JP4462657B2 - 半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一基板に複数の発光部を備えた半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光ディスク装置やレーザビームプリンタや複写機など、半導体発光素子である半導体レーザ（laser diode ；ＬＤ）を利用した様々な装置が開発されている。近年、これらの各装置においては動作の高速化や高性能化が求められており、それらを達成する１つの方法として複数のレーザビームを利用することが考えられる。例えば、光ディスク装置では複数のレーザビームを用い複数のトラックを同時に読み取ることにより容易に読み取り速度を速めることができる。そこで、複数のレーザビームを同時に射出可能な半導体レーザ（すなわちマルチビームレーザ）の開発が要求されている。
【０００３】
図２１は、従来のマルチビームレーザの構成を分解して表すものである。このマルチビームレーザは同一の基板１１１に形成された４個のレーザ発振部１２０を有しており、各電極１１５には配設基板１８０の上に各配線１８２を介してそれぞれ形成された各コンタクト用電極１８１がそれぞれ電気的に接続されている。各配線１８２には図示しないが各ワイヤを介して電極と接続するための各ワイヤ接続部がそれぞれ設けられており、各レーザ発振部１２０はこの各ワイヤ接続部にそれぞれ接続された各ワイヤを介して図示しない電源とそれぞれ接続されるようになっている。
【０００４】
このようなマルチビームレーザを製造する際には、まず、基板１１１に各レーザ発振部１２０をそれぞれ形成し、次に、それとは別に配設基板１８０に各コンタクト用電極１８１をそれぞれ形成したのち、基板１１１に形成した各レーザ発振部１２０と配設基板１８０に形成した各コンタクト用電極１８１とを互いにそれぞれ接続する。よって、このマルチビームレーザでは、各レーザ発振部１２０の間隔が極めて狭くなると、各レーザ発振部１２０と各コンタクト用電極１８１との位置合わせが難しくなり、大量生産が難しいという問題があった。そこで、近年は、基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向けて、基板１１１を配設基板に対して配設することが検討されている。このようにして基板１１１を配設基板により支持するようにすれば、位置合わせの問題もなく、容易に製造することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一方、このように基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向ける場合は、従来の場合に比べ、各レーザ発振部１２０において発生する熱を放散することが難しくなる。例えば、従来のように基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板１８０側に向ける場合には、配設基板１８０を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの熱伝導率の高い物質により構成することにより配設基板１８０に放熱機能を持たせることができ、各レーザ発振部１２０において発生した熱を配設基板１８０を介して積極的に放散することができる。これに対して、基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向ける場合には、レーザ発振部１２０と配設基板との距離が遠くなり、配設基板による放熱機能は期待できない。よって、基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向ける場合には、何らかの方法で放熱を促さなければ、熱干渉により各レーザ発振部１２０の閾値電流が上昇したり、発光出力が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、製造が容易で、かつ放熱を促進することができる半導体発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体発光素子は、配設基板と、この配設基板により支持された１つの基板と、この基板の前記配設基板と反対側に積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部と、これら各発光部に対して前記基板の反対側にそれぞれ設けられ、前記各発光部と１対１に対応して電気的に接続された複数のオーミック電極と、オーミック電極うちの１つの全面を覆うと共に電気的に接続され、それ以外のオーミック電極の少なくとも一部を絶縁層を介して覆い、１つのオーミック電極に対する引き出し用電極を兼ねた、少なくとも１つの放熱層とを備え、放熱層は、その表面に凹凸部を有し、全面を覆ったオーミック電極に対応する発光部の放熱を行うと共に、他のオーミック電極に対応する発光部の放熱も行うものである。
【０００８】
本発明による半導体発光素子の製造方法は、基板に対して積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部をそれぞれ形成する工程と、各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対応して電気的に接続された複数のオーミック電極をそれぞれ形成する工程と、基板に対して各発光部を介して少なくとも１つの放熱層を形成する工程と、基板の発光部と反対側を配設基板に対向させて基板を配設基板により支持する工程とを含み、複数のオーミック電極をそれぞれ形成したのち、各オーミック電極のうち少なくとも放熱層と電気的に接続される１つ以外のオーミック電極の一部を覆うように絶縁層を形成する工程を含むと共に、この絶縁層を形成したのち、放熱層を、一部についてはその１つのオーミック電極の全面を覆うと共に電気的に接続させて形成し、かつ他の一部についてはそれ以外の各オーミック電極の少なくとも一部に対して絶縁層を介して形成すると共に、放熱層の表面に凹凸部を形成するものである。
【０００９】
本発明による半導体発光素子では、各オーミック電極を介して各発光部に電流が注入され、発光部において発光が起こる。その際、発光部では発熱が起こるが、発生した熱は放熱層により積極的に放散される。よって、発熱の影響が排除され、発光部の能力の低下が抑制される。
【００１０】
本発明による半導体発光素子の製造方法では、基板に対して積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部がそれぞれ形成される。また、各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対応して電気的に接続する複数のオーミック電極がそれぞれ形成され、かつ、基板に対して各発光部を介して少なくとも１つの放熱層が形成される。更に、基板が発光部と反対側を配設基板に対向させて配設基板により支持される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子である半導体レーザの部分断面構造を表すものである。図２は図１に示した半導体レーザの一部を分解して表すものである。なお、図１は図２に示したＩ−Ｉ線に沿った断面構造である。
【００１３】
この半導体レーザは、図１に示したように、同一の基板１１の一面（１００面）側に、分離溝１２をそれぞれ介して配列された複数（ここでは４個）の発光部としてのレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ備えている。ここで、レーザ発振部２０ａおよびレーザ発振部２０ｄは配列方向Ｂにおいて外側にそれぞれ位置し、レーザ発振部２０ｂはレーザ発振部２０ａに隣接して配列方向Ｂにおける内側に位置し、レーザ発振部２０ｃはレーザ発振部２０ｄに隣接して配列方向Ｂにおける内側に位置している。なお、この配列方向Ｂは図２において示した共振器方向Ａに対して垂直な方向である。
【００１４】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、基板１１の一面に対して平行な方向の端部に二対の側面がそれぞれ形成されたほぼ直方体形状をそれぞれ有している。そのうち一対の側面は共振器方向Ａの端部にそれぞれ位置しており、他の一対の側面は共振器方向Ａに対して垂直な方向の端部にそれぞれ位置している。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄそれぞれの大きさは、例えば、共振器方向Ａの長さが５００μｍであり、共振器方向Ａに対して垂直な方向の幅が１３μｍである。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの間隔（すなわち各分離溝１２の幅）はそれぞれ例えば２μｍである。
【００１５】
これらレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは互いに同一の構造を有しており、基板１１の一面に対して垂直な方向に、基板１１の側から半導体層としての各ｎ型クラッド層２１，各活性層２２，各ｐ型クラッド層２３および各キャップ層２４が順次それぞれ積層されている。すなわち、各レーザ発振部２０の二対の側面は各半導体層の積層方向に対して垂直な方向の端部にそれぞれ位置している。
【００１６】
各ｎ型クラッド層２１は、例えば、基板１１の一面に対して垂直な方向の厚さ（以下、単に厚さという）が２μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）を添加したｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。このｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）が４５％（モル％；以下同じ），ガリウム（Ｇａ）が５５％である。各活性層２２は、例えば、厚さが８０ｎｍであり、不純物を添加しないｉ−ＡｌＧａＡｓ混晶（ｉ−は不純物を添加していないことを表す）によりそれぞれ構成されている。このＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウムが１４％，ガリウムが８６％である。
【００１７】
各ｐ型クラッド層２３は、例えば、厚さが２．５μｍであり、ｐ型不純物として亜鉛（Ｚｎ）を添加したｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。このｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウムが４５％，ガリウムが５５％である。各キャップ層２４は、例えば、厚さが０．５μｍであり、ｐ型不純物として亜鉛を添加したｐ型ＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。
【００１８】
各ｐ型クラッド層２３には、積層方向における一部において、共振器方向Ａに沿って両側に電流ブロック層２５がそれぞれ挿入されている。すなわち、各ｐ型クラッド層２３は積層方向の一部で共振器方向Ａに対して垂直な方向の幅がそれぞれ狭くなっており、電流狭窄部２３ａを構成している。この電流狭窄部２３ａの幅は例えば４μｍである。各電流ブロック層２５は、例えば、厚さが１μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素またはセレンを添加したｎ型ＧａＡｓによりそれぞれ構成されている。
【００１９】
なお、基板１１は、例えば、厚さが１００μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素またはセレンを添加したｎ型ＧａＡｓにより構成されている。
【００２０】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、また、図２に示したように、共振器方向Ａの端部に位置する一対の側面に一対の連続した端面膜２６，２７をそれぞれ有している。一方の端面膜２６は例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）により構成されており、低い反射率を有している。他方の端面膜２７は例えば酸化アルミニウム層と非晶質ケイ素（アモルファスシリコン）層とを交互に積層して構成されており、高い反射率を有している。すなわち、各活性層２２において発生した光は一対の端面膜２６，２７の間を往復して増幅され端面膜２６からレーザビームとしてそれぞれ射出されるようになっている。
【００２１】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの間の各分離溝１２には、例えば、ポリイミドなどの絶縁体よりなる埋め込み層１２ａがそれぞれ形成されている。各埋め込み層１２ａは、基板１１の表面から後述するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対応する位置までそれぞれ形成されている。すなわち、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの側の表面は、後述するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対応する位置で平坦化されている。
【００２２】
レーザ発振部２０ａの配列方向Ｂにおける外側には、基板１１に対して形成された引き出し部１３ａがこのレーザ発振部２０ａと連続して設けられている。また、レーザ発振部２０ｄの配列方向Ｂにおける外側にも、レーザ発振部２０ａと同様に、基板１１に対して形成された引き出し部１３ｂがこのレーザ発振部２０ｄと連続して設けられている。これら引き出し部１３ａ，１３ｂは、電流狭窄部２３ａが形成されていないことを除き、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと同様な構成を有している。
【００２３】
一方の引き出し部１３ａの基板１１と反対側には、その引き出し部１３ａに近いレーザ発振部２０ａ，２０ｂと１対１に対応して、それらを図示しない電源とそれぞれ電気的に接続するための電源接続部１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されている。ここで、電源接続部１４ａはレーザ発振部２０ａと対応し、電源接続部１４ｂはレーザ発振部２０ｂと対応している。また、他方の引き出し部１３ｂの基板１１と反対側にも、引き出し部１３ａと同様に、その引き出し部１３ｂに近いレーザ発振部２０ｃ，２０ｄと１対１に対応して、それらを図示しない電源とそれぞれ電気的に接続するための電源接続部１４ｃ，１４ｄがそれぞれ形成されている。ここで、電源接続部１４ｃはレーザ発振部２０ｃと対応し、電源接続部１４ｄはレーザ発振部２０ｄと対応している。
【００２４】
このように、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成されている。これは、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに対して図示しないワイヤをそれぞれ接続する際に加えられる圧力により、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが悪影響を受けないようにするためである。
【００２５】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの基板１１と反対側には、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと１対１に対応して電気的に接続されるオーミック電極としてのｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄがそれぞれ設けられている。ここで、ｐ側電極１５ａはレーザ発振部２０ａと対応し、ｐ側電極１５ｂはレーザ発振部２０ｂと対応し、ｐ側電極１５ｃはレーザ発振部２０ｃと対応し、ｐ側電極１５ｄはレーザ発振部２０ｄと対応している。ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、例えば、厚さ５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層と、厚さ１００ｎｍの白金（Ｐｔ）層と、厚さ３００ｎｍの金（Ａｕ）層とをキャップ層２４の側から順に積層し、加熱処理により合金化した構造をそれぞれ有している。
【００２６】
