JP4281209B2 - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法に関し、特に波長の異なる複数の光を出射する複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）あるいはＭＤ（ミニディスク）などの光学的に情報を記録する光学記録媒体（以下、光ディスクとも称する）に記録された情報の読み取り（再生）、あるいはこれらに情報の書き込み（記録）を行う装置（以下、光ディスク装置とも称する）には、光学ピックアップ装置が内蔵されている。
【０００３】
上記の光ディスク装置や光学ピックアップ装置においては、一般に、光ディスクの種類（光ディスクシステム）が異なる場合には、波長の異なるレーザ光を用いる。例えば、ＣＤの再生などには７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を、ＤＶＤの再生などには６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を用いる。
【０００４】
上記のように光ディスクの種類によってレーザ光の波長の異なる状況において、例えばＤＶＤ用の光ディスク装置でＣＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置が望まれている。
上記のＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適なＣＤ用のレーザダイオード（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオード（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードが開発されている。
【０００５】
図１６は、上記の従来例に係るモノリシックレーザダイオード１１４ａの断面図である。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１が形成されている。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１ａとなって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
【０００６】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０が積層して、第２積層体ＳＴ２が形成されている。ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまで絶縁化された領域４１ｂとなって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
【０００７】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２においては、ｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
【０００８】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１１４ａは、第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【０００９】
上記のモノリシックレーザダイオード１１４ａの形成方法について説明する。まず、図１７（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。
【００１０】
次に、図１７（ｂ）に示すように、第１レーザダイオードＬＤ１として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系の無選択エッチング、および、フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ４）により、第１レーザダイオードＬＤ１領域以外の領域でｎ型クラッド層３２までの上記の積層体を除去する。
【００１１】
次に、図１８（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型バッファ層３１上に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０を順に積層させる。
【００１２】
次に、図１８（ｄ）に示すように、第２レーザダイオードＬＤ２として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ５）により、第２レーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型バッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レーザダイオード用の第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオード用の第２積層体ＳＴ２を分離する。
【００１３】
次に、図１９（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィー工程により、第１積層体および第２積層体の上層に、電流注入領域となる部分を保護するようにレジスト膜をパターン形成し、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をそれぞれ形成する。
次に、上記マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとして、電流注入領域となる部分を除く領域に不純物Ｄ２をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで絶縁化された領域（４１ａ，４１ｂ）を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００１４】
次に、図１９（ｆ）に示すように、第１積層体および第２積層体において、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するようにＴｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２をそれぞれ形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
【００１５】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１６に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１１４ａとすることができる。
【００１６】
また、図２０は、上記の別の従来例に係るモノリシックレーザダイオード１１４ｂの断面図である。
実質的に図１６に示すモノリシックレーザダイオード１１４ａと同様であるが、第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２をそれぞれ構成する第１積層体ＳＴ１および第２積層体ＳＴ２において、それぞれｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで、電流注入領域となる部分を除く領域が除去されて電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）となるように加工され、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されていることが異なる。
リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどとすることも可能である。
【００１７】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を被覆して、酸化シリコンなどの絶縁膜４４が形成されている。絶縁膜４４には、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口されており、さらにｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
【００１８】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１１４ｂは、図１６に示すモノリシックレーザダイオード１１４と同様に、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【００１９】
上記のモノリシックレーザダイオード１１４ｂの形成方法について説明する。まず、図２１（ａ）の第１レーザダイオード用の第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオード用の第２積層体ＳＴ２を形成する工程までは、図１６に示すモノリシックレーザダイオード１１４ａの形成方法における図１８（ｄ）に示す工程までと同様である。
【００２０】
次に、図２１（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー工程により、第１積層体および第２積層体の上層に、電流注入領域となる部分を保護するようにレジスト膜をパターン形成し、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をそれぞれ形成する。
次に、上記マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとして、電流注入領域となる部分を保護してエッチング処理ＥＣ６を行い、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を除去して、電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）に加工し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００２１】
次に、図２２（ｃ）に示すように、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により全面に酸化シリコンを堆積させ、絶縁膜４４を形成し、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口する。
【００２２】
次に、図２２（ｄ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
【００２３】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図２０に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１１４ｂとすることができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のモノリシックレーザダイオードの製造方法においては、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの両者に対して最適化した電流狭窄構造を形成することが困難となっていた。これは、以下に示す理由に起因する。
【００２５】
図１６に示すモノリシックレーザダイオードの場合には、図１９（ｅ）に示す工程において、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとして不純物Ｄ２をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで絶縁化された領域（４１ａ，４１ｂ）を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成しており、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの電流狭窄構造を同時に形成する。
【００２６】
図２０に示すモノリシックレーザダイオードの場合には、図２１（ｂ）に示す工程において、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとしてエッチング処理ＥＣ６を行い、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を除去して、電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）に加工し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成しており、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの電流狭窄構造を同時に形成する。
【００２７】
上記のような異なる波長を出射するように構造や組成が異なるレーザダイオード、例えばＡｌＧａＡｓ系レーザダイオードとＡｌＧａＩｎＰ系レーザダイオードにおいては、電流狭窄構造を形成するための最適なイオン注入条件あるいはエッチング条件は異なるのが一般的である。
従って、一方のレーザダイオードの電流狭窄構造にイオン注入条件あるいはエッチング条件を最適化すると、他方のレーザダイオードに対しては最適化されていないことになる。
【００２８】
第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの電流狭窄構造をそれぞれ最適に形成するためには、例えば、ＡｌＧａＡｓ系の第１レーザダイオードの電流狭窄構造を形成する場合にはＡｌＧａＩｎＰ系の第２レーザダイオード側をレジスト膜などで保護し、第１レーザダイオードに対してストライプ部分のマスクを形成し、イオン注入あるいはエッチング処理により第１レーザダイオードの電流狭窄構造を形成する。
次に、第１レーザダイオード側をレジスト膜などで保護し、第２レーザダイオードに対してストライプ部分のマスクを形成し、イオン注入あるいはエッチング処理により第２レーザダイオードの電流狭窄構造を形成する。
【００２９】
しかしながら、上記の方法では、ストライプ部分のマスクの形成を２回行っており、さらに一方のレーザダイオードの電流狭窄構造を形成する際に他方のレーザダイオードを保護するレジスト膜などを２回形成しており、製造工程が複雑化して製造時間が長くなってしまう。
さらに、上記の他方のレーザダイオードを保護するレジスト膜などを形成した状態で、一方のレーザダイオードの電流狭窄構造を形成するためのストライプ部分のマスクを形成するのは、レジスト膜の段差のためにストライプ部分のマスクの位置合わせが困難となり、歩留りの低下をもたらすことになる。
【００３０】
