JP2003324233A - 表面発光型半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents
表面発光型半導体レーザ素子およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純な構造ながら電極パッド部に起因する浮
遊容量を低減する効果を発揮し、かつ特性の均一性や歩
留りを向上させること、ワイヤボンディング等に要求さ
れる電極構造としての強度を改善させることを目的とす
る。 【解決手段】 本発明に係る面発光レーザは、半導体基
板１と、半導体基板１上に形成される第１のポスト構造
のレーザ素子部２０と、半導体基板１上に形成される第
２のポスト構造の電極パッド部３０とを有する。電極パ
ッド部３０は、レーザ素子部２０のコンタクト層６に電
気的に接続されかつコンタクト層から延在する金属層１
１を含む。
遊容量を低減する効果を発揮し、かつ特性の均一性や歩
留りを向上させること、ワイヤボンディング等に要求さ
れる電極構造としての強度を改善させることを目的とす
る。 【解決手段】 本発明に係る面発光レーザは、半導体基
板１と、半導体基板１上に形成される第１のポスト構造
のレーザ素子部２０と、半導体基板１上に形成される第
２のポスト構造の電極パッド部３０とを有する。電極パ
ッド部３０は、レーザ素子部２０のコンタクト層６に電
気的に接続されかつコンタクト層から延在する金属層１
１を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報処理や光通
信用の光源として用いられる表面発光型半導体レーザに
関し、特に、ボンディング配線用の電極パッド部の構造
およびその製造方法に関する。
信用の光源として用いられる表面発光型半導体レーザに
関し、特に、ボンディング配線用の電極パッド部の構造
およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信や光インターコネクション
等の技術分野において、光源のアレイ化が容易な表面発
光型半導体レーザ（以下、面発光レーザと略すが、面発
光レーザというときは、面発光レーザ素子および面発光
レーザ装置の双方を含む）への需要が増している。光源
を多重化することでデータのパラレル転送（並列処理）
が可能となり、飛躍的な大容量化、あるいは通信速度の
向上が期待できる。
等の技術分野において、光源のアレイ化が容易な表面発
光型半導体レーザ（以下、面発光レーザと略すが、面発
光レーザというときは、面発光レーザ素子および面発光
レーザ装置の双方を含む）への需要が増している。光源
を多重化することでデータのパラレル転送（並列処理）
が可能となり、飛躍的な大容量化、あるいは通信速度の
向上が期待できる。
【０００３】面発光レーザにおいては、電流を効率良く
活性層に閉じ込めるための電流狭窄構造が必要である。
電流狭窄化の方法として、アルミニウムを含む半導体層
を選択的に酸化させる方法が知られている。
活性層に閉じ込めるための電流狭窄構造が必要である。
電流狭窄化の方法として、アルミニウムを含む半導体層
を選択的に酸化させる方法が知られている。
【０００４】屈折率導波構造を有するこのタイプのレー
ザは、活性層近傍の半導体多層反射膜の一部を選択的に
酸化させ高抵抗領域を形成すると同時に、この部位の屈
折率を低下させ光導波路を構成する。この強い光閉じ込
め効果も相俟って、しきい値電流が低く、しかも応答性
が速いという優れた特性を示す。
ザは、活性層近傍の半導体多層反射膜の一部を選択的に
酸化させ高抵抗領域を形成すると同時に、この部位の屈
折率を低下させ光導波路を構成する。この強い光閉じ込
め効果も相俟って、しきい値電流が低く、しかも応答性
が速いという優れた特性を示す。
【０００５】このような選択酸化型面発光レーザとし
て、レーザ素子部の周囲を除去した円柱や角柱を含むメ
サ形状などのポスト構造によりレーザ素子を形成した一
般的な従来例を図８に示す。図８（ａ）は面発光レーザ
の断面構造を示し、同図（ｂ）はその上面図である。面
発光レーザ１００は、半導体基板１０１上に選択酸化領
域１１０を含むポスト構造の上面放出型レーザ素子部１
０２を有し、その頂部のコンタクト領域１０３に接続さ
れた金属層１０４がそのまま引き出し配線１０６を介し
て電極パッド部１０５まで延在される。そして、金属層
１０４が電極パッド部１０５において矩形状のボンディ
ングパッド面１０７を形成し、ボンディングパッド面１
０７上にボンディング配線１０８の端部に形成された金
属ボール１０９が接着される。
て、レーザ素子部の周囲を除去した円柱や角柱を含むメ
サ形状などのポスト構造によりレーザ素子を形成した一
般的な従来例を図８に示す。図８（ａ）は面発光レーザ
の断面構造を示し、同図（ｂ）はその上面図である。面
発光レーザ１００は、半導体基板１０１上に選択酸化領
域１１０を含むポスト構造の上面放出型レーザ素子部１
０２を有し、その頂部のコンタクト領域１０３に接続さ
れた金属層１０４がそのまま引き出し配線１０６を介し
て電極パッド部１０５まで延在される。そして、金属層
１０４が電極パッド部１０５において矩形状のボンディ
ングパッド面１０７を形成し、ボンディングパッド面１
０７上にボンディング配線１０８の端部に形成された金
属ボール１０９が接着される。
【０００６】レーザ素子部１０２と離間した基板上のポ
スト底部の平面内に電極パッド部１０５を設けているこ
とから、素子部１０２に生ずる静電容量に加え、電極パ
ッド部１０５に起因する静電容量（浮遊容量）が発生す
る。レーザ素子を高速で動作（変調）させようとする
と、ＲＣ時定数に応じて応答性が低下する。
スト底部の平面内に電極パッド部１０５を設けているこ
とから、素子部１０２に生ずる静電容量に加え、電極パ
ッド部１０５に起因する静電容量（浮遊容量）が発生す
る。レーザ素子を高速で動作（変調）させようとする
と、ＲＣ時定数に応じて応答性が低下する。
【０００７】さらに図８の従来例に示す面発光レーザ
は、半導体基板１０１上に積層された半導体層をエッチ
ングしてポスト構造を形成するとき、半導体基板１０１
上に、ＡｌＧａＡｓの半導体層１１１が露出されてい
る。ポスト構造に含まれるＡｌＡｓ半導体層をポスト側
面から酸化し電流狭窄層を形成するが、同時に露出され
たＡｌＧａＡｓ層の一部が酸化されてしまう。その後に
ＳｉＮｘ等の層間絶縁膜１１２を堆積し、さらにボンデ
ィング電極となる金属層１０４を蒸着することになる
が、エッチング後の半導体表面（ＡｌＧａＡｓ層）とそ
の上に堆積した層間絶縁膜１１２との密着性が不十分
で、金属との界面ではがれ易く、例えばボンディングパ
ッド電極としての強度に問題があった。
は、半導体基板１０１上に積層された半導体層をエッチ
ングしてポスト構造を形成するとき、半導体基板１０１
上に、ＡｌＧａＡｓの半導体層１１１が露出されてい
る。ポスト構造に含まれるＡｌＡｓ半導体層をポスト側
面から酸化し電流狭窄層を形成するが、同時に露出され
たＡｌＧａＡｓ層の一部が酸化されてしまう。その後に
ＳｉＮｘ等の層間絶縁膜１１２を堆積し、さらにボンデ
ィング電極となる金属層１０４を蒸着することになる
が、エッチング後の半導体表面（ＡｌＧａＡｓ層）とそ
の上に堆積した層間絶縁膜１１２との密着性が不十分
で、金属との界面ではがれ易く、例えばボンディングパ
ッド電極としての強度に問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のような構造上の
課題を解決する手段として、エッチングした領域をポリ
イミドで埋め込み、金属電極と基板表面との距離を広
げ、電極パッド部１０５に起因する静電容量を減らす方
法が広く利用されている。ポリイミドの半導体材料との
間の密着性は必ずしも十分ではないが、材料の性質とし
て粘性を有するため、相対する材料の表面状態や組成の
影響を受けにくいという利点もある。
課題を解決する手段として、エッチングした領域をポリ
イミドで埋め込み、金属電極と基板表面との距離を広
げ、電極パッド部１０５に起因する静電容量を減らす方
法が広く利用されている。ポリイミドの半導体材料との
間の密着性は必ずしも十分ではないが、材料の性質とし
て粘性を有するため、相対する材料の表面状態や組成の
影響を受けにくいという利点もある。
【０００９】しかしながら、段差が数ミクロンメータに
およぶ凹凸形状を有する面発光レーザの作製工程におい
ては、埋め込んだポリイミド表面の平坦性を保つことが
難しく、基板上の場所によって膜厚分布を生じ、均一な
動作特性を持った素子を作製するのが難しいという欠点
があった。また、浮遊容量をできるだけ減らすにはポリ
イミドの厚みを増やすことが必要だが、厚くし過ぎると
出射口が形成されている素子部の周辺に材料が集まりや
すくなり、コンタクト部の金属段切れや出射表面の汚染
が生じて、歩留りを劣化させることが知られている。さ
らに言えば、ポリイミドと面発光レーザを構成する半導
体材料とでは熱膨張係数の違いから動作時の発熱により
界面付近にストレス（応力）を生じ、素子特性を変化さ
せてしまうという問題があった。ポリイミドによる埋め
込みという工程が増えて手間やコストがかかることも、
研究開発段階ならともかく、量産段階では敬遠される一
因となっていた。このように、高度で手間のかかる半導
体プロセスを要求する割に、再現性に乏しく特性のばら
つきが生じ易いという課題を有している。
およぶ凹凸形状を有する面発光レーザの作製工程におい
ては、埋め込んだポリイミド表面の平坦性を保つことが
難しく、基板上の場所によって膜厚分布を生じ、均一な
動作特性を持った素子を作製するのが難しいという欠点
があった。また、浮遊容量をできるだけ減らすにはポリ
イミドの厚みを増やすことが必要だが、厚くし過ぎると
出射口が形成されている素子部の周辺に材料が集まりや
すくなり、コンタクト部の金属段切れや出射表面の汚染
が生じて、歩留りを劣化させることが知られている。さ
らに言えば、ポリイミドと面発光レーザを構成する半導
体材料とでは熱膨張係数の違いから動作時の発熱により
界面付近にストレス（応力）を生じ、素子特性を変化さ
せてしまうという問題があった。ポリイミドによる埋め
込みという工程が増えて手間やコストがかかることも、
研究開発段階ならともかく、量産段階では敬遠される一
因となっていた。このように、高度で手間のかかる半導
体プロセスを要求する割に、再現性に乏しく特性のばら
つきが生じ易いという課題を有している。
【００１０】他方、レーザ素子部の周囲の一部に複数の
穴または溝を形成するトレンチ構造を持つ面発光レーザ
として例えば特開平９−２２３８４１号がある。該公報
に記載の面発光レーザは、歩留まり向上のためレーザ素
子部から延びた電極引き出し部の両側に溝を形成し、レ
ーザ素子部のＡｌＡｓを選択酸化させるときに電極引き
出し部のＡｌＡｓを完全に酸化させる技術を開示する。
穴または溝を形成するトレンチ構造を持つ面発光レーザ
として例えば特開平９−２２３８４１号がある。該公報
に記載の面発光レーザは、歩留まり向上のためレーザ素
子部から延びた電極引き出し部の両側に溝を形成し、レ
ーザ素子部のＡｌＡｓを選択酸化させるときに電極引き
出し部のＡｌＡｓを完全に酸化させる技術を開示する。
【００１１】しかしながら、上記公報に記載の面発光レ
ーザは、依然として電極パッド部に起因する静電容量の
問題を抱えており、レーザ素子を高速動作させるには不
適である。
ーザは、依然として電極パッド部に起因する静電容量の
問題を抱えており、レーザ素子を高速動作させるには不
適である。
【００１２】本発明は上記従来技術に鑑み、単純な構造
ながら電極パッド部に起因する浮遊容量を低減する効果
を発揮し、かつ特性の均一性や歩留りを向上させたポス
ト構造を持つ表面発光型半導体レーザ素子を得ることを
目的とする。さらに本発明は、電極部の構造を改良し、
ワイヤボンディング等に要求される電極構造としての強
度を改善させたポスト構造を持つ表面発光型半導体レー
ザ素子を提供することを目的とする。さらに本発明は、
上記新規な表面発光型半導体レーザ素子を製造するため
の簡便で再現性が高いという製造方法を提供することを
目的とする。
ながら電極パッド部に起因する浮遊容量を低減する効果
を発揮し、かつ特性の均一性や歩留りを向上させたポス
ト構造を持つ表面発光型半導体レーザ素子を得ることを
目的とする。さらに本発明は、電極部の構造を改良し、
ワイヤボンディング等に要求される電極構造としての強
度を改善させたポスト構造を持つ表面発光型半導体レー
ザ素子を提供することを目的とする。さらに本発明は、
上記新規な表面発光型半導体レーザ素子を製造するため
の簡便で再現性が高いという製造方法を提供することを
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る表面発