また、ｐ側電極１５ａは、対応するレーザ発振部２０ａに隣接して設けられた引き出し部１３ａを覆うように延長されており、引き出し部１３ａに設けられた電源接続部１４ａと一体として形成されている。ｐ側電極１５ｄも、ｐ側電極１５ａと同様に、対応するレーザ発振部２０ｄに隣接して設けられた引き出し部１３ｂを覆うように延長されており、引き出し部１３ｂに設けられた電源接続部１４ｄと一体として形成されている。すなわち、電源接続部１４ａ，１４ｄは、ｐ側電極１５ａ，１５ｄと同様に、例えば、チタン層と白金層と金層とを引き出し部１３ａ，１３ｂの側から順に積層し加熱処理により合金化した構造をそれぞれ有している。
【００２７】
ｐ側電極１５ａの基板１１と反対側には、例えば、厚さが１５０ｎｍであり窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などの絶縁材料よりなる絶縁層１６ａが形成されている。ｐ側電極１５ｄの基板１１と反対側にも、絶縁層１６ａと同一の構成を有する絶縁層１６ｂが形成されている。絶縁層１７ａ，１７ｂには、電源接続部１４ａ，１４ｄを露出させるための開口１６ｃがそれぞれ形成されている。
【００２８】
ｐ側電極１５ｂの基板１１と反対側には、ｐ側電極１５ｂと１対１に対応して電気的に接続される引き出し用電極１７ａが形成されている。この引き出し用電極１７ａは近い方の引き出し部１３ａに向かって延長されており、引き出し部１３ａに設けられた電源接続部１４ｂと一体として形成されている。引き出し用電極１７ａのうち引き出し部１３ａに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ａおよび引き出し部１３ａの基板１１と反対側にそれぞれ形成されている。
【００２９】
ｐ側電極１５ｃの基板１１と反対側には、ｐ側電極１５ｂと同様に、ｐ側電極１５ｃと１対１に対応して電気的に接続される引き出し用電極１７ｂが形成されている。この引き出し用電極１７ｂは引き出し部１３ｂに向かって延長されており、電源接続部１４ｃと一体として形成されている。引き出し用電極１７ｂのうち引き出し部１３ｂに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ｄおよび引き出し部１３ｂの基板１１と反対側にそれぞれ形成されている。
【００３０】
これら引き出し用電極１７ａ，１７ｂは、熱伝導率が高い金などの金属によりそれぞれ構成されており、その厚さは熱を積極的に放散することができるように厚くなっている。すなわち、引き出し用電極１７ａ，１７ｂは、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて発生した熱を放散する放熱層としての役割も備えている。引き出し用電極１７ａ，１７ｂの厚さは厚いほうがより高い放熱効果を得ることができるので好ましく、具体的には、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上であればより好ましい。
【００３１】
また、引き出し用電極１７ａは、放熱効果を高めるために、一部においてｐ側電極１５ｂを介してレーザ発振部２０ｂの全面を覆うと共に、他の一部において絶縁層１６ａおよびｐ側電極１５ａを介してレーザ発振部２０ａの全面を覆うようになっている。引き出し用電極１７ｂも、引き出し用電極１７ａと同様に、一部においてｐ側電極１５ｃを介してレーザ発振部２０ｃの全面を覆うと共に、他の一部において絶縁層１６ｂおよびｐ側電極１５ｄを介してレーザ発振部２０ｄの全面を覆うようになっている。
【００３２】
なお、電源接続部１４ｂは引き出し用電極１７ａと一体として形成されているので、引き出し用電極１７ａと同様に、金などの金属により構成され、かつ引き出し部１３ａの基板１１と反対側にｐ側電極１５ａおよび絶縁層１６ａを介して設けられている。また、電源接続部１４ｃも引き出し用電極１７ｂと一体として形成されているので、引き出し用電極１７ｂと同様に、金などの金属により構成され、かつ引き出し部１３ｂの基板１１と反対側にｐ側電極１５ｄおよび絶縁層１６ｂを介して設けられている。
【００３３】
この半導体レーザは、また、基板１１の一面と対向する他面側にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとそれぞれ電気的に接続されるｎ側電極１８が設けられている。ｎ側電極１８は、例えば、厚さが１５０ｎｍである金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金層と、厚さ５０ｎｍのニッケル（Ｎｉ）層と、厚さ５００ｎｍの金層とを基板１１の側から順に積層し、加熱処理により合金化した構造を有している。
【００３４】
このｎ側電極１８は、図１に示したように、配設基板８０に形成されたコンタクト用電極８１と接着層８２を介して電気的に接続されている。すなわち、この半導体レーザは、配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側に各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成された構造を有している。配設基板８０は基板１１を支持するためのものであり、例えば、厚さが１５０μｍの窒化アルミニウムにより構成されている。コンタクト用電極８１は金などにより構成され、接着層８２は半田（鉛と錫との合金）により構成されている。
【００３５】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００３６】
図３乃至図９はその各製造工程を表すものである。まず、図３に示したように、例えば、厚さが３５０μｍのｎ型ＧａＡｓよりなる基板１１を用意し、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ；有機金属気相成長）法により、その一面（１００面）側に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｎ型クラッド層２１，ｉ−ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる活性層２２およびｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層２３の一部を順次成長させる。
【００３７】
次いで、同じく図３に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型クラッド層２３の上にｎ型ＧａＡｓ層を成長させたのち、例えば反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）法によりこのｎ型ＧａＡｓ層をレーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに応じて選択的に除去し、電流ブロック層２５を形成する。
【００３８】
なお、基板１１の一面側には複数の半導体レーザの形成領域があるが、各工程図においては、１つの半導体レーザに対応する領域を代表して表している（他の実施の形態においても同様である）。ちなみに、１つの半導体レーザの形成領域には、レーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、レーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄそれぞれの間に位置する３個の分離領域３２と、レーザ発振部形成領域３１ａの分離領域３２と反対側に隣接して位置する引き出し部形成領域３３ａと、レーザ発振部形成領域３１ｄの分離領域３２と反対側に隣接して位置する引き出し部形成領域３３ｂが含まれている。
【００３９】
続いて、図４に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、電流ブロック層２５およびｐ型クラッド層２３の上に、ｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層２３の一部およびｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層２４を順次成長させる。そののち、キャップ層２４とその上に形成するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとをそれぞれオーミック接触させるために、キャップ層２４に対して亜鉛を拡散する。
【００４０】
亜鉛を拡散したのち、図５に示したように、キャップ層２４の上に、図示しないフォトレジスト膜を各分離領域３２に対応させて選択的に形成し、その上に例えばチタン層，白金層および金層を順次蒸着して図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）する。これにより、引き出し部形成領域３３ａおよびレーザ発振部形成領域３１ａに対応してｐ側電極１５ａが形成され、レーザ発振部形成領域３１ｂ，３３ｃに対応してｐ側電極１５ｂ，１５ｃがそれぞれ形成され、レーザ発振部形成領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂに対応してｐ側電極１５ｄが形成される。なお、その際、引き出し部形成領域３３ａの一部ではｐ側電極１５ａと共に一体となって電源接続部１４ａが形成され、引き出し部形成領域３３ｂの一部ではｐ側電極１５ｄと共に一体となって電源接続部１４ｄが形成される。
【００４１】
そののち、同じく図５に示したように、例えばＲＩＥ法により、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとしてキャップ層２４，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５，活性層２２およびｎ型クラッド層２１をそれぞれ選択的に除去し、各分離領域３２に対応して各分離溝１２をそれぞれ形成する。これにより、ｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３およびキャップ層２４がレーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに応じてそれぞれ分離される。ここでは、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを直接マスクとしてそれらの分離を行っているので、リソグラフィ工程が必要なく、少ない工程で精度よく分離される。なお、もちろんｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとせずに、リソグラフィ工程により各ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの上にフォトレジスト膜を選択的に形成し、このフォトレジスト膜をマスクとしてＲＩＥ法によりエッチングしてこれらを分離するようにしてもよい。
【００４２】
各分離溝１２をそれぞれ形成したのち、図６に示したように、各分離溝１２に対して例えばポリイミドよりなる埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込む。これにより、表面が平坦化される。そののち、図７に示したように、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法によりｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ側の全面に窒化ケイ素層を形成し、例えばＲＩＥ法によりこの窒化ケイ素層を選択的に除去する。これにより、ｐ側電極１５ａの表面に絶縁層１６ａが形成されると共に、ｐ側電極１５ｄの表面に絶縁層１６ｂが形成される。なお、このエッチングの際には、引き出し部形成領域３３ａ，３３ｂのうちの一部に開口１６ｃをそれぞれ形成し、電源接続部１４ａ，１４ｄをそれぞれ露出させる。
【００４３】
絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成したのち、図８に示したように、図示しないフォトレジスト膜をレーザ発振部形成領域３１ｂ，３１ｃの間の分離領域３２および電源接続部１４ａ，１４ｄに対応させて選択的に形成し、その上に例えば金よりなる金属層を蒸着して図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）する。これにより、レーザ発振部形成領域３１ｂからレーザ発振部形成領域３１ａおよび引き出し部形成領域３３ａの一部にかけて引き出し用電極１７ａが形成され、レーザ発振部形成領域３１ｃからレーザ発振部形成領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂの一部にかけて引き出し用電極１７ｂが形成される。なお、その際、引き出し部形成領域３３ａの一部では引き出し用電極１７ａと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成され、引き出し部形成領域３３ｂの一部では引き出し用電極１７ｂと共に一体となって電源接続部１４ｃが形成される。
【００４４】
引き出し用電極１７ａ，１７ｂをそれぞれ形成したのち、図９に示したように、後述する工程において行う基板１１の劈開を容易とするために、基板１１の他面側をラッピングして基板１１の厚さを例えば１００μｍとし、その他面側に、例えば金とゲルマニウムとの合金層，ニッケル層および金層を順次蒸着し、ｎ側電極１８を形成する。そののち、加熱処理を行い、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよびｎ側電極１８をそれぞれ合金化させる。
【００４５】
加熱処理を行ったのち、ここでは図示しないが、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応させ、共振器方向Ａおよびそれに対して垂直な方向においてそれぞれ劈開する。そののち、例えばＣＶＤ法により、共振器方向Ａの端部に位置する一対の側面に対して端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２７をそれぞれ形成したのち、配設基板８０に形成されたコンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２により接続し、基板１１を配設基板８０に配設する。これにより、図１に示した半導体レーザが形成される。
【００４６】
このようにして製造された半導体レーザは、次のように作用する。
【００４７】
この半導体レーザでは、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとコンタクト用電極８１とに電源が投入されると、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとｎ側電極１８との間においてそれぞれ所定の電圧が印加される。これにより、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄでは各活性層２２に電流が注入され、電子−正孔再結合による発光がそれぞれ起こる。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて発生した光は、一対の端面膜２６，２７の間を往復して増幅され、端面膜２６から外部にそれぞれ射出される。
【００４８】
また、その際、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄではそれぞれ発熱が起こる。但し、ここでは、レーザ発振部２０ａ，２０ｂに対応して放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ａを備えると共に、レーザ発振部２０ｃ，２０ｄに対応して放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ｂを備えているので、引き出し用電極１７ａ，１７ｂを介して発生した熱が積極的に放散される。よって、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて、閾値電流の上昇および発光効率の低下が抑制される。
【００４９】
このように本実施の形態によれば、放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ａ，１７ｂを備えるようにしたので、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて発生した熱を引き出し用電極１７ａ，１７ｂにより積極的に放散することができる。よって、配設基板８０に対して基板１１をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと反対側が対向するように配設しても、熱干渉を排除することができ、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおける閾値電流の上昇および発光効率の低下を抑制することができる。従って、製造が容易となり大量生産が可能となると共に、高い品質を長期間に渡って維持することができる。
