JPH07312462A - 面発光レーザダイオードの製造方法，及び面発光レーザダイオード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性層近傍の、電流ブロック層と上クラッド
層間等での無効電流の流れない垂直共振器型面発光レー
ザダイオードを製造する。 【構成】 ｛１００｝面を有する半導体基板１上に〈０
１１〉方向，及び〈０１／１〉方向の２辺をもつ矩形開
口部１０を有する選択成長用マスク９を形成し、上記基
板１上に選択成長によりそのメサ部の頂上が〈０１１〉
方向の稜線で終端するような活性層３を含むメサ部を形
成し、上記マスク９を除去した後、４つの｛１１１｝Ｂ
面で結晶成長が停止することを利用して、電流ブロック
層５，７，及びコンタクト層８を成長する。 【効果】 ウェットエッチングを用いることなく、形状
制御性の良いＭＯＣＶＤ法により半導体層を形成して、
メサ構造近傍での無効電流の抑制を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は面発光レーザダイオー
ドの製造方法，及び面発光レーザダイオードに関し、特
に無効電流の少ない，良好な特性を有する垂直共振器型
面発光レーザダイオード，及びこれを製造する方法，さ
らには該製造方法において用いる選択成長用マスクに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６は、例えば、ELECTRONICS LETTER
S,1993,29,pp331-332 に示された、従来の垂直共振器型
面発光レーザダイオードを示す。図において、１０１は
ＩｎＰ基板、１０２はｎ型ＩｎＧａＡｓＰエッチングス
トッパ層、１０３はｎ型ＩｎＰ下クラッド層、１０４は
ｐ型ＩｎＰブロック層、１０５はｎ型ＩｎＰブロック
層、１０６はｐ型ＩｎＰ上クラッド層、１０７はｐ型Ｇ
ａＩｎＡｓＰキャップ層、１０８はｐ側電極、１０９は
ｎ側電極、１１０ａ，１１０ｂは第１，第２のＳｉＯ2
／Ｓｉ多層反射膜、１１１は発光波長が１．３μｍのｐ
型ＧａＩｎＡｓＰ活性層、１１２は上記ＩｎＰ基板１０
１にその裏面よりエッチングにより開口された開口、１
１３は該開口１１２より、上記活性層１１１で発生され
た光が多層反射膜１１０を介して出射される光出力であ
る。

【０００３】このデバイス構造は、効率のよいキャリア
閉じ込めと、放熱とを実現するために、その円形の活性
領域が、ｐ型，及びｎ型ＩｎＰブロック層１０４，１０
５で埋め込まれ、さらにｐ型ＩｎＰクラッド層１０６に
より覆われた構造となっている。この垂直共振器型面発
光レーザダイオードにおいては、ｎ側電極１０９とｐ側
電極１０８との間に電圧を印加すると、ｐ側電極１０８
側からは、ｐ型ＧａＩｎＡｓＰキャップ層１０７，ｐ型
ＩｎＰ上クラッド層１０６を介して、ｎ側電極１０９側
からは、ＩｎＰ基板１０１，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰエッチ
ングストッパ層１０２，ｎ型ＩｎＰ下クラッド層１０３
を介して、ｐ型ＧａＩｎＡｓＰ活性層１１１に電流が注
入され、該活性層において発光再結合が起こる。該発光
再結合により生じた光は、かつ該活性層を両側から挟む
ｐ型ＩｎＰブロック層１０４，ｎ型ＩｎＰブロック層１
０５により電流閉じ込めが行われるとともに、該活性層
１１１を含む半導体層と、その上下に位置する第１，第
２のＳｉＯ2 ／Ｓｉ多層反射膜１１０ａ，１１０ｂとに
より垂直共振器が構成されて、ＩｎＰ基板１０１の裏面
に形成された開口１１２側に、下側の多層反射膜１１０
ａを介して面発光レーザ出力１１３として出射される。

【０００４】そして、この従来の垂直共振器型面発光レ
ーザダイオードは、その製造においては、以下に説明す
るように、２回のＬＰＥ，及びウェットエッチングを用
いて製造される。

【０００５】即ち、まず、（１００）ＩｎＰ基板１０１
上に、１μｍのｎ型ＩｎＧａＡｓＰエッチングストッパ
層１０２，２μｍのｎ型ＩｎＰ下クラッド層１０３，
０．７μｍのｐ型ＧａＩｎＡｓＰ活性層１１１，０．３
μｍのｐ型ＩｎＰ上クラッド層１０６をＬＰＥ（Liquid
Phase Epitaxy）により成長して、ＤＨ（ダブルヘテ
ロ）ウェハを用意する。次に、そのウェハをＫＫＩエッ
チャント（ＣＨ3 ＣＯＯＨ：ＨＣｌ：Ｈ2 Ｏ2 ＝２：
１：１），及びＳｉＯ2 マスクを用いて高さ２μｍの円
形メサを形成する。ＳｉＯ2 マスクを除去したのち、各
々１μｍ厚のブロック層１０４，１０５，ｐ型ＩｎＰク
ラッド層１０６，及びｐ⁺ ＧａＩｎＡｓＰキャップ層１
０７を、第２回目のＬＰＥ法により、メルトバックプロ
セスなしで連続的に成長する。

【０００６】以下は、活性層１１１の真上のキャップ層
１０７の除去による窓キャップ構造の形成、基板１０１
の図示下面からのエッチングによる面発光出力の出力用
開口１１２の形成等の工程を行い、図１６に示す面発光
レーザダイオードを作製する。

【０００７】しかるに、このような従来の面発光レーザ
ダイオードの製造方法においては、活性層を含む能動層
を、直径約１２μｍの微小円形導波路，即ち円形メサ構
造に加工する方法として、上記のようにＬＰＥ法によ
り、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰエッチングストッパ層１０２，
ｎ型ＩｎＰ下クラッド層１０３，ｐ型ＧａＩｎＡｓＰ活
性層１１１，ｐ型ＩｎＰ上クラッド層１０６，の各半導
体層の成長を行ったのち、ウェットエッチング法を用い
ていたため、その形状制御性が悪く、ばらつきが大きか
った。

【０００８】また、上記円形メサ構造を埋め込んでなる
埋込ヘテロ構造を作る方法として、これもＬＰＥ法を用
いていたが、このＬＰＥ法では該円形メサ構造の近傍に
形成する層の形状制御性が悪いため、該活性層近傍にお
いて、各ｎ型，ｐ型層の界面近傍状態によって発生す
る，レーザ動作に貢献しない無効電流を少なくすること
が困難であるという問題があった。

【０００９】この点に関し、上記円形メサ構造を作製す
る方法として、形状制御性のすぐれたドライエッチング
法を用いることも考えられるが、この方法では、露出し
た活性層端部にエッチングダメージがはいるために、こ
れによってかえって無効電流が増加することとなり、上
記ドライエッチング法のメリットを十分に引き出すこと
はできなかった。

【００１０】また、上記従来例では、活性層部の発熱の
放熱性については、円形活性領域をｐ型，及びｎ型Ｉｎ
Ｐブロック層で埋め込み、さらにｐ型ＩｎＰクラッド層
により覆ってなる上記構造においても、十分な放熱性が
得られているものではなく、活性層部の温度が上昇する
ことによってデバイス特性の低下が生ずることは避けら
れないものであった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
垂直共振器型面発光レーザダイオードの作製において
は、活性層を含む能動層である円形メサ構造を作製する
際、これをＬＰＥ法，及びウェットエッチングによって
いたため、その形状制御性が悪く、またさらに、埋込ヘ
テロ構造を作る方法であるＬＰＥ法では、円形メサ構造
近傍の形状制御性が悪いため、活性層近傍を流れる無効
電流を少なくすることが困難であった。また、上記円形
メサ構造の作製法に制御性のすぐれたドライエッチング
法を用いた場合には、露出した活性層端部にエッチング
ダメージがはいって無効電流が増加してしてしまうとい
う問題があった。またさらには、活性層部の発熱の放熱
性が悪いことにより、活性層部の温度上昇によるデバイ
ス特性の低下が避けられないという問題があった。

【００１２】本発明は以上のような問題点を解消するた
めになされたもので、無効電流の少ない良好な特性を有
する垂直共振器型面発光レーザダイオードの製造方法、
及びこれにより製造される面発光レーザダイオードを提
供することを目的としている。

【００１３】また、本発明は、活性層部の発熱の放熱性
が良く、活性層部の温度上昇によりデバイス特性の低下
を不可避的に生ずることのない面発光レーザダイオード
を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる面発光
レーザダイオードの製造方法は、｛１００｝面を有する
半導体基板上に〈０１１〉方向の辺をもつ矩形開口を有
する選択成長用マスクを形成する工程と、上記半導体基
板上の選択成長により活性層を含むメサ部を形成する工
程と、上記選択成長用マスクを除去した後、４つの｛１
１１｝Ｂ面で結晶成長が停止することを利用して、電流
ブロック層およびコンタクト層を形成する工程とを含む
ことを特徴とするものである。

【００１５】即ち、この発明にかかる垂直共振器型の面
発光レーザダイオードの製造方法は、｛１００｝面を有
する半導体基板上に、〈０１１〉方向，及び〈０１／
１〉方向の２辺をもつ矩形開口を有する選択成長マスク
を形成する工程と、上記半導体基板上の上記選択成長用
マスクの矩形開口上に、選択成長により、４つの｛１１
１｝Ｂ面を有し、そのメサ部の頂上部が、〈０１１〉方
向の稜線にて終端するような，活性層を含む半導体層よ
りなるメサ部を形成する工程と、上記選択成長用マスク
を除去する工程と、上記選択成長用マスクを除去して露
出した上記半導体基板上に、電流ブロック層，及びコン
タクト層を成長させ、その際上記半導体層よりなるメサ
部の４つの｛１１１｝Ｂ面では結晶成長が停止するよう
な成長を行わせる工程と、上記半導体基板に、その裏面
よりエッチングを行って面発光出力の出力用の開口を形
成する工程とを含むことを特徴とするものである。

【００１６】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードの製造方法において、上記半導体基板は、ｐ型Ｉｎ
Ｐ基板であり、上記選択成長用マスクの矩形開口に露出
する上記半導体基板上に、メサ部となる活性層を含む半
導体層を選択成長する工程は、ｐ型ＩｎＰバッファ層，
ＩｎＧａＡｓＰ活性層，ｎ型ＩｎＰ第１クラッド層を選
択成長するものであり、上記選択成長用マスクを除去し
て露出した上記基板上に、電流ブロック層，及びコンタ
クト層を成長させる工程は、ｎ型ＩｎＰ，ｐ型ＩｎＰを
順次成長させるものであり、その際上記バッファ層，活
性層，第１クラッド層よりなるメサ部の４つの｛１１
１｝Ｂ面ではＩｎＰの結晶成長が起こらず、上記基板上
にｎ型ＩｎＰブロック層が，上記メサ部の第１クラッド
層上には断面三角形状のｎ型ＩｎＰ第２クラッド層が成
長し、かつ上記基板上のｎ型ＩｎＰブロック層上にｐ型
ＩｎＰブロック層が成長するものとしたものである。

【００１７】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードの製造方法において、上記半導体基板上に選択成長
マスク，及び選択成長層を形成する前に、エッチングス
トッパ層を形成する工程を備え、上記半導体基板を、そ
の裏面よりエッチングを行って面発光出力の出力用の開
口を形成する工程は、上記エッチングストッパ層までエ
ッチングし、かつ該エッチングストッパ層をも除去して
該開口を形成する工程としたものである。

【００１８】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードの製造方法において、上記電流ブロック層，及びコ
ンタクト層を成長させた後、その上に垂直共振器を構成
する第１の反射膜を形成する工程と、上記半導体基板
に、その裏面よりエッチングを行って開口を形成した
後、該開口の底面に垂直共振器を構成する第２の反射膜
を形成する工程とを、さらに含むことを特徴とするもの
である。

【００１９】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードの製造方法において、上記半導体基板上に上記選択
成長マスク，及び選択成長膜を成長する前に、該半導体
基板上に第２の半導体反射膜を形成する工程を含み、上
記電流ブロック層，及びコンタクト層を成長させる工程
は、該コンタクト層につづいて垂直共振器を構成する第
１の半導体反射膜を成長させる工程としたものである。

【００２０】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードの製造方法において、上記選択成長用マスクとし
て、デバイス作製領域の近傍に、上記メサ部を形成する
活性層を含む半導体層をダミーに成長させるためのダミ
ー成長用開口部を有するものを用いたことを特徴とする
ものである。

【００２１】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードの製造方法において、上記選択成長用マスクのダミ
ー成長用開口部は、相互に隣接して繰り返し配置される
各デバイス作製領域の，ある繰り返しパターンごとの該
デバイス作製領域そのものを、ダミー成長用開口部とし
たものである。

【００２２】またこの発明は、上記垂直共振器型面発光
レーザダイオードの製造方法において、上記選択成長用
マスクに、各ダイオードのユニット幅に対する各矩形開
口の寸法が異なり、各ダイオード毎の開口率が異なる複
数の矩形開口を有するものを用いて、多波長のレーザ光
を出力するダイオードのアレイ構造をモノリシックに作
製してなる多波長面発光レーザダイオードアレイを製造
するものである。

【００２３】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードの製造方法において、上記選択成長用マスクを形成
する工程の前に、上記半導体基板上にあらかじめ選択エ
ッチング可能な層を形成する工程と、上記選択成長用マ
スクを除去した後に、該マスク直下の選択エッチング可
能なダメージを受けた層を選択エッチングにより除去す
る工程と、その後に上記半導体基板上に電流ブロック
層，及びコンタクト層を形成する工程とを含むものであ
る。

【００２４】この発明にかかる埋込ヘテロ構造型の垂直
共振器型半導体面発光レーザダイオードは、｛１００｝
面を有する半導体基板上に形成された、〈０１１〉方
向，及び〈０１／１〉方向の２辺をもつ矩形形状を底面
とし、４つの｛１１１｝Ｂ面で囲まれ、頂上部が〈１１
０〉方向の稜線にて終端する半導体層よりなるメサ部
と、該メサ部の４つの｛１１１｝Ｂ面上には成長が行わ
れず、上記｛１００｝面を有する半導体基板上のみに形
成された電流ブロック層，及びコンタクト層とを有する
ものである。

【００２５】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードにおいて、上記半導体層よりなるメサ部は、４つの
｛１１１｝Ｂ面を有する，上記｛１００｝面を有するＧ
ａＡｓ半導体基板上に順次形成された，ｐ型ＩｎＰバッ
ファ層，ＩｎＧａＡｓＰ活性層，ｎ型ＩｎＰ第１クラッ
ド層，及びｎ型ＩｎＰ第２クラッド層よりなり、上記電
流ブロック層，及びその上のコンタクト層は、ｎ型Ｉｎ
Ｐブロック層，ｐ型ＩｎＰブロック層、ｎ型ＩｎＰコン
タクト層であるものである。

【００２６】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードにおいて、上記半導体基板の裏面をエッチングして
形成した開口の底面に形成された第１の誘電体反射膜
と、上記半導体層よりなるメサ部上に成長した上記ブロ
ック層，コンタクト層上に形成された第２の誘電体反射
膜とを有するものである。

【００２７】またこの発明は、上記面発光レーザダイオ
ードにおいて、上記半導体基板と、上記メサ部の半導体
層との間に形成された第１の半導体反射膜と、上記半導
体層よりなるメサ部上に成長した上記ブロック層，コン
タクト層上に形成された第２の半導体反射膜とを有する
ものである。

【００２８】またこの発明は、上記垂直共振器型面発光
レーザダイオードにおいて、複数の異なる波長のレーザ
光をそれぞれ出力する複数のレーザダイオードが、アレ
イ構造にモノリシックに作製されてなるものである。

【００２９】またこの発明は、上記垂直共振器型面発光
レーザダイオードにおいて、選択プレーテッドヒートシ
ンク（ＰＨＳ）構造を、活性層部の近傍に設けてなるも
のである。

【００３０】またこの発明は、上記垂直共振器型面発光
レーザダイオードにおいて、上記コンタクト層上にこれ
につづいて成長された第２の半導体反射膜が、上記活性
層に対向する側と反対側に凸となった凸状湾曲反射鏡形
状に形成されてなるものである。

【００３１】

【作用】この発明にかかる垂直共振器型の面発光レーザ
ダイオードの製造方法においては、｛１００｝面を有す
る半導体基板上に、〈０１１〉，及び〈０１／１〉方向
の２辺をもつ矩形開口を有する選択成長用マスクを形成
する工程と、上記半導体基板上の上記選択成長用マスク
の矩形開口上に、選択成長により、４つの（１１１）Ｂ
面を有し、そのメサ部の頂上部が〈０１１〉方向の稜線
にて終端するような，活性層を含む半導体層よりなるメ
サ部を形成する工程と、上記選択成長用マスクを除去す
る工程と、上記選択成長用マスクを除去して露出した上
記半導体基板上に、電流ブロック層，及びコンタクト層
を成長させ、その際上記半導体層よりなるメサ部の４つ
の｛１１１｝Ｂ面では結晶成長が停止するような成長を
行わせる工程と、上記半導体基板に、その裏面よりエッ
チングを行って面発光出力の出力用の開口を形成する工
程と、上記半導体基板の裏面上に一方の電極を形成する
工程と、上記第１の反射膜に開口を形成し、露出した上
記コンタクト層上に他方の電極を形成する工程とを含む
ものとしたから、選択ＭＯＣＶＤ成長によってメサ構造
を作製することにより、結晶の面方位によって規定され
た形状を安定して作ることができ、また埋込層もすべて
ＭＯＣＶＤ法により作製するから、メサ構造近傍の埋込
形状も結晶の面方位依存性を利用することによって精密
に制御することができ、以上の２点からメサ構造近傍で
の無効電流を抑制することができ、高性能の面発光レー
ザダイオードを得られる。

【００３２】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードの製造方法において、上記半導体基板は、
ｐ型ＩｎＰ基板であり、上記選択成長用マスクの矩形開
口に露出する上記半導体基板上に、メサ部となる活性層
を含む半導体層を選択成長する工程は、ｐ型ＩｎＰバッ
ファ層，ＩｎＧａＡｓＰ活性層，ｎ型ＩｎＰ第１クラッ
ド層を選択成長するものであり、上記選択成長用マスク
を除去して露出した上記基板上に、電流ブロック層，及
びコンタクト層を成長させる工程は、ｎ型ＩｎＰ，ｐ型
ＩｎＰを順次成長させるものであり、その際上記バッフ
ァ層，活性層，第１クラッド層よりなるメサ部の４つの
｛１１１｝Ｂ面ではＩｎＰの結晶成長が起こらず、上記
基板上にｎ型ＩｎＰブロック層が，上記メサ部の第１ク
ラッド層上には断面三角形状のｎ型ＩｎＰ第２クラッド
層が成長し、かつ上記基板上のｎ型ＩｎＰブロック層上
にｐ型ＩｎＰブロック層が成長するものとしたから、上
記のように、選択ＭＯＣＶＤ成長によるメサ構造の作
製，及び埋込層のＭＯＣＶＤ法による作製を実現して、
メサ構造及びメサ構造近傍の埋込形状の精密な制御を可
能とでき、メサ構造近傍での無効電流を抑制した高性能
の面発光レーザダイオードを作製できる。

【００３３】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードの製造方法において、上記半導体基板上に
選択成長マスク，及び選択成長層を形成する前に、エッ
チングストッパ層を形成するようにしたから、半導体基
板裏面よりのエッチングを、精度よく、かつ容易に行う
ことができ、かつ高精度のレーザダイオードを得ること
ができる。