光型半導体レーザ素子は、基板と、前記基板上に形成さ
れる頂部にコンタクト領域を持つ第１のポスト構造を含
むレーザ素子部と、前記基板上に形成される第２のポス
ト構造を含む電極部とを有し、前記電極部は、前記コン
タクト領域に電気的に接続されかつ前記コンタクト領域
から延在する導体層を含むものである。電極部をポスト
構造とし、そのポスト構造に導体層を延在させるように
したので、電極部に起因する浮遊容量を低減することが
可能となり、レーザ素子の高速変調特性を向上させるこ
とができる。また、電極部をポスト構造にしそこに導体
層を延在させたことで、ポスト形成時のエッチング液に
晒されないポスト構造の頂部に電極面を形成することが
でき、電極面としての一定の強度を保つことができる。
好ましくは、その電極面をボンディングパッド面として
用いることができる。
光型半導体レーザ素子は、基板と、前記基板上に形成さ
れる頂部にコンタクト領域を持つ第１のポスト構造を含
むレーザ素子部と、前記基板上に形成される第２のポス
ト構造を含む電極部とを有し、前記電極部は、前記コン
タクト領域に電気的に接続されかつ前記コンタクト領域
から延在する導体層を含むものである。電極部をポスト
構造とし、そのポスト構造に導体層を延在させるように
したので、電極部に起因する浮遊容量を低減することが
可能となり、レーザ素子の高速変調特性を向上させるこ
とができる。また、電極部をポスト構造にしそこに導体
層を延在させたことで、ポスト形成時のエッチング液に
晒されないポスト構造の頂部に電極面を形成することが
でき、電極面としての一定の強度を保つことができる。
好ましくは、その電極面をボンディングパッド面として
用いることができる。
【００１４】好ましくは、前記第１のポスト構造は、前
記基板上に第１、第２の半導体多層反射膜と、該第１、
第２の半導体多層反射膜との間に活性層とを含み、前記
第２のポスト構造は、前記第１、第２の半導体多層反射
膜および前記活性領域と同一組成の半導体層を含む。ま
た、前記第２のポスト構造は絶縁膜によって覆われ、前
記第２のポスト構造の頂部において前記絶縁膜上に前記
導体層が形成されるようにしてもよい。さらに好ましく
は、前記レーザ素子部は、前記第１のポスト構造内に半
導体層の一部を酸化させた電流狭窄層を有し、前記電極
部は、前記第２のポスト構造内に前記半導体層の少なく
とも一部を酸化した半導体層を含む。上記好ましい態様
を用いることで、電極部の浮遊容量をより低減すること
が可能となる。また、前記第１の半導体多層反射膜は第
１の導電型のＡｌＧａＡｓ層を含み、前記第２の半導体
多層反射膜は第２の導電型のＡｌＧａＡｓ層を含むもの
であってもよい。さらに、ポスト構造は、互いに分離し
ていることが望ましく、言い換えれば、各ポスト構造は
互いに独立していることが望ましい。
記基板上に第１、第２の半導体多層反射膜と、該第１、
第２の半導体多層反射膜との間に活性層とを含み、前記
第２のポスト構造は、前記第１、第２の半導体多層反射
膜および前記活性領域と同一組成の半導体層を含む。ま
た、前記第２のポスト構造は絶縁膜によって覆われ、前
記第２のポスト構造の頂部において前記絶縁膜上に前記
導体層が形成されるようにしてもよい。さらに好ましく
は、前記レーザ素子部は、前記第１のポスト構造内に半
導体層の一部を酸化させた電流狭窄層を有し、前記電極
部は、前記第２のポスト構造内に前記半導体層の少なく
とも一部を酸化した半導体層を含む。上記好ましい態様
を用いることで、電極部の浮遊容量をより低減すること
が可能となる。また、前記第１の半導体多層反射膜は第
１の導電型のＡｌＧａＡｓ層を含み、前記第２の半導体
多層反射膜は第２の導電型のＡｌＧａＡｓ層を含むもの
であってもよい。さらに、ポスト構造は、互いに分離し
ていることが望ましく、言い換えれば、各ポスト構造は
互いに独立していることが望ましい。
【００１５】第２の発明に係る表面発光型半導体レーザ
素子は、第１の多層反射膜、酸化制御層、活性層及び第
２の多層反射膜が積層されて成る表面発光型半導体レー
ザ素子において以下の構成を有する。少なくとも第１の
多層反射膜から酸化制御層まで周囲が除去され、かつ第
１の多層反射膜の頂部に形成される第１導電型のコンタ
クト領域を含む第１のポスト構造を持つレーザ素子部
と、少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周
囲が除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に絶縁膜を
介して形成される第１のコンタクト領域に接続される電
極層を含む第２のポスト構造を持つ電極部とを具備す
る。電極部がポスト構造を有することにより、電極部の
浮遊容量を低減することおよび電極部の強度を向上する
ことが可能となる。また、好ましくは前記電極部が、電
極層を分割するように複数のポスト構造から成るように
しても良い。電極部を複数のポスト構造に分割すること
で、ポスト構造内の浮遊容量をより一層低減することが
できる。なお、上記第２のポスト構造を含む電極部は、
多層反射膜や酸化制御層を含むが、この意図するところ
は、これら各半導体層がそのように機能するのではな
く、レーザ素子部の多層反射膜や酸化制御層と同一の構
成を有しているということである。
素子は、第１の多層反射膜、酸化制御層、活性層及び第
２の多層反射膜が積層されて成る表面発光型半導体レー
ザ素子において以下の構成を有する。少なくとも第１の
多層反射膜から酸化制御層まで周囲が除去され、かつ第
１の多層反射膜の頂部に形成される第１導電型のコンタ
クト領域を含む第１のポスト構造を持つレーザ素子部
と、少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周
囲が除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に絶縁膜を
介して形成される第１のコンタクト領域に接続される電
極層を含む第２のポスト構造を持つ電極部とを具備す
る。電極部がポスト構造を有することにより、電極部の
浮遊容量を低減することおよび電極部の強度を向上する
ことが可能となる。また、好ましくは前記電極部が、電
極層を分割するように複数のポスト構造から成るように
しても良い。電極部を複数のポスト構造に分割すること
で、ポスト構造内の浮遊容量をより一層低減することが
できる。なお、上記第２のポスト構造を含む電極部は、
多層反射膜や酸化制御層を含むが、この意図するところ
は、これら各半導体層がそのように機能するのではな
く、レーザ素子部の多層反射膜や酸化制御層と同一の構
成を有しているということである。
【００１６】第３の発明に係る表面発光型半導体レーザ
素子は、半導体基板上のアルミニウムを含む半導体層の
一部を選択的に酸化してなる電流狭窄部を備えたレーザ
素子部と、前記レーザ素子部に電流注入のため用いられ
る電極部とを有し、さらに前記電極部は半導体基板上の
アルミニウムを含む半導体層の少なくとも一部を酸化し
てなる半導体酸化領域部を備え、前記電流狭窄部と前記
半導体酸化領域部とが分離されていることを特徴とす
る。このように、電極部が半導体酸化領域部を備え、か
つ電流狭窄部と分離されていることで、電極部の静電容
量を低減することができ、レーザ素子の高速動作を行う
ことができる。
素子は、半導体基板上のアルミニウムを含む半導体層の
一部を選択的に酸化してなる電流狭窄部を備えたレーザ
素子部と、前記レーザ素子部に電流注入のため用いられ
る電極部とを有し、さらに前記電極部は半導体基板上の
アルミニウムを含む半導体層の少なくとも一部を酸化し
てなる半導体酸化領域部を備え、前記電流狭窄部と前記
半導体酸化領域部とが分離されていることを特徴とす
る。このように、電極部が半導体酸化領域部を備え、か
つ電流狭窄部と分離されていることで、電極部の静電容
量を低減することができ、レーザ素子の高速動作を行う
ことができる。
【００１７】好ましくは、前記電極部は前記レーザ素子
部から分離溝によって離間されている。あるいは、前記
電極部は前記レーザ素子部から独立されている。好まし
くは、前記導体層は金属層であって、ボンディング配線
用の電極パッドを含む。
部から分離溝によって離間されている。あるいは、前記
電極部は前記レーザ素子部から独立されている。好まし
くは、前記導体層は金属層であって、ボンディング配線
用の電極パッドを含む。
【００１８】第４の発明に係る表面発光型半導体レーザ
素子は、第１の多層反射膜、酸化制御層、活性層及び第
２の多層反射膜が積層されて成る表面発光型半導体レー
ザ素子において以下の構成を有する。少なくとも第１の
多層反射膜から酸化制御層まで周囲が除去され、かつ第
１の多層反射膜の頂部に形成される第１導電型のコンタ
クト領域を含む第１のポスト構造を持つレーザ素子部
と、少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周
囲が除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に絶縁膜を
介して形成されると共に第１導電型コンタクト領域に接
続される電極層を含む第２のポスト構造を持つ第１の電
極部と、第２の多層反射膜側に形成される第２導電型の
コンタクト領域と、少なくとも第１の多層反射膜から酸
化制御層まで周囲が除去され、かつ第１の多層反射膜の
頂部に絶縁膜を介して形成されると共に前記第２導電型
コンタクト領域に接続される電極層を含む第３のポスト
構造を持つ第２の電極部とを具備する。このような構成
により第１、第２の電極部に起因する浮遊容量を低減す
ることができる。また、第１、第２の電極部を同一面側
に配することで、電極の形成を容易に行うことができ、
電極形成面と反対側の基板からレーザ出射口を形成する
ことも可能となる。
素子は、第１の多層反射膜、酸化制御層、活性層及び第
２の多層反射膜が積層されて成る表面発光型半導体レー
ザ素子において以下の構成を有する。少なくとも第１の
多層反射膜から酸化制御層まで周囲が除去され、かつ第
１の多層反射膜の頂部に形成される第１導電型のコンタ
クト領域を含む第１のポスト構造を持つレーザ素子部
と、少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周
囲が除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に絶縁膜を
介して形成されると共に第１導電型コンタクト領域に接
続される電極層を含む第２のポスト構造を持つ第１の電
極部と、第２の多層反射膜側に形成される第２導電型の
コンタクト領域と、少なくとも第１の多層反射膜から酸
化制御層まで周囲が除去され、かつ第１の多層反射膜の
頂部に絶縁膜を介して形成されると共に前記第２導電型
コンタクト領域に接続される電極層を含む第３のポスト
構造を持つ第２の電極部とを具備する。このような構成
により第１、第２の電極部に起因する浮遊容量を低減す
ることができる。また、第１、第２の電極部を同一面側
に配することで、電極の形成を容易に行うことができ、
電極形成面と反対側の基板からレーザ出射口を形成する
ことも可能となる。
【００１９】好ましくは、前記第１、第２の電極部の電
極層は、ボンディング配線に接続される電極パッド面を
有するようにしても良い。この場合、ポンディングパッ
ド面が同一平面にあるためボンディング作業の効率化や
信頼性を向上させることができる。また、前記第１、第
２の電極部の電極層は、バンプ金属に接続されてもよ
い。こうすることで表面発光型半導体レーザ素子をフリ
ップチップとして基板等に接続することができる。
極層は、ボンディング配線に接続される電極パッド面を
有するようにしても良い。この場合、ポンディングパッ
ド面が同一平面にあるためボンディング作業の効率化や
信頼性を向上させることができる。また、前記第１、第
２の電極部の電極層は、バンプ金属に接続されてもよ
い。こうすることで表面発光型半導体レーザ素子をフリ
ップチップとして基板等に接続することができる。
【００２０】第５の発明に係る表面発光型半導体レーザ
素子の製造方法は、アルミニウムを含む半導体層および
第１、第２導電型の半導体層を含む複数の半導体層を基
板上に形成し、パターン形成されたマスクを用いて前記
アルミニウムを含む半導体層の側面が露出されるように
前記複数の半導体層をエッチングし、前記基板上に少な
くとも第１、第２のポスト構造を形成し、前記第１、第
２のポスト構造の前記アルミニウムを有する半導体層を
ポスト構造の側面より酸化させ、前記第１、第２のポス
ト構造を含む前記基板上に絶縁膜を形成し、前記第１の
ポスト構造の上面より前記絶縁膜を除去し、前記第１の
ポスト構造から第１導電型の半導体層の少なくとも一部
