JP4634047B2 - 集積型半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、波長の異なる複数のレーザ光を出射する集積型半導体発光素子及びその製造方法に関する。

デジタル放送やブロードバンドの普及により、大量のデジタルコンテンツを容易に入手可能な時代を迎え、さらなる高密度情報処理技術が求められている。

例えばＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ等の情報記録再生システムに適用される光ディスクにおいては、波長７８０ｎｍ帯のレーザ光を用いる容量７００ＭＢのＣＤ（Compact Disc）から、波長６５０ｎｍ帯のレーザ光を用いる容量４．７ＧＢのＤＶＤ（Digital Versatile Disc）へと高密度化が進められ、更に近年、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を用いる容量２０ＧＢ以上の高密度光ディスクが実現されている。

しかし、高密度光ディスクに対し記録再生が可能な情報記録再生システムでは、いままで蓄積してきた各種光ディスクを引き続き利用可能とするコンパチビリティを持たせるため、ピックアップには、４０５ｎｍ帯のレーザ光のみならず６５０ｎｍ帯又は７８０ｎｍ帯のレーザ光を放射し得る集積型半導体発光素子を搭載する必要がある。

ＤＶＤに対してコンパチビリティを有するピックアップでは、その小型化、軽量化等のために、４０５ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯の２つのレーザ光を放射する集積型半導体発光素子が望まれているが、こうした集積型半導体発光素子をモノリシック半導体製造技術によって同一基板上に一体形成することができないため、従来、ハイブリッド構造による集積型半導体発光素子（２波長レーザ素子）が提案されている（特開２００２−１１８３３１号公報）。

この集積型半導体発光素子は、同公報の図１に開示されているように、ＩｎＧａＡｌＮ系４０５ｎｍ帯半導体レーザ（第１の半導体発光素子）ＬＤ１と、ＩｎＧａＡｌＰ系６５０ｎｍ帯半導体レーザ（第２の半導体発光素子）ＬＤ２とを備え、第１，第２の半導体発光素子ＬＤ１，ＬＤ２に夫々形成されているｐ型ＧａＮコンタクト層１０１とｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２１とが直接接合技術（wafer fusion）によって接着されることで、第１，第２の半導体発光素子ＬＤ１，ＬＤ２が一体的に組み付けられている。

そして、コンタクト層１０１，１２１に接合された共通ｐ電極１３１に駆動電流を供給すると、その駆動電流がコンタクト層１０１，１２１とキャップ層１０２，１２２等を介して活性層１０７，１２６に流入し、レーザ光を発生させる構造となっている。

特開２００２−１１８３３１号公報

ところで、上記従来の集積型半導体発光素子は、第１の半導体発光素子ＬＤ１を複数個形成するための第１のレーザウェハと、第２の半導体発光素子ＬＤ２を複数個形成するための第２のレーザウェハとを作製しておき、第１，第２のレーザウェハを直接接合技術によって接着した後、劈開によりチップ化することで製造されている。このため、直接接合技術を用いて光学特性等の品質の揃った集積型半導体発光素子を製造するためには、第１，第２のレーザウェハの接着面側の表面を予め高い平坦性を持って作製しておかなければならないという制約がある。

このことから、接着面側の表面が平坦とはならない構造を有する半導体発光素子を形成するためのレーザウェハを用いた場合、従来の直接接合技術によって他方のレーザウェハを接着させることが困難となり、集積型半導体発光素子を実現することができない。

例えば、上記従来の集積型半導体発光装置で用いられている第１の半導体発光素子ＬＤ１は、ストライプ形状のｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０４とｐ型ＧａＮキャップ層１０２の両側にｎ型ＩｎＧａＡｌＮ電流狭窄層１０３を設けたいわゆる埋め込み型のＧａＮ系レーザ素子によって形成されているが、通常、短波長（例えば、波長４０５ｎｍ帯）のレーザ光を放射するＧａＮ系レーザ素子では埋め込み型とすることは希であり、埋め込み型より優れた性能が得られるリッジストライプ型とするのが一般的である。

埋め込み型の第１の半導体発光素子ＬＤ１に代えて、リッジストライプ型のＧａＮレーザ素子を適用することとすると、半導体表面がＳｉＯ２の絶縁膜によって被覆等されると共にリッジ部が突出することから、接着面側の表面が凹凸状となってしまい、上記従来の直接接合技術によって第２の半導体発光素子ＬＤ２との接着を行うことができない。

このため、従来の直接接合技術では、リッジストライプ型のＧａＮ系レーザを用いた集積型半導体発光素子を実現することができない。

また、上記従来の集積型半導体発光素子では、第１，第２の半導体発光素子ＬＤ１，ＬＤ２の双方のｐ側電極が共通電極となっており、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０１とｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２１を経由して、面内方向（横方向）からストライプ状のキャップ層１０２，１２２に夫々電流を流入させる構造となっている。

しかし、半導体層であるｐ型ＧａＮコンタクト層１０１とｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２１は、いずれも導電率（電気伝導率）が十分高いとは言えず、横方向に電流を流入させるための経路としては高抵抗なものとなってしまうことから、駆動電圧の上昇、消費電力の上昇を招き、大型の放熱構造を設ける必要が生じる等の問題がある。

また、上記従来の集積型半導体発光装置では、第１，第２の半導体発光素子ＬＤ１，ＬＤ２の各発光点が、活性層１０７，１２６の垂直方向（別言すれば、活性層１０７，１２６の厚さ方向）に並んでおり、こうした配置で各発光点が位置している集積型半導体発光装置をピックアップに搭載すると、次のような問題を生じる。

つまり、図１０（ａ）に模式的に示すように、ピックアップは、波長の異なるレーザ光Ｓ１，Ｓ２を対物レンズＯＢＪで光ディスクＤＳＣの記録面に集光させる構成となっている。図１０（ａ）中、符号ＬＤ１で示す部分が、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を発する高密度光ディスク用の半導体発光素子から成るレーザ発振部、符号ＬＤ２で示す部分が、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光を発するＤＶＤ用の半導体発光素子から成るレーザ発振部である。

ここで、光ディスクＤＳＣがＤＶＤであった場合、レーザ発振部ＬＤ２を駆動し６５０ｎｍのレーザ光Ｓ２を発光させる。レーザ発振部ＬＤ２から放射されたレーザ光Ｓ２は対物レンズＯＢＪによって光ディスクＤＳＣの記録面上において集光スポットＳＰ２のように集光される。

一方、光ディスクＤＳＣが高密度光ディスクであった場合、レーザ発振部ＬＤ１を駆動し４０５ｎｍのレーザ光Ｓ１を発光させる。レーザ発振部ＬＤ１から放射されたレーザ光Ｓ１は対物レンズＯＢＪによって光ディスクＤＳＣの記録面上において集光スポットＳＰ１のように集光される。

このため、光ディスクＤＳＣの記録面における集光スポットＳＰ１，ＳＰ２は、それぞれ各レーザ部ＬＤ１，ＬＤ２から発光されるレーザ光Ｓ１，Ｓ２の近視野像（ＮＦＰ）Ｎ１，Ｎ２の形状に影響されることになる。

一般的に半導体レーザの近視野像は、図１０（ａ）中の符号Ｎ１，Ｎ２に示したように、活性層１０７，１２６の垂直方向ｙ（厚さ方向）において短径、活性層１０７，１２６の水平方向ｘ（幅方向）において長径となる楕円形状である。

この楕円形状の近視野像Ｎ１，Ｎ２から出射されたレーザ光を対物レンズＯＢＪによって光ディスクＤＳＣ上に集光した場合、かかる近視野像Ｎ１，Ｎ２の形状に影響されて、光ディスク上の集光スポットＳＰ１，ＳＰ２の形状も垂直方向ｙに対して短径、水平方向ｘに長径となる楕円形状となる。

さらに、光ディスクＤＳＣがＤＶＤであった場合、図１０（ｂ）に示すように、光ディスクＤＳＣの記録面における楕円形状の集光スポットＳＰ２の短径方向と光ディスクＤＳＣのトラックの接線方向ｔとが一致するように集積型半導体発光素子が配置される。

このような配置にすると、集光スポットＳＰ２の長径方向と光ディスクＤＳＣのトラックの接線方向ｔを一致させて配置した場合に比べて、光ディスクＤＳＣのトラック方向におけるスポット径を実質的に小さくすることが可能になる。そのため、トラック方向における信号分解能が上がり高密度記録が可能となるのである。

このことから、従来の集積型半導体発光素子は、図１０（ｂ）に示すように、その垂直方向ｙと光ディスクＤＳＣの接線方向ｔとを一致させるような配置でピックアップに搭載される必要がある。

ここで、例えば光ディスクＤＳＣが高密度ディスクとして、且つ波長４０５ｎｍの青色レーザ光を発するレーザ発振部ＬＤ１の発光点を対物レンズの光軸中心Ｑに一致させてピックアップの光学系を設計したすると、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光を発するレーザ発振部ＬＤ２の発光点は対物レンズの光軸中心Ｑからずれて位置することになる。

そのため、光ディスクＤＳＣをＤＶＤに替えてレーザ発振部ＬＤ２を発光させた場合、レーザ光Ｓ２は光ディスクＤＳＣの記録面に対して垂直入射しない。すなわちレーザ光Ｓ２は、トラックの接線方向ｔに対して傾いて光ディスクＤＳＣの記録面に入射することになってしまうため、接線方向ｔに対してコマ収差を生じてしまい、光スポット品質が劣化するという問題が生じる。

通常、ピックアップには、光ディスクの反りなどに起因して発生するディスク面と対物レンズ光軸の角度ずれを補正するために、チルト補正機構が備わっている。このチルト補正機構はピックアップ自体の角度を調整することで、光ディスクの記録面に対するレーザ光の入射角を常に垂直に保つように調整する機構である。

しかし、このチルト補正機構は、光ディスクＤＣＳの半径方向ｒに対しての傾きに関する角度調整のみが可能であり、接線方向ｔに対する傾きに関しては角度調整機構を持たない。そのため、前述のような配置を行った場合に生じる、接線方向ｔに対して傾きをもって入射する光に関してチルト補正を行う事が不可能である。

したがって、従来の集積型半導体発光素子を通常のピックアップに搭載すると、接線方向ｔに対して傾いて入射するレーザ光Ｓ２の入射角を補正することができず、コマ収差を低減することができないという問題が生じる。

本発明は、こうした従来の問題に鑑みてなされたものであり、例えば量産性の向上、光学特性や電気的特性等の向上を図ることが可能な集積型半導体発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

