(57)【要約】  半導体レーザ（１００）を製造する方法であって、以下のステップ、すなわち、半導体レーザ（１００）の動作時に光（８）を生成するように実施および意図されている活性層（３）を有する半導体積層体（２）を有する基板（１）を設けるステップと、半導体積層体（２）とは反対側の基板（１）の底面（１０）に、少なくとも１つの第１の部分領域（１２）および少なくとも１つの第２の部分領域（１３）を有する連続的なコンタクト層（１１）を形成するステップと、コンタクト層（１１）を少なくとも１つの第１の部分領域（１２）のみにおいて局所的にアニール処理するステップと、を含む方法を開示する。さらに、半導体レーザ（１００）を開示する。【選択図】図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ（１００）を製造する方法であって、以下のステップ、すなわち、
−  前記半導体レーザ（１００）の動作時に光（８）を生成するように実施および意図されている活性層（３）を有する半導体積層体（２）を有する基板（１）を設けるステップと、
−  前記半導体積層体（２）とは反対側の前記基板（１）の底面（１０）に、少なくとも１つの第１の部分領域（１２）および少なくとも１つの第２の部分領域（１３）を有する連続的なコンタクト層（１１）を形成するステップと、
−  前記コンタクト層（１１）を前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）のみにおいて局所的にアニール処理するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記局所的にアニール処理するステップが、レーザベースの照射工程（９０）によって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レーザベースの照射法（９０）が、前記基板（１）によって少なくとも一部が吸収されるレーザ光を使用する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記コンタクト層（１１）が、前記基板（１）の前記底面（１０）に、表面全体にわたり形成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記コンタクト層（１１）が、前記基板（１）の前記底面（１０）を、縁部領域を除いて表面全体にわたり覆う、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記コンタクト層（１１）が複数の層を備えている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
アニール処理の後に、前記コンタクト層（１１）のさらなる層（１４）が形成される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記さらなる層（１４）が、少なくとも前記第１の部分領域（１２）に形成される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記コンタクト層（１１）の前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が、前記基板（１）の前記底面（１０）における凹部に形成される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記コンタクト層（１１）が、１つまたは複数の第２の部分領域（１３）によって互いに隔てられておりかつ局所的にアニール処理されている複数の第１の部分領域（１２）、を有する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が、前記コンタクト層（１１）の縁部領域に配置される、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記半導体積層体（２）がリッジ導波路構造（９）を備えており、前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が前記リッジ導波路構造（９）に平行に延びる、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板（１）の前記底面（１０）から見たとき、前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が前記リッジ導波路構造（９）と重なっている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が、線、十字形、円、楕円、螺旋、格子、正方形、波線、蛇行線から選択される１つまたは複数の幾何学形状を有する、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
半導体レーザ（１００）であって、
−  前記半導体レーザ（１００）の動作時に光（８）を生成するように実施および意図されている活性層（３）を有する半導体積層体（２）を有する基板（１）と、
−  前記半導体積層体（２）とは反対側の前記基板（１）の底面（１０）におけるコンタクト層（１１）と、
を備えており、
前記コンタクト層（１１）が、隣接して形成されている少なくとも１つの第１の部分領域（１２）および少なくとも１つの第２の部分領域（１３）を有し、
前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）がアニール処理されており、前記少なくとも１つの第２の部分領域（１３）がアニール処理されていない、
半導体レーザ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体レーザの製造方法および半導体レーザを開示する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線から赤外線までのスペクトル領域におけるレーザダイオードは、新しい市場（例えば、照明用途、投影用途、材料加工用途）をますます広げており、なぜならこれらの用途では、レーザダイオードが例えば高輝度の点で発光ダイオードより優れているためである。このようなレーザダイオードは、通常では、欠陥ができる限り少ないエピタキシャル構造（例えばＧａＮ基板またはＧａＡｓ基板）を実質的にベースとしており、基板の裏面にｎ型コンタクトが形成される。実験が示すところによれば、このｎ型コンタクトにおいて著しい電圧降下が発生する。これは問題となることがあり、なぜならレーザダイオードの効率が低下することがあり、したがって部品の安定性にもマイナスに影響しうるためである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特定の実施形態の少なくとも１つの目的は、半導体レーザを製造する方法を提供することである。特定の実施形態の少なくとも１つのさらなる目的は、半導体レーザを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これらの目的は、独立請求項に係る方法および主題によって達成される。本方法および主題の有利な実施形態および発展形態は、その特徴が従属請求項に記載されており、さらに以下の説明および図面によって開示されている。
【０００５】
少なくとも一実施形態によれば、半導体レーザダイオードを製造する方法においては、半導体レーザダイオードの動作時に光を生成するように実施および意図されている活性層を設ける。少なくとも１つのさらなる実施形態によれば、半導体レーザダイオードは、動作時に活性領域において光を生成するように実施および意図されている少なくとも１つの活性層を有する。以下に説明されている実施形態および特徴は、本半導体レーザダイオードと、半導体レーザダイオードを製造する本方法とに、等しく適用される。
【０００６】
活性層は、特に、複数の半導体層を有する半導体積層体の一部とすることができる。活性層は、例えば、動作時にレーザ光を放出することのできるただ１つの活性領域を有することができる。活性領域は、少なくとも部分的に、半導体積層体と半導体積層体の上の電極層との接触面によって（すなわち電流が半導体積層体に、したがって活性層に印加されるときに通過する面によって）、定義することができる。さらに、活性領域は、少なくとも部分的に、リッジ導波路構造（ridge waveguide structure）によって（すなわち半導体積層体の半導体材料における細長い突出部の形で形成されているリッジによって）、定義することができる。さらには、活性層は、複数の活性領域を有することもでき、これらの活性領域は、説明した複数の対応する方策によって形成することができる。
