(57)【要約】【課題】ジャンクションダウン実装する際に、新たなプロセスを追加することなく、リッジ部の近傍及びその周辺部に生じる実装歪みの集中を防止できるようにする。【解決手段】半導体レーザ装置は、基板１０１上に形成されたＭＱＷ活性層１０４と、ＭＱＷ活性層１０４の上に形成され、リッジ部１０６ａを有するｐ型クラッド層１０６と、リッジ部の側方に形成された誘電体膜１０８と、リッジ部の上に形成されたｎ側オーミック電極１０９とを有している。ｐ型クラッド層１０６は、リッジ部１０６ａとその側方部分の平坦部１０６ｂとからなり、平坦部上において該平坦部と接する誘電体膜の厚さと平坦部の厚さとの和の最大値は、リッジ部の厚さの最大値よりも大きく、誘電体膜はリッジ部の下部の側面の一部と接し、ｎ側オーミック電極はリッジ部の上面全体及びリッジ部の上部の側面の一部と接している。【選択図】図１
2009277919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１導電型の第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上に形成された活性層と、
前記活性層の上に形成され、ストライプ状のリッジ部を有する第２導電型の第２クラッド層と、
前記リッジ部の側方に形成された誘電体膜と、
少なくとも前記リッジ部の上に形成された金属電極とを備えた半導体レーザ装置であって、
前記第２クラッド層は、前記リッジ部と該リッジ部の側方部分である平坦部とからなり、
前記平坦部上において前記平坦部と接する前記誘電体膜の厚さと前記平坦部の厚さとの和の最大値は、前記リッジ部の厚さの最大値よりも大きく、
前記誘電体膜は、前記リッジ部の下部の側面の一部と接し、
前記金属電極は、前記リッジ部の上面全体及び前記リッジ部の上部の側面の一部と接していることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記リッジ部のうち、最上部にコンタクト層を備えていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記金属電極は、前記コンタクト層の側面全体及び上面全体と接していることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記金属電極は、前記誘電体膜が接している前記リッジ部の側面を除いた前記リッジ部の側面と接していることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記誘電体膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、アモルファスシリコン及びアモルファス窒化アルミニウムのうちの少なくとも１つの材料からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記誘電体膜は、前記半導体レーザ装置の発する光に対して透明であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記金属電極の上面と対向して前記金属電極を保持する保持部材をさらに備え、
前記平坦部上において前記誘電体膜と接する前記金属電極の厚さと前記平坦部と接する前記誘電体膜の厚さと前記平坦部の厚さとの和の最大値は、前記リッジ部上における前記金属電極の厚さと前記リッジ部の厚さとの和の最大値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
基板上に、第１導電型の第１クラッド層、活性層及び第２導電型の第２クラッド層を順次形成する工程と、
前記第２クラッド層に、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、
前記リッジ部を有する前記第２クラッド層の上に誘電体膜を形成する工程と、
前記リッジ部の上において前記誘電体膜を除去する工程と、
前記誘電体膜を除去する工程の後に、少なくとも前記リッジ部の上に金属電極を形成する工程とを備え、
前記第２クラッド層は、前記リッジ部と該リッジ部の側方部分である平坦部とからなり、
前記平坦部上において前記平坦部と接する前記誘電体膜の厚さと前記平坦部の厚さとの和の最大値は、前記リッジ部の厚さの最大値よりも大きいことを特徴とする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、リッジ型の導波路を有する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】
窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体レーザ装置は、次世代高密度光ディスク装置に用いられる光源として必要不可欠である。現在、実用化されている４０５ｎｍ帯を発光波長とするＧａＮ系半導体レーザ装置は、いずれもリッジ型の導波路構造を有している。このリッジ部の側面上及びリッジ部の側方の平坦部上には、屈折率が小さい酸化シリコン（ＳｉＯ２）等からなる誘電体膜（以後、閉じ込め誘電体膜と呼ぶ。）が形成され、この閉じ込め誘電体膜に電流狭窄機能及び光閉じ込め機能を持たせている。
【０００３】
一般に、閉じ込め誘電体膜の厚さは１００ｎｍ〜４００ｎｍであり、リッジ部の高さの約５００ｎｍと比べて小さい。このリッジ部上には、厚さが比較的に薄いｐ側電極が形成される。このため、半導体レーザ装置は、導波路を構成するリッジ部を反映して、レーザチップ上面の中央部分が凸状となる外形状を有している。このため、レーザチップのマウント材（サブマウント）への実装時又は検査時においてレーザチップを扱う（チップハンドリング）際に、この凸状部分には直接に触れないようにする等の配慮が必要である。
【０００４】
しかしながら、レーザチップの幅は２００μｍ以下と小さく、リッジ部への接触を避けるのは極めて困難である。また、レーザチップをサブマウントに実装する場合は、活性層、すなわちリッジ部の形成領域を上向き（サブマントと反対側）にした状態で実装することが一般的である（ジャンクションアップ実装）。但し、レーザチップの放熱性を考えた場合は、発熱源である活性層側をサブマウントに直接に固着するジャンクションダウン実装の方が熱抵抗を低減できるため有利である。
【０００５】
ところが、上面にリッジ部を有するレーザチップの場合は、チップの扱いを慎重に行う必要があるだけでなく、ジャンクションダウン実装を行うと、リッジ部の近傍及びその周辺部に実装歪みが集中する。このため、半導体レーザ装置としての偏光特性の劣化や寿命の劣化を引き起こす。
【０００６】
なお、従来、リッジ型の導波路構造による凸部の両側方に、金属又は絶縁膜からなり、その上面を凸部の上面よりも高くした突起状の保護部を設ける構成が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００２−６４２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の半導体レーザ装置は、レーザチップの上面に保護部を形成するプロセスを新たに追加する必要があるため、プロセスの簡便化及びコストの低減からは不利となるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記従来の問題を解決し、レーザチップをジャンクションダウン実装法により実装する際に、新たなプロセスを追加することなく、チップの扱いを容易にすると共に、リッジ部の近傍及びその周辺部に生じる実装歪みの集中を防止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】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、半導体レーザ装置を、閉じ込め誘電体膜の厚さをリッジ部の高さよりも厚くすることにより、レーザ装置におけるリッジ部を含む上部を凹状とする構成とする。
【００１０】
具体的に、本発明に係る半導体レーザ装置は、基板と、基板上に形成された第１導電型の第１クラッド層と、第１クラッド層の上に形成された活性層と、活性層の上に形成され、ストライプ状のリッジ部を有する第２導電型の第２クラッド層と、リッジ部の側方に形成された誘電体膜と、少なくともリッジ部の上に形成された金属電極とを備えた半導体レーザ装置を対象とし、第２クラッド層はリッジ部と該リッジ部の側方部分である平坦部とからなり、平坦部上において該平坦部と接する誘電体膜の厚さと平坦部の厚さとの和の最大値は、リッジ部の厚さの最大値よりも大きく、誘電体膜はリッジ部の下部の側面の一部と接し、金属電極はリッジ部の上面全体及びリッジ部の上部の側面の一部と接していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体レーザ装置によると、リッジ部における平坦部に形成された誘電体膜（閉じ込め誘電体膜）は、リッジ部の高さよりも厚く形成されるため、該リッジ部を保護することができる。また、リッジ部の少なくとも上面は金属電極と接するため、放熱経路を大きくできると共に、リッジ部の上面の全体を電流供給経路として確保できる。さらに、リッジ部の側面の一部は誘電体膜と接しているため、光閉じ込めに必要な屈折率分布を実現できる。以上から、半導体レーザ装置をジャンクションダウン実装法により実装する際に、新たなプロセスを追加することなく、リッジ部の近傍及びその周辺部に生じる実装歪みの集中を防止できるため、偏光特性の劣化を防止してレーザ装置の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
