JPH08250801A - 半導体レーザ装置とその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置とその製造方法Info
- Publication number
- JPH08250801A JPH08250801A JP4830495A JP4830495A JPH08250801A JP H08250801 A JPH08250801 A JP H08250801A JP 4830495 A JP4830495 A JP 4830495A JP 4830495 A JP4830495 A JP 4830495A JP H08250801 A JPH08250801 A JP H08250801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- etching
- ridge
- contact layer
- gaas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラッド層とコンタクト層とのエッチングレ
ートの差により生じる両者の間の段差を緩和し、レーザ
特性の劣化を防止し、信頼性の高いリッジ型半導体レー
ザ装置とその製造方法を提供する 【構成】 ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６と
ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の間に、両者の中間的
なアルミ組成を有するｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチ
ングバッファ層７を挿入する。エッチングバッファ層７
は、有機酸・過酸化水素溶液に対してはアルミ組成比依
存性により第１コンタクト層８と第２クラッド層６の中
間的なエッチングレートを有するため、各層間でのエッ
チングレート差が従来より小さくなり、滑らかな側面の
形状のリッジ構造が再現性良く形成できる。
ートの差により生じる両者の間の段差を緩和し、レーザ
特性の劣化を防止し、信頼性の高いリッジ型半導体レー
ザ装置とその製造方法を提供する 【構成】 ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６と
ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の間に、両者の中間的
なアルミ組成を有するｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチ
ングバッファ層７を挿入する。エッチングバッファ層７
は、有機酸・過酸化水素溶液に対してはアルミ組成比依
存性により第１コンタクト層８と第２クラッド層６の中
間的なエッチングレートを有するため、各層間でのエッ
チングレート差が従来より小さくなり、滑らかな側面の
形状のリッジ構造が再現性良く形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、リッジ構造を持つ半
導体レーザとその製造方法に関するものである。
導体レーザとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の半導体レーザの構造を示
す斜視図である。図において、１はｎ−ＧａＡｓ半導体
基板、２はｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層、３は量
子井戸活性層、４はｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１クラッ
ド層、５はｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングストッパ
ー層、６はｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層、８
はｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層、９はリッジ型導波
路、１０はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、１１はｐ−Ｇ
ａＡｓ第２コンタクト層、１２はｐ−電極、１３はｎ−
電極をそれぞれ示す。
す斜視図である。図において、１はｎ−ＧａＡｓ半導体
基板、２はｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層、３は量
子井戸活性層、４はｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１クラッ
ド層、５はｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングストッパ
ー層、６はｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層、８
はｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層、９はリッジ型導波
路、１０はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、１１はｐ−Ｇ
ａＡｓ第２コンタクト層、１２はｐ−電極、１３はｎ−
電極をそれぞれ示す。
【０００３】次に、動作について説明する。ｐ−電極１
２側に＋、ｎ−電極１３側に−となるように電圧を印加
すると、ホールはｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層１１、
ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5
Ａｓ第２クラッド層６、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１ク
ラッド層４を経て量子井戸活性層３へ、また電子はｎ−
ＧａＡｓ半導体基板１、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッ
ド層２を経て量子井戸活性層３にそれぞれ注入され、電
子とホールの再結合が発生し、活性層内で誘導放出光が
生じる。そしてキャリアの注入量を十分高くして導波路
の損失を越える光が発生すればレーザ発振が生じる。
２側に＋、ｎ−電極１３側に−となるように電圧を印加
