JP2001332813A - 選択的酸化法による表面光レーザー（ｖｃｓｅｌ）のアパーチャ製造装置及び方法 - Google Patents
選択的酸化法による表面光レーザー（ｖｃｓｅｌ）のアパーチャ製造装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 光スペクトル分析器を使って共振波長の変化
を観察し、これによりアパーチャ製造工程をモニターリ
ングできるようにした選択的酸化法による表面光レーザ
ーのアパーチャ製造装置及び方法を提供する。 【解決手段】 アパーチャ製造装置は、予備酸化層をも
つ表面光レーザー用ウエハー１０が置かれるステージ２
１と、ファーネスの外部に設けられ、光源２１と、表面
光レーザー用ウエハーから反射され光を受光する光スペ
クトル分析器４１とを含んで、予備酸化層に形成される
アパーチャ径変化による共振ピーク波長の光強度変化か
らアパーチャ径を決定できるようにした。
を観察し、これによりアパーチャ製造工程をモニターリ
ングできるようにした選択的酸化法による表面光レーザ
ーのアパーチャ製造装置及び方法を提供する。 【解決手段】 アパーチャ製造装置は、予備酸化層をも
つ表面光レーザー用ウエハー１０が置かれるステージ２
１と、ファーネスの外部に設けられ、光源２１と、表面
光レーザー用ウエハーから反射され光を受光する光スペ
クトル分析器４１とを含んで、予備酸化層に形成される
アパーチャ径変化による共振ピーク波長の光強度変化か
らアパーチャ径を決定できるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は選択的酸化法による
表面光レーザー（ＶＣＳＥＬ：ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖ
ｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅ
ｒ）のアパーチャ製造装置及び方法に係り、より詳細に
は、光スペクトル分析器を通じて共振波長の変化を観察
してアパーチャ製造工程をモニターリングできるように
した選択的酸化法による表面光レーザーのアパーチャ製
造装置及び方法に関する。
表面光レーザー（ＶＣＳＥＬ：ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖ
ｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅ
ｒ）のアパーチャ製造装置及び方法に係り、より詳細に
は、光スペクトル分析器を通じて共振波長の変化を観察
してアパーチャ製造工程をモニターリングできるように
した選択的酸化法による表面光レーザーのアパーチャ製
造装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、表面光レーザーは、端からの
発光レーザー（ｅｄｇｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｓｅ
ｒ）とは異なって、半導体物質層の積層方向に向けて円
形に近いビームを出射するので、出射光の形状を補正す
るための光学系が不要である。また、その小型化ができ
るので、一枚の半導体ウエハー上に複数本の表面光レー
ザーが集積でき、その結果、二次元の配列が容易であ
る。このような利点から、表面光レーザーは光通信分
野、電子計算機、音響映像機器、レーザープリンタ、レ
ーザースキャナー及び医療装備などの光応用分野で広く
利用できる。
発光レーザー（ｅｄｇｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｓｅ
ｒ）とは異なって、半導体物質層の積層方向に向けて円
形に近いビームを出射するので、出射光の形状を補正す
るための光学系が不要である。また、その小型化ができ
るので、一枚の半導体ウエハー上に複数本の表面光レー
ザーが集積でき、その結果、二次元の配列が容易であ
る。このような利点から、表面光レーザーは光通信分
野、電子計算機、音響映像機器、レーザープリンタ、レ
