】図６は、本発明によるマイクロレンズが一
体化した表面光レーザーの一実施例を示す概略図であ
る。

【００５５】これを参照すると、本発明の一実施例によ
るマイクロレンズ一体型表面光レーザーは、基板１００
と、基板１００上に順次積層形成された下部反射器層１
１０、活性層１２０及び上部反射器層１４０と、上部反
射器層１４０上に形成されたレンズ層１５０と、レンズ
層１５０上のレーザー光が出射されるウインド１８０を
除いた領域に形成された上部電極１６０と、基板１００
の下面に形成された下部電極１７０を含んでなる。

【００５６】前記基板１００は、例えば、ｎ型の不純物
によりドーピングされたＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、Ｉｎ
Ａｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＡｓまた
はＧａＰなどの半導体物質よりなる。

【００５７】前記下部反射器層１１０及び上部反射器層
１４０は、例えば、屈折率が相異なる半導体化合物を交
代に積層することにより形成され、相異なる型の不純物
によりドーピングされている。

【００５８】この時、図６に示されたように、発生され
たレーザー光のほとんどが上部反射器層１４０を介して
出射される構造の場合、上部反射器層１４０は、相対的
に低い反射率を有するように、且つ下部反射器層１１０
は上部反射器層１４０より高い反射率を有するように形
成される。この反射率は、半導体化合物の積層数に応じ
て変わるため、前記上部反射器層１４０が下部反射器層
１１０より小さい積層数をもつように形成すると、上部
反射器層１４０の反射率を下部反射器層１１０より小さ
くできる。

【００５９】ここで、前記基板１００がｎ型である場
合、下部反射器層１１０は前記基板１００に等しいｎ
型、上部反射器層１４０はｐ型の不純物によりそれぞれ
ドーピングされる。

【００６０】前記上部反射器層１４０及び下部反射器層
１１０は、上部電極１６０及び下部電極１７０を介して
印加された電流により電子及び正孔の流れを導き、活性
層１２０で発生された光を反射させて該共振条件に合う
光のみが前記上部反射器層１４０を介して出射されるよ
うにする。

【００６１】前記活性層１２０は、前記上部反射器層１
４０及び下部反射器層１１０から提供された正孔と電子
との結合によるエネルギー遷移により光を発生させる領
域であって、単一又は多重の量子−ウェル構造、超格子
構造などをもつ。ここで、前記活性層１２０は、表面光
レーザーの出射波長により、例えば、ＧａＡｓ、ＡｌＧ
ａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ及び／又はＡｌＧａ
ＡｓＰ等よりなる。

【００６２】前記活性層１２０と上部反射器層１４０と
の間には、前記上部電極１６０を介して印加された電流
の流れをガイドして該電流が活性層１２０の中央部に流
れるようにガイドする高抵抗部１３０がさらに形成され
ることが好ましい。図６は、前記高抵抗部１３０が陽性
子などのイオンを注入して形成された例を示すものであ
る。この高抵抗部１３０は、予備酸化層（図示せず）を
積層し、この予備酸化層を酸化雰囲気に露出させて該外
側部から酸化された酸化絶縁膜、つまり、高抵抗領域を
形成する選択的な酸化法により形成することも出来る。

【００６３】前記レンズ層１５０は、図２の半導体部材
１０に対応するものであって、上部反射器層１４０上に
所定の膜厚、例えば、数μｍの膜厚に積層して形成され
る。このレンズ層１５０は、上部反射器層１４０をなす
物質と格子合わせされると同時に、その上部反射器層１
４０を透過して出射されるレーザー光を吸収せずに透過
させるように、表面光レーザーから発進された波長より
相対的にバンドギャップが大である化合物半導体物質よ
りなることが好ましい。

【００６４】例えば、表面光レーザーが約５００ｎｍ〜
９００ｎｍにある波長帯域のレーザー光を出射する場
合、前記レンズ層１５０はインジウムガリウムフォスフ
ァイド（ＩｎＧａＰ）から形成される。もちろん、出射
レーザー光波長、例えば、８５０ｎｍ、７８０ｎｍ、６
６０ｎｍに応じて、インジウム及びガリウムの組成比は
変わる。