本発明は上述の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明は、簡便かつ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができる、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置を製造する方法を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板に少なくとも第１半導体発光素子と第２半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法であって、第１半導体発光素子形成領域において、基板上に、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する工程と、第２半導体発光素子形成領域において、前記基板上に、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する工程と、前記第１積層体の上層に、当該第１積層体の電流注入領域を保護する第１保護膜を形成し、前記第２積層体の上層に、当該前記第２積層体の電流注入領域を保護する第２保護膜を形成する工程と、前記第１積層体の全体を保護する第３保護膜を形成する工程と、前記第２保護膜および前記第３保護膜をマスクとして、前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程と、前記第３保護膜を除去する工程と、前記第２積層体の全体を保護する第４保護膜を形成する工程と、前記第１保護膜および前記第４保護膜をマスクとして、前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程と、前記第４保護膜を除去する工程と、前記第１保護膜および前記第２保護膜を除去する工程とを有する。
【００３２】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、第１半導体発光素子形成領域において、基板上に、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する。
次に、第２半導体発光素子形成領域において、基板上に、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する。
次に、第１積層体の上層に、当該第１積層体の電流注入領域を保護する第１保護膜を形成し、第２積層体の上層に、当該前記第２積層体の電流注入領域を保護する第２保護膜を形成する。
次に、第１積層体の全体を保護する第３保護膜を形成し、第２保護膜および第３保護膜をマスクとして、第２積層体に電流狭窄構造を形成する。この後、第３保護膜を除去する。
次に、第２積層体の全体を保護する第４保護膜を形成し、第１保護膜および第４保護膜をマスクとして、第１積層体に電流狭窄構造を形成する。この後、第４保護膜、第１保護膜および第２保護膜をそれぞれ除去する。
【００３３】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、基板に少なくとも第１半導体発光素子と第２半導体発光素子を有する半導体発光装置を製造するときに、第１半導体発光素子となる第１積層体の電流狭窄構造と第２半導体発光素子となる第２積層体の電流狭窄構造とを別の工程で行っており、それぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができる。
また、第１積層体の電流狭窄構造と第２積層体の電流狭窄構造を形成するためのマスクとなる第１保護膜と第２保護膜を同時に形成しているので製造工程が複雑化することなく、段差などに起因して位置合わせが困難となることもなく簡便に形成することができる。
【００３４】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１積層体と前記第２積層体を、少なくともその一部の組成または構造が異なるように形成し、前記第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子の素子特性を異ならせて形成する。
これにより、活性層の膜厚や組成を変えることなどで第１半導体発光素子と第２半導体発光素子の発光強度を異ならせるなど、素子特性の異なる複数の半導体発光素子を有する半導体発光装置を形成することができる。
【００３５】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１積層体と前記第２積層体を、少なくともその一部の組成が異なるように形成し、前記第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子の発光波長を異ならせて形成する。
これにより、発光波長の異なる複数の半導体発光素子を有する半導体発光装置を形成することができる。
【００３６】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第２保護膜で保護された部分を除く前記第２積層体の前記第４クラッド層の途中の深さまで絶縁化して、電流狭窄構造とする。
あるいは好適には、前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第２保護膜で保護された部分を除く前記第２積層体の前記第４クラッド層の途中の深さまでリッジ形状となるように加工して、電流狭窄構造とする。
【００３７】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第１保護膜で保護された部分を除く前記第１積層体の前記第２クラッド層の途中の深さまで絶縁化して、電流狭窄構造とする。
あるいは好適には、前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第１保護膜で保護された部分を除く前記第１積層体の前記第２クラッド層の途中の深さまでリッジ形状となるように加工して、電流狭窄構造とする。
【００３８】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１保護膜および第２保護膜として、表面を硬化処理したレジスト膜を形成する。
第１保護膜と第２保護膜を同時に形成する場合には、第２半導体発光素子となる第２積層体の電流狭窄構造を形成するために第１積層体の全体を保護する第３保護膜を形成した後に、第１半導体発光素子となる第１積層体の電流狭窄構造を形成するため第１保護膜を残して第３保護膜を除去する必要が生じるが、第１保護膜および第２保護膜を表面を硬化処理したレジスト膜により形成することで実現することができる。
【００３９】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成比を異ならせて形成する。あるいは好適には、前記第１活性層と第２活性層を、互いに異なる組成元素により形成する。あるいは好適には、前記第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層の組成と、前記第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層の組成とを異ならせて形成する。
これにより、各活性層から出射される光の波長をそれぞれ異ならせることが可能となる。
【００４０】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記基板として、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰおよびＩｎＰからなる化合物群から選択される化合物を含む基板を用いる。
また、好適には、前記第１積層体を形成する工程および前記第２積層体を形成する工程においては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＰおよびＡｓからなる元素群から選択される元素によって構成される層を少なくとも１層含む積層体を形成する。
本発明の半導体発光装置の製造方法においては、複数個の半導体発光素子を分離して形成するので、それぞれの半導体発光素子に適した元素を選択して構成することができ、それら複数個の半導体発光素子を搭載する基板を上記から適宜選択することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体発光装置およびこれを用いた光学ピックアップ装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
第１実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードであり、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１に示す。
【００４３】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａについて説明する。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１が形成されている。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１ａとなって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
【００４４】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０が積層して、第２積層体ＳＴ２が形成されている。ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまで、電流注入領域となる部分を除く領域が除去されて電流注入領域が凸に突出したリッジ形状ＲＤ２となるように加工され、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
また、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどを作製することも容易に可能である。
【００４５】
さらに、上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を被覆して、酸化シリコンなどの絶縁膜４４が形成されている。絶縁膜４４には、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口されており、さらにｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
また、この場合、ストライプ以外の部分でオーミックコンタクトがとれない構造になってさえいれば、絶縁膜４４は必ずしも必要ではない。
【００４６】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ａは、第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
上記の構造のレーザダイオード１４ａは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
【００４７】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａは、例えば図２に示すように、ｐ電極４２側から、半導体ブロック１３上に形成された電極１３ａにハンダなどにより接続および固定されて使用される。
この場合、例えば、第１レーザダイオードＬＤ１のｐ型電極４２を接続させる電極１３ａにはリード１３ｂにより、第２レーザダイオードＬＤ２のｐ型電極４２を接続させる電極１３ａにはリード１３ｃにより、また、両レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）に共通のｎ型電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
【００４８】
図３（ａ）は上記のモノリシックレーザダイオード１４ａをＣＡＮパッケージに搭載する場合の構成例を示す斜視図である。
例えば、円盤状の基台２１に設けられた突起部２１ａ上にモニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固着され、その上部に、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
また、基台２１を貫通して端子２２が設けられており、リード２３により上記の第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）、あるいはＰＩＮダイオード１２に接続されて、それぞれのダイオードの駆動電源が供給される。
【００４９】
図３（ｂ）は上記のＣＡＮパッケージ化されたレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図である。
ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に有するレーザダイオード１４ａが配置されている。
ＰＩＮダイオード１２においては、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）のリア側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）の駆動電流を制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御が行われるように構成されている。
【００５０】
図４は、上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードをＣＡＮパッケージ化したレーザダイオードＬＤを用いて、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置を構成したときの構成を示す模式図である。
【００５１】
光学ピックアップ装置１ａは、それぞれ個々に、すなわちディスクリートに構成された光学系を有し、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードＬＤ、７８０ｎｍ帯用であって６５０ｎｍ帯に対しては素通しとなるグレーティングＧ、ビームスプリッタＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、マルチレンズＭＬ、および、フォトダイオードＰＤがそれぞれ所定の位置に配設されている。フォトダイオードＰＤには、例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォトダイオードと、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォトダイオードが互いに隣接して並列に形成されている。
【００５２】
上記構成の光学ピックアップ装置１ａにおいて、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、ビームスプリッタＢＳによって一部反射され、コリメータＣ、ミラーＭおよびＣＤ用開口制限アパーチャＲをそれぞれ通過あるいは反射して、対物レンズＯＬにより光ディスクＤ上に集光される。
