(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（００１）面又はこれと等価な面を有する化合物半導体基板上に化合物半導体層を複数形成する工程と、
耐エッチング性膜をマスクとして前記化合物半導体層をエッチングし、＜１１０＞方向又はこれと等価な方向に長手方向を有するメサストライプを形成する工程と、
前記耐エッチング性膜を残したまま前記メサストライプの側部の前記化合物半導体基板上に前記メサストライプの最上面よりも高く、かつ側壁が露出した第１の化合物半導体層を選択成長させる工程と、
面方位によるエッチングレートの差を利用して、表面をエッチングし、前記メサストライプの側部の第１の化合物半導体層の側壁を後退させ、前記メサストライプの最上面の周囲に平坦部を設ける工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１の化合物半導体層の側壁を後退させ、前記メサストライプの最上面の周囲に平坦部を設ける工程の後、前記メサストライプ及び前記第１の化合物半導体層上に電極を形成する工程を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の化合物半導体層の側壁を後退させ、前記メサストライプの最上面の周囲に平坦部を設ける工程の後、不純物が導入された第２の化合物半導体層を前記メサストライプ及び前記第１の化合物半導体層上に堆積する工程と、
前記第２の化合物半導体層と接触する電極を形成する工程とを有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の化合物半導体層の材料はＩｎＰであり、前記不純物は亜鉛（Ｚｎ）であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記化合物半導体基板及び前記第１の化合物半導体層の材料はＩｎＰであることを特徴とする請求項１乃至４記の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の化合物半導体層の側壁の面方位は（１１１）B面であり、前記面方位によるエッチングレートの差を利用するエッチングに用いるエッチャントは硫酸であることを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一に記載の半導体装置の製造方法によって作製されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記半導体装置は前記メサストライプ中に活性層を含む半導体レーザであることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、より詳しくは、半絶縁性埋込みヘテロ構造（ＳＩ−ＢＨ構造）、或いは平坦化半絶縁性埋込みヘテロ構造（ＳＩ−ＰＢＨ構造）を有する半導体レーザ及びその製造方法に関する。
光ファイバ通信はマルチメディア産業の発展とともに市場が拡大し、最近では、半導体レーザの低価格化と高信頼性が求められている。
【０００２】
【従来の技術】
図８，図９は、ＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について説明する断面図である。
まず、図８（ａ）に示すように、（００１）面を有する化合物半導体基板１上に複数の化合物半導体層２〜５が形成された後、メサストライプを形成する領域に耐エッチング性膜６を形成する。
【０００３】
次に、図８（ｂ）に示すように、耐エッチング性膜６をマスクとして、複数の化合物半導体層２〜５及び化合物半導体基板１をエッチングし、＜１１０＞方向を長手方向とするメサストライプ１０１を形成する。このとき、メサストライプ１０１は下層からクラッド層２ａと、活性層３ａと、クラッド層４ａと、コンタクト層５ａとを含む。
【０００４】
