JPH04229682A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は光ファイバー通信用光源
として重要である埋め込み型半導体レーザの製造方法に
関する。 【０００２】 【従来の技術】　半導体レーザの構造には、活性層の周
囲をよりエネルギーギャップが大きく、屈折率の小さな
半導体材料でおおわれた埋め込み型ヘテロ構造が広く用
いられている。この埋め込み型ヘテロ構造半導体レーザ
は、発振しきい電流値が低くまた発振横モードが安定し
ている等の優れた特性を有しているため光ファイバ通信
用光源として注目されている。 【０００３】従来の製造方法としては、例えば電子情報
通信学会技術研究報告ＯＱＥ８５−８，Ｐ５５　に記載
されるものがある。従来の製造方法を図７に示す。 【０００４】図７（ａ）に示すとおり、まず（１００）
基板を主面とするｎ−ＩｎＰ基板１０１上に、ｎ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ光ガイド層５０１、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１
０３、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰバッファ層５０２、厚さ約１
．５μｍのｐ−ＩｎＰクラッド層５０３を順次エピタキ
シャル成長させた後、前記ｐ−ＩｎＰクラ　ッド層５０
３上に＜０１１＞方向にストライプ状のマスクパターン
をＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４等の絶　縁膜５０４で形成する
（図７（ｂ））。次に、前記ｐ−ＩｎＰクラッド層５０
３を塩酸と燐　酸の混合液で選択的にエッチングした後
（図７（ｃ））、ＩｎＰ及びＩｎＧａＡｓＰのエッチャ
ントであるＢｒ−メタノール液のエッチングによりメサ
ストライプ５０５を形成する（図７（ｄ））。最後に、
絶縁膜５０４を除去した後、液相エピタキシャル成長　
法によりｐ−ＩｎＰ電流ブロック層１０８、ｎ−ＩｎＰ
電流ブロック層１０９を前記メサストライプ５０５のク
ラッド層５０３上部に積層しないように成長させ、さら
にｐ−ＩｎＰ埋め込み　層１１０、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
コンタクト層１１１を成長させ埋め込み型ヘテロ構造を
形成する　（図７（ｅ））。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の製造方法の問題点として、Ｂｒ−メタノール液を用
い　たエッチングではＢｒが蒸発しやすく経時変化が大
きいため、エッチング速度のばらつきが大きくＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層１０３のストライプ幅の制御が難しいとい
う問題点がある。 【０００６】また、Ｂｒ−メタノール液のエッチングで
はストライプの形状が逆メサとなる。　ここでｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層５０３を薄くすることは、埋め込みエピタ
キシャル成長の際に形成される前記ｎ−ＩｎＰ電流ブロ
ック層１０９にかかる電圧を低減させ、高出力動作時の
サイリスタ動作や出力飽和の抑制、さらに温度特性を向
上させる等の立場から有効である。通常、メサストライ
プ５０５は、電流ブロック層１０８、１０９でその両側
を埋め込むだけの高さが必要であるから、その高さが得
られるまでエッチングを行なわなければならない。とこ
ろが、クラッド層５０３が１μｍ程度と薄くなるとＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層１０３は図８に示すように、くびれの
上側に位置するようになり、活　性層の側面に結晶成長
の際に界面準位を作り易い（１１１）Ａ面６０１が露出
され、その　結果しきい電流値の上昇等のレーザ特性の
悪化が我々の実験で確認されている。 【０００７】ここでエッチングに用いたＢｒ−メタノー
ル液の他にも、ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰのエッチャント
として過酸化水素水と塩酸の混合液が知られている。し
かし、このエッチング液で、従来と同様にｐ−ＩｎＰク
ラッド層５０３上に＜０１１＞方向にストライプ状の絶
縁　膜マスクを形成したウェハーに対しエッチングを行
なうと、Ｂｒ−メタノール液と　同様に逆メサ形状とな
るため、良好なレーザ特性を得ることができない。 【０００８】従って、メサストライプの形状が逆メサに
