JP5212686B2 - 半導体レーザアレイの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、柱状の垂直共振器構造を備えた半導体レーザアレイの製造方法に関する。
近年、半導体レーザ（ＬＤ；laser diode ）の分野では、同一基板上に複数の面発光型の半導体レーザを形成したレーザアレイの開発が活発に行われており、このレーザアレイは光通信装置やレーザプリンタなどの光源として利用されている。
ここで、光通信装置やレーザプリンタなどの分野では、小型化の観点から、同一基板上に形成された各半導体レーザから射出されるレーザ光を単一の光学系で伝播させることが求められている。しかし、半導体レーザ同士の間隔を狭めると、各半導体レーザから発せられる熱や、各半導体レーザから漏れ出す電流によるクロストークが顕著となり、混信や、色にじみなどが発生してしまう。
そこで、例えば、特許文献１では、半導体レーザ同士の間に溝を設けると共に、溝の両端に終端部を設ける技術を提案している。これにより、隣接する半導体レーザへの熱の伝導経路を絶つことができるだけでなく、発生した熱を隣接する半導体レーザ以外の部位へ伝導させる経路を確保することができるので、個々の半導体レーザの特性を劣化させることなく、熱的なクロストークを低減することができると主張している。
特開平１１-２７４６３３号広報
しかし、特許文献１の技術では、溝の幅および深さをあまり大きくすることができないので、隣接する半導体レーザ同士を完全に電気的に分離することができない。そのため、電気的なクロストークが発生してしまうという問題がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、電気的なクロストークを抑制することの可能な半導体レーザアレイの製造方法を提供することにある。
本発明の半導体レーザアレイの製造方法は、以下の（Ａ１）〜（Ａ３）の各工程を含むものである。
（Ａ１）第１基板上に、酸化可能な材料を含む剥離層と、垂直共振器構造とを第１基板側から順に結晶成長法により形成したのち、第１基板に達するまで選択的にエッチングすることにより剥離層および垂直共振器構造を柱状に加工する加工工程
（Ａ２）剥離層を側面から酸化したのち、柱状の垂直共振器構造を第１基板から剥離する剥離工程
（Ａ３）表面上に金属層が形成された第２基板の金属層の表面に、剥離により得られた複数の柱状の垂直共振器構造を接合することにより、各垂直共振器構造と金属層とを互いに電気的に接続する再配置工程
垂直共振器構造が、垂直共振器構造内で酸化速度の最も速い材料を含む被酸化層を有して場合には、上記の剥離工程は、剥離層の側面が被覆されないようにして被酸化層の側面を保護膜で被覆したのち、剥離層を側面から酸化する工程を含んでいてもよい。
また、垂直共振器構造が、垂直共振器構造内で酸化速度の最も速い材料を含む被酸化層を有しており、さらに、剥離層が、被酸化層の厚さよりも厚く形成されているか、または、被酸化層よりも酸化速度の速い材料を含んでいる場合には、上記の剥離工程は、剥離層および被酸化層を側面から同時に酸化する工程を含んでいてもよい。
本発明の半導体レーザアレイの製造方法では、第１基板と垂直共振器構造との間に設けられた剥離層が側面から酸化される。これにより、酸化によるストレスが剥離層に生じるので、剥離層に対して外部から力を加えることにより、垂直共振器構造を第１基板から容易に剥離することができる。その後、第２基板の金属層の表面に、剥離により得られた複数の柱状の垂直共振器構造が接合される。これにより、各垂直共振器構造に直列に接続されていた第１基板の抵抗成分を、各垂直共振器構造から切り離すことができる。