を露出させ、前記第１のポスト構造の露出された半導体
層から前記第２のポスト構造の頂部まで金属層を付着さ
せる工程を含む。
素子の製造方法は、アルミニウムを含む半導体層および
第１、第２導電型の半導体層を含む複数の半導体層を基
板上に形成し、パターン形成されたマスクを用いて前記
アルミニウムを含む半導体層の側面が露出されるように
前記複数の半導体層をエッチングし、前記基板上に少な
くとも第１、第２のポスト構造を形成し、前記第１、第
２のポスト構造の前記アルミニウムを有する半導体層を
ポスト構造の側面より酸化させ、前記第１、第２のポス
ト構造を含む前記基板上に絶縁膜を形成し、前記第１の
ポスト構造の上面より前記絶縁膜を除去し、前記第１の
ポスト構造から第１導電型の半導体層の少なくとも一部
を露出させ、前記第１のポスト構造の露出された半導体
層から前記第２のポスト構造の頂部まで金属層を付着さ
せる工程を含む。
【００２１】好ましくは前記方法は、前記第２のポスト
構造の頂部に延在する金属層上にボンディング配線を行
う工程を含む。さらに好ましくは前記製造方法は、前記
第２のポスト構造の頂部に延在する金属層上にバンプ金
属を形成する工程を含むものであっても良い。
構造の頂部に延在する金属層上にボンディング配線を行
う工程を含む。さらに好ましくは前記製造方法は、前記
第２のポスト構造の頂部に延在する金属層上にバンプ金
属を形成する工程を含むものであっても良い。
【００２２】以上のように本発明によれば、電極部をレ
ーザ素子部と同様の構成を含むポスト構造としたため、
電極部はレーザ素子部の形成と同時に形成される半導体
酸化物領域を含み、これによって電極部に起因する静電
容量を低減させることができる。特に、第２のポスト構
造に絶縁膜およびその下方にＡｌＡｓ酸化物等の半導体
酸化物層が置かれているため、両者の合成容量は絶縁膜
単層の場合に比べ低下する。
ーザ素子部と同様の構成を含むポスト構造としたため、
電極部はレーザ素子部の形成と同時に形成される半導体
酸化物領域を含み、これによって電極部に起因する静電
容量を低減させることができる。特に、第２のポスト構
造に絶縁膜およびその下方にＡｌＡｓ酸化物等の半導体
酸化物層が置かれているため、両者の合成容量は絶縁膜
単層の場合に比べ低下する。
【００２３】さらに本発明によれば、電極部がポスト構
造を含み、ポスト構造が、ポスト構造を形成する際のエ
ッチング液等に曝されない清浄な頂部を有しているた
め、かかる頂部上に絶縁膜を形成すれば絶縁膜の密着性
が向上され、絶縁膜上にボンディングパッド等の電極面
を形成しても、電極面が剥離してしまうような不良の発
生を抑制することができる。
造を含み、ポスト構造が、ポスト構造を形成する際のエ
ッチング液等に曝されない清浄な頂部を有しているた
め、かかる頂部上に絶縁膜を形成すれば絶縁膜の密着性
が向上され、絶縁膜上にボンディングパッド等の電極面
を形成しても、電極面が剥離してしまうような不良の発
生を抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の表面発光型半導体レーザ
素子は、いわゆる酸化型ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ
Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ
ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）である。レーザ素子部および電
極部はポスト構造を含み、ポスト構造はメサ状であって
もよい。ポスト構造とは、その周囲を除去された構造を
いい、物理的に周囲から分離もしくは離間された構造で
ある。ポスト構造の形成により結果的に周囲に溝あるい
は堀等が形成されてもよく、それらの溝あるいは堀の大
きさ、形状、あるいは深さについて特に制限するもので
はない。
素子は、いわゆる酸化型ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ
Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ
ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）である。レーザ素子部および電
極部はポスト構造を含み、ポスト構造はメサ状であって
もよい。ポスト構造とは、その周囲を除去された構造を
いい、物理的に周囲から分離もしくは離間された構造で
ある。ポスト構造の形成により結果的に周囲に溝あるい
は堀等が形成されてもよく、それらの溝あるいは堀の大
きさ、形状、あるいは深さについて特に制限するもので
はない。
【００２５】基板は、半導体基板であることが望ましい
が、絶縁基板を用いることも可能である。絶縁基板を用
いる場合には、基板の裏面にコンタクト層を設けるので
はなく、基板の表面からコンタクトを取る必要がある。
この場合、レーザの出射出口を基板裏面から取るように
しても良い。半導体基板は、例えば、ＧａＡｓ、Ｉｎ
Ｐ、ＡｌＧａＡｓ等を用いることができる。
が、絶縁基板を用いることも可能である。絶縁基板を用
いる場合には、基板の裏面にコンタクト層を設けるので
はなく、基板の表面からコンタクトを取る必要がある。
この場合、レーザの出射出口を基板裏面から取るように
しても良い。半導体基板は、例えば、ＧａＡｓ、Ｉｎ
Ｐ、ＡｌＧａＡｓ等を用いることができる。
【００２６】レーザ素子部および電極部の各ポスト構造
は、基板上に積層された複数の半導体層を互いに共通に
含む。電極部のポスト構造は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ２等の
絶縁膜によって覆われ、ポスト構造の頂部において絶縁
膜上に電極パッド面を形成する。レーザ素子部のＡｌＡ
ｓ層を選択酸化して電流狭窄部を形成するとき、電極部
のＡｌＡｓ層も同時に酸化され、この酸化領域が電極部
の静電容量の低減に寄与する。
は、基板上に積層された複数の半導体層を互いに共通に
含む。電極部のポスト構造は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ２等の
絶縁膜によって覆われ、ポスト構造の頂部において絶縁
膜上に電極パッド面を形成する。レーザ素子部のＡｌＡ
ｓ層を選択酸化して電流狭窄部を形成するとき、電極部
のＡｌＡｓ層も同時に酸化され、この酸化領域が電極部
の静電容量の低減に寄与する。
【００２７】電極部の第２のポスト構造は、複数に分割
されたポスト構造であってもよい。ポスト構造を適当な
幅の複数のポストに分割することで、各ポストに含まれ
るＡｌＡｓ層を好ましくは完全に酸化させることがで
き、より静電容量を低減させることが可能である。ま
た、電極部のポスト構造上に配される金属層は、ボンデ
ィング配線に接続される電極パッド面でもよいし、バン
プ金属に接続される電極面でもよい。
されたポスト構造であってもよい。ポスト構造を適当な
幅の複数のポストに分割することで、各ポストに含まれ
るＡｌＡｓ層を好ましくは完全に酸化させることがで
き、より静電容量を低減させることが可能である。ま
た、電極部のポスト構造上に配される金属層は、ボンデ
ィング配線に接続される電極パッド面でもよいし、バン
プ金属に接続される電極面でもよい。
【００２８】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る面発光レーザの断面図
である。１はｎ型のＧａＡｓ基板、２はｎ型の下部多層
半導体反射膜、３はアンドープのスペーサ層とアンドー
プの量子井戸層とアンドープの障壁層との複数層積層体
よりなる活性領域、４はＡｌＡｓ酸化物よりなる電流狭
窄部および浮遊容量低減部、５はｐ型の上部多層反射
膜、６はｐ型のコンタクト層、７は層間絶縁膜、９はｐ
側環状電極、１０は環状電極９から引き出される引き出
し配線、１１は引き出し配線１０から延在する電極パッ
ド、１２はｎ側全面電極、１３は金属ボール、１４は金
属ボール１３から引き出されたボンディングワイヤ、１
５は光出射口である。
て説明する。図１は本発明に係る面発光レーザの断面図
である。１はｎ型のＧａＡｓ基板、２はｎ型の下部多層
半導体反射膜、３はアンドープのスペーサ層とアンドー
プの量子井戸層とアンドープの障壁層との複数層積層体
よりなる活性領域、４はＡｌＡｓ酸化物よりなる電流狭
窄部および浮遊容量低減部、５はｐ型の上部多層反射
膜、６はｐ型のコンタクト層、７は層間絶縁膜、９はｐ
側環状電極、１０は環状電極９から引き出される引き出
し配線、１１は引き出し配線１０から延在する電極パッ
ド、１２はｎ側全面電極、１３は金属ボール、１４は金
属ボール１３から引き出されたボンディングワイヤ、１
５は光出射口である。
【００２９】面発光レーザのレーザ素子部２０は、半導
体基板１上に積層された半導体層をエッチングすること
により形成された半導体柱（ポスト形状またはポスト構
造、あるいはメサ、メサ型と呼ばれることもある）を有
する、いわゆる選択酸化型の面発光レーザを構成する。
ＡｌＡｓ半導体層の一部を選択酸化し、この酸化物によ
り形成された電流狭窄部４が設けられているため効率の
良い電流及び光閉じ込めが実現され、低しきい値電流か
つ横モードの安定したレーザ発振が得られる。その反
面、電流狭窄部４は等価回路的に素子部に寄生した（ｐ
ａｒａｓｉｔｉｃ）静電容量を与える要因ともなってい
るから、過度に大きいと電極パッド部３０に起因する浮
遊容量と共に素子の高速変調を阻害する働きをしてしま
う。
体基板１上に積層された半導体層をエッチングすること
により形成された半導体柱（ポスト形状またはポスト構
造、あるいはメサ、メサ型と呼ばれることもある）を有
する、いわゆる選択酸化型の面発光レーザを構成する。
ＡｌＡｓ半導体層の一部を選択酸化し、この酸化物によ
り形成された電流狭窄部４が設けられているため効率の
良い電流及び光閉じ込めが実現され、低しきい値電流か
つ横モードの安定したレーザ発振が得られる。その反
面、電流狭窄部４は等価回路的に素子部に寄生した（ｐ
ａｒａｓｉｔｉｃ）静電容量を与える要因ともなってい
るから、過度に大きいと電極パッド部３０に起因する浮
遊容量と共に素子の高速変調を阻害する働きをしてしま
う。
【００３０】レーザ素子部２０に電流を注入するための
コンタクト（環状）電極９は素子頂部のｐ型のコンタク
ト層６に接続される。実用のため素子をステム等の保持
具に実装する際、素子の頂部に設けられたコンタクト電
極９に直接ボンディングワイヤを取り付けることも考え
られるが、そのためにはコンタクト電極９の領域面積を
十分広く取らなければならず、作製工程的にも特性的に
も現実的でない。
コンタクト（環状）電極９は素子頂部のｐ型のコンタク
ト層６に接続される。実用のため素子をステム等の保持
具に実装する際、素子の頂部に設けられたコンタクト電
極９に直接ボンディングワイヤを取り付けることも考え
られるが、そのためにはコンタクト電極９の領域面積を
十分広く取らなければならず、作製工程的にも特性的に
も現実的でない。
【００３１】そこで本発明では、レーザ素子部２０とは
別に、ボンディングワイヤを取り付けるための電極パッ
ド部３０を採用する。電極パッド部３０は、レーザ素子
部２０と同様のポスト構造を有し、当然ながらレーザ素
子部２０と全く同じ半導体積層構造を有している。従っ
て、電極パッド部３０のポスト構造は、ＡｌＡｓ半導体
層の一部を酸化させた酸化物領域４を含み、これはレー
ザ素子部２０の電流狭窄層部４に対応する。またこの酸
化物領域４はポスト頂部が層間絶縁膜７により全面覆わ
れているから電流非注入領域である。したがって電極パ
ッド部３０に設けられたＡｌＡｓ酸化物領域４は電流狭
窄には関与しないが、ポスト頂部を覆う層間絶縁膜７と
共に静電容量を生ずる。
別に、ボンディングワイヤを取り付けるための電極パッ
ド部３０を採用する。電極パッド部３０は、レーザ素子
部２０と同様のポスト構造を有し、当然ながらレーザ素
子部２０と全く同じ半導体積層構造を有している。従っ
て、電極パッド部３０のポスト構造は、ＡｌＡｓ半導体
層の一部を酸化させた酸化物領域４を含み、これはレー
ザ素子部２０の電流狭窄層部４に対応する。またこの酸
化物領域４はポスト頂部が層間絶縁膜７により全面覆わ
れているから電流非注入領域である。したがって電極パ
ッド部３０に設けられたＡｌＡｓ酸化物領域４は電流狭
窄には関与しないが、ポスト頂部を覆う層間絶縁膜７と
共に静電容量を生ずる。
【００３２】電気回路理論が教えるところによれば、直
列接続された静電容量Ｃ１、Ｃ２の容量性リアクタンス
を有する素子の合成容量Ｃは次式で与えられる。 １／Ｃ＝１／Ｃ１＋１／Ｃ２ これより有限のＣ１並びにＣ２を与えれば、必ずＣ＜Ｃ
