(57)【要約】【課題】窒化物半導体レーザ装置の特性のばらつきを低減し、窒化物半導体レーザ装置の歩留まりを向上することができる窒化物半導体レーザ装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１の方向にオフ角θpの傾斜を有するとともに第１の方向と８５°以上９５°以下の角度を為す第２の方向にオフ角θvの傾斜を有する窒化物半導体基板の表面上に第１導電型窒化物半導体層を形成する工程と、第１導電型窒化物半導体層の表面上にストライプ状に伸びる開口部および電流阻止層を形成する工程と、電流阻止層を被覆するとともに開口部を埋め込むようにして第１導電型窒化物半導体埋め込み層を形成する工程とを含み、開口部は第１の方向と−５°以上５°以下の角度を為す方向に伸びるように形成され、オフ角θpは０．０５°以上１°以下、オフ角θvは０．２°以下、θp＞θvの関係を満たす窒化物半導体レーザ装置の製造方法である。【選択図】図１
2009267030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向にオフ角θpの傾斜を有するとともに前記第１の方向と８５°以上９５°以下の範囲内の角度を為す第２の方向にオフ角θvの傾斜を有する窒化物半導体基板の表面上に第１導電型窒化物半導体層を形成する工程と、
前記第１導電型窒化物半導体層の表面上にストライプ状に伸びる開口部および前記開口部に隣接してストライプ状に伸びる電流阻止層を形成する工程と、
前記電流阻止層を被覆するとともに前記開口部を埋め込むようにして第１導電型窒化物半導体埋め込み層を形成する工程と、
前記第１導電型窒化物半導体埋め込み層の表面上に活性層を形成する工程と、
前記活性層の表面上に第２導電型窒化物半導体層を形成する工程と、を含み、
前記開口部は、前記第１の方向と−５°以上５°以下の範囲内の角度を為す方向に伸びるように形成され、
前記オフ角θpは０．０５°以上１°以下であり、
前記オフ角θvは０．２°以下であって、
前記オフ角θpと前記オフ角θvとは、θp＞θvの関係を満たすことを特徴とする、窒化物半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２】
前記電流阻止層の厚さが２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物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、窒化物半導体レーザ装置の製造方法に関し、特に、電流阻止層の間の開口部を埋めるようにして窒化物半導体層を形成して作製する窒化物半導体レーザ装置の製造方法であって、窒化物半導体レーザ装置の特性のばらつきを低減し、窒化物半導体レーザ装置の歩留まりを向上することができる窒化物半導体レーザ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体レーザ装置を用いた短波長光源は、光記録媒体を対象とした情報の読み出しレートや書き込みレートを向上させる技術として注目されている。
【０００３】
現在、最も一般的な窒化物半導体レーザ装置は、基板上に、ｎ型窒化物半導体クラッド層、活性層およびｐ型窒化物半導体クラッド層を有し、かつｐ型窒化物半導体クラッド層の一部を凸状のリッジストライプとしてストライプ状（帯状）に伸びる導波路を形成したリッジストライプ構造の窒化物半導体レーザ装置である。
【０００４】
しかし、このようなリッジストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ装置以外にも動作電圧の低減のために、活性層の基板側に位置するｎ型窒化物半導体クラッド層またはその反対側に位置するｐ型窒化物半導体クラッド層の中に電流阻止層を設けた窒化物半導体レーザ装置が提案されている（たとえば特開２００６−４１４９０号公報参照）。
【０００５】
図８に、従来の電流阻止層を設けた窒化物半導体レーザ装置の模式的な断面図を示す。ここで、従来の窒化物半導体レーザ装置５００は、ｎ型ＧａＮ基板５０１と、ｎ型ＧａＮ基板５０１上に順次形成されたｎ型ＧａＮ層５０２、ｎ型ＡｌＧａＮ下部クラッド層５０３と、ｎ型ＧａＮ下部第１ガイド層５０４ａと、ｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層５０４ｂと、ＩｎＧａＮ量子井戸活性層５０５と、アンドープＧａＮ上部ガイド層５０６と、ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層５０７と、ｐ型ＡｌＧａＮ上部クラッド層５０８と、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０９とを有している。
【０００６】
また、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０９の表面上にはｐ側電極５２１が備えられており、ｎ型ＧａＮ基板５０１の裏面にはｎ側電極５２０が備えられている。
【０００７】