すると、ホールはｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層１１、
ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5
Ａｓ第２クラッド層６、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１ク
ラッド層４を経て量子井戸活性層３へ、また電子はｎ−
ＧａＡｓ半導体基板１、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッ
ド層２を経て量子井戸活性層３にそれぞれ注入され、電
子とホールの再結合が発生し、活性層内で誘導放出光が
生じる。そしてキャリアの注入量を十分高くして導波路
の損失を越える光が発生すればレーザ発振が生じる。
【０００４】次に、リッジ構造について説明する。リッ
ジ構造では、ストライプ状のリッジ領域以外のｎ−Ｇａ
Ａｓ電流ブロック層１０に覆われている領域では、ｐ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層４とｐ−ＧａＡｓ第２コン
タクト層１１との間でそれぞれｐｎ接合が形成されてお
り、ｐ−電極１２側を＋になるように電圧を印加しても
リッジ領域以外ではｐｎｐとなり逆バイアスとなるため
電流は流れない。つまり、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１０は、電流をブロックする機能を果たしている。よっ
て電流は、リッジ領域のみを流れるため、リッジ直下の
量子井戸活性層３領域のみに電流が集中し、レーザ発振
するのに十分な電流密度に達する。また、ｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層１０は量子井戸活性層３で発したレーザ
光を吸収する性質がある。これはＧａＡｓのバンドギャ
ップエネルギーが活性層３の実効的なバンドギャップエ
ネルギーより小さくなるよう設計されているためであ
る。このためリッジ領域の両脇ではレーザ光は強い吸収
を受けるため、リッジ領域の近傍のみにレーザ光も集中
する。この結果、半導体レーザの動作特性の中で重要な
水平横モードも安定に単峰の形状となる。
ジ構造では、ストライプ状のリッジ領域以外のｎ−Ｇａ
Ａｓ電流ブロック層１０に覆われている領域では、ｐ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層４とｐ−ＧａＡｓ第２コン
タクト層１１との間でそれぞれｐｎ接合が形成されてお
り、ｐ−電極１２側を＋になるように電圧を印加しても
リッジ領域以外ではｐｎｐとなり逆バイアスとなるため
電流は流れない。つまり、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１０は、電流をブロックする機能を果たしている。よっ
て電流は、リッジ領域のみを流れるため、リッジ直下の
量子井戸活性層３領域のみに電流が集中し、レーザ発振
するのに十分な電流密度に達する。また、ｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層１０は量子井戸活性層３で発したレーザ
光を吸収する性質がある。これはＧａＡｓのバンドギャ
ップエネルギーが活性層３の実効的なバンドギャップエ
ネルギーより小さくなるよう設計されているためであ
る。このためリッジ領域の両脇ではレーザ光は強い吸収
を受けるため、リッジ領域の近傍のみにレーザ光も集中
する。この結果、半導体レーザの動作特性の中で重要な
水平横モードも安定に単峰の形状となる。
【０００５】次に、従来の半導体レーザの製造方法を図
について説明する。図５−ａに示すように、ｎ−ＧａＡ
ｓ半導体基板１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
２、活性層３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１クラッド層
４、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングストッパー層
５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６、ｐ−Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層８の各層をエピタキシャル結晶
成長する。このウエハ上に図５−ｂに示すように、スト
ライプ状の絶縁膜１４を形成する。材質としてはＳｉ3
Ｎ4、ＳｉＯ2等が用いられる。この絶縁膜１４は、リッ
ジエッチングのマスクとして機能する。すなわち、図５
−ｃに示すように、この絶縁膜１４をマスクとしてリッ
ジ形状になるようエッチングを行う。このエッチングに
おいてはｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８、ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６はエッチングできる
が、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングストッパー層５
はエッチングされないような選択エッチャントを用いる
ことにより、再現性良くリッジ構造を形成できる。
について説明する。図５−ａに示すように、ｎ−ＧａＡ
ｓ半導体基板１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
２、活性層３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１クラッド層
４、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングストッパー層
５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６、ｐ−Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層８の各層をエピタキシャル結晶
成長する。このウエハ上に図５−ｂに示すように、スト
ライプ状の絶縁膜１４を形成する。材質としてはＳｉ3
Ｎ4、ＳｉＯ2等が用いられる。この絶縁膜１４は、リッ
ジエッチングのマスクとして機能する。すなわち、図５