１，Ｃ２が成り立つから、ある容量性素子に対し直列に
別の容量性素子を付加すると、合成容量はいずれの素子
単体の値よりも低下することがわかる。
列接続された静電容量Ｃ１、Ｃ２の容量性リアクタンス
を有する素子の合成容量Ｃは次式で与えられる。 １／Ｃ＝１／Ｃ１＋１／Ｃ２ これより有限のＣ１並びにＣ２を与えれば、必ずＣ＜Ｃ
１，Ｃ２が成り立つから、ある容量性素子に対し直列に
別の容量性素子を付加すると、合成容量はいずれの素子
単体の値よりも低下することがわかる。
【００３３】このような原理に基づき本発明は、電極パ
ッド部３０において層間絶縁膜７に加えこれに直列とな
るＡｌＡｓ酸化物領域４ａを設け、ＡｌＡｓ酸化物領域
４ａを浮遊容量低減部として機能させ、ボンディング配
線のため用いられる電極パッド部に起因する浮遊容量を
低減させている。さらに、電極パッド部３０のポスト構
造をレーザ素子部２０のポスト構造と分離させることに
より以下のような新たな利点があることも確認された。
ッド部３０において層間絶縁膜７に加えこれに直列とな
るＡｌＡｓ酸化物領域４ａを設け、ＡｌＡｓ酸化物領域
４ａを浮遊容量低減部として機能させ、ボンディング配
線のため用いられる電極パッド部に起因する浮遊容量を
低減させている。さらに、電極パッド部３０のポスト構
造をレーザ素子部２０のポスト構造と分離させることに
より以下のような新たな利点があることも確認された。
【００３４】レーザ素子部２０の形成にはエッチングと
熱処理の各工程を行うが、その際、エッチングして露出
した半導体表面はＡｌＧａＡｓ（面発光レーザの作製に
用いられる典型的な材料）である場合が多く、Ａｌを含
んだ半導体層は熱処理時に酸化されやすい。従来の電極
パッド部は、実質的にこの酸化された半導体表面上に確
保されており、エッチング時に露出された半導体層上に
層間絶縁膜を堆積した後、金属電極を蒸着して電極パッ
ドとしていた。
熱処理の各工程を行うが、その際、エッチングして露出
した半導体表面はＡｌＧａＡｓ（面発光レーザの作製に
用いられる典型的な材料）である場合が多く、Ａｌを含
んだ半導体層は熱処理時に酸化されやすい。従来の電極
パッド部は、実質的にこの酸化された半導体表面上に確
保されており、エッチング時に露出された半導体層上に
層間絶縁膜を堆積した後、金属電極を蒸着して電極パッ
ドとしていた。
【００３５】しかし、酸化された半導体表面（ＡｌＧａ
Ａｓ）とその上に堆積された層間絶縁膜（ＳｉＮｘ等）
との密着性が悪く、電極パッドに金属ワイヤをボンディ
ングする際、層間絶縁膜が引っ張られ半導体表面と乖離
し、その結果、層間絶縁膜自体がはがれるか、あるいは
層間絶縁膜の変形に伴って電極パッドがはがれてしまう
という不具合がしばしば発生した。
Ａｓ）とその上に堆積された層間絶縁膜（ＳｉＮｘ等）
との密着性が悪く、電極パッドに金属ワイヤをボンディ
ングする際、層間絶縁膜が引っ張られ半導体表面と乖離
し、その結果、層間絶縁膜自体がはがれるか、あるいは
層間絶縁膜の変形に伴って電極パッドがはがれてしまう
という不具合がしばしば発生した。
【００３６】本発明に係る電極パッド部３０は、従来の
電極パッド部の構造と異なり、レーザ素子部２０とは離
間した位置に配置された第２のポスト構造を含み、第２
のポスト構造の頂部はエッチング処理されずに残された
ＧａＡｓのｐ型コンタクト層６のままである。このコン
タクト層６は、レーザ素子部２０のコンタクト層６と同
じであり、エッチング時も熱処理時も保護膜で覆われて
いる関係で表面酸化はもちろんのこと、化学的な変性を
受けることがない清浄な表面を維持している。このコン
タクト層６に層間絶縁膜７と電極パッド１１を設けるこ
とで、両者の密着性は格段に向上し、ワイヤボンディン
グ等によるはがれの問題は解消された。
電極パッド部の構造と異なり、レーザ素子部２０とは離
間した位置に配置された第２のポスト構造を含み、第２
のポスト構造の頂部はエッチング処理されずに残された
ＧａＡｓのｐ型コンタクト層６のままである。このコン
タクト層６は、レーザ素子部２０のコンタクト層６と同
じであり、エッチング時も熱処理時も保護膜で覆われて
いる関係で表面酸化はもちろんのこと、化学的な変性を
受けることがない清浄な表面を維持している。このコン
タクト層６に層間絶縁膜７と電極パッド１１を設けるこ
とで、両者の密着性は格段に向上し、ワイヤボンディン
グ等によるはがれの問題は解消された。
【００３７】
【実施例】次に、第１の実施の形態に係る面発光レーザ
の製造方法について図２および図３を参照して説明す
る。これらの図は本発明により作製された８５０ｎｍ帯
面発光レーザの製造工程を説明するための工程断面図で
ある。
の製造方法について図２および図３を参照して説明す
る。これらの図は本発明により作製された８５０ｎｍ帯
面発光レーザの製造工程を説明するための工程断面図で
ある。
【００３８】有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によ
りｎ型のＧａＡｓ基板１の（１００）面上に、ｎ型の下
部多層反射膜２と、アンドープの活性領域３と、ｐ型の
上部多層反射膜５と、ｐ型のコンタクト層６とを順積層
する（図２（ａ）参照）。
りｎ型のＧａＡｓ基板１の（１００）面上に、ｎ型の下
部多層反射膜２と、アンドープの活性領域３と、ｐ型の
上部多層反射膜５と、ｐ型のコンタクト層６とを順積層
する（図２（ａ）参照）。
【００３９】下部多層反射膜２は、ｎ型のＡｌ0.9Ｇａ
0.1Ａｓ層とｎ型のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層との複数層
積層体よりなるが、各層の厚さはλ／４ｎｒ（但し、λ
は発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）であり、混晶比の異
なる層を交互に４０．５周期積層してある。ｎ型不純物
であるシリコンをドーピングした後のキャリア濃度は３
×１０18ｃｍ-3である。
0.1Ａｓ層とｎ型のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層との複数層
積層体よりなるが、各層の厚さはλ／４ｎｒ（但し、λ
は発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）であり、混晶比の異
なる層を交互に４０．５周期積層してある。ｎ型不純物
であるシリコンをドーピングした後のキャリア濃度は３
×１０18ｃｍ-3である。
【００４０】上部多層反射膜５は、ｐ型のＡｌ0.9Ｇａ
0.1Ａｓ層とｐ型のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層との積層体
であるが、各層の厚さはλ／４ｎｒ（但し、λは発振波
長、ｎ ｒは媒質の屈折率）であり、混晶比の異なる層を
交互に２４周期積層してある。ｐ型不純物である炭素を
ドーピングした後のキャリア濃度は５×１０18ｃｍ-3で
ある。上部多層反射膜５の最下層５ａは後にその一部を
電流狭窄部４および浮遊容量低減部４ａとするためＡｌ
0.9Ｇａ0.1Ａｓに代わりＡｌＡｓを用いている。
0.1Ａｓ層とｐ型のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層との積層体
であるが、各層の厚さはλ／４ｎｒ（但し、λは発振波
長、ｎ ｒは媒質の屈折率）であり、混晶比の異なる層を
交互に２４周期積層してある。ｐ型不純物である炭素を
ドーピングした後のキャリア濃度は５×１０18ｃｍ-3で
ある。上部多層反射膜５の最下層５ａは後にその一部を
電流狭窄部４および浮遊容量低減部４ａとするためＡｌ
0.9Ｇａ0.1Ａｓに代わりＡｌＡｓを用いている。
【００４１】上部多層反射膜５の周期数（層数）を下部
多層反射膜２のそれよりも少なくしてある理由は、反射
率に差をつけて出射光を基板上面より取り出すためであ
る。また、ここでは詳しくは述べないが、素子の直列抵
抗を下げるために、上部多層反射膜５中には、Ａｌ0.9
Ｇａ0.1Ａｓ層とＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層との間に、そ
の中間のアルミニウム混晶比を有する中間（グレーデッ
ド）層が介在している。
多層反射膜２のそれよりも少なくしてある理由は、反射
率に差をつけて出射光を基板上面より取り出すためであ
る。また、ここでは詳しくは述べないが、素子の直列抵
抗を下げるために、上部多層反射膜５中には、Ａｌ0.9
Ｇａ0.1Ａｓ層とＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層との間に、そ
の中間のアルミニウム混晶比を有する中間（グレーデッ
ド）層が介在している。
【００４２】活性領域３は厚さが８ｎｍのアンドープＧ
ａＡｓ層よりなる量子井戸層と厚さが５ｎｍのアンドー
プＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ層よりなる障壁層とを交互に積層
した量子井戸構造を含み、波長８５０ｎｍ帯の発光が得
られるよう設計されている。
ａＡｓ層よりなる量子井戸層と厚さが５ｎｍのアンドー
プＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ層よりなる障壁層とを交互に積層
した量子井戸構造を含み、波長８５０ｎｍ帯の発光が得
られるよう設計されている。
【００４３】同じく活性領域３を構成するアンドープＡ
ｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ層よりなるスペーサ層はその中央部に
量子井戸構造を含み、スペーサ層全体の膜厚はλ／ｎｒ
（但し、λは発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）の整数倍
である。これにより活性領域３内に定在波が立つように
して、光強度の最も強い所謂「腹」の部分が量子井戸層
の位置に来るようにしてある。
ｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ層よりなるスペーサ層はその中央部に
量子井戸構造を含み、スペーサ層全体の膜厚はλ／ｎｒ
（但し、λは発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）の整数倍
である。これにより活性領域３内に定在波が立つように
して、光強度の最も強い所謂「腹」の部分が量子井戸層
の位置に来るようにしてある。
【００４４】ｐ型のＧａＡｓ層よるなるコンタクト層６
は厚さが２０ｎｍの薄い層であるが、ｐ型不純物である
炭素をドーピングした後のキャリア濃度は１×１０20ｃ
ｍ-3である。ＧａＡｓはエネルギーバンドギャップがお
よそ１．４ｅＶで活性層から放射される８５０ｎｍ帯の
光を吸収するが、膜厚が十分薄いため特に問題とならな
い。
は厚さが２０ｎｍの薄い層であるが、ｐ型不純物である
炭素をドーピングした後のキャリア濃度は１×１０20ｃ
ｍ-3である。ＧａＡｓはエネルギーバンドギャップがお
よそ１．４ｅＶで活性層から放射される８５０ｎｍ帯の
光を吸収するが、膜厚が十分薄いため特に問題とならな
い。
【００４５】基板を成長室から取り出し、ＲＦスパッタ
リング法を用いてｐ型のＧａＡｓ層からなるコンタクト
層６の上部を含む基板全面に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）
膜を形成する。
リング法を用いてｐ型のＧａＡｓ層からなるコンタクト
層６の上部を含む基板全面に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）
膜を形成する。
【００４６】フォトリソグラフィ技術を使って窒化シリ
コン膜を直径３０μｍの円形４１と、それと中心間距離
が５０μｍ離れた一辺１００μｍの正方形４２の２つの
マスク形状に加工する（図２（ｂ）参照）。
コン膜を直径３０μｍの円形４１と、それと中心間距離
が５０μｍ離れた一辺１００μｍの正方形４２の２つの
マスク形状に加工する（図２（ｂ）参照）。
【００４７】窒化シリコン膜４１、４２をエッチングマ
スクとして塩素系のガスを用いて異方性ドライエッチン
グを行い、ｐ型のＧａＡｓからなるコンタクト層６、お
よびｐ型のＡｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層とｐ型のＡｌ0.15Ｇａ
0.85Ａｓ層との複数層積層体よりなる上部多層反射膜５
をエッチング除去して第１、第２の２つのポスト構造
（円柱４３、および四角柱４４）を形成する。この時エ
ッチングは、少なくとも上部多層反射膜５の最下層に位
置するＡｌＡｓ層を露出させる必要がある。
スクとして塩素系のガスを用いて異方性ドライエッチン
