(57)【要約】【課題】リッジストライプ部を有する窒化物半導体レーザ装置においてｐ側電極の剥離がなく且つコンタクト抵抗の上昇が少ない、長寿命の窒化物半導体レーザ装置を実現できるようにする。【解決手段】窒化物半導体レーザ装置は、基板１１の上に形成され、リッジストライプ部１４ａを有するｐ型半導体層１４と、ｐ型半導体層１４の上に形成された誘電体層１５と、誘電体層１５の上に形成された中間接着層１６と、中間接着層１６の上に形成されたｐ側電極１７とを備えている。誘電体層１５にはリッジストライプ部１４の一部をストライプ状に露出する第１の開口部１５ａが形成され、中間接着層１６には第１の開口部１５ａと比べて幅が広い第２の開口部１６ａが形成されている。ｐ側電極１７は、リッジストライプ部１４ａにおける第１の開口部１５ａ及び第２の開口部１６ａから露出する部分と電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に形成され、リッジストライプ部を有するｐ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層の上に形成され且つ前記リッジストライプ部の一部を前記リッジストライプ部に沿ってストライプ状に露出する第１の開口部を有する誘電体層と、
前記誘電体層の上に形成され且つ前記リッジストライプ部における前記第１の開口部から露出する部分を露出し、前記第１の開口部よりも幅が広い第２の開口部を有する中間接着層と、
前記中間接着層の上に、前記第１の開口部及び第２の開口部を埋めるように形成されたｐ側電極とを備え、
前記中間接着層は、前記誘電体層及びｐ側電極と密着していることを特徴とする窒化物半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第１の開口部の幅は、前記リッジストライプ部の上面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記第１の開口部の幅は、前記リッジストライプ部の上面の幅以上で且つ前記リッジストライプ部の基部における幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第２の開口部の幅は、前記リッジストライプ部の基部における幅よりも広いことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記ｐ側電極の幅は、前記第２の開口部の幅よりも広く且つ前記中間接着層の幅以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記ｐ側電極の幅は、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記ｐ側電極の膜厚は１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記ｐ側電極は、パラジウムを含む多層膜からなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記ｐ側電極は、白金を含むことを特徴とする請求項８に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記中間接着層はアルミニウムを含み、
前記ｐ側電極と前記中間接着層との界面には、パラジウムとアルミニウムとの合金層が形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記中間接着層はシリコンを含み、
前記ｐ側電極と前記中間接着層との界面には、パラジウムとシリコンとの合金層が形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記中間接着層は、チタン、アルミニウム、クロム及びニッケルの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１３】
前記中間接着層の膜厚は、５０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記誘電体層は、酸化シリコンからなることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１５】
前記誘電体層の膜厚は、１００ｎｍ以上且つ４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１６】
前記誘電体層における前記リッジストライプ部を除く領域の上に形成されたボンディングパッドと、
前記ｐ側電極と前記ボンディングパッドとの間に形成され、前記ｐ側電極と前記ボンディングパッドとを電気的に接続する導電性薄膜層とをさらに備えていることを特徴とする請求項１から１５に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１７】
前記ボンディングパッドは、前記誘電体層における前記ｐ側電極が形成された領域を除く領域の上に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１８】
前記導電性薄膜層は、厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１６に記載の窒化物半導体レーザ装置。
【請求項１９】
基板の上にｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層を順次形成する工程（ａ）と、
前記ｐ型半導体層にリッジストライプ部を形成する工程（ｂ）と、
前記ｐ型半導体層の上に誘電体層を形成する工程（ｃ）と、
前記誘電体層の上に中間接着層を形成する工程（ｄ）と、
前記中間接着層を選択的に除去することにより、少なくとも前記誘電体層における前記リッジストライプ部の上に形成された部分の一部を露出する第１の開口部を形成する工程（ｅ）と、
前記誘電体層における前記第１の開口部から露出した部分の一部を残すように除去することにより前記リッジストライプ部の一部を露出し且つ前記第１の開口部よりも幅が狭い第２の開口部を形成する工程（ｆ）と、
前記第１の開口部及び第２の開口部を埋めるように前記中間接着層の上に金属膜を形成することによりｐ側電極を形成する工程（ｇ）とを備えていることを特徴とする窒化物半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２０】
