JP4770002B2 - 半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体発光装置およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4770002B2 JP4770002B2 JP2000194971A JP2000194971A JP4770002B2 JP 4770002 B2 JP4770002 B2 JP 4770002B2 JP 2000194971 A JP2000194971 A JP 2000194971A JP 2000194971 A JP2000194971 A JP 2000194971A JP 4770002 B2 JP4770002 B2 JP 4770002B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- laser diode
- stacked body
- light emitting
- semiconductor light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関し、特に発光波長や発光特性の異なる複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置およびそ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（デジタル多用途ディスク）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。
また、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなど、情報の書き込み（記録）を行う場合は、ＣＤ用の７８０ｎｍで、高出力のレーザ光が用いられる。
【０００４】
上記のように、光ディスクの種類や、再生用あるいは再生記録両用などの用途によってレーザ光の波長や特性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の再生など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。
例えば、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２１は、上記の従来例に係るモノリシックレーザダイオード１１４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（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４１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（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ＲＤ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。
【０００７】
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。
【０００８】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１１４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。
上記の構造のレーザダイオード１１４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。
【０００９】
上記のモノリシックレーザダイオード１１４は、例えば図２２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電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
【００１０】
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１１４の形成方法について説明する。
まず、図２３（ａ）に示すように、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）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。
【００１１】
次に、図２３（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。
【００１２】
次に、図２４（ｃ）に示すように、例えば上記と同様のＭＯＣＶＤ法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。
【００１３】
次に、図２４（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。
【００１４】
次に、図２５（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。
【００１５】
次に、図２５（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。
上記の第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は、第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードの電流狭窄構造となるストライプの位置を決定するので、両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔を一定にするために、上記のように同時に形成することが好ましい。両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔がばらつくと、光ピックアップ装置を構成したときに、受光部に結像するレーザ位置がばらついてしまい、光ピックアップ装置の歩留りを下げてしまうからである。
【００１６】
次に、図２６（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。
【００１７】
次に、図２６（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ＲＤ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。
【００１８】
次に、図２７（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ＳＴ１を残して第３マスク層ＳＴ３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。
【００１９】
次に、図２７（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４１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。
【００２０】
次に、図２８（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２８（ｌ）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。
【００２１】
次に、図２９（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、エッチングなどにより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。絶縁膜４４は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。
【００２２】
次に、図２９（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電極４３を形成する。
【００２３】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図２１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１１４とすることができる。
【００２４】
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１１４は、従来２つ必要だった半導体レーザパッケージを１つに集約でき、ＣＤとＤＶＤなどの２つのディスクシステムでほぼ同じ光軸を使用するのでプリズムなどの光学部品数を削減でき、これにより光軸調整が簡素化でき、製造コストを削減できる。
【００２５】
【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には、以下の２つの問題点が存在していた。
【００２６】
図３０は、上記の露光工程における第１レーザダイオードを構成する第１積層体と第２レーザダイオードを構成する第２積層体の要部を拡大した模式図である。
基板ＳＵＢに、第１レーザダイオードを構成する第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオードを構成する第２積層体ＳＴ２が形成されており、この上層にレジスト膜ＲＳを全面に塗布し、マスクパターンＭＰを合わせて光ＥＸを照射して露光する。露光された部分のレジスト膜を硬化させ、第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する。さらにハードベーク処理などを経て得られる第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は、第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードの電流狭窄構造となるストライプの位置を決定するので、両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔を一定にするために上記のように同時に形成する。
しかし、図３０に示すように、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２とで、クラッド層の厚さが７８０ｎｍの波長の光を発光する第１レーザダイオードの方が厚いことなどに起因して、第１積層体ＳＴ１の高さｔ1 の方が第２積層体ＳＴ２の高さｔ2 よりも高くなっており、一般に、両積層体の高さの差ｔ3 が１μｍ以上になると上記露光工程において露光ムラが発生しやすくなるという問題が生じる。
【００２７】
また、図３１は、上記のモノリシックレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。基板ＳＵＢに第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２が形成されており、各積層体表面に、ｐ電極４２が形成されており、また、基板ＳＵＢに接続するようにｎ電極４３が形成されている。
上記の理由により、第１積層体ＳＴ１の高さの方が第２積層体ＳＴ２の高さよりも高くなっており、その高さの差ｔ3 の分が完成後の第１レーザダイオードＬＤ１の表面と第２レーザダイオードＬＤ２の表面の高さの差となっている。一般に、両レーザダイオードの表面の高さの差が１μｍ以上となると、図２２に示すようにｐ電極４２側から半導体ブロック１３上にハンダ付けされて固定されるときに、素子が傾き、ハンダの濡れ性が均一でなくなり、熱放散性が悪くなるとともに、固着強度も低下してしまうという問題が生じる。
【００２８】
上記の２つの問題は第１積層体と第２積層体の高さの差が１μ以上となると顕著となってくるが、実際には第１積層体と第２積層体の高さの差が２μｍ程度あり、さらに、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなど、ＣＤ側で情報の書き込み（記録）を行う場合は、ＣＤ用に７８０ｎｍの発光波長で高出力のレーザ光が用いられるので、導波路ロスを低減する必要があることからＣＤ用レーザダイオードのクラッド層がさらに厚くなり、これによってＣＤ用レーザダイオードの第１積層体とＤＶＤ用レーザダイオードの第２積層体の高さの差は３μｍ程度にまで達し、上記の問題がますます顕著化する。
【００２９】
上記の問題を解決するために、ＤＶＤ（６５０ｎｍ発光）側のレーザダイオードにおいて、クラッド層を厚膜化する方法がある。
しかしながら、クラッド材料であるＡｌＧａＩｎＰ層は、結晶成長速度が遅く、製造時間が長くなり、生産性を低下させる。また、Ｐ系材料のＭＯＣＶＤ法による結晶成長では、有機リン系ガスの分解効率が低くＰＨ3 流量を多くする必要があり、Ｐ系の結晶成長時間が長い場合、ガス除外用部材の交換頻度が高くなるため、装置の稼働率が低くなるという新たな問題点が生じる。
【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、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置において、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを、新たな問題を発生させずに解決することができる半導体発光装置とその製造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であって、基板と、第１半導体発光素子形成領域において上記基板上に、少なくとも第１導電型の第１クラッド層、第１活性層および第２導電型の第２クラッド層が積層されて形成された第１積層体と、第２半導体発光素子形成領域において上記基板に形成された高さ調整部と、上記高さ調整部上に、少なくとも第１導電型の第３クラッド層、第２活性層および第２導電型の第４クラッド層が積層された第２積層体とを有し、上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一であり、上記第１積層体と上記第２積層体が空間的に互いに分離されており、上記第１活性層と上記第２活性層からそれぞれ光を出射する。
【００３２】
上記の本発明の半導体発光装置は、基板上の第１半導体発光素子形成領域において第１積層体が形成されており、第２半導体発光素子形成領域において高さ調整部が形成され、その上層に第２積層体が形成されている。
上記の高さ調整部が形成されていることにより、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっている。
