面发射半导体激光器的制作方法

1.本公开涉及一种面发射半导体激光器。


背景技术：

2.在专利文献1中，公开了一种与适合在光通信系统中使用的光学部件相关的技术。该光学部件具备：光学元件，其在发光部或受光部上具有由透明的树脂构成的突起部；透光性树脂膜，其以与突起部抵接的方式载置光学元件；以及固定化机构，其以使突起部按压透光性树脂膜的方式将光学元件与透光性树脂膜固定。
3.在专利文献2中，公开了一种与通过倒焊而安装的连接体相关的技术。该连接体是在一面形成有第一电极的光学元件和在一面形成有与光学元件的第一电极连接的第二电极的衬底的连接体。第二电极具备凹部，经由接合材料而与第一电极连接。光学元件是面发光学元件或面受光学元件。接合材料是导体凸点或焊料。
4.在专利文献3中，公开了一种与面型光学元件相关的技术。该面型光学元件具备：衬底；受光发光部，其具有沿与衬底垂直的方向输出光的发光部或被沿相同方向输入光的受光部中的至少一方；以及浸入阻止区域，其形成在受光发光部的周围，具有比受光发光部的周围的露出部差的润湿性而阻止底部填充树脂向受光发光部浸入。浸入阻止区域在受光发光部的周围呈圆环状设置。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2005-333018号公报
8.专利文献2：日本特开2008-53423号公报
9.专利文献3：日本特开2009-21430号公报


技术实现要素：

10.发明所要解决的问题
11.已知有在衬底上具备包含垂直共振器的半导体台面部的面发射半导体激光器。在这样的面发射半导体激光器中，在半导体台面部的周边，配置用于向与半导体台面部形成接触的电极供给电流的焊盘电极。在对布线衬底的安装面以倒装芯片的方式安装面发射半导体激光器的情况下，为了防止半导体台面部的顶面与布线衬底接触，需要使焊盘电极表面的高度足够高。在一个例子中，焊盘电极表面的高度与半导体台面部的高度为同等或者比后者高。该情况下，在衬底上设置副台面部，在该副台面部上配置焊盘电极。在焊盘电极上设置焊料等的凸点。
12.在具备上述构成的面发射半导体激光器中，要求减小焊盘电极所具有的寄生电容来提高高频特性。本公开的目的在于：提供一种能够减小焊盘电极所具有的寄生电容的面发射半导体激光器。
13.用于解决问题的手段
14.本公开的第一面发射半导体激光器具备衬底、第一导电型半导体层、主台面部、第一副台面部、第二副台面部、绝缘膜、第一电极、第二电极、第一导电体、第二导电体、第一凸点和第二凸点。衬底具有包含第一区域、第二区域以及第三区域的主面。第一导电型半导体层设置在主面上，且第一区域上的部分和第三区域上的部分相互分离。主台面部具有设置在衬底的第一区域上且第一导电型半导体层上的作为分布布格拉反射器的第一半导体叠层、设置在第一半导体叠层上的活性层、设置在活性层上的作为分布布格拉反射器的第二半导体叠层、以及设置在第二半导体叠层上的第二导电型半导体层。第一副台面部设置在衬底的第二区域上且第一导电型半导体层上。第二副台面部设置在衬底的第三区域上且第一导电型半导体层上。绝缘膜具有设置在与主台面部相连的第一导电型半导体层上的第一开口、以及设置在主台面部的第二导电型半导体层上的第二开口，并设置在主台面部、第一副台面部以及第二副台面部的侧面以及上表面。第一电极经由绝缘膜的第一开口而与第一导电型半导体层形成接触。第二电极经由绝缘膜的第二开口而与第二导电型半导体层形成接触。第一导电体包含设置在第一副台面部上且绝缘膜上的第一焊盘电极，并与第一电极电连接。第二导电体包含设置在第二副台面部上且绝缘膜上的第二焊盘电极，并沿着第二副台面部以及主台面部的各侧面在绝缘膜上延伸而到达第二电极。第一凸点设置在第一焊盘电极上。第二凸点设置在第二焊盘电极上。
15.本公开的第二面发射半导体激光器具备衬底、第一导电型半导体层、主台面部、第一副台面部、第二副台面部、绝缘膜、第一电极、第二电极、第一导电体、第二导电体、第一凸点和第二凸点。衬底具有包含第一区域、第二区域以及第三区域的主面。第一导电型半导体层设置在主面中的除第三区域以外的其他区域中的至少包含第一区域的区域上。主台面部具有设置在衬底的第一区域上且第一导电型半导体层上的作为分布布格拉反射器的第一半导体叠层、设置在第一半导体叠层上的活性层、设置在活性层上的作为分布布格拉反射器的第二半导体叠层、以及设置在第二半导体叠层上的第二导电型半导体层。第一副台面部包含电介质，并设置在衬底的第二区域上。第二副台面部包含电介质，并设置在衬底的第三区域上。绝缘膜具有设置在第一导电型半导体层上的第一开口、以及设置在第二导电型半导体层上的第二开口，并至少设置在主台面部的上表面以及侧面。第一电极经由绝缘膜的第一开口而与第一导电型半导体层形成接触。第二电极经由绝缘膜的第二开口而与第二导电型半导体层形成接触。第一导电体包含设置在第一副台面部上的第一焊盘电极，并与第一电极电连接。第二导电体包含设置在第二副台面部上的第二焊盘电极，沿着第二副台面部的侧面延伸，并沿着主台面部的侧面在绝缘膜上延伸而到达第二电极。第一凸点设置在第一焊盘电极上。第二凸点设置在第二焊盘电极上。
16.发明的效果
17.根据本公开，能够提供一种能够减小焊盘电极所具有的寄生电容的面发射半导体激光器。
附图说明
18.图1是表示本公开的第一实施方式所涉及的面发射半导体激光器的俯视图。
19.图2是表示沿着图1所示的ii-ii线的剖面的图。
20.图3是主面的俯视图。
21.图4是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
