(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧａＡｓ基板（１）上に、第１クラッド層（２）、活性層（３）、第２クラッド層（４）、ＩｎＧａＡｓＰからなるエッチング阻止層（６）、第３クラッド層（７）を含む複数の層が順次形成され、前記第３クラッド層の側部に電流ブロック層（８）が配置されている、ＡｌＧａＡｓ系半導体発光素子の製造方法であって、
ＧａＡｓ基板上に、第１クラッド層、活性層、第２クラッド層、エッチング阻止層、第３クラッド層を順次結晶成長させる段階と、
前記第３クラッド層の所定箇所にマスクを形成する段階と、
前記マスクを用いて、前記マスクが無い部分の前記第３クラッド層を前記エッチング阻止層が表面に出るまで除去するとともに前記エッチング阻止層の表面をエッチングして、前記エッチング阻止層と前記第３クラッド層との間の境界部から前記エッチング阻止層側に延びる緩やかな傾斜面を含むリッジ形成層を形成する段階と、
前記緩やかな傾斜面を含む前記リッジ形成層の側部に、異常成長が生じずに電流ブロック層を形成する段階と、
前記マスクを除去する段階とを含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記第３クラッド層及び前記エッチング阻止層の表面のエッチングに使用するエッチング液として、前記エッチング阻止層の前記第３クラッド層に対する選択比が３〜１０の材料を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
ＧａＡｓ基板（１）上に、ＡｌＧａＡｓ系材料からなる、第１クラッド層（２）、活性層（３）、及び第２クラッド層（４）、ＩｎＧａＡｓＰからなるエッチング阻止層（６）、ＡｌＧａＡｓ系材料からなる電流ブロック層（８）を含む複数の層が順次形成され、前記電流ブロック層の一部が選択的に除去された部分およびその表面側に、第３クラッド層（７）を含む複数の層が形成された構造からなる半導体発光素子の製造方法であって、
ＧａＡｓ基板上に、第１クラッド層、活性層、第２クラッド層、エッチング阻止層、電流ブロック層を順次結晶成長させる段階と、
前記電流ブロック層の所定箇所にマスクを形成する段階と、
前記マスクを用いて、前記マスクが無い部分の電流ブロック層を前記エッチング阻止層が表面に出るまで除去するとともに前記エッチング阻止層の表面をエッチングして、前記エッチング阻止層と前記電流ブロック層との間の境界部からエッチング阻止層側に延びる緩やかな傾斜面を含むストライプ部を形成する段階と、
前記マスクを除去する段階と、
前記緩やかな傾斜面を含む前記ストライプ部に、異常成長が生じずに第３クラッド層を形成する段階とを含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記電流ブロック層及び前記エッチング阻止層の表面のエッチングに使用するエッチング液として、前記エッチング阻止層の前記電流ブロック層に対する選択比が３〜１０の材料を用いることを特徴とする請求項３記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記エッチング液が酒石酸系または燐酸系からなることを特徴とする請求項２又は４記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記エッチング阻止層の膜厚が３０ｎｍ以上で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体光増幅器や波長可変光源装置等に用いられる半導体発光素子に係り、光出力が高く且つ信頼性の高い半導体発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｌＰ等のＡｌ組成を含んだ半導体レーザを作製する場合は、再成長時の結晶表面の酸化の問題があるため、主としてリッジ構造や内部ストライプ構造、リッジ埋込構造が採用されている。これらの構造によって半導体レーザを作製する場合、エッチングにより活性層を切断すると、活性層への酸化の影響で信頼性を損なう問題が生じるため、通常は活性層の上部にエッチング阻止層を設けている。そして、その際のエッチング阻止層の膜厚は、レーザ特性や光密度分布に影響を与えないように３０ｎｍ以下の薄い層で形成することが通常であった。
【０００３】
ところで、光密度分布に影響を与えないようにエッチング阻止層を形成した場合、光密度分布が通常発光部に近い部分で最大となり、活性層における劣化発生の原因となっていた。この問題を解決するため、光密度調整層を設ける方法が考えられていた。この光密度調整層として、レーザ光の光密度を下げるためのビーム拡大層をエッチストップ層上に独立して設けた半導体レーザが下記特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示される半導体レーザの一実施例について、その製造方法の手順に沿って説明すると、図４に示すように、まずｎ−ＧａＡｓ基板５１上にｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層５２（２μｍ）、ＧａＡｓ活性層５３（０. ０４μｍ）、ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層５４（０. ２５μｍ）、ｐ−Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐエッチストップ層５５（５ｎｍ）、ｐ−Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓビーム拡大層５６（０. ２５μｍ）、ｐ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓ第２クラッド層５７（１. ５μｍ）、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５８（０. ２５μｍ）を順次結晶成長させる。
【０００５】
次に、幅約５μｍのＳｉＯ2 膜をマスクとしてｐ−ＧａＡｓコンタクト層５８、ｐ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓ第２クラッド層５７、及びｐ−Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓビーム拡大層５６を硫酸系のエッチング液によりエッチングする。さらに、有機金属気相成長法によりｎ−ＧａＡｓブロック層５９をＳｉＯ2 膜のない領域に選択的に成長する。そして、ＳｉＯ2 膜を除去した後、素子の直列抵抗低減のため、ｐ−ＧａＡｓ埋込層６０を形成しウエハの表面及び裏面に電極（図示せず）を形成する。これにより、図４に示す断面構造の半導体レーザが形成される。
【０００６】
ところで、半導体レーザを作製する場合、エッチング阻止層の機能としては、エッチングを止めることが本来の目的である。このため、大きな選択性を有する材料を用いるのが通例であった。
【０００７】
例えば下記特許文献２に開示される半導体レーザ素子では、図５に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板７１上に、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法、有機金属気相エピタキシャル（ＯＭ−ＶＰＥ）法等の手法により、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（ｘ＝０→０. ５）混晶比傾斜バッファ層７２（０. ２μｍ厚）、ｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓクラッド層７３（１. ５μｍ厚）、無添加の多重量子井戸活性層７４、ｐ−ＧａＡｓエッチング停止層７５（２０Å厚）、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓクラッド層７６（１. ２μｍ厚）、及びｐ−ＧａＡｓコンタクト層７７（１. ０μｍ厚）を順次成長させている。図５において、エッチング停止層７５は、エッチング速度がその上層であるｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓクラッド層７６の１／１０以下であるエッチング材を用いて活性層７４の上部に形成される。
【０００８】
また、他の例として、下記特許文献３に開示される半導体発光素子は、図６に示すように、基板８１上に、バッファ層８２、下側クラッド層８３、活性層８４、第１上側クラッド層８５、エッチング阻止層８６、電流阻止層８７、キャップ層８８、第２上側クラッド層８９、コンタクト層９０が順次配置され、基板８１とコンタクト層９０の外側に一対の電極１１１と電極１１２が配置される。これらの各層は、エピタキシャル薄膜として形成される。エッチング阻止層８６とキャップ層８８がＭＡｓ（Ｍは IIIｂ族元素、一種又は二種以上）で構成され、電流阻止層８７がＭＰで構成される。また、電流阻止層８７に形成されるグルーブ９１の各壁面に主として｛１１１｝面を露出させる。この半導体発光素子を作製する場合、エッチング剤としては、ＭＰ結晶面が主に現れている面を除く他の面を選択的にエッチングし得るエッチング剤が使用される。
【０００９】
このように、下記特許文献２及び特許文献３に開示される従来の半導体発光素子では、エッチング阻止層の機能として、エッチングを止めることが本来の目的であることから大きな選択性を有する材料を用いており、エッチング阻止層と上層部との間の境界面で鋭角にエッチングが停止していた。
【特許文献１】特開平６−２９１４０７号公報
【特許文献２】特開平１−９６９８０号公報
【特許文献３】特開平７−２２１４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示される半導体レーザは、ビーム拡大層５６をエッチストップ層５５上に形成し、ビーム拡大層５６の上部に第２クラッド層５７とコンタクト層５８を形成していた。このため、エッチング液の種類によっては各層のエッチング速度の違いにより、形状にバラツキが生じるおそれがあった。また、ビーム拡大層５６によって光密度を調整できるが、ビーム拡大層５６の側面がエッチングにより除去され、リッジ幅の制御性が悪化し、光密度分布の形状が複雑化しやすい問題があった。
【００１１】
特許文献２及び特許文献３に開示される半導体発光素子は、大きな選択性を有する材料（例えば特許文献２ではエッチング速度比が１０倍以上）を用いてエッチングを行っており、エッチング阻止層（特許文献２ではエッチング停止層７５）と上層部との間の境界面で鋭角にエッチングが停止していた。このため、リッジ埋込構造や内部ストライプ構造を採用した場合、上記鋭角なエッチングの停止による不連続点をきっかけとして成長がリッジ形成層の側面までかからず、異常成長部が生じることがあった。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光密度の中心をリッジ形成層側に引き寄せて活性層の光密度を低減すること、また成長初期の成長種を付着しやすくしてリッジ形成層の側面まで成長させることができる半導体発光素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の半導体発光素子の製造方法は、ＧａＡｓ基板１上に、第１クラッド層２、活性層３、第２クラッド層４、ＩｎＧａＡｓＰからなるエッチング阻止層６、第３クラッド層７を含む複数の層が順次形成され、前記第３クラッド層の側部に電流ブロック層８が配置されている、ＡｌＧａＡｓ系半導体発光素子の製造方法であって、
ＧａＡｓ基板上に、第１クラッド層、活性層、第２クラッド層、エッチング阻止層、第３クラッド層を順次結晶成長させる段階と、
前記第３クラッド層の所定箇所にマスクを形成する段階と、
前記マスクを用いて、前記マスクが無い部分の前記第３クラッド層を前記エッチング阻止層が表面に出るまで除去するとともに前記エッチング阻止層の表面をエッチングして、前記エッチング阻止層と前記第３クラッド層との間の境界部から前記エッチング阻止層側に延びる緩やかな傾斜面を含むリッジ形成層を形成する段階と、
前記緩やかな傾斜面を含む前記リッジ形成層の側部に、異常成長が生じずに電流ブロック層を形成する段階と、
前記マスクを除去する段階とを含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の半導体発光素子の製造方法は、請求項１記載の半導体発光素子の製造方法において、
前記第３クラッド層及び前記エッチング阻止層の表面のエッチングに使用するエッチング液として、前記エッチング阻止層の前記第３クラッド層に対する選択比が３〜１０の材料を用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の半導体発光素子の製造方法は、ＧａＡｓ基板１上に、ＡｌＧａＡｓ系材料からなる、第１クラッド層２、活性層３、及び第２クラッド層４、ＩｎＧａＡｓＰからなるエッチング阻止層６、ＡｌＧａＡｓ系材料からなる電流ブロック層８を含む複数の層が順次形成され、前記電流ブロック層の一部が選択的に除去された部分およびその表面側に、第３クラッド層７を含む複数の層が形成された構造からなる半導体発光素子の製造方法であって、
ＧａＡｓ基板上に、第１クラッド層、活性層、第２クラッド層、エッチング阻止層、電流ブロック層を順次結晶成長させる段階と、
前記電流ブロック層の所定箇所にマスクを形成する段階と、
前記マスクを用いて、前記マスクが無い部分の電流ブロック層を前記エッチング阻止層が表面に出るまで除去するとともに前記エッチング阻止層の表面をエッチングして、前記エッチング阻止層と前記電流ブロック層との間の境界部からエッチング阻止層側に延びる緩やかな傾斜面を含むストライプ部を形成する段階と、
前記マスクを除去する段階と、
前記緩やかな傾斜面を含む前記ストライプ部に、異常成長が生じずに第３クラッド層を形成する段階とを含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の半導体発光素子の製造方法は、請求項３記載の半導体発光素子の製造方法において、
前記電流ブロック層及び前記エッチング阻止層の表面のエッチングに使用するエッチング液として、前記エッチング阻止層の前記電流ブロック層に対する選択比が３〜１０の材料を用いることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の半導体発光素子の製造方法は、請求項２又は４記載の半導体発光素子の製造方法において、
前記エッチング液が酒石酸系または燐酸系からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の半導体発光素子の製造方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、
前記エッチング阻止層の膜厚が３０ｎｍ以上で形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、エッチング阻止層に周囲のクラッド層より屈折率の高い材料を用いるので、光密度の中心がリッジ形成層側の中心に引き寄せられ、活性層の光密度が低減される。これにより、光密度分布の最大部を発光部から外すことが可能となる。また、活性層とエッチング阻止層との間にグレーティング形成層や導波路層を設けた場合、活性層からリッジ形成層やドープ層までの距離を一定に保ったまま光密度を調整することが容易となる。
【００２０】
エッチング阻止層、リッジ形成層、リッジ形成層を形成するためのエッチング液の組み合わせによって決まる選択比を３〜１０とし、選択性が完全でない材料を用いてエッチング阻止層を形成することにより、エッチング時のエッチング阻止層と上部層との間の鋭角がある程度緩和され、成長初期の成長種が付着しやすくなる。これにより、リッジ形成層の側面まで成長し、従来の異常成長が生じる問題が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明に係る半導体発光素子の第１実施の形態を示す断面図、図２は本発明に係る半導体発光素子の第２実施の形態を示す断面図、図３は本発明に係る半導体発光素子の第３実施の形態を示す断面図である。
【００２２】
図１に示すように、第１実施の形態の半導体発光素子は、基板１、第１クラッド層２、量子井戸活性層３、グレーティング形成層５を間に挟んだ第２クラッド層４（４ａ，４ｂ）、エッチング阻止層６、第３クラッド層（リッジ形成層）７、第３クラッド層７の側部７ａに埋め込まれる埋込成長層としての電流ブロック層８、第４クラッド層９、コンタクト層１０の順に不図示の一対の電極間に配置されたものである。なお、グレーティング形成層５に代えて導波路層を形成することもできる。
【００２３】
ここで、エッチング阻止層６は、その周囲のクラッド層（第２クラッド層４（４ｂ）、第３クラッド層７）より屈折率の高い材料が用いられる。また、エッチング阻止層６は、第３クラッド層７によるメサストライプ状のリッジ形成層の形成時に使用する特定のエッチング液（水または水＋過酸化水素水を含む酒石酸系または燐酸系）と第３クラッド層（リッジ形成層）７との組み合わせによって決まる選択比（エッチング液によるエッチング阻止層６のエッチング速度と第３クラッド層７のエッチング速度との速度比）が３〜１０程度でエッチングされる材料が用いられる。具体的には、ＩｎＧａＡｓＰ（０＜Ｉｎ＜０．４５、０＜Ｐ＜０．９）が用いられ、膜厚を３０ｎｍ以上に調整している。
【００２４】
次に、上記構成による半導体発光素子の製造方法について説明する。まず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第１クラッド層（１．５μｍ）２、ＧａＡｓ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ量子井戸活性層（０．１２μｍ）３、ｐ−Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓグレーティング形成層（０．１μｍ）５を間に挟んだ状態のｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第２クラッド層（０．２５μｍ）４ａ，４ｂ、ｐ−Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ0.6 Ｐ0.4 エッチング阻止層（０．１μｍ）６、ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第３クラッド層（０．５μｍ）７を順次結晶成長させる。
【００２５】
上記結晶成長において、エッチング阻止層６は、第３クラッド層７によるリッジ形成層の形成に用いるエッチング液と、エッチング阻止層６と、第３クラッド層７との組み合わせによって決まる選択比が３〜１０程度の範囲内となる材料が選択される。そして、ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第３クラッド層７の所定箇所にＳｉＮx 膜のマスクを用いてエッチング処理を施し、ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第３クラッド層（０．５μｍ）７にメサストライプ状に切除されたリッジ形成層を形成する。このエッチング処理時には、水または水＋過酸化水素水を含む酒石酸系又は燐酸系のエッチング液を用いる。
【００２６】
エッチング処理によりメサストライプ状のリッジ形成層がエッチング阻止層６上に形成されると、有機金属気相成長法によりｎ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓ電流ブロック層（０．５μｍ）８をリッジ形成層７の側部７ａに埋込成長層として結晶成長させる。その後、マスクのＳｉＮx 膜を除去し、リッジ形成層７および電流ブロック層８上にｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第４クラッド層（１μｍ）９と、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層（１．０μｍ）１０とを順次結晶成長させる。そして、基板１とコンタクト層１０の外側に一対の電極（不図示）を設けて半導体発光素子が完成する。
【００２７】
次に、第２実施の形態の半導体発光素子について図２を参照しながら説明する。なお、第１実施の形態の半導体発光素子と同一の構成要素には同一番号を付している。
【００２８】