ならない方法が必要である。Ｂｒ−メ　タノール液のエ
ッチングで（１１１）Ａ面６０１を露出させない方法の
１つとして、ネガ　レジストマスクを用いる手法がある
。図９に示すように、レジストは絶縁膜に比べ半導体ウ
エハーとの密着性が悪く、レジストマスク７０１下にサ
イドエッチが入　り、メサストライプ７００はレジスト
７０１に比べて幅方向は狭くなる。エッチング形状は一
般に順メサとなり界面準位のできやすい（１１１）Ａ面
６０１は露出されないので　都合がよい。しかし、レジ
ストマスク７０１とｐ−ＩｎＰクラッド層５０３との密
着度は安　定でなく、エッチングによって形成されるメ
サストライプ７００の形状が変化し、　ストライプ幅の
制御が不安定となる。 【０００９】また、従来の埋め込みエピタキシャル成長
では、メサストライプの最上層がｐ−ＩｎＰクラッド層
５０３であるため、電流ブロック層成長前のソーク時に
前記ｐ−ＩｎＰク　ラッド層５０３が直接露出されるこ
とによって蒸気圧の高いＰ原子の解離が起こり、その結
果生じた欠陥が、ｐ−ＩｎＰクラッド層５０３が薄い場
合にはｐ−ＩｎＰクラッド層５０３だけでなくｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層５０３とＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３との
界面に達し、レーザの発光効率の低下や信頼性に悪影響
を及ぼす恐れがある。　　 【００１０】以上、ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰのエッチャ
ントとしてＢｒ−メタノール液や、過酸化水素水と塩酸
の混合液によるエッチングでは、ストライプの形状が逆
メサとなりストライプ幅の制御が難しく、かつｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層を薄くすると活性層の側面に（１１１）Ａ
　面が露出することによってレーザ特性が悪化するとい
う課題がある。 【００１１】また、従来の製造方法では、電流ブロック
層の埋め込みエピタキシャル成長のソーク時に、ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層が直接露出されることにより、ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層内に欠陥が生じレーザ特性及び信頼性の悪
化の原因となるため、ｐ−ＩｎＰクラッド層　をあまり
薄くできないという課題がある。 【００１２】本発明の目的は、良好なレーザ特性及び高
い信頼性を有する埋め込み型半導体レーザを安定して作
製するために、エッチング工程におけるメサストライプ
のストライプ幅制御性を向上させ、かつ活性層側面に（
１１１）Ａ面が露出しないメサストライプを得ることと
、埋め込みエピタキシャル成長時にｐ−ＩｎＰクラッド
層内に欠　陥を生じさせないことである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、（１００）面を主面とする第１の導電型の
ＩｎＰ基板上に、ＩｎＧａＡｓＰ活性層、第２の導電型
のＩｎＰクラッド層、及び最上層にＩｎＧａＡｓＰ表面
保護層を有する半導体多層膜構造を形成する工程と、前
記表面保護層上に＜０１１＞方向へのストライプ状の絶
縁膜マスクを形成する工程と、前記絶縁膜マスクをマス
クとして塩酸と過酸化水素水を含む混合液によるエッチ
ングで前記ストライプ状マスクの両側に隣接する前記Ｉ
ｎＧａＡｓＰ表面保護層、前記第２の導電型のＩｎＰク
ラッド層、前記ＩｎＧａＡｓＰ活性層を除去しメサスト
ライプを形成する工程と、前　記メサストライプの両側
に埋め込みエピタキシャル成長を行い電流ブロック層を
積層させる工程とを有する半導体レーザの製造方法とす
るものである。 【００１４】また、（１００）面を主面とする第１の導
電型のＩｎＰ基板上に、発振波長を規定する回折格子を
形成する工程と、前記回折格子上に第１の導電型ＩｎＧ
ａＡｓＰ光ガイド層　、ＩｎＧａＡｓＰ活性層、第２の
導電型のＩｎＰクラッド層、および第２の導電型のＩｎ
ＧａＡｓＰ表面保護層を順次エピタキシャル成長させる
工程と、前記表面保護層上にエッ　チングマスクとして
ストライプ状の絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜を
マスクとして塩酸と過酸化水素水を含む混合液でエッチ
ングし、つづいて塩酸と燐酸を含む混合液で前記ストラ
イプ状マスクの両側に隣接する半導体層をエッチングし
