JP4839497B2 - 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光装置及びその製造方法に関し、特には結晶面に対して傾斜させた表面を有するガリウム砒素等の化合物半導体基板を用いた半導体発光装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile disk）などの光学記録媒体に対する書き込み（記録）や読み取り（再生）に用いられる光学ピックアップ装置には、半導体発光装置（いわゆる半導体レーザ）が搭載されている。
【０００３】
図１０には、この半導体発光装置の一構成例を示す。この図に示す半導体発光装置は、例えばｎ型のＧａＡｓ（ガリウム−砒素）からなる基板１０１上に、ここでの図示を省略したバッファ層を介して、ＡｌＧａＡｓ（アルミニウム−ガリウム−砒素）からなるｎ型の下部クラッド層１０２、ＡｌＧａＡｓからなる量子井戸構造の活性層１０３、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型の上部クラッド層１０４を順次積層してなる多層膜パターンが設けられている。また、上部クラッド層１０４上には、ｐ型のＧａＡｓからなる一条の電流注入層１０５が、例えば絶縁領域１０６に挟まれるようにして図面の奥行き方向に延設され、これによって活性層１０３内に電流狭窄層（いわゆるストライプ）１０３ａを形成している。また、電流注入層１０５の延設方向両端側における多層膜パターンの端面を劈開面とすることで、活性層１０３を共振器構造とし、ここで発生させたレーザ光が共振されて劈開面から取り出されるようになっている。
【０００４】
このような構成の半導体発光装置においては、活性層１０３の劈開面付近における界面準位、熱ハケの悪さ、光密度の高さなどにより、この劈開面付近のバンドギャップが中央領域のバンドギャップよりも小さくなると言った問題がある。このため、ストライプ１０３ａの中央付近で発生した発光光が劈開面付近で吸収され易く、多量の発熱や、最高発振出力の制限、さらには端面破壊を引き起こす要因になっていた。
【０００５】
そこで、活性層１０３の劈開面付近のバンドギャップを上昇させる、いわゆる窓構造が提案されている。この窓構造を有する半導体発光装置は、バンドギャップの高い材料で多層膜パターンの劈開面側を埋め込んだ構成のものや、多層膜パターンの劈開面側端部に不純物を拡散させ、活性層１０３の超格子構造を壊してバンドギャップを上げた構成のものに二分される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成の窓構造を形成するには、工程が複雑になると共に、高精度のプロセス技術が必要とされるため、半導体発光装置の製造コストの増加や歩留まりの低下を招く要因になっている。
【０００７】
例えば、赤色レーザ光を発振する半導体発光装置を形成する場合、劈開面付近の活性層に不純物としてＺｎ（亜鉛）を拡散させる。ところが、Ｚｎは活性層内で非発光センサを作りやすく、発光領域に存在すると劣化の原因になり信頼性を損なう要因になる。このため、拡散させるＺｎの量は、劈開面付近ではバンドギャップを高めるために多めに設定されるものの、発光領域である活性層の中央領域にはほとんど拡散させてはならない。したがって、Ｚｎの拡散領域と拡散距離とを精密に制御するための高度なプロセス技術が必要とされるのである。
【０００８】
そこで、本発明は、高度なプロセス技術を必要とすることなく簡便に窓構造を設けることが可能な半導体発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
このような目的を達成するための本発明の半導体発光装置は、結晶面に対して結晶方位［０１１］または［０１１ ^- ］方向に３度から１５度程度傾斜させた表面を有する化合物半導体からなる基板の当該表面上に、ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなる下部クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ，ＩｎＧａＰまたはＡｌＧａＡｓからなる活性層及びＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなる上部クラッド層等が順次積層された多層膜パターンを設け、この上部に一条の電流注入層を設けたもので、基板の表面が、この基板上に成長させたエピタキシャル層をウェットエッチングによりエッチング除去してなる加工領域と、この加工領域の両側に位置する初期表面領域とを備えていることを特徴としている。そして、多層膜パターンは、電流注入層の延設方向の両端部が初期表面領域上に設けられ、中央部が加工領域上に設けられると共に、当該多層膜パターンにおける活性層での発光波長は、初期表面領域上よりも加工領域上の方が長い。
