JP2005045146A - Multi-beam semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-beam semiconductor light emitting device and a manufacturing method thereof which has a constitution having a high productivity. <P>SOLUTION: The multi-beam semiconductor laser device 50 has on a semiconductor substrate 16 four edge emitting semiconductor laser elements 14A-14D formed in their emitting direction in parallel with each other via the element separating regions 52A-52E which are so constituted as to be able to be driven independently of each other. The top surfaces of the semiconductor laser elements 14 are so covered respectively with insulation films 54 as to expose p-side electrodes 28A-28D therefrom to the external. Conductive layers 56A-56D are so extended on the insulation films 54 from the p-side electrodes 28A-28D to the bonding pads 58A-58D provided on the outsides of the semiconductor laser elements 14A, 14D as to connect electrically the p-side electrodes 28A-28D with the bonding pads 58A-58D. In the multi-beam semiconductor laser device, the insulation films, insulation layers buried in separating grooves, the bonding pads, and the conductive layers are formed by an ink-jet printing method. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マルチビーム半導体発光装置及びその製造方法に関し、更に詳細には、生産効率の高い構造を備えたマルチビーム半導体発光装置、及び生産効率の高いマルチビーム半導体発光装置の製造方法、特にマルチビーム半導体レーザアレイとして最適な構成を備えたマルチビーム半導体発光装置、及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a multi-beam semiconductor light-emitting device and a method for manufacturing the same, and more particularly, a multi-beam semiconductor light-emitting device having a structure with high production efficiency, and a method for manufacturing a multi-beam semiconductor light-emitting device with high production efficiency. The present invention relates to a multi-beam semiconductor light emitting device having an optimum configuration as a beam semiconductor laser array, and a manufacturing method thereof.

半導体レーザ素子、半導体発光ダイオード等を発光部とする半導体発光装置は、種々の光学的機器の光源として、例えば光ディスク等の光学記録媒体の記録/再生を行う光学装置、あるいはレーザビームプリンタ等の光源として用いられている。
近年、光学的記録/再生処理あるいは印刷処理をより高速化するために、複数個の発光部を備え、それぞれ独立に駆動できるようにしたマルチビーム半導体発光装置が要求されている。
A semiconductor light emitting device using a semiconductor laser element, a semiconductor light emitting diode, or the like as a light emitting unit is used as a light source for various optical devices, for example, an optical device for recording / reproducing an optical recording medium such as an optical disk, or a light source such as a laser beam printer. It is used as.
In recent years, in order to increase the speed of optical recording / reproducing processing or printing processing, a multi-beam semiconductor light-emitting device that includes a plurality of light-emitting units and can be driven independently is required.

また、マルチビーム化と共に発光部の動作の高速化が要求され、更には小型化が要求されている。
マルチビーム半導体発光装置、例えばマルチビーム半導体レーザ装置全体の小型化を図るためには、マルチビーム半導体レーザ装置に付属する光学系の小型化が必要となる。これに伴って、マルチビーム半導体発光装置の各半導体レーザ素子から出射されるビーム間隔をできるだけ狭くするために、マルチビーム半導体発光装置の高集積化の要求が高まっている。
In addition, there is a demand for speeding up the operation of the light emitting unit in addition to the use of multi-beams, and further reduction in size is required.
In order to reduce the size of a multi-beam semiconductor light emitting device, for example, the entire multi-beam semiconductor laser device, it is necessary to reduce the size of an optical system attached to the multi-beam semiconductor laser device. Along with this, there is an increasing demand for high integration of the multi-beam semiconductor light-emitting device in order to narrow the beam interval emitted from each semiconductor laser element of the multi-beam semiconductor light-emitting device as much as possible.

そこで、マルチビーム半導体レーザ装置を高集積化する開発研究が盛んに行われ、例えば特開2000−269601号公報は、独立駆動型マルチビーム半導体レーザ装置の構成及び製造方法の一例を開示している(第2頁及び第3頁)。
以下に、図11を参照して、前掲公報に開示されているマルチビーム半導体レーザ装置10の構成及びその製造方法を説明する。図11は従来のマルチビーム半導体レーザ装置の斜視図である。
マルチビーム半導体レーザ装置10は、図11に示すように、独立に駆動できるように、3個の分離領域12A〜Cを介してそれぞれレーザ光の出射方向に平行に配置された複数の半導体発光部、つまり4個の端面出射型半導体レーザ素子14A〜Dを備えている。
Thus, development research for highly integrating multi-beam semiconductor laser devices has been actively conducted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-269601 discloses an example of a configuration and a manufacturing method of an independently driven multi-beam semiconductor laser device. (Pages 2 and 3).
Hereinafter, the configuration of the multi-beam semiconductor laser device 10 disclosed in the above publication and the manufacturing method thereof will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a perspective view of a conventional multi-beam semiconductor laser device.
As shown in FIG. 11, the multi-beam semiconductor laser device 10 includes a plurality of semiconductor light emitting units arranged in parallel to the laser beam emission direction through three separation regions 12 </ b> A to 12 </ b> C so that they can be driven independently. In other words, four edge-emitting semiconductor laser elements 14A to 14D are provided.

各半導体レーザ素子14A〜Dは、共通のn型半導体基板16上に、レーザ構造を構成する化合物半導体層積層構造、例えばn型第1クラッド層18、活性層20、p型第2クラッド層22、中央領域をレーザの出射方向に平行にストライプ状に開口した電流ブロック層24、キャップ層26の積層構造を備えている。
また、各半導体レーザ素子14A〜Dは、それぞれ、電流ブロック層24の中央開口領域上方のキャップ層26上に、p側電極28A〜Dを備えている。
Each of the semiconductor laser elements 14A to 14D has a compound semiconductor layer laminated structure constituting a laser structure on a common n-type semiconductor substrate 16, for example, an n-type first cladding layer 18, an active layer 20, and a p-type second cladding layer 22. A laminated structure of a current blocking layer 24 and a cap layer 26 having a central region opened in stripes parallel to the laser emission direction is provided.
Each of the semiconductor laser elements 14 </ b> A to 14 </ b> D includes p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D on the cap layer 26 above the central opening region of the current blocking layer 24.

半導体レーザ素子14Aと14B、半導体レーザ素子14Bと14C、及び半導体レーザ素子14Cと14Dとは、それぞれの間に設けられた分離領域12A〜Cによって電気的に分離されている。分離領域12A〜Cは、それぞれ、キャップ層26、電流ブロック層24、第2クラッド層22、活性層20、及び第1クラッド18を貫通して半導体基板16に達する分離溝30と、分離溝30の溝壁を含めて全面に成膜されている絶縁膜32とから構成されている。
更に、分離領域12A〜Cは、分離溝30の埋め込みを含めて全面に成膜された分離溝埋め込み絶縁層34により平坦化されている。
The semiconductor laser elements 14A and 14B, the semiconductor laser elements 14B and 14C, and the semiconductor laser elements 14C and 14D are electrically separated by the separation regions 12A to 12C provided therebetween. The isolation regions 12 </ b> A to 12 </ b> C each include an isolation groove 30 that reaches the semiconductor substrate 16 through the cap layer 26, the current blocking layer 24, the second cladding layer 22, the active layer 20, and the first cladding 18, and the isolation groove 30. The insulating film 32 is formed on the entire surface including the groove wall.
Further, the isolation regions 12 </ b> A to 12 </ b> C are planarized by an isolation groove embedded insulating layer 34 formed on the entire surface including the isolation groove 30.

p側電極28A〜Dは、絶縁膜32と分離溝埋め込み絶縁層34とを開口した窓36A〜Dにより外方に露出している。
また、外部との接続端子として、半導体レーザ素子14Aの外側領域にはボンディングパッド38A、B、及び半導体レーザ素子14Dの外側領域にはボンディングパッド38C、Dが独立して設けてある。p側電極28A〜Dは、それぞれ、導体40A〜Dによりボンディングパッド38A〜Dに接続されている。
また、n型半導体基板16の裏面に共通のn側電極42が設けられている。
The p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D are exposed to the outside through the windows 36 </ b> A to 36 </ b> D in which the insulating film 32 and the isolation groove embedded insulating layer 34 are opened.
Further, as connection terminals to the outside, bonding pads 38A and B are provided independently in the outer region of the semiconductor laser element 14A, and bonding pads 38C and D are provided independently in the outer region of the semiconductor laser element 14D. The p-side electrodes 28A to 28D are connected to the bonding pads 38A to 38D by conductors 40A to 40D, respectively.
A common n-side electrode 42 is provided on the back surface of the n-type semiconductor substrate 16.

この構成によれば、各p側電極28A〜D と、共通のn側電極42との間にそれぞれ独立に駆動電圧を印加することによって、電流が、電流ブロック層24の中央のストライプ状開口の下方領域(ストライプ部44)の活性層20に限定的に注入され、発光する。このストライプ部44は、対向する端面が劈開によって鏡面に形成され、ストライプ状の光共振器を構成する。
これら半導体レーザ素子14A〜Dは、素子分離領域12A〜Cによって相互に分離され、かつp側電極28A〜Dが半導体レーザ素子14A〜D毎に電気的に独立して設けられているので、p側電極28A〜Dとn側電極42との間に電圧を印加することにより、それぞれ独立に動作することができる。
According to this configuration, a drive voltage is independently applied between each of the p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D and the common n-side electrode 42, so that the current flows in the central stripe-shaped opening of the current blocking layer 24. The light is injected in a limited manner into the active layer 20 in the lower region (stripe portion 44) and emits light. The stripe part 44 is formed in a mirror surface by cleaving the opposing end face, and constitutes a stripe-shaped optical resonator.
Since these semiconductor laser elements 14A to 14D are separated from each other by the element isolation regions 12A to 12C, and the p-side electrodes 28A to 28D are provided electrically independently for each of the semiconductor laser elements 14A to 14D, p By applying a voltage between the side electrodes 28A to 28D and the n-side electrode 42, each can operate independently.

次に、図12から図17を参照して、マルチビーム半導体レーザ装置10の製造方法を説明する。図12(a)から図12(c)、図13(d)から図13(f)、及び図14(g)から図14(i)は、それぞれ、従来の方法に従って、マルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の各工程の基板断面図である。また、図15、図16、及び図17は、それぞれ、電流ブロック層の平面図、p側電極の平面図、及び絶縁膜から露出したp側電極の平面図である。
先ず、図12(a)に示すように、n型GaAs半導体基板16上に、n型AlGaAs第1クラッド層18、活性層20、及びp型AlGaAs第2クラッド層22を順次エピタキシャル成長させる。
次いで、第2クラッド層22をエッチングして、図12(b)に示すように、各半導体レーザ素子14A〜Dのp側電極28A〜D形成領域の両側に沿ってそれぞれストライプ状の浅溝44を形成する。つまり、浅溝44と浅溝44との間の領域がp側電極28A〜Dの下方に位置するようにする。
Next, a method for manufacturing the multi-beam semiconductor laser device 10 will be described with reference to FIGS. 12 (a) to 12 (c), FIG. 13 (d) to FIG. 13 (f), and FIG. 14 (g) to FIG. 14 (i) respectively show a multi-beam semiconductor laser device according to a conventional method. It is board | substrate sectional drawing of each process at the time of manufacturing. FIGS. 15, 16, and 17 are a plan view of the current blocking layer, a plan view of the p-side electrode, and a plan view of the p-side electrode exposed from the insulating film, respectively.
First, as shown in FIG. 12A, an n-type AlGaAs first cladding layer 18, an active layer 20, and a p-type AlGaAs second cladding layer 22 are sequentially epitaxially grown on an n-type GaAs semiconductor substrate 16.
Next, the second cladding layer 22 is etched, and as shown in FIG. 12B, stripe-shaped shallow grooves 44 are formed along both sides of the p-side electrodes 28A to 28D forming regions of the semiconductor laser elements 14A to 14D, respectively. Form. That is, the region between the shallow groove 44 and the shallow groove 44 is positioned below the p-side electrodes 28A to 28D.