また、情報記録再生システム等に設けられるピックアップの搭載に適した集積型半導体発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、波長の異なる複数のレーザ光を出射する集積型半導体発光素子であって、半導体基板上に積層された多層の半導体薄膜（以下、第１の多層半導体薄膜という）によって共に形成された第１の活性層及び当該第１の活性層に第１の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第１の電流狭窄部の両者を少なくとも有する第１レーザ発振部と、前記第１レーザ発振部と共に前記半導体基板上に積層された前記第１の多層半導体薄膜の所定領域が厚さ方向にエッチングされることにより前記第１レーザ発振部に並べて形成され、前記半導体基板に達する深さを有する溝部と、前記エッチングがなされずに前記半導体基板上に残された前記第１の多層半導体薄膜から成り、前記溝部を介して前記第１レーザ発振部から分離された台部と、前記第１の電流狭窄部を除き前記第１レーザ発振部と前記溝部と前記台部との表面を電気的に絶縁被覆する第１の絶縁膜と、支持基板上に積層され前記溝部内に嵌挿される多層の半導体薄膜（以下、第２の多層半導体薄膜という）によって共に形成された第２の活性層及び当該第２の活性層に第２の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第２の電流狭窄部の両者を少なくとも有する第２レーザ発振部と、前記第２の電流狭窄部を除き前記第２レーザ発振部の表面を電気的に絶縁被覆する第２の絶縁膜と、導電性を有する接着層であって、前記第１の絶縁膜及び前記第１の電流狭窄部と、前記第２の絶縁膜及び前記第２の電流狭窄部との間に介在する部分を有し、該部分は、両者の絶縁層を融着すると共に両者の電流狭窄部を電気的に接続する前記接着層と、前記接着層の一部分に形成された電極と、を有し、前記支持基板が前記第２の多層半導体薄膜から剥離されて、当該第２の多層半導体薄膜の剥離部分と前記電極との間に前記第２のレーザ発振部を駆動する電源が接続され、前記半導体基板の前記第１の多層半導体薄膜に対する裏面と前記電極との間に前記第１のレーザ発振部を駆動する電源が接続されること、を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の集積型半導体発光素子であって、前記接着層による融着に際し、前記第１レーザ発振部の前記第１の活性層により発せされる前記第１の波長の光の発光点と、前記溝部に嵌挿される前記第２レーザ発振部の前記第２の活性層により発せされる前記第２の波長の光の発光点とが、前記厚さ方向において同じ位置となるように位置決めされていること、を特徴とする。

請求項６に記載の発明は、波長の異なる複数のレーザ光を出射する集積型半導体発光素子の製造方法であって、半導体基板上に多層の半導体薄膜（以下、第１の多層半導体薄膜という）を積層すると共に、当該第１の多層半導体薄膜によって、第１の活性層及び当該第１の活性層に第１の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第１の電流狭窄部との両者を少なくとも有する第１レーザ発振部を形成する第１の工程と、第１レーザ発振部の形成領域を除く前記第１の多層半導体薄膜の所定領域を厚さ方向にエッチングすることにより前記第１レーザ発振部に並べて、前記半導体基板に達する深さを有する溝部を形成すると共に、前記エッチングがなされずに前記溝部を介して前記第１レーザ発振部から分離して前記半導体基板上に残された前記第１の多層半導体薄膜を台部とする第２の工程と、前記第１の電流狭窄部を除き前記第１レーザ発振部と前記溝部と前記台部との表面に、電気的に絶縁被覆する第１の絶縁膜を形成する第３の工程と、導電性を有する接着層を、前記第１の絶縁膜と前記第１の電流狭窄部と前記溝部とを含む表面に形成することにより、前記半導体基板から当該接着層までの構造を有する第１レーザウェハを完成する第４の工程と、支持基板上に、前記溝部内に嵌挿される多層の半導体薄膜（以下、第２の多層半導体薄膜という）を積層すると共に、当該第２の多層半導体薄膜によって、第２の活性層及び当該第２の活性層に第２の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第２の電流狭窄部との両者を少なくとも有する第２レーザ発振部を形成する第５の工程と、前記第２の電流狭窄部を除き前記第２レーザ発振部の表面に電気的に絶縁被覆する第２の絶縁膜を形成することにより、前記支持基板から第２レーザ発振部までの構造を有する第２レーザウェハを完成する第６の工程と、前記第２レーザ発振部を前記溝部内に嵌挿して、前記第１レーザウェハと前記第２レーザウェハとを対向させ、前記接着層により前記第１，第２の絶縁膜を融着させると共に前記第１，第２の電流狭窄部を電気的に接続させる第７の工程と、前記接着層の一部分に電極を形成する第８の工程と、前記支持基板を前記第２の多層半導体薄膜から剥離する第９の工程と、を有し、前記支持基板が前記第２の多層半導体薄膜から剥離されて、当該第２の多層半導体薄膜の剥離部分と前記電極との間に前記第２のレーザ発振部を駆動する電源が接続され、前記半導体基板の前記第１の多層半導体薄膜に対する裏面と前記電極との間に前記第１のレーザ発振部を駆動する電源が接続されること、を特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の集積型半導体発光素子の製造方法であって、
前記第７の工程における前記接着層による融着に際し、前記第１レーザ発振部の前記第１の活性層により発せされる前記第１の波長の光の発光点と、前記溝部内に嵌挿される前記第２レーザ発振部の前記第２の活性層により発せされる前記第２の波長の光の発光点とが、前記厚さ方向において同じ位置となるように位置決めすること、を特徴とする。

以下、発明を実施するための最良の形態について図１〜図３を参照して説明する。

図１は、第１の実施形態に係る集積型半導体発光素子の外観構造を模式的に表した斜視図、図２は、第２の実施形態に係る集積型半導体発光素子の外観構造を模式的に表した斜視図、図３は、第１，第２の実施形態に係る集積型半導体発光素子をピックアップに搭載した場合の効果を説明するための図である。

〔第１の実施形態〕
図１において、この集積型半導体発光素子ＬＤＡは、第１レーザ発振部ＬＤ１と、台部ＭＥＳと、第１レーザ発振部ＬＤ１と台部ＭＥＳとの間に形成された溝Ｒと、台部ＭＥＳに隣接する段部ＣＬと、第２レーザ発振部ＬＤ２とを有し、第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと台部ＭＥＳ及び段部ＣＬ上に形成された金属から成る接着層ＣＮＴを介して、第２レーザ発振部ＬＤ２と溝Ｒとが嵌め合わされた構造を有している。

更に、第１レーザ発振部ＬＤ１に形成されているＭＱＷ活性層１ｂの水平方向（幅方向）ｘと、第２レーザ発振部ＬＤ２に形成されているＭＱＷ活性層２ｄの水平方向（幅方向）ｘとが略一致している。

第１レーザ発振部ＬＤ１は、Ｖ族元素として砒素（Ａｓ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）の何れかを含むIII-Ｖ族化合物半導体またはII-ＶI族化合物半導体で形成されている。そして、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に順次積層されたｎ型クラッド層１ａ、ＭＱＷ活性層１ｂ、ｐ型第１クラッド層１ｃ、ｐ型エッチストップ層１ｄ、ストライプ形状のｐ型第２クラッド層１ｅ及びｐ型中間層１ｆと、ｎ型電流阻止層１ｇ、ｐ型コンタクト層１ｈ、絶縁膜Ｚ１、ｐ側電極金属層Ｍ１を備えて構成されている。

ｐ型第２クラッド層１ｅとその頂部に積層されたｐ型中間層１ｆは、奥行き方向に長いストライプ形状に形成され、ｐ型第２クラッド層１ｅとｐ型中間層１ｆの両側にｎ型電流阻止層１ｇが形成され、更にｐ型中間層１ｆとｎ型電流阻止層１ｇの全面にｐ型コンタクト層１ｈが形成されている。そして、ｐ型第２クラッド層１ｅとｐ型中間層１ｆとｎ型電流阻止層１ｇによって、埋め込み型の電流狭窄部が構成されている。

絶縁層Ｚ１は、図示するように、上述の各層１ａ〜１ｈを絶縁被覆する他、台部ＭＥＳとｎ型半導体基板ＳＵＢ１が露出している溝Ｒおよび段部ＣＬを絶縁被覆するように形成されている。特に溝部Ｒおよび段部ＣＬにおいては、その深さがｎ型半導体基板ＳＵＢ１まで達しているため、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の露出した部分を絶縁層Ｚ１で被覆することで、電極金属Ｍ１からｎ型半導体基板ＳＵＢ１へリーク電流が流入することを未然に防止することが可能になる。ただし、絶縁層Ｚ１には、ストライプ形状のｐ型中間層１ｆに対向する若干大きめの開口窓ＯＰが形成されており、該開口窓ＯＰを通じてｐ型コンタクト層１ｈに接合するｐ側電極金属層Ｍ１が絶縁層Ｚ１の全面に形成され、更にｐ側電極金属層Ｍ１と接着層ＣＮＴとが接着されている。

台部ＭＥＳは、第１レーザ発振部ＬＤ１と同時にｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に積層されたｎ型クラッド層１ａ、ＭＱＷ活性層１ｂ、ｐ型第１クラッド層１ｃ、ｐ型エッチストップ層１ｄ、ｎ型電流阻止層１ｇ及びｐ型コンタクト層１ｈから成る多層の薄膜層を有して構成されている。すなわち、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１に積層した上述の薄膜層の所定領域をエッチングすることによって、奥行き方向ｚに長い溝Ｒと段部ＣＬとを形成し、溝Ｒと段部ＣＬ間に残存することとなった凸部に、絶縁層Ｚ１とｐ側電極金属層Ｍ１を積層することで、奥行き方向ｚに長い台部ＭＥＳが形成されている。

溝Ｒは、上述したように薄膜層の他の所定領域をｎ型半導体基板ＳＵＢ１に達する深さまでエッチングすることによって形成されており、更に第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌挿させるべく溝状に形成され、絶縁層Ｚ１とｐ側電極金属層Ｍ１が積層されている。

段部ＣＬは、上述したように薄膜層の所定領域をｎ型半導体基板ＳＵＢ１に達する深さまでエッチングすることによって、台部ＭＥＳの隣りに形成されており、絶縁層Ｚ１とｐ側電極金属層Ｍ１が積層されている。

第２レーザ発振部ＬＤ２は、Ｖ族元素が窒素（Ｎ）からなるIII-Ｖ族化合物半導体で形成されている。そして、ｎ型下地層２ａ上に順次積層されたｎ型クラッド層２ｂ、ｎ型ガイド層２ｃ、ＭＱＷ活性層２ｄ、ｐ型電子バリア層２ｅ、ｐ型ガイド層２ｆ、奥行き方向ｚに長いリッジストライプ構造のｐ型クラッド層２ｇ及びｐ型コンタクト層２ｈ、絶縁膜Ｚ２、ｐ側電極金属層Ｍ２を備えて構成されている。