【００１０】
また、本発明の半導体発光装置の製造方法は、このような構成の半導体装置を製造する方法であり、次のように行うことを特徴としている。先ず、基板の表面上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンで挟まれた当該基板の露出表面上にエピタキシャル層を成長させる。次に、エピタキシャル層をウェットエッチングによりエッチング除去することによって基板の表面に加工領域を形成し、マスクパターンを除去することによって加工領域の両側に基板の初期表面領域を露出させる。その後、この基板上に多層膜を形成し、この上部に加工領域上を横切って両脇の初期表面領域上にまで延設された電流注入層を形成する。
【００１１】
このような構成の半導体発光装置では、電流注入層に沿って形成される活性層内のストライプの中央部が、加工領域上に形成された多層膜パターンの活性層部分によって構成され、同ストライプの両端部が初期表面領域上に形成された多層膜パターンの活性層部分によって構成されることになる。ここで、図５のグラフに示すように、初期表面領域上に形成された多層膜における活性層での発光波長λｂと比較して、加工領域上に形成された多層膜における活性層での発光波長λａが長くなることが実験的にわかった。このことから、この半導体発光装置のストライプにおいては、加工領域上に形成された中央部分での発光波長が長く（つまりバンドギャップが小さく）、初期表面領域１ｂ上に形成された両端部分での発光波長が短い（つまりバンドギャップが大きい）ことになる。したがって、この半導体発光装置は、窓構造を備えたものとなる。
【００１２】
そして、本発明の製造方法では、加工領域上を横切って両脇の初期表面領域上に延設される状態で電流注入層が多層膜上に形成されるため、初期表面領域上において電流注入層の延設方向と交わるように当該電流注入層及び多層膜をパターニング（劈開）することで、初期表面領域上に電流注入層の延設方向端部が設けられた半導体発光装置が得られる。したがって、マスクパターンの形成、エピタキシャル層の形成、及びこれらのエッチング除去と言った簡便な工程を追加することのみによって、上記構成の窓構造を備えた半導体発光装置が得られることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体発光装置及びその製造方法の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１乃至図４は、本発明の第１実施形態を説明するための図であり、以下にこれらの図を用いてその製造方法から順に説明を行う。
【００１５】
先ず、図１(１)に示すように、例えばＧａＡｓのような化合物半導体からなるｎ型の基板１を用意する。この基板１は、ＧａＡｓの結晶面に対して傾斜角（ＯＦＦ角）を持たせた表面を有するいわゆるＯＦＦ基板であることとする。ここでは、ＧａＡｓの（００１）面を結晶方位［０１１］または［０１１^-］｛ただし（−）は反転を意味する論理否定記号であることとする｝方向に３度から１５度程度、好ましくは１０度のＯＦＦ角を持たせた表面を有するＯＦＦ基板を用いることとする。
【００１６】
そして、この基板１の表面上に、酸化シリコン系材料や窒化シリコン系材料からなるマスクパターン２を形成する。このマスクパターン２は、ここで形成される半導体発光装置のストライプと垂直に交わる方向に延設されるように設けられ、基板１上に成膜させた酸化シリコン系膜または窒化シリコン系膜をパターニングすることによって形成されることとする。尚、ここで、半導体発光装置のストライプは、基板１の結晶方位の傾斜方向に対して垂直を成す方向に延設されることとする。したがって、マスクパターン２は、基板１の結晶方位の傾斜方向に延設されることになる。
【００１７】
次に、図１（２）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ：Metal Organic Vapor Phase Epitaxial growth）などのエピタキシャル成長法によって、基板１の露出表面上に選択的に、数μｍの膜厚のエピタキシャル層３を成長させる。このエピタキシャル層３は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＧａＩｎＰ（アルミニウム−ガリウム−インジウム−リン）など、基板１上にエピタキシャル成長可能な材料層であれば良い。
【００１８】
