JP2004328011A - Manufacturing method of semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光装置の製造方法に関し、特に波長の異なる複数の光を出射する複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a plurality of semiconductor light emitting elements that emit a plurality of lights having different wavelengths.
一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）あるいはＭＤ（ミニディスク）などの光学的に情報を記録する光学記録媒体（以下、光ディスクとも称する）に記録された情報の読み取り（再生）、あるいはこれらに情報の書き込み（記録）を行う装置（以下、光ディスク装置とも称する）には、光学ピックアップ装置が内蔵されている。 Generally, reading (reproduction) of information recorded on an optical recording medium (hereinafter also referred to as an optical disk) for optically recording information, such as a CD (compact disk), a DVD (digital video disk), or an MD (mini disk), Alternatively, a device for writing (recording) information to these devices (hereinafter, also referred to as an optical disk device) has a built-in optical pickup device.
上記の光ディスク装置や光学ピックアップ装置においては、一般に、光ディスクの種類（光ディスクシステム）が異なる場合には、波長の異なるレーザ光を用いる。例えば、ＣＤの再生などには７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を、ＤＶＤの再生などには６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を用いる。 In the above-described optical disk device and optical pickup device, generally, when the type of optical disk (optical disk system) is different, laser beams having different wavelengths are used. For example, a laser beam having a wavelength of 780 nm is used for reproducing a CD, and a laser beam having a wavelength of 650 nm is used for reproducing a DVD.
上記のように光ディスクの種類によってレーザ光の波長の異なる状況において、例えばＤＶＤ用の光ディスク装置でＣＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置が望まれている。
図２５は、上記のようなＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした第１従来例であるコンパチブル光学ピックアップ装置の構成図である。
光学ピックアップ装置１００は、それぞれ個々に、すなわちディスクリートに構成された、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタＢＳ１、第１ミラーＭ１、第１対物レンズＯＬ１、第１マルチレンズＭＬ１、および、第１フォトダイオードＰＤ１がそれぞれ所定の位置に配設されたＣＤ用光学系を有する。
さらに、上記の光学ピックアップ装置１００は、例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、コリメータＣ、第２ミラーＭ２、第２対物レンズＯＬ２、第２マルチレンズＭＬ２、および、第２フォトダイオードＰＤ２がそれぞれ所定の位置に配設されたＤＶＤ用光学系を有する。
In the situation where the wavelength of the laser beam varies depending on the type of the optical disk as described above, a compatible optical pickup device that enables reproduction of a CD by an optical disk device for DVD, for example, is desired.
FIG. 25 shows a first conventional example in which a laser diode LD1 for a CD (light emission wavelength of 780 nm) and a laser diode LD2 for a DVD (light emission wavelength of 650 nm) are mounted to enable reproduction of a CD and a DVD. It is a block diagram of a compatible optical pickup device.
The
Further, the
上記構成の光学ピックアップ装置１００のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射され、第１ミラーＭ１により進路を屈曲して、第１対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
光ディスクＤからの反射光は、第１対物レンズＯＬ１、第１ミラーＭ１および第１ビームスプリッタＢＳ１を介して、第１マルチレンズＭＬ１を通過し、第１フォトダイオードＰＤ１上に投光され、この反射光の変化により光ディスクＤのＣＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
In the CD optical system of the
The reflected light from the optical disc D passes through the first multi-lens ML1 via the first objective lens OL1, the first mirror M1, and the first beam splitter BS1, and is projected onto the first photodiode PD1, and this reflected light is reflected. The information recorded on the CD recording surface of the optical disk D is read by the change in light.
上記構成の光学ピックアップ装置１００のＤＶＤ用光学系においても、上記と同様に、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッタＢＳ２によって一部反射され、コリメータＣを通過して、第２ミラーＭ２により進路を屈曲して、第２対物レンズＯＬ２により光ディスクＤ上に集光される。
光ディスクＤからの反射光は、第２対物レンズＯＬ２、第２ミラーＭ２、コリメータＣおよび第２ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズＭＬ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に投光され、この反射光の変化により光ディスクＤのＤＶＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
Also in the DVD optical system of the
The reflected light from the optical disc D passes through the second multi-lens ML2 via the second objective lens OL2, the second mirror M2, the collimator C, and the second beam splitter BS2, and is projected on the second photodiode PD2. The information recorded on the DVD recording surface of the optical disk D is read by the change in the reflected light.
上記の光学ピックアップ装置１００によれば、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、それぞれの光学系を有することで、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
According to the
また、図２６は、上記のようなＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした第２従来例であるコンパチブル光学ピックアップ装置の構成図である。
光学ピックアップ装置１０１は、それぞれ個々に、すなわちディスクリートに構成された、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタＢＳ１、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、第１マルチレンズＭＬ１、および、第１フォトダイオードＰＤ１がそれぞれ所定の位置に配設されたＣＤ用光学系を有する。
さらに、上記の光学ピックアップ装置１０１は、例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、対物レンズＯＬ、第２マルチレンズＭＬ２、および、第２フォトダイオードＰＤ２がそれぞれ所定の位置に配設されたＤＶＤ用光学系を有する。
上記の各光学系において、一部の光学部材は共有しており、例えば、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭおよび対物レンズＯＬが両光学系により共有されている。また、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳと光ディスクＤ間の光軸を共有しているために、ＣＤ用開口制限アパーチャＲはＤＶＤ用光学系の光軸上にも配置されることになる。
FIG. 26 shows a second conventional example in which a laser diode LD1 (emission wavelength 780 nm) for a CD and a laser diode LD2 (emission wavelength 650 nm) for a DVD as described above are mounted to enable reproduction of a CD and a DVD. FIG. 2 is a configuration diagram of a compatible optical pickup device that is
The
Further, the
In each of the above optical systems, some optical members are shared, for example, a dichroic beam splitter DBS, a collimator C, a mirror M, and an objective lens OL are shared by both optical systems. Further, since the optical axis between the dichroic beam splitter DBS and the optical disk D is shared, the CD aperture limiting aperture R is also arranged on the optical axis of the DVD optical system.
上記構成の光学ピックアップ装置１０１のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射され、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭをそれぞれ通過あるいは反射して、ＣＤ用開口制限アパーチャＲを介して対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳおよび第１ビームスプリッタＢＳ１を介して、第１マルチレンズＭＬ１を通過し、第１フォトダイオードＰＤ１上に投光され、この反射光の変化により光ディスクＤのＣＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
In the CD optical system of the
The reflected light from the optical disc D passes through the first multi-lens ML1 via the objective lens OL, the CD aperture limiting aperture R, the mirror M, the collimator C, the dichroic beam splitter DBS, and the first beam splitter BS1, and The light is projected onto the photodiode PD1, and the information recorded on the CD recording surface of the optical disk D is read by the change in the reflected light.