ｐ型コンタクト層２ｈの頂部以外の領域が絶縁層Ｚ２によって絶縁被覆され、ｐ型コンタクト層２ｈの頂部と電気的に接合したｐ側電極金属層Ｍ２が絶縁層Ｚ２の全面に形成されている。

接着層ＣＮＴは、第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと台部ＭＥＳ及び段部ＣＬに形成されているｐ側電極金属層Ｍ１の全面に予め所定の厚さで形成されており、第２レーザ発振部ＬＤ２のｐ側電極金属層Ｍ２と接着されている。そして、第１レーザ発振部ＬＤ１と台部ＭＥＳと第２レーザ発振部ＬＤ２及び第２レーザ発振部ＬＤ２側のｎ型下地層２ａとの接着範囲に比して、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の占有面積の方が大きく、これら接着範囲と占有面積の大きさの違いによって生じた段部ＣＬ上に接着層ＣＮＴが延在している。

ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の裏面にｎ側電極Ｐ１、ｎ型下地層２ａの表面にｎ側電極Ｐ２、段部ＣＬ上に延在する接着層ＣＮＴにｐ側電極パッドＰ３が夫々形成されている。

そして、ｐ側電極パッドＰ３とｎ側電極Ｐ１間に駆動電流（順方向電流）を供給すると、該駆動電流は接着層ＣＮＴ中を流れ、更に絶縁層Ｚ１に形成されている開口窓ＯＰ中のｐ側電極金属層Ｍ１を介して、ｐ型コンタクト層１ｈとストライプ形状のｐ型中間層１ｆ及びｐ型第２クラッド層１ｅに注入されることで電流狭窄される。このストライプ状に狭窄された駆動電流がＭＱＷ活性層１ｂに流入することにより、レーザ発振が生じる。そして、劈開されたＭＱＷ活性層１ｂの面、すなわち第１レーザ発振部ＬＤ１の発光点Ａから所定波長（例えば、６５０ｎｍ帯）の赤色レーザ光が放射される。

また、ｐ側電極パッドＰ３とｎ側電極Ｐ２間に駆動電流（順方向電流）を供給すると、該駆動電流は接着層ＣＮＴ中を流れ、更にｐ側電極金属層Ｍ２を介して、リッジストライプ構造のｐ型コンタクト層２ｈ及びｐ型ガイド層２ｇに注入されることで、電流狭窄される。このストライプ状に狭窄された駆動電流がＭＱＷ活性層２ｄに流入することにより、レーザ発振が生じる。そして、劈開されたＭＱＷ活性層２ｄの面、すなわち第２レーザ発振部ＬＤ２の発光点Ｂから所定波長（例えば、４０５ｎｍ帯）の青色レーザ光が放射される。

かかる構造を有する集積型半導体発光素子ＬＤＡによれば、第２レーザ発振部ＬＤ２が第１レーザ発振部ＬＤ１と台部ＭＥＳとの間の溝Ｒ内に嵌め込まれ、接着層ＣＮＴで接着された構造となっているため、集積型半導体発光素子ＬＤＡを製造する際、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めすることができ、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＡを再現良く作製することが可能となっている。

また、かかる多波長レーザ素子ＬＤＡにおいて、第１，第２レーザ部ＬＤ１，ＬＤ２の接着面は、前述したようにリッジストライプ形状を持つなどの理由から平坦ではなく凸凹状であるが、接着に際しては金属からなる接着層ＣＮＴが変形するため、高い密着性をもって第１，第２レーザ部ＬＤ１，ＬＤ２等を接着できる。

このため、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めして、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２等を接着することができ、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＡを提供することができる。

また、ｐ側電極パッドＰ３から駆動電流を供給すると、その駆動電流は導電率の高い金属の接着層ＣＮＴを介して第１レーザ発振部ＬＤ１又は第２レーザ発振部ＬＤ２に流入する。このため、駆動電圧及び消費電力が低減され、大型の放熱構造を設ける必要がない等の効果が得られる。

また、本実施形態では、第１レーザ発振部ＬＤ２は表面が平坦な埋め込み型、第２レーザ発振部ＬＤ２は表面が凹凸状となるリッジストライプ型となっているが、両者がリッジストライプ型のレーザ発振部であっても、金属の接着層ＣＮＴによる融着によって、発光点を高い精度で位置決めして接着することができる。また、レーザ発振部に限らず、接着面側の表面が凹凸状となっていても、金属の接着層ＣＮＴの融着によって、発光点を高い精度で位置決めして接着することができる。また、同様に、第１，第２のレーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の両者とも表面が平坦な埋め込み型であっても、同様の効果が得られる。

また、金属の接着層ＣＮＴによって接着された第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂが、水平方向（幅方向）ｘに略一致して離間配置されているため、集積型半導体発光素子ＬＤＡをＤＶＤプレーヤ等の情報記録再生システムに設けられるピックアップに搭載すると、次の効果が得られる。

すなわち、発光点Ａ，Ｂから放射され各レーザ光Ｓ１，Ｓ２の近視野像（ＮＦＰ）Ｎ１，Ｎ２は、図３（ａ）に示すように、活性層ｌｂ，２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて短径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて長径となる楕円形状である。

このような楕円形状のＮＦＰから出射されるレーザ光を光ディスクＤＳＣの記録面上に集光する場合、ＮＦＰの形状に影響されて、集光スポットＳＰ１，ＳＰ２の形状も活性層ｌｂ，２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて短径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて長径となる楕円形状となるが、これは以下に述べるような理由によるものである。

一般的にレーザ素子から放射されるレーザ光の形状は遠視野像（ＦＦＰ）と呼ばれ、かかる楕円形状のＮＦＰから放出されるレーザ光のＦＦＰは、ＮＦＰの場合と逆に、活性層ｌｂ，２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて長径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて短径となる楕円形状になる。

このようなｙ方向に対して長径、ｘ方向に対して短径である楕円形状のＦＦＰを持つレーザ光を、円形状の対物レンズＯＢＪを用いて光ディスクの記録面上に集光する場合、レーザ素子から放出された光出力を効率的に対物レンズＯＢＪに結合させ、光ディスク記録面上に損失なく集光させることは、光ディスクシステムの記録再生速度の高速化にとって重要な事項である。

レーザ素子から放出された光出力を効率的に対物レンズＯＢＪに結合させるためには、出射されたレーザ光の楕円形状のＦＦＰを、全て対物レンズＯＢＪ内に収めるような関係の光学設計を行うことが好ましい。しかし、このような設計においてはＦＦＰの長径を対物レンズＯＢＪの直径以下にすることが必要となるため、必然的にＦＦＰの短径は対物レンズＯＢＪの直径に比べて大幅に小さくなってしまうことになる。

このことは、ＦＦＰの短径方向（ＮＦＰの長径方向ｘ）について、対物レンズＯＢＪの持つ開口数（ＮＡ）よりも、実質的なＮＡが減少してしまうことを意味する。集光スポットの直径Ｄは、Ｄ＝ｋλ／ＮＡ（λ：レーザ光の波長、ｋ：定数）で決まるため、前記のような設計を行うと、ＦＦＰの短径方向（ＮＦＰの長径方向ｘ）に対する集光スポット系ＤｘとＦＦＰの長径方向（ＮＦＰの短径方向ｙ）に対する集光スポット系Ｄｙが、実質的なＮＡの影響を受けＤｘ＞Ｄｙとなってしまうことになる。これによって、集光スポットＳＰ１，ＳＰ２の形状は、活性層ｌｂ、２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて短径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて長径となる楕円形状となってしまうのである。

前記のような理由によって集光スポットＳＰ１，ＳＰ２の形状はともに楕円形状となる。

ところで、図３（ａ）における光ディスクＤＳＣがＤＶＤであり、レーザ発振部ＬＤ１が波長６５０ｎｍの赤色レーザ光を発するＤＶＤ用のレーザ発振部で、レーザ発振部ＬＤ２が波長４０５ｎｍの青色レーザ光を発する高密度光ディスク用のレーザ発振部であるとすると、ＤＶＤである光ディスクＤＳＣを記録再生する場合には、レーザ発振部ＬＤ１を駆動して光ディスクＤＳＣの記録面にレーザ光Ｓ１を集光スポットＳＰ１のように集光する。ＤＶＤの場合、高密度記録を可能とするため、図３（ｂ）に示すように光ディスクＤＳＣの記録面における楕円形状の集光スポットＳＰ１の短径方向と光ディスクＤＳＣのトラックの接線方向ｔとが一致するように要請されている。

そこで、かかる要請に従って、集積型半導体発光素子ＬＤＡをピックアップに搭載すると、集積型半導体発光素子ＬＤＡの垂直方向ｙと光ディスクＤＳＣのトラック接線方向ｔを一致させるように配置してピックアップに搭載することになる。

一方、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を用いた高密度光ディスクでは、ＤＶＤに比べてピックアップ光学系における収差の発生等に関してより厳しい設計が必要とされる。そのため、対物レンズの光軸中心Ｑに対してレーザ発振部ＬＤ２の発光部Ｎ２を配置することが好ましい。その結果、ＤＶＤを記録再生する場合において、レーザ発振部ＬＤ１からのレーザ光Ｓ１の光ディスクＤＳＣに対する入射角は直角とならず、このままでは集光スポットＳＰ１にコマ収差が発生し光スポット品質が劣化してしまうため好ましくない。

しかし通常、ピックアップには、光ディスクの反りなどに起因して発生するディスク面と対物レンズ光軸の角度ずれを補正するために、チルト補正機構が備わっている。このチルト補正機構は光ディスクＤＣＳの半径方向ｒに対する角度調整機構を備えているため、集光スポットＳＰ１に発生したコマ収差を補正することが可能である。

つまり、集積型半導体発光素子ＬＤＡをピックアップに搭載すると、光ディスクＤＳＣの半径方向ｒに対して平行にレーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点が配置されるため、ピックアップに標準的に備えられたチルト補正機構を利用することで、ＤＶＤおよび高密度光ディスクの双方に対して高品質な集光スポットを得ることが可能となる。

このように、集積型半導体発光素子ＬＤＡを情報記録再生システム等に設けられるピックアップに搭載すると、他の光学部品を設けなくともチルト補正機構の機能をそのまま利用することが可能となることから、部品点数の低減、コストの低減、信頼性の高い情報記録再生システム等を実現することができる等の優れた効果が得られる。

なお、図１に示した第１の実施形態に係る集積型半導体発光素子ＬＤＡでは、接着層ＣＮＴがｎ型半導体基板ＳＵＢ１上の段部ＣＬ側まで延在しているが、少なくとも第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと台部ＭＥＳと第２レーザ発振部ＬＤ２との接着面の範囲だけを接着層ＣＮＴで接着し、接着層ＣＮＴを段部ＣＬ側に延在させない構造としてもよい。そして、段部ＣＬ側に接着層ＣＮＴを延在させないことによって、段部ＣＬ側に露出して延在することとなるｐ側電極金属層Ｍ１の部分に、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２に駆動電流を供給するためのｐ側電極パッドＰ３を形成してもよい。

〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態に係る集積型半導体発光素子を図２を参照して説明する。なお、図２において図１と同一又は相当する部分を同一符号で示している。

図２において、この集積型半導体発光素子ＬＤＢは、Ｖ族元素として砒素（Ａｓ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）の何れかを含むIII-Ｖ族化合物半導体、またはII-ＶI族化合物半導体で形成された表面が平坦なテーブル状の第１レーザ発振部ＬＤ１及び平坦部ＳＴと、第１レーザ発振部ＬＤ１及び平坦部ＳＴに対し凹状に形成された溝Ｒと、Ｖ族元素が窒素（Ｎ）からなるIII-Ｖ族化合物半導体で形成された凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２とを有し、金属から成る接着層ＣＮＴを介して、第２レーザ発振部ＬＤ２が溝Ｒ内に嵌め合わされた構造を有している。

更に、第１レーザ発振部ＬＤ１に形成されているＭＱＷ活性層１ｂの水平方向（幅方向）ｘと、第２レーザ発振部ＬＤ２に形成されているＭＱＷ活性層２ｄの水平方向（幅方向）ｘとが略一致している。

第１レーザ発振部ＬＤ１は、図１に示した第１レーザ発振部ＬＤ１と同様に、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に順次積層されたｎ型クラッド層１ａ、ＭＱＷ活性層１ｂ、ｐ型第１クラッド層１ｃ、ｐ型エッチストップ層１ｄ、ストライプ形状のｐ型第２クラッド層１ｅ及びｐ型中間層１ｆと、ｎ型電流阻止層１ｇ、ｐ型コンタクト層１ｈ、絶縁膜Ｚ１、ｐ側電極金属層Ｍ１とを備え、埋め込み型の電流狭窄部を有する構造となっている。

平坦部ＳＴは、第１レーザ発振部ＬＤ１と同時にｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に積層されたｎ型クラッド層１ａ、ＭＱＷ活性層１ｂ、ｐ型第１クラッド層１ｃ、ｐ型エッチストップ層１ｄ、ｎ型電流阻止層１ｇ及びｐ型コンタクト層１ｈから成る多層の薄膜層を有し、更に該薄膜層上に絶縁膜Ｚ１とｐ側電極金属層Ｍ１が積層されて構成されている。

そして、第１の実施形態ではｎ型半導体基板ＳＵＢ１に積層した薄膜層の所定領域をエッチングすることによって段部ＣＬ（図１参照）が形成されているのに対し、第２の実施形態では、エッチングすることなく薄膜層を残存させることによって、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１から表面までの高さが第１レーザ発振部ＬＤ１と等しいテーブル状の平坦部ＳＴが形成されている。

溝Ｒは、上述した第１レーザ発振部ＬＤ１と同時にｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に積層された薄膜層の所定領域をｎ型半導体基板ＳＵＢ１に達する深さまでエッチングすることによって形成されており、更に第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌挿させるべく凹状に形成されて、絶縁層Ｚ１とｐ側電極金属層Ｍ１が積層されている。

第２レーザ発振部ＬＤ２は、図１に示した第２レーザ発振部ＬＤ２と同様のリッジストライプ型のレーザ発振部であり、ｎ型下地層２ａ上に順次積層されたｎ型クラッド層２ｂ、ｎ型ガイド層２ｃ、ＭＱＷ活性層２ｄ、ｐ型電子バリア層２ｅ、ｐ型ガイド層２ｆ、奥行き方向ｚに長いリッジストライプ構造のｐ型クラッド層２ｇ及びｐ型コンタクト層２ｈ、絶縁膜Ｚ２、ｐ側電極金属層Ｍ２を備えて構成されており、ｐ型コンタクト層２ｈの頂部以外の領域が絶縁層Ｚ２によって絶縁被覆され、ｐ型コンタクト層２ｈの頂部と電気的に接合したｐ側電極金属層Ｍ２が絶縁層Ｚ２の全面に形成されている。

接着層ＣＮＴは、第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒ及び溝Ｒ側の所定領域に形成されているｐ側電極金属層Ｍ１に予め所定の厚さで形成されており、第２レーザ発振部ＬＤ２のｐ側電極金属層Ｍ２と一体に接着されている。

そして、第１レーザ発振部ＬＤ１と平坦部ＳＴと第２レーザ発振部ＬＤ２及び第２レーザ発振部ＬＤ２側のｎ型下地層２ａとの接着範囲に比して、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の占有面積の方が大きく、これら接着範囲と占有面積の大きさの違いによって生じた平坦部ＳＴ上にｐ側電極金属層Ｍ１が延在している。

ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の裏面にｎ側電極Ｐ１、ｎ型下地層２ａの表面にｎ側電極Ｐ２、平坦部ＳＴ上に延在するｐ側電極金属層Ｍ１にｐ側電極パッドＰ３が夫々形成されている。

ｐ側電極パッドＰ３とｎ側電極Ｐ１間に駆動電流（順方向電流）を供給すると、該駆動電流はｐ側電極金属層Ｍ１及び接着層ＣＮＴ中を流れ、更に絶縁層Ｚ１に形成されている開口窓ＯＰ中のｐ側電極金属層Ｍ１を介して、ｐ型コンタクト層１ｈとストライプ形状のｐ型中間層１ｆ及びｐ型第２クラッド層１ｅに注入されることで、電流狭窄される。このストライプ状に狭窄された駆動電流がＭＱＷ活性層１ｂに流入することにより、レーザ発振が生じる。そして、劈開されたＭＱＷ活性層１ｂの面、すなわち第１レーザ発振部ＬＤ１の発光点Ａから所定波長（例えば、６５０ｎｍ帯）の赤色レーザ光が放射される。

ｐ側電極パッドＰ３とｎ側電極Ｐ２間に駆動電流（順方向電流）を供給すると、該駆動電流はオーミック電極層Ｍ１と接着層ＣＮＴ中を流れ、更にｐ側電極金属層Ｍ２を介して、リッジストライプ構造のｐ型コンタクト層２ｈ及びｐ型ガイド層２ｇに注入されることで、電流狭窄される。このストライプ状に狭窄された駆動電流がＭＱＷ活性層２ｄに流入することにより、レーザ発振が生じる。そして、劈開されたＭＱＷ活性層２ｄの面、すなわち第２レーザ発振部ＬＤ２の発光点Ｂから所定波長（例えば、４０５ｎｍ帯）の青色レーザ光が放射される。

以上説明したように、集積型半導体発光素子ＬＤＢは、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に積層した薄膜層の所定領域に、第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌め込むための溝Ｒを形成し、平坦部ＳＴ上のｐ側電極金属層Ｍ１にｐ側電極パッドＰ３を形成した構造を有しているのに対し、図１に示した集積型半導体発光素子ＬＤＡでは、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に積層した薄膜層の所定領域に、第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌め込むための溝Ｒと段部ＣＬを形成して第１レーザ発振部ＬＤ１と台部ＣＬとを分離形成し、該段部ＣＬ上の接着層ＣＮＴにｐ側電極パッドＰ３を形成した構造を有している点で、構造上相違している。

かかる構造を有する当該集積型半導体発光素子ＬＤＢによれば、凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２が第１レーザ発振部ＬＤ１と平坦部ＳＴ間に形成された凹状の溝Ｒに嵌め込まれ、接着層ＣＮＴで接着された構造となっているため、集積型半導体発光素子ＬＤＢを製造する際、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めすることができ、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＢを再現性良く作製することができる。

また、かかる多波長レーザ素子ＬＤＢにおいて、第１，第２レーザ部ＬＤ１，ＬＤ２の接着面は、前述したようにリッジストライプ形状を持つなどの理由から、平坦ではなく凸凹状であるが、接着に際しては金属からなる接着層ＣＮＴが変形するため、高い密着性をもって第１，第２レーザ部ＬＤ１，ＬＤ２等を接着できる。

このため、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めして、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２等を接着することができ、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＢを提供することができる。

また、ｐ側電極パッドＰ３に供給される駆動電流は、ｐ側電極層Ｍ１及び金属の接着層ＣＮＴを流れて第１レーザ発振部ＬＤ１又は第２レーザ発振部ＬＤ２に流入するので、消費電力の低減が図られて、大型の放熱構造が不要となる等の効果が得られる。

また、第１の実施形態で説明したのと同様に、第１レーザ発振部ＬＤ１と第２レーザ発振部ＬＤ２との両者がリッジストライプ型のレーザ発振部であっても、金属の接着層ＣＮＴによって融着を行うことにより、発光点を高い精度で位置決めして接着することができる。また、レーザ発振部に限らず、接着面側の表面が凹凸状となっていても、金属の接着層ＣＮＴによって融着を行うことにより、発光点を高い精度で位置決めして接着することができる。

また、当該集積型半導体発光素子ＬＤＢをＤＶＤプレーヤ等の情報記録再生システムに設けられるピックアップに搭載すると、優れた効果を発揮する。

すなわち、発光点Ａ，Ｂから放射され各レーザ光Ｓ１，Ｓ２の近視野像（ＮＦＰ）Ｎ１，Ｎ２は、図３（ａ）に示すように、活性層ｌｂ，２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて短径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて長径となる楕円形状である。このような楕円形状のＮＦＰから出射されるレーザ光を光ディスクＤＳＣの記録面上に集光する場合、ＮＦＰの形状に影響されて、集光スポットＳＰ１，ＳＰ２の形状も活性層ｌｂ，２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて短径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて長径となる楕円形状となるが、これは以下に述べるような理由によるものである。

一般的にレーザ素子から放射されるレーザ光の形状は遠視野像（ＦＦＰ）と呼ばれ、かかる楕円形状のＮＦＰから放出されるレーザ光のＦＦＰは、ＮＦＰの場合と逆に、活性層ｌｂ，２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて長径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて短径となる楕円形状になる。

このようなｙ方向に対して長径、ｘ方向に対して短径である楕円形状のＦＦＰを持つレーザ光を、円形状の対物レンズＯＢＪを用いて光ディスクの記録面上に集光する場合、レーザ素子から放出された光出力を効率的に対物レンズＯＢＪに結合させ、光ディスク記録面上に損失なく集光させることは、光ディスクシステムの記録再生速度の高速化にとって重要な事項である。

レーザ素子から放出された光出力を効率的に対物レンズＯＢＪに結合させるためには、出射されたレーザ光の楕円形状のＦＦＰを、全て対物レンズＯＢＪ内に収めるような関係の光学設計を行うことが好ましい。しかし、このような設計においてはＦＦＰの長径を対物レンズＯＢＪの直径以下にすることが必要となるため、必然的にＦＦＰの短径は対物レンズＯＢＪの直径に比べて大幅に小さくなってしまうことになる。

このことは、ＦＦＰの短径方向（ＮＦＰの長径方向ｘ）について、対物レンズＯＢＪの持つ開口数（ＮＡ）よりも、実質的なＮＡが減少してしまうことを意味する。集光スポットの直径Ｄは、Ｄ＝ｋλ／ＮＡ（λ：レーザ光の波長、ｋ：定数）で決まるため、前記のような設計を行うと、ＦＦＰの短径方向（ＮＦＰの長径方向ｘ）に対する集光スポット系ＤｘとＦＦＰの長径方向（ＮＦＰの短径方向ｙ）に対する集光スポット系Ｄｙが、実質的なＮＡの影響を受けＤｘ＞Ｄｙとなってしまうことになる。これによって集光スポットＳＰ１，ＳＰ２の形状は、活性層ｌｂ、２ｄの垂直方向（厚さ方向）ｙにおいて短径、活性層ｌｂ，２ｄの水平方向（幅方向）ｘにおいて長径となる楕円形状となってしまうのである。

前記のような理由によって集光スポットＳＰ１，ＳＰ２の形状はともに楕円形状となる。

ところで、図３（ａ）における光ディスクＤＳＣがＤＶＤであり、レーザ発振部ＬＤ１が波長６５０ｎｍの赤色レーザ光を発するＤＶＤ用のレーザ発振部で、レーザ発振部ＬＤ２が波長４０５ｎｍの青色レーザ光を発する高密度光ディスク用のレーザ発振部であるとすると、ＤＶＤである光ディスクＤＳＣを記録再生する場合には、レーザ発振部ＬＤ１を駆動して光ディスクＤＳＣの記録面にレーザ光Ｓ１を集光スポットＳＰ１のように集光する。

ＤＶＤの場合、高密度記録を可能とするため、図３（ｂ）に示すように光ディスクＤＳＣの記録面における楕円形状の集光スポットＳＰ１の短径方向と光ディスクＤＳＣのトラックの接線方向ｔとが一致するように要請されている。

そこで、かかる要請に従って、集積型半導体発光素子ＬＤＢをピックアップに搭載すると、集積型半導体発光素子ＬＤＢの垂直方向ｙと光ディスクＤＳＣのトラック接線方向ｔを一致させるように配置してピックアップに搭載することになる。

一方、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を用いた高密度光ディスクでは、ＤＶＤに比べてピックアップ光学系における収差の発生等に関してより厳しい設計が必要とされる。そのため、対物レンズの光軸中心Ｑに対してレーザ発振部ＬＤ２の発光部Ｎ２を配置することが好ましい。その結果、ＤＶＤを記録再生する場合において、レーザ発振部ＬＤ１からのレーザ光Ｓ１の光ディスクＤＳＣに対する入射角は直角とならず、このままでは集光スポットＳＰ１にコマ収差が発生し光スポット品質が劣化してしまうため好ましくない。

しかし通常、ピックアップには、光ディスクの反りなどに起因して発生するディスク面と対物レンズ光軸の角度ずれを補正するために、チルト補正機構が備わっている。このチルト補正機構は光ディスクＤＣＳの半径方向ｒに対する角度調整機構を備えているため、集光スポットＳＰ１に発生したコマ収差を補正することが可能である。

つまり集積型半導体発光素子ＬＤＢをピックアップに搭載すると、光ディスクＤＳＣの半径方向ｒに対して平行にＬＤ１，ＬＤ２の発光点が配置されるため、ピックアップに標準的に備えられたチルト補正機構を利用することで、ＤＶＤおよび高密度光ディスクの双方に対して高品質な集光スポットを得ることが可能となる。

このように、集積型半導体発光素子ＬＤＢによれば、情報記録再生システム等に設けられるピックアップに搭載すると、他の光学部品を設けなくともチルト補正機構の機能をそのまま利用することが可能となることから、部品点数の低減、コストの低減、信頼性の高い情報記録再生システム等を実現することができる等の優れた効果が得られる。

次に、図１に示した集積型半導体発光素子ＬＤＡに関するより具体的な製造方法の実施例を図４〜図６を参照して説明する。なお、図４〜図６は、集積型半導体発光素子ＬＤＡの製造方法を工程順に表した断面図であり、図１と同一又は相当する部分を同一符号で示している。

この実施例では、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に複数の第１レーザ発振部ＬＤ１を形成した第１レーザウェハ１００と、支持基板（例えばサファイア基板又はＡｌＮ基板）ＳＵＢ２上に複数の第２レーザ発振部ＬＤ２を形成した第２レーザウェハ２００とを予め作製し、第１，第２レーザウェハ１００，２００を接着層ＣＮＴによって貼り合わせた後、レーザリフトオフ技術によって支持基板ＳＵＢ２を剥離し、第１，第２レーザウェハ１００，２００を劈開により切り出すことで、複数個の集積型半導体発光素子ＬＤＡを製造する。

第１レーザウェハ１００を次の工程により作製する。
まず、ｎ−ＧａＡｓから成る半導体基板ＳＵＢ１上に、ＭＯＣＶＤ法を用いてＡｌＩｎＧａＰ系半導体からなる多層の薄膜層を形成した後、フォトリソグラフィーを用いてウエハ表面にリッジストライプ形状を形成する。その後、再びＭＯＣＶＤ法を用いて前記リッジストライプをＡｌＩｎＧａＰ系半導体からなる薄膜層によって埋め込むことで、図４（ａ）に示したようなＡｌＩｎＧａＰ系半導体レーザウェハが作製される。

すなわち、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板ＳＵＢｌ上に、ＭＯＣＶＤ法を用いてｎ−ＡｌＩｎＧａＰからなるｎ型クラッド層ｌａと、ＭＱＷ活性層ｌｂと、ｐ−ＡｌＩｎＧａＰから成るｐ型第１クラッド層１ｃと、ｐ−ＩｎＧａＰから成るｐ型エッチストップ層ｌｄと、ｐ−ＡｌＩｎＧａＰからなるｐ型第２クラッド層とｐ−ＩｎＧａＰからなるｐ型中間層を結晶成長する。

その後、フォトリソグラフィーによってｐ型第２クラッド層とｐ型中間層を、図４（ａ）に示すように奥行き方向に長い、幅２μｍのストライプ形状に加工して、１５００μｍのピッチ間隔で複数のｐ型第２クラッド層ｌｅおよびｐ型中間層１ｆを形成する。また、ＡｌＩｎＧａＰ系半導体結晶の劈開面が（１１０）であることから、このストライプを形成する方向は＜１１０＞とする。

さらにその後、ＭＯＣＶＤ法によってｎ−ＧａＡｓ層から成るｎ型電流阻止層１ｇと、ｐ−ＧａＡｓからなるｐ型コンタクト層１ｈを結晶成長することで、図４（ａ）に示したようなＡｌＩｎＧａＰ系半導体レーザウェハが作製される。

次に、図４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィーを用いて薄膜層の所定領域をｎ型ＧａＡｓ半導体基板ＳＵＢ１に達する深さまでエッチングし、後述の複数の第１レーザ発振部ＬＤ２を個別に嵌挿させるための複数の溝Ｒを形成する。

ここで、各溝Ｒは、深さを約４μｍ、幅を約１５μｍとし、上述のピッチ間隔と同じ間隔で形成すると共に、ストライプ形状のｐ型第２クラッド層１ｅとｐ型中間層１ｆ側に近づけて、且つ平行となるように形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィーを用いて薄膜層の他の所定領域をｎ型ＧａＡｓ半導体基板ＳＵＢ１に達する深さまでエッチングすることによって、奥行き方向に長い溝状の段部ＣＬを複数形成する。

ここで、各段部ＣＬは、深さを約５μｍ、幅を約６００μｍとし、上述のピッチ間隔と同じ間隔で形成する。これにより、ｐ型中間層１ｆとｐ型第２クラッド層１ｅを有する薄膜層の部分を第１レーザ発振部ＬＤ１、ｐ型中間層１ｆとｐ型第２クラッド層１ｅを有さない薄膜層の部分を台部ＭＥＳとする。

次に、図４（ｄ）に示すように、第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと台部ＭＥＳ及び段部ＣＬ上に、絶縁膜Ｚ１とｐ側電極金属層Ｍ１を積層する。

より具体的には、第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと台部ＭＥＳ及び段部ＣＬの全面にＳｉＯ２から成る絶縁膜Ｚ１を約２０００Åの厚さで堆積した後、ｐ型中間層１ｆとｐ型第２クラッド層１ｅに対向する領域の絶縁膜Ｚ１を若干大きめにエッチングすることによって、ストライプ上の開口窓ＯＰを形成し、次に、真空蒸着によって、該開口窓ＯＰを含む絶縁膜Ｚ１の全面に、約５００Åの厚さでクローム（Ｃｒ）と約２０００Åの厚さで金（Ａｕ）を順番に積層することによって、ｐ型コンタクト層１ｈに電気的にオーミック接触するｐ側電極金属層Ｍ１を形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、ｐ側電極金属層Ｍ１の全面に、真空蒸着によって、約２μｍの厚さで錫（Ｓｎ）から成る接着層ＣＮＴを積層し、第１レーザウェハ１００を完成する。

一方、第２レーザウェハ２００は次の工程により作製する。
まず、図５（ａ）に示すように、サファイア基板又はＡｌＮ基板から成る支持基板ＳＵＢ２上に、ＭＯＣＶＤ法によって、ＧａＮ系半導体から成る多層の薄膜層を形成する。

すなわち、支持基板ＳＵＢ２上にｎ-ＧａＮから成るｎ型下地層２ａと、ｎ-ＡｌＧａＮから成るｎ型クラッド層２ｂと、ｎ-ＧａＮから成るｎ型ガイド層２ｃと、ＭＱＷ活性層２ｄと、ｐ-ＡｌＧａＮから成るｐ型電子バリア層２ｅと、ｐ-ＧａＮから成るｐ型ガイド層２ｆと、ｐ-ＡｌＧａＮから成るｐ型クラッド層２ｇと、ｐ-ＧａＮから成るｐ型コンタクト層２ｈを順次積層する。

次に、図５（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥを用いて、ｐ型コンタクト層２ｈとｐ型クラッド層２ｇの所定領域をエッチングし、幅約２μｍ、高さ約０．６μｍとなる奥行き方向に長いストライプ形状のリッジ導波路を、図４（ｅ）に示した溝Ｒと同じピッチ間隔で複数形成する。また、ＡｌＧａＩｎＮ系半導体結晶の劈開面が（１−１００）であるため、このストライプを形成する方向は＜１−１００＞とする。

