专利名称：表面发射半导体激光器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及适于用作通信设备、测量仪器、光记录设备和图像形成装置的光源的表面发射半导体激光器及其制造方法。
背景技术：
近来，在光通信和光记录技术领域中，对可以容易实现二维光源阵列的排列的表面发射半导体激光器的需求一直在增长。这种表面发射半导体激光器又称作垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。VCSEL具有低阈值电压、低功率消耗、容易形成光圆点和由基于晶片评估而导致的高生产率等许多优点。
图7A是常规VCSEL芯片的平面图，图7B是沿图7A中所示的线A-A取的剖视图。VCSEL芯片100具有GaAs衬底105，和设置在GaAs衬底105的后侧的n侧电极106。圆柱形的柱体101设置在GaAs衬底105的前表面上。可以通过蚀刻半导体层叠层来形成该柱体101。在衬底105上形成柱体101之后，形成层间绝缘膜104以便覆盖柱体101和形成柱体101的外围部分的暴露的半导体层(例如，AlGaAs层)。
柱体101可被称为柱体结构、台体结构或者柱状结构。在层间绝缘膜104上形成有电极焊盘102和引出互连(extraction interconnection)103。引出互连103被电气连接到柱体101内的p侧电极上。
图7A和7B中所示的VCSEL芯片具有相对简单的结构，可以通过简化的工艺来生产。这带来了成本上的优势。可是，如果将没有任何隔绝密封的VCSEL芯片放置在高温、高湿度的环境中，吸潮性会缩短芯片的使用寿命并使操作不稳定。
对于具有含显示出吸潮性的Al的半导体层的光发射设备，已知有几个关于防潮或者抗潮的方案。这些方案主要是基于利用防水的抗潮层来避免水的侵袭。例如，日本待审专利申请2002-111054揭示了一种InGaP抗潮层，日本待审专利申请11-87769揭示了一种用于控制吸潮性的p型GaAs表面保护膜。
然而，图7A和7B中所示的常规的VCSEL具有下述缺点。首先，由于位于层间绝缘膜104下面的AlGaAs半导体层中的Al的吸潮性，层间绝缘膜104会从下层上剥离，并且柱体101会脱离衬底105。特别是当在标号107所示的截断位置切割衬底105时，由于AlGaAs层与层间绝缘膜104的热膨胀系数的不同所引起的应力，会在它们之间的接合部分109处形成缝隙。这样，由于水从接合部分109的侵入，会导致层间绝缘膜104的剥离加剧。这会损坏层间绝缘膜104上的电极焊盘102和引出互连103，并且引起操作故障。
其次，在评估测试之前或之后，VCSEL可能停止发光。具有图7A和7B中所示的结构的VCSEL具有层间绝缘膜，该层间绝缘膜从柱体101的周边延伸到芯片的整个上表面。估计层间绝缘膜中过度的内应力是引起问题的因素之一。
上述的日本待审专利申请2002-111054揭示了应用于不产生激光振荡的LED的抗潮层，日本待审专利申请11-87769涉及了一种嵌入型LED。上面的申请中所揭示的方案不能应用于具有柱体结构的半导体激光器。如前所述的层间绝缘膜的剥离和在其中产生的内应力是具有柱体结构的半导体层或台面式表面发射半导体激光器所固有的。
发明内容
本发明基于对上述情况的考虑而作出，提供了一种表面发射半导体激光器。
根据本发明的一个方面，提供一种表面发射半导体激光器，其包括衬底；衬底上的半导体层叠层；在叠层上形成的并具有激光发射窗的台体；和至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜，台体的外围部分由叠层形成，绝缘膜的末端被设置得比衬底的截断末端更靠内。
根据本发明的另一个方面，提供一种表面发射半导体激光器，其包括衬底；在衬底上形成的半导体层叠层；设置在叠层上并具有激光发射窗的台体；和至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜，该台体的外围部分由叠层形成，该绝缘膜具有一个截断部分以围绕台体的外围。
根据本发明的又一个方面，提供一种表面发射半导体激光器，其包括衬底；在衬底上形成的半导体层叠层；设置在叠层上并具有激光发射窗的台体；和至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜，该台体的外围部分由叠层形成，在叠层的一部分中形成有凹槽，该绝缘膜被设置在包括凹槽的区域上。
