(57)【要約】      （修正有）【課題】回折格子に対してリッジ及び電極を高精度に位置あわせ可能な半導体レーザの製造方法の提供。【解決手段】半導体基板の上に設けられた半導体層に形成される回折格子に対する位置合わせ用のマークを作成する工程であって、マークを半導体基板の上に形成された活性層の厚み方向の中間位置まで延びる溝として作成する工程と、活性層２０及び半導体層１２の上に、クラッド層２４及びコンタクト層２６を形成する工程と、コンタクト層を選択的にエッチングする溶液によりマークの上に形成されたコンタクト層をエッチングする工程と、クラッド層を選択的にエッチングする溶液によりマークの上に形成されたクラッド層をエッチングする工程と、クラッド層をエッチングする工程により露出されたマークを基準にして、回折格子の上に、クラッド層及びコンタクト層を含むリッジを形成する工程と、マークを基準にして、コンタクト層上に電極を形成する工程と、を含む。【選択図】図１６
2011040687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の上に設けられた半導体層に形成される回折格子に対する位置合わせ用のアライメントマークを作成する工程であって、該アライメントマークを、前記半導体基板の上に形成された活性層の厚み方向の中間位置まで延びる溝として作成する該工程と、
前記活性層及び前記半導体層の上に、クラッド層及びコンタクト層を形成する工程と、
前記コンタクト層を選択的にエッチングする溶液により、前記アライメントマークの上に形成された前記コンタクト層をエッチングする工程と、
前記クラッド層を選択的にエッチングする溶液により、前記アライメントマークの上に形成された前記クラッド層をエッチングする工程と、
前記クラッド層をエッチングする工程により露出された前記アライメントマークを位置決めの基準に用いて、前記回折格子の上に、前記クラッド層及び前記コンタクト層を含むリッジを形成する工程と、
前記アライメントマークを位置決めの基準に用いて、前記コンタクト層上に電極を形成する工程と、
を含む半導体レーザの製造方法。
【請求項２】
前記半導体基板上に前記半導体層を形成する工程と、
前記半導体基板の厚み方向の中間位置まで延びる溝として別のアライメントマークを形成する工程と、
前記別のアライメントマークを位置決めの基準として用いて、前記半導体層に前記回折格子を形成する工程と、
前記回折格子を形成した後に、前記半導体層上に別のクラッド層及び前記活性層を順に形成する工程と、
を更に含み、
前記別のアライメントマークの深さは、前記別のクラッド層の厚みと前記活性層の厚みの和より大きく、
前記別のクラッド層及び前記活性層を形成した後に、前記別のアライメントマークを位置決めの基準に用いて、前記回折格子に対する位置合わせ用の前記アライメントマークが作成される、
請求項１に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項３】
前記半導体基板の上に前記活性層及び前記半導体層を順に形成する工程を更に含み、
前記活性層及び前記半導体層を形成した後に、前記アライメントマークが作成され、
前記アライメントマークを位置決めの基準に用いて、前記半導体層に前記回折格子を形成する工程を更に含み、
前記回折格子が形成された後に、前記クラッド層及び前記コンタクト層が形成される、
請求項１に記載の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、リッジ構造を有する分布帰還型（ＤＦＢ）の半導体レーザの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザとしては、例えば、特許文献１に記載されているように、リッジ構造を有する分布帰還型（ＤＦＢ）の半導体レーザが知られている。このような半導体レーザは、半導体基板上の略全面に半導体層を形成し、当該半導体層の全面に回折格子を形成し、当該回折格子を形成した半導体層の上にリッジを形成し、リッジ上に電極を形成することにより、製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０２６４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したＤＦＢ半導体レーザの従来の製造方法では、半導体層の全面に回折格子が形成されるので、リッジ構造及び電極は、回折格子に対して高精度に位置合わせされる必要はない。
【０００５】
ところで、リッジ構造を有するＤＦＢ半導体レーザの製造においては、半導体層の全面ではなく、必要な領域のみに回折格子を形成することがある。かかる場合には、回折格子に対してリッジ及び電極を高精度に位置合わせする必要がある。
【０００６】
本発明は、回折格子に対してリッジ及び電極を高精度に位置合わせ可能な半導体レーザの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体レーザの製造方法は、（ａ）半導体基板の上に設けられた半導体層に形成される回折格子に対する位置合わせ用のアライメントマークを作成する工程であって、該アライメントマークを、半導体基板の上に形成された活性層の厚み方向の中間位置まで延びる溝として作成する該工程と、（ｂ）活性層及び半導体層の上に、クラッド層及びコンタクト層を形成する工程と、（ｃ）コンタクト層を選択的にエッチングする溶液により、アライメントマークの上に形成されたコンタクト層をエッチングする工程と、（ｄ）クラッド層を選択的にエッチングする溶液により、アライメントマークの上に形成されたクラッド層をエッチングする工程と、（ｅ）クラッド層をエッチングする工程により露出されたアライメントマークを位置決めの基準に用いて、回折格子の上に、クラッド層及びコンタクト層を含むリッジを形成する工程と、（ｆ）アライメントマークを位置決めの基準に用いて、コンタクト層上に電極を形成する工程と、を含む。
