(57)【要約】【課題】容易に製造することができる窓構造を備えた半導体レーザチップを提供することを目的とする。【解決手段】本発明における半導体レーザチップ１は、共振器端面近傍に形成される不純物拡散領域１６と、共振器端面の表面に形成されるとともに共振器端面からレーザチップ１の内側に延在する端面保護膜１４、１５と、を備える。端面保護膜は、不純物活性領域が広がる部分以上内側に延在するように形成される。これにより、不純物拡散領域１６の上方に電流ブロック層１０を積層する必要がなくなり、容易に製造することが可能となる。【選択図】図１
2009170693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発生する活性層と、光が出射される方向と垂直な端面である共振器端面と、を備える半導体レーザチップにおいて、
前記共振器端面の表面に形成されるとともに、前記共振器端面と垂直かつ内側となる方向に所定の長さだけ延在して形成される端面保護膜と、
前記活性層の前記共振器端面から所定の長さだけ内側となる領域に形成され、前記活性層から発生する光が吸収されにくい領域である不純物拡散領域と、を備え、
前記不純物拡散領域が形成される領域以上内側となる部分まで、前記端面保護膜が延在することを特徴とする半導体レーザチップ。
【請求項２】
光を出射する方向と平行な方向に開口する開口部を備えるとともに、当該開口部以外の部分を介して電流が流れることを抑制する電流ブロック層をさらに備え、
当該電流ブロック層が、前記活性層と前記端面保護膜の内側に延在する部分との間に位置するとともに、前記開口部が前記共振器端面に至ることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザチップ。
【請求項３】
前記端面保護膜が、前記共振器端面から前記活性層の上方及び下方となる位置に延在することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体レーザチップ。
【請求項４】
前記端面保護膜が、前記共振器端面の一つである第１共振器端面の表面に形成される第１端面保護膜と、前記第１共振器端面の反対側の前記共振器端面である第２共振器端面の表面に形成される第２端面保護膜と、から成り、
前記活性層の前記第１共振器端面側に、前記不純物拡散領域の一つである第１拡散領域が形成されるとともに、前記活性層の前記第２共振器端面側に、前記不純物拡散領域の一つである第２拡散領域がそれぞれ形成され、
前記第１保護膜が、前記第１不純物拡散領域が形成される領域以上内側に延在し、前記第２保護膜が、前記第２不純物拡散領域が形成される領域以上内側に延在することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導体レーザチップ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレーザチップを備え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チップと当該半導体レーザチップを備えた半導体レーザ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）の読み取りや書き込みに利用される光ピックアップ用の光源として、赤や赤外などの長波長の光を出射するＩＩＩ−Ｖ族の化合物半導体を用いた半導体レーザチップが利用されている。特に、ＧａやＡｓ、Ｐなどを用いたものが広く用いられている。
【０００３】
このような半導体レーザチップにおいては、光を出射及び反射する端面である共振器端面が損傷して出力が低下するＣＯＤ（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄａｍａｇｅ）が問題となる。ＣＯＤは、端面に形成される表面準位を介して電子と正孔とが非発光再結合することにより端面近傍の電子及び正孔が減少し、出射される光を吸収し易くなることによって生じる。そして、光吸収により発熱することでバンドギャップが狭くなり、さらなる光吸収及び発熱を招来して端面が損傷する。
【０００４】
このようなＣＯＤを抑制するために、共振器端面近傍に窓構造を形成した半導体レーザチップが特許文献１において提案されている。窓構造とは、光を生じる活性層において、内部のバンドギャップよりも共振器端面近傍のバンドギャップが広くなるようにした構造である。これによって、発生した光が共振器端面近傍において吸収されにくくなり、ＣＯＤが抑制される。
【特許文献１】特開２００７−１０３４３５号公報
【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、端面近傍のバンドギャップを広くした領域に電流が流れると発熱や量子効率が低下するなどの問題が生じる。そのため、この領域に電流が流れないように電流ブロック層が設けられるが、この電流ブロック層を設けるための工程が煩雑なものとなり問題となる。
【０００６】