【００３４】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードの製造方法において、上記電流ブロック
層，及びコンタクト層を成長させた後、その上に第１の
反射膜を形成し、上記半導体基板の裏面よりエッチング
を行って開口を形成した後、その底面に第２の反射膜を
形成することにより、垂直共振器型のレーザダイオード
を得ることができる。

【００３５】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードの製造方法において、垂直共振器を構成す
る第１，第２の反射膜を半導体反射膜により形成するか
ら、半導体膜のエピ成長により該反射膜を形成でき、別
途反射膜を形成する工程が不要となってその製造を容易
にでき、かつその製造精度も向上することができる。

【００３６】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードの製造方法において、上記選択成長用マス
クに、デバイス作製領域の近傍にダミー成長用開口部を
有するものを用いることにより、選択成長の際にマスク
上にポリ結晶が付着することを抑制することができる。

【００３７】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードの製造方法において、上記選択成長用マス
クのダミー成長用開口部を、相互に隣接して繰り返し配
置される各デバイス作製領域の，ある繰り返しパターン
ごとの該デバイス作製領域そのものを、ダミー成長用開
口部とすることにより、ダミー成長用開口部を容易に形
成でき、かつ上記選択成長の際のマスク上へのポリ結晶
の付着を確実に抑制することができる。

【００３８】またこの発明においては、上記垂直共振器
型面発光レーザダイオードの製造方法において、上記選
択成長用マスクに各ダイオード毎の開口率が異なる複数
の矩形開口を有するものを用いて、複数のーザダイオー
ドをアレイ構造をモノリシックに作製するようにしたの
で、モノリシック多波長面発光レーザダイオードアレイ
を容易に作製することができる。

【００３９】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードの製造方法において、上記選択成長用マス
クを形成する工程の前に、上記半導体基板上にあらかじ
め選択エッチング可能な層を形成し、上記マスクを除去
した後に該マスク直下のダメージ層を選択エッチングに
より除去するようにしたので、該マスク直下のダメージ
を除去することができる。

【００４０】この発明においては、埋め込みヘテロ構造
型の垂直共振器型半導体面発光レーザダイオードにおい
て、｛１００｝面を有する半導体基板上に形成された、
〈０１１〉方向，及び〈０１／１〉方向の２辺をもつ矩
形形状を底面とし、４つの｛１１１｝Ｂ面で囲まれ、頂
上部が〈０１１〉方向の稜線にて終端する半導体層より
なるメサ部と、該メサ部の４つの｛１１１｝Ｂ面上には
成長が行われず、上記｛１００｝面を有する半導体基板
上のみに形成された電流ブロック層，及びコンタクト層
とを有するものとしたので、結晶の面方位によって規定
される形状制御性の良いのメサ構造，及び、結晶の面方
位依存性を利用して精密に制御されたメサの埋込形状を
得ることができ、メサ構造近傍での無効電流が抑制され
た高性能の面発光レーザダイオードを得ることができ
る。

【００４１】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードにおいて、上記半導体層よりなるメサ部
は、４つの｛１１１｝Ｂ面を有する，上記｛１００｝面
を有するＧａＡｓ半導体基板上に順次形成された，ｐ型
ＩｎＰバッファ層，ＩｎＧａＡｓＰ活性層，ｎ型ＩｎＰ
第１クラッド層，及びｎ型ＩｎＰ第２クラッド層よりな
り、上記電流ブロック層，及びその上のコンタクト層
は、ｎ型ＩｎＰブロック層，ｐ型ＩｎＰブロック層，ｎ
型ＩｎＰコンタクト層であるものとしたので、上記メサ
構造近傍での無効電流が抑制された高性能の面発光レー
ザダイオードを実現することができる。

【００４２】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードにおいて、上記半導体基板の裏面をエッチ
ングして形成した開口の底面に形成された第１の誘電体
反射膜と、上記半導体層よりなるメサ部上に成長した上
記ブロック層，コンタクト層上に形成された第２の誘電
体反射膜とを有するものとしたので、垂直共振器型のレ
ーザダイオードを構成することができる。

【００４３】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードにおいて、上記半導体基板と、上記メサ部
の半導体層との間に形成された第１の半導体反射膜と、
上記半導体層よりなるメサ部上に成長した上記ブロック
層，コンタクト層上に形成された第２の半導体反射膜と
を、さらに有するものとしたので、その製造精度の向上
した面発光レーザダイオードを得ることができる。

【００４４】この発明においては、上記面発光レーザダ
イオードにおいて、複数の異なる波長のレーザ光をそれ
ぞれ出力する複数のレーザダイオードが、アレイ構造に
モノリシックに作製されてなるものとしたので、モノリ
シック多波長面発光レーザダイオードアレイを構成する
ことができる。

【００４５】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードにおいて、選択プレーテッドヒートシンク
（ＰＨＳ）構造を活性層下，あるいは該活性層下の近傍
に設けてなるものとしたので、活性層から下方への放熱
性を向上でき、本面発光レーザダイオードのデバイス特
性を大きく改善することができる。

【００４６】またこの発明においては、上記面発光レー
ザダイオードにおいて、第１の半導体反射膜を凸状湾曲
反射鏡形状を有するものとしたので、活性層の光の共振
器内への閉じ込めを効率よく行うことができ、レーザ特
性を大きく改善することができる。

【００４７】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の第１の実施例による面発光レー
ザダイオードの製造方法により作製された面発光レーザ
ダイオードを示し、図１(a) は［０１１］方向〔これと
等価な方向をすべて総称すると、〈０１１〉方向〕の断
面模式図，図１(b) は［０１／１］方向〔総称して、
〈０１／１〉方向〕の断面模式図である。図１におい
て、１はｐ型ＩｎＰ基板、２は該ｐ型ＩｎＰ基板１上に
配置されたｐ型ＩｎＰバッファ層、３は該ｐ型ＩｎＰバ
ッファ層２上に配置されたＩｎＧａＡｓＰ（Ｉｎ0.57Ｇ
ａ0.43Ａｓ0.93Ｐ0.07）活性層であり、その発振波長は
１．５５μｍである。なお、これは単層ではなく、例え
ば、５層のＩｎ0.53Ｇａ0.47Ａｓウェル層（厚み約８０
オングストローム）と、６層のＩｎ0.71Ｇａ0.29Ａｓ0.
63Ｐ0.37バリア層（厚み約１００オングストローム）か
らなる量子井戸構造層からなるものとしてもよい。ま
た、４および６は、上記ＩｎＧａＡｓＰ活性層３上に配
置されたｎ型ＩｎＰクラッド層、３０は上記ｐ型ＩｎＰ
バッファ層２，ＩｎＧａＡｓＰ活性層３，及びｎ型Ｉｎ
Ｐクラッド層４，６からなる三角形状部、５は三角形状
部３０の上記ｐ型ＩｎＰバッファ層２を両側から挟んで
上記ｐ型ＩｎＰ基板１上に配置されたｎ型ＩｎＰブロッ
ク層、７は上記三角形状部３０の上記ｐ型ＩｎＰバッフ
ァ層２，上記活性層３，及び上記ｎ型ＩｎＰクラッド層
４を両側からはさんで上記ｎ型ＩｎＰブロック層５上に
配置されたｐ型ＩｎＰブロック層であり、このｐ型Ｉｎ
Ｐブロック層７は、上記ｎ型ＩｎＰクラッド層６の図１
(b) の左右の傾斜面上にも形成されている。８は上記三
角形状部３０の上記ｎ型ＩｎＰクラッド層４，６を挟
み、且つこれを覆うよう、上記ｐ型ＩｎＰブロック層７
上に配置されたｎ型ＩｎＰコンタクト層である。

【００４８】以下、本実施例の面発光レーザダイオード
の作製手順を、図２，図３を用いて説明する。ここで、
図２は〈０１１〉方向の断面模式図，図３は〈０１／
１〉方向の断面模式図である。

【００４９】まず、図２(a) ，図３(a) に示すように、
（１００）面〔総称して、｛１００｝面〕を有する，不
純物濃度５×１０¹⁸cm ^-3 のｐ型ＩｎＰ基板１上に、
［０１１］方向〔総称して、〈０１１〉方向〕，及び
［０１／１］方向〔総称して、〈０１／１〉方向〕にそ
れぞれ約３．５μｍの矩形開口部１０（図中、各［０１
１］方向，［０１／１］方向の開口寸法を１０ａ，１０
ｂとしている）を有するＳｉＯ2 膜等の選択成長用マス
ク９を形成する。

【００５０】次に、図２(b) ，図３(b) に示すように、
ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法，Metal Organic Chem
ical Vapor Deposition)法により、不純物濃度１×１０
¹⁸cm^-3 のｐ型ＩｎＰバッファ層２を厚さ１．２μｍ、
ＩｎＧａＡｓＰ活性層３を厚さ０．１μｍ、不純物濃度
１×１０¹⁸cm ^-3 のｎ型ＩｎＰクラッド層４を厚さ０．
３μｍ、順次成長する。この場合の該活性層を含む半導
体層の成長形態を示した斜視図を図４に示す。〈０１
１〉方向，及び〈０１／１〉方向にストライプ状に開口
部を有する基板上にＭＯＣＶＤ法により結晶成長を行う
場合、成長の進行に伴って（１１１）Ｂ面〔４面とも
（１１１）Ｂ面を含むこれと等価な面であり、総称し
て、｛１１１｝Ｂ面〕が出現し、４面に｛１１１｝Ｂ面
を有する半導体層が得られる。この｛１１１｝Ｂ面は非
成長面とよばれ、この上には成長が起こりにくいことが
知られている。従って、［０１１］方向の断面（図２）
では（１００）面、（１１１）Ｂ面で囲まれた台形形状
が得られ、［０１／１］方向の断面（図３）では（１０
０｝面，（１１１）Ｂ面，（１１１）Ａ面で囲まれた六
角形状が得られる。

