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公開番号2024065568
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022174498
出願日2022-10-31
発明の名称垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法
出願人日亜化学工業株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類H01S 5/183 20060101AFI20240508BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性がより向上した垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】n側半導体層、活性層及びp側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備し、前記p側半導体層表面の少なくとも一部を、マスク部材で被覆し、前記マスク部材を含むp側半導体層表面に、酸化物膜を形成し、前記酸化物膜を含む前記窒化物半導体層を熱処理し、前記熱処理後の酸化物膜及びマスク部材を除去し、前記マスク部材で被覆していた前記p側半導体層表面から、前記マスク部材で被覆していなかった前記p側半導体層表面にわたって電極を形成することを含む、垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
【選択図】図1F
特許請求の範囲【請求項１】
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備し、
前記ｐ側半導体層表面の少なくとも一部を、マスク部材で被覆し、
前記マスク部材を含むｐ側半導体層表面に、酸化物膜を形成し、
前記酸化物膜を含む前記窒化物半導体層を熱処理し、
前記熱処理後の酸化物膜及びマスク部材を除去し、
前記マスク部材で被覆していた前記ｐ側半導体層表面から、前記マスク部材で被覆していなかった前記ｐ側半導体層表面にわたって電極を形成することを含む、垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記酸化物膜を、ケイ素及び亜鉛の少なくとも一方を含む酸化物とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記熱処理を、５００℃以上８００℃以下で行う請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記酸化物膜を、スパッタリング法によって形成する請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記酸化物膜を除去処理液と接触させることによって除去する請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項６】
前記酸化物膜を前記除去処理液と接触させることによって除去する際に、前記マスク部材を除去する請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記マスク部材の形成後、かつ前記酸化物膜の形成前に、前記ｐ側半導体層の全面に酸素含有ガスによる反応性イオンエッチングを行う請求項１又は２に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、窒化物半導体を用いて、垂直共振器面発光レーザとして機能するレーザ素子の研究が進められている。例えば、特許文献１には、半導体積層体のｐ側半導体層の表面に開口部を有する絶縁膜を形成し、その開口部により面発光レーザ素子の電流注入領域が規定されることが記載されている。そのほか、プラズマ照射、アッシング処理、反応性イオンエッチング処理等を利用して、電流非注入領域を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／０８３８７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述したいずれの電流狭窄構造においても、より一層の絶縁性の向上、さらにこれに起因する垂直共振器面発光レーザ素子の信頼性の向上が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は以下の発明を含む。
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備し、
前記ｐ側半導体層表面の少なくとも一部を、マスク部材で被覆し、
前記マスク部材を含むｐ側半導体層表面に、酸化物膜を形成し、
前記酸化物膜を含む前記窒化物半導体層を熱処理し、
前記熱処理後の酸化物膜及びマスク部材を除去し、
前記マスク部材で被覆していた前記ｐ側半導体層表面から、前記マスク部材で被覆していなかった前記ｐ側半導体層表面にわたって電極を形成することを含む、垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法によれば、信頼性がより向上した垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法であり、特に電流狭窄構造の製造方法を説明するための概略工程断面図である。
本発明の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法であり、特に電流狭窄構造の製造方法を説明するための概略工程断面図である。
本発明の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法であり、特に電流狭窄構造の製造方法を説明するための概略工程断面図である。
本発明の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法であり、特に電流狭窄構造の製造方法を説明するための概略工程断面図である。
本発明の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法であり、特に電流狭窄構造の製造方法を説明するための概略工程断面図である。
本発明の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法であり、特に電流狭窄構造の製造方法を説明するための概略工程断面図である。
本発明の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の概略平面図である。
図２ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ線の概略断面図である。
垂直共振器面発光レーザ素子の変形例を示す要部の概略断面図である。
電流狭窄構造のＩ－Ｖ特性を評価するための構造を示す断面図である。
比較例Ａ１の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
比較例Ａ１の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
比較例Ａ１の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
比較例Ａ１の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
比較例Ａ２の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
比較例Ａ２の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
比較例Ａ２の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
比較例Ａ２の評価構造の製造方法を示す概略製造工程図である。
実施例Ｂ１の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法で得られた素子のＩ－Ｌ特性の評価結果を示すグラフである。
比較例Ｂ１の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法で得られた素子のＩ－Ｌ特性の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施の形態は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。各図面が示す部材の大きさ、厚み、位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
なお、本明細書において、垂直共振器面発光レーザ素子を構成する窒化物半導体の積層体において、ｎ側半導体層からｐ側半導体層に向かう方向を上方という。
【０００９】
本開示の一実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法は、
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備し、
ｐ側半導体層表面の少なくとも一部を、マスク部材で被覆し、
マスク部材を含むｐ側半導体層表面に、酸化物膜を形成し、
酸化物膜を含む窒化物半導体層を熱処理し、
熱処理後の酸化物膜及びマスク部材を除去し、
マスク部材で被覆していたｐ側半導体層表面から、マスク部材で被覆していなかったｐ側半導体層表面にわたって電極を形成することを含む。
【００１０】
このような製造方法、特に、電流狭窄構造の製造方法によれば、ｐ側半導体層表面の電流非注入領域又は電流狭窄領域を形成するために加工される凸部に起因する、凸部側面での電流集中の発生、凸部外側での絶縁性の低下を招くことなく、より優れた電流非注入領域又は電流狭窄領域の絶縁性を確保することが可能となる。その結果、寿命特性を改善することができるとともに、垂直共振器面発光レーザ素子の信頼性を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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