(57)【要約】【課題】放熱性及び電極との接触性が改善された半導体レーザ素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】光共振器方向にストライプ状に延在するリッジ部と前記リッジ部の両側に位置する非リッジ部とを有する半導体積層体の上部に誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜の上部に第１のマスク層を形成するする工程と、前記マスク層を選択的に除去して前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を露出させる工程と、前記誘電体膜の前記露出された部分をエッチングすることにより、前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を残しつつその厚みを減らす工程と、前記リッジ部の上に開口を有する第２のマスク層を形成する工程と、前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を除去し前記リッジ部の上面を露出させる工程と、前記リッジ部の上面と接触する上部電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法が提供される。【選択図】図１
2008028219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光共振器方向にストライプ状に延在するリッジ部と前記リッジ部の両側に設けられた非リッジ部とを有する半導体積層体の上に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の上に第１のマスク層を形成する工程と、
前記マスク層を選択的に除去して前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を露出させる工程と、
前記誘電体膜の前記露出された部分をエッチングすることにより、前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を残しつつその厚みを減らす工程と、
前記リッジ部の上に開口を有する第２のマスク層を形成する工程と、
前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を除去し前記リッジ部の上面を露出させる工程と、
前記リッジ部の上面と接触する上部電極を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項２】
前記リッジ部の上面を露出させる工程において、前記第２のマスク層の前記開口に露出した前記誘電体膜を、前記第２のマスク層の下に位置する前記誘電体膜よりもエッチングにより薄くすることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項３】
前記誘電体膜を形成する工程において、第１の誘電体膜と第２の誘電体膜とをこの順に積層し、
前記誘電体膜を残しつつその厚みを減らす工程において、前記第１の誘電体膜を残しつつ前記第２の誘電体膜を除去することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項４】
光共振器方向にストライプ状に延在するリッジ部と前記リッジ部の両側に設けられた非リッジ部とを有する半導体積層体と、
前記リッジ部の側面の少なくとも一部及び前記非リッジ部を覆うように設けられた誘電体膜と、
前記リッジ部の上面とオーム接触をなし、前記リッジ部近傍に設けられた上部電極と、
を備え、
前記上部電極の下における前記誘電体膜の厚みは、前記上部電極から離間した外側領域における前記誘電体膜の厚みよりも小さいことを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記半導体積層体は、活性層と前記活性層の上に設けられたクラッド層とを含み、前記クラッド層は前記リッジ部と非リッジ部とを有することを特徴とする請求項４記載の半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子は、次世代ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）を含む大容量光ディスク用光源として開発が進められている。このような用途においては、大容量化のために、レーザのスポット径は小さくかつ高いビーム品質が必要である。このために、横方向水平モードの制御性に優れたリッジ導波路型構造が用いられる。
【０００３】
このリッジ導波路型構造においては、活性層上部に設けられたクラッド層内で上方に向かって凸であるリッジ部が設けられ、その側面および非リッジ部上面が誘電体膜で覆われる。リッジ部の上部には電極が設けられる。このようなリッジ部近傍の構造においては、半導体レーザ素子の放熱性、光学特性、応力低減などを考慮した設計が必要である。また、リッジ部上面と電極とが良好なオーム接触をなすような製造プロセスが必要である。