ーザースキャナー及び医療装備などの光応用分野で広く
利用できる。
【０００３】この表面光レーザーは、電極を通じて供給
された電流の流れをガイドして光出力特性を向上させる
ために、上部反射基層に形成された高抵抗部をもつ。こ
の高抵抗部の形成方法は大きく陽性子、イオンなどを注
入する方法と、時間を調節して電流のガイド領域を除い
た周辺部分を酸化させる選択的酸化法とに分けられる。
陽性子注入法による工程は注入された陽性子の分布が一
様でないため、量産に際して再現性に劣るという短所が
ある。
された電流の流れをガイドして光出力特性を向上させる
ために、上部反射基層に形成された高抵抗部をもつ。こ
の高抵抗部の形成方法は大きく陽性子、イオンなどを注
入する方法と、時間を調節して電流のガイド領域を除い
た周辺部分を酸化させる選択的酸化法とに分けられる。
陽性子注入法による工程は注入された陽性子の分布が一
様でないため、量産に際して再現性に劣るという短所が
ある。
【０００４】これに対し、選択的酸化法は、上部反射基
層の下部層の一部、すなわち、高抵抗領域を形成しよう
とする部分をＡｌ１−ｘＧａｘＡｓにより積層した状態
で、一枚の基板上に成長した複数の表面光レーザーの周
辺をエッチングした後、酸化雰囲気下で時間を調節すれ
ば、前記Ａｌ１−ｘＧａｘＡｓ層が外側から内側に向け
て拡散酸化されてＡｌ２Ｏｘ酸化絶縁膜、すなわち、電
流を制限する高抵抗部が形成され、その内側にアパーチ
ャが形成される。
層の下部層の一部、すなわち、高抵抗領域を形成しよう
とする部分をＡｌ１−ｘＧａｘＡｓにより積層した状態
で、一枚の基板上に成長した複数の表面光レーザーの周
辺をエッチングした後、酸化雰囲気下で時間を調節すれ
ば、前記Ａｌ１−ｘＧａｘＡｓ層が外側から内側に向け
て拡散酸化されてＡｌ２Ｏｘ酸化絶縁膜、すなわち、電
流を制限する高抵抗部が形成され、その内側にアパーチ
ャが形成される。
【０００５】その一方、前記アパーチャの形成に際し、
酸化領域の拡散形成は、前述した工程がなされるファー
ネス（炉）内の温度条件、酸化時間及び、酸素（Ｏ２）
の供給量に応じて拡散レートの敏感な変化を示す。この
ような拡散レートの変化は、工程の繰り返しが必要な大
量生産や所定のアパーチャ径が要求される場合には問題
となる。
酸化領域の拡散形成は、前述した工程がなされるファー
ネス（炉）内の温度条件、酸化時間及び、酸素（Ｏ２）
の供給量に応じて拡散レートの敏感な変化を示す。この
ような拡散レートの変化は、工程の繰り返しが必要な大
量生産や所定のアパーチャ径が要求される場合には問題
となる。
【０００６】これを克服するためには、精度良い温度調
節が可能なファーネスと、酸素（Ｏ ２）または水蒸気圧
の調節が必要となる。その一方、概ね±１μｍ程度のマ
イクロレベルの精度良い拡散酸化の長さの調節はファー
ネスと酸素（Ｏ２）または水蒸気圧の調節だけでは難し
く、工程中に酸化されたＡｌ１−ｘＧａｘＡｓの面積を
測定するか、あるいはビジョンシステムを通じて拡散酸
化の長さをモニターリングしなければならないが、実際
に高倍率をもつ光学系を構成するのが困難であるという
問題点がある。
節が可能なファーネスと、酸素（Ｏ ２）または水蒸気圧
の調節が必要となる。その一方、概ね±１μｍ程度のマ
イクロレベルの精度良い拡散酸化の長さの調節はファー
ネスと酸素（Ｏ２）または水蒸気圧の調節だけでは難し
く、工程中に酸化されたＡｌ１−ｘＧａｘＡｓの面積を
測定するか、あるいはビジョンシステムを通じて拡散酸
化の長さをモニターリングしなければならないが、実際
に高倍率をもつ光学系を構成するのが困難であるという
問題点がある。
【０００７】また、ダミー試片に対し、拡散酸化の長さ
の測定を通じて得た酸化時間データに基づいてアパーチ
ャを調節できるが、この場合には再現性が低下するとい
う問題点がある。
の測定を通じて得た酸化時間データに基づいてアパーチ
ャを調節できるが、この場合には再現性が低下するとい
う問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みて成されたものであり、その目的は、選択的酸化法に
