JPH0473987A - 半導体装置の製造方法並びに半導体レーザ装置及びその製造方法 - 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】 ［概要］ 半導体装１の製造方法並びに半導体レーザ装置及びその
製造方法、特に横モード制御型の可視光半導体レーザ装
置及びその製造方法に関し、気相成長方法により容易に
製造することができ、横モード制御型で高出力の半導体
レーザ装置及びその製造方法を提供することを目的とし
、段差の頂面上に、その表面には埋込み材料が成長しな
いマスクを形成し、段差の側面及び底面に埋込み材料を
選択的に成長させて、段差を埋込むことにより埋込み層
を形成する半導体装置の製造方法において、前記段差の
側面上方に前記マスクをひさし状に張出すことにより、
前記段差の側面近傍において前記埋込み層を凹部状に形
成するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の製造方法並びに半導体レーザ装置
及びその製造方法、特に横モード制御型の可視光半導体
レーザ装置及びその製造方法に関する。

近年、０．６μｍ帯の可視光半導体レーザ装置は、ＰＯ
８端末装置や、光デイスク装置、レーザプリンタ等の光
情報処理装置の高性能化を実現できる光源として大いに
期待されている。このような光情報処理装置に使用され
る半導体レーザ装置としては、閾値電流が低くて効率の
高いものであると共に、安価に製造できるようなもので
あることが重要である。

特に光磁気ディスク装置に使用される可視光半導体レー
ザ装置は、安価に製造できることと共に出力レーザ光を
より短波長にすることが重要である。最近、ＡＪ　Ｇａ
　Ｉ　ｎＰ／ＧａＩ　ｎＰ系半導体レーザ装置において
６７０ｎｍのレーザ発振が達成され、短波長の横モード
制御型の半導体レーザ装置も実現しているが、十分な出
力強度を有する高出力のものが得られるまでには至って
いない。

［従来の技術］ ＡｊＧａＩ　ｎＰ／ＧａＩ　ｎＰ系半導体レーザ装置は
、従来のＧａＡｓ／ＡｊＧａＡｓ系半導体レーザ装置と
興なり、Ａｊを含む層上へのＡＩを含む材料の成長が非
常に困難であるのでＢＨレーザのような構造をとること
ができない。

現在実用化されているＡＪ　Ｇａ　Ｉ　ｎＰ／Ｇａ　Ｉ
ｎＰ系の横モード制御型の半導体レーザ装置として活性
層が平坦なものが知られている（特開昭６２−２００７
８６号）。上部クラッド層をメサストライプ構造とする
ことで横方向の屈折率の変化をつけている。しかしなが
ら、この半導体レーザ装置は埋込み層が光を吸収するロ
スガイド構造であるので、量子効率の高いものが得られ
にくい。

そこで、段差を有する基板上にダブルへテロ構造を形成
すると活性層が曲がり横モード制御が可能で量子効率の
高い半導体レーザ装置が実現できることが知られており
、液相成長法を用いて良好な半導体レーザ装置が得られ
ている。

しかしながら、大量生産技術として有望なＭＯＶＰＥ法
を用いると段差側面に（１１１）８面力（表わレヤスく
、従来のＡＪ　Ｇａ　Ｉ　ｎＰ／Ｇａ　Ｉ　ｎＰ系の半
導体レーザ装置（特開昭６２−２９６５９０号、特開昭
６２−２１７６８８号）で番よ活性層の曲りが急峻にな
りすぎ単一モードの安定した横モードが得られない。

そこで、ＭＯＶＰＥ法によるＡＪＩＧａＩｎＰ／ＧａＩ
ｎＰ系の半導体レーザ装置であって、結晶の選択成長を
利用することにより活性層の傾斜を緩やかにしたものが
提案されている。

提案された半導体レーザ装置を第８図Ｇこ示す。

Ｐ型ＧａＡｓ基板１００は中央にストライプ状の凸部が
形成され、Ｐ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板１００上（こは凸部
により分離されたｎ型ＧａＡｓ電流プロ・ツク層１０２
が形成されている。Ｐ型ＧａＡｓ基板１００の凸部とｎ
型ＧａＡｓ電流プロ・ツク層１０２上には、ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラ−ｙド層１０４とＧａＩｎＰ活性層１０６
とｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０８によるダブルへ
テロ構造が形成されている。ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層１０８上にはｎ型ＧａＡｓコンタクト層１１０が形
成されている。