てメサストライプを形成する工程と、前記メサストライ
プの両側に液相エピタキシャル成長によって電流ブロッ
ク層を形成する半導体レーザの製造方法とするものであ
る。 【００１５】 【作用】上記に示したように、ＩｎＧａＡｓＰ表面保護
層上にエッチング用絶縁膜マスクを形　成した後に塩酸
と過酸化水素水を含む混合液でエッチングする手段では
、表面保護層があるためにメサストライプの形状が順メ
サとなるため（１１１）Ａ面が露出せずレーザ特性が悪
化しない。また、エッチング液の経時変化がＢｒ−メタ
ノ−ルに比　べ小さいためストライプ幅の制御性が良く
なる。 【００１６】また、本発明では、ｐ−ＩｎＰクラッド層
を薄くした場合でもｐ−ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層をつ
けた状態で液相エピタキシャル成長を行なうため、ｐ−
ＩｎＰクラッド層表面が　露出せず蒸気圧の高いＰ原子
が解離しなくなるため、ｐ−ＩｎＰクラッド層内に欠陥
を生じることを防ぎ、良好な特性を有する半導体レーザ
を得ることができる。 【００１７】 【実施例】図１は本発明の第１の実施例である。まず図
１（ａ）に示すように、（１００）面　を主面とするｎ
−ＩｎＰ基板１０１上に厚さ５μｍのｎ−ＩｎＰバッフ
ァ層１０２、厚さ０．２μｍのＩｎＧａＡｓＰ活性層１
０３、厚さ１．０μｍ以上のｐ−ＩｎＰクラッド層１０
４、厚さ０．２μｍのｐ−ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層１
０５を液相エピタキシャル成長方法によって順次エピタ
キシャル成長させた半導体多層膜構造ウエハー上に、光
ＣＶＤ（あるいはプラズマＣＶＤ）によりＳｉＯ２，Ｓ
ｉ３Ｎ４等の絶縁膜を堆積させた後、フォトリソグラフ
法とドライエッチング法により＜０１１＞方向に平行な
幅８μｍのストライプ状のエッチング用のマスク１０６
を形成する。塩酸と過酸化水素水と酢酸（体積比は３：
１：３６）を含む混合液でＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３
の下２μｍの深さまでｎ−ＩｎＰバッファ層１０２をエ
ッチングし、メサストライプ１０７を形成する（図１（
ｂ））。このエッチング液は、最上層にＩｎＧａＡｓＰ
層を積層させた（１００）ＩｎＰ基板上のＩｎＰ系多層
構造において、本従来例と同様に＜０１１＞方向へのス
トライプ状の絶縁膜マスクを形成してエッチングを行な
うと順メサ形状のメサストライプが得られるため、側面
に（１１１）Ａ面６０１が露出しない。この　時メサス
トライプ１０７の最上層の幅は約１．５μｍとなる。 【００１８】次に、絶縁膜１０６をフッ酸系溶液により
除去し，次にｐ−ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層１０５を硫
酸と過酸化水素水の混合液で除去した後、液相エピタキ
シャル成長により、メサストライプ１０７の両側にｐ−
ＩｎＰ電流ブロック層１０８、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック
層１０９を　メサストライプ１０７のｐ−ＩｎＰクラッ
ド層１０４上に成長しないように選択的に成長さ　せる
。その後、さらにｐ−ＩｎＰ埋め込み層１１０、ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰコンタクト層１１１を順次成長させ、埋め
込み型ヘテロ構造を形成する。一般的に、液相エピタキ
シャル成長に於ては、メサストライプの高さが約２μｍ
以上でストライプ幅が約５μｍ以下の場合、ｎ−ＩｎＰ
電流ブロック層１０９はメサストライプ１０７上には積
層しないので、メサ　ストライプ１０７の両側に良好な
電流ブロック層が形成され、活性層へ有効に電流　注入
される。この方法では、ストライプマスクが絶縁膜であ
るため、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ　表面保護層１０５と絶縁
膜マスク１０６との密着性が良く順メサ形状が安定して
得られ、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３側面には（１１１
）Ａ面６０１は露出しない。 【００１９】本第１の実施例においてメサストライプ１
０７の形成にはＩｎＰのエッチング液としては周知の塩
酸と過酸化水素水と酢酸（体積比は３：１：３６）を含
む混合液をエッチャントとしている。ところが従来のよ
うにメサストライプが逆メサとならないのはｐ−ＩｎＰ
クラッド層１０４上に表面保護層１０５を用いているか
らである。この層があ　るために塩酸と過酸化水素水と
酢酸の混合液でエッチングしてもメサストライプの形状
は埋め込みレーザに好都合な順メサ構造になる。 【００２０】図２は、本発明の第２の実施例である。図
２（ａ）に於て、第１の実施例と同様にエピタキシャル
成長により半導体多層膜構造半導体ウエハー上に、光Ｃ
ＶＤ（あるいはプラズマＣＶＤ）によりＳｉＯ２，Ｓｉ
３Ｎ４等の絶縁膜を堆積させた後、フォトリソグラフ法
とドライエッチング法により＜０１１＞方向に平行な幅
８μｍのストラ　イプ状のエッチング用のマスク１０６
を形成する。第１の実施例と異なる点は、ｐ−ＩｎＰク
ラッド層２０１の膜厚を約０．３μｍと薄くした点であ
る。これは先にも述べたよ　うに活性層上のクラッド層
を薄くすると、埋め込みエピタキシャル成長の際に形成
されるｎ−ＩｎＰ電流ブロック層にかかる電圧を低減さ
せ、高出力動作時のサイリ　スタ動作や出力飽和の抑制
、さらに温度特性を向上させる等の立場から有効である
からである。そこで、塩酸と過酸化水素水と酢酸を含む
混合液でメサストライプに所定の高さが得られるように
ＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３の下約３μｍの深さまでｎ
−ＩｎＰ　バッファ層１０２をエッチングしメサストラ
イプ２０２を形成する（図２（ｂ））。絶縁膜マスク１
０６を除去した後、液相エピタキシャル成長によりｐ−
ＩｎＰ電流ブロック層１０８、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック
層１０９、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１１０、ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰコンタクト層１１１を順次成長させ、埋め込み型
ヘテロ構造を形成する。第１の実施例との違い　は、ｐ
−ＩｎＰクラッド層２０１が薄く、活性層１０３がｐ−
ＩｎＰクラッド層２０１を介して埋め　込み層１１０の
すぐ下にあることと、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層１
０５を残した状態で電流　ブロック層１０８の埋め込み
エピタキシャル成長を行なう点である。ここで第１の　
実施例では、図３（ａ）に示すようにｐ−ＩｎＰクラッ
ド層３０１が厚いため問題ないが、図３（ｂ）に示すよ
うにｐ−ＩｎＰクラッド層３０２が０．５μｍより薄く
なると、成長前のソーク時にｐ−ＩｎＰクラッド層３０
２内で蒸気圧の高いＰ原子の解離によって生じた　欠陥
Ｌが、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３にまで悪影響を及ぼ
し、発光効率の低下等のレーザ特性の悪化が懸念される
。しかし、本第２の実施例は、図３（ｃ）に示すように
、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層１０５を形成し、これ
を残した状態で埋め込みエピタキシャル成長をしている
ので、ソーク時にｐ−ＩｎＰクラッド層３０３に欠陥は
生じない。これは熱に強いｐ−ＩｎＧａＡｓＰ層により
ｐ−ＩｎＰクラッド層３０３を保護するためである。 【００２１】また、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層１０
５は、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層１０８の成長の際に自
動的に液相中へメルトバックされるので、埋め込みエピ
タキシャル成長後の構造には残らない。これは液相エピ
タキシャル成長方法の特徴として、幅の狭いメサストラ
イプ上にはＩｎＰ層は成長しないため、メルトバックさ
れやすいＩｎＧａＡｓＰ層が選択的に除去されるからで
ある。このようにして作製した構造は、ｐ−ＩｎＰクラ
ッド　層２０１が薄いのでｐ−ＩｎＰクラッド層２０１
自体の直列抵抗が小さく、ｎ−ＩｎＰブロック層１０９
にかかる電圧が小さいため、高出力時のサイリスタ動作
や出力飽和を抑制で　き温度特性も向上するため、良好
なレーザ特性が得られる。 【００２２】図４は本発明の第３の実施例である。図４
（ａ）に示すとおり、第２の実施例と同様の半導体多層
膜構造ウエハー上に、光ＣＶＤ（あるいはプラズマＣＶ
Ｄ）により絶縁膜（ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等）を堆積さ
せた後、フォトリソグラフ法とドライエッチング法によ
り＜０１１＞方向に平行な幅４μｍのストライプ状のエ
