JP2008277615A - Surface emitting laser array, method of manufacturing the same, and semiconductor device - Google Patents

Surface emitting laser array, method of manufacturing the same, and semiconductor device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface emitting laser array capable of suppressing a variation in characteristics between elements, to provide a manufacturing method thereof and a semiconductor device. <P>SOLUTION: This surface emitting laser array 1000 includes a substrate 101, a first surface emitting laser, a second surface emitting laser 200 adjacent to the first surface emitting laser 100, and a third surface emitting laser 300 adjacent to the second surface emitting laser. Each of the first surface emitting laser, the second surface emitting laser and the third surface emitting laser has a first mirror, an active layer, a second mirror and an electrode formed above the second mirror and having an opening for emitting laser light. The diameter of an opening 219 of an electrode 209 of the second surface emitting laser is smaller than the diameter of an opening 119 of an electrode 109 of the first surface emitting laser and larger than the diameter of an opening 319 of an electrode 309 of the third surface emitting laser. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、面発光レーザアレイおよびその製造方法ならびに半導体装置に関する。   The present invention relates to a surface emitting laser array, a manufacturing method thereof, and a semiconductor device.

従来、レーザプリンターに用いられる半導体レーザの多くは単一ビームによるものであったが、複数のビームを用いた高速印刷を実現するため、１次元もしくは２次元上に半導体レーザを配置したレーザアレイを光源として用いるようになった。   Conventionally, most of the semiconductor lasers used in laser printers have been based on a single beam, but in order to realize high-speed printing using a plurality of beams, a laser array in which semiconductor lasers are arranged one-dimensionally or two-dimensionally is used. It came to be used as a light source.

また、プロジェクター等の映像装置においても、半導体レーザを用いるようになり、輝度向上のための高出力化が望まれている。その１つの方法として、レーザアレイを用いることが考えられる。   In addition, in a video apparatus such as a projector, a semiconductor laser is used, and high output for improving luminance is desired. One method is to use a laser array.

しかしながら、レーザプリンターやプロジェクター等にレーザアレイを用いる場合、素子間の出力特性等のばらつきが問題になることがある。たとえばレーザプリンターにおいては、レーザアレイの出力特性にばらつきがあることによって、印刷時に濃度ムラを生じさせてしまう。このようなばらつきを抑制する方法として、たとえば特許文献１には、光検出器を設けて半導体レーザの光量をモニタし、モニタ光量に応じて半導体レーザの駆動を制御することが開示されている。   However, when a laser array is used for a laser printer, a projector, or the like, variations in output characteristics between elements may become a problem. For example, in a laser printer, unevenness in output characteristics of the laser array causes density unevenness during printing. As a method for suppressing such variation, for example, Patent Document 1 discloses that a light detector is provided to monitor the light amount of the semiconductor laser, and the driving of the semiconductor laser is controlled according to the monitor light amount.

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、部品点数が増えてしまう上に消費電力も上がってしまう。また半導体レーザと光検出器との光軸調製等の工数が増加し、歩留まりの低下をも招いてしまう。
特開平３−９０３７０号公報 However, the method described in Patent Document 1 increases the number of components and power consumption. In addition, the number of man-hours for preparing the optical axis between the semiconductor laser and the photodetector increases, resulting in a decrease in yield.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-90370

本発明の目的は、素子間の特性ばらつきを抑制することのできる面発光レーザアレイおよびその製造方法ならびに半導体装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a surface emitting laser array, a manufacturing method thereof, and a semiconductor device capable of suppressing variation in characteristics between elements.

本発明の第１の形態にかかる面発光レーザアレイは、
同一基板上に配列されている複数の面発光レーザを含む面発光レーザアレイであって、
基板と、
第１の面発光レーザと、
前記第１の面発光レーザと隣り合う第２の面発光レーザと、
前記第２の面発光レーザと隣り合う第３の面発光レーザと、
を含み、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザは、直線上に配列されており、かつ、
前記基板の上方に形成された第１ミラーと、
前記第１ミラーの上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２ミラーと、
前記前記第２ミラーの上方に形成され、レーザ光を出射するための開口部を有する電極と、
を各々が有し、
前記第２の面発光レーザの電極の開口部の径は、前記第１の面発光レーザの電極の開口部の径より小さく、かつ前記第３の面発光レーザの電極の開口部の径より大きい。 The surface emitting laser array according to the first aspect of the present invention is:
A surface-emitting laser array including a plurality of surface-emitting lasers arranged on the same substrate,
A substrate,
A first surface emitting laser;
A second surface emitting laser adjacent to the first surface emitting laser;
A third surface emitting laser adjacent to the second surface emitting laser;
Including
The first surface emitting laser, the second surface emitting laser, and the third surface emitting laser are arranged on a straight line, and
A first mirror formed above the substrate;
An active layer formed above the first mirror;
A second mirror formed above the active layer;
An electrode formed above the second mirror and having an opening for emitting laser light;
Each has
The diameter of the opening of the electrode of the second surface emitting laser is smaller than the diameter of the opening of the electrode of the first surface emitting laser and larger than the diameter of the opening of the electrode of the third surface emitting laser. .

本発明において、特定のＡ部材（以下、「Ａ部材」という。）の上方に設けられた特定のＢ部材（以下、「Ｂ部材」という。）というとき、Ａ部材の上に直接Ｂ部材が設けられた場合と、Ａ部材の上に他の部材を介してＢ部材が設けられた場合とを含む意味である。   In the present invention, when a specific B member (hereinafter referred to as “B member”) provided above a specific A member (hereinafter referred to as “A member”), the B member is directly on the A member. The meaning includes the case where it is provided and the case where the B member is provided on the A member via another member.

本発明の第１の形態にかかる面発光レーザアレイにおいて、
前記複数の面発光レーザの各々の電極の開口部の径は、基板上における前記複数の面発光レーザが形成されている領域の中心から端部にいくにつれて小さくなっていることができる。 In the surface emitting laser array according to the first aspect of the present invention,
The diameter of the opening of each electrode of the plurality of surface emitting lasers can be reduced from the center to the end of the region where the plurality of surface emitting lasers are formed on the substrate.

本発明の第１の形態にかかる面発光レーザアレイにおいて、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザは、少なくとも第２ミラーの一部の領域に形成された絶縁領域をさらに有し、
前記絶縁領域は、前記基板面と垂直な方向に開口する開口部を有し、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザにおいて、前記絶縁領域の開口部の径は、前記電極の開口部の径より大きいことができる。 In the surface emitting laser array according to the first aspect of the present invention,
The first surface emitting laser, the second surface emitting laser, and the third surface emitting laser further include an insulating region formed in at least a partial region of the second mirror,
The insulating region has an opening that opens in a direction perpendicular to the substrate surface;
In the first surface emitting laser, the second surface emitting laser, and the third surface emitting laser, the diameter of the opening of the insulating region may be larger than the diameter of the opening of the electrode.

本発明の第１の形態にかかる面発光レーザアレイにおいて、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザは、少なくとも第２ミラーの一部の領域に形成された絶縁領域をさらに有し、
前記絶縁領域は、前記基板面と垂直な方向に開口する開口部を有し、
前記第１の面発光レーザにおける前記絶縁領域の開口部の径は、前記第２の面発光レーザにおける前記絶縁領域の開口部の径、および前記第３の面発光レーザにおける前記絶縁領域の開口部の径と同一であることができる。 In the surface emitting laser array according to the first aspect of the present invention,
The first surface emitting laser, the second surface emitting laser, and the third surface emitting laser further include an insulating region formed in at least a partial region of the second mirror,
The insulating region has an opening that opens in a direction perpendicular to the substrate surface;
The diameter of the opening of the insulating region in the first surface emitting laser is the diameter of the opening of the insulating region in the second surface emitting laser, and the opening of the insulating region in the third surface emitting laser. Can be the same diameter.

本発明の第２の形態にかかる半導体装置は、
基板と、
前記基板上に設けられた、請求項１に記載の面発光レーザアレイと、
前記基板上に設けられ、前記複数の面発光レーザと電気的に接続されている駆動回路と、
を含み、
前記複数の面発光レーザの各々の電極の開口部の径は、基板上における所定の位置から端部にいくにつれて小さくなっており、
前記基板上における所定の位置は、前記複数の面発光レーザのみが形成されている領域の中心より前記駆動回路側に位置する。 The semiconductor device according to the second aspect of the present invention is:
A substrate,
The surface-emitting laser array according to claim 1 provided on the substrate;
A drive circuit provided on the substrate and electrically connected to the plurality of surface emitting lasers;
Including
The diameter of the opening of each electrode of the plurality of surface emitting lasers decreases from a predetermined position on the substrate toward the end,
The predetermined position on the substrate is located closer to the drive circuit than the center of the region where only the plurality of surface emitting lasers are formed.

本発明の第３の形態にかかる面発光レーザアレイの製造方法は、
同一基板上に配列されている複数の面発光レーザを含む面発光レーザアレイの製造方法であって、
（ａ）基板の上方に、当該基板側から第１ミラー、活性層、および第２ミラーを構成するための半導体多層膜を形成する工程と、
（ｂ）前記絶縁領域の上方に、光の出射面を構成する開口部を有する複数の電極を形成する工程と、
（ｃ）前記複数の電極の開口部より小さい開口部を有する他の電極を、前記複数の電極の上に形成する工程と、
を含む。 The manufacturing method of the surface emitting laser array according to the third aspect of the present invention is as follows:
A method of manufacturing a surface-emitting laser array including a plurality of surface-emitting lasers arranged on the same substrate,
(A) forming a semiconductor multilayer film for forming the first mirror, the active layer, and the second mirror from the substrate side above the substrate;
(B) forming a plurality of electrodes having an opening that constitutes a light emission surface above the insulating region;
(C) forming another electrode having an opening smaller than the openings of the plurality of electrodes on the plurality of electrodes;
including.

