(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型クラッド層と第二導電型クラッド層との間に活性層が設けられた窒化ガリウム系化合物半導体発光素子であって、
前記第二導電型クラッド層の上に、第二導電型のＡｌｕＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）ドライエッチストップ層と、ＥＣＲ−ＲＩＢＥ（電子サイクロトロン共鳴を利用した反応性イオンビームエッチング法）によってエッチングされたＡｌｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ＜１）層とが順次積層されており、
前記ドライエッチストップ層の膜厚が１０〜５０Åであることを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
【請求項２】
基板上に第一導電型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）クラッド層を形成する工程と、
その第一導電型クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層と、その活性層上に第二導電型を有するＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層と、その第一クラッド層上に第二導電型を有するＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）ドライエッチストップ層とを順次積層する工程と、
このドライエッチストップ層上に第一導電型ＧａＮ電流狭窄層を積層する工程と、
このドライエッチストップ層上に積層された第一導電型ＧａＮ電流狭窄層の一部を、前記ＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）ドライエッチストップ層までＥＣＲ−ＲＩＢＥ（電子サイクロトロン共鳴を利用した反応性イオンビームエッチング法）によってエッチングする工程と、
このエッチングされた領域にＡｌｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ＜１）第二クラッド層を設ける工程と、
を含むことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
基板上に、第一導電型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）クラッド層を形成する工程と、
その第一導電型クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層と、その活性層上に第二導電型を有するＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層、その第一クラッド層上に第二導電型を有するＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）ドライエッチストップ層を順次積層する工程と、
このドライエッチストップ層上に第二導電型を有するＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０＜ｘ＜１）第二クラッド層及び第二導電型ＧａＮ層を順次積層する工程と、
前記ドライエッチストップ層上に積層された前記ＡｌｘＧａ１−ｘＮ第二クラッド層の一部及び第二導電型ＧａＮ層の一部を前記ＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）ドライエッチストップ層までＥＣＲ−ＲＩＢＥ（電子サイクロトロン共鳴を利用した反応性イオンビームエッチング法）によってエッチングする工程とを含むことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
基板と、
その基板上に形成された第一導電型クラッド層と、
その第一導電型クラッド層上に形成された活性層と、
その活性層上に形成された第二導電型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層と、
その第一クラッド層上に形成された第二導電型を有する膜厚１０〜５０ÅのＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）ドライエッチストップ層と、
このＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮドライエッチストップ層上に、ＥＣＲ−ＲＩＢＥ（電子サイクロトロン共鳴を利用した反応性イオンビームエッチング法）によって一部が除去された状態で積層された第二導電型を有するＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０＜ｘ＜１）第二クラッド層と、
その第二クラッド層上に、ＥＣＲ−ＲＩＢＥ（電子サイクロトロン共鳴を利用した反応性イオンビームエッチング法）によって一部が除去された状態で積層された第二導電型ＧａＮ層とを有し、
前記第二クラッド層及び第二導電型ＧａＮ層はリッジストライプ形状に形成されていることを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青色領域から紫外光領域で発光可能な窒化ガリウム系化合物半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部電流狭窄型及びリッジ導波路型の化合物半導体発光素子を作製する際、各種化合物半導体層を必要な厚さに精度よくエッチングしたり、あるいは必要な成長層の表面を露出させるために選択的にエッチングしたりすることが必要である。
【０００３】
従来のリッジ構造型の窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面模式図を図１９に示す。サファイア基板１００上に、ＧａＮバッファ層１０１、ｎ型ＧａＮ層１０２、ｎ型Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層１０３、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層１０４、ｎ型ＧａＮ層１０５、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層１０６、ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎ層１０７、ｐ型ＧａＮ層１０８、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層１０９、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０が積層され、次に、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層１０９、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０をリッジ状にエッチングし、さらに、ＳｉＯ2からなる絶縁体膜１１１を形成する。最後に、ｐ型電極１０、ｎ型電極１１を形成されている。このような構造を有した窒化ガリウム系化合物半導体レーザがＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９（１０），２  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９９６  ｐｐ１４７７〜１４７９に記載されている。
【０００４】