22.图5是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
23.图6是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
24.图7是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
25.图8是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
26.图9是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
27.图10是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
28.图11是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
29.图12是第一实施方式的一个变形例所涉及的半导体激光器的俯视图。
30.图13是第一实施方式的另一变形例所涉及的半导体激光器的俯视图。
31.图14是第一实施方式的再一变形例所涉及的半导体激光器的俯视图。
32.图15是表示本公开的第二实施方式所涉及的半导体激光器的俯视图。
33.图16是表示沿着图15所示的xvi-xvi线的剖面的图。
34.图17是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
35.图18是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
36.图19是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
37.图20是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
38.图21是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
39.图22是表示半导体激光器的制作方法的一个例子中的工序的剖面图。
40.图23是第二实施方式的一个变形例所涉及的半导体激光器的俯视图。
41.图24是第二实施方式的另一变形例所涉及的半导体激光器的俯视图。
42.图25是第二实施方式的再一变形例所涉及的半导体激光器的俯视图。
43.图26是作为第三变形例而示出第二导电体的形状的俯视图。
44.图27是表示比较例所涉及的倒装芯片安装型的面发射半导体激光器的构成的剖面图。
具体实施方式
45.[对本公开的实施方式的说明]
[0046]
首先，列举说明本公开的实施方式。本公开的实施方式所涉及的第一面发射半导体激光器具备衬底、第一导电型半导体层、主台面部、第一副台面部、第二副台面部、绝缘膜、第一电极、第二电极、第一导电体、第二导电体、第一凸点和第二凸点。衬底具有包含第一区域、第二区域以及第三区域的主面。第一导电型半导体层设置在主面上，且第一区域上的部分和第三区域上的部分相互分离。主台面部具有设置在衬底的第一区域上且第一导电型半导体层上的作为分布布格拉反射器的第一半导体叠层、设置在第一半导体叠层上的活性层、设置在活性层上的作为分布布格拉反射器的第二半导体叠层以及设置在第二半导体叠层上的第二导电型半导体层。第一副台面部设置在衬底的第二区域上且第一导电型半导体层上。第二副台面部设置在衬底的第三区域上且第一导电型半导体层上。绝缘膜具有设置在与主台面部相连的第一导电型半导体层上的第一开口以及设置在主台面部的第二导电型半导体层上的第二开口，并设置在主台面部、第一副台面部以及第二副台面部的侧面
以及上表面。第一电极经由绝缘膜的第一开口而与第一导电型半导体层形成接触。第二电极经由绝缘膜的第二开口而与第二导电型半导体层形成接触。第一导电体包含设置在第一副台面部上且绝缘膜上的第一焊盘电极，并与第一电极电连接。第二导电体包含设置在第二副台面部上且绝缘膜上的第二焊盘电极，并沿第二副台面部以及主台面部的各侧面在绝缘膜上延伸而到达第二电极。第一凸点设置在第一焊盘电极上。第二凸点设置在第二焊盘电极上。
[0047]
在该面发射半导体激光器中，若在第一凸点与第二凸点之间施加驱动电压，则通过第一导电体及第一电极、以及第二导电体及第二电极向活性层供给驱动电流。活性层接受该驱动电流而产生光。从活性层输出的光在第一半导体叠层与第二半导体叠层之间进行激光振荡，作为激光而向与衬底的主面垂直的方向输出。第一凸点设置于在第一副台面部的上表面设置的第一焊盘电极上，第二凸点设置于在第二副台面部的上表面设置的第二焊盘电极上。由此，能够在防止主台面部的顶面与布线衬底接触的同时，对布线衬底的安装面以倒装芯片的方式安装面发射半导体激光器。
[0048]
另外，在以往的倒装芯片安装型的面发射半导体激光器中，第一导电型半导体层遍及衬底的整个主面上地延伸，主台面部的第一导电型半导体层与第二副台面部的第一导电型半导体层相互相连。另一方面，在第二副台面部的上表面，设置有与主台面部的第二导电型半导体层电连接的第二焊盘电极。因而，在以往的面发射半导体激光器中，在第二副台面部的第一导电型半导体层与第二焊盘电极之间产生寄生电容，该寄生电容使面发射半导体激光器的高频特性降低。针对该问题，在上述的面发射半导体激光器中，第一导电型半导体层中的第一区域上的部分和第三区域上的部分相互分离。由此，第一导电型半导体层的与第二焊盘电极对置的部分与主台面部电分离，因此第二焊盘电极的寄生电容减小，面发射半导体激光器的高频特性提高。
[0049]