【００３３】
上記の本発明の半導体発光装置によれば、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００３４】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記高さ調整部が、上記第２半導体発光素子形成領域において上記基板上に成長された半導体膜である。
さらに好適には、上記第２積層体がＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成され、上記高さ調整部がＧａＡｓを含む膜から形成されている。
【００３５】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記高さ調整部が、上記第２半導体発光素子形成領域において上記基板上に成長された半導体積層膜である。
さらに好適には、上記第２積層体がＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成され、上記高さ調整部がＧａＡｓ膜とＩｎＧａＰ膜を含む半導体積層膜から形成されている。
【００３６】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記高さ調整部が、上記基板に形成された凸状部である。
さらに好適には、上記基板がＧａＡｓ基板であり、上記第２積層体がＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成されている。
【００３７】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記第１活性層と上記第２活性層の組成比が互いに異なる、上記第１活性層と上記第２活性層が互いに異なる組成元素を有する、あるいは、上記第１積層体と上記第２積層体の組成が互いに異なるなど、上記第１活性層と上記第２活性層の組成が互いに異なり、前記第１活性層と上記第２活性層からそれぞれ波長の異なるレーザ光を出射する。
【００３８】
また、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、上記基板上に、高さ調整部を形成する工程と、上記高さ調整部上に、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を有し、上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００３９】
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、基板上に高さ調整部を形成し、その上層に少なくとも第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積層体を形成し、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００４０】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、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ときに、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成するので、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００４１】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、上記高さ調整部を形成する工程においては、上記第２半導体発光素子形成領域における上記基板上に半導体膜を成長させる。
さらに好適には、上記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成し、上記高さ調整部をＧａＡｓを含む膜から形成する。
【００４２】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、上記高さ調整部を形成する工程においては、上記第２半導体発光素子形成領域における上記基板上に半導体積層膜を成長させる。
さらに好適には、上記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成し、上記高さ調整部をＧａＡｓ膜とＩｎＧａＰ膜を含む半導体積層膜から形成する。
【００４３】
また、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２半導体発光素子形成領域において、上記基板に高さ調整用の凸状部を形成する工程と、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、上記凸状部上に、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を有し、上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００４４】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、第２半導体発光素子形成領域において、基板に高さ調整用の凸状部を形成する。
次に、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、高さ調整部の上層に少なくとも第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積層体を形成し、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００４５】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、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ときに、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成するので、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００４６】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、上記基板がＧａＡｓ基板であり、上記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成する。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体発光装置とその製造方法、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。
【００４８】
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（ａ）に示す。
【００４９】
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４１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。
【００５０】
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ｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１からなる高さ調整層ＡＤが形成されており、その上層に、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ＲＤ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。
【００５１】
上記において、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１からなる高さ調整層ＡＤの膜厚は、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する膜厚とし、例えば２μｍ程度の膜厚である。
ｎ型のＩｎＧａＰ層５０は、製造工程におけるエッチングストッパとして機能するので、１０ｎｍ以上の膜厚（例えば３０ｎｍ程度）であればよく、従ってその残部の膜厚分をｎ型のＧａＡｓ層５１により構成する。
また、第２積層体ＳＴ２を構成するｎ型バッファ層３６は、ＧａＡｓ層５１とＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７が直接積層された場合にヘテロ障壁を形成して高抵抗となるのを防止するための層であり、ｎ型バッファ層３６としては、１０ｎｍ以上（例えば３０ｎｍ程度）の膜厚があればヘテロ障壁を防止できる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
また、図１（ｂ）は、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａの要部を拡大した模式図である。
基板ＳＵＢの第１レーザダイオードＬＤ１形成領域に第１積層体ＳＴ１が形成され、一方、第２レーザダイオードＬＤ２形成領域に高さ調整層ＡＤと第２積層体ＳＴ２が積層している。
各積層体表面に、ｐ電極４２が形成されており、また、基板ＳＵＢに接続するようにｎ電極４３が形成されている。
上記の構造において、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差ｔ3 に相当する膜厚の高さ調整層ＡＤが形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、即ち、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さも実質的に同一となっている。
【００５５】
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電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａは、図２に示すように、ｐ電極４２側から半導体ブロック１３上にハンダ付けされて固定されるときに、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さが実質的に同一となっているので、素子が傾くことがなく、ハンダの濡れ性が均一となり、熱放散性や固着強度を確保できる。
【００５６】
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３（ａ）に示すように、例えばトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）などの原料ガスとする有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）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。
【００５７】
次に、図３（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。
【００５８】
次に、図４（ｃ）に示すように、例えば上記と同様のＭＯＶＰＥ法などのエピタキシャル成長法により、ｎ型基板３０上に、例えばｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１を積層させる。
ここで、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１の膜厚の和が第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する膜厚（例えば２μｍ程度）となるように形成する。ｎ型のＩｎＧａＰ層５０は、後工程におけるエッチングストッパとして機能するので、１０ｎｍ以上の膜厚（例えば３０ｎｍ程度）であればよく、その残部の膜厚分をｎ型のＧａＡｓ層５１により構成する。
次に、ＧａＡｓ層５１の上層に、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。
ここで、ｎ型バッファ層３６はＧａＡｓ層５１とＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７が直接積層された場合にヘテロ障壁を形成して高抵抗となるのを防止するための層であり、ヘテロ障壁を防止可能な膜厚として１０ｎｍ以上（例えば３０ｎｍ程度）の膜厚が形成する。
【００５９】
次に、図４（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する。
さらに、（リン酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０）のエッチング液を用いて、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０をエッチングストッパとして、ｎ型のＧａＡｓ層５１をエッチングし、また、その他のエッチングによりｎ型のＩｎＧａＰ層５０をエッチングし、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。
上記のｎ型のＧａＡｓ層５１のエッチングにおいて、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０がない場合、基板３０までエッチングされてしまう恐れがあるが、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０によりエッチングが停止するので、基板３０までエッチングされることはない。
【００６０】
次に、図５（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。
【００６１】
次に、図５（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。