【００６５】他の例として、表面光レーザーが約９８０
ｎｍ波長帯域のレーザー光を出射する場合、前記レンズ
層１５０はガリウムアルセナイド（ＧａＡｓ）から形成
される。

【００６６】他にも、表面光レーザーの出射レーザー光
波長に応じて、前記レンズ層１５０はインジウムフォス
ファイド（ＩｎＰ）、ガリウムアルセナイド（ＧａＡ
ｓ）、インジウムアルセナイド（ＩｎＡｓ）、ガリウム
フォスファイド（ＧａＰ）、インジウムガリウムフォス
ファイド（ＩｎＧａＰ）、インジウムガリウムアルセナ
イド（ＧａＡｓ）を含むIII-V族化合物半導体やシリコ
ンから選ばれた少なくとも１種以上の物質から形成でき
る。

【００６７】前記のようなレンズ層１５０のレーザー光
が出射されるウインド１８０領域側には、マイクロレン
ズ１５５曲面が形成されている。その結果、出射される
レーザー光は前記レンズ層１５０を経由しつつ、該マイ
クロレンズ１５５により集束された後、ウインド１８０
を介して出射される。

【００６８】このとき、前記マイクロレンズ１５５の曲
率及び／又はレンズ層１５０の膜厚に応じて、本発明に
よる表面光レーザーにおいては、要求される焦点距離を
持つ集束光が出射される。

【００６９】前記上部電極１６０は、前記レンズ層１５
０上のレーザービームが出射されるウインド１８０を除
いた領域に形成される。そして、前記下部電極１７０
は、前記基板１００の下面に形成される。

【００７０】前記のように、本発明の一実施例による表
面光レーザーにおいては、上部電極１６０及び下部電極
１７０を介して順方向バイアスが印加されると、電流が
前記高抵抗部１３０によりガイドされて活性層１２０の
中央部を貫通して流れ、上部反射器層１４０及び下部反
射器層１１０で発生された電子及び正孔が活性層１２０
で再結合されて光が発生される。この発生された光の
内、上部反射器層１４０と下部反射器層１１０との間を
行き来しながら、その共振条件に合う特定波長の光（結
果として出射されるレーザー光）のみが残って増幅さ
れ、上部反射器層１４０を透過する。この透過光は、レ
ンズ層１５０を透過しつつマイクロレンズ１５５により
集束されて集束光に変わり、且つ出射される。

【００７１】したがって、本発明によるマイクロレンズ
が一体に形成された表面光レーザーを採用すると、従来
とは異なって、表面光レーザーから出射されたレーザー
光と集束レンズとを光軸合わせさせる過程が省略可能で
ある。これにより、本発明による表面光レーザーを光伝
送システムや記録再生装置用光ヘッドなどの光学システ
ムに採用する場合、その表面光レーザーから出射された
光は他の光学素子と効率良く光結合される。ここで、前
記光伝送システムは、光ケーブルを採用した光通信及び
光信号を用いたインタフェース技術などでありうる。

【００７２】本発明による表面光レーザーを自由空間を
通じて光信号を送受信する光信号を用いたインタフェー
スに採用する場合、別途の集束レンズ無しでも、光送受
信部間の距離配置の自由度が増加し、より狭い受光面積
を持つ光検出素子が使用できるので、高速の光信号送受
信が可能であるだけでなく、表面光レーザー及び／又は
光検出素子をよりコンパクトにアレイできる利点があ
る。

【００７３】以下、本発明の一実施例によるマイクロレ
ンズ一体型表面光レーザーの製造方法について説明す
る。

【００７４】まず、基板１００を用意する。次に、この
基板１００上に順次相対的に大きい反射率を持つように
なる下部反射器層１１０、電子と正孔との結合により光
が発生される活性層１２０、前記下部反射器層１１０よ
り相対的に小さい反射率を持つようになる上部反射器層
１４０及びレーザー光を吸収しない物質が、例えば、数
μｍの膜厚にて積層されたレンズ層１５０を積層形成し
て、本発明の一実施例による表面光レーザーの基本構造
を製造する。