−ｃに示すように、この絶縁膜１４をマスクとしてリッ
ジ形状になるようエッチングを行う。このエッチングに
おいてはｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８、ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６はエッチングできる
が、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングストッパー層５
はエッチングされないような選択エッチャントを用いる
ことにより、再現性良くリッジ構造を形成できる。
【０００６】次に、図５−ｄに示すように、再結晶成長
でリッジ部分以外の箇所をｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１０で埋め込む。リッジ部分は、絶縁膜１４が結晶成長
時のマスクともなるため、この上には結晶成長しない。
最後に、ウエットあるいはドライエッチングにより絶縁
膜１４を除去した後、図５−ｅに示すようにｐ−ＧａＡ
ｓ第２コンタクト層１１を結晶成長する。その後、ｎ−
ＧａＡｓ半導体基板１側にｎ−電極１３、ｐ−ＧａＡｓ
第２コンタクト層１１側にｐ−電極１２を形成すること
により図４に示すような半導体レーザが完成する。
でリッジ部分以外の箇所をｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１０で埋め込む。リッジ部分は、絶縁膜１４が結晶成長
時のマスクともなるため、この上には結晶成長しない。
最後に、ウエットあるいはドライエッチングにより絶縁
膜１４を除去した後、図５−ｅに示すようにｐ−ＧａＡ
ｓ第２コンタクト層１１を結晶成長する。その後、ｎ−
ＧａＡｓ半導体基板１側にｎ−電極１３、ｐ−ＧａＡｓ
第２コンタクト層１１側にｐ−電極１２を形成すること
により図４に示すような半導体レーザが完成する。
【０００７】以上が従来の半導体レーザ装置の製造方法
である。このような製造工程に用いられるエッチャント
の例としては、有機酸と過酸化水素の混合液が挙げられ
る。このエッチャントでは、図６に示すようなエッチン
グレートのアルミ組成比依存性があり、アルミ組成が大
きくなるほどエッチングレートは遅くなる傾向にある。
よって、選択エッチング中、ｐ−ＧａＡｓ第１コンタク
ト層８をエッチングし終わり、続いてｐ−Ａｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓ第２クラッド層６をエッチングしている際、両
者のエッチングレートの差により、サイドエッチングの
進み具合が異なる結果、図５−ｃに示すようにｐ−Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層８のサイドエッチングが進み、リ
ッジ側面にエピ層界面に沿って段差が発生する現象がし
ばしば生じる。この場合、次工程のｎ−ＧａＡｓ電流ブ
ロック層１０による埋め込み成長において、サイドエッ
チングによりｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８に接して
いない絶縁膜１４部分が大きくなり、絶縁膜１４下は完
全に成長しきらず、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層表面に
図５−ｄに示すような段差ができてしまう。この段差
は、ｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層１１の成長時に、図
５−ｅに示すようなリッジ両脇の部分に空洞の領域１５
を形成したり、ウエハ表面上の大きな窪み１６の原因と
なる。
である。このような製造工程に用いられるエッチャント
の例としては、有機酸と過酸化水素の混合液が挙げられ
る。このエッチャントでは、図６に示すようなエッチン
グレートのアルミ組成比依存性があり、アルミ組成が大
きくなるほどエッチングレートは遅くなる傾向にある。
よって、選択エッチング中、ｐ−ＧａＡｓ第１コンタク
ト層８をエッチングし終わり、続いてｐ−Ａｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓ第２クラッド層６をエッチングしている際、両
者のエッチングレートの差により、サイドエッチングの
進み具合が異なる結果、図５−ｃに示すようにｐ−Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層８のサイドエッチングが進み、リ
ッジ側面にエピ層界面に沿って段差が発生する現象がし
ばしば生じる。この場合、次工程のｎ−ＧａＡｓ電流ブ
ロック層１０による埋め込み成長において、サイドエッ
チングによりｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８に接して
いない絶縁膜１４部分が大きくなり、絶縁膜１４下は完
全に成長しきらず、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層表面に
図５−ｄに示すような段差ができてしまう。この段差
は、ｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層１１の成長時に、図
５−ｅに示すようなリッジ両脇の部分に空洞の領域１５
を形成したり、ウエハ表面上の大きな窪み１６の原因と
なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のリッジ型半導体
レーザ装置は以上のように構成されているので、ｐ−Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層８とｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第
２クラッド層６のエッチングレートの差により生じるリ
ッジ両脇の部分の空洞１５がレーザ特性を劣化させた
り、ウエハ表面上の大きな窪み１６により局所的なスト
レスが発生し、レーザ特性を劣化させたり、または後工
程での転写時にパターン精度を悪くさせるという問題が
あった。
レーザ装置は以上のように構成されているので、ｐ−Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層８とｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第