また、ｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層５０４ｂの内部には、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ第１電流阻止層５１５ａ（厚さ２００ｎｍ）とｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎ第２電流阻止層５１５ｂとの積層体からなる電流阻止層５１５が埋め込まれている。さらに、電流阻止層５１５の間には開口部１６０が図面の紙面の裏面に向かってストライプ状に伸びている。
【０００８】
窒化物半導体レーザ装置５００は、開口部１６０の伸びる方向とは垂直な方向に劈開することにより露出した劈開面が設けられる。また、劈開面の間の距離（共振器長）は６００μｍ程度である。また、一方の劈開面にはＡＲ（Anti-Reflection）コーティングが形成され、他方の劈開面にはＨＲ（High-Reflection）コーティングが施されている。
【０００９】
以上のような構成の電流阻止層を設けた従来の窒化物半導体レーザ装置５００は、リッジストライプ構造を有する従来の窒化物半導体レーザ装置と比較して大幅な駆動電圧の低減を期待することができる。
【００１０】
これは、リッジストライプ構造を有する従来の窒化物半導体レーザ装置が一般に抵抗の高いｐ型窒化物半導体層にリッジストライプを形成して電流を狭窄しているために駆動電圧が高くなるのに対し、電流阻止層を設けた従来の窒化物半導体レーザ装置５００においては電流阻止層５１５の開口部１６０に位置する抵抗の低いｎ型窒化物半導体層において電流が狭窄されて、かつ抵抗の高いｐ型ＧａＮコンタクト層５０９がｐ側電極５２１と大面積で接触しているために駆動電圧が低減されるためである。
【特許文献１】特開２００６−４１４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の電流阻止層を設けた窒化物半導体レーザ装置５００の作製においては、開口部１６０を埋めるようにしてｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層５０４ｂを再成長させて形成した場合には、窒化物半導体レーザ装置５００の歩留まりが大きく向上しなかった。これは、開口部１６０を構成するｎ型ＧａＮ下部第１ガイド層５０４ａの上面に接するようにしてｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層５０４ｂの再成長を行なった場合には、開口部１６０がｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層５０４ｂによって埋めることができなかったためである。
【００１２】
窒化物半導体ウエハの表面が平坦化されていない状態でＩｎＧａＮ量子井戸活性層５０５の成長を開始した場合には、ＩｎＧａＮ量子井戸活性層５０５の形成位置にばらつきが生じ、窒化物半導体レーザ装置ごとの特性が異なるため、製品規格内の特性を満たす窒化物半導体レーザ装置５００の歩留まりが低下する。
【００１３】
すなわち、たとえば図９の模式的断面図に示すように開口部１６０を有する凹凸状の窒化物半導体ウエハの表面に、ｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層５０４ｂをエピタキシャル成長させた場合には、電流阻止層５１５上で成長した窒化物半導体薄膜の表面に付着した原料となる原子・分子がマイグレーションによって開口部１６０に流れ込んでいくことで、開口部１６０の内部のエピタキシャル成長が促進され、開口部１６０を埋め込むことができる。
【００１４】
しかしながら、開口部１６０の存在によって表面が平坦化しておらず、開口部１６０を挟み込む一方の電流阻止層５１５からと他方の電流阻止層５１５からとでは、マイグレーションによる原子・分子の開口部１６０への流れ込み具合が異なり、マイグレーションによる原子・分子の開口部１６０への流れ込みが均一とならないことから、平坦性の良いｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層５０４ｂを再現性良く得ることは困難である。
【００１５】
したがって、たとえば図１０の模式的断面図に示すように、開口部１６０が十分に埋め込まれず、窒化物半導体ウエハの表面に凹凸が形成されて平坦化されない。これにより、その凹凸表面上に形成されるＩｎＧａＮ量子井戸活性層５０５の形成位置にばらつきが生じて、窒化物半導体レーザ装置５００ごとの特性が異なるため、製品規格内の特性を満たす窒化物半導体レーザ装置５００の歩留まりが低下してしまう。
【００１６】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、電流阻止層の間の開口部を埋めるようにして窒化物半導体層を形成して作製する窒化物半導体レーザ装置の製造方法であって、窒化物半導体レーザ装置の特性のばらつきを低減し、窒化物半導体レーザ装置の歩留まりを向上することができる窒化物半導体レーザ装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、第１の方向にオフ角θpの傾斜を有するとともに第１の方向と８５°以上９５°以下の範囲内の角度を為す第２の方向にオフ角θvの傾斜を有する窒化物半導体基板の表面上に第１導電型窒化物半導体層を形成する工程と、第１導電型窒化物半導体層の表面上にストライプ状に伸びる開口部および開口部に隣接してストライプ状に伸びる電流阻止層を形成する工程と、電流阻止層を被覆するとともに開口部を埋め込むようにして第１導電型窒化物半導体埋め込み層を形成する工程と、第１導電型窒化物半導体埋め込み層の表面上に活性層を形成する工程と、活性層の表面上に第２導電型窒化物半導体層を形成する工程と、を含み、開口部は第１の方向と−５°以上５°以下の範囲内の角度を為す方向に伸びるように形成され、オフ角θpは０．０５°以上１°以下であり、オフ角θvは０．２°以下であって、オフ角θpとオフ角θvとはθp＞θvの関係を満たす窒化物半導体レーザ装置の製造方法である。