第２実施の形態の半導体発光素子は、上述した第１実施の形態の半導体発光素子におけるｐ−Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓグレーティング形成層５がｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第２クラッド層４ａとｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第２クラッド層４ｂとの間に形成されたものに対し、図２に示すように、ｐ−Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓグレーティング形成層５がなく、ｐーＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第２クラッド層４が２つに分割せず一つのクラッド層で形成した構成であり、他の構成は第１実施の形態と同一である。
【００２９】
すなわち、第２実施の形態の半導体発光素子は、基板１、第１クラッド層２、量子井戸活性層３、第２クラッド層４、エッチング阻止層６、第３クラッド層（リッジ形成層）７、第３クラッド層７の側部７ａに埋め込まれる埋込成長層としての電流ブロック層８、第４クラッド層９、コンタクト層１０の順に不図示の一対の電極間に配置されたものである。
【００３０】
ここで、上述した各実施の形態の半導体発光素子を作製するにあたって、エッチング処理時の選択比を１０以上にすると、エッチング液による第３クラッド層７のエッチングがエッチング阻止層６の表面で停止するので、第３クラッド層７がエッチング阻止層６に対して鋭角を成してエッチングされてしまう。
【００３１】
そこで、本例では、選択比が３〜１０の範囲内でエッチングされる材料、すなわちＩｎＧａＡｓＰを用いてエッチング阻止層６を形成している。これにより、第３クラッド層７にメサストライプ状のリッジ形成層を形成する場合、ＧａＡｓ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ量子井戸活性層３の表面がエッチングされないようにｐ−Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ0.6 Ｐ0.4 エッチング阻止層６を含めてｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第３クラッド層７をエッチングされることになる。
【００３２】
その結果、ｐ−Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ0.6 Ｐ0.4 エッチング阻止層６とｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第３クラッド層７との間の境界面に形成されていた鋭角部分がある程度緩やかな傾斜面となってエッチングされる。これにより、光密度の中心がリッジ形成層７側の中心に引き寄せられ、ＧａＡｓ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ量子井戸活性層３の光密度が低減されるとともに、成長初期の成長種が付着しやすく成長が安定するようになる。これにより、グレーティング形成層５上への成長も安定し、素子としての信頼性も増す。
【００３３】
このように、本例の半導体発光素子は、エッチング阻止層６として周囲のクラッド層（第２クラッド層４、第３クラッド層７）より屈折率の高い材料を用いるので、光密度の中心がリッジ形成層７側の中心に引き寄せられ、量子井戸活性層３の光密度が低減される。これにより、光密度分布の最大部を発光部から外すことが可能となる。また、量子井戸活性層３とエッチング阻止層６との間のクラッド層（第２クラッド層４）にグレーティング形成層５（図１の構成）や導波路層を設けた場合、量子井戸活性層３からリッジ形成層７やドープ層までの距離を一定に保ったまま光密度を調整することが容易となる。
【００３４】
また、本例では、エッチング阻止層６、リッジ形成層７、リッジ形成層７を形成するためのエッチング液の組み合わせによって決まる選択比が３〜１０の範囲内となるようにエッチング阻止層６の材料を選択し、選択性が完全でない材料を用いている。具体的には、ＩｎＧａＡｓＰ（０＜Ｉｎ＜０．４５、０＜Ｐ＜０．９）をエッチング阻止層６の材料として用い、膜厚を３０ｎｍ以上としている。これにより、エッチング時のエッチング阻止層６と上部層（リッジ形成層７）との間の境界面の鋭角がある程度緩和され、成長初期の成長種が付着しやすくなる。これにより、リッジ形成層の側面まで埋込成長層としての電流ブロック層８が成長し、従来の異常成長の問題が改善される。その結果、光出力が高く且つ信頼性の高い半導体発光素子を高歩留りで作製することができる。
【００３５】
次に、第３実施の形態の半導体発光素子について、図３を参照しながら説明する。この第３実施の形態の半導体発光素子は、前述した第１及び第２実施の形態のリッジ埋め込み構造とは異なり、内部ストライプ構造となっている。
【００３６】
図３に示すように、第３実施の形態の半導体発光素子は、基板１、第１クラッド層２、量子井戸活性層３、第２クラッド層４、エッチング阻止層６、電流ブロック層８、第３クラッド層７、コンタクト層１０の順に積層されていて、その両端に不図示の電極が配置されている。
【００３７】
次に、この第３実施の形態の半導体発光素子の製造方法について説明する。まず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第１クラッド層（１．５μｍ）２と、ＧａＡｓ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ量子井戸活性層（０．１２μｍ）３と、ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第２クラッド層（０．２５μｍ）４と、ｐ−Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ0.6 Ｐ0.4 エッチング阻止層（０．１μｍ）６と、ｎ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓ電流ブロック層（０．５μｍ）８を順次エピタキシャル成長にて形成する。
【００３８】
上記結晶成長において、エッチング阻止層６は、電流ブロック層８のストライプ部分の形成に用いるエッチング液と、エッチング阻止層６と、電流ブロック層８との組み合わせによって決まる選択比が３〜１０程度の範囲内となる材料が選択される。
【００３９】
続いて、電流ブロック層８表面にプラズマＣＶＤ法によりＳｉＮx 膜を堆積し、フォトリソグラフィ法によりストライプ部分のＳｉＮx 膜を窓開けする。そして、ストライプ部分の電流ブロック層８を酒石酸系エッチング液により選択エッチングしてストライプ部を形成した後、ＳｉＮx 膜を除去する。その後、第３クラッド層７、コンタクト層１０をエピタキシャル成長させる。そして、基板１とコンタクト層１０の外側に一対の電極（不図示）を設けて半導体発光素子が完成する。
【００４０】
以上述べたように、この第３実施の形態の半導体発光素子においては、第１及び第２実施の形態の半導体発光素子と同様、選択比が３〜１０の範囲内でエッチングされる材料、すなわちＩｎＧａＡｓＰを用いてエッチング阻止層６を形成している。これにより、電流ブロック層８にストライプ部分を形成する場合、ＧａＡｓ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ量子井戸活性層３の表面がエッチングされないようにｐ−Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ0.6 Ｐ0.4 エッチング阻止層６を含めてｎ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓ電流ブロック層８がエッチングされることになる。
【００４１】
その結果、ｐ−Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ0.6 Ｐ0.4 エッチング阻止層６とｎ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓ電流ブロック層８との境界面に形成されていた鋭角部分がある程度丸みを帯びた緩やかな傾斜面となってエッチングされる。これにより、光密度の中心が第３クラッド層７側の中心に引き寄せられ、ＧａＡｓ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ量子井戸活性層３の光密度が低減される。しかも、成長初期の成長種が付着しやすく成長が安定するようになる。これにより、第２クラッド層４の間にグレーティング形成層を挟んだ構造とした場合でも、グレーティング形成層上への成長も安定し、素子としての信頼性も増す。
【００４２】
ところで、本例では、リッジ埋込構造や内部ストライプ構造の半導体発光素子の構成を図示して説明したが、リッジ構造の半導体発光素子にも適用することができる。リッジ構造の半導体発光素子の場合、エッチング阻止層として周囲のクラッド層より屈折率の高い材料を用いれば、光密度の中心がリッジ形成層側の中心に引き寄せられ、量子井戸活性層の光密度を低減することができる。これにより、光密度分布の最大部を発光部から外すことが可能となる。また、上述した内部ストライプ構造の半導体発光素子の場合には、上述したリッジ埋込構造の半導体発光素子と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る第１実施の形態の半導体発光素子を示す部分断面図である。
【図２】本発明に係る第２実施の形態の半導体発光素子を示す部分断面図である。
【図３】本発明に係る第３実施の形態の半導体発光素子を示す部分断面図である。
【図４】特許文献１に開示される従来の半導体発光素子を示す部分断面図である。
【図５】特許文献２に開示される従来の半導体発光素子を示す部分断面図である。
【図６】特許文献３に開示される従来の半導体発光素子を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  基板
２  第１クラッド層
３  量子井戸活性層
４（４ａ，４ｂ）  第２クラッド層
５  グレーティング形成層
６  エッチング阻止層
７  第３クラッド層（リッジ形成層）
８  電流ブロック層（埋込成長層）
９  第４クラッド層
１０  コンタクト層
【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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