[发明专利]半导体激光装置及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体激光装置及其制作方法，特别是关于由振荡波长互不相同的多个半导体激光元件构成的具有单片结构的多波长型半导体激光装置及其制作方法。

背景技术

近年来，在以录像播放机为首的各个领域中，大存储容量为特征的光信息记录再生用数码影象光盘(DVD)驱动器正在迅速普及。还有，现在迫切期望的是也可以用相同的器件对于以往所使用的光盘(CD)、可记录光盘(CD-R)、可删除重写光盘(CD-RW)进行读取。为此，作为用于数码影象光盘或光盘记录·再生用的拾光头的光源，是可同时并用数码影象光盘用650纳米波长的红色半导体激光元件和光盘用780纳米波长的红外半导体激光元件。

伴随着计算机等信息处理器件的小型化，有必要使数码影象光盘等记录·再生装置向小型化及薄型化方向发展。为了实现此目的，拾光头的小型化及薄型化是必不可少的。对于实现拾光头的小型化及薄型化，减少光学部件简化装置是有效的，作为此实施方法之一，可列举出对红色半导体激光元件和红外半导体激光元件进行集成的示例。

近年来，实现了使红色半导体激光元件和红外半导体激光元件集成在同一个半导体衬底上的单片型双波长半导体激光装置。由此，因为多个半导体激光元件不仅能够汇集在一个部件上，而且准直仪镜头和光束分裂器等光学部件能够在红色半导体激光元件和红外半导体激光元件中共用，所以能够实现装置的小型化·薄型化。

在此单片型双波长半导体激光装置中，要求进一步提高光输出功率及实现低成本化。关于低成本化，则要求结构的简单化和芯片成品率的提高。

然而，单片型半导体激光元件的制作过程，相比以往发射单一激光束的激光元件的制作过程而言呈现复杂化趋势，从而实现结构的简单化及高成品化已成为一个课题。近年来，如专利文献1所揭示的那样，在单片型双波长激光元件中也实现了不伴随埋入生长的激光元件。

图10(a)、图10(b)、图11(a)、图11(b)、图12(a)及图12(b)，是表示专利文献1所揭示的以往的半导体激光装置制作方法各个工序的剖面图。

首先，如图10(a)所示，在n型衬底301上，利用金属有机物化学气相淀积法(MOCVD＝Metal Organic Chemical Vapor Deposition)依次形成n型缓冲层302、n型包层303、活性层304、p型第一包层305、p型蚀刻停止层306、p型第二包层307、p型中间层308及p型接触层309。

其次，如图10(b)所示，利用光微影技术及湿蚀刻技术将在图10(a)所示的工序里形成的叠层半导体结构中位于红色激光元件形成区域的部分去除，由此形成红外激光元件用叠层半导体结构310。

然后，如图11(a)所示，在包括红外激光元件用叠层半导体结构310上面的n型衬底301上，利用金属有机物化学气相淀积法依次形成n型缓冲层312、n型包层313、活性层314、p型第一包层315、p型蚀刻停止层316、p型第二包层317、p型中间层318及p型接触层319。

其次，如图11(b)所示，利用光微影技术及湿蚀刻技术将在图11(a)所示的工序里形成的叠层半导体结构中位于红外激光元件形成区域的部分去除，由此形成红色激光元件用叠层半导体结构320。此时，为了分离红外激光元件和红色激光元件，在红外激光元件用叠层半导体结构310和红色激光元件用叠层半导体结构320之间形成分离沟槽330。还有，此时分别在各叠层半导体结构310和320与衬底端部之间也形成了沟槽(以下，包括该沟槽总称为分离沟槽330)。

然后，分别在红外激光元件用叠层半导体结构310及红色激光元件用叠层半导体结构320之上形成二氧化硅(SiO₂)膜(省略图示)后，通过利用光微影技术及干蚀刻技术将该二氧化硅膜制成图案，从而形成了掩模图案(省略图示)，且此掩模图案将分别位于红外激光元件及红色激光元件中的条形山脊状导波路形成区域及其两侧的支撑部形成区域覆盖住。紧接着，通过利用该掩模图案，对红外激光元件的p型接触层309、p型中间层308和p型第二包层307、以及红色激光元件的p型接触层319、p型中间层318和p型第二包层317进行蚀刻，上述蚀刻分别进行到p型蚀刻停止层306及p型蚀刻停止层316为止，从而如图12(a)所示，形成了红外激光元件的山脊状导波路350、位于其两侧的支撑部351和352、以及红色激光元件的山脊状导波路360、位于其两侧的支撑部361和362。