(57)【要約】【課題】水平放射角のばらつきを抑えることができ、キンク特性を向上させることができる半導体レーザ素子の製造方法および半導体レーザ素子を提供する。【解決手段】赤色半導体レーザ素子は、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層４、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層５およびＧａＩｎＰエッチングストップ層７を備えている。ＧａＩｎＰエッチングストップ層７上には、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８を含むリッジ１７が形成されている。ＧａＩｎＰエッチングストップ層７は、リッジ１７の近傍領域に存在する一方、リッジ１７からその近傍領域よりも離れた離隔領域に存在しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層上の半導体層の上にエッチングストップ層を形成する工程と、
上記エッチングストップ層上に半導体多層膜を形成する工程と、
上記半導体多層膜の一部と上記エッチングストップ層の一部とをドライエッチングで除去して、上記半導体層の一部を露出させる工程と、
上記ドライエッチング後に残っている上記半導体多層膜をウェットエッチングして、上記ウェットエッチング後に残っている上記半導体多層膜により、上記エッチングストップ層上にリッジを形成する工程と
を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法において、
上記ドライエッチングにより除去される上記エッチングストップ層の一部は上記リッジの側方にあることを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法において、
上記ウェットエッチングは、上記ドライエッチング後に残っている上記半導体多層膜の上記エッチングストップ層側の部分を除去することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法において、
上記ウェットエッチングによって生じた庇状の突起をさらにウェットエッチングして除去することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法において、
上記ドライエッチングを誘導結合型プラズマを用いて行って、上記ドライエッチング中にエッチングが上記エッチングストップ層に到達したことをプラズマ波長の強度分布に基づいて検知することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法において、
上記ウェットエッチングはフッ酸を用いて行うことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法において、
上記活性層、上記半導体層、上記エッチングストップ層および上記半導体多層膜の材料はＡｌＧａＩｎＰ系の材料であることを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項８】
半導体層上に形成された活性層と、
上記活性層上に形成された半導体層と、
上記活性層上の上記半導体層の上に形成されたエッチングストップ層と、
上記エッチングストップ層上に形成されたリッジと
を備え、
上記エッチングストップ層は、上記リッジの近傍領域に存在する一方、上記リッジから上記近傍領域よりも離れた離隔領域に存在しないことを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体レーザ素子において、
上記エッチングストップ層の幅は、レーザ光を出射する発光領域の幅よりも広く、かつ、上記発光領域の上にあることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項１０】
請求項８に記載の半導体レーザ素子において、
上記活性層下の上記半導体層と、上記活性層と、上記活性層上の上記半導体層と、上記エッチングストップ層と、上記リッジとは、ＡｌＧａＩｎＰ系の材料で形成されていることを特徴とする半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レーザ素子の製造方法および半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
６００ｎｍ帯で発振するＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子はポインタ、バーコードリーダ、レーザビームプリンタや光ディスク等の光情報処理用光源として、最近ますますその重要性を増している。特に高出力の半導体レーザ素子の作製においては、垂直リッジ型構造を有する実屈折率導波型を用いることは有効である。
【０００３】
図３Ａ〜図３Ｉに、従来の誘電体リッジ埋め込み型構造のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図を示す。
【０００４】
上記ＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法では、まず、図３Ａに示すように、（１００）面から［０１１］方向に１５°傾けた面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１０１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層１０２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層１０３、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層１０４、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層１０５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層１０６、ＧａＩｎＰエッチストップ層１０７、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層１０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０を順次成長させる。
