(57)【要約】【課題】構造が簡略化された半導体レーザ装置及び製造工程を簡略化することができ、製造に手間を要しない半導体レーザ装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体レーザ装置１は、第一レーザ構造体１２、第二レーザ構造体１３を有する。第一レーザ構造体１２は、頂部にコンタクト層１２４を備えるとともに、AlGaInPクラッド層１２３の凸部１２３Ｂを備えた第一リッジ部１２７を有する。また、第二レーザ構造体１３は、頂部にコンタクト層１３４を備えるとともに、AlGaInPクラッド層１３３の凸部１３３Ｂを備えた第二リッジ部１３７を有する。第一リッジ部１２７及び第二リッジ部１３７はドライエッチングにより形成されたものであり、その側面は電流ブロック層により覆われていない。【選択図】      図１
2006303052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成され、互いに異なる波長のレーザ光を発振する少なくとも二つのレーザ構造体を有する半導体レーザ装置であって、
前記レーザ構造体のうち、第一レーザ構造体は、前記半導体基板上に形成され、第一の波長のレーザ光を発振する第一活性層と、
この第一活性層上部に形成され、頂部に第一コンタクト層を有する第一リッジ部と、
前記第一リッジ部の頂部から側面にわたって設けられ、前記第一リッジ部の頂部に開口を有する第一絶縁膜と、
前記第一絶縁膜上に設けられ、前記開口において前記第一コンタクト層と接触する第一電極層とを備え、
前記レーザ構造体のうち、第二レーザ構造体は、前記半導体基板上に形成され、第二の波長のレーザ光を発振する第二活性層と、
この第二活性層上部に形成され、頂部に第二コンタクト層を有する第二リッジ部と、
前記第二リッジ部の頂部から側面にわたって設けられ、前記第二リッジ部の頂部に開口を有する第二絶縁膜と、
前記第二絶縁膜上に設けられ、前記開口において前記第二コンタクト層と接触する第二電極層とを備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
前記第一レーザ構造体の前記第一リッジ部は、前記第一コンタクト層と、この第一コンタクト層の下部に設けられた第一半導体層とを有し、
前記第二レーザ構造体の前記第二リッジ部は、前記第二コンタクト層と、この第二コンタクト層の下部に設けられた第二半導体層とを有し、
前記第一コンタクト層と前記第二コンタクト層は、構成元素が同一である半導体材料で構成され、
前記第一半導体層と前記第二半導体層は、構成元素が同一であり、構成元素の組成比が異なった半導体材料で構成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体レーザ装置において、
前記第一コンタクト層及び前記第二コンタクト層の半導体材料は、GaAsであり、
前記第一半導体層及び前記第二半導体層の半導体材料は、AlGaInPであることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項1から３の何れかに記載の半導体レーザ装置において、
前記第一レーザ構造体の前記第一リッジ部は、前記第一コンタクト層と、この第一コンタクト層の下部に設けられた第一半導体層とを有し、
前記第二レーザ構造体の前記第二リッジ部は、前記第二コンタクト層と、この第二コンタクト層の下部に設けられた第二半導体層とを有し、
前記第一リッジ部は前記第一半導体層及び前記第一コンタクト層を積層した後、ドライエッチングすることで形成されたものであり、第二リッジ部は、前記第二半導体層及び前記第二コンタクト層を積層した後、ドライエッチングすることで形成されたものであり、
前記第一半導体層の表面のうち、前記第一リッジ部に隣接するとともに、前記ドライエッチングにより、露出した部分と前記第一活性層との間の距離、及び、前記第二半導体層の表面うち、前記第二リッジ部に隣接するとともに前記ドライエッチングにより露出した部分と前記第二活性層との間の距離は何れも４００ｎｍ未満であることを特長とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項３に記載の半導体レーザ装置において、
前記第一半導体層の表面のうち、前記第一リッジ部に隣接するとともに、前記ドライエッチングにより、露出した部分と前記第一活性層との間の距離、及び、前記第二半導体層の表面うち、前記第二リッジ部に隣接するとともに前記ドライエッチングにより露出した部分と前記第二活性層との間の距離は何れも２００ｎｍ以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の半導体レーザ装置において、
