JPH06224513A - 半導体レーザアレイ製造用基板および半導体レーザアレイの製造方法 - Google Patents
半導体レーザアレイ製造用基板および半導体レーザアレイの製造方法Info
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- JPH06224513A JPH06224513A JP891693A JP891693A JPH06224513A JP H06224513 A JPH06224513 A JP H06224513A JP 891693 A JP891693 A JP 891693A JP 891693 A JP891693 A JP 891693A JP H06224513 A JPH06224513 A JP H06224513A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光位置の配置形態の変化に迅速に対応する
ことが出来る半導体レーザアレイ製造用基板を提供する
ことを課題とする。 【構成】 この発明の半導体レーザアレイ製造用基板
は、半導体レーザ素子用の層構成を有する半導体基板を
備え、この半導体基板２の表面に複数の電極４，４，・
・が一定の配列パターンで形成されていて、ストライプ
状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設けられてなる
構成を特徴とする。
ことが出来る半導体レーザアレイ製造用基板を提供する
ことを課題とする。 【構成】 この発明の半導体レーザアレイ製造用基板
は、半導体レーザ素子用の層構成を有する半導体基板を
備え、この半導体基板２の表面に複数の電極４，４，・
・が一定の配列パターンで形成されていて、ストライプ
状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設けられてなる
構成を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザアレイ
製造用基板および半導体レーザアレイの製造方法に関す
る。
製造用基板および半導体レーザアレイの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザアレイは、２次元的な集積
化構成が可能であるために、並列光演算デバイスや共有
型光結合デバイスを構成する際に大変有効な基本素子と
なる。２次元的な集積化構成の面発光型の半導体レーザ
アレイの例としては、最初から発光位置が定まった構造
のものが知られている（Appl.Phys.Lett 55 1989 P.P.3
31-333) 。しかしながら、光共有結合を前提としたＡＳ
ＩＣ（ApplicationSpecificＩＣ：特定用途用のＩＣ）
を作製する場合、最初から発光位置が定まった構造だ
と、回路作製の自由度が減少するため、集積度が低くな
ったり、あるいは、冗長度が大きくなったりするという
問題がある。それに、発光位置の配置形態の異なるもの
を作製する場合、新たなマスク設計の必要があり、設計
の自由度が低いことも相まって開発に長期間を要する。
化構成が可能であるために、並列光演算デバイスや共有
型光結合デバイスを構成する際に大変有効な基本素子と
なる。２次元的な集積化構成の面発光型の半導体レーザ
アレイの例としては、最初から発光位置が定まった構造
のものが知られている（Appl.Phys.Lett 55 1989 P.P.3
31-333) 。しかしながら、光共有結合を前提としたＡＳ
ＩＣ（ApplicationSpecificＩＣ：特定用途用のＩＣ）
を作製する場合、最初から発光位置が定まった構造だ
と、回路作製の自由度が減少するため、集積度が低くな
ったり、あるいは、冗長度が大きくなったりするという
問題がある。それに、発光位置の配置形態の異なるもの
を作製する場合、新たなマスク設計の必要があり、設計
の自由度が低いことも相まって開発に長期間を要する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、発光位置の配置形態の変化に迅速に対応するこ
とが出来る半導体レーザアレイ製造用基板および半導体
レーザアレイの製造方法を提供することを課題とする。
に鑑み、発光位置の配置形態の変化に迅速に対応するこ
とが出来る半導体レーザアレイ製造用基板および半導体
レーザアレイの製造方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる半導体レーザアレイ製造用基板
は、半導体レーザ素子用の層構成を有する半導体基板を
備え、この半導体基板の表面に複数の電極が一定の配列
パターンで形成されていて、ストライプ状半導体レーザ
素子用構造がアレイ状に設けられてなる構成を特徴とし
ていて、レーザ光を取り出すための開口部が未形成であ
って、この発明にかかる半導体レーザアレイの製造方法
により、半導体レーザアレイ製造用基板の基板表面の所
望位置に、レーザ光を取り出すための開口部を形成して
半導体レーザアレイを得ることが出来る。
め、この発明にかかる半導体レーザアレイ製造用基板
は、半導体レーザ素子用の層構成を有する半導体基板を
備え、この半導体基板の表面に複数の電極が一定の配列
パターンで形成されていて、ストライプ状半導体レーザ
素子用構造がアレイ状に設けられてなる構成を特徴とし
ていて、レーザ光を取り出すための開口部が未形成であ
って、この発明にかかる半導体レーザアレイの製造方法
により、半導体レーザアレイ製造用基板の基板表面の所
望位置に、レーザ光を取り出すための開口部を形成して
半導体レーザアレイを得ることが出来る。
【０００５】この発明の半導体レーザアレイ製造用基板
の場合、半導体基板には半導体レーザ素子と共に電子回
路用素子も設けられている形態は集積度が高く有用であ
ると言うことができる。この発明の場合、普通、ストラ
イプ状半導体レーザ素子用構造が２次元的アレイ状に配
置されている形態が有用である。２次元的アレイ状の配
置例として、例えば、半導体基板の周囲に沿ってストラ
イプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設置されて
いる態様等が挙げられる。
の場合、半導体基板には半導体レーザ素子と共に電子回
路用素子も設けられている形態は集積度が高く有用であ
ると言うことができる。この発明の場合、普通、ストラ
イプ状半導体レーザ素子用構造が２次元的アレイ状に配
置されている形態が有用である。２次元的アレイ状の配
置例として、例えば、半導体基板の周囲に沿ってストラ
イプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設置されて
いる態様等が挙げられる。
【０００６】半導体基板に設られる電子回路用素子の併
設形態としては、半導体レーザ素子の駆動用トランジス
タを併設する形態の他に、駆動用トランジスタと制御用
マイクロプロセッサの間で論理回路を構成するトランジ
スタの併設形態や、さらにはこれらのトランジスタと共
に制御用マイクロプロセッサをも併設する形態が挙げら
れる。集積化構成の場合、半導体レーザ素子はデータの
光転送などに使える。集積度が高いほど有用性が増すこ
とは言うまでもない。
設形態としては、半導体レーザ素子の駆動用トランジス
タを併設する形態の他に、駆動用トランジスタと制御用
マイクロプロセッサの間で論理回路を構成するトランジ
スタの併設形態や、さらにはこれらのトランジスタと共
に制御用マイクロプロセッサをも併設する形態が挙げら
れる。集積化構成の場合、半導体レーザ素子はデータの
光転送などに使える。集積度が高いほど有用性が増すこ
とは言うまでもない。
【０００７】半導体基板にレーザ光を取り出すための開
口部を開ける方法としては、マスク不要で選択エッチン
グが行える方法、例えば、収束イオンビームを用いたイ
オンビームアシストエッチング法等が用いられる。この
方法で外部４５°の反射鏡が側面に形成されるように孔
を開けるのである。
口部を開ける方法としては、マスク不要で選択エッチン
グが行える方法、例えば、収束イオンビームを用いたイ
オンビームアシストエッチング法等が用いられる。この
方法で外部４５°の反射鏡が側面に形成されるように孔
を開けるのである。
【０００８】
【作用】この発明の半導体レーザアレイ製造用基板は、
ストライプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設け
られてなる構成が予め出来ており、後は、レーザ光を取
り出すための開口部を開ける程度で簡単に半導体レーザ
アレイにすることが出来る基板であり、開口部の形成に
あたり、マスク形成不要の開孔方法を用いれば、その都
度、所望の位置に選択的に開口部を開けられるので、マ
スク設計を要することなく発光位置の配置形態に応じた
半導体レーザアレイを迅速に得ることが出来る。つま
り、この発明の半導体レーザアレイ製造用基板は、標準
化された中間部材となり得て発光位置の配置形態の変化
への対応が出来るのである。
ストライプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設け
られてなる構成が予め出来ており、後は、レーザ光を取
り出すための開口部を開ける程度で簡単に半導体レーザ
アレイにすることが出来る基板であり、開口部の形成に
あたり、マスク形成不要の開孔方法を用いれば、その都
度、所望の位置に選択的に開口部を開けられるので、マ
スク設計を要することなく発光位置の配置形態に応じた
半導体レーザアレイを迅速に得ることが出来る。つま
り、この発明の半導体レーザアレイ製造用基板は、標準
化された中間部材となり得て発光位置の配置形態の変化
への対応が出来るのである。
【０００９】この発明の半導体レーザアレイ製造用基板
において、半導体レーザ素子の制御回路用素子も半導体
基板に設けられている形態は集積度が高くて利用し易
い。この発明の半導体レーザアレイ製造用基板におい
て、ストライプ状半導体レーザ素子用構造の配置が２次
元的アレイ状であれば対応可能範囲が広くて非常に有用
である。
において、半導体レーザ素子の制御回路用素子も半導体
基板に設けられている形態は集積度が高くて利用し易
い。この発明の半導体レーザアレイ製造用基板におい
て、ストライプ状半導体レーザ素子用構造の配置が２次
元的アレイ状であれば対応可能範囲が広くて非常に有用
である。
【００１０】この発明にかかる製造方法の場合、ストラ
イプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設けられて
なる構成が予め設けられている基板表面に、マスク形成
不要の開孔方法により所望の位置にレーザ光を取り出す