その後、図１（３）に示すように、前の工程で形成したエピタキシャル層（３）をエッチング除去することで基板１表面を露出させ、これによって基板１表面にエピタキシャル層をエッチング除去してなる加工領域１ａを形成する。この際、エピタキシャル層（３）がＡｌＧａＡｓまたはＡｌＧａＩｎＰからなる場合には、例えば硫酸系のエッチング液またはフッ酸系のエッチング液を用いた選択エッチングを行う。また、エピタキシャル層（３）がｐ型のＧａＡｓからなる場合には、フェリシアン化カリウム／水酸化カリウム溶液をエッチング液として用いた選択エッチングを行う。さらに、エピタキシャル層（３）がｎ型のＧａＡｓからなる場合には、アンモニア系のエッチング液を用いてエッチング時間を制御したエッチングを行うこととする。
【００１９】
次いで、図１（４）に示すように、基板１表面からマスクパターン（２）をエッチング除去し、基板１表面に初期表面領域１ｂを露出させる。尚、マスクパターンが酸化シリコンからなり、かつエピタキシャル層のエッチング除去においてフッ酸系のエッチング液を用いた場合には、エピタキシャル層のエッチング除去工程においてマスクパターンも同時にエッチング除去されることになる。
【００２０】
以上によって、図２の平面図に示すように、基板１の表面には、エピタキシャル層（３）のエッチング除去によって得られた加工領域１ａと、マスクパターン（２）によって保護されていた初期表面領域１ｂとが、交互に配置された状態になる。尚、図２のＡ−Ａ’断面が、図１（４）に相当する。
【００２１】
ここで、図２中の二点鎖線ａに示す領域が、引き続き行われる以下の工程で形成される導体発光装置１個分の領域になる。そして、加工領域１ａと初期表面領域１ｂとの延設方向に交わる方向に、半導体発光装置のストライプ予定部ｂが配置される。また、図中矢印ｃの延長線、すなわち初期表面領域１ｂの中央付近が、将来的に半導体発光装置の端面、すなわち劈開予定面となる。
【００２２】
以上の後、加工領域１ａと初期表面領域１ｂとを有する基板１上に、例えばここでは図示を省略したｎ型ＧａＡｓとｎ型ＩｎＧａＰ（インジウム−ガリウム−リン）を順次積層させてなるバッファ層を形成する。そして、図３（図２のＡ−Ａ’断面に相当する）及び図４（図２のＢ−Ｂ’断面に相当する）に示すように、上述のバッファ層（図示省略）を介して、基板１上に、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型の下部クラッド層５、単層または多層のＡｌＧａＩｎＰ（またはＩｎＧａＰ）からなる量子井戸構造（発光波長領域６５０ｎｍ帯域）の活性層６、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型の上部クラッド層７、及びＧａＡｓからなるｐ型のキャップ層８を順次積層させた多層膜を形成する。また、必要に応じて、下部クラッド層５と活性層６との間にはこれらの中間組成のガイド層を設け、活性層６と上部クラッド層７との間にはこれらの中間組成のガイド層を設けることとする。また、これらの各層の成膜は、例えばＭＯＶＰＥなどのエピタキシャル成長法によって行われることとする。
【００２３】
次に、レジストパターンによってキャップ層８の電流注入層８ａとなる部分を保護した状態で、キャップ層８の表面からｐ型のクラッド層７の途中の深さまでイオン注入によって不純物を導入する。これによって、不純物の導入部に絶縁領域９を形成し、キャップ層８をパターニングしてなる電流注入層８ａを形成する。この電流注入層８ａは、図２に示したストライプ予定部ｂに沿って複数条設けられ、これによって、各半導体発光装置領域ａ（図２参照）の活性層６内に一条のストライプ６aが形成される。このストライプ６ａは、基板１表面の加工領域１ａと初期表面領域１ｂとの延設方向に交わる方向に延設されることになる。
【００２４】
以上の後、ここでの図示は省略したが、電流注入層８ａに接続させる状態でＴｉ（チタン）／Ｐｔ（プラチナ）／Ａｕ（金）のようなｐ型の電極を形成し、さらにｎ型の基板１に接続させる状態でＡｕＧｅ（金−ゲルマニウム）／Ｎｉ（ニッケル）／Ａｕ（金）のようなｎ型の電極を形成する。また、基板１上に形成された複数条の電流注入層８ａを１条ずつに分割する状態で、上記電極及び各層５〜７をパターニングすると共に基板１を分離分割する。
【００２５】
次に、初期表面領域１ｂ中央の各劈開線ｃにおいて、電流注入層（８ａ）及びストライプ（６ａ）の延設方向と交わる方向に基板１及びその上部の劈開させ、各層５〜７をパターニングしてなる多層膜パターンＰを形成し、これによってＡｌＧａＩｎＰ系の４元系材料からなる各半導体発光装置を完成させる。
【００２６】
このようにして得られた半導体発光装置は、ストライプ６ａの両端側となる劈開面付近が初期表面領域１ｂ上に形成され、中央付近が加工領域１ａ上に形成されたものになる。
【００２７】
ここで、図５には、上記第１実施形態と同様のＡｌＧａＩｎＰ系の各半導体発光装置の多層膜（５〜７）における活性層６でのフォトルミネッセンスの発光波長の測定結果を示す。この図において、Ａ部は、加工領域上に直接形成された多層膜における活性層の各部の発光波長を示す。また、Ｂ部は、加工領域に隣接させて残したエピタキシャル層上の多層膜における活性層の各部の発光波長を示す。
【００２８】
この図に示すように、加工領域上に形成された多層膜（Ａ部）における活性層の発光波長λａは、６６６ｎｍ程度になる。これは、基板の初期表面領域上に形成された多層膜における発光波長λｂ＝６５６ｎｍと比較して、１０ｎｍ程度大きな値になっていることがわかる。つまり、加工領域上には、初期表面領域上よりも発光波長が長くバンドギャップが小さい多層膜が形成されることになる。
【００２９】
このことから、第１実施形態の半導体発光装置のストライプ６ａにおいては、加工領域１ａ上に形成された中央部の発光波長が長く（つまりバンドギャップが小さく）、初期表面領域１ｂ上に形成された両端部の発光波長が短い（つまりバンドギャップが大きい）ことになる。したがって、この半導体発光装置は、窓構造を備えたものとなる。
【００３０】
すなわち、第１実施形態によれば、高精度のプロセスを追加することなく、ラフな位置合わせによるマスクパターンの形成、エピタキシャル層の形成、さらにはこれらのエッチング除去と言った簡便な工程の追加のみによって窓構造を有する半導体発光装置を得ることが可能になる。
【００３１】
尚、第１実施形態においては、図１（２）で形成したエピタキシャル層３を全てエッチング除去したが、このエピタキシャル層３は部分的に残してエッチングしても良い。例えば、図６に示すように、ストライプ予定部ｂの両脇となる基板１上部分にエピタキシャル層３を残しても良い。このようにした場合、劈開予定線ｃ付近上のエピタキシャル層３部分を除去することで、後の劈開工程において、劈開個所を認識し易くなる。
【００３２】
（第２実施形態）
図７乃至図８は、本発明の第２実施形態を説明するための図である。ここでは、異なる波長の半導体レーザ（第１レーザ及び第２レーザ）を１チップ上に搭載してなる半導体発光装置に本発明を適用した実施形態を、その製造方法から順に説明する。尚、各図における断面図は、平面図におけるＡ−Ａ’断面になる。また、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を行うこととする。
【００３３】
先ず、図７(１)に示すように、第１実施形態と同様のｎ型のＧａＡｓからなるＯＦＦ基板（基板）１を用意し、この基板１の表面上に、酸化シリコン系材料または窒化シリコン系材料からなるマスクパターン２’（平面図のみに図示）を形成する。ここで、図中の二点鎖線ａに示す領域を、引き続き行われる以下の工程で形成される半導体発光装置１個分の領域とした場合、この半導体発光装置領域ａ内に、半導体発光装置の２条のストライプ予定部ｂと一対のマスクパターン２’を配置することとする。これらのマスクパターン２’は、２条のストライプ予定部ｂのうちの一方が配置される部分上において、互いに所定間隔を隔てた状態で半導体発光装置領域ａの両端に設けられることとする。尚、このマスクパターン２’は、基板１上に成膜させた酸化シリコン系膜または窒化シリコン系膜をパターニングすることによって形成される。
【００３４】
次に、基板１の露出表面上に、例えばＭＯＶＰＥなどのエピタキシャル成長法によって、選択的にｎ型のＡｌＧａＡｓからなるエピタキシャル層３’を成長させる。このエピタキシャル層３’は、第１下部クラッド層を兼ねるものであり、必要に応じて、ｎ型のＡｌＧａＡｓの下地に、ｎ型のＡｌＧａＡｓからなるバッファ層をエピタキシャル成長させた積層構造にしても良い。
【００３５】
その後、図７（２）に示すように、マスクパターン２’（平面図のみに図示）及びエピタキシャル層３’を覆う状態で、基板１上に、例えばＭＯＶＰＥなどのエピタキシャル成長法によって、単層または多層のＡｌＧａＡｓからなる量子井戸構造（発振波長７８０ｎｍ帯域）の第１活性層１６、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型の第１上部クラッド層１７、及びＧａＡｓからなるｐ型の第１キャップ層１８を順次積層させる。また、必要に応じて、エピタキシャル層３’と第１活性層１６との間にはこれらの中間組成のガイド層を設け、第１活性層１６と第１上部クラッド層１７との間にはこれらの中間組成のガイド層を設けることとする。
【００３６】
次に、７（３）に示すように、第１レーザとして残す領域上にレジストパターン（図示省略）を形成し、これをマスクに用いた硫酸系の無選択エッチング、及びフッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウェットエッチングにより、第１レーザ領域以外の領域において第１キャップ層１８〜エピタキシャル層３’までの各層及びマスクパターン（２’）をエッチング除去する。これによって、ＡｌＧａＡｓのような３元系材料を用いた第１多層膜パターンＰ１を形成する。
【００３７】
この第１多層膜パターンＰ１は、半導体発光装置領域に配置される２条のストライプ予定部ｂのうちのマスクパターン（２’）上に配置された１条を露出させる状態で設けられる。
【００３８】
これによって、第２レーザを形成する領域の基板１表面を露出させる。この際、基板１の露出表面には、エピタキシャル層（３’）のエッチング除去によって得られた加工領域１ａと、マスクパターン（２’）によって保護されていた初期表面領域１ｂ（平面図のみに図示）とが、ストライプ予定部ｂの延設方向に沿って交互に配置されることになる。
【００３９】
次に、第１多層膜パターンＰ１を覆う状態で、ＧａＡｓ上にＩｎＧａＰを積層させてなるｎ型のバッファ層（図示省略）を形成する。次いで、図８（１）に示すように、このバッファ層を介して、基板１上に、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型の第２下部クラッド層２５、単層または多層のＡｌＧａＩｎＰ（またはＩｎＧａＰ）からなる量子井戸構造（発振波長６５０ｎｍ帯域）の第２活性層２６、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型の第２上部クラッド層２７、及びＧａＡｓからなるｐ型の第２キャップ層２８を順次積層させ、４元系材料を用いた第２多層膜（以上、断面図のみに図示）を形成する。また、必要に応じて、第２下部クラッド層２５と第２活性層２６との間にはこれらの中間組成のガイド層を設け、第２活性層２６と第２上部クラッド層２７との間にはこれらの中間組成のガイド層を設けることとする。これらの各層の形成は、例えばＭＯＶＰＥ法のようなエピタキシャル成長法によって行う。
【００４０】
しかる後、第２多層膜の第２レーザとして残す領域上にレジストパターン（図示省略）を形成し、これをマスクに用いた硫酸系のキャップエッチング、リン酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチング等のウェットエッチングにより、第２レーザ領域以外の領域の第２多層膜部分をエッチング除去する。これによって、第１多層膜パターンＰ１間に、これら第１多層膜パターンＰ１に対して分離させた第２多層膜パターンＰ２を形成する。
【００４１】
次に、図８（２）に示すように、レジストパターン（図示省略）によって第１多層膜パターンＰ１及び第２多層パターンＰ２の電流注入領域となる部分を保護した状態で、第１キャップ層１８及び第２キャップ層２８の表面から第１上部クラッド層１７、及び第２上部クラッド層２７の途中の深さまでイオン注入によって不純物を導入する。これによって、不純物の導入部に絶縁領域１９，２９を形成し、第１キャップ層１８をパターニングしてなる第１電流注入層１８ａ、及び第２キャップ層２８をパターニングしてなる第２電流注入層２８ａを形成する。これらの電流注入層１８ａ，２８ａは、図７（１）に示したストライプ予定部ｂ上に沿って設けられ、これによって、第１活性層１６内に一条のストライプ１６aが形成され、第２活性層２６内に一条のストライプ２６ａが形成される。これらのストライプ１６ａ，２６ａは、基板１表面の加工領域１ａと初期表面領域（１ｂ）とを交互に横切る方向に延設されることになる。特に、第２活性層２６内のストライプ２６ａは、加工領域１ａ上と初期表面領域（１ｂ）上とを交互に横切るように延設される。
【００４２】
以上の後、ここでの図示は省略したが、第１実施形態と同様に、電流注入層８ａ，１８ａに接続させる状態でＴｉ／Ｐｔ／Ａｕのようなｐ型の電極を形成し、さらにｎ型の基板１に接続させる状態でＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕのようなｎ型の電極を形成する。
【００４３】
次に、隣り合わせて設けられた第１多層パターンＰ１と第２多層パターンＰ２とを一組にして、基板１を分割する。
【００４４】
その後、図８（２）のＢ−Ｂ’断面に相当する図９に示すように、電流注入層１８ａ，２８ａの延設方向と交差し、かつ初期表面領域１ｂ（図２参照）の中央を通る劈開線ｃにおいて、基板１、第２多層膜パターンＰ２及びここでの図示を省略した第１多層膜パターン（Ｐ１）を劈開して各半導体発光装置を完成させる。
【００４５】
このようにして得られた半導体発光装置は、図８（２）の断面図及び図９に示すように、第１活性層１６を備えた第１レーザと、この第１活性層１６とは組成の異なる第２活性層２６を備えた第２レーザとを有する２波長レーザになる。
【００４６】
ここで特に、第２レーザは、第２活性層２６内のストライプ２６ａの両端側となる劈開面付近が初期表面領域１ｂ上に形成され、中央付近が加工領域１ａ上に形成されたものになる。このため、この第２レーザは、第１実施形態の半導体発光装置と同様に、窓構造を有するものとなる。