上記の第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は、第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードの電流狭窄構造となるストライプの位置を決定するので、両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔を一定にするために、上記のように同時に形成することが好ましい。両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔がばらつくと、光ピックアップ装置を構成したときに、受光部に結像するレーザ位置がばらついてしまい、光ピックアップ装置の歩留りを下げてしまうからである。
【００６２】
次に、図６（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。
【００６３】
次に、図６（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ＲＤ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。
【００６４】
次に、図７（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ＳＴ１を残して第３マスク層ＳＴ３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。
【００６５】
次に、図７（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４１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。
【００６６】
次に、図８（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（ｌ）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。
【００６７】
次に、図９（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。絶縁膜４４は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。
【００６８】
次に、図９（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電極４３を形成する。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
図１０は、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中の第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する工程を示す模式図である。
基板ＳＵＢに、第１レーザダイオードを構成する第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオードを構成する第２積層体ＳＴ２が形成されており、この上層にレジスト膜ＲＳを全面に塗布し、マスクパターンＭＰを合わせて光ＥＸを照射して露光する。露光された部分のレジスト膜を硬化させ、第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する。
ここで、第１積層体ＳＴ１の高さｔ1 と第２積層体ＳＴ２の高ｔ2 さの差ｔ3に相当する膜厚の高さ調整層ＡＤが形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、従来、この両積層体の高さの差に起因して生じていた露光ムラを抑制することができる。
【００７２】
上述のように、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａは、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において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整層は、ＩｎＧａＰ層とＧａＡｓ層の積層膜から構成されており、従来クラッド層の厚膜化に要していた時間よりも短い工程で形成可能であり、従来生じていた製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００７３】
上記の本実施形態のモノリシックモノリシック１４ａは、例えば以下のようにパッケージ化され、光ディスク装置用の光学ピックアップ装置に搭載されるレーザカプラなどを好ましく構成することができる。
【００７４】
図１１（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１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。
【００７５】
図１１（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。
【００７６】
図１２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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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１４ａ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１３（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。
【００８２】
図１３（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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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１４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。
【００８９】
（実施例）
上記の第１レーザダイオードＬＤ１を構成する第１積層体ＳＴ１の高さと、第２レーザダイオードＬＤ２を構成する第２積層体ＳＴ２の高さの差が２μｍであるときに、第２積層体ＳＴ２の下層に、３０ｎｍのＧａＩｎＰ層と１９６０ｎｍのＧａＡｓ層からなる高さ調整層を形成した。
上記ＧａＩｎＰ層の成膜速度は０．２５〜０．２７／秒程度であり、一方、ＧａＡｓ層の成膜速度は０．５８〜０．６２／秒程度であるので、高さ調整層を形成するのに０．９３〜１時間かかった。
【００９０】
一方、上記の第１レーザダイオードＬＤ１を構成する第１積層体ＳＴ１の高さと、第２レーザダイオードＬＤ２を構成する第２積層体ＳＴ２の高さの差の２μｍ分を第２積層体のクラッド層（ＡｌＧａＩｎＰ層）で調整した場合、ＡｌＧａＩｎＰ層の成膜速度は０．２５〜０．２７／秒程度であるので、高さ調整分のために２．１〜２．２時間かかった。
【００９１】
即ち、本発明により、結晶成長時間を１〜１．２時間短縮することができた。
また、Ｐ系材料のＭＯＣＶＤ法による結晶成長では、有機リン系ガスの分解効率が低くＰＨ3 流量を多くする必要があり、Ｐ系の結晶成長時間が長い場合、ガス除外用部材の交換頻度が高くなるため、装置の稼働率が低くなるが、本発明においては、そのような問題を生じさせない。
【００９２】
第２実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態と同様、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１５（ａ）に示す。
【００９３】
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。
例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０の第１レーザダイオード領域と第２レーザダイオード領域の境界部分に高さｔ3 の段差が設けられて、第２レーザダイオード領域に凸状部３０ａが設けられており、第１レーザダイオード領域が低く形成されている。ここで、高さｔ3 は、後述の第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する。
上記第１レーザダイオード領域に、第１レーザダイオードＬＤ１として、ｎ型基板３０上に、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４１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。
【００９４】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、上記第２レーザダイオード領域であるｎ型基板３０の凸状部３０ａ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ＲＤ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。
【００９５】
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。
【００９６】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｂ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。
【００９７】
また、図１５（ｂ）は、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ｂの要部を拡大した模式図である。
基板ＳＵＢ（３０）の第１レーザダイオード領域と第２レーザダイオード領域の境界部分に高さｔ3 の段差が設けられて、第２レーザダイオード領域に凸状部３０ａが設けられており、第１レーザダイオード領域が低く形成されている。
上記の基板ＳＵＢの第１レーザダイオードＬＤ１形成領域に第１積層体ＳＴ１が形成され、一方、第２レーザダイオードＬＤ２形成領域である凸状部３０ａ上に第２積層体ＳＴ２が形成されている。
各積層体表面に、ｐ電極４２が形成されており、また、基板ＳＵＢに接続するようにｎ電極４３が形成されている。
上記の構造において、基板ＳＵＢ（３０）に、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差ｔ3 に相当する凸状部３０ａが形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、即ち、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さも実質的に同一となっている。
【００９８】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂは、例えば図１６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電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ｂは、図１６に示すように、ｐ電極４２側から半導体ブロック１３上にハンダ付けされて固定されるときに、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さが実質的に同一となっているので、素子が傾くことがなく、ハンダの濡れ性が均一となり、熱放散性や固着強度を確保できる。
【００９９】
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１４ｂ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ＧａＡｓからなるｎ型基板３０に、第１レーザダイオード領域と第２レーザダイオード領域の境界部分に高さｔ3 の段差を設けて、第２レーザダイオード領域に凸状部３０ａを形成する。ここで、高さｔ3 は、後述の第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する。
次に、例えばトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）などの原料ガスとする有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）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、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。
【０１００】
次に、図１７（ｂ）に示すように、例えば上記と同様のＭＯＶＰＥ法などのエピタキシャル成長法により、ｎ型基板３０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、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する。
【０１０１】
次に、図１８（ｃ）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と、引き続き行う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積層体ＳＴ１の電流注入領域を保護する第１マスク層ＭＳ１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ＭＳ２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。
【０１０２】
次に、図１８（ｄ）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を形成し、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ＲＤ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。
【０１０３】
次に、図１９（ｅ）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ＳＴ１を残して第３マスク層ＳＴ３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を形成し、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４１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。