根据本发明的进一步的方面，提供一种表面发射半导体激光器的制造方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜，以使绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分，该台体的外围部分由叠层形成，绝缘膜的末端设置得比衬底的截断端更靠内。
根据本发明的更进一步的方面，提供一种表面发射半导体激光器的制造方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜，以使绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分并围绕台体，该台体的外围部分由叠层形成。
根据本发明的另一个方面，提供一种表面发射半导体激光器的制造方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜，使得绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分并具有截断部分，该台体的外围部分由叠层形成。
根据本发明的又一个方面，提供一种表面发射半导体激光器的制造方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层上形成凹槽；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜，以使绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分，该台体的外围部分由叠层形成。
基于下列附图对本发明的优选实施例进行详细的说明，其中图1是下述本发明的实施例共有的表面发射半导体激光器的剖视图；图2A是根据本发明的第一实施例的表面发射半导体激光器的平面图；图2B是沿图2A中所示的线B-B取的剖视图；图3A、3B和3C示出根据本发明的第一实施例制造表面发射半导体激光器的方法；图4A是根据本发明的第二实施例的表面发射半导体激光器的平面图；图4B是沿图4A中所示的线C-C取的剖视图；图5A是根据本发明的第三实施例的表面发射半导体激光器的平面图；图5B是沿图5A中所示的线D-D取的剖视图；图6A是设备的平面图，该设备中的根据本发明的第二实施例的芯片被印模安装在TO型晶体管座上；图6B是沿着图6A中所示的线E-E取的剖视图；图7A是传统的表面发射半导体激光器的平面图；以及图7B是沿着图7A中所示的线A-A取的剖视图。
具体实施例方式
下面将参考附图对本发明的实施例进行说明。
图1是根据本发明的一个实施例的表面发射半导体激光器的剖视图。图1中所示的横截面是后面将要描述的本发明的其它实施例所共有的。首先说明图1中所示的下述所有实施例共有的表面发射半导体激光器的基本结构，然后分别说明各个实施例。
图1中所示的表面发射半导体激光器是选择性氧化型表面发射半导体激光器，该激光器配备有具有圆柱形台体结构(柱体结构或柱状结构)的激光元件部分3。为了简化，图1中省略了设置在台体结构上的保护膜和延伸自金属接触层的接合焊盘。
激光器包括n型GaAs衬底12，和在其上形成的n型GaAs缓冲层13。设置在衬底12的后侧的层11是n侧电极。缓冲层13上的层14是谐振器的n型下DBR(分布式布拉格反射镜)。该n型下DBR层14具有多个第一下镜层14-1和第二下镜层14-2，该多个下镜层具有不同组成比率。图1示意性地示出第一镜层14-1和第二镜层14-2。
在下镜层14上设置有下隔离层15、有源区4和上隔离层18。该有源区4包括未掺杂下阻挡层16-1、未掺杂量子阱层17和未掺杂上阻挡层16-2。上隔离层18设置在有源区4上。在上隔离层18上设置有p型AlGaAs层19、p型AlAs层20和p型AlGaAs层21。AlAs层20是电流限制层，它包括AlAs部分20a和氧化物区域20b。该AlAs部分20a在AlAs层20的中心限定了一个圆孔。氧化物区域20b是围绕AlAs部分20a的选择性氧化区域。电流限制层限制通过的电流和光线。设置在电流限制层20的下侧和上侧上的AlGaAs层19和21用作缓冲层，使得晶格常数与衰减失真相匹配。上述缓冲层可省略。
p型上DBR镜层22设置在谐振器上方。上DBR镜层22具有多个第一上镜层22-1和第二上镜层22-2，它们交替层叠。图1中示意性地表示了这些镜层。设置了p型接触层23、层间绝缘膜24和p侧电极25。p侧电极25为环状，它限定了接触层23上的激光发射窗。引出线部分或者互连部分26与p侧电极25相连接。
