JP2009272375A - Method of manufacturing semiconductor laser, and semiconductor laser - Google Patents

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雅史 伊東
Hiroyuki Ichikawa
弘之 市川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the method of manufacturing a semiconductor laser device, which is excellent in productivity and which can fully assure operation reliability and ESD resistance; and to provide the semiconductor laser device. <P>SOLUTION: In the method of manufacturing a semiconductor laser device 1, a dielectric film 31 is formed which is a first layer in a high reflective film 21 by ECR plasma method; and dielectric films 32 and 33 are formed which are second and subsequent layers by IAD method. Therefore, a damage on an end surface 20a is suppressed and the ESD resistance of the semiconductor laser device 1 can be assured. In second and subsequent films, since internal stress can be offset between the dielectric film 31 which is the first layer and the films, the occurrence of distortion in the laser device P is suppressed and operation reliability can be assured. Further, since the second and subsequent layers are formed by the IAD method having higher productivity than the ECR plasma method, the manufacturing method is excellent in productivity as a whole. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザの製造方法及び半導体レーザに関する。   The present invention relates to a semiconductor laser manufacturing method and a semiconductor laser.

半導体レーザ素子の端面に形成するARコート膜やHRコート膜といった端面コーティング膜には、屈折率の異なる誘電体膜を交互に積層してなる誘電体多層膜が用いられている。誘電体多層膜の製造には、例えば電子サイクロトロン共鳴プラズマ法(ECRプラズマ法)やイオンアシスト蒸着法(IAD法)などが用いられる。   Dielectric multilayer films formed by alternately laminating dielectric films having different refractive indexes are used as end face coating films such as an AR coat film and an HR coat film formed on the end face of the semiconductor laser element. For example, an electron cyclotron resonance plasma method (ECR plasma method) or an ion-assisted deposition method (IAD method) is used for manufacturing the dielectric multilayer film.

また、半導体レーザ素子の端面コーティング膜では、所望の反射特性(又は透過特性)を満足するために層厚が増加する傾向にあり、これに伴って膜応力が増大する。膜応力が増大すると、半導体レーザ素子の素体に歪みが生じ、動作時の信頼性に影響することが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2002−223026号公報
Further, in the end face coating film of the semiconductor laser element, the layer thickness tends to increase to satisfy a desired reflection characteristic (or transmission characteristic), and the film stress increases accordingly. It is known that when the film stress increases, the element body of the semiconductor laser element is distorted and affects the reliability during operation (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-2223026

上述したECRプラズマ法では、半導体レーザ素子の端面がプラズマに直接曝されず、また、処理温度が50℃程度と低温であることから、端面へのダメージを抑制でき、半導体レーザ素子の静電気放電(ESD)耐性の向上が図られるという利点がある。   In the ECR plasma method described above, the end face of the semiconductor laser element is not directly exposed to the plasma, and the processing temperature is as low as about 50 ° C., so that damage to the end face can be suppressed, and electrostatic discharge of the semiconductor laser element ( ESD) has an advantage that resistance can be improved.

一方、ECRプラズマ法では、プラズマ源の重量・価格などの問題で装置の大型化が困難である。そのため、均一に成膜を行うことができる面積が制限され、十分な生産性が得られないという欠点がある。また、形成さする端面コーティングの内部応力の方向を制御できないので、膜厚の増大と共に膜応力が増大するという欠点もある。   On the other hand, in the ECR plasma method, it is difficult to increase the size of the apparatus due to problems such as the weight and price of the plasma source. For this reason, there is a disadvantage that the area where the film can be uniformly formed is limited and sufficient productivity cannot be obtained. In addition, since the direction of the internal stress of the end face coating to be formed cannot be controlled, there is also a drawback that the film stress increases as the film thickness increases.

また、IAD法では、イオンアシストによって緻密な誘電体を形成できるという利点がある。また、成膜速度やイオンアシスト条件の調整により、端面コーティング膜の内部応力の方向を制御することも可能である。ECRプラズマ法に比べて装置の大型化が可能であり、量産にも適している。しかしながら、IAD法では、イオンが半導体レーザ素子の端面に当たることにより、端面へのダメージが生じ易いという欠点がある。   Further, the IAD method has an advantage that a dense dielectric can be formed by ion assist. It is also possible to control the direction of internal stress of the end face coating film by adjusting the film forming speed and ion assist conditions. Compared to the ECR plasma method, the size of the apparatus can be increased and it is suitable for mass production. However, the IAD method has a drawback that damage to the end face is likely to occur when the ions hit the end face of the semiconductor laser element.

そこで、半導体レーザ素子の製造方法においては、両者の欠点を補うことにより、生産性に優れると共に、動作信頼性及びESD耐性を十分に確保できる技術が望まれていた。   Therefore, in the manufacturing method of the semiconductor laser element, there has been a demand for a technique capable of ensuring the operational reliability and the ESD resistance as well as being excellent in productivity by compensating for the disadvantages of both.

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、生産性に優れると共に、動作信頼性及びESD耐性を十分に確保できる半導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device manufacturing method and a semiconductor laser device that are excellent in productivity and can sufficiently ensure operation reliability and ESD resistance. And

上記課題の解決のため、本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法は、レーザ光を発生させる活性層を含んで構成されたレーザ素体を形成する素体形成工程と、レーザ素体におけるレーザ光の出射端面、及び当該出射端面に対向する端面の少なくとも一方に、誘電体多層膜からなる端面コーティング膜を成膜する成膜工程と、を備え、成膜工程は、レーザ素体の端面に、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって第1層目の誘電体膜を形成する第1の工程と、第1層目の誘電体膜の表面に、イオンアシスト蒸着法によって第2層目以降の誘電体膜を形成する第2の工程とを備えていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention includes an element body forming step for forming a laser element body including an active layer that generates laser light, and a laser beam in the laser element body. Forming an end face coating film made of a dielectric multilayer film on at least one of the emission end face and the end face facing the emission end face. A first step of forming a first-layer dielectric film by an electron cyclotron resonance plasma method; and a dielectric film of the second and subsequent layers is formed on the surface of the first-layer dielectric film by an ion-assisted deposition method. And a second step of forming.