［発明が解決しようとする課Ｉｌｌ！］しかしながら、
提案された半導体レーザ装置では、ＧａＡｓを選択成長
させてｐ型ＧａＡｓ基板１００のストライプ状凸部を埋
込んでｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１０２を形成してい
るが、ストライプ状凸部とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
１０２との接続部分の結晶性が良好でなく、その上方に
形成されるダブルへテロ構造の結晶性に悪影響を与える
という問題があった。

また、第８図に示すような構造の半導体レーザ装置を得
るためには、ｎ型ＧａＡｓ″電流プロ・ツク層１０２の
膜厚を正確に制御して、その上面をＰ型ＧａＡｓ基板１
００のストライプ状凸部の上面に合わせる必要がある。

しかし、選択成長するｎ型ＧａＡｓ＄流ブロック層１０
２の膜厚を正確に制御することは非常に難しく、ｎ型Ｇ
ａＡｓ電流ブロック層１０２がストライプ状凸部との接
続部分から突出したり、Ｐ型ＧａＡｓ基板１００のスト
ライプ状凸部の側面に未成長領域が残ったりするという
問題があった。

本発明の目的は、気相成長方法により容易に製造するこ
とができ、横モード制御型で高出力の半導体レーザ装置
及びそ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］ 上記課題を解決するための、第１の手段となる原理を第
１図を用いて説明する。

半導体基板２上に半導体層４が形成され、これら半導体
基板２と半導体層４の一部がエツチングされて段差が形
成されている０段差の頂面である半導体層４上に選択成
長用のマスク層６が形成されている。マスク層６をマス
クとして、段差側面の半導体層４側面と半導体基板２表
面に埋込み材料を気相成長させて埋込み層８を形成する
。マスク層６には表面に埋込み材料が成長しない材料が
選ばれる。

半導体基板２と半導体層４の一部かエツチングされると
、半導体層４上のマスク層６の下面までえぐられてマス
ク層６が段差上方にひさし状に張出す。本願発明者らは
、このマスク層６の張出し量を変化させると、この後に
半導体基板２表面に埋め込み材料を気相成長させた際に
埋込み層２の段差近傍の断面形状が大きく変化すること
に注目した。

マスク層６が半導体層４からほとんど張出していない場
合（張出し量−〇）は、第１図（ａ）に示すように、埋
込み層８の断面形状が半導体層４側面で最も厚く、側面
から離れるにつれてなだらかに薄くなっている。

マスク層６が半導体層４から少し張出している場合（張
出し量＝Ｌ１）には、第１図（ｂ）に示すように、マス
ク層６下の部分まで埋込み材料により埋め込まれず、段
差側面で埋込み層８の上面が凹形状になる。段差側面か
ら離れた埋込み層８の上面は平坦となる。

マスク層６の張出し量が大きくなると（張出し量＝Ｌ２
）、第１図ｆｃ）に示すように、段差側面における埋込
み層８の上面の凹形状が、第１図（ｂ）の場合に比べて
より深くなる。

このように、マスク層６のひさし状の張出し量を変化さ
せることにより埋込み層８の凹形状の深さを自在に制御
できる。

なお、マスク層６の張出し量は、マスク層６をエツチン
グすることにより調節することができる。

したがって、本発明の目的は、段差の頂面上に、その表
面には埋込み材料が成長しないマスクを形成し、段差の
側面及び底面に埋込み材料を選択的に成長させて、段差
を埋込むことにより埋込み層を形成する半導体装置の製
造方法において、前記段差の側面上方に前記マスクをひ
さし状に張出すことにより、前記段差の側面近傍におい
て前記埋込み層を凹部状に形成することを特徴とする半
導体装置の製造方法によって達成される。

また、本発明の目的は、半導体基板と、前記半導体基板
上に形成され、ストライプ状の溝により分離された電流
ブロック層と、前記ストライプ状の溝を埋込み、前記電
流ブロック層に接する端部分の上面が凹形状で中央部分
の上面が平坦又は凸形状である埋込み層と、前記電流ブ
ロック層及び前記埋込み層上に形成された下部クラッド
層と、前記下部クラッド層上に形成された活性層と、前
記活性層上に形成された上部クラッド層とを有すること
を特徴とする半導体レーザ装置によって達成される。

