JPH11354888A - 半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents

半導体発光素子およびその製造方法

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JPH11354888A
JPH11354888A JP10173919A JP17391998A JPH11354888A JP H11354888 A JPH11354888 A JP H11354888A JP 10173919 A JP10173919 A JP 10173919A JP 17391998 A JP17391998 A JP 17391998A JP H11354888 A JPH11354888 A JP H11354888A
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健博 谷口
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紀子 植野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易でかつ放熱を促進することができ
る半導体発光素子およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 配設基板８０により支持された基板１１
の配設基板８０と反対側に複数のレーザ発振部２０ａ，
２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが形成される。レーザ発振部２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにはｐ側電極１５ａ，１
５ｂ，１５ｃ，１５ｄが接続され、ｐ側電極１５ｂ，１
５ｃには厚さを厚くすることにより放熱機能を備えた引
き出し用電極１７ａ，１７ｂが接続される。引き出し用
電極１７ａ，１７ｂはレーザ発振部２０ｂ，２０ｃを覆
うと共に、絶縁層１６ａ，１６ｂを介してレーザ発振部
２０ａ，２０ｄも覆っている。よって、基板１１の側を
配設基板８０に配設するようにしても、発生した熱を積
極的に放熱でき、熱干渉による閾値電圧の上昇や発光出
力の低下を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一基板に複数の
発光部を備えた半導体発光素子およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】現在、光ディスク装置やレーザビームプ
リンタや複写機など、半導体発光素子である半導体レー
ザ（laser diode ；ＬＤ）を利用した様々な装置が開発
されている。近年、これらの各装置においては動作の高
速化や高性能化が求められており、それらを達成する１
つの方法として複数のレーザビームを利用することが考
えられる。例えば、光ディスク装置では複数のレーザビ
ームを用い複数のトラックを同時に読み取ることにより
容易に読み取り速度を速めることができる。そこで、複
数のレーザビームを同時に射出可能な半導体レーザ（す
なわちマルチビームレーザ）の開発が要求されている。
【０００３】図２１は、従来のマルチビームレーザの構
成を分解して表すものである。このマルチビームレーザ
は同一の基板１１１に形成された４個のレーザ発振部１
２０を有しており、各電極１１５には配設基板１８０の
上に各配線１８２を介してそれぞれ形成された各コンタ
クト用電極１８１がそれぞれ電気的に接続されている。
各配線１８２には図示しないが各ワイヤを介して電極と
接続するための各ワイヤ接続部がそれぞれ設けられてお
り、各レーザ発振部１２０はこの各ワイヤ接続部にそれ
ぞれ接続された各ワイヤを介して図示しない電源とそれ
ぞれ接続されるようになっている。
【０００４】このようなマルチビームレーザを製造する
際には、まず、基板１１１に各レーザ発振部１２０をそ
れぞれ形成し、次に、それとは別に配設基板１８０に各
コンタクト用電極１８１をそれぞれ形成したのち、基板
１１１に形成した各レーザ発振部１２０と配設基板１８
０に形成した各コンタクト用電極１８１とを互いにそれ
ぞれ接続する。よって、このマルチビームレーザでは、
各レーザ発振部１２０の間隔が極めて狭くなると、各レ
ーザ発振部１２０と各コンタクト用電極１８１との位置
合わせが難しくなり、大量生産が難しいという問題があ
った。そこで、近年は、基板１１１のレーザ発振部１２
０側を配設基板と反対側に向けて、基板１１１を配設基
板に対して配設することが検討されている。このように
して基板１１１を配設基板により支持するようにすれ
ば、位置合わせの問題もなく、容易に製造することがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一方、
このように基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基
板と反対側に向ける場合は、従来の場合に比べ、各レー
ザ発振部１２０において発生する熱を放散することが難
しくなる。例えば、従来のように基板１１１のレーザ発
振部１２０側を配設基板１８０側に向ける場合には、配
設基板１８０を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの熱伝
導率の高い物質により構成することにより配設基板１８
０に放熱機能を持たせることができ、各レーザ発振部１
２０において発生した熱を配設基板１８０を介して積極
的に放散することができる。これに対して、基板１１１
のレーザ発振部１２０側を配設基板と反対側に向ける場
合には、レーザ発振部１２０と配設基板との距離が遠く
なり、配設基板による放熱機能は期待できない。よっ
て、基板１１１のレーザ発振部１２０側を配設基板と反
対側に向ける場合には、何らかの方法で放熱を促さなけ
れば、熱干渉により各レーザ発振部１２０の閾値電流が
上昇したり、発光出力が低下してしまうという問題があ
った。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、製造が容易で、かつ放熱を促進する
ことができる半導体発光素子およびその製造方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
素子は、配設基板と、この配設基板により支持された１
つの基板と、この基板の配設基板と反対側に積層して形
成された複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部
と、これら各発光部に対して基板の反対側にそれぞれ設
けられ、各発光部と１対１に対応して電気的に接続され
た複数のオーミック電極と、基板に対して各発光部を介
して積層されることにより、各発光部の基板と反対側に
形成された少なくとも１つの放熱層とを備えている。
【０００８】本発明による半導体発光素子の製造方法
は、基板に対して積層して形成された複数の半導体層よ
りそれぞれなる複数の発光部をそれぞれ形成する工程
と、各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対
応して電気的に接続された複数のオーミック電極をそれ
ぞれ形成する工程と、基板に対して各発光部を介して少
なくとも１つの放熱層を形成する工程と、基板の発光部
と反対側を配設基板に対向させて基板を配設基板により
支持する工程とを含むものである。
【０００９】本発明による半導体発光素子では、各オー
ミック電極を介して各発光部に電流が注入され、発光部
において発光が起こる。その際、発光部では発熱が起こ
るが、発生した熱は放熱層により積極的に放散される。
よって、発熱の影響が排除され、発光部の能力の低下が
抑制される。
【００１０】本発明による半導体発光素子の製造方法で
は、基板に対して積層して形成された複数の半導体層よ
りそれぞれなる複数の発光部がそれぞれ形成される。ま
た、各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対
応して電気的に接続する複数のオーミック電極がそれぞ
れ形成され、かつ、基板に対して各発光部を介して少な
くとも１つの放熱層が形成される。更に、基板が発光部
と反対側を配設基板に対向させて配設基板により支持さ
れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態に係る半導体発光素子である半導体レーザ
の部分断面構造を表すものである。図２は図１に示した
半導体レーザの一部を分解して表すものである。なお、
図１は図２に示したＩ−Ｉ線に沿った断面構造である。
【００１３】この半導体レーザは、図１に示したよう
に、同一の基板１１の一面（１００面）側に、分離溝１
２をそれぞれ介して配列された複数（ここでは４個）の
発光部としてのレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄをそれぞれ備えている。ここで、レーザ発振部２
０ａおよびレーザ発振部２０ｄは配列方向Ｂにおいて外
側にそれぞれ位置し、レーザ発振部２０ｂはレーザ発振
部２０ａに隣接して配列方向Ｂにおける内側に位置し、
レーザ発振部２０ｃはレーザ発振部２０ｄに隣接して配
列方向Ｂにおける内側に位置している。なお、この配列
方向Ｂは図２において示した共振器方向Ａに対して垂直
な方向である。
【００１４】レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２