ための開口部を開ける程度のことで発光位置の配置形態
の変化に対応した様々な半導体レーザアレイを簡単に得
ることが出来るため、非常に有用である。
イプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設けられて
なる構成が予め設けられている基板表面に、マスク形成
不要の開孔方法により所望の位置にレーザ光を取り出す
ための開口部を開ける程度のことで発光位置の配置形態
の変化に対応した様々な半導体レーザアレイを簡単に得
ることが出来るため、非常に有用である。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら詳しく説明する。この発明は、下記の実施例に限らな
い。 −実施例１− 実施例１の半導体レーザアレイ製造用基板１は、図１に
みるように、半導体レーザ素子用の層構成を有する半導
体基板２を備えていて、この半導体基板にストライプ状
半導体レーザ素子用構造が２次元的アレイ状に配置され
ている構成となっている。
ら詳しく説明する。この発明は、下記の実施例に限らな
い。 −実施例１− 実施例１の半導体レーザアレイ製造用基板１は、図１に
みるように、半導体レーザ素子用の層構成を有する半導
体基板２を備えていて、この半導体基板にストライプ状
半導体レーザ素子用構造が２次元的アレイ状に配置され
ている構成となっている。
【００１２】半導体基板２は、図２にみるように、ｐ型
ＧａＡｓ基材層１１の上に、クラッド層用のｐ型Ａｌy
Ｇａ1-y Ａｓ１２、活性層用のＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ層１
３、クラッド層用のｎ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ１４、およ
び、キャップ層用のｎ型ＧａＡｓ層１５が、液相エピタ
キシャル成長法により順に積層形成された構成である。
なお、ｘ，ｙは、０＜ｘ＜ｙ＜１である。
ＧａＡｓ基材層１１の上に、クラッド層用のｐ型Ａｌy
Ｇａ1-y Ａｓ１２、活性層用のＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ層１
３、クラッド層用のｎ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ１４、およ
び、キャップ層用のｎ型ＧａＡｓ層１５が、液相エピタ
キシャル成長法により順に積層形成された構成である。
なお、ｘ，ｙは、０＜ｘ＜ｙ＜１である。
【００１３】そして、半導体基板２の半導体レーザ素子
域以外の表面はＳｉ3 Ｎ4 膜３で覆われている。すなわ
ち、半導体基板２の表面全体にＳｉ3 Ｎ4 膜を形成して
おいて、フォトリソグラフィ技術を用い半導体レーザ構
造領域に窓のあるマスクを形成しＣＨＦ3 および酸素ガ
スを用いた反応性イオンエッチングによりＳｉ3 Ｎ4膜
を部分的に除去し電極コンタクトおよび発光部分を開口
するのである。
域以外の表面はＳｉ3 Ｎ4 膜３で覆われている。すなわ
ち、半導体基板２の表面全体にＳｉ3 Ｎ4 膜を形成して
おいて、フォトリソグラフィ技術を用い半導体レーザ構
造領域に窓のあるマスクを形成しＣＨＦ3 および酸素ガ
スを用いた反応性イオンエッチングによりＳｉ3 Ｎ4膜
を部分的に除去し電極コンタクトおよび発光部分を開口
するのである。
【００１４】半導体基板２の表面では基板周囲に沿って
一定の配列で設置されている半電極４，４・・・がコン
タクトしており、ストライプ状半導体レーザ素子用構造
が２次元的アレイ状で設置された状態となっている。す
なわち、半導体基板２の表面全体にＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ膜
を蒸着形成しておいて、フォトリソグラフィ技術を用い
て２次元的アレイ状配列のパターンに対応したマスクを
形成し選択エッチングすることによりＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ
膜を部分的に除去し一定の配列で電極４，４を形成する
のである。
一定の配列で設置されている半電極４，４・・・がコン
タクトしており、ストライプ状半導体レーザ素子用構造
が２次元的アレイ状で設置された状態となっている。す
なわち、半導体基板２の表面全体にＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ膜
を蒸着形成しておいて、フォトリソグラフィ技術を用い
て２次元的アレイ状配列のパターンに対応したマスクを
形成し選択エッチングすることによりＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ
膜を部分的に除去し一定の配列で電極４，４を形成する
のである。
【００１５】半導体基板２の裏面には電極５が全面的に
形成されている。すなわち、半導体基板２の裏面全体に
電極５用にＡｕ−Ｚｎ膜を蒸着形成してあるのである。
上記の半導体レーザアレイ製造用基板１に対して、塩素
ガスを用いた収束イオンビームアシストエッチング法に
より、図２にみるように、４５°反射鏡用の開口部７，
７を開ける。収束イオンビームの加速電圧の調整によ
り、両側に４５°反射鏡のある図２の如き開口部７とす
ることも出来るし、片側だけに４５°反射鏡のある開口