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣおよびビームスプリッタＢＳを介して、マルチレンズＭＬを通過し、フォトダイオードＰＤ（第１フォトダイオード）上に投光され、この反射光の変化によりＣＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００５３】
上記構成の光学ピックアップ装置１ａにおいて、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２も、上記と同じ経路を辿って光ディスクＤ上に集光され、その反射光はフォトダイオードＰＤ（第２フォトダイオード）上に投光され、この反射光の変化によりＤＶＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００５４】
上記の光学ピックアップ装置１ａによれば、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、共通の光学系によりその反射光をＣＤ用のフォトダイオードとＤＶＤ用のフォトダイオードに結合させ、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
【００５５】
また、本実施形態に係る第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードを用いて、ＣＤおよびＤＶＤなどの光学記録媒体に対して光照射により記録、再生を行う光学ピックアップ装置に好適なレーザカプラを構成することも可能である。
図５（ａ）は、上記のレーザカプラ１ｂの概略構成を示す説明図である。レーザカプラ１ｂは、第１パッケージ部材２の凹部に装填され、ガラスなどの透明な第２パッケージ部材３により封止されている。
【００５６】
図５（ｂ）は上記のレーザカプラ１ｂの要部斜視図である。
例えば、シリコンの単結晶を切り出した基板である集積回路基板１１上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が配置され、さらに、この半導体ブロック１３上に、発光素子として第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
【００５７】
一方、集積回路基板１１には、例えば第１フォトダイオード（１６，１７）および第２フォトダイオード（１８，１９）が形成され、この第１および第２フォトダイオード（１６，１７，１８，１９）上に、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）と所定間隔をおいて、プリズム２０が搭載されている。
【００５８】
第１レーザダイオードＬＤ１から出射されたレーザ光Ｌ１は、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージ部材３に形成された出射窓から出射方向に出射し、不図示の反射ミラーや対物レンズなどを介して光ディスク（ＣＤ）などの被照射対象物に照射される。
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ｂからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第１フォトダイオード１６および後部第１フォトダイオード１７に入射する。
【００５９】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２から出射されたレーザ光Ｌ２は、上記と同様に、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射方向に出射し、不図示の反射ミラーや対物レンズなどを介して光ディスク（ＤＶＤ）などの被照射対象物に照射される。
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ｂからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第２フォトダイオード１８および後部第２フォトダイオード１９に入射する。
【００６０】
また、半導体ブロック１３上に形成されたＰＩＮダイオード１２は、例えば２つに分割された領域を有し、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）のそれぞれについて、リア側に出射されたレーザ光を感知し、レーザ光の強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）の駆動電流を制御するＡＰＣ制御が行われる。
【００６１】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部（活性層）からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２がほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【００６２】
上記のレーザカプラを用いて光学ピックアップ装置を構成した時の例を図６に示す。レーザカプラ１ｂに内蔵される第１および第２レーザダイオードからの出射レーザ光（Ｌ１，Ｌ２）をコリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲおよび対物レンズＯＬを介して、ＣＤあるいはＤＶＤなどの光ディスクＤに入射する。
光ディスクＤからの反射光は、入射光と同一の経路をたどってレーザカプラに戻り、レーザカプラに内蔵される第１および第２フォトダイオードにより受光される。
上記のように、本実施形態のモノリシックレーザダイオードを用いることにより、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置を、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易に組み立て可能で小型化および低コストで構成することができる。
【００６３】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法について説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。
【００６４】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１レーザダイオードＬＤ１として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系の無選択エッチング、および、フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ１）により、第１レーザダイオードＬＤ１領域以外の領域でｎ型クラッド層３２までの上記の積層体を除去する。
【００６５】
次に、図８（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型バッファ層３１上に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０を順に積層させる。
【００６６】
次に、図８（ｄ）に示すように、第２レーザダイオードＬＤ２として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ２）により、第２レーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型バッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レーザダイオード用の第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオード用の第２積層体ＳＴ２を分離する。
【００６７】
次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト膜を全面に塗布し、マスクパターンを合わせて露光し、露光された部分のレジスト膜を硬化させ、未露光部分のレジスト膜をアセトンなどの有機溶媒で除去するフォトリソグラフィー工程により、第１積層体ＳＴ１の電流注入領域を保護する第１マスク層ＭＳａ１および第２積層体ＳＴ２の電流注入領域を保護する第２マスク層ＭＳａ２を、第１積層体ＳＴ１および第２積層体ＳＴ２の上層にそれぞれ形成する。
【００６８】
次に、図９（ｆ）に示すように、ＣＦ４やモノクロロベンゼンなどの化学薬品により、または、ハードベーク処理により、表面を硬化された第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２とする。
【００６９】
次に、図１０（ｇ）に示すように、上記と同様のフォトリソグラフィー工程により、第１積層体ＳＴ１の全体を保護し、第２積層体ＳＴ２を開口する第３マスク層ＭＳ３を形成する。
【００７０】
次に、図１０（ｈ）に示すように、第２マスク層ＭＳ２および第３マスク層ＭＳ３をマスクとして、第２積層体ＳＴ２の電流注入領域となる部分を保護しながらエッチング処理ＥＣ３を行い、第２積層体ＳＴ２においてｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を除去して、電流注入領域が凸に突出したリッジ形状ＲＤ２に加工し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００７１】
次に、図１１（ｉ）に示すように、有機溶媒処理などにより、第３マスク層ＭＳ３を除去する。このとき、第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は除去しない処理とする。
第１マスク層および第２マスク層を表面を硬化処理したレジスト膜により形成しているので、以降の工程で第１レーザダイオードとなる第１積層体ＳＴ１の電流狭窄構造を形成するために、第１マスク層ＭＳ１を残して第３マスク層ＭＳ３を除去することが容易に可能である。
次に、第３マスク層の形成工程と同様のフォトリソグラフィー工程により、第２積層体ＳＴ２の全体を保護し、第１積層体ＳＴ１を開口する第４マスク層ＭＳ４を形成する。
【００７２】
次に、図１１（ｊ）に示すように、第１マスク層ＭＳ１および第４マスク層ＭＳ４をマスクとして、第１積層体ＳＴ１の電流注入領域となる部分を除く領域に不純物Ｄ１をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１ａを形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００７３】
次に、図１２（ｋ）に示すように、有機溶媒処理などにより、第４マスク層ＭＳ４を除去し、さらに図１２（１）に示すように、アッシング処理などにより、表面を硬化処理したレジスト膜である第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２を除去する。
【００７４】
次に、図１３（ｍ）に示すように、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により全面に酸化シリコンを堆積させ、絶縁膜４４を形成し、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口する。
【００７５】
次に、図１３（ｎ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
【００７６】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａとすることができる。
【００７７】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードは、例えば、２個のレーザダイオードが分離して形成されるので、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＰおよびＡｓなどからなる元素群からそれぞれのレーザダイオードに適した元素を選択して構成することができる。また、それら２個の半導体発光素子を搭載するｎ型基板３０として、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰおよびＩｎＰからなる化合物群から選択される化合物を含む基板から適宜選択することができる。
【００７８】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、発光波長の異なる複数個の半導体発光素子（レーザダイオード）を有する半導体発光装置を製造するときに、第１レーザダイオードとなる第１積層体の電流狭窄構造と第２レーザダイオードとなる第２積層体の電流狭窄構造とを別の工程で行っており、それぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができ、また、第１積層体の電流狭窄構造と第２積層体の電流狭窄構造を形成するためのマスクとなる第１保護膜と第２保護膜を同時に形成しているので製造工程が複雑化することなく、段差などに起因して位置合わせが困難となることもなく簡便に形成することができる。
【００７９】
第２実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であり、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１４に示す。
【００８０】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂについて説明する。
第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であるが、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２が、両者ともに、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで絶縁化された領域（４１ａ，４１ｂ）となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されていることが異なる。
【００８１】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｂにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。上記の構造のレーザダイオード１４ｂは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
【００８２】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂの形成方法について説明する。
第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法とほぼ同様であるが、第２レーザダイオードとなる第２積層体の電流狭窄構造を形成する工程におけるｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまでエッチングによりリッジ形状に形成する工程に代えて、第１レーザダイオードとなる第１積層体の電流狭窄構造を形成する工程と同様に、イオン注入などにより不純物を導入してｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を絶縁化することで形成することができる。