【００７５】次に、前記レンズ層１５０の上面にマイク
ロレンズ１５５を形成する部分に開口が形成された蝕刻
マスクを形成する。前記蝕刻マスクは、前記レンズ層１
５０の上面に蝕刻マスク層を形成し、前記レンズ層１５
０のウインド１８０領域が開口されるように前記蝕刻マ
スク層の一部を蝕刻して形成される。

【００７６】このとき、開口の直径は形成しようとする
マイクロレンズ１５５の寸法に合うように約数μｍから
数百μｍ程度となり、開口の形状は形成しようとするマ
イクロレンズ１５５の形状、さらにはウインド１８０の
形状に合わせて変わる。

【００７７】もちろん、本発明のマイクロレンズ一体型
表面光レーザーをアレイとして製作する場合には、前記
開口の個数を表面光レーザーアレイ配置に合うように多
数個形成すれば良い。

【００７８】ここで、前記のように開口が形成された蝕
刻マスクは、図２及び図３を参照して本発明によるマイ
クロレンズの製造過程における説明と実質的に同一なた
め、その詳細な図示及び説明を省略する。

【００７９】次に、前記レンズ層１５０物質に対して拡
散制御蝕刻を起こす蝕刻剤が適宜な濃度に含まれた化学
蝕刻液を用意する。次に、この用意された化学蝕刻液に
蝕刻マスクが形成されたレンズ層１５０を所定時間、例
えば、数分〜数十分間沈漬すると、化学蝕刻液に含まれ
た蝕刻剤、例えば、臭素の拡散による空間的な蝕刻速度
の違いによりレンズ層１５０の開口に露出された部分が
蝕刻されて凸状のマイクロレンズ１５５が形成される。

【００８０】前記化学蝕刻液として使用可能な溶液及び
この化学蝕刻液に含まれた蝕刻剤の拡散によりレンズ層
１５０の開口に露出された部分が凸状のマイクロレンズ
１５５に蝕刻される原理は、図２ないし図５を参照して
本発明によるマイクロレンズの製造過程における説明と
実質的に同一なため、その詳細な説明は省略する。

【００８１】前記のように、レンズ層１５０に化学蝕刻
液を用いて所望の曲率のマイクロレンズ１５５を形成し
た後、反応性イオン蝕刻工程などにより前記蝕刻マスク
を除去する。

【００８２】次に、蝕刻マスクが除去された前記レンズ
層１５０上のウインド１８０領域、すなわち、マイクロ
レンズ１５５領域を除いた少なくとも一部領域に上部電
極１６０を形成し、前記基板１００の下面に下部電極１
７０を形成すると、マイクロレンズ１５５が一体化した
本発明の一実施例による表面光レーザーの製造が完了す
る。

【００８３】ここで、前記蝕刻マスクが金属物質よりな
る場合、この蝕刻マスクを除去せず、上部電極１６０の
形成のための基底層又は上部電極１６０として使用可能
である。

【００８４】図７は、本発明の他の実施例によるマイク
ロレンズ一体型表面光レーザーを示す概略図である。こ
こで、図６と同一の参照符号は同一又は類似の機能をす
る部材を表す。

【００８５】図７を参照すると、本発明の他の実施例に
よるマイクロレンズ一体型表面光レーザーは、所望の波
長帯域のレーザー光を透過させる物質よりなる基板２０
０と、前記基板２００上に順次積層されて形成された下
部反射器層２１０、活性層１２０及び上部反射器層２４
０と、前記上部反射器層２４０上に形成された上部電極
２６０と、前記基板２００の下面のレーザー光が出射さ
れるウインド２８０領域を除いた少なくとも一部領域に
形成された下部電極２７０を含んでなり、前記基板２０
０側にレーザー光を出射するように設けられた点にその
特徴がある。