本表面发射半导体激光器的层间绝缘膜24具有独特的形状。层间绝缘膜24覆盖台体结构的上表面的边缘部分、侧表面和台体外围部分。台体外围部分对应于从其上形成有台体3的底部向外延伸的区域。在图1中所示的结构中，台体外围部分对应于下镜层14上的区域24a。通常情况，设置层间绝缘层以便覆盖衬底的整个表面直至其切割表面。层间绝缘层24的形状与常规排列的形状十分不同。
下面将说明本发明的第一至第三实施例。图2A是根据本发明的第一实施例的表面发射半导体激光器的芯片的平面图，图2B是沿图2A中所示的线B-B取的剖视图。为了简化，在图2中省略了位于衬底12上的下镜层14。
层间绝缘膜24的边缘比限定芯片的四个外侧端的切割表面107更靠内。特别是根据本发明，层间绝缘膜24的末端从切割表面回退(偏移)以形成一个与激光元件部分(台体结构)3、引出互连26和电极焊盘27的外部形状相对应的形状。
这样设计的层间绝缘膜24可以防止层间绝缘膜24的末端部分从半导体层(下镜层14)的表面上剥离，因为切割刀所引起的机械应力没有直接作用到层间绝缘膜24上。在图2A和2B中所示的例子中，层间绝缘膜24的末端部分大大地回退并靠近激光元件部分3、引出互连26和电极焊盘27的外端。这样，层间绝缘膜24比常规的层间绝缘膜24小得多。因此，层间绝缘膜24的内应力大大减少，该内应力是由于下镜层14和层间绝缘膜24之间不同的热膨胀系数引起的。根据本发明的该实施例，可以防止层间绝缘膜24的剥离并减少其中的内应力，并实现稳定的激光发射和获得更长的使用寿命。
在本发明的第一实施例中，防止层间绝缘膜24的剥离和内应力的减小可以同时实现。另选地，层间绝缘膜24可以具有如图2A中所示虚线所指出的形状。通过仅将层间绝缘膜24的末端从切割表面107稍微回退一些的方式，使得层间绝缘膜24和切割表面107上的下镜层14之间没有接口。从而可以解决层间绝缘膜24剥离的问题。切割时采用刀刃的工艺宽度可以适当地选取回退的程度。
简而言之，图2A和2B中所示的表面发射半导体激光器包括衬底12；衬底12上的半导体层叠层13和14；在叠层上形成的并具有激光发射窗20a的台体；和至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜24，该台体的外围部分由叠层形成。绝缘膜24的末端比衬底的切割末端更靠内。这样，在绝缘膜24和衬底的切割表面上的半导体层14-1之间没有接口。因此，可以防止水或其他类似物从接口侵入，并防止绝缘膜24剥离。绝缘膜24的这种简单布置使其末端位于比衬底的切割表面更靠内的位置，从而使绝缘膜24的剥离非常困难。优选地，绝缘膜的末端靠近台体的外围。即，绝缘膜24的面积大大减小了，从而使得水从绝缘膜24的末端侵入的可能性非常小。
下面参考附图3A到3C，来说明根据本发明的第一实施例的表面发射半导体激光器的制造方法。参考图3A，通过MOCVD(金属有机化合物气相淀积)将n型GaAs缓冲层13淀积于n型GaAs衬底12上。将形成谐振器的下部的n型下DBR镜层14层叠在缓冲层13上。通过将例如Al0.9Ga0.1As的第一镜层14-1和例如Al0.3Ga0.7As的第二镜层14-2以40.5周期厚度交替层叠，可以形成下DBR镜层14。
将Al0.6Ga0.4As的下隔离层15淀积在下镜层14上。将未掺杂的Al0.12Ga0.88As的量子阱层19以9nm的厚度淀积在下隔离层15上。将Al0.3Ga0.7As的阻挡层16-1和16-2分别以5nm的厚度淀积在量子阱层17的上表面和下表面上。这样，可以限定量子阱有源区4。将Al0.6Ga0.4As的上隔离层18淀积在有源区4上。接着将p型Al6.9Ga0.1As层19、p型AlAs层20和p型Al0.9Ga0.1As层21以此顺序层叠在上隔离层18上。
把形成谐振器上部的上DBR镜层22形成在p型Al0.9Ga0.1As层21上。通过交替层叠Al0.3Ga0.7As的第一镜层22-1和AlAs的第二镜层22-2至24周期的厚度，来形成上DBR镜层22。将p型GaAs接触层23淀积在上DBR镜层22上，并且完成外延生长工艺(图3A)。
接下来，如图3B中所示，通过溅射或气相淀积来形成p侧电极25，并且对其进行光刻构图以形成发射窗。接着对光致抗蚀剂层进行光刻构图，并且采用RIE来加工晶片，其中所构图的光致抗蚀剂层用作掩膜。这将产生台体结构。至少需要在AlAs层20上进行上面所述的蚀刻，优选地，这样的蚀刻要进行至镜层14暴露出来。形成台体结构后，将衬底12或晶片在炉内的高温氧中暴露一段给定的时间，以便从台体的侧表面氧化AlAs层20，并且限定电流限制层。