レーザ共振器端面から共振器方向に沿って１００μｍ以内の領域内に前記第一活性層または第二活性層のうち少なくとも何れか一方を不純物拡散により混晶化した窓領域が形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項７】
半導体基板上に形成され、互いに異なる波長を発振する少なくとも二つのレーザ構造体を有する半導体レーザ装置の製造方法であって、
前記半導体基板上に第一レーザ構造体の第一の波長のレーザ光を発振する第一活性層、第一半導体層及び第一コンタクト層を積層する積層工程と、
前記半導体基板上に第二レーザ構造体の第二の波長のレーザ光を発振する第二活性層、第二半導体層及び第二コンタクト層を積層する積層工程と、
前記第一半導体層及び前記第一コンタクト層、前記第二半導体層及び前記第二コンタクト層を同時にドライエッチングし、共振器方向に沿って延びるリッジ部を形成するリッジ部形成工程とを備えることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置及び半導体レーザ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の技術の発展に伴い、CD、DVD双方の記録/再生装置のピックアップ光源として、７８０ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯の２種類の異なる波長のレーザ発振を1つのチップで実現できるモノリシック２波長半導体レーザ装置が実用化されている。
このような半導体レーザ装置としては、非特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された半導体レーザ装置を図８に示す。この半導体レーザ装置１００は、CD用の７８０ｎｍ帯のレーザ光を射出する第一レーザ構造体１００Ａと、DVD用の６５０ｎｍ帯のレーザ光を射出する第二レーザ構造体１００Ｂとを備えている。
【０００３】
第一レーザ構造体１００Ａは、半導体基板１００１上に形成されたｎ型AlGaAsクラッド層１００２、活性層１００３、ｐ型AlGaAsクラッド層１００４、ｐ型GaAsコンタクト層１００５、GaAs／AlGaAs電流ブロック層１００６を有している。ｐ型AlGaAsクラッド層１００４には、凸部１００４Ｂが形成されており、この凸部１００４Bと、この凸部１００４B上に形成されたコンタクト層１００５とでリッジ部１００７が構成されている。このリッジ部１００７の側面がGaAs／AlGaAs電流ブロック層１００６で覆われている。
一方、第二レーザ構造体１００Ｂは、ｎ型AlGaInPクラッド層１０１２、活性層１０１３、ｐ型AlGaInPクラッド層１０１４、ｐ型GaAsコンタクト層１０１５、GaAs／AlInP電流ブロック層１０１６を有している。ｐ型AlGaInPクラッド層１０１４にも、凸部１０１４Ｂが形成されており、凸部１０１４Ｂとこの凸部１０１４Ｂ上に形成されたコンタクト層１０１５とでリッジ部１０１７が構成されている。
リッジ部１０１７の側面は、GaAs／AlInP電流ブロック層１０１６で覆われている。
【０００４】
このような半導体レーザ装置１００の製造方法を図９及び図１０を参照して説明する。
まず、図９（Ａ）に示すように、半導体基板１００１上に第一レーザ構造体１００Ａを構成するｎ型AlGaAsクラッド層１００２、活性層１００３、ｐ型AlGaAsクラッド層１００４、ｐ型GaAsコンタクト層１００５を結晶成長させる。次に、ｐ型GaAsコンタクト層１００５上にマスクを形成し、ｐ型AlGaAsクラッド層１００４、ｐ型GaAsコンタクト層１００５をウェットエッチングにより、エッチングし、不要部分を除去する。これにより、図９（Ｂ）に示すように、リッジ部１００７が形成される。その後、図９（Ｃ）に示すように、リッジ部１００７の側面を覆うようにGaAs／AlGaAs電流ブロック層１００６を形成する。
次に、GaAs／AlGaAs電流ブロック層１００６上にマスキングを施し、エッチングにより、層１００２〜１００６の不要部分を除去する（図９（Ｄ）参照）。
【０００５】
その後、図１０（Ｅ）に示すように、第二レーザ構造体１００Ｂを構成するｎ型AlGaInPクラッド層１０１２、活性層１０１３、ｐ型AlGaInPクラッド層１０１４、ｐ型GaAsコンタクト層１０１５を積層する。そして、ｐ型GaAsコンタクト層１０１５上にマスクを形成し、不要部分を除去する（図１０（Ｆ）参照）。さらに、ｐ型GaAsコンタクト層１０１５上にマスクを形成して、ｐ型AlGaInPクラッド層１０１４、ｐ型GaAsコンタクト層１０１５をウェットエッチングする。これにより、リッジ部１０１７が形成されることとなる。その後、ｐ型AlGaInPクラッド層１０１４表面上にGaAs／AlInP電流ブロック層１０１６を形成し、リッジ部１０１７の側面の一部をＧaAs／AlInP電流ブロック層１０１６で覆う（図１０（Ｇ）参照）。
【非特許文献１】星望ほか著、「信学技報、１０３巻、５２３号、モノシリック高出力二波長レーザ」電子情報通信学会発行、２００３年１２月１８日、ｐｐ.４１−４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記文献記載の従来の半導体レーザ装置１００では、各半導体レーザ構造体１００Ａ、１００Ｂのリッジ部１００７，１０１7の側面が電流ブロック層１００６，１０１６により覆われる構造となっているため、半導体レーザ装置１００の構造が複雑であるという問題がある。
また、リッジ部１００７，１０１７を形成した後、リッジ部１００７，１０１７の側面を覆う電流ブロック層１００６，１０１６を形成しなければならないので、半導体レーザ装置１００の製造工程が多くなってしまい、製造に手間を要するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、半導体基板上に形成され、互いに異なる波長のレーザ光を発振する少なくとも二つのレーザ構造体を有する半導体レーザ装置であって、前記レーザ構造体のうち、第一レーザ構造体は、前記半導体基板上に形成され、第一の波長のレーザ光を発振する第一活性層と、この第一活性層上部に形成され、頂部に第一コンタクト層を有する第一リッジ部と、第一リッジ部の頂部から側面にわたって設けられ、第一リッジ部の頂部に開口を有する第一絶縁膜と、前記第一絶縁膜上に設けられ、前記開口において前記第一コンタクト層と接触する第一電極層とを備え、前記レーザ構造体のうち、第二レーザ構造体は、前記半導体基板上に形成され、第二の波長のレーザ光を発振する第二活性層と、この第二活性層上部に形成され、頂部に第二コンタクト層を有する第二リッジ部と、第二リッジ部の頂部から側面にわたって設けられ、第二リッジ部の頂部に開口を有する第二絶縁膜と、前記第二絶縁膜上に設けられ、前記開口において前記第二コンタクト層と接触する第二電極層とを備えることを特徴とする半導体レーザ装置が提供される。
【０００８】
この発明によれば、半導体レーザ装置の第一レーザ構造体の第一リッジ部の側面及び第二レーザ構造体の第二リッジ部の側面が絶縁膜で覆われており、電流ブロック層により覆われていないため、電流ブロック層が不要であり、従来の半導体装置のレーザ構造体の構造に比べ、構造を簡略化することができる。
また、第一リッジ部及び第二リッジ部の側面が電流ブロック層により覆われていないため、リッジ部を電流ブロック層により覆う工程を省略することができ、半導体レーザ装置の製造工程を簡略化することができる。これにより、半導体レーザ装置の製造にかかる手間を省くことができる。
このような本発明の第一レーザ構造体の第一リッジ部及び第二レーザ構造体の第二リッジ部は、ドライエッチングにより形成することができる。
【０００９】
本発明によれば、半導体基板上に形成され、互いに異なる波長を発振する少なくとも二つのレーザ構造体を有する半導体レーザ装置の製造方法であって、前記半導体基板上に第一レーザ構造体の第一の波長のレーザ光を発振する第一活性層、第一半導体層及び第一コンタクト層を積層する積層工程と、前記半導体基板上に第二レーザ構造体の第二の波長のレーザ光を発振する第二活性層、第二半導体層及び第二コンタクト層を積層する積層工程と、第一半導体層及び第一コンタクト層、第二半導体層及び第二コンタクト層を同時にドライエッチングし、共振器方向に沿って延びるリッジ部を形成するリッジ部形成工程とを備えることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法が提供される。
【００１０】
従来の半導体レーザ装置では、リッジ部をウェットエッチングにより形成していたため、リッジ部の幅を狭めることが困難であった。これは、ウェットエッチングにより、幅の狭いリッジ部を形成しようとするとリッジ部の頂部が過度にエッチングされてしまうという問題が生じるためである。
ここで、幅の広いリッジ部を形成した場合には、リッジ部の側面を電流ブロック層で覆わないと、横高次モードでのカットオフ条件が崩れてしまい、単一横モードのレーザ光を得ることができなくなってしまう。そのため、従来の半導体レーザ装置では、リッジ部の側面を電流ブロック層で被覆する構造を採用している。
これに対し、本発明のように、ドライエッチングによりリッジ部を形成すると、幅の狭いリッジ部を形成することが可能となり、リッジ部の側面を電流ブロック層で覆わなくても、単一横モードのレーザ光を得ることができる。そのため、本発明では、リッジ部の側面を電流ブロック層で覆う工程が不要となり、半導体レーザ装置の製造工程が簡略化され、製造にかかる手間を省くことができる。
また、本発明では、第一半導体層及び第一コンタクト層、第二半導体層及び第二コンタクト層を同時にドライエッチングしているため、別々にエッチングする場合に比べ、手間を要しない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、構造が簡略化された半導体レーザ装置及び製造工程を簡略化することができ、製造に手間を要しない半導体レーザ装置の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
（第一実施形態）
（半導体レーザ装置の構成）
図１から図３を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１は、半導体レーザ装置１の俯瞰図であり、図２は、図１に記載の構造を共振器方向に対して垂直に切断したときの断面図である。また、図３は、半導体レーザ装置１の製造工程を示す模式図である。
図１及び図２に示す半導体レーザ装置１は、異なる波長の複数のレーザ光を発振するものであり、本実施形態では、７８０ｎｍ帯のレーザ光と、６５０ｎｍ帯のレーザ光を発振する。半導体レーザ装置１は、ｎ型のGaAs基板である半導体基板１１と、この半導体基板１１上に形成された複数、例えば、二つのレーザ構造体（第一レーザ構造体１２、第二レーザ構造体１３）と、ｎ側電極層１４とを備える。図１では、ｎ側電極層１４は省略してある。
【００１３】
第一レーザ構造体１２は、７８０ｎｍ帯のレーザ光を発振するものであり、第二レーザ構造体１３に対し離間配置されている。
このような第一レーザ構造体１２は、図２に示すように、半導体基板１１上に形成されたｎ型AlGaAsクラッド層１２１（厚さ１.８μｍ）と、ｎ型AlGaAsクラッド層１２１上に形成された波長７８０ｎｍのレーザ光を発振する多重量子井戸活性層（第一活性層）１２２と、多重量子井戸活性層１２２上に形成された第一半導体層としてのｐ型AlGaInPクラッド層１２３（厚さ１．８μｍ）と、このｐ型AlGaInPクラッド層１２３上に形成されたｐ型GaAsコンタクト層（第二コンタクト層）１２４（厚さ０．３μｍ）と、第一絶縁膜としてのSiN膜１２５と、ｐ側電極層（第一電極層）１２６とを備える。
【００１４】
クラッド層１２３には、共振器方向（レーザ光射出方向と略平行な方向）に沿って延びる凸部１２３Ｂと、この凸部１２３Ｂを挟むように配置され、凸部１２３Ｂと略並行に延びる凸部１２３Ｃと、凸部１２３Ｂ及び凸部１２３Ｃ間に形成された欠損部１２３Ａとが形成されている。
欠損部１２３Ａは、クラッド層１２３の一部を選択的に除去することにより形成される。この除去により露出した欠損部１２３Ａの表面と、多重量子井戸活性層１２２との間の距離Ｔ１は、３５０ｎｍである。
コンタクト層１２４は、凸部１２３Ｂ及び凸部１２３Ｃの上面に形成されたものであり、共振器方向に沿って延びている。
凸部１２３Ｂ上に形成されたコンタクト層１２４及び凸部１２３Ｂで本発明の第一リッジ部１２７が形成されることとなる。すなわち、コンタクト層１２４は、第一リッジ部１２７の頂部を構成する。
第一リッジ部１２７は、その頂部から側面１２７Ａに渡ってSiN膜１２５で直接覆われており、第一リッジ部１２７の側面１２７Ａは、電流ブロック層では覆われていない。
また、図２に示すように、第一リッジ部１２７の幅Ｗ１（共振器方向と略直交する方向）は、第一リッジ部１２７の側面を電流ブロック層で覆わなくても単一横モードが得られる寸法、例えば１．５μｍ〜２．５μｍである。
SiN膜１２５は、前述したように、第一リッジ部１２７の頂部及び側面１２７Ａを覆っており、このSiN膜１２５には、第一リッジ部１２７の頂部に対応する位置に開口１２５Ａが形成されている。
この開口１２５Ａ上にｐ側電極層１２６が形成され、ｐ側電極層１２６と、コンタクト層１２４とが接している。
【００１５】
第二レーザ構造体１３は、６５０ｎｍ帯のレーザ光を発振するものであり、半導体基板１１上に形成されたｎ型AlGaInPクラッド層１３１（厚さ１．８μｍ）と、このｎ型AlGaInPクラッド層１３１上に形成され、波長６５０ｎｍのレーザ光を発振する多重量子井戸活性層（第二活性層）１３２と、この多重量子井戸活性層１３２上に形成された第二半導体層としてのｐ型AlGaInPクラッド層１３３（厚さ１．８μｍ）と、このｐ型AlGaInPクラッド層１３３上に形成されたｐ型GaAsコンタクト層（第二コンタクト層）１３４（０．３μｍ）と、第二絶縁膜としてのSiN膜１３５と、ｐ側電極層（第一電極層）１３６とを備える。
クラッド層１３３は、第一レーザ構造体１２のクラッド層１２３と同一の構成元素を有する半導体材料（本実施形態では、AlGaInP）で構成されている。なお、クラッド層１３３の半導体材料の構成元素の組成比と、クラッド層１２３の半導体材料の構成元素の組成比は異なっている。
【００１６】
このようなクラッド層１３３は、第一レーザ構造体１２のクラッド層１２３と同様の構造であり、クラッド層１３３には、共振器方向（レーザ光射出方向と略平行な方向）に沿って延びる凸部１３３Ｂと、この凸部１３３Ｂを挟むように配置され、凸部１３３Ｂと略並行に延びる凸部１３３Ｃと、凸部１３３Ｂ及び凸部１３３Ｃ間に形成された欠損部１３３Ａとが形成されている。
欠損部１３３Ａは、クラッド層１３３の一部を選択的に除去することにより形成される。この除去により露出した欠損部１３３Ａの表面と、多重量子井戸活性層１３２との間の距離Ｔ２は、３５０ｎｍである。
【００１７】
コンタクト層１３４は、コンタクト層１２４と同じ半導体材料で構成され、本実施形態では、GaAsで構成されている。コンタクト層１３４は、凸部１３３Ｂ及び凸部１３３Ｃの上面に形成され、共振器方向に沿って延びている。
凸部１３３Ｂ上に形成されたコンタクト層１３４及び凸部１３３Ｂで本発明の第二リッジ部１３７が形成されることとなる。すなわち、コンタクト層１３４は、第二リッジ部１３７の頂部を構成する。
第二リッジ部１３７は、その頂部から側面１３７Ａに渡ってSiN膜１３５で直接覆われており、リッジ部１３７の側面１３７Ａは、電流ブロック層では覆われていない。
なお、本実施形態では、SiN膜１３５は、前述したSiN膜１２５と同じ材料で構成され、連続して形成されており、SiN膜１３５及びSiN膜１２５は、一枚の連続したSiN膜Mとなっている。換言すると、SiN膜Mのうち、第一リッジ部１２７の上面及び側面を覆う部分をSiN膜１２５とし、第二リッジ部１３７の上面及び側面を覆う部分をSiN膜１３５としている。
第二リッジ部１３７の幅もＷ２、第一リッジ部１２７と同様、１．５μｍ〜２．５μｍである。
【００１８】
SiN膜１３５にもSiN膜１２５と同様、第二リッジ部１３７の頂部に対応する位置に開口１３５Ａが形成されている。
この開口１３５Ａ上にｐ側電極層１３６が形成され、ｐ側電極層１３６と、コンタクト層１３４とが接している。
ｎ側電極層１４をグラウンドとして、ｐ側電極層１２６又はｐ側電極層１３６に電圧をかけて電流を流すことで、７８０ｎｍ帯のレーザ光又は６５０ｎｍ帯のレーザ光を得ることができる。
【００１９】
（半導体レーザ装置の製造方法）
以上のような半導体レーザ装置１は次のようにして製造される。
まず、図３（Ａ）に示すように、半導体基板１１上に第一レーザ構造体１２のクラッド層１２１、多重量子井戸活性層１２２、クラッド層１２３、コンタクト層１２４の結晶をエピタキシャル成長させ、積層する（処理Ｓ1-1，積層工程）。
【００２０】
次に、この各層１２１〜１２４が、所定の幅で残るように、フォトリソグラフィなどの適当な方法でマスキングを行う。その後、層１２１〜１２４に対しエッチングを行い各層１２１〜１２４の不要部分を除去する。このエッチングにより、半導体基板１１の表面が露出する。
【００２１】
次に、図３（Ｂ）に示すように、マスクを除去し、コンタクト層１２４上及び前記エッチングにより露出した半導体基板１１上にまたがって、クラッド層１３１、多重量子井戸活性層１３２、クラッド層１３３、コンタクト層１３４の結晶をエピタキシャル成長させ、積層する（処理Ｓ1-2，積層工程）。
その後、コンタクト層１３４上に所定の幅で層１３１〜１３４が残るように、マスクをし、エッチングを行う。これにより、コンタクト層１２４上に形成されていた層１３１〜１３４が除去されるとともに、層１２１〜１２４の側面に当接した層１３１〜１３４が除去される。従って、半導体基板１１表面には、層１２１〜１２４の積層体と、層１３１〜１３４の積層体とが離間配置されることとなる（処理Ｓ1-3，図３（Ｃ）参照）。
【００２２】
次に、コンタクト層１２４、１３４上に共振器方向に沿って延びるマスクをストライプ状に形成し、その後、同時に二つの前記積層体をドライエッチングする。これにより、マスクが施されていない部分がエッチングされ、コンタクト層１２４、１３４の不要部分が除去されるとともに、クラッド層１２３，１３３の不要部分が除去される。（処理Ｓ1-4，リッジ部形成工程）。（図３（Ｄ）参照）。
【００２３】
その後、ｎ側電極層１４を形成するとともに、SiN膜M、ｐ側電極層１２６，１３６を形成することで、第一レーザ構造体１２及び第二レーザ構造体１３が完成する。さらに、端面コーティング、へき開、ペレッタイズを経て、幅が約２５０μｍ、共振器長が約３００μｍの半導体レーザ装置1が完成する。
【００２４】
（実施形態の効果）
このような本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
半導体レーザ装置１の第一リッジ部１２７、第二リッジ部１３７の側面１２７Ａ，１３７Ａを電流ブロック層により覆わない構造としているため、レーザ構造体１２，１３の構造の複雑化を防止することができる。
より詳細に説明すると、従来の半導体レーザ装置では、リッジ部をウェットのエッチングにより形成していたため、リッジ部の幅を狭めることが困難であった。これは、ウェットエッチングにより、幅の狭いリッジ部を形成しようとするとリッジ部の頂部が過度にエッチングされてしまうという問題が生じるためである。
ここで、幅の広いリッジ部を形成した場合には、リッジ部の側面を電流ブロック層で覆わないと、横高次モードでのカットオフ条件が崩れてしまい、単一横モードのレーザ光を得ることができなくなってしまう。そのため、従来は、リッジ部の側面を電流ブロック層で被覆する構造を採用していた。
【００２５】
これに対し、本実施形態のように、ドライエッチングによりリッジ部１２７，１３７を形成すると、幅の狭いリッジ部１２７，１３７を形成することが可能となるため、リッジ部１２７，１３７の側面１２７Ａ，１３７Ａを電流ブロック層により覆わなくても単一横モードのレーザ光を得ることが可能となる。そのため、レーザ構造体１２，１３の構造が簡略化されることとなるのである。
これにより、従来行っていたリッジ部の側面を電流ブロック層で覆う工程を省くことができ、半導体レーザ装置１の製造工程が簡略化され、製造にかかる手間を省くことができる。
【００２６】
また、図８に示したような従来の半導体レーザ装置１００では、第一レーザ構造体１００Ａのクラッド層１００４と、第二レーザ構造体１００Ｂのクラッド層１０１４とが全く異なる半導体材料で構成されているため、クラッド層１００４，１０１４のエッチングを別々に行わなければならない。そのため、半導体レーザ装置１００毎の第一レーザ構造体１００Ａの導波路と、第二レーザ構造体１００Ｂの導波路との水平方向における間隔（以下、発光点間隔という）の再現性を取ることが難しく、半導体レーザ装置１００毎に、発光点間隔が異なってしまうという問題がある。
【００２７】
これに対し、本実施形態では、第一レーザ構造体１２のクラッド層１２３と、第二レーザ構造体１３のクラッド層１３３とを元素の組成比が異なったAlGaInPで構成している。また、第一レーザ構造体１２のコンタクト層１２４と、第二レーザ構造体１３のコンタクト層１３４とをGaAsで構成している。そのため、コンタクト層１２４及びクラッド層１２３をエッチングする際の速度と、コンタクト層１３４及びクラッド層１３３をエッチングする際の速度が略等しくなる。これにより、コンタクト層１２４及びクラッド層１２３と、コンタクト層１３４及びクラッド層１３３とを同時にドライエッチングすることが可能となる。
このように、コンタクト層１２４及びクラッド層１２３と、コンタクト層１３４及びクラッド層１３３とを同時にエッチングすることができるので、従来のように、別々にエッチングする場合に比べ第一レーザ構造体１２及び第二レーザ構造体１３間の発光点間隔の再現性がとりやすくなる。これにより、半導体レーザ装置１毎の発光点間隔のばらつきを抑えることが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態では、コンタクト層１２４及びクラッド層１２３と、コンタクト層１３４及びクラッド層１３３とを同時にドライエッチングすることができるため、コンタクト層１２４及びクラッド層１２３と、コンタクト層１３４及びクラッド層１３３とを別々にエッチングする場合に比べ、製造にかかる手間を省くことができる。
【００２９】
さらに、コンタクト層１２４及びクラッド層１２３のエッチング速度と、コンタクト層１３４及びクラッド層１３３のエッチング速度とが略等しく、同時にエッチングすることができるため、クラッド層１２３の欠損部１２３A表面と多重量子井戸活性層１２２との間の距離Ｔ１、及び、クラッド層１３３の欠損部１３３Ａ表面と多重量子井戸活性層１３２との間の距離Ｔ２を容易に略等しい距離とすることができる。
また、本実施形態では、クラッド層１２３の欠損部１２３Ａ表面と多重量子井戸活性層１２２との間の距離Ｔ１、及び、クラッド層１３３の欠損部１３３Ａ表面と多重量子井戸活性層１３２との間の距離Ｔ２をともに３５０ｎｍとしており、Ｔ１，Ｔ２を４００ｎｍ以下としているため、ＴＭ偏波成分比率の高い横高次モードを抑制でき、ＴＥ偏波成分のＴＭ偏波成分に対する比、すなわち偏光比を高めることができる。
【００３０】
（第二実施形態）
図４から図７を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
図４は、半導体レーザ装置２の俯瞰図であり、図５及び図６は、それぞれ、図４に記載の構造を、共振器端面近傍又は共振器端面近傍から１００μｍを超えて離れた領域で、共振器方向に対して垂直に切断したときの断面図である。また、図7は、半導体レーザ装置の製造工程を示す模式図である。
【００３１】
本実施形態の半導体レーザ装置２は、共振器端面近傍に不純物拡散により混晶化した窓領域であるＺｎ拡散領域２８が形成されている点のみが第一実施形態の半導体レーザ装置１と異なっている。
このＺｎ拡散領域２８は、各レーザ構造体１２，１３にそれぞれ形成されており、共振器端面（レーザ光の射出面）から共振器方向に１００μｍ以内の範囲に形成されている。また、Ｚｎ拡散領域２８は、各レーザ構造体１２，１３のそれぞれのリッジ部１２７，１３７の頂部を構成するコンタクト層１２４，１３４表面から３〜５μｍの深さまで設けられており、多重量子井戸活性層１２２，１３２まで達している。
【００３２】
このような半導体レーザ装置２は次のようにして製造される。
前記実施形態と同様の処理Ｓ1-1〜処理Ｓ1-3を実施する。これにより、半導体基板１１上に前記実施形態と同様の２つの積層体が形成されることとなる。次に、この二つの積層体上に、リッジ部１２７，１３７に対応する位置に孔が形成されたSiO２膜を形成する。その後、このSiO２膜上にZnOの誘電体膜を形成し、熱処理を施す。これにより、Ｚｎが積層体に拡散され、積層体中にＺｎ拡散領域２８が形成される。熱処理が終了したら、SiO２膜及び前記誘電体膜をはがす（処理Ｓ2-4、図７（Ａ）参照）。次に、前記実施形態と同様に、積層体のクラッド層１２３，１３３及びコンタクト層１２４、１３４にドライエッチングを施し、リッジ部１２７，１３７を形成する。（処理Ｓ2-5、図７（Ｂ）参照）。
この後の工程は、前記実施形態と同様であるため、説明を省略するが、本実施形態では、共振器長が約１５００μｍの半導体レーザ装置２が完成する。
【００３３】
このような第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
半導体レーザ装置２には、共振器端面近傍の多重量子井戸活性層１２２，１３２にＺｎ拡散領域２８が形成されているため、多重量子井戸活性層１２２，１３２が混晶化されており、共振器端面近傍でレーザ光の吸収を抑えることができる。これにより、共振器端面近傍における光学損傷の発生を抑制できる。また、共振器端面近傍における光学損傷の発生を抑制できるので、最大光出力を高めることも可能となる。
さらに、Ｚｎ拡散領域を形成した後、リッジ部の側面を電流ブロック層で覆う場合には、電流ブロック層を形成する際に、Ｚｎ拡散領域が熱の影響を受け、Ｚｎの拡散の制御が行いにくくなる。これに対し、本実施形態では、リッジ部１２７，１３７の側面を電流ブロック層で覆う必要がないため、Ｚｎ拡散領域２８への熱の影響を低減させることができ、Ｚｎの拡散の制御が行い易くなる。
【００３４】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
例えば、前記各実施形態では、クラッド層１２３の欠損部１２３Ａ表面と多重量子井戸活性層１２２との間の距離Ｔ１、クラッド層１３３の欠損部１３３Ａ表面と多重量子井戸活性層１３２との間の距離Ｔ２を３５０ｎｍとしたが、これに限られるものではない。例えば、Ｔ１，Ｔ２を２００ｎｍ以下としてもよい。Ｔ１，Ｔ２を２００ｎｍ以下とすることで、３５０ｎｍとする場合に比べ、ＴＥ偏波成分のＴＭ偏波成分に対する比をさらに高めることができる。これにより、注入電流の増分に対する光出力の増分、所謂スロープ効率は低下するので、動作電流値の増大の懸念が少ない、光出力１０ｍＷ以下の動作に適したものとなる。
また、Ｔ１，Ｔ２を、３５０ｎｍを超えるものとしてもよい。
【００３５】
さらに、前記各実施形態では、第一レーザ構造体１２のクラッド層１２３、第二レーザ構造体１３のクラッド層１３３をＡｌＧａＩｎＰ層としたが、これに限られるものではなく、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ層上に、Ａｌの構成組成比をゼロとしたＧａＩｎＰ層が形成されたものとしてもよい。
さらに、第一レーザ構造体１２のクラッド層１２３、第二レーザ構造体１３のクラッド層１３３をＡｌＧａＩｎＰではなく、他の構成元素を有する半導体材料で構成してもよい。
また、前記各実施形態では、第一レーザ構造体１２のクラッド層１２３、第二レーザ構造体１３のクラッド層１３３を同一の構成元素からなる半導体材料で構成されているとしたが、これに限らず、異なる構成元素からなる半導体材料から構成してもよい。
【００３６】
さらに、前記各実施形態では、第一レーザ構造体１２、第二レーザ構造体１３は、それぞれリッジ部１２７，１３７を一つ備えるものとしたが、これに限られるものではない。第一レーザ構造体や、第二レーザ構造体を、リッジ部を複数備えるものとしてもよく、リッジ部の数に制限はない。
また、前記各実施形態では、半導体レーザ装置１，２は、二つのレーザ構造体１２，１３を有しており、２波長のレーザ光を発振するものであるとしたが、３つ以上のレーザ構造体を有するものであってもよい。
【００３７】
さらに、前記各実施形態では、第一リッジ部１２７を構成する第一半導体層及び第二リッジ部１３７を構成する第二半導体層を、それぞれクラッド層１２３，１３３としたが、これに限らず、第一半導体層及び第二半導体層を、正孔及び電子を閉じ込める機能を有する層と、レーザ光を閉じ込める機能を有する層との２層を有するものとしてもよい。
また、第二実施形態では、多重量子井戸活性層１２２，１３２の両方にＺｎ拡散領域２８を形成したが、何れか一方の多重量子井戸活性層にだけ、Ｚｎ拡散領域を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第一実施形態に係る半導体レーザ装置の俯瞰図である。
【図２】図１に記載の半導体レーザ装置を共振器方向に対して垂直に切断したときの断面図である。
【図３】半導体レーザ装置の製造工程を示す模式図である。
【図４】第二実施形態に係る半導体レーザ装置の俯瞰図である。
【図５】図４の半導体レーザ装置を、共振器端面近傍で共振器方向に対して垂直に切断した断面図である。
【図６】図４の半導体レーザ装置を、共振器端面近傍から１００μｍを超えて離れた領域で、共振器方向に対して垂直に切断したときの断面図である。
【図７】半導体レーザ装置の製造工程を示す模式図である。
【図８】従来の半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図９】従来の半導体レーザ装置の製造工程を示す模式図である。
【図１０】従来の半導体レーザ装置の製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    半導体レーザ装置
２    半導体レーザ装置
１１    半導体基板
１２    第一レーザ構造体
１３    第二レーザ構造体
１４    ｎ側電極層
２８    拡散領域
１００    半導体レーザ装置
１００Ａ    第一レーザ構造体
１００Ｂ    第二レーザ構造体
１２１    クラッド層
１２２    多重量子井戸活性層（第一活性層）
１２３    クラッド層（第一半導体層）
１２３Ａ    欠損部
１２３Ｂ    凸部
１２３Ｃ    凸部
１２４    コンタクト層（第一コンタクト層）
１２５    ＳｉＮ膜（第一絶縁膜）
１２５Ａ    開口
１２６    電極層（第一電極層）
１２７    第一リッジ部
１２７Ａ    側面
１３１    クラッド層
１３２    多重量子井戸活性層（第二活性層）
１３３    クラッド層（第二半導体層）
１３３Ａ    欠損部
１３３Ｂ    凸部
１３３Ｃ    凸部
１３４    コンタクト層（第二コンタクト層）
１３５    ＳｉＮ膜（第二絶縁膜）
１３５Ａ    開口
１３６    電極層（第二電極層）
１３７    第二リッジ部
１３７Ａ    側面
１００１    半導体基板
１００２    クラッド層
１００３    活性層
１００４    クラッド層
１００４Ｂ    凸部
１００５    コンタクト層
１００６    電流ブロック層
１００７    リッジ部
１０１２    クラッド層
１０１３    活性層
１０１４    クラッド層
１０１４Ｂ    凸部
１０１５    コンタクト層
１０１６    電流ブロック層
１０１７    リッジ部
M    ＳｉＮ膜
【図１】
2006303052.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006303052.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006303052.tif 000008
【図７】
2006303052.tif 000009
【図８】
2006303052.tif 000010
【図９】
2006303052.tif 000011
【図１０】
2006303052.tif 000012