专利名称：制造表面发射激光器的方法、以及表面发射激光器、表面发射激光器阵列、光学扫描装置 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面发射激光器、表面发射激光器阵列、光学扫描装置、成像设备和制造表面发射激光器的方法。更具体地说，本发明涉及制造能够在垂直于其衬底的方向上发光的表面发射激光器的方法；在与其衬底正交的方向上发光的表面发射激光器和表面发射激光器阵列；具有该表面发射激光器或表面发射激光器阵列的光学扫描装置；以及具有该光学扫描装置的成像设备。
背景技术：
垂直腔表面发射激光器(下面称为VCSEL)是能够在与其衬底正交的方向上发光的半导体激光器。当与能够在平行于衬底的方向上发光的边缘发射半导体激光器相比较时，VCSEL具有一些优点，如低成本、低功耗、更小的尺寸以及适用于二维集成的装置。最近， 由于这些优点，VCSEL越来越受到关注。表面发射激光器具有电流限制结构，以提高电流流入效率。为了形成电流限制结构，通常，在AlAs (Al 铝、As 砷)层上进行选择性氧化过程。在下面，为了方便，电流限制结构也称为氧化物限制结构(例如见专利文件1)。氧化物限制结构可以通过形成具有预定尺寸和具有侧表面的台地结构来形成，选择性氧化层在所述侧表面处露出。然后，所形成的台地结构在水蒸气的气氛下处理，使得选择性氧化层中的铝(Al)从台地结构的侧表面开始被选择性氧化。由此，未氧化区域保留在台地结构的中心部分。未氧化区域(出于解释的目的下面称为限制区域)成为通过区域(或电流通过区域)，表面发射激光器的驱动电流经该区域通过。如上所述，可以轻易限制电流。在氧化物限制结构中，铝氧化层(AlxOy) (下面简称为氧化层)的折射率大约为1.6，低于半导体层的折射率。由于这个特征，在表面发射激光器的谐振器结构中，在横向上产生折射率差，并且光被限制在台地结构的中心， 由此，提高了表面发射激光器的发射效率。结果，可以获得优异的特性，如低阈值电流和更高的效率。表面发射激光器通常应用于打印机中的光学写入系统的光源(振荡波长780nm 波段)，光盘装置的光学写入系统的光源(振荡波长780nm波段和850nm波段)；以及利用光纤的光学传输系统，如LAN(局域网)的光源(振荡波长1. 3 μ m波段和1. 5 μ m波段)。 此外，表面发射激光器还被期待用于大规模集成电路(LSI)中电路板之间、电路板内部以及芯片之间和芯片内部的光学传输。在这些应用领域内，通常需要从表面发射激光器发出的光的横截面形状(下面称为发射光)为圆形。为了实现圆形的横截面形状，需要控制更高阶横模振荡。为此目的，例如，专利文件2公开了一种通过在发射表面上形成光学透明膜并且使得发光区域的中心部分和其周边部分之间的反射率(reflection rate)不同来控制横模振荡的方法。
发明内容
本发明的发明人已经在这个技术领域进行了广泛的研究，并且已经获得新的知识，即当光学透明膜(以下简称为滤光器)形成在激光器(如图23(A)和23 (B)中示例性示出的)的发光表面上时，光发射角度(在图23(A)中表示)被电流通过区域和滤光器之间的相对位置关系所影响。在这个图中，采用XHH维正交坐标系，假设Z轴方向是与衬底的表面正交的方向。此外，存在两个滤光器，它们彼此面对并且在χ方向上分离开。此外，“光发射角度”是指与衬底的表面正交的方向(在这种情况下为Z轴方向) 与所发出的光的强度最大的方向之间的倾斜角度。在此，相对于正交于衬底的表面的方向顺时针倾斜的方向通过正号(+)来表示，另一方面，相对于正交于衬底的表面的方向逆时针倾斜的方向由负号(_)来表示。此外，图M和25示出了在从与衬底的表面正交的方向观察时，两个滤光器的质心相对于电流通过区域的中心的位置偏移量(下面简称为偏移量)和光发射角度之间的关系。更具体地说，图M示出在沿着Y轴方向相对于电流通过区域的中心改变两个滤光器的质心的同时，测量光发射角度所进行的试验的结果。在这个情况下，假设当偏移量的方向是在+Y方向上，偏移量用正号(+)来表示，另一方面，当偏移量的方向是在-Y方向上，偏移量用负号(_)来表示。作为试验结果，当偏移量在Y轴方向上变化时，在X轴方向上的光发射角度基本上恒定，并且基本上等于0度。另一方面，在Y轴方向上光发射角度的大小 (绝对值)易于随着在Y轴方向上偏移量的大小(绝对值)的增加而增加。另一方面，图25示出在沿着X轴方向相对于电流通过区域的中心改变两个滤光器的质心的同时，测量光发射角度所进行的试验的结果。在这种情况下，假设当偏移量的方向在+X方向上时，偏移量用正号(+)来表示，另一方面，当偏移量的方向在-X方向上时，偏移量用负号(-)来表示。作为试验结果，当偏移量在X轴方向上变化时，在Y轴方向上的光发射角度基本上恒定并且基本上等于零度。另一方面，在X轴方向上光发射角度的大小(绝对值)易于随着在X轴方向上的偏移量的大小(绝对值)增加而增加。为了在成像设备内获得高分辨率图像，重要的是在要被扫描的表面上的理想位置处形成微小的圆形光点。此外，为了在要被扫描表面上的理想位置处形成微小的圆形光点， 根据各种试验以及理论计算的结果，需要将光发射角度在所有方向上的大小(绝对值)控制在等于或小于0.2度。为此目的，根据图对和25等中示出的关系，需要控制(减小)表面发射激光器中偏移量的大小(绝对值)，使之等于或小于0. 1 μ m。但是，当采用专利文件1中所公开的方法时，难于稳定制造偏移量的大小(绝对值)等于或小于0. 1 μ m的表面发射激光器。本发明是基于本发明的发明人所获得的新知识作出的，并且具有如下的结构根据本发明的第一方面，提供了一种制造表面发射激光器的方法。表面发射激光器包括层叠体，在该层叠体中，下部反射镜、谐振结构和上部反射镜叠置在衬底上，谐振结构包括有源层，上部反射镜包括选择性氧化层，台地结构形成在层叠体中并且能够作为发光部分，该发光部分具有电流限制结构和发射区域，该电流限制结构包括围绕电流通过区域的氧化物，该发射区域包括相对高反射率部分和相对低反射率部分。根据本发明这个方