如图3C中所示，通过溅射或等离子辅助CVD使层间绝缘膜24均匀地覆盖整个晶片。层间绝缘膜24可以是SiNx或SiON单层，或者是包含两种单层的叠层。光刻形成构图的光致抗蚀剂层，并通过蚀刻除去层间绝缘膜24的多余部分。如图2A和2B中所示，加工台体的外围上的层间绝缘膜24，以使其形状与激光元件部分3、引出互连26和电极焊盘27的形状相对应。同时，在台体的表面上形成用于接触p侧电极25的接触孔。
接下来，淀积多层Ti/Au并且通过移去(liftoff)工艺形成引出互连26和电极焊盘27。此后，对晶片进行临时切割(provisional dicing)，并且将晶片后表面抛光。接着，在晶片(n型GaAs衬底12)的后表面上淀积用于形成n侧电极11的Au/AuGe叠层，最后将晶片切割成为独立的芯片。这样可以制造出各自具有图2A和2B中所示结构的芯片。
如上所述，根据本发明的第一实施例，通过简单地改进常规制造工艺，以便通过蚀刻将层间绝缘膜24形成预定的形状，可以防止层间绝缘膜的剥离并且减少其中产生的内应力。
图4A和4B示出根据本发明的第二实施例的表面发射半导体激光器的芯片。更具体地，图4A是芯片的平面图，图4B是沿图4A所示的C-C线取的剖视图。本发明采用的层间绝缘膜24从芯片四个末端回退了一芯片切割没有到达的距离32。此外，在圆柱激光元件部分(台体结构)3、引出互连26和电极焊盘27的附近的层间绝缘膜内开一个切口。图4A中，阴影区域对应层间绝缘膜。
根据本发明，层间绝缘膜24的回退末端将防止其从切割表面剥离，并且如果层间绝缘膜24已从切割表面剥离，防止剥离进一步发展。切口部分31使靠近激光元件部分3的层间绝缘膜24的第一部分与其第二部分相分离，该第二部分的位置比第一部分更靠外。该分离将防止膜24的第一和第二部分中所产生的内应力相互干扰，并且防止第一和第二部分之一中产生的内应力被施加到另一部分上。根据本发明的第二实施例，可以防止层间绝缘膜24的剥离并减少在其中产生的内应力，以实现稳定的激光发射和获得更长的使用寿命。
如果希望减少层间绝缘膜24中由于激光元件部分3的结构产生的应力，可以仅在激光元件部分3的附近设置切口部分。
简而言之，根据本发明的第二实施例，表面发射半导体激光器包括衬底12；形成在衬底12上的半导体层叠层13和14；设置在叠层上并具有激光发射窗20a的台体；和至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜24，台体的外围部分由叠层形成。绝缘膜24有一个切口部分31以围绕台体的外围。采用这种布置，将绝缘膜24分割成几部分，从而可以分散并减少绝缘膜24中的内应力。绝缘膜24的分割部分之一中的内应力不会被施加给其他部分。绝缘膜24的分割部分不需要彼此隔离，只要防止内应力彼此影响就可以部分连接。
图5A和5B示出根据本发明的第三实施例的表面发射半导体激光器的芯片。更具体地，图5A是芯片的平面图，图5B是沿D-D线取的剖视图。根据第三实施例，在衬底上的下镜层14上设置一凹槽35以围绕台体3。层间绝缘膜24的末端部分被形成在包括凹槽35的区域内。层间绝缘膜24的末端部分可以截止到凹槽35内。
采用上面所述的结构，可以增加层间绝缘膜24和下面的半导体层之间的接触区域，使得接触力加强，从而防止膜24的剥离。凹槽35设置在激光元件部分(台体)3、引出互连26和电极焊盘27的附近，并且沿着它们的形状成形。因此，即使由于激光元件部分3、引出互连26和电极焊盘27的形状和材料而在层间绝缘膜内形成过度的应力，也可以防止层间绝缘膜24的剥离和劣化。如果仅希望防止层间绝缘膜24的剥离，则可以在芯片的四侧边的附近设置凹槽35。
在图5A和5B中，连续设置了凹槽35，并且该凹槽容纳层间绝缘膜的末端。另选地，可不连续地形成凹槽35。在图5A和5B中，层间绝缘膜24设置在激光元件部分3的外围附近。另选地，层间绝缘膜24可以设置在包含凹槽35的延伸区域上。优选地，层间绝缘膜24截止在尚未到达切割表面的位置。
通过在形成台体3时暴露出的下镜层14上形成凹槽35可以制造出本发明的第三实施例的激光器设备。可以通过干法蚀刻或者化学腐蚀来形成凹槽35。例如，采用硫酸化学腐蚀，可以形成没有任何陡峭台阶的凹槽35。柱体工艺与本发明的第一实施例所述相同。即，通过溅射或者等离子辅助CVD来均匀地淀积层间绝缘膜24，并且通过蚀刻对其进行光刻构图。