０ｄは、基板１１の一面に対して平行な方向の端部に二
対の側面がそれぞれ形成されたほぼ直方体形状をそれぞ
れ有している。そのうち一対の側面は共振器方向Ａの端
部にそれぞれ位置しており、他の一対の側面は共振器方
向Ａに対して垂直な方向の端部にそれぞれ位置してい
る。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄそれ
ぞれの大きさは、例えば、共振器方向Ａの長さが５００
μｍであり、共振器方向Ａに対して垂直な方向の幅が１
３μｍである。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄの間隔（すなわち各分離溝１２の幅）はそれぞれ
例えば２μｍである。
【００１５】これらレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄは互いに同一の構造を有しており、基板１１
の一面に対して垂直な方向に、基板１１の側から半導体
層としての各ｎ型クラッド層２１，各活性層２２，各ｐ
型クラッド層２３および各キャップ層２４が順次それぞ
れ積層されている。すなわち、各レーザ発振部２０の二
対の側面は各半導体層の積層方向に対して垂直な方向の
端部にそれぞれ位置している。
【００１６】各ｎ型クラッド層２１は、例えば、基板１
１の一面に対して垂直な方向の厚さ（以下、単に厚さと
いう）が２μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓ
ｉ）またはセレン（Ｓｅ）を添加したｎ型ＡｌＧａＡｓ
混晶によりそれぞれ構成されている。このｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、ア
ルミニウム（Ａｌ）が４５％（モル％；以下同じ），ガ
リウム（Ｇａ）が５５％である。各活性層２２は、例え
ば、厚さが８０ｎｍであり、不純物を添加しないｉ−Ａ
ｌＧａＡｓ混晶（ｉ−は不純物を添加していないことを
表す）によりそれぞれ構成されている。このＡｌＧａＡ
ｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アル
ミニウムが１４％，ガリウムが８６％である。
【００１７】各ｐ型クラッド層２３は、例えば、厚さが
２．５μｍであり、ｐ型不純物として亜鉛（Ｚｎ）を添
加したｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されて
いる。このｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素におけ
る組成比は、例えば、アルミニウムが４５％，ガリウム
が５５％である。各キャップ層２４は、例えば、厚さが
０．５μｍであり、ｐ型不純物として亜鉛を添加したｐ
型ＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。
【００１８】各ｐ型クラッド層２３には、積層方向にお
ける一部において、共振器方向Ａに沿って両側に電流ブ
ロック層２５がそれぞれ挿入されている。すなわち、各
ｐ型クラッド層２３は積層方向の一部で共振器方向Ａに
対して垂直な方向の幅がそれぞれ狭くなっており、電流
狭窄部２３ａを構成している。この電流狭窄部２３ａの
幅は例えば４μｍである。各電流ブロック層２５は、例
えば、厚さが１μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素ま
たはセレンを添加したｎ型ＧａＡｓによりそれぞれ構成
されている。
【００１９】なお、基板１１は、例えば、厚さが１００
μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素またはセレンを添
加したｎ型ＧａＡｓにより構成されている。
【００２０】レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２
０ｄは、また、図２に示したように、共振器方向Ａの端
部に位置する一対の側面に一対の連続した端面膜２６，
２７をそれぞれ有している。一方の端面膜２６は例えば
酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）により構成されてお
り、低い反射率を有している。他方の端面膜２７は例え
ば酸化アルミニウム層と非晶質ケイ素（アモルファスシ
リコン）層とを交互に積層して構成されており、高い反
射率を有している。すなわち、各活性層２２において発
生した光は一対の端面膜２６，２７の間を往復して増幅
され端面膜２６からレーザビームとしてそれぞれ射出さ
れるようになっている。
【００２１】レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２
０ｄの間の各分離溝１２には、例えば、ポリイミドなど
の絶縁体よりなる埋め込み層１２ａがそれぞれ形成され
ている。各埋め込み層１２ａは、基板１１の表面から後
述するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対応
する位置までそれぞれ形成されている。すなわち、レー
ザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの側の表面
は、後述するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ
に対応する位置で平坦化されている。
【００２２】レーザ発振部２０ａの配列方向Ｂにおける
外側には、基板１１に対して形成された引き出し部１３
ａがこのレーザ発振部２０ａと連続して設けられてい
る。また、レーザ発振部２０ｄの配列方向Ｂにおける外
側にも、レーザ発振部２０ａと同様に、基板１１に対し
て形成された引き出し部１３ｂがこのレーザ発振部２０
ｄと連続して設けられている。これら引き出し部１３
ａ，１３ｂは、電流狭窄部２３ａが形成されていないこ
とを除き、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄと同様な構成を有している。
【００２３】一方の引き出し部１３ａの基板１１と反対
側には、その引き出し部１３ａに近いレーザ発振部２０
ａ，２０ｂと１対１に対応して、それらを図示しない電
源とそれぞれ電気的に接続するための電源接続部１４
ａ，１４ｂがそれぞれ形成されている。ここで、電源接
続部１４ａはレーザ発振部２０ａと対応し、電源接続部
１４ｂはレーザ発振部２０ｂと対応している。また、他
方の引き出し部１３ｂの基板１１と反対側にも、引き出
し部１３ａと同様に、その引き出し部１３ｂに近いレー
ザ発振部２０ｃ，２０ｄと１対１に対応して、それらを
図示しない電源とそれぞれ電気的に接続するための電源
接続部１４ｃ，１４ｄがそれぞれ形成されている。ここ
で、電源接続部１４ｃはレーザ発振部２０ｃと対応し、
電源接続部１４ｄはレーザ発振部２０ｄと対応してい
る。
【００２４】このように、電源接続部１４ａ，１４ｂ，
１４ｃ，１４ｄは、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄの積層方向に対して垂直な方向における周囲
の領域内にそれぞれ形成されている。これは、電源接続
部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに対して図示しない
ワイヤをそれぞれ接続する際に加えられる圧力により、
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが悪影響
を受けないようにするためである。
【００２５】レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２
０ｄの基板１１と反対側には、レーザ発振部２０ａ，２
０ｂ，２０ｃ，２０ｄと１対１に対応して電気的に接続
されるオーミック電極としてのｐ側電極１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄがそれぞれ設けられている。ここ
で、ｐ側電極１５ａはレーザ発振部２０ａと対応し、ｐ
側電極１５ｂはレーザ発振部２０ｂと対応し、ｐ側電極
１５ｃはレーザ発振部２０ｃと対応し、ｐ側電極１５ｄ
はレーザ発振部２０ｄと対応している。ｐ側電極１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、例えば、厚さ５０ｎｍ
のチタン（Ｔｉ）層と、厚さ１００ｎｍの白金（Ｐｔ）
層と、厚さ３００ｎｍの金（Ａｕ）層とをキャップ層２
４の側から順に積層し、加熱処理により合金化した構造
をそれぞれ有している。
【００２６】また、ｐ側電極１５ａは、対応するレーザ
発振部２０ａに隣接して設けられた引き出し部１３ａを
覆うように延長されており、引き出し部１３ａに設けら
れた電源接続部１４ａと一体として形成されている。ｐ
側電極１５ｄも、ｐ側電極１５ａと同様に、対応するレ
ーザ発振部２０ｄに隣接して設けられた引き出し部１３
ｂを覆うように延長されており、引き出し部１３ｂに設
けられた電源接続部１４ｄと一体として形成されてい
る。すなわち、電源接続部１４ａ，１４ｄは、ｐ側電極
１５ａ，１５ｄと同様に、例えば、チタン層と白金層と
金層とを引き出し部１３ａ，１３ｂの側から順に積層し
加熱処理により合金化した構造をそれぞれ有している。
【００２７】ｐ側電極１５ａの基板１１と反対側には、
例えば、厚さが１５０ｎｍであり窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）などの絶縁材料よりなる絶縁層１６ａが形成されて
いる。ｐ側電極１５ｄの基板１１と反対側にも、絶縁層
１６ａと同一の構成を有する絶縁層１６ｂが形成されて
いる。絶縁層１７ａ，１７ｂには、電源接続部１４ａ，
１４ｄを露出させるための開口１６ｃがそれぞれ形成さ
れている。
【００２８】ｐ側電極１５ｂの基板１１と反対側には、
ｐ側電極１５ｂと１対１に対応して電気的に接続される
引き出し用電極１７ａが形成されている。この引き出し
用電極１７ａは近い方の引き出し部１３ａに向かって延
長されており、引き出し部１３ａに設けられた電源接続
部１４ｂと一体として形成されている。引き出し用電極
１７ａのうち引き出し部１３ａに向かって延長された部
分は、ｐ側電極１５ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介
して、レーザ発振部２０ａおよび引き出し部１３ａの基
板１１と反対側にそれぞれ形成されている。
【００２９】ｐ側電極１５ｃの基板１１と反対側には、
ｐ側電極１５ｂと同様に、ｐ側電極１５ｃと１対１に対
応して電気的に接続される引き出し用電極１７ｂが形成
されている。この引き出し用電極１７ｂは引き出し部１
３ｂに向かって延長されており、電源接続部１４ｃと一
体として形成されている。引き出し用電極１７ｂのうち
引き出し部１３ｂに向かって延長された部分は、ｐ側電
極１５ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介して、レーザ
発振部２０ｄおよび引き出し部１３ｂの基板１１と反対
側にそれぞれ形成されている。
【００３０】これら引き出し用電極１７ａ，１７ｂは、
熱伝導率が高い金などの金属によりそれぞれ構成されて
おり、その厚さは熱を積極的に放散することができるよ
うに厚くなっている。すなわち、引き出し用電極１７
ａ，１７ｂは、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄにおいて発生した熱を放散する放熱層として
の役割も備えている。引き出し用電極１７ａ，１７ｂの
厚さは厚いほうがより高い放熱効果を得ることができる
ので好ましく、具体的には、０．５μｍ以上が好まし
く、１μｍ以上であればより好ましい。
【００３１】また、引き出し用電極１７ａは、放熱効果
を高めるために、一部においてｐ側電極１５ｂを介して
レーザ発振部２０ｂの全面を覆うと共に、他の一部にお
いて絶縁層１６ａおよびｐ側電極１５ａを介してレーザ
発振部２０ａの全面を覆うようになっている。引き出し
用電極１７ｂも、引き出し用電極１７ａと同様に、一部
においてｐ側電極１５ｃを介してレーザ発振部２０ｃの
全面を覆うと共に、他の一部において絶縁層１６ｂおよ
びｐ側電極１５ｄを介してレーザ発振部２０ｄの全面を
覆うようになっている。
【００３２】なお、電源接続部１４ｂは引き出し用電極
１７ａと一体として形成されているので、引き出し用電
極１７ａと同様に、金などの金属により構成され、かつ
引き出し部１３ａの基板１１と反対側にｐ側電極１５ａ
および絶縁層１６ａを介して設けられている。また、電
源接続部１４ｃも引き出し用電極１７ｂと一体として形
成されているので、引き出し用電極１７ｂと同様に、金
などの金属により構成され、かつ引き出し部１３ｂの基
板１１と反対側にｐ側電極１５ｄおよび絶縁層１６ｂを
介して設けられている。
【００３３】この半導体レーザは、また、基板１１の一
面と対向する他面側にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２
０ｃ，２０ｄとそれぞれ電気的に接続されるｎ側電極１
８が設けられている。ｎ側電極１８は、例えば、厚さが
１５０ｎｍである金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金層
と、厚さ５０ｎｍのニッケル（Ｎｉ）層と、厚さ５００
ｎｍの金層とを基板１１の側から順に積層し、加熱処理
により合金化した構造を有している。
【００３４】このｎ側電極１８は、図１に示したよう
に、配設基板８０に形成されたコンタクト用電極８１と
接着層８２を介して電気的に接続されている。すなわ
ち、この半導体レーザは、配設基板８０により基板１１
が支持されており、基板１１の配設基板８０と反対側に
各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれ
ぞれ形成された構造を有している。配設基板８０は基板
１１を支持するためのものであり、例えば、厚さが１５
０μｍの窒化アルミニウムにより構成されている。コン
タクト用電極８１は金などにより構成され、接着層８２
は半田（鉛と錫との合金）により構成されている。
【００３５】このような構成を有する半導体レーザは、
次のようにして製造することができる。
【００３６】図３乃至図９はその各製造工程を表すもの
である。まず、図３に示したように、例えば、厚さが３
５０μｍのｎ型ＧａＡｓよりなる基板１１を用意し、Ｍ
ＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition
；有機金属気相成長）法により、その一面（１００
面）側に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｎ型クラッド
層２１，ｉ−ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる活性層２２およ
びｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層２３の
一部を順次成長させる。
【００３７】次いで、同じく図３に示したように、例え
ば、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型クラッド層２３の上にｎ
型ＧａＡｓ層を成長させたのち、例えば反応性イオンエ
ッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）法によりこ
のｎ型ＧａＡｓ層をレーザ発振部形成領域３１ａ，３１
ｂ，３１ｃ，３１ｄに応じて選択的に除去し、電流ブロ
ック層２５を形成する。
【００３８】なお、基板１１の一面側には複数の半導体
レーザの形成領域があるが、各工程図においては、１つ
の半導体レーザに対応する領域を代表して表している
（他の実施の形態においても同様である）。ちなみに、
１つの半導体レーザの形成領域には、レーザ発振部形成
領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、レーザ発振部
形成領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄそれぞれの間
に位置する３個の分離領域３２と、レーザ発振部形成領
域３１ａの分離領域３２と反対側に隣接して位置する引
き出し部形成領域３３ａと、レーザ発振部形成領域３１
ｄの分離領域３２と反対側に隣接して位置する引き出し
部形成領域３３ｂが含まれている。
【００３９】続いて、図４に示したように、例えば、Ｍ
ＯＣＶＤ法により、電流ブロック層２５およびｐ型クラ
ッド層２３の上に、ｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型
クラッド層２３の一部およびｐ型ＧａＡｓよりなるキャ
ップ層２４を順次成長させる。そののち、キャップ層２
４とその上に形成するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄとをそれぞれオーミック接触させるために、
キャップ層２４に対して亜鉛を拡散する。
【００４０】亜鉛を拡散したのち、図５に示したよう
に、キャップ層２４の上に、図示しないフォトレジスト
膜を各分離領域３２に対応させて選択的に形成し、その
上に例えばチタン層，白金層および金層を順次蒸着して
図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）す
る。これにより、引き出し部形成領域３３ａおよびレー
ザ発振部形成領域３１ａに対応してｐ側電極１５ａが形
成され、レーザ発振部形成領域３１ｂ，３３ｃに対応し
てｐ側電極１５ｂ，１５ｃがそれぞれ形成され、レーザ
発振部形成領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂ
に対応してｐ側電極１５ｄが形成される。なお、その
際、引き出し部形成領域３３ａの一部ではｐ側電極１５
ａと共に一体となって電源接続部１４ａが形成され、引
き出し部形成領域３３ｂの一部ではｐ側電極１５ｄと共
に一体となって電源接続部１４ｄが形成される。
【００４１】そののち、同じく図５に示したように、例
えばＲＩＥ法により、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄをマスクとしてキャップ層２４，ｐ型クラッ
ド層２３，電流ブロック層２５，活性層２２およびｎ型
クラッド層２１をそれぞれ選択的に除去し、各分離領域
３２に対応して各分離溝１２をそれぞれ形成する。これ
により、ｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型クラッ
ド層２３およびキャップ層２４がレーザ発振部形成領域
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに応じてそれぞれ分離
される。ここでは、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄを直接マスクとしてそれらの分離を行っているの
で、リソグラフィ工程が必要なく、少ない工程で精度よ
く分離される。なお、もちろんｐ側電極１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとせずに、リソグラフィ工
程により各ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの
上にフォトレジスト膜を選択的に形成し、このフォトレ
ジスト膜をマスクとしてＲＩＥ法によりエッチングして
これらを分離するようにしてもよい。
【００４２】各分離溝１２をそれぞれ形成したのち、図
６に示したように、各分離溝１２に対して例えばポリイ
ミドよりなる埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込む。こ
れにより、表面が平坦化される。そののち、図７に示し
たように、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition
）法によりｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ
側の全面に窒化ケイ素層を形成し、例えばＲＩＥ法によ
りこの窒化ケイ素層を選択的に除去する。これにより、
ｐ側電極１５ａの表面に絶縁層１６ａが形成されると共
に、ｐ側電極１５ｄの表面に絶縁層１６ｂが形成され
る。なお、このエッチングの際には、引き出し部形成領
域３３ａ，３３ｂのうちの一部に開口１６ｃをそれぞれ
形成し、電源接続部１４ａ，１４ｄをそれぞれ露出させ
る。
【００４３】絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成した
のち、図８に示したように、図示しないフォトレジスト
膜をレーザ発振部形成領域３１ｂ，３１ｃの間の分離領
域３２および電源接続部１４ａ，１４ｄに対応させて選
択的に形成し、その上に例えば金よりなる金属層を蒸着
して図示しないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）
する。これにより、レーザ発振部形成領域３１ｂからレ
ーザ発振部形成領域３１ａおよび引き出し部形成領域３
３ａの一部にかけて引き出し用電極１７ａが形成され、
レーザ発振部形成領域３１ｃからレーザ発振部形成領域
３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂの一部にかけて
引き出し用電極１７ｂが形成される。なお、その際、引
き出し部形成領域３３ａの一部では引き出し用電極１７
ａと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成され、引
き出し部形成領域３３ｂの一部では引き出し用電極１７
ｂと共に一体となって電源接続部１４ｃが形成される。
【００４４】引き出し用電極１７ａ，１７ｂをそれぞれ
形成したのち、図９に示したように、後述する工程にお
いて行う基板１１の劈開を容易とするために、基板１１
の他面側をラッピングして基板１１の厚さを例えば１０
０μｍとし、その他面側に、例えば金とゲルマニウムと
の合金層，ニッケル層および金層を順次蒸着し、ｎ側電
極１８を形成する。そののち、加熱処理を行い、ｐ側電
極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよびｎ側電極１８
をそれぞれ合金化させる。
【００４５】加熱処理を行ったのち、ここでは図示しな
いが、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応さ
せ、共振器方向Ａおよびそれに対して垂直な方向におい
てそれぞれ劈開する。そののち、例えばＣＶＤ法によ
り、共振器方向Ａの端部に位置する一対の側面に対して
端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２
７をそれぞれ形成したのち、配設基板８０に形成された
コンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２に
より接続し、基板１１を配設基板８０に配設する。これ
により、図１に示した半導体レーザが形成される。
【００４６】このようにして製造された半導体レーザ
は、次のように作用する。
【００４７】この半導体レーザでは、電源接続部１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとコンタクト用電極８１と
に電源が投入されると、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄとｎ側電極１８との間においてそれぞれ所定
の電圧が印加される。これにより、レーザ発振部２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄでは各活性層２２に電流が
注入され、電子−正孔再結合による発光がそれぞれ起こ
る。レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにお
いて発生した光は、一対の端面膜２６，２７の間を往復
して増幅され、端面膜２６から外部にそれぞれ射出され
る。
【００４８】また、その際、レーザ発振部２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄではそれぞれ発熱が起こる。但し、
ここでは、レーザ発振部２０ａ，２０ｂに対応して放熱
層としての機能を有する引き出し用電極１７ａを備える
と共に、レーザ発振部２０ｃ，２０ｄに対応して放熱層
としての機能を有する引き出し用電極１７ｂを備えてい
るので、引き出し用電極１７ａ，１７ｂを介して発生し
た熱が積極的に放散される。よって、レーザ発振部２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて、閾値電流の上昇
および発光効率の低下が抑制される。
【００４９】このように本実施の形態によれば、放熱層
としての機能を有する引き出し用電極１７ａ，１７ｂを
備えるようにしたので、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ，２０ｄにおいて発生した熱を引き出し用電極１
７ａ，１７ｂにより積極的に放散することができる。よ
って、配設基板８０に対して基板１１をレーザ発振部２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと反対側が対向するよう
に配設しても、熱干渉を排除することができ、レーザ発
振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおける閾値電流
の上昇および発光効率の低下を抑制することができる。
従って、製造が容易となり大量生産が可能となると共
に、高い品質を長期間に渡って維持することができる。
【００５０】また、引き出し用電極１７ａ，１７ｂに放
熱層としての機能を持たせるようにしたので、放熱層形
成のための製造工程を増加させることなく、容易に形成
することができる。更に、放熱層としての機能を有する
引き出し用電極１７ａ，１７ｂが金属により構成されて
いるので、高い放熱効果を得ることができる。
【００５１】加えて、本実施の形態によれば、電源接続
部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄをレーザ発振部２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの積層方向に対して垂直な
方向における周囲の領域内にそれぞれ形成するようにし
たので、図示しないワイヤを接続する際に圧力が加えら
れても、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
に悪影響を与えないようにすることができる。
【００５２】更にまた、本実施の形態によれば、基板１
１に積層したｎ型クラッド層２１，活性層２２，ｐ型ク
ラッド層２３およびキャップ層２４などを選択的に除去
して各分離溝１２をそれぞれ形成する際に、ｐ側電極１
５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをそれぞれマスクとして
エッチングするようにしたので、少ない工程で精度よく
それらを分離することができる。よって、製造工程の簡
素化および製造コストの低減を図ることができる。
【００５３】（第２の実施の形態）図１０は本発明の第
２の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表
すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極４
７ａ，４７ｂが放熱層としての機能を備えることなく、
引き出し用電極４７ａ，４７ｂとは別に放熱層４９ａ，
４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをそれぞれ備えたことを除き、
第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有し
ている。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の
符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１０
においては、配設基板８０を省略して示しているが、第
１の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板
８０により基板１１が支持されており、基板１１の配設
基板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されてい
る。
【００５４】放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ
は、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと１対１
に対応してレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄをそれぞれ覆うように、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ，１５ｄの基板１１と反対側に隣接してそれぞれ形
成されている。ここで、放熱層４９ａはｐ側電極１５ａ
およびレーザ発振部２０ａとそれぞれ対応し、放熱層４
９ｂはｐ側電極１５ｂおよびレーザ発振部２０ｂとそれ
ぞれ対応し、放熱層４９ｃはｐ側電極１５ｃおよびレー
ザ発振部２０ｃとそれぞれ対応し、放熱層４９ｄはｐ側
電極１５ｄおよびレーザ発振部２０ｄとそれぞれ対応し
ている。
【００５５】これら放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４
９ｄは、熱伝導率が高い金などの金属によりそれぞれ構
成されており、対応するｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄとそれぞれ電気的に接続されている。また、
放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄの厚さは熱を積
極的に放散することができるようにそれぞれ厚くなって
いる。それらの厚さは厚いほうがより高い放熱効果を得
ることができるので好ましく、具体的には、０．５μｍ
以上が好ましく、１μｍ以上であればより好ましい。
【００５６】また、放熱層４９ａは、ｐ側電極１５ａと
同様に引き出し部１３ａを覆うように延長されており、
電源接続部１４ａとそれぞれ一体として形成されてい
る。放熱層４９ｄは、ｐ側電極１５ｄと同様に引き出し
部１３ｂを覆うように延長されており、電源接続部１４
ｄとそれぞれ一体として形成されている。すなわち、電
源接続部１４ａ，１４ｄは、ここでは、ｐ側電極１５
ａ，１５ｄと放熱層４９ａ，４９ｄとを積層したものと
同様の構造を有している。
【００５７】引き出し用電極４７ａは放熱層４９ｂを介
してｐ側電極１５ｂと電気的に接続されており、引き出
し部１３ａに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５
ａおよび放熱層４９ａおよび絶縁層１６ａをそれぞれ介
して、レーザ発振部２０ａおよび引き出し部１３ａの基
板と反対側に形成されている。引き出し用電極４７ｂ
も、引き出し用電極４７ａと同様に、放熱層４９ｃを介
してｐ側電極１５ｃと電気的に接続されており、引き出
し部１３ｂに向かって延長された部分は、ｐ側電極１５
ｄおよび放熱層４９ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介
して、レーザ発振部２０ｄおよび引き出し部１３ｂの基
板と反対側に形成されている。
【００５８】よって、ここでは、電源接続部１４ｂは、
ｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａおよび絶縁層１６ａ
をそれぞれ介して、引き出し部１３ａの基板と反対側に
形成されている。電源接続部１４ｃは、ｐ側電極１５ｄ
および放熱層４９ｄおよび絶縁層１６ｂをそれぞれ介し
て、引き出し部１３ｂの基板と反対側に形成されてい
る。
【００５９】また、引き出し用電極４７ａ，４７ｂは放
熱層としての機能を有しておらず、それらの厚さは導電
性を確保するに十分な程度、例えば１００ｎｍとなって
いる。従って、引き出し用電極４７ａ，４７ｂは、放熱
層４９ａ，４９ｄの放熱効果を阻害しないように、レー
ザ発振部２０ａ，２０ｄに対応する領域内において放熱
層４９ａ，４９ｄの一部のみを絶縁層１６ａ，１６ｂを
それぞれ介して覆うようになっている。レーザ発振部２
０ａ，２０ｄに対応する領域内において放熱層４９ａ，
４９ｄを覆う面積は、できるだけ小さい方が高い放熱効
果が得られるので好ましい。
【００６０】このような構成を有する半導体レーザは、
次のようにして製造することができる。
【００６１】図１１乃至図１４はその各製造工程を表す
ものである。まず、第１の実施の形態と同様にして、基
板１１の一面（１００面）側に、ｎ型クラッド層２１，
活性層２２，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５
およびキャップ層２４を順次形成し、キャップ層２４に
対して亜鉛を拡散する（図３および図４参照）。
【００６２】次いで、キャップ層２４の上に、図示しな
いフォトレジスト膜を各分離領域３２に対応させて選択
的に形成し、その上にｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄをそれぞれ構成する例えばチタン層，白金層
および金層を順次蒸着する。続いて、その上に、連続し
て、放熱層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをそれぞれ
構成する例えば金などよりなる金属層を蒸着し、図示し
ないフォトレジスト膜を除去（リフトオフ）する。
【００６３】これにより、図１１に示したように、引き
出し部形成領域３３ａおよびレーザ発振部形成領域３１
ａに対応してｐ側電極１５ａと放熱層４９ａとが積層し
て形成され、レーザ発振部形成領域３１ｂに対応してｐ
側電極１５ｂと放熱層４９ｂとが積層して形成され、レ
ーザ発振部形成領域３３ｃに対応してｐ側電極１５ｃと
放熱層４９ｃとが積層して形成され、レーザ発振部形成
領域３１ｄおよび引き出し部形成領域３３ｂに対応して
ｐ側電極１５ｄと放熱層４９ｄとが積層して形成され
る。なお、その際、引き出し部形成領域３３ａのうちの
一部ではｐ側電極１５ａおよび放熱層４９ａと共に一体
となって電源接続部１４ａが形成され、引き出し部形成
領域３３ｂのうちの一部ではｐ側電極１５ｄおよび放熱
層４９ｄと共に一体となって電源接続部１４ｂが形成さ
れる。
【００６４】そののち、同じく図１１に示したように、
第１の実施の形態と同様にして、キャップ層２４，ｐ型
クラッド層２３，電流ブロック層２５，活性層２２およ
びｎ型クラッド層２１をそれぞれ選択的に除去し、各分
離溝１２をそれぞれ形成する。
【００６５】各分離溝１２をそれぞれ形成したのち、図
１２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、
各分離溝１２に対して埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め
込む。そののち、図１３に示したように、第１の実施の
形態と同様にして、放熱層４９ａの表面に絶縁層１６ａ
を選択的に形成すると共に、放熱層４９ｄの表面に絶縁
層１６ｂを選択的に形成する。
【００６６】絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成した
のち、図１４に示したように、第１の実施の形態と同様
にして、引き出し用電極４７ａ，４７ｂを選択的にそれ
ぞれ形成する。その際、引き出し部形成領域３３ａの一
部では引き出し用電極４７ａと共に一体となって電源接
続部１４ｂが形成され、引き出し部形成領域３３ｂの一
部では引き出し用電極４７ｂと共に一体となって電源接
続部１４ｃが形成される。
【００６７】引き出し用電極４７ａ，４７ｂをそれぞれ
形成したのち、第１の実施の形態と同様に、基板１１の
他面側をラッピングし、その他面側にｎ側電極１８を形
成して加熱処理を行う。そののち、基板１１を各半導体
レーザの形成領域に対応させて劈開し、端面膜２６，２
７をそれぞれ形成する。端面膜２６，２７をそれぞれ形
成したのち、コンタクト用電極８１とｎ側電極１８とを
接着層８２により接続して基板１１を配設基板８０に配
設する。これにより、図１０に示した半導体レーザが形
成される。
【００６８】このように、本実施の形態によれば、放熱
層４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄをｐ側電極１５ａ，
１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと１対１に対応するようにｐ側
電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにそれぞれ隣接し
て設けるようにしたので、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ，１５ｄと連続して形成することができる。よっ
て、放熱層形成のための製造工程を増加させることな
く、容易に形成することができる。
【００６９】（第３の実施の形態）図１５は本発明の第
３の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表
すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極５
７ａ，５７ｂが放熱層としての機能を備えることなく、
引き出し用電極５７ａ，５７ｂとは別に１つの放熱層５
９を備えたことを除き、第１の実施の形態と同一の構
成，作用および効果を有している。よって、ここでは、
同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明
を省略する。なお、図１５においては、配設基板８０を
省略して示しているが、第１の実施の形態と同様に、こ
の半導体レーザも配設基板８０により基板１１が支持さ
れており、基板１１の配設基板８０と反対側（すなわち
一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
がそれぞれ形成されている。
【００７０】引き出し用電極５７ａ，５７ｂは放熱層と
しての機能を有しておらず、それらの厚さは導電性を確
保するに十分な程度、例えば１００ｎｍとなっている。
また、引き出し用電極５７ａ，５７ｂは、レーザ発振部
２０ａ，２０ｄの全面をそれぞれ覆う必要はなく、電源
接続部１４ｂ，１４ｃとの電気的接続を確保するのに十
分な幅で電源接続部１４ｂ，１４ｃの方にそれぞれ延長
されていればよい。
【００７１】放熱層５９は、レーザ発振部２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うように、ｐ側電極１
５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよび絶縁層１６ａ，１
６ｂおよび引き出し用電極５７ａ，５７ｂをそれぞれ介
して、レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの
基板１１と反対側に形成されている。この放熱層５９
は、金などの金属または窒化アルミニウムなどの高い熱
伝導率を有する材料により構成されており、熱を積極的
に放散することができるように０．５μｍ以上、より好
ましくは１μｍ以上の厚さを有している。
【００７２】なお、例えば、放熱層５９を金属などの導
電性材料により構成する場合には、引き出し用電極５７
ａ，５７ｂの絶縁性を確保するために、引き出し用電極
５７ａ，５７ｂと放熱層５９との間に窒化ケイ素などの
絶縁材料よりなる絶縁膜５６が形成される。
【００７３】このような構成を有する半導体レーザは、
次のようにして製造することができる。
【００７４】図１６乃至図１８はその各製造工程を表す
ものである。まず、第１の実施の形態と同様にして、基
板１１の一面（１００面）側に、ｎ型クラッド層２１，
活性層２２，ｐ型クラッド層２３，電流ブロック層２５
およびキャップ層２４を順次形成し、キャップ層２４に
対して亜鉛を拡散する（図３および図４参照）。次い
で、第１の実施の形態と同様にして、キャップ層２４の
上に、ｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよび
電源接続部１４ａ，１４ｄをそれぞれ選択的に形成し、
各分離溝１２をそれぞれ形成する（図５参照）。続い
て、第１の実施の形態と同様にして、各分離溝１２に対
して埋め込み層１２ａをそれぞれ埋め込み（図６参
照）、ｐ側電極１５ａの表面に絶縁層１６ａを選択的に
形成すると共に、ｐ側電極１５ｄの表面に絶縁層１６ｂ
を選択的に形成する（図７参照）。
【００７５】絶縁層１６ａ，１６ｂをそれぞれ形成した
のち、図１６に示したように、第１の実施の形態と同様
にして、引き出し用電極５７ａ，５７ｂおよび電源接続
部１４ｂ，１４ｃをそれぞれ形成する。そののち、図１
７に示したように、例えば、ＣＶＤ法により窒化ケイ素
よりなる絶縁層５６をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２
０ｃ，２０ｄにそれぞれ対応させて形成する。
【００７６】絶縁層５６を形成したのち、絶縁層５６に
より覆われていない領域に対応して図示しないフォトレ
ジスト膜を形成し、例えば金などよりなる金属層を蒸着
して図示しないフォトレジスト膜を除去する（リフトオ
フ）。これにより、図１８に示したように、レーザ発振
部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆うよう
に放熱層５９が形成される。
【００７７】放熱層５９を形成したのち、第１の実施の
形態と同様にして、基板１１の他面側をラッピングし、
その他面側にｎ側電極１８を形成して加熱処理を行う。
そののち、基板１１を各半導体レーザの形成領域に対応
させて劈開し、端面膜２６，２７をそれぞれ形成する。
端面膜２６，２７をそれぞれ形成したのち、コンタクト
用電極８１とｎ側電極１８とを接着層８２により接続し
て基板１１を配設基板８０に配設する。これにより、図
１５に示した半導体レーザが形成される。
【００７８】このように、本実施の形態によれば、放熱
層５９をレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
にそれぞれ対応させて形成するようにしたので、容易か
つ確実に放熱効果を得ることができる。
【００７９】（第４の実施の形態）図１９は本発明の第
４の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表
すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極６
７ａ，６７ｂにより覆うレーザ発振部２０ｂ，２０ｃの
領域が異なることを除き、第１の実施の形態と同一の構
成，作用および効果を有している。また、この半導体レ
ーザは第１の実施の形態と同様にして形成することがで
きる。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の符
号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１９に
おいては、配設基板８０を省略して示しているが、第１
の実施の形態と同様に、この半導体レーザも配設基板８
０により基板１１が支持されており、基板１１の配設基
板８０と反対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されてい
る。
【００８０】引き出し用電極６７ａ，６７ｂは、第１の
実施の形態と異なり、レーザ発振部２０ｂ，２０ｃの全
体を覆うのではなくそれぞれ一部のみを覆うようになっ
ている。よって、本実施の形態では、レーザ発振部２０
ｂ，２０ｃを覆う割合に応じて、放熱効果を得ることが
できる。
【００８１】（第５の実施の形態）図２０は本発明の第
５の実施の形態に係る半導体レーザの構成を分解して表
すものである。この半導体レーザは、引き出し用電極７
７ａ，７７ｂの表面に凹凸部７７ｃがそれぞれ形成され
たことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用お
よび効果を有している。また、この半導体レーザは第１
の実施の形態と同様にして形成することができる。よっ
て、ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、
その詳細な説明を省略する。なお、図２０においては、
配設基板８０を省略して示しているが、第１の実施の形
態と同様に、この半導体レーザも配設基板８０により基
板１１が支持されており、基板１１の配設基板８０と反
対側（すなわち一面）にレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ，２０ｄがそれぞれ形成されている。
【００８２】引き出し用電極７７ａ，７７ｂは、表面に
形成された凹凸部７７ｃにより表面積が大きくなってお
り、より効果的に熱を放散することができるようになっ
ている。この凹凸部７７ｃは、例えば、共振器方向Ａに
延長された幅２μｍ，高さ２μｍの複数の突状部７７ｄ
が共振器方向Ａに対して垂直な方向に２μｍの間隔で配
列された構造を有している。また、この凹凸部７７ｃ
は、図２０に示したような整然と配列された凹凸状でな
くともよく、不規則に形成された凹凸状であってもよ
い。なお、引き出し用電極７７ａ，７７ｂと一体として
形成される電源接続部１４ｂ，１４ｃの表面には、電源
との接続を容易とするために、凹凸部が形成されない方
が好ましい。
【００８３】また、この凹凸部７７ｃは、次のようにし
て形成することができる。例えば、引き出し用電極７７
ａ，７７ｂの一部を蒸着により形成し、その上に、各突
状部７７ｄの間の領域に対応して図示しないフォトレジ
スト膜を形成したのち、蒸着により各突状部７７ｄを形
成し、図示しないフォトレジスト膜を除去する（リフト
オフ）。これにより、引き出し用電極７７ａ，７７ｂの
表面に凹凸部７７ｃがそれぞれ形成される。また、引き
出し用電極７７ａ，７７ｂを蒸着により形成したのち、
それらの表面をイオン注入あるいはスパッタリングある
いはエッチングなどにより凹凸状とすることにより形成
してもよい。
【００８４】このように、本実施の形態によれば、引き
出し用電極７７ａ，７７ｂに凹凸部７７ｃをそれぞれ有
するようにしたので、より高い放熱効果を得ることがで
き、閾値電流の上昇および発光効率の低下をより効果的
に抑制することができる。
【００８５】なお、ここでは詳細に説明しないが、第２
の実施の形態乃至第４の実施の形態についても同様に本
実施の形態を適用することができる。
【００８６】以上、各実施の形態を挙げて本発明を説明
したが、本発明はこれら各実施の形態に限定されるもの
ではなく、種々変形可能である。例えば、上記第１乃至
第５の実施の形態においては、同一の基板１１に４個の
レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えた
半導体レーザについてそれぞれ具体的に説明したが、本
発明は、同一基板に複数の発光部を備えた半導体発光素
子について広く適用することができる。例えば、発光部
を４よりも多く備える場合には、その数に応じて、絶縁
層を介して引き出し用電極を繰り返し形成するようにす
ればよい。なお、第１の実施の形態に係る半導体発光素
子は、同一基板に３以上のレーザ発振部を備えたものに
ついて特に有効である。
【００８７】また、上記各実施の形態においては、ｎ側
電極１８とコンタクト用電極８１とを接続することによ
り基板１１を配設基板８０に対して配設するようにした
が、本発明は、発光部と反対側が配設基板８０に対向す
るように基板を配設基板８０に対して配設すればよく、
電極を介して接続する必要はない。例えば、ｎ側電極お
よびｐ側電極が共に基板の配設基板８０と反対側に形成
されている場合であっても、本発明を適用することがで
きる。
【００８８】更に、上記各実施の形態においては、電源
接続部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを発光部の積層
方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞ
れ形成するようにしたが、発光部に対応する領域内にそ
れぞれ形成するようにしてもよい。
【００８９】加えて、上記各実施の形態においては、各
埋め込み層１２ａを絶縁材料により構成するようにした
が、例えば、絶縁層を介して半導体あるいは金属などに
より構成するようにしてもよい。
【００９０】更にまた、上記各実施の形態においては、
各埋め込み層１２ａをｐ側電極１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄに対応する位置までそれぞれ形成するように
したが、各分離層１２の少なくとも一部に形成されてい
ればよい。
【００９１】加えてまた、上記各実施の形態において
は、各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを
構成する材料について具体的に例を挙げてそれぞれ説明
したが、本発明は、他の材料により構成する場合につい
ても適用することができる。例えば、基板およびクラッ
ド層をＩｎＰによりそれぞれ構成し、活性層をＩｎＧａ
ＡｓＰにより構成したものや、基板をＧａＡｓにより構
成し、クラッド層をＡｌＧａＩｎＰによりそれぞれ構成
し、活性層をＧａＩｎＰにより構成したものについても
同様に適用することができる。
【００９２】更にまた、上記各実施の形態においては、
各レーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの構造
について一例を挙げてそれぞれ説明したが、本発明は、
他の構造を有するものについても同様に適用することが
できる。例えば、ガイド層を備えたものや、基板にｐ型
クラッド層，活性層，ｎ型クラッド層を順次積層したも
のについても適用することができる。
【００９３】加えてまた、上記各実施の形態において
は、発光部としてレーザ発振部２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄを備えた半導体レーザについて具体的にそれ
ぞれ説明したが、本発明は、他の発光部を備えた半導体
発光素子についても広く適用することができる。例え
ば、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）
などについても適用することができる。
【００９４】更にまた、上記各実施の形態においては、
基板１１に各半導体層を積層する際にＭＯＣＶＤ法を用
いる場合を具体的に説明したが、分子線エピタキシー
（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法などの他の方法
を用いることもできる。更に、ｐ側電極１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄをマスクとして各半導体層を選択的
に除去する際にＲＩＥ法を用いる場合を具体的に説明し
たが、他のドライエッチングやウエットエッチングを用
いることもできる。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至１３の
いずれか１に記載の半導体発光素子によれば、基板に対
して各発光部を介して積層されることにより各発光部の
基板と反対側に形成された放熱層を備えるようにしたの
で、発光部において発生した熱をこの放熱層により積極
的に放熱することができる。よって、基板の発光部と反
対側が配設基板と対向するように配設基板に基板を配設
しても、熱干渉を排除することができ、発熱の影響によ
り発光部の能力が低下してしまうことを抑制することが
できる。従って、製造が容易となり大量生産が可能とな
ると共に、高い品質を長期間に渡って維持することがで
きるという効果を奏する。
【００９６】特に、請求項２記載の半導体発光素子によ
れば、放熱層を金属により構成するようにしたので、高
い放熱効果を得ることができるという効果を奏する。
【００９７】また、請求項３記載の半導体発光素子によ
れば、放熱層に凹凸部を有するようにしたので、放熱層
の表面積を大きくすることができ、より高い放熱効果を
得ることができるという効果を奏する。
【００９８】更に、請求項５記載の半導体発光素子によ
れば、電源接続部を発光部の積層方向に対して垂直な方
向における周囲の領域内に形成するようにしたので、電
源接続部を電源に対して接続する際に圧力が加えられて
も、発光部に悪影響を与えないようにすることができ
る。よって、品質を向上させることができるという効果
を奏する。
【００９９】加えて、請求項７または８に記載の半導体
発光素子によれば、放熱層が引き出し用電極としての機
能も有するようにしたので、放熱層を形成のための製造
工程を増加させることなく、容易に放熱層を形成するこ
とができるという効果を奏する。
【０１００】更にまた、請求項９または１０に記載の半
導体発光素子によれば、放熱層を各オーミック電極と１
対１に対応するように各オーミック電極に隣接して複数
備えるようにしたので、各オーミック電極の形成と連続
して放熱層を形成することができ、放熱層のための製造
工程を増加させることなく容易に放熱層を形成すること
ができるという効果を奏する。
【０１０１】また、請求項１４乃至２３のいずれか１に
記載の半導体発光素子の製造方法によれば、基板に対し
て各発光部を介して放熱層を形成する工程を備えるよう
にしたので、本発明の半導体発光素子を容易に製造する
ことができ、本発明の半導体発光素子を容易に実現する
ことができるという効果を奏する。
【０１０２】特に、請求項２３記載の半導体発光素子の
製造方法によれば、オーミック電極をマスクとして各半
導体層を選択的にエッチングし分離溝を形成するように
したので、少ない工程で精度よくそれらを分離溝を形成
することができる。よって、製造工程の簡素化および製
造コストの低減を図ることができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ
の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザの一部を表す部分分
解斜視図である。
【図３】図１に示した半導体レーザの製造工程を表す斜
視図である。
【図４】図３に続く製造工程を表す斜視図である。
【図５】図４に続く製造工程を表す斜視図である。
【図６】図５に続く製造工程を表す斜視図である。
【図７】図６に続く製造工程を表す斜視図である。
【図８】図７に続く製造工程を表す斜視図である。
【図９】図８に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る半導体レー
ザの構成を表す斜視図である。
【図１１】図１０に示した半導体レーザの製造工程を表
す斜視図である。
【図１２】図１１に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１３】図１２に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１４】図１３に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る半導体レー
ザの構成を表す斜視図である。
【図１６】図１５に示した半導体レーザの製造工程を表
す斜視図である。
【図１７】図１６に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１８】図１７に続く製造工程を表す斜視図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る半導体レー
ザの構成を表す斜視図である。
【図２０】本発明の第５の実施の形態に係る半導体レー
ザの構成を表す斜視図である。
【図２１】従来のマルチビームレーザの構成を表す断面
図である。
【符号の説明】
１１，１１１…基板、１２…分離溝、１２ａ…埋め込み
層、１３ａ，１３ｂ…引き出し部、１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄ…電源接続部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄ…ｐ側電極（オーミック電極）、１６ａ，１６
ｂ，５６…絶縁層、１７ａ，１７ｂ，６７ａ，６７ｂ，
７７ａ，７７ｂ…引き出し用電極（放熱層）、１８…ｎ
側電極、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，１２０…レ
ーザ発振部（発光部）、２１…ｎ型クラッド層、２２…
活性層、２３…ｐ型クラッド層、２３ａ…電流狭窄部、
２４…キャップ層、２５…電流ブロック層、３１ａ，３
１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…レーザ発振部形成領域、３２…
分離領域、３３ａ，３３ｂ…引き出し部形成領域、４７
ａ，４７ｂ，５７ａ，５７ｂ…引き出し用電極、４９
ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，５９…放熱層、７７ｃ…
凹凸部、７７ｄ…突状部、８０，１８０…配設基板、８
１，１８１…コンタクト用電極、１８２…配線、Ａ…共
振器方向、Ｂ…配列方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 展賢 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 配設基板と、 この配設基板により支持された１つの基板と、 この基板の前記配設基板と反対側に積層して形成された
    複数の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部と、 これら各発光部に対して前記基板の反対側にそれぞれ設
    けられ、前記各発光部と１対１に対応して電気的に接続
    された複数のオーミック電極と、 前記基板に対して前記各発光部を介して積層されること
    により、前記各発光部の前記基板と反対側に形成された
    少なくとも１つの放熱層とを備えたことを特徴とする半
    導体発光素子。
  2. 【請求項２】 前記放熱層は、金属により構成されたこ
    とを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  3. 【請求項３】 前記放熱層は、凹凸部を有することを特
    徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  4. 【請求項４】 更に、前記基板に前記各発光部を介して
    設けられた前記各オーミック電極と関連した一体として
    それぞれ形成され、前記各オーミック電極と１対１に対
    応してそれらと電源とを電気的に接続する複数の電源接
    続部を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体発
    光素子。
  5. 【請求項５】 前記各電源接続部は、前記各発光部の積
    層方向に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれ
    ぞれ形成されたことを特徴とする請求項４記載の半導体
    発光素子。
  6. 【請求項６】 前記放熱層は、前記各オーミック電極の
    少なくとも一部を介して前記各発光部に対して設けられ
    たことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  7. 【請求項７】 前記放熱層は、前記各オーミック電極の
    １つと電気的に接続され、その１つのオーミック電極に
    対する引き出し用電極としての機能を有することを特徴
    とする請求項６記載の半導体発光素子。
  8. 【請求項８】 前記放熱層は、前記各オーミック電極の
    うち電気的に接続された１つの少なくとも一部を覆うと
    共に、それ以外の少なくとも一部も絶縁層を介して覆う
    ことを特徴とする請求項７記載の半導体発光素子。
  9. 【請求項９】 前記放熱層を、前記各オーミック電極と
    １対１に対応するように前記各オーミック電極にそれぞ
    れ隣接して複数備えたことを特徴とする請求項６記載の
    半導体発光素子。
  10. 【請求項１０】 前記各発光部を３以上備えると共に、
    他の２つの前記発光部の間に位置する少なくとも１つの
    前記発光部に対して１対１に対応するように設けられか
    つ対応する前記各放熱層を介してその少なくとも１つの
    前記発光部と電気的に接続された少なくとも１つの引き
    出し用電極を備えたことを特徴とする請求項９記載の半
    導体発光素子。
  11. 【請求項１１】 前記放熱層を、前記各発光部にそれぞ
    れ対応させて備えたことを特徴とする請求項６記載の半
    導体発光素子。
  12. 【請求項１２】 更に、前記放熱層と前記各オーミック
    電極との間に絶縁層を備えたことを特徴とする請求項１
    １記載の半導体発光素子。
  13. 【請求項１３】 更に、前記各発光部の間に埋め込み層
    を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素
    子。
  14. 【請求項１４】 基板に対して積層して形成された複数
    の半導体層よりそれぞれなる複数の発光部をそれぞれ形
    成する工程と、 各発光部の基板と反対側に、各発光部と１対１に対応し
    て電気的に接続された複数のオーミック電極をそれぞれ
    形成する工程と、 基板に対して各発光部を介して少なくとも１つの放熱層
    を形成する工程と、 基板の発光部と反対側を配設基板に対向させて基板を配
    設基板により支持する工程とを含むことを特徴とする半
    導体発光素子の製造方法。
  15. 【請求項１５】 放熱層を金属により形成することを特
    徴とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造方法。
  16. 【請求項１６】 放熱層に凹凸部を形成することを特徴
    とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造方法。
  17. 【請求項１７】 更に、各オーミック電極と１対１に対
    応してそれらと電源とを電気的に接続する複数の電源接
    続部を、各オーミック電極と関連した一体としてそれぞ
    れ形成する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載
    の半導体発光素子の製造方法。
  18. 【請求項１８】 各電源接続部を、各発光部の積層方向
    に対して垂直な方向における周囲の領域内にそれぞれ形
    成することを特徴とする請求項１７記載の半導体発光素
    子の製造方法。
  19. 【請求項１９】 更に、各オーミック電極をそれぞれ形
    成したのち、各オーミック電極のうち少なくとも放熱層
    と電気的に接続される１つ以外の一部を覆うように絶縁
    層を形成する工程を含むと共に、この絶縁層を形成した
    のち、各オーミック電極の１つと電気的に接続され引き
    出し用電極として機能する放熱層を、一部についてはそ
    の１つのオーミック電極に対して電気的に接続させて形
    成し、かつ他の一部についてはそれ以外の各オーミック
    電極の少なくとも一部に対して絶縁層を介して形成する
    ことを特徴とする請求項１４記載の半導体発光素子の製
    造方法。
  20. 【請求項２０】 各オーミック電極をそれぞれ形成した
    のち、各オーミック電極と１対１に対応するように各オ
    ーミック電極に隣接させて複数の放熱層をそれぞれ形成
    することを特徴とする請求項１４記載の半導体発光素子
    の製造方法。
  21. 【請求項２１】 更に、各オーミック電極をそれぞれ形
    成したのち、各オーミック電極の少なくとも一部を覆う
    ように絶縁層を形成する工程を含むと共に、この絶縁層
    を形成したのち、各発光部にそれぞれ対応する１つの放
    熱層を絶縁層を介して形成することを特徴とする請求項
    １４記載の半導体発光素子の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記複数の発光部をそれぞれ形成する
    工程は、 基板に複数の半導体層を積層する工程と、 各半導体層の少なくとも一部を選択的に除去して分離溝
    を形成し各発光部を分離する工程と、 分離溝に埋め込み層を形成する工程とを含むことを特徴
    とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造方法。
  23. 【請求項２３】 基板に複数の半導体層を積層したの
    ち、各半導体層を介して基板に各オーミック電極を選択
    的にそれぞれ形成すると共に、そののち、この各オーミ
    ック電極をマスクとしてエッチングを行い分離溝を形成
    することを特徴とする請求項２２記載の半導体発光素子
    の製造方法。
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