在上述第一面发射半导体激光器中，也可以是，第一副台面部以及第二副台面部具有与主台面部相同的叠层结构。该情况下，能够容易地形成具有与主台面部同等的高度的第一副台面部以及第二副台面部。
[0050]
也可以是，上述第一面发射半导体激光器还具备贯通第一导电型半导体层而到达衬底的凹部，第一导电型半导体层中的第一区域上的部分和第三区域上的部分隔着凹部而相互分离。该情况下，仅通过形成凹部就能够使第一导电型半导体层中的第一区域上的部分和第三区域上的部分容易地分离。
[0051]
在上述第一面发射半导体激光器中，也可以是，衬底的主面还包含第四区域，该面发射半导体激光器还具备：第三副台面部，其设置在衬底的第四区域上且第一导电型半导体层上；以及第三凸点，其设置在第三副台面部上，并与第一导电体以及第二导电体均绝缘。该情况下，能够对布线衬底的安装面更加牢固且稳定地固定面发射半导体激光器。
[0052]
本公开的实施方式所涉及的第二面发射半导体激光器具备衬底、第一导电型半导体层、主台面部、第一副台面部、第二副台面部、绝缘膜、第一电极、第二电极、第一导电体、第二导电体、第一凸点和第二凸点。衬底具有包含第一区域、第二区域以及第三区域的主面。第一导电型半导体层设置在主面中的除第三区域以外的其他区域中的至少包含第一区域的区域上。主台面部具有设置在衬底的第一区域上且第一导电型半导体层上的作为分布布格拉反射器的第一半导体叠层、设置在第一半导体叠层上的活性层、设置在活性层上的
作为分布布格拉反射器的第二半导体叠层以及设置在第二半导体叠层上的第二导电型半导体层。第一副台面部包含电介质，并设置在衬底的第二区域上。第二副台面部包含电介质，并设置在衬底的第三区域上。绝缘膜具有设置在第一导电型半导体层上的第一开口以及设置在第二导电型半导体层上的第二开口，并至少设置在主台面部的侧面以及上表面。第一电极经由绝缘膜的第一开口而与第一导电型半导体层形成接触。第二电极经由绝缘膜的第二开口而与第二导电型半导体层形成接触。第一导电体包含设置在第一副台面部上的第一焊盘电极，并与第一电极电连接。第二导电体包含设置在第二副台面部上的第二焊盘电极，沿第二副台面部的侧面延伸，并沿主台面部的侧面在绝缘膜上延伸而到达第二电极。第一凸点设置在第一焊盘电极上。第二凸点设置在第二焊盘电极上。
[0053]
该面发射半导体激光器输出激光的原理与上述第一面发射半导体激光器是相同的。另外，在该面发射半导体激光器中，也是第一凸点设置于在第一副台面部的上表面设置的第一焊盘电极上，第二凸点设置于在第二副台面部的上表面设置的第二焊盘电极上。故而，能够在防止主台面部的顶面与布线衬底接触的同时，对布线衬底的安装面以倒装芯片的方式安装面发射半导体激光器。
[0054]
进一步地，在该面发射半导体激光器中，第一导电型半导体层设置在主面中的除第三区域(即设置第二副台面部的区域)以外的其他区域中的至少包含第一区域(即设置主台面部的区域)的区域上。由此，不存在第一导电型半导体层的与第二焊盘电极对置的部分，第二焊盘电极的寄生电容减小，面发射半导体激光器的高频特性提高。
[0055]
在上述第二面发射半导体激光器中，也可以是，第一副台面部以及第二副台面部的电介质为聚酰亚胺。该情况下，能够容易地形成与主台面部同等或者更高的第一副台面部以及第二副台面部。
[0056]
在上述第二面发射半导体激光器中，也可以是，衬底的主面还包含第四区域，该面发射半导体激光器还具备：第三副台面部，其包含电介质，并设置在衬底的第四区域上；以及第三凸点，其设置在第三副台面部上，并与第一导电体以及第二导电体均绝缘。该情况下，能够对布线衬底的安装面更加牢固且稳定地固定面发射半导体激光器。
[0057]
[本公开的实施方式的细节]
[0058]
以下，参照附图对本公开的面发射半导体激光器的具体例进行说明。此外，本发明并不限定于这些示例，而是意图包含由权利要求书示出的在与权利要求书同等的意义以及范围内的全部的变更。在以下的说明中，在对附图的说明中，对于相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0059]
(第一实施方式)
[0060]
图1是表示本公开的第一实施方式所涉及的面发射半导体激光器(以下，简称为半导体激光器)1a的俯视图。图2是表示沿着图1所示的ii-ii线的剖面的图。如图1以及图2所示，本实施方式的半导体激光器1a具备衬底10、n型(第一导电型)接触层21、主台面部30、第一副台面部40、第二副台面部50、多个(在图示例中为两个)第三副台面部60、绝缘膜70及74、第一电极81、第二电极82、第一导电体83、第二导电体84、第一凸点85、第二凸点86和多个(在图示例中为两个)第三凸点88。此外，在图1中，省略了对绝缘膜70及74的图示。
[0061]
衬底10是具有主面11的板状且半绝缘性的构件。衬底10例如是iii-v族化合物半导体衬底，在一个例子中是gaas衬底。图3是主面11的俯视图。如图3所示，主面11包含第一
区域11a、第二区域11b、第三区域11c和多个(在图示例中为两个)第四区域11d。这些区域11a至11d例如为圆形。第一区域11a位于主面11的中央，第二区域11b、第三区域11c以及多个第四区域11d以将第一区域11a包围的方式位于第一区域11a的周围。在一个例子中，主面11的形状是正方形或长方形，第二区域11b、第三区域11c以及多个第四区域11d的位置分别靠近该正方形或长方形的四角。具体而言，一个第二区域11b、一个第三区域11c及两个第四区域11d对置地配置于主面11的四角。
[0062]
再次参照图1以及图2。n型接触层21是本公开中的第一导电型半导体层的例子，设置在主面11上。n型接触层21例如是al