【０００８】
本方法によれば、クラッド層及びコンタクト層の形成により、当該クラッド層及びコンタクト層の下に隠されたアライメントマークを再度露出させることができる。そして、当該アライメントマークを位置決めの基準にして、リッジ及び電極を形成することにより、回折格子に対して高精度に位置合わせされたリッジ及び電極を製造することが可能である。
【０００９】
本発明の半導体レーザの製造方法は、（ｇ）半導体基板上に半導体層を形成する工程と、（ｈ）半導体基板の厚み方向の中間位置まで延びる溝として別のアライメントマークを形成する工程と、（ｉ）別のアライメントマークを位置決めの基準として用いて、半導体層に回折格子を形成する工程と、（ｊ）回折格子を形成した後に、半導体層上に別のクラッド層及び活性層を順に形成する工程と、を更に含み得る。これら工程（ｇ）〜（ｊ）は、上述した工程（ａ）の前に行われる。この場合に、別のアライメントマークの深さは、別のクラッド層の厚みと活性層の厚みの和より大きく、別のクラッド層及び活性層を形成した後に、別のアライメントマークを位置決めの基準に用いて、回折格子に対する位置合わせ用の上記アライメントマークが作成される。
【００１０】
この製造方法では、別のアライメントマークの深さが、別のクラッド層の厚みと活性層の厚みの和より大きいので、別のクラッド層及び活性層が形成された後も、当該別のアライメントマークを認識することが可能である。そして、この別のアライメントマークを位置決めの基準に用いてアライメントマークを形成することにより、当該アライメントマークを回折格子に対する位置合わせ用のアライメントマークとすることができる。
【００１１】
また、本発明の半導体レーザの製造方法は、（ｋ）半導体基板の上に活性層及び半導体層を順に形成する工程を更に含み、活性層及び前記半導体層を形成した後に、アライメントマークが作成され、（ｌ）当該アライメントマークを位置決めの基準に用いて、半導体層に回折格子を形成する工程を更に含み、回折格子が形成された後に、クラッド層及びコンタクト層が形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、回折格子に対してリッジ及び電極を高精度に位置合わせ可能な半導体レーザの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の半導体レーザの製造方法に利用される半導体基板を示す平面図である。
【図２】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図３】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図ある。
【図４】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図５】アライメントマークの例を示す図である。
【図６】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図７】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図８】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図９】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。
【図１０】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図１１】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図１２】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。
【図１３】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図１４】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図１５】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。
【図１６】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図１７】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図１８】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図１９】一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２０】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。
