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JPH10200204A - 面発光型半導体レーザ、その製造方法およびこれを用いた面発光型半導体レーザアレイ - Google Patents

面発光型半導体レーザ、その製造方法およびこれを用いた面発光型半導体レーザアレイ

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Publication number
JPH10200204A
JPH10200204A JP9000233A JP23397A JPH10200204A JP H10200204 A JPH10200204 A JP H10200204A JP 9000233 A JP9000233 A JP 9000233A JP 23397 A JP23397 A JP 23397A JP H10200204 A JPH10200204 A JP H10200204A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
recess
semiconductor
semiconductor laser
contact layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9000233A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuji Seko
保次 瀬古
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP9000233A priority Critical patent/JPH10200204A/ja
Priority to US08/998,624 priority patent/US6222866B1/en
Publication of JPH10200204A publication Critical patent/JPH10200204A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光特性が良好で、加工精度が高く信頼性の
高い面発光型半導体レーザを提供する。 【解決手段】 本発明の第１の特徴は、半導体基板表面
に形成された凹部内に、第１導電型の半導体多層反射膜
と、少なくともひとつの量子井戸構造をもつ量子井戸活
性層と、第２導電型の半導体多層反射膜と、第２導電型
のコンタクト層とが順次積層されて、面発光型の半導体
レーザを構成し、前記第２導電型のコンタクト層表面
が、前記半導体基板表面とほぼ同レベルとなるように、
埋めこまれてなり、前記凹部内の積層表面に位置する第
２導電型のコンタクト層表面に光導出領域を残して形成
された第２電極とを具備したことを特徴とする面発光型
半導体レーザにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光記録装
置や、レーザプリンタなどの光源として使用される面発
光型半導体レーザ、その製造方法およびこれを用いた面
発光型半導体レーザアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】面発光レーザを比較的簡易に形成する方
法として、平坦なＧａＡｓ基板上に面発光レーザ構造層
を積層した後、電流を流さない領域にイオン（プロト
ン）を注入して絶縁化し、活性層領域を規定し、電流狭
窄構造を形成する方法が提案されている（特開平４−２
２６０９３）。
【０００３】この方法は、素子表面が平坦で電極等を形
成し易いという特徴があるが、レーザ構造にとって重要
な光導波路（屈折率導波路）構造が形成されないという
欠点がある。このレーザは利得導波型面発光レーザと呼
ばれるが、しきい値電流が高い、量子効率が低い等、レ
ーザ特性が低い。また、発熱の影響によりレーザ内に生
じる微小な屈折率分布が光出力を徐々に増加させるとい
う「サーマルレンズ効果」があり、出力が一定になりに
くいという問題がある。さらに、高速変調をするために
は常にバイアス電流を流す必要があり、消費電力が大き
いという問題もある。
【０００４】また、プロトン注入等を使用することなく
電流狭窄構造を形成する方法として、凹形状に加工した
基板表面に面発光レーザ構造層を積層形成する方法が提
案されている（特開平５−２２６７７８） 。
【０００５】この方法は、（１１１）基板表面に正三角
形の平坦な底面をもつ凹形状を形成し、この上に成長し
たシリコンドーピング層が、凹形状の平坦面と斜面とで
その伝導型がｎ型とｐ型に分れることを利用したもので
ある。すなわち，ｎ型の多層膜ミラーを成長した後，ｎ
型の活性層を成長する。平坦面上の活性層はｎ型に、斜
面上の活性層はｐ型になるので、活性層は横方向のｐ−
ｎ接合で取り囲まれる。そしてこの上に、ｐ型多層膜ミ
ラーを成長する構造である。
【０００６】しかしながらこの方法でも、上記の例と同
様に、屈折率導波路構造は形成されず、利得導波型面発
光レーザとなり、レーザ特性が低いという問題がある。
またこの構造では、バンドギャップのもっとも小さいｐ
−ｎ接合の領域は、活性層の平坦面と斜面との角の領域
であるので、この平坦面の角の部分で電子と正孔が再結
合し、光を放出することになる。面発光レーザでは平坦
面の中央部分で再結合することが望ましいので、このよ
うな構造のレーザは特性が低いという問題が生じる。
【０００７】利得導波型レーザの問題を解決する屈折率
導波型レーザが提案されている（Electronics Letters,
Vol.31,No.11,1995,pp.886-888）。このレーザは、活性
層の近くに挿入したAlAs層だけを選択的に酸化して絶縁
化し、電流狭窄構造と光導波路構造とを形成する。Ｇａ
Ａｓ基板１上にレーザ構造層を成長した後、直径百μｍ
〜十μｍの円柱あるいは角柱の凸形状をエッチングで形
成し、AlAs層７の断面を柱側面に露出する。この基板を
水蒸気雰囲気中で加熱してAlAs層を酸化する。AlAs層の
酸化は柱側面から中心に向かってドーナツ形状を形成し
ながら進行する。酸化したAlAsは酸化アルミニウム１８
を形成するが、これは絶縁性が高く電流をブロックする
ので、酸化されていないドーナッツの穴の部分のみに電
流が流れる。酸化アルミニウムは屈折率が低いのでドー
ナッツの穴の部分が、コアとなる光出射方向（縦方向）
の光導波路が作られる。この構造図を図７に示す。この
レーザ素子ではｎ型基板裏面のｎ型電極１３と、レーザ
上端面のｐ型電極１２により通電する。
【０００８】このようなAlAsの選択酸化を利用した屈折
率導波型面発光レーザはしきい値電流が低い、量子効率
が高い、高速変調特性が良好である等優れたレーザ特性
を有している。しかし、その円柱あるいは角柱は、凸形
状の高さが３μｍ以上と高いのでその上端面への電極の
形成などが難しい。また、凸形状の上端面は面積が通常
数十μｍ角（直径数十μｍの円）以下と小さく、かつそ
の中央部に光出射穴が開いているので、その上端面上の
金属電極上にワイヤボンディングを行うことはできな
い。そのため電極配線を基板面内で引き回し、レーザ素
子以外の場所にワイヤボンディング用の電極パッドが設
けられる。この電極配線の形成において、高い凸形状が
プロセス上の大きな障害になっている。３μｍ以上もあ
る凹凸段さの上に電極の成膜、レジスト塗布、露光、電
極エッチング等を歩留まりよく行うことは、非常に困難
であるという問題があった。このように従来の面発光レ
ーザは深刻な問題を抱えている。
【０００９】さらにまた、マトリックス配線面発光レー
ザアレイでは、このような問題はさらに深刻となる。
【００１０】マトリックス配線レーザアレイは、面発光
レーザを２次元に配列し、個々のレーザを行方向と列方
向とに配線した陽極電極と陰極電極により駆動する構造
をもつ。レーザの集積度が高くなると、各レーザに個別
に電極を配線することができなくなるので、このような
マトリックス配線が必要になる。マトリックス配線で
は、隣り合うレーザアレイ列を電気的に分離するため
に、利得導波型構造、屈折率導波型構造を問わず、レー
ザアレイ列の隙間を深さ数μｍ以上エッチングして凹溝
を形成しなければならない。そしてこの凹溝に平行に陰
極電極を形成し、その上に絶縁膜を介してアレイ列と垂
直に陽極電極を形成する。このような深い凹凸形状の上
にマトリックス配線を形成することは我々の実験から
は、極めて困難であることが判明している。
【００１１】また、最先端のＬＳＩプロセスでも凹凸形
状の深さは通常は１μｍ程度であり、数μｍの凹凸形状
の上に電極を配線する技術は従来提案されておらず、こ
のような電極配線技術は極めて困難な技術である。マト
リックス配線面発光レーザアレイとしては、イオン注入
により面発光レーザをマトリックス配線した例が提案さ
れている（ATT研究所，IEEE Photonics Technology Let
ters,Vol.6,No.8,August 1994,pp.913-917)。.ここで
は、上側ミラーにイオン注入をして電流狭窄構造を形成
したのち、レーザアレイ列を電気的に分離するために、
レーザ構造層の最下層近くまで深さ数μｍをエッチング
して、残りの層をイオン注入により絶縁化している。そ
してこの後、図８に示すように、陽極電極と陰極電極を
マトリックス配線している。
【００１２】この場合、イオン注入によりレーザアレイ
列の隙間を絶縁化しているが、イオン注入により絶縁化
できる深さは２μｍが限度であるので、数μｍ深さのエ
ッチングをしなければならず、依然として凹凸形状は５
〜７μｍ程度ある。この深い凹凸形状の上に陰極電極と
陽極電極をマトリックス配線することは、極めて困難で
ある。すなわち、実際の製造プロセスでは、フォトリソ
グラフィのパターン精度を十分に得ることができないた
め、電極のショート、断線、レジスト残りなどが発生し
易く、レーザアレイの良品を作成するのは極めて困難で
ある。またこの文献ではレーザアレイの配列ピッチは行
列方向とも１４０μｍであるが、これが数十μｍに狭く
なると、ますますマトリックス配線は極めて困難にな
り、この方法による形成は不可能となる。
【００１３】特に屈折率導波型面発光レーザを集積化す
る場合には、AlAs酸化等を行うために各レーザに円柱
（角柱）形状などの凸形状を形成し、その後、レーザア
レイ列の電気的絶縁化のためのエッチングをレーザアレ
イ列の最下層まで行わなければならない。このように深
く複雑な凹凸形状の上へのマトリクス配線の形成は極め
て困難である。レーザアレイの配列ピッチが数十μｍと
狭くなってくると、さらに困難度が増す。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】このように、表面が平
坦である従来の面発光レーザは、光導波路のない利得導
波型レーザであり、レーザ特性が低いという問題があ
る。一方レーザ特性の良好な屈折率導波型面発光レーザ
は、素子表面の凹凸形状が深く、電極配線の形成などが
困難であるという問題がある。さらにまた従来のマトリ
ックス配線面発光レーザアレイでは、レーザアレイ列を
相互に絶縁化するエッチング溝により深い凹凸形状がで
きるために、その上へのマトリックス配線の形成が極め
て困難である。
【００１５】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、発光特性が良好で、加工精度が高く信頼性の高い面
発光型半導体レーザを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の第１の特
徴は、半導体基板表面に形成された凹部内に、第１導電
型の半導体多層反射膜と、少なくともひとつの量子井戸
構造をもつ量子井戸活性層と、第２導電型の半導体多層
反射膜と、第２導電型のコンタクト層とが順次積層され
て、面発光型の半導体レーザを構成し、前記第２導電型
のコンタクト層表面が、前記半導体基板表面とほぼ同レ
ベルとなるように、埋めこまれてなり、前記凹部内の積
層表面に位置する第２導電型のコンタクト層表面に光導
出領域を残して形成された第２電極とを具備したことを
特徴とする面発光型半導体レーザにある。
【００１７】望ましくは、前記凹部は、所定の面積の底
面とこの底面から表面側に向うに従い開口面積が大きく
なるように形成されたテーパ面とで規定されている。
【００１８】また望ましくは、前記半導体基板表面の凹
部内の、前記量子井戸活性層よりも下層側に、前記第１
導電型の半導体多層反射膜の平均屈折率よりも低い屈折
率の半導体層を介在せしめ、前記凹部内の、前記底面の
上下方向の実効屈折率がテーパ面の上下方向のそれより
も大きくなるようにし、光導波路構造を形成したことを
特徴とする。
【００１９】また、望ましくは、前記半導体多層反射膜
内あるいはこれに近接してAlxM1-xAs(M:III族元素、 ｘ
≧０．９）層が、前記凹部内から前記半導体基板表面に
到達し、少なくとも一部が前記半導体基板表面で露呈す
るように形成され、選択酸化により低屈折率の絶縁性領
域を形成してなることを特徴とする。
【００２０】望ましくは、前記半導体基板は半絶縁性基
板であり、前記半導体基板表面の凹部の、第１導電型の
半導体多層反射膜の下層側かあるいは内部に前記第１導
電型のコンタクト層を有し、前記第１導電型のコンタク
ト層は、前記凹部内から前記凹部の周辺の前記半導体基
板表面にまで到達しており、前記半導体基板表面で前記
第１導電型のコンタクト層に接続するように積層された
第１電極を具備したことを特徴とする。
【００２１】また望ましくは、半導体基板が第１導電型
であり、前記半導体レーザ層は前記凹部内壁に形成され
た絶縁層を介して前記凹部内に埋めこまれており、前記
半導体基板と前記半導体レーザ層とは絶縁分離されてい
る。
【００２２】望ましくは、前記絶縁層は、アルミニウム
砒素層あるいはアルミニウムガリウム砒素層の酸化によ
って形成された酸化アルミニウム層である。
【００２３】本発明の第２の特徴は、第１導電型の半導
体基板表面に、所定の面積の底面とこの底面から表面側
に向って開口面積が大きくなるようなテーパ面とで規定
される凹部を形成する凹部形成工程と、少なくとも前記
凹部を覆うように、第１導電型のコンタクト層と、第１
導電型の半導体多層反射膜と、少なくともひとつの量子
井戸構造をもつ量子井戸活性層と、第２導電型の半導体
多層反射膜と、第２導電型のコンタクト層とを順次積層
する半導体レーザ層形成工程とを含み、前記第２導電型
のコンタクト層表面が前記半導体基板表面とほぼ同レベ
ルとなるように前記凹部内に前記半導体レーザ層が埋め
こまれ、前記凹部内の積層表面に位置する第２導電型の
コンタクト層表面に光導出領域となる開口を有する第２
電極を形成する電極形成工程とを含むことを特徴とする
面発光型半導体レーザの製造方法にある。
【００２４】望ましくは、前記凹部形成工程は、前記半
導体基板の結晶方位に依存してエッチング選択性をもつ
条件下でエッチングを行い、前記テーパ面が特定の結晶
面を構成するように制御する異方性エッチング工程であ
ることを特徴とする。
【００２５】望ましくは、前記半導体基板は、（１０
０）ＧａＡｓ基板か、あるいは（１１１）Ａ面ＧａＡｓ
基板であり、前記エッチング工程は、前記テーパ面が
（１１１）Ａ面となるように制御する異方性エッチング
工程であることを特徴とする。
【００２６】本発明の第３の特徴は、第１導電型の半導
体基板表面に、所定の面積の底面と、この底面から表面
側に向って開口面積が大きくなるようなテーパ面とで規
定され、二次元的に配列された複数の凹部と、前記各凹
部内に、第１導電型のコンタクト層と、第１導電型の半
導体多層反射膜と、少なくともひとつの量子井戸構造を
もつ量子井戸活性層と、第２導電型の半導体多層反射膜
と、第２導電型のコンタクト層とが順次積層され前記第
２導電型のコンタクト層表面が、前記半導体基板表面と
ほぼ同レベルとなるように、それぞれ埋めこまれた複数
の面発光型の半導体レーザとを具備し、前記第１導電型
のコンタクト層は、前記凹部内から前記凹部の周辺の前
記半導体基板表面にまで到達せしめられ、前記半導体基
板表面で第１の電極に接続されると共に、前記凹部内の
積層表面に位置する第２導電型のコンタクト層は、表面
に光導出領域を残して形成された第２電極に接続され、
前記第１電極および前記第２電極は前記基板表面でそれ
ぞれ配線パターンに接続されることを特徴とする面発光
型半導体レーザアレイにある。
【００２７】望ましくは、前記各凹部間領域で前記第１
のコンタクト層はプロトン注入により絶縁分離されてい
ることを特徴とする。
【００２８】また望ましくは、前記半導体レーザ層は前
記凹部内壁に形成された絶縁層を介して前記凹部内に埋
めこまれており、前記半導体基板と前記半導体レーザ層
とは絶縁分離されていることを特徴とする。
【００２９】本発明の第１によれば、第１導電型の半導
体基板表面に形成された凹部に面発光型半導体レーザを
埋めこんでいるため、第１導電型のコンタクト層と第２
導電型のコンタクト層との段差は殆どなく、平坦な表面
形状を得ることができ、高精度で信頼性の高い配線パタ
ーンの形成が可能である。
【００３０】望ましくは、凹部の側壁をテーパ面とし、
例えばこのテーパ面に沿って、第１導電型のコンタクト
層を、前記凹部内から前記凹部の周辺の前記半導体基板
表面にまで到達せしめるルように形成すれば、コンタク
ト層の段切れもなく、信頼性の高い接続が可能となる。
【００３１】また、前記凹部内の、前記量子井戸活性層
よりも下層側に、前記第１導電型の半導体多層反射膜の
屈折率よりも低い屈折率の半導体層を介在せしめること
により、光共振器領域において、凹部の底面の上下方向
の実効的な屈折率がテーパ面（斜面）のそれよりも大き
くなり、光導波路構造を形成し、高効率化を図ることが
可能となる。
【００３２】また、AlxM1-xAs(M:III族元素、 ｘ≧０．
９）層を介在させその選択酸化により低屈折率の絶縁性
領域を形成することによ、光の封じ込めと電流封じ込め
とを同時達成することができ、極めて容易に、高効率の
屈折率導波構造を得ることが可能となる。
【００３３】また、前記半導体レーザ層を前記凹部内壁
に形成された絶縁層を介して前記凹部内に埋めこむよう
にすれば、各素子間を自ずから分離することができると
ともに、基板電位と独立させることができ、高集積化が
可能となるとともに、他の素子との集積化が容易とな
る。
【００３４】さらに前記絶縁層として、アルミニウム砒
素層あるいはアルミニウムガリウム砒素層の酸化によっ
て形成された酸化アルミニウム層を用いるようにすれ
ば、素子領域の半導体層をエピタキシャル成長をおこな
ったのち酸化すればよく、エピタキシャル成長を阻害す
ることなく絶縁層を介在させることが可能となる。
【００３５】本発明の方法によれば、極めて容易に信頼
性の高い面発光型半導体レーザを形成することが可能と
なる。
【００３６】望ましくは、前記凹部形成工程は、前記半
導体基板の結晶方位に依存してエッチング選択性をもつ
ような条件下でエッチングを行い、前記テーパ面が特定
の結晶面を構成するように制御する異方性エッチングを
用いることにより極めて再現性よく、凹部を形成するこ
とが可能となる。
【００３７】例えばこの半導体基板は（１００）ＧａＡ
ｓ基板あるいは（１１１）Ａ面ＧａＡｓ基板であり、異
方性エッチング工程により、前記テーパ面が（１１１）
Ａ面となるように制御する。なお、 Ｈ2ＳＯ4・Ｈ2Ｏ2
・Ｈ2Ｏの混合溶液により（１１１）Ａ面ＧａＡｓ基板
をエッチングすると、エッチング速度の遅い（１１１）
Ａ結晶面が表面に露出し、正三角形の底面とし、これに
対して角度７０．６度で広がる他の等価な（１１１）Ａ
面を側壁とする凹形状を形成することができる。また、
（１００）ＧａＡｓ基板をこの混合溶液でエッチングす
ると、（１１１）Ａ面を側壁とする＜０１−１＞方向に
伸びた溝構造を形成することができる。このとき、側壁
の（１１１）Ａ面は底面の（１００）面に対し、５４．
７度の角度をなしている。このようにエッチング条件を
選ぶことにより、高精度にエッチング後のテーパ面の形
状を制御することができる。ｇさらに本発明の第３によ
れば、高集積化が可能で、信頼性の高い二次元レーザ装
置を得ることができる。
【００３８】前記各凹部間領域で前記第１のコンタクト
層を絶縁分離することにより、容易に絶縁分離が可能と
なる。
【００３９】また、半導体レーザ層を絶縁層を介して前
記凹部内に埋めこむようにすれば、半導体基板と半導体
レーザ層とを容易に絶縁分離することができ、高集積化
が可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照しつつ説明する。図１は本発明の第１の実施例の面発
光型半導体レーザ装置の要部断面図、図２はその製造工
程図である。
【００４１】この面発光型半導体レーザ装置は、ｎ型
（１００）ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板１表面に、一
辺１０μｍの正方形の底面をもつ逆四角錘台形状をなす
ように搾設された凹部２と、 この凹部２内にｎ型キャ
リア濃度２×１０18／ｃｍ3のｎ型コンタクト層（膜厚
０．３μｍ）３、 ｎ型キャリア濃度１×１０18／ｃｍ3
のｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓとｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ
（膜厚６４．５ｎｍ／膜厚５７．６ｎｍ）とを４０周期
積層してなる ｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ
0.7Ａｓ下部半導体多層反射膜４と、ｎ型キャリア濃度
１×１０18／ｃｍ3のＡｌ0.11Ｇａ0.89Ａｓ井戸層／Ａ
ｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ障壁層（膜厚８．０ｎｍ／膜厚５．０
ｎｍ４周期）の四重量子井戸構造６を中央で挟むノンド
ープのＡｌ0.1Ｇａ0 .8Ａｓスペーサ層（膜厚１９１．９
ｎｍ）５、ｐ型キャリア濃度１×１０18／ｃｍ3のｐ型
Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓと ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ（膜厚
６４．５ｎｍ／膜厚５７．６ｎｍ）２６周期のｐ型のＡ
ｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ上部半導体多層
反射膜８と、 ｐ型キャリア濃度３×１０18／ｃｍ3のｐ
型コンタクト層（膜厚９．０ｎｍ）９とを順次積層して
なるもので、表面がほぼ平坦な構造をなすように、前記
凹部を埋めこみ、下方側の前記ｎ型コンタクト層３に接
続するようにＡｕＧｅからなるｎ型電極１３、上方側の
ｐ型コンタクト層９表面にＡｕＺｎからなるｐ型電極１
２を形成したことを特徴とする。
【００４２】ｐ型電極１２のコンタクト領域および光取
り出し領域を除くｎ型電極１３の上層は酸化シリコン膜
からなる絶縁膜１４によって被覆保護されている。
【００４３】ここでｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3
Ｇａ0.7Ａｓ下部半導体多層反射膜４は、ｎ型Ａｌ0.9Ｇ
ａ0.1Ａｓ層とｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ層とをそれぞれ
膜厚λ／（４ｎr）（λ：発振波長、ｎr：屈折率）で約
４０周期積層することによって形成されている。また、
Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ上部半導体多
層反射膜８についても２６周期まったく同様に積層して
形成される。周期については光の取り出し方向を基板表
面側、裏面側のいずれかに取るかで決定され、周期が増
えるにつれて反射率は高くなる。従ってこの構造では、
例えば基板表面から光を取り出すならｐ型Ａｌ0.9Ｇａ
0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ上部半導体多層反射膜８
の周期数をｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａ
ｓ下部半導体多層反射膜４のそれよりも少なくするよう
にすれば良い。
【００４４】次に、この面発光型半導体レーザ装置の製
造工程について説明する。
【００４５】まず、図２(a)に示すように、 ｎ型（１０
０）ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板１上に、レジストを
塗布し、このレジストに一辺が１０μｍの正方形の穴を
フォトリソグラフィにより形成した。これを過酸化水素
水と硫酸と水の混合液によりエッチングし、一辺が１０
μｍの正方形の底面をもつ凹部２を形成する。このと
き、凹部２の＜１−１０＞方向と平行な斜面は傾斜角度
が５４．７度であり、結晶面（１１１）Ａ面が出てい
た。そして＜１１０＞方向と平行な方向の斜面はほぼ等
方的にエッチングされ特定の結晶面は出ていなかった。
これはエッチングの異方性による結晶面依存性を利用し
たもので、高精度にエッチング形状を得ることが可能と
なる。
【００４６】そしてこの基板上に図２(b)に示すよう
に、 有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、 膜厚
約０．３μｍのｎ型キャリア濃度２×１０18／ｃｍ3の
ｎ型コンタクト層３、 ｎ型キャリア濃度１×１０18／
ｃｍ3のｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓとｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7
Ａｓ（膜厚６４．５ｎｍ／膜厚５７．６ｎｍ）とを４０
周期積層してなるｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇ
ａ0.7Ａｓ下部半導体多層反射膜４と、 ｎ型キャリア濃
度１×１０18／ｃｍ3のＡｌ0.11Ｇａ0.89Ａｓ井戸層／
Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ障壁層（膜厚８．０ｎｍ／膜厚５．
０ｎｍ４周期）の四重量子井戸構造６を中央で挟むノン
ドープのＡｌ0.1Ｇａ0.8Ａｓスペーサ層（膜厚１９１．
９ｎｍ）５、 ｐ型キャリア濃度１×１０18／ｃｍ3のｐ
型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓとｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ（膜厚
６４．５ｎｍ／膜厚５７．６ｎｍ）２６周期のｐ型のＡ
ｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ上部半導体多層
反射膜８と、 ｐ型キャリア濃度３×１０18／ｃｍ3のｐ
型コンタクト層（膜厚９．０ｎｍ）９とを順次積層す
る。
【００４７】この後素子表面の凹部の底面付近をレジス
ト１０で埋めこみ、凹部底面付近以外を深さ８μｍ程度
ウェットエッチングにより除去し、下側コンタクト層で
あるｎ型コンタクト層を表面に露出せしめた（図２
（ｃ））。この層はＧａＡｓ層であるため、エッチング
速度が遅くエッチングストッパー層の働きをする。
【００４８】この後図２（ｄ）に示すように、レジスト
１０を完全に除去した。レーザ共振器上端面のｐ型コン
タクト層は１０μｍ角の正方形をしている。ｐ型コンタ
クト層とｎ型コンタクト層との段差は、１μｍ未満にお
さまっていた。
【００４９】この図２（ｅ）に示すように、ほぼ平坦な
面上で、ｐ型コンタクト層９上にｐ型電極１２としてＡ
ｕＺｎ膜を蒸着して、パターニングした。ｎ型コンタク
ト層３上にはｎ型電極１としてＡｕＧｅ膜を蒸着し、パ
ターニングした。ｐ型電極にはΦ４μｍの穴をあけて光
出射口とした。
【００５０】この後図２（ｆ）に示すように、酸化シリ
コン膜を形成し、これをパターニングしたのち、配線電
極１４を形成し、図１に示したような面発光型半導体レ
ーザが完成する。
【００５１】このようにして形成された面発光型半導体
レーザによれば、量子井戸層の厚さは凹部の底面では上
記の構造通り８ｎｍであるが、斜面では約４ｎｍとなっ
ていた。従って、斜面での量子準位は底面より高く、ポ
テンシャルの最下点は、底面となる。このポテンシャル
構造により電流は底面の量子井戸に集中する電流狭窄構
造が形成されている。ここで量子井戸層の厚さは１０ｎ
ｍ以内として、量子井戸効果が顕著となるようにすると
ともに、底面と斜面とで、量子準位が大きく異なる構造
とした。かかる構造をとることにより、キャリアの広が
りは極めて小さく、キャリアはそのまま量子井戸層に注
入される。量子井戸層に注入されたキャリアは電子−正
孔再結合により光を放出し、この光は上部と下部の半導
体多層反射膜によって反射され、利得が損失を上回った
ところでレーザ発振を生ずる。レーザ光は基板表面に設
けられたｐ側電極１２の窓部から出射される。
【００５２】このようにして、底面の量子井戸に電流を
集中した電流狭窄構造を達成し、高特性で素子表面の凹
凸の段差が小さい面発光レーザを極めて容易に形成する
ことができる。この方法は形成が極めて容易で再現性が
高くばらつきが小さいという特徴を有する。従って、配
線パターンの形成が極めて容易で高精度のパターン形成
を行うことが可能となる。このように、本発明によれば
凹部内に面発光型半導体レーザを埋めこんだ構造をとる
ため、凹凸の小さい表面形状を得ることができ、電極配
線が極めて高精度で信頼性の高いものとなる。また、凹
凸形状の小さい平面内で電極配線を形成することができ
るため、従来は極めて困難であった陽極電極と陰極電極
とのマトリックス配線を容易に行うことが可能となる。
【００５３】また凹凸の小さい平面内で電極配線を形成
することができるため、配線切れや配線ショートや配線
の形状不良等を大幅に少なくすることができる。
【００５４】さらにまた深い凹凸形状表面への電極層の
成膜とエッチングや、レジストの形成や、絶縁膜の成
膜、エッチングなどが不要となり、レジスト残りや絶縁
膜の形成不良などをなくすことができ、信頼性の高い２
次元アレイを形成することが可能となる。
【００５５】また凹部をもつ結晶表面にレーザ構造層を
成長させるだけで、底面の量子井戸層に電流が集中させ
る電流狭窄構造を形成することができるため、工程の簡
略化と時間の短縮と歩留まりの向上、コストの低減が可
能となる。
【００５６】なお前記実施例では、ｎ型電極を基板表面
側に配設したが、基板裏面側に設けるようにしてもよ
い。また、前記実施例では、凹部を側面がテーパ面をな
すように形成したが、垂直側面をもつようにしてもよ
い。
【００５７】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。
【００５８】この構造では、ｎ型コンタクト層３と、ｎ
型ミラー層４との間にｎ型キャリア濃度１×１０18／ｃ
ｍ3のｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層１５を２μｍ介在さ
せ、この凹部２の内壁を屈折率の低い領域とし、光共振
領域９において、凹部底面の垂直方向の実効的屈折率が
斜面のそれより小さくなるようにし、屈折率導波構造を
形成する。他の部分については、前記第１の実施例とま
ったく同様に形成した。
【００５９】製造に際しても、ＭＯＣＶＤ工程で、ｎ型
コンタクト層３の形成後、ｎ型キャリア濃度１×１０18
／ｃｍ3のｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層１５を形成し、こ
の後、ｎ型ミラー層４を形成するようにすればよい。
【００６０】この構造によれば、前記第１の実施例と同
様、表面の凹凸の段差の殆どない面発光型半導体レーザ
を得ることが可能となり、前記第１の実施例と同様の効
果を得ることができる上、さらにかかる構造によれば、
斜面での実効的屈折率が垂直面での実効的屈折率よりも
大きいため、垂直面への光の封じ込め効果が極めて良好
となり、良好な屈折率導波構造を形成することが可能と
なる。
【００６１】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。
【００６２】この構造では、前記第２の実施例と同様
に、ｎ型コンタクト層３と、ｎ型ミラー層４との間にｎ
型キャリア濃度 １×１０18／ｃｍ3のｎ型Ａｌ0.9Ｇａ
0.1Ａｓ層１５を２μｍ介在させ、さらに、凹部２の斜
面の量子井戸層を絶縁化するためにこの斜面付近に選択
的に イオン（Ｈ+；プロトン）注入を行い、このイオン
注入領域１７により凹部斜面付近でのもれ電流をほぼ完
全になくすことができるようにしたものである。
【００６３】製造に際しては、前記第１の実施例におい
て、図２（ｄ）に示した凹部２へのレーザ形成層の埋め
こみを達成した後、斜面付近に選択的にプロトン注入を
行い、凹部斜面付近を絶縁化する工程を付加するほかは
前記第２の実施例とまったく同様に形成する。
【００６４】かかる構造によれば、前記第１および第２
の実施例と同様、表面の凹凸の段差の殆どない屈折率導
波構造を得ることが可能となる上、効果に加え、さらに
凹部の斜面付近でのもれ電流をほぼ完全になくすことが
でき、底面付近に電流が効率よく注入される電流狭窄構
造を実現することができる。
【００６５】次に本発明の第４の実施例について説明す
る。
【００６６】この構造では、酸化アルミニウムの選択酸
化を利用して、この酸化アルミニウム層の絶縁性と、低
屈折率であることとを利用し、良好な電流狭窄構造と屈
折率導波構造とを兼ね備えた面発光型半導体レーザを得
るようにしたものである。
【００６７】この面発光型半導体レーザは、図５に示す
ように、ｎ型（１１１）Ａ面ＧａＡｓ基板１の表面に形
成された１辺２０μｍの正三角形を底面にもつ凹部２内
に、面発光型半導体レーザを埋めこみ形成したものであ
るが、四重量子井戸構造６を中央で挟むノンドープのＡ
ｌ0.1Ｇａ0.8Ａｓスペーサ層５に接するｐ型キャリア濃
度１×１０18／ｃｍ3の ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ（厚さ
６４．５ｎｍ）をキャリア濃度 １×１０18／ｃｍ3のｐ
型Ａｌ0.98Ｇａ0.02Ａｓ層７に置き換えた他は前記第１
の実施例と同様の半導体層を積層し、パターニングを行
うことにより、形成したものである。
【００６８】すなわち、この構造では、ｎ型（１１１）
Ａ面ＧａＡｓ基板１の表面に、レジストを塗布し、この
レジストに１辺２０μｍの正三角形の穴をフォトリソグ
ラフィにより形成した。これを過酸化水素水と硫酸と水
の混合液によりエッチングし、１辺が２０μｍの正三角
形の底面をもつ凹部２を形成する。このとき、凹部２の
斜面も（１１１）Ａ面で構成され、その傾斜角度は約７
１度であった。
【００６９】そしてこの基板上に前記第１の実施例と同
様に、有機金属気相成長法により、膜厚約０．３μｍｎ
型キャリア濃度 ２×１０18／ｃｍ3のｎ型コンタクト層
３、ｎ型キャリア濃度１×１０18／ｃｍ3のｎ型Ａｌ0.9
Ｇａ0.1Ａｓとｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ （膜厚６４．５
ｎｍ／膜厚５７．６ｎｍ）とを４０周期積層してなるｎ
型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ下部半導体
多層反射膜４と、ｎ型キャリア濃度１×１０18／ｃｍ3
の Ａｌ0.11Ｇａ0.89Ａｓ井戸層／Ａｌ0.3Ｇａ0 .7Ａｓ
障壁層（膜厚８．０ｎｍ／膜厚５．０ｎｍ４周期）の四
重量子井戸構造６を中央で挟むノンドープのＡｌ0.1Ｇ
ａ0.8Ａｓスペーサ層（膜厚１９１．９ｎｍ）５、最下
層のみを、 キャリア濃度１×１０18／ｃｍ3のｐ型Ａｌ
0.98Ｇａ0.02Ａｓに置き換えたｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ
（膜厚６４．５ｎｍ／膜厚５７．６ｎｍ）２６周期のｐ
型のＡｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ上部半導
体多層反射膜８と、ｐ型キャリア濃度３×１０18／ｃｍ
3のｐ型コンタクト層（膜厚９．０ｎｍ）９とを順次積
層する。
【００７０】この後素子表面の凹部の底面付近をレジス
トで埋めこみ、凹部底面付近以外を深さ８μｍ程度ウェ
ットエッチングにより除去し、下側コンタクト層である
ｎ型コンタクト層を表面に露出せしめた。この層はＧａ
Ａｓ層であるため、エッチング速度が遅くエッチングス
トッパー層の働きをする。この状態でレーザ表面を４０
０℃の水蒸気雰囲気中で５分間加熱する。これにより、
Ａｌ0.98Ｇａ0.02Ａｓ層はアルミニウムリッチな状態で
酸化されやすく、周辺部から選択的に高速で酸化され、
図５に示すように凹部２の底面に１辺が５μｍの正三角
形を残す以外は酸化アルミニウム層１１となる。
【００７１】この酸化アルミニウム層１１は絶縁性が高
くかつ屈折率が低いという特徴を有している。この絶縁
性が高いという特徴により、底面の１辺が５μｍの正三
角形の領域のみに電流を流すことが可能となり、良好な
電流狭窄が可能となる。また、屈折率が低いため、光の
封じ込めが可能となり、光共振方向に実効的な屈折率導
波路を形成することが可能となる。
【００７２】なお、この例では、選択酸化を行うための
Ａｌ0.98Ｇａ0.02Ａｓ層を上部半導体多層反射膜８の最
下層に挿入したが、下部半導体多層反射膜４に挿入して
もよいことはいうまでもない。
【００７３】次に本発明の第５の実施例としてマトリッ
クス配線の面発光半導体レーザアレイについて説明す
る。このレーザアレイは、図６に示すように、半絶縁性
の（１００）ＧａＡｓ基板１６表面に２０μｍ角の正方
形を底面にもつ凹部２を、２次元に配列し、前記第４の
実施例と同様に、選択酸化を行うためのＡｌ0.98Ｇａ0.
02Ａｓ層７を上部半導体多層反射膜８の最下層に挿入し
た面発光型半導体レーザを埋めこみ形成したものであ
る。この構造では、凹部から突出する領域をエッチング
除去し、凹部の周りの平坦面上の半導体層をエッチング
除去して、ｎ型コンタクト層３を露呈したのち、レーザ
アレイ列の間に、プロトン注入を行うことにより、イオ
ン注入領域１８を形成し、素子間を絶縁分離したことを
特徴とする。このイオン注入深さはｎ型コンタクト層３
を貫通する程度であればよく、約０．３μｍ程度と薄い
ため、容易に注入可能である。
【００７４】また、凹部２内の構造は前記実施例と同様
に形成されており、ｎ側電極配線１３を、このイオン注
入領域１８に平行に走行させ、この上層に、厚さ０．２
μｍ程度の酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜１４を形
成し、この上層に、このｎ側電極配線１３と直交する方
向にｐ側電極配線1２を形成し、埋めこみ領域の表面に位
置するp側コンタクト層９にオーミック接触させる。
【００７５】このようにして極めて高精度の高密度配線
を容易に形成することが可能となる。
【００７６】なお、前記実施例では各半導体層は有機金
属気相成長法で形成したが、これに限定されることなく
分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法などによっても良い。
【００７７】また、前記実施例では層間絶縁膜１３とし
て酸化シリコン膜を用いたが、窒化シリコン膜など他の
絶縁膜でも良い。４また、前記実施例では、素子分離の
ために注入するイオンは例えばプロトンを用いるが、プ
ロトンに限らず窒素イオンや酸素イオン等、半導体層を
高抵抗化することのできるイオン種であれば良い。
【００７８】加えて、前記実施例では、基板として半絶
縁性基板を用いたが、半導体基板を用いて、凹部内壁に
酸化アルミニウム層等の絶縁層を介して半導体レーザ層
を形成し、基板と半導体レーザ領域とを絶縁分離するよ
うにしてもよい。これにより、基板電位と独立してレー
ザを駆動することができるため、他の素子を集積化する
こともでき、またレーザ間の絶縁分離も完全となり、プ
ロトン注入による絶縁か領域の形成は不要となる。
【００７９】さらにまた、前記実施例では凹部形成のた
めのエッチングに硫酸過酸化水素溶液を用い、結晶方位
に依存性をもつ異方性エッチングを用いたが、これに限
定されることなく、適宜変更可能であり、またドライエ
ッチングを用いてもよい。
【００８０】ウエットエッチングの場合、凹部の底面か
ら上方に向かうにつれて面積が広がるいわゆるテーパ形
状が形成される。この斜面を制御性よく形成し、再現性
の高い凹部を得ることが可能となる。またこのテーパ面
をコンタクト層として用い、表面側のオーミックコンタ
クトを良好に形成することが可能となる。これに対し、
ドライエッチングの場合、反応性イオンビームエッチン
グ（ＲＩＢＥ）法や反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
法を用いれば、凹部の側壁が、垂直あるいはアンダーカ
ット形状をとるようにすることもでき。このときのエッ
チングガスとしては 、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、あるいはＡｒ
とＣｌ2の混合ガス等が用いられる。
【００８１】さらに前記実施例では、量子井戸活性層が
ＩｎＧａＡｓ系の場合を説明したが、これに限らずＡｌ
ＧａＡｓ系やＩｎＧａＡｓＰ系など、様々な材料を用い
ることもできる。
【００８２】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、凹部内に面発光型半導体レーザを埋めこんだ構造を
とるため、凹凸の小さい表面形状を得ることができ、電
極配線が極めて高精度で信頼性の高いものとなる。ま
た、凹凸形状の小さい平面内で電極配線を形成すること
ができるため、従来は極めて困難であった陽極電極と陰
極電極とのマトリックス配線を容易に行うことが可能と
なる。
【００８３】また凹凸の小さい平面内で電極配線を形成
することができるため、配線切れや配線ショートや配線
の形状不良等を大幅に少なくすることができる。
【００８４】さらにまた深い凹凸形状表面への電極層の
成膜とエッチングや、レジストの形成や、絶縁膜の成
膜、エッチングなどが不要となり、レジスト残りや絶縁
膜の形成不良などをなくすことができ、信頼性の高い２
次元アレイを形成することが可能となる。
【００８５】また凹部をもつ結晶表面にレーザ構造層を
成長させるだけで、底面の量子井戸層に電流を集中させ
る電流狭窄構造を形成することができるため、工程の簡
略化と時間の短縮と歩留まりの向上、コストの低減が可
能となる。
【００８６】さらにまた、ｐ側電極とｎ側電極とを基板
の同一表面内に形成することができるため、電子デバイ
スと光デバイスとを集積化することができる。
【００８７】このように、量子井戸活性層へのキャリア
の閉じ込めは良好で、高効率・高特性のレーザ発振を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の面発光型半導体レーザ
を示す図
【図２】同半導体レーザ装置の製造工程図
【図３】本発明の第２の実施例の半導体レーザを示す図
【図４】本発明の第３の実施例の半導体レーザを示す図
【図５】本発明の第４の実施例の半導体レーザを示す図
【図６】本発明の第５の実施例の半導体レーザを示す図
【図７】従来例の半導体レーザを示す図
【図８】従来例の半導体レーザを示す図
【符号の説明】
１ ｎ型ガリウムひ素（ＧａＡｓ）基板 ２ 凹部 ３ 第１のｎ型コンタクト層 ４ ｎ型下部半導体多層反射膜 ５ スペーサ層 ６ 量子井戸活性層 ７ ｐ型Ａｌ0.98Ｇａ0.02Ａｓ層 ８ ｐ型上部半導体多層反射膜 ９ 第２のｐ型コンタクト層 １０ フォトレジスト（マスク） １１ 酸化アルミニウム層 １２ ｐ型電極 １３ ｎ側電極 １４ 層間絶縁膜 １５ ｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層 １６ 半絶縁性ＧａＡｓ基板 １７ イオン注入領域 １８ イオン注入領域

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板表面に形成された凹部内に、
    第１導電型の半導体多層反射膜と、少なくともひとつの
    量子井戸構造をもつ量子井戸活性層と、第２導電型の半
    導体多層反射膜と、第２導電型のコンタクト層とが順次
    積層されて、面発光型の半導体レーザを構成し、 前記第２導電型のコンタクト層表面が、前記半導体基板
    表面とほぼ同レベルとなるように、埋めこまれてなり、
    前記凹部内の積層表面に位置する第２導電型のコンタク
    ト層表面に光導出領域を残して形成された第２電極とを
    具備したことを特徴とする面発光型半導体レーザ。
  2. 【請求項２】 前記凹部は、所定の面積の底面とこの底
    面から表面側に向うに従い開口面積が大きくなるように
    形成されたテーパ面とで規定されていることを特徴とす
    る請求項１に記載の面発光型半導体レーザ。
  3. 【請求項３】 前記半導体基板表面の凹部内の、前記量
    子井戸活性層よりも下層側に、前記第１導電型の半導体
    多層反射膜の平均屈折率よりも低い屈折率の半導体層を
    介在せしめ、前記凹部内の、前記底面の上下方向の実効
    屈折率がテーパ面の上下方向のそれよりも大きくなるよ
    うにし、光導波路構造を形成したことを特徴とする請求
    項１記載の面発光型半導体レーザ。
  4. 【請求項４】 前記半導体多層反射膜内あるいはこれに
    近接してAlxM1-xAs(M:III族元素、 ｘ≧０．９）層が、
    前記凹部内から前記半導体基板表面に到達し、少なくと
    も一部が前記半導体基板表面で露呈するように形成さ
    れ、選択酸化により低屈折率の絶縁性領域を形成してな
    ることを特徴とする請求項１記載の面発光型半導体レー
    ザ。
  5. 【請求項５】 前記半導体基板は半絶縁性基板であり、
    前記半導体基板表面の凹部の、第１導電型の半導体多層
    反射膜の下層側かあるいは内部に前記第１導電型のコン
    タクト層を有し、 前記第１導電型のコンタクト層は、前記凹部内から前記
    凹部の周辺の前記半導体基板表面にまで到達しており、
    前記半導体基板表面で前記第１導電型のコンタクト層に
    接続するように積層された第１電極を具備したことを特
    徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の面発光型半
    導体レーザ。
  6. 【請求項６】 半導体基板が第１導電型であり、前記半
    導体レーザ層は前記凹部内壁に形成された絶縁層を介し
    て前記凹部内に埋めこまれており、前記半導体基板と前
    記半導体レーザ層とは絶縁分離されていることを特徴と
    する請求項１乃至４のいずれかに記載の面発光型半導体
    レーザ。
  7. 【請求項７】 前記絶縁層は、アルミニウム砒素層ある
    いはアルミニウムガリウム砒素層の酸化によって形成さ
    れた酸化アルミニウム層であることを特徴とする請求項
    １乃至４のいずれかに記載の面発光型半導体レーザ。
  8. 【請求項８】 第１導電型の半導体基板表面に、所定の
    面積の底面とこの底面から表面側に向って開口面積が大
    きくなるようなテーパ面とで規定される凹部を形成する
    凹部形成工程と、 少なくとも前記凹部を覆うように、第１導電型のコンタ
    クト層と、第１導電型の半導体多層反射膜と、少なくと
    もひとつの量子井戸構造をもつ量子井戸活性層と、第２
    導電型の半導体多層反射膜と、第２導電型のコンタクト
    層とを順次積層する半導体レーザ層形成工程とを含み、 前記第２導電型のコンタクト層表面が前記半導体基板表
    面とほぼ同レベルとなるように前記凹部内に前記半導体
    レーザ層が埋めこまれ、前記凹部内の積層表面に位置す
    る第２導電型のコンタクト層表面に光導出領域となる開
    口を有する第２電極を形成する電極形成工程とを含むこ
    とを特徴とする面発光型半導体レーザの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記凹部形成工程は、前記半導体基板の
    結晶方位に依存してエッチング選択性をもつ条件下でエ
    ッチングを行い、前記テーパ面が特定の結晶面を構成す
    るように制御する異方性エッチング工程であることを特
    徴とする請求項７記載の面発光型半導体レーザの製造方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記半導体基板は、（１００）ＧａＡ
    ｓ基板か、あるいは（１１１）Ａ面ＧａＡｓ基板であ
    り、前記エッチング工程は、前記テーパ面が（１１１）
    Ａ面となるように制御する異方性エッチング工程である
    ことを特徴とする請求項８載の面発光型半導体レーザの
    製造方法。
  11. 【請求項１１】 第１導電型の半導体基板表面に、所定
    の面積の底面と、この底面から表面側に向って開口面積
    が大きくなるようなテーパ面とで規定され、二次元的に
    配列された複数の凹部と、 前記各凹部内に、第１導電型のコンタクト層と、第１導
    電型の半導体多層反射膜と、少なくともひとつの量子井
    戸構造をもつ量子井戸活性層と、第２導電型の半導体多
    層反射膜と、第２導電型のコンタクト層とが順次積層さ
    れ前記第２導電型のコンタクト層表面が、前記半導体基
    板表面とほぼ同レベルとなるように、それぞれ埋めこま
    れた複数の面発光型の半導体レーザとを具備し、 前記第１導電型のコンタクト層は、前記凹部内から前記
    凹部の周辺の前記半導体基板表面にまで到達せしめら
    れ、前記半導体基板表面で第１の電極に接続されると共
    に、前記凹部内の積層表面に位置する第２導電型のコン
    タクト層は、表面に光導出領域を残して形成された第２
    電極に接続され、 前記第１電極および前記第２電極は前記基板表面でそれ
    ぞれ配線パターンに接続されることを特徴とする面発光
    型半導体レーザアレイ。
  12. 【請求項１２】 前記各凹部間領域で前記第１のコンタ
    クト層はプロトン注入により絶縁分離されていることを
    特徴とする請求項１１記載の面発光型半導体レーザアレ
    イ。
  13. 【請求項１３】 前記半導体レーザ層は前記凹部内壁に
    形成された絶縁層を介して前記凹部内に埋めこまれてお
    り、前記半導体基板と前記半導体レーザ層とは絶縁分離
    されていることを特徴とする請求項１１記載の面発光型
    半導体レーザアレイ。
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