JP5359154B2 - 回折格子の形成方法および分布帰還型半導体レーザの製造方法 - Google Patents
回折格子の形成方法および分布帰還型半導体レーザの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5359154B2 JP5359154B2 JP2008248797A JP2008248797A JP5359154B2 JP 5359154 B2 JP5359154 B2 JP 5359154B2 JP 2008248797 A JP2008248797 A JP 2008248797A JP 2008248797 A JP2008248797 A JP 2008248797A JP 5359154 B2 JP5359154 B2 JP 5359154B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin body
- mold
- pattern
- diffraction grating
- convex
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1231—Grating growth or overgrowth details
Description
Stephen Y. Chou et al., "Nanoimprint lithography", The Journal ofVacuum Science and Technology B, 14(6), Nov/Dec 1996, pp.4129-4133
図1及び図2は、実施形態に係る回折格子の形成方法の各工程を模式的に示す図である。図1(a)は本実施形態の方法において使用されるモールド10を示す底面図であり、図1(b)は図1(a)のI−I線に沿ったモールド10の側断面図である。また、図2(a)〜図2(d)は、モールド10を使用するナノインプリント法によって回折格子のためのパターンを形成する工程を示している。
まず、図1(a)及び(b)に示されるように、モールド10を準備する。モールド10は、例えば平板状であり、所定パターンを有するSOG(Spin On Glass)膜を石英基板上に接着したものや、或いは石英基板の表面に所定パターンをエッチングにより形成したもの等、様々な材料により構成されることができる。
次に、図2(a)および図2(b)に示すように、モールド10の凹凸パターン12を、半導体基板等の基板20上に形成された樹脂体22に接触させる。このとき、モールド10および基板20をチャンバ内に設置し、該チャンバ内部を真空状態とする。ここで、モールド10の樹脂体22側(凹凸パターン12が形成されている側)の面とは反対側の面を外力で押圧してもよいが、その際、モールド10と基板20とが接触しない程度に、モールド10と基板20との距離を制御することが好ましい。
次に、凹凸パターン12と樹脂体22との上記接触を維持しながら樹脂体22を硬化させる。これにより、硬化した樹脂体22に回折格子のためのパターンが形成される。樹脂体22が紫外線硬化性樹脂からなる場合には、樹脂体22に紫外線を照射し(光式ナノインプリント)、また樹脂体22が熱可塑性樹脂からなる場合には、樹脂体22を加熱する(熱式ナノインプリント)。熱可塑性樹脂の場合は、温度をガラス転移点以上に上げて軟化させておいて、型を押し付け、その状態で温度を下げて硬化させる。
次に、図2(d)に示されるように、硬化した樹脂体22からモールド10を剥離する。以上の工程を経ることによって、周期的に配列された複数の凸部及び凹部を含む回折格子のためのパターン24を形成することができる。このパターン24の形状は、モールド10の凹凸パターン12の形状に対応している。なお、硬化した樹脂体22を全面ドライエッチングしてもよい。この場合、パターン24の凹部の底面に基板20が露出してもよい。さらに、基板20の露出した部分を、例えばプラズマや酸などを用いてエッチングし、基板20に回折格子パターンを転写してもよい。
図3は、本実施形態において使用されるモールドの他の例を示す側断面図である。図3に示すモールド11は、図1に示したモールド10と同様に平板状を呈しており、回折格子を形成するための凹凸パターン14を有している。この凹凸パターン14においては、そのパターン密度が、モールド内での位置に応じて異なっている。具体的には、複数の凸部14aの幅が、モールド11内の或る領域では大きく、別の領域では小さくなっている。複数の凹部14bの幅についても、モールド11内の或る領域では大きく、別の領域では小さくなっている。すなわち、モールド11内の所定の領域毎に凹部14bのアスペクト比が異なっている。
図4は、実施形態に係る分布帰還型半導体レーザの製造方法の各工程を模式的に示す図である。図5は、上記製造方法により製造される分布帰還型半導体レーザを一部破断して示す斜視図である。
まず、図4(a)に示すように、基板20a上に、第1クラッド層30、第1光閉じ込め層32、活性層34、第2光閉じ込め層36、回折格子層38及び樹脂体22をこの順に形成する。基板20aは、例えばn型InP等のIII−V族化合物半導体からなる。第1クラッド層30は、例えばn型InP等のIII−V族化合物半導体からなる。第1光閉じ込め層32は、例えばn型GaInAsP等のIII−V族化合物半導体からなる。活性層34は、例えばGaInAsPからなる多重量子井戸構造を有する。第2光閉じ込め層36は、例えばp型GaInAsP等のIII−V族化合物半導体からなる。回折格子層38は、例えばp型GaInAsP等のIII−V族化合物半導体からなる。なお、第1光閉じ込め層32及び第2光閉じ込め層36を形成しなくてもよい。基板20a、第1クラッド層30、第1光閉じ込め層32、活性層34、第2光閉じ込め層36、及び回折格子層38によって基板20が構成される。
Claims (5)
- 回折格子を形成するための凹凸パターンを有するモールドを準備する工程と、
真空状態において前記モールドの前記凹凸パターンを樹脂体に接触させ、当該接触を維持しながら前記真空状態を解除する工程と、
前記凹凸パターンと前記樹脂体との上記接触を維持しながら前記樹脂体を硬化させることによって、硬化した樹脂体に前記回折格子のためのパターンを形成する工程とを含み、
前記モールドの前記凹凸パターンに含まれる凹部が、該凹凸パターンを含む前記モールドの面内において閉じたパターンを構成しており、
前記モールドの前記凹凸パターンが、所定方向を長手方向とし該所定方向と交差する方向に並んだ複数の第1の凸部と、該複数の第1の凸部を囲む第2の凸部とを含んでおり、
前記凹部が前記複数の第1の凸部と前記第2の凸部との間に形成されており、該凹部の外縁が前記第2の凸部の側面によって囲まれており、