２クラッド層６のエッチングレートの差により生じるリ
ッジ両脇の部分の空洞１５がレーザ特性を劣化させた
り、ウエハ表面上の大きな窪み１６により局所的なスト
レスが発生し、レーザ特性を劣化させたり、または後工
程での転写時にパターン精度を悪くさせるという問題が
あった。
【０００９】この発明は、上記のような問題を解消する
ためになされたもので、ｐ−コンタクト層とｐ−クラッ
ド層のエッチングレートの差により生じる両者の間の段
差を緩和し、レーザ特性を劣化させるリッジ両脇部分の
空洞やウエハ表面上の窪みを防止し、信頼性の高いリッ
ジ型半導体レーザ装置とその製造方法を提供することを
目的とする。
ためになされたもので、ｐ−コンタクト層とｐ−クラッ
ド層のエッチングレートの差により生じる両者の間の段
差を緩和し、レーザ特性を劣化させるリッジ両脇部分の
空洞やウエハ表面上の窪みを防止し、信頼性の高いリッ
ジ型半導体レーザ装置とその製造方法を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる半導体
レーザ装置は、クラッド層、エッチングバッファ層およ
びコンタクト層によりリッジ型導波路を形成し、クラッ
ド層とコンタクト層の間に挿入されたエッチングバッフ
ァ層のアルミ組成比を、クラッド層とコンタクト層のそ
れぞれのアルミ組成比の中間的な値に設定したものであ
る。また、エッチングバッファ層に、アルミ組成比がク
ラッド層のアルミ組成比からコンタクト層のアルミ組成
比へと連続的に変化するグレイディド層を用いるもので
ある。
レーザ装置は、クラッド層、エッチングバッファ層およ
びコンタクト層によりリッジ型導波路を形成し、クラッ
ド層とコンタクト層の間に挿入されたエッチングバッフ
ァ層のアルミ組成比を、クラッド層とコンタクト層のそ
れぞれのアルミ組成比の中間的な値に設定したものであ
る。また、エッチングバッファ層に、アルミ組成比がク
ラッド層のアルミ組成比からコンタクト層のアルミ組成
比へと連続的に変化するグレイディド層を用いるもので
ある。
【００１１】この発明に係わる半導体レーザ装置の製造
方法は、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ−Ａｌ0.5Ｇ
ａ0.5Ａｓよりなるクラッド層、量子井戸活性層、ｐ−
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第１クラッド層、ｐ−Ａｌ
0.7Ｇａ0.3Ａｓよりなるエッチングストッパー層、ｐ−
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第２クラッド層、ｐ−Ａｌ
0.25Ｇａ0.75Ａｓよりなるエッチングバッファ層、ｐ−
ＧａＡｓよりなる第１コンタクト層の各層を順次形成す
る工程と、第１コンタクト層上にリッジエッチングマス
クとして機能する絶縁膜を形成する工程と、有機酸と過
酸化水素の混合液によるウエットエッチングにて第１コ
ンタクト層、エッチングバッファ層、第２クラッド層を
エッチングし、リッジ構造を形成する工程を含むもので
ある。
方法は、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ−Ａｌ0.5Ｇ
ａ0.5Ａｓよりなるクラッド層、量子井戸活性層、ｐ−
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第１クラッド層、ｐ−Ａｌ
0.7Ｇａ0.3Ａｓよりなるエッチングストッパー層、ｐ−
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第２クラッド層、ｐ−Ａｌ
0.25Ｇａ0.75Ａｓよりなるエッチングバッファ層、ｐ−
ＧａＡｓよりなる第１コンタクト層の各層を順次形成す
る工程と、第１コンタクト層上にリッジエッチングマス
クとして機能する絶縁膜を形成する工程と、有機酸と過
酸化水素の混合液によるウエットエッチングにて第１コ
ンタクト層、エッチングバッファ層、第２クラッド層を
エッチングし、リッジ構造を形成する工程を含むもので
ある。
【００１２】
【作用】この発明における半導体レーザ装置において
は、リッジ型導波路を形成するクラッド層とコンタクト
層の間に挿入されたエッチングバッファ層が、両者の中
間的なアルミ組成比を有するので、エッチングレートが
アルミ組成比依存性を有するエッチャントを用いてエッ
チングを行う際に、エッチングバッファ層は、第１コン
タクト層と第２クラッド層の中間的なエッチングレート
を有することになるため、各層間でのエッチングレート
差が小さくなり、段差のない滑らかな側面の形状のリッ
ジ構造が形成できる。また、アルミ組成比がクラッド層
のアルミ組成比からコンタクト層のアルミ組成比へと連
続的に変化するグレイディド層を用いるので、各層間で
エッチングレートの不連続な領域がなくなるため、さら
に安定で滑らかなリッジ構造が形成される。
は、リッジ型導波路を形成するクラッド層とコンタクト
層の間に挿入されたエッチングバッファ層が、両者の中
間的なアルミ組成比を有するので、エッチングレートが
アルミ組成比依存性を有するエッチャントを用いてエッ
チングを行う際に、エッチングバッファ層は、第１コン
タクト層と第２クラッド層の中間的なエッチングレート
を有することになるため、各層間でのエッチングレート
差が小さくなり、段差のない滑らかな側面の形状のリッ
ジ構造が形成できる。また、アルミ組成比がクラッド層
のアルミ組成比からコンタクト層のアルミ組成比へと連
続的に変化するグレイディド層を用いるので、各層間で
エッチングレートの不連続な領域がなくなるため、さら
に安定で滑らかなリッジ構造が形成される。
【００１３】また、有機酸と過酸化水素の混合液による
ウエットエッチングによれば、第１コンタクト層、エッ
チングバッファ層、第２クラッド層を選択的にエッチン
グし、再現性良く安定にリッジ構造を形成することがで
きる。
ウエットエッチングによれば、第１コンタクト層、エッ
チングバッファ層、第２クラッド層を選択的にエッチン
グし、再現性良く安定にリッジ構造を形成することがで
きる。
【００１４】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、本実施例におけるリッジ型半導体レーザ
装置を示す図である。図において、７は、ｐ−Ａｌ0.25
Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層である。なお、従来