本発明の半導体レーザアレイの製造方法によれば、剥離層の酸化を利用して第１基板から剥離した複数の柱状の垂直共振器構造を第２基板の金属層の表面に接合するようにしたので、各垂直共振器構造に直列に接続されていた第１基板の抵抗成分を各垂直共振器構造から切り離すことができる。これにより、共通基板上に複数の垂直共振器構造を形成した際に生じる電気的なクロストークを抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る半導体レーザアレイ１の上面図を、図２は図１の半導体レーザアレイ１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成をそれぞれ表すものである。なお、図１，図２は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。
この半導体レーザアレイ１は、支持基板１０上に、複数の面発光型の半導体レーザ素子２０（垂直共振器構造）を備えたものである。この半導体レーザアレイ１は同一波長のレーザ光を複数、同時に出力する機能を有する。
また、この半導体レーザアレイ１では、複数の半導体レーザ素子２０は、各半導体レーザ素子２０から射出されるレーザ光の光軸ＡＸ間の距離Ｐが互いに極力近づくように支持基板１０の金属層１４（後述）側の表面上に配置されている。例えば、各半導体レーザ素子２０は、図１に示したように、ほぼ等間隔で垂直格子状に配置されている。なお、各半導体レーザ素子２０は、常にほぼ等間隔で垂直格子状に配置されている必要はなく、例えば、ほぼ等間隔で一列に配置されていてもよい。
（支持基板１０）
支持基板１０は、例えば、支持体１１、絶縁層１２、接着層１３、金属層１４、ビア１５（接続部）および電極層１６を有している。支持体１１の一の面側に、絶縁層１２、接着層１３および金属層１４が支持体１１側からこの順に積層されており、支持体１１の一の面とは反対の面側に、電極層１６が形成されている。また、ビア１５は、支持体１１、絶縁層１２および接着層１３を貫通して形成されており、その一端が金属層１４の下面と接しており、その他端が電極層１６の上面と接している。
ここで、支持体１１は、半導体レーザ素子２０とは異なる材料からなり、例えばシリコン基板で構成されている。絶縁層１２は、例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ２）や、シリコン窒化物（ＳｉＮ）などの絶縁性材料からなる。また、接着層１３は、例えば、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどからなる。これら多結晶シリコンおよびアモルファスシリコンは、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）や、シリコン窒化物（ＳｉＮ）などの絶縁性材料との間に高い親和性を有しているので、絶縁層１２としてシリコン酸化物（ＳｉＯ２）やシリコン窒化物（ＳｉＮ）などの絶縁性材料を用い、接着層１３として多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いた場合には、絶縁層１２と接着層１３との間の密着性を強固にすることができる。
（半導体レーザ素子２０）
半導体レーザ素子２０は、支持基板１０の金属層１４上に接合されており、金属層１４側から、例えば、下部コンタクト層２１、下部ＤＢＲ層２２、下部スペーサ層２３、活性層２４、上部スペーサ層２５、電流狭窄層２６、上部ＤＢＲ層２７および上部コンタクト層２８をこの順に積層してなる柱状の垂直共振器構造となっている。つまり、この半導体レーザ素子２０は、別途用意した半導体基板４０（後述）上での結晶成長により上記垂直共振器構造を形成したものから半導体基板４０を除去したものである。
ここで、下部コンタクト層２１は、例えばｎ型Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ａｓ（０≦ｘ１＜１）からなる。下部ＤＢＲ層２２は、低屈折率層（図示せず）および高屈折率層（図示せず）を交互に積層して構成されたものである。低屈折率層は例えば光学厚さがλ１／４（λ１は発振波長）のｎ型Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ（０＜ｘ２＜１）からなり、高屈折率層は例えば光学厚さがλ１／４のｎ型Ａｌｘ３Ｇａ１−ｘ３Ａｓ（０≦ｘ３＜ｘ２）からなる。下部スペーサ層２３は、例えばｎ型Ａｌｘ４Ｇａ１−ｘ４Ａｓ（０≦ｘ４＜１）からなる。下部コンタクト層２１、下部ＤＢＲ層２２および下部スペーサ層２３には、例えばケイ素（Ｓｉ）などのｎ型不純物が含まれている。
