面発光型半導体レーザ製造用酸化装置および面発光型半導体レーザの製造方法
【課題】被処理体の面内における温度を均一に保ち、アルミニウムと砒素を含む半導体層の酸化速度の面内均一性を高めることができる面発光型半導体レーザ製造用酸化装置、およびその面発光型半導体レーザ製造用酸化装置を用いることにより、品質の高い電流狭窄層を形成することができる面発光型半導体レーザの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置１００は、酸化炉３０と、酸化炉３０内に設けられ、被処理体１０を載置するための支持部３２と、被処理体１０の裏面に向けて、不活性ガスを供給するガス供給部３４と、被処理体１０の表面に向けて、水蒸気を供給する水蒸気供給部３８と、不活性ガスを加熱する加熱部３６と、を含む。
【解決手段】本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置１００は、酸化炉３０と、酸化炉３０内に設けられ、被処理体１０を載置するための支持部３２と、被処理体１０の裏面に向けて、不活性ガスを供給するガス供給部３４と、被処理体１０の表面に向けて、水蒸気を供給する水蒸気供給部３８と、不活性ガスを加熱する加熱部３６と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置および面発光型半導体レーザの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光型半導体レーザは、半導体基板に垂直にレーザ光を出射する半導体レーザであり、従来の端面型半導体レーザに比べて、扱いが容易で、しかもしきい値電流が低いなどの優れた特徴を有するため、各種センサや光通信の光源として期待されている。
【０００３】
面発光型半導体レーザは、電流流入効率を高めるために、電流狭窄層を有することができる。例えば、特許文献１には、高温に加熱された試料テーブル上に半導体試料を載置させ、半導体試料に水蒸気を供給することにより、アルミニウムと砒素を含む半導体層の一部を酸化させて、電流狭窄層を形成する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、半導体試料に温度分布が生じる場合がある。そのため、半導体試料の面内で、酸化速度に差異が生じ、電流狭窄層の品質が低下する場合がある。
【特許文献１】特開２００６−２２８８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、被処理体の面内における温度を均一に保ち、アルミニウムと砒素を含む半導体層の酸化速度の面内均一性を高めることができる面発光型半導体レーザ製造用酸化装置、およびその面発光型半導体レーザ製造用酸化装置を用いることにより、品質の高い電流狭窄層を形成することができる面発光型半導体レーザの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置は、
酸化炉と、
前記酸化炉内に設けられ、被処理体を載置するための支持部と、
前記被処理体の裏面に向けて、不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気を供給する水蒸気供給部と、
前記不活性ガスを加熱する加熱部と、を含む。
【０００６】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置は、被処理体の面内における温度を均一に保ち、アルミニウムと砒素を含む半導体層の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【０００７】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置において、
前記支持部は、複数設けられ、上下動可能な棒状部材であることができる。
【０００８】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置において、
さらに、前記酸化炉内に設けられた支持台を有し、
前記支持部は、複数設けられ、前記支持台の上に点在する突起状部材であることができる。
【０００９】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置において、
前記ガス供給部は、
前記加熱部によって前記不活性ガスを内部で加熱するガス加熱室と、
前記ガス加熱室と連続し、前記被処理体の裏面に向けて前記不活性ガスを噴出するガス噴出口と、を有することができる。
【００１０】
本発明に係る面発光型半導体レーザの製造方法は、
アルミニウムと砒素を含む半導体層の一部を酸化することにより、電流狭窄層を形成する面発光型半導体レーザの製造方法において、
面発光型半導体レーザ用のウェハからなる被処理体を、酸化炉内に搬送する工程と、
前記被処理体を支持部に載置する工程と、
前記被処理体の裏面に向けて、ガス供給部から加熱された不活性ガスを供給する工程と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気供給部から水蒸気を供給する工程と、を含む。
【００１１】
本発明に係る面発光型半導体レーザの製造方法において、
前記水蒸気は、前記不活性ガスより低い温度で供給されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
１．第１の実施形態
１．１．第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置
図１は、第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置（以下、「酸化装置」ともいう）１００を模式的に示す断面図である。
【００１４】
酸化装置１００は、図１に示すように、酸化炉３０と、支持部３２と、ガス供給部３４と、加熱部３６と、水蒸気供給部３８と、を含む。
【００１５】
酸化炉３０は、例えば、図示のように、底部３０ａと、側部３０ｂと、上部３０ｃとを有することができるが、特にその形状は限定されない。酸化炉３０は、排気口３１を有することができる。排気口３１は、側部３０ｂに設けられることができるが、その配置は限定されない。排気口３１を介して、後述する不活性ガスなどを酸化炉３０の外部に排出することができる。酸化炉３０は、図示しないが、開閉可能な搬送口を有することができる。搬送口は、側部３０ｂに設けられることができるが、その配置は限定されない。搬送口を通って、被処理体１０は、酸化炉３０内に搬送され、あるいは酸化炉３０の外に搬送されることができる。
【００１６】
支持部３２は、酸化炉３０の底部３０ａの上に設けられることができる。支持部３２は、図示しない公知の駆動部によって、上下動できる棒状部材であることができる。支持部３２は、被処理体１０を安定に支持できるように複数設けられるが、その数は限定されない。支持部３２は、直接その上に被処理体１０を載置することができる。そのため、後述する不活性ガスを直接被処理体１０の裏面に向けて供給することができる。支持部３２は、被処理体１０と接触する接触部３２ａの幅が、その他の部分の幅より狭く形成されることができる。これにより、支持部３２と被処理体１０との接触面積を小さくすることができる。そのため、被処理体１０が、支持部３２と接触することによって局所的に温度変化することを抑制できる。
【００１７】
ガス供給部３４は、酸化炉３０の底部３０ａに設けられることができる。ガス供給部３４は、ガス供給管３４ａと、複数のガス分岐管３４ｂとを有することができる。ガス分岐管３４ｂは、ガス供給管３４ａと連続し、ガス供給管３４ａの上方に設けられることができる。ガス分岐管３４ｂは、底部３０ａを貫通して設けられることができる。ガス供給部３４は、その近傍に加熱部３６を有することができる。加熱部３６は、例えば、底部３０ａとガス供給部３４との間に設けられるが、不活性ガスを所定温度にまで加熱できれば、その配置は限定されない。加熱部３６は、例えば、公知のヒータであることができる。不活性ガスは、加熱部３６によって、３５０℃〜４５０℃程度に加熱されることができる。不活性ガスは、例えば、窒素、アルゴンなどを含むことができる。不活性ガスは、ガス供給管３４ａを通って、複数のガス分岐管３４ｂから被処理体１０の裏面全面に向けて供給されることができる。これにより、不活性ガスは、被処理体１０を面内で均一に加熱することができる。
【００１８】
水蒸気供給部３８は、酸化炉３０の上部３０ｃに設けられることができる。水蒸気供給部３８は、水蒸気供給管３８ａと、水蒸気噴出部３８ｂとを有することができる。水蒸気供給管３８ａは、上部３０ｃを貫通して設けられることができる。水蒸気噴出部３８ｂは、水蒸気供給管３８ａと連続し、水蒸気供給管３８ａの下方に設けられることができる。水蒸気は、水蒸気供給管３８ａを通って、水蒸気噴出部３８ｂから被処理体１０の表面全面に向けて供給されることができる。水蒸気噴出部３８ｂは、例えば、シャワー状に水蒸気を噴出することができる。これにより、被処理体１０に含まれるアルミニウムと砒素を含む半導体の一部を酸化することができる。上述のように、被処理体１０は面内で均一に加熱されるので、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。水蒸気の温度は、不活性ガスの温度より低くすることができる。水蒸気は、１５０℃〜４２５℃程度とすることができる。これにより、酸化反応により発生する反応熱を除去することができる。そのため、被処理体１０の面内において局所的に温度が変化することを抑制できる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００１９】
酸化装置１００は、図１に示すように、搬送アーム２０によって、被処理体１０を酸化炉３０に出入れすることができる。図２は、被処理体１０および搬送アーム２０を模式的に示す断面図および平面図である。以下、被処理体１０を搬送する方法について説明する。
【００２０】
搬送アーム２０は、図２に示すように、例えば、前方（被処理体１０を酸化炉３０内に搬送する場合の進行方向）が閉じられていない形状、例えばＵ字状であることができる。これにより、搬送アーム２０は、支持部３２と衝突することなく、被処理体１０を搬送することができる。搬送アーム２０は、例えば、吸引によってその上に被処理体１０を載置することができる。
【００２１】
被処理体１０は、図１に示すように、例えば、搬送アーム２０によって酸化炉３０の側部３０ｂから酸化炉３０内に搬送される。被処理体１０は、搬送アーム２０により、前述の搬送口を通って酸化処理が行われる処理位置の上方に移動される。次に、処理位置に位置する支持部３２は、上方に移動する。そして、支持部３２は、被処理体１０の裏面と接触し、被処理体１０を載置する。次に、支持部３２は、下方に移動し、被処理体１０を処理位置に位置する。搬送アーム２０は、搬送口を通って酸化炉３０の外部に後退する。
【００２２】
以上により、酸化装置１００は、被処理体１０を酸化炉３０内に搬送することができる。なお、酸化処理が行われた処理体を酸化炉３０外に搬送する方法は、基本的に被処理体１０を酸化炉３０内に搬送する方法と逆の手順である。よって、その説明を省略する。
【００２３】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００２４】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、被処理体１０の裏面全面に向けて加熱された不活性ガスを供給することができる。これにより、被処理体１０を面内で均一に加熱することができる。また、第１の実施形態に係る酸化装置１００は、被処理体１０の表面全面に向けて水蒸気を供給することができる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００２５】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、水蒸気の温度を、不活性ガスの温度より低くすることができる。これにより、被処理体１０における酸化反応の反応熱を除去することができる。そのため、被処理体１０の面内において局所的に温度が変化することを抑制できる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００２６】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、被処理体１０を直接棒状の支持部３２の上に載置することができる。そのため、被処理体１０は支持部３２によって部分的に接して支持されるので、不活性ガスを直接被処理体１０の裏面に向けて供給することができる。また、支持部３２は、被処理体１０と接触する接触部３２ａの幅が、その他の部分の幅より狭く形成されることができる。これにより、支持部３２と被処理体１０との接触面積を小さくすることができる。そのため、被処理体１０が、支持部３２と接触することによって局所的に温度変化することを抑制できる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００２７】
１．２．第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法
次に、第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ（以下、「面発光レーザ」ともいう）１０００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３、図４は、第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造工程を概略的に示す断面図である。図５は、第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法によって得られる面発光レーザ１０００を模式的に示す断面図である。
【００２８】
図３に示すように、基板１１としては、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板を用意する。
【００２９】
次に、基板１１の上に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、第１ミラー１２、活性層１３および第２ミラー１４を順に形成する。第１ミラー１２は、例えば、ｎ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｎ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを、交互に積層した４０ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。活性層１３は、例えば、ＧａＡｓウェル層とＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有することができる。第２ミラー１４は、例えば、ｐ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを、交互に積層した２５ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。第２ミラー１４を形成する際に、例えば、少なくとも１層を、後に酸化させて電流狭窄層１５となる被酸化層１５ａとすることができる。被酸化層１５ａは、アルミニウムと砒素を含む半導体層であることができる。具体的には、被酸化層１５ａとしては、例えば、Ａｌ組成が０．９５以上のＡｌＧａＡｓ層（ＡｌＡｓ層の場合を含む）などを用いることができる。
【００３０】
エピタキシャル成長を行う際の温度は、成長方法や原料、基板１１の種類、あるいは形成する第１ミラー１２などの種類、厚さ、およびキャリア密度によって適宜決定されるが、一般に、４５０℃〜８００℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法や、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、あるいはＬＰＥ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法を用いることができる。
【００３１】
次に、少なくとも活性層１３および第２ミラー１４をパターニングして、柱状部１６を形成する。パターニングは、例えば、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて行うことができる。
【００３２】
以上の工程により、柱状部１６を有する面発光レーザ用のウェハ（被処理体１０）が得られる。
【００３３】
図４に示すように、被酸化層１５ａの一部を酸化させて電流狭窄層１５を形成する。酸化は、図１に示す酸化装置１００で行われる。被処理体１０を前述した方法によって酸化炉３０内に搬送し、支持部３２に載置する。そして、前述のように、加熱された不活性ガスを、ガス供給部３４から被処理体１０の裏面に向けて供給する。また、水蒸気を、水蒸気供給部３８から被処理体１０の表面に向けて供給する。これにより、被処理体１０の被酸化層１５ａの一部は酸化され、電流狭窄層１５を形成することができる。酸化は、柱状部１６における被酸化層１５ａの外周部から内部に向かって反応が進む。そして、電流狭窄層１５は、中央部に所望の大きさの電流流入領域（非酸化層１５ｂ）が残存するように形成される。その結果、中央部のレーザ光の光軸付近に電流経路を集中させることができる。
【００３４】
次に、酸化炉３０から被処理体１０を取り出した後、以下の工程を行う。
【００３５】
図５に示すように、例えば、基板１１の裏面に第１電極１７を形成する。前述のように、水蒸気は、基板１１の裏面には供給されないため、基板１１の裏面の酸化を抑制することができる。そのため、基板１１の裏面の酸化による電気抵抗の増加を防止することができる。第１電極１７は、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法を用いて形成される。第１電極１７は、例えば、金、ゲルマニウム、白金、チタン、亜鉛、もしくはこれらの合金、もしくはこれらの積層膜からなることができる。
【００３６】
次に、基板１１の上方であって、柱状部１６の周囲に絶縁層１９を形成する。具体的には、まず、例えば、スピンコート法を用いて全面にポリイミド樹脂などからなる絶縁層を形成する。次に、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈ）法を用いて柱状部１６の上面を露出させる。次に、例えば、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて絶縁層をパターニングする。このようにして所望の形状の絶縁層１９を形成することができる。
【００３７】
次に、第２ミラー層１４および絶縁層１９の上に、第２電極１８を形成する。第２電極１８は、例えば、第１電極１７と同じ製法、同じ材質で形成されることができる。
【００３８】
以上の工程によって、図５に示すような面発光レーザ１０００を製造することができる。
【００３９】
第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４０】
第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法によれば、酸化装置１００を用いて電流狭窄層１５を形成することにより、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。そのため、被処理体１０の面内において均一な形状を有する電流狭窄層１５を形成できる。その結果、面発光レーザ１０００の品質を向上させることができる。
【００４１】
第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法によれば、酸化装置１００を用いて電流狭窄層１５を形成することにより、水蒸気は基板１１の裏面に供給されない。そのため、基板１１の裏面の酸化を抑制することができる。その結果、基板１１の裏面の酸化による電気抵抗の増加を防止することができ、面発光レーザ１０００の特性を向上させることができる。
【００４２】
２．第２の実施形態
２．１．第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置
図６は、第２の実施形態に係る酸化装置２００を模式的に示す断面図である。以下、第１の実施形態に係る酸化装置１００と実質的に同一の材料については同一の符号を付し、 その詳細な説明を省略する。
【００４３】
酸化装置２００は、図６に示すように、例えば、ガス供給部２４０と、ガス供給部２４０の上方に設けられた酸化処理部２５０と、を含む。
【００４４】
ガス供給部２４０は、ガス加熱室４０と、ヒータ室４６と、ガス噴出口４２と、を有することができる。
【００４５】
ガス加熱室４０は、底部４０ａと、側部４０ｂと、上部４０ｃとを有することができるが、その形状は限定されない。ガス加熱室４０は、ガス供給口４１を有することができる。ガス供給口４１は、側部４０ｂに設けられることができる。ガス供給口４１は、不活性ガスをガス加熱室４０内に導入することができる。不活性ガスは、ガス加熱室４０内で、加熱されることができる。
【００４６】
ヒータ室４６は、ガス加熱室４０の近傍に設けられることができる。ヒータ室４６は、その内部に加熱部３６を有することができる。加熱部３６の数は、ガス加熱室４０内の不活性ガスを所定温度にまで加熱できれば特に限定されない。ヒータ室４６は、例えば、図示のように、第１ヒータ室４６ａと、第２ヒータ室４６ｂと、を有することができる。第１ヒータ室４６ａは、ガス加熱室４０の底部４０ａの下に設けられることができる。すなわち、第１ヒータ室４６ａの上部は、図示のように、ガス加熱室４０の底部４０ａと、共通であることができる。第２ヒータ室４６ｂは、ガス加熱室４０の上部４０ｃの上方に設けられることができる。すなわち、第２ヒータ室４６ｂの底部は、図示のように、ガス加熱室４０の上部４０ｃと、共通であることができる。さらに、第２ヒータ室４６ｂは、例えば、側部４２ｂと、上部５４ｂとを有することができる。第２ヒータ室４６ｂの側部４２ｂは、ガス噴出口４２の外壁を形成することができる。
【００４７】
ガス噴出口４２は、ガス加熱室４０の上方であって、ガス加熱室４０と連続して設けられることができる。ガス噴出口４２は、被処理体１０の下方に設けられることができる。ガス噴出口４２は、被処理体１０のＹ方向の中心軸１０ｙが、ガス噴出口４２内を通過するように形成されることができる。また、ガス噴出口４２は、不活性ガスの出口の径４２ｅが、不活性ガスの入口の径４２ｄより大きくなるように形成されることができる。これにより、ガス噴出口４２は、被処理体１０の裏面に向けて充分に不活性ガスを供給することができる。
【００４８】
酸化処理部２５０は、酸化炉５０と、水蒸気供給部３８と、支持部５２と、を有することができる。
【００４９】
酸化炉５０は、図示のように、支持台５４からなる底部と、側部５０ｂと、上部５０ｃとを有することができるが、その形状は限定されない。酸化炉５０は、排気口３１を有することができる。酸化炉５０は、前述した酸化炉３０と同様に被処理体１０を搬送するための搬送口を有することができる。
【００５０】
支持台５４は、第２ヒータ室４６ｂの上に設けられることができる。すなわち、支持台５４は、図示のように、第２ヒータ室４６ｂの上部５４ｂと共通であることができる。不活性ガスは、例えば、支持台５４と、被処理体１０との間の空間を流れることができる。これにより、不活性ガスは、被処理体１０の裏面全面を均一に加熱することができる。
【００５１】
支持部５２は、支持台５４の上に点在して設けられることができる。支持部５２は、突起状部材であることができる。支持部５２は、被処理体１０を安定に支持できるように複数設けられるが、その数は限定されない。支持部５２は、支持台５４上に固定されている。
【００５２】
水蒸気供給部３８は、酸化炉５０の上部５０ｃに設けられることができる。
【００５３】
酸化装置２００は、図示のように、搬送アーム２２によって、被処理体１０を酸化炉５０内に搬送することができる。以下、被処理体１０の搬送方法について説明する。
【００５４】
搬送アーム２２は、例えば、被処理体１０の表面に損傷を与えることなく、被処理体１０の表面を吸引することによって、その下に被処理体１０を載置することができる。
【００５５】
被処理体１０は、図示のように、例えば、搬送アーム２２によって酸化炉５０の側部５０ｂから酸化炉５０内に搬送される。被処理体１０は、搬送アーム２２により、前述の搬送口を通って酸化処理が行われる処理位置の上方に移動される。次に、搬送アーム２２が下方に移動し、支持部５２上に被処理体１０を載置する。搬送アーム２２は、搬送口を通って酸化炉５０の外部に後退する。なお、搬送アーム２２は、搬送アーム２０と同じ形状であってもよい。
【００５６】
以上により、酸化装置２００は、被処理体１０を酸化炉５０内に搬送することができる。なお、酸化処理が行われた処理体を酸化炉５０外に搬送する方法は、基本的に被処理体１０を酸化炉５０内に搬送する方法と逆の手順である。よって、その説明を省略する。
【００５７】
第２の実施形態に係る酸化装置２００は、第１の実施形態に係る酸化装置１００の特徴に加え、例えば、以下の特徴を有する。
【００５８】
第２の実施形態に係る酸化装置２００は、支持部５２が上下動することなく、被処理体１０を酸化炉５０内に搬送することができる。従って、支持部５２が上下動しない分、酸化炉５０の容積を小さくすることができる。また、支持部５２を上下動させるための駆動部を設ける必要がなく、コストを低くできる。
【００５９】
第２の実施形態に係る酸化装置２００は、ガス供給部２４０が、ガス加熱室４０と、ガス噴出口４２とを有することができる。これにより、充分均一に加熱された不活性ガスを、被処理体１０の裏面に向けて噴出することができる。
【００６０】
２．２．第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法
第２の実施形態に係る面発光レーザの製造方法は、第１の実施形態に係る酸化装置１００の代わりに、第２の実施形態に係る酸化装置２００を用いて電流狭窄層１５を形成すること以外は、基本的に第１の実施形態に係る面発光レーザの製造方法と同じである。よって、その説明を省略する。
【００６１】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置を模式的に示す断面図。
【図２】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置の一部を模式的に示す断面図および平面図。
【図３】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を模式的に示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザを模式的に示す断面図。
【図６】第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 被処理体、１１ 基板、１２ 第１ミラー、１３ 活性層、１４ 第２ミラー、１５ 電流狭窄層、１６ 柱状部、１７ 第１電極、１８ 第２電極、１９ 絶縁層、２０ 搬送アーム、２２ 搬送アーム、３０ 酸化炉、３１ 排気口、３２ 支持部、３４ ガス供給部、３６ 加熱部、３８ 水蒸気供給部、４０ ガス加熱室、４１ ガス供給口、４２ ガス噴出口、４６ ヒータ室、５０ 酸化炉、５２ 支持部、５４ 支持台、１００ 酸化装置、２００ 酸化装置、２４０ ガス供給部、２５０ 酸化処理部、１０００ 面発光レーザ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置および面発光型半導体レーザの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光型半導体レーザは、半導体基板に垂直にレーザ光を出射する半導体レーザであり、従来の端面型半導体レーザに比べて、扱いが容易で、しかもしきい値電流が低いなどの優れた特徴を有するため、各種センサや光通信の光源として期待されている。
【０００３】
面発光型半導体レーザは、電流流入効率を高めるために、電流狭窄層を有することができる。例えば、特許文献１には、高温に加熱された試料テーブル上に半導体試料を載置させ、半導体試料に水蒸気を供給することにより、アルミニウムと砒素を含む半導体層の一部を酸化させて、電流狭窄層を形成する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、半導体試料に温度分布が生じる場合がある。そのため、半導体試料の面内で、酸化速度に差異が生じ、電流狭窄層の品質が低下する場合がある。
【特許文献１】特開２００６−２２８８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、被処理体の面内における温度を均一に保ち、アルミニウムと砒素を含む半導体層の酸化速度の面内均一性を高めることができる面発光型半導体レーザ製造用酸化装置、およびその面発光型半導体レーザ製造用酸化装置を用いることにより、品質の高い電流狭窄層を形成することができる面発光型半導体レーザの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置は、
酸化炉と、
前記酸化炉内に設けられ、被処理体を載置するための支持部と、
前記被処理体の裏面に向けて、不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気を供給する水蒸気供給部と、
前記不活性ガスを加熱する加熱部と、を含む。
【０００６】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置は、被処理体の面内における温度を均一に保ち、アルミニウムと砒素を含む半導体層の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【０００７】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置において、
前記支持部は、複数設けられ、上下動可能な棒状部材であることができる。
【０００８】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置において、
さらに、前記酸化炉内に設けられた支持台を有し、
前記支持部は、複数設けられ、前記支持台の上に点在する突起状部材であることができる。
【０００９】
本発明に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置において、
前記ガス供給部は、
前記加熱部によって前記不活性ガスを内部で加熱するガス加熱室と、
前記ガス加熱室と連続し、前記被処理体の裏面に向けて前記不活性ガスを噴出するガス噴出口と、を有することができる。
【００１０】
本発明に係る面発光型半導体レーザの製造方法は、
アルミニウムと砒素を含む半導体層の一部を酸化することにより、電流狭窄層を形成する面発光型半導体レーザの製造方法において、
面発光型半導体レーザ用のウェハからなる被処理体を、酸化炉内に搬送する工程と、
前記被処理体を支持部に載置する工程と、
前記被処理体の裏面に向けて、ガス供給部から加熱された不活性ガスを供給する工程と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気供給部から水蒸気を供給する工程と、を含む。
【００１１】
本発明に係る面発光型半導体レーザの製造方法において、
前記水蒸気は、前記不活性ガスより低い温度で供給されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
１．第１の実施形態
１．１．第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置
図１は、第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置（以下、「酸化装置」ともいう）１００を模式的に示す断面図である。
【００１４】
酸化装置１００は、図１に示すように、酸化炉３０と、支持部３２と、ガス供給部３４と、加熱部３６と、水蒸気供給部３８と、を含む。
【００１５】
酸化炉３０は、例えば、図示のように、底部３０ａと、側部３０ｂと、上部３０ｃとを有することができるが、特にその形状は限定されない。酸化炉３０は、排気口３１を有することができる。排気口３１は、側部３０ｂに設けられることができるが、その配置は限定されない。排気口３１を介して、後述する不活性ガスなどを酸化炉３０の外部に排出することができる。酸化炉３０は、図示しないが、開閉可能な搬送口を有することができる。搬送口は、側部３０ｂに設けられることができるが、その配置は限定されない。搬送口を通って、被処理体１０は、酸化炉３０内に搬送され、あるいは酸化炉３０の外に搬送されることができる。
【００１６】
支持部３２は、酸化炉３０の底部３０ａの上に設けられることができる。支持部３２は、図示しない公知の駆動部によって、上下動できる棒状部材であることができる。支持部３２は、被処理体１０を安定に支持できるように複数設けられるが、その数は限定されない。支持部３２は、直接その上に被処理体１０を載置することができる。そのため、後述する不活性ガスを直接被処理体１０の裏面に向けて供給することができる。支持部３２は、被処理体１０と接触する接触部３２ａの幅が、その他の部分の幅より狭く形成されることができる。これにより、支持部３２と被処理体１０との接触面積を小さくすることができる。そのため、被処理体１０が、支持部３２と接触することによって局所的に温度変化することを抑制できる。
【００１７】
ガス供給部３４は、酸化炉３０の底部３０ａに設けられることができる。ガス供給部３４は、ガス供給管３４ａと、複数のガス分岐管３４ｂとを有することができる。ガス分岐管３４ｂは、ガス供給管３４ａと連続し、ガス供給管３４ａの上方に設けられることができる。ガス分岐管３４ｂは、底部３０ａを貫通して設けられることができる。ガス供給部３４は、その近傍に加熱部３６を有することができる。加熱部３６は、例えば、底部３０ａとガス供給部３４との間に設けられるが、不活性ガスを所定温度にまで加熱できれば、その配置は限定されない。加熱部３６は、例えば、公知のヒータであることができる。不活性ガスは、加熱部３６によって、３５０℃〜４５０℃程度に加熱されることができる。不活性ガスは、例えば、窒素、アルゴンなどを含むことができる。不活性ガスは、ガス供給管３４ａを通って、複数のガス分岐管３４ｂから被処理体１０の裏面全面に向けて供給されることができる。これにより、不活性ガスは、被処理体１０を面内で均一に加熱することができる。
【００１８】
水蒸気供給部３８は、酸化炉３０の上部３０ｃに設けられることができる。水蒸気供給部３８は、水蒸気供給管３８ａと、水蒸気噴出部３８ｂとを有することができる。水蒸気供給管３８ａは、上部３０ｃを貫通して設けられることができる。水蒸気噴出部３８ｂは、水蒸気供給管３８ａと連続し、水蒸気供給管３８ａの下方に設けられることができる。水蒸気は、水蒸気供給管３８ａを通って、水蒸気噴出部３８ｂから被処理体１０の表面全面に向けて供給されることができる。水蒸気噴出部３８ｂは、例えば、シャワー状に水蒸気を噴出することができる。これにより、被処理体１０に含まれるアルミニウムと砒素を含む半導体の一部を酸化することができる。上述のように、被処理体１０は面内で均一に加熱されるので、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。水蒸気の温度は、不活性ガスの温度より低くすることができる。水蒸気は、１５０℃〜４２５℃程度とすることができる。これにより、酸化反応により発生する反応熱を除去することができる。そのため、被処理体１０の面内において局所的に温度が変化することを抑制できる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００１９】
酸化装置１００は、図１に示すように、搬送アーム２０によって、被処理体１０を酸化炉３０に出入れすることができる。図２は、被処理体１０および搬送アーム２０を模式的に示す断面図および平面図である。以下、被処理体１０を搬送する方法について説明する。
【００２０】
搬送アーム２０は、図２に示すように、例えば、前方（被処理体１０を酸化炉３０内に搬送する場合の進行方向）が閉じられていない形状、例えばＵ字状であることができる。これにより、搬送アーム２０は、支持部３２と衝突することなく、被処理体１０を搬送することができる。搬送アーム２０は、例えば、吸引によってその上に被処理体１０を載置することができる。
【００２１】
被処理体１０は、図１に示すように、例えば、搬送アーム２０によって酸化炉３０の側部３０ｂから酸化炉３０内に搬送される。被処理体１０は、搬送アーム２０により、前述の搬送口を通って酸化処理が行われる処理位置の上方に移動される。次に、処理位置に位置する支持部３２は、上方に移動する。そして、支持部３２は、被処理体１０の裏面と接触し、被処理体１０を載置する。次に、支持部３２は、下方に移動し、被処理体１０を処理位置に位置する。搬送アーム２０は、搬送口を通って酸化炉３０の外部に後退する。
【００２２】
以上により、酸化装置１００は、被処理体１０を酸化炉３０内に搬送することができる。なお、酸化処理が行われた処理体を酸化炉３０外に搬送する方法は、基本的に被処理体１０を酸化炉３０内に搬送する方法と逆の手順である。よって、その説明を省略する。
【００２３】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００２４】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、被処理体１０の裏面全面に向けて加熱された不活性ガスを供給することができる。これにより、被処理体１０を面内で均一に加熱することができる。また、第１の実施形態に係る酸化装置１００は、被処理体１０の表面全面に向けて水蒸気を供給することができる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００２５】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、水蒸気の温度を、不活性ガスの温度より低くすることができる。これにより、被処理体１０における酸化反応の反応熱を除去することができる。そのため、被処理体１０の面内において局所的に温度が変化することを抑制できる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００２６】
第１の実施形態に係る酸化装置１００は、被処理体１０を直接棒状の支持部３２の上に載置することができる。そのため、被処理体１０は支持部３２によって部分的に接して支持されるので、不活性ガスを直接被処理体１０の裏面に向けて供給することができる。また、支持部３２は、被処理体１０と接触する接触部３２ａの幅が、その他の部分の幅より狭く形成されることができる。これにより、支持部３２と被処理体１０との接触面積を小さくすることができる。そのため、被処理体１０が、支持部３２と接触することによって局所的に温度変化することを抑制できる。その結果、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。
【００２７】
１．２．第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法
次に、第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ（以下、「面発光レーザ」ともいう）１０００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３、図４は、第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造工程を概略的に示す断面図である。図５は、第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法によって得られる面発光レーザ１０００を模式的に示す断面図である。
【００２８】
図３に示すように、基板１１としては、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板を用意する。
【００２９】
次に、基板１１の上に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、第１ミラー１２、活性層１３および第２ミラー１４を順に形成する。第１ミラー１２は、例えば、ｎ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｎ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを、交互に積層した４０ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。活性層１３は、例えば、ＧａＡｓウェル層とＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有することができる。第２ミラー１４は、例えば、ｐ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを、交互に積層した２５ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。第２ミラー１４を形成する際に、例えば、少なくとも１層を、後に酸化させて電流狭窄層１５となる被酸化層１５ａとすることができる。被酸化層１５ａは、アルミニウムと砒素を含む半導体層であることができる。具体的には、被酸化層１５ａとしては、例えば、Ａｌ組成が０．９５以上のＡｌＧａＡｓ層（ＡｌＡｓ層の場合を含む）などを用いることができる。
【００３０】
エピタキシャル成長を行う際の温度は、成長方法や原料、基板１１の種類、あるいは形成する第１ミラー１２などの種類、厚さ、およびキャリア密度によって適宜決定されるが、一般に、４５０℃〜８００℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法や、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、あるいはＬＰＥ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法を用いることができる。
【００３１】
次に、少なくとも活性層１３および第２ミラー１４をパターニングして、柱状部１６を形成する。パターニングは、例えば、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて行うことができる。
【００３２】
以上の工程により、柱状部１６を有する面発光レーザ用のウェハ（被処理体１０）が得られる。
【００３３】
図４に示すように、被酸化層１５ａの一部を酸化させて電流狭窄層１５を形成する。酸化は、図１に示す酸化装置１００で行われる。被処理体１０を前述した方法によって酸化炉３０内に搬送し、支持部３２に載置する。そして、前述のように、加熱された不活性ガスを、ガス供給部３４から被処理体１０の裏面に向けて供給する。また、水蒸気を、水蒸気供給部３８から被処理体１０の表面に向けて供給する。これにより、被処理体１０の被酸化層１５ａの一部は酸化され、電流狭窄層１５を形成することができる。酸化は、柱状部１６における被酸化層１５ａの外周部から内部に向かって反応が進む。そして、電流狭窄層１５は、中央部に所望の大きさの電流流入領域（非酸化層１５ｂ）が残存するように形成される。その結果、中央部のレーザ光の光軸付近に電流経路を集中させることができる。
【００３４】
次に、酸化炉３０から被処理体１０を取り出した後、以下の工程を行う。
【００３５】
図５に示すように、例えば、基板１１の裏面に第１電極１７を形成する。前述のように、水蒸気は、基板１１の裏面には供給されないため、基板１１の裏面の酸化を抑制することができる。そのため、基板１１の裏面の酸化による電気抵抗の増加を防止することができる。第１電極１７は、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法を用いて形成される。第１電極１７は、例えば、金、ゲルマニウム、白金、チタン、亜鉛、もしくはこれらの合金、もしくはこれらの積層膜からなることができる。
【００３６】
次に、基板１１の上方であって、柱状部１６の周囲に絶縁層１９を形成する。具体的には、まず、例えば、スピンコート法を用いて全面にポリイミド樹脂などからなる絶縁層を形成する。次に、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈ）法を用いて柱状部１６の上面を露出させる。次に、例えば、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて絶縁層をパターニングする。このようにして所望の形状の絶縁層１９を形成することができる。
【００３７】
次に、第２ミラー層１４および絶縁層１９の上に、第２電極１８を形成する。第２電極１８は、例えば、第１電極１７と同じ製法、同じ材質で形成されることができる。
【００３８】
以上の工程によって、図５に示すような面発光レーザ１０００を製造することができる。
【００３９】
第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４０】
第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法によれば、酸化装置１００を用いて電流狭窄層１５を形成することにより、被処理体１０の酸化速度の面内均一性を高めることができる。そのため、被処理体１０の面内において均一な形状を有する電流狭窄層１５を形成できる。その結果、面発光レーザ１０００の品質を向上させることができる。
【００４１】
第１の実施形態に係る面発光レーザ１０００の製造方法によれば、酸化装置１００を用いて電流狭窄層１５を形成することにより、水蒸気は基板１１の裏面に供給されない。そのため、基板１１の裏面の酸化を抑制することができる。その結果、基板１１の裏面の酸化による電気抵抗の増加を防止することができ、面発光レーザ１０００の特性を向上させることができる。
【００４２】
２．第２の実施形態
２．１．第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置
図６は、第２の実施形態に係る酸化装置２００を模式的に示す断面図である。以下、第１の実施形態に係る酸化装置１００と実質的に同一の材料については同一の符号を付し、 その詳細な説明を省略する。
【００４３】
酸化装置２００は、図６に示すように、例えば、ガス供給部２４０と、ガス供給部２４０の上方に設けられた酸化処理部２５０と、を含む。
【００４４】
ガス供給部２４０は、ガス加熱室４０と、ヒータ室４６と、ガス噴出口４２と、を有することができる。
【００４５】
ガス加熱室４０は、底部４０ａと、側部４０ｂと、上部４０ｃとを有することができるが、その形状は限定されない。ガス加熱室４０は、ガス供給口４１を有することができる。ガス供給口４１は、側部４０ｂに設けられることができる。ガス供給口４１は、不活性ガスをガス加熱室４０内に導入することができる。不活性ガスは、ガス加熱室４０内で、加熱されることができる。
【００４６】
ヒータ室４６は、ガス加熱室４０の近傍に設けられることができる。ヒータ室４６は、その内部に加熱部３６を有することができる。加熱部３６の数は、ガス加熱室４０内の不活性ガスを所定温度にまで加熱できれば特に限定されない。ヒータ室４６は、例えば、図示のように、第１ヒータ室４６ａと、第２ヒータ室４６ｂと、を有することができる。第１ヒータ室４６ａは、ガス加熱室４０の底部４０ａの下に設けられることができる。すなわち、第１ヒータ室４６ａの上部は、図示のように、ガス加熱室４０の底部４０ａと、共通であることができる。第２ヒータ室４６ｂは、ガス加熱室４０の上部４０ｃの上方に設けられることができる。すなわち、第２ヒータ室４６ｂの底部は、図示のように、ガス加熱室４０の上部４０ｃと、共通であることができる。さらに、第２ヒータ室４６ｂは、例えば、側部４２ｂと、上部５４ｂとを有することができる。第２ヒータ室４６ｂの側部４２ｂは、ガス噴出口４２の外壁を形成することができる。
【００４７】
ガス噴出口４２は、ガス加熱室４０の上方であって、ガス加熱室４０と連続して設けられることができる。ガス噴出口４２は、被処理体１０の下方に設けられることができる。ガス噴出口４２は、被処理体１０のＹ方向の中心軸１０ｙが、ガス噴出口４２内を通過するように形成されることができる。また、ガス噴出口４２は、不活性ガスの出口の径４２ｅが、不活性ガスの入口の径４２ｄより大きくなるように形成されることができる。これにより、ガス噴出口４２は、被処理体１０の裏面に向けて充分に不活性ガスを供給することができる。
【００４８】
酸化処理部２５０は、酸化炉５０と、水蒸気供給部３８と、支持部５２と、を有することができる。
【００４９】
酸化炉５０は、図示のように、支持台５４からなる底部と、側部５０ｂと、上部５０ｃとを有することができるが、その形状は限定されない。酸化炉５０は、排気口３１を有することができる。酸化炉５０は、前述した酸化炉３０と同様に被処理体１０を搬送するための搬送口を有することができる。
【００５０】
支持台５４は、第２ヒータ室４６ｂの上に設けられることができる。すなわち、支持台５４は、図示のように、第２ヒータ室４６ｂの上部５４ｂと共通であることができる。不活性ガスは、例えば、支持台５４と、被処理体１０との間の空間を流れることができる。これにより、不活性ガスは、被処理体１０の裏面全面を均一に加熱することができる。
【００５１】
支持部５２は、支持台５４の上に点在して設けられることができる。支持部５２は、突起状部材であることができる。支持部５２は、被処理体１０を安定に支持できるように複数設けられるが、その数は限定されない。支持部５２は、支持台５４上に固定されている。
【００５２】
水蒸気供給部３８は、酸化炉５０の上部５０ｃに設けられることができる。
【００５３】
酸化装置２００は、図示のように、搬送アーム２２によって、被処理体１０を酸化炉５０内に搬送することができる。以下、被処理体１０の搬送方法について説明する。
【００５４】
搬送アーム２２は、例えば、被処理体１０の表面に損傷を与えることなく、被処理体１０の表面を吸引することによって、その下に被処理体１０を載置することができる。
【００５５】
被処理体１０は、図示のように、例えば、搬送アーム２２によって酸化炉５０の側部５０ｂから酸化炉５０内に搬送される。被処理体１０は、搬送アーム２２により、前述の搬送口を通って酸化処理が行われる処理位置の上方に移動される。次に、搬送アーム２２が下方に移動し、支持部５２上に被処理体１０を載置する。搬送アーム２２は、搬送口を通って酸化炉５０の外部に後退する。なお、搬送アーム２２は、搬送アーム２０と同じ形状であってもよい。
【００５６】
以上により、酸化装置２００は、被処理体１０を酸化炉５０内に搬送することができる。なお、酸化処理が行われた処理体を酸化炉５０外に搬送する方法は、基本的に被処理体１０を酸化炉５０内に搬送する方法と逆の手順である。よって、その説明を省略する。
【００５７】
第２の実施形態に係る酸化装置２００は、第１の実施形態に係る酸化装置１００の特徴に加え、例えば、以下の特徴を有する。
【００５８】
第２の実施形態に係る酸化装置２００は、支持部５２が上下動することなく、被処理体１０を酸化炉５０内に搬送することができる。従って、支持部５２が上下動しない分、酸化炉５０の容積を小さくすることができる。また、支持部５２を上下動させるための駆動部を設ける必要がなく、コストを低くできる。
【００５９】
第２の実施形態に係る酸化装置２００は、ガス供給部２４０が、ガス加熱室４０と、ガス噴出口４２とを有することができる。これにより、充分均一に加熱された不活性ガスを、被処理体１０の裏面に向けて噴出することができる。
【００６０】
２．２．第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法
第２の実施形態に係る面発光レーザの製造方法は、第１の実施形態に係る酸化装置１００の代わりに、第２の実施形態に係る酸化装置２００を用いて電流狭窄層１５を形成すること以外は、基本的に第１の実施形態に係る面発光レーザの製造方法と同じである。よって、その説明を省略する。
【００６１】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置を模式的に示す断面図。
【図２】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置の一部を模式的に示す断面図および平面図。
【図３】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を模式的に示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザを模式的に示す断面図。
【図６】第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザ製造用酸化装置を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 被処理体、１１ 基板、１２ 第１ミラー、１３ 活性層、１４ 第２ミラー、１５ 電流狭窄層、１６ 柱状部、１７ 第１電極、１８ 第２電極、１９ 絶縁層、２０ 搬送アーム、２２ 搬送アーム、３０ 酸化炉、３１ 排気口、３２ 支持部、３４ ガス供給部、３６ 加熱部、３８ 水蒸気供給部、４０ ガス加熱室、４１ ガス供給口、４２ ガス噴出口、４６ ヒータ室、５０ 酸化炉、５２ 支持部、５４ 支持台、１００ 酸化装置、２００ 酸化装置、２４０ ガス供給部、２５０ 酸化処理部、１０００ 面発光レーザ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化炉と、
前記酸化炉内に設けられ、被処理体を載置するための支持部と、
前記被処理体の裏面に向けて、不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気を供給する水蒸気供給部と、
前記不活性ガスを加熱する加熱部と、を含む、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記支持部は、複数設けられ、上下動可能な棒状部材である、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項３】
請求項１において、
さらに、前記酸化炉内に設けられた支持台を有し、
前記支持部は、複数設けられ、前記支持台の上に点在する突起状部材である、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記ガス供給部は、
前記加熱部によって前記不活性ガスを内部で加熱するガス加熱室と、
前記ガス加熱室と連続し、前記被処理体の裏面に向けて前記不活性ガスを噴出するガス噴出口と、を有する、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項５】
アルミニウムと砒素を含む半導体層の一部を酸化することにより、電流狭窄層を形成する面発光型半導体レーザの製造方法において、
面発光型半導体レーザ用のウェハからなる被処理体を、酸化炉内に搬送する工程と、
前記被処理体を支持部に載置する工程と、
前記被処理体の裏面に向けて、ガス供給部から加熱された不活性ガスを供給する工程と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気供給部から水蒸気を供給する工程と、を含む、面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記水蒸気は、前記不活性ガスより低い温度で供給される、面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項１】
酸化炉と、
前記酸化炉内に設けられ、被処理体を載置するための支持部と、
前記被処理体の裏面に向けて、不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気を供給する水蒸気供給部と、
前記不活性ガスを加熱する加熱部と、を含む、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記支持部は、複数設けられ、上下動可能な棒状部材である、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項３】
請求項１において、
さらに、前記酸化炉内に設けられた支持台を有し、
前記支持部は、複数設けられ、前記支持台の上に点在する突起状部材である、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記ガス供給部は、
前記加熱部によって前記不活性ガスを内部で加熱するガス加熱室と、
前記ガス加熱室と連続し、前記被処理体の裏面に向けて前記不活性ガスを噴出するガス噴出口と、を有する、面発光型半導体レーザ製造用酸化装置。
【請求項５】
アルミニウムと砒素を含む半導体層の一部を酸化することにより、電流狭窄層を形成する面発光型半導体レーザの製造方法において、
面発光型半導体レーザ用のウェハからなる被処理体を、酸化炉内に搬送する工程と、
前記被処理体を支持部に載置する工程と、
前記被処理体の裏面に向けて、ガス供給部から加熱された不活性ガスを供給する工程と、
前記被処理体の表面に向けて、水蒸気供給部から水蒸気を供給する工程と、を含む、面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記水蒸気は、前記不活性ガスより低い温度で供給される、面発光型半導体レーザの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１５８７０８（Ｐ２００９−１５８７０８Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３４６３５（Ｐ２００７−３３４６３５）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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