例と同一部分には同一記号を付し、説明を省略する。
する。図１は、本実施例におけるリッジ型半導体レーザ
装置を示す図である。図において、７は、ｐ−Ａｌ0.25
Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層である。なお、従来
例と同一部分には同一記号を付し、説明を省略する。
【００１５】次に、本実施例の半導体レーザの製造方法
を図について説明する。図２−ａに示すように、ｎ−Ｇ
ａＡｓ半導体基板１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッ
ド層２、量子井戸活性層３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第
１クラッド層４、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングス
トッパー層５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層
６、ｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層
７、ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の各層をエピタキ
シャル結晶成長する。このウエハ上に、図２−ｂに示す
ように、ストライプ状の絶縁膜１４を形成する。材質と
してはＳｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2等が用いられる。この絶縁膜
１４は、リッジエッチングのマスクとして機能する。す
なわち、図２−ｃに示すように、この絶縁膜１４をマス
クとしてリッジ形状になるようエッチングを行う。この
エッチングにおいてはｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層
８、ｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層
７、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６はエッチ
ングできるが、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングスト
ッパー層５はエッチングされないような選択エッチャン
トを用いることにより、再現性良くリッジ構造を形成で
きる。このようなエッチャントの例として、有機酸と過
酸化水素の混合液が挙げられる。
を図について説明する。図２−ａに示すように、ｎ−Ｇ
ａＡｓ半導体基板１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッ
ド層２、量子井戸活性層３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第
１クラッド層４、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングス
トッパー層５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層
６、ｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層
７、ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の各層をエピタキ
シャル結晶成長する。このウエハ上に、図２−ｂに示す
ように、ストライプ状の絶縁膜１４を形成する。材質と
してはＳｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2等が用いられる。この絶縁膜
１４は、リッジエッチングのマスクとして機能する。す
なわち、図２−ｃに示すように、この絶縁膜１４をマス
クとしてリッジ形状になるようエッチングを行う。この
エッチングにおいてはｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層
８、ｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層
７、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６はエッチ
ングできるが、ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓエッチングスト
ッパー層５はエッチングされないような選択エッチャン
トを用いることにより、再現性良くリッジ構造を形成で
きる。このようなエッチャントの例として、有機酸と過
酸化水素の混合液が挙げられる。
【００１６】次に、図２−ｄに示すように、再結晶成長
でリッジ部分以外の箇所をｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１０で埋め込む。リッジ部分は、絶縁膜１４が結晶成長
時のマスクともなるため、この上には結晶成長しない。
続いて、ウエットあるいはドライエッチングにより絶縁
膜１４を除去した後、図２−ｅに示すようにｐ−ＧａＡ
ｓ第２コンタクト層１１を結晶成長し、最後にｎ−Ｇａ
Ａｓ半導体基板１側にｎ−電極１３、ｐ−ＧａＡｓ第２
コンタクト層１１側にｐ−電極１２を形成することによ
り、図１に示すようなリッジ型半導体レーザ装置が完成
する。
でリッジ部分以外の箇所をｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１０で埋め込む。リッジ部分は、絶縁膜１４が結晶成長
時のマスクともなるため、この上には結晶成長しない。
続いて、ウエットあるいはドライエッチングにより絶縁
膜１４を除去した後、図２−ｅに示すようにｐ−ＧａＡ
ｓ第２コンタクト層１１を結晶成長し、最後にｎ−Ｇａ
Ａｓ半導体基板１側にｎ−電極１３、ｐ−ＧａＡｓ第２
コンタクト層１１側にｐ−電極１２を形成することによ
り、図１に示すようなリッジ型半導体レーザ装置が完成
する。
【００１７】本実施例によるリッジ型半導体レーザ装置
においては、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６
とｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の間に、両者の中間