x
ga
1-x
as层(0＜x＜1)。al的组分x例如是0.1。n型接触层21包含第一部分211以及第二部分212。第一部分211与第二部分212隔着凹部12而相互分离。凹部12贯通n型接触层21而到达衬底10。凹部12以将第一区域11a包围的方式沿着第一区域11a的外缘延伸。因而，第一部分211限定地设置于第一区域11a及其周边之上。如图1所示，第一部分211的俯视形状与第一区域11a相同，为大致圆形。不过，第一部分211在周向的一部分具有朝向其中央凹入的部分213。换言之，凹部12在第一部分211的外周的一部分朝向第一部分211的中央突出地形成。在一个例子中，主台面部30的侧面与第一部分211的除部分213以外的侧面之间的距离r1为15μm至20μm的范围内，主台面部30的侧面与部分213的侧面之间的最短距离r2为5μm。第二部分212被凹部12分割成包含第二区域11b及其周边的部分、包含第三区域11c及其周边的部分和包含各第四区域11d及其周边的部分。
[0063]
主台面部30是设置在衬底10的第一区域11a上的台面状(丘状)的部分。主台面部30具有用于垂直激光振荡的结构。具体而言，主台面部30具有第一半导体叠层22、活性层23、电流收缩结构24、第二半导体叠层25和p型(第二导电型)接触层26。第一半导体叠层22是下侧的分布布格拉反射器(distributed bragg reflector；dbr)，是使折射率互不相同的至少两个种类的层交替层叠而成。在一个例子中，第一半导体叠层22具有algaas/gaas超晶格结构。第一半导体叠层22设置在衬底10的第一区域11a上，且设置在n型接触层21的第一部分211上。第一半导体叠层22的导电型例如是n型。活性层23是接受电流而输出光的层，设置在第一半导体叠层22上。活性层23例如具有algaas/gaas多重量子阱结构。
[0064]
第二半导体叠层25是上侧的dbr，是使折射率互不相同的至少两个种类的层交替层叠而成。在一个例子中，第二半导体叠层25具有algaas/gaas超晶格结构。第二半导体叠层25设置在活性层23上。换言之，活性层23设置在第一半导体叠层22与第二半导体叠层25之间。第二半导体叠层25的导电型例如是p型。p型接触层26是本公开中的第二导电型半导体层的例子，设置在第二半导体叠层25上。p型接触层26例如是p型gaas层。
[0065]
电流收缩结构24设置在活性层23与第二半导体叠层25之间(或者也可以是活性层23与第一半导体叠层22之间)。电流收缩结构24是通过从主台面部30的周围实施的热氧化而形成的高电阻层，在中央部具有用于使电流通过的开口。在一个例子中，电流收缩结构24包含使algaas的al氧化而成的铝氧化物层。此外，通过形成电流收缩结构24时的热氧化处理，在第一半导体叠层22以及第二半导体叠层25且主台面部30的侧面附近分别具有高电阻部22a及25a。
[0066]
第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60是设置在衬底10的主面11上且n型接触层21的第二部分212上的台面状(丘状)的部分。第一副台面部40设置在主面11的第二区域11b上，第二副台面部50设置在主面11的第三区域11c上，各第三副台面部60
设置在主面11的第四区域11d上。
[0067]
本实施方式的第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60具有与上述的主台面部30相同的叠层结构。即，第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60具有第一半导体叠层22、活性层23、电流收缩结构24、第二半导体叠层25和p型接触层26。不过，第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60所具有的第二半导体叠层25以及p型接触层26通过质子注入而被钝化。
[0068]
绝缘膜70包含依次层叠的第一绝缘膜71、第二绝缘膜72以及第三绝缘膜73。第一绝缘膜71、第二绝缘膜72以及第三绝缘膜73例如包含sion、sin这样的硅系无机绝缘物。第一绝缘膜71、第二绝缘膜72以及第三绝缘膜73设置在主台面部30、第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60的侧面以及上表面。而且，绝缘膜70还设置在包含凹部12的底面及侧面的主面11上。第一绝缘膜71、第二绝缘膜72以及第三绝缘膜73分别具有在与主台面部30相连的n型接触层21的第一部分211上设置的开口71a、72a及73a。另外，第一绝缘膜71、第二绝缘膜72以及第三绝缘膜73分别具有在主台面部30的p型接触层26上设置的开口71b、72b及73b。开口72a是本公开中的第一开口的例子，开口72b是本公开中的第二开口的例子。
[0069]
第一电极81是设置在第二绝缘膜72的开口72a内的金属膜，经由开口72a而与主台面部30下的n型接触层21形成欧姆接触。第一电极81例如由auge/ni构成。为了可靠的电接触，第一电极81的俯视形状被设为沿着主台面部30的侧面延伸的圆弧状。第二电极82是设置在第二绝缘膜72的开口72b内的金属膜，经由开口72b而与主台面部30的p型接触层26形成欧姆接触。为了可靠的电接触，第二电极82具有在p型接触层26上闭合的条带形状(例如环状)。激光从该环的内侧射出。
[0070]