前記工程（ｅ）及び工程（ｆ）は、前記中間接着層及び誘電体層を同一の薬液を用いて選択的にウェットエッチングすることにより、前記中間接着及び誘電体層を連続的にエッチングする工程であることを特徴とする請求項１９に記載の窒化物半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２１】
前記工程（ｅ）において、前記第１の開口部は、ドライエッチングにより形成し、
前記工程（ｆ）において、前記第２の開口部は、ウエ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１９に記載の窒化物半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２２】
前記工程（ｅ）において、前記第１の開口部は、リフトオフ法により形成し、
前記工程（ｆ）において、前記第２の開口部は、ウエ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１９に記載の窒化物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、窒化物半導体レーザ装置及びその製造方法に関し、特に、リッジストライプ型の導波路構造を有する青色から紫外域の窒化物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】
従来から通信用並びにＣＤ及びＤＶＤの読み出し書き込み用の素子として、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）系赤外レーザ装置及びインジウムガリウムリン系（ＩｎＧａＰ）赤色レーザ装置等のIII−Ｖ族化合物系の半導体レーザ装置が広く用いられている。近年、一般式がＡｌxＧａyＩｎ(1-x-y)Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦１−ｘ−ｙ≦１）で表される窒化物半導体を用いて、さらに波長の短い青色から紫外域のレーザ装置が実現されている。青色のレーザ装置は、ブルーレイディスク等の次世代ＤＶＤ装置における書き込み及び読み出し光源として実用化されつつある。現在、出力が数十ｍＷの青色レーザ装置が市販されているが、今後、記録速度の向上にむけてさらなる高出力化が求められており、１００ｍＷ級のレーザ装置も市場に出てきつつある。
【０００３】
実用化されている窒化物半導体レーザ装置は、リッジストライプ部を有するｐ型クラッド層と、リッジストライプ部の上に形成されたｐ側電極とを備えた構造である（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００４】
従来の窒化物半導体レーザ装置は、ｐ型クラッド層の上に酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなり、リッジストライプ部の上部に開口部を有する誘電体膜を形成することにより、電流狭窄と光の閉じ込めとを実現しており、高効率のレーザ発振を可能としている。
【特許文献１】特開平４−９７５８２号公報。
【特許文献２】特開昭６３−２５２４７１号公報。
【特許文献３】特開昭５７−３１１６３号公報。
【特許文献４】特開２００２−３１４１９７号公報。
【非特許文献１】Shuji Nakamura 他、"High-Power, Long-Lifetime InGaN/GaN/AlGaN-Based Laser Diodes Grown on Pure GaN Substrates"、Japanese Journal of Applied Physics、１９９８年、第３７巻、ｐ．３０９−３１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の窒化物半導体レーザ装置は、以下のような問題を有している。
【０００６】
１００ｍＷ以上の高出力レーザを実現するためにはリッジ型の構造をとることが必要である。このため、リッジストライプ部を有するｐ型半導体層の上を覆う誘電体膜にリッジストライプ部を露出する開口部を形成し、形成した開口部に金属材料を埋め込むことによりｐ側電極を形成する。しかし、窒化物半導体レーザ装置の場合、リッジストライプ部は幅が１μｍ〜１．５μｍ程度で長さが数百μｍあり、このような細く長い開口部に金属材料を埋め込むと、ｐ側電極と誘電体膜との間に隙間が生じてしまう。ｐ側電極の上には、配線用のパッドを形成するが、ｐ側電極と誘電体膜との間に生じた隙間にパッドの材料が侵入し、ｐ側電極の特性が変化するため、コンタクト抵抗が上昇してしまうという問題がある。
【０００７】
隙間の発生を防止するために、ｐ側電極を開口部に埋め込むだけでなく、誘電体膜の上を覆うように形成することが考えられる。しかし、窒化物半導体レーザ装置の場合、コンタクト抵抗を低減するため、ｐ側電極にニッケル（Ｎｉ）又はパラジウム（Ｐｄ）を含む材料を用いることが一般的である。本願発明者らは、Ｎｉ系の材料よりもＰｄ系の材料の方がコンタクト抵抗を低くできるという知見を得ているが、Ｐｄ系の材料は、窒化物半導体層及びＳｉＯ2等の誘電体膜との密着性が悪いため、誘電体膜の上を広く覆うｐ側電極を形成すると、プロセス時やワイヤーボンディング時にｐ側電極金属がはがれてしまい、歩留まりが低下するという問題が生じる。
【０００８】
金属材料と誘電体膜との密着性を改善するために、金属材料と誘電体膜との間に接着層を形成する方法が知られている（例えば特許文献１〜３を参照。）。しかし、このような金属材料と誘電体膜との密着性の改善は、パッド電極又はＧａＡｓＰ系の材料に対するオーミック電極等の金亜鉛及び金クロム等の金を含む合金に関するものであり、金を含まないＰｄ系の金属材料に直接適用することができない。
【０００９】
また、高出力の窒化物半導体レーザ装置の場合、幅が１．５μｍ程度で且つ高さが０．５μｍ程度のリッジストライプ部を覆うように形成する必要があるため、特許文献２に示されているような平坦面における電極形成と比べて密着性を確保することがより困難である。
【００１０】