上記構成の光学ピックアップ装置１０１のＤＶＤ用光学系においても、上記と同様に、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッタＢＳ２によって一部反射され、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭをそれぞれ通過あるいは反射して、ＣＤ用開口制限アパーチャＲを介して対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳおよび第２ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズＭＬ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に投光され、この反射光の変化により光ディスクＤのＤＶＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
In the DVD optical system of the
The reflected light from the optical disk D passes through the second multi-lens ML2 via the objective lens OL, the aperture limiting aperture R for CD, the mirror M, the collimator C, the dichroic beam splitter DBS, and the second beam splitter BS2. The light is projected onto the photodiode PD2, and the information recorded on the DVD recording surface of the optical disc D is read by the change in the reflected light.
上記の光学ピックアップ装置１０１によれば、図２５に示す光学ピックアップ装置１００と同様に、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、それぞれの光学系を有することで、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
According to the
しかしながら、上記の従来の光学ピックアップ装置は、いずれも部品点数が多く、光学系の構成が複雑であることから、組み立てが容易ではなく、光学装置としての小型化が困難であり、さらに、コストも高いものとなってしまう。 However, the above-described conventional optical pickup devices each have a large number of parts and a complicated configuration of the optical system, so that it is not easy to assemble, it is difficult to reduce the size of the optical device, and the cost is low. It will be expensive.
上記の従来の光学ピックアップ装置において、部品点数を多く、光学系の構成を複雑にしている理由の一つとして、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードをそれぞれ別個に搭載していることが挙げられる。
上記の光学ピックアップ装置において用いられるレーザダイオードの例として、図２７に断面図を示す。
例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２、活性層３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５が積層している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、電流狭窄構造となるストライプを形成している。
また、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５にはｐ電極４２が、ｎ型ＧａＡｓ基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
One of the reasons for increasing the number of components and complicating the configuration of the optical system in the above-described conventional optical pickup device is that a laser diode for CD and a laser diode for DVD are separately mounted. No.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing an example of a laser diode used in the above optical pickup device.
For example, an n-type
A p-
上記の構造のレーザダイオードにおいては、例えばＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＩｎＰ系材料が積層されて１つのレーザ構造が形成される、あるいは、ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ系材料が積層されて１つのレーザ構造が形成されるというように、１種類の基板上に１種類の材料系によるレーザ構造が形成され、ほぼ定まった１種類の波長の光が発せられる。 In the laser diode having the above structure, for example, one laser structure is formed by stacking an AlGaInP-based material on a GaAs substrate, or one laser structure is formed by stacking an InGaAsP-based material on an InP substrate. Thus, a laser structure of one type of material is formed on one type of substrate, and light of almost one fixed wavelength is emitted.
また、図２８に示すように、用途に応じて第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を同一基板上に作り込む方法が開発されている。
例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２、活性層３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５が積層している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、電流狭窄構造となるストライプを形成して、第１レーザダイオードＬＤ１が形成されている。
一方、第２レーザダイオードＬＤ２もほぼ同様の構造を有しており、活性層３３’の組成は第１レーザダイオードＬＤ２の活性層３３の組成と基本的に同じであり、このために発光されるレーザ光の波長はほぼ同じである（差があっても非常に小さい）。
さらに、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５にはｐ電極４２が、ｎ型ＧａＡｓ基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
Further, as shown in FIG. 28, a method has been developed in which the first laser diode LD1 and the second laser diode LD2 are formed on the same substrate depending on the application.
For example, an n-type
On the other hand, the second laser diode LD2 also has substantially the same structure, and the composition of the active layer 33 'is basically the same as the composition of the
Further, a p-
しかしながら、上記の構造の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２では、両レーザダイオードの発光波長は等しいか、あるいは差があっても非常に小さい。従って、例えばＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードとして採用することはできない。 However, in the first laser diode LD1 and the second laser diode LD2 having the above structure, the emission wavelengths of the two laser diodes are equal or very small even if there is a difference. Therefore, it cannot be adopted as a laser diode for CD and a laser diode for DVD, for example.
本発明は上述の状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易に組み立て可能で小型化および低コストで構成することが可能な、発光波長の異なる複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to simplify the configuration of an optical system by reducing the number of parts, such as an optical pickup device of an optical disk system having a different wavelength such as a CD or a DVD, An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor light emitting device having a plurality of semiconductor light emitting elements having different emission wavelengths, which can be easily assembled and can be configured at a small size and at low cost.
上記の目的を達成するため、本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板に波長の互いに異なる光を出射する第１半導体発光素子と第２半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法であって、基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する工程と、第１半導体発光素子形成領域の前記第１積層体を残して、他の領域の前記第１積層体を除去する工程と、前記基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する工程と、第２半導体発光素子形成領域の前記第２積層体を残して、他の領域の前記第２積層体を除去する工程とを有し、少なくとも前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成を異ならせて形成する。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a first semiconductor light emitting element and a second semiconductor light emitting element that emit light having different wavelengths on a substrate. Forming a first stacked body on the substrate by at least a first conductive type first clad layer, a first active layer, and a second conductive type second clad layer by an epitaxial growth method; and Removing the first stacked body in the other region while leaving the first stacked body in the light emitting element forming region; and forming at least a first conductive type third clad layer and a second cladding layer on the substrate by epitaxial growth. Forming a second stacked body in which an active layer and a second conductive type fourth clad layer are stacked, and leaving the second stacked body in a second semiconductor light emitting element formation region, and forming the second stacked body in another region. Remove body That has a step, at least the first active layer and the second active layer, formed respectively with different composition.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する。次に、第１半導体発光素子形成領域の第１積層体を残して、他の領域の前記第１積層体を除去する。次に、基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する。ここで、少なくとも第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成を異ならせて形成する。次に、第２半導体発光素子形成領域の前記第２積層体を残して、他の領域の前記第２積層体を除去する。 In the method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention, the first light emitting device includes a first conductive type first clad layer, a first active layer, and a second conductive type second clad layer laminated on a substrate by epitaxial growth. Form a laminate. Next, while leaving the first stacked body in the first semiconductor light emitting element formation region, the first stacked body in another region is removed. Next, a second stacked body in which at least a first conductive type third clad layer, a second active layer, and a second conductive type fourth clad layer are stacked on the substrate by an epitaxial growth method. Here, at least the first active layer and the second active layer are formed with different compositions. Next, leaving the second stacked body in the second semiconductor light emitting element formation region, removing the second stacked body in another region.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、基板の上層に直接、第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体と、第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を有する構成を形成することができる。
２つの活性層の組成を各積層体間で互いに異ならせて形成するので、各活性層からそれぞれ波長の異なる光を出射することが可能なモノリシック半導体発光装置を形成することができ、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置に好適で、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易に組み立て可能で小型化および低コストで構成することが可能なレーザダイオードなどを形成することができる。
According to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention described above, the first laminate in which the first conductive type first clad layer, the first active layer, and the second conductive type second clad layer are directly laminated on the substrate. It is possible to form a configuration having a body and a second stacked body in which the first conductive type third clad layer, the second active layer, and the second conductive type fourth clad layer are stacked.