活性層２４は、例えば、アンドープのＩｎｘ５Ｇａ１−ｘ５Ａｓ（０＜ｘ５＜１）からなる井戸層（図示せず）およびアンドープのＩｎｘ６Ｇａ１−ｘ６Ｎ（０＜ｘ６＜ｘ５）からなる障壁層（図示せず）を交互に積層してなる多重量子井戸構造となっている。なお、活性層２４のうち電流注入領域２６Ａ（後述）との対向領域が発光領域２４Ａとなる。
上部スペーサ層２５は、例えばｐ型Ａｌｘ７Ｇａ１−ｘ７Ａｓ（０≦ｘ７＜１）からなる。上部ＤＢＲ層２７は、低屈折率層（図示せず）および高屈折率層（図示せず）を交互に積層して構成されたものである。低屈折率層は例えば光学厚さがλ１／４のｐ型Ａｌｘ８Ｇａ１−ｘ８Ａｓ（０＜ｘ８＜１）からなり、高屈折率層は例えば光学厚さがλ１／４のｐ型Ａｌｘ９Ｇａ１−ｘ９Ｎ（０≦ｘ９＜ｘ８）からなる。上部コンタクト層２８は、例えばｐ型Ａｌｘ１０Ｇａ１−ｘ１０Ｎ（０≦ｘ１０＜１）からなる。上部スペーサ層２５、上部ＤＢＲ層２７および上部コンタクト層２８には、例えばマグネシウム（Ｍｇ）などのｐ型不純物が含まれている。
電流狭窄層２６は、電流注入領域２６Ａの周辺領域に電流狭窄領域２６Ｂを有するものである。
電流注入領域２６Ａは、例えばｐ型Ａｌｘ１１Ｇａ１−ｘ１１Ａｓ（０＜ｘ１１≦１）からなる。ここで、電流注入領域２６Ａは、後述の剥離層４１Ｄの酸化速度と同等か、またはそれよりも遅い材料で構成されていることが好ましい。
例えば、剥離層４１ＤをＡｌＡｓにより構成した場合には、電流注入領域２６ＡをＡｌｘ１１Ｇａ１−ｘ１１Ａｓ（０．９８≦ｘ１１≦１）で構成する。ここで、電流注入領域２６ＡをＡｌＡｓ（ｘ１１＝１）により構成した場合には、電流注入領域２６Ａの厚さを剥離層４１Ｄの厚さよりも薄くすることが必要となる。また、電流注入領域２６ＡをＡｌｘ１１Ｇａ１−ｘ１１Ａｓ（０．９８≦ｘ１１＜１）により構成した場合には、電流注入領域２６Ａの厚さを剥離層４１Ｄの厚さと同等としたり、それよりも薄くすることが可能である。もっとも、後述するように、剥離層４１Ｄおよび電流狭窄層２６Ｄの酸化工程を別個に行う場合には、電流注入領域２６Ａの材料は剥離層４１Ｄとの関係で特に制限されることはない。
一方、電流狭窄領域２６Ｂは、例えば、Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）を含んで構成され、後述するように、側面から電流狭窄層２６Ｄに含まれる高濃度のＡｌを酸化することにより得られるものである。従って、電流狭窄層２６は電流を狭窄する機能を有している。
本実施の形態の半導体レーザ素子２０には、上部コンタクト層２８の上面に環状の電極層３０が形成されている。この電極層３０は、例えば、例えばＴｉ層，Ｐｔ層およびＡｕ層をこの順に積層して構成されたものであり、上部コンタクト層２８と電気的に接続されている。
また、各半導体レーザ素子２０および電極層３０を含む表面全体に渡って絶縁膜３１が形成されている。この絶縁膜３１は、例えば例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ２）や、シリコン窒化物（ＳｉＮ）などの絶縁性材料からなる。この絶縁膜３１の電極層３０との対向領域の一部に開口部が形成されており、この開口部を介して、配線層３２と電気的に接続された電極パッド３３が絶縁膜３１の表面に形成されている（図１参照）。
このような構成を有する半導体レーザアレイ１は、例えば次のようにして製造することができる。