【００４７】
したがって、この第２実施形態によれば、高精度のプロセスを追加することなく、ラフな位置合わせによるマスクパターンの形成、エピタキシャル層の形成、さらにはこれらのエッチング除去と言った簡便な工程の追加のみによって第２レーザに窓構造を設けてなる、２波長の半導体発光装置を得ることができる。また、特に安定した発光光を取り出しにくい４元系（ＡｌＧａＩｎＰ）の第２レーザに窓構造を設けたことで、この第２レーザからも安定した発光光を得ることが可能になる。
【００４８】
尚、第２実施形態においては、第１レーザを構成する第１多層膜パターンＰ１と、第２レーザを構成する第２多層膜パターンＰ２とを、一定幅を有する直線条のラインパターンとして示した。しかし、これらのパターンＰ１、Ｐ２の形状は、直線条のラインパターンに限定されることはなく、必要に応じて幅の狭いくびれ部などを形成しても良い。
【００４９】
また、第２実施形態においては、本発明を２波長の半導体発光装置に適用した場合を説明したが、本発明は、同一波長の半導体レーザが複数搭載された半導体装置や、アレイレーザ等の他の複合レーザにも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
さらに、上記各実施形態においては、ＧａＡｓからなるＯＦＦ基板を用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されることはなく、他の化合物半導体、例えばガリウムナイトライド（ＧａＮ）からなるＯＦＦ基板を用いた場合にも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。ただし、この場合、クラッド層や活性層などの材質及びこれらのパターニングの際に用いられるエッチング液等は、適宜選択されたものを用いることとする。
【００５１】
【発明の効果】
以上本発明の半導体発光装置及びその製造方法によれば、ＯＦＦ基板の表面にエピタキシャル層をエッチング除去してなる加工領域を設けてその両側に初期表面領域を配置し、加工領域の上部にストライプの中央付近が配置される構成を採用することによって、高精度のプロセスを追加することなく、ラフな位置合わせによるマスクパターンの形成、エピタキシャル層の形成、さらにはこれらのエッチング除去と言った簡便な工程の追加のみによって窓構造を有する半導体発光装置を得ることが可能になる。この結果、窓構造を有する半導体発光装置の歩留まりの向上及び製造コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を説明するための断面工程図である。
【図２】第１実施形態を説明するための平面図である。
【図３】第１実施形態を説明するための断面図（その１）である。
【図４】第１実施形態を説明するための断面図（その２）である。
【図５】本発明の効果を説明する図である。
【図６】第１実施形態の変形例を示す平面図である。
【図７】第２実施形態を説明するための工程図（その１）である。
【図８】第２実施形態を説明するための工程図（その２）である。
【図９】第２実施形態を説明するための断面図である。
【図１０】従来の半導体発光装置の一例を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…基板、１ａ…加工領域、１ｂ…初期表面領域、２，２’…マスクパターン、３，３’…エピタキシャル層、５…下部クラッド層、６…活性層、７…上部クラッド層、８ａ…電流注入層、１６…第１活性層、１７…第１上部クラッド層、１８ａ…第１電流注入層、２５…第２下部クラッド層、２６…第２活性層、２７…第２上部クラッド層、２８ａ…第２電流注入層、Ｐ…多層膜パターン、Ｐ１…第１多層膜パターン、Ｐ２…第２多層膜パターン

Claims (6)

1. 結晶面に対して結晶方位［０１１］または［０１１ ^- ］方向に３度から１５度程度傾斜させた表面を有する化合物半導体からなる基板と、
   ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなる下部クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ，ＩｎＧａＰまたはＡｌＧａＡｓからなる活性層及びＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなり、前記下部クラッド層と異なる導電型の上部クラッド層が前記基板上に順次積層された多層膜パターンと、
   前記多層膜パターン上に設けられた一条の電流注入層とを備えてなる半導体発光装置において、
   前記基板の表面は、前記基板上に成長させたエピタキシャル層をウェットエッチングによりエッチング除去してなる加工領域と、前記加工領域の両側に位置する初期表面領域とを備え、
