(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配設基板の表面に設けられた複数のコンタクト用電極と、
一の基板の一方向に互いに分離して配設されると共に、それぞれ半導体層上に電極を有し、かつ前記電極に対応して開口を有する絶縁層に覆われた複数の光電変換部と、を備え、
前記各開口は、前記基板と平行な面内において碁盤状に区切られた各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ位置し、かつ
前記光電変換部の電極と前記配設基板上のコンタクト用電極とが前記開口を介して電気的に接続されている
ことを特徴とする光電変換素子。
【請求項２】
互いに隣り合う前記各光電変換部にそれぞれ対応する前記各開口は、前記各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内にそれぞれ位置することを特徴とする請求項１記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記各コンタクト用電極は、前記各開口に対応して前記各光電変換部の配列方向と平行にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２記載の光電変換素子。
【請求項４】
配設基板の表面に設けられた複数のコンタクト用電極と、
一の基板の一方向に互いに分離して配設されると共に、それぞれ半導体層上に電極を有し、かつ前記電極に対応して開口を有する絶縁層に覆われた複数の光電変換部と、を備えた光電変換素子の製造方法であって、
前記各開口を、前記基板と平行な面内において碁盤状に区切られた各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ位置させると共に、
前記複数の光電変換部の各電極の開口を前記配設基板のコンタクト用電極に位置合わせした後、加熱することにより、前記電極とコンタクト用電極とを電気的に接続させる工程
を含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電変換部に対してコンタクト用電極を有する光電変換素子およびその製造方法に係り、特に、基板を同一とする複数の光電変換部を備えた光電変換素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光ディスク装置やレーザビームプリンタや複写機など、光電変換素子である半導体レーザ（laser diode ；ＬＤ）を利用した様々な装置が開発されている。近年、これらの各装置においては動作の高速化や高性能化が求められており、それらを達成する１つの方法として複数のレーザビームを利用することが考えられる。例えば、光ディスク装置では複数のレーザビームを用い複数のトラックを同時に読み取ることにより容易に読み取り速度を速めることができる。そこで、複数のレーザビームを同時に射出可能な半導体レーザ（すなわちマルチビームレーザ）の開発が要求されている。
【０００３】
図９および図１０は、従来のマルチビームレーザの構成を分解して表すものである。図９に示したマルチビームレーザはレーザビームの数が２のものであり、図１０に示したマルチビームレーザはレーザビームの数が４のものである。これらのマルチビームレーザは、基板１１１を同一とする複数のレーザ発振部１１０を有しており、それらの各電極１１７には配設基板１３２の上に各配線１３３を介してそれぞれ形成された各コンタクト用電極１３１が電気的にそれぞれ接続されている。各レーザビームの間隔は、例えば、ある光学系においてレーザビームの数が２のときを６０μｍとすると、レーザビームの数が４の場合には２０μｍとなり、レーザビームの数が多くなるほど狭い間隔が要求される。よって、レーザビームの数が多くなるほど各レーザ発振部１１０の間隔Ｓ1 は狭くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマルチビームレーザでは、各レーザ発振部１１０の各電極１１７の全面に対して各コンタクト用電極１３１がそれぞれ接続されていたので、レーザビームの数が増加して各レーザ発振部１１０の間隔Ｓ1 が狭くなると、それらの極めて高精度な位置合わせが必要であった。すなわち、各電極１１７の間および各コンタクト用電極１３１の間がそれぞれ近接しているので、各コンタクト用電極１３１の位置が僅かにずれただけで１つのコンタクト用電極１３１が２つのレーザ発振部１１０の電極１１７とそれぞれ接続されてしまい、各レーザ発振部１１０の独立した駆動を確保することができなかった。