【図２１】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２２】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２３】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２４】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２５】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２６】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２７】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である
【図２８】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図２９】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図３０】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【図３１】別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面における寸法及び寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致していない。また、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１５】
図１は、一実施形態の半導体レーザの製造方法に利用される半導体基板を示す図である。図１に示すように、半導体基板１０は、略円板状をなしている。半導体基板１０は、その周縁の一部に直線状の縁部１０ａを含んでいる。この直線状の縁部は、オリエンテーションフラット（ＯＦ）であり、本半導体レーザの製造方法において位置合わせの基準として用いられる。また、図１に示すように、半導体基板１０の中央部分の領域は、素子形成領域１０ｂとなっている。この素子形成領域１０ｂ内の複数の領域１０ｃに複数の半導体レーザが形成される。
【００１６】
本製造方法には、半導体基板１０として、例えば、ｎ型のＩｎＰ基板を用いることができる。以下、本実施形態の製造方法を、ｎ型ＩｎＰ基板をベースとして作成される半導体レーザを例として、説明する。
【００１７】
図２は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図２に示す断面は、図１に示すＬ２-Ｌ２線に沿う断面に対応している。図２に示すように、本製造方法では、まず、半導体基板１０上に、半導体層１２及びキャップ層１４を順に形成する工程が行われる。これらの層は、例えば、有機金属気相成長（ＯＭＶＰＥ：OrganoMetaric Vapor Phase Epitaxy）法により成長することができるものである。
【００１８】
半導体層１２は、後の工程で回折格子が形成される層である。半導体層１２は、例えば、ＧａＩｎＡｓＰ半導体層である。半導体層１２の厚みは、例えば、２０ｎｍ〜６０ｎｍである。また、キャップ層１４は、例えば、厚み１０ｎｍのノンドープのＩｎＰ半導体層である。
【００１９】
次いで、本製造方法では、図２に示す生産物にアライメントマークを形成する工程が行われる。本工程により、図３及び図４に示す生産物が得られる。図３は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図ある。図４は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図４は、図３におけるＬ４−Ｌ４線に沿った断面を示している。
【００２０】
本製造方法では、複数のアライメントマークＭ１を、素子形成領域１０ｂの周囲に形成することができる。アライメントマークＭ１は、例えば、キャップ層１４上にアライメントマークＭ１のパターンを反転したパターンを有するマスクを作成し、このマスクを用いてドライエッチングを行うことにより、作成することができる。アライメントマークＭ１は、オリエンテーションフラット１０ａを位置決めの基準に用いて、作成することが可能である。アライメントマークＭ１は、半導体基板１０の厚み方向の中間位置まで延びる溝として作成される。一例として、アライメントマークＭ１の深さは、１μｍである。
【００２１】
図５は、アライメントマークの例を示す図である。図５の（ａ）に示すように、アライメントマークＭ１としては、４μｍ角の複数の溝をピッチ８μｍで二次元的に有するマークを用いることができる。また、図５の（ｂ）に示すように、４μｍ幅のライン状の複数の溝を８μｍのピッチで有するマークを用いることもできる。
【００２２】
次いで、本製造方法では、半導体層１２に回折格子を形成する工程が行われる。図６〜７は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。なお、図６〜図７は、図３のＬ６−Ｌ６線に沿う断面に対応している。
【００２３】
本工程では、まず、図６に示すように、マスク１６がキャップ層１４上に形成される。マスク１６は、形成すべき回折格子のパターンを反転したパターンを有している。マスク１６は、キャップ層１４上にレジストを塗布し、電子線描画又はナノインプリントリソグラフィ等によりレジストに対してパターンを付与することによって、形成することができる。このマスク１６の形成位置は、アライメントマークＭ１を位置決めの基準とすることにより、決定することができる。なお、図６は、レジストによりアライメントマークＭ１が埋め込まれているように描かれている。しかしながら、実際には、レジストの厚みは、アライメントマークＭ１を画成する溝の側面にレジストが付着する程度の厚みであり、レジストの塗布後も、アライメントマークＭ１をカメラにより認識することが可能である。
