JP2010021585A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】共通光学系のレンズシフト量を最小限にすることができ、光ディスク装置の小型化を図ることができる半導体発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板２２に、ｎ型クラッド層４１ないしｐ型コンタクト層４４を順次成長させ、ｐ型コンタクト層４４およびｐ型クラッド層４３の上層部を選択的にエッチングして細い帯状の非対称なリッジ部を形成する。ｐ型コンタクト層４４ないしｎ型クラッド層４１を選択的に除去することにより、基板２２の（０１１）面側にＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４を形成する。基板２２に、ｎ型クラッド層５２ないしｐ型コンタクト層５５を順次成長させたのち、これらを選択的に除去し、ｐ型コンタクト層５５およびｐ型クラッド層５４の上層部に電流ブロック領域５６を形成することにより、基板２２の（０−１−１）面側にＡｌＧａＡｓレーザ素子２６を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、１チップに発光波長の異なる複数の発光素子が作り込まれた所謂モノシリック型の半導体発光装置およびこれを用いた光ディスク装置に係り、特に、発光素子としてＡｌＧａＩｎＰ系およびＡｌＧａＡｓ系の素子を共通基板上に有する半導体発光装置および光ディスク装置に関する。
近年、半導体発光装置の分野においては、共通基板上に発光波長が異なる複数の発光素子を有する半導体レーザ（ＬＤ；laser diode ）（多波長レーザという。）の開発が活発になされている。
これらの多波長レーザは、例えば光ディスク装置の光源として用いられる。現在、一般に光ディスク装置では、７８０ｎｍ帯の半導体レーザ光がＣＤ（Compact Disk）の再生に用いられると共に、ＣＤ−Ｒ（CD recordable ），ＣＤ−ＲＷ（CD Rewritable ）あるいはＭＤ（Mini Disk ）などの記録可能な光ディスクの記録・再生に用いられている。また、６５０ｎｍ帯の半導体レーザ光がＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の記録・再生に用いられている。従って、上述したような多波長レーザを光ディスク装置に搭載することにより、既存の複数種類の光ディスクのいずれに関しても、記録または再生が可能となる。
このような多波長レーザの一例として、１チップに発光波長の異なる２つの半導体レーザが作り込まれた所謂モノシリック２波長半導体レーザが提案されている。このモノシリックレーザをＤＶＤおよびＣＤの再生／記録処理の共通光源として用いることにより、光学ピックアップの小型化と光学系の調整の簡略化を図ることが可能になる。
この種の２波長半導体レーザとしては、ＤＶＤ用の光源としてのＡｌＧａＩｎＰ系の赤色半導体レーザ素子（以下、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子という）と、ＣＤ用の光源としてのＡｌＧａＡｓの赤色半導体レーザ素子（以下、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子という）とを備えたものが挙げられる。
図７（Ａ），図７（Ｂ）は、この２波長半導体レーザの具体的な構成の一例を表すもので、図７（Ａ）は平面構成、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の矢視II−II線に沿った断面構成であり、レーザ光の主出射面側から見た図である。２波長半導体レーザ１０は、ＧａＡｓからなる共通の基板１１上にＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２とＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３とを備えている。基板１１は所定の角度（オフ角）で傾斜した所謂オフ基板（off 基板）であり、ここでは主出射面（０１１）１１ｃから見て、結晶面（１００）に対して反時計廻り方向、すなわち（０１１）面１１ａから（０１１）面１１ｂに向かって傾斜している。
このようにオフ基板を用いるのは、基板から成長するレーザ素子１２，１３に対して自然超格子が形成されるのを抑制し、発振波長の短波長化を図るためである。
ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２は、発振波長６５０ｎｍ帯の赤色発光素子であり、基板１１上に順次成膜された、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、活性層、ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、ＧａＩｎＰ層およびＧａＡｓコンタクト層等により構成され、その上部部分は、両側に絶縁層からなる電流ブロック領域１７が形成されたエアエッジ型レーザストライプ１４となっている。一方、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３は、発振波長７８０ｎｍ帯の赤色発光素子であり、基板１１上に順次成膜された、ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層、活性層、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層、ＧａＡｓコンタクト層等を備え、その上部部分は、両側にＢ+ イオンのイオン注入層からなる電流ブロック領域１６が形成された埋め込み型のレーザストライプ１５となっている。
ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２およびＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３は、各々のレーザストライプ１４，１５が互に平行になるように配置されると共に、レーザ光の主出射面（０１１）１１ｃ側から見て、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２は基板中心線より（０１１）面１１ａ側に、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３は基板中心線より（０１１）面１１ｂ側に配置されており、レーザストライプ１４，１５の中心線間隔Ｓは１２０μｍとなっている。
上述の２波長半導体レーザでは、図８からも明らかなように、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２の光軸Ｌ1 と、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３の光軸Ｌ2 とは主出射面側から見て間隔Ｓ分だけずれている。
したがって、この２波長半導体レーザを、ＤＶＤおよびＣＤの再生／記録装置の共通光源として用いる場合には、ＤＶＤまたはＣＤの読み出しまたは書き換えに際し、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子とＡｌＧａＡｓ系レーザ素子との間で共通光学系の切り換え、すなわち各々の光軸を共通光学系に対して整合させることが必要になる。
このようにＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子またはＡｌＧａＡｓ系レーザ素子の光軸を共通光学系に対して整合させるためには、共通光学系のレンズを相対的に移動させる必要があるが、その移動量は、装置全体の小型化のためには最小限にすることが望ましい。このようなことから従来の２波長半導体レーザでは、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２およびＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３の互いのレーザ光の主出射位置が近接するようにレーザストライプ１４，１５が配置されている。
しかしながら、従来の２波長半導体レーザでは、レーザストライプ１４，１５が近接するように２つの素子を配置しているものの、ある程度の分離領域が必要であり、２つの素子間の間隔Ｓを短くするには限界があった。
また、理由は後述するが、２つの素子を極力近接させたとしても、図８にも示したようにＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２の光軸Ｌ1 がレーザストライプ１４の中心軸１４ａから外側にずれ、光軸Ｌ1 と光軸Ｌ2 との間が離れてしまい、その結果、共通光学系のレンズシフト量が素子間の距離Ｓよりも大きくなるという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、第１の目的は、２つの発光素子の光軸間の間隔をより短くし、光ディスク装置に適用した場合の共通光学系のレンズシフト量を最小限にすることができ、光ディスク装置の小型化を図ることができる半導体発光装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、本発明の半導体発光装置を用いて、共通光学系のレンズシフト量を最小限にすることができ、それによって小型化を図ることができる光ディスク装置を提供することにある。
本発明による半導体発光装置は、共通基板の主面の隣接する位置に、主出射面が同一方向の少なくとも１組の発光素子を有するものであって、主出射面側から見て、側面が結晶軸方向に対して時計廻り方向に所定の角度（オフ角）で傾斜してなる基板と、主出射面側から見て、対向する２つの側面のうち左側が右側よりもなだらかな台形状の断面を有する第１の発光素子と、この第１の発光素子と対をなすと共に、主出射面側からみて、前記第１の発光素子の左側に形成された第２の発光素子とを備えたものである。
このような構成を有すると、第１の発光素子および第２の発光素子をともに互いに平行な帯状形状とした場合、素子材料の選択によって、第２の発光素子は帯状形状の中心軸と光軸方向が一致するのに対し、第１の発光素子は、その光軸が帯状形状の中心軸と一致若しくは第２の発光素子の光軸側に接近する。
具体的には以下の構成とすることが望ましい。
すなわち、第１の発光素子および第２の発光素子の主出射面は（０１１）面であると共に、基板は、主出射面側から見たその両側面が、結晶軸（１００）に対して（０１１）面から（０１１）面に向かう方向に傾斜してなり、第１の発光素子は（０１１）面側、第２の発光素子は（０１１）面側にそれぞれ配置されている。また、基板はＧａＡｓ系でそのオフ角度は２度以上１５度以下であり、第１の発光素子はＡｌＧａＩｎＰ系のレーザ素子、第２の発光素子はＡｌＧａＡｓ系のレーザ素子であることが好ましい。