【００８６】すなわち、前記下部反射器層２１０は上部
反射器層２４０より小さい反射率を持つように設けられ
ている。例えば、前記下部反射器層２１０が上部反射器
層２４０より小さい積層数を持つと、この下部反射器層
２１０の反射率が上部反射器層２４０より相対的に小さ
くなる。従って、大部分のレーザー光は下部反射器層２
１０を介して出射される。ここで、前記上部反射器層２
４０及び下部反射器層２１０の物質及び積層構造等は、
図６を参照して説明された本発明の一実施例における上
部反射器層１４０及び下部反射器層１１０において説明
されたことと同一なため、その詳細な説明は省略する。

【００８７】前記基板２００は、下部反射器層２１０側
から入射される光を透過させるように、本発明の一実施
例において説明されたレンズ層（図６における１５０）
と土同様に、発生されたレーザー光波長よりバンドギャ
ップが大であり、前記レーザー光をほとんど吸収しない
物質よりなることが好ましい。例えば、表面光レーザー
が９８０ｎｍ波長帯域のレーザー光を出射させる場合、
前記基板２００はＧａＡｓよりなる。

【００８８】そして、前記基板２００の下面のレーザー
光が出射されるウインド２８０領域にはマイクロレンズ
２０５が形成されている。このとき、前記基板２００に
拡散制御蝕刻によりマイクロレンズ２０５を形成する原
理は、図２ないし図５を参照して本発明によるマイクロ
レンズ製造過程において説明されたことと実質的に同一
なため、その詳細な説明を省略する。

【００８９】前記のように、本発明の他の実施例による
マイクロレンズ一体型表面光レーザーにおいては、上部
電極２６０及び下部電極２７０を介して順方向バイアス
が印加されると、電流は高抵抗部１３０によりガイドさ
れて活性層１２０の中央部を通じて流れ、上部反射器層
２４０及び下部反射器層２１０で発生された電子及び正
孔がこの活性層１２０において再結合され、これにより
光が発生される。この光の内、上部反射器層２４０と下
部反射器層２１０との間を行き来しつつその共振条件に
合う特定波長のレーザー光のみが残されて増幅され、下
部反射器層２１０を透過する。この透過光は基板２００
を透過し、そのマイクロレンズ２０５の曲面において集
束光に変わって出射される。

【００９０】前記のように、本発明の他の実施例による
マイクロレンズ一体型表面光レーザーを製造するには、
まず、所望の波長帯域のレーザー光を吸収しない物質よ
りなる基板２００を用意し、この基板２００上に順次相
対的に小さい反射率を持つようになる下部反射器層２１
０、活性層１２０、前記下部反射器層２１０より相対的
に大きい反射率を持つようになる上部反射器層２４０を
積層形成して、所望の波長帯域のレーザー光を発生させ
る本発明の他の実施例による表面光レーザーの基本構造
を製造する。

【００９１】次に、図２ないし図５を参照して説明され
た本発明によるマイクロレンズの製造工程を適用して、
基板２００の下面のウインド２８０領域に該当する基板
２００部分を蝕刻剤の拡散により凸状に蝕刻して基板２
００にマイクロレンズ２０５を製造する。

【００９２】次に、前記上部反射器層２４０の上面に上
部電極２６０を形成し、前記基板２００の下面のウイン
ド２８０領域、つまり、マイクロレンズ２０５領域を除
いた少なくとも一部領域に下部電極２７０を形成する
と、本発明の他の実施例による表面光レーザーの製造が
完了する。

【００９３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、拡
散制御蝕刻により簡単な方法により高品質のマイクロレ
ンズが製造可能である。

【００９４】さらに、本発明による表面光レーザーは、
レーザー光が出力される側に一体にマイクロレンズが形
成されているので、従来とは異なって、表面光レーザー
から出射されたレーザー光と集束レンズとの光軸合わせ
が省略可能である。

【００９５】これにより、本発明によるマイクロレンズ
一体型表面光レーザーを採用した光伝送システム、記録
再生装置用光ヘッドなどの光学システムに採用すると
き、光軸合わせの構造が簡単なので、光学システムの構
築する費用を低減可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の表面光レーザーの一例を示す概略図であ
る。