【０１０４】
次に、図１９（ｆ）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。
【０１０５】
以降の工程としては、例えばＣＶＤ法により絶縁膜４４を形成し、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ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電極４３を形成し、さらにペレタイズ工程を経て、図１５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１４ｂとすることができる。
【０１０６】
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。
【０１０７】
図２０は、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中の第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する工程を示す模式図である。
基板ＳＵＢ（３０）に、第１レーザダイオードを構成する第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオードを構成する第２積層体ＳＴ２が形成されており、この上層にレジスト膜ＲＳを全面に塗布し、マスクパターンＭＰを合わせて光ＥＸを照射して露光する。露光された部分のレジスト膜を硬化させ、第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する。
ここで、第１積層体ＳＴ１の高さｔ1 と第２積層体ＳＴ２の高ｔ2 さの差ｔ3に相当する高さの凸状部３０ａが基板ＳＵＢ（３０）形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、従来、この両積層体の高さの差に起因して生じていた露光ムラを抑制することができる。
【０１０８】
上述のように、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ｂは、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において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整層は、ＩｎＧａＰ層とＧａＡｓ層の積層膜から構成されており、従来クラッド層の厚膜化に要していた時間よりも短い工程で形成可能であり、従来生じていた製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【０１０９】
上記の本実施形態のモノリシックモノリシック１４ｂは、第１実施形態と同様にパッケージ化され、光ディスク装置用の光学ピックアップ装置に搭載されるレーザカプラなどを好ましく構成することができる。
【０１１０】
以上、本発明を２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。
【０１１１】
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、各半導体発光素子の高さに見合った高さ調整層、あるいは基板の凸状部を形成することで、各半導体発光素子の頂部の高さを揃えることができ、本発明の効果を享受できる。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明の半導体発光装置によれば、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【０１１３】
また、本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、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ときに、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成するので、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態に係るレーザダイオードの断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。
【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４】図４は図３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５】図５は図４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６】図６は図５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７】図７は図６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８】図８は図７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９】図９は図８の続きの工程を示し、（ｍ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｎ）はｎ型およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図１０】図１０は第１本実施形態のレーザダイオードの製造方法中の第１マスク層および第２マスク層を形成する工程を示す模式図である。
【図１１】図１１（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１１（ｂ）はその要部平面図である。
【図１２】図１２は図１１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１３】図１３（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１３（ｂ）はその要部斜視図である。
【図１４】図１４は図１３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１５】図１５（ａ）は第２実施形態に係るレーザダイオードの断面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。
【図１６】図１６は第２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１７】図１７は第２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、（ｂ）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１８】図１８は図１７の続きの工程を示し、（ｃ）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、（ｄ）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１９】図１９は図１８の続きの工程を示し、（ｅ）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、（ｆ）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２０】図２０は第２本実施形態のレーザダイオードの製造方法中の第１マスク層および第２マスク層を形成する工程を示す模式図である。
【図２１】図２１は従来例に係るレーザダイオードの断面図である。
【図２２】図２２は従来例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２３】図２３は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２４】図２４は図２３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２５】図２５は図２４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２６】図２６は図２５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２７】図２７は図２６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２８】図２８は図２７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２９】図２９は図２８の続きの工程を示し、（ｍ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｎ）はｎ型およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図３０】図３０は従来例のレーザダイオードの製造方法中の第１マスク層および第２マスク層を形成する工程を示す模式図である。
【図３１】図３１は従来例に係るレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。
【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，１１４…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（ＳＵＢ）…ｎ型基板、３０…凸状部、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、４１…絶縁化領域、４２…ｐ電極、４３…ｎ電極、４４…絶縁膜、５０…ＧａＩｎＰ層、５１…ＧａＡｓ層、ＡＤ…高さ調整層、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、ＭＰ…マスクパターン、ＲＤ…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、ＥＸ…露光の光。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関し、特に発光波長や発光特性の異なる複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置およびそ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（デジタル多用途ディスク）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。
また、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなど、情報の書き込み（記録）を行う場合は、ＣＤ用の７８０ｎｍで、高出力のレーザ光が用いられる。
【０００４】
上記のように、光ディスクの種類や、再生用あるいは再生記録両用などの用途によってレーザ光の波長や特性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の再生など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。
例えば、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２１は、上記の従来例に係るモノリシックレーザダイオード１１４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（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４１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（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ＲＤ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。
【０００７】
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。
【０００８】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１１４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。
上記の構造のレーザダイオード１１４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。
【０００９】
上記のモノリシックレーザダイオード１１４は、例えば図２２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電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
【００１０】
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１１４の形成方法について説明する。
まず、図２３（ａ）に示すように、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）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。
【００１１】
次に、図２３（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。
【００１２】
次に、図２４（ｃ）に示すように、例えば上記と同様のＭＯＣＶＤ法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。
【００１３】
次に、図２４（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。
【００１４】
次に、図２５（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。
【００１５】
次に、図２５（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。
