(57)【要約】【課題】  高出力の半導体レーザ装置であっても、簡便な構成で、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することを目的とする。【解決手段】  発光部上のリッジ形成後にＺｎ拡散を行うことにより、リッジ側面からもＺｎ拡散することができ、低温、短時間の拡散処理で発光部となる活性層１０３の端面に集中的にＺｎ拡散できるので、高出力の半導体レーザ装置であっても、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層１０３の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することができる。【選択図】図４
2006294879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層，第２導電型のエッチングストップ層，第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層を順次堆積成長して半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造の上にリッジを形成するためのマスクパターンを形成する工程と、
前記第２導電型第二クラッド層，前記第２導電型キャップ層および前記第２導電型コンタクト層を前記マスクパターンでマスクしてエッチングした前記リッジを形成する工程と、
端面部の前記リッジ上，前記リッジ側面および前記エッチングストップ層上に不純物拡散源を形成する工程と、
前記不純物を前記端面部に拡散する工程と、
第１導電型電極および第２導電型電極を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２】
第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層，第２導電型のエッチングストップ層，第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層を順次堆積成長して半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造の上にリッジを形成するためのマスクパターンを形成する工程と、
前記第２導電型第二クラッド層，前記第２導電型キャップ層および前記第２導電型コンタクト層を前記マスクパターンでマスクしてエッチングした前記リッジを形成する工程と、
端面部の前記リッジ上に不純物拡散源を形成する工程と、
前記不純物を前記端面部に拡散する工程と、
第１導電型電極および第２導電型電極を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項３】
第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層および第２導電型のエッチングストップ層が積層された半導体層と、
前記半導体層の発光部上に第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層が積層されたリッジと、
端面部に不純物を拡散した端面窓と
を有し、前記リッジ下部の前記端面窓が前記リッジのない平坦部より深いことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層および第２導電型のエッチングストップ層が積層された半導体層と、
前記半導体層の発光部上に第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層が積層され、利得領域で電流注入用のコンタクト層が形成される発光部用リッジと、
前記発光用リッジに隣接した領域に形成され、第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層が積層された複数の拡散促進用リッジと、
端面部に不純物を拡散した端面窓と
を有し、前記リッジ下部の前記端面窓が前記リッジのない平坦部より深いことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記不純物は、Ｚｎ又は、ＳｉもしくはＭｇであることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記発光部用リッジと前記拡散促進用リッジの間隔が３μｍ以上離れていることを特徴とする請求項４記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記端面窓の前記発光部用リッジ部と前記平坦部での不純物拡散深さの差が０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記拡散促進用リッジ幅は１〜５μｍであることを特徴とする請求項４または請求項６のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記発光部用リッジおよび前記拡散促進用リッジの傾斜が底面に対して５４．