本発明の第３の形態にかかる面発光レーザアレイの製造方法において、
前記工程（ｂ）の後に、
電極毎に電流を注入しながら、前記半導体多層膜の温度を測定する工程をさらに含み、
前記工程（ｃ）では、測定した前記温度に基づいて、前記他の電極を形成する領域を決定し、決定した当該領域に前記他の電極を形成することができる。 In the method of manufacturing the surface emitting laser array according to the third aspect of the present invention,
After step (b)
A step of measuring the temperature of the semiconductor multilayer film while injecting a current for each electrode;
In the step (c), a region where the other electrode is to be formed is determined based on the measured temperature, and the other electrode can be formed in the determined region.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

１．第１の実施の形態
１．１．面発光レーザアレイ
まず、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００の構成について説明する。図１および図２は、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００を模式的に示す図であり、図１は、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００を模式的に示す断面図であり、図２は、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００を模式的に示す平面図である。図１は、図２のＩ−Ｉ断面を示す図である。 1. 1. First embodiment 1.1. Surface Emitting Laser Array First, the configuration of the surface emitting laser array 1000 according to the first embodiment will be described. 1 and 2 are diagrams schematically showing a surface emitting laser array 1000 according to the first embodiment, and FIG. 1 schematically shows the surface emitting laser array 1000 according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing the surface emitting laser array 1000 according to the first embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.

面発光レーザアレイ１０００は、同一基板上に配列している複数の面発光レーザを含む。第１の実施の形態では、まず、５つの面発光レーザ（第１の面発光レーザ１００、第２の面発光レーザ２００、第３の面発光レーザ３００、第４の面発光レーザ４００、および第５の面発光レーザ５００）が直線上に配列している面発光レーザアレイ１０００について説明する。   The surface emitting laser array 1000 includes a plurality of surface emitting lasers arranged on the same substrate. In the first embodiment, first, five surface emitting lasers (first surface emitting laser 100, second surface emitting laser 200, third surface emitting laser 300, fourth surface emitting laser 400, and first surface emitting laser 400, and A surface emitting laser array 1000 in which five surface emitting lasers 500) are arranged in a straight line will be described.

面発光レーザアレイ１０００は、第１の面発光レーザ１００と、第２の面発光レーザ２００と、第３の面発光レーザ３００と、第４の面発光レーザ４００と、第５の面発光レーザ５００とを含む。第１の面発光レーザ１００は、第２の面発光レーザ２００および第４の面発光レーザ４００と隣り合い、第２の面発光レーザ２００は、第３の面発光レーザ３００と隣り合い、第４の面発光レーザ４００は、第５の面発光レーザ５００と隣り合う。   The surface emitting laser array 1000 includes a first surface emitting laser 100, a second surface emitting laser 200, a third surface emitting laser 300, a fourth surface emitting laser 400, and a fifth surface emitting laser 500. Including. The first surface-emitting laser 100 is adjacent to the second surface-emitting laser 200 and the fourth surface-emitting laser 400, the second surface-emitting laser 200 is adjacent to the third surface-emitting laser 300, and the fourth The surface emitting laser 400 is adjacent to the fifth surface emitting laser 500.

第１の面発光レーザ１００、第２の面発光レーザ２００、第３の面発光レーザ３００、第４の面発光レーザ４００、および第５の面発光レーザ５００は、半導体基板１０１上に形成されており、半導体基板１０１の下面に形成された第２電極１０８と、半導体基板１０１の上面に形成された第１ミラー１０２とを有する。第２電極１０８および第１ミラー１０２は、各面発光レーザ共通の電極およびミラーとして機能することができる。   The first surface emitting laser 100, the second surface emitting laser 200, the third surface emitting laser 300, the fourth surface emitting laser 400, and the fifth surface emitting laser 500 are formed on the semiconductor substrate 101. And a second electrode 108 formed on the lower surface of the semiconductor substrate 101 and a first mirror 102 formed on the upper surface of the semiconductor substrate 101. The second electrode 108 and the first mirror 102 can function as an electrode and a mirror common to each surface emitting laser.

第１の面発光レーザ１００、第２の面発光レーザ２００、第３の面発光レーザ３００、第４の面発光レーザ４００、および第５の面発光レーザ５００においては、第１電極（符号１０９、２０９、３０９、４０９、５０９で示す）の径が、互いに異なる。第１の面発光レーザ１００、第２の面発光レーザ２００、第３の面発光レーザ３００、第４の面発光レーザ４００、および第５の面発光レーザ５００における他の部分については、互いに同一の大きさおよび材質を有することができる。   In the first surface emitting laser 100, the second surface emitting laser 200, the third surface emitting laser 300, the fourth surface emitting laser 400, and the fifth surface emitting laser 500, the first electrode (reference numeral 109, 209, 309, 409, and 509) have different diameters. Other portions of the first surface emitting laser 100, the second surface emitting laser 200, the third surface emitting laser 300, the fourth surface emitting laser 400, and the fifth surface emitting laser 500 are the same as each other. Can have size and material.

第１の面発光レーザ１００は、第１ミラー１０２と、第１ミラー１０２上に形成された活性層１０３と、活性層１０３上に形成された第２ミラー１０４と、を含む。第１の面発光レーザ１００は、第１ミラー１０２と、活性層１０３と、第２ミラー１０４とによって構成された垂直共振器を有する。また第１ミラー１０２と、活性層１０３と、第２ミラー１０４の一部とによって、柱状の半導体堆積体（柱状部）１１４が構成される。柱状部１１４は、たとえば、半導体基板１０１の上面と平行な面で切断した場合における断面形状が、円形であることができる。   The first surface emitting laser 100 includes a first mirror 102, an active layer 103 formed on the first mirror 102, and a second mirror 104 formed on the active layer 103. The first surface-emitting laser 100 includes a vertical resonator that includes a first mirror 102, an active layer 103, and a second mirror 104. The first mirror 102, the active layer 103, and a part of the second mirror 104 constitute a columnar semiconductor deposited body (columnar portion) 114. For example, the cross-sectional shape of the columnar portion 114 when cut along a plane parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 101 can be circular.

半導体基板１０１は、たとえばｎ型ＧａＡｓ基板からなることができる。第１ミラー１０２は、たとえばｎ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｎ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを交互に積層した４０ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。活性層１０３は、たとえばＧａＡｓ井戸層とＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓバリア層からなり、井戸層が３層で構成される量子井戸構造を含むことができる。第２ミラー１０４は、たとえばｐ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを交互に積層した２５ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。 The semiconductor substrate 101 can be made of, for example, an n-type GaAs substrate. The first mirror 102 is composed of, for example, 40 pairs of distributed reflection type multilayer mirrors in which n-type Al 0.9 Ga 0.1 As layers and n-type Al 0.15 Ga 0.85 As layers are alternately stacked. Can do. The active layer 103 can include a quantum well structure including, for example, a GaAs well layer and an Al 0.3 Ga 0.7 As barrier layer, and the well layer includes three layers. The second mirror 104 is composed of, for example, 25 pairs of distributed reflective multilayer mirrors in which p-type Al 0.9 Ga 0.1 As layers and p-type Al 0.15 Ga 0.85 As layers are alternately stacked. Can do.

第２ミラー１０４は、たとえば炭素（Ｃ）がドーピングされることによりｐ型にされ、第１ミラー１０２は、たとえばケイ素（Ｓｉ）がドーピングされることによりｎ型にされている。したがって、ｐ型の第２ミラー１０４、不純物がドーピングされていない活性層１０３、およびｎ型の第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。   The second mirror 104 is made p-type by doping carbon (C), for example, and the first mirror 102 is made n-type by doping silicon (Si), for example. Therefore, a pin diode is formed by the p-type second mirror 104, the active layer 103 not doped with impurities, and the n-type first mirror 102.

第１の面発光レーザ１００は、活性層１０３の上方に絶縁領域としての酸化狭窄層１０５をさらに含む。具体的に酸化狭窄層１０５は、第２ミラー１０４を構成する層のうち活性層１０３に近い領域の、ＡｌｘＧａ1-ｘＡｓ（ｘ＞０．９５）層を側面から酸化することにより得られる。この酸化狭窄層１０５は、開口部１１５を有し、たとえばリング状に形成されている。すなわち、この酸化狭窄層１０５は、半導体基板１０１の上面と平行な面で切断した場合における断面形状が、柱状部１１４の平面形状の円形と同心の円のリング状であることができる。 The first surface emitting laser 100 further includes an oxidized constricting layer 105 as an insulating region above the active layer 103. Specifically, the oxidized constricting layer 105 is obtained by oxidizing the Al x Ga 1-x As (x> 0.95) layer in the region close to the active layer 103 among the layers constituting the second mirror 104 from the side surface. It is done. The oxidized constricting layer 105 has an opening 115 and is formed, for example, in a ring shape. That is, the oxidized constricting layer 105 can have a cross-sectional shape when cut along a plane parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 101, in a ring shape that is concentric with the circular shape of the planar shape of the columnar portion 114.

第１の面発光レーザ１００は、第２ミラー１０４の上面に形成された第１電極１０９を含む。第１電極１０９と、上述した第２電極１０８とによって、ｐｉｎダイオードに電流を注入して第１の面発光レーザ１００を駆動させることができる。   The first surface emitting laser 100 includes a first electrode 109 formed on the upper surface of the second mirror 104. The first surface emitting laser 100 can be driven by injecting a current into the pin diode by the first electrode 109 and the second electrode 108 described above.