本発明による光ディスク装置は、本発明の半導体発光装置を光源とし、複数種類の光ディスクに対して情報の記録または再生のうちの少なくとも一方を行うものであり、光ディスクに対する情報の読み出しまたは書き込みを行う際に、第１の発光素子と第２の発光素子の光軸同士が平行若しくは接近しているため、従来に比べて、少ないレンズシフト量をもって、例えばＤＶＤからＣＤ、あるいはＣＤからＤＶＤへの切り換えが行われる。
以上説明したように本発明の半導体発光装置によれば、主出射面側から見て、側面が時計廻り方向に所定の角度（オフ角）で傾斜してなる基板の主面に、断面が台形（リッジ）状の第１の発光素子を、主出射面側から見て、対向する２つの側面のうち左側が右側よりもなだらかになるように形成すると共に、第２の発光素子を主出射面側から見て、第１の発光素子の左側に形成するようにしたので、従来のものに比べて第１の発光素子の光軸が第２の発光素子の光軸側に接近する。
したがって、この半導体発光装置を光ディスク装置の光源とすることにより、光ディスクに対する情報の読み出しまたは書き込みを行う際に、わずかなレンズシフト量をもって、例えばＤＶＤからＣＤ、あるいはＣＤからＤＶＤへの切り換えを行うことができる。よって、レンズシフト量が従来のモノシリック２波長半導体レーザに比べて著しく小さくなり、これにより光学ピックアップの光学系の調整が容易になり、製造歩留りが向上する。また、レンズシフト量を小さくできることからレンズシフトに伴う光学収差を低減でき、ＤＶＤ，ＣＤ等のディスクＤからの信号のＳＮ比（ジッター）を高く確保でき、安定した性能で光学ピックアップによる読み取りおよび書き込みを行うことが可能になる。
図１（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る２波長半導体レーザの構成を表す平面図、図１Ｂは同じく正面図である。 図２は、２波長半導体レーザの光軸の接近状態を説明するための図である。 図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、図１（Ａ）に示した半導体発光装置の製造方法を説明するための断面図である。 図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）に続く製造工程を説明するための断面図である。 図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、図４（Ｂ）に続く製造工程を説明するための断面図である。 図６は、本発明の２波長半導体レーザを用いた光ディスク装置の構成図である。 図７（Ａ）は従来の２波長半導体レーザの構成を表す平面図、図７（Ｂ）は同じく正面図である。 図８は、従来の２波長半導体レーザにおける２つの光軸間の離間状態を説明するための図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る２波長半導体レーザ２０の構成を表すもので、図１（Ａ）は平面状態、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の矢視Ｉ−Ｉ線に沿った断面構成であり、レーザ光の主出射面側から見た図である。
この２波長半導体レーザ２０は、ＧａＡｓからなる共通の基板２２の主面に、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４およびＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６を備えている。基板２２は両側面が結晶軸方向に対して所定の角度（オフ角θoff ）で傾斜したオフ基板（off 基板）であり、ここでは、紙面手前側から見て時計廻り方向、すなわち（０１１）面２２ａから（０１１）面２２ｂに向かって（１００）面に対して２度以上１５度以下の範囲の角度（θoff ）をもって傾斜している。２つのレーザ光の主出射面は、紙面の手前側、すなわち（０１１）面２２ｃである。
この基板２２上に後述の成長法により形成されるＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４は断面が非対称のリッジ（台形）形状となり、主出射面側から見て、対向する２つの側面のうち左側の面２４ａは右側の面２４ｂよりもなだらかになる。ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６も同様に、主出射面側から見て、対向する２つの側面のうち左側の面２６ａが右側の面２６ｂよりもなだらかになる。
ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４は、例えば発振波長６５０ｎｍ帯の赤色発光素子であり、基板２２上に順次成膜された、ＧａＩｎＰバッファ層、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、活性層、ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、ＧａＩｎＰ層およびＧａＡｓコンタクト層等により構成され、その上部部分は両側に電流ブロック領域４５が形成されたエアエッジ型のレーザストライプ２８となっている。
