(57)【要約】【課題】二つのスタックを備えた半導体レーザ装置。【解決手段】半導体レーザ層１００、底部電極層１０１、半導体レーザ層１００にエッチング成形された第１の独立したスタック１０２及び第２の独立したスタック１０３、第１の独立したスタック１０２及び第２の独立したスタック１０３に酸化物閉じ込め絶縁領域を形成する酸化層１０４、第１の独立したスタック１０２および第２の独立したスタック１０３の周囲凹部を充填して平坦面を形成する絶縁層１０５、絶縁層１０５表面を被覆して第１の独立したスタック１０２に対するコンタクトホール１１１を備える保護層１０６、及び保護層１０６表面を被覆する金属層１０７とからなり、該金属層が第１の独立したスタック１０２と該コンタクトホールを介してと接続すると共に第２の独立したスタック１０３上に延長して第１の独立したスタック１０２のＰ電極層となるボンディングパッド部１０２５を構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ層と、
前記半導体レーザ層に接する底部電極層と、
前記半導体レーザ層をエッチングして形成された第１の独立したスタックと、
前記半導体レーザ層をエッチングして形成された第２の独立したスタックと、
前記第１の独立したスタックおよび第２の独立したスタックに酸化物閉じ込め絶縁領域を形成する酸化層と、
前記第１の独立したスタックおよび第２の独立したスタックの周囲及び半導体レーザ層の表面に充填され、平坦面を形成する絶縁層と、
前記絶縁層表面を被覆して、前記第１の独立したスタックに対応するコンタクトホールを備える保護層とを備え、
前記保護層表面上に形成された金属層が、該コンタクトホールを介して前記第１の独立したスタックと接続されると共に、第２の独立したスタック上に延長されて第２の独立したスタックに第１の独立したスタックのＰ電極層ボンディングパッド部を形成することを特徴とする二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記半導体レーザ層は、基板と、基板端面にエピタキシャル成長された第１のブラッグ反射層と、活性層と、第２のブラッグ反射層とから構成されることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記第１の独立したスタックと第２の独立したスタックは、前記半導体レーザ層の第２のブラッグ反射層を間隔を空けてエッチングして形成されたことを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記半導体レーザ層をッチングして形成された２つの独立したスタックは、酸化層からなる酸化物閉じ込め絶縁領域を備え、発光活性領域がパターニングされ、発光活性領域スタックとなる独立したスタックおよび酸化層からなる酸化物閉じ込め絶縁領域が境界され、ワイヤボンディングスタックとなるもう一つの独立したスタックが境界されると共にその上にワイヤボンディングパッドがパターニングされたことを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記酸化層は、酸化可能材料または一部酸化材料であり、酸化工程によって形成されることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記ワイヤボンディングスタックに境界された独立したスタックは、イオン注入がされた第２のブラッグ反射層をエッチングして形成されてなることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記ワイヤボンディングスタックに境界された独立したスタックは、半導体レーザ層の第２ブラッグ反射層が直接エッチングされた半導体構造であることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記第1の独立したスタックは、絶縁領域を形成する酸化層によって、酸化物閉じ込め孔の発光活性領域構造が形成され、前記第２の独立したスタックは、絶縁領域を形成する酸化層によって、前記発光活性領域のワイヤボンディングに使用されるボンディングパッド部となるスタックが形成されることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記ワイヤボンディングスタックに境界された独立したスタックの上面の形状は、円形幾何学形状、方形幾何学形状、台形幾何学形状、ひし形幾何学形状、リング形幾何学形状または楕円形幾何学形状のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記絶縁層の絶縁材料は、ポリマー材料であるＳＯＧ、ＢＣＢまたはポリイミドのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記保護層は、窒化珪素または酸化珪素からなり、前記絶縁層の表面に被覆されることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記保護層には、コンタクトホールが設けられ、前記コンタクトホールは円形幾何学形状であることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１３】
前記保護層には、コンタクトホールが設けられ、前記コンタクトホールは方形の枠形状、台形の枠形状、ひし形の枠形状または楕円形の枠形状の連続した幾何学形状のいづれかであることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記金属層は、前記第１の独立したスタック部分を被覆し、発光孔が設けられ、同時に、コンタクトホールを介して金属層と前記第１のスタック上面とが接合されることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１５】
前記金属層には、発光孔が設けられ、前記コンタクトホールの連続した幾何学形状の孔内に位置し、発光活性領域スタックの酸化物閉じ込め孔に対応し、光発生領域の活性層に対応して光を垂直に発射することを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１６】
前記金属層は導電材料または導電性を有する混合材料からなることを特徴とする請求項１記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１７】
半導体レーザ層と、
前記半導体レーザ層をエッチングして形成され、酸化物閉じ込め絶縁領域を有する第１の独立したスタックと、
前記半導体レーザ層をエッチングして形成され、酸化物閉じ込め絶縁領域を有する第２の独立したスタックと、
前記第１の独立したスタックおよび第２の独立したスタックの周囲および半導体レーザ層の表面に充填され、平坦面を形成する絶縁層と、
前記絶縁層表面を被覆し、コンタクトホールにより第１の独立したスタックの一部を露出させる保護層と、
前記保護層表面に形成され、該コンタクトホールを介して前記第１の独立したスタックと接続されると共に、第２の独立したスタック上に延長されて第２の独立したスタック上にＰ電極層ボンディングパッド部を形成する金属層と、
前記半導体レーザ層に接合される底部電極層と
を備えることを特徴とする二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１８】
前記半導体レーザ層をエッチングして形成された第１の独立したスタックは、酸化物閉じ込め絶縁領域によって形成された酸化層によって、発光活性領域が形成されて発光活性領域スタックが境界され、前記第２の独立したスタックは、酸化物閉じ込め絶縁領域によって形成された酸化層によって、ワイヤボンディングパッド支持面がパターニンされてワイヤボンディングスタックが形成されることを特徴とする請求項１７記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項１９】
前記第２の独立したスタックの酸化物閉じ込め絶縁領域によってパターニングされた上面の形状は、円形幾何学形状、方形幾何学形状、台形幾何学形状、ひし形幾何学形状、リング形幾何学形状または楕円形幾何学形状のいずれかであることを特徴とする請求項１７記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２０】
前記保護層に形成されたコンタクトホールは、円形の枠形状、方形の枠形状、台形の枠形状、ひし形の枠形状または楕円形の枠形状のいずれかの連続した幾何学形状であることを特徴とする請求項１７記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２１】
前記金属層は、第１の独立したスタック部分を被覆すると共に発光孔が設けられ、前記コンタクトホールの連続した幾何学形状の孔内に位置して発光活性領域スタックの酸化物閉じ込め領域に対応し、光発生領域の活性層に対応して光を垂直に発射することを特徴とする請求項１７記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２２】
半導体レーザ層と、
前記半導体レーザ層をエッチングして形成される発光活性領域スタックと、
前記半導体レーザ層をエッチングして形成され、Ｐ電極層ボンディングパッド部のベースとなるワイヤボンディングスタックと、
前記発光活性領域スタックおよびワイヤボンディングスタックに酸化物閉じ込め絶縁領域を形成する酸化層と、
前記発光活性領域スタックおよびワイヤボンディングスタックの周囲および半導体レーザ層の表面に充填され、平坦面を形成する絶縁層と、
前記絶縁層表面に形成され、絶縁を行う保護層と、
前記保護層表面を被覆し、前記発光活性領域スタックと接合されると共にＰ電極層ボンディングパッドを形成する導電材料と、
前記半導体レーザ層に接合される底部電極層と、
を備えることを特徴とする二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２３】
前記発光活性領域スタックおよびワイヤボンディングスタックは、前記半導体レーザ層表面をエッチングすることにより二つの独立したスタックとして形成されることを特徴とする請求項２２記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２４】
前記Ｐ電極層ボンディングパッドは、前記半導体構造においてエッチングされたワイヤボンディングスタックを支持ベースとすることにより高いボンディング強度を有することを特徴とする請求項２２記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２５】
前記保護層は、発光活性スタックに対応したコンタクトホールが設けられ、発光活性領域スタックと導電材料の電気的な接続を形成していることを特徴とする請求項２２記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２６】
前記保護層のコンタクトホールは、円形の枠形状、方形の枠形状、台形の枠形状、ひし形の枠形状または楕円形の枠形状のいずれかの連続した幾何学形状であることを特徴とする請求項２５記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２７】
前記絶縁層の絶縁材料は、ポリマー材料であるＳＯＧ、ＢＣＢ、ポリイミドのいずれかであり、接続金属の蓄電容量を低下させることを特徴とする請求項２２記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２８】
前記絶縁機能を有する保護層は、窒化珪素または酸化珪素からなり、前記絶縁層の表面に被覆され、平坦面を形成することを特徴とする請求項２２記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項２９】
前記第１の独立したスタック部分の導電材料には、発光孔が設けられ、前記コンタクトホールの連続した幾何学形状の孔内に位置して発光活性領域スタックの酸化物閉じ込め領域に対応し、光発生領域の活性層に対応して光を垂直に発射することを特徴とする請求項２２記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【請求項３０】
前記導電材料は、導電材料または導電材料を混合した材料であることを特徴とする請求項２２記載の二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つのスタックを備えた半導体レーザ装置に関し、特に、二つのスタックを備えた酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光データ通信システムは、大量のデータ通信に使用されるが、光データ通信システムにおいて主要な設備としては光送受信装置がある。データの送信端において、光送受信装置は電気信号形式のデータ（例えば０と１からなるデジタルデータ）を光信号に変換し、適当な伝送媒体（例えば光ファイバ）を通じて伝送する。データの受信端においては、光送受信装置は受信した光信号を電気信号に変換する。前述の光送受信装置の構造において、主要なデバイスは光データを発射する光発信装置であり、典型的な光発射装置は発光ダイオード（ＬＥＤ）および半導体レーザダイオード（ＬＡＳＥＲ）であり、半導体レーザダイオードは伝送速度が速く、現在光データ通信システムにおいて半導体レーザダイオードをいかに発展させるか、いかに応用するかが主要な課題となっている。
【０００３】
現在光データ通信システムで使用されている光発射装置は、垂直共振器型面発光半導体レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：ＶＣＳＥＬ）といった面発光型レーザ（ＬＥＳＥＲ）が主流であり、垂直共振器型面発光半導体レーザはその名の通り、レーザが素子表面から垂直に発射される。主な特徴としては上下の二つのブラッグ分布反射層（Distributed Bragg Reflector：ＤＢＲ）によってレーザ共振を行わせるもので、端面発光型レーザと異なり、端面発光型レーザが必要とする劈開またはドライエッチング法によりレーザ反射面を製作する複雑な工程が必要ない。また、垂直共振器型面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）は以下に示す長所を有する。
【０００４】
１  低発散の円形レーザ光束で、光ファイバと結合しやすい。
２  高速調整機能を有し、高速光ファイバ通信に都合が良い。
３  素子の製造が大量生産に適する。
４  エピタキシャル形成後のウエハを切断し、パッキングする前に、全体のウエハをウエハレベルテスト（Wafer level testing）によってそれぞれのダイ（又はチップ）の特性検査を行うことができ、低コストである。
５  一次元または二次元のレーザアレイ配列にでき、直列または並列の光ファイバ伝送に都合が良い。
【０００５】
垂直共振器型面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）は構造上、エッチングされたポスト型（Etched Air-Post）、イオン注入型（Ion Implanted）、埋め込みヘテロ型（Regrowth Buried Heterostructure）、酸化物の閉じ込め型（Oxide Confined）の四種に分類される。現在商用製品においては製造工程が簡単で量産しやすいことなどから大部分がイオン注入型（Ion Implanted）を採用している。しかし、イオン注入時、注入領域は面発光半導体レーザの活性層に近すぎてはならず、近すぎる場合、光エネルギー粒子が活性層を破壊してしまい、レーザ素子が劣化してしまう。そこで、イオン注入型の垂直共振器型面発光半導体レーザは高周波操作には向かない。従って、現在商用製品においては、徐々に酸化物の閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザへと移行しており、そのレーザ素子の特性はイオン注入型のものと比較した場合、発光活性領域が狭いので低い臨界電流、高量子効果および低臨界電圧を得ることができ、酸化物閉じ込め型の技術は、活性層の隣がアルミニウム含有量が高いアルミニウムガリウム砒素層であり、選択性エッチングによって高温水蒸気中に晒すことによって、アルミニウム含有量が高いアルミニウムガリウム砒素層は電流と光子の閉じ込め効果を達成する。しかし、これには技術レベルが高いという欠点があり、さらに選択性エッチング後、素子表面が平坦でなくなり、後続の金属電極は平坦でない表面に跨設されるので、脱落しやすくなり、製品の歩留まりが悪くなる。
【０００６】
前述の酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）の欠点を解決するために、各種の異なる製法が案出された。例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３があり、主に、溝式の酸化物閉じ込め技術によってＶＣＳＥＬを製作するもので、レベルの高いエッチング設備が必要であり、誘導結合プラズマ式シリコンエッチングシステム（ＩＣＰ）を採用する必要があり、当然製造コストは高くなる。また、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７においては、（ミラー）スタックを備えた酸化物閉じ込め技術によってＶＣＳＥＬを製作している。注意すべき点は、これらの従来技術で示す酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）の技術内容は全て一つのスタックを半導体基礎構造上に形成し、垂直共振器型面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）の発光活性領域としている点である。
【０００７】
さらに注意すべき点は、Ｊｏｈｎなどによる特許文献４、Ｓｙｎ−Ｙｅｍ  Ｈｕなどによる特許文献２およびＫａｒｌ  Ｊｏａｃｈｉｍ  Ｅｂｅｌｉｎｇによる特許文献５の技術においても前述の一つのスタックを半導体基礎構造上に形成し、垂直共振器型面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）の発光活性領域としている以外に、発光活性領域を製作後、絶縁材料の充填と金属層を製作することによって、発光活性領域と電気的に接続するワイヤボンディング領域を形成するが、絶縁材料の特性のためにその機械応力は弱く、好適な機械応力を提供できず、ワイヤボンディング製造工程において、膜が破れてしまう状況が頻繁に発生し、ワイヤボンディングの結合効果が低下し、ひどい場合には、ワイヤボンディングを行えない状況をもたらす。
【特許文献１】米国公開ＵＳ２００３／０１２３５０２号（台湾専利公開第２００３０６０４３）
【特許文献２】米国特許第６，６５８，０４０号（台湾専利第１５１５４７号）
【特許文献３】台湾専利第１９２７７０号
【特許文献４】米国特許第６，６４５，８４８号
【特許文献５】米国特許第６，５７０，９０５号
【特許文献６】台湾専利第１３０５８８号
【特許文献７】台湾専利公告第５８０７８５号
【特許文献８】特開平９−５１１３９号公報
【特許文献９】特表２００３−５０８９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第１の目的は、レーザ半導体構造上に直接、発光活性領域となる第１の独立したスタックと、ワイヤボンディングスタックとなる第２の独立したスタックとが間隔を空けて形成され、酸化層、絶縁層、保護層および金属層が加わって構成される酸化物閉じ込め型の二つのスタックを備えた垂直共振器型面発光半導体レーザ装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、二つのスタックの第１の独立したスタックと第２の独立したスタックとが直接レーザ半導体構造上にエッチング成形され、それぞれ独立した発光活性領域スタックとワイヤボンディングスタックが形成され、発光活性領域スタックとワイヤボンディングスタックの構成を独立した構造にすることができる二つのスタックを備えた垂直共振器型面発光半導体レーザ装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、第２の独立したスタックは半導体構造上に直接形成され、イオン注入によってコンデンサ値を調整でき、同時に高いワイヤボンディングの機械的強度を得ることができる二つのスタックを備えた垂直共振器型面発光半導体レーザ装置を提供することにある。
本考案の第４の目的は、絶縁材料を二つのスタックの外部に充填して絶縁層を形成することによって、エッチングによる好適な平坦な表面を形成でき、金属層製作に都合がよく、接続金属の蓄電容量を低下させることができる二つのスタックを備えた垂直共振器型面発光半導体レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を解決するために本発明は、半導体レーザ層と、半導体レーザ層に接合される底部電極層と、半導体レーザ層にエッチング成形される第１の独立したスタックと、半導体レーザ層にエッチング成形される第２の独立したスタックと、第１の独立したスタックおよび第２の独立したスタックに酸化物閉じ込め絶縁領域を形成する酸化層と、第１の独立したスタックおよび第２の独立したスタックの周囲及び半導体レーザ層の表面に充填され、平坦面を形成する絶縁層と、絶縁層表面に位置し、第１の独立したスタックに対応するコンタクトホールを備える保護層と、保護層表面を被覆する金属層と、第１の独立したスタックと第２の独立したスタックとを接続し、第２の独立したスタックに第１の独立したスタックのＰ電極層を形成するボンディングパッド部とを備えることを特徴とする二つのスタックを備えた半導体レーザ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
第２の独立したスタックは半導体構造上に直接形成され、イオン注入によってコンデンサ値を調整でき、同時に高いワイヤボンディングの機械的強度を得ることができ、絶縁材料を二つのスタックの周囲に充填して絶縁層を形成することによって、エッチングによる好適な平坦な表面を形成でき、金属層製作に都合がよく、接続金属の蓄電容量を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例によるレーザ装置を示す横断面図である。図２は本発明の一実施例によるレーザ装置を示す平面図である。本実施例による二つのスタックを備えた半導体レーザ装置は、半導体レーザ層１００、底部電極層（陰極層）１０１、第１の独立したスタック１０２、第２の独立したスタック１０３、酸化層１０４、絶縁層１０５、コンタクトホール１１１を備える保護層１０６および金属層１０７を備える。底部から上部に向かって、底部電極層１０１、半導体レーザ層１００、同じ層に配置される第１の独立したスタック（発光活性領域スタック）１０２、第２の独立したスタック（ワイヤボンディング領域スタック）１０３、第１の独立したスタック（発光活性領域スタック）１０２と第２の独立したスタック（ワイヤボンディング領域スタック）１０３とに絶縁領域を形成する酸化層１０４、絶縁層１０５、保護層１０６および金属層１０７が形成される。
【００１２】
本実施例において、半導体レーザ層１００は、酸化物閉じ込め型の垂直共振器型面発光半導体レーザの半導体レーザ層１００であって、主に３〜５層のエピタキシャル層のレーザ半導体デバイスであり、図１に示すように、レーザ半導体デバイスの半導体レーザ層１００は基板１２０、基板１２０端面にエピタキシャル成長された第１のブラッグ反射層１２１、活性層（Active area）１２２および第２のブラッグ反射層１２３からなり、第２のブラッグ反射層１２３を直接エッチング成形することによって第１の独立した（ミラー）スタック１０２と第２の独立したスタック１０３とが間隔を空けて形成され、このようにして、二つの半導体スタックがレーザの発光活性領域およびワイヤボンディング領域を形成する。
【００１３】
前述の基板１２０は本実施例においてはｎ＋ＧａＡｓ材料が採用されている。第１のブラッグ反射層１２１はＮ型ＤＢＲｓ材料からなり、第２のブラッグ反射層１２３はＰ型ＤＢＲｓ材料からなる。
【００１４】
レーザ半導体材料からなる半導体レーザ層１００に直接エッチング成形された第１の独立したスタック１０２はイオン注入が行われていない半導体構造であり、酸化層１０４によって発光活性領域を形成し、発光活性領域スタックが境界される。第２の独立したスタック１０３はイオン注入がされた半導体構造であり、図１に示すように、酸化層１０４と合わさり発光活性領域のワイヤボンディングのためのボンディングパッド部の支持面積を形成し、ワイヤボンディングスタックが境界される。従来技術による絶縁材料を充填してワイヤボンディングスタックを形成する構造との比較を行う。
【００１５】
直接半導体レーザ層１００にエッチング成型された第２の独立したスタック１０３は、いくつかの重要な機能を有する。その一つはすでに述べたが、発光活性領域のワイヤボンディング用のボンディングパッド部の支持基礎面積を形成することである。その他の重要な機能は、イオン注入によって、ワイヤボンディングスタックとなる第２の独立したスタック１０３のコンデンサ値の調整である。第２の独立したスタック１０３による構造が提供するもう一つの機能は、ワイヤボンディング時、高い機械的強度を得ることができることである。
【００１６】
その他の実施例において、第２の独立したスタック１０３はイオン注入を行わなくてもよく、図３に示すように、直接レーザ半導体材料からなる半導体レーザ層１００に半導体構造の第２の独立したスタック１０３をエッチング成形出来、コストを下げることができる。
【００１７】
酸化層１０４は酸化可能材料を酸化させて形成され、第１の独立したスタック１０２と第２の独立したスタック１０３間に絶縁領域を形成する。このように酸化層１０４の酸化によって、第１の独立したスタック１０２に絶縁領域を有する酸化物閉じ込め領域１０２１が形成される。このように、発光活性領域となる第１の独立したスタック１０２の発光活性領域１０２２構造が形成され、光発生領域の活性層１２２に対応して光の垂直発射がされる。
【００１８】
酸化層１０４はまた、第２の独立したスタック１０３に絶縁領域を有する酸化物閉じ込め領域１０３１を形成し、第２の独立したスタック１０３のボンディングパッド部の面積を定義する。
【００１９】
第２の独立したスタック１０３は円形に定義されるのが好ましいが、その他の形状でもよく、方形、台形、ひし形、リング形または楕円形など、その形状には制限がない。
【００２０】
酸化層１０４は本実施例においてはバリヤー層を構成しており、酸化可能材料を酸化させて絶縁領域を形成するのが好ましい。しかし、酸化層１０４はバリヤー材料を含む材料から形成されたバリヤー層でもよく、絶縁領域を形成する材料およびスタック１０２、１０３に形成される酸化物閉じ込め領域１０２１の材料から形成されたバリヤー層とすることができる。
【００２１】
絶縁層１０５は、第１の独立したスタック１０２と第２の独立したスタック１０３の外周の半導体レーザ層１００表面上を塗布法などにより充填して形成され、このように、エッチングによって第１の独立したスタック１０２および第２の独立したスタック１０３の表面を容易に平坦にでき、保護層１０６と金属層１０７の被覆やコンタクト形成に便利になっている。同時に、絶縁層１０５を充填して形成することによって、発光活性領域およびワイヤボンディングスタックとの接続金属のコンデンサ値を低下させることができる。
【００２２】
絶縁層１０５表面および第１の独立したスタック１０２と第２の独立したスタック１０３の上面を被覆する保護層１０６は、絶縁層１０５の表面の保護を行う。保護層１０６の端面にはコンタクトホール１１１が設けられ、第１の独立したスタック１０２の発光活性領域１０２２の位置に対応して金属層１０７の電極コンタクトに用いられる。
【００２３】
コンタクトホール１１１は、本実施例において円形の枠形状のものが好ましいが、方形の枠形状、台形の枠形状、ひし形の枠形状または楕円形の枠形状などのその他の連続した幾何学形状にすることができ、その形状に制限はない。コンタクトホール１１１は保護層１０６を貫通して第１の独立したスタック１０２の露出面を形成し、金属層１０７と接続して使用される。
【００２４】
本実施例において、保護層１０６は窒化珪素（ＳｉＮ）または酸化珪素（ＳｉＯ２）などの絶縁材料を採用でき、絶縁層１０５および第１の独立したスタック１０２と第２の独立したスタック１０３の表面を被覆して非導電性の保護層を形成する。
【００２５】
金属層１０７は、絶縁層１０５表面に発光活性領域スタックとなる第１の独立したスタック１０２に電気的に接続されるＰ電極層（陽極層）を形成し、金属層１０７は第１の独立したスタック１０２の一端に位置し、発光孔１０７１が設けられ、同時にコンタクトホール１１１を貫通して金属層１０７が第１の独立したスタック１０２の上面と接続され、金属層１０７は第２の独立したスタック１０３の一端まで延長されてワイヤボンディングスタックとなる第２の独立したスタック０３と共に基礎面積を形成し、発光活性領域スタックのワイヤボンディング用のＰ電極層ボンディングパッド部（ＰＡＤ）１０２５を形成する。
【００２６】
発光孔１０７１は、外径がコンタクトホール１１１の内径よりも小さく、即ち、コンタクトホール１１１の孔径内に位置しており、発光活性領域スタック１０２の酸化物閉じ込め領域１０２１に対応して配置され、図１、２に示すように、光発生領域の活性層（Active area）１２２に対応して光の垂直発射を行う。
【００２７】
金属層１０７は導電材料で形成された金属膜層であり、発光活性領域となる第１の独立したスタック１０２と第２の独立したスタック１０３の表面に形成されるＰ電極層ボンディングパッド部（ＰＡＤ）１０２５とを接続し、金属層１０７は本実施例においては、金、銀、銅及びその他の導電性材料を混合した導電性材料が採用される。
【００２８】
上述の詳細な説明は本発明の実施例を示すものであり、本発明を制限するものではなく、本発明の主旨に基づく修飾および変更等は全て本発明の保護範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例によるレーザ装置を示す横断面図である。
【図２】本発明の一実施例によるレーザ装置を示す上面図である。
【図３】本発明の第２の実施例によるレーザ装置を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１００  半導体レーザ層
１０１  底部電極層
１０２  第１の独立したスタック
１０３  第２の独立したスタック
１０４  酸化層
１０５  絶縁層
１０６  保護層
１０７  金属層
１１１  コンタクトホール
１２０  基板
１２１  第１のブラッグ反射層
１２２  活性層
１２３  第２のブラッグ反射層
１０２１酸化物閉じ込め領域
１０２２発光活性領域
１０２５ボンディングパッド部
１０７１発光孔
【図１】
2006173627.tif 000003
【図２】
2006173627.tif 000004
【図３】
2006173627.tif 000005