【００８３】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、発光波長の異なる複数個の半導体発光素子（レーザダイオード）を有する半導体発光装置を製造するときに、第１レーザダイオードの電流狭窄構造と第２レーザダイオードの電流狭窄構造をそれぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができ、また、製造工程が複雑化することなく、簡便に形成することができる。
【００８４】
第３実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であり、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１５に示す。
【００８５】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｃについて説明する。
第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であるが、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２が、両者ともに、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで、電流注入領域となる部分を除く領域が除去されて電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）となるように加工され、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されていることが異なる。
【００８６】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｃにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。上記の構造のレーザダイオード１４ｃは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
【００８７】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｃの形成方法について説明する。
第１実施形態にモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法とほぼ同様であるが、第１レーザダイオードとなる第１積層体の電流狭窄構造を形成する工程におけるイオン注入などにより不純物を導入してｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を絶縁化する工程に代えて、第２レーザダイオードとなる第２積層体の電流狭窄構造を形成する工程と同様に、ｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまでエッチングによりリッジ形状に形成することで形成することができる。
【００８８】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、発光波長の異なる複数個の半導体発光素子（レーザダイオード）を有する半導体発光装置を製造するときに、第１レーザダイオードの電流狭窄構造と第２レーザダイオードの電流狭窄構造をそれぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができ、また、製造工程が複雑化することなく、簡便に形成することができる。
【００８９】
以上、本発明を３形態の実施形態により説明したが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
例えば、本発明に用いる発光素子としては、レーザダイオードに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）とすることも可能である。
また、本発明において搭載される複数個の発光素子としては、発光波長が異なる発光素子の他、発光波長が同じでも発光強度が異なるなどの素子特性の異なる発光素子でもよく、さらに複数個の発光素子を有していれば素子特性が同一の発光素子にも適用可能である。
また、第１および第２レーザダイオードの発光波長は、７８０ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、その他の光ディスクシステムに採用されている波長とすることができる。すなわち、ＣＤとＤＶＤの他の組み合わせの光ディスクシステムを採用することができる。
また、ゲインガイド型の電流狭窄構造の他、インデックスガイド型、パルセーションレーザなど、様々な特性の他のレーザに適用することも可能である。
また、第１レーザダイオードをリッジタイプとし、第２レーザダイオードをイオン注入タイプとすることも可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能である。
【００９０】
また、本発明により製造可能な半導体発光装置としては、複数個の半導体発光素子を有していればよく、３個以上の半導体発光素子を有する半導体発光装置も製造可能である。
この場合には、各半導体発光素子となる積層体を形成した後、各積層体上にそれぞれ電流狭窄構造を形成するためのマスク層を同時に形成し、上記の複数の積層体のうちの１つの積層体部分を開口するレジスト膜の形成と当該開口部分の積層体の電流狭窄構造の形成を全ての積層体に対して繰り返すことで製造することができ、本発明の効果を享受することができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、第１半導体発光素子となる第１積層体の電流狭窄構造と第２半導体発光素子となる第２積層体の電流狭窄構造とを別の工程で行っており、それぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができる。
また、第１積層体の電流狭窄構造と第２積層体の電流狭窄構造を形成するためのマスクとなる第１保護膜と第２保護膜を同時に形成しているので製造工程が複雑化することなく、段差などに起因して位置合わせが困難となることもなく簡便に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態に係るレーザダイオードの断面図である。
【図２】図２は第１実施形態に係るレーザダイオードの使用例を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は第１実施形態に係るレーザダイオードをＣＡＮパッケージに搭載する場合の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）はその要部平面図である。
【図４】図４は、図３のＣＡＮパッケージ化されたレーザダイオードを用いた光学ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）は第１実施形態に係るレーザダイオードをレーザカプラに搭載する場合の構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）はその要部斜視図である。
【図６】図６は、図５のレーザカプラ化されたレーザダイオードを用いた光学ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図７】図７は第１実施形態に係るレーザダイオードの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は第１レーザダイオードとなる第１積層体の形成工程まで、（ｂ）は第１レーザダイオード領域を残して上記第１積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図８】図８は図７の続きの工程を示し、（ｃ）は第２レーザダイオードとなる第２積層体の形成工程まで、（ｄ）は第２レーザダイオード領域を残して上記第２積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図９】図９は図８の続きの工程を示し、（ｅ）は電流狭窄構造形成のマスクとなる第１マスク層および第２マスク層の形成工程まで、（ｆ）は第１マスク層および第２マスク層の表面の硬化処理工程までを示す。
【図１０】図１０は図９の続きの工程を示し、（ｇ）は第１積層体の全体を保護する第３マスク層の形成工程まで、（ｈ）は第２積層体における電流狭窄構造となるストライプの形成工程までを示す。
【図１１】図１１は図１０の続きの工程を示し、（ｉ）は第２積層体の全体を保護する第４マスク層の形成工程まで、（ｊ）は第１積層体における電流狭窄構造となるストライプの形成工程までを示す。
【図１２】図１２は図１１の続きの工程を示し、（ｋ）は第４マスク層の除去工程まで、（ｌ）は第１マスク層および第２マスク層の除去工程までを示す。
【図１３】図１３は図１２の続きの工程を示し、（ｍ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｎ）はｎ電極およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図１４】図１４は第２実施形態に係るレーザダイオードの断面図である。
【図１５】図１５は第３実施形態に係るレーザダイオードの断面図である。
【図１６】図１６は第１従来例に係るレーザダイオードの断面図である。
【図１７】図１７は第１従来例に係るレーザダイオードの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は第１レーザダイオードとなる積層体の形成工程まで、（ｂ）は第１レーザダイオード領域を残して上記積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図１８】図１８は図１７の続きの工程を示し、（ｃ）は第２レーザダイオードとなる積層体の形成工程まで、（ｄ）は第２レーザダイオード領域を残して上記積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図１９】図１９は図１８の続きの工程を示し、（ｅ）は電流狭窄構造となるストライプの形成工程まで、（ｆ）はｎ電極およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図２０】図２０は第２従来例に係るレーザダイオードの断面図である。
【図２１】図２１は第２従来例に係るレーザダイオードの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は第１レーザダイオードとなる第１積層体および第２レーザダイオードとなる第２積層体の形成工程まで、（ｂ）は電流狭窄構造となるリッジ形状の形成工程までを示す。
【図２２】図２２は図２１の続きの工程を示し、（ｃ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｄ）はｎ電極およびｐ電極の形成工程までを示す。
【符号の説明】
１ａ…光学ピックアップ装置、１ｂ……レーザカプラ、２…第１パッケージ部材、３…第２パッケージ部材、１１…集積回路基板、１２…ＰＩＮダイオード、１３…半導体ブロック、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１１４ａ，１１４ｂ…モノリシックレーザダイオード、ＬＤ１…第１レーザダイオード、ＬＤ２…第２レーザダイオード、１６…前部第１フォトダイオード、１７…後部第１フォトダイオード、１８…前部第２フォトダイオード、１９…後部第２フォトダイオード、２０…プリズム、２０ａ…分光面、２１…基台、２１ａ…突起部、２２…端子、２３，１３ｂ，１３ｃ，４３ａ…リード、３０…ｎ型基板、３１，３６…ｎ型バッファ層、３２，３７…ｎ型クラッド層、３３，３８…活性層、３４，３９…ｐ型クラッド層、３５，４０…ｐ型キャップ層、４１ａ，４１ｂ…絶縁化領域、４２…ｐ電極、４３…ｎ電極、４４…絶縁膜、ＭＳ１…第１マスク層、ＭＳ２…第２マスク層、ＭＳ３…第３マスク層、ＭＳ４…第４マスク層、ＲＤ１，ＲＤ２…リッジ形状、ＳＴ１…第１積層体、ＳＴ２…第２積層体、ＢＳ…ビームスプリッタ、Ｃ…コリメータ、Ｒ…ＣＤ用開口制限アパーチャ、ＭＬ…マルチレンズ、ＰＤ…フォトダイオード、ＥＣ…エッチング液、Ｇ…グレーティング、Ｍ…ミラー、ＯＬ…対物レンズ、Ｄ…光ディスク、Ｌ１…第１レーザ光、Ｌ２…第２レーザ光。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法に関し、特に波長の異なる複数の光を出射する複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）あるいはＭＤ（ミニディスク）などの光学的に情報を記録する光学記録媒体（以下、光ディスクとも称する）に記録された情報の読み取り（再生）、あるいはこれらに情報の書き込み（記録）を行う装置（以下、光ディスク装置とも称する）には、光学ピックアップ装置が内蔵されている。
【０００３】
上記の光ディスク装置や光学ピックアップ装置においては、一般に、光ディスクの種類（光ディスクシステム）が異なる場合には、波長の異なるレーザ光を用いる。例えば、ＣＤの再生などには７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を、ＤＶＤの再生などには６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を用いる。
【０００４】
上記のように光ディスクの種類によってレーザ光の波長の異なる状況において、例えばＤＶＤ用の光ディスク装置でＣＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置が望まれている。
上記のＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適なＣＤ用のレーザダイオード（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオード（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードが開発されている。
【０００５】
図１６は、上記の従来例に係るモノリシックレーザダイオード１１４ａの断面図である。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１が形成されている。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１ａとなって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
【０００６】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０が積層して、第２積層体ＳＴ２が形成されている。ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまで絶縁化された領域４１ｂとなって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
【０００７】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２においては、ｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
【０００８】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１１４ａは、第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【０００９】
上記のモノリシックレーザダイオード１１４ａの形成方法について説明する。まず、図１７（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。
【００１０】
次に、図１７（ｂ）に示すように、第１レーザダイオードＬＤ１として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系の無選択エッチング、および、フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ４）により、第１レーザダイオードＬＤ１領域以外の領域でｎ型クラッド層３２までの上記の積層体を除去する。
【００１１】
次に、図１８（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型バッファ層３１上に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０を順に積層させる。
【００１２】
次に、図１８（ｄ）に示すように、第２レーザダイオードＬＤ２として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ５）により、第２レーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型バッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レーザダイオード用の第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオード用の第２積層体ＳＴ２を分離する。
【００１３】
次に、図１９（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィー工程により、第１積層体および第２積層体の上層に、電流注入領域となる部分を保護するようにレジスト膜をパターン形成し、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をそれぞれ形成する。
次に、上記マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとして、電流注入領域となる部分を除く領域に不純物Ｄ２をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで絶縁化された領域（４１ａ，４１ｂ）を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００１４】
次に、図１９（ｆ）に示すように、第１積層体および第２積層体において、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するようにＴｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２をそれぞれ形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
【００１５】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１６に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１１４ａとすることができる。
【００１６】
また、図２０は、上記の別の従来例に係るモノリシックレーザダイオード１１４ｂの断面図である。
実質的に図１６に示すモノリシックレーザダイオード１１４ａと同様であるが、第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２をそれぞれ構成する第１積層体ＳＴ１および第２積層体ＳＴ２において、それぞれｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで、電流注入領域となる部分を除く領域が除去されて電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）となるように加工され、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されていることが異なる。
リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどとすることも可能である。
【００１７】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を被覆して、酸化シリコンなどの絶縁膜４４が形成されている。絶縁膜４４には、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口されており、さらにｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
【００１８】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１１４ｂは、図１６に示すモノリシックレーザダイオード１１４と同様に、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【００１９】
上記のモノリシックレーザダイオード１１４ｂの形成方法について説明する。まず、図２１（ａ）の第１レーザダイオード用の第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオード用の第２積層体ＳＴ２を形成する工程までは、図１６に示すモノリシックレーザダイオード１１４ａの形成方法における図１８（ｄ）に示す工程までと同様である。
【００２０】
次に、図２１（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー工程により、第１積層体および第２積層体の上層に、電流注入領域となる部分を保護するようにレジスト膜をパターン形成し、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をそれぞれ形成する。
次に、上記マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとして、電流注入領域となる部分を保護してエッチング処理ＥＣ６を行い、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を除去して、電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）に加工し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００２１】
次に、図２２（ｃ）に示すように、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により全面に酸化シリコンを堆積させ、絶縁膜４４を形成し、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口する。
【００２２】
次に、図２２（ｄ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
【００２３】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図２０に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１１４ｂとすることができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のモノリシックレーザダイオードの製造方法においては、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの両者に対して最適化した電流狭窄構造を形成することが困難となっていた。これは、以下に示す理由に起因する。
【００２５】
図１６に示すモノリシックレーザダイオードの場合には、図１９（ｅ）に示す工程において、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとして不純物Ｄ２をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで絶縁化された領域（４１ａ，４１ｂ）を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成しており、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの電流狭窄構造を同時に形成する。
【００２６】
図２０に示すモノリシックレーザダイオードの場合には、図２１（ｂ）に示す工程において、マスク層（ＭＳ１，ＭＳ２）をマスクとしてエッチング処理ＥＣ６を行い、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を除去して、電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）に加工し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成しており、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの電流狭窄構造を同時に形成する。
【００２７】
上記のような異なる波長を出射するように構造や組成が異なるレーザダイオード、例えばＡｌＧａＡｓ系レーザダイオードとＡｌＧａＩｎＰ系レーザダイオードにおいては、電流狭窄構造を形成するための最適なイオン注入条件あるいはエッチング条件は異なるのが一般的である。
従って、一方のレーザダイオードの電流狭窄構造にイオン注入条件あるいはエッチング条件を最適化すると、他方のレーザダイオードに対しては最適化されていないことになる。
【００２８】
第１レーザダイオードと第２レーザダイオードの電流狭窄構造をそれぞれ最適に形成するためには、例えば、ＡｌＧａＡｓ系の第１レーザダイオードの電流狭窄構造を形成する場合にはＡｌＧａＩｎＰ系の第２レーザダイオード側をレジスト膜などで保護し、第１レーザダイオードに対してストライプ部分のマスクを形成し、イオン注入あるいはエッチング処理により第１レーザダイオードの電流狭窄構造を形成する。
次に、第１レーザダイオード側をレジスト膜などで保護し、第２レーザダイオードに対してストライプ部分のマスクを形成し、イオン注入あるいはエッチング処理により第２レーザダイオードの電流狭窄構造を形成する。
【００２９】
しかしながら、上記の方法では、ストライプ部分のマスクの形成を２回行っており、さらに一方のレーザダイオードの電流狭窄構造を形成する際に他方のレーザダイオードを保護するレジスト膜などを２回形成しており、製造工程が複雑化して製造時間が長くなってしまう。
さらに、上記の他方のレーザダイオードを保護するレジスト膜などを形成した状態で、一方のレーザダイオードの電流狭窄構造を形成するためのストライプ部分のマスクを形成するのは、レジスト膜の段差のためにストライプ部分のマスクの位置合わせが困難となり、歩留りの低下をもたらすことになる。
【００３０】
本発明は上述の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明は、簡便かつ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができる、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置を製造する方法を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板に少なくとも第１半導体発光素子と第２半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法であって、第１半導体発光素子形成領域において、基板上に、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する工程と、第２半導体発光素子形成領域において、前記基板上に、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する工程と、前記第１積層体の上層に、当該第１積層体の電流注入領域を保護する第１保護膜を形成し、前記第２積層体の上層に、当該前記第２積層体の電流注入領域を保護する第２保護膜を形成する工程と、前記第１積層体の全体を保護する第３保護膜を形成する工程と、前記第２保護膜および前記第３保護膜をマスクとして、前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程と、前記第３保護膜を除去する工程と、前記第２積層体の全体を保護する第４保護膜を形成する工程と、前記第１保護膜および前記第４保護膜をマスクとして、前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程と、前記第４保護膜を除去する工程と、前記第１保護膜および前記第２保護膜を除去する工程とを有する。
【００３２】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、第１半導体発光素子形成領域において、基板上に、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する。
次に、第２半導体発光素子形成領域において、基板上に、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する。
次に、第１積層体の上層に、当該第１積層体の電流注入領域を保護する第１保護膜を形成し、第２積層体の上層に、当該前記第２積層体の電流注入領域を保護する第２保護膜を形成する。
次に、第１積層体の全体を保護する第３保護膜を形成し、第２保護膜および第３保護膜をマスクとして、第２積層体に電流狭窄構造を形成する。この後、第３保護膜を除去する。
次に、第２積層体の全体を保護する第４保護膜を形成し、第１保護膜および第４保護膜をマスクとして、第１積層体に電流狭窄構造を形成する。この後、第４保護膜、第１保護膜および第２保護膜をそれぞれ除去する。