次に、図５（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥを用いて、上述のリッジ導波路を含む約１０μｍの幅の領域以外の領域を、ｐ型ガイド層２ｆ側からｎ型下地層２ａに達する深さまでエッチングすることによって、幅が約１０μｍ、高さが約２μｍとなる奥行き方向に長い凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２を複数形成する。

次に、図５（ｄ）に示すように、第２レーザ発振部ＬＤ２とｎ型下地層２ａの全面に、スパッタリングによってＳｉＯ２から成る絶縁膜Ｚ２を厚さ約２０００Åで堆積し、次に、エッチングによって、ストライプ形状のｐ型コンタクト層２ｈ上部の絶縁膜Ｚ２にストライプ状の開口（符号略）を形成する。

次に、図５（ｄ）に示すように、上述のストライプ状の開口（符号略）を含む絶縁膜Ｚ２の全面に、真空蒸着によって、約５００Åの厚さでニッケル（Ｎｉ）と約２０００Åの厚さで金（Ａｕ）を順番に積層することによって、ｐ型コンタクト層２ｈに電気的にオーミック接触するｐ側電極金属層Ｍ２を形成し、第２レーザウェハ２００を完成する。

次に、第１，第２レーザウェハ１００，２００を用いて集積型半導体発光素子ＬＤＡを製造する。

すなわち、まず図６（ａ）に示すように、治具を用いて、第１レーザウェハ１００側の溝Ｒに、第２レーザウェハ２００側の第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌め込み、フォーミングガス（窒素水素混合ガス）中で、約３１０°Ｃの温度で、約５分間の熱処理を行う。これにより、錫（Ｓｎ）から成る接着層ＣＮＴが溶融し、第１レーザウェハ１００と第２レーザウェハ２００が一体に貼り合わされる。

また、第１レーザウエハ１００に形成されたストライプ状のｐ型第２クラッド層ｌｅ及びｐ型中間層ｌｆ、さらに溝Ｒは、ＡｌＩｎＧａＰ系半導体結晶の劈開面に対して完全に垂直な方向に形成されており、同様に、第２レーザウエハ２００に形成されたリッジストライプ及び第２レーザ発振部ＬＤ２は、ＡｌＩｎＧａＮ系半導体結晶の劈開面に対して完全に垂直な方向に形成されている。

そのため、第１レーザウエハ１００に形成された溝Ｒに、第２レーザウエハ２００に形成された第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌込んで接着すると、第１レーザウエハ１００の劈開面と第２レーザウエハ２００の劈開面が完全に一致することになる。

更に、第１レーザウェハ１００の第１レーザ発振部ＬＤ１中に形成されているＭＱＷ活性層１ｂと、第２レーザウェハ２００の第２レーザ発振部ＬＤ２中に形成されているＭＱＷ活性層２ｄとが略同一水平方向に揃うこととなる。

次に、図６（ｂ）に示すように、支持基板ＳＵＢ２の裏面側から、ＹＡＧレーザの４倍波（波長２６６ｎｍ）の高エネルギーの光を照射する。この波長２６６μｍの高エネルギーの光は、サファイア基板である支持基板ＳＵＢ２を透過し、支持基板ＳＵＢ２に隣接した界面付近のｎ型下地層２ａで吸収され、サファイア基板界面のＧａＮが金属ガリウムと窒素に分解する。そして、ｎ型下地層２ａのうち、第１レーザウェハ１００の段部ＣＬに面している部分が破砕されて、段部ＣＬによる隙間に離脱し、ｎ型下地層２ａの残った部分と支持基板ＳＵＢ２との界面付近の結合力が低下する。

次に、図６（ｃ）に示すように、ｎ型下地層２ａとの結合力が弱まった支持基板ＳＵＢ２を剥離する。

次に、図６（ｄ）に示すように、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の厚さが約１００μｍとなるまで裏面側を研磨し、硫酸等のエッチャントを用いて研磨によるダメージ層を除去した後、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の裏面に、Ａｕ-Ｇｅ-Ｎｉから成るｎ側電極Ｐ１を約２０００Åの厚さで蒸着する。更に、実質的に露出することとなった第２レーザ発振部ＬＤ２側のｎ型下地層２ａの表面を塩酸等で処理して、表面に残留した金属ガリウム等を除去した後、Ｔi／Ａｌ等から成るｎ側電極Ｐ２を蒸着し、更に、段部ＣＬ上の接着層ＣＮＴに、金（Ａｕ）から成るｐ側電極パッドＰ３を蒸着する。

そして、一体化した第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２等をリッジ部の長手方向に対し直交して劈開する。この時、第１のレーザ発振部ＬＤ１を形成するＡｌＩｎＧａＰ系半導体結晶である第１レーザウエハ１００と、第２のレーザ発振部ＬＤ２を形成するＡｌＩｎＧａＮ系半導体結晶である第２レーザウエハ２００の劈開面は、前述したように完全に一致しているために、劈開後に得られる第１，第２のレーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の端面は、完仝に同一平面上に揃ったものとなる。その後、更に段部ＣＬの長手方向に沿ってｎ型半導体基板ＳＵＢ１を、図６（ｂ）に示すように劈開することによりチップ化し、図１に示したのと同様の構造を有する個々の集積型半導体発光素子ＬＤＡを完成する。

また、図６（ｄ）中においては、ｐ側電極パッドＰ３とレーザ発振部ＬＤ１の間でチップ化のための劈開を行っているため、結果として出来上がる多波長レーザ素子は、ｐ側電極パッドＰ３とレーザ発振部ＬＤｌの間にレーザ発振部ＬＤ２が存在するような並びとなるが、ｐ側電極パッドＰ３と台部ＭＥＳの間で劈開を行えば、ｐ側電極パッドＰ３とレーザ発振部ＬＤ２の間にレーザ発振部ＬＤ１が存在するような多波長レーザ素子も作製できるため、ピックアップに搭載する上で都合の良い並びを選ぶこともできる。

実施例１の製造方法によれば、複数の第１レーザ発振部ＬＤ１を有する第１レーザウェハ１００と、複数の第２レーザ発振部ＬＤ２を有する第２レーザウェハ２００とを接着層ＣＮＴによって一体に貼り合わせ、ＹＡＧレーザの４倍波（波長２６６ｎｍ）の高エネルギーの光を第２レーザウェハ２００側の支持基板ＳＵＢ２の裏面側から照射して、支持基板ＳＵＢ２を剥離した後、劈開によって複数の集積型半導体発光素子ＬＤＡを切り出して完成するので、量産性の向上を図ることができる。

また、第１レーザウェハ１００と第２レーザウェハ２００とを貼り合わせる際、凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２を第１レーザ発振部ＬＤ１と台部ＭＥＳの間に形成された凹状の溝Ｒに嵌め込み、接着層ＣＮＴによって一体に貼り合わせるので、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めすることができ、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＡを製造することができる。

また、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の接着面は、リッジストライプ形状を持つなどの理由から平坦ではなく凸凹状であるが、接着に際しては金属からなる接着層ＣＮＴが変形するため、高い密着性をもって第１，第２レーザ部ＬＤ１，ＬＤ２等を接着できる。

そのため、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めすることが可能となり、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＡを製造することができる。

また、実施例１の製造方法では、表面が平坦な埋め込み型の第１レーザ発振部ＬＤ１と、表面が凹凸状となるリッジストライプ型の第２レーザ発振部ＬＤ２を用いて集積型半導体発光素子ＬＤＡを製造するが、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の両者がリッジストライプ型のレーザ発振部であっても、金属の接着層ＣＮＴによる融着によって、発光点を高い精度で位置決めして接着することができる。また、レーザ発振部に限らず、接着面側の表面が凹凸状となっていても、金属の接着層ＣＮＴによる融着によって、発光点を高い精度で位置決めすることができる。また、同様に、第１，第２のレーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の両者とも表面が平坦な埋め込み型であっても、同様の効果が得られる。

なお、この実施例１では、図４（ｅ）に示したように、第１レーザウェハ１００の全体に接着層ＣＮＴを形成することとしているが、段部ＣＬの領域には接着層ＣＮＴを形成しないようにしてもよい。かかる製造方法によると、図６（ｄ）に示したｐ側電極パッドＰ３を形成する際、段部ＣＬには接着層ＣＮＴが存在しないこととなるが、段部ＣＬ側に露出して延在することとなるｐ側電極金属層Ｍ１の部分に、ｐ側電極パッドＰ３を形成することによって、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２への駆動電流の供給が可能である。

次に、図２に示した集積型半導体発光素子ＬＤＢに関するより具体的な製造方法の実施例を図７及び図８を参照して説明する。なお、図７及び図８は、集積型半導体発光素子ＬＤＢの製造方法を工程順に表した断面図であり、図２及び図４〜図６と同一又は相当する部分を同一符号で示している。

この実施例では、上述した実施例１と同様に、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に複数の第１レーザ発振部ＬＤ１を形成した第１レーザウェハ１００と、支持基板（例えばサファイア基板）ＳＵＢ２上に複数の第２レーザ発振部ＬＤ２を形成した第２レーザウェハ２００とを予め作製し、第１，第２レーザウェハ１００，２００を接着層ＣＮＴによって貼り合わせた後、レーザリフトオフ技術によって支持基板ＳＵＢ２を剥離し、第１，第２レーザウェハ１００，２００を劈開により切り出すことで、複数個の集積型半導体発光素子ＬＤＢを製造する。

ただし、実施例１の製造方法では、第１レーザウェハ１００に予め段部ＣＬを形成するのに対し、この実施例２では、段部ＣＬを形成することなく集積型半導体発光素子ＬＤＢを製造する。

第１レーザウェハ１００は、図７（ａ）に示すような構造に作製する。
すなわち、まず図４（ａ）に示したのと同様に、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板ＳＵＢ１上に、ＭＯＣＶＤ法とフォトリソグラフィーによってＡｌＩｎＧａＰ系半導体から成る多層の薄膜層構造を形成した後、図４（ｂ）に示したのと同様に、フォトリソグラフィーを用いて薄膜層の所定領域をｎ型ＧａＡｓ半導体基板ＳＵＢ１に達する深さまでエッチングすることによって、複数の第１レーザ発振部ＬＤ２を個別に嵌挿させるための複数の溝Ｒを形成すると共に、第１レーザ発振部ＬＤ１と平坦部ＳＴとを同じ薄膜層の部分に形成する。

次に、図７（ａ）に示すように、ストライプ形状のｐ型中間層１ｆとｐ型第２クラッド層１ｅに対向する開口窓ＯＰを有するＳｉＯ２から成る絶縁膜Ｚ１を、第１レーザ発振部ＬＤ１と平坦部ＳＴ及び溝Ｒ上に、約２０００Åの厚さで形成し、更に真空蒸着によって、該開口窓ＯＰを含む絶縁膜Ｚ１の全面に、約５００Åの厚さでクローム（Ｃｒ）と約２０００Åの厚さで金（Ａｕ）を順番に積層することによって、ｐ型中間層１ｆに電気的に接合するｐ側電極金属層Ｍ１を形成する。