また、本発明の目的は、半導体基板上に電流ブロック層
を形成する第１の工程と、前記電流ブロック層上にスト
ライプ状に開口したマスク層を形成する第２の工程と、
前記マスク層をマスクとしてエツチングし、前記電流ブ
ロック層を突抜けて前記半導体基板に達するストライプ
状の渭を形成する第３の工程と、前記ストライプ状の溝
上方に張出したマスク層をマスクとして、前記ストライ
プ状の清白の前記電流ブロック層の側面及び半導体基板
上面に埋込み材料を選択的に成長させて、前記ストライ
プ状の渭を埋込み、端部分の上面が凹形状で中央部分の
上面が平坦又は凸形状である埋込み層を形成する第４の
工程と、前記マスク層を除去する第５の工程と、前記を
流ブロック層及び前記埋込み層上に下部クラッド層を形
成する第６の工程と、前記下部クラッド層上に活性層を
形成する第７の工程と、前記活性層上に上部クラッド層
を形成する第８の工程とを有することを特徴とする半導
体レーザ装置の製造方法によっても達成される。

また、上記課題を解決するための第２の手段は、ノンド
ープのバッファ層を形成した後に不純物を拡散して自己
整合的にバッファ層に不純物領域を形成するものである
。

したがって、本発明の目的は、半導体基板と、前記半導
体基板上に形成され、ストライプ状の凸部により分離さ
れた電流ブロック層と、前記ストライプ状の凸部及び電
流ブロック層上に形成され、前記ストライプ状の凸部上
のみに不純物拡散領域が形成されたバッファ層と、前記
バッファ層上に形成された下部クラッド層と、前記下部
クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形
成された上部クラッド層とを有することを特徴とする半
導体レーザ装置によって達成される。

また、本発明の目的は、半導体基板にストライプ状の凸
部を形成する第１の工程と、前記ストライプ状の凸部に
より分離された電流ブロック層を形成する第２の工程と
、前記ストライプ状の凸部及び電流ブロック層上にノン
ドープのバッファ層を形成する第３の工程と、前記スト
ライプ状の凸部から前記バッファ層に不純物を拡散する
ことにより、前記ストライプ状の凸部上のみに不純物拡
散領域を形成する第４の工程と、前記バッファ層上に下
部クラッド層を形成する第５の工程と、前記下部クラッ
ド層上に活性層を形成する第６の工程と、前記活性層上
に上部クラッド層を形成する第７の工程とを有すること
を特徴とする半導体レーザ装置の製造方法によって達成
される。

［作用］ 本発明によれば、横モード制御型で高出力の半導体レー
ザ装置を気相成長法により製造することができる。

［実施例］ 本発明の第１の実施例による半導体レーザ装置を第２図
を用いて説明する。

Ｚｎがドープされたｐ型ＧａＡｓ基板１０上に約１μｍ
厚のＳｌがドープされたＧａＡｓ電流ブロック層１２が
形成されている。中央には、Ｐ型ＧａＡｓ基板１０に達
してＧａＡｓ電流ブロック層１２を左右２つの領域に分
割するストライプ状の溝が形成されている。このストラ
イプ状の溝の深さは約１．５μｍで、その幅は５μｍで
あり、その底面は＜１００）面で、その側面は（１１１
）Ｂ面の順メサ形状である。

ストライプ状の溝はＭｇがドープされたｐ！ｌＧａＡｓ
埋込み層１４により埋込まれている。Ｐ型ＧａＡｓ埋込
み層１４の断面形状は、第２図に示すように、中央部分
の上面が平坦形状で、溝側面における端部分の上面が凹
形状をしている。したかって、ｐ型ＧａＡｓ埋込み層１
４の端がＧａＡｓ電流ブロック層１２と滑らかに接続さ
れ、接続部分での結晶性の劣化が少ない。

ＧａＡｓ電流１０７２層１２及びＰ型ＧａＡｓ埋込み層
１４上には、Ｚｎがドープされた約０゜２μｍ厚のＰＩ
！ＧａＩｎＰスパイク防止層１６が全面に形成されてい
る。

Ｐ型Ｇａ１ｎＰスパイク防止層１６上には、２ｎがドー
グされた約１μｍ厚のＰ型（Ａｊｏ、ｔＧａｏ、ｉ　）
　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、＠　Ｐ下部クラッド層１８と、ノ
ンドープの約０．８μｍ厚のＧａＩｎＰ活性層２０と、
Ｓｅがドープされた約１μｍ厚のｎ型（ＡＪ　ｏ、ｙ　
Ｇａｏ、ｓ　）　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ上部クラッ
ド層２２とによるダブルへテロ構造が全面に形成されて
いる。

