KR100203229B1 - 광학적 막 두께 측정 방법, 막 형성 방법 및 반도체 레이저 장치의 제조방법 - Google Patents

광학적 막 두께 측정 방법, 막 형성 방법 및 반도체 레이저 장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

광학적 막 두께 측정 방법 및 막 형성 방법은, 기판상에 복수의 막을 적층할 때에, 기판을 향하여 모니터광을 조사하여, 그 반사강도의 극치에서 막의 두께를 측정한다. 적층되는 복수의 막은 소정의 파장 대역에서 98% 이상의 반사율을 갖는 제1의 막과, 이 제1의 막위에 형성되며, 상기 소정의 파장 대역에서 1000cm-1이하의 흡수계수를 갖는 제2의 막을 포함한다. 그리고, 상기 제1의 막은, 소정 파장을 갖는 제1의 모니터광에 의해 측정되고, 상기 제2의 막은 상기 소정의 파장 대역과 다른 파장을 갖는 제2의 모니터광에 의해 측정된다.

Description

광학적 막 두께 측정 방법, 막 형성 방법 및 반도체 레이저 장치의 제조 방법
제1도는 본 발명의 제조 방법을 적용한 면발광형 반도체 레이저 장치의 모식적으로 나타내는 사시도.
제2도는 제1도에 도시한 면발광형 반도체 레이저 장치 피복층의 잔여막 두께(t)와 외부 미분 양자 효율(슬로프 효율)값과의 관계를 나타내는 도면.
제3a도 내지 제3c도는 제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치의 제조 프로세스를 모식적으로 나타내는 단면도.
제4a도 내지 제4c도는 제3도에 나타내는 프로세스에 이어서 이루어지는, 제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치의 제조 프로세스를 모식적으로 나타내는 단면도.
제5도는 제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치의 반도체층을 형성할 때 쓰이는 MOVPE 장치를 모식적으로 나타내는 도면.
제6a도 내지 제6c도는 제5도에 나타내는 MOVPE 장치의 광원의 구성예를 나타내는 도면.
제7a도 및 제7b도는 제5도에 나타내는 MOVPE 장치의 수광계의 구성예를 나타내는 도면.
제8도는 제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치의 DBR 미러의 반사율과 파장의 관계를 나타내는 도면.
제9도는 제1의 모니터 광을 이용하여 얻은, DBR 미러, 제1피복층 및 활성층의 성막 공정에서의 성막 시간과 반사율의 관계를 나타내는 도면.
제10도는 제2의 모니터 광을 이용하여 얻은, 제1피복층 및 활성층의 성막 공정에서의 성막 시간과 반사율의 관계를 나타내는 도면.
제11도는 제9도에 나타내는 DBR 미러의 성막 공정의 전단에서의 성막 시간과 반사율의 관계를 모식적으로 나타내는 도면.
제12도는 제2의 모니터 광을 이용한, 제1피복층의 성막에서의 시간과 반사율의 관계를 나타내는 도면.
제13도는 제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치의 제조 프로세스에서 이용되는 RIBE 장치를 모식적으로 나타내는 도면.
제14a도 내지 14c도는 RIBE 프로세스에서의 반사 스펙트럼의 변화를 나타내는 도면.
제15도는 제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치의 에칭 프로세스에서 이용되는 RIBE 장치를 모식적으로 나타내는 도면.
제16도는 제15도에 나타내는 장치를 이용하여 RIBE를 했을 때의 SiO2층의 광학적 막 두께와 반사율의 관계를 나타내는 도면.
[발명의 배경 기술]
[산업상의 이용 분야]
본 발명은, 기판상에 복수의 막을 적층할 때에 이용되는 광학적 박막 측정 방법, 이 광학적 막 두께 측정 방법을 적용한 막 형성 방법 및 반도체 레이저 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
[관련 기술]
반도체 레이저 장치는, 기판상에 복수의 반도체층을 에피택시얼 (epitaxial) 결정 성장에 의해 적층하여 형성된다.
종래의 이 종류의 결정 성장 방법에서는, 통상, 샘플 기판에 소정의 반도체층을 형성한 후, 이것을 반응관 밖으로 꺼내어, 예를 들면 반도체층의 단면에서의 막 두께의 측정이나, 반사 스펙트럼의 측정을 이용하여, 상기 반도체층의 막 두께에서 결정 성장 속도를 미리 구하고, 이 결정 성장 속도와 성막 시간으로 층의 막두께를 제어하고 있다. 그러나, 이 방법은 몇가지 문제가 있다.
제1의 문제는, 이 방법에서는 결정의 성장 속도를 항상 일정하게 하지 않으면 않되고, 성장 속도가 로트 사이에서 재현하지 못하거나, 성장 속도가 흔들리면 막 두께를 정확히 제어할 수 없다는 것이다. 예를 들면, 분포 반사형 다층막 미러(DBR 미러)는 각 반도체층의 광학적 막 두께를 정확히 제어함으로써, 높은 반사율을 얻을 필요가 있는데, 종래의 결정 성장 속도와 성장 시간으로 제어하는 방법에서는 성장 속도의 흔들림에 의해 광학적 막 두께히 제어하기가 곤란하며, 그 결과, 반사 대역 파장을 설계대로 작성하기가 어렵다.
또 제2의 문제는, 광학적 막 두께를 결정하는 요인으로써, 굴절율 n의 값이 있는데, 반도체층은 파장에 의해서 굴절율도 변화하기 때문에, 소정의 파장에서의 각 층의 굴절율도 엄밀하게 측정해야만 하며, 이 측정은 매우 곤란한 것이다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은, 성막 공정과 동시에 광학적 막 두께를 정확히 측정할 수 있고, 특히 높은 반사율을 갖는 반도체층을 포함하는 적층체, 예를 들면 반사 미러를 포함하는 반도체 레이저 장치의 반도체층에 적합한 광학적 막 두께 측정 방법 및 막 형성 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이들의 막 두께 측정 방법 및 막 형성 방법을 적용한 반도체 레이저 장치의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 광학적 막 두께 측정 방법은, 기판상에 복수의 막을 적층할 때에, 기판을 향하여 모니터광을 조사하고, 그 반사 강도의 극한치에서 광학적 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 방법에서, 적층되는 복수의 막은, 소정의 파장 대역에서 98% 이상의 반사율을 갖는 제1의 막과, 이 제1의 막에 형성되며, 상기 소정의 파장 대역에서 1000cm-1이하의 흡수 계수를 갖는 제2의 막을 포함하며, 상기 제1의 막은, 소정 파장을 갖는 제1의 모니터 광에 의해서 측정되고, 상기 제2의 막은 상기 소정의 파장 대역과 다른 파장을 갖는 제2의 모니터광에 의해 측정된다.
또한, 이 광학적 막 두께 측정 방법을 적용한, 본 발명의 막 형성 방법은, 기판상에 복수의 막을 형성하는 막 형성 방법에서, 적층되는 복수의 막은, 소정의 파장 대역에서 98% 이상의 반사율을 갖는 제1의 막과, 이 제1의 막 위에 형성되며, 상기 소정의 파장 대역에서 1000cm-1이하의 흡수 계수를 갖는 제2의 막을 포함하며, 상기 제1의 막은, 소정 파장을 갖는 제1의 모니터 광을 기판을 향하여 조사하고, 그 반사 강도의 극치에서 광학적 막 두께를 모니터하면서 형성되며, 상기 제2의 막은 상기 소정의 파장 대역과 다른 파장을 갖는 제2의 모니터광을 기판을 향하여 조사하여, 그 반사 강도의 극치에서 광학적 막 두께를 모니터하면서 형성된다.
이들 광학적 측정 방법 및 막 형성 방법에서는, 98% 이상, 바람직하게는 99% 이상, 더욱 바람직하게는 99.5% 이상의 고반사율을 갖는 소정의 파장 대역(이하, 이것을 [고반사 대역] 이라 한다)을 갖는 제1의 막 위에, 1000cm-1이하, 바람직하게는 100cm-1이하의 흡수 계율을 갖는 제2의 막을 형성할 때에, 제2의 막의 모니터광의 파장은 상기 고반사 대역과 다른 파장에서 선택된다. 이와 같이 제2의 모니터광의 파장을 제1의 막의 고반사율 대역과 다른 파장으로 함으로써, 제1의 막의 반서 영향을 받지 않고, 흡수 계수가 작은, 즉, 상기 수치 범위의 흡수 계수를 가지며 투명 혹은 투명에 가까운 제2의 막의 광학적 막 두께를 정확히 측정하며, 그 광학적 막 두께를 정확히 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제2의 모니터 광은, 상기 고반사 대역에서 짧은 파장을 갖는 것이 바람직하다. 이것은, 모니터 광에 의해 측정할 수 있는 광학적인 최소 막 두께는, 반사 강도의 극치, 즉 인접하는 극대점과 극소점의 간격에서 얻어진다. 이 최소 광학적 막 두께는 모니터 광의 파장의 1/4에 상당하기 때문에, 모니터 광의 파장이 짧을수록, 측정 가능한 광학적 막 두께를 작게할 수가 있어, 보다 정확한 측정이 가능하기 때문이다.
또, 상기 제1의 막을 모니터하기 위한 제1의 모니터 광은, 상기 고반사 대역에 포함되는 파장인 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1의 막이 다층 반사막과 같이, 굴절율이 다른 2종류의 층을 각각 소정 파장에 상당하는 광학적 막 두께로 상호 적층해 가는 경우에는, 모니터 광으로서 상기 소정 파장의 광을 이용함으로써, 광학적 막 두께 제어가 보다 정확하며 직접적으로 행할 수 있기 때문이다.
본 발명의 반도체 레이저 장치의 제조 방법은, 상기 광학적 막 두께 측정 방법 및 막 형성 방법이 적용되며, 구체적으로는, 제1도전형의 화합물 반도체로 이루어지는 기판상에, 적어도, 제1도전형의 분포 반사형 다층막 미러, 제1도전형의 제1피복층, 활성층, 제2도전형의 제2피복층 및 제2도전형의 콘택층을 포함하는 반도체층을 에피택시얼 성장에 의해 형성하는 공정을 포함하며, 상기 분포 반사형 다층막 미러는, 성막시에, 소정 파장의 제1의 모니터 광을 기판을 향하여 조사하여 그 반사 강도를 측정하고, 이 반사 강도의 극치에서 굴절율이 다른 한쪽의 반도체층의 퇴적에서 다른쪽 반도체층의 퇴적으로 전환함으로써, 저굴절율의 반도체층과 고굴절율의 반도체층을 상호 적층하여 형성되어, 소정의 파장 대역에서 98% 이상의 반사율을 가지며, 상기 제 1 피복층은, 상기 분포 반사형 다층막 미러에서의 상기 소정의 파장 대역과 다른 파장을 갖는 제2의 모니터광을 기판을 향하여 조사하고, 그 반사 강도의 극치를 모니터함으로써 광학적 막 두께를 제어하면서 형성된다.
상기 분포 반사형 다층막 미러는, 상기 광학적 막 두께 측정 방법 및 막 형성 방법에서의 제1의 막에 상당한다. 그리고, 상기 분포 반사형 다층막 미러는, 성막시에 소정 파장을 갖는 제1의 모니터 광을 기판상에 조사하여 그 반사 강도를 검출함으로써, 기판상에 형성된 반도체층의 반사 강도의 변화를 측정하고, 이 반사율의 극치(극대점 및 극소치)에서 굴절율이 다른 한쪽의 반도체 층의 퇴적에서 다른쪽 반도체층의 퇴적으로 전환함으로써, 저굴절율의 반도체층과 고굴절율의 반도체층을 상호 적층하여 형성된다.
이 반도체 레이저 장치의 제조 방법에서는, 제1의 모니터광은, 실온에서의 분포 반사형 다층막 미러의 설계 파장(고반사 대역의 중심파장)1 과 같은 파장, 보다 엄밀하게는 설계 파장 1에 성막시에서의 온도 보정을 한 파장(이하, 이것을 「보정 파장」이라 한다)1를 이용하는 것이 바람직하다. 광학적 막 두께는, 굴절율과 막 두께의 쌓임으로 표시되는데, 결정막의 굴절율에는 재질 고유의 온도 의존성이 있어, 막 두께는 열팽창 계수에 따르는 온도 의존성을 갖기 때문에, 성막중의 광학적 막 두께를 모니터하는 경우에는, 성막 온도와 재질을 고려한 파장의 보정을 할 필요가 있다. 그리고, 분포 반사형 다층막 미러의 설계 파장에 상당하는 파장 1, 보정 파장 1을 갖는 제1의 모니터광으로 모니터함으로써, 반사 강도의 극대점 및 극소점의 간격을 1/4 파장으로 일치시킬 수 있으며, 분포 반사형 다층막 미러의 각층의 광학적 막 두께의 제어가 보다 정확하며 직접적으로 행할 수 있다.
상기 반사율의 변화는, 결정의 성장 속도나 성장 시간에 의존하지 않고, 각층의 광학적 막 두께만에 의존하고 있다. 따라서, 반사율의 극치로 적층하는 층의 조성을 변경하여, 굴절율이 다른 층을 상호 에피택시얼 성장시킴으로써, 각층이 이론대로의 두께를 갖는다. 또, 반사 강도를 측정하기 위한 모니터광의 광원으로써, 예를 들면 소정의 발진 파장을 갖는 반도체 레이저를 선택함으로써, 소정 파장을 엄밀하게 설정할 수 있다. 그리고, 분포 반사형 다층막 미러 자체의 반사 강도를 결정 성장 중에 측정할 수 있으므로, 층 형성 중에 미러의 페어 수를 변경하거나, 구조의 최적화를 꾀할 수 있다.
상기 분포 반사형 다층막 미러는, 고반사 대역에서, 98% 이상, 바람직하게는 99% 이상, 보다 바람직하게는 99.5% 이상의 반사율을 갖는다.
상기 제1피복층은, 상기 분포 반사형 다층막 미러에서의 고반사 대역과 다른 파장, 바람직하게는 이 고반사 대역보다 작은 파장을 갖는 제2의 모니터 광에 의해, 광학적 막 두께를 측정하면서 형성된다. 상기 제1피복층은, 1000cm-1이하, 바람직하게는 100cm-1이하, 보다 바람직하게는 10∼100cm-1이하의 흡수 계수를 갖는다. 제1피복층은, 활성층으로의 주입 캐리어(전자 및 정공)의 차단을 위한 퍼텐셜 장벽으로써 기능하며, 동시에 레이저 공진기의 광 도파로의 일부를 구성한다. 따라서, 제1피복층의 광 흡수 즉 광 손실의 존재는, 역치 전류의 상승, 레이저 출력 효율의 저하, 혹은 소자내의 발영 등 특성의 악화의 원인이 되고, 그 때문에 제1피복층의 흡수 계수는 가능한 한 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 레이저 장치의 제조 방법에 있어서, 제1피복층의 모니터광의 파장을 분포 반사형 다층막 미러의 고반사 대역과 다른 파장으로 설정하는 이유는, 다음과 같다. 즉, 상기 분포 반사형 다층막 미러는, 설계 발진 파장에서, 통상은 설계 발진 파장 ±301m의 범위에서 100%에 가까운 반사율을 가지며, 상기 제1피복층은 설계 발진 파장 및 그 근방의 파장에 대하여 광 흡수가 작은 재질을 이용하기 때문에, 제1피복층의 형성시에 제1의 모니터 광과 같은 파장의 모니터 광을 이용하면, 분포 반사형 다층막 미러의 반사 강도가 반영되어 제1피복층의 광학적 막 두께에 대응하는 반사 강도의 변화가 매우 작아져, 반사율의 극대점 및 극소점의 판별이 곤란해진다. 그래서 본 발명에서는, 제1피복층의 모니터 광으로하여 분포 반사형 다층막 미러의 고반사 대역과 다른 파장의 제2의 모니터 광을 이용함으로써, 반사 강도의 극치의 판별이 명료해지고, 그 결과 제1피복층의 광학적 막 두께를 정확히 모니터할 수가 있다.
또, 상기 제2의 모니터 광은 상기 고반사 대역보다 짧은 파장을 갖는 광을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 광을 이용함으로써, 상술한 바와 같이, 제어 가능한 최소 광학적 막 두께를 작게 할 수가 있어, 보다 정도가 높은 측정을 할 수 가 있다.
또한, 본 발명의 반도체 레이저 장치의 제조 방법에서는, 상기 제1피복층의 모니터에 이어서, 상기 활성층, 제2피복층 및 콘택층의 형성에서, 상기 제1의 모니터에 의해서 광학적 막 두께를 모니터하면서 성막되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 의해서 형성된 반도체 레이저 장치는, 각층, 특히 분포 반사형 다층막 미러 및 제1피복층의 광학적 막 두께가 엄밀히 제어되어, 최종치 전류, 외부 미분 양자 효율 등의 특성이 우수한 반도체 레이저 장치를 제공할 수가 있다.
본 발명의 반도체 레이저 장치의 제조 방법은, 분포 반사형 다층막 미러 및 제1피복층을 포함하는 반도체 레이저 장치이면 적용할 수가 있는데, 예를 들면 메우기 방법, 전류 협착 방법, 활성층의 구조, 상부 반사막의 구조 등은 특별히 한정되지 않아, 여러 가지 양태를 취할 수 있다.
[발명의 적합한 실시예의 설명]
제1도는, 본 발명의 광학적 막 두께 측정 방법 및 막 형성 방법을 적용하여 형성된 면발광형 반도체 레이저 장치의 일례의 단면을 모식적으로 나타내는 경시도이다.
[반도체 레이저의 구조]
제1도에 나타내는 반도체 레이저 장치(100)은, n형 GaAs기판(102)상에, n형 Al0.8Ga0.2As층과 n형 Al0.15Ga0.85As층을 교대로 적층하여 파장 800nm 부근의 빛에 대하여 99.5% 이상의 반사율을 갖는 분포 반사형 다층 미러(이하, 이것을 「DBR 미러」로 표기한다.)(103), Al0.7Ga0.3As층으로 이루어지는 제1피복층(104), n형 Al0.3Ga0.7As 베리어층으로 이루어지는 양자 정호 활성층(105), p형 Al0.7Ga0.85As층으로 이루어지는 제2피복층(106) 및 p형 Al0.15Ga0.85As층으로 이루어지는 콘택층(109)가, 순차 적층되어 이루어진다.
그리고, 반도체 적층체의 윗면에서 보아 예를 들면 원형 형상의 주상부(114)(이하, 이 부분을 [공진기부]라 한다)가 형성되도록, 제2피복층(106)의 도중까지 에칭되어 있다. 주상부(114)의 주위는, 예를 들면 열 CVD법에 의해 형성된 SiO2등의 실리콘 산화막(SiOx막)으로 이루어지는 제1절연층(107)과, 예를 들면 폴리아미드 등의 내열성 수지로 이루어지는 제2절연층(108)로 채워져 있다. 제1절연층(107)은, 제2피복층(106) 및 콘택층(109)의 표면을 따라 연속하여 형성되고, 제2절연층(108)은, 이 제1절연층(107)의 주위를 채우는 형태로 형성되어 있다.
또, 예를 들면 Cr과 Au-Zn 금속으로 구성되는 콘택 금속층(상측전극)(112)는, 콘택층(109)와 링크상으로 접촉하여 형성되어, 전류 주입을 위한 전극이 된다. 이 콘택층(109)의 상측 전극(112)로 덮여있지 않은 부분은, 원형으로 노출되어 있다. 그리고, 이 콘택층(109)의 노출면(이후, 이 부분을 [개구부(113)]이라 한다.)을 충분히 덮는 면적으로, SiO2등의 SiOx층과 Ta2O5를 교대로 적층하여 파장 800nm부근의 광에 대하여 98.5∼99.5%의 반사율을 갖는 유전체 다층막 미러(111)이 형성되어 있다.
또, n형 GaAs 기판(102) 밑에는, 예를 들면 i와 Au-Ge 합금으로 이루어지는 전극용 금속층(하측 전극)(101)이 형성되어 있다.
그리고, 상측 전극(112)와 하측 전극(101)사이에 순 방향의 전압이 인가되어(본 실시예의 경우는, 상측 전극(112)에서 하측 전극(101)의 방향으로 전압이 인가된다), 전류 전압이 이루어진다. 주입된 전류는, 양자 정호 활성층(105)에서 빛으로 전환되어, DBR미러(103)과 유전체 다층막 미러(111)로 구성되는 반사경 사이를 그 빛이 왕복함으로써 증폭되고, 개구부(113)(콘택층(109)의 노출부)에서 화살표(110)로 나타내는 방향 즉 기판(102)에 대하여 수직 방향으로 레이저광이 방사된다.
본 실시예의 반도체 레이저 장치는, 이하에 나타내는 구조상의 특징을 갖는 것이 바람직하다.
(A)DBR 미러의 구조
DBR 미러(103)은, 설계 발진 파장에 대하여 DBR 미러의 반사율이 충분히 높을 필요가 있다. DBR 미러의 반사율의 피크는 DBR 미러를 구성하는 반도체층(Al0.8Ga0.2As/Al0.15Ga0.85As)의 광학적 막 두께를 정확히 제어함으로써 얻을 수 있고, 피크 반사율의 값은 다수의 DBR 미러의 쌍을 가지므로써 올릴 수 있다. 그런데, 웨이퍼면 내에서 결정층의 광학적 막 두께는 완전히 균일하지 않으므로, DBR 미러의 반사율 스펙트럼은 웨이퍼면 내인 범위의 분포를 갖고 있다. 따라서, DBR 미러의 반사율은, 설계 발진 파장에 대하여 ±30nm의 영역에서, 98% 이상, 더욱 바람직하게는 99.5% 이상의 반사율을 갖는다. 이 반사율의 조건을 만족하지 않으면, 웨이퍼면 내에서 레이저 발진을 일으키지 않는 영역이 생겨 버리는 수가 있다. 본 실시예에서는, DBR 미러로써 25∼50페어, 바람직하게는 40페어의 반도체층을 적층하고 있고, 웨이퍼면 내에서 예를 들면 2.5%의 광학적 막 두께의 분포가 있어도, 설계 발진 파장에서 레이저 발진을 일으키는 것이 가능하다.
(B)피복층의 구조
제1피복층(104) 및 제2피복층(106)은, 그 광학적 막 두께가 엄밀히 제어될 필요가 있다. 즉, 레이저 발진시에는, 공진기내에 생기는 정재파의 전계 강도 분포의 극대부화 활성층 위치를 일치시킬 필요가 있다. 양자를 일치시킴으로써, 레이저 발진의 근원인 활성층에서의 캐리어의 유도 방출, 재결합이 효율 좋게 실현된다. 이 활성층에서의 캐리어의 유도 방출, 재결합의 효율은, 활성층내에 존재하는 정재파의 전계 강도의 적분에 비례한다. 이 정재파의 전계 강도는, 적층 방향(두께 방향)에 대하여 sin의 2승의 곡선으로 표시되는 변화가 큰 분포를 갖고 있다. 그 때문에, 활성층이 얇은 경우, 예를 들면 활성층의 광학적 막 두께가 발진 파장의 1 파장보다 작은 경우에는, 활성층의 위치가 살짝 어긋나기만 해도, 발진 역치 및 효율 등에 크게 영향을 준다. 그 때문에, 활성층의 위치를 엄밀히 제어하기 위해서는, 피복층, 특히 제1그래드 층의 광학적 막 두께의 제어는 매우 중요하다.
(C)양자 정호(quantum well) 활성층의 구조
양자 정호 활성층(105)는, n-형 GaAs웰층과 n-형 Al0.3Ga0.7As베리어층으로 이루어진다. 본 실시예의 경우는, 다중 양자 정호 구조(MQW)의 활성층으로 되어 있다. 웰층의 광학적 막 두께는, 4∼12nm, 바람직하게는 4.5nm, 베리어층의 광학 막 두께는 4∼10nm 바람직하게는 4nm, 웰층의 총수는 10∼40층, 바람직하게는 21층이다. 이에 따라, 면발광형 반도체 레이저 장치의 저역치화, 고출력화, 온도특성의 향상, 발진 파장의 재현성 향상을 달성할 수 있다.
(D)매움 절연층의 구조
매움 절연층은, 상술한 바와 같이, 예를 들면 열 CVD법에 의해 형성된 막 두께가 얇은 치밀한 실리콘 산화막 (제1절연층)(107)과, 그 위에 메워져, 소자의 평면을 평탄화하기 위한 제2의 절연층(108)의 2층 구조로 구성되어 있다. 이 구조에서 얇은 제1절연층(107)을 형성하는 이유는, 그 후에 형성하는 제2절연층(108)이 불순물(예를 들면 나트륨, 염소, 중금속, 물 등)을 함유하기 쉬우므로, 그 불순물이 제2피복층(106)안이나 양자 정호 활성층(105)안으로 열 등에 의해 확산하는 것을 저지하기 때문이다. 따라서, 제1절연층(107)은, 불순물을 저지할 수 있는 막질 및 막 두께(예를 들면 50∼200nm)을 가지면 좋다. 본 실시예에서는, 제1절연층(107), 예를 들면 500∼600℃의 고온의 열 CVD에 의해 형성되기 때문에, 소자에 대한 열의 악영향을 고려하여, 이 제1절연층(107)을 두껍게 하여 1층으로 하는 것이 아니라, 제1절연층(107)과, 막질이 치밀하지 않아도, 보다 저온으로 형성할 수 있는 제2절연층(108)의 2층 구조로 했다.
제2절연층(108)은, 상술한 폴리이미드 등의 내열성 수지외에, 플라즈마 CVD, TEOS 등의 유기 원료 CVD 등의 방법으로 비교적 저온(400℃이하)에서 형성할 수 있는 SiO2등의 실리폰 산화물(SiOx막), Si3N4등의 실리콘 질화물(SiNx), SIC 등의 실리콘 탄화물(SiCx), SOG(스핀온글래스법에 의한 SiO2등의 SiOx) 등의 절연성 실리콘 화합물, 혹은 다결정의 Ⅱ-Ⅳ족 화합물 반도체(예를 들면 ZnSe)등으로 구성되어도 좋다.
이들, 절연물 중에서도, 저온에서 형성 가능한 SiO2등의 실리콘 산화물, 폴리이미드 또는 SOG를 이용하는 것이 바람직하고, 나아가, 형성이 간단하며, 용이하게 표면이 평탄해지므로 SOG를 이용하는 것이 바람직하다.
제1절연층을 구성하는 실리콘 산화막(SiOx막)의 형성 방법에는, CVD법, 반응성 증착법등 몇가지 종류가 있는데, SiH4(모노실란)가스와 O2(산소)가스를 이용하여 N2(질소)가스를 캐리어 가스로 하는 상압열 CVD법에 의한 서막 방법이 가장 적합하다. 그 이유는, 반응을 대기압에서 하고, 다시 O2가 과잉된 조건하에서 성막하므로 SiOx막중의 산소 결손이 적고 치밀한 막이 된다는 것 및 스텝 커버레지가 좋고, 공진기부(114)의 측면 및 단차부도 평탄부와 거의 같은 광학적 막두께가 얻어지는 것이다.
또 실시예에서는, 메움 절연층이 양자 정호 활성층(105)에 이르지 않는 상태, 즉, 공진기부(114) 이외의 영역에서, 제1절연층(107)과 양자 정호 활성층(105)사이에, 제2피복층(106)을 소정의 두께(t)만큼 남기도록 형성되어 있다. 이 남기는 막 두께(잔여 막 두께)t는, 바람직하게는 0∼0.581m, 더욱 바람직하게는 0∼0.351m으로 설정된다. 이에 따라, 면발광형 반도체 레이저 장치에서, 메움 절연층 부분의 계면 재결합 전류를 없애고, 고효율화, 고신뢰성화를 달성할수 있다.
또한, 이 피복층의 남는 막 두께(t)의 바람직한 수치 범위에 대해서, 제2도를 이용하여 설명한다. 제2도에서, 세로축은 외부 미분분자 효율을 나타내는 기울기(슬로우프 효율)의 값을 나타내고, 가로축은 글래드층의 남는 막 두께(t)를 나타낸다. 슬로우프 효율이 0.1(즉 10%)이라는 것은, 10mA의 전류에서도 1mW의 강출력 밖에 얻을 수 없게 된다. 일반적으로, 이 10mA라는 전류치는, 레이저 소자가 열포화하는 전류치에 가까운 전류치이고, 거의 한계에 가까운 것이다. 따라서, 실용상 요구되는 기울기는 0.1이상이며, 제2도에서 슬로우프 효율이 0.1일 때의 잔여 막 두께(t)는, 약 0.581m이 되어, 이것으로 부터 바람직한 잔여 막 두께(t)는 0-0.581m이 된다.
(E)유도체 다층막 미러의 구조
유도체 다층막 미러(111)은, SiO2등의 SiOx층과 Ta2O5층을 교대로 적층하여 설계 발진 파장의 광에 대하여 98.5∼99.5%의 반사율을 갖는, 6∼9페어, 바람직하게는 7페어의 유전체 다층막으로 구성되어 있다. 반사율이 98.5%보다 낮으면, 발진 역치 전류가 대폭 증대해 버린다. 반대로, 반사율이 99.5%보다도 크면 광출력이 외부로 꺼내지기 어려워, 외부 미분 양자 효율이 저하되어 버린다. 따라서, 상술한 반사율이 되도록 유전체 다층막 미러(111)의 쌍을 결정하여 박막을 형성한다. 그리고, 유전체의 재료로써, 레이저 발진 파장에 대하여 광의 흡수 손실이 적은 특성의 것을 사용하는 것이, 역치를 낮게 하고, 외부 미분 양자 효율을 향상시키기 때문에 중요하다. 유도체 다층막 미러(111)을 구성하는 Ta2O5층 대신에 ZrOx막, ZrTiOx막, TiOx막도 이용할 수 있다. 이에 따라, 면발광형 반도체 레이저 장치의 저역치화, 외부 미분 양자 효율의 향상을 달성할 수 있다.
[반도체 레이저 장치의 제조 방법]
다음으로 제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치(100)의 제조 프로세스의 일례에 대해서 설명하겠다. 제3a도∼제3c도 및 제4d도∼제4f도는, 면발광형 반도체 레이저 장치의 제조공정을 모식적으로 나타낸 것이다.
(A) n형 GaAs 기판(102)에, n형 Al0.15Ga0.85As층과 n형 Al0.8Ga0.2As를 교대로 적층하여 파장 800nm 부근의 광에 대하여 99.5% 이상의 반사율을 갖는, 예를 들면 40페어의 DBR 미러(103)을 하부 미러로서 형성한다. 또한, n형 Al0.7Ga0.3As층(제1피복층)(104)를 형성한 후, n형 GaAs 웰층과 n형 Al0.3Ga0.7As 베리어층을 교대로 적층한 양자 정호 구조(MQW)의 활성층(105)를 형성한다. 그 후, p형 Al0.7Ga0.3As층(제2피복층)(106), 및 p형 Al0.15Ga0.85As층(콘택층)(109)를 순차 적층한다(제3a도 참조).
상기의 각층은, 유기 금속 기상 성장(MOVPE:Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy)법으로 에피택시얼 성장시켰다. 이 때, 예를 들면, 성장 온도는 750℃, 성장 압력은 2 X 104Pa에서, Ⅲ족 원료에 TMGA(트리메틸갈륨), TMAI(트리메틸알미늄)의 유기 금속을 이용하고 V족 원료에 ASH3, n형 도우펜트에 H2Se, p형 도우펜트에 DEZN(디에틸딩)을 이용했다.
이 에피택시얼 성장 공정에서는, 나중에 상술하는 바와 같이, 본원 발명의 특징을 이루는 광학적 막 두께 측정 방법 및 막 형성 방법을 이용하여, 각층의 광학적 막 두께를 정확히 제어하면서 성막을 이루고 있다.
각층의 성막 후, 에피택시얼층 상에 상압열 CVD법을 이용하여, 25nm정도의 SiO2층으로 이루어지는 절연상이 보호층(Ⅰ)를 형성한다. 이 보호층(Ⅰ)가, 적층된 반도체층을 덮음으로써, 프로세스 중의 표면 오염을 방지하고 있다.
(B) 보호층(Ⅰ)상에 레지스트 패턴(R1)을 형성하고, 다음으로, 반응성 이온 빔 에칭(RIBE)법에 의해, 레지스트 패턴(R1)으로 덮힌 주상의 공진기부(114)를 남기고, 제2그래그층(106)의 도중까지 에칭한다. 이 에칭 프로세스의 실시에 의해, 공진기부(114)를 구성하는 주상부는, 그 위에 레지스트 패턴(R1)의 윤곽 형상과 같은 단면을 갖는다(제 3b도 참조), 또, RIBE법을 이용하기 때문에, 상기 주상부의 측면은 거의 수직이며, 에피택시얼층에 대한 데미지도 거의 없다. RIBE의 조건으로써는, 예를 들면, 압력 60mPa, 입력 마이크로파의 파워 150W, 인출 전압 350V로 하고, 에칭 압력 가스에는 염소 및 아르곤의 혼합 가스를 사용했다.
이 RIBE법에 의한 주강부의 형성에서는, 에칭중, 상기 기판(102)의 온도는 바람직하게는 0∼40℃, 보다 바람직하게는 10∼20℃로 설정된다. 이와 같이 기판의 온도를 비교적 저온으로 유지함으로써, 에피택시얼 성장에 의해 적층되는 반도체층의 사이드에칭을 제어할 수가 있다. 단, 기판의 온도가 0∼10℃이면, 사이드에칭을 제어한다는 점에서는 바람직하지만, 에칭그레이트가 늦어 버리기 때문에 실용적으로는 맞지 않는다. 또, 기판의 온도가 40℃를 넘으면, 에칭 그레이트가 너무 커지기 때문에 에칭면이 거칠어질 뿐만아니라, 에칭그레이트의 제어를 하기 어렵다는 불편이 있다.
(C) 이 후, 레지스트 패턴(R1)을 제거하고, 상압열 CVD법으로, 표면에 100nm정도의 SiO2층(제1절연막)(107)을 형성한다. 이 때의 프로세스 조건으로써는, 예를 들면, 기판 온도 450℃, 원료로써 SiH4(모노실란)과 산소를 사용하고, 캐리어 가스로는 질소를 사용했다, 다시 이 위에 스핀코트법을 사용하여, SOG(Spin on Grass)막(108L)을 도포하고, 그 후, 예를 들면, 80℃에서 1분간, 150℃에서 2분간, 다시 300℃에서 3분간, 질소 안에서 베이킹한다.(제 3Vc도 참조).
(D) 이어서, SOG막(108L)과 SiO2층(107)과 보호층(Ⅰ)를 에칭하여, 노출된 콘택층(109)의 표면과 동일 평면이 되도록 평탄화시킨다(제4d도 참조). 에칭에는 평행 평판 전극을 이용한 반응성 이온 에칭(RIE)법을 채용하고, 반응 가스로써, SF6, CHF3및 Ar을 조합하여 사용한다.
(E) 다음으로, 콘택층(109)와 링크상으로 접촉하는 상측 전극(112)를 공지된 리프트 오프법에 의헤 형성한다(제4e도 참조).
(F) 콘택층(109)는 상측 전극(112)의 원형 개구를 통하여 노출되어 있고, 이 노출면을 충분히 덮도록 유도체 다층막 미러(상부 미러)(111)을 공지된 리프트 오프법에 의해 형성한다(제4f도 참조). 상부 미러(111)은, 전자 빔 증착법을 이용하여, SiO2층과 Ta2O5층을 교대로 예를 들면 7페어의 적층하여 형성되고, 파장 800nm부근의 광에 대해서 98.5∼99.5%의 반사율을 갖는다. 이 때의 증착 스피드는, 예를 들면 SiO2가 0.5nm/분, Ta2O5층이 0.2nm/분으로 했다. 또한 상부 미러(111)의 형성에는, 상술한 리프트오프법 이외에 RIE법에 의한 에칭을 사용해도 좋다.
그 후, 기판(102)의 하면에, Ni와 AuGe합금으로 이루어지는 하측 전극(101)이 형성되어, 면발광형 반도체 레이저 장치가 완성된다.
다음으로, 상술한 바와 같은 저역 전류를 가지고, 외부 미분 양자 효율이 높은 면발광형 반도체 레이저 장치를 실현하기 위한 제조 방법의 포인트에 대해서 상술하겠다. 지금까지 기술한 바와 같이, 결정 성장에 의해, DBR 미러층, 피복층 및 다중 양자 정호 구조의 활성층 등을 형성하므로, 결정 성장 기술이 본 발명의 면발광형 반도체 레이저 장치의 제조 방법에서 가장 중요하다. 결정 성장 기술에는,
(1) 헤테로 전계가 전자층 오더에서 급준일 것.
(2) 넓은 면적에 걸쳐 막 두께의 균일성이 높을 것.
(3) 막 두께, 조성 및 도핑 효율의 재현성이 높을 것.
등이 필요한 요건이다.
특히, (1)의 게면의 급준성이, 면발광형 반도체 레이저 장치의 특성의 향상을 위해서는 중요하다. 화합물 반도체의 결정 성장 기술에서 계면의 급준성을 확보하는 방법으로는, 분자선 에피턱시법(MBE법), 유기 금속 기상 에피턱시법(MOVPE법)이 있다. 액상 에피턱시법(LPE법)은, 고순도의 결정 성장이 가능하지만, 액상에서 고체상으로의 성장 방법이기 때문에 헤테로 계면의 급준성을 실현하기는 곤란하고, 면발광형 반도체 레이저 장치의 제조 방법으로는 적합하지 않다. 이에 대하여 MBE법과 MOVPE법은 각각 분자산 혹은 기상에서 고체상으로의 성장 방법이므로 원리적으로는 원자층 오더의 계면 급준성을 얻을 수 있다.
그러나, MBE법은 전자선으로 부터의 결정 형성이어서 성장 속도를 높일 수 없고, 0.01nm/초라는 비교적 늦은 성장 속도밖에 얻을 수 없으며, 따라서, 면발광형 레이저와 같이 수1m 정도의 에피택시얼층을 필요로 하는 결정 성장에는 적합하지 않다. 또, MBE법은, 그 제조 장치의 구조상, 큰 면적에서 균일하며 고품질로 결정 성장시키기는 매우 어려우며, 원료의 충전량의 제약에서, 연속된 결정 성장의 횟수에도 제한이 있다. 이것은, 결정 성장의 스루 풋을 제한하는 점이며, 기판의 양산을 어렵게 하는 원인이 되고 있다.
이에 대하여, 본 실시예에서 이용하고 있는 MOVPE법은, 상술한 MBE법과 동등한 원자층 오더의 헤테로 계면의 급준성을 얻을 수 있으며, 기상 성장이기 때문에, 원료의 공급량을 변화시킴으로써, 0.01∼수nm/초의 성장 속도를 얻을 수가 있다.
또, (2)의 막 두게의 균일성에 대해서는, 성장 장치의 반응관 형상을 최적화함으로써, 예를 들면 직경이 3인치인 원형 기판의 거의 75%의 면적에서, ±2% 이상의 막 두께 분포를 얻을 수 있다는 것이 확인되었다.
(3)의 재현성의 점에서는, MBE법이나 MPVPE법은 성장의 제어성이 원리상 좋기 때문에, 막 두께, 조성 및 도핑 효율의 재현성이 높아, 본 실시예의 면발광형 반도체 레이저 장치를 실현하는 결정 성장 방법은, MOVPE법이 바람직하다.
(3)의 점에 대해서는, MOVEP법에서, 이하에 나타내는, 본 발명의 광학적 막 두께 측정 방법을 적용한 제조 방법을 조합함으로써, 더욱 재현성, 제어성 좋게 에피택시얼층을 제작할 수가 있다.
제5도는, MPVEP법이 적용되며, 결정 성장 중에 에피택시얼층에 의한 광의 반사 강도를 상시 제어하기가 가능한 성막 장치의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 이 성막 장치는, 예를 들면 가로형 수냉 반응관을 이용한 MPVEP법 장치에서, 성장 기판 상부의 수냉관 부분을 없애고, 반응관 외부에서 성장 기판상에 광을 넣는 것이 기능한 광학창을 갖는다.
구체적으로는, 이 MOVPE 장치는, 다기관 밸브 콘트롤러(24)에 의해 조성이 제어된 원료 가스가 공급되는 반응관(10)의 주위에, 내부에 예를 들면 물을 통과시킴으로써 반응관(10)을 냉각하는 냉각부(12)가 마련되어 있다. 반응관(10)의 내부에는 기판(S)를 장치하기 위한 서셉터(14)가 마련되고, 이 서셉터(14)의 기판 장치면에 접한 부분의 반응관(10) 벽면에 광학창(16)이 마련되어 있다. 광학창(16)의 위쪽에는 광원(18) 및 광검출기(20)이 마련되고, 광원(18)로 부터 사출된 광은 광학창(16)을 통하여 서셉터(14)상의 기판(S)에 도달하며, 이 반사광은 다시 광학창(16)을 통하여 광검출기(20)에 도달하도록 구성되어 있다. 그리고 광검출기(20)은, 연산 제어부(22)와 접속되고, 이 연산 제어부(22)는 상기 다기관 밸브 콘트롤러(24)에 접속되어 있다.
그리고, 광원(18)로 부터 사출된 광은 기판(S)상에 거의 수직(최대 5°)로 입사되도록 설정되고, 그 반사광을 광검출부(20)에 의해 측정함으로써, 기판(S)상에 에피택시얼 성장을 하면서, 후술하는 바와 같이, 동시에, 생성되는 에피택시얼층의 반사 강도의 변화를 측정하고, 이 반사 강도 변화를 연산 제어부(22)에서 소정의 연산식에 의해 처리하여, 얻어진 데이터를 다기관 밸브 콘트롤러(24)로 피드 백할 수 있도록 구성되어 있다.
본 실시예에서 특징적인 것은, 상기 광원(18)은 2계통의 모니터광, 즉 제1의 모니터광 및 제2의 모니터광을 구성하고, 형성되는 반도체층에 따라 모니터광을 변환할 수 있는 점에 있다.
2계통의 모니터광을 구성하는 광원(18)은, 그 구성은 특별히 제한받지 않으나, 예를 들면 제6a도∼제6c도에 나타내는 것을 들 수 있다.
제6a에 나타내는 광원(18)에서는, 두개의 레이저 광원(14a 및 18b)를 근접하여 설치하고, 각 광노상에 코리메터 렌즈(18c 및 18d)를 마련, 두개의 레이저 빔을 평행 혹은 적어도 기판에서 먼쪽에 초점을 갖게하도록 한다. 두개의 모니터 빔은, 서로 1도 이내의 범위에 드는 것이 바람직하고, 평행인 것이 가장 바람직하다. 또, 이 2개의 모니터 빔은 기판(S)상에서 거의 동일 위치에 조사되는 것이 바람직하다.
제6b도에 나타내는 광원(18에서는, 두개의 레이저 광원(18a 및 18b)의 각 광원이 서로 직교하도록 배치되고, 이들 광원의 교점에 하프 미러(18e)를 광로에 대해서 예를 들면 45도의 각도로 설치되어 있다. 또, 각 광원(18a 및 18b)와 하프 미러(18e) 사이에는, 광로상에 코리메터 렌즈(18c 및 18d)가 각각 설치되어 있다. 이 타입의 광원(18)에서는 소정의 파장을 갖는 2개의 모니터 빔을 하프 미러(18e)를 통함으로써, 광축을 일치시킨 모니터 빔으로 할 수가 있다.
제6c도에 나타내는 광원(18)에서는, 두개의 레이저 광원(18a 및 18b)를 동일선상에 배치하고, 그 괄로상에, 설치 각도가 조절 가능한 미러(18f)를 마련하고 있다. 또 각 광원(18a 및 18b)와 미러(18f)사이에는 각각 코리메터 렌즈(18c 및 18d)가 마련되어 있다.
제6a도 및 제6b도에 나타내는 광원(18)에서는, 두개의 모니터광을 독립으로 제어할 수가 있고, 따라서, 상시 2계통의 모니터광을 조사할 수가 있으며, 혹은 어떠한 광원의 동작을 온오프함으로써 모니터광을 전환할 수가 있다. 제6c도에 나타내는 광원(18)에서는, 미러(18f)의 각도를 전환함으로써 광원(18a 및 18b)로부터의 광의 한쪽을 선택할 수 있고, 모니터광을 전환할 수가 있다.
광원으로써 이용되는 반도체 레이저로써는, 이하의 것을 예시할 수가 있다. 또한 그 파장 범위를 병기한다.
InGaAsp 계 ; 1.2∼1.61m, 0.62∼0.91m,
InGaAs 계 ; 0.96∼0.981m,
GaAlAs 계 ; 0.7∼0.881m,
InGaAlp 계 ; 0.62∼0.671
ZnSSe 계 ; 0.4∼0.51
ZnCdSe 계 ; 0.4∼0.51
GaInAlN 계 ; 0.3∼0.51
광원으로써는, 상기한 것 외에 광학적 모니터용으로써 널리 이용되고 있는 He-Ne 레이저(발진 파장; 0.631m, 1.151m)등을 이용할 수가 있다.
7a도 및 제7b도는, 수광계의 구성예를 나타내며 제7a도는, 모니터광이 1계통 타입의 구성을 나타내고, 제7b도는, 2계통의 모니터광이 이용되는 경우의 구성을 나타낸다.
제7a도에 나타내는 장치에서는 포토다이오도 혹은 혹은 광전자 증배관 등으로 이루어지는 광검출기(20)이 직접 연산 제어부(22)와 접속되고, 모니터광의 반사광은 광검출부(20)을 통하여 연산 제어부(22)로 출력된다.
제7b도에 나타내는 장치에서는, 제1의 광검출부(20a) 및 제2의 광검출부(20b)로 이루어지는 광검출부(20)과, 광검출부(20a) 및 광검출부(20b) 사이에 배치된, 프리즘 혹은 홀로그램 등으로 이루어지는 분광부(80)과, 슬릿(82)를 갖는다. 그리고, 제1의 광검출부(20a) 및 제2의 광검출부(20b)는, 스위치(84)를 통하여 연산 제어부(22)와 접속되어 있다. 이 장치에서는, 반사광이 제1 및 제2의 모니터광을 포함하고 있기 때문에, 이 반사광을 분광부(80) 및 제2의 광검출부(20a, 20b)로 보낸다. 그리고 스위치(84)에 의해서 모니터하고 싶은 출력을 선택적으로 연산 제어부(22)로 출력한다.
이상, 모니터광의 조사 및 검출에 이용되는 장치의 개략을 설명했는데, 본 실시예는 이에 한정되는 것이 아니고, 통상 이용되고 있는 광학 수단, 데이터 처리 수단 등을 적의 이용할 수가 있다.
이어서, 제1 및 제2의 모니터광에 대해서 상술하겠다.
제1의 모니터광은, 제1피복층(104)을 제외하는 반도체층으로서, 적어도 DBR 미러, 바람직하게는 DBR 미러 및 다른 반도체층의 광학적 막 두께 측정에 이용된다. 제2의 모니터광은, 적어도 제1피복층(104)의 측정에 이용된다. 그리고, 제1의 모니터광 및 제2의 모니터광의 파장은, 이하의 조건을 만족하도록 설정되는 것이 바람직하다.
즉, DBR 미러(103)은, 소정의 파장 범위, 즉, 적어도 설계 발진 파장 1±301m에 대하여 높은 반사율, 구체적으로는 98.0% 이상, 보다 바람직하게는 99.0% 이상, 더욱 바람직하게는 99.5% 이상의 반사율을 갖는 것이 요구되고 있다. 이것을 만족하기 위해서는, DBR 미러를 구성하는 각층의 두께가 1/4n이어야 한다. 여기에서 1는, 소정 파장(본 실시예에서는 설계 발진 파장 1, n은 소정 파장에서의 굴절율을 나타낸다.
제8도는, DBR 미러의 반사율 스펙트럼을 나타내고, 세로 축은 반사율을 나타내며, 가로 축은 파장을 나타내고 있다. 이 반사율 스펙트럼에서는, 반사율이 99.5% 이상의 영역을 「고반사 대역」이라 한다. 또한 제9도∼제11도에 나타내는 반사율의 성막 시간 변화 세로 축은, 반사 강도를 반사율로 하여 나타낸 것이다. 구체적으로는, 각 모니터 파장에서 100%, 50%, 0%의 반사율을 갖는 리퍼런스 미러를 본 실시예의 성막 장치의 기판 위치에 두고 측정하여, 본 실시예의 성막 파장에서의 반사율과 반사 강도의 관계를 미리 조사해 둠으로써, 반사 강도를 기판의 반사율로 변환한 것이다.
상기 DBR 미러의 설계 파장(고반사 대역의 중심 파장)은, 반도체 레이저 장치의 설계 발진 파장 1인 800nm으로 설정되어 있다. 그리고, 본 실시예와 같은 AlGaAs계 반도체의 경우, 이것을 고려하여 모니터광의 파장을 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 실온에서의 파장 800nm은, 성막 온도 750℃에서 836nm에 상당한다. 따라서, 본 실시예에서는 제1의 모니터광으로써 836nm의 파장의 반도체 레이저에 의한 레이저광을 사용했다. 이 파장은, 실온에서의 DBR 미러의 설계 파장(800nm)에 상당한다.
또, 제2의 모니터광의 파장 1m은, 성막 온도에서 고반사 대역에 포함되지 않는 파장으로 설정된다. 즉, 고반사 대역의 가장 작은 파장을 11, 고반사 대역의 가장 큰 파장을 1h라 하면, 이하의 관계
1m11
1h1m
이 성립한다. 제2의 모니터광의 파장 1m은, 고반사 대역보다도 작은 파장 영역에 설정되는 것이 바람직(제8도 참조)하며, 본 실시예에서는, 제2의 모니터광으로써 786nm의 파장의 반도체 레이저에 의한 레이저광을 사용했다. 그 이유에 대해서는 후술하겠다.
제9도는, 본 실시예의 면발광형 반도체 레이저 장치를 제5도에 나타내는 성막 장치를 이용하여 MOVPE 성장시키는 공정에서, DBR 미러(103), 제1피복층(104) 및 활성층(105)를 구성하는 에피택시얼층의 반사율의 경시적 변화를 나타낸 것이다. 가로 축이 에피택시얼층의 성막 시간을 나타내고, 세로 축이 반사율을 나타내고 있다. 제9도에 나타내는 반사율 측정에서는, 모니터광으로써는, 설계 발진 파장 λ0에성막시의 온도 보정을 가한 보전파 1(836nm)과 같은 파장을 갖는 제1의 모니터광을 이용했다.
제9도에 있어서, 성막 시간 TO-T2는 DBR 미러(103)의 성막 공정에, 성막 시간 T1-T3는 제1피복층(104)의 성막 공정에, 성막 시간 T3-T4는 활성층(105)의 성막 공정에 각각 대응하고 있다. 제9도에서 밝혀졌듯이, DBR 미러(103) 의 전단(미러 하부)의 성막(성막 시간 T0-T1) 및 활성층(105)의 성막(성막 시간 T3-T4)에서는, 반사율의 변화가 현저하며, 극치(극대점 및 극소점)가 명확히 나타나 있다. 이에 대하여, DBR 미러(103)의 후단(미러 상부)의 성막(성막 시간 T1-T2) 및 제1피복층(104)의 성막(성막 시간 T2-T3)에서는, 반사율의 변화가 작아 명확한 극치를 측정할 수 없다. 그래서, 본 실시예에서는, 적어도 제1피복층(104)의 성막 공정에서, 제1의 모니터와 다른 파장 1m을 갖는 제2의 모니터광에 의해 측정을 한다. 이하, 각 성막 공정과 반사율의 관계에 대해서 상세히 설명하겠다.
(a)DBR 미러의 성막
제11도에, 제9도에 나타내는, DBR 미러(103) 의 성막 공정의 전단에서의 반사율 스펙트럼을 모식적으로 확대하여 나타낸다.
제11도에서 밝혀졌듯이, GaAs 기판상에 처음 저굴절율 n1인 Al0.8Ga0.2As를 적층하면 광학적 막 두께가 증가함에 따라 반사율이 감소한다. 광학적 막 두께가 (1/4n1)이 되면 극소점ⓛ을 향할 수 있으므로, 이 극소점을 모니터하여, 고굴절율 n2인 Al0.15Ga0.85As층의 광학적 막 두께가 증가하면 반사율은 증가하지만, 광학적 막 두께가 (10/4n2)이 되면 극대점②에 도달하기 때문에, 다시 저굴절율 n1인 Al0.8Ga0.2As의 퇴적으로 전환한다. 이 조작을 반복함으로써, DBR 미러는, 그 반사율이 저반사율 및 고반사율을 반복하면서 변동하여, 극대점에서의 반사율이 증가해 간다.
이 반사율의 변화는, 결정의 성장 속도나 성장 시간에 의존하지 않고, 각층의 광학적 막 두께만에 의존하고 있다. 따라서, 반사율 스펙트럼의 극치(1차 미분값 0)로 적층하는 층의 Al 조성을 변경하여, 굴절율이 다른 층을 교대로 에피택시얼 성장시킴으로써, 각층이 이론대로의 광학적 막 두께(1/4n)을 가진 DBR 미러를 얻을 수 있다.
제9도에 나타내는 바와 같이, DBR 미러의 성막 공정에서, 미러의 페어 수가 증가하면 반사율이 커지지만, 그에 따라 반사율의 변화율이 작아진다. 실용상, 반사율의 극대점 및 극소점을 정도 좋게 검출하기 위해서는, 연속하는 극대점과 극소점의 차이가 반사율에서 적어도 10% 정도 필요하다. 이것을 고려하면, DBR 미러의 고반사율 영역(제9도에서의 성막 시간 T1-T2의 영역), 즉, 예를 들면 극대점과 극소점의 차이가 반사율에서 10% 정도가 되는 성막 시간 T1 이후는, 전단의 성막 시간 T0-T1에서 구해진 측정 데이터로 부터 성막 속도를 구하고, 이 성막 속도를 기초로 각 층의 광학적 막 두께를 콘트롤할 수가 있다.
(b)제1피복층의 성막
제10도는, 파장 1m을 갖는 제2의 모니터광에 의해, 제1피복층(104) 및 활성층(105)를 모니터하여 얻어진, 성막 시간과 반사율의 관계를 나타내는 도면이다. 제10도에서 밝혀졌듯이, 제2의 모니터광을 이용한 측정에서는, 제1피복층의 성막 공정(성막 시간T2-T3)에서, 제1의 모니터광(파장:10')을 이용한 경우에는 거의 볼 수 없었던 반사율의 변화가 현저히 나타나고, 극소점과 극대점이 명료하게 나타난다는 것을 알 수 있다.
제2의 모니터광에서 이용되는 파장 1m는, 상술한 바와 같이, DBR 미러의 고반사 대역에서 벗어난 파장인 것이 필요하다. 구체적으로는, 파장 1m는 DBR 미러의 고반사 대역으로 부터 단파장측 또는 장파장측으로 선택되는 것이 필요하며, 단파장측의 파장인 것이 바람직하다. 그 이유는, 반사율의 절대치를 측정하는 것은 정도적으로 곤란하기 때문에, 통상은 반사 강도의 극대점 및 극소점에 의해 파수를 구한다. 그 때문에, 평가할 수 있는 광학적인 최저 막 두께는 모니터광의 파장에서 1/4의 파수가 된다. 따라서, 모니터광의 파장이 짧을 수록, 측정 가능한 광학적 막 두께를 작게할 수 있다.
그리고, 제2의 모니터광의 파수(1/4)에 대응하는 성막 시간 △T로 부터 성막 시간을 산출할 수 있으며, 다시 얻어진 성막 속도에서 최종적으로 필요한 광학적 막 두께의 성막 시간을 산출할 수 있다.
따라서, 광학적 막 두께 모니터에 시간 제어를 병용함으로써, 설계 발진 파장 10(보정 파장 10')에서의 임의의 파수 N0의 광학적 막 두께를 얻을 수가 있다.
예를 들면, 제12도에 나타내는 바와 같이, 제2의 모니터광에서의 극소점과 극대점과의 시간 간격, 즉, 파장 1m의 모니터광의 1/4파수(Nm)에 상당하는 성막 시간을 △T이라 하면, 제1피복층을 형성하기 위해서 필요한 성막 시간 TEND(T3-T2)는 하기(식1)로 표시된다.
식 1에서, nm, n0′는, 각각 파장 1m, 10′에서의 성막 온도에서의 굴절율이지만, nm과 n0′는 거의 같은 온도 의존성을 나타내므로, 그 비율은 온도에 의하지 않고, 일정하게 보이게 한다. 따라서, nm및 n0′로써 각각의 파장에서의 실온에서의 굴절율을 대입할 수가 있다.
제1그래그층의 측정에 이용되는 파장 1m의 제2의 모니터광은, 파장 10의 제1의 모니터광과 동시에 2계통으로 기판에 조사되어있어도 좋고, 혹은 소정의 타이밍(제9도 및 제10도에서의 성막 시간 T1)에서, 제1의 모니터광에서 제2의 모니터광으로 변환되는 시스템이어도 좋다.
(c)활성층 및 기타 층의 성막
활성층(105)의 성막에서는, 제9도에 나타내는 바와 같이, 파장10(보정 파장 10')의 제1의 모니터광에 의한 반사율이 DBR 미러의 영향을 받지 않고 크게 변동하고, 그 극치를 명확히 측정할 수 있기 때문에, 제1의 모니터광에 의한 광학적 막 두께의 측정을 행함으로써 광학적 막 두께를 정확히 제어할 수가 있다. 활성층(105)위에 순차 적층되는 제2피복층(106) 및 콘택층(109)의 성막에서도, 계석해서 제1의 모니터광을 이용한 광학적 막 두께의 측정을 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 이 성막 방법에서는, DBR 미러 자체의 반사 강도를 결정 성장중에 측정할 수 있기 때문에, 층 형성중에 DBR 미러의 페어 수를 변경하거나, 구조의 최적화를 도모할 수 있다.
또, 반사 강도의 극치에서, DBR 미러에서 상부의 제1피복층 및 활성층 등의 각층의 광학적 막 두께도 정확히 제어할 수 있기 때문에, 종래의 성장 시간을 관리하는 성막 방법에 비해, 재현서이 좋으며, 스루풋이 높은 방법으로, 결정 성장 기판을 제작할 수 있다. 실제로, 본 실시예의 성장 방법에 의해, 면발광형 레이저 소자에 적합한 99.5% 이상의 반사율을 갖는 DBR 미러가 제어성 좋게 얻어졌다.
상술한, 층의 반사율을 모니터하여 결정층의 광학적 막 두께를 제어하는 방법은, MOVPE법 뿐만아니라, 다른 성막 프로세스, 예를 들면 MBE법 등에도 사용할 수 있다.
다음으로, 주상 공진기부를 RIBE법으로 형성하는 공장(제3b도 참조)으로, 상술한 반사율을 모니터하는 수단을 사용한 실시예에 대해서 기술하겠다.
상술한 바와 같이, 공진기부(114)의 제작에는, 수직 측면이 얻어지며, 표면 데미지가 적다는 점에서, RIBE법에 의한 에칭을 하고 있다. 이 주상 공진기부의 형성에서 중요한 포인트는, 에칭 깊이, 즉 제2피복층(106)의 잔여 막 두께 (t)를 제어하는 것이다. 이 잔여 막 두께를 관리하고, 소정의 두께로 해야 하는 이유는 앞에서 기술했다.
RIBE법에 의한 드러이 에칭을 하면서, 잔여 막 두께를 측정하는 방법을, 이하에 기본적으로 나타낸다.
제13도에, 에칭하면서 에피택시얼층의 반사율을 측정할 수 있는 RIBE 장치의 개략도를 나타냈다.
이 RIBE 장치는, 에칭실(30)에, 플라즈마실(40) 및 배기 수단을 구성하는 진공 펌프(32)가 접속되어 있다. 에칭실(30)은, 상기 플라즈마실(40)에 대향하는 위치에 기판(S)를 탑재하기 의한 홀더(34)를 갖는다. 이 홀더(34)는, 로드록실(50)을 통하여 진퇴 자유로 마련되어 있다. 에칭실(30)의 플라즈마실(40) 측의 측벽에는, 광학창(36 및 38)이 대향하는 위치에 마련되어 있다. 그리고, 에칭실(30)내에는, 상기 광학창(36 및 38)을 연결하는 라인상에 한쌍의 반사 미러(M1 및 M2)가 마련되어 있다. 한쪽의 광학창(36)의 바깥 쪽에는 광원(26)이 설치되고, 다른 쪽의 광학창(38)의 바깥 쪽에는 광검출부(28)이 설치되어 있다. 또, 플라즈마실(40)은, 마이크로파 도입부(44) 및 반응 가스를 플라즈마실(40) 으로 공급하기 위한 가스 공급부(46 및 48)이 연결되어 있다. 그리고, 플라즈마실(40)의 주위에는 마그네트(42)가 마련되어 있다.
이 RIBE 장치에서는, 통상의 방법에 의해 기판(S) 사에 형성된 결정층을 에칭함과 함께, 광원(26)으로 부터 조사된 광을 광학창(36) 및 반사 미러(M1)을 통하여 기판(S)상에 조사하고, 그 반사광을 반사미러(M2) 및 광학창(38)을 통하여 광검출부(28)에 의해 측정함으로써, 기판(S)상의 결정층의 반사율을 모니터할 수가 있다.
이어서, 제14a도∼제14c도를 기초로, 에칭 중의 제2피복층의 잔여 막 두께(t)의 측정 방법을 구체적으로 설명했다. 에칭전 상태(제3a도에서 나타낸 상태)에서의 공진기를 구성하는 에피택시얼 결정층은, 제14a도에 나타내는 바와 같은 반사 스펙트럼을 나타낸다. DBR 미러의 반사율이 매우 높으며 DBR 미러상의 결정층의 막 두께가 얇기 때문에, 스펙트럼의 개용은 DBR 미러의 반사 스펙트럼이 되어 있다. 또, 외부로 부터의 결정층에 광을 입사하면, DBR 미러상에 적층된 결정층내에 정재파(세로 모드)가 존재하는 파장에서 활성층이 광을 흡수하기 때문에, 그 파장에서의 반사율이 저하되고, 반사 스펙트럼내에 움푹 패임, 즉 스텝(Do)를 형성한다.
이 스텝(Do)의 파장 10는, DBR 미러에서의 위의 결정층의 광학적 막 두께에 대응하기 때문에, 에칭에 의해 광학적 막 두께가 얇아지면 스텝(Do)도단파장측으로 이동하여 파장 1'가 된다(제14b도 참조).
또한, 장파장측에 다음의 (D1)(파장 1″)가 발생하고, 이것이 단파장측의 파장 11로 이동한다(제13c도 참조). 그리고 에칭을 계속하면, 다기 장파장측에 새로운 발생하고, 파의 이동과 발생이 반복된다. 에칭전의 상태에서, a개째의 파장을 1a라 하면, 이 때의 에칭량 △a는 하기 식 2로 표시된다.
식 2에서, Θ는 구조에서 정해지는 정수로, 본 실시예에서는 1/2 또는 1/4, n은 에피택시얼층의 평균 굴절율이다.
이와 같이 에칭에 의해 파이 단파장측에 시프트하여 고반사 대역에서 벗어나도, 장파장측에 다음의 세로 모드에 대응하는 파이 발생하여, 이것이 다시 단파장측으로 시프트하므로, 에칭중에 고반사 대역에 존재하는 파의 수 및 파장 이동량을 측정함으로써, 에칭량 및 에칭 속도를 관리할 수 있다. 따라서, 제2피복층에서 소정의 잔여 막 두께를 갖는 공진기부(114)를 정확히 제작할 수가 있다.
또, 반사 스펙트럼의 값이나 형상도 에칭 중에 동시에 모니터할 수 있으므로, 에칭시의 표면의 더러움, 데미지 등도 평가할수 있고, 이들의 평가 결과를 에칭 조건에 피드 백할 수가 있다.
그리고, 반사율의 모니터 수단을 사용한 프로세스로써, RIE법에 의한 SiO2층의 에칭에 대해서 설명하였다.
제1도에 나타내는 면발광형 반도체 레이저 장치의 제작 공정에서는, 상술한 바와 같이, 레이저광 출사측의 링상의 상측 전극(112)를 형성하기 전까지, 공진기 표면의 p형 콘택층(109)는 표면 보호용의 SiO2층 I (제3a도 참조)로 덮여 있는데, 상측 전극을 형성하기 위해서는, 이 SiO2층을 완전히 에칭해야 한다. 단, 필요이상으로 에칭을 하면, 콘택층도 에칭하게 되어, 콘택층에 데미지를 주거나, 발진 파장에 관계하는 공진기부가 변화되어 버리는 문제가 일어난다.
따라서, SiO2층 I 의 에칭층의 관리가 중요하다. 그래서, 본 실시예에서는 SiO2층 I 의 에칭에 사용하는 RIE 장치에, 에칭중에 에피택시얼 결정층의 반사율을 측정할 수 있는 방법을 도입하여, 에칭량을 측정하기로 했다.
제15도에 반사율 측정 수단을 도입한 평행 평판형 RIE 장치의 개략도를 나타낸다. 이 RIE 장치에서는, 에칭실(60)내에, RF 발진기(61)에 접속된 탑재 전극(62)와 메쉬상의 대향 전극(64)가 대향하여 마련되어 있다. 에칭실(60)에는, 가스 공급부(70)과 배기용의 진공 펌프(66)이 점속되어 있다. 그리고, 에칭실(60)의, 상기 탑재 전극(62)와 대향하는 벽면에는, 광학창(68)이 마련되어 있고, 이 광학창(68)의 바깥쪽에는 광원(72)와 광검출부(74)가 설치되어 있다. 그리고, 광원(72)로부터 조사된 광은 광학창(68)을 통하여 기판(S)에 도달하고, 그 반사광은 광학창(68)을 통하여 광검출부(74)에 이른다. 이 RIE 장치에서는, 통상의 메카니즘에 의해 SiO2층이 에칭됨과 함께, 광원(72)로 부터의 광을 검출함으로써 에칭면의 반사율을 모니터할 수가 있다.
제16도는 p형 콘택층(109)상에 SiO2층이 있을 때의, 800nm의 광에 대한 반사율의 변화를 나타낸 것이다. 가로 축이 SiO2층의 광학적 막 두께, 세로 축이 반사율이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 반사율은 SiO2층의 잔여 막 두께에 따라 변화하고, 잔여 두께가(1/4n)이 될때마다 극대점과 극소점을 찾아, SiO2층이 완전히 에칭되면 반사율 변화는 없어진다. 여기에서 1는 측정 광원의 파장, n은 SiO2층의 굴절율이다. 따라서, RIE 에 의한 에칭 중에 반사율을 측정하여, 반사율 곡선의 극치를 모니터함으로써, SiO2층의 에칭을 완전히 행할 수 있다.
또, SiO2층의 완전한 에칭 종료 후, 상기 RIBE 프로세스와 마찬가지로, RIE중의 반사율 측정의 광원으로써 분광기를 통한 광 혹은 파장 가변의 레이저광을 이용하여 예를 들면 700∼700nm의 파장의 광을 조사함으로써, 반사율의 파을 측정할 수 있으며, 공진기장을 측정할 수 있다. 즉, 이 반사율의 파을 측정하면서 RIE에 의한 에칭을 진행하면, 에칭량은 상기 식 2로 구할 수 있고, 공진기장을 명확히 제어할 수가 있다. 여기서, RIE를 이용한 것은, p형 콘택층(109)를 보호하기 위한 SiO2층을 완전히 에칭한 후, 동일 장치내에서 에칭이 가능하다는 것, 또, RIBE에 의한 에칭보다도 에칭 속도가 느리므로 공진기부를 제어하기 쉽다는 것을 들 수 있다. 이 때의 에칭 조건으로써는, 예를 들면 압력 2Pa, RF 파워 70W로 하고, 에칭 가스로써는 CHF3을 사용했다.
상술한 바와 같이 본 발명의 면발광형 반도체 레이저 장치의 실현에는, dbr 미러의 고반사 대역과 공진기부에 의해 정해지는 발진 파장을 설계 발진 파장으로 하여야 하는데, 에피택시얼 성장 후에 만약 그 설계 발진 파장을 얻을 수 없어도, 반사율을 모니터한 rie를 이용함으로써, 공진기장을 소정 길이로 정도 좋게 에칭할 수 있으므로, 높은 정도의 디바이스를 수율 좋게 제조하는 것이 가능하다.
또, 반사율을 모니터한 에칭을 이용함으로써, 기판면내에서 공진기 길이가 다른 부분을 정도 좋게 만들 수 있으며, 1장의 기판으로 발진 파장이 다른 면발광형 반도체 레이저 장치를 제작할 수도 있다.

Claims (12)

  1. 기판상에 복수의 막을 적층할 때에, 기판을 향하여 모니터광을 조사하여, 그 반사 강도의 극치에서 광학적 막 두께를 측정하는 광학적 막 두께 측정 방법에 있어서, 적층되는 복수의 막은 소정의 파장 대역에서 98% 이상의 반사율을 갖는 제1의 막과, 제1의 막 위에 형성되며 상기 소정의 파장 대역에서 1000cm-1이하의 흡수 계수를 갖는 제2의 막을 포함하며, 상기 제1의 막은 소정 파장을 갖는 제1의 모니터광에 의해 측정되고, 상기 제2의 막은 상기 소정의 파장 대역과 다른 파장을 갖는 제2의 모니터광에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 광학적 막 두께 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2의 모니터광은 소정의 파장 대역에서 짧은 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 광학적 막 두께 측정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1의 모니터광은 소정의 파장 대역에 포함되는 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 광학적 막 두께 측정 방법.
  4. 기판상에 복수의 막을 적층하는 막 형성 방법에 있어서, 적층되는 복수의 막은 소정의 파장 대역에서 98% 이상의 반사율을 갖는 제1의 막과, 이 제1의 막 위에 형성되며 상기 소정의 파장 대역에서 1000cm-1이하의 흡수 계수를 갖는 제2의 막을 포함하며, 상기 제1의 막은 소정 파장을 갖는 제1의 모니터광을 기판을 향하여 조사하고, 그 반사 강도의 극치에서 광학적 막 두께를 모니터하면서 형성되고, 상기 제2의 막은 상기 소정의 파장 대역과 다른 파장을 갖는 제2의 모니터광을 기판을 향하여 조사하고, 그 반사 강도의 극치에서 광학적 막 두께를 모니터하면서 형성되는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2의 모니터광은 소정의 파장 대역에서 짧은 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1의 모니터광은 소정의 파장 대역에 포함되는 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
  7. 제1도전형의 화합물 반도체로 이루어지는 기판상에, 적어도 제1도전형의 분포 반사형 다층막 미러, 제1도전형의 제1피복층, 활성층, 제2도전형의 제2피복층 및 제2도전형의 콘택층을 포함하는 반도체층을 에피택시얼 성장에 의해 형성하는 공정을 포함하고, 상기 분포 반사형 다층막 미러는 성막시에 소정 파장의 제1의 모니터 광을 기판을 향하여 조사하여 그 반사 강도를 측정하고, 이 반사 강도의 극치에서 굴절율이 다른 한쪽의 반도체층의 퇴적에서 다른쪽 반도체층의 퇴적으로 전환함으로써, 저굴절율의 반도체층과 고굴절율의 반도체층을 교대로 적층하여 형성되며, 소정의 파장 대역에서 98% 이상의 반사율을 가지며, 상기 제1피복층은, 상기 분포 반사형 다층막 미러에서의 상기 소정의 파장 대역과 다른 파장을 갖는 제2의 모니터광을 기판을 향하여 조사하고, 그 반사 강도의 극치를 모니터함으로써 광학적 막 두께를 제어하면서 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분포 반사형 다층막 미러는 소정의 파장 대역에서 99% 이상의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치의 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1의 피복층은 1000cm-1 이하의 흡수 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제2의 모니터광은 소정의 파장 대역보다 작은 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치의 제조 방법.
  11. 제7항 또는 10항에 있어서, 상기 제1의 모니터광은 설계 발진 파장과 동등한 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 활성층 제2피복층 및 상기 콘택층은 상기 제1의 모니터 광에 의해 광학적 막 두께를 제어하면서 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치의 제조 방법.
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