部とすることも出来る。勿論、開口部７の４５°反射鏡
から光は放出される。
形成されている。すなわち、半導体基板２の裏面全体に
電極５用にＡｕ−Ｚｎ膜を蒸着形成してあるのである。
上記の半導体レーザアレイ製造用基板１に対して、塩素
ガスを用いた収束イオンビームアシストエッチング法に
より、図２にみるように、４５°反射鏡用の開口部７，
７を開ける。収束イオンビームの加速電圧の調整によ
り、両側に４５°反射鏡のある図２の如き開口部７とす
ることも出来るし、片側だけに４５°反射鏡のある開口
部とすることも出来る。勿論、開口部７の４５°反射鏡
から光は放出される。
【００１６】なお、半導体基板２の裏面の電極５が開口
部７を開けてから設けるようにしてもよく、この発明の
半導体レーザアレイ製造用基板１では必須の構成ではな
い。 −実施例２− 実施例２の半導体レーザアレイ製造用基板１も半導体基
板２には、図３にみるように、実施例１の場合と同様、
ストライプ状半導体レーザ素子用構造が２次元的アレイ
状に設けられているのに加え、半導体基板２の回路素子
形成領域９に電子回路用素子が設けられている他は、実
施例１と同様の構成であるので重複する説明は省略す
る。
部７を開けてから設けるようにしてもよく、この発明の
半導体レーザアレイ製造用基板１では必須の構成ではな
い。 −実施例２− 実施例２の半導体レーザアレイ製造用基板１も半導体基
板２には、図３にみるように、実施例１の場合と同様、
ストライプ状半導体レーザ素子用構造が２次元的アレイ
状に設けられているのに加え、半導体基板２の回路素子
形成領域９に電子回路用素子が設けられている他は、実
施例１と同様の構成であるので重複する説明は省略す
る。
【００１７】回路素子形成領域９に設けられる電子回路
用素子としては、前述のように、駆動用や論理回路用の
トランジスタやマイクロプロセッサなどがあげられる。
収束イオンビームアシストエッチング法による開口部７
形成の前に電子回路部分と半導体レーザ部分の間の配線
をボンディング等で予め行っておく。勿論、電極４用の
Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ膜を利用して電極４，４形成と同時に
電極形成・配線形成のためのパターン化を行うようして
もよい。工程が短くなる。
用素子としては、前述のように、駆動用や論理回路用の
トランジスタやマイクロプロセッサなどがあげられる。
収束イオンビームアシストエッチング法による開口部７
形成の前に電子回路部分と半導体レーザ部分の間の配線
をボンディング等で予め行っておく。勿論、電極４用の
Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ膜を利用して電極４，４形成と同時に
電極形成・配線形成のためのパターン化を行うようして
もよい。工程が短くなる。
【００１８】上記実施例１，２ではＡｌＧａＡｓ／Ｇａ
Ａｓ系の化合物の半導体基板を用いたが、この他、Ｉｎ
Ｐ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡｌＰ系などＬＥＤ、半導体
レーザが作製可能な半導体基板も用いることが可能であ
る。また、半導体基板の作製過程では液相エピタキシャ
ル成長法を用いたが、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ、ＣＢＥ等の
結晶成長法を用いるようにしてもよい。
Ａｓ系の化合物の半導体基板を用いたが、この他、Ｉｎ
Ｐ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡｌＰ系などＬＥＤ、半導体
レーザが作製可能な半導体基板も用いることが可能であ
る。また、半導体基板の作製過程では液相エピタキシャ
ル成長法を用いたが、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ、ＣＢＥ等の
結晶成長法を用いるようにしてもよい。
【００１９】実施例の場合、半導体レーザとして、最も
簡単な電極ストライプ構造のものを例示したが、プロト
ン打ち込み型、プレーナストライプ型、ヘテロストライ
プ型ヘテロアイソレーション型等の如きストライプ構造
の半導体レーザであってもよい。また、図１ないし図３
の開口部の４５°反射鏡の表面にリフトオフ法等で選択
的に金属を蒸着することで反射率を任意に調整すること
も可能である。
簡単な電極ストライプ構造のものを例示したが、プロト
ン打ち込み型、プレーナストライプ型、ヘテロストライ
プ型ヘテロアイソレーション型等の如きストライプ構造
の半導体レーザであってもよい。また、図１ないし図３
の開口部の４５°反射鏡の表面にリフトオフ法等で選択
的に金属を蒸着することで反射率を任意に調整すること
も可能である。
【００２０】
【発明の効果】この発明の半導体レーザアレイ製造用基
板では、ストライプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ
状に設けられてなる構成が予め出来ており、後はマスク
設計を要することなく所望の位置に選択的に開口部を開
け発光位置の配置形態の変化に迅速かつ簡単に対応する
ことが出来、光共有結合型ＡＳＩＣの設計自由度が増
し、開発期間の短縮が図れるため、非常に有用である。
板では、ストライプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ
状に設けられてなる構成が予め出来ており、後はマスク
設計を要することなく所望の位置に選択的に開口部を開
け発光位置の配置形態の変化に迅速かつ簡単に対応する
ことが出来、光共有結合型ＡＳＩＣの設計自由度が増
し、開発期間の短縮が図れるため、非常に有用である。
【００２１】この発明にかかる製造方法の場合、ストラ
イプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設けられて
なる構成が予め設けられている基板表面に、マスク形成
不要の開孔方法により所望の位置にレーザ光を取り出す
ための開口部を開ける程度のことで発光位置の配置形態
の変化に対応した様々な半導体レーザアレイを簡単に得
ることが出来るため、非常に有用である。
イプ状半導体レーザ素子用構造がアレイ状に設けられて
なる構成が予め設けられている基板表面に、マスク形成
不要の開孔方法により所望の位置にレーザ光を取り出す
ための開口部を開ける程度のことで発光位置の配置形態
の変化に対応した様々な半導体レーザアレイを簡単に得
ることが出来るため、非常に有用である。
【図１】実施例１での半導体レーザアレイの製造の様子
をあらわす斜視図。
をあらわす斜視図。
【図２】図１の一部分を拡大した斜視図。
【図３】実施例２での半導体レーザアレイの製造の様子
をあらわす斜視図。
をあらわす斜視図。
１ 半導体レーザアレイ製造用基板 ２ 半導体基板 ４ 電極 ５ 電極 ７ 開口部 ９ 回路素子形成領域
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体レーザ素子用の層構成を有する半
導体基板を備え、この半導体基板の表面に複数の電極が
一定の配列パターンで形成されていて、ストライプ状半
導体レーザ素子用構造がアレイ状に設けられてなる半導
体レーザアレイ製造用基板。 - 【請求項２】 半導体基板には電子回路用素子も設けら
れている請求項１記載の半導体レーザアレイ製造用基
板。 - 【請求項３】 ストライプ状半導体レーザ素子用構造が
２次元的アレイ状に配置されている請求項１または２記
載の半導体レーザアレイ製造用基板。 - 【請求項４】 請求項１から３までのいずれかに記載の
半導体レーザアレイ製造用基板の基板表面の所望位置
に、レーザ光を取り出すための開口部を形成して半導体
レーザアレイを得るようにする半導体レーザアレイの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP891693A JPH06224513A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体レーザアレイ製造用基板および半導体レーザアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP891693A JPH06224513A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体レーザアレイ製造用基板および半導体レーザアレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224513A true JPH06224513A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11705987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP891693A Pending JPH06224513A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体レーザアレイ製造用基板および半導体レーザアレイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224513A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049510A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Tokyo Electron Limited | 処理方法及び記録媒体 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP891693A patent/JPH06224513A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049510A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Tokyo Electron Limited | 処理方法及び記録媒体 |
| JPWO2007049510A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び記録媒体 |
| JP4762998B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2011-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び記録媒体 |
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