よりアパーチャを形成するとき、光スペクトル分析器を
使ってアパーチャ径の変化による共振波長の変化を測定
して酸化度を制御することにより、精度良いアパーチャ
の形成が可能になる選択的酸化法による表面光レーザー
のアパーチャ製造装置及び方法を提供することである。
みて成されたものであり、その目的は、選択的酸化法に
よりアパーチャを形成するとき、光スペクトル分析器を
使ってアパーチャ径の変化による共振波長の変化を測定
して酸化度を制御することにより、精度良いアパーチャ
の形成が可能になる選択的酸化法による表面光レーザー
のアパーチャ製造装置及び方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る選択的酸化法による表面光レーザーの
アパーチャ製造装置は、選択的酸化法によりアパーチャ
が形成されるべき予備酸化層をもつ表面光レーザー用ウ
エハーが置かれるステージと、入射光を透過させる第１
及び第２ウィンドウをもつファーネスと、前記ファーネ
スの外部に設けられ、前記第１ウィンドウを通じて前記
ステージ上に置かれた表面光レーザー用ウエハーの上面
に光を照射する光源と、前記ファーネスの外部に設けら
れ、前記表面光レーザー用ウエハーから反射され前記第
２ウィンドウを透過して入射した光を受光して光の光強
度変化を出力する光スペクトル分析器とを含んで、前記
予備酸化層に形成されるアパーチャ径の変化による共振
ピーク波長の光強度変化から前記アパーチャ径を決定で
きるようにしたことを特徴とする。
に、本発明に係る選択的酸化法による表面光レーザーの
アパーチャ製造装置は、選択的酸化法によりアパーチャ
が形成されるべき予備酸化層をもつ表面光レーザー用ウ
エハーが置かれるステージと、入射光を透過させる第１
及び第２ウィンドウをもつファーネスと、前記ファーネ
スの外部に設けられ、前記第１ウィンドウを通じて前記
ステージ上に置かれた表面光レーザー用ウエハーの上面
に光を照射する光源と、前記ファーネスの外部に設けら
れ、前記表面光レーザー用ウエハーから反射され前記第
２ウィンドウを透過して入射した光を受光して光の光強
度変化を出力する光スペクトル分析器とを含んで、前記
予備酸化層に形成されるアパーチャ径の変化による共振
ピーク波長の光強度変化から前記アパーチャ径を決定で
きるようにしたことを特徴とする。
【００１０】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る選択的酸化法による表面光レーザーのアパーチャ
製造方法は、ステージと、入射光を透過させる第１及び
第２ウィンドウをもつファーネスを用意し、前記ステー
ジ上に選択的酸化法によりアパーチャが形成されるべき
予備酸化層をもつ表面光レーザー用ウエハーを位置づけ
る段階と、前記第１ウィンドウを通じて前記ステージ上
に置かれた表面光レーザー用ウエハーの上面に光を照射
する段階と、前記表面光レーザー用ウエハーから反射さ
れ前記第２ウィンドウを透過して入射した光を受光する
段階と、前記ファーネス内に酸化雰囲気が造成されるよ
うに酸素及び水蒸気のうち少なくともいずれか一方を注
入する段階と、前記ファーネス内に造成された酸化雰囲
気により変化する前記受光段階を通じて受光された光の
ピーク波長の変化を検出する段階と、検出されたピーク
波長の変化に基づいて酸化雰囲気でファーネスのパワー
及び／または酸化雰囲気を調節して酸化反応を止めるこ
とによりアパーチャ径を制御する段階とを含んで、前記
予備酸化層に形成されるべきアパーチャ径の変化による
共振ピーク波長の光強度変化から前記アパーチャ径を決
定できるようにしたことを特徴とする。
に係る選択的酸化法による表面光レーザーのアパーチャ
製造方法は、ステージと、入射光を透過させる第１及び
第２ウィンドウをもつファーネスを用意し、前記ステー
ジ上に選択的酸化法によりアパーチャが形成されるべき
予備酸化層をもつ表面光レーザー用ウエハーを位置づけ
る段階と、前記第１ウィンドウを通じて前記ステージ上
に置かれた表面光レーザー用ウエハーの上面に光を照射