【００２４】
次いで、本工程では、図７に示すように、マスク１６を用いて、キャップ層１４及び半導体層１２がエッチングされる。このエッチングは、ＲＩＥ装置を用いたドライエッチングにより行うことができる。このエッチングにより、半導体層１２に回折格子が形成される。この回折格子は、例えば、６０μｍの幅、長さ３００μｍの幅、２００〜２５０ｎｍの周期を有している。なお、回折格子は、半導体基板１０の複数の領域１０ｃそれぞれの上に互いに離間して形成される。回折格子の形成後には、マスク１６及びキャップ層１４が除去される。
【００２５】
本製造方法では、次に、半導体層１２の上に、クラッド層１８及び活性層２０を順に形成する工程が行われる。また、活性層２０上にキャップ層２２が成長される。図８は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図８も、図３のＬ６−Ｌ６線に沿う断面に対応している。この工程では、例えば、ＯＭＶＰＥ法により、クラッド層１８及び活性層２０を成長することができる。本工程により、図８に示す生産物が得られる。  本例では、クラッド層１８は、ｎ型のＩｎＰ層である。また、活性層２０は、ＡｌＧａＩｎＡｓ半導体層とし得る。また、キャップ層２２は、ノンドープのＩｎＰ半導体層である。
【００２６】
ここで、クラッド層１８の厚みと活性層２０の厚みの総和は、アライメントマークＭ１の溝の深さより小さくなっている。即ち、クラッド層１８の厚みと活性層２０の厚みは、１μｍより小さくなっている。換言すると、アライメントマークＭ１の溝の深さは、クラッド層１８の厚みと活性層２０の厚みの総和より大きくなっている。本例では、キャップ層２２も形成されるので、アライメントマークＭ１の溝の深さは、クラッド層１８、活性層２０、及び、キャップ層２２の形成後にも、アライメントマークＭ１を認識し得る深さとなっている。
【００２７】
本製造方法では、次に、アライメントマークＭ１を基準に、アライメントマークＭ１とは異なる位置に、アライメントマークＭ２が形成される。本工程により、図９及び図１０に示す生産物が得られる。図９は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。図１０は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１０は、図９のＬ１０−Ｌ１０線に沿った断面を示している。
【００２８】
図１０に示すように、アライメントマークＭ２は、活性層２０の厚み方向の中間位置まで延びる溝として形成される。また、アライメントマークＭ２の溝の深さは、当該アライメントマークＭ２がステッパのカメラにより認識し得るような深さとすることができる。このようなアライメントマークＭ２の溝の深さは、例えば、０．１μｍ〜０．３μｍである。
【００２９】
アライメントマークＭ２も、キャップ層２２上にアライメントマークＭ２のパターンを反転したパターンを有するマスクを作成し、このマスクを用いてドライエッチングを行うことにより、作成することができる。また、アライメントマークＭ２も、図５に示すようなパターンのアライメントマークとすることができる。本工程で作成されるアライメントマークＭ２は、アライメントマークＭ１を位置決めの基準として形成されているので、半導体層１２の回折格子に対して位置合わせされたマークとなっている。本工程の後、キャップ層２２は、除去される。
【００３０】
本製造方法では、次に、活性層２０上に別のクラッド層２４及びコンタクト層２６を形成する工程が行われる。本工程により、図１１に示す生産物が得られる。図１１は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１１は、図１０に示す断面に対応している。
【００３１】
本例では、クラッド層２４は、ｐ型のＩｎＰ半導体層である。また、コンタクト層２６は、ｐ型のＧａＩｎＡｓ半導体層である。これら半導体層も、ＯＭＶＰＥ法により成長することができる。本工程によって、アライメントマークＭ２は、クラッド層２４の下に埋め込まれた状態となる。
【００３２】
本製造方法では、次いで、クラッド層２４の下に埋め込まれたアライメントマークＭ２を露出させる工程が行われる。本工程は、以下に説明する複数の工程を含むものである。
【００３３】
図１２は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。図１３は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１３は、図１２のＬ１３−Ｌ１３線に沿った断面を示している。
【００３４】
まず、アライメントマークＭ２を露出させる工程においては、コンタクト層２６上にマスク２８を形成する工程が行われる。具体的には、まず、コンタクト層２６上に絶縁膜が設けられる。そして、この絶縁膜が、アライメントマークＭ２の上方に開口２８ａを画成するパターンへとパターニングされる。これにより、マスク２８が作成される。なお、絶縁膜には、例えばＳｉＯ２膜等を用いることができる。
【００３５】
マスク２８のパターンは、半導体基板１０のオリエンテーションフラット１０ａを位置決めの基準とすることにより、アライメントマークＭ２の上方に位置合わせされる。これは、アライメントマークＭ２とオリエンテーションフラット１０ａとの位置関係が既知だからである。なお、オリエンテーションフラット１０ａとアライメントマークＭ２との位置ずれを考慮して、開口２８ａは、アライメントマークＭ２の各周縁に対して１０μｍ程度外側へ広げられた開口となっている。これにより、オリエンテーションフラット１０ａとアライメントマークＭ２との位置関係の誤差がある場合でも、確実に、アライメントマークＭ２を露出させることが可能となる。
【００３６】
次いで、アライメントマークＭ２を露出させる工程においては、マスク２８を用いて、アライメントマークＭ２上のコンタクト層２６が除去される。図１４は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１４は、図１３に示す断面に対応している。コンタクト層２６は、当該コンタクト層２６に選択性を有するエッチング溶液を用いることにより、除去することが可能である。このような溶液としては、りん酸と過酸化水素水の混合液を用いることができる。この混合液は、クラッド層２４を構成するＩｎＰ半導体層を除去することができない溶液である。かかる溶液を用いてアライメントマークＭ２上のコンタクト層２６を除去することにより、図１４に示す生産物が得られる。
【００３７】
次いで、アライメントマークＭ２を露出させる工程においては、マスク２８を用いて、アライメントマークＭ２上のクラッド層２４が除去される。アライメントマークＭ２上のクラッド層２４が除去する工程により、図１５及び図１６に示す生産物が得られる。図１５は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。図１６は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１６は、図１５のＬ１６−Ｌ１６線に沿った断面を示している。
【００３８】
クラッド層２４は、塩酸を用いることにより、エッチングすることができる。塩酸は、ＩｎＰ半導体層であるクラッド層２４を選択的にエッチングし、ＡｌＧａＩｎＡｓで構成される活性層２０を除去することができない。したがって、塩酸を用いたエッチングにより、アライメントマークＭ２上のクラッド層２４のみが選択的にエッチングされる。以上のプロセスにより、アライメントマークＭ２の露出が完了する。この後、マスク２８は除去される。
【００３９】
本製造方法では、次いで、リッジを形成する工程が行われる。図１７は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１７は、図１５のＬ１７−Ｌ１７線に沿った断面に対応している。図１７に示すように、リッジＲは、クラッド層２４及びコンタクト層２６を含んでいる。リッジＲは、半導体層１２において回折格子が形成されている領域Ｇ上であって、当該領域Ｇの中心線上に形成される。このリッジＲの幅は、例えば２μｍである。
【００４０】
リッジＲは、マスク３０を用いて、コンタクト層２６及びクラッド層２４をエッチングすることにより、作成することができる。マスク３０としては、リッジＲのパターンを反転したパターンを有する絶縁膜を用いることができる。この絶縁膜としては、例えばＳｉＯ２を用いることができる。マスク３０は、アライメントマークＭ２を位置決めの基準として用いることにより、領域Ｇの上に位置合わせされる。なお、コンタクト層２６及びクラッド層２４は、ＲＩＥ装置を用いたドライエッチングによりエッチングし得る。このようにして、リッジＲが形成された後、マスク３０は除去される。
【００４１】
次いで、本製造方法では、埋込層３２を形成する工程が行われる。図１８は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１９は、図１８に示す断面に対応している。図１８に示すように、本工程により、リッジＲの側面に沿って埋込層３２が形成される。
【００４２】
埋込層３２としては、例えば、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）やポリイミドといった樹脂を用いることができる。埋込層３２は、マスク３０が除去された後の図１７に示す製造物上に樹脂を塗布し、マスク３４を用いて当該樹脂をパターニングすることにより、形成することができる。このマスク３４の位置合わせも、アライメントマークＭ２を位置決めの基準として用いることにより、達成することができる。このように埋込層３２を形成した後、マスク３４は除去される。
【００４３】
次いで、本製造方法では、電極を形成する工程が行われる。図１９は、一実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図１９も、図１７及び図１８に示す断面に対応している。本工程は、図１８に示す製造物上にマスク３８を設け、当該マスク３８を用いて電極３６を形成することにより、実施される。
【００４４】
具体的には、図１８に示す製造物上にレジストを塗布し、アライメントマークＭ２を位置決めの基準に用いて、当該レジストをパターニングすることにより、マスク３８が形成される。このマスク３８は、リッジＲにおけるコンタクト層２６上に開口したパターンとなっている。
【００４５】