よって、装置の高速化および高性能化を図るためにレーザビームの数を多くすると、各コンタクト用電極１３１と各電極１１７とを正確に接続することが難しく、大量生産も難しいという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、容易かつ正確にコンタクト用電極の接続を確保することができる光電変換素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による光電変換素子は、配設基板の表面に設けられた複数のコンタクト用電極と、一の基板の一方向に互いに分離して配設されると共に、それぞれ半導体層上に電極を有し、かつ前記電極に対応して開口を有する絶縁層に覆われた複数の光電変換部と、を備え、各開口は、基板と平行な面内において碁盤状に区切られた各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ位置し、かつ光電変換部の電極と配設基板上のコンタクト用電極とが開口を介して電気的に接続されたものである。
【０００７】
本発明による光電変換素子の製造方法は、配設基板の表面に設けられた複数のコンタクト用電極と、一の基板の一方向に互いに分離して配設されると共に、それぞれ半導体層上に電極を有し、かつ電極に対応して開口を有する絶縁層に覆われた複数の光電変換部と、を備えた光電変換素子の製造方法であって、各開口を、前記基板と平行な面内において碁盤状に区切られた各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ位置させると共に、複数の光電変換部の各電極の開口を配設基板のコンタクト用電極に位置合わせした後、加熱することにより、電極とコンタクト用電極とを電気的に接続させる工程を含むものである。
【０００８】
本発明による光電変換素子およびその製造方法では、加熱により、光電変換部の電極とコンタクト用電極とが絶縁層の開口を介して電気的に接続される。よって、電極とコンタクト用電極との位置合わせについて高い精度は要求されず、電極とコンタクト用電極とは容易かつ正確に接続される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施の形態に係る光電変換素子である半導体レーザの全体構成を表すものである。図２は図１におけるＩ−Ｉ線に沿った断面構造を表すものである。図３は図２におけるＩＩ−ＩＩ線に沿って分解した構造を表すものである。なお、ここで、光電変換素子とは光エネルギーと電気エネルギーとを変換する素子のことであり、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子および電気エネルギーを光エネルギーに変換する素子の両方を含む概念である。
【００１２】
この半導体レーザは、図１に示したように、共振器方向Ａと垂直方向に配列された光電変換部としてのレーザ発振部１０を複数（ここでは４個）備えている。各レーザ発振部１０は互いに同一の構造を有しており、図２に示したように、連続した同一の基板１１の一面（１００面）に、半導体層としての各ｎ型クラッド層１２，各活性層１３，各ｐ型クラッド層１４および各キャップ層１５が順次それぞれ積層されている。各レーザ発振部１０の大きさは、例えば、共振器方向Ａの長さが３５０μｍであり、共振器方向Ａと垂直方向の幅が１２μｍである。各レーザ発振部１０の間隔Ｓ1 は例えば３μｍである。
【００１３】
基板１１は例えばｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）を添加したｎ型ＧａＡｓにより構成されている。各ｎ型クラッド層１２は例えばｎ型不純物としてケイ素またはセレンを添加したｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。このｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）が４５％（モル％；以下同じ），ガリウム（Ｇａ）が５５％である。各活性層１３は例えば不純物を添加しないｉ−ＡｌＧａＡｓ混晶（ｉ−は不純物を添加していないことを表す）によりそれぞれ構成されている。このＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウムが１４％，ガリウムが８６％である。各ｐ型クラッド層１４は例えばｐ型不純物として亜鉛（Ｚｎ）を添加したｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。このｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶のＩＩＩ族元素における組成比は、例えば、アルミニウムが４５％，ガリウムが５５％である。各キャップ層１５は例えばｐ型不純物として亜鉛を添加したｐ型ＧａＡｓ混晶によりそれぞれ構成されている。
