专利名称：制造面发射激光器及其阵列的方法和光学设备的制作方法
技术领域：
0001〗本发明涉及制造面发射激光器的方法、制造面发射激光
器阵列的方法及包括由该方法制造的面发射激光器阵列的光学设备。
背景技术：
当要形成表面起伏结构时，在表面起伏结构与电流限制 结构之间在面内(in-plane)方向上的对准是重要的。之后，使用第一抗蚀剂图案300的外区形成台面结构。 [0034将所形成的台面结构从其侧面氧化从而形成电流限制结构。
0035如上所述，可以通过使用同一掩模的对准图案化来高精 度地形成表面起伏结构和台面结构。结果，还可以高精度地形成表面 起伏结构和由台面结构形状限定的电流限制结构。根据H. J. Unold等人的论文(Electronics Letters, Vol. 35， No. 16(1999))中/>开的传统制造方法，可以使凸表面起伏结构的 中心轴与电流限制结构的非氧化区的中心轴对准，由此可以制造能够 单横模振荡的器件。
0037在H. J. Unold等人的论文(Electronics Letters, Vol. 35， No. 16(1999))中7>开的制造方法中，通过湿法刻蚀来形成台面结构 (沟槽结构)。图2A和图2B是示出在H. J. Unold等人的论文 (Electronics Letters, Vol. 35， No. 16 (1999))以及乂>开号为 2001-284722的日本专利申请中分别公开的传统实例中的表面起伏结 构的示意性说明图。图IOA和图IOB是示出根据本发明实施例3的电子照相记 录型图像形成设备的示意性说明图，该电子照相记录型图像形成设备 包括使用垂直腔面发射激光器的激光器阵列。
具体实施例方式鉴于对表面的损坏的影响，湿法刻蚀是理想的。然而， 可以执行干法刻蚀。接下来，如图6A中所示出的，通过光刻技术来形成第四 抗蚀剂图案440以覆盖光输出区。接下来，如图6B中所示出的，通过金属淀积技术在包括 第四抗蚀剂图案440的表面上淀积由Ti/Au制成的金属膜442 。因此，可以用高的定位精度控制表面起伏结构的中心轴 和电流限制结构的非氧化区的中心轴。
00127当大的圆环形开口图案用来通过干法刻蚀形成台面结 构时，提供于小的圆环形开口图案中的表面起伏结构由介电膜和抗蚀 剂保护，由此不会使表面起伏结构暴露于外部。
00128即使在干法刻蚀之后去除抗蚀剂的情况下，表面起伏结 构也由介电膜保护，由此不露出表面起伏结构。在实施例3中，描述了使用垂直腔面发射激光器的光学 设备的结构实例，该垂直腔面发射激光器由根据上述实施例中任何一 个的制造方法来制造。所反射的激光束受到f-e透镜1120进行的畸变校正等。然 后，光敏鼓1100用通过反射器1116的激光束来照射并且在主扫描方向 上被扫描。在该情况下，由在可转动多角镜1110的表面上反射的激光 束在光敏鼓1100的主扫描方向上形成对应于面发射激光器阵列1114 的多行图像。
[00157在本实施例中，使用4x8面发射激光器阵列1114，由此 形成32线(32-line)图像。
00158光敏鼓IIOO由充电单元1102预先充电并且通过激光束 的扫描而被连续地膝光从而形成静电潜像。
[00159光敏鼓1100在箭头指示的方向上转动。所形成的静电潜 像由显影单元1104显影。由转印充电单元1106将显影获得的可见图像 转印到转印纸(transfer paper )。
[00160转印有可见图像的转印纸被输送到定影单元1108并且 由其定影，并且随后被递送到设备外。
[00161图像形成设备的结构实例被描述为光学设备。然而，本 发明不限于该结构实例。
[00162例如，可以提供诸如投影显示的光学设备，在其中使用 包括根据本发明的垂直腔面发射激光器的光源并且使来自该光源的 光束入射到图像显示部件上从而显示图像。
[00163虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理 解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将按 照最宽的解释从而包括所有这样的修改、等同结构与功能。
权利要求
1、一种制造面发射激光器的方法，所述面发射激光器包括提供在层叠的半导体层上的表面起伏结构，所述方法包含以下步骤在所述层叠的半导体层上形成第一介电膜；在同一个工艺中将用于限定台面结构的第一图案和用于限定所述表面起伏结构的第二图案转移到所述第一介电膜；通过使用所述第一图案和所述第二图案已经被转移到其上的所述第一介电膜将所述第一图案和所述第二图案转移到所述层叠的半导体层的表面；在所述第一图案和所述第二图案已经被转移到其上的所述第一介电膜以及所述半导体层上形成第二介电膜；去除在所述第一图案已经被转移到其上的所述半导体层上所形成的所述第二介电膜；以及在已经去除所述第二介电膜的部分处形成所述台面结构。
2、 根据权利要求l的方法，还包含以下步骤在形成所述第二介电膜的步骤之后且在去除所述第二介电膜的步骤之前，在所述第二图案已经被转移到其上的所述第一介电膜上形成抗蚀剂。
3、 根据权利要求l的方法，还包含以下步骤在形成所述台面结构的步骤之后，通过选择性氧化所述半导体层中的一些层来形成电流限制结构。
4、 根据权利要求3的方法，还包含以下步骤在形成所述电流限制结构的步骤之后，去除所述第一介电膜和所述第二介电膜。
5、 根据权利要求l的方法，还包含以下步骤在形成所述台面结构的步骤之后，去除所述第一介电膜，从而在所述第二图案已经被转移到其上的所述半导体层上留下所述第二介电膜，其中满足下列关系来制造所述面发射激光器<formula>formula see original document page 3</formula>其中d表示所述第二介电膜的膜厚，N表示等于或大于l的自然数，k表示振荡波长，而Hd表示所述第二介电膜的折射率。
6、 根据权利要求l的方法，其中通过干法刻蚀来执行形成所述台面结构的步骤。
7、 根据权利要求l的方法，其中所述第一介电膜和所述第二介电膜中的一个由选自氧化硅、氮化硅和氧氮化硅的材料形成。
8、 根据权利要求l的方法，其中所述第一图案和所述第二图案中的每一个为同心圆环形开口图案，所述第 一 图案的直径大于所述第二图案的直径。
9、 根据权利要求l的方法，其中所述第一图案为同心圓环形开口图案；而所述第二图案为其直径小于所述第一图案的圆形开口图案。
10、 根据权利要求l的方法，其中第一图案为同心的正方环形开口图案，所述同心的正方环形开口图案的边长大于所述第二图案。
11、 根据权利要求l的方法，其中所述第一图案为同心的正方环形开口图案；而所述第二图案为其直径小于所述第一图案的圆形开口图案。
12、 根据权利要求l的方法，其中所述第一图案的中心轴与所述第二图案的中心轴对准。
13、 一种制造面发射激光器阵列的方法，所述方法包含布置多个 由根据权利要求l的方法制造的面发射激光器。
14、 一种图像形成设备，包含 由根据权利要求13的方法制造的面发射激光器阵列；感光体，用于用来自所述面发射激光器阵列的光束形成静电潜像；充电单元；以及 显影单元。
15、 一种制造面发射激光器的方法，在所述面发射激光器中，包 括底部反射器、有源层、电流限制层和顶部反射器的多个半导体层按 所叙述的顺序被层叠在基板上，而作为用于控制反射率的阶差结构的 表面起伏结构被提供在所述层叠的多个半导体层上，所述方法包含以 下步骤在所述层叠的多个半导体层上形成第一介电膜；在所述第一介电膜上形成第 一抗蚀剂图案，所述第一抗蚀剂图案包括用于限定台面结构的第一图案和用于限定所述表面起伏结构的第二图案；通过使用所述第一抗蚀剂图案来将所述第一图案和所述第二图 案转移到所述第一介电膜；在所述第一图案和所述第二图案被转移之后去除所述第一抗蚀 剂图案，并且通过使用所述第一图案和所述第二图案已经被转移到其 上的所述第一介电膜，将所述第一图案和所述第二图案转移到所述层叠的多个半导体层的表面；在包括所述第一图案和所述第二图案已经被转移到其上的所述 第一介电膜的所述半导体层上形成第二介电膜；在所述第二介电膜形成在所述第二图案已经被转移到其上的所 述半导体层上的区域中形成第二抗蚀剂图案；通过使用所述第二抗蚀剂图案，去除形成在所述半导体层上的在所述第一图案已经被转移的区域中的所述第二介电膜；在去除所述第二介电膜之后，通过使用所述第二抗蚀剂图案和包 括在所述第二图案已经被转移到其上的所述半导体层上的所述第一 介电膜的所述第二介电膜，去除所述第一图案已经被转移的区域中的 所述层叠的多个半导体层，由此形成所述台面结构；以及 在形成所述台面结构之后去除所述第二抗蚀剂图案。
全文摘要
本发明提供制造面发射激光器及其阵列的方法和光学设备。该光学设备包括由该方法制造的面发射激光器阵列。本发明提供了一种用于制造面发射激光器的方法，该面发射激光器包括提供在层叠的半导体层上的表面起伏结构，该方法包含以下步骤在同一个工艺中将用于限定台面结构的第一图案和用于限定该表面起伏结构的第二图案转移到第一介电膜；以及在第一图案和第二图案已经被转移到其上的该层叠的第一介电膜以及半导体层的表面上形成第二介电膜。因此，可以将表面起伏结构的中心位置与电流限制结构的中心位置高精度地对准。
文档编号H01S5/18GK101640375SQ20091016501
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月28日 优先权日2008年7月31日
发明者井久田光弘, 内田达朗, 竹内哲也 申请人:佳能株式会社