次いで、マスク３８を用いて、電極材料をメッキすることにより電極３６を形成することができる。この電極３６は、下地としてＮｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層膜を形成した後、当該下地の上に、Ａｕ膜を形成することにより、作成することができる。これにより、図１９に示す生産物が得られる。この電極３６を形成した後に、マスク３８は除去される。その後、半導体基板１０を裏面から所定の厚みとなるまで研磨し、研磨後の裏面に裏面電極を形成することにより、半導体レーザの製造が完了する。
【００４６】
以下、別の実施形態の半導体レーザの製造方法について説明する。本製造方法では、上述の実施形態と異なり、回折格子を形成する半導体層より、活性層が半導体基板側に位置するものである。
【００４７】
図２０は、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。図２１は、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図２１は、図２０のＬ２１−Ｌ２１線に沿った断面を示している。図２０及び図２１に示すように、本製造方法では、まず、半導体基板１０上に、クラッド層１８ａ、活性層２０ａ、半導体層４０、半導体層１２ａ、及び、キャップ層４２が順に形成される。そして、活性層２０ａの厚み方向の中間位置まで延びるアライメントマークＭが形成される。
【００４８】
半導体基板１０は、上述した実施形態と同様のｎ型ＩｎＰ基板とする。この場合に、クラッド層１８ａは、ｎ型のＩｎＰ半導体層である。また、活性層２０ａは、ＡｌＧａＩｎＡｓ半導体層とし得る。半導体層４０は、ノンドープのＩｎＰ半導体層である。また、半導体層１２ａは、ＧａＩｎＡｓＰ半導体層である。キャップ層４２は、ＩｎＰ半導体層である。これらの層は、ＯＭＶＰＥ法により成長することが可能である。
【００４９】
アライメントマークＭは、アライメントマークＭ１及びＭ２と同様に作成することができる。また、アライメントマークＭは、オリエンテーションフラット１０ａを位置決めの基準として用いて、作成することができる。
【００５０】
次いで、本製造方法では、半導体層１２ａに回折格子を形成する工程が行われる。この回折格子の形成は、複数の工程により行われる。図２２は、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図２２は、図２１に示す断面に対応している。図２２に示すように、回折格子を形成する工程では、キャップ層４２上に、マスク４４が作成される。マスク４４は、アライメントマークＭを位置決めの基準とすることを除いて、上述したマスク１６と同様に作成される。
【００５１】
次いで、回折格子を形成する工程では、マスク４４を用いて、キャップ層４２及び半導体層１２ａがエッチングされる。図２３は、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図２３は、図２２に示す断面に対応している。このエッチングにより、図２３に示す生産物が得られる。半導体層１２ａ及びキャップ層４２のエッチングは、マスク４４を用いて、上述した実施形態における半導体層１２及びキャップ層１４のエッチングと同様に行われる。半導体層１２ａへの回折格子の形成の後、マスク４４及びキャップ層４２は除去される。
【００５２】
次いで、本製造方法では、図２３に示す製造物（半導体層１２ａ）上に別のクラッド層２４ａ及びコンタクト層２６ａを形成する工程が行われる。図２４は、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面を示す図である。図２４は、図２３に示す断面に対応している。この工程により、図２４に示す生産物が得られる。
【００５３】
クラッド層２４ａは、ｐ型のＩｎＰ半導体層である。また、コンタクト層２６ａは、ｐ型のＧａＩｎＡｓ半導体層である。これら半導体層も、ＯＭＶＰＥ法により成長することができる。かかる工程によって、アライメントマークＭは、アライメントマークＭ２と同様に、クラッド層２４ａの下に埋め込まれた状態となる。
【００５４】
次いで、本製造方法では、クラッド層２４ａの下に埋め込まれたアライメントマークＭを露出させる工程が行われる。アライメントマークＭを露出させる工程は、前述の実施形態のアライメントマークＭ２を露出させる工程と同様の工程である。
【００５５】
図２５、図２６、図２８は、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面をそれぞれ示す図である。図２７は、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の平面図である。図２８は、図２７のＬ２８−Ｌ２８線に沿った断面を示している。以下、図２５〜図２８を参照して、アライメントマークＭを露出させる工程について説明する。
【００５６】
この工程では、まず、図２５に示すように、コンタクト層２６ａ上に、マスク２８が形成される。マスク２８は、上述した実施形態と同様に、アライメントマークＭの上に開口２８ａを画成するパターンを有している。このマスク２８は、オリエンテーションフラット１０ａを位置決めの基準として用いることにより、アライメントマークＭに対して位置合わせされている。また、マスク２８の開口２８ａのアライメントマークＭに対するサイズは、上述した実施形態と同様である。
【００５７】