ッチング用のマ　スク４０１を形成する。塩酸と過酸化
水素水と酢酸を含む混合液でＩｎＧａＡｓＰ活性層１０
３の下約１μｍの深さまでｎ−ＩｎＰバッファ層１０２
をエッチングし、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３　を完全
に除去する（図４（ｂ））。次に、塩酸と燐酸（体積比
は１：２）の混合液　でさらにｎ−ＩｎＰバッファ層１
０２を約２μｍほぼ垂直にエッチングする（図４（ｃ）
）。第２の実施例と同様に液相エピタキシャル成長を行
ない、埋め込み型ヘテロ構造を形成する（図４（ｄ））
。本実施例に於ては、主にＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３
を除去するためだけに塩酸と過酸化水素水を含む混合液
を使用し、ｎ−ＩｎＰバッファ層１０２のエッチングに
はサイドエッチの入らない塩酸と燐酸の混合液を使用す
る。塩酸と燐酸の混合液は、ＩｎＧａＡｓＰ層に対して
はエッチングせずＩｎＰ層のみをエッチングする性質が
あるため、ｐ−ＩｎＰクラッド層を薄くした場合、まず
活性層までを塩酸　と過酸化水素水と酢酸を含む混合液
でエッチングし、その後ブロッキング層の形成に必要な
深さを塩酸と燐酸の混合液で調節することができる。従
って、第３の実施例のエッチング方法は、絶縁膜マスク
４０２の幅に対するサイドエッチング量　を少なくでき
るため、第１，第２の実施例に比ベストライプ幅の制御
性が良く、またウエハー内の活性層幅のバラツキとして
は、従来のＢｒ−メタノールを用いた　製造方法に比べ
３０％低減できるため、特性の安定したレーザ素子を得
ることができる。 【００２３】図５は、光ファイバー通信に用いられてい
るＤＦＢレーザの埋め込み構造作製の実施例である。本
発明はＤＦＢレーザの作製についても応用できる。以下
に、図面を用いてその製造方法を説明する。 【００２４】図５（ａ）に於て、（１００）面を主面と
するｎ−ＩｎＰ基板１０１上に周知の方法を用い　て回
折格子を形成する。つまり基板１上にフォトレジストを
約１０００Ａの厚みで塗布してＨｅ−Ｃｄレーザ（波長
３４５ｎｍ）の二光束干渉露光法により回折格子パター
ンを形成した後、飽和臭素水と燐酸と水の混合液を用い
て基板表面のレジストを回折格子パターンにより選択エ
ッチングする。フォトレジストを有機溶剤で除去すると
基板上に回折格子が形成できる。このようにして周期２
０００Ａの回折格子を形成　した後、厚さ０．２μｍの
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層５０１、厚さ０．２μｍ
のＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３、厚さ０．３μｍのｐ−
ＩｎＰクラッド層１０４、厚さ０．２μｍのｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ表面保護層１０５を順次エピタキシャル成長さ
せた半導体多層膜構造ウエハー上に、光ＣＶＤ（あるい
はプラズマＣＶＤ）によりＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等の絶
縁膜１０６を堆積させた後、フォトリ　ソグラフ法とド
ライエッチング法により＜０１１＞方向に平行な幅４μ
ｍのストライプ　状のエッチング用の絶縁膜マスク１０
６を形成する（図５（ｂ））。その後は、第　３の実施
例と同様に、塩酸と過酸化水素水と酢酸（体積比は３：
１：３６）を含む混合液でＩｎＧａＡｓＰ活性層１０３
の下約１μｍの深さまでｎ−ＩｎＰ基板１０１をエッチ
ングし、メ　サストライプ以外のＩｎＧａＡｓＰ活性層
１０３を完全に除去し、さらに塩酸と燐酸（体積比は１
：２）の混合液でさらにｎ−ＩｎＰ基板１０１を約２μ
ｍほぼ垂直にエッチングし、メ　サストライプ１０７を
形成する（図５（ｃ））。絶縁膜１０６をフッ酸系溶液
により除去した後、液相エピタキシャル成長により、メ
サストライプ１０７以外の領域にｐ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層１０８、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層１０９を成長さ
せた後、さらにｐ−ＩｎＰ埋め込み層１１０、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１１１を順次成長させ、埋め込
み型ヘテロ構　造を形成する（図５（ｄ））。 【００２５】本発明により作製したレーザの光出力特性
におけるリニアリティを、図９に示すようにしきい値Ｉ
ｔｈでの外部微分量子効率をη０，しきい値Ｉｔｈ＋１
００ｍＡでの外　部微分量子効率をη１００とし、（η
０−η１００）／η０Ｘ１００で表わすと１１％、従来
の方法で作製したレーザでは１７％となり、リニアリテ
ィが大幅に向上したことがわかった。これより、高出力
化やアナログ伝送時での歪特性の向上が期待できる。 【００２６】なお上述の実施例に於ては、ｎ−ＩｎＰバ
ッファ層上にＩｎＧａＡｓＰ活性層を積層させた半導体
ウエハーを用いたが、ｎ−ＩｎＰ基板上に直接ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層を積層させたウエハーあるいはＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層上にＩｎＧａＡｓＰメルトバック防止層を積
層させたウエハーについても本発明が適応できる。 【００２７】さらに本実施例では、エッチング液として
塩酸と過酸化水素水と酢酸を含む混合液を用いたが、酢
酸のかわりに燐酸などの弱酸、あるいは純水を用いても
同様の効果が得られる。また、本実施例では埋め込みエ
ピタキシャル成長時のｐ−ＩｎＰ　クラッド層内のＰ原
子の解離を防ぐために、最上層にＩｎＧａＡｓＰ層を有
するメサストライプを塩酸と過酸化水素水と酢酸を含む
混合液によるエッチングで形成したが、Ｂｒ−メタノ−
ル等の他のエッチング液を用いて同様のメサストライプ
を形成し　ても差し支えない。 【００２８】また、電流ブロック層としてｐ−ＩｎＰ電
流ブロック層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層を用いたが、
ＩｎＰ層に限る事はなく活性層よりもエネルギーギャッ
プの大きなＩｎＧａＡｓＰ層、あるいは半絶縁性のＩｎ
Ｐ層を用いても差し支えない。 【００２９】 【発明の効果】以上詳細に示したように、本発明によれ
ば次のような効果を奏する。 【００３０】（１）（１００）面を主面とする第１の導
電型のＩｎＰ基板上に、少なくともＩｎＧａＡｓＰ活性
層、第２の導電型のＩｎＰクラッド層、さらに最上層に
ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層を有する半導体多層膜構造ウ
エハー上に、＜０１１＞方向へのストライプ状の絶縁膜
マスク　を形成した後、塩酸と過酸化水素水を含む混合
液によるエッチングを行うことにより、ストライプ幅の
制御が容易になり、順メサ形状のメサストライプを安定
して得ることができる。従って、ｐ−ＩｎＰクラッド層
を薄くしてもＩｎＧａＡｓＰ活性層側面に（１１１）Ａ
面が露出せず、メサストライプの両側に良好な電流ブロ
ック層を形成することができるため、良好な特性を有す
るレーザを得ることができる。　【００３１】（２）少
なくとも第１の導電型のＩｎＰ層とＩｎＧａＡｓＰ活性
層と第２の導電型のＩｎＰ　クラッド層及び最上層にＩ
ｎＧａＡｓＰ表面保護層とを有するメサストライプと、
前記　第１の導電型のＩｎＰ層からなるメサストライプ
以外の領域とを含むＩｎＰ基板上に、埋め込みエピタキ
シャル成長を行なうことにより、ｐ−ＩｎＰクラッド層
が薄い場合　でもメサストライプの最上層のＩｎＧａＡ
ｓＰ表面保護層が成長前のソーク時のｐ−ＩｎＰクラッ
ド層内の欠陥の発生を抑えるため、欠陥発生による発光
効率の低下等のレーザ特性の悪化を防ぐことができ、良
好な特性を有するレーザを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体レーザの製造工程の断面図。

【図２】本発明の半導体レーザの製造工程の断面図。

【図３】本発明の半導体レーザの製造工程の一断面図。

【図４】本発明の半導体レーザの製造工程の断面図。

【図５】本発明のＤＦＢレーザの製造工程の斜視図。

【図６】本発明による半導体レーザの光出力特性を示す
図。

【図７】従来の埋め込みヘテロ構造の製造工程の断面図
。

【図８】従来の埋め込みヘテロ構造の製造工程の断面図
。

【図９】従来の埋め込みヘテロ構造の製造工程の断面図
。

【符号の説明】

１０１　　（１００）ｎ−ＩｎＰ基板　　　　　　　　
　　　　１０２　　ｎ−ＩｎＰバッファ層 １０３　　ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １０４　　ｐ−ＩｎＰクラッド層 ２０１　　ｐ−ＩｎＰクラッド層 ３０１　　ｐ−ＩｎＰクラッド層 ３０２　　ｐ−ＩｎＰクラッド層 ３０３　　ｐ−ＩｎＰクラッド層 ４０１　　ｐ−ＩｎＰクラッド層 ５０３　　ｐ−ＩｎＰクラッド層 １０５　　ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層１０６　　絶