具体的に、図１７、１８を用いて説明する。図１７は、従来の半導体レーザチップの電流ブロック層の構成について示す模式的な斜視図であり、図１８は、従来の半導体レーザチップの電流ブロック層の形成工程について示す模式的な斜視図である。
【０００７】
図１７に示すように、レーザチップ１００は電流狭窄を行うための所定の方向に延在するリッジ部１０１を備えている。また、リッジ部１０１上の一部のみが開口している電流ブロック層１０２を備える。そして、リッジ部１０１が延在する方向と略垂直な端面である共振器端面近傍が窓構造となっており、共振器端面から内側に広がるように不純物拡散領域１０３が形成されている。そして、不純物拡散領域１０３に電流が流れにくく、リッジ部１０１の直下の領域に電流が流れやすくなるように、電流ブロック層１０２の開口部１０２ａが、リッジ部１０１上の共振器端面から離れた部分に形成されている。即ち、開口部１０２ａがリッジ部１０１の中央部分上に形成されている。
【０００８】
このような開口部１０２ａを有する電流ブロック層１０２は、例えば図１８に示すような方法によって作製される。まず、図１８（ａ）に示すように、リッジ部１０１を形成するために、リッジ部１０１を形成する部分にのみマスク１０４を形成する。このとき、全面にマスクを形成した後、不要な部分をエッチングするなどの方法によりマスク１０４を形成する。
【０００９】
次に、マスク１０４をつけた状態でエッチングを行い、図１８（ｂ）に示すようにリッジ部１０１を形成する。そして、図１８（ｃ）に示すように、マスク１０４の共振器端面近傍部分を除去し、マスク１０４ａを形成する。このとき、マスク１０４の残す部分（マスク１０４ａの部分）の上部にマスク（不図示）を形成し、エッチングなどによって不要な部分の除去を行う。そして、得られるマスク１０４ａを選択成長用マスクとして用い、マスク１０４ａ以外の部分に電流ブロック層１０２を積層して形成する。電流ブロック層１０２の形成後にマスク１０４ａを除去することにより、図１７に示すような電流ブロック層１０２が得られる。
【００１０】
以上のように、電流ブロック層１０２を形成するためには、リッジ部１０１上に形成したマスク１０４の一部を除去してマスク１０４ａを形成する工程が必要となる。そのため、製造工程が煩雑なものとなる。
【００１１】
また、通常一つのウエハから効率的にレーザチップ１００を得るために、連続して延在するリッジ部１０１が複数かつ略平行に整列して形成されるウエハを作製する。そして、リッジ部１０１が連続する方向に対して略垂直にウエハを劈開してバーを得て、そのバーをリッジ部１０１毎に分割することによって多数のレーザチップ１００を得る。そのため、従来の構成ではウエハを作製する際に、リッジ部１０１の連続する方向に対して、断続的となるマスク１０４ａを形成する必要が生じる。
【００１２】
このとき、マスク１０４ａを、断続する方向（リッジ部１０１が連続する方向）に対して予定位置よりずらして形成してしまうと、不純物拡散領域１０３上に開口部１０２ａがかかってしまい、動作時に無駄な電流が多量に生じるレーザチップとなってしまう。また、多少のずれを許容するためにマスク１０４ａの長さを短くすると、電流が注入されにくくなり閾値電圧が大きくなるなどの問題が生じる。したがって、マスク１０４ａを、形成位置がずれないように精密に形成する必要が生じるため、製造工程が煩雑となる。
【００１３】
そこで本発明は、容易に製造することができる窓構造を備えた半導体レーザチップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の半導体レーザチップは、光を発生する活性層と、光が出射される方向と垂直な端面である共振器端面と、を備える半導体レーザチップにおいて、前記共振器端面の表面に形成されるとともに、前記共振器端面と垂直かつ内側となる方向に所定の長さだけ延在して形成される端面保護膜と、前記活性層の前記共振器端面から所定の長さだけ内側となる領域に形成され、前記活性層から発生する光が吸収されにくい領域である不純物拡散領域と、を備え、前記不純物拡散領域が形成される領域以上内側となる部分まで、前記端面保護膜が延在することを特徴とする。
【００１５】
上記構成の半導体レーザチップにおいて、光を出射する方向と平行な方向に開口する開口部を備えるとともに、当該開口部以外の部分を介して電流が流れることを抑制する電流ブロック層をさらに備え、当該電流ブロック層が、前記活性層と前記端面保護膜の内側に延在する部分との間に位置するとともに、前記開口部が前記共振器端面に至ることとしても構わない。
【００１６】
このような構成とすると、共振器端面に至る開口部を形成することができるようになる。そのため、電流ブロック層を選択成長によって形成する際に、成長させない部分に形成するマスクを、ウエハ上に連続して形成することができるようになる。そのため、このマスクを断続的にする工程を不要とすることが可能となる。さらに、ウエハに形成するマスクを連続的なものとすると、マスクの形成位置が、マスクの連続する方向に沿って予定位置からずれたとしても、問題なくレーザチップを製造することができる。したがって、レーザチップを容易に製造することが可能となる。