グを行い、ｐ型のＧａＡｓからなるコンタクト層６、お
よびｐ型のＡｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層とｐ型のＡｌ0.15Ｇａ
0.85Ａｓ層との複数層積層体よりなる上部多層反射膜５
をエッチング除去して第１、第２の２つのポスト構造
（円柱４３、および四角柱４４）を形成する。この時エ
ッチングは、少なくとも上部多層反射膜５の最下層に位
置するＡｌＡｓ層を露出させる必要がある。
【００４８】残留された２つの構造物４３、４４を３５
０℃の水蒸気に約２０分間接触させて、いわゆるウェッ
ト酸化を実施する。この工程により上部多層反射膜５中
のＡｌＡｓ層は外周部（ポスト側面）から酸化されてＡ
ｌ2Ｏ3が生成し、ポストの一部に絶縁領域（選択酸化
層）が形成される。これによって、ポスト４３に電流狭
窄部４が形成され、ポスト４４に浮遊容量低減部４ａが
同時に形成される（図３（ａ）参照）。
０℃の水蒸気に約２０分間接触させて、いわゆるウェッ
ト酸化を実施する。この工程により上部多層反射膜５中
のＡｌＡｓ層は外周部（ポスト側面）から酸化されてＡ
ｌ2Ｏ3が生成し、ポストの一部に絶縁領域（選択酸化
層）が形成される。これによって、ポスト４３に電流狭
窄部４が形成され、ポスト４４に浮遊容量低減部４ａが
同時に形成される（図３（ａ）参照）。
【００４９】次に、ＲＦスパッタリング法を用いて露出
したポスト４３、４４の側面を含む基板全面を再び窒化
シリコン膜７で覆ってから、フォトリソグラフィ技術を
使って円柱状のポスト頂部４３の窒化シリコン膜７をエ
ッチング加工して、直径２０μｍの開口４５を形成す
る。この時四角柱状のポスト４４の頂部については加工
を要しない（図３（ｂ）参照）。
したポスト４３、４４の側面を含む基板全面を再び窒化
シリコン膜７で覆ってから、フォトリソグラフィ技術を
使って円柱状のポスト頂部４３の窒化シリコン膜７をエ
ッチング加工して、直径２０μｍの開口４５を形成す
る。この時四角柱状のポスト４４の頂部については加工
を要しない（図３（ｂ）参照）。
【００５０】次に、ｐ型のＧａＡｓからなるコンタクト
層６と電気的接触を取るよう円柱状のポスト４３の頂部
の開口４５付近に導電性の高い材料からなる金属膜（Ti
／Ａｕ等）を堆積してｐ側環状電極９、ポスト側面部か
ら底部にかけては引き出し配線１０、四角柱状のポスト
４４の頂部の窒化シリコン膜７上の電極パッド１１をそ
れぞれ形成する（図３（ｃ）参照）。
層６と電気的接触を取るよう円柱状のポスト４３の頂部
の開口４５付近に導電性の高い材料からなる金属膜（Ti
／Ａｕ等）を堆積してｐ側環状電極９、ポスト側面部か
ら底部にかけては引き出し配線１０、四角柱状のポスト
４４の頂部の窒化シリコン膜７上の電極パッド１１をそ
れぞれ形成する（図３（ｃ）参照）。
【００５１】最後に基板１の裏面に同じく導電性の高い
材料からなる金属膜（ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ等）を堆積
してｎ側全面電極１２とすれば、図１に示す構成の発振
波長８５０ｎｍの表面発光型半導体レーザ素子を得るこ
とができる。
材料からなる金属膜（ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ等）を堆積
してｎ側全面電極１２とすれば、図１に示す構成の発振
波長８５０ｎｍの表面発光型半導体レーザ素子を得るこ
とができる。
【００５２】さらに実装工程へ進み、電極パッド１１に
金属ボール１３を融着し、そこからボンディングワイヤ
１４を引き出す。図１に示す実施の形態に係る表面発光
型半導体レーザ素子と図７に示す従来の表面発光型半導
体レーザ素子との間でボンディングワイヤのプルテスト
（引っ張りテスト）を１０回を行ったところ、ポスト底
部に電極パッドを配置した従来構造のものは強度６．９
ｇ／標準偏差０．６２ｇであるのに対し、ポスト構造４
４の頂部に電極パッド１１を配置した本実施の形態に係
るものは強度８．８ｇ／標準偏差１．１７ｇを得ること
ができ、約３０％の強度の向上が確認された。
金属ボール１３を融着し、そこからボンディングワイヤ
１４を引き出す。図１に示す実施の形態に係る表面発光
型半導体レーザ素子と図７に示す従来の表面発光型半導
体レーザ素子との間でボンディングワイヤのプルテスト
（引っ張りテスト）を１０回を行ったところ、ポスト底
部に電極パッドを配置した従来構造のものは強度６．９
ｇ／標準偏差０．６２ｇであるのに対し、ポスト構造４
４の頂部に電極パッド１１を配置した本実施の形態に係
るものは強度８．８ｇ／標準偏差１．１７ｇを得ること
ができ、約３０％の強度の向上が確認された。
【００５３】上記実施例では電流注入のため用いられる
電極パッド部３０のポスト構造を正方形としたが、必ず
しもこれに限定されることない。これ以外の形状、例え
ば、円形状、矩形状であっても良い。さらに、電極パッ
ド部３０のポスト構造を上方から俯瞰した平面内に分離
溝が形成されるような形態としても良い。
電極パッド部３０のポスト構造を正方形としたが、必ず
しもこれに限定されることない。これ以外の形状、例え
ば、円形状、矩形状であっても良い。さらに、電極パッ
ド部３０のポスト構造を上方から俯瞰した平面内に分離
溝が形成されるような形態としても良い。
【００５４】図４にその具体的構成の上面図を示す。同
図（ａ）は、複数のストライプ状に分割されたポスト構
造５１を示し、同図（ｂ）は複数のグリッド状に分割さ
れたポスト構造５２を示し、同図（ｃ）は放射状に分割
されたポスト構造５３を示す。同図（ｄ）は、ストライ
プ状のポスト構造５１の断面構成を示し、基板上に３列
のポスト部５４、５５、５６を形成し、これらのポスト
部は層間絶縁膜７によって覆われ、さらに層間絶縁膜７
上に金属層５７が堆積させる。金属層５７は、レーザ素
子部２０のコンタクト層６に接続され、ポスト構造５１
の頂部において電極パッド面を形成する。この例では、
金属層５７はポスト構造５１の頂部にのみ形成されてい
るが、ポスト構造５１のポスト部５４、５５、５６の側
面に付着されてもよい。
図（ａ）は、複数のストライプ状に分割されたポスト構
造５１を示し、同図（ｂ）は複数のグリッド状に分割さ
れたポスト構造５２を示し、同図（ｃ）は放射状に分割
されたポスト構造５３を示す。同図（ｄ）は、ストライ
プ状のポスト構造５１の断面構成を示し、基板上に３列
のポスト部５４、５５、５６を形成し、これらのポスト
部は層間絶縁膜７によって覆われ、さらに層間絶縁膜７
上に金属層５７が堆積させる。金属層５７は、レーザ素
子部２０のコンタクト層６に接続され、ポスト構造５１
の頂部において電極パッド面を形成する。この例では、
金属層５７はポスト構造５１の頂部にのみ形成されてい
るが、ポスト構造５１のポスト部５４、５５、５６の側
面に付着されてもよい。
【００５５】電極パッド部３０のポスト構造を図４に示
すように複数に分割した場合、ポスト頂部の正味の面積
の総計が上記第１の実施の形態の構造と同じであったと
しても、ポストの周囲長が長くなるから熱処理時に酸化
を受けるＡｌＡｓ層５８の面積が増える。分割されたポ
スト部の径（あるいは幅）がレーザ素子部２０の径より
小さければ、ポスト部のＡｌＡｓ層５８を完全に酸化さ
せることが可能である。これにより電極パッド部３０に
おける合成容量が低減され、高速応答性の向上が期待で
きる。
すように複数に分割した場合、ポスト頂部の正味の面積
の総計が上記第１の実施の形態の構造と同じであったと
しても、ポストの周囲長が長くなるから熱処理時に酸化
を受けるＡｌＡｓ層５８の面積が増える。分割されたポ
スト部の径（あるいは幅）がレーザ素子部２０の径より
小さければ、ポスト部のＡｌＡｓ層５８を完全に酸化さ
せることが可能である。これにより電極パッド部３０に
おける合成容量が低減され、高速応答性の向上が期待で
きる。
【００５６】また、ワイヤボンディング時に必要な面積
はワイヤの径とそれに関係する金属ボールの径により決
定されるので、複数の分割溝を有するポスト構造物で電
極パッド部３０を構成する方法は、必要最小限の電極パ
ッド面積に対して浮遊容量低減部の面積を増やすため有
効な手段である。この時、金属電極はポスト頂部にのみ
形成しても良いし、図４（ｄ）に示すように層間絶縁膜
７で覆われた分離溝とその側面も含め形成しても良い。
ちなみに、ボンディングワイヤのプルテストでは、同図
（ａ）のストライプタイプのもので５−７ｇであり、従
来のポスト底部のボンディングのものが２−７ｇのばら
つきを有することに比べると、そのばらつき度合いが小
さく、安定した接合強度を有している。
はワイヤの径とそれに関係する金属ボールの径により決
定されるので、複数の分割溝を有するポスト構造物で電
極パッド部３０を構成する方法は、必要最小限の電極パ
ッド面積に対して浮遊容量低減部の面積を増やすため有
効な手段である。この時、金属電極はポスト頂部にのみ
形成しても良いし、図４（ｄ）に示すように層間絶縁膜
７で覆われた分離溝とその側面も含め形成しても良い。
ちなみに、ボンディングワイヤのプルテストでは、同図
（ａ）のストライプタイプのもので５−７ｇであり、従
来のポスト底部のボンディングのものが２−７ｇのばら
つきを有することに比べると、そのばらつき度合いが小
さく、安定した接合強度を有している。
【００５７】次に、本実施例に係る面発光レーザの静電
容量について説明する。平行平板導体間に生ずる静電容
量Ｃは次式で与えられる。 Ｃ＝ε０εｓＡ／Ｌ ここで、ε０は真空の誘電率（８．８５４×１０-１２
Ｆ／ｍ）、εｓは材料固有の比誘電率、Ａは導体の面
積、Ｌは導体間の距離を表す。
容量について説明する。平行平板導体間に生ずる静電容
量Ｃは次式で与えられる。 Ｃ＝ε０εｓＡ／Ｌ ここで、ε０は真空の誘電率（８．８５４×１０-１２
Ｆ／ｍ）、εｓは材料固有の比誘電率、Ａは導体の面
積、Ｌは導体間の距離を表す。
【００５８】ＡｌＡｓ酸化物の組成は、Ａｌ２O３にほ
ぼ等しいから比誘電率はおよそ１０と推測される。実施
例では層間絶縁膜としてＳｉＮｘを使用したが、この材
料の比誘電率はおよそ６．５である。各々の膜厚はＡｌ
Ａｓ酸化物の場合、元の材料であるＡｌＡｓ層を４０ｎ
ｍとしたから膜厚の変化は+１０％と考えて４．４×１
０−８ ｍ、層間絶縁膜であるＳｉＮｘは３×１０−７
ｍ（＝０．３μｍ）である。
ぼ等しいから比誘電率はおよそ１０と推測される。実施
例では層間絶縁膜としてＳｉＮｘを使用したが、この材
料の比誘電率はおよそ６．５である。各々の膜厚はＡｌ
Ａｓ酸化物の場合、元の材料であるＡｌＡｓ層を４０ｎ
ｍとしたから膜厚の変化は+１０％と考えて４．４×１
０−８ ｍ、層間絶縁膜であるＳｉＮｘは３×１０−７
ｍ（＝０．３μｍ）である。
【００５９】後の計算では材料の層構成は同じで、面積
のみ異なる場合が多いから、素子部に相当するＡｌＡｓ
酸化物のみ有する場合（Ｉ型）、電極パッド部に相当す
る層間膜のみ有する場合（ＩＩ型）、ＡｌＡｓ酸化物と
層間膜を有する場合（ＩＩＩ型）、の３つの場合に分け
て考える。
のみ異なる場合が多いから、素子部に相当するＡｌＡｓ
酸化物のみ有する場合（Ｉ型）、電極パッド部に相当す
る層間膜のみ有する場合（ＩＩ型）、ＡｌＡｓ酸化物と
層間膜を有する場合（ＩＩＩ型）、の３つの場合に分け
て考える。
【００６０】はじめに層構成が単純なＩ型およびＩＩ型
について上式に基づいて単位面積当たりの静電容量を計
算すると、Ｉ型は２．０１×１０―３ Ｆ／ｍ2、ＩＩ型
は１．９２×１０−４ Ｆ／ｍ2となる。
について上式に基づいて単位面積当たりの静電容量を計
算すると、Ｉ型は２．０１×１０―３ Ｆ／ｍ2、ＩＩ型
は１．９２×１０−４ Ｆ／ｍ2となる。
【００６１】次に、上記実施例に示した面発光レーザ素
子について、レーザ素子部２０および電極パッド部３０
に起因する静電容量を求める。図５（ａ）はＩ型に対応
し、レーザ素子部の上面図であってそのＡｌＡｓ酸化物
の酸化領域を斜線で示している。ＡｌＡｓ酸化領域の内
径は約５μｍ、外径は１５μｍであり、単位面積当たり
の静電容量に面積を掛けた値は、約１．２６ｐＦであ
る。
子について、レーザ素子部２０および電極パッド部３０
に起因する静電容量を求める。図５（ａ）はＩ型に対応
し、レーザ素子部の上面図であってそのＡｌＡｓ酸化物
の酸化領域を斜線で示している。ＡｌＡｓ酸化領域の内
径は約５μｍ、外径は１５μｍであり、単位面積当たり
の静電容量に面積を掛けた値は、約１．２６ｐＦであ
る。
【００６２】図５（ｂ）はＩＩ型に対応し、即ち従来例
の電極パッド部の層間絶縁膜を示す。層間絶縁膜の一辺
の長さは１００μｍであり、静電容量Ｃは、約１．９２
ｐＦである。
の電極パッド部の層間絶縁膜を示す。層間絶縁膜の一辺
の長さは１００μｍであり、静電容量Ｃは、約１．９２
