JPH0245994A - 面発光レーザ素子の製造方法 - Google Patents
面発光レーザ素子の製造方法Info
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- JPH0245994A JPH0245994A JP19694688A JP19694688A JPH0245994A JP H0245994 A JPH0245994 A JP H0245994A JP 19694688 A JP19694688 A JP 19694688A JP 19694688 A JP19694688 A JP 19694688A JP H0245994 A JPH0245994 A JP H0245994A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は活性層、クラッド層を含むエピタキシャル層の
両面に反射膜を設けて形成される共振器を有する面発光
レーザの製造方法に関するものである。
両面に反射膜を設けて形成される共振器を有する面発光
レーザの製造方法に関するものである。
〔従来の技術]
第4図(イ)、(ロ)は従来の面発光レーザの製造過程
を示す工程説明図であり、先ず第4図(伺に示す如く例
えば厚さ300 u m程度で電導性がn型のGaAs
基板21上(第4図では下面)にn型のA E GaA
s製のクラツド層22a1活性層22b 、 p型のA
42 GaAs製のクラッド層22c等のエピタキシ
ャルJLi22、キャップ層23をこの順序に積層形成
した後、各面発光レーザ素子毎にその中央部に位置する
ようキャップ層23にエツチングを施し、キャップ層2
3表面を含むクラツド層22c表面に反射膜を兼ねた電
極25を形成する。
を示す工程説明図であり、先ず第4図(伺に示す如く例
えば厚さ300 u m程度で電導性がn型のGaAs
基板21上(第4図では下面)にn型のA E GaA
s製のクラツド層22a1活性層22b 、 p型のA
42 GaAs製のクラッド層22c等のエピタキシ
ャルJLi22、キャップ層23をこの順序に積層形成
した後、各面発光レーザ素子毎にその中央部に位置する
ようキャップ層23にエツチングを施し、キャップ層2
3表面を含むクラツド層22c表面に反射膜を兼ねた電
極25を形成する。
次に第4図(ロ)に示す如(GaAs基板21の裏面側
からラッピングを施して、GaAs基板21を厚さ1o
。
からラッピングを施して、GaAs基板21を厚さ1o
。
μm程度に薄クシた後、面発光レーザ素子の中央部、具
体的にはキャップ層23と対向する位置のGaAs基板
21にウェットエツチングを施し、クラッド層22cの
裏面を露出するよう開口部直径200μm、クラッド層
22の露出部直径100μm程度の円形の孔28を穿ち
、この露出したクラツド層22c表面に反射膜29を、
また孔28の周囲のGaAs基板21の裏面に電極30
を形成する。
体的にはキャップ層23と対向する位置のGaAs基板
21にウェットエツチングを施し、クラッド層22cの
裏面を露出するよう開口部直径200μm、クラッド層
22の露出部直径100μm程度の円形の孔28を穿ち
、この露出したクラツド層22c表面に反射膜29を、
また孔28の周囲のGaAs基板21の裏面に電極30
を形成する。
ところでこのような従来の面発光レーザ素子の製造方法
にあっては構造上の強度を維持するため、GaAs基板
21の厚さは100μm程度必要とされる結果、ウェッ
トエツチングによって孔28を穿つ場合においても直径
が最低でも200 μm−100μm程度の孔となって
、共振器周辺が広(、孔28の中心から両側のGaAs
基板21までの寸法が大きくなって熱抵抗、シリーズ抵
抗が大きくなり、しかも薄いために構造的強度も弱い等
の問題があった。
にあっては構造上の強度を維持するため、GaAs基板
21の厚さは100μm程度必要とされる結果、ウェッ
トエツチングによって孔28を穿つ場合においても直径
が最低でも200 μm−100μm程度の孔となって
、共振器周辺が広(、孔28の中心から両側のGaAs
基板21までの寸法が大きくなって熱抵抗、シリーズ抵
抗が大きくなり、しかも薄いために構造的強度も弱い等
の問題があった。
この対策として第5図(イ)、(ロ)に示す如き技術が
提案されている。第5図(イ)、(ロ)は従来の面発光
レーザの製造工程説明図であり、GaAs基板31等の
表面にクラッド層、活性層、クラッド層を含むエピタキ
シャル層32.キャップ層33を積層形成し、キャンプ
層33にパターンエツチングを施し、反射膜を兼ねる電
極(図示せず)をバターニング形成した後、その表面に
融着層36を用いてSi等のヒートシンク材37を固着
する。
提案されている。第5図(イ)、(ロ)は従来の面発光
レーザの製造工程説明図であり、GaAs基板31等の
表面にクラッド層、活性層、クラッド層を含むエピタキ
シャル層32.キャップ層33を積層形成し、キャンプ
層33にパターンエツチングを施し、反射膜を兼ねる電
極(図示せず)をバターニング形成した後、その表面に
融着層36を用いてSi等のヒートシンク材37を固着
する。
次に第5図(ロ)に示す如(GaAs基板31の裏面側
からラッピング、エツチングを施して、GaAs基板3
1を厚さ30μm程度に薄くした後、このGaAs基板
31の裏面側から融着層36に達する深さに各面発光レ
ーザ素子毎に分離するため基盤目状の溝34を形成し、
次いで分離された各面発光レーザ素子の領域の中心部毎
にエピタキシャル層に達する深さに孔38を穿ち、この
孔38の底に露出するエピタキシャル層32の表面に反
射膜を、また孔38の周囲のGaAs基板31の裏面に
電極を夫々形成する。
からラッピング、エツチングを施して、GaAs基板3
1を厚さ30μm程度に薄くした後、このGaAs基板
31の裏面側から融着層36に達する深さに各面発光レ
ーザ素子毎に分離するため基盤目状の溝34を形成し、
次いで分離された各面発光レーザ素子の領域の中心部毎
にエピタキシャル層に達する深さに孔38を穿ち、この
孔38の底に露出するエピタキシャル層32の表面に反
射膜を、また孔38の周囲のGaAs基板31の裏面に
電極を夫々形成する。
〔発明が解決しようとする課題]
ところでこのような従来の製造方法にあってはヒートシ
ンク材37の固定によって構造が強化されるためにGa
As基板31を薄くすることが出来、孔38の径も小さ
く出来る反面、GaAs基板31の裏面側から、面発光
素子相互の分離のための溝34を形成するためのエツチ
ング、次いで各面発光素子毎にその中心部にエピタキシ
ャル層32を露出させるための孔38を穿つエツチング
の2回にわたる深いエツチング工程が必要となるが、2
回目のエツチング過程で1回目のエツチングによって形
成されたパターンを損傷することがままあるという問題
があった。またGaAs基板を350μmから30μm
程度までラッピングする際には、途中で逐次残厚を正確
に測定、確認する必要があって、その作業が極めて煩わ
しいという問題もあった。
ンク材37の固定によって構造が強化されるためにGa
As基板31を薄くすることが出来、孔38の径も小さ
く出来る反面、GaAs基板31の裏面側から、面発光
素子相互の分離のための溝34を形成するためのエツチ
ング、次いで各面発光素子毎にその中心部にエピタキシ
ャル層32を露出させるための孔38を穿つエツチング
の2回にわたる深いエツチング工程が必要となるが、2
回目のエツチング過程で1回目のエツチングによって形
成されたパターンを損傷することがままあるという問題
があった。またGaAs基板を350μmから30μm
程度までラッピングする際には、途中で逐次残厚を正確
に測定、確認する必要があって、その作業が極めて煩わ
しいという問題もあった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであってその目
的とするところは基板に対するラッピング、エツチング
過程での残厚の測定作業を省略出来、しかもエピタキシ
ャル層を露出させるエツチング過程で面発光レーザ素子
分離のための1回目のエツチングパターンを何らI員な
うことがない面発光レーザ素子の製造方法を提供するに
ある。
的とするところは基板に対するラッピング、エツチング
過程での残厚の測定作業を省略出来、しかもエピタキシ
ャル層を露出させるエツチング過程で面発光レーザ素子
分離のための1回目のエツチングパターンを何らI員な
うことがない面発光レーザ素子の製造方法を提供するに
ある。
本発明に係る面発光レーザ素子の製造方法は、基板表面
に積層形成した活性層及びクラッド層を含むエピタキシ
ャル層の表面側から基板内に達する深さに溝を形成して
各面発光レーザ素子を構成する領域毎にエピタキシャル
層、及び基板を分離する工程と、前記エピタキシャル層
側にヒートシンク材を固定する工程と、前記基板をその
裏面側から薄肉化した後、基板の裏面から前記各領域の
クラッド層を露出させるべく基板にエツチングを施す工
程とを含む。
に積層形成した活性層及びクラッド層を含むエピタキシ
ャル層の表面側から基板内に達する深さに溝を形成して
各面発光レーザ素子を構成する領域毎にエピタキシャル
層、及び基板を分離する工程と、前記エピタキシャル層
側にヒートシンク材を固定する工程と、前記基板をその
裏面側から薄肉化した後、基板の裏面から前記各領域の
クラッド層を露出させるべく基板にエツチングを施す工
程とを含む。
〔作用]
本発明にあってはこれによって、エツチングパターンの
損傷がなく、またエツチングによって形成された溝が、
基板をラッピングする際において残り基板厚さを知る目
安となる。
損傷がなく、またエツチングによって形成された溝が、
基板をラッピングする際において残り基板厚さを知る目
安となる。
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第1図は本発明に係る面発光レーザ素子の主要製造工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
先ず第1図(イ)に示す如く厚さ300μm程度の例え
ば電導性がn型のG a ’A s基板1の表面(第1
図では下面)に、第2図に示す如く、n型のA rL
GaAs製のクラッド層2a+活性層2b、 p型A
I GaAs製のクラッド層2cからなるエピタキシ
ャル層2、キャップ層3をこの順序に積層形成し、この
キャップ層3の表面側からGaAs基板1内に達する深
さ30μ糟程度の分離溝4を縦、横に所定の間隔で基盤
目状に形成し、エピタキシャル層2.キャップ層3を夫
々各面発光レーザ素子を構成する領域毎に分割する。
ば電導性がn型のG a ’A s基板1の表面(第1
図では下面)に、第2図に示す如く、n型のA rL
GaAs製のクラッド層2a+活性層2b、 p型A
I GaAs製のクラッド層2cからなるエピタキシ
ャル層2、キャップ層3をこの順序に積層形成し、この
キャップ層3の表面側からGaAs基板1内に達する深
さ30μ糟程度の分離溝4を縦、横に所定の間隔で基盤
目状に形成し、エピタキシャル層2.キャップ層3を夫
々各面発光レーザ素子を構成する領域毎に分割する。
次に第1図(ロ)に示す如く各面発光レーザ素子を構成
する領域毎に、キャップ層3にパターンエツチングを施
して、キャップ層3をその中央部分3aと周縁部分3b
とに区分し、中央部分3aの表面には反射膜を兼ねる電
極5を形成する。
する領域毎に、キャップ層3にパターンエツチングを施
して、キャップ層3をその中央部分3aと周縁部分3b
とに区分し、中央部分3aの表面には反射膜を兼ねる電
極5を形成する。
第2図は単一の面発光レーザ素子を構成する領域につい
ての拡大断面構造図であり、キャップ層3における中央
部分3aに電極5形成した後、このキャップ層3の表面
及び露出したクラッド層2cの表面及び各分離溝4内に
An/lnからなる融着材6aを付着させると共に別途
用意したSt製のヒートシンク材7の表面にも同様の融
着材6bを付着させる。
ての拡大断面構造図であり、キャップ層3における中央
部分3aに電極5形成した後、このキャップ層3の表面
及び露出したクラッド層2cの表面及び各分離溝4内に
An/lnからなる融着材6aを付着させると共に別途
用意したSt製のヒートシンク材7の表面にも同様の融
着材6bを付着させる。
なお、融着材6aとGaAs基板1とは反射膜を兼ねる
電極5を形成する際に分離溝4内等に蒸着させた絶縁層
(図示せず)によって電気的に絶縁された状態に維持さ
れることは勿論である。
電極5を形成する際に分離溝4内等に蒸着させた絶縁層
(図示せず)によって電気的に絶縁された状態に維持さ
れることは勿論である。
次に第1図(ハ)に示す如(GaAs基板1側における
キャップ層3の表面とヒートシンク材7の表面との対向
面同士を接合して融着材6a、6b同士を溶融接合して
固着せしめる。第1図(ニ)に示す如(GaAs基板1
の裏面側からラッピング、エツチングを施してGaAs
基板1を300μmから30〜20μm程度にまで薄く
する。
キャップ層3の表面とヒートシンク材7の表面との対向
面同士を接合して融着材6a、6b同士を溶融接合して
固着せしめる。第1図(ニ)に示す如(GaAs基板1
の裏面側からラッピング、エツチングを施してGaAs
基板1を300μmから30〜20μm程度にまで薄く
する。
このラッピング、エツチング過程におけるGaAs基板
lの厚さは先に形成した分離溝4が表面側からGaAs
基板l内に20μm程度の深さに形成されているためこ
の分離溝4の底が裏面側に現れたとき、GaAs基板1
の残り厚さが略20μmの厚さとなるから途中残り厚さ
を測定することな(GaAs基板1の厚さを所定厚さに
仕上げることが可能となる。
lの厚さは先に形成した分離溝4が表面側からGaAs
基板l内に20μm程度の深さに形成されているためこ
の分離溝4の底が裏面側に現れたとき、GaAs基板1
の残り厚さが略20μmの厚さとなるから途中残り厚さ
を測定することな(GaAs基板1の厚さを所定厚さに
仕上げることが可能となる。
GaAs基板1の表面に分離溝4が基盤目状に表われる
とGaAs基板1.エピタキシャル層2は夫々各面発光
レーザ素子を構成する領域毎に分離されることとなる。
とGaAs基板1.エピタキシャル層2は夫々各面発光
レーザ素子を構成する領域毎に分離されることとなる。
次に第1図(ホ)に示す如く各面発光レーザ素子を構成
する領域の中央部に夫々GaAs基板lの裏面からエピ
タキシャル層2におけるクラツド層2a表面が露出する
よう孔8を穿設する。
する領域の中央部に夫々GaAs基板lの裏面からエピ
タキシャル層2におけるクラツド層2a表面が露出する
よう孔8を穿設する。
次に第3図に示す如く孔8の底部に露出するクラツド層
2a表面に反射膜9を、またGaAs基板1の裏面に電
極IOを付着させ、共振器を構成する。
2a表面に反射膜9を、またGaAs基板1の裏面に電
極IOを付着させ、共振器を構成する。
孔8はGaAs基板1裏面で直径40μm、孔底直径は
20μm程度となる。
20μm程度となる。
第3図と第4図(ロ)とを比較すれば明らかな如く、本
発明方法にあっては、ヒートシンク材7に融着材6a、
6bを用いて全体を固定した状態となっているから、全
体の強度が大きく、それだけGaAs基板1の厚さを薄
く形成出来、GaAs基板1の厚さを20μm程度とす
ることが出来ることから、孔8の開口部及び孔8の底部
の直径も格段に小さくすることが出来て各面発光レーザ
素子を一層小型化出来ることは勿論、発熱部分である共
振器の近(にGaAs基板lが接近して位置するから、
それだけ熱抵抗が小さく、またシリーズ抵抗も小さく出
来、そのGaAs基板1を薄肉化する際の作業も著しく
軽減出来ることとなる。
発明方法にあっては、ヒートシンク材7に融着材6a、
6bを用いて全体を固定した状態となっているから、全
体の強度が大きく、それだけGaAs基板1の厚さを薄
く形成出来、GaAs基板1の厚さを20μm程度とす
ることが出来ることから、孔8の開口部及び孔8の底部
の直径も格段に小さくすることが出来て各面発光レーザ
素子を一層小型化出来ることは勿論、発熱部分である共
振器の近(にGaAs基板lが接近して位置するから、
それだけ熱抵抗が小さく、またシリーズ抵抗も小さく出
来、そのGaAs基板1を薄肉化する際の作業も著しく
軽減出来ることとなる。
以上の如く本発明方法にあってはヒートシンク材を固定
することによって機械的強度が大きく、それだけ基板の
薄肉化が図れて、各素子を小さく出来、また熱抵抗、シ
リーズ抵抗の低減を図れることは勿論、各面発光レーザ
素子毎にエピタキシャル層、基板を分離する溝を形成す
るエツチングと〈クラッド層に反射膜を形成するための
エツチングとを互いに別の方向から行うこととしている
から、一方のエツチングによって他方のエツチングパタ
ーンが損傷される等の虞れがないなど本発明は優れた効
果を奏するものである。
することによって機械的強度が大きく、それだけ基板の
薄肉化が図れて、各素子を小さく出来、また熱抵抗、シ
リーズ抵抗の低減を図れることは勿論、各面発光レーザ
素子毎にエピタキシャル層、基板を分離する溝を形成す
るエツチングと〈クラッド層に反射膜を形成するための
エツチングとを互いに別の方向から行うこととしている
から、一方のエツチングによって他方のエツチングパタ
ーンが損傷される等の虞れがないなど本発明は優れた効
果を奏するものである。
第1図(イ)〜(ホ)は本発明方法の工程説明図、第2
図は部分拡大断面図、第3図は本発明方法によって得た
面発光レーザ素子の断面構造図、第4図(イ)、(ロ)
は従来方法の工程説明図、第5図は他の従来方法を示す
工程説明図である。 1・・・GaAs基板 2・・・エピタキシャル層2a
、2c・・・クラッド層 2b・・・活性層 3・・・
キャップ層 4・・・分離溝 ンク材 8・・・孔 6a、6b・・・融着材 7・・・ヒートシ 9・・・反射膜 10・・・電極 特 許
図は部分拡大断面図、第3図は本発明方法によって得た
面発光レーザ素子の断面構造図、第4図(イ)、(ロ)