【００３３】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、基板に少なくとも第１半導体発光素子と第２半導体発光素子を有する半導体発光装置を製造するときに、第１半導体発光素子となる第１積層体の電流狭窄構造と第２半導体発光素子となる第２積層体の電流狭窄構造とを別の工程で行っており、それぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができる。
また、第１積層体の電流狭窄構造と第２積層体の電流狭窄構造を形成するためのマスクとなる第１保護膜と第２保護膜を同時に形成しているので製造工程が複雑化することなく、段差などに起因して位置合わせが困難となることもなく簡便に形成することができる。
【００３４】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１積層体と前記第２積層体を、少なくともその一部の組成または構造が異なるように形成し、前記第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子の素子特性を異ならせて形成する。
これにより、活性層の膜厚や組成を変えることなどで第１半導体発光素子と第２半導体発光素子の発光強度を異ならせるなど、素子特性の異なる複数の半導体発光素子を有する半導体発光装置を形成することができる。
【００３５】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１積層体と前記第２積層体を、少なくともその一部の組成が異なるように形成し、前記第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子の発光波長を異ならせて形成する。
これにより、発光波長の異なる複数の半導体発光素子を有する半導体発光装置を形成することができる。
【００３６】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第２保護膜で保護された部分を除く前記第２積層体の前記第４クラッド層の途中の深さまで絶縁化して、電流狭窄構造とする。
あるいは好適には、前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第２保護膜で保護された部分を除く前記第２積層体の前記第４クラッド層の途中の深さまでリッジ形状となるように加工して、電流狭窄構造とする。
【００３７】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第１保護膜で保護された部分を除く前記第１積層体の前記第２クラッド層の途中の深さまで絶縁化して、電流狭窄構造とする。
あるいは好適には、前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第１保護膜で保護された部分を除く前記第１積層体の前記第２クラッド層の途中の深さまでリッジ形状となるように加工して、電流狭窄構造とする。
【００３８】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１保護膜および第２保護膜として、表面を硬化処理したレジスト膜を形成する。
第１保護膜と第２保護膜を同時に形成する場合には、第２半導体発光素子となる第２積層体の電流狭窄構造を形成するために第１積層体の全体を保護する第３保護膜を形成した後に、第１半導体発光素子となる第１積層体の電流狭窄構造を形成するため第１保護膜を残して第３保護膜を除去する必要が生じるが、第１保護膜および第２保護膜を表面を硬化処理したレジスト膜により形成することで実現することができる。
【００３９】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成比を異ならせて形成する。あるいは好適には、前記第１活性層と第２活性層を、互いに異なる組成元素により形成する。あるいは好適には、前記第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層の組成と、前記第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層の組成とを異ならせて形成する。
これにより、各活性層から出射される光の波長をそれぞれ異ならせることが可能となる。
【００４０】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記基板として、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰおよびＩｎＰからなる化合物群から選択される化合物を含む基板を用いる。
また、好適には、前記第１積層体を形成する工程および前記第２積層体を形成する工程においては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＰおよびＡｓからなる元素群から選択される元素によって構成される層を少なくとも１層含む積層体を形成する。
本発明の半導体発光装置の製造方法においては、複数個の半導体発光素子を分離して形成するので、それぞれの半導体発光素子に適した元素を選択して構成することができ、それら複数個の半導体発光素子を搭載する基板を上記から適宜選択することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体発光装置およびこれを用いた光学ピックアップ装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
第１実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードであり、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１に示す。
【００４３】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａについて説明する。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１が形成されている。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１ａとなって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
【００４４】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０が積層して、第２積層体ＳＴ２が形成されている。ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまで、電流注入領域となる部分を除く領域が除去されて電流注入領域が凸に突出したリッジ形状ＲＤ２となるように加工され、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。
また、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどを作製することも容易に可能である。
【００４５】
さらに、上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を被覆して、酸化シリコンなどの絶縁膜４４が形成されている。絶縁膜４４には、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口されており、さらにｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
また、この場合、ストライプ以外の部分でオーミックコンタクトがとれない構造になってさえいれば、絶縁膜４４は必ずしも必要ではない。
【００４６】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ａは、第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
上記の構造のレーザダイオード１４ａは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
【００４７】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａは、例えば図２に示すように、ｐ電極４２側から、半導体ブロック１３上に形成された電極１３ａにハンダなどにより接続および固定されて使用される。
この場合、例えば、第１レーザダイオードＬＤ１のｐ型電極４２を接続させる電極１３ａにはリード１３ｂにより、第２レーザダイオードＬＤ２のｐ型電極４２を接続させる電極１３ａにはリード１３ｃにより、また、両レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）に共通のｎ型電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
【００４８】
図３（ａ）は上記のモノリシックレーザダイオード１４ａをＣＡＮパッケージに搭載する場合の構成例を示す斜視図である。
例えば、円盤状の基台２１に設けられた突起部２１ａ上にモニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固着され、その上部に、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
また、基台２１を貫通して端子２２が設けられており、リード２３により上記の第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）、あるいはＰＩＮダイオード１２に接続されて、それぞれのダイオードの駆動電源が供給される。
【００４９】
図３（ｂ）は上記のＣＡＮパッケージ化されたレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図である。
ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に有するレーザダイオード１４ａが配置されている。
ＰＩＮダイオード１２においては、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）のリア側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）の駆動電流を制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御が行われるように構成されている。
【００５０】
図４は、上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードをＣＡＮパッケージ化したレーザダイオードＬＤを用いて、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置を構成したときの構成を示す模式図である。
【００５１】
光学ピックアップ装置１ａは、それぞれ個々に、すなわちディスクリートに構成された光学系を有し、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードＬＤ、７８０ｎｍ帯用であって６５０ｎｍ帯に対しては素通しとなるグレーティングＧ、ビームスプリッタＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、マルチレンズＭＬ、および、フォトダイオードＰＤがそれぞれ所定の位置に配設されている。フォトダイオードＰＤには、例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォトダイオードと、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォトダイオードが互いに隣接して並列に形成されている。
【００５２】
上記構成の光学ピックアップ装置１ａにおいて、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、ビームスプリッタＢＳによって一部反射され、コリメータＣ、ミラーＭおよびＣＤ用開口制限アパーチャＲをそれぞれ通過あるいは反射して、対物レンズＯＬにより光ディスクＤ上に集光される。
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣおよびビームスプリッタＢＳを介して、マルチレンズＭＬを通過し、フォトダイオードＰＤ（第１フォトダイオード）上に投光され、この反射光の変化によりＣＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００５３】
上記構成の光学ピックアップ装置１ａにおいて、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２も、上記と同じ経路を辿って光ディスクＤ上に集光され、その反射光はフォトダイオードＰＤ（第２フォトダイオード）上に投光され、この反射光の変化によりＤＶＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００５４】
上記の光学ピックアップ装置１ａによれば、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、共通の光学系によりその反射光をＣＤ用のフォトダイオードとＤＶＤ用のフォトダイオードに結合させ、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
【００５５】
また、本実施形態に係る第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードを用いて、ＣＤおよびＤＶＤなどの光学記録媒体に対して光照射により記録、再生を行う光学ピックアップ装置に好適なレーザカプラを構成することも可能である。
図５（ａ）は、上記のレーザカプラ１ｂの概略構成を示す説明図である。レーザカプラ１ｂは、第１パッケージ部材２の凹部に装填され、ガラスなどの透明な第２パッケージ部材３により封止されている。
【００５６】
図５（ｂ）は上記のレーザカプラ１ｂの要部斜視図である。
例えば、シリコンの単結晶を切り出した基板である集積回路基板１１上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が配置され、さらに、この半導体ブロック１３上に、発光素子として第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
【００５７】
一方、集積回路基板１１には、例えば第１フォトダイオード（１６，１７）および第２フォトダイオード（１８，１９）が形成され、この第１および第２フォトダイオード（１６，１７，１８，１９）上に、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）と所定間隔をおいて、プリズム２０が搭載されている。
【００５８】