Since the compositions of the two active layers are made different from each other between the stacked bodies, a monolithic semiconductor light emitting device capable of emitting light having different wavelengths from each active layer can be formed, and a CD or DVD can be formed. Suitable for optical pickup devices of optical disc systems with different wavelengths, such as a laser diode which can reduce the number of parts, simplify the configuration of the optical system, can be easily assembled, and can be configured at a small size and at low cost. Can be formed.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第２積層体を形成する工程において、前記第１積層体を被覆するようにして第２積層体を形成する。 In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention described above, preferably, in the step of forming the second stacked body, the second stacked body is formed so as to cover the first stacked body.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１積層体をＡｌＧａＡｓ系材料で形成し、前記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系材料で形成する。 In the method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention described above, preferably, the first stacked body is formed of an AlGaAs-based material, and the second stacked body is formed of an AlGaInP-based material.
また、上記の目的を達成するため、本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板に波長の互いに異なる光を出射する第１半導体発光素子と第２半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法であって、基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する工程と、前記第１積層体上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する工程と、第２半導体発光素子形成領域の前記第２積層体および第１積層体と、第１半導体発光素子形成領域の前記第１積層体を残して、前記第１積層体および前記第２積層体を除去する工程とを有し、少なくとも前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成を異ならせて形成する。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention is directed to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a first semiconductor light emitting element and a second semiconductor light emitting element that emit light having different wavelengths on a substrate. Forming a first stacked body on a substrate by stacking at least a first cladding layer of a first conductivity type, a first active layer, and a second cladding layer of a second conductivity type by an epitaxial growth method; Forming a second stacked body on the first stacked body by stacking at least a first conductive type third clad layer, a second active layer and a second conductive type fourth clad layer by an epitaxial growth method; Removing the first laminate and the second laminate while leaving the second laminate and the first laminate in the semiconductor light-emitting element formation region and the first laminate in the first semiconductor light-emitting element formation region; When A, at least the first active layer and the second active layer, formed respectively with different composition.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する。次に、第１積層体上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する。ここで、少なくとも第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成を異ならせて形成する。次に、第２半導体発光素子形成領域の第２積層体および第１積層体と、第１半導体発光素子形成領域の第１積層体を残して、第１積層体および前記第２積層体を除去する。 In the method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention, the first light emitting device includes a first conductive type first clad layer, a first active layer, and a second conductive type second clad layer laminated on a substrate by epitaxial growth. Form a laminate. Next, a second laminate is formed on the first laminate by stacking at least a first conductive type third clad layer, a second active layer, and a second conductive type fourth clad layer by an epitaxial growth method. Here, at least the first active layer and the second active layer are formed with different compositions. Next, the first stacked body and the second stacked body are removed while leaving the second stacked body and the first stacked body in the second semiconductor light emitting element formation region and the first stacked body in the first semiconductor light emitting element formation region. I do.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、基板の上層に形成された第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体の上層に、さらに別な第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を有する構成を形成することができる。この場合、第２積層体を平坦な面（第１積層体の上面）上に形成することが可能であるので、エピタキシャル結晶成長が容易となる。
２つの活性層の組成を各積層体間で互いに異ならせて形成するので、各活性層からそれぞれ波長の異なる光を出射することが可能なモノリシック半導体発光装置を形成することができ、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置に好適で、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易に組み立て可能で小型化および低コストで構成することが可能なレーザダイオードなどを形成することができる。
According to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, the first conductive type first clad layer, the first active layer, and the second conductive type second clad layer formed on the substrate are stacked. It is possible to form a configuration having a second stacked body in which another first conductive type third clad layer, a second active layer, and a second conductive type fourth clad layer are stacked on the upper layer of the stacked body. In this case, since the second stacked body can be formed on a flat surface (the upper surface of the first stacked body), epitaxial crystal growth becomes easy.
Since the compositions of the two active layers are made different from each other between the stacked bodies, a monolithic semiconductor light emitting device capable of emitting light having different wavelengths from each active layer can be formed, and a CD or DVD can be formed. Suitable for optical pickup devices of optical disc systems with different wavelengths, such as a laser diode which can reduce the number of parts, simplify the configuration of the optical system, can be easily assembled, and can be configured at a small size and at low cost. Can be formed.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第２積層体を形成する工程の前に、前記第２半導体発光素子形成領域における第１積層体を第１導電型化する工程をさらに有し、前記第２積層体を形成する工程においては、前記第２積層体の第１導電型第３クラッド層側から、前記第１導電型化された第１積層体の上層に形成する。第２積層体を、第１導電型化された第１積層体を介して基板と接続するように形成することが可能となる。 In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention, preferably, the first stacked body in the second semiconductor light emitting element formation region is of the first conductivity type before the step of forming the second stacked body. The method further includes the step of forming the second stacked body, wherein the step of forming the second stacked body includes, from the side of the first conductive type third cladding layer of the second stacked body, an upper layer of the first conductive type first stacked body. Form. The second stacked body can be formed so as to be connected to the substrate via the first stacked body of the first conductivity type.
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、好適には、前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成比を異ならせて形成する。あるいは好適には、前記第１活性層と第２活性層を、互いに異なる組成元素により形成する。あるいは好適には、前記第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層の組成と、前記第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層の組成とを異ならせて形成する。これにより、各活性層から出射される光の波長をそれぞれ異ならせることが可能となる。 In the method of manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention described above, preferably, the first active layer and the second active layer are formed with different composition ratios. Alternatively, preferably, the first active layer and the second active layer are formed of different composition elements. Alternatively, preferably, the composition of the first conductive type first clad layer, the first active layer and the second conductive type second clad layer, and the first conductive type third clad layer, the second active layer and the second conductive type The mold fourth cladding layer is formed with a different composition. This makes it possible to make the wavelengths of light emitted from each active layer different.
本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、２つの活性層の組成を各積層体間で互いに異ならせて形成するので、各活性層からそれぞれ波長の異なる光を出射することが可能なモノリシック半導体発光装置を形成することができ、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置に好適で、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易に組み立て可能で小型化および低コストで構成することが可能なレーザダイオードなどを形成することができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, since the compositions of the two active layers are formed to be different from each other between the stacked bodies, monolithic layers capable of emitting light having different wavelengths from each active layer can be obtained. A semiconductor light emitting device can be formed, and it is suitable for an optical pickup device of an optical disk system having a different wavelength such as a CD or a DVD. A laser diode or the like which can be formed at low cost can be formed.
以下、本発明の光学装置および光ディスク装置の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of an optical device and an optical disk device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第１実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードであり、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１に示す。
First Embodiment A semiconductor light emitting device according to the present embodiment is a monolithic laser diode in which a laser diode LD1 for CD (light emission wavelength 780 nm) and a laser diode LD2 for DVD (light emission wavelength 650 nm) are mounted on one chip. This is a semiconductor light emitting device suitable for constituting a compatible optical pickup device capable of reproducing CDs and DVDs. FIG. 1 shows a cross-sectional view thereof.
