(57)【要約】【課題】  デバイス抵抗の増加およびレーザ光の放射角のばらつきを抑制することのできる半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体基板１の上に、第１のクラッド層２、活性層３、第２のクラッド層４、エッチング停止層５、中間層６および第３のクラッド層７を形成する。次いで、第３のクラッド層７に続いて、中間層６を所定膜厚残して順にドライエッチングし、ストライプ状のリッジ部１２を形成する。その後、残存している中間層６をウェットエッチングによって除去し、エッチング停止層５を露出させる。ここで、中間層６は、ウェットエッチングの際のエッチングレートが、エッチング停止層５および第３のクラッド層７より速く、膜厚が０．５μｍ以下である。【選択図】      図２
2006295072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造が形成された半導体レーザであって、
前記積層構造の上に形成されたエッチング停止層と、
前記エッチング停止層の上に形成されたストライプ状のリッジ部とを備え、
前記リッジ部は、前記エッチング停止層の上に形成された中間層と、
前記中間層の上に形成された第３のクラッド層とを有し、
前記中間層は、前記エッチング停止層および前記第３のクラッド層よりエッチングレートが速く、膜厚が０．５μｍ以下であることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記中間層の膜厚は０．１μｍ以上０．３μｍ以下である請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記中間層のバンドギャップＥｇ１と、前記第３のクラッド層のバンドギャップＥｇ２との間に、Ｅｇ１≧Ｅｇ２の関係がある請求項１または２に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造が形成された半導体レーザであって、
前記積層構造の上に形成されたエッチング停止層と、
前記エッチング停止層の上に形成されたストライプ状のリッジ部とを備え、
前記リッジ部は、前記エッチング停止層の上に形成された第３のクラッド層を有し、
前記第３のクラッド層の側壁部に絶縁膜が形成されていることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項５】
前記絶縁膜はＳｉＮ膜およびＳｉＯ２膜のいずれか一方である請求項４に記載の半導体レーザ。
【請求項６】
半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造を形成する工程と、
前記積層構造の上にエッチング停止層を形成する工程と、
前記エッチング停止層の上に中間層を形成する工程と、
前記中間層の上に第３のクラッド層を形成する工程と、
前記第３のクラッド層に続いて、前記中間層を所定膜厚残して順にドライエッチングし、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、
残存している前記中間層をウェットエッチングによって除去し、前記エッチング停止層を露出させる工程とを有し、
前記中間層は、前記ウェットエッチングの際のエッチングレートが、前記エッチング停止層および前記第３のクラッド層より速く、膜厚が０．５μｍ以下であることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項７】
前記中間層の膜厚は０．１μｍ以上０．３μｍ以下である請求項６に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項８】
前記中間層のバンドギャップＥｇ１と、前記第３のクラッド層のバンドギャップＥｇ２との間に、Ｅｇ１≧Ｅｇ２の関係がある請求項６または７に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項９】
前記エッチング停止層はｐ型ＧａＩｎＰ層であり、
前記中間層はｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層であり、
前記第３のクラッド層はｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層であって、
前記中間層におけるＡｌの組成比は、前記第３のクラッド層における該組成比よりも大きい請求項６〜８に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項１０】
半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造を形成する工程と、
前記積層構造の上にエッチング停止層を形成する工程と、
前記エッチング停止層の上に第３のクラッド層を形成する工程と、
前記第３のクラッド層を所定膜厚残してドライエッチングし、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、
前記第３のクラッド層の上に前記リッジ部を被覆する絶縁膜を形成する工程と、
異方性ドライエッチングによって、前記リッジ部の側壁部を除いて前記絶縁膜を除去する工程と、