まず、半導体レーザ素子２０を製造する。例えば、垂直共振器構造をＧａＡｓ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体で形成する場合には、例えば、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）、ＡｓＨ３（アルシン）を原料ガスとして、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により形成する。
ここで、ＧａＡｓ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とは、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうちの少なくともＧａと、短周期型周期表における５Ｂ族元素のうちの少なくともＡｓ（ヒ素）とを含むものを指す。
具体的には、半導体基板４０（ＧａＡｓ基板）上に、剥離層４１Ｄ、下部コンタクト層２１、下部ＤＢＲ層２２、下部スペーサ層２３、活性層２４、上部スペーサ層２５、電流狭窄層２６Ｄ（被酸化層）、上部ＤＢＲ層２７および上部コンタクト層２８をこの順に積層する（図３（Ａ））。
ここで、上記した電流狭窄層２６Ｄが、電流注入領域２６Ａと同一の材料により構成されており、後述の酸化処理により電流狭窄層２６となるものである。また、剥離層４１Ｄは、電流狭窄層２６Ｄよりも積層面内方向の酸化速度が速くなるように構成されていることが好ましい。
例えば、電流狭窄層２６Ｄと剥離層４１Ｄとを互いに同一の材料（例えばＡｌｘ１１Ｇａ１−ｘ１１Ａｓ（０．９８＜ｘ１１≦１））により構成した場合には、剥離層４１Ｄの厚さを電流狭窄層２６Ｄよりも厚くしておくことが好ましい。また、電流狭窄層２６ＤをＡｌｘ１１Ｇａ１−ｘ１１Ａｓ（０．９８＜ｘ１１＜１）により構成した場合には、剥離層４１ＤをＡｌＡｓで構成することが好ましい。なお、電流狭窄層２６ＤをＡｌｘ１１Ｇａ１−ｘ１１Ａｓ（０．９８＜ｘ１１＜１）で構成し、剥離層４１ＤをＡｌＡｓにより構成した場合、すなわち、剥離層４１Ｄを電流狭窄層２６Ｄよりも酸化速度の速い材料により構成した場合には、剥離層４１Ｄの厚さを電流狭窄層２６Ｄの厚さと同等にしてもよいし、電流狭窄層２６Ｄの厚さよりも厚くしてもよい。
次に、例えばドライエッチング法により、上部コンタクト層２８から半導体基板４０の一部までを選択的にエッチングして、メサ形状を形成する（図３（Ｂ））。これにより、剥離層４１Ｄがメサ部Ｍの側面に露出する。
次に、水蒸気雰囲気中において、高温で熱処理を行い、メサ部Ｍの側面から電流狭窄層２６Ｄと、剥離層４１Ｄとを同時に酸化する。このとき、剥離層４１Ｄのほとんど全てが酸化され、電流狭窄層２６Ｄの未酸化領域の径が所望の値となるまで、酸化処理を行う。これにより、剥離層４１Ｄのほとんど全てが絶縁層（酸化アルミニウム）となり、酸化剥離層４１が形成される（図４（Ａ））。また、電流狭窄層２６Ｄの外縁領域が絶縁層（酸化アルミニウム）となるので、外縁領域に電流狭窄領域２６Ｂが形成され、その中央領域が電流注入領域２６Ａとなる。このようにして、半導体基板４０上に半導体レーザ素子２０が形成される（図４（Ａ））。
次に、例えば真空吸着や光硬化性粘着シートなどを用いて、半導体レーザ素子２０を半導体基板４０から剥離する（図４（Ｂ））。このとき、半導体レーザ素子２０を構成する各層の界面のうち、酸化剥離層４１と下部コンタクト層２１との界面において、酸化剥離層４１と下部コンタクト層２１とが互いにグレーデッドに接していない。つまり、酸化剥離層４１と下部コンタクト層２１との界面には、双方の材料が混じり合った中間層が存在していないか、または存在しているとしても他の界面における中間層の厚さと比べると無視できるくらいわずかしか存在していない。そのため、酸化剥離層４１と下部コンタクト層２１との界面には、酸化によって生じたストレスが加わっているので、この剥離工程により、酸化剥離層４１と下部コンタクト層２１との境界またはその近傍において比較的簡単に半導体レーザ素子２０を剥離することができる。