上記の第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は、第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードの電流狭窄構造となるストライプの位置を決定するので、両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔を一定にするために、上記のように同時に形成することが好ましい。両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔がばらつくと、光ピックアップ装置を構成したときに、受光部に結像するレーザ位置がばらついてしまい、光ピックアップ装置の歩留りを下げてしまうからである。
【００１６】
次に、図２６（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。
【００１７】
次に、図２６（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ＲＤ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。
【００１８】
次に、図２７（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ＳＴ１を残して第３マスク層ＳＴ３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。
【００１９】
次に、図２７（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４１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。
【００２０】
次に、図２８（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２８（ｌ）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。
【００２１】
次に、図２９（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、エッチングなどにより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。絶縁膜４４は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。
【００２２】
次に、図２９（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電極４３を形成する。
【００２３】
以降は、ペレタイズ工程を経て、図２１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１１４とすることができる。
【００２４】
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１１４は、従来２つ必要だった半導体レーザパッケージを１つに集約でき、ＣＤとＤＶＤなどの２つのディスクシステムでほぼ同じ光軸を使用するのでプリズムなどの光学部品数を削減でき、これにより光軸調整が簡素化でき、製造コストを削減できる。
【００２５】
【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には、以下の２つの問題点が存在していた。
【００２６】
図３０は、上記の露光工程における第１レーザダイオードを構成する第１積層体と第２レーザダイオードを構成する第２積層体の要部を拡大した模式図である。
基板ＳＵＢに、第１レーザダイオードを構成する第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオードを構成する第２積層体ＳＴ２が形成されており、この上層にレジスト膜ＲＳを全面に塗布し、マスクパターンＭＰを合わせて光ＥＸを照射して露光する。露光された部分のレジスト膜を硬化させ、第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する。さらにハードベーク処理などを経て得られる第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は、第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードの電流狭窄構造となるストライプの位置を決定するので、両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔を一定にするために上記のように同時に形成する。
しかし、図３０に示すように、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２とで、クラッド層の厚さが７８０ｎｍの波長の光を発光する第１レーザダイオードの方が厚いことなどに起因して、第１積層体ＳＴ１の高さｔ1 の方が第２積層体ＳＴ２の高さｔ2 よりも高くなっており、一般に、両積層体の高さの差ｔ3 が１μｍ以上になると上記露光工程において露光ムラが発生しやすくなるという問題が生じる。
【００２７】
また、図３１は、上記のモノリシックレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。基板ＳＵＢに第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２が形成されており、各積層体表面に、ｐ電極４２が形成されており、また、基板ＳＵＢに接続するようにｎ電極４３が形成されている。
上記の理由により、第１積層体ＳＴ１の高さの方が第２積層体ＳＴ２の高さよりも高くなっており、その高さの差ｔ3 の分が完成後の第１レーザダイオードＬＤ１の表面と第２レーザダイオードＬＤ２の表面の高さの差となっている。一般に、両レーザダイオードの表面の高さの差が１μｍ以上となると、図２２に示すようにｐ電極４２側から半導体ブロック１３上にハンダ付けされて固定されるときに、素子が傾き、ハンダの濡れ性が均一でなくなり、熱放散性が悪くなるとともに、固着強度も低下してしまうという問題が生じる。
【００２８】
上記の２つの問題は第１積層体と第２積層体の高さの差が１μ以上となると顕著となってくるが、実際には第１積層体と第２積層体の高さの差が２μｍ程度あり、さらに、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなど、ＣＤ側で情報の書き込み（記録）を行う場合は、ＣＤ用に７８０ｎｍの発光波長で高出力のレーザ光が用いられるので、導波路ロスを低減する必要があることからＣＤ用レーザダイオードのクラッド層がさらに厚くなり、これによってＣＤ用レーザダイオードの第１積層体とＤＶＤ用レーザダイオードの第２積層体の高さの差は３μｍ程度にまで達し、上記の問題がますます顕著化する。
【００２９】
上記の問題を解決するために、ＤＶＤ（６５０ｎｍ発光）側のレーザダイオードにおいて、クラッド層を厚膜化する方法がある。
しかしながら、クラッド材料であるＡｌＧａＩｎＰ層は、結晶成長速度が遅く、製造時間が長くなり、生産性を低下させる。また、Ｐ系材料のＭＯＣＶＤ法による結晶成長では、有機リン系ガスの分解効率が低くＰＨ3 流量を多くする必要があり、Ｐ系の結晶成長時間が長い場合、ガス除外用部材の交換頻度が高くなるため、装置の稼働率が低くなるという新たな問題点が生じる。
【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、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置において、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを、新たな問題を発生させずに解決することができる半導体発光装置とその製造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であって、基板と、第１半導体発光素子形成領域において上記基板上に、少なくとも第１導電型の第１クラッド層、第１活性層および第２導電型の第２クラッド層が積層されて形成された第１積層体と、第２半導体発光素子形成領域において上記基板に形成された高さ調整部と、上記高さ調整部上に、少なくとも第１導電型の第３クラッド層、第２活性層および第２導電型の第４クラッド層が積層された第２積層体とを有し、上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一であり、上記第１積層体と上記第２積層体が空間的に互いに分離されており、上記第１活性層と上記第２活性層からそれぞれ光を出射する。
【００３２】
上記の本発明の半導体発光装置は、基板上の第１半導体発光素子形成領域において第１積層体が形成されており、第２半導体発光素子形成領域において高さ調整部が形成され、その上層に第２積層体が形成されている。
上記の高さ調整部が形成されていることにより、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっている。
【００３３】
上記の本発明の半導体発光装置によれば、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００３４】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記高さ調整部が、上記第２半導体発光素子形成領域において上記基板上に成長された半導体膜である。
さらに好適には、上記第２積層体がＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成され、上記高さ調整部がＧａＡｓを含む膜から形成されている。
【００３５】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記高さ調整部が、上記第２半導体発光素子形成領域において上記基板上に成長された半導体積層膜である。
さらに好適には、上記第２積層体がＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成され、上記高さ調整部がＧａＡｓ膜とＩｎＧａＰ膜を含む半導体積層膜から形成されている。
【００３６】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記高さ調整部が、上記基板に形成された凸状部である。
さらに好適には、上記基板がＧａＡｓ基板であり、上記第２積層体がＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成されている。
【００３７】
上記の本発明の半導体発光装置は、好適には、上記第１活性層と上記第２活性層の組成比が互いに異なる、上記第１活性層と上記第２活性層が互いに異なる組成元素を有する、あるいは、上記第１積層体と上記第２積層体の組成が互いに異なるなど、上記第１活性層と上記第２活性層の組成が互いに異なり、前記第１活性層と上記第２活性層からそれぞれ波長の異なるレーザ光を出射する。
【００３８】
また、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、上記基板上に、高さ調整部を形成する工程と、上記高さ調整部上に、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を有し、上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００３９】
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、基板上に高さ調整部を形成し、その上層に少なくとも第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積層体を形成し、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００４０】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、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ときに、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成するので、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００４１】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、上記高さ調整部を形成する工程においては、上記第２半導体発光素子形成領域における上記基板上に半導体膜を成長させる。
さらに好適には、上記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成し、上記高さ調整部をＧａＡｓを含む膜から形成する。
【００４２】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、上記高さ調整部を形成する工程においては、上記第２半導体発光素子形成領域における上記基板上に半導体積層膜を成長させる。
さらに好適には、上記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成し、上記高さ調整部をＧａＡｓ膜とＩｎＧａＰ膜を含む半導体積層膜から形成する。
【００４３】
また、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２半導体発光素子形成領域において、上記基板に高さ調整用の凸状部を形成する工程と、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、上記凸状部上に、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を有し、上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００４４】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、第２半導体発光素子形成領域において、基板に高さ調整用の凸状部を形成する。
次に、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、高さ調整部の上層に少なくとも第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積層体を形成し、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する。