前記真空状態において前記モールドの前記凹凸パターンを前記樹脂体に接触させる際に、前記凹部と前記樹脂体とによって画成される気密空間を形成し、その後に前記真空状態を解除することにより、前記樹脂体のうち前記凹凸パターンと対向していない部分を気圧により押すとともに、前記気密空間を画成していた前記樹脂体の部分を前記凹部へ吸い込ませることを特徴とする、回折格子の形成方法。 - 前記樹脂体が紫外線硬化性樹脂からなることを特徴とする、請求項1に記載の回折格子の形成方法。
- 前記樹脂体の硬化前における粘度が1.0ミリパスカル秒以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の回折格子の形成方法。
- 前記真空状態を解除する際に、前記モールド及び前記樹脂体の周囲を大気圧とすることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回折格子の形成方法。
- 活性層を含む半導体基板上に樹脂体を形成する工程と、
回折格子を形成するための凹凸パターンを有するモールドを準備する工程と、
真空状態において前記モールドの前記凹凸パターンを前記樹脂体に接触させ、当該接触を維持しながら前記真空状態を解除する工程と、
前記凹凸パターンと前記樹脂体との上記接触を維持しながら前記樹脂体を硬化させることによって、硬化した樹脂体に前記回折格子のためのパターンを形成する工程と、
前記回折格子のためのパターンを用いて前記半導体基板をエッチングすることにより、前記回折格子を形成する工程とを含み、
前記モールドの前記凹凸パターンに含まれる凹部が、該凹凸パターンを含む前記モールドの面内において閉じたパターンを構成しており、
前記モールドの前記凹凸パターンが、所定方向を長手方向とし該所定方向と交差する方向に並んだ複数の第1の凸部と、該複数の第1の凸部を囲む第2の凸部とを含んでおり、
前記凹部が前記複数の第1の凸部と前記第2の凸部との間に形成されており、該凹部の外縁が前記第2の凸部の側面によって囲まれており、
前記真空状態において前記モールドの前記凹凸パターンを前記樹脂体に接触させる際に、前記凹部と前記樹脂体とによって画成される気密空間を形成し、その後に前記真空状態を解除することにより、前記樹脂体のうち前記凹凸パターンと対向していない部分を気圧により押すとともに、前記気密空間を画成していた前記樹脂体の部分を前記凹部へ吸い込ませることを特徴とする、分布帰還型半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008248797A JP5359154B2 (ja) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 回折格子の形成方法および分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
US12/547,899 US7851240B2 (en) | 2008-09-26 | 2009-08-26 | Method of forming diffraction grating and method of fabricating distributed feedback laser diode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008248797A JP5359154B2 (ja) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 回折格子の形成方法および分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010080763A JP2010080763A (ja) | 2010-04-08 |
JP5359154B2 true JP5359154B2 (ja) | 2013-12-04 |
Family
ID=42057888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008248797A Active JP5359154B2 (ja) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 回折格子の形成方法および分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7851240B2 (ja) |
JP (1) | JP5359154B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008054217A1 (de) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips |
JP5644192B2 (ja) * | 2010-06-09 | 2014-12-24 | 住友電気工業株式会社 | 積層樹脂膜の形成方法及び半導体デバイスの製造方法 |
CN103328176B (zh) * | 2011-01-14 | 2015-07-29 | 吉坤日矿日石能源株式会社 | 微细图案转印用模具的制造方法及使用该模具的衍射光栅的制造方法、以及具有该衍射光栅的有机el元件的制造方法 |
JP5742517B2 (ja) * | 2011-07-04 | 2015-07-01 | 住友電気工業株式会社 | サンプルドグレーティングの形成方法及び半導体レーザの製造方法 |
JP5611912B2 (ja) * | 2011-09-01 | 2014-10-22 | 株式会社東芝 | インプリント用レジスト材料、パターン形成方法、及びインプリント装置 |
US8975616B2 (en) * | 2012-07-03 | 2015-03-10 | Liang Wang | Quantum efficiency of multiple quantum wells |
JP2014052593A (ja) * | 2012-09-10 | 2014-03-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ナノインプリント用モールド、回折格子の形成方法及び回折格子を有する光素子の製造方法 |
WO2018146880A1 (ja) | 2017-02-09 | 2018-08-16 | ボンドテック株式会社 | 部品実装システム、樹脂成形装置、部品実装方法および樹脂成形方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004095588A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光集積デバイス及びその製造方法 |