图6A和6B示出具有TO-管型晶体管座41的设备，在该晶体管座41上安装图4A和4B中所示的根据本发明的第二实施例的芯片。更具体地，图6A是印模安装有芯片的设备的平面图，而图6B是沿图6A中所示的E-E线取的剖视图。如上所述，层间绝缘膜24的部分剥离导致没有被层间绝缘膜覆盖的半导体层部分暴露了出来。因此需要保护暴露的部分免受空气侵蚀。
考虑上述问题，没有被层间绝缘膜24覆盖的芯片40的暴露部分用模制树脂45覆盖。层间绝缘膜24的回退形成的芯片的暴露部分由模制树脂45保护。模制树脂45用于防止水从没有被层间绝缘膜24覆盖的暴露部分侵入，从而可以改善抗潮性。
图6A和6B中所示的结构可以按照下列方法制造。在TO管型金属晶体管座(metal stem)41上设置热固性导电粘接剂，并且通过向其施加压力将芯片40安装在一个预定的位置。将其上安装有芯片40的晶体管座41放入一个炉子中，导电粘接剂就被热固化。导电粘接剂可以是银基环氧树脂粘接剂。除去这种粘接剂，还可以采用铟焊料、铅焊箔和AuSn合成焊料等。
接下来，用涂层机涂上并固化热固性模制树脂45。模制树脂45可以是冷固型环氧树脂粘接剂。另选地，可以使用聚酰亚胺基材料或者硅树脂基材料。通过接合线42将芯片侧面上的电极焊盘27和外部引线43连接起来。在芯片40上设置没有覆盖模制树脂的区域，用于防止导线的毛细管(capillary)接触到模制树脂。覆盖有模制树脂的区域被适当地调整到一个范围内，其中可以调节模的高度和毛细管的移动。调节后设置密封盖。在图6A和6B中，标号47表示接地的引线，并且该引线通过金属晶体管座41与芯片40的n侧电极电气连接。
在前面所述图6A和6B的说明中，去除了层间绝缘膜的部分由树脂覆盖保护。另选地，可以在芯片上设置例如聚酰亚胺保护膜。
本发明不限于具体揭示的实施例，在不偏离本发明的保护范围的条件下，可以进行各种变型和修改。的末端更靠内。这样可以抑制绝缘膜从衬底或下面的半导体层上剥离，从而防止台体脱离衬底并防止电极互连断开。因此，可以使表面发射半导体激光器的操作稳定并延长其使用寿命。此外，在绝缘膜上设置的切口部分减轻了绝缘膜中的内应力并可防止其劣化。这也有利于延长表面发射半导体激光器的使用寿命。
虽然示出并说明了本发明的一些优选实施例，但本领域的技术人员可以意识到在不偏离本发明的精神和原则以及权利要求及其等同物所限定的范围的情况下可以对这些实施例进行改变。
权利要求
1.一种表面发射半导体激光器，该激光器包括衬底；衬底上的半导体层叠层；在该叠层上形成的并且具有激光发射窗的台体；以及至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜，该台体的外围部分由叠层形成，该绝缘膜的末端比衬底的截断端更靠内。
2.根据权利要求1中所述的表面发射半导体激光器，其中所述的截断端是切割表面。
3.根据权利要求1中所述的表面发射半导体激光器，其中截断端是切割表面；并且绝缘膜的末端从切割表面向内回退。
4.根据权利要求1中所述的表面发射半导体激光器，其中所述的绝缘膜末端的形状与台体的外形相对应。
5.根据权利要求1中所述的表面发射半导体激光器，其中台体包括限定激光发射窗并接收电流的电极；在台体的外围部分上的绝缘膜上设置有与电极电气连接并从电极延伸的电极焊盘；以及绝缘膜末端的形状与电极的外形相对应。
6.一种表面发射半导体激光器，其包括衬底；形成在衬底上的半导体层叠层；设置在该叠层上并且具有激光发射窗的台体；以及至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜，台体的外围部分由叠层形成，绝缘膜具有一个切口部分以环绕台体的外围。
7.根据权利要求6中所述的表面发射半导体激光器，其中所述的绝缘膜末端的形状与台体的外形相对应。
8.根据权利要求6中所述的表面发射半导体激光器，其中台体包括限定激光发射窗并接收电流的电极；在台体的外围部分上的绝缘膜上设置有与电极电气连接并从电极延伸的电极焊盘；以及绝缘膜末端的形状与电极的外形相对应。
9.一种表面发射半导体激光器，其包括衬底；形成在衬底上的半导体层叠层；设置在该叠层上并且具有激光发射窗的台体；以及至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜，该台体的外围部分由叠层形成，在该叠层的一部分上形成有一凹槽，绝缘膜设置在包括凹槽的区域上。
10.根据权利要求9中所述的表面发射半导体激光器，其中所述的绝缘膜末端的形状与台体的外形相对应。