前記リッジ部の両側に露出している前記第３のクラッド層をウェットエッチングによって除去し、前記エッチング停止層を露出させる工程とを有することを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁膜はＳｉＮ膜およびＳｉＯ２膜のいずれか一方である請求項１０に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項１２】
半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造を形成する工程と、
前記積層構造の上にエッチング停止層を形成する工程と、
前記エッチング停止層の上に第３のクラッド層を形成する工程と、
前記第３のクラッド層を所定膜厚残してドライエッチングし、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、
前記第３のクラッド層の上に前記リッジ部を被覆するポジ型のフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記フォトレジスト膜の全面に露光光を照射する工程と、
現像処理によって、前記リッジ部の側壁部を除いて前記フォトレジスト膜を除去する工程と、
前記リッジ部の両側に露出している前記第３のクラッド層をウェットエッチングによって除去し、前記エッチング停止層を露出させる工程と、
不要となった前記フォトレジスト膜を除去する工程とを有することを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザおよびその製造方法に関し、より詳細には、リッジ部を有する半導体レーザおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０は、従来の半導体レーザの断面図である。この半導体レーザは、次のようにして製造される。
【０００３】
まず、半導体基板６１の上に、第１のクラッド層６２、活性層６３、第２のクラッド層６４、エッチング停止層６５、第３のクラッド層６６およびコンタクト層６７を、この順に、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；有機金属気相成長法）法またはＭＢＥ（Ｍｏｋｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ；分子線エピタキシー）法によってエピタキシャル成長させる。
【０００４】
次に、フォトリソグラフィー法を用いて、光導波路となる部分（以下、リッジ部と称す。）６８を形成する。この際、リッジ部６８が、ＧａＡｓ基板６１に対して略垂直となるようにすることによって、デバイスの抵抗を増加させることなしにリッジ幅を狭くすることが可能となる。これにより、高出力レーザでは、横モードが抑制されてキンクレベルが向上するという効果が得られる。
【０００５】
リッジ部６８の形成は、具体的には次のようにして行われる。
【０００６】
まず、リッジ部６８となる部分をフォトレジスト膜（図示せず）で被覆した後、コンタクト層６７および第３のクラッド層６６をドライエッチングする。ここで、第３のクラッド層６６とエッチング停止層６５とのエッチング選択比は大きくないので、第３のクラッド層６６を所定膜厚残した状態でドライエッチングを終了する。
【０００７】
次に、残存している第３のクラッド層６６をウェットエッチングにより除去し、エッチング停止層６５を露出させる。これにより、ストライプ状のリッジ部６８を形成することができる。
【０００８】
リッジ部６８を形成した後は、電流狭窄のための絶縁膜６９を成膜した後、上部電極７０と下部電極７１を形成することによって、図２０に示す構造とすることができる。
【０００９】
しかしながら、上記のウェットエッチング工程では次のような問題があった。
【００１０】
ウェットエッチングは結晶方位に依存したエッチングであるので、第３のクラッド層６６は膜厚方向にのみエッチングされるわけではない。すなわち、ウェットエッチングによって、ドライエッチングを終えた部分の第３のクラッド層６６はサイドエッチングがされる。このため、第３のクラッド層６６は、図２０に示すように、上部に行くほど幅が狭くなる台形状になる。そして、リッジ部６８がこのような形状になることによって、半導体レーザのデバイス抵抗が増加するという問題があった。
【００１１】
一方、第３のクラッド層６６へのサイドエッチングを抑制しようとすると、膜厚方向へのエッチングが不足してエッチング停止層６５に至らなくなる。その結果、光閉じ込めが弱くなることによってレーザ光の放射角が小さくなるとともに、残存する第３のクラッド層６６の膜厚に応じて放射角がばらつくという問題があった。
【００１２】
ところで、半導体レーザのアスペクト比を小さくするために、リッジ部の幅を狭くしようとすると、活性層へ流れる電流が少なくなって動作電圧が高くなるという問題がある。この問題に対しては、第１の層と、この上に位置する第２の層とによってリッジ部の主要部を構成し、第１の層を第２の層よりエッチングレートが大きい層とすることによって、リッジ部の上部の傾斜角度よりもリッジ部の下部の傾斜角度を大きくした半導体レーザが提案されている（特許文献１参照）。
【００１３】
しかしながら、上記の半導体レーザでは、リッジ部を構成する上層でのサイドエッチングの問題は解決されていない。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−２５１６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、デバイス抵抗の増加およびレーザ光の放射角のばらつきを抑制することのできる半導体レーザおよびその製造方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的および利点は以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願第１の発明は、半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造が形成された半導体レーザであって、この積層構造の上に形成されたエッチング停止層と、このエッチング停止層の上に形成されたストライプ状のリッジ部とを備え、リッジ部は、エッチング停止層の上に形成された中間層と、この中間層の上に形成された第３のクラッド層とを有し、中間層は、エッチング停止層および第３のクラッド層よりエッチングレートが速く、膜厚が０．５μｍ以下であることを特徴とする半導体レーザに関する。
【００１８】
本願第２の発明は、半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造が形成された半導体レーザであって、この積層構造の上に形成されたエッチング停止層と、このエッチング停止層の上に形成されたストライプ状のリッジ部とを備え、リッジ部は、エッチング停止層の上に形成された第３のクラッド層を有し、この第３のクラッド層の側壁部に絶縁膜が形成されていることを特徴とする半導体レーザに関する。
【００１９】
本願第３の発明は、半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造を形成する工程と、この積層構造の上にエッチング停止層を形成する工程と、このエッチング停止層の上に中間層を形成する工程と、この中間層の上に第３のクラッド層を形成する工程と、この第３のクラッド層に続いて、中間層を所定膜厚残して順にドライエッチングし、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、残存している中間層をウェットエッチングによって除去し、エッチング停止層を露出させる工程とを有し、中間層は、ウェットエッチングの際のエッチングレートが、エッチング停止層および第３のクラッド層より速く、膜厚が０．５μｍ以下であることを特徴とする半導体レーザの製造方法に関する。
【００２０】
また、本願第４の発明は、半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造を形成する工程と、この積層構造の上にエッチング停止層を形成する工程と、このエッチング停止層の上に第３のクラッド層を形成する工程と、この第３のクラッド層を所定膜厚残してドライエッチングし、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、この第３のクラッド層の上にリッジ部を被覆する絶縁膜を形成する工程と、異方性ドライエッチングによって、リッジ部の側壁部を除いて絶縁膜を除去する工程と、リッジ部の両側に露出している第３のクラッド層をウェットエッチングによって除去し、エッチング停止層を露出させる工程とを有することを特徴とする半導体レーザの製造方法に関する。
【００２１】
さらに、本願第５の発明は、半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造を形成する工程と、この積層構造の上にエッチング停止層を形成する工程と、このエッチング停止層の上に第３のクラッド層を形成する工程と、第３のクラッド層を所定膜厚残してドライエッチングし、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、第３のクラッド層の上にリッジ部を被覆するポジ型のフォトレジスト膜を形成する工程と、このフォトレジスト膜の全面に露光光を照射する工程と、現像処理によって、リッジ部の側壁部を除いてフォトレジスト膜を除去する工程と、リッジ部の両側に露出している第３のクラッド層をウェットエッチングによって除去し、エッチング停止層を露出させる工程と、不要となったフォトレジスト膜を除去する工程とを有することを特徴とする半導体レーザの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００２２】
以上述べたように、エッチング停止層と第３のクラッド層との間に中間層を設けることによって、リッジ部へのサイドエッチングを抑制しつつ、エッチング停止層まで確実にエッチングすることができる。したがって、デバイス抵抗の増加を抑えることができるとともに、レーザ光の放射角が安定した半導体レーザを得ることができる。
【００２３】
また、リッジ部の側壁部に絶縁膜を設けることによって、リッジ部へのサイドエッチングが起こらない状態で、エッチング停止層まで確実にエッチングすることができる。したがって、デバイス抵抗の増加を抑えることができるとともに、レーザ光の放射角が安定した半導体レーザを得ることができる。
【００２４】
さらに、リッジ部の側壁部にフォトレジスト膜を設けることによって、リッジ部へのサイドエッチングが起こらない状態で、エッチング停止層まで確実にエッチングすることができる。したがって、デバイス抵抗の増加を抑えることができるとともに、レーザ光の放射角が安定した半導体レーザを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施の形態１．
図１〜図５を用いて、本実施の形態における半導体レーザの製造方法を説明する。尚、これらの図において、同じ符号を付した部分は同じものであることを示してる。
【００２６】
まず、半導体基板１の上に、第１のクラッド層２、活性層３、第２のクラッド層４、エッチング停止層５、中間層６、第３のクラッド層７およびコンタクト層８をこの順に形成する（図１）。
【００２７】
例えば、半導体基板１としてのｎ型ＧａＡｓ基板１の上に、第１のクラッド層２としてのｎ型ＡｌＧａＩｎＰ層と、ＡｌＧａＩｎＰ層／ＧａＩｎＰ層／ＡｌＧａＩｎＰ層の繰り返し構造からなる多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を含む活性層３とをこの順に形成する。さらに、活性層３の上に、第２のクラッド層４としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層、エッチング停止層５としてのｐ型ＧａＩｎＰ層、中間層６としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層、第３のクラッド層７としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層、コンタクト層８としてのｐ型ＧａＡｓ層を順次形成する。これらの層は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；有機金属気相成長法）法またはＭＢＥ（Ｍｏｋｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ；分子線エピタキシー）法により順次エピタキシャル成長させることによって形成することができる。
【００２８】
このように、本実施の形態においては、エッチング停止層５と第３のクラッド層７との間に中間層６を設けることを特徴としている。ここで、中間層６は、第３のクラッド層７およびエッチング停止層５よりもエッチングレートが速い層である。また、エッチング停止層５は、第３のクラッド層７よりもエッチングレートの遅い層である。
【００２９】
例えば、エッチング停止層５としてｐ型ＧａＩｎＰ層を用い、第３のクラッド層７としてｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層を用いた場合には、中間層６として、Ａｌの組成比が第３のクラッド層７よりも大きいｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層を用いることができる。この場合、中間層６のバンドギャップＥｇ１は、第３のクラッド層７のバンドギャップＥｇ２に対して、Ｅｇ１≧Ｅｇ２の関係を満たす。したがって、中間層６による光吸収が低減されて、半導体レーザの特性低下を抑制できるという効果が得られる。
【００３０】
次に、フォトリソグラフィ法により、リッジ部となる部分をフォトレジスト膜（図示せず）で被覆した後、コンタクト層８、第３のクラッド層７および中間層６をドライエッチングする。この際、図２に示すように、中間層６を所定膜厚残してエッチングしたところでドライエッチングを停止する。これにより、ストライプ状のリッジ部１２が形成される。
【００３１】
本実施の形態においては、ドライエッチング後の第３のクラッド層７の傾斜角度θが７０度以上１１０度以下であることが好ましく、８０度以上１００度以下であることがより好ましい（図２）。このようにすることによって、半導体基板１に対して略垂直なリッジ部を形成することができるので、デバイス抵抗を増加させることなしにリッジ幅を狭くすることが可能となる。したがって、高出力レーザでは、横モードが抑制されてキンクレベルが向上するという効果が得られる。
【００３２】
また、本実施の形態においては、中間層６の膜厚は０．５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上０．３μｍ以下であることがより好ましい。膜厚が０．５μｍより厚くなると、後述するように、ウェットエッチングの際にサイドエッチングされる量が無視できなくなる。一方、膜厚が０．１μｍより薄くなると、ドライエッチングの際の膜厚制御が困難となる。換言すると、中間層６の膜厚は薄い方が好ましいが、実際にはドライエッチングの制御性に応じて適宜設定するのがよい。
【００３３】
次に、残存している中間層６をウェットエッチングにより除去して、エッチング停止層５を露出させる（図３）。ここで、中間層６のエッチングレートは、第３のクラッド層７より速いので、第３のクラッド層７へのサイドエッチングを抑制した状態で中間層６のエッチングを行うことができる。また、エッチング停止層５のエッチングレートは、中間層６より遅いので、エッチング停止層５が露出した段階でエッチングを終了させることができる。
【００３４】
尚、ウェットエッチングの際には、ドライエッチングを終えた部分の中間層６に対しても等方的なエッチングが進む。すなわち、ドライエッチングを終えた部分の中間層６がサイドエッチングされることにより、中間層６は、図３に示すような台形状になる。しかし、中間層６の膜厚は０．５μｍ以下と薄いので、サイドエッチング量も小さいものとなる。それ故、このことによって生じる半導体レーザ特性の低下は無視できるほど小さい。
【００３５】
中間層６のウェットエッチングを終えた後は、電流を印加する部分を除いて、電流狭窄のための絶縁膜９を形成する（図４）。絶縁膜９としては、例えばＳｉＮ膜などを用いることができる。
【００３６】
次いで、ｐ型の上部電極１０およびｎ型の下部電極１１を蒸着法またはスパッタ法により成膜して、図５の構造とする。上部電極１０は、例えば、Ｔｉの上にＡｕを積層させることによって形成することができる。また、下部電極１１は、例えば、半導体基板１の側にＡｕとＧｅの合金を設け、この合金にＡｕを積層させることによって形成することができる。
【００３７】
図５の半導体レーザでは、活性層３に効率よく電流を注入することによって、活性層３の端面から赤色のレーザ光が出射する。
【００３８】
以上述べたように、本実施の形態における半導体レーザは、半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造が形成されていて、さらに、この積層構造の上に、エッチング停止層およびストライプ状のリッジ部とを備えている。リッジ部は、エッチング停止層の上に形成された中間層と、この中間層の上に形成された第３のクラッド層とを有し、中間層は、エッチング停止層および第３のクラッド層よりエッチングレートが速く、膜厚が０．５μｍ以下である。本実施の形態によれば、このような中間層を設けることによって、リッジ部へのサイドエッチングを抑制しつつ、エッチング停止層まで確実にエッチングすることができる。したがって、デバイス抵抗の増加を抑えることができるとともに、レーザ光の放射角が安定した半導体レーザを得ることができる。
【００３９】
実施の形態２．
図６〜図１２を用いて、本実施の形態における半導体レーザの製造方法を説明する。尚、これらの図において、同じ符号を付した部分は同じものであることを示してる。
【００４０】
まず、半導体基板２１の上に、第１のクラッド層２２、活性層２３、第２のクラッド層２４、エッチング停止層２５、第３のクラッド層２６およびコンタクト層２７をこの順に形成する（図６）。ここで、エッチング停止層２５は、第３のクラッド層２６よりもエッチングレートの遅い層である。
【００４１】
例えば、半導体基板２１としてのｎ型ＧａＡｓ基板の上に、第１のクラッド層２２としてのｎ型ＡｌＧａＩｎＰ層と、ＡｌＧａＩｎＰ層／ＧａＩｎＰ層／ＡｌＧａＩｎＰ層の繰り返し構造からなる多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を含む活性層２３とをこの順に形成する。さらに、活性層２３の上に、第２のクラッド層２４としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層、エッチング停止層２５としてのｐ型ＧａＩｎＰ層、第３のクラッド層２６としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層、コンタクト層２７としてのｐ型ＧａＡｓ層を順次形成する。これらの層は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；有機金属気相成長法）法またはＭＢＥ（Ｍｏｋｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ；分子線エピタキシー）法により順次エピタキシャル成長させることによって形成することができる。
【００４２】
次に、フォトリソグラフィ法により、リッジ部となる部分をフォトレジスト膜（図示せず）で被覆した後、コンタクト層２７および第３のクラッド層２６をドライエッチングする。この際、図７に示すように、第３のクラッド層２６を所定膜厚残してエッチングしたところでドライエッチングを停止する。これにより、ストライプ状のリッジ部２８が形成される。
【００４３】
本実施の形態においては、ドライエッチング後の第３のクラッド層２６の傾斜角度θが７０度〜１１０度の範囲内にあることが好ましく、８０度〜１００度の範囲内にあることがより好ましい（図７）。このようにすることによって、半導体基板２１に対して略垂直なリッジ部を形成することができるので、デバイス抵抗を増加させることなしにリッジ幅を狭くすることが可能となる。したがって、高出力レーザでは、横モードが抑制されてキンクレベルが向上するという効果が得られる。
【００４４】
本実施の形態においては、図７の状態で、リッジ部２８を被覆するようにして全面に第１の絶縁膜２９を形成することを特徴としている（図８）。第１の絶縁膜２９としては、例えばＳｉＮ膜またはＳｉＯ２膜などを用いることができる。
【００４５】
第１の絶縁膜２９を形成した後は、異方性のドライエッチングによって、リッジ部２８の上部と、リッジ部２８の両側で第３のクラッド層２６の上とにある第１の絶縁膜２９を除去する。これにより、図９の構造が得られる。図において、リッジ部２８の側壁部には第１の絶縁膜２９が残存している。
【００４６】
次に、リッジ部２８の両側に露出している第３のクラッド層２６をウェットエッチングにより除去して、エッチング停止層２５を露出させる（図１０）。ウェットエッチングは、例えば、硫酸またはフッ酸系のエッチャントを用いて行うことができる。
【００４７】
本実施の形態においては、リッジ部２８の側壁部に第１の絶縁膜２９が形成されているので、リッジ部２８へのサイドエッチングが起こらない状態で、第３のクラッド層２６をエッチングすることができる。
【００４８】
第３のクラッド層２６のウェットエッチングを終えた後は、電流を印加する部分を除いて、電流狭窄のための第２の絶縁膜３０を形成する（図１１）。第２の絶縁膜３０としては、例えばＳｉＮ膜などを用いることができる。
【００４９】
次いで、ｐ型の上部電極３１およびｎ型の下部電極３２を蒸着法またはスパッタ法により成膜して、図１２の構造とする。上部電極３１は、例えば、Ｔｉの上にＡｕを積層させることによって形成することができる。また、下部電極３２は、例えば、半導体基板２１の側にＡｕとＧｅの合金を設け、この合金にＡｕを積層させることによって形成することができる。
【００５０】
図１２の半導体レーザでは、活性層２３に効率よく電流を注入することによって、活性層２３の端面から赤色のレーザ光が出射する。
【００５１】
以上述べたように、本実施の形態における半導体レーザは、半導体基板の上に、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層を含む積層構造が形成されていて、さらに、この積層構造の上にエッチング停止層およびストライプ状のリッジ部とを備える。リッジ部は、エッチング停止層の上に形成された第３のクラッド層を有し、この第３のクラッド層の側壁部に絶縁膜が形成されている。本実施の形態によれば、このような絶縁膜を設けることによって、リッジ部へのサイドエッチングが起こらない状態で、エッチング停止層まで確実にエッチングすることができる。したがって、デバイス抵抗の増加を抑えることができるとともに、レーザ光の放射角が安定した半導体レーザを得ることができる。
【００５２】
実施の形態３．
図１３〜図１９を用いて、本実施の形態における半導体レーザの製造方法を説明する。尚、これらの図において、同じ符号を付した部分は同じものであることを示してる。
【００５３】
まず、半導体基板４１の上に、第１のクラッド層４２、活性層４３、第２のクラッド層４４、エッチング停止層４５、第３のクラッド層４６およびコンタクト層４７をこの順に形成する（図１３）。ここで、エッチング停止層４５は、第３のクラッド層４６よりもエッチングレートの遅い層である。
【００５４】
例えば、半導体基板４１としてのｎ型ＧａＡｓ基板の上に、第１のクラッド層４２としてのｎ型ＡｌＧａＩｎＰ層と、ＡｌＧａＩｎＰ層／ＧａＩｎＰ層／ＡｌＧａＩｎＰ層の繰り返し構造からなる多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を含む活性層４３とをこの順に形成する。さらに、活性層４３の上に、第２のクラッド層４４としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層、エッチング停止層４５としてのｐ型ＧａＩｎＰ層、第３のクラッド層４６としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層、コンタクト層４７としてのｐ型ＧａＡｓ層を順次形成する。これらの層は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；有機金属気相成長法）法またはＭＢＥ（Ｍｏｋｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ；分子線エピタキシー）法により順次エピタキシャル成長させることによって形成することができる。
【００５５】
次に、フォトリソグラフィ法により、リッジ部となる部分をフォトレジスト膜（図示せず）で被覆した後、コンタクト層４７および第３のクラッド層４６をドライエッチングする。この際、図１４に示すように、第３のクラッド層４６を所定膜厚残してエッチングしたところでドライエッチングを停止する。これにより、ストライプ状のリッジ部４８が形成される。
【００５６】
本実施の形態においては、ドライエッチング後の第３のクラッド層４６の傾斜角度θが７０度〜１１０度の範囲内にあることが好ましく、８０度〜１００度の範囲内にあることがより好ましい（図１４）。このようにすることによって、半導体基板４１に対して略垂直なリッジ部を形成することができるので、デバイス抵抗を増加させることなしにリッジ幅を狭くすることが可能となる。したがって、高出力レーザでは、横モードが抑制されてキンクレベルが向上するという効果が得られる。
【００５７】
本実施の形態においては、図１４の状態で、リッジ部４８を被覆するようにして全面にポジ型のフォトレジスト膜４９を形成することを特徴としている（図１５）。
【００５８】
フォトレジスト膜４９を形成した後は、フォトレジスト膜４９の感光波長の光を照射する。この際、マスクを設けることなしに、フォトレジスト膜４９の全面に露光光を照射する。
【００５９】
続いて、所定の現像液を用いて現像処理を行うと、リッジ部４８の側壁部を除いてフォトレジスト膜４９が除去される（図１６）。この理由は、次のように説明できる。すなわち、リッジ部４８の側壁部に形成されたフォトレジスト膜４９は、他の部分に比較して、半導体基板４１に垂直な方向に十分に厚い膜厚を有する。このため、側壁部では露光量が不足して現像液に不溶な部分を残すので、現像処理後に側壁部にフォトレジスト膜４９が残存する。
【００６０】
次に、リッジ部４８の両側に露出している第３のクラッド層４６をウェットエッチングにより除去して、エッチング停止層４５を露出させる（図１７）。例えば、硫酸またはフッ酸系のエッチャントを用いてウェットエッチングすることができる。
【００６１】
本実施の形態においては、リッジ部４８の側壁部にフォトレジスト膜４９が形成されているので、リッジ部４８へのサイドエッチングが起こらない状態で、第３のクラッド層４６をエッチングすることができる。
【００６２】
第３のクラッド層４６のウェットエッチングを終えた後は、適当な薬液を用いて不要となったフォトレジスト膜４９を除去する。その後、電流を印加する部分を除いて、電流狭窄のための絶縁膜５０を形成する（図１８）。絶縁膜５０としては、例えばＳｉＮ膜などを用いることができる。
【００６３】
次いで、ｐ型の上部電極５１およびｎ型の下部電極５２を蒸着法またはスパッタ法により成膜して、図１９の構造とする。上部電極５１は、例えば、Ｔｉの上にＡｕを積層させることによって形成することができる。また、下部電極５２は、例えば、半導体基板５１の側にＡｕとＧｅの合金を設け、この合金にＡｕを積層させることによって形成することができる。
【００６４】
図１９の半導体レーザでは、活性層４３に効率よく電流を注入することによって、活性層４３の端面から赤色のレーザ光が出射する。
【００６５】
本実施の形態によれば、リッジ部の側壁部にフォトレジスト膜を設けることによって、リッジ部へのサイドエッチングが起こらない状態で、エッチング停止層まで確実にエッチングすることができる。したがって、デバイス抵抗の増加を抑えることができるとともに、レーザ光の放射角が安定した半導体レーザを得ることができる。
【００６６】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。例えば、実施の形態１〜３においては、赤色半導体レーザについて述べたが、他の波長帯の光を発振する半導体レーザについても同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施の形態１における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図２】実施の形態１における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図３】実施の形態１における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図４】実施の形態１における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図５】実施の形態１における半導体レーザの断面図である。
【図６】実施の形態２における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図７】実施の形態２における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図８】実施の形態２における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図９】実施の形態２における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１０】実施の形態２における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１１】実施の形態２における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１２】実施の形態２における半導体レーザの断面図である。
【図１３】実施の形態３における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１４】実施の形態３における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１５】実施の形態３における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１６】実施の形態３における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１７】実施の形態３における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１８】実施の形態３における半導体レーザの製造方法の説明図である。
【図１９】実施の形態３における半導体レーザの断面図である。
【図２０】従来の半導体レーザの断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１，２１，４１，６１  半導体基板
２，２２，４２，６２  第１のクラッド層
３，２３，４３，６３  活性層
４，２４，４４，６４  第２のクラッド層
５，２５，４５，６５  エッチング停止層
６  中間層
７，２６，４６，６６  第３のクラッド層
８，２７，４７，６７  コンタクト層
９，５０，６９  絶縁膜
１０，３２，５１，７０  上部電極
１１，３３，５２，７１  下部電極
１２，２８，４８，６８  リッジ部
２９  第１の絶縁膜
３０  第２の絶縁膜
４９  フォトレジスト膜
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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