この半導体レーザ素子の製造方法では、端面コーティング膜における第1層目の誘電体膜を電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって形成し、第2層目以降の誘電体膜をイオンアシスト蒸着法によって形成している。第1層目を電子サイクロトロン共鳴プラズマ法で形成することにより、半導体レーザ素子の端面へのダメージが抑えられる。また、第2層目以降の成膜の際、イオンの衝突の影響は、既に形成されている第1層目の誘電体層によって緩和されるので、引き続き半導体レーザ素子の端面へのダメージが抑えられる。これにより、半導体レーザ素子のESD耐性を十分に確保できる。一方、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって形成された第1層目の誘電体膜は、膜厚に関わらず圧縮方向の内部応力を有している。これに対し、第2層目以降の成膜では、成膜速度やイオンアシスト条件の調整により、引張方向の内部応力を各誘電体膜に持たせることが可能となっている。したがって、第1層目の誘電体膜と第2層目以降の誘電体膜との間で内部応力が相殺され、端面コーティング膜全体での内部応力が緩和される。これにより、端面コーティング膜の内部応力によるレーザ素体の歪みの発生が抑えられ、半導体レーザ素子の動作信頼性を十分に確保できる。さらに、この半導体レーザ素子の製造方法では、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法よりも生産性の高いイオンアシスト法によって第2層以降を成膜するので、全体としての生産性にも優れたものとなる。   In this semiconductor laser device manufacturing method, the first dielectric film in the end face coating film is formed by the electron cyclotron resonance plasma method, and the second and subsequent dielectric films are formed by the ion-assisted deposition method. . By forming the first layer by the electron cyclotron resonance plasma method, damage to the end face of the semiconductor laser element can be suppressed. Further, when the second and subsequent layers are formed, the influence of ion collision is alleviated by the already formed first dielectric layer, so that the damage to the end face of the semiconductor laser device is continuously suppressed. It is done. Thereby, the ESD tolerance of the semiconductor laser element can be sufficiently ensured. On the other hand, the first dielectric film formed by the electron cyclotron resonance plasma method has an internal stress in the compression direction regardless of the film thickness. On the other hand, in the second and subsequent layers, it is possible to give each dielectric film an internal stress in the tensile direction by adjusting the deposition rate and ion assist conditions. Therefore, the internal stress is canceled between the first dielectric film and the second and subsequent dielectric films, and the internal stress in the entire end face coating film is relaxed. As a result, the distortion of the laser element due to the internal stress of the end face coating film can be suppressed, and the operation reliability of the semiconductor laser element can be sufficiently secured. Furthermore, in this semiconductor laser device manufacturing method, the second and subsequent layers are formed by the ion assist method, which is more productive than the electron cyclotron resonance plasma method, so that the overall productivity is excellent.

また、第1層目の誘電体膜と、第2層目の誘電体膜とが同一材料によって形成されていることが好ましい。この場合、第1層目の誘電体膜と第2層目の誘電体膜との界面における反射の影響を緩和できるので、所望の反射特性(又は透過特性)を有する端面コーティング膜を容易に得ることができる。   Further, it is preferable that the first-layer dielectric film and the second-layer dielectric film are formed of the same material. In this case, since the influence of reflection at the interface between the first dielectric film and the second dielectric film can be mitigated, an end face coating film having desired reflection characteristics (or transmission characteristics) can be easily obtained. be able to.

また、第1の工程と第2の工程との間に、第1層目の誘電体膜に付着した水分を除去可能な温度でレーザ素体を加熱する前処理工程を更に備えたことが好ましい。電子サイクロトロン共鳴プラズマ法で用いる装置からレーザ素体を搬出した際に、第1層目の誘電体膜の表面に大気中の水分が付着することがある。この水分が第1層目の誘電体膜の表面に残留したまま第2層目以降の誘電体層を形成すると、第1層目の誘電体膜と第2層目以降の誘電体膜との密着性が低下するおそれがある。したがって、第2の工程に先立って上述の前処理工程を行うことで、第1層目の誘電体膜と第2層目以降の誘電体膜との密着性を確保できる。   Further, it is preferable that a pretreatment step of heating the laser element body at a temperature at which moisture adhering to the first-layer dielectric film can be removed is preferably provided between the first step and the second step. . When the laser element is unloaded from the device used in the electron cyclotron resonance plasma method, moisture in the atmosphere may adhere to the surface of the first dielectric film. When the second and subsequent dielectric layers are formed while the moisture remains on the surface of the first dielectric film, the first dielectric film and the second and subsequent dielectric films Adhesion may be reduced. Therefore, the adhesiveness between the first dielectric film and the second and subsequent dielectric films can be secured by performing the above-described pretreatment process prior to the second process.

また、本発明に係る半導体レーザ素子は、レーザ光を発生させる活性層を含んで構成されたレーザ素体と、誘電体多層膜からなり、レーザ素体におけるレーザ光の出射端面、及び当該出射端面に対向する端面の少なくとも一方に形成された端面コーティング膜とを備え、端面コーティング膜において、レーザ素体の端面に面する第1層目の誘電体膜は、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって形成された誘電体膜であり、第2層目以降の誘電体膜は、イオンアシスト蒸着法によって形成された誘電体膜であることを特徴としている。   A semiconductor laser device according to the present invention includes a laser element including an active layer that generates laser light, and a dielectric multilayer film. The laser beam emission end face of the laser element, and the emission end face And an end face coating film formed on at least one of the end faces opposite to each other, wherein the first dielectric film facing the end face of the laser element is formed by an electron cyclotron resonance plasma method. The dielectric film is a dielectric film, and the second and subsequent dielectric films are dielectric films formed by ion-assisted deposition.

この半導体レーザ素子では、端面コーティング膜における第1層目の誘電体膜が電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって形成され、第2層目以降の誘電体膜がイオンアシスト蒸着法によって形成されている。第1層の誘電体膜を電子サイクロトロン共鳴プラズマ法で形成することにより、半導体レーザ素子の端面へのダメージが抑えられる。また、第2層目以降の成膜の際、イオンの衝突の影響は、既に形成されている第1層目の誘電体膜によって緩和され、引き続き半導体レーザ素子の端面へのダメージが抑えられる。これにより、半導体レーザ素子のESD耐性を十分に確保できる。一方、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって形成された第1層目の誘電体膜は、膜厚に関わらず圧縮方向の内部応力を有している。これに対し、第2層以降の成膜では、成膜速度やイオンアシスト条件の調整により、引張方向の内部応力を各誘電体膜に持たせることが可能となっている。したがって、第1層目の誘電体膜と第2層目以降の誘電体膜との間で内部応力が相殺され、端面コーティング膜全体での内部応力が緩和される。これにより、端面コーティング膜の内部応力によるレーザ素体の歪みの発生が抑えられ、半導体レーザ素子の動作信頼性を十分に確保できる。さらに、この半導体レーザ素子では、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法よりも生産性の高いイオンアシスト法によって第2層目以降を成膜するので、全体としての生産性にも優れたものとなる。   In this semiconductor laser element, the first dielectric film in the end face coating film is formed by the electron cyclotron resonance plasma method, and the second and subsequent dielectric films are formed by the ion-assisted deposition method. By forming the first dielectric film by the electron cyclotron resonance plasma method, damage to the end face of the semiconductor laser element can be suppressed. Further, when the second and subsequent layers are formed, the influence of ion collision is alleviated by the already formed first-layer dielectric film, and damage to the end face of the semiconductor laser device is subsequently suppressed. Thereby, the ESD tolerance of the semiconductor laser element can be sufficiently ensured. On the other hand, the first dielectric film formed by the electron cyclotron resonance plasma method has an internal stress in the compression direction regardless of the film thickness. On the other hand, in the film formation after the second layer, it is possible to give each dielectric film an internal stress in the tensile direction by adjusting the film formation speed and ion assist conditions. Therefore, the internal stress is canceled between the first dielectric film and the second and subsequent dielectric films, and the internal stress in the entire end face coating film is relaxed. As a result, the distortion of the laser element due to the internal stress of the end face coating film can be suppressed, and the operation reliability of the semiconductor laser element can be sufficiently secured. Furthermore, in this semiconductor laser device, the second and subsequent layers are formed by the ion assist method, which is more productive than the electron cyclotron resonance plasma method, so that the overall productivity is excellent.

