(57)【要約】【課題】簡易な方法で、深さの異なる溝を高精度に形成し、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能な面発光型半導体レーザを提供する。【解決手段】コンタクト層１７に第１溝５１を設けたのち、平面形状において一部が第１溝５１に重なる第２溝５２を形成する。第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂのエッチング深さを、積層方向において上部酸化可能層を含む上部第２ＤＢＲミラー層を貫通すると共に、下部酸化可能層を含む下部第２ＤＢＲミラー層に達しない深さとする。このとき、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａのエッチング深さは、第１溝５１の深さ分だけ、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも大きくなり、積層方向において下部酸化可能層のうち少なくとも１層を貫通する深さとすることが可能となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、少なくとも１層の下部酸化可能層を含む下部多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、上部酸化可能層を含む上部多層膜反射鏡および上層をこの順に有する積層構造を形成する工程と、
前記上層に第１の溝を設ける工程と、
前記積層構造に、平面形状において前記第１の溝に重なる部分および前記第１の溝に重ならない部分を含む第２の溝を設ける工程と
を含む面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項２】
前記第２の溝の前記第１の溝に重ならない部分を、積層方向において前記上部酸化可能層を貫通すると共に前記下部酸化可能層に達しない深さで設け、
前記第２の溝の前記第１の溝に重なる部分を、積層方向において前記下部酸化可能層のうち少なくとも１層を貫通する深さで設ける
請求項１記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項３】
前記第２の溝を設けたのち水蒸気雰囲気中で高温で酸化を行うことにより、前記第２の溝の前記第１の溝に重ならない部分では前記上部酸化可能層を酸化させると共に、前記第２の溝の前記第１の溝に重なる部分では前記下部酸化可能層を酸化させる工程を含む
請求項２記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項４】
前記第２の溝を、柱状部を囲む枠状、または前記柱状部以外の領域の全体に設ける
請求項３記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項５】
前記第２の溝を設けると同時に、平面形状において前記第１の溝に重ならない第３の溝を、柱状部を囲む枠状に設け、前記第３の溝よりも外側に前記第１の溝および前記第２の溝を設ける
請求項３記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項６】
前記第３の溝を、積層方向において前記上部酸化可能層を貫通すると共に前記下部酸化可能層に達しない深さで設ける
請求項５記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項７】
前記上部多層膜反射鏡と前記上層との間にエッチングストッパー層を形成し、前記第１の溝を前記エッチングストッパー層に達する深さで設ける
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項８】
基板に、下部多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、上部多層膜反射鏡および上層をこの順に有する積層構造よりなる柱状部と、
前記柱状部の側面の前記上部多層膜反射鏡に設けられた上部酸化層と、
前記柱状部の周縁の一部または前記柱状部よりも外側の領域に設けられ、前記上層の第１の溝および前記第１の溝の底面の第２の溝よりなる段差付き凹部と、
前記段差付き凹部の側面の前記下部多層膜反射鏡に設けられた少なくとも１層の下部酸化層と
を備えた面発光型半導体レーザ。
【請求項９】
前記第２の溝は、平面形状において前記第１の溝に重なることにより前記段差付き凹部を構成する部分と、平面形状において前記第１の溝に重ならない部分とを含み、
前記第２の溝の前記第１の溝に重ならない部分は、積層方向において前記上部酸化層を貫通すると共に前記下部酸化層に達しない深さを有している
請求項８記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１０】
前記第２の溝は、柱状部を囲む枠状、または前記柱状部以外の領域の全体に設けられている
請求項９記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１１】
平面形状において前記第１の溝に重ならない第３の溝を有し、
前記第３の溝は、柱状部を囲む枠状に設けられ、前記第３の溝の外側に前記第１の溝および前記第２の溝が設けられている
請求項９記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１２】
前記第３の溝は、積層方向において前記上部酸化層を貫通すると共に前記下部酸化層に達しない深さを有している
請求項１１記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１３】
基板に、少なくとも１層の下部酸化可能層を含む下部多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、上部酸化可能層を含む上部多層膜反射鏡および絶縁膜をこの順に有する積層構造を形成する工程と、
前記絶縁膜の一部を除去することにより絶縁膜抜き領域を設ける工程と、
前記絶縁膜および前記絶縁膜抜き領域の上にフォトレジスト膜を形成することにより、前記絶縁膜の前記フォトレジスト膜で保護されていない絶縁膜有り領域と、前記絶縁膜抜き領域の前記フォトレジスト膜で保護されていない絶縁膜無し領域とを設ける工程と、
前記フォトレジスト膜をマスクとして前記絶縁膜有り領域および前記絶縁膜無し領域をエッチングする工程と
を含む面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項１４】
前記絶縁膜有り領域を、積層方向において前記上部酸化可能層を貫通すると共に前記下部酸化可能層に達しない深さまでエッチングし、
前記絶縁膜無し領域を、積層方向において前記下部酸化可能層のうち少なくとも１層を貫通する深さまでエッチングする
請求項１３記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項１５】
前記エッチングののち、水蒸気雰囲気中で高温で酸化を行うことにより、前記絶縁膜有り領域では前記上部酸化可能層を酸化させると共に、前記絶縁膜無し領域では前記下部酸化可能層を酸化させる工程を含む
請求項１４記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項１６】
前記フォトレジスト膜に、柱状部形成予定領域を囲む枠状の開口を設ける
請求項１５記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項１７】
前記フォトレジスト膜に、前記柱状部形成予定領域以外の領域全体に開口を設ける
請求項１５記載の面発光型半導体レーザの製造方法。
【請求項１８】
前記絶縁膜抜き領域を柱状部形成予定領域よりも外側の領域に設け、
前記フォトレジスト膜に、柱状部形成予定領域を囲む枠状の開口を設けると共に、前記枠状の開口よりも外側に、一部が前記絶縁膜抜き領域に重なる開口を設ける
請求項１５記載の面発光型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、上面にレーザ光の射出領域を有する面発光型半導体レーザおよびその製造方法に係り、特に、偏光方向の安定した光出力が要求される用途に好適に適用可能な面発光型半導体レーザおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光型半導体レーザは、従来の端面射出型のものとは異なり、基板に対して直交する方向に光を射出するものであり、同じ基板上に２次元アレイ状に多数の素子を配列することが可能であることから、近年、デジタルコピー機やプリンタ機用の光源として注目されている。
【０００３】
従来、この種の面発光型半導体レーザは、半導体基板上に一対の多層膜反射鏡が形成されており、その対の多層膜反射鏡の間に発光領域となる活性層を有している。そして、一方の多層膜反射鏡には、活性層への電流注入効率を高め、しきい値電流を下げるために、電流注入領域を狭めた構造を有する電流狭窄層が設けられている。また、下面側にはｎ側電極、上面側にはｐ側電極がそれぞれ設けられ、ｐ側電極にはレーザ光を射出するために光射出口が設けられている。この面発光型半導体レーザでは、電流は電流狭窄層により狭窄されたのち活性層に注入され、ここで発光し、これが一対の多層膜反射鏡で反射を繰り返しながらレーザ光としてｐ側電極の光射出口から射出される。
【０００４】
ところで、上記した面発光型半導体レーザは、一般に、素子のばらつきにより偏光方向がばらついてしまう不均一性や、出力や環境温度により偏光方向が変化してしまう不安定性を有している。そのため、このような面発光型半導体レーザをミラーやビームスプリッタといった偏波依存のある光学素子に対して適用する場合、例えば、デジタルコピー機やプリンタ機用の光源として用いる場合には、偏光方向のばらつきが像の結像位置や出力に差異を生じさせ、にじみや色むらが発生してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、このような問題に対して、面発光型半導体レーザの内部に偏光制御機能を設け、偏光方向を一方向に安定化させる技術が報告されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、共振器の周囲に、Ａ−Ａ方向に対向する２つの領域と、これに直交するＢ−Ｂ方向に対向する２つの領域とに、深さの異なる溝を設けて、それぞれの領域の酸化された層の本数を変えることにより、１方向からの圧縮応力を強くし、偏波制御性を高めることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１３８６２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１の従来構成では、２つの領域に深さの異なる溝を形成するためにはそれぞれの領域毎にフォトレジスト形成・エッチングのプロセスを実施しなければならなかった。そのため、高精度に発光点中心の同心円状の溝を形成することが非常に難しく、電流狭窄領域の形状が不均一になりやすかった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な方法で、深さの異なる溝を高精度に形成し、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能な面発光型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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による第１の面発光型半導体レーザの製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むものである。