5面的制造表面发射激光器的方法包括将透明介电层层叠在层叠体的上表面上的第一介电层层叠步骤；在介电层的上表面上形成第一抗蚀剂图案的第一抗蚀剂图案形成步骤，该第一抗蚀剂图案包括限定台地结构的外周的图案和保护对应于包括在发射区域中的相对高反射率部分和相对低反射率部分中的一个的区域的图案；利用第一抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜蚀刻介电层的介电层蚀刻步骤；以及保护对应于整个发射区域的区域的第二抗蚀剂图案的第二抗蚀剂图案形成步骤。此外，在这种情况下，第一介电层层叠步骤、第一抗蚀剂图案形成步骤、介电层蚀刻步骤、以及第二抗蚀剂图案形成步骤在形成台地结构之前进行。通过具有这种结构，可以稳定制造其偏移量的大小(绝对值)等于或小于0. 1 μ m 同时更好地控制横模振荡的表面发射激光器。根据本发明的第二方面，提供了一种表面发射激光器，其包括具有台地结构的发射区域，在该台地结构中、下部反射镜、谐振结构和上部反射镜层叠在衬底上，谐振结构包括有源层，上反射镜包括电流限制结构，该电流限制结构包括围绕电流通过区域的氧化物， 发光部分包括发射区域，发射区域的整个表面用透明介电材料覆盖，发射区域包括相对高的反射率部分和相对低的反射率部分。此外，在表面发射激光器中，在去除围绕发射区域的电极之后，从与衬底正交的方向上看时，台地机构的外周由介电材料形成，并且介电材料的厚度与发射区域中具有两层介电材料的部分的厚度相同。通过具有这种结构，有可能将光发射角度的大小(绝对值)控制到等于或小于0. 2 度。同时更好地控制横模振荡，而不导致高成本。根据本发明的第三方面，提供了一种表面发射激光器阵列，其包括集成的根据本发明第二方面的表面发射激光器。在表面发射激光器阵列中，集成了根据本发明第二方面的表面发射激光器。因此， 在每个发光部分，有可能将光发射角度的大小(绝对值)控制到等于或小于0.2度。同时更好地控制横模振荡，而不导致高成本。根据本发明的第四方面，提供了一种光学扫描装置，其能够用光扫描要被扫描的表面。该光学扫描装置包括具有根据本发明第二方面的表面发射激光器的光源、偏转来自光源的光的偏转器、以及将被偏转器偏转的光聚焦到要被扫描的表面上的扫描光学系统。在这个扫描光学系统中，集成了包括根据本发明第二方面的表面发射激光器的光源。因此，在每个发光部分，可以执行高精度光学扫描，而不导致高成本。根据本发明的第五方面，提供了一种光学扫描装置，其能够用光扫描要被扫描的表面。该光学扫描装置包括具有根据本发明第三方面的表面发射激光器阵列的光源、偏转来自光源的光的偏转器、以及将被偏转器偏转的光聚焦到要被扫描的表面上的扫描光学系统。在这个扫描光学系统中，集成了包括根据本发明第三方面的表面发射激光器阵列的光源。因此，在每个发光部分，可以执行高精度光学扫描，而不导致高成本。根据本发明的第六方面，提供了一种成像设备，该成像设备包括图像载体和根据本发明第四或第五方面的光学扫描装置，该光学扫描装置将光扫描到光学载体上，所述光基于图像信息被调制。通过具有这种结构，成像设备包括根据本发明第四或第五方面的光学扫描装置。 结果，可以形成高质量的图像，而不导致高成本。
专利文件1 美国专利第USM93577号专利文件2 日本专利第3566902号
图1是示出根据本发明一个实施方式的激光打印机的结构的示意图；图2是示出图1中的光学扫描装置的结构的示意图；图3是示出包括在图2的光源中的表面发射激光器的结构的视图；图4㈧和4(B)是示出表面发射激光器的衬底的视图；图5是示出有源层的放大图；图6 (A)至6 (C)是示出根据本发明一个实施方式的表面发射激光器的制造方法的图⑴；图7是示出抗蚀剂图案120a和120b的视图；图8 (A)和8 (B)是示出根据本发明一个实施方式的表面发射激光器的制造方法的图(2)；图9是示出第二抗蚀剂图案的视图；图10是沿着图9中的线A-A’截取的横截面图；图11 (A)到11 (C)是示出根据本发明一个实施方式的表面发射激光器的制造方法的图(3)；图12(A)到12(D)是示出根据本发明一个实施方式的表面发射激光器的制造方法的图(4)；图13是示出图12(D)中的台地结构的局部放大图(1)；图14是示出图12(D)中的台地结构的局部放大图(2)；图15是示出制造根据本发明一个实施方式的表面发射激光器的改进方法的视图；图16是图15的表面发射激光器的垂直横截面图；图17㈧到17(G)是示出高反射率区域122和低反射率区域121的改进结构的视图⑴；图18㈧到18(C)是示出高反射率区域122和低反射率区域121的改进结构的视图⑴；图19是示出作为烘烤的结果、抗蚀剂图案120a的横截面形状的变化的视图；图20是示出表面发射激光器阵列的视图；图21是示出沿着图20的线A-A’截取的横截面图；图22是示出彩色打印机的构造的示意图；图23 (A)是示出光发射角度和滤光器的视图；图23⑶是示出滤光器的视图；图24是示出滤光器在Y轴方向上的偏移量与光发射角度之间的关系的曲线图；以及图25是示出滤光器在X轴方向上的偏移量与光发射角度之间的关系的曲线图。附图标记的说明
Ila 偏振器侧扫描透镜(扫描光学系统的一部分)lib 图像表面侧扫描透镜(扫描光学系统的一部分)13:多角镜(偏转器)14 光源100:表面发射激光器101 衬底103 下部半导体DBR (下反射镜)104 下部间隔层(谐振器结构的一部分)105 有源层106 上部间隔层(谐振器结构的一部分)107 上部半导体DBR (上反射镜)108 选择性氧化层108a 氧化物108b 电流通过区域Illa:介电层Illb:介电层120a 抗蚀剂图案(第一抗蚀剂图案的一部分)120b 抗蚀剂图案(第一抗蚀剂图案的一部分)120c 抗蚀剂图案(第一抗蚀剂图案的一部分)123 第二抗蚀剂图案125 发射区域200 表面发射激光器阵列1000 激光打印机(成像设备)1010 光学扫描装置1030 感光鼓(图像载体)2000 彩色打印机(成像设备)2010 光学扫描装置Kl、Cl、Ml和Yl 感光鼓(图像载体)
具体实施例方式在下面，参照图1至14描述本发明的实施方式中。图1示意性示出作为根据本发明的实施方式的成像设备的激光打印机的结构。如图1所示，激光打印机100包括光学扫描装置1010、感光鼓1030、充电器1031、 显影辊1032、转印充电器1033、中和单元1034、清洁单元1035、调色剂卡盒1036、供给辊 1037、供给托盘1038、阻挡辊对1039、定影辊1041、排出辊1042、排出托盘1043、通信控制装置1050以及一同控制上述部件的打印机控制装置1060。这些部件容纳在打印机机壳1044 中的它们预定位置处。通信控制装置1050控制经由网络与更高级设备(如PC)的双向通信。感光鼓1030是圆柱形元件，具有形成在其表面上的感光层。即，感光鼓1030的表面是要被扫描的表面。此外，感光鼓1030在图1所示的箭头方向上旋转。充电器1031、显影辊1032、转印充电器1033、中和单元10；34和清洁单元1035设置在感光鼓1030的表面的附近。此外，沿着感光鼓1030的旋转方向，这些元件的设置顺序是充电器1031 —显影辊1032 —转印充电器1033 —中和单元10；34 —清洁单元10；35。充电器1031给感光鼓1030的表面均勻充电。光学扫描装置1010将根据来自更高级设备的图像信息调制的光通量扫描到感光鼓1030的表面上，该表面已经被充电器1031充电，使得对应于图像信息的潜像形成在感光鼓1030的表面上。潜像通过感光鼓1030的旋转而朝显影辊移动。光学扫描装置1010的结构在下面描述。调色剂卡盒1036存储要被供给到显影辊1032上的调色剂。显影辊1032将来自调色剂卡盒的调色剂附着到形成在感光鼓1030的表面上的潜像上，由此可视化该图像信息。具有调色剂的潜像(为了方便，下面称为调色剂图像)通过感光鼓1030的旋转朝向转印充电器1033移动。供给托盘1038存放记录片材1040。供给辊1037设置在供给托盘1038附近。该供给辊1037将记录片材1040从供给托盘1038 —张接一张分离，并且将记录片材1040供给到阻挡辊对1039。阻挡辊对1039暂时保持被供给辊1037分离的记录片材1040，并且与感光鼓1030的旋转同步，将记录片材1040供给到感光鼓1030和转印充电器1033之间的间隙。在这种情况下，极性与调色剂的极性相反的电压施加到转印充电器1033，以电吸引感光鼓1030表面上的调色剂到记录片材1040上。由于这个电压，感光鼓1030的表面上的调色剂图像转印到记录片材1040上。然后，被转印的记录片材1040供给向定影辊1041。定影辊1041向记录片材1040施加热量和压力，由此将调色剂固定到记录片材 1040上。被定影的记录片材1040被排出辊1042供给到排出托盘1043，以顺序堆叠在排出托盘1043上。中和单元1034从感光鼓1030的表面上去除电荷。清洁单元1035去除在感光鼓1030的表面上残留的调色剂(残留调色剂)。已经从其上去除调色剂的感光鼓1030的表面再次返回到面对充电器1031的位置处。接着，描述光学扫描装置1010的结构。如图2中示例性示出的，光学扫描装置1010包括偏转器侧扫描透镜11a、图像表面侧扫描透镜lib、多角镜13、光源14、耦合透镜15、孔径板16、圆柱透镜17、反射镜18、扫描控制装置(未示出)等。这些元件固定在壳体30中的它们预定的位置处。在下面，为了方便，对应于主扫描方向的方向被简称为主扫描对应方向，对应于副扫描方向的方向被简称为副扫描对应方向。耦合透镜15使得从光源14输出的光通量平行而形成基本上平行的光通量。孔径板16具有限定已经穿过耦合透镜15的光通量的光束直径的孔径部分。圆柱透镜17经反射镜18相对于副扫描对应方向在多角镜13的偏转反射表面附近形成光通量的图像，该光通量已经穿过孔径板16的孔径部分。设置在光源14和多角镜13之间的光路上的光学系统也称为偏转器前光学系统。 在这个实施方式中，偏转器前光学系统包括耦合透镜15、孔径板16、圆柱透镜17和反射镜
918。多角镜13可以例如具有六边形镜，其内切圆半径为18mm，并且每个镜作用为偏转反射表面。多角镜13在围绕平行于副扫描对应方向的轴线以恒定速度旋转的同时反射来自反射镜18的光通量。偏转器侧扫描透镜Ila设置在由多角镜13反射的光路中。图像表面侧扫描透镜lib设置在已经穿过偏转器侧扫描透镜Ila的光路上。已经穿过图像表面侧扫描透镜lib的光通量照射到感光鼓1030的表面上，以便在该表面上形成光点。通过多角镜13的旋转，光点在感光鼓1030的纵向上移动。即，光点扫描感光鼓1030。 在这种情况下，光点的移动方向为主扫描方向，而感光鼓1030的旋转方向为副扫描方向。另一方面，设置在多角镜13和感光鼓1030之间的光路上的光学系统也可以称为扫描光学系统。在这个实施方式中，扫描光学系统包括偏转器侧扫描透镜Ila和图像表面侧扫描透镜lib。但是，本发明不局限于这种结构。例如，一个或多个折叠透镜可以设置在偏转器侧扫描透镜Ila和图像表面侧扫描透镜lib之间的光路上或者在图像表面侧扫描透镜lib和感光鼓1030之间的光路上。例如，光源14包括如图3所示的表面发射激光器。在本说明书中，假设激光振荡方向是Z轴方向，在与Z轴正交的平面上的两个彼此正交的方向是X轴和Y轴方向。此外， 图3是表面发射激光器100沿着平行于TL平面的表面的横截面图。表面发射激光器100的振荡波长是780nm波段。此外，如图3所示，表面发射激光器100包括衬底101、下部半导体DBR 103、下部间隔层104、有源层105、上部间隔层106、上部半导体DBR 107等。衬底101是具有镜面抛光表面的n-GaAs单晶衬底。此外，如图4(A)所示，镜面抛光表面(主表面)的法线方向相对于晶体取向[1 0 0]的方向朝向晶体取向[1 1 1]的A 方向倾斜15度(θ =15度)。即，衬底是所谓的倾斜衬底。如图4(B)所示，衬底101设置成晶体取向W "I 1]的方向是+X方向，且晶体取向W 1 -1]的方向是-χ方向。回来参照图3，下部半导体DBR 103经缓冲层(未示出)层叠在衬底101的+Z 侧表面上。此外，下部半导体DBR 103包括37. 5对Ii-Ala9GEiaiAs形成的低折射率层和 n-Al0.3Ga0.7As高折射率层。此外，在相邻的折射率层之间，为了减小电阻，设置了厚度20nm 的组分梯度层，其中，组分从一个组分逐渐变化到另一组分。此外，折射率层形成为使得一个折射率层和两个相邻组分梯度层的1/2(—半)的光学厚度等于λ/4，其中符号λ表示振荡波长。当光学厚度等于λ/4时，层的实际厚度(D)被给作D= λ/4η，其中符号η表示层的介质的折射率。下部间隔层104层叠在下部半导体DBR 103的+Z侧上，并且由未掺杂的 Al0 6Ga0 4As 形成。有源层105层叠在下部间隔层104的+Z侧上，并且例如可以具有三重量子阱结构，具有三个量子阱层10 和四个势垒层105b，如图5所示。量子阱层10 由Ala UG^l88As 形成，势垒层105b由Al0.3Ga0.7As形成。上部间隔层106层叠在有源层105的+Z侧上，并且由未掺杂的Ala6Giia4As形成。包括下部间隔层104、有源层105和上部间隔层106的部分也称为谐振器结构，并且形成为使得谐振器结构和两个相邻的组分梯度层的1/2(—半)的光学厚度等于一个波长。此外，有源层105设置在谐振器结构的中间，在该位置要形成电场驻波的波腹，以便获得更高的感应发射几率。回来参照图3，上部半导体DBR 107层叠在上部间隔层106的+Z侧上，并且包括 24对由P-Ala9GEiaiAs形成的低折射率层和由P-Ala3GEta7As形成的高折射率层。此外，在上部半导体DBR 107内相邻的折射率层之间，为了减小电阻，设置了组分梯度层，其中组分从一个组分逐渐变化到另一组分。此外，折射率层形成为使得一个折射率层和两个相邻组分梯度层的1/2(—半)的光学厚度等于λ/4。此外，在上部半导体DBR 107中，设置(形成)了 p_AlAs形成的选择性氧化层108， 使得选择性氧化层108与谐振器结构分隔开λ/4的光学长度。但是，在图3中，为了方便， 选择性氧化层108设置(描绘成)在上部半导体107和谐振器结构之间。此外，在上部半导体DBR 107的+Z侧上，设置(形成)了由p-GaAs形成的接触层 (未示出)。在下面，为了方便，其中多个半导体层层叠在衬底101上的结构也称为“层叠体”。接着，描述制造表面发射激光器100的方法。(1)上述层叠体是通过MOCVD (金属有机化学蒸镀)方法或者MBE (分子束外延) 方法(见图6(A))的晶体生长而形成的。在这个情况下，三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)和三甲基铟(TMI)被用作III族材料，而磷化氢(PH3)和三氢化砷(AsH3)被用组V族材料。此外，四溴化碳(CBr4)和二甲基锌(DMZn)被用作ρ型掺杂材料，而硒化氢(H2Se)被用作η型掺杂材料。(2) =P-SiN(SiNx)的光学透明介电层Illa利用P-CVD (等离子体VCD方法)形成 (见图6(B))。在这种情况下，介电层Illa的光学厚度被设定成等于λ/4。更具体地说， SiN的折射率η是1.83，而振荡波成λ是780nm;因此，介电层11 Ia的实际膜厚度(λ/4η) 设定为103nm。(3)第一抗蚀剂施加到介电层Illa的表面上，使得形成抗蚀剂图案120a、120b和 120c。抗蚀剂图案120a被形成为限定台地结构的外周；抗蚀剂图像120b被形成为遮挡在发射区域中反射率低的区域；而抗蚀剂图案120c形成为遮挡要形成电极焊盘的区域(见图 6(C))。在这种情况下，抗蚀剂图案120a和120b同时形成。由于这个特征，抗蚀剂图案 120a和抗蚀剂图案120b之间的相对位置关系的偏移不会发生。如图7所示，抗蚀剂图案120a具有方形外周，一边的长度L4，且是具有宽度L5的封闭图案。此外，如图7所示，每个抗蚀剂图案120b具有矩形形状，在X轴方向上的宽度为 L2，在Y轴方向上的长度为L3。这些抗蚀剂图案120b彼此在X轴方向上分开距离Li。在 &禾中'_%T"，fiiS Ll = 5 μ m> L2 = 2 μ m> L3 = 8 μ m> L4 = 20 μ m、i L5 = 2 μ m。此外，两个抗蚀剂图案120b的质心从抗蚀剂图案120a的中心向+Y侧偏移距离 LlO0在这个实施方式中，衬底101是倾斜衬底(见图4(A)和4(B))。由于这个特征，与台地结构的四个相应侧壁正交的晶体取向彼此不同(见图7)。由于晶体取向的不同，在氧化处理过程中，在侧壁之间的氧化速率很可能不同。作为这个特征的结果，其中氧化物围绕电流通过区域的电流限制结构的中心会从台地结构的中心偏移。在这个实施方式中，氧化速率以如下顺序不同从[1 1 1]方向向[1 1 1]A方向倾斜15度的方向> W 1 -1]方向=
方向>从W 1 -1]方向向[1 1 1]A方向倾斜15度的方向。由于在氧化速率上的不同，电流限制结构的中心从台地结构的中心沿着从W "I -1]方向向[1 ι 1]A方向倾斜15度的方向偏移大约0.6μπι。为了补偿这个偏移，通过事先将两个抗蚀剂图案120b的质心从抗蚀剂图案120a 的中心向着+Y侧偏移距离LlO (在这种情况下为0.6 μ m)，可以使得在氧化处理之后电流限制结构的中心基本上对应于两个抗蚀剂图案120b的质心的位置。此外，氧化速率的表面取向相关性可以取决于氧化条件；因此，应注意的是在此描述的偏移量和偏移方向仅为了解释的目的。即，偏移量和偏移方向不局限于在此描述的实施例。在下面，如上所述形成的抗蚀剂图案也总称为第一抗蚀剂图案。作为第一抗蚀剂，可以使用通常的正性抗蚀剂(positive resist)。在这个实施方式中，使用0FPR800-6kp (TOKYO OHKA KOGYO有限公司)的抗蚀剂。此外，在施加第一抗蚀剂时，可以采用旋涂机，以便通过调节旋涂机的旋转速度，使得第一抗蚀剂的膜厚度可以等于大约1. 6 μ m。然后，依次进行抛光、显影和后烘烤(例如在120°C下2分钟)处理，以形成第一抗蚀剂图案。(4)其上形成第一抗蚀剂图案的层叠体放置在加热为150°C的热板上5分钟。通过以这种方式加热，第一抗蚀剂图案硬化。在下面，这个过程也称为硬化过程。(5)介电层Illa被ECR(电子回旋共振)蚀刻方法利用Cl2气体蚀刻。通过这个蚀刻，没有被第一抗蚀剂图案遮挡的一部分介电层Illa被去除(见图8(A))。(6)施加第二抗蚀剂以形成第二抗蚀剂图案123，以覆盖被抗蚀剂图案120a所围绕的区域(见图8(B))。如图9所示，抗蚀剂图案123是边长为L6的方形图案，在这种情况下，例如，假设L6 = 18口111，且宽度1^7 = Iym0与第一抗蚀剂相同的抗蚀剂用作第二抗蚀剂。因此，第二抗蚀剂可以在与第一抗蚀剂相同的条件下形成。此外，如上所述，第一抗蚀剂图案在第二抗蚀剂施加之前硬化。由于这个特征，在第二抗蚀剂被施加时，第一抗蚀剂不会溶解在第二抗蚀剂的溶剂中。结果，形成两层抗蚀剂结构。在这种情况下，优选的是，硬化第一抗蚀剂图案的加热温度等于或高于150°C。根据试验，当加热温度是140°C时，第一抗蚀剂仅通过施加第二抗蚀剂开始溶解，并且第一抗蚀剂图案的形状变形。此外，当第二抗蚀剂被曝光时，没有被第二抗蚀剂123遮挡的第一抗蚀剂的部分也被曝光。但是，由于第一抗蚀剂图案已经硬化，该部分第一抗蚀剂图案不会在下面的显影处理中显影。结果，第一抗蚀剂图案的尺寸不会变化。例如，图10所示，图10是沿着图9中A-A线的横截面图，第二抗蚀剂图案123可以形成为保护台地结构上的发射区域和接触区域。在这种情况下，假设长度L6 = 18μπι，它比抗蚀剂图案120a的外周的一边短2 μ m。这个2 μ m的差被认为是用于对齐偏移的容差。(7)通过利用Cl2气体的ECR蚀刻方法，层叠体利用第一抗蚀剂图案和第二抗蚀剂图案123作为蚀刻掩膜进行蚀刻，以形成台地结构(下面简称为台地)，该台地具有暴露出选择性氧化层108的侧表面。在这种情况下，这个蚀刻被设定成暴露下部间隔层104的上表面(见图11(A))。抗蚀剂图案120a的外周限定台地的外周。由于这个特征，台地的外周和发射区域内反射率低的区域之间的相对位置关系不会变化。(8)通过将蚀刻掩膜浸入到丙酮液体中，随后通过超声波清洁，可以去除蚀刻掩膜(见图11(B))。(9)层叠体被在水蒸气中加热。通过这样做，选择性氧化层108中的Al (铝)从台地的外周部分开始被选择性氧化，使得被氧化铝(氧化层)108a围绕的未氧化区域108b 保留在台地的中心部分(见图11(C))。即，形成所谓的氧化物限制结构，其能够将发光部分的驱动电流的通过限制到仅台地的中心部分。这个未氧化区域108b也可以称为电流通过区域(电流注入区域)。由此，形成了长度例如为4. 5μπι的方形形状的电流通过区域。(10)通过利用P-CVD方法形成P-SiN(SiNx)的光学透明介电层111b。在这种情况下，介电层Illa的光学厚度被设定为等于2 λ /4。更具体地说，SiN的折射率η为1. 83， 而振荡波长λ为780nm ；因此，介电层Illb的实际膜厚度O λ /4η)被设定为206nm。(11)蚀刻掩膜形成在台地的上表面上，以便为相应的接触区域开窗。(12):介电层Illb被BHF蚀亥IJ，以为相应的接触区域开窗。(13)通过将蚀刻掩膜浸入到丙酮液体中，随后以超声波清洁，可以去除蚀刻掩膜 (见图 12(B))。(14)在台地的上表面上要形成为光发光部分的区域中，形成边长为10 μ m的方形形状的抗蚀剂图案，并且蒸汽沉积P侧电极材料。作为P侧电极材料，可以使用Cr/AuZn/ Au制成的多层膜或者Ti/Pt/Au制成的多层膜。(15)在台地的上侧上要形成为光发光部分的区域处蒸汽沉积的电极材料被提脱 (lift off)，以形成ρ侧电极113(见图12(C))。被ρ侧电极113围绕的区域是发射区域。(16)在抛光衬底101的后侧使得衬底101的厚度等于预定厚度(例如大约 IOOym)之后，η侧电极114形成(见图12(D))。在这种情况下，作为η侧电极材料，可以使用AuGe/Ni/Au制成的多层膜或Ti/Pt/Au制成的多层膜。(17)执行退火处理，以产生ρ侧电极113和η侧电极114的欧姆导电性。由此， 台地成为发光部分。(18)层叠体被切割成芯片。图13和14是示出图12(D)中的台地的局部放大图。发射区域125具有边长为 IOym的方形形状。在这个实施方式中，发射区域115覆盖有P-SiN形成的透明介电层。这个介电层包括光学厚度等于2 λ /4的相对高反射率区域122和光学厚度等于3 λ /4的相对低反射率区域。两个低反射率区域121设置在发射区域125的沿着X轴方向的相应边缘部分处。 此外，当从Z轴方向观察时，两个反射率区域121的质心与电流通过区域108b的中心之间的偏移等于或小于0. 1 μ m。当测量已经如上所述制造的多个表面发射激光器100的光发射角度时，在X轴方向和Y轴方向上的所有光发射角度都等于或小于士0. 2度。如从上面描述中可以理解到的，作为制造表面发射激光器的方法，使用根据本发明实施方式的制造表面发射激光器100的方法。
如上所述，在根据本发明实施方式的表面发射激光器100中，在衬底101上，包括下部半导体DBR 103和有源层105的谐振器结构、包括选择性氧化层108的上部半导体DBR 107等被层叠。此外，整个发射区域125覆盖有P-SiN形成的光学透明介电层，并且发射区域125 包括相对高反射率区域122和相对低反射率区域121。此外，当制造表面发射激光器100时，抗蚀剂图案120a和抗蚀剂图案120b同时形成。由于这个特征，台地的外周和两个的反射率区域121之间的相对位置关系可以基于理想的相对位置关系高度精确和稳定地确定。因此，即使在表面发射激光器100在大规模制造时，也有可能稳定减小两个的反射率区域121的质心和电流通过区域108b的中心之间的偏移量的大小(绝对值)使之等于或小于0. 1 μ m ；并且可以稳定减小光发射角度在所有方向上的大小(绝对值)使之等于或小于0. 2度。在这种情况下，在表面发射激光器100中，在去除ρ侧电极113之后，当从正交于衬底的方向观察时，在台地的上表面的外周部分上覆盖有P-SiN形成的光学透明介电层， 并且介电层的厚度与形成有两层介电层的部分(低反射率区域121)的厚度相同。此外，在发射区域125中，在外周部分内的反射率比在中心部分的相对低。由于这个特征，在不减小输出光的基础横模的情况下，可以更好地控制更高阶横模振荡。即，可以更好地控制振荡的横模。此外，在发射区域的中心部分内的相对高反射率的区域具有相对于彼此正交的两个方向各向异性的形状，使得各向异性相对于激光的横向上的限制功能来说被有意地引入；因此，可以改善偏振方向的稳定性。此外，可以控制高阶横模并且稳定偏振方向，而不必减小电流通过区域108b的面积。由于这个特征，表面发射激光器的电阻不会增加，并且在电流限制区域内的电流密度不会增加。结果，可以不减少器件的寿命。此外，整个发射区域被覆盖介电材料，由于这个特征，可以控制发射区域的氧化和污染。此外，台地的侧表面被覆盖有介电层11 Ib。由于这个特征，可以防止由于水分吸收而导致的器件的损坏，并且可以提高长期稳定性。此外，相同的抗蚀剂用作第一抗蚀剂和第二抗蚀剂，因此，不必对传统制造方法中的工艺发生明显变化。在根据本发明实施方式的光学扫描装置1010中，光源14包括表面发射激光器100 和100’。在这种情况下，光发射角度的大小(绝对值)等于或小于0.2度，并且可以获得单基础横模激光。因此，微小的圆形光点可以容易地形成在感光鼓1030的表面上的理想位置处。此外，偏振方向是稳定的，因此，光点的形状、光亮等不易于受到影响。结果，利用简单的光学系统，具有高光强度的微小圆形光板可以成像(形成)在感光鼓1030的表面上的理想位置处；因此，可以执行高精度光学扫描。根据本发明实施方式的激光打印机1000包括光学扫描装置1010。因此，可以形成
高质量图像。此外，在上述实施方式中，在上述步骤(3)中，替代形成抗蚀剂图案120b，如图15 所示，可以形成抗蚀剂图案120d，以遮挡与发射区域的中心部分处反射率高的部分相对应
14的区域。在这种情况下，在上述步骤(10)中，介电层Illb形成为使得介电层Illb的光学厚度等于λ/4或(λ/4) + (λ/4的偶数倍)。图16是以这种方式制造的表面发射激光器的示例性垂直横截面图(为了方便，称为“表面发射激光器100’”)。在图16所示的这种结构中，介电层Illa由SiO2B成，而介电层Illb由SiN形成。此外，在发射区域的中心部分内的介电材料的厚度被设定为等于2 λ /4，并且在发射区域的外周部分内的介电材料的厚度被设定为等于λ/4。此外，高反射率区域122形成在发射区域的中心部分，而低反射率区域 121形成在发射区域的外周部分。在这种表面发射激光器100’中，在高反射率区域122和低反射率区域121之间反射率方面的差异大于表面发射激光器100中的。因此，可以进一步增加基础横模输出。此外，在上述实施方式中，描述了介电层由P-SiN形成的情况。但是，本发明不局限于这种构造。例如，介电层可以由SiOx、TiOx和SiON中的任一种形成。在任何情况下， 通过基于它们相应的折射率值适当地确定膜厚度，可以获得类似的效果。此外，在上述实施方式种，描述了低反射率区域121的形状是矩形的情况。但是， 本发明不局限于这种构造。例如，低反射率区域121的形状可以是弯曲的或者成角度的形状，如图17㈧至17(C)所示。此外，在上述实施方式种，描述了低反射率部分分离成两个部分的情况。但是，本发明不局限于这种构造。例如，可以形成单个低反射率区域，如图17(D)至17(G)所示。此外，如图18(A)至18(C)所示，低反射率部分121可以形成在发射区域的中心部分，而高反射率区域122可以形成在发射区域的外周部分，使得可以选择性操作高阶模式。此外，在上述实施方式种，描述了正性抗蚀剂用作第一抗蚀剂和第二抗蚀剂的情况。但是，本发明不局限于这种构造。例如，如0MR85-45cp(T0KY0 OHKA KOGYO有限公司) 的负性抗蚀剂可以用作第一抗蚀剂，如0FPR800-64CP (TOKYO OHKA KOGYO有限公司)的正性抗蚀剂可以用作第二抗蚀剂。即使在这种情况下，台地的外周和两个低反射率区域121 之间的相对位置关系也可以根据理想的相对位置关系高精度和稳定地确定。在这种情况下，取决于抗蚀剂，溶剂有所不同。因此，在已经形成第一抗蚀剂图案之后，即使在施加第二抗蚀剂时，第一抗蚀剂图案不会被溶解。因此，在第一抗蚀剂图案上可以不必执行硬化过程。此外，在这种情况下，即使在没有被第二抗蚀剂图案123遮挡的一部分第一抗蚀剂图案被暴露，这部分第一抗蚀剂图案的组分可以变成硬化的。因此，第一抗蚀剂图案的尺寸不会发生变化。无需说，取决于抗蚀剂图案，可以使用不同的显影流体。因此，当第二抗蚀剂图案被显影时，第一抗蚀剂图案不被显影；因此，第一抗蚀剂图案的尺寸不会变化。此外，在这个情况下，即使由于对齐偏移或误差等要通过重新工作过程来再次形成第二抗蚀剂图案，由于采用不同的抗蚀剂，第一抗蚀剂图案的尺寸不会变化。例如，在第二抗蚀剂图案通过重做过程形成的过程中，在整个表面保露来曝光第二抗蚀剂时，第二抗蚀剂通过利用针对第二抗蚀剂的显影流体显影来被去除。即使在这种情况下，第一抗蚀剂图案对用于第二抗蚀剂的显影流体具有耐性，因此，第一抗蚀剂图案的尺寸不会变化。另一方面，当在第一抗蚀剂图案上执行硬化过程时，第一抗蚀剂图案的垂直横截面形状会变成圆形(见图19)。在干蚀刻过程中，已知蚀刻的侧壁的倾斜角是根据抗蚀剂和要被蚀刻的材料之间的蚀刻选择比来确定的。这个变化的原因在于不仅要被蚀刻的材料而且抗蚀剂都会被蚀刻。结果，抗蚀剂图案被变细并且取决于变细的图案的结果要被蚀刻的材料的侧壁倾斜。这个倾斜确定了垂直的横截面形状。当垂直横截面形状变成圆形时，被蚀刻的侧壁的角度可以改变，这会导致电极布线的台阶状断开(st印disconnection)。为了解决这个问题，在第一抗蚀剂图案上执行硬化过程之前，紫外线光(UV光)可以照射到层叠体上，同时层叠体被加热。由此，第一抗蚀剂图案的表面被硬化，结果，可以防止在硬化过程中垂直横截面形状变形为圆形。实际上，例如，UV光的照射可以利用UV干式清洁器(UV-I) (Samco公司)来执行。 这个设备基本上是利用UV光和臭氧去除衬底表面上的有机物质。但是，通过引入氮气代替氧气，可以仅获得UV光的效果。在这种情况下，UV光的波长是253. 7nm和184. 9nm，并且功率是IlOW(0. 35ff/cm2,由于灯的φ是200mm)。层叠体被加热到130°C并且UV光照射5分钟。 由此，在硬化过程中(在150°C下5分钟)，可以防止垂直横截面形状变形为圆形。在上述实施方式中，描述了介电层Illa的光学厚度是λ/4的情况。但是，本发明并不局限于这个构造。只要介电层Illa的光学厚度等于λ/4的奇数倍，都可以应用本发明。在上述实施方式种，描述了介电层11 Ib的光学厚度是2 λ /4的情况，但是，本发明并不局限于这个构造。只要介电层Illb的光学厚度等于λ/4的偶数倍，都可以应用本发明。此外，在上述实施方式种，光源14例如可以包括如图20所示的表面发射激光器阵列200，而不使用表面发射激光器100。在表面发射激光器阵列200中，提供了形成在相同衬底上的二维排列的多个(在这种情况下为21个)发光部分。在图20的结构中，X轴方向对应于主扫描方向，而Y轴方向对应于副扫描方向。多个发光部分以这样的方式排列，使得当所有发光部分正交投影到在Y轴方向上延伸的虚拟线上时，相邻发光部分之间的距离等于恒定的距离d2。在这个说明书中，相邻发光部分之间的距离是指相邻发光部分的中心之间的距离。此外，发光部分的数量不必局限于21个。如图21所示，图21是沿着图20的线A-A的剖视图，每个发光部分具有与表面发射激光器100相似的结构。此外，表面发射激光器阵列200可以按照与制造表面发射激光器100类似的方式来制造。因此，在每个发光部分中，当从Z轴方向观察时，两个低反射率区域121的质心和电流通过区域108b的中心之间的偏移量的大小(绝对值)可以减小到等于或小于0. Ιμπι;并且在所有方向上光发射角度的大小(绝对值)可以减小到等于或小于0.2度。此外，在发光部分中，可以获得具有相同偏振方向的多个单基础横模激光。因此， 具有高光强度的二十一个微小圆形光点可以同时形成在感光鼓1030的表面上的相应理想位置处。此外，在表面发射激光器阵列200中，当所有发光部分正交投影到沿着Y轴方向延伸的虚拟线上时，相邻发光部分之间的距离等于恒定距离d2。由于这个结构，通过控制发光部分的点亮时刻，表面发射激光器阵列200的结构可以被认为是发光部分沿着副扫描方向在感光鼓1030上以规则间隔布置的结构。此外，例如，当距离d2被确定为2. 65 μ m并且光学系统的放大率被确定为2倍时， 可以获得4800dpi (每英寸点数)的高密度写入。当然，例如，通过增加在主扫描对应方向上的发光部分的数量；通过减少在副扫描对应方向上的间距dl来进一步减小距离d2从而改变阵列布局；或者通过减小光学系统的放大率，可以进一步提高密度，由此能够实现高质量打印。此外，在主扫描方向上的写入距离可以通过控制发光部分的点亮时刻来容易地加以控制。此外，在这种情况下，即使在写入点密度不需要增加时，激光打印机100可以在不降低打印速度的同时执行打印。此外，在假设保持写入点密度时，打印速度可以进一步提
尚ο此外，优选的是，形成在相邻发光部分之间的沟槽的宽度等于或大于5 μ m，以确保发光部分之间的电隔离和空间隔离。当这个宽度太窄时，在制造过程中难于控制蚀刻。此外，优选的是，台地的尺寸(边长)等于或大于10 μ m。当尺寸太小时，不容易放电，这会降低性能。此外，在上述实施方式中，取代使用表面发射激光器100，可以使用表面发射激光器阵列200，它是以类似于制造表面发射激光器100的方式来制造，并且包括沿着一维排列布置的发光部分。此外，在上述实施方式中，描述了衬底的主表面的法线方向相对于晶体取向[1 0 0]的方向朝向晶体取向[1 1 1]的A方向倾斜15度的情况。但是，本发明并不局限于这种情况。当倾斜衬底被用作衬底时，只要衬底的主表面的法线方向相对于晶体取向<1 0 0> 的一个方向朝向晶体取向<1 1 1>的一个方向倾斜，就可以应用本发明。此外，在上述实施方式中，描述了衬底是倾斜衬底的情况，但是，本发明并不局限于这种结构。此外，在上述实施方式中，描述了发光部分的振荡波长是780nm的情况。但是，本发明并不局限于这种结构。振荡部分可以根据感光体的特性加以变化。此外，表面发射激光器100和表面发射激光器阵列200也可以应用到成像设备之外的用途中。在这种情况下，振荡波长例如可以是650nm波段、850nm波段、980nm波段、 1. 3 μ m波段、1. 5 μ m波段等。此外，在这种情况下，作为用于有源层的半导体材料，根据振荡波长可以采用适当的混晶半导体材料。例如，基于AKialnP的混晶半导体材料可以用于 650nm波段；基于InGaAs的混晶半导体材料可以用于980nm波段，而基于feJnNAs (Sb)的混晶半导体材料可以用于1.3μπι波段和1.5μπι波段。此外，通过根据要使用的振荡波长适当地选择反射镜的材料和结构，可以根据任何振荡波长形成发光部分。例如，作为AWaAs混晶之外的混晶材料，可以使用AWaInP混晶材料等。此外，优选的是，低反射率区域(层)和高反射率区域(层)可以通过使用对该振荡波长透明而彼此尽可能具有不同反射率的材料形成。在上述实施方式中，激光打印机1000被描述为成像设备。但是，本发明并不局限于这种结构。例如，本发明也可以应用于能够将激光照射到如下的介质(如片材)上的成像设备，该介质能够通过激光形成颜色。此外，例如，本发明还应用于利用银盐胶片作为图像载体的成像设备。在这种情况下，潜像通过光学扫描形成在银盐胶片上，并且通过类似于在典型的银盐拍照过程中进行的显影过程的过程来使得该潜像可视化。然后，通过执行类似于典型银盐拍照过程中的打印过程的过程，将图像转印到打印纸张上。这种成像设备也可以包括光刻设备和能够绘制 CT扫描图像的光学绘制设备等。这种成像设备进一步可以包括如图22所示的具有多个感光鼓的彩色打印机 2000。彩色打印机2000是串列型多色打印机，通过结合四种颜色(黑色、青色、品红色和黄色)来形成全彩色图像。彩色打印机2000包括用于黑色(K)的工作站(具有感光鼓K1、 充电器K2、显影装置K4、清洁单元K5和转印装置K6)、用于青色(C)的工作站(具有感光鼓Cl、充电器C2、显影装置C4、清洁单元C5和转印装置C6)、用于品红色(M)的工作站(具有感光鼓Ml、充电器M2、显影装置M4、清洁单元M5和转印装置M6)、用于黄色(Y)的工作站 (具有感光鼓Y1、充电器Y2、显影装置W、清洁单元TO和转印装置Y6)、以及光学扫描装置 2010、传送带2080、定影单元2030等。感光鼓在图22中所示的相应箭头的方向上旋转。在每个感光鼓的附近，沿着旋转方向，按顺序设置了充电器、显影装置、转印装置和清洁单元。充电器均勻充电相应感光鼓的表面。光学扫描装置2010将光照射到感光鼓的表面上，从而在相应的感光鼓上形成潜像，该感光鼓的表面已经被相应的充电器所充电。然后，彩色调色剂图像被相应的显影装置形成在感光鼓的表面上。进一步，彩色调色剂图像通过相应的转印装置叠置在传送带2080 上的记录纸张上。最后，叠置的彩色图像被定影装置2030定影在记录纸张上。光学扫描装置2010包括具有表面发射激光器或表面发射激光器阵列的光源，该表面发射激光器或表面发射激光器阵列由类似于制造表面发射激光器100的方法来制造。 由于这个特征，光学扫描装置2010可以实现光学扫描装置1010所实现的相同效果。此外， 彩色打印机2000包括光学扫描装置2010，因此，彩色打印机可以实现与激光打印机1000所实现的相同的效果。此外，在彩色打印机2000中，由于所使用零件的制造误差或定位误差等会造成颜色偏移。即使在这种情况下，当光学扫描装置2010的光源具有类似于表面发射激光器阵列 200的表面发射激光器阵列时，通过选择要被点亮的发光部分，可以更好地控制颜色偏移。工业实用型如上所述，根据本发明实施方式的制造表面发射激光器的方法适于稳定地制造表面发射激光器，该表面发射激光器的偏移量的大小(绝对值)等于或小于0.1 μ m，同时更好地控制横模振荡。此外，在根据本发明实施方式的表面发射激光器和表面发射激光器阵列中，可以充分减小光发射角度的大小(绝对值)，使之等于或小于0. 2度，同时，更好地控制横模振荡，而不会导致高成本。此外，根据本发明实施方式的成像设备适于形成高质量图像，而不会导致高成本。本发明基于2009年5月观日提交的日本专利申请第2009-U8434号和2010年1 月20日提交的日本专利申请的2010-009820号，并要求它们的优先权，这些在先申请的全部内容通过引用结合于此。
权利要求
1.一种制造表面发射激光器的方法，所述表面发射激光器包括层叠体，所述层叠体中，下部反射镜、谐振结构和上部反射镜层叠在衬底上，所述谐振结构包括有源层，所述上部反射镜包括选择性氧化层，以及台地结构，该台地结构形成在层叠体中并且提供发光部分，所述发光部分包括电流限制结构和发射区域，所述电流限制结构包括围绕电流通过区域的氧化物，所述发射区域包括相对高反射率部分和相对低反射率部分，所述方法包括将第一透明介电层层叠在层叠体的上表面上的第一介电层层叠步骤； 将第一抗蚀剂图案形成在第一透明介电层的上表面上的第一抗蚀剂图案形成步骤，所述第一抗蚀剂图案包括用于限定台地结构的外周的图案和用于保护与包括在发射区域内的相对高反射率部分和相对低反射率部分中的一个相对应的区域的图案；利用第一抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜蚀刻第一透明介电层的介电层蚀刻步骤；以及形成用于保护与所有发射区域相对应的区域的第二抗蚀剂图案的第二抗蚀剂图案形成步骤，其中，所述第一介电层层叠步骤、第一抗蚀剂图案形成步骤、介电层蚀刻步骤和第二抗蚀剂图案形成步骤在形成台地结构之前进行。
2.如权利要求1所述的制造表面发射激光器的方法，还包括在电流限制结构形成之后将第二透明介电层层叠在层叠体的上表面上的第二介电层层叠步骤，第二透明介电层具有(振荡波长/4)的偶数倍或(振荡波长/4) + ((振荡波长 /4)的偶数倍)的光学厚度，其中在所述第一介电层层叠步骤中，层叠了光学厚度为(振荡波长/4)的奇数倍的第一透明介电层。
3.如权利要求1或2所述的制造表面发射激光器的方法，其中所述衬底是倾斜衬底，在第一抗蚀剂图案形成步骤中，响应于电流通过区域的位置偏移，用于保护与包括在发射区域内的相对高反射率部分和相对低反射率部分中的一个相对应的区域的图案的质心从用于限定台地结构的外周的图案的中心偏移。
4.如权利要求1至3中任一项所述的制造表面发射激光器的方法，其中第一抗蚀剂图案和第二抗蚀剂图案利用具有相同感光特性的相应抗蚀剂形成。
5.如权利要求4所述的制造表面发射激光器的方法，还包括在执行介电层蚀刻步骤之前硬化第一抗蚀剂图案的第一抗蚀剂图案硬化步骤。
6.如权利要求5所述的制造表面发射激光器的方法，还包括在执行第一抗蚀剂图案硬化步骤之前在加热衬底的同时将UV光照射到第一抗蚀剂图案上的照射步骤。
7.如权利要求1至3中任一项所述的制造表面发射激光器的方法，其中用于形成第一抗蚀剂图案的抗蚀剂的感光特性不同于用于形成第二抗蚀剂图案的抗蚀剂的感光特性。
8.一种表面发射激光器，包括具有台地结构的发光部分，其中下部反射镜、谐振结构和上部反射镜层叠在衬底上，谐振结构包括有源层，上部反射镜包括电流限制结构，该电流限制结构包括围绕电流通过区域的氧化物，所示发光部分包括发射区域，该发射区域的整个表面包括第一表面部分和第二表面部分，在第一表面部分上形成一个介电层，而在第二表面部分上形成两个介电层，使得发射区域包括相对高反射率部分和相对低反射率部分，其中当去除围绕发射区域的电极后从正交于衬底的方向观察时，台地结构的外周的上表面覆盖有介电材料，并且覆盖台地结构的外周的上表面的介电材料的厚度等于发射区域中其上形成两个介电层的第二表面部分的厚度。
9.一种表面发射激光器阵列，包括集成的多个如权利要求8所述的表面发射激光器。
10.一种光学扫描装置，该光学扫描装置能够用光扫描要被扫描的表面，所述光学扫描装置包括具有如权利要求8所示的表面发射激光器的光源；偏转器，该偏转器用于偏转来自光源的光；以及扫描光学系统，该扫描光学系统用于将被偏转器偏转的光聚焦在要被扫描的表面上。
11.一种光学扫描装置，该光学扫描装置能够用光扫描要被扫描的表面，所述光学扫描装置包括具有如权利要求9所示的表面发射激光器阵列的光源；偏转器，该偏转器用于偏转来自光源的光；以及扫描光学系统，该扫描光学系统用于将被偏转器偏转的光聚焦在要被扫描的表面上。
12.—种成像设备，包括图像载体；以及如权利要求10或11所述的光学扫描装置，所述光学扫描装置将光扫描在所述图像载体上，所述光基于图像信息调制。
13.如权利要求12所述的成像设备，其中所述图像信息是多颜色的。
全文摘要
公开了一种制造表面发射激光器的方法，包括层叠透明介电层在层叠体的上表面上；形成第一抗蚀剂图案在介电层的上表面上，第一抗蚀剂图案包括限定台地结构的外周的图案和保护与发射区域中包括的相对高反射率部分和相对低反射率部分中的一个相对应的区域的图案；通过利用第一抗蚀剂图案作为掩膜蚀刻介电层；以及形成包括与整个发射区域相对应的区域的第二抗蚀剂图案。这些步骤在形成台地结构之前执行。
文档编号H01S5/183GK102439806SQ20108002249
公开日2012年5月2日 申请日期2010年3月15日 优先权日2009年5月28日
发明者伊藤彰浩, 佐藤俊一, 原坂和宏, 庄子浩义 申请人:株式会社理光