また、第1層の誘電体膜と第2層目の誘電体膜とが同一材料によって形成されていることが好ましい。この場合、第1層目の誘電体膜と第2層目の誘電体膜との界面における反射の影響を緩和できるので、所望の反射特性(又は透過特性)を有する端面コーティング膜を容易に得ることができる。   Further, it is preferable that the first-layer dielectric film and the second-layer dielectric film are formed of the same material. In this case, since the influence of reflection at the interface between the first dielectric film and the second dielectric film can be mitigated, an end face coating film having desired reflection characteristics (or transmission characteristics) can be easily obtained. be able to.

本発明によれば、生産性に優れると共に、動作信頼性及びESD耐性を十分に確保できる。   According to the present invention, it is excellent in productivity, and operation reliability and ESD resistance can be sufficiently secured.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子の好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a semiconductor laser device manufacturing method and a semiconductor laser device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る半導体レーザ素子の好適な実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係る半導体レーザ素子の一実施形態を示す断面図である。また、図2は、図1におけるII−II線断面図である。   FIG. 1 describes in detail a preferred embodiment of a semiconductor laser device according to the present invention. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a semiconductor laser device according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

図1及び図2に示す半導体レーザ素子1は、分布帰還型半導体レーザである。この半導体レーザ素子1は、安定した単一モード性が要求される長距離光通信システムの光源として用いられる。半導体レーザ素子1は、所定波長のレーザ光を発生させるレーザ素体Pを備えている。   The semiconductor laser device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a distributed feedback semiconductor laser. The semiconductor laser device 1 is used as a light source for a long-distance optical communication system that requires a stable single mode. The semiconductor laser element 1 includes a laser element P that generates laser light having a predetermined wavelength.

レーザ素体Pは、略直方体形状をなしており、半導体基板2と、半導体基板2の一面側において、所定の方向に延在する半導体メサ部3と、半導体メサ部3の両側部を覆うように形成された埋め込み層4,5と、半導体メサ部3及び埋め込み層4,5の表面に形成されたクラッド層6と、クラッド層6の表面に形成されたコンタクト層7とによって構成されている。   The laser element P has a substantially rectangular parallelepiped shape so as to cover the semiconductor substrate 2, the semiconductor mesa portion 3 extending in a predetermined direction on one surface side of the semiconductor substrate 2, and both sides of the semiconductor mesa portion 3. Are formed by the buried layers 4 and 5, the cladding layer 6 formed on the surfaces of the semiconductor mesa portion 3 and the buried layers 4 and 5, and the contact layer 7 formed on the surface of the cladding layer 6. .

また、レーザ素体Pにおいて、コンタクト層7の表面及び半導体基板2の他面側には、電極層8,9がそれぞれ形成されており、半導体メサ部3の延在方向(導波路方向)の端面20a,20bには、高反射膜21及び反射防止膜22がそれぞれ形成されている。   In the laser element P, electrode layers 8 and 9 are formed on the surface of the contact layer 7 and on the other surface side of the semiconductor substrate 2, respectively, in the extending direction (waveguide direction) of the semiconductor mesa portion 3. A high reflection film 21 and an antireflection film 22 are formed on the end faces 20a and 20b, respectively.

半導体基板2は、例えばSnがドープされたn型InP基板である。半導体基板2の厚みは、約100μmとなっている。半導体メサ部3は、半導体基板2側から順に、クラッド層11、活性層12、回折格子形成層13、クラッド層14が積層されて構成されている。半導体メサ部3は、活性層12を含む半導体領域を積層方向にエッチングで切り出すことにより、ストライプ状に形成されている。   The semiconductor substrate 2 is, for example, an n-type InP substrate doped with Sn. The thickness of the semiconductor substrate 2 is about 100 μm. The semiconductor mesa unit 3 is configured by laminating a cladding layer 11, an active layer 12, a diffraction grating forming layer 13, and a cladding layer 14 in order from the semiconductor substrate 2 side. The semiconductor mesa unit 3 is formed in a stripe shape by cutting a semiconductor region including the active layer 12 in the stacking direction by etching.

活性層12は、例えばInGaAsP層である。活性層12は、例えば多重量子井戸(MQW)構造を有している。活性層12には、クラッド層11及びクラッド層6,14からキャリアが注入され、このキャリアが再結合することによって光が発生する。   The active layer 12 is, for example, an InGaAsP layer. The active layer 12 has, for example, a multiple quantum well (MQW) structure. Carriers are injected into the active layer 12 from the cladding layer 11 and the cladding layers 6 and 14, and light is generated by recombination of the carriers.

半導体メサ部3のクラッド層11は、例えばSiがドープされたn型InP層である。また、クラッド層14は、例えばZnがドープされたp型InP層である。クラッド層11,14の屈折率は、活性層12よりも小さくなっており、これにより、クラッド層11,14は、活性層12で発生した光を閉じ込める層として機能する。   The clad layer 11 of the semiconductor mesa unit 3 is, for example, an n-type InP layer doped with Si. The clad layer 14 is a p-type InP layer doped with, for example, Zn. The refractive index of the cladding layers 11 and 14 is smaller than that of the active layer 12, whereby the cladding layers 11 and 14 function as a layer that confines light generated in the active layer 12.