次に、薄膜層上の所定領域をマスキングし、真空蒸着によって、第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと、平坦部ＳＴのうちの溝Ｒから所定幅の部分とに、錫（Ｓｎ）から成る厚さ約２μｍの接着層ＣＮＴを積層することによって、第１レーザウェハ１００を完成する。

一方、第２レーザウェハ２００は、図７（ｂ）に示すような構造に作製する。すなわち、図５（ａ）〜（ｅ）を参照して説明した実施例１の作製工程に従って、ＧａＮ系半導体から成る凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２を有する第２レーザウェハ２００を作製する。

次に、図８（ａ）に示すように、治具を用いて、第１レーザウェハ１００側の溝Ｒに、第２レーザウェハ２００側の第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌め込み、約３１０°Ｃのフォーミングガス（窒素水素混合ガス）中で、約５分間熱処理を行う。これにより、錫（Ｓｎ）から成る接着層ＣＮＴが溶融し、接着層ＣＮＴの融着によって第１レーザウェハ１００と第２レーザウェハ２００が一体に貼り合わされる。

また、第１レーザウェハ１００に形成されたストライプ状のｐ型第２クラッド層ｌｅ及びｐ型中間層ｌｆ、さらに溝Ｒは、ＡｌＩｎＧａＰ系半導体結晶の劈開面に対して完全に垂直な方向に形成されており、また、第２レーザウェハ２００に形成されたリッジストライプ及び第２レーザ発振部ＬＤ２は、ＡｌＩｎＧａＮ系半導体結晶の劈開面に対して完全に垂庫な方向に形成されている。

そのため、第１レーザウェハ１００に形成された溝Ｒに、第２レーザウェハ２００に形成された第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌込んで接着すると、第１レーザウェハ１００の劈開面と第２レーザウェハ２００の劈開面が完全に一致することになる。

更に、第１レーザウェハ１００の第１レーザ発振部ＬＤ１中に形成されているＭＱＷ活性層１ｂと、第２レーザウェハ２００の第２レーザ発振部ＬＤ２中に形成されているＭＱＷ活性層２ｄとが略同一水平方向に揃うこととなる。

次に、図８（ｂ）に示すように、支持基板ＳＵＢ２の裏面側から、ＹＡＧレーザの４倍波（波長２６６ｎｍ）の高エネルギーの光を照射する。この波長２６６μｍの高エネルギーの光は、サファイア基板である支持基板ＳＵＢ２を透過し、支持基板ＳＵＢ２に隣接した界面付近のｎ型下地層２ａで吸収され、サファイア基板界面のＧａＮが分解する。そして、接着層ＣＮＴが形成されていない隙間Ｘに対向しているｎ型下地層２ａとｐ側電極金属層Ｍ２及び絶縁膜Ｚ２の部分が破砕されて、隙間Ｘ内に離脱し、ｎ型下地層２ａの残った部分と支持基板ＳＵＢ２との界面付近の結合力が低下する。

次に、図８（ｃ）に示すように、ｎ型下地層２ａとの結合力が弱まった支持基板ＳＵＢ２を剥離する。

次に、図８（ｄ）に示すように、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の厚さが約１００μｍとなるまで裏面側を研磨し、硫酸等のエッチャントを用いて研磨によるダメージ層を除去した後、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の裏面に、Ａｕ-Ｇｅ-Ｎｉから成るｎ側電極Ｐ１を約２０００Åの厚さで蒸着する。更に、実質的に露出することとなった第２レーザ発振部ＬＤ２側のｎ型下地層２ａの表面を塩酸等で処理して、表面に残留した金属ガリウム等を除去した後、Ｔi／Ａｌ等から成るｎ側電極Ｐ２を蒸着し、更に、平坦部ＳＴ上のｐ側電極金属層Ｍ２に、金（Ａｕ）から成るｐ側電極パッドＰ３を蒸着する。

そして、一体化した第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２等をリッジ部の長手方向に対し直交して劈開する。

この時、第１のレーザ発振部ＬＤ１を形成するＡｌＩｎＧａＰ系半導体結晶である第１レーザウエハ１００と、第２のレーザ発振部ＬＤ２を形成するＡｌＩｎＧａＮ系半導体結晶である第２レーザウエハ２００の劈開面は、前述したように完全に一致しているために、劈開後に得られる第１，第２のレーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の端面は、完仝に同一平面上に揃ったものとなる。

更に平坦部ＳＴに沿ってｎ型半導体基板ＳＵＢ１を劈開することによりチップ化し、図２に示したのと同様の構造を有する個々の集積型半導体発光素子ＬＤＡを完成する。

また図８（ｄ）中においては、ｐ側電極パッドＰ３とレーザ発振部ＬＤ１の間でチップ化のための劈開を行っているため、結果として出来上がる多波長レーザ素子は、ｐ側電極パッドＰ３とレーザ発振部ＬＤｌの間にレーザ発振部ＬＤ２が存在するような並びとなるが、ｐ側電極パッドＰ３と台部ＭＥＳの間で劈開を行えば、ｐ側電極パッドＰ３とレーザ発振部ＬＤ２の間にレーザ発振部ＬＤ１が存在するような多波長レーザ素子も作製できるため、ピックアップに搭載する上で都合の良い並びを選ぶこともできる。

実施例２の製造方法によれば、複数の第１レーザ発振部ＬＤ１を有する第１レーザウェハ１００と、複数の第２レーザ発振部ＬＤ２を有する第２レーザウェハ２００とを接着層ＣＮＴによって一体に貼り合わせ、ＹＡＧレーザの４倍波（波長２６６ｎｍ）の高エネルギーの光を第２レーザウェハ２００側の支持基板ＳＵＢ２の裏面側から照射して、支持基板ＳＵＢ２を剥離した後、劈開によって複数の集積型半導体発光素子ＬＤＢを切り出して完成するので、量産性の向上を図ることができる。

また、第１レーザウェハ１００と第２レーザウェハ２００とを貼り合わせる際、凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２を第１レーザ発振部ＬＤ１と平坦部ＳＴの間に形成された凹状の溝Ｒに嵌め込み、接着層ＣＮＴの融着によって一体に貼り合わせるので、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めすることができ、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＢを製造することができる。

また、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の接着面は、リッジストライプ形状を持つなどの理由から平坦ではなく凸凹状であるが、接着に際しては金属からなる接着層ＣＮＴが変形するため、高い密着性をもって第１，第２レーザ部ＬＤ１，ＬＤ２等を接着できる。

そのため、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の発光点Ａ，Ｂを高い精度で位置決めすることが可能となり、発光点間隔の揃った集積型半導体発光素子ＬＤＢを製造することができる。

また、実施例２の製造方法では、表面が平坦な埋め込み型の第１レーザ発振部ＬＤ１と、表面が凹凸状となるリッジストライプ型の第２レーザ発振部ＬＤ２を用いて集積型半導体発光素子ＬＤＡを製造するが、第１，第２レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の両者がリッジストライプ型のレーザ発振部であっても、金属の接着層ＣＮＴによる融着によって、発光点を高い精度で位置決めして接着することができる。また、レーザ発振部に限らず、接着面側の表面が凹凸状となっていても、金属の接着層ＣＮＴによる融着によって、発光点を高い精度で位置決めして接着することができる。また、同様に、第１，第２のレーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２の両者とも表面が平坦な埋め込み型であっても、同様の効果が得られる。

なお、上述した第１，第２の実施形態に係る集積型半導体発光素子ＬＤＡ，ＬＤＢと実施例１と実施例２の製造方法により製造される集積型半導体発光素子ＬＤＡ，ＬＤＢは、波長の異なる２つのレーザ光を放射する２波長レーザ素子であるが、実施例１と実施例２の製造方法を適宜組み合わせることにより、３つ以上のレーザ光を放射する集積型半導体発光素子を製造することが可能である。

例えば、図１、図２に示した集積型半導体発光素子ＬＤＡ，ＬＤＢの変形例として、図９の断面図に示すような構造を有する３波長レーザ素子を製造することが可能である。

この集積型半導体発光素子は、ｎ−ＧａＡｓから成るｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に、赤色レーザ光を放射する第１のレーザ発振部ＬＤ１と、赤外のレーザ光を放射する第３のレーザ発振部ＬＤ３を持つ２波長集積型レーザに対して、図１に示した集積型半導体発光素子ＬＤＡの場合と同様に第１レーザ発振部ＬＤ１に隣接して溝Ｒが形成されている。この溝Ｒに対して凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２が溝Ｒに嵌める込まれて、金属の接着層ＣＮＴによって第１レーザ発振部ＬＤ１と第２レーザ発振部ＬＤ２等が接着された構造を有している。

この３波長の集積型半導体発光素子の製造方法を概説する。まずｎ−ＧａＡｓからなるｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に、ＭＯＣＶＤ法を用いて第１レーザ発振部ＬＤ１、溝Ｒおよび台部ＭＥＳを形成するためのＡｌＩｎＧａＰ系半導体から成る多層の薄膜層を形成し、フォトリソグラフィーとＭＯＣＶＤ法による埋め込み再成長を行い、埋め込み型の内部ストライプ構造を作製する。

続いて、第１レーザ発振部ＬＤ１、溝Ｒおよび台部ＭＥＳとなる領域以外の部分のＡｌＩｎＧａＰ系半導体から成る多層の薄膜層を、フォトリソグラフィーによって除去し、ｎ−ＧａＡｓからなるｎ型半導体基板ＳＵＢ１を露出せしめる。

その後、再びＭＯＣＶＤ法を用いて第３レーザ発振部を形成するためのＡｌＧａＡｓ系半導体から成る多層の薄膜層を形成し、フォトリソグラフィーとＭＯＣＶＤ法による埋め込み再度再成長を行い、埋め込み型の内部ストライプ構造を作製する。

続いて、第３レーザ発振部ＬＤ３部以外の部分のＡｌＧａＡｓ系半導体から成る多層の薄膜層を、フォトリソグラフィーによって除去することによって、ｎ−ＧａＡｓからなるｎ型半導体基板ＳＵＢ１上に、赤色レーザ光を放射する第１のレーザ発振部ＬＤ１と、赤外のレーザ光を放射する第３のレーザ発振部ＬＤ３を持つ二波長集積型レーザを作製する。