【００５０】
また、引き出し用電極１７ａ，１７ｂに放熱層としての機能を持たせるようにしたので、放熱層形成のための製造工程を増加させることなく、容易に形成することができる。更に、放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ａ，１７ｂが金属により構成されているので、高い放熱効果を得ることができる。
【００５１】
加えて、本実施の形態によれば、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄをレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成するようにしたので、図示しないワイヤを接続する際に圧力が加えられても、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに悪影響を与えないようにすることができる。
【００５２】
更にまた、本実施の形態によれば、基板１１に積層したｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３およびキャップ層２４などを選択的に除去して各分離溝１２をそれぞれ形成する際に、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをそれぞれマスクとしてエッチングするようにしたので、少ない工程で精度よくそれらを分離することができる。よって、製造工程の簡素化および製造コストの低減を図ることができる。
【００５３】
（第２の実施の形態）
図１０は本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極４７ａ，４７ｂが放熱層としての機能を備えることなく、引き出し用電極４７ａ，４７ｂとは別に放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをそれぞれ備えたことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１０においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００５４】
放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄは、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと１対１に対応してレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うように、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの基板１１と反対側に隣接してそれぞれ形成されている。ここで、放熱層４９ａはｐ側電極１５ａおよびレーザ発振部２０ａとそれぞれ対応し、放熱層４９ｂはｐ側電極１５ｂおよびレーザ発振部２０ｂとそれぞれ対応し、放熱層４９ｃはｐ側電極１５ｃおよびレーザ発振部２０ｃとそれぞれ対応し、放熱層４９ｄはｐ側電極１５ｄおよびレーザ発振部２０ｄとそれぞれ対応している。
【００５５】
これら放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄは、熱伝導率が高い金などの金属によりそれぞれ構成されており、対応するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとそれぞれ電気的に接続されている。また、放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄの厚さは熱を積極的に放散することができるようにそれぞれ厚くなっている。それらの厚さは厚いほうがより高い放熱効果を得ることができるので好ましく、具体的には、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上であればより好ましい。
【００５６】
また、放熱層４９ａは、ｐ側電極１５ａと同様に引き出し部１３ａを覆うように延長されており、電源接続部１４ａとそれぞれ一体として形成されている。放熱層４９ｄは、ｐ側電極１５ｄと同様に引き出し部１３ｂを覆うように延長されており、電源接続部１４ｄとそれぞれ一体として形成されている。すなわち、電源接続部１４ａ，１４ｄは、ここでは、ｐ側電極１５ａ，１５ｄと放熱層４９ａ，４９ｄとを積層したものと同様の構造を有している。
【００５７】
引き出し用電極４７ａは放熱層４９ｂを介してｐ側電極１５ｂと電気的に接続されており、引き出し部１３ａに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ａおよび引き出し部１３ａの基板と反対側に形成されている。引き出し用電極４７ｂも、引き出し用電極４７ａと同様に、放熱層４９ｃを介してｐ側電極１５ｃと電気的に接続されており、引き出し部１３ｂに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ｄおよび放熱層４９ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ｄおよび引き出し部１３ｂの基板と反対側に形成されている。
【００５８】
よって、ここでは、電源接続部１４ｂは、ｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介して、引き出し部１３ａの基板と反対側に形成されている。電源接続部１４ｃは、ｐ側電極１５ｄおよび放熱層４９ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介して、引き出し部１３ｂの基板と反対側に形成されている。
【００５９】
また、引き出し用電極４７ａ，４７ｂは放熱層としての機能を有しておらず、それらの厚さは導電性を確保するに十分な程度、例えば１００ｎｍとなっている。従って、引き出し用電極４７ａ，４７ｂは、放熱層４９ａ，４９ｄの放熱効果を阻害しないように、レーザ発振部２０ａ，２０ｄに対応する領域内において放熱層４９ａ，４９ｄの一部のみを絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ介して覆うようになっている。レーザ発振部２０ａ，２０ｄに対応する領域内において放熱層４９ａ，４９ｄを覆う面積は、できるだけ小さい方が高い放熱効果が得られるので好ましい。
【００６０】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００６１】
図１１乃至図１４はその各製造工程を表すものである。まず、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の一面（１００面）側に、ｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５およびキャップ層２４を順次形成し、キャップ層２４に対して亜鉛を拡散する（図３および図４参照）。
【００６２】
次いで、キャップ層２４の上に、図示しないフォトレジスト膜を各分離領域３２に対応させて選択的に形成し、その上にｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをそれぞれ構成する例えばチタン層，白金層および金層を順次蒸着する。続いて、その上に、連続して、放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをそれぞれ構成する例えば金などよりなる金属層を蒸着し、図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）する。
【００６３】
これにより、図１１に示したように、引き出し部形成領域３３ａおよびレーザ発振部形成領域３１ａに対応してｐ側電極１５ａと放熱層４９ａとが積層して形成され、レーザ発振部形成領域３１ｂに対応してｐ側電極１５ｂと放熱層４９ｂとが積層して形成され、レーザ発振部形成領域３３ｃに対応してｐ側電極１５ｃと放熱層４９ｃとが積層して形成され、レーザ発振部形成領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂに対応してｐ側電極１５ｄと放熱層４９ｄとが積層して形成される。なお、その際、引き出し部形成領域３３ａのうちの一部ではｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａと共に一体となって電源接続部１４ａが形成され、引き出し部形成領域３３ｂのうちの一部ではｐ側電極１５ｄおよび放熱層４９ｄと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成される。
【００６４】
そののち、同じく図１１に示したように、第１の実施の形態と同様にして、キャップ層２４，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５，活性層２２およびｎ型クラッド層２１をそれぞれ選択的に除去し、各分離溝１２をそれぞれ形成する。
【００６５】
各分離溝１２をそれぞれ形成したのち、図１２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、各分離溝１２に対して埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込む。そののち、図１３に示したように、第１の実施の形態と同様にして、放熱層４９ａの表面に絶縁層１６ａを選択的に形成すると共に、放熱層４９ｄの表面に絶縁層１６ｂを選択的に形成する。
【００６６】
絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成したのち、図１４に示したように、第１の実施の形態と同様にして、引き出し用電極４７ａ，４７ｂを選択的にそれぞれ形成する。その際、引き出し部形成領域３３ａの一部では引き出し用電極４７ａと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成され、引き出し部形成領域３３ｂの一部では引き出し用電極４７ｂと共に一体となって電源接続部１４ｃが形成される。
【００６７】
引き出し用電極４７ａ，４７ｂをそれぞれ形成したのち、第１の実施の形態と同様に、基板１１の他面側をラッピングし、その他面側にｎ側電極１８を形成して加熱処理を行う。そののち、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応させて劈開し、端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２７をそれぞれ形成したのち、コンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２により接続して基板１１を配設基板８０に配設する。これにより、図１０に示した半導体レーザが形成される。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと１対１に対応するようにｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにそれぞれ隣接して設けるようにしたので、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと連続して形成することができる。よって、放熱層形成のための製造工程を増加させることなく、容易に形成することができる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図１５は本発明の第３の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極５７ａ，５７ｂが放熱層としての機能を備えることなく、引き出し用電極５７ａ，５７ｂとは別に１つの放熱層５９を備えたことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１５においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００７０】
引き出し用電極５７ａ，５７ｂは放熱層としての機能を有しておらず、それらの厚さは導電性を確保するに十分な程度、例えば１００ｎｍとなっている。また、引き出し用電極５７ａ，５７ｂは、レーザ発振部２０ａ，２０ｄの全面をそれぞれ覆う必要はなく、電源接続部１４ｂ，１４ｃとの電気的接続を確保するのに十分な幅で電源接続部１４ｂ，１４ｃの方にそれぞれ延長されていればよい。
【００７１】
放熱層５９は、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うように、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよび絶縁層１６ａ，１６ｂおよび引き出し用電極５７ａ，５７ｂをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの基板１１と反対側に形成されている。この放熱層５９は、金などの金属または窒化アルミニウムなどの高い熱伝導率を有する材料により構成されており、熱を積極的に放散することができるように０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上の厚さを有している。
【００７２】
なお、例えば、放熱層５９を金属などの導電性材料により構成する場合には、引き出し用電極５７ａ，５７ｂの絶縁性を確保するために、引き出し用電極５７ａ，５７ｂと放熱層５９との間に窒化ケイ素などの絶縁材料よりなる絶縁膜５６が形成される。
【００７３】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００７４】
図１６乃至図１８はその各製造工程を表すものである。まず、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の一面（１００面）側に、ｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５およびキャップ層２４を順次形成し、キャップ層２４に対して亜鉛を拡散する（図３および図４参照）。次いで、第１の実施の形態と同様にして、キャップ層２４の上に、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよび電源接続部１４ａ，１４ｄをそれぞれ選択的に形成し、各分離溝１２をそれぞれ形成する（図５参照）。続いて、第１の実施の形態と同様にして、各分離溝１２に対して埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込み（図６参照）、ｐ側電極１５ａの表面に絶縁層１６ａを選択的に形成すると共に、ｐ側電極１５ｄの表面に絶縁層１６ｂを選択的に形成する（図７参照）。
【００７５】
絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成したのち、図１６に示したように、第１の実施の形態と同様にして、引き出し用電極５７ａ，５７ｂおよび電源接続部１４ｂ，１４ｃをそれぞれ形成する。そののち、図１７に示したように、例えば、ＣＶＤ法により窒化ケイ素よりなる絶縁層５６をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにそれぞれ対応させて形成する。
【００７６】
絶縁層５６を形成したのち、絶縁層５６により覆われていない領域に対応して図示しないフォトレジスト膜を形成し、例えば金などよりなる金属層を蒸着して図示しないフォトレジスト膜を除去する（リフトオフ）。これにより、図１８に示したように、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うように放熱層５９が形成される。
【００７７】
放熱層５９を形成したのち、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の他面側をラッピングし、その他面側にｎ側電極１８を形成して加熱処理を行う。そののち、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応させて劈開し、端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２７をそれぞれ形成したのち、コンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２により接続して基板１１を配設基板８０に配設する。これにより、図１５に示した半導体レーザが形成される。
【００７８】
このように、本実施の形態によれば、放熱層５９をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにそれぞれ対応させて形成するようにしたので、容易かつ確実に放熱効果を得ることができる。
【００７９】
（第４の実施の形態）
図１９は本発明の第４の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極６７ａ，６７ｂにより覆うレーザ発振部２０ｂ，２０ｃの領域が異なることを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。また、この半導体レーザは第１の実施の形態と同様にして形成することができる。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１９においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００８０】
引き出し用電極６７ａ，６７ｂは、第１の実施の形態と異なり、レーザ発振部２０ｂ，２０ｃの全体を覆うのではなくそれぞれ一部のみを覆うようになっている。よって、本実施の形態では、レーザ発振部２０ｂ，２０ｃを覆う割合に応じて、放熱効果を得ることができる。
【００８１】
（第５の実施の形態）
図２０は本発明の第５の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極７７ａ，７７ｂの表面に凹凸部７７ｃがそれぞれ形成されたことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。また、この半導体レーザは第１の実施の形態と同様にして形成することができる。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図２０においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００８２】
引き出し用電極７７ａ，７７ｂは、表面に形成された凹凸部７７ｃにより表面積が大きくなっており、より効果的に熱を放散することができるようになっている。この凹凸部７７ｃは、例えば、共振器方向Ａに延長された幅２μｍ，高さ２μｍの複数の突状部７７ｄが共振器方向Ａに対して垂直な方向に２μｍの間隔で配列された構造を有している。また、この凹凸部７７ｃは、図２０に示したような整然と配列された凹凸状でなくともよく、不規則に形成された凹凸状であってもよい。なお、引き出し用電極７７ａ，７７ｂと一体として形成される電源接続部１４ｂ，１４ｃの表面には、電源との接続を容易とするために、凹凸部が形成されない方が好ましい。
【００８３】
また、この凹凸部７７ｃは、次のようにして形成することができる。例えば、引き出し用電極７７ａ，７７ｂの一部を蒸着により形成し、その上に、各突状部７７ｄの間の領域に対応して図示しないフォトレジスト膜を形成したのち、蒸着により各突状部７７ｄを形成し、図示しないフォトレジスト膜を除去する（リフトオフ）。これにより、引き出し用電極７７ａ，７７ｂの表面に凹凸部７７ｃがそれぞれ形成される。また、引き出し用電極７７ａ，７７ｂを蒸着により形成したのち、それらの表面をイオン注入あるいはスパッタリングあるいはエッチングなどにより凹凸状とすることにより形成してもよい。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、引き出し用電極７７ａ，７７ｂに凹凸部７７ｃをそれぞれ有するようにしたので、より高い放熱効果を得ることができ、閾値電流の上昇および発光効率の低下をより効果的に抑制することができる。
【００８５】
なお、ここでは詳細に説明しないが、第２の実施の形態乃至第４の実施の形態についても同様に本実施の形態を適用することができる。
【００８６】
以上、各実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれら各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記第１乃至第５の実施の形態においては、同一の基板１１に４個のレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えた半導体レーザについてそれぞれ具体的に説明したが、本発明は、同一基板に複数の発光部を備えた半導体発光素子について広く適用することができる。例えば、発光部を４よりも多く備える場合には、その数に応じて、絶縁層を介して引き出し用電極を繰り返し形成するようにすればよい。なお、第１の実施の形態に係る半導体発光素子は、同一基板に３以上のレーザ発振部を備えたものについて特に有効である。
【００８７】
また、上記各実施の形態においては、ｎ側電極１８とコンタクト用電極８１とを接続することにより基板１１を配設基板８０に対して配設するようにしたが、本発明は、発光部と反対側が配設基板８０に対向するように基板を配設基板８０に対して配設すればよく、電極を介して接続する必要はない。例えば、ｎ側電極およびｐ側電極が共に基板の配設基板８０と反対側に形成されている場合であっても、本発明を適用することができる。
【００８８】
更に、上記各実施の形態においては、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを発光部の積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成するようにしたが、発光部に対応する領域内にそれぞれ形成するようにしてもよい。
【００８９】
加えて、上記各実施の形態においては、各埋め込み層１２ａを絶縁材料により構成するようにしたが、例えば、絶縁層を介して半導体あるいは金属などにより構成するようにしてもよい。
【００９０】
更にまた、上記各実施の形態においては、各埋め込み層１２ａをｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対応する位置までそれぞれ形成するようにしたが、各分離層１２の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００９１】
加えてまた、上記各実施の形態においては、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを構成する材料について具体的に例を挙げてそれぞれ説明したが、本発明は、他の材料により構成する場合についても適用することができる。例えば、基板およびクラッド層をＩｎＰによりそれぞれ構成し、活性層をＩｎＧａＡｓＰにより構成したものや、基板をＧａＡｓにより構成し、クラッド層をＡｌＧａＩｎＰによりそれぞれ構成し、活性層をＧａＩｎＰにより構成したものについても同様に適用することができる。
【００９２】
更にまた、上記各実施の形態においては、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの構造について一例を挙げてそれぞれ説明したが、本発明は、他の構造を有するものについても同様に適用することができる。例えば、ガイド層を備えたものや、基板にｐ型クラッド層，活性層，ｎ型クラッド層を順次積層したものについても適用することができる。
【００９３】
加えてまた、上記各実施の形態においては、発光部としてレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えた半導体レーザについて具体的にそれぞれ説明したが、本発明は、他の発光部を備えた半導体発光素子についても広く適用することができる。例えば、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）などについても適用することができる。
【００９４】
更にまた、上記各実施の形態においては、基板１１に各半導体層を積層する際にＭＯＣＶＤ法を用いる場合を具体的に説明したが、分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法などの他の方法を用いることもできる。更に、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとして各半導体層を選択的に除去する際にＲＩＥ法を用いる場合を具体的に説明したが、他のドライエッチングやウエットエッチングを用いることもできる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体発光素子によれば、各発光部の基板とは反対側に表面に凹凸部を有する放熱層を備えるようにしたので、発光部において発生した熱をこの放熱層により積極的に放熱することができる。よって、基板の発光部と反対側が配設基板と対向するように配設基板に基板を配設しても、熱干渉を排除することができ、発熱の影響により発光部の能力が低下してしまうことを抑制することができる。従って、製造が容易となり大量生産が可能となると共に、高い品質を長期間に渡って維持することができるという効果を奏する。加えて、放熱層が引き出し用電極としての機能も有するようにしたので、放熱層を形成するための製造工程を増加させることなく、容易に放熱層を形成することができる。
【００９６】
特に、請求項２記載の半導体発光素子によれば、放熱層を金属により構成するようにしたので、高い放熱効果を得ることができるという効果を奏する。
【００９７】
また、請求項３記載の半導体発光素子によれば、放熱層に凹凸部を有するようにしたので、放熱層の表面積を大きくすることができ、より高い放熱効果を得ることができるという効果を奏する。
【００９８】
更に、請求項５記載の半導体発光素子によれば、電源接続部を発光部の積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内に形成するようにしたので、電源接続部を電源に対して接続する際に圧力が加えられても、発光部に悪影響を与えないようにすることができる。よって、品質を向上させることができるという効果を奏する。
【０１００】
更にまた、請求項６または７に記載の半導体発光素子によれば、放熱層を各オーミック電極と１対１に対応するように各オーミック電極に隣接して複数備えるようにしたので、各オーミック電極の形成と連続して放熱層を形成することができ、放熱層のための製造工程を増加させることなく容易に放熱層を形成することができるという効果を奏する。
【０１０１】
また、請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の半導体発光素子の製造方法によれば、基板に対して各発光部を介して放熱層を形成する工程を備えると共に、放熱層の表面に凹凸部を形成するようにしたので、本発明の半導体発光素子を容易に製造することができ、本発明の半導体発光素子を容易に実現することができるという効果を奏する。
【０１０２】
特に、請求項１２記載の半導体発光素子の製造方法によれば、オーミック電極をマスクとして各半導体層を選択的にエッチングし分離溝を形成するようにしたので、少ない工程で精度よくそれらを分離溝を形成することができる。よって、製造工程の簡素化および製造コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザの一部を表す部分分解斜視図である。
【図３】図１に示した半導体レーザの製造工程を表す斜視図である。
【図４】図３に続く製造工程を表す斜視図である。
【図５】図４に続く製造工程を表す斜視図である。
【図６】図５に続く製造工程を表す斜視図である。
【図７】図６に続く製造工程を表す斜視図である。
【図８】図７に続く製造工程を表す斜視図である。
【図９】図８に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図１１】図１０に示した半導体レーザの製造工程を表す斜視図である。
【図１２】図１１に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１３】図１２に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１４】図１３に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図１６】図１５に示した半導体レーザの製造工程を表す斜視図である。
【図１７】図１６に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１８】図１７に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図２０】本発明の第５の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図２１】従来のマルチビームレーザの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１１，１１１…基板、１２…分離溝、１２ａ…埋め込み層、１３ａ，１３ｂ…引き出し部、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…電源接続部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…ｐ側電極（オーミック電極）、１６ａ，１６ｂ，５６…絶縁層、１７ａ，１７ｂ，６７ａ，６７ｂ，７７ａ，７７ｂ…引き出し用電極（放熱層）、１８…ｎ側電極、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，１２０…レーザ発振部（発光部）、２１…ｎ型クラッド層、２２…活性層、２３…ｐ型クラッド層、２３ａ…電流狭窄部、２４…キャップ層、２５…電流ブロック層、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…レーザ発振部形成領域、３２…分離領域、３３ａ，３３ｂ…引き出し部形成領域、４７ａ，４７ｂ，５７ａ，５７ｂ…引き出し用電極、４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，５９…放熱層、７７ｃ…凹凸部、７７ｄ…突状部、８０，１８０…配設基板、８１，１８１…コンタクト用電極、１８２…配線、Ａ…共振器方向、Ｂ…配列方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一基板に複数の発光部を備えた半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光ディスク装置やレーザビームプリンタや複写機など、半導体発光素子である半導体レーザ（laser diode ；ＬＤ）を利用した様々な装置が開発されている。近年、これらの各装置においては動作の高速化や高性能化が求められており、それらを達成する１つの方法として複数のレーザビームを利用することが考えられる。例えば、光ディスク装置では複数のレーザビームを用い複数のトラックを同時に読み取ることにより容易に読み取り速度を速めることができる。そこで、複数のレーザビームを同時に射出可能な半導体レーザ（すなわちマルチビームレーザ）の開発が要求されている。
【０００３】
図２１は、従来のマルチビームレーザの構成を分解して表すものである。このマルチビームレーザは同一の基板１１１に形成された４個のレーザ発振部１２０を有しており、各電極１１５には配設基板１８０の上に各配線１８２を介してそれぞれ形成された各コンタクト用電極１８１がそれぞれ電気的に接続されている。各配線１８２には図示しないが各ワイヤを介して電極と接続するための各ワイヤ接続部がそれぞれ設けられており、各レーザ発振部１２０はこの各ワイヤ接続部にそれぞれ接続された各ワイヤを介して図示しない電源とそれぞれ接続されるようになっている。
【０００４】