回折格子形成層13は、例えばZnがドープされたInGaAsP層である。回折格子形成層13には、図2に示すように、導波路方向に沿った周期的な凹凸パターンからなる回折格子Gが形成されている。凹凸パターンにおける各凹部の深さは例えば30nmとなっており、その間隔は、例えば120nmとなっている。   The diffraction grating forming layer 13 is, for example, an InGaAsP layer doped with Zn. As shown in FIG. 2, the diffraction grating forming layer 13 is formed with a diffraction grating G composed of a periodic concavo-convex pattern along the waveguide direction. The depth of each recess in the concavo-convex pattern is 30 nm, for example, and the interval is 120 nm, for example.

このような回折格子形成層13は、半導体メサ部3の長手方向に沿って活性層12の内部を進行する光の一部を、進行方向とは反対の方向に反射させる。これにより、活性層12の内部では、回折格子Gにおける凹凸パターンの周期で決まる波長の光が帰還される。   Such a diffraction grating forming layer 13 reflects a part of the light traveling inside the active layer 12 along the longitudinal direction of the semiconductor mesa portion 3 in a direction opposite to the traveling direction. As a result, light having a wavelength determined by the period of the concavo-convex pattern in the diffraction grating G is fed back inside the active layer 12.

埋込層4は、例えばZnがドープされたp型InP層である。埋込層4は、半導体メサ部3の側部に近づくにつれて厚みが増し、クラッド層14の側部までを覆っている。一方、埋込層5は、例えばFeがドープされたp型InGaAs層である。埋込層5は、埋込層4の表面を覆うように形成され、埋込層5の表面は、フラットな状態になっている。   The buried layer 4 is, for example, a p-type InP layer doped with Zn. The buried layer 4 increases in thickness as it approaches the side of the semiconductor mesa unit 3 and covers up to the side of the cladding layer 14. On the other hand, the buried layer 5 is, for example, a p-type InGaAs layer doped with Fe. The buried layer 5 is formed so as to cover the surface of the buried layer 4, and the surface of the buried layer 5 is in a flat state.

クラッド層6は、例えばZnがドープされたp型InP層である。クラッド層6は、半導体メサ部3のクラッド層14及び埋込層4,5を覆うように形成されており、クラッド層14との協働によって、活性層12の内部の光の閉じ込め効果を高めている。   The clad layer 6 is, for example, a p-type InP layer doped with Zn. The clad layer 6 is formed so as to cover the clad layer 14 and the buried layers 4 and 5 of the semiconductor mesa unit 3, and enhances the light confinement effect inside the active layer 12 in cooperation with the clad layer 14. ing.

コンタクト層7は、例えばZnがドープされたp型InGaAs層である。コンタクト層7は、電極層8とクラッド層6との間でのオーミック接触を実現する。電極層8及び電極層9は、例えばAuめっき層であり、厚みは10μm程度となっている。電極層8は、コンタクト層7の表面に形成されており、電極層9は、半導体基板2の他面に形成されている。   The contact layer 7 is, for example, a p-type InGaAs layer doped with Zn. The contact layer 7 realizes ohmic contact between the electrode layer 8 and the cladding layer 6. The electrode layer 8 and the electrode layer 9 are, for example, Au plating layers and have a thickness of about 10 μm. The electrode layer 8 is formed on the surface of the contact layer 7, and the electrode layer 9 is formed on the other surface of the semiconductor substrate 2.

高反射膜21及び反射防止膜22は、互いに屈折率が異なる誘電体膜を交互に積層してなる誘電体多層膜である。高反射膜21は、発振波長に対する反射率が例えば80%以上となっており、レーザ素体Pの端面20aでの反射を強化する機能を有している。反射防止膜22は、発振波長に対する反射率が例えば5%以下となっており、レーザ素体Pの端面20bでの反射を低減させる機能を有している。   The high reflection film 21 and the antireflection film 22 are dielectric multilayer films formed by alternately laminating dielectric films having different refractive indexes. The high reflection film 21 has a reflectance of, for example, 80% or more with respect to the oscillation wavelength, and has a function of enhancing the reflection at the end face 20a of the laser element P. The antireflection film 22 has a reflectivity with respect to the oscillation wavelength of, for example, 5% or less, and has a function of reducing reflection at the end face 20b of the laser element P.

高反射膜21は、図3に示すように、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法(以下、「ECRプラズマ法」と記す)によって形成された第1層目の誘電体膜31と、イオンアシスト蒸着法(以下、「IAD法」と記す)によって交互に形成された第2層目〜第7層目の誘電体膜32,33とによって構成されている。   As shown in FIG. 3, the highly reflective film 21 includes a first dielectric film 31 formed by an electron cyclotron resonance plasma method (hereinafter referred to as “ECR plasma method”) and an ion-assisted deposition method (hereinafter referred to as “ECR plasma deposition method”). The second to seventh dielectric films 32 and 33 are alternately formed by “IAD method”.

誘電体膜31は、例えばAlによって形成されている。誘電体膜31の膜厚は、例えば200Å〜500Åとなっている。誘電体膜31は、第2層目以降の誘電体膜32,33をIAD法で形成する際の端面20aへのダメージを緩和する機能を有している。 The dielectric film 31 is made of, for example, Al 2 O 3 . The film thickness of the dielectric film 31 is, for example, 200 to 500 mm. The dielectric film 31 has a function of alleviating damage to the end face 20a when the second and subsequent dielectric films 32 and 33 are formed by the IAD method.

端面20aへのダメージの指標は、例えば半導体レーザ素子1の静電気放電耐性(以下、「ESD耐性」と記す)で表される。IAD法では、経時劣化しにくい緻密な膜を得るために、Arガスといった不活性ガスをプラズマ化して用いている。このプラズマがレーザ素体Pの端面20aに当たると、端面20aにダイグリングボンドが形成され、ESD耐性が低下することが考えられる。上述した誘電体膜31の膜厚の下限は、半導体レーザ素子1が、順方向・逆方向とも1kV以上のESD耐性を維持するために必要な範囲での最小の膜厚である。   The index of damage to the end face 20a is represented by, for example, electrostatic discharge resistance (hereinafter referred to as “ESD resistance”) of the semiconductor laser element 1. In the IAD method, an inert gas such as Ar gas is used in a plasma form in order to obtain a dense film that hardly deteriorates with time. When this plasma hits the end face 20a of the laser element P, a digling bond is formed on the end face 20a, and the ESD resistance may be reduced. The lower limit of the film thickness of the dielectric film 31 described above is the minimum film thickness in a range necessary for the semiconductor laser device 1 to maintain an ESD resistance of 1 kV or more in both the forward direction and the reverse direction.