次に、第2クラッド層22と異なる導電型のn型GaAs半導体層を基板全面にエピタキシャル成長させて、浅溝44内を埋め込み、続いてエッチバックして、図12(c)に示すように、浅溝44内にのみn型GaAs半導体層からなる電流ブロック層24を形成する。
これにより、電流ブロック層24は、図15に示すように、第2クラッド層22上にストライプ状に平行配列で形成される。
Next, an n-type GaAs semiconductor layer having a conductivity type different from that of the second cladding layer 22 is epitaxially grown on the entire surface of the substrate, buried in the shallow groove 44, and subsequently etched back, as shown in FIG. A current blocking layer 24 made of an n-type GaAs semiconductor layer is formed only in the shallow groove 44.
As a result, the current blocking layer 24 is formed in a parallel arrangement in stripes on the second cladding layer 22 as shown in FIG.

次いで、図13(d)に示すように、第2クラッド層22及び電流ブロック層24上に全面的に第2クラッド層22と同導電型のp型GaAsキャップ層26をエピタキシャル成長させる。これにより、レーザ構造を構成する化合物半導体積層構造を形成することができる。
図13(e)に示すように、隣り合う各電流ブロック層24間上のキャップ層26上に、フォトリソグラフイ処理及びエッチング加工により互いに分離されたストライプ状のp側電極28A〜Dをオーミックに被着形成する。尚、両側のp側電極28A 及び28Dは、図16に示すように、その一部を外側に向かって延在させたL字パターンを有するように形成する。
次に、図13(f)及び図16に示すように、p側電極28A〜28Dの電極間領域にp側電極28A〜28Dに沿って、それぞれ、キャップ層26から下方に向け少なくとも活性層20を貫通する分離溝30を形成する。
Next, as shown in FIG. 13D, a p-type GaAs cap layer 26 having the same conductivity type as that of the second cladding layer 22 is epitaxially grown on the entire surface of the second cladding layer 22 and the current blocking layer 24. Thereby, the compound semiconductor laminated structure which comprises a laser structure can be formed.
As shown in FIG. 13E, stripe-shaped p-side electrodes 28A to 28D separated from each other by photolithographic processing and etching are formed on the cap layer 26 between the adjacent current blocking layers 24 in an ohmic manner. Form deposition. As shown in FIG. 16, the p-side electrodes 28A and 28D on both sides are formed so as to have an L-shaped pattern in which a part thereof extends outward.
Next, as shown in FIG. 13F and FIG. 16, at least the active layer 20 extends downward from the cap layer 26 along the p-side electrodes 28A to 28D in the interelectrode regions of the p-side electrodes 28A to 28D. A separation groove 30 penetrating through is formed.

続いて、図14(g)に示すように、分離溝30の溝壁を含めて基板全面に絶縁膜32をCVD(Chemical Vapor Deposition) 法によって成膜する。
次いで、図14(h)に示すように、フォトリソグラフイ処理及びエッチング加工により絶縁膜32をエッチングして、各電極28A〜28D 上にそれぞれ窓36A〜36Dを開口する。
次いで、図14(i)に示すように、各分離溝30内を埋込むように、平坦化絶縁材34を基板全面的に塗布して分離溝埋め込み絶縁層34を形成する。続いて、図11及び図17に示すように、分離溝埋め込み絶縁層34を時間制御によりエッチバックして窓36A〜Dを再び開口して、p側電極28A〜28D をそれぞれ外部に露呈させる。
Subsequently, as shown in FIG. 14G, an insulating film 32 is formed on the entire surface of the substrate including the groove wall of the separation groove 30 by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
Next, as shown in FIG. 14H, the insulating film 32 is etched by photolithography and etching to open windows 36A to 36D on the electrodes 28A to 28D, respectively.
Next, as shown in FIG. 14I, a planarization insulating material 34 is applied to the entire surface of the substrate so as to fill the respective separation grooves 30 to form the separation groove embedded insulating layer 34. Subsequently, as shown in FIGS. 11 and 17, the isolation groove embedded insulating layer 34 is etched back by time control to open the windows 36A to 36D again to expose the p-side electrodes 28A to 28D to the outside.

そして、図11に示すように、フォトリソグラフイ処理及びエッチング加工により窓36B、36Cを介して露出したp側電極28B、C にそれぞれオーミックにコンタクトさせた導体40B、40Cを絶縁膜32上に延在形成すると共に導体40B、40Cの延長端にボンディングパッド38B、38Cを形成する。
同様に、フォトリソグラフイ処理及びエッチング加工により窓36A、36Dを介して露出したp側電極28A、28Dに接続した導体40A、40Dを絶縁膜32上に延在形成し、かつ導体40A及びDの延長端にボンディングパッド38A、38Dを形成する。
これら、ボンディングパッド38には、図示しないが、それぞれ外部リード例えばAuのワイヤをボンディングする。
また、半導体基板16の裏面に、共通のn型電極42を全面的にオーミックに被着する。
特開2000−269601号公報(第2頁及び第3頁)
Then, as shown in FIG. 11, the conductors 40B and 40C that are in ohmic contact with the p-side electrodes 28B and C exposed through the windows 36B and 36C by photolithography and etching, respectively, are extended on the insulating film 32. The bonding pads 38B and 38C are formed at the extended ends of the conductors 40B and 40C.
Similarly, conductors 40A and 40D connected to the p-side electrodes 28A and 28D exposed through the windows 36A and 36D by photolithography and etching are formed on the insulating film 32, and the conductors 40A and D are formed. Bonding pads 38A and 38D are formed at the extended ends.
Although not shown in the drawing, external leads such as Au wires are bonded to the bonding pads 38, respectively.
Further, a common n-type electrode 42 is deposited on the entire back surface of the semiconductor substrate 16 in an ohmic manner.
JP 2000-269601 A (pages 2 and 3)

従来の技術では、キャップ層26から少なくとも活性層20を貫通する分離溝30を形成した後、基板全面にCVD法により絶縁膜32を成膜する形成する工程、フォトリソグラフイ処理及びエッチング加工により絶縁膜32をエッチングし、p側電極28A〜D上にそれぞれ窓36A〜Dを開口する工程、平坦化絶縁材を基板全面に塗布して分離溝埋め込み絶縁層34を成膜して分離溝30内を埋込む工程、分離溝埋め込み絶縁層34を時間制御によりエッチバックして再び窓36A〜Dを開口し、p側電極28A〜Dを外部に露呈させる工程、及びスパッタ法等により金属膜を成膜し、次いでフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工により金属膜をパターニングして、導体40A〜D及びボンディングパッド38A〜Dを形成する工程等のフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工による多数の工程を必要とする。   In the conventional technique, a separation groove 30 penetrating at least the active layer 20 from the cap layer 26 is formed, and then an insulating film 32 is formed on the entire surface of the substrate by a CVD method, insulating by photolithography and etching. Etching the film 32 to open windows 36A to D on the p-side electrodes 28A to 28D, respectively, applying a planarizing insulating material over the entire surface of the substrate to form a separation groove embedded insulating layer 34 to form the separation groove 30 A step of etching back the isolation groove buried insulating layer 34 by time control, opening the windows 36A to D again, exposing the p-side electrodes 28A to 28D outside, and forming a metal film by sputtering or the like. Then, a metal film is patterned by photolithographic processing and etching to form conductors 40A-D and bonding pads 38A-D. It requires multiple steps by the photo lithography process and etching process and the like.

つまり、本発明が解決しようとする問題点は、フォトリソグラフイ処理及びエッチング加工を適用して行うこれらの工程は、工程毎にフォトマスク、及びエッチングマスクが必要であり、作業時間を要すると共に経費が嵩んで、生産効率の向上が難しいことである。また、時間制御によるエッチバックを分離溝埋め込み絶縁層を施して、窓を再開口する工程では、歩留まりの向上が難しいことである。   That is, the problem to be solved by the present invention is that these processes performed by applying the photolithography process and the etching process require a photomask and an etching mask for each process, which requires work time and cost. However, it is difficult to improve production efficiency. In addition, it is difficult to improve the yield in the step of re-opening the window by applying the isolation groove filling insulating layer to the time-controlled etch back.

以上のような事情に鑑みて、本発明の目的は、生産効率の高い構成を備えたマルチビーム半導体発光装置及びその製造方法を提供することである。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a multi-beam semiconductor light emitting device having a configuration with high production efficiency and a method for manufacturing the same.

上記目的を達成するために、本発明に係るマルチビーム半導体発光装置は、絶縁膜で被覆された複数個の端面出射型半導体発光部が素子分離領域を介して出射方向に平行に半導体基板上に配置され、各発光部の一方の電極が発光部毎に絶縁膜から露出して設けられ、ボンディングパッドが複数個の発光部の外側領域に設けられ、かつ導電層が一方の電極からボンディングパッドまで絶縁膜上に延在して一方の電極をボンディングパッドに電気的に接続しているマルチビーム半導体発光装置において、
絶縁膜が、有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させてなる絶縁膜として形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a multi-beam semiconductor light-emitting device according to the present invention includes a plurality of edge-emitting semiconductor light-emitting portions coated with an insulating film on a semiconductor substrate in parallel with an emission direction through an element isolation region. One electrode of each light emitting part is provided to be exposed from the insulating film for each light emitting part, a bonding pad is provided in an outer region of the plurality of light emitting parts, and a conductive layer is provided from one electrode to the bonding pad In the multi-beam semiconductor light emitting device extending on the insulating film and electrically connecting one electrode to the bonding pad,
The insulating film is discharged as droplets of either a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which a fine inorganic inorganic insulator is dispersed in a liquid, or a solution in which an inorganic insulator is dissolved in a solvent. Next, the insulating film is formed by evaporating a solvent or a liquid.

本発明に係るマルチビーム半導体発光装置で、発光部は半導体レーザ素子でも、またダイオードでも良い。
また、発光部の構成、即ち発光部を構成する化合物半導体の組成、基板の組成、発光部の発振波長等には制約は無い。
In the multi-beam semiconductor light emitting device according to the present invention, the light emitting part may be a semiconductor laser element or a diode.
Moreover, there is no restriction | limiting in the structure of a light emission part, ie, the composition of the compound semiconductor which comprises a light emission part, the composition of a board | substrate, the oscillation wavelength of a light emission part.

液体又は溶液を液滴として吐出させる方法として、好適には、インクジェット方式による印刷法を適用する。インクジェット方式は、記録ヘッドのノズルから記録液(インク)の小滴を厳密なパターン制御の下で対象物に向かって飛翔させ、インクのドットを対象物の所望領域に選択的に付着させて所望パターンのインク膜を成膜し、対象物上にインク膜からなる所望パターンの画像を印刷する手法である。
インクジェット方式は、簡単な構成により高画質の画像を出力することができるので、画像を印刷する方法として広く利用されている。
As a method for discharging a liquid or a solution as droplets, an ink jet printing method is preferably applied. In the inkjet method, a small droplet of recording liquid (ink) is ejected from a nozzle of a recording head toward an object under strict pattern control, and ink dots are selectively attached to a desired area of the object. This is a technique of forming a pattern ink film and printing an image of a desired pattern made of an ink film on an object.
The inkjet system is widely used as a method for printing an image because it can output a high-quality image with a simple configuration.

インクジェット装置は、インク滴を噴射する圧力を圧電素子や発熱素子の作用により発生させる複数の圧力発生室と、インクを収容し、インクを圧力発生室に供給するリザーバと、圧力発生室に連通し、圧力発生室の圧力によりインクを噴射するノズル開口とを有するインクジェット式記録ヘッドを備え、印字信号に対応して圧力発生室内のインクに吐出エネルギを印加してノズル開口からインク滴を噴射する。
インクジェット方式は、インクを飛翔させる方式の相違により、サーマル方式、連続振動発生方式(ピエゾ方式)、静電引力方式等がある。
The ink jet device communicates with a plurality of pressure generating chambers that generate pressure for ejecting ink droplets by the action of piezoelectric elements and heating elements, a reservoir that contains ink and supplies ink to the pressure generating chamber, and a pressure generating chamber. And an ink jet recording head having a nozzle opening for ejecting ink by the pressure in the pressure generating chamber, and ejecting ink droplets from the nozzle opening by applying ejection energy to the ink in the pressure generating chamber in response to a print signal.
The ink jet method includes a thermal method, a continuous vibration generation method (piezo method), an electrostatic attractive force method, and the like depending on a difference in a method of flying ink.