次いで、マスク２８を用いてコンタクト層２６ａが除去される。これにより、図２６に示す生産物が得られる。コンタクト層２６ａの除去は、上述した実施形態と同様に、コンタクト層２６ａのエッチングに選択性を有する溶液を用いて、当該コンタクト層２６ａをエッチングすることにより、行うことができる。
【００５８】
次いで、マスク２８を用いて、クラッド層２４ａが除去される。これにより、図２７及び図２８に示す生産物が得られる。クラッド層２４ａの除去は、上述した実施形態と同様に、クラッド層２４ａのエッチングに選択性を有する溶液を用いて、当該クラッド層２４ａをエッチングすることにより、行うことができる。なお、クラッド層２４ａの下には半導体層１２ａが存在するが、半導体層１２ａの下にはクラッド層２４ａと同種の材料で構成された半導体層４０が存在する。したがって、クラッド層２４ａのエッチングの際に、半導体層１２ａ及びクラッド層２４ａも除去される。これにより、図２７及び図２８に示すように、アライメントマークＭが露出される。アライメントマークＭが露出された後、マスク２８は、除去される。
【００５９】
次いで、本製造方法では、上述した実施形態と同様に、リッジを形成する工程、埋込層を形成する工程、電極を形成する工程が行われる。以下、別の実施形態の半導体レーザの製造方法の一工程により製造される生産物の断面をそれぞれ示す図２９〜図３１を参照して、これら工程を説明する。なお、図２９〜図３１は、図２７のＬ２９−Ｌ２９線に沿った断面に対応した断面を示している。
【００６０】
まず、リッジＲを形成する工程では、クラッド層２４ａ及びコンタクト層２６ａが上述した実施形態と同様にマスク３０を用いてエッチングされる。マスク３０は、アライメントマークＭを位置決めの基準として用いることにより、回折格子が形成されている領域Ｇの上に位置合わせされる。これにより、図２９に示すように、領域Ｇ上に、クラッド層２４ａ及びコンタクト層２６ａを含むリッジＲが形成される。
【００６１】
次いで、埋込層を形成する工程が行われる。この工程では、マスク３４を用いてリッジＲに沿って樹脂を埋め込むことにより、埋込層３２を形成することができる。埋込層３２の材料、マスク３４のパターン等を含め、この工程は、上述した実施形態と同様に行われる。この工程により、図３０に示す生産物が得られる。
【００６２】
次いで、電極を形成する工程が行われる。この工程では、マスク３８を用いて電極材料をメッキすることにより、電極３６を形成することができる。電極材料、マスク３８のパターン等を含め、この工程は、上述した実施形態と同様に行われる。この工程により、図３１に示す生産物が得られる。
【００６３】
以上の工程の後、半導体基板１０の裏面を研磨し、研磨後の裏面に裏面電極を形成することにより、半導体レーザの製造が完了する。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明した。これら実施形態では、回折格子に対して位置決めされたアライメントマーク（アライメントマークＭ及びＭ２）が、クラッド層及びコンタクト層の形成によって、これら層の下に埋め込まれる。しかしながら、アライメントマークは、クラッド層及びコンタクト層と異なる材料で構成された活性層の厚み方向の中間位置まで形成されている。したがって、アライメントマーク上のクラッド層及びコンタクト層をこれら層に選択性を有する溶液により除去することにより、アライメントマークを再度露出させることができる。その結果、アライメントマークを位置合わせの基準として用いることにより、リッジ及び電極を回折格子の上に高精度に形成することができる。
【００６５】
本発明の実施形態の半導体レーザの製造方法によれば、半導体レーザ中の各要素の高精度の位置合わせが可能であるので、回折格子中の位相シフトを設ける半導体レーザ内の位置を、高精度に制御することができる。したがって、本発明の実施形態の半導体レーザの製造方法によれば、高性能の半導体レーザを製造することが可能となる。
【００６６】
また、回折格子は、半導体層の全面に形成されるのではなく、半導体レーザを形成する領域のみに形成することができる。これにより、回折格子を形成するためのマスクパターンを電子線描画装置により形成する場合には、その形成時間を短縮することができる。また、ナノインプリントによりマスクパターンを形成する場合には、ナノインプリントに用いられる型の製造コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…半導体基板、１０ａ…オリエンテーションフラット、１０ｂ…素子形成領域、１０ｃ…領域、１２，１２ａ…半導体層（回折格子が形成される半導体層）、１４…キャップ層、１６…マスク（回折格子形成用のマスク）、１８，１８ａ…クラッド層（第１導電型のクラッド層）、２０，２０ａ…活性層、２２…キャップ層、２４，２４ａ…クラッド層（第２導電型のクラッド層）、２６，２６ａ…コンタクト層、２８…マスク（アライメントマーク露出量のマスク）、２８ａ…開口、３０…マスク（リッジ形成用のマスク）、３２…埋込層、３４…マスク（埋込層形成用のマスク）、３６…電極、３８…マスク（電極形成用）、４０…半導体層、４２…キャップ層、４４…マスク（（回折格子形成用のマスク）、Ｇ…回折格子が形成されている領域、Ｍ，Ｍ１，Ｍ２…アライメントマーク、Ｒ…リッジ。
【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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