(57)【要約】【課題】  自己整列を利用した半導体レーザーダイオード及びその製造方法を提供する。【解決手段】  上部クラッド層５８のリッジ構造物を埋め込み層６８が覆っており、埋め込み層６８上には、埋め込み層６８と優れた接着性を有してこれに比べて高い熱伝導性を有する保護層６９が設けられた構造を有するレーザーダイオードである。埋め込み層６８と保護層６９とでリッジ５８ａの頂上部に対応する部分は開口されており、この部分を通じ上部電極５７がリッジ５８ａ上端の化合物半導体層６４と接触される。【選択図】            図２
2004327981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成される下部物質層と、
前記下部物質層上に形成される共振層と、
前記共振層上に形成されるもので、その上部にリッジが形成されている上部物質層と、
前記上部物質層上に形成されるリッジの頂上面に対応するコンタクト孔を有する埋め込み層と、
前記埋め込み層と異なる物質で形成されて、前記埋め込み層のコンタクト孔に対応する開口部を有する保護層と、
前記保護層上に形成されるもので、前記コンタクト孔を通じ前記リッジの頂上面に接触される上部電極と、
を具備することを特徴とするレーザーダイオード。
【請求項２】
前記下部物質層は、
前記基板上に積層される第１化合物半導体層と、
前記第１化合物半導体層上に積層される下部クラッド層と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザーダイオード。
【請求項３】
前記第１化合物半導体層はｎ−ＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層であることを特徴とする請求項２に記載のレーザーダイオード。
【請求項４】
前記下部クラッド層はｎ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ層であることを特徴とする請求項２に記載のレーザーダイオード。
【請求項５】
前記共振層は、
前記下部クラッド層上に積層され前記下部クラッド層より屈折率が大きい下部導波路層と、前記下部導波路層の上面に積層されレーザー光が生成される活性層と、
前記活性層上に積層される上部導波路層と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザーダイオード。
【請求項６】
前記上下部導波路層は、前記活性層より屈折率が小さいことを特徴とする請求項５に記載のレーザーダイオード。
【請求項７】
前記活性層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）のＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物化合物半導体層であることを特徴とする請求項５に記載のレーザーダイオード。
【請求項８】
前記上部物質層は、
前記上部導波路層上に積層され前記上部導波路層より屈折率が小さく、前記リッジが形成されている上部クラッド層及び前記リッジの上面に形成される第２化合物半導体層を含むことを特徴とする請求項５に記載のレーザーダイオード。
【請求項９】
前記上部クラッド層はｐ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ層であることを特徴とする請求項８に記載のレーザーダイオード。
【請求項１０】
前記第２化合物半導体層はｐ−ＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層であることを特徴とする請求項８に記載のレーザーダイオード。
【請求項１１】
基板上に共振層及びこの上下のクラッド層を含み、上部に所定の高さに突出されたリッジを有するレーザー発振積層構造物を形成する段階と、
前記積層構造物の最上面に前記リッジの表面を覆う埋め込み層を形成する段階と、
前記埋め込み層の表面に保護層及びエッチング物質層を順次に形成する段階と、
前記エッチバック物質層をエッチバックにより所定の深さでエッチングして、前記リッジ上方で保護層の表面を局部的に露出させる段階と、
前記エッチバック物質層で覆われてない前記保護層部分をエチャントにより除去して、前記リッジ上部の埋め込み層の表面を局部的に露出させる開口部を形成する段階と、
前記埋め込み層上に残留する前記エッチング物質層を除去する段階と、
前記保護層の開口部を通じ露出された前記埋め込み層をエッチングしてコンタクト面を形成する段階と、
前記保護層上に前記コンタクト面を通じ前記リッジの頂上面と接触される上部電極を形成する段階と、
を含むことを特徴とするレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１２】
前記レーザー発振積層構造物を形成する段階は、
基板上に下部クラッド層を含む下部物質層を形成する段階と、
前記下部物質層上に、活性層を含む共振層を形成する段階と、
前記共振層上に、上部クラッド層及びコンタクト層を含んで、その上部に所定の高さで突出された前記リッジが作られる上部物質層を形成する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１３】
前記下部物質層を形成する段階は、
前記基板上に第１化合物半導体層を形成する段階と、
前記第１化合物半導体層上に前記下部クラッド層を形成する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１４】
前記第１化合物半導体層はｎ−ＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物で形成することを特徴とする請求項１３に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１５】
前記下部クラッド層をｎ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮで形成することを特徴とする請求項１３に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１６】
前記共振層を形成する段階は、
前記下部クラッド層上に前記下部クラッド層より屈折率が大きい下部導波層を形成する段階と、
前記下部導波層の上面にレーザー光が生成される活性層を形成する段階と、
前記活性層上に上部導波層を形成する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１７】
前記上部導波層および前記下部導波層は、前記活性層より屈折率が小さな物質で形成することを特徴とする請求項１６に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１８】
前記上部導波層および前記下部導波層はＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族化合物で形成することを特徴とする請求項１７に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項１９】
前記活性層をＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）のＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物化合物で形成することを特徴とする請求項１６に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項２０】
前記上部物質層を形成する段階は、
前記上部導波層上に、前記上部導波層より屈折率が小さく上部クラッド層を形成する段階と、
前記上部クラッド層上に第２化合物半導体層を形成する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項２１】
前記上部クラッド層はｐ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮで形成することを特徴とする請求項２０に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項２２】
第２化合物半導体層はｐ−ＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物で形成することを特徴とする請求項２０に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【請求項２３】
前記エッチング物質層を除去する段階とコンタクト面を形成する段階との間に、
前記保護層上に前記リッジに対応する部分が開口されているリフトオフ層を形成する段階がさらに含まれることを特徴とする請求項１１に記載のレーザーダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーダイオードの製造方法に係り、詳細には自己整列を利用した半導体レーザーダイオードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザーダイオードのレーザー光は光通信、多重通信、宇宙通信のような所で現在実用化されている。半導体レーザーは光通信などのような通信分野やコンパクトディスクプレーヤーやＤＶＤプレーヤーなどのような装置でデータの伝送やデータの記録及び読取のための手段でよく使われている。
【０００３】
このように半導体レーザーダイオードがよく使われる理由は、限定された空間内でレーザー光の発振特性を維持でき、小型化が可能で、なによりもレーザー発振のための臨界電流値が小さいということにある。半導体レーザーを使用できる産業分野が広がり、より小さな臨界電流値を有する半導体レーザーダイオードに対する要求が多くなっている。すなわち、低電流発振が可能で長時間の寿命動作試験を通過する優秀な特性を有する半導体レーザーダイオードに対する必要性が高まっている。
【０００４】
図１は、従来技術による半導体レーザーダイオードであり、レーザー発振のための臨界電流値を減少させるようにリッジウェーブガイドの構造を有する半導体レーザーダイオードを示す。
【０００５】
図１を参照すれば、サファイア基板１０上に第１及び第２領域Ｒ１、Ｒ２に区分されるｎ−ＧａＮ下部コンタクト層１２が積層されている。第１領域Ｒ１上で、ｎ−ＧａＮ下部コンタクト層１２の上面にｎ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ下部クラッド層２４、ｎ−ＧａＮ下部導波層２６、ＩｎＧａＮ活性層２８、ｐ−ＧａＮ上部導波層３０、ｐ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ上部クラッド層３２が順次に積層されている。
【０００６】