ｎ型（Ａｊ　ｏ、ｔ　Ｇａｏ、ｉ　）　ａ、ｓ　Ｉ　ｎ
ｏ、ｓ　Ｐ上部クラッド層２２上にはＳｌがドープされ
た約５μｍ厚のｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓコンタクト層２４が
形成されている。

このように本実施例によれば、ｐ型ＧａＡｓ埋込み層１
４の端部の結晶性が劣化しないため、その上方に結晶性
が良好なダブルへテロ構造を形成することができる。

また、Ｐ型ＧａＡｓ埋込み層１４の端部が、ストライプ
溝の中央にあるＧａ１ｎＰ活性層２０の発光部分から離
れているため、レーザ特性に悪影響を及ぼすことがない
。

さらに、ｐ型ＧａＡｓ埋込み層１４の端部の上面が凹形
状をしているなめ、その端部上に形成されるＰ型（Ａｊ
Ｏ，？　Ｇａｏ、ｉ　）　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ下
部クラッド１１８及びｎ型＜Ａｊ　ｏ、ｔ　Ｇａｏ、ｘ
　）ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ上部クラッド１１１２２
が厚くなり、印加する電界が低くなるので、Ｐ型ＧａＡ
ｓ埋込み層１４の中央部分に電流が集中して量子効率の
高い半導体レーザ装置を得ることができる。

次に、本実施例の半導体レーザ装置の製造方法を第３図
を用いて説明する。

まず、表面が＜Ｚｏｏ）面のＰ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板１
０を用意し、全面に約１μｍ厚のアンドープのＧａＡｓ
電流ブロック層１２をエピタキシャル成長させる（第３
図（ａ））。

次に、選択成長用マスク層としてＳ　Ｌ　０２　Ｍ２Ｏ
をスパッタリングして全面に形成したのち、８１０２Ｍ
３０をパターンニングして（０１１）方向に走るストラ
イプ状の開口部（約５μｍ幅）を形成する。続いて、パ
ターンニングされた８１０２Ｍ３０をマスクとして、硫
酸系のエツチング液によりＧａＡｓ電流ブロック層１２
をエツチングして、Ｐ型ＧａＡｓ基板１０に達するスト
ライプ状の溝を形成する。このストライプ状の溝の深さ
は約１．５μｍで、その底面は（Ｚｏｏ）面、側面は＜
１１１）Ｂ面となり、Ｓ　ｉ　Ｏｉ膜３０がストライプ
状の溝の上方に張出した形状となる（第３図（ｂ））。

次に、領出しなＳ　ｉ　Ｏｘ　１３０を選択成長用マス
クとして、Ｐ型ＧａＡｓ基板１０及びＧａＡｓ電流ブロ
ック層１２上にＭｇをドープしたＰ型ＧａＡｓをＭＯＶ
ＰＥ法により約６５０℃で約１５分間、選択成長させて
、ストライプ状の溝を埋込み、約１．５μｍ厚のｐ　Ｈ
１！Ｇ　ａ　Ａ　ｓ埋込み層１４を形成する。Ｓ　ｉ　
Ｏを膜３０が張出しているので、ｐ型ＧａＡｓ埋込み層
１４の断面形状は、中央部分の上面が平坦形状で、溝側
面における端部分の上面が凹形状となる。ｐ型ＧａＡｓ
埋込み層１４の端がＧａＡｓ電流ブロック層１２と滑ら
かに接続され、接続部分での結晶性の劣化が少ない（第
３図（Ｃ））。

次（こ、全体をＷｉ＆酸で洗浄した後に５ｉＯ２ＷＡ３
０をフッ酸（ＨＦ）でエツチング除去する（第３図（ｄ
））。

次に、Ｇ　ａ　Ａ　ｓ電流ブロック層１２及びｐ型Ｇａ
Ａｓ埋込み層１４上に、約０．２μｍ厚のＰ型ＧａＩｎ
Ｐスパイク防止層１６、約１μｍ厚のＰ型（Ａｊ　Ｏ，
７Ｇａａ、ｉ　）　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ下部クラ
ッド層１８、約０．０８ｕｍ厚のＧａ１ｎＰ活性層２０
、約１μｍ厚のｎ型（ＡＪ　Ｏ，７Ｇａｏ、ｉ　）ｏ、
ｓ　Ｉ　ｎ（１，５Ｐ上部クラッド層２２、約５μｍ厚
のｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓコンタクト層２４を全面に約７０
０℃で順次、ＭＯＶＰＢ法により気相成長させる（第３
図（１３））。

続いて、素子間分離をして、ｎ側電極及びＰｒｓ電極を
形成し、半導体レーザ装置毎に襞間し、端面コーティン
グした後に、ｎ側電極を下側にしてステムにボンディン
グし、半導体レーザ装置を完成する（図示せず）。

このように本実施例によれば、大量生産に適したＭＯＶ
ＰＥ法を用いて結晶性の良好な半導体レーザ装置を安価
に製造することができる。

本発明の第２の実施例による半導体レーザ装置を第４図
を用いて説明する。第２図に示す半導体レーザ装置と同
一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例はＰ型ＧａＡｓ埋込み層１４の断面形状が第１
の実施例と異なる。すなわち、本実施例におけるｐ　Ｈ
Ｉ　Ｇ　ａ　Ａ　ｓ埋込み層１４は第１の実施例より厚
く形成され、中央部分が凸形状であり、その上面がＧａ
Ａｓ電流ブロック層１２の上面より高くなっている。

このようにｐ型ＧａＡｓ埋込み層１４の中央部分を厚く
することにより、その厚くなった中央部分上に形成され
るＧａＩｎＰ活性層２０が緩やかに曲り、発光部分の近
傍の乱れが減少して安定化する。

次に、本実施例の半導体レーザ装置の製造方法を第５図
を用いて説明する。第３図に示す半導体レーザ装置の製
造方法と同じ工程については説明を簡略又は省略する。

まず、表面が＜１００）面のＰ型ＧａＡｓ蟇板１０を用
意し、全面に約１μｍ厚のアンドープのＧ　ａ　Ａ　ｓ
　を流ブロック層１２とアンドープの約０゜３μｍ厚の
ＡｊＧａＡｓ層３２をエピタキシャル成長させる（第５
図（ａ））。

次に、選択成長用マスク層としてＳ　ｉ　０２　Ｉｌｌ
　３０をスパッタリングしてＡＪＧａＡｓ層３２上の全
３２上成したのち、ＳｉＯ，ＷＡ３Ｑをパターンニング
する。続いて、パターンニングされた５ｔＯ１膜３０を
マスクとして、硫酸系のエツチング液によりＡｊＧａＡ
ｓ層３２及びＧ　ａ　Ａ　ｓ　電流ブロック層１２をエ
ツチングして、Ｐ型ＧａＡｓ基板１０に達するストライ
プ状の溝を形成する。このストライブ状の溝の深さは約
１．５μｍで、その底面は（１００）面、側面は（１１
１）８面となり、Ｓ　ｉ　Ｏｘ膜３０がストライブ状の
溝の上方に張出した形状となる（第５図（ｂ））。

次に、張出したＳ　ｉ　Ｏ２ＷＡ３０をマスクとして、
Ｐ型ＧａＡｓ基板１０及びＧａＡｓ電流ブロック層１２
上にＰ型ＧａＡｓをＭＯＶＰＥ法により約６５０°Ｃで
約１５分間、選択成長させて、ストライブ状の溝を埋込
み、上面がＳｉＯ２膜３０に達するような約１．５μｍ
厚のＰ型ＧａＡｓ埋込み層１４を形成する。ＡｊＧａＡ
ｓ層３２の側面にはＧ　ａ　Ａ　ｓが選択成長しない（
第５図（Ｃ））。

次に、全体をＶＡ酸で洗浄した後にフッ酸（ＨＦ）でエ
ツチングして、５ｉＯｚ膜３０及びＡＪｌＧａＡｓ層３
２を除去する。すると、ｐ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ埋込み層１
４は、図示のように、ＧａＡｓ電流ブロック層１２より
中央が大きくもりあがっな形状となる（第５図（ｄ））
。

次に、ＧａＡｓ電流ブロック層１２及びＰ型ＧａＡｓ埋
込み層１４上に、第１の実施例と同様に、Ｐ型ＧａＩｎ
Ｐスパイク防止層１６、Ｐ型（ＡＪ）ｏ７Ｇａｏ、ｚ　
）ｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ下部クラ・ソド層１８、
ＧａＩｎＰ活性層２０、ｎ型（Ａ１．７Ｇａｏ、ｉ　）
　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ上部クラッド層２２、ｎ型
ＧａＡｓコンタクト層２４を形成する（第５図（ｅ））
。