する段階と、前記表面光レーザー用ウエハーから反射さ
れ前記第２ウィンドウを透過して入射した光を受光する
段階と、前記ファーネス内に酸化雰囲気が造成されるよ
うに酸素及び水蒸気のうち少なくともいずれか一方を注
入する段階と、前記ファーネス内に造成された酸化雰囲
気により変化する前記受光段階を通じて受光された光の
ピーク波長の変化を検出する段階と、検出されたピーク
波長の変化に基づいて酸化雰囲気でファーネスのパワー
及び／または酸化雰囲気を調節して酸化反応を止めるこ
とによりアパーチャ径を制御する段階とを含んで、前記
予備酸化層に形成されるべきアパーチャ径の変化による
共振ピーク波長の光強度変化から前記アパーチャ径を決
定できるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１２】図１を参照するに、表面光レーザーは、基
板上に順次積層されて形成された下部反射層１１と、活
性層１３と、部分酸化によってアパーチャが形成される
予備酸化層１５と、上部反射基層１７及び、上部電極層
１９を含んでなる。
板上に順次積層されて形成された下部反射層１１と、活
性層１３と、部分酸化によってアパーチャが形成される
予備酸化層１５と、上部反射基層１７及び、上部電極層
１９を含んでなる。
【００１３】前記基板は、例えばｎ型不純物を含む半導
体物質からなっており、この基板上に同一の工程により
複数の表面光レーザーが同時に形成される。その一方、
図１には、一本の表面光レーザーが例に取られて示され
ている。前記下部反射基層１１は、前記基板と同一型の
不純物が積層されてなる。前記上部反射基層１７は、前
記下部反射基層１１と反対型の不純物を含む同じ種類の
不純物半導体物質からなっている。前記上部反射基層１
７及び下部反射基層１１は、前記上部電極１９及び図示
しない下部電極を通じて印加された電流により電子及び
正孔の流れを誘導する。前記活性層１３は、電子及び正
孔の再結合によるエネルギー遷移によって光を生成する
領域であって、単一または多重の量子-井戸構造、超格
子構造などをもつ。
体物質からなっており、この基板上に同一の工程により
複数の表面光レーザーが同時に形成される。その一方、
図１には、一本の表面光レーザーが例に取られて示され
ている。前記下部反射基層１１は、前記基板と同一型の
不純物が積層されてなる。前記上部反射基層１７は、前
記下部反射基層１１と反対型の不純物を含む同じ種類の
不純物半導体物質からなっている。前記上部反射基層１
７及び下部反射基層１１は、前記上部電極１９及び図示
しない下部電極を通じて印加された電流により電子及び
正孔の流れを誘導する。前記活性層１３は、電子及び正
孔の再結合によるエネルギー遷移によって光を生成する
領域であって、単一または多重の量子-井戸構造、超格
子構造などをもつ。
【００１４】前記予備酸化層１５は前記上部反射基層１
７と前記活性層１３との間に形成され、ｐ型Ａｌ１−ｘ
ＧａｘＡｓからなっている。この予備酸化層１５は、図
２に示された選択的酸化法による表面光レーザーのアパ
ーチャ製造装置によって、活性層１３で生成された光が
透過する所定領域のアパーチャを除いた周辺領域が絶縁
酸化膜Ａｌ２Ｏｘとなる。
７と前記活性層１３との間に形成され、ｐ型Ａｌ１−ｘ
ＧａｘＡｓからなっている。この予備酸化層１５は、図
２に示された選択的酸化法による表面光レーザーのアパ
ーチャ製造装置によって、活性層１３で生成された光が
透過する所定領域のアパーチャを除いた周辺領域が絶縁
酸化膜Ａｌ２Ｏｘとなる。
【００１５】図２を参照するに、本実施形態によるアパ
ーチャ製造装置は、所定の温度及び圧力条件を満足し、
かつ酸化雰囲気が造成できる空間であって、表面光レー
ザーのアパーチャを製造するためのウエハーが置かれる
ファーネス２０と、前記ウエハー１０の上面に光を照射
する光源３１及び、光源３１から照射され前記ウエハー
から反射された光を受光して光の強度変化を出力する光
スペクトル分析器４１を含んでなる。
ーチャ製造装置は、所定の温度及び圧力条件を満足し、
かつ酸化雰囲気が造成できる空間であって、表面光レー