【００４５】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、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ときに、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成するので、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００４６】
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、上記基板がＧａＡｓ基板であり、上記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成する。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体発光装置とその製造方法、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。
【００４８】
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（ａ）に示す。
【００４９】
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４１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。
【００５０】
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ｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１からなる高さ調整層ＡＤが形成されており、その上層に、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ＲＤ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。
【００５１】
上記において、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１からなる高さ調整層ＡＤの膜厚は、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する膜厚とし、例えば２μｍ程度の膜厚である。
ｎ型のＩｎＧａＰ層５０は、製造工程におけるエッチングストッパとして機能するので、１０ｎｍ以上の膜厚（例えば３０ｎｍ程度）であればよく、従ってその残部の膜厚分をｎ型のＧａＡｓ層５１により構成する。
また、第２積層体ＳＴ２を構成するｎ型バッファ層３６は、ＧａＡｓ層５１とＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７が直接積層された場合にヘテロ障壁を形成して高抵抗となるのを防止するための層であり、ｎ型バッファ層３６としては、１０ｎｍ以上（例えば３０ｎｍ程度）の膜厚があればヘテロ障壁を防止できる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
また、図１（ｂ）は、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａの要部を拡大した模式図である。
基板ＳＵＢの第１レーザダイオードＬＤ１形成領域に第１積層体ＳＴ１が形成され、一方、第２レーザダイオードＬＤ２形成領域に高さ調整層ＡＤと第２積層体ＳＴ２が積層している。
各積層体表面に、ｐ電極４２が形成されており、また、基板ＳＵＢに接続するようにｎ電極４３が形成されている。
上記の構造において、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差ｔ3 に相当する膜厚の高さ調整層ＡＤが形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、即ち、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さも実質的に同一となっている。
【００５５】
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電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａは、図２に示すように、ｐ電極４２側から半導体ブロック１３上にハンダ付けされて固定されるときに、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さが実質的に同一となっているので、素子が傾くことがなく、ハンダの濡れ性が均一となり、熱放散性や固着強度を確保できる。
【００５６】
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３（ａ）に示すように、例えばトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）などの原料ガスとする有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）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。
【００５７】
次に、図３（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。
【００５８】
次に、図４（ｃ）に示すように、例えば上記と同様のＭＯＶＰＥ法などのエピタキシャル成長法により、ｎ型基板３０上に、例えばｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１を積層させる。
ここで、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０とｎ型のＧａＡｓ層５１の膜厚の和が第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する膜厚（例えば２μｍ程度）となるように形成する。ｎ型のＩｎＧａＰ層５０は、後工程におけるエッチングストッパとして機能するので、１０ｎｍ以上の膜厚（例えば３０ｎｍ程度）であればよく、その残部の膜厚分をｎ型のＧａＡｓ層５１により構成する。
次に、ＧａＡｓ層５１の上層に、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。
ここで、ｎ型バッファ層３６はＧａＡｓ層５１とＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７が直接積層された場合にヘテロ障壁を形成して高抵抗となるのを防止するための層であり、ヘテロ障壁を防止可能な膜厚として１０ｎｍ以上（例えば３０ｎｍ程度）の膜厚が形成する。
【００５９】
次に、図４（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する。
さらに、（リン酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０）のエッチング液を用いて、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０をエッチングストッパとして、ｎ型のＧａＡｓ層５１をエッチングし、また、その他のエッチングによりｎ型のＩｎＧａＰ層５０をエッチングし、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。
上記のｎ型のＧａＡｓ層５１のエッチングにおいて、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０がない場合、基板３０までエッチングされてしまう恐れがあるが、ｎ型のＩｎＧａＰ層５０によりエッチングが停止するので、基板３０までエッチングされることはない。
【００６０】
次に、図５（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。
【００６１】
次に、図５（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。
上記の第１マスク層ＭＳ１および第２マスク層ＭＳ２は、第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードの電流狭窄構造となるストライプの位置を決定するので、両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔を一定にするために、上記のように同時に形成することが好ましい。両レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔がばらつくと、光ピックアップ装置を構成したときに、受光部に結像するレーザ位置がばらついてしまい、光ピックアップ装置の歩留りを下げてしまうからである。
【００６２】
次に、図６（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。
【００６３】
次に、図６（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ＲＤ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。
【００６４】
次に、図７（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ＳＴ１を残して第３マスク層ＳＴ３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。
【００６５】
次に、図７（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４１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。
【００６６】
次に、図８（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（ｌ）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。
【００６７】
次に、図９（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。絶縁膜４４は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。
【００６８】
次に、図９（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電極４３を形成する。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
図１０は、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中の第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する工程を示す模式図である。
基板ＳＵＢに、第１レーザダイオードを構成する第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオードを構成する第２積層体ＳＴ２が形成されており、この上層にレジスト膜ＲＳを全面に塗布し、マスクパターンＭＰを合わせて光ＥＸを照射して露光する。露光された部分のレジスト膜を硬化させ、第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する。
ここで、第１積層体ＳＴ１の高さｔ1 と第２積層体ＳＴ２の高ｔ2 さの差ｔ3に相当する膜厚の高さ調整層ＡＤが形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、従来、この両積層体の高さの差に起因して生じていた露光ムラを抑制することができる。
【００７２】
上述のように、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ａは、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において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整層は、ＩｎＧａＰ層とＧａＡｓ層の積層膜から構成されており、従来クラッド層の厚膜化に要していた時間よりも短い工程で形成可能であり、従来生じていた製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【００７３】
上記の本実施形態のモノリシックモノリシック１４ａは、例えば以下のようにパッケージ化され、光ディスク装置用の光学ピックアップ装置に搭載されるレーザカプラなどを好ましく構成することができる。
【００７４】
図１１（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１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。
【００７５】
図１１（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。
【００７６】
図１２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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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１４ａ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１３（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。
【００８２】
図１３（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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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１４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。