【００１４】
なお、各ｐ型クラッド層１４には、積層方向における一部において、図２においては紙面に垂直方向である共振器方向Ａに沿って両側に電流ブロック層１６がそれぞれ挿入されている。すなわち、各ｐ型クラッド層１４は積層方向の一部で共振器方向Ａと垂直方向の幅がそれぞれ狭くなっており、電流狭窄部を構成している。この各電流ブロック層１６は例えばｎ型不純物としてケイ素またはセレンを添加したｎ型ＧａＡｓによりそれぞれ構成されている。
【００１５】
各レーザ発振部１０は、また、各キャップ層１５のｐ型クラッド層１４と反対側に各ｐ側電極１７をそれぞれ有しており、基板１１の一面と対向する他面側にｎ側電極１８をそれぞれ有している。各ｐ側電極１７は、例えばチタン（Ｔｉ）層と白金（Ｐｔ）層と金（Ａｕ）層とをキャップ層１５の側から順に積層し加熱処理により合金化した構造となっており、各キャップ層１５と電気的に接続されている。ｎ側電極１８は、例えば金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金層とニッケル（Ｎｉ）層と金層とを基板１１の側から順に積層し加熱処理により合金化した構造となっており、基板１１と電気的に接続されている。
【００１６】
各レーザ発振部１０は、更に、図１に示したように、共振器方向Ａと垂直な一対の側面に互いに連続した一対の端面膜１９ａ，１９ｂをそれぞれ有している。一方の端面膜１９ａは例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）により構成されており、低い反射率を有している。他方の端面膜１９ｂは例えば酸化アルミニウム層と非晶質ケイ素（アモルファスシリコン）層とを交互に積層して構成されており、高い反射率を有している。すなわち、各活性層１３において発生した光は一対の端面膜１９ａ，１９ｂの間を往復して増幅され端面膜１９ａからレーザビームとしてそれぞれ射出されるようになっている。
【００１７】
このような各レーザ発振部１０には、図３に示したように、各ｐ側電極１７を覆うように窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などの絶縁材料よりなる互いに連続した絶縁層２０がそれぞれ形成されている。すなわち、各レーザ発振部１０の共振器方向Ａに平行な一対の側面（各半導体層の側面と各ｐ側電極１７の側面）および各レーザ発振部１０の間の表面も、この絶縁層２０によりそれぞれ覆われている。この絶縁膜２０は例えば厚さが０．１５μｍであり、各ｐ側電極１７に対応して複数の開口２１をそれぞれ有している。各開口２１は、各ｐ側電極１７のうち共振器方向Ａの約片側半分を露出させるようになっており、互いに隣り合う各レーザ発振部１０の間において共振器方向Ａと垂直方向である配列方向Ｂで隣り合わないように互い違いに配置されている。
【００１８】
ここで、図４を用い各開口２１の位置関係について更に説明する。図４は図２におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構造のうち、レーザ発振部１０の付近を表すものである。このように、各開口２１は、例えば、基板１１と平行な面内において共振器方向Ａと平行に各レーザ発振部１０の間にそれぞれ引いた各線Ｘと共振器方向Ａに対して垂直方向に各レーザ発振部１０の中央に引いた線Ｙとにより碁盤状に区切られた各領域のうち、互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ位置している。つまり、互いに隣り合う各レーザ発振部１０に対応する各開口２１は、必ず互いに斜め方向の関係にある各領域内に位置している。よって、各レーザ発振部１０の配列方向Ｂにおいて隣り合う各開口２１の間隔Ｓ2 は、間にレーザ発振部１０を１つ挟んでいるので、例えば１８μｍ程度と十分に広く開いている。なお、互いに隣り合う各レーザ発振部１０に対応する各開口２１の共振器方向Ａにおける間隔Ｓ3 も、製造の際の位置ずれを考慮して例えば１８μｍ程度と十分に広く開けてある。
【００１９】
各レーザ発振部１０のｐ側電極１７には、図３に示したように、これら各開口２１を介して各コンタクト用電極３１が電気的にそれぞれ接続されている。なお、図３においては、各コンタクト用電極３１に対して絶縁層が当接する位置を破線で示し、各開口２１が当接する位置を梨地で示している。このように、各コンタクト用電極３１は、各開口２１に対応して配列方向Ｂと平行に各レーザ発振部１０の中央側から外側に向かってそれぞれ延長されている。すなわち、配列方向Ｂの中央よりも一方側にある各レーザ発振部１０にそれぞれ対応する各コンタクト用電極３１は一方側にそれぞれ延長され、他方側にある各レーザ発振部１０にそれぞれ対応する各コンタクト用電極３１は他方側にそれぞれ延長されている。このように各コンタクト用電極３１は、各開口２１と対応する位置から延長させて形成した方が後述する配線３３との接触面積を広くすることができ、抵抗を低くすることができるので好ましい。各コンタクト用電極３１の配列方向Ｂにおける間隔Ｓ4 および共振器方向Ａにおける間隔Ｓ5 は、各開口２１の位置に合わせてそれぞれ十分に広く開けられている。
【００２０】
各コンタクト用電極３１は、また、配設基板３２の一面に各配線３３を介して形成されており、例えば、白金層とはんだ層（鉛（Ｐｂ）とスズ（Ｓｎ）との合金層）とを配線基板３２の側から順次積層した構造を有している。配設基板３２は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）により構成されている。各配線３３は、例えば、チタン層と白金層と金層とを配線基板３２の側から順次積層した構造を有している。各配線３３の表面には、ワイヤを接続するワイヤパッド部３３ａを除いて窒化アルミニウムよりなる絶縁膜３４がそれぞれ形成されている。
【００２１】
本実施の形態に係る半導体レーザは、また、各レーザ発振部１０の各ｐ側電極１７と各コンタクト用電極３１とを接続するための位置合わせ部４０を備えている。この位置合わせ部４０は、基板１１の一面側に形成された２つの基板側位置合わせ部４１と、配設基板３２の一面側に形成された２つの配設基板側位置合わせ部４２とをそれぞれ有している。
【００２２】
各基板側位置合わせ部４１は共振器方向Ａと平行に延長された突形状となっており、各レーザ発振部１０をそれらで挟むようにそれぞれ位置している。各基板側位置合わせ部４１の内部構造は各レーザ発振部１０とほぼ同様であり、それらの表面は絶縁膜２０によりそれぞれ構成されている。すなわち、各基板側位置合わせ部４１は基板１１の反対側が各コンタクト用電極３１にそれぞれ当接して固定されており、各レーザ発振部１０の各ｐ側電極１７と各コンタクト用電極３１との接合を補助すると共に、各レーザ発振部１０を補助的に支持する役割も有している。また、各基板側位置合わせ部４１の表面を構成する絶縁膜２０には、各コンタクト用電極３１と対向する面の少なくとも一部に各開口２２がそれぞれ形成されており、各基板側位置合わせ部４１の内部に形成された金属層としての各ｐ側電極１７と各コンタクト電極３１とをそれぞれ接合させることにより、各レーザ発振部１０と各コンタクト用電極３１との接合を更に強固に補助することができるようになっている。
【００２３】
各配設基板側位置合わせ部４２は、各基板側位置合わせ部４１に対応して、コンタクト用電極３１および配線３３の側面の一部が矩形状に各々除去された２つの凹部によりそれぞれ構成されている。
【００２４】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００２５】
図５乃至図８はその各製造工程を表すものである。なお、各図は図１におけるＩ−Ｉ線に沿った断面構造を表している。まず、図５（Ａ）に示したように、例えば、ｎ型ＧａＡｓよりなる基板１１を用意し、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ；有機金属気相成長）法により、その一面（１００面）側に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｎ型クラッド層１２，ｉ−ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる活性層１３およびｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層１４の一部を順次成長させる。
【００２６】
次いで、図５（Ｂ）に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型クラッド層１４の上にｎ型ＧａＡｓよりなる電流ブロック層１６を成長させる。続いて、例えば反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）法により、この電流ブロック層１６をレーザ発振部形成領域５１に応じて選択的に除去し、所定の形状に整形する。なお、基板１１の一面側には複数の半導体レーザの形成領域があるが、図５乃至図７に示した各工程図においては、１つの半導体レーザの形成領域のみを表している。
【００２７】
電流ブロック層１６を整形したのち、図５（Ｃ）に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、電流ブロック層１６およびｐ型クラッド層１４の上にｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層１４の一部およびｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層１５を順次成長させる。そののち、キャップ層１５とその上に形成するｐ側電極１７とをオーミック接触させるために、キャップ層１５に対して亜鉛を拡散する。
【００２８】
亜鉛を拡散したのち、図６（Ａ）に示したように、キャップ層１５の上にフォトレジスト膜５２を塗布形成し、各レーザ発振部形成領域５１および各位置合わせ部形成領域５３に対応させて各開口５２ａ，５２ｂをそれぞれ形成する。次いで、フォトレジスト膜５２およびキャップ層１５の上に、例えばチタン層，白金層および金層を順次蒸着し、ｐ側電極１７を形成する。続いて、フォトレジスト膜５２の上に形成されたｐ側電極１７をフォトレジスト膜５２と共に除去（リフトオフ）する。これにより、各レーザ発振部形成領域５１および各位置合わせ部形成領域５３のみに対応して各ｐ側電極１７がそれぞれ残存する。
【００２９】
各ｐ側電極１７をそれぞれ形成したのち、図６（Ｂ）に示したように、例えばＲＩＥ法により、各ｐ側電極１７をマスクとしてキャップ層１５，ｐ型クラッド層１４，電流ブロック層１６，活性層１３およびｎ型クラッド層１２の一部をそれぞれ選択的に除去する。これにより、活性層１３，ｐ型クラッド層１４およびキャップ層１５が各レーザ発振部形成領域５１および各位置合わせ部形成領域５３に応じてそれぞれ分離される。なお、ここでは、各ｐ側電極１７を直接マスクとしてそれらの分離を行っているので、リソグラフィ工程が必要なく、少ない工程で精度よく分離される。なお、もちろん各ｐ側電極１７をマスクとせずに、リソグラフィ工程により各ｐ側電極１７の上にレジスト膜を選択的に形成し、このレジスト膜をマスクとしてＲＩＥ法によりエッチングしてこれらを分離するようにしてもよい。
【００３０】
これらを分離したのち、図７（Ａ）に示したように、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学気相成長）法により、ｐ側電極１７を含む基板１１の一面側全面に絶縁層２０を形成する。そののち、エッチングによりこの絶縁膜２０を選択的に除去し、各レーザ発振部形成領域５１に対応させて各開口２１をそれぞれ形成すると共に、各位置合わせ部形成領域５３に対応させて各開口２２をそれぞれ形成する。なお、その際には、各開口２１を、基板１１と平行な面内において碁盤状に区切られた各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ形成する。ちなみに、図７（Ａ）においては、各開口２２が断面に表れていないので、その断面方向の位置を一点破線でそれぞれ示している。また、各開口２１のうち断面に表れていない各開口２１の断面方向の位置についても同様に一点破線でそれぞれ示している。
【００３１】
絶縁層２０に各開口２１，２２をそれぞれ形成したのち、後述する工程において行う基板１１の劈開を容易とするために、基板１１の他面側をラッピングして基板１１の厚さを１００μｍとする。基板１１をラッピングしたのち、図７（Ｂ）に示したように、基板１１の他面側に、例えば金とゲルマニウムとの合金層，ニッケル層および金層を順次蒸着し、ｎ側電極１８を形成する。そののち、加熱処理を行い、各ｐ側電極１７およびｎ側電極１８をそれぞれ合金化させる。
【００３２】
加熱処理を行ったのち、ここでは図示しないが、基板１１を１つの半導体レーザの形成領域に合わせて共振器方向Ａおよびその垂直方向においてそれぞれ劈開する。そののち、例えばＣＶＤ法により、共振器方向Ａと垂直な一対の側面に対して端面膜１９ａ，１９ｂをそれぞれ形成する。
【００３３】
また、ここでは図示しないが、各レーザ発振部１０とは別に、例えば、窒化アルミニウムよりなる配設基板３２を用意し、その一面側に、チタン層，白金層および金層を選択的に順次蒸着し、絶縁層２０の各開口２１に対応させて各配線３３をそれぞれ形成する。なお、その際には、各配線３３を、各開口２１に対応する位置から配列方向Ｂと平行に各レーザ発振部１０の外側に向かって延長するようにそれぞれ形成する。また、その際、各配線３３の側面の一部に各基板側位置合わせ部４１に対応させて矩形状の凹部よりなる各配設基板側位置合わせ部４２をそれぞれ形成する。
【００３４】
次いで、この各配線３３の上に、白金層およびはんだ層を選択的に順次蒸着し、絶縁層２０の各開口２１に対応させて各コンタクト用電極３１をそれぞれ形成する。なお、その際には、各コンタクト用電極３１を、各開口２１に対応する位置から配列方向Ｂと平行に各レーザ発振部１０の外側に向かって延長するように形成する。また、各コンタクト用電極３１の側面の一部にも各基板側位置合わせ部４１に対応させて各配線３３と一致する矩形状の凹部よりなる各配設基板側位置合わせ部４２をそれぞれ形成する。続いて、例えばＣＶＤ法により、各ワイヤパッド部３３ａを除く各配線３３の上に窒化アルミニウムよりなる絶縁膜３４をそれぞれ形成する。
【００３５】
このようにして各レーザ発振部１０および各コンタクト用電極３１をそれぞれ形成したのち、図８に示したように、この各コンタクト用電極３１に対して各レーザ発振部１０をそれぞれ当接させる。その際、配設基板３２に形成した各配設基板側位置合わせ部４２と各基板側位置合わせ部４１とを互いに一致させて、それらの位置合わせを行う。よって、ここでは、容易かつ正確にそれらの位置合わせが行われる。
【００３６】
そののち、加熱処理を行い、各コンタクト用電極３１と各レーザ発振部１０の各ｐ側電極１７とを、それらの間に形成された絶縁膜２０の各開口２１を介して電気的に接続する。ここでは、絶縁層２０における各開口２１の間隔Ｓ2 ，Ｓ3 および各コンタクト用電極３１の間隔Ｓ4 ，Ｓ5 がそれぞれ十分に広く形成されているので、それらの位置合わせに高い精度は要求されず、互いに対応する各ｐ側電極１７と各コンタクト用電極３１とが容易かつ正確にそれぞれ接続される。また、この熱処理により、各基板側位置合わせ部４１の各ｐ側電極１７が各開口２２を介して各コンタクト用電極３１とそれぞれ接合される。よって、各レーザ発振部１０と各コンタクト用電極３１との接合がこれらにより強固に補助される。これにより、図１に示した半導体レーザが形成される。
【００３７】
このようにして製造された半導体レーザは、次のように作用する。
【００３８】
この半導体レーザでは、各配線３３の各ワイヤパッド部３３ａと各レーザ発振部１０のｎ側電極１８とに電源が投入されると、各コンタクト用電極３１を介して各ｐ側電極１７とｎ側電極１８との間にそれぞれ所定の電圧が印加される。これにより、各レーザ発振部１０において各活性層１３に電流が注入され、電子−正孔再結合による発光がそれぞれ起こる。これらの光は、一対の端面膜１９ａ，１９ｂの間を往復して増幅され、端面膜１９ａから外部にそれぞれ射出される。なお、ここでは、各コンタクト用電極３１と各ｐ側電極１７とが絶縁層２０の各開口２１を介してそれぞれ接続されており、各開口２１および各コンタクト用電極３１の間隔Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ5 はそれぞれ十分に広く形成されているので、それらの位置合わせには高い精度が要求されず、それらは容易かつ正確にそれぞれ接続される。よって各レーザ発振部１０では互いに独立した駆動が確保される。
【００３９】
このように本実施の形態によれば、各コンタクト用電極３１と各ｐ側電極１７とを絶縁層２０の各開口２１を介してそれぞれ接続させると共に、各開口２１を基板１１と平行な面内において碁盤状に区切られた各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ形成するようにしたので、各コンタクト用電極３１と各ｐ側電極１７との位置合わせに高い精度を不要とすることができる。よって、それらを容易かつ正確にそれぞれ接続させることができ、各レーザ発振部１０の独立した駆動を確保することができる。また、大量生産も可能とすることができる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、基板１１に基板側位置合わせ部４１を設けると共にそれに対応して配設基板３２に配設基板側位置合わせ部４２を設け、それらを用いて各コンタクト用電極３１と各レーザ発振部１０との位置合わせをするようにしたので、容易かつ正確にそれらの位置合わせをすることができる。よって、各コンタクト用電極３１と各ｐ側電極１７とを容易かつ正確にそれぞれ接続することができる。
【００４１】
更に、本実施の形態によれば、各基板側位置合わせ部４１を突形状とし、各コンタクト用電極３１に固定されるようにしたので、各レーザ発振部１０と各コンタクト用電極３１との接合を補助することができると共に、各レーザ発振部１０を補助的に支持することができる。
【００４２】
加えて、本実施の形態によれば、各基板側位置合わせ部４１を各レーザ発振部１０とほぼ同様の構造として各ｐ側電極１７をそれぞれ形成すると共に、各コンタクト用電極３１と対向させて絶縁膜２０に各開口２２をそれぞれ形成するようにしたので、各基板側位置合わせ部４１の各ｐ側電極１７と各コンタクト用電極３１とを接合させることにより、各レーザ発振部１０と各コンタクト用電極３１との接合を更に強固に補助することができる。
【００４３】
更にまた、本実施の形態に係る半導体レーザの製造方法によれば、基板１１に積層した活性層１３，ｐ型クラッド層１４およびキャップ層１５などを各レーザ発振部形成領域５１に応じて分離する際に、各ｐ側電極１７をマスクとしてエッチングするようにしたので、少ない工程で精度よくそれらを分離することができる。よって、製造工程の簡素化および製造コストの低減を図ることができる。また、各ｐ側電極１７と各キャップ層１５との位置ずれがなくなり、各コンタクト用電極３１と各レーザ発振部１０との位置合わせ精度も向上させることができる。よって、各コンタクト用電極３１と各ｐ側電極１７とをそれぞれ正確に接続させることができる。
【００４４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、基板１１を同一とする４個のレーザ発振部１０を備えた半導体レーザについて具体的に説明したが、本発明は、レーザ発振部１０の数に関係なく広く適用することができる。
【００４５】
また、上記実施の形態においては、絶縁膜２０における各開口２１の位置を、基板１１と平行な面内において共振器方向Ａと平行に各レーザ発振部１０の間にそれぞれ引いた各線Ｘと共振器方向Ａに対して垂直方向に各レーザ発振部１０の中央に引いた線Ｙとにより碁盤状に区切られた各領域により決定するようにしたが、レーザ発振部１０の数に応じて、共振器方向Ａに対して垂直方向に引く線Ｙの数を複数にしてもよい。
【００４６】
すなわち、各開口２１は、レーザ発振部１０の数が幾つの場合でも、各レーザ発振部１０に対応して、碁盤状に区切られた各領域のうち、互いに斜め方向の関係にある各領域内あるいは互いに縦方向または横方向に少なくとも１領域以上間隔をあけた関係にある各領域内にそれぞれ位置するように形成すればよい。具体的には、互いに隣り合う各レーザ発振部１０にそれぞれ対応する各開口２１は、碁盤状に区切られた各領域のうち互いに斜め方向の関係にある各領域内にそれぞれ位置するようにすればよい。なお、ここで斜め方向というのは、縦方向および横方向の以外方向をいいその角度は関係ない。
【００４７】
更に、上記実施の形態においては、各コンタクト用電極３１を、各開口２１に対応して配列方向Ｂと平行にそれぞれ延長するようにしたが、配列方向Ｂと垂直に延長するようにしてもよい。また、各開口２１の形状に合わせて形成するようにしてもよい。
【００４８】
更に、上記実施の形態においては、各ｐ側電極１７と各コンタクト用電極３１との間に連続した絶縁層２０を形成するようにしたが、例えば、各ｐ側電極１７に対応させて各コンタクト用電極３１との間に個別に各絶縁層２０をそれぞれ形成するようにしてもよい。
【００４９】
加えて、上記実施の形態においては、各レーザ発振部１０を構成する材料について具体的に例を挙げて説明したが、本発明は、他の材料により構成する場合についても適用することができる。例えば、クラッド層をＩｎＰにより構成し、活性層をＩｎＧａＡｓＰにより構成したものや、クラッド層をＡｌＧａＩｎＰによりそれぞれ構成し、活性層をＧａＩｎＰにより構成したものについても適用することができる。
【００５０】
更にまた、上記実施の形態においては、各レーザ発振部１０の構造について一例を挙げて説明したが、本発明は、他の構造を有するものについても同様に適用することができる。例えば、ガイド層を備えたものや、基板にｐ型クラッド層，活性層，ｎ型クラッド層を順次積層したものについても適用することができる。よって、上記実施の形態においては、ｐ側電極１７にコンタクト用電極３１を接続するようにしたが、ｎ側電極にコンタクト用電極を接続する場合についても本発明を同様に適用することができる。
【００５１】
加えてまた、上記実施の形態においては、各レーザ発振部１０の各ｐ側電極１７に対して配設基板３２に形成された各コンタクト用電極３１をそれぞれ接続する場合について説明したが、本発明は、基板に各半導体層，電極およびコンタクト用電極を順次積層したものについても適用することができる。
【００５２】