このようなマルチビームレーザを製造する際には、まず、基板１１１に各レーザ発振部１２０をそれぞれ形成し、次に、それとは別に配設基板１８０に各コンタクト用電極１８１をそれぞれ形成したのち、基板１１１に形成した各レーザ発振部１２０と配設基板１８０に形成した各コンタクト用電極１８１とを互いにそれぞれ接続する。よって、このマルチビームレーザでは、各レーザ発振部１２０の間隔が極めて狭くなると、各レーザ発振部１２０と各コンタクト用電極１８１との位置合わせが難しくなり、大量生産が難しいという問題があった。そこで、近年は、基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向けて、基板１１１を配設基板に対して配設することが検討されている。このようにして基板１１１を配設基板により支持するようにすれば、位置合わせの問題もなく、容易に製造することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一方、このように基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向ける場合は、従来の場合に比べ、各レーザ発振部１２０において発生する熱を放散することが難しくなる。例えば、従来のように基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板１８０側に向ける場合には、配設基板１８０を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの熱伝導率の高い物質により構成することにより配設基板１８０に放熱機能を持たせることができ、各レーザ発振部１２０において発生した熱を配設基板１８０を介して積極的に放散することができる。これに対して、基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向ける場合には、レーザ発振部１２０と配設基板との距離が遠くなり、配設基板による放熱機能は期待できない。よって、基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向ける場合には、何らかの方法で放熱を促さなければ、熱干渉により各レーザ発振部１２０の閾値電流が上昇したり、発光出力が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、製造が容易で、かつ放熱を促進することができる半導体発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体発光素子は、配設基板と、この配設基板により支持された１つの基板と、この基板の前記配設基板と反対側に積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部と、これら各発光部に対して前記基板の反対側にそれぞれ設けられ、前記各発光部と１対１に対応して電気的に接続された複数のオーミック電極と、オーミック電極うちの１つの全面を覆うと共に電気的に接続され、それ以外のオーミック電極の少なくとも一部を絶縁層を介して覆い、１つのオーミック電極に対する引き出し用電極を兼ねた、少なくとも１つの放熱層とを備え、放熱層は、その表面に凹凸部を有し、全面を覆ったオーミック電極に対応する発光部の放熱を行うと共に、他のオーミック電極に対応する発光部の放熱も行うものである。
【０００８】
本発明による半導体発光素子の製造方法は、基板に対して積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部をそれぞれ形成する工程と、各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対応して電気的に接続された複数のオーミック電極をそれぞれ形成する工程と、基板に対して各発光部を介して少なくとも１つの放熱層を形成する工程と、基板の発光部と反対側を配設基板に対向させて基板を配設基板により支持する工程とを含み、複数のオーミック電極をそれぞれ形成したのち、各オーミック電極のうち少なくとも放熱層と電気的に接続される１つ以外のオーミック電極の一部を覆うように絶縁層を形成する工程を含むと共に、この絶縁層を形成したのち、放熱層を、一部についてはその１つのオーミック電極の全面を覆うと共に電気的に接続させて形成し、かつ他の一部についてはそれ以外の各オーミック電極の少なくとも一部に対して絶縁層を介して形成すると共に、放熱層の表面に凹凸部を形成するものである。
【０００９】
本発明による半導体発光素子では、各オーミック電極を介して各発光部に電流が注入され、発光部において発光が起こる。その際、発光部では発熱が起こるが、発生した熱は放熱層により積極的に放散される。よって、発熱の影響が排除され、発光部の能力の低下が抑制される。
【００１０】
本発明による半導体発光素子の製造方法では、基板に対して積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部がそれぞれ形成される。また、各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対応して電気的に接続する複数のオーミック電極がそれぞれ形成され、かつ、基板に対して各発光部を介して少なくとも１つの放熱層が形成される。更に、基板が発光部と反対側を配設基板に対向させて配設基板により支持される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子である半導体レーザの部分断面構造を表すものである。図２は図１に示した半導体レーザの一部を分解して表すものである。なお、図１は図２に示したＩ−Ｉ線に沿った断面構造である。
【００１３】
この半導体レーザは、図１に示したように、同一の基板１１の一面（１００面）側に、分離溝１２をそれぞれ介して配列された複数（ここでは４個）の発光部としてのレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ備えている。ここで、レーザ発振部２０ａおよびレーザ発振部２０ｄは配列方向Ｂにおいて外側にそれぞれ位置し、レーザ発振部２０ｂはレーザ発振部２０ａに隣接して配列方向Ｂにおける内側に位置し、レーザ発振部２０ｃはレーザ発振部２０ｄに隣接して配列方向Ｂにおける内側に位置している。なお、この配列方向Ｂは図２において示した共振器方向Ａに対して垂直な方向である。
【００１４】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、基板１１の一面に対して平行な方向の端部に二対の側面がそれぞれ形成されたほぼ直方体形状をそれぞれ有している。そのうち一対の側面は共振器方向Ａの端部にそれぞれ位置しており、他の一対の側面は共振器方向Ａに対して垂直な方向の端部にそれぞれ位置している。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄそれぞれの大きさは、例えば、共振器方向Ａの長さが５００μｍであり、共振器方向Ａに対して垂直な方向の幅が１３μｍである。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの間隔（すなわち各分離溝１２の幅）はそれぞれ例えば２μｍである。
【００１５】
これらレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは互いに同一の構造を有しており、基板１１の一面に対して垂直な方向に、基板１１の側から半導体層としての各ｎ型クラッド層２１，各活性層２２，各ｐ型クラッド層２３および各キャップ層２４が順次それぞれ積層されている。すなわち、各レーザ発振部２０の二対の側面は各半導体層の積層方向に対して垂直な方向の端部にそれぞれ位置している。
【００１６】
各ｎ型クラッド層２１は、例えば、基板１１の一面に対して垂直な方向の厚さ（以下、単に厚さという）が２μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）を添加したｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。このｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）が４５％（モル％；以下同じ），ガリウム（Ｇａ）が５５％である。各活性層２２は、例えば、厚さが８０ｎｍであり、不純物を添加しないｉ−ＡｌＧａＡｓ混晶（ｉ−は不純物を添加していないことを表す）によりそれぞれ構成されている。このＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウムが１４％，ガリウムが８６％である。
【００１７】
各ｐ型クラッド層２３は、例えば、厚さが２．５μｍであり、ｐ型不純物として亜鉛（Ｚｎ）を添加したｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。このｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウムが４５％，ガリウムが５５％である。各キャップ層２４は、例えば、厚さが０．５μｍであり、ｐ型不純物として亜鉛を添加したｐ型ＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。
【００１８】
各ｐ型クラッド層２３には、積層方向における一部において、共振器方向Ａに沿って両側に電流ブロック層２５がそれぞれ挿入されている。すなわち、各ｐ型クラッド層２３は積層方向の一部で共振器方向Ａに対して垂直な方向の幅がそれぞれ狭くなっており、電流狭窄部２３ａを構成している。この電流狭窄部２３ａの幅は例えば４μｍである。各電流ブロック層２５は、例えば、厚さが１μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素またはセレンを添加したｎ型ＧａＡｓによりそれぞれ構成されている。
【００１９】
なお、基板１１は、例えば、厚さが１００μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素またはセレンを添加したｎ型ＧａＡｓにより構成されている。
【００２０】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、また、図２に示したように、共振器方向Ａの端部に位置する一対の側面に一対の連続した端面膜２６，２７をそれぞれ有している。一方の端面膜２６は例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）により構成されており、低い反射率を有している。他方の端面膜２７は例えば酸化アルミニウム層と非晶質ケイ素（アモルファスシリコン）層とを交互に積層して構成されており、高い反射率を有している。すなわち、各活性層２２において発生した光は一対の端面膜２６，２７の間を往復して増幅され端面膜２６からレーザビームとしてそれぞれ射出されるようになっている。
【００２１】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの間の各分離溝１２には、例えば、ポリイミドなどの絶縁体よりなる埋め込み層１２ａがそれぞれ形成されている。各埋め込み層１２ａは、基板１１の表面から後述するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対応する位置までそれぞれ形成されている。すなわち、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの側の表面は、後述するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対応する位置で平坦化されている。
【００２２】
レーザ発振部２０ａの配列方向Ｂにおける外側には、基板１１に対して形成された引き出し部１３ａがこのレーザ発振部２０ａと連続して設けられている。また、レーザ発振部２０ｄの配列方向Ｂにおける外側にも、レーザ発振部２０ａと同様に、基板１１に対して形成された引き出し部１３ｂがこのレーザ発振部２０ｄと連続して設けられている。これら引き出し部１３ａ，１３ｂは、電流狭窄部２３ａが形成されていないことを除き、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと同様な構成を有している。
【００２３】
一方の引き出し部１３ａの基板１１と反対側には、その引き出し部１３ａに近いレーザ発振部２０ａ，２０ｂと１対１に対応して、それらを図示しない電源とそれぞれ電気的に接続するための電源接続部１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されている。ここで、電源接続部１４ａはレーザ発振部２０ａと対応し、電源接続部１４ｂはレーザ発振部２０ｂと対応している。また、他方の引き出し部１３ｂの基板１１と反対側にも、引き出し部１３ａと同様に、その引き出し部１３ｂに近いレーザ発振部２０ｃ，２０ｄと１対１に対応して、それらを図示しない電源とそれぞれ電気的に接続するための電源接続部１４ｃ，１４ｄがそれぞれ形成されている。ここで、電源接続部１４ｃはレーザ発振部２０ｃと対応し、電源接続部１４ｄはレーザ発振部２０ｄと対応している。
【００２４】
このように、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成されている。これは、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに対して図示しないワイヤをそれぞれ接続する際に加えられる圧力により、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが悪影響を受けないようにするためである。
【００２５】
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの基板１１と反対側には、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと１対１に対応して電気的に接続されるオーミック電極としてのｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄがそれぞれ設けられている。ここで、ｐ側電極１５ａはレーザ発振部２０ａと対応し、ｐ側電極１５ｂはレーザ発振部２０ｂと対応し、ｐ側電極１５ｃはレーザ発振部２０ｃと対応し、ｐ側電極１５ｄはレーザ発振部２０ｄと対応している。ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、例えば、厚さ５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層と、厚さ１００ｎｍの白金（Ｐｔ）層と、厚さ３００ｎｍの金（Ａｕ）層とをキャップ層２４の側から順に積層し、加熱処理により合金化した構造をそれぞれ有している。
【００２６】
また、ｐ側電極１５ａは、対応するレーザ発振部２０ａに隣接して設けられた引き出し部１３ａを覆うように延長されており、引き出し部１３ａに設けられた電源接続部１４ａと一体として形成されている。ｐ側電極１５ｄも、ｐ側電極１５ａと同様に、対応するレーザ発振部２０ｄに隣接して設けられた引き出し部１３ｂを覆うように延長されており、引き出し部１３ｂに設けられた電源接続部１４ｄと一体として形成されている。すなわち、電源接続部１４ａ，１４ｄは、ｐ側電極１５ａ，１５ｄと同様に、例えば、チタン層と白金層と金層とを引き出し部１３ａ，１３ｂの側から順に積層し加熱処理により合金化した構造をそれぞれ有している。
【００２７】
ｐ側電極１５ａの基板１１と反対側には、例えば、厚さが１５０ｎｍであり窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などの絶縁材料よりなる絶縁層１６ａが形成されている。ｐ側電極１５ｄの基板１１と反対側にも、絶縁層１６ａと同一の構成を有する絶縁層１６ｂが形成されている。絶縁層１７ａ，１７ｂには、電源接続部１４ａ，１４ｄを露出させるための開口１６ｃがそれぞれ形成されている。
【００２８】
ｐ側電極１５ｂの基板１１と反対側には、ｐ側電極１５ｂと１対１に対応して電気的に接続される引き出し用電極１７ａが形成されている。この引き出し用電極１７ａは近い方の引き出し部１３ａに向かって延長されており、引き出し部１３ａに設けられた電源接続部１４ｂと一体として形成されている。引き出し用電極１７ａのうち引き出し部１３ａに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ａおよび引き出し部１３ａの基板１１と反対側にそれぞれ形成されている。
【００２９】
ｐ側電極１５ｃの基板１１と反対側には、ｐ側電極１５ｂと同様に、ｐ側電極１５ｃと１対１に対応して電気的に接続される引き出し用電極１７ｂが形成されている。この引き出し用電極１７ｂは引き出し部１３ｂに向かって延長されており、電源接続部１４ｃと一体として形成されている。引き出し用電極１７ｂのうち引き出し部１３ｂに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ｄおよび引き出し部１３ｂの基板１１と反対側にそれぞれ形成されている。