７〜９０°であることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクシステムや情報処理あるいは光通信用の光源として用いられる半導体レーザに関するものであり、特に、高出力で信頼度の高い動作性能を達成するのに必要な素子構造の半導体レーザ装置および半導体レーザ装置の製造方法およびに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ−ＲＡＭ等の書き換え型高密度光ディスク装置の光源に用いられる６５０ｎｍ帯可視光レーザには、５０ｍＷ以上の高出力動作が必要であり、高速書き込みに対応するためには更なる高出力化が要求されている。光出力の増加に伴い、レーザ端面部の光吸収による光学損傷（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄａｍａｇｅ：ＣＯＤ）が課題となる。現在、Ｚｎを端面部に固相拡散させ多重量子井戸構造を有する活性層の平均組成化により発光波長に対して透明な端面窓構造を形成する方法が有効である。
【０００３】
端面窓構造の作製は、一般的にＺｎＯ膜を端面部に堆積させ、アニールにより多重量子井戸活性層を平均組成化させる事で行う。しかしながら、この手法による問題点は、ｐ型第２クラッド層をエッチングし、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストップ層でエッチング停止する際、Ｚｎ拡散により生じる結晶性の低下によるエッチングストップ層耐性が利得部と比べて大幅に低下する事である。これにより、エッチングストップ層を越えたエッチングが発生した場合、水平拡がり角をはじめ、光学特性への悪影響を与える。一方、近年の２００ｍＷ超級を越える高出力化に対して窓構造は、利得部に対して更にバンドギャップ差が大きく透明性の高いものが必要とされており、Ｚｎ拡散量の制御とそれに伴うエッチングストップ層耐性の確保の両方を満たす事が重要である。
【０００４】
活性層の平均組成化に対しては、以下のような対策がなされている。
以下、図６，図７，図８を用いて従来の半導体レーザおよび半導体レーザの製造方法について説明する。
【０００５】
図６は従来の赤色レーザ装置の端面窓構造を示す断面図、図７は従来の半導体レーザの製造方法におけるｎ型ＧａＡｓキャップ層形成工程を示す断面図、図８は従来の半導体レーザの製造方法におけるＺｎＯ膜形成工程を示す表面図である。
【０００６】
図６において、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板６０１上にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６０２と、ＡｌＧａＩｎＰガイド層６０３と、活性層６０４と、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６０５と、ｐ型ＧａＩｎＰクラッド層６０６と、ＧａＡｓ電流ブロック層６１１、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層６１２が順次形成されており、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層６１２上に形成されたｐ側電極６１３、ｎＧａＡｓ基板６０１裏面に形成されたｎ側電極６１４をそれぞれ示す。
【０００７】
端面窓形成工程は、まず、図７に示すような半導体積層構造をもつウエハのｎ型ＧａＡｓキャップ層６０７をストライプ状に加工した後、ＺｎＯ膜６０８を堆積する。
次に、ＺｎＯ膜６０８を、図８に示すようにｎ型ＧａＡｓキャップ層６０７と直交するようにストライプ状に形成し、最後に、アニールによりＺｎを半導体結晶内に拡散させる。  図８に示すようなｎ型ＧａＡｓキャップ層６０７とＺｎＯ膜６０８が交差した領域では、ｎ型ＧａＡｓキャップ層６０７のＺｎ拡散速度がｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６０５より遅いため直接的にＺｎは活性層６０４に到達しない。活性層の平均組成化は高濃度ドープ領域に誘発された不純物の再拡散（横方向拡散）によるものであるため、不純物濃度の不必要な増加は起こらず窓領域の不純物吸収による損失は発生しない。よって、拡散形状は、図７の波線のようにＧａＡｓキャップ層下では浅く、ＧａＡｓの両側域では深くなる。次に、リッジ形成エッチングを行い、ＧａＡｓ電流ブロック層６１１形成し、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層６１２を成膜させ、ｐ側電極６１３、ｎＧａＡｓ基板６０１裏面にｎ側電極６１４を形成すると図６に示すデバイス構造となる。
上記例では、発光領域となる箇所に対して過剰なＺｎ拡散を行う事なく、横方向からの拡散を利用するために短波長化としては有効な手段と言えるが、Ｚｎ拡散領域は結晶性の低下によりエッチングレートが大きくなるため、窓部と利得部でのリッジ形状、高さに違いが発生し、デバイス動作時の光分布のバラツキが大きくなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
そのために、不純物拡散層を兼ねるリッジストライプマスク（下から拡散スルー膜／ＺｎＯ膜／誘電体キャップ膜構造）によりリッジ形成エッチングを行った後、電流ブロック層成長とコンタクト層成長により窓領域の不純物拡散による活性層の平均組成化、そして利得部では拡散スルー膜による不純物拡散濃度の制御により低コンタクト抵抗化を図る事が提案されている。これにより、リッジ形成後に窓形成を行っているため、窓領域でのエッチングストップ層耐性の劣化はなく、リッジ形成エッチングの安定化が図れる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−６８２１７号公報
【特許文献２】特開平７−１６２０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の半導体レーザでは、エッチングストップ層の耐性においては有利であるが、窓の平均組成化の制御、マスク選択性の確保、利得部へのＺｎ拡散制御をそれぞれ最適化することは困難である。特に、平均組成化については、電流ブロック層成長温度、時間に依存するため、制御性が困難である。また、窓部に形成した不純物拡散層がブロック層成長時の熱履歴により活性層へ拡散するため非注入構造を形成することができず、窓領域への電流リークが問題となる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するため、高出力の半導体レーザ装置であっても、簡便な構成で、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の半導体レーザ装置の製造方法は、第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層，第２導電型のエッチングストップ層，第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層を順次堆積成長して半導体積層構造を形成する工程と、前記半導体積層構造の上にリッジを形成するためのマスクパターンを形成する工程と、前記第２導電型第二クラッド層，前記第２導電型キャップ層および前記第２導電型コンタクト層を前記マスクパターンでマスクしてエッチングした前記リッジを形成する工程と、端面部の前記リッジ上，前記リッジ側面および前記エッチングストップ層上に不純物拡散源を形成する工程と、前記不純物を前記端面部に拡散する工程と、第１導電型電極および第２導電型電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の半導体レーザ装置の製造方法は、第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層，第２導電型のエッチングストップ層，第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層を順次堆積成長して半導体積層構造を形成する工程と、前記半導体積層構造の上にリッジを形成するためのマスクパターンを形成する工程と、前記第２導電型第二クラッド層，前記第２導電型キャップ層および前記第２導電型コンタクト層を前記マスクパターンでマスクしてエッチングした前記リッジを形成する工程と、端面部の前記リッジ上に不純物拡散源を形成する工程と、前記不純物を前記端面部に拡散する工程と、第１導電型電極および第２導電型電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の半導体レーザ装置は、第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層および第２導電型のエッチングストップ層が積層された半導体層と、前記半導体層の発光部上に第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層が積層されたリッジと、端面部に不純物を拡散した端面窓とを有し、前記リッジ下部の前記端面窓が前記リッジのない平坦部より深いことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の半導体レーザ装置は、第１導電型半導体基板に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型第一クラッド層および第２導電型のエッチングストップ層が積層された半導体層と、前記半導体層の発光部上に第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層が積層され、利得領域で電流注入用のコンタクト層が形成される発光部用リッジと、前記発光用リッジに隣接した領域に形成され、第２導電型第二クラッド層，第２導電型キャップ層および第２導電型コンタクト層が積層された複数の拡散促進用リッジと、端面部に不純物を拡散した端面窓とを有し、前記リッジ下部の前記端面窓が前記リッジのない平坦部より深いことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の半導体レーザ装置は、請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ装置において、前記不純物は、Ｚｎ又は、ＳｉもしくはＭｇであることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の半導体レーザ装置は、請求項４記載の半導体レーザ装置において、前記発光部用リッジと前記拡散促進用リッジの間隔が３μｍ以上離れていることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の半導体レーザ装置は、請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ装置において、前記端面窓の前記発光部用リッジ部と前記平坦部での不純物拡散深さの差が０．１μｍ以上であることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の半導体レーザ装置は、請求項４または請求項６のいずれかに記載の半導体レーザ装置において、前記拡散促進用リッジ幅は１〜５μｍであることを特徴とする。
請求項９記載の半導体レーザ装置は、請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ装置において、前記発光部用リッジおよび前記拡散促進用リッジの傾斜が底面に対して５４．７〜９０°であることを特徴とする。
【００１９】
以上により、高出力の半導体レーザ装置であっても、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
発光部上のリッジ形成後にＺｎ拡散を行うことにより、リッジ側面からもＺｎ拡散することができ、低温、短時間の拡散処理で発光部となる半導体層の端面に集中的にＺｎ拡散できるので、高出力の半導体レーザ装置であっても、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１に従い、本半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
図１は本発明の半導体レーザ装置の製造方法を説明する工程断面図であり、左から表面図，端面窓領域の断面図，利得領域の断面図を示す。
【００２２】
まず、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１を結晶成長装置（図示せず）内に設置し、図１（ａ）に示すように、前記ｎ−ＧａＡｓ基板１０１上に、第一回目の結晶成長によりｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０２（厚さ２μｍ）、ノンドープ量子井戸活性層１０３、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第一クラッド層１０４（厚さ０．２μｍ）、エッチングストップ層１０５、ＡｌＧａＩｎＰ第二クラッド層１０６（厚さ１．２μｍ）、ｐ−ＧａＩｎＰキャップ層１０７（厚さ５０ｎｍ）、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０８（厚さ０．２μｍ）を順次堆積成長させる。
【００２３】
ここで、ノンドープ量子井戸活性層１０３は、ＧａＩｎＰ井戸層（厚さ６ｎｍ）、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層（厚さ４ｎｍ）および同組成のガイド層（厚さ３５ｎｍ）から成る三重量子井戸構造である。
【００２４】
次に、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１に形成された半導体層上に、誘電体マスク１０９例えばＳｉＯ２を形成し、公知フォトリソグラフィー技術を用いて、図１（ｂ）に示すように、ＳｉＯ２マスクパターンを形成する。次に、図１（ｃ）に示すようにエッチングストップ層１０５に到達するように、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０８，ｐ−ＧａＩｎＰキャップ層１０７およびｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第二クラッド層１０６をエッチングしリッジを形成する。ここでリッジ形成は、ドライエッチング技術または、ウエットエッチング技術のいずれを用いることもできる。ドライエッチングは、誘導結合型プラズマにより行い、ウエットエッチングは塩酸系の液を用いてエッチングを行う。この時点で不純物拡散を行っていないため、端面窓領域の結晶性は低下せず、端面窓／非窓領域でのエッチングレート差によってエッチングストップ層１０５が削れる懸念はない。
【００２５】
次に、ＺｎＯ層１１０を上記半導体層上に形成し、公知フォトリソグラフィー技術を用いて端面の窓領域のみにＺｎＯ層１１０が残るように、パターニングする。更に、図１（ｄ）に示すように、キャップ膜１１１を堆積させる。次にアニールを行い、Ｚｎを拡散する。ここでは、アニールを約６００℃、３０分行う。リッジ下部には、リッジの側壁からのＺｎ拡散も起こるため、短時間のアニール時間でも、十分なＺｎが拡散される。
【００２６】
次に、図１（ｅ）に示すように、ＺｎＯ膜１１０、誘電体マスク１０９を除去した後、電流ブロック層１１２例えばＳｉＮを形成し、公知フォトリソグラフィー技術を用いて電流注入領域を利得領域のリッジ上に形成する。尚、この時、電流ブロック層１１２形成前に端面窓領域のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０８をエッチングしておくと、電流リークが抑えられるため望ましい。
【００２７】
最後に、ｐ型オーミック電極１１３、ｎ型オーミック電極１１４を、図１（ｆ）に示すように形成し、へき開法により共振器長を所定の長さに調整して、出射側端面には反射率５％程、反対側端面には反射率９０％程のコーティング膜を各々形成する。
【００２８】
従来、リッジ形成後に窓を形成すると、リッジ領域とその他の領域で拡散深さが変わるため、基板にまでＺｎ拡散して電気的に導通してしまうことがあり、拡散の制御性が困難であり、さらに、拡散出来映えの評価が困難であったが、本発明の製造方法を用いて作成した半導体レーザ素子では、窓条件の最適化と拡散深さの評価法の確立により、端面窓部の活性層１０３の平均組成化がリッジ形成後に行うことが可能となったため、Ｚｎ拡散のエッチングストップ層１０５抜けや端面窓／非窓部にリッジ形状差が発生しない。そして、高出力化の要求に対応して、窓領域、特に、端面部リッジ下部の発光領域の更なる短波長化（光吸収抑制）を実現できる。また、端面窓工程では、従来工法のようなｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０８上よりＺｎ拡散を行う場合、長時間のアニールが必要で、短時間でアニールを行うにはキャップ膜１１１に応力を加える必要があり、利得部活性層へのＺｎ拡散抑制が困難であるが、本実施の形態によれば、リッジの側壁からもＺｎ拡散を行うことができるため、低温、短時間での活性層の平均組成化が行える事より、過剰な熱履歴による利得部活性層へのＺｎ拡散も抑制できることにより、高出力の半導体レーザ装置であっても、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することができる。
【００２９】
次に、本発明の端面窓形成工程について、図２，図３，図４，図５を用いて詳細に説明する。
図２は本発明の半導体レーザ装置の製造方法における端面窓形成工程を説明する図、図３は本発明の半導体レーザ装置の製造方法におけるリッジ上にソースを形成した端面窓形成工程を説明する図、図４は本発明の半導体レーザ装置を説明する断面図、図５は本発明の複数のリッジを構成した半導体レーザ装置を説明する断面図である。
【００３０】
まず、図２に示すように、リッジ形成後にＺｎＯ層１１０を端面付近の窓となる領域に形成し、キャップ膜１１１を形成しアニールする。拡散時の不純物拡散源（以下、ソースと称す）位置は、リッジ部と平坦部全面に接するように形成している。Ｚｎ拡散方向は、主に図に示す矢印の方向となるが、アニール時には結晶最密面である（１１１）への拡散が大きいため、Ｚｎプロファイルは、発光領域となるリッジ下部において、その周りの深さａに比べて深くなり、発光領域で特に平均組成化されており、バンドギャップ増大により利得部活性層からの光吸収を抑制することができる。
【００３１】
図３に示すように、リッジトップ部にＺｎソースであるＺｎＯ層１１０を形成している場合は、拡散はリッジから活性層１０３へ拡散が進行するため、やはり、リッジ下部のＺｎ拡散が深い。しかし、この場合、活性層１０３の平均組成化されている領域がリッジ幅程度であるため拡散領域以外で光吸収される。
【００３２】
よって、図２のように、リッジ斜面からの拡散とリッジ底部付近の平坦部からの拡散を利用する方が望ましい。このような窓プロセスを経ることによって、リッジからの縦方向と斜め方向のＺｎ拡散を行う事により、図２に示すようにリッジのない平坦部のＺｎ深さとリッジ部のＺｎ拡散深さの差は０．１μｍ以上深くなる。
【００３３】
ここで、上記リッジの傾斜角は、（１１１）方向への拡散が促せる５４．７°〜９０°以内である事が望ましい。また、拡散源としての不純物は、Ｚｎ以外にＭｇやＳｉ等においても同様の効果が得られると考えられる。
【００３４】
上記、窓工程により作製された半導体素子の構造例１を示す。図４（ａ）は構造例１の窓領域の断面図であり、Ｚｎ拡散がリッジ下部において深いことを特徴とする。Ｚｎ拡散がリッジ下部において深いため、発光領域で特に平均組成化されており、バンドギャップ増大により利得部活性層からの光吸収を抑制する。また、窓部のリッジは電流ブロック層１１２により覆われており、電流リークを防いでいる。図４（ｂ）は構造例１の利得領域の断面図であり、活性層１０３に電流注入できるように、リッジ上部にｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０８は残してある。
【００３５】
図５は構造例２を示す。発光部用のリッジ１１５とそれを挟むように複数の拡散促進用のリッジ１１６を形成する。利得領域の発光部用のリッジ１１５上には、Ｚｎ拡散後、電流を注入するためのｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０８が形成さる。このように、複数のリッジを形成し、アニール時にリッジ斜面からのＺｎ拡散の効果を利用することにより、図５（ａ）に示すように広い領域に渡って、拡散を促進できる安定した窓構造を得ることができる。このとき、発光部用のリッジ１１５と拡散促進用のリッジ１１６の間隔は、リッジ形成をウェットエッチで行った場合、リッジ形状が（１１１）に対応して裾野をひいた形状となるため、両者ボトムが接しないように、３μｍ以上離れている事が望ましい。また、Ｚｎソースはリッジ傾斜（１１１）からの拡散の効果が大きいため、リッジ高さ１．２μｍに対してその同程度から倍程度（１〜２．５μｍ）まで、横方向への拡散がみられる。リッジは左右の斜面により形成されるので、拡散促進用のリッジ１１６幅は１〜５μｍ程度であることが望ましい。また、拡散促進用のリッジ１１６を設ける事は、発光部となる発光部用リッジ１１５に対して、組み立て応力の緩和にも有効である。
【００３６】
利得領域の断面構造図である図５（ｂ）に示すように、発光部用のリッジ１１５上に、発光部用のリッジ１１５にのみ電流注入をするようにｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０８を形成する。また、アニール温度は、高くし過ぎるとＧａＡｓ基板１０１までＺｎ拡散が生じて、電気的に導通するためレーザ発振しない。よって、条件としては拡散を制御しやすい４００℃〜７５０℃の範囲内で行うのが望ましい。
【００３７】
本実施の形態では、発光部上のリッジ形成後にＺｎ拡散を行うため、リッジ側面からもＺｎ拡散されることにより、発光部となる活性層１０３の端面に集中的にＺｎ拡散できるので、Ｚｎ拡散濃度制御が重要である。過剰なＺｎ濃度を伴う平均組成化は結晶欠陥を招き、非発光再結合中心やフリーキャリアによる光吸収のために、端面損傷を引き起こす可能性が高いので、活性層Ｚｎ濃度が４Ｅ１８ｃｍ−３以内である事が望ましい。
【００３８】
以上、本実施の形態によれば、赤色レーザで用いられるＡｌＧａＩｎＰ系材料を用いた実施例を紹介したが、赤外レーザで用いられるＡｌＧａＡｓ系材料においても条件は異なるが、同様の方法で端面窓形成できることは言うまでもない。また、導電型を入れ替えることも可能である。
【００３９】
以上のように、本発明に係る半導体レーザ装置によれば、高出力化に対応した端面窓構造を有するリッジ型半導体レーザにおいて、発光領域であるリッジ下部について透明性の高い、安定した平均組成化が行える。また、端面窓形成（不純物拡散）前にリッジ形成工程を行うことができ、結晶性低下による端面窓／利得領域のリッジ形状に相違がなく安定化するため、広がり角ばらつきの抑制等、デバイス特性の安定化が図れる。また、エッチングストップ抜けも抑制されるため、エッチングストップ層の薄膜化を実現することができ、活性層からの光吸収を低減し、高出力化に対応できる構造となる。さらに、過剰な熱履歴を伴うことなく短時間で端面窓形成できるため、信頼性の向上も図ることができる。よって、本発明により、高出力の半導体レーザ装置であっても、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、高出力の半導体レーザ装置であっても、Ｚｎの熱拡散による多重量子井戸活性層の平均組成化を高精度で行うことができ、かつ、エッチングストップ層耐性を確保することができ、高出力で信頼度の高い動作性能を達成するのに必要な素子構造の半導体レーザ装置および半導体レーザ装置の製造方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の半導体レーザ装置の製造方法を説明する工程断面図
【図２】本発明の半導体レーザ装置の製造方法における端面窓形成工程を説明する図
【図３】本発明の半導体レーザ装置の製造方法におけるリッジ上にソースを形成した端面窓形成工程を説明する図
【図４】本発明の半導体レーザ装置を説明する断面図
【図５】本発明の複数のリッジを構成した半導体レーザ装置を説明する断面図
【図６】従来の赤色レーザ装置の端面窓構造を示す断面図
【図７】従来の半導体レーザの製造方法におけるｎ型ＧａＡｓキャップ層形成工程を示す断面図
【図８】従来の半導体レーザの製造方法におけるＺｎＯ膜形成工程を示す表面図
【符号の説明】
【００４２】
１０１    ｎ−ＧａＡｓ基板
１０２    ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１０３    活性層
１０４    ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第一クラッド層
１０５    エッチングストップ層
１０６    ＡｌＧａＩｎＰ第二クラッド層
１０７    ｐ−ＧａＩｎＰキャップ層
１０８    ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
１０９    誘電体マスク
１１０    ＺｎＯ層
１１１    キャップ膜
１１２    電流ブロック層
１１３    ｐ型オーミック電極
１１４    ｎ型オーミック電極
１１５    発光部用のリッジ
１１６    拡散促進用のリッジ
６０１    ｎ型ＧａＡｓ半導体基板
６０２    ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６０３    ＡｌＧａＩｎＰガイド層
６０４    活性層
６０５    ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６０６    ｐ型ＧａＩｎＰクラッド層
６０７    ｎ型ＧａＡｓキャップ層
６０８    ＺｎＯ膜
６１１    ＧａＡｓ電流ブロック層
６１２    ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
６１３    ｐ側電極
６１４    ｎ側電極
【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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