【図２】本発明によるマイクロレンズ及びその製造方法
を説明するための図であって、レンズ胴体部材上に蝕刻
マスクを形成する段階まで進んだ状態を示す図である。

【図３】本発明によるマイクロレンズ及びその製造方法
を説明するための図であって、開口に露出されたレンズ
胴体部材部分が凸状に蝕刻された状態を示す図である。

【図４】蝕刻されたマイクロレンズのプロファイルを測
定したグラフである。

【図５】蝕刻剤の拡散により開口に露出されたレンズ胴
体部材の表面が凸状のマイクロレンズに蝕刻される原理
を説明するための図である。

【図６】本発明の一実施例によるマイクロレンズ一体型
表面光レーザーを示す概略図である。

【図７】本発明の他の実施例によるマイクロレンズ一体
型表面光レーザーを示す概略図である。

【符号の説明】

１０半導体部材２０蝕刻マスク３０、１５５、２０５マイクロレンズ４０蝕刻剤１００、２００基板１１０、２１０下部反射器層１２０活性層１３０高抵抗部１４０、２４０上部反射器層１５０レンズ層１６０、２６０上部電極１７０、２７０下部電極１８０、２８０ウインド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズの胴体をなす胴体部材と、前記胴体部材上にマイクロレンズが製造される部位が開
口されるように設けられた蝕刻マスクの開口内に露出さ
れた胴体部材部分が拡散制御蝕刻により凸状に蝕刻され
て形成されたマイクロレンズ曲面とを具備することを特
徴とするマイクロレンズ。
【請求項２】前記胴体部材は、インジウムフォスファ
イド、ガリウムアルセナイド、インジウムアルセナイ
ド、ガリウムフォスファイド、インジウムカリウムフォ
スファイド、インジウムガリウムアルセナイド、アルミ
ニウムガリウムアルセナイドを含むIII-V族化合物及び
シリコンよりなる群から選ばれたいずれか１種以上の半
導体物質よりなることを特徴とする請求項１に記載のマ
イクロレンズ。
【請求項３】レンズの胴体をなす胴体部材上にマイク
ロレンズが製造される部位を開口させた蝕刻マスクを形
成する段階と、前記胴体部材に対して拡散制御蝕刻を起こす蝕刻剤を含
む化学蝕刻液を用意する段階と、前記蝕刻マスクが形成された胴体部材を前記化学蝕刻液
に沈漬して前記開口内に露出された部分を凸状に蝕刻さ
せる段階とを具備することを特徴とするマイクロレンズ
の製造方法。
【請求項４】前記胴体部材は、インジウムフォスファ
イド、ガリウムアルセナイド、インジウムアルセナイ
ド、ガリウムフォスファイド、インジウムガリウムフォ
スファイド、インジウムガリウムアルセナイド、アルミ
ニウムガリウムアルセナイドを含むIII-V族化合物及び
シリコンよりなる群から選ばれたいずれか１種以上の半
導体物質よりなることを特徴とする請求項３に記載のマ
イクロレンズの製造方法。
【請求項５】前記拡散制御蝕刻は、臭素の拡散により
行われることを特徴とする請求項３に記載のマイクロレ
ンズの製造方法。
【請求項６】前記化学蝕刻液は、臭素を蒸溜水に希釈した溶液、臭素化水素溶液及び蒸溜
水及び過酸化水素水の混合溶液、臭素化水素溶液及び蒸
溜水及び酸の混合溶液よりなる群から選ばれたいずれか
１種であることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ
レンズの製造方法。
【請求項７】前記酸は、硝酸であることを特徴とする
請求項６に記載のマイクロレンズの製造方法。
【請求項８】前記化学蝕刻液は、該化学蝕刻液内に含まれた蝕刻剤の拡散を遅延させるよ
うに、水より高粘度の溶媒を混合してなることを特徴と