本発明の第３の実施例による半導体レーザ装置を第６図
を用いて説明する。第２図に示す半導体レーザ装置と同
一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例は、ＧａＡｓ電流ブロック層１２及びＰ型Ｇａ
Ａｓ埋込み層１４上に、アンドープのＧａＡｓバッファ
層１５を形成し、その後、Ｐ型ＧａＡｓ埋込み層１４か
ら不純物を拡散させてＰ型ＧａＡｓ埋込み層１４上のみ
をｐ型頭域１５ａとする。

なお、ＺｎよりＭｇの方が拡散速変が早いので、ｐ型Ｇ
ａＡｓ埋込み層１４からＧａＡｓバッファ層１５に拡散
させる不純物としてはＭｇが望ましい。

このＧａＡｓバッフｙｌ１５上にＰ型ＧａＴｎＰスパイ
ク防止層１６、Ｐ型（Ａｌｌ　。、７　Ｇａ０．３　＞
６、５　Ｉ　ｎ　ｏ、　Ｓ　Ｐ下部クラッド層１８、Ｇ
ａＩｎＰ活性層２０、ｎ型（Ａｊ　、、７　Ｇ　ａ６，
３　）　＜１．Ｓ　Ｉ　ｎ。、Ｐ上部クラッド層２２、
ｎ型ＧａＡｓコンタクト層２４を形成する。

本実施例では、ＧａＡｓバッファ層１５上にＡｊ　Ｇａ
　Ｉ　ｎＰ、／Ｇａ　Ｉ　ｎＰ系結晶を成長させるよう
にしているので、ヒロック密度を減少させることができ
る。また、本実施例ではノンドープのＧａＡｓバッファ
層１５を形成した後にｐ型ＧａＡＳ埋込み層１４から不
純物を拡散して自己整合的にＰ型頭域１５ａを形成する
ようにしているので、ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の抵抗
率が大きくても、良好な電流狭窄を実現できる。

本発明の第４の実施例による半導体レーザ装置を第７図
を用いて説明する。

Ｐ型ＧａＡｓ基板４０は中央にストライブ状の凸部が形
成され、凸部上にはＭｇがドープされたＰ＋型ＧａＡｓ
層４２がキャップ状に形成されている。ｐ型ＧａＡｓ基
板４０上には凸部により分離されたｎ型ＧａＡｓ電流ブ
ロック層４４が形成されている。全面にノンドープのＧ
ａＡｓバッファ層４６が形成されている。ＧａＡｓバッ
ファ層４６形成後、Ｐ＋型ＧａＡｓ層４２から不純物（
Ｍｇ＞を拡散させて、ｐ＋型ＧａＡｓ層４２上のみをｐ
型領域４６ａとする。

ＧａＡｓバッファ層４６上には、ｐ型ＡＪＧａＩｎＰク
ラッド層４８とＧａ１ｎＰ活性層５０とｎ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層５２によるダブルへテロ構造が形成され
ている。ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッドＭ５２上にはｎ型
ＧａＡｓコンタクト１５４が形成されている。

本実施例では、ＧａＡｓバッファ層４６上にＡＪ　Ｇａ
　Ｉ　ｎＰ／Ｇａ　Ｉ　ｎＰ系結晶を成長させるように
しているので、ヒロック密度を減少させることができる
。また、本実施例ではノンドープのＧａ　Ａ　ｓバッフ
ァ層４６を形成した後にＰ＋型ＧａＡｓ層４２から不純
物＜Ｍｇ）を拡散して自己整合的にＰ型頭域４６ａを形
成するようにしているので、ＡＪＧａＩｎＰクラッド層
の抵抗率が大きくても、良好な電流狭窄を実現できる。