【０００７】
半導体積層体は、特に、エピタキシャル積層体として（すなわちエピタキシャル成長した半導体積層体として）実施することができる。半導体積層体は、例えばＩｎＡｌＧａＮ系とすることができる。ＩｎＡｌＧａＮ系の半導体積層体としては、特に、エピタキシャルに生成された半導体積層体が、一般には、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料系ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）の材料を含む少なくとも１つの層を含む、複数の異なる個別の層の積層体を備えた半導体積層体、が挙げられる。特に活性層を、このような材料系とすることができる。ＩｎＡｌＧａＮ系の少なくとも１つの活性層を有する半導体積層体は、例えば、紫外線〜緑色の波長領域における電磁放射を放出することができる。これに代えて、またはこれに加えて、半導体積層体は、ＩｎＡｌＧａＰ系とすることもでき、すなわち半導体積層体は複数の異なる個別の層を有することができ、そのうちの少なくとも１つの層（例：活性層）が、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料系ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）からなる材料を含む。ＩｎＡｌＧａＰ系の少なくとも１つの活性層を有する半導体積層体は、例えば好ましくは、緑色〜赤色の波長領域における１つまたは複数のスペクトル成分を有する電磁放射を放出することができる。これに代えて、またはこれに加えて、半導体積層体は、別のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料系（ＩｎＡｌＧａＡｓ系材料など）またはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料系を含むこともできる。特に、ＩｎＡｌＧａＡｓ系材料を含む、半導体レーザの活性層は、赤色〜赤外線の波長領域における１つまたは複数のスペクトル成分を有する電磁放射を放出することができる。ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料は、第２族の少なくとも１種類の元素（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒなど）と、第６族の１種類の元素（Ｏ、Ｓ、Ｓｅなど）とを有することができる。ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料としては、ＺｎＯ、ＺｎＭｇＯ、ＣｄＳ、ＺｎＣｄＳ、ＭｇＢｅＯが挙げられる。
【０００８】
活性層、特に、活性層を有する半導体積層体は、基板上に配置することができる。特に、活性層を有する半導体積層体を有する基板を設けることができる。基板は、例えば、その上に半導体積層体が成長する成長基板として実施することができる。活性層、特に、活性層を有する半導体積層体は、ウェハとして形成された成長基板上に、エピタキシャル工程によって（例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）または分子線エピタキシ（ＭＢＥ）によって）成長させることができ、さらに電気コンタクトを設けることができる。さらには、成長工程の後に成長基板を除去することも可能である。この場合、半導体積層体を、成長後に、例えばキャリア基板として実施されている基板に移載することもできる。基板は、半導体材料（上に挙げた化合物半導体材料系など）または別の材料を含むことができる。基板は、特に導電性とすることができ、例えばＧａを含む。この場合、基板は、ＧａＡｓ、ＧａＰ、および／またはＧａＮを含む、またはこのような材料からなることができる。これに代えて、またはこれに加えて、基板は、ＩｎＰ、ＳｉＣ、Ｓｉ、および／またはＧｅを含む、またはこのような材料からなることができる。
【０００９】
活性層は、例えば、光を生成するための従来のｐｎ接合部、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）、または多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を備えていることができる。半導体積層体は、活性層に加えて、別の機能層および機能領域、例えばｐ型またはｎ型にドープされた電荷キャリア輸送層（すなわち電子またはホールの輸送層）、ドープされていないかｐ型またはｎ型にドープされた閉じ込め層、クラッド層、または導波路層、障壁層、平坦化層、バッファ層、保護層、および／または電極、およびこれらの組合せ、を備えていることもできる。さらには、半導体積層体の成長方向に垂直に、例えば半導体積層体の周囲に（すなわち半導体積層体の側面に）、バッファ層、障壁層、および／または保護層などの追加の層を配置することもできる。
【００１０】
さらなる実施形態によれば、半導体積層体とは反対側の基板の底面に、コンタクト層を形成する。コンタクト層は、半導体レーザの動作時に、上述した半導体積層体の上の電極層（実施によっては電極層によって活性領域を定義することができる）とともに、半導体積層体、特に活性層に、電流を印加する役割を果たす。この場合および以下では、電極層が形成されている側をエピタキシャル側と称することもあり、一方でコンタクト層が形成されている側を基板側と称することもある。コンタクト層は、少なくとも１つの第１の部分領域と、少なくとも１つの第２の部分領域とを有し、これらは隣接して形成されている。言い換えれば、少なくとも１つの第１の部分領域と少なくとも１つの第２の部分領域は、コンタクト層の連続的な部分を形成しており、特に、横方向において互いに直接隣接していることができる。横方向とは、この場合および以下では、基板の底面に平行な方向、したがって好ましくは半導体積層体の活性層および他の半導体層の主面に平行な方向、として定義される。コンタクト層が少なくとも１つの第１の部分領域および少なくとも１つの第２の部分領域を備えているとは、コンタクト層が、１つまたは複数の第１の部分領域と、１つまたは複数の第２の部分領域とを備えており、これらの部分領域すべてが横方向に隣接しており、まとまって１つの層を形成していることを意味する。特に、第１の部分領域それぞれが、少なくとも１つの第２の部分領域に直接隣接していることができ、逆も同様である。結果として、コンタクト層は、１つまたは複数の第２の部分領域（局所的に焼き戻しされている）によって互いに隔てられている複数の第１の部分領域を有することができる。少なくとも１つの第１の部分領域は、線、十字形、円、楕円、螺旋、格子、正方形、波線、から選択される１つまたは複数の幾何学形状を有することができる。
【００１１】
さらなる実施形態によれば、コンタクト層を、少なくとも１つの第１の部分領域のみにおいてアニール処理する。すなわち具体的には、コンタクト層は、１つまたは複数の第２の部分領域のいずれにおいてもアニール処理されず、コンタクト層の１つまたは複数の第１の部分領域において局所的にのみアニール処理される。アニール処理は、少なくとも１つの第１の部分領域において局所的に温度を高めることによってもたらすことができる。アニール処理によって、少なくとも１つの第１の部分領域においてコンタクト層の材料の混合を起こすことができる。さらには、コンタクト層の材料と基板の材料の混合を起こすことができる。したがってアニール処理によって、コンタクト層を少なくとも第１の部分領域において合金化することができる。これに対して少なくとも１つの第２の部分領域においては、コンタクト層が変化しないままとすることができ、したがって少なくとも１つの第２の部分領域においては、材料の混合、したがって合金化が起こらない。コンタクト層が積層体の形の層構造を有する場合、少なくとも１つの第２の部分領域においてはこの構造を維持することができ、その一方で少なくとも１つの第１の部分領域においては、合金化によってこの構造が変化する。したがって本明細書に記載されている半導体レーザは、少なくとも１つの第１の部分領域および少なくとも１つの第２の部分領域を有する連続的なコンタクト層を、半導体積層体とは反対側の基板の底面に有することができ、少なくとも１つの第１の部分領域がアニール処理され、少なくとも１つの第２の部分領域がアニール処理されない。少なくとも１つの第２の部分領域は、特に完成した半導体レーザにおいて、アニール処理されないままである。このことは、複数の第２の部分領域を有するコンタクト層の場合には第２の部分領域それぞれにあてはまる。
