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面發(fā)射半導體激光器及其制造方法

文檔序號:6993718閱讀:179來源:國知局
專利名稱:面發(fā)射半導體激光器及其制造方法
技術領域
本發(fā)明涉及在上表面具有激光發(fā)射區(qū)域的面發(fā)射半導體激光器及其制造方法,并 具體涉及能用于要求在偏振方向上光輸出穩(wěn)定的應用的面發(fā)射半導體激光器及其制造方 法。
背景技術
面發(fā)射半導體激光器與現(xiàn)有技術的邊發(fā)射激光器不同,其在垂直于基板的方向上 發(fā)光,并且能夠在同一基板上以二維陣列狀態(tài)布置很多個元件。因此,近年來面發(fā)射激光器 得到關注以作為數(shù)字復印機或數(shù)字打印機的光源。在現(xiàn)有類型的面發(fā)射半導體激光器中,成對的多層膜反射器形成在半導體基板 上,并且要作為發(fā)光區(qū)域的有源層被包括在該對多層膜反射器之間。在一個多層膜反射器 中,為了提高對有源層的電流注入效率并減小閾值電流,提供具有將電流注入區(qū)域變窄的 結構的電流限制層。分別在下表面?zhèn)忍峁│莻入姌O并在上表面?zhèn)忍峁㏄側電極,并且用于 發(fā)射激光的發(fā)光出口提供在P側電極中。在面發(fā)射半導體激光器中,電流在由電流限制層 限制后注入到有源層中,并且在此發(fā)光,于是,光在于成對的多層膜反射器處反復反射的同 時從P側電極的發(fā)光出口出射以成為激光。上述面發(fā)射半導體激光器通常具有偏振方向因元件變化而變化的不均勻性和偏 振方向根據輸出和環(huán)境溫度而變化的不穩(wěn)定性。從而,當這樣的面發(fā)射半導體激光器應用 于具有偏振波依賴性的光學元件例如面鏡和分束器時,例如當激光器用作數(shù)字復印機或打 印機的光源時,偏振方向上的變化導致聚焦位置或者圖像輸出上的差別,從而導致諸如模 糊或色差(colorshading)的問題。為了解決上面的問題,已經報道了通過在面發(fā)射半導體激光器內提供偏振控制功 能而將偏振方向穩(wěn)定在一個方向上的技術。例如,在日本專利No. 41386 (專利文件1)中,公開了具有不同深度的凹槽提供 在諧振器周圍面對A-A方向的兩個區(qū)域以及面對垂直于A-A方向的B-B方向的兩個區(qū)域 處,并且改變各區(qū)域中氧化層的數(shù)量,由此增加來自一個方向的壓應力,并且提高偏振波的 可控性。

發(fā)明內容
然而,在專利文件1的現(xiàn)有技術的構造中,必須進行形成光致抗蝕劑的工藝并進 行蝕刻各區(qū)域的工藝,以在兩個區(qū)域處形成具有不同深度的凹槽。從而,難于以高的精度在 發(fā)光點周圍形成同心的凹槽,并且電流限制區(qū)域的形狀可能不均勻。因此,所希望的是通過采用簡單的方法提供能夠以高精度形成不同深度凹槽的面 發(fā)射半導體激光器及其制造方法,以將激光的偏振方向穩(wěn)定在一個方向上。根據本發(fā)明實施例的面發(fā)射半導體激光器的制造方法包括如下(A)至(C)的步 馬聚ο
(A)形成堆疊結構的步驟,該堆疊結構在基板上依次具有包括至少一層下可氧化 層的下多層膜反射器、具有發(fā)光區(qū)域的有源層、包括上可氧化層的上多層膜反射器以及上 層;(B)在上層中提供第一凹槽的步驟;以及(C)在堆疊結構中提供第二凹槽的步驟,該第二凹槽包括平面形狀與第一凹槽重 疊的部分和與第一凹槽不重疊的部分。根據本發(fā)明另一個實施例的面發(fā)射半導體激光器包括如下(A)至(D)的部件。(A)具有堆疊結構的柱狀部分,該堆疊結構在基板上依次包括下多層膜反射器、具 有發(fā)光區(qū)域的有源層、上多層膜反射器以及上層;(B)上氧化層,提供在柱狀部分的側表面的上多層膜反射器處;(C)臺階狀凹部,提供在柱狀部分的部分周邊處或者提供柱狀部分外側的區(qū)域處, 包括上層中的第一凹槽和第一凹槽的底部處的第二凹槽;以及(D)具有至少一層的下氧化層,提供在臺階狀凹部的側表面的下多層膜反射器處。應當注意的是,某種類型的層可以插設在下多層膜反射器和有源層之間或者有源 層和上多層膜反射器之間。在根據本發(fā)明實施例的面發(fā)射半導體激光器中,包括上層處的第一凹槽和第一凹 槽底部處的第二凹槽的臺階狀凹部提供在柱狀部分的部分周邊處或者提供在柱狀部分外 側的區(qū)域處,并且具有至少一層的下氧化膜提供在臺階狀凹部的側表面的下多層膜反射器 處,因此,下氧化層引起的應力不均勻地產生在有源層中。此時,當下氧化層的不均勻分布 具有各向異性時,下氧化層引起的各向異性應力產生在有源層中,因此,增加了平行于應力 方向的方向上的偏振成分和垂直于應力方向的方向上的偏振成分中的任何一個,而抑制了 其它的偏振成分。從而,激光的偏振成分固定在一個方向上。根據本發(fā)明再一個實施例的面發(fā)射半導體激光器的制造方法包括下面(A)至(D) 的步驟。(A)形成堆疊結構的步驟,該堆疊結構在基板上依次具有包括至少一層下可氧化 層的下多層膜反射器、具有發(fā)光區(qū)域的有源層、包括上可氧化層的上多層膜反射器以及絕 緣膜;(B)通過去除部分絕緣膜而提供絕緣膜去除區(qū)域的步驟;(C)通過在絕緣膜和絕緣膜去除區(qū)域上形成光致抗蝕劑膜,提供該絕緣膜不被光 致抗蝕劑膜保護的具有絕緣膜的區(qū)域以及該絕緣膜休整區(qū)域不被光致抗蝕劑膜保護的不 具有絕緣膜的區(qū)域的步驟;以及(D)通過采用光致抗蝕劑膜作為掩模,蝕刻具有絕緣膜的區(qū)域和不具有絕緣膜的 區(qū)域的步驟。在根據本發(fā)明實施例的面發(fā)射半導體激光器的制造方法中,在上層處提供第一凹 槽后,提供具有平面形狀與第一凹槽重疊的部分以及與第一凹槽不重疊部分的第二凹槽, 因此,第二凹槽與第一凹槽重疊的部分可以形成為深于與第一凹槽不重疊的部分。第二凹 槽與第一凹槽重疊的部分的位置精度取決于第二凹槽形成工藝中的位置精度,而不反映第 一凹槽的位置偏移。因此,能夠以高精度形成具有不同深度的凹槽,并且通過采用簡單的方 法使激光的偏振方向穩(wěn)定在一個方向上。頁在根據本發(fā)明實施例的面發(fā)射半導體激光器中,包括上層處的第一凹槽和第一凹 槽底部處的第二凹槽的臺階狀凹部提供在柱狀部分的部分周邊處或者柱狀部分外側的區(qū) 域處,并且至少一層的下氧化層提供在臺階狀凹部的側表面處的下多層膜反射器中,從而 能夠使激光的偏振方向穩(wěn)定在一個方向上。在根據本發(fā)明實施例的面發(fā)射半導體激光器的另一個制造方法中,光致抗蝕劑膜 形成在絕緣膜和絕緣膜去除區(qū)域上,在不被光致抗蝕劑膜保護的絕緣膜上提供具有絕緣膜 的區(qū)域,并且在不被光致抗蝕劑膜保護的絕緣膜去除區(qū)域上提供不具有絕緣膜的區(qū)域,然 后,通過采用光致抗蝕劑膜作為掩模而蝕刻具有絕緣膜的區(qū)域和不具有絕緣膜的區(qū)域,因 此,在同一藝中不具有絕緣膜的區(qū)域可以蝕刻得比具有絕緣膜的區(qū)域更深。從而,通過采用 簡單的方法,能夠以高精度形成具有不同深度的凹槽,并且使激光的偏振方向穩(wěn)定在一個 方向上。


圖1是示出根據本發(fā)明第一實施例的工藝順序的面發(fā)射半導體激光器制造方法 的截面圖;圖2是示出接續(xù)圖1的工藝的上表面視圖;圖3A是沿著圖2的IIIA-IIIA線剖取的截面圖,而圖是沿著圖2的IIIB-IIIB 線剖取的截面圖;圖4A和4B是示出接續(xù)圖3A和的工藝的截面圖;圖5A和5B是示出接續(xù)圖4A和4B的工藝的截面圖;圖6是示出接續(xù)圖5A和5B的工藝的上表面圖;圖7A是沿著圖6的VIIA-VIIA線剖取的截面圖,而圖7B是沿著圖6的VIIB-VIIB 線剖取的截面圖;圖8A和8B是示出接續(xù)圖7A和7B的工藝的截面圖;圖9A和9B是示出接續(xù)圖8A和8B的工藝的截面圖;圖IOA和IOB是示出接續(xù)圖9A和9B的工藝的截面圖;圖IlA和IlB是示出接續(xù)圖IOA和IOB的工藝的截面圖;圖12A和12B是示出接續(xù)圖IlA和IlB的工藝的截面圖;圖13A和1 是示出接續(xù)圖12A和12B的工藝的截面圖;圖14A和14B是示出接續(xù)圖13A和13B的工藝的截面圖;圖15A和15B是示出接續(xù)圖14A和14B的工藝的截面圖;圖16A和16B是示出接續(xù)圖15A和15B的工藝的截面圖;圖17是示出根據本發(fā)明第二實施例的面發(fā)射半導體激光器制造方法的上表面視 圖;圖18A是沿著圖17的XVIIIA-XVIIIA線剖取的截面圖,而圖18B是沿著圖17的 