JP2011018876A - 面発光レーザ素子の製造方法、光走査装置、画像形成装置及び酸化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面発光レーザ素子の製造歩留まりを従来よりも向上させる。
【解決手段】 基板上に下部半導体ＤＢＲ、活性層を含む共振器構造体、被選択酸化層を有する上部半導体ＤＢＲなどが積層された積層体を作成し、該積層体を上面からエッチングし、少なくとも被選択酸化層が側面に露出しているメサを形成する。そして、＋Ｚ側の面が酸化温度での積層体のそり形状に倣った形状を有するトレイ６０２１に積層体を載置し、酸化装置を用いて被選択酸化層をメサの側面から選択的に酸化させ、酸化物が電流通過領域を取り囲んでいる狭窄構造体を作成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、面発光レーザ素子の製造方法、光走査装置、画像形成装置及び酸化装置に係り、更に詳しくは、基板に垂直な方向にレーザ光を射出する面発光レーザ素子の製造方法、該製造方法によって製造された面発光レーザ素子を有する光走査装置、該光走査装置を備える画像形成装置、及び水蒸気を用いて対象物を酸化するための酸化装置に関する。

垂直共振器型の面発光レーザ素子（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）は、基板に垂直な方向にレーザ光を射出するものであり、基板に平行な方向にレーザ光を射出する端面発光型の半導体レーザ素子よりも低価格、低消費電力、小型、２次元デバイスに好適、かつ、高性能であることから、近年、注目されている。

面発光レーザ素子の応用分野としては、プリンタにおける光書き込み系の光源（発振波長：７８０ｎｍ帯）、光ディスク装置における書き込み用光源（発振波長：７８０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯）、光ファイバを用いるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの光伝送システムの光源（発振波長：１．３μｍ帯、１．５μｍ帯）が挙げられる。さらには、ボード間、ボード内、集積回路（ＬＳＩ：Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）のチップ間、及び集積回路のチップ内の光伝送用の光源としても期待されている。

面発光レーザ素子は、電流流入効率を高めるために狭窄構造体を有している。この狭窄構造体としては、Ａｌ（アルミニウム）Ａｓ（ヒ素）層の選択酸化による狭窄構造体（以下では、便宜上「酸化狭窄構造体」ともいう。例えば、特許文献１参照）が良く用いられている。この酸化狭窄構造体は、ｐ−ＡｌＡｓからなる被選択酸化層が側面に露出している所定の大きさのメサを形成した後、高温の水蒸気雰囲気中に置いて、Ａｌをメサ側面から選択的に酸化させ、メサの中心付近に、被選択酸化層における酸化されていない領域を残留させたものである。この酸化されていない領域が、面発光レーザ素子の駆動電流の通過領域（電流通過領域）となる。

酸化狭窄構造体におけるＡｌの酸化（Ａｌ_ｘＯ_ｙ）した層（以下では、「酸化層」と略述する）の屈折率は、１．６程度であり、半導体層に比べて低い。これにより、共振器構造体内に横方向の屈折率差が生じ、光がメサ中央に閉じ込められるので、発光効率を向上させることができる。その結果、低閾値電流、高効率等の優れた特性を実現することが可能となる。

ところで、ＡｌＡｓを含む被選択酸化層における酸化速度は、被選択酸化層の厚さやＡｌＡｓの組成と相関があり（例えば、非特許文献１参照）、さらには酸化温度や水蒸気濃度等にも極めて敏感である。

また、被選択酸化層の組成や厚さのわずかな違いから、同じ酸化時間であっても、酸化対象物間において、電流通過領域の大きさにばらつきが生じる。さらに、通常、酸化対象物には複数のメサが形成されており、同一酸化対象物内でもメサによって電流通過領域の大きさが異なることがあった。この電流通過領域の大きさのばらつきは、発振特性（光出力など）のばらつきを招き、歩留まりの低下に直結する。

特に、シングルモード素子はマルチモード素子に比べて電流通過領域の面積が小さいので、電流通過領域の大きさのばらつきが素子特性のばらつきに与える影響は極めて大きく、また電流通過領域の面積が所望の面積よりも大きくなった場合は、本来シングルモードとなるべき素子がマルチモード素子の挙動を示すという不都合があった。

そこで、密閉容器内に、酸化対象物を加熱するための加熱ステージと、被選択酸化層を酸化させるための水蒸気供給部とを備えた半導体酸化装置を用いて、酸化対象物内の酸化量の均一化、及び酸化対象物間での酸化量を適正に制御する方法が考案された（例えば、特許文献２参照）。

また、一つの酸化対象物に対して酸化工程を複数回行うことで、被選択酸化層の組成及び厚さの違いによる酸化速度の違いを吸収する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。

なお、特許文献４には、サセプタ本体の表面に溝を設けて半導体基板の受容部を形成し、高温下での気相成長により半導体基板表面に被膜を形成させる気相成長装置用サセプタにおいて、受容部の底面の形状を凸面とし、かつ底面の一部に半導体基板を支持する突起部を設けた気相成長装置用サセプタが開示されている。

また、特許文献５には、結晶方位（１００）の半導体基板に対する気相成長装置において、半導体基板を載置するサセプタのザグリの底面形状を凸球面あるいは凸円錐にした気相成長用サセプタが開示されている。

ところで、例えば、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によって基板上に薄膜を成長させる場合、薄膜の成長中には、基板は約５００〜８００℃の温度（成長温度）になる。薄膜を成長させた後、基板を室温に冷却すると、薄膜は基板と格子整合性良く成長しているため、一例として図２８に示されるように、基板と薄膜の熱膨張率の差に応じたそりが酸化対象物に生じる。このとき、酸化対象物の中心でのそり量は１００〜２００μｍにも及ぶことがある。

発明者等は、従来の半導体酸化装置のように、酸化対象物を平坦な試料トレイを介して加熱ステージ上に載置して被選択酸化層を酸化させ、酸化対象物の中心におけるそり量と被選択酸化層の酸化速度との関係を求めた。その結果が図２９に示されている。この図２９に示されるように、酸化対象物のそり量と酸化速度には相関があり、酸化対象物のそり量が酸化速度に与える影響は大きいことが判明した。

また、発明者等は、中心部分のそり量が約１３０μｍの酸化対象物について、酸化対象物の中心からの距離とそり量との関係を計測した。その計測結果が、図３０に示されている。この酸化対象物を、従来の半導体酸化装置のように、平坦な試料トレイを介して加熱ステージ上に載置して被選択酸化層を酸化させたときの、酸化対象物の中心からの距離と被選択酸化層の酸化速度との関係が図３１に示されている。この場合は、中心部での酸化速度が外周部での酸化速度よりも遅くなっている。これは酸化対象物内での電流通過領域の大きさのばらつきにつながり、製造歩留まりの低下を引き起こす。

さらに、酸化対象物のそりは、酸化対象物の中心から各方向に対称に均一にそった球面状ではなく、各方向で不均一になる場合がある。図３２には、酸化対象物の中心からの距離とそり量との関係の一例が、０°方向及び９０°方向において示されている。ここでは、０°方向と９０°方向ではそり量に違いが見られる。なお、０°方向及び９０°方向の意味は図３２に示されている。

面発光レーザ素子の製造過程において、このように面内で不均一なそり量を持つ酸化対象物を酸化処理したところ、一例として図３３に示されるように、方向によって、電流通過領域の面積分布が異なる結果が得られた。この図３３では、電流通過領域の面積分布は、０°方向では均一であるが、９０°方向では不均一であった。これは、９０°方向では酸化処理中の温度分布が不均一であることを示しており、この面積の違いは、酸化対象物内における電流通過領域の面積ばらつきに繋がり、面発光レーザ素子の製造歩留まりの低下を引き起こす。

このように、発明者等は、被選択酸化層の組成や厚さ以外に、酸化対象物のそりも電流通過領域の大きさをばらつかせる要因の一つであるという新しい知見を得た。

本発明は、上述した発明者等の得た新規知見に基づいてなされたものであり、以下の構成を有するものである。

本発明は、第１の観点からすると、基板に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザ素子の製造方法であって、基板上に下部反射鏡、活性層を含む共振器構造体、被選択酸化層を有する上部反射鏡が積層された積層体を作成する工程と；前記積層体を上面からエッチングし、少なくとも前記被選択酸化層が側面に露出しているメサ構造体を形成する工程と；その表面形状が酸化温度での前記積層体のそり形状に倣った形状であるトレイに前記積層体を載置し、前記被選択酸化層を前記メサ構造体の側面から選択的に酸化させ、酸化物が電流通過領域を取り囲んでいる狭窄構造体を作成する工程と；を含む面発光レーザ素子の製造方法である。

これによれば、製造歩留まりを従来よりも向上させることができる。

本発明は、第２の観点からすると、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、本発明の面発光レーザ素子の製造方法によって製造された面発光レーザ素子を有する光源と；前記光源からの光を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系とを備える光走査装置である。

これによれば、高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を行うことが可能となる。

本発明は、第３の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

本発明は、第４の観点からすると、トレイを介して加熱ステージ上に載置された板状の対象物を水蒸気を用いて酸化する酸化装置において、前記トレイの表面形状が、酸化温度での前記対象物のそり形状に倣った形状であることを特徴とする酸化装置である。

これによれば、対象物における酸化距離のばらつきを小さくすることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置を示す概略図である。 図２における光源に含まれる面発光レーザ素子を説明するための図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれ図３における基板を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る酸化装置の概略構成を説明するための図である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ図５におけるトレイを説明するための図である。 トレイに酸化対象物が支持されている状態を説明するための図である。 積層体のそりを説明するための図である。 積層体の面内における酸化速度のばらつきを説明するための図である。 積層体の面内における電流通過領域の面積のばらつきを説明するための図である。 図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれトレイの比較例を説明するための図である。 比較例のトレイに積層体が支持されている状態を説明するための図である。 比較例のトレイを用いたときの積層体の面内における酸化速度のばらつきを説明するための図である。 比較例のトレイを用いたときの積層体の面内における電流通過領域の面積のばらつきを説明するための図である。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれトレイの変形例１を説明するための図である。 変形例１のトレイにおける多段構造を説明するための図である。 変形例１のトレイに積層体が支持されている状態を説明するための図である。 変形例１のトレイを用いたときの積層体の面内における酸化速度のばらつきを説明するための図である。 変形例１のトレイを用いたときの積層体の面内における電流通過領域の面積のばらつきを説明するための図である。 用いたトレイと積層体の面内における酸化速度のばらつきとの関係を説明するための図（その１）である。 用いたトレイと積層体の面内における酸化速度のばらつきとの関係を説明するための図（その２）である。 図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれトレイの変形例２を説明するための図である。 変形例２のトレイに積層体が支持されている状態を説明するための図である。 面発光レーザアレイを説明するための図である。 図２４における発光部の２次元配列を説明するための図である。 図２５のＡ−Ａ断面図である。 カラープリンタの概略構成を説明するための図である。 酸化対象物のそり量を説明するための図である。 酸化対象物の中心部分におけるそり量と被選択酸化層の酸化速度との関係を説明するための図である。 酸化対象物の中心からの距離とそり量との関係を説明するための図である。 酸化対象物の中心からの距離と被選択酸化層の酸化速度との関係を説明するための図である。 酸化対象物の中心からの距離と反り量との関係を説明するための図である。 酸化対象物の中心からの距離と電流通過領域の面積との関係を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１４を用いて説明する。図１には、一実施形態に係るレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、ポリゴンミラー１３、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、反射ミラー１８、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。そして、これらは、ハウジング３０の中の所定位置に組み付けられている。

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

カップリングレンズ１５は、光源１４から出力された光束を略平行光とする。

開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束のビーム径を規定する。

シリンドリカルレンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、反射ミラー１８を介してポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に副走査対応方向に関して結像する。

光源１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板１６とシリンドリカルレンズ１７と反射ミラー１８とから構成されている。

ポリゴンミラー１３は、一例として内接円の半径が１８ｍｍの６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、副走査対応方向に平行な軸の周りを等速回転しながら、反射ミラー１８からの光束を偏向する。

偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１１ｂを介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂとから構成されている。なお、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂの間の光路上、及び像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。

光源１４は、一例として図３に示されるように、面発光レーザ素子１００を有している。なお、本明細書では、レーザ発振方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な面内における互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として説明する。

面発光レーザ素子１００は、発振波長が７８０ｎｍ帯の面発光レーザ素子であり、基板１０１、バッファ層１０２、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７、コンタクト層１０９などを有している。

基板１０１は、表面が鏡面研磨面であり、図４（Ａ）に示されるように、鏡面研磨面（主面）の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって１５度（θ＝１５度）傾斜したｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。すなわち、基板１０１はいわゆる傾斜基板である。ここでは、図４（Ｂ）に示されるように、結晶方位［０ −１ １］方向が＋Ｘ方向、結晶方位［０ １ −１］方向が−Ｘ方向となるように配置されている。

図３に戻り、バッファ層１０２は、基板１０１の＋Ｚ側の面上に積層され、ｎ−ＧａＡｓからなる層である。

下部半導体ＤＢＲ１０３は、バッファ層１０２の＋Ｚ側の面上に積層され、ｎ−Ａｌ_０．９３Ｇａ_０．０７Ａｓからなる低屈折率層と、ｎ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを４２．５ペア有している。各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた厚さ２０ｎｍの組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の１／２を含んで、発振波長をλとするとλ／４の光学的厚さとなるように設定されている。なお、光学的厚さがλ／４のとき、その層の実際の厚さＤは、Ｄ＝λ／４ｎ（但し、ｎはその層の媒質の屈折率）である。

下部スペーサ層１０４は、下部半導体ＤＢＲ１０３の＋Ｚ側に積層され、ノンドープのＡｌ_０．３３Ｇａ_０．６７Ａｓからなる層である。

活性層１０５は、下部スペーサ層１０４の＋Ｚ側に積層され、ＧａＩｎＡｓＰ／Ａｌ_０．３３Ｇａ_０．６７Ａｓからなる３重量子井戸構造の活性層である。

上部スペーサ層１０６は、活性層１０５の＋Ｚ側に積層され、ノンドープのＡｌ_０．３３Ｇａ_０．６７Ａｓからなる層である。

下部スペーサ層１０４と活性層１０５と上部スペーサ層１０６とからなる部分は、共振器構造体とも呼ばれており、隣接する組成傾斜層の１／２を含んで、その厚さが１波長の光学的厚さとなるように設定されている。なお、活性層１０５は、高い誘導放出確率が得られるように、電界の定在波分布における腹に対応する位置である共振器構造体の中央に設けられている。

上部半導体ＤＢＲ１０７は、上部スペーサ層１０６の＋Ｚ側に積層され、ｐ−Ａｌ_０．９３Ｇａ_０．０７Ａｓからなる低屈折率層とｐ−Ａｌ_０．３３Ｇａ_０．６７Ａｓからなる高屈折率層のペアを３２ペア有している。各屈折率層の間には組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の１／２を含んで、λ／４の光学的厚さとなるように設定されている。

上部半導体ＤＢＲ１０７における低屈折率層の１つには、ｐ−Ａｌ_０．９９Ｇａ_０．０１Ａｓからなる被選択酸化層が厚さ３０ｎｍで挿入されている。この被選択酸化層の挿入位置は、上部スペーサ層１０６から２ペア目の低屈折率層中である。

コンタクト層１０９は、上部半導体ＤＢＲ１０７の＋Ｚ側に積層され、ｐ−ＧａＡｓからなる層である。

なお、このように基板１０１上に複数の半導体層が積層されたものを、以下では、便宜上「積層体」ともいう。

図５には、面発光レーザ素子１００を製造する際に用いられる酸化装置６０００が示されている。この酸化装置６０００は、水蒸気供給部６０１０、ステンレス製反応容器６０２０、導入管６０３０、排気管６０４０、水捕集器６０５０及び温度コントローラ（図示省略）などを有している。

水蒸気供給部６０１０は、マスフローコントローラ６０１１、気化器６０１２、液体マスフローコントローラ６０１３、及び水供給器６０１４を備えている。また、ステンレス製反応容器６０２０内には、酸化対象物が載置されるトレイ６０２１、該トレイ６０２１を介して酸化対象物を加熱するためのセラミックヒータ６０２４を内蔵する円板状の加熱テーブル６０２２、酸化対象物の温度を計測する熱電対６０２５、加熱テーブル６０２２を保持し回転可能な基台６０２３が収容されている。

温度コントローラは、熱電対６０２５の出力信号をモニタしながらセラミックヒータ６０２４に供給する電流（又は電圧）を制御し、酸化対象物を指定された温度（保持温度）で指定された時間（保持時間）保持する。

水蒸気供給部６０１０では、水蒸気を含むＮ_２キャリアガスが酸化雰囲気ガスとして生成される。この酸化雰囲気ガスは導入管６０３０を介してステンレス製反応容器６０２０内に供給される。

ステンレス製反応容器６０２０内に供給された酸化雰囲気ガスは、酸化対象物の周囲に供給される。これによって、酸化対象物は水蒸気雰囲気にさらされることとなり、酸化対象物は酸化される。その後、酸化雰囲気ガスは、排気管６０４０及び水捕集器６０５０を介して排気される。

トレイ６０２１は、図６（Ａ）及び該図６（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図６（Ｂ）に示されるように、外形が円柱状のカーボン製の部材である。トレイ６０２１の＋Ｚ側の面は、球面状の凸面であり、その周囲が壁で囲まれている。ここでは、Ｒ１＝８４．５ｍｍφ、Ｒ２＝７７．３ｍｍφ、Ｒ３＝７３．３ｍｍφ、ｈ１＝６．２ｍｍ、ｈ２＝５．５ｍｍ、ｈ３＝５．３ｍｍ、である。

このトレイ６０２１の凸面は、上記保持温度での酸化対象物のそり形状に倣った形状である。

ここで、基板の厚さＤ、基板の熱膨張係数α_ｓ、基板のヤング率Ｅ_ｓ、基板のポアソン比ν_ｓ、薄膜の膜厚ｄ、薄膜の熱膨張係数α_ｆ、薄膜のヤング率Ｅ_ｆ、薄膜のポアソン比ν_ｆ、温度変化ΔＴを用い、ｔ＝ｄ／Ｄ、ｅ＝［Ｅ_ｆ／（１−ν_ｆ）］／［Ｅ_ｓ／（１−ν_ｓ）］としたときに、ｅ・ｔ≪１であって、基板のそりが、基板と薄膜の熱膨張率の差による熱応力だけに起因すると仮定した場合、基板の曲率（１／Ｒ）_ＤＴＥは、次の（１）式で示される（馬来、「薄膜の内部応力の推定法と発生原因」、応用物理、５７巻、ｐ１８５６−１８６７、１９８８参照）。

（１／Ｒ）_ＤＴＥ＝６［Ｅ_ｆ（１−ν_ｓ）ｄ／Ｅ_ｓ（１−ν_ｆ）Ｄ２］（α_ｆ−α_ｓ）ΔＴ ……（１）

本実施形態では、酸化温度を３６５℃とするため、酸化対象物のそり形状は、上記（１）式から、曲率半径１００ｃｍの曲面である。

そこで、トレイ６０２１の凸面は、曲率半径１００ｃｍの曲面としている。

また、凸面の周囲の壁は段付き構造部を有している。この段付き構造部は、互いに１２０度離れた３ヶ所の段部に突起が形成されている。そして、一例として図７に示されるように、段付き構造部の突起で酸化対象物が支持されるようになっている。この場合、酸化対象物は、トレイ６０２１の＋Ｚ側の面に３点で支持されている。

また、支持されている部分を除き、トレイ６０２１の＋Ｚ側の面と酸化対象物との間隔は、酸化対象物の中心部から少なくとも一つの方向の周辺部にかけて均一である。

なお、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図７では、分かりやすくするため、トレイ６０２１の凸面は誇張して図示している。同様に、図７では、酸化対象物のそりを誇張して図示している。

次に、面発光レーザ素子１００の製造方法について説明する。

（１）上記積層体を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）あるいは分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）による結晶成長によって作成する。

ここでは、ＩＩＩ族の原料には、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用い、Ｖ族の原料には、フォスフィン（ＰＨ_３）、アルシン（ＡｓＨ_３）を用いている。また、ｐ型ドーパントの原料には四臭化炭素（ＣＢｒ_４）、ジメチルジンク（ＤＭＺｎ）を用い、ｎ型ドーパントの原料にはセレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）を用いている。

（２）積層体の表面に所望のメサ形状に対応する１辺が２５μｍの正方形状のレジストパターンを形成する。

（３）ＩＣＰドライエッチング法で、上記レジストパターンをフォトマスクとして四角柱状のメサを形成する。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサ層１０４中に位置するようにした。

（４）フォトマスクを除去する。

ここで積層体のそりを三次元測定器によって計測したところ、一例として図８に示されるように、外周部に対して中心部が盛り上がるような上に凸面状を示し、中心部からある一つの方向でのそり量は１３５μｍであった。

（５）メサが形成された積層体を酸化対象物として、上記酸化装置６０００にセットし、酸化処理を行う。ここでは、メサの外周部から被選択酸化層１０８中のＡｌ（アルミニウム）が選択的に酸化される。そして、メサの中央部に、Ａｌの酸化物１０８ａによって囲まれた酸化されていない領域１０８ｂを残留させる。これにより、発光部の駆動電流の経路をメサの中央部だけに制限する、酸化狭窄構造体が形成される。上記酸化されていない領域１０８ｂが電流通過領域（電流注入領域）である。

ここで、酸化装置６０００による酸化処理の詳細について説明する。

（５−１）トレイ６０２１にメサが形成された積層体を載せる。積層体は、トレイ６０２１に３点で支持されている。

（５−２）積層体とともにトレイ６０２１を加熱テーブル６０２２上に載置する。

（５−３）水蒸気供給部により、所定の水蒸気量と所定のＮ２キャリアガスからなる酸化雰囲気ガスをステンレス製反応容器内に導入する。

（５−４）温度コントローラに対して保持温度を３６５℃に設定し、セラミックヒータ６０２４によるトレイ６０２１の加熱を開始する。これにより、トレイ６０２１は、一定の昇温速度で３６５℃に加熱される。

（５−５）保持温度に到達後、所定の時間（保持時間）が経過すると、加熱を停止し、温度を急激に下げる。なお、ここでの処理は、温度コントローラによって自動的に行われる。

（５−６）ステンレス製反応容器から積層体を取り出す。これにより、積層体の酸化処理が完了する。

上記のようにして酸化処理された各メサにおける酸化狭窄構造体をＩＲ顕微鏡で観察したところ、Ｘ軸方向において（図６（Ａ）参照）、積層体の中心部にあるメサとの酸化速度の差は、図９に示されるように、０．０１５μｍ／ｍｉｎ以内であった。

そして、各メサにおける電流通過領域の面積は、図１０に示されるように、ばらつきが小さくなり、製造歩留りが向上した。

（６）酸化処理が完了した積層体に対して、気相化学堆積法（ＣＶＤ法）を用いて、ＳｉＮ、ＳｉＯＮあるいはＳｉＯ_２からなる保護層１１１を形成する。

（７）メサ上部にＰ側電極コンタクトの窓開けを行う。ここでは、フォトレジストによるマスクを施した後、メサ上部の開口部を露光してその部分のフォトレジストを除去し、ＢＨＦにて保護層１１１をエッチングして開口した。

（８）メサ上部の光射出部となる領域に一辺１０μｍの正方形状のレジストパターンを形成し、ｐ側の電極材料の蒸着を行なう。ｐ側の電極材料としてはＣｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕからなる多層膜、もしくはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる多層膜が用いられる。

（９）光射出部の電極材料をリフトオフし、ｐ側の電極１１３を形成する。

（１０）基板１０１の裏側を所定の厚さ（例えば１００μｍ程度）まで研磨した後、ｎ側の電極１１４を形成する。ここでは、ｎ側の電極１１４はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる多層膜である。

（１１）アニールによって、ｐ側の電極１１３とｎ側の電極１１４のオーミック導通をとる。これにより、メサは発光部となる。

（１２）チップ毎に切断する。

また、同様の積層体をさらに２枚作製し、酸化装置６０００を用いて上記と同様にして酸化処理を行った。その結果、３枚の積層体間での酸化速度のばらつきは、±０．００５μｍ／ｍｉｎであり、従来よりも、非常に小さくなった。

ところで、比較のために、メサが形成された積層体を酸化処理する際に、前記トレイ６０２１に代えて、図１１（Ａ）及び該図１１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図１１（Ｂ）に示されるように、＋Ｚ側の面が平坦な面である従来のトレイ６０２１Ｇを用いた。この場合には、積層体はトレイ６０２１Ｇの底面と線接触で支持されている（図１２参照）。そして、各メサにおける酸化狭窄構造体をＩＲ顕微鏡で観察したところ、積層体の中心部にあるメサとの酸化速度の差は、図１３に示されるように、０．０８０μｍ／ｍｉｎにまで達した。これは、本実施形態の５倍以上である。そして、各メサにおける電流通過領域の面積は、図１４に示されるように、ばらつきが大きく、製造歩留りは本実施形態よりも低かった。

また、特許文献４及び特許文献５に開示されている気相成長用サセプタにおける底面の形状では、ばらつきが大きく、製造歩留りは本実施形態よりも低かった。

以上の説明から明らかなように、上記面発光レーザ素子１００の製造方法において、本発明の酸化装置が用いられ、本発明の面発光レーザ素子の製造方法が実施されている。

以上説明したように、本実施形態に係る面発光レーザ素子１００の製造方法によると、基板１０１上に下部半導体ＤＢＲ１０３、活性層１０５を含む共振器構造体、被選択酸化層１０８を有する上部半導体ＤＢＲ１０７などが積層された積層体を作成し、該積層体を上面からエッチングし、少なくとも被選択酸化層１０８が側面に露出しているメサを形成している。そして、酸化装置６０００を用いて被選択酸化層１０８をメサの側面から選択的に酸化させ、酸化物が電流通過領域を取り囲んでいる狭窄構造体を作成している。

酸化装置６０００は、ステンレス製反応容器６０２０を有し、該ステンレス製反応容器６０２０内には、積層体が載置されるトレイ６０２１、該トレイ６０２１を介して積層体を加熱するためのセラミックヒータ６０２４を内蔵する円板状の加熱テーブル６０２２などが収容されている。

トレイ６０２１は、＋Ｚ側の面が酸化温度での積層体のそり形状に倣った形状を有し、その周囲が壁で囲まれている。そして、壁における互いに１２０度離れた３ヶ所には、それぞれ突起が形成され、その突起で積層体が支持されるようになっている。また、支持されている部分を除き、トレイ６０２１の＋Ｚ側の面と積層体との間隔は、均一である。

この場合は、積層体に形成された複数のメサにおける被選択酸化層の酸化距離のばらつきを小さくすることができる。

そこで、面発光レーザ素子１００の製造歩留まりを、従来よりも向上させることが可能である。

また、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、光源１４が面発光レーザ素子１００を含んでいるため、高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を行うことが可能である。

また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、結果として高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能である。

なお、上記実施形態において、複数のメサが形成された積層体を酸化処理する際に、前記トレイ６０２１に代えて、図１５（Ａ）及び該図１５（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図１５（Ｂ）に示されるように、＋Ｚ側の面が周辺部から中心部に向かってステップ状に高くなっている多段形状であるトレイ６０２１Ａを用いても良い。この多段形状は、上記保持温度での酸化対象物のそり形状に倣った形状に近似している。

このトレイ６０２１Ａの＋Ｚ側の面は、一例として７段構造である。そして、最も低い位置を１段目、最も高い位置を７段目とすると、Ｚ軸方向からみたときに、７つの段部は同心円形状であり、７段目の直径Ｒ９は２０ｍｍ、６段目の直径Ｒ８は２８ｍｍ、５段目の直径Ｒ７は３４ｍｍ、４段目の直径Ｒ６は４０ｍｍ、３段目の直径Ｒ５は４６ｍｍ、２段目の直径Ｒ４は５０ｍｍである。

また、一例として図１６に示されるように、１段目と７段目の高さの差Ｓ６は０．０６ｍｍ、２段目と７段目の高さの差Ｓ５は０．０２５ｍｍ、３段目と７段目の高さの差Ｓ４は０．０２ｍｍ、４段目と７段目の高さの差Ｓ３は０．０１５ｍｍ、５段目と７段目の高さの差Ｓ２は０．０１ｍｍ、６段目と７段目の高さの差Ｓ１は０．００５ｍｍである。

このときも、積層体は、トレイ６０２１Ａの＋Ｚ側の面に３点で支持されている。また、支持されている部分を除き、トレイ６０２１Ａの＋Ｚ側の面と積層体との間隔は、ほぼ均一である（図１７参照）。

トレイ６０２１Ａを用いて酸化処理された各メサにおける酸化狭窄構造体をＩＲ顕微鏡で観察したところ、Ｘ軸方向において（図１５（Ａ）参照）、積層体の中心部にあるメサとの酸化速度の差は、図１８に示されるように、０．０３０μｍ／ｍｉｎ以内であった。

そして、各メサにおける電流通過領域の面積は、図１９に示されるように、ばらつきが従来よりも小さくなり、面発光レーザ素子１００の製造歩留りが従来よりも向上した。

なお、トレイ６０２１を用いた場合と、トレイ６０２１Ａを用いた場合と、トレイ６０２１Ｇを用いた場合とをまとめたものが、図２０及び図２１に示されている。これからも明らかなように、トレイ６０２１を用いた場合及びトレイ６０２１Ａを用いた場合は、トレイ６０２１Ｇを用いた場合よりも著しくばらつきが小さい。

また、上記実施形態において、メサが形成された積層体を酸化処理する際に、前記トレイ６０２１に代えて、図２２（Ａ）及び該図２２（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図２２（Ｂ）に示されるトレイ６０２１Ｂを用いても良い。このトレイ６０２１Ｂの＋Ｚ側の面は、球面状の凸面であり、その周囲が壁で囲まれている。そして、壁は、全周にわたって段付き構造部を有し、一例として図２３に示されるように、その段部で積層体が支持されるようになっている。すなわち、積層体は、トレイ６０２１Ｂの＋Ｚ側の面に線接触している。

トレイ６０２１Ｂを用いて酸化処理された各メサにおける酸化狭窄構造体をＩＲ顕微鏡で観察したところ、積層体の中心部にあるメサとの酸化速度の差は、０．０１５μｍ／ｍｉｎ以内であった。これは、トレイ６０２１を用いた場合と同じである。そして、各メサにおける電流通過領域の面積は、ばらつきが小さくなり、面発光レーザ素子１００の製造歩留りが向上した。

また、同様の積層体をさらに２枚作製し、トレイ６０２１Ｂを用いて上記と同様にして酸化処理を行った。その結果、３枚の積層体間での酸化速度のばらつきは、±０．０１５μｍ／ｍｉｎであった。これは、トレイ６０２１を用いた場合の３倍であるが、従来よりも小さい値である。

また、積層体のそり量を詳細に測定したところ、積層体のそり量は中心から各方向に対称に均一にそった球面状ではなく、図３２に示されるように、０°方向では約１３５μｍ、９０°方向では約１２５μｍであり、中心部からの方向でそり量に違いが見られた。

そこで、Ｘ軸方向の曲率半径を１００ｃｍ、Ｙ軸方向の曲率半径を１１０ｃｍとし、その間は両者の勾配を均等に補正するような曲率半径を有する形状を持つトレイを用いて、酸化処理を行った。なお、該トレイと積層体との間隔は、支持されている部分を除き、均一である。そして、酸化処理された複数のメサにおける酸化狭窄構造体をＩＲ顕微鏡で観察したところ、積層体の中心部にあるメサとの酸化速度差は、積層体全面で０．０１５μｍ／ｍｉｎ以内であった。さらに、同様の積層体を２枚作製し、酸化装置６０００を用いて上記と同様にして酸化処理を行ったところ、酸化速度のばらつきは、トレイ６０２１を用いたときと同程度で、従来よりも非常に小さくなり、面発光レーザ素子の製造歩留りが向上した。

また、トレイ６０２１Ａにおける、Ｘ軸方向の１段目と７段目の高さの差Ｓ６（図１６参照）を０．０６ｍｍとし、Ｙ軸方向のＳ６を０．０５５ｍｍとし、その間の方向におけるＳ６が、Ｘ軸方向とＹ軸方向の高さの差を均等に補正するような形状をし、それ以外はトレイ６０２１Ａと同じ形状をもつトレイ用いて酸化処理を行った。なお、該トレイと積層体との間隔は、支持されている部分を除き、ほぼ均一である。そして、酸化処理された複数のメサにおける酸化狭窄構造体をＩＲ顕微鏡で観察したところ、積層体の中心部にあるメサとの酸化速度差は、積層体全面で０．０３０μｍ／ｍｉｎ以内であり、従来よりも面発光レーザ素子の製造歩留りが向上した。

また、上記実施形態では、水蒸気供給部６０１０におけるキャリアガスとして窒素（Ｎ_２）ガスを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いても良い。

また、上記実施形態では、基板１０１の主面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって１５度傾斜している場合について説明したが、これに限定されるものではない。傾斜基板を用いるときには、基板１０１の主面の法線方向が、結晶方位＜１ ０ ０＞の一の方向に対して、結晶方位＜１ １ １＞の一の方向に向かって傾斜していれば良い。

また、上記実施形態では、基板１０１が傾斜基板である場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、発光部の発振波長が７８０ｎｍ帯の場合について説明したが、これに限定されるものではない。感光体の特性に応じて、発光部の発振波長を変更しても良い。

また、面発光レーザ素子１００は、画像形成装置以外の用途に用いることができる。その場合には、発振波長は、その用途に応じて、６５０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯、９８０ｎｍ帯、１．３μｍ帯、１．５μｍ帯等の波長帯であっても良い。

また、上記実施形態において、光源１４は、前記面発光レーザ素子１００に代えて、一例として図２４に示されるように、前述した面発光レーザ素子１００の製造方法と同様な製造方法で製造された面発光レーザアレイ５００を有していても良い。

この面発光レーザアレイ５００は、同一基板上に２次元的に配列されている複数（ここでは３２個）の発光部を有している。図２４におけるＭ方向は主走査対応方向であり、Ｓ方向は副走査対応方向である。なお、発光部の数は３２個に限定されるものではない。

複数（ここでは３２個）の発光部は、図２５に示されるように、すべての発光部をＳ方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔ｃとなるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

ここでは、間隔ｃは３μｍ、Ｓ方向の発光部間隔ｄ（図２５参照）は２４μｍ、Ｍ方向の発光部間隔Ｘ（図２５参照）は３０μｍである。

各発光部は、図２５のＡ−Ａ断面図である図２６に示されるように、前述した面発光レーザ素子１００と同様な構造を有している。すなわち、面発光レーザアレイ５００は、面発光レーザ素子１００が集積された面発光レーザアレイである。そこで、面発光レーザ素子１００と同様な効果を得ることができる。

この場合に、面発光レーザアレイ５００では、各発光部を副走査対応方向に延びる仮想線上に正射影したときの発光部間隔が等間隔ｃであるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム１０３０上では副走査方向に等間隔で発光部が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。

そして、上記間隔ｃが３μｍであるため、光走査装置１０１０の光学系の倍率を約１．８倍とすれば、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。もちろん、主走査対応方向の発光部数を増加したり、前記間隔ｄを狭くして間隔ｃを更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、発光部の点灯タイミングで容易に制御できる。

また、この場合には、レーザプリンタ１０００では書きこみドット密度が上昇しても印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書きこみドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。

ところで、２つの発光部の間の溝は、各発光部の電気的及び空間的分離のために、５μｍ以上とすることが好ましい。あまり狭いと製造時のエッチングの制御が難しくなるからである。また、メサの大きさ（１辺の長さ）は１０μｍ以上とすることが好ましい。あまり小さいと動作時に熱がこもり、特性が低下するおそれがあるからである。

また、上記実施形態において、前記面発光レーザ素子１００に代えて、前記面発光レーザ素子１００と同様の製造方法で製造され、前記面発光レーザ素子１００と同様の発光部が１次元配列された面発光レーザアレイを用いても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば良い。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、一例として図２７に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用のステーション（感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６）と、シアン用のステーション（感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６）と、マゼンタ用のステーション（感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６）と、イエロー用のステーション（感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６）と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図２７中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、それぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置２０１０は、前記光源１４と同様な光源を色毎に有している。そこで、上記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。また、カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０を備えているため、上記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。

ところで、カラープリンタ２０００では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、光走査装置２０１０の各光源が前記面発光レーザアレイ５００と同様な面発光レーザアレイを有していると、点灯させる発光部を変更することで色ずれを低減することができる。

以上説明したように、本発明の面発光レーザ素子の製造方法によれば、製造歩留まりを従来よりも向上させるのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。また、本発明の酸化装置によれば、酸化距離のばらつきを従来よりも小さくするのに適している。

１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源、１００…面発光レーザ素子、１００Ａ…面発光レーザ素子、１０１…基板、１０３…下部半導体ＤＢＲ（下部反射鏡）、１０４…下部スペーサ層（共振器構造体の一部）、１０５…活性層、１０６…上部スペーサ層（共振器構造体の一部）、１０７…上部半導体ＤＢＲ（上部反射鏡）、１０８…被選択酸化層、１０８ａ…酸化物、１０８ｂ…電流通過領域、５００…面発光レーザアレイ、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、６０００…酸化装置、６０２１…トレイ、６０２１Ａ…トレイ、６０２１Ｂ…トレイ、６０２２…加熱テーブル（加熱ステージの一部）、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。

米国特許第５，４９３，５７７号明細書 特開２００６−２２８８１１号公報 特開２００６−３０３４１５号公報 特開昭６２−４３１５号公報 特開昭６２−２６２４１７号公報

Ｋｅｎｔ．Ｄ．Ｃｈｏｑｕｅｔｔｅ 他、「Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｗｅｔ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ＡｌＧａＡｓ Ａｌｌｏｙｓ」、ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｌｅｃｔｅｄ Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、ｖｏｌ．３、Ｎｏ．３、ｐ９１６−９２６、１９９７

Claims (17)

1. 基板に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザ素子の製造方法であって、
   基板上に下部反射鏡、活性層を含む共振器構造体、被選択酸化層を有する上部反射鏡が積層された積層体を作成する工程と；
   前記積層体を上面からエッチングし、少なくとも前記被選択酸化層が側面に露出しているメサ構造体を形成する工程と；
   その表面形状が酸化温度での前記積層体のそり形状に倣った形状であるトレイに前記積層体を載置し、前記被選択酸化層を前記メサ構造体の側面から選択的に酸化させ、酸化物が電流通過領域を取り囲んでいる狭窄構造体を作成する工程と；を含む面発光レーザ素子の製造方法。
2. 前記トレイは、前記積層体の少なくとも３点において点接触し、前記積層体を支持することを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ素子の製造方法。
3. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面と前記積層体と間隔は、均一であることを特徴とする請求項２に記載の面発光レーザ素子の製造方法。
4. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面は凸面状であることを特徴とする請求項２又は３に記載の面発光レーザ素子の製造方法。
5. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面形状はトレイの中心部から周辺部へ向かう方向によって曲率半径が異なることを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ素子の製造方法。
6. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面は周辺部から中心部に向かってステップ状に高くなっている多段形状であることを特徴とする請求項２又は３に記載の面発光レーザ素子の製造方法。
7. 前記点接触している部分を除き、更に前記トレイの中心部から周辺部へ向かう方向によってステップ高さが異なることを特徴とする請求項６に記載の面発光レーザ素子の製造方法。
8. 光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の面発光レーザ素子の製造方法によって製造された面発光レーザ素子を有する光源と；
   前記光源からの光を偏向する偏向器と；
   前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系とを備える光走査装置。
9. 少なくとも１つの像担持体と；
   前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する少なくとも１つの請求項８に記載の光走査装置とを備える画像形成装置。
10. 前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. トレイを介して加熱ステージ上に載置された板状の対象物を水蒸気を用いて酸化する酸化装置において、
    前記トレイの表面形状が、酸化温度での前記対象物のそり形状に倣った形状であることを特徴とする酸化装置。
12. 前記トレイは、前記対象物の外周近傍の少なくとも３点において点接触し、前記対象物を支持することを特徴とする請求項１１に記載の酸化装置。
13. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面と前記対象物と間隔は、均一であることを特徴とする請求項１２に記載の酸化装置。
14. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面は凸面状であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の酸化装置。
15. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面形状はトレイの中心部から周辺部へ向かう方向によって曲率半径が異なることを特徴とする請求項１４に記載の酸化装置。
16. 前記点接触している部分を除き、前記トレイの表面は周辺部から中心部に向かってステップ状に高くなっている多段形状であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の酸化装置。
17. 前記点接触している部分を除き、更に前記トレイの中心部から周辺部へ向かう方向によってステップ高さが異なることを特徴とする請求項１６に記載の酸化装置。

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