【００５１】次に選択成長用マスク９を除去した後、２
回目のＭＯＣＶＤ成長により、図２(c) ，図３(c) に示
すように、不純物濃度７×１０¹⁸cm ^-3 のｎ型ＩｎＰ層
を厚さ約１μｍ成長する。これにより、ｐ型ＩｎＰ基板
１上ではｎ型ＩｎＰブロック層５が成長し、上記ｎ型Ｉ
ｎＰクラッド層４上にはｎ型ＩｎＰクラッド層６が成長
するが、該ｎ型ＩｎＰブロック層５がｎ型ＩｎＰクラッ
ド層４と接触しないようにｎ型ＩｎＰブロック層５の厚
さを設定する。また、（１１１）Ｂ面には成長が起こら
ないことから、［０１／１］方向の断面では（１００）
面，（１１１）Ａ面方向に成長が進み、ｎ型ＩｎＰブロ
ック層６が形成されるが、［０１１］方向の断面では
（１１１）Ｂ面で囲まれた三角形形状にｎ型ＩｎＰクラ
ッド層６の成長が進み、そのメサ部の頂上部に［０１
１］方向〔総称して、〈０１１〉方向〕の稜線が形成さ
れた時点で成長は停止する。なお、ここで、ｎ型ＩｎＰ
クラッド層６の厚みがより厚いときには、ｎ型ＩｎＰク
ラッド層６のみでメサ部の頂上部に［０／１／１］方向
（〈０１１〉方向）の稜線が形成されることとなるが、
該層６の厚みが上記したような厚みの場合は、図１(b)
の左右両端では、該ｎ型ＩｎＰクラッド層６の頂上面が
すべて［０／１／１］方向（〈０１１〉方向）の稜線に
なるのではなく、その図２の左右両端に（１１１）Ａ面
が残ることとなる。

【００５２】ここで、該半導体層の成長においては、そ
の選択成長マスク９としては、図８に示すものを使用す
る。即ち、図８において、１２は選択成長用のマスク
部、１３は該マスク部１２内に形成されたレーザ能動層
成長用開口部、１４ａはダミー層成長用開口部であり、
本実施例１において用いる選択成長用マスク１００は、
図８(a) に示すように、レーザチップの各デバイス形成
領域Ｄ内に、即ち、各デバイス形成領域Ｄの４つの角に
５０μｍ四方のダミー層成長用開口部１４ａを設けたも
のである。上記選択成長用マスク１００の選択成長用マ
スク部１２の開口部１３は、約３．５μｍの矩形であ
り、単体レーザ１チップの幅を約３００μｍとすると、
上記開口部１３のみを有する選択成長マスクを用いた場
合には、基板１の大部分が該マスクで覆われることとな
り、このため、選択成長の際に該マスク上にポリ結晶が
析出し、マスクを除去できなくなるという問題が発生す
る。しかるに、上記選択成長マスク１００においては、
このポリ結晶をダミー層成長用開口部１４ａ上にも成長
させることにより、マスク上にポリ結晶が析出するのを
抑制することができ、歩留まりがよくなるという効果が
得られる。

【００５３】なおこれは、図８(b) の選択成長マスク２
００のように、上記デバイス形成領域Ｄの一辺に、幅５
０〜１００μｍのストライプ状のダミー層成長用開口部
１４ｂを設けるようにしてもよい。

【００５４】続いて、図２(d) ，図３(d) に示すよう
に、不純物濃度１×１０¹⁸cm ^-3 のｐ型ＩｎＰブロック
層７を厚さ約０．５μｍ、不純物濃度７×１０¹⁸cm ^-3
のｎ型ＩｎＰコンタクト層８を厚さ約２μｍ成長して、
結晶成長工程を完了する。この際、図３(d) に示すよう
に、上記ｎ型ＩｎＰクラッド層６の｛１１１｝Ａ面上に
は、ｐ型ＩｎＰクラッド層７が、その上面がｎ型ＩｎＰ
クラッド層６の｛１００｝面と面一になるように形成さ
れる。

【００５５】その後、図５(a) に〈０１１〉方向からみ
た断面形状を示すように、基板１の裏面側より、該基板
のＩｎＰを、ＨＣｌ：Ｈ2 ０＝１：１のエッチング液を
用いて、例えば１０分程度の時間エッチングを行い、半
径５０μｍ，深さ約１００μｍの円形形状の開口を形成
した後に、該開口の底面にｐ型層側の，例えばＳｉＯ2
（膜厚０．２７μｍ）とＳｉ（膜厚０．１２μｍ）を４
層ずつ交互に積層してなる，第１の誘電体多層反射膜１
６を、また、リング状の開口部１７ａを有するｎ型側層
の，同じく、ＳｉＯ2 （膜厚０．２７μｍ）とＳｉ（膜
厚０．１２μｍ）を４層ずつ交互に積層してなる，第２
の誘電体多層反射膜１７を作製し、最後に、ｐ側電極１
５，及びｎ側電極１８を形成して、垂直共振器型面発光
ＬＤを作製することができる。

【００５６】次に本実施例１の装置の作用について説明
する。本実施例１の垂直共振器型面発光ＬＤにおいて、
活性層近傍を流れる無効電流は、ｎ型ＩｎＰクラッド層
４とｎ型ＩｎＰブロック層５との位置関係で決まる。図
１５(a) に〈０１１〉方向からみた断面形状を示すよう
に、ｎ型ＩｎＰクラッド層４とｎ型ＩｎＰブロック層５
とが接触している場合は、ｎ型ＩｎＰはｐ型ＩｎＰと比
べて比抵抗値が低いために電流が流れやすく、第１の無
効電流Ｉ1 が発生する。また、図１５(b) に示すよう
に、ｎ型ＩｎＰクラッド層４とｎ型ＩｎＰブロック層５
とが大きく離れている場合は、そのすきま，即ちリーク
パスを通って第２の無効電流Ｉ2 が発生する。したがっ
て、ｎ型ＩｎＰクラッド層４とｎ型ＩｎＰブロック層５
との位置関係は接触しないで、かつ狭くする必要があ
る。この位置関係は、活性層を含む能動層のメサ形状
と、電流ブロック層の埋め込み形状の両方に依存してい
る。

【００５７】このような本実施例１の方法においては、
活性層を含む能動層のメサ形状を作製するにおいて、ウ
エットエッチングを用いるのでなく、ＭＯＣＶＤ選択成
長法を用いるようにしているため、該活性層を含む能動
層のメサ形状は、結晶の面方位と、成長膜厚とによって
規定され、その製造ばらつきを小さくすることができ
る。また、上記活性層を含む能動層を電流ブロック層に
より埋め込む埋め込み形状についても、ＬＰＥ法（液相
エピタキシャル法，Liquid Phase Epitaxy) ではなく、
ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）を用いているた
め、優れた制御性が得られる。従って、これら２つのこ
とから、電流のリークパスの狭い構造を、歩留まりよく
作製することが可能となる。この際、選択成長の開口部
の形状，および電流ブロック層の層厚をうまく組み合わ
せることが重要であり、本発明においては、成長が起こ
らない｛１１１｝Ｂ面の出現を利用して、活性層のまわ
りを制御性よく電流ブロック層で埋め込むようにするこ
とにより、上記のようにリークパスの狭い構造を歩留ま
りよく作製することが可能となるものである。

【００５８】またさらに、本実施例においては、選択成
長マスクに、デバイス形成領域の近傍に、上記メサ部を
形成する活性層を含む半導体層をダミー成長させるため
のダミー成長用開口部を有するものを用いることによ
り、マスク上にポリ結晶が析出するのを抑制することが
でき、さらに歩留まりを向上することができるものであ
るる。

【００５９】なお、特開平５−１６７１８４号公報に
は、（１００）面方位を有するｎ型ＩｎＰ基板上に、＜
０１１＞方向に開口を有する選択マスクを形成し、これ
を選択成長マスクとして、上記開口の基板上にバッファ
層，活性層，クラッド層を選択的に形成し、先端が鋭角
となる３角形状の半導体層を形成することが記載されて
おり、また、特開平４−３２２４８６号公報には、（１
００）結晶面よりなる主面に対しエッチングを行って
〈０１１〉方向に沿って延びるストライプ状メサ突起を
形成し、このメサ突起の上にＭＯＣＶＤ法によりバッフ
ァ層，クラッド層，活性層，上クラッド層を含む半導体
層を形成することにより、上記メサ突起上では、（１０
０）面と５５°の角度をなす（１１１）Ｂ面が生じて断
面３角形状のエピタキシャル成長層が形成されるように
することが記載されている。

【００６０】しかるに、これらに対して本発明は、〈０
１１〉方向，及び〈０１／１〉方向の２辺をもつ矩形開
口部上に、選択成長によりメサ部を形成することによ
り、メサ側面の４面をすべて、４つの｛１１１｝Ｂ面よ
りなる非成長面のみで形成できることを特徴としてお
り、これによりその後に成長する電流ブロック層，及び
コンタクト層の形状制御性を従来より大きく改善するこ
とが可能となるもので、上記２つの公報に記載のものの
ように単に、断面３角形状のエピタキシャル成長層を選
択成長により形成する点を特徴としているものとは大き
く異なるものである。

【００６１】なお、上記実施例１では単体のレーザにつ
いて示したが、本実施例は、１次元および２次元レーザ
アレイを作製する場合にも用いることができる。

【００６２】実施例２．上記実施例１においては、半導
体基板１の裏面からのエッチングは、所定の時間これを
行うことにより、所要の深さが得られるようにしたが、
本発明の第２の実施例は、このエッチング形状の制御を
より容易に行うことができるようにしたものである。

【００６３】図６はこのようにした本発明の第２の実施
例による面発光レーザダイオードの製造方法により製造
される面発光レーザダイオードを示し、図において、１
９は選択成長用マスク９を形成する前に、上記ｐ型Ｉｎ
Ｐ基板１上に形成されたｐ型ＩｎＧａＡｓＰ（Ｉｎ0.71
Ｇａ0.29Ａｓ0.63Ｐ0.37）エッチングストッパ層であ
り、その中央部が除去されて、上記ｐ型ＩｎＰバッファ
層２の裏面に第１の誘電体多層反射膜１６を形成されて
いる。

【００６４】本実施例２による面発光レーザダイオード
の製造方法は、上記基板１側よりの円形形状のエッチン
グ形状を制御しやすくするために、選択成長用マスク９
を形成する前に、上記ｐ型ＩｎＰ基板１上にｐ型ＩｎＧ
ａＡｓＰエッチングストッパ層１９を形成しておくよう
にしたもので、その後、上記選択成長用マスク９の矩形
開口１０への上記半導体層の選択成長を行うことによ
り、上記ｐ型ＩｎＰ基板１と、上記ｐ型ＩｎＰバッファ
層２，ＩｎＧａＡｓＰ活性層３，及びｎ型ＩｎＰクラッ
ド層４，６よりなる三角形状のメサ部との間に、該ｐ型
ＩｎＧａＡｓＰエッチングストッパ層１９を有する構造
が得られる。

【００６５】従って、かかる本実施例２では、上記と同
様、上記層２，３，４，６よりなる〈０１１〉方向の断
面が三角形状のメサ部を形成し、さらにその上にｐ型Ｉ
ｎＰブロック層７，及びｎ型ＩｎＰコンタクト層８を成
長して、上記メサ構造を埋め込んだ後、基板１の裏面側
より、ＨＣｌ：Ｈ2 ０＝１：１のエッチング液を用い
て、基板１側より円形形状にＩｎＰの選択エッチングを
行って、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰエッチングストッパ層１９
を露出させ、次に、該露出したｐ型ＩｎＧａＡｓＰエッ
チングストッパ層１９を濃硝酸を用いて除去し、その
後、該エッチングストッパ層１９が除去された上記ｐ型
ＩｎＰバッファ層３の露出した裏面に、上記実施例１と
同様の構成の、第１の誘電体多層反射膜１６を形成す
る。

【００６６】このような本実施例２では、選択成長用マ
スクを形成する前に、ｐ型ＩｎＰ基板１上にｐ型ＩｎＧ
ａＡｓＰエッチングストッパ層１９を挿入しておくよう
にしたので、ｐ型ＩｎＰ基板１の裏面よりの，面発光出
力用開口形成のためのエッチング形状の制御を非常に容
易に行うことができ、かつ第１の誘電体多層反射膜の形
成位置を高精度にできることから、高精度の面発光レー
ザダイオードを得られる効果がある。

【００６７】なお、上記実施例１，２では、ｐ型ＩｎＰ
基板を用いた場合について示したが、これはｎ型ＩｎＰ
基板を用いてもよく、この場合には上記実施例のｐとｎ
とを逆にすればよい。但し、ｎ型ＩｎＰクラッド層６
と、ｎ型ＩｎＰブロック層５とが接触しないように膜厚
を変更することが必要となる。

【００６８】実施例３．また、上記実施例１，２では、
垂直型共振器を、誘電体多層反射鏡１６，１７を用いて
作製したが、これは、２枚の半導体多層反射膜を用いて
構成するようにしてもよい。

【００６９】本発明の第３の実施例は、このような２枚
の半導体多層反射膜を用いて垂直型共振器を構成した、
垂直共振器型面発光レーザダイオードであり、図７にそ
の〈０１１〉方向からみた断面形状を示す。図７におい
て、２０は、上記ｐ型ＩｎＰ基板１上に、選択成長用マ
スク９を形成する前に、第１の半導体多層反射膜、２１
は、上記ｎ型ＩｎＰコンタクト層８上に形成した第２の
半導体多層反射膜である。これらの半導体多層反射膜
（ＤＢＲ層，Destributed Bragg Reflector 層）として
は、それぞれλ／４厚のＩｎＰと、バンドギャップ波長
が１．４μｍのＩｎＧａＡｓＰ（Ｉｎ0.71Ｇａ0.29Ａｓ
0.63Ｐ0.37）とを２０周期積層したものを用い、第１の
半導体多層反射膜２０にはｐ型のドーピング（不純物濃
度１×１０¹⁸cm ^-3 ）を、第２の半導体多層反射膜２１
にはｎ型のドーピング（不純物濃度１×１０¹⁸cm ^-3 ）
を行っている。これらのＤＢＲ層２０，２１の反射率は
約９６％である。

【００７０】このような本実施例３の方法においては、
上記実施例１と同様、活性層を含む能動層のメサ形状の
作製には、ウエットエッチングを用いずにＭＯＣＶＤ選
択成長法を用いていることにより、該活性層を含む能動
層のメサ形状におけるばらつきを小さくできるととも
に、電流ブロック層の埋め込み形状についてもＭＯＣＶ
Ｄ法を用いていることにより優れた制御性をもって形成
でき、これらにより電流リークパスの狭い構造を歩留ま
りよく作製することが可能となる効果が得られる。また
これに加えて、垂直型共振器を構成する反射鏡を、２枚
の半導体多層反射膜を用いて構成したことにより、これ
らの膜を第１回目，第２回目のＭＯＣＶＤ法により各複
数の半導体層の成長と同時に形成でき、別途の多層反射
膜の形成を必要としないため、製造プロセスをより容易
とできる効果がある。

【００７１】実施例４．上記実施例１による選択成長用
マスクでは、レーザチップの各デバイス形成領域Ｄ内
に、ダミー層成長用開口部を設けるようにしたが、本発
明の第４の実施例は、これを相互に隣接するよう繰り返
して配置された各デバイス作製領域の，ある繰り返し毎
の領域を、上記ダミー層成長用開口部としたものであ
る。

【００７２】即ち、図９(a) は、基板上に作製した本実
施例４による選択成長用マスク３００を基板に垂直な方
向から見た図であり、図９(b) は、図９(a) 中のＡ−
Ａ′の断面図である。図９において、３００は本発明の
第４の実施例による選択成長マスクであり、これは、図
８に示す上記実施例１における選択成長マスク１００に
おけるデバイス作製領域Ｄのうち、隣接する１チップ毎
のデバイス作製領域Ｄ1,Ｄ4 を実際のデバイス形成領域
とするとともに、これと交互に位置するデバイス形成領
域Ｄ2,Ｄ3 については、これをダミー層成長用開口部１
４としたものである。

【００７３】ここで、該ダミー成長用開口部１４の繰り
返しは、２チップおき毎、あるいは３チップおき毎とし
てもよく、ポリ結晶が析出するのを抑制する効果と、デ
バイスの収率との両方を考慮に入れて決定すればよいも
のである。

【００７４】このような本実施例４の面発光レーザダイ
オードの製造方法においては、選択成長マスクとして、
相互に隣接するよう繰り返して配置された各デバイス作
製領域の，ある繰り返しのデバイス作製領域毎に、これ
を上記ダミー層成長用開口部としたものを用いたので、
該マスク上にポリ結晶が析出するのを抑制できる選択成
長マスクを容易に作製でき、製造歩留りを向上すること
ができる効果が得られる。

【００７５】実施例５．以下、この発明の第５の実施例
による多波長面発光ＬＤアレイの製造方法を図について
説明する。図１０(a) は、本発明の第５の実施例による
多波長面発光ＬＤアレイの製造方法における工程を、
〈０１１〉方向からみた断面形状を示すものであり、以
下これを用いて本実施例５の多波長面発光ＬＤアレイの
製造方法について説明する。

【００７６】図１０(a) において、ａは、この多波長面
発光ＬＤアレイの、アレイのユニットの幅を示し、本実
施例では、各アレイのユニットの幅は３００μｍの同一
寸法とし、選択成長用マスク９として，矩形開口部の幅
が、ｂ1 ＜ｂ2 ＜ｂ3 （それぞれ、３．０μｍ，３．５
μｍ、４．０μｍ）となるように、半導体基板１上に該
選択成長用マスク９を形成している。

【００７７】次に、ＭＯＣＶＤ法により、上記半導体基
板１上の幅，ｂ1 ＜ｂ2 ＜ｂ3 の各マスク開口部上に、
ｐ型ＩｎＰバッファ層２，ＩｎＧａＡｓ活性層３，ｎ型
ＩｎＰクラッド層４を順次成長する。この場合、選択成
長用マスクの、マスク開口部幅／ユニットの幅で表され
る開口率によって、マスク開口部上への成長速度が変化
するものであり、該開口率によって活性層等の層厚が変
化する。即ち、矩形開口部幅がｂ2 である図示中央部に
おいては、各層２，３，４の層厚は、１．２μｍ，０．
１μｍ，０．３μｍであるのに対し、矩形開口部幅がｂ
2 より小さいｂ1 である図示左側のチップでは、各層
２，３，４の層厚は、１．３２μｍ，０．１１μｍ，
０．３３μｍと厚くなり、また矩形開口部幅がｂ2 より
大きいｂ3 である図示右側のチップでは、各層２，３，
４の層厚は、１．０８μｍ，０．０９μｍ，０．２７μ
ｍと薄くなる。

【００７８】そしてその結果、各チップの発振波長は、
中央（矩形開口部幅ｂ2 ）が１．５５μｍであるのに対
し、図示左側（矩形開口部幅ｂ1 ）は１．５６μｍ，図
示右側（矩形開口部幅ｂ3 ）は１．５４μｍとなる。こ
のように、上記開口率の小さいｂ1 では、ｂ2 と比較し
てウエル層厚が厚くなり、これにより、活性層のフォト
ルミネッセンス（ＰＬ）波長が長くなり、開口率の大き
いｂ3 では、ウエル層厚が薄く、かつＰＬ波長が短くな
るもので、かつこの際、各開口部での活性層と基板との
間の距離が変わるものであるため、その製造に際して
は、図１０(b) に示すように、ｎ型ＩｎＰブロック層５
がすべてのアレイに対してｎ型ＩｎＰクラッド層４と接
触しないように、ｎ型ＩｎＰブロック層５の層厚を決め
る必要がある。

【００７９】このように本実施例５による多波長面発光
ＬＤアレイの製造方法においては、多波長面発光ＬＤア
レイの、アレイのユニットの幅を同一寸法とし、選択成
長用マスク９の開口部の幅を、ｂ1 ＜ｂ2 ＜ｂ3 とし、
その上にＭＯＣＶＤ法により、ｐ型ＩｎＰバッファ層
２，ＩｎＧａＡｓ活性層３，ｎ型ＩｎＰクラッド層４を
順次成長することにより、選択成長用マスクの開口率に
よって該開口部上への成長速度，ひいてはウェル層厚が
変化することを利用して、各活性層の発光波長を変える
ようにしたので、多波長面発光レーザダイオードアレイ
を容易に製造することができる効果がある。

【００８０】なお上記実施例５では、アレイのユニット
幅を一定とし選択成長マスクの開口部幅を変えることに
より、開口率を変化させるようにしたが、これは、図１
０に示すように、選択成長マスクの開口部幅ｂを一定と
し、アレイのユニット幅ａ1，ａ2 ，ａ3 を変化させる
ことにより開口率を変えるようにしてもよい。

【００８１】即ち、図１１において、アレイのユニット
幅ａ1,ａ2,ａ3 は、それぞれ２７０μｍ，３００μｍ，
３３０μｍであり、選択成長マスクの開口部幅ｂは３．
５μｍの一定であり、このとき形成される各層の層厚
は、図示左側のチップ（ユニット幅ａ1 ）では、各層
２，３，４のそれぞれが、１．０８μｍ，０．０９μ
ｍ，０．２７μｍと薄くなり、図示中央のチップ（ユニ
ット幅ａ2 ）では、それぞれ上記と同様、１．２μｍ，
０．１μｍ，０．３μｍであり、図示右側のチップ（ユ
ニット幅ａ3 ）では、それぞれ、１．３２μｍ，０．１
１μｍ，０．３３μｍと厚くなり、その結果、各チップ
の発振波長は、中央が１．５５μｍであるのに対し、図
示左側は１．５６μｍ，図示右側は１．５４μｍとなる
ものである。

【００８２】実施例６．以下、この発明の第６の実施例
による面発光ＬＤの作製方法について説明する。図１２
は、この発明の第６の実施例による面発光ＬＤの作製方
法を示し、該作製方法における〈０１１〉方向からみた
各断面形状を示すものである。

【００８３】以下、本実施例６の作製方法について説明
する。まず、ｐ型ＩｎＰ基板１上に、活性層のエネルギ
ーギャップより大きいエネルギーギャップを有するｐ型
ＩｎＧａＡｓＰ層２２を厚さ０．１μｍ成長し、その後
に選択成長用マスク９を形成する。

【００８４】次に、ｐ型ＩｎＰバッファ層２，ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層３，ｎ型ＩｎＰクラッド層４を順次成長す
る。

【００８５】次に、上記選択成長用マスク９を除去した
後で、上記と同様、濃硝酸を用いた選択エッチングによ
り、該マスク下に位置していたｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層２
２を除去する。その後の成長は上記実施例１と同様にし
て行う。

【００８６】このような本実施例６による面発光レーザ
ダイオードの製造方法においては、上記実施例１の面発
光レーザダイオードの製造方法において、選択成長用マ
スク９をｐ型ＩｎＰ基板１上に形成する前に、該両者間
に、活性層のエネルギーギャップより大きいエネルギー
ギャップを有する，選択エッチングが可能なｐ型ＩｎＧ
ａＡｓＰ層２２を挿入しておくようにしたため、該選択
成長用マスク９の除去後に上記基板１上に半導体層５，
７，８を形成する際に、該マスク９の直下の、上記選択
エッチングが可能な層からなり、ダメージを受けた層を
除去することができる。従って、該ダメージ層に起因す
る，該面発光レーザダイオードにおける無効電流を低減
することができ、特性の良い面発光レーザダイオードを
得られる効果がある。

【００８７】実施例７．次に、この発明の選択プレーテ
ッドヒートシンク（ＰＨＳ）構造付き面発光ＬＤの一実
施例を図について説明する。図１３(a) は、本発明の第
７の実施例による選択ＰＨＳ構造付き面発光ＬＤを示す
ものであり、この図１２(a) は該ＰＨＳ構造付き面発光
ＬＤの〈０１１〉方向からみた断面形状を示す。

【００８８】図１３(a) において、２３はｐ型ＩｎＰ基
板１を裏面からエッチングして凹部２６を形成し、その
凹部２６の内面上に沿って形成したｐ側オーミック電
極、２４はそのｐ側オーミック電極２３を形成した上記
凹部２６内に形成したＡｕ等よりなるＰＨＳ電極であ
る。ここで、該ＰＨＳ電極２４の大きさとしては、図１
３(a) のチップの横幅が３００μｍであるものにおい
て、該電極２４の底面の長さが２００μｍ，その上面の
長さが１５０μｍぐらいのものが一例として上げられる
が、これは図示の２，３，４，６の層からなる３角形状
の部分の底面が３．５μｍであるので、これに対して十
分大きい大きさであればよいものである。

【００８９】本実施例７におけるＰＨＳ電極構造は、活
性層３下の基板１を、上記半導体多層反射膜２０をエッ
チングストッパ層としてエッチングにより除去し、その
凹部２６の内面にｐ側オーミック電極２３を形成し、か
つ該凹部１６内にＰＨＳ電極２４を形成することによっ
て得られる。このＰＨＳ構造によれば、該ＰＨＳ電極２
４により活性層３部分の下方への放熱性を向上すること
ができ、これにより本面発光ＬＤのデバイス特性を大き
く改善することができる。

【００９０】なお本実施例７においては、活性層３下に
ＰＨＳ構造２４を形成するようにしたが、これは、図１
３(b) に示すように、２回のドライエッチングにより、
活性層３下部に位置する凹部２６に連続して、該活性層
３下の両横の部分にさらに凹部２７ａ，２７ｂが位置
し、この３つの凹部内に相連続したＰＨＳ構造２４を形
成するようにしてもよい。ただし、この場合は、電流ブ
ロック層５，７が上記ＰＨＳ電極２４と短絡しないよう
に、上記両側の凹部２７ａ，２７ｂ内において、上記ｐ
型オーミック電極２３と、上記各半導体基板あるいは層
との間に、ＳｉＯ2 膜等の絶縁膜２５を挿入することが
必要となる。

【００９１】なお、上記ＰＨＳ電極２４ｂの寸法として
は、例えば、下底が２００〜２５０μｍ，上底が１００
〜１５０μｍ，左右の突出部分の直径が５０μｍのもの
が考えられる。

【００９２】実施例８．以下、この発明の第８の実施例
による面発光ＬＤについて説明する。図１４はこの発明
の第８の実施例による面発光ＬＤを〈０１１〉方向から
みた断面形状を示すものである。

【００９３】図１４において、図７と同一符号は同一ま
たは相当部分を示し、２３は、ｎ型ＩｎＰコンタクト層
８の層厚と、その成長条件とを適当に選ぶことにより、
上記実施例３におけると同様、活性層３の上部にある上
記第２の半導体多層反射膜２１の一部を、例えば約５０
μｍの曲率半径を持つ，上記活性層３に対向する側と反
対側に凸である凸状湾曲反射鏡形状部２８として形成す
るようにしたものである。

【００９４】従って、本実施例８の面発光レーザダイオ
ードでは、このように活性層３の上部の第２の半導体多
層反射膜２１の一部に凸状湾曲形状部２８を形成して、
共振器の反射鏡が湾曲するものとしたので、該湾曲した
反射鏡により活性層３の光を効率よく共振器内に閉じ込
めることができ、レーザ特性を大きく改善することがで
きる効果が得られる。

【００９５】

【発明の効果】以上のようにこの発明にかかる垂直共振
器型の面発光レーザダイオードの製造方法によれば、
｛１００｝面を有する半導体基板上に、〈０１１〉方
向，及び〈０１／１〉方向の２辺をもつ矩形開口を有す
る選択成長用マスクを形成する工程と、上記半導体基板
上の上記選択成長用マスクの矩形開口上に、選択成長に
より、４つの｛１１１｝Ｂ面を有し、そのメサ部の頂上
部が〈０１１〉方向の稜線にて終端するような，活性層
を含む半導体層よりなるメサ部を形成する工程と、上記
選択成長用マスクを除去する工程と、上記選択成長用マ
スクを除去して露出した上記半導体基板上に、電流ブロ
ック層，及びコンタクト層を成長させ、その際上記半導
体層よりなるメサ部の４つの｛１１１｝Ｂ面では結晶成
長が停止するような成長を行わせる工程と、上記半導体
基板に、その裏面よりエッチングを行って面発光出力の
出力用の開口を形成する工程と、上記半導体基板の裏面
上に一方の電極を形成する工程と、上記第１の反射膜に
開口を形成し、露出した上記コンタクト層上に他方の電
極を形成する工程とを含むものとしたので、選択ＭＯＣ
ＶＤ成長によってメサ構造を作製することにより、結晶
の面方位によって規定された形状を安定して作ることが
でき、また埋込層もすべてＭＯＣＶＤ法により作製する
から、メサ構造近傍の埋込形状も結晶の面方位依存性を
利用することによって精密に制御することができ、以上
の２点からメサ構造近傍での無効電流を抑制することが
でき、低しきい値で高性能の面発光レーザダイオードを
得られる効果がある。

【００９６】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードの製造方法において、上記半導体基板は、ｐ
型ＩｎＰ基板であり、上記選択成長用マスクの矩形開口
に露出する上記半導体基板上に、メサ部となる活性層を
含む半導体層を選択成長する工程は、ｐ型ＩｎＰバッフ
ァ層，ＩｎＧａＡｓＰ活性層，ｎ型ＩｎＰ第１クラッド
層を選択成長するものであり、上記選択成長用マスクを
除去して露出した上記基板上に、電流ブロック層，及び
コンタクト層を成長させる工程は、ｎ型ＩｎＰ，ｐ型Ｉ
ｎＰを順次成長させるものであり、その際上記バッファ
層，活性層，第１クラッド層よりなるメサ部の４つの
｛１１１｝Ｂ面ではＩｎＰの結晶成長が起こらず、上記
基板上にｎ型ＩｎＰブロック層が，上記メサ部の第１ク
ラッド層上には断面三角形状のｎ型ＩｎＰ第２クラッド
層が成長し、かつ上記基板上のｎ型ＩｎＰブロック層上
にｐ型ＩｎＰブロック層が成長するものとしたので、上
記のように、選択ＭＯＣＶＤ成長によるメサ構造の作
製，及び埋込層のＭＯＣＶＤ法による作製を実現して、
メサ構造及びメサ構造近傍の埋込形状の精密な制御を可
能とでき、メサ構造近傍での無効電流を抑制した高性能
の面発光レーザダイオードを作製できる効果が得られ
る。

【００９７】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードの製造方法において、上記半導体基板上に選
択成長マスク，及び選択成長層を形成する前に、エッチ
ングストッパ層を形成するようにしたので、半導体基板
裏面よりのエッチングを、精度よく、かつ容易に行うこ
とができ、かつ高精度のレーザダイオードを作製できる
効果が得られる。

【００９８】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードの製造方法において、上記電流ブロック層，
及びコンタクト層を成長させた後、その上に第１の反射
膜を形成し、上記半導体基板の裏面よりエッチングを行
って開口を形成した後、その底面に第２の反射膜を形成
することにより、垂直共振器型の面発光レーザダイオー
ドを作製できる効果が得られる。

【００９９】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードの製造方法において、垂直共振器を構成する
第１，第２の反射膜を半導体反射膜により形成するよう
にしたので、半導体膜のエピ成長により該反射膜を形成
でき、別途反射膜を形成する工程が不要となってその製
造を容易にでき、かつその精度も向上できる効果が得ら
れる。

【０１００】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードの製造方法において、上記選択成長用マスク
に、デバイス作製領域の近傍にダミー成長用開口部を有
するものを用いたので、選択成長の際にマスク上にポリ
結晶が付着することを抑制することができる効果が得ら
れる。

【０１０１】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードの製造方法において、上記選択成長用マスク
のダミー成長用開口部を、相互に隣接して繰り返し配置
される各デバイス作製領域の，ある繰り返しパターンご
との該デバイス作製領域そのものを、ダミー成長用開口
部としたので、ダミー成長用開口部を容易に形成でき、
かつ上記選択成長の際のマスク上へのポリ結晶の付着を
確実に抑制することができる効果が得られる。

【０１０２】またこの発明によれば、上記垂直共振器型
面発光レーザダイオードの製造方法において、上記選択
成長用マスクに各ダイオード毎の開口率が異なる複数の
矩形開口を有するものを用いて、複数のレーザダイオー
ドをアレイ構造をモノリシックに作製するようにしたの
で、モノリシック多波長面発光レーザダイオードアレイ
を容易に作製できる効果が得られる。

【０１０３】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードの製造方法において、上記選択成長用マスク
を形成する工程の前に、上記半導体基板上にあらかじめ
選択エッチング可能な層を形成し、上記マスクを除去し
た後に該マスク直下のダメージ層を選択エッチングによ
り除去するようにしたので、該マスク直下のダメージを
除去することができる効果が得られる。

【０１０４】またこの発明にかかる埋め込みヘテロ構造
型の垂直共振器型半導体面発光レーザダイオードによれ
ば、｛１００｝面を有する半導体基板上に形成された、
〈０１１〉方向，及び〈０１／１〉方向の２辺をもつ矩
形形状を底面とし、４つの｛１１１｝Ｂ面で囲まれ、頂
上部が〈０１１〉方向の稜線にて終端する半導体層より
なるメサ部と、該メサ部の４つの｛１１１）Ｂ面上には
成長が行われず、上記｛１００｝面を有する半導体基板
上のみに形成された電流ブロック層，及びコンタクト層
とを有するものとしたので、結晶の面方位によって規定
される形状制御性の良いのメサ構造，及び、結晶の面方
位依存性を利用して精密に制御されたメサ構造の埋込形
状を得ることができ、メサ構造近傍での無効電流が抑制
された、高性能の面発光レーザダイオードを得られる効
果がある。

【０１０５】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードにおいて、上記半導体層よりなるメサ部は、
４つの｛１１１｝Ｂ面を有する，上記｛１００｝面を有
するｐ型ＩｎＰ半導体基板上に順次形成された，ｐ型Ｉ
ｎＰバッファ層，ＩｎＧａＡｓＰ活性層，ｎ型ＩｎＰ第
１クラッド層，及びｎ型ＩｎＰ第２クラッド層よりな
り、上記電流ブロック層，及びその上のコンタクト層
は、ｎ型ＩｎＰブロック層，ｐ型ＩｎＰブロック層、ｎ
型ＩｎＰコンタクト層であるものとしたので、上記メサ
構造近傍での無効電流が抑制された、高性能の面発光レ
ーザダイオードを実現できる効果が得られる。

【０１０６】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードにおいて、上記半導体基板の裏面をエッチン
グして形成した開口の底面に形成された第１の誘電体反
射膜と、上記半導体層よりなるメサ部上に成長した上記
ブロック層，コンタクト層上に形成された第２の誘電体
反射膜とを有するものとしたので、垂直共振器型のレー
ザダイオードを構成できる効果が得られる。

【０１０７】またこの発明によれば、上記面発光レーザ
ダイオードにおいて、上記半導体基板と、上記メサ部の
半導体層との間に形成された第１の半導体反射膜と、上
記半導体層よりなるメサ部上に成長した上記ブロック
層，コンタクト層上に形成された第２の半導体反射膜と
を、さらに有するものとしたので、その製造精度の向上
した面発光レーザダイオードを得られる効果がある。

【０１０８】この発明によれば、上記面発光レーザダイ
オードにおいて、複数の異なる波長のレーザ光をそれぞ
れ出力する複数のレーザダイオードが、アレイ構造にモ
ノリシックに作製されてなるものとしたので、モノリシ
ック多波長面発光レーザダイオードアレイを構成できる
効果が得られる。

【０１０９】またこの発明によれば、上記垂直共振器型
面発光レーザダイオードにおいて、選択プレーテッドヒ
ートシンク（ＰＨＳ）構造を活性層下，あるいは該活性
層下の近傍に設けたので、活性層から下方への放熱性を
向上でき、本面発光レーザダイオードのデバイス特性を
大きく改善できる効果が得られる。

【０１１０】またこの発明によれば、上記垂直共振器型
の面発光レーザダイオードにおいて、第１の半導体反射
膜を凸状湾曲反射鏡形状を有するものとしたので、活性
層の光の共振器内への閉じ込めを効率よく行うことがで
き、レーザ特性を大きく改善できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施例による面発光レーザ
ダイオードの製造方法により製造される面発光ＬＤの結
晶構造の＜０１１＞方向の断面，及び＜０１／１＞方向
の断面を示す断面模式図である。

【図２】 この発明の実施例１による面発光レーザダイ
オードの製造方法の各工程における＜０１１＞方向の断
面形状を示す断面模式図である。

【図３】 この発明の実施例１による面発光レーザダイ
オードの製造方法の各工程における＜０１／１＞方向の
断面形状を示す断面模式図である。

【図４】 この発明の実施例１による面発光レーザダイ
オードの製造方法により製造される面発光ＬＤの活性層
を含む半導体層の成長形態を示す斜視図である。

【図５】 この発明の実施例１による面発光レーザダイ
オードの製造方法により製造される面発光ＬＤを示す斜
視図である。

【図６】 この発明の実施例２による面発光レーザダイ
オードの製造方法により製造される面発光ＬＤを示す斜
視図である。

【図７】 この発明の実施例３による面発光レーザダイ
オードの製造方法により製造される面発光ＬＤを示す断
面模式図である。

【図８】 この発明の実施例１による面発光レーザダイ
オードの製造方法において用いる選択成長用マスク，及
びその変形例の形状を示す平面図である。

【図９】 この発明の実施例４による面発光レーザダイ
オードの製造方法において用いる選択成長用マスクの形
状を示す平面図，及び断面模式図である。

【図１０】 この発明の実施例５による面発光レーザダ
イオードの製造方法により製造される多波長面発光ＬＤ
アレイの製造工程を示す断面模式図である。

【図１１】 この発明の実施例５による面発光レーザダ
イオードの製造方法の変形例により製造される多波長面
発光ＬＤアレイの製造工程における断面を示す断面模式
図である。

【図１２】 この発明の実施例６による面発光レーザダ
イオードの製造方法各工程における＜０１１＞方向の断
面形状を示す断面模式図である。

【図１３】 この発明の実施例７，及びその変形例によ
る面発光レーザダイオードの製造方法により製造される
面発光ＬＤの＜０１１＞方向の断面形状をそれぞれ示す
断面模式図である。

【図１４】 この発明の実施例８による面発光レーザダ
イオードの製造方法により製造される面発光ＬＤの＜０
１１＞方向の断面形状を示す断面模式図である。

【図１５】 この発明の実施例１により製造された面発
光ＬＤにおいて起こり得る第１，第２の無効電流を示す
断面模式図である。

【図１６】 従来の面発光ＬＤを示す断面斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ｐ型ＩｎＰ基板、２ ｐ型ＩｎＰバッファ層、３
ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４，６ ｎ型ＩｎＰクラッド
層、５ ｎ型ＩｎＰブロック層、７ ｐ型ＩｎＰブロッ
ク層、８ ｎ型ＩｎＰコンタクト層、９ 選択成長用マ
スク、１０ 開口部、１２ 選択成長用マスク部、１３
能動層成長用開口部、１４ ダミー層成長用開口部、
１５ ｐ側電極、１６ 第１の誘電体多層反射膜、１７
第２の誘電体多層反射膜、１８ ｎ側電極、１９ ｐ
型ＩｎＧａＡｓＰエッチングストッパ層、２０，２１
第１，第２の半導体多層反射膜、２２ ｐ型ＩｎＧａＡ
ｓＰ層、２３ ｐ側オーミック電極、２４ ＰＨＳ電
極、２５ ＳｉＯ2 膜、２８凸状湾曲部。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直共振器型の面発光レーザダイオード
   を製造する方法において、 ｛１００｝面〔（１００）面を含むこれと等価な面〕を
   有する半導体基板上に、〈０１１〉方向〔［０１１］方
   向と等価な方向〕，及び〈０１／１〉方向〔［０１／
   １］方向と等価な方向〕の辺をもつ矩形開口を有する選
   択成長用マスクを形成する工程と、 上記半導体基板上の上記選択成長用マスクの矩形開口上
   に、選択成長により、４つの｛１１１｝Ｂ面〔（１１
   １）Ｂ面を含むこれと等価な方向〕を有し、そのメサ部
   の頂上部が、〈０１１〉方向〔［０１１］方向を含むこ
   れと等価な方向〕の稜線にて終端するような，活性層を
   含む半導体層よりなるメサ部を形成する工程と、 上記選択成長用マスクを除去する工程と、 上記選択成長用マスクを除去して露出した上記半導体基
   板上に、電流ブロック層，及びコンタクト層を成長さ
   せ、その際上記半導体層よりなるメサ部の４つの｛１１
   １｝Ｂ面〔（１１１）Ｂ面を含むこれと等価な面〕では
   結晶成長が停止するような成長を行わせる工程と、 上記半導体基板に、その裏面よりエッチングを行って面
   発光出力の出力用の開口を形成する工程とを含むことを
   特徴とする面発光レーザダイオードの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の面発光レーザダイオード
   の製造方法において、 上記半導体基板は、ｐ型ＩｎＰ基板であり、 上記選択成長用マスクの矩形開口に露出する上記半導体
   基板上に、メサ部となる活性層を含む半導体層を選択成
   長する工程は、ｐ型ＩｎＰバッファ層，ＩｎＧａＡｓＰ
   活性層，ｎ型ＩｎＰ第１クラッド層を選択成長するもの
   であり、 上記選択成長用マスクを除去して露出した上記基板上
   に、電流ブロック層，及びコンタクト層を成長させる工
   程は、ｎ型ＩｎＰ，ｐ型ＩｎＰを順次成長させるもので
   あり、その際上記バッファ層，活性層，第１クラッド層
   よりなるメサ部の４つの｛１１１｝面〔（１１１）Ｂ面
   を含むこれと等価な面〕ではＩｎＰの結晶成長が起こら
   ず、上記基板上にｎ型ＩｎＰブロック層が，上記メサ部
   の第１クラッド層上には断面三角形状のｎ型ＩｎＰ第２
   クラッド層が成長し、 かつ上記基板上に成長した上記ｎ型ＩｎＰブロック層上
   に、及び上記断面三角形状のｎ型ＩｎＰ第２クラッド層
   上に、ｎ型ＩｎＰコンタクト層が成長するものであるこ
   とを特徴とする面発光レーザダイオードの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の面発光レーザ
   ダイオードの製造方法において、 上記半導体基板上に選択成長マスク，及び選択成長層を
   形成する前に、エッチングストッパ層を形成する工程を
   備え、 上記半導体基板を、その裏面よりエッチングを行って面
   発光出力の出力用の開口を形成する工程は、上記半導体
   基板を、上記エッチングストッパ層までエッチングし、
   かつ該エッチングストッパ層をも除去して該開口を形成
   する工程であることを特徴とする面発光レーザダイオー
   ドの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の面
   発光レーザダイオードの製造方法において、 上記電流ブロック層，及びコンタクト層を成長させた
   後、その上に垂直共振器を構成する第１の反射膜を形成
   する工程と、 上記半導体基板に、その裏面よりエッチングを行って開
   口を形成した後、該開口の底面に垂直共振器を構成する
   第２の反射膜を形成する工程とを、さらに含むことを特
   徴とする面発光レーザダイオードの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の面発光レーザ
   ダイオードの製造方法において、 上記半導体基板上に上記選択成長マスク，及び選択成長
   膜を成長する前に、該半導体基板上に第２の半導体反射
   膜を形成する工程を含み、 上記電流ブロック層，及びコンタクト層を成長させる工
   程は、該コンタクト層につづいて垂直共振器を構成する
   第１の半導体反射膜を成長させる工程であることを特徴
   とする面発光レーザダイオードの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の面
   発光レーザダイオードの製造方法において、 上記選択成長用マスクとして、デバイス作製領域の近傍
   に、上記メサ部を形成する活性層を含む半導体層をダミ
   ーに成長させるためのダミー成長用開口部を有するもの
   を用いたことを特徴とする面発光レーザダイオードの製
   造方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の面発光レーザダイオー
   ドの製造方法において、 上記選択成長用マスクのダミー成長用開口部は、相互に
   隣接して繰り返し配置される各デバイス作製領域の，あ
   る繰り返しパターンごとの該デバイス作製領域そのもの
   を、ダミー成長用開口部としたものであることを特徴と
   する面発光レーザダイオードの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１または２に記載の垂直共振器型
   面発光レーザダイオードの製造方法において、 上記選択成長用マスクに、各ダイオードのユニット幅に
   対する各矩形開口の寸法が異なり、各ダイオード毎の開
   口率が異なる複数の矩形開口を有するものを用いて、多
   波長のレーザ光を出力するダイオードのアレイ構造をモ
   ノリシックに作製してなる多波長面発光レーザダイオー
   ドアレイを製造することを特徴とする面発光レーザダイ
   オードの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１または２に記載の面発光レーザ
   ダイオードの製造方法において、 上記選択成長用マスクを形成する工程の前に、上記半導
   体基板上にあらかじめ選択エッチング可能な層を形成す
   る工程と、 上記選択成長用マスクを除去した後に、該マスク直下の
   選択エッチング可能なダメージを受けた層を選択エッチ
   ングにより除去する工程と、 その後に上記半導体基板上に電流ブロック層，及びコン
   タクト層を形成する工程とを含むことを特徴とする面発
   光レーザダイオードの製造方法。
10. 【請求項１０】 埋め込みヘテロ構造型の垂直共振器型
    半導体面発光レーザダイオードにおいて、 ｛１００｝面〔（１００）面を含むこれと等価な面〕を
    有する半導体基板上に形成された、〈０１１〉方向
    〔［０１１］方向と等価な方向〕，及び〈０１／１〉方
    向〔［０１／１］方向と等価な方向〕の２辺をもつ矩形
    形状を底面とし、４つの（１１１）Ｂ面で囲まれ、頂上
    部が〈０１１〉方向〔［０１１］方向を含むこれと等価
    な方向〕の稜線にて終端する半導体層よりなるメサ部
    と、 該メサ部の４つの｛１１１｝Ｂ面〔（１１１）Ｂ面を含
    むこれと等価な方向〕上には成長が行われず、上記｛１
    ００｝面を有する半導体基板上のみに形成された電流ブ
    ロック層，及びコンタクト層とを有することを特徴とす
    る面発光レーザダイオード。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の面発光レーザダイ
    オードにおいて、 上記半導体層よりなるメサ部は、４つの上記｛１１１｝
    Ｂ面を有する，上記｛１００｝面を有するｐ型ＩｎＰ基
    板上に順次形成された，ｐ型ＩｎＰバッファ層，ＩｎＧ
    ａＡｓＰ活性層，ｎ型ＩｎＰ第１クラッド層，及びｎ型
    ＩｎＰ第２クラッド層よりなり、 上記電流ブロック層，及びその上のコンタクト層は、ｎ
    型ＩｎＰブロック層，ｐ型ＩｎＰブロック層，ｎ型Ｉｎ
    Ｐコンタクト層であることを特徴とする面発光レーザダ
    イオード。
12. 【請求項１２】 請求項１０または１１に記載の面発光
    レーザダイオードにおいて、 上記半導体基板の裏面をエッチングして形成した開口の
    底面に形成された第１の誘電体反射膜と、 上記半導体層よりなるメサ部上に成長した上記ブロック
    層，コンタクト層上に形成された第２の誘電体反射膜と
    を有することを特徴とする面発光レーザダイオード。
13. 【請求項１３】 請求項１０または１１に記載の面発光
    レーザダイオードにおいて、 上記半導体基板と、上記メサ部の半導体層との間に形成
    された第１の半導体反射膜と、 上記半導体層よりなるメサ部上に成長した上記ブロック
    層，コンタクト層上に形成された第２の半導体反射膜と
    を、さらに有することを特徴とする面発光レーザダイオ
    ード。
14. 【請求項１４】 請求項１０または１１に記載の垂直共
    振器型面発光レーザダイオードにおいて、 複数の異なる波長のレーザ光をそれぞれ出力する複数の
    レーザダイオードが、アレイ構造にモノリシックに作製
    されてなることを特徴とする面発光レーザダイオード。
15. 【請求項１５】 請求項１０または１１に記載の垂直共
    振器型面発光レーザダイオードにおいて、 選択プレーティッドヒートシンク（ＰＨＳ）構造を、活
    性層部の近傍に設けてなることを特徴とする面発光レー
    ザダイオード。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の垂直共振器型面発
    光レーザダイオードにおいて、 上記コンタクト層上に形成された第２の半導体反射膜
    が、上記活性層に対向する側と反対側に凸となった凸状
    湾曲反射鏡形状に形成されていることを特徴とする面発
    光レーザダイオード。