縁膜 ４０２　　絶縁膜 ５０４　　絶縁膜 １０７　　メサストライプ ２０２　　メサストライプ ４０３　　メサストライプ ５０５　　メサストライプ １０８　　ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層 １０９　　ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層 １１０　　ｐ−ＩｎＰ埋め込み層 １１１　　ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５０１　　
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層５０２　　ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰバッファ層６０１　　（１１１）Ａ面 ７０１　　レジストマスク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（１００）面を主面とする第１の導電
   型のＩｎＰ基板上に、ＩｎＧａＡｓＰ活　性層、第２の
   導電型のＩｎＰクラッド層、及び最上層にＩｎＧａＡｓ
   Ｐ表面保護層を有する半導体多層膜構造を形成する工程
   と、前記表面保護層上に＜０１１＞方向へのストラ　イ
   プ状の絶縁膜マスクを形成する工程と、前記絶縁膜マス
   クをマスクとして塩酸と過酸化水素水を含む混合液によ
   るエッチングで前記ストライプ状マスクの両側に隣接す
   る前記ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層、前記第２の導電型の
   ＩｎＰクラッド層、前記ＩｎＧａＡｓＰ活性層を除去し
   メサストライプを形成する工程と、前記メサストライプ
   の　両側に埋め込みエピタキシャル成長を行い電流ブロ
   ック層を積層させる工程とを有することを特徴とする半
   導体レーザの製造方法。
2. 【請求項２】　　基板と活性層の間に第１の導電型のＩ
   ｎＰバッファ層を形成する　ことを特徴とする請求項１
   記載の半導体レーザの製造方法。
3. 【請求項３】　　塩酸と過酸化水素水とを含む混合液に
   よるエッチングのあと、塩酸と燐酸を含む混合液で前記
   ＩｎＧａＡｓＰ活性層下のＩｎＰ層をエッチングしてメ
   サストライプを形成することを特徴とする請求項１記載
   の半導体レーザの製造方法。
4. 【請求項４】　　第１の導電型のＩｎＰ層とＩｎＧａＡ
   ｓＰ活性層と第２の導電型のＩｎＰク　ラッド層及び最
   上層にＩｎＧａＡｓＰ表面保護層とを有するメサストラ
   イプを形成する　工程と、前記メサストライプに隣接す
   る第１の導電型のＩｎＰ層上に、液相エピタ　キシャル
   成長法により、前記第１の導電型のＩｎＰ層上に第２の
   導電型のＩｎＰ層及び第１の導電型のＩｎＰ層から成る
   電流ブロック層をこの順に成長させると同時に前　記メ
   サストライプの前記ＩｎＧａＡｓＰ表面保護層をメルト
   バックする工程と、前記第　１及び第２の領域に第２の
   導電型のＩｎＰ層と第２の導電型のＩｎＧａＡｓＰ層を
   成長させる工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ
   の製造方法。
5. 【請求項５】　　（１００）面を主面とする第１の導電
   型のＩｎＰ基板上に、発振波長を規定する回折格子を形
   成する工程と、前記回折格子上に第１導電型ＩｎＧａＡ
   ｓＰ光ガ　イド層、ＩｎＧａＡｓＰ活性層、第２の導電
   型のＩｎＰクラッド層、第２の導電型のＩｎＧａＡｓＰ
   表面保護層を順次エピタキシャル成長させる工程と、前
   記表面保護層上にエッ　チングマスクとしてストライプ
   状の絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜をマスクとし
   て塩酸と過酸化水素水を含む混合液でエッチングし、つ
   づいて塩酸と燐酸を含む混合液で前記ストライプ状マス
   クの両側に隣接する半導体層をエッチングしてメサスト
   ライプを形成する工程と、前記メサストライプの両側に
   液相エピタキシャル成長によって電流ブロック層を形成
   することを特徴とする半導体レーザの製造方法。
6. 【請求項６】　　電流ブロック層として基板側から第２
   の導電型のＩｎＰ、第１の　導電型のＩｎＰを形成する
   ことを特徴とする請求項５記載の半導体レーザの製造方
   　法。