する請求項３に記載のマイクロレンズの製造方法。
【請求項９】前記化学蝕刻液は、臭素及びグリセリンの混合溶液、臭素化水素溶液及びグ
リセリン及び過酸化水素水の混合溶液、臭素化水素溶液
及びグリセリン及び酸の混合溶液よりなる群から選ばれ
たいずれか１種であることを特徴とする請求項８に記載
のマイクロレンズの製造方法。
【請求項１０】前記酸は、硝酸であることを特徴とす
る請求項９に記載のマイクロレンズの製造方法。
【請求項１１】基板と、前記基板上に高反射率を持つように積層形成された下部
反射器層と、前記下部反射器層上に形成されて、電子と正孔との結合
により光を発生させる活性層と、前記活性層上に前記下部反射器層より相対的に低反射率
を持つように積層形成された上部反射器層と、前記上部反射器層上にレーザー光を透過させる物質によ
り積層され、レーザー光が出射されるウインド領域に拡
散制御蝕刻によりマイクロレンズ曲面が形成されたレン
ズ層と、前記レンズ層上のウインド領域を除いた少なくとも一部
領域に形成された上部電極と、前記基板の下面に形成された下部電極とを含んで、前記
マイクロレンズの曲面を通じてレーザー光を集束させて
出射させるようにしたことを特徴とするマイクロレンズ
一体型表面光レーザー。
【請求項１２】前記レンズ層は、前記レーザー光波長
よりバンドギャップが広くて該レーザー光を吸収しない
ように、インジウムフォスファイド、ガリウムアルセナ
イド、インジウムアルセナイド、ガリウムフォスファイ
ド、インジウムガリウムフォスファイド、インジウムガ
リウムアルセナイド、アルミニウムガリウムアルセナイ
ドを含むIII-V族化合物及びシリコンよりなる群から選
ばれたいずれか１種以上の半導体物質よりなることを特
徴とする請求項１１に記載のマイクロレンズ一体型表面
光レーザー。
【請求項１３】レーザー光を透過させる物質よりな
り、且つレーザー光が出射されるウインド領域に拡散制
御蝕刻によりマイクロレンズ曲面が形成された基板と、前記基板上に相対的に低反射率を持つように形成された
下部反射器層と、前記下部反射器層上に形成されて電子と正孔との結合に
より光を発生させる活性層と、前記活性層上に前記下部反射器層より高反射率を持つよ
うに形成された上部反射器層と、前記上部反射器層上に形成された上部電極と、前記基板の下面のレーザー光が出射されるウインド領域
を除いた少なくとも一部領域に形成された下部電極とを
含んで、前記マイクロレンズ曲面を通じてレーザー光を
集束させて出射させるようにしたことを特徴とするマイ
クロレンズ一体型表面光レーザー。
【請求項１４】前記基板は、前記レーザー光波長よりバンドギャップが広くて該レー
ザー光を吸収しないように、インジウムフォスファイ
ド、ガリウムアルセナイド、インジウムアルセナイド、
ガリウムフォスファイド、インジウムガリウムフォスフ
ァイド、インジウムガリウムアルセナイド、アルミニウ
ムガリウムアルセナイドを含むIII-V族化合物及びシリ
コンよりなる群から選ばれたいずれか１種以上の半導体
物質よりなることを特徴とする請求項１３に記載のマイ
クロレンズ一体型表面光レーザー。
【請求項１５】基板を用意する段階と、前記基板上に相対的に高反射率を持つように下部反射器
層を積層形成する段階と、前記下部反射器層上に電子と正孔の結合により光を発生
させる活性層を積層する段階と、前記活性層上に前記下部反射器層より低反射率を持つよ
うに上部反射器層を積層形成する段階と、前記上部反射器層上にレーザー光を透過させる物質によ
りレンズ層を積層する段階と、前記レンズ層上にマイクロレンズが製造されるウインド
領域が開口された蝕刻マスクを形成する段階と、前記レンズ層をなす物質に対して拡散制御蝕刻を起こす