第一导电体83电连接于第一电极81，在一个例子中是金属膜。第一导电体83包含设置在第一副台面部40上且绝缘膜70上的第一焊盘电极83a。第一导电体83沿着第一副台面部40以及主台面部30的各侧面在绝缘膜70上延伸，到达第一电极81。第一导电体83中的第一电极81上的部分的俯视形状被设为与第一电极81重叠的圆孤状。
[0071]
第二导电体84电连接于第二电极82，在一个例子中是金属膜。第二导电体84包含设置在第二副台面部50上且绝缘膜70上的第二焊盘电极84a。第二导电体84沿着第二副台面部50以及主台面部30的各侧面在绝缘膜70上延伸，并通过第一电极81的圆弧的开口部分而到达第二电极82。第二导电体84中的第二电极82上的部分的俯视形状被设为与第二电极82重叠的环状。
[0072]
如图1所示，在各第三副台面部60上且绝缘膜70上，设置有第三焊盘电极87a。各第三凸点88设置于在各第三副台面部60的上表面设置的第三焊盘电极87a上。第三焊盘电极87a以及第三凸点88与第一导电体83以及第二导电体84均绝缘。在本实施方式中，第三焊盘电极87a限定地设置于第三副台面部60的上表面。
[0073]
绝缘膜74是将绝缘膜70、第一导电体83以及第二导电体84覆盖的保护膜。绝缘膜74例如包含sin这样的硅氮化物。绝缘膜74具有位于第一焊盘电极83a上并使第一焊盘电极83a露出的开口74a、位于第二焊盘电极84a上并使第二焊盘电极84a露出的开口74b以及位于第三焊盘电极87a上并使第三焊盘电极87a露出的开口(未图示)。第一凸点85设置于在开口74a处露出的第一焊盘电极83a上。第二凸点86设置于在开口74b处露出的第二焊盘电极
84a上。第三凸点88设置于在绝缘膜74的开口(未图示)处露出的第三焊盘电极87a上。第一凸点85、第二凸点86以及第三凸点88例如主要包含au。
[0074]
在该半导体激光器1a中，若在第一凸点85与第二凸点86之间施加驱动电压，则通过第一导电体83及第一电极81、以及第二导电体84及第二电极82向活性层23供给驱动电流。活性层23接受该驱动电流而产生光。从活性层23输出的光在第一半导体叠层22与第二半导体叠层25之间进行激光振荡，作为激光而向与衬底10的主面11垂直的方向输出。
[0075]
对通过以上说明的本实施方式的半导体激光器1a可获得的效果进行说明。第一凸点85设置于在第一副台面部40的上表面设置的第一焊盘电极83a上，第二凸点86设置于在第二副台面部50的上表面设置的第二焊盘电极84a上。由此，能够在防止主台面部30的顶面与布线衬底接触的同时，对布线衬底的安装面以倒装芯片的方式安装半导体激光器1a。
[0076]
在此，图27是表示比较例所涉及的倒装芯片安装型的面发射半导体激光器100的构成的剖面图。如该图所示，在该面发射半导体激光器100中，n型接触层121遍及衬底10的主面11上的较大范围地延伸，主台面部30的n型接触层121与第二副台面部50的n型接触层121相互相连。另一方面，在第二副台面部50的上表面，设置有与主台面部30的p型接触层26电连接的第二焊盘电极84a。因而，在比较例的半导体激光器100中，在第二副台面部50的n型接触层121与第二焊盘电极84a之间产生寄生电容，该寄生电容使半导体激光器100的高频特性降低。在将第二焊盘电极84a设定为某种大小并进行计算的例子中，该寄生电容的大小为95ff。
[0077]
针对该问题，在本实施方式的半导体激光器1a中，n型接触层21中的第一区域11a上的第一部分211和第三区域11c上的第二部分212相互分离。由此，n型接触层21的与第二焊盘电极84a对置的第二部分212与主台面部30电分离，第二焊盘电极84a的寄生电容减小，半导体激光器1a的高频特性提高。理论上，在比较例的半导体激光器100中第二焊盘电极84a所具有的寄生电容(例如95ff)在本实施方式中大致为零。据本发明人的计算，寄生电容减小60ff，在25℃下带宽改善1.3ghz，在85℃下带宽改善0.7ghz。
[0078]
可以如本实施方式这样，第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60具有与主台面部30相同的叠层结构。该情况下，能够在通过蚀刻形成主台面部30之际同时形成第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60，因此能够容易地形成具有与主台面部30同等的高度的第一副台面部40、第二副台面部50以及各第三副台面部60。
[0079]
可以如本实施方式这样，半导体激光器1a还具备贯通n型接触层21而到达衬底10的凹部12，n型接触层21中的第一区域11a上的第一部分211和第三区域11c上的第二部分212隔着凹部12而相互分离。该情况下，仅通过形成凹部12就能够使n型接触层21的第一部分211和第二部分212容易地分离。
[0080]
可以如本实施方式这样，衬底10的主面11包含第四区域11d，半导体激光器1a具备设置在衬底10的第四区域11d上且n型接触层21上的第三副台面部60、和设置在第三副台面部60上并与第一导电体83以及第二导电体84均绝缘的第三凸点88。该情况下，除了第一凸点85以及第二凸点86以外，还能够将第三凸点88固定安装于布线衬底的安装面，因此能够对安装面更加牢固且稳定地固定半导体激光器1a。
[0081]
说明本实施方式的半导体激光器1a的制作方法。图4至图11是表示半导体激光器1a的制作方法的一个例子中的各工序的剖面图，示出了与图1所示的ii-ii线对应的剖面。
[0082]
首先，如图4所示，在构成衬底10的基础的晶圆13的主面14上，例如使用有机金属气相沉积法，依次外延生长出n型接触层21、第一半导体叠层22、活性层23、第二半导体叠层25以及p型接触层26。通过该工序，得到外延晶圆15。接下来，如图5所示，向第二半导体叠层25以及p型接触层26中的除了构成主台面部30的区域a1以外的其他区域a2进行质子注入，使区域a2钝化。
[0083]
接着，如图6所示，对层21至26进行蚀刻，形成主台面部30、第一副台面部40、第二副台面部50以及多个第三副台面部60。具体而言，将在第一区域11a、第二区域11b、第三区域11c以及多个第四区域11d上具有开口的抗蚀剂掩模形成在p型接触层26上，并对层21至26的从该抗蚀剂掩模露出的部分进行蚀刻。此时，在n型接触层21的中途停止蚀刻。蚀刻例如是干法蚀刻。
[0084]
接着，如图7所示，将外延晶圆15置于高温环境下，对各台面部30、40、50及60的侧面施以热氧化。由此，第一半导体叠层22以及第二半导体叠层25的侧面氧化而形成高电阻部22a、25a，并且活性层23附近的第二半导体叠层25的一部分高电阻化，形成电流收缩结构24。
[0085]
接着，如图8所示，形成贯通n型接触层21而到达晶圆13的凹部12。凹部12的形成例如通过光刻以及干法蚀刻来进行。通过该工序，形成n型接触层21的第一部分211和第二部分212，第一部分211和第二部分212隔着凹部12而相互分离。
[0086]
接着，如图9所示，形成绝缘膜70的第一绝缘膜71。第一绝缘膜71例如通过等离子体cvd等气相沉积法形成。在第一绝缘膜71的设置于n型接触层21的第一部分211上的部分形成开口71a，在第一绝缘膜71的形成于主台面部30的p型接触层26上的部分形成开口71b。开口71a、71b的形成例如通过光刻以及蚀刻来进行。然后，形成覆盖第一绝缘膜71的第二绝缘膜72。第二绝缘膜72例如通过等离子体cvd等气相沉积法形成。在第二绝缘膜72的处于n型接触层21的第一部分211上的部分形成开口72a，在第二绝缘膜72的处于主台面部30的p型接触层26上的部分形成开口72b。开口72a以及开口72b的形成例如通过光刻以及蚀刻来进行。
[0087]
接着，在露出于开口72a处的n型接触层21上形成第一电极81，在露出于开口72b处的p型接触层26上形成第二电极82。第一电极81以及第二电极82的形成例如通过蒸镀法、镀敷法或溅射法来进行。第一电极81以及第二电极82的图案形成例如通过光刻以及蚀刻、或者剥离来进行。
[0088]
接着，如图10所示，形成覆盖第二绝缘膜72的第三绝缘膜73。第三绝缘膜73例如通过等离子体cvd等气相沉积法形成。在第三绝缘膜73的处于第一电极81上的部分形成开口73a，在第三绝缘膜73的处于第二电极82上的部分形成开口73b。开口73a以及开口73b的形成例如通过光刻以及蚀刻来进行。然后，形成从第一电极81到达第一副台面部40的上表面的第一导电体83、和从第二电极82到达第二副台面部50的上表面的第二导电体84。第一导电体83以及第二导电体84的形成例如通过剥离法、以及蒸镀法及镀敷法来进行。此时，与第一导电体83以及第二导电体84同时形成第一焊盘电极83a、第二焊盘电极84a以及第三焊盘电极87a。
[0089]
接着，如图11所示，形成绝缘膜74。绝缘膜74例如通过等离子体cvd等气相沉积法形成。在绝缘膜74的处于第一焊盘电极83a上的部分形成开口74a，在绝缘膜74的处于第二
焊盘电极84a上的部分形成开口74b，在绝缘膜74的处于第三焊盘电极87a上的部分形成开口(未图示)。开口74a、74b的形成例如通过光刻以及蚀刻来进行。然后，在露出于开口74a处的第一焊盘电极83a上形成第一凸点85，在露出于开口74b处的第二焊盘电极84a上形成第二凸点86，在露出于绝缘膜74的开口(未图示)处的第三焊盘电极87a上形成第三凸点88。第一凸点85、第二凸点86以及第三凸点88例如通过蒸镀以及剥离来形成。最后，将晶圆13切割为芯片状而形成衬底10。经过以上的工序，制作出本实施方式的半导体激光器1a。
[0090]
(第一变形例)
[0091]
图12是第一实施方式的一个变形例所涉及的半导体激光器1b的俯视图。该半导体激光器1b在设置有多个(在图示例中为两个)第一副台面部40这一点以及仅设置有一个第三副台面部60这一点与第一实施方式不同。在各第一副台面部40的上表面分别设置有第一焊盘电极83a，在各第一焊盘电极83a上分别设置有第一凸点85。图13是第一实施方式的另一变形例所涉及的半导体激光器1c的俯视图。该半导体激光器1c在仅设置有一个第三副台面部60这一点与第一实施方式不同。图14是第一实施方式的再一变形例所涉及的半导体激光器1d的俯视图。该半导体激光器1d在设置有多个(在图示例中为两个)第一副台面部40这一点以及未设置第三副台面部60这一点与第一实施方式不同。在图12、图13以及图14所示的变形例所涉及的半导体激光器1b、1c及1d中，也能够起到与第一实施方式相同的作用效果。
[0092]
(第二实施方式)
[0093]
图15是表示本公开的第二实施方式所涉及的半导体激光器1e的俯视图。图16是表示沿着图15所示的xvi-xvi线的剖面的图。如图15以及图16所示，本实施方式的半导体激光器1e具备衬底16、n型接触层27、主台面部30、第一副台面部41、第二副台面部51、多个(在图示例中为两个)第三副台面部61、绝缘膜70及74、第一电极81、第二电极82、第一导电体83、第二导电体84、第一凸点85、第二凸点86和多个(在图示例中为两个)第三凸点88。它们之中，主台面部30、绝缘膜70及74、第一电极81、第二电极82、第一导电体83、第二导电体84、第一凸点85、第二凸点86、以及多个第三凸点88的构成与第一实施方式相同。此外，在图15中，省略了对绝缘膜70及74的图示。
[0094]
衬底16是具有主面17的板状且半绝缘性的构件。衬底16的材料与第一实施方式衬底10相同。主面17与第一实施方式的主面11相同，包含第一区域11a、第二区域11b、第三区域11c和多个第四区域11d(参照图3)。
[0095]
n型接触层27是本公开中的第一导电型半导体层的例子，设置在主面17上。n型接触层27的材料以及组成与第一实施方式的n型接触层21相同。本实施方式的n型接触层27设置在主面17的除第三区域11c以外的其他区域中的至少包含第一区域11a的区域上。在一个例子中，n型接触层27仅设置在第一区域11a及其周边上，且仅包含第一部分211。通过蚀刻将n型接触层27的第一部分211以外的部分除去，通过该蚀刻，在主面17形成台阶18。因而，通过台阶18，主面17中的除第一区域11a以外的其他区域的高度比第一区域11a的高度低。
[0096]
第一副台面部41、第二副台面部51以及各第三副台面部61是设置在衬底16的主面17上(在图示例中是第一绝缘膜71上)的台面状(丘状)的部分。第一副台面部41设置在主面17的第二区域11b上，第二副台面部51设置在主面17的第三区域11c上，各第三副台面部61设置在主面17的第四区域11d上。本实施方式的第一副台面部41、第二副台面部51以及各第
三副台面部61的结构与主台面部30结构是不同的。第一副台面部41、第二副台面部51以及各第三副台面部61包含电介质块28。在一个例子中，第一副台面部41、第二副台面部51以及各第三副台面部61仅由电介质块28构成。构成电介质块28的电介质例如是树脂，在一个例子中是感光性聚酰亚胺。第一副台面部41、第二副台面部51以及各第三副台面部61的上表面的高度(换言之，主面17的法线方向上的上表面的位置)与主台面部30的上表面实质上相等，或者比主台面部30的上表面高。或者，只要第一凸点85、第二凸点86以及第三凸点88的顶部的高度比主台面部30的上表面高，第一副台面部41、第二副台面部51以及各第三副台面部61的上表面的高度就可以低于主台面部30的上表面。
[0097]
绝缘膜70的第一绝缘膜71设置在主台面部30的侧面及上表面、以及主面17上。第二绝缘膜72以及第三绝缘膜73设置在主台面部30、第一副台面部41、第二副台面部51以及各第三副台面部61的侧面以及上表面。第一导电体83的第一焊盘电极83a设置在第一副台面部41上且第三绝缘膜73上。第一导电体83沿着第一副台面部41以及主台面部30的各侧面在第三绝缘膜73上延伸，到达第一电极81。第二导电体84的第二焊盘电极84a设置在第二副台面部51上且第三绝缘膜73上。第二导电体84沿第二副台面部51以及主台面部30的各侧面在第三绝缘膜73上延伸，到达第二电极82。第三焊盘电极87a设置在各第三副台面部61上且第三绝缘膜73上。
[0098]
对通过以上说明的本实施方式的半导体激光器1e可获得的效果进行说明。第一凸点85设置于在第一副台面部41的上表面设置的第一焊盘电极83a上，第二凸点86设置于在第二副台面部51的上表面设置的第二焊盘电极84a上。由此，能够在防止主台面部30的顶面与布线衬底接触的同时，对布线衬底的安装面以倒装芯片的方式安装半导体激光器1e。
[0099]
另外，在本实施方式的半导体激光器1e中，n型接触层27设置在主面17中的除第三区域11c(即设置第二副台面部51的区域)以外的其他区域中的至少包含第一区域11a(即设置主台面部30的区域)的区域上。由此，不存在n型接触层27的与第二焊盘电极84a对置的部分，因此第二焊盘电极84a的寄生电容减小，半导体激光器1e的高频特性提高。
[0100]
可以如本实施方式这样，第一副台面部41以及第二副台面部51的电介质为聚酰亚胺。该情况下，能够容易地形成与主台面部30同等或者更高的第一副台面部41以及第二副台面部51。
[0101]
可以如本实施方式这样，衬底16的主面17包含第四区域11d，面发射半导体激光器1e具备包含电介质并设置在衬底16的第四区域11d上的第三副台面部61、和设置在第三副台面部61上并与第一导电体83以及第二导电体84均绝缘的第三凸点88。该情况下，除了第一凸点85以及第二凸点86以外，还能够将第三凸点88固定安装于布线衬底的安装面，因此能够对安装面更加牢固且稳定地固定半导体激光器1e。
[0102]
说明本实施方式的半导体激光器1e的制作方法。图17至图22是表示半导体激光器1e的制作方法的一个例子中的各工序的剖面图，示出了与图15所示的xvi-xvi线对应的剖面。
[0103]
首先，与第一实施方式的图4所示的工序相同，在构成衬底16的基础的晶圆13的主面14上，依次外延生长出n型接触层27、第一半导体叠层22、活性层23、第二半导体叠层25以及p型接触层26。由此，得到外延晶圆。接下来，与图5所示的工序相同，向第二半导体叠层25以及p型接触层26中的除了构成主台面部30的区域a1以外的其他区域a2进行质子注入，使
区域a2钝化。
[0104]
接着，如图17所示，对层22至27进行蚀刻，形成主台面部30。具体而言，将在第一区域11a上具有开口的抗蚀剂掩模形成在p型接触层26上，并对层22至27的从该抗蚀剂掩模露出的部分进行蚀刻。此时，在n型接触层27的中途停止蚀刻。蚀刻例如是干法蚀刻。