【０００４】
窒化物系半導体レーザ素子において、リッジ部側部近傍の誘電体ブロック層に半導体ブロック層が設けられた技術開示例がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−６０３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、放熱性及び上部電極との接触抵抗が改善された半導体レーザ素子及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、光共振器方向にストライプ状に延在するリッジ部と前記リッジ部の両側に位置する非リッジ部とを有する半導体積層体の上に誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜の上に第１のマスク層を形成する工程と、前記マスク層を選択的に除去して前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を露出させる工程と、前記誘電体膜の前記露出された部分をエッチングすることにより、前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を残しつつその厚みを減らす工程と、前記リッジ部の上に開口を有する第２のマスク層を形成する工程と、前記リッジ部の上を覆う前記誘電体膜を除去し前記リッジ部の上面を露出させる工程と、前記リッジ部の上面と接触する上部電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の一態様によれば、光共振器方向にストライプ状に延在するリッジ部と前記リッジ部の両側に位置する非リッジ部とを有する半導体積層体と、前記リッジ部の側面の少なくとも一部及び前記非リッジ部を覆うように設けられた誘電体膜と、前記リッジ部上面とオーム接触をなし、前記リッジ部近傍に設けられた上部電極と、を備え、前記上部電極の下における前記誘電体膜の厚みは、前記上部電極から離間した外側領域における前記誘電体膜の厚みより小さいことを特徴とする半導体レーザ素子が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、放熱性及び上部電極との接触抵抗が改善された半導体レーザ素子及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態につき説明する。  
図１は、本発明の具体例にかかる半導体レーザ素子の模式断面図であり 、レーザ共振方向に対して垂直な断面を表す。
ｎ型ＧａＮ基板１２０上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１２２（厚み１．５μｍ）、ｎ型ＧａＮ光ガイド層１２４（厚み０．０７μｍ）、活性層１２６が積層されている。さらに、活性層１２６の上には、ｐ＋型ＡｌＧａＮオーバーフロー防止層１２７（厚み０．０１μｍ）、ｐ型光ガイド層１２８（厚み０．０３μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＮからなるクラッド層１５（厚み０．６μｍ）、ｐ＋型ＧａＮコンタクト層１３２（厚み０．１μｍ）が積層されている。この半導体積層体は、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal  Organic  Chemical  Vapor  Deposition）法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板１２０上に順次成長される。ｎ型不純物としてはシリコンが、ｐ型不純物としてはマグネシウムが一般的に用いられる。
【００１０】
図１に例示される構造は、リッジ導波路型とも呼ばれ、屈折率導波構造に属する。すなわち、ｐ型ＡｌＧａＮからなるクラッド層１５はリッジ部１０及び非リッジ部１３を有し、リッジ部１０の両側面及び非リッジ部１３の上面には誘電体膜１２が設けられる。この結果、横方向水平モードが制御できる。
【００１１】
ｐ型ＡｌＧａＮからなるクラッド層１５の上部にはｐ＋型ＧａＮコンタクト層１３２が設けられており、上部電極２０とオーム接触をなす。誘電体膜１２の厚みは、リッジ部１０の両外側でありかつ上部電極２０の下方の領域において、上部電極２０から離間した外側領域におけるよりも小さい。なお、図１は、窒化物系半導体につき説明したが、本発明はこれに限定されず、ＩｎＧａＡｌＰ，ＧａＡｌＡｓなどを含む半導体材料であってもよい。
【００１２】