本発明の半導体レーザ装置は、リッジ部の最上部にコンタクト層を備えていることが好ましい。
【００１３】
このようにすると、リッジ部の上面と金属電極（例えばオーミック電極）とのコンタクト抵抗を低減できるため、レーザ装置の動作電圧を低減することができる。
【００１４】
この場合に、金属電極はコンタクト層の側面全体及び上面全体と接していることが好ましい。
【００１５】
このようにすると、コンタクト層と電流経路となる金属電極との接触面積を最大化できるため、コンタクト抵抗を低減でき、且つ放熱性を向上することができる。
【００１６】
本発明の半導体レーザ装置において、金属電極は、誘電体膜が接しているリッジ部の側面を除いたリッジ部の側面と接していることが好ましい。
【００１７】
このようにすると、誘電体膜が接しているリッジ部の側面以外の部分が熱伝導率が高い金属電極と接するため、放熱性をさらに高めることができる。
【００１８】
本発明の半導体レーザ装置において、誘電体膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、アモルファスシリコン及びアモルファス窒化アルミニウムのうちの少なくとも１つの材料からなることが好ましい。
【００１９】
このようにすると、誘電体膜に対してウェットエッチングによって開口部を形成することが可能となるため、特別なプロセスを要することなく、誘電体膜におけるリッジ部の平坦部上を厚くする構成を実現できる。
【００２０】
本発明の半導体レーザ装置において、誘電体膜は半導体レーザ装置の発する光に対して透明であることが好ましい。
【００２１】
このようにすると、リッジ部により構成される導波路を実屈折率導波構造とすることができる。
【００２２】
本発明の半導体レーザ装置は、金属電極の上面と対向して金属電極を保持する保持部材をさらに備え、平坦部上において誘電体膜と接する金属電極の厚さと平坦部と接する誘電体膜の厚さと平坦部の厚さとの和の最大値は、リッジ部上における金属電極の厚さとリッジ部の厚さとの和の最大値よりも大きいことが好ましい。
【００２３】
このようにすると、半導体レーザ装置を保持部材にジャンクションダウン実装する際に、リッジ部はリッジ部の側方の平坦部よりも低い位置に構成される。このため、実装時の歪みがリッジの側方の平坦部に集中するので、リッジ部における実装歪みが軽減される。
【００２４】
本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、基板上に、第１導電型の第１クラッド層、活性層及び第２導電型の第２クラッド層を順次形成する工程と、第２クラッド層に、ストライプ状のリッジ部を形成する工程と、リッジ部を有する第２クラッド層の上に誘電体膜を形成する工程と、リッジ部の上において誘電体膜を除去する工程と、誘電体膜を除去する工程の後に、少なくともリッジ部の上に金属電極を形成する工程とを備え、第２クラッド層は、リッジ部と該リッジ部の側方部分である平坦部とからなり、平坦部上において平坦部と接する誘電体膜の厚さと平坦部の厚さとの和の最大値は、リッジ部の厚さの最大値よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る半導体レーザ装置及びその製造方法によると、ジャンクションダウン実装法により実装する際に、保護用の突起部を設ける等の新たなプロセスを追加することなく、チップの扱いを容易にすると共に、リッジ部の近傍及びその周辺部に生じる実装歪みの集中を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（一実施形態）
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の断面構成を示している。
【００２８】
図１に示すように、ｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる基板１０１の上には、例えば、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、厚さが２．５μｍのｎ型ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＝０．０３）からなるｎ型クラッド層１０２、厚さが０．１μｍのｎ型ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＝０．００３）からなるｎ型光ガイド層１０３、厚さが８ｎｍのＩｎｙＧａ１−ｙＮ（ｙ＝０．０２）からなる障壁層と厚さが３ｎｍのＩｎｙＧａ１−ｙＮ（ｙ＝０．０８）からなる井戸層とからなる多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層１０４、厚さが０．１μｍのｐ型ＧａＮからなるｐ型光ガイド層１０５、リッジ部１０６ａの厚さが０．４４μｍで且つその側方の平坦部１０６ｂの厚さが０．０６μｍのｐ型ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＝０．０３）からなるｐ型クラッド層１０６、及び厚さが６０ｎｍのｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層１０７が順次エピタキシャル成長により積層されて形成されている。
【００２９】
ここでは、リッジ部１０６ａ、すなわちｐ型コンタクト層１０７とその下に位置するｐ型クラッド層１０６の一部にわたってリッジ型の導波路が形成される。なお、ｐ型コンタクト層１０７は、ｐ型クラッド層１０６の一部とみなすこともできる。
【００３０】
なお、例えば、III族元素のガリウム源にはＴＭＧ（トリメチルガリウム）等を用い、アルミニウム源にはＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）等を用い、インジウム源にはＴＭＩ（トリメチルインジウム）等を用いる。また、Ｖ族元素の窒素源にはアンモニア（ＮＨ３）等を用いる。また、ｎ型ドーパントであるシリコン源にはモノシラン（ＳｉＨ４）等を用い、ｐ型ドーパントであるマグネシウム源にはビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）等を用いることができる。
【００３１】
リッジ部１０６ａの側面の下部及びリッジ部１０６ａの両側方の平坦部１０６ｂの上には、酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる誘電体膜（閉じ込め誘電体膜）１０８が形成されている。リッジ部１０６ａの上には、パラジウム（Ｐｄ）及び白金（Ｐｔ）が順次積層されてなるｐ側オーミック電極１０９が形成されている。さらに、リッジ部１０６ａ及びｐ側オーミック電極１０９を覆うように、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）が順次積層されてなるｐ側パッド電極１１０が形成されている。また、基板１０１におけるｎ型クラッド層１０２と反対側の面（裏面）上には、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）が順次積層されてなるｎ側電極１１１が形成されている。
【００３２】
ここで、本実施形態の特徴として、図１に示すように、ｐ型クラッド層１０６の平坦部１０６ｂと接する誘電体膜１０８の厚さＴ１と平坦部１０６ｂの厚さＴ２との和の最大値は、リッジ部１０６ａの厚さ（高さ）Ｔ３よりも大きい。これにより、リッジ１０６ａ及び誘電体膜１０８の上に形成されるｐ側パッド電極１１０の上面は、そのリッジ部１０６ａの上側部分がリッジ部１０６ａの側方の上側部分よりも低くなる。
【００３３】
以下、前記のように構成された半導体レーザ装置のエピタキシャル層の成長工程後の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００３４】
まず、図２（ａ）に示すように、ＣＶＤ法により、ｐ型コンタクト層１０７の上の全面にシリコン酸化膜を堆積する。なお、ここでの基板１０１は、劈開を行う前のウェハ状態にある基板である。その後、リソグラフィ法及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法により、シリコン酸化膜からリッジ部形成領域をマスクする幅が１．５μｍのマスク膜１１２を形成する。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、塩素（Ｃｌ２）ガスを用いた誘導結合型ドライエッチング装置により、マスク膜１１２をマスクとして、ｐ型コンタクト層１０７及びｐ型クラッド層１０６の上部をエッチングする。このとき、ｐ型クラッド層１０６に対して６０ｎｍを残すようにエッチングを行う。従って、ｐ型コンタクト層１０７の厚さが６０ｎｍで且つｐ型クラッド層１０６の厚さが４４０ｎｍであるため、リッジ部１０６ａの厚さは０．５μｍとなる。
【００３６】
次に、図２（ｃ）に示すように、マスク膜１１２をバッファードフッ酸（ＢＨＦ）により除去し、その後、熱ＣＶＤ法により、リッジ部１０６ａを含むｐ型クラッド層１０６の上に全面にわたって、厚さが０．８μｍの酸化シリコンからなり閉じ込め誘電体膜となる誘電体膜１０８を形成する。このとき、誘電体膜１０８の厚さはリッジ部１０６ａの厚ささよりも厚くする必要がある。本実施形態においては、リッジ部１０６ａの厚さと誘電体膜１０８の厚さとの差を０．３μｍとしている。この差は、０．３μｍから０．５μｍ程度が望ましい。その理由は、後述するように、半導体レーザ装置をジャンクションダウン実装した場合に、リッジ部１０６ａの上側部分に、はんだ材が入り込みやすくなって放熱性が向上するからである。ここで、誘電体膜１０８には、モノシラン（ＳｉＨ４）を原料ガスとした熱ＣＶＤ法を用いている。このため、堆積したシリコン酸化膜には水素が混入している。水素は、ｐ型不純物を電気的に不活性な状態にし得るため、除去することが望ましい。そこで、誘電体膜１０８を堆積した図２（ｃ）に示す状態で、温度が約９００℃の熱処理を４分間行った。熱処理には、例えば急速熱処理（Rapid Thermal Anneal:(RTA)）炉を用いた。
【００３７】
次に、図３（ａ）に示すように、誘電体膜１０８の上にレジストを塗布した後、リソグラフィ法により、塗布されたレジストに対してリッジ部１０６ａの上方に開口部１１３ａを有するレジストパターン１１３を形成する。レジストパターン１１３における開口部１１３ａの幅はリッジ部１０６ａの幅と同程度とする。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン１１３をマスクとし、バッファードフッ酸を用いたウェットエッチングにより、誘電体膜１０８にリッジ部１０６ａを露出する開口部を形成する。これにより、少なくともｐ型コンタクト層１０７と接していた誘電体膜１０８は除去される。ここで、誘電体膜１０８に形成される開口部の大きさは、該誘電体膜１０８とリッジ部１０６ａの側面と接する接続高さａ（図４（ａ）中の符号ａ）が３００ｎｍとなるように形成する。接続高さａは、ＭＱＷ活性層１０４からの光のしみ出しの大きさによって決まる。接続高さａが小さすぎると、共振器で生成された光が誘電体膜１０８を超えて上方に位置するｐ側オーミック電極１０９及びｐ側パッド電極１１０（以下、電極１０９及び１１０を合わせて金属電極とも呼ぶ。）にまで分布する。この場合、しみ出した導波光は各電極１０９及び１１０を構成する金属によって吸収されるため、共振器における導波損失が増大し、その結果、半導体レーザ装置の動作電流が増大する。波長が４０５ｎｍ帯の一般的な青紫色レーザ装置の場合は、閉じ込め誘電体膜として屈折率が１．４〜２．４の誘電体材料を選ぶことが多い。さらに、光分布を考慮した場合は、接続高さａの値として５０ｎｍ〜３００ｎｍ程度が必要である。逆に、接続高さａが大きい場合は放熱の点で不利となる。一般に、誘電体膜は熱伝導率が低いため、放熱経路は主に窒化物半導体すなわちリッジ部１０６ａから金属電極へ向かう経路となる。例えば、リッジ部１０６ａの側面の全体を誘電体膜１０８によって覆うと、主な放熱経路はリッジ部１０６ａの上面に限られてしまうため、本実施形態においては、接続高さａの値に３００ｎｍを採用している。
【００３９】
次に、図４（ａ）に示すように、蒸着法等により、レジストパターン１１３の上に該レジストパターン１１３から露出するリッジ部１０６ａの上部を含む全面にわたって、Ｐｄ膜とＰｔ膜とを順次堆積して、Ｐｄ／Ｐｔからなるｐ側オーミック電極１０９を成膜する。蒸着を行った後に、レジストパターン１１３を除去すると、レジストパターン１１３の上に堆積した不要な蒸着膜はレジストパターン１１３と共にリフトオフされて、図４（ｂ）に示す状態を得る。このｐ側オーミック電極形成工程においては、レジストパターン１１３における開口部１１３ａの開口幅がリッジ部１０６ａの幅と同程度であることが望ましい。開口部１１３ａの開口幅がリッジ部１０６ａの幅よりも小さい場合には、リッジ部１０６ａの上面の一部分にしかｐ側オーミック電極１０９を形成できなくなる。
【００４０】
ここでは、レジストパターン１１３の開口部１１３ａの必要な開口幅は、電極膜を成膜する蒸着装置における蒸着原子の入射角、レジストパターン１１３の厚さ、及び誘電体膜１０８のリッジ部１０６ａの上側部分における厚さ（すなわち、レジストパターン１１３の開口部１１３ａの下端部からリッジ部１０６ａの上面までの距離）の各値により幾何学的に決定される。例えば、極端な例として、ｐ側オーミック電極１０９の蒸着を法線蒸着で行う場合は、レジストパターン１１３の開口幅は、リッジ部１０６ａの上部の幅よりも大きくしなければならない。逆に、レジストパターン１１３の開口幅が誘電体膜１０８を含むリッジ部１０６ａの外側の領域にまで及ぶ場合は、ウェットエッチングで形成される誘電体膜１０８の開口部がリッジ部１０６ａの外側にまで広がることになる。この場合は、リッジ部１０６ａの側面と誘電体膜１０８との接続部分が消失してしまうため、本発明の主旨から外れる。本実施形態においては、一般的なプラネタリ式基板取り付け台を用いた電子ビーム（ＥＢ）蒸着装置を用いている。このため、基板１０１の上方からみて蒸着源がもっとも傾いた場合でも、入射角は４５°程度である。そこで、レジストパターン１１３における開口部１１３ａの幅は、実用的な値としてリッジ部１０６ａの上部の幅に対して±０．２μｍに設定している。±０．２μｍ以内に設定すると、リッジ部１０６ａの上面の全体にわたってｐ側オーミック電極１０９を充分に形成することができる。このとき、ｐ側オーミック電極１０９はリッジ部１０６ａの側面の上部に達していても構わない。リッジ部１０６ａの側面はｐ型Ａｌ０．０３Ｇａ０．９７Ｎからなるｐ型クラッド層１０６によりほぼ占められている。ｐ側オーミック電極１０９とｐ型コンタクト層１０７との界面はオーミック接触であり、電流注入経路として機能するものの、ｐ側オーミック電極１０９とｐ型クラッド層１０６との界面にはショットキ障壁が形成されるため、電流注入経路としては機能しない。
【００４１】
次に、図５（ａ）に示すように、蒸着法等により、誘電体膜１０８及びｐ側オーミック電極１０９の上に、厚さが５０ｎｍのＴｉ膜、厚さが３５ｎｍのＰｔ膜及び厚さが５００ｎｍのＡｕ膜からなるｐ側パッド電極１１０を形成する。このとき、ｐ側パッド電極１１０の上面の高さは、リッジ部１０６ａの上側部分がリッジ部１０６ａの外側部分よりも低くなるように形成される。
【００４２】
次に、基板１０１の裏面を研削又は研磨して、基板１０１の厚さを１００μｍ程度とする。その後、研磨された基板１０１の裏面上に、厚さが５ｎｍのＴｉ膜、厚さが１００ｎｍのＰｔ膜及び厚さが１μｍのＡｕ膜からなるｎ側オーミック電極１１１を形成し、図５（ｂ）に示す状態を得て、ウェハプロセスを完了する。
【００４３】
その後は、ウェハ状態にある基板１０１を短冊状のレーザバーに劈開する一次劈開工程と、一次劈開面（共振器端面）に反射率制御と端面保護の目的でコーティングを行う端面コーティング工程と、レーザバーを個々のチップに分離する二次劈開工程と、個々に分離されたチップをパッケージングするパッケージング工程とを経て半導体レーザ装置が完成する。
【００４４】
なお、本実施形態においては、誘電体膜（閉じ込め誘電体膜）１０８に酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）又はアモルファスシリコンであっても、製膜条件によってはフッ酸（ＨＦ）系のエッチャントによって、誘電体膜１０８に開口部を形成することが可能である。
【００４５】
また、本実施形態において、誘電体膜（閉じ込め誘電体膜）１０８は１回の誘電体膜堆積工程により形成されている。
【００４６】
また、ＣＶＤ法により形成された、誘電体であるアモルファス窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、アルカリ系のエッチャントで除去可能である。従って、ＳｉＯ２に代えて、ＳｉＮ、アモルファスシリコン及びアモルファス窒化アルミニウムのいずれを用いても、上述した開口プロセスは容易に実行可能である。なお、誘電体膜１０８の成膜材料は、１種類に限られず、複数の材料を積層した積層膜としてもよい。
【００４７】
しかも、これらの材料は、レーザ発振光（本実施形態においては、波長は４０５ｎｍ）に対して透明である。このため、導波損失の低減に有効な実屈折率導波構造を実現できる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体レーザ装置は、ｐ側パッド電極１１０におけるリッジ部１０６ａの上側の面が、リッジ部１０６ａの側方の上側の面よりも低く形成される。これにより、レーザチップに劈開された後の各レーザチップを扱う際に、リッジ部１０６ａの損傷を効果的に抑制できるため、実装時の歩留まりを大きく向上することができる。
【００４９】
（一実施形態の変形例）
本発明は、リッジ部１０６ａがその周囲をｐ型パッド電極１１０によって保護されるため、ジャンクションダウン実装した場合、その効果を発揮する。
【００５０】
図６に本実施形態に係る半導体レーザ装置（レーザチップ）をジャンクションダウン実装した断面構成を模式的に示す。
【００５１】
図６に示すように、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなりヒートシンクとなるサブマウント１１４の上には、金錫（ＡｕＳｎ）合金からなるはんだ層１１５を介在させてレーザチップの素子形成面側、すなわちｐ側パッド電極１１０及び誘電体膜１０８が固着されている。ここでは、リッジ部１０６ａの上側及びその周囲に形成される凹凸部の高さは最大で１μｍ程度であるため、はんだ層１１５が凹凸部を埋めるように固着される。
【００５２】
また、ｎ側オーミック電極１１１の上には、ボンディングワイヤ１１６が固着されている。
【００５３】
具体的に、本変形例は、ｐ型クラッド層１０６の平坦部１０６ｂ上において、誘電体膜１０８と接するｐ側パッド電極１１０の厚さＴ４と平坦部１０６ｂと接する誘電体膜１０８の厚さＴ１と平坦部１０６ｂの厚さＴ２との和の最大値は、リッジ部１０６ａ上における金属電極１０９及び１１０の厚さＴ５とリッジ部１０６ａの厚さＴ３との和の最大値よりも大きい。このため、ＭＱＷ活性層１０４を含む発光領域からリッジ部１０６ａ及びサブマウント１１４への放熱経路が効果的に確保される。
【００５４】
本変形例に係る半導体レーザ装置と、従来のリッジ型レーザ装置をジャンクションダウン実装した半導体レーザ装置とに対して寿命試験を実施した。光出力は共に６５ｍＷの一定値としたＤＣ直流駆動で、雰囲気温度を７０℃に設定した。その結果、従来のリッジ型レーザ装置は、２０００時間程度で駆動電流が初期値の１３０％まで増大したのに対し、本変形例に係る半導体レーザ装置は、５０００時間程度まではその駆動電流が初期値の１３０%に達しなかった。これは、リッジ部１０６ａ、すなわち発光領域の周辺部に加わる実装歪みが低減された結果と推察される。
【００５５】
さらに、本変形例によると、ｐ側パッド電極１１０におけるリッジ部１０６ａの上側部分高さとその周辺部の高さとの差が０．３μｍ〜０．５μｍと比較的に小さいため、レーザチップをサブマウント１１４に固着する際に、はんだ層１１５がリッジ部１０６ａの上側（図面では下側）に充分に入り込むことができる。これにより、発光領域からの放熱性が向上して、レーザ装置の寿命の増大に寄与していると考えられる。
【００５６】
以上説明したように、本発明に係る半導体レーザ装置は、誘電体膜（閉じ込め誘電体膜）１０８の厚さをリッジ部１０６ａの厚さよりも大きくすることにより、リッジ部１０６ａを保護することができる。その上、リッジ部１０６ａの近傍及びその周辺部に生じる実装歪みの集中をも防止することができる。また、その製造方法は、ウェットエッチングという極めて簡便な方法であり、本発明による半導体レーザ装置に係る製造方法は、生産コストの削減等の面でも非常に有効である。
【００５７】
なお、本発明に係る半導体レーザ装置は、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の化合物半導体に限られず、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）系の化合物半導体又はリン化インジウム（ＩｎＰ）系の化合物半導体を用いた半導体レーザ装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る半導体レーザ装置及びその製造方法は、ジャンクションダウン実装法により実装する際に、保護用の突起部を設ける等の新たなプロセスを追加することなく、チップの扱いを容易にすると共に、リッジ部の近傍及びその周辺部に生じる実装歪みの集中を防止でき、リッジ型の導波路を有する半導体レーザ装置及びそれを搭載した光ディスク用の光源等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法を示す工程順の断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法を示す工程順の断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法を示す工程順の断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法を示す工程順の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の変形例に係る半導体レーザ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１    基板
１０２    ｎ型クラッド層
１０３    ｎ型光ガイド層
１０４    多重量子井戸活性層
１０５    ｐ型光ガイド層
１０６    ｐ型クラッド層
１０６ａ  リッジ部
１０６ｂ  平坦部
１０７    ｐ型コンタクト層
１０８    誘電体膜（閉じ込め誘電体膜）
１０９    ｐ側オーミック電極
１１０    ｐ側パッド電極
１１１    ｎ型オーミック電極
１１２    マスク膜
１１３    レジストパターン
１１３ａ  開口部
１１４    サブマウント（ヒートシンク）
１１５    はんだ層
１１６    ボンディングワイヤ
【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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