(57)【要約】【課題】安定的に半導体レーザのメサ形状を得る。【解決手段】まず、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、活性層３を形成する。次いで、活性層３上に、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）であるエッチングストップ層６を形成する。次いで、エッチングストップ層６上に接するように、ｐ型クラッド層７を形成する。次いで、クラッド層７上に接するように、ｐ型コンタクト層８を形成する。次いで、ｐ型コンタクト層８を形成する工程の後、ｐ型コンタクト層８をメサ形状に加工する。次いで、ｐ型クラッド層７を、ｐ型コンタクト層８のメサをマスクとして、塩酸及び酢酸の混合液でエッチングすることにより、ｐ型クラッド層７をメサ形状に加工する。【選択図】図１
2012164721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型ＩｎＰ基板上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に、第１導電型とは逆の第２導電型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）であるエッチングストップ層を形成する工程と、
前記エッチングストップ層上に接するように、第２導電型クラッド層を形成する工程と、
前記第２導電型クラッド層上に接するように、第２導電型コンタクト層を形成する工程と、
前記第２導電型コンタクト層を形成する工程の後、前記第２導電型コンタクト層をメサ形状に加工する工程と、
前記第２導電型クラッド層を、前記第２導電型コンタクト層のメサをマスクとして塩酸及び酢酸の混合液でエッチングすることにより、前記第２導電型クラッド層をメサ形状に加工する工程と、
を備える半導体レーザの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザの製造方法において、
前記第２導電型クラッド層は、第２導電型ＩｎＰである半導体レーザの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体レーザの製造方法において、
前記第２導電型コンタクト層をメサ形状に加工する工程において、
ドライエッチングにより前記第２導電型コンタクト層を加工する半導体レーザの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザの製造方法において、
前記第２導電型クラッド層をメサ形状に加工する工程において、
前記混合液の酢酸及び塩酸の混合比は、ｎ：１（３≦ｎ≦１０）である半導体レーザの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体レーザの製造方法において、
前記エッチングストップ層を形成する工程において、
前記エッチングストップ層を前記活性層の直上に接するように形成する半導体レーザの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体レーザの製造方法において、
前記エッチングストップ層を形成する工程の後、前記エッチングストップ層に、平面視で前記第２導電型コンタクト層のメサと平行となるように、直線状の開口部を形成する工程を備え、
前記第２導電型クラッド層及び前記第２導電型コンタクト層のメサを前記開口部上に形成し、前記開口部の幅より広く形成する半導体レーザの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザの製造方法において、
前記活性層のバンドギャップと、前記活性層と接するガイド層のバンドギャップとの差を、１２０ｍｅＶ以上とする半導体レーザの製造方法。
【請求項８】
第１導電型ＩｎＰ基板と、
前記第１導電型ＩｎＰ基板上に設けられた活性層と、
前記活性層上に設けられ、第１導電型とは逆の第２導電型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）であるエッチングストップ層と、
前記エッチングストップ層上に接するように設けられた第２導電型クラッド層と、
前記第２導電型クラッド層上に接するように設けられた第２導電型コンタクト層と、
を備え、
前記第２導電型クラッド層及び前記第２導電型コンタクト層はメサ形状である半導体レーザ。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体レーザにおいて、
前記第２導電型クラッド層及び前記第２導電型コンタクト層のメサの側面と、前記エッチングストップ層の上面とのなす角は、９０±２度の範囲内である半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザの製造方法及び半導体レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信などに用いられるＩｎＧａＡｓＰ系の半導体レーザにおいて、メサ形状の電流狭窄部を形成した半導体レーザの構造が採用されている。
【０００３】
特許文献１（特開平６−９７５９６号公報）には、下記のような半導体レーザが記載されている。この半導体レーザは、第１導電型のＩｎＰ基板上に、第１導電型の下部クラッド層と、下部ガイド層と、ＩｎＧａＡｓＰ層からなる多重量子井戸活性層と、上部ガイド層とが順次積層されている。また、上部ガイド層の上には、第１導電型とは逆の第２導電型の上部クラッド層と、第２導電型のキャップ層とが順次ストライプ状に積層されたリッジ部（本発明におけるメサ）が形成されている。さらに、該リッジ部の側面および該リッジ部以外の上部ガイド層の上面には、絶縁膜と耐熱性高抵抗樹脂膜とがこの順に形成されている。これによれば、活性層が大気にさらされることがないために、活性層の結晶性を損なうことがないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９７５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている製造方法では、ｐ型上部クラッド層とｐキャップ層をＨＣｌ系エッチャントで同時にエッチングして、リッジ部を形成している。しかし、発明者は、上記方法として、たとえば塩酸とリン酸の混合液によりエッチングした場合、メサの底付近の側面において、面方位が出てしまい、メサ形状にバラつきが生じることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、
第１導電型ＩｎＰ基板上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に、第１導電型とは逆の第２導電型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）であるエッチングストップ層を形成する工程と、
前記エッチングストップ層上に接するように、第２導電型クラッド層を形成する工程と、
前記第２導電型クラッド層上に接するように、第２導電型コンタクト層を形成する工程と、
前記第２導電型コンタクト層を形成する工程の後、前記第２導電型コンタクト層をメサ形状に加工する工程と、
前記第２導電型クラッド層を、前記第２導電型コンタクト層のメサをマスクとして塩酸及び酢酸の混合液でエッチングすることにより、前記第２導電型クラッド層をメサ形状に加工する工程と、
を備える半導体レーザの製造方法、が提供される。
【０００７】
本発明によれば、
第１導電型ＩｎＰ基板と、
前記第１導電型ＩｎＰ基板上に設けられた活性層と、
前記活性層上に設けられ、第１導電型とは逆の第２導電型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）であるエッチングストップ層と、
前記エッチングストップ層上に接するように設けられた第２導電型クラッド層と、
前記第２導電型クラッド層上に接するように設けられた第２導電型コンタクト層と、
を備え、
前記第２導電型クラッド層及び前記第２導電型コンタクト層はメサ形状である半導体レーザ、が提供される。
【０００８】
本発明によれば、第２導電型コンタクト層をメサ形状に加工し、その後、第２導電型コンタクト層のメサをマスクとして、塩酸及び酢酸の混合液でエッチングする。このように、あらかじめ第２導電型コンタクト層のメサを形成することにより、第２導電型クラッド層のサイドエッチングを防止することができ、側面が垂直なメサ形状に加工することができる。さらに、第２導電型クラッド層下に接するように、エッチングストップ層として、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）が設けられている。これにより、塩酸及び酢酸の混合液のエッチングをエッチングストップ層の上面で停止させることができる。このように、メサの幅は、第２導電型コンタクト層のエッチング幅により制御することができ、一方で、メサの高さは、エッチングストップ層の位置により制御することができる。すなわち、それぞれ独立の工程により、メサ形状を精密に制御することができる。したがって、安定的に半導体レーザのメサ形状を得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安定的に半導体レーザのメサ形状を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る半導体レーザの構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体レーザの製造方法を説明するための断面図である。
【図３】第１の実施形態におけるメサ形状を得るための原理を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態の効果を説明するための断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る半導体レーザの構成を示す断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る半導体レーザの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。以下の実施の形態において、第１導電型がｎ型、第２導電型がｐ型である場合を例として示すが、これらは、逆とすることもできる。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体レーザの構成を示す断面図である。この半導体レーザは、ｎ型ＩｎＰ基板１と、ｎ型ＩｎＰ基板１上に設けられた活性層３と、活性層３上に設けられ、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）であるエッチングストップ層６と、エッチングストップ層６上に接するように設けられたｐ型クラッド層７と、ｐ型クラッド層７上に接するように設けられたｐ型コンタクト層８と、を備えている。また、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８は、メサ形状である。以下、詳細を説明する。
【００１３】
図１のように、第１の実施形態に係る半導体レーザは、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、ｎ型ガイド層２、活性層３、ｐ型ガイド層４、ＩｎＰ層５、エッチングストップ層６、ｐ型クラッド層７、ｐ型コンタクト層８を備えている。
【００１４】
ｎ型ＩｎＰ基板１上には、ｎ型ガイド層２が設けられている。ｎ型ガイド層２は、たとえば、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰである。
【００１５】
また、ｎ型ガイド層２上には、活性層３が設けられている。活性層３は、ＩｎＧａＡｓＰの多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を有している。ここで、活性層３のバンドギャップは、半導体レーザの所望の動作波長になるように調整されている。活性層３のバンドギャップは、たとえば、０．９５４ｅＶ（波長１．３μｍ）である。
【００１６】
活性層３上には、ｐ型ガイド層４が設けられている。ｐ型ガイド層４は、たとえば、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰである。また、ｐ型ガイド層４上には、ＩｎＰ層５が設けられている。
【００１７】
ここで、活性層３のバンドギャップと、活性層３と上下に接しているｎ型ガイド層２及びｐ型ガイド層４のバンドギャップとの差は、１２０ｍｅＶ以上である。なお、ここでいう「活性層３のバンドギャップ」とは、半導体レーザの発振エネルギーのことである。このようにバンドギャップを制御することにより、キャリア閉じ込め効果や光閉じ込め効果を増すことができ、半導体レーザの発光効率を上げることができる。
【００１８】
また、ＩｎＰ層５上には、エッチングストップ層６が設けられている。エッチングストップ層６は、たとえば、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）である。エッチングストップ層６は、後述するように、Ａｓ組成比ｙが０．３２より大きいことにより、塩酸及び酢酸の混合液によるエッチングにおいて、ｐ型クラッド層７に対してエッチング選択性を有し、エッチングされにくい性質を有する。これにより、エッチングストップ層６として機能する。
【００１９】
ｐ型クラッド層７は、エッチングストップ層６上に接するように設けられている。ｐ型クラッド層７は、後述する塩酸及び酢酸の混合液によるエッチングにおいて、エッチングストップ層６よりもエッチングされやすい性質を有する。具体的には、ｐ型クラッド層７は、たとえば、ｐ型ＩｎＰである。
【００２０】
ｐ型コンタクト層８は、ｐ型クラッド層７上に接するように設けられている。ｐ型コンタクト層８は、後述する塩酸及び酢酸の混合液によるエッチングにおいて、ｐ型クラッド層７に対してエッチング選択性を有し、エッチングされにくい性質を有することが好ましい。具体的には、ｐ型コンタクト層８は、たとえば、ｐ型ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）である。なお、ｐ型ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）とは、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰまたはｐ型ＩｎＧａＡｓのことである。
【００２１】
また、ｐ型クラッド層７とｐ型コンタクト層８は、メサ形状である。ここで、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８のメサの側面と、エッチングストップ層６の上面とのなす角は、９０±２度の範囲内である。このような形状とすることで、半導体レーザを動作させるときに安定的に電流狭窄効果を得ることができる。
【００２２】
エッチングストップ層６が露出した表面と、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８のメサの側壁には、誘電体層９が設けられている。誘電体層９は、たとえば、ＳｉＯ２である。この誘電体層９を設けることにより、大気や水分の侵入を防ぎ、活性層３等を保護することができる。
【００２３】
また、ｎ型ＩｎＰ基板１下には、ｎ側電極１１が設けられている。一方、ｐ型コンタクト層８上には、ｐ側電極１０が設けられている。
【００２４】
次に、図２を用いて、第１の実施形態における半導体レーザの製造方法を説明する。図２は、第１の実施形態に係る半導体レーザの製造方法を説明するための断面図である。第１の実施形態に係る半導体レーザの製造方法は、以下の工程を備えている。まず、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、活性層３を形成する。次いで、活性層３上に、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）であるエッチングストップ層６を形成する。次いで、エッチングストップ層６上に接するように、ｐ型クラッド層７を形成する。次いで、クラッド層７上に接するように、ｐ型コンタクト層８を形成する。次いで、ｐ型コンタクト層８を形成する工程の後、ｐ型コンタクト層８をメサ形状に加工する。次いで、ｐ型クラッド層７を、ｐ型コンタクト層８のメサをマスクとして、塩酸及び酢酸の混合液でエッチングすることにより、ｐ型クラッド層７をメサ形状に加工する。以下、詳細を説明する。
【００２５】
第１の実施形態では、結晶成長は有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）により行う。また、原料としては、たとえば、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、アルシン（ＡｓＨ３）、ホスフィン（ＰＨ３）を用いる。また、導電型の制御におけるドーパントは、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジエチルジンク（ＤＥＺｎ）を用いる。
【００２６】
まず、図２（ａ）のように、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、ｎ型ガイド層２として、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰを成長させる。
【００２７】
次いで、ｎ型ガイド層２上に、活性層３として、ＩｎＧａＡｓＰを成長させ、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を形成する。
【００２８】
次いで、活性層３上に、ｐ型ガイド層４として、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰを成長させる。
【００２９】
ｐ型ガイド層４上に、ＩｎＰ層５を成長させる。ここで、活性層３のバンドギャップと、活性層３と上下に接しているｎ型ガイド層２及びｐ型ガイド層４のバンドギャップとの差を、１２０ｍｅＶ以上とする。
【００３０】
次いで、ＩｎＰ層５上に、エッチングストップ層６として、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）を成長させる。組成比は、原料ガスの流量比を制御することにより調整することができる。
【００３１】
次いで、エッチングストップ層６上に接するように、ｐ型クラッド層７として、ｐ型ＩｎＰを成長させる。
【００３２】
次いで、ｐ型クラッド層７上に接するように、ｐ型コンタクト層８として、ｐ型ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）を成長させる。
【００３３】
次いで、ｐ型コンタクト層８を形成する工程の後、一度ＭＯＶＰＥ装置から基板を取り出し、フォトレジストを塗布する。次いで、露光および現像を行い、フォトレジストを所定のストライプ状にパターニングする。
【００３４】
次いで、図２（ｂ）のように、ドライエッチングにより、上記したストライプ状のフォトレジストをマスクとして、ｐ型コンタクト層８をメサ形状に加工する。このとき、ドライエッチングは、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により行う。また、エッチングガスとしては、たとえば、Ａｒ、ＳｉＣｌ４を用いる。
【００３５】
また、このエッチング時間を制御することにより、ｐ型コンタクト層８をメサ形状に加工する。この際、確実にｐ型コンタクト層８が除去されるまでエッチングを行い、ｐ型クラッド層７がエッチングされ始めるまでエッチングを行う。次いで、フォトレジストを除去する。
【００３６】
次いで、図２（ｃ）のように、ｐ型クラッド層７を、ｐ型コンタクト層８のメサをマスクとして、塩酸及び酢酸の混合液でエッチングすることにより、ｐ型クラッド層７をメサ形状に加工する。このとき、混合液における塩酸及び酢酸の混合比は、ｎ：１（３＜ｎ＜１０）である。このように、あらかじめｐ型コンタクト層８であるｐ型ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）のメサが形成されていることにより、ｐ型クラッド層７であるｐ型ＩｎＰへのサイドエッチングを防止することができる。
【００３７】
また、この工程により、ｐ型クラッド層７はエッチングされ、エッチングストップ層６の上面までエッチングされる。このとき、エッチングストップ層６であるｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）は、Ａｓ組成比ｙが０．３２より大きいため、上記した塩酸及び酢酸の混合液のエッチャントに対してエッチングされにくい。これにより、塩酸及び酢酸の混合液によるエッチングを、確実にエッチングストップ層６の上面で停止させることができる。この原理については、詳細を後述する。
【００３８】
また、この工程により、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８のメサの側面と、エッチングストップ層６の上面とのなす角を、９０±２度の範囲内に形成することができる。
【００３９】
次いで、図２（ｄ）のように、全表面を覆うように、誘電体層９として、ＳｉＯ２を成膜する。
【００４０】
次いで、ｐ型コンタクト層８の上部に位置するところに、ドライエッチングにより、誘電体層９の開口部を形成する。次いで、ｐ型コンタクト層８上の開口部に、ｐ側電極１０を形成する。次いで、ｎ型ＩｎＰ基板下に、ｎ側電極１１を形成する。
【００４１】
以上により、第１の実施形態の半導体レーザを形成することができる。
【００４２】
ここで、第１の実施形態におけるメサ形状を得るための原理について説明する。図３は、第１の実施形態におけるメサ形状を得るための原理を説明するための図である。
【００４３】
図３（ａ）は、エッチングストップ層６のｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙにおけるＡｓ組成比ｙと、酢酸と塩酸の混合液（たとえば混合比６：１）によりエッチングした場合のエッチングレートとの関係を示している。なお、図３（ａ）では、ＩｎＰ基板上に、組成比の異なるＩｎＧａＡｓＰの単膜を成膜したサンプルを用いている。図３（ａ）のように、Ａｓ組成比ｙが大きくなるにつれて、エッチングレートは単調減少となる傾向を示す。特に、Ａｓ組成比ｙが０．３２よりも大きくなると、急激にエッチングレートが落ちることが分かる。このため、ｐ型クラッド層７の下に接するように、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）を設けることにより、エッチングストップ層６として機能させることができる。
【００４４】
図３（ｂ）は、ｐ型クラッド層７のエッチング時間と、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８によって形成されたメサの高さとの関係を示している。なお、図３（ｂ）と、後述する図３（ｃ）では、第１の実施形態の半導体レーザと同様の工程によって、ｐ型コンタクト層８までを形成したサンプルを用いている。このとき、エッチングストップ層６として、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）を形成している。また、あらかじめｐ型コンタクト層８であるｐ型ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）のメサを形成した後に、ｐ型クラッド層７をエッチングしている。加えて、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８の合計の厚さが１．３３μｍ以上となるように形成されている。
【００４５】
図３（ｂ）のように、エッチング時間が経過するにつれて、ｐ型クラッド層７が徐々にエッチングされていき、メサ高さ（１．３３μｍ）となったところで一定となっていることが分かる。すなわち、ｐ型クラッド層７（ここではｐ型ＩｎＰ）のみがエッチングされ、エッチングストップ層６でエッチングが停止していることが分かる。このように、ｐ型クラッド層７の下に接するように、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）を設けることにより、エッチングストップ層６として機能させることができる。
【００４６】
また、図３（ｃ）は、ｐ型クラッド層７のエッチング時間と、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８によって形成されたメサ幅との関係を示している。同図中の「メサ上部幅」とは、ｐ型コンタクト層８のメサ上部の幅を示している。また、同図中の「メサ底幅」とは、ｐ型クラッド層７のメサ底部の幅を示している。図３（ｃ）のように、エッチング時間が経過しても、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８の幅はほぼ一定を保っていることが分かる。このように、あらかじめｐ型コンタクト層８のメサが形成されていることにより、ｐ型クラッド層７のサイドエッチングを防止することができる。
【００４７】
以上のようにして、第１の実施形態におけるメサ形状を得ることができる。
【００４８】
次に、図４を用い、比較例と対比しながら、第１の実施形態の効果について説明する。図４は、第１の実施形態の効果を説明するための図である。
【００４９】
図４は、比較例として、ｐ型コンタクト層８までを形成した後に、塩酸とリン酸の混合液を用いて、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８を一度にエッチングした場合を示している。図４のうち、図４（ａ）は、比較例において、理想的にエッチングがなされた場合を示している。一方、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）は、比較例において、エッチング不良が起きた場合を示している。
【００５０】
比較例では、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）のように、ｐ型クラッド層７のメサの底部において、ｐ型クラッド層７の面方位が出てしまい、メサ形状にバラつきが生じる可能性がある。このように、メサ底部で広がるような形状となってしまった場合には、電流狭搾効果が得られず、半導体レーザの特性を大きくバラつかせ、安定した特性が得られない。
【００５１】
一方、第１の実施形態によれば、ｐ型コンタクト層８をメサ形状に加工し、その後、ｐ型コンタクト層８のメサをマスクとして、塩酸及び酢酸の混合液でエッチングする。このように、あらかじめｐ型コンタクト層８のメサを形成することにより、ｐ型クラッド層７のサイドエッチングを防止することができ、側面が垂直なメサ形状に加工することができる。
【００５２】
さらに、ｐ型クラッド層７下に接するように、エッチングストップ層６として、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）が設けられている。このエッチングストップ層６は、塩酸及び酢酸の混合液によるエッチングにおいて、ｐ型クラッド層７に対してエッチング選択性を有し、エッチングされにくい性質を有する。これにより、塩酸及び酢酸の混合液のエッチングをエッチングストップ層６の上面で停止させることができる。
【００５３】
このようにして、メサの幅は、ｐ型コンタクト層８のエッチング幅により制御することができ、一方で、メサの高さは、エッチングストップ層６の位置により制御することができる。すなわち、それぞれ独立の工程により、メサ形状を精密に制御することができる。
【００５４】
以上のように、第１の実施形態によれば、安定的に半導体レーザのメサ形状を得ることができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る半導体レーザの構成を示す断面図である。第２の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態と同様である。エッチングストップ層６を形成する工程において、エッチングストップ層６を活性層３の直上に接するように形成する。以下、詳細を説明する。
【００５６】
図５のように、第２の実施形態に係る半導体レーザは、活性層３の直上に接するように、エッチングストップ層６が設けられている。ここで、エッチングストップ層６は、ｐ型ガイド層４の役割も担うため、前述のように、活性層３のバンドギャップと、当該エッチングストップ層６のバンドギャップとの差は、１２０ｍｅＶ以上である。
【００５７】
第２の実施形態の製造方法では、活性層３まで第１の実施形態と同様の工程を行った後、エッチングストップ層６を形成する工程において、エッチングストップ層６を活性層３の直上に接するように形成する。このとき、エッチングストップ層６として、ｐ型Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙ（０≦ｘ≦１；０．３２＜ｙ≦１）を成長させる。この後、ｐ型クラッド層７を塩酸と酢酸の混合液によるウエットエッチングする工程において、活性層３の隣接層までエッチングされることになるため、このエッチングストップ層６のＡｓ組成比は厳密に制御することが必要である。
【００５８】
第２の実施形態によれば、エッチングストップ層６が活性層３の直上に接するように設けられていることにより、ｐ型ガイド層４を兼ねることができる。また、エッチングストップ層６が活性層３に隣接しているため、半導体レーザの特性に影響を与えないために、エッチングストップ層６をオーバーエッチングすることができない。そのため、エッチングストップ層６のＡｓ組成比を厳密に制御することにより、活性層３に悪影響を与えずに、精密にメサ形状を制御することができる。
【００５９】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る半導体レーザの構成を示す断面図である。第３の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態と同様である。エッチングストップ層６を形成する工程の後、エッチングストップ層６に、平面視でｐ型コンタクト層のメサと平行となるように、直線状の開口部（不図示）を形成する。また、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層のメサを開口部上に形成し、開口部の幅より広く形成する。以下、詳細を説明する。
【００６０】
図６のように、第３の実施形態に係る半導体レーザは、エッチングストップ層６には、平面視でｐ型コンタクト層のメサと平行となるように直線状の開口部が設けられている。ここで、開口部の大きさは、半導体レーザの特性を考慮して決定される。具体的には、開口部の幅は、たとえば、１．８μｍである。
【００６１】
また、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８のメサは開口部上に形成されている。なお、平面視で、メサ中心と開口部の中心とが同じ位置となるように形成されていることが好ましい。また、ｐ型クラッド層７及びｐ型コンタクト層８のメサは、開口部の幅より広く形成されている。具体的には、メサの幅は、たとえば、２．０μｍである。
【００６２】
第３の実施形態の製造方法では、まず、エッチングストップ層６を形成する工程の後、一度ＭＯＶＰＥ装置から取り出し、フォトレジストを塗布する。次いで、露光および現像により、フォトレジストを、平面視でｐ型コンタクト層のメサと平行となるように直線状にパターニングする。次いで、ドライエッチングまたはウエットエッチングにより、当該フォトレジストをマスクとして、エッチングストップ層６をエッチングする。ここで、ドライエッチングで開口部を形成する場合は、エッチング時間を制御することにより、エッチングストップ層６のみをエッチングする。一方、ウエットエッチングで開口部を形成する場合は、硝酸系の混合液を用いて、エッチングストップ層６のみをエッチングする。なお、硝酸系の混合液を用いることにより、ＩｎＰ層５をエッチングすることがない。次いで、マスクに用いたフォトレジストを除去する。
【００６３】
次いで、エッチングストップ層６の開口部に露出したＩｎＰ層５上に、ｐ型クラッド層７として、ｐ型ＩｎＰを成長させる。これにより、エッチングストップ層６の開口部の上方には、ｐ型クラッド層７の凹部が形成されている。
【００６４】
次いで、ｐ型クラッド層７上に接するように、ｐ型コンタクト層８として、ｐ型ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）を成長させる。これにより、エッチングストップ層６の開口部の上方には、ｐ型コンタクト層８の凹部が形成されている。また、ｐ型コンタクト層８の凹部の中心は、平面視でｐ型クラッド層７の凹部の中心と同じ場所に位置している。この工程以降、第１の実施形態と同様にして、ｐクラッド層７及びｐ型コンタクト層８のメサを形成する。
【００６５】
第３の実施形態によれば、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層のメサを開口部上に形成し、開口部の幅より広く形成するため、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ｐ型コンタクト層８の幅を、エッチングストップ層６の開口部の幅よりも広くすることにより、さらに電流狭窄効果が向上し、かつコンタクト抵抗の低減が可能となる。このように、さらに半導体レーザの特性を向上させることができる。
【００６６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００６７】
１  ｎ型ＩｎＰ基板
２  ｎ型ガイド層
３  活性層
４  ｐ型ガイド層
５  ＩｎＰ層
６  エッチングストップ層
７  ｐ型クラッド層
８  ｐ型コンタクト層
９  誘電体層
１０  ｐ側電極
１１  ｎ側電極
【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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