JP2002033552A - 半導体レーザ素子、半導体エッチング液および半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子、半導体エッチング液および半導体レーザ素子の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流非注入構造を確実に有する半導体レーザ
素子、化合物半導体結晶のエッチングに使用する半導体
エッチング液およびこれを用いた半導体レーザ素子の製
造方法に関するものであり、半導体レーザ素子の光出力
を増大させた際、端面腐食が発生しない優れた半導体レ
ーザ素子を得ること。 【解決手段】 半導体エッチング液は、ｐ−ＡｌＧａＡ
ｓの上クラッド層７に対するｐ−ＧａＡｓのキャップ層
９の溶解速度比が１０〜２０である有機酸／過酸化水素
系混合溶液を用いる。ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓの上クラッ
ド層７、ｐ-ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調整層８（ｘ＞ｙ
＞０．２）、およびｐ−ＧａＡｓのキャップ層９をその
順序に有する積層膜の内、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗
調整層８とｐ−ＧａＡｓのキャップ層９が選択的にエッ
チングされ、端面劣化が抑制されるという優れた効果が
ある。
素子、化合物半導体結晶のエッチングに使用する半導体
エッチング液およびこれを用いた半導体レーザ素子の製
造方法に関するものであり、半導体レーザ素子の光出力
を増大させた際、端面腐食が発生しない優れた半導体レ
ーザ素子を得ること。 【解決手段】 半導体エッチング液は、ｐ−ＡｌＧａＡ
ｓの上クラッド層７に対するｐ−ＧａＡｓのキャップ層
９の溶解速度比が１０〜２０である有機酸／過酸化水素
系混合溶液を用いる。ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓの上クラッ
ド層７、ｐ-ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調整層８（ｘ＞ｙ
＞０．２）、およびｐ−ＧａＡｓのキャップ層９をその
順序に有する積層膜の内、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗
調整層８とｐ−ＧａＡｓのキャップ層９が選択的にエッ
チングされ、端面劣化が抑制されるという優れた効果が
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、化合物半導体結
晶を選択的にエッチングするエッチング工程を含む半導
体プロセスによって形成された電流非注入領域を有した
半導体レーザ素子、このエッチング工程に用いる半導体
エッチング液、およびこの半導体エッチング液を用いて
半導体レーザ素子を製造する半導体レーザ素子の製造方
法に関するものである。
晶を選択的にエッチングするエッチング工程を含む半導
体プロセスによって形成された電流非注入領域を有した
半導体レーザ素子、このエッチング工程に用いる半導体
エッチング液、およびこの半導体エッチング液を用いて
半導体レーザ素子を製造する半導体レーザ素子の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＧａＡｓ系半導体レーザ素子は、
ファイバアンプ用励起光源などへの用途拡大に伴い、高
出力駆動という要求が高まっている。ここで、半導体レ
ーザ素子の光出力を増大させていくと、そのレーザ端面
には、瞬時に劣化する光学損傷や長時間動作させた時に
起こる端面腐食が観察される。これらは端面（共振器
面）温度の上昇、バンドギャップの縮小、光吸収、再結
合電流、端面温度の上昇という連鎖現象のサイクルを繰
り返すことが原因と考えられている。
ファイバアンプ用励起光源などへの用途拡大に伴い、高
出力駆動という要求が高まっている。ここで、半導体レ
ーザ素子の光出力を増大させていくと、そのレーザ端面
には、瞬時に劣化する光学損傷や長時間動作させた時に
起こる端面腐食が観察される。これらは端面（共振器
面）温度の上昇、バンドギャップの縮小、光吸収、再結
合電流、端面温度の上昇という連鎖現象のサイクルを繰
り返すことが原因と考えられている。
【０００３】これら光学損傷や端面腐食は、いずれも、
端面での光学密度が増加するに従って、劣化の程度が顕
著になる。場合によっては、瞬時劣化を誘発し、急激に
発振を停止してしまう現象が観察される。従って、端面
近傍でのみ光密度を減少させ、光密度による劣化の少な
い半導体レーザ素子が望まれていた。
端面での光学密度が増加するに従って、劣化の程度が顕
著になる。場合によっては、瞬時劣化を誘発し、急激に
発振を停止してしまう現象が観察される。従って、端面
近傍でのみ光密度を減少させ、光密度による劣化の少な
い半導体レーザ素子が望まれていた。
【０００４】この対策として、特開平６−１８８５１１
号公報は次のような提案をしている。すなわち、この半
導体レーザ素子では、反射率が異なる共振器端面を有
し、活性層上にリッジメサを有する半導体レーザ素子に
おいて、リッジメサが、低反射率側の共振器端面近傍の
領域を除いて形成されており、その領域の少なくとも１
部分に、電流非注入構造を設けていることを特徴とする
ものである。
号公報は次のような提案をしている。すなわち、この半
導体レーザ素子では、反射率が異なる共振器端面を有
し、活性層上にリッジメサを有する半導体レーザ素子に
おいて、リッジメサが、低反射率側の共振器端面近傍の
領域を除いて形成されており、その領域の少なくとも１
部分に、電流非注入構造を設けていることを特徴とする
ものである。
【０００５】図９は、上記提案による半導体レーザ素子
の一例を示す横断面図であり、図１０は、図９に示した
半導体レーザ素子のＡ−Ａ線断面を示す縦断面図であ
る。この半導体レーザ素子は、次のような工程で製造さ
れる。すなわち、 １） まず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、厚さ０．５μｍ
のｎ−ＧａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃｍ-3）のバッファ層
２、厚さ１．５μｍのｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｎ＝１×１０
18ｃｍ-3）の下クラッド層３、厚さ０．０３μｍのｎ−
ＧａＡｓ（ｎ＝３×１０17ｃｍ-3）の下光閉じ込め層
４、厚さ８０Åのｐ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ａｓ（ｐ＝３×１
０17ｃｍ-3）の活性層５、厚さ０．０３μｍのｐ−Ｇａ
Ａｓ（ｐ＝３×１０17ｃｍ-3）の上光閉じ込め層６、厚
さ１．２μｍのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0. 65Ａｓ（Ｐ＝１×１
０18ｃｍ-3）の上クラッド層７、厚さ０．５μｍのｐ−
ＧａＡｓ（ｐ＝４×１０19ｃｍ-3）のキャップ層９を順
次積層する。
の一例を示す横断面図であり、図１０は、図９に示した
半導体レーザ素子のＡ−Ａ線断面を示す縦断面図であ
る。この半導体レーザ素子は、次のような工程で製造さ
れる。すなわち、 １） まず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、厚さ０．５μｍ
のｎ−ＧａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃｍ-3）のバッファ層
２、厚さ１．５μｍのｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｎ＝１×１０
18ｃｍ-3）の下クラッド層３、厚さ０．０３μｍのｎ−
ＧａＡｓ（ｎ＝３×１０17ｃｍ-3）の下光閉じ込め層
４、厚さ８０Åのｐ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ａｓ（ｐ＝３×１
０17ｃｍ-3）の活性層５、厚さ０．０３μｍのｐ−Ｇａ
Ａｓ（ｐ＝３×１０17ｃｍ-3）の上光閉じ込め層６、厚
さ１．２μｍのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0. 65Ａｓ（Ｐ＝１×１
０18ｃｍ-3）の上クラッド層７、厚さ０．５μｍのｐ−
ＧａＡｓ（ｐ＝４×１０19ｃｍ-3）のキャップ層９を順
次積層する。
【０００６】２） その後、このようにして製作された
エピウエハを用いて、フォトリソグラフィ技術により、
幅２〜３μｍ、長さ８００μｍのリッジメサを形成す
る。この結果、この半導体レーザ素子のキャビティ長
は、８００μｍとなる。
エピウエハを用いて、フォトリソグラフィ技術により、
幅２〜３μｍ、長さ８００μｍのリッジメサを形成す
る。この結果、この半導体レーザ素子のキャビティ長
は、８００μｍとなる。
【０００７】３） 次いで、低反射側端面、すなわちレ
ーザ光出射側端面から２５μｍの領域のキャップ層９を
除去し、電流非注入構造とした。従来の除去方法を以下
に述べる。
ーザ光出射側端面から２５μｍの領域のキャップ層９を
除去し、電流非注入構造とした。従来の除去方法を以下
に述べる。
【０００８】ここで、特開平７−７００４号公報には、
キャップ層９の除去する際に用いる半導体エッチング液
が開示されている。この公報には、ＧａＡｓ／ＡｌＧａ
Ａｓの２層の内、ＡｌＧａＡｓ層をエッチングせずに、
ＧａＡｓ層のみをエッチングする（いわゆる選択エッチ
ング）際に用いられる半導体エッチング液が開示されて
いる。すなわち、この半導体エッチング液は、有機酸／
過酸化水素系混合溶液に、ｐＨ６．０〜８.０となるよ
う塩基性化合物を添加した半導体エッチング液である。
なお、有機酸としては、クエン酸が一般的に用いられ
る。
キャップ層９の除去する際に用いる半導体エッチング液
が開示されている。この公報には、ＧａＡｓ／ＡｌＧａ
Ａｓの２層の内、ＡｌＧａＡｓ層をエッチングせずに、
ＧａＡｓ層のみをエッチングする（いわゆる選択エッチ
ング）際に用いられる半導体エッチング液が開示されて
いる。すなわち、この半導体エッチング液は、有機酸／
過酸化水素系混合溶液に、ｐＨ６．０〜８.０となるよ
う塩基性化合物を添加した半導体エッチング液である。
なお、有機酸としては、クエン酸が一般的に用いられ
る。
【０００９】詳細には、この半導体エッチング液は、ク
エン酸水溶液（１重量％）と過酸化水溶液（３０重量
％）との容積比を１００：１とし、これにアンモニアを
添加してｐＨを調整し、ｐＨ６．０〜８．０の範囲とし
て作成された半導体エッチング液である。また、選択比
（ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９のエッチング速度を、ｐ
−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド層７のエッチング
速度で割った値）が大きいほど、ｐ−ＧａＡｓのキャッ
プ層９のみがエッチングされ、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ 0.65Ａ
ｓの上クラッド層７でぴたりと停止させることができ
る。我々の実験では、ｐＨを７．０に調整し、その選択
比を約８５にすることができた。そこで、ｐＨを７．０
に調整した半導体エッチング液を用いて、ｐ−ＧａＡｓ
のキャップ層９を除去した。
エン酸水溶液（１重量％）と過酸化水溶液（３０重量
％）との容積比を１００：１とし、これにアンモニアを
添加してｐＨを調整し、ｐＨ６．０〜８．０の範囲とし
て作成された半導体エッチング液である。また、選択比
（ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９のエッチング速度を、ｐ
−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド層７のエッチング
速度で割った値）が大きいほど、ｐ−ＧａＡｓのキャッ
プ層９のみがエッチングされ、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ 0.65Ａ
ｓの上クラッド層７でぴたりと停止させることができ
る。我々の実験では、ｐＨを７．０に調整し、その選択
比を約８５にすることができた。そこで、ｐＨを７．０
に調整した半導体エッチング液を用いて、ｐ−ＧａＡｓ
のキャップ層９を除去した。
【００１０】４） ついで、リッジメサの両側面をＳｉ
Ｎ膜１０で埋め込み、ｐ電極１１、ｎ電極１２を形成
し、リッジ導波型の半導体レーザ素子を形成した。
Ｎ膜１０で埋め込み、ｐ電極１１、ｎ電極１２を形成
し、リッジ導波型の半導体レーザ素子を形成した。
【００１１】図１１は、近年のリッジ導波型の半導体レ
ーザ素子の構成を示す横断面図である。この半導体レー
ザ素子は、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.35
Ｇａ 0.65Ａｓの上クラッド層７との間の抵抗成分を低減
するために、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド層７の間に、ｐ−Ａｌ0.