XVIIIB-XVIIIB線剖取的截面圖;圖19A和19B是示出接續(xù)圖18A和18B的工藝的截面圖;圖20A和20B是示出接續(xù)圖19A和19B的工藝的截面圖;圖2IA和2IB是示出接續(xù)圖20A和20B的工藝的截面圖22A和22B是示出接續(xù)圖2IA和2IB的工藝的截面圖;圖23是示出根據本發(fā)明第三實施例的面發(fā)射半導體激光器制造方法的上表面視 圖;圖24A是沿著圖23的XXIVA-XXIVA線剖取的截面圖,而圖24B是沿著圖23的 XXIVB-XXIVB線剖取的截面圖;圖25是示出接續(xù)圖23的工藝的上表面視圖;圖^A是沿著圖25的XXVIA-XXVIA線剖取的截面圖,而圖26B是沿著圖25的 XXVIB-XXVIB線剖取的截面圖;圖27A和27B是示出接續(xù)圖25的工藝的截面圖;圖28A和28B是示出接續(xù)圖27A和27B的工藝的截面圖;圖29A和^B是示出接續(xù)圖28A和28B的工藝的截面圖;圖30A和30B是示出接續(xù)圖29A和29B的工藝的截面圖;圖31A和31B是示出根據本發(fā)明第四實施例的面發(fā)射半導體激光器制造方法的截 面圖;圖32是示出根據本發(fā)明第五實施例的面發(fā)射半導體激光器制造方法的上表面視 圖;圖33A是沿著圖32的XXXIIIA-XXXIIIA線剖取的截面圖,而圖3 是沿著圖32 的XXXIIIB-XXXIIIB線剖取的截面圖;圖34A和34B是示出接續(xù)圖32的工藝的截面圖;圖35A和35B是示出接續(xù)圖34A和34B的工藝的截面圖;圖36是示出接續(xù)圖35A和35B的工藝的上表面視圖;圖37A是沿著圖36的XXXVIIA-XXXVIIA線剖取的截面圖,而圖37B是沿著圖36 的XXXVIIB-XXXVIIB線剖取的截面圖;圖38A和38B是示出接續(xù)圖36的工藝的截面圖;圖39A和39B是示出接續(xù)圖38A和38B的工藝的截面圖;圖40A和40B是示出接續(xù)圖39A和39B的工藝的截面圖;圖41A和41B是示出接續(xù)圖40A和40B的工藝的截面圖;圖42A和42B是示出接續(xù)圖41A和41B的工藝的截面圖;圖43是示出圖36的修改示例的上表面視圖;以及
圖44是示出圖36的另一個修改示例的上表面視圖。
具體實施例方式在下文,將參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。說明以下面的順序進行。1.第一實施例(第二凹槽提供為圍繞柱狀部分的環(huán)形形狀的示例)2.第二實施例(第二凹槽提供在除柱狀部分之外的整個區(qū)域上的示例)3.第三實施例(第三凹槽提供為圍繞柱狀部分的環(huán)形形狀并且第一凹槽和第二 凹槽提供在第三凹槽外側的示例)4.第四實施例(通過采用蝕刻停止層來提供第一凹槽的示例)5.第五實施例(提供絕緣膜去除區(qū)域以代替第一凹槽的示例)
(第一實施例)(制造方法)圖1至圖16B按著工藝順序示出了根據本發(fā)明第一實施例的面發(fā)射半導體激光器 的制造方法。首先,如圖1所示,例如采用MOCVD (金屬有機化學氣相沉積)法,在由GaAs 制成的基板11上形成化合物半導體層。在此情況下,作為III-V族化合物半導體的材料, 例如采用三甲基鋁(TMA)、三甲基鎵(TMG)、三甲基銦(TMIn)和胂(AsH3)。作為施主雜質的 材料,例如采用Hje,作為受主雜質的材料,例如采用二甲基鋅(DMZ)。首先,下DBR鏡層(mirror layer) 12、下間隔層(覆蓋層)13、有源層14、上間隔層 (覆蓋層)15、上DBR鏡層16和接觸層17依次堆疊在基板11上,以形成堆疊結構10。作為基板11,例如采用η型GaAs基板。GaAs基板優(yōu)選為(100)面基板,然而,可 以采用特殊的基板,例如相對于(100)面傾斜約2度至20度的基板以及(nil) (“ η"是整 數(shù))面基板等。例如,通過從基板11側依次堆疊下第一 DBR鏡層21、下第二 DBR鏡層22和下第三 DBR鏡層23而形成下DBR鏡層12。通過堆疊多對成對設置的低折射系數(shù)層21Α和高折射 系數(shù)層21Β而形成下第一 DBR鏡層21。低折射系數(shù)層21Α例如由光學厚度為λ/4 (λ表示 振蕩波長)的η型AlyGai_yAS制成,并且高折射系數(shù)層21Β例如由光學厚度為λ /4的η型 AlzGa1^zAs制成。通過堆疊多對成對設置的低折射系數(shù)層22Α和高折射系數(shù)層22Β而形成下 第二 DBR鏡層22。低折射系數(shù)層22Α例如由光學厚度為λ/4的η型Al ^a^As制成,并 且高折射系數(shù)層22B例如由光學厚度為λ/4的η型AlzGai_zAs制成。通過堆疊多對成對設 置的低折射系數(shù)層23Α和高折射系數(shù)層2 而形成下第三DBR鏡層23。低折射系數(shù)層23A 例如由光學厚度為λ /4的η型AlxGai_xAs制成,并且高折射系數(shù)層2 例如由光學厚度為 λ/4 的 η 型 AlzGivzAs 制成。上DBR鏡層16例如通過從基板11側依次堆疊上第一 DBR鏡層31、上第二 DBR鏡 層32和上第三DBR鏡層33而形成。上第一 DBR鏡層31通過堆疊多對成對設置的低折射 系數(shù)層31Α和高折射系數(shù)層31Β而形成。低折射系數(shù)層31Α例如由光學厚度為λ/4(λ表 示振蕩波長)的η型AlxGai_xAS制成,并且高折射系數(shù)層31Β例如由光學厚度為λ/4的η 型AlzGivzAs制成。上第二 DBR鏡層32通過堆疊多對成對設置的低折射系數(shù)層32Α和高 折射系數(shù)層32Β而形成。低折射系數(shù)層32Α例如由光學厚度為λ/4的η型Ala^vaAs制 成,并且高折射系數(shù)層32B例如由光學厚度為λ/4的η型AlzGivzAs制成。上第三DBR鏡 層33通過堆疊多對成對設置的低折射系數(shù)層33Α和高折射系數(shù)層3 而形成。低折射系 數(shù)層33A例如由光學厚度為λ /4的η型AlxGai_xAS制成,并且高折射系數(shù)層3 例如由光 學厚度為λ /4的η型AlzGa1^zAs制成。在下DBR鏡層12和上DBR鏡層16的各層中鋁(Al)的組份比滿足下面的條件1 ^ α , β ^x,y>0. 8>ζ^0就是說,下第二 DBR鏡層22的低折射系數(shù)層22Α是具有由Ale(;ai_eAS制成的至少 一層的下可氧化層22A,并且上第二 DBR鏡層32的低折射系數(shù)層32A是由Ala^vaAs制成 的上可氧化層32A。下間隔層13例如由Alx2Gai_x2AS (0 < x2 < 1)制成。有源層14例如由AlGaAs系 的材料制成。上間隔層15例如由Alx3(iai_x3AS(0<X3<l)制成。所希望的是下間隔層13、有源層14和上間隔層15不包括雜質,然而,也可以包括ρ型或η型雜質。作為η型雜質, 例如可以引入硅(Si)和硒(Se)等。作為ρ型雜質,可以引入鋅(Si)、鎂(Mg)、鈹(Be)和 碳(C)等。接觸層17例如由Alx4Gai_x4As (0 ^ x4 ^ 0. 3)制成。接觸層17的厚度將在后面描 述。接下來,光致抗蝕劑膜41形成在接觸層17上,并且用于形成稍后描述的第一凹槽 51的開口 41Α形成在光致抗蝕劑膜41中,如圖2以及圖3Α和所示。隨后,上DBR鏡層16的上層,即接觸層17,采用光致抗蝕劑膜41作為掩模通過濕 法蝕刻法或干法蝕刻法而被蝕刻以形成第一凹槽51,如圖4Α和4Β所示。在示出圖4Α和 4Β以及后續(xù)附圖中的各工藝的截面圖中,用后綴A表示的視圖示出當從圖2中ΙΙΙΑ-ΙΙΙΑ 線的箭頭方向觀看時在該方向上切割獲得的截面結構,并且用后綴B表示的視圖示出當從 圖2中ΙΙΙΒ-ΙΙΙΒ線的箭頭方向觀看時在該方向上切割獲得的截面結構。優(yōu)選第一凹槽51具有凹槽不穿透接觸層17的希望深度。第一凹槽51的深度將 與接觸層17的厚度在后面描述。關于第一凹槽51的平面設置,它們設置在柱狀部分預定 形成區(qū)域61Α的部分周邊上。具體地講,為了控制偏振,第一凹槽51優(yōu)選形成在位于通過 柱狀部分預定形成區(qū)域61Α的中心C的直線上的位置處以相對于中心C對稱,即位于一個 方向上呈相反角度的位置處。不必在兩個點處提供第一凹槽51,而是在至少一個點處提供 第一凹槽51就足夠了。第一凹槽51的平面形狀不限于圖2所示的矩形形狀,第一凹槽51 的平面形狀是可選的,只要可以進行足夠的氧化以為有源層14增加各向異性應力。在形成第一凹槽51后,剝離光致抗蝕劑膜41,如圖5Α和5Β所示。在剝離光致抗蝕劑膜41后,光致抗蝕劑膜42形成在已經形成有第一凹槽51的接 觸層17上,并且用于形成稍后描述的第二凹槽52的開口 42Α形成在光致抗蝕劑膜42中, 如圖6以及圖7Α和7Β所示。在形成開口 42Α后,第二凹槽52采用光致抗蝕劑膜42作為掩模通過濕法蝕刻法 或干法蝕刻法形成,優(yōu)選通過干法蝕刻法形成,如圖8Α和8Β所示。第二凹槽52形成為圍繞 圓柱形狀的柱狀部分(臺面部分)61的框架形狀,即形成為環(huán)狀,并且第二凹槽52的一部 分與第一凹槽51重疊。就是說,第二凹槽52包括平面形狀與第一凹槽51重疊的部分52Α 和與第一凹槽51不重疊的部分52Β。第二凹槽52的與第一凹槽51不重疊的部分52Β在堆疊方向上的蝕刻深度是這樣 的深度,其中凹槽穿透包括上可氧化層32Α的上第二 DBR鏡層32并且其中凹槽未到達包括 下可氧化層22Α的下第二 DBR鏡層22。此時,第二凹槽的與第一凹槽51重疊的部分52Α的 蝕刻深度比與第一凹槽51不重疊的部分52Β深第一凹槽51的深度。因此,通過適當控制 第一凹槽51的深度,第二凹槽52的與第一凹槽51重疊的部分52Α在堆疊方向上的蝕刻深 度可以是凹槽穿透下可氧化層22Α的至少一層的深度。具體地講,第一凹槽51的深度優(yōu)選深于下第二 DBR鏡層22的低折射系數(shù)層22Α 和高折射系數(shù)層22Β對的厚度。根據該結構,第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52Α 在堆疊方向上的蝕刻深度可以是凹槽穿透下可氧化層22Α的至少一層的深度。下第二 DBR 鏡層22的低折射系數(shù)層22Α和高折射系數(shù)層22Β對的厚度根據波長而不同,例如,當波長 是780nm時為120nm,當波長是660nm時為lOOnm。
所希望的是形成厚度大于第一凹槽51深度的接觸層17,以形成具有上述深度的 第一凹槽51。具體地講,接觸層17的厚度優(yōu)選為0. 1 μ m以上到1 μ m以下。附帶地,已知存在加載效應(loading effect),其中通過在光致抗蝕劑膜中提供 具有不均勻寬度的開口以使寬度窄的部分與寬度寬的部分相比蝕刻速度降低,從而形成具 有不同蝕刻深度的凹槽。然而,加載效應是不穩(wěn)定的,并且蝕刻深度容易改變。因此,由于 各凹槽深度上的差異會太大或者太小,所以容易發(fā)生變化。從而,當僅采用加載效應時,極 難進行精確的控制以使第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A的深度與實施例一樣形 成為比不與第一凹槽51重疊的部分52B深下第二 DBR鏡層22的低折射系數(shù)層22A和高折 射系數(shù)層22B對的厚度。在形成第二凹槽52后,剝離光致抗蝕劑膜42,如圖9A和9B所示。在剝離光致抗蝕劑膜42后,在高溫水蒸汽氣氛中進行氧化處理,如圖IOA和IOB 所示。此時,在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B中,在第二凹槽52的側表面僅 暴露上可氧化層32A。因此,上可氧化層32A中的鋁(Al)被選擇性地氧化成由絕緣層(氧 化鋁)制成的上氧化層34A,然而,下可氧化層22A沒有被氧化。另一方面,在第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A中,上可氧化層32A和下 可氧化層22A 二者都暴露在第二凹槽52的側表面。因此,上可氧化層32A以與上述相同的 方式被氧化為上氧化層34A。同時,下可氧化層22A中的鋁(Al)被選擇性地氧化為由絕緣 層(氧化鋁)制成的下氧化層24A。此時,根據上DBR鏡層16和下DBR鏡層12的各層中鋁(Al)的組份比之差,相對 于上可氧化層32A和下可氧化層22A的氧化,上第一 DBR鏡層31、上第三DBR鏡層33、下第 一 DBR鏡層21和下第三DBR鏡層23的氧化幾乎不進行或者稍微地進行。因此,在下第二 DBR鏡層22中,下氧化層24A形成在通過柱狀部分61的中心C的 直線上以相對于中心C對稱,即形成于在一個方向上呈相反角度的位置處。另一方面,在上 第二 DBR鏡層32中,上氧化層34A形成為具有對應于發(fā)光層14的發(fā)光區(qū)域14A的開口,并 且該開口將成為電流注入區(qū)域34B。在如上所述在接觸層17中形成第一凹槽51之后,形成平面形狀部分地重疊第一 凹槽51的第二凹槽52,由此通過蝕刻工藝一次使第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分 52A比與第一凹槽51不重疊的部分52B深。另外,通過利用第一凹槽51和第二凹槽52進 行氧化處理,由此可以容易形成下氧化層24A,使其在圍繞作為中心的發(fā)光區(qū)域14A的旋轉 方向上不均勻地分布。在形成上氧化層34A和下氧化層24A后,例如通過真空沉積法將金屬材料堆疊在 整個表面上。其后,例如采用選擇性蝕刻,將環(huán)形形狀的上電極71形成在柱狀部分61的上 表面(第二凹槽52內側的除接觸層17的發(fā)光區(qū)域之外的區(qū)域)上,如圖IlA和IlB所示。 上電極焊盤(未示出)形成在遠離柱狀部分61的位置處。上電極71和上電極焊盤(未示 出)例如通過依次堆疊鈦(Ti)層、鉬(Pt)層和金(Au)層而形成,以電連接到接觸層17。隨后,僅打開接觸層17的發(fā)光區(qū)域并形成發(fā)光窗口 17A,如圖12A和12B所示。在形成接觸層17的發(fā)光窗口 17A后,例如采用CVD (化學氣相沉積)法,由氧化物 或氮化物諸如SiA和SiNx的絕緣材料制成的絕緣膜(鈍化膜)18形成在整個表面(柱狀 部分61的上表面、第一凹槽51和第二凹槽52的內表面、以及接觸層17的除柱狀部分61之外的表面)上,如圖13A和1 所示。隨后,蝕刻上電極71上的部分絕緣膜18,以形成上電極暴露部分71A,如圖14A所 示。其后,用于連接上電極71和上電極焊盤(未示出)的連接部分72形成在上電極暴露 部分71A上。連接部分72在堆疊結構上形成鍍覆層,該堆疊結構例如通過依次堆疊Ti層、 Pt層和Au層而形成。在形成連接部分72后,對基板11的反面?zhèn)冗M行拋光和蝕刻,直到整個厚度變?yōu)槔?如200 μ m以下。隨后,下電極73形成在基板11的反面?zhèn)?,如圖16A和16B所示。下電極 73例如通過從基板11側依次堆疊金(Au)與鍺(Ge)的合金層、鎳(Ni)層和金(Au)層而形 成,以電連接到基板11。其后,基板11被加熱到400°C以上,以進行電極的合金化。以上述 方式,完成根據該實施例的面發(fā)射半導體激光器1。(結構)面發(fā)射半導體激光器1包括在基板11的一個表面上的發(fā)光部分60,如圖16A和 16B所示。發(fā)光部分60由堆疊結構10形成,該堆疊結構10從基板11側依次包括下DBR 鏡層12、下間隔層13、有源層14、上間隔層15、上DBR鏡層16和接觸層17。在發(fā)光部分60 中,部分下DBR鏡層12、下間隔層13、有源層14、上間隔層15、上DBR鏡層16和接觸層17 組成具有圓柱形狀的寬度為約ΙΟμπι至30μπι的柱狀部分(臺面部分)61。上氧化層34Α作為電流限制層提供在柱狀部分61的側表面的上第二 DBR鏡層32 內。如上所述,上氧化層34Α通過從柱狀部分61的側表面氧化包含在上可氧化層32Α中的 高濃度Al而獲得,其在平面視圖中由具有環(huán)形形狀的Al2O3(氧化鋁)制成。就是說,上氧 化層34Α的中央開口是電流注入區(qū)域34Β,電流通過該電流注入區(qū)域34Β,并且有源層14面 對電流注入區(qū)域34Β的區(qū)域是發(fā)光區(qū)域14Α。面發(fā)射半導體激光器1還具有在柱狀部分61部分周邊上的臺階狀凹部50。臺階 狀凹部50包括提供在接觸層17中的第一凹槽51和提供在第一凹槽51底部處的第二凹槽 52,該提供在第一凹槽51底部處的第二凹槽52對應于上面的制造方法中第二凹槽52與第 一凹槽51重疊的部分52Β。在臺階狀凹部50的側表面處的下第二 DBR鏡層22中,提供至 少一層的下氧化層24Α。根據該結構,面發(fā)射半導體激光器1能夠將激光的偏振方向穩(wěn)定在 一個方向上。如上所述,下氧化層24Α通過從臺階狀凹部50的側表面氧化包括在下可氧化層 22Α中的高濃度Al而獲得,其由Al2O3(氧化鋁)制成并且僅提供在臺階狀凹部50內。就 是說,包括下可氧化層22Α的下第二 DBR鏡層22沒有暴露在第二凹槽52與第一凹槽51不 重疊的部分52Β的側表面處,因此,下氧化層24Α沒有分布在部分52Β中。因此,下氧化層 24Α在圍繞作為中心的發(fā)光區(qū)域14Α的旋轉方向上不均勻地分布,從而在有源層14中引起 與該分布對應的不均勻應力。具體地講,下氧化層24Α設置在通過柱狀部分61的中心C的 直線上以相對于中心C對稱,即設置于在一個方向上呈相反角度的位置處。(操作)在面發(fā)射半導體激光器1中,當給定的電壓施加在下電極73和上電極71之間時, 電流通過上氧化層34Α的中心處的電流注入區(qū)域34Β注入到有源層14,從而通過電子和空 穴的復合而發(fā)光。下DBR鏡層12和上DBR鏡層16反射的光產生給定波長的激光振蕩,并 且作為激光束被出射到外部。
在此情況下,在柱狀部分61的部分周邊上提供的臺階狀凹部50包括接觸層17的 第一凹槽51和第一凹槽51底部處的第二凹槽52,并且至少一層的下氧化層24A提供在臺 階狀凹部50的側表面的下第二 DBR鏡層22中,因此,由下氧化層24A引起的拉應力不均勻 地產生在有源層14中。下氧化層24A設置在通過柱狀部分61的中心C的直線上以相對于 中心C對稱,即設置于在一個方向上呈相反角度的位置處,由此引起各向異性分布。從而, 對應于該分布的各向異性拉應力產生在有源層14中。如上所述,不必擔心下可氧化層22A 在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B中被氧化,并且不必擔心在第二凹槽52與 第一凹槽51不重疊的部分52B彼此面對的方向上應力產生在有源層14中。從而,增加了與 拉應力方向垂直的方向上的偏振成分,并抑制了與拉應力方向平行的方向上的偏振成分。 因此,強的單軸應變被施加到有源層14,偏振方向在一個方向上取向。在根據上述實施例的面發(fā)射半導體激光器的制造方法中,包括平面形狀與第一凹 槽51重疊的部分52A和與第一凹槽51不重疊的部分52B的第二凹槽52在于接觸層17中 形成第一凹槽51之后形成,因此,第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A可以形成為 深于與第一凹槽51不重疊的部分52B。因此,通過簡單的方法,可以精確地形成具有不同深 度的凹槽并將激光的偏振方向穩(wěn)定在一個方向上。另外,以高精度將第一凹槽51和第二凹槽52的深度控制所希望的深度,由此防止 第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B到達下可氧化層22A,并且使得第二凹槽52 與第一凹槽51重疊的部分52A到達下可氧化層22A。因此,可以精確地控制施加給有源層 14的應力。此外,盡管第一凹槽51和第二凹槽52以不同的工藝形成,但是將成為諧振器的柱 狀部分61的形成以及下可氧化層22A的到達僅取決于第二凹槽52的位置精度而不反映第 一凹槽51的位置偏移。因此,作為電流限制層的上氧化層34A以及下氧化層24A的形狀變 得穩(wěn)定,結果,可以獲得均勻的形狀和特性。不必采用特殊的基板如(nil)面基板(“η"是整數(shù))作為基板11,而是可以采用 常用的(100)面基板或者傾斜大約2°至20°的基板,因此,可以采用常用的(100)面基板 或者傾斜基板的摻雜條件和外延生長條件(諸如流速)。從而,可以以低成本容易地制造基 板。在根據該實施例的面發(fā)射半導體激光器中,包括接觸層17的第一凹槽51和第一 凹槽51底部處的第二凹槽52的臺階狀凹部50提供在柱狀部分61的部分周邊,并且具有 至少一層的下氧化層24Α提供在臺階狀凹部50的側表面的下第二 DBR鏡層22處,因此,激 光的偏振方向可以被穩(wěn)定在一個方向上。另外,下DBR鏡層12具有下第一 DBR鏡層21至下第三DBR鏡層23從基板11側 依次堆疊的結構,因此,當?shù)诙疾?2變得很深時,包括在下第二 DBR鏡層22中的下氧化 層24Α的層數(shù)(厚度)可以增加。從而,各向異性應力可以增加為對應于下氧化層24Α的 層數(shù)(厚度),并且可以提高偏振的可控性。另外,由于下DBR鏡層12具有上述結構,因此不必擔心影響偏振的可控性,只要第 二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52Β的底部形成在下第三DBR鏡層23內的任何位置 處。就是說,在制造工藝中,不必精確地控制第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52Β 的深度,并且即使在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52Β的深度變化時,也不必擔心在每個面發(fā)射半導體激光器1中偏振光可控性上發(fā)生變化。此外,下氧化層24A增加的層數(shù)(厚度)越大,各向異性應力增加的越多,因此,不 必為了在有源層14上施加大的應力而在對應于發(fā)光區(qū)域14A的區(qū)域中提供下氧化層24A。 因此,不必擔心光輸出被下氧化層24A降低,并且可以以高輸出發(fā)射激光。而且,柱狀部分61周圍形成的第二凹槽52具有凹槽至少穿透有源層14的深度, 因此,從上電極71、上電極焊盤和連接部分72連接到有源層14的電流路徑僅存在于柱狀部 分61內。因此,不必擔心由于第二凹槽52形成在柱狀部分61周圍而引起電流注入效率下 降。(第二實施例)圖17至圖22A和22B按著工藝順序示出了根據本發(fā)明第二實施例的面發(fā)射半導 體激光器的制造方法。該制造方法與根據第一實施例的制造方法相同,除了第二凹槽52沒 有形成環(huán)形形狀之外,第二凹槽52形成在除柱狀部分61之外的整個區(qū)域上。因此,將參考 圖1至圖16A和16B說明相同的工藝。首先,下DBR鏡層12、下間隔層(覆蓋層)13、有源層14、上間隔層(覆蓋層)15、上 DBR鏡層16和接觸層17依次堆疊在基板11上,以與第一實施例相同的方式通過圖1所示 的工藝形成堆疊結構10。此時,下DBR鏡層12例如通過從基板11側依次堆疊下第一 DBR 鏡層21、下第二 DBR鏡層22和下第三DBR鏡層23而形成。上DBR鏡層16例如通過從基 板11側依次堆疊上第一 DBR鏡層31、上第二 DBR鏡層32和上第三DBR鏡層33而形成。鋁 (Al)在下DBR鏡層12和上DBR鏡層16的各層中的組份比以與第一實施例相同的方式滿足 下面的關系1 ^ α , β ^x,y>0. 8>ζ^0就是說,下第二 DBR鏡層22的低折射系數(shù)層22Α是具有Al β Gal-β As制成的至 少一層的下可氧化層22A,并且上第二 DBR鏡層32的低折射系數(shù)層32A是Al α foil- α As制 成的上可氧化層32A。接下來,以與第一實施例相同的方式,通過圖2以及圖3A和:3B所示的工藝,光致 抗蝕劑膜41形成在接觸層17上,并且用于形成稍后描述的第一凹槽51的開口 41A形成在 光致抗蝕劑膜41中。隨后,以與第一實施例相同的方式,通過圖4A和4B所示的工藝,接觸層17采用光 致抗蝕劑膜41作為掩模通過濕法蝕刻法或干法蝕刻法而被蝕刻,以形成第一凹槽51。其后,以與第一實施例相同的方式,通過圖5A和5B所示的工藝,剝離光致抗蝕劑 膜41。在剝離光致抗蝕劑膜41后,光致抗蝕劑膜42形成在已經形成有第一凹槽51接觸 層17上,并且用于形成第二凹槽52的開口 42A提供在光致抗蝕劑膜42中,如圖17以及圖 18A禾口 18B所示。在形成開口 42A后,第二凹槽52采用光致抗蝕劑42作為掩模通過濕法蝕刻法或 干法蝕刻法形成,優(yōu)選通過干法蝕刻法形成,如圖19A和19B所示。第二凹槽52形成在除 具有圓柱形狀的柱狀部分(臺面部分)61之外的整個區(qū)域上,并且第二凹槽52的一部分與 第一凹槽51重疊。就是說,第二凹槽52包括平面形狀與第一凹槽51重疊的部分52A和與 第一凹槽51不重疊的部分52B。
第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B在堆疊方向上的蝕刻深度是這樣的 深度,其中凹槽穿透包括上可氧化層32A的上第二DBR鏡層32,并且其中凹槽未到達包括下 可氧化層22A的下第二 DBR鏡層22。此時,第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A的 蝕刻深度比與第一凹槽51不重疊的部分52B深第一凹槽51的深度。因此,通過適當?shù)乜?制第一凹槽51的深度,第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A在堆疊方向上的蝕刻深 度可以是凹槽穿透下可氧化層22A的至少一層的深度。具體地講,以與第一實施例相同的方式,第一凹槽51的深度優(yōu)選深于下第二 DBR 鏡層22的低折射系數(shù)層22A和高折射系數(shù)層22B對的厚度。為了實現(xiàn)上述目標,所希望的 是以與第一實施例相同的方式形成接觸層17,以使接觸層17的厚度大于第一凹槽51的深 度。具體地講,以與第一實施例相同的方式,接觸層17的厚度優(yōu)選為0. Ιμπι以上至Ιμπι 以下。在形成第二凹槽52后,剝離光致抗蝕劑膜42,如圖20Α和20Β所示。在剝離光致抗蝕劑膜42后,在高溫水蒸汽氣氛中進行氧化處理,如圖21Α和21Β 所示。