なお、剥離工程の前に、３００℃〜４００℃程度で加熱（アロイ）してもよい。このようにした場合には、酸化剥離層４１と下部コンタクト層２１との境界におけるストレスが更に大きくなるので、より簡単に半導体レーザ素子２０を剥離することができる。また、半導体レーザ素子２０側に酸化剥離層４１が残留している場合には、ウエットエッチングなどにより、半導体レーザ素子２０側に残留している酸化剥離層４１を除去する。
次に、支持基板１０の金属層１４上に、複数の半導体レーザ素子２０を、下部コンタクト層２１側を下にして配置し、金属層１４に接合する（図５、図６）。なお、図６は、図５のＡ−Ａ矢視方向の断面構成図である。
次に、半導体レーザ素子２０の上面に環状の電極層３０を形成する（図２）。続いて、半導体レーザ素子２０および電極層３０を含む表面全体に渡って絶縁膜３１を形成したのち、絶縁膜３１の表面うち半導体レーザ素子２０から所定の距離だけ離れた箇所に電極パッド３３を形成する。その後、絶縁膜３１のうち電極層３０との対向領域の一部に開口部（図示せず）を形成したのち、その開口部に露出した電極層３０の表面から電極パッド３３まで延在する配線層３２を形成する。このようにして、本実施の形態の半導体レーザアレイ１が製造される。
本実施の形態の半導体レーザアレイ１では、各半導体レーザ素子２０上の電極層３０に電気的に接続された接続パッド３３と、電極層１６との間に所定の電圧が印加されると、活性層２４に電流が注入され、電子−正孔再結合によって発光が生じ、素子内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長λ１でレーザ発振が生じ、波長λ１のレーザ光が各半導体レーザ素子２０の発光領域２４Ａから電極層３０の開口部を介して外部にそれぞれ出力される。
ところで、図１７に示したような従来タイプの半導体レーザアレイ１００、つまり、共通基板１１０上に、例えば下部ＤＢＲ層１２１、下部スペーサ層１２２、活性層１２３、上部スペーサ層１２４、電流狭窄層１２５（電流注入領域１２５Ａ，電流狭窄領域１２５Ｂ）、上部ＤＢＲ層１２６および上部コンタクト層１２７をこの順に積層してなる柱状の面発光型の半導体レーザ１２０を結晶成長法により直接に形成したタイプのレーザアレイでは、図１８の等価回路に示したように、各半導体レーザ１２０と、グラウンドＧＮＤとの間には、他の半導体レーザ１２０の電流経路から独立して抵抗成分Ｒ３が存在する他に、各半導体レーザ１２０の共通の電流経路上に抵抗成分Ｒ４が存在している。
この抵抗成分Ｒ４は共通基板１１０の抵抗成分であるが、この抵抗成分Ｒ４が存在する状態で、例えば、一の半導体レーザ素子１２０を図８（Ａ）に示したようにＣＷ駆動し、それに隣接する半導体レーザ素子１２０を図８（Ｂ）に示したようにパルス駆動した場合には、図１８の等価回路において、ＣＷ駆動されている半導体レーザ素子１２０の入力電圧ＶＬ１は、図１９（Ａ）に示したようにノイズを含む波打った波形となり、パルス駆動されている半導体レーザ素子１２０の入力電圧ＶＬ２も、図１９（Ｂ）に示したようにノイズを含む歪んだ矩形状の波形となっている。つまり、隣接する半導体レーザ素子１２０同士の間で電気的なクロストークが生じている。
一方、本実施の形態では、支持基板１０の金属層１４の表面に各半導体レーザ素子２０が接合されている。そのため、図７に示したように、半導体レーザアレイ１の等価回路では、各半導体レーザ素子２０と、グラウンドＧＮＤとの間には、他の半導体レーザ素子２０の電流経路から独立して抵抗成分Ｒ３が存在しているが、各半導体レーザ素子２０の共通の電流経路上には抵抗成分は存在していない。これは、本実施の形態の製造過程において、半導体基板４０上での結晶成長により垂直共振器構造を形成したものから半導体基板４０を除去（剥離）することにより、各垂直共振器構造に直列に接続されていた半導体基板４０の抵抗成分を、各垂直共振器構造から切り離したためである。
これにより、例えば、一の半導体レーザ素子２０を図８（Ａ）に示したようにＣＷ駆動し、それに隣接する半導体レーザ素子２０を図８（Ｂ）に示したようにパルス駆動した場合には、図７の等価回路において、ＣＷ駆動されている半導体レーザ素子２０の入力電圧ＶＬ１は、入力電圧波形と同様、ノイズの無いフラットな波形となり、パルス駆動されている半導体レーザ素子２０の入力電圧ＶＬ２も、入力電圧波形と同様、ノイズの無い矩形状の波形となっている。つまり、隣接する半導体レーザ素子２０同士の間で電気的なクロストークが生じていない。
このように、本実施の形態では、支持基板１０の金属層１４の表面に各半導体レーザ素子２０を接合するようにしたので、各半導体レーザ素子２０に直列に接続されていた半導体基板４０の抵抗成分を、各半導体レーザ素子２０から切り離すことができる。これにより、隣接する半導体レーザ素子２０同士の間で電気的なクロストークが生じるのを抑制することができる。
［変形例］
ところで、上記実施の形態では、剥離層４１Ｄおよび電流狭窄層２６Ｄの酸化工程を同時に行っていたが、別個に行ってもよい。例えば、剥離層４１Ｄの側面が被覆されないように電流狭窄層２６Ｄの側面を保護膜で被覆した上で、剥離層４１Ｄを側面から酸化して酸化剥離層４１を形成したのち、保護膜を除去し、電流狭窄層２６Ｄを側面から酸化して電流狭窄層２６を形成することが可能である。
また、半導体レーザ素子２０の形成工程を、例えば以下のように行ってもよい。まず、半導体基板４０（ＧａＡｓ基板）上に、剥離層４１Ｄ、下部コンタクト層２１、下部ＤＢＲ層２２、下部スペーサ層２３、活性層２４、上部スペーサ層２５、電流狭窄層２６Ｄ（被酸化層）、上部ＤＢＲ層２７および上部コンタクト層２８をこの順に積層したのち（図３（Ａ））、例えばドライエッチング法により、上部コンタクト層２８から下部ＤＢＲ層２２の一部までを選択的にエッチングして、メサ形状を形成する。
次に、水蒸気雰囲気中において、高温で熱処理を行い、メサ部Ｍの側面から電流狭窄層２６Ｄを酸化して、電流狭窄層２６を形成する（図９（Ｂ））。このとき、剥離層４１Ｄはメサ部Ｍの側面に露出していないので、酸化されることはない。
次に、メサ部Ｍを含む表面全体に保護膜１９を形成したのち（図１０（Ａ））、メサ部Ｍを取り囲むようにして、保護膜１９を貫通する溝部２９Ａを形成する（図１０（Ｂ））。これにより、溝部２９Ａの底面に下部ＤＢＲ層２２が露出する。
次に、例えば燐酸系のエッチャントを用いて、溝部２９Ａ直下の下部ＤＢＲ層２２および下部コンタクト層２１を選択的に除去したのち（図１１（Ａ））、フッ酸系のエッチャントを用いて、剥離層４１Ｄを選択的に除去する（図１１（Ｂ））。これにより、剥離層４１Ｄによる半導体基板４０と下部ＤＢＲ層２２との密着力が低下する。
次に、保護膜１９の上面に支持基板４２を張り付けたのち（図１２（Ａ））、その支持基板４２を用いて、半導体レーザ素子２０を半導体基板４０から剥離する（図１２（Ｂ））。このようにして、半導体レーザ素子２０を形成することも可能である。
また、上記実施の形態では、ビア１５を有する支持基板１０の金属層１４の表面に面発光方型半導体レーザ２０を接合していたが、例えば、図１３、図１４に示したように、支持体１１の一の表面上に、絶縁層１２、接着層１３および金属層１４を支持体１１の側から順に積層してなる支持基板５０を用意し、その支持基板５０の金属層１４の表面に面発光方型半導体レーザ２０を接合するようにしてもよい。ただし、この場合には、例えば、金属層１４の表面上に形成されている絶縁層３１の一部に開口部３１Ａを形成し、その開口部から金属層１４の一部を露出させ、その露出部分を、金属層１４をグラウンド電位に落とすための電極パッド１４Ａとして用いることが必要となる。
また、上記実施の形態では、配線層３２および電極パッド３３が絶縁層３１を介して支持基板１０上に形成されていたが、例えば、ポリイミドなどの絶縁性材料からなる埋め込み層を、半導体レーザ素子２０の周囲に設け、この埋め込み層の上面に配線層３２および電極パッド３３を設け、配線層３２および電極パッド３３と、金属層１４との間に生じる容量成分を極力小さくするようにしてもよい。
［適用例］