第２電極１０８は、例えば金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）の合金と、金（Ａｕ）との積層膜からなることができる。また、第１電極１０９は、例えば白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）および金（Ａｕ）の積層膜からなることができる。   The second electrode 108 can be made of a laminated film of, for example, an alloy of gold (Au) and germanium (Ge) and gold (Au). Further, the first electrode 109 can be made of, for example, a laminated film of platinum (Pt), titanium (Ti), and gold (Au).

第１電極１０９は、柱状部１１４の上面において開口部１１９を有するリング形状であることができる。開口部１１９は、半導体基板１０１の上面と平行な面で切断した場合における断面形状が、柱状部１１４の平面形状の円形と同心の円形状であることができる。また、第１電極１０９は、リング形状部１０９ａの他に、他の素子と電気的に接続するためのパッド部１０９ｃと、パッド部とリング形状部１０９ａとを接続する直線状の引き出し部とを有する（図２参照）。   The first electrode 109 may have a ring shape having an opening 119 on the upper surface of the columnar portion 114. The opening 119 may have a circular shape concentric with the circular shape of the planar shape of the columnar portion 114 when the opening 119 is cut along a plane parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 101. In addition to the ring-shaped portion 109a, the first electrode 109 includes a pad portion 109c for electrically connecting to other elements, and a linear lead portion for connecting the pad portion and the ring-shaped portion 109a. (See FIG. 2).

第１電極１０９の開口部１１９の径は、図１に示すように、酸化狭窄層１０５の開口部１１５の径より小さい。開口部１１９の径が、酸化狭窄層１０５の開口部１１５の径より小さいことにより、第１ミラー１０２、活性層１０３、および第２ミラー１０４の間で生じた光の一部が第１電極１０９の下面でけられることになる。したがって、第１電極１０９の開口部１１９の径をかえることによって、第１の面発光レーザ１００の光出力を調整することができる。   The diameter of the opening 119 of the first electrode 109 is smaller than the diameter of the opening 115 of the oxidized constricting layer 105 as shown in FIG. Since the diameter of the opening 119 is smaller than the diameter of the opening 115 of the oxidized constricting layer 105, a part of light generated between the first mirror 102, the active layer 103, and the second mirror 104 is part of the first electrode 109. It will be kicked on the lower surface of the. Therefore, the optical output of the first surface emitting laser 100 can be adjusted by changing the diameter of the opening 119 of the first electrode 109.

第２の面発光レーザ２００は、第１の面発光レーザ１００と同様に、第１ミラー１０２と、第１ミラー１０２上に形成された活性層２０３と、活性層２０３上に形成された第２ミラー２０４と、を含む。第２の面発光レーザ２００は、第１ミラー１０２と、活性層２０３と、第２ミラー２０４とによって構成された垂直共振器を有する。また第１ミラー１０２と、活性層２０３と、第２ミラー２０４の一部とによって、柱状の半導体堆積体（柱状部）２１４が構成される。活性層２０３および第２ミラー２０４の材質は、上述した活性層１０３および第２ミラー１０４と同一の材質であることができる。したがって、ｐ型の第２ミラー２０４、不純物がドーピングされていない活性層２０３、およびｎ型の第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。   Similar to the first surface-emitting laser 100, the second surface-emitting laser 200 includes a first mirror 102, an active layer 203 formed on the first mirror 102, and a second layer formed on the active layer 203. Mirror 204. The second surface-emitting laser 200 has a vertical resonator composed of a first mirror 102, an active layer 203, and a second mirror 204. The first mirror 102, the active layer 203, and a part of the second mirror 204 constitute a columnar semiconductor deposited body (columnar portion) 214. The material of the active layer 203 and the second mirror 204 can be the same material as the active layer 103 and the second mirror 104 described above. Therefore, the p-type second mirror 204, the active layer 203 not doped with impurities, and the n-type first mirror 102 form a pin diode.

第２の面発光レーザ２００は、活性層２０３の上方に酸化狭窄層２０５をさらに含む。また第２の面発光レーザ２００は、第２ミラー２０４の上面に形成された第１電極２０９を含む。第１電極２０９と、上述した第２電極１０８とによって、ｐｉｎダイオードに電流を注入して第２の面発光レーザ２００を駆動させることができる。   The second surface emitting laser 200 further includes an oxidized constricting layer 205 above the active layer 203. The second surface emitting laser 200 includes a first electrode 209 formed on the upper surface of the second mirror 204. The second surface emitting laser 200 can be driven by injecting a current into the pin diode by the first electrode 209 and the second electrode 108 described above.

第１電極２０９および酸化狭窄層２０５の材質についても、それぞれ第１電極１０９および酸化狭窄層１０５と同一の材質であることができる。   The material of the first electrode 209 and the oxidized constricting layer 205 can also be the same as that of the first electrode 109 and the oxidized constricting layer 105, respectively.

第１電極２０９は、柱状部２１４の上面において開口部２１９を有するリング形状であることができる。開口部２１９は、半導体基板１０１の上面と平行な面で切断した場合における断面形状が、柱状部２１４の平面形状の円形と同心の円形状であることができる。また、第１電極２０９は、リング形状部２０９ａの他に、他の素子と電気的に接続するためのパッド部２０９ｃと、パッド部とリング形状部２０９ａとを接続する直線状の引き出し部とを有する（図２参照）。   The first electrode 209 may have a ring shape having an opening 219 on the upper surface of the columnar portion 214. The opening 219 may have a circular shape that is concentric with the circular shape of the planar shape of the columnar portion 214 when the opening 219 is cut along a plane parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 101. In addition to the ring-shaped portion 209a, the first electrode 209 includes a pad portion 209c for electrically connecting to other elements, and a linear lead-out portion connecting the pad portion and the ring-shaped portion 209a. (See FIG. 2).

第１電極２０９の開口部２１９の径は、図１に示すように、酸化狭窄層２０５の開口部２１５の径より小さい。開口部２１９の径が、酸化狭窄層２０５の開口部２１５の径より小さいことにより、第１ミラー１０２、活性層２０３、および第２ミラー２０４の間で生じた光の一部が第１電極２０９の下面でけられることになる。したがって、第１電極２０９の開口部２１９の径をかえることによって、第２の面発光レーザ２００の光出力を調整することができる。   The diameter of the opening 219 of the first electrode 209 is smaller than the diameter of the opening 215 of the oxidized constricting layer 205 as shown in FIG. Since the diameter of the opening 219 is smaller than the diameter of the opening 215 of the oxidized constricting layer 205, a part of the light generated between the first mirror 102, the active layer 203, and the second mirror 204 is part of the first electrode 209. It will be kicked on the lower surface of the. Therefore, the optical output of the second surface emitting laser 200 can be adjusted by changing the diameter of the opening 219 of the first electrode 209.

第３の面発光レーザ３００は、第１の面発光レーザ１００と同様に、第１ミラー１０２と、第１ミラー１０２上に形成された活性層３０３と、活性層３０３上に形成された第２ミラー３０４と、を含む。第３の面発光レーザ３００は、第１ミラー１０２と、活性層３０３と、第２ミラー３０４とによって構成された垂直共振器を有する。また第１ミラー１０２と、活性層３０３と、第２ミラー３０４の一部とによって、柱状の半導体堆積体（柱状部）３１４が構成される。活性層３０３および第２ミラー３０４の材質は、上述した活性層１０３および第２ミラー１０４と同一の材質であることができる。したがって、ｐ型の第２ミラー３０４、不純物がドーピングされていない活性層３０３、およびｎ型の第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。   Similar to the first surface-emitting laser 100, the third surface-emitting laser 300 includes a first mirror 102, an active layer 303 formed on the first mirror 102, and a second layer formed on the active layer 303. Mirror 304. The third surface-emitting laser 300 includes a vertical resonator that includes the first mirror 102, the active layer 303, and the second mirror 304. The first mirror 102, the active layer 303, and a part of the second mirror 304 constitute a columnar semiconductor deposited body (columnar portion) 314. The material of the active layer 303 and the second mirror 304 can be the same material as the active layer 103 and the second mirror 104 described above. Therefore, a pin diode is formed by the p-type second mirror 304, the active layer 303 not doped with impurities, and the n-type first mirror 102.

第３の面発光レーザ３００は、活性層３０３の上方に酸化狭窄層３０５をさらに含む。また第３の面発光レーザ３００は、第２ミラー３０４の上面に形成された第１電極３０９を含む。第１電極３０９と、上述した第２電極１０８とによって、ｐｉｎダイオードに電流を注入して第３の面発光レーザ３００を駆動させることができる。   The third surface emitting laser 300 further includes an oxidized constricting layer 305 above the active layer 303. The third surface emitting laser 300 includes a first electrode 309 formed on the upper surface of the second mirror 304. With the first electrode 309 and the second electrode 108 described above, the third surface emitting laser 300 can be driven by injecting a current into the pin diode.

第１電極３０９および酸化狭窄層３０５の材質についても、それぞれ第１電極１０９および酸化狭窄層１０５と同一の材質であることができる。   The material of the first electrode 309 and the oxidized constricting layer 305 can also be the same material as that of the first electrode 109 and the oxidized constricting layer 105, respectively.

第１電極３０９は、柱状部３１４の上面において開口部３１９を有するリング形状であることができる。開口部３１９は、半導体基板１０１の上面と平行な面で切断した場合における断面形状が、柱状部３１４の平面形状の円形と同心の円形状であることができる。また、第１電極３０９は、リング形状部３０９ａの他に、他の素子と電気的に接続するためのパッド部３０９ｃと、パッド部とリング形状部３０９ａとを接続する直線状の引き出し部とを有する（図２参照）。   The first electrode 309 may have a ring shape having an opening 319 on the upper surface of the columnar portion 314. The opening 319 may have a circular shape that is concentric with the circular shape of the planar shape of the columnar portion 314 when the opening 319 is cut along a plane parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 101. In addition to the ring-shaped portion 309a, the first electrode 309 includes a pad portion 309c for electrically connecting to other elements, and a linear lead portion for connecting the pad portion and the ring-shaped portion 309a. (See FIG. 2).