サーマル方式は、インクの局所的な加熱により気泡を発生させ、発生した気泡の圧力によりインクをノズル開口から押し出して印刷対象物に向け飛翔させる方式である。
サーマル方式によるプリンタは、高密度に配置され、インクを加熱する発熱素子、ロジック集積回路により発熱素子を駆動する駆動回路等を半導体基板上に搭載したプリンタヘッドを備え、発熱素子を駆動してインクをノズル開口から噴射している。
The thermal method is a method in which bubbles are generated by locally heating the ink, and the ink is pushed out from the nozzle opening by the pressure of the generated bubbles to fly toward a printing object.
A thermal printer is equipped with a printer head on which a heat generating element that heats ink and a drive circuit that drives the heat generating element by a logic integrated circuit are mounted on a semiconductor substrate. From the nozzle opening.

連続振動発生方式(ピエゾ方式)は、圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させてノズル開口からインクを吐出させる。圧電振動式のインクジェット式ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電素子を使用したものと、たわみ振動モードの圧電素子を使用したものの2種類が知られている。
また、アクチュエータに静電気を用いた静電引力方式インクジェットヘッドも知られている。
In the continuous vibration generation method (piezo method), a part of the pressure generation chamber is configured by a vibration plate, and the vibration plate is deformed by a piezoelectric element to discharge ink from a nozzle opening. There are two known types of piezoelectric vibration type ink jet heads, one that uses a piezoelectric element in a longitudinal vibration mode that extends and contracts in the axial direction of the piezoelectric element and one that uses a piezoelectric element in a flexural vibration mode.
An electrostatic attractive ink jet head using static electricity as an actuator is also known.

インクジインクジェットプリンタに使用されるインクは、以下の諸条件を満足することが必要である。
(1)粘度、表面張力、電解度、密度等の物性値が、記録ヘッドのインク吐出特性に応じた適正範囲内にあること。
(2)長期間の使用中に、記録ヘッドの材料やインクを保持する部品とインクとの間の化学反応による化学変化や、インクに熱が作用することによる化学変化等により固形分の析出が生じたり、インク物性値が変化したりするようなことがないこと。
(3)インクジェットプリンタの記録ヘッドのノズル開口が目詰まりしたり、完全に詰まらなくてもノズル近傍に固形分、粘着物が付着したり、或いはノズル内のインクの物性値、特には粘度が大きく変化したりすると、記録性、吐出安定性、吐出応答性が低下する。従って、記録休止中にノズル開口内のインクが増粘したり、固化したりして、記録ヘッドのノズル開口を目詰まりさせるようなことがないこと。
(4)記録に際して必要な印字濃度が得られること。
一般に、インク中の溶質含有量を増して印字濃度を高くしようとすると、上述の(3)のノズル開口の目詰まりが生じ易くなる傾向がある。そこで、インクとして、溶媒に対する溶解度が高い有機又は無機絶縁物が求められる。
(5)インクが印刷対象物に速やかに定着して、ドットに不規則な滲みが生じないないこと。
The ink used for the ink jet ink jet printer needs to satisfy the following conditions.
(1) Physical property values such as viscosity, surface tension, electrolysis degree, density, and the like are within appropriate ranges according to the ink ejection characteristics of the recording head.
(2) During long-term use, solids are deposited due to chemical changes caused by chemical reactions between the ink and the components that hold the recording head material or ink, and chemical changes caused by the action of heat on the ink. There should be no occurrence or change in ink physical properties.
(3) The nozzle opening of the recording head of an ink jet printer is clogged, or even if the nozzle is not completely clogged, solids or sticky matter adheres to the vicinity of the nozzle, or the physical properties of the ink in the nozzle, especially the viscosity is large. If it changes, the recording properties, ejection stability, and ejection responsiveness deteriorate. Accordingly, the ink in the nozzle openings does not thicken or solidify during the recording pause so that the nozzle openings of the recording head are not clogged.
(4) A print density necessary for recording can be obtained.
In general, when the solute content in the ink is increased to increase the printing density, the nozzle opening (3) tends to be clogged. Therefore, an organic or inorganic insulator having high solubility in a solvent is required as the ink.
(5) The ink is quickly fixed on the object to be printed, and irregular bleeding does not occur on the dots.

従って、印刷法でインクジェット法を適用する際には、有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液の性状が、上述のインクに対する要求を満たすようにすることが重要である。   Therefore, when the inkjet method is applied by a printing method, a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which a fine inorganic insulator is dispersed in a liquid, and a solution in which the inorganic insulator is dissolved in a solvent It is important that the properties satisfy the above-described requirements for ink.

溶液及び懸濁液を吐出させるノズル開口の孔径は、プリンタで一般に使用されている、10〜80μm程度か、更に小さい孔径である。特に、導電層やボンディングパッド等の配線部分を形成するためのノズル開口は、孔径として2〜3μm程度が望ましい。   The diameter of the nozzle opening for discharging the solution and suspension is about 10 to 80 μm or smaller, which is generally used in printers. In particular, the nozzle opening for forming a wiring portion such as a conductive layer or a bonding pad desirably has a hole diameter of about 2 to 3 μm.

ボンディングパッド及び導電層の形成材料には、金、アルミニウム、銅、インジウム、スズ、銀、又はそれらの合金の微粒子で粒径がノズル孔以下、望ましくは2〜3μm以下の粒子を分散させた懸濁液を使用する。平均粒径が大きくなると、ノズルの詰まりや金属粒子の沈降が起こり易くなる。
特に、半導体レーザ素子のストライプ状の電極を形成する場合には、ストライプ幅の1/5〜1/6程度の粒径であれば、スムーズなストライプを形成できる。例えば3μmのストライプ幅の場合には、0.2〜0.6μmの粒径の微粒子が望ましい。
The material for forming the bonding pad and the conductive layer is a suspension in which fine particles of gold, aluminum, copper, indium, tin, silver, or an alloy thereof having a particle size of less than the nozzle hole, preferably 2 to 3 μm or less are dispersed. Use a suspension. As the average particle size increases, nozzle clogging and metal particle settling tend to occur.
In particular, when forming a striped electrode of a semiconductor laser element, a smooth stripe can be formed if the particle diameter is about 1/5 to 1/6 of the stripe width. For example, in the case of a stripe width of 3 μm, fine particles having a particle diameter of 0.2 to 0.6 μm are desirable.

絶縁膜の成膜材料には、アルミナ(Al23)や、SiO2、Si34、TiOx (X=1〜2)、ZrO2、MoO3等の無機絶縁物を利用できる。懸濁液のときには、金属微粒子と同じ程度の粒径の無機絶縁物微粒子を使用する。
また、有機絶縁物としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート等のエンジニアリングプラスチックに代表される耐熱性、耐溶剤性、成型性の良好な樹脂を用いる。
As the film forming material for the insulating film, inorganic insulators such as alumina (Al 2 O 3 ), SiO 2 , Si 3 N 4 , TiO x (X = 1 to 2), ZrO 2 , MoO 3 can be used. In the case of a suspension, inorganic insulating fine particles having the same particle size as the metal fine particles are used.
In addition, as organic insulators, heat resistance and solvent resistance typified by engineering plastics such as polyimide, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, melamine resin, phenol resin, epoxy resin, polyurethane, polyether ether ketone, polyarylate, etc. Resin with good properties and moldability is used.

溶媒としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール及びイソブチルアルコールのような炭素数1〜4のアルキルアルコール;アセトン及びジアセトンアルコール、ピロリドンのようなケトンまたはケトンアルコール;テトラヒドロフラン(THF)及びジオキサンのようなエーテル;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールのようなアルキレングリコール;ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのようなポリアルキレングリコール;エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル及びトリエチレングリコールモノエチルエーテルのような多価アルコールの低級アルキルエーテル;ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのような低級アルキルエーテルアセテート;グリセリン;アセトアミドのような有機溶媒、あるいは、これらの有機溶媒に50〜97重量%の範囲で水を加えた水溶液である。   Examples of the solvent include alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol and isobutyl alcohol; acetone and diacetone alcohol, pyrrolidone Ketones or ketone alcohols such as: ethers such as tetrahydrofuran (THF) and dioxane; alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; ethylene glycol Monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ether and triethylene glycol monoethyl ether; lower alkyl ether acetates such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate; glycerin; organic solvents such as acetamide; It is an aqueous solution to which water is added in the range of 97% by weight.

印刷法により絶縁膜、ボンディングパッド、導電層等を成膜する際には、溶液の溶媒又は懸濁液の液体を蒸発させるために、インクジェット方式による成膜の後に加熱処理を施す。尚、金属の酸化を抑制するためには、10〜4Pa以下の真空中、あるいは不性ガス雰囲気中で行うのが好ましい。成膜した絶縁膜、ボンディングパッド、及び導電層を乾燥するには、温度40〜100℃で加熱する。尚、導電層等の金属膜の強度を得るためには、加熱温度として望ましくは金属微粒子間の金属拡散を促進できる温度、例えば140〜600℃の範囲の温度を選択する。   When an insulating film, a bonding pad, a conductive layer, or the like is formed by a printing method, heat treatment is performed after film formation by an ink jet method in order to evaporate a solution solvent or a suspension liquid. In addition, in order to suppress metal oxidation, it is preferable to carry out in a vacuum of 10 to 4 Pa or less or in an inert gas atmosphere. In order to dry the formed insulating film, bonding pad, and conductive layer, heating is performed at a temperature of 40 to 100 ° C. In order to obtain the strength of the metal film such as the conductive layer, the heating temperature is preferably selected so that the metal diffusion between the metal fine particles can be promoted, for example, a temperature in the range of 140 to 600 ° C.

本発明の好適な実施態様は、導電層が、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる金属層として形成されている。
本発明の更に好適な実施態様は、ボンディングパッドが、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる金属層として形成されている。
In a preferred embodiment of the present invention, the conductive layer is a metal layer formed by discharging a suspension in which metal fine particles are dispersed in a liquid or a solution in which a metal is dissolved in a solvent, and then evaporating the liquid or the solvent. It is formed as.
In a further preferred embodiment of the present invention, the bonding pad is a metal obtained by discharging a suspension in which fine metal particles are dispersed in a liquid or a solution in which a metal is dissolved in a solvent as droplets and then evaporating the liquid or the solvent. It is formed as a layer.

本発明の更に好適な実施態様は、半導体発光部が、半導体レーザ素子として形成されている。
本実施態様では、好適には、素子分離領域が、半導体レーザ素子の半導体積層構造の上から下方に少なくとも活性層を貫通する分離溝と、分離溝を埋め込む分離溝埋め込み絶縁層とで構成され、分離溝埋め込み絶縁層が有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させてなる絶縁層として形成されている。
更に、好適には、分離溝を埋め込んだ分離溝埋め込み絶縁層が、発光部上の絶縁膜に連続して形成され、マルチビーム半導体発光装置の上面を平坦化している。
In a further preferred embodiment of the present invention, the semiconductor light emitting section is formed as a semiconductor laser element.
In this embodiment, preferably, the element isolation region is configured by an isolation groove penetrating at least the active layer from the top to the bottom of the semiconductor multilayer structure of the semiconductor laser element, and an isolation groove embedded insulating layer that embeds the isolation groove, Separation groove embedded insulating layer discharges droplets of either a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which a fine inorganic insulator is dispersed in a liquid, or a solution in which an inorganic insulator is dissolved in a solvent Then, the insulating layer is formed by evaporating the solvent or liquid.
Further, preferably, an isolation groove embedded insulating layer in which the isolation groove is embedded is continuously formed on the insulating film on the light emitting portion, and the upper surface of the multi-beam semiconductor light emitting device is flattened.

本発明に係るマルチビーム半導体発光装置の製造方法は、複数個の端面出射型半導体発光部を構成する化合物半導体積層構造を半導体基板上に形成する工程と、
化合物半導体積層構造上に発光部毎に離隔して複数個のストライプ状の電極を形成する工程と、
電極に沿って発光部毎に化合物半導体積層構造を分離する分離溝を形成して複数個の半導体発光部を形成する工程と、
電極を露出させつつ分離溝の溝壁を含めて化合物半導体積層構造上に絶縁膜を成膜する絶縁膜成膜工程と
を有し、絶縁膜を成膜する際、印刷法を適用して、有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させて絶縁膜を成膜することを特徴としている。
A method of manufacturing a multi-beam semiconductor light emitting device according to the present invention includes a step of forming a compound semiconductor multilayer structure constituting a plurality of edge emitting semiconductor light emitting portions on a semiconductor substrate,
Forming a plurality of striped electrodes spaced apart for each light emitting portion on the compound semiconductor multilayer structure;
Forming a plurality of semiconductor light emitting portions by forming separation grooves for separating the compound semiconductor multilayer structure for each light emitting portion along the electrodes;
An insulating film forming step of forming an insulating film on the compound semiconductor multilayer structure including the groove wall of the separation groove while exposing the electrode, and applying the printing method when forming the insulating film, Either a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which fine-particle inorganic insulator is dispersed in a liquid, or a solution in which an inorganic insulator is dissolved in a solvent is discharged as droplets, and then the solvent or liquid It is characterized by evaporating the film to form an insulating film.

本発明方法の好適な実施態様は、絶縁膜成膜工程に続いて、分離溝埋め込み絶縁層を成膜して分離溝を埋め込む工程を有し、
分離溝を埋め込む際、印刷法を適用して、有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させて分離溝埋め込み絶縁層を形成し、化合物半導体積層構造上を平坦化する。
A preferred embodiment of the method of the present invention includes a step of forming an isolation groove embedded insulating layer and embedding the isolation groove after the insulating film forming step,
When embedding the separation groove, a printing method is applied, and a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which fine-particle inorganic insulator is dispersed in a liquid, and a solution in which the inorganic insulator is dissolved in a solvent One of them is ejected as droplets, and then the solvent or liquid is evaporated to form a separation groove embedded insulating layer, and the compound semiconductor multilayer structure is planarized.

本発明方法の更に好適な実施態様は、分離溝埋め込み絶縁層を成膜して分離溝を埋め込む工程に続いて、複数個の発光部の外側領域にボンディングパッドを形成する工程と、電極から発光部を跨ってボンディングパッドまで延在し、電極をボンディングパッドに電気的に接続する導電層を形成する工程とを有し、
ボンディングパッド及び導電層を形成する際、印刷法を適用して、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる金属層としてボンディングパッド及び導電層を形成する。
また、化合物半導体積層構造上に発光部毎に離隔して複数個のストライプ状の電極を形成する工程では、印刷法を適用して、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる導電性金属層としてストライプ状の電極を形成するようにしてもよい。
好適には、印刷法として、インクジェット法を使用する。
According to a further preferred embodiment of the method of the present invention, following the step of forming the isolation trench filling insulating layer and filling the isolation trench, a step of forming a bonding pad in the outer region of the plurality of light emitting portions, and light emission from the electrodes Forming a conductive layer extending across the portion to the bonding pad and electrically connecting the electrode to the bonding pad,
When forming the bonding pad and the conductive layer, a printing method is applied, and a suspension in which metal fine particles are dispersed in a liquid or a solution in which a metal is dissolved in a solvent is ejected as droplets, and then the liquid or the solvent is evaporated. A bonding pad and a conductive layer are formed as a metal layer.
Further, in the step of forming a plurality of striped electrodes spaced apart for each light emitting portion on the compound semiconductor multilayer structure, a suspension in which metal fine particles are dispersed in a liquid or a metal is applied as a solvent by applying a printing method. It is also possible to form a striped electrode as a conductive metal layer formed by discharging a solution dissolved in a droplet and then evaporating the liquid or solvent.
Preferably, an inkjet method is used as a printing method.

本発明方法では、化合物半導体積層構造の上から下方に少なくとも活性層を貫通する分離溝を形成した後、電極を露出させた絶縁膜を印刷法、例えばインクジェット印刷の要領で一度にパターン形成することができる。更に、分離溝埋め込み絶縁層、ボンディングパッド、及び導電層を同様に印刷法、例えばインクジェット印刷の要領で一度にパターン形成することができる。絶縁膜の成膜に際しては電極を露出させるフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工、分離溝埋め込み絶縁層の形成に際してはエッチバック加工、ボンディングパッド及び導電層の形成に際してはフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工によるパターニング工程を省くことが出来る。これにより、工程数を減少させ、製造コストを削減することができる。
本発明方法によれば、3インチ程度のウエハを複数枚を一度に処理することが可能であり、しかも、1枚/分程度で連続的に処理することできる。
また、工程数が少ないので、工程の管理が容易で歩留りの向上とそれによるコスト削減が可能になる。
In the method of the present invention, after forming a separation groove penetrating at least the active layer from the top to the bottom of the compound semiconductor multilayer structure, an insulating film exposing the electrode is patterned at once by a printing method, for example, ink jet printing. Can do. Further, the isolation groove embedded insulating layer, the bonding pad, and the conductive layer can be similarly patterned at once by a printing method such as inkjet printing. Photolithographic processing and etching process for exposing the electrodes when forming the insulating film, etching back processing for forming the isolation groove filling insulating layer, and patterning by photolithography processing and etching processing for forming the bonding pad and the conductive layer The process can be omitted. Thereby, the number of processes can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
According to the method of the present invention, it is possible to process a plurality of wafers of about 3 inches at a time, and it is possible to process them continuously at a rate of about 1 / min.
In addition, since the number of processes is small, process management is easy, yield can be improved, and cost can be reduced accordingly.

以下に、実施例を挙げ、添付図面を参照して、本発明の実施を具体的かつ詳細に説明する。尚、以下の実施例で示す成膜方法、化合物半導体層の組成及び膜厚、リッジ幅、プロセス条件等は、本発明の理解を容易にするための一つの例示であって、本発明はこの例示に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described specifically and in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the film formation method, the composition and thickness of the compound semiconductor layer, the ridge width, the process conditions, and the like shown in the following examples are merely examples for facilitating the understanding of the present invention. It is not limited to the illustration.

マルチビーム半導体発光装置の実施例
本実施例は本発明に係るマルチビーム半導体発光装置をマルチビーム半導体レーザ装置に適用した実施例の一例であって、図1はマルチビーム半導体レーザ装置の構成を示す斜視図、及び図2は発光部として設けられた半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。尚、図1及び図2に示す部位のうち、図11に示すものと同じものには、同じ符号を付している。
本実施例のマルチビーム半導体レーザ装置50は、図1に示すように、半導体基板16上に、素子分離領域52A〜Eを介して出射方向に平行に形成され、相互に独立して駆動できるように構成された4個の端面出射型半導体レーザ素子14A〜Dを備えている。
Embodiment of Multibeam Semiconductor Light Emitting Device This embodiment is an example in which the multibeam semiconductor light emitting device according to the present invention is applied to a multibeam semiconductor laser device, and FIG. 1 shows the configuration of the multibeam semiconductor light emitting device. FIG. 2 is a perspective view and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor laser element provided as a light emitting portion. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as the part shown in FIG. 11 among the parts shown in FIG.1 and FIG.2.
As shown in FIG. 1, the multi-beam semiconductor laser device 50 of the present embodiment is formed on the semiconductor substrate 16 in parallel with the emission direction via the element isolation regions 52A to 52E, and can be driven independently of each other. Are provided with four edge emitting semiconductor laser elements 14A to 14D.

半導体レーザ素子14A〜Dは、それぞれ、上面が絶縁膜54で被覆され、p側電極28A〜Dを絶縁膜54から露出させている。導電層56A〜Dが、p側電極28A〜Dから半導体レーザ素子14A、14Dの外側に設けられているボンディングパッド58A〜Dまで絶縁膜54上に延在し、p側電極28A〜Dをボンディングパッド58A〜Dに電気的に接続している。   The semiconductor laser elements 14 </ b> A to 14 </ b> D are respectively covered with an insulating film 54, and the p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D are exposed from the insulating film 54. Conductive layers 56A-D extend on insulating film 54 from p-side electrodes 28A-D to bonding pads 58A-D provided outside semiconductor laser elements 14A, 14D, and p-side electrodes 28A-D are bonded. The pads 58A to 58D are electrically connected.

マルチビーム半導体レーザ装置50は、素子分離領域52、絶縁膜54、及びボンディングパッド58A〜Dの構成、並びにp側電極28A〜Dとボンディングパッド58A〜Dとを接続する導電層56A〜Dの構成が異なることを除いて、従来のマルチビーム半導体レーザ装置10と基本的には同じ構成を備えている。   The multi-beam semiconductor laser device 50 includes the element isolation region 52, the insulating film 54, and bonding pads 58A to D, and the conductive layers 56A to D that connect the p-side electrodes 28A to 28D and the bonding pads 58A to 58D. Except for the difference, the conventional multi-beam semiconductor laser device 10 has basically the same configuration.

各半導体レーザ素子14A〜Dは、図2に示すように、従来のマルチビーム半導体レーザ装置10と同様に、共通のn型GaAs半導体基板16上に、それぞれ、n型Al0.45Ga0.55As第1クラッド層18、ノンドープAl0.14Ga0.86As活性層20、p型Al0.45Ga0.55As第2クラッド層22、中央領域をストライプ状に開口したn型GaAs電流ブロック層24、及びp型の(Al)GaAsキャップ層26の共通の積層構造を備えている。 As shown in FIG. 2, each of the semiconductor laser elements 14 </ b> A to 14 </ b> D is formed on a common n-type GaAs semiconductor substrate 16 on the n-type Al 0.45 Ga 0.55 As first as in the conventional multi-beam semiconductor laser device 10. The cladding layer 18, the non-doped Al 0.14 Ga 0.86 As active layer 20, the p-type Al 0.45 Ga 0.55 As second cladding layer 22, the n-type GaAs current blocking layer 24 having a central region opened in a stripe shape, and the p-type (Al) A common laminated structure of the GaAs cap layer 26 is provided.

活性層/ガイド層20は、膜厚60nm以上65nm以下のAl0.3 Ga0.7As ガイド層と、屈折率がガイド層より大きい膜厚10nmのAl0.14 Ga0.86As活性層と、膜厚60nm以上65nm以下のAl0.3Ga0.7As ガイド層との3層積層膜として構成されている。
また、各半導体レーザ素子14A〜Dは、それぞれ、電流ブロック層24の中央の開口領域上方のキャップ層26上にp側電極28A〜Dを備えている。
The active layer / guide layer 20 includes an Al 0.3 Ga 0.7 As guide layer having a thickness of 60 nm to 65 nm, an Al 0.14 Ga 0.86 As active layer having a thickness of 10 nm larger than the guide layer, and a thickness of 60 nm to 65 nm. It is constituted as a three-layer laminated film with an Al 0.3 Ga 0.7 As guide layer.
Each of the semiconductor laser elements 14 </ b> A to 14 </ b> D includes p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D on the cap layer 26 above the central opening region of the current blocking layer 24.

半導体レーザ素子14Aと外側領域、半導体レーザ素子14Aと14B、半導体レーザ素子14Bと14C、半導体レーザ素子14Cと14Dと、及び半導体レーザ素子14Dと外側領域とは、それぞれの間に設けられた分離領域52A〜Eによって電気的に分離されている。
分離領域52A〜Eは、それぞれ、キャップ層26、電流ブロック層24、第2クラッド層22、活性層20、及び第1クラッド18を貫通して半導体基板16に達する分離溝30と、分離溝30の溝壁を含めて全面に成膜されている絶縁膜54と、分離溝30の埋め込み層として成膜され、平坦化されている分離溝埋め込み絶縁層60とから構成されている。
Semiconductor laser device 14A and outer region, semiconductor laser devices 14A and 14B, semiconductor laser devices 14B and 14C, semiconductor laser devices 14C and 14D, and semiconductor laser device 14D and the outer region are separated regions provided between them. 52A to E are electrically separated.
The isolation regions 52 </ b> A to 52 </ b> E respectively include an isolation groove 30 that reaches the semiconductor substrate 16 through the cap layer 26, the current blocking layer 24, the second cladding layer 22, the active layer 20, and the first cladding 18, and the isolation groove 30. The insulating film 54 is formed on the entire surface including the trench wall, and the isolation trench embedded insulating layer 60 is formed as a buried layer of the isolation trench 30 and is flattened.

絶縁膜54は、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばN,Nジメチルアセトアミドに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に粒径0.5μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばSiO2を分散させた懸濁液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜されている。また、分離溝埋め込み絶縁層60は、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばN,Nジメチルアセトアミドに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に粒径0.2μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばSiO2を分散させた懸濁液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜されている。
尚、絶縁膜54及び分離溝埋め込み絶縁層60は、溶媒、例えば水を主成分とする溶媒に無機絶縁物、例えばシラノール化合物を溶解した溶液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜しても良い。
The insulating film 54 is formed by a printing method using an ink jet method, such as a solution of an organic insulating material such as polyimide in a solvent such as N, N dimethylacetamide, or a fine inorganic inorganic material having a particle size of 0.5 μm in a 50% aqueous solution of liquid ethanol. The film is formed by spraying a suspension in which an object, for example, SiO 2 is dispersed, and evaporating the solvent or the liquid. Further, the separation groove embedding insulating layer 60 is formed by a printing method using an ink jet method, and has a particle diameter of 0.2 μm in a solvent such as N, N dimethylacetamide, an organic insulating material such as polyimide, or liquid ethanol 50% aqueous solution. The film is formed by spraying a suspension in which a fine particle inorganic insulator, for example, SiO 2 is dispersed, and evaporating the solvent or liquid.
The insulating film 54 and the isolation groove embedded insulating layer 60 are formed by spraying a solution of an inorganic insulator, for example, a silanol compound, on a solvent, for example, a solvent containing water as a main component, and evaporating the solvent or liquid. May be.

p側電極28A〜Dは、絶縁膜54を開口した窓59により外方に露出している。
また、半導体レーザ素子14Aの外側領域及び半導体レーザ素子14Dの外側領域には、外部との接続端子としてボンディングパッド58A、58B及びボンディングパッド58C、58Dがそれぞれ、独立して設けてある。p側電極28A〜Dは、それぞれ、導電層56によりボンディングパッド58A〜Dに接続されている。
また、n型半導体基板16の裏面に共通のn側電極42が設けられている。
The p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D are exposed to the outside through a window 59 in which the insulating film 54 is opened.
Bonding pads 58A and 58B and bonding pads 58C and 58D are provided independently as connection terminals to the outside in the outer region of the semiconductor laser element 14A and the outer region of the semiconductor laser element 14D, respectively. The p-side electrodes 28A to 28D are connected to the bonding pads 58A to 58D by the conductive layer 56, respectively.
A common n-side electrode 42 is provided on the back surface of the n-type semiconductor substrate 16.

本実施例のマルチビーム半導体レーザ装置50は、上述のように、絶縁膜54、導電層56、及びボンディングパッド58が、インクジェット方式による印刷法により形成できる構成を備えているので、工程数を大幅に削減でき、かつコストを軽減できる。   As described above, the multi-beam semiconductor laser device 50 according to the present embodiment has a configuration in which the insulating film 54, the conductive layer 56, and the bonding pad 58 can be formed by an ink-jet printing method. The cost can be reduced.

マルチビーム半導体発光装置の製造方法の実施例
本実施例は、本発明に係るマルチビーム半導体発光装置の製造方法を上述のマルチビーム半導体レーザ装置の製造に適用した実施例である。図3(a)から図3(c),図4(d)から図4(f)、及び図5から図8は、それぞれ、本実施例の方法に従って、マルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。図3から図8に示すもののうち、図1、図2、及び図11から図17に示す部位と同じものには同じ符号を付している。
先ず、図3(a)に示すように、n型GaAs半導体基板16上に、n型Al0.45Ga0.55As第1クラッド層18、ノンドープAl0.14Ga0.86As活性層20、及びp型Al0.45Ga0.55As第2クラッド層22を、順次、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: 有機金属気相成長)法によってエピタキシャル成長させる。
Embodiment of Manufacturing Method of Multi-Beam Semiconductor Light Emitting Device This embodiment is an embodiment in which the manufacturing method of a multi-beam semiconductor light emitting device according to the present invention is applied to the manufacture of the above-described multi-beam semiconductor laser device. 3 (a) to 3 (c), 4 (d) to 4 (f), and 5 to 8 are diagrams for manufacturing a multi-beam semiconductor laser device according to the method of this embodiment, respectively. It is board | substrate sectional drawing for every process. 3 to FIG. 8, parts that are the same as those shown in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 11 to FIG.
First, as shown in FIG. 3A, on an n-type GaAs semiconductor substrate 16, an n-type Al 0.45 Ga 0.55 As first cladding layer 18, a non-doped Al 0.14 Ga 0.86 As active layer 20, and a p-type Al 0.45 Ga. The 0.55 As second cladding layer 22 is epitaxially grown sequentially by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition).

次いで、第2クラッド層22をエッチングして、図3(b)に示すように、各半導体レーザ素子14A〜Dのp側電極28A〜D形成領域に沿ってそれぞれ所定幅のストライプ状の浅溝44を所定の間隔で形成する。つまり、浅溝44と浅溝44との間の領域がp側電極28A〜Dの下方に位置するように溝44を形成する。   Next, the second cladding layer 22 is etched, and as shown in FIG. 3B, stripe-shaped shallow grooves each having a predetermined width along the p-side electrodes 28A to 28D forming regions of the semiconductor laser elements 14A to 14D. 44 are formed at predetermined intervals. That is, the groove 44 is formed so that the region between the shallow groove 44 and the shallow groove 44 is positioned below the p-side electrodes 28A to 28D.

次に、第2クラッド層22と異なる導電型のn型GaAs半導体層を基板全面にエピタキシャル成長して浅溝44内を埋め込み、続いてn型GaAs半導体層をエッチバックして、図3(c)に示すように、浅溝44内にのみn型GaAs半導体層からなる電流ブロック層24を形成する。
これにより、電流ブロック層24は、図3(c)に示すように、第2クラッド層22上にストライプ状に平行配列で形成される。
Next, an n-type GaAs semiconductor layer having a conductivity type different from that of the second cladding layer 22 is epitaxially grown on the entire surface of the substrate to fill the shallow groove 44, and then the n-type GaAs semiconductor layer is etched back to obtain FIG. As shown in FIG. 5, the current blocking layer 24 made of an n-type GaAs semiconductor layer is formed only in the shallow groove 44.
As a result, the current blocking layer 24 is formed in a parallel arrangement in stripes on the second cladding layer 22 as shown in FIG.

次いで、図4(d)に示すように、第2クラッド層22及び電流ブロック層24上基板全面に第2クラッド層22と同導電型のp型GaAsキャップ層26をエピタキシャル成長してレーザ構造を構成する化合物半導体積層構造を形成する。
図4(e)に示すように、隣り合う各電流ブロック層24間領域の上方のキャップ層26上に、互いに分離されたストライプ状のp側電極28A〜Dをフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工によりオーミックに被着形成する。尚、インクジェット法により、ストライプ状のp側電極28A〜Dを印刷形成することもできる。
Next, as shown in FIG. 4D, a p-type GaAs cap layer 26 of the same conductivity type as that of the second cladding layer 22 is epitaxially grown on the entire surface of the second cladding layer 22 and the current blocking layer 24 to form a laser structure. A compound semiconductor multilayer structure is formed.
As shown in FIG. 4E, striped p-side electrodes 28A to 28D separated from each other on the cap layer 26 above the region between the adjacent current blocking layers 24 are subjected to photolithography and etching. Ohmic deposition. Note that the stripe-shaped p-side electrodes 28A to 28D can be printed by the ink jet method.

次に、図4(f)に示すように、p側電極28A〜28Dに沿ってp側電極28Aの外側領域、p側電極28A〜28D間領域、及びp側電極28Dの外側領域をエッチングして、それぞれ、キャップ層26、電流ブロック層24、第2クラッド層22、活性層20、及び第1クラッド層18を貫通する分離溝30を形成する。   Next, as shown in FIG. 4F, the outer region of the p-side electrode 28A, the region between the p-side electrodes 28A to 28D, and the outer region of the p-side electrode 28D are etched along the p-side electrodes 28A to 28D. Thus, the isolation grooves 30 penetrating the cap layer 26, the current blocking layer 24, the second cladding layer 22, the active layer 20, and the first cladding layer 18 are formed.

次に、本実施例の方法では、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばN,Nジメチルアセトアミドに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に粒径0.5μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばSiO2を分散させた懸濁液を、p側電極28A〜Dを除き分離溝30の溝壁を含む基板全面に吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより、図5に示すように、p側電極28A〜Dを露出させ、かつ分離溝30の溝壁を含む基板全面を覆う膜厚1μmの絶縁膜54を成膜する。 Next, in the method of this example, a printing method using an ink jet method has a particle size of 0.5 μm in a solvent, for example, a solution in which an organic insulator, for example, polyimide, is dissolved in N, N dimethylacetamide, or a liquid ethanol 50% aqueous solution. A suspension in which fine-particle inorganic insulator, for example, SiO 2 is dispersed is sprayed on the entire surface of the substrate including the groove wall of the separation groove 30 except for the p-side electrodes 28A to 28D to evaporate the solvent or liquid. As shown in FIG. 5, an insulating film 54 having a thickness of 1 μm is formed to expose the p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D and cover the entire surface of the substrate including the groove wall of the separation groove 30.

続いて、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばN,Nジメチルアセトアミドに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に粒径0.2μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばSiO2を分散させた懸濁液を分離溝30に吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより、分離溝埋め込み絶縁層60を成膜し、図6に示すように、分離溝30を埋め込むと共に平坦化する。
尚、絶縁膜54及び分離溝埋め込み絶縁層60は、溶媒、例えば水を主成分とする溶媒に無機絶縁物、例えばシラノール化合物を溶解した溶液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜しても良い。
以上の工程により、図7に示すように、p側電極28A〜Dを露出させた絶縁膜54で被覆され、かつ分離溝埋め込み絶縁層60で分離溝30を埋め込んだ積層構造を形成することができる。
Subsequently, an organic insulator such as N, N dimethylacetamide in a solvent such as N, N dimethylacetamide, or a fine inorganic inorganic insulator having a particle diameter of 0.2 μm in a 50% aqueous solution of liquid ethanol, For example, a suspension in which SiO 2 is dispersed is sprayed on the separation groove 30 to evaporate the solvent or the liquid, thereby forming the separation groove embedded insulating layer 60 and filling the separation groove 30 as shown in FIG. Flatten.
The insulating film 54 and the isolation groove embedded insulating layer 60 are formed by spraying a solution of an inorganic insulator, for example, a silanol compound, on a solvent, for example, a solvent containing water as a main component, and evaporating the solvent or liquid. May be.
Through the above steps, as shown in FIG. 7, a stacked structure in which the p-side electrodes 28 </ b> A to 28 </ b> D are covered with the insulating film 54 and the separation groove 30 is buried with the separation groove buried insulating layer 60 can be formed. it can.

次いで、インクジェット方式による印刷法により、図8に示すように、半導体レーザ素子14Aの外側領域にボンディングパッド58A、及びボンディングパッド58Aとp側電極28Aとを接続する導電層56Aとを同時に形成する。
同様に、ボンディングパッド58B及び導電層56Bを形成する。また、インクジェット方式による印刷法により、半導体レーザ素子14Dの外側領域にボンディングパッド58C、及びボンディングパッド58Cとp側電極28Cとを接続する導電層56Cとを同時に形成する。同様に、ボンディングパッド58D及び導電層56Dを形成する。
続いて、半導体基板16の裏面に、n側電極42を例えば全面的にオーミックに被着する。
Next, as shown in FIG. 8, a bonding pad 58A and a conductive layer 56A that connects the bonding pad 58A and the p-side electrode 28A are simultaneously formed in the outer region of the semiconductor laser element 14A by an inkjet printing method.
Similarly, a bonding pad 58B and a conductive layer 56B are formed. Further, the bonding pad 58C and the conductive layer 56C that connects the bonding pad 58C and the p-side electrode 28C are simultaneously formed in the outer region of the semiconductor laser element 14D by a printing method using an ink jet method. Similarly, a bonding pad 58D and a conductive layer 56D are formed.
Subsequently, the n-side electrode 42 is, for example, deposited on the entire back surface of the semiconductor substrate 16 in an ohmic manner.

本実施例の方法では、絶縁膜54、分離溝埋め込み絶縁層60、導電層56、及びボンディングパッド58の形成に際して、インクジェット方式による印刷法を適用しているので、従来の方法のようなフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工を必要としない。
例えば、絶縁膜54の成膜に際して、従来の方法によれば、絶縁膜54を成膜した後、フォトリソグラフイ処理及びエッチング加工によりp側電極28を露出させる開口59を形成する必要があるが、本実施例の方法では、絶縁膜54を成膜する際、窓59を開口したパターンを維持しつつ絶縁膜54を印刷成膜しているので、従来の方法のようなフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工を必要としない。
In the method of this embodiment, since the ink-jet printing method is applied when forming the insulating film 54, the isolation groove embedded insulating layer 60, the conductive layer 56, and the bonding pad 58, a photolithograph like the conventional method is used. (B) Processing and etching are not required.
For example, when forming the insulating film 54, according to the conventional method, after forming the insulating film 54, it is necessary to form the opening 59 that exposes the p-side electrode 28 by photolithography and etching. In the method of this embodiment, when the insulating film 54 is formed, the insulating film 54 is printed while maintaining the pattern in which the window 59 is opened. Therefore, the photolithography process and the conventional method can be performed. Etching is not required.

また、分離溝埋め込み絶縁層60の形成に際して、従来の方法によれば、分離溝埋め込み絶縁層の成膜の後、エッチバック加工を必要としているが、本実施例の方法では、分離溝の上縁で平坦化するように、分離溝埋め込み絶縁層60を印刷成膜しているので、エッチバック加工を必要としない。
更には、導電層56及びボンディングパッド58の形成に際して、従来の方法によれば、金属層をスパッタ法等により堆積し、次いでフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工よりパターニングしているが、本実施例の方法では、導電層及びボンディングパッドのパターンを維持しつつ金属膜を印刷成膜しているので、従来の方法のようなフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工を必要としない。
以上のように、本実施例の方法によれば、従来の方法のようなフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工を必要としないので、工程数を削減し、生産効率を上昇させ、製造コストを軽減することができる。
In forming the isolation trench buried insulating layer 60, according to the conventional method, etch back processing is required after the formation of the isolation trench buried insulating layer. Since the isolation groove embedded insulating layer 60 is formed by printing so as to be flattened at the edge, no etch back process is required.
Furthermore, when the conductive layer 56 and the bonding pad 58 are formed, according to the conventional method, the metal layer is deposited by sputtering or the like, and then patterned by photolithography and etching. In the method, since the metal film is printed while maintaining the pattern of the conductive layer and the bonding pad, the photolithographic process and the etching process as in the conventional method are not required.
As described above, according to the method of this embodiment, the photolithography process and the etching process as in the conventional method are not required, so the number of processes is reduced, the production efficiency is increased, and the manufacturing cost is reduced. be able to.

マルチビーム半導体発光装置の実施例2
本実施例は、本発明に係るマルチビーム半導体発光装置をマルチビーム半導体レーザ装置に適用した実施例の別の例であって、図9は本実施例のマルチビーム半導体レーザ装置の斜視図、及び図10は本実施例のマルチビーム半導体レーザ装置の各半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
本実施例のマルチビーム半導体レーザ装置61は、図10に示すように、発振波長640nm帯の埋め込みリッジ型のAlGaInP系半導体レーザ素子62A〜Dを発光部として4個備えていることを除いて、実施例1のマルチビーム半導体レーザ装置50と同じ構成を有する。
Example 2 of multi-beam semiconductor light emitting device
This embodiment is another example of the embodiment in which the multi-beam semiconductor light emitting device according to the present invention is applied to the multi-beam semiconductor laser device. FIG. 9 is a perspective view of the multi-beam semiconductor laser device of this embodiment, and FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of each semiconductor laser element of the multi-beam semiconductor laser device of this embodiment.
As shown in FIG. 10, the multi-beam semiconductor laser device 61 of the present embodiment includes four embedded ridge-type AlGaInP-based semiconductor laser elements 62A to 62D having an oscillation wavelength band of 640 nm as light emitting portions. The multi-beam semiconductor laser device 50 of the first embodiment has the same configuration.

半導体レーザ素子62は、図10に示すように、n型GaAs基板64上に、MOCVD法によって順次成膜された、n型Al(Ga)InPクラッド層66、アンドープのAlGaInP光導波層68、活性層70、アンドープのAlGaInP光導波層72、p型Al(Ga)InPクラッド層74、p型GaInPエッチング停止層76、p型AlGaInPクラッド層78、p型GaInP中間層80、及びp型GaAsキャップ層82の積層構造を備えている。   As shown in FIG. 10, the semiconductor laser element 62 includes an n-type Al (Ga) InP cladding layer 66, an undoped AlGaInP optical waveguide layer 68, and an active layer sequentially formed on an n-type GaAs substrate 64 by MOCVD. Layer 70, undoped AlGaInP optical waveguide layer 72, p-type Al (Ga) InP cladding layer 74, p-type GaInP etching stop layer 76, p-type AlGaInP cladding layer 78, p-type GaInP intermediate layer 80, and p-type GaAs cap layer 82 laminated structures are provided.

n型GaAs基板64には、例えば{100}面から〈110〉方向に所定の角度、例えば8°〜16°程度オフした主面を有する基板が用いられている。
また、活性層70は、アンドープのGaInP量子井戸層とアンドープのAlGaInP障壁層とからなるMQW構造として構成されている。
As the n-type GaAs substrate 64, for example, a substrate having a main surface that is off from the {100} plane in a <110> direction by a predetermined angle, for example, about 8 ° to 16 ° is used.
The active layer 70 is configured as an MQW structure including an undoped GaInP quantum well layer and an undoped AlGaInP barrier layer.

上述の積層構造の上部は、GaInPエッチング停止層76を停止層にしてp型GaAsキャップ層82、p型GaInP中間層80、及びp型AlGaInPクラッド層78がエッチングされ、ストライプ状リッジとして形成されている。
リッジの側面及びリッジ脇のGaInPエッチング停止層76上には、n型AlGaAs電流狭窄層84が成膜され、リッジを埋め込んでいて、電流狭窄構造を形成している。
The upper part of the laminated structure is formed as a striped ridge by etching the p-type GaAs cap layer 82, the p-type GaInP intermediate layer 80, and the p-type AlGaInP cladding layer 78 using the GaInP etching stop layer 76 as a stop layer. Yes.
On the side surface of the ridge and on the GaInP etching stop layer 76 beside the ridge, an n-type AlGaAs current confinement layer 84 is formed and buried in the ridge to form a current confinement structure.

レーザ構造を構成する各化合物半導体層の厚さの一例を挙げると、n型Al(Ga)InPクラッド層66の膜厚は1μm、AlGaInP光導波層68、72の膜厚は、それぞれ、50nm、GaInP量子井戸層の膜厚は5nm、AlGaInP障壁層の膜厚は5nm、p型Al(Ga)InPクラッド層74の膜厚は0.15〜0.5μm、p型GaInPエッチング停止層76の膜厚は10〜500nm、p型AlGaInPクラッド層78の厚さは0.8μm、及びp型GaAsキャップ層82の膜厚は0.3μmである。   As an example of the thickness of each compound semiconductor layer constituting the laser structure, the film thickness of the n-type Al (Ga) InP cladding layer 66 is 1 μm, and the film thickness of the AlGaInP optical waveguide layers 68 and 72 is 50 nm, respectively. The film thickness of the GaInP quantum well layer is 5 nm, the film thickness of the AlGaInP barrier layer is 5 nm, the film thickness of the p-type Al (Ga) InP clad layer 74 is 0.15 to 0.5 μm, and the film of the p-type GaInP etching stop layer 76 The thickness is 10 to 500 nm, the thickness of the p-type AlGaInP cladding layer 78 is 0.8 μm, and the thickness of the p-type GaAs cap layer 82 is 0.3 μm.

p型GaAsキャップ層82及びn型AlGaAs埋め込み層84上には例えばTi/Pt/Au電極が、p側電極86として形成されている。
また、n型GaAs基板64の裏面に例えばAuGe/Ni電極が、n側電極88として形成されている。
On the p-type GaAs cap layer 82 and the n-type AlGaAs buried layer 84, for example, a Ti / Pt / Au electrode is formed as the p-side electrode 86.
Further, for example, an AuGe / Ni electrode is formed as an n-side electrode 88 on the back surface of the n-type GaAs substrate 64.

半導体レーザ素子62Aとその外側領域、半導体レーザ素子62Aと62B、半導体レーザ素子62Bと62C、半導体レーザ素子62Cと62D、及び半導体レーザ素子62Dとその外側領域とは、それぞれの間に設けられた分離領域52A〜Eによって電気的に分離されている。
分離領域52A〜Eは、それぞれ、電流狭窄層84、エッチング停止層76、p型クラッド層74、光導波層72、活性層70、光導波層68、及びn型クラッド層66を貫通して半導体基板16に達する分離溝90と、分離溝90の溝壁を含めて全面に成膜されている絶縁膜54と、分離溝90の埋め込み層として成膜され、平坦化されている分離溝埋め込み絶縁層60とから構成されている。
The semiconductor laser element 62A and its outer region, the semiconductor laser elements 62A and 62B, the semiconductor laser elements 62B and 62C, the semiconductor laser elements 62C and 62D, and the semiconductor laser element 62D and their outer regions are provided between them. It is electrically separated by regions 52A-E.
Each of the isolation regions 52A to 52E penetrates the current confinement layer 84, the etching stop layer 76, the p-type cladding layer 74, the optical waveguide layer 72, the active layer 70, the optical waveguide layer 68, and the n-type cladding layer 66, thereby forming a semiconductor. Separation groove 90 reaching the substrate 16, insulating film 54 formed on the entire surface including the groove wall of the separation groove 90, and isolation groove embedded insulation formed as a buried layer of the separation groove 90 and planarized Layer 60.

絶縁膜54は、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばNメチル2ピロリドンに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に平均粒径0.1μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばAl23を分散させた懸濁液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜されている。また、分離溝埋め込み絶縁層60は、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばNメチル2ピロリドンに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に平均粒径0.1μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばAl23を分散させた懸濁液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜されている。
尚、絶縁膜54及び分離溝埋め込み絶縁層60は、溶媒、例えば水を主成分とする溶媒に無機絶縁物、例えばシラノール化合物を溶解した溶液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜しても良い。
The insulating film 54 is formed by a printing method based on an ink jet method, and a fine inorganic inorganic material having an average particle diameter of 0.1 μm in a solution of an organic insulating material such as polyimide in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone or a 50% aqueous solution of liquid ethanol. The film is formed by spraying a suspension in which an object, for example, Al 2 O 3 is dispersed, and evaporating the solvent or the liquid. Further, the isolation groove embedded insulating layer 60 is formed by a printing method using an ink jet method, with an average particle size of 0.1 μm in a solvent, for example, a solution of an organic insulator such as polyimide in N-methyl-2-pyrrolidone, or a 50% aqueous solution of liquid ethanol. The film is formed by spraying a suspension in which fine inorganic inorganic insulator, for example, Al 2 O 3 is dispersed, and evaporating the solvent or liquid.
The insulating film 54 and the isolation groove embedded insulating layer 60 are formed by spraying a solution of an inorganic insulator, for example, a silanol compound, on a solvent, for example, a solvent containing water as a main component, and evaporating the solvent or liquid. May be.

p側電極86A〜Dは、絶縁膜54を開口した窓59により外方に露出している。
また、半導体レーザ素子86Aの外側領域及び半導体レーザ素子86Dの外側領域には、外部との接続端子としてボンディングパッド58A、58B及びボンディングパッド58C、58Dがそれぞれ、独立して設けてある。p側電極28A〜Dは、それぞれ、導電層56によりボンディングパッド58A〜Dに接続されている。
また、n型半導体基板16の裏面に共通のn側電極88が設けられている。
The p-side electrodes 86 </ b> A to 86 </ b> D are exposed to the outside through a window 59 that opens the insulating film 54.
Bonding pads 58A and 58B and bonding pads 58C and 58D are provided independently as connection terminals to the outside in the outer region of the semiconductor laser element 86A and the outer region of the semiconductor laser element 86D, respectively. The p-side electrodes 28A to 28D are connected to the bonding pads 58A to 58D by the conductive layer 56, respectively.
A common n-side electrode 88 is provided on the back surface of the n-type semiconductor substrate 16.

本実施例のマルチビーム半導体レーザ装置60は、上述のように、絶縁膜54、導電層56、及びボンディングパッド58が、インクジェット方式による印刷法により形成できる構成を備えているので、工程数を大幅に削減できる。   As described above, the multi-beam semiconductor laser device 60 of the present embodiment has a configuration in which the insulating film 54, the conductive layer 56, and the bonding pad 58 can be formed by an ink-jet printing method. Can be reduced.

マルチビーム半導体発光装置の製造方法の実施例2
本実施例は、本発明に係るマルチビーム半導体発光装置の製造方法を上述のマルチビーム半導体レーザ装置の製造に適用した実施例である。図面は省略するが、以下にその製造方法を説明する。
先ず、従来と同様の方法によって、n型GaAs基板64上に、半導体レーザ素子62を作製する。つまり、n型GaAs基板64上に、MOCVD法によって、順次、n型Al(Ga)InPクラッド層66、アンドープのAlGaInP光導波層68、活性層70、アンドープのAlGaInP光導波層72、p型Al(Ga)InPクラッド層74、p型GaInPエッチング停止層76、p型AlGaInPクラッド層78、p型GaInP中間層80、及びp型GaAsキャップ層82をエピタキシャル成長させて、積層構造を形成する。
n型GaAs基板64には、例えば{100}面から〈110〉方向に所定の角度、例えば8°〜16°程度オフした主面を有する基板を使用する。
Example 2 of manufacturing method of multi-beam semiconductor light emitting device
The present embodiment is an embodiment in which the method for manufacturing a multi-beam semiconductor light emitting device according to the present invention is applied to the manufacture of the multi-beam semiconductor laser device described above. Although the drawings are omitted, the manufacturing method will be described below.
First, the semiconductor laser element 62 is fabricated on the n-type GaAs substrate 64 by the same method as in the prior art. That is, an n-type Al (Ga) InP cladding layer 66, an undoped AlGaInP optical waveguide layer 68, an active layer 70, an undoped AlGaInP optical waveguide layer 72, and a p-type Al are sequentially formed on the n-type GaAs substrate 64 by MOCVD. A (Ga) InP cladding layer 74, a p-type GaInP etching stop layer 76, a p-type AlGaInP cladding layer 78, a p-type GaInP intermediate layer 80, and a p-type GaAs cap layer 82 are epitaxially grown to form a stacked structure.
As the n-type GaAs substrate 64, for example, a substrate having a main surface that is off from the {100} plane in a <110> direction by a predetermined angle, for example, about 8 ° to 16 ° is used.

次いで、GaInPエッチング停止層76を停止層にしてp型GaAsキャップ層82、p型GaInP中間層80、及びp型AlGaInPクラッド層78をエッチングして、ストライプ状リッジを形成する。
次いで、MOCVD法により、n型AlGaAs電流狭窄層84をリッジ両側のGaInPエッチング停止層76上に再成長させる。
これにより、リッジのp型AlGaInPクラッド層78の両側をn型AlGaAs電流狭窄層84で埋め込んだ電流狭窄構造を形成することができる。
Next, the p-type GaAs cap layer 82, the p-type GaInP intermediate layer 80, and the p-type AlGaInP cladding layer 78 are etched using the GaInP etching stop layer 76 as a stop layer to form a striped ridge.
Next, the n-type AlGaAs current confinement layer 84 is regrown on the GaInP etching stop layer 76 on both sides of the ridge by MOCVD.
As a result, a current confinement structure in which both sides of the p-type AlGaInP cladding layer 78 of the ridge are buried with the n-type AlGaAs current confinement layer 84 can be formed.

p型GaAsキャップ層82及びn型AlGaAs埋め込み層84上には例えばTi/Pt/Au電極からなるストライプ状のp側電極86A〜Dを形成する。
また、n型GaAs基板64の裏面を研磨して所定の基板厚さに調整した後、n型GaAs基板64の裏面に例えばAuGe/Ni電極からなるn側電極88を形成する。
On the p-type GaAs cap layer 82 and the n-type AlGaAs buried layer 84, striped p-side electrodes 86A to 86D made of, for example, Ti / Pt / Au electrodes are formed.
Further, after the back surface of the n-type GaAs substrate 64 is polished and adjusted to a predetermined substrate thickness, an n-side electrode 88 made of, for example, an AuGe / Ni electrode is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 64.

以上の工程を経て、図10に示すレーザ構造を有するGaAsウエハを作製することができる。
続いて、実施例1と同様にして、マルチビーム半導体レーザ装置を作製する。即ち、図示しないが、p側電極86A〜86Dに沿ってp側電極86Aの外側領域、p側電極86A〜86D間領域、及びp側電極86Dの外側領域をエッチングして、それぞれ、電流狭窄層84、エッチング停止層76、p型クラッド層74、光導波層72、活性層70、光導波層68、及びn型クラッド層66を貫通して半導体基板16に達する分離溝90を形成する。
Through the above steps, a GaAs wafer having the laser structure shown in FIG. 10 can be manufactured.
Subsequently, a multi-beam semiconductor laser device is manufactured in the same manner as in Example 1. That is, although not shown, the outer region of the p-side electrode 86A, the region between the p-side electrodes 86A to 86D, and the outer region of the p-side electrode 86D are etched along the p-side electrodes 86A to 86D, respectively. 84, an etching stop layer 76, a p-type cladding layer 74, an optical waveguide layer 72, an active layer 70, an optical waveguide layer 68, and an n-type cladding layer 66 are formed to form a separation groove 90 reaching the semiconductor substrate 16.

次に、本実施例の方法では、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばNメチル2ピロリドンに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に平均粒径0.1μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばAl23を分散させた懸濁液を、p側電極86A〜Dを除き分離溝90の溝壁を含む基板全面に吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより、図9に示すように、p側電極86A〜Dを露出させつつ分離溝90の溝壁を含む基板全面に膜厚0.5μmの絶縁膜54を成膜する。 Next, in the method of this example, an average particle size of 0.1 μm is obtained in a solvent, for example, a solution in which an organic insulator, for example, polyimide, is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, or a 50% aqueous solution of liquid ethanol, by a printing method using an inkjet method. By spraying a fine particle inorganic insulator, for example, a suspension in which Al 2 O 3 is dispersed, on the entire surface of the substrate including the groove wall of the separation groove 90 except for the p-side electrodes 86A to 86D, the solvent or liquid is evaporated. As shown in FIG. 9, an insulating film 54 having a film thickness of 0.5 μm is formed on the entire surface of the substrate including the groove wall of the separation groove 90 while exposing the p-side electrodes 86A to 86D.

続いて、インクジェット方式による印刷法により、溶媒、例えばNメチル2ピロリドンに有機絶縁物、例えばポリイミドを溶解した溶液、又は液体エタノール50%水溶液に平均粒径0.1μmの微粒子状の無機絶縁物、例えばAl23を分散させた懸濁液を分離溝30に吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより、分離溝埋め込み絶縁層60を成膜し、図9に示すように、分離溝90を埋め込むと共に平坦化する。
尚、絶縁膜54及び分離溝埋め込み絶縁層60は、溶媒、例えば水を主成分とする溶媒に無機絶縁物、例えばシラノール化合物を溶解した溶液を吹き付け、溶媒又は液体を蒸発させることにより成膜しても良い。
Subsequently, by an inkjet printing method, an organic insulator, for example, a solution in which polyimide is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, or a fine inorganic inorganic insulator having an average particle diameter of 0.1 μm in a 50% aqueous solution of liquid ethanol, For example, a suspension in which Al 2 O 3 is dispersed is sprayed on the separation groove 30 to evaporate the solvent or liquid, thereby forming the separation groove embedded insulating layer 60. As shown in FIG. Embed and flatten.
The insulating film 54 and the isolation groove embedded insulating layer 60 are formed by spraying a solution of an inorganic insulator, for example, a silanol compound, on a solvent, for example, a solvent containing water as a main component, and evaporating the solvent or liquid. May be.

次いで、インクジェット方式による印刷法により、図9に示すように、半導体レーザ素子14Aの外側領域にボンディングパッド58A、及びボンディングパッド58Aとp側電極28Aとを接続する導電層56Aとを同時に形成する。
同様に、ボンディングパッド58B及び導電層56Bを形成する。また、インクジェット方式による印刷法により、半導体レーザ素子14Dの外側領域にボンディングパッド58C、及びボンディングパッド58Cとp側電極28Cとを接続する導電層56Cとを同時に形成する。同様に、ボンディングパッド58D及び導電層56Dを形成する。
続いて、半導体基板16の裏面に、n側電極88を例えば全面的にオーミックに被着する。
Next, as shown in FIG. 9, a bonding pad 58A and a conductive layer 56A that connects the bonding pad 58A and the p-side electrode 28A are simultaneously formed in the outer region of the semiconductor laser element 14A by an inkjet printing method.
Similarly, a bonding pad 58B and a conductive layer 56B are formed. Further, the bonding pad 58C and the conductive layer 56C that connects the bonding pad 58C and the p-side electrode 28C are simultaneously formed in the outer region of the semiconductor laser element 14D by a printing method using an ink jet method. Similarly, a bonding pad 58D and a conductive layer 56D are formed.
Subsequently, the n-side electrode 88 is deposited on the entire back surface of the semiconductor substrate 16 in an ohmic manner, for example.

本実施例の方法では、絶縁膜54、分離溝埋め込み絶縁層60、導電層56、及びボンディングパッド58の形成に際して、インクジェット方式による印刷法を適用しているので、従来の方法のようなフォトリソグラフイ処理及びエッチング加工を必要としない。よって、工程数が削減され、生産効率が上昇し、製造コストを軽減することができる。   In the method of this embodiment, since the ink-jet printing method is applied when forming the insulating film 54, the isolation groove embedded insulating layer 60, the conductive layer 56, and the bonding pad 58, a photolithograph like the conventional method is used. (B) Processing and etching are not required. Therefore, the number of processes is reduced, production efficiency is increased, and manufacturing costs can be reduced.

本発明は、マルチビーム半導体レーザ装置に限らず、分離溝を設け、次いで絶縁膜を成膜し、絶縁膜から電極を露出させる構成の装置に適用できる。   The present invention is not limited to a multi-beam semiconductor laser device, and can be applied to an apparatus having a structure in which an isolation groove is provided, an insulating film is formed, and an electrode is exposed from the insulating film.

実施例1のマルチビーム半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a multi-beam semiconductor laser device of Example 1. FIG. 実施例1のマルチビーム半導体レーザ装置の発光部として設けられた半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a semiconductor laser element provided as a light emitting unit of the multi-beam semiconductor laser device of Example 1. 図3(a)から図3(c)、それぞれ、実施例の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。FIG. 3A to FIG. 3C are cross-sectional views of the substrate for each process when manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the method of the embodiment. 図4(d)から図4(f)は、それぞれ、図3(c)に続いて、実施例の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。4 (d) to 4 (f) are substrate cross-sectional views for each process when manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the method of the embodiment, following FIG. 3 (c). 図4(f)に続いて、実施例の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。FIG. 5F is a cross-sectional view of the substrate for each step when manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the method of the example, following FIG. 図5に続いて、実施例の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the substrate for each step when manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the method of the example, following FIG. 5. 図6に続いて、実施例の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程の基板斜視図である。FIG. 7 is a substrate perspective view of a process for manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the method of the example, following FIG. 6; 図7に続いて、実施例の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程の基板斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the substrate in the process for manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the method of the embodiment following FIG. 7. 実施例1のマルチビーム半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a multi-beam semiconductor laser device of Example 1. FIG. 実施例1のマルチビーム半導体レーザ装置の発光部として設けられた半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a semiconductor laser element provided as a light emitting unit of the multi-beam semiconductor laser device of Example 1. 従来のマルチビーム半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional multibeam semiconductor laser apparatus. 図12(a)から図12(c)、それぞれ、従来の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。12 (a) to 12 (c) are cross-sectional views of a substrate for each process when manufacturing a multi-beam semiconductor laser device according to a conventional method. 図13(d)から図13(f)は、それぞれ、図12(c)に続いて、従来の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。FIGS. 13 (d) to 13 (f) are substrate cross-sectional views for each process in manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the conventional method, following FIG. 12 (c). 図14(g)から図14(i)は、それぞれ、図13(f)に続いて、従来の方法に従ってマルチビーム半導体レーザ装置を製造する際の工程ごとの基板断面図である。FIGS. 14 (g) to 14 (i) are cross-sectional views of the substrate for each process when manufacturing the multi-beam semiconductor laser device according to the conventional method, following FIG. 13 (f). 電流ブロック層の平面図である。It is a top view of a current block layer. p側電極の平面図である。It is a top view of a p-side electrode. 絶縁膜から露出したp側電極の平面図である。It is a top view of the p side electrode exposed from the insulating film.

符号の説明Explanation of symbols

10:従来のマルチビーム半導体レーザ装置、12A〜C:素子分離領域、14:半導体レーザ素子、16:n型GaAs半導体基板、18:n型Al0.45Ga0.55As第1クラッド層、20:ノンドープAl0.14Ga0.86As活性層、22:p型Al0.45Ga0.55As第2クラッド層、24:n型GaAs電流ブロック層、26:p型(Al)GaAsキャップ層、28:p側電極、30:分離溝、32:絶縁膜、34:分離溝埋め込み絶縁層、36:窓、38:導体、40:ボンディングパッド、42:n側電極、44:浅溝、50:実施例1のマルチビーム半導体レーザ装置、16:n型GaAs半導体基板、14:半導体レーザ素子、28:p側電極、52:素子分離領域、54:絶縁膜、56:導電層、58:ボンディングパッド、59:窓、60:分離溝埋め込み絶縁層、61:実施例2のマルチビーム半導体レーザ装置、62:発振波長640nm帯の埋め込みリッジ型のAlGaInP系半導体レーザ素子、64:n型GaAs基板、66:n型Al(Ga)InPクラッド層、68:アンドープのAlGaInP光導波層、70:活性層、72:アンドープのAlGaInP光導波層、74:p型Al(Ga)InPクラッド層、76:p型GaInPエッチング停止層、78:p型AlGaInPクラッド層、80:p型GaInP中間層、82:p型GaAsキャップ層、84:n型AlGaAs電流狭窄層、86:p側電極、88:n側電極、90:分離溝。   10: conventional multi-beam semiconductor laser device, 12A to C: element isolation region, 14: semiconductor laser element, 16: n-type GaAs semiconductor substrate, 18: n-type Al0.45Ga0.55As first cladding layer, 20: non-doped Al0 .14 Ga0.86 As active layer, 22: p-type Al0.45 Ga0.55 As second cladding layer, 24: n-type GaAs current blocking layer, 26: p-type (Al) GaAs cap layer, 28: p-side electrode, 30: isolation Groove, 32: insulating film, 34: isolation groove embedded insulating layer, 36: window, 38: conductor, 40: bonding pad, 42: n-side electrode, 44: shallow groove, 50: multi-beam semiconductor laser device of Example 1 16: n-type GaAs semiconductor substrate, 14: semiconductor laser element, 28: p-side electrode, 52: element isolation region, 54: insulating film, 56: conductive layer, 58: bonding pad, 59: , 60: isolation groove buried insulating layer, 61: multi-beam semiconductor laser device of Example 2, 62: buried ridge type AlGaInP-based semiconductor laser element having an oscillation wavelength band of 640 nm, 64: n-type GaAs substrate, 66: n-type Al (Ga) InP cladding layer, 68: undoped AlGaInP optical waveguide layer, 70: active layer, 72: undoped AlGaInP optical waveguide layer, 74: p-type Al (Ga) InP cladding layer, 76: p-type GaInP etching stop layer 78: p-type AlGaInP cladding layer, 80: p-type GaInP intermediate layer, 82: p-type GaAs cap layer, 84: n-type AlGaAs current confinement layer, 86: p-side electrode, 88: n-side electrode, 90: separation groove .

Claims (11)

絶縁膜で被覆された複数個の端面出射型半導体発光部が素子分離領域を介して出射方向に平行に半導体基板上に配置され、各発光部の一方の電極が発光部毎に絶縁膜から露出して設けられ、ボンディングパッドが複数個の発光部の外側領域に設けられ、かつ導電層が一方の電極からボンディングパッドまで絶縁膜上に延在して一方の電極をボンディングパッドに電気的に接続しているマルチビーム半導体発光装置において、
絶縁膜が、有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させてなる絶縁膜として形成されていることを特徴とするマルチビーム半導体発光装置。
A plurality of edge-emitting semiconductor light-emitting portions covered with an insulating film are arranged on the semiconductor substrate in parallel to the emission direction through the element isolation region, and one electrode of each light-emitting portion is exposed from the insulating film for each light-emitting portion. The bonding pad is provided in the outer region of the plurality of light emitting portions, and the conductive layer extends from one electrode to the bonding pad on the insulating film, and one electrode is electrically connected to the bonding pad. In the multi-beam semiconductor light emitting device
The insulating film is discharged as droplets of either a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which a fine inorganic inorganic insulator is dispersed in a liquid, or a solution in which an inorganic insulator is dissolved in a solvent. Next, the multi-beam semiconductor light-emitting device is formed as an insulating film obtained by evaporating a solvent or a liquid.
導電層が、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる金属層として形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマルチビーム半導体発光装置。   The conductive layer is formed as a metal layer formed by discharging a suspension in which metal fine particles are dispersed in a liquid or a solution in which a metal is dissolved in a solvent, and then evaporating the liquid or the solvent. 2. The multi-beam semiconductor light-emitting device according to claim 1. ボンディングパッドが、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる金属層として形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマルチビーム半導体発光装置。   The bonding pad is formed as a metal layer formed by discharging a suspension in which metal fine particles are dispersed in a liquid or a solution in which a metal is dissolved in a solvent, and then evaporating the liquid or the solvent. 2. The multi-beam semiconductor light-emitting device according to claim 1. 半導体発光部が、半導体レーザ素子として形成されていることを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか1項に記載のマルチビーム半導体発光装置。   4. The multi-beam semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting unit is formed as a semiconductor laser element. 5. 素子分離領域が、半導体レーザ素子の化合物半導体積層構造の上から下方に少なくとも活性層を貫通する分離溝と、分離溝を埋め込む分離溝埋め込み絶縁層とで構成され、
分離溝埋め込み絶縁層が有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させてなる絶縁層として形成されていることを特徴とする請求項4に記載のマルチビーム半導体発光装置。
The element isolation region is composed of an isolation groove that penetrates at least the active layer from the top to the bottom of the compound semiconductor multilayer structure of the semiconductor laser element, and an isolation groove embedded insulating layer that embeds the isolation groove,
Separation groove embedded insulating layer discharges droplets of either a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which a fine inorganic insulator is dispersed in a liquid, or a solution in which an inorganic insulator is dissolved in a solvent The multi-beam semiconductor light-emitting device according to claim 4, wherein the multi-beam semiconductor light-emitting device is formed as an insulating layer obtained by evaporating a solvent or a liquid.
分離溝埋め込み絶縁層が、発光部上の絶縁膜に連続して形成され、半導体発光装置の上面を平坦化していることを特徴とする請求項5に記載のマルチビーム半導体発光装置。   6. The multi-beam semiconductor light-emitting device according to claim 5, wherein the isolation trench-filling insulating layer is continuously formed on the insulating film on the light-emitting portion, and the upper surface of the semiconductor light-emitting device is flattened. 複数個の端面出射型半導体発光部を構成する化合物半導体積層構造を半導体基板上に形成する工程と、
化合物半導体積層構造上に発光部毎に離隔して複数個のストライプ状の電極を形成する工程と、
電極に沿って発光部毎に化合物半導体積層構造を分離する分離溝を形成して複数個の半導体発光部を形成する工程と、
電極を露出させつつ分離溝の溝壁を含めて化合物半導体積層構造上に絶縁膜を成膜する絶縁膜成膜工程と
を有し、絶縁膜を成膜する際、印刷法を適用して、有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させて絶縁膜を成膜することを特徴とするマルチビーム半導体発光装置の製造方法。
Forming a compound semiconductor laminated structure constituting a plurality of edge-emitting semiconductor light emitting portions on a semiconductor substrate;
Forming a plurality of striped electrodes spaced apart for each light emitting portion on the compound semiconductor multilayer structure;
Forming a plurality of semiconductor light emitting portions by forming separation grooves for separating the compound semiconductor multilayer structure for each light emitting portion along the electrodes;
An insulating film forming step of forming an insulating film on the compound semiconductor multilayer structure including the groove wall of the separation groove while exposing the electrode, and applying the printing method when forming the insulating film, Either a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which fine-particle inorganic insulator is dispersed in a liquid, or a solution in which an inorganic insulator is dissolved in a solvent is discharged as droplets, and then the solvent or liquid A method of manufacturing a multi-beam semiconductor light-emitting device, wherein an insulating film is formed by evaporating the substrate.
絶縁膜成膜工程に続いて、分離溝埋め込み絶縁層を成膜して分離溝を埋め込む工程を有し、
分離溝を埋め込む際、印刷法を適用して、有機絶縁物を溶媒に溶解した溶液、微粒子状の無機絶縁物を液体に分散させた懸濁液、及び無機絶縁物を溶媒に溶解した溶液のいずれかを液滴として吐出させ、次いで溶媒又は液体を蒸発させて分離溝埋め込み絶縁層を形成し、化合物半導体積層構造上を平坦化することを特徴とする請求項7に記載のマルチビーム半導体発光装置の製造方法。
Subsequent to the insulating film forming step, the method includes forming a separation groove embedded insulating layer and embedding the separation groove,
When embedding the separation groove, a printing method is applied, and a solution in which an organic insulator is dissolved in a solvent, a suspension in which fine-particle inorganic insulator is dispersed in a liquid, and a solution in which the inorganic insulator is dissolved in a solvent 8. The multi-beam semiconductor light emitting device according to claim 7, wherein any one of them is ejected as droplets, and then a solvent or liquid is evaporated to form a separation groove embedded insulating layer, thereby planarizing the compound semiconductor laminated structure. Device manufacturing method.
分離溝埋め込み絶縁層を成膜して分離溝を埋め込む工程に続いて、複数個の発光部の外側領域にボンディングパッドを形成する工程と、絶縁膜上を電極からボンディングパッドまで延在し、電極をボンディングパッドに電気的に接続する導電層を形成する工程とを有し、
ボンディングパッド及び導電層を形成する際、印刷法を適用して、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる導電性金属層としてボンディングパッド及び導電層を形成することを特徴とする請求項8に記載のマルチビーム半導体発光装置の製造方法。
Following the step of depositing the isolation trench embedding insulating layer and embedding the isolation trench, a step of forming a bonding pad in the outer region of the plurality of light emitting portions, and an electrode extending from the electrode to the bonding pad on the insulating film, Forming a conductive layer electrically connected to the bonding pad,
When forming the bonding pad and the conductive layer, a printing method is applied, and a suspension in which metal fine particles are dispersed in a liquid or a solution in which a metal is dissolved in a solvent is ejected as droplets, and then the liquid or the solvent is evaporated. 9. The method of manufacturing a multi-beam semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein a bonding pad and a conductive layer are formed as the conductive metal layer.
化合物半導体積層構造上に発光部毎に離隔して複数個のストライプ状の電極を形成する工程では、印刷法を適用して、金属微粒子を液体に分散させた懸濁液又は金属を溶媒に溶解した溶液を液滴として吐出させ、次いで液体又は溶媒を蒸発させてなる導電性金属層としてストライプ状の電極を形成することを特徴とする請求項8に記載のマルチビーム半導体発光装置の製造方法。   In the step of forming a plurality of stripe-shaped electrodes spaced apart for each light emitting part on the compound semiconductor multilayer structure, a printing method is applied and a suspension in which metal fine particles are dispersed in a liquid or a metal is dissolved in a solvent. 9. The method of manufacturing a multi-beam semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein a striped electrode is formed as a conductive metal layer formed by discharging the solution as droplets and then evaporating the liquid or solvent. 印刷法として、インクジェット法を使用することを特徴とする請求項7から9のうちのいずれか1項に記載のマルチビーム半導体発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a multi-beam semiconductor light-emitting device according to claim 7, wherein an inkjet method is used as a printing method.
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