第１レーザダイオードＬＤ１から出射されたレーザ光Ｌ１は、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージ部材３に形成された出射窓から出射方向に出射し、不図示の反射ミラーや対物レンズなどを介して光ディスク（ＣＤ）などの被照射対象物に照射される。
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ｂからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第１フォトダイオード１６および後部第１フォトダイオード１７に入射する。
【００５９】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２から出射されたレーザ光Ｌ２は、上記と同様に、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射方向に出射し、不図示の反射ミラーや対物レンズなどを介して光ディスク（ＤＶＤ）などの被照射対象物に照射される。
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ｂからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第２フォトダイオード１８および後部第２フォトダイオード１９に入射する。
【００６０】
また、半導体ブロック１３上に形成されたＰＩＮダイオード１２は、例えば２つに分割された領域を有し、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）のそれぞれについて、リア側に出射されたレーザ光を感知し、レーザ光の強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）の駆動電流を制御するＡＰＣ制御が行われる。
【００６１】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部（活性層）からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２がほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【００６２】
上記のレーザカプラを用いて光学ピックアップ装置を構成した時の例を図６に示す。レーザカプラ１ｂに内蔵される第１および第２レーザダイオードからの出射レーザ光（Ｌ１，Ｌ２）をコリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲおよび対物レンズＯＬを介して、ＣＤあるいはＤＶＤなどの光ディスクＤに入射する。
光ディスクＤからの反射光は、入射光と同一の経路をたどってレーザカプラに戻り、レーザカプラに内蔵される第１および第２フォトダイオードにより受光される。
上記のように、本実施形態のモノリシックレーザダイオードを用いることにより、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置を、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易に組み立て可能で小型化および低コストで構成することができる。
【００６３】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法について説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。
【００６４】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１レーザダイオードＬＤ１として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系の無選択エッチング、および、フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ１）により、第１レーザダイオードＬＤ１領域以外の領域でｎ型クラッド層３２までの上記の積層体を除去する。
【００６５】
次に、図８（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型バッファ層３１上に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０を順に積層させる。
【００６６】
次に、図８（ｄ）に示すように、第２レーザダイオードＬＤ２として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ２）により、第２レーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型バッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レーザダイオード用の第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオード用の第２積層体ＳＴ２を分離する。
【００６７】
次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト膜を全面に塗布し、マスクパターンを合わせて露光し、露光された部分のレジスト膜を硬化させ、未露光部分のレジスト膜をアセトンなどの有機溶媒で除去するフォトリソグラフィー工程により、第１積層体ＳＴ１の電流注入領域を保護する第１マスク層ＭＳａ１および第２積層体ＳＴ２の電流注入領域を保護する第２マスク層ＭＳａ２を、第１積層体ＳＴ１および第２積層体ＳＴ２の上層にそれぞれ形成する。
【００６８】
次に、図９（ｆ）に示すように、ＣＦ４やモノクロロベンゼンなどの化学薬品により、または、ハードベーク処理により、表面を硬化された第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２とする。
【００６９】
次に、図１０（ｇ）に示すように、上記と同様のフォトリソグラフィー工程により、第１積層体ＳＴ１の全体を保護し、第２積層体ＳＴ２を開口する第３マスク層ＭＳ３を形成する。
【００７０】
次に、図１０（ｈ）に示すように、第２マスク層ＭＳ２および第３マスク層ＭＳ３をマスクとして、第２積層体ＳＴ２の電流注入領域となる部分を保護しながらエッチング処理ＥＣ３を行い、第２積層体ＳＴ２においてｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を除去して、電流注入領域が凸に突出したリッジ形状ＲＤ２に加工し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００７１】
次に、図１１（ｉ）に示すように、有機溶媒処理などにより、第３マスク層ＭＳ３を除去する。このとき、第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は除去しない処理とする。
第１マスク層および第２マスク層を表面を硬化処理したレジスト膜により形成しているので、以降の工程で第１レーザダイオードとなる第１積層体ＳＴ１の電流狭窄構造を形成するために、第１マスク層ＭＳ１を残して第３マスク層ＭＳ３を除去することが容易に可能である。
次に、第３マスク層の形成工程と同様のフォトリソグラフィー工程により、第２積層体ＳＴ２の全体を保護し、第１積層体ＳＴ１を開口する第４マスク層ＭＳ４を形成する。
【００７２】
次に、図１１（ｊ）に示すように、第１マスク層ＭＳ１および第４マスク層ＭＳ４をマスクとして、第１積層体ＳＴ１の電流注入領域となる部分を除く領域に不純物Ｄ１をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１ａを形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
【００７３】
次に、図１２（ｋ）に示すように、有機溶媒処理などにより、第４マスク層ＭＳ４を除去し、さらに図１２（１）に示すように、アッシング処理などにより、表面を硬化処理したレジスト膜である第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２を除去する。
【００７４】
次に、図１３（ｍ）に示すように、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により全面に酸化シリコンを堆積させ、絶縁膜４４を形成し、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口する。
【００７５】
次に、図１３（ｎ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
【００７６】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａとすることができる。
【００７７】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードは、例えば、２個のレーザダイオードが分離して形成されるので、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＰおよびＡｓなどからなる元素群からそれぞれのレーザダイオードに適した元素を選択して構成することができる。また、それら２個の半導体発光素子を搭載するｎ型基板３０として、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰおよびＩｎＰからなる化合物群から選択される化合物を含む基板から適宜選択することができる。
【００７８】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、発光波長の異なる複数個の半導体発光素子（レーザダイオード）を有する半導体発光装置を製造するときに、第１レーザダイオードとなる第１積層体の電流狭窄構造と第２レーザダイオードとなる第２積層体の電流狭窄構造とを別の工程で行っており、それぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができ、また、第１積層体の電流狭窄構造と第２積層体の電流狭窄構造を形成するためのマスクとなる第１保護膜と第２保護膜を同時に形成しているので製造工程が複雑化することなく、段差などに起因して位置合わせが困難となることもなく簡便に形成することができる。
【００７９】
第２実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であり、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１４に示す。
【００８０】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂについて説明する。
第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であるが、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２が、両者ともに、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで絶縁化された領域（４１ａ，４１ｂ）となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されていることが異なる。
【００８１】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｂにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。上記の構造のレーザダイオード１４ｂは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
【００８２】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂの形成方法について説明する。
第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法とほぼ同様であるが、第２レーザダイオードとなる第２積層体の電流狭窄構造を形成する工程におけるｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまでエッチングによりリッジ形状に形成する工程に代えて、第１レーザダイオードとなる第１積層体の電流狭窄構造を形成する工程と同様に、イオン注入などにより不純物を導入してｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を絶縁化することで形成することができる。
【００８３】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、発光波長の異なる複数個の半導体発光素子（レーザダイオード）を有する半導体発光装置を製造するときに、第１レーザダイオードの電流狭窄構造と第２レーザダイオードの電流狭窄構造をそれぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができ、また、製造工程が複雑化することなく、簡便に形成することができる。
【００８４】
第３実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であり、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１５に示す。
【００８５】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｃについて説明する。
第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａと同様であるが、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２が、両者ともに、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで、電流注入領域となる部分を除く領域が除去されて電流注入領域が凸に突出したリッジ形状（ＲＤ１，ＲＤ２）となるように加工され、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されていることが異なる。
【００８６】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｃにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。上記の構造のレーザダイオード１４ｃは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
【００８７】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｃの形成方法について説明する。