【００１８】
本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法においては、電流阻止層の厚さが２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電流阻止層の間の開口部を埋めるようにして窒化物半導体層を形成して作製する窒化物半導体レーザ装置の製造方法であって、窒化物半導体レーザ装置の特性のばらつきを低減し、窒化物半導体レーザ装置の歩留まりを向上することができる窒化物半導体レーザ装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、結晶面および方向を表わす場合に、本来であれば所要の数字の上にバーを付した表現をするべきであるが、表現手段に制約があるため、本明細書においては、所要の数字の上にバーを付す表現の代わりに、所要の数字の前に「−」を付して表現している。
【００２１】
図１に、本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法によって製造される窒化物半導体レーザ装置の一例の模式的な断面図を示す。ここで、窒化物半導体レーザ装置１００は、たとえばｎ型ＧａＮからなる窒化物半導体基板１０１と、窒化物半導体基板１０１上に順次形成された、たとえばｎ型ＧａＮからなるｎ型窒化物半導体下地層１０２（厚さはたとえば０．２μｍ）、たとえばｎ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなる第１導電型窒化物半導体層１０３（厚さはたとえば２μｍ）、たとえばｎ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなる第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４（厚さはたとえば０．５μｍ）、活性層１０５、たとえばアンドープのＧａＮからなる窒化物半導体中間層１０６（厚さはたとえば０．０２μｍ）、たとえばｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる窒化物半導体キャリアブロック層１０７（厚さはたとえば０．６μｍ）、たとえばｐ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなる第２導電型窒化物半導体層１０８、およびたとえばｐ型ＧａＮからなるｐ型窒化物半導体コンタクト層１０９（厚さはたとえば０．１μｍ）を有している。
【００２２】
また、ｐ型窒化物半導体コンタクト層１０９の表面上にはｐ側電極１２１が備えられており、窒化物半導体基板１０１の裏面にはｎ側電極１２０が備えられている。
【００２３】
また、第１導電型窒化物半導体層１０３の表面上にはたとえばアンドープのＡｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる電流阻止層１１５（厚さはたとえば５０ｎｍ）が形成されており、電流阻止層１１５および電流阻止層１１５の間の開口部１６０を埋めるようにして第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４が形成されている。なお、電流阻止層１１５は紙面の表面から裏面に向かってストライプ状に伸びるようにして形成されている。
【００２４】
また、窒化物半導体レーザ装置１００には、電流阻止層１１５の伸びる方向とは垂直な方向に劈開することにより露出した劈開面が設けられていてもよく、一方の劈開面にはＡＲ（Anti-Reflection）コーティングが形成され、他方の劈開面にはＨＲ（High-Reflection）コーティングが形成されていてもよい。
【００２５】
以下、本発明の窒化物半導体レーザ装置の一例について説明する。まず、図２（ａ）の模式的平面図および図２（ｂ）の模式的断面図に示すように、たとえばｎ型ＧａＮからなる（０００１）面を表面として有する窒化物半導体基板１０１を用意する。なお、図２（ａ）は本発明で用いられる窒化物半導体基板１０１を表面側から見た模式的な平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す窒化物半導体基板１０１の模式的な断面図である。
【００２６】
また、図３に図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った模式的な拡大断面図を示し、図４に図２（ａ）のＩＶ−ＩＶに沿った模式的な拡大断面図を示す。ここで、窒化物半導体基板１０１は、図３に示すように、本発明の第１の方向に相当する＜１−１００＞方向にオフ角θpを有しており、＜１−１００＞方向に傾斜を有している。また、窒化物半導体基板１０１は、図４に示すように、本発明の第２の方向に相当する＜１１−２０＞方向にオフ角θvを有しており、＜１１−２０＞方向に傾斜を有している。なお、この例においては、第１の方向に相当する＜１−１００＞方向と第２の方向に相当する＜１１−２０＞方向とは９０°の角度を為しているが、本発明においては第１の方向と第２の方向とは８５°以上９５°以下の範囲内の角度を為していればよい。また、この例では、本発明の第１の方向は＜１−１００＞方向であり、第２の方向は＜１１−２０＞方向となっているが、第１の方向と第２の方向とが８５°以上９５°以下の範囲内の角度を為す関係にあれば、本発明の第１の方向および第２の方向はそれぞれ＜１−１００＞方向および＜１１−２０＞方向には限定されない。
【００２７】
また、本発明の第１の方向におけるオフ角θpは、後の工程において開口部１６０を埋めるように第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４をエピタキシャル成長させた後の窒化物半導体ウエハの表面の平坦性を向上させる観点からは、０．０５°以上１°以下であることが必要であるが、その平坦性をさらに向上させる観点からは、０．１°以上０．５°以下であることが好ましく、０．２５°以上０．３５°以下であることがより好ましい。
【００２８】
また、本発明の第２の方向におけるオフ角θvは、後の工程において開口部１６０を埋めるように第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４をエピタキシャル成長させた後の窒化物半導体ウエハの表面の平坦性を向上させる観点からは、０．２°以下であることが必要であるが、その平坦性をさらに向上させる観点からは、少なくとも０．０１°以上０．１°以下であることが好ましい。なお、オフ角θvが０．２°よりも大きくなる場合には、後述する電流阻止層１１５の間の開口部１６０を埋め込む過程で、開口部１６０の幅の中心を境として両側の埋め込み具合が非対称となり、開口部１６０の上方の第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の表面に段差が生じてしまう。
【００２９】
また、本発明の第１の方向におけるオフ角θpと第２の方向におけるオフ角θvとは、後の工程において開口部１６０を埋めるように第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４をエピタキシャル成長させた後の窒化物半導体ウエハの表面の平坦性を向上させる観点からは、θp＞θvの関係を満たしていることが必要である。なお、オフ角θpとオフ角θvとがθp＞θvの関係を満たしている場合には、後述する電流阻止層１１５の間の開口部１６０を埋め込む過程で、開口部１６０の埋め込み具合に対称性が得られ、かつ良好な表面モフォロジが得られる傾向にある。
【００３０】
また、この例においては窒化物半導体基板１０１としてｎ型ＧａＮを用いているが、窒化物半導体基板１０１の材質はこれに限定されず、たとえばＡｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）およびＩｎ（インジウム）からなる群から選択された少なくとも１種のＩＩＩ族元素とＶ族元素であるＮ（窒素）との化合物からなる窒化物半導体を用いることができる。また、窒化物半導体基板１０１はアンドープであってもよく、たとえば、Ｓｉ（ケイ素）、Ｏ（酸素）、Ｃｌ（塩素）、Ｓ（硫黄）、Ｃ（炭素）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｃｄ（カドミウム）、Ｍｇ（マグネシウム）およびＢｅ（ベリリウム）からなる群から選択された少なくとも１種のドーパントがドープされてｎ型またはｐ型の導電型を有していてもよい。なお、窒化物半導体基板１０１がｎ型の窒化物半導体からなる場合には、Ｓｉ（ケイ素）、Ｏ（酸素）およびＣｌ（塩素）からなる群から選択された少なくとも１種のドーパントがドープされていることが好ましい。
【００３１】
次に、図５（ｂ）の模式的断面図に示すように、たとえばｎ型ＧａＮからなる窒化物半導体基板１０１の表面上にｎ型窒化物半導体下地層１０２をたとえばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法等によってエピタキシャル成長させた後に、第１導電型窒化物半導体層１０３をエピタキシャル成長させて形成する。
【００３２】
なお、ｎ型窒化物半導体下地層１０２および第１導電型窒化物半導体層１０３としては、たとえば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）およびＩｎ（インジウム）からなる群から選択された少なくとも１種のＩＩＩ族元素とＶ族元素であるＮ（窒素）との化合物からなるｎ型の窒化物半導体を用いることができる。なお、この例においては、ｎ型窒化物半導体下地層１０２および第１導電型窒化物半導体層１０３としてはそれぞれｎ型の窒化物半導体を用いた場合について説明しているが、たとえば窒化物半導体基板１０１がアンドープまたはｐ型の窒化物半導体からなる場合には、ｎ型窒化物半導体下地層１０２および第１導電型窒化物半導体層１０３としてはそれぞれｐ型の窒化物半導体を用いてもよい。
【００３３】
続いて、図５（ａ）の模式的平面図および図５（ｂ）に示すように、第１導電型窒化物半導体層１０３の表面上にストライプ状（帯状）に伸びる開口部１６０および開口部１６０に隣接してストライプ状（帯状）に伸びる電流阻止層１１５を形成する。これにより、電流阻止層１１５が形成されていない部分である開口部１６０からは第１導電型窒化物半導体層１０３の表面が露出することになる。
【００３４】
ここで、ストライプ状の開口部１６０は＜１−１００＞方向（第１の方向と為す角度が０°の方向）に伸びるようにして形成されているが、本発明においては、ストライプ状の開口部１６０は、第１の方向と−５°以上５°以下の範囲内の角度を為す方向に伸びるように形成されていればよい。
【００３５】
この例においては、電流阻止層１１５としてはアンドープのＡｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる電流阻止層を用いているが、電流阻止層１１５の材質は電流の流れを阻止する機能を有するものであれば特には限定されない。ただし、電流阻止層１１５としては、少なくとも最上面がＡｌを含む窒化物半導体からなるものであることが好ましい。電流阻止層１１５として、少なくとも最上面がＡｌを含む窒化物半導体からなるものを用いた場合には、開口部１６０を埋める窒化物半導体の再成長時にマストランスポート等による開口部１６０の形状の変化を抑制することができる傾向にある。
【００３６】
また、電流阻止層１１５は複数層からなっていてもよく、低温で成長したＡｌＧａＮ層であってもよく、結晶成長装置の状況によって自然にｐ型またはｎ型となる場合には、逆の導電型を形成し得るドーパントを適量にドープすることで内在するキャリアを補償させ、実質的にｐ型またはｎ型のいずれの導電型にも機能しない高抵抗の状態にすることも可能である。
【００３７】
また、電流阻止層１１５の厚さは少なくとも電流の流れを阻止できるだけの層厚であればよいが、２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。電流阻止層１１５の厚さが２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である場合、特に２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である場合には、電流阻止層１１５による電流の流れの阻止と開口部１６０の埋め込みの双方を有効に実現することができる傾向にある。なお、開口部１６０の深さは、少なくとも電流阻止層１１５を貫通する深さであればよい。
【００３８】
電流阻止層１１５は、たとえば以下のようにしてパターンニングすることができる。まず、第１導電型窒化物半導体層１０３の表面全面に形成された電流阻止層１１５の表面に一般的なフォトリソグラフィ技術を利用して＜１−１００＞方向にたとえば幅１０μｍの凹状の開口領域を有するたとえば２００μｍ周期のストライプ状のレジストからなるマスクパターンを＜１−１００＞方向に形成する。なお、マスクパターンはレジストに限定されるものではなく、たとえばＳｉＯ2等の誘電体膜を用いたマスクパターンであってもよい。
【００３９】
次に、たとえばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等を用いて電流阻止層１１５の一部をエッチングにより除去することにより、たとえば幅１０μｍで、たとえば２００μｍ周期のストライプ状の開口部１６０が形成される。なお、第１導電型窒化物半導体層１０３の除去はＲＩＥに限定されるものではなく、ウエットエッチング等を用いてもよい。
【００４０】
なお、ストライプ状の開口部１６０の幅はその用途に合わせて適宜設定可能である。ストライプ状の開口部１６０の幅は、窒化物半導体レーザ装置をたとえば光ディスク用の光源に用いる場合にはたとえば１〜２μｍの幅とすることができ、励起光源またはディスプレイ光源に用いる場合にはたとえば数μｍから３０μｍ以上の幅とすることができる。
【００４１】
続いて、図６の模式的断面図に示すように、電流阻止層１１５を被覆するとともに開口部１６０を埋め込むようにして第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４をエピタキシャル成長させることにより形成する。このとき、電流阻止層１１５上で成長した窒化物半導体薄膜の表面に付着した原料となる原子・分子がマイグレーションによって開口部１６０に流れ込んでいき、開口部１６０に流れ込む原子・分子の供給量が多くなるため、開口部１６０における第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の成長が他の箇所と比べて促進され、図７の模式的断面図に示すように第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の最表面が平坦化される。
【００４２】
ここで、本発明においては、第１の方向におけるオフ角θpが０．０５°以上１°以下であり、第２の方向におけるオフ角θvが０．２°以下であり、θp＞θvの関係が満たされている窒化物半導体基板１０１を用いており、開口部１６０は第１の方向と−５°以上５°以下の範囲内の角度を為す方向に伸びるように形成されていることから、理由は不明であるが、開口部１６０を挟み込むそれぞれの電流阻止層１１５からマイグレーションによる原子・分子の開口部１６０への流れ込み具合の均一性を従来よりも向上させることができる。
【００４３】
したがって、本発明によれば、開口部１６０を埋め込んだ後の第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の最表面を従来よりも平坦化することができることから、第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の表面上に形成される活性層１０５の形成位置のばらつきが低減する。これにより、窒化物半導体レーザ装置１００ごとの特性のばらつきを抑えることができるとともに、製品規格内の特性を満たす窒化物半導体レーザ装置１００の歩留まりを向上することができる。
【００４４】
ここで、第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４としては、この例においてはｎ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなる窒化物半導体を用いているが、これに限定されず、たとえば、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）からなる窒化物半導体を用いてもよく、ＡｌＧａＮとＧａＮとの超格子であってもよい。また、たとえば第１導電型窒化物半導体層１０３にｐ型の窒化物半導体が用いられている場合には、第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４にもｐ型の窒化物半導体を用いることもできる。
【００４５】
その後、第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の表面上に活性層１０５をエピタキシャル成長させて形成する。
【００４６】
ここで、活性層１０５としては、井戸層若しくは井戸層と障壁層との積層体から構成される層の総称を意味するものとする。たとえば、活性層１０５が単一量子井戸構造を有する場合には、活性層１０５はたとえば１つの井戸層から構成されるか、若しくは障壁層／井戸層／障壁層の積層体から構成される。また、活性層１０５が多重量子井戸構造を有する場合には、たとえば、複数の井戸層と複数の障壁層とが互いに１層ずつ交互に積層されて構成される。
【００４７】
次に、活性層１０５の表面上に、窒化物半導体中間層１０６および窒化物半導体キャリアブロック層１０７をこの順序でエピタキシャル成長させることにより形成する。この例においては、窒化物半導体中間層１０６としてはアンドープのＧａＮを用い、窒化物半導体キャリアブロック層１０７としてはｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎを用いているが、これらの材質に限定されるわけではない。
【００４８】
そして、活性層１０５の表面上に、窒化物半導体中間層１０６および窒化物半導体キャリアブロック層１０７を介して第２導電型窒化物半導体層１０８をエピタキシャル成長させることにより形成する。ここで、第２導電型窒化物半導体層１０８としてはｐ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎが用いられているが、これに限定されず、たとえば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）およびＩｎ（インジウム）からなる群から選択された少なくとも１種のＩＩＩ族元素とＶ族元素であるＮ（窒素）との化合物からなるｐ型の窒化物半導体を用いることができる。
【００４９】
なお、第２導電型窒化物半導体層１０８の導電型は、第１導電型窒化物半導体層１０３および第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の導電型と異なっていればよく、たとえば、第１導電型窒化物半導体層１０３および第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の導電型がそれぞれｎ型である場合には第２導電型窒化物半導体層１０８の導電型はｐ型となり、第１導電型窒化物半導体層１０３および第１導電型窒化物半導体埋め込み層１０４の導電型がそれぞれｐ型である場合には第２導電型窒化物半導体層１０８の導電型はｎ型となる。
【００５０】
次に、第２導電型窒化物半導体層１０８の表面上にｐ型窒化物半導体コンタクト層１０９をエピタキシャル成長させて形成する。この例では、ｐ型ＧａＮからなるｐ型窒化物半導体コンタクト層１０９が用いられているが、この材質に限定されないことは言うまでもない。
【００５１】
その後、ｐ型窒化物半導体コンタクト層１０９の表面上にｐ側電極１２１を形成する。続いて、窒化物半導体基板１０１を研磨して薄くした後、窒化物半導体基板１０１の裏面にｎ側電極１２０を形成する。
【００５２】
そして、ｐ側電極１２１およびｎ側電極１２０の形成後の窒化物半導体ウエハについて、ストライプ状の開口部１６０の伸長方向と垂直な面である｛１−１００｝面が露出し、所定の共振器長となるように劈開して、個々の窒化物半導体レーザ装置１００が横方向に繋がっているレーザバーを得る。その後、レーザバーの一方の劈開面にＡＲコーティングをし、他の劈開面にＨＲコーティングをした後に、たとえばレーザバーの電流阻止層１１５の幅の中心で＜１−１００＞方向に分割することによって窒化物半導体レーザ装置１００が作製される。分割位置は、電流阻止層１１５の幅の中心に限定されるものではなく、ストライプ状の開口部１６０より少なくとも２０μｍ以上離れていることが好ましい。
【００５３】
このように、本発明においては、第１の方向におけるオフ角θpが０．０５°以上１°以下であり、第２の方向におけるオフ角θvが０．２°以下であり、θp＞θvの関係が満たされている窒化物半導体基板を用い、ストライプ状の開口部を第１の方向と８５°以上９５°以下の範囲内の角度を為す方向に伸びるように形成することによって開口部を埋め込む第１導電型窒化物半導体埋め込み層の最表面を従来よりも平坦化することができることから、窒化物半導体レーザ装置ごとの特性のばらつきを抑えることができるとともに、製品規格内の特性を満たす窒化物半導体レーザ装置の歩留まりを向上することができる。
【００５４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、電流阻止層の間の開口部を埋めるようにして窒化物半導体層を形成して作製する窒化物半導体レーザ装置の製造方法であって、窒化物半導体レーザ装置の特性のばらつきを低減し、窒化物半導体レーザ装置の歩留まりを向上することができる窒化物半導体レーザ装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法によって製造される窒化物半導体レーザ装置の一例の模式的な断面図である。
【図２】（ａ）は本発明に用いられる窒化物半導体基板の表面の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す窒化物半導体基板の模式的な断面図である。
【図３】図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った模式的な拡大断面図である。
【図４】図２（ａ）のＩＶ−ＩＶに沿った模式的な拡大断面図である。
【図５】本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法の一例の一部の工程を図解する模式的な断面図である。
【図６】本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法の一例の他の一部の工程を図解する模式的な断面図である。
【図７】本発明の窒化物半導体レーザ装置の製造方法の一例のさらに他の一部の工程を図解する模式的な断面図である。
【図８】従来の窒化物半導体レーザ装置の一例の模式的な断面図である。
【図９】従来の窒化物半導体レーザ装置の製造方法の一例の一部の工程を図解する模式的な断面図である。
【図１０】従来の窒化物半導体レーザ装置の製造方法の一例の他の一部の工程を図解する模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００，５００  窒化物半導体レーザ装置、１０１  窒化物半導体基板、１０２  ｎ型窒化物半導体下地層、１０３  第１導電型窒化物半導体層、１０４  第１導電型窒化物半導体埋め込み層、１０５  活性層、１０６  窒化物半導体中間層、１０７  窒化物半導体キャリアブロック層、１０８  第２導電型窒化物半導体層、１０９  ｐ型窒化物半導体コンタクト層、１２０  ｎ側電極、１２１  ｐ側電極、１６０  開口部、５０１  ｎ型ＧａＮ基板、５０２  ｎ型ＧａＮ層、５０３  ｎ型ＡｌＧａＮ下部クラッド層、５０４ａ  ｎ型ＧａＮ下部第１ガイド層、５０４ｂ  ｎ型ＧａＮ下部第２ガイド層、５０５  ＩｎＧａＮ量子井戸活性層、５０６  アンドープＧａＮ上部ガイド層、５０７  ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層、５０８  ｐ型ＡｌＧａＮ上部クラッド層、５０９  ｐ型ＧａＮコンタクト層、５１５ａ  ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ第１電流阻止層、５１５ｂ  ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎ第２電流阻止層、５１５  電流阻止層、５２０  ｎ側電極、５２１  ｐ側電極。
【図１】
2009267030.tif 000003
【図２】
2009267030.tif 000004
【図３】
2009267030.tif 000005
【図４】
2009267030.tif 000006
【図５】
2009267030.tif 000007
【図６】
2009267030.tif 000008
【図７】
2009267030.tif 000009
【図８】
2009267030.tif 000010
【図９】
2009267030.tif 000011
【図１０】
2009267030.tif 000012