此時,在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52Β中,只有上可氧化層32Α暴露 在第二凹槽52的側表面。因此,上可氧化層32Α中的鋁(Al)被選擇性地氧化為由絕緣層 (氧化鋁)制成的上氧化層34Α,然而,下可氧化層22Α沒有被氧化。另一方面,在第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52Α中,上可氧化層32Α和下 可氧化層22Α 二者都暴露在第二凹槽52的側表面。因此,上可氧化層32Α以與上述相同 的方式氧化為上氧化層34Α。同時,下可氧化層22Α中的鋁(Al)選擇性地氧化為由絕緣層 (氧化鋁)制成的下氧化層24Α。這時,根據上DBR鏡層16和下DBR鏡層12的各層中的鋁(Al)的組份比之差,相 對于上可氧化層32Α和下可氧化層22Α的氧化,上第一 DBR鏡層31、上第三DBR鏡層33、下 第一 DBR鏡層21和下第三DBR鏡層23的氧化幾乎不進行或者輕微地進行。從而,在下第二 DBR鏡層22中,下氧化層24Α形成在通過柱狀部分61的中心C的 直線上以相對于中心C對稱,即形成于在一個方向上呈相反角度的位置處。另一方面,在上 第二 DBR鏡層32中,上氧化層34Α形成為具有對應于發(fā)光層14的發(fā)光區(qū)域14Α的開口,并 且該開口將成為電流注入區(qū)域34Β。在如上所述在接觸層17中形成第一凹槽51之后,通過蝕刻工藝一次形成平面形 狀部分重疊第一凹槽51的第二凹槽52,由此使第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52Α 深于與第一凹槽51不重疊的部分52Β。另外,利用第一凹槽51和第二凹槽52進行氧化處 理,由此易于形成下氧化層24Α,使其不均地分布在圍繞作為中心的發(fā)光區(qū)域14Α的旋轉方 向上。在形成上氧化層34Α和下氧化層24Α后,以與第一實施例相同的方式,環(huán)形形狀的 上電極71形成在柱狀部分61的上表面上,如圖22Α和22Β所示。上電極焊盤(未示出) 形成在遠離柱狀部分61的位置處。隨后,以與第一實施例相同的方式,僅打開接觸層17的發(fā)光區(qū)域并且也形成發(fā)光 窗口 17Α,如圖22Α禾口 22Β所示。在形成接觸層17的發(fā)光窗口 17Α后,以與第一實施例相同的方式,由氧化物或氮 化物如S^2和SiNx的絕緣材料制成的絕緣膜(鈍化膜)18例如采用CVD法形成在整個表面(柱狀部分61的上表面、第一凹槽51和第二凹槽52的內表面、以及接觸層17的除柱狀 部分61之外的表面)上,如圖22A和22B所示。隨后,以與第一實施例相同的方式,蝕刻上電極71上的部分絕緣膜18,以形成上 電極暴露部分71A,如圖22k和22B所示,然后,連接部分72形成在上電極暴露部分71A上。在形成連接部分72后,以與第一實施例相同的方式,拋光并蝕刻基板11的反面 側,以由此在基板11的反面?zhèn)壬闲纬上码姌O73,如圖22k和22B所示。其后,基板11被加 熱到400°C以上,以進行電極的合金化。以上述方式,完成了根據該實施例的面發(fā)射半導體 激光器1。(結構)由根據該實施例的制造方法制造的面發(fā)射半導體激光器1與第一實施例的結構 相同,除了第二凹槽52提供在除柱狀部分61之外的整個表面上。面發(fā)射半導體激光器1具有在柱狀部分61的部分周邊上的臺階狀凹部50。臺階 狀凹部50包括提供在接觸層17中的第一凹槽51和提供在第一凹槽51底部處的第二凹槽 52,該提供在第一凹槽51底部處的第二凹槽52對應于上述制造方法中第二凹槽52與第一 凹槽51重疊的部分52B。在臺階狀凹部50的側表面的下第二 DBR鏡層22中,提供至少一 層的下氧化層24A。根據該結構,面發(fā)射半導體激光器1可以將激光的偏振方向穩(wěn)定在一個 方向上。以與第一實施例相同的方式,下氧化層24A僅提供在臺階狀凹部50內,而不分布 在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B的側表面處。因此,下氧化層24A不均勻 地分布在圍繞作為中心的發(fā)光區(qū)域14A的旋轉方向上,從而在有源層14中引起對應于該分 布的不均勻應力。具體地講,下氧化層24A設置在通過柱狀部分61的中心C的直線上以相 對于中心C對稱,即設置于在一個方向上呈相反角度的位置處。根據該實施例的面發(fā)射半導體激光器1的操作和效果與第一實施例的相同。特別是,在本實施例中,當多個柱狀部分61設置成陣列狀態(tài)時,在將面發(fā)射半導 體激光器1切割成芯片狀態(tài)前,可以在晶片中減輕由外延晶體生長產生的整個晶片的熱變 形(warpage)。從而,可以減小切割后各芯片中保留的熱變形量,并且還可以減小各芯片間 的熱變形量的變化。(第三實施例)圖23至圖30A和30B按著工藝順序示出了根據本發(fā)明第三實施例的面發(fā)射半導 體激光器的制造方法。在該制造方法中,在提供第二凹槽52的同時,平面形狀與第一凹槽 51不重疊的第三凹槽53提供為圍繞柱狀部分61的環(huán)形形狀,其中第一凹槽51和第二凹 槽52設置在第三凹槽53外側的區(qū)域處。除了上述區(qū)別外,根據該實施例的制造方法與第 一實施例的制造方法相同。因此,將參考圖1至圖16A和16B說明相同的工藝。首先,以與第一實施例相同的方式,通過圖1所示的工藝,下DBR鏡層12、下間隔層 (覆蓋層)13、有源層14、上間隔層(覆蓋層)15、上DBR鏡層16和接觸層17依次堆疊在基 板11上,以形成堆疊結構10。此時,下DBR鏡層12例如通過從基板11側依次堆疊下第一 DBR鏡層21、下第二 DBR鏡層22和下第三DBR鏡層23而形成。上DBR鏡層16例如通過從 基板11側依次堆疊上第一 DBR鏡層31、上第二 DBR鏡層32和上第三DBR鏡層33而形成。 以與第一實施例相同的方式,下DBR鏡層12和上DBR鏡層16的各層中鋁(Al)的組份比滿足下面的關系1 ^ α , β ^x,y>0. 8>ζ^0就是說,下第二 DBR鏡層22的低折射系數(shù)層22Α是具有Al β Gal-^As制成的至 少一層的下可氧化層22Α,并且上第二 DBR鏡層32的低折射系數(shù)層32Α是Al α foil- α As制 成的上可氧化層32A。接下來,以與第一實施例相同的方式,光致抗蝕劑膜41形成在接觸層17上,并且 用于形成稍后描述的第一凹槽51的開口 41A形成在光致抗蝕劑膜41中,如圖23以及圖 24A和MB所示。隨后,以與第一實施例相同的方式,通過圖4A和4B所示的工藝,接觸層17采用光 致抗蝕劑膜41作為掩模通過濕法蝕刻法或干法蝕刻法而被蝕刻,以形成第一凹槽51。此 時,第一凹槽51形成在柱狀部分預定形成區(qū)域61A外側的區(qū)域處。其后,以與第一實施例相同的方式,通過圖5A和5B所示的工藝剝離光致抗蝕劑膜 41。在剝離光致抗蝕劑膜41后,光致抗蝕劑膜42形成在已經形成有第一凹槽51的接 觸層17上,然后,用于形成第二凹槽52的開口 42A以及用于形成第三凹槽53的開口 42B 提供在光致抗蝕劑膜42中,如圖25以及圖26A和26B所示。在形成開口 42A、42B后,采用光致抗蝕劑膜42作為掩模第二凹槽52和第三凹槽 53通過濕法蝕刻法或干法蝕刻法形成,優(yōu)選通過干法蝕刻法形成,如圖27A和27B所示。第二凹槽52形成為平面形狀與第一凹槽51部分重疊的直線形狀。就是說,第二 凹槽52包括平面形狀與第一凹槽51重疊的部分52A和與第一凹槽51不重疊的部分52B。 當然,第二凹槽52不僅可以形成為直線形狀,而且可以形成為諸如弧形的曲線形狀。第三凹槽53在平面形狀上不與第一凹槽51重疊,第三凹槽53形成為圍繞柱狀部 分61的框架形狀,即環(huán)形形狀。第一凹槽51和第二凹槽52提供在第三凹槽53外側的區(qū) 域處。第三凹槽53在堆疊方向上的蝕刻深度是這樣的深度,其中凹槽穿透包括上可氧 化層32A的上第二 DBR鏡層32,并且其中凹槽未到達包括下可氧化層22A的下第二 DBR鏡 層22。此時,第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A的蝕刻深度比第三凹槽53深第 一凹槽51的深度。因此,通過適當?shù)乜刂频谝话疾?1的蝕刻深度,第二凹槽52與第一凹 槽51重疊的部分52A在堆疊方向上的蝕刻深度可以是凹槽穿透下可氧化層22A的至少一 層的深度。第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B的蝕刻深度與第三凹槽53相同。具體地講,以與第一實施例相同的方式,第一凹槽51的深度優(yōu)選深于下第二 DBR 鏡層22的低折射系數(shù)層22A和高折射系數(shù)層22B對的厚度。