また、従来の電流狭窄構造の窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面模式図を図２０に示す。サファイア基板２００上に、ＧａＮバッファ層２０１、ｎ型ＧａＮ層２０２、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ノンドープＩｎＧａＮ活性層２０４、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２０５、ｎ／ｐ／ｎ型の順に積層されたＧａＮ電流阻止層２０６を順次積層し、ＧａＮ電流阻止層２０６にストライプ溝を形成し、その溝を埋めるようにｐ型ＧａＮコンタクト層２０７を再成長させる。次に、ｐ型電極１０、ｎ型電極１１を形成することによって窒化ガリウム系化合物半導体レーザが作製されている。このような構造を有した窒化ガリウム系化合物半導体レーザが特開平８−１０７２４７号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＧａＡｓ系化合物半導体層のエッチングの場合には、通常選択性に優れたウエットエッチング法が用いられるが、ＧａＮ系化合物半導体層の場合には適当なエッチング液がないため、通常ドライエッチングで行われる。しかし、ドライエッチングではＧａＮ系化合物半導体層に対するエッチングの十分な選択性を得ることが困難であり、内部電流狭窄型およびリッジ導波路型の半導体レーザを再現性よく作製することが困難であった。
【０００６】
詳しく説明すると、図１９に示したリッジ導波路型の窒化ガリウム系化合物半導体レーザを作製する際、ドライエッチング法を用いてｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層及びｐ型ＧａＮコンタクト層をリッジ状に加工する際、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層の途中でエッチングを停止させて、適当な膜厚を残存させる必要がある。しかし、適当な膜厚を残して制御良くエッチングすることは、非常に困難であった。
【０００７】
また、図２０に示した電流狭窄構造の窒化ガリウム系化合物半導体レーザを作製する場合にも、ＧａＮ電流阻止層とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層とを選択性よくエッチングができないため、ｐ型クラッド層の表面を露出させるには、高度にエッチングを制御する必要があり、困難であった。また、電流狭窄型の場合には、ストライプ状に形成された溝をもつ状態で、ＭＯＣＶＤ装置内に再度導入し、ストライプ状の溝を埋めるようにｐ型ＧａＮコンタクト層を再成長させるため、ｐ型ＧａＮコンタクト層とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層との再成長界面によって高抵抗化し、窒化ガリウム系化合物半導体レーザの直列抵抗が大きくなるため駆動電流及び窒化ガリウム系化合物半導体レーザの信頼性が低下する。
【０００８】
そこで、本発明では、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子で、効率のよい内部電流狭窄型およびリッジ導波路型の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を提供し、また、再現性のよい製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するためになされたもので、ＥＣＲ−ＲＩＢＥ（電子サイクロトロン共鳴を利用した反応性イオンビームエッチング法  以下ＥＣＲ−ＲＩＢＥ法と呼ぶ。）ドライエッチング技術を用い、エッチング条件を選定することにより窒化ガリウム系化合物半導体の選択エッチングが可能となる。
【００１０】
本発明では、第２クラッド層の上にドライエッチストップ層としてＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）を用い、さらにその膜厚を非常に薄くして、ＥＣＲ−ＲＩＢＥ法でエッチングすることにより、内部電流狭窄型およびリッジ導波路型の半導体レーザを実現した。
【００１１】
また、前記ドライエッチストップ層としてＩｎＮを用い、その膜厚が１０〜５０Åであることが最も好ましい。
【００１２】
即ち、内部電流狭窄型窒化ガリウム系半導体レーザの素子構造に於て、第二クラッドＡｌＧａＮ層と内部電流狭窄ＧａＮ及びＡｌＧａＮ層間にＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）エッチストップ層を挿入する素子構造により、内部電流狭窄型窒化ガリウム系半導体レーザ又は発光素子の作製が可能となる。リッジ導波路型の窒化ガリウム系半導体レーザの素子構造に於て、第二クラッドＡｌＧａＮ層と上部第二クラッドＡｌＧａＮ層間にＡｌuＩｎvＧａ1-u-vＮ（０≦ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ≦１）エッチストップ層を挿入する素子構造により、リッジ導波路型窒化ガリウム系半導体レーザ又は発光素子の作製が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下、ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板として低抵抗６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2及びＮ2を用いる。
【００１５】
図５（１）〜（５）に基づいて詳細に説明する。１回目の結晶成長を行うため、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１の基板温度を１０００℃程度まで降温し、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型ＧａＮバッファ層２を０．５〜１μｍ程度（例えば０．５μｍ）成長し、次に、ｎ型ＧａＮバッファ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８００℃）に降温しノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層４を５０〜８００Å（例えば５０Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．１〜０．３μｍ程度（例えば０．１μｍ）成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８００℃）に降温しＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６を３０Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７を０．５μｍ成長する（図５（１））。
【００１６】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、ｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７の上にＳｉＯx，ＳｉＮx又はレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７の上のＳｉＯx，ＳｉＮx又はレジストマスク１３の一部をストライプ状に除去する（図５（２））。
【００１７】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約１４０（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７をＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面が露出するまでエッチングする（図５（３））。上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、ＩｎＮ層はエッチングされないことにより、ＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面で自動的にエッチングが停止する。
【００１８】