15Ｇａ0.35Ａｓの抵抗調整層８が設けられている。ま
た、図１２は、図１１に示したＡ−Ａ線断面を示す縦断
面図である。図１２では、電流非注入構造を作製するた
め、キャップ層９と抵抗調整層８のレーザ光出射側端面
から２５μｍの領域の選択エッチングを行うが、ｐ−Ｇ
ａＡｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0. 85Ａｓの抵
抗調整層８の両方をエッチングする必要がある。
ーザ素子の構成を示す横断面図である。この半導体レー
ザ素子は、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.35
Ｇａ 0.65Ａｓの上クラッド層７との間の抵抗成分を低減
するために、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド層７の間に、ｐ−Ａｌ0.
15Ｇａ0.35Ａｓの抵抗調整層８が設けられている。ま
た、図１２は、図１１に示したＡ−Ａ線断面を示す縦断
面図である。図１２では、電流非注入構造を作製するた
め、キャップ層９と抵抗調整層８のレーザ光出射側端面
から２５μｍの領域の選択エッチングを行うが、ｐ−Ｇ
ａＡｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0. 85Ａｓの抵
抗調整層８の両方をエッチングする必要がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ｐ−Ｇ
ａＡｓのキャップ層９とｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調
整層８の双方を、１回のエッチングで除去する場合、次
のような問題があった。すなわち、Ａｌの組成比ｙによ
っては、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調整層８がわずか
ながらエッチングされずに残ってしまうという問題が発
生した。
ａＡｓのキャップ層９とｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調
整層８の双方を、１回のエッチングで除去する場合、次
のような問題があった。すなわち、Ａｌの組成比ｙによ
っては、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調整層８がわずか
ながらエッチングされずに残ってしまうという問題が発
生した。
【００１３】ここで、抵抗調整層８がわずかでも残る
と、レーザ光出力を増大した際、端面腐食が発生してし
まう。すなわち、図１１および図１２に示すように、電
流非注入構造とすべき上クラッド層７の上面に、抵抗調
整層８の未エッチング領域８ａが生じ、この未エッチン
グ領域８ａを介して注入電流が、活性層５のレーザ光出
射側端面に流れてしまい、上述した正帰還のサイクルが
生じ、レーザ光出射端面において光学損傷や端面腐食が
発生するという問題点があった。従来は、ＧａＡｓ／Ａ
ｌＧａＡｓの２層の内、ＧａＡｓ層のみをエッチングし
ていたが、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−ＡｌyＧ
ａ1-yＡｓの抵抗調整層８の両層を１回のエッチングで
除去しようとしたため、このような問題が発生した。
と、レーザ光出力を増大した際、端面腐食が発生してし
まう。すなわち、図１１および図１２に示すように、電
流非注入構造とすべき上クラッド層７の上面に、抵抗調
整層８の未エッチング領域８ａが生じ、この未エッチン
グ領域８ａを介して注入電流が、活性層５のレーザ光出
射側端面に流れてしまい、上述した正帰還のサイクルが
生じ、レーザ光出射端面において光学損傷や端面腐食が
発生するという問題点があった。従来は、ＧａＡｓ／Ａ
ｌＧａＡｓの２層の内、ＧａＡｓ層のみをエッチングし
ていたが、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−ＡｌyＧ
ａ1-yＡｓの抵抗調整層８の両層を１回のエッチングで
除去しようとしたため、このような問題が発生した。
【００１４】この発明は、上記に鑑みてなされたもので
あり、電流非注入構造を形成することができる半導体レ
ーザ素子、半導体エッチング液および半導体レーザ素子
の製造方法を提供することを目的とする。
あり、電流非注入構造を形成することができる半導体レ
ーザ素子、半導体エッチング液および半導体レーザ素子
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる半導体レーザ素子は、所定の化合
物半導体基板上に形成された半導体多層膜の上部クラッ
ド層と電極との間に設けられ、活性層に対する注入電流
を狭窄化するキャップ層を有するとともに、前記キャッ
プ層と前記上部クラッド層との間の接合抵抗を調整する
抵抗調整層を有した半導体レーザ素子において、前記キ
ャップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側
端面から所定長分、エッチングによって削除し、該削除
された該キャップ層および該抵抗調整層の領域に埋め込
まれた絶縁層を備えたことを特徴とする。
め、請求項１にかかる半導体レーザ素子は、所定の化合
物半導体基板上に形成された半導体多層膜の上部クラッ
ド層と電極との間に設けられ、活性層に対する注入電流
を狭窄化するキャップ層を有するとともに、前記キャッ
プ層と前記上部クラッド層との間の接合抵抗を調整する
抵抗調整層を有した半導体レーザ素子において、前記キ
ャップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側
端面から所定長分、エッチングによって削除し、該削除
された該キャップ層および該抵抗調整層の領域に埋め込
まれた絶縁層を備えたことを特徴とする。
【００１６】この請求項１の発明によれば、前記キャッ
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
から所定長分、エッチングによって削除し、該削除され
た該キャップ層および該抵抗調整層の領域に埋め込まれ
た絶縁層を設け、これによってレーザ光出射側端面の劣
化を防止する電流非注入構造を形成するようにしてい
る。
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
から所定長分、エッチングによって削除し、該削除され
た該キャップ層および該抵抗調整層の領域に埋め込まれ
た絶縁層を設け、これによってレーザ光出射側端面の劣
化を防止する電流非注入構造を形成するようにしてい
る。
【００１７】また、請求項２にかかる半導体レーザ素子
は、上記の発明において、所定の化合物半導体基板上に
形成された半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間
に設けられ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャ
ップ層を有するとともに、前記キャップ層と前記上部ク
ラッド層との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有し
た半導体レーザ素子において、前記キャップ層および前
記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面およびレーザ
光反射側端面から所定長分、エッチングによって削除
し、該削除された該キャップ層および該抵抗調整層の領
域に埋め込まれた絶縁層を備えたことを特徴とする。
は、上記の発明において、所定の化合物半導体基板上に
形成された半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間
に設けられ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャ
ップ層を有するとともに、前記キャップ層と前記上部ク
ラッド層との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有し
た半導体レーザ素子において、前記キャップ層および前
記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面およびレーザ
光反射側端面から所定長分、エッチングによって削除
し、該削除された該キャップ層および該抵抗調整層の領
域に埋め込まれた絶縁層を備えたことを特徴とする。
【００１８】この請求項２の発明によれば、前記キャッ
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチングに
よって削除し、該削除された該キャップ層および該抵抗
調整層の領域に埋め込まれた絶縁層を設け、これによっ
てレーザ光反射側端面の劣化をも防止する電流非注入構
造を形成するようにしている。
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチングに
よって削除し、該削除された該キャップ層および該抵抗
調整層の領域に埋め込まれた絶縁層を設け、これによっ
てレーザ光反射側端面の劣化をも防止する電流非注入構
造を形成するようにしている。
【００１９】また、請求項３にかかる半導体レーザ素子
は、上記の発明において、所定の化合物半導体基板上に
形成された半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間
に設けられ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャ
ップ層を有するとともに、前記キャップ層と前記上部ク
ラッド層との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有し
た半導体レーザ素子において、前記キャップ層および前
記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面から所定長
分、エッチングによって削除し、該削除された抵抗調整
層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ層および抵
抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、および残余のキ
ャップ層および抵抗調整層の端部表面を覆う絶縁膜を備
え、前記電極は、前記絶縁膜および前記キャップ層を少
なくとも覆うことを特徴とする。
は、上記の発明において、所定の化合物半導体基板上に
形成された半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間
に設けられ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャ
ップ層を有するとともに、前記キャップ層と前記上部ク
ラッド層との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有し
た半導体レーザ素子において、前記キャップ層および前
記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面から所定長
分、エッチングによって削除し、該削除された抵抗調整
層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ層および抵
抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、および残余のキ
ャップ層および抵抗調整層の端部表面を覆う絶縁膜を備
え、前記電極は、前記絶縁膜および前記キャップ層を少
なくとも覆うことを特徴とする。
【００２０】この請求項３の発明によれば、前記キャッ
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
から所定長分、エッチングによって削除し、該削除され
た抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ
層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、およ
び残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を覆う
絶縁膜を設け、さらに前記電極が、前記絶縁膜および前
記キャップ層を少なくとも覆うようにし、簡易な構成に
よって、電流非注入構造を確実に得ている。
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
から所定長分、エッチングによって削除し、該削除され
た抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ
層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、およ
び残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を覆う
絶縁膜を設け、さらに前記電極が、前記絶縁膜および前
記キャップ層を少なくとも覆うようにし、簡易な構成に
よって、電流非注入構造を確実に得ている。
【００２１】また、請求項４にかかる半導体レーザ素子
は、上記の発明において、所定の化合物半導体基板上に
形成された半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間
に設けられ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャ
ップ層を有するとともに、前記キャップ層と前記上部ク
ラッド層との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有し
た半導体レーザ素子において、前記キャップ層および前
記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面およびレーザ
光反射側端面から所定長分、エッチングによって削除
し、該削除された抵抗調整層の上部クラッド層側表面、
残余のキャップ層および抵抗調整層の上部クラッド層を
臨む側面、および残余のキャップ層および抵抗調整層の
端部表面を覆う絶縁膜を備え、前記電極は、前記絶縁膜
および前記キャップ層を少なくとも覆うことを特徴とす
る。
は、上記の発明において、所定の化合物半導体基板上に
形成された半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間
に設けられ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャ
ップ層を有するとともに、前記キャップ層と前記上部ク
ラッド層との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有し
た半導体レーザ素子において、前記キャップ層および前
記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面およびレーザ
光反射側端面から所定長分、エッチングによって削除
し、該削除された抵抗調整層の上部クラッド層側表面、
残余のキャップ層および抵抗調整層の上部クラッド層を
臨む側面、および残余のキャップ層および抵抗調整層の
端部表面を覆う絶縁膜を備え、前記電極は、前記絶縁膜
および前記キャップ層を少なくとも覆うことを特徴とす
る。
【００２２】この請求項４の発明によれば、前記キャッ
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチングに
よって削除し、該削除された抵抗調整層の上部クラッド
層側表面、残余のキャップ層および抵抗調整層の上部ク
ラッド層を臨む側面、および残余のキャップ層および抵
抗調整層の端部表面を覆う絶縁膜を設け、さらに前記電
極が、前記絶縁膜および前記キャップ層を少なくとも覆
うようにし、簡易な構成によって、電流非注入構造を確
実に得ている。
プ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面
およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチングに
よって削除し、該削除された抵抗調整層の上部クラッド
層側表面、残余のキャップ層および抵抗調整層の上部ク
ラッド層を臨む側面、および残余のキャップ層および抵
抗調整層の端部表面を覆う絶縁膜を設け、さらに前記電
極が、前記絶縁膜および前記キャップ層を少なくとも覆
うようにし、簡易な構成によって、電流非注入構造を確
実に得ている。
【００２３】また、請求項５にかかる半導体エッチング
液は、所定の化合物半導体基板上に形成された半導体多
層膜の最上層である第１の半導体層、該第１の半導体層
の下部に形成され、前記半導体多層膜に対する抵抗調整
を行う調整層である第２の半導体層、および該第２の半
導体層の下部に形成された第３の半導体層のうち、前記
第１の半導体層および第２の半導体層の各一部を選択的
にエッチングする半導体エッチング液であって、当該半
導体エッチング液は、第３の半導体層に対する前記第１
の半導体層の溶解速度比が１０〜２０であることを特徴
とする。
液は、所定の化合物半導体基板上に形成された半導体多
層膜の最上層である第１の半導体層、該第１の半導体層
の下部に形成され、前記半導体多層膜に対する抵抗調整
を行う調整層である第２の半導体層、および該第２の半
導体層の下部に形成された第３の半導体層のうち、前記
第１の半導体層および第２の半導体層の各一部を選択的
にエッチングする半導体エッチング液であって、当該半
導体エッチング液は、第３の半導体層に対する前記第１
の半導体層の溶解速度比が１０〜２０であることを特徴
とする。
【００２４】この請求項５の発明によれば、当該半導体
エッチング液は、第３の半導体層に対する前記第１の半
導体層の溶解速度比を、１０〜２０とし、確実に第２の
半導体層を除去するようにしている。
エッチング液は、第３の半導体層に対する前記第１の半
導体層の溶解速度比を、１０〜２０とし、確実に第２の
半導体層を除去するようにしている。
【００２５】また、請求項６にかかる半導体エッチング
液は、上記の発明において、前記第１の半導体層は、ｐ
−ＧａＡｓであり、前記第２の半導体層は、ｐ−Ａｌy
Ｇａ1 -yＡｓであり、前記第３の半導体層は、ｐ−Ａｌx
Ｇａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．２）であり、前記半導体エ
ッチング液は、前記第３の半導体層に対する前記第１の
半導体層の溶解速度比が１０〜２０である有機酸／過酸
化水素系混合溶液であることを特徴とする。
液は、上記の発明において、前記第１の半導体層は、ｐ
−ＧａＡｓであり、前記第２の半導体層は、ｐ−Ａｌy
Ｇａ1 -yＡｓであり、前記第３の半導体層は、ｐ−Ａｌx
Ｇａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．２）であり、前記半導体エ
ッチング液は、前記第３の半導体層に対する前記第１の
半導体層の溶解速度比が１０〜２０である有機酸／過酸
化水素系混合溶液であることを特徴とする。
【００２６】この請求項６の発明によれば、具体的に、
前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第２の
半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３の半
導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．２）と
し、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第３の半
導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比が１０
〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液として、電
流非注入構造を確実に得ている。
前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第２の
半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３の半
導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．２）と
し、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第３の半
導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比が１０
〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液として、電
流非注入構造を確実に得ている。
【００２７】また、請求項７にかかる半導体エッチング
液は、上記の発明において、前記半導体エッチング液の
ｐＨは、７．４〜７．６であることを特徴とする。
液は、上記の発明において、前記半導体エッチング液の
ｐＨは、７．４〜７．６であることを特徴とする。
【００２８】この請求項７の発明によれば、前記半導体
エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨに対
する選択比の変化率を小さして、安定なエッチングを実
現している。
エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨに対
する選択比の変化率を小さして、安定なエッチングを実
現している。
【００２９】また、請求項８にかかる半導体レーザ素子
の製造方法は、所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間に設けら
れ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャップ層を
有するとともに、前記キャップ層と前記上部クラッド層
との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有した半導体
レーザ素子の製造方法において、前記上部クラッド層に
対する前記キャップ層の溶解速度比が１０〜２０である
半導体エッチング液を用いて、前記キャップ層および前
記調整層のうち、レーザ光出射側端面および／またはレ
ーザ光反射側端面から所定長分、選択的にエッチングを
行うエッチング工程を含むことを特徴とする。
の製造方法は、所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間に設けら
れ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャップ層を
有するとともに、前記キャップ層と前記上部クラッド層
との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有した半導体
レーザ素子の製造方法において、前記上部クラッド層に
対する前記キャップ層の溶解速度比が１０〜２０である
半導体エッチング液を用いて、前記キャップ層および前
記調整層のうち、レーザ光出射側端面および／またはレ
ーザ光反射側端面から所定長分、選択的にエッチングを
行うエッチング工程を含むことを特徴とする。
【００３０】この請求項８の発明によれば、エッチング
工程によって、前記上部クラッド層に対する前記キャッ
プ層の溶解速度比が１０〜２０である半導体エッチング
液を用いて、前記キャップ層および前記調整層のうち、
レーザ光出射側端面および／またはレーザ光反射側端面
から所定長分、選択的にエッチングを行うようにしてい
る。
工程によって、前記上部クラッド層に対する前記キャッ
プ層の溶解速度比が１０〜２０である半導体エッチング
液を用いて、前記キャップ層および前記調整層のうち、
レーザ光出射側端面および／またはレーザ光反射側端面
から所定長分、選択的にエッチングを行うようにしてい
る。
【００３１】また、請求項９にかかる半導体レーザ素子
の製造方法は、前記エッチング工程によって削除された
領域に絶縁層を埋め込む絶縁層形成工程をさらに含むこ
とを特徴とする。
の製造方法は、前記エッチング工程によって削除された
領域に絶縁層を埋め込む絶縁層形成工程をさらに含むこ
とを特徴とする。
【００３２】この請求項９の発明によれば、絶縁層形成
工程によって、前記エッチング工程によって削除された
領域に絶縁層を埋め込み、確実に電流非注入層を形成す
るようにしている。
工程によって、前記エッチング工程によって削除された
領域に絶縁層を埋め込み、確実に電流非注入層を形成す
るようにしている。
【００３３】また、請求項１０にかかる半導体レーザ素
子の製造方法は、前記エッチング工程によって削除され
た抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ
層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、およ
び残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を絶縁
膜によって覆う絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜および前
記キャップ層を少なくとも覆う前記電極を形成する電極
形成工程とを含むことを特徴とする。
子の製造方法は、前記エッチング工程によって削除され
た抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ
層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、およ
び残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を絶縁
膜によって覆う絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜および前
記キャップ層を少なくとも覆う前記電極を形成する電極
形成工程とを含むことを特徴とする。
【００３４】この請求項１０の発明によれば、絶縁形成
工程によって、前記エッチング工程によって削除された
抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ層
および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、および
残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を絶縁膜
によって覆い、電極形成工程によって、前記絶縁膜およ
び前記キャップ層を少なくとも覆う前記電極を形成し、
これによって電流非注入構造を簡易な構成によって得る
ことができる。
工程によって、前記エッチング工程によって削除された
抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ層
および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、および
残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を絶縁膜
によって覆い、電極形成工程によって、前記絶縁膜およ
び前記キャップ層を少なくとも覆う前記電極を形成し、
これによって電流非注入構造を簡易な構成によって得る
ことができる。
【００３５】また、請求項１１にかかる半導体レーザ素
子の製造方法は、前記絶縁層および前記絶縁膜は、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＯ2またはＡｌ2Ｏ3であることを特徴とする。
子の製造方法は、前記絶縁層および前記絶縁膜は、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＯ2またはＡｌ2Ｏ3であることを特徴とする。
【００３６】この請求項１１の発明によれば、前記絶縁
層および前記絶縁膜を、具体的にＳｉＮ、ＳｉＯ2また
はＡｌ2Ｏ3としている。
層および前記絶縁膜を、具体的にＳｉＮ、ＳｉＯ2また
はＡｌ2Ｏ3としている。
【００３７】また、請求項１２にかかる半導体レーザ素
子の製造方法は、前記キャップ層は、ｐ−ＧａＡｓであ
り、前記抵抗調整層は、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓであり、
前記上部クラッド層は、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ
＞０．２）であり、前記半導体エッチング液は、前記上
部クラッド層に対する前記キャップ層の溶解速度比が１
０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液であるこ
とを特徴とする。
子の製造方法は、前記キャップ層は、ｐ−ＧａＡｓであ
り、前記抵抗調整層は、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓであり、
前記上部クラッド層は、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ
＞０．２）であり、前記半導体エッチング液は、前記上
部クラッド層に対する前記キャップ層の溶解速度比が１
０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液であるこ
とを特徴とする。
【００３８】この請求項１２の発明によれば、具体的
に、前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第
２の半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３
の半導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．
２）とし、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第
３の半導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比
が１０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液とし
て、電流非注入構造を確実に得ている。
に、前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第
２の半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３
の半導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．
２）とし、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第
３の半導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比
が１０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液とし
て、電流非注入構造を確実に得ている。
【００３９】また、請求項１３にかかる半導体レーザ素
子の製造方法は、前記半導体エッチング液のｐＨは、
７．４〜７．６であることを特徴とする。
子の製造方法は、前記半導体エッチング液のｐＨは、
７．４〜７．６であることを特徴とする。
【００４０】この請求項１３の発明によれば、前記半導
体エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨに
対する選択比の変化率を小さくして、安定なエッチング
を実現している。
体エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨに
対する選択比の変化率を小さくして、安定なエッチング
を実現している。
【００４１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明にかかる半導体レーザ素子、半導体エッチング液お
よび半導体レーザ素子の製造方法の好適な実施の形態を
詳細に説明する。
発明にかかる半導体レーザ素子、半導体エッチング液お
よび半導体レーザ素子の製造方法の好適な実施の形態を
詳細に説明する。
【００４２】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１である半導体レーザ素子の構成を示す横断面図
である。また、図２は、図１に示した半導体レーザ素子
のＡ−Ａ線断面図である。この半導体レーザ素子は、図
１１および図１２に示した半導体レーザ素子と同じ構造
を有する。ただし、この発明の半導体エッチング液を用
いたエッチングを施すことによって、図１１および図１
２に示した未エッチング領域８ａは形成されず、確実
に、電流非注入構造を形成することができる。
の形態１である半導体レーザ素子の構成を示す横断面図
である。また、図２は、図１に示した半導体レーザ素子
のＡ−Ａ線断面図である。この半導体レーザ素子は、図
１１および図１２に示した半導体レーザ素子と同じ構造
を有する。ただし、この発明の半導体エッチング液を用
いたエッチングを施すことによって、図１１および図１
２に示した未エッチング領域８ａは形成されず、確実
に、電流非注入構造を形成することができる。
【００４３】図３は、図１に示した半導体レーザ素子の
製造方法を示す図である。この半導体レーザ素子は、ま
ず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、厚さ０．５μｍのｎ−Ｇ
ａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃｍ-3）のバッファ層２、厚さ
１．５μｍのｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃ
ｍ-3）の下クラッド層３、厚さ０．０３μｍのｎ−Ｇａ
Ａｓ（ｎ＝３×１０17ｃｍ-3）の下光閉じ込め層４、厚
さ８０Åのｐ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ａｓ（ｐ＝３×１０17ｃ
ｍ-3）の活性層５、厚さ０．０３μｍのｐ−ＧａＡｓ
（ｐ＝３×１０17ｃｍ-3）の上光閉じ込め層６、厚さ
１．２μｍのｐ−Ａｌ 0.35Ｇａ0.65Ａｓ（Ｐ＝１×１０
18ｃｍ-3）の上クラッド層７が順次積層され、さらに、
図３（ａ）に示すように、厚さ０．５μｍのｐ−Ａｌ
0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８、厚さ０．０３μｍの
ｐ−ＧａＡｓ（ｐ＝４×１０19ｃｍ-3）のキャップ層９
を順次積層する。
製造方法を示す図である。この半導体レーザ素子は、ま
ず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、厚さ０．５μｍのｎ−Ｇ
ａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃｍ-3）のバッファ層２、厚さ
１．５μｍのｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃ
ｍ-3）の下クラッド層３、厚さ０．０３μｍのｎ−Ｇａ
Ａｓ（ｎ＝３×１０17ｃｍ-3）の下光閉じ込め層４、厚
さ８０Åのｐ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ａｓ（ｐ＝３×１０17ｃ
ｍ-3）の活性層５、厚さ０．０３μｍのｐ−ＧａＡｓ
（ｐ＝３×１０17ｃｍ-3）の上光閉じ込め層６、厚さ
１．２μｍのｐ−Ａｌ 0.35Ｇａ0.65Ａｓ（Ｐ＝１×１０
18ｃｍ-3）の上クラッド層７が順次積層され、さらに、
図３（ａ）に示すように、厚さ０．５μｍのｐ−Ａｌ
0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８、厚さ０．０３μｍの
ｐ−ＧａＡｓ（ｐ＝４×１０19ｃｍ-3）のキャップ層９
を順次積層する。
【００４４】その後、図３（ｂ）に示すように、キャッ
プ層９および抵抗調整層８のレーザ光出射側端面Ｆ１か
ら２５μｍ分を半導体エッチング液によって完全に除去
する。すなわち、抵抗調整層８の除去によって上クラッ
ド層７のレーザ光出射側端面Ｆ１側の部分表面Ｅ１を露
出させる。その後、図３（ｃ）に示すように、除去した
キャップ層９および抵抗調整層８の領域を埋め込むよう
にＳｉＮ膜１０を形成する。この際、上クラッド層７、
抵抗調整層８、およびキャップ層９は、メサストライプ
状にエッチングされ、このエッチングされた周囲にもＳ
ｉＮ膜１０が形成される。その後、図３（ｄ）に示すよ
うに、ｐ電極１１が蒸着され、リッジ導波型の半導体レ
ーザ素子が形成される。なお、その後、半導体レーザ素
子のレーザ光出射側端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面
Ｆ２には、それぞれ低反射膜および光反射膜がコーティ
ングされる。
プ層９および抵抗調整層８のレーザ光出射側端面Ｆ１か
ら２５μｍ分を半導体エッチング液によって完全に除去
する。すなわち、抵抗調整層８の除去によって上クラッ
ド層７のレーザ光出射側端面Ｆ１側の部分表面Ｅ１を露
出させる。その後、図３（ｃ）に示すように、除去した
キャップ層９および抵抗調整層８の領域を埋め込むよう
にＳｉＮ膜１０を形成する。この際、上クラッド層７、
抵抗調整層８、およびキャップ層９は、メサストライプ
状にエッチングされ、このエッチングされた周囲にもＳ
ｉＮ膜１０が形成される。その後、図３（ｄ）に示すよ
うに、ｐ電極１１が蒸着され、リッジ導波型の半導体レ
ーザ素子が形成される。なお、その後、半導体レーザ素
子のレーザ光出射側端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面
Ｆ２には、それぞれ低反射膜および光反射膜がコーティ
ングされる。
【００４５】ここで、キャップ層９および抵抗調整層８
の選択エッチングに用いるエッチング液は、クエン酸水
溶波（１重量％）、過酸化水溶液（３０重量％）の容積
比を１００：１とし、アンモニアを添加してｐＨを７．
５としている。また、この場合における選択比は、約１
８である。この半導体エッチング液を用いて、ｐ−Ｇａ
Ａｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗
調整層８とを、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド
層７に対して選択的にエッチングした。この結果、ｐ−
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８は、完全にエッチ
ングで除去された。
の選択エッチングに用いるエッチング液は、クエン酸水
溶波（１重量％）、過酸化水溶液（３０重量％）の容積
比を１００：１とし、アンモニアを添加してｐＨを７．
５としている。また、この場合における選択比は、約１
８である。この半導体エッチング液を用いて、ｐ−Ｇａ
Ａｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗
調整層８とを、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド
層７に対して選択的にエッチングした。この結果、ｐ−
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８は、完全にエッチ
ングで除去された。
【００４６】なお、半導体エッチング液は、その他、つ
ぎのような半導体エッチング液によっても、同様にし
て、抵抗調整層８を完全に除去することができた。この
半導体エッチング液は、クエン酸水溶液（１重量％）、
過酸化水溶液（３０重量％）の容積牝を１００：１と
し、アンモニアを添加してｐＨを６.０にした。この場
合の選択比は、約１０である。
ぎのような半導体エッチング液によっても、同様にし
て、抵抗調整層８を完全に除去することができた。この
半導体エッチング液は、クエン酸水溶液（１重量％）、
過酸化水溶液（３０重量％）の容積牝を１００：１と
し、アンモニアを添加してｐＨを６.０にした。この場
合の選択比は、約１０である。
【００４７】ここで、上述した半導体エッチング液のｐ
Ｈと選択比との関係について図４を参照して説明する。
なお、上述したように、選択比は、ｐ−ＧａＡｓのエッ
チング速度を、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓのエッチング
速度で割った値である。この選択比を１０〜２０程度と
することによって、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−
ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調整層８は、エッチングで完全
に除去され、かつ、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓの上クラッド
層７でエッチングが停止されることを実験的に確認でき
た。また、選択比が１０〜２０程度になるｐＨは、６．
０〜６．１と７．４〜７．６との２つの範囲があるが、
両者を比較した場合、ｐＨに対する選択比の変化率が小
さくエッチングの安定な領域としては、ｐＨが７．４〜
７．６の範囲の方が好ましい。
Ｈと選択比との関係について図４を参照して説明する。
なお、上述したように、選択比は、ｐ−ＧａＡｓのエッ
チング速度を、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓのエッチング
速度で割った値である。この選択比を１０〜２０程度と
することによって、ｐ−ＧａＡｓのキャップ層９とｐ−
ＡｌyＧａ1-yＡｓの抵抗調整層８は、エッチングで完全
に除去され、かつ、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓの上クラッド
層７でエッチングが停止されることを実験的に確認でき
た。また、選択比が１０〜２０程度になるｐＨは、６．
０〜６．１と７．４〜７．６との２つの範囲があるが、
両者を比較した場合、ｐＨに対する選択比の変化率が小
さくエッチングの安定な領域としては、ｐＨが７．４〜
７．６の範囲の方が好ましい。
【００４８】すなわち、上述のように、クエン酸系の半
導体エッチング液のｐＨを６．０〜６．１と７．４〜
７．６とに調節し、このエッチング後にｐ−ＡｌyＧａ
1-yＡｓの抵抗調整層８が残らないようにし、光出力を
増大させても端面腐食が発生しないようになる。さら
に、ｐＨを７．４〜７．６に調節することによって、一
層、安定なエッチングを行うことができる。
導体エッチング液のｐＨを６．０〜６．１と７．４〜
７．６とに調節し、このエッチング後にｐ−ＡｌyＧａ
1-yＡｓの抵抗調整層８が残らないようにし、光出力を
増大させても端面腐食が発生しないようになる。さら
に、ｐＨを７．４〜７．６に調節することによって、一
層、安定なエッチングを行うことができる。
【００４９】（実施の形態２）つぎに、この発明の実施
の形態２について説明する。上述した実施の形態１で
は、レーザ光出射側端面側のみに電流非注入構造を形成
するようにしていたが、この実施の形態２では、レーザ
光反射側端面側にも電流非注入構造を形成するようにし
ている。これによって、レーザ光反射側端面において生
じる可能性のある光学損傷や端面腐食を確実に防止して
いる。
の形態２について説明する。上述した実施の形態１で
は、レーザ光出射側端面側のみに電流非注入構造を形成
するようにしていたが、この実施の形態２では、レーザ
光反射側端面側にも電流非注入構造を形成するようにし
ている。これによって、レーザ光反射側端面において生
じる可能性のある光学損傷や端面腐食を確実に防止して
いる。
【００５０】図５は、この発明の実施の形態２である半
導体レーザ素子の構成を示す縦断面図である。図５にお
いて、この半導体レーザ素子では、ＳｉＮ膜１０に対応
する絶縁膜であるＳｉＯ2膜２０をレーザ光出射側端面
Ｆ１側に設けるとともに、レーザ光反射側端面Ｆ２側に
も、ＳｉＯ2膜２１を設けている。すなわち、レーザ光
出射側端面Ｆ１側およびレーザ光反射側端面Ｆ２の双方
に電流非注入構造を設けている。
導体レーザ素子の構成を示す縦断面図である。図５にお
いて、この半導体レーザ素子では、ＳｉＮ膜１０に対応
する絶縁膜であるＳｉＯ2膜２０をレーザ光出射側端面
Ｆ１側に設けるとともに、レーザ光反射側端面Ｆ２側に
も、ＳｉＯ2膜２１を設けている。すなわち、レーザ光
出射側端面Ｆ１側およびレーザ光反射側端面Ｆ２の双方
に電流非注入構造を設けている。
【００５１】電流非注入構造は、それぞれレーザ光出射
側端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面Ｆ２の双方から、
それぞれ２５μｍ設け、ＳｉＮ膜の絶縁膜に代わって、
ＳｉＯ2膜２０，２１が埋め込まれている。
側端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面Ｆ２の双方から、
それぞれ２５μｍ設け、ＳｉＮ膜の絶縁膜に代わって、
ＳｉＯ2膜２０，２１が埋め込まれている。
【００５２】この場合における半導体エッチング液は、
まずクエン酸水溶液（１重量％）に、アンモニアを添加
して、ｐＨを７.４にし、その後、この液と過酸化水溶
液（３０重量％）との容積比を５０：１としている。ま
た、選択比は、約１５である。ｐ−ＧａＡｓのキャップ
層９とｐ−Ａｌ0.12Ｇａ0.88Ａｓの抵抗調整層８をｐ−
Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓに対して選択的にエッチングし
た。その後、リッジ導波型の半導体レーザ素子を実施の
形態１と同様にして作製した。
まずクエン酸水溶液（１重量％）に、アンモニアを添加
して、ｐＨを７.４にし、その後、この液と過酸化水溶
液（３０重量％）との容積比を５０：１としている。ま
た、選択比は、約１５である。ｐ−ＧａＡｓのキャップ
層９とｐ−Ａｌ0.12Ｇａ0.88Ａｓの抵抗調整層８をｐ−
Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓに対して選択的にエッチングし
た。その後、リッジ導波型の半導体レーザ素子を実施の
形態１と同様にして作製した。
【００５３】なお、半導体エッチング液は、その他、つ
ぎのような半導体エッチング液によっても、同様にし
て、抵抗調整層８を完全に除去することができた。この
半導体エッチング液は、まずクエン酸水溶液（１重量
％）に、アンモニアを添加してｐＨを６.１にし、その
後、この液と過酸化水溶液（３０重量％）との容積比を
５０：１としている。また、選択比は、約１５である。
ぎのような半導体エッチング液によっても、同様にし
て、抵抗調整層８を完全に除去することができた。この
半導体エッチング液は、まずクエン酸水溶液（１重量
％）に、アンモニアを添加してｐＨを６.１にし、その
後、この液と過酸化水溶液（３０重量％）との容積比を
５０：１としている。また、選択比は、約１５である。
【００５４】ここで、上述した実施の形態１，２で用い
た半導体エッチング液と従来の半導体エッチング液との
比較結果について図６を参照して説明する。なお、従来
の半導体エッチング液のｐＨを７．０とし、選択比を８
５としている。
た半導体エッチング液と従来の半導体エッチング液との
比較結果について図６を参照して説明する。なお、従来
の半導体エッチング液のｐＨを７．０とし、選択比を８
５としている。
【００５５】図６では、上述した実施の形態１，２で用
いた半導体エッチング液と従来の半導体エッチング液と
によって形成した半導体レーザ素子の近視野像（ＮＦ
Ｐ：Near Field Pattern）の水平方向の大きさと、１０
０ｍＷ、５０℃、１０００時間での信頼性試験後のしき
い値電流の上昇率（△ＩOP）との測定結果を示してい
る。この結果、実施の形態１，２の半導体レーザ素子
は、ＮＦＰサイズが拡げられたことによって、レーザ光
出射側端面Ｆ１における光密度が低下し、しきい値電流
の上昇率△ＩOPが減少し、結果的に端面劣化が抑制され
ている。
いた半導体エッチング液と従来の半導体エッチング液と
によって形成した半導体レーザ素子の近視野像（ＮＦ
Ｐ：Near Field Pattern）の水平方向の大きさと、１０
０ｍＷ、５０℃、１０００時間での信頼性試験後のしき
い値電流の上昇率（△ＩOP）との測定結果を示してい
る。この結果、実施の形態１，２の半導体レーザ素子
は、ＮＦＰサイズが拡げられたことによって、レーザ光
出射側端面Ｆ１における光密度が低下し、しきい値電流
の上昇率△ＩOPが減少し、結果的に端面劣化が抑制され
ている。
【００５６】（実施の形態３）つぎに、この発明の実施
の形態３について説明する。上述した実施の形態１，２
では、いずれもエッチングされた領域を絶縁膜で埋め込
んでいたが、この実施の形態３では、エッチングされた
領域を絶縁膜で覆い、これによって電流非注入構造を形
成するようにしている。
の形態３について説明する。上述した実施の形態１，２
では、いずれもエッチングされた領域を絶縁膜で埋め込
んでいたが、この実施の形態３では、エッチングされた
領域を絶縁膜で覆い、これによって電流非注入構造を形
成するようにしている。
【００５７】図７は、この発明の実施の形態３である半
導体レーザ素子の構成を示す縦断面図である。図７にお
いて、この半導体レーザ素子では、ＳｉＯ2膜２０，２
１に代えて、エッチングによって露出した表面を覆う絶
縁膜であるＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂを設け、さらにこの
ＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂおよびキャップ層９に対応する
キャップ層３９を覆うように、ｐ電極３１を形成してい
る。これによって、レーザ光出射側端面Ｆ１側およびレ
ーザ光反射側端面Ｆ２の双方に電流非注入構造を設けて
いる。この電流非注入構造は、それぞれレーザ光出射側
端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面Ｆ２の双方から、そ
れぞれ２５μｍ分エッチングされている。
導体レーザ素子の構成を示す縦断面図である。図７にお
いて、この半導体レーザ素子では、ＳｉＯ2膜２０，２
１に代えて、エッチングによって露出した表面を覆う絶
縁膜であるＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂを設け、さらにこの
ＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂおよびキャップ層９に対応する
キャップ層３９を覆うように、ｐ電極３１を形成してい
る。これによって、レーザ光出射側端面Ｆ１側およびレ
ーザ光反射側端面Ｆ２の双方に電流非注入構造を設けて
いる。この電流非注入構造は、それぞれレーザ光出射側
端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面Ｆ２の双方から、そ