次いで、図８（ｃ）に示すように、耐エッチング性膜６をそのまま残して、メサストライプ１０１の側部の化合物半導体基板１ｂ上に半絶縁性の化合物半導体層７を選択成長する。このとき、メサストライプ１０１から遠く離れた部分の化合物半導体層７の膜厚が、図１１に示すように、薄くなると、十分な高抵抗が得られないので、出来るだけ厚くなるようにする。このようにすると、化合物半導体層７はメサストライプ１０１の側部においてメサストライプ１０１の最上面から突出する。
【０００５】
次に、図８（ｄ）に示すように、絶縁膜８を形成した後、図９（ａ）に示すように、パターニングし、メサストライプ１０１を含む開口部９を形成する。
次いで、図９（ｂ）に示すように、コンタクト層５ａ表面の劣化層を除去するため、表面をライトエッチングした後、図９（ｃ）に示すように、メサストライプ１０１の最上層５ａに接触する電極１０を形成する。このとき、電極１０の主要金属として金膜を用いるが、その金膜と下層の化合物半導体層５ａとが反応しないように、間に高融点金属膜からなる下地層を挟む。
【０００６】
以上により、ＳＩ−ＢＨ構造を有する半導体レーザが完成する。
次に、ＳＩ−ＰＢＨ構造を有する半導体レーザの製造方法について図１２及び図１３を参照しながら説明する。
まず、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、耐エッチング性膜１５をマスクとして化合物半導体層１４〜１２をエッチングし、（００１）面を有する化合物半導体基板１１ｂ上に＜１１０＞方向を長手方向とするメサストライプ１０２を形成する。このとき、メサストライプ１０２は下層からクラッド層１２ａと、活性層１３ａと、クラッド層１４ａとを含む。上記のＳＩ−ＢＨ構造を有する半導体レーザと異なり、コンタクト層５ａは形成されない。
【０００７】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、耐エッチング性膜１５をそのまま残して、メサストライプ１０２の側部の化合物半導体基板１１ｂ上に半絶縁性の化合物半導体層１６及び１７を選択成長する。このとき、化合物半導体層１６及び１７はメサストライプ１０２の側部においてメサストライプ１０２の最上面から突出する。
【０００８】
次に、図１３（ａ）に示すように、耐エッチング性膜１５を除去した後、クラッド層１８及びコンタクト層１９を形成する。
次いで、図１３（ｂ）に示すように、絶縁膜２０を形成した後、パターニングし、コンタクトホール２１を形成する。続いて、コンタクトホール２１を通してコンタクト層１９に接触する電極２２を形成すると、ＳＩ−ＰＢＨ構造を有する半導体レーザが完成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＳＩ−ＢＨ構造を有する半導体レーザにおいては、メサストライプ１０１の角部で、化合物半導体層７の側壁が急角度で立上っているので、下地層１０ａの成膜時に、その部分で下地層１０ａが形成されないことがある。特に、図９（ｂ）に示すように、表面をエッチングした場合は、図１０に示すように、化合物半導体層７がメサストライプ１０１上に張りだす（オーバハングする）ため、成膜異状は一層顕著になる。このため、下地層１０ａの上に金膜１０ｂを形成すると、下地層１０ａの非形成領域を通して化合物半導体層５ａと金膜１０ｂとが直接接触し、金がメサストライプ１０１中に侵入して半導体レーザの特性を悪化させるという問題がある。
【００１０】
一方、ＳＩ−ＰＢＨ構造を有する半導体レーザにおいては、メサストライプ１０２の最上面から突出する化合物半導体層１６の側壁の面方位は（１１１）Ｂ面となるため、ｐ型不純物として亜鉛（Ｚｎ）を含むクラッド層１８を形成した場合、側壁から成長するクラッド層１８（図１３のＢ部）中では不純物濃度が低下する。このため、高抵抗層がメサストライプ１０２上を覆うことになって素子抵抗が高くなり、所望の電流がメサストライプ１０２内の活性層１３ａに流入しなくなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、メサストライプ上及びその周辺部にかけて屈曲のない平坦な電極領域を形成することができ、また、メサストライプ上で高抵抗の化合物半導体層が形成されるのを防止することができる半導体装置及びその製造方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、第１の発明である、（００１）面又はこれと等価な面を有する化合物半導体基板上に化合物半導体層を複数形成する工程と、耐エッチング性膜をマスクとして前記化合物半導体層をエッチングし、＜１１０＞方向又はこれと等価な方向に長手方向を有するメサストライプを形成する工程と、前記耐エッチング性膜を残したまま前記メサストライプの側部の前記化合物半導体基板上に前記メサストライプの最上面よりも高く、かつ側壁が露出した第１の化合物半導体層を選択成長させる工程と、面方位によるエッチングレートの差を利用して、表面をエッチングし、前記メサストライプの側部の第１の化合物半導体層の側壁を後退させ、前記メサストライプの最上面の周囲に平坦部を設ける工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決され、
第２の発明である、前記第１の化合物半導体層の側壁を後退させ、前記メサストライプの最上面の周囲に平坦部を設ける工程の後、前記メサストライプ及び前記第１の化合物半導体層上に電極を形成する工程を有することを特徴とする第１の発明の半導体装置の製造方法によって解決され、
第３の発明である、前記第１の化合物半導体層の側壁を後退させ、前記メサストライプの最上面の周囲に平坦部を設ける工程の後、不純物が導入された第２の化合物半導体層を前記メサストライプ及び前記第１の化合物半導体層上に堆積する工程と、前記第２の化合物半導体層と接触する電極を形成する工程とを有することを特徴とする第１の発明の半導体装置の製造方法によって解決され、
第４の発明である、前記第２の化合物半導体層の材料はＩｎＰであり、前記不純物は亜鉛（Ｚｎ）であることを特徴とする第３の発明の半導体装置の製造方法によって解決され、
第５の発明である、前記化合物半導体基板及び前記第１の化合物半導体層の材料はＩｎＰであることを特徴とする第１乃至第４の発明の何れか一の半導体装置の製造方法によって解決され、
第６の発明である、前記第１の化合物半導体層の側壁の面方位は（１１１）B面であり、前記面方位によるエッチングレートの差を利用するエッチングに用いるエッチャントは硫酸であることを特徴とする第５の発明の半導体装置の製造方法によって解決され、
第７の発明である、第１乃至第６の発明の何れか一の半導体装置の製造方法によって作製されたことを特徴とする半導体装置によって解決され、
第８の発明である、前記半導体装置は前記メサストライプ中に活性層を含む半導体レーザであることを特徴とする第７の発明の半導体装置によって解決される。
【００１３】
本発明においては、面方位によるエッチングレートの差を利用して、表面をエッチングし、メサストライプの側部の第１の化合物半導体層の側壁を後退させている。
例えば、（００１）面を有するＩｎＰ基板上であってメサストライプの側部に第１の化合物半導体層としてＩｎＰ層をメサストライプの最上面から突出するように形成したとき、突出した部分のＩｎＰ層の側壁は（１１１）Ｂ面となる。従って、エッチャントとして硫酸を用いると、（００１）面よりも（１１１）Ｂ面のエッチングレートが遙に大きいため、平坦な部分のエッチングを抑制しつつ、側壁のみをエッチングして後退させることができる。
【００１４】
これにより、少なくとも屈曲部分をメサストライプ近辺から遠いところに移動させることができ、メサストライプ上及びその周辺部を平坦にすることができる。
従って、表面に電極を形成した場合、メサストライプ近辺では電極を平坦な面に形成することができる。このため、最上層に金膜を含む多層の金属膜からなる電極を形成したとき、均一な膜厚の金属膜が形成されて金膜と化合物半導体層との間に必ず介在し、金膜が化合物半導体層と接触して金が化合物半導体層内に侵入するのを防止することができる。
【００１５】
また、メサストライプ上及び側部の化合物半導体層上にわたってＺｎ等の不純物を含む化合物半導体層を形成した場合、（１１１）Ｂ面の側壁に堆積する層のドーピング量が面方位に依存して低濃度となっても、（１１１）Ｂ面の側壁がメサストライプ近辺から遠いところにあるので、その層はメサストライプ上には達しない。
【００１６】
このため、メサストライプ上方の化合物半導体層内では平坦な（００１）面における不純物濃度が維持されるため、低抵抗となる。これにより、電流の流路の低抵抗が維持されて、メサストライプ中の活性層には所望の大きさの電流が流入することになり、半導体レーザの閾値電流を低減することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（１）第１の実施の形態
図１（ａ）〜（ｄ），図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について説明する断面図である。波長1.55μｍ帯の半導体レーザを対象とし、電流狭窄構造を有する。
【００１８】
まず、図１（ａ）に示すように、（００１）面を有するＩｎＰからなる化合物半導体基板３１上に、バンドギャップに対応する波長（λｇ）1.15μｍ，膜厚７０ｎｍのｎ型のInGaAsP 層３２を堆積する。この明細書において、バンドギャップに対応する波長（λｇ）とは化合物半導体層の組成比に対応して変化するバンドギャップの大きさを対応する波長の単位で表したものである。
【００１９】
更に、活性層を含む層３３を堆積する。即ち、λｇ＝1.15μｍ，膜厚３０ｎｍのノンドープのInGaAsP 膜を堆積し、その上にλｇ＝1.57μｍ，膜厚5.1 ｎｍのノンドープのInGaAsP 膜とλｇ＝1.3 μｍのノンドープの膜厚１０ｎｍのInGaAsP 膜とを、λｇ＝1.57μｍのInGaAsP 膜が１０層で、両端がλｇ＝1.3 μｍのInGaAsP 膜となるように、交互に積層する。さらに、その上にλｇ＝1.15μｍ，膜厚３０ｎｍのノンドープのInGaAsP 膜を積層する。なお、活性層を含む層３３の積層構造については半導体レーザの用途により種々の層構成を採用できることはいうまでもない。
【００２０】
さらに、活性層を含む層３３の上に、膜厚2000ｎｍのｐ型のInP 層３４を堆積する。以上の化合物半導体層の堆積はＭＯＶＰＥ法により行う。
続いて、液層成長法（ＬＰＥ法）により、λｇ＝1.3 μｍ，膜厚５００ｎｍのｐ型のInGaAsP 層３５を積層する。
次いで、化学気相成長法（ＣＶＤ法）により、InGaAsP 層３５上に膜厚３００ｎｍのシリコン酸化膜を形成した後、CHF3ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりレジスト膜をマスクとしてそのシリコン酸化膜をエッチングする。これにより、活性層を含むメサストライプを形成すべき領域に、＜１１(-) ０＞方向に長手方向を有する幅1.5 μｍの帯状の耐エッチング性膜３６を形成する。
【００２１】
次に、図１（ｂ）に示すように、エタン系のガス、例えばＣ2 Ｈ4 ＋Ｈ2 の混合ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、耐エッチング性膜３６をマスクとして複数の化合物半導体層３５〜３２及び化合物半導体基板３１をエッチングし、＜１１０＞方向を長手方向とする高さ３μｍのメサストライプ１０３を形成する。
【００２２】
このメサストライプ１０３は、下層からｎ型のＩｎＰからなる膜厚１００ｎｍのクラッド層３２ａと、活性層を含む層３３ａと、ｐ型のInP からなる膜厚2000ｎｍのクラッド層３４ａと、λｇ＝1.3 μｍのｐ型のInGaAsP からなる膜厚５００ｎｍのコンタクト層３５ａとを含む。
さらに、上記メサストライプ１０３の積層構造のうち、活性層を含む層３３ａは、λｇ＝1.15μｍのノンドープのInGaAsP からなる膜厚３０ｎｍのＳＣＨ層と、λｇ＝1.57μｍのノンドープのInGaAsP からなる膜厚5.1 ｎｍの井戸層とλｇ＝1.3 μｍのノンドープのInGaAsP からなる膜厚１０ｎｍの障壁層とが交互に積層されている多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）の活性層と、λｇ＝1.15μｍのノンドープのInGaAsP からなる膜厚３０ｎｍのＳＣＨ層との多層構造である。
【００２３】