US20060151435A1 (en) * | 2002-09-18 | 2006-07-13 | Jun Taniguchi | Surface processing method |
JP2005101233A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 金型の製造方法、金型、および成形品 |
JP4124102B2 (ja) * | 2003-11-12 | 2008-07-23 | 松下電工株式会社 | 多重反射防止構造を備えた発光素子とその製造方法 |
JP2008110494A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Mitsubishi Kagaku Media Co Ltd | 凹凸面を有する部材の製造方法 |
-
2008
- 2008-09-26 JP JP2008248797A patent/JP5359154B2/ja active Active
-
2009
- 2009-08-26 US US12/547,899 patent/US7851240B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010080763A (ja) | 2010-04-08 |
US7851240B2 (en) | 2010-12-14 |
US20100081224A1 (en) | 2010-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5359154B2 (ja) | 回折格子の形成方法および分布帰還型半導体レーザの製造方法 | |
JP4747693B2 (ja) | 樹脂体を形成する方法、光導波路のための構造を形成する方法、および光学部品を形成する方法 | |
US8679392B2 (en) | Process to form a mold of nanoimprint technique for making diffraction grating for DFB-LD | |
Verschuuren et al. | Improved performance of polarization-stable VCSELs by monolithic sub-wavelength gratings produced by soft nano-imprint lithography | |
US10014660B2 (en) | Laser device and process for fabricating such a laser device | |
JP2009516225A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JP2012019076A (ja) | パターン形成方法 | |
JP5742517B2 (ja) | サンプルドグレーティングの形成方法及び半導体レーザの製造方法 | |
US9116425B2 (en) | Mold for nanoimprint lithography and method for forming the same | |
US10877239B2 (en) | Optical element stack assemblies | |
JP2009034926A (ja) | 樹脂パターン形成方法 | |
US9278490B2 (en) | Method for manufacturing a two-dimensional polymer optical waveguide | |
JP2014052593A (ja) | ナノインプリント用モールド、回折格子の形成方法及び回折格子を有する光素子の製造方法 | |
JP2008119870A (ja) | インプリントモールド | |
JP5315803B2 (ja) | 回折格子の形成方法及び分布帰還型半導体レーザの製造方法 | |
JP5549245B2 (ja) | ナノインプリント法による回折格子の形成方法 | |
JP2006337758A (ja) | 3次元構造体の製造方法及び3次元構造体製造用基板 | |
JP5200726B2 (ja) | インプリント方法、プレインプリントモールド、プレインプリントモールド製造方法、インプリント装置 | |
KR100839343B1 (ko) | 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법 | |
WO2015170590A1 (ja) | グレーティング素子の実装構造の製造方法 | |
Wang et al. | DFB LDs at DWDM wavelengths fabricated by a novel nanoimprint process for mass production and tolerance simulation | |
US20170031096A1 (en) | Optical element and manufacturing method therefor | |
US20170343708A1 (en) | Manufacturing method for optical element | |
Welna et al. | Photonic crystal nanocavities in GaAs/AlGaAs with oxidised bottom cladding | |
JP4922376B2 (ja) | テンプレートの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120907 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120918 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130423 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130508 |
|
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: 20130806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130819 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5359154 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |