(57)【要約】【課題】リッジ部の基板面に対する垂直性及びリッジ部の対称性に優れた構造を持つ半導体レーザ装置において、結晶性が高い電流ブロック層を確実に形成できるようにする。【解決手段】半導体レーザ装置は、基板１０２の上に形成されたｎ型クラッド層１０３と、ｎ型クラッド層１０３の上に形成された活性層１０４と、活性層１０４の上に少なくとも上部がリッジストライプ状に形成されたリッジ部１００を有するｐ型クラッド層１０５と、ｐ型クラッド層１０５のリッジ部１００の上に形成されたｐ型コンタクト層１１０と、ｐ型クラッド層１０５におけるリッジ部１００の側方に形成され、ｐ型コンタクト層１１０を露出する開口部１０７ａを有するｎ型電流ブロック層１０７とを有している。ｐ型コンタクト層１１０におけるリッジ部１００の長手方向の側面は、該側面の上部から下部に向けて外側に傾斜すると共に、面方位に（１１１）面を含む結晶面を有している。【選択図】図１
2008066384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の上に形成された第１導電型の第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上に形成された活性層と、
前記活性層の上に少なくとも上部がリッジストライプ状に形成されたリッジ部を有する第２導電型の第２クラッド層と、
前記第２クラッド層の前記リッジ部の上に形成された第２導電型のコンタクト層と、
前記第２クラッド層における前記リッジ部の側方に形成され、前記コンタクト層を露出する開口部を有する電流ブロック層とを備え、
前記コンタクト層における前記リッジ部の長手方向の側面は、該側面の上部から下部に向けて外側に傾斜すると共に、面方位に（１１１）面を含む結晶面を有していることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第２クラッド層における前記リッジ部の長手方向の側面と基板面とのなす角度は、前記リッジ部の上端から下方への５０％以上の領域においてほぼ垂直であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記第２クラッド層における前記リッジ部と前記コンタクト層との間に形成された第２導電型の中間層をさらに備え、
前記中間層における前記リッジ部の長手方向に垂直な方向の幅と、前記第２クラッド層における前記リッジ部の長手方向に垂直な方向の幅との差は０．１μｍかそれよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記電流ブロック層は、第１導電型の半導体層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記コンタクト層の前記側面の面方位は、ほぼ全面が（１１１）面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記コンタクト層の前記側面は、少なくとも一部が前記電流ブロック層により覆われていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記半導体基板の主面の面方位は、面方位の（１００）面から所定の角度だけ傾斜した面方位であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記半導体基板の（１００）面における傾斜方向は［０１１］方向であることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
半導体基板上に、第１導電型の第１クラッド層、活性層、第２導電型の第２クラッド層及び第２導電型のコンタクト層とを順次形成する工程と、
前記コンタクト層の上に、ストライプ状のマスク膜を選択的に形成する工程と、
形成した前記マスク膜を用いて、前記コンタクト層及び前記第２クラッド層に対してエッチングを行なうことにより、前記コンタクト層及び前記第２クラッド層の一部からなるリッジ部を形成する工程と、
前記マスク膜を用いて、前記コンタクト層に対してウェットエッチングを行なうことにより、前記コンタクト層における前記リッジ部の長手方向の側面の少なくとも一部に面方位が（１１１）面の結晶面を露出する工程と、
前記マスク膜を除去した後、前記半導体基板の上に前記リッジ部を含む全面にわたって電流ブロック層を形成する工程と、
前記電流ブロック層における前記リッジ部の上側部分を選択的に除去することにより、前記電流ブロック層に、前記コンタクト層の少なくとも一部を露出する開口部を形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項１０】
半導体基板上に、第１導電型の第１クラッド層、活性層、第２導電型の第２クラッド層及び第２導電型のコンタクト層とを順次形成する工程と、
前記コンタクト層の上に、ストライプ状のマスク膜を選択的に形成する工程と、
形成した前記マスク膜を用いて、前記コンタクト層に対してウェットエッチングを行なうことにより、前記コンタクト層における前記マスク膜の長手方向の側面としてその少なくとも一部に面方位が（１１１）面となる結晶面を露出する工程と、
前記コンタクト層の側面に（１１１）面となる結晶面を露出した後、前記第２クラッド層に対して、前記マスク膜及び前記コンタクト層をマスクとしたエッチングを行なうことにより、前記コンタクト層及び前記第２クラッド層の一部からなるリッジ部を形成する工程と、
前記マスク膜を除去した後、前記半導体基板の上に前記リッジ部を含む全面にわたって電流ブロック層を形成する工程と、
前記電流ブロック層における前記リッジ部の上側部分を選択的に除去することにより、前記電流ブロック層に、前記コンタクト層の少なくとも一部を露出する開口部を形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項１１】
前記リッジ部を形成する工程において、前記コンタクト層及び前記第２クラッド層に対して行なうエッチングは、ドライエッチング、又はドライエッチング及び該ドライエッチングに続くウェットエッチングであることを特徴とする請求項９に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１２】
前記リッジ部を形成する工程において、前記第２クラッド層に対して行なうエッチングは、ドライエッチング、又はドライエッチング及び該ドライエッチングに続くウェットエッチングであることを特徴とする請求項１０に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１３】
前記リッジ部を形成する工程において、前記第２クラッド層における前記リッジ部の長手方向の側面と基板面とのなす角度が前記リッジ部の上端から下方への５０％以上の領域においてほぼ垂直となるようにエッチングすることを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記コンタクト層の前記側面の少なくとも一部に（１１１）面の結晶面を露出する工程において、前記ウェットエッチングにより、前記コンタクト層の前記側面のほぼ全面を（１１１）面とすることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１５】
前記電流ブロック層に前記開口部を形成する工程において、前記開口部は、ウェットエッチング、又はドライエッチング及び該ドライエッチングに続くウェットエッチングにより形成することを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１６】
前記半導体基板の主面の面方位は、面方位の（１００）面から所定の角度だけ傾斜した面方位であることを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１７】
前記半導体基板における面方位の（１００）面の傾斜方向は、晶帯軸の［０１１］方向であることを特徴とする請求項１６に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置又は情報処理装置等の光源に用いられる半導体レーザ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ（digital versatile disc）等の光ディスクに対する高密度記録化の進展に伴い、再生に限られず、ＤＶＤ−ＲＡＭ（random access memory）又はＤＶＤ−ＲＷ（read/ write）等の記録用ＤＶＤドライブ装置が製品化されてきている。
【０００３】
記録用ＤＶＤドライブ装置の記録倍速（速度）は高速化の一途をたどっている。このような記録用ＤＶＤドライブ装置の記録倍速の高速化に対応して、その光源として使用される高出力半導体レーザ装置の開発が活発に行なわれている。
【０００４】
半導体レーザ装置の高出力化の手段として種々の提案がなされている。例えば、活性層の上側に形成されたクラッド層を加工して、垂直性及び対称性が高いリッジ型ストライプを形成することが有効な手段であり、このリッジ型ストライプはドライエッチング技術を用いることにより実現されている。なお、リッジ型ストライプが垂直性が高いとは、リッジ部の長手方向（ストライプ方向）の側面と基板面とのなす角度がほぼ垂直であることを意味し、対称性が高いとは、リッジ部の長手方向に対して垂直な方向の断面形状がほぼ左右対称であることを意味する。なお、本発明において、ストライプ方向に対して垂直な方向の断面とは、リッジ部の長手方向を直角に横切る方向の断面をいう。
【０００５】
また、他の手段として、電流ブロック層に、例えば燐化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＰ）等の光吸収が小さい半導体を用いることが挙げられる。これにより、発振光（レーザ光）の導波損失を抑制できるため、半導体レーザ装置の高出力化を図ることができる。
【０００６】
しかしながら、基板の主面の全面にエピタキシャル成長した電流ブロック層の一部を除去して該電流ブロック層に電流注入領域を形成する際には、主にウェットエッチングが用いられる。このとき、リッジ部の上面及びリッジ部の側面上に形成された電流ブロック層の結晶性が低いことから、エッチング領域を高精度に制御することができないという問題があった。これにより、リッジ部の側面上に形成された電流ブロック層がエッチングされる結果、リッジ部の側面部分にまで電極が形成されて発振光が吸収されてしまい、半導体レーザ装置の高出力化を実現することができなくなる。
【０００７】
この問題に鑑み、近年、電流ブロック層の上に、該電流ブロック層に対して選択性を有するエッチング阻止層を形成し、リッジ部の側面上に形成された電流ブロック層のエッチングによる消失を抑制又は防止する技術が提案されている（例えば、下記の特許文献１を参照。）。
【０００８】
以下、特許文献１の第１の実施形態に記載された、従来例に係る半導体レーザ装置及びその製造方法について図５及び図６を用いて説明する。図５は従来例に係る半導体レーザ装置の断面構成を示し、図６（ａ）〜図６（ｆ）は従来例に係る半導体レーザ装置の製造方法であって、リッジ型ストライプの長手方向に垂直な方向の工程順の断面構成を示している。
【０００９】
図５に示すように、従来の半導体レーザ装置は、ｎ型砒化ガリウム（ＧａＡｓ）からなる基板２０１の上に、ｎ型ＧａＡｓからなるバッファ層２０２、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層２０３、ＧａＩｎＰからなる活性層２０４、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなる第１ｐ型クラッド層２０５、ＧａＩｎＰからなるエッチングストップ層２０６が順次形成されている。
【００１０】
エッチングストップ層２０６の上の中央部には、リッジ状のｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなる第２ｐ型クラッド層２０７と、下部が第２ｐ型クラッド層２０７の両側に庇状に張り出したリッジ状のｐ型ＧａＩｎＰからなる中間層２０８と、側面が中間層２０８と連続したリッジ状のｐ型ＧａＡｓからなるキャップ層２０９とが形成されている。
【００１１】
エッチングストップ層２０６上における第２ｐ型クラッド層２０７、中間層２０８及びキャップ層２０９の両側方の領域には、ｎ型電流ブロック層２１０Ｂが形成され、該ｎ型電流ブロック層２１０Ｂの上には、ＧａＩｎＰからなるエッチング阻止層の脇部２１１Ｂが形成されている。
【００１２】
キャップ層２０９及び脇部２１１Ｂの上には、ｐ型ＧａＡｓからなるｐ型コンタクト層２１４が形成され、該ｐ型コンタクト層２１４の上にはｐ側電極２１６が形成されている。また、基板２０１のバッファ層２０２と反対側の面上にｎ側電極２１５が形成されている。
【００１３】
以下、前記のように構成された従来の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００１４】
まず、図５及び図６（ａ）に示すように、例えば分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法により、基板２０１の上に、バッファ層２０２、ｎ型クラッド層２０３、活性層２０４、第１ｐ型クラッド層２０５、エッチングストップ層２０６、第２ｐ型クラッド層２０７、中間層２０８及びキャップ層２０９を順次エピタキシャル成長する。
【００１５】
続いて、キャップ層２０９の上にレジストを塗布し、リソグラフィ法により、リッジストライプパターンを有する第１のレジストパターン２１２を形成する。
【００１６】
次に、図６（ｂ）に示すように、第１のレジストパターン２１２をマスクとして、キャップ層２０９、中間層２０８及び第２ｐ型クラッド層２０７に対して、それぞれ硫酸を主成分とするエッチャント、臭素を主成分とするエッチャント及び燐酸を主成分とするエッチャントを用いて順次ウェットエッチングを行なうことにより、リッジ部２００を形成する。このとき、燐酸を主成分とするエッチャントは、キャップ層２０９及び中間層２０８に対して高い選択性を有するため、第２ｐ型クラッド層２０７における長手方向の側面にサイドエッチングが発生してキャップ層２０９及び中間層２０８に庇状部分が形成される。
【００１７】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１のレジストパターン２１２を除去した後、再度ＭＢＥ法により、エッチングストップ層２０６の上にリッジ部２００を含む全面にわたって、ｎ型電流ブロック層２１０及びエッチング阻止層２１１を順次エピタキシャル成長させる。このとき、ｎ型電流ブロック層２１０は、中間層２０８の庇状部分により、エッチングストップ層２０６上で且つリッジ部２００の両側に形成された脇部２１０Ｂと、該リッジ部２００の上に形成された頂部２１０Ａとに分かれて成長する。同様に、エッチング阻止層２１１は、ｎ型電流ブロック層２１０Ｂ上に形成された脇部２１１Ｂと、ｎ型電流ブロック層２１０Ａの上に形成された頂部２１１Ａとに分かれて成長する。
【００１８】
次に、図６（ｄ）に示すように、エッチング阻止層２１１の脇部２１１Ｂの上に、第２のレジストパターン２１３を形成し、その後、図６（ｅ）に示すように、リッジ部２００の上に形成されたｎ型電流ブロック層２０の頂部２１０Ａを燐酸を主成分とするエッチャントによりエッチングすることにより、リッジ部２００の上部に位置するキャップ層２０９を露出する。このとき、ｎ型電流ブロック層２１０におけるリッジ部２００の上の頂部２１０Ａと、リッジ部２００の側方の脇部２１０Ｂとの間隔は小さい。さらに、電流ブロック層２１０の頂部２１０Ａと脇部２１０Ｂとは、その表面がエッチング選択層であるエッチング阻止層２１１により覆われているため、ｎ型電流ブロック層２１０におけるリッジ部２００の側方に位置する各脇部２１０Ｂはエッチングされない。
【００１９】
次に、図６（ｆ）に示すように、第２のレジストパターン２１３を除去した後、キャップ層２０９及びエッチング阻止層２１１の脇部２１１Ｂの上に、ｐ型コンタクト層２１４を堆積する。続いて、ｎ側電極２１５及びｐ側電極２１６を形成して、半導体レーザ装置を完成させる。
【００２０】
このように、従来の製造方法によると、エッチング阻止層２１１によって、電流ブロック層２１０におけるリッジ部２００の側方部分である脇部２１０Ｂに対するエッチングを防止できるため、ｐ側電極２１６又はｐ型コンタクト層２１４による発振光の吸収を低減することができる。
【特許文献１】特開２００３−２６４３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
半導体レーザ装置の高出力化を図るには、リッジ部２００の長手方向（ストライプ方向）に対して垂直な方向の断面において、側面が垂直で且つ左右対称であるリッジ形状を採用し、且つリッジ部２００の側面に形成された電流ブロック層のエッチングによる消失を防止することが必須である。
【００２２】
図５及び図６に示した従来の半導体レーザ装置の製造方法は、リッジ部２００の長手方向に対して垂直な方向の断面形状において、リッジ部２００の側面が基板面にほぼ垂直で且つ庇形状が小さいか又は形成されない場合は、基板１の全面に電流ブロック層２１０を成長させると、図７（ａ）に示すように、電流ブロック層２１０は頂部と脇部とに分かれて形成されずに一体に成長する。従って、電流ブロック層２１０の上にエッチング阻止層２１１を形成しても、ｎ型電流ブロック層２１０におけるリッジ部２００の側方部分の消失を防止することができなくなる。
【００２３】
さらに、リッジ部２００の側面が基板面にほぼ垂直で且つ庇形状が小さいか又は形成されない場合は、図７（ｂ）の矢印Ｒ１、Ｒ２で表わしたように、ｎ型電流ブロック層２１０は、ｐ型キャップ層２０９の上面と側面とを含むリッジ部２００の端面から、それぞれの法線方向に成長する。従って、これらの成長方向が互いに異なる成長フロントが衝突する界面Ｖでは結晶性が低下し、界面Ｖの近傍には結晶欠陥が発生しやすくなる。その結果、界面Ｖの近傍のウェットエッチレートが極端に増大するため、基板面内（ウェハ面内）又はウェハ間でエッチングの領域制御が困難となるので、リッジ部２００の側面に形成された電流ブロック層２１０が除去されてしまう。ここで、図７（ｂ）は、図７（ａ）のリッジ部２００の上端の一角部を拡大した断面を表わしている。
【００２４】
本発明は、前記従来の問題に鑑み、リッジストライプ型半導体レーザ装置において、リッジ部に形成される庇形状が小さくなる、すなわちリッジ部の基板面に対する垂直性及びリッジ部の対称性に優れた構造を持つ場合に、結晶性が高い電流ブロック層を確実に形成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記の目的を達成するため、本発明は、半導体レーザ装置を、電流ブロック層の両側に形成されるリッジ部の上部にに含まれるコンタクト層の側面を外側に傾斜させ、さらに、コンタクト層の側面に露出する結晶面の面数を減少させる構成とする。
【００２６】
具体的に、本発明に係る半導体レーザ装置は、半導体基板の上に形成された第１導電型の第１クラッド層と、第１クラッド層の上に形成された活性層と、活性層の上に少なくとも上部がリッジストライプ状に形成されたリッジ部を有する第２導電型の第２クラッド層と、第２クラッド層のリッジ部の上に形成された第２導電型のコンタクト層と、第２クラッド層におけるリッジ部の側方に形成され、コンタクト層を露出する開口部を有する電流ブロック層とを備え、コンタクト層におけるリッジ部の長手方向の側面は、該側面の上部から下部に向けて外側に傾斜すると共に、面方位に（１１１）面を含む結晶面を有していることを特徴とする。
【００２７】
本発明の半導体レーザ装置によると、活性層の上に少なくとも上部がリッジストライプ状に形成されたリッジ部を有する第２クラッド層と、該第２クラッド層におけるリッジ部の側方に形成され、コンタクト層を露出する開口部を有する電流ブロック層とを備え、コンタクト層におけるリッジ部の長手方向の側面は、該側面の上部から下部に向けて外側に傾斜すると共に、面方位に（１１１）面を含む結晶面を有している。これにより、コンタクト層の側面上に形成される電流ブロック層の結晶性が向上するため、電流ブロック層に対するウェットエッチング速度が低下してエッチング制御性が良好となる。従って、結晶性が高い電流ブロック層をエッチングにより消失させることなく確実に形成することができる。
【００２８】
本発明の半導体レーザ装置において、第２クラッド層におけるリッジ部の長手方向の側面と基板面とのなす角度は、リッジ部の上端から下方への５０％以上の領域においてほぼ垂直であることが好ましい。
【００２９】
本発明の半導体レーザ装置は、第２クラッド層におけるリッジ部とコンタクト層との間に形成された第２導電型の中間層をさらに備え、中間層におけるリッジ部の長手方向に垂直な方向の幅と、第２クラッド層におけるリッジ部の長手方向に垂直な方向の幅との差は０．１μｍかそれよりも小さいことが好ましい。
【００３０】
本発明の半導体レーザ装置において、電流ブロック層は、第１導電型の半導体層からなることが好ましい。
【００３１】
本発明の半導体レーザ装置において、コンタクト層の側面の面方位は、ほぼ全面が（１１１）面であることが好ましい。
【００３２】
本発明の半導体レーザ装置において、コンタクト層の側面は、少なくとも一部が電流ブロック層により覆われていることが好ましい。
【００３３】
本発明の半導体レーザ装置において、半導体基板の主面の面方位は、面方位の（１００）面から所定の角度だけ傾斜した面方位であることが好ましい。
【００３４】
この場合に、半導体基板の（１００）面における傾斜方向は［０１１］方向であることが好ましい。
【００３５】
本発明に係る第１の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体基板上に、第１導電型の第１クラッド層、活性層、第２導電型の第２クラッド層及び第２導電型のコンタクト層とを順次形成する工程と、コンタクト層の上にストライプ状のマスク膜を選択的に形成する工程と、形成したマスク膜を用いてコンタクト層及び第２クラッド層に対してエッチングを行なうことにより、コンタクト層及び第２クラッド層の一部からなるリッジ部を形成する工程と、マスク膜を用いてコンタクト層に対してウェットエッチングを行なうことにより、コンタクト層におけるリッジ部の長手方向の側面の少なくとも一部に面方位が（１１１）面の結晶面を露出する工程と、マスク膜を除去した後、半導体基板の上にリッジ部を含む全面にわたって電流ブロック層を形成する工程と、電流ブロック層におけるリッジ部の上側部分を選択的に除去することにより、電流ブロック層に、コンタクト層の少なくとも一部を露出する開口部を形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００３６】
第１の半導体レーザの製造方法によると、コンタクト層及び第２クラッド層の一部からなるリッジ部を形成した後、コンタクト層に対してウェットエッチングを選択的に行なうことにより、コンタクト層におけるリッジ部の長手方向の側面の少なくとも一部に面方位が（１１１）面の結晶面を露出するため、続いてコンタクト層の側面上に形成する電流ブロック層の結晶性が向上する。これにより、電流ブロック層に対して開口部を形成する際の例えばウェットエッチング時にエッチング速度が低下してエッチング制御性が良好となるので、結晶性が高い電流ブロック層をエッチングにより消失させることなく確実に形成することができる。
【００３７】
本発明に係る第２の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体基板上に、第１導電型の第１クラッド層、活性層、第２導電型の第２クラッド層及び第２導電型のコンタクト層とを順次形成する工程と、コンタクト層の上にストライプ状のマスク膜を選択的に形成する工程と、形成したマスク膜を用いてコンタクト層に対してウェットエッチングを行なうことにより、コンタクト層におけるマスク膜の長手方向の側面としてその少なくとも一部に面方位が（１１１）面となる結晶面を露出する工程と、コンタクト層の側面に（１１１）面となる結晶面を露出した後、第２クラッド層に対してマスク膜及びコンタクト層をマスクとしたエッチングを行なうことにより、コンタクト層及び第２クラッド層の一部からなるリッジ部を形成する工程と、マスク膜を除去した後、半導体基板の上にリッジ部を含む全面にわたって電流ブロック層を形成する工程と、電流ブロック層におけるリッジ部の上側部分を選択的に除去することにより、電流ブロック層に、コンタクト層の少なくとも一部を露出する開口部を形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００３８】
第２の半導体レーザの製造方法によると、コンタクト層に対してウェットエッチングを選択的に行なうことにより、コンタクト層におけるマスク膜の長手方向の側面としてその少なくとも一部に面方位が（１１１）面となる結晶面を露出し、その後、第２クラッド層に対してエッチングを選択的に行なうことにより、コンタクト層及び第２クラッド層の一部からなるリッジ部を形成する。これにより、リッジ部を含む全面にわたって電流ブロック層を形成する際に、該電流ブロック層の結晶性が向上するため、電流ブロック層に対して開口部を形成する際の例えばウェットエッチング時のエッチング制御性が良好となる。従って、結晶性が高い電流ブロック層をエッチングにより消失させることなく確実に形成することができる。
【００３９】
第１の半導体レーザ装置の製造方法は、リッジ部を形成する工程において、コンタクト層及び第２クラッド層に対して行なうエッチングは、ドライエッチング、又はドライエッチング及び該ドライエッチングに続くウェットエッチングであることが好ましい。
【００４０】
また、第２の半導体レーザ装置の製造方法は、リッジ部を形成する工程において、第２クラッド層に対して行なうエッチングは、ドライエッチング、又はドライエッチング及び該ドライエッチングに続くウェットエッチングであることが好ましい。
【００４１】
第１又は第２の半導体レーザ装置の製造方法は、リッジ部を形成する工程において、第２クラッド層におけるリッジ部の長手方向の側面と基板面とのなす角度がリッジ部の上端から下方への５０％以上の領域においてほぼ垂直となるようにエッチングすることが好ましい。
【００４２】
第１又は第２の半導体レーザ装置の製造方法は、コンタクト層の側面の少なくとも一部に（１１１）面の結晶面を露出する工程において、ウェットエッチングにより、コンタクト層の側面のほぼ全面を（１１１）面とすることが好ましい。
【００４３】
第１又は第２の半導体レーザ装置の製造方法は、電流ブロック層に開口部を形成する工程において、開口部は、ウェットエッチング、又はドライエッチング及び該ドライエッチングに続くウェットエッチングにより形成することが好ましい。
【００４４】
第１又は第２の半導体レーザ装置の製造方法において、半導体基板の主面の面方位は、面方位の（１００）面から所定の角度だけ傾斜した面方位であることが好ましい。
【００４５】
この場合に、半導体基板における面方位の（１００）面の傾斜方向は、晶帯軸の［０１１］方向であることが好ましい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明に係る半導体レーザ装置及びその製造方法によると、リッジ部の基板面に対する垂直性及びリッジ部の対称性に優れた構造を持つ場合に、結晶性が高い電流ブロック層を確実に形成できるようになるため、高出力リッジストライプ型半導体レーザ装置をウェハ面内及びウェハ間で均一性良く形成することができるので、歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明の実施形態について、ＡｌＧａＩｎＰ系材料からなるリッジストライプ型赤色半導体レーザ装置を例に図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態及びその実施例は本発明を限定するものではなく、本発明の理解を容易にするために、単に本発明の一実施形態及びその実施例を例示するに過ぎない。従って、本発明はすべてのリッジストライプ型半導体レーザ装置に適用可能である。
【００４８】
（一実施形態）
図１は本発明の一実施形態に係るリッジストライプ型半導体レーザ装置におけるリッジ型ストライプの長手方向に垂直な方向の断面構成を示し、図２（ａ）〜図２（ｆ）は本実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法であって、リッジ型ストライプの長手方向に垂直な方向の工程順の断面構成を示している。なお、本発明に係る半導体レーザ装置の説明において、各図における上方が半導体レーザ装置の上方又は上側であり、各図における下方が半導体レーザ装置の下方又は下側である。
【００４９】
図１に示すように、本実施形態に係る半導体レーザ装置は、厚さが４００μｍ〜５００μｍのｎ型砒化ガリウム（ＧａＡｓ）からなる基板１０２の上に、厚さが１μｍ〜２μｍのｎ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型クラッド層１０３、厚さが５ｎｍ〜６ｎｍのＧａＩｎＰ系半導体からなる活性層１０４、厚さが１μｍ〜２μｍのｐ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型クラッド層１０５が順次形成されている。
【００５０】
ｐ型クラッド層１０５は、その上部にリッジストライプ状のリッジ部１００が形成されており、該リッジ部１００の頂部には、厚さが４０ｎｍ〜６０ｎｍのｐ型Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型中間層１０９及び厚さが０．１μｍ〜０．３μｍのｐ型ＧａＡｓからなるｐ型コンタクト層１１０が順次形成されている。ｐ型コンタクト層１１０におけるリッジ部１００の長手方向の側面は、上部と比べて下部が外側に向かって傾斜しており、傾斜面の面方位はほぼ全面が（１１１）面となるように設定されている。
【００５１】
ｐ型クラッド層１０５におけるリッジ部１００の両側には、厚さが０．２μｍ〜０．６μｍのｎ型Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型電流ブロック層１０７が形成されている。ここで、ｎ型電流ブロック層１０７のリッジ部１００側の端部はｐ型コンタクト層１１０の傾斜した側面の一部を覆っている。
【００５２】
ｎ型電流ブロック層１０７及び該ｎ型電流ブロック層１０７から露出したｐ型コンタクト層１１０の上には、例えばチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）との積層膜からなるｐ側電極１１２が形成され、基板１０２のｎ型クラッド層１０３と反対側には例えば金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）との積層膜からなるｎ側電極１０１が形成されている。
【００５３】
ところで、発振波長が例えば６５０ｎｍ帯の可視光半導体レーザ装置の場合は、ＧａＩｎＰ層の自然超格子（秩序化構造）の形成を抑制するため、エピタキシャル成長用の基板として、主面の面方位が（００１）面から晶帯軸の［１１０］方向に１０°程度傾斜したオフ角を有する半導体基板を用いることが一般的である。しかしながら、本実施形態においては、基板１０２にはオフ角を有する半導体基板は用いていない。但し、本発明においても、オフ角を有する基板１０２を用いることは可能である。例えば、基板１０２の主面の面方位が（００１）面から晶帯軸の［１１０］方向に１０°だけ傾斜したオフ角を有する基板１０２を用いてもよく、また、基板１０２の主面の面方位が（１００）面から晶帯軸の［０１１］方向に１０°だけ傾斜したオフ角を有する基板１０２を用いてもよい。本発明は基板のオフ角に関係なく適用できる。
【００５４】
また、活性層１０４は、ＧａＩｎＰからなる井戸層とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層とを交互に積層してなる多重量子井戸構造としてもよい。
【００５５】
（一実施形態の第１の製造方法）
以下、前記のように構成された半導体レーザ装置の第１の製造方法を図２（ａ）〜図２（ｆ）を用いて説明する。
【００５６】
まず、図２（ａ）に示すように、例えば有機金属気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法により、基板１０２の上に、ｎ型クラッド層１０３、活性層１０４、ｐ型クラッド層１０５、ｐ型中間層１０９及びｐ型コンタクト層１１０を順次エピタキシャル成長する。なお、半導体レーザ装置の製造には、基板１０２にはウェハを用い、該ウェハ上に複数の半導体レーザ装置を同時に形成する。
【００５７】
続いて、ｐ型コンタクト層１１０の上に、厚さが０．２μｍ〜０．６μｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２ ）からなるマスク形成膜１１３を形成する。
【００５８】
次に、図２（ｂ）に示すように、リソグラフィ法及びドライエッチング法により、マスク形成膜１１３からリッジストライプパターンを有するマスクパターン１１３ａを形成する。
【００５９】
次に、図２（ｃ）に示すように、マスクパターン１１３ａを用いて、ｐ型コンタクト層１１０、ｐ型中間層１０９及びｐ型クラッド層１０５に対して、該ｐ型クラッド層１０５の下部を残すように、すなわちｐ型コンタクト層１１０、ｐ型中間層１０９及びｐ型クラッド層１０５を合わせた厚さの５０％未満を残すようにドライエッチングを行ない、リッジ部１００の長手方向の側面が基板１０２の主面に対してほぼ垂直となるようにリッジ部１００を形成する。このとき、リッジ部１００の側面と活性層１０４の主面とのなす角度は、８０°から９５°程度であることが好ましい。
【００６０】
ここで、ｐ型クラッド層１０５に対して所望のドライエッチング量を得る方法には、時間制御によりエッチングを停止する方法と、基板１０２の主面に単色光を当て、その反射光により得られた干渉強度と時間との関係からエッチング速度を算出しながらエッチングを行ない、所望の膜厚になったときにエッチングを停止する方法がある。
【００６１】
また、リッジ部１００を形成する際の好適なドライエッチング法は、異方性のプラズマエッチングであればよく、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）又はエレクトロン・サイクロトロン・レゾナンス（ＥＣＲ）プラズマを用いた方法等が挙げられる。また、エッチングガスとしては、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４ ）とアルゴン（Ａｒ）との混合ガス等が用いられるが、四塩化ケイ素に代えて、塩素（Ｃｌ２ ）ガス又は三塩化ホウ素（ＢＣｌ３ ）ガス等を用いることができる。
【００６２】
なお、第１の製造方法で用いたドライエッチング法はＩＣＰ法であり、エッチングガスとして、ＳｉＣｌ４ とＡｒとの混合ガスを用いている。リッジ部１００の側面がほぼ垂直となるエッチング条件としては、混合ガス中のＳｉＣｌ４ の体積含有率は５％以上且つ１２％以下、基板１０２を載置する下部電極の温度は１５０℃以上且つ２００℃以下、チャンバ内の圧力は０．３Ｐａ以上且つ０．７Ｐａ以下、下部電極のバイアスパワーは５０Ｗ以上且つ１５０Ｗ以下、ＩＣＰパワーは１００Ｗ以上且つ３００Ｗ以下としているが、これに限られず、所望の形状を得られるドライエッチング条件を適宜選定すればよい。
【００６３】
なお、ドライエッチングに続いて、例えば塩酸と水との混合薬液からなる薬液を用いたウェットエッチングを行なってもよい。該薬液中の塩酸の体積含有率は１０％以上且つ５０％以下程度としたが、これに限られず、マスクパターン１１３ａ及びｐ型コンタクト層１１０に対して高いエッチング選択性を有する薬液であればよい。
【００６４】
次に、図２（ｄ）に示すように、マスクパターン１１３ａを用いて、ｐ型コンタクト層１１０に対して、過酸化水素水を含む薬液を用いてウェットエッチングを行なうことにより、該ｐ型コンタクト層１１０の長手方向の側面を傾斜させる。これにより、ｐ型コンタクト層１１０の側面のほぼ全面に面方位の（１１１）面が露出する。ここで、マスクパターン１１３ａ、ｐ型クラッド層１０５及びｐ型中間層１０９は過酸化水素水を含む薬液に耐性があるため、ｐ型クラッド層１０５におけるｐ型中間層１０９の直下部分には庇状の段差が形成されない。
【００６５】
ここで、第１の製造方法においては、リッジ部１００を形成した後に、該リッジ部１００の側面の洗浄を目的として、ウェットエッチングによりｐ型クラッド層１０５におけるリッジ部１００の側面をエッチングしてもよい。これにより、ｐ型クラッド層１０５におけるｐ型中間層１０９の直下部分には庇状の段差が形成されるが、庇部分の基板面に平行な方向の長さが０．１μｍ以下であれば、リッジ部１００の側面と活性層１０４とのなす角度が８０°よりも小さくなることはない。従って、続く工程で形成するｎ型電流ブロック層１０７の結晶性には影響を与えない。
【００６６】
第１の製造法においては、過酸化水素水を含む薬液として、過酸化水素水と硫酸と水との混合液を用いている。薬液中の過酸化水素水の体積含有率は０．１％以上且つ１５％以下程度であり、硫酸の体積含有率は０．１％以上且つ１５％以下程度である。但し、この含有率に限られず、マスクパターン１１３ａ、ｐ型クラッド層１０５及びｐ型中間層１０９に対して高いエッチング選択性を有するウェットエッチング条件を適宜選定すればよい。
【００６７】
次に、図２（ｅ）に示すように、フッ酸を主成分とする薬液を用いてマスクパターン１１３ａを除去し、その後、再度ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型クラッド層１０５の上にｐ型コンタクト層１１０を含むリッジ部１００を覆うように全面にわたって、厚さが０．２μｍ〜０．６μｍのｎ型電流ブロック層１０７を成長する。
【００６８】
次に、図２（ｆ）に示すように、リソグラフィ法により、ｎ型電流ブロック層１０７におけるｐ型コンタクト層１１０の上側部分に開口パターンを有するレジストパターン１１５を形成する。続いて、形成したレジストパターン１１５をマスクとして、塩酸を主成分とする薬液を用いてｎ型電流ブロック層１０７をエッチングすることにより、ｎ型電流ブロック層１０７に電流注入領域となる開口部１０７ａを形成する。ここでは、塩酸を主成分とする薬液として、塩酸と水との混合薬液を用いている。薬液中の塩酸の体積含有率は１０％以上且つ５０％以下程度としたが、これに限られず、レジストパターン１１５及びｐ型コンタクト層１１０に対して高いエッチング選択性を有する薬液であればよい。
【００６９】
また、ｎ型電流ブロック層１０７をウェットエッチングし、電流注入領域となる開口部１０７ａを形成する際には、ｎ型電流ブロック層１０７の開口部１０７ａ側の端部がｐ型コンタクト層１１０の側面の少なくとも一部を覆うようにエッチングを制御することにより、ｐ型中間層１０９及びｐ型クラッド層１０５が開口部１０７ａから露出しないようにする。
【００７０】
なお、開口部１０７ａを形成する際には、ウェットエッチングを行なう前に、例えばＳｉＣｌ４とＡｒとの混合ガスを用いたドライエッチングを行なってもよい。なお、混合ガス中のＳｉＣｌ４ の体積含有率は１％以上且つ１２％以下、基板１０２を載置する下部電極の温度は１５０℃以上且つ２００℃以下、チャンバ内の圧力は０．２Ｐａ以上且つ０．７Ｐａ以下、下部電極のバイアスパワーは５０Ｗ以上且つ２００Ｗ以下、ＩＣＰパワーは１００Ｗ以上且つ３５０Ｗ以下としているが、これに限られず、ドライエッチング条件は適宜選定すればよい。
【００７１】
続いて、レジストパターン１１５を除去した後、真空蒸着法により、ｎ型電流ブロック層１０７の上に開口部１０７ａから露出するｐ型コンタクト層１１０を含む前面にわたってｐ側電極１１２を形成する。その後、基板１０２のリッジ部１００の反対側の面上にｎ側電極１０１を形成して、図１に示すリッジストライプ型半導体レーザ装置を得ることができる。
【００７２】
以上説明したように、第１の製造方法においては、図２（ｄ）に示すように、ｐ型コンタクト層１１０におけるリッジ部１００の長手方向の側面をウェットエッチングすることにより、側面の上方がリッジ部１００の内側に向いた傾斜面としている。この傾斜面により、図２（ｅ）に示すｎ型電流ブロック層１０７の形成工程において、ｎ型電流ブロック層１０７は、図３に示すｐ型コンタクト層１１０の一側部の近傍を拡大した断面図に示すように、ｐ型コンタクト層１１０の上面ではＳ１方向に、ｐ型クラッド層１０５の側面ではＳ２方向に、ｐ型コンタクト層１１０の側面（傾斜面）ではＳ３方向に、それぞれの法線方向に成長する。
【００７３】
このように、第１の製造方法においては、ｎ型電流ブロック層１０７は、Ｓ１方向とｓ２方向との間のＳ３方向にも成長する。これにより、ｎ型電流ブロック層１０７の結晶成長面は、Ｓ１方向とＳ３方向、及びＳ２方向とＳ３方向のように互いのなす角度が小さくなるため、ｎ型電流ブロック層１０７が成長する際の結晶面の成長フロント衝突による結晶性の低下を抑制することができる。
【００７４】
また、第１の製造方法においては、ｐ型コンタクト層１１０の側面に対してウェットエッチングを行ない、露出する結晶面の面数を減少させることにより、ｐ型コンタクト層１１０の側面上に成長するｎ型電流ブロック層１０７の結晶性を向上させることができる。すなわち、ウェットエッチングを続行して、ウェットエッチングに対して最も安定となる面方位である（１１１）面の露出面積を大きくし、結晶面の面数を減少することが望ましい。従って、ｐ型コンタクト層１１０の側面がほぼ直線状となるまでウェットエッチングを続行することがさらに望ましい。これにより、ｎ型電流ブロック層１０７に電流注入領域である開口部１０７ａを形成する際に、リッジ部１００の側面上に形成されたｎ型電流ブロック層１０７をエッチングにより消失させることなく、ｎ型電流ブロック層１０７を高精度に形成することができる。
【００７５】
（一実施形態の第２の製造方法）
以下、本実施形態に係る半導体レーザ装置の第２の製造方法について図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明する。図４において、図２に示す構成部材と同一の構成要素には同一の符号を付することにより説明を省略する。
【００７６】
まず、第１の製造方法と同様に、例えばＭＯＣＶＤ法により、基板１０２の上に、ｎ型クラッド層１０３、活性層１０４、ｐ型クラッド層１０５、ｐ型中間層１０９及びｐ型コンタクト層１１０を順次エピタキシャル成長する。
【００７７】
次に、図４（ａ）に示すように、リソグラフィ法及びドライエッチング法により、マスク形成膜１１３からリッジストライプパターンを有するマスクパターン１１３ａを形成する。続いて、形成したマスクパターン１１３ａを用いて、ｐ型コンタクト層１１０に対して過酸化水素水を含む薬液によりウェットエッチングを行なう。このウェットエッチングにより、ｐ型コンタクト層１１０の長手方向の側面を傾斜させて、ｐ型コンタクト層１１０の側面のほぼ全面に面方位の（１１１）面を露出させる。
【００７８】
第２の製造法においても、過酸化水素水を含む薬液として、過酸化水素水と硫酸と水との混合液を用いている。薬液中の過酸化水素水の体積含有率は０．１％以上且つ１５％以下程度であり、硫酸の体積含有率は０．１％以上且つ１５％以下程度である。但し、この含有率に限られず、マスクパターン１１３ａ、ｐ型クラッド層１０５及びｐ型中間層１０９に対して高いエッチング選択性を有するウェットエッチング条件を適宜選定すればよい。なお、第２の製造方法においては、ｐ型コンタクト層１１０の側面に対する薬液に過酸化水素水を含む薬液を用いたが、これに限られず、マスクパターン１１３ａ及びｐ型中間層１０９に対して高いエッチング選択性を有する薬液であればよい。
【００７９】
次に、図４（ｂ）に示すように、マスクパターン１１３ａを用いて、ｐ型中間層１０９及びｐ型クラッド層１０５に対して、該ｐ型クラッド層１０５の下部を残すように、すなわちｐ型コンタクト層１１０、ｐ型中間層１０９及びｐ型クラッド層１０５を合わせた厚さの５０％未満を残すようにドライエッチングを行ない、リッジ部１００の長手方向の側面が基板１０２の主面に対してほぼ垂直となるようにリッジ部１００を形成する。このとき、リッジ部１００側面と活性層１０４の主面とのなす角度は、８０°から９５°程度であることが好ましい。
【００８０】
ここで、ｐ型クラッド層１０５に対して所望のドライエッチング量を得る方法には、時間制御によりエッチングを停止する方法と、基板１０２の主面に単色光を当て、その反射光により得られた干渉強度と時間との関係からエッチング速度を算出しながらエッチングを行ない、所望の膜厚になったときにエッチングを停止する方法がある。
【００８１】
また、リッジ部１００を形成する際の好適なドライエッチング法は、異方性のプラズマエッチングであればよく、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）又はエレクトロン・サイクロトロン・レゾナンス（ＥＣＲ）プラズマを用いた方法等が挙げられる。また、エッチングガスとしては、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４ ）とアルゴン（Ａｒ）との混合ガス等が用いられるが、四塩化ケイ素に代えて、塩素（Ｃｌ２ ）ガス又は三塩化ホウ素（ＢＣｌ３ ）ガス等を用いることができる。
【００８２】
なお、第２の製造方法で用いたドライエッチング法はＩＣＰ法であり、エッチングガスとして、ＳｉＣｌ４ とＡｒとの混合ガスを用いている。リッジ部１００の側面がほぼ垂直となるエッチング条件としては、混合ガス中のＳｉＣｌ４ の体積含有率は５％以上且つ１２％以下、基板１０２を載置する下部電極の温度は１５０℃以上且つ２００℃以下、チャンバ内の圧力は０．３Ｐａ以上且つ０．７Ｐａ以下、下部電極のバイアスパワーは５０Ｗ以上且つ１５０Ｗ以下、ＩＣＰパワーは２００Ｗ以上且つ３００Ｗ以下としているが、これに限られず、所望の形状を得られるドライエッチング条件を適宜選定すればよい。
【００８３】
また、本製造方法においても、リッジ部１００を形成した後に、該リッジ部１００の側面の洗浄を目的として、ウェットエッチングによりｐ型クラッド層１０５におけるリッジ部１００の側面をエッチングしてもよい。これにより、ｐ型クラッド層１０５におけるｐ型中間層１０９の直下部分には庇状の段差が形成されるが、庇部分の基板面に平行な方向の長さが０．１μｍ以下であれば、リッジ部１００の側面と活性層１０４とのなす角度が８０°よりも小さくなることはない。従って、続く工程で形成するｎ型電流ブロック層１０７の結晶性には影響を与えない。
【００８４】
この後は、第１の製造方法と同様に容易に、リッジ部１００の上側に開口部１０７ａを有するｎ型電流ブロック層１０７を形成する。その後、リッジ部１００の上部に露出するｐ型コンタクト層１１０と接触するｐ側電極１１２を形成し、さらに、基板１０２のリッジ部１００と反対側の面上にｎ側電極１０１を形成して、図１に示す半導体レーザ装置を得る。
【００８５】
このように、第２の製造方法においては、第１の製造方法と同様に、ｐ型コンタクト層１１０の側面をその上方がリッジ部１００の内側に向いた傾斜面とすることにより、ｎ型電流ブロック層１０７の結晶性を向上することができる。
【００８６】
具体的には、第２の製造方法においては、ｐ型コンタクト層１１０の側面に対してウェットエッチングを行なって、露出する結晶面の面数を減少させることにより、ｐ型コンタクト層１１０の側面上に成長するｎ型電流ブロック層１０７の結晶性を向上できる。すなわち、ウェットエッチングに対して最も安定となる面方位である（１１１）面の露出面積を大きくし、結晶面の面数を減少することが好ましい。従って、ｐ型コンタクト層１１０側面がほぼ直線状となるまでウェットエッチングを続行することがより好ましい。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態によると、ｐ型コンタクト層１１０の側面上に成長するｎ型電流ブロック層１０７の結晶性が向上するため、ウェットエッチング速度が低下する。これにより、ｎ型電流ブロック層１０７に対して高精度なウェットエッチングを行なうことが可能となるので、リッジ部１００の側面上に形成されたｎ型電流ブロック層１０７を消失させることなく、電流注入領域である開口部１０７ａを形成することができる。
【実施例】
【００８８】
（第１実施例）
以下、本発明の実施形態で用いた図１及び図２（ａ）〜図２（ｆ）を参照しながら、本発明の理解をより一層容易にするために、本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の第１実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００８９】
まず、図２（ａ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法により、厚さが４５０μｍのｎ型ＧａＡｓからなる基板１０２の主面上に、厚さが２μｍのｎ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型クラッド層１０３、厚さが５ｎｍのＧａＩｎＰ系半導体からなる活性層１０４、厚さが１．６μｍのｐ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型クラッド層１０５、厚さが５０ｎｍのｐ型Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型中間層１０９及び厚さが０．２μｍのｐ型ＧａＡｓからなるｐ型コンタクト層１１０を順次形成する。
【００９０】
続いて、常圧ＣＶＤ法により、ｐ型コンタクト層１１０の上に、厚さが０．６μｍのＳｉＯ２ からなるマスク形成膜１１３を形成する。
【００９１】
次に、図２（ｂ）に示すように、リソグラフィ法及びドライエッチング法により、マスク形成膜１１３から幅が２μｍのリッジストライプパターンを有するマスクパターン１１３ａを形成する。ここで、エッチングガスには、フルオロカーボンを主成分とするエッチングガスを用いることができる。
【００９２】
次に、図２（ｃ）に示すように、ＩＣＰ法により、マスクパターン１１３ａを用いて、ｐ型コンタクト層１１０、ｐ型中間層１０９及びｐ型クラッド層１０５に対して、該ｐ型クラッド層１０５におけるマスクパターン１１３ａの側方部分の厚さが２００ｎｍとなるようにドライエッチングを行なうことにより、長手方向の側面が基板１０２の主面に対してほぼ垂直となるリッジ部１００を形成する。ここでは、ドライエッチングの停止は時間制御によって行なう。エッチングガスには、ＳｉＣｌ４ とＡｒとの混合ガスを用い、該混合ガスにおけるＳｉＣｌ４ の含有率は約１１％とし、混合ガスの圧力は約０．４Ｐａとし、基板温度は約１９５℃としている。
【００９３】
次に、図２（ｄ）に示すように、マスクパターン１１３ａを用いて、過酸化水素水を含む薬液によりウェットエッチングを行なうことにより、該ｐ型コンタクト層１１０の長手方向の側面を傾斜させる。ウェットエッチングに用いる薬液には、過酸化水素水と硫酸と水との混合液を用い、薬液中の過酸化水素水の体積含有率は３％であり、硫酸の体積含有率は２％である。このとき、ｐ型コンタクト層１１０の長手方向の側面のほぼ全面に面方位の（１１１）面が露出するようにウェットエッチングを行なう。なお、ｐ型クラッド層１０５及びｐ型中間層１０９は過酸化水素水を含む薬液に耐性があるため、ｐ型クラッド層１０５におけるｐ型中間層１０９の直下部分には庇状の段差が形成されない。
【００９４】
次に、図２（ｅ）に示すように、フッ酸を主成分とする薬液を用いてマスクパターン１１３ａを除去し、その後、再度ＭＯＣＶＤ法により、基板上の全面に、すなわちｐ型クラッド層１０５、ｐ型中間層１０９及びｐ型コンタクト層１１０を含むリッジ部１００を覆うように、厚さが０．４μｍのｎ型Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型電流ブロック層１０７を再成長させる。
【００９５】
次に、図２（ｆ）に示すように、リソグラフィ法により、ｎ型電流ブロック層１０７におけるｐ型コンタクト層１１０の上側部分に開口パターンを有するレジストパターン１１５を形成する。続いて、形成したレジストパターン１１５をマスクとして、塩酸を主成分とする薬液を用いてｎ型電流ブロック層１０７をエッチングすることにより、ｎ型電流ブロック層１０７にｐ型コンタクト層１１０を露出した電流注入領域となる開口部１０７ａを形成する。ここで、ウェットエッチングに用いる薬液には、塩酸と水との混合薬液を用いる。薬液中の塩酸の体積含有率は２０％としている。なお、ｎ型電流ブロック層１０７に開口部１０７ａを形成する際には、ｎ型電流ブロック層１０７における開口部１０７ａ側の端部が、ｐ型コンタクト層１１０の側面の少なくとも下部を覆うようにエッチングを制御することにより、ｐ型クラッド層１０５及びｐ型中間層１０９が露出しないようにする。
【００９６】
次に、図１に示すように、レジストパターン１１５を除去した後、真空蒸着法により、ｎ型電流ブロック層１０７の上に開口部１０７ａから露出するｐ型コンタクト層１１０を含む前面にわたってｐ側電極１１２を形成する。その後、基板１０２のリッジ部１００の反対側の面上にｎ側電極１０１を形成して、リッジストライプ型半導体レーザ装置を得る。
【００９７】
（第２実施例）
以下、本発明の実施形態で用いた図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、図２（ｅ）及び図２（ｆ）を参照しながら、本発明の理解をより一層容易にするために、本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の第２実施例を挙げて説明する。
【００９８】
まず、図２（ａ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法により、厚さが４５０μｍのｎ型ＧａＡｓからなる基板１０２の主面上に、厚さが２μｍのｎ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型クラッド層１０３、厚さが５ｎｍのＧａＩｎＰ系半導体からなる活性層１０４、厚さが１．４μｍのｐ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型クラッド層１０５、厚さが５０ｎｍのｐ型Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型中間層１０９及び厚さが０．２μｍのｐ型ＧａＡｓからなるｐ型コンタクト層１１０を順次形成する。
【００９９】
続いて、常圧ＣＶＤ法により、ｐ型コンタクト層１１０の上に、厚さが０．６μｍのＳｉＯ２ からなるマスク形成膜１１３を形成する。
【０１００】
次に、図２（ｂ）に示すように、リソグラフィ法及びドライエッチング法により、マスク形成膜１１３から幅が２μｍのリッジストライプパターンを有するマスクパターン１１３ａを形成する。ここで、エッチングガスには、フルオロカーボンを主成分とするエッチングガスを用いることができる。
【０１０１】
次に、図４（ａ）に示すように、マスクパターン１１３ａを用いて、ｐ型コンタクト層１１０に対して過酸化水素水を含む薬液によるウェットエッチングを行なう。ｐ型中間層１０９は、過酸化水素水を含む上記の薬液に耐性があるため、ｐ型中間層１０９が露出した時点で、垂直方向のエッチングは停止する。このウェットエッチングにより、ｐ型コンタクト層１１０の長手方向の側面が傾斜し、ｐ型コンタクト層１１０の側面のほぼ全面に面方位の（１１１）面が露出する。ここで、ウェットエッチングに用いる薬液には、過酸化水素水と硫酸と水との混合液を用い、該薬液中の過酸化水素水及び硫酸の体積含有率は共に２．５％としている。
【０１０２】
次に、図４（ｂ）に示すように、ＩＣＰ法により、マスクパターン１１３ａを用いて、ｐ型中間層１０９及びｐ型クラッド層１０５に対して、該ｐ型クラッド層１０５におけるマスクパターン１１３ａの側方部分の厚さが２３０ｎｍとなるようにドライエッチングを行なうことにより、長手方向の側面が基板１０２の主面に対してほぼ垂直となるリッジ部１００を形成する。ここでは、ドライエッチングの停止は時間制御によって行なう。エッチングガスには、ＳｉＣｌ４ とＡｒとの混合ガスを用い、該混合ガスにおけるＳｉＣｌ４ の含有率は約１４％とし、混合ガスの圧力は約０．５５Ｐａとし、基板温度は約１９０℃としている。
【０１０３】
次に、図２（ｅ）に示すように、フッ酸を主成分とする薬液を用いてマスクパターン１１３ａを除去し、その後、再度ＭＯＣＶＤ法により、基板上の全面に、すなわちｐ型クラッド層１０５、ｐ型中間層１０９及びｐ型コンタクト層１１０を含むリッジ部１００を覆うように、厚さが０．５μｍのｎ型Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型電流ブロック層１０７を再成長させる。
【０１０４】
次に、図２（ｆ）に示すように、リソグラフィ法により、ｎ型電流ブロック層１０７におけるｐ型コンタクト層１１０の上側部分に開口パターンを有するレジストパターン１１５を形成する。続いて、形成したレジストパターン１１５をマスクとして、塩酸を主成分とする薬液を用いてｎ型電流ブロック層１０７をエッチングすることにより、ｎ型電流ブロック層１０７にｐ型コンタクト層１１０を露出した電流注入領域となる開口部１０７ａを形成する。ここで、ウェットエッチングに用いる薬液には、塩酸と水との混合薬液を用いる。薬液中の塩酸の体積含有率は２５％としている。なお、ｎ型電流ブロック層１０７に開口部１０７ａを形成する際には、ｎ型電流ブロック層１０７における開口部１０７ａ側の端部が、ｐ型コンタクト層１１０の側面の少なくとも下部を覆うようにエッチングを制御することにより、ｐ型クラッド層１０５及びｐ型中間層１０９が露出しないようにする。
【０１０５】
次に、図１に示すように、レジストパターン１１５を除去した後、真空蒸着法により、ｎ型電流ブロック層１０７の上に開口部１０７ａから露出するｐ型コンタクト層１１０を含む前面にわたってｐ側電極１１２を形成する。その後、基板１０２のリッジ部１００の反対側の面上にｎ側電極１０１を形成して、リッジストライプ型半導体レーザ装置を得る。
【０１０６】
このように、本発明に係る第１実施例及び第２実施例によると、リッジ部１００の側面上に形成されたｎ型電流ブロック層１０７に開口部１０７ａを形成する際に、ｎ型電流ブロック層１０７の開口部１０７ａ側の端部がエッチングにより除去されることがなくなるため、ウェハ面内（基板面内）で形状が安定な高出力のリッジストライプ型半導体レーザウェハを製造することができる。さらに、ｎ型電流ブロック層１０７をエッチングしても、ウェハ面内及びウェハ間で、電流注入領域を高い均一性で形成することができるので、歩留まりを向上することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明に係る半導体レーザ装置及びその製造方法は、リッジ部の基板面に対する垂直性及びリッジ部の対称性に優れた構造を持つ場合に、結晶性が高い電流ブロック層を確実に形成できるようになって、高出力リッジストライプ型半導体レーザ装置をウェハ面内及びウェハ間で均一性良く形成することができるため、歩留まりを向上させることができ、光ディスク装置又は情報処理装置等の光源に用いられる半導体レーザ装置及びその製造方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施形態に係るリッジストライプ型半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施形態に係るリッジストライプ型半導体レーザ装置の第１の製造方法を示す工程順の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るリッジストライプ型半導体レーザ装置におけるリッジ部の上端の一角部の近傍を拡大した断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係るリッジストライプ型半導体レーザ装置の第２の製造方法を示す要部の工程順の断面図である。
【図５】従来のリッジストライプ型半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は従来のリッジストライプ型半導体レーザ装置の製造方法を示す工程順の断面図である。
【図７】（ａ）は従来のリッジストライプ型半導体レーザ装置の製造方法における問題点を説明する断面図であり、（ｂ）は（ａ）のリッジ部の上端の一角部の近傍を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１００    リッジ部
１０１    ｎ側電極
１０２    ｎ型基板
１０３    ｎ型クラッド層
１０４    活性層
１０５    ｐ型クラッド層
１０７    ｎ型電流ブロック層
１０７ａ  開口部
１０９    ｐ型中間層
１１０    ｐ型コンタクト層
１１２    ｐ側電極
１１３    マスク形成膜
１１３ａ  マスクパターン
１１５    レジストパターン
【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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