なお、自己バイアス電圧の増加と共に、エッチングレートは大きくなるが、エッチング開始電圧はＧａＮ層が５０Ｖ、ＩｎＮ層が１５０Ｖであるので、自己バイアス電圧の好ましい範囲は、５０Ｖ以上１５０Ｖ未満である。また、ガス種については、ＳｉＣｌ4を用いることもできる。
【００１９】
フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１３を除去した後、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７μｍ）、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．５〜１μｍ程度（例えば０．５μｍ）成長する（図５（４））。
【００２０】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させる。ｐ型ＧａＮコンタクト層９の上にｐ型用電極１０、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型用電極１１を形成する（図５（５））。
【００２１】
本実施例では、ＩｎＮエッチストップ層の膜厚を３０Åにしたが、１０〜５０Åの範囲であればよい。膜厚が５０Åを超えると、このエッチストップ層によるレーザ光吸収が急増し、レーザ出力の効率が悪化する。逆に１０Åより薄くなると、成膜時の膜厚制御が困難であり、また、エッチング時のストップ層として十分な役割を果たさなくなる。したがって、１０〜５０Åが好ましい。
【００２２】
（実施例２）
図２は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板としてＳａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、Ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、Ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2及びＮ2を用いる。図６（１）〜（６）に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
１回目の結晶成長を行うため、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０の基板温度を５００〜６５０℃程度（例えば５５０℃）まで降温し、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０にＧａＮ系バッファ層２１を５０Å〜２μｍ（例えば５００Å）、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しｎ型ＧａＮバッファ層２を０．５〜１μｍ程度（例えば０．９μｍ）成長し、ｎ型ＧａＮバッファ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８２０℃）に降温しノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層４を５０〜８００Å（例えば６０Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．１〜０．３μｍ（例えば０．１５μｍ）程度成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８１０℃）に降温しＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６を３０Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７を０．５μｍ成長する（図６（１））。本実施例で用いたのはＧａＮバッファ層２１であるが、他に、ＧａＮ、ＡｌＮ又はＡｌ0．1Ｇａ0.9Ｎバッファ層でもよい。
【００２４】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、電流狭窄層７の上にＳｉＯx，ＳｉＮx又はレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７の上にＳｉＯx，ＳｉＮx又はレジストマスク１３の一部をストライプ上に除去する（図６（２））。
【００２５】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約１４０（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７をＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面が露出するまでエッチングする（図６（３））。上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、ＩｎＮ層はエッチングされないことにより、ＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面で自動的にエッチングが停止する。
【００２６】
フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１３を除去した後、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜１μｍ（例えば０．８μｍ）程度、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．５〜１μｍ（例えば０．６μｍ）程度成長する（図６（４））。次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させる。次に、ｎ型用電極付けを行うためにｎ型ＧａＮ層２の表面が露出するまでエッチングする（図６（５））。
【００２７】
更に、ｐ型ＧａＮコンタクト層９の上にｐ型用電極１０、ｎ型ＧａＮ層２にｎ型用電極１１を形成する（図６（６））。
【００２８】
（実施例３）
図３は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板として低抵抗６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、Ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、Ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2及びＮ2を用いる。図７（１）〜（５）に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
１回目の結晶成長を行うため、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１の基板温度を１０００℃程度まで降温し、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型ＧａＮバッファ層２を０．５〜１μｍ程度（例えば１μｍ）成長し、次に、ｎ型ＧａＮバッファ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば１μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８３０℃）に降温しノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層４を５０〜８００Å（例えば５５Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．２〜０．３μｍ程度（例えば０．２５μｍ）成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８４０℃）に降温しＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６を３０Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜０．９μｍ程度（例えば０．８μｍ）、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．５μｍ成長する（図７（１））。
【００３０】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上にＳｉＯx，ＳｉＮx又はレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上のＳｉＯx，ＳｉＮx又はレジストマスク１３をストライプ状に残す（図７（２））。
【００３１】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約１４０（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９及びＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８をＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面が露出するまでドライエッチングする（図７（３））。上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、ＩｎＮ層はエッチングされないことより、ＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面で自動的にエッチングが停止する。
【００３２】
フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１３を除去した後、ウエハーをＮ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させ、絶縁体膜１２を形成する。（図７（４））。
【００３３】
次に、ｐ型ＧａＮコンタクト層９の上にｐ型用電極１０、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型用電極１１を形成する（図７（５））。
【００３４】
（実施例４）
図４は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板としてＳａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、Ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、Ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2及びＮ2を用いる。
【００３５】
図８（１）〜（５）に基づいて詳細に説明する。１回目の結晶成長を行うため、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０の基板温度を５００〜６５０℃程度（例えば６００℃）まで降温し、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０にＧａＮ系バッファ層２１を５００Å〜２μｍ程度（例えば２μｍ）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温し、ｎ型ＧａＮバッファ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８２０℃）に降温しノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層４を５０〜８００Å（例えば６５Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．１〜０．３μｍ程度（例えば０．２５μｍ）成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８３５℃）に降温しＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６を３０Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜０．９μｍ（例えば０．８５μｍ）程度、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．５μｍ成長する（図８（１））。
【００３６】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上にレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上の又はレジストマスク１３をストライプ状に残す（図８（２））。本実施例では、フォトリソグラフィのマスクとしてレジストマスク１３を用いたが、ＳｉＯx，ＳｉＮx等を用いても構わない。
【００３７】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約１４０（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９及びＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８をＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面が露出するまでドライエッチングする（図８（３））。
【００３８】
上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、ＩｎＮ層はエッチングされないことより、ＭｇドープＩｎＮエッチストップ層６の表面で自動的にエッチングが停止する。次に、ｎ型用電極づけを行うためにｎ型ＧａＮ層２の表面が露出するまでエッチングする。フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１３を除去する（図８（４））。
【００３９】
次に、Ｎ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させる。次に、絶縁体膜１２を形成し、その上にｐ型用電極１０、ｎ型ＧａＮ層２にｎ型用電極１１を形成する（図８（５））。
【００４０】
（実施例５）
図９は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下、ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板として低抵抗６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2またはＮ2を用いる。
【００４１】
図１５（１）〜（５）に基づいて詳細に説明する。１回目の結晶成長を行うため、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、Ｈ2またはＮ2にて表面処理を施す。次に、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１の基板温度を１０００℃程度まで降温し、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型ＧａＮバッファ層２を０．５〜１μｍ程度（例えば０．８μｍ）成長し、次に、ｎ型ＧａＮバッファ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば１μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８３０℃）に降温しノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層４を１００〜８００Å（例えば１５０Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．１〜０．３μｍ程度（例えば０．１５μｍ）成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８４０℃）に降温しＭｇドープＩｎ0.5Ｇａ0.5Ｎエッチストップ層３０を３０Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７を０．５μｍ成長する（図１５（１））。
【００４２】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、ｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７の上にレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７の上のレジストマスク１３の一部をストライプ状に除去する（図１５（２））。
【００４３】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約１００（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７をＭｇドープＩｎ0.5Ｇａ0.5Ｎエッチストップ層３０の表面が露出するまでエッチングする（図１５（３））。
【００４４】
上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｎ層はエッチングされないことより、ＭｇドープＩｎ0.5Ｇａ0.5Ｎエッチストップ層３０の表面で自動的にエッチングが停止する。
【００４５】
なお、自己バイアス電圧の増加と共に、エッチングレートは大きくなるが、エッチング開始電圧はＧａＮ層が５０Ｖ、Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｎ層が１００Ｖであるので、自己バイアス電圧の好ましい範囲は、５０Ｖ以上１００Ｖ未満である。また、ガス種については、ＳｉＣｌ4を用いることもできる。
【００４６】
フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１３を除去した後、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７５μｍ）、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．７〜１μｍ程度（例えば１μｍ）成長する（図１５（４））。
【００４７】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させる。ｐ型ＧａＮコンタクト層９の上にｐ型用電極１０、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型用電極１１を形成する（図１５（５））。
【００４８】
本実施例では、Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｎエッチストップ層の膜厚を３０Åにしたが、１０〜５０Åの範囲であればよい。膜厚が５０Åを超えると、このエッチストップ層によるレーザ光吸収が急増し、レーザ出力の効率が悪化する。逆に１０Åより薄くなると、成膜時の膜厚制御が困難であり、また、エッチング時のストップ層として十分な役割を果たさなくなる。したがって、１０〜５０Åが好ましい。さらにノンドープＩｎＧａＮ活性層４はレーザ素子の発振開始電流の低減、発光効率のために窒化ガリウム系化合物半導体量子井戸活性層または窒化ガリウム系化合物半導体多重量子井戸活性層より構成してもよい。
【００４９】
（実施例６）
図１０は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板としてＳａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、Ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、Ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2またはＮ2を用いる。
【００５０】
図１６（１）〜（６）に基づいて詳細に説明する。１回目の結晶成長を行うため、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０の基板温度を５００〜６５０℃程度（例えば６００℃）まで降温し、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０にＧａＮ系バッファ層２１を５０Å〜２μｍ（例えば６５０Å）、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しｎ型ＧａＮ層２を０．５〜１μｍ程度（例えば１μｍ）成長し、ｎ型ＧａＮ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８２０℃）に降温しノンドープＩｎ0.32Ｇａ0.68Ｎ活性層１４を５０〜８００Å（例えば５０Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．１〜０．３μｍ程度（例えば０．２５μｍ）成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８２０℃）に降温しＭｇドープＩｎ0.32Ｇａ0.68Ｎエッチストップ層３１を１００Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７を０．５μｍ成長する（図１６（１））。
【００５１】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、電流狭窄層７の上にレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７の上にレジストマスク１３の一部をストライプ上に除去する（図１６（２））。
【００５２】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約７０（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層７をＭｇドープＩｎ0.32Ｇａ0.68Ｎエッチストップ層３１の表面が露出するまでエッチングする図１６（３）。上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、ＩｎＧａＮ層はエッチングされないことより、ＭｇドープＩｎ0.32Ｇａ0.68Ｎエッチストップ層３１の表面で自動的にエッチングが停止する。
【００５３】
有機溶剤にてレジストマスク１３を除去した後、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜１μｍ程度（例えば０．８５μｍ）、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．５〜１μｍ程度（例えば０．６μｍ）成長する（図１６（４））。
【００５４】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させる。次に、ｎ型用電極付けを行うためにｎ型ＧａＮバッファ層２の表面が露出するまでエッチングする（図１６（５））。ｐ型ＧａＮコンタクト層９の上にｐ型用電極１０、ｎ型ＧａＮバッファ層２にｎ型用電極１１を形成する（図１６（６））。
【００５５】
本実施例では、Ｉｎ0.32Ｇａ0.68Ｎエッチストップ層の膜厚を１００Åにしたが、１０〜１００Åの範囲であればよい。膜厚が１００Åを超えると、このエッチストップ層によるレーザ光吸収が急増し、レーザ出力の効率が悪化する。逆に１０Åより薄くなると、成膜時の膜厚制御が困難であり、また、エッチング時のストップ層として十分な役割を果たさなくなる。したがって、１０〜１００Åが好ましい。さらにノンドープＩｎＧａＮ活性層４はレーザ素子の発振開始電流の低減、発光効率のために窒化ガリウム系化合物半導体量子井戸活性層または窒化ガリウム系化合物半導体多重量子井戸活性層より構成してもよい。
【００５６】
（実施例７）
図１１は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板として低抵抗６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2またはＮ2を用いる。
【００５７】
図１７（１）〜（５）に基づいて詳細に説明する。１回目の結晶成長を行うため、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１の基板温度を１０００℃程度まで降温し、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型ＧａＮバッファ層２を０．５〜１μｍ程度（例えば１μｍ）成長し、次に、ｎ型ＧａＮバッファ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８２０℃）に降温しノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層４を５０〜８００Å（例えば５０Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．２〜０．３μｍ程度（例えば０．２５μｍ）成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８５０℃）に降温しＭｇドープＩｎ0.9Ａｌ0.05Ｇａ0.05Ｎエッチストップ層３２を３０Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜０．９μｍ程度（例えば０．８μｍ）、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．５μｍ成長する（図１７（１））。
【００５８】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上にレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上のレジストマスク１３をストライプ状に残す（図１７（２））。
【００５９】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約１４０（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９及びＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８をＭｇドープＩｎ0.9Ａｌ0.05Ｇａ0.05Ｎエッチストップ層３２の表面が露出するまでドライエッチングする（図１７（３））。
【００６０】
上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、ＩｎＡｌＧａＮ層はエッチングされないことより、ＭｇドープＩｎ0.9Ａｌ0.05Ｇａ0.05Ｎエッチストップ層３２の表面で自動的にエッチングが停止する。有機溶剤にてレジストマスク１３を除去した後、ウエハーをＮ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させ、絶縁体膜１２を形成する。（図１７（４））。
【００６１】
次に、ｐ型ＧａＮコンタクト層９の上にｐ型用電極１０、低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板１にｎ型用電極１１を形成する（図１７（５））。
【００６２】
（実施例８）
図１２は、本発明の一実施例によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面摸式図を示す。窒化ガリウム系化合物半導体レーザの作製には有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法）を用い、基板としてＳａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、Ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、Ｎ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2またはＮ2を用いる。
【００６３】
図１８（１）〜（５）に基づいて詳細に説明する。１回目の結晶成長を行うため、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０の基板温度を５００〜６５０℃程度（例えば５５０℃）まで降温し、Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板２０にＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎバッファ２１を５００Å〜２μｍ程度（例えば２μｍ）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温し、ｎ型ＧａＮバッファ層２の上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を０．７〜１μｍ程度（例えば０．７μｍ）成長し、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８３０℃）に降温しノンドープＩｎ0.32Ｇａ0.68Ｎ活性層１４を１０〜８００Å（例えば２０Å）成長し、次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を０．１〜０．３μｍ程度（例えば０．３μｍ）成長し、さらに、基板温度を８００〜８５０℃程度（例えば８２０℃）に降温しＭｇドープＡｌＮエッチストップ層３３を３０Å成長し、基板温度を１０００℃程度まで昇温しＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８を０．７〜０．９μｍ程度（例えば０．７５μｍ）、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９を０．５μｍ成長する（図１８（１））。
【００６４】
一旦、ウエハーを成長室から取り出し、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上にレジストマスク１３を形成し、通常のフォトリソグラフィを用いてＭｇドープＧａＮコンタクト層９の上のレジストマスク１３をストライプ状に残す（図１８（２））。
【００６５】
このウエハーをドライエッチングを行うためＥＣＲ−ＲＩＢＥ装置内に導入し、マイクロ波２．４５ＧＨｚ、マイクロ波電圧２００Ｗ、反応室圧力１ｍＴｏｒｒ、自己バイアス電圧約１４０（−Ｖ）、ガス種ＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒの条件にて、ＭｇドープＧａＮコンタクト層９及びＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層８をＭｇドープＡｌＮエッチストップ層３３の表面が露出するまでドライエッチングする（図１８（３））。
【００６６】
上記条件の下ではＧａＮ層はエッチングされるが、ＡｌＮ層はエッチングされないことより、ＭｇドープＡｌＮエッチストップ層３３の表面で自動的にエッチングが停止する。次に、ｎ型用電極付けを行うためにｎ型ＧａＮバッファ層２の表面が露出するまでエッチングする。有機溶剤にてレジストマスク１３を除去する（図１８（４））。
【００６７】
次に、Ｎ2雰囲気、７００℃にて熱アニーリングを行いＭｇドープ層をｐ型に変化させる。次に、絶縁体膜１２を形成し、その上にｐ型用電極１０、ｎ型ＧａＮ層２にｎ型用電極１１を形成する（図１８（５））。
【００６８】
本実施例では、ＡｌＮエッチストップ層の膜厚を３０Åにしたが、１０〜５０Åの範囲であればよい。膜厚が５０Åを超えると、このエッチストップ層によるレーザ光吸収が急増し、レーザ出力の効率が悪化する。逆に１０Åより薄くなると、成膜時の膜厚制御が困難であり、また、エッチング時のストップ層として十分な役割を果たさなくなる。したがって、１０〜５０Åが好ましい。
【００６９】
また、本実施の形態の窒化ガリウム系化合物半導体化合物レーザでは、エッチストップ層にＡｌの含有量が少ないほど、低いレーザの動作電圧で駆動が可能となり、ＩｎＮをエッチストップ層とした場合、最も低電圧駆動することができた。
【００７０】
（実施例９）
図１３に本発明の窒化ガリウム系化合物半導体リッジ導波路型埋め込みレーザの断面模式を示す。
【００７１】
リッジ側面及エッチストップ層を埋め込むため、埋め込み層４０を設けたこと以外は実施例３と同様である。ここで、埋め込み層４０は高抵抗ＧａＮ又はＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層、絶縁体例えばＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4、ポリイミド等を用いる。埋め込み層４０を設けることによりジャンクションダウンにてレーザ素子をパッケージ及サブマウントに容易に載置が可能となり、レーザ素子の放熱がより効率よくできるようになり、信頼性に優れた窒化ガリウム系化合物半導体リッジ導波路型埋め込みレーザが提供できる。また、リッジ導波路の両側を屈折率の違う層で埋め込むことができるので、横モードの安定化が図れる。
【００７２】
（実施例１０）
図１４に本発明の窒化ガリウム系化合物半導体リッジ導波路型埋め込みレーザの断面模式図を示す。
【００７３】
リッジ側面及びエッチストップ層を埋め込むため、埋め込み層４０を設けたこと以外は実施例４と同様である。ここで、埋め込み層４０は高抵抗ＧａＮ又はＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層、絶縁体例えばＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4、ポリイミド等を用いる。埋め込み層４０を設けることによりジャンクションダウンにてレーザ素子をパッケージ及サブマウントに容易に載置が可能となり、レーザ素子の放熱がより効率よくできるようになり、信頼性に優れた窒化ガリウム系化合物半導体リッジ導波路型埋め込みレーザが提供できる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の作製において、窒化ガリウム系半導体からなる電流狭窄層の一部をエッチングする際、ＡｌＧａＩｎＮ層がエッチストップ層として働くのでエッチングの再現性が良好である。
【００７５】
また、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の作製において、窒化ガリウム系化合物半導体をエッチングしてリッジ構造を形成する際、ＡｌＧａＩｎＮ層がエッチストップ層として働くのでエッチングの再現性が良好である。
【００７６】
上記により、内部電流狭窄型、リッジ導波路型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の作製が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【図２】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【図３】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【図４】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【図５】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図６】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図７】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図８】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図９】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【図１０】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【図１１】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型半導体レーザの断面摸式図である。
【図１２】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型半導体レーザの断面摸式図である。
【図１３】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型埋め込み型半導体レーザの断面摸式図である。
【図１４】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型埋め込み型半導体レーザの断面摸式図である。
【図１５】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図１６】本発明の窒化ガリウム系電流狭窄型化合物半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図１７】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型化合物半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図１８】本発明の窒化ガリウム系リッジ導波路型化合物半導体レーザの作製工程摸式図である。
【図１９】従来の窒化ガリウム系リッジ導波路型化合物化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【図２０】従来の窒化ガリウム系内部電流狭窄型化合物半導体レーザの断面摸式図である。
【符号の説明】
１  低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板
２  ｎ型ＧａＮバッファ層
３  ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層
４  ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層
５、８  ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層
６  ＭｇドープＩｎＮエッチストップ層
７  ｎ型ＧａＮ内部電流狭窄層
８  ＭｇドープＡｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層
９  ＭｇドープＧａＮキャップ層
１０  ｐ型用電極
１１  ｎ型用電極
１２  絶縁体膜
１３  レジストマスク
１４  ノンドープＩｎ0.32Ｇａ0.68Ｎ活性層
２０  Ｓａｐｐｈｉｒｅ（０００１）基板
２１  ＧａＮ系バッファ層
３０  Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｎエッチストップ層
３１  Ｉｎ0.32Ｇａ0.68Ｎエッチストップ層
３２  Ｉｎ0.9Ａｌ0.05Ｇａ0.05Ｎエッチストップ層
３３  ＡｌＮエッチストップ層
４０  埋め込み層
【図１】
0003963233.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003963233.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003963233.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003963233.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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