為了實現(xiàn)上述目的,所希望的 是以與第一實施例相同的方式形成厚度大于第一凹槽51深度的接觸層17。具體地講,以與 第一實施例相同的方式,接觸層17的厚度優(yōu)選為0. 1 μ m以上至1 μ m以下。在形成第二凹槽52和第三凹槽53后,剝離光致抗蝕劑膜42,如圖28A和28B所示。在剝離光致抗蝕劑膜42后,在高溫水蒸汽氣氛中進行氧化處理,如圖29A和29B 所示。此時,在第三凹槽53中,只有上可氧化層32A暴露在第三凹槽53的側表面。因此, 上可氧化層32A中的鋁(Al)被選擇性地氧化為由絕緣層(氧化鋁)制成的上氧化層34A,然而,下可氧化層22A沒有被氧化。應當注意的是,第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部 分52B中的上可氧化層32A也以與第三凹槽53相同的方式被氧化,圖中未示出。另一方面,在第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A中,上可氧化層32A和下 可氧化層22A 二者都暴露在第二凹槽52的側表面。因此,上可氧化層32A以與上述相同的 方式被氧化為上氧化層34A。同時,下可氧化層22A中的鋁(Al)被選擇性地氧化為由絕緣 層(氧化鋁)制成的下氧化層24A。此時,根據上DBR鏡層16和下DBR鏡層12的各層中鋁(Al)的組份比之差,相對 于上可氧化層32A和下可氧化層22A的氧化,上第一 DBR鏡層31、上第三DBR鏡層33、下第 一 DBR鏡層21和下第三DBR鏡層23的氧化幾乎不進行或者輕微地進行。從而,在下第二 DBR鏡層22中,下氧化層24A形成在通過柱狀部分61的中心C的 直線上以相對于中心C對稱,即形成于在一個方向上呈相反角度的位置處。另一方面,在上 第二 DBR鏡層32中,上氧化層34A形成為具有對應于發(fā)光層14的發(fā)光區(qū)域14A的開口,并 且該開口將成為電流注入區(qū)域34B。如上所述,在提供第二凹槽52的同時,平面形狀與第一凹槽51不重疊的第三凹槽 53提供為圍繞柱狀部分61的框架形狀,并且第一凹槽51和第二凹槽52形成在第三凹槽 53外側的區(qū)域處,由此通過蝕刻工藝一次使第二凹槽52與第一凹槽51重疊的部分52A深 于第三凹槽53。另外,采用第一凹槽51、第二凹槽52和第三凹槽53進行氧化處理,由此容 易地形成下氧化層24A,使其不均勻地分布在圍繞作為中心的發(fā)光區(qū)域14A的旋轉方向上。上氧化層34中心處的電流注入區(qū)域34B的尺寸以及下氧化層M的未氧化區(qū)域 24B的尺寸可以根據第二凹槽52和第三凹槽53的設置而改變,由此可以控制下氧化層24A 的氧化形狀和氧化量。在形成上氧化層34A和下氧化層24A后,以與第一實施例相同的方式,環(huán)形形狀的 上電極71形成在柱狀部分61的上表面上,如圖30A和30B所示。上電極焊盤(未示出) 形成在遠離柱狀部分61的位置處。隨后,以與第一實施例相同的方式,僅打開接觸層17的發(fā)光區(qū)域并且形成發(fā)光窗 口 17A,如圖30A和30B所示。在形成接觸層17的發(fā)光窗口 17A后,以與第一實施例相同的方式,例如采用CVD 法由氧化物或氮化物如SiO2和SiNx的絕緣材料制成的絕緣膜(鈍化膜)18形成在整個表 面(柱狀部分61的上表面、第一凹槽51和第二凹槽52的內表面、以及接觸層17的除柱狀 部分61之外的表面)上,如圖30A和30B所示。隨后,以與第一實施例相同的方式,蝕刻上電極71上的部分絕緣膜18,以形成上 電極暴露部分71A,如圖30A和30B所示,然后,連接部分72形成在上電極暴露部分7IA上。在形成連接部分72后,以與第一實施例相同的方式,拋光并蝕刻基板11的反面 側,以在基板11的反面?zhèn)壬闲纬上码姌O73,如圖30A和30B所示。其后,基板11被加熱到 400°C以上,以進行電極的合金化。以上述方式,完成了根據該實施例的面發(fā)射半導體激光 器1 ο(結構)面發(fā)射半導體激光器1具有與第一實施例相同的結構,除了平面形狀與第一凹槽 51不重疊的第三凹槽53提供成圍繞柱狀部分61的環(huán)形形狀并且第一凹槽51和第二凹槽52設置在第三凹槽53外側的區(qū)域處。面發(fā)射半導體激光器1在柱狀部分61外側的區(qū)域處具有臺階狀凹部50。臺階狀 凹部50包括提供在接觸層17中的第一凹槽51和提供在第一凹槽51底部處的第二凹槽 52,該提供在第一凹槽51底部處的第二凹槽52對應于上述制造方法的第二凹槽52與第一 凹槽51重疊的部分52B。在臺階狀凹部50的側表面的下第二 DBR鏡層22中,可以提供至 少一層的下氧化層24A。根據該結構,面發(fā)射半導體激光器1可將激光的偏振方向穩(wěn)定在一 個方向上。以與第一實施例相同的方式,下氧化層24A僅提供在臺階狀凹部50內,而不提供 在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B的側表面處。因此,下氧化層24A不均勻 地分布在圍繞作為中心的發(fā)光區(qū)域14A的旋轉方向上,從而在有源層14中引起對應于該分 布的不均勻應力。具體地講,下氧化層24A設置在通過柱狀部分61的中心C的直線上以相 對于中心C對稱,即設置于在一個方向上呈相反角度的位置處。(操作)在面發(fā)射半導體激光器1中,以與第一實施例相同的方式,當給定的電壓施加在 下電極73和上電極71之間時,產生激光振蕩。這里,包括接觸層17的第一凹槽51和第一 凹槽51底部處的第二凹槽52的臺階狀凹部50提供在柱狀部分61外側的區(qū)域處,并且具 有至少一層的下氧化層24A提供在臺階狀凹部50的側表面的下第二 DBR鏡層22中,因此, 由下氧化層24A引起的拉應力不均勻地產生在有源層14中。下氧化層24A設置在通過柱 狀部分61的中心C的直線上以相對于中心C對稱,即設置于在一個方向上呈相反角度的位 置處,從而具有各向異性的分布。因此,對應于該分布的各向異性拉應力產生在有源層14。 如上所述,不必擔心下可氧化層22A在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B中被 氧化,并且不必擔心在第二凹槽52與第一凹槽51不重疊的部分52B彼此面對的方向上應 力產生在有源層14中。從而,增加了在與拉應力方向垂直的方向上的偏振成分,并且抑制 了在與拉應力方向平行的方向上的偏振成分。因此,強的單軸應變施加給了有源層14,并且 偏振方向在一個方向上取向。如上所述,在根據該實施例的面發(fā)射半導體激光器的制造方法中,在提供第二凹 槽52的同時平面形狀與第一凹槽51不重疊的第三凹槽53提供成圍繞柱狀部分61的框架 形狀,并且第一凹槽51和第二凹槽52形成在第三凹槽53外側的區(qū)域處,因此,第二凹槽52 與第一凹槽51重疊的部分52A可以在同一工藝中提供為深于與第一凹槽51不重疊的部分 52B。從而,通過簡單的方法,能夠以高精度形成具有不同深度的凹槽,并且使激光的偏振方 向穩(wěn)定在一個方向上。特別是,在本實施例中,上氧化層34A中心處的電流注入區(qū)域34B的尺寸和下氧化 層24A的未氧化區(qū)域MB的尺寸可以根據第二凹槽52和第三凹槽53的設置改變,從而可 以控制下氧化層24A的氧化形狀和氧化量。該實施例的其它操作和效果與第一實施例相同。(第四實施例)圖31A和31B示出了根據本發(fā)明第四實施例的面發(fā)射半導體激光器的制造方法。 在該制造方法中,蝕刻停止層19提供在上第三DBR鏡層33和接觸層17之間,并且第一凹 槽51提供為具有凹槽到達蝕刻停止層19的深度。根據該結構,在該實施例中,第一凹槽51的深度可以以高精度形成,并且可以進一步使性能穩(wěn)定。蝕刻停止層19例如可以由GaInP 或 Alx5Gah5As (0. 3 ^ x5 ^ 0. 4)制成。(第五實施例)圖32至圖42A和42B按著工藝順序示出了根據本發(fā)明第五實施例的面發(fā)射半導 體激光器的制造方法。該制造方法與第一實施例相同,除了絕緣膜去除區(qū)域80A形成在絕 緣膜80中以代替第一凹槽51。因此,將參考圖1至圖16A和16B說明相同的工藝。首先,以與第一實施例相同的方式,通過圖1所示的工藝,下DBR鏡層12、下間隔層 (覆蓋層)13、有源層14、上間隔層(覆蓋層)15、上DBR鏡層16和接觸層17依次堆疊在基 板11上以形成堆疊結構10。此時,下DBR鏡層12例如通過從基板11側依次堆疊下第一 DBR鏡層21、下第二 DBR鏡層22和下第三DBR鏡層23而形成。上DBR鏡層16例如通過從 基板11側依次堆疊上第一 DBR鏡層31、上第二 DBR鏡層32和上第三DBR鏡層33而形成。 以與第一實施例相同的方式,下DBR鏡層12和上DBR鏡層16的各層中鋁(Al)的組份比滿 足下面的關系1 ≥ α , β ≥x,y>0. 8>ζ≥0就是說,下第二 DBR鏡層22的低折射系數(shù)層22Α是Al e Ga1^0 As制成的至少一層的 下可氧化層22A,并且上第二 DBR鏡層32的低折射系數(shù)層32A是Al aGai_aAs制成的上可氧 化層32A。接下來,如圖32以及圖33A和3 所示,諸如SW2的絕緣膜80例如通過CVD法 形成在接觸層17的整個表面上以作為蝕刻緩和層(etchingalleviation layer)。隨后,光 致抗蝕劑膜43形成在絕緣膜80上,并且用于形成稍后描述的絕緣膜去除區(qū)域(insulating film trimmed region) 80A的開口 43A形成在光致抗蝕劑膜43中,如圖32以及圖33A和 33B所示。其后,如圖34A和34B所示,絕緣膜80的一部分采用光致抗蝕劑膜43作為掩模通 過蝕刻而被選擇性去除,以形成絕緣膜去除區(qū)域80A。隨后,如圖35A和35B所示,剝離光致 抗蝕劑膜43。如圖32所示,絕緣膜去除區(qū)域80A以與第一實施例的第一凹槽51相同的平面設 置方式提供在柱狀部分預定形成區(qū)域61A的部分周邊處。具體地講,為了控制偏振,絕緣膜 去除區(qū)域80A優(yōu)選提供在通過柱狀部分預定形成區(qū)域61A的中心C的直線上以相對于中心 C對稱,即提供在一個方向上呈相反角度的位置處。不是必須在兩點處提供絕緣膜去除區(qū)域 80A,而是優(yōu)選至少在一點處提供絕緣膜去除區(qū)域80A。絕緣膜去除區(qū)域80A的平面形狀不 限于圖32所示的矩形形狀,絕緣膜去除區(qū)域80A的平面形狀是可選的,只要可以進行足夠 的氧化以給有源層14施加各向異性應力。在剝離光致抗蝕劑膜43后,光致抗蝕劑膜44形成在絕緣膜80和絕緣膜去除區(qū)域 80A上的整個表面上,如圖36以及圖37A和37B所示。隨后,開口 44A在光致抗蝕劑膜44 中形成在除柱狀部分預定形成區(qū)域61A (圖36中涂有半色調點狀網格的圓形區(qū)域)之外的 整個區(qū)域上。在開口 44A中,形成絕緣膜80沒有光致抗蝕劑膜44保護的具有絕緣膜的區(qū) 域81 (圖36中不涂半色調點狀網格的陰影區(qū)域)和絕緣膜去除區(qū)域80A沒有光致抗蝕劑膜 44保護的不具有絕緣膜的區(qū)域82 (圖36中沒有半色調點狀網格和陰影二者的白色區(qū)域)。在形成光致抗蝕劑膜44的開口 44A后,具有絕緣膜的區(qū)域81和不具有絕緣膜的區(qū)域82采用光致抗蝕劑膜44作為掩模而被蝕刻,如圖38A和38B所示。根據該工藝,柱狀 部分61形成在用光致抗蝕劑44覆蓋的部分。在進行蝕刻時,SiC14、Ar和C12等用作蝕刻氣體。此時,蝕刻速率差別大的蝕刻條 件用于由Si02制成的絕緣膜80和光致抗蝕劑44之間,可以蝕刻具有絕緣膜的區(qū)域81和 不具有絕緣膜的區(qū)域82,而不蝕刻由光致抗蝕劑膜44保護的柱狀部分預定形成區(qū)域61A。 在具有絕緣膜的區(qū)域81中,在蝕刻掉絕緣膜80之后,由半導體制成的堆疊結構10被蝕刻, 而在不具有絕緣膜的區(qū)域82中,從開始就蝕刻由半導體制成的堆疊結構10。因此,不具有 絕緣膜的區(qū)域82被蝕刻為比具有絕緣膜的區(qū)域81深達蝕刻掉絕緣膜80的時間段。如上 所述,能夠使絕緣膜80具有蝕刻緩和層的功能。具體地講,具有絕緣膜的區(qū)域81在堆疊方向上的蝕刻深度是這樣的深度,其中凹 槽穿透包括上可氧化層32A的上第二 DBR鏡層32,并且其中凹槽未到達包括下可氧化層 22A的下第二 DBR鏡層22。此時,不具有絕緣膜的區(qū)域82的蝕刻深度比具有絕緣膜的區(qū)域 81的蝕刻深度深了深度差AD,深度差AD是蝕刻掉絕緣膜80的時間段導致的深度差。因 此,通過適當?shù)乜刂平^緣膜80的厚度和蝕刻條件,不具有絕緣膜的區(qū)域82在堆疊方向上的 蝕刻深度可以是凹槽穿透下可氧化層22A的至少一層的深度。在通過蝕刻形成柱狀部分61之后,剝離光致抗蝕劑膜44,如圖39A和39B所示。在剝離光致抗蝕劑膜44后,在高溫水蒸汽氣氛下進行氧化處理,如圖40A和40B 所示。此時,在具有絕緣膜的區(qū)域81中,只有上可氧化層32A暴露在柱狀部分61的側表 面。因此,上可氧化層32A中的鋁(Al)選擇性地氧化為由絕緣層(氧化鋁)制成的上氧化 層34A,然而下可氧化層22A沒有氧化。另一方面,在不具有絕緣膜的區(qū)域82中,上可氧化層32A和下可氧化層22A 二者 都暴露在柱狀部分61的側表面。因此,上可氧化層32A以上述相同的方式氧化為上氧化層 34A。同時,下可氧化層22A中的鋁(Al)選擇性氧化為由絕緣層(氧化鋁)制成的下氧化 層 24A。此時,根據上DBR鏡層16和下DBR鏡層12的各層中鋁(Al)的組份比之差,相對 于上可氧化層32A和下可氧化層22A的氧化,上第一 DBR鏡層31、上第三DBR鏡層33、下第 一 DBR鏡層21和下第三DBR鏡層23的氧化幾乎不進行或者輕微地進行。從而,在下第二 DBR鏡層22中,下氧化層24A形成在通過柱狀部分61的中心C的 直線上以相對于中心C對稱,即形成于在一個方向上呈相反角度的位置處。另一方面,在上 第二 DBR鏡層32中,上氧化層34A形成為具有對應于發(fā)光層14的發(fā)光區(qū)域14A的開口,并 且該開口將成為電流注入區(qū)域34B。如上所述,在絕緣膜80中形成絕緣膜去除區(qū)域80A后,具有絕緣膜的區(qū)域81和不 具有絕緣膜的區(qū)域82形成在光致抗蝕劑44的開口 44A內,并且蝕刻具有絕緣膜的區(qū)域81 和不具有絕緣膜的區(qū)域82,由此允許通過該蝕刻工藝一次使得不具有絕緣膜的區(qū)域82的 蝕刻深度深于具有絕緣膜81的區(qū)域。另外,利用深度差ΔD進行氧化處理,由此易于形成 下氧化層24Α,使其不均勻地分布在圍繞作為中心的發(fā)光區(qū)域14Α周圍的旋轉方向上。在形成上氧化層34Α和下氧化層24Α后,去除絕緣膜80,如圖41Α和41Β所示。在去除絕緣膜80后,以與第一實施例相同的方式,環(huán)形形狀的上電極71形成在柱 狀部分61的上表面上,如圖42Α和42Β所示。上電極焊盤(未示出)形成在遠離柱狀部分61的位置處。隨后,以與第一實施例相同的方式,僅打開接觸層17的發(fā)光區(qū)域并且形成發(fā)光窗 口 17A,如圖42A和42B所示。在形成接觸層17的發(fā)光窗口 17A后,以與第一實施例相同的方式,例如通過采用 CVD法由氧化物或氮化物如SiO2和SiNx的的絕緣材料制成的絕緣膜(鈍化膜)18形成在 整個表面(柱狀部分61的上表面、第一凹槽51和第二凹槽52的內表面、以及接觸層17的 除柱狀部分61之外的表面)上,如圖42A和42B所示。隨后,以與第一實施例相同的方式,上電極71上的部分絕緣膜18被蝕刻以形成上 電極暴露部分71A,如圖42A和42B所示,然后,連接部分72形成在上電極暴露部分7IA上。在形成連接部分72后,以與第一實施例相同的方式,拋光并蝕刻基板11的反面 側,以由此在基板11的反面?zhèn)壬闲纬上码姌O73,如圖42A和42B所示。其后,基板11被加 熱到400°C以上,以進行電極的合金化。以上述方式,完成了根據該實施例的面發(fā)射半導體 激光器1。如上所述,在本實施例中,光致抗蝕劑膜44形成在絕緣膜80和絕緣膜去除區(qū)域 80A上,并且形成絕緣膜80上沒有光致抗蝕劑膜44保護的具有絕緣膜的區(qū)域81和絕緣膜 去除區(qū)域80A上沒有光致抗蝕劑膜44保護的不具有絕緣膜的區(qū)域82,然后,具有絕緣膜的 區(qū)域81和不具有絕緣膜的區(qū)域82采用光致抗蝕劑膜44作為掩模而被蝕刻,因此,通過采 用絕緣膜80作為蝕刻緩和層,在同一工藝中不具有絕緣膜的區(qū)域82可以蝕刻得深于具有 絕緣膜的區(qū)域81。從而,通過采用簡單的方法,能夠以高精度形成具有不同深度的凹槽,并 且將激光的偏振方向穩(wěn)定在一個方向上。根據絕緣膜80的厚度和蝕刻條件,還能夠自由地控制蝕刻深度,從而增加了設計 堆疊結構10的自由度。在上面的實施例中,已經說明了以與第二實施例的第二凹槽52相同的方式將光 致抗蝕劑膜44的開口 44A形成在除柱狀部分預定形成區(qū)域61A之外的整個區(qū)域上的情況, 然而,開口 44A可以具有其它形狀。另外,例如開口 44A可以以與第一實施例的第二凹槽52相同的方式提供為圍繞柱 狀部分預定形成區(qū)域61A的框架形狀,如圖43所示。例如,優(yōu)選絕緣膜去除區(qū)域80A提供在柱狀部分預定形成區(qū)域61A的部分周邊 (外側區(qū)域)處,并且以與第三實施例中的第二凹槽52和第三凹槽53相同的方式,圍繞柱 狀部分預定形成區(qū)域61A的框架形狀開口 44B和在框架形狀開口 44A外側與絕緣膜去除區(qū) 域80A部分重疊的線性形狀的開口 44C提供在光致抗蝕劑膜44中,如圖44所示。本發(fā)明已經通過例舉前面的實施例而進行了說明,然而,本發(fā)明不限于上述實施 例,而是可以進行各種修改。例如,上面的實施例中已經說明了第一凹槽51提供在接觸層 17中的情況,然而,第一凹槽51不僅可以形成在接觸層17中,而且可以形成在具有低鋁含 量的中間層中,該中間層插設在上DBR鏡層16的上層(例如,上第三DBR鏡層33)或者上 DBR鏡層16與接觸層17之間。另外,在上面的實施例中已經以具體示例說明了面發(fā)射半導體激光器1的結構, 然而,不必提供所有的層,并且能夠進一步包括另外的層。例如,在上面的各實施例中,已經 說明了這樣的情況,其中下DBR鏡層12具有通過從基板11側依次堆疊下第一 DBR鏡層21至下第三DBR鏡層23而獲得的結構,并且其中上DBR鏡層16具有通過從基板11側依次堆 疊上第一 DBR鏡層31至上第三DBR鏡層33而獲得的結構,然而,可以省略下第一 DBR鏡層 21。此外,上面的實施例中說明的各層的材料或上面的實施例中說明的沉積方法和沉 積條件不受限制,可以應用其它的材料、其它的沉積方法或沉積條件。另外,已經通過AKiaAs化合物半導體激光器作為示例對本發(fā)明進行了說明,然 而,本發(fā)明可以應用于包含Al的諸如AKktInP系或AlfetInAs系的化合物半導體激光器。本申請包含2010年1月沈日提交至日本專利局的日本優(yōu)先權專利申請JP 2010-014859中公開的相關主題,其全部內容通過引用結合于此。本領域的技術人員應當理解的是,在所附權利要求或其等同方案的范圍內,根據 設計需要和其他因素,可以進行各種修改、結合、部分結合和替換。
權利要求
1.一種面發(fā)射半導體激光器的制造方法,包括如下步驟形成堆疊結構,該堆疊結構在基板上依次具有包括至少一層下可氧化層的下多層膜反 射器、具有發(fā)光區(qū)域的有源層、包括上可氧化層的上多層膜反射器以及上層;在所述上層中提供第一凹槽;以及在所述堆疊結構中提供第二凹槽,該第二凹槽包括平面形狀與所述第一凹槽重疊的部 分和與所述第一凹槽不重疊的部分。
2.根據權利要求1所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中所述第二凹槽與所述第一凹槽不重疊的部分提供為在堆疊方向上具有穿透所述 上可氧化層且未到達所述下可氧化層的深度,并且所述第二凹槽與所述第一凹槽重疊的部分提供為在所述堆疊方向上具有穿透所述下 可氧化層的至少一層的深度。
3.根據權利要求2所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中在提供所述第二凹槽后,通過在高溫水蒸汽氣氛中進行氧化,所述上可氧化層在 所述第二凹槽與所述第一凹槽不重疊的部分處被氧化并且所述下可氧化層在所述第二凹 槽與所述第一凹槽重疊的部分處被氧化。
4.根據權利要求3所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中所述第二凹槽提供為圍繞柱狀部分的框架形狀或者提供在除該柱狀部分之外的 整個區(qū)域處。
5.根據權利要求3所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中在提供所述第二凹槽的同時,平面形狀與所述第一凹槽不重疊的第三凹槽提供為 圍繞所述柱狀部分的框架形狀,并且所述第一凹槽和所述第二凹槽提供在所述第三凹槽外側的區(qū)域處。
6.根據權利要求5所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中所述第三凹槽提供為在所述堆疊方向上具有穿透所述上可氧化層且未到達所述 下可氧化層的深度。
7.根據權利要求1至6任何一項所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中在所述上多層膜反射器和所述上層之間形成蝕刻停止層,并且所述第一凹槽提供為具有到達該蝕刻停止層的深度。
8.一種面發(fā)射半導體激光器,包括具有堆疊結構的柱狀部分,該堆疊結構在基板上依次包括下多層膜反射器、具有發(fā)光 區(qū)域的有源層、上多層膜反射器以及上層;上氧化層,提供在所述柱狀部分的側表面的上多層膜反射器處;臺階狀凹部,提供在所述柱狀部分的部分周邊處或者提供在所述柱狀部分外側的區(qū)域 處,該臺階狀凹部包括在所述上層中的第一凹槽和位于該第一凹槽底部處的第二凹槽;以 及具有至少一層的下氧化層,提供在所述臺階狀凹部的側表面的下多層膜反射器處。
9.根據權利要求8所述的面發(fā)射半導體激光器,其中所述第二凹槽包括平面形狀重疊所述第一凹槽而形成所述臺階狀凹部的部分和 平面形狀不重疊所述第一凹槽的部分,所述第二凹槽與所述第一凹槽不重疊的部分在堆疊方向上具有穿透所述上氧化層且 未到達所述下氧化層的深度。
10.根據權利要求9所述的面發(fā)射半導體激光器,其中所述第二凹槽提供為圍繞所述柱狀部分的框架形狀或者提供在除所述柱狀部分 之外的整個區(qū)域處。
11.根據權利要求9所述的面發(fā)射半導體激光器,還包括平面形狀與所述第一凹槽不重疊的第三凹槽,其中該第三凹槽提供為圍繞所述柱狀部分的框架形狀,并且所述第一凹槽和所述第二 凹槽提供在所述第三凹槽外側的區(qū)域處。
12.根據權利要求11所述的面發(fā)射半導體激光器,其中所述第三凹槽在所述堆疊方向上具有穿透所述上氧化層且未到達所述下氧化層 的深度。
13.一種面發(fā)射半導體激光器的制造方法,包括如下步驟形成堆疊結構,該堆疊結構在基板上依次具有包括下可氧化層的下多層膜反射器、具 有發(fā)光區(qū)域的有源層、包括上可氧化層的上多層膜反射器以及絕緣膜,該下可氧化層具有 至少一層;通過去除所述絕緣膜的一部分而提供絕緣膜去除區(qū)域;通過在所述絕緣膜和所述絕緣膜去除區(qū)域上形成光致抗蝕劑膜,提供所述絕緣膜不被 該光致抗蝕劑膜保護的具有絕緣膜的區(qū)域和所述絕緣膜去除區(qū)域不被該光致抗蝕劑膜保 護的不具有絕緣膜的區(qū)域;以及通過采用所述光致抗蝕劑膜作為掩模,蝕刻所述具有絕緣膜的區(qū)域和所述不具有絕緣 膜的區(qū)域。
14.根據權利要求13所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中所述具有絕緣膜的區(qū)域被蝕刻以在堆疊方向上具有穿透所述上可氧化層且未到 達所述下可氧化層的深度,并且所述不具有絕緣膜的區(qū)域被蝕刻以在所述堆疊方向上具有穿透所述下可氧化層的至 少一層的深度。
15.根據權利要求14所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,還包括如下步驟在蝕刻之后,通過在高溫水蒸汽氣氛中進行氧化,在所述具有絕緣膜的區(qū)域中氧化所 述上可氧化層,并且在所述不具有絕緣膜的區(qū)域中氧化所述下可氧化層。
16.根據權利要求15所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中在所述光致抗蝕劑膜中提供圍繞柱狀部分預定形成區(qū)域的框架狀開口。
17.根據權利要求15所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中在所述光致抗蝕劑膜除柱狀部分預定形成區(qū)域之外的整個區(qū)域中形成開口。
18.根據權利要求15所述的面發(fā)射半導體激光器的制造方法,其中所述絕緣膜去除區(qū)域提供在柱狀部分預定形成區(qū)域外側的區(qū)域處,并且圍繞該柱狀部分預定形成區(qū)域的框架狀開口提供在所述光致抗蝕劑膜中,并且與所述 絕緣膜去除區(qū)域部分地重疊的開口提供在所述框架狀開口外側的區(qū)域處。
全文摘要
面發(fā)射半導體激光器及其制造方法。面發(fā)射半導體激光器的制造方法包括如下步驟形成堆疊結構,該堆疊結構在基板上依次具有包括至少一層下可氧化層的下多層膜反射器、具有發(fā)光區(qū)域的有源層、包括上可氧化層的上多層膜反射器以及上層;在該上層中提供第一凹槽;以及在該堆疊結構中提供第二凹槽,該第二凹槽包括平面形狀與第一凹槽重疊的部分以及與第一凹槽不重疊的部分。
文檔編號H01S5/183GK102136676SQ20111002112
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權日2010年1月26日
發(fā)明者佐藤進, 前田修, 汐先政貴, 荒木田孝博 申請人:索尼公司
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