的なアルミ組成を有するｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッ
チングバッファ層７が挿入されている。エッチングバッ
ファ層７は、有機酸・過酸化水素溶液に対してはアルミ
組成比依存性により図６に示すように第１コンタクト層
８と第２クラッド層６の中間的なエッチングレートを有
することになる。この結果、各層間でのエッチングレー
ト差が従来より小さくなるため、従来発生していたよう
な、リッジエッチング時に生じる段差が極めて生じにく
くなり、滑らかな側面の形状のリッジ構造が再現性良く
形成できる。
においては、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２クラッド層６
とｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の間に、両者の中間
的なアルミ組成を有するｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッ
チングバッファ層７が挿入されている。エッチングバッ
ファ層７は、有機酸・過酸化水素溶液に対してはアルミ
組成比依存性により図６に示すように第１コンタクト層
８と第２クラッド層６の中間的なエッチングレートを有
することになる。この結果、各層間でのエッチングレー
ト差が従来より小さくなるため、従来発生していたよう
な、リッジエッチング時に生じる段差が極めて生じにく
くなり、滑らかな側面の形状のリッジ構造が再現性良く
形成できる。
【００１８】実施例２．実施例１において導入したｐ−
Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層７に対して
さらにエッチングレート差の緩和効果を増大させるた
め、図３に示すように、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２ク
ラッド層６とｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の間にア
ルミ組成比を０から０．５まで連続的に変化させたグレ
イディドエッチングバッファ層１７を設け、エッチング
レートの観点から不連続な領域をなくすことにより、さ
らに安定にリッジ導波路を形成することができる。
Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓエッチングバッファ層７に対して
さらにエッチングレート差の緩和効果を増大させるた
め、図３に示すように、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ第２ク
ラッド層６とｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層８の間にア
ルミ組成比を０から０．５まで連続的に変化させたグレ
イディドエッチングバッファ層１７を設け、エッチング
レートの観点から不連続な領域をなくすことにより、さ
らに安定にリッジ導波路を形成することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、クラッ
ド層とコンタクト層の間に、両者の中間的なエッチング
レートを有するエッチングバッッファ層が挿入されてい
るので、各層間でのエッチングレート差が小さくなり、
段差のない滑らかな側面の形状のリッジ構造が再現性良
く形成でき、信頼性の高い半導体レーザ装置が得られ
る。また、グレイディド層を用いることにより、各層間
でエッチングレートの不連続な領域がなくなるため、さ
らに安定で滑らかなリッジ構造が形成できる効果があ
る。
ド層とコンタクト層の間に、両者の中間的なエッチング
レートを有するエッチングバッッファ層が挿入されてい
るので、各層間でのエッチングレート差が小さくなり、
段差のない滑らかな側面の形状のリッジ構造が再現性良
く形成でき、信頼性の高い半導体レーザ装置が得られ
る。また、グレイディド層を用いることにより、各層間
でエッチングレートの不連続な領域がなくなるため、さ
らに安定で滑らかなリッジ構造が形成できる効果があ
る。
【００２０】さらに、この発明の製造方法によれば、有
機酸と過酸化水素の混合液によるウエットエッチングに
より、第１コンタクト層、エッチングバッファ層、第２
クラッド層を選択的にエッチングし、再現性良く安定に
リッジ構造を形成することができる。
機酸と過酸化水素の混合液によるウエットエッチングに
より、第１コンタクト層、エッチングバッファ層、第２
クラッド層を選択的にエッチングし、再現性良く安定に
リッジ構造を形成することができる。
【図１】 本発明の一実施例における半導体レーザ装置
の構造を示す斜視図である。
の構造を示す斜視図である。
【図２】 本発明の一実施例における半導体レーザ装置
の製造フローを示す図である。
の製造フローを示す図である。
【図３】 ａは、本発明の実施例２における半導体レー
ザ装置を示す断面図、ｂは、グレイディドエッチングバ
ッファ層のＡｌ組成比を示す図である。
ザ装置を示す断面図、ｂは、グレイディドエッチングバ
ッファ層のＡｌ組成比を示す図である。
【図４】 従来の半導体レーザ装置の構造を示す斜視図
である。
である。
【図５】 従来の半導体レーザ装置の製造フローを示す
図である。
図である。
【図６】 有機酸・過酸化水素溶液におけるエッチング
レートとアルミ組成比の関係を示す図である。
レートとアルミ組成比の関係を示す図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ半導体基板、２ ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5
Ａｓクラッド層、３ 量子井戸活性層、４ ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１クラッド層、５ ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ
0.3Ａｓエッチングストッパー層、６ ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓ第２クラッド層、７ ｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａ
ｓエッチングバッファ層、８ ｐ−ＧａＡｓ第１コンタ