ｐＦである。
【００６３】図５（ｃ）はＩＩＩ型に対応し、即ち本実
施例の面発光レーザにおける電極パッド部の層間絶縁膜
とＡｌＡｓ酸化物領域とを示す。ＩＩＩ型はＡｌＡｓ酸
化物に層間絶縁膜も加わって両者の直列接続と理解でき
る。全体は一辺が１００μｍであり、斜線で示している
面積がＡｌＡｓの酸化領域の面積で、その幅は１０μｍ
である。静電容量Ｃは、約１．５３ｐＦであり、従来例
と比較して静電容量Ｃが低減されている。
施例の面発光レーザにおける電極パッド部の層間絶縁膜
とＡｌＡｓ酸化物領域とを示す。ＩＩＩ型はＡｌＡｓ酸
化物に層間絶縁膜も加わって両者の直列接続と理解でき
る。全体は一辺が１００μｍであり、斜線で示している
面積がＡｌＡｓの酸化領域の面積で、その幅は１０μｍ
である。静電容量Ｃは、約１．５３ｐＦであり、従来例
と比較して静電容量Ｃが低減されている。
【００６４】他方、電極パッド部のポスト構造を、図４
（ａ）に示すような２０μｍ幅の複数のストライプに分
割した場合、その静電容量Ｃは約１．２５ｐＦであり、
図５（ｂ）に示す従来例と比べて３５％の静電容量の低
減となる。但しここではボンディングに使用する電極は
ポスト頂部にのみ形成されると仮定した。
（ａ）に示すような２０μｍ幅の複数のストライプに分
割した場合、その静電容量Ｃは約１．２５ｐＦであり、
図５（ｂ）に示す従来例と比べて３５％の静電容量の低
減となる。但しここではボンディングに使用する電極は
ポスト頂部にのみ形成されると仮定した。
【００６５】本発明の好ましい実施の形態について詳述
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６６】図６は、面発光レーザの電極パッド部のポ
スト構造をバンプ電極に適用した例を示す。面発光レー
ザ６０は、レーザ素子部６１と第１、第２の電極部６
２、６３を有する。レーザ素子部６１および電極部６２
はそれぞれ分離溝によって隔離された第１、第２のポス
ト構造を有し、ポスト構造の構成は、上記第１の実施の
態様（図１）と同様である。第１の電極部６２のポスト
構造は、その表面にレーザ素子部６１のｐ型のコンタク
ト層に接続された金属層６４を延在させ、金属層６４を
含むポスト構造上にバンプ電極６５が形成されている。
スト構造をバンプ電極に適用した例を示す。面発光レー
ザ６０は、レーザ素子部６１と第１、第２の電極部６
２、６３を有する。レーザ素子部６１および電極部６２
はそれぞれ分離溝によって隔離された第１、第２のポス
ト構造を有し、ポスト構造の構成は、上記第１の実施の
態様（図１）と同様である。第１の電極部６２のポスト
構造は、その表面にレーザ素子部６１のｐ型のコンタク
ト層に接続された金属層６４を延在させ、金属層６４を
含むポスト構造上にバンプ電極６５が形成されている。
【００６７】第２の電極部６３は、ポスト構造を形成す
る際にエッチングされたポスト底部上に形成されたバン
プ電極６６を有する。エッチングにより露出された半導
体層は、ｎ型の半導体多層反射膜の一部であり、この上
に形成された層間絶縁膜７にコンタクト用の開口６７を
形成する。コンタクト用の開口６７を介して金属層６８
を付着し、金属層６８上にバンプ電極６６を形成する。
バンプ電極６６はバンプ電極６５とほぼ同一の高さを有
する。
る際にエッチングされたポスト底部上に形成されたバン
プ電極６６を有する。エッチングにより露出された半導
体層は、ｎ型の半導体多層反射膜の一部であり、この上
に形成された層間絶縁膜７にコンタクト用の開口６７を
形成する。コンタクト用の開口６７を介して金属層６８
を付着し、金属層６８上にバンプ電極６６を形成する。
バンプ電極６６はバンプ電極６５とほぼ同一の高さを有
する。
【００６８】第１、第２の電極６２、６３はほぼ同一の
高さに形成され、これらのバンプ電極６５、６６をフリ
ップ用電極として用いることができる。このような電極
構造を採用することで、半導体基板の一面側に電極端子
を配置させ、面発光レーザの取り付けに柔軟性を持たせ
ることができる。なお、この場合には、レーザの出射口
を基板の裏面側にしても良く、ｐ型の半導体多層反射膜
の周期をｎ型の半導体多層反射膜の周期よりも大きく
し、出射口に合わせて基板に溝を形成することが望まし
い。
高さに形成され、これらのバンプ電極６５、６６をフリ
ップ用電極として用いることができる。このような電極
構造を採用することで、半導体基板の一面側に電極端子
を配置させ、面発光レーザの取り付けに柔軟性を持たせ
ることができる。なお、この場合には、レーザの出射口
を基板の裏面側にしても良く、ｐ型の半導体多層反射膜
の周期をｎ型の半導体多層反射膜の周期よりも大きく
し、出射口に合わせて基板に溝を形成することが望まし
い。
【００６９】図７は、面発光レーザのｎ型の裏面電極を
ワイヤボンディング電極に代えた例を示す。面発光レー
ザ７０は、レーザ素子部７１と、第１、第２の電極パッ
ド部７２、７３を有する。レーザ素子部７１および第１
の電極７２は、上記第１の実施の形態（図１）の構成と
同じである。
ワイヤボンディング電極に代えた例を示す。面発光レー
ザ７０は、レーザ素子部７１と、第１、第２の電極パッ
ド部７２、７３を有する。レーザ素子部７１および第１
の電極７２は、上記第１の実施の形態（図１）の構成と
同じである。
【００７０】面発光レーザ７０は、第２の電極パッド部
７３を形成するための第３のポスト構造を有する。第３
のポスト構造は、第１の電極パッド部７２の第２のポス
ト構造と基本的な構成を同じにする。第３のポスト構造
は、層間絶縁膜７によって覆われ、その上に電極パッド
７４が形成され、電極パッド７４は金属層７５によって
提供される。金属層７５は、ポスト構造の形成の際に露
出されたｎ型の半導体多層反射膜２の一部に接続され
る。第３のポスト構造にもＡｌＡｓ酸化物領域が含まれ
ており、第２の電極パッド部７３も第１の電極パッド部
７２と同様に静電容量を低減され、かつワイヤボンディ
ングによる電極面の接合強度も十分である。本例におい
ても、半導体基板の一面側から電極端子を取る構成であ
り、レーザの出射口を半導体基板の裏面側にしても良
い。
７３を形成するための第３のポスト構造を有する。第３
のポスト構造は、第１の電極パッド部７２の第２のポス
ト構造と基本的な構成を同じにする。第３のポスト構造
は、層間絶縁膜７によって覆われ、その上に電極パッド
７４が形成され、電極パッド７４は金属層７５によって
提供される。金属層７５は、ポスト構造の形成の際に露
出されたｎ型の半導体多層反射膜２の一部に接続され
る。第３のポスト構造にもＡｌＡｓ酸化物領域が含まれ
ており、第２の電極パッド部７３も第１の電極パッド部
７２と同様に静電容量を低減され、かつワイヤボンディ
ングによる電極面の接合強度も十分である。本例におい
ても、半導体基板の一面側から電極端子を取る構成であ
り、レーザの出射口を半導体基板の裏面側にしても良
い。
【００７１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ポス
ト構造を有する表面発光型半導体レーザ素子において、
電極部（電極パッド部）をポスト構造とし、かかるポス
ト構造に導体層を形成するようにしたので、電極部に起
因する浮遊容量を低減することが可能となり、レーザ素
子の高速変調特性を格段に向上させることができる。特
に、電極部がレーザ素子部の電流狭窄層と同様の構成か
らなる半導体酸化物領域を含めることでより一層の浮遊
容量を低減させることが期待される。
ト構造を有する表面発光型半導体レーザ素子において、
電極部（電極パッド部）をポスト構造とし、かかるポス
ト構造に導体層を形成するようにしたので、電極部に起
因する浮遊容量を低減することが可能となり、レーザ素
子の高速変調特性を格段に向上させることができる。特
に、電極部がレーザ素子部の電流狭窄層と同様の構成か
らなる半導体酸化物領域を含めることでより一層の浮遊
容量を低減させることが期待される。
【００７２】さらに、ポスト構造の頂部に絶縁膜を挟ん
でワイヤボンディングのため用いられる導体層を備えて
おり、ポスト構造形成時のエッチング液に曝されないポ
スト頂部にボンディング面があることから、半導体表面
と絶縁膜との密着性が良好で、ボンディング時にワイヤ
がはがれるといった不良が発生せず、特性の均一性や歩
留りを向上させることができる。
でワイヤボンディングのため用いられる導体層を備えて
おり、ポスト構造形成時のエッチング液に曝されないポ
スト頂部にボンディング面があることから、半導体表面
と絶縁膜との密着性が良好で、ボンディング時にワイヤ
がはがれるといった不良が発生せず、特性の均一性や歩
留りを向上させることができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る面発光レー
ザの概略構成を示し、同図（ａ）はその断面図を示し、
同図（ｂ）はその上面図を示す。
ザの概略構成を示し、同図（ａ）はその断面図を示し、
同図（ｂ）はその上面図を示す。
【図２】 本発明の実施の形態に係る面発光レーザの製
造工程を示す図である。
造工程を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係る面発光レーザの製
造工程を示す図である。
造工程を示す図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態に係る面発光レー
ザの電極パッド部の上面図である。
ザの電極パッド部の上面図である。
【図５】 図５（ａ）はＡｌＡｓ酸化物の領域を示し、
同図（ｂ）は従来の電極パッド部の層間絶縁膜の領域を
示し、同図（ｃ）は本実施の形態に係る電極パッド部の
ＡｌＡｓ酸化物と層間絶縁膜の領域を示す平面図であ
る。
同図（ｂ）は従来の電極パッド部の層間絶縁膜の領域を
示し、同図（ｃ）は本実施の形態に係る電極パッド部の
ＡｌＡｓ酸化物と層間絶縁膜の領域を示す平面図であ
る。
【図６】 本発明の第３の実施の形態に係る面発光レー
ザの構成を示す断面図である。
ザの構成を示す断面図である。
【図７】 本発明の第４の実施の形態に係る面発光レー
ザの構成を示す断面図である。
ザの構成を示す断面図である。
【図８】 従来の面発光レーザの一般的な構成を示し、
同図（ａ）はその断面図を示し、同図（ｂ）はその上面
図を示す。
同図（ａ）はその断面図を示し、同図（ｂ）はその上面
図を示す。
１：ｎ型ＧａＡｓ基板、 ２：ｎ型下部多層反射
膜、 ３：活性領域、 ４：ＡｌＡｓ酸化物（電流狭窄部、浮遊容量低減部） ５：ｐ型上部多層反射膜、 ５ａ：ＡｌＡｓ層、 ６：ｐ型コンタクト層、 ７：層間絶縁膜、 ９：ｐ側環状電極、 １０：引き出し配線、 １１：電極パッド、 １２：ｎ側電極、 １３：金属ボール、 １４：ボンディングワイ
ヤ、 １５：光出射口、 ２０、６１、７１：レーザ
素子部、 ３０：電極パッド部、 ４３、４４：ポスト ５１、５２、５３：ポスト構造
膜、 ３：活性領域、 ４：ＡｌＡｓ酸化物（電流狭窄部、浮遊容量低減部） ５：ｐ型上部多層反射膜、 ５ａ：ＡｌＡｓ層、 ６：ｐ型コンタクト層、 ７：層間絶縁膜、 ９：ｐ側環状電極、 １０：引き出し配線、 １１：電極パッド、 １２：ｎ側電極、 １３：金属ボール、 １４：ボンディングワイ
ヤ、 １５：光出射口、 ２０、６１、７１：レーザ
素子部、 ３０：電極パッド部、 ４３、４４：ポスト ５１、５２、５３：ポスト構造
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 村上 朱実
神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ
ックス株式会社海老名事業所内
(72)発明者 坂本 朗
神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ
ックス株式会社海老名事業所内
Ｆターム(参考） 5F073 AA61 AA65 AA74 AB17 CA04
DA25 DA27 DA30 DA35 EA14
EA29
Claims (17)
- 【請求項１】 基板と、前記基板上に形成される頂部に
コンタクト領域を持つ第１のポスト構造を含むレーザ素
子部と、前記基板上に形成される第２のポスト構造を含
む電極部とを有し、前記電極部は、前記コンタクト領域
に電気的に接続されかつ前記コンタクト領域から延在す
る導体層を含む、表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記第１のポスト構造は、前記基板上に
第１、第２の半導体多層反射膜と、該第１、第２の半導
体多層反射膜との間に活性層とを含み、前記第２のポス
ト構造は、前記第１、第２の半導体多層反射膜および前
記活性領域と同一組成の半導体層を含む、請求項１に記