一方、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６は、例えば発振波長７８０ｎｍ帯の赤色発光素子であり、基板２２上に順次成膜された、ＧａＡｓバッファ層、ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層、活性層、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層およびＧａＡｓコンタクト層等により構成され、その上部部分は両側にＢ+ イオンのイオン注入層からなる電流ブロック領域５６が形成された埋め込み型のレーザストライプ３０となっている。
ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４およびＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６は、各々のストライプ２８，３０が互に平行になるように配置されると共に、レーザ光の主出射面（０１１）面２２ｃ側から見て、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４は基板中心線より（０１１）面２２ｂ側に、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６は基板中心線より（０１１）面２２ａ側に配置されており、ストライプ２８，３０の中心線間隔Ｓは１２０μｍとなっている。
図７（Ｂ）でも説明したように、従来の２波長半導体レーザ１０においては、レーザ光の主出射面（０１１）１１ｃ側から見て、基板１１の傾斜方向は半時計廻り方向であり、かつ、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２は基板中心線より（０１１）面１１ａ側に、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３は基板中心線より（０１１）面１１ｂ側に配置されている。
これに対して、本実施の形態の２波長半導体レーザ２０は、基板２２の傾斜の向きが逆であり、レーザ光の主出射面（０１１）面２２ｃ側から見て、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４を基板中心線より（０１１）面２２ｂ側（右側）に、また、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６を基板中心線より（０１１）面２２ａ側（左側）に配置するようにしたものである。ここで、レーザ光の主出射面から見た、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４のＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６側、すなわち左側の傾斜面２４ａは右側の傾斜面２４ｂよりもなだらかになっている。
本発明者らは、ＤＶＤからＣＤ、あるいはＣＤからＤＶＤに切り換える際のレンズシフト量を小さくする研究の過程で、従来のモノシリック２波長半導体レーザでは、図８にも示したように、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２の光軸Ｌ1 がレーザ光の主出射方向に向かって、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子１３の光軸Ｌ2 から離間するように、つまり離れ目になっているために、レンズ移動量が大きくなっていることを見いだした。そして、広がりの角度θが大きい場合には、レンズシフト量による調整範囲を超えるために、光ピックアップの性能不良を生ずることもあることが判明した。
ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子１２の光軸Ｌ1 が離れ目になる理由は以下のように考えられる。すなわち、前述のように発振波長の短波長化を図るためにオフ基板を使用したとき、ウェットエッチングによりリッジ部を形成すると、リッジ部が非対称になる。これはエッチングを、結晶方位に依存してエッチングレートに選択性のあるエッチャントを用いるためである。このようにリッジ部の側壁の傾斜角度が非対称になることによって、傾斜のなだらかな方（図７（Ｂ）では右側）で光の閉じ込め効果が弱くなり光分布が非対称になる結果、２つのレーザの光軸が離れ目になる。
そこで、本発明者らは、上記オフ基板とは逆方向に傾斜したオフ基板（逆オフ基板）を用いると、リッジ部の側壁の傾斜具合が従来と左右が逆になり光閉じ込めの非対称性も逆になって２つの光軸が接近すると考え、種々の実験を行った。実験の結果、２度以上１５度以下の範囲の傾斜角度（オフ角度）を有するオフ基板上に、上述のような特定の位置関係をもって２つレーザ素子を配置することにより、２つのレーザ素子の光軸同士を互いに平行にし、更には接近させることができることを見いだした。
オフ角度（θoff ）が２度未満になると自然超格子発生の抑制効果がでないために、発振波長が所望の波長よりも大きくなってしまい、また、１５度よりも大きくなると、以下の２つの問題が発生する。第１に、オフ角度が１５度よりも大きくなると、リッジ形状の非対称性が強まり、逆オフ基板を用いた場合の２つのレーザの光軸の接近度合いが強まり過ぎる。
第２に、オフ角度が１５度よりも大きくなると、チップ化する際に劈開させたときに、チップの断面形状が平行四辺形となる度合が強まり、チップマウントやワイヤボンドの組立工程において支障をきたすことになる。また、オフ角度が１５度よりも大きくなっても、短波長化の効果は変わらず、１０度の場合と同程度である。
本実施の形態の２波長半導体レーザ２０では、上述の構成によって、図２に示したように、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４の光軸Ｌ1 を、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６の光軸Ｌ2 に対して平行、更には０．５度（＝θ）程度の角度で接近させることができる。ここで、θは、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４におけるレーザストライプ２８の中心軸２８ａと光軸Ｌ1 との間のなす角度である。なお、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６の光軸Ｌ2 はレーザストライプ３０の中心軸３０ａとほぼ一致する。
このようにＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４およびＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６の光軸Ｌ1 ，Ｌ2 同士が平行になる若しくは接近することから、後述のように、読み出しまたは書き込みを行う際に、ＤＶＤからＣＤ、あるいはＣＤからＤＶＤに切り換えるときのレンズシフト量を従来のモノシリック２波長半導体レーザ１０に比べて著しく小さくすることができる。
次に、上記２波長半導体レーザ２０の製造方法について説明する。
まず、図３（Ａ）に示したように、例えば、厚さ３５０μｍ程度のｎ型ＧａＡｓよりなる基板２２（オフ基板）を用意し、この基板２２の表面にＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＩｎＧａＰ混晶よりなるバッファ層４０，ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ混晶よりなるｎ型クラッド層４１，Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｐ（但し、ｘ≧０かつｙ≧０）混晶よりなる活性層４２，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ混晶よりなるｐ型クラッド層４３およびｐ型ＧａＡｓよりなるｐ型コンタクト層４４を順次成長させる。
次いで、図３（Ｂ）に示したように、ｐ側コンタクト層４４の上に図示しないマスクを形成し、ｐ側コンタクト層４４およびｐ型クラッド層４３の上層部を選択的にエッチングしてこれらを細い帯状とし、ｐ型クラッド層４３を表面に露出させる。続いて、ｐ側コンタクト層４４上の図示しないマスクを利用して、ｐ型クラッド層４３およびｐ側コンタクト層４４の側面を覆うように絶縁層（電流ブロック領域）４５を形成する。
次いで、ｐ型コンタクト層４４の上にＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４の形成予定領域に対応して選択的にレジスト膜Ｒ1 を形成する。そののち、このレジスト膜Ｒ1 をマスクとして、例えば硫酸系のエッチング液を用いてｐ型コンタクト層４４，リン酸系または塩酸系のエッチング液を用いてｐ型クラッド層４３，活性層４２およびｎ型クラッド層４１のレジスト膜Ｒ1 に覆われていない部分をそれぞれ選択的に除去する。そののち、レジスト膜Ｒ1 を除去する。
これにより、前述の理由から、基板２２上に、断面が台形状で、かつ紙面に向かって左側の側面が右側の側面よりもなだらかなＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４が得られる。
続いて、図４（Ａ）に示したように、例えばＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＧａＡｓよりなるバッファ層５１，ｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｎ型クラッド層５２，Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（但し、ｘ≧０）混晶よりなる活性層５３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層５４およびｐ型ＧａＡｓよりなるｐ型コンタクト層５５を順次成長させる。
そののち、図４（Ｂ）に示したように、ｐ型コンタクト層５５の上にＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４の形成予定領域に対応してレジスト膜Ｒ2 を形成する。続いて、このレジスト膜Ｒ2 をマスクとして、例えば、硫酸系のエッチング液を用いてｐ型コンタクト層５５を選択的に除去し、フッ酸系のエッチング液を用いてｐ型クラッド層５４，活性層５３およびｎ型クラッド層５２をそれぞれ選択的に除去し、塩酸系のエッチング液を用いてバッファ層５１を選択的に除去する。そののち、レジスト膜Ｒ2 を除去する。
レジスト膜Ｒ2 を除去したのち、図５（Ａ）に示したように、例えば図示しない細い帯状のマスクを用いて、ｐ型コンタクト層５５およびｐ型クラッド層５４の上層部にイオン注入法によりケイ素などのｎ型不純物を導入する。これにより、不純物が導入された領域は絶縁化され、電流ブロック領域５６となる。
電流ブロック領域５６を形成したのち、図５（Ｂ）に示したように、ｐ型コンタクト層４４，５５の表面およびその近傍に、例えば、ニッケル，白金および金を順次蒸着し、ｐ側電極４６，５７をそれぞれ形成する。更に、基板２２の裏面側を例えばラッピングおよびポリッシングすることにより、基板２２の厚さを例えば１００μｍ程度とする。
続いて、この基板２２の裏面側に、例えば、金とゲルマニウムとの合金，ニッケルおよび金を順次蒸着し、２つのレーザ素子２４，２６に共通のｎ側電極６０を形成する。そののち、加熱処理を行い、ｐ側電極４６，５７およびｎ側電極６０をそれぞれ合金化する。更に、基板２２を例えばｐ側電極４６，５７の長さ方向に対して垂直に所定の幅で劈開し、その劈開面に一対の反射鏡膜を形成する。これにより本実施の形態の２波長半導体レーザ２０が作製される。
なお、この２波長半導体レーザ２０は、例えば光ディスク装置（光ピックアップ）に用いられる。
図６は、その光ディスク装置の構成を模式的に表すものである。この光ディスク装置は、波長の異なる光を用いて光ディスクに記録されている情報をそれぞれ読み出し（再生）し、また光ディスクに情報を書き込む（記録）ためのものである。
この光ディスク装置は、制御部１１１の制御に基づいて、２波長半導体レーザ２０内のレーザ素子２４，２６のいずれか一方の出射光Ｌout を光ディスクＤへ導くと共に、光ディスクＤからの信号光（反射光Ｌref ）読み取るための光学系、すなわち、ビームスプリッタ１１２，コリメータレンズ１１３，ミラー１１４，開口制限アパーチャ１１５，対物レンズ１１６，信号光検出用レンズ１１７，信号光検出用受光素子１１８および信号光再生回路１１９を備えている。信号光検出用受光素子１１８には、一方のＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４から出射された６５０ｎｍ帯の赤色レーザ光を受光するための第１フォトダイオード１１８Ａと、一方のＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６から出射された７８０ｎｍ帯の赤色レーザ光を受光するための第２フォトダイオード１１８Ｂとが含まれている。
この光ディスク装置では、２波長半導体レーザ２０のＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４またはＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６から例えば強度の大きい出射光Ｌout が出射されると、この出射光Ｌout はビームスプリッタ１１２で反射し、コリメータレンズ１１３で平行光にされ、ミラー１１４で反射される。ミラー１１４で反射した出射光Ｌout は、開口制限アパーチャ１１５を通過したのち、対物レンズ１１６により集光されて光ディスクＤに入射する。これにより、光ディスクＤに情報が書き込まれる。また、２波長半導体レーザ２０から微弱な出射光Ｌout が出射されると、この出射光Ｌout は、上述したように各光学系を経て光ディスクＤに入射したのち、光ディスクＤで反射する。この反射光Ｌref は、対物レンズ１１６，開口制限アパーチャ１１５，ミラー１１４，コリメータレンズ１１３およびビームスプリッタ１１２を経て、信号光検出用レンズ１１７を通過し、信号光検出用受光素子１１８に入射し、ここで電気信号に変換された後、信号光再生回路１１９において光ディスクＤに書き込まれた情報の再生が行われる。
ここで、出射光Ｌout が、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４からの６５０ｎｍ帯の赤色レーザ光である場合には、信号光検出用受光素子１１８において第１フォトダイオード１１８Ａ、また、ＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６から出射された７８０ｎｍ帯の赤色レーザ光である場合には、第２フォトダイオード１１８Ｂにそれぞれ受光される点を除いて、２つのレーザ素子２４，２６のレーザ光の経路は同じである。
前述のようにＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４およびＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６の光軸同士が接近することから、読み出しまたは書き込みを行う際に、光ディスクＤをＤＶＤからＣＤ、あるいはＣＤからＤＶＤに切り換えるときのレンズシフト量が従来のモノシリック２波長半導体レーザに比べて著しく小さくなっているので、光学ピックアップの光学系の調整が容易になり、光学ピックアップの歩留りが向上する。また、レンズシフト量を小さくできることからレンズシフトに伴う光学収差を低減でき、ＤＶＤ，ＣＤ等のディスクＤからの信号のＳＮ比（ジッター）を高く確保でき、安定した性能で光学ピックアップによる読み取りおよび書き込みを行うことができる。
なお、記録媒体としては、ＣＤ，ＤＶＤに限らず、その他、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Onry Memory），ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＭＤ，ＤＶＤ−ＲＯＭなどの既存の各種光ディスクは勿論のこと、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory），ＤＶＤ＋ＲＷあるいはＤＶＤ−Ｒ／ＲＷなどのほか、更に高い面記録密度（例えば２０Ｇバイト以上）を有する記録可能な光ディスク（例えば、次世代の光ディスク装置として提唱されているＤＶＲ（Digital Video Recorder）またはＶＤＲ（Video Disk Recorder ）が挙げられるが、これらについても、本実施の形態の２波長半導体レーザ２０を用いて記録・再生を行うことが可能となる。このような次世代の記録可能な大容量ディスクを利用することができれば、映像データを録画することができると共に、録画したデータ（画像）を良好な画質で操作性よく再生することができる。
なお、ここでは、２波長半導体レーザ２０を光ディスク記録再生装置に適用した例について説明したが、光ディスク再生装置，光ディスク記録装置，光磁気ディスク（ＭＯ；Magneto-optical disk）などの記録・再生を行うための光磁気ディスク装置あるいは光通信装置などの光装置全般に適用できることは勿論、高温で動作する必要のある車載用の半導体レーザ装置を備えた機器などにも適用可能である。
上記実施の形態では、ＡｌＧａＡｓ系およびＡｌＧａＩｎＰ系の化合物よりなる各層をＭＯＣＶＤ法により形成する場合について説明したが、ＭＢＥ(Molecular Beam Epitaxy)法やハイドライド気相成長法などの他の気相成長法により形成するようにしてもよい。
また、第１の発光素子としてのＡｌＧａＩｎＰ系レーザ素子２４および第２の発光素子としてのＡｌＧａＡｓ系レーザ素子２６の組成は、ＧａＡｓ基板に格子整合する限り特に制約されるものではない。
更に、素子としてはＡｌＧａＩｎＰ系／ＡｌＧａＡｓ系の組み合わせに限られるものではなく、要は、主出射方向から見て、オフ基板の側面が結晶軸方向に対して時計廻り方向に所定の範囲（２〜１５度）の角度で傾斜し、主出射面側から見て、一方（右側）の発光素子が、対向する２つの側面のうち左側が右側よりもなだらかな台形状の断面を有するものであればよい。

Claims (6)

  1. 共通基板の主面の隣接する位置に、主出射面が同一方向の少なくとも１組の発光素子を有する半導体発光装置の製造方法であって、
    主出射面（０１−１）側から見たその両側面が、結晶軸（１００）方向に対して（０−１−１）面から（０１１）面に向かう方向に所定の角度（オフ角）で傾斜してなる共通基板に、第１のｎ型クラッド層，第１の活性層，第１のｐ型クラッド層および第１のｐ型コンタクト層を順次成長させる工程と、
    前記第１のｐ型コンタクト層および前記第１のｐ型クラッド層の上層部を選択的にエッチングして細い帯状のリッジ部を形成すると共に、前記リッジ部を、主出射面側から見て、対向する２つの側面のうち左側が右側よりもなだらかな台形状の断面を有する非対称なリッジ部とする工程と、
    前記第１のｐ型コンタクト層および前記第１のｐ型クラッド層の側面を覆う絶縁層を形成する工程と、
    前記第１のｐ型コンタクト層，前記第１のｐ型クラッド層，前記第１の活性層および前記第１のｎ型クラッド層を選択的に除去することにより、前記共通基板の（０１１）面側に、主出射面側から見て、対向する２つの側面のうち左側が右側よりもなだらかな台形状の断面を有する第１の発光素子を形成する工程と、
    前記共通基板に、第２のｎ型クラッド層，第２の活性層，第２のｐ型クラッド層および第２のｐ型コンタクト層を順次成長させる工程と、
    前記第２のｐ型コンタクト層，前記第２のｐ型クラッド層，前記第２の活性層および前記第２のｎ型クラッド層を選択的に除去する工程と、
    前記第２のｐ型コンタクト層および前記第２のｐ型クラッド層の上層部に電流ブロック領域を形成することにより、前記共通基板の（０−１−１）面側に、前記第１の発光素子と対をなす第２の発光素子を形成する工程と
    を含む半導体発光装置の製造方法。
  2. 前記第１の発光素子のリッジ部を、結晶方位に依存してエッチングレートに選択性のあるエッチャントを用いたウェットエッチングにより形成する
    請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。
  3. 前記第２の発光素子の電流ブロック領域を、イオン注入法により形成する
    請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。
  4. 前記基板のオフ角度は２度以上１５度以下である
    請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。
  5. 前記基板はＧａＡｓ系の基板であり、前記第１の発光素子はＡｌＧａＩｎＰ系のレーザ素子、第２の発光素子はＡｌＧａＡｓ系のレーザ素子である
    請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。
  6. 前記第１の発光素子は６５０ｎｍ帯、前記第２の発光素子は７５０ｎｍ帯の波長のレーザ光をそれぞれ出射する
    請求項５記載の半導体発光装置の製造方法。
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