(57)【要約】【課題】良好な発振特性を有する半導体レーザ素子の製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板１上にバッファ層２、ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３、活性層４、ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５、ＡｌＧａＩｎＰエッチングストッパ層６、ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７、ＧａＩｎＰ中間層８、ＧａＡｓキャップ層９を順次積層した後、ＧａＡｓキャップ層９上にマスク層１０を形成し、マスク層１０で覆われた以外のＧａＡｓキャップ層９乃至ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７までをエッチング除去してリッジ１１を形成する際、マスク層１０で覆われた以外のＧａＡｓキャップ層９を燐酸系エッチング液でエッチングし、引き続いてＧａＩｎＰ中間層８を塩酸系エッチング液でエッチングした後、マスク層１０を除去し、次にＡｌＧａＩｎＰクラッド層７を硫酸でエッチングしてリッジ１１を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体基板上に、少なくとも、第１導電型バッファ層、第１導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、活性層、第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、第２導電型ＧａＩｎＰ若しくは第２導電型ＧａＩｎＰと第２導電型ＡｌＧａＩｎＰからなる多層の中間層、第２導電型ＧａＡｓキャップ層を順次積層した後、前記第２導電型ＧａＡｓキャップ層上にマスク層を形成し、前記マスク層で覆われた以外の前記第２導電型ＧａＡｓキャップ層乃至前記第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層までをエッチング除去してリッジを形成して得られる半導体レーザ素子の製造方法において、
前記マスク層で覆われた以外の前記第２導電型ＧａＡｓキャップ層を燐酸系エッチング液でエッチングし、引き続いて前記中間層を塩酸系エッチング液でエッチングした後、前記マスク層を除去し、次に、前記第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を硫酸でエッチングして前記リッジを形成することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、良好な発振が得られる半導体レーザ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体レーザ素子の製造方法については、特許文献１に記載されている。
この特許文献１に記載されている半導体レーザ素子の製造方法は、以下のとおりである。
まず、ｎ型ＧａＡｓ基板上にｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層、多重量子井戸構造の活性層と、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ下層、ＧａＩｎＰエッチングストッパ層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上層、ＧａＩｎＰ中間層、ｐ型ＧａＡｓキャップ層、マスク層を順次積層する。
【０００３】
次に、燐酸と過酸化水素水と水とが混合された燐酸系エッチング液と、酢酸系エッチング液と、硫酸系エッチング液を順次用いて、マスク層に覆われた以外のｐ型ＧａＡｓキャップ層〜ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上層までをウェットエッチングしてリッジを形成する。
次に、ＧａＩｎＰエッチングストッパ層を選択的にエッチングを行った後、マスクを除去する。この後は、既存のプロセスにより半導体レーザ素子を作製する。
【特許文献１】特開２００４−１０３８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ｐ型ＧａＡｓキャップ層のエッチングの際には、ｐ型ＧａＡｓキャップ層の幅は、サイドエッチングによりマスク層の幅よりも狭くなり、ＧａＩｎＰ中間層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上層のエッチングの際には、ＧａＩｎＰ中間層及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上層の幅は、マスク層と略同じになる。このため、リッジを構成する各層の境界で段差が生じるため、半導体レーザ素子の高抵抗化や、リッジ内部で注入電流の分布を生じる。この結果、半導体レーザ素子の発振特性が悪くなるといった問題を生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みて提案されるものであって、リッジを構成する各層の境界に段差がなく、良好な発振特性を有する半導体レーザ素子の製造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】
【０００６】
本発明は、第１導電型半導体基板上に、少なくとも、第１導電型バッファ層、第１導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、活性層、第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、第２導電型ＧａＩｎＰ若しくは第２導電型ＧａＩｎＰと第２導電型ＡｌＧａＩｎＰからなる多層の中間層、第２導電型ＧａＡｓキャップ層を順次積層した後、前記第２導電型ＧａＡｓキャップ層上にマスク層を形成し、前記マスク層で覆われた以外の前記第２導電型ＧａＡｓキャップ層乃至前記第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層までをエッチング除去してリッジを形成して得られる半導体レーザ素子の製造方法において、前記マスク層で覆われた以外の前記第２導電型ＧａＡｓキャップ層を燐酸系エッチング液でエッチングし、引き続いて前記中間層を塩酸系エッチング液でエッチングした後、前記マスク層を除去し、次に前記第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を硫酸でエッチングして前記リッジを形成することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マスク層で覆われた以外の第２導電型ＧａＡｓキャップ層を燐酸系エッチング液でエッチングし、引き続いて中間層を塩酸系エッチング液でエッチングした後、マスク層を除去し、次に第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を硫酸でエッチングしてリッジを形成するので、リッジを構成する各層の境界に段差がなく、良好な発振特性を有する半導体レ−ザ素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。
【実施例】
【０００９】
（第１工程）
図１（Ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＧａＩｎＰバッファ層２、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３、ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造の活性層４と、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層５、ＧａＩｎＰエッチングストッパ層６、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層７、ＧａＩｎＰ中間層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９を順次積層する。この後、スパッタリング法により、ＳｉＯ2を形成し、フォトリソグラフィ法によりＳｉＯ2マスク層１０を形成する。
【００１０】
（第２工程）
次に、図１（Ｂ）に示すように、燐酸と過酸化水素水と水とからなる燐酸系エッチング液（燐酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０，２５℃）を用いて、ＳｉＯ2マスク層１０で覆われた以外のｐ型ＧａＡｓキャップ層９をエッチング除去した後、１０℃の塩酸系エッチング液を用いて、ＧａＩｎＰ中間層８をエッチング除去する。ＧａＩｎＰ中間層８のエッチングの際、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層７も同材料であるため、若干エッチングされる。
【００１１】
（第３工程）
次に、図１（Ｃ）に示すように、フッ酸とフッ化アンモニウムとからなるエッチング液（フッ酸：フッ化アンモニウム＝１：１０，室温）を用いて、ＳｉＯ2マスク層１０を除去する。
【００１２】
この後、図１（Ｄ）に示すように、硫酸（４０℃）によるエッチング液により、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９をマスクとして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層７をＧａＩｎＰエッチングストッパ層６に到達するまでエッチングして台形状のリッジ１１を形成する。
この硫酸は、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９をほとんどエッチングせず、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層７をエッチングする選択エッチング液である。しかし、ＧａＩｎＰは、若干エッチングされる。
【００１３】
このようにして、リッジ１１は、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９側からｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層７に向かってｐ型ＧａＡｓキャップ層９の幅よりも若干広い形状となる。
この後は、従来プロセスと同様にして半導体レーザ素子を作製する。
【００１４】
以上のように、リッジ１１は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層７、ＧａＩｎＰ中間層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の各層間に生じる段差が小さいので、高抵抗化や注入電流分布を生じることがないため、良好な発振特性を有する半導体レーザ素子を得ることができる。
【００１５】
実施例では、ＳｉＯ2マスク層１０を用いたが、この代わりにフォトレジストを用いても良い。フォトレジストは、燐酸と過酸化水素水と水とからなるエッチング液（燐酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０）及び塩酸系エッチング液には耐性があり、硫酸には溶解する。このため、リッジ１１形成には影響を及ぼさないので、上記した（第３工程）を省略することができる。更に、ＳｉＯ2マスク層１０の代わりにＳｉＮxを用いても良い。
なお、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層８の代わりに、ｐ型ＧａＩｎＰとｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなる多層のものを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…ｎ型ＧａＡｓ基板、２…ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、３…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層、４…活性層、５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層、６…ＡｌＧａＩｎＰエッチングストッパ層、７…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層、８…ｐ型ＧａＩｎＰ中間層、９…ｐ型ＧａＡｓキャップ層、１０…ＳｉＯ2マスク層、１１…リッジ
【図１】
2007123386.tif 000003