載の表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項３】 前記第２のポスト構造は絶縁膜によって
覆われ、前記第２のポスト構造の頂部において前記絶縁
膜上に前記導体層が形成される請求項１または２に記載
の表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 前記レーザ素子部は、前記第１のポスト
構造内に半導体層の一部を酸化させた電流狭窄層を有
し、前記電極部は、前記第２のポスト構造内に前記半導
体層の少なくとも一部を酸化した半導体層を含む、請求
項２または３に記載の表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項５】 前記第１、第２のポスト構造は、メサ状
である請求項１ないし４いずれかに記載の表面発光型半
導体レーザ素子。 - 【請求項６】 前記第２のポスト構造の前記導体層は、
ボンディング配線に接続される電極面またはバンプ金属
に接続される電極面を提供する請求項１ないし５いずれ
かに記載の表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項７】 第１の多層反射膜、酸化制御層、活性層
及び第２の多層反射膜が積層されて成る表面発光型半導
体レーザ素子において、 少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周囲が
除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に形成される第
１導電型のコンタクト領域を含む第１のポスト構造を持
つレーザ素子部と、 少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周囲が
除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に絶縁膜を介し
て形成される第１のコンタクト領域に接続される電極層
を含む第２のポスト構造を持つ電極部とを具備すること
を特徴とする表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項８】 前記電極部が、電極層を分割するように
複数のポスト構造から成る請求項７に記載の表面発光型
半導体レーザ素子 - 【請求項９】 半導体基板上のアルミニウムを含む半導
体層の一部を選択的に酸化してなる電流狭窄部を備えた
レーザ素子部と、前記レーザ素子部に電流注入のため用
いられる電極部を有する表面発光型半導体レーザ素子に
おいて、 前記電極部は半導体基板上のアルミニウムを含む半導体
層の少なくとも一部を酸化してなる半導体酸化領域部を
備え、前記電流狭窄部と前記半導体酸化領域部とが分離
されていることを特徴とする表面発光型半導体レーザ素
子。 - 【請求項１０】 前記電極部は、前記半導体酸化領域部
上に配される絶縁層と、前記絶縁層上に形成される導体
層とを含み、該導体層が電極面を提供する請求項９に記
載の表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項１１】 前記電極部は前記レーザ素子部から分
離溝によって離間されている請求項９または１０に記載
の表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項１２】 前記導体層は、ボンディング配線用の
電極パッドを含む請求項１０に記載の表面発光型半導体
レーザ素子。 - 【請求項１３】 第１の多層反射膜、酸化制御層、活性
層及び第２の多層反射膜が積層されて成る表面発光型半
導体レーザ素子において、 少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周囲が
除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に形成される第
１導電型のコンタクト領域を含む第１のポスト構造を持
つレーザ素子部と、 少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周囲が
除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に絶縁膜を介し
て形成されると共に第１導電型コンタクト領域に接続さ
れる電極層を含む第２のポスト構造を持つ第１の電極部
と、 第２の多層反射膜側に形成される第２導電型のコンタク
ト領域と、 少なくとも第１の多層反射膜から酸化制御層まで周囲が
除去され、かつ第１の多層反射膜の頂部に絶縁膜を介し
て形成されると共に前記第２導電型コンタクト領域に接
続される電極層を含む第３のポスト構造を持つ第２の電
極部とを具備することを特徴とする表面発光型半導体レ
ーザ素子。 - 【請求項１４】 前記第１、第２の電極部の少なくとも
一方の電極部が、電極層を分割するように複数のポスト
構造から成る表面発光型半導体レーザ素子。 - 【請求項１５】 アルミニウムを含む半導体層および第
１、第２導電型の半導体層を含む複数の半導体層を基板
上に形成し、 パターン形成されたマスクを用いて前記アルミニウムを
含む半導体層の側面が露出されるように前記複数の半導
体層をエッチングし、前記基板上に少なくとも第１、第
２のポスト構造を形成し、 前記第１、第２のポスト構造の前記アルミニウムを有す
る半導体層をポスト構造の側面より酸化させ、 前記第１、第２のポスト構造を含む前記基板上に絶縁膜
を形成し、 前記第１のポスト構造の上面より前記絶縁膜を除去し、
前記第１のポスト構造から第１導電型の半導体層の少な
くとも一部を露出させ、 前記第１のポスト構造の露出された半導体層から前記第
２のポスト構造の頂部まで金属層を付着させる工程を含
む、表面発光型半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記製造方法は、前記第２のポスト構
造の頂部に延在する金属層上にボンディング配線を行う
工程を含む、請求項１５に記載の表面発光型半導体レー
ザ素子の製造方法。 - 【請求項１７】 前記製造方法は、前記第２のポスト構
造の頂部に延在する金属層上にバンプ金属を形成する工
程を含む、請求項１５に記載の表面発光型半導体レーザ
素子の製造方法。
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| US10/375,110 US7058104B2 (en) | 2002-04-26 | 2003-02-28 | Surface emitting semiconductor laser and method of fabricating the same |
| EP03251308A EP1363371A3 (en) | 2002-04-26 | 2003-03-05 | Surface emitting semiconductor laser and method of fabricating the same |
| CNB031197388A CN1271764C (zh) | 2002-04-26 | 2003-03-10 | 表面发射半导体激光器及其制造方法 |
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|---|---|
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173626A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Truelight Corp | 酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザの製造方法 |
| JP2006173627A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Truelight Corp | 二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置 |
| JP2006351799A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 表面発光型半導体素子アレイ |
| JP2006352015A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光型半導体レーザ |
| JP2007059673A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置およびこれを用いた光送信装置 |
| JP2007123313A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光半導体レーザの製造方法 |
| JP2008085161A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 表面発光型半導体アレイ素子、モジュール、光源装置、情報処理装置、光送信装置、光空間伝送装置、および光空間伝送システム |
| US7674017B2 (en) | 2006-01-31 | 2010-03-09 | Fujitsu Limited | Optical module and manufacturing method thereof |
| JP2010182973A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Sony Corp | 半導体素子 |
| JP2010267647A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Opnext Japan Inc | 半導体装置 |
| KR101011172B1 (ko) | 2008-06-05 | 2011-01-26 | 가부시키가이샤 리코 | 면발광 레이저 소자, 면발광 레이저 어레이, 광주사 장치 및 화상 형성 장치 |
| KR101077643B1 (ko) | 2008-05-15 | 2011-10-27 | 가부시키가이샤 리코 | 면발광 레이저 소자, 면발광 레이저 어레이, 광 스캐닝 장치, 및 이미지 형성 장치 |
| JP2020181863A (ja) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体レーザーおよび原子発振器 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7199398B2 (en) * | 2002-11-20 | 2007-04-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor light emitting device having electrode electrically separated into at least two regions |
| US20050169336A1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-04 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Vertical-cavity surface-emitting semiconductor laser |
| CN100341213C (zh) * | 2005-01-05 | 2007-10-03 | 长春理工大学 | 在焊盘台面及连接面上开孔的半导体芯片上电极制作方法 |
| KR100736623B1 (ko) | 2006-05-08 | 2007-07-09 | 엘지전자 주식회사 | 수직형 발광 소자 및 그 제조방법 |
| JP5034368B2 (ja) * | 2006-08-17 | 2012-09-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 高周波特性が改善された表面発光型半導体レーザ素子 |
| US7935979B2 (en) * | 2008-05-01 | 2011-05-03 | Bridgelux, Inc. | Wire bonding to connect electrodes |
| JP5748949B2 (ja) | 2008-11-20 | 2015-07-15 | 株式会社リコー | 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置 |