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａについて説明する。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１を形成している。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
The above-described
As the first laser diode LD1, on an n-
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０が積層して、第２積層体ＳＴ２を形成している。ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
On the other hand, as the second laser diode LD2, on the n-
上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２においては、ｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
In the first laser diode LD1 and the second laser diode LD2, the p-type cap layer (35, 40) is formed with the p-
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ａは、第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
上記の構造のレーザダイオード１４ａは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
In the
The
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａは、例えば図２に示すように、ｐ電極４２側から、半導体ブロック１３上に形成された電極１３ａにハンダなどにより接続および固定されて使用される。
この場合、例えば、第１レーザダイオードＬＤ１のｐ型電極４２を接続させる電極１３ａにはリード１３ｂにより、第２レーザダイオードＬＤ２のｐ型電極４２を接続させる電極１３ａにはリード１３ｃにより、また、両レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）に共通のｎ型電極４３にはリード４３ａにより、それぞれ電圧を印加する。
The
In this case, for example, the lead 13b connects to the
図３（ａ）は上記のモノリシックレーザダイオード１４ａをＣＡＮパッケージに搭載する場合の構成例を示す斜視図である。
例えば、円盤状の基台２１に設けられた突起部２１ａ上にモニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固着され、その上部に、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
また、基台１を貫通して端子２２が設けられており、リード２３により上記の第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）、あるいはＰＩＮダイオード１２に接続されて、それぞれのダイオードの駆動電源が供給される。
FIG. 3A is a perspective view showing a configuration example when the above-described
For example, a
A terminal 22 is provided through the
図３（ｂ）は上記のＣＡＮパッケージ化されたレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図である。
ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に有するレーザダイオード１４ａが配置されている。
ＰＩＮダイオード１２においては、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）のリア側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）の駆動電流を制御するＡＰＣ（Automatic Power Control ）制御が行われるように構成されている。
FIG. 3B is a plan view of a main part of the laser diode packaged in the CAN package as viewed from a direction perpendicular to a laser light emitting direction.
A
In the
図４は、上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードをＣＡＮパッケージ化したレーザダイオードＬＤを用いて、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置を構成したときの構成を示す模式図である。 FIG. 4 shows an optical disk system having different wavelengths, such as a CD and a DVD, using a laser diode LD in which a monolithic laser diode having the first laser diode LD1 and the second laser diode LD2 mounted on one chip is packaged in a CAN package. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration when an optical pickup device is configured.
光学ピックアップ装置１ａは、それぞれ個々に、すなわちディスクリートに構成された光学系を有し、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードＬＤ、７８０ｎｍ帯用であって６５０ｎｍ帯に対しては素通しとなるグレーティングＧ、ビームスプリッタＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、マルチレンズＭＬ、および、フォトダイオードＰＤがそれぞれ所定の位置に配設されている。フォトダイオードＰＤには、例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォトダイオードと、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォトダイオードが互いに隣接して並列に形成されている。
Each of the
上記構成の光学ピックアップ装置１ａにおいて、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、ビームスプリッタＢＳによって一部反射され、コリメータＣ、ミラーＭおよびＣＤ用開口制限アパーチャＲをそれぞれ通過あるいは反射して、対物レンズＯＬにより光ディスクＤ上に集光される。
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣおよびビームスプリッタＢＳを介して、マルチレンズＭＬを通過し、フォトダイオードＰＤ（第１フォトダイオード）上に投光され、この反射光の変化によりＣＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
In the
The reflected light from the optical disc D passes through the multi-lens ML via the objective lens OL, the aperture limiting aperture R for CD, the mirror M, the collimator C, and the beam splitter BS, and is reflected on the photodiode PD (first photodiode). The light is projected, and the information recorded on the recording surface of the optical disc D such as a CD is read by the change of the reflected light.
上記構成の光学ピックアップ装置１ａにおいて、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２も、上記と同じ経路を辿って光ディスクＤ上に集光され、その反射光はフォトダイオードＰＤ（第２フォトダイオード）上に投光され、この反射光の変化によりＤＶＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
In the
上記の光学ピックアップ装置１ａによれば、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、共通の光学系によりその反射光をＣＤ用のフォトダイオードとＤＶＤ用のフォトダイオードに結合させ、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
According to the
また、本実施形態に係る第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードを用いて、ＣＤおよびＤＶＤなどの光学記録媒体に対して光照射により記録、再生を行う光学ピックアップ装置に好適なレーザカプラを構成することも可能である。図５（ａ）は、上記のレーザカプラ１ｂの概略構成を示す説明図である。レーザカプラ１ｂは、第１パッケージ部材２の凹部に装填され、ガラスなどの透明な第２パッケージ部材３により封止されている。
Further, using a monolithic laser diode in which the first laser diode LD1 and the second laser diode LD2 according to the present embodiment are mounted on one chip, recording and reproduction are performed by irradiating an optical recording medium such as a CD and a DVD with light. It is also possible to configure a laser coupler suitable for an optical pickup device to be used. FIG. 5A is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
図５（ｂ）は上記のレーザカプラ１ｂの要部斜視図である。
例えば、シリコンの単結晶を切り出した基板である集積回路基板１１上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が配置され、さらに、この半導体ブロック１３上に、発光素子として第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
FIG. 5B is a perspective view of a main part of the
For example, a
一方、集積回路基板１１には、例えば第１フォトダイオード（１６，１７）および第２フォトダイオード（１８，１９）が形成され、この第１および第２フォトダイオード（１６，１７，１８，１９）上に、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）と所定間隔をおいて、プリズム２０が搭載されている。
On the other hand, for example, a first photodiode (16, 17) and a second photodiode (18, 19) are formed on the
第１レーザダイオードＬＤ１から出射されたレーザ光Ｌ１は、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージ部材３に形成された出射窓から出射方向に出射し、不図示の反射ミラーや対物レンズなどを介して光ディスク（ＣＤ）などの被照射対象物に照射される。
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ｂからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第１フォトダイオード１６および後部第１フォトダイオード１７に入射する。
The laser light L1 emitted from the first laser diode LD1 is partially reflected on the
The reflected light from the irradiation target advances in a direction opposite to the incident direction on the irradiation target, and enters the
一方、第２レーザダイオードＬＤ２から出射されたレーザ光Ｌ２は、上記と同様に、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射方向に出射し、不図示の反射ミラーや対物レンズなどを介して光ディスク（ＤＶＤ）などの被照射対象物に照射される。
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ｂからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第２フォトダイオード１８および後部第２フォトダイオード１９に入射する。
On the other hand, the laser light L2 emitted from the second laser diode LD2 is partially reflected on the
The reflected light from the irradiation target advances in a direction opposite to the incident direction on the irradiation target, and enters the
また、半導体ブロック１３上に形成されたＰＩＮダイオード１２は、例えば２つに分割された領域を有し、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）のそれぞれについて、リア側に出射されたレーザ光を感知し、レーザ光の強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）の駆動電流を制御するＡＰＣ制御が行われる。
Further, the
上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部（活性層）からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２がほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。 The distance between the laser light emitting part of the first laser diode LD1 and the laser light emitting part of the second laser diode LD2 is set, for example, in a range of about 200 μm or less (about 100 μm). From each laser light emitting portion (active layer), for example, laser light L1 having a wavelength of 780 nm band and laser light L2 having a wavelength of 650 nm band are emitted in substantially the same direction (substantially parallel).