【００１７】
上記構成の半導体レーザチップにおいて、前記端面保護膜が、前記共振器端面から前記活性層の上方及び下方となる位置に延在することとしても構わない。
【００１８】
このような構成とすると、より確実に不純物拡散領域に電流が注入されることを抑制することができる。したがって、量子効率をより向上させることが可能となる。
【００１９】
上記構成の半導体レーザチップにおいて、前記端面保護膜が、前記共振器端面の一つである第１共振器端面の表面に形成される第１端面保護膜と、前記第１共振器端面の反対側の前記共振器端面である第２共振器端面の表面に形成される第２端面保護膜と、から成り、前記活性層の前記第１共振器端面側に、前記不純物拡散領域の一つである第１拡散領域が形成されるとともに、前記活性層の前記第２共振器端面側に、前記不純物拡散領域の一つである第２拡散領域がそれぞれ形成され、前記第１保護膜が、前記第１不純物拡散領域が形成される領域以上内側に延在し、前記第２保護膜が、前記第２不純物拡散領域が形成される領域以上内側に延在することとしても構わない。
【００２０】
また、本発明の半導体レーザ素子は、上記の半導体レーザチップのいずれかを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明における半導体レーザチップは、端面保護膜が不純物拡散領域よりも内側に形成されることとなる。したがって、端面保護膜によって不純物拡散領域に電流が流れることを抑制することが可能となる。また、これによって不純物拡散領域に電流が注入されることを防ぐ特殊な構造を別途形成する必要が無くなるため、半導体レーザチップの構成を簡素化することが可能となる。そのため、半導体レーザチップを容易に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜レーザチップの構成＞
最初に、本発明における半導体レーザチップの実施形態として、赤外の光を出射するレーザチップを例に挙げるとともに、その構成の一例について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態におけるレーザチップの構成例を示す模式的な平面図及び断面図である。ここで、図１（ａ）はレーザチップの模式的な平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す模式的な断面図である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す模式的な断面図である。
【００２３】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態におけるレーザチップ１は、基板２の主面（成長面）上に、下方から上方に向かって、バッファ層３、ｎ型クラッド層４、発光層５、ｐ型第１クラッド層６、エッチングストップ層７の各層が積層されている。
【００２４】
また、エッチングストップ層７の上面には、上方に突出するとともに突出した部分が所定の方向に延在するリッジ部８が設けられている。リッジ部８は、エッチングストップ層７上に積層されるｐ型第２クラッド層９を備える。そして、リッジ部８が設けられていないエッチングストップ層７の上面と、リッジ部８の側面と、にそれぞれ電流ブロック層１０が積層されている。
【００２５】
電流ブロック層１０及びリッジ部８のそれぞれの上面には、ｐ型コンタクト層１１が積層されている。また、このｐ型コンタクト層１１の上面にはｐ側電極１２が形成されており、基板２の成長面の裏面にはｎ側電極１３が形成されている。
【００２６】
また、図１（ｃ）に示すように、リッジ部８の延在する方向と略垂直な二つの端面（共振器短面）の表面には、それぞれ端面保護膜１４、１５が形成されている。端面保護膜１４と端面保護膜１５との反射率は異なるものとなっており、端面保護膜１５の反射率の方が端面保護膜１４の反射率より大きいものとなっている。そして、それぞれの共振器端面の近傍には、内部よりもバンドギャップの大きい不純物拡散領域１６が形成されており、窓構造が形成されている。
【００２７】
端面保護膜１４、１５は、それぞれ共振器端面からｐ側電極１２の上面及びｎ側電極１３の下面に延在して形成される。そして、それぞれ端面保護膜１４、１５が延在する長さは、不純物拡散領域１６が共振器端面から内側に形成される長さ以上となる。
＜レーザチップの作製方法＞
次に、図１に示したレーザチップ１の作製方法とより詳細な構成について、図２〜図１１を参照して説明する。図２〜図１１は、それぞれ本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な断面図または斜視図である。それぞれの断面図は、図１（ｂ）に示した断面と同様の断面を示すものである。また、それぞれの斜視図は、ウエハから一つのレーザチップに相当する部分を抜き出して示したものであり、共振器端面に相当する断面を前面として示したものである。