[0105]
接着，将外延晶圆置于高温环境下，对主台面部30的侧面施以热氧化。由此，第一半导体叠层22以及第二半导体叠层25的侧面氧化而形成高电阻部22a、25a，并且活性层23附近的第二半导体叠层25的一部分高电阻化，形成电流收缩结构24。
[0106]
接着，如图18所示，通过蚀刻将除第一区域11a及其周边以外的其他区域上的n型接触层27除去。该蚀刻在晶圆13露出以后也继续进行。由此，在主面14形成台阶18。台阶18的形成例如通过干法蚀刻来进行。通过该工序，n型接触层27变为仅具有第一部分211。
[0107]
接着，如图19所示，形成绝缘膜70的第一绝缘膜71。在第一绝缘膜71的设置于n型接触层27上的部分形成开口71a，在第一绝缘膜71的设置于p型接触层26上的部分形成开口71b。开口71a、71b的形成例如通过蚀刻来进行。然后，在第二区域11b上且第一绝缘膜71上，形成用于第一副台面部41的电介质块28。在第三区域11c上且第一绝缘膜71上，形成用于第二副台面部51的电介质块28。在第四区域11d上且第一绝缘膜71上，形成用于第三副台面部61的电介质块28。在这些电介质块28由感光性聚酰亚胺构成的情况下，首先将液状的感光性聚酰亚胺涂敷在整个主面14上，在进行曝光以及显影而将感光性聚酰亚胺的非必要部分除去之后，进行固化处理而使之固化。
[0108]
接着，如图20所示，形成覆盖第一绝缘膜71以及各电介质块28的第二绝缘膜72。在第二绝缘膜72的设置于n型接触层27上的部分形成开口72a，在第二绝缘膜72的设置于主台面部30的p型接触层26上的部分形成开口72b。然后，在露出于开口72a处的n型接触层27上形成第一电极81，在露出于开口72b处的p型接触层26上形成第二电极82。
[0109]
接着，如图21所示，形成覆盖第二绝缘膜72的第三绝缘膜73。在第三绝缘膜73的处于第一电极81上的部分形成开口73a，在第三绝缘膜73的处于第二电极82上的部分形成开口73b。然后，形成从第一电极81到达第一副台面部41的上表面的第一导电体83、和从第二电极82到达第二副台面部51的上表面的第二导电体84。此时，与第一导电体83以及第二导电体84同时形成第一焊盘电极83a、第二焊盘电极84a以及第三焊盘电极87a。
[0110]
接着，如图22所示，形成绝缘膜74。在绝缘膜74的设置于第一焊盘电极83a上的部分形成开口74a，在绝缘膜74的设置于第二焊盘电极84a上的部分形成开口74b，在绝缘膜74的设置于第三焊盘电极87a上的部分形成开口(未图示)。然后，在露出于开口74a处的第一焊盘电极83a上形成第一凸点85，在露出于开口74b处的第二焊盘电极84a上形成第二凸点86，在露出于绝缘膜74的开口(未图示)处的第三焊盘电极87a上形成第三凸点88。最后，将晶圆13切割为芯片状而形成衬底16。经过以上的工序，制作出本实施方式的半导体激光器1e。
[0111]
(第二变形例)
[0112]
图23是第二实施方式的一个变形例所涉及的半导体激光器1f的俯视图。该半导体激光器1f在设置有多个(在图示例中为两个)第一副台面部41这一点以及仅设置有一个第三副台面部61这一点与第二实施方式不同。在各第一副台面部41的上表面分别设置有第一焊盘电极83a，在各第一焊盘电极83a上分别设置有第一凸点85。图24是第二实施方式的另
一变形例所涉及的半导体激光器1g的俯视图。该半导体激光器1g在仅设置有一个第三副台面部61这一点与第二实施方式不同。图25是第二实施方式的再一变形例所涉及的半导体激光器1h的俯视图。该半导体激光器1h在设置有多个(在图示例中为两个)第一副台面部41这一点以及未设置第三副台面部61这一点与第二实施方式不同。在图23、图24以及图25所示的变形例所涉及的半导体激光器1f、1g及1h中，也能够起到与第二实施方式相同的作用效果。
[0113]
(第三变形例)
[0114]
图26是作为上述各实施方式的第三变形例而示出第二导电体84a的形状的俯视图。上述各实施方式以及上述各变形例的半导体激光器也可以具备本变形例的第二导电体84a来代替第二导电体84。
[0115]
如图26所示，本变形例的第二导电体84a包含第一部分841以及第二部分842。第二导电体84a可以包含位于第二电极82上的第三部分84b。第一部分841从第二电极82上的环状的第三部分84b延伸至与第二部分842的边界，第二部分842从第二副台面部50(或51)上的第二焊盘电极84a延伸至与第一部分841的边界。第一部分841至少从第二电极82上的环状的第三部分84b延伸至n型接触层21(或27)的第一部分211的端缘。而且，第一部分841的与延伸方向正交的方向上的宽度w1比第二部分842的与延伸方向正交的方向上的宽度w2小。在一个例子中，宽度w1是宽度w2的一半。在一个例子中，宽度w1是5μm，宽度w2是10μm。
[0116]
这样，通过使至少从第二电极82上的环状的第三部分84b延伸至第一部分211的端缘的第一部分841的宽度w1比第二导电体84a的其他部分的宽度w2小，能够进一步减小在第二导电体84a与n型接触层21(或27)之间产生的寄生电容，更进一步地提高半导体激光器的高频特性。
[0117]
本公开的面发射半导体激光器并不限于上述实施方式，能够另外进行各种变形。例如，在第一实施方式中，对第一副台面部40、第二副台面部50以及第三副台面部60具有与主台面部30相同的叠层结构的情况进行了例示，但也可以是第一副台面部40、第二副台面部50以及第三副台面部60中的至少一个具有与主台面部30不同的叠层结构。