更に、第１レーザ発振部ＬＤ１を形成するための薄膜層の所定領域にエッチングによって溝Ｒを形成することにより、溝Ｒの両側に凸状の第１レーザ発振部ＬＤ１と台部ＭＥＳを形成した後、段部ＣＬの所定領域と第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと台部ＭＥＳ上に、絶縁膜Ｚ１とｐ側電極金属層Ｍ１を積層し、更に第１レーザ発振部ＬＤ１と溝Ｒと台部ＭＥＳに面するｐ側電極金属層Ｍ１の所定領域だけに、金属の接着層ＣＮＴを形成する。

こうして予め第１レーザウェーハを作製しておき、次に当該第１レーザウェハの溝Ｒに、図５（ｅ）又は図７（ｂ）に示した第２レーザウェハ２００に形成されているＧａＮ系半導体から成る凸状の第２レーザ発振部ＬＤ２を嵌め込み、接着層ＣＮＴの融着によって当該第１レーザウェハと第２レーザウェハ２００とを一体に接着する。

そして、第２レーザウェハ２００の支持基板ＳＵＢ２側から、ＹＡＧレーザの４倍波（波長２６６ｎｍ）の高エネルギーの光を照射して、支持基板ＳＵＢ２を第２レーザ発振部ＬＤ２の下地層２ａから剥離した後、ｎ型半導体基板ＳＵＢ１の裏面と下地層２ａの表面と第３レーザ発振部ＬＤ３の表面に、夫々ｎ側電極Ｐ１，Ｐ２及びｐ側電極Ｐ４を積層し、更に段部ＣＬに露出しているｐ側電極金属層Ｍ１にｐ側電極パッドＰ３を形成した後、第１，第２，第３レーザ発振部ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３を１組として劈開することにより、個々の３波長レーザ素子を切り出す。

かかる構造の３波長レーザ素子によれば、ｐ側電極パッドＰ３とｎ側電極Ｐ１間に順方向電流を供給すると、第１レーザ発振部ＬＤ１の発光点Ａから赤色レーザ光が放射され、ｐ側電極パッドＰ３とｎ型電極Ｐ２間に順方向電流を供給すると、第２レーザ発振部ＬＤ２の発光点Ｂから青色レーザ光が放射され、ｐ側電極Ｐ４とｎ側電極Ｐ１間に順方向電流を供給すると、第３レーザ発振部ＬＤ３の発光点Ｃから、赤色外レーザ光が放射される。

また、発光点Ａ，Ｂ，Ｃが、略同一水平方向に離間配置されるため、コンパティビリティを有するＤＶＤプレーヤ等の情報記録再生システムのピックアップに搭載することで、チルト補正機構を有効に利用することができる等の優れた効果を発揮する。

第１の実施形態の集積型半導体発光素子の構造を模式的に表した斜視図である。 第２の実施形態の集積型半導体発光素子の構造を模式的に表した斜視図である。 第１の実施形態と第２の実施形態の集積型半導体発光素子の効果を説明するための図である。 図１に示した集積型半導体発光素子の具体的な製造方法を表した断面図である。 更に、図１に示した集積型半導体発光素子の具体的な製造方法を表した断面図である。 更に、図１に示した集積型半導体発光素子の具体的な製造方法を表した断面図である。 図２に示した集積型半導体発光素子の具体的な製造方法を表した断面図である。 更に、図２に示した集積型半導体発光素子の具体的な製造方法を表した断面図である。 集積型半導体発光素子の変形例の構造を模式的に表した断面図である。 従来の集積型半導体発光素子の問題点を説明するための図である。

符号の説明

ＬＤＡ，ＬＤＢ…集積型半導体発光素子
ＬＤ１…第１レーザ発振部
ＬＤ２…第２レーザ発振部
ＳＵＢ１…半導体基板
ＳＵＢ２…支持基板
ＣＮＴ…接着層
Ｍ１…ｐ型オーミック電極層
２ｇ…ｐ型クラッド層
２ｈ…ｐ型コンタクト層
Ｒ…溝
Ｚ１…絶縁層
台部…ＭＥＳ
平坦部…ＳＴ

Claims (9)

1. 波長の異なる複数のレーザ光を出射する集積型半導体発光素子であって、
   半導体基板上に積層された多層の半導体薄膜（以下、第１の多層半導体薄膜という）によって共に形成された第１の活性層及び当該第１の活性層に第１の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第１の電流狭窄部の両者を少なくとも有する第１レーザ発振部と、
   前記第１レーザ発振部と共に前記半導体基板上に積層された前記第１の多層半導体薄膜の所定領域が厚さ方向にエッチングされることにより前記第１レーザ発振部に並べて形成され、前記半導体基板に達する深さを有する溝部と、
   前記エッチングがなされずに前記半導体基板上に残された前記第１の多層半導体薄膜から成り、前記溝部を介して前記第１レーザ発振部から分離された台部と、
   前記第１の電流狭窄部を除き前記第１レーザ発振部と前記溝部と前記台部との表面を電気的に絶縁被覆する第１の絶縁膜と、
   支持基板上に積層され前記溝部内に嵌挿される多層の半導体薄膜（以下、第２の多層半導体薄膜という）によって共に形成された第２の活性層及び当該第２の活性層に第２の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第２の電流狭窄部の両者を少なくとも有する第２レーザ発振部と、
   前記第２の電流狭窄部を除き前記第２レーザ発振部の表面を電気的に絶縁被覆する第２の絶縁膜と、
   導電性を有する接着層であって、前記第１の絶縁膜及び前記第１の電流狭窄部と前記第２の絶縁膜及び前記第２の電流狭窄部との間に介在する部分を有し、該部分は、両者の絶縁層を融着すると共に両者の電流狭窄部を電気的に接続する前記接着層と、
   前記接着層の一部分に形成された電極と、を有し、
   前記支持基板が前記第２の多層半導体薄膜から剥離されて、当該第２の多層半導体薄膜の剥離部分と前記電極との間に前記第２のレーザ発振部を駆動する電源が接続され、前記半導体基板の前記第１の多層半導体薄膜に対する裏面と前記電極との間に前記第１のレーザ発振部を駆動する電源が接続されること、
   を特徴とする集積型半導体発光素子。
2. 前記接着層による融着に際し、前記第１レーザ発振部の前記第１の活性層により発せされる前記第１の波長の光の発光点と、前記溝部に嵌挿される前記第２レーザ発振部の前記第２の活性層により発せされる前記第２の波長の光の発光点とが、前記厚さ方向において同じ位置となるように位置決めされていること、
   を特徴とする請求項１に記載の集積型半導体発光素子。
3. 前記第１レーザ発振部は、Ｖ族元素として砒素（Ａｓ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）の何れかを含むIII-Ｖ族化合物半導体、又はII-Ｖ族化合物半導体を有し、
   前記第２レーザ発振部は、Ｖ族元素が窒素（Ｎ）からなる窒化物系III-Ｖ族化合物半導体を有すること、
   を特徴とする請求項１〜２の何れか１項に記載の集積型半導体発光素子。
4. 前記支持基板は、サファイア基板又はＡｌＮ基板であること、
   を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の集積型半導体発光素子。
5. 前記第２レーザ発振部は、リッジ導波路型レーザ素子であること、
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の集積型半導体発光素子。
6. 波長の異なる複数のレーザ光を出射する集積型半導体発光素子の製造方法であって、
   半導体基板上に多層の半導体薄膜（以下、第１の多層半導体薄膜という）を積層すると共に、当該第１の多層半導体薄膜によって、第１の活性層及び当該第１の活性層に第１の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第１の電流狭窄部との両者を少なくとも有する第１レーザ発振部を形成する第１の工程と、
   第１レーザ発振部の形成領域を除く前記第１の多層半導体薄膜の所定領域を厚さ方向にエッチングすることにより前記第１レーザ発振部に並べて、前記半導体基板に達する深さを有する溝部を形成すると共に、前記エッチングがなされずに前記溝部を介して前記第１レーザ発振部から分離して前記半導体基板上に残された前記第１の多層半導体薄膜を台部とする第２の工程と、
   前記第１の電流狭窄部を除き前記第１レーザ発振部と前記溝部と前記台部との表面に、電気的に絶縁被覆する第１の絶縁膜を形成する第３の工程と、
   導電性を有する接着層を、前記第１の絶縁膜と前記第１の電流狭窄部と前記溝部とを含む表面に形成することにより、前記半導体基板から当該接着層までの構造を有する第１レーザウェハを完成する第４の工程と、
   支持基板上に、前記溝部内に嵌挿される多層の半導体薄膜（以下、第２の多層半導体薄膜という）を積層すると共に、当該第２の多層半導体薄膜によって、第２の活性層及び当該第２の活性層に第２の波長の光を生じさせるための電流を狭窄して注入する第２の電流狭窄部との両者を少なくとも有する第２レーザ発振部を形成する第５の工程と、
   前記第２の電流狭窄部を除き前記第２レーザ発振部の表面に電気的に絶縁被覆する第２の絶縁膜を形成することにより、前記支持基板から第２レーザ発振部までの構造を有する第２レーザウェハを完成する第６の工程と、
   前記第２レーザ発振部を前記溝部内に嵌挿して、前記第１レーザウェハと前記第２レーザウェハとを対向させ、前記接着層により前記第１，第２の絶縁膜を融着させると共に前記第１，第２の電流狭窄部を電気的に接続させる第７の工程と、
   前記接着層の一部分に電極を形成する第８の工程と、
   前記支持基板を前記第２の多層半導体薄膜から剥離する第９の工程と、を有し、
   前記支持基板が前記第２の多層半導体薄膜から剥離されて、当該第２の多層半導体薄膜の剥離部分と前記電極との間に前記第２のレーザ発振部を駆動する電源が接続され、前記半導体基板の前記第１の多層半導体薄膜に対する裏面と前記電極との間に前記第１のレーザ発振部を駆動する電源が接続されること、
   を特徴とする集積型半導体発光素子の製造方法。
7. 前記第７の工程における前記接着層による融着に際し、前記第１レーザ発振部の前記第１の活性層により発せされる前記第１の波長の光の発光点と、前記溝部内に嵌挿される前記第２レーザ発振部の前記第２の活性層により発せされる前記第２の波長の光の発光点とが、前記厚さ方向において同じ位置となるように位置決めすること、
   を特徴とする請求項６に記載の集積型半導体発光素子の製造方法。
8. 前記第１レーザ発振部は、Ｖ族元素として砒素（Ａｓ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）の何れかを含むIII-Ｖ族化合物半導体、又はII-Ｖ族化合物半導体を有し、
   前記第２レーザ発振部は、Ｖ族元素が窒素（Ｎ）からなる窒化物系III-Ｖ族化合物半導体を有すること、
   を特徴とする請求項６又は７の何れか１項に記載の集積型半導体発光素子の製造方法。
9. 前記支持基板は、サファイア基板又はＡｌＮ基板であること、
   を特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の集積型半導体発光素子の製造方法。

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