は従来方法の工程説明図、第5図は他の従来方法を示す
工程説明図である。 1・・・GaAs基板 2・・・エピタキシャル層2a
、2c・・・クラッド層 2b・・・活性層 3・・・
キャップ層 4・・・分離溝 ンク材 8・・・孔 6a、6b・・・融着材 7・・・ヒートシ 9・・・反射膜 10・・・電極 特 許
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基板表面に積層形成した活性層及びクラッド層を含
むエピタキシャル層の表面側から基板内に達する深さに
溝を形成して各面発光レーザ素子を構成する領域毎にエ
ピタキシャル層、及び基板を分離する工程と、 前記エピタキシャル層側にヒートシンク材を固定する工
程と、 前記基板をその裏面側から薄肉化した後、 基板の裏面から前記各領域のクラッド層を露出させるべ
く基板にエッチングを施す工程とを含むことを特徴とす
る面発光レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19694688A JP2657214B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 面発光レーザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19694688A JP2657214B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 面発光レーザ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245994A true JPH0245994A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2657214B2 JP2657214B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16366288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19694688A Expired - Fee Related JP2657214B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 面発光レーザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657214B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0881671A3 (en) * | 1997-05-28 | 1999-06-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating semiconductor device |
| WO2000060710A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-12 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Surface optical amplifier and method of producing the same |
| EP1341278A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-03 | Seiko Epson Corporation | Surface-emitting semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same, optical module, and light-transmission device |
| CN111082307A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-28 | 长春理工大学 | 一种低应力高导热半导体衬底及其制备方法 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19694688A patent/JP2657214B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
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