れぞれ２５μｍ分エッチングされている。
【００５８】図８は、図７に示した半導体レーザ素子の
製造方法を示す図である。この半導体レーザ素子は、ま
ず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、厚さ０．５μｍのｎ−Ｇ
ａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃｍ-3）のバッファ層２、厚さ
１．５μｍのｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃ
ｍ-3）の下クラッド層３、厚さ０．０３μｍのｎ−Ｇａ
Ａｓ（ｎ＝３×１０17ｃｍ-3）の下光閉じ込め層４、厚
さ８０Åのｐ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ａｓ（ｐ＝３×１０17ｃ
ｍ-3）の活性層５、厚さ０．０３μｍのｐ−ＧａＡｓ
（ｐ＝３×１０17ｃｍ-3）の上光閉じ込め層６、厚さ
１．２μｍのｐ−Ａｌ 0.35Ｇａ0.65Ａｓ（Ｐ＝１×１０
18ｃｍ-3）の上クラッド層７が順次積層され、さらに、
図８（ａ）に示すように、厚さ０．５μｍのｐ−Ａｌ
0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８、厚さ０．０３μｍの
ｐ−ＧａＡｓ（ｐ＝４×１０19ｃｍ-3）のキャップ層９
を順次積層する。
製造方法を示す図である。この半導体レーザ素子は、ま
ず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、厚さ０．５μｍのｎ−Ｇ
ａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃｍ-3）のバッファ層２、厚さ
１．５μｍのｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｎ＝１×１０18ｃ
ｍ-3）の下クラッド層３、厚さ０．０３μｍのｎ−Ｇａ
Ａｓ（ｎ＝３×１０17ｃｍ-3）の下光閉じ込め層４、厚
さ８０Åのｐ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ａｓ（ｐ＝３×１０17ｃ
ｍ-3）の活性層５、厚さ０．０３μｍのｐ−ＧａＡｓ
（ｐ＝３×１０17ｃｍ-3）の上光閉じ込め層６、厚さ
１．２μｍのｐ−Ａｌ 0.35Ｇａ0.65Ａｓ（Ｐ＝１×１０
18ｃｍ-3）の上クラッド層７が順次積層され、さらに、
図８（ａ）に示すように、厚さ０．５μｍのｐ−Ａｌ
0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８、厚さ０．０３μｍの
ｐ−ＧａＡｓ（ｐ＝４×１０19ｃｍ-3）のキャップ層９
を順次積層する。
【００５９】その後、図８（ｂ）に示すように、キャッ
プ層３９および抵抗調整層３８のレーザ光出射側端面Ｆ
１およびレーザ光反射側端面Ｆ２から２５μｍ分を半導
体エッチング液によって完全に除去する。すなわち、抵
抗調整層８の除去によって上クラッド層７のレーザ光出
射側端面Ｆ１側とレーザ光反射側端面Ｆ２側の部分表面
Ｅ１，Ｅ２を露出させる。その後、図８（ｃ）に示すよ
うに、除去した抵抗調整層８と上クラッド層７との接触
面、エッチングによって露出した抵抗調整層８とキャッ
プ層９の端面、およびエッチングによって露出した抵抗
調整層８とキャップ層９の各端面近傍を覆うように、厚
さ１２０ｎｍのＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂを被せて絶縁す
る。この際、上クラッド層７、抵抗調整層８、およびキ
ャップ層９は、メサストライプ状にエッチングされ、こ
のエッチングされた周囲にもＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂが
形成される。その後、図８（ｄ）に示すように、ｐ電極
１１が蒸着され、リッジ導波型の半導体レーザ素子が形
成される。なお、その後、半導体レーザ素子のレーザ光
出射側端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面Ｆ２には、そ
れぞれ低反射膜および光反射膜がコーティングされる。
プ層３９および抵抗調整層３８のレーザ光出射側端面Ｆ
１およびレーザ光反射側端面Ｆ２から２５μｍ分を半導
体エッチング液によって完全に除去する。すなわち、抵
抗調整層８の除去によって上クラッド層７のレーザ光出
射側端面Ｆ１側とレーザ光反射側端面Ｆ２側の部分表面
Ｅ１，Ｅ２を露出させる。その後、図８（ｃ）に示すよ
うに、除去した抵抗調整層８と上クラッド層７との接触
面、エッチングによって露出した抵抗調整層８とキャッ
プ層９の端面、およびエッチングによって露出した抵抗
調整層８とキャップ層９の各端面近傍を覆うように、厚
さ１２０ｎｍのＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂを被せて絶縁す
る。この際、上クラッド層７、抵抗調整層８、およびキ
ャップ層９は、メサストライプ状にエッチングされ、こ
のエッチングされた周囲にもＳｉＮ膜３２ａ，３２ｂが
形成される。その後、図８（ｄ）に示すように、ｐ電極
１１が蒸着され、リッジ導波型の半導体レーザ素子が形
成される。なお、その後、半導体レーザ素子のレーザ光
出射側端面Ｆ１およびレーザ光反射側端面Ｆ２には、そ
れぞれ低反射膜および光反射膜がコーティングされる。
【００６０】ここで、キャップ層９および抵抗調整層８
の選択エッチングに用いるエッチング液は、クエン酸水
溶波（１重量％）、過酸化水溶液（３０重量％）の容積
比を１００：１とし、アンモニアを添加してｐＨを７．
５としている。また、この場合における選択比は、約１
８である。この半導体エッチング液を用いて、ｐ−Ｇａ
Ａｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗
調整層８とを、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド
層７に対して選択的にエッチングした。この結果、ｐ−
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８は、完全にエッチ
ングで除去された。
の選択エッチングに用いるエッチング液は、クエン酸水
溶波（１重量％）、過酸化水溶液（３０重量％）の容積
比を１００：１とし、アンモニアを添加してｐＨを７．
５としている。また、この場合における選択比は、約１
８である。この半導体エッチング液を用いて、ｐ−Ｇａ
Ａｓのキャップ層９とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗
調整層８とを、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓの上クラッド
層７に対して選択的にエッチングした。この結果、ｐ−
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓの抵抗調整層８は、完全にエッチ
ングで除去された。
【００６１】この実施の形態３では、１２０ｎｍの絶縁
膜３２ａ，３２ｂによって電流非注入構造を形成するよ
うにしているので、絶縁膜１０，２０，２１のように、
エッチングされた領域を埋め込むという比較的困難工程
を行わなくてもよいので、簡易かつ確実に電流非注入構
造を形成することができる。
膜３２ａ，３２ｂによって電流非注入構造を形成するよ
うにしているので、絶縁膜１０，２０，２１のように、
エッチングされた領域を埋め込むという比較的困難工程
を行わなくてもよいので、簡易かつ確実に電流非注入構
造を形成することができる。
【００６２】なお、エッチング領域は、レーザ光出射側
端面Ｆ１側にのみ設ける構成としてもよい。また、上述
した実施の形態１，２で示した半導体エッチング液を用
いてもよいし、絶縁膜としてＳｉＯ2を用いるようにし
てもよいし、またはＡｌ2Ｏ3を用いるようにしてもよ
い。
端面Ｆ１側にのみ設ける構成としてもよい。また、上述
した実施の形態１，２で示した半導体エッチング液を用
いてもよいし、絶縁膜としてＳｉＯ2を用いるようにし
てもよいし、またはＡｌ2Ｏ3を用いるようにしてもよ
い。
【００６３】また、上述した実施の形態１〜３では、主
にリッジメサを有した半導体レーザ素子について説明し
たが、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ層、ｐ型ＡｌyＧａ1-yＡｓ
（ｘ＞ｙ＞０．２）、およびｐ−ＧａＡｓ層を、その順
序に有する積層膜の内、ｐ−ＡｌyＧａ1yＡｓとｐ型Ｇ
ａＡｓ層とを選択的にエッチングするものに適用可能で
ある。
にリッジメサを有した半導体レーザ素子について説明し
たが、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ層、ｐ型ＡｌyＧａ1-yＡｓ
（ｘ＞ｙ＞０．２）、およびｐ−ＧａＡｓ層を、その順
序に有する積層膜の内、ｐ−ＡｌyＧａ1yＡｓとｐ型Ｇ
ａＡｓ層とを選択的にエッチングするものに適用可能で
ある。
【００６４】さらに、上述した実施の形態１〜３では、
有機酸としてクエン酸を主に説明したが、リンゴ酸、マ
ロン酸、シュウ酸、酒石酸等、一般に用いられる有機酸
であればよい。また有機酸水溶液と過酸化水素水溶液の
容量比は、１：１〜２００：１の範囲であれば、ｐ−Ｇ
ａＡｓとｐ−ＡｌＧａＡｓのエッチング速度において図
４と同様のｐＨ依存性を示す。よってこの範囲で使用可
能である。
有機酸としてクエン酸を主に説明したが、リンゴ酸、マ
ロン酸、シュウ酸、酒石酸等、一般に用いられる有機酸
であればよい。また有機酸水溶液と過酸化水素水溶液の
容量比は、１：１〜２００：１の範囲であれば、ｐ−Ｇ
ａＡｓとｐ−ＡｌＧａＡｓのエッチング速度において図
４と同様のｐＨ依存性を示す。よってこの範囲で使用可
能である。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、この請求項１の発明によれば、前記キャップ層およ
び前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面から所定
長分、エッチングによって削除し、該削除された該キャ
ップ層および該抵抗調整層の領域に埋め込まれた絶縁層
を設け、これによってレーザ光出射側端面の劣化を防止
する電流非注入構造を形成するようにしているので、レ
ーザ光出射側端面における光学密度の上昇に伴う光学損
傷や端面腐食による端面劣化を確実に防止することがで
きるという効果を奏する。
ば、この請求項１の発明によれば、前記キャップ層およ
び前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端面から所定
長分、エッチングによって削除し、該削除された該キャ
ップ層および該抵抗調整層の領域に埋め込まれた絶縁層
を設け、これによってレーザ光出射側端面の劣化を防止
する電流非注入構造を形成するようにしているので、レ
ーザ光出射側端面における光学密度の上昇に伴う光学損
傷や端面腐食による端面劣化を確実に防止することがで
きるという効果を奏する。
【００６６】また、請求項２の発明によれば、前記キャ
ップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端
面およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチング
によって削除し、該削除された該キャップ層および該抵
抗調整層の領域に埋め込まれた絶縁層を設け、これによ
ってレーザ光反射側端面の劣化をも防止する電流非注入
構造を形成するようにしているので、レーザ光出射側端
面およびレーザ光反射側端面における光学密度の上昇に
伴う光学損傷や端面腐食による端面劣化を確実に防止す
ることができるという効果を奏する。
ップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端
面およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチング
によって削除し、該削除された該キャップ層および該抵
抗調整層の領域に埋め込まれた絶縁層を設け、これによ
ってレーザ光反射側端面の劣化をも防止する電流非注入
構造を形成するようにしているので、レーザ光出射側端
面およびレーザ光反射側端面における光学密度の上昇に
伴う光学損傷や端面腐食による端面劣化を確実に防止す
ることができるという効果を奏する。
【００６７】また、請求項３の発明によれば、前記キャ
ップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端
面から所定長分、エッチングによって削除し、該削除さ
れた抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャッ
プ層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、お
よび残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を覆
う絶縁膜を設け、さらに前記電極が、前記絶縁膜および
前記キャップ層を少なくとも覆うようにし、簡易な構成
によって、電流非注入構造を確実に得ているので、レー
ザ光出射側端面における光学密度の上昇に伴う光学損傷
や端面腐食による端面劣化を確実に防止することができ
るという効果を奏する。
ップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端
面から所定長分、エッチングによって削除し、該削除さ
れた抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャッ
プ層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、お
よび残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を覆
う絶縁膜を設け、さらに前記電極が、前記絶縁膜および
前記キャップ層を少なくとも覆うようにし、簡易な構成
によって、電流非注入構造を確実に得ているので、レー
ザ光出射側端面における光学密度の上昇に伴う光学損傷
や端面腐食による端面劣化を確実に防止することができ
るという効果を奏する。
【００６８】また、請求項４の発明によれば、前記キャ
ップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端
面およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチング
によって削除し、該削除された抵抗調整層の上部クラッ
ド層側表面、残余のキャップ層および抵抗調整層の上部
クラッド層を臨む側面、および残余のキャップ層および
抵抗調整層の端部表面を覆う絶縁膜を設け、さらに前記
電極が、前記絶縁膜および前記キャップ層を少なくとも
覆うようにし、簡易な構成によって、電流非注入構造を
確実に得ているので、レーザ光出射側端面およびレーザ
光反射側端面における光学密度の上昇に伴う光学損傷や
端面腐食による端面劣化を確実に防止することができる
という効果を奏する。
ップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光出射側端
面およびレーザ光反射側端面から所定長分、エッチング
によって削除し、該削除された抵抗調整層の上部クラッ
ド層側表面、残余のキャップ層および抵抗調整層の上部
クラッド層を臨む側面、および残余のキャップ層および
抵抗調整層の端部表面を覆う絶縁膜を設け、さらに前記
電極が、前記絶縁膜および前記キャップ層を少なくとも
覆うようにし、簡易な構成によって、電流非注入構造を
確実に得ているので、レーザ光出射側端面およびレーザ
光反射側端面における光学密度の上昇に伴う光学損傷や
端面腐食による端面劣化を確実に防止することができる
という効果を奏する。
【００６９】また、請求項５の発明によれば、当該半導
体エッチング液は、第３の半導体層に対する前記第１の
半導体層の溶解速度比を、１０〜２０とし、確実に第２
の半導体層を除去するようにしているので、電流非注入
構造を確実に得ることができるという効果を奏する。
体エッチング液は、第３の半導体層に対する前記第１の
半導体層の溶解速度比を、１０〜２０とし、確実に第２
の半導体層を除去するようにしているので、電流非注入
構造を確実に得ることができるという効果を奏する。
【００７０】また、請求項６の発明によれば、具体的
に、前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第
２の半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３
の半導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．
２）とし、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第
３の半導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比
が１０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液とし
て、電流非注入構造を確実に得ているので、端面劣化を
確実に防止することができるという効果を奏する。
に、前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第
２の半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３
の半導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．
２）とし、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第
３の半導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比
が１０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液とし
て、電流非注入構造を確実に得ているので、端面劣化を
確実に防止することができるという効果を奏する。
【００７１】また、請求項７の発明によれば、前記半導
体エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨに
対する選択比の変化率を小さして、安定なエッチングを
実現しているので、第２の半導体層を確実に除去するこ
とができ、端面劣化を確実に防止することができるとい
う効果を奏する。
体エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨに
対する選択比の変化率を小さして、安定なエッチングを
実現しているので、第２の半導体層を確実に除去するこ
とができ、端面劣化を確実に防止することができるとい
う効果を奏する。
【００７２】また、請求項８の発明によれば、エッチン
グ工程によって、前記上部クラッド層に対する前記キャ
ップ層の溶解速度比が１０〜２０である半導体エッチン
グ液を用いて、前記キャップ層および前記調整層のう
ち、レーザ光出射側端面および／またはレーザ光反射側
端面から所定長分、選択的にエッチングを行うようにし
ているので、抵抗調整層を確実に除去でき、結果的に端
面劣化を防止することができるという効果を奏する。
グ工程によって、前記上部クラッド層に対する前記キャ
ップ層の溶解速度比が１０〜２０である半導体エッチン
グ液を用いて、前記キャップ層および前記調整層のう
ち、レーザ光出射側端面および／またはレーザ光反射側
端面から所定長分、選択的にエッチングを行うようにし
ているので、抵抗調整層を確実に除去でき、結果的に端
面劣化を防止することができるという効果を奏する。
【００７３】また、請求項９の発明によれば、絶縁層形
成工程によって、前記エッチング工程によって削除され
た領域に絶縁層を埋め込み、確実に電流非注入層を形成
するようにしているので、端面劣化を確実に防止するこ
とができるという効果を奏する。
成工程によって、前記エッチング工程によって削除され
た領域に絶縁層を埋め込み、確実に電流非注入層を形成
するようにしているので、端面劣化を確実に防止するこ
とができるという効果を奏する。
【００７４】また、請求項１０の発明によれば、絶縁形
成工程によって、前記エッチング工程によって削除され
た抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ
層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、およ
び残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を絶縁
膜によって覆い、電極形成工程によって、前記絶縁膜お
よび前記キャップ層を少なくとも覆う前記電極を形成
し、これによって電流非注入構造を簡易な構成によって
得ることができるので、端面劣化を確実に防止すること
ができるという効果を奏する。
成工程によって、前記エッチング工程によって削除され
た抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ
層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、およ
び残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を絶縁
膜によって覆い、電極形成工程によって、前記絶縁膜お
よび前記キャップ層を少なくとも覆う前記電極を形成
し、これによって電流非注入構造を簡易な構成によって
得ることができるので、端面劣化を確実に防止すること
ができるという効果を奏する。
【００７５】また、請求項１１の発明によれば、前記絶
縁層および前記絶縁膜を、具体的にＳｉＮ、ＳｉＯ2ま
たはＡｌ2Ｏ3としているので、確実に端面劣化を防止す
ることができるという効果を奏する。
縁層および前記絶縁膜を、具体的にＳｉＮ、ＳｉＯ2ま
たはＡｌ2Ｏ3としているので、確実に端面劣化を防止す
ることができるという効果を奏する。
【００７６】また、請求項１２の発明によれば、具体的
に、前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第
２の半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３
の半導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．
２）とし、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第
３の半導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比
が１０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液とし
て、電流非注入構造を確実に得ているので、端面劣化を
確実に防止することができるという効果を奏する。
に、前記第１の半導体層を、ｐ−ＧａＡｓとし、前記第
２の半導体層を、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓとし、前記第３
の半導体層を、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ＞０．
２）とし、さらに、前記半導体エッチング液を、前記第
３の半導体層に対する前記第１の半導体層の溶解速度比
が１０〜２０である有機酸／過酸化水素系混合溶液とし
て、電流非注入構造を確実に得ているので、端面劣化を
確実に防止することができるという効果を奏する。
【００７７】また、請求項１３の発明によれば、前記半
導体エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨ
に対する選択比の変化率を小さして、安定なエッチング
を実現しているので、第２の半導体層を確実に除去する
ことができ、端面劣化を確実に防止することができると
いう効果を奏する。
導体エッチング液のｐＨを、７．４〜７．６とし、ｐＨ
に対する選択比の変化率を小さして、安定なエッチング
を実現しているので、第２の半導体層を確実に除去する
ことができ、端面劣化を確実に防止することができると
いう効果を奏する。
【図１】この発明の実施の形態１である半導体レーザ素
子の構成を示す横断面図である。
子の構成を示す横断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザ素子のＡ−Ａ線断面
図である。
図である。
【図３】図１に示した半導体レーザ素子の製造方法を示
す図である。
す図である。
【図４】半導体エッチング液のｐＨと選択比との関係を
示す図である。
示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２である半導体レーザ素
子の縦断面図である。
子の縦断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１，２の半導体エッチン
グ液と従来の半導体エッチング液とを用いて形成した半
導体レーザ素子を比較する図である。
グ液と従来の半導体エッチング液とを用いて形成した半
導体レーザ素子を比較する図である。
【図７】この発明の実施の形態３である半導体レーザ素
子の縦断面図である。
子の縦断面図である。
【図８】図７に示した半導体レーザ素子の製造方法を示