更にまた、上記実施の形態においては、光電変換部としてレーザ発振部１０を備えた半導体レーザについて具体的に説明したが、本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するまたは電気エネルギーを光エネルギーに変換する他の光電変換部を備えた光電変換素子についても広く適用することができる。例えば、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）などの他の半導体発光素子やフォトディテクタなどの半導体受光素子についても適用することができる。
【００５３】
加えてまた、上記実施の形態においては、基板１１に半導体層を積層する際にＭＯＣＶＤ法を用いる場合を具体的に説明したが、分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法などの他の方法を用いることもできる。更に、ｐ側電極１７をマスクとして半導体層を選択的に除去する際にＲＩＥ法を用いる場合を具体的に説明したが、他のドライエッチングやウエットエッチングを用いることもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１乃至８のいずれか１に記載の光電変換素子および請求項９乃至１１のいずれか１に記載の製造方法よれば、光電変換部の電極とコンタクト用電極との間に絶縁層を設け、開口を介してそれらを電気的に接続するようにしたので、光電変換部の電極とコンタクト用電極との位置合わせに高い精度が不要となり、それらを容易かつ正確に接続させることができると共に、大量生産が可能になるという効果を奏する。
【００５５】
特に、請求項６乃至８のいずれか１に記載の光電変換素子および請求項１０記載の製造方法よれば、光電変換部の電極とコンタクト用電極とを接続するための位置合わせ部を設けるようにしたので、それを利用することにより、光電変換部の電極とコンタクト用電極とを容易かつ正確に位置合わせすることができ、それらを容易かつ正確に接続することができるという効果も奏する。
【００５６】
また、請求項７または８に記載の光電変換素子および請求項１１記載の製造方法よれば、基板側位置合わせ部の一部がコンタクト用電極に固定されるようにしたので、レーザ発振部とコンタクト用電極との接続を補助することができると共に、レーザ発振部を補助的に支持することができるという効果も奏する。
【００５７】
更に、請求項７記載の光電変換素子および請求項１１記載の製造方法よれば、基板側位置合わせ部に金属層を形成するようにしたので、この金属層とコンタクト用電極とを接続させることにより、レーザ発振部とコンタクト用電極との接続を更に強固に補助することができるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した半導体レーザのＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示した半導体レーザの一部をＩＩ−ＩＩ線に沿って分解して表す斜視図である。
【図４】図１に示した半導体レーザのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図５】図１に示した半導体レーザの各製造工程を表すＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図６】図５に続く各製造工程を表すＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図７】図６に続く各製造工程を表すＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図８】図７に続く製造工程を表すＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図９】従来のマルチビームレーザの構成を分解して表す斜視図である。
【図１０】従来の他のマルチビームレーザの構成を分解して表す斜視図である。
【符号の説明】
１０，１１０…レーザ発振部（光電変換部）、１１，１１１…基板、１２…ｎ型クラッド層、１３…活性層、１４…ｐ型クラッド層、１５…キャップ層、１６…電流ブロック層、１７…ｐ側電極、１８…ｎ側電極、１９ａ，１９ｂ…端面膜、２０…絶縁層、２１，２２…開口、３１，１３１…コンタクト用電極、３２，１３２…配設基板、３３，１３３…配線、３３ａ…ワイヤパッド部、３４…絶縁膜、４０…位置合わせ部、４１…基板側位置合わせ部、４２…配設基板側位置合わせ部、５１…レーザ発振部形成領域、５２…フォトレジスト膜、５３…位置合わせ部形成領域、１１７…電極、Ａ…共振器方向、Ｂ…配設方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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