クト層、９ リッジ型導波路、１０ ｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層、１１ ｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層、１
２ ｐ−電極、１３ ｎ−電極、１４ 絶縁膜によるリ
ッジマスク、１５ ｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層中の
空洞部分、１６ ウエハ表面上の窪み部分、１７ グレ
イディドエッチングバッファ層。
Ａｓクラッド層、３ 量子井戸活性層、４ ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓ第１クラッド層、５ ｐ−Ａｌ0.7Ｇａ
0.3Ａｓエッチングストッパー層、６ ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓ第２クラッド層、７ ｐ−Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａ
ｓエッチングバッファ層、８ ｐ−ＧａＡｓ第１コンタ
クト層、９ リッジ型導波路、１０ ｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層、１１ ｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層、１
２ ｐ−電極、１３ ｎ−電極、１４ 絶縁膜によるリ
ッジマスク、１５ ｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層中の
空洞部分、１６ ウエハ表面上の窪み部分、１７ グレ
イディドエッチングバッファ層。
Claims (3)
- 【請求項１】 クラッド層とコンタクト層の間にエッチ
ングバッファ層を有するリッジ型導波路を備え、上記エ
ッチングバッファ層のアルミ組成比が、上記クラッド層
とコンタクト層のそれぞれのアルミ組成比の中間的な値
であることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 エッチングバッファ層は、アルミ組成比
が、クラッド層のアルミ組成比からコンタクト層のアル
ミ組成比へと連続的に変化するグレイディド層であるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 ｎ−ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなるクラッド層、量子井戸活性層、
ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第１クラッド層、ｐ−
Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓよりなるエッチングストッパー層、
ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第２クラッド層、ｐ−
Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓよりなるエッチングバッファ層、
ｐ−ＧａＡｓよりなる第１コンタクト層の各層を順次形
成する工程と、第１コンタクト層上にリッジエッチング
マスクとして機能する絶縁膜を形成する工程と、有機酸
と過酸化水素の混合液によるウエットエッチングにて第
１コンタクト層、エッチングバッファ層、第２クラッド
層をエッチングし、リッジ構造を形成する工程を含むこ
とを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4830495A JPH08250801A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 半導体レーザ装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4830495A JPH08250801A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 半導体レーザ装置とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250801A true JPH08250801A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12799695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4830495A Pending JPH08250801A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 半導体レーザ装置とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08250801A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002204028A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2003069154A (ja) * | 2001-06-11 | 2003-03-07 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2003218465A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Sharp Corp | ストライプ導波構造型半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JP2003318490A (ja) * | 2002-04-25 | 2003-11-07 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| US7065116B2 (en) | 2003-11-25 | 2006-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element and manufacturing method for the same |