【０００５】
次に、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０の表面全面にＳｉＯ２膜を蒸着した後、図３Ｂに示すように、ＳｉＯ２膜上に、フォトリソグラフィの方法を用いてストライプ状のレジストパターン１１２を形成する。そして、上記レジストパターン１１２をマスクとしてＳｉＯ２膜をＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）法でエッチングすることにより、ストライプ状のＳｉＯ２膜１１１を形成する。その後、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０上にＳｉＯ２膜１１１を残るように、レジストパターン１１２を除去する。
【０００６】
次に、誘導結合型プラズマを用いたドライエッチング装置により、ＳｉＯ２膜１１１をマスクとしてドライエッチングをＧａＩｎＰエッチストップ層１０７に達しない程度に行う。つまり、図３Ｃに示すように、上記ＳｉＯ２膜１１１の両側下において、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０からｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層１０８の途中までをエッチングする。
【０００７】
次に、上記ドライエッチ後の結晶表面についた付着物を酸化させる目的でＵＶ−Ｏ３アッシングを行った後、図３Ｄに示すように、硫酸・過酸化水素水系のエッチング液でｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０のサイドエッチングを行う。そして、この後のウェットエッチングを安定に進めるための表面処理として、そのＵＶ−Ｏ３アッシングにより酸化させた付着物をバッファードフッ酸で除去する。
【０００８】
次に、ＨＦエッチング液でｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層１０８をＧａＩｎＰエッチストップ層１０７でエッチングストップするまでエッチングを行う。これにより、上記ＧａＩｎＰエッチストップ層１０７上に、図３Ｅに示すように、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層１０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０から成るリッジが形成される。このリッジを形成するとき、ＳｉＯ２膜１１１はＨＦエッチング液により除去される。この時点でリッジにはｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９の庇状の突起が発生している。つまり、上記ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９の幅は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層１０８の上部（ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９側の部分）の幅よりも広くなっている。
【０００９】
次に、上記突起を除去するために、レジストをウェハ全面に塗布して瞬間露光を行うことにより、図３Ｆに示すように、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０のみを露出させるレジスト１１３を形成する。
【００１０】
次に、上記レジスト１１３をマスクにしてエッチングを行うことにより、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９の庇状の突起を除去して、図３Ｇに示すように、側面に凹凸のないリッジを形成する。
【００１１】
次に、誘電体膜、例えばＳｉＯ２膜を全面に蒸着し、フォトリソグラフィを用いたエッチングにより、リッジ上のＳｉＯ２膜を除去して、図３Ｈに示すように、リッジの両側方にＳｉＯ２膜１１４を形成する。
【００１２】
最後に、図３Ｉに示すように、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０およびＳｉＯ２膜１１４を覆うｐ側電極１１６を形成する一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１１５を形成することにより、垂直リッジ構造のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子が得られる。
【００１３】
以上のようなＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法では、図３Ｃに示すように、ＧａＩｎＰエッチストップ層１０７上でドライエッチングを終わらせることが前提になっているため、ドライエッチングのエッチング深さの不安定性を考慮して、深くドライエッチングすることができない。
【００１４】
したがって、上記ドライエッチングを行っても、ＧａＩｎＰエッチストップ層１０７までのエッチング残り量が大きくなるので、ドライエッチング後に行うウェットエッチングの時間を長くして、リッジを形成することになる。
【００１５】
しかしながら、上記ウェットエッチングの時間を長くすると、ウェットエッチングのサイドエッチばらつきによるリッジ幅がばらつくという問題が発生する。
【００１６】
また、上記ウェットエッチングによるリッジの形状のテーパー化を行う場合、ウェットエッチングの時間を長くすると、リッジの形状の左右非対称化が進行するという問題が発生する。
【００１７】
また、上記リッジの形状の左右非対称化は、特にオフ基板を使用している場合は顕著に表れる。
【００１８】
これらの問題が発生すると、レーザ光の導波が不安定になり、レーザ光の導波が不安定となり、水平放射角のばらつきやキンク特性の低下が発生してしまう。
【特許文献１】特開２００２−１９８６１４号公報
【特許文献２】特開２００３−０６９１５４号公報
【特許文献３】特開２０００−２９４８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明の課題は、水平放射角のばらつきを抑えることができ、キンク特性を向上させることができる半導体レーザ素子の製造方法および半導体レーザ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザ素子の製造法は、
活性層上の半導体層の上にエッチングストップ層を形成する工程と、
上記エッチングストップ層上に半導体多層膜を形成する工程と、
上記半導体多層膜の一部と上記エッチングストップ層の一部とをドライエッチングで除去して、上記半導体層の一部を露出させる工程と、
上記ドライエッチング後に残っている上記半導体多層膜をウェットエッチングして、上記ウェットエッチング後に残っている上記半導体多層膜により、上記エッチングストップ層上にリッジを形成する工程と
を備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記構成の半導体レーザ素子の製造方法によれば、上記半導体層の一部が露出するように、半導体多層膜の一部とエッチングストップ層の一部とをドライエッチングで除去することによって、ドライエッチング後に残っている半導体多層膜の量が少なくなるので、その半導体多層膜に行うウェットエッチングの時間を短くすることができる。
【００２２】
したがって、上記ドライエッチング後に残っている半導体多層膜に行うウェットエッチングの時間を短くして、ウェットエッチングのサイドエッチングのサイドエッチばらつきを抑えることができ、リッジ幅のばらつきを低減することができる。
【００２３】
また、上記ウェットエッチングによるリッジの形状のテーパー化を行う場合や、半導体レーザ素子に例えばオフ基板を使用している場合においても、リッジの形状の左右非対称化の進行を防ぐことができる。
【００２４】
その結果、上記半導体レーザ素子の水平放射角のばらつきを抑えることができ、半導体レーザ素子のキンク特性を向上させることができる。
【００２５】
一実施形態の半導体レーザ素子の製造方法では、
上記ドライエッチングにより除去される上記エッチングストップ層の一部は上記リッジの側方にある。
【００２６】
一実施形態の半導体レーザ素子の製造方法では、
上記ウェットエッチングは、上記ドライエッチング後に残っている上記半導体多層膜の上記エッチングストップ層側の部分を除去する。
【００２７】
一実施形態の半導体レーザ素子の製造方法では、
上記ウェットエッチングによって生じた庇状の突起をさらにウェットエッチングして除去する。
【００２８】
一実施形態の半導体レーザ素子の製造方法では、
上記ドライエッチングを誘導結合型プラズマを用いて行って、上記ドライエッチング中にエッチングが上記エッチングストップ層に到達したことをプラズマ波長の強度分布に基づいて検知する。
【００２９】
一実施形態の半導体レーザ素子の製造方法では、
上記ウェットエッチングはフッ酸を用いて行う。
【００３０】
一実施形態の半導体レーザ素子の製造方法では、
上記活性層、上記半導体層、上記エッチングストップ層および上記半導体多層膜の材料はＡｌＧａＩｎＰ系の材料である。
【００３１】
本発明の半導体レーザ素子は、
半導体層上に形成された活性層と、
上記活性層上に形成された半導体層と、
上記活性層上の上記半導体層の上に形成されたエッチングストップ層と、
上記エッチングストップ層上に形成されたリッジと
を備え、
上記エッチングストップ層は、上記リッジの近傍領域に存在する一方、上記リッジから上記近傍領域よりも離れた離隔領域に存在しないことを特徴としている。
【００３２】
上記構成の半導体レーザ素子によれば、上記エッチングストップ層を、リッジの近傍領域に存在させる一方、リッジから近傍領域よりも離れた離隔領域に存在させないようにすることによって、リッジを形成するための例えばドライエッチングの深さを深くして、そのドライエッチング後に行う例えばウェットエッチングの時間を短くすることができる。
【００３３】
したがって、上記ウェットエッチングの時間を短くして、ウェットエッチングのサイドエッチングのサイドエッチばらつきを抑えることができ、リッジ幅のばらつきを低減することができる。
【００３４】
また、上記ウェットエッチングによるリッジの形状のテーパー化を行う場合や、半導体レーザ素子に例えばオフ基板を使用している場合においても、リッジの形状の左右非対称化の進行を防ぐことができる。
【００３５】
その結果、上記半導体レーザ素子の水平放射角のばらつきを抑えることができ、半導体レーザ素子のキンク特性の向上させることができる。
【００３６】
一実施形態の半導体レーザ素子では、
上記エッチングストップ層の幅は、レーザ光を出射する発光領域の幅よりも広く、かつ、上記発光領域の上にある。
【００３７】
一実施形態の半導体レーザ素子では、
上記活性層下の上記半導体層と、上記活性層と、上記活性層上の上記半導体層と、上記エッチングストップ層と、上記リッジとは、ＡｌＧａＩｎＰ系の材料で形成されている。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の半導体レーザ素子の製造方法によれば、半導体層の一部が露出するように、半導体多層膜の一部とエッチングストップ層の一部とをドライエッチングで除去することによって、ドライエッチング後に残っている半導体多層膜の量が少なくなるので、その半導体多層膜に行うウェットエッチングの時間を短くすることができる。
【００３９】
したがって、上記ドライエッチング後に残っている半導体多層膜に行うウェットエッチングの時間を短くして、ウェットエッチングのサイドエッチングのサイドエッチばらつきを抑えることができ、リッジ幅のばらつきを低減でき、さらに、リッジの形状の左右非対称化の進行を防ぐことができる。
【００４０】
その結果、上記半導体レーザ素子の水平放射角のばらつきを抑えることができ、半導体レーザ素子のキンク特性を向上させることができる。
【００４１】
本発明の半導体レーザ素子によれば、エッチングストップ層を、リッジの近傍領域に存在させる一方、リッジから近傍領域よりも離れた離隔領域に存在させないようにすることによって、リッジを形成するための例えばドライエッチングの深さを深くして、そのドライエッチング後に行う例えばウェットエッチングの時間を短くすることができるので、ウェットエッチングのサイドエッチングのサイドエッチばらつきを抑えることができ、リッジ幅のばらつきを低減でき、さらに、リッジの形状の左右非対称化の進行を防ぐことができる。
【００４２】
したがって、上記半導体レーザ素子の水平放射角のばらつきを抑えることができ、半導体レーザ素子のキンク特性の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】
【００４３】
以下、本発明の半導体レーザ素子およびその製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４４】
図１に、本発明の一実施の形態の垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子を示す概略断面図を示す。
【００４５】
上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子は、（１００）面から［０１１］方向に１５°傾けた面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１と、このｎ型ＧａＡｓ基板１上に順次積層されるｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層３、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層４、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層６およびＧａＩｎＰエッチングストップ層７と、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７上に形成されたリッジ１７と、このリッジ１７の両側方に形成されたＳｉＯ２膜１４と、このＳｉＯ２膜１４上に形成されてリッジ１７の頂部に接触するｐ側電極１６と、ｎ型ＧａＡｓ基板２の下層として形成されたｐ側電極１６とを備えている。なお、上記ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層４は活性層下の半導体層の一例であり、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層５は活性層の一例であり、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層６は活性層上の半導体層の一例であり、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７はエッチングストップ層の一例である。
【００４６】
上記ＧａＩｎＰエッチングストップ層７は、レーザ発振時に光分布の集中するリッジ１７近傍のみに存在する。言い換えれば、上記ＧａＩｎＰエッチングストップ層７は、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層５の両側部上に存在していない。つまり、上記赤色半導体レーザ素子の両側面近傍にはＧａＩｎＰエッチングストップ層７が存在していない。また、上記ＧａＩｎＰエッチングストップ層７の幅は、レーザ光を出射する発光領域の幅よりも広く、かつ、その発光領域の上にある。なお、上記リッジ１７下の領域およびこの両側の領域は近傍領域の一例であり、赤色半導体レーザ素子の両側面近傍の領域は離隔領域の一例である。
【００４７】
上記リッジ１７は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０によって構成されている。
【００４８】
上記ＳｉＯ２膜１４はリッジ１７の頂部のみ露出させるように形成される。つまり、上記ＳｉＯ２膜１４はリッジ１７の頂部以外の部分の全てを覆っている。
【００４９】
上記構成の赤色半導体レーザ素子によれば、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７をリッジ１７近傍のみに存在させることによって、リッジ１７を形成するためのドライエッチングの深さを深くして、そのドライエッチング後に行うウェットエッチングの時間を短くすることができる。
【００５０】
したがって、上記ウェットエッチングの時間を短くして、ウェットエッチングのサイドエッチングのサイドエッチばらつきを抑え、リッジ幅のばらつきを低減することができる。
【００５１】
また、上記リッジ１７の形状をテーパー化すると共に、（１００）面から［０１１］方向に１５°傾けた面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１を使用していても、リッジ１７の形状の左右非対称化の進行を防ぐことができる。
【００５２】
その結果、上記赤色半導体レーザ素子の水平放射角のばらつきを抑えることができ、赤色半導体レーザ素子のキンク特性の向上させることができる。
【００５３】
以下に、図２Ａ〜図２Ｇを用いて、上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を具体的に説明する。なお、図２Ａ〜図２Ｇにおいて、図１に示した構成部と同一構成部、または、図１に示した構成部にすべき構成部には、図１における構成部と同一参照番号を付している。
【００５４】
上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法では、まず、図３Ａ，図３Ｂの従来の工程と同様の工程を行う。これにより、活性層の一例であるＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層と、活性層上の半導体層の一例であるｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層と、エッチングストップ層の一例であるＧａＩｎＰエッチングストップ層と、半導体多層膜の一例を構成するｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層およびｐ型ＧａＡｓキャップ層とが形成される。
【００５５】
次に、図２Ａに示すように、誘導結合型プラズマを用いたドライエッチング装置により、ＳｉＯ２膜１１をマスクとしてドライエッチングを行う。これにより、上記リッジ１７近傍の場所では、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８の途中までをＧａＩｎＰエッチストップ層７に達しない程度にエッチングされる一方、リッジ１７から幅方向に離れた場所では、ＧａＩｎＰエッチストップ層７を超えるところまでエッチングされる。
【００５６】
つまり、上記ドライエッチングによって、リッジ１７が形成される領域の側方にあるＧａＩｎＰエッチングストップ層の一部が除去されて、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層６の一部が露出する。
【００５７】
これは、上記ドライエッチングされた部材の裾野は通常テーパー形状になるからである。また、上記ドライエッチングによるエッチングの終端は、ＧａＩｎＰエッチストップ層にエッチングが達した際のプラズマ波長の強度分布に基づいて検知する。つまり、上記ドライエッチング中にエッチングがＧａＩｎＰエッチストップ層に到達したことをプラズマ波長の強度分布に基づいて検知する。
【００５８】
また、上記リッジ１７の根本からどれくらい離れた地点でＧａＩｎＰエッチストップ層７をオーバーエッチするかは、ＧａＩｎＰエッチストップ層７にエッチングが達してプラズマ強度が変化した時点からどの程度の時間エッチングを継続するかで決定する。また、上記リッジ１７の根本から、ＧａＩｎＰエッチストップ層７がオーバーエッチされる場所までの距離は、レーザ発振時の光の分布により決定されるものであり、レーザの求められる光出力により変化するものである。
【００５９】
次に、上記ドライエッチング後の結晶表面についた付着物を酸化させる目的でＵＶ−Ｏ３アッシングを行った後、図２Ｂに示すように硫酸・過酸化水素水系のエッチング液でｐ型ＧａＡｓキャップ層１０のサイドエッチングを行う。そして、この後のウェットエッチングを安定に進めるための表面処理として、ドライエッチ後にＵＶ−Ｏ３アッシングにより酸化させた付着物をバッファードフッ酸で除去する。
【００６０】
次に、フッ酸エッチング液でリッジ１７近傍のｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８をＧａＩｎＰエッチストップ層７でエッチングストップするまでエッチングを行って、ＧａＩｎＰエッチストップ層７上に、図２Ｃに示すように、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９の庇状の突起を含むリッジ１７を形成する。このとき、上記フッ酸エッチング液によるウェットエッチングの時間を短くできる。これは、図２Ａに関する工程で行ったドライエッチングの深さが深かったからである。
【００６１】
上記フッ酸エッチング液はＧａＩｎＰエッチストップ層７に対してエッチストップ効果が高く、またドライエッチで作製した垂直リッジ形状を保持しやすいという特徴がある。
【００６２】
次に、図３Ｆの従来の工程と同様に、レジストをウェハ全面に塗布し瞬間露光を行うことにより、図２Ｄに示すように、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０のみを露出させるレジスト１３を形成する。
【００６３】
次に、上記レジスト１３をマスクにしてエッチングを行うことにより、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９の庇状の突起を除去した後、レジスト１３をリムーバーやアッシングにより除去すると、図２Ｅに示すようなリッジ１７が得られる。このリッジ１７の側面の上部以外の部分においては凹凸が無くなっている。つまり、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８の側面とｐ型ＧａＩｎＰ中間層９の側面とが滑らかに接続されている。
【００６４】
上記ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９の庇状の突起を除去するためのエッチングは、塩酸：リン酸：水の混合液や、飽和臭素水：リン酸：水の混合液等を用いて行うことができる。
【００６５】
次に、誘電体膜、例えばＳｉＯ２膜を全面に蒸着し、フォトリソグラフィを用いたエッチングによりリッジ１７上のＳｉＯ２膜を除去して、図２Ｆに示すように、リッジ１７の両側方にＳｉＯ２膜１４を形成する。
【００６６】
最後に、図２Ｇに示すように、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０およびＳｉＯ２膜１４を覆うｐ側電極１１６を形成する一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１５を形成することにより、垂直リッジ構造のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子が得られる。
【００６７】
このように、上記ＧａＩｎＰエッチングストップ層７にすべき層に関してリッジ１７から離れた部分をドライエッチングで除去することによって、ドライエッチングのエッチング深さを深くすることができ、リッジ１７近傍でＧａＩｎＰエッチングストップ層７に達するようにドライエッチング後に行われるウェットエッチングの時間を短くできる。
【００６８】
したがって、上記ウェットエッチングでのサイドエッチばらつきが抑えられて、リッジ幅のばらつきを低減することができると共に、ウェットエッチングによるリッジの形状のテーパー化および特にオフ基板を使用している場合のリッジ形状の左右非対称化を防止することができる。
【００６９】
その結果、上記赤色半導体レーザ素子におけるレーザ光の導波が安定化して、水平放射角のばらつきを抑えることができ、キンク特性を向上させることができる。
【００７０】
上記リッジ１７を形成するためのドライエッチングおよびウェットエッチングを行う工程以外は、リッジ１７の庇状突起の除去する工程を含めて例えば図３Ａ〜図３Ｉの従来の工程と同様に行うことができる。
【００７１】
また、上記リッジ１７を形成するためのドライエッチングおよびウェットエッチングの条件は上記実施形態に限定されないのは言うまでもない。
【００７２】
上記実施形態では、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０を用いてたが、他の材料からなるｐ型第２上クラッド層、ｐ型中間層およびｐ型キャップ層を用いてもよい。つまり、上記ｐ型第２上クラッド層、ｐ型中間層およびｐ型キャップ層をＡｌＧａＩｎＰ系の材料で形成してもよい。
【００７３】
本発明は、上記実施形態に記載された材料で形成される半導体レーザ素子のみならず、他の様々な材料（例えばＡｌＧａＩｎＰ系の材料）で形成される半導体レーザ素子に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は本発明の一実施の形態の垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の概略断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは上記垂直リッジ構造型赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｈ】図３Ｈは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３Ｉ】図３Ｉは従来のＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１    ｎ型ＧａＡｓ基板上
２    ｎ型ＧａＡｓバッファ層
３    ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層
４    ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層
５    ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層
６    ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層
７    ＧａＩｎＰエッチストップ層
８    ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層
９    ｐ型ＧａＩｎＰ中間層
１０  ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１１  ＳｉＯ２膜
１２  レジスト
１３  レジスト
１４  ＳｉＯ２膜
１５  ｎ側電極
１６  ｐ側電極
１７  リッジ
【図１】
2007081118.tif 000003
【図２Ａ】
2007081118.tif 000004
【図２Ｂ】
2007081118.tif 000005
【図２Ｃ】
2007081118.tif 000006
【図２Ｄ】
2007081118.tif 000007
【図２Ｅ】
2007081118.tif 000008
【図２Ｆ】
2007081118.tif 000009
【図２Ｇ】
2007081118.tif 000010
【図３Ａ】
2007081118.tif 000011
【図３Ｂ】
2007081118.tif 000012
【図３Ｃ】
2007081118.tif 000013
【図３Ｄ】
2007081118.tif 000014
【図３Ｅ】
2007081118.tif 000015
【図３Ｆ】
2007081118.tif 000016
【図３Ｇ】
2007081118.tif 000017
【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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