（Ａ）基板に、少なくとも１層の下部酸化可能層を含む下部多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、上部酸化可能層を含む上部多層膜反射鏡および上層をこの順に有する積層構造を形成する工程
（Ｂ）上層に第１の溝を設ける工程
（Ｃ）積層構造に、平面形状において第１の溝に重なる部分および第１の溝に重ならない部分を含む第２の溝を設ける工程
【００１１】
本発明による面発光型半導体レーザは、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）基板に、下部多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、上部多層膜反射鏡および上層をこの順に有する積層構造よりなる柱状部
（Ｂ）柱状部の側面の上部多層膜反射鏡に設けられた上部酸化層
（Ｃ）柱状部の周縁の一部または柱状部よりも外側の領域に設けられ、上層の第１の溝および第１の溝の底面の第２の溝よりなる段差付き凹部
（Ｄ）段差付き凹部の側面の下部多層膜反射鏡に設けられた少なくとも１層の下部酸化層
【００１２】
なお、下部多層膜反射鏡と活性層との間や、活性層と上部多層膜反射鏡との間に何らかの層が挿入されていてもよい。
【００１３】
本発明の面発光型半導体レーザでは、柱状部の周縁の一部または柱状部よりも外側の領域に、上層の第１の溝およびこの第１の溝の底面の第２の溝よりなる段差付き凹部が設けられており、この段差付き凹部の側面の下部多層膜反射鏡に少なくとも１層の下部酸化層が設けられているので、下部酸化層による応力が活性層に不均一に発生する。このとき、下部酸化層の不均一な分布が異方性を有している場合には、下部酸化層による異方的な応力が活性層に発生するので、応力の向きと平行な方向の偏光成分および応力の向きと直交する方向の偏光成分のいずれか一方が強められ、それ以外の偏光成分が抑制される。これにより、レーザ光の偏光成分が一方向に固定される。
【００１４】
本発明による第２の面発光型半導体レーザの製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の工程を含むものである。
（Ａ）基板に、少なくとも１層の下部酸化可能層を含む下部多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、上部酸化可能層を含む上部多層膜反射鏡および絶縁膜をこの順に有する積層構造を形成する工程
（Ｂ）絶縁膜の一部を除去することにより絶縁膜抜き領域を設ける工程
（Ｃ）絶縁膜および絶縁膜抜き領域の上にフォトレジスト膜を形成することにより、絶縁膜のフォトレジスト膜で保護されていない絶縁膜有り領域と、絶縁膜抜き領域のフォトレジストで保護されていない絶縁膜無し領域とを設ける工程
（Ｄ）フォトレジスト膜をマスクとして絶縁膜有り領域および絶縁膜無し領域をエッチングする工程
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の面発光型半導体レーザの製造方法によれば、上層に第１の溝を設けたのち、平面形状において第１の溝に重なる部分および第１の溝に重ならない部分を含む第２の溝を設けるようにしたので、同一の工程で、第２の溝の第１の溝に重なる部分を、第１の溝に重ならない部分よりも深く設けることが可能となる。また、第２の溝の第１の溝に重なる部分の位置精度は、第２の溝の形成工程における位置精度のみにかかり、第１の溝の位置ずれは反映されない。よって、簡易な方法で、深さの異なる溝を高精度に形成し、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となる。
【００１６】
本発明の面発光型半導体レーザによれば、柱状部の周縁の一部または柱状部よりも外側の領域に、上層の第１の溝およびこの第１の溝の底面の第２の溝よりなる段差付き凹部を設け、この段差付き凹部の側面の下部多層膜反射鏡に少なくとも１層の下部酸化層を設けるようにしたので、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となる。
【００１７】
本発明の第２の面発光型半導体レーザの製造方法によれば、絶縁膜および絶縁膜抜き領域の上にフォトレジスト膜を形成し、絶縁膜のフォトレジスト膜で保護されていない絶縁膜有り領域と、絶縁膜抜き領域のフォトレジスト膜で保護されていない絶縁膜無し領域とを設け、フォトレジスト膜をマスクとして絶縁膜有り領域および絶縁膜無し領域をエッチングするようにしたので、同一の工程で、絶縁膜無し領域を、絶縁膜有り領域よりも深くエッチングすることが可能となる。よって、簡易な方法で、深さの異なる溝を高精度に形成し、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図２】図２に続く工程を表す上面図である。
【図３】図３（Ａ）は、図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線に沿った断面図であり、図３（Ｂ）は図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図４】図３に続く工程を表す断面図である。
【図５】図４に続く工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す上面図である。
【図７】図７（Ａ）は、図６のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿った断面図であり、図７（Ｂ）は図６のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図８】図７に続く工程を表す断面図である。
【図９】図８に続く工程を表す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を表す断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を表す断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を表す断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を表す断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を表す断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を表す断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を表す断面図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表す上面図である。
【図１８】図１８（Ａ）は、図１７のＸＶＩＩＩＡ−ＸＶＩＩＩＡ線に沿った断面図であり、図１８（Ｂ）は図１７のＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図１９】図１８に続く工程を表す断面図である。
【図２０】図１９に続く工程を表す断面図である。
【図２１】図２０に続く工程を表す断面図である。
【図２２】図２１に続く工程を表す断面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表す上面図である。
【図２４】図２４（Ａ）は、図２３のＸＸＩＶＡ−ＸＸＩＶＡ線に沿った断面図であり、図２４（Ｂ）は図２３のＸＸＩＶＢ−ＸＸＩＶＢ線に沿った断面図である。
【図２５】図２３に続く工程を表す上面図である。
【図２６】図２６（Ａ）は、図２５のＸＸＶＩＡ−ＸＸＶＩＡ線に沿った断面図であり、図２６（Ｂ）は図２５のＸＸＶＩＢ−ＸＸＶＩＢ線に沿った断面図である。
【図２７】図２５に続く工程を表す断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を表す断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を表す断面図である。
【図３０】図２９に続く工程を表す断面図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を表す断面図である。
【図３２】本発明の第５の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表す上面図である。
【図３３】図３３（Ａ）は、図３２のＸＸＸＩＩＩＡ−ＸＸＸＩＩＩＡ線に沿った断面図であり、図３３（Ｂ）は図３２のＸＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＸＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図３４】図３２に続く工程を表す断面図である。
【図３５】図３４に続く工程を表す断面図である。
【図３６】図３５に続く工程を表す上面図である。
【図３７】図３７（Ａ）は、図３６のＸＸＸＶＩＩＡ−ＸＸＸＶＩＩＡ線に沿った断面図であり、図３７（Ｂ）は図３６のＸＸＸＶＩＩＢ−ＸＸＸＶＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図３８】図３６に続く工程を表す断面図である。
【図３９】図３８に続く工程を表す断面図である。
【図４０】図３９に続く工程を表す断面図である。
【図４１】図４０に続く工程を表す断面図である。
【図４２】図４１に続く工程を表す断面図である。
【図４３】図３６の変形例を表す上面図である。
【図４４】図３６の他の変形例を表す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（第２の溝を、柱状部を囲む環状に設ける例）
２．第２の実施の形態（第２の溝を、柱状部以外の領域の全体に設ける例）
３．第３の実施の形態（第３の溝を、柱状部を囲む環状に設け、第３の溝よりも外側に第１の溝および第２の溝を設ける例）
４．第４の実施の形態（第１の溝を、エッチングストッパー層を用いて形成する例）
５．第５の実施の形態（第１の溝に代えて、絶縁膜抜き領域を設ける例）
【００２０】
（第１の実施の形態）
（製造方法）
図１ないし図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表したものである。まず、図１に示したように、ＧａＡｓよりなる基板１１上の化合物半導体層を、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ；有機金属化学気相成長）法により形成する。この際、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、アルシン (ＡｓＨ3)を用い、ドナー不純物の原料としては、例えば、Ｈ2 Ｓｅを用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えば、ジメチルジンク（ＤＭＺ）を用いる。