上記実施の形態またはその変形例に係る半導体レーザアレイ１は、例えば、レーザプリンタなどの印刷装置や、多チャンネル光集積装置などの光通信装置に対して好適に適用可能なものである。例えば、図１５に示したように、光源６１と、光源６１からの光を反射させると共に反射光を走査させるポリゴンミラー６２と、ポリゴンミラー６２からの光を感光ドラム６４に導くｆθレンズ６３と、ｆθレンズ６３からの光を受けて静電潜像を形成する感光ドラム６４と、感光ドラム６４に静電潜像に応じたトナーを付着させるトナー供給器（図示せず）とを備えたレーザプリンタ６０における光源６１として、半導体レーザアレイ１を用いることが可能である。また、例えば、図１６に示したように、支持基板７１上に光源７２と、光入力端が光源７２の光出力端に対応して配置された光導波路７３と、光入力端が光導波路７３の光出力端に対応して設けられた光ファイバ７４とを備えた光通信装置７０における光源７２として、半導体レーザアレイ１を用いることも可能である。
以上、実施の形態等を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく種々変形可能である。
本発明の一実施の形態に係る半導体レーザアレイの上面図である。 図１の半導体レーザアレイのＡ−Ａ矢視方向の断面図である。 図１の半導体レーザアレイの製造方法の一例について説明するための断面図である。 図３に続く工程について説明するための断面図である。 図４に続く工程について説明するための上面図である。 図５のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。 図１の半導体レーザアレイの等価回路図である。 図１の半導体レーザアレイに入力するＣＷ波形とパルス波形の波形図である。 図１の半導体レーザアレイの製造方法の他の例について説明するための断面図である。 図９に続く工程について説明するための断面図である。 図１０に続く工程について説明するための断面図である。 図１１に続く工程について説明するための断面図である。 図１の半導体レーザアレイの一変形例の上面図である。 図１３の半導体レーザアレイのＡ−Ａ矢視方向の断面図である。 一適用例に係る印刷装置の概略構成図である。 他の適用例に係る光通信装置の概略構成図である。 従来の半導体レーザアレイの断面図である。 図１１の半導体レーザアレイの等価回路図である。 図１１の半導体レーザアレイにおけるクロストークについて説明するための波形図である。
符号の説明
１，２…半導体レーザアレイ、１０，５０…支持基板、１１…支持体、１２，３１…絶縁層、１３…接着層、１４…金属層、１４Ａ，３３…電極パッド、１５…ビア、１６，３０…電極層、２０…面発光型半導体レーザ、２１…下部コンタクト層、２２…下部ＤＢＲ層、２３…下部スペーサ層、２４…活性層、２４Ａ…発光領域、２５…上部スペーサ層、２６…電流狭窄層、２６Ａ…電流注入領域、２６Ｂ…電流狭窄領域、２７…上部ＤＢＲ層、２８…上部コンタクト層、２９…保護膜、３１Ａ…開口部、３２…配線層、４０…半導体基板、４１，４１Ｄ…酸化剥離層、６０…印刷装置、６１，７２…光源、６２…ポリゴンミラー、６３…ｆθレンズ、６４…感光ドラム、７１…支持基板、７３…光導波路、７４…光ファイバ。

Claims (8)

  1. 第１基板上に、酸化可能な材料を含む剥離層と、垂直共振器構造とを前記第１基板側から順に結晶成長法により形成したのち、前記第１基板に達するまで選択的にエッチングすることにより前記剥離層および前記垂直共振器構造を柱状に加工する加工工程と、
    前記剥離層を側面から酸化したのち、前記柱状の垂直共振器構造を前記第１基板から剥離する剥離工程と、
    表面上に金属層が形成された第２基板の前記金属層の表面に、剥離により得られた複数の前記柱状の垂直共振器構造を接合することにより、各垂直共振器構造と前記金属層とを互いに電気的に接続する再配置工程と
    を含み、
    前記垂直共振器構造は、前記垂直共振器構造内で酸化速度の最も速い材料を含む被酸化層を有し、