【００３０】
これら引き出し用電極１７ａ，１７ｂは、熱伝導率が高い金などの金属によりそれぞれ構成されており、その厚さは熱を積極的に放散することができるように厚くなっている。すなわち、引き出し用電極１７ａ，１７ｂは、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて発生した熱を放散する放熱層としての役割も備えている。引き出し用電極１７ａ，１７ｂの厚さは厚いほうがより高い放熱効果を得ることができるので好ましく、具体的には、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上であればより好ましい。
【００３１】
また、引き出し用電極１７ａは、放熱効果を高めるために、一部においてｐ側電極１５ｂを介してレーザ発振部２０ｂの全面を覆うと共に、他の一部において絶縁層１６ａおよびｐ側電極１５ａを介してレーザ発振部２０ａの全面を覆うようになっている。引き出し用電極１７ｂも、引き出し用電極１７ａと同様に、一部においてｐ側電極１５ｃを介してレーザ発振部２０ｃの全面を覆うと共に、他の一部において絶縁層１６ｂおよびｐ側電極１５ｄを介してレーザ発振部２０ｄの全面を覆うようになっている。
【００３２】
なお、電源接続部１４ｂは引き出し用電極１７ａと一体として形成されているので、引き出し用電極１７ａと同様に、金などの金属により構成され、かつ引き出し部１３ａの基板１１と反対側にｐ側電極１５ａおよび絶縁層１６ａを介して設けられている。また、電源接続部１４ｃも引き出し用電極１７ｂと一体として形成されているので、引き出し用電極１７ｂと同様に、金などの金属により構成され、かつ引き出し部１３ｂの基板１１と反対側にｐ側電極１５ｄおよび絶縁層１６ｂを介して設けられている。
【００３３】
この半導体レーザは、また、基板１１の一面と対向する他面側にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとそれぞれ電気的に接続されるｎ側電極１８が設けられている。ｎ側電極１８は、例えば、厚さが１５０ｎｍである金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金層と、厚さ５０ｎｍのニッケル（Ｎｉ）層と、厚さ５００ｎｍの金層とを基板１１の側から順に積層し、加熱処理により合金化した構造を有している。
【００３４】
このｎ側電極１８は、図１に示したように、配設基板８０に形成されたコンタクト用電極８１と接着層８２を介して電気的に接続されている。すなわち、この半導体レーザは、配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側に各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成された構造を有している。配設基板８０は基板１１を支持するためのものであり、例えば、厚さが１５０μｍの窒化アルミニウムにより構成されている。コンタクト用電極８１は金などにより構成され、接着層８２は半田（鉛と錫との合金）により構成されている。
【００３５】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００３６】
図３乃至図９はその各製造工程を表すものである。まず、図３に示したように、例えば、厚さが３５０μｍのｎ型ＧａＡｓよりなる基板１１を用意し、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ；有機金属気相成長）法により、その一面（１００面）側に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｎ型クラッド層２１，ｉ−ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる活性層２２およびｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層２３の一部を順次成長させる。
【００３７】
次いで、同じく図３に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型クラッド層２３の上にｎ型ＧａＡｓ層を成長させたのち、例えば反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）法によりこのｎ型ＧａＡｓ層をレーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに応じて選択的に除去し、電流ブロック層２５を形成する。
【００３８】
なお、基板１１の一面側には複数の半導体レーザの形成領域があるが、各工程図においては、１つの半導体レーザに対応する領域を代表して表している（他の実施の形態においても同様である）。ちなみに、１つの半導体レーザの形成領域には、レーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、レーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄそれぞれの間に位置する３個の分離領域３２と、レーザ発振部形成領域３１ａの分離領域３２と反対側に隣接して位置する引き出し部形成領域３３ａと、レーザ発振部形成領域３１ｄの分離領域３２と反対側に隣接して位置する引き出し部形成領域３３ｂが含まれている。
【００３９】
続いて、図４に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、電流ブロック層２５およびｐ型クラッド層２３の上に、ｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層２３の一部およびｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層２４を順次成長させる。そののち、キャップ層２４とその上に形成するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとをそれぞれオーミック接触させるために、キャップ層２４に対して亜鉛を拡散する。
【００４０】
亜鉛を拡散したのち、図５に示したように、キャップ層２４の上に、図示しないフォトレジスト膜を各分離領域３２に対応させて選択的に形成し、その上に例えばチタン層，白金層および金層を順次蒸着して図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）する。これにより、引き出し部形成領域３３ａおよびレーザ発振部形成領域３１ａに対応してｐ側電極１５ａが形成され、レーザ発振部形成領域３１ｂ，３３ｃに対応してｐ側電極１５ｂ，１５ｃがそれぞれ形成され、レーザ発振部形成領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂに対応してｐ側電極１５ｄが形成される。なお、その際、引き出し部形成領域３３ａの一部ではｐ側電極１５ａと共に一体となって電源接続部１４ａが形成され、引き出し部形成領域３３ｂの一部ではｐ側電極１５ｄと共に一体となって電源接続部１４ｄが形成される。
【００４１】
そののち、同じく図５に示したように、例えばＲＩＥ法により、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとしてキャップ層２４，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５，活性層２２およびｎ型クラッド層２１をそれぞれ選択的に除去し、各分離領域３２に対応して各分離溝１２をそれぞれ形成する。これにより、ｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３およびキャップ層２４がレーザ発振部形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに応じてそれぞれ分離される。ここでは、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを直接マスクとしてそれらの分離を行っているので、リソグラフィ工程が必要なく、少ない工程で精度よく分離される。なお、もちろんｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとせずに、リソグラフィ工程により各ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの上にフォトレジスト膜を選択的に形成し、このフォトレジスト膜をマスクとしてＲＩＥ法によりエッチングしてこれらを分離するようにしてもよい。
【００４２】
各分離溝１２をそれぞれ形成したのち、図６に示したように、各分離溝１２に対して例えばポリイミドよりなる埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込む。これにより、表面が平坦化される。そののち、図７に示したように、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法によりｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ側の全面に窒化ケイ素層を形成し、例えばＲＩＥ法によりこの窒化ケイ素層を選択的に除去する。これにより、ｐ側電極１５ａの表面に絶縁層１６ａが形成されると共に、ｐ側電極１５ｄの表面に絶縁層１６ｂが形成される。なお、このエッチングの際には、引き出し部形成領域３３ａ，３３ｂのうちの一部に開口１６ｃをそれぞれ形成し、電源接続部１４ａ，１４ｄをそれぞれ露出させる。
【００４３】
絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成したのち、図８に示したように、図示しないフォトレジスト膜をレーザ発振部形成領域３１ｂ，３１ｃの間の分離領域３２および電源接続部１４ａ，１４ｄに対応させて選択的に形成し、その上に例えば金よりなる金属層を蒸着して図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）する。これにより、レーザ発振部形成領域３１ｂからレーザ発振部形成領域３１ａおよび引き出し部形成領域３３ａの一部にかけて引き出し用電極１７ａが形成され、レーザ発振部形成領域３１ｃからレーザ発振部形成領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂの一部にかけて引き出し用電極１７ｂが形成される。なお、その際、引き出し部形成領域３３ａの一部では引き出し用電極１７ａと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成され、引き出し部形成領域３３ｂの一部では引き出し用電極１７ｂと共に一体となって電源接続部１４ｃが形成される。
【００４４】
引き出し用電極１７ａ，１７ｂをそれぞれ形成したのち、図９に示したように、後述する工程において行う基板１１の劈開を容易とするために、基板１１の他面側をラッピングして基板１１の厚さを例えば１００μｍとし、その他面側に、例えば金とゲルマニウムとの合金層，ニッケル層および金層を順次蒸着し、ｎ側電極１８を形成する。そののち、加熱処理を行い、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよびｎ側電極１８をそれぞれ合金化させる。
【００４５】
加熱処理を行ったのち、ここでは図示しないが、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応させ、共振器方向Ａおよびそれに対して垂直な方向においてそれぞれ劈開する。そののち、例えばＣＶＤ法により、共振器方向Ａの端部に位置する一対の側面に対して端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２７をそれぞれ形成したのち、配設基板８０に形成されたコンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２により接続し、基板１１を配設基板８０に配設する。これにより、図１に示した半導体レーザが形成される。
【００４６】
このようにして製造された半導体レーザは、次のように作用する。
【００４７】
この半導体レーザでは、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとコンタクト用電極８１とに電源が投入されると、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとｎ側電極１８との間においてそれぞれ所定の電圧が印加される。これにより、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄでは各活性層２２に電流が注入され、電子−正孔再結合による発光がそれぞれ起こる。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて発生した光は、一対の端面膜２６，２７の間を往復して増幅され、端面膜２６から外部にそれぞれ射出される。
【００４８】
また、その際、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄではそれぞれ発熱が起こる。但し、ここでは、レーザ発振部２０ａ，２０ｂに対応して放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ａを備えると共に、レーザ発振部２０ｃ，２０ｄに対応して放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ｂを備えているので、引き出し用電極１７ａ，１７ｂを介して発生した熱が積極的に放散される。よって、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて、閾値電流の上昇および発光効率の低下が抑制される。
【００４９】
このように本実施の形態によれば、放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ａ，１７ｂを備えるようにしたので、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて発生した熱を引き出し用電極１７ａ，１７ｂにより積極的に放散することができる。よって、配設基板８０に対して基板１１をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと反対側が対向するように配設しても、熱干渉を排除することができ、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおける閾値電流の上昇および発光効率の低下を抑制することができる。従って、製造が容易となり大量生産が可能となると共に、高い品質を長期間に渡って維持することができる。
【００５０】
また、引き出し用電極１７ａ，１７ｂに放熱層としての機能を持たせるようにしたので、放熱層形成のための製造工程を増加させることなく、容易に形成することができる。更に、放熱層としての機能を有する引き出し用電極１７ａ，１７ｂが金属により構成されているので、高い放熱効果を得ることができる。
【００５１】
加えて、本実施の形態によれば、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄをレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成するようにしたので、図示しないワイヤを接続する際に圧力が加えられても、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに悪影響を与えないようにすることができる。
【００５２】
更にまた、本実施の形態によれば、基板１１に積層したｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３およびキャップ層２４などを選択的に除去して各分離溝１２をそれぞれ形成する際に、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをそれぞれマスクとしてエッチングするようにしたので、少ない工程で精度よくそれらを分離することができる。よって、製造工程の簡素化および製造コストの低減を図ることができる。
【００５３】
（第２の実施の形態）
