JPH0758401A - 面発光レーザの製造方法 - Google Patents
面発光レーザの製造方法Info
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- JPH0758401A JPH0758401A JP20306593A JP20306593A JPH0758401A JP H0758401 A JPH0758401 A JP H0758401A JP 20306593 A JP20306593 A JP 20306593A JP 20306593 A JP20306593 A JP 20306593A JP H0758401 A JPH0758401 A JP H0758401A
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- Japan
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- layer
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- etching
- laser
- type gaas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 面発光レーザの製造工程を簡単化する。
【構成】 半導体基板2の{100}面上に、その{1
00}面に沿った方向にレーザ発振するレーザ発光層5
を積層し、そのレーザ発光層5にて発生したレーザ光を
前記半導体基板2と反対側に導くための反射面Rを、前
記レーザ発光層5を横断する状態で形成する面発光レー
ザの製造方法において、前記レーザ発光層5を挟んで前
記半導体基板2と反対側に、端部が{011}面に垂直
な方向に延びるエッチングマスクを形成し、等方性エッ
チング方法にてエッチングして前記反射面Rを形成す
る。
00}面に沿った方向にレーザ発振するレーザ発光層5
を積層し、そのレーザ発光層5にて発生したレーザ光を
前記半導体基板2と反対側に導くための反射面Rを、前
記レーザ発光層5を横断する状態で形成する面発光レー
ザの製造方法において、前記レーザ発光層5を挟んで前
記半導体基板2と反対側に、端部が{011}面に垂直
な方向に延びるエッチングマスクを形成し、等方性エッ
チング方法にてエッチングして前記反射面Rを形成す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の{10
0}面上に、その{100}面に沿った方向にレーザ発
振するレーザ発光層を積層し、そのレーザ発光層にて発
生したレーザ光を前記半導体基板と反対側に導くための
反射面を、前記レーザ発光層を横断する状態で形成する
面発光レーザの製造方法に関する。
0}面上に、その{100}面に沿った方向にレーザ発
振するレーザ発光層を積層し、そのレーザ発光層にて発
生したレーザ光を前記半導体基板と反対側に導くための
反射面を、前記レーザ発光層を横断する状態で形成する
面発光レーザの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】面発光レーザは、一般の半導体レーザが
レーザチップをパッケージに実装する際の実装面とレー
ザ光の出射方向とが平行となっているのに対し、レーザ
光の出射方向と前記実装面とが垂直かあるいは垂直に近
くなっている。面発光レーザは、レーザ光の出射方向と
前記実装面とを垂直かあるいは垂直に近くすることで、
パッケージの形状の簡素化やレーザチップの実装作業の
簡便化を図れるものとなっている。かかる面発光レーザ
としては、実装面に対して垂直な方向を共振器方向とし
たものが良く知られているが、このような構成の面発光
レーザは構造が複雑で製造するのが容易ではない。
レーザチップをパッケージに実装する際の実装面とレー
ザ光の出射方向とが平行となっているのに対し、レーザ
光の出射方向と前記実装面とが垂直かあるいは垂直に近
くなっている。面発光レーザは、レーザ光の出射方向と
前記実装面とを垂直かあるいは垂直に近くすることで、
パッケージの形状の簡素化やレーザチップの実装作業の
簡便化を図れるものとなっている。かかる面発光レーザ
としては、実装面に対して垂直な方向を共振器方向とし
たものが良く知られているが、このような構成の面発光
レーザは構造が複雑で製造するのが容易ではない。
【0003】比較的容易に製造できる面発光レーザとし
て、共振器方向は前記実装面に平行であるが、共振器方
向の端部に反射面を設け、レーザ光を反射面に反射させ
て前記実装面と垂直かあるいは垂直に近い方向に取り出
す構成のものが考えられている。この構成の面発光レー
ザは、従来、半導体基板の{100}面上に{100}
面に沿った方向にレーザ発振するレーザ発光層を積層し
た後、そのレーザ発光層にて発生したレーザ光を前記半
導体基板と反対側に導くための反射面を形成して製造し
ていた。この反射面の形成は、イオンビームエッチング
等の異方性エッチング方法にて、半導体基板に対してイ
オンビームを設定角度に調節した状態で照射し、前記レ
ーザ発光層を横断する状態で形成していた。このような
異方性エッチングでは、エッチングはイオンビームが照
射された方向にのみ進行し、上記のイオンビームの照射
の際の設定角度を有する所望の反射面が形成される。
て、共振器方向は前記実装面に平行であるが、共振器方
向の端部に反射面を設け、レーザ光を反射面に反射させ
て前記実装面と垂直かあるいは垂直に近い方向に取り出
す構成のものが考えられている。この構成の面発光レー
ザは、従来、半導体基板の{100}面上に{100}
面に沿った方向にレーザ発振するレーザ発光層を積層し
た後、そのレーザ発光層にて発生したレーザ光を前記半
導体基板と反対側に導くための反射面を形成して製造し
ていた。この反射面の形成は、イオンビームエッチング
等の異方性エッチング方法にて、半導体基板に対してイ
オンビームを設定角度に調節した状態で照射し、前記レ
ーザ発光層を横断する状態で形成していた。このような
異方性エッチングでは、エッチングはイオンビームが照
射された方向にのみ進行し、上記のイオンビームの照射
の際の設定角度を有する所望の反射面が形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、面発光レーザ
を製造する際には、イオンビームの照射角度の調整等の
複雑な作業が必要であり、改善が望まれていた。本発明
は、上記実情を鑑みてなされたものであって、その目的
は、面発光レーザの製造工程を簡単化することにある。
を製造する際には、イオンビームの照射角度の調整等の
複雑な作業が必要であり、改善が望まれていた。本発明
は、上記実情を鑑みてなされたものであって、その目的
は、面発光レーザの製造工程を簡単化することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の面発光レーザの
製造方法は、半導体基板の{100}面上に、その{1
00}面に沿った方向にレーザ発振するレーザ発光層を
積層し、そのレーザ発光層にて発生したレーザ光を前記
半導体基板と反対側に導くための反射面を、前記レーザ
発光層を横断する状態で形成するものであって、その特
徴は、前記レーザ発光層を挟んで前記半導体基板と反対
側に、端部が{011}面に垂直な方向に延びるエッチ
ングマスクを形成し、等方性エッチング方法にてエッチ
ングして前記反射面を形成する点にある。
製造方法は、半導体基板の{100}面上に、その{1
00}面に沿った方向にレーザ発振するレーザ発光層を
積層し、そのレーザ発光層にて発生したレーザ光を前記
半導体基板と反対側に導くための反射面を、前記レーザ
発光層を横断する状態で形成するものであって、その特
徴は、前記レーザ発光層を挟んで前記半導体基板と反対
側に、端部が{011}面に垂直な方向に延びるエッチ
ングマスクを形成し、等方性エッチング方法にてエッチ
ングして前記反射面を形成する点にある。
【0006】
【作用】本発明の特徴によれば、レーザ発光層にて発生
したレーザ光を前記半導体基板と反対側に導くための反
射面を、レーザ発光層を挟んで前記半導体基板と反対側
に、端部が{011}面に垂直な方向に延びるエッチン
グマスクを形成し、等方性エッチング方法にてエッチン
グして形成する。{100}面の半導体基板上に積層し
た単結晶層の上面はやはり{100}面となり、ここに
端部が{011}面に垂直な方向に延びるエッチングマ
スクを形成した後、等方性エッチング方法、つまり、イ
オンビームによるエッチングのように一方向にのみエッ
チングが進行するのではなく、ほぼ等方的にエッチング
が進行するエッチング方法にてエッチングすると、エッ
チング速度の結晶面依存性によりいわゆる逆メサ状にエ
ッチングされる。この逆メサ状にエッチングされた側面
が反射面となるのである。
したレーザ光を前記半導体基板と反対側に導くための反
射面を、レーザ発光層を挟んで前記半導体基板と反対側
に、端部が{011}面に垂直な方向に延びるエッチン
グマスクを形成し、等方性エッチング方法にてエッチン
グして形成する。{100}面の半導体基板上に積層し
た単結晶層の上面はやはり{100}面となり、ここに
端部が{011}面に垂直な方向に延びるエッチングマ
スクを形成した後、等方性エッチング方法、つまり、イ
オンビームによるエッチングのように一方向にのみエッ
チングが進行するのではなく、ほぼ等方的にエッチング
が進行するエッチング方法にてエッチングすると、エッ
チング速度の結晶面依存性によりいわゆる逆メサ状にエ
ッチングされる。この逆メサ状にエッチングされた側面
が反射面となるのである。
【0007】
【発明の効果】上記特徴によれば、エッチングマスクを
形成した面に対して等方性エッチング方法にてエッチン
グするだけで、反射面が形成されるため、エッチングの
際のビーム照射角度の調整等の複雑な作業は不要であ
り、面発光レーザの製造工程を簡単化することができ
る。
形成した面に対して等方性エッチング方法にてエッチン
グするだけで、反射面が形成されるため、エッチングの
際のビーム照射角度の調整等の複雑な作業は不要であ
り、面発光レーザの製造工程を簡単化することができ
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明をAlGaAs系の面発光レー
ザの製造工程に適用した実施例を図面に基づいて説明す
る。図1に示す、本発明を適用して製造した面発光レー
ザ1は、半導体基板としてのn型GaAs基板2の{1
00}面上にn型GaAsバッファ層3、n型Al X G
a1-X Asクラッド層4、レーザ発光層としてのp型A
lY Ga1-Y As活性層5、p型AlZ Ga1-Z As光
ガイド層6、p型AlX Ga1-X Asクラッド層7、p
型GaAsキャップ層8及び矢印Pで示す共振器方向に
ストライプ状に抜いた絶縁膜9を積層し、n型GaAs
基板2側にn側電極10、絶縁膜9側にp側電極11を
形成してある。尚、矢印Pで示す共振器方向は、<01
−1>方向(−1は1バーを表すものとし、以下も同様
に表記する)としてある。
ザの製造工程に適用した実施例を図面に基づいて説明す
る。図1に示す、本発明を適用して製造した面発光レー
ザ1は、半導体基板としてのn型GaAs基板2の{1
00}面上にn型GaAsバッファ層3、n型Al X G
a1-X Asクラッド層4、レーザ発光層としてのp型A
lY Ga1-Y As活性層5、p型AlZ Ga1-Z As光
ガイド層6、p型AlX Ga1-X Asクラッド層7、p
型GaAsキャップ層8及び矢印Pで示す共振器方向に
ストライプ状に抜いた絶縁膜9を積層し、n型GaAs
基板2側にn側電極10、絶縁膜9側にp側電極11を
形成してある。尚、矢印Pで示す共振器方向は、<01
−1>方向(−1は1バーを表すものとし、以下も同様
に表記する)としてある。
【0009】p型AlZ Ga1-Z As光ガイド層6のA
l混晶比Zは、p型AlY Ga1-YAs活性層5のAl
混晶比Yよりも大きく、n型AlX Ga1-X Asクラッ
ド層4及びp型AlX Ga1-X Asクラッド層7のAl
混晶比Xよりも小さい値に設定し、p型AlZ Ga1-Z
As光ガイド層6の上面には断面が波状のグレーティン
グを形成して、いわゆるDFB構造としてある。n型A
lX Ga1-X Asクラッド層4、p型AlY Ga1-Y A
s活性層5、p型AlZ Ga1-Z As光ガイド層6及び
p型AlX Ga1-X Asクラッド層7の矢印Pで示す共
振器方向の両端部には、上面側が下面側より突出した逆
メサ状の形状の反射面Rが形成されている。
l混晶比Zは、p型AlY Ga1-YAs活性層5のAl
混晶比Yよりも大きく、n型AlX Ga1-X Asクラッ
ド層4及びp型AlX Ga1-X Asクラッド層7のAl
混晶比Xよりも小さい値に設定し、p型AlZ Ga1-Z
As光ガイド層6の上面には断面が波状のグレーティン
グを形成して、いわゆるDFB構造としてある。n型A
lX Ga1-X Asクラッド層4、p型AlY Ga1-Y A
s活性層5、p型AlZ Ga1-Z As光ガイド層6及び
p型AlX Ga1-X Asクラッド層7の矢印Pで示す共
振器方向の両端部には、上面側が下面側より突出した逆
メサ状の形状の反射面Rが形成されている。
【0010】p型GaAsキャップ層8は、共振器方向
(矢印Pの方向)における端部の位置が、上記の逆メサ
状に形成された反射面Rの最下端の位置にほぼ相当する
ように形成されている。上記構成の面発光レーザ1は、
n側電極10とp側電極11との間に電圧が印加され、
絶縁膜9のストライプ状に抜いた部分を通って電流が注
入されると、p型AlY Ga1-Y As活性層5でレーザ
光が発生し、そのレーザ光は共振器方向における両端部
の反射面Rで反射して、図1中矢印Qで示す方向にレー
ザ光を出射する。
(矢印Pの方向)における端部の位置が、上記の逆メサ
状に形成された反射面Rの最下端の位置にほぼ相当する
ように形成されている。上記構成の面発光レーザ1は、
n側電極10とp側電極11との間に電圧が印加され、
絶縁膜9のストライプ状に抜いた部分を通って電流が注
入されると、p型AlY Ga1-Y As活性層5でレーザ
光が発生し、そのレーザ光は共振器方向における両端部
の反射面Rで反射して、図1中矢印Qで示す方向にレー
ザ光を出射する。
【0011】以下、上記構成の面発光レーザ1の製造工
程を図2及び図3に基づいて説明する。先ず、図2
(イ)に示すように、n型GaAs基板2上にn型Ga
Asバッファ層3、n型AlX Ga1-X Asクラッド層
4、レーザ発光層としてのp型Al Y Ga1-Y As活性
層5、p型AlZ Ga1-Z As光ガイド層6、p型Al
X Ga1-X Asクラッド層7及びp型GaAsキャップ
層8を液相成長法又はMBE等の気相成長法にて順次積
層する。尚、p型AlZ Ga1-Z As光ガイド層6を積
層した時点で、一旦積層を中止して、p型AlZ Ga
1-Z As光ガイド層6の上面に断面が波状のグレーティ
ングを形成している。
程を図2及び図3に基づいて説明する。先ず、図2
(イ)に示すように、n型GaAs基板2上にn型Ga
Asバッファ層3、n型AlX Ga1-X Asクラッド層
4、レーザ発光層としてのp型Al Y Ga1-Y As活性
層5、p型AlZ Ga1-Z As光ガイド層6、p型Al
X Ga1-X Asクラッド層7及びp型GaAsキャップ
層8を液相成長法又はMBE等の気相成長法にて順次積
層する。尚、p型AlZ Ga1-Z As光ガイド層6を積
層した時点で、一旦積層を中止して、p型AlZ Ga
1-Z As光ガイド層6の上面に断面が波状のグレーティ
ングを形成している。
【0012】次に、図2(ロ)に示すように、p型Ga
Asキャップ層8を矢印Pで示す共振器方向に垂直な方
向にストライプ状にエッチング除去する。p型GaAs
キャップ層8をストライプ状にエッチング除去した後、
図3(イ)に示すように、n型AlX Ga1-X Asクラ
ッド層4、p型AlY Ga1-Y As活性層5、p型Al
Z Ga1-Z As光ガイド層6及びp型AlX Ga1-X A
sクラッド層7を逆メサ状にエッチングする。この逆メ
サ状のエッチングは、p型AlX Ga1-X Asクラッド
層7及びp型GaAsキャップ層8上にSiO2 膜等の
エッチングマスクを、先にp型GaAsキャップ層8を
ストライプ状にエッチング除去した部分のほぼ中央部分
をストライプ状に抜いた状態で形成し、硫酸系若しくは
Brメタノール等のエッチャントでエッチングするウェ
ットエッチング、又は、基板温度を高めにしてRIE若
しくはECR等でエッチングするドライエッチングによ
って行う。
Asキャップ層8を矢印Pで示す共振器方向に垂直な方
向にストライプ状にエッチング除去する。p型GaAs
キャップ層8をストライプ状にエッチング除去した後、
図3(イ)に示すように、n型AlX Ga1-X Asクラ
ッド層4、p型AlY Ga1-Y As活性層5、p型Al
Z Ga1-Z As光ガイド層6及びp型AlX Ga1-X A
sクラッド層7を逆メサ状にエッチングする。この逆メ
サ状のエッチングは、p型AlX Ga1-X Asクラッド
層7及びp型GaAsキャップ層8上にSiO2 膜等の
エッチングマスクを、先にp型GaAsキャップ層8を
ストライプ状にエッチング除去した部分のほぼ中央部分
をストライプ状に抜いた状態で形成し、硫酸系若しくは
Brメタノール等のエッチャントでエッチングするウェ
ットエッチング、又は、基板温度を高めにしてRIE若
しくはECR等でエッチングするドライエッチングによ
って行う。
【0013】上記のSiO2 膜等のエッチングマスクの
ストライプ状に抜いた部分の端部は、共振器方向と垂直
な方向つまり{011}面に垂直な方向に延びた状態で
形成されており、ここに上記のようなウェットエッチン
グあるいはドライエッチングの等方性エッチング方法に
てエッチングすることで、エッチングにより形成される
側面は逆メサ状になり、反射面Rが形成される。この逆
メサ状のエッチングを行って、上記のエッチングマスク
を除去した後、図3(ロ)に示すように、n型GaAs
基板2にn側電極11を形成し、p型GaAsキャップ
層8上にSiO2 膜等の絶縁膜9を図1に示すように矢
印Pの共振器方向にストライプ状に抜いた状態で形成し
た上にp側電極10を形成する。そして最後に、図3
(ロ)中矢印Sで示す位置で面発光レーザ1の一素子毎
に分離する。 〔別実施例〕以下、別実施例を列記する。 上記実施例では、面発光レーザ1をAlGaAs系
の材料で構成しているが、InGaAsP系等他の材料
で構成しても良い。
ストライプ状に抜いた部分の端部は、共振器方向と垂直
な方向つまり{011}面に垂直な方向に延びた状態で
形成されており、ここに上記のようなウェットエッチン
グあるいはドライエッチングの等方性エッチング方法に
てエッチングすることで、エッチングにより形成される
側面は逆メサ状になり、反射面Rが形成される。この逆
メサ状のエッチングを行って、上記のエッチングマスク
を除去した後、図3(ロ)に示すように、n型GaAs
基板2にn側電極11を形成し、p型GaAsキャップ
層8上にSiO2 膜等の絶縁膜9を図1に示すように矢
印Pの共振器方向にストライプ状に抜いた状態で形成し
た上にp側電極10を形成する。そして最後に、図3
(ロ)中矢印Sで示す位置で面発光レーザ1の一素子毎
に分離する。 〔別実施例〕以下、別実施例を列記する。 上記実施例では、面発光レーザ1をAlGaAs系
の材料で構成しているが、InGaAsP系等他の材料
で構成しても良い。
【0014】 上記実施例では、面発光レーザをDF
B構造としているが、DBRあるいはファブリーペロー
構造としても良い。
B構造としているが、DBRあるいはファブリーペロー
構造としても良い。
【0015】 上記実施例では、反射面Rで反射した
レーザ光の吸収を防止するため、製造工程において、p
型GaAsキャップ層8をストライプ状に除いている
が、必ずしも除く必要はない。
レーザ光の吸収を防止するため、製造工程において、p
型GaAsキャップ層8をストライプ状に除いている
が、必ずしも除く必要はない。
【0016】 上記実施例では、いわゆる酸化膜スト
ライプ構造により、電流注入の幅を狭くしているが、い
わゆる内部ストライプ構造としても良い。
ライプ構造により、電流注入の幅を狭くしているが、い
わゆる内部ストライプ構造としても良い。
【0017】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図1】本発明の実施例にかかる面発光レーザの斜視図
【図2】本発明の実施例にかかる面発光レーザの製造工
程図
程図
【図3】本発明の実施例にかかる面発光レーザの製造工
程図
程図
2 半導体基板 5 レーザ発光層 R 反射面
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板(2)の{100}面上に、
その{100}面に沿った方向にレーザ発振するレーザ
発光層(5)を積層し、 そのレーザ発光層(5)にて発生したレーザ光を前記半
導体基板(2)と反対側に導くための反射面(R)を、
前記レーザ発光層(5)を横断する状態で形成する面発
光レーザの製造方法であって、 前記レーザ発光層(5)を挟んで前記半導体基板(2)
と反対側に、端部が{011}面に垂直な方向に延びる
エッチングマスクを形成し、 等方性エッチング方法にてエッチングして前記反射面
(R)を形成する面発光レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20306593A JPH0758401A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 面発光レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20306593A JPH0758401A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 面発光レーザの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0758401A true JPH0758401A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16467762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20306593A Pending JPH0758401A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 面発光レーザの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0758401A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2043210A3 (de) * | 2007-09-28 | 2010-12-22 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Halbleiterlaser und Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers |
US8179940B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-05-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser and method for producing the semiconductor laser |
-
1993
- 1993-08-17 JP JP20306593A patent/JPH0758401A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2043210A3 (de) * | 2007-09-28 | 2010-12-22 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Halbleiterlaser und Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers |
US8179940B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-05-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser and method for producing the semiconductor laser |
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