さらに、本願発明者らは、誘電体膜及び窒化物半導体層との密着性に優れたチタン等の金属は、ｐ側電極の材料としては不適切であり、チタン等の金属が窒化物半導体層と接触するとｐ側電極のコンタクト抵抗が上昇してしまうという知見を得ている。このため、チタン等の金属を接着層として用いた場合に、接着層の金属材料が窒化物半導体層側へ拡散すると、ｐ側電極のコンタクト抵抗が次第に上昇してしまうという問題がある。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題を解決し、リッジストライプ部を有する窒化物半導体レーザ装置においてｐ側電極の剥離がなく且つコンタクト抵抗の上昇が少ない、長寿命の窒化物半導体レーザ装置を実現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】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明は窒化物半導体レーザ装置を、ｐ側電極と誘電体層との間に設けられ且つ半導体層と接することがない中間接着層を備えた構成とする。
【００１３】
具体的に、本発明に係る窒化物半導体レーザ装置は、基板の上に形成され、リッジストライプ部を有するｐ型半導体層と、ｐ型半導体層の上に形成され且つリッジストライプ部の一部をリッジストライプ部に沿ってストライプ状に露出する第１の開口部を有する誘電体層と、誘電体層の上に形成され且つリッジストライプ部における第１の開口部から露出する部分を露出し、第１の開口部よりも幅が広い第２の開口部を有する中間接着層と、中間接着層の上に、第１の開口部及び第２の開口部を埋めるように形成されたｐ側電極とを備え、中間接着層は、誘電体層及びｐ側電極と密着していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の窒化物半導体レーザ装置によれば、誘電体層の上に形成され且つリッジストライプ部における第１の開口部から露出する部分を露出し、第１の開口部の幅よりも幅が広い第２の開口部を有する中間接着層を備えているため、中間接着層がｐ型半導体層が開口部においてｐ型半導体層と接することがない。従って、中間接着層にチタン等の金属を用いた場合にもコンタクト抵抗の上昇が生じないので、ｐ側電極の密着性を向上することができる。その結果、広い面積を覆うｐ側電極を形成した場合にも電極の剥離が発生しにくく、低抵抗で長寿命の窒化物半導体レーザ装置を実現することができる。
【００１５】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、第１の開口部の幅は、リッジストライプ部の上面の幅よりも狭いことが好ましい。このような構成とすることにより、リッジストライプ部から確実に電流を注入することが可能となる。
【００１６】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、第１の開口部の幅は、リッジストライプ部の上面の幅以上で且つリッジストライプ部の基部における幅よりも狭いことが好ましい。このような構成とすれば、コンタクト抵抗を低減することができ且つ電流を注入する部分をリッジストライプ部に限定することができる。
【００１７】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、第２の開口部の幅は、リッジストライプ部の基部における幅よりも広いことが好ましい。このような構成とすることにより、リフトオフ法により第２の開口部を形成することが可能となるので、中間接着層として用いる材料の選択が容易となる。
【００１８】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、ｐ側電極の幅は、第２の開口部の幅よりも広く且つ中間接着層の幅以下であることが好ましい。このような構成とすることにより、ｐ側電極の端部において剥離が発生することを抑えることができる。
【００１９】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、ｐ側電極の幅は、１０μｍ以上であることが好ましい。このような構成とすることにより、ｐ側電極の密着性を確実に向上することができる。
【００２０】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、ｐ側電極の膜厚は１５０ｎｍ以下であることが好ましい。このような構成とすることにより、ｐ側電極の剥離を確実に防止することができる。
【００２１】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、ｐ側電極は、パラジウムを含む多層膜からなることが好ましい。このような構成とすることにより、コンタクト抵抗が小さいｐ側電極を形成することができる。この場合においてｐ側電極は、白金を含むことが好ましい。
【００２２】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、中間接着層はアルミニウムを含み、ｐ側電極と中間接着層との界面には、パラジウムとアルミニウムとの合金層が形成されていることが好ましい。また、中間接着層はシリコンを含み、ｐ側電極と中間接着層との界面には、パラジウムとシリコンとの合金層が形成されていてもよい。このような構成とすることによりｐ側電極と中間接着層とをより強固に密着させることが可能となる。
【００２３】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、中間接着層は、チタン、アルミニウム、クロム及びニッケルの少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００２４】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、中間接着層の膜厚は、５０ｎｍ以上であることが好ましい。このような構成とすることにより、横方向の電気抵抗を低減することができ、パッド電極をリッジストライプ部と離れた位置に形成する場合に特に有効である。
【００２５】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、誘電体層は、酸化シリコンからなることが好ましい。このような構成とすることにより第１の開口部をウエットエッチングにより容易に形成することが可能となる。
【００２６】
本発明の窒化物半導体レーザ装置において、誘電体層の膜厚は、１００ｎｍ以上且つ４００ｎｍ以下であることが好ましい。このような構成とすることにより、中間接着層への光の漏れだしを防止することができる。
【００２７】
本発明の窒化物半導体レーザ装置は、誘電体層におけるリッジストライプ部を除く領域の上に形成されたボンディングパッドと、ｐ側電極とボンディングパッドとの間に形成され、ｐ側電極とボンディングパッドとを電気的に接続する導電性薄膜層とをさらに備えていることが好ましい。
【００２８】
この場合において、ボンディングパッドは、誘電体層におけるｐ側電極が形成された領域を除く領域の上に形成されていることが好ましい。このような構成とすることによりボンディング時にｐ側電極の剥離が発生しにくくなる。
【００２９】
この場合において、導電性の薄膜層は、厚さが１００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３０】
本発明に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法は、、基板の上にｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層を順次形成する工程（ａ）と、ｐ型半導体層にリッジストライプ部を形成する工程（ｂ）と、ｐ型半導体層の上に誘電体層を形成する工程（ｃ）と、誘電体層の上に中間接着層を形成する工程（ｄ）と、中間接着層を選択的に除去することにより、少なくとも誘電体層におけるリッジストライプ部の上に形成された部分の一部を露出する第１の開口部を形成する工程（ｅ）と、誘電体層における第１の開口部から露出した部分の一部を残すように除去することによりリッジストライプ部の一部を露出し且つ第１の開口部よりも幅が狭い第２の開口部を形成する工程（ｆ）と、第１の開口部及び第２の開口部を埋めるように中間接着層の上に金属膜を形成することによりｐ側電極を形成する工程（ｇ）とを備えていることを特徴とする。
【００３１】
本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法によれば、誘電体層における第１の開口部から露出した部分の一部を残すように除去することによりリッジストライプ部の一部を露出し且つ第１の開口部よりも幅が狭い第２の開口部を形成する工程を備えているため、中間接着層がｐ型半導体層と接することがない開口部の構造を容易に形成することができる。従って、コンタクト抵抗が上昇することがない、長期に安定な窒化物半導体レーザ装置を実現できる。
【００３２】
本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法において、工程（ｅ）及び工程（ｆ）は、中間接着層及び誘電体層を同一の薬液を用いて選択的にウェットエッチングすることにより、中間接着及び誘電体層を連続的にエッチングする工程であることが好ましい。このような構成とすることにより、第１の開口部の幅が第２の開口部の幅よりも広い構造を容易に且つｐ型半導体層にダメージを与えることなく形成することができる
本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法において、工程（ｅ）において、第１の開口部は、ドライエッチングにより形成し、工程（ｆ）において、第２の開口部は、ウエットエッチングにより形成することが好ましい。また、工程（ｅ）において、第１の開口部は、リフトオフ法により形成し、工程（ｆ）において、第２の開口部は、ウエットエッチングにより形成することが好ましい。このような構成とすることにより、中間接着層にウェットエッチングが困難な材料を用いることが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る窒化物半導体レーザ及びその製造方法によれば、リッジストライプ部を有する窒化物半導体レーザ装置においてｐ側電極の剥離がなく且つコンタクト抵抗の上昇が少ない、長寿命の窒化物半導体レーザ装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図１に示すように本実施形態のレーザ装置は、ｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる基板１１の上に順次形成されたｎ型半導体層１２と、活性層１３と、リッジストライプ部１４ａを有するｐ型半導体層１４とを備えたリッジストライプ型の導波路構造を有する窒化物半導体レーザ装置である。
【００３５】
ｐ型半導体層１４の上には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚が２００ｎｍの誘電体層１５が形成されている。誘電体層１５は、リッジストライプ部１４ａの上面の一部を露出する開口部１５ａを有している。誘電体層１５の上には、チタン（Ｔｉ）からなる膜厚が５０ｎｍの中間接着層１６が選択的に形成されている。中間接着層１６は、リッジストライプ部１４ａの上面における開口部１５ａから露出する部分を露出し且つ開口部１５ａよりも幅が広いリッジストライプ部１４ａを有している
中間接着層１６の上には、開口部１５ａ及び開口部１６ａを埋めるように厚さが４０ｎｍのパラジウム（Ｐｄ）膜と厚さが３５ｎｍの白金（Ｐｔ）膜とが積層されたｐ側電極１７が選択的に形成されている。ｐ側電極１７は、リッジストライプ部１４ａにおける開口部１５ａ及び開口部１６ａから露出する部分と電気的に接続されている。
【００３６】
ｐ側電極１７におけるリッジストライプ部１４ａを除く部分の上にはチタン（Ｔｉ）膜と金（Ａｕ）膜とが積層されたパッド電極１８が選択的に形成されており、基板１１の裏面には、ｎ側電極１９が形成されている。
【００３７】
本実施形態の窒化物半導体レーザ装置は、ｐ側電極１７がリッジストライプ部１４ａの上面だけでなく、誘電体層１５及び中間接着層１６に覆われたリッジストライプ部１４ａの側壁及びリッジストライプ部１４ａ両側方の領域を覆うように形成されている。このため、ｐ側電極１７と誘電体層１５との間に隙間が生じることがない。従って、生じた隙間にパッド電極の材料等が侵入することによりコンタクト抵抗が上昇したり、ｐ側電極１７の剥離が生じたりしにくい。
【００３８】
また、ｐ側電極１７は、中間接着層１６を介在させて誘電体層１５の上に形成されている。Ｔｉからなる中間接着層１６は、Ｐｄを含むｐ側電極１７及びＳｉＯ2からなる誘電体層１５の両方に対して優れた密着性を有している。このため、ＳｉＯ2からなる誘電体層１５の上にＰｄを含むｐ側電極１７を形成した場合と比べて遙かに剥離が生じにくく、ボンディング時にｐ側電極１７の剥離が生じたり、経時的にコンタクト抵抗が上昇したりする問題が生じにくい。
【００３９】
さらに、本実施形態の窒化物半導体レーザ装置は、中間接着層１６における開口部１６ａの幅Ｗ3が誘電体層１５における開口部１５ａの幅Ｗ2よりも大きい。つまり、中間接着層１６の開口部１６ａの側面となる部分は、誘電体層１５の開口部１５ａの側面となる部分よりも後退しており、Ｔｉからなる中間接着層１６がｐ型半導体層１４と接触するおそれがない。このため、ｐ型半導体層１４と接触したＴｉによりコンタクト抵抗が上昇するという問題の発生を抑えることができる。また、中間接着層１６とｐ型半導体層１４との間に必ず誘電体層１５がある構造となるため、中間接着層１６がｐ側電極１７からｐ型半導体層１４に電流によりｐ型半導体層１４へ拡散するおそれもほとんどない。従って、経時的なコンタクト抵抗の上昇もほとんど生じない。
【００４０】
なお、ｐ側電極１７と中間接着層１６との密着性の観点からは、ｐ側電極１７が中間接着層１６のできるだけ広い領域を覆っていることが好ましい。このため、中間接着層１６におけるリッジストライプ部１４ａの両側方を覆うように形成されていたり、リッジストライプ部の基部における幅よりも幅が広くなるように形成されていたりすることが好ましいが、少なくとも、中間接着層１６における開口部１６ａの幅Ｗ3よりも幅が広く形成されていればよく、必ずしもリッジストライプ部１４ａの両側方を覆うように形成されている必要はない。
【００４１】
以下に、本実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法について説明する。図２は本実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法の要部について工程順に示している。
【００４２】
まず、ｎ型のＧａＮからなる基板１１の上にｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層を含む半導体積層構造を形成する。この工程については、既知の工程であり図示を省略する。
【００４３】
半導体層積層構造は、例えば、キャリア濃度が１０18ｃｍ-3程度のｎ型ＧａＮからなる基板１１の上に、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、厚さが２００ｎｍのｎ−ＧａＮバッファ層を形成した後、厚さが１μｍのｎ−ＧａＮ層と、厚さが１．８μｍのｎ−Ａｌ0.04Ｇａ0.96Ｎクラッド層と、厚さが１５０ｎｍのｎ−ＧａＮ光ガイド層とを含むｎ型半導体層１２を形成する。続いて、それぞれ厚さが３ｎｍのＩｎ0.10Ｇａ0.90Ｎウェル層及びＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎバリア層からなる三重量子井戸構造の活性層１３を形成する。さらに、厚さが１２０ｎｍのｐ−ＧａＮ光ガイド層と、厚さが０．５μｍのｐ−Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層と、厚さが１００ｎｍのｐ−ＧａＮコンタクト層を含むｐ型半導体層１４を形成する。ｎ型層にはドナー不純物としてシリコン（Ｓｉ）が５×１０17ｃｍ-3程度ドーピングされており、ｐ型層にはアクセプター不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）が１×１０19ｃｍ-3程度ドーピングされている。また、最上層のｐコンタクト層には１×１０20ｃｍ-3程度の高濃度にＭｇがドーピングされている。
【００４４】
次に、図２（ａ）に示すようにｐ型半導体層１４の上に常圧化学気相堆積（ＣＶＤ）法により厚さが２００ｎｍのＳｉＯ2膜５１を堆積する。続いて、窒素雰囲気において８００℃で３０分間の熱処理を行い、ｐ型半導体層１４にドープしたＭｇを活性化する。続いて、フォトリソグラフィ及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いたドライエッチングにより、ＳｉＯ2膜５１をストライプ状のＳｉＯ2マスクとする。
【００４５】
次に、図２（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜５１をマスクとしてＣｌ2ガスを用いた誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ドライエッチングを行い、ｐ型半導体層１４を０．５μｍ程度の深さまでエッチングして、リッジストライプ部１４ａを形成する。その後、ＩＣＰドライエッチングのダメージを回復するために、８００℃で３０分間の熱処理を窒素雰囲気において行った後、マスクとして用いたＳｉＯ2膜５１を緩衝フッ酸（ＢＨＦ）溶液を用いて除去する。
【００４６】
次に、図２（ｃ）に示すようにｐ型半導体層１４の上に、リッジストライプ部１４ａを覆うようにして、膜厚が２００ｎｍのＳｉＯ2からなる誘電体層１５を堆積する。次に、誘電体層１５の上に厚さが５０ｎｍのＴｉからなる中間接着層１６を形成する。
【００４７】
次に、図２（ｄ）に示すようにフォトリソグラフィによりリッジストライプ部１４ａの上側に開口部を有するフォトレジストマスク５２を形成した後、ＢＨＦ溶液を用いて中間接着層１６及び誘電体層１５をウェットエッチングすることにより、リッジストライプ部１４ａの上面の一部を露出する開口部１６ａ及び開口部１５ａを形成する。後述するように、ウェットエッチングに用いるＢＨＦ溶液の濃度を適切に調整して、Ｔｉからなる中間接着層１６とＳｉＯ2からなる誘電体層１５とを連続してエッチングし且つ誘電体層１５における開口部１５ａの幅Ｗ2よりも中間接着層１６における開口部１６ａの幅Ｗ3が広くなるように制御する。
【００４８】
次に、図２（ｅ）に示すようにフォトリソグラフィと電子線蒸着とを用い、開口部１６ａ及び開口部１５ａを埋め、リッジストライプ部１４ａと電気的に接続されたｐ側電極１７を中間接着層１６の上に形成する。ｐ側電極１７は、膜厚が４０ｎｍのＰｄと膜厚が３５ｎｍのＰｔとを積層して形成する。ｐ側電極１７を形成した後４００℃の温度で熱処理を行うことにより５×１０-4Ωｃｍ2以下の良好なコンタクト抵抗が得られる。ｐ側電極１７を蒸着する際には温度を７０℃〜１００℃程度とすることがコンタクト抵抗を低減するためには好ましい。また、パターンニングに用いるレジストの熱耐性の観点からも、７０℃程度の温度において蒸着を行うことが好ましい。
【００４９】
次に、図示を省略するがフォトリソグラフィと電子線蒸着により、ｐ側電極１７におけるリッジストライプ部１４ａ以外の領域の上に膜厚が５０ｎｍのＴｉと膜厚が５００ｎｍのＡｕとからなる配線用のパッド電極１８を選択的に形成する。ワイヤーボンディング時にストライプ直下の発光層へのダメージを防ぎ、歩留まりを向上するためには、パッド電極１８をリッジストライプ部１４ａ以外の領域に形成することが好ましい。また、リッジストライプ部１４ａの直上にパッド電極１８を形成する場合は、図３に示すようにＡｕメッキ等を用いてパッド電極１８の膜厚を５μｍ以上とすることにより、ワイヤーボンディング時のダメージを低減できる。
【００５０】
次に、基板１１の裏面を研削研磨して厚さを約１００μｍまで薄膜化した後に、基板１１の裏面に厚さが５ｎｍのＴｉと厚さが１００ｎｍのＰｔと厚さが５００ｎｍＡｕとからなるｎ電極を形成する。これによりコンタクト抵抗の値を１０-4Ωｃｍ-2程度以下にすることが可能となる。形成されたレーザ共振器を劈開、実装することにより、低電圧動作が可能で且つ長寿命の半導体レーザ装置を歩留まりよく作製することができる。
【００５１】
図４は、本実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置製造方法を用いて実際に形成した開口部１５ａ及び開口部１６ａの電子顕微鏡写真を示している。図４に示すように中間接着層１６における開口部１６ａの側面となる部分は、誘電体層１５における開口部１５ａの側面となる部分よりも後退した位置に形成されている。中間接着層１６及び誘電体層１５をウェットエッチングする際に用いるＢＨＦ溶液の濃度を２５％程度として、Ｔｉ膜のエッチングレートがＳｉＯ2膜のエッチングレートとよりも若干早くなる条件とすることにより図４に示すような構造を形成することができる。
【００５２】
ＢＨＦ溶液の濃度が３０％より高い場合には、Ｔｉ膜のエッチングレートが早くなりすぎ、急激にオーバーエッチングが生じてしまうため、開口部１５ａ及び開口部１６ａの幅を制御することが困難となる。また、ＢＨＦ溶液の濃度が１５％以下の場合には、Ｔｉ膜のエッチングレートがＳｉＯ2膜と比べて遅くなるため、中間接着層１６における開口部１６ａの幅Ｗ3が誘電体層１５における開口部１５ａの幅Ｗ2よりも小さくなる。従って、中間接着層１６がリッジストライプ部１４ａの上に庇状に残存してしまい、ｐ型半導体層１４と中間接着層１６とが直接接触してしまうおそれが高くなる。また、直接接触しなかった場合にも中間接着層１６の庇状の部分に電流が流れることによりＴｉがｐ側電極１７中をｐ型半導体層１４側に向かって拡散することにより、レーザ素子の特性や寿命に悪影響が出るという知見を本願発明者らは得ている。ＢＨＦ溶液の濃度がさらに低い場合には、中間接着層１６の表面に形成された自然酸化膜がエッチングできずに残ってしまうことがあり、動作電圧が増大するおそれもある。従って、中間接着層１６及び誘電体層１５のエッチングに用いるＢＨＦ溶液の濃度は１５％以上且つ３０％以下とすることが好ましい。
【００５３】
本実施形態においては、リッジストライプ部１４ａの上面に誘電体層１５を残存させ、誘電体層１５における開口部の幅Ｗ2がリッジストライプ部１４ａの上面における幅Ｗ1よりも狭くなるようにウェットエッチングを制御する例を示している。この場合、リッジストライプ部１４ａの上面全体とｐ側電極１７とが接している場合と比べて、動作電圧が若干高くなる。
【００５４】
例えば、図５はリッジストライプ部１４ａの上面の幅Ｗ1を２μｍとした場合における、誘電体層１５に形成した開口部１５ａの幅Ｗ2と動作電圧との関係を示している。なお、図５において動作電圧は、５０ｍＡの電流が流れる電圧としている。図５に示すように開口部１５ａの幅Ｗ2が大きくなるに従って動作電圧が低下している。これはデバイスの直列抵抗に占めるコンタクト抵抗の割合が大きいためである。動作電圧を低減すると装置の寿命が延びるという知見も得られており、開口部１５ａの幅Ｗ2をできるだけ大きくすることが動作電圧を低減して装置の寿命を延ばすためには好ましい。
【００５５】
このため、図６に示すように中間接着層１６及び誘電体層１５をウェットエッチングする際のオーバーエッチング量を制御することにより、リッジストライプ部１４ａの上面全体を露出することにより、ｐ側電極１７をリッジストライプ部１４ａの上面全体と接触させてもよい。この場合には、ｐ側電極１７がｐ型半導体層１４のリッジストライプ部１４ａ以外の部分と接触することがないように、誘電体層１５がリッジストライプ部１４ａの側壁の少なくとも一部を覆うようにする。つまり、開口部１５ａの幅Ｗ2がリッジストライプ部１４ａの基部における幅Ｗ4よりも小さくなるようにする。
【００５６】
本実施形態において、ｐ側電極１７におけるＰｄ膜の膜厚は１００ｎｍ以下とすればよく、好ましくは４０ｎｍ程度とする。Ｐｄ膜の膜厚が厚くなると、ｐ型半導体層１４との密着性が低下し、コンタクト抵抗が悪化する傾向があるためである。また、ｐ側電極１７全体の総膜厚も薄い方が密着性が高くなるため、総膜厚は１５０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００５７】
図７はｐ側電極１７の膜厚と密着性との相関を示す。図７において密着性は、スクラッチ試験機と呼ばれる密着性測定機を用いて測定した。この装置は、先端の尖った針を徐々に加圧しながらサンプル表面をひっかき、薄膜が剥がれる圧力を測定することにより密着性を評価する装置である。図７に示すように総膜厚が１９０ｎｍの場合には電極の剥離が発生しており、ｐ側電極１７の総膜厚は１５０ｎｍとすることが好ましいことが明らかである。また、ｐ側電極１７の総膜厚が薄くなると密着性が大きく上昇しており、総膜厚を１００ｎｍ以下とすることにより電極が剥離する可能性を大幅に低減できる。
【００５８】
一方、ｐ側電極１７をＰｄ膜の上にＰｔ膜が形成された積層構造とすることにより、他のｐ電極構成金属や電極パッドの金属がＰｄ膜中に拡散し、コンタクト抵抗が上昇することを防ぐことができる。
【００５９】
また、ｐ側電極１７の幅Ｗ5は中間接着層１６の幅Ｗ6以下とし、ｐ側電極１７の下にはリッジストライプ部１４ａの上を除いて必ず中間接着層１６が存在しているようにすることが、好ましい。ｐ側電極１７の幅Ｗ5が中間接着層１６の幅Ｗ6よりも広い場合には、図８に示すようにｐ側電極１７の端部に剥離が生じてしまう。
【００６０】
一方、ｐ側電極１７の幅は１０μｍ以上とすることが好ましい。リッジストライプ部１４ａの幅は、通常２μｍ以下であるため、ｐ側電極１７の幅Ｗ5を１０μｍ以上とすることにより、ｐ側電極１７のｐ型半導体層１４と接する部分の５倍以上の部分が中間接着層１６と接することになり、ｐ側電極１７が剥離することを防ぐことができる。
【００６１】
また、パッド電極１８をリッジストライプ部１４ａからずらして形成する場合には、中間接着層１６に金属膜を用い、膜厚を３０ｎｍ以上とすることが好ましく、５０ｎｍ以上とすることがさらに好ましい。中間接着層１６の膜厚が１０ｎｍ程度あれば、中間接着層１６とｐ側電極１７及び誘電体層１５との密着性を確保できる。しかし、パッド電極１８がリッジストライプ部１４ａと離れた位置に形成されている場合には、パッド電極１８とリッジストライプ部１４ａとの間にｐ側電極１７と中間接着層１６とにより横方向の電流パスを形成する必要がある。このため、ｐ側電極１７と中間接着層１６との膜厚を厚くし、横方向の電気抵抗を小さくすることが好ましい。しかし、ｐ側電極１７の膜厚は、密着性の観点から厚くすることができず、中間接着層１６の厚さを厚くすることが好ましい。
【００６２】
本実施形態において、誘電体層１５にＳｉＯ2を用いる例を示したが、他の材料を用いてもよい。この場合、ｐ型半導体層１４にダメージが生じることを防ぐためには、ウェットエッチングが可能な材料とすることが好ましい。またＳｉＯ2の膜厚が薄すぎると光の閉じ込めが不十分になり、レーザ装置の特性が低下してしまうため誘電体層１５の膜厚は１００ｎｍ以上とすることが好ましい。一方、誘電体層１５の膜厚が厚すぎると、開口部の形成工程における安定性が損なわれるため、膜厚を４００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００６３】
（第１の実施形態の第１変形例）
以下に、本発明の第１の実施形態の第１変形例について図面を参照して説明する。図９は、第１の実施形態の第１変形例に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法の要部を工程順に示している。本変形例は、リッジストライプ部１４ａを露出させる際に、中間接着層１６をドライエッチングした後、誘電体層１５をウェットエッチングすることを特徴とする。図９において図２と同一の構成要素については同一の符号を附すことにより説明を省略する。また、フォトレジストマスク５２を形成する工程までは第１の実施形態と同一であり説明を省略する。
【００６４】
まず図９（ａ）に示すようにＣＨＦ3とＳＦ6との混合ガスをドライエッチャントとして、中間接着層１６と誘電体層１５の一部とを選択的に除去する。
【００６５】
次に、図９（ｂ）に示すようにＢＨＦ溶液によるウェットエッチングを用いて、残りの誘電体層１５を除去する。この場合、オーバーエッチング量を調整することにより、誘電体層１５をリッジストライプ部１４ａの上面全体が露出するように除去し且つ中間接着層１６が庇状に残存しないようにすることが可能である。
【００６６】
次に、図９（ｃ）に示すようにフォトレジストマスク５２を除去した後、リッジストライプ部１４ａの露出部分の上及び中間接着層１６の上にｐ側電極１７をフォトリソグラフィと電子線蒸着により形成する。その後の工程は、第１の実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００６７】
このようなプロセスとすれば、中間接着層１６の表面に形成された自然酸化膜の程度によりエッチング残りが発生するおそれが完全になくなるため、非常に良好な開口部を歩留まりよく形成することができる。
【００６８】
図１０は、ドライエッチングとウェットエッチングとを併用する本変形例の製造方法を用いて、実際に形成した開口部１５ａ及び開口部１６ａの電子顕微鏡写真を示している。図１０に示すようにリッジストライプ部１４ａの上面に形成された中間接着層１６及び誘電体層１５が除去され、リッジストライプ部１４ａの上面全体を露出できている。ドライエッチングのみを用いてこのような構造を形成した場合には、ｐ型半導体層１４がプラズマによりダメージを受けてしまう。その結果、コンタクト抵抗が悪化してしまい、デバイス動作電圧の著しい増大を招くことが明らかになっている。
【００６９】
また、ドライエッチングを併用する方法であれば、中間接着層１６としてＴｉ以外のアルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）及びニッケル（Ｎｉ）等の密着性に優れた他の金属を利用することが可能となる。
【００７０】
Ａｌ等を中間接着層１６として用いた場合には、図１１に示すように熱処理を加えることによってｐ側電極１７と中間層１６との間にパラジウムアルミニウム合金からなる合金層２３を形成することができるため、ｐ側電極１７と中間層１６との密着性をさらに向上させることができる。また、半導体であるＳｉを用いた場合にも、Ｐｄとの合金層を形成させることができる。Ｓｉを中間接着層１６として用いる場合には、Ｓｉ層を吸収層として用いることにより誘電体層１５のＳｉＯ2膜の膜厚を８０ｎｍ程度と薄くすることが考えられる。しかし、Ｓｉ層を吸収層として用いた場合には吸収によるロスが発生するため、閾値電流が増大してしまう。このため、密着性を向上させ、吸収ロスを生じさせないためには、中間接着層１６にＳｉを用いる場合であっても誘電体層１５の膜厚は１００ｎｍ以上とすることが好ましい。
【００７１】
（第１の実施形態の第２変形例）
以下に、本発明の第１の実施形態の第２変形例について図面を参照して説明する。図１２は第１の実施形態の第２変形例に係る窒化物半導体レーザ装置の断面構成を示している。本変形例に係る窒化物半導体レーザ装置は、中間接着層１６におけるリッジストライプ部１４ａを覆う部分が除去されており、開口部１６ａからリッジストライプ部１４ａの全体が露出している。
【００７２】
本変形例の窒化物半導体レーザ装置は、中間接着層１６の開口幅をリッジストライプ部１４ａの基部における幅よりも大きくしている。このため、中間接着層１６をリフトオフ工程により容易に形成することが可能である。
【００７３】
例えば、誘電体層１５の上に少なくともリッジストライプ部１４ａを覆うレジストマスクを形成した後、レジストマスクを覆うように中間層１６となる金属膜を蒸着し、レジストマスクを除去することによりレジストマスク上に蒸着した金属膜リフトオフする。これにより、リッジストライプ部１４ａを露出する中間接着層１６が容易に形成できる。中間接着層１６を覆うｐ側電極１７は、第１の実施形態と同様にして形成すればよい。
【００７４】
本変形例においては、中間接着層１６の開口部１６ａと誘電体層１５の開口部１５ａとをそれぞれ別のプロセスにより形成することが可能になるため、開口部１６ａ及び開口部１５ａの幅を制御することが容易となり、より高い歩留まりで半導体レーザを作製することが可能となる。中間接着層１６に形成する開口部１６ａの幅は、プロセスの安定性の観点から、リッジストライプ部１４ａの基部における幅よりも１μｍ程度大きいことが好ましい。
【００７５】
また本変形例においては、中間接着層１６及び誘電体層１５の材料の選択の幅が広がり、より高性能の半導体レーザが実現できる。例えば、中間接着層１６としてはＡｌ、Ｃｒ及びＮｉ等の金属並びにＳｉ等の半導体も利用することができる。また、誘電体層１５としてはＴａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｉＮ及びＴｉＮ等の材料を利用することができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図１３は第２の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図１３において図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。図１３に示すように本実施形態の窒化物半導体レーザ装置は、ｐ側電極１７の上に形成された配線用の導電性薄膜層２１を有している。
【００７７】
導電性薄膜層２１は、構成金属は特に限定されないが、例えば、厚さが５０ｎｍのＴｉと、厚さが１００ｎｍのＰｔと、厚さが５０ｎｍのＴｉとの積層膜を用いればよい。導電性薄膜層２１の上にＳｉＯ2等からなる保護層２２を形成する場合には、導電性薄膜２１の最上層にＴｉを用いれば保護層２２との密着性を向上させることができる。本実施形態においては保護層２２の膜厚は２００ｎｍとした。
【００７８】
本実施形態の窒化物半導体レーザ装置は、パッド電極１８とｐ側電極１７のリッジストライプ部１４ａと接続された部分との間の配線として導電性薄膜層２１が形成されている。これにより、ｐ側電極１７の厚さが薄く横方向の抵抗が高い場合においても、導電性薄膜層２１が電気伝導層として機能し、パッド電極１８とｐ側電極１７のリッジストライプ部１４ａと接続された部分との間の抵抗を下げることができる。この結果、低電圧で動作可能な窒化物半導体レーザが実現できる。
【００７９】
また、本実施形態においては、ｐ側電極１７の上に導電性薄膜層２１を形成したが、図１４のようにパッド電極１８をｐ側電極１７が形成されていない部分に形成してもよい。この場合には、導電性薄膜２１を誘電体層１５のｐ側電極１７及び中間接着層１６が形成された部分以外の領域にも形成する。このようにすればパッド電極１８の直下にｐ側電極１７が存在しないため、パッド電極１８へワイヤーボンディングを行う際に、ｐ側電極１７の剥離が発生しにくくなり、歩留まりの高いデバイスを実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る窒化物半導体レーザ及びその製造方法は、リッジストライプ部を有する窒化物半導体レーザ装置においてｐ側電極の剥離及びコンタクト抵抗の上昇が少なく、長寿命の窒化物半導体レーザ装置を実現でき、リッジストライプ型の導波路構造を有する青色から紫外域の窒化物半導体レーザ装置及びその製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法を用いて実際に形成した誘電体層及び中間接着層の開口部を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の誘電体層の開口部の幅と動作電圧との相関を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置のｐ側電極の膜厚と密着性との相関を示すグラフである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置のｐ側電極の幅と中間接着層との幅との関係を説明するための電子顕微鏡写真である。
【図９】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法を用いて実際に形成した誘電体層及び中間接着層の開口部を示す電子顕微鏡写真である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る窒化物半導体レーザ装置の他の例を示す断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る窒化物半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１１      基板
１２      ｎ型半導体層
１３      活性層
１４      ｐ型半導体層
１４ａ    リッジストライプ部
１５      誘電体層
１５ａ    開口部
１６      中間接着層
１６ａ    開口部
１７      ｐ側電極
１８      パッド電極
１９      ｎ側電極
２１      導電性薄膜
２１      導電性薄膜層
２２      保護層
２３      合金層
５１      ＳｉＯ2膜
５２      フォトレジストマスク
【図１】
2007311591.tif 000003
【図２】
2007311591.tif 000004
【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図４】
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【図８】
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【図１０】
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