す図である。
す図である。
【図９】従来の抵抗調整層を設けない半導体レーザ素子
の構成を示す横断面図である。
の構成を示す横断面図である。
【図１０】図９に示した半導体レーザ素子のＡ−Ａ線断
面図である。
面図である。
【図１１】従来の抵抗調整層を設けた半導体レーザ素子
の構成を示す横断面図である。
の構成を示す横断面図である。
【図１２】図１１に示した半導体レーザ素子のＡ−Ａ線
断面図である。
断面図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ バッファ層 ３ 下クラッド層 ４ 下光閉じ込め層 ５ 活性層 ６ 上光閉じ込め層 ７ 上クラッド層 ８ 抵抗調整層 ８ａ 未エッチング領域 ９ キャップ層 １０ ＳｉＮ膜 １１ ｐ電極 １２ ｎ電極 ２０，２１ ＳｉＯ2膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 典雄 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F043 AA03 FF03 5F073 AA04 AA87 BA03 CA04 CB02 CB07 DA23 EA28
Claims (13)
- 【請求項１】 所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間に設けら
れ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャップ層を
有するとともに、前記キャップ層と前記上部クラッド層
との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有した半導体
レーザ素子において、 前記キャップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光
出射側端面から所定長分、エッチングによって削除し、
該削除された該キャップ層および該抵抗調整層の領域に
埋め込まれた絶縁層を備えたことを特徴とする半導体レ
ーザ素子。 - 【請求項２】 所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間に設けら
れ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャップ層を
有するとともに、前記キャップ層と前記上部クラッド層
との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有した半導体
レーザ素子において、 前記キャップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光
出射側端面およびレーザ光反射側端面から所定長分、エ
ッチングによって削除し、該削除された該キャップ層お
よび該抵抗調整層の領域に埋め込まれた絶縁層を備えた
ことを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項３】 所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間に設けら
れ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャップ層を
有するとともに、前記キャップ層と前記上部クラッド層
との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有した半導体
レーザ素子において、 前記キャップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光
出射側端面から所定長分、エッチングによって削除し、
該削除された抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余
のキャップ層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む
側面、および残余のキャップ層および抵抗調整層の端部
表面を覆う絶縁膜を備え、 前記電極は、前記絶縁膜および前記キャップ層を少なく
とも覆うことを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間に設けら
れ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャップ層を
有するとともに、前記キャップ層と前記上部クラッド層
との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有した半導体
レーザ素子において、 前記キャップ層および前記抵抗調整層のうち、レーザ光
出射側端面およびレーザ光反射側端面から所定長分、エ
ッチングによって削除し、該削除された抵抗調整層の上
部クラッド層側表面、残余のキャップ層および抵抗調整
層の上部クラッド層を臨む側面、および残余のキャップ
層および抵抗調整層の端部表面を覆う絶縁膜を備え、 前記電極は、前記絶縁膜および前記キャップ層を少なく
とも覆うことを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項５】 所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の最上層である第１の半導体層、該第１の
半導体層の下部に形成され、前記半導体多層膜に対する
抵抗調整を行う調整層である第２の半導体層、および該
第２の半導体層の下部に形成された第３の半導体層のう
ち、前記第１の半導体層および第２の半導体層の各一部
を選択的にエッチングする半導体エッチング液であっ
て、 当該半導体エッチング液は、第３の半導体層に対する前
記第１の半導体層の溶解速度比が１０〜２０であること
を特徴とする半導体エッチング液。 - 【請求項６】 前記第１の半導体層は、ｐ−ＧａＡｓで
あり、 前記第２の半導体層は、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓであり、 前記第３の半導体層は、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ
＞０．２）であり、 前記半導体エッチング液は、前記第３の半導体層に対す
る前記第１の半導体層の溶解速度比が１０〜２０である
有機酸／過酸化水素系混合溶液であることを特徴とする
請求項５に記載の半導体エッチング液。 - 【請求項７】 前記半導体エッチング液のｐＨは、７．
４〜７．６であることを特徴とする請求項５または６に
記載の半導体エッチング液。 - 【請求項８】 所定の化合物半導体基板上に形成された
半導体多層膜の上部クラッド層と電極との間に設けら
れ、活性層に対する注入電流を狭窄化するキャップ層を
有するとともに、前記キャップ層と前記上部クラッド層
との間の接合抵抗を調整する抵抗調整層を有した半導体
レーザ素子の製造方法において、 前記上部クラッド層に対する前記キャップ層の溶解速度
比が１０〜２０である半導体エッチング液を用いて、前
記キャップ層および前記調整層のうち、レーザ光出射側
端面および／またはレーザ光反射側端面から所定長分、
選択的にエッチングを行うエッチング工程を含むことを
特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項９】 前記エッチング工程によって削除された
領域に絶縁層を埋め込む絶縁層形成工程をさらに含むこ
とを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザ素子の製
造方法。 - 【請求項１０】 前記エッチング工程によって削除され
た抵抗調整層の上部クラッド層側表面、残余のキャップ
層および抵抗調整層の上部クラッド層を臨む側面、およ
び残余のキャップ層および抵抗調整層の端部表面を絶縁
膜によって覆う絶縁膜形成工程と、 前記絶縁膜および前記キャップ層を少なくとも覆う前記
電極を形成する電極形成工程と、 をさらに含むことを特徴とする請求項８に半導体レーザ
素子の製造方法。 - 【請求項１１】 前記絶縁層および前記絶縁膜は、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＯ2またはＡｌ2Ｏ3であることを特徴とする請
求項８〜１０のいずれか一つに記載の半導体レーザ素子
の製造方法。 - 【請求項１２】 前記キャップ層は、ｐ−ＧａＡｓであ
り、 前記抵抗調整層は、ｐ−ＡｌyＧａ1-yＡｓであり、 前記上部クラッド層は、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ＞ｙ
＞０．２）であり、 前記半導体エッチング液は、前記上部クラッド層に対す
る前記キャップ層の溶解速度比が１０〜２０である有機
酸／過酸化水素系混合溶液であることを特徴とする請求
項８〜１１のいずれか一つに記載の半導体レーザ素子の
製造方法。 - 【請求項１３】 前記半導体エッチング液のｐＨは、
７．４〜７．６であることを特徴とする請求項１２に記
載の半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136670A JP2002033552A (ja) | 2000-05-11 | 2001-05-07 | 半導体レーザ素子、半導体エッチング液および半導体レーザ素子の製造方法 |
| US09/852,710 US6549554B2 (en) | 2000-05-11 | 2001-05-11 | Semiconductor laser element, semiconductor etchant, and method of fabricating the semiconductor laser element |
| US10/372,296 US6853664B2 (en) | 2000-05-11 | 2003-02-25 | Semiconductor laser element, semiconductor etchant, and method of fabricating the semiconductor laser element |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139012 | 2000-05-11 | ||
| JP2000-139012 | 2000-05-11 | ||
| JP2001136670A JP2002033552A (ja) | 2000-05-11 | 2001-05-07 | 半導体レーザ素子、半導体エッチング液および半導体レーザ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002033552A true JP2002033552A (ja) | 2002-01-31 |
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| JP2001136670A Pending JP2002033552A (ja) | 2000-05-11 | 2001-05-07 | 半導体レーザ素子、半導体エッチング液および半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (2)
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| US (2) | US6549554B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002033552A (ja) |
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| US10184669B2 (en) | 2004-07-23 | 2019-01-22 | Oy Halton Group Ltd | Control of exhaust systems |
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2001
- 2001-05-07 JP JP2001136670A patent/JP2002033552A/ja active Pending
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-
2003
- 2003-02-25 US US10/372,296 patent/US6853664B2/en not_active Expired - Lifetime
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| US20030152123A1 (en) | 2003-08-14 |
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