図１０は本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極４７ａ，４７ｂが放熱層としての機能を備えることなく、引き出し用電極４７ａ，４７ｂとは別に放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをそれぞれ備えたことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１０においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００５４】
放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄは、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと１対１に対応してレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うように、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの基板１１と反対側に隣接してそれぞれ形成されている。ここで、放熱層４９ａはｐ側電極１５ａおよびレーザ発振部２０ａとそれぞれ対応し、放熱層４９ｂはｐ側電極１５ｂおよびレーザ発振部２０ｂとそれぞれ対応し、放熱層４９ｃはｐ側電極１５ｃおよびレーザ発振部２０ｃとそれぞれ対応し、放熱層４９ｄはｐ側電極１５ｄおよびレーザ発振部２０ｄとそれぞれ対応している。
【００５５】
これら放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄは、熱伝導率が高い金などの金属によりそれぞれ構成されており、対応するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとそれぞれ電気的に接続されている。また、放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄの厚さは熱を積極的に放散することができるようにそれぞれ厚くなっている。それらの厚さは厚いほうがより高い放熱効果を得ることができるので好ましく、具体的には、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上であればより好ましい。
【００５６】
また、放熱層４９ａは、ｐ側電極１５ａと同様に引き出し部１３ａを覆うように延長されており、電源接続部１４ａとそれぞれ一体として形成されている。放熱層４９ｄは、ｐ側電極１５ｄと同様に引き出し部１３ｂを覆うように延長されており、電源接続部１４ｄとそれぞれ一体として形成されている。すなわち、電源接続部１４ａ，１４ｄは、ここでは、ｐ側電極１５ａ，１５ｄと放熱層４９ａ，４９ｄとを積層したものと同様の構造を有している。
【００５７】
引き出し用電極４７ａは放熱層４９ｂを介してｐ側電極１５ｂと電気的に接続されており、引き出し部１３ａに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ａおよび引き出し部１３ａの基板と反対側に形成されている。引き出し用電極４７ｂも、引き出し用電極４７ａと同様に、放熱層４９ｃを介してｐ側電極１５ｃと電気的に接続されており、引き出し部１３ｂに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５ｄおよび放熱層４９ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ｄおよび引き出し部１３ｂの基板と反対側に形成されている。
【００５８】
よって、ここでは、電源接続部１４ｂは、ｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介して、引き出し部１３ａの基板と反対側に形成されている。電源接続部１４ｃは、ｐ側電極１５ｄおよび放熱層４９ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介して、引き出し部１３ｂの基板と反対側に形成されている。
【００５９】
また、引き出し用電極４７ａ，４７ｂは放熱層としての機能を有しておらず、それらの厚さは導電性を確保するに十分な程度、例えば１００ｎｍとなっている。従って、引き出し用電極４７ａ，４７ｂは、放熱層４９ａ，４９ｄの放熱効果を阻害しないように、レーザ発振部２０ａ，２０ｄに対応する領域内において放熱層４９ａ，４９ｄの一部のみを絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ介して覆うようになっている。レーザ発振部２０ａ，２０ｄに対応する領域内において放熱層４９ａ，４９ｄを覆う面積は、できるだけ小さい方が高い放熱効果が得られるので好ましい。
【００６０】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００６１】
図１１乃至図１４はその各製造工程を表すものである。まず、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の一面（１００面）側に、ｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５およびキャップ層２４を順次形成し、キャップ層２４に対して亜鉛を拡散する（図３および図４参照）。
【００６２】
次いで、キャップ層２４の上に、図示しないフォトレジスト膜を各分離領域３２に対応させて選択的に形成し、その上にｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをそれぞれ構成する例えばチタン層，白金層および金層を順次蒸着する。続いて、その上に、連続して、放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをそれぞれ構成する例えば金などよりなる金属層を蒸着し、図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）する。
【００６３】
これにより、図１１に示したように、引き出し部形成領域３３ａおよびレーザ発振部形成領域３１ａに対応してｐ側電極１５ａと放熱層４９ａとが積層して形成され、レーザ発振部形成領域３１ｂに対応してｐ側電極１５ｂと放熱層４９ｂとが積層して形成され、レーザ発振部形成領域３３ｃに対応してｐ側電極１５ｃと放熱層４９ｃとが積層して形成され、レーザ発振部形成領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂに対応してｐ側電極１５ｄと放熱層４９ｄとが積層して形成される。なお、その際、引き出し部形成領域３３ａのうちの一部ではｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａと共に一体となって電源接続部１４ａが形成され、引き出し部形成領域３３ｂのうちの一部ではｐ側電極１５ｄおよび放熱層４９ｄと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成される。
【００６４】
そののち、同じく図１１に示したように、第１の実施の形態と同様にして、キャップ層２４，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５，活性層２２およびｎ型クラッド層２１をそれぞれ選択的に除去し、各分離溝１２をそれぞれ形成する。
【００６５】
各分離溝１２をそれぞれ形成したのち、図１２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、各分離溝１２に対して埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込む。そののち、図１３に示したように、第１の実施の形態と同様にして、放熱層４９ａの表面に絶縁層１６ａを選択的に形成すると共に、放熱層４９ｄの表面に絶縁層１６ｂを選択的に形成する。
【００６６】
絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成したのち、図１４に示したように、第１の実施の形態と同様にして、引き出し用電極４７ａ，４７ｂを選択的にそれぞれ形成する。その際、引き出し部形成領域３３ａの一部では引き出し用電極４７ａと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成され、引き出し部形成領域３３ｂの一部では引き出し用電極４７ｂと共に一体となって電源接続部１４ｃが形成される。
【００６７】
引き出し用電極４７ａ，４７ｂをそれぞれ形成したのち、第１の実施の形態と同様に、基板１１の他面側をラッピングし、その他面側にｎ側電極１８を形成して加熱処理を行う。そののち、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応させて劈開し、端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２７をそれぞれ形成したのち、コンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２により接続して基板１１を配設基板８０に配設する。これにより、図１０に示した半導体レーザが形成される。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと１対１に対応するようにｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにそれぞれ隣接して設けるようにしたので、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと連続して形成することができる。よって、放熱層形成のための製造工程を増加させることなく、容易に形成することができる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図１５は本発明の第３の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極５７ａ，５７ｂが放熱層としての機能を備えることなく、引き出し用電極５７ａ，５７ｂとは別に１つの放熱層５９を備えたことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１５においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００７０】
引き出し用電極５７ａ，５７ｂは放熱層としての機能を有しておらず、それらの厚さは導電性を確保するに十分な程度、例えば１００ｎｍとなっている。また、引き出し用電極５７ａ，５７ｂは、レーザ発振部２０ａ，２０ｄの全面をそれぞれ覆う必要はなく、電源接続部１４ｂ，１４ｃとの電気的接続を確保するのに十分な幅で電源接続部１４ｂ，１４ｃの方にそれぞれ延長されていればよい。
【００７１】
放熱層５９は、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うように、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよび絶縁層１６ａ，１６ｂおよび引き出し用電極５７ａ，５７ｂをそれぞれ介して、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの基板１１と反対側に形成されている。この放熱層５９は、金などの金属または窒化アルミニウムなどの高い熱伝導率を有する材料により構成されており、熱を積極的に放散することができるように０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上の厚さを有している。
【００７２】
なお、例えば、放熱層５９を金属などの導電性材料により構成する場合には、引き出し用電極５７ａ，５７ｂの絶縁性を確保するために、引き出し用電極５７ａ，５７ｂと放熱層５９との間に窒化ケイ素などの絶縁材料よりなる絶縁膜５６が形成される。
【００７３】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００７４】
図１６乃至図１８はその各製造工程を表すものである。まず、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の一面（１００面）側に、ｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５およびキャップ層２４を順次形成し、キャップ層２４に対して亜鉛を拡散する（図３および図４参照）。次いで、第１の実施の形態と同様にして、キャップ層２４の上に、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよび電源接続部１４ａ，１４ｄをそれぞれ選択的に形成し、各分離溝１２をそれぞれ形成する（図５参照）。続いて、第１の実施の形態と同様にして、各分離溝１２に対して埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込み（図６参照）、ｐ側電極１５ａの表面に絶縁層１６ａを選択的に形成すると共に、ｐ側電極１５ｄの表面に絶縁層１６ｂを選択的に形成する（図７参照）。
【００７５】
絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成したのち、図１６に示したように、第１の実施の形態と同様にして、引き出し用電極５７ａ，５７ｂおよび電源接続部１４ｂ，１４ｃをそれぞれ形成する。そののち、図１７に示したように、例えば、ＣＶＤ法により窒化ケイ素よりなる絶縁層５６をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにそれぞれ対応させて形成する。
【００７６】
絶縁層５６を形成したのち、絶縁層５６により覆われていない領域に対応して図示しないフォトレジスト膜を形成し、例えば金などよりなる金属層を蒸着して図示しないフォトレジスト膜を除去する（リフトオフ）。これにより、図１８に示したように、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うように放熱層５９が形成される。
【００７７】
放熱層５９を形成したのち、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の他面側をラッピングし、その他面側にｎ側電極１８を形成して加熱処理を行う。そののち、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応させて劈開し、端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２７をそれぞれ形成したのち、コンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２により接続して基板１１を配設基板８０に配設する。これにより、図１５に示した半導体レーザが形成される。
【００７８】
このように、本実施の形態によれば、放熱層５９をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにそれぞれ対応させて形成するようにしたので、容易かつ確実に放熱効果を得ることができる。
【００７９】
（第４の実施の形態）
図１９は本発明の第４の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極６７ａ，６７ｂにより覆うレーザ発振部２０ｂ，２０ｃの領域が異なることを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。また、この半導体レーザは第１の実施の形態と同様にして形成することができる。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１９においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００８０】
引き出し用電極６７ａ，６７ｂは、第１の実施の形態と異なり、レーザ発振部２０ｂ，２０ｃの全体を覆うのではなくそれぞれ一部のみを覆うようになっている。よって、本実施の形態では、レーザ発振部２０ｂ，２０ｃを覆う割合に応じて、放熱効果を得ることができる。
【００８１】
（第５の実施の形態）