【００８９】
（実施例）
上記の第１レーザダイオードＬＤ１を構成する第１積層体ＳＴ１の高さと、第２レーザダイオードＬＤ２を構成する第２積層体ＳＴ２の高さの差が２μｍであるときに、第２積層体ＳＴ２の下層に、３０ｎｍのＧａＩｎＰ層と１９６０ｎｍのＧａＡｓ層からなる高さ調整層を形成した。
上記ＧａＩｎＰ層の成膜速度は０．２５〜０．２７／秒程度であり、一方、ＧａＡｓ層の成膜速度は０．５８〜０．６２／秒程度であるので、高さ調整層を形成するのに０．９３〜１時間かかった。
【００９０】
一方、上記の第１レーザダイオードＬＤ１を構成する第１積層体ＳＴ１の高さと、第２レーザダイオードＬＤ２を構成する第２積層体ＳＴ２の高さの差の２μｍ分を第２積層体のクラッド層（ＡｌＧａＩｎＰ層）で調整した場合、ＡｌＧａＩｎＰ層の成膜速度は０．２５〜０．２７／秒程度であるので、高さ調整分のために２．１〜２．２時間かかった。
【００９１】
即ち、本発明により、結晶成長時間を１〜１．２時間短縮することができた。
また、Ｐ系材料のＭＯＣＶＤ法による結晶成長では、有機リン系ガスの分解効率が低くＰＨ3 流量を多くする必要があり、Ｐ系の結晶成長時間が長い場合、ガス除外用部材の交換頻度が高くなるため、装置の稼働率が低くなるが、本発明においては、そのような問題を生じさせない。
【００９２】
第２実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態と同様、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１５（ａ）に示す。
【００９３】
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。
例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０の第１レーザダイオード領域と第２レーザダイオード領域の境界部分に高さｔ3 の段差が設けられて、第２レーザダイオード領域に凸状部３０ａが設けられており、第１レーザダイオード領域が低く形成されている。ここで、高さｔ3 は、後述の第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する。
上記第１レーザダイオード領域に、第１レーザダイオードＬＤ１として、ｎ型基板３０上に、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４１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。
【００９４】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、上記第２レーザダイオード領域であるｎ型基板３０の凸状部３０ａ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ＲＤ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。
【００９５】
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。
【００９６】
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｂ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。
【００９７】
また、図１５（ｂ）は、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ｂの要部を拡大した模式図である。
基板ＳＵＢ（３０）の第１レーザダイオード領域と第２レーザダイオード領域の境界部分に高さｔ3 の段差が設けられて、第２レーザダイオード領域に凸状部３０ａが設けられており、第１レーザダイオード領域が低く形成されている。
上記の基板ＳＵＢの第１レーザダイオードＬＤ１形成領域に第１積層体ＳＴ１が形成され、一方、第２レーザダイオードＬＤ２形成領域である凸状部３０ａ上に第２積層体ＳＴ２が形成されている。
各積層体表面に、ｐ電極４２が形成されており、また、基板ＳＵＢに接続するようにｎ電極４３が形成されている。
上記の構造において、基板ＳＵＢ（３０）に、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差ｔ3 に相当する凸状部３０ａが形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、即ち、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さも実質的に同一となっている。
【００９８】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂは、例えば図１６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電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ｂは、図１６に示すように、ｐ電極４２側から半導体ブロック１３上にハンダ付けされて固定されるときに、両レーザダイオードのｐ電極４２の高さが実質的に同一となっているので、素子が傾くことがなく、ハンダの濡れ性が均一となり、熱放散性や固着強度を確保できる。
【００９９】
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１４ｂ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ＧａＡｓからなるｎ型基板３０に、第１レーザダイオード領域と第２レーザダイオード領域の境界部分に高さｔ3 の段差を設けて、第２レーザダイオード領域に凸状部３０ａを形成する。ここで、高さｔ3 は、後述の第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の高さの差に相当する。
次に、例えばトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）などの原料ガスとする有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）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、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。
【０１００】
次に、図１７（ｂ）に示すように、例えば上記と同様のＭＯＶＰＥ法などのエピタキシャル成長法により、ｎ型基板３０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、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する。
【０１０１】
次に、図１８（ｃ）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と、引き続き行う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積層体ＳＴ１の電流注入領域を保護する第１マスク層ＭＳ１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ＭＳ２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。
【０１０２】
次に、図１８（ｄ）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を形成し、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ＲＤ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。
【０１０３】
次に、図１９（ｅ）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ＳＴ１を残して第３マスク層ＳＴ３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を形成し、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４１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。
【０１０４】
次に、図１９（ｆ）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。
【０１０５】
以降の工程としては、例えばＣＶＤ法により絶縁膜４４を形成し、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ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電極４３を形成し、さらにペレタイズ工程を経て、図１５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１４ｂとすることができる。
【０１０６】
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。
【０１０７】
図２０は、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中の第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する工程を示す模式図である。
基板ＳＵＢ（３０）に、第１レーザダイオードを構成する第１積層体ＳＴ１と第２レーザダイオードを構成する第２積層体ＳＴ２が形成されており、この上層にレジスト膜ＲＳを全面に塗布し、マスクパターンＭＰを合わせて光ＥＸを照射して露光する。露光された部分のレジスト膜を硬化させ、第１マスク層ＭＳａ１および第２マスク層ＭＳａ２をそれぞれ形成する。
ここで、第１積層体ＳＴ１の高さｔ1 と第２積層体ＳＴ２の高ｔ2 さの差ｔ3に相当する高さの凸状部３０ａが基板ＳＵＢ（３０）形成されていることから、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の頂部高さが実質的に同一となっており、従来、この両積層体の高さの差に起因して生じていた露光ムラを抑制することができる。
【０１０８】
上述のように、本実施形態に係るモノリシックレーザダイオード１４ｂは、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において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整層は、ＩｎＧａＰ層とＧａＡｓ層の積層膜から構成されており、従来クラッド層の厚膜化に要していた時間よりも短い工程で形成可能であり、従来生じていた製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【０１０９】
上記の本実施形態のモノリシックモノリシック１４ｂは、第１実施形態と同様にパッケージ化され、光ディスク装置用の光学ピックアップ装置に搭載されるレーザカプラなどを好ましく構成することができる。
【０１１０】
以上、本発明を２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。
【０１１１】
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、各半導体発光素子の高さに見合った高さ調整層、あるいは基板の凸状部を形成することで、各半導体発光素子の頂部の高さを揃えることができ、本発明の効果を享受できる。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明の半導体発光装置によれば、複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置において、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となっており、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【０１１３】
また、本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、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ときに、第１積層体と第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成するので、各素子を構成する積層体の高さの差に起因する、ストライプ形成用マスク層の形成における露光ムラの問題やハンダの濡れ性の低下の問題などを解決することができる。
また、上記の高さ調整部は簡便な構成あるいは処理時間の短い工程で形成可能であるので、従来の製造時間が長くなり、生産性を低下させ、装置の稼働率を下げる新たな問題を発生させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態に係るレーザダイオードの断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。
【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４】図４は図３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５】図５は図４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６】図６は図５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７】図７は図６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８】図８は図７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９】図９は図８の続きの工程を示し、（ｍ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｎ）はｎ型およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図１０】図１０は第１本実施形態のレーザダイオードの製造方法中の第１マスク層および第２マスク層を形成する工程を示す模式図である。