【００１２】
さらなる実施形態によれば、基板上のウェハの形で成長させた後、半導体積層体を、最初に、基板とは反対の側（上述したように基板側と比較してエピタキシャル側と称することもできる）において処理する。エピタキシャル側は好ましくは半導体積層体のｐ側とすることができ、一方で基板側は半導体積層体のｎ側とすることができる。これに代えて、半導体積層体の極性を逆にすることもできる。エピタキシャル側を処理するときには、例えばリッジ導波路構造を形成する（次いでその側面を誘電体によって不動態化する）ことによって、通常では多数の半導体レーザの活性領域が生成される。エピタキシャル側に接触するための電極層を、リッジ導波路構造の上に堆積させる。次いで、端面の割断を改善する、および／または、後から半導体レーザを動作させるときの動作電圧を低減する目的で、基板を薄くすることができる。次いで、基板の底面にコンタクト層を形成し、第１の領域において局所的にアニール処理することができる。基板側にコンタクト層を形成した後、ウェハ工程を完了することができる。続いてレーザ端面を割断することによって、多数の活性領域を有するレーザバー（laser bar）を作製することができる。次いで、端面にミラー特性を与えることができる。さらに、レーザバーを、より少ない活性領域を有するレーザバーに分離する、または個々のレーザに分離することができる。したがって本明細書に記載されている半導体レーザは、１つの活性領域を有する単一レーザ、または複数の活性領域を有するレーザバー、とすることができる。この場合および以下において、半導体レーザという用語は、ウェハ複合体において実行される工程ステップの場合、後から個片化される半導体レーザに対応するウェハの領域にも適用することができる。
【００１３】
基板側におけるコンタクトが熱的に合金化されないレーザダイオードの場合、コンタクトは不十分なオーミック挙動を示すのみである。しかしながら、最新技術においては、そのような合金化がしばしば回避され、なぜなら前に形成されたエピタキシャル側の電極層において、材料系およびコンタクトの材料に応じて２５０℃〜５００℃の一般的な温度条件において電圧損失が発生するためである。これに加えて、合金化工程の高い温度では、コンタクトの材料（一般には積層体として堆積される）の混合が起こる。さらには、Ｇａを含有する基板の場合、例えば基板からのガリウムと、（例えばコンタクトの接着促進層として使用される場合における）チタンとが、部分的に部品の表面に達することがあり、対応する酸化物が形成されることにより、組立工程時にボンディングワイヤの接合または部品のはんだ付けの品質が低下する、または場合によっては妨げられることがある。
【００１４】
基板側コンタクトを合金化するときのエピタキシャル側コンタクトの損傷を回避する１つの可能な方法は、基板側コンタクトを合金化した後に初めてエピタキシャル側コンタクトを形成することによって、工程順序の一部を逆にすることである。しかしながらこの工程順序では、エピタキシャル側における長い工程手順（活性化、リッジ導波路構造の作製、パッシベーション、メタライゼーション、および／またはメサエッチングなど）の前に、ウェハを薄くする必要がある。したがって、この逆の工程順序の大きな欠点として、ほとんどの技術的ステップにおいて、薄くされたウェハに起因して破損の危険性が高く、したがって高い歩留り損失が予測される。
【００１５】
さらなる実施形態によれば、局所的なアニール処理は、照射によって実行する。特に、基板とは反対側からコンタクト層を照射する。特に、照射法としてレーザベースの照射法を使用することができる。したがって、基板とは反対側のコンタクト層の面からコンタクト層および基板の底面を照射する目的に、レーザを使用することができる。少なくとも１つの第１の部分領域においてコンタクト層を選択的に照射することは、レーザを使用することによって達成することができ、したがって局所的な加熱、したがって局所的なアニール処理を達成することができる。選択的な照射は、スキャニングによって実行することができ、したがって局所的な加熱を、第１の部分領域の大きさ、形状、および数に合わせて行うことができる。効率的に加熱するため、特に、少なくとも一部が基板によって吸収されるレーザ光を使用することができる。これに代えて、またはこれに加えて、少なくとも一部がコンタクト層の１種類または複数種類の材料によって吸収されるレーザ光を使用することができる。レーザの代替として、別の光源（１つまたは複数の発光ダイオード、および／またはハロゲンランプ、および／またはガス放電ランプからの集束光など）を使用することも可能である。
【００１６】
さらなる実施形態によれば、コンタクト層を、基板の底面に表面全体にわたり形成する。すなわち本半導体レーザは、特に、基板の底面を完全に覆っているコンタクト層を有する。
【００１７】
さらなる実施形態によれば、本半導体レーザの基板の底面の縁部領域にコンタクト層が存在しないように、コンタクト層を形成する。特に、本半導体レーザの基板の底面の周縁部領域に、コンタクト層が存在しないようにすることができ、したがってコンタクト層は、周縁部領域においては横方向に基板の縁部に達しない。コンタクト層の対応する構造化は、ウェハ複合体において（すなわち個々の半導体レーザに分離する前に）すでに行うことができ、これにより、後から分離される半導体レーザに対応する各領域が、コンタクト層の存在しない対応する縁部領域を有する。コンタクト層が存在しない領域によって、これらの領域に沿って容易に個片化することができる。特に、個片化中にコンタクト層が制御されることなく裂けることと、これに関連して意図することなくコンタクト層の「端部が剥離する」ことを防止することができる。
【００１８】
さらなる実施形態によれば、コンタクト層は、少なくとも１つの金属層（すなわち、１種類または複数種類の金属、金属合金、および／または金属混合物を有する層）を有する。特に、コンタクト層は、いくつかの金属層を有する積層体を有することができる。この場合、コンタクト層は、基板の底面に直接隣接する接着層（例えばＴｉを含む、またはＴｉからなる）を有することが特に好ましい。コンタクト層は、基板とは反対側の上面に、Ａｕを含む、またはＡｕからなる層を有することができ、この層は、例えばワイヤボンディングの接合層として意図されて実施される。この場合、接合層は、４００ｎｍより大きいかまたは等しく、かつ１．５μｍより小さいかまたは等しい厚さを有することが好ましい。コンタクト層は、これらの層の間に、１つまたは複数の別の層（例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＴｉＷＮから選択される１種類または複数種類の材料を含む、またはこのような材料からなる拡散障壁層など）を有することができる。本半導体レーザをはんだ付けする目的でコンタクト層が設けられる場合、上述した接合層の代わりに、または接合層の上に、１つまたは複数のさらなる層（例えば特に、上に挙げた材料のうちの１種類または複数種類の材料を含むさらなる拡散障壁層、および／または、Ａｕを含む、またはＡｕからなり、上述した接合層より薄いさらなる層）を形成することができる。少なくとも１つの第１の部分領域における局所的なアニール処理の結果として、特に、Ａｕ含有層が脆化し、したがってワイヤボンディングまたははんだ付けにもはや適さないことがある。少なくとも１つの第２の部分領域はアニール処理されないままであるため、接合またははんだ付けによってコンタクト層を接続する目的に、この少なくとも１つの第２の部分領域を使用することができる。
【００１９】
さらなる実施形態によれば、基板の底面は、表面構造を有する。表面構造は、特に、少なくとも１つの第１の部分領域における凹部を有することができる。凹部は、例えば、コンタクト層を形成する前にエッチングによって形成することができる。したがって、コンタクト層の部分的なアニール処理を、部分的な表面構造（エッチングによって形成される表面構造など）と組み合わせることができる。このようにして、これらの領域において基板の厚さを小さくすることにより、動作電圧のさらなる低減を達成することができる。少なくとも１つの第１の部分領域が、本半導体レーザの基板の底面の縁部領域に位置している場合、この領域に形成される追加の凹部によって、分離を容易にすることができる。
【００２０】
さらなる実施形態によれば、局所的なアニール処理の後、コンタクト層のさらなる層を形成する。さらなる層は、少なくとも１つの第１の部分領域および／または少なくとも１つの第２の部分領域に、形成することができる。このさらなる層は、特に、大きな領域にわたり（すなわち第１の部分領域および第２の部分領域の上に）形成することができ、例えば、Ａｕを有する、またはＡｕからなることができる。基板の底面が表面構造（すなわち特に１つまたは複数の凹部）を有する場合、平坦化の目的に、さらなる層を使用することもできる。
【００２１】
さらなる実施形態によれば、少なくとも１つの第１の部分領域を、少なくとも部分的に、本半導体レーザの基板の底面の縁部領域（この領域において分離が実行される）に形成する。この場合、ウェハおよび／またはレーザバーを個片化するために破断核形成（fracture nucleation）が始まるように、局所的なアニール処理によって（特に照射によって）基板も損傷するならば、有利であり得る。
【００２２】
さらなる実施形態によれば、本半導体レーザの半導体積層体は、リッジ導波路構造を有する。リッジ導波路構造は、特に、半導体積層体の、縦方向に延びたリッジ（尾根）形状の隆起した領域によって、形成することができる。横方向においてリッジ導波路構造の境界を画成している側面は、特に半導体積層体の上面の隣接する表面領域とともに段差輪郭を形成していることができる。少なくとも１つの第１の部分領域は、少なくとも部分的にリッジ導波路構造に平行に延びていることができ、したがってリッジ導波路構造に平行に電流を印加することができる。特に底面から基板を見たとき、少なくとも１つの第１の部分領域は、少なくとも部分的にリッジ導波路構造と重なっていることができる。これにより、基板側から活性層の活性領域のできる限り近くに電流を印加することができる。
【００２３】
本明細書に記載されている、コンタクト層の部分的なアニール処理、したがって部分的な合金化の利点として、まったくアニール処理されていないコンタクトと比較して、エピタキシャル電極層が熱的に損傷することなくコンタクト層のオーミック挙動が改善される。全体的には、この結果として、アニール処理されていない対応するレーザダイオードと比較して、動作電圧が著しく低減し、このことは効率の増大に反映される。記載した方法を適用する場合、極めて重要な点として、好ましくはレーザによって支援されるアニール処理工程（少なくとも１つの第１の部分領域に局所的にのみ作用する）によって、対応する局所的な合金化プロセスが起こり、したがって基板の底面におけるコンタクト層は表面全体にわたり混合することはない。これにより、後から本部品を小さい損失で電気的および熱的に組み立てることができる。特に、本明細書に記載されている工程では、Ｇａ含有基板からのガリウム、またはコンタクト層からのチタンが、大きな領域にわたるコンタクト層の表面に達する（それにより、避けることのできない酸化の後に部品の電気特性および熱特性が低下する）ことを防止することができる。対応する酸化は、第１の部分領域の１つまたは複数において起こるのみであり、第２の部分領域の１つまたは複数においてはコンタクト層はアニール処理によって影響されないままである。後から半導体レーザをヒートシンクに取り付けるタイプ（コンタクト層が上または下に位置する）に応じて、特にコンタクト層の１つまたは複数の所望の第１の部分領域のみにおいてコンタクト層の合金化が起こる有利な設計が存在する。例えば、後から半導体レーザを、エピタキシャル側の電極層が下向きの状態でヒートシンクの上にはんだ付けによって取り付ける場合、コンタクト層の第２の部分領域をアニール処理されないままにすることができ、したがって合金化工程を省くことができる。例えば動作電流の高いハイパワーのレーザにおいて、電流をより均一に印加することが望ましい場合、このような第２の部分領域がいくつか存在することが有利なことがあり、これに対応してより多くのボンディングワイヤを使用することができる。
【００２４】
技術的に有利な別の組合せは、第１の部分領域によって形成される部分的なアニール処理領域に、追加の応力緩和構造を組み込むことである。これらの応力緩和構造（エッチングまたはレーザによる材料除去によって生成される）は、部品のボーイング（bowing）を低減して低損失かつ低応力の安定的な取り付けを可能にする目的で、例えば大面積チップまたはレーザバーの場合に有利であり得る。
【００２５】
さらなる利点、有利な実施形態、およびさらなる発展形態は、図面に関連して以下に説明する実施形態によって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】一実施形態に係る、半導体レーザの製造方法の概略図を示している。
【図１Ｂ】一実施形態に係る、半導体レーザの製造方法の概略図を示している。
【図１Ｃ】一実施形態に係る、半導体レーザの製造方法の概略図を示している。
【図１Ｄ】一実施形態に係る、半導体レーザの製造方法の概略図を示している。
【図１Ｅ】一実施形態に係る、半導体レーザの製造方法の概略図を示している。
【図２Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図２Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図３Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図３Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図３Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図４Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図４Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図４Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図４Ｄ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図５Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図５Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図５Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図６Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図６Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図６Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図７Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図７Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図７Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図８Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図８Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図８Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図９Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図９Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図９Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１０Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１０Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１０Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１０Ｄ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１１Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１１Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１１Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの概略図を示している。
【図１２Ａ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの断面の画像を示している。
【図１２Ｂ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの断面の画像を示している。
【図１２Ｃ】さらなる実施形態に係る半導体レーザの断面の画像を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施形態および図面において、同じ要素、類似する要素、または同じ機能の要素には、それぞれ同じ参照数字を付してある。図示した要素と、それらの互いのサイズの比率は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。むしろ、図を見やすくする、および／または理解を助ける目的で、個々の要素（例えば、層、部品、デバイス、領域など）を、誇張して大きく示してあることがある。
【００２８】
図１Ａ〜図１Ｅは、半導体レーザダイオード１００を製造する方法の実施形態を示しており、図１Ａおよび図１Ｂは、ウェハ複合体（wafer composite）の断面図を示している。後から個片化される半導体レーザ１００に対応する領域は、図１Ａおよび図１Ｂに縦方向の点線によって示してある。図１Ｃ〜図１Ｅは、個片化されて完成した半導体レーザ１００の図を、光取り出し面６の方を見た図、光取り出し面６に垂直な断面によって半導体レーザダイオード１００を切断した断面図、基板１の底面１００の方を見た図、において示している。
【００２９】
図１Ａに示したように、半導体レーザ１００を製造するため、ウェハの形の基板１を設け、基板１は、例えば、上にエピタキシャル成長させる半導体積層体２のための成長基板である。これに代えて、基板１は、成長基板上に成長した半導体積層体２を成長後に移載する先のキャリア基板とすることもできる。基板１は、例えばＧａＮから作製することができ、この基板上に、ＩｎＡｌＧａＮ化合物半導体材料系の半導体積層体２を成長させる。これに加えて、基板１および半導体積層体２の別の材料（特に発明の概要のセクションで説明した材料）も可能である。半導体積層体２は活性層３を有し、活性層３は、動作時に光８（特に、レーザしきい値を超えたときのレーザ光）を生成し、図１Ｄに示したように光取り出し面６として形成されている端面を介してその光を放出するのに適している。活性層３に加えて、半導体積層体２は、さらなる半導体層（クラッド層、導波路層、障壁層、電流拡散層、および／または電流制限層など）（図を簡潔にするため示していない）を含むことができる。特に、半導体積層体２は、それぞれの半導体層によって形成されているｎ型にドープされた側およびｐ型にドープされた側を有することができ、これらの間に活性層３が配置されている。一例として、図示した実施形態における半導体積層体２は、基板１の上に、最初にｎ型ドープ半導体層を成長させ、次に活性層３を成長させ、活性層３の上にｐ型ドープ層を成長させたものである。これに代えて、特に基板１がキャリア基板によって形成されている場合、基板１の上の半導体積層体２の逆の極性も可能である。
【００３０】
基板１とは反対の半導体積層体２の側に（すなわちエピタキシャル側に）、電極層４が形成され、電極層４は、エピタキシャル側から半導体積層体２に電気的に接触するために設けられる。電極層４は、例えば、次の金属、すなわちＡｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、のうちの１種類または複数種類を含むことができる。基板１とは反対側の半導体積層体２の上面に、基板１とは反対側の半導体積層体２の面から半導体材料の一部を除去することによって、リッジ導波路構造９を形成する。リッジ導波路構造９は、縦方向に延びており、横方向における両側の境界が側面によって画成される。リッジの側面と、半導体積層体２の残りの上面を、パッシベーション材料１９（例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉから選択される１種類または複数種類の材料を有する電気絶縁性の酸化物、窒化物、または酸窒化物）によって覆う。リッジ導波路構造９の側面では半導体材料からパッシベーション材料１９に遷移する理由で屈折率が変化することに起因して、活性層３において生成される光のいわゆる屈折率誘導（index guidance）をもたらすことができ、このことを実質的に活性領域５の形成につなげることができる。活性領域５は、生成された光がレーザ動作においてその中でガイドされて増幅される、半導体積層体２内の領域を示す。これに代えて、半導体レーザダイオード１００を、リッジ導波路構造を持たないいわゆるワイドストライプレーザダイオード（wide-strip laser diode）として設計することもできる。
【００３１】
さらには、ウェハ複合体を個片化した後、光取り出し面６および反対側の裏面７（これらは図１Ｃおよび図１Ｄに示したように、半導体積層体２および基板１の側面を形成している）に、反射層もしくは反射積層体、または部分反射層もしくは部分反射積層体、または反射防止層もしくは反射防止積層体（これらは簡潔さのため示しておらず、半導体積層体２の中に光共振器を形成するために配置される）を形成することができる。
【００３２】
活性層３を有する半導体積層体２を有する基板１を設ける、図１Ａに示した方法ステップの後、図１Ｂに示したように、半導体積層体２とは反対側の基板１の底面１０に、コンタクト層１１を堆積させる。コンタクト層１１は、半導体積層体２の上の電極層４とともに、半導体レーザ１００の動作時に、半導体積層体２、特に活性層３に電流を注入する役割を果たす。コンタクト層１１は、少なくとも１つの第１の部分領域１２と、少なくとも１つの第２の部分領域１３とを有し、これらは連続的に形成される。この少なくとも１つの第１の部分領域１２と、少なくとも１つの第２の部分領域１３は、コンタクト層１１の連続的な部分を形成しており、横方向において互いに直接隣接している。特に、第１のコンタクト層１１は、大きな領域にわたり形成され、すべての第１および第２の部分領域１２，１３は、形成した直後には同じ構造および同じ組成を有する。以下のいくつかの例において示すように、後から個片化される半導体レーザ１００の縁部領域にコンタクト層１１が存在しないようにする場合、それに応じてウェハ複合体においてコンタクト層をさらに構造化することができ、したがって隣り合う半導体レーザの境界において（すなわち図１Ａおよび図１Ｂに示した縦方向の点線の領域において）底面１０にコンタクト層１１が存在しない。
【００３３】
図示した実施形態においては、コンタクト層１１は、単一の層、または好ましくは複数の金属層を有する層構造、を有する。特に、コンタクト層１１は、基板１の底面１０に直接接する接着促進層（例えばＴｉからなる、またはＴｉを含む）と、接着促進層の上の１つまたは複数の拡散障壁層（例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＴｉＷＮから選択される１種類または複数種類の材料からなる、またはこのような材料を含む）と、拡散障壁層の上の層（Ａｕからなる、またはＡｕを含む）、を備えていることができる。半導体レーザ１００が電極層４によってヒートシンクにはんだ付けされ、かつコンタクト層１１にはボンディングワイヤによって電気的に接続される場合、コンタクト層１１のうちＡｕを含む、またはＡｕからなる一番上の層は、好ましくは４００ｎｍより大きいかまたは等しく、かつ１．５μｍより小さいかまたは等しい厚さを有することができる。半導体レーザ１００がコンタクト層１１によってヒートシンクの上にはんだ付けされる場合には、コンタクト層は、上述したＡｕ層の上に、またはＡｕ層の代わりに、１つまたは複数のさらなる拡散障壁層と、より小さい厚さを有するさらなる層（Ａｕからなる、またはＡｕを含む）とを有することができる。
【００３４】