本具体例において、誘電体膜１２の厚みは、絶縁性と放熱性とのトレードオフである。例えば、活性層１２６の近傍で生じた熱をリッジ部１０を経由し、上部電極２０からヒートシンクへと放熱すると熱放散の効率が良い。この場合、上部電極２０の下方における誘電体膜１２の厚みＥを薄くすると熱抵抗が低減できる。しかしながら、誘電体膜１２を薄くするとピンホールを生じやすい。上部電極２０の上方にはヒートシンク（図示せず）との接着のために大面積であるパッド電極３４が設けられる。誘電体膜１２にピンホールがあると、上部電極２０及びパッド電極３４とクラッド層１５との間に電流経路を生じるので好ましくない。本具体例においては、上部電極２０の下方における誘電体膜１２の厚みＥを、上部電極２０から離間した外側領域における厚みＤよりも小さくすることにより、放熱性を改善しつつパッド電極３４の下方のピンホールによる電流経路の発生を抑制できる。
【００１３】
また、窒化物系半導体はヤング率が高い硬い材料であるので、リッジ部１０近傍の誘電体膜１２の厚みを小さくすると、上部電極２０及びパッド電極３４との間に生じる応力を低減できる。さらに、横方向への光閉じ込めなどの光学特性の制御のためには、誘電体膜１２の厚みが大きすぎないことが好ましい。
【００１４】
図１においては、リッジ部１０はｐ型ＡｌＧａＮからなるクラッド層１５の上部を構成している。しかし、本発明はこれに限定されない。リッジ部１０は半導体積層体を構成するｐ型ＧａＮ光ガイド層１２８、ｐ＋型ＡｌＧａＮオーバーフロー防止層１２７、活性層１２６、ｎ型ＧａＮ光ガイド層１２４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１２２を含んでもよい。図２は、リッジ部１０がｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１２２までの半導体積層体により構成された半導体レーザ素子の変形例の模式断面図である。なお、図１と同様の構成要素には同一番号を付して詳細な説明を省略する。本変形例の構造によれば、横方向水平モードが活性層１２６の上方及び下方において制御でき、横方向水平高次モードがより容易に制御できる。
【００１５】
次に、図１に例示された半導体レーザ素子の製造方法の第１具体例につき説明する。図３は第１具体例の工程断面図である。
例えば、ｐ型ＡｌＧａＮからなるクラッド層１５は、凸部状のリッジ部１０と非リッジ部１３とを有する。リッジ部１０の幅Ｗは、用途に応じて、例えば、０．５乃至１０μｍの範囲で決めることができる。リッジ部１０及び非リッジ部１３を覆うように誘電体膜１２が設けられた後、図３（ａ）のようにポジレジスト、ネガレジスト、ポリイミドを含む高分子樹脂などからなるマスク層１４が塗布される。なお、図３以降の工程断面図においてリッジ部１０の両側面はほぼ垂直であるとして表してあるが、図１のように傾斜している場合も含むものとする。また、図４以降の工程断面図において図３と同様の構成要素には同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
誘電体膜１２は、例えば６００ｎｍの厚みを有する酸化シリコン（ＳｉＯ２）をＣＶＤ法により形成する。レジストのスピンコートにおける回転数を例えば３０００ｒｐｍ、ポストベーク温度を１２０℃とすると、リッジ部１０の段差にもかかわらずレジスト上面を平坦にできる。続いて、図３（ｂ）のように、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法などを用いてリッジ部１０上部の誘電体膜１２を露出させる。
【００１７】
さらに、図３（ｃ）のように溶液エッチングなどにより誘電体膜１２の選択エッチングを行う。誘電体膜１２が、厚み６００ｎｍのＳｉＯ２の場合には、例えば、フッ化アンモニウムやバッファードフッ酸などフッ酸系溶液により厚み２００ｎｍとする。このようにして誘電体膜１２に凸部５０が形成される。
【００１８】
続いて、図３（ｄ）のようにマスク層１４を除去後、例えば、リフトオフレジストマスク１６などを用いてリッジ部１０の近傍を開口部１８とした第２のマスク層を形成する。
【００１９】
続いて、図３（ｅ）のようにリッジ部上面１１が露出するまで、リフトオフレジストマスク１６の開口部１８に露出している凸部５０の誘電体膜１２をウェットエッチングまたはドライエッチングにより除去する。この場合、誘電体膜１２が単層であればリッジ部１０の両側の非リッジ部１３上の誘電体膜１２の一部がエッチングにより薄くできて、誘電体膜１２の厚みＥがリフトオフレジストマスク１６の下部における厚みＤより小さくできる。誘電体膜１２がＳｉＯ２の場合、フッ化アンモニウムによるウェットエッチングを用いることができる。また、リッジ部上面１１のＳｉＯ２を残さないように、エッチング時間を長めに設定すると、図３（ｅ）の破線丸印で表すようにリッジ部１０の両側面及び開口部１８下部に隣接する領域のＳｉＯ２がオーバーエッチング気味となる。
【００２０】
さらに、図３（ｆ）のようにリッジ部上面１１とオーム接触をなす上部電極２０が、例えば、リフトオフ法により形成される。リフトオフレジストマスク１６の除去後、図３（ｇ）のようにパッド電極３４が形成される。なお、リッジ部１０の両側面の誘電体膜１２とリッジ部１０との屈折率差により、横方向水平モードの制御がなされる。また、リッジ部１０において、クラッド層１５と上部電極２０との間の接触抵抗を低減するためコンタクト層を挟むこともできる。例えば、窒化物系半導体レーザ素子の場合、クラッド層はＡｌＧａＮ膜とし、コンタクト層はＧａＮ膜とすることができる。
【００２１】
なお、誘電体膜１２の材料としては、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）などの酸化物または窒化物などを用いることができる。さらに、誘電体膜１２は２層以上から構成されてもよい。積層する誘電体膜１２の総膜厚は、絶縁性確保のために５０ｎｍ以上、誘電体膜１２のクラック抑制のために１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００２２】
図３（ｃ）において、溶液エッチングを用いて誘電体膜１２の上部をエッチングしている。しかし、ドライエッチングを用いることもできる。この場合、マスク層１４も同時に加工されるので、エッチング後は図３（ｈ）のように、マスク層１４及び誘電体膜１２の上面をほぼ揃えることができる。図３（ｄ）以降の工程はほぼ同様とできる。
【００２３】
次に、比較例にかかる半導体レーザ素子の製造方法につき説明する。  
図４は、比較例の工程断面図である。  
誘電体膜１２は図４（ａ）のようにリッジ部上面１１が露出するまでエッチングが行われる。この結果、リフトオフレジストマスク１６のパターニング工程においては、図４（ｂ）に表したように、リッジ部上面１１が露出し、リフトオフレジストマスク１６や現像液にさらされリフトオフレジストマスク１６の残渣を生じたりする。続いて、図４（ｃ）に表したように、電極リフトオフ工程が行われる。
【００２４】
図５は、リッジ部上面１１におけるカーボン（Ｃ）量のＸＰＳ（X-ray Photoelectron Spectroscopy）分析結果を表すグラフ図である。ここで、試料（１）は比較例による製造方法により、試料（２）は第１具体例の製造方法による。  
リッジ部１０は、共にＡｌＧａＮからなり、縦軸はＣ／Ｇａの原子数比を表す。いずれも３回の実験による分析結果であるが、本具体例によれば、カーボン原子数は比較例の約６分の１と小さい。すなわち、本具体例によれば図３（ｄ）に表したようにリフトオフレジストマスク１６のパターニング後までリッジ部上面１１に誘電体膜１２の一部を残してある。この結果、カーボン及び酸化物などの付着物による表面汚染を低減できプロセスの制御性及び再現性が改善されるので、動作電圧の低減、共振器軸方向の電流分布の均一化、閾値電流の変動の低減などが可能となる。
【００２５】
図６は、第１具体例の半導体レーザ素子製造方法の第１変形例を表す工程断面図である。図６（ａ）のように表面が平坦になるようにマスク層１４を塗布後、反応性イオンエッチング法などを用いてリッジ部１０の上部の誘電体膜１２の膜厚が、例えば２００ｎｍとなるようにマスク層１４及び誘電体膜１２をエッチングする。この場合、反応性イオンエッチングの条件は、マスク層１４と誘電体膜１２のエッチングレート比がほぼ１：１となるように設定する。このようにすると、図６（ｂ）のように、誘電体膜１２の表面をほぼ平坦にできる。
【００２６】
続いて、図６（ｃ）のようにリフトオフレジストマスク１６のパターニングを行い、同図（ｄ）のようにリッジ部１０が露出するまで、開口部１８内の誘電体膜１２をウェットエッチングまたはドライエッチングにより除去する。この場合、リッジ部１０の両側の非リッジ部１３の上方の誘電体膜１２の一部を薄くでき、厚みＥをリフトオフレジストマスク１６の下部における厚みＤより小さくできる。続いて、図６（ｅ）のようにリッジ部上面１１及びオーム接触をなす上部電極２０が形成され、リフトオフレジストマスク１６の除去後、同図（ｆ）のようにパッド電極３４が形成される。本変形例によれば、リッジ部１０の両側面の誘電体膜１２をほぼ平坦にできる。リッジ部１０の両側面の誘電体膜１２を薄くすると、放熱性及び上部電極との接触抵抗の改善が容易となる。
【００２７】
図７は、第１具体例の半導体レーザ素子製造方法の第２変形例を表す工程断面図である。リッジ部１０は、クラッド層１５に設けられた２本の溝部３０にはさまれた領域とされる。図７（ａ）は２本の溝部３０を有したクラッド層１５上に誘電体膜１２が設けられ、表面が平坦になるようにマスク層１４が設けられた状態をあらわす。
【００２８】
リッジ部１０の上部の誘電体膜１２のエッチング後、マスク層１４が除去され、図７（ｂ）に表したように溝部３０のそれぞれの外側側面の誘電体膜１２を覆うようにリフトオフレジストマスク１６のパターニングを行う。この場合、２本の溝部３０ではさまれたリッジ部上面１１には誘電体膜１２の一部が残された凸部５０が残され、リッジ部上面１１が保護される。
【００２９】