| JP2007088132A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Sharp Corp | 半導体レーザ |
| JP2018101752A (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 住友電気工業株式会社 | 半導体光素子およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP4830495A patent/JPH08250801A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002204028A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2003069154A (ja) * | 2001-06-11 | 2003-03-07 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2003218465A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Sharp Corp | ストライプ導波構造型半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| US6711196B2 (en) | 2002-01-22 | 2004-03-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Stripe waveguide structure type semiconductor laser device and fabricating method therefor |
| JP2003318490A (ja) * | 2002-04-25 | 2003-11-07 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| US7065116B2 (en) | 2003-11-25 | 2006-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element and manufacturing method for the same |
| JP2007088132A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Sharp Corp | 半導体レーザ |
| JP2018101752A (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 住友電気工業株式会社 | 半導体光素子およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3791589B2 (ja) | 端面非注入型半導体レーザおよびその製造方法 | |
| US5604764A (en) | Semiconductor laser | |
| JPH03208388A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法と不純物拡散方法 | |
| JP2004014569A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH027194B2 (ja) | ||
| JPH09116222A (ja) | 半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザ | |
| JPH10229246A (ja) | リッジ型半導体レーザダイオードとその製造方法 | |
| JPH08250801A (ja) | 半導体レーザ装置とその製造方法 | |
| JPH05259574A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| US4602371A (en) | High output semiconductor laser device utilizing a mesa-stripe optical confinement region | |
| JP3024611B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP4164248B2 (ja) | 半導体素子及びその製造方法、及び半導体光装置 | |
| JPH11354886A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| US5974067A (en) | Semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
| JP2550717B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP3689733B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JP2605478B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JP2973215B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH11284276A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JPH07131110A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JP2814124B2 (ja) | 埋込み形半導体発光素子 | |
| JP2988552B2 (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JP2001230490A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPH09214026A (ja) | 光半導体装置とその製造方法 | |
| JPH09153657A (ja) | 半導体レーザの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040608 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |