JPH0758408A - 面発光半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
面発光半導体レーザ素子の製造方法Info
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- JPH0758408A JPH0758408A JP5223788A JP22378893A JPH0758408A JP H0758408 A JPH0758408 A JP H0758408A JP 5223788 A JP5223788 A JP 5223788A JP 22378893 A JP22378893 A JP 22378893A JP H0758408 A JPH0758408 A JP H0758408A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ単体素子を微小化でき、１ウェハから
取り出せる素子数を増加させることができるとともに、
２次元レーザアレーの高密度化を実現できる面発光半導
体レーザ素子の製造方法を提供する。 【構成】 （１００）面ＩｎＰ基板２４上に半導体層を
積層し、前記ＩｎＰ基板２４の裏面を部分的にエッチン
グして共振器面２３を形成する工程を有する面発光半導
体レーザ素子の製造方法において、前記エッチング工程
に用いるエッチングマスク２１のエッチング形状２２
を、対角線が〔０１−１〕と〔０１１〕方向に向いた略
四角形状とし、対角線の各頂点のなす角度を８５°〜９
５°の範囲にする。
取り出せる素子数を増加させることができるとともに、
２次元レーザアレーの高密度化を実現できる面発光半導
体レーザ素子の製造方法を提供する。 【構成】 （１００）面ＩｎＰ基板２４上に半導体層を
積層し、前記ＩｎＰ基板２４の裏面を部分的にエッチン
グして共振器面２３を形成する工程を有する面発光半導
体レーザ素子の製造方法において、前記エッチング工程
に用いるエッチングマスク２１のエッチング形状２２
を、対角線が〔０１−１〕と〔０１１〕方向に向いた略
四角形状とし、対角線の各頂点のなす角度を８５°〜９
５°の範囲にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩｎＰを基板とした面
発光半導体レーザ素子の製造方法に関する。
発光半導体レーザ素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】（１００）面ＩｎＰを基板としたＧａＩｎ
ＰＡｓ／ＩｎＰ面発光半導体レーザ素子は、例えば図２
に示すような構造をしている。この素子は以下のような
工程で製作される。即ち、先ず、ＩｎＰ基板１上にＧａ
ＩｎＰＡｓまたはＧａＩｎＡｓからなるエッチングスト
ップ層２、クラッド層３、活性層４、クラッド層５、キ
ャップ層６を順次積層する。次いで、基板１を１００μ
ｍ程度の厚さまで研磨した後、部分的に基板１裏面（半
導体層が積層されていない面）を塩酸、希塩酸、および
塩酸と燐酸の混合液などのＩｎＰ選択エッチング液を用
いて、エッチングストップ層２でエッチングが停止する
までエッチングを行い、その後、硫酸系エッチング液で
このエッチングストップ層２を選択的に除去して、共振
器面９を形成する。７は電極、８は共振器面９に形成さ
れた反射鏡である。
ＰＡｓ／ＩｎＰ面発光半導体レーザ素子は、例えば図２
に示すような構造をしている。この素子は以下のような
工程で製作される。即ち、先ず、ＩｎＰ基板１上にＧａ
ＩｎＰＡｓまたはＧａＩｎＡｓからなるエッチングスト
ップ層２、クラッド層３、活性層４、クラッド層５、キ
ャップ層６を順次積層する。次いで、基板１を１００μ
ｍ程度の厚さまで研磨した後、部分的に基板１裏面（半
導体層が積層されていない面）を塩酸、希塩酸、および
塩酸と燐酸の混合液などのＩｎＰ選択エッチング液を用
いて、エッチングストップ層２でエッチングが停止する
までエッチングを行い、その後、硫酸系エッチング液で
このエッチングストップ層２を選択的に除去して、共振
器面９を形成する。７は電極、８は共振器面９に形成さ
れた反射鏡である。
【０００３】上記構造の共振器面を形成する場合、塩酸
系エッチング液のエッチング特性に面方位性があるた
め、エッチングされた形状は以下のようになる。即ち、
基板１裏面にあたる（−１００）面から〔０１−１〕方
向に一辺を揃えたエッチングマスクでエッチングを行う
と、図３（ａ）に示すように、基板１に垂直にＩｎＰが
エッチングされる。一方、〔０１１〕方向に一辺を揃え
たエッチングマスクでエッチングを行うと、図３（ｂ）
に示すように、露出した（−１１−１）Ａ面でエッチン
グがストップするため、エッチングストップ層２に達す
るまでに、エッチング井戸の底が狭くなってしまうか、
エッチングがエッチングストップ層２に届く前にエッチ
ングがストップしてしまい、共振器面が形成できないと
いう問題があった。図３（ｃ）は、エッチングがエッチ
ングストップ層に届く前にストップした状態を示す斜視
図である。１０はエッチングマスクである。そこで、図
４（ａ）、（ｂ）のような円形や正方形のエッチング形
状１１を有するマスクを用いる場合、基板厚さを１００
μｍとして、共振器面９を形成するために、エッチング
形状１１の直径や一辺の長さを７００μｍ以上に長くし
たり、あるいは、少なくとも一方向（図の横方向）だけ
小さくして、図４（ｃ）、（ｄ）のような楕円形や長方
形のエッチング形状１１（長辺６００μｍ、短辺４００
μｍ程度）を用いる必要があった。
系エッチング液のエッチング特性に面方位性があるた
め、エッチングされた形状は以下のようになる。即ち、
基板１裏面にあたる（−１００）面から〔０１−１〕方
向に一辺を揃えたエッチングマスクでエッチングを行う
と、図３（ａ）に示すように、基板１に垂直にＩｎＰが
エッチングされる。一方、〔０１１〕方向に一辺を揃え
たエッチングマスクでエッチングを行うと、図３（ｂ）
に示すように、露出した（−１１−１）Ａ面でエッチン
グがストップするため、エッチングストップ層２に達す
るまでに、エッチング井戸の底が狭くなってしまうか、
エッチングがエッチングストップ層２に届く前にエッチ
ングがストップしてしまい、共振器面が形成できないと
いう問題があった。図３（ｃ）は、エッチングがエッチ
ングストップ層に届く前にストップした状態を示す斜視
図である。１０はエッチングマスクである。そこで、図
４（ａ）、（ｂ）のような円形や正方形のエッチング形
状１１を有するマスクを用いる場合、基板厚さを１００
μｍとして、共振器面９を形成するために、エッチング
形状１１の直径や一辺の長さを７００μｍ以上に長くし
たり、あるいは、少なくとも一方向（図の横方向）だけ
小さくして、図４（ｃ）、（ｄ）のような楕円形や長方
形のエッチング形状１１（長辺６００μｍ、短辺４００
μｍ程度）を用いる必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、共振器
面を形成する際に用いるエッチングマスクのエッチング
形状はある程度以上の大きさである必要があるので、ウ
ェハ上のレーザ素子の配置には、少なくとも７００μｍ
以上のピッチが必要になり、１ウェハから取り出せる素
子の数には限界があった。また、２次元アレー素子を形
成する場合には、高密度化が困難であった。
面を形成する際に用いるエッチングマスクのエッチング
形状はある程度以上の大きさである必要があるので、ウ
ェハ上のレーザ素子の配置には、少なくとも７００μｍ
以上のピッチが必要になり、１ウェハから取り出せる素
子の数には限界があった。また、２次元アレー素子を形
成する場合には、高密度化が困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した面発光半導体レーザ素子の製造方法を提供するも
ので、（１００）面ＩｎＰ基板上に半導体層を積層し、
前記ＩｎＰ基板の裏面を部分的にエッチングして共振器
面を形成する工程を有する面発光半導体レーザ素子の製
造方法において、前記エッチング工程に用いるエッチン
グマスクのエッチング形状は、対角線を〔０１−１〕と
〔０１１〕方向に有する略四角形状であり、対角線の各
頂点のなす角度は８５°〜９５°の範囲にあることを特
徴とするものである。
決した面発光半導体レーザ素子の製造方法を提供するも
ので、（１００）面ＩｎＰ基板上に半導体層を積層し、
前記ＩｎＰ基板の裏面を部分的にエッチングして共振器
面を形成する工程を有する面発光半導体レーザ素子の製
造方法において、前記エッチング工程に用いるエッチン
グマスクのエッチング形状は、対角線を〔０１−１〕と
〔０１１〕方向に有する略四角形状であり、対角線の各
頂点のなす角度は８５°〜９５°の範囲にあることを特
徴とするものである。
【０００６】
【作用】共振器面を形成する際に、上述のようなエッチ
ング形状を有するエッチングマスクを用いると、塩酸系
エッチング液でほとんどエッチングされない（−１１−
１）Ａ面が現れないので、基板にほぼ垂直にエッチング
を進めることができる。従って、一辺を従来よりも小さ
くした略四角形状のエッチング形状のマスクを用いて
も、共振器面を形成することができる。ここで、対角線
の各頂点のなす角度を８５°〜９５°の範囲にした理由
は、対角線の頂点のなす角度がこの範囲を外れると、共
振器面の形状がつぶれて、機能を果たさないからであ
る。
ング形状を有するエッチングマスクを用いると、塩酸系
エッチング液でほとんどエッチングされない（−１１−
１）Ａ面が現れないので、基板にほぼ垂直にエッチング
を進めることができる。従って、一辺を従来よりも小さ
くした略四角形状のエッチング形状のマスクを用いて
も、共振器面を形成することができる。ここで、対角線
の各頂点のなす角度を８５°〜９５°の範囲にした理由
は、対角線の頂点のなす角度がこの範囲を外れると、共
振器面の形状がつぶれて、機能を果たさないからであ
る。
【０００７】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる面発光半導
体レーザ素子の製造方法の一実施例の説明図である。図
１において、エッチングマスク２１は（１００）面上に
半導体層を積層した厚さ１００μｍのＩｎＰ基板２４の
裏面に形成されている。このエッチングマスク２１は一
辺が２００μｍである正四角形のエッチング形状２２有
している。エッチング形状２２の対角線は〔０１−１〕
と〔０１１〕方向に向いている。このエッチングマスク
２１を用いて塩酸系エッチング液でエッチングを行う
と、ほとんどエッチングされない（−１１−１）Ａ面が
現れることなく、ほぼ垂直にＩｎＰ基板２４をエッチン
グすることができ、一辺が約１５０μｍのほぼ正四角形
に近い共振器面２３を形成することができた。上述のよ
うに、本発明によれば、エッチングマスクのエッチング
形状が、一辺の長さが小さい正四角形であっても（Ｉｎ
Ｐ基板の厚さ１００μｍの対して、一辺の長さ２００μ
ｍ程度）、形成される共振器面はつぶれることがない。
従って、ウェハ上のレーザ素子の配置間隔を５００μｍ
以下にすることができる。
を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる面発光半導
体レーザ素子の製造方法の一実施例の説明図である。図
１において、エッチングマスク２１は（１００）面上に
半導体層を積層した厚さ１００μｍのＩｎＰ基板２４の
裏面に形成されている。このエッチングマスク２１は一
辺が２００μｍである正四角形のエッチング形状２２有
している。エッチング形状２２の対角線は〔０１−１〕
と〔０１１〕方向に向いている。このエッチングマスク
２１を用いて塩酸系エッチング液でエッチングを行う
と、ほとんどエッチングされない（−１１−１）Ａ面が
現れることなく、ほぼ垂直にＩｎＰ基板２４をエッチン
グすることができ、一辺が約１５０μｍのほぼ正四角形
に近い共振器面２３を形成することができた。上述のよ
うに、本発明によれば、エッチングマスクのエッチング
形状が、一辺の長さが小さい正四角形であっても（Ｉｎ
Ｐ基板の厚さ１００μｍの対して、一辺の長さ２００μ
ｍ程度）、形成される共振器面はつぶれることがない。
従って、ウェハ上のレーザ素子の配置間隔を５００μｍ
以下にすることができる。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
（１００）面ＩｎＰ基板上に半導体層を積層し、前記Ｉ
ｎＰ基板の裏面を部分的にエッチングして共振器面を形
成する工程を有する面発光半導体レーザ素子の製造方法
において、前記エッチング工程に用いるエッチングマス
クのエッチング形状は、対角線を〔０１−１〕と〔０１
１〕方向に有する略四角形状であり、対角線の各頂点の
なす角度は８５°〜９５°の範囲にあるため、エッチン
グマスクのエッチング形状を小さくできるので、レーザ
単体素子を微小化でき、１ウェハから取り出せる素子数
を増加させることができるとともに、２次元レーザアレ
ーの高密度化を実現できるという優れた効果がある。
（１００）面ＩｎＰ基板上に半導体層を積層し、前記Ｉ
ｎＰ基板の裏面を部分的にエッチングして共振器面を形
成する工程を有する面発光半導体レーザ素子の製造方法
において、前記エッチング工程に用いるエッチングマス
クのエッチング形状は、対角線を〔０１−１〕と〔０１
１〕方向に有する略四角形状であり、対角線の各頂点の
なす角度は８５°〜９５°の範囲にあるため、エッチン
グマスクのエッチング形状を小さくできるので、レーザ
単体素子を微小化でき、１ウェハから取り出せる素子数
を増加させることができるとともに、２次元レーザアレ
ーの高密度化を実現できるという優れた効果がある。
【図１】本発明に係る面発光半導体レーザ素子の製造方
法の一実施例の説明図である。
法の一実施例の説明図である。
【図２】面発光半導体レーザ素子の断面図でる。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、従来のエッチングマスクに
よるエッチングの問題点の説明図である。
よるエッチングの問題点の説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、従来のエッチングマスクの
エッチング形状の説明図である。
エッチング形状の説明図である。
２１ エッチングマスク ２２ エッチング形状 ２３ 共振器面 ２４ 基板
Claims (1)
- 【請求項１】 （１００）面ＩｎＰ基板上に半導体層を
積層し、前記ＩｎＰ基板の裏面を部分的にエッチングし
て共振器面を形成する工程を有する面発光半導体レーザ
素子の製造方法において、前記エッチング工程に用いる
エッチングマスクのエッチング形状は、対角線を〔０１
−１〕と〔０１１〕方向に有する略四角形状であり、対
角線の各頂点のなす角度は８５°〜９５°の範囲にある
ことを特徴とする面発光半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5223788A JPH0758408A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 面発光半導体レーザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5223788A JPH0758408A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 面発光半導体レーザ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758408A true JPH0758408A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16803726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5223788A Pending JPH0758408A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 面発光半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758408A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0817337A1 (fr) * | 1996-07-04 | 1998-01-07 | Alcatel | Procédé de fabrication d'un laser à émission par la surface |
-
1993
- 1993-08-17 JP JP5223788A patent/JPH0758408A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0817337A1 (fr) * | 1996-07-04 | 1998-01-07 | Alcatel | Procédé de fabrication d'un laser à émission par la surface |
| FR2750804A1 (fr) * | 1996-07-04 | 1998-01-09 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de fabrication d'un laser a emission par la surface |
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