コンタクト層１１を形成した後、図１Ｂに示したように、コンタクト層１１を、少なくとも１つの第１の部分領域１２において、照射９０によってアニール処理する。特に、少なくとも１つの第１の部分領域１２のみにおいてコンタクト層１１をアニール処理し、第２の部分領域においてはコンタクト層１１をアニール処理しない。照射９０（特に好ましくは光源によって供給される）により、少なくとも１つの第１の部分領域１２において局所的に温度が上昇し、コンタクト層１１の少なくとも１つの第１の部分領域１２の材料と基板１とが混合する。したがってアニール処理によって、少なくとも１つの第１の部分領域１２においてコンタクト層１１の少なくとも一部の合金化をもたらすことができ、その一方でコンタクト層１１は、少なくとも１つの第２の部分領域１３においては変化しないままであり、この領域では材料の混合、したがって合金化が起こらない。特に、完成した半導体レーザ１００において、少なくとも１つの第２の部分領域１３はアニール処理されないままである。照射は、レーザ光によって実施されることが好ましく、レーザ光は、例えば、スキャニングによって少なくとも１つの第１の部分領域１２をカバーすることができ、レーザ光は少なくとも一部が基板１によって吸収される波長を有することが特に好ましい。
【００３５】
少なくとも１つの第１の部分領域１２のみにおいて局所的にアニール処理することによって、上述したように、この領域において特にコンタクト層１１の層構造が変化し、基板１とコンタクト層１１との間の界面において、それぞれの材料の少なくとも一部が溶けることにより材料の混合物が生成される。これによって、本発明者が実験によって何度か実証したように、半導体レーザ１００のフラックス電圧（flux voltage）が著しく改善される。さらに、少なくとも１つの部分領域１２を局所的にアニール処理する結果として、Ａｕ含有層が脆化し、また、接着促進層からのＴｉおよび／または基板１からのＧａが表面まで移動し、表面において酸化することがある。結果としてコンタクト層１１は、少なくとも１つの第１の部分領域１２においては、もはや容易に接合またははんだ付けすることができないが、上述した低い接触抵抗を有する。しかしながら、アニール処理されていない少なくとも１つの第２の部分領域１３においては、コンタクト層１１はその所望の構造および良好な接合性またははんだ付け性を維持している。図示した実施形態においては、第１の部分領域１２は、端面の間に（すなわち光取り出し面６から裏面７まで）、リッジ導波路構造９に平行な帯状に延びており、半導体積層体２の成長方向に沿った方向に見たとき、リッジ導波路構造９と重なっている。言い換えれば、第１の部分領域１２はリッジ導波路構造９の下方に配置されており、したがって動作時に半導体積層体２の中の最短の電流経路が達成される。
【００３６】
局所的にアニール処理した後、ウェハ複合体を半導体レーザ１００に個片化し、そのうちの１つを図１Ｃ〜図１Ｅに示してある。図示した実施形態においては、個片化された半導体レーザ１００におけるコンタクト層１１は、アニール処理された帯状の第１の部分領域１２を有し、この第１の部分領域１２は、純粋に例示的に、リッジ導波路構造９に平行に延びておりかつリッジ導波路構造９と重なっており、アニール処理されていない２つの第２の部分領域１３の間に配置されている。一部のみが合金化されているコンタクト層１１によって、半導体レーザ１００は低減したフラックス電圧を示し、これにより部品の効率が向上し、したがって部品の安定性も改善される。その一方で、コンタクト層１１のうち合金化されていない領域によって、信頼性が高く損失の小さい、熱的に最適化されたはんだ付けまたは接合工程のために、上述したように良好な取り付け性が確保される。
【００３７】
図１Ａ〜図１Ｅに示した第１および第２の部分領域１２，１３の形状、大きさ、および数は、単なる例として理解されたい。特に、コンタクト層１１は、さまざまな幾何学配置における複数の第１の部分領域１２および／または複数の第２の部分領域１３を有することができる。例えば、第１の部分領域１２は、線、十字形、円、楕円、螺旋、格子、正方形、波線、蛇行線、およびこれらの組合せ、から選択される１つまたは複数の幾何学形状を有することができる。以降の図には、半導体レーザ１００のさらなる実施形態を、特に明記されていない限りは図１Ｅに対応する表現形態において示してあり、これらの図は、第１の部分領域１２および第２の部分領域１３の多数の可能なバリエーションによるコンタクト層１１を示している。コンタクト層１１の第１の部分領域１２および第２の部分領域１３の図示したさまざまなバリエーションは、特に、互いに組み合わせることもできる。
【００３８】
図２Ａに示した半導体レーザ１００は、前の実施形態と同様に、基板の底面の表面全体にわたり形成されておりかつ基板の底面を完全に覆っているコンタクト層１１を有する。しかしながらこのコンタクト層１１は、前の実施形態とは異なり、２つの第１の部分領域１２を有し、横方向においてこれらの間に第２の部分領域１３が配置されている。理解しやすいように、リッジ導波路構造９の純粋に例示的な位置も、点線領域によって示してある。２つの第１の部分領域１２は、基板の底面の側縁部領域に配置されている。これにより基板の縁部から電流を均一に印加することができ、その一方で、第１の部分領域１２の間の第２の部分領域１３は、ボンディングワイヤによる電気的接続、またははんだ付けによる組み立てを目的としている。さらには、第１の部分領域１２における局所的なアニール処理により（特に照射により）、個片化するための破断核形成が結果として形成されるように基板も損傷するならば、有利であり得る。図２Ａに示した構造は、いわゆるスクライブ構造（scribing structure）と称することもできる。基板の底面の縁部領域に第１の部分領域１２を有する以下の実施形態においても、合金構造と、個片化を改善するための破断核形成とを、同様に有利に組み合わせることができる。
【００３９】
図２Ｂは、基板１の底面１０の縁部領域にコンタクト層１１が存在しない実施形態を示している。特に、この半導体レーザ１００は、コンタクト層１１が存在しない、底面１０の横方向周縁部領域（laterally circumferential edge region）を有する。このような構造化されたコンタクト層１１は、個片化に関して有利なことがあり、なぜなら例えば個片化工程時における端面の割断時にコンタクト層１１が制御されることなく裂けることを回避できるためである。
【００４０】
図３Ａは、コンタクト層１１の実施形態を示しており、第１の部分領域１２がリッジ導波路構造９に沿って２つの第２の部分領域１３の間に配置されていることは、図１Ａ〜図１Ｅにおいて説明した実施形態に対応している。この実施形態では、半導体積層体内の最短の電流経路が達成される。しかしながら図１Ａ〜図１Ｅの実施形態とは異なり、図２Ｂの実施形態に関連して説明したように、基板１の底面１０の周縁部領域にコンタクト層１１が存在しない。
【００４１】
図３Ｂおよび図３Ｃに示した実施形態においては、コンタクト層１１は、リッジ導波路構造９に平行でありかつリッジ導波路構造９と重なっているいくつかの第１の部分領域１２を有し、これらの第１の部分領域１２は、連続的な第２の部分領域１３によって互いに隔てられている。連続的な第２の部分領域１３によって、コンタクト層１１の横方向導電率の改善を達成することができる。
【００４２】
図４Ａは、４つの第２の部分領域１３を互いに隔てている十字形状の第１の部分領域１２を有するコンタクト層１１の実施形態を示している。例えば、第２の部分領域１３それぞれを、ボンディングワイヤの接続用に設けることができ、これにより、例えば高電流用途向けに高電流の注入を達成することができる。図４Ｂは、基板へのコンタクト層１１の電気的接続を改善するため、第１の部分領域１２が周縁部領域に追加的に形成されている例を示している。図４Ｃに示した実施形態は、前の２つの実施形態と比較して、６つの第２の部分領域１３を示しており、これらは連続的な第１の部分領域１２によって互いに隔てられている。これに代えて、より多くの部分領域１３、またはより少ない部分領域１３も可能である。
【００４３】
図４Ｄに示した実施形態は、ここまでの実施形態と比較して、それぞれリッジ導波路構造９に平行であり、かつビーム方向に沿って２つのグループに配置されている複数の第１の部分領域１２、を示している。第１の部分領域１２のグループそれぞれは、放射方向に垂直な方向に複数の第１の部分領域１２を有する。第２の部分領域１３は連続的に形成されている。第２の部分領域１３は、放射方向において、光取り出し面と第１の部分領域１２のグループの一方との間と、部分領域１２の２つのグループの間と、裏面と２つのグループの他方との間とに、点線によって示したように、それぞれがボンディングワイヤの接続用に設けられている１つまたは複数の領域を有する。これにより、高性能ダイオードにおいて高電流の注入を達成することができる。図示した第１の部分領域１２および第１の部分領域１２のグループの数、大きさ、および密度は、単なる例示にすぎず、半導体レーザダイオードに関する要件に応じて変えることもできることを理解されたい。
【００４４】
図５Ａ〜図５Ｃに示した実施形態は、図４Ａ〜図４Ｃに関連して説明した実施形態に対応しており、図４Ａ〜図４Ｃにおける第２の部分領域１３（互いに隔てられている）それぞれが、図５Ａ〜図５Ｃの実施形態では、コンタクト層１１の横方向導電率を改善する目的で、連続的な第２の部分領域１３として形成されている。
【００４５】
図６Ａは、横方向において第２の部分領域１３を完全に囲んでいる、基板の底面の横方向周縁部における第１の部分領域１２、を有するコンタクト層１１の実施形態を示している。図６Ｂの実施形態では、これとは異なり、端面における、リッジ導波路構造が配置されている領域が省かれている。これに対して、図６Ｃに示した実施形態のコンタクト層１１は、縁部に沿った周囲に第１の部分領域１２を有し、この第１の部分領域１２は、基板へのコンタクト層１１のより均一な電気的接続を可能にする目的で、中央領域に突き出した指状の構造を追加的に有する。
【００４６】
図７Ａ〜図７Ｃおよび図８Ａ〜図８Ｃに示した実施形態は、蛇状または蛇行形状の第１の部分領域１２、および螺旋形状の第１の部分領域１２を有する。図７Ａおよび図８Ａでは、基板１の底面１０の周縁部領域にコンタクト層１１が存在せず、一方で図７Ｂおよび図８Ｂの実施形態のコンタクト層１１は、表面全体にわたり形成されている。図７Ｃおよび図８Ｃに示した実施形態は、図２Ａに関連して上述した、個片化を容易にするためのスクライブ構造の形の、縁部における追加の第１の部分領域１２を示している。
【００４７】
図９Ａおよび図９Ｂは、周縁部領域を除いて（図９Ａ）、または表面全体にわたり（図９Ｂ）形成されているコンタクト層１１を示しており、このコンタクト層１１は、対応する第２の部分領域１３によって互いに隔てられている円形の第１の部分領域１２を有する。図９Ｃは、コンタクト層１１の横方向導電率を改善するために連続的な第２の部分領域１３が形成されるように、円形の第１の部分領域１２が開いている実施形態を示している。
【００４８】
ここまでの例において説明した半導体レーザ１００は、シングルエミッタとして設計されているが、図１０Ａ〜図１０Ｄには、レーザバーとして設計されている半導体レーザ１００を示してあり、これらの半導体レーザ１００それぞれは、レーザ光を放出するための複数のリッジ導波路構造９およびしたがって複数の活性領域を有する。図１０Ａ〜図１０Ｄにおけるリッジ導波路構造９の数は、純粋に例として理解されるものとし、好ましくは２以上５０以下の数とすることができる。各場合においてコンタクト層１１は、基板の底面に連続的に形成することができ、このコンタクト層１１は、周縁部と、純粋に例として、隣り合う活性領域の間とに（図１０Ａ）、または隣り合う活性領域の対の間（図１０Ｂ）とに、第１の部分領域１２を有する。図１０Ｃに示したように、第１の部分領域１２が活性領域を横切って延びていることもできる。さらには、図１０Ｄに示したように、活性領域の間に第１の部分領域１２を配置することもできる。第１の部分領域１２および第２の部分領域１３の図示した形状の代替形状として、これらの部分領域を、別の実施形態において説明したように設計することもできる。
【００４９】
図１１Ａは、さらなる実施形態に係る半導体レーザ１００を、コンタクト層１１の方を見た図と、図示した断面ＡＡに沿った断面図の一部とにおいて示しており、この実施形態では、基板１は、凹部として形成されている表面構造２０を底面１０に有する。コンタクト層１１は、第１および第２の部分領域１２，１３に関して、例として、図４Ａに関連して上述したように実施されている。これに代えて、表面構造２０を、任意の別の実施形態と組み合わせることもできる。底面１０に形成されているコンタクト層１１は、凹部に配置されている少なくとも１つの第１の部分領域１２を有する。特に、この少なくとも１つの第１の部分領域１２は、本実施形態に示したように凹部全体を覆うことができる。言い換えれば、コンタクト層１１の第１の部分領域１２が形成されているところには、基板１の底面１０における凹部も存在する。表面構造２０は、１つまたは複数の凹部の経路に関して、第１の部分領域１２など、上述した実施形態に関連して示したように形成することができる。
【００５０】
表面構造は、基板１の底面１０にコンタクト層１１を形成する前に、例えばエッチングまたはレーザアブレーションによって作製することができる。次いで、コンタクト層１１の部分的なアニール処理時に、１つまたは複数の凹部が１つまたは複数の第１の部分領域１２によって覆われるように、表面構造２０に沿ったレーザ照射によって底面１０をスキャンすることができる。表面構造２０によって、例えば、第１の部分領域１２と基板１との間の接触面積を大きくすることができ、また、第１の部分領域１２の範囲において基板の厚さを小さくすることができ、これにより半導体導体レーザ１００の電気抵抗を下げることができる。さらには、表面構造によって、合金構造と応力緩和構造の組合せに起因する応力に関して改善することができる。
【００５１】
図１１Ｂには、実施形態に係る半導体レーザ１００を、コンタクト層１１の方を見た図と、断面ＡＡに沿った断面図の一部とにおいて、示してある。図１１Ａの実施形態と比較すると、図１１Ｂの実施形態におけるコンタクト層１１は、第１の部分領域１２および第２の部分領域１３の全体にわたるさらなる層１４（局所的にアニール処理した後に形成される）を有する。少なくとも１つの第１の部分領域１２のみ、または少なくとも１つの第２の部分領域１３のみに、さらなる層１４を形成することもできる。さらなる層１４は、図示したように大きな領域にわたり（すなわちすべての第１および第２の領域１２，１３の上に）形成することができ、例えば、Ａｕを有する、またはＡｕからなることができる。基板１の底面１０が表面構造２０（すなわち特に、図示した実施形態におけるように１つまたは複数の凹部）を有する場合、さらなる層１４は、特に、平坦化（表面構造２０を平らにならす）の役割を果たすこともできる。さらなる層１４は、説明した他のすべての実施形態のコンタクト層１１の一部とすることもできる。
【００５２】
図１１Ｃは、さらなる実施形態に係る半導体レーザ１００を、コンタクト層１１の方を見た図と、図示した断面ＡＡに沿った断面図の一部とにおいて示しており、この実施形態では、表面構造２０は、基板１の底面１０の縁部領域における凹部を有する。同時に、この縁部領域におけるコンタクト層１１は、縁部領域に第１の部分領域１２が形成されるように局所的にアニール処理されている。コンタクト層１１は、第１の部分領域１２および第２の部分領域１３に関して、例として、図６Ｂに関連して上述したように実施されている。これに代えて、表面構造２０を、縁部における凹部と組み合わせる、または任意の別の実施形態と組み合わせることができる。凹部を形成する溝と、凹部を覆うチップ縁部における局所的に合金化された第１の部分領域１２とを組み合わせることによって、コンタクト層１１と基板１との間の電気的接触を改善できるのみならず、個片化工程も改善することができる（特に、縁部における凹部の領域で基板１を割断することによる）。この結果として、特に、端面の割断品質を改善することができる。
【００５３】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、純粋に例示的に、図２Ａに関連して上述した実施形態として実施された半導体レーザの断面の画像を示している。コンタクト層１１の局所的にアニール処理された第１の部分領域１２と、アニール処理されていない第２の部分領域１３とが、明確に見えている。
【００５４】
図に示した実施形態は、互いに組み合わせることもできる（たとえそのような組合せすべてが明示的に示されていない場合でも）。さらには、図に示した実施形態は、発明の概要のセクションの説明による追加の特徴および／または代替の特徴を有することができる。
【００５５】
ここまで、本発明について実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。むしろ本発明は、新規の各特徴および特徴の各組合せ（特に特許請求項における特徴の各組合せを含む）を包含しており、これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が特許請求項あるいは実施形態に明示的に説明されていない場合であっても、本発明に含まれる。
【００５６】
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１６１２０６８５．７号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１  基板
２  半導体積層体
３  活性層
４  電極層
５  活性領域
６  光取り出し面
７  裏面
８  光
９  リッジ導波路構造
１０  底面
１１  コンタクト層
１２  第１の部分領域
１３  第２の部分領域
１４  層
２０  表面構造
１９  パッシベーション層
９０  照射
１００  半導体レーザダイオード
【図１Ａ】
2019525470.tif 000003
【図１Ｂ】
2019525470.tif 000004
【図１Ｃ】
2019525470.tif 000005
【図１Ｄ】
2019525470.tif 000006
【図１Ｅ】
2019525470.tif 000007
【図２Ａ】
2019525470.tif 000008
【図２Ｂ】
2019525470.tif 000009
【図３Ａ】
2019525470.tif 000010
【図３Ｂ】
2019525470.tif 000011
【図３Ｃ】
2019525470.tif 000012
【図４Ａ】
2019525470.tif 000013
【図４Ｂ】
2019525470.tif 000014
【図４Ｃ】
2019525470.tif 000015
【図４Ｄ】
2019525470.tif 000016
【図５Ａ】
2019525470.tif 000017
【図５Ｂ】
2019525470.tif 000018
【図５Ｃ】
2019525470.tif 000019
【図６Ａ】
2019525470.tif 000020
【図６Ｂ】
2019525470.tif 000021
【図６Ｃ】
2019525470.tif 000022
【図７Ａ】
2019525470.tif 000023
【図７Ｂ】
2019525470.tif 000024
【図７Ｃ】
2019525470.tif 000025
【図８Ａ】
2019525470.tif 000026
【図８Ｂ】
2019525470.tif 000027
【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年1月24日(2019.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ（１００）を製造する方法であって、以下のステップ、すなわち、
−  前記半導体レーザ（１００）の動作時に光（８）を生成するように実施および意図されている活性層（３）を有する半導体積層体（２）を有する基板（１）を設けるステップと、
−  前記半導体積層体（２）とは反対側の前記基板（１）の底面（１０）に、少なくとも１つの第１の部分領域（１２）および少なくとも１つの第２の部分領域（１３）を有する連続的なコンタクト層（１１）を形成するステップと、
−  前記第２の部分領域（１３）が最終的な半導体層においてアニール処理されないように、前記コンタクト層（１１）を前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）のみにおいて局所的にアニール処理するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記局所的にアニール処理するステップが、レーザベースの照射工程（９０）によって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レーザベースの照射法（９０）が、前記基板（１）によって少なくとも一部が吸収されるレーザ光を使用する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記局所的にアニール処理するステップが、レーザを用いたスキャニングにより、前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）において前記コンタクト層（１１）を選択的に照射することによって実行される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記コンタクト層（１１）が、前記基板（１）の前記底面（１０）に、表面全体にわたり形成される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記コンタクト層（１１）が、前記基板（１）の前記底面（１０）を、縁部領域を除いて表面全体にわたり覆う、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記コンタクト層（１１）が複数の層を備えている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記コンタクト層（１１）は、前記基板（１）の前記底面（１０）に直接隣接する接着層と、拡散障壁層と、接合層および／またはさらなる層とを有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記接着層は、Ｔｉを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記拡散障壁層は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、およびＴｉＷＮから選択される１種類または複数種類の材料を含む、請求項８または請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記接合層および／または前記さらなる層は、Ａｕを含む、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
アニール処理の後に、前記コンタクト層（１１）のさらなる層（１４）が形成される、請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記さらなる層（１４）が、少なくとも前記第１の部分領域（１２）に形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記コンタクト層（１１）の前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が、前記基板（１）の前記底面（１０）における凹部に形成される、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記コンタクト層（１１）が、１つまたは複数の第２の部分領域（１３）によって互いに隔てられておりかつ局所的にアニール処理されている複数の第１の部分領域（１２）、を有する、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が、前記コンタクト層（１１）の縁部領域に配置される、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記半導体積層体（２）がリッジ導波路構造（９）を備えており、前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が前記リッジ導波路構造（９）に平行に延びる、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記基板（１）の前記底面（１０）から見たとき、前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が前記リッジ導波路構造（９）と重なっている、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）が、線、十字形、円、楕円、螺旋、格子、正方形、波線、蛇行線から選択される１つまたは複数の幾何学形状を有する、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
半導体レーザ（１００）であって、
−  前記半導体レーザ（１００）の動作時に光（８）を生成するように実施および意図されている活性層（３）を有する半導体積層体（２）を有する基板（１）と、
−  前記半導体積層体（２）とは反対側の前記基板（１）の底面（１０）におけるコンタクト層（１１）と、
を備えており、
前記コンタクト層（１１）が、隣接して形成されている少なくとも１つの第１の部分領域（１２）および少なくとも１つの第２の部分領域（１３）を有し、
最終的な半導体層において、前記少なくとも１つの第１の部分領域（１２）がアニール処理されており、前記第２の部分領域（１３）がアニール処理されていない、
半導体レーザ（１００）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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