高反射膜21は、IAD法で形成される第2層目以降の誘電体膜32,33のみによって最適な光学設計がなされており、誘電体膜31の膜厚が増大すると、高反射膜21の反射率が徐々に低下する。したがって、誘電体膜31の膜厚の上限は、発振波長に対する反射率を80%以上に維持するために必要な範囲での最大の膜厚である。   The high reflection film 21 is optimally designed only by the second and subsequent dielectric films 32 and 33 formed by the IAD method. When the film thickness of the dielectric film 31 increases, the high reflection film 21 is increased. The reflectance of the liquid crystal gradually decreases. Therefore, the upper limit of the film thickness of the dielectric film 31 is the maximum film thickness in a range necessary for maintaining the reflectance with respect to the oscillation wavelength at 80% or more.

また、ECRプラズマ法で形成された誘電体膜31は、膜厚に関わらず、圧縮方向の内部応力を有している。上述した膜構成において、誘電体膜31の内部応力は、圧縮方向に例えば300MPa〜350MPa程度となっている。   Further, the dielectric film 31 formed by the ECR plasma method has an internal stress in the compression direction regardless of the film thickness. In the film configuration described above, the internal stress of the dielectric film 31 is, for example, about 300 MPa to 350 MPa in the compression direction.

誘電体膜32は、例えばAlによって形成されている。誘電体膜32の膜厚は、例えば2015Åとなっている。また、誘電体膜33は、例えばTiOによって形成されている。誘電体膜33の膜厚は、例えば1430Åとなっている。第1層目の誘電体膜31と第2層目の誘電体膜32とは、共にAlによって形成されており、実際には一体化している。 The dielectric film 32 is made of, for example, Al 2 O 3 . The film thickness of the dielectric film 32 is, for example, 2015 mm. The dielectric film 33 is made of, for example, TiO 2 . The film thickness of the dielectric film 33 is, for example, 1430 mm. The first dielectric film 31 and the second dielectric film 32 are both made of Al 2 O 3 and are actually integrated.

誘電体膜32,33は、誘電体膜31の内部応力を相殺する機能を有している。上述した膜構成において、第2層目〜第7層目の誘電体膜32,33の内部応力は、成膜速度やイオンアシスト条件の調整により、引張方向に例えば210MPa程度となっている。第1層目の誘電体膜31の内部応力は、第2層目〜第7層目の誘電体膜32,33の内部応力によって相殺される。高反射膜21全体での内部応力は、より膜厚の大きい第2層目〜第7層目の誘電体膜32,33に依存し、例えば引張方向に180MPa〜200MPaとなる。   The dielectric films 32 and 33 have a function of canceling out the internal stress of the dielectric film 31. In the above-described film configuration, the internal stresses of the second to seventh dielectric films 32 and 33 are, for example, about 210 MPa in the tensile direction by adjusting the film formation rate and ion assist conditions. The internal stress of the first dielectric film 31 is offset by the internal stress of the second to seventh dielectric films 32 and 33. The internal stress in the entire high reflection film 21 depends on the second to seventh dielectric films 32 and 33 having a larger film thickness, and is, for example, 180 MPa to 200 MPa in the tensile direction.

反射防止膜22は、図4に示すように、ECRプラズマ法によって形成された第1層目の誘電体膜41と、IAD法によって交互に形成された第2層目〜第3層目の誘電体膜42,43とによって構成されている。   As shown in FIG. 4, the antireflection film 22 includes a first-layer dielectric film 41 formed by an ECR plasma method and second- to third-layer dielectric layers alternately formed by an IAD method. The body membranes 42 and 43 are configured.

誘電体膜41は、高反射膜21の誘電体膜31と同様に、例えばAlによって形成されている。誘電体膜41の膜厚は、例えば200Å〜500Åとなっており、第2層目及び第3層目の誘電体膜42,43をIAD法で形成する際の端面20bへのダメージを緩和する機能を有している。 The dielectric film 41 is made of, for example, Al 2 O 3 , similarly to the dielectric film 31 of the highly reflective film 21. The film thickness of the dielectric film 41 is, for example, 200 to 500 mm, and alleviates damage to the end face 20b when the second and third dielectric films 42 and 43 are formed by the IAD method. It has a function.

第2層目の誘電体膜42は、例えばAlによって形成されている。誘電体膜42の膜厚は、例えば1080Åとなっている。また、第3層目の誘電体膜43は、例えばTiOによって形成されている。誘電体膜43の膜厚は、例えば450Åとなっている。第1層目の誘電体膜41と第2層目の誘電体膜42とは、共にAlによって形成されており、実際には一体化している。 The second dielectric film 42 is made of, for example, Al 2 O 3 . The film thickness of the dielectric film 42 is, for example, 1080 mm. The third dielectric film 43 is made of, for example, TiO 2 . The film thickness of the dielectric film 43 is, for example, 450 mm. The first dielectric film 41 and the second dielectric film 42 are both made of Al 2 O 3 and are actually integrated.

続いて、上述した半導体レーザ素子1の製造方法について説明する。   Then, the manufacturing method of the semiconductor laser element 1 mentioned above is demonstrated.

半導体レーザ素子1の製造にあたっては、半導体基板2を用意する。次に、例えば有機金属気相成長法により、半導体基板2の一面に、クラッド層11、活性層12、及び回折格子形成層13を成長させる。   In manufacturing the semiconductor laser element 1, a semiconductor substrate 2 is prepared. Next, the clad layer 11, the active layer 12, and the diffraction grating formation layer 13 are grown on one surface of the semiconductor substrate 2 by, for example, metal organic vapor phase epitaxy.

次に、回折格子形成層13の表面にレジストを塗布し、例えば電子ビーム露光装置を用いてレジストに所定ピッチのライン&スペースを形成する。そして、回折格子形成層13の表面をウェットエッチングし、回折格子Gを形成する。その後、回折格子形成層13の表面にクラッド層14を成長させる。   Next, a resist is applied to the surface of the diffraction grating formation layer 13, and lines and spaces having a predetermined pitch are formed in the resist using, for example, an electron beam exposure apparatus. Then, the surface of the diffraction grating forming layer 13 is wet etched to form the diffraction grating G. Thereafter, the cladding layer 14 is grown on the surface of the diffraction grating forming layer 13.

次に、例えばフォトリソグラフィーを用いることにより、クラッド層15の表面にストライプ状の絶縁層を形成する。そして、この絶縁層をマスクとし、例えばドライエッチングによってクラッド層14、回折格子形成層13、及び活性層12をエッチングする。これにより、半導体メサ部3が形成される。   Next, a stripe-shaped insulating layer is formed on the surface of the cladding layer 15 by using, for example, photolithography. Then, using this insulating layer as a mask, the cladding layer 14, the diffraction grating formation layer 13, and the active layer 12 are etched by dry etching, for example. Thereby, the semiconductor mesa portion 3 is formed.