    前記剥離工程において、前記剥離層の側面が被覆されないようにして前記被酸化層の側面を保護膜で被覆したのち、前記剥離層を側面から酸化する
    ことを特徴とする半導体レーザアレイの製造方法。
  2. 第１基板上に、酸化可能な材料を含む剥離層と、垂直共振器構造とを前記第１基板側から順に結晶成長法により形成したのち、前記第１基板に達するまで選択的にエッチングすることにより前記剥離層および前記垂直共振器構造を柱状に加工する加工工程と、
    前記剥離層を側面から酸化したのち、前記柱状の垂直共振器構造を前記第１基板から剥離する剥離工程と、
    表面上に金属層が形成された第２基板の前記金属層の表面に、剥離により得られた複数の前記柱状の垂直共振器構造を接合することにより、各垂直共振器構造と前記金属層とを互いに電気的に接続する再配置工程と
    を含み、
    前記垂直共振器構造は、前記垂直共振器構造内で酸化速度の最も速い材料を含む被酸化層を有し、
    前記剥離層は、前記被酸化層の厚さよりも厚く形成され、
    前記剥離工程において、前記剥離層および前記被酸化層を側面から同時に酸化する
    ことを特徴とする半導体レーザアレイの製造方法。
  3. 第１基板上に、酸化可能な材料を含む剥離層と、垂直共振器構造とを前記第１基板側から順に結晶成長法により形成したのち、前記第１基板に達するまで選択的にエッチングすることにより前記剥離層および前記垂直共振器構造を柱状に加工する加工工程と、
    前記剥離層を側面から酸化したのち、前記柱状の垂直共振器構造を前記第１基板から剥離する剥離工程と、
    表面上に金属層が形成された第２基板の前記金属層の表面に、剥離により得られた複数の前記柱状の垂直共振器構造を接合することにより、各垂直共振器構造と前記金属層とを互いに電気的に接続する再配置工程と
    を含み、
    前記垂直共振器構造は、前記垂直共振器構造内で酸化速度の最も速い材料を含む被酸化層を有し、
    前記剥離層は、前記被酸化層よりも酸化速度の速い材料を含み、
    前記剥離工程において、前記剥離層および前記被酸化層を側面から同時に酸化する
    ことを特徴とする半導体レーザアレイの製造方法。
  4. 前記剥離層は、前記被酸化層の厚さよりも厚く形成されている
    ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザアレイの製造方法。
  5. 前記垂直共振器構造は、前記剥離層と接する第１コンタクト層、第１ＤＢＲ層、第１スペーサ層、活性層、第２スペーサ層、第２ＤＢＲ層および第２コンタクト層を前記第１基板側から順に含み、
    前記剥離工程において、前記柱状の垂直共振器構造を、前記酸化された剥離層と前記第１コンタクト層との界面またはその近傍で前記第１基板から剥離する
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の半導体レーザアレイの製造方法。
  6. 前記剥離層は、ＡｌＡｓからなる
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の半導体レーザアレイの製造方法。
  7. 前記剥離層は、ＡｌＡｓからなり、
    前記被酸化層は、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０．９８≦ｘ＜１）からなる
    ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の半導体レーザアレイの製造方法。
  8. 前記第２基板には、当該第２基板のうち前記金属層を除く部分を貫通する１または複数の接続部が前記金属層と接して形成されている
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の半導体レーザアレイの製造方法。
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