ザーのアパーチャを製造するためのウエハーが置かれる
ファーネス２０と、前記ウエハー１０の上面に光を照射
する光源３１及び、光源３１から照射され前記ウエハー
から反射された光を受光して光の強度変化を出力する光
スペクトル分析器４１を含んでなる。
【００１６】前記ファーネス２０は、表面光レーザー用
ウエハー１０が置かれるステージ２１と、入射光を透過
させる第１及び第２ウィンドウ２３及び２５を具備す
る。ここで、前記第１及び第２ウィンドウ２３及び２５
は光を透過させると共に、ファーネス２０の内部を密封
できる透明部材である。このファーネス２０の内部は選
択的にＨ２Ｏ、Ｏ２などが含まれた酸化雰囲気の造成が
可能なものであって、前記光スペクトル分析器４１で検
出された信号に基づきファーネスのパワー及び／又は参
加雰囲気を調節してアパーチャ径を制御できる。
ウエハー１０が置かれるステージ２１と、入射光を透過
させる第１及び第２ウィンドウ２３及び２５を具備す
る。ここで、前記第１及び第２ウィンドウ２３及び２５
は光を透過させると共に、ファーネス２０の内部を密封
できる透明部材である。このファーネス２０の内部は選
択的にＨ２Ｏ、Ｏ２などが含まれた酸化雰囲気の造成が
可能なものであって、前記光スペクトル分析器４１で検
出された信号に基づきファーネスのパワー及び／又は参
加雰囲気を調節してアパーチャ径を制御できる。
【００１７】前記光源３１は前記ファーネスの外部に設
けられ、前記第１ウィンドウ２３を通じて前記ステージ
２１上に置かれた表面光レーザー用ウエハー１０の上面
に光を照射する。そして、前記光スペクトル分析器４１
は前記ファーネス２０の外部に設けられ、前記表面光レ
ーザー１０の表面から反射され前記第２ウィンドウ２５
を透過して入射した光を受光して光の強度変化を出力す
る。ここで、光強度変化は、前記表面光レーザー用ウエ
ハー１０がファブリ-ペロットエタロン共振系をなすた
め、外部に位置づけられた光源３１から入射した光によ
っても発振することになる。したがって、前記光源３１
で光を照射する場合、前記表面光レーザー用ウエハー１
０から反射された後、前記光スペクトル分析器４１に入
射した光は特定波長に対して反射率が低下するピークを
もつ。このピーク波長は、前記表面光レーザー用ウエハ
ー１０の酸化条件によって変化する。すなわち、予備酸
化層（図１の１５）が酸化されて図３Ａに示されたよう
に予備酸化層がＡｌ１−ＸＧａＸＡＳ層となった状態
で、図３Ｂに示されたように所定の長さｌだけ酸化され
てＡｌ２Ｏｘが形成されれば、表面光レーザー用ウエハ
ー１０の上部反射基層と下部反射基層との間に形成され
た共振器の屈折率及び機械的な収縮により光学厚さ（＝
ｎ×ｄ）（ｎ：屈折率、ｄ：物理的な厚さ）が変化す
る。
けられ、前記第１ウィンドウ２３を通じて前記ステージ
２１上に置かれた表面光レーザー用ウエハー１０の上面
に光を照射する。そして、前記光スペクトル分析器４１
は前記ファーネス２０の外部に設けられ、前記表面光レ
ーザー１０の表面から反射され前記第２ウィンドウ２５
を透過して入射した光を受光して光の強度変化を出力す
る。ここで、光強度変化は、前記表面光レーザー用ウエ
ハー１０がファブリ-ペロットエタロン共振系をなすた
め、外部に位置づけられた光源３１から入射した光によ
っても発振することになる。したがって、前記光源３１
で光を照射する場合、前記表面光レーザー用ウエハー１
０から反射された後、前記光スペクトル分析器４１に入
射した光は特定波長に対して反射率が低下するピークを
もつ。このピーク波長は、前記表面光レーザー用ウエハ
ー１０の酸化条件によって変化する。すなわち、予備酸
化層（図１の１５）が酸化されて図３Ａに示されたよう
に予備酸化層がＡｌ１−ＸＧａＸＡＳ層となった状態
で、図３Ｂに示されたように所定の長さｌだけ酸化され
てＡｌ２Ｏｘが形成されれば、表面光レーザー用ウエハ
ー１０の上部反射基層と下部反射基層との間に形成され
た共振器の屈折率及び機械的な収縮により光学厚さ（＝
ｎ×ｄ）（ｎ：屈折率、ｄ：物理的な厚さ）が変化す
る。
【００１８】これにより、図４に示されたように、光ス
ペクトル分析器４１を通じて検出される波長を調べてみ
るとき、波形Iから波形IIへとシフトされる。すなわ
ち、共振ピーク波長を調べてみるとき、酸化が進行しな
がら酸化前に比べて波長が短くなる。したがって、設定
された共振ピーク波長をλBとしたとき、共振ピーク波
長λAの酸化が進行しながら前記設定波長と等しくなる
ときに酸化を止めることで、予備酸化層１５の酸化を制
御できる。
ペクトル分析器４１を通じて検出される波長を調べてみ
るとき、波形Iから波形IIへとシフトされる。すなわ
ち、共振ピーク波長を調べてみるとき、酸化が進行しな
がら酸化前に比べて波長が短くなる。したがって、設定
された共振ピーク波長をλBとしたとき、共振ピーク波
長λAの酸化が進行しながら前記設定波長と等しくなる
ときに酸化を止めることで、予備酸化層１５の酸化を制
御できる。
【００１９】以下、図１、図２及び図５を参照して、本
発明の望ましい実施形態による選択的酸化法による表面
光レーザーのアパーチャ製造方法について詳細に説明す
る。先ず、ステージ２１と、入射光を透過させる第１及
び第２ウィンドウ２３及び２５をもつファーネス２０を
用意し、前記ステージ２１上に選択的酸化法によりアパ
ーチャが形成されるべき予備酸化層１５をもつ表面光レ
ーザー用ウエハー１０を位置づける（Ｓ１０）。次に、
前記第１ウィンドウ２３を通じて前記ステージ２１上に
置かれた表面光レーザー用ウエハー１０の上面に光を照
射し（Ｓ２０）、前記表面光レーザー用ウエハー１０か
ら反射され前記第２ウィンドウ２５を透過して入射した
光を受光する（Ｓ３０）。そして、前記ファーネス２０
内に酸化雰囲気が造成されるように 酸素（Ｏ２）及び
／または水蒸気（Ｈ２Ｏ）を注入して酸化雰囲気を造成
する（Ｓ４０）。そして、光スペクトル分析器４１を通
じて、前記ファーネス内に造成された酸化雰囲気により
変化する受光された光のピーク波長の変化を検出する
（Ｓ５０）。
発明の望ましい実施形態による選択的酸化法による表面
光レーザーのアパーチャ製造方法について詳細に説明す
る。先ず、ステージ２１と、入射光を透過させる第１及
び第２ウィンドウ２３及び２５をもつファーネス２０を
用意し、前記ステージ２１上に選択的酸化法によりアパ
ーチャが形成されるべき予備酸化層１５をもつ表面光レ
ーザー用ウエハー１０を位置づける（Ｓ１０）。次に、
前記第１ウィンドウ２３を通じて前記ステージ２１上に
置かれた表面光レーザー用ウエハー１０の上面に光を照
射し（Ｓ２０）、前記表面光レーザー用ウエハー１０か
ら反射され前記第２ウィンドウ２５を透過して入射した
光を受光する（Ｓ３０）。そして、前記ファーネス２０
内に酸化雰囲気が造成されるように 酸素（Ｏ２）及び
／または水蒸気（Ｈ２Ｏ）を注入して酸化雰囲気を造成
する（Ｓ４０）。そして、光スペクトル分析器４１を通
じて、前記ファーネス内に造成された酸化雰囲気により
変化する受光された光のピーク波長の変化を検出する
（Ｓ５０）。
【００２０】このとき、検出されたピーク波長は酸化進
行度によって変化するが、この変化する検出ピーク波長
が、所望のアパーチャ径に対応する設定波長と同一の波
長に変化したかどうかを判別する（Ｓ６０）。次に、ピ
ーク波長が設定波長と等しくなれば、酸化雰囲気で前記
表面光レーザー用ウエハーに供給されるパワーまたは酸
化雰囲気を調節して（Ｓ７０）、それ以上酸化が進行す
ることを止めることで、選択的酸化法による表面光レー
ザーのアパーチャ製造が完了する。
行度によって変化するが、この変化する検出ピーク波長
が、所望のアパーチャ径に対応する設定波長と同一の波
長に変化したかどうかを判別する（Ｓ６０）。次に、ピ
ーク波長が設定波長と等しくなれば、酸化雰囲気で前記
表面光レーザー用ウエハーに供給されるパワーまたは酸
化雰囲気を調節して（Ｓ７０）、それ以上酸化が進行す
ることを止めることで、選択的酸化法による表面光レー
ザーのアパーチャ製造が完了する。
【００２１】
【発明の効果】前述したように、本発明に係る選択的酸
化法による表面光レーザーのアパーチャ製造装置及び方
法は、光スペクトル分析器を通じてアパーチャ径の変化
による共振波長の変化を測定して酸化度を制御しながら
アパーチャを製造することにより、アパーチャ径の精度
良い制御が可能であるという利点がある。
化法による表面光レーザーのアパーチャ製造装置及び方
法は、光スペクトル分析器を通じてアパーチャ径の変化
による共振波長の変化を測定して酸化度を制御しながら
アパーチャを製造することにより、アパーチャ径の精度
良い制御が可能であるという利点がある。
【図１】一般的な選択的酸化法によりアパーチャが形成
された表面光レーザーの概略断面図である。
された表面光レーザーの概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態による選択的酸化法による表
面光レーザーのアパーチャ製造装置の概略図である。
面光レーザーのアパーチャ製造装置の概略図である。
【図３Ａ】酸化前のアパーチャの概略平面図である。
【図３Ｂ】酸化後のアパーチャの概略平面図である。
【図４】光スペクトル分析器を通じて観察したアパーチ
ャ径の変化による共振ピーク波長の光強度変化を示した
グラフである。
ャ径の変化による共振ピーク波長の光強度変化を示した
グラフである。
【図５】本発明の実施形態による選択的酸化法による表
面光レーザーのアパーチャ製造方法を説明するためのフ
ローチャートである。
面光レーザーのアパーチャ製造方法を説明するためのフ
ローチャートである。
１０ 表面光レーザーウエハー １５ 予備酸化層 ２０ ファーネス ２１ ステージ ２３ 第１ウィンドウ ２５ 第２ウィンドウ ３１ 光源 ４１ 光スペクトル分析器
Claims (2)
- 【請求項１】 選択的酸化法によりアパーチャが形成さ
れるべき予備酸化層をもつ表面光レーザー用ウエハーが
置かれるステージと、入射光を透過させる第１及び第２
ウィンドウをもつファーネスと、 前記ファーネスの外部に設けられ、前記第１ウィンドウ
を通じて前記ステージ上に置かれた表面光レーザー用ウ
エハーの上面に光を照射する光源と、 前記表面光レーザー用ウエハーから反射され前記第２ウ
ィンドウを透過して入射した光を受光して光強度を検出
する光スペクトル分析器とを含んで、 前記予備酸化層に形成されるアパーチャ径の変化による
共振ピーク波長の変化から前記アパーチャ径を決定でき
るようにしたことを特徴とする選択的酸化法による表面
光レーザーのアパーチャ製造装置。 - 【請求項２】 ステージと、入射光を透過させる第１及
び第２ウィンドウをもつファーネスを用意し、前記ステ
ージ上に選択的酸化法によりアパーチャが形成されるべ
き予備酸化層をもつ表面光レーザー用ウエハーを位置づ
ける段階と、 前記第１ウィンドウを通じて前記ステージ上に置かれた
表面光レーザー用ウエハーの上面に光を照射する段階
と、 前記表面光レーザーから反射され前記第２ウィンドウを
透過して入射した光を受光する段階と、 前記ファーネス内に酸化雰囲気が造成されるように酸素
及び水蒸気のうち少なくともいずれか一方を注入する段
階と、 前記ファーネス内に造成された酸化雰囲気により変化す
る前記受光段階を通じて受光された光のピーク波長の変
化を検出する段階と、 検出されたピーク波長の変化に基づいて酸化雰囲気でフ
ァーネスのパワーまたは／及び酸化雰囲気を調節して酸
化反応を止めることによりアパーチャ径を制御する段階
とを含んで、前記予備酸化層に形成されるべきアパーチ
ャ径の変化による共振ピーク波長の光強度変化から前記
アパーチャ径を決定できるようにしたことを特徴とする
選択的酸化法による表面光レーザーのアパーチャ製造方
法。
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2000
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- 2001-01-02 US US09/751,938 patent/US6495381B2/en not_active Expired - Fee Related
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