半導体メサ部3の形成の後、例えば有機金属気相成長法により、半導体メサ部3を埋め込むように埋込層4,5を成長させる。その後、例えば有機金属気相成長法によってクラッド層14及び埋込層5の表面にクラッド層6及びコンタクト層7を形成する。次に、コンタクト層7の表面及び半導体基板2の他面側に電極層8,9をそれぞれ形成して、レーザ素体Pが形成される。   After the formation of the semiconductor mesa unit 3, the buried layers 4 and 5 are grown so as to embed the semiconductor mesa unit 3 by, for example, metal organic vapor phase epitaxy. Thereafter, the cladding layer 6 and the contact layer 7 are formed on the surfaces of the cladding layer 14 and the buried layer 5 by, for example, metal organic vapor phase epitaxy. Next, the electrode layers 8 and 9 are formed on the surface of the contact layer 7 and the other surface side of the semiconductor substrate 2 to form the laser element P.

レーザ素体Pを形成した後、端面コーティング膜の成膜工程を行う。成膜工程では、まず、レーザ素体PをECRプラズマ装置に導入し、レーザ素体Pの端面20aに、高反射膜21における第1層目の誘電体膜31を成膜する(第1の工程)。ECRプラズマ装置による成膜処理温度は、例えば50℃である。誘電体膜31の形成の後、レーザ素体PをIAD装置に導入し、第1層目の誘電体膜31の成膜に引き続き、第2層目〜第7層目の誘電体膜32,33を成膜する(第2の工程)。IAD装置による成膜処理温度は、例えば250℃である。ECRプラズマ装置及びIAD装置は、いずれも公知の装置を用いることができる。   After the laser element P is formed, an end face coating film is formed. In the film forming step, first, the laser element P is introduced into the ECR plasma apparatus, and the first dielectric film 31 in the high reflection film 21 is formed on the end surface 20a of the laser element P (first film). Process). The film forming temperature by the ECR plasma apparatus is 50 ° C., for example. After the formation of the dielectric film 31, the laser element P is introduced into the IAD device, and subsequently to the formation of the first dielectric film 31, the second to seventh dielectric films 32, 33 is formed (second step). The film forming temperature by the IAD apparatus is 250 ° C., for example. A known apparatus can be used for both the ECR plasma apparatus and the IAD apparatus.

ところで、ECRプラズマ装置による成膜の後、IAD装置による成膜を行う際、レーザ素体Pは、一旦大気中に搬出される。このとき、端面20aに形成された誘電体膜31の表面に大気中の水分が付着することがある。この水分が誘電体膜31の表面に残留したまま第2層目以降の誘電体層32,33を形成すると、誘電体膜31と誘電体膜32,33との密着性が低下するおそれがある。   By the way, after the film formation by the ECR plasma apparatus, when the film formation by the IAD apparatus is performed, the laser element body P is once carried out into the atmosphere. At this time, moisture in the atmosphere may adhere to the surface of the dielectric film 31 formed on the end face 20a. If the second and subsequent dielectric layers 32 and 33 are formed while the moisture remains on the surface of the dielectric film 31, the adhesion between the dielectric film 31 and the dielectric films 32 and 33 may be reduced. .

そこで、本実施形態では、IAD装置による成膜処理に先立って、第1層目の誘電体膜31に付着した水分を除去可能な温度でレーザ素体Pを加熱する前処理工程を実行する。図5は、前処理工程を含めた全成膜工程におけるレーザ素体Pの温度を示す図である。同図に示すように、ECR装置における成膜処理では、レーザ素体Pの温度は、およそ15分間、約50℃に維持される。   Therefore, in the present embodiment, prior to the film formation process by the IAD apparatus, a pretreatment process is performed in which the laser element P is heated at a temperature at which moisture adhering to the first dielectric film 31 can be removed. FIG. 5 is a diagram showing the temperature of the laser element P in all film forming steps including the pretreatment step. As shown in the figure, in the film forming process in the ECR apparatus, the temperature of the laser element P is maintained at about 50 ° C. for about 15 minutes.

ECR装置から搬出された後、IAD装置に導入されるまでの間、レーザ素体Pは、室温(約25℃)レベルで維持される。IAD装置に導入された後、前処理工程において、およそ30分間の前処理工程がなされる。前処理工程では、室温から約250℃まで急激にレーザ素体Pの温度が上昇する。前処理工程の後、IAD装置における成膜処理では、レーザ素体Pの温度は、およそ45分間、約250℃に維持される。   The laser element P is maintained at a room temperature (about 25 ° C.) level after being unloaded from the ECR apparatus and being introduced into the IAD apparatus. After being introduced into the IAD apparatus, a pretreatment step of approximately 30 minutes is performed in the pretreatment step. In the pretreatment process, the temperature of the laser element P rapidly increases from room temperature to about 250 ° C. After the pretreatment process, in the film forming process in the IAD apparatus, the temperature of the laser element P is maintained at about 250 ° C. for about 45 minutes.

高反射膜21の成膜の後、同様の手法により、レーザ素体Pの端面20bに反射防止膜22を成膜すると、図1及び図2に示した半導体レーザ素子1が完成する。   After the formation of the high reflection film 21, the antireflection film 22 is formed on the end face 20b of the laser element P by the same method, whereby the semiconductor laser device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

以上説明したように、本実施形態に係る半導体レーザ素子1の製造方法では、高反射膜21における第1層目の誘電体膜31をECRプラズマ法によって形成し、第2層目以降の誘電体膜32,33をIAD法によって形成している。また、反射防止膜22についても同様の手法を用いている。   As described above, in the method of manufacturing the semiconductor laser device 1 according to this embodiment, the first dielectric film 31 in the highly reflective film 21 is formed by the ECR plasma method, and the second and subsequent dielectrics are formed. The films 32 and 33 are formed by the IAD method. The same method is used for the antireflection film 22.

ECRプラズマ法では、端面20a,20bがプラズマに直接曝されず、また、処理温度が50℃程度と低温であるため、第1層目の形成にあたって、半導体レーザ素子1の端面20a,20bへのダメージが抑えられる。また、第2層目以降の成膜の際、イオンの衝突の影響は、既に形成されている第1層目によって緩和されるので、引き続き半導体レーザ素子の端面20a,20bへのダメージが抑えられる。これにより、半導体レーザ素子のESD耐性を十分に確保できる。   In the ECR plasma method, the end faces 20a and 20b are not directly exposed to the plasma, and the processing temperature is as low as about 50 ° C., so the first layer is formed on the end faces 20a and 20b of the semiconductor laser device 1. Damage can be reduced. In addition, when the second layer and subsequent layers are formed, the influence of ion collision is mitigated by the already formed first layer, so that damage to the end faces 20a and 20b of the semiconductor laser element can be suppressed. . Thereby, the ESD tolerance of the semiconductor laser element can be sufficiently ensured.