蝕刻剤を含む化学蝕刻液を用意する段階と、化学蝕刻液に沈漬して前記開口に露出されたレンズ層部
分を蝕刻剤の拡散により凸状に蝕刻してマイクロレンズ
曲面を形成させる段階と、前記蝕刻マスクを除去する段階と、蝕刻マスクが除去された前記レンズ層上のウインド領域
を除いた少なくとも一部領域及び前記基板の下面にそれ
ぞれ上部電極及び下部電極を形成する段階とを含むこと
を特徴とするマイクロレンズ一体型表面光レーザーの製
造方法。
【請求項１６】前記拡散制御蝕刻は、臭素の拡散によ
り行われることを特徴とする請求項１５に記載のマイク
ロレンズ一体型表面光レーザーの製造方法。
【請求項１７】前記化学蝕刻液は、臭素を蒸溜水に希釈した溶液、臭素化水素溶液及び蒸溜
水及び過酸化水素水の混合溶液、臭素化水素溶液及び蒸
溜水及び酸の混合溶液よりなる群から選ばれたいずれか
１種であることを特徴とする請求項１６に記載のマイク
ロレンズ一体型表面光レーザーの製造方法。
【請求項１８】前記化学蝕刻液は、該化学蝕刻液内に含まれた蝕刻剤の拡散を遅延させるよ
うに、水より高粘度の溶媒を混合してなることを特徴と
する請求項１５に記載のマイクロレンズ一体型表面光レ
ーザーの製造方法。
【請求項１９】前記化学蝕刻液は、臭素及びグリセリンの混合溶液、臭素化水素溶液とグリ
セリン及び過酸化水素水の混合溶液、臭素化水素溶液と
グリセリン及び酸の混合溶液よりなる群から選ばれたい
ずれか１種であることを特徴とする請求項１８に記載の
マイクロレンズ一体型表面光レーザーの製造方法。
【請求項２０】レーザー光を透過させる物質よりなる
基板を用意する段階と、前記基板上に相対的に低反射率をもつ下部反射器層を積
層形成する段階と、前記下部反射器層上に電子と正孔との結合により光を発
生させる活性層を積層する段階と、前記活性層上に前記下部反射器層より高反射率をもつ上
部反射器層を形成する段階と、前記基板の下面にレーザー光が出射されるウインド領域
が開口された蝕刻マスクを形成する段階と、前記基板物質に対して拡散制御蝕刻を起こす蝕刻剤を含
む化学蝕刻液を用意する段階と、前記化学蝕刻液に沈漬して前記開口に露出された基板部
分を蝕刻剤の拡散により凸状に蝕刻してマイクロレンズ
曲面を形成する段階と、前記蝕刻マスクを除去する段階と、前記上部反射器層の上面及び蝕刻マスクが除去された前
記基板の下面のウインド領域を除いた少なくとも一部領
域にそれぞれ上部電極及び下部電極を形成する段階とを
含むことを特徴とするマイクロレンズ一体型表面光レー
ザーの製造方法。
【請求項２１】前記拡散制御蝕刻は、臭素の拡散によ
り行われることを特徴とする請求項２０に記載のマイク
ロレンズ一体型表面光レーザーの製造方法。
【請求項２２】前記化学蝕刻液は、臭素を蒸溜水に希釈した溶液、臭素化水素溶液及び蒸溜
水及び過酸化水素水の混合溶液、臭素化水素溶液と蒸溜
水及び酸の混合溶液よりなる群から選ばれたいずれか１
種であることを特徴とする請求項２１に記載のマイクロ
レンズ一体型表面光レーザーの製造方法。
【請求項２３】前記化学蝕刻液は、該化学蝕刻液内に
含まれた蝕刻剤の拡散を遅延させるように、水より高粘
度の溶媒を混合してなることを特徴とする請求項２０に
記載のマイクロレンズ一体型表面光レーザーの製造方
法。
【請求項２４】前記化学蝕刻液は、臭素及びグリセリ
ンの混合溶液、臭素化水素溶液とグリセリン及び過酸化
水素水の混合溶液、臭素化水素溶液及びグリセリン及び
酸の混合溶液よりなる群から選ばれたいずれか１種であ
ることを特徴とする請求項２３に記載のマイクロレンズ
一体型表面光レーザーの製造方法。