図２０は本発明の第５の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極７７ａ，７７ｂの表面に凹凸部７７ｃがそれぞれ形成されたことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。また、この半導体レーザは第１の実施の形態と同様にして形成することができる。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図２０においては、配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００８２】
引き出し用電極７７ａ，７７ｂは、表面に形成された凹凸部７７ｃにより表面積が大きくなっており、より効果的に熱を放散することができるようになっている。この凹凸部７７ｃは、例えば、共振器方向Ａに延長された幅２μｍ，高さ２μｍの複数の突状部７７ｄが共振器方向Ａに対して垂直な方向に２μｍの間隔で配列された構造を有している。また、この凹凸部７７ｃは、図２０に示したような整然と配列された凹凸状でなくともよく、不規則に形成された凹凸状であってもよい。なお、引き出し用電極７７ａ，７７ｂと一体として形成される電源接続部１４ｂ，１４ｃの表面には、電源との接続を容易とするために、凹凸部が形成されない方が好ましい。
【００８３】
また、この凹凸部７７ｃは、次のようにして形成することができる。例えば、引き出し用電極７７ａ，７７ｂの一部を蒸着により形成し、その上に、各突状部７７ｄの間の領域に対応して図示しないフォトレジスト膜を形成したのち、蒸着により各突状部７７ｄを形成し、図示しないフォトレジスト膜を除去する（リフトオフ）。これにより、引き出し用電極７７ａ，７７ｂの表面に凹凸部７７ｃがそれぞれ形成される。また、引き出し用電極７７ａ，７７ｂを蒸着により形成したのち、それらの表面をイオン注入あるいはスパッタリングあるいはエッチングなどにより凹凸状とすることにより形成してもよい。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、引き出し用電極７７ａ，７７ｂに凹凸部７７ｃをそれぞれ有するようにしたので、より高い放熱効果を得ることができ、閾値電流の上昇および発光効率の低下をより効果的に抑制することができる。
【００８５】
なお、ここでは詳細に説明しないが、第２の実施の形態乃至第４の実施の形態についても同様に本実施の形態を適用することができる。
【００８６】
以上、各実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれら各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記第１乃至第５の実施の形態においては、同一の基板１１に４個のレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えた半導体レーザについてそれぞれ具体的に説明したが、本発明は、同一基板に複数の発光部を備えた半導体発光素子について広く適用することができる。例えば、発光部を４よりも多く備える場合には、その数に応じて、絶縁層を介して引き出し用電極を繰り返し形成するようにすればよい。なお、第１の実施の形態に係る半導体発光素子は、同一基板に３以上のレーザ発振部を備えたものについて特に有効である。
【００８７】
また、上記各実施の形態においては、ｎ側電極１８とコンタクト用電極８１とを接続することにより基板１１を配設基板８０に対して配設するようにしたが、本発明は、発光部と反対側が配設基板８０に対向するように基板を配設基板８０に対して配設すればよく、電極を介して接続する必要はない。例えば、ｎ側電極およびｐ側電極が共に基板の配設基板８０と反対側に形成されている場合であっても、本発明を適用することができる。
【００８８】
更に、上記各実施の形態においては、電源接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを発光部の積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成するようにしたが、発光部に対応する領域内にそれぞれ形成するようにしてもよい。
【００８９】
加えて、上記各実施の形態においては、各埋め込み層１２ａを絶縁材料により構成するようにしたが、例えば、絶縁層を介して半導体あるいは金属などにより構成するようにしてもよい。
【００９０】
更にまた、上記各実施の形態においては、各埋め込み層１２ａをｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対応する位置までそれぞれ形成するようにしたが、各分離層１２の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００９１】
加えてまた、上記各実施の形態においては、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを構成する材料について具体的に例を挙げてそれぞれ説明したが、本発明は、他の材料により構成する場合についても適用することができる。例えば、基板およびクラッド層をＩｎＰによりそれぞれ構成し、活性層をＩｎＧａＡｓＰにより構成したものや、基板をＧａＡｓにより構成し、クラッド層をＡｌＧａＩｎＰによりそれぞれ構成し、活性層をＧａＩｎＰにより構成したものについても同様に適用することができる。
【００９２】
更にまた、上記各実施の形態においては、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの構造について一例を挙げてそれぞれ説明したが、本発明は、他の構造を有するものについても同様に適用することができる。例えば、ガイド層を備えたものや、基板にｐ型クラッド層，活性層，ｎ型クラッド層を順次積層したものについても適用することができる。
【００９３】
加えてまた、上記各実施の形態においては、発光部としてレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えた半導体レーザについて具体的にそれぞれ説明したが、本発明は、他の発光部を備えた半導体発光素子についても広く適用することができる。例えば、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）などについても適用することができる。
【００９４】
更にまた、上記各実施の形態においては、基板１１に各半導体層を積層する際にＭＯＣＶＤ法を用いる場合を具体的に説明したが、分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法などの他の方法を用いることもできる。更に、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとして各半導体層を選択的に除去する際にＲＩＥ法を用いる場合を具体的に説明したが、他のドライエッチングやウエットエッチングを用いることもできる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体発光素子によれば、各発光部の基板とは反対側に表面に凹凸部を有する放熱層を備えるようにしたので、発光部において発生した熱をこの放熱層により積極的に放熱することができる。よって、基板の発光部と反対側が配設基板と対向するように配設基板に基板を配設しても、熱干渉を排除することができ、発熱の影響により発光部の能力が低下してしまうことを抑制することができる。従って、製造が容易となり大量生産が可能となると共に、高い品質を長期間に渡って維持することができるという効果を奏する。加えて、放熱層が引き出し用電極としての機能も有するようにしたので、放熱層を形成するための製造工程を増加させることなく、容易に放熱層を形成することができる。
【００９６】
特に、請求項２記載の半導体発光素子によれば、放熱層を金属により構成するようにしたので、高い放熱効果を得ることができるという効果を奏する。
【００９７】
また、請求項３記載の半導体発光素子によれば、放熱層に凹凸部を有するようにしたので、放熱層の表面積を大きくすることができ、より高い放熱効果を得ることができるという効果を奏する。
【００９８】
更に、請求項５記載の半導体発光素子によれば、電源接続部を発光部の積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内に形成するようにしたので、電源接続部を電源に対して接続する際に圧力が加えられても、発光部に悪影響を与えないようにすることができる。よって、品質を向上させることができるという効果を奏する。
【０１００】
更にまた、請求項６または７に記載の半導体発光素子によれば、放熱層を各オーミック電極と１対１に対応するように各オーミック電極に隣接して複数備えるようにしたので、各オーミック電極の形成と連続して放熱層を形成することができ、放熱層のための製造工程を増加させることなく容易に放熱層を形成することができるという効果を奏する。
【０１０１】
また、請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の半導体発光素子の製造方法によれば、基板に対して各発光部を介して放熱層を形成する工程を備えると共に、放熱層の表面に凹凸部を形成するようにしたので、本発明の半導体発光素子を容易に製造することができ、本発明の半導体発光素子を容易に実現することができるという効果を奏する。
【０１０２】
特に、請求項１２記載の半導体発光素子の製造方法によれば、オーミック電極をマスクとして各半導体層を選択的にエッチングし分離溝を形成するようにしたので、少ない工程で精度よくそれらを分離溝を形成することができる。よって、製造工程の簡素化および製造コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザの一部を表す部分分解斜視図である。
【図３】図１に示した半導体レーザの製造工程を表す斜視図である。
【図４】図３に続く製造工程を表す斜視図である。
【図５】図４に続く製造工程を表す斜視図である。
【図６】図５に続く製造工程を表す斜視図である。
【図７】図６に続く製造工程を表す斜視図である。
【図８】図７に続く製造工程を表す斜視図である。
【図９】図８に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図１１】図１０に示した半導体レーザの製造工程を表す斜視図である。
【図１２】図１１に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１３】図１２に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１４】図１３に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図１６】図１５に示した半導体レーザの製造工程を表す斜視図である。
【図１７】図１６に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１８】図１７に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図２０】本発明の第５の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図２１】従来のマルチビームレーザの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１１，１１１…基板、１２…分離溝、１２ａ…埋め込み層、１３ａ，１３ｂ…引き出し部、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…電源接続部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…ｐ側電極（オーミック電極）、１６ａ，１６ｂ，５６…絶縁層、１７ａ，１７ｂ，６７ａ，６７ｂ，７７ａ，７７ｂ…引き出し用電極（放熱層）、１８…ｎ側電極、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，１２０…レーザ発振部（発光部）、２１…ｎ型クラッド層、２２…活性層、２３…ｐ型クラッド層、２３ａ…電流狭窄部、２４…キャップ層、２５…電流ブロック層、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…レーザ発振部形成領域、３２…分離領域、３３ａ，３３ｂ…引き出し部形成領域、４７ａ，４７ｂ，５７ａ，５７ｂ…引き出し用電極、４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，５９…放熱層、７７ｃ…凹凸部、７７ｄ…突状部、８０，１８０…配設基板、８１，１８１…コンタクト用電極、１８２…配線、Ａ…共振器方向、Ｂ…配列方向
Claims (13)
- 配設基板と、
この配設基板により支持された１つの基板と、
この基板の前記配設基板と反対側に積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部と、
これら各発光部に対して前記基板の反対側にそれぞれ設けられ、前記各発光部と１対１に対応して電気的に接続された複数のオーミック電極と、
前記オーミック電極うちの１つの全面を覆うと共に電気的に接続され、それ以外のオーミック電極の少なくとも一部を絶縁層を介して覆い、前記１つのオーミック電極に対する引き出し用電極を兼ねた、少なくとも１つの放熱層とを備え、
前記放熱層は、その表面に凹凸部を有し、前記全面を覆ったオーミック電極に対応する発光部の放熱を行うと共に、他のオーミック電極に対応する発光部の放熱も行う半導体発光素子。 - 前記放熱層は、金属により構成された請求項１記載の半導体発光素子。
- 更に、前記基板に前記各発光部を介して設けられた前記各オーミック電極と関連した一体としてそれぞれ形成され、前記各オーミック電極と１対１に対応してそれらと電源とを電気的に接続する複数の電源接続部を備えた請求項１記載の半導体発光素子。
- 前記各電源接続部は、前記各発光部の積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成された請求項３記載の半導体発光素子。
- 更に、前記各発光部の間に埋め込み層を備えた請求項１記載の半導体発光素子。
- 前記放熱層は０．５μｍ以上の厚みを有する請求項１記載の半導体発光素子。
- 基板に対して積層して形成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部をそれぞれ形成する工程と、
各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対応して電気的に接続された複数のオーミック電極をそれぞれ形成する工程と、
基板に対して各発光部を介して前記１つのオーミック電極に対する引き出し用電極を兼ねた、少なくとも１つの放熱層を形成する工程と、
基板の発光部と反対側を配設基板に対向させて基板を配設基板により支持する工程と
を含み、
前記複数のオーミック電極をそれぞれ形成したのち、各オーミック電極のうち少なくとも前記放熱層と電気的に接続される１つ以外のオーミック電極の一部を覆うように絶縁層を形成する工程を含むと共に、この絶縁層を形成したのち、前記放熱層を、一部についてはその１つのオーミック電極の全面を覆うと共に電気的に接続させて形成し、かつ他の一部についてはそれ以外の各オーミック電極の少なくとも一部に対して絶縁層を介して形成すると共に、前記放熱層の表面に凹凸部を形成する半導体発光素子の製造方法。 - 放熱層を金属により形成する請求項７記載の半導体発光素子の製造方法。
- 更に、各オーミック電極と１対１に対応してそれらと電源とを電気的に接続する複数の電源接続部を、各オーミック電極と関連した一体としてそれぞれ形成する工程を含む請求項７記載の半導体発光素子の製造方法。
- 各電源接続部を、各発光部の積層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形成する請求項９記載の半導体発光素子の製造方法。
- 前記複数の発光部をそれぞれ形成する工程は、
基板に複数の半導体層を積層する工程と、
各半導体層の少なくとも一部を選択的に除去して分離溝を形成し各発光部を分離する工程と、
分離溝に埋め込み層を形成する工程と
を含む請求項７記載の半導体発光素子の製造方法。 - 基板に複数の半導体層を積層したのち、各半導体層を介して基板に各オーミック電極を選択的にそれぞれ形成すると共に、そののち、この各オーミック電極をマスクとしてエッチングを行い分離溝を形成する請求項１１記載の半導体発光素子の製造方法。
- 前記放熱層の厚みを０．５μｍ以上とする請求項７記載の半導体発光素子。
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