上記のレーザカプラを用いて光学ピックアップ装置を構成した時の例を図６に示す。レーザカプラ１ｂに内蔵される第１および第２レーザダイオードからの出射レーザ光（Ｌ１，Ｌ２）をコリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲおよび対物レンズＯＬを介して、ＣＤあるいはＤＶＤなどの光ディスクＤに入射する。
光ディスクＤからの反射光は、入射光と同一の経路をたどってレーザカプラに戻り、レーザカプラに内蔵される第１および第２フォトダイオードにより受光される。
上記のように、本実施形態のモノリシックレーザダイオードを用いることにより、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置を、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易に組み立て可能で小型化および低コストで構成することができる。
FIG. 6 shows an example in which an optical pickup device is configured using the above laser coupler. Laser light (L1, L2) emitted from the first and second laser diodes incorporated in the
The reflected light from the optical disk D follows the same path as the incident light, returns to the laser coupler, and is received by the first and second photodiodes built in the laser coupler.
As described above, by using the monolithic laser diode of the present embodiment, an optical pickup device of an optical disk system having a different wavelength, such as a CD or a DVD, can be easily assembled by reducing the number of parts and simplifying the configuration of the optical system. It is possible and can be configured at a small size and at low cost.
上記の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法について説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。
A method of forming the
First, as shown in FIG. 7A, an n-
次に、図７（ｂ）に示すように、第１レーザダイオードＬＤ１として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系の無選択エッチング、および、フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ１）により、第１レーザダイオードＬＤ１領域以外の領域でｎ型クラッド層３２までの上記の積層体を除去する。
Next, as shown in FIG. 7B, a region left as the first laser diode LD1 is protected by a resist film (not shown), and a sulfuric acid-based non-selective etching, a hydrofluoric acid-based AlGaAs selective etching, or the like is used. By wet etching (EC1), the stacked body up to the n-
次に、図８（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型バッファ層３１上に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０を順に積層させる。
Next, as shown in FIG. 8C, an n-
次に、図８（ｄ）に示すように、第２レーザダイオードＬＤ２として残す領域を不図示のレジスト膜で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ２）により、第２レーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型バッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を分離する。
Next, as shown in FIG. 8D, a region left as the second laser diode LD2 is protected by a resist film (not shown), and a sulfuric acid-based cap etching, a phosphate / hydrochloric acid-based quaternary selective etching, and a hydrochloric acid-based The above-described stacked body up to the n-
次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト膜により電流注入領域となる部分を保護して、不純物Ｄ１をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層（３５，４０）表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまで絶縁化された領域４１を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
Next, as shown in FIG. 9E, a portion serving as a current injection region is protected by a resist film, an impurity D1 is introduced by ion implantation or the like, and the p-type cap layer (35, 40) is p-
次に、図９（ｆ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
Next, as shown in FIG. 9F, a p-
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａとすることができる。
Thereafter, through a pelletizing step, a
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードで、活性層などの組成を異ならせて形成し、波長の異なるレーザ光を出射することが可能なモノリシックレーザダイオードを形成することができる。 According to the manufacturing method of the monolithic laser diode of the present embodiment, the first laser diode and the second laser diode can be formed with different compositions such as active layers, and can emit laser beams having different wavelengths. A simple monolithic laser diode can be formed.
第２実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオードと同様であり、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１０に示す。
Second Embodiment A semiconductor light emitting device according to this embodiment is the same as the monolithic laser diode according to the first embodiment, and includes a laser diode LD1 for CD (emission wavelength 780 nm) and a laser diode LD2 for DVD (emission wavelength 650 nm). ) Is mounted on a single chip, and is a semiconductor light emitting device suitable for forming a compatible optical pickup device capable of reproducing CDs and DVDs. FIG. 10 shows a cross-sectional view thereof.
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂについて説明する。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１を形成している。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまでリッジ状（凸状）に加工されており、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
また、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどを作製することも容易に可能である。
The above-described
As the first laser diode LD1, on an n-
Further, by controlling the ridge depth and shape, an index guide, a self-pulsation type, and the like can be easily manufactured.
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０が積層して、第２積層体ＳＴ２を形成している。ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまでリッジ状（凸状）に加工されており、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
第１レーザダイオードＬＤ１と同様に、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどを作製することも容易に可能である。
On the other hand, as the second laser diode LD2, on the n-
As in the case of the first laser diode LD1, by controlling the ridge depth and shape, it is also possible to easily produce an index guide, a self-pulsation type, and the like.
さらに、上記の第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダイオードＬＤ２を被覆して、酸化シリコンなどの絶縁膜４４が形成されている。絶縁膜４４には、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口されており、さらにｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
また、この場合、ストライプ以外の部分でオーミックコンタクトがとれない構造になってさえいれば、絶縁膜４４は必ずしも必要ではない。
Further, an insulating
Further, in this case, the insulating
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｂにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
上記の構造のレーザダイオード１４ｂは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
In the
The
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｂの形成方法について説明する。
まず、図１１（ａ）に至るまでの工程は、第１実施形態において、図８（ｄ）に示す工程までと同様にして形成される。
A method for forming the above
First, steps up to FIG. 11A are formed in the same manner as the steps up to the step shown in FIG. 8D in the first embodiment.
次に、図１１（ｂ）に示すように、絶縁膜などにより電流注入領域となる部分を保護して、エッチング処理ＥＣ３を行い、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成するために、ｐ型キャップ層（３５，４０）の表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまでリッジ状（凸状）に加工する。 Next, as shown in FIG. 11B, in order to form a stripe having a gain guide type current confinement structure by performing an etching process EC3 while protecting a portion serving as a current injection region with an insulating film or the like. Ridge-shaped (convex) processing is performed from the surface of the p-type cap layer (35, 40) to a certain depth in the p-type clad layer (34, 39).
次に、図１２（ｃ）に示すように、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法により全面に酸化シリコンを堆積させ、ｐ型キャップ層（３５，４０）を露出させるようにコンタクト開口する。 Next, as shown in FIG. 12C, silicon oxide is deposited on the entire surface by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and contact openings are made to expose the p-type cap layers (35, 40).
次に、図１２（ｄ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
Next, as shown in FIG. 12D, a p-
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１０に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ｂとすることができる。
Thereafter, through a pelletizing step, a
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、波長の異なるレーザ光を出射することが可能なモノリシックレーザダイオードを形成することができる。 According to the method for manufacturing a monolithic laser diode of the present embodiment, a monolithic laser diode capable of emitting laser beams having different wavelengths can be formed as in the first embodiment.
