JP2006210509A - Method for manufacturing semiconductor light-emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor light-emitting device that can reduce the size of the semiconductor light-emitting device while maintaining uniformity in characteristics and yields or can improve uniformity in characteristics and yields without changing the size of the semiconductor light-emitting device. <P>SOLUTION: A plurality of stripes of two first adjacent laminates ST1 are formed side by side, and further stripes of two second adjacent laminates ST2 are formed at a region between the first laminates ST1. More specifically, two stripes of first laminates ST1 and two stripes of second laminates ST2 are formed side by side on a substrate 30. Then, the semiconductor light-emitting device, having the stripes of first laminates ST1 and second laminates ST2, is manufactured by parting the substrate 30 between the stripes of two first adjacent laminates ST1 and between the stripes of two second adjacent laminates ST2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体発光素子の製造方法に関し、特に、波長の異なる光を出射する複数の積層体を備えた半導体発光素子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 including a plurality of stacked bodies that emit light 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 (reproducing) information recorded on an optical recording medium (hereinafter also referred to as an optical disc) for optically recording information such as a CD (compact disc), a DVD (digital video disc), or an MD (mini disc), Alternatively, an apparatus for writing (recording) information on these (hereinafter also referred to as an optical disc apparatus) includes an 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 optical disk apparatus and optical pickup apparatus, generally, when the types of optical disks (optical disk systems) are 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が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。   In the situation where the wavelength of the laser beam varies depending on the type of the optical disc as described above, a compatible optical pickup device that enables CD reproduction with an optical disc device for DVD, for example, is desired.

上記の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ＣＤ用のレーザダイオード（発光波長７８０ｎｍ）と、ＤＶＤ用のレーザダイオード（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載するモノリシック２波長レーザが広く使われており、ますますチップの小型化、低コスト化が求められている（例えば、特許文献１〜３参照）。   CD laser diode (emission wavelength 780 nm) and DVD laser diode (emission wavelength 650 nm) suitable for constructing a compatible optical pickup device capable of reproducing the above CD and DVD are mounted on one chip. Monolithic two-wavelength lasers are widely used, and further miniaturization and cost reduction of chips are required (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

上記のモノリシック２波長レーザでは、平坦な基板上に第１の波長の光を発する第１積層体材料の結晶成長を行った後、周期的にエッチング除去して、第１積層体のストライプを形成する。その後、第１積層体のストライプが形成された凹凸をもつ基板上に、第２の波長の光を発する第２積層体材料の結晶成長を行い、不要部分をエッチング除去することによって、第１積層体のストライプ間に第２積層体のストライプが作製される。
特開２０００−２４４０６０号公報 特開２００１−７７４５７号公報 特開２００１−２４４５４６号公報 In the above monolithic two-wavelength laser, the first layered material emitting light of the first wavelength is grown on a flat substrate, and then periodically removed by etching to form a stripe of the first layered material. To do. Thereafter, the second laminated body material emitting light of the second wavelength is grown on the uneven substrate on which the stripes of the first laminated body are formed, and unnecessary portions are removed by etching. A stripe of the second laminate is produced between the stripes of the body.
JP 2000-244060 A JP 2001-77457 A JP 2001-244546 A

上記の第２の積層体材料の結晶成長では、第１の積層体のストライプ間(谷間)に成長させる結晶の品質や均一性等が、第２の光を発する機能にとって極めて重要となる。   In the crystal growth of the second laminate material, the quality and uniformity of the crystal grown between the stripes (valleys) of the first laminate are extremely important for the function of emitting the second light.

通常、この谷間の部分の面積が狭くなると、結晶の品質や均一性等が損なわれるため，レーザの歩留りや特性の均一性を考慮すると、ある程度の面積が必要になり、チップサイズ(幅)をさらに小さくすることが難しいのが現状である。   Normally, if the area of the valley is reduced, the quality and uniformity of the crystal are impaired. Therefore, considering the laser yield and the uniformity of characteristics, a certain area is required, and the chip size (width) is reduced. At present, it is difficult to further reduce the size.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特性の均一性や歩留まりを維持しつつ、半導体発光素子のサイズを小さくすることができる半導体発光素子の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor light emitting device capable of reducing the size of the semiconductor light emitting device while maintaining uniformity of characteristics and yield. There is.

本発明の他の目的は、半導体発光素子のサイズを変更せずに、特性の均一性や歩留まりを向上させることができる半導体発光素子の製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor light emitting device capable of improving the uniformity of characteristics and the yield without changing the size of the semiconductor light emitting device.

上記の目的を達成するため、本発明の半導体発光素子の製造方法は、基板に発振波長の異なる２つの積層体のストライプを形成する半導体発光素子の製造方法であって、前記基板上に、活性層を含む第１積層体を堆積させる工程と、前記第１積層体を選択的にエッチングして、隣り合った２つの前記第１積層体のストライプを複数形成する工程と、前記基板上および前記第１積層体上に、活性層を含む第２積層体を堆積させる工程と、前記第２積層体を選択的にエッチングして、前記第１積層体間の前記基板上に、隣り合った２つの前記第２積層体のストライプを形成する工程と、隣り合った２つの前記第１積層体のストライプ間、および隣り合った２つの前記第２積層体のストライプ間において前記基板を分断して、発振波長の異なる前記第１積層体および前記第２積層体のストライプを備えた半導体発光素子に分割する工程とを有する。   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 in which stripes of two laminated bodies having different oscillation wavelengths are formed on a substrate. Depositing a first stack including a layer; selectively etching the first stack to form a plurality of adjacent stripes of the first stack; and on the substrate and the substrate A step of depositing a second stacked body including an active layer on the first stacked body, and selectively etching the second stacked body to form two adjacent layers on the substrate between the first stacked bodies. Separating the substrate between two adjacent stripes of the first stacked body and between adjacent two stripes of the second stacked body; The different oscillation wavelengths 1 laminate and a step of dividing the semiconductor light emitting device having the stripe of the second stack.

上記の本発明の半導体発光素子の製造方法では、隣り合った２つの第１積層体のストライプを複数並べて形成し、さらに、第１積層体間の領域に、隣り合った２つの第２積層体のストライプを形成している。すなわち、基板上に、第１積層体のストライプと、第２積層体のストライプとが２本ずつ並ぶように形成する。これにより、例えば、第１積層体および第２積層体のストライプを１本ずつ交互に形成する場合に比べて、第２積層体が堆積する面積、すなわち、第１積層体のストライプ間の面積が大きくなる。第１積層体および第２積層体のストライプを形成した後に、隣り合った２つの第１積層体のストライプ間、および隣り合った２つの第２積層体のストライプ間において基板を分断することにより、第１積層体および第２積層体のストライプを備えた半導体発光素子が製造される。   In the method for manufacturing a semiconductor light emitting element according to the present invention, a plurality of adjacent first stacked bodies are formed by arranging a plurality of stripes, and two adjacent second stacked bodies are formed in a region between the first stacked bodies. Stripes are formed. That is, two stripes of the first stacked body and two stripes of the second stacked body are formed on the substrate. Thereby, for example, compared with the case where the stripes of the first stacked body and the second stacked body are alternately formed one by one, the area where the second stacked body is deposited, that is, the area between the stripes of the first stacked body is reduced. growing. After forming the stripes of the first stacked body and the second stacked body, by dividing the substrate between the stripes of the two adjacent first stacked bodies and between the stripes of the two adjacent second stacked bodies, A semiconductor light emitting device having a stripe of the first stacked body and the second stacked body is manufactured.

上記の目的を達成するため、本発明の半導体発光素子の製造方法は、基板の各半導体発光素子領域に発振波長の異なる複数の積層体のストライプを形成し、各半導体発光素子領域の境界において前記基板を分断して、複数の半導体発光素子を形成する半導体発光素子の製造方法であって、前記複数の積層体のストライプを形成する工程において、前記基板上に活性層を含む積層体を堆積させる堆積工程と、前記積層体を加工して前記積層体のストライプを形成する加工工程とを繰り返し行い、隣接する半導体発光素子領域間で発振波長の異なる複数の積層体のストライプの並びを逆にして、前記半導体発光素子領域の境界を挟んで２つの同じ発振波長の前記積層体のストライプを隣接して形成するものである。   In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention includes forming a plurality of stacked stripes having different oscillation wavelengths in each semiconductor light emitting device region of a substrate, and A method for manufacturing a semiconductor light-emitting device, in which a substrate is divided to form a plurality of semiconductor light-emitting devices, wherein a stack including an active layer is deposited on the substrate in the step of forming stripes of the plurality of stacks. Repeating the deposition step and the processing step of forming the stripes of the laminate by processing the laminate, and reversing the arrangement of the stripes of the laminates having different oscillation wavelengths between adjacent semiconductor light emitting element regions Two stripes of the laminate having the same oscillation wavelength are formed adjacent to each other across the boundary of the semiconductor light emitting element region.

上記の本発明の半導体発光素子の製造方法では、隣接する半導体発光素子領域間で発振波長の異なる複数の積層体のストライプの並びを逆になるように、積層体のストライプを形成する。これにより、半導体発光素子領域の境界を挟んで、２つの同じ発振波長の前記積層体のストライプが隣接して形成される。このため、２つのストライプが並んで形成される部分の面積が確保される。全ての積層体のストライプを形成した後に、半導体発光素子領域の境界において基板を分断する。これにより、発振波長の異なる積層体のストライプを１つずつ備えた半導体発光素子が製造される。   In the method for manufacturing a semiconductor light emitting element according to the present invention, the stripes of the stacked body are formed so that the arrangement of the stripes of the stacked bodies having different oscillation wavelengths between adjacent semiconductor light emitting element regions is reversed. Thus, two stripes of the stacked body having the same oscillation wavelength are formed adjacent to each other across the boundary of the semiconductor light emitting element region. For this reason, the area of the part in which two stripes are formed side by side is ensured. After the stripes of all the stacked bodies are formed, the substrate is divided at the boundary of the semiconductor light emitting element region. As a result, a semiconductor light emitting device including one stripe of a laminate having different oscillation wavelengths is manufactured.

本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、特性の均一性や歩留まりを維持しつつ、半導体発光素子のサイズを小さくすることができる。あるいは、本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、半導体発光素子のサイズを変更せずに、特性の均一性や歩留まりを向上させることができる。   According to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, the size of the semiconductor light emitting device can be reduced while maintaining the uniformity of characteristics and the yield. Or according to the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device of this invention, the uniformity of a characteristic and a yield can be improved, without changing the size of a semiconductor light-emitting device.

以下に、本発明の半導体発光素子の製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device according to this embodiment.

本実施形態に係る半導体発光素子１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素子である。   A semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment is a monolithic laser diode in which a laser diode LD1 for CD (emission wavelength 780 nm) and a laser diode LD2 for DVD (emission wavelength 650 nm) are mounted on one chip. This is a semiconductor light-emitting element suitable for constituting a compatible optical pickup device that enables reproduction of a DVD.

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と、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２と、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３と、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４と、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５とが積層されて、第１積層体ＳＴ１が形成されている。   As the first laser diode LD1, on an n-type substrate 30 made of, for example, GaAs, an n-type buffer layer 31 made of, for example, GaAs, an n-type cladding layer 32 made of, for example, AlGaAs, and an active layer (multiple quantum well having an oscillation wavelength of 780 nm) (Structure) 33, a p-type cladding layer 34 made of, for example, AlGaAs, and a p-type cap layer 35 made of, for example, GaAs, are stacked to form a first stacked body ST1.

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が形成されている。   An insulating region 41 is formed from the surface of the p-type cap layer 35 to a depth in the middle of the p-type cladding layer 34, and a stripe that forms a gain guide type current confinement structure is formed.

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と、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６と、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７と、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８と、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９と、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層４０とが積層されて、第２積層体ＳＴ２が形成されている。   As the second laser diode LD2, on the n-type substrate 30, an n-type buffer layer 31 made of, for example, GaAs, an n-type buffer layer 36 made of, for example, InGaP, an n-type cladding layer 37 made of, for example, AlGaInP, and an active layer ( (Multiple quantum well structure with an oscillation wavelength of 650 nm) 38, a p-type cladding layer 39 made of, for example, AlGaInP, and a p-type cap layer 40 made of, for example, GaAs, are stacked to form a second stacked body ST2.

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、電流注入領域となる部分を除く領域が除去されて電流注入領域が凸に突出したリッジ形状ＲＤとなるように加工され、ゲインガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されている。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。   From the surface of the p-type cap layer 40 to a depth in the middle of the p-type cladding layer 39, the region excluding the portion that becomes the current injection region is removed, and the current injection region is processed to have a protruding ridge shape RD. A stripe having a guide type current confinement structure is formed. In addition, an index guide or a self-pulsation type can be easily manufactured by controlling the ridge depth and shape.

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を露出させるコンタクト開口が形成されており、ｐ型キャップ層３５，４０上にはｐ側電極４２が、ｎ型基板３０の裏面側にはｎ側電極４３が形成されている。なお、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 film 44 such as silicon oxide is formed so as to cover the first laser diode LD1 and the second laser diode LD2. A contact opening exposing the p-type cap layers 35, 40 is formed in the insulating film 44, a p-side electrode 42 is formed on the p-type cap layers 35, 40, and an n-type substrate 30 is formed on the back surface side of the n-type substrate 30. A side electrode 43 is formed. Note that the insulating film 44 is not necessarily required as long as the structure does not allow ohmic contact at portions other than the stripe.

上記の構造の半導体発光素子１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および６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光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。   In the semiconductor light emitting device 1 having the above structure, the distance between the laser beam emitting part of the first laser diode LD1 and the laser beam emitting part of the second laser diode LD2 is set to a range of about 200 μm or less (about 100 μm), for example. From each laser beam emitting portion, for example, a laser beam having a wavelength of 780 nm band and a laser beam having a wavelength of 650 nm band are emitted in substantially the same direction (substantially parallel) parallel to the substrate.

次に、上記構成の半導体発光素子の製造方法について、図２〜図５を参照して説明する。   Next, a method for manufacturing the semiconductor light emitting device having the above configuration will be described with reference to FIGS.

まず、図２（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、第１積層体材料を堆積させる。第１積層体材料として、例えばＧａＡｓからなるｎ型バッファ層３１と、例えばＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３２と、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３と、例えばＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３４と、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層３５を順に積層させる。   First, as shown in FIG. 2A, a first stacked body material is deposited on an n-type substrate 30 made of GaAs, for example, by an epitaxial growth method such as metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE). As the first laminate material, for example, an n-type buffer layer 31 made of GaAs, an n-type cladding layer 32 made of AlGaAs, an active layer (multiple quantum well structure with an oscillation wavelength of 780 nm) 33, and a p-type made of AlGaAs, for example. A clad layer 34 and a p-type cap layer 35 made of, for example, GaAs are sequentially stacked.

次に、図２（ｂ）に示すように、第１積層体材料を加工して、第１積層体ＳＴ１のストライプを形成する。本実施形態では、第１積層体ＳＴ１のストライプを２つずつ隣り合うように加工する。そして、第１積層体ＳＴ１と第１積層体ＳＴ１との間には、後に２つの第２積層体ＳＴ２のストライプが形成できるだけの間隔を確保する。上記の加工は、例えば、第１積層体ＳＴ１のストライプパターンのレジスト膜を形成し、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、レジスト膜で保護された領域以外の第１積層体材料をｎ型クラッド層３２まで除去することにより行う。   Next, as shown in FIG. 2B, the first laminate material is processed to form stripes of the first laminate ST1. In the present embodiment, two stripes of the first stacked body ST1 are processed so as to be adjacent to each other. Then, an interval is secured between the first stacked body ST1 and the first stacked body ST1 so that stripes of two second stacked bodies ST2 can be formed later. The above processing is performed by, for example, forming a stripe pattern resist film of the first stacked body ST1 and performing wet etching (EC1) such as sulfuric acid-based non-selective etching and hydrofluoric acid-based AlGaAs selective etching on the resist film. This is done by removing the first laminate material other than the protected region up to the n-type cladding layer 32.

次に、図３（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、ｎ型バッファ層３１上および第１積層体ＳＴ１上に、第２積層体材料を積層させる。第２積層体材料として、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型バッファ層３６と、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３７と、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８と、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３９と、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. 3A, the second stacked body material is formed on the n-type buffer layer 31 and the first stacked body ST1 by an epitaxial growth method such as metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE). Laminate. As the second laminate material, for example, an n-type buffer layer 36 made of InGaP, an n-type cladding layer 37 made of AlGaInP, an active layer (multiple quantum well structure with an oscillation wavelength of 650 nm) 38, and a p-type made of AlGaInP, for example. A clad layer 39 and a p-type cap layer 40 made of, for example, GaAs are sequentially stacked.

次に、図３（ｂ）に示すように、第２積層体材料を加工して、第１積層体ＳＴ１の各ストライプ間に、第２積層体ＳＴ２のストライプを２つずつ形成する。本実施形態では、第２積層体ＳＴ２のストライプを２つずつ隣り合うように加工する。上記の加工は、例えば、第２積層体ＳＴ２のストライプパターンのレジスト膜を形成し、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、レジスト膜で保護された領域以外の第２積層体材料をｎ型バッファ層３６まで除去することにより行う。   Next, as shown in FIG. 3B, the second laminate material is processed to form two stripes of the second laminate ST2 between each stripe of the first laminate ST1. In the present embodiment, two stripes of the second stacked body ST2 are processed so as to be adjacent to each other. The above-described processing is performed by, for example, forming a stripe pattern resist film of the second stacked body ST2, and wet etching (EC2) such as sulfuric acid-based cap etching, phosphate acid-based quaternary selective etching, and hydrochloric acid-based separation etching. Thus, the second stacked body material other than the region protected by the resist film is removed up to the n-type buffer layer 36.

次に、図４（ａ）に示すように、各第２積層体ＳＴ２に電流狭窄構造を形成する。例えば、第２積層体ＳＴ２において、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、電流注入領域以外の領域を除去して、電流注入領域が凸に突出したリッジ形状ＲＤに加工し、ゲインガイド型の電流狭窄構造を形成する。第２積層体ＳＴ２の加工は、除去対象となる領域を開口するレジスト膜を形成した後、当該レジスト膜をマスクとしたエッチング（ＥＣ３）により行う。その後、レジスト膜を除去する。   Next, as shown in FIG. 4A, a current confinement structure is formed in each second stacked body ST2. For example, in the second stacked body ST2, a region other than the current injection region is removed from the surface of the p-type cap layer 40 to a depth in the middle of the p-type cladding layer 39 so that the current injection region protrudes into a ridge shape RD. The gain guide type current confinement structure is formed by processing. The processing of the second stacked body ST2 is performed by etching (EC3) using the resist film as a mask after forming a resist film that opens a region to be removed. Thereafter, the resist film is removed.

次に、図４（ｂ）に示すように、第１積層体ＳＴ１に電流狭窄構造を形成する。例えば、第１積層体ＳＴ１の電流注入領域以外の領域に不純物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を形成し、ゲインガイド型の電流狭窄構造を形成する。当該工程は、イオン注入領域を開口するレジスト膜を形成した後に、イオン注入することにより行う。その後、レジスト膜を除去する。   Next, as shown in FIG. 4B, a current confinement structure is formed in the first stacked body ST1. For example, the impurity D1 is introduced into a region other than the current injection region of the first stacked body ST1 by ion implantation or the like, thereby forming an insulating region 41 from the surface of the p-type cap layer 35 to a depth in the middle of the p-type cladding layer 34. Then, a gain guide type current confinement structure is formed. This step is performed by ion implantation after forming a resist film that opens the ion implantation region. Thereafter, the resist film is removed.

次に、図５（ａ）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、絶縁膜４４を形成し、ｐ型キャップ層３５，４０を露出させるコンタクト開口を形成する。続いて、ｐ型キャップ層３５，４０上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ側電極４２を形成し、一方、ｎ型基板３０の裏面側に、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ側電極４３を形成する。   Next, as shown in FIG. 5A, silicon oxide is deposited on the entire surface by, eg, CVD (Chemical Vapor Deposition) method, an insulating film 44 is formed, and contact openings for exposing the p-type cap layers 35 and 40 are formed. Form. Subsequently, a p-side electrode 42 such as Ti / Pt / Au is formed on the p-type cap layers 35 and 40, while an n-side electrode 43 such as AuGe / Ni / Au is formed on the back side of the n-type substrate 30. Form.

次に、図５（ｂ）に示すように、へき開により各半導体発光素子１に分割する。隣り合った２つの第１積層体ＳＴ１のストライプ間、および隣り合った２つの第２積層体ＳＴ２のストライプ間を境界として、ｎ型基板３０をへき開することにより、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２のストライプを備えた半導体発光素子１が形成される。   Next, as shown in FIG. 5B, each semiconductor light emitting element 1 is divided by cleavage. By cleaving the n-type substrate 30 between the stripes of the two adjacent first stacked bodies ST1 and between the stripes of the two adjacent second stacked bodies ST2, the first stacked body ST1 and the second stacked body ST2 The semiconductor light emitting element 1 having the stripe of the stacked body ST2 is formed.

次に、上記の半導体発光素子の製造方法の効果について、比較例を参照して説明する。   Next, the effect of the manufacturing method of the semiconductor light emitting device will be described with reference to a comparative example.

図６は、上記特許文献１〜３に記載された従来の半導体発光素子の製造において、基板上の積層体の配置を示す図である。図７は、本実施形態に係る半導体発光素子の製造において、基板上の積層体の配置を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of the stacked body on the substrate in the manufacture of the conventional semiconductor light emitting device described in Patent Documents 1 to 3 described above. FIG. 7 is a view showing the arrangement of the stacked body on the substrate in the manufacture of the semiconductor light emitting device according to this embodiment.

図６に示すように、従来では、第１積層体ＳＴ１のストライプと、第２積層体ＳＴ２のストライプとを１本ずつ交互に形成している。このため、例えば、半導体発光素子のチップ幅をＷとした場合には、ストライプ幅が均一であると仮定すると、第２積層体材料が成長する第１積層体ＳＴ１間の幅は、Ｗ／２となる。   As shown in FIG. 6, conventionally, the stripes of the first stacked body ST1 and the stripes of the second stacked body ST2 are alternately formed one by one. For this reason, for example, assuming that the chip width of the semiconductor light emitting element is W, assuming that the stripe width is uniform, the width between the first stacked bodies ST1 on which the second stacked body material grows is W / 2. It becomes.

これに対して、本実施形態では、図７に示すように、第１積層体ＳＴ１のストライプを２つずつ隣り合うように形成し、第１積層体ＳＴ１の各ストライプ間に、隣り合った２つの第２積層体ＳＴ２のストライプを形成している。このため、例えば、半導体発光素子のチップ幅をＷとした場合に、ストライプ幅が均一であると仮定すると、第２積層体材料が堆積する第１積層体ＳＴ１間の幅はＷとなり、従来の２倍の面積を確保できる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7, two stripes of the first stacked body ST1 are formed so as to be adjacent to each other, and two adjacent stripes are formed between the stripes of the first stacked body ST1. Stripes of two second stacked bodies ST2 are formed. Therefore, for example, assuming that the chip width of the semiconductor light emitting element is W, and assuming that the stripe width is uniform, the width between the first stacked bodies ST1 on which the second stacked body material is deposited is W. A double area can be secured.

以上のように、第１積層体ＳＴ１と第２積層体ＳＴ２の並び順序を従来とは変えることにより、第１積層体ＳＴ１のストライプ間の面積を実質的に２倍にでき、第２積層体材料の結晶の品質や均一性等を一層安定に確保しやすくなる。すなわち、結晶の品質や均一性等を損なうことなく、ひとつひとつの半導体発光素子１のチップサイズ（幅）を小さくすることが可能になり、１つのウエハ（ｎ型基板３０）からの収率を容易に向上させることができる。したがって、レーザの歩留りや特性の均一性を保ちながら、さらなる小型化、低コスト化が可能となる。   As described above, by changing the arrangement order of the first stacked body ST1 and the second stacked body ST2 from the conventional one, the area between the stripes of the first stacked body ST1 can be substantially doubled. It becomes easier to ensure the crystal quality and uniformity of the material more stably. That is, it is possible to reduce the chip size (width) of each semiconductor light emitting element 1 without impairing the quality and uniformity of the crystal, and the yield from one wafer (n-type substrate 30) is easy. Can be improved. Therefore, it is possible to further reduce the size and cost while maintaining the uniformity of the laser yield and characteristics.

あるいは、半導体発光素子１のチップサイズ(幅)を変更せずに、第２積層体材料の面積、すなわち２つの第１積層体ＳＴ１のストライプ間の面積を大きくすることができる。このため、半導体発光素子１のチップサイズを従来と同じとした場合には、第１積層体ＳＴ１のストライプ間に結晶成長させる第２積層体材料の結晶の品質や均一性等をさらに向上させることが可能となり、歩留りや均一性の厳しいレーザをより安定に製造することが可能になる。   Alternatively, the area of the second stacked body material, that is, the area between the stripes of the two first stacked bodies ST1 can be increased without changing the chip size (width) of the semiconductor light emitting element 1. For this reason, when the chip size of the semiconductor light emitting device 1 is the same as the conventional chip size, the quality and uniformity of the crystal of the second stacked body material to be crystal-grown between the stripes of the first stacked body ST1 are further improved. This makes it possible to more stably manufacture lasers with strict yield and uniformity.

さらに、本実施形態では、ウエハ（ｎ型基板３０）上での積層体のストライプの並び順の変更だけで、チップサイズを変更することができるため、設計が極めて容易であり、新たな開発コストがほとんどかからないという効果も有する。   Furthermore, in this embodiment, since the chip size can be changed only by changing the arrangement order of the stripes of the stacked body on the wafer (n-type substrate 30), the design is extremely easy and a new development cost is achieved. There is also an effect that it hardly takes.

本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
本実施形態では、最も一般的なモノリシック２波長レーザに関する実施形態を説明しているが、３波長以上のモノリシックレーザの場合にも適応可能である。３波長以上の場合には、隣接する半導体発光素子領域間で発振波長の異なる複数の積層体のストライプの並びを逆にして、半導体発光素子領域の境界を挟んで２つの同じ発振波長の積層体を隣接して形成すればよい。すなわち、発振波長の異なる積層体をＡ，Ｂ，Ｃとした場合に、Ａ，Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｂ，Ａ−Ａ，Ｂ，Ｃ…のような配列順序で積層体のストライプを形成する。これにより、最も面積を確保したい積層体材料のストライプ（例えば、Ａ，Ｃ）が、半導体発光素子領域の境界を挟んで連続する。そして、半導体発光素子領域の境界で基板をへき開することにより、発振波長の異なる積層体のストライプを１つずつ備えた半導体発光素子が製造される。 The present invention is not limited to the description of the above embodiment.
In the present embodiment, an embodiment related to the most general monolithic two-wavelength laser has been described. However, the present invention can also be applied to a monolithic laser having three or more wavelengths. When the number of wavelengths is three or more, two stacked layers having the same oscillation wavelength sandwiching the boundary between the semiconductor light emitting element regions with the arrangement of stripes of the plurality of stacked layers having different oscillation wavelengths between adjacent semiconductor light emitting element regions reversed. May be formed adjacent to each other. That is, when the laminated bodies having different oscillation wavelengths are A, B, and C, the stripes of the laminated bodies are formed in an arrangement order such as A, B, CC, B, AA, B, C. . As a result, stripes (for example, A, C) of the laminate material for which the area is most desired to be continuous are continuous across the boundary of the semiconductor light emitting element region. Then, by cleaving the substrate at the boundary of the semiconductor light emitting element region, a semiconductor light emitting element including one stripe of the laminate having different oscillation wavelengths is manufactured.

また、本発明に用いる半導体発光素子としては、レーザダイオードに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）とす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。   In addition, the semiconductor light emitting element used in the present invention is not limited to a laser diode, and may be a light emitting diode (LED). In addition, 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 disc systems.

また、第１レーザダイオードＬＤ１をリッジタイプとし、第２レーザダイオードＬＤ２をイオン注入タイプとすることも可能であり、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ともに、リッジタイプあるいはイオン注入タイプの電流狭窄構造としてもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。 The first laser diode LD1 can be a ridge type and the second laser diode LD2 can be an ion implantation type. Both the first laser diode LD1 and the second laser diode LD2 have a ridge type or ion implantation type current. It is good also as a constriction structure.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor light-emitting device concerning this embodiment. 本実施形態に係る半導体発光素子の製造における工程断面図である。It is process sectional drawing in manufacture of the semiconductor light-emitting device concerning this embodiment. 本実施形態に係る半導体発光素子の製造における工程断面図である。It is process sectional drawing in manufacture of the semiconductor light-emitting device concerning this embodiment. 本実施形態に係る半導体発光素子の製造における工程断面図である。It is process sectional drawing in manufacture of the semiconductor light-emitting device concerning this embodiment. 本実施形態に係る半導体発光素子の製造における工程断面図である。It is process sectional drawing in manufacture of the semiconductor light-emitting device concerning this embodiment. 比較例の半導体発光素子の製造において、基板上の積層体の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the laminated body on a board | substrate in manufacture of the semiconductor light-emitting device of a comparative example. 本実施形態に係る半導体発光素子の製造において、基板上の積層体の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the laminated body on a board | substrate in manufacture of the semiconductor light-emitting device concerning this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…半導体発光素子、３０…ｎ型基板、３１…ｎ型バッファ層、３２…ｎ型クラッド層、３３…第１活性層、３４…ｐ型クラッド層、３５…ｐ型キャップ層、３６…ｎ型バッファ層、３７…ｎ型クラッド層、３８…第２活性層、３９…ｐ型クラッド層、４０…ｐ型キャップ層、４１…絶縁化領域、４２…ｐ側電極、４３…ｎ側電極、４４…絶縁膜、ＲＤ…リッジ形状、ＳＴ１…第１積層体、ＳＴ２…第２積層体、ＬＤ１…第１レーザダイオード、ＬＤ２…第２レーザダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor light-emitting device, 30 ... n-type substrate, 31 ... n-type buffer layer, 32 ... n-type cladding layer, 33 ... 1st active layer, 34 ... p-type cladding layer, 35 ... p-type cap layer, 36 ... n Type buffer layer, 37 ... n-type cladding layer, 38 ... second active layer, 39 ... p-type cladding layer, 40 ... p-type cap layer, 41 ... insulating region, 42 ... p-side electrode, 43 ... n-side electrode, 44 ... Insulating film, RD ... ridge shape, ST1 ... first laminated body, ST2 ... second laminated body, LD1 ... first laser diode, LD2 ... second laser diode

Claims (8)

基板に発振波長の異なる２つの積層体のストライプを形成する半導体発光素子の製造方法であって、
前記基板上に、活性層を含む第１積層体を堆積させる工程と、
前記第１積層体を選択的にエッチングして、隣り合った２つの前記第１積層体のストライプを複数形成する工程と、
前記基板上および前記第１積層体上に、活性層を含む第２積層体を堆積させる工程と、
前記第２積層体を選択的にエッチングして、前記第１積層体間の前記基板上に、隣り合った２つの前記第２積層体のストライプを形成する工程と、
隣り合った２つの前記第１積層体のストライプ間、および隣り合った２つの前記第２積層体のストライプ間において前記基板を分断して、発振波長の異なる前記第１積層体および前記第２積層体のストライプを備えた半導体発光素子に分割する工程と
を有する半導体発光素子の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, wherein a stripe of two laminated bodies having different oscillation wavelengths is formed on a substrate,
Depositing a first stack including an active layer on the substrate;
Selectively etching the first stack to form a plurality of adjacent stripes of the first stack;
Depositing a second stack including an active layer on the substrate and the first stack;
Selectively etching the second stacked body to form two adjacent stripes of the second stacked body on the substrate between the first stacked bodies;
The first laminate and the second laminate having different oscillation wavelengths by dividing the substrate between the stripes of the two adjacent first laminates and between the stripes of the two adjacent second laminates. Dividing the semiconductor light-emitting element having a body stripe into a semiconductor light-emitting element. 前記第１積層体と前記第２積層体とで、互いに異なる材料の活性層を形成する
請求項１記載の半導体発光素子の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the first stacked body and the second stacked body form active layers made of different materials. 前記基板上に第１積層体を堆積させる工程、および前記基板上に第２積層体を堆積させる工程において、第１導電型のクラッド層と、活性層と、第２導電型のクラッド層を堆積させ、前記第１積層体と前記第２積層体とで、前記第１導電型のクラッド層、前記活性層、前記第２導電型クラッド層として異なる材料を用いる
請求項１記載の半導体発光素子の製造方法。 In the step of depositing the first stacked body on the substrate and the step of depositing the second stacked body on the substrate, a first conductivity type cladding layer, an active layer, and a second conductivity type cladding layer are deposited. The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein different materials are used for the first conductive type cladding layer, the active layer, and the second conductive type cladding layer in the first stacked body and the second stacked body. Production method. 前記第２積層体のストライプを形成する工程の後、前記半導体発光素子に分割する工程の前に、前記第１積層体および前記第２積層体に電流狭窄構造を形成する工程をさらに有する
請求項１記載の半導体発光素子の製造方法。 The method further includes a step of forming a current confinement structure in the first stacked body and the second stacked body after the step of forming a stripe of the second stacked body and before the step of dividing the semiconductor light emitting element. 2. A method for producing a semiconductor light emitting device according to 1. 基板の各半導体発光素子領域に発振波長の異なる複数の積層体のストライプを形成し、各半導体発光素子領域の境界において前記基板を分断して、複数の半導体発光素子を形成する半導体発光素子の製造方法であって、
前記複数の積層体のストライプを形成する工程において、前記基板上に活性層を含む積層体を堆積させる堆積工程と、前記積層体を加工して前記積層体のストライプを形成する加工工程とを繰り返し行い、
隣接する半導体発光素子領域間で発振波長の異なる複数の積層体のストライプの並びを逆にして、前記半導体発光素子領域の境界を挟んで２つの同じ発振波長の前記積層体のストライプを隣接して形成する
半導体発光素子の製造方法。 Manufacturing of a semiconductor light emitting device in which a plurality of stacked stripes having different oscillation wavelengths are formed in each semiconductor light emitting device region of the substrate, and the substrate is divided at the boundary of each semiconductor light emitting device region to form a plurality of semiconductor light emitting devices A method,
In the step of forming stripes of the plurality of stacked bodies, a deposition process of depositing a stacked body including an active layer on the substrate and a processing process of processing the stacked body to form stripes of the stacked body are repeated. Done
A plurality of stacked stripes having different oscillation wavelengths between adjacent semiconductor light emitting element regions are reversely arranged, and two stacked stripes having the same oscillation wavelength are adjacent to each other across the boundary between the semiconductor light emitting element regions. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device. 前記複数の積層体のストライプを形成する工程において、発振波長の異なる積層体間で互いに異なる材料の活性層を形成する
請求項５記載の半導体発光素子の製造方法。 6. The method of manufacturing a semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein in the step of forming the stripes of the plurality of stacked bodies, active layers made of different materials are formed between stacked bodies having different oscillation wavelengths. 前記基板上に活性層を含む積層体を堆積させる工程において、第１導電型のクラッド層と、活性層と、第２導電型のクラッド層を堆積させ、発振波長の異なる積層体間で、前記第１導電型のクラッド層、前記活性層、前記第２導電型クラッド層として異なる材料を用いる
請求項５記載の半導体発光素子の製造方法。 In the step of depositing the laminate including the active layer on the substrate, the first conductivity type cladding layer, the active layer, and the second conductivity type cladding layer are deposited, The method for manufacturing a semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein different materials are used for the first conductivity type cladding layer, the active layer, and the second conductivity type cladding layer. 前記積層体のストライプを形成する工程の後、前記基板を分断する工程の前に、各積層体に電流狭窄構造を形成する工程をさらに有する
請求項５記載の半導体発光素子の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor light emitting element according to claim 5, further comprising a step of forming a current confinement structure in each stacked body after the step of forming stripes of the stacked body and before the step of dividing the substrate.
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