第１電極３０９の開口部３１９の径は、図１に示すように、酸化狭窄層３０５の開口部３１５の径より小さい。開口部３１９の径が、酸化狭窄層３０５の開口部３１５の径より小さいことにより、第１ミラー１０２、活性層３０３、および第２ミラー３０４の間で生じた光の一部が第１電極３０９の下面でけられることになる。したがって、第１電極３０９の開口部３１９の径をかえることによって、第３の面発光レーザ３００の光出力を調整することができる。   The diameter of the opening 319 of the first electrode 309 is smaller than the diameter of the opening 315 of the oxidized constricting layer 305, as shown in FIG. Since the diameter of the opening 319 is smaller than the diameter of the opening 315 of the oxidized constricting layer 305, part of the light generated between the first mirror 102, the active layer 303, and the second mirror 304 is part of the first electrode 309. It will be kicked on the lower surface of the. Therefore, the optical output of the third surface emitting laser 300 can be adjusted by changing the diameter of the opening 319 of the first electrode 309.

第４の面発光レーザ４００は、第１の面発光レーザ１００と同様に、第１ミラー１０２と、第１ミラー１０２上に形成された活性層４０３と、活性層４０３上に形成された第２ミラー４０４と、を含む。第４の面発光レーザ４００は、第１ミラー１０２と、活性層４０３と、第２ミラー４０４とによって構成された垂直共振器を有する。また第１ミラー１０２と、活性層４０３と、第２ミラー４０４の一部とによって、柱状の半導体堆積体（柱状部）４１４が構成される。活性層４０３および第２ミラー４０４の材質は、上述した活性層１０３および第２ミラー１０４と同一の材質であることができる。したがって、ｐ型の第２ミラー４０４、不純物がドーピングされていない活性層４０３、およびｎ型の第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。   Similar to the first surface emitting laser 100, the fourth surface emitting laser 400 includes a first mirror 102, an active layer 403 formed on the first mirror 102, and a second layer formed on the active layer 403. A mirror 404. The fourth surface emitting laser 400 includes a vertical resonator that includes the first mirror 102, the active layer 403, and the second mirror 404. The first mirror 102, the active layer 403, and a part of the second mirror 404 constitute a columnar semiconductor deposited body (columnar portion) 414. The material of the active layer 403 and the second mirror 404 can be the same material as the active layer 103 and the second mirror 104 described above. Therefore, the p-type second mirror 404, the active layer 403 not doped with impurities, and the n-type first mirror 102 form a pin diode.

第４の面発光レーザ４００は、活性層４０３の上方に酸化狭窄層４０５をさらに含む。また第４の面発光レーザ４００は、第２ミラー４０４の上面に形成された第１電極４０９を含む。第１電極４０９と、上述した第２電極１０８とによって、ｐｉｎダイオードに電流を注入して第４の面発光レーザ４００を駆動させることができる。   The fourth surface emitting laser 400 further includes an oxidized constricting layer 405 above the active layer 403. The fourth surface emitting laser 400 includes a first electrode 409 formed on the upper surface of the second mirror 404. The first surface-emitting laser 400 can be driven by injecting a current into the pin diode by the first electrode 409 and the second electrode 108 described above.

第１電極４０９および酸化狭窄層４０５の材質についても、それぞれ第１電極１０９および酸化狭窄層１０５と同一の材質であることができる。   The materials of the first electrode 409 and the oxidized constricting layer 405 can also be the same as those of the first electrode 109 and the oxidized constricting layer 105, respectively.

第１電極４０９は、柱状部４１４の上面において開口部４１９を有するリング形状であることができる。開口部４１９は、半導体基板１０１の上面と平行な面で切断した場合における断面形状が、柱状部４１４の平面形状の円形と同心の円形状であることができる。また、第１電極４０９は、リング形状部４０９ａの他に、他の素子と電気的に接続するためのパッド部４０９ｃと、パッド部とリング形状部４０９ａとを接続する直線状の引き出し部とを有する（図２参照）。   The first electrode 409 may have a ring shape having an opening 419 on the upper surface of the columnar portion 414. The opening 419 may have a circular shape that is concentric with the circular shape of the planar shape of the columnar part 414 when the opening 419 is cut along a plane parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 101. In addition to the ring-shaped portion 409a, the first electrode 409 includes a pad portion 409c for electrically connecting to other elements, and a linear lead portion for connecting the pad portion and the ring-shaped portion 409a. (See FIG. 2).

第１電極４０９の開口部４１９の径は、図１に示すように、酸化狭窄層４０５の開口部４１５の径より大きい。開口部４１９の径が、酸化狭窄層４０５の開口部４１５の径より小さいことにより、第１ミラー１０２、活性層４０３、および第２ミラー４０４の間で生じた光の一部が第１電極４０９の下面でけられることになる。したがって、第１電極４０９の開口部４１９の径をかえることによって、第４の面発光レーザ４００の光出力を調整することができる。   The diameter of the opening 419 of the first electrode 409 is larger than the diameter of the opening 415 of the oxidized constricting layer 405 as shown in FIG. Since the diameter of the opening 419 is smaller than the diameter of the opening 415 of the oxidized constricting layer 405, a part of the light generated between the first mirror 102, the active layer 403, and the second mirror 404 is part of the first electrode 409. It will be kicked on the lower surface of the. Therefore, the light output of the fourth surface emitting laser 400 can be adjusted by changing the diameter of the opening 419 of the first electrode 409.

第５の面発光レーザ５００は、第１の面発光レーザ１００と同様に、第１ミラー１０２と、第１ミラー１０２上に形成された活性層５０３と、活性層５０３上に形成された第２ミラー５０４と、を含む。第５の面発光レーザ５００は、第１ミラー１０２と、活性層５０３と、第２ミラー５０４とによって構成された垂直共振器を有する。また第１ミラー１０２と、活性層５０３と、第２ミラー５０４の一部とによって、柱状の半導体堆積体（柱状部）５１４が構成される。活性層５０３および第２ミラー５０４の材質は、上述した活性層１０３および第２ミラー１０４と同一の材質であることができる。したがって、ｐ型の第２ミラー５０４、不純物がドーピングされていない活性層５０３、およびｎ型の第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。   Similar to the first surface-emitting laser 100, the fifth surface-emitting laser 500 includes a first mirror 102, an active layer 503 formed on the first mirror 102, and a second layer formed on the active layer 503. A mirror 504. The fifth surface-emitting laser 500 includes a vertical resonator that includes a first mirror 102, an active layer 503, and a second mirror 504. The first mirror 102, the active layer 503, and a part of the second mirror 504 constitute a columnar semiconductor deposited body (columnar portion) 514. The material of the active layer 503 and the second mirror 504 can be the same material as that of the active layer 103 and the second mirror 104 described above. Therefore, a pin diode is formed by the p-type second mirror 504, the active layer 503 not doped with impurities, and the n-type first mirror 102.

第５の面発光レーザ５００は、活性層５０３の上方に酸化狭窄層５０５をさらに含む。また第５の面発光レーザ５００は、第２ミラー５０４の上面に形成された第１電極５０９を含む。第１電極５０９と、上述した第２電極１０８とによって、ｐｉｎダイオードに電流を注入して第５の面発光レーザ５００を駆動させることができる。   The fifth surface emitting laser 500 further includes an oxidized constricting layer 505 above the active layer 503. The fifth surface emitting laser 500 includes a first electrode 509 formed on the upper surface of the second mirror 504. The fifth surface emitting laser 500 can be driven by injecting a current into the pin diode by the first electrode 509 and the second electrode 108 described above.

第１電極５０９および酸化狭窄層５０５の材質についても、それぞれ第１電極１０９および酸化狭窄層１０５と同一の材質であることができる。   The materials of the first electrode 509 and the oxidized constricting layer 505 can also be the same as those of the first electrode 109 and the oxidized constricting layer 105, respectively.

第１電極５０９は、柱状部５１４の上面において開口部５１９を有するリング形状であることができる。開口部５１９は、半導体基板１０１の上面と平行な面で切断した場合における断面形状が、柱状部５１４の平面形状の円形と同心の円形状であることができる。また、第１電極５０９は、リング形状部５０９ａの他に、他の素子と電気的に接続するためのパッド部５０９ｃと、パッド部とリング形状部５０９ａとを接続する直線状の引き出し部とを有する（図２参照）。   The first electrode 509 may have a ring shape having an opening 519 on the upper surface of the columnar portion 514. The opening 519 may have a circular shape that is concentric with the circular shape of the planar shape of the columnar part 514 when the opening 519 is cut along a plane parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 101. In addition to the ring-shaped portion 509a, the first electrode 509 includes a pad portion 509c for electrically connecting to other elements, and a linear lead-out portion connecting the pad portion and the ring-shaped portion 509a. (See FIG. 2).

第１電極５０９の開口部５１９の径は、図１に示すように、酸化狭窄層５０５の開口部５１５の径より大きい。開口部５１９の径が、酸化狭窄層５０５の開口部５１５の径より小さいことにより、第１ミラー１０２、活性層５０３、および第２ミラー５０４の間で生じた光の一部が第１電極５０９の下面でけられることになる。したがって、第１電極５０９の開口部５１９の径をかえることによって、第５の面発光レーザ５００の光出力を調整することができる。   The diameter of the opening 519 of the first electrode 509 is larger than the diameter of the opening 515 of the oxidized constricting layer 505 as shown in FIG. Since the diameter of the opening 519 is smaller than the diameter of the opening 515 of the oxidized constricting layer 505, part of the light generated between the first mirror 102, the active layer 503, and the second mirror 504 is part of the first electrode 509. It will be kicked on the lower surface of the. Therefore, the light output of the fifth surface emitting laser 500 can be adjusted by changing the diameter of the opening 519 of the first electrode 509.

次に、第１電極１０９、２０９、３０９、４０９、５０９の開口部１１９、２１９、３１９、４１９、５１９の径の関係について説明する。開口部１１９、２１９、３１９、４１９、５１９の径は、半導体基板１０１における複数の面発光レーザ１００、２００、３００、４００、５００が形成されている領域（図２参照）の中心から端部に行くにつれて小さくなっている。   Next, the relationship between the diameters of the openings 119, 219, 319, 419, 519 of the first electrodes 109, 209, 309, 409, 509 will be described. The diameter of the openings 119, 219, 319, 419, 519 is from the center to the end of the region (see FIG. 2) where the plurality of surface emitting lasers 100, 200, 300, 400, 500 are formed in the semiconductor substrate 101. It gets smaller as you go.

即ち、開口部１１９、２１９、３１９のうち、中央に設けられている開口部１１９の径が最も大きく、開口部２１９、開口部３１９の順に径は小さくなっている。また、開口部１１９、４１９、５１９のうち、中央に設けられている開口部１１９の径が最も大きく、開口部４１９、開口部５１９の順に径は小さくなっている。   That is, of the openings 119, 219, and 319, the diameter of the opening 119 provided at the center is the largest, and the diameter decreases in the order of the opening 219 and the opening 319. Of the openings 119, 419, and 519, the diameter of the opening 119 provided at the center is the largest, and the diameters of the openings 419 and 519 become smaller in this order.

このように、面発光レーザアレイ１０００において、中央部から端部に向かって第１電極の開口部の径を小さくすることによって、複数の面発光レーザの光出力を均一化することができる。詳述すると以下のとおりである。   As described above, in the surface emitting laser array 1000, the light output of the plurality of surface emitting lasers can be made uniform by decreasing the diameter of the opening of the first electrode from the center to the end. The details are as follows.

仮に面発光レーザアレイが備える複数の面発光レーザの柱状部の径を同一にすると、端部の面発光レーザに比べて中央部の面発光レーザの温度が高くなる。面発光レーザの温度が高くなると、光出力は低下してしまうため、温度の高い中央部の面発光レーザほど光出力が低下してしまう。   If the diameters of the columnar portions of the plurality of surface emitting lasers provided in the surface emitting laser array are the same, the temperature of the surface emitting laser at the central portion becomes higher than that of the surface emitting laser at the end portion. When the temperature of the surface emitting laser increases, the light output decreases, so that the light output decreases as the temperature of the surface emitting laser at the center increases.

そこで、本実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００のように、中央部から端部に向かって第１電極の開口部の径を小さくすることによって、第１電極の下面における光のケラレ量を中央部から端部に向かって増大させて、ひいては光出力の差を小さくして光出力の均一化を図ることができる。   Therefore, as in the surface emitting laser array 1000 according to the present embodiment, the amount of light vignetting on the lower surface of the first electrode is reduced by decreasing the diameter of the opening of the first electrode from the center toward the end. The light output can be increased from the central portion toward the end portion, and thus the difference in light output can be reduced to make the light output uniform.

なお、開口部２１９の径は、開口部４１９と同じであってもよいし、異なってもよい。また、開口部３１９の径は、開口部５１９と同じであってもよいし、異なってもよい。たとえば半導体基板１０１上に他の素子が設けられている場合には、他の素子が第３の面発光レーザ３００側に設けられている場合には、開口部２１９の径は、開口部４１９より大きく、開口部３１９の径は、開口部５１９より大きくすることが好ましい。   Note that the diameter of the opening 219 may be the same as or different from the opening 419. The diameter of the opening 319 may be the same as or different from the opening 519. For example, when another element is provided on the semiconductor substrate 101, the diameter of the opening 219 is larger than that of the opening 419 when the other element is provided on the third surface emitting laser 300 side. The diameter of the opening 319 is preferably larger than that of the opening 519.

一方、他の素子が第５の面発光レーザ５００側に設けられている場合には、開口部２１９の径は、開口部４１９より小さく、開口部３１９の径は、開口部５１９より小さくすることが好ましい。これにより、他の素子から発生する熱によって、面発光レーザ４００、５００の温度が局部的に上昇して光出力が低下したとしても、他の面発光レーザ２００、３００における光のケラレ量を多くすることによって、均一な光出力を保持することができる。   On the other hand, when the other element is provided on the fifth surface emitting laser 500 side, the diameter of the opening 219 is smaller than the opening 419 and the diameter of the opening 319 is smaller than the opening 519. Is preferred. As a result, even if the temperature of the surface emitting lasers 400 and 500 increases locally due to heat generated from other elements and the light output decreases, the amount of light vignetting in the other surface emitting lasers 200 and 300 increases. By doing so, a uniform light output can be maintained.

なお、酸化狭窄層１０５、２０５、３０５、４０５、５０５のそれぞれの開口部１１５、２１５、３１５、４１５、５１５の径は、互いに同一であることが好ましい。   The diameters of the openings 115, 215, 315, 415, and 515 of the oxidized constricting layers 105, 205, 305, 405, and 505 are preferably the same.

１．２．２次元配列面発光レーザアレイ
これまでは、１次元に複数の面発光レーザが配列された面発光レーザアレイ１０００について述べてきたが、２次元に複数の面発光レーザが配列された面発光レーザアレイ１５００についても、１次元に複数の面発光レーザが配列された面発光レーザアレイ１０００と同様の特徴を有することができる。詳述すると以下のとおりである。 1.2.2 Dimensional Array Surface Emitting Laser Array So far, surface emitting laser array 1000 in which a plurality of surface emitting lasers are arranged in one dimension has been described, but a plurality of surface emitting lasers are arranged in two dimensions. The surface emitting laser array 1500 can also have the same characteristics as the surface emitting laser array 1000 in which a plurality of surface emitting lasers are arranged one-dimensionally. The details are as follows.

図３は、第１の実施の形態の変形例にかかる面発光レーザアレイ１５００を模式的に示す３平面図である。図３に示すように、面発光レーザアレイ１５００は、５列５行に配列された２５個の面発光レーザを含む。これらの面発光レーザのうち、たとえば３行目の５個の面発光レーザについては、上述した第１の面発光レーザ１００、第２の面発光レーザ２００、第３の面発光レーザ３００、第４の面発光レーザ４００、および第５の面発光レーザ５００と同一の構成および特徴をとることができる。３列目または対角線上に設けられている５個の面発光レーザについても、同様に第１の面発光レーザ１００、第２の面発光レーザ２００、第３の面発光レーザ３００、第４の面発光レーザ４００、および第５の面発光レーザ５００と同一の構成および特徴をとることができる。   FIG. 3 is a three-plan view schematically showing a surface emitting laser array 1500 according to a modification of the first embodiment. As shown in FIG. 3, the surface emitting laser array 1500 includes 25 surface emitting lasers arranged in 5 columns and 5 rows. Among these surface-emitting lasers, for example, five surface-emitting lasers in the third row, the first surface-emitting laser 100, the second surface-emitting laser 200, the third surface-emitting laser 300, and the fourth are described above. The surface emitting laser 400 and the fifth surface emitting laser 500 can have the same configuration and characteristics. Similarly, for the five surface emitting lasers provided in the third row or diagonal line, the first surface emitting laser 100, the second surface emitting laser 200, the third surface emitting laser 300, and the fourth surface emitting laser are similarly provided. The same configuration and characteristics as those of the light emitting laser 400 and the fifth surface emitting laser 500 can be taken.

即ち、図３に示すように、面発光レーザアレイ１５００においても、面発光レーザアレイ（形成領域）の中央部から放射状に端部に向かって第１電極の開口部の径を小さくしている。こうすることによって、複数の面発光レーザの光出力を均一化することができる。   That is, as shown in FIG. 3, also in the surface emitting laser array 1500, the diameter of the opening portion of the first electrode is reduced radially from the central portion of the surface emitting laser array (formation region) toward the end portion. By so doing, the light output of the plurality of surface emitting lasers can be made uniform.

なお、面発光レーザアレイ１５００において、それぞれの面発光レーザが有する第１電極（符号１０９等で示す）については、パッド部（符号１０９ｃ等で示す）および引き出し部（符号１０９ｂ等で示す）が、中央の面発光レーザの第１電極を中心として点対称の形状に設けられていることが好ましい。こうすることによって、面発光レーザアレイ１５００における温度分布の偏りを抑制することができる。   In the surface emitting laser array 1500, for the first electrode (indicated by reference numeral 109 and the like) included in each surface emitting laser, a pad part (indicated by reference numeral 109c and the like) and a lead-out part (indicated by reference numeral 109b and the like) It is preferable that the first surface emitting laser of the central surface emitting laser is provided in a point-symmetric shape with respect to the center. By doing so, it is possible to suppress the uneven temperature distribution in the surface emitting laser array 1500.

１．３．面発光レーザアレイの製造方法
次に、本発明を適用した実施の形態に係る面発光レーザアレイ１０００の製造方法の一例について、図４〜図７を用いて説明する。図４〜図７は、図１〜図３に示す面発光レーザアレイ１０００、１５００の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図１に示す断面図に対応している。 1.3. Method for Manufacturing Surface Emitting Laser Array Next, an example of a method for manufacturing the surface emitting laser array 1000 according to the embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 4 to 7 are cross-sectional views schematically showing one manufacturing process of the surface emitting laser arrays 1000 and 1500 shown in FIGS. 1 to 3, and each correspond to the cross-sectional view shown in FIG.

（１）まず、ｎ型ＧａＡｓ層からなる半導体基板１０１の上面に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、図４に示すように、半導体多層膜１５０が形成される。ここで、半導体多層膜１５０は例えば、ｎ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｎ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを交互に積層した４０ペアの第１ミラー１０２ａ、ＧａＡｓウエル層とＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓバリア層からなり、ウエル層が３層で構成される量子井戸構造を含む活性層１０３ａ、ｐ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを交互に積層した２５ペアの第２ミラー１０４ａからなる。これらの層を順に半導体基板１０１上に積層させることにより、半導体多層膜１５０が形成される。 (1) First, as shown in FIG. 4, a semiconductor multilayer film 150 is formed on the upper surface of a semiconductor substrate 101 made of an n-type GaAs layer by epitaxial growth while modulating the composition. Here, the semiconductor multilayer film 150 includes, for example, 40 pairs of first mirrors 102a in which n-type Al 0.9 Ga 0.1 As layers and n-type Al 0.15 Ga 0.85 As layers are alternately stacked, GaAs An active layer 103a including a quantum well structure composed of a well layer and an Al 0.3 Ga 0.7 As barrier layer, the well layer being composed of three layers, a p-type Al 0.9 Ga 0.1 As layer, and a p-type It consists of 25 pairs of second mirrors 104a in which Al 0.15 Ga 0.85 As layers are alternately stacked. By laminating these layers on the semiconductor substrate 101 in order, the semiconductor multilayer film 150 is formed.

（２）次に、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、半導体多層膜１５０をパターニングする。これにより、図５に示すように、柱状部１１４、２１４、３１４、４１４、５１４が形成される。   (2) Next, the semiconductor multilayer film 150 is patterned using a known lithography technique and etching technique. Thereby, as shown in FIG. 5, the columnar parts 114, 214, 314, 414, and 514 are formed.

（３）次に、例えば４００℃程度の水蒸気雰囲気中に、半導体基板１０１を投入することにより、柱状部１１４、２１４、３１４、４１４、５１４における第２ミラー中のＡｌ組成が高い層を側面から酸化して、酸化狭窄層１０５、２０５、３０５、４０５、５０５が形成される（図６参照）。   (3) Next, by introducing the semiconductor substrate 101 into a water vapor atmosphere at, for example, about 400 ° C., a layer having a high Al composition in the second mirror in the columnar portions 114, 214, 314, 414, 514 is seen from the side surface. Oxidized to form oxidized constricting layers 105, 205, 305, 405, and 505 (see FIG. 6).

（４）次に、図７に示すように、絶縁層６００を形成する。絶縁層６００は、たとえば、熱または光等のエネルギーによって硬化可能な液体材料（例えば紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体）を硬化させることにより得られるものを用いることができる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば紫外線硬化型のアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂が挙げられる。また、熱硬化型樹脂としては、熱硬化型のポリイミド系樹脂等が例示できる。また、絶縁層６００は、たとえば、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜などの無機系の誘電体膜を用いることができる。また、絶縁層６００は、たとえば上記材料を複数用いて積層膜とすることもできる。   (4) Next, as shown in FIG. 7, an insulating layer 600 is formed. As the insulating layer 600, for example, a material obtained by curing a liquid material (for example, an ultraviolet curable resin or a precursor of a thermosetting resin) that can be cured by energy such as heat or light can be used. Examples of the ultraviolet curable resin include an ultraviolet curable acrylic resin and an epoxy resin. Examples of the thermosetting resin include thermosetting polyimide resins. The insulating layer 600 can be made of, for example, an inorganic dielectric film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film. The insulating layer 600 can also be a stacked film using a plurality of the above materials, for example.

（５）次に、真空蒸着法等の公知の方法により、第１電極１０９、２０９、３０９、４０９、５０９および第２電極１０８を形成する（図１参照）。まず、第１電極１０９、２０９、３０９、４０９、５０９を形成する前に、必要に応じて、プラズマ処理法等を用いて、第２ミラー１０４の上面を洗浄する。これにより、より安定した特性の素子を形成することができる。   (5) Next, the first electrodes 109, 209, 309, 409, 509 and the second electrode 108 are formed by a known method such as a vacuum vapor deposition method (see FIG. 1). First, before forming the first electrodes 109, 209, 309, 409, and 509, the upper surface of the second mirror 104 is cleaned using a plasma treatment method or the like as necessary. Thereby, an element having more stable characteristics can be formed.

次いで、例えば真空蒸着法により、例えば金属膜を形成する。次いで、リフトオフ法により、所定の領域以外の積層膜を除去することにより、第１電極１０９、２０９、３０９、４０９、５０９が形成される。次いで第２電極１０８を同様に形成する。   Next, for example, a metal film is formed by, for example, a vacuum deposition method. Next, the first electrodes 109, 209, 309, 409, and 509 are formed by removing the laminated film other than the predetermined region by a lift-off method. Next, the second electrode 108 is formed in the same manner.

以上の工程により、図１〜図３に示すように、面発光レーザアレイ１０００または面発光レーザアレイ１５００が得られる。   Through the above steps, a surface emitting laser array 1000 or a surface emitting laser array 1500 is obtained as shown in FIGS.

２．第２の実施の形態
２．１．面発光レーザアレイ
次に、第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ２０００について説明する。図８は、第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ２０００を模式的に示す断面図である。 2. Second Embodiment 2.1. Surface Emitting Laser Array Next, a surface emitting laser array 2000 according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a surface emitting laser array 2000 according to the second embodiment.

第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ２０００は、さらに付加電極（他の電極）２４９、３４９、４４９、５４９を有する点で第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイと異なる。   The surface emitting laser array 2000 according to the second embodiment is different from the surface emitting laser array according to the first embodiment in that it further includes additional electrodes (other electrodes) 249, 349, 449, and 549.

また、第２の実施の形態において、第１電極１０９、２０９、３０９、４０９、５０９の開口部１２９、２２９、３２９、４２９、５２９の形状は、第１の実施の形態と同様に円形状であることができる。また、開口部１２９、２２９、３２９、４２９、５２９の径は、互いに同一であることが好ましく、この点においても第１の実施の形態と異なる。   Further, in the second embodiment, the shapes of the openings 129, 229, 329, 429, and 529 of the first electrodes 109, 209, 309, 409, and 509 are circular as in the first embodiment. Can be. The diameters of the openings 129, 229, 329, 429, and 529 are preferably the same as each other, and this point is also different from the first embodiment.

付加電極は、面発光レーザアレイ２０００に含まれるすべての面発光レーザに設けられてもよいし、一部の面発光レーザに設けられてもよい。第２の実施の形態において、付加電極は、第１の面発光レーザ１００以外の面発光レーザに設けられている。即ち、図８に示すように、第２の面発光レーザ２００は、付加電極２４９を有し、第３の面発光レーザ３００は、付加電極３４９を有し、第４の面発光レーザ４００は、付加電極４４９を有し、第５の面発光レーザ５００は、付加電極５４９を有する。   The additional electrode may be provided in all the surface emitting lasers included in the surface emitting laser array 2000, or may be provided in a part of the surface emitting lasers. In the second embodiment, the additional electrode is provided in a surface emitting laser other than the first surface emitting laser 100. That is, as shown in FIG. 8, the second surface emitting laser 200 has an additional electrode 249, the third surface emitting laser 300 has an additional electrode 349, and the fourth surface emitting laser 400 has: The fifth surface emitting laser 500 including the additional electrode 449 includes the additional electrode 549.

付加電極２４９、３４９、４４９、５４９は、それぞれ開口部２３９、３３９、４３９、５３９を有する。開口部２３９、３３９、４３９、５３９は、第１電極の開口部１２９、２３９、３２９、４２９、５２９と同心円状であることができ、その大きさは、第１電極の開口部の大きさより小さい。即ち、付加電極２４９、３４９、４４９、５４９は、それぞれ第１電極２０９、３０９、４０９、５０９の内縁を覆うように形成されている。   The additional electrodes 249, 349, 449, and 549 have openings 239, 339, 439, and 539, respectively. The openings 239, 339, 439, and 539 may be concentric with the openings 129, 239, 329, 429, and 529 of the first electrode, and the size thereof is smaller than the size of the opening of the first electrode. . That is, the additional electrodes 249, 349, 449, and 549 are formed to cover the inner edges of the first electrodes 209, 309, 409, and 509, respectively.

このように開口部の径が互いに異なる付加電極２４９、３４９、４４９、５４９を有することによって、複数の面発光レーザにおいて光出力の均一化を図ることができる。特に、中央部から端部に向かって付加電極の開口部の径を小さくすることによって、付加電極および第１電極の下面における光のケラレ量を中央部から端部に向かって増大させて、光出力の差を小さくして光出力の均一化を図ることができる。   By having the additional electrodes 249, 349, 449, and 549 having different opening diameters as described above, the light output can be made uniform in the plurality of surface emitting lasers. In particular, by reducing the diameter of the opening of the additional electrode from the central portion toward the end portion, the amount of light vignetting on the lower surface of the additional electrode and the first electrode is increased from the central portion toward the end portion. The difference in output can be reduced to make the light output uniform.

２．２．面発光レーザアレイの製造方法
第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ２０００の製造方法では、第１電極１０９、２０９、３０９、４０９、５０９の形成後に、さらに付加電極２４９、３４９、４４９、５４９を付加している点で、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイの製造方法と異なる。具体的な製造方法の手順は以下のとおりである。 2.2. Method for Manufacturing Surface Emitting Laser Array In the method for manufacturing surface emitting laser array 2000 according to the second embodiment, additional electrodes 249, 349, 449, and the like are further formed after forming first electrodes 109, 209, 309, 409, and 509. It differs from the method of manufacturing the surface emitting laser array according to the first embodiment in that 549 is added. The procedure of a specific manufacturing method is as follows.

（１）まず、半導体多層膜１５０を形成して、パターニングを行う。パターニングにより、柱状部１２４、２２４、３２４、４２４、５２４を形成する。その後、例えば４００℃程度の水蒸気雰囲気中に、半導体基板１０１を投入することにより、酸化狭窄層１０５、２０５、３０５、４０５、５０５が形成される。次いで、絶縁層６００を形成して、第１電極１０９、２０９、３０９、４０９、５０９および第２電極１０８を形成する（図９参照）。以上の工程は、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００の製造方法と同様の工程および材質を用いて行うことができる。   (1) First, the semiconductor multilayer film 150 is formed and patterned. Columnar portions 124, 224, 324, 424, and 524 are formed by patterning. Thereafter, the oxide confinement layers 105, 205, 305, 405, and 505 are formed by introducing the semiconductor substrate 101 into a water vapor atmosphere at about 400 ° C., for example. Next, the insulating layer 600 is formed, and the first electrodes 109, 209, 309, 409, and 509 and the second electrode 108 are formed (see FIG. 9). The above steps can be performed using the same steps and materials as in the method for manufacturing the surface emitting laser array 1000 according to the first embodiment.

（２）次に、各面発光レーザ１５０、２５０、３５０、４５０、５５０に電流を注入しながら、各面発光レーザの温度を測定する。温度の測定は、活性層１０３付近において行うことが好ましい。   (2) Next, the temperature of each surface emitting laser is measured while injecting current into each surface emitting laser 150, 250, 350, 450, 550. The temperature is preferably measured in the vicinity of the active layer 103.

（３）次に、測定した各面発光レーザの温度に基づいて、付加電極を付加する領域を決定して、決定した領域に付加電極を形成する。たとえば以下のように行う。   (3) Next, based on the measured temperature of each surface emitting laser, a region to which the additional electrode is added is determined, and the additional electrode is formed in the determined region. For example:

まず、測定した各面発光レーザの温度のうち、最も高い温度を基準温度とする。第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイにおいては、中央に位置する第１の面発光レーザ１５０の温度が基準温度となる。基準温度との差に応じて、付加電極を形成する領域を決定する。たとえば、基準温度との差が大きい面発光レーザほど、付加電極の開口部の径を小さくする。即ち、温度の低い面発光レーザほど、付加電極の開口部の径を小さくする。面発光レーザは、温度が高いほど、光出力が減少してしまう傾向があることから、上述したように、温度の低い面発光レーザほど付加電極の開口部の径を小さくしてケラレ量を増加させることによって、複数の面発光レーザの光出力を均一にすることができる。   First, the highest temperature among the measured temperatures of each surface emitting laser is set as a reference temperature. In the surface emitting laser array according to the second embodiment, the temperature of the first surface emitting laser 150 located at the center is the reference temperature. A region for forming the additional electrode is determined according to the difference from the reference temperature. For example, the diameter of the opening of the additional electrode is reduced as the surface emitting laser has a larger difference from the reference temperature. In other words, the surface emitting laser having a lower temperature reduces the diameter of the opening of the additional electrode. Since the surface emitting laser tends to decrease the light output as the temperature increases, as described above, the surface emitting laser with a lower temperature decreases the diameter of the opening of the additional electrode and increases the amount of vignetting. By doing so, the light output of a plurality of surface emitting lasers can be made uniform.

付加電極２４９の開口部２３９の径を決定した後に、付加電極２４９を形成する。付加電極の形成方法および材質については、第１電極と同様に行うことができる。   After determining the diameter of the opening 239 of the additional electrode 249, the additional electrode 249 is formed. About the formation method and material of an additional electrode, it can carry out similarly to a 1st electrode.

このように他の面発光レーザ３５０、４５０、５５０についても、付加電極３４９、４４９、５４９を形成して、開口部３３９、４３９、５３９を設けることができる。   As described above, the other surface emitting lasers 350, 450, and 550 can be provided with the openings 339, 439, and 539 by forming the additional electrodes 349, 449, and 549, respectively.

以上の工程により、第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ２０００を製造することができる。このように、電極の形成後に面発光レーザの温度を測定してから、開口部の径の異なる付加電極を形成することによって、半導体基板１０１上における位置だけでなく、様々な要因が面発光レーザに影響を与えて温度が変化した場合であっても、面発光レーザアレイ２０００における複数の面発光レーザの光出力を精度良く均一にすることができる。   Through the above steps, the surface emitting laser array 2000 according to the second embodiment can be manufactured. Thus, by measuring the temperature of the surface emitting laser after forming the electrode and then forming the additional electrode having a different opening diameter, not only the position on the semiconductor substrate 101 but also various factors cause the surface emitting laser. Even when the temperature changes due to the influence of the above, the optical output of the plurality of surface emitting lasers in the surface emitting laser array 2000 can be made uniform with high accuracy.

３．半導体装置（第３の実施の形態）
次に、上述した面発光レーザアレイを適用することのできる半導体装置について説明する。 3. Semiconductor device (third embodiment)
Next, a semiconductor device to which the above-described surface emitting laser array can be applied will be described.

図１０は、第３の実施の形態にかかる半導体装置３０００を模式的に示す平面図である。第３の実施の形態にかかる半導体装置３０００は、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００と、当該面発光レーザアレイ１０００が有する複数の面発光レーザを駆動するための駆動回路４０００と、駆動回路４０００および面発光レーザアレイ１０００を支持するための基板４１００と、駆動回路４０００と面発光レーザアレイ１０００とを電気的に接続するための配線部４２００、４３００、４４００と、を含む。   FIG. 10 is a plan view schematically showing a semiconductor device 3000 according to the third embodiment. A semiconductor device 3000 according to the third embodiment includes a surface emitting laser array 1000 according to the first embodiment and a drive circuit 4000 for driving a plurality of surface emitting lasers included in the surface emitting laser array 1000. , A substrate 4100 for supporting the drive circuit 4000 and the surface emitting laser array 1000, and wiring portions 4200, 4300, and 4400 for electrically connecting the drive circuit 4000 and the surface emitting laser array 1000.

駆動回路４０００は、配線部４２００およびパッド部４４００を介して、第１電極１０９と電気的に接続する。第１電極１０９は、たとえばワイヤ４６００によってパッド部４４００と接続される。また、駆動回路４０００は、配線部４３００およびパッド部４５００を介して第２電極１０８と電気的に接続する。第２電極１０８は、面発光レーザアレイ１０００の下面に設けられているため、基板４１００の上面に設けられているパッド部４５００とワイヤを介さずに接続される。   The drive circuit 4000 is electrically connected to the first electrode 109 through the wiring portion 4200 and the pad portion 4400. First electrode 109 is connected to pad portion 4400 by a wire 4600, for example. In addition, the drive circuit 4000 is electrically connected to the second electrode 108 through the wiring portion 4300 and the pad portion 4500. Since the second electrode 108 is provided on the lower surface of the surface emitting laser array 1000, the second electrode 108 is connected to the pad portion 4500 provided on the upper surface of the substrate 4100 without using a wire.

以上のような構成を有する半導体装置３０００において、面発光レーザアレイ１０００は、駆動回路４０００と隣り合う位置に配置されていることにより、駆動回路４０００で発生する熱の影響を受ける場合がある。そこで、面発光レーザアレイ１０００において、駆動回路４０００側に配置されている面発光レーザ２００、３００の第１電極２０９、３０９の開口部２１９、３１９の径、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００より大きくしてもよい。   In the semiconductor device 3000 having the above-described configuration, the surface-emitting laser array 1000 may be affected by heat generated in the drive circuit 4000 because it is disposed at a position adjacent to the drive circuit 4000. Therefore, in the surface emitting laser array 1000, the diameters of the openings 219 and 319 of the first electrodes 209 and 309 of the surface emitting lasers 200 and 300 arranged on the drive circuit 4000 side, and the surface emitting according to the first embodiment. It may be larger than the laser array 1000.

駆動回路からの熱の影響を回避することのできる半導体装置の一例を図１１に示す。駆動回路からの熱の影響を回避することのできる半導体装置３１００において、複数の面発光レーザの各々の第１電極の開口部の径は、基板上における所定の位置から端部にいくにつれて小さくなっているが、その所定の位置は、上述した面発光レーザアレイ１０００のように、複数の面発光レーザが形成されている領域の中心ではなく、複数の面発光レーザのみが形成されている領域の中心より駆動回路４０００側に位置している。   An example of a semiconductor device that can avoid the influence of heat from the driver circuit is shown in FIG. In the semiconductor device 3100 in which the influence of heat from the drive circuit can be avoided, the diameter of the opening of the first electrode of each of the plurality of surface emitting lasers decreases from the predetermined position on the substrate toward the end. However, the predetermined position is not the center of the region where the plurality of surface emitting lasers are formed, as in the surface emitting laser array 1000 described above, but the region where only the plurality of surface emitting lasers are formed. It is located on the drive circuit 4000 side from the center.

図１１は、駆動回路からの熱の影響を回避することのできる半導体装置５１００の一例を模式的に示す平面図である。面発光レーザアレイ１０００において、駆動回路４０００側に配置されている面発光レーザ２００、３００の第１電極２０９、３０９の開口部２１９、３１９の径を、第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイ１０００より大きくすることにより、素子温度の上昇による光出力の低下を、他の面発光レーザより出射面を大きくすることによって補い、複数の面発光レーザの光出力を精度良く均一にすることが可能となる。   FIG. 11 is a plan view schematically showing an example of a semiconductor device 5100 that can avoid the influence of heat from the drive circuit. In the surface emitting laser array 1000, the diameters of the openings 219 and 319 of the first electrodes 209 and 309 of the surface emitting lasers 200 and 300 arranged on the drive circuit 4000 side are set to be the surface emitting laser according to the first embodiment. By making it larger than the array 1000, it is possible to compensate for a decrease in light output due to an increase in element temperature by making the emission surface larger than other surface emitting lasers, and to make the light outputs of a plurality of surface emitting lasers uniform with high accuracy. It becomes possible.

４．上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。   4). Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, those skilled in the art will readily understand that many modifications are possible without substantially departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention.

また、上述した実施形態に係る面発光レーザアレイは、レーザプリンター、プロジェクター、医療用の治療器具、センサ等の検査用器具等に適用することができる。本発明の実施形態に係る面発光レーザアレイは、均一な出力特性を有し、信頼性が高いため、各種の用途に好適に適用できる。   Further, the surface emitting laser array according to the above-described embodiment can be applied to a laser printer, a projector, a medical treatment instrument, an inspection instrument such as a sensor, and the like. Since the surface emitting laser array according to the embodiment of the present invention has uniform output characteristics and high reliability, it can be suitably applied to various applications.

第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the surface emitting laser array concerning 1st Embodiment. 第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the surface emitting laser array concerning 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例にかかる面発光レーザアレイを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the surface emitting laser array concerning the modification of 1st Embodiment. 第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the surface emitting laser array concerning 1st Embodiment. 第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the surface emitting laser array concerning 1st Embodiment. 第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the surface emitting laser array concerning 1st Embodiment. 第１の実施の形態にかかる面発光レーザアレイの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the surface emitting laser array concerning 1st Embodiment. 第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the surface emitting laser array concerning 2nd Embodiment. 第２の実施の形態にかかる面発光レーザアレイの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the surface emitting laser array concerning 2nd Embodiment. 第３の実施の形態にかかる半導体装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the semiconductor device concerning 3rd Embodiment. 第３の実施の形態の変形例にかかる半導体装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the semiconductor device concerning the modification of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１００，１５０ 第１の面発光レーザ
１０１ 半導体基板
１０２ 第１ミラー
１０３，２０３，３０３，４０３，５０３ 活性層
１０４，２０４，３０４，４０４，５０４ 第２ミラー
１０５，２０５，３０５，４０５，５０５ 酸化狭窄層
１０８ 第２電極
１０９，２０９，３０９，４０９，５０９ 第１電極
１１４，２１４，３１４，４１４，５１４ 柱状部
１１５，２１５，３１５，４１５，５１５ 酸化狭窄層の開口部
１１９，１２９，２１９，２２９，３１９，３２９，４１９，４２９，５１９，５２９ 第１電極の開口部
２３９，３３９，４３９，５３９ 付加電極の開口部
２４９，３４９，４４９，５４９ 付加電極
２００，２５０ 第２の面発光レーザ
３００，３５０ 第３の面発光レーザ
４００，４５０ 第４の面発光レーザ
５００，５５０ 第５の面発光レーザ
６００ 絶縁層
１０００，１５００，２０００ 面発光レーザアレイ
５０００，５１００ 半導体装置 100, 150 First surface emitting laser 101 Semiconductor substrate 102 First mirror 103, 203, 303, 403, 503 Active layer 104, 204, 304, 404, 504 Second mirror 105, 205, 305, 405, 505 Oxide constriction Layer 108 Second electrode 109, 209, 309, 409, 509 First electrode 114, 214, 314, 414, 514 Columnar part 115, 215, 315, 415, 515 Opening 119, 129, 219, 229 of the oxidized constriction layer , 319, 329, 419, 429, 519, 529 First electrode openings 239, 339, 439, 539 Additional electrode openings 249, 349, 449, 549 Additional electrodes 200, 250 Second surface emitting laser 300, 350 Third surface emitting laser 400, 450 Fourth surface emitting laser 500, 550 Surface-emitting laser 600 insulating layers 1000,1500,2000 surface emitting laser array 5000,5100 semiconductor device

Claims (7)

同一基板上に配列されている複数の面発光レーザを含む面発光レーザアレイであって、
基板と、
第１の面発光レーザと、
前記第１の面発光レーザと隣り合う第２の面発光レーザと、
前記第２の面発光レーザと隣り合う第３の面発光レーザと、
を含み、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザは、直線上に配列されており、かつ、
前記基板の上方に形成された第１ミラーと、
前記第１ミラーの上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２ミラーと、
前記第２ミラーの上方に形成され、レーザ光を出射するための開口部を有する電極と、
を各々が有し、
前記第２の面発光レーザの電極の開口部の径は、前記第１の面発光レーザの電極の開口部の径より小さく、かつ前記第３の面発光レーザの電極の開口部の径より大きい、面発光レーザアレイ。 A surface-emitting laser array including a plurality of surface-emitting lasers arranged on the same substrate,
A substrate,
A first surface emitting laser;
A second surface emitting laser adjacent to the first surface emitting laser;
A third surface emitting laser adjacent to the second surface emitting laser;
Including
The first surface emitting laser, the second surface emitting laser, and the third surface emitting laser are arranged on a straight line, and
A first mirror formed above the substrate;
An active layer formed above the first mirror;
A second mirror formed above the active layer;
An electrode formed above the second mirror and having an opening for emitting laser light;
Each has
The diameter of the opening of the electrode of the second surface emitting laser is smaller than the diameter of the opening of the electrode of the first surface emitting laser and larger than the diameter of the opening of the electrode of the third surface emitting laser. Surface emitting laser array. 請求項１において、
前記複数の面発光レーザの各々の電極の開口部の径は、基板上における前記複数の面発光レーザが形成されている領域の中心から端部にいくにつれて小さくなっている、面発光レーザアレイ。 In claim 1,
The surface emitting laser array, wherein the diameter of the opening of each electrode of the plurality of surface emitting lasers decreases from the center to the end of the region where the plurality of surface emitting lasers are formed on the substrate. 請求項１または２において、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザは、少なくとも第２ミラーの一部の領域に形成された絶縁領域をさらに有し、
前記絶縁領域は、前記基板面と垂直な方向に開口する開口部を有し、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザにおいて、前記絶縁領域の開口部の径は、前記電極の開口部の径より大きい、面発光レーザアレイ。 In claim 1 or 2,
The first surface emitting laser, the second surface emitting laser, and the third surface emitting laser further include an insulating region formed in at least a partial region of the second mirror,
The insulating region has an opening that opens in a direction perpendicular to the substrate surface;
In the first surface-emitting laser, the second surface-emitting laser, and the third surface-emitting laser, the diameter of the opening of the insulating region is larger than the diameter of the opening of the electrode. . 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記第１の面発光レーザ、前記第２の面発光レーザ、および前記第３の面発光レーザは、少なくとも第２ミラーの一部の領域に形成された絶縁領域をさらに有し、
前記絶縁領域は、前記基板面と垂直な方向に開口する開口部を有し、
前記第１の面発光レーザにおける前記絶縁領域の開口部の径は、前記第２の面発光レーザにおける前記絶縁領域の開口部の径、および前記第３の面発光レーザにおける前記絶縁領域の開口部の径と同一である、面発光レーザアレイ。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The first surface emitting laser, the second surface emitting laser, and the third surface emitting laser further include an insulating region formed in at least a partial region of the second mirror,
The insulating region has an opening that opens in a direction perpendicular to the substrate surface;
The diameter of the opening of the insulating region in the first surface emitting laser is the diameter of the opening of the insulating region in the second surface emitting laser, and the opening of the insulating region in the third surface emitting laser. A surface emitting laser array having the same diameter. 基板と、
前記基板上に設けられた、請求項１に記載の面発光レーザアレイと、
前記基板上に設けられ、前記複数の面発光レーザと電気的に接続されている駆動回路と、
を含み、
前記複数の面発光レーザの各々の電極の開口部の径は、基板上における所定の位置から端部にいくにつれて小さくなっており、
前記基板上における所定の位置は、前記複数の面発光レーザのみが形成されている領域の中心より前記駆動回路側に位置する、半導体装置。 A substrate,
The surface-emitting laser array according to claim 1 provided on the substrate;
A drive circuit provided on the substrate and electrically connected to the plurality of surface emitting lasers;
Including
The diameter of the opening of each electrode of the plurality of surface emitting lasers decreases from a predetermined position on the substrate toward the end,
The semiconductor device, wherein the predetermined position on the substrate is located closer to the drive circuit than a center of a region where only the plurality of surface emitting lasers are formed. 同一基板上に配列されている複数の面発光レーザを含む面発光レーザアレイの製造方法であって、
（ａ）基板の上方に、当該基板側から第１ミラー、活性層、および第２ミラーを構成するための半導体多層膜を形成する工程と、
（ｂ）前記絶縁領域の上方に、光の出射面を構成する開口部を有する複数の電極を形成する工程と、
（ｃ）前記複数の電極の開口部より小さい開口部を有する他の電極を、前記複数の電極の上に形成する工程と、
を含む、面発光レーザアレイの製造方法。 A method of manufacturing a surface-emitting laser array including a plurality of surface-emitting lasers arranged on the same substrate,
(A) forming a semiconductor multilayer film for configuring the first mirror, the active layer, and the second mirror from the substrate side above the substrate;
(B) forming a plurality of electrodes having an opening that constitutes a light emission surface above the insulating region;
(C) forming another electrode having an opening smaller than the openings of the plurality of electrodes on the plurality of electrodes;
A method of manufacturing a surface emitting laser array, comprising: 請求項６において、
前記工程（ｂ）の後に、
電極毎に電流を注入しながら、前記半導体多層膜の温度を測定する工程をさらに含み、
前記工程（ｃ）では、測定した前記温度に基づいて、前記他の電極を形成する領域を決定し、決定した当該領域に前記他の電極を形成する、面発光レーザアレイの製造方法。 In claim 6,
After step (b)
A step of measuring the temperature of the semiconductor multilayer film while injecting a current for each electrode;
In the step (c), a region for forming the other electrode is determined based on the measured temperature, and the other electrode is formed in the determined region.
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