一方、ECRプラズマ法によって形成された第1層目の誘電体膜31,41は、膜厚に関わらず圧縮方向の内部応力を有している。これに対し、第2層目以降の成膜では、成膜速度やイオンアシスト条件の調整により、引張方向の内部応力を各誘電体膜32,33,42,43に持たせることが可能となっている。したがって、第1層目の誘電体膜31,41と第2層目以降の誘電体膜32,33,42,43との間で内部応力が相殺され、高反射膜21及び反射防止膜22全体での内部応力が緩和される。   On the other hand, the first dielectric films 31 and 41 formed by the ECR plasma method have internal stress in the compression direction regardless of the film thickness. On the other hand, in the second and subsequent layers, the dielectric films 32, 33, 42, and 43 can be given internal stress in the tensile direction by adjusting the film formation rate and ion assist conditions. ing. Therefore, the internal stress is canceled between the first dielectric films 31 and 41 and the second and subsequent dielectric films 32, 33, 42, and 43, and the high reflection film 21 and the antireflection film 22 as a whole. The internal stress at is relaxed.

これにより、高反射膜21及び反射防止膜22の内部応力によるレーザ素体Pの歪みの発生が抑えられ、半導体レーザ素子1の動作信頼性を十分に確保できる。さらに、この半導体レーザ素子の製造方法では、ECRプラズマ法よりも生産性の高いIAD法によって第2層以降を成膜するので、全体としての生産性にも優れたものとなる。   Thereby, generation | occurrence | production of the distortion of the laser element P by the internal stress of the high reflection film 21 and the antireflection film 22 is suppressed, and the operation reliability of the semiconductor laser element 1 can be sufficiently secured. Further, in this semiconductor laser device manufacturing method, the second and subsequent layers are formed by the IAD method, which is more productive than the ECR plasma method, so that the overall productivity is excellent.

また、本実施形態に係る半導体レーザ素子1の製造方法では、第1層目の誘電体膜31,41と、第2層目の誘電体膜32,42とが同一材料によって形成されている。これにより、第1層目の誘電体膜31,41と第2層目の誘電体膜32,42との界面における反射の影響を緩和できるので、所望の反射特性(又は透過特性)を有する高反射膜21及び反射防止膜22を容易に得ることができる。   In the method for manufacturing the semiconductor laser device 1 according to this embodiment, the first dielectric films 31 and 41 and the second dielectric films 32 and 42 are formed of the same material. As a result, the influence of reflection at the interface between the first-layer dielectric films 31 and 41 and the second-layer dielectric films 32 and 42 can be alleviated, so that a high reflection characteristic (or transmission characteristic) can be obtained. The reflection film 21 and the antireflection film 22 can be easily obtained.

また、本実施形態に係る半導体レーザ素子1の製造方法では、IAD法による成膜に先立って、第1層目の誘電体膜31,41に付着した水分を除去可能な温度でレーザ素体Pを加熱する前処理工程を備えている。この前処理工程により、ECRプラズマ装置からレーザ素体を搬出した際に第1層目の誘電体膜31,41の表面に付着した大気中の水分が除去され、第1層目の誘電体膜31,41と第2層目以降の誘電体膜32,33,42,43との密着性を確保できる。なお、膜の密着性の可否は、例えばヒートサイクル等の負荷がかかった環境下での膜剥がれの有無を観察することで判定が可能である。   Further, in the method for manufacturing the semiconductor laser device 1 according to the present embodiment, the laser element P at a temperature at which moisture adhering to the first dielectric films 31 and 41 can be removed prior to film formation by the IAD method. A pretreatment step of heating the substrate. By this pretreatment process, moisture in the atmosphere attached to the surfaces of the first dielectric films 31 and 41 when the laser element is unloaded from the ECR plasma apparatus is removed, and the first dielectric film is removed. Adhesion between the first and second dielectric films 32, 33, 42, and 43 can be ensured. Whether or not the film adheres can be determined by observing the presence or absence of film peeling in an environment in which a load such as a heat cycle is applied.

続いて、本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法の効果確認試験の試験結果について説明する。   Subsequently, test results of an effect confirmation test of the semiconductor laser device manufacturing method according to the present invention will be described.

この効果確認試験は、構成の異なる端面コーティング膜を成膜した半導体レーザ素子のサンプル(サンプル1〜サンプル4)を作製し、各サンプルにおける端面コーティング膜の内部応力、ESD耐性、動作信頼性を測定したものである。   In this effect confirmation test, samples (samples 1 to 4) of semiconductor laser elements on which end face coating films having different configurations were formed were prepared, and the internal stress, ESD resistance, and operation reliability of the end face coating films in each sample were measured. It is a thing.

サンプル1(比較例)は、ECR法による第1層目の誘電体膜を形成せず、上述した第2層目〜第7層目の誘電体膜32,33と同様の膜をIAD法によってレーザ素体の端面に直接形成したものである。サンプル2(実施例)は、ECR法によってAlからなる第1層目の誘電体膜を200Åの厚さで形成し、かつIAD法によってサンプル1と同様の第2層目〜第7層目の誘電体膜をレーザ素体の端面に形成したものである。 In sample 1 (comparative example), the first dielectric film by the ECR method is not formed, and the same films as the second to seventh dielectric films 32 and 33 are formed by the IAD method. It is formed directly on the end face of the laser element. In sample 2 (example), a first dielectric film made of Al 2 O 3 is formed with a thickness of 200 mm by ECR, and second to seventh layers similar to sample 1 are formed by IAD. A dielectric film as a layer is formed on the end face of the laser element.

サンプル3(実施例)は、ECR法によってAlからなる第1層目の誘電体膜を500Åの厚さで形成し、かつIAD法によってサンプル1と同様の第2層目〜第7層目の誘電体膜をレーザ素体の端面に形成したものである。サンプル4(比較例)は、第2層目〜第7層目の誘電体膜をECR法によってレーザ素体の端面に直接形成したものである。 In sample 3 (example), a first dielectric film made of Al 2 O 3 is formed to a thickness of 500 mm by ECR, and second to seventh layers similar to sample 1 are formed by IAD. A dielectric film as a layer is formed on the end face of the laser element. Sample 4 (Comparative Example) is obtained by directly forming the second to seventh dielectric films on the end face of the laser element by the ECR method.

図6は、その試験結果を示す図である。同図に示すように、サンプル1では、端面コーティング膜全体での内部応力は、引張方向に211MPaであった。サンプル1は、動作信頼性には問題が無かったものの、ESD耐性は、順方向・逆方向ともに1kVを下回るものであった。サンプル2では、第1層目の誘電体膜の内部応力は、圧縮方向に337MPaであり、第2層目〜第7層目の誘電体膜の内部応力は、引張り方向に211MPaであった。端面コーティング膜全体での内部応力は、引張り方向に206MPaであった。サンプル2は、ESD耐性及び動作信頼性の双方について良好な結果であった。   FIG. 6 is a diagram showing the test results. As shown in the figure, in Sample 1, the internal stress in the entire end face coating film was 211 MPa in the tensile direction. Sample 1 had no problem in operation reliability, but the ESD tolerance was less than 1 kV in both the forward and reverse directions. In Sample 2, the internal stress of the first dielectric film was 337 MPa in the compression direction, and the internal stress of the second to seventh dielectric films was 211 MPa in the tensile direction. The internal stress in the entire end face coating film was 206 MPa in the tensile direction. Sample 2 gave good results for both ESD tolerance and operational reliability.

また、サンプル3では、第1層目の誘電体膜の内部応力は、圧縮方向に312MPaであり、第2層目〜第7層目の誘電体膜の内部応力は、引張り方向に211MPaであった。端面コーティング膜全体での内部応力は、引張り方向に188MPaであった。サンプル3は、サンプル2と同様に、ESD耐性及び動作信頼性の双方について良好な結果であった。サンプル4では、端面コーティング膜全体での内部応力は、圧縮方向に776MPaであった。サンプル4は、ESD耐性に問題は無かったものの、良好な動作信頼性が得られなかった。   In Sample 3, the internal stress of the first dielectric film is 312 MPa in the compression direction, and the internal stress of the second to seventh dielectric films is 211 MPa in the tensile direction. It was. The internal stress in the entire end face coating film was 188 MPa in the tensile direction. Sample 3 had good results in terms of both ESD resistance and operational reliability, similar to Sample 2. In sample 4, the internal stress in the entire end face coating film was 776 MPa in the compression direction. Sample 4 had no problem in ESD resistance, but good operation reliability was not obtained.

以上の結果から、第1層目の誘電体膜をECRプラズマ法によって形成し、第2層目以降の誘電体膜をIAD法によって形成することが、端面コーティング膜の内部応力の緩和及びレーザ素体の端面へのダメージの軽減を実現し、半導体レーザ素子のESD耐性及び動作信頼性の確保に寄与することが確認された。   From the above results, forming the first dielectric film by the ECR plasma method and forming the second and subsequent dielectric films by the IAD method alleviates the internal stress of the end face coating film and the laser element. It was confirmed that the damage to the end face of the body was reduced and it contributed to ensuring the ESD resistance and operation reliability of the semiconductor laser element.

本発明に係る半導体レーザ素子の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the semiconductor laser element which concerns on this invention. 図1におけるII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line in FIG. 高反射膜の層構造を示した図である。It is the figure which showed the layer structure of the high reflection film. 反射防止膜の層構造を示した図である。It is the figure which showed the layer structure of the antireflection film. 成膜工程におけるレーザ素体の温度を示した図である。It is the figure which showed the temperature of the laser element body in the film-forming process. 本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法の効果確認試験の試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result of the effect confirmation test of the manufacturing method of the semiconductor laser element concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体レーザ素子、12…活性層、20a,20b…端面、21…高反射膜、22…反射防止膜、31,41…誘電体膜(第1層目の誘電体膜)、32,33,42,43…誘電体膜(第2層目以降の誘電体膜)、P…レーザ素体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser element, 12 ... Active layer, 20a, 20b ... End face, 21 ... High reflection film, 22 ... Antireflection film, 31, 41 ... Dielectric film (1st layer dielectric film), 32, 33 , 42, 43... Dielectric film (dielectric film after the second layer), P... Laser element.

Claims (5)

レーザ光を発生させる活性層を含んで構成されたレーザ素体を形成する素体形成工程と、
前記レーザ素体における前記レーザ光の出射端面、及び当該出射端面に対向する端面の少なくとも一方に、誘電体多層膜からなる端面コーティング膜を成膜する成膜工程と、を備え、
前記成膜工程は、
前記レーザ素体の前記端面に、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって第1層目の前記誘電体膜を形成する第1の工程と、
前記第1層目の誘電体膜の表面に、イオンアシスト蒸着法によって第2層目以降の誘電体膜を形成する第2の工程とを備えていることを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
An element body forming step of forming a laser element body including an active layer for generating laser light;
A film forming step of forming an end face coating film made of a dielectric multilayer film on at least one of the laser light emitting end face and the end face facing the emitting end face in the laser element body,
The film forming step includes
A first step of forming the first dielectric film on the end face of the laser element by electron cyclotron resonance plasma;
And a second step of forming a second and subsequent dielectric films on the surface of the first dielectric film by ion-assisted deposition. .
前記第1層目の前記誘電体膜と、前記第2層目の前記誘電体膜とが同一材料によって形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザの製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 1, wherein the first dielectric film and the second dielectric film are formed of the same material. 前記第1の工程と前記第2の工程との間に、前記第1層目の誘電体膜に付着した水分を除去可能な温度で前記レーザ素体を加熱する前処理工程を更に備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体レーザの製造方法。   A pretreatment step of heating the laser element body at a temperature capable of removing moisture adhering to the first-layer dielectric film is further provided between the first step and the second step. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 1 or 2. レーザ光を発生させる活性層を含んで構成されたレーザ素体と、
誘電体多層膜からなり、前記レーザ素体における前記レーザ光の出射端面、及び当該出射端面に対向する端面の少なくとも一方に形成された端面コーティング膜とを備え、
前記端面コーティング膜において、
前記レーザ素体の前記端面に面する第1層目の誘電体膜は、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法によって形成された誘電体膜であり、
第2層目以降の誘電体膜は、イオンアシスト蒸着法によって形成された誘電体膜であることを特徴とする半導体レーザ素子。
A laser element body including an active layer for generating laser light;
It is composed of a dielectric multilayer film, and includes an end face coating film formed on at least one of an end face facing the exit end face of the laser beam in the laser element body, and
In the end face coating film,
The first dielectric film facing the end face of the laser element is a dielectric film formed by an electron cyclotron resonance plasma method,
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the second and subsequent dielectric films are dielectric films formed by ion-assisted deposition.
前記第1層の誘電体膜と前記第2層目の前記誘電体膜とが同一材料によって形成されていることを特徴とする請求項4記載の半導体レーザ素子。   5. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the first-layer dielectric film and the second-layer dielectric film are formed of the same material.
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