次いで、図１（ｃ）に示すように、耐エッチング性膜３６をそのまま残して、メサストライプ１０３の側部の化合物半導体基板３１ｂ上に鉄（Fe）をドープした半絶縁性のＩｎＰからなる埋込み層（第１の化合物半導体層）３７を選択成長する。このとき、メサストライプ１０３から遠くでも十分な膜厚が得られるようにするため、埋込み層３７はメサストライプ１０３の側部においてメサストライプ１０３の最上面から突出するように堆積する。その突出した部分の側壁には（１１１）Ｂ面が露出している。
【００２４】
次に、図１（ｄ）に示すように、蒸着により膜厚３００ｎｍのシリコン酸化膜３８を形成した後、パターニングし、メサストライプ１０３の上面を含む開口幅６〜７μｍのコンタクトホール３９を形成する。
次いで、図２（ａ）に示すように、（００１）面よりも（１１１）Ｂ面のエッチングレートの方がはるかに大きいエッチャント、例えば濃硫酸を用いて、表面をエッチングする。これにより、（００１）面が露出した平坦な部分のエッチングを抑制しつつ、（１１１）Ｂ面が露出した側壁のみをエッチングして後退させることができる。これにより、メサストライプ１０３の最上面の周囲に平坦な面が広がる。図１（ｄ）では、Ｃ部が広がった平坦な面である。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示すように、コンタクト層３５ａの表面の劣化層を除去するため、H2SO4 ＋H2O2＋H2O の混合液を用いて表面をライトエッチングする。
次いで、図２（ｃ）に示すように、蒸着により膜厚３００ｎｍのＴｉ膜と、膜厚３００ｎｍのＰｔ膜とを形成した後パターニングする。さらに、メッキ法によりＰｔ膜上に膜厚２．５μｍのＡｕ膜を形成し、コンタクトホール３９を通してメサストライプ１０３のコンタクト層３５ａに接触するＴｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜からなる電極３９を形成する。このとき、電極４０の主要金属はＡｕ膜であるが、そのＡｕ膜と下層のコンタクト層３５ａとが反応しないように、その間に高融点金属膜、例えばＴｉ膜／Ｐｔ膜の２層からなる下地層が挟まれる。
【００２６】
この場合、埋込み層３７が突出することにより生じた屈曲部分がメサストライプ１０３近辺から遠いところにあり、メサストライプ１０３上及びその周辺部が平坦になっているので、メサストライプ１０３近辺では電極４０を平坦な面に形成することができる。これにより、メサストライプ１０３近辺では均一な膜厚のＴｉ膜及びＰｔ膜が形成され、Ａｕ膜と化合物半導体層が直接接するのを確実に防止することができる。
【００２７】
なお、図示していないが、ＩｎＰ基板３１ｂの背面にも電極を形成する。
以上により、ＳＩ−ＢＨ構造を有する半導体レーザが完成する。図３はその斜視図である。
この様にして作成された半導体レーザでは表面の電極４０及び裏面の電極を通して電流を流すと、メサストライプ１０３の側部に抵抗の高い化合物半導体層３７が形成されているので、その部分への電流の流れは抑制され、従って、電流は主として活性層を含むメサストライプ１０３内を流れる。
【００２８】
この場合、メサストライプ１０３近辺では電極４０のＡｕ膜は下に必ずＴｉ膜及びＰｔ膜を介在させて形成されているので、電極４０の金等がメサストライプ１０３内に侵入するのを抑制することができ、半導体レーザの信頼性が向上する。
なお、図１（ｃ）の埋込み層３７を堆積するとき、成膜ガスに塩素ガスを添加することにより、突出部をより低くすることができる。これは、塩素ガスによりエッチングしながら、成膜が行われるためであると考えられる。
【００２９】
また、この場合、メサストライプ１０３の側部が塩素ガスに曝されるため、最上層のInGaAsP からなるコンタクト層３５ａが塩素ガスによりサイドエッチングを受ける恐れがある。他の実施の形態では、これを防止するため、コンタクト層３５ａ上に薄い膜厚のキャップ層、例えば膜厚５０ｎｍ程度のｐ型ＩｎＰ層を形成するとよい。これにより、コンタクト層３５ａのサイドエッチングを抑制することができる。
【００３０】