【００２１】
まず、基板１１上に、下部ＤＢＲミラー層１２，下部スペーサ層（クラッド層）１３，活性層１４，上部スペーサ層（クラッド層）１５，上部ＤＢＲミラー層１６およびコンタクト層１７を順番に積層し、積層構造１０を形成する。
【００２２】
基板１１としては、例えばｎ型ＧａＡｓ基板を用いる。このＧａＡｓ基板は、例えば（１００）面基板であることが好ましいが、（１００）面に対して２度から２０度程度の傾斜基板、（ｎ１１）面基板（ｎは整数）などの特殊な基板であってもよい。
【００２３】
下部ＤＢＲミラー層１２は、例えば、基板１１側から順に、下部第１ＤＢＲミラー層２１，下部第２ＤＢＲミラー層２２および下部第３ＤＢＲミラー層２３を積層する。下部第１ＤＢＲミラー層２１は、低屈折率層２１Ａおよび高屈折率層２１Ｂを１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層２１Ａは例えば光学厚さがλ／４（λは発振波長）のｎ型ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓからなり、高屈折率層２１Ｂは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｚＧａ１−ｚＡｓからなる。下部第２ＤＢＲミラー層２２は、低屈折率層２２Ａおよび高屈折率層２２Ｂを１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層２２Ａは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌβＧａ１−βＡｓからなり、高屈折率層２２Ｂは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｚＧａ１−ｚＡｓからなる。下部第３ＤＢＲミラー層２３は、低屈折率層２３Ａおよび高屈折率層２３Ｂを１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層２３Ａは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓからなり、高屈折率層２３Ｂは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｚＧａ１−ｚＡｓからなる。
【００２４】
上部ＤＢＲミラー層１６は、例えば、基板１１側から順に、上部第１ＤＢＲミラー層３１、上部第２ＤＢＲミラー層３２および上部第３ＤＢＲミラー層３３を積層する。上部第１ＤＢＲミラー層３１は、低屈折率層３１Ａおよび高屈折率層３１Ｂを１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層３１Ａは例えば光学厚さがλ／４（λは発振波長）のｎ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓからなり、高屈折率層３１Ｂは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｚＧａ１−ｚＡｓからなる。上部第２ＤＢＲミラー層３２は、低屈折率層３２Ａおよび高屈折率層３２Ｂを１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層３２Ａは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌαＧａ１−αＡｓからなり、高屈折率層３２Ｂは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｚＧａ１−ｚＡｓからなる。上部第３ＤＢＲミラー層３３は、低屈折率層３３Ａおよび高屈折率層３３Ｂを１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層３３Ａは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓからなり、高屈折率層３３Ｂは例えば光学厚さがλ／４のｎ型ＡｌｚＧａ１−ｚＡｓからなる。
【００２５】
下部ＤＢＲミラー層１２および上部ＤＢＲミラー層１６の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比は、
１≧α，β≧ｘ，ｙ＞０．８＞ｚ≧０
を満たしている。すなわち、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａは、ＡｌβＧａ１−βＡｓよりなる少なくとも１層の下部酸化可能層２２Ａであり、上部第２ＤＢＲミラー層３２の低屈折率層３２Ａは、ＡｌαＧａ１−αＡｓよりなる上部酸化可能層３２Ａである。
【００２６】
下部スペーサ層１３は、例えばＡｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ（０＜ｘ２＜１）により構成する。活性層１４は、例えばＡｌＧａＡｓ系材料により構成する。上部スペーサ層１５は、例えばＡｌｘ３Ｇａ１−ｘ３Ａｓ（０＜ｘ３＜１）により構成する。これら下部スペーサ層１３、活性層１４および上部スペーサ層１５は、不純物が含まれていないことが望ましいが、ｐ型またはｎ型不純物が含まれていてもよい。なお、ｎ型不純物としては、例えばケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などが挙げられる。ｐ型不純物としては、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カーボン（Ｃ）などが挙げられる。
【００２７】
コンタクト層１７は、例えばＡｌｘ４Ｇａ１−ｘ４Ａｓ（０≦ｘ４≦０．３）により構成する。コンタクト層１７の厚みについては後述する。
【００２８】
次いで、図２および図３に示したように、コンタクト層１７の上にフォトレジスト膜４１を形成し、このフォトレジスト膜４１に、後述する第１溝５１を形成するための開口４１Ａを設ける。
【００２９】
続いて、図４に示したように、フォトレジスト膜４１をマスクとしたウェットエッチング法またはドライエッチング法により、上部ＤＢＲミラー層１６の上層、すなわちコンタクト層１７をエッチングして、第１溝５１を設ける。なお、図４以降の各工程を表す断面図において、（Ａ）は図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線矢視方向と同一の方向で切断した断面の構成を、（Ｂ）は図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線矢視方向と同一の方向で切断した断面の構成をそれぞれ表したものである。
【００３０】
第１溝５１の深さは、コンタクト層１７を突き破らない所望の深さとすることが好ましい。第１溝５１の深さについては、コンタクト層１７の厚みと併せて後述する。また、第１溝５１の平面的な配置としては、柱状部形成予定領域６１Ａの周縁の一部に設ける。具体的には、第１溝５１は、偏光制御のため、柱状部形成予定領域６１Ａの中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に設けることが好ましい。なお、第１溝５１は、必ずしも２箇所である必要はなく、少なくとも１箇所設ければよい。第１溝５１の平面形状は、活性層１４に異方的な応力を加えるに十分な酸化ができるのであれば、図２に示したような矩形に限定されず、任意の形状とすることができる。
【００３１】
第１溝５１を形成したのち、図５に示したように、フォトレジスト膜４１を剥離する。
【００３２】
フォトレジスト膜４１を剥離したのち、図６および図７に示したように、第１溝５１を形成したコンタクト層１７の上にフォトレジスト膜４２を形成し、このフォトレジスト膜４２に、後述する第２溝５２を形成するための開口４２Ａを設ける。
【００３３】
開口４２Ａを形成したのち、図８に示したように、フォトレジスト膜４２をマスクとしたウェットエッチング法またはドライエッチング法、好ましくはドライエッチング法により、第２溝５２を形成する。第２溝５２は、円柱状の柱状部（メサ部）６１を囲む枠状、つまり環状に形成されており、第２溝５２の一部が第１溝５１に重なって（オーバーラップして）いる。すなわち、第２溝５２は、平面形状において第１溝５１に重なる部分５２Ａと、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂとを含んでいる。
【００３４】
第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂのエッチング深さは、積層方向において上部酸化可能層３２Ａを含む上部第２ＤＢＲミラー層３２を貫通すると共に、下部酸化可能層２２Ａを含む下部第２ＤＢＲミラー層２２に達しない深さとする。このとき、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａのエッチング深さは、第１溝５１の深さ分だけ、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも大きくなる。従って、第１溝５１の深さを適切に調整しておくことにより、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａのエッチング深さを、積層方向において下部酸化可能層２２Ａのうち少なくとも１層を貫通する深さとすることが可能となる。
【００３５】
第１溝５１の深さは、具体的には、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａおよび高屈折率層２２Ｂの１組分の厚み以上の深さとすることが望ましい。このようにすることにより、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２のエッチング深さを、積層方向において下部酸化可能層２２Ａのうち少なくとも１層を貫通する深さとすることが可能となるからである。下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａおよび高屈折率層２２Ｂの１組分の厚みは波長により異なり、例えば波長７８０ｎｍではおよそ１２０ｎｍ、波長６６０ｎｍではおよそ１００ｎｍである。
【００３６】
第１溝５１を上述した深さで形成するためには、コンタクト層１７の厚みを、第１溝５１の深さ以上にしておくことが望ましい。具体的には、コンタクト層１７の厚みは、０．１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
ちなみに、従来、フォトレジスト膜に不均一な幅の開口を設けることによって、幅の狭い部分では幅の広い部分よりもエッチング速度が遅くなり、エッチング深さが異なる溝が形成されるローディング効果が知られている。しかしながら、ローディング効果は不安定であり、エッチング深さが容易に変化してしまい、溝の深さの差が大きくなり過ぎたり、あるいは差がつかなかったりして、ばらつきが生じやすい。そのため、ローディング効果のみを利用することによっては、本実施の形態のように、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａを、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａおよび高屈折率層２２Ｂの１組分の厚みだけ深くするというような精密な制御は極めて難しい。
【００３８】
第２溝５２を形成したのち、図９に示したように、フォトレジスト膜４２を剥離する。
【００３９】
フォトレジスト膜４２を剥離したのち、図１０に示したように、水蒸気雰囲気中において高温で酸化処理を行う。このとき、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂでは、上部酸化可能層３２Ａのみが第２溝５２の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる上部酸化層３４Ａとなるが、下部酸化可能層２２Ａは酸化されない。
【００４０】
一方、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａでは、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの両方が第２溝５２の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａは上述と同様に酸化されて上部酸化層３４Ａとなる。これと同時に、下部酸化可能層２２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる下部酸化層２４Ａとなる。
【００４１】
このとき、上部ＤＢＲミラー層１６および下部ＤＢＲミラー層１２の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比の違いによって、上部第１ＤＢＲミラー層３１，上部第３ＤＢＲミラー層３３，下部第１ＤＢＲミラー層２１および下部第３ＤＢＲミラー層２３の酸化はほとんどなされないか、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの酸化に対してわずかである。
【００４２】
よって、下部第２ＤＢＲミラー層２２には、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に下部酸化層２４Ａが形成される。一方、上部第２ＤＢＲミラー層３２には、発光層１４の発光領域１４Ａに対応して開口を有する上部酸化層３４Ａが形成され、その開口が電流注入領域３４Ｂとなる。
【００４３】
このように、コンタクト層１７に第１溝５１を設けたのち、平面形状において一部が第１溝５１に重なる第２溝５２を設けることにより、一度のエッチングプロセスにより、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａを、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも深くすることができる。また、この第１溝５１および第２溝５２を利用して酸化処理を行うことにより、発光領域１４Ａを中心にして回転する方向に不均一に分布する下部酸化層２４Ａを容易に形成することができる。
【００４４】
上部酸化層３４Ａおよび下部酸化層２４Ａを形成したのち、例えば真空蒸着法により、表面全体に渡って金属材料を積層させる。そののち、例えば選択エッチングにより、図１１に示したように、柱状部６１の上面（第２溝５２よりも内側に位置するコンタクト層１７の光出射領域を除いた領域）に、環状の上部電極７１を形成する。また、柱状部６１から離れた場所には、上部電極パッド（図示せず）を形成する。上部電極７１および上部電極パッド（図示せず）は、例えばチタン（Ｔｉ）層，白金（Ｐｔ）層および金（Ａｕ）層をこの順に積層して構成し、コンタクト層１７と電気的に接続する。
【００４５】
続いて、図１２に示したように、コンタクト層１７の光出射領域に限り開口し、光出射窓１７Ａを形成する。
【００４６】
コンタクト層１７の光出射窓１７Ａを形成したのち、図１３に示したように、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition) 法により、ＳｉＯ２，ＳｉＮｘ等の酸化物または窒化物などの絶縁材料よりなる絶縁膜（パシベーション膜）１８を全面（柱状部６１の上面、第１溝５１および第２溝５２の内面および、コンタクト層１７のうち柱状部６１以外の表面）に形成する。
【００４７】
続いて、図１４に示したように、上部電極７１上の絶縁膜１８の一部をエッチングし、上部電極露出部７１Ａを形成する。そののち、図１５に示したように、上部電極露出部７１Ａに、上部電極７１と上部電極パッド（図示せず）を接続するための接続部７２を形成する。接続部７２は、例えばＴｉ層，Ｐｔ層およびＡｕ層をこの順に積層した積層構造上にめっき層を形成する。
【００４８】
接続部７２を形成したのち、基板１１の裏面を研磨、エッチングし、全体の厚さを例えば２００μm以下にする。続いて、図１６に示したように、基板１１の裏面に下部電極７３を形成する。下部電極７３は、例えば、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金層，ニッケル（Ｎｉ）層および金（Ａｕ）層とを基板１０の側から順に積層し、基板１１と電気的に接続させる。そののち、基板１１を４００℃以上に加熱し、電極の合金化を行う。以上により、本実施の形態の面発光型半導体レーザ１が完成する。
【００４９】
（構成）
この面発光型半導体レーザ１は、図１６に示したように、基板１１の一面側に、発光部６０を備えたものである。発光部６０は、基板１１側から、下部ＤＢＲミラー層１２、下部スペーサ層１３、活性層１４、上部スペーサ層１５、上部ＤＢＲミラー層１６およびコンタクト層１７をこの順に有する積層構造１０により構成されている。発光部６０のうち、下部ＤＢＲミラー層１２の一部、下部スペーサ層１３、活性層１４、上部スペーサ層１５、上部ＤＢＲミラー層１６およびコンタクト層１７は、例えば幅１０μｍ〜３０μｍ程度の円柱状の柱状部（メサ部）６１とされている。
【００５０】
柱状部６１の側面の上部第２ＤＢＲミラー層３２内には、電流狭窄層としての上部酸化層３４Ａが設けられている。上部酸化層３４Ａは、上述したように、柱状部６１の側面側から上部酸化可能層３２Ａに含まれる高濃度のＡｌを酸化することにより得られたものであり、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）により構成され、環状の平面形状を有している。つまり、上部酸化層３４Ａの中央の開口は、電流が通過する電流注入領域３４Ｂとなっており、活性層１４の電流注入領域３４Ｂに対向する領域が発光領域１４Ａとなっている。
【００５１】
また、この面発光型半導体レーザ１は、柱状部６１の周縁の一部に、段差付き凹部５０を有している。この段差付き凹部５０は、コンタクト層１７に設けられた第１の溝５１と、この第１溝５１の底面に設けられた第２の溝５２とにより構成されたものであり、上述の製造方法における第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ｂに相当する。段差付き凹部５０の側面の下部第２ＤＢＲミラー層２２内には、少なくとも１層の下部酸化層２４Ａが設けられている。これにより、この面発光型半導体レーザ１では、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となっている。
【００５２】
下部酸化層２４Ａは、上述したように、段差付き凹部５０の側面から下部酸化可能層２２Ａに含まれる高濃度のＡｌを酸化することにより得られたものであり、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）により構成され、段差付き凹部５０内のみに設けられている。つまり、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂの側面には、下部酸化可能層２２Ａを含む下部第２ＤＢＲミラー層２２が露出していないので、その部分５２Ｂには下部酸化層２４Ａは分布していない。よって、下部酸化層２４Ａは、発光領域１４Ａを中心にして回転する方向に不均一に分布しており、その分布に応じた不均一な応力を活性層１４に発生させるようになっている。具体的には、下部酸化層２４Ａは、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に配置されている。
【００５３】
（作用）
この面発光型半導体レーザ１では、下部電極７３と上部電極７１との間に所定の電圧が印加されると、上部酸化層３４Ａの中央の電流注入領域３４Ｂを通して活性層１４に電流が注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、下部ＤＢＲミラー層１２および上部ＤＢＲミラー層１６により反射され、所定の波長でレーザ発振を生じ、レーザビームとして外部に射出される。
【００５４】
ここでは、柱状部６１の周縁の一部に、コンタクト層１７の第１溝５１およびこの第１溝５１の底面の第２溝５２よりなる段差付き凹部５０が設けられており、この段差付き凹部５０の側面の下部第２ＤＢＲミラー層２２に少なくとも１層の下部酸化層２４Ａが設けられているので、下部酸化層２４Ａによる引張り応力が活性層１４に不均一に発生する。下部酸化層２４Ａは、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に配置され、異方的な分布を有している。そのため、その分布に応じた異方的な引張り応力が活性層１４に発生する。なお、上記したように、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂでは下部酸化可能層２２Ａが酸化される虞はなく、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂ同士が互いに対向する方向の応力が活性層１４に発生する虞はない。これにより、引張り応力の向きと直交する方向の偏光成分が強められる一方、引張り応力の向きと平行な方向の偏光成分が抑制される。これにより、活性層１４に強い一軸性歪が加わり偏光方向が一方向にそろう。
【００５５】
このように本実施の形態の面発光型半導体レーザの製造方法では、コンタクト層１７に第１溝５１を設けたのち、平面形状において第１溝５１に重なる部分５２Ａおよび第１溝５１に重ならない部分５２Ｂを含む第２溝５２を設けるようにしたので、同一の工程で、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａを、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも深く設けることが可能となる。よって、簡易な方法で、深さの異なる溝を高精度に形成し、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となる。
【００５６】
また、第１溝５１および第２溝５２の深さを制御することにより、例えば、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂを下部酸化可能層２２Ａには到達させない一方、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａを下部酸化可能層２２Ａに所望の深さまで高精度に到達させることが可能となる。従って、活性層１４にかかる応力のコントロールが高精度に可能となる。
【００５７】
更に、第1溝５１と第２溝５２とを別プロセスにて形成するが、共振器となる柱状部６１の形成および下部酸化可能層２２Ａへの到達は、第２溝５２の位置精度のみにかかり、第１溝５１の位置ずれは反映されない。このため電流狭窄層としての上部酸化層３４Ａおよび下部酸化層２４Ａの形状が安定し、均一な形状および特性を得ることが可能となる。
【００５８】
また、基板１１は（ｎ１１）面基板（ｎは整数）などの特殊な基板である必要はなく、一般的な（１００）面基板、更に２〜２０度のオフ（ｏｆｆ）基板でもかまわないので、一般的な（１００）面基板またはオフ基板のドーピング条件およびガス流量などのエピタキシャル成長条件を用いることができる。これにより、簡易かつ安価に製造することができる。
【００５９】
本実施の形態の面発光型半導体レーザでは、柱状部６１の周縁の一部に、コンタクト層１７の第１溝５１およびこの第１溝５１の底面の第２溝５２よりなる段差付き凹部５０を設け、この段差付き凹部５０の側面の下部第２ＤＢＲミラー層２２に少なくとも１層の下部酸化層２４Ａを設けるようにしたので、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となる。
【００６０】
更に、下部ＤＢＲミラー層１２を、下部第１ＤＢＲミラー層２１ないし下部第３ＤＢＲミラー層２３を基板１１側からこの順に積層した構造としたので、第２溝５２を深くする程、下部第２ＤＢＲミラー層２２に含まれる下部酸化層２４Ａの層数（厚さ）を増やすことができる。これにより、下部酸化層２４Ａの層数（厚さ）に応じて異方的な応力を大きくすることができ、偏光制御性を向上させることができる。
【００６１】
加えて、下部ＤＢＲミラー層１２を上記の構造とすることにより、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂの底面は下部第３ＤＢＲミラー層２３内のどこかに形成されていれば偏光制御性に影響を及ぼす虞はない。つまり、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂの深さを製造工程において精密に制御する必要はなく、また、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂの深さがバラついた場合であっても、個々の面発光型半導体レーザ１において偏光制御性にバラつきが生じる虞はない。
【００６２】
更にまた、下部酸化層２４Ａの層数（厚さ）を増やせば増やす程、異方的な応力を大きくすることができるので、活性層１４に大きな応力を与えるために発光領域１４Ａと対応する領域にまで下部酸化層２４Ａを設ける必要はない。これにより、下部酸化層２４Ａによって光出力が低下する虞はほとんどなく、高出力のレーザ光を射出することができる。
【００６３】
加えてまた、柱状部６１の周囲に形成された第２溝５２は少なくとも活性層１４を貫通する程度の深さを有していることから、上部電極７１、上部電極パッドおよび接続部７２から活性層１４へ通じる電流経路は柱状部６１の内部にしか存在していない。これにより、柱状部６１の周囲に第２溝５２を形成したことによって電流注入効率が低下する虞がない。
【００６４】
（第２の実施の形態）
図１７ないし図２２は、本発明の第２の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表したものである。この製造方法は、第２溝５２を環状ではなく、柱状部６１以外の領域の全体に設けるようにしたことを除いては、上記第１の実施の形態の製造方法と同様である。よって、同一の工程は図１ないし図１６を参照して説明する。
【００６５】
まず、第１の実施の形態と同様にして、図１に示した工程により、基板１１上に、下部ＤＢＲミラー層１２，下部スペーサ層（クラッド層）１３，活性層１４，上部スペーサ層（クラッド層）１５，上部ＤＢＲミラー層１６およびコンタクト層１７を順番に積層し、積層構造１０を形成する。その際、下部ＤＢＲミラー層１２は、例えば、基板１１側から順に、下部第１ＤＢＲミラー層２１，下部第２ＤＢＲミラー層２２および下部第３ＤＢＲミラー層２３を積層する。上部ＤＢＲミラー層１６は、例えば、基板１１側から順に、上部第１ＤＢＲミラー層３１、上部第２ＤＢＲミラー層３２および上部第３ＤＢＲミラー層３３を積層する。下部ＤＢＲミラー層１２および上部ＤＢＲミラー層１６の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比は、第１の実施の形態と同様に、
１≧α，β≧ｘ，ｙ＞０．８＞ｚ≧０
を満たしている。すなわち、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａは、ＡｌβＧａ１−βＡｓよりなる少なくとも１層の下部酸化可能層２２Ａであり、上部第２ＤＢＲミラー層３２の低屈折率層３２Ａは、ＡｌαＧａ１−αＡｓよりなる上部酸化可能層３２Ａである。
【００６６】
次いで、第１の実施の形態と同様にして、図２および図３に示した工程により、コンタクト層１７の上にフォトレジスト膜４１を形成し、このフォトレジスト膜４１に、第１溝５１を形成するための開口４１Ａを設ける。
【００６７】
続いて、第１の実施の形態と同様にして、図４に示した工程により、フォトレジスト膜４１をマスクとしたウェットエッチング法またはドライエッチング法により、コンタクト層１７をエッチングして、第１溝５１を設ける。
【００６８】
そののち、第１の実施の形態と同様にして、図５に示した工程により、フォトレジスト膜４１を剥離する。
【００６９】
フォトレジスト膜４１を剥離したのち、図１７および図１８に示したように、第１溝５１を形成したコンタクト層１７の上にフォトレジスト膜４２を形成し、このフォトレジスト膜４２に、第２溝５２を形成するための開口４２Ａを設ける。
【００７０】
開口４２Ａを形成したのち、図１９に示したように、フォトレジスト膜４２をマスクとしたウェットエッチング法またはドライエッチング法、好ましくはドライエッチング法により、第２溝５２を形成する。第２溝５２は、円柱状の柱状部（メサ部）６１以外の領域の全体に形成されており、第２溝５２の一部が第１溝５１に重なって（オーバーラップして）いる。すなわち、第２溝５２は、平面形状において第１溝５１に重なる部分５２Ａと、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂとを含んでいる。
【００７１】
第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂのエッチング深さは、積層方向において上部酸化可能層３２Ａを含む上部第２ＤＢＲミラー層３２を貫通すると共に、下部酸化可能層２２Ａを含む下部第２ＤＢＲミラー層２２に達しない深さとする。このとき、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａのエッチング深さは、第１溝５１の深さ分だけ、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも大きくなる。従って、第１溝５１の深さを適切に調整しておくことにより、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａのエッチング深さを、積層方向において下部酸化可能層２２Ａのうち少なくとも１層を貫通する深さとすることが可能となる。
【００７２】
第１溝５１の深さは、具体的には、第１の実施の形態と同様に、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａおよび高屈折率層２２Ｂの１組分の厚み以上の深さとすることが望ましい。そのためには、コンタクト層１７の厚みを、第１の実施の形態と同様に、第１溝５１の深さ以上にしておくことが望ましい。具体的には、コンタクト層１７の厚みは、第１の実施の形態と同様に、０．１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。
【００７３】
第２溝５２を形成したのち、図２０に示したように、フォトレジスト膜４２を剥離する。
【００７４】
フォトレジスト膜４２を剥離したのち、図２１に示したように、水蒸気雰囲気中において高温で酸化処理を行う。このとき、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂでは、上部酸化可能層３２Ａのみが第２溝５２の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる上部酸化層３４Ａとなるが、下部酸化可能層２２Ａは酸化されない。
【００７５】
一方、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａでは、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの両方が第２溝５２の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａは上述と同様に酸化されて上部酸化層３４Ａとなる。これと同時に、下部酸化可能層２２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる下部酸化層２４Ａとなる。
【００７６】
このとき、上部ＤＢＲミラー層１６および下部ＤＢＲミラー層１２の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比の違いによって、上部第１ＤＢＲミラー層３１，上部第３ＤＢＲミラー層３３，下部第１ＤＢＲミラー層２１および下部第３ＤＢＲミラー層２３の酸化はほとんどなされないか、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの酸化に対してわずかである。
【００７７】
よって、下部第２ＤＢＲミラー層２２には、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に下部酸化層２２が形成される。一方、上部第２ＤＢＲミラー層３２には、発光層１４の発光領域１４Ａに対応して開口を有する上部酸化層３４Ａが形成され、その開口が電流注入領域３４Ｂとなる。
【００７８】
このように、コンタクト層１７に第１溝５１を設けたのち、平面形状において一部が第１溝５１に重なる第２溝５２を設けることにより、一度のエッチングプロセスにより、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａを、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも深くすることができる。また、この第１溝５１および第２溝５２を利用して酸化処理を行うことにより、発光領域１４Ａを中心にして回転する方向に不均一に分布する下部酸化層２４Ａを容易に形成することができる。
【００７９】