さらに、図７（ｃ）に表したように、リッジ部上面１１とオーム接触をなす上部電極２０がリフトオフ法により形成される。この場合も、上部電極２０の下方における誘電体膜１２の厚みを小さくすることにより放熱性の改善ができる。このあと、図７（ｄ）のように上部電極２０の上部にパッド電極３４が形成される。この溝部３０の幅を３乃至５０μｍとすることにより、半導体レーザ素子をサブマウント基板などへアップサイドダウン構造により接着する場合の応力を溝部３０の外側へも分散できる。
【００３０】
図８は、半導体レーザ素子の製造方法の第２具体例を表す工程断面図である。  
本具体例において、誘電体膜１２は２層により構成される。図８（ａ）に表したように、リッジ部１０を有するクラッド層１５上に、例えば厚み２００ｎｍの酸化ジルコニア（ＺｒＯ２）２２が電子ビーム蒸着法により形成され、さらに厚み２００ｎｍのＳｉＯ２、２４がＣＶＤ法により形成される。この２層からなる誘電体膜１２上に、表面が平坦になるようにマスク層１４が塗布される。塗布条件は第１具体例と同様とする。
【００３１】
続いて、図８（ｂ）のようにリッジ部１０上のＳｉＯ２が露出するまで、例えば、反応性イオンエッチングによりマスク層１４の除去を行う。さらに、図８（ｃ）のようにフッ化アンモニウムなどのフッ酸系溶液によりリッジ部１０上部のＳｉＯ２をエッチングにより除去する。このようにして、誘電体膜１２の凸部５０が形成される。なお、誘電体膜１２を構成する２層誘電体構造においては、例えばその界面でエッチングを停止することが容易になる。このように２層構造においては、エッチングの制御性が改善できる。
【００３２】
続いて、マスク層１４を除去した後、図８（ｄ）に表したように、上部電極２０を形成する部分に開口部１８を設けるようにリフトオフレジストマスク１６のパターニングを行う。さらに、リッジ部上面１１が露出するように、フッ化アンモニウムのようなフッ酸系溶液によりＺｒＯ２のエッチングを行う。このとき、図８（ｅ）に表したように、リフトオフレジストマスク１６の開口部１８に露出し、凸部５０の両側に位置する領域のＳｉＯ２もエッチングにより除去される。
【００３３】
続いて、リッジ部上面１１とオーム接触をなす上部電極２０が形成されリフトオフレジストマスク１６が除去される。このあと、上部電極２０上にパッド電極３４が形成される。この場合、リッジ部１０の両側かつ上部電極２０の下方はＺｒＯ２のみ残され、上部電極２０の両外側は２層の誘電体膜１２となり実質的に誘電体膜１２の厚みが大きくできる。すなわち、第１具体例による製造方法とほぼ同様な構造とできる。この結果、上部電極２０の下方の誘電体膜１２の厚みを小さくでき、放熱性が改善できる。
【００３４】
図９は、半導体レーザ素子の製造方法の第３具体例を表す工程断面図である。  本具体例において、誘電体膜１２は２層により構成される。すなわち、図９（ａ）に表したように、リッジ部１０を有するクラッド層１５上に、例えば厚み１００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）２３がプラズマＣＶＤ法により形成され、さらに厚み１００ｎｍのＳｉＯ２、２４がＣＶＤ法により形成される。この２層からなる誘電体膜１２上に、表面が平坦になるようにマスク層１４が塗布される。塗布条件は第１具体例と同様とする。
【００３５】
続いて、図９（ｂ）に表したように、リッジ部１０上のＳｉＯ２が露出するまで、例えば、反応性イオンエッチングによりマスク層１４の除去を行う。さらに、図９（ｃ）に表したようにフッ化アンモニウムなどのフッ酸系溶液によりリッジ部１０上部のＳｉＯ２をエッチング法により除去する。ＳｉＮのフッ化アンモニウムによるエッチングレートはＳｉＯ２の数分の１であるので、エッチング時間に対する工程マージンが大きい。
【００３６】
続いて、マスク層１４を除去した後、図７（ｄ）に表したように、上部電極２０を形成する部分に開口部１８を設けるようにリフトオフレジストマスク１６のパターニングを行う。さらに、リッジ部上面１１が露出するように、ＣＦ４と酸素との混合ガスを用いたＲＩＥによりＳｉＮのエッチングを行う。このとき、図９（ｅ）に表したようにリフトオフレジストマスク１６の開口部１８から露出しているＳｉＯ２のリッジ部１０近傍も表面側がエッチングされる。ＣＦ４と酸素との混合ガスを用いたＲＩＥによるＳｉＯ２のエッチングレートは、ＳｉＮのそれの数分の１以下であるのでエッチング時間に対する工程マージンは大きい。
【００３７】
続いて、上部電極２０が形成されリフトオフレジストマスク１６が除去される。この場合、上部電極２０の下方領域はＳｉＮ及び表面がエッチングされたＳｉＯ２が残され、外側領域は２層誘電体膜となる。この具体例においては、ＳｉＯ２とＳｉＮが互いにエッチングストップ層となるので、工程マージンを大きくできて歩留り改善が可能となる。このあとパッド電極３４が形成される。この構造の場合にも、上部電極２０の下方における誘電体膜１２のの厚みを小さくすることにより放熱性の改善ができる。
