(57)【要約】【課題】電流注入領域の実効的な面積の減少やばらつきが生じないストライプ状のリッジを有する化合物半導体レーザの作製方法を提供する。【解決手段】ストライプ状のリッジを有する化合物半導体レーザの作製方法において、化合物半導体積層基板の上面に、フォトリソグラフィとエッチングによって、ストライプ状のパターンを有した三層よりなる積層マスク部を設け、さらに当該積層マスク部をマスクとして積層基板をエッチングすることで、前記パターンを有したリッジ部位を形成する。次に積層マスク部の二層目のマスクのみを側面からエッチングすることにより積層マスク部にネック部位を形成し、その状態での上面全域に絶縁層を蒸着する。次に積層マスク部を溶解することで当該積層マスク部表面に形成された絶縁層をリフトオフし、リッジ部位の上面に絶縁層の開口部が形成される。【選択図】図１
2008098349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストライプ状のリッジ部位を有する化合物半導体レーザの作製方法において、
複数の化合物半導体層が積層して形成される積層基板の上面全域に、第一のマスク層と、第二のマスク層と、第三のマスク層と、を順に設ける第１の工程と、
前記第三のマスク層の上面に、ストライプ状のパターンを有するレジストマスクを設ける第２の工程と、
第三のマスク層、第二のマスク層、第一のマスク層を順にエッチングして、前記積層基板の上面に、前記パターンを有する第一のマスク部、第二のマスク部、第三のマスク部からなる積層マスク部を形成する第３の工程と、
前記積層マスク部をマスクとして積層基板を所定の深さまでエッチングして、積層基板に、前記パターンを有するリッジ部位を形成する第４の工程と、
前記積層マスク部のうちの第二のマスク部を選択的に側面から所定の深さまでエッチングして、第一のマスク部と第三のマスク部の間に窪み部を形成する第５の工程と、
前記積層基板の上面と、前記リッジ部位の側面と、第三のマスク部の上面と、前記第三のマスク部の側面と、第一のマスク部の側面と、に絶縁層を形成する第６の工程と、
前記積層マスク部を除去することで、前記積層基板の上面と前記リッジ部位の側面と前記第一のマスク部の側面以外に形成された絶縁層を離脱させて、前記リッジ部位の上面に前記絶縁層の開口部を形成する第７の工程と、
を含む事を特徴とする化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項２】
前記第二のマスク層をエッチングする工程、第一のマスク層をエッチングする工程、及び、前記第４の工程のうち、少なくとも１つの工程におけるエッチングがドライエッチングであって、
当該ドライエッチングによってエッチング側面に付着した反応生成物を、除去する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項３】
前記第４の工程におけるエッチングがドライエッチングであって、前記積層基板は、前記ドライエッチングされる深さまでに存在する化合物半導体層のうちの少なくとも一層がＩｎを含んでなることを特徴とする請求項１または２に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項４】
少なくとも前記開口部に電極を設ける事を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項５】
ストライプ状のリッジ部位を有する化合物半導体レーザの作製方法において、
複数の化合物半導体層が積層して形成される積層基板の上面全域に、第一のマスク層と、第二のマスク層と、第三のマスク層と、を順に設ける第１の工程と、
前記第三のマスク層の上面に、ストライプ状のパターンを有するレジストマスクを設ける第２の工程と、
前記レジストマスクをマスクとして、前記第三のマスク層をエッチングし、前記パターンを有する第三のマスク部を形成する第３の工程と、
前記第三のマスク部をマスクとして、第二のマスク層を、選択的に等方性エッチングし、前記第三のマスク部の幅より狭い幅の第二のマスク部を形成する第４の工程と、
第一のマスク層をエッチングし、前記積層基板の上面に、第一のマスク部、第二のマスク部、第三のマスク部からなる積層マスク部を形成する第５の工程と、
前記積層マスク部をマスクとして積層基板を所定の深さまでエッチングして、積層基板に前記パターンを有するリッジ部位を形成する第６の工程と、
前記積層基板の上面と、前記リッジ部位の側面と、第三のマスク部の上面と、前記第三のマスク部の側面と、第一のマスク部の側面と、に絶縁層を形成する第７の工程と、
前記積層マスク部を除去することで、前記積層基板の上面と前記リッジ部位の側面と前記第一のマスク部の側面以外に形成された絶縁層を離脱させて、前記リッジ部位の上面に前記絶縁層の開口部を形成する第８の工程と、
を含むことを特徴とする化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項６】
前記第５の工程と前記第６の工程のうち、少なくとも１つの工程におけるエッチングがドライエッチングであって、
前記第６の工程においてドライエッチングによって積層マスク部の側面、及び、積層基板のリッジ部位の側面と、に付着した反応生成物を除去することを特徴とする請求項５に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項７】
前記第６の工程におけるエッチングがドライエッチングであって、前記積層基板は、前記ドライエッチングされる深さまでに存在する化合物半導体層のうちの少なくとも一層がＩｎを含んでなることを特徴とする請求項５または６に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項８】
少なくとも前記開口部に電極を設ける事を特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項９】
ストライプ状のリッジ部位を有する化合物半導体レーザの作製方法において、
複数の化合物半導体層が積層して形成される積層基板の上面全域に、コンタクト電極層を設ける第１の工程と、
前記コンタクト電極層の上面全域に、第一のマスク層と、第二のマスク層と、第三のマスク層と、を順に設ける第２の工程と、
前記第三のマスク層の上面に、ストライプ状のパターンを有するレジストマスクを設ける第３の工程と、
第三のマスク層、第二のマスク層、第一のマスク層、を順にエッチングして、前記積層基板の上面に、前記パターンを有する、第一のマスク部と第二のマスク部と第三のマスク部と、からなる積層マスク部を形成する第４の工程と、
コンタクト電極層をエッチングして、前記パターンを有するコンタクト電極部を形成する第５の工程と、
前記積層マスク部をマスクとして積層基板を所定の深さまでエッチングし、積層基板に、前記パターンを有するリッジ部位を形成する第６の工程と、
前記積層マスク部のうち、第二のマスク部を選択的に側面から所定の深さまでエッチングして、第一のマスク部と第三のマスク部の間に窪み部を形成する第７の工程と、
前記積層基板の上面と、前記リッジ部位の側面と、第三のマスク部の上面と、前記第三のマスク部の側面と、第一のマスク部の側面と、コンタクト電極部の側面と、に絶縁層を形成する第８の工程と、
前記積層マスク部を除去することで、前記積層基板の上面と前記リッジ部位の側面とコンタクト電極部の側面と前記第一のマスク部の側面以外に形成された絶縁層を離脱させて、前記コンタクト電極部の上面に前記絶縁層の開口部を形成する第９の工程と、
を含む事を特徴とする化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１０】
前記第４の工程と前記第５の工程と前記６の工程のうち、少なくとも１つの工程におけるエッチングがドライエッチングであって、
当該ドライエッチングによってエッチング側面に付着した反応生成物を、除去する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１１】
前記第６の工程におけるエッチングがドライエッチングであって、前記積層基板は、前記ドライエッチングされる深さまでに存在する化合物半導体層のうちの少なくとも一層がＩｎを含んでなることを特徴とする請求項９または１０に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１２】
ストライプ状のリッジ部位を有する化合物半導体レーザの作製方法において、
複数の化合物半導体層が積層して形成される積層基板の上面全域に、コンタクト電極層を設ける第１の工程と、
前記コンタクト電極層の上面全域に、第一のマスク層と、第二のマスク層と、第三のマスク層と、を順に設ける第２の工程と、
前記第三のマスク層の上面に、ストライプ状のパターンを有するレジストマスクを設ける第３の工程と、
前記レジストマスクをマスクとして、前記第三のマスク層をエッチングし、前記パターンを有する第三のマスク部を形成する第４の工程と、
前記第三のマスク部をマスクとして、第二のマスク層を、選択的に等方性エッチングし、前記第三のマスク部の幅より狭い幅の第二のマスク部を形成する第５の工程と、
第一のマスク層をエッチングし、前記積層基板の上面に、第一のマスク部、第二のマスク部、第三のマスク部からなる積層マスク部を形成する第６の工程と、
コンタクト電極層をエッチングし、前記パターンを有するコンタクト電極部を形成する第７の工程と、
前記積層マスク部をマスクとして積層基板を所定の深さまでエッチングし、積層基板に前記パターンを有するリッジ部位を形成する第８の工程と、
前記積層基板の上面と、前記リッジ部位の側面と、第三のマスク部の上面と、前記第三のマスク部の側面と、第一のマスク部の側面と、コンタクト電極部の側面と、に絶縁層を形成する第９の工程と、
前記積層マスク部を除去することで、前記積層基板の上面とリッジ部位の側面とコンタクト電極部の側面と前記第一のマスク部の側面以外に形成された絶縁層を離脱させて、前記コンタクト電極部の上面に前記絶縁層の開口部を形成する第１０の工程と、
を含むことを特徴とする化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１３】
前記第４の工程と前記第６の工程と前記第７の工程と前記第８の工程のうち、少なくとも１つの工程におけるエッチングがドライエッチングであって、
当該ドライエッチングによってエッチング側面に付着した反応生成物を、除去する工程を有することを特徴とする請求項１２に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１４】
前記第８の工程におけるエッチングがドライエッチングであって、前記積層基板は、前記ドライエッチングされる深さまでに存在する化合物半導体層のうちの少なくとも一層がＩｎを含んでなることを特徴とする請求項１２または１３に記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１５】
前記第一のマスク層の層厚が、５０〜５００オングストロームである事を特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１６】
前記第一のマスク層と前記第三のマスク層の材質が、前記第二のマスク層の材質と異なる事を特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【請求項１７】
前記第一のマスク層と前記第三のマスク層がＳｉＯ2又はＳｉ3Ｎ4であって、
前記第二のマスク層がＡｌである事を特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物半導体レーザの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストライプ状のリッジ部位を有する化合物半導体レーザの作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リッジストライプ型の導波路構造を設けた化合物半導体レーザは、化合物半導体からなる積層構造の上層部に形成されたリッジ部位と、この積層構造の上面に形成され、前記リッジ部位の上面部に相当する部分に開口部が設けられている絶縁性保護層と、当該絶縁性保護層の上面に前記開口部を埋める形で形成された電極と、を備えてなることが一般的である。この場合、絶縁性保護層に設ける開口部は、正確にリッジ部位の上面部に設けられる必要があり、そのためのさまざまな手法が提案されている。その一例を、図５に示す（例えば特許文献１参照）。図５（ａ）〜（ｉ）は、従来の窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製工程フローを示す図である。
【０００３】
まず、図５（ａ）に示すように、サファイア基板１上にＧａＮバッファ層２を形成し、このＧａＮバッファ層２上にＧａＮ系半導体層（例えばＧａＮ層）３を形成する。
【０００４】
次に、図５（ｂ）に示すようにＧａＮ系半導体層３上にＳｉＯ2からなる第一のマスク層４をＣＶＤ法、電子ビーム蒸着法、スパッタ蒸着法等の方法により堆積する。さらに、ＺｒＯ2からなる第二のマスク層５を電子ビーム蒸着法やスパッタ蒸着法等の方法により堆積する。その後、酸素雰囲気下で３００℃以上８００℃以下の温度で熱処理を行う。この熱処理により、第二のマスク層５は後述の通り、フッ化アンモニウム溶液にエッチングされないようになる。
【０００５】
次に、第二のマスク層５上にレジストを塗布し、光リソグラフィーにより図５（ｃ）のようにストライプ状のパターンを有するレジストマスク６を形成する。さらに、図５（ｄ）に示すようにレジストマスク６をマスクとして反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により第二のマスク層５をエッチングし、レジストマスク６のストライプ状のパターンが転写されることで第二のマスク部５ａを得る。続けて、同様にレジストマスク６をマスクとして第一のマスク層４をエッチングし、第一のマスク部４ａが得られる。その後、レジストマスク６を除去し、図５（ｅ）のような第二のマスク部５ａと第一のマスク部４ａよりなる積層マスク部８が形成される。
【０００６】
次に、この積層マスク部８をマスクとして、塩素ガスを含むエッチングガスを用いたドライエッチングによりＧａＮ系半導体層３をエッチングしリッジ部位３ａが形成される（図５（ｆ）参照）。ここでドライエッチングの手法としては電子サイクロトロン共鳴反応性イオンエッチング（ＥＣＲ−ＲＩＢＥ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ−Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）や誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング（ＩＣＰ−ＲＩＥ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ−Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を用いることができる。
【０００７】
次に、第一のマスク部４ａの側壁部をフッ化アンモニウム溶液によるエッチングによって後退させて、図５（ｇ）のように第二のマスク部と５ａとリッジ部位３ａとの間に窪み部（以後、ネック部位と記述する）８５が形成される。上述したように、第二のマスク部５ａ（ＺｒＯ2）は酸素雰囲気下で熱処理を施してあり、その効果によりフッ化アンモニウム溶液に対してエッチングされず、第一のマスク部４ａのみが選択的にエッチングされる。
【０００８】
次に、図５（ｈ）に示すように、ＺｒＯ2からなる絶縁層７ａ、７ｂを電子ビーム蒸着法やスパッタ蒸着法等により堆積する。この時、ネック部位８５にはＺｒＯ2は堆積されない。これは、以下の理由による。先ず、電子ビーム蒸着法やスパッタ蒸着法などは、一般的に、堆積対象である試料の略垂直上方に蒸着源（堆積物のもととなるもの）が設置され、当該ターゲットから堆積物がチャンバ内に飛散され、試料に到達する堆積物は、ターゲットから前記試料へ方向性を持って飛散してきたものだけが堆積される。すなわち飛散した堆積物は、拡散性を持たないため、蒸着源方向から試料を観察したときに隠れている表面域には到達（堆積）しないという特徴を持つためである。したがって、第二のマスク部５ａ上面と側面とに絶縁層７ｂが、ＧａＮ系半導体層３のリッジ部位３ａの側面および、リッジ部位３ａの上面を除いたＧａＮ系半導体層３の上面に絶縁層７ａがそれぞれ形成されることになる。
【０００９】
次に、図５（ｉ）に示すように、フッ化アンモニウム溶液に浸けることにより、積層マスク部８と、当該積層マスク部８の上面と側面に形成された絶縁層７ｂと、が一緒に除去（リフトオフ）され、リッジ部位３ａの上面が露出した形状が得られる。
【００１０】
以上のような作製方法を用いれば、化合物半導体の積層構造のリッジ部位の上面に絶縁性保護層の開口部が設けられた構造を得ることが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１１９７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような作製方法では、以下に示す問題点があった。それは、図５（ｈ）に示すようにＺｒＯ2からなる絶縁層７ａ、７ｂを電子ビーム蒸着法やスパッタ蒸着法等により堆積する際に、巨視的には、ネック部位８５にはＺｒＯ2は堆積されないが、微視的には、粒状のＺｒＯ2が、リッジ部位３ａの上面における第一のマスク部４ａに被覆されていない領域に付着してしまう点である。リッジ部位３ａの上面は、後の工程を経て、電流注入領域となる。しかし上述のように粒状のＺｒＯ2によって被覆された領域は、本来のリッジ部位３ａの上面の面積を減少させ、結果的に電流注入領域の実効的な面積が減少することとなる。また粒状のＺｒＯ2の付着は、量的にも、場所的にも制御が困難であるために、電流注入量域の実効的な面積のばらつきを生じさせることとなる。これらのことが半導体レーザの駆動電流と駆動電圧が上昇したり、ばらつきが発生したりする原因となってきた。
【００１２】
しかも、現在では、半導体レーザの高出力化に伴い、リッジ部位の設計線幅は、１．２ミクロン程度まで細くなる傾向があり、リッジ部位の上面の付着物が与える影響は更に大きくなっている。
【００１３】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、電流注入領域の実効的な面積の減少やばらつきが生じない化合物半導体レーザの作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明によるストライプ状のリッジ部位を有する化合物半導体レーザの作製方法は、複数の化合物半導体層が積層して形成される積層基板の上面全域に、第一のマスク層と、第二のマスク層と、第三のマスク層と、を順に設ける第１の工程と、第三のマスク層の上面に、ストライプ状のパターンを有するレジストマスクを設ける第２の工程と、そのレジストマスクをマスクとして、第三のマスク層、第二のマスク層、第一のマスク層を順にエッチングして、積層基板の上面に前記パターンを有する第一のマスク部、第二のマスク部、第三のマスク部からなる積層マスク部を形成する第３の工程と、積層マスク部をマスクとして積層基板を所定深さまでエッチングして、積層基板に前記パターンを有するリッジ部位を形成する第４の工程と、積層マスク部のうちの第二のマスク部を選択的に側面から所定の深さまでエッチングして、第一のマスク部と第三のマスク部の間に窪み部を形成する第５の工程と、積層基板の上面と、リッジ部位の側面と、第三のマスク部の上面及び側面と、第一のマスク部の側面と、に絶縁層を形成する第６の工程と、積層マスク部を除去することで、積層基板の上面とリッジ部位の側面と第一のマスク部の側面以外に形成された絶縁層を離脱させて、リッジ部位の上面に絶縁層の開口部を形成する第７の工程と、当該開口部に電極を設ける第８の工程と、を含む。
【００１５】
このような方法によると、リッジ部位の上面に絶縁物が付着する（乗る）ことがないため、上述の電流注入領域の実効的な面積の減少やばらつきが生じない。
【００１６】
また、前記第３の工程と前記第５の工程におけるエッチングがドライエッチングであっても良い。その場合、その第５の工程において、ドライエッチングによって積層マスク部の側面、及び、積層基板のリッジ部位の側面と、に付着した反応性生物を除去する工程を含む事が望ましい。
【００１７】
このような方法によると、ドライエッチングはウェットエッチングに比べて異方性が高く、所定の設計線幅を有したリッジ部位の作製が可能となる。また、ここでのドライエッチングによって形成された反応性生物を除去することで、その後の工程の正確性を向上させることができる。
【００１８】
また、前記第一のマスク層の層厚が、５０〜５００オングストロームであることが望ましい。
【００１９】
このような構成によると、第一のマスク層の堆積時にピンホール（貫通孔）が生じる事は無く、マスク層としての機能を十分に果たすことが可能となる。また後述するように、第一のマスク層に隣接して形成される余分な絶縁層の突起を小さくすることが可能となる。
【００２０】
また、前記第一のマスク層と前記第三のマスク層の材質が、前記第二のマスク層の材質と異なることが望ましい。
【００２１】
このような構成によると、それぞれのマスク層に対するエッチャント（ドライエッチングの場合はエッチングガス、ウェットエッチングの場合はエッチング溶液）が異なり、したがって、それぞれのマスク層を選択的にエッチングすることが可能となる。
【００２２】
また、前記第一のマスク層と前記第三のマスク層がＳｉＯ2又はＳｉ3Ｎ4であって、前記第二のマスク層がＡｌであっても良い。
【００２３】
このような構成によると、第一のマスク層及び第三のマスク層のエッチャントがＣＦ4やＣＨＦ3といったフッ素系エッチングガスとすることが可能となり、第二のマスク層のエッチャントはＣｌ2やＳｉＣｌ4といった塩素系ガスとすることが可能となる。したがって、第一のマスク層及び第三のマスク層と、第二のマスク層とを、それぞれ選択的にエッチングすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のストライプ状のリッジ部位を有する化合物半導体レーザの作製方法によれば、リッジ部位の上面に、絶縁物を堆積させないことが可能となり、レーザ素子の駆動電流や駆動電圧にばらつきや損失が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態である化合物半導体レーザについて説明する。図１は本発明の第１実施形態であるアルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）系化合物半導体レーザの作製工程フローの各工程毎における断面図である。
【００２６】
先ず、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザはｎ型ＧａＡｓ基板上（図示せず）に、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシャル成長（ＭＢＥ）法などの結晶成長法により、ｎ型ＧａＡｓバッファ層、ｎ型ＡｌXＧａYＩｎ1-X-YＰ（０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、Ｘ＋Ｙ＜１、以下、ＡｌＧａＩｎＰと略称する）クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井戸層とによって構成される多重量子井戸活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次形成した化合物半導体の積層構造（以下、積層基板と記述することもある）１０を形成する。
【００２７】
次に、図１（ａ）に示す様に、この積層基板１０の上面全域に厚さ２００オングストロームのＳｉＯ2よりなる第一のマスク層１１を、次に厚さ３０００オングストロームのＡｌよりなる第二のマスク層２１を、更に、厚さ２０００オングストロームのＳｉＯ2よりなる第三のマスク層３１を、電子ビーム蒸着法により形成する。
【００２８】
次に第三のマスク層３１の上面全域にレジストマスク層を設け、そのレジストマスク層をフォトリソグラフィによりパターニングし、ストライプ状のパターンを有するレジストマスク７１が形成される。（図１（ｂ）参照）
【００２９】
次に、形成したレジストマスク７１をマスクとして、反応性イオンエッチング法により、第三のマスク層３１、第二のマスク層２１、第一のマスク層１１を順次エッチングして第三のマスク部３１ａ、第二のマスク部２１ａ、第一のマスク部１１ａ、が形成される。ここでのエッチングによって、ストライプ状にエッチングされた領域の積層基板１０の表面が露出される。また、この第一、第二、第三のマスク部１１ａ、２１ａ、３１ａを合わせて積層マスク部４１と呼ぶことにする。次にレジストマスク７１を除去し、図１（ｃ）に示した構造が得られる。ここで第一及び第三のマスク層１１、３１であるＳｉＯ2のエッチングにはＣＦ4やＣＨＦ3などのフッ素系エッチングガスを、また、第二のマスク層２１であるＡｌのエッチングには、Ｃｌ2やＳｉＣｌ4などの塩素系エッチングガスを、それぞれ用いる。また、レジストマスク７１の除去には、アセトンなどの有機溶剤を用いて溶解する。
【００３０】
次に、上記の積層マスク部４１をマスクとして、積層基板１０をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の途中までエッチングし、図１（ｄ）に示したようなリッジ部位１０ａが形成される。この場合のエッチングガスとしては、例えばＣｌ2、ＳｉＣｌ4、ＢＣｌ3などの塩素系ガスを用いる。本実施形態の如く、ドライエッチングによりストライプ状のパターンを有するリッジ部位１０ａを形成する場合、積層基板１０、積層マスク部４１、及びエッチングガスのそれぞれの構成元素が、エッチング中に相互に反応して、図１（ｄ）に示すように反応生成物９１がエッチング側面であるリッジ部位１０ａの側面及び積層マスク部４１の側面に付着して残る事が多い。この反応生成物９１が積層マスク部４１の側面に残った状態では、次に説明する第二のマスク部２１ａのウェットエッチング工程において、正常なエッチングがなされない危険性がある。そのため、この積層マスク部４１の側面に残った反応性生物９１を除去する必要がある。この場合では、５０ｗｔ％のフッ化水素酸と４０ｗｔ％のフッ化アンモニウム水溶液を、重量比率で１：５０の割合で混合して液温１５℃に保持した溶液中で１０秒間エッチングする事により、反応生成物９１を完全に除去する事ができる。
【００３１】
次に、液温４０℃の８５％リン酸中に６０秒浸ける事により、第二のマスク部２１のみを選択的にエッチングし、図１（ｅ）に示したように、積層マスク部４１の側壁部、すなわち、第一、第二、及び、第三のマスク部の側面からなる面に、第二のマスク部の側面部分を凹部とした窪み部（以後、ネック部位と記述する）８１を有する形状が得られる。この場合、先述の反応生成物９１が残った状態であると、第二マスク部２１ａのエッチング速度に場所によるばらつきが生じ、ネック部位８１の形状再現性が得られない。
【００３２】
次に、図１（ｆ）に示すように、試料の略垂直上方から層厚３５００オングストロームのＺｒＯ2よりなる絶縁層６１を、電子ビーム蒸着法により堆積する。この場合、上述のように、ネック部位８１には、蒸着源より飛んできたＺｒＯ2が到達しにくいため、第二のマスク部２１ａの側面部位を中心に、絶縁層６１が形成されない部分が生じる。ただし、第一のマスク部１１ａの上部などにも、多少のＺｒＯ2微粒子６１ａ等が付着するのは実質的に不可避である。もしも第一のマスク部１１ａがない作製方法を用いた場合、ＺｒＯ2微粒子６１ａ等がリッジ部位１０ａの上面に付着してしまい、完成した半導体レーザ素子に電流を注入する際の障害となってしまう。第一のマスク部１１ａは、この現象を回避するためにリッジ部位１０ａの上面を保護する機能を有している。
【００３３】
引き続き、液温２０℃の１０％フッ酸中に６０秒浸ける事により、積層マスク部４１と、その積層マスク部４１の表面に形成された絶縁層６１ｃと、が一緒に除去（リフトオフ）され、図１（ｇ）に示したように、リッジ部位１０ａの表面が露出した構造が得られる。従って、第一のマスク部１１ａの上部に付着したＺｒＯ2微粒子６１ａも、第一のマスク部１１ａが溶出される際、同時に取り除かれる。ただし、この際、リッジ部位１０ａの上面の両端に、第一のマスク部１１ａの厚みに相当する高さを有する絶縁層６１の突起６１ｂが残留する。この突起６１ｂは、その後の工程の途中で折れて破片がリッジ部位１０ａの上面に付着する事がある。このため、できるだけ突起６１ｂの高さを低くし、その危険性が実用上問題ない範囲に抑える必要がある。即ち、突起６１ｂの高さを決める第一のマスク部１１ａの厚みが薄い方が望ましい。より具体的には、５００オングストローム以下とする事が望ましい。ただし、５０オングストロームを下回ると、成膜方法や成膜条件によっては、膜中に生じる微小なピンホール（貫通孔）により上述のリッジ部位１０ａの上面を保護する機能が損なわれるため、望ましくない。
【００３４】
次に、絶縁層６１と、リッジ部位１０ａの表面にｐ側電極５１を形成して、図１（ｈ）の構造が得られる。以降、積層基板１０の裏面を研削・研磨してウエハの厚みを１００ミクロン程度に薄く加工し、裏面にｎ側電極を形成した後、ウエハを分割して、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体レーザが得られる。
【００３５】
以上のような作製方法により、第一のマスク部１１ａがＺｒＯ2からなる絶縁層のリッジ部位１０ａ上面への堆積を防ぐことができるため、上述した、電流注入領域の実行面積のばらつきや減少を防ぐことが可能となる。その結果、レーザとしての出力信頼性が向上することとなる。
【００３６】
なお、以上の作製方法において反応生成物９１は、積層基板１０をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の途中までエッチングする際に生じたものであるが、第二のマスク層２１または第一のマスク層１１を反応性イオンエッチング法によりエッチングする際にも、エッチング条件によっては、反応生成物が被エッチング物の側面に形成される場合がある。この場合においても同様に、５０ｗｔ％のフッ化水素酸と４０ｗｔ％のフッ化アンモニウム水溶液を、重量比率で１：５０の割合で混合した溶液で処理する事により、除去する事が可能である。
【００３７】
また、以上の作製方法においては、積層マスク部４１を形成した後、レジストマスク７１を除去しているが、レジストマスク７１の除去は、別のタイミングで行なっても構わない。例えば、第三のマスク層３１をエッチングした直後であったり、第二のマスク層２１をエッチングした直後であったり、積層基板１０をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の途中までエッチングした直後であっても良い。ただし、第二のマスク層２１をエッチングした直後にレジストマスク７１を除去する場合、第一のマスク層１１をエッチングする際に、第一のマスク層１１と同じＳｉＯ2よりなる、第三のマスク層３１も同時にエッチングされる事となる点に注意が必要である。この場合は、本実施の形態のごとく、第一のマスク層１１の厚みが、第三のマスク層３１のそれに比べて例えば1／１０程度と十分薄い場合にのみ可能である。また、除去工程を特に設けず、液温２０℃の１０％フッ酸中に６０秒浸ける事により、積層マスク部４１と、絶縁層６１ｃとを除去（リフトオフ）する際に、一緒に除去する形としても特に問題はない。
【００３８】
また、以上の作製方法においては、積層マスク部４１をマスクとして、積層基板１０をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の途中までエッチングした後に、ネック部位８１を形成したが、この工程は、順番が逆になっても構わない。
【００３９】
以上、説明した図１（ａ）〜（ｈ）に示す本発明の第一の実施形態においては、化合物半導体からなる積層基板１０をエッチングすることでリッジ部位１０ａを形成し、その後に、第二のマスク部２１をエッチングしてネック部位８１が形成された。しかし、これらの工程の順序を入れ替える事により、第１実施形態と同様の効果を保ちつつも、より少ない工程数で化合物半導体レーザ素子を作製する事ができる。これを次の第２実施形態で説明する。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の第２実施形態による、アルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）系化合物半導体レーザの作製工程フローの各工程毎における断面図である。まずＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体レーザは、ｎ型ＧａＡｓ基板上（図示せず）に、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシャル成長（ＭＢＥ）法などの結晶成長法により、ｎ型ＧａＡｓバッファ層、ｎ型ＡｌXＧａYＩｎ1-X-YＰ（０＜Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１、以下、ＡｌＧａＩｎＰと略称する）クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井戸層とによって構成される多重量子井戸活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次形成した化合物半導体の積層構造（以下、積層基板と記述することもある）２０を形成する。
【００４１】
次に、図２（ａ）に示す様に、この積層基板２０の表面に厚さ２００オングストロームのＳｉＯ2よりなる第一のマスク層１２を、次に厚さ３０００オングストロームのＡｌよりなる第二のマスク層２２を、更に、厚さ２０００オングストロームのＳｉＯ2よりなる第三のマスク層３２を、電子ビーム蒸着法により形成する。
【００４２】
次に第三のマスク層３２の上面全域にレジストマスク層を設け、そのレジストマスク層をフォトリソグラフィによりパターニングし、ストライプ状のパターンを有するレジストマスク７２が形成される。（図２（ａ）参照）
【００４３】
次に、形成したレジストマスク７２をマスクとして、ＣＦ4やＣＨＦ3などのフッ素系エッチングガスを用いた反応性イオンエッチング法により、第三のマスク層３２を、第二のマスク層２２が露出するまでエッチングして、第三のマスク部３２ａが形成され、図２（ｂ）の形状が得られる。
【００４４】
次に、液温４０℃の８５％リン酸中に６０秒浸ける事により、第二のマスク層２２をエッチングして第一のマスク層１２が露出されるが、このようなウェットエッチングは、ドライエッチング法と異なり等方性が強いため、第二のマスク層２２の第三のマスク部３２ａの直下の部分までエッチングが進行し、第二のマスク部２２ａが形成されると同時に、窪み部（以後、ネック部位と記述する）８２が形成される（図２（ｃ）参照）。
【００４５】
次に、再びＣＦ4やＣＨＦ3などのフッ素系エッチングガスを用いた反応性イオンエッチング法により、第一のマスク層１２をエッチングして積層基板２０の表面を露出させ、第一のマスク部１２ａが得られる。その後、レジストマスク７２を除去し、図２（ｄ）に示した構造が得られる。また、この第一〜第三のマスク部１２ａ、２２ａ、３２ａを合わせて積層マスク部４２と呼ぶことにする。この場合、反応性イオンエッチング法の異方性を利用する事で、図２（ｄ）の如く第三のマスク部３２ａと同じ幅で第一のマスク部１２ａを残す事が可能である。ただしこのエッチングの際に、エッチング条件によっては反応生成物がネック部位８２に付着する事がある。完全にネック部位８２が反応生成物で埋まってしまうと、あとの工程でリッジ部位２０ａ上の絶縁層６２を積層マスク部４２と一緒に除去する（リフトオフする）際に問題となる。しかし、第１実施形態で示したように、第一のマスク層３２の厚みをたかだか５００オングストロームとすると、ネック部位８２が埋まる十分前に、前記ドライエッチングを終了する事ができるため、問題はない。
【００４６】
次に、積層マスク部４２をマスクとして、積層基板２０を、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の途中までエッチングし、図２（ｅ）に示したようなリッジ部位２０ａが形成される。更にそのエッチングによってエッチング側面に生成した反応生成物９２を除去して図２（ｆ）の構造が得られた後に、図２（ｇ）に示すように図２（ｆ）の構造の上面全域に、層厚３５００オングストロームのＺｒＯ2よりなる絶縁層６２を、電子ビーム蒸着法により形成する。その後ｐ側電極を形成する工程は、第１実施形態の場合と同じであるため、説明および図示は省略する。
【００４７】
以上の作製方法によれば、第二のマスク層２２をパターニングし第二のマスク部２２ａが得られる工程と、ネック部位８２を設ける工程と、を同時に行う事ができるため、第１実施形態の場合と比べ、より少ない工程数で製造が可能となる。
【００４８】
また、第１実施形態のプロセスでは、第一のマスク層１１のエッチングを、フッ素系エッチングガスを用いた反応性イオンエッチング法により行なっているが、その際、第二のマスク部２１ａの側面がフッ化アルミニウムに改質される事がある。このフッ化アルミニウム層は、通常、リッジ部位１０ａを形成する際のドライエッチングで生じた反応生成物９１を除去する際に同時に除去されるが、例えばリッジ部位１０ａの高さが１．５ミクロンを超える高さなどの場合は、そのドライエッチング中に、イオン衝突や紫外線照射などによって、試料表面の温度が高くなった場合、前記フッ化アルミニウムの完全な除去が困難となる事がある。その場合は、第二のマスク層２１をリン酸溶液で処理してネック部位８１を設けようとしても、ほとんどエッチングが進行しない。このような場合には、本実施形態の如く、第二のマスク層２２をパターニングする工程とネック部位８２を設ける工程とを同時に処理する事で、この問題を回避する事が可能である。
【００４９】
また、このように、ネック部位８２を設けた後にリッジ部位２０ａを塩素系ガスを用いたドライエッチング法により形成する場合、更に積層基板２０が本実施形態のようにＩｎを含む場合は、特に、後の工程で第一のマスク部１２ａとなる第一のマスク層１２の存在が重要である。というのは、第一のマスク部１２ａが積層基板２０の表面を保護していない場合、リッジ部位２０ａの上面にＩｎのハロゲン化物を含む反応生成物９２が乗ってしまう現象が顕著となり、しかも、Ｉｎのハロゲン化物は沸点が高く、脱離が困難であるためである。
【００５０】
また、以上の作製方法において反応生成物９２は、積層基板２０をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の途中までエッチングする際に生じたものであるが、第一のマスク層１２を反応性イオンエッチング法によりエッチングする際にも、エッチング条件によっては、反応生成物が被エッチング物の側面に形成される場合がある。この場合においても同様に、５０ｗｔ％のフッ化水素酸と４０ｗｔ％のフッ化アンモニウム水溶液を、重量比率で１：５０の割合で混合した溶液で処理する事により、除去する事が可能である。
【００５１】
また、以上の作製方法においては、積層マスク部４２を形成した後、レジストマスク７２を除去しているが、レジストマスク７２の除去は、別のタイミングで行なっても構わない。例えば、第三のマスク層３２をエッチングした直後であったり、第二のマスク層２２をエッチングした直後であったり、積層基板２０をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の途中までエッチングした直後であっても良い。ただし、第二のマスク層２２をエッチングした直後にレジストマスク７２を除去する場合、第一のマスク層１２をエッチングする際に、第一のマスク層１２と同じＳｉＯ2よりなる、第三のマスク層３２も同時にエッチングされる事となる点に注意が必要である。この場合は、本実施の形態のごとく、第一のマスク層１２の厚みが、第三のマスク層３２のそれに比べて例えば1／１０程度と十分薄い場合にのみ可能である。また、除去工程を特に設けず、積層マスク部４２と、絶縁層６２とを除去（リフトオフ）する際に、一緒に除去する形としても特に問題はない。
【００５２】
以上説明した本発明の第１及び第２実施形態では、積層基板にストライプ状のリッジ部位を形成し、続いて絶縁層を被せた後に、ｐ側電極を形成している。この場合、基板上に化合物半導体からなる積層構造（積層基板）を形成した後、一旦、その表面が第一のマスク層で被覆される事となる。しかしながら、第一のマスク層が形成される際の前記表面に与える物理的ダメージや、除去される際に発生する界面準位（未結合手や原子欠陥などによる電気的トラップ）の影響で、コンタクト抵抗が上昇し、レーザ素子の駆動電圧の上昇を招く場合がある。このような懸念がある場合、化合物半導体からなる積層構造（積層基板）を形成した後に、まずｐ側コンタクト電極を形成することで、このような懸念を払拭する事も可能である。次にその場合の実施形態を説明する。
【００５３】
図３は、本発明の第３実施形態による、窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製工程フローの各工程毎における断面図である。先ず、ｎ型ＧａＮ基板上（図示せず）に、低温成長によるアンドープＧａＮバッファ層、ｎ型ＧａＮコンタクト層、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層、ｎ型ＧａＮ光ガイド、Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層とＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ井戸層とを３周期重ねた量子井戸構造の活性層、ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎキャリアブロック層、ｐ型ＧａＮ光ガイド層、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層、及びｐ型ＧａＮコンタクト層を順次積層して得られた窒化ガリウム系化合物半導体積層構造（以下、積層基板と呼ぶこともある）３０の表面に、電子ビーム蒸着法により厚さ１５０オングストロームのＰｄよりなるｐ側コンタクト電極層４３を形成する。更にその上部に、厚さ２００オングストロームのＳｉ3Ｎ4よりなる第一のマスク層１３を、次に厚さ３０００オングストロームのＡｌよりなる第二のマスク層２３を、更に、厚さ２０００オングストロームのＳｉ3Ｎ4よりなる第三のマスク層３３を、電子ビーム蒸着法により形成して、図３（ａ）の形状が得られる。
【００５４】
次に第三のマスク層３３の上面全域にレジストマスク層を設け、そのレジストマスク層をフォトリソグラフィによりパターニングし、ストライプ状のパターンを有するレジストマスク７３が形成される（図３（ｂ）参照）。
【００５５】
次に、形成したレジストマスク７３をマスクとして、反応性イオンエッチング法により、第三のマスク層３３、第二のマスク層２３、第一のマスク層１３、ｐ側コンタクト電極層４３を順次エッチングして、第三のマスク部３３ａ、第二のマスク部２３ａ、第一のマスク部１３ａ、ｐ側コンタクト電極部４３ａが形成される。前記エッチングによって当該エッチングされた領域の積層基板３０の表面が露出される。また、この第一〜第三のマスク部１３ａ、２３ａ、３３ａ、を合わせて積層マスク部５３と呼ぶことにする。次に、レジストマスク７３を除去し、図３（ｃ）に示した構造が得られる。ここで、第一及び第三のマスク層であるＳｉ3Ｎ4のエッチングにはＣＦ4やＣＨＦ3などのフッ素系エッチングガスを、また、第二のマスク層であるＡｌのエッチングには、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ4またＢＣｌ3などの塩素系エッチングガスを用いる。また、ｐ側コンタクト電極層４３であるＰｄのエッチングにはＡｒを用いてスパッタリングする。また、レジストマスク７３の除去には、アセトンなどの有機溶剤を用いて溶解する。
【００５６】
レジストマスク７３の除去に引き続き、積層マスク部５３をマスクとしてやはり反応性イオンエッチング法により、積層基板３０を、上部クラッド層の途中までエッチングし、図３（ｄ）に示すようにリッジ部位３０ａが形成される。この場合のプロセスガスは、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ4、ＢＣｌ3などの塩素系ガスを使用する。
【００５７】
次に、液温１０℃の６０％塩酸中に２０秒浸ける事により、第二のマスク部２３ａのみを選択的にエッチングし、図３（ｅ）に示したように、積層マスク部５３中に窪み部（以後、ネック部位と記述する）８３を有する形状が得られる。
【００５８】
次に、図３（ｆ）に示したように、上面全域に層厚３５００オングストロームのＺｒＯ2よりなる絶縁層６３が、電子ビーム蒸着法により形成される。
【００５９】
引き続き、５０ｗｔ％のフッ化水素酸と４０ｗｔ％のフッ化アンモニウム水溶液を、重量比率で１：５０の割合で混合して液温２０℃に保持した溶液中に６０秒浸ける事により、積層マスク部５３と、当該積層マスク部５３の表面と側面に形成された絶縁層６３と、が一緒に除去され、図３（ｇ）に示すように、ｐ側コンタクト電極部４３ａの表面が露出した構造が得られる。第一のマスク部１３ａの上に乗り上げた絶縁膜６３も、第一のマスク部１３ａが溶出される際、同時に取り除かれる。その後ｐ側電極を形成する工程以降は、上述の第１実施形態の場合と同じであるため、説明及び図示は省略する。
【００６０】
本実施形態の作製方法によれば、ｐ側コンタクト電極層４３を形成する前には、何ら、窒化ガリウム系化合物半導体積層構造（積層基板）３０を被覆する工程が含まれておらず、リッジ部位３０ａの上面（ｐ側コンタクト電極部４３ａとの界面）に損傷を与える工程が少ない。よって、第１実施形態の製造方法により作製した窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子よりもコンタクト抵抗を抑えることが可能となり、動作電流５０ｍＡでの室温連続発振動作において、約０．５ボルト程度低い電圧を実現できた。
【００６１】
なお、ドライエッチングの反応生成物（本実施形態では図示しない）が被エッチング対象物のエッチング側面に形成されることやその反応性生物が除去可能なこと、及び、レジストマスクを除去するタイミングが、本実施形態の作成方法に記載しているタイミングに限らないことについては、いずれも本発明の第１及び第２実施形態と同様であるのは言うまでもない。
【００６２】
ここまで説明してきた、本発明の第１、第２、及び第３実施形態においては、リッジ部位のみを残して、積層基板をドライエッチング法によりエッチングしたが、リッジ部位以外を全てエッチングする必要はなく、リッジ部位の近傍のみをエッチングしても良い。
【００６３】
リッジ部位のみを残してエッチングした場合、表面から突出しているリッジ部位が、後の工程で破損する危険性がある。他方、リッジ部位の近傍のみエッチングした場合は、リッジ部のみが突出するわけではないので、後の工程での破損の危険性を、大幅に減じることが可能となり、信頼性の向上にもつながる。そこで次に、リッジ部位の近傍のみエッチングした場合について説明する。
【００６４】
図４は、本発明の第４実施形態による、窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製工程フローを示す各工程毎における断面図である。ｎ型ＧａＮ基板上に、低温成長によるアンドープＧａＮバッファ層、ｎ型ＧａＮコンタクト層、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層、ｎ型ＧａＮ光ガイド、Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層とＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ井戸層とを３周期重ねた量子井戸構造の活性層、ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎキャリアブロック層、ｐ型ＧａＮ光ガイド層、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層、及びｐ型ＧａＮコンタクト層を順次積層して得られた窒化ガリウム系化合物半導体積層構造（以下、積層基板と記述することもある）４０の表面に、電子ビーム蒸着法により厚さ１５０オングストロームのＰｄよりなるｐ側コンタクト電極層４４を形成する。この際、ｐ側コンタクト電極層４４は、本発明の第３実施形態で紹介したように積層基板４０の上面全域に形成するのではなく、図４（ａ）に示したように、後にリッジ部位４０ａを形成する領域とその近傍にのみ形成する。例えば、リッジ部位が１．５ミクロン幅であれば、ｐ側コンタクト電極層４４はリッジ部位４０ａ形成位置を中心に、全幅１０〜２０ミクロン程度で形成する。一旦、厚さ１５０オングストロームのＰｄを積層基板４０の上面全域に形成したのち、ｐ側コンタクト電極層４４の設計線幅を有するレジストマスクをフォトグラフィにより形成し、そのレジストマスクに被覆された領域以外の領域を、硝酸と塩酸と水の混合溶液にてエッチングすることで、そのレジストマスクのパターンが転写され、所望の幅を有したｐ側コンタクト電極層４４が形成される。その後、レジストマスクを有機溶剤で除去する。
【００６５】
次に、上面全域（ｐ側コンタクト電極層４４の上面と当該ｐ側コンタクト電極層４４によって被覆されていない積層基板４０の上面）に、厚さ２００オングストロームのＳｉ3Ｎ4よりなる第一のマスク層１４を、次に厚さ３０００オングストロームのＡｌよりなる第二のマスク層２４を、更に、厚さ２０００オングストロームのＳｉ3Ｎ4よりなる第三のマスク層３４を、電子ビーム蒸着法により形成して、図４（ｂ）の形状が得られる。
【００６６】
次に図４（ｃ）に示した通り、第三のマスク層３４の上に、リッジ部位４０ａを形成するためのストライプ状のレジストマスク７４ａを、上面視においてｐ側コンタクト電極層４４形成領域内に位置するように形成する。また、同時にレジストマスク７４ａの両側に、当該レジストマスク７４ａから所定の間隔を有し、且つ、上面視において、ｐ側コンタクト電極層４４形成領域外に位置するようにレジストマスク７４ｂを形成する。この場合の各レジストマスク７４ａ、７４ｂの形成方法は上記と同様にフォトリソグラフィによって形成される。
【００６７】
次に、形成したレジストマスク７４ａ、７４ｂをマスクとして、反応性イオンエッチング法により、第三のマスク層３４、第二のマスク層２４、第一のマスク層１４、ｐ側コンタクト電極層４４を順次エッチングして、第三のマスク部３４ａ、３４ｂ、第二のマスク部２４ａ、２４ｂ、第一のマスク部１４ａ、１４ｂ、ｐ側コンタクト電極部４４ａが形成される。このときエッチングされた領域の積層基板４０の表面は露出することになる。また、このｐ側コンタクト電極部４４ａの上に位置するの第一、第二及び第三のマスク部１４ａ、２４ａ、３４ａを合わせて積層マスク部５４ａと呼ぶことにする。同様に、積層マスク部５４ａを除いた第一、第二及び第三のマスク部１４ｂ、２４ｂ、３４ｂを合わせて積層マスク部５４ｂと呼ぶことにする。次にレジストマスク７４ａ、７４ｂを除去し、図４（ｄ）に示した構造が得られる。ここで、第一及び第三のマスク層であるＳｉ3Ｎ4のエッチングにはＣＦ4やＣＨＦ3などのフッ素系エッチングガスを、また、第二のマスク層であるＡｌのエッチングには、Ｃｌ2やＳｉＣｌ4などの塩素系エッチングガスを、用いる。また、ｐ側コンタクト電極層４４であるＰｄのエッチングにはＡｒを用いたスパッタリングを行う。また、レジストマスク７４ａ、７４ｂの除去には、アセトンなどの有機溶剤を用いて溶解する。
【００６８】
レジストマスク７４ａ、７４ｂの除去に引き続き、やはり反応性イオンエッチング法により、積層マスク部５４ａ、５４ｂをマスクとして、積層基板４０を、上部クラッド層の途中までエッチングし、図４（ｅ）に示したようにリッジ部位４０ａが形成される。この場合のエッチングガスは、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ4、ＢＣｌ3などの塩素系ガスを使用する。上述の第３実施形態の場合と異なり、積層マスク部５４ｂが存在するため、積層基板４０がエッチングされるのは、リッジ部位４０ａの両脇の部分のみとなる。
【００６９】
次に、リッジ部位４０ａ及びその直上にある積層マスク部５４ａを完全に覆うよう、リッジ部位保護用レジストマスク７５を、図４（ｆ）に示したように形成する。次に、リッジ部位保護用レジストマスク７５によって保護されていない領域に形成されている積層マスク部５４ｂを、５０ｗｔ％のフッ化水素酸と４０ｗｔ％のフッ化アンモニウム水溶液を、重量比率で１：５０の割合で混合して２０℃に保持した溶液中に９０秒間浸ける事で、完全に除去し、その後、リッジ部位保護用レジストマスク７５を有機溶剤で除去する事で、図４（ｇ）に示した形状が得られる。
【００７０】
次に、液温４０℃の８５％リン酸中に６０秒浸ける事により、第二のマスク層２４のみを選択的にエッチングし、図４（ｈ）に示したように、積層マスク部５４ａ中にネック部位８４を有する形状が得られる。
【００７１】
その後、本実施形態の上面全域に、層厚３５００オングストロームのＺｒＯ2よりなる絶縁層を形成し、リッジ部位４０ａの上の積層マスク部５４ａと絶縁層を除去し、更に上部にｐ側電極を形成し、基板裏面を研削、研磨してｎ側電極を形成した後に分割するが、これらの工程は、上述の第１実施形態の場合と同様であるため、説明及び図示を省略する。
【００７２】
本実施形態の作製方法によれば、積層基板４０の上面における凸部がリッジ部位４０ａ以外にも存在することとなるため、リッジ部位４０のみが凸部として存在する場合に比べて、当該リッジ部位４０ａが破損しにくくなり、歩留りや信頼性の向上につながる。
【００７３】
なお、ドライエッチングの反応生成物（本実施形態では図示しない）が被エッチング対象物のエッチング側面に形成されることやその反応性生物が除去可能なこと、及び、レジストマスクを除去するタイミングが、本実施形態の作成方法に記載しているタイミングに限らないことについては、いずれも本発明の第１及び第２実施形態と同様であるのは言うまでもない。
【００７４】
以上述べた、本発明の第４実施形態においては、第３実施形態を踏襲して、積層基板を形成後、最初にコンタクト電極を形成したが、第１実施形態、第２実施形態と同様、絶縁層を形成した後にｐ側電極を形成する製造方法でも、同様に、リッジ部位の両脇のみが掘り込まれた構造を作製できるのは言うまでもない。また、第２実施形態のように、第二のマスク層のエッチングをウェットエッチングで行い、ネック部位を同時に形成する作製方法も適用可能である事も自明である。
【００７５】
以上、本発明を、実施形態に基づき詳述してきたが、本発明の内容は、ここに挙げた実施の形態に書かれた内容に限定されるものではない。次に、本願発明の技術的思想に基づく、変形を例示する。
【００７６】
本発明における化合物半導体からなる積層構造（積層基板）は、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体ないし、窒化ガリウム系半導体であったが、例えばＺｎ-Ｓｅ系などのＩＩ−ＶＩ族半導体や、ＩｎＰ系半導体、ＧａＡｓ系半導体においても同様に適用可能である。
【００７７】
また、本願の第３及び第４実施形態で使用したｐ側コンタクト電極層４３、４４は、層厚５００オングストロームのＰｄであったが、Ｎｉ、Ｔｉなどでも良い。また、これらの上に、Ａｕ，Ｍｏなど、別の金属が積層された構造であっても良い。また、厚みが正確に本実施形態の通りでなくとも良い。
【００７８】
また、第一のマスク層、第二のマスク層、第三のマスク層及び絶縁層と、それらをそれぞれ選択的にエッチングして退行させるためのエッチャント（以下、「第二のマスク層のエッチャント」などとそれぞれ呼称する。）と、及び絶縁層を形成した後にウェットエッチング法により積層マスク部を除去する（リフトオフする）際に使用するエッチャント（以下、「リフトオフする際のエッチャント」などと呼称する。）と、の組み合わせは、本願の実施形態で使用したもの以外でも、以下の条件１）〜６）を同時に満たす組み合わせであれば、同様に適用可能である。以下にその条件１）〜６）を示す。
【００７９】
１）第一のマスク層は、第二のマスク層のエッチャントには、実質的にエッチングされない。
【００８０】
２）第二のマスク層は、第一、及び第三のマスク層に十分な密着性があり、第二のマスク層のエッチャントによりエッチングされる。
【００８１】
３）第三のマスク層は、第二のマスク層のエッチャントには、実質的にエッチングされず、かつ、積層マスク部を除去する（リフトオフする）際のエッチャントには容易にエッチングされる。
【００８２】
４）絶縁層は、積層基板に対して十分な密着性を有する絶縁物であって、マスク層を除去する際のエッチャントには、実質的にエッチングされない。
【００８３】
５）第二のマスク層のエッチャントは、積層基板、第一のマスク層、及び第三のマスク層を実質的にエッチングせず、第二のマスク層のみを選択的にエッチングできる。
【００８４】
６）リフトオフする際のエッチャントは、第一のマスク層を容易にエッチングでき、同時に、積層基板、及び絶縁層を実質的にエッチングしない。
【００８５】
これら条件１）〜６）を満たす材料の具体的な組み合わせの例を図６にまとめる。
【００８６】
また、第一のマスク層、第二のマスク層、第三のマスク層、および絶縁層の厚みは、実施形態の記述中に例示した厚みに限定されるものではない。また、その形成方法についても、実施形態の記述中に例示した電子ビーム蒸着法によらずとも、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などによるものでも良い。
【００８７】
また、本発明の実施形態で使用したドライエッチング法は、反応性イオンエッチング法であったが、反応性イオンビームエッチング法や、誘導結合プラズマエッチング法、ＥＣＲプラズマエッチング法などでも、同様のプロセスガスの使用により、本願の実施形態に示したものと同様なエッチングが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１実施形態の作製工程フローを示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の作製工程フローを示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の作製工程フローを示す断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態の作製工程フローを示す断面図である。
【図５】従来の化合物半導体レーザの作製工程フローを示す断面図である。
【図６】マスク層及び絶縁層の材料とエッチャント溶液の組み合わせ例をまとめた図である。
【符号の説明】
【００８９】
１    サファイア基板
２    ＧａＮバッファ層
３    ＧａＮ系半導体層
３ａ    リッジ部位
４    第一のマスク層
４ａ    第一のマスク部
５    第二のマスク層
５ａ    第二のマスク部
６    レジストマスク
７ａ    絶縁層
７ｂ    絶縁層
８    積層マスク部
８５    ネック部位
１０    積層基板
１０ａ    リッジ部位
１１    第一のマスク層
１１ａ    第一のマスク部
２１    第二のマスク層
２１ａ    第二のマスク部
３１    第三のマスク層
３１ａ    第三のマスク部
４１    積層マスク部
５１    ｐ側電極
６１    絶縁層
６１ａ    ＺｒＯ2微粒子
６１ｂ    突起
６１ｃ    絶縁層
７１    レジストマスク
８１    ネック部位
９１    反応生成物
【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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