上部酸化層３４Ａおよび下部酸化層２４Ａを形成したのち、図２２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、柱状部６１の上面に、環状の上部電極７１を形成する。また、柱状部６１から離れた場所には、上部電極パッド（図示せず）を形成する。
【００８０】
続いて、同じく図２２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、コンタクト層１７の光出射領域に限り開口し、光出射窓１７Ａを形成する。
【００８１】
コンタクト層１７の光出射窓１７Ａを形成したのち、同じく図２２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、例えばＣＶＤ法により、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等の酸化物または窒化物などの絶縁材料よりなる絶縁膜（パシベーション膜）１８を全面（柱状部６１の上面、第１溝５１および第２溝５２の内面および、コンタクト層１７のうち柱状部６１以外の表面）に形成する。
【００８２】
続いて、同じく図２２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、上部電極７１上の絶縁膜１８の一部をエッチングし、上部電極露出部７１Ａを形成したのち、上部電極露出部７１Ａに接続部７２を形成する。
【００８３】
接続部７２を形成したのち、同じく図２２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の裏面を研磨、エッチングし、基板１１の裏面に下部電極７３を形成する。そののち、基板１１を４００℃以上に加熱し、電極の合金化を行う。以上により、本実施の形態の面発光型半導体レーザ１が完成する。
【００８４】
（構成）
本実施の形態の製造方法により製造された面発光型半導体レーザ１は、第２溝５２が柱状部６１以外の領域の全体に設けられていることを除いては、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００８５】
すなわち、この面発光型半導体レーザ１は、柱状部６１の周縁の一部に、段差付き凹部５０を有している。この段差付き凹部５０は、コンタクト層１７に設けられた第１溝５１と、この第１溝５１の底面に設けられた第２溝５２とにより構成されたものであり、上述の製造方法における第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ｂに相当する。段差付き凹部５０の側面の下部第２ＤＢＲミラー層２２内には、少なくとも１層の下部酸化層２４Ａが設けられている。これにより、この面発光型半導体レーザ１では、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となっている。
【００８６】
下部酸化層２４Ａは、第１の実施の形態と同様に、段差付き凹部５０内のみに設けられており、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂの側面には分布していない。よって、下部酸化層２４Ａは、発光領域１４Ａを中心にして回転する方向に不均一に分布しており、その分布に応じた不均一な応力を活性層１４に発生させるようになっている。具体的には、下部酸化層２４Ａは、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に配置されている。
【００８７】
本実施の形態の面発光型半導体レーザ１の作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【００８８】
特に、本実施の形態では、複数の柱状部６１をアレイ状に配置した場合には、面発光型半導体レーザ１をチップ状にダイシングする前のウェハにおいて、エピタキシャル結晶成長により生じたウェハ全体の反りを緩和することができる。これにより、ダイシング後の個々のチップに残留する反り量を小さくすることができ、また、個々のチップの反り量のバラつきを低減することができる。
【００８９】
（第３の実施の形態）
図２３ないし図３０は、本発明の第３の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表したものである。この製造方法は、第２溝５２を設けると同時に、平面形状において第１溝５１に重ならない第３溝５３を、柱状部６１を囲む環状に設け、この第３溝５３よりも外側に第１溝５１および第２溝５２を配置するようにしたものである。このことを除いては、本実施の形態の製造方法は上記第１の実施の形態の製造方法と同様である。よって、同一の工程は図１ないし図１６を参照して説明する。
【００９０】
まず、第１の実施の形態と同様にして、図１に示した工程により、基板１１上に、下部ＤＢＲミラー層１２，下部スペーサ層（クラッド層）１３，活性層１４，上部スペーサ層（クラッド層）１５，上部ＤＢＲミラー層１６およびコンタクト層１７を順番に積層し、積層構造１０を形成する。その際、下部ＤＢＲミラー層１２は、例えば、基板１１側から順に、下部第１ＤＢＲミラー層２１，下部第２ＤＢＲミラー層２２および下部第３ＤＢＲミラー層２３を積層する。上部ＤＢＲミラー層１６は、例えば、基板１１側から順に、上部第１ＤＢＲミラー層３１、上部第２ＤＢＲミラー層３２および上部第３ＤＢＲミラー層３３を積層する。下部ＤＢＲミラー層１２および上部ＤＢＲミラー層１６の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比は、第１の実施の形態と同様に、
１≧α，β≧ｘ，ｙ＞０．８＞ｚ≧０
を満たしている。すなわち、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａは、ＡｌβＧａ１−βＡｓよりなる少なくとも１層の下部酸化可能層２２Ａであり、上部第２ＤＢＲミラー層３２の低屈折率層３２Ａは、ＡｌαＧａ１−αＡｓよりなる上部酸化可能層３２Ａである。
【００９１】
次いで、図２３および図２４に示したように、第１の実施の形態と同様にして、コンタクト層１７の上にフォトレジスト膜４１を形成し、このフォトレジスト膜４１に、第１溝５１を形成するための開口４１Ａを設ける。
【００９２】
続いて、第１の実施の形態と同様にして、図４に示した工程により、フォトレジスト膜４１をマスクとしたウェットエッチング法またはドライエッチング法により、コンタクト層１７をエッチングして、第１溝５１を設ける。このとき、第１溝５１は、柱状部形成予定領域６１Ａよりも外側の領域に設ける。
【００９３】
そののち、第１の実施の形態と同様にして、図５に示した工程により、フォトレジスト膜４１を剥離する。
【００９４】
フォトレジスト膜４１を剥離したのち、図２５および図２６に示したように、第１溝５１を形成したコンタクト層１７の上にフォトレジスト膜４２を形成し、このフォトレジスト膜４２に、第２溝５２を形成するための開口４２Ａと、第３溝５３を形成するための開口４２Ｂとを設ける。
【００９５】
開口４２Ａ，４２Ｂを形成したのち、図２７に示したように、フォトレジスト膜４２をマスクとしたウェットエッチング法またはドライエッチング法、好ましくはドライエッチング法により、第２溝５２および第３溝５３を形成する。
【００９６】
第２溝５２は、平面形状において一部が第１溝５１に重なる（オーバーラップする）直線状に形成されている。すなわち、第２溝５２は、平面形状において第１溝５１に重なる部分５２Ａと、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂとを含んでいる。なお、第２溝５２は、直線のほか、円弧などの曲線でもよいことは言うまでもない。
【００９７】
第３溝５３は、平面形状において第１溝５１に重なっておらず、柱状部６１を囲む枠状、つまり環状に形成する。第１溝５１および第２溝５２は、第３溝５３よりも外側に設ける。
【００９８】
第３溝５３のエッチング深さは、積層方向において上部酸化可能層３２Ａを含む上部第２ＤＢＲミラー層３２を貫通すると共に、下部酸化可能層２２Ａを含む下部第２ＤＢＲミラー層２２に達しない深さとする。このとき、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａのエッチング深さは、第１溝５１の深さ分だけ、第３溝５３よりも大きくなる。従って、第１溝５１の深さを適切に調整しておくことにより、第３溝５３のエッチング深さを、積層方向において下部酸化可能層２２Ａのうち少なくとも１層を貫通する深さとすることが可能となる。なお、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂのエッチング深さは第３溝５３と同じになる。
【００９９】
第１溝５１の深さは、具体的には、第１の実施の形態と同様に、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａおよび高屈折率層２２Ｂの１組分の厚み以上の深さとすることが望ましい。そのためには、コンタクト層１７の厚みを、第１の実施の形態と同様に、第１溝５１の深さ以上にしておくことが望ましい。具体的には、コンタクト層１７の厚みは、第１の実施の形態と同様に、０．１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。
【０１００】
第２溝５２および第３溝を形成したのち、図２８に示したように、フォトレジスト膜４２を剥離する。
【０１０１】
フォトレジスト膜４２を剥離したのち、図２９に示したように、水蒸気雰囲気中において高温で酸化処理を行う。このとき、第３溝５３では、上部酸化可能層３２Ａのみが第２溝５２の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる上部酸化層３４Ａとなるが、下部酸化可能層２２Ａは酸化されない。なお、図示しないが、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂでも、第３溝５３と同様に、上部酸化可能層３２Ａが酸化する。
【０１０２】
一方、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａでは、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの両方が第２溝５２の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａは上述と同様に酸化されて上部酸化層３４Ａとなる。これと同時に、下部酸化可能層２２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる下部酸化層２４Ａとなる。
【０１０３】
このとき、上部ＤＢＲミラー層１６および下部ＤＢＲミラー層１２の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比の違いによって、上部第１ＤＢＲミラー層３１，上部第３ＤＢＲミラー層３３，下部第１ＤＢＲミラー層２１および下部第３ＤＢＲミラー層２３の酸化はほとんどなされないか、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの酸化に対してわずかである。
【０１０４】
よって、下部第２ＤＢＲミラー層２２には、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に下部酸化層２２が形成される。一方、上部第２ＤＢＲミラー層３２には、発光層１４の発光領域１４Ａに対応して開口を有する上部酸化層３４Ａが形成され、その開口が電流注入領域３４Ｂとなる。
【０１０５】
このように、第２溝５２を設けると同時に、平面形状において第１溝５１に重ならない第３溝５３を、柱状部６１を囲む枠状に設け、この第３溝５３よりも外側に第１溝および第２溝５２を形成することにより、一度のエッチングプロセスにより、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａを、第３溝５３よりも深くすることができる。また、この第１溝５１，第２溝５２および第３溝５３を利用して酸化処理を行うことにより、発光領域１４Ａを中心にして回転する方向に不均一に分布する下部酸化層２４Ａを容易に形成することができる。
【０１０６】
また、第２溝５２および第３溝５３の配置により、上部酸化層３４Ａの中央の電流注入領域３４Ｂの大きさと、下部酸化層２４Ａの未酸化領域２４Ｂの大きさとを変更することが可能となり、下部酸化層２４Ａの酸化形状、酸化量のコントロールが可能となる。
【０１０７】
上部酸化層３４Ａおよび下部酸化層２４Ａを形成したのち、図３０に示したように、第１の実施の形態と同様にして、柱状部６１の上面に、環状の上部電極７１を形成する。また、柱状部６１から離れた場所には、上部電極パッド（図示せず）を形成する。
【０１０８】
続いて、同じく図３０に示したように、第１の実施の形態と同様にして、コンタクト層１７の光出射領域に限り開口し、光出射窓１７Ａを形成する。
【０１０９】
コンタクト層１７の光出射窓１７Ａを形成したのち、同じく図３０に示したように、第１の実施の形態と同様にして、例えばＣＶＤ法により、ＳｉＯ２，ＳｉＮｘ等の酸化物または窒化物などの絶縁材料よりなる絶縁膜（パシベーション膜）１８を全面（柱状部６１の上面、第１溝５１および第２溝５２の内面および、コンタクト層１７のうち柱状部６１以外の表面）に形成する。
【０１１０】
続いて、同じく図３０に示したように、第１の実施の形態と同様にして、上部電極７１上の絶縁膜１８の一部をエッチングし、上部電極露出部７１Ａを形成したのち、上部電極露出部７１Ａに接続部７２を形成する。
【０１１１】
接続部７２を形成したのち、同じく図３０に示したように、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の裏面を研磨、エッチングし、基板１１の裏面に下部電極７３を形成する。そののち、基板１１を４００℃以上に加熱し、電極の合金化を行う。以上により、本実施の形態の面発光型半導体レーザ１が完成する。
【０１１２】
（構成）
この面発光型半導体レーザ１は、平面形状において第１溝５１に重ならない第３溝５３が、柱状部６１を囲む環状に設けられており、この第３溝５３よりも外側に第１溝および第２溝５２が配置されていることを除いては、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【０１１３】
すなわち、この面発光型半導体レーザ１は、柱状部６１よりも外側の領域に、段差付き凹部５０を有している。この段差付き凹部５０は、コンタクト層１７に設けられた第１溝５１と、この第１溝５１の底面に設けられた第２溝５２とにより構成されたものであり、上述の製造方法における第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ｂに相当する。段差付き凹部５０の側面の下部第２ＤＢＲミラー層２２内には、少なくとも１層の下部酸化層２４Ａが設けられている。これにより、この面発光型半導体レーザ１では、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となっている。
【０１１４】
下部酸化層２４Ａは、第１の実施の形態と同様に、段差付き凹部５０内のみに設けられており、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂの側面には分布していない。よって、下部酸化層２４Ａは、発光領域１４Ａを中心にして回転する方向に不均一に分布しており、その分布に応じた不均一な応力を活性層１４に発生させるようになっている。具体的には、下部酸化層２４Ａは、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に配置されている。
【０１１５】
（作用）
この面発光型半導体レーザ１では、下部電極７３と上部電極７１との間に所定の電圧が印加されると、第１の実施の形態と同様にしてレーザ発振を生じる。ここでは、柱状部６１よりも外側の領域に、コンタクト層１７の第１溝５１およびこの第１溝５１の底面の第２溝５２よりなる段差付き凹部５０が設けられており、この段差付き凹部５０の側面の下部第２ＤＢＲミラー層２２に少なくとも１層の下部酸化層２４Ａが設けられているので、下部酸化層２４Ａによる引張り応力が活性層１４に不均一に発生する。下部酸化層２４Ａは、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に配置され、異方的な分布を有している。そのため、その分布に応じた異方的な引張り応力が活性層１４に発生する。なお、上記したように、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂでは下部酸化可能層２２Ａが酸化される虞はなく、第２溝５２の第１溝５１に重ならない部分５２Ｂ同士が互いに対向する方向の応力が活性層１４に発生する虞はない。これにより、引張り応力の向きと直交する方向の偏光成分が強められる一方、引張り応力の向きと平行な方向の偏光成分が抑制される。これにより、活性層１４に強い一軸性歪が加わり偏光方向が一方向にそろう。
【０１１６】
このように本実施の形態の面発光型半導体レーザの製造方法では、第２溝５２を設けると同時に、平面形状において第１溝５１に重ならない第３溝５３を、柱状部６１を囲む枠状に設け、この第３溝５３よりも外側に第１溝および第２溝５２を形成するようにしたので、同一の工程で、第２溝５２の第１溝５１に重なる部分５２Ａを、第１溝５１に重ならない部分５２Ｂよりも深く設けることが可能となる。よって、簡易な方法で、深さの異なる溝を高精度に形成し、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となる。
【０１１７】
特に、本実施の形態では、第２溝５２および第３溝５３の配置により、上部酸化層３４Ａの中央の電流注入領域３４Ｂの大きさと、下部酸化層２４Ａの未酸化領域２４Ｂの大きさとを変更することが可能となり、下部酸化層２４Ａの酸化形状、酸化量のコントロールが可能となる。
【０１１８】
本実施の形態の他の作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１１９】
（第４の実施の形態）
図３１は、本発明の第４の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を表したものである。この製造方法は、上部第３ＤＢＲミラー層３３とコンタクト層１７との間にエッチングストッパー層１９を設け、第１溝５１をエッチングストッパー層１９に達する深さで設けるようにしたものである。これにより、本実施の形態では、第1溝５１の深さを高精度に形成することが可能となり、更に特性を安定させることが可能となる。エッチングストッパー層１９は、例えば、ＧａＩｎＰまたはＡｌｘ５Ｇａ１−ｘ５Ａｓ（０．３≦ｘ５≦０．４）により構成することができる。
【０１２０】
（第５の実施の形態）
図３２ないし図３５は、本発明の第５の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造方法を工程順に表したものである。この製造方法は、第１溝５１に代えて、絶縁膜８０に絶縁膜抜き領域８１を形成するようにしたことを除いては、上記第１の実施の形態と同様である。よって、同一の工程は図１ないし図１６を参照して説明する。
【０１２１】
まず、第１の実施の形態と同様にして、図１に示した工程により、基板１１上に、下部ＤＢＲミラー層１２，下部スペーサ層（クラッド層）１３，活性層１４，上部スペーサ層（クラッド層）１５，上部ＤＢＲミラー層１６およびコンタクト層１７を順番に積層し、積層構造１０を形成する。その際、下部ＤＢＲミラー層１２は、例えば、基板１１側から順に、下部第１ＤＢＲミラー層２１，下部第２ＤＢＲミラー層２２および下部第３ＤＢＲミラー層２３を積層する。上部ＤＢＲミラー層１６は、例えば、基板１１側から順に、上部第１ＤＢＲミラー層３１、上部第２ＤＢＲミラー層３２および上部第３ＤＢＲミラー層３３を積層する。下部ＤＢＲミラー層１２および上部ＤＢＲミラー層１６の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比は、第１の実施の形態と同様に、
１≧α，β≧ｘ，ｙ＞０．８＞ｚ≧０
を満たしている。すなわち、下部第２ＤＢＲミラー層２２の低屈折率層２２Ａは、ＡｌβＧａ１−βＡｓよりなる少なくとも１層の下部酸化可能層２２Ａであり、上部第２ＤＢＲミラー層３２の低屈折率層３２Ａは、ＡｌαＧａ１−αＡｓよりなる上部酸化可能層３２Ａである。
【０１２２】
次いで、図３２および図３３に示したように、コンタクト層１７の上に、例えばＣＶＤ法により、エッチング緩和層として、ＳｉＯ２などの絶縁膜８０を全面に形成する。続いて、同じく図３２および図３３に示したように、この絶縁膜８０の上にフォトレジスト膜４３を形成し、このフォトレジスト膜４３に、後述する絶縁膜抜き領域８０Ａを形成するための開口４３Ａを設ける。
【０１２３】
そののち、図３４に示したように、フォトレジスト膜４３をマスクとしたエッチングにより、絶縁膜８０の一部を選択的に除去して絶縁膜抜き領域８０Ａを設ける。続いて、図３５に示したように、フォトレジスト膜４３を剥離する。
【０１２４】
絶縁膜抜き領域８０Ａの平面的な配置としては、図３２に示したように、第１の実施の形態における第１溝５１と同様に、柱状部形成予定領域６１Ａの周縁の一部に設ける。具体的には、絶縁膜抜き領域８０Ａは、偏光制御のため、柱状部形成予定領域６１Ａの中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に設けることが好ましい。なお、絶縁膜抜き領域８０Ａは、必ずしも２箇所である必要はなく、少なくとも１箇所設ければよい。絶縁膜抜き領域８０Ａの平面形状は、活性層１４に異方的な応力を加えるに十分な酸化ができるのであれば、図３２に示したような矩形に限定されず、任意の形状とすることができる。
【０１２５】
フォトレジスト膜４３を剥離したのち、図３６および図３７に示したように、絶縁膜８０および絶縁膜抜き領域８０Ａの上に、全面にフォトレジスト膜４４を形成する。続いて、このフォトレジスト膜４４に、柱状部形成予定領域６１Ａ（図３６において網掛けを施した円形の領域）以外の領域全体に開口４４Ａを形成する。この開口４４Ａ内には、絶縁膜８０のフォトレジスト膜４４で保護されていない絶縁膜有り領域８１（図３６において網掛けが施されていない斜線の領域）と、絶縁膜抜き領域８０Ａのフォトレジスト膜４４で保護されていない絶縁膜無し領域８２（図３６において網掛けおよび斜線のいずれも施されていない白地の領域）とが形成される。
【０１２６】
フォトレジスト膜４４の開口４４Ａを形成したのち、図３８に示したように、フォトレジスト膜４４をマスクとして絶縁膜有り領域８１および前記絶縁膜無し領域８２をエッチングする。これにより、フォトレジスト４４で覆われた部分に柱状部６１が形成される。
【０１２７】
エッチングには、ＳｉＣｌ４，Ａｒ，Ｃｌ２等をエッチャントガスとして用いる。このとき、ＳｉＯ２よりなる絶縁膜８０とフォトレジスト膜４４とでエッチングレート差が大きいエッチング条件を用いれば、フォトレジスト膜４４で保護された柱状部形成予定領域６１Ａをエッチングすることなく、絶縁膜有り領域８１および絶縁膜無し領域８２をエッチングすることができる。絶縁膜有り領域８１では、絶縁膜８０がエッチオフされた後に半導体よりなる積層構造１０がエッチングされるのに対して、絶縁膜無し領域８２では最初から半導体よりなる積層構造１０がエッチングされる。よって、絶縁膜無し領域８２は、絶縁膜８０のエッチオフにかかる時間の分だけ、絶縁膜有り領域８１よりも深くエッチングされる。このように絶縁膜８０にエッチング緩和層としての機能をもたせることが可能である。
【０１２８】
具体的には、絶縁膜有り領域８１のエッチング深さは、積層方向において上部酸化可能層３２Ａを含む上部第２ＤＢＲミラー層３２を貫通すると共に、下部酸化可能層２２Ａを含む下部第２ＤＢＲミラー層２２に達しない深さとする。このとき、絶縁膜無し領域８２のエッチング深さは、絶縁膜８０のエッチオフ時間分の深さの差ΔＤだけ絶縁膜有り領域８１よりも深くなる。従って、絶縁膜８０の厚みおよびエッチング条件を適切に調整しておくことにより、絶縁膜無し領域８２のエッチング深さを、積層方向において下部酸化可能層２２Ａのうち少なくとも１層を貫通する深さとすることが可能となる。
【０１２９】
エッチングにより柱状部６１を形成したのち、図３９に示したように、フォトレジスト膜４４を剥離する。
【０１３０】
フォトレジスト膜４４を剥離したのち、図４０に示したように、水蒸気雰囲気中において高温で酸化処理を行う。このとき、絶縁膜有り領域８１では、上部酸化可能層３２Ａのみが第２溝５２の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる上部酸化層３４Ａとなるが、下部酸化可能層２２Ａは酸化されない。
【０１３１】
一方、絶縁膜無し領域８２では、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの両方が柱状部６１の側面に露出している。よって、上部酸化可能層３２Ａは上述と同様に酸化されて上部酸化層３４Ａとなる。これと同時に、下部酸化可能層２２Ａのアルミニウム（Ａｌ）が選択的に酸化されて、絶縁層（酸化アルミニウム）よりなる下部酸化層２４Ａとなる。
【０１３２】
このとき、上部ＤＢＲミラー層１６および下部ＤＢＲミラー層１２の各層のアルミニウム（Ａｌ）組成比の違いによって、上部第１ＤＢＲミラー層３１，上部第３ＤＢＲミラー層３３，下部第１ＤＢＲミラー層２１および下部第３ＤＢＲミラー層２３の酸化はほとんどなされないか、上部酸化可能層３２Ａおよび下部酸化可能層２２Ａの酸化に対してわずかである。
【０１３３】
よって、下部第２ＤＢＲミラー層２２には、柱状部６１の中心Ｃを通る直線上であって、かつ中心Ｃを間にして反対側に、つまり一方向の対角に下部酸化層２２が形成される。一方、上部第２ＤＢＲミラー層３２には、発光層１４の発光領域１４Ａに対応して開口を有する上部酸化層３４Ａが形成され、その開口が電流注入領域３４Ｂとなる。
【０１３４】
このように、絶縁膜８０に絶縁膜抜き領域８０Ａを設けたのち、フォトレジスト膜４４の開口４４Ａ内に絶縁膜有り領域８１および絶縁膜無し領域８２を形成し、この絶縁膜有り領域８１および絶縁膜無し領域８２をエッチングすることにより、一度のエッチングプロセスにより、絶縁膜無し領域８１のエッチング深さを、絶縁膜有り領域８２よりも深くすることができる。また、この深さの差ΔＤを利用して酸化処理を行うことにより、発光領域１４Ａを中心にして回転する方向に不均一に分布する下部酸化層２４Ａを容易に形成することができる。
【０１３５】
上部酸化層３４Ａおよび下部酸化層２４Ａを形成したのち、図４１に示したように、絶縁膜８０を除去する。
【０１３６】
絶縁膜８０を除去したのち、図４２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、柱状部６１の上面に、環状の上部電極７１を形成する。また、柱状部６１から離れた場所には、上部電極パッド（図示せず）を形成する。
【０１３７】
続いて、同じく図４２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、コンタクト層１７の光出射領域に限り開口し、光出射窓１７Ａを形成する。
【０１３８】
コンタクト層１７の光出射窓１７Ａを形成したのち、同じく図４２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、例えばＣＶＤ法により、ＳｉＯ２等の酸化物または窒化物などの絶縁材料よりなる絶縁膜（パシベーション膜）１８を全面（柱状部６１の上面、第１溝５１および第２溝５２の内面および、コンタクト層１７のうち柱状部６１以外の表面）に形成する。
【０１３９】
続いて、同じく図４２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、上部電極７１上の絶縁膜１８の一部をエッチングし、上部電極露出部７１Ａを形成したのち、上部電極露出部７１Ａに接続部７２を形成する。
【０１４０】
接続部７２を形成したのち、同じく図４２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、基板１１の裏面を研磨、エッチングし、基板１１の裏面に下部電極７３を形成する。そののち、基板１１を４００℃以上に加熱し、電極の合金化を行う。以上により、本実施の形態の面発光型半導体レーザ１が完成する。
【０１４１】
このように本実施の形態では、絶縁膜８０および絶縁膜抜き領域８０Ａの上にフォトレジスト膜４４を形成し、絶縁膜８０のフォトレジスト膜４４で保護されていない絶縁膜有り領域８１と、絶縁膜抜き領域８０Ａのフォトレジスト膜４４で保護されていない絶縁膜無し領域８２とを設け、フォトレジスト膜４４をマスクとして絶縁膜有り領域８１および絶縁膜無し領域８２をエッチングするようにしたので、絶縁膜８０をエッチング緩和層として、同一の工程で、絶縁膜無し領域８２を、絶縁膜有り領域８１よりも深くエッチングすることが可能となる。よって、簡易な方法で、深さの異なる溝を高精度に形成し、レーザ光の偏光方向を一方向に安定化することが可能となる。
【０１４２】
更に、絶縁膜８０の厚みおよびエッチング条件によってエッチング深さを自由に制御可能となり、積層構造１０の設計自由度を高めることが可能となる。
【０１４３】
なお、上記実施の形態では、フォトレジスト膜４４の開口４４Ａを、第２の実施の形態の第２溝５２と同様に、柱状部形成予定領域６１Ａ以外の領域全体に設けた場合について説明したが、開口４４Ａは、他の形状としてもよい。
【０１４４】
例えば、図４３に示したように、開口４４Ａを、第１の実施の形態の第２溝５２と同様に、柱状部形成予定領域６１Ａを囲む枠状に設けるようにしてもよい。
【０１４５】
また、例えば、図４４に示したように、絶縁膜抜き領域８０Ａを柱状部形成予定領域６１Ａの周辺（外側の領域）の一部に設け、フォトレジスト膜４４に、第３の実施の形態の第２溝５２および第３溝５３と同様に、柱状部形成予定領域６１Ａを囲む枠状の開口４４Ｂと、この枠状の開口４４Ａよりも外側に、一部が絶縁膜抜き領域８０Ａに重なる線状の開口４４Ｃとを設けるようにしてもよい。
【０１４６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、第１溝５１をコンタクト層１７に設ける場合について説明したが、第１溝５１は、コンタクト層１７に限らず、上部ＤＢＲミラー層１６の上層、例えば上部第３ＤＢＲミラー層３３または上部ＤＢＲミラー層１６とコンタクト層１７との中間にアルミニウム含有比の低い中間層を挿入し、その中間層に形成することも可能である。
【０１４７】
また、例えば、上記実施の形態では、面発光型半導体レーザ１の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、上記各実施の形態では、下部ＤＢＲミラー層１２を、下部第１ＤＢＲミラー層２１ないし下部第３ＤＢＲミラー層２３を基板１０側からこの順に積層した構造とし、上部ＤＢＲミラー層１６を、上部第１ＤＢＲミラー層３１ないし上部第３ＤＢＲミラー層３３を基板１０側からこの順に積層した構造とした場合について説明したが、下部第１ＤＢＲミラー層２１を省略してもよい。
【０１４８】
更に、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料としてもよく、または他の成膜方法あるいは成膜条件としてもよい。
【０１４９】
加えて、上記実施の形態では、ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体レーザを例にして本発明を説明したが、本発明は他の化合物半導体レーザ、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ系などのＡｌを含む化合物半導体レーザにも適用可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１…面発光型半導体レーザ、１０…積層構造、１１…基板、１２…下部ＤＢＲミラー層、１３…下部スペーサ層、１４…活性層、１４…発光領域、１５…上部スペーサ層、１６…上部ＤＢＲミラー層、１７…コンタクト層、１８…絶縁膜、１８Ａ…絶縁膜抜き領域、２１…下部第１ＤＢＲミラー層、２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ…低屈折率層、２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂ…高屈折率層、２２…下部第２ＤＢＲミラー層、２２Ａ…下部酸化可能層、２３…下部第３ＤＢＲミラー層、２４Ａ…下部酸化層、３１…上部第１ＤＢＲミラー層、３２…上部第２ＤＢＲミラー層、３２Ａ…上部酸化可能層、３３…上部第３ＤＢＲミラー層、３４Ａ…上部酸化層、３４Ｂ…電流注入領域、４１，４２…フォトレジスト膜、４１Ａ，４２Ａ…開口、５０…段差付き凹部、５１…第１溝、５２…第２溝、５３…第３溝、６０…発光部、６１…柱状部（メサ部）、７１…上部電極、７２…接続部、７３…下部電極
【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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【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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