【図１１】図１１（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１１（ｂ）はその要部平面図である。
【図１２】図１２は図１１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１３】図１３（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１３（ｂ）はその要部斜視図である。
【図１４】図１４は図１３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１５】図１５（ａ）は第２実施形態に係るレーザダイオードの断面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。
【図１６】図１６は第２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１７】図１７は第２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、（ｂ）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１８】図１８は図１７の続きの工程を示し、（ｃ）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、（ｄ）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１９】図１９は図１８の続きの工程を示し、（ｅ）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、（ｆ）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２０】図２０は第２本実施形態のレーザダイオードの製造方法中の第１マスク層および第２マスク層を形成する工程を示す模式図である。
【図２１】図２１は従来例に係るレーザダイオードの断面図である。
【図２２】図２２は従来例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２３】図２３は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２４】図２４は図２３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２５】図２５は図２４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２６】図２６は図２５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２７】図２７は図２６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２８】図２８は図２７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２９】図２９は図２８の続きの工程を示し、（ｍ）は絶縁膜の形成工程まで、（ｎ）はｎ型およびｐ電極の形成工程までを示す。
【図３０】図３０は従来例のレーザダイオードの製造方法中の第１マスク層および第２マスク層を形成する工程を示す模式図である。
【図３１】図３１は従来例に係るレーザダイオードの要部を拡大した模式図である。
【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，１１４…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（ＳＵＢ）…ｎ型基板、３０…凸状部、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、４１…絶縁化領域、４２…ｐ電極、４３…ｎ電極、４４…絶縁膜、５０…ＧａＩｎＰ層、５１…ＧａＡｓ層、ＡＤ…高さ調整層、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、ＭＰ…マスクパターン、ＲＤ…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、ＥＸ…露光の光。
Claims (3)
- 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し、
ＧａＡｓ基板である基板と、
第１半導体発光素子形成領域において上記基板上に、少なくとも第１導電型の第１クラッド層、第１活性層および第２導電型の第２クラッド層が積層されて形成された第１積層体と、
第２半導体発光素子形成領域において上記基板に形成された凸状部である高さ調整部と、
上記高さ調整部上に、少なくとも第１導電型の第３クラッド層、第２活性層および第２導電型の第４クラッド層が積層され、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により形成されている第２積層体と
を有し、
上記第１活性層と上記第２活性層が互いに異なる組成元素を有して組成が互いに異なり、
上記第１積層体と上記第２積層体の組成が互いに異なり、
上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一であり、
上記第１積層体と上記第２積層体が空間的に互いに分離されており、
上記第１活性層と上記第２活性層からそれぞれ光を出射する
半導体発光装置。 - 前記第１活性層と上記第２活性層からそれぞれ波長の異なるレーザ光を出射する
請求項１または２記載の半導体発光装置。 - 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ために、
第２半導体発光素子形成領域において、ＧａＡｓ基板である上記基板に高さ調整用の凸状部を形成する工程と、
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、
上記凸状部上に、少なくとも第１導電型第３クラッド層、上記第１活性層と互いに異なる組成元素を有して組成が互いに異なる第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ＡｌＧａＩｎＰ系半導体積層体により、上記第１積層体と組成が互いに異なる第２積層体を形成する工程と
を有し、
上記第１積層体と上記第２積層体の頂部高さが実質的に同一となるように形成する
半導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194971A JP4770002B2 (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 半導体発光装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194971A JP4770002B2 (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 半導体発光装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002016319A JP2002016319A (ja) | 2002-01-18 |
| JP4770002B2 true JP4770002B2 (ja) | 2011-09-07 |
Family
ID=18693718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000194971A Expired - Fee Related JP4770002B2 (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 半導体発光装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4770002B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007335534A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Oki Data Corp | 半導体装置、ｌｅｄヘッド及び画像形成装置 |
| JP5347541B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2013-11-20 | 三洋電機株式会社 | 半導体レーザ素子およびそれを備えた半導体レーザ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3971581B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2007-09-05 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ素子アレイ及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-06-28 JP JP2000194971A patent/JP4770002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002016319A (ja) | 2002-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7333525B2 (en) | Integrated semiconductor light-emitting device and method for manufacturing same | |
| US7927896B2 (en) | Method of production of semiconductor light emission device and method of production of light emission apparatus | |
| KR100624058B1 (ko) | 반도체 발광 장치 및 그의 제조 방법 | |
| JP4599687B2 (ja) | レーザダイオード、半導体発光装置および製造方法 | |
| JP2004022717A (ja) | 多波長レーザ装置 | |
| US6930024B2 (en) | Semiconductor laser device and method for fabricating the same | |
| JP2001244570A (ja) | 半導体レーザ、レーザカプラおよびデータ再生装置、データ記録装置ならびに半導体レーザの製造方法 | |
| JP2002217499A (ja) | 半導体レーザ素子、その製造方法、およびそれを用いた光ピックアップ | |
| US6358764B1 (en) | Semiconductor light emitting device and method of producing same | |
| US8509278B2 (en) | Light emitting device and optical apparatus using the same | |
| JP2006080307A (ja) | 半導体レーザアレイ及びその製造方法、多波長半導体レーザ装置 | |
| JP4219147B2 (ja) | 多波長レーザ装置 | |
| JP4770002B2 (ja) | 半導体発光装置およびその製造方法 | |
| JP3818815B2 (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JP2002232077A (ja) | 半導体発光装置およびその製造方法 | |
| JP4281209B2 (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| KR100360143B1 (ko) | 반도체 레이저 소자 및 그의 제조방법 | |
| JP4617600B2 (ja) | ２波長半導体レーザ装置 | |
| JP4561381B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
| JP4821829B2 (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JP2001250255A (ja) | 光学装置及び光ディスク装置 | |
| JP2001244572A (ja) | 半導体レーザ発光装置の製造方法 | |
| JP2000232255A (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
| JP2001244573A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JP2004328011A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061120 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100831 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101020 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110125 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110524 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110606 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140701 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140701 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |