KR20060048158A - 면 발광 반도체 레이저 및 그 제조 방법 및 전자 소자의제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 싱글 가로 모드 모양의 단봉성 빔에서의 레이저 발진이 가능한 면 발광 반도체 레이저 및 그와 같은 면 발광 반도체 레이저를 용이하게 또한 높은 수율로 제조할 수 있는 제조 방법을 제공한다. n형 반도체 기판(11) 위에 포스트형 메사 구조의 면 발광 반도체 레이저를 제조하는 경우에, 메사부를 형성하고, p측 전극(20) 및 n측 전극(23)까지 형성한 후, p측 전극(20) 및 n측 전극(23) 사이에 전압을 인가하여 출력광을 취출하면서 면 발광 반도체 레이저를 수증기 분위기에 노출시킴으로써, p형 DBR층(17)의 최상층의 p형 AlwGa1-wAs층(17b)에 Al 산화층(21)을 형성하여, 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포를 형성한다.
반도체 기판, 반사층, 개구, 절연막, 단봉성 빔

Description

면 발광 반도체 레이저 및 그 제조 방법 및 전자 소자의 제조 방법{SURFACE EMITTING SEMICONDUCTOR LASER, AND ITS MANUFACTURING METHOD, AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRON DEVICE}
도 1은 면 발광 반도체 레이저를 싱글 모드로 발진시키기 위한 구조를 설명하기 위한 개략선도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 메사부의 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 광 출사부의 근방을 확대하여 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법에 의해 제조된 면 발광 반도체 레이저의 광 출사부의 근방의 SEM 상(像) 및 산소 분포를 나타낸 도면 대용 사진.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법에 의해 제조된 면 발광 반도체 레이저의 FFP의 측정 결과를 나타낸 도면 대용 사진.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 HEMT의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 14는 전류 협착층의 형성 방법을 설명하기 위한 개략선도.
도 15는 종래의 메사형 포스트 구조의 면 발광 레이저를 도시하는 단면도.
도 16은 종래의 메사형 포스트 구조의 면 발광 레이저를 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : n형 반도체 기판
12 : n형 DBR층
13 : 하부 클래드층
14 : 활성층
15 : 상부 클래드층
16 : 전류 협착층
17 : p형 DBR층
18 : p형 컨택트층
18a, 19a, 19b, 20a : 개구
19 : 절연막
20 : p측 전극
21 : Al 산화층
22 : 보호막
23 : n측 전극
특허 문헌 1 : 일본 특개 2001-210908호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개평 9-246660호 공보
비특허 문헌 1 : M. Grabherr et al. IEEE. Photon. Tech. Lett Vol.9 No.10 p.1304
본 발명은, 면 발광 반도체 레이저 및 그 제조 방법 및 전자 소자의 제조 방 법에 관한 것이다.
최근, 광 통신용 레이저로서, 수직 공진기형 면 발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser: VCSEL)가 주목받고 있다. 이 면 발광 레이저는, 활성층의 상하를 n형 반사층과 p형 반사층으로 끼운 구조를 갖고, 이들 n형 반사층 및 p형 반사층으로는 통상적으로, 반도체 다층막으로 이루어지는 분포 브래그 반사경(Distributed Bragg Reflector: DBR)이 이용된다.
일반적으로, 면 발광 레이저의 구조로서는, 포스트형 메사 구조라고 불리는 것이 이용된다(예를 들면, 특허 문헌 1). 이 포스트형 메사 구조의 면 발광 레이저의 일례를 도 15에 도시한다. 도 15에 도시한 바와 같이 이 면 발광 레이저를 제조하기 위해서는, n형 GaAs 기판(101) 위에 n형 DBR층(102), 하부 클래드층(103), 활성층(104), 상부 클래드층(105), p형 AlAs층(106), p형 DBR층(107) 및 p형 GaAs 컨택트층(108)을 순차적으로 성장시킨 후, 하부 클래드층(103), 활성층(104), 상부 클래드층(105), p형 AlAs층(106), p형 DBR층(107) 및 p형 GaAs 컨택트층(108)을 리소그래피 및 드라이 에칭에 의해 기판 표면에 대하여 수직 방향으로 이방성 에칭하여 직경 30㎛ 정도의 원주형상 메사 형상으로 가공한다. 다음으로, p형 AlAs층(106)을 외주로부터 선택 산화함으로써 산화층(109)을 링 형상으로 형성하고, 활성층(104)에 전류를 고효율로 주입하기 위한 전류 협착 구조를 형성한다. 다음으로, 메사 상부에 링 형상의 p측 전극(110)을 형성함과 함께, n형 GaAs 기판(101)의 이면에 n측 전극(111)을 형성한다. p측 전극(110)의 개구의 부분이 광 출사창으로 된다. 이 면 발광 레이저에서는, p측 전극(110)과 n측 전극(111) 사이에 전압을 인가하여 활성층(104)에 전류를 주입함으로써, n형 DBR층(102)과 p형 DBR층(107) 사이에서 레이저 공진이 발생하여, 기판 표면에 수직 방향으로 레이저광이 추출된다. 이 면 발광 레이저에서는, 전류 협착 직경(p형 AlAs층(106)의 직경)이 15㎛φ 정도이면, 그 바로 아래의 활성층(104)에는 전류가 균일하게 효율적으로 주입되기 때문에, 효율이 좋은 레이저 발진이 가능하다.
그런데, 이러한 면 발광 레이저에서, 발진하는 가로 모드의 제어는, 중요한 과제이다. 통상적으로, 실용화되어 있는 면 발광 레이저의 빔 원시야상(Far Field Pattern: FFP)은, 2개 이상의 피크를 갖는 다(多)모드의 패턴이 되기 쉬운 것이 알려져 있다. 한편, 통신 등에의 응용으로 레이저 빔을 파이버와 렌즈 결합시키기 위해서는, 역시 단봉성의 가우스(Gaussian) 분포 형상의 빔(일반적으로 싱글 가로 모드의 빔이라고 함)이 광학 설계의 관점에서 필요하게 된다.
그런데, 도 16에 도시한 바와 같이 상기한 포스트형 메사 구조의 면 발광 레이저에서, 특히 단봉성의 싱글 가로 모드를 선택 발진시키는 경우, 일반적으로, p형 AlAs층(106)의 전류 협착 직경을 작게 해가는 방법이 채용된다. 즉, 협착 직경의 크기와 여진되는 모드의 수는 개략 비례하고 있어, 전류 주입 영역을 어느 정도 조이면, 자연히 좁은 면적에 여기되는 단일의 모드를 출력광으로서 얻는 것이 가능하다. 그러나, 이 방법을 이용하면, 협착 직경은 4㎛φ 이하로 매우 작게 하는 것이 필요(비특허 문헌 1 등을 참조)하기 때문에, 전류 협착 구조를 웨이퍼 상에서 제어성 좋고, 균일하게 제작하기 위해서는 허용폭이 좁아, 면 발광 레이저의 제조 수율이 매우 악화된다. 또한, 통상의 면 발광 레이저와 비교하더라도 한자릿수 작 은 면적의 p형 AlAs층(106)의 영역으로 조여서 전류를 흘리기 때문에, 소자 저항이 높고(통상 100Ω 이상), 출력, 효율 모두 낮다. 그리고, 임피던스 부정합의 결과, 본래 통신에 필요한 고주파 구동도 곤란하게 된다. 또한, 싱글 모드성이 출력 의존성을 갖고 있는 것이나, 고주파 구동 시의 열화 경향(모드 경합 등)이 보이는 등, 고주파 구동의 광 전송에 적용하는 것은 곤란하다고 생각된다.
특허 문헌 2에는, n형 GaAs 기판 위에 n형 GaAlAs 광 가이드층, 활성층 및 p형 GaAlAs 광 가이드층을 순차적으로 성장시켜, p형 GaAlAs 광 가이드층 위에 원형의 회절 격자를 형성하고, 그 위에 n형 GaAlAs 전류 블록층을 성장시키고, 이 n형 GaAlAs 전류 블록층에 창을 형성하고, 또한 그 위에 p형 GaAlAs 광 가이드층을 성장시킨 면 발광 반도체 레이저 장치가 제안되어 있다. 그러나, 이 특허 문헌 2에서는, 리소그래피 및 에칭에 의해 회절격자를 형성하고 있어, 산화에 의해 출사창부에 굴절율 분포를 만들어 넣은 본 발명과는 별도의 다른 기술이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 싱글 가로 모드 모양의 단봉성 빔에서의 레이저 발진이 가능한 면 발광 반도체 레이저 및 그와 같은 면 발광 반도체 레이저를 용이하게 또한 높은 수율로 제조할 수 있는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 트랜지스터 등의 전자 소자의 소자 분리를 용이하게 행할 수 있는 전자 소자의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행하였다. 그 개요를 설명하면 다음과 같다.
본 발명자들이 여러가지 실험을 행하여 얻은 지견에 따르면, 면 발광 레이저의 발진 가로 모드에 관해서는, 전류 협착 직경뿐만 아니라, 발광 최외측 표면으로 되는 메사 상 표면의 광학적인 상태, 상세하게는, 그 부근의 굴절율 분포가 매우 큰 영향력을 갖고 있고, 굴절율이나 형상의 근소한 변화에도 예민하게 모드가 반영하는 결과가 얻어졌다. 따라서, 여러가지의 상태의 메사 상면 표면 형상을 제작하고, 그것과 발진 모드와의 관계를 조사한 결과, 메사 상면의 반도체 표면의 형상뿐만 아니라, 그 바로 윗쪽의 전극의 구조에조차 크게 영향을 받고 있는 것을 밝혀내었다. 또한 그 과정에서, 도 1의 A에 도시한 반도체-전극의 형상에 있어 싱글 가로 모드 모양의 단봉성 빔에서의 발진이 안정적으로 얻어지는 것을 발견하였다. 도 1의 A에서, 참조 부호 1은 DBR층, 참조 부호 2는 컨택트층, 참조 부호 3은 절연층, 참조 부호 4는 전극을 나타낸다. 이 구조는 이하와 같이 생각된다. 우선, 이 구조는, 컨택트층(2), 절연층(3) 및 전극(4)의 3 요소로 구성되어 있다. 이 구조를 광학 요소적으로 분해하면, 우선 하나는, 창 개방 에칭으로 링 형상으로 남은 컨택트층(2), 및 절연층 창 개방 에칭으로 메사 상에 동일하게 링 형상으로 남은 절연층(3)이 계단 형상의 형상을 이루고 있고, 굴절율 분포로서는, 도 1의 B에 도시한 마치 오목 렌즈(5)의 상태를 형성하고 있다. 또 하나는, 메사 중심 부근에는, 예를 들면 금(Au)으로 이루어지는 전극(4)으로 구성한, 상기한 컨택트층(2)의 창 내부 직경보다 작은 아퍼처 구조(6)가 형성되어 있는 것으로, 이것은 금의 복소 굴절율(예를 들면, 파장 0.85㎛의 광에 대하여 굴절율의 실부는 0.2, 허부(흡수 계수)는 5.6임)을 통하여, 도 1의 B에 도시한 볼록 렌즈(7)와 흡수성 개구, 즉 아퍼처 구조(6)를 합성한 굴절율 분포 구조와 등가로 되어 있다. 그렇게 하면, 상기한 오목 렌즈(5) 구조와 아울러, 복합 광학계를 이루고 있는 것으로 된다. 또한, 면 발광 레이저의 공진기에 접하여 이들의 구조가 배치된 결과, 이 구조가 공진기 구조의 일부로서 기능한다. 이 때, 도 1의 B에 도시한 바와 같이 산화 협착 아퍼처 구조(8)에 의해서 어느 정도 선택된 레이저 공진 모드 중, 고차의 모드는 출사각이 넓기 때문에, 오목 렌즈(5) 구조로 산란, 흡수성 개구로 흡수, 볼록 렌즈(7)로 또한 수속이라는 과정을 거쳐 공진기 내의 공진 조건으로서 받아들여, 산화 협착 아퍼처 구조(8)와의 조합의 작용으로, 거의 하나의 모드가 강제적으로 선택되어, 싱글 가로 모드에서의 발진에 이른다고 생각된다.
본 발명자들은 상기한 고찰에 기초하여 또한 검토를 거듭한 결과, 상기한 효과의 향상을 한층 더 도모하기 위해, 광 출사면 그 자체에 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포를 형성함으로써, 발진광의 모드 그 자체에 효과를 부여하고, 고차 모드를 억제하여, 싱글 모드화를 도모하는 것을 생각하였다. 그리고, 광 출사면에 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포를 형성하기 위해서는, 광 출사면을 광조사를 행하면서 산화성 분위기, 특히 수증기 분위기에 노출되어 산화하는 것이 유효한 것을 발견하였다.
즉, 예를 들면 GaAs계 VCSEL(파장 850㎚)이나 GaInNAs계 VCSEL(파장 1300㎚) 등에서는 광 출사면에 AlGaAs가 이용되지만, 이 AlGaAs는 공기 등의 분위기의 산소 를 취득하여, 자연 산화하는 것이 알려져 있다. 특히 Al 조성이 높은 경우에는 이 산화가 현저하고, VCSEL의 전류 협착에 이용되고 있는 산화도, 그 기구는 동일하다. 또한, 분위기 속 수분을 통하여 산화하기 쉬운 것이나, 온도가 높은 경우에 산화 반응이 진행되는 것도, 잘 알려져 있다. 한편, 면 발광 레이저에 한하지 않고, 반도체 디바이스의 출하 전에는, 고온 하에서 통전 상태로 하여, 일정 시간 유지함으로써 그 후의 특성이 안정화하는, 소위 번인이 유효한 것은 잘 알려진 사실이다.
면 발광 레이저에서, 이 번인을 고습 분위기에서 실시함으로써 광 출사면에, 싱글 모드의 실현에 최적인 형태로 산화층을 형성할 수 있다. 즉, 면 발광 레이저에 통전한 경우, 전류를 조정하여 단봉성의 빔 형상으로 하는 것은 가능하다. 이 단봉성의 빔 형상으로 출력광을 취출하면서 고습 분위기 환경에 면 발광 레이저를 노출시키면, 광 출사면의 AlGaAs가 산화하는 것은 용이하게 예상되지만, 이 때, 출사되고 있는 광에 따라서 산화 반응이 촉진되어, 광의 강한 곳이 보다 많은 산소와 결합하여, 산화의 깊이도 깊어지는 것을 실험적으로 발견하였다. 이것은 EDX 분석에 의해 용이하게 분석할 수 있다. 이것은, 광을 촉매와 같이 통과시켜 진행한 반응으로, 재현성도 양호하다. 이 반응의 결과, 광 출사면에는, 중심으로 갈수록 굴절율이 낮은 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포가 형성되어, 발진하고 있는 광의 파면에 직접 영향을 주는 상태로 된다. 이 산화의 정도나 형상을 결정하는 요인은, 분위기 온도, 습도(수증기), 광 출사면의 조성(Al 조성), 기판 온도, 통전 전류, 광 강도 분포 등이다. 실제로 번인 실험을 행한 결과, AlGaAs 표면은 광 강도 분포에 따른 형태로 산화하는 것이 확인되었다.
본 발명은, 이상의 검토에 기초하여 안출된 것이다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위해, 제1 발명은,
제1 반사층과,
상기 제1 반사층 위의 활성층과,
상기 활성층 위의 제2 반사층을 갖고,
상기 제2 반사층으로부터 출력광을 취출하는 면 발광 반도체 레이저로서,
상기 제2 반사층 위에, 소정의 굴절율 분포를 갖는 산화층을 갖는
것을 특징으로 하는 것이다.
제2 발명은,
제1 반사층과,
상기 제1 반사층 위의 활성층과,
상기 활성층 위의 제2 반사층을 갖고,
상기 제2 반사층으로부터 출력광을 취출하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법으로서,
소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 산화를 행함으로써 상기 제2 반사층 위에 산화층을 형성하도록 한
것을 특징으로 하는 것이다.
제1 및 제2 발명에서, 산화층은 소정의 굴절율 분포를 갖지만, 이 소정의 굴절율 분포는, 산화층의 두께(깊이) 및/또는 조성(밀도)의 분포에 의해 얻어진다. 이 소정의 굴절율 분포는, 전형적으로는, 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포이다. 산화층은, 광을 조사하면서 산화를 행함으로써 필요한 굴절율 분포가 얻어지는 한, 기본적으로는 어떠한 것이어도 되지만, 전형적으로는 Al 산화층이다. 또한, 이 산화층은 전형적으로는, Al을 포함하는 화합물 반도체층, 특히 Al을 포함하는 III-V족 화합물 반도체층이다. Al을 포함하는 III-V족 화합물 반도체층은, 구체적으로는 예를 들면 AlGaAs층이나 AlGaInP층 등으로, 특히 Al 조성을 x로 한 경우, 0<x<1, 적합하게는 0.3<x<0.9이다.
산화층을 형성하기 위해서는, 전형적으로는, 제2 반사층으로부터 소정의 강도 분포를 갖는 출력광을 취출하면서 산화를 행하지만, 외부로부터 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 산화를 행함으로써도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 이 산화는, 적합하게는, 수증기 분위기 속에서 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사함으로써 행하고, 그 수증기 분위기로서는, 적합하게는 60℃ 이상의 온도에서 또한 60% 이상의 습도의 수증기 분위기가 이용된다. 전형적으로는, 제2 반사층의 최상부에 Al을 포함하는 화합물 반도체층을 형성하고, 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 이 Al을 포함하는 화합물 반도체층의 산화를 행함으로써 산화층을 형성한다. 산화층을 형성한 후에는, 그 후의 산화의 진행을 억제하여, 이 상태의 안정화를 도모하기 위해, 적합하게는, CVD법 등에 의해 성막되는 SiNx막이나 도포법 등에 의해 성막되는 유기막 등의 보호막을 형성하여 산화층을 피복하도록 한다. 이 산화층의 형성은, 적합하게는 웨이퍼의 상태에서 행해진다.
제1 반사층 및 제2 반사층은, 전형적으로는 반도체 다층막(DBR)으로 이루어지고, 한쪽은 n형, 다른 쪽은 p형이다. 또한, 활성층 및 제2 반사층은, 전형적으로는 원주 형상, 즉 메사형 포스트 구조를 갖는다. 또한, 전형적으로는, 제2 반사층 위에 원형의 개구를 갖는 컨택트층을 갖고, 이 컨택트층의 개구의 내부의 제2 반사층 위에 상기한 산화층을 갖고, 또한 이들의 컨택트층 및 제2 반사층에 걸쳐, 컨택트층의 개구의 직경보다도 작은 직경의 원형의 개구를 갖는 전극을 갖고, 이 전극의 개구의 내부의 제2 반사층 위에 산화층을 갖고, 또한 컨택트층과 그 전극과의 사이에 절연층을 갖는다. 이들은 도 1을 참조하여 설명한 구조이다.
제3 발명은,
Al을 포함하는 화합물 반도체층을 갖는 전자 소자의 제조 방법에 있어서,
소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 산화를 행함으로써 상기 Al을 포함하는 화합물 반도체층에 산화층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
여기서, Al을 포함하는 화합물 반도체층에 산화층을 원하는 깊이로 형성함으로써, 소자 분리를 행할 수 있다. 이 Al을 포함하는 화합물 반도체층은, 전형적으로는, Al을 포함하는 III-V족 화합물 반도체층이다. 전자 소자는, 전형적으로는 트랜지스터 등의 반도체 소자이다.
제3 발명에서는, 그 성질에 반하지 않는 한, 제1 및 제2 발명과 관련하여 설명한 것이 성립된다.
전술된 바와 같이 구성된 본 발명에서는, 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 산화를 행함으로써, 그 강도 분포에 따라서 광을 촉매로 한 산화가 진행 되는 결과, 제2 반사층 위에, 소정의 굴절율 분포를 갖는 산화층을 형성할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 실시예의 전체 도면에서, 동일 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면 발광 반도체 레이저를 도시하는 단면도, 도 3은 이 면 발광 반도체 레이저의 메사 포스트부의 평면도, 도 4는 이 면 발광 반도체 레이저의 광 출사부의 근방의 확대 단면도이다.
도 2∼도 4에 도시한 바와 같이 이 면 발광 반도체 레이저에서는, 예를 들면 n형 GaAs 기판과 같은 n형 반도체 기판(11) 위에 n형 DBR층(12), 하부 클래드층(13), 발광층인 활성층(14), 상부 클래드층(15), 전류 협착층(16), p형 DBR층(17) 및 p형 컨택트층(18)이 순차적으로 적층되어 있다.
n형 DBR층(12)은, n형 AlAs층(12a)과 n형 GaAs층(12b)를 교대로 적층한 반도체 다층막으로 이루어지는데, 예를 들면 이들의 층을 35 주기 적층한 총 두께 4㎛ 정도의 것이다. 하부 클래드층(13)은 예를 들면 AlxGa1-xAs로 이루어지고, 예를 들면 x=0.3이다. 활성층(14)은 예를 들면 GaAs로 이루어진다. 상부 클래드층(15)은 예를 들면 AlyGa1-yAs로 이루어지고, 예를 들면 y=0.3이다. 전류 협착층(16)은, 원형의 p형 AlAs층(16a)의 주위가 링 형상의 Al 산화층(16b)에 둘러싸인 구조를 갖고, p형 AlAs층(16a)이 전류가 흐르는 부분으로 된다. p형 AlAs층(16a)의 직경은 예를 들면 12㎛ 정도이다. p형 AlAs층(16a) 및 Al 산화층(16b)의 두께는 예를 들면 30㎚ 정도이다. p형 DBR층(17)은, p형 AlzGa1-zAs층(17a)과 p형 AlwGa1-wAs층(17b)(단, z>w, 0<z, w<1)을 교대로 적층한 반도체 다층막으로 이루어지는데, 예를 들면 이들 층을 25 주기 적층한 총 두께 3㎛ 정도의 것으로, 예를 들면 z=0.9, w=0.1이다. 전류 협착층(16)은, 이 p형 DBR층(17)의 최하층의 p형 AlzGa1-zAs층(17a) 대신에 형성된 것이다. p형 컨택트층(18)은, 예를 들면 두께가 150㎚ 정도이고 불순물 농도가 5×1018㎝-3인 p형 GaAs로 이루어진다.
n형 DBR층(12)의 최상층의 n형 AlAs층(12b), 하부 클래드층(13), 활성층(14), 상부 클래드층(15), 전류 협착층(16), p형 DBR층(17) 및 p형 컨택트층(18)은 전체적으로 원주형상의 형상을 갖고, 포스트형 메사 구조를 갖는다. 이 메사부의 직경은 예를 들면 30∼40㎛ 정도이다. p형 컨택트층(18)은 그 중앙부에 원형의 개구(18a)를 갖고, 링 형상의 형상을 갖는다. 이 개구(18a)의 직경은 예를 들면 20㎛ 정도이다.
상기한 메사부 및 이 메사부 이외의 부분의 n형 DBR층(12)의 표면을 피복하도록 예를 들면 SiO2막이나 SiNx막과 같은 절연막(19)이 형성되어 있다. 이 절연막(19)의 두께는 예를 들면 300㎚ 정도이다. 이 절연막(19)에는 p형 컨택트층(18)의 개구(18a)와 일치한 위치에 이것과 동일한 직경의 개구(19a)가 형성되어 있음과 함께, 이 개구(19a)의 외측에 링 형상의 개구(19b)가 형성되어 있다. 그리고, 이 개구(19b)를 통하여 p형 컨택트층(18)과 오믹 컨택트하여 p측 전극(20)이 형성되어 있다. 이 p측 전극(20)은, 예를 들면 Ti/Pt/Au 적층막으로 이루어지고, 총 두께는 500㎚ 정도이다. 이 p측 전극(20)은 그 중앙부에 원형의 개구(20a)를 갖고, 링 형상의 형상을 갖는다. 이 p측 전극(20)의 개구(20a)의 직경은 p형 컨택트층(18)의 개구(18a)의 직경보다 작고, 예를 들면 14㎛ 정도이다.
여기서, 상기한 p형 컨택트층(18), 절연막(19) 및 p측 전극(20)으로 이루어지는 구조는 도 1을 참조하여 설명한 구조와 실질적으로 마찬가지의 구조이다.
p측 전극(20)의 개구(20a)의 내부의 p형 DBR층(17)의 최상층의 p형 AlwGa1-wAs층(17b)에는 Al 산화층(21)이 원형의 형상으로 형성되어 있다(도 3 참조). 여기서, 이 최상층의 p형 AlwGa1-wAs층(17b)은 예를 들면 두께가 60㎚ 정도로 선택되고, w는 0.3≤ w≤ 0.9로 선택되어 있다. 이 Al 산화층(21)은 그 외주부로부터 중심부에 걸쳐서 두께가 증가하여 중심부에서 최대의 두께로 되어 있고, 평볼록 렌즈 형상을 갖는다. 이 Al 산화층(21)의 중심부의 두께는 예를 들면 10㎚ 정도이다. 또한, 이 Al 산화층(21)은, 그 두께의 증가 외에 추가로, 그 외주부로부터 중심부에 걸쳐서 Al-O 결합의 밀도가 증가하고 있고, 중심부에서 최대의 밀도로 되어 있다. Al 산화층(21)의 밀도는 p형 AlwGa1-wAs층(17b)의 밀도보다 작기 때문에, 이 Al 산화층(21)의 두께의 분포 혹은 Al-O 결합의 밀도의 분포에 대응하여, 이 Al 산화층(21)의 굴절율은 그 외주부로부터 중심부를 향하여 감소하고, 중심부에서 최소의 굴절율로 되어 있고, 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포를 갖는다. 이 Al 산화층(21) 위에는, 이 Al 산화층(21)을 피복하도록 예를 들면 SiNx막이나 유기막 등으로 이루어지는 보호막(22)이 형성되어 있다.
한편, n형 반도체 기판(11)의 이면에는 n측 전극(22)이 오믹 컨택트하여 형성되어 있다. 이 n측 전극(23)은 예를 들면 AuGe/Ni/Au 적층막으로 이루어진다.
다음으로, 전술된 바와 같이 구성된 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이 우선, n형 반도체 기판(11) 위에, 예를 들면 유기 금속 화학 기상 성장(MOCVD)법에 의해, n형 DBR층(12), 하부 클래드층(13), 활성층(14), 상부 클래드층(15), p형 AlAs층(24), p형 DBR층(17) 및 p형 컨택트층(18)을 순차적으로 성장시킨다.
다음으로, p형 컨택트층(18) 위에 예를 들면 플라즈마 CVD법에 의해 예를 들면 SiNx막(도시 생략)을 형성하고, 또한 그 위에 리소그래피에 의해 원형의 레지스트 패턴(도시 생략)을 형성한 후, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 예를 들면 CF4를 에칭 가스에 이용한 반응성 이온 에칭(RIE)법에 의해 SiNx막을 에칭한다. 이렇게 해서 원형의 SiNx막이 형성된다.
다음으로, 이렇게 해서 형성된 원형의 SiNx막을 에칭 마스크로서 이용하여 예를 들면 염소계의 가스를 에칭 가스에 이용한 RIE법에 의해, n형 DBR층(12)의 최상층의 n형 AlAs층(12b)까지, 기판 표면에 대하여 수직 방향으로 이방성 에칭한다. 이것에 의해서, 도 6에 도시한 바와 같이 n형 DBR층(12)의 최상층의 n형 AlAs층(12b), 하부 클래드층(13), 활성층(14), 상부 클래드층(15), p형 AlAs층(24), p형 DBR층(17) 및 p형 컨택트층(18)이 포스트형 메사 형상으로 가공된다.
다음으로, 이렇게 해서 형성된 메사부를 수증기 분위기 속에서 예를 들면 400℃의 온도로 약 25분간 가열하여, p형 AlAs층(24)의 외주부만을 링 형상으로 선택 산화한다. 이것에 의해서, 도 7에 도시한 바와 같이 링 형상의 Al 산화층(16b)에 원형의 p형 AlAs층(16a)이 둘러싸인 전류 협착층(16)이 형성된다.
다음으로, 에칭 마스크로서 이용한 상기한 SiNx막을 예를 들면 RIE법에 의해 에칭 제거한 후, 도 8에 도시한 바와 같이 메사부 및 이 메사부 이외의 부분의 n형 DBR층(12)의 표면에 예를 들면 플라즈마 CVD법에 의해 예를 들면 SiO2막이나 SiNx막 등으로 이루어지는 절연막(19)을 형성한다. 다음으로, 이 절연막(19) 중의 메사 포스트부 상의 중앙부를 에칭 제거하여 원형의 개구(19a)를 형성한 후, 이 절연막(19)을 에칭 마스크로 하여 p형 컨택트층(18)을 에칭함으로써 개구(18a)를 형성한다. 이 후, 절연막(19) 중 이 개구(18a)의 외측의 부분을 링 형상으로 에칭 제거하여 개구(19b)를 형성한다.
다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이 전체 면에 Ti/Pt/Au 적층막을 진공 증착법등에 의해 형성하여 p측 전극(20)을 형성한 후, 이 p측 전극(20)을 에칭에 의해 소정 형상으로 패터닝하여 개구(20a)를 형성한다.
다음으로, 필요에 따라, n형 반도체 기판(11)을 이면측으로부터 소정의 두께 로 연마한 후, 이 n형 반도체 기판(11)의 이면에 AuGe/Ni/Au 적층막을 진공 증착법등에 의해 형성하여 n측 전극(23)을 형성한다.
다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이 상기한 바와 같이 하여 제조된 면 발광 반도체 레이저의 p측 전극(20)과 n측 전극(22) 사이에 임계값 전류 이상의 전류를 주입함으로써 레이저 발진을 행하게 하고, 그 때 단봉성의 빔 형상이 얻어지도록 주입 전류를 조정하여 p측 전극(20)의 개구(20a)로부터 레이저광을 취출한다. 그리고, 이렇게 해서 단봉성의 빔 형상의 레이저광을 취출한 상태에서 면 발광 반도체 레이저를 고온 고습 분위기에 노출시킨다. 구체적으로는, 예를 들면 온도를 60℃ 이상, 습도를 60% 이상으로 한다. 그렇게 하면, 출사창의 표면에 노출되어 있는 p형 AlwGa1-wAs층(17b)이 산화되지만, 이 산화는 레이저광의 강도 분포에 따라서 진행되며, 강도가 강한 곳일수록 빠르게 산화가 진행되어, 산화의 정도는 레이저광의 강도 분포에 따른 분포로 된다. 이렇게 해서, 도 4에 도시한 바와 같이 평볼록 렌즈 형상의 Al 산화막(21)이 형성되고, 그것에 의하여 이 Al 산화막(21)의 부분에 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포가 얻어진다. 광 출력은, 통상은 수 ㎽ 있으면 산화가 진행되는 데 충분하다.
다음으로, Al 산화막(21) 위에 CVD법이나 도포법 등에 의해 보호막(22)을 형성한다.
이 후, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 레이저 웨이퍼를 칩화한다.
이상과 같이 하여, 목적으로 하는 면 발광 반도체 레이저가 제조된다.
도 11의 A에 상기한 방법에 의해 출사창에 Al 산화막(21)을 형성한 면 발광 반도체 레이저의 메사부의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진을 나타내고, 도 11의 B에 이 면 발광 반도체 레이저의 출사창 근방의 SEM 사진을 나타내고, 도 11의 C에 이 출사창부의 산소 분포를 나타낸다. 단, Al 산화막(21)의 형성은, 온도 85℃, 습도 85%의 고온 고습 분위기에서 면 발광 반도체 레이저에 3㎃의 전류로 10시간 통전 처리함으로써 행하였다. 또한, 출사창의 표면에 노출되어 있는 p형 AlwGa1-wAs층(17b)의 w는 0.5이다. 도 11의 C에 도시한 바와 같이 p측 전극(20)의 개구(20a)의 중심일수록 희게 되어 있는데, 이것은 Al 산화층(21) 중 산소의 농도가 중심일수록 높게 되어 있는 것에 대응하고 있다.
도 12에 상기한 방법에 의해 출사창에 Al 산화막(21)을 형성한 면 발광 반도체 레이저의 고온 고습 분위기에서의 통전 처리, 즉 번인을 행하는 전후의 FFPH(FFP의 H파)(광 출력은 1㎽)의 측정 결과를 나타낸다. 단, Al 산화막(21)의 형성은, 온도 85℃, 습도 85%의 고온 고습 분위기에서 면 발광 반도체 레이저에 5㎃의 전류로 5시간 통전 처리함으로써 행하였다. 또한, 출사창의 표면에 노출되어 있는 p형 AlwGa1-wAs층(17b)의 w는 0.5이다. 도 12에서, 횡축은 출사창의 중심에 세운 법선 방향을 기준(0°)으로 하여, 이 법선 방향으로부터 측정한 각도를 나타내고, 종축은 광의 강도를 나타낸다. 도 12에 의해, 번인 후의 FFP의 반값 폭은 번인 전에 비하여 약 30% 이상 협소화되어 있는 것을 알 수 있었다.
이상과 같이, 이 일 실시예에 따르면, 도 1을 참조하여 설명한 구조와 마찬 가지인 구조의 채용 외에 추가로, 광 출사면(광 출사창)에 Al 산화층(21)을 형성하여 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포를 형성하고 있음으로써, 레이저 발진 시에, 고차 모드를 매우 유효하게 억제할 수 있어, 싱글 가로 모드에서의 발진을 안정적으로 실현할 수 있다. 이 면 발광 반도체 레이저는, 전류 협착 직경, 즉 p형 AlAs층(16a)의 직경을 너무 작게 하지 않고 완료하기 때문에, 전류 협착 구조를 웨이퍼 상에서 제어성 좋게, 균일하게 제작할 수 있어, 면 발광 반도체 레이저의 제조 수율의 향상을 도모할 수 있음과 함께, 소자 저항을 낮게 할 수 있어, 출력, 효율의 향상을 도모할 수 있다. 이 때문에, 임피던스 정합을 취하기 쉬워지는 결과, 통신에 필요한 고주파 구동도 용이해진다.
다음으로, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 HEMT의 제조 방법에 대하여 설명한다.
이 일 실시예에서는, 도 13의 A에 도시한 바와 같이 우선, 반절연성 GaAs 기판(51) 위에, 예를 들면 MOCVD법 등에 의해, 전자 주행층으로서의 도핑되지 않은 GaAs층(52) 및 전자 공급층으로서의 n형 AlGaAs층(53)을 순차적으로 성장시킨 후, n형 AlGaAs층(53) 위에 게이트 전극(54), 소스 전극(55) 및 드레인 전극(56)을 형성한다. 도핑되지 않은 GaAs층(52)과 n형 AlGaAs층(53)과의 헤테로 접합 계면의 근방의 도핑되지 않은 GaAs층(52)에는 2차원 전자 가스(2DEG)(57)가 존재한다.
다음으로, 도 13의 B에 도시한 바와 같이 외부로부터 n형 AlGaAs층(53)의 소자 분리 영역으로 되는 부분의 표면에 레이저광(58)을 조사하면서 이 n형 AlGaAs층(53)의 표면을 예를 들면 수증기 분위기와 같은 산화성 분위기에 노출시킴으로써 산화를 행하여, 산화층(59)을 형성한다. 이 산화층(59)은 도핑되지 않은 GaAs층(52)에 도달하는 깊이로 형성되고, 이 도핑되지 않은 GaAs층(52)과 n형 AlGaAs층(53)과의 헤테로 접합 계면의 근방의 도핑되지 않은 GaAs층(52)에 존재하는 2차원 전자 가스(57)가 산화층(59)에 의해 완전하게 분리되도록 한다. 이렇게 해서, 이 산화층(59)에 의해 소자 분리가 행해진다.
이 제2 실시예에 따르면, 산화성 분위기 속에서 레이저광을 선택적으로 조사함으로써 HEMT의 소자 분리를 용이하게 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하는 각종 변형이 가능하다.
예를 들면, 전술한 실시예에서 예를 든 수치, 재료, 구조, 형상, 기판, 프로세스 등은 어디까지나 예에 지나지 않고, 필요에 따라, 이들과 다른 수치, 재료, 구조, 형상, 기판, 프로세스 등을 이용해도 된다.
예를 들면, 상기한 p형 AlAs층(24)의 선택 산화에 의한 Al 산화층(16b)의 형성은 예를 들면 다음과 같은 방법에 의해 행해도 된다.
즉, p형 AlAs층(24)의 선택 산화에 의한 Al 산화층(16b)의 형성은, 일반적으로, 에칭에 의해 포스트형 메사 구조를 형성한 후, 웨이퍼를 수증기 속에서 300∼500℃ 정도의 온도로 가열함으로써 행하고 있다. 그러나, 이 선택 산화 공정 이후의 공정에서 웨이퍼가 선택 산화 공정과 같은 정도의 온도(300∼500℃)로 가열되면, Al 조성이 높은 p형 AlAs층(24)의 미산화부의 산화가 진행되는 경우가 있다. 이 산화 협착 형상, 면적은 면 발광 반도체 레이저의 특성에 크게 영향을 주기 때문에, 이 산화의 진행은 억제할 필요가 있다. 이 선택 산화 후의 열 공정에서의 산화의 진행을 억제하기 위해서는, 선택 산화 공정의 조건 파라미터를 반응 율속으로 되도록 규정하면 된다. 이와 같이 반응 율속의 조건으로 상기한 선택 산화를 행함으로써 Al 산화층(16b)의 형성에 의한 산화 협착의 웨이퍼면내 균일성의 향상을 도모할 수 있다. 이 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
상기한 선택 산화 공정에서의 조건 파라미터에는, 수증기의 공급량과 산화 온도(기판 온도)가 있다. 산화 온도를 고정하면, 도 14에 도시한 바와 같이 수증기의 공급량에 비례하여 산화 속도는 증가하고, 어떤 공급량을 초과하면 포화하는 관계가 된다. 비례하는 영역에서는 산화 반응은 수증기의 공급 율속이고, 포화하는 영역에서는 반응 율속이 된다. 여기서, 반응 율속이란, 수증기를 산화 반응에 필요한 양 이상 공급함으로써, 산화 속도가 반응의 속도에 의존하는 상태를 의미한다. 수증기량이 적은 경우에는, 산화 속도가 수증기량에 의존하기 때문에, 공급 율속이라고 한다.
반응 율속과 공급 율속은 다음과 같이 설명할 수도 있다. 도 14에 도시한 바와 같이 산화 속도는 수증기 공급량에 대하여 비례 증가하는 영역과 포화하는 영역으로 분리된다. 어떤 산화 온도에서, 산화층이 한계 속도로 산화 반응을 하는 데 필요한 수증기량과 실제로 공급되는 수증기량을 비교하면,
(1) (반응에 필요한 수증기량)>(수증기 공급량)
(2) (반응에 필요한 수증기량)≤(수증기 공급량)
의 2개의 상태가 존재한다. 산화 반응의 파라미터는 수증기량과 열(산화 온도)이라고 하면, (1)의 경우, 산화 속도의 한계는 수증기량에 의해서 제한되어 있고, (2)의 경우는 열에 의해 제한되어 있다고 생각할 수 있다. 따라서, (1)의 경우를 수증기의 공급 율속으로 하고, (2)의 경우를 반응 율속이라고 한다.
구체예를 들면, 기판 온도를 450℃, 캐리어 가스(N2) 유량이 11slm일 때, 수증기 공급량이 0.38g/min으로부터 그 3배인 1.14g/min으로 되어도 산화 속도는 거의 변하지 않았다. 이와 같이 수증기 공급량이 변화해도 산화 속도가 변화하지 않는 영역이 존재한다. 이 영역을 반응 율속이라고 하고, 상기 조건의 경우에는 적어도 수증기 공급량이 0.38g/min 이상인 경우, 반응 율속으로 할 수 있다.
상기한 공급 율속 영역에서 산화하면 그 후의 가열 공정에서의 산화의 진행이 발생하는 데 대하여, 반응 율속의 영역에서 산화를 행하면, 거의 진행되지 않는 것을 알 수 있었다. 이에 의해, 반응 율속 조건에서의 산화에 의해, 의도하지 않은 산화의 진행을 억제하는 것이 가능하다. 산화의 진행 억제에 의해, 특성의 경시 변화를 억제할 수 있다. 또한, 반응 율속에서의 산화 반응에서는 기판 온도가 균일하면, 수증기의 공급량에 다소의 변동이 있더라도 반응 속도는 변하지 않기 때문에, 웨이퍼면내에서의 산화 속도의 균일성의 향상을 도모할 수 있다.
면 발광 반도체 레이저 이외에도, Al을 포함하는 층을 수증기를 사용하여 산화시키는 공정을 포함하는 디바이스에서는 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 산화층의 굴절율 분포를 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포로 함으로써, 레이저 발진 시에 고차 모드를 억제할 수 있어, 싱글 모드에서의 발진이 가능하게 된다. 이 때문에, 싱글 가로 모드 모양의 단봉성 빔에서의 레이저 발진이 가능한 면 발광 반도체 레이저를 얻을 수 있다. 또한, 광을 조사하면서 산화성 분위기에 노출되는 것만으로 목적으로 하는 굴절율 분포를 갖는 산화층을 형성할 수 있어, 싱글 가로 모드에서의 발진을 위해 전류 협착 직경을 극단적으로 작게 할 필요가 없기 때문에, 그와 같은 면 발광 반도체 레이저를 용이하게 또한 높은 수율로 제조할 수 있다. 또한, 전자 소자에서는, 이 산화층에 의해 전자 소자의 소자 분리를 용이하게 행할 수 있다.

Claims (27)

  1. 제1 반사층과,
    상기 제1 반사층 위의 활성층과,
    상기 활성층 위의 제2 반사층을 갖고,
    상기 제2 반사층으로부터 출력광을 취출하는 면 발광 반도체 레이저로서,
    상기 제2 반사층 위에, 소정의 굴절율 분포를 갖는 산화층을 갖는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 굴절율 분포는 상기 산화층의 두께 및/또는 조성의 분포에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 굴절율 분포는 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산화층은 Al 산화층인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 산화층은 Al을 포함하는 화합물 반도체층의 산화에 의해서 형성된 것인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 Al을 포함하는 화합물 반도체층은 Al을 포함하는 III-V족 화합물 반도체층인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 Al을 포함하는 III-V족 화합물 반도체층은 AlGaAs층 또는 AlGaInP층인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사층 및 상기 제2 반사층은 반도체 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 활성층 및 상기 제2 반사층이 원주 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반사층 위에 원형의 개구를 갖는 컨택트층을 갖고, 이 컨택트층의 상기 개구의 내부의 상기 제2 반사층 위에 상기 산화층을 갖는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컨택트층 및 상기 제2 반사층에 걸쳐, 상기 컨택트층의 상기 개구의 직경보다도 작은 직경의 원형의 개구를 갖는 전극을 갖고, 이 전극의 상기 개구의 내부의 상기 제2 반사층 위에 상기 산화층을 갖는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컨택트층과 상기 전극과의 사이에 절연층을 갖는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 산화층을 피복하도록 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저.
  14. 제1 반사층과,
    상기 제1 반사층 위의 활성층과,
    상기 활성층 위의 제2 반사층을 갖고,
    상기 제2 반사층으로부터 출력광을 취출하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법으로서,
    소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 산화를 행함으로써 상기 제2 반사층 위에 산화층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 반사층으로부터 상기 소정의 강도 분포를 갖는 출력광을 취출하면서 상기 산화를 행하는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    외부로부터 상기 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 상기 산화를 행하는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    수증기 분위기 속에서 상기 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 상기 산화를 행하는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    60℃ 이상의 온도에서 또한 60% 이상의 습도의 수증기 분위기 속에서 상기 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 상기 산화를 행하는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 산화층은 상기 소정의 강도 분포에 따른 굴절율 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 굴절율 분포는 상기 산화층의 두께 및/또는 조성의 분포에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 굴절율 분포는 오목 렌즈 모양의 굴절율 분포인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 산화층은 Al 산화층인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 제2 반사층의 최상부에 Al을 포함하는 화합물 반도체층을 형성하고, 상기 소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 이 Al을 포함하는 화합물 반도체층의 산화를 행함으로써 상기 산화층을 형성하는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 Al을 포함하는 화합물 반도체층은 Al을 포함하는 III-V족 화합물 반도체층인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 Al을 포함하는 III-V족 화합물 반도체층은 AlGaAs층 또는 AlGaInP층인 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  26. 제14항에 있어서,
    상기 산화층을 형성한 후, 상기 산화층을 피복하도록 보호막을 형성하는 것을 특징으로 하는 면 발광 반도체 레이저의 제조 방법.
  27. Al을 포함하는 화합물 반도체층을 갖는 전자 소자의 제조 방법에 있어서,
    소정의 강도 분포를 갖는 광을 조사하면서 산화를 행함으로써 상기 Al을 포함하는 화합물 반도체층에 산화층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 전자 소자의 제조 방법.
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