【００３８】
図１０は、第３具体例の変形例を表す工程断面図である。本具体例においても、誘電体膜１２は２層構造により構成される。  
まず、図１０（ａ）に表したように、リッジ部１０を有するクラッド層１５上に、例えば、厚み１００ｎｍのＳｉＯ２、２４がＣＶＤ法により形成され、さらに厚み１００ｎｍのＳｉＮ、２３が減圧ＣＶＤ法により形成される。この２層からなる誘電体膜１２上に、表面が平坦になるようにマスク材１４が塗布される。塗布条件は第１具体例と同様とする。
【００３９】
図１０（ｂ）に表したように、リッジ部１０上方のＳｉＮが露出するまで、例えば、反応性イオンエッチングによりマスク層１４の除去を行う。さらに、図１０（ｃ）に表したように、ＣＦ４と酸素との混合ガスを用いたＲＩＥによりリッジ部１０上方のＳｉＮをエッチング法により除去する。ＣＦ４と酸素との混合ガスを用いたＲＩＥによるＳｉＯ２のエッチングレートはＳｉＮの数分の１以下であるので、エッチング時間に対する工程マージンが大きい。
【００４０】
続いて、マスク層１４を除去した後、図１０（ｄ）に表したように、上部電極２０を形成する部分に開口部１８を設けるようにリフトオフレジストマスク１６のパターニングを行う。さらに、リッジ部上面１１が露出するように、フッ化アンモニウムなどのフッ酸系溶液によりＳｉＯ２のウェットエッチングを行う。フッ化アンモニウムによるＳｉＮのエッチングレートは、ＳｉＯ２のそれの数分の１であるのでエッチング時間に対する工程マージンは大きい。
【００４１】
続いて、上部電極２０が形成されリフトオフレジストマスク１６が除去される。この場合、上部電極２０の下方部領域とリッジ部１０の外側領域とはともに２層の誘電体膜１２からなっている。上部電極２０の下方領域においてはＳｉＮがフッ化アンモニウムによりわずかにエッチングされている可能性があるが、第１及び第２具体例と比べると誘電体膜１２の厚み差は小さい。また、２層の膜が互いにエッチングストップ層となるので工程マージンを大きくできる。このあとパッド電極３４が形成される。  
【００４２】
以上、半導体レーザ素子製造方法の第１乃至第３具体例、それらに付随した変形例において説明したように、本実施形態においては、電極形成用リフトオフレジストパターニング工程後にもリッジ部上面１１に誘電体膜１２が残されている。上部電極２０の金属が蒸着される直前にリッジ部上面１１の誘電体膜１２を除去することによりカーボンや酸化膜などを含まない清浄なリッジ部上面１１に上部電極２０を設けることができる。このように、リッジ部１０の近傍の製造プロセスの制御性が改善される。この結果、半導体レーザ素子において、動作電圧の低減、閾値電流の低減、電流分布の均一化など特性改善が可能となる。このような製造方法を用いることにより、上部電極２０の下方における誘電体膜１２の厚みを小さくした半導体レーザ素子が実現できる。この結果、放熱性が改善され、応力が低減され、光学特性が改善される。
【００４３】
以上、図面を参照しつつ本発明の実施の形態につき説明した。しかし本発明はこれらに限定されない。半導体レーザ素子を構成する材料は、ＩｎＧａＡｌＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓＰなどの化合物半導体を用いることができる。また、半導体レーザ素子を構成する誘電体膜、電極、リッジ部、溝部などのサイズ、形状、材質などに関して、また製造プロセスの条件などに関して当業者が各種設計変更を行ったものであっても本発明の主旨を逸脱しない限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の具体例にかかる半導体レーザ素子の模式断面図である。
【図２】本発明の具体例にかかる半導体レーザ素子の変形例の模式断面図である。
【図３】本発明の半導体レーザ素子製造方法の第１具体例を表す工程断面図である。
【図４】比較例にかかる半導体レーザ素子製造方法の工程断面図である。
【図５】リッジ部上面のカーボンとガリウム原子数比の分析結果を表すグラフ図である。
【図６】第１具体例の第１変形例を表す工程断面図である。
【図７】第１具体例の第２変形例を表す工程断面図である。
【図８】第２具体例を表す工程断面図である。
【図９】第３具体例を表す工程断面図である。
【図１０】第３具体例の変形例を表す工程断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０・・・リッジ部、１１・・・リッジ部上面、１２・・・誘電体膜、１３・・・非リッジ部、１４・・・マスク層、１５・・・クラッド層、１６・・・リフトオフレジストマスク、１８・・・開口部、２０・・・上部電極
【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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