第３実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１実施形態に係るモノリシックレーザダイオードと同様であり、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１３に示す。
Third Embodiment A semiconductor light emitting device according to the third embodiment is the same as the monolithic laser diode according to the first embodiment, and includes a laser diode LD1 for CD (light emission wavelength of 780 nm) and a laser diode LD2 for DVD (light emission wavelength of 650 nm). ) Is mounted on a single chip, and is a semiconductor light emitting device suitable for forming a compatible optical pickup device capable of reproducing CDs and DVDs. FIG. 13 shows a cross-sectional view thereof.
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｃについて説明する。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１を形成している。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまでリッジ状（凸状）に加工されて、例えばＧａＡｓからなるｎ型層４６ａが形成されており、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
また、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどを作製することも容易に可能である。
The above
As the first laser diode LD1, on an n-
Further, by controlling the ridge depth and shape, an index guide, a self-pulsation type, and the like can be easily manufactured.
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７、活性層３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０が積層して、第２積層体ＳＴ２を形成している。ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中の深さまでリッジ状（凸状）に加工されて、上記と同様にｎ型層４６ａが形成されており、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
この場合も、第１レーザダイオードＬＤ１と同様に、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどを作製することも容易に可能である。
On the other hand, as the second laser diode LD2, on the n-
Also in this case, similarly to the first laser diode LD1, it is possible to easily manufacture an index guide, a self-pulsation type, and the like by controlling the ridge depth and shape.
さらにｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
Further, a p-
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｃにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
上記の構造のレーザダイオード１４ｃは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
In the
The
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｃの形成方法について説明する。
まず、図１４（ａ）に至るまでの工程は、第１実施形態において、図８（ｄ）に示す工程までと同様にして形成される。
A method for forming the above
First, the steps up to FIG. 14A are formed in the same manner as the steps up to the step shown in FIG. 8D in the first embodiment.
次に、図１４（ｂ）に示すように、絶縁膜４５をマスクとして、電流注入領域となる部分を保護してエッチング処理ＥＣ４を行い、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成するために、ｐ型キャップ層（３５，４０）の表面からｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまでリッジ状（凸状）に加工する。
Next, as shown in FIG. 14B, using the insulating
次に、図１５（ｃ）に示すように、ｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまでのリッジ状にエッチングした部分を埋め込みながら、例えばＧａＡｓからなるｎ型層４６を選択成長させる。
Next, as shown in FIG. 15C, an n-
次に、図１５（ｄ）に示すように、エッチング処理ＥＣ５により絶縁膜４５を除去する。
Next, as shown in FIG. 15D, the insulating
次に、図１６（ｅ）に示すように、エッチング処理ＥＣ６により、ｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまでのリッジ状にエッチングした部分を残しながら、他の部分のｎ型層４６を除去する。 Next, as shown in FIG. 16 (e), the etching process EC6 leaves a portion of the p-type cladding layer (34, 39) etched in a ridge shape up to an intermediate depth, while leaving other portions of the n-type layer. 46 is removed.
次に、図１６（ｆ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，４０）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
Next, as shown in FIG. 16F, a p-
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１３に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ｃとすることができる。
Thereafter, through a pelletizing step, a
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、波長の異なるレーザ光を出射することが可能なモノリシックレーザダイオードを形成することができる。 According to the method for manufacturing a monolithic laser diode of the present embodiment, a monolithic laser diode capable of emitting laser beams having different wavelengths can be formed as in the first embodiment.
また、本実施形態の製造方法においては、図１４（ｂ）に示す工程から、図１７（ａ）に示すように、絶縁膜４５をエッチング処理により除去し、その後に、ｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまでのリッジ状にエッチングした部分を埋め込みながら、全面に、ｎ型層４６を選択成長させ、さらに図１７（ｂ）に示すように、エッチング処理ＥＣ７により、ｐ型クラッド層（３４，３９）の途中の深さまでのリッジ状にエッチングした部分を残しながら、他の部分のｎ型層４６を除去する方法を用いることも可能である。
Further, in the manufacturing method of the present embodiment, as shown in FIG. 17A, the insulating
第４実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図１８に示す。
Fourth Embodiment A semiconductor light emitting device according to the present embodiment mounts a laser diode LD1 for CD (light emission wavelength of 780 nm) and a laser diode LD2 for DVD (light emission wavelength of 650 nm) on one chip to reproduce CD and DVD. This is a semiconductor light emitting device suitable for constituting a compatible optical pickup device that enables the above. FIG. 18 shows a sectional view thereof.
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｄについて説明する。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１を形成している。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
The above-described
As the first laser diode LD1, on an n-
一方、第２レーザダイオードＬＤ２領域において、ｎ型基板３０上に、第１レーザダイオードＬＤ１と共通のｎ型バッファ層３１、ｎ型クラッド層３２、活性層３３、ｐ型クラッド層３４、ｐ型キャップ層３５が積層しているが、このｐ型キャップ層３５の表面からｎ型クラッド層３２の途中の深さまでの領域がシリコンなどが拡散されてｎ型化された領域４７となっている。
上記のｎ型化された領域４７の上層に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層４８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層４９、活性層５０、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層５１、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層５２が積層して、第２積層体ＳＴ２を形成している。ｐ型キャップ層５２表面からｐ型クラッド層５１の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
On the other hand, in the second laser diode LD2 region, on the n-
An n-
さらにｐ型キャップ層（３５，５２）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。
Further, a p-
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｄにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
上記の構造のレーザダイオード１４ｄは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
In the
The
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｄの形成方法について説明する。
まず、図１９（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。
A method for forming the above
First, as shown in FIG. 19A, an n-
次に、図１９（ｂ）に示すように、第２レーザダイオード形成領域においてシリコンＤ２などの不純物を拡散させ、ｐ型キャップ層３５の表面からｎ型クラッド層３２の途中の深さまでの領域をｎ型化された領域４７とする。
Next, as shown in FIG. 19B, an impurity such as silicon D2 is diffused in the second laser diode formation region to form a region from the surface of the p-
次に、図２０（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｐ型キャップ層３５およびｎ型化された領域４７上に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層４８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層４９、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）５０、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層５１、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層５２を順に積層させる。
Next, as shown in FIG. 20C, an n-type layer made of, for example, InGaP is formed on the p-
次に、図２０（ｄ）に示すように、硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ８）により、第１レーザダイオード形成領域においては、ｐ型キャップ層３５までを、第２レーザダイオード形成領域においては、ｐ型キャップ層５２までを残して、それ以外の部分の上記の積層体を除去し、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を分離する。
Next, as shown in FIG. 20D, in the first laser diode formation region, wet etching (EC8) such as sulfuric acid-based cap etching, phosphate / hydrochloric acid-based quaternary selective etching, and hydrochloric acid-based separation etching is performed. In the second laser diode forming region, except for the p-
次に、図２１（ｅ）に示すように、レジスト膜により電流注入領域となる部分を保護して、不純物Ｄ３をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層（３５，５２）表面からｐ型クラッド層（３４，５１）の途中の深さまで絶縁化された領域４１を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
Next, as shown in FIG. 21E, the portion serving as the current injection region is protected by the resist film, the impurity D3 is introduced by ion implantation or the like, and the p-type cap layer (35, 52) is p-
次に、図２１（ｆ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，５２）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成する。
Next, as shown in FIG. 21F, a p-
以降は、ペレタイズ工程を経て、図１８に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ｄとすることができる。
Thereafter, through a pelletizing process, a
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、波長の異なるレーザ光を出射することが可能なモノリシックレーザダイオードを形成することができる。また、第２レーザダイオードとなる積層体を平坦な面（ｐ型キャップ層３５およびｎ型化された領域４７）上に形成することが可能であり、容易にエピタキシャル成長を行うことができる。
According to the method for manufacturing a monolithic laser diode of the present embodiment, a monolithic laser diode capable of emitting laser beams having different wavelengths can be formed as in the first embodiment. In addition, the stacked body serving as the second laser diode can be formed on a flat surface (the p-
第５実施形態
本実施形態に係る半導体発光装置は、第４実施形態に係る半導体発光装置と同様であり、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成するのに好適な半導体発光装置である。その断面図を図２２に示す。
Fifth Embodiment The semiconductor light emitting device according to the fifth embodiment is the same as the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment, and includes a laser diode LD1 for CD (light emission wavelength 780 nm) and a laser diode LD2 for DVD (light emission wavelength 650 nm). ) Is mounted on a single chip, and is a semiconductor light emitting device suitable for forming a compatible optical pickup device capable of reproducing CDs and DVDs. FIG. 22 shows a sectional view thereof.