第１実施形態にモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法とほぼ同様であるが、第１レーザダイオードとなる第１積層体の電流狭窄構造を形成する工程におけるイオン注入などにより不純物を導入してｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまで電流注入領域となる部分を除く領域を絶縁化する工程に代えて、第２レーザダイオードとなる第２積層体の電流狭窄構造を形成する工程と同様に、ｐ型キャップ層表面からｐ型クラッド層の途中の深さまでエッチングによりリッジ形状に形成することで形成することができる。
【００８８】
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、発光波長の異なる複数個の半導体発光素子（レーザダイオード）を有する半導体発光装置を製造するときに、第１レーザダイオードの電流狭窄構造と第２レーザダイオードの電流狭窄構造をそれぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができ、また、製造工程が複雑化することなく、簡便に形成することができる。
【００８９】
以上、本発明を３形態の実施形態により説明したが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
例えば、本発明に用いる発光素子としては、レーザダイオードに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）とすることも可能である。
また、本発明において搭載される複数個の発光素子としては、発光波長が異なる発光素子の他、発光波長が同じでも発光強度が異なるなどの素子特性の異なる発光素子でもよく、さらに複数個の発光素子を有していれば素子特性が同一の発光素子にも適用可能である。
また、第１および第２レーザダイオードの発光波長は、７８０ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、その他の光ディスクシステムに採用されている波長とすることができる。すなわち、ＣＤとＤＶＤの他の組み合わせの光ディスクシステムを採用することができる。
また、ゲインガイド型の電流狭窄構造の他、インデックスガイド型、パルセーションレーザなど、様々な特性の他のレーザに適用することも可能である。
また、第１レーザダイオードをリッジタイプとし、第２レーザダイオードをイオン注入タイプとすることも可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能である。
【００９０】
また、本発明により製造可能な半導体発光装置としては、複数個の半導体発光素子を有していればよく、３個以上の半導体発光素子を有する半導体発光装置も製造可能である。
この場合には、各半導体発光素子となる積層体を形成した後、各積層体上にそれぞれ電流狭窄構造を形成するためのマスク層を同時に形成し、上記の複数の積層体のうちの１つの積層体部分を開口するレジスト膜の形成と当該開口部分の積層体の電流狭窄構造の形成を全ての積層体に対して繰り返すことで製造することができ、本発明の効果を享受することができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、第１半導体発光素子となる第１積層体の電流狭窄構造と第２半導体発光素子となる第２積層体の電流狭窄構造とを別の工程で行っており、それぞれ最適化した条件で電流狭窄構造を形成することができる。
また、第１積層体の電流狭窄構造と第２積層体の電流狭窄構造を形成するためのマスクとなる第１保護膜と第２保護膜を同時に形成しているので製造工程が複雑化することなく、段差などに起因して位置合わせが困難となることもなく簡便に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態に係るレーザダイオードの断面図である。
【図２】図２は第１実施形態に係るレーザダイオードの使用例を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は第１実施形態に係るレーザダイオードをＣＡＮパッケージに搭載する場合の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）はその要部平面図である。
【図４】図４は、図３のＣＡＮパッケージ化されたレーザダイオードを用いた光学ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）は第１実施形態に係るレーザダイオードをレーザカプラに搭載する場合の構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）はその要部斜視図である。
【図６】図６は、図５のレーザカプラ化されたレーザダイオードを用いた光学ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図７】図７は第１実施形態に係るレーザダイオードの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は第１レーザダイオードとなる第１積層体の形成工程まで、（ｂ）は第１レーザダイオード領域を残して上記第１積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図８】図８は図７の続きの工程を示し、（ｃ）は第２レーザダイオードとなる第２積層体の形成工程まで、（ｄ）は第２レーザダイオード領域を残して上記第２積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図９】図９は図８の続きの工程を示し、（ｅ）は電流狭窄構造形成のマスクとなる第１マスク層および第２マスク層の形成工程まで、（ｆ）は第１マスク層および第２マスク層の表面の硬化処理工程までを示す。
【図１０】図１０は図９の続きの工程を示し、（ｇ）は第１積層体の全体を保護する第３マスク層の形成工程まで、（ｈ）は第２積層体における電流狭窄構造となるストライプの形成工程までを示す。
【図１１】図１１は図１０の続きの工程を示し、（ｉ）は第２積層体の全体を保護する第４マスク層の形成工程まで、（ｊ）は第１積層体における電流狭窄構造となるストライプの形成工程までを示す。
【図１２】図１２は図１１の続きの工程を示し、（ｋ）は第４マスク層の除去工程まで、（ｌ）は第１マスク層および第２マスク層の除去工程までを示す。
【図１３】図１３は図１２の続きの工程を示し、（ｍ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｎ）はｎ電極およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図１４】図１４は第２実施形態に係るレーザダイオードの断面図である。
【図１５】図１５は第３実施形態に係るレーザダイオードの断面図である。
【図１６】図１６は第１従来例に係るレーザダイオードの断面図である。
【図１７】図１７は第１従来例に係るレーザダイオードの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は第１レーザダイオードとなる積層体の形成工程まで、（ｂ）は第１レーザダイオード領域を残して上記積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図１８】図１８は図１７の続きの工程を示し、（ｃ）は第２レーザダイオードとなる積層体の形成工程まで、（ｄ）は第２レーザダイオード領域を残して上記積層体をエッチング除去する工程までを示す。
【図１９】図１９は図１８の続きの工程を示し、（ｅ）は電流狭窄構造となるストライプの形成工程まで、（ｆ）はｎ電極およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図２０】図２０は第２従来例に係るレーザダイオードの断面図である。
【図２１】図２１は第２従来例に係るレーザダイオードの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は第１レーザダイオードとなる第１積層体および第２レーザダイオードとなる第２積層体の形成工程まで、（ｂ）は電流狭窄構造となるリッジ形状の形成工程までを示す。
【図２２】図２２は図２１の続きの工程を示し、（ｃ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｄ）はｎ電極およびｐ電極の形成工程までを示す。
【符号の説明】
１ａ…光学ピックアップ装置、１ｂ……レーザカプラ、２…第１パッケージ部材、３…第２パッケージ部材、１１…集積回路基板、１２…ＰＩＮダイオード、１３…半導体ブロック、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１１４ａ，１１４ｂ…モノリシックレーザダイオード、ＬＤ１…第１レーザダイオード、ＬＤ２…第２レーザダイオード、１６…前部第１フォトダイオード、１７…後部第１フォトダイオード、１８…前部第２フォトダイオード、１９…後部第２フォトダイオード、２０…プリズム、２０ａ…分光面、２１…基台、２１ａ…突起部、２２…端子、２３，１３ｂ，１３ｃ，４３ａ…リード、３０…ｎ型基板、３１，３６…ｎ型バッファ層、３２，３７…ｎ型クラッド層、３３，３８…活性層、３４，３９…ｐ型クラッド層、３５，４０…ｐ型キャップ層、４１ａ，４１ｂ…絶縁化領域、４２…ｐ電極、４３…ｎ電極、４４…絶縁膜、ＭＳ１…第１マスク層、ＭＳ２…第２マスク層、ＭＳ３…第３マスク層、ＭＳ４…第４マスク層、ＲＤ１，ＲＤ２…リッジ形状、ＳＴ１…第１積層体、ＳＴ２…第２積層体、ＢＳ…ビームスプリッタ、Ｃ…コリメータ、Ｒ…ＣＤ用開口制限アパーチャ、ＭＬ…マルチレンズ、ＰＤ…フォトダイオード、ＥＣ…エッチング液、Ｇ…グレーティング、Ｍ…ミラー、ＯＬ…対物レンズ、Ｄ…光ディスク、Ｌ１…第１レーザ光、Ｌ２…第２レーザ光。
Claims (13)
- 基板に少なくとも第１半導体発光素子と第２半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法であって、
第１半導体発光素子形成領域において、基板上に、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する工程と、
第２半導体発光素子形成領域において、前記基板上に、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する工程と、
前記第１積層体の上層に、当該第１積層体の電流注入領域を保護する第１保護膜を形成し、前記第２積層体の上層に、当該前記第２積層体の電流注入領域を保護する第２保護膜を形成する工程と、
前記第１積層体の全体を保護する第３保護膜を形成する工程と、
前記第２保護膜および前記第３保護膜をマスクとして、前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程と、
前記第３保護膜を除去する工程と、
前記第２積層体の全体を保護する第４保護膜を形成する工程と、
前記第１保護膜および前記第４保護膜をマスクとして、前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程と、
前記第４保護膜を除去する工程と、
前記第１保護膜および前記第２保護膜を除去する工程と
を有する半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１積層体と前記第２積層体を、少なくともその一部の組成または構造が異なるように形成し、
前記第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子の素子特性を異ならせて形成する
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１積層体と前記第２積層体を、少なくともその一部の組成が異なるように形成し、
前記第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子の発光波長を異ならせて形成する
請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第２保護膜で保護された部分を除く前記第２積層体の前記第４クラッド層の途中の深さまで絶縁化して、電流狭窄構造とする
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第２保護膜で保護された部分を除く前記第２積層体の前記第４クラッド層の途中の深さまでリッジ形状となるように加工して、電流狭窄構造とする
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第１保護膜で保護された部分を除く前記第１積層体の前記第２クラッド層の途中の深さまで絶縁化して、電流狭窄構造とする
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１積層体に電流狭窄構造を形成する工程においては、前記第１保護膜で保護された部分を除く前記第１積層体の前記第２クラッド層の途中の深さまでリッジ形状となるように加工して、電流狭窄構造とする
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１保護膜および第２保護膜として、表面を硬化処理したレジスト膜を形成する
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成比を異ならせて形成する
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１活性層と第２活性層を、互いに異なる組成元素により形成する
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層の組成と、前記第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層の組成とを異ならせて形成する
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記基板として、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰおよびＩｎＰからなる化合物群から選択される化合物を含む基板を用いる
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１積層体を形成する工程および前記第２積層体を形成する工程においては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＰおよびＡｓからなる元素群から選択される元素によって構成される層を少なくとも１層含む積層体を形成する
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。
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