11.根据权利要求9中所述的表面发射半导体激光器，其中台体包括限定激光发射窗并接收电流的电极；在台体的外围部分上的绝缘膜上设置有与电极电气连接并从电极延伸的电极焊盘；以及绝缘膜末端的形状与电极的外形相对应。
12.根据权利要求1中所述的表面发射半导体激光器，其中所述的叠层包括含铝的半导体层，在该半导体层上设置有所述绝缘膜。
13.根据权利要求6中所述的表面发射半导体激光器，其中所述的叠层包括含铝的半导体层，在该半导体层上设置有所述绝缘膜。
14.根据权利要求9中所述的表面发射半导体激光器，其中所述的叠层包括含铝的半导体层，在该半导体层上设置有所述绝缘膜。
15.根据权利要求1中所述的表面发射半导体激光器，其中叠层包括含铝的半导体层，在该半导体层上设置有所述绝缘膜；含铝的半导体层是具有半导体多层结构的第一导电类型半导体镜的一部分，并且它含有AlGaAs成份。
16.根据权利要求6中所述的表面发射半导体激光器，其中叠层包括含铝的半导体层，在该半导体层上设置有所述绝缘膜；含铝的半导体层是具有半导体多层结构的第一导电类型半导体镜的一部分，并且它含有AlGaAs成份。
17.根据权利要求9中所述的表面发射半导体激光器，其中叠层包括含铝的半导体层，在该半导体层上设置有所述绝缘膜；含铝的半导体层是具有半导体多层结构的第一导电类型半导体镜的一部分，并且它含有AlGaAs成份。
18.根据权利要求1中所述的表面发射半导体激光器，其中台体至少包括一有源区，一包含选择性氧化区的电流限制层，和一导电类型与由叠层形成的另一镜不同的半导体镜。
19.根据权利要求6中所述的表面发射半导体激光器，其中台体至少包括一有源区，一包含选择性氧化区的电流限制层，和一导电类型与由叠层形成的另一镜不同的半导体镜。
20.根据权利要求9中所述的表面发射半导体激光器，其中台体至少包括一有源区，一包含选择性氧化区的电流限制层，和一导电类型与由叠层形成的另一镜不同的半导体镜。
21.一种制造表面发射半导体激光器的方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在该叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜以使绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分，该台体的外围部分由叠层形成，将绝缘膜的末端设置得比衬底的截断端更靠内。
22.根据权利要求21中所述的方法，进一步包括将半导体衬底切割成芯片的步骤，通过切割限定芯片的末端。
23.一种制造表面发射半导体激光器的方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在该叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜以使绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分并且围绕台体，该台体的外围部分由叠层形成。
24.一种制造表面发射半导体激光器的方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在该叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜以便使绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分并且具有一个切口部分，该台体的外围部分由叠层形成。
25.一种制造表面发射半导体激光器的方法，该方法包括下列步骤在衬底上形成半导体层叠层；在该叠层上形成具有激光发射窗的台体；在叠层上形成凹槽；在叠层和台体上形成绝缘膜；以及去除部分绝缘膜以使绝缘膜至少覆盖台体的侧面和外围部分，该台体的外围部分由叠层形成。
26.根据权利要求25中所述的方法，进一步包括对绝缘膜构图以使绝缘膜的末端位于凹槽内的步骤。
全文摘要
一种表面发射半导体激光器包括衬底、衬底上的半导体层叠层、在叠层上形成并具有激光发射窗的台体，和至少覆盖台体的侧面和外围部分的绝缘膜，该台体的外围部分由叠层形成。绝缘膜的末端被设置得比衬底的截断端更靠内。
文档编号H01S5/028GK1508916SQ0315693
公开日2004年6月30日 申请日期2003年9月15日 优先权日2002年12月16日
发明者大森诚也 申请人:富士施乐株式会社