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｅについて説明する。
第１レーザダイオードＬＤ１として、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１を形成している。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
The above-described
As the first laser diode LD1, on an n-
一方、第２レーザダイオードＬＤ２領域においても、ｎ型基板３０上に、第１レーザダイオードＬＤ１と共通のｎ型バッファ層３１、ｎ型クラッド層３２、活性層３３、ｐ型クラッド層３４、ｐ型キャップ層３５が積層しており、さらにその上層に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層５３、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層４８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層４９、活性層５０、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層５１、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層５２が積層して、第２積層体ＳＴ２を形成している。ｐ型キャップ層５２表面からｐ型クラッド層５１の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプを形成している。
On the other hand, also in the second laser diode LD2 region, the n-
さらにｐ型キャップ層（３５，５２）にはｐ電極４２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が、さらにｎ型バッファ層５３にはｎ型電極５４が接続して形成されている。
Further, a p-
上記の構造のモノリシックレーザダイオード１４ｅにおいて、各レーザ光出射部から、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
上記の構造のレーザダイオード１４ｅは、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置などを構成するのに好適な、発光波長の異なる２種類のレーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードである。
In the
The
上記のモノリシックレーザダイオード１４ｅの形成方法について説明する。
まず、図２３（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、例えばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。
さらに、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｐ型キャップ層３５上に、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層５３、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層４８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層４９、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）５０、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層５１、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層５２を順に積層させる。
A method for forming the above
First, as shown in FIG. 23A, an n-
Further, an n-
次に、図２３（ｂ）に示すように、硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウェットエッチング（ＥＣ９）により、第１レーザダイオード形成領域においては、ｐ型キャップ層３５までを、第２レーザダイオード形成領域においては、ｐ型キャップ層５２までを残して、それ以外の部分の上記の積層体を除去し、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を分離する。
Next, as shown in FIG. 23B, in the first laser diode formation region, wet etching (EC9) such as sulfuric acid-based cap etching, phosphate / hydrochloric acid-based quaternary selective etching, and hydrochloric acid-based separation etching is performed. In the second laser diode forming region, except for the p-
次に、図２４（ｃ）に示すように、レジスト膜により電流注入領域となる部分を保護して、不純物Ｄ４をイオン注入などにより導入し、ｐ型キャップ層（３５，５２）表面からｐ型クラッド層（３４，５１）の途中の深さまで絶縁化された領域４１を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプとする。
Next, as shown in FIG. 24 (c), a portion serving as a current injection region is protected by a resist film, an impurity D4 is introduced by ion implantation or the like, and the p-type cap layer (35, 52) is p-
次に、図２４（ｄ）に示すように、ｐ型キャップ層（３５，５２）に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０およびｎ型バッファ層５３に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３およびｎ型電極５４を形成する。
Next, as shown in FIG. 24D, a p-
以降は、ペレタイズ工程を経て、図２２に示すような所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ｅとすることができる。
Thereafter, through a pelletizing step, a
上記の本実施形態のモノリシックレーザダイオードの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、波長の異なるレーザ光を出射することが可能なモノリシックレーザダイオードを形成することができる。また、第２レーザダイオードとなる積層体を平坦な面（ｐ型キャップ層３５）上に形成することが可能であり、容易にエピタキシャル成長を行うことができる。 According to the method for manufacturing a monolithic laser diode of the present embodiment, a monolithic laser diode capable of emitting laser beams having different wavelengths can be formed as in the first embodiment. In addition, since a stacked body serving as the second laser diode can be formed on a flat surface (p-type cap layer 35), epitaxial growth can be easily performed.
以上、本発明を５形態の実施形態により説明したが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
例えば、本発明に用いる発光素子としては、レーザダイオードに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。
また、第１および第２レーザダイオードの発光波長は、７８０ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、その他の光ディスクシステムに採用されている波長とすることができる。すなわち、ＣＤとＤＶＤの他の組み合わせの光ディスクシステムを採用することができる。
また、ゲインガイド型の電流狭窄構造の他、インデックスガイド型、パルセーションレーザなど、様々な特性の他のレーザに適用することも可能である。
また、上記の実施形態ではＣＤ用の第１レーザダイオードとＤＶＤ用の第２レーザダイオードとで、ストライプ構造が同じ場合について示しているが、例えば第１レーザダイオードが第１実施形態と同様のイオン注入タイプであり、一方第２レーザダイオードが第２実施形態と同様のリッジタイプであるというように、２つのレーザダイオードでそれぞれ別のストライプ構造をとることも可能である。
さらに、第４、第５実施形態において、第２、第３実施形態で示したストライプ構造をとったり、上記のように第１レーザダイオードと第２レーザダイオードで別のストライプ構造をとることも容易に可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能である。
Although the present invention has been described with reference to the five embodiments, the present invention is not limited to these embodiments.
For example, the light emitting element used in the present invention is not limited to a laser diode, and a light emitting diode (LED) can be used.
Further, the emission wavelengths of the first and second laser diodes are not limited to the 780 nm band and the 650 nm band, but may be wavelengths employed in other optical disk systems. That is, an optical disk system of another combination of CD and DVD can be adopted.
Further, the present invention can be applied to other lasers having various characteristics, such as an index guide type and a pulsation laser, in addition to the gain guide type current confinement structure.
Further, in the above embodiment, the case where the first laser diode for CD and the second laser diode for DVD have the same stripe structure is shown, but for example, the first laser diode has the same ion structure as that of the first embodiment. It is also possible to adopt a different stripe structure between the two laser diodes, such as an injection type, while the second laser diode is of the same ridge type as in the second embodiment.
Further, in the fourth and fifth embodiments, it is easy to take the stripe structure shown in the second and third embodiments, or to take another stripe structure with the first laser diode and the second laser diode as described above. It is possible.
In addition, various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
本発明の半導体発光装置の製造方法は、半導体発光装置の製造方法に適用でき、特に波長の異なる複数の光を出射する複数個の半導体発光素子を有する半導体発光装置の製造方法に適用できる。 The method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention can be applied to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device, and particularly to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a plurality of semiconductor light emitting elements that emit a plurality of lights having different wavelengths.
１ａ…光学ピックアップ装置、１ｂ……レーザカプラ、２…第１パッケージ部材、３…第２パッケージ部材、１１…集積回路基板、１２…ＰＩＮダイオード、１３…半導体ブロック、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…モノリシックレーザダイオード、ＬＤ１…第１レーザダイオード、ＬＤ２…第２レーザダイオード、１６…前部第１フォトダイオード、１７…後部第１フォトダイオード、１８…前部第２フォトダイオード、１９…後部第２フォトダイオード、２０…プリズム、２０ａ…分光面、２１…基台、２１ａ…突起部、２２…端子、２３，１３ｂ，１３ｃ，４３ａ…リード、ＢＳ…ビームスプリッタ、Ｃ…コリメータ、Ｒ…ＣＤ用開口制限アパーチャ、ＭＬ…マルチレンズ、ＰＤ…フォトダイオード、ＥＣ…エッチング液、Ｇ…グレーティング、Ｍ…ミラー、ＯＬ…対物レンズ、Ｄ…光ディスク、Ｌ１…第１レーザ光、Ｌ２…第２レーザ光、３０…ｎ型基板、３１，３６，４８，５３…ｎ型バッファ層、３２，３７，４９…ｎ型クラッド層、３３，３８，５０…活性層、３４，３９，５１…ｐ型クラッド層、３５，４０，５２…ｐ型キャップ層、４１…絶縁化領域、４２…ｐ型電極、４３，５４…ｎ型電極、４４，４５…絶縁膜、４６，４６ａ…ｎ型層、４７…ｎ型化領域、ＳＴ１，ＳＴ２…積層体。
1a optical pickup device, 1b laser coupler, 2 first package member, 3 second package member, 11 integrated circuit board, 12 PIN diode, 13 semiconductor block, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e monolithic laser diode, LD1 first laser diode, LD2 second laser diode, 16 front first photodiode, 17 rear first photodiode, 18 front second photodiode, 19 rear
Claims (11)
基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する工程と、
第１半導体発光素子形成領域の前記第１積層体を残して、他の領域の前記第１積層体を除去する工程と、
前記基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する工程と、
第２半導体発光素子形成領域の前記第２積層体を残して、他の領域の前記第２積層体を除去する工程と
を有し、
少なくとも前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成を異ならせて形成する
半導体発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a first semiconductor light emitting element and a second semiconductor light emitting element that emit light having different wavelengths to a substrate,
Forming, on the substrate, a first laminate in which at least a first cladding layer of a first conductivity type, a first active layer, and a second cladding layer of a second conductivity type are laminated by an epitaxial growth method;
Removing the first stacked body in another area while leaving the first stacked body in the first semiconductor light emitting element formation area;
Forming a second stacked body on the substrate by stacking at least a first conductive type third clad layer, a second active layer and a second conductive type fourth clad layer by an epitaxial growth method;
Removing the second stacked body in another region while leaving the second stacked body in the second semiconductor light emitting element formation region,
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, wherein at least the first active layer and the second active layer are formed with different compositions.
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 The method according to claim 1, wherein the first active layer and the second active layer are formed with different composition ratios.
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 The method according to claim 1, wherein the first active layer and the second active layer are formed of different composition elements.
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 The composition of the first conductive type first clad layer, the first active layer and the second conductive type second clad layer, and the first conductive type third clad layer, the second active layer and the second conductive type fourth clad layer The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device is formed with a composition different from that of the semiconductor light emitting device.
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein in the step of forming the second stacked body, the second stacked body is formed so as to cover the first stacked body.
前記第２積層体をＡｌＧａＩｎＰ系材料で形成する
請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。 Forming the first laminate from an AlGaAs-based material;
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the second stacked body is formed of an AlGaInP-based material.
基板上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第１クラッド層、第１活性層および第２導電型第２クラッド層を積層させた第１積層体を形成する工程と、
前記第１積層体上に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型第３クラッド層、第２活性層および第２導電型第４クラッド層を積層させた第２積層体を形成する工程と、
第２半導体発光素子形成領域の前記第２積層体および第１積層体と、第１半導体発光素子形成領域の前記第１積層体を残して、前記第１積層体および前記第２積層体を除去する工程と
を有し、
少なくとも前記第１活性層と第２活性層を、それぞれ組成を異ならせて形成する
半導体発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a first semiconductor light emitting element and a second semiconductor light emitting element that emit light having different wavelengths to a substrate,
Forming, on the substrate, a first laminate in which at least a first cladding layer of a first conductivity type, a first active layer, and a second cladding layer of a second conductivity type are laminated by an epitaxial growth method;
Forming a second laminate on the first laminate by stacking at least a first conductive type third clad layer, a second active layer, and a second conductive type fourth clad layer by an epitaxial growth method;
The first stack and the second stack are removed except for the second stack and the first stack in the second semiconductor light emitting element formation region and the first stack in the first semiconductor light emitting element formation region. And a step of
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, wherein at least the first active layer and the second active layer are formed with different compositions.
前記第２積層体を形成する工程においては、前記第２積層体の第１導電型第３クラッド層側から、前記第１導電型化された第１積層体の上層に形成する
請求項７記載の半導体発光装置の製造方法。 Prior to the step of forming the second stacked body, the method further includes the step of converting the first stacked body in the second semiconductor light emitting element formation region to a first conductivity type;
8. The step of forming the second stacked body, wherein the second stacked body is formed from the first conductive type third clad layer side of the second stacked body to an upper layer of the first conductive type first stacked body. 9. Of manufacturing a semiconductor light emitting device.
請求項７記載の半導体発光装置の製造方法。 The method according to claim 7, wherein the first active layer and the second active layer are formed with different composition ratios.
請求項７記載の半導体発光装置の製造方法。 The method according to claim 7, wherein the first active layer and the second active layer are formed of different composition elements.
請求項７記載の半導体発光装置の製造方法。 The composition of the first conductive type first clad layer, the first active layer and the second conductive type second clad layer, and the first conductive type third clad layer, the second active layer and the second conductive type fourth clad layer The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 7, wherein the semiconductor light emitting device is formed so as to have a composition different from the composition.
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