JP2019153706A - 面発光型半導体レーザ、および面発光型半導体レーザの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1および図2を参照して、本実施の形態に係る面発光型半導体レーザ10の構成の一例について説明する。図1(b)は面発光型半導体レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)10の平面図であり、図1(a)は本実施の形態に図1(b)に示す平面図においてA−A’線で切断した断面図であり、図2は図1(b)に示す平面図においてB−B’線で切断した断面図である。
p側電極配線36は、例えば、Ti(チタン)/Au(金)の積層膜を着膜して形成される。図1(a)に示すように、電極パッド42aは、一例として基板12上に形成された層間絶縁膜34上に形成されている。
出射面保護層38は、一例としてシリコン窒化膜を着膜して形成される。
一方、面発光型半導体レーザ素子では、配線容量(寄生容量)の低減のために、メサ構造体上面の光出射口からの配線を基板のおもて面まで延伸させる場合がある。この場合、メサ構造体の高さは約10μm程度となり、一般的な面発光型半導体レーザ素子のメサ構造体の高さに比べて倍近く高いものとなる。
そのため、基板上のレジストをパターニングするための露光時間も長くなり、逆テーパの程度が大きくなる。その結果、識別表示部においては金属が蒸着する幅が広くなりやすく、とりわけ細かな文字や数字など、線を組み合わせて構成される場合は識別しにくくなる。すなわち、識別表示部に起因する歩留まり低下を招いてしまう場合があった。
さらに、上部DBR26中には、後述の工程において酸化狭窄層32を形成するためのAlAs層40が含まれている。
図5を参照して、本実施の形態に係る面発光型半導体レーザ10Aについて説明する。
面発光型半導体レーザ10Aは、上記実施の形態に係る面発光型半導体レーザ10において、識別表示部60を識別表示部60Aに変更した形態である。従って、図1、2に図示した構成と同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。図5(b)は面発光型半導体レーザ10Aの平面図、図5(a)は図5(b)におけるB−B’線で切断した断面図である。なお、図5(b)におけるA−A’線で切断した断面図は図1(a)と同じなので図示を省略する。
図6を参照して、本実施の形態に係る面発光型半導体レーザ10Bについて説明する。
面発光型半導体レーザ10Bは、上記実施の形態に係る面発光型半導体レーザ10において、識別表示部60を識別表示部60Bに変更した形態である。従って、図1、2に図示した構成と同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。図6(b)は面発光型半導体レーザ10Bの平面図、図6(a)は図6(b)におけるB−B’線で切断した断面図である。なお、図6(b)におけるA−A’線で切断した断面図は図1(a)と同じなので図示を省略する。
本実施の形態は、識別表示部を層間絶縁膜ではなく、金属膜、すなわち、p側電極配線36またはn側電極配線30(以下、総称する場合は「電極配線」)で形成する。そして、上述した識別表示部の識別性の劣化を回避するために、識別表示部を形成する工程と、電極配線を形成する工程とを分離する。すなわち、マスクパターンを分割し、識別表示部を形成する工程と、電極配線を形成する工程とに分ける。このことにより、識別表示部を形成するためのレジストの露光時間と、電極配線を形成するためのレジストの露光時間とをそれぞれで最適化することができる。その結果、識別表示部を形成するためのレジストが過剰な逆テーパ形状となることが抑制され、識別表示部に幅の狭い部分が含まれていても識別性の低下が抑制される。
<第1のリフトオフ工程>
(1)レジストを塗布する。
(2)識別表示部を形成する上で適切な露光時間でレジストを露光し、レジストをパターニングする。
(3)金属膜を成膜する。
(4)レジストおよびレジスト上の金属膜を除去して、識別表示部を形成する。
<第2のリフトオフ工程>
(1)レジストを塗布する。
(2)電極配線を形成する上で適切な露光時間でレジストを露光し、レジストをパターニングする。
(3)金属膜を成膜する。
(4)レジストおよびレジスト上の金属膜を除去して、電極配線を形成する。
むろん、第1の工程と第2の工程の順序は逆でもよい。
(1)レジストを塗布する。
(2)識別表示部用の露光を行う。
(3)電極配線用の露光を行う。
(4)レジストのパターニングを行う。
(5)金属膜を成膜する。
(6)レジストおよびレジスト上の金属膜を除去して、識別表示部、および電極配線を形成する。
むろん、識別表示部用の露光と、電極配線用の露光の順序は逆であってもよい。また、識別表示部の露光、電極配線用の露光を行う場合は、各々の目的とする露光領域以外の領域は遮光する。
12 基板
14 コンタクト層
16 下部DBR
24 活性領域
26 上部DBR
28 コンタクト層
30 n側電極配線
32 酸化狭窄層
32a 電流注入領域
32b 選択酸化領域
34 層間絶縁膜
36 p側電極配線
38 出射面保護層
40 AlAs層
42、42a、42b 電極パッド
60、60A、60B 識別表示部
62 金属膜
64、66 識別表示部
CMp、CMn コンタクトメタル
M メサ構造体
M1、M2、M3 メサ
R1、R2 レジスト
W1、W2 幅
Claims (7)
- 基板上に形成された第1の導電型の第1の半導体多層膜反射鏡、前記第1の半導体多層膜反射鏡上に形成された活性層、および前記活性層上に形成された第2の導電型の第2の半導体多層膜反射鏡を備えるとともに、前記第1の半導体多層膜反射鏡の底面に達する深さのメサ構造体と、
前記基板上に絶縁膜で形成された識別表示部と、を含む
面発光型半導体レーザ。 - 前記基板上に形成された前記第1の導電型の半導体層をさらに含み、
前記メサ構造体は前記半導体層上に形成され、
前記識別表示部は前記半導体層上の前記絶縁膜で形成された
請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。 - 前記識別表示部は、前記絶縁膜が除去された領域で形成されている
請求項1または請求項2に記載の面発光型半導体レーザ。 - 基板上に形成された、第1の導電型の第1の半導体多層膜層、前記第1の半導体多層膜層上の活性層、および前記活性層上の第2の導電型の第2の半導体多層膜層を含む半導体層を、前記基板が露出するまでエッチングして前記半導体層の柱状構造体を形成する工程と、
前記基板上の少なくとも一部に絶縁膜を成膜するとともに、前記絶縁膜をエッチングして前記基板上に前記絶縁膜による識別表示部を形成する工程と、を含む
面発光型半導体レーザの製造方法。 - 前記基板上の少なくとも一部に前記第1の導電型の半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に前記第1の導電型の配線を形成する工程と、をさらに含み、
前記柱状構造体を形成する工程は、前記半導体層が露出するまでエッチングして前記半導体層上に前記柱状構造体を形成する工程であり、
前記識別表示部を形成する工程は、前記絶縁膜をエッチングしてさらに前記配線を露出させる工程である
請求項4に記載の面発光型半導体レーザの製造方法。 - 基板上に形成された、第1の導電型の第1の半導体多層膜層、前記第1の半導体多層膜層上の活性層、および前記活性層上の第2の導電型の第2の半導体多層膜層を含む半導体層を、前記基板が露出するまでエッチングして前記半導体層の柱状構造体を形成する工程と、
第1のリフトオフによって、前記基板上に識別表示部を形成する工程と、
第2のリフトオフによって、前記基板上の少なくとも一部に配線層を形成する工程と、を含む
面発光型半導体レーザの製造方法。 - 基板上に形成された、第1の導電型の第1の半導体多層膜層、前記第1の半導体多層膜層上の活性層、および前記活性層上の第2の導電型の第2の半導体多層膜層を含む半導体層を、前記基板が露出するまでエッチングして前記半導体層の柱状構造体を形成する工程と、
フォトレジストを塗布した後、識別表示部を形成するための第1の露光、および前記基板上の少なくとも一部に配線層を形成するための第2の露光を行う工程と、
前記フォトレジストをパターニングしてマスクを形成する工程と、
前記マスク上に導電体膜を形成し前記フォトレジストを除去して、前記識別表示部、および前記配線層を形成する工程と、を含む
面発光型半導体レーザの製造方法。
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