本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。

例えば、上記実施例は選択成長用マスクとして５１０２
層を用いたが、ＧａＡｓが気相成長しない材料であれば
ＳｉＮ層等の他の材料を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、気相成長法により製造す
ることができ、横モード制御型で高出力の半導体レーザ
装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の第１の実施例による半導体レーザ装置
の断面図、 第３図は本発明の第１の実施例による半導体レーザ装置
の製造方法の工程断面図、 第４図は本発明の第２の実施例による半導体レーザ装置
の断面図、 第５図は本発明の第２の実施例による半導体レーザ装置
の製造方法の工程断面図、 第６図は本発明の第３の実施例による半導体レーザ装置
の断面図、 第７図は本発明の第４の実施例による半導体レーザ装置
の断面図、 第８図は提案されている半導体レーザ装置の断面図であ
る。 図において、 ２・・・半導体基板 ４・・・半導体層 ６・・・マスク層 ８・・・埋込み層 １０−ｐ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板 １２・・・ＧａＡｓｔ流ブロック層 １４・・・Ｐ型ＧａＡｓ埋込み層 １５・・・ＧａＡｓバッファ層 １５ａ・・・ｐ型頭域 １６・・・ｐ型ＧａＩｎＰスパイク防止層１８　・−ｐ
型（ＡＪ　Ｏ，７Ｇａｏ、ｓ　）　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、
ｓＰ下部クラッド層 ２Ｑ＝−ＧａＩｎＰ活性層 ２２−　ｎ型（ＡＪ　Ｏ，７Ｇ　ａｏ、ｓ　）　ｏ、ｓ
　Ｉ　ｎｏ、ｓＰ上部クラッド層 ２４・・・ｎ型ＧａＡｓコンタクト層 ３０・・・Ｓ　ｉ　０２　Ｍ ３２−ＡｊＧａＡｓ層 ４０　・Ｐ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板 ４２−　ｐ＋型ＧａＡｓ層 ４４・・・ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層４６・・・Ｇａ
Ａｓバッファ層 ４６ａ・・・ｐ型頭域 ４８　＝−ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５０・・−Ｇ
ａＩｎＰ活性層 ５２−−−　ｎ型ＡｊｌＧａＩｎＰクラッド層５４・・
・ｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓコンタクト層１００　＝−Ｐ型Ｇ
ａＡｓ基板 ２・・・ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層 ４−Ｐ型ＡＪＧａＩｎＰクラッド層 ６・・・ＧａＩｎＰ活性層 ８・・・ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層０・・・ｎ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層 出顧人　　富　　士　　通　　株　　式　　会　　社代
理人　弁理士　北　　野　　好　　人本発明の原理図 第３図 本発明の第２の実施例にＪる牛硼イ１ｉＴ辰置の断面図
第４図 慎５図 本発明の第４の実施例１？Ｊる半導体レーザ罎の断面図
第７図 本発明の第３の実施例による半導体レザ装置の断面図第
６図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、段差の頂面上に、その表面には埋込み材料が成長し
   ないマスクを形成し、段差の側面及び底面に埋込み材料
   を選択的に成長させて、段差を埋込むことにより埋込み
   層を形成する半導体装置の製造方法において、 前記段差の側面上方に前記マスクをひさし状に張出すこ
   とにより、前記段差の側面近傍において前記埋込み層を
   凹部状に形成することを特徴とする半導体装置の製造方
   法。 ２、半導体基板と、 前記半導体基板上に形成され、ストライプ状の溝により
   分離された電流ブロック層と、 前記ストライプ状の溝を埋込み、前記電流ブロック層に
   接する端部分の上面が凹形状で中央部分の上面が平坦又
   は凸形状である埋込み層と、前記電流ブロック層及び前
   記埋込み層上に形成された下部クラッド層と、 前記下部クラッド層上に形成された活性層と、前記活性
   層上に形成された上部クラッド層とを有することを特徴
   とする半導体レーザ装置。 ３、請求項２記載の半導体レーザ装置において、 前記埋込み層の中央部分の上面が前記電流ブロック層の
   上面より高いことを特徴とする半導体レーザ装置。 ４、請求項２又は３記載の半導体レーザ装置において、 前記電流ブロック層及び前記埋込み層上に形成され、前
   記埋込み層上のみに不純物拡散領域が形成されたバッフ
   ァ層を更に有することを特徴とする半導体レーザ装置。 ５、請求項２乃至４のいずれかに記載の半導体レーザ装
   置において、 前記半導体基板はＧａＡｓ基板であり、 前記電流ブロック層は前記半導体基板と異なる導電型の
   ＧａＡｓ層であり、 前記下部クラッド層及び上部クラッド層はＡｌＧａＩｎ
   Ｐ層であり、 前記活性層はＧａＩｎＰ層である ことを特徴とする半導体レーザ装置。 ６、半導体基板上に電流ブロック層を形成する第１の工
   程と、 前記電流ブロック層上にストライプ状に開口したマスク
   層を形成する第２の工程と、 前記マスク層をマスクとしてエッチングし、前記電流ブ
   ロック層を突抜けて前記半導体基板に達するストライプ
   状の溝を形成する第３の工程と、前記ストライプ状の溝
   上方に張出したマスク層をマスクとして、前記ストライ
   プ状の溝内の前記電流ブロック層の側面及び半導体基板
   上面に埋込み材料を選択的に成長させて、前記ストライ
   プ状の溝を埋込み、端部分の上面が凹形状で中央部分の
   上面が平坦又は凸形状である埋込み層を形成する第４の
   工程と、 前記マスク層を除去する第５の工程と、 前記電流ブロック層及び前記埋込み層上に下部クラッド
   層を形成する第６の工程と、 前記下部クラッド層上に活性層を形成する第７の工程と
   、 前記活性層上に上部クラッド層を形成する第８の工程と を有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法
   。 ７、請求項６記載の半導体レーザ装置の製造方法におい
   て、 前記電流ブロック層と前記マスク層の間に、前記電流ブ
   ロック層と供に選択エッチングされかつ前記埋込み材料
   を選択成長させない半導体層を形成する工程を更に有し
   、 前記第３の工程では、前記半導体層及び電流ブロック層
   を突抜けて前記半導体基板に達するストライプ状の溝を
   形成し、 前記第４の工程では、前記ストライプ状の溝内の前記電
   流ブロック層の側面及び半導体基板上面に埋込み材料を
   選択的に成長させて、前記ストライプ状の溝を埋込み、
   中央部分の上面が前記電流ブロック層の上面より高い埋
   込み層を形成し、前記第５の工程では、前記マスク層及
   び前記半導体層を除去する ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 ８、請求項６又は７記載の半導体レーザ装置の製造方法
   において、 前記第５の工程の後、前記第６の工程の後に、前記電流
   ブロック層及び前記埋込み層上にアンドープのバッファ
   層を形成する工程と、 前記埋込み層から前記バッファ層に不純物を拡散するこ
   とにより、前記埋込み層上のみに不純物拡散領域を形成
   する工程と を更に有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造
   方法。 ９、請求項６乃至８のいずれかに記載の半導体レーザ装
   置の製造方法において、 前記半導体基板はＧａＡｓ基板であり、 前記電流ブロック層は前記半導体基板と異なる導電型の
   ＧａＡｓ層であり、 前記下部クラッド層及び上部クラッド層はＡｌＧａＩｎ
   Ｐ層であり、 前記活性層はＧａＩｎＰ層である ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 １０、半導体基板と、 前記半導体基板上に形成され、ストライプ状の凸部によ
   り分離された電流ブロック層と、前記ストライプ状の凸
   部及び電流ブロック層上に形成され、前記ストライプ状
   の凸部上のみに不純物拡散領域が形成されたバッファ層
   と、 前記バッファ層上に形成された下部クラッド層と、 前記下部クラッド層上に形成された活性層と、前記活性
   層上に形成された上部クラッド層とを有することを特徴
   とする半導体レーザ装置。 １１、請求項１０記載の半導体レーザ装置において、 前記半導体基板はＧａＡｓ基板であり、 前記電流ブロック層は前記半導体基板と異なる導電型の
   ＧａＡｓ層であり、 前記バッファ層は、前記不純物拡散領域のみが前記半導
   体基板と同じ導電型であり他の部分はノンドープのＧａ
   Ａｓ層であり、 前記下部クラッド層及び上部クラッド層はＡｌＧａＩｎ
   Ｐ層であり、 前記活性層はＧａＩｎＰ層である ことを特徴とする半導体レーザ装置。 １２、半導体基板にストライプ状の凸部を形成する第１
   の工程と、 前記ストライプ状の凸部により分離された電流ブロック
   層を形成する第２の工程と、 前記ストライプ状の凸部及び電流ブロック層上にノンド
   ープのバッファ層を形成する第３の工程と、 前記ストライプ状の凸部から前記バッファ層に不純物を
   拡散することにより、前記ストライプ状の凸部上のみに
   不純物拡散領域を形成する第４の工程と、 前記バッファ層上に下部クラッド層を形成する第５の工
   程と、 前記下部クラッド層上に活性層を形成する第６の工程と
   、 前記活性層上に上部クラッド層を形成する第７の工程と を有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法
   。 １３、請求項１２記載の半導体レーザ装置の製造方法に
   おいて、 前記半導体基板はＧａＡｓ基板であり、 前記電流ブロック層は前記半導体基板と異なる導電型の
   ＧａＡｓ層であり、 前記バッファ層は、前記不純物拡散領域のみが前記半導
   体基板と同じ導電型であるＧａＡｓ層であり、 前記下部クラッド層及び上部クラッド層はＡｌＧａＩｎ
   Ｐ層であり、 前記活性層はＧａＩｎＰ層である ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。