   前記多層膜パターンは、前記電流注入層の延設方向の両端部が前記初期表面領域上に設けられ、中央部が前記加工領域上に設けられると共に、前記多層膜パターンにおける前記活性層での発光波長は、前記初期表面領域上よりも前記加工領域上の方が長い
   半導体発光装置。
2. 前記電流注入層の両脇における前記基板上に、前記エピタキシャル層が残されている
   請求項１記載の半導体発光装置。
3. 前記エピタキシャル層を第２の下部クラッド層とし、この上部に前記活性層とは異なる組成の第２の活性層、前記エピタキシャル層と異なる導電型の第２の上部クラッド層が順次積層された第２の多層膜パターンと、
   前記電流注入層と平行に前記第２の多層膜パターン上に設けられた第２の電流注入層とを備えた
   請求項２記載の半導体発光装置。
4. 結晶面に対して結晶方位［０１１］または［０１１ ^- ］方向に３度から１５度程度傾斜させた表面を有する化合物半導体からなる基板の当該表面上にマスクパターンを形成し、前記マスクパターンで挟まれた前記基板の露出表面上にエピタキシャル層を成長させる工程と、
   前記エピタキシャル層をウェットエッチングによりエッチング除去することによって、前記基板の表面に前記エピタキシャル層をエッチング除去してなる加工領域を形成する工程と、
   前記マスクパターンを除去することによって前記加工領域の両側に前記基板の初期表面領域を露出させる工程と、
   前記基板上にＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなる下部クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ，ＩｎＧａＰまたはＡｌＧａＡｓからなる活性層、ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなり、前記下部クラッド層と異なる導電型の上部クラッド層が順次積層された多層膜を形成する工程と、
   前記多層膜上に、前記加工領域上を横切る状態で前記加工領域の両脇の前記初期表面領域上にまで延設された電流注入層を形成する工程と、を行う
   半導体発光装置の製造方法。
5. 前記エピタキシャル層をエッチング除去する工程では、前記電流注入層の両脇になる部分に当該エピタキシャル層を残す
   請求項４記載の半導体発光装置の製造方法。
6. 結晶面に対して結晶方位［０１１］または［０１１ ^- ］方向に３度から１５度程度傾斜させた表面を有する化合物半導体からなる基板の当該表面上に一対のマスクパターンを形成する工程と、
   前記マスクパターンが形成された前記基板上に、ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなり、第１下部クラッド層となるエピタキシャル層、ＡｌＧａＩｎＰ，ＩｎＧａＰまたはＡｌＧａＡｓからなる第１活性層、ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなり、前記エピタキシャル層と異なる導電型の第１上部クラッド層が順次積層された第１多層膜を形成する工程と、
   前記マスクパターン上及び前記マスクパターン間の前記第１多層膜をウェットエッチングによりエッチング除去することによって、第１多層膜パターンを形成すると共に前記マスクパターン間における前記基板の表面に前記エピタキシャル層をエッチング除去してなる加工領域を形成する工程と、
   前記マスクパターンを除去することによって前記加工領域の両側に前記基板の初期表面領域を露出させる工程と、
   前記基板上にＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなる第２下部クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ，ＩｎＧａＰまたはＡｌＧａＡｓからなり、かつ前記第１活性層と異なる組成の第２活性層及びＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなり、前記第２下部クラッド層と異なる導電型の第２上部クラッド層が積層された第２多層膜を形成する工程と、
   前記初期表面領域上及び前記加工領域上に前記第２多層膜を残し前記第１多層膜パターン上の前記第２多層膜をエッチング除去することによって第２多層膜パターンを形成する工程と、
   前記第１多層パターン上及び第２多層膜パターン上に、前記加工領域を横切る状態で当該加工領域の両脇の前記初期表面領域上にまで延設された電流注入層を形成する工程とを行う
   半導体発光装置の製造方法。

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