さらに、このような積層構造の場合、メサストライプ１０３の周囲に拡大した平坦面を形成するには、図１（ｄ）のエッチング工程と同様に濃硫酸に曝す。即ち、濃硫酸により埋込み層３７とともにキャップ層が同時にエッチングされるため、側壁を後退させつつ拡大した平坦面を形成することができる。
更に、化合物半導体基板３１の面方位を（００１）面としているが、これと等価な面、即ち、（１００）面又は（０１０）面等を用いてもよい。ここで、等価な面とは、表面の原子の配列状態が同じ面のことである。
【００３１】
さらに、メサストライプ１０３の長手方向を＜１１０＞方向としているが、これと等価な方向、即ち、化合物半導体基板３１の面方位が（１００）面で＜０１１＞方向、面方位（０１０）面で＜１０１＞方向等としてもよい。
（２）第２の実施の形態
次に、ＳＩ−ＰＢＨ構造を有する半導体レーザの製造方法について図４及び図５を参照しながら説明する。第１の実施の形態と同じように、波長1.55μｍ帯の半導体レーザを対象とする。又、以下で、第１の実施の形態と対応する層については、特に示さない限り、エッチング条件や成膜条件、及び形成膜の膜厚等は第１の実施の形態と同じか、それに近い値とする。
【００３２】
まず、図４（ａ）に示すように、（００１）面が露出するＩｎＰからなる化合物半導体基板４１上に、膜厚１００ｎｍのｎ型のＩｎＰ層４２と、活性層を含む層４３と、膜厚２μｍのｐ型のＩｎＰ層４４と、膜厚１００ｎｍのｐ型のInGaAsP 層４５とを順に積層する。なお、活性層を含む層４３は、第１の実施の形態の活性層を含む層３３と同じ構造を有する。
【００３３】
続いて、InGaAs層４５上にシリコン酸化膜を形成した後、パターニングし、耐エッチング性膜４６を形成する。
次いで、図４（ｂ）に示すように、耐エッチング性膜４６をマスクとして化合物半導体層４５〜４２をエッチングし、（００１）面を有する化合物半導体基板４１ｂ上に＜１１０＞方向を長手方向とするメサストライプ１０４を形成する。
【００３４】
このとき、メサストライプ１０４は下層からｎ型のＩｎＰからなるクラッド層４２ａと、活性層４３ａと、ｐ型のＩｎＰクラッド層４４ａと、ｐ型のInGaAsP からなるキャップ層４５ａとを含む。第１の実施の形態で説明したＳＩ−ＢＨ構造を有する半導体レーザと異なり、コンタクト層３５ａは形成せず、キャップ層４５ａを形成する。このキャップ層４５ａは、下層のＩｎＰクラッド層４４ａの表面を劣化させないために設けられる。
【００３５】
次に、図４（ｃ）に示すように、耐エッチング性膜４６をそのまま残して、メサストライプ１０４の側部の化合物半導体基板４１ｂ上に、Ｆｅドープの半絶縁性のＩｎＰからなる膜厚３μｍの埋込み層（第１の化合物半導体層）４７と、ｎ型のＩｎＰからなる膜厚５００ｎｍのブロック層４８とを選択成長する。このとき、埋込み層４７及びブロック層４８はメサストライプ１０４から遠いところでも十分な膜厚が得られるように形成するので、メサストライプ１０４の側部においてメサストライプ１０４の最上面から突出する。なお、ブロック層４８はＺｎの拡散を防止するため、及びこの上に堆積するｐ型のクラッド層からの正孔の流入を防止するために設けられる。
【００３６】
次に、図４（ｄ）に示すように、耐エッチング性膜４６を除去した後、弗酸と硝酸を１：１で混合したエッチャントによりメサストライプ１０４の最上層のキャップ層４５ａを除去する。
続いて、濃硫酸を用いて、表面をエッチングする。このとき、（００１）面よりも（１１１）Ｂ面の方が濃硫酸によるエッチングレートが遙に大きいため、（００１）面の平坦な部分のエッチングを抑制しつつ、（１１１）Ｂ面の側壁のみをエッチングして後退させることができる。これにより、メサストライプ１０４の最上面及びその周囲に幅Ｗｉを有する平坦な（００１）面が形成される。図４（ｄ）において、Ｄ部が広がった平坦な（００１）面である。
【００３７】
次に、図５（ａ）に示すように、ｐ型の不純物としてＺｎをドープしながらＩｎＰからなる膜厚ｔのクラッド層（第２の化合物半導体層）４９を形成する。
このとき、クラッド層４９は平坦な（００１）面から及び（１１１）Ｂ面から成長するが、（１１１）Ｂ面から成長した層では濃度が低く、即ち抵抗が高いので、この層が少なくともメサストライプ１０４の上に重ならないようにする必要がある。即ち、クラッド層４９の成膜後の平坦な（００１）面の幅Ｗｆがメサストライプ１０４の幅よりも広くなるようにする。このため、クラッド層４９の必要な膜厚ｔに対して初期の平坦面の幅Ｗｉを決める必要がある。
【００３８】
ここで、クラッド層４９の膜厚ｔと、クラッド層４９の成膜前のメサストライプ１０４上の平坦面の幅Ｗｉと、クラッド層４９の成膜後のメサストライプ１０４上の平坦な面の幅Ｗｆとの関係は、（１１１）Ｂ面と（００１）面でのＩｎＰの成長速度が等しいとすると、次の式
Ｗｆ＝Ｗｉ−２×ｔ／ｔａｎθ
で表される。ここで、θは平坦な面と（１１１）Ｂ面からの成長方向との角度を表す。図７（ｂ）のモデルに基づいて上式により計算した結果を図７（ａ）に示す。これによれば、Ｗｆ＝１μｍが得られるようにするには、ｔ＝１μｍ，θ＝４５°の場合、Ｗｉを凡そ３μｍとする必要がある。
【００３９】
次いで、クラッド層４９上に膜厚２００ｎｍのｐ型のInGaAsからなるコンタクト層（第２の化合物半導体層）５０を形成する。
次いで、図５（ｂ）に示すように、膜厚３００ｎｍのシリコン酸化膜からなる絶縁膜５１を形成した後、パターニングし、コンタクトホール５２を形成する。
続いて、Ｔｉ膜と、Ｐｔ膜とを形成した後、パターニングし、さらに、Ｐｔ膜上にＡｕ膜を形成して、コンタクトホール５２を通してコンタクト層５０に接触するＴｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜からなる電極５３を形成する。なお、化合物半導体基板４１ｂの裏面にも電極を形成する。これにより、ＳＩ−ＰＢＨ構造を有する半導体レーザが完成する。
【００４０】
以上のように、本発明の第２の実施の形態によれば、図４（ｄ）に示すように、面方位によるエッチングレートの差を利用して、表面をエッチングし、メサストライプ１０４の側部の埋込み層４７，ブロック層４８の側壁を後退させている。
これにより、少なくとも屈曲部分をメサストライプ１０４近辺から遠いところに移動させることができ、メサストライプ１０４上及びその周辺部に十分に拡大した平坦な面を形成することができる。
【００４１】
従って、図５（ａ）に示すように、メサストライプ１０４上及び側部の埋込み層４７，ブロック層４８上にわたってＺｎ等のｐ型不純物を含むクラッド層４９を形成した場合、（１１１）Ｂ面の側壁に堆積するクラッド層４９のドーピング量が面方位に依存して低濃度となっても、（１１１）Ｂ面の側壁がメサストライプ１０４近辺から遠いところにあるので、その層４９の低濃度領域はメサストライプ１０４上には達しない。このため、メサストライプ１０４上方のクラッド層４９内では平坦な（００１）面における不純物濃度が維持されるため、低抵抗となる。従って、電流の流路の低抵抗が維持され、メサストライプ１０４中の活性層には所望の大きさの電流が流入することになる。これにより、半導体レーザの閾値電流を低減させることができる。
【００４２】
なお、上記第２の実施の形態において、埋込み層４７，ブロック層４８の代わりに化合物半導体基板４１ｂ上に膜厚２．５μｍのｐ型のＩｎＰ層と膜厚５００ｎｍのｎ型のＩｎＰ層とを順に堆積してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、面方位によるエッチングレートの差を利用して、表面をエッチングし、メサストライプの側部の第１の化合物半導体層の側壁を後退させているので、屈曲部分をメサストライプ近辺から遠いところに移動させ、メサストライプの周辺部に平坦な面を広げることができる。
【００４４】
従って、表面に最上層に金膜を含む多層の金属膜からなる電極を形成した場合、平坦な面には均一な膜厚の金属膜が形成されて金膜と化合物半導体層との間に必ず介在し、金膜が化合物半導体層と接触して金が化合物半導体層内に侵入するのを防止することができる。これにより、半導体レーザの信頼性の向上を図ることができる。
【００４５】
また、メサストライプ上及び側部の化合物半導体層上にわたって不純物を含む化合物半導体層を形成した場合、（１１１）Ｂ面の側壁に堆積する層のドーピング量が面方位に依存して低濃度となっても、（１１１）Ｂ面の側壁がメサストライプ近辺から遠いところにあるので、その層はメサストライプ上には達しない。このため、メサストライプ上方の化合物半導体層内では平坦な（００１）面における不純物濃度が維持されるため、低抵抗となる。これにより、電流の流路の低抵抗が維持されて、メサストライプ中の活性層には所望の大きさの電流が流入することになり、半導体レーザの閾値電流を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その２）である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る製造方法により作成されたＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの斜視図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係るＳＩ−ＰＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その１）である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係るＳＩ−ＰＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その２）である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る製造方法により作成されたＳＩ−ＰＢＨ構造の半導体レーザの斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るＳＩ−ＰＢＨ構造の半導体レーザの製造方法における平坦面の幅とクラッド層の膜厚との関係について示すグラフであり、図７（ｂ）は、上記の関係の導出に用いた構造のモデルについて示す断面図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｄ）は、従来例に係るＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その１）である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、従来例に係るＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その２）である。
【図１０】図１０は、従来例に係るＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法の問題点について示す断面図である。
【図１１】図１１は、従来例に係るＳＩ−ＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、他の従来例に係るＳＩ−ＰＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その１）である。
【図１３】図１３（ａ），（ｂ）は、他の従来例に係るＳＩ−ＰＢＨ構造の半導体レーザの製造方法について示す断面図（その２）である。
【符号の説明】
３１，３１ｂ，４１，４１ｂ  化合物半導体基板、
３２，３５  InGaAsP 層（化合物半導体層）、
３２ａ，３４ａ，４２ａ，４４ａ  クラッド層、
３３，３３ａ，４３，４３ａ  活性層を含む層、
３４，４２，４４  InP 層（化合物半導体層）、
３５ａ，５０  コンタクト層、
３６，４６  耐エッチング性膜、
３７，４７  埋込み層（第１の化合物半導体層）、
３８，５１  シリコン酸化膜（絶縁膜）、
３９，５２  コンタクトホール、
４０，５３  電極、
４５  InGaAsP 層（化合物半導体層）、
４５ａ  キャップ層、
４８  ブロック層、
４９  クラッド層（第２の化合物半導体層）、
１０３，１０４  メサストライプ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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