| CN103872580B (zh) * | 2014-01-24 | 2016-12-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 介质薄膜电流限制型垂直腔面发射激光器及其制作方法 |
| CN107251240B (zh) * | 2015-02-16 | 2019-08-16 | 首尔伟傲世有限公司 | 光提取效率得到提高的发光元件 |
| CN106611934A (zh) * | 2015-10-21 | 2017-05-03 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 采用石墨烯进行电极搭桥的面发射激光器及其制备方法 |
| JP6380512B2 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-08-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子アレイ、および光伝送装置 |
| CN109698264B (zh) * | 2017-10-20 | 2020-08-18 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管及其制造方法 |
| JP7131273B2 (ja) * | 2018-10-05 | 2022-09-06 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケードレーザ |
| CN109687288B (zh) * | 2019-03-01 | 2023-06-13 | 厦门乾照半导体科技有限公司 | 一种高密度vcsel阵列结构及其制备方法 |
| CN111313235B (zh) * | 2020-03-04 | 2021-09-14 | 常州纵慧芯光半导体科技有限公司 | 一种垂直腔面发射激光器及其制造方法 |
| CN111211482B (zh) * | 2020-03-04 | 2021-09-14 | 常州纵慧芯光半导体科技有限公司 | 一种垂直腔面发射激光器及其制造方法与应用 |
| CN113725726B (zh) * | 2020-05-25 | 2024-01-05 | 浙江睿熙科技有限公司 | 外腔式vcsel激光器、vcsel阵列和激光器的制备方法 |
| CN115764553B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-05-02 | 苏州长光华芯光电技术股份有限公司 | 一种二维可寻址vcsel及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10335383A (ja) * | 1997-05-28 | 1998-12-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH11266058A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体レーザダイオード |
| JP2000022277A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-01-21 | Toshiba Corp | 発光素子及びその製造方法 |
| JP2001102673A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体レーザダイオード |
| JP2002118329A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-04-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザ素子及びその作製方法 |
| JP2002368334A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-12-20 | Seiko Epson Corp | 面発光レーザ、フォトダイオード、それらの製造方法及びそれらを用いた光電気混載回路 |
| JP2003179308A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 面発光型半導体レーザ素子 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796714A (en) | 1994-09-28 | 1998-08-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical module having a vertical-cavity surface-emitting laser |
| US5638392A (en) * | 1995-05-15 | 1997-06-10 | Motorola | Short wavelength VCSEL |
| JP3164203B2 (ja) | 1996-02-16 | 2001-05-08 | 日本電信電話株式会社 | 面発光レーザおよびその製造方法 |
| US5748661A (en) * | 1996-07-19 | 1998-05-05 | Motorola, Inc. | Integrated lateral detector and laser device and method of fabrication |
| US5903588A (en) * | 1997-03-06 | 1999-05-11 | Honeywell Inc. | Laser with a selectively changed current confining layer |
| JP4423699B2 (ja) * | 1999-05-27 | 2010-03-03 | ソニー株式会社 | 半導体レーザ素子及びその作製方法 |
| JP3791584B2 (ja) | 1999-12-28 | 2006-06-28 | セイコーエプソン株式会社 | 面発光型半導体レーザおよび面発光型半導体レーザアレイ |
| US6658040B1 (en) * | 2000-07-28 | 2003-12-02 | Agilent Technologies, Inc. | High speed VCSEL |
| JP2002164621A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 面発光半導体レーザ素子 |
| US6687268B2 (en) * | 2001-03-26 | 2004-02-03 | Seiko Epson Corporation | Surface emitting laser and photodiode, manufacturing method therefor, and optoelectric integrated circuit using the surface emitting laser and the photodiode |
| JP2002353561A (ja) | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Canon Inc | 面発光レーザ装置およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002127680A patent/JP3966067B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-28 US US10/375,110 patent/US7058104B2/en not_active Expired - Lifetime
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10335383A (ja) * | 1997-05-28 | 1998-12-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH11266058A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体レーザダイオード |
| JP2000022277A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-01-21 | Toshiba Corp | 発光素子及びその製造方法 |
| JP2001102673A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体レーザダイオード |
| JP2002118329A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-04-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザ素子及びその作製方法 |
| JP2002368334A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-12-20 | Seiko Epson Corp | 面発光レーザ、フォトダイオード、それらの製造方法及びそれらを用いた光電気混載回路 |
| JP2003179308A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 面発光型半導体レーザ素子 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173627A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Truelight Corp | 二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置 |
| JP2006173626A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Truelight Corp | 酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザの製造方法 |
| JP2006351799A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 表面発光型半導体素子アレイ |
| JP2006352015A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光型半導体レーザ |
| JP2007059673A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置およびこれを用いた光送信装置 |
| JP2007123313A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光半導体レーザの製造方法 |
| US7674017B2 (en) | 2006-01-31 | 2010-03-09 | Fujitsu Limited | Optical module and manufacturing method thereof |
| JP2008085161A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 表面発光型半導体アレイ素子、モジュール、光源装置、情報処理装置、光送信装置、光空間伝送装置、および光空間伝送システム |
| KR101077643B1 (ko) | 2008-05-15 | 2011-10-27 | 가부시키가이샤 리코 | 면발광 레이저 소자, 면발광 레이저 어레이, 광 스캐닝 장치, 및 이미지 형성 장치 |
| KR101011172B1 (ko) | 2008-06-05 | 2011-01-26 | 가부시키가이샤 리코 | 면발광 레이저 소자, 면발광 레이저 어레이, 광주사 장치 및 화상 형성 장치 |
| JP2010182973A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Sony Corp | 半導体素子 |
| JP2010267647A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Opnext Japan Inc | 半導体装置 |
| JP2020181863A (ja) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体レーザーおよび原子発振器 |
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