ここで、ｎ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ下部クラッド層２４およびｐ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ上部クラッド層３２の屈折率は、それぞれ、ｎ−ＧａＮ下部導波層２６およびｐ−ＧａＮ上部導波層３０より小さい。また、ｎ−ＧａＮ下部導波層２６およびｐ−ＧａＮ上部導波層３０の屈折率は、活性層２８の屈折率より小さい。
【０００７】
ｐ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮの上部クラッド層３２の上部の中間部分には、リッジウェーブガイド構造を提供する所定の幅の突出されたリッジ３２ａが形成されており、リッジ３２ａの頂上面にはｐ−ＧａＮ上部コンタクト層３４が形成されている。
【０００８】
前記ｐ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮの上部クラッド層３２の上にはコンタクト孔３６ａを有するパッシベーション層としての埋め込み層３６が形成されている。前記埋め込み層３６のコンタクト孔３６ａは前記リッジ３２ａの上面に形成された上部コンタクト層３４の頂上部分に対応し、コンタクト孔３６ａの縁部は上部コンタクト層３４の上面の縁部に重なっている。
【０００９】
前記埋め込み層３６上にはｐ型上部電極３８が形成されており、ｐ型電極３８は前記埋め込み層３６のコンタクト孔３６ａを通じ前記上部コンタクト層３４に接触される。前記下部コンタクト層１２で、第１領域Ｒ１より低い第２領域Ｒ２にはｎ型下部電極３７が形成されている。
【００１０】
このような上部クラッド層３２に作られたリッジウェーブガイド構造は活性層２８に注入される電流を制限して活性層２８でのレーザー発振のための共振領域幅を制限するため横モードを安定化させる。そして動作電流を下げる。
【００１１】
前記のようなリッジウェーブガイド構造を作る工程で、上部クラッド層の周辺を覆う埋め込み層にリッジ上面に対応するコンタクト孔を形成する方法にはマスクを利用したフォトリソグラフィ法によりリッジ上方にコンタクト孔を形成する方法がある。
【００１２】
しかし、このような方法では、製造工程の正確性が低いという欠点を有しており、特に素子の上部コンタクト層とｐ型上部電極間の充分な接触面積の確保に限界がある。これでは素子の作動電圧を上昇させてしまい、そして動作時に発生した熱を効果的に排出できる経路を提供できない。
【００１３】
したがって、レーザーダイオードのコンタクト孔を形成する方法として自己整列法が好まれる。特許文献１は、物質の選択的溶解を利用したリフトオフ法により自己整列されたコンタクト孔を形成する方法を開示する。しかし、リフトオフの際、埋め込み層があまり厚ければ、リフトオフ自体が不可能なためにリフトオフ対象になる埋め込み層の厚さを一定値以下に制限すべきである。特に、リフトオフ法は物質間の溶解度の差により目的とする物質層のみを除去するのであるから、物質選択に制限がある。
【００１４】
自己整列法を適用したよく知られた従来の他の方法では、いわゆるエッチバックを適用してリッジの頂上面に対応するコンタクト孔を埋め込み層に形成する。この方法は、リッジ上に埋め込み層が形成されているウェーハ全体に平坦化されたフォトレジストを形成した後、ドライエッチング法を利用したエッチバックによりリッジ上部のマスクを除去してリッジ上部に対応するコンタクト孔を形成する技術である。
【００１５】
この技術での問題点は、埋め込み層とリッジとの間にエッチング阻止層が存在しないため、エッチバック過程中にエッチング終了時点の把握が難しいということである。また、ドライエッチングによるエッチバックにより局部的に露出されたリッジ上部の埋め込み層はウェットエッチングにより除去されるべきである。ドライエッチングはリッジ上端部に存在する上部コンタクト層を損傷させるため適用できない。この理由により、ウェットエッチングを適用するしかなく、ウェットエッチングを適用すると、フォトレジストと埋め込み層との間の界面を通じる侵入によって、埋め込み層をリッジ側面方向に過度にエッチングしてしまうという問題が生じる。
【特許文献１】ＰＣＴ国際公開ＷＯ２０００／５２７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、リッジウェーブガイド構造でリッジを安定的に保護して、この安定したリッジの保護により漏れ電流及び動作電流の上昇を効果的に防止できるレーザーダイオード及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するために本発明に係るレーザーダイオードは、基板と、基板上に形成される下部物質層と、前記下部物質層上に形成される共振層と、前記共振層上に形成されるものでその上部にリッジが形成されている上部物質層と、前記上部物質層上に形成されるリッジの頂上面に対応するコンタクト孔を有する埋め込み層と、前記埋め込み層と異なる物質で形成されて、前記埋め込み層のコンタクト孔に対応する開口部を有する保護層と、前記保護層上に形成されるもので前記コンタクト孔を通じ前記リッジの頂上面に接触される上部電極とを具備する。
【００１８】
前記課題を解決するために本発明のレーザーダイオードの製造方法は、基板上に共振層及びこの上下のクラッド層を含み、上部に所定高さに突出されたリッジを有するレーザー発振積層構造物を形成する段階と、前記積層構造物の最上面に前記リッジの表面を覆う埋め込み層を形成する段階と、前記埋め込み層の表面に保護層及びエッチング物質層を順次に形成する段階と、前記エッチング物質層をエッチバックにより所定の深さにエッチングして、前記リッジ上方で保護層の表面を局部的に露出させる段階と、前記エッチング物質層で覆われていない前記保護層部分をエチャントにより除去して前記リッジ上部の埋め込み層の表面を局部的に露出させる開口部を形成する段階と、前記埋め込み層上に残留する前記エッチング物質層を除去する段階と、前記保護層の開口部を通じ露出された前記埋め込み層をエッチングしてコンタクト孔を形成する段階と、前記保護層上に前記コンタクト孔を通じ前記リッジの頂上面と接触される上部電極を形成する段階とを含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、コンタクト面をリッジの頂上面に自己整列させ、そして埋め込み層に対するコンタクト面の形成時に埋め込み層の過度なエッチングを防止することによってリッジウェーブガイド構造での電流漏れを効果的に抑制できて、特に内部から発生された熱を効果的に排出できる。このような本発明において、保護層はエッチバック物質層のエッチング時にエッチング阻止層で寄与するので、工程の安定性と信頼性とを図ることができる。また、リッジの側面に埋め込まれる物質の高さを容易に調節できる。このような本発明によれば、埋め込み層の厚さを十分に厚くさせることができ、そして埋め込み層のための物質の選択範囲が従来に比べて広くなる。
【００２０】
本発明によれば、リッジウェーブガイド構造にパッシベーション層としての埋め込み層の上部に埋め込み層を保護する保護層が適用され、これを通じリッジ周辺での漏れ電流を効果的に防止して動作電流が低くなる。このような保護層はレーザーダイオード製造時に伴うエッチング過程中のエッチング阻止層としての機能を遂行し、特に埋め込み層の過度なエッチングを防止して安定なウェーブガイド構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例に係る保護層を有する半導体レーザーダイオード及びその製造方法を図面を参照して詳細に説明する。なお、図面で半導体レーザーダイオードを構成する各層の幅と高さとは説明のために誇張されて図示されている。
【００２２】
図２は、本発明の実施例に係る半導体レーザーダイオードを示した図面である。図２を参照すれば、本発明の実施例に係る半導体レーザーダイオードは、基板５０と、基板５０の上面に順次に積層される下部物質層６１、共振層６３及び上部物質層６５を具備する。
【００２３】
下部物質層６１は、基板５０の上面に積層されて段差を有する下部コンタクト層としての第１化合物半導体層５２と、第１化合物半導体層５２の上面に積層される下部クラッド層５４とを含む。第１化合物半導体層５２の段差が形成された部分にはｎ型下部電極５１が位置する。
【００２４】
前記基板５０は、サファイア基板またはフリースタンディングＧａＮ基板が主に利用される。第１化合物半導体層５２は、ｎ−ＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物化合物の半導体層で形成され、特にｎ−ＧａＮ層で形成されることが望ましい。しかし、これに限定されずにレーザー発振（レージング）の可能なＩＩＩ−Ｖ族の他の化合物半導体層であってもよい。下部クラッド層５４は、所定の屈折率を有するｎ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ層であることが望ましいが、レージング可能な他の化合物半導体層でもよい。
【００２５】
前記共振層６３は、下部クラッド層５４の上面に順次に下部導波層５３、活性層５６及び上部導波層５５が積層された構造を有する。上下部導波層５５、５３は活性層５６より屈折率が小さな物質で形成するが、ＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層で形成することが望ましい。下部導波層５３はｎ−ＧａＮ層で、上部導波層５５はｐ−ＧａＮ層で形成する。
【００２６】
活性層５６はレージングがなされる物質層ならばいかなる物質層でも使用でき、望ましくは臨界電流値が小さく横モード特性が安定したレーザー光を発振できる物質層を使用する。活性層５６としてＡｌが所定比率含まれているＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１そしてｘ＋ｙ≦１）であるＧａＮ系列のＩＩＩ−Ｖ族窒化物化合物半導体層を使用することが望ましい。ここで、前記活性層は多重量子井戸または単一量子井戸の中いずれか一つの構造を有することができ、このような活性層の構造は本発明の技術的範囲を制限しない。
【００２７】
上部物質層６５は上部導波層５５の上面に積層され、中央部にリッジ５８ａが突出されて形成されているもので、上部導波層５５より屈折率が小さな上部クラッド層５８と、前記リッジ５８ａの上面にオームコンタクト層として積層される第２化合物半導体層６４を含む。
【００２８】
上部クラッド層５８は下部クラッド層５４がｎ型化合物半導体層ならばｐ型化合物半導体層で形成し、下部クラッド層５４がｐ型化合物半導体層ならばｎ型化合物半導体層で形成する。すなわち、下部クラッド層５４がｎ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮ層ならば、上部クラッド層５８はｐ−ＧａＮ／ＡｌＧａＮで形成する。第２化合物半導体層６４も同様に第１化合物半導体層５２がｎ型化合物半導体層ならばｐ型化合物半導体層で形成し、その逆も可能である。したがって、第１化合物半導体層５２がｎ−ＧａＮで形成されると、第２化合物半導体層６４はｐ−ＧａＮで形成する。
【００２９】
本発明の実施例に係る半導体レーザーダイオードは、上部クラッド層５８の両肩部分の上面とその中央に突出されたリッジ５８ａの側面とを覆うパッシベーション層としての埋め込み層６８と、埋め込み層６８上に埋め込み層６８の保護のため形成される保護層６９とを具備する。前記埋め込み層６８は、一般的なパッシベーション物質、例えばＳｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔａ等から選択された少なくとも１種の元素を含む酸化物等で形成できる。一方、保護層６９は、前記パッシベーション物質に対する優れたエッチング選択性と接着性とを有する物質、例えばＣｒまたはＴｉＯ２で形成されて、これは埋め込み層６８を局部的にエッチングする時に保護マスクとしても作用する。ここで、前記保護層６９が熱伝導性が優れた金属物質で形成される場合、レーザー素子動作時に発生される熱をより効果的に放出できるようになる。
【００３０】
前記のような埋め込み層６８及び保護層６９が形成されたリッジウェーブガイド構造上にｐ型上部電極５７が形成されている。上部電極５７の中間部分はリッジ５８ａ上端の第２化合物半導体６４に接触され、その両側部分は上部クラッド層５８の両肩部に延長されている。
【００３１】
下部オームコンタクト層としての第１化合物半導体層５２の段差部分にはｎ型電極５１が形成されている。しかし、ｐ型電極５７と対向されるように基板５０の底面に形成されうるが、この場合基板５０はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）またはガリウムナイトライド（ＧａＮ）で形成することが望ましい。
【００３２】
図３のＡないしＬは本発明の実施例に係る半導体レーザーダイオードの製造方法を示した工程図である。本製造方法の説明で、第１化合物半導体層５２、すなわちｎ−コンタクト層を露出させるためのエッチング工程及びこれに対するｎ−電極５１の形成過程については省略する。ｎ−コンタクト層に段差部を形成する過程は、リッジの形成以前またはリッジ形成以後または他のエッチング工程中または保護層及び上部ｐ−電極の形成以後等で多様な方法により遂行できる。
【００３３】
まず図３Ａに示すように、基板５０の上面に第１化合物半導体層５２、下部クラッド層５４、下部導波層５３、活性層５６、上部導波層５５及び、上部クラッド層５８、上部コンタクト層、すなわち第２化合物半導体層６４を形成する。
【００３４】
図３Ｂに示すように、前記積層構造物の最上面、すなわち第２化合物半導体層６４の上面にフォトレジストのコーティング及びパターニングまたはＳｉＯ２蒸着及びパターニング等によりリッジウェーブガイドの形成のためのマスク層６７を形成する。
【００３５】
図３Ｃに示すように、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）、化学的補助イオンビームエッチング（ＣＡＩＢＥ）等により前記マスク層６７で覆られていない部分を垂直に上部クラッド層５８まで所定の深さでエッチングし、上部クラッド層５８の中央部分にリッジ５８ａを形成する。
【００３６】
図３Ｄに示すように、前記積層構造物上にＳｉＯ２埋め込み層６８及びＴｉＯ２またはＣｒ保護層６９を蒸着法またはスパッタリング法などにより順次に形成する。
【００３７】
図３Ｅに示すように、前記エッチバック物質層６０を前記上部クラッド層５８上に所定の厚さで形成して上部クラッド層５８のリッジ５８ａをエッチバック物質層で完全に埋沒させる。前記エッチバック物質層６０はリッジ５８ａを十分に覆われる程度の厚さで形成しなければならないのでフォトレジストをスピンコーティングにより形成することが望ましい。
【００３８】
図３Ｆに示すように、ドライエッチングによるエッチバックにより前記エッチバック物質層６０を平坦化して、前記エッチバック物質層６０の表面を平坦化する。この時にエッチバックは、前記保護層６９がエッチバック物質層６０のフォトレジストに対してエッチング選択性をＯ２にＣｌ及びＣＦ４を添加した反応性イオンエッチング用ガスに使用する。このような反応性イオンエッチングにより、前記エッチバック物質層６０をエッチングして、リッジ５８ａ上方で前記保護層６９の突出部６９ａの表面を局部的に露出させた後エッチングを中断する。ここで，前記保護層６９、特にこの突出部６９ａはエッチング阻止層としての機能を遂行する。
【００３９】
図３Ｇに示すように、前記保護層６９の突出部６９ａをエッチングして保護層６９の開口部６９ｂを通じその下部の埋め込み層６８がリッジ５８ａの上部で露出されるようにする。この時使われるエッチングは、ドライ及びウェットエッチングのいずれか一つである。例えば、前記保護層６９がＣｒで形成された場合、ＨＣｌ／ＨＮＯ３やＣｒ専用エチャントでエッチングし、ＴｉＯ２で形成された場合には燐酸によるウェットエッチングまたは反応ガスを利用したドライエッチングで除去する。このように埋め込み層６８を露出させた後で図３Ｈに示すように前記エッチバック物質層６０を除去する。
【００４０】
図３Ｉに示すように、ｐ−上部電極を形成するためにリッジ５８ａに対応する部分が開口されているリフトオフ層７１をフォトレジストを利用したフォトリソグラフィ工程により形成する。
【００４１】
図３Ｊに示すように、前記保護層６９の開口部６９ａを通じ露出された埋め込み層６８をＨＦ等によりエッチングして埋め込み層６８にリッジ５８ａの頂上面が露出されるコンタクト面６８ａを形成する。
【００４２】
図３Ｋに示すように、前記積層構造物の最上層の表面全体にｐ−上部電極を形成するための金属物質５７を蒸着する。
【００４３】
図３Ｌに示すように、ウェットエッチングによるリフトオフ法により前記リフトオフ層７１及びこの上に形成された金属物質を除去してｐ−上部電極５７を得る。
【００４４】
前記工程において、前記コンタクト面６８ａを形成する工程は前記リフトオフ層７１形成前にも遂行できる。しかし、この場合、コンタクト面６８ａが形成されると、これを通じてリッジ５８ａの頂上部に形成された第２化合物半導体層６４が大気中に露出されて、このような露出がリフトオフ層７１の形成工程の間持続されるので、第２化合物半導体層６４に悪影響を及ぼす。したがって、上記のように、リフトオフ層７１をまず形成した後、前記コンタクト孔６８ａを形成し、これに続き直ちに前記第２化合物半導体層６４を覆って、これに接触されるｐ−電極物質層を形成することが望ましい。
【００４５】
図４Ａは従来方法によりＳｉＯ２で形成された埋め込み層をウェットエッチングした後の結果を示すＳＥＭ写真であり、図４Ｂは本発明に係る埋め込み層上に保護層を形成した後ウェットエッチングした後の結果を示す。
【００４６】
図４Ａ及び図４Ｂに図示されたサンプルの埋め込み層は同じ厚さで形成し、やはりウェット条件も同じに調節した。図４Ａに示した従来方法によってエッチングされた埋め込み層は過度にエッチングされてリッジ両側面にまで除去され、図４Ｂに示したように、本発明によって保護層を適用した状態でエッチングされた埋め込み層は適切にエッチングされたことが分かる。
【００４７】
図５は、本発明の製造方法によって製造されたレーザーダイオードの部分ＳＥＭ写真である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の自己整列を利用した半導体レーザーダイオード及びその製造方法は、例えば様々な分野でのデータ−の伝送、記録、読取などに効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来のレーザーダイオードの一例を示す概略的断面図である。
【図２】本発明に係るレーザーダイオードの一実施例を示す概略的な断面図である。
【図３Ａ】本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｂ】図３Ａに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｄ】図３Ｃに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｅ】図３Ｄに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｆ】図３Ｅに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｇ】図３Ｆに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｈ】図３Ｇに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｉ】図３Ｈに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｊ】図３Ｉに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｋ】図３Ｊに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｌ】図３Ｋに続く本発明に係るレーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図４Ａ】従来方法により製造されたレーザーダイオードのリッジ付近の断面を示すＳＥＭ写真でである。
【図４Ｂ】本発明の製造方法の実施例により製造された本発明に係るレーザーダイオードのリッジ付近の断面を示すＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の製造方法の実施例により製造された本発明に係るレーザーダイオードの全体的断面を示すＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【００５０】
５０…基板、
５１…ｎ型下部電極、
５２…化合物半導体層、
５３…下部導波層、
５４…下部クラッド層、
５５…上部導波層、
５６…活性層、
５７…金属物質、
５７…ｐ型上部電極、
５８ａ…リッジ、
５８…上部クラッド層、
６０…エッチバック物質層、
６１…下部物質層、
６３…共振層、
６４…化合物半導体層、
６５…上部物質層、
６７…マスク層、
６８…埋め込み層、
６８ａ…コンタクト面、
６９ａ、６９ｂ…開口部、
６９…保護層、
７１…リフトオフ層。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図３Ｋ】
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【図３Ｌ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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