【００２８】
まず、図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓから成る厚さ約１００μｍの基板２の成長面上に、ｎ型ＧａＩｎＰから成る厚さ約０．４μｍのバッファ層３を積層する。バッファ層３の上には、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰから成る厚さ約３．３μｍのｎ型クラッド層４を積層し、さらにその上に発光層５を積層する。
【００２９】
図３に示すように、発光層５は、アンドープのＡｌＧａＡｓから成る厚さ約９ｎｍのｎ側光ガイド層５ａと、ｎ側光ガイド層５ａ上に積層されるとともに二つの量子井戸構造を有する活性層５ｂと、活性層５ｂ上に積層されるとともにアンドープのＡｌＧａＡｓからなる厚さ約９ｎｍのｐ側光ガイド層５ｃと、を備えるものである。また、活性層５ｂは、ＧａＡｓから成る厚さ約３．７ｎｍの二つの井戸層５ｂ１、５ｂ３に、ＡｌＧａＡｓから成る厚さ約８ｎｍの障壁層５ｂ２が挟まれた構成となる。
【００３０】
この発光層５の上に、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなる厚さ約０．２μｍのｐ型第１クラッド層６を積層し、さらにその上にｐ型ＧａＩｎＰから成るエッチングストップ層７を積層する。また、エッチングストップ層７の上に、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰから成る厚さ約１．６μｍのｐ型第２クラッド層９を積層する。そして、以上のように基板２上に各層３〜７、９を積層することによって、図２に示す構造が得られる。
【００３１】
図２に示した構造のｐ型第２クラッド層９の上面であり、ウエハを分割してレーザチップとした際に共振器端面となる部分の近傍にＺｎＯ層１７を形成する。すると、図４に示す構造が得られる。また、ＺｎＯ層１７は、ｐ型第２クラッド層９の上面の全面に形成した後に、フォトリソグラフィ等の方法を用いて所定の部分以外を除去することによって形成される。
【００３２】
ＺｎＯ層１７の形成後に、ＺｎＯ層１７及びｐ型第２クラッド層９の上面全体にＳｉＯ2層１８を形成する。そして、所定の温度で熱処理を行うことによりＺｎを固相拡散させ、共振器端面の近傍に不純物拡散領域１６を形成する。この領域ではＺｎの拡散に伴い量子井戸構造を成す活性層５ｂ中のＧａ、Ａｌが相互拡散して構造が無秩序化されているため、井戸層５ｂ１、５ｂ３のバンドギャップよりも広いバンドギャップの領域となる。この不純物拡散領域１６により、共振器端面から出射される光の吸収や熱の発生が抑制される。また不純物拡散領域１６はｎ型クラッド層４に至る部分にまで形成されており、図５に示すような構造となる。
【００３３】
そして、ＺｎＯ層１７及びＳｉＯ2層１８をエッチングによって除去した後に、ｐ型第２クラッド層９の所定の部分にＳｉＯ2層１９を形成する。例えば、図６に示すようにｐ型第２クラッド層９の上面の全面にＳｉＯ2層１９を形成した後、図７に示すようにリッジ部８を形成する部分のＳｉＯ2層１９のみを残し、他の部分を除去することによって行う。
【００３４】
ＳｉＯ2層１９をマスクとして、エッチンングストップ層７に達するまでｐ型第２クラッド層９をエッチングする。また、エッチングされた後に残るｐ型第２クラッド層９はメサ型となる。このとき、ウエットエッチングなどの手法を用いることが可能であり、エッチングが終了すると図８及び図９に示す構造が得られる。
【００３５】
上述したように、図１８（ｃ）に示す従来の方法では、このＳｉＯ2層１９の共振器端面近傍となる部分を除去し、不純物拡散領域１６上となるリッジ部の一部の上面を露出させる工程が必要となる。しかしながら、本発明の実施形態におけるレーザチップ１を製造する場合は、この工程を行わない。そのため、図８及び図９に示す構造のまま、ＳｉＯ2層１９をマスクとして電流ブロック層１０を積層する。電流ブロック層１０は、アンドープのＡｌＩｎＰから成る厚さ約０．４μｍの層と、ｎ型ＧａＡｓから成る厚さ約０．４μｍの層を順に積層することによって得られる。
【００３６】
そして、電流ブロック層１０をエッチングストップ層７の上面及びリッジ部８の側面に積層して、ＳｉＯ2層１９を除去することにより、図１０に示す構造が得られる。図１０に示すように、本例の構造ではリッジ部８の上面の共振器端面近傍において電流ブロック層１０が積層されないものとなる。
【００３７】
電流ブロック層１０を形成後、電流ブロック層１０の上面及びリッジ部８の上面に、ｐ型ＧａＡｓから成る厚さ約１．２５μｍのｐ型コンタクト層１１を積層する。これにより、電流ブロック層１０の上面及びリッジ部８の上面にｐ型コンタクト層１１が積層され、図１１に示す構造が得られる。
【００３８】
そして、ｐ型コンタクト層１１の上面の全面にｐ側電極１２を形成するとともに、基板２の成長面の裏面の全面にｎ側電極１３を形成する。ｐ側電極１５は、Ｃｒからなる厚さ約１５ｎｍの層と、Ａｕから成る厚さ約１μｍの層と、Ｐｔから成る厚さ約０．２μｍの層と、Ａｕから成る厚さ約３μｍの層と、を順に形成することによって作製される。また、ｎ側電極１６は、基板２の成長面の裏面側から、Ａｕから成る厚さ約７ｎｍの層と、Ｇｅから成る厚さ約２０ｎｍの層と、Ｎｉから成る厚さ約３０ｎｍの層と、Ａｕから成る厚さ約８００ｎｍの層と、を順に形成することによって作製される。
【００３９】
また、以上のようにして得られるウエハに対して、リッジ部８が延在する所定の方向と略垂直な方向に劈開し、共振器端面を露出させる。そして、この共振器端面に図１（ｃ）に示したような端面保護膜１４、１５を形成する。また、端面保護膜１４、１５を形成した後に、リッジ部８が延在する所定の方向と略平行な方向に分割して、図１に示すレーザチップ１を得る。なお、端面保護膜１４、１５の構成の詳細については後述する。
【００４０】
また、以上説明したレーザチップ１の作製方法において、半導体から成る各層３〜７、９〜１１を積層する際に、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法や、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法などの方法や、その他の方法を用いても構わない。また、各電極１２、１３の形成に、スパッタリングや蒸着などの形成方法を用いることとしても構わなく、蒸着として、電子ビーム蒸着を用いても構わないし、抵抗加熱蒸着を用いても構わない。また、端面保護膜１４、１５や、ＳｉＯ2層１８、１９の形成に、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタ法などの方法を用いても構わない。
【００４１】
（レーザ素子）
次に、図１に示すレーザチップ１を備えたレーザ素子の一例について図１２を用いて説明する。図１２は本発明の実施形態におけるレーザ素子の一例を示す模式的な斜視図である。図１２に示すように、レーザ素子３０は、レーザチップ１と、レーザチップ１のｐ側電極１２が半田などによって接続されるヒートシンク３１を備えており、レーザチップ１はジャンクションダウン方式でヒートシンク３１に接続される。また、レーザ素子３０は、ヒートシンク３１が接続されるフレーム３２と、フレーム３２と一体であるとともに放熱を行う放熱フィン３３と、レーザチップ１とワイヤ３４を介して接続されるリードピン３５と、を備える。また、フレームと一体でありヒートシンク３１を介してレーザチップ１と電気的に接続されるリードピン３６と、リードピン３７と、リードピン３５、３７とフレーム３２とを一体とする樹脂モールド３８と、を備える。
【００４２】
なお、図１２に示すレーザ素子３０の構成は一例に過ぎず、本発明の実施形態におけるレーザ素子はこの構成に限られるものではない。例えば、ヒートシンク３１にレーザチップ１から出射される光を検出する検出部を備えるとともに、検出結果を電源装置にフィードバックすることでレーザチップ１から一定量の光が出力されるような構成としても構わない。また、このときリードピン３６を検出部とレーザチップ１との共通のピンにするとともにリードピン３７と検出部とを接続し、リードピン３７から検出部の信号が出力される構成としても構わない。また、本例は所謂フレームパッケージに関するものであるが、他のパッケージ、例えばキャンパッケージなどにレーザチップ１が実装されることとしても構わない。
＜端面保護膜の構成＞
上述した端面保護膜１４、１５の構成について図１を用いて説明する。図１（ｃ）に示すように、端面保護膜１４、１５は、ｐ側電極１２の上面と、ｎ側電極１３の下面と、にそれぞれ回り込んで形成される。このとき、回り込む長さ、即ち、共振器端面から内側へ延在する長さとしては、不純物拡散領域１６が共振器端面より内側へ広がる長さ以上とする。例えば、不純物拡散領域１６が共振器端面から３５μｍ程度となる長さまでレーザチップ１の内側へ広がっている場合、端面保護膜１４、１５を回り込ませる長さを３５μｍ以上とする。
【００４３】
この場合、端面保護膜１４、１５が、共振器端面から５０〜５５μｍ程度の長さとなるまで回り込ませて形成することとすると、より確実に不純物拡散領域１６に電流が流れることを抑制することができるため好ましい。
【００４４】
また、端面保護膜１４、１５には、Ａｌ2Ｏ3やＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5などの誘電体材料を用いることができる。例えば、反射率が低く光を主に出射する側に形成される端面保護膜１４として、Ａｉ2Ｏ3から成る膜を用いることができる。また、反射率が高く光を主に反射する側に形成される端面保護膜１５として、共振器端面側に形成されるＡｉ2Ｏ3の表面にＴｉＯ2／ＳｉＯ2を７〜９組形成した膜を用いることができる。このような構成を用いることにより、所望の反射率を有する端面保護膜１４、１５を形成することができる。
【００４５】
以上のように、端面保護膜１４、１５をｐ側電極１２の上面及びｎ側電極１３の下面に回り込ませて形成することによって、不純物拡散領域１６に流れ込む電流を低減することが可能となる。そのため、図１７に示す従来のレーザチップ１００のように、不純物拡散領域１０３の上方に電流ブロック層１０２を形成する必要が無くなる。したがって、図９及び図１０に示すように、電流ブロック層１０を形成する前にリッジ部８上のＳｉＯ2層１９の一部を除去する工程が不要となり、工程数を削減することが可能になるとともにレーザチップ１を容易に製造することができるようになる。
【００４６】
また、ＳｉＯ2層１９の一部を除去する工程が不要となるため、ＳｉＯ2層１９の一部の除去の仕方によって、得られるレーザチップ１の特性が変動することを抑制することができる。例えば、ＳｉＯ2層１９の除去部分が大きくなりすぎたために電流ブロック層１０の開口する部分が狭くなり、電流が注入しにくくなるなどの問題が生じることを防止することができる。そのため、レーザチップ１の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００４７】
また、端面保護膜１４、１５は、端面保護膜１４、１５を形成するための成膜炉内において、ｐ側電極１２の上面及びｎ側電極１３の下面における端面保護膜１４、１５を回り込ませて形成する部分を露出させるだけで、容易に形成することができる。そのため、特殊な工程が必要になることもなく、製造工程が煩雑化することを抑制することができる。
【００４８】
なお、上述した例では、端面保護膜１４、１５がｐ側電極１２の上面、ｎ側電極１３の下面の両方に回り込ませる構成について説明したが、ｐ側電極１２の上面にのみ回り込む構成としても構わない。この構成であったとしても、不純物拡散領域１６に電流が流れることを抑制することが可能となる。ただし、ｐ側電極１２の上面及びｎ側電極１３の下面の両方に端面保護膜１４、１５回り込ませる構成とした方が、より確実に不純物拡散領域１６に電流が流れることを抑制することができるため、好ましい。
【００４９】
また、不純物拡散領域１６の大きさが、２つの共振器端面のそれぞれにおいて異なるものとしても構わない。不純物拡散領域１６の大きさを異なるものとするような場合であったとしても、端面保護膜１４、１５は不純物拡散領域１６よりも内側へ延在することとする。
【００５０】
また、共振器端面から内側へ延在する端面保護膜１４、１５よりもさらに内側となるように、ｐ側電極１２を形成しても構わない。即ち、端面保護膜１４、１５が、ｐ型コンタクト層１１の上面に回り込んで形成されることとしても構わない。
【００５１】
このように構成することによって、ｐ側電極１２に注入された電流が、端面保護膜１４、１５の下方のｐ側電極１２を通って広がり、不純物拡散領域１６に流れ込むことを抑制することができる。一方、ｐ型コンタクト層１１であれば、その抵抗値の大きさによって電流が広がることが抑制される。したがって、より不純物拡散領域１６に電流を流さない構成とすることが可能となり、量子効率をさらに向上させることができるようになる。
【００５２】
また、図１３に示すようなレーザチップ１ａに本発明を適用することとしても構わない。図１３は、本発明の実施形態におけるレーザチップの別の構成例を示す模式的な断面図であり、図１（ｂ）に相当する断面について示したものである。図１３に示すレーザチップ１ａでは、リッジ部８の両脇に、リッジ部８が延在する方向と略平行な方向に延在するサポート部２０が設けられている。このサポート部２０を備えることにより、上述したようなジャンクションダウン方式によってレーザチップ１ａをヒートシンクなどに固定する際に、リッジ部８を保護することが可能となる。
【００５３】
このようなサポート部２０を備えるレーザチップ１ａを作製する場合、例えば図６に示す状態であるときに、リッジ部８を設ける位置とサポート部２０を設ける位置との両方にＳｉＯ2層１９が残るようにする。そして、エッチングを行いリッジ部８とサポート部２０とを形成した後に、サポート部２０の上に残るＳｉＯ2層１９のみを除去する。このときの状態について図１４に示す。図１４は、本発明の実施形態におけるレーザチップの別の構成例の作製方法を示す模式的な斜視図である。
【００５４】
図１４に示すように、ＳｉＯ2層１９を残す位置については上述した図９に示す場合と同様である。即ち、リッジ部８の上面に連続的となるＳｉＯ2層１９を形成する。そして、この状態で電流ブロック層１０の積層を行うことによって、図１３に示すようなエッチングストップ層７の上面とサポート部２０の上面及び側面とリッジ部８の側面とに電流ブロック層１０が積層された構造が得られる。
【００５５】
このような構造のレーザチップ１ａを作製する場合であったとしても、上述したレーザチップ１と同様に、リッジ部８上のＳｉＯ2層１９の一部を除去する必要がなくなる。そのため、レーザチップ１ａを容易に製造することができるようになる。
【００５６】
より具体的には、上述したようにリッジ部８の上部に形成されるＳｉＯ2層１９を従来のような断続的なものとすると、リッジ部８の延在する方向に対して、ＳｉＯ2層１９の一部を精密に除去する必要が生じる。しかしながら、本例のように連続的なＳｉＯ2層１９を形成することとすると、リッジ部８の延在する方向に対してＳｉＯ2層１９を精密に除去する必要が無くなる。したがって、本例のようにサポート部２０の上部に形成されるＳｉＯ2層１９を除去する工程が必要となる場合であったとしても、その除去工程自体を容易にすることが可能となるため、レーザチップ１ａを容易に製造することができるようになる。
＜その他の構成例＞
以上では、赤外の光を出射するレーザチップに本発明を適用する場合について説明したが、本発明は他のレーザチップに対しても適用することが可能である。例えば、以下に示すような赤色の光を出射するレーザチップにおいても適用可能である。
【００５７】
このレーザチップの構成について一例を図１５に示す。図１５は、本発明の実施形態におけるレーザチップの他の構成例について示す模式的な断面図であり、図１（ｂ）に示す断面に相当する断面について示したものである。図１５に示すように、レーザチップ４０は、ｎ型ＧａＡｓから成る基板４１と、基板４１の成長面の上方に対して順に積層されているｎ型ＧａＩｎＰから成るバッファ層４２と、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰから成るｎ型クラッド層４３と、発光層４４と、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰから成るｐ型第１クラッド層４５と、ｐ型ＧａＩｎＰから成るエッチングストップ層４６と、を備える。
【００５８】
発光層４４は、ＧａＩｎＰから成る３つの井戸層とＡｌＧａＩｎＰから成る二つの障壁層とが交互に積層された多重量子井戸構造と、この多重量子井戸構造の下面に備えられるとともにアンドープのＡｌＧａＩｎＰから成るｎ側光ガイド層と、多重量子井戸構造の上面に備えられるとともにアンドープのＡｌＧａＩｎＰから成るｐ側光ガイド層と、を備える。
【００５９】
また、エッチングストップ層４６の上面には、図１３に示したレーザチップ１ａのリッジ部８やサポート部２０と同様の構成となるリッジ部４７、サポート部４８が備えられており、それぞれがエッチングストップ層４６上に積層されるｐ型ＡｌＧａＩｎＰから成るｐ型第２クラッド層４９を備える。また、上述したレーザチップ１及び１ａと同様の不純物拡散領域（不図示）が形成されている。なお、リッジ部４７及びサポート部４８の側面を、積層方向に対して略平行となるように示しているが、上述したレーザチップ１ａと同様のメサ形にしても構わない。また、上述したレーザチップ１と同様に、サポート部４８を備えない構成としても構わない。
【００６０】
サポート部４８の上面及び側面と、サポート部４８及びリッジ部４７が備えられていないエッチングストップ層４６の上面と、リッジ部４７の側面と、にそれぞれ電流ブロック層５０が積層されている。この電流ブロック層５０はアンドープのＡｌＩｎＰとｎ型のＧａＡｓとを積層させた構造となる。また、電流ブロック層５０及びリッジ部４７のそれぞれの上面には、ｐ型ＧａＡｓから成るｐ型コンタクト層５１が積層されており、ｐ型コンタクト層５１の上面には、上述したレーザチップ１に用いたものと同様の構成となるｐ側電極５２が形成される。また、基板２の成長面の裏面にも上述したレーザチップ１に用いたものと同様の構成となるｎ側電極５３が形成される。
【００６１】
また、図示していないが、それぞれの共振器端面には、図１（ｃ）に示すレーザチップ１と同様の端面保護膜が形成される。それぞれの端面保護膜は、ｐ側電極５２の上面と、ｎ側電極５３の下面と、に回り込んで形成される。
【００６２】
このような構成のレーザチップ４０においても、上述したレーザチップ１と同様の効果を得ることができる。即ち、製造時においてリッジ部４７上に形成されるＳｉＯ2層の一部を除去する必要がなくなるため、レーザチップ４０を容易に製造することができるようになる。
【００６３】
また、図１３に示すレーザ構造と、図１５に示すレーザ構造と、が同一基板上に形成される、所謂２波長レーザチップに本発明を適用することとしても構わない。２波長レーザチップの構成の一例について、図１６を用いて説明する。図１６は、本発明の実施形態におけるレーザチップの他の構成例を示す模式的な断面図であり、図１（ｂ）に示す断面に相当する断面について示したものである。
【００６４】
図１６に示すように、本例のレーザチップ６０は、ｎ型ＧａＡｓから成る基板６１の成長面上に、図１３に示したレーザチップ１ａの基板２より上のレーザ構造３〜１２、２０と、図１５に示した基板４１より上のレーザ構造４２〜５２と、が設けられる。また、基板６１の成長面の裏面には、各レーザ構造に対して共通であり、上述したｎ側電極１３、５３と同様の構成となるｎ側電極６２が形成される。
【００６５】
また、図示していないが、それぞれのレーザ構造において、共振器端面近傍に不純物拡散領域が設けられている。そして、それぞれの共振器端面には図１（ｃ）に示すレーザチップ１と同様の端面保護膜が形成される。それぞれの端面保護膜は、少なくともｐ側電極１２、５２のそれぞれの上面と、ｎ側電極６２の下面と、に回り込んで形成される。
【００６６】
このような構成のレーザチップ６０においても、上述したレーザチップ１と同様の効果を得ることができる。即ち、製造時においてリッジ部８、４７上に形成されるＳｉＯ2層の一部を除去する必要がなくなるため、レーザチップ６０を容易に製造することができるようになる。
【００６７】
なお、それぞれのレーザ構造における電流ブロック層１０、５０と、ｐ型コンタクト層１１、５１と、ｐ側電極１２、５２と、をそれぞれ同時に形成することとしても構わない。即ち、同様の構成としても構わない。また、本例では２波長であるが、２波長以上の多波長レーザチップに適用することとしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、半導体レーザチップや当該半導体レーザチップを備える半導体レーザ素子に関するものである。また、窓構造を備える半導体レーザチップに適用することとすると好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの構成例を示す模式的な平面図及び断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な断面図である。
【図３】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な断面図である。
【図４】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な斜視図である。
【図５】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な斜視図である。
【図６】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な断面図である。
【図７】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な断面図である。
【図８】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な断面図である。
【図９】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１０】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１１】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの作製方法の一例を示す模式的な断面図である。
【図１２】は、本発明の実施形態におけるレーザ素子の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１３】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの別の構成例を示す模式的な断面図である。
【図１４】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの別の構成例の作製方法を示す模式的な斜視図である。
【図１５】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの他の構成例を示す模式的な断面図である。
【図１６】は、本発明の実施形態におけるレーザチップの他の構成例を示す模式的な断面図である。
【図１７】は、従来の半導体レーザチップの電流ブロック層の構成について示す模式的な斜視図である。
【図１８】は、従来の半導体レーザチップの電流ブロック層の形成工程について示す模式的な斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    レーザチップ
２    基板
３    バッファ層
４    ｎ型クラッド層
５    発光層
５ａ  ｎ側光ガイド層
５ｂ  活性層
５ｂ１、５ｂ２  井戸層
５ｂ３  障壁層
５ｃ  ｐ側光ガイド層
６    ｐ型第１クラッド層
７    エッチングストップ層
８    リッジ部
９    ｐ型第２クラッド層
１０  電流ブロック層
１１  ｐ型コンタクト層
１２  ｐ側電極
１３  ｎ側電極
１４、１５  端面保護膜
１６  不純物拡散領域
１７  ＺｎＯ層
１８、１９  ＳｉＯ2層
２０  サポート部
３０  レーザ素子
３１  ヒートシンク
３２  フレーム
３３  放熱フィン
３４  ワイヤ
３５〜３７  リードピン
３８  樹脂モールド
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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