JPH05304336A - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ及びその製造方法Info
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- JPH05304336A JPH05304336A JP27790992A JP27790992A JPH05304336A JP H05304336 A JPH05304336 A JP H05304336A JP 27790992 A JP27790992 A JP 27790992A JP 27790992 A JP27790992 A JP 27790992A JP H05304336 A JPH05304336 A JP H05304336A
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- ridge
- algaas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リッジ残し厚みが所定の厚みに調整され、リ
ッジ両脇のGaAs再成長層(電流阻止層)の結晶欠陥
が低減し、且つ、レーザ光ビームの強度分布における対
称性が向上したリッジ導波型半導体レーザとその製造方
法を得る。 【構成】 p−AlGaAs活性層3を挟むp−AlG
aAs下クラッド層2,p−AlGaAs第1上クラッ
ド層4のAl組成比を0.45〜0.6にし、この第1
上クラッド層4上に、p−GaAs第1エッチングスト
ッパ層6,Al組成比が0.65のp−AlGaAs第
2エッチングストッパ層5及びAl組成比が0.45〜
0.6のp−AlGaAs第2上クラッド層7を形成
し、リッジ形成を行い、露出する上記第2エッチングス
トッパ層5を除去した後、上記GaAs第1エッチング
ストッパ層6上にn−GaAs電流阻止層10を形成す
る。
ッジ両脇のGaAs再成長層(電流阻止層)の結晶欠陥
が低減し、且つ、レーザ光ビームの強度分布における対
称性が向上したリッジ導波型半導体レーザとその製造方
法を得る。 【構成】 p−AlGaAs活性層3を挟むp−AlG
aAs下クラッド層2,p−AlGaAs第1上クラッ
ド層4のAl組成比を0.45〜0.6にし、この第1
上クラッド層4上に、p−GaAs第1エッチングスト
ッパ層6,Al組成比が0.65のp−AlGaAs第
2エッチングストッパ層5及びAl組成比が0.45〜
0.6のp−AlGaAs第2上クラッド層7を形成
し、リッジ形成を行い、露出する上記第2エッチングス
トッパ層5を除去した後、上記GaAs第1エッチング
ストッパ層6上にn−GaAs電流阻止層10を形成す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザとその
製造方法に関し、特に、リッジ導波型半導体レーザとそ
の製造方法に関するものである。
製造方法に関し、特に、リッジ導波型半導体レーザとそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、リッジにより光導波路を形成する
リッジ導波型半導体レーザの高出力化,長寿命化等の高
性能化への要求が高まっている。これらの要求に伴い、
リッジ導波型半導体レーザの製造時の各層の層厚(寸
法)を、より高精度に制御できる技術が望まれており、
例えば、活性層上の上クラッド層のリッジ残し厚みの層
厚のバラツキは光の閉じ込め効果に大きな影響を及ぼす
ため、このリッジ残し厚みを高精度に制御できる技術の
確立が強く望まれている。
リッジ導波型半導体レーザの高出力化,長寿命化等の高
性能化への要求が高まっている。これらの要求に伴い、
リッジ導波型半導体レーザの製造時の各層の層厚(寸
法)を、より高精度に制御できる技術が望まれており、
例えば、活性層上の上クラッド層のリッジ残し厚みの層
厚のバラツキは光の閉じ込め効果に大きな影響を及ぼす
ため、このリッジ残し厚みを高精度に制御できる技術の
確立が強く望まれている。
【0003】図9は、このようなリッジ残し厚みを高精
度に制御できるリッジ導波型半導体レーザの製造工程を
示す工程別断面図であり、図において、51はn−Ga
As層、52はn−Al0.5 Ga0.5 As下クラッド
層、53はp−AlGaAs活性層、54はp−Al0.
5 Ga0.5 As第1上クラッド層、55はp−Al0.65
Ga0.35Asエッチングストッパ層、57はp−Al0.
5 Ga0.5 第2上クラッド層、58はp−GaAs第1
キャップ層、59はSiO2 膜、60はn−GaAs電
流阻止層、61はp−GaAs第2キャップ層である。
度に制御できるリッジ導波型半導体レーザの製造工程を
示す工程別断面図であり、図において、51はn−Ga
As層、52はn−Al0.5 Ga0.5 As下クラッド
層、53はp−AlGaAs活性層、54はp−Al0.
5 Ga0.5 As第1上クラッド層、55はp−Al0.65
Ga0.35Asエッチングストッパ層、57はp−Al0.
5 Ga0.5 第2上クラッド層、58はp−GaAs第1
キャップ層、59はSiO2 膜、60はn−GaAs電
流阻止層、61はp−GaAs第2キャップ層である。
【0004】以下、製造工程を説明する。先ず、図3
(a) に示すように、図示しないn−GaAs基板上にn
−GaAs層51,n−Al0.5 Ga0.5 As下クラッ
ド層52,p−AlGaAs活性層53,p−Al0.5
Ga0.5 As第1上クラッド層54,p−Al0.65Ga
0.35Asエッチングストッパ層55,p−Al0.5 Ga
0.5 As第2上クラッド層57,p−GaAs第1キャ
ップ層58をMOCVD法により順次エピタキシャル成
長させて、各層を所定の層厚に形成した後、その上部に
SiO2 膜を形成し、通常の写真製版,エッチング技術
を用いてストライプ状にパターニングされたSiO2 膜
59を形成する。次に、図3(b) に示すように、該Si
O2 膜59をマスクとして、酒石酸と過酸化水素水の混
合液でウエットエッチングを行うことにより、上記p−
Al0.5 Ga0.5 As第2上クラッド層57,p−Ga
As第1キャップ層58をエッチングし、逆メサ状のリ
ッジを形成する。この時、p−Al0.5 Ga0.5 As第
2上クラッド層57はエッチングされるが、Al組成が
0.65のp−Al0.65Ga0.35Asエッチングストッ
パ層55はエッチングされず、ウェットエッチングはp
−Aly Ga1-y Asエッチングストッパ層55で完全
に停止するため、リッジ残し厚み、即ち、p−Al0.5
Ga1-0.5 As第1上クラッド層54とp−Al0.65G
a0.35Asエッチングストッパ層55の厚みの合計を、
例えば、0.2〜0.3μm程度に制御することができ
る。そして、この後、図3(c) に示すように、n−Ga
As電流阻止層60及びp−GaAs第2キャップ層6
1をMOCVD法によって上記p−Al0.65Ga0.35A
sエッチングストッパ層55上にエピタキシャル成長す
ることによってリッジの両脇を埋め込み、AlGaAs
リッジ導波型半導体レーザの基本構造が完成する。そし
て、この後、上記SiO2 膜59をCHF3 ガスとO2
ガスを用いたプラズマエッチングによって除去し、リッ
ジ及びp−GaAs第2キャップ層61の上面にわたっ
て、図示しないp−GaAsコンタクト層をエピタキシ
ャル成長し、該p−GaAsコンタクト層の上面にp側
電極,n−GaAs基板の裏面にn側電極を形成する
と、AlGaAsリッジ導波型半導体レーザが完成す
る。
(a) に示すように、図示しないn−GaAs基板上にn
−GaAs層51,n−Al0.5 Ga0.5 As下クラッ
ド層52,p−AlGaAs活性層53,p−Al0.5
Ga0.5 As第1上クラッド層54,p−Al0.65Ga
0.35Asエッチングストッパ層55,p−Al0.5 Ga
0.5 As第2上クラッド層57,p−GaAs第1キャ
ップ層58をMOCVD法により順次エピタキシャル成
長させて、各層を所定の層厚に形成した後、その上部に
SiO2 膜を形成し、通常の写真製版,エッチング技術
を用いてストライプ状にパターニングされたSiO2 膜
59を形成する。次に、図3(b) に示すように、該Si
O2 膜59をマスクとして、酒石酸と過酸化水素水の混
合液でウエットエッチングを行うことにより、上記p−
Al0.5 Ga0.5 As第2上クラッド層57,p−Ga
As第1キャップ層58をエッチングし、逆メサ状のリ
ッジを形成する。この時、p−Al0.5 Ga0.5 As第
2上クラッド層57はエッチングされるが、Al組成が
0.65のp−Al0.65Ga0.35Asエッチングストッ
パ層55はエッチングされず、ウェットエッチングはp
−Aly Ga1-y Asエッチングストッパ層55で完全
に停止するため、リッジ残し厚み、即ち、p−Al0.5
Ga1-0.5 As第1上クラッド層54とp−Al0.65G
a0.35Asエッチングストッパ層55の厚みの合計を、
例えば、0.2〜0.3μm程度に制御することができ
る。そして、この後、図3(c) に示すように、n−Ga
As電流阻止層60及びp−GaAs第2キャップ層6
1をMOCVD法によって上記p−Al0.65Ga0.35A
sエッチングストッパ層55上にエピタキシャル成長す
ることによってリッジの両脇を埋め込み、AlGaAs
リッジ導波型半導体レーザの基本構造が完成する。そし
て、この後、上記SiO2 膜59をCHF3 ガスとO2
ガスを用いたプラズマエッチングによって除去し、リッ
ジ及びp−GaAs第2キャップ層61の上面にわたっ
て、図示しないp−GaAsコンタクト層をエピタキシ
ャル成長し、該p−GaAsコンタクト層の上面にp側
電極,n−GaAs基板の裏面にn側電極を形成する
と、AlGaAsリッジ導波型半導体レーザが完成す
る。
【0005】尚、上記工程では、リッジの両脇をn−G
aAs電流阻止層60及びp−GaAs第2キャップ層
61で埋め込み、この後、これらリッジとp−GaAs
第2キャップ層61の上面にp−GaAsコンタクト層
を形成するようにしたが、リッジの両脇をn−GaAs
電流阻止層60のみで埋み込み、この後、これらリッジ
とn−GaAs電流阻止層60の上面にp−GaAsコ
ンタクト層を形成し、p側及びn側電極を形成するよう
にしてもよく、また、リッジの両脇をn−GaAs電流
阻止層60のみで埋み込み、この後、該n−GaAs電
流阻止層60にp形ドーパントを拡散して、該n−Ga
As電流阻止層60の上層部をp形層にし、p側及びn
側電極を形成するようにしてもよい。
aAs電流阻止層60及びp−GaAs第2キャップ層
61で埋め込み、この後、これらリッジとp−GaAs
第2キャップ層61の上面にp−GaAsコンタクト層
を形成するようにしたが、リッジの両脇をn−GaAs
電流阻止層60のみで埋み込み、この後、これらリッジ
とn−GaAs電流阻止層60の上面にp−GaAsコ
ンタクト層を形成し、p側及びn側電極を形成するよう
にしてもよく、また、リッジの両脇をn−GaAs電流
阻止層60のみで埋み込み、この後、該n−GaAs電
流阻止層60にp形ドーパントを拡散して、該n−Ga
As電流阻止層60の上層部をp形層にし、p側及びn
側電極を形成するようにしてもよい。
【0006】また、上記工程において、リッジ残し厚み
を0.2〜0.3μm程度に制御するのは、リッジ直下
のp−AlGaAs活性層53内で発生する光が、該p
−AlGaAs活性層53に沿って水平方向に広がろう
とするのをリッジ内(リッジ直下の領域内)に閉じ込め
るためであり、この閉じ込め効果は、p−Al0.5 Ga
1-0.5 As第1上クラッド層54を含む上記リッジ残し
厚みが0.2〜0.3μmの時に最も優れる。
を0.2〜0.3μm程度に制御するのは、リッジ直下
のp−AlGaAs活性層53内で発生する光が、該p
−AlGaAs活性層53に沿って水平方向に広がろう
とするのをリッジ内(リッジ直下の領域内)に閉じ込め
るためであり、この閉じ込め効果は、p−Al0.5 Ga
1-0.5 As第1上クラッド層54を含む上記リッジ残し
厚みが0.2〜0.3μmの時に最も優れる。
【0007】次に、上記製造工程においてAlGaAs
クラッド層52,54,57のAl組成比を0.5と
し、p−AlGaAsエッチングストッパ層55のAl
組成比を0.65としている理由を説明する。
クラッド層52,54,57のAl組成比を0.5と
し、p−AlGaAsエッチングストッパ層55のAl
組成比を0.65としている理由を説明する。
【0008】一般に、AlGaAsレーザは、光ディス
ク装置等に用いられることが多く、この場合、発振波長
は800nm(エネルギに換算して1.55eV)前後
に設定される。そして、半導体レーザでは、活性層に注
入されるキャリアが活性層を挟むクラッド層に漏れ出な
いように設計する必要があり、AlGaAsレーザの場
合、活性層からの発振波長に相当するエネルギーより、
0.4eVかそれ以上大きなバンドギャップを有するク
ラッド層で活性層を挟まなければならず、上記のよう
に、発振波長を800nm前後に設定する場合は、クラ
ッド層には1.95eV以上のバンドギャップエネルギ
ーを有するAlGaAs層を用いる。このため、このよ
うな半導体レーザにおいて、クラッド層のバンドギャッ
プエネルギーを1.95eV以上にするには、Alx G
a1-x Asクラッド層のAl組成比x(以下、単にAl
組成比とする。)を0.42以上にする必要がある。反
面、このAl組成比をあまり大きくし過ぎると、屈折率
は単調に小さくなり、活性層の閉じ込めが大きくなり過
ぎて、高出力動作時に高光密度のためにレーザ端面を劣
化させるという不具合を発生し、従って、これら2つの
点から、AlGaAsクラッド層の組成比は0.5前後
(0.45〜0.6の範囲)にするのが好ましく、図3
に示した半導体レーザではこのAl組成比を0.5に設
定している。
ク装置等に用いられることが多く、この場合、発振波長
は800nm(エネルギに換算して1.55eV)前後
に設定される。そして、半導体レーザでは、活性層に注
入されるキャリアが活性層を挟むクラッド層に漏れ出な
いように設計する必要があり、AlGaAsレーザの場
合、活性層からの発振波長に相当するエネルギーより、
0.4eVかそれ以上大きなバンドギャップを有するク
ラッド層で活性層を挟まなければならず、上記のよう
に、発振波長を800nm前後に設定する場合は、クラ
ッド層には1.95eV以上のバンドギャップエネルギ
ーを有するAlGaAs層を用いる。このため、このよ
うな半導体レーザにおいて、クラッド層のバンドギャッ
プエネルギーを1.95eV以上にするには、Alx G
a1-x Asクラッド層のAl組成比x(以下、単にAl
組成比とする。)を0.42以上にする必要がある。反
面、このAl組成比をあまり大きくし過ぎると、屈折率
は単調に小さくなり、活性層の閉じ込めが大きくなり過
ぎて、高出力動作時に高光密度のためにレーザ端面を劣
化させるという不具合を発生し、従って、これら2つの
点から、AlGaAsクラッド層の組成比は0.5前後
(0.45〜0.6の範囲)にするのが好ましく、図3
に示した半導体レーザではこのAl組成比を0.5に設
定している。
【0009】一方、このようにAl組成比が0.5に設
定されたp−AlGaAs第1上クラッド層54上に形
成されるp−AlGaAsエッチングストッパ層55の
Al組成比が、このp−AlGaAs第1上クラッド層
54のAl組成比より低くなると、光の閉じ込め係数が
低下してしまい、垂直方向のレーザビームの広がりの半
値全角(θ⊥)が大きくなり、レーザ特性を著しく低下
させてしまう。このため、このp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層55のAl組成比はp−AlGaAs第
1上クラッド層54のAl組成比(=0.5)より大き
くすることが好ましく、また、上記のように酒石酸と過
酸化水素の混合液によってp−AlGaAs第2上クラ
ッド層57をエッチングしてリッジを形成し、このエッ
チングの進行をこのp−AlGaAsエッチングストッ
パ層55で完全に停止させるためには、p−AlGaA
s第2上クラッド層57のAl組成比を0.6以下に、
p−AlGaAsエッチングストッパ層5aのAl組成
比を0.6より大きくする必要があり、従って、以上の
点から上記図3に示したリッジ導波型半導体レーザで
は、p−AlGaAsエッチングストッパ層55のAl
組成比を0.65にしている。
定されたp−AlGaAs第1上クラッド層54上に形
成されるp−AlGaAsエッチングストッパ層55の
Al組成比が、このp−AlGaAs第1上クラッド層
54のAl組成比より低くなると、光の閉じ込め係数が
低下してしまい、垂直方向のレーザビームの広がりの半
値全角(θ⊥)が大きくなり、レーザ特性を著しく低下
させてしまう。このため、このp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層55のAl組成比はp−AlGaAs第
1上クラッド層54のAl組成比(=0.5)より大き
くすることが好ましく、また、上記のように酒石酸と過
酸化水素の混合液によってp−AlGaAs第2上クラ
ッド層57をエッチングしてリッジを形成し、このエッ
チングの進行をこのp−AlGaAsエッチングストッ
パ層55で完全に停止させるためには、p−AlGaA
s第2上クラッド層57のAl組成比を0.6以下に、
p−AlGaAsエッチングストッパ層5aのAl組成
比を0.6より大きくする必要があり、従って、以上の
点から上記図3に示したリッジ導波型半導体レーザで
は、p−AlGaAsエッチングストッパ層55のAl
組成比を0.65にしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のリッ
ジ導波型半導体レーザの製造工程では、リッジを形成す
る際、上記のように、酒石酸と過酸化水素との混合液を
エッチング液とするウエットエッチングを用い、p−A
lGaAsエッチングストッパ層55のAl組成比を
0.6より大きくすることで、このp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層55でエッチングを完全に停止させ
て、リッジ残し厚みを高精度に制御している。しかしな
がら、ウエットエッチングが施されたAlGaAs層は
酸化されやすく、特に、AlGaAs層はそのAl組成
が大きくなればなるほど、酸化の程度が強くなることか
ら、リッジ形成後、Al組成比を0.6より大きくした
p−AlGaAsエッチングストッパ層55上にn−G
aAs電流阻止層60を再成長すると、該n−GaAs
電流阻止層60の結晶品質が低下してしまい(例えば、
表面欠陥が106 個/cm2 以上になって表面モホロジ
ィーが極めて低下する。)、その結果、得られる半導体
レーザは、その動作中に結晶欠陥を通って流れる無効電
流が時間とともに増加するようになり、レーザの信頼性
が低下してしまうという問題点があった。
ジ導波型半導体レーザの製造工程では、リッジを形成す
る際、上記のように、酒石酸と過酸化水素との混合液を
エッチング液とするウエットエッチングを用い、p−A
lGaAsエッチングストッパ層55のAl組成比を
0.6より大きくすることで、このp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層55でエッチングを完全に停止させ
て、リッジ残し厚みを高精度に制御している。しかしな
がら、ウエットエッチングが施されたAlGaAs層は
酸化されやすく、特に、AlGaAs層はそのAl組成
が大きくなればなるほど、酸化の程度が強くなることか
ら、リッジ形成後、Al組成比を0.6より大きくした
p−AlGaAsエッチングストッパ層55上にn−G
aAs電流阻止層60を再成長すると、該n−GaAs
電流阻止層60の結晶品質が低下してしまい(例えば、
表面欠陥が106 個/cm2 以上になって表面モホロジ
ィーが極めて低下する。)、その結果、得られる半導体
レーザは、その動作中に結晶欠陥を通って流れる無効電
流が時間とともに増加するようになり、レーザの信頼性
が低下してしまうという問題点があった。
【0011】また、上記p−AlGaAsエッチングス
トッパ層55は、上述したようにリッジ残し厚みを高精
度に制御するためには必要ではあるものの、このような
Al組成比が0.6より大きいp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層55がリッジの直下の活性層53の近傍
に配置されると、レーザの各層に対する垂直方向の屈折
率分布が図11(a) に示すように非対象になることか
ら、発振するレーザ光の強度分布がp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層55側に裾を引くような分布にな
り、レンズでレーザ光を集光する場合、集光しにくくな
るという問題点があった。
トッパ層55は、上述したようにリッジ残し厚みを高精
度に制御するためには必要ではあるものの、このような
Al組成比が0.6より大きいp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層55がリッジの直下の活性層53の近傍
に配置されると、レーザの各層に対する垂直方向の屈折
率分布が図11(a) に示すように非対象になることか
ら、発振するレーザ光の強度分布がp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層55側に裾を引くような分布にな
り、レンズでレーザ光を集光する場合、集光しにくくな
るという問題点があった。
【0012】一方、図10は、上述した従来のリッジ導
波型半導体レーザの製造工程において、ストライプ状の
SiO2 膜59の幅を広く形成して、その幅が10μm
以上になるようにリッジを形成し、この状態でリッジの
両脇にn−GaAs電流阻止層60をエピタキシャル成
長して、リッジの両脇を埋め込んだ状態を示した断面図
であり、この図にみられるように、10μm以上の広幅
に形成されたリッジの両脇に選択的に新たな半導体層を
エピタキシャル成長する場合は、リッジ上の上面にある
広幅のストライプ状のSiO2 膜59上にも半導体の多
結晶膜60aが形成されることになり、後の工程におい
てこのストライプ状のSiO2 膜59を除去する際、こ
の多結晶膜の影響でSiO2 膜59を完全に除去するこ
とができなくなり、所望のレーザ構造を制御性及び再現
性良く形成することができなくなるという問題点があっ
た。
波型半導体レーザの製造工程において、ストライプ状の
SiO2 膜59の幅を広く形成して、その幅が10μm
以上になるようにリッジを形成し、この状態でリッジの
両脇にn−GaAs電流阻止層60をエピタキシャル成
長して、リッジの両脇を埋め込んだ状態を示した断面図
であり、この図にみられるように、10μm以上の広幅
に形成されたリッジの両脇に選択的に新たな半導体層を
エピタキシャル成長する場合は、リッジ上の上面にある
広幅のストライプ状のSiO2 膜59上にも半導体の多
結晶膜60aが形成されることになり、後の工程におい
てこのストライプ状のSiO2 膜59を除去する際、こ
の多結晶膜の影響でSiO2 膜59を完全に除去するこ
とができなくなり、所望のレーザ構造を制御性及び再現
性良く形成することができなくなるという問題点があっ
た。
【0013】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、リッジ残し厚みが所定の厚みに
調整されるとともに、リッジ両脇の再成長層における結
晶欠陥が低減し、且つ、発振するレーザ光の強度分布に
おける対称性が向上した半導体レーザとこれを再現性よ
く製造できる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、リッジ残し厚みが所定の厚みに
調整されるとともに、リッジ両脇の再成長層における結
晶欠陥が低減し、且つ、発振するレーザ光の強度分布に
おける対称性が向上した半導体レーザとこれを再現性よ
く製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【0014】更に、この発明の他の目的は、その幅が1
0μm以上の広幅のリッジを形成し、該リッジの両脇に
半導体エピタキシャル層を埋め込み成長する際に用いら
れるリッジ上に配設されるストライプ状のマスクを完全
に除去でき、所望のレーザ構造を制御性良く形成するこ
とができる半導体レーザの製造方法を提供することを目
的とする。
0μm以上の広幅のリッジを形成し、該リッジの両脇に
半導体エピタキシャル層を埋め込み成長する際に用いら
れるリッジ上に配設されるストライプ状のマスクを完全
に除去でき、所望のレーザ構造を制御性良く形成するこ
とができる半導体レーザ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】この発明にかかる半導体
レーザ及びその製造方法は、半導体基板上に少なくと
も、Al組成比が0.6以下のAlGaAs下クラッド
層,活性層,Al組成比が0.6以下のAlGaAs第
1上クラッド層,Al組成比が0.6より大きいAlG
aAsエッチングストッパ層及びAl組成比が0.6以
下のAlGaAs第2上クラッド層をこの順にエピタキ
シャル成長し、次いで、Al組成比が0.6より大きい
AlGaAs層に対してはエッチング性を示し、Al組
成比が0.6以下のAlGaAs層に対してはエッチン
グ性を示さないエッチャントを用いて、上記エピタキシ
ャル成長層にエッチングを施し、上記AlGaAsエッ
チングストッパ層の上層部分をストライプ状のリッジに
成形した後、AlGaAs層のAl組成比に対して選択
性を持たないエッチャントを用いたエッチングにより、
上記リッジの両脇の上記AlGaAsエッチングストッ
パ層と上記AlGaAs第1上クラッド層の一部を除去
して、該AlGaAs第1上クラッド層を所定厚みに調
整し、該AlGaAs第1上クラッド層上にGaAs電
流ブロック層をエピタキシャル成長するようにしたもの
である。
レーザ及びその製造方法は、半導体基板上に少なくと
も、Al組成比が0.6以下のAlGaAs下クラッド
層,活性層,Al組成比が0.6以下のAlGaAs第
1上クラッド層,Al組成比が0.6より大きいAlG
aAsエッチングストッパ層及びAl組成比が0.6以
下のAlGaAs第2上クラッド層をこの順にエピタキ
シャル成長し、次いで、Al組成比が0.6より大きい
AlGaAs層に対してはエッチング性を示し、Al組
成比が0.6以下のAlGaAs層に対してはエッチン
グ性を示さないエッチャントを用いて、上記エピタキシ
ャル成長層にエッチングを施し、上記AlGaAsエッ
チングストッパ層の上層部分をストライプ状のリッジに
成形した後、AlGaAs層のAl組成比に対して選択
性を持たないエッチャントを用いたエッチングにより、
上記リッジの両脇の上記AlGaAsエッチングストッ
パ層と上記AlGaAs第1上クラッド層の一部を除去
して、該AlGaAs第1上クラッド層を所定厚みに調
整し、該AlGaAs第1上クラッド層上にGaAs電
流ブロック層をエピタキシャル成長するようにしたもの
である。
【0016】更に、この発明にかかる半導体レーザ及び
その製造方法は、半導体基板上に少なくとも、Al組成
比が0.6以下のAlGaAs下クラッド層,活性層,
Al組成比が0.6以下のAlGaAs第1上クラッド
層,GaAs第1エッチングストッパ層,Al組成比が
0.6より大きいAlGaAs第2エッチングストッパ
層及びAl組成比が0.6以下のAlGaAs第2上ク
ラッド層をこの順にエピタキシャル成長し、次いで、A
l組成比が0.6より大きいAlGaAs層に対しては
エッチング性を示し、Al組成比が0.6以下のAlG
aAs層に対してはエッチング性を示さないエッチャン
トを用いて、上記エピタキシャル成長層にエッチングを
施して、上記エッチングストッパ層の上層部分をストラ
イプ状のリッジに成形した後、該リッジの両側に露出す
る上記AlGaAs第1エッチングストッパ層のみを選
択的に除去して、上記GaAs第2エッチングストッパ
層を表面露出させ、このGaAs第2エッチングストッ
パ層上にGaAs電流ブロック層をエピタキシャル成長
するようにしたものである。
その製造方法は、半導体基板上に少なくとも、Al組成
比が0.6以下のAlGaAs下クラッド層,活性層,
Al組成比が0.6以下のAlGaAs第1上クラッド
層,GaAs第1エッチングストッパ層,Al組成比が
0.6より大きいAlGaAs第2エッチングストッパ
層及びAl組成比が0.6以下のAlGaAs第2上ク
ラッド層をこの順にエピタキシャル成長し、次いで、A
l組成比が0.6より大きいAlGaAs層に対しては
エッチング性を示し、Al組成比が0.6以下のAlG
aAs層に対してはエッチング性を示さないエッチャン
トを用いて、上記エピタキシャル成長層にエッチングを
施して、上記エッチングストッパ層の上層部分をストラ
イプ状のリッジに成形した後、該リッジの両側に露出す
る上記AlGaAs第1エッチングストッパ層のみを選
択的に除去して、上記GaAs第2エッチングストッパ
層を表面露出させ、このGaAs第2エッチングストッ
パ層上にGaAs電流ブロック層をエピタキシャル成長
するようにしたものである。
【0017】更に、この発明にかかる半導体レーザの製
造方法は、上記GaAs電流ブロック層のエピタキシャ
ル成長に先立って、表面露出した上記GaAs第2エッ
チングストッパ層を煮沸した過酸化水素水に所定時間浸
漬するようにしたものである。
造方法は、上記GaAs電流ブロック層のエピタキシャ
ル成長に先立って、表面露出した上記GaAs第2エッ
チングストッパ層を煮沸した過酸化水素水に所定時間浸
漬するようにしたものである。
【0018】更に、この発明にかかる半導体レーザの製
造方法は、半導体基板上に所定の層構成からなる第1の
半導体エピタキシャル層を形成し、エッチングによりこ
の第1の半導体エピタキシャル層の所定部分にその幅が
10μm以上の広幅のストライプ状のリッジを形成し、
この後、該リッジの両脇に新たに第2の半導体エピタキ
シャル層を形成してリッジ導波形のレーザ構造を形成す
る際、上記第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
上記リッジの両脇に形成する第2の半導体エピタキシャ
ル層をエッチングする所定のエッチャントに対して被エ
ッチング性を示さない結晶組成に形成し、上記第2の半
導体エピタキシャル層の形成は、上記リッジの形成時に
マスクとして用いた広幅の絶縁膜の中央部分を除去して
から行うようにし、該第2の半導体エピタキシャル層の
形成後、上記広幅のリッジ上に形成される多結晶膜を、
上記第2の半導体エピタキシャル層をエッチングする所
定のエッチャントでエッチング除去し、この後、上記中
央部分が除去された絶縁膜を除去するようにしたもので
ある。
造方法は、半導体基板上に所定の層構成からなる第1の
半導体エピタキシャル層を形成し、エッチングによりこ
の第1の半導体エピタキシャル層の所定部分にその幅が
10μm以上の広幅のストライプ状のリッジを形成し、
この後、該リッジの両脇に新たに第2の半導体エピタキ
シャル層を形成してリッジ導波形のレーザ構造を形成す
る際、上記第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
上記リッジの両脇に形成する第2の半導体エピタキシャ
ル層をエッチングする所定のエッチャントに対して被エ
ッチング性を示さない結晶組成に形成し、上記第2の半
導体エピタキシャル層の形成は、上記リッジの形成時に
マスクとして用いた広幅の絶縁膜の中央部分を除去して
から行うようにし、該第2の半導体エピタキシャル層の
形成後、上記広幅のリッジ上に形成される多結晶膜を、
上記第2の半導体エピタキシャル層をエッチングする所
定のエッチャントでエッチング除去し、この後、上記中
央部分が除去された絶縁膜を除去するようにしたもので
ある。
【0019】更に、この発明にかかる半導体レーザの製
造方法は、半導体基板上に所定の層構成からなる第1の
半導体エピタキシャル層を形成し、エッチングによりこ
の第1の半導体エピタキシャル層の所定部分にその幅が
10μm以上のストライプ状の広幅のリッジを形成し、
この後、該リッジの両脇に新たに第2の半導体エピタキ
シャル層を形成してリッジ導波形のレーザ構造を形成す
る際、上記第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
上記リッジの両脇に形成する第2の半導体エピタキシャ
ル層をエッチングする所定のエッチャントに対してエッ
チングされない結晶組成に形成し、上記第2の半導体エ
ピタキシャル層の形成は、上記広幅のリッジの形成時に
マスクとして用いた絶縁膜またはレジストを完全に除去
してから行うようにし、上記第2の半導体エピタキシャ
ル層の形成後、上記広幅のリッジ上に形成された上記第
2の半導体エピタキシャル層と同様の半導体エピタキシ
ャル層を、上記第2の半導体エピタキシャル層をエッチ
ングする所定のエッチャントでエッチング除去するよう
にしたものである。
造方法は、半導体基板上に所定の層構成からなる第1の
半導体エピタキシャル層を形成し、エッチングによりこ
の第1の半導体エピタキシャル層の所定部分にその幅が
10μm以上のストライプ状の広幅のリッジを形成し、
この後、該リッジの両脇に新たに第2の半導体エピタキ
シャル層を形成してリッジ導波形のレーザ構造を形成す
る際、上記第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
上記リッジの両脇に形成する第2の半導体エピタキシャ
ル層をエッチングする所定のエッチャントに対してエッ
チングされない結晶組成に形成し、上記第2の半導体エ
ピタキシャル層の形成は、上記広幅のリッジの形成時に
マスクとして用いた絶縁膜またはレジストを完全に除去
してから行うようにし、上記第2の半導体エピタキシャ
ル層の形成後、上記広幅のリッジ上に形成された上記第
2の半導体エピタキシャル層と同様の半導体エピタキシ
ャル層を、上記第2の半導体エピタキシャル層をエッチ
ングする所定のエッチャントでエッチング除去するよう
にしたものである。
【0020】
【作用】この発明においては、Al組成比が0.6より
大きいAlGaAs層に対してはエッチング性を示し、
Al組成比が0.6以下のAlGaAs層に対してはエ
ッチング性を示さないエッチャントにより、Al組成比
が0.6より大きいAlGaAsエッチングストッパ層
上に形成されたAl組成比が0.6以下のAlGaAs
クラッド層を含むエピタキシャル層の所定部分をエッチ
ング除去して、ストライプ状のリッジを形成し、この
後、AlGaAs層のAl組成比に対して選択性を持た
ないエッチャントにより、上記リッジの両脇にある上記
AlGaAsエッチングストッパ層と、該AlGaAs
エッチングストッパ層と活性層との間に挟まれたAlG
aAsクラッド層の一部とをエッチング除去して、該A
lGaAsクラッド層を所定厚みに調整した後、このA
lGaAsクラッド層上にGaAs電流ブロック層をエ
ピタキシャル成長するようにしたから、上記AlGaA
sエッチングストッパ層と活性層との間に挟まれたAl
GaAsクラッド層の層厚を0.3μmより大きく、例
えば、0.4〜0.5μm程度に形成した場合も、リッ
ジの両脇における上記AlGaAsクラッド層の厚み
を、上記AlGaAsエッチングストッパ層からのエッ
チング量によって、例えば、0.2〜0.3μm範囲に
精度よく調整することができ、その結果、光閉じ込め効
果が十分に働き、しかも、リッジ内のAl組成比が0.
6より大きいAlGaAsエッチングストッパ層が活性
層から0.3μmより大きく離されて配設されることか
ら、レーザビームの非対称性を改善することができる。
また、GaAs電流ブロック層は酸化の程度が小さいA
l組成比が0.6以下のAlGaAsクラッド層上に形
成されるため、その結晶品質の劣化の程度も軽減するこ
とができる。
大きいAlGaAs層に対してはエッチング性を示し、
Al組成比が0.6以下のAlGaAs層に対してはエ
ッチング性を示さないエッチャントにより、Al組成比
が0.6より大きいAlGaAsエッチングストッパ層
上に形成されたAl組成比が0.6以下のAlGaAs
クラッド層を含むエピタキシャル層の所定部分をエッチ
ング除去して、ストライプ状のリッジを形成し、この
後、AlGaAs層のAl組成比に対して選択性を持た
ないエッチャントにより、上記リッジの両脇にある上記
AlGaAsエッチングストッパ層と、該AlGaAs
エッチングストッパ層と活性層との間に挟まれたAlG
aAsクラッド層の一部とをエッチング除去して、該A
lGaAsクラッド層を所定厚みに調整した後、このA
lGaAsクラッド層上にGaAs電流ブロック層をエ
ピタキシャル成長するようにしたから、上記AlGaA
sエッチングストッパ層と活性層との間に挟まれたAl
GaAsクラッド層の層厚を0.3μmより大きく、例
えば、0.4〜0.5μm程度に形成した場合も、リッ
ジの両脇における上記AlGaAsクラッド層の厚み
を、上記AlGaAsエッチングストッパ層からのエッ
チング量によって、例えば、0.2〜0.3μm範囲に
精度よく調整することができ、その結果、光閉じ込め効
果が十分に働き、しかも、リッジ内のAl組成比が0.
6より大きいAlGaAsエッチングストッパ層が活性
層から0.3μmより大きく離されて配設されることか
ら、レーザビームの非対称性を改善することができる。
また、GaAs電流ブロック層は酸化の程度が小さいA
l組成比が0.6以下のAlGaAsクラッド層上に形
成されるため、その結晶品質の劣化の程度も軽減するこ
とができる。
【0021】更に、この発明においては、エッチングス
トッパ層をGaAsエッチングストッパ層と該GaAs
エッチングストッパ層上に連続して形成したAl組成比
が0.6より大きいAlGaAsエッチングストッパ層
とで構成し、リッジ形成により、リッジの両脇に露出す
る上記Al組成比が0.6より大きいAlGaAsエッ
チングストッパ層を除去し、該AlGaAsエッチング
ストッパ層の下にあるGaAsエッチングストッパ層を
表面露出させた後、この表面露出したGaAsエッチン
グストッパ層上にGaAs電流ブロック層をエピタキシ
ャル成長するようにしたから、リッジの両脇における該
GaAs電流ブロック層を含むエピタキシャル成長層の
結晶品質の低下を防止することができる。また、上記リ
ッジ内に残されるAl組成比が0.6より大きいAlG
aAsエッチングストッパ層は、活性層や該活性層を挟
むAl組成比が0.6より小さいAlGaAsクラッド
層より屈折率が大きく、また、上記GaAsエッチング
ストッパ層は活性層や該活性層を挟むAl組成比が0.
6より小さいAlGaAsクラッド層より屈折率が小さ
いので、各エッチングストッパ層のレーザービームの光
強度分布に与える影響が相殺され、レーザービームの光
強度分布の非対称性を改善することができる。
トッパ層をGaAsエッチングストッパ層と該GaAs
エッチングストッパ層上に連続して形成したAl組成比
が0.6より大きいAlGaAsエッチングストッパ層
とで構成し、リッジ形成により、リッジの両脇に露出す
る上記Al組成比が0.6より大きいAlGaAsエッ
チングストッパ層を除去し、該AlGaAsエッチング
ストッパ層の下にあるGaAsエッチングストッパ層を
表面露出させた後、この表面露出したGaAsエッチン
グストッパ層上にGaAs電流ブロック層をエピタキシ
ャル成長するようにしたから、リッジの両脇における該
GaAs電流ブロック層を含むエピタキシャル成長層の
結晶品質の低下を防止することができる。また、上記リ
ッジ内に残されるAl組成比が0.6より大きいAlG
aAsエッチングストッパ層は、活性層や該活性層を挟
むAl組成比が0.6より小さいAlGaAsクラッド
層より屈折率が大きく、また、上記GaAsエッチング
ストッパ層は活性層や該活性層を挟むAl組成比が0.
6より小さいAlGaAsクラッド層より屈折率が小さ
いので、各エッチングストッパ層のレーザービームの光
強度分布に与える影響が相殺され、レーザービームの光
強度分布の非対称性を改善することができる。
【0022】更に、この発明においては、上記リッジ形
成後に露出させたGaAsエッチングストッパ層の表面
を煮沸した過酸化水素水に所定時間浸漬した後、上記G
aAs電流ブロック層をエピタキシャル成長するように
したから、GaAsエッチングストッパ層の表面に保護
膜が形成され、該表面が清浄に保たれた状態で上記Ga
As電流ブロック層を成長することができ、リッジの両
脇における該GaAs電流ブロック層を含むエピタキシ
ャル成長層の結晶品質がより良好になる。
成後に露出させたGaAsエッチングストッパ層の表面
を煮沸した過酸化水素水に所定時間浸漬した後、上記G
aAs電流ブロック層をエピタキシャル成長するように
したから、GaAsエッチングストッパ層の表面に保護
膜が形成され、該表面が清浄に保たれた状態で上記Ga
As電流ブロック層を成長することができ、リッジの両
脇における該GaAs電流ブロック層を含むエピタキシ
ャル成長層の結晶品質がより良好になる。
【0023】更に、この発明においては、半導体基板上
に形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
該第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のス
トライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成
長させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングす
るエッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いる広幅のストライプ状絶縁膜の中央部分を除
去して、リッジの端部にのみ絶縁膜を残した状態で上記
第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにしたか
ら、この第2の半導体エピタキシャル層の形成時、リッ
ジ上面の絶縁膜上には多結晶膜は成長せず、また、この
第2の半導体エピタキシャル層の形成時にリッジ上面の
絶縁膜のない部分、即ち、上記第1の半導体エピタキシ
ャル層の最上層の上面に成長したエピタキシャル層は、
該最上層をエッチングストッパ層として選択的に除去す
ることができる。
に形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
該第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のス
トライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成
長させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングす
るエッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いる広幅のストライプ状絶縁膜の中央部分を除
去して、リッジの端部にのみ絶縁膜を残した状態で上記
第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにしたか
ら、この第2の半導体エピタキシャル層の形成時、リッ
ジ上面の絶縁膜上には多結晶膜は成長せず、また、この
第2の半導体エピタキシャル層の形成時にリッジ上面の
絶縁膜のない部分、即ち、上記第1の半導体エピタキシ
ャル層の最上層の上面に成長したエピタキシャル層は、
該最上層をエッチングストッパ層として選択的に除去す
ることができる。
【0024】更に、この発明においては、半導体基板上
に形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
該第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のス
トライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成
長させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングす
るエッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いた広幅の絶縁膜またはレジストを完全に除去
し、リッジの上面に絶縁膜またはレジストがない状態で
上記第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにし
たから、この第2の半導体エピタキシャル層の形成時、
リッジ上面、即ち、第1の半導体エピタキシャル層の最
上層の上面に成長したエピタキシャル層は、該最上層を
エッチングストッパ層とするエッチングによって選択的
に除去することができる。
に形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、
該第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のス
トライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成
長させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングす
るエッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いた広幅の絶縁膜またはレジストを完全に除去
し、リッジの上面に絶縁膜またはレジストがない状態で
上記第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにし
たから、この第2の半導体エピタキシャル層の形成時、
リッジ上面、即ち、第1の半導体エピタキシャル層の最
上層の上面に成長したエピタキシャル層は、該最上層を
エッチングストッパ層とするエッチングによって選択的
に除去することができる。
【0025】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 (実施例1)図1は、この発明の第1の実施例によるリ
ッジ導波型半導体レーザの構造を示す断面図であり、図
2はこのリッジ導波型半導体レーザの製造工程を示す工
程別断面図である。これらの図において、1はn−Ga
As層、2はAl組成比が0.45〜0.6の範囲にあ
るn−AlGaAs下クラッド層、3はAl組成比が
0.2以下のp−AlGaAs活性層、4はAl組成比
が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1
上クラッド層、5はAl組成比が0.6より大きいp−
AlGaAs第2エッチングストッパ層、6はp−Ga
As第1エッチングストッパ層、7はAl組成比が0.
45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第2上クラ
ッド層、8はp−GaAs第1キャップ層、9はSiO
2 膜、10はn−GaAs電流阻止層、11はp−Ga
As第2キャップ層、12はp−GaAsコンタクト
層、13はn−GaAs基板である。
る。 (実施例1)図1は、この発明の第1の実施例によるリ
ッジ導波型半導体レーザの構造を示す断面図であり、図
2はこのリッジ導波型半導体レーザの製造工程を示す工
程別断面図である。これらの図において、1はn−Ga
As層、2はAl組成比が0.45〜0.6の範囲にあ
るn−AlGaAs下クラッド層、3はAl組成比が
0.2以下のp−AlGaAs活性層、4はAl組成比
が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1
上クラッド層、5はAl組成比が0.6より大きいp−
AlGaAs第2エッチングストッパ層、6はp−Ga
As第1エッチングストッパ層、7はAl組成比が0.
45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第2上クラ
ッド層、8はp−GaAs第1キャップ層、9はSiO
2 膜、10はn−GaAs電流阻止層、11はp−Ga
As第2キャップ層、12はp−GaAsコンタクト
層、13はn−GaAs基板である。
【0026】以下、製造工程を説明する。先ず、図2
(a) に示すように、図示しないn−GaAs基板上にバ
ッファ層としてのn−GaAs層1,Al組成比が0.
45〜0.6の範囲にあるn−AlGaAs下クラッド
層2,Al組成比が0.2以下のp−AlGaAs活性
層3,Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs第1上クラッド層4,p−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6,Al組成比が0.6より大きい
p−AlGaAs第2エッチングストッパ層5,Al組
成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs
第2上クラッド層7,p−GaAs第1キャップ層8を
この順にMOCVD法により、それぞれの層が所定の層
厚となるようにエピタキシャル成長し、この後、上記p
−GaAs第1キャップ層8の上面にSiO2 膜を成膜
した後、通常の写真製版,エッチング技術によりストラ
イプ状のSiO2 膜9を形成する。尚、この際、p−A
lGaAs第2エッチングストッパ層5の層厚を200
オングストロームとし、p−GaAs第1エッチングス
トッパ層6の層厚を40オングストロームとし、該p−
GaAs第1エッチングストッパ層6の層厚とAl組成
比が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第
1上クラッド層4の層厚との合計を0.2〜0.3μm
にした。
(a) に示すように、図示しないn−GaAs基板上にバ
ッファ層としてのn−GaAs層1,Al組成比が0.
45〜0.6の範囲にあるn−AlGaAs下クラッド
層2,Al組成比が0.2以下のp−AlGaAs活性
層3,Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs第1上クラッド層4,p−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6,Al組成比が0.6より大きい
p−AlGaAs第2エッチングストッパ層5,Al組
成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs
第2上クラッド層7,p−GaAs第1キャップ層8を
この順にMOCVD法により、それぞれの層が所定の層
厚となるようにエピタキシャル成長し、この後、上記p
−GaAs第1キャップ層8の上面にSiO2 膜を成膜
した後、通常の写真製版,エッチング技術によりストラ
イプ状のSiO2 膜9を形成する。尚、この際、p−A
lGaAs第2エッチングストッパ層5の層厚を200
オングストロームとし、p−GaAs第1エッチングス
トッパ層6の層厚を40オングストロームとし、該p−
GaAs第1エッチングストッパ層6の層厚とAl組成
比が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第
1上クラッド層4の層厚との合計を0.2〜0.3μm
にした。
【0027】次に、図2(b) に示すように、上記SiO
2 膜9をマスクとし、酒石酸と過酸化水素の混合液から
なるエッチング液を用いて、p−GaAs第1キャップ
層8,p−Alz Ga1-z As第2上クラッド層7をエ
ッチングして、リッジを形成する。尚、この際のエッチ
ングは、Al組成比が0.45〜0.6のp−AlGa
As第2上クラッド層7をエッチングした後、Al組成
比が0.6より大きいp−AlGaAs第2エッチング
ストッパ層5で完全に停止する。
2 膜9をマスクとし、酒石酸と過酸化水素の混合液から
なるエッチング液を用いて、p−GaAs第1キャップ
層8,p−Alz Ga1-z As第2上クラッド層7をエ
ッチングして、リッジを形成する。尚、この際のエッチ
ングは、Al組成比が0.45〜0.6のp−AlGa
As第2上クラッド層7をエッチングした後、Al組成
比が0.6より大きいp−AlGaAs第2エッチング
ストッパ層5で完全に停止する。
【0028】次に、図2(c) に示すように、リッジの両
脇に露出した上記p−AlGaAs第2エッチングスト
ッパ層5に対して、HFとH2 Oの混合液からなるエッ
チング液を用いたウエットエッチングを施して、該p−
AlGaAs第2エッチングストッパ層5を除去し、p
−GaAs第1エッチングストッパ層6の表面を露出さ
せる。尚、ここで用いるHFとH2 Oの混合液はGaA
sに対してはほとんどエッチング性を示さないため、p
−AlGaAs第2エッチングストッパ層5のみが除去
され、また、一般にフッ酸系のエッチング液はSiO2
に対してもエッチング作用を持っているが、例えば、H
F:H2 O=1:10の混合比のエッチング液を用いる
と、Al組成比が0.6より大きいAlGaAsのエッ
チングレートは、SiO2 のそれより10倍程度大きい
ため、SiO2 膜9もほとんどエッチングされることな
く、p−Aly Ga1-y As第2エッチングストッパ層
5のみを除去することができる。
脇に露出した上記p−AlGaAs第2エッチングスト
ッパ層5に対して、HFとH2 Oの混合液からなるエッ
チング液を用いたウエットエッチングを施して、該p−
AlGaAs第2エッチングストッパ層5を除去し、p
−GaAs第1エッチングストッパ層6の表面を露出さ
せる。尚、ここで用いるHFとH2 Oの混合液はGaA
sに対してはほとんどエッチング性を示さないため、p
−AlGaAs第2エッチングストッパ層5のみが除去
され、また、一般にフッ酸系のエッチング液はSiO2
に対してもエッチング作用を持っているが、例えば、H
F:H2 O=1:10の混合比のエッチング液を用いる
と、Al組成比が0.6より大きいAlGaAsのエッ
チングレートは、SiO2 のそれより10倍程度大きい
ため、SiO2 膜9もほとんどエッチングされることな
く、p−Aly Ga1-y As第2エッチングストッパ層
5のみを除去することができる。
【0029】次に、図2(d) に示すように、上記工程に
より表面露出したp−GaAs第1エッチングストッパ
層6上にn−GaAs電流阻止層10及びp−GaAs
第2キャップ層11をこの順にMOCVD法によりエピ
タキシャル成長する。
より表面露出したp−GaAs第1エッチングストッパ
層6上にn−GaAs電流阻止層10及びp−GaAs
第2キャップ層11をこの順にMOCVD法によりエピ
タキシャル成長する。
【0030】この後、上記SiO2 膜9をCHF3 ガス
とO2 ガスを用いたプラズマエッチングによって除去
し、さらに、p−GaAsコンタクト層12をMOCV
D法によりエピタキシャル成長し、更に、p側電極とn
側電極をそれぞれ形成すると、図1に示したリッジ導波
型の半導体レーザが完成する。
とO2 ガスを用いたプラズマエッチングによって除去
し、さらに、p−GaAsコンタクト層12をMOCV
D法によりエピタキシャル成長し、更に、p側電極とn
側電極をそれぞれ形成すると、図1に示したリッジ導波
型の半導体レーザが完成する。
【0031】このような本実施例の半導体レーザの製造
工程では、Al組成比が0.6より大きいp−AlGa
As第2エッチングストッパ層5で、リッジ形成時のエ
ッチング反応が完全に停止し、リッジ残し厚みは、p−
AlGaAs第1上クラッド層4とp−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6をエピタキシャル成長する際のこ
れらの層の層厚により決定されるため、リッジ残し厚み
を所定の厚みに精度よく調整することができる。また、
n−GaAs電流阻止層10を、ウエットエッチングに
よる酸化の程度が小さいp−GaAs第1エッチングス
トッパ層6上に形成するため、該n−GaAs電流阻止
層10の結晶品質は良好となり、従来、、表面欠陥密度
が106 個/cm2 以上であったのを、103 個/cm
2 程度にまで軽減することができる。
工程では、Al組成比が0.6より大きいp−AlGa
As第2エッチングストッパ層5で、リッジ形成時のエ
ッチング反応が完全に停止し、リッジ残し厚みは、p−
AlGaAs第1上クラッド層4とp−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6をエピタキシャル成長する際のこ
れらの層の層厚により決定されるため、リッジ残し厚み
を所定の厚みに精度よく調整することができる。また、
n−GaAs電流阻止層10を、ウエットエッチングに
よる酸化の程度が小さいp−GaAs第1エッチングス
トッパ層6上に形成するため、該n−GaAs電流阻止
層10の結晶品質は良好となり、従来、、表面欠陥密度
が106 個/cm2 以上であったのを、103 個/cm
2 程度にまで軽減することができる。
【0032】そして、このような製造工程によって得ら
れる半導体レーザは、リッジの両脇のリッジ残し厚み、
即ち、p−AlGaAs第1上クラッド層4とp−Ga
As第1エッチングストッパ層6のトータルの層厚が
0.2〜0.3μmに調整されることから、光閉じ込め
効果に優れ、また、n−GaAs電流阻止層10の結晶
品質が良好になることから、漏れ電流の増大が抑制さ
れ、しかも、n−AlGaAs下クラッド層2とp−A
lGaAs第1上クラッド層4のAl組成比が0.45
〜0.6の範囲にあることから、発光損失の増大やレー
ザ端面の劣化も抑制され、発振波長が800nm前後の
高性能のリッジ導波型半導体レーザとなる。
れる半導体レーザは、リッジの両脇のリッジ残し厚み、
即ち、p−AlGaAs第1上クラッド層4とp−Ga
As第1エッチングストッパ層6のトータルの層厚が
0.2〜0.3μmに調整されることから、光閉じ込め
効果に優れ、また、n−GaAs電流阻止層10の結晶
品質が良好になることから、漏れ電流の増大が抑制さ
れ、しかも、n−AlGaAs下クラッド層2とp−A
lGaAs第1上クラッド層4のAl組成比が0.45
〜0.6の範囲にあることから、発光損失の増大やレー
ザ端面の劣化も抑制され、発振波長が800nm前後の
高性能のリッジ導波型半導体レーザとなる。
【0033】また、図11(c) に示すように、p−Ga
As第1エッチングストッパ層6の屈折率は、Al組成
比が0.3以下のp−AlGaAs活性層3のそれより
大きく、Al組成比が0.6より大きいp−AlGaA
s第2エッチングストッパ層5の屈折率は、Al組成比
が0.3以下のp−AlGaAs活性層3のそれより小
さく、これら2つのエッチングストッパ層によるレーザ
光ビームに対する屈折率の効果は、互いに相殺し合い、
その結果、Al組成比が0.6より大きいp−AlGa
Asエッチングストッパ層のみを設けた従来の半導体レ
ーザに比べ、レーザ光ビームの強度分布における非対称
性が改善される。
As第1エッチングストッパ層6の屈折率は、Al組成
比が0.3以下のp−AlGaAs活性層3のそれより
大きく、Al組成比が0.6より大きいp−AlGaA
s第2エッチングストッパ層5の屈折率は、Al組成比
が0.3以下のp−AlGaAs活性層3のそれより小
さく、これら2つのエッチングストッパ層によるレーザ
光ビームに対する屈折率の効果は、互いに相殺し合い、
その結果、Al組成比が0.6より大きいp−AlGa
Asエッチングストッパ層のみを設けた従来の半導体レ
ーザに比べ、レーザ光ビームの強度分布における非対称
性が改善される。
【0034】(実施例2)次に、第2の実施例による半
導体レーザの製造工程を説明する。この実施例の半導体
レーザの製造工程は、図2に示した第1の実施例の半導
体レーザの製造工程と基本的に同じであり、即ち、この
実施例では、p−AlGaAs第2エッチングストッパ
層5のAl組成比を0.8より大きくし、図2(c)に示
すリッジ形成後に露出したp−AlGaAs第2エッチ
ングストッパ層5の除去工程を、煮沸した塩酸をエッチ
ング液とするウエットエッチングによって行い、この
後、上記第1の実施例と同様に、露出したp−GaAs
第1エッチングストッパ層6上にn−GaAs電流阻止
層10を再成長するようにしたものである。尚、上記煮
沸した塩酸はAl組成比が0.8より大きいAlGaA
s結晶層をエッチングし、GaAs結晶層をエッチング
しないため、p−GaAs第1エッチングストッパ層6
はエッチングされることなく表面露出する。
導体レーザの製造工程を説明する。この実施例の半導体
レーザの製造工程は、図2に示した第1の実施例の半導
体レーザの製造工程と基本的に同じであり、即ち、この
実施例では、p−AlGaAs第2エッチングストッパ
層5のAl組成比を0.8より大きくし、図2(c)に示
すリッジ形成後に露出したp−AlGaAs第2エッチ
ングストッパ層5の除去工程を、煮沸した塩酸をエッチ
ング液とするウエットエッチングによって行い、この
後、上記第1の実施例と同様に、露出したp−GaAs
第1エッチングストッパ層6上にn−GaAs電流阻止
層10を再成長するようにしたものである。尚、上記煮
沸した塩酸はAl組成比が0.8より大きいAlGaA
s結晶層をエッチングし、GaAs結晶層をエッチング
しないため、p−GaAs第1エッチングストッパ層6
はエッチングされることなく表面露出する。
【0035】このような本実施例の半導体レーザの製造
工程では、p−AlGaAs第2エッチングストッパ層
5のAl組成比を0.8より大きくし、リッジ形成後に
このp−AlGaAs第2エッチングストッパ層5を煮
沸した塩酸をエッチング液とするウエットエッチングに
よって選択的に除去するようにしたので、リッジの両脇
にp−GaAs第1エッチングストッパ層6を表面露出
させることができ、この上に成長するn−GaAs電流
阻止層10の結晶品質が良好になる。また、上記第1の
実施例と同様に、エピタキシャル成長時のp−AlGa
As第1上クラッド層4とp−GaAs第1エッチング
ストッパ層6の層厚により、リッジ残し厚みを所定の層
厚、例えば、0.2〜0.3μmに高精度に制御するこ
とができる。
工程では、p−AlGaAs第2エッチングストッパ層
5のAl組成比を0.8より大きくし、リッジ形成後に
このp−AlGaAs第2エッチングストッパ層5を煮
沸した塩酸をエッチング液とするウエットエッチングに
よって選択的に除去するようにしたので、リッジの両脇
にp−GaAs第1エッチングストッパ層6を表面露出
させることができ、この上に成長するn−GaAs電流
阻止層10の結晶品質が良好になる。また、上記第1の
実施例と同様に、エピタキシャル成長時のp−AlGa
As第1上クラッド層4とp−GaAs第1エッチング
ストッパ層6の層厚により、リッジ残し厚みを所定の層
厚、例えば、0.2〜0.3μmに高精度に制御するこ
とができる。
【0036】そして、このような製造工程により得られ
る半導体レーザは、上記第1の実施例の半導体レーザと
同様に、光閉じ込め効果に優れるとともに、発光損失の
増大やレーザ端面の劣化が防止され、しかも、漏れ電流
の増大が抑制された、発振波長が800nm前後の高性
能のリッジ導波型半導体レーザとなる。また、リッジ内
には上記第1の実施例の半導体レーザと同様に、リッジ
内の上クラッド層上にはp−GaAs第1エッチングス
トッパ層とAl組成が0.8より大きいp−AlGaA
s第2エッチングストッパ層が配設されることになり、
レーザ光ビームの強度分布における非対称性も改善され
る。
る半導体レーザは、上記第1の実施例の半導体レーザと
同様に、光閉じ込め効果に優れるとともに、発光損失の
増大やレーザ端面の劣化が防止され、しかも、漏れ電流
の増大が抑制された、発振波長が800nm前後の高性
能のリッジ導波型半導体レーザとなる。また、リッジ内
には上記第1の実施例の半導体レーザと同様に、リッジ
内の上クラッド層上にはp−GaAs第1エッチングス
トッパ層とAl組成が0.8より大きいp−AlGaA
s第2エッチングストッパ層が配設されることになり、
レーザ光ビームの強度分布における非対称性も改善され
る。
【0037】(実施例3)次に、第3の実施例による半
導体レーザの製造工程を説明する。この実施例の半導体
レーザの製造工程は、図2に示した上記第1,第2の実
施例の半導体レーザの製造工程と基本的に同じであり、
即ち、この実施例では、表面露出したp−GaAs第1
エッチングストッパ層6上に直接n−GaAs電流阻止
層10を再成長させず、一旦、このp−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6の表面を煮沸した過酸化水素水に
20分〜60分程度浸漬し、この後、n−GaAs電流
阻止層10を再成長させたものである。尚、この浸漬工
程によってp−GaAs第1エッチングストッパ層6の
表面は清浄化され、該表面に熱的に弱い酸化膜が形成さ
れ、この後、n−GaAs電流阻止層10を結晶成長す
ると、結晶成長時の昇温過程でこの酸化膜が除去され、
清浄化されたGaAs面上にn−GaAs電流阻止層1
0を成長することができる。
導体レーザの製造工程を説明する。この実施例の半導体
レーザの製造工程は、図2に示した上記第1,第2の実
施例の半導体レーザの製造工程と基本的に同じであり、
即ち、この実施例では、表面露出したp−GaAs第1
エッチングストッパ層6上に直接n−GaAs電流阻止
層10を再成長させず、一旦、このp−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6の表面を煮沸した過酸化水素水に
20分〜60分程度浸漬し、この後、n−GaAs電流
阻止層10を再成長させたものである。尚、この浸漬工
程によってp−GaAs第1エッチングストッパ層6の
表面は清浄化され、該表面に熱的に弱い酸化膜が形成さ
れ、この後、n−GaAs電流阻止層10を結晶成長す
ると、結晶成長時の昇温過程でこの酸化膜が除去され、
清浄化されたGaAs面上にn−GaAs電流阻止層1
0を成長することができる。
【0038】このような本実施例の半導体レーザの製造
工程では、リッジ形成後に表面露出したp−GaAs第
1エッチングストッパ層6の表面を煮沸した過酸化水素
水に一定時間浸漬し、この後、n−GaAs電流阻止層
10を再成長するので、清浄化したp−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6上にn−GaAs電流阻止層10
をエピタキシャル成長することができ、n−GaAs電
流阻止層10の結晶品質が一層向上し、漏れ電流の増大
が上記第1,第2の実施例に比べて一層抑制された半導
体レーザを得ることができる。
工程では、リッジ形成後に表面露出したp−GaAs第
1エッチングストッパ層6の表面を煮沸した過酸化水素
水に一定時間浸漬し、この後、n−GaAs電流阻止層
10を再成長するので、清浄化したp−GaAs第1エ
ッチングストッパ層6上にn−GaAs電流阻止層10
をエピタキシャル成長することができ、n−GaAs電
流阻止層10の結晶品質が一層向上し、漏れ電流の増大
が上記第1,第2の実施例に比べて一層抑制された半導
体レーザを得ることができる。
【0039】尚、上記第1〜第3の実施例では、p−G
aAs第1エッチングストッパ層6の厚みを40オング
ストロームにして、この層のバンドギャップエネルギー
Egを活性層で発生するレーザ光のエネルギーより大き
くして、発光損失の増大を防止しているが、p−GaA
s第1エッチングストッパ層6の厚みが60オングスト
ローム以下であれば同様の効果が得られる。
aAs第1エッチングストッパ層6の厚みを40オング
ストロームにして、この層のバンドギャップエネルギー
Egを活性層で発生するレーザ光のエネルギーより大き
くして、発光損失の増大を防止しているが、p−GaA
s第1エッチングストッパ層6の厚みが60オングスト
ローム以下であれば同様の効果が得られる。
【0040】また、上記第1〜第3の実施例では、p−
AlGaAs第2エッチングストッパ層5をp−GaA
s第1エッチングストッパ層6上から選択的にエッチン
グ除去する際に用いるエッチング液として、フッ酸と水
との混合液を用いたが、フッ酸と過酸化水素の混合液や
塩酸をエッチング液として用いてもよい。
AlGaAs第2エッチングストッパ層5をp−GaA
s第1エッチングストッパ層6上から選択的にエッチン
グ除去する際に用いるエッチング液として、フッ酸と水
との混合液を用いたが、フッ酸と過酸化水素の混合液や
塩酸をエッチング液として用いてもよい。
【0041】また、上記第1〜第3の実施例では、Al
組成比が0.45〜0.6のp−AlGaAs第1上ク
ラッド層4上にp−GaAs第1エッチングストッパ層
6を形成しているが、該p−GaAs第1エッチングス
トッパ層6の代わりに、n−GaAs電流阻止層10の
結晶品質を低下させない範囲でAlを含む、即ち、Al
組成比が0.3より小さいp−AlGaAs層を形成し
ても同様の効果を得ることができる。
組成比が0.45〜0.6のp−AlGaAs第1上ク
ラッド層4上にp−GaAs第1エッチングストッパ層
6を形成しているが、該p−GaAs第1エッチングス
トッパ層6の代わりに、n−GaAs電流阻止層10の
結晶品質を低下させない範囲でAlを含む、即ち、Al
組成比が0.3より小さいp−AlGaAs層を形成し
ても同様の効果を得ることができる。
【0042】また、上記第1〜第3の実施例では、Al
GaAs層からなる活性層を用いたが、GaAs層から
なる活性層や、GaAsとAlGaAsの多重量子井戸
構造からなる活性層を用いてもよい。
GaAs層からなる活性層を用いたが、GaAs層から
なる活性層や、GaAsとAlGaAsの多重量子井戸
構造からなる活性層を用いてもよい。
【0043】(実施例4)図3はこの発明の第4の実施
例による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図4
はこの図4に示す半導体レーザの製造工程を示す工程別
断面図である。これらの図において、図1,2と同一符
号は同一または相当する部分を示し、3aはGaAs層
とAl組成比が0.2以下のAlGaAs層との多重量
子井戸構造(MQW構造)からなる活性層、12aはp
−GaAsコンタクト層、13はn−GaAs電流阻止
層10の上層部分に、p型ドーパントであるZn元素が
拡散されて形成されたZn拡散層である。
例による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図4
はこの図4に示す半導体レーザの製造工程を示す工程別
断面図である。これらの図において、図1,2と同一符
号は同一または相当する部分を示し、3aはGaAs層
とAl組成比が0.2以下のAlGaAs層との多重量
子井戸構造(MQW構造)からなる活性層、12aはp
−GaAsコンタクト層、13はn−GaAs電流阻止
層10の上層部分に、p型ドーパントであるZn元素が
拡散されて形成されたZn拡散層である。
【0044】以下、製造工程を説明する。先ず、n−G
aAs半導体基板13上に、Al組成比が0.45〜
0.6の範囲にあるn−AlGaAs下クラッド層2,
GaAs層とAl組成比が0.2以下のAlGaAs層
との多重量子井戸構造(MQW構造)からなる活性層3
a,Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−A
lGaAs第1上クラッド層4,Al組成比が0.6よ
り大きいp−AlGaAsエッチングストッパ層5,A
l組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGa
As第2上クラッド層7,p−GaAsコンタクト層1
2aをこの順にMOCVD法により順次エピタキシャル
成長する。尚、この際、上記Al組成比が0.45〜
0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1上クラッド層
4の厚みを0.4〜0.5μmの範囲に調整する。次
に、図4(a) に示すように、ストライプ状のSiO2 膜
9をマスクにして、酒石酸と過酸化水素の混合液からな
るエッチング液を用いて、p−GaAsコンタクト層1
2a,p−AlGaAs第2上クラッド層7をエッチン
グ除去し、Al組成比が0.6より大きいp−AlGa
Asエッチングストッパ層5を露出させ、続いて、硫酸
系のエッチング液を用いて、このp−AlGaAsエッ
チングストッパ層5をエッチング除去し、Al組成比が
0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1上
クラッド層4を所定厚み分だけエッチング除去し、p−
AlGaAs第1上クラッド層4を活性層3a上に0.
2〜0.3μmの厚みだけ残してリッジを形成する。こ
こで、上記酒石酸と過酸化水素の混合液からなるエッチ
ング液は、上記第1〜第3の実施例で説明したように、
Al組成比が0.45〜0.6のAlGaAsに対して
はエッチング性を示し、Al組成比が0.6より大きい
AlGaAsに対してはエッチング性を示さない。ま
た、上記硫酸系のエッチング液は、AlGaAsのAl
組成比に選択性を示すことなく、AlGaAsをエッチ
ングする。次に、リッジの両脇に露出したAl組成比が
0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1上
クラッド層4上に、n−GaAs電流阻止層10をMO
CVD法によりエピタキシャル成長し、この後、ストラ
イプ状のSiO2 膜9をマスクとして、図4(b) に示す
ように、上記n−GaAs電流阻止層10に対してp型
ドーパントであるZn元素を拡散して、該n−GaAs
電流阻止層10の上層部分にZn拡散層13を形成した
後、CHF3 ガスとO2 ガスを用いたプラズマエッチン
グにより、ストライプ状のSiO2膜9を除去し、次い
で、n側電極とp側電極をそれぞれ形成すると、図3に
示したリッジ導波型の半導体レーザが完成する。
aAs半導体基板13上に、Al組成比が0.45〜
0.6の範囲にあるn−AlGaAs下クラッド層2,
GaAs層とAl組成比が0.2以下のAlGaAs層
との多重量子井戸構造(MQW構造)からなる活性層3
a,Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−A
lGaAs第1上クラッド層4,Al組成比が0.6よ
り大きいp−AlGaAsエッチングストッパ層5,A
l組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGa
As第2上クラッド層7,p−GaAsコンタクト層1
2aをこの順にMOCVD法により順次エピタキシャル
成長する。尚、この際、上記Al組成比が0.45〜
0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1上クラッド層
4の厚みを0.4〜0.5μmの範囲に調整する。次
に、図4(a) に示すように、ストライプ状のSiO2 膜
9をマスクにして、酒石酸と過酸化水素の混合液からな
るエッチング液を用いて、p−GaAsコンタクト層1
2a,p−AlGaAs第2上クラッド層7をエッチン
グ除去し、Al組成比が0.6より大きいp−AlGa
Asエッチングストッパ層5を露出させ、続いて、硫酸
系のエッチング液を用いて、このp−AlGaAsエッ
チングストッパ層5をエッチング除去し、Al組成比が
0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1上
クラッド層4を所定厚み分だけエッチング除去し、p−
AlGaAs第1上クラッド層4を活性層3a上に0.
2〜0.3μmの厚みだけ残してリッジを形成する。こ
こで、上記酒石酸と過酸化水素の混合液からなるエッチ
ング液は、上記第1〜第3の実施例で説明したように、
Al組成比が0.45〜0.6のAlGaAsに対して
はエッチング性を示し、Al組成比が0.6より大きい
AlGaAsに対してはエッチング性を示さない。ま
た、上記硫酸系のエッチング液は、AlGaAsのAl
組成比に選択性を示すことなく、AlGaAsをエッチ
ングする。次に、リッジの両脇に露出したAl組成比が
0.45〜0.6の範囲にあるp−AlGaAs第1上
クラッド層4上に、n−GaAs電流阻止層10をMO
CVD法によりエピタキシャル成長し、この後、ストラ
イプ状のSiO2 膜9をマスクとして、図4(b) に示す
ように、上記n−GaAs電流阻止層10に対してp型
ドーパントであるZn元素を拡散して、該n−GaAs
電流阻止層10の上層部分にZn拡散層13を形成した
後、CHF3 ガスとO2 ガスを用いたプラズマエッチン
グにより、ストライプ状のSiO2膜9を除去し、次い
で、n側電極とp側電極をそれぞれ形成すると、図3に
示したリッジ導波型の半導体レーザが完成する。
【0045】このような本実施例の半導体レーザの製造
工程では、リッジ形成時、Al組成比が0.6より大き
いp−AlGaAsエッチングストッパ層5で一旦エッ
チングを停止させ、このp−AlGaAsエッチングス
トッパ層5からのエッチング量、即ち、p−AlGaA
sエッチングストッパ層5とp−AlGaAs第1上ク
ラッド層4とをエッチングするエッチング量によって、
リッジ残し厚み(p−AlGaAs第1上クラッド層4
の残し厚み)を調整するようにしたので、リッジ残し厚
みが、0.2〜0.3μmに精度良く調整された光閉じ
込め効果に優れたレーザ構造を再現性良く形成すること
ができる。また、リッジ残し厚みが0.2〜0.3μm
のレーザ構造を得る場合も、上記p−AlGaAs第1
上クラッド層4を、0.3μmより大きい膜厚(ここで
は、0.4〜0.5μm)に形成することができ、その
結果、図11(b) に示すように、リッジ内における活性
層3aとAl組成比が0.6より大きいp−AlGaA
sエッチングストッパ層5の間隔を従来に比べて拡が
り、活性層3aの屈折率に比べてその屈折率が小さいp
−AlGaAsエッチングストッパ層5の屈折率が、活
性層3aからの距離に対して指数関数的な効果を及ぼす
ようになり、レーザ光ビームの強度分布の非対称性を改
善することができる。また、n−GaAs電流阻止層1
0は、従来のようにAl組成比が0.6以上のウエット
エッチングによって強い酸化を受けたp−AlGaAs
第2エッチングストッパ層5の上面に形成されず、Al
組成比が0.45〜0.6の酸化の程度が小さいp−A
lGaAs第1上クラッド層4上に形成されるので、例
えば、Al組成比が0.5の場合、その表面欠陥密度は
104 個/cm2 程度になり、従来に比べて表面欠陥の
少ない良好な結晶品質に形成することができ(従来の表
面欠陥密度は106 個/cm2 以上)、漏れ電流の増大
が抑制されたレーザ構造を得ることができる。
工程では、リッジ形成時、Al組成比が0.6より大き
いp−AlGaAsエッチングストッパ層5で一旦エッ
チングを停止させ、このp−AlGaAsエッチングス
トッパ層5からのエッチング量、即ち、p−AlGaA
sエッチングストッパ層5とp−AlGaAs第1上ク
ラッド層4とをエッチングするエッチング量によって、
リッジ残し厚み(p−AlGaAs第1上クラッド層4
の残し厚み)を調整するようにしたので、リッジ残し厚
みが、0.2〜0.3μmに精度良く調整された光閉じ
込め効果に優れたレーザ構造を再現性良く形成すること
ができる。また、リッジ残し厚みが0.2〜0.3μm
のレーザ構造を得る場合も、上記p−AlGaAs第1
上クラッド層4を、0.3μmより大きい膜厚(ここで
は、0.4〜0.5μm)に形成することができ、その
結果、図11(b) に示すように、リッジ内における活性
層3aとAl組成比が0.6より大きいp−AlGaA
sエッチングストッパ層5の間隔を従来に比べて拡が
り、活性層3aの屈折率に比べてその屈折率が小さいp
−AlGaAsエッチングストッパ層5の屈折率が、活
性層3aからの距離に対して指数関数的な効果を及ぼす
ようになり、レーザ光ビームの強度分布の非対称性を改
善することができる。また、n−GaAs電流阻止層1
0は、従来のようにAl組成比が0.6以上のウエット
エッチングによって強い酸化を受けたp−AlGaAs
第2エッチングストッパ層5の上面に形成されず、Al
組成比が0.45〜0.6の酸化の程度が小さいp−A
lGaAs第1上クラッド層4上に形成されるので、例
えば、Al組成比が0.5の場合、その表面欠陥密度は
104 個/cm2 程度になり、従来に比べて表面欠陥の
少ない良好な結晶品質に形成することができ(従来の表
面欠陥密度は106 個/cm2 以上)、漏れ電流の増大
が抑制されたレーザ構造を得ることができる。
【0046】従って、このような製造工程で得られる本
実施例の半導体レーザは、上記実施例の半導体レーザと
同様に、光閉じ込め効果に優れ、発光損失の増大やレー
ザ端面の劣化が防止され、しかも、漏れ電流の増大が抑
制された、発振波長が800nm前後の高性能のリッジ
導波型半導体レーザとなる。
実施例の半導体レーザは、上記実施例の半導体レーザと
同様に、光閉じ込め効果に優れ、発光損失の増大やレー
ザ端面の劣化が防止され、しかも、漏れ電流の増大が抑
制された、発振波長が800nm前後の高性能のリッジ
導波型半導体レーザとなる。
【0047】尚、上記第1〜第4の実施例では、リッジ
形成時のエッチング液として酒石酸と過酸化水素水との
混合液を用いたが、クエン酸やマレイン酸などの他の有
機酸と過酸化水素水との混合液を用いてもよい。
形成時のエッチング液として酒石酸と過酸化水素水との
混合液を用いたが、クエン酸やマレイン酸などの他の有
機酸と過酸化水素水との混合液を用いてもよい。
【0048】また、上記第1〜第3の実施例では、リッ
ジ形成後、リッジの両脇をn−GaAs電流阻止層10
とp−GaAs第2キャップ層で埋め込んだ後、p−G
aAsコンタクト層12をエピタキシャル成長したが、
リッジの両脇をn−GaAs電流阻止層10のみで埋め
込んだ後、p−GaAsコンタクト層12をエピタキシ
ャル成長してもよく、また、上記第4の実施例と同様
に、リッジの両脇をn−GaAs電流阻止層10のみで
埋め込んだ後、該n−GaAs電流阻止層10にp型ド
ーパントを拡散して、該n−GaAs電流阻止層10の
上層部にp型拡散層を形成してもよい。
ジ形成後、リッジの両脇をn−GaAs電流阻止層10
とp−GaAs第2キャップ層で埋め込んだ後、p−G
aAsコンタクト層12をエピタキシャル成長したが、
リッジの両脇をn−GaAs電流阻止層10のみで埋め
込んだ後、p−GaAsコンタクト層12をエピタキシ
ャル成長してもよく、また、上記第4の実施例と同様
に、リッジの両脇をn−GaAs電流阻止層10のみで
埋め込んだ後、該n−GaAs電流阻止層10にp型ド
ーパントを拡散して、該n−GaAs電流阻止層10の
上層部にp型拡散層を形成してもよい。
【0049】(実施例5)図5は、この発明の第5の実
施例による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図
6はこの図5に示す半導体レーザの製造工程を示す工程
別断面図である。これらの図において、図1,2と同一
符号は同一または相当する部分を示し、3bはアンドー
プGaAs活性層、4aはp−AlGaAs上クラッド
層、5aはAl組成比が0.3以上のp−AlGaAs
エッチングストッパ層、8aはp−GaAsキャップ
層、9a,9bはSiO2 膜、10aはn−GaAs電
流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層、15はレジスト膜である。
施例による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図
6はこの図5に示す半導体レーザの製造工程を示す工程
別断面図である。これらの図において、図1,2と同一
符号は同一または相当する部分を示し、3bはアンドー
プGaAs活性層、4aはp−AlGaAs上クラッド
層、5aはAl組成比が0.3以上のp−AlGaAs
エッチングストッパ層、8aはp−GaAsキャップ
層、9a,9bはSiO2 膜、10aはn−GaAs電
流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層、15はレジスト膜である。
【0050】以下、製造工程を説明する。先ず、図6
(a) に示すように、n−GaAs(100)基板13上
にn−AlGaAs下クラッド層2,アンドープGaA
s活性層3b,p−AlGaAs上クラッド層4a,p
−GaAsキャップ層8a,p−AlGaAsエッチン
グストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層
厚となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャ
ル成長する。次いで、図6(b) に示すように、上記p−
GaAsキャップ層8aの上面にSiO2 膜を成膜し、
通常の写真製版,エッチング技術によりその幅が10μ
m以上の〈011〉方向に延びるストライプ状のSiO
2 膜9aを形成し、該SiO2 膜9aをマスクとし、A
l組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチングス
トッパ層5a,p−GaAsキャップ層8aをエッチン
グ除去し、p−AlGaAs上クラッド層4aの所定厚
みだけエッチング除去してリッジを形成する。次に、図
6(c) に示すように、通常の写真製版とエッチング技術
を用いて、その幅が10μm以上のストライプ状のSi
O2 膜9aをその両側端部が所定幅だけ残るように、そ
の内側部分を除去して、リッジの上面の端部に細幅のS
iO2 膜9bを形成した後、図6(d) に示すように、該
SiO2 膜9bをマスクにして、MOCVD法等によ
り、上記リッジ形成により露出したリッジの両脇のp−
AlGaAs上クラッド層4a上に、n−GaAs電流
阻止層10をエピタキシャル成長させる。この際、Si
O2 膜9aのエッチングにより露出した上記p−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上にも、n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層10aが形成される。次に、図6(e) に示すように、
リッジの両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10
の上面と、リッジ上のSiO2 膜9bのn−GaAs電
流阻止層10に近接する部分の上面を覆うように、レジ
スト膜15を形成し、次に、図6(f) に示すように、該
レジスト膜15をマスクにして上記p−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5a上に形成されたn−GaAs層
10aを、例えば、アンモニアと過酸化水素の混合液を
エッチング液として用いたウエットエッチングにより除
去する。この際、アンモニアと過酸化水素の混合液は、
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aに対してはエッチング性を示さず、n−
GaAs電流阻止層10の同様の結晶組成からなるn−
GaAs10aのみが除去される。次に、レジスト膜1
5を所定の溶剤により溶解除去し、更に、SiO2 膜9
bを、CHF3 ガスとO2 ガスとを用いたプラズマエッ
チングにより除去した後、図6(g) に示すように、p−
GaAsコンタクト層12をMOCVD法等によりエピ
タシキャル成長し、次いで、図示しないp側電極とn側
電極を形成すると、図5に示す半導体レーザが完成す
る。
(a) に示すように、n−GaAs(100)基板13上
にn−AlGaAs下クラッド層2,アンドープGaA
s活性層3b,p−AlGaAs上クラッド層4a,p
−GaAsキャップ層8a,p−AlGaAsエッチン
グストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層
厚となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャ
ル成長する。次いで、図6(b) に示すように、上記p−
GaAsキャップ層8aの上面にSiO2 膜を成膜し、
通常の写真製版,エッチング技術によりその幅が10μ
m以上の〈011〉方向に延びるストライプ状のSiO
2 膜9aを形成し、該SiO2 膜9aをマスクとし、A
l組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチングス
トッパ層5a,p−GaAsキャップ層8aをエッチン
グ除去し、p−AlGaAs上クラッド層4aの所定厚
みだけエッチング除去してリッジを形成する。次に、図
6(c) に示すように、通常の写真製版とエッチング技術
を用いて、その幅が10μm以上のストライプ状のSi
O2 膜9aをその両側端部が所定幅だけ残るように、そ
の内側部分を除去して、リッジの上面の端部に細幅のS
iO2 膜9bを形成した後、図6(d) に示すように、該
SiO2 膜9bをマスクにして、MOCVD法等によ
り、上記リッジ形成により露出したリッジの両脇のp−
AlGaAs上クラッド層4a上に、n−GaAs電流
阻止層10をエピタキシャル成長させる。この際、Si
O2 膜9aのエッチングにより露出した上記p−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上にも、n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層10aが形成される。次に、図6(e) に示すように、
リッジの両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10
の上面と、リッジ上のSiO2 膜9bのn−GaAs電
流阻止層10に近接する部分の上面を覆うように、レジ
スト膜15を形成し、次に、図6(f) に示すように、該
レジスト膜15をマスクにして上記p−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5a上に形成されたn−GaAs層
10aを、例えば、アンモニアと過酸化水素の混合液を
エッチング液として用いたウエットエッチングにより除
去する。この際、アンモニアと過酸化水素の混合液は、
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aに対してはエッチング性を示さず、n−
GaAs電流阻止層10の同様の結晶組成からなるn−
GaAs10aのみが除去される。次に、レジスト膜1
5を所定の溶剤により溶解除去し、更に、SiO2 膜9
bを、CHF3 ガスとO2 ガスとを用いたプラズマエッ
チングにより除去した後、図6(g) に示すように、p−
GaAsコンタクト層12をMOCVD法等によりエピ
タシキャル成長し、次いで、図示しないp側電極とn側
電極を形成すると、図5に示す半導体レーザが完成す
る。
【0051】このような本実施例の半導体レーザの製造
工程では、予め、p−GaAsキャップ層8aの上面
に、リッジの両脇に形成されるn−GaAs電流阻止層
10に対してエッチング性を示すアンモニアと過酸化水
素の混合液からなるエッチング液に対して、被エッチン
グ性を示さないAl組成比が0.3以上のp−AlGa
Asエッチングストッパ層5aを形成しておき、その幅
が10μm以上の広幅のリッジを形成する際に用いたS
iO2 膜9aの内側部分を、リッジ形成後に除去して、
細幅のSiO2 膜9bをリッジの両側端部に残した状態
で、上記n−GaAs電流阻止層10をエピタキシャル
成長するようにしたので、このn−GaAs電流阻止層
10の成長時、上記細幅のSiO2 膜9b上に半導体層
(n−GaAs層)は形成されず、広幅のリッジの最上
層にあるAl組成比が0.3以上のp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5a上にのみ、上述したアンモニア
と過酸化水素の混合液からなるエッチング液にて選択的
に除去され得るn−GaAs電流阻止層10と同様の結
晶組成からなるn−GaAs層10aが形成されること
になり、従って、このn−GaAs層10aを上記アン
モニアと過酸化水素の混合液からなるエッチング液で除
去し、上記SiO2 膜9bをプラズマエッチンクによっ
て除去することにより、その幅が10μm以上の広幅の
リッジ上から絶縁膜を完全に除去でき、所望のレーザ構
造を備えた半導体レーザを再現性良く形成することがで
きる。
工程では、予め、p−GaAsキャップ層8aの上面
に、リッジの両脇に形成されるn−GaAs電流阻止層
10に対してエッチング性を示すアンモニアと過酸化水
素の混合液からなるエッチング液に対して、被エッチン
グ性を示さないAl組成比が0.3以上のp−AlGa
Asエッチングストッパ層5aを形成しておき、その幅
が10μm以上の広幅のリッジを形成する際に用いたS
iO2 膜9aの内側部分を、リッジ形成後に除去して、
細幅のSiO2 膜9bをリッジの両側端部に残した状態
で、上記n−GaAs電流阻止層10をエピタキシャル
成長するようにしたので、このn−GaAs電流阻止層
10の成長時、上記細幅のSiO2 膜9b上に半導体層
(n−GaAs層)は形成されず、広幅のリッジの最上
層にあるAl組成比が0.3以上のp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5a上にのみ、上述したアンモニア
と過酸化水素の混合液からなるエッチング液にて選択的
に除去され得るn−GaAs電流阻止層10と同様の結
晶組成からなるn−GaAs層10aが形成されること
になり、従って、このn−GaAs層10aを上記アン
モニアと過酸化水素の混合液からなるエッチング液で除
去し、上記SiO2 膜9bをプラズマエッチンクによっ
て除去することにより、その幅が10μm以上の広幅の
リッジ上から絶縁膜を完全に除去でき、所望のレーザ構
造を備えた半導体レーザを再現性良く形成することがで
きる。
【0052】(実施例6)図7は、この発明の第5の実
施例による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図
8はこの図7に示す半導体レーザの製造工程を示す工程
別断面図である。これらの図において、図1,2,6及
び7と同一符号は同一または相当する部分を示し、9
c,15aはレジスト膜である。
施例による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図
8はこの図7に示す半導体レーザの製造工程を示す工程
別断面図である。これらの図において、図1,2,6及
び7と同一符号は同一または相当する部分を示し、9
c,15aはレジスト膜である。
【0053】以下、製造工程を説明する。先ず、上記第
5の実施例と同様に、図8(a) に示すように、n−Ga
As(100)基板13上にn−AlGaAs下クラッ
ド層2,アンドープGaAs活性層3b,p−AlGa
As上クラッド層4a,p−GaAsキャップ層8a,
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層厚
となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャル
成長する。次いで、図8(b) に示すように、上記p−G
aAsキャップ層8aの上面に、通常の写真製版により
その幅が10μm以上の〈011〉方向に延びるストラ
イプ状のレジスト膜9cを形成し、該レジスト膜9cを
マスクとし、Al組成比が0.3以上のp−AlGaA
sエッチングストッパ層5a,p−GaAsキャップ層
8aをエッチング除去し、p−AlGaAs上クラッド
層4aを所定厚みだけエッチング除去してリッジを形成
する。次に、図8(c) に示すように、上記レジスト膜9
cを除去した後、n−GaAs基板13の全面に対し
て、MOCVD法等によりn−GaAs層をエピタキシ
ャル成長すると、図8(d)に示すように、リッジの両脇
のp−AlGaAs上クラッド層4a上にn−GaAs
電流阻止層10が形成され、リッジの上面のp−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上に上記n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成かららなるn−GaA
s層10aが形成される。次に、図8(e) に示すよう
に、リッジ上のn−GaAs層10aの両側端部とリッ
ジの両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10の上
面とを覆うように、通常の写真製版技術によりレジスト
膜15aを形成し、該レジスト膜15aをマスクにして
n−GaAs層10aを、アンモニアと過酸化水素の混
合液をエッチング液として用いたウエットエッチングに
より除去し、この後、レジスト膜15aを所定の溶剤に
より溶解除去すると、図8(f) に示すように、リッジの
上面両端部にのみ、角状のn−GaAs層10bが残存
する状態になる。尚、ここで、レジスト膜15aをリッ
ジ上のn−GaAs層10aの両側端部を覆うように配
設するのは、アンモニアと過酸化水素の混合液をエッチ
ング液として用いたウエットエッチングにより、リッジ
の両側に形成されたn−GaAs電流阻止層10のリッ
ジに近接する部分が除去されないように、このn−Ga
As電流阻止層10のリッジに近接する部分を確実に覆
うためである。また、上記アンモニアと過酸化水素の混
合液は、Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5aに対してはエッチング性を示さ
ず、n−GaAs10aのみをエッチング除去する。次
に、図8(g) に示すように、p−GaAsコンタクト層
12をMOCVD法等によりエピタキシャル成長し、次
いで、n側電極とp側電極を形成すると、上記図7に示
した半導体レーザが完成する。尚、上記工程では、リッ
ジの上面両端部に角状のn−GaAs層10bが残存し
た状態で、半導体レーザが完成するが、このn−GaA
s層10bはレーザの動作特性には悪影響を与えない。
5の実施例と同様に、図8(a) に示すように、n−Ga
As(100)基板13上にn−AlGaAs下クラッ
ド層2,アンドープGaAs活性層3b,p−AlGa
As上クラッド層4a,p−GaAsキャップ層8a,
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層厚
となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャル
成長する。次いで、図8(b) に示すように、上記p−G
aAsキャップ層8aの上面に、通常の写真製版により
その幅が10μm以上の〈011〉方向に延びるストラ
イプ状のレジスト膜9cを形成し、該レジスト膜9cを
マスクとし、Al組成比が0.3以上のp−AlGaA
sエッチングストッパ層5a,p−GaAsキャップ層
8aをエッチング除去し、p−AlGaAs上クラッド
層4aを所定厚みだけエッチング除去してリッジを形成
する。次に、図8(c) に示すように、上記レジスト膜9
cを除去した後、n−GaAs基板13の全面に対し
て、MOCVD法等によりn−GaAs層をエピタキシ
ャル成長すると、図8(d)に示すように、リッジの両脇
のp−AlGaAs上クラッド層4a上にn−GaAs
電流阻止層10が形成され、リッジの上面のp−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上に上記n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成かららなるn−GaA
s層10aが形成される。次に、図8(e) に示すよう
に、リッジ上のn−GaAs層10aの両側端部とリッ
ジの両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10の上
面とを覆うように、通常の写真製版技術によりレジスト
膜15aを形成し、該レジスト膜15aをマスクにして
n−GaAs層10aを、アンモニアと過酸化水素の混
合液をエッチング液として用いたウエットエッチングに
より除去し、この後、レジスト膜15aを所定の溶剤に
より溶解除去すると、図8(f) に示すように、リッジの
上面両端部にのみ、角状のn−GaAs層10bが残存
する状態になる。尚、ここで、レジスト膜15aをリッ
ジ上のn−GaAs層10aの両側端部を覆うように配
設するのは、アンモニアと過酸化水素の混合液をエッチ
ング液として用いたウエットエッチングにより、リッジ
の両側に形成されたn−GaAs電流阻止層10のリッ
ジに近接する部分が除去されないように、このn−Ga
As電流阻止層10のリッジに近接する部分を確実に覆
うためである。また、上記アンモニアと過酸化水素の混
合液は、Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5aに対してはエッチング性を示さ
ず、n−GaAs10aのみをエッチング除去する。次
に、図8(g) に示すように、p−GaAsコンタクト層
12をMOCVD法等によりエピタキシャル成長し、次
いで、n側電極とp側電極を形成すると、上記図7に示
した半導体レーザが完成する。尚、上記工程では、リッ
ジの上面両端部に角状のn−GaAs層10bが残存し
た状態で、半導体レーザが完成するが、このn−GaA
s層10bはレーザの動作特性には悪影響を与えない。
【0054】このような本実施例の半導体レーザの製造
工程では、予め、p−GaAsキャップ層8aの上面
に、リッジの両脇に形成されるn−GaAs電流阻止層
10に対してエッチング性を示すアンモニアと過酸化水
素の混合液からなるエッチング液に対して、被エッチン
グ性を示さないAl組成比が0.3以上のp−AlGa
Asエッチングストッパ層5aを形成しておき、その幅
が10μm以上の広幅のリッジを形成する際に用いたレ
ジスト膜15aを、リッジ形成後に完全に除去しし、こ
の状態で、n−GaAs層をエピタキシャル成長して、
リッジの両脇にn−GaAs電流阻止層10を形成する
ようにしたので、このn−GaAs電流阻止層10と同
時に形成される、リッジのAl組成比が0.3以上のp
−AlGaAsエッチングストッパ層5a上に形成され
るn−GaAs層10aは、上記アンモニアと過酸化水
素の混合液からなるエッチング液で選択的に除去するこ
とができ、リッジ上にレジスト膜を残すことなく、所定
のレーザ構造を備えた半導体レーザを再現性良く形成す
ることができる。
工程では、予め、p−GaAsキャップ層8aの上面
に、リッジの両脇に形成されるn−GaAs電流阻止層
10に対してエッチング性を示すアンモニアと過酸化水
素の混合液からなるエッチング液に対して、被エッチン
グ性を示さないAl組成比が0.3以上のp−AlGa
Asエッチングストッパ層5aを形成しておき、その幅
が10μm以上の広幅のリッジを形成する際に用いたレ
ジスト膜15aを、リッジ形成後に完全に除去しし、こ
の状態で、n−GaAs層をエピタキシャル成長して、
リッジの両脇にn−GaAs電流阻止層10を形成する
ようにしたので、このn−GaAs電流阻止層10と同
時に形成される、リッジのAl組成比が0.3以上のp
−AlGaAsエッチングストッパ層5a上に形成され
るn−GaAs層10aは、上記アンモニアと過酸化水
素の混合液からなるエッチング液で選択的に除去するこ
とができ、リッジ上にレジスト膜を残すことなく、所定
のレーザ構造を備えた半導体レーザを再現性良く形成す
ることができる。
【0055】尚、上記第5,第6の実施例では、Al組
成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチングストッ
パ層5aを用い、リッジ上に形成されたn−GaAs層
10aを除去するエッチング液としてアンモニアと過酸
化水素の混合液を用いたが、エッチングストッパ層とし
てp−GaInp層を用い、リッジ上に形成されたn−
GaAs層10aを除去するエッチング液として塩酸を
用いても同様の効果を得ることができる。
成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチングストッ
パ層5aを用い、リッジ上に形成されたn−GaAs層
10aを除去するエッチング液としてアンモニアと過酸
化水素の混合液を用いたが、エッチングストッパ層とし
てp−GaInp層を用い、リッジ上に形成されたn−
GaAs層10aを除去するエッチング液として塩酸を
用いても同様の効果を得ることができる。
【0056】また、上記第5の実施例におけるストライ
プ状のSiO2 膜9a及び上記第6の実施例におけるス
トライプ状のレジスト膜9cを〈011〉方向に形成し
たが、これらを〈011〉方向に形成しても同様の効果
を得ることができる。
プ状のSiO2 膜9a及び上記第6の実施例におけるス
トライプ状のレジスト膜9cを〈011〉方向に形成し
たが、これらを〈011〉方向に形成しても同様の効果
を得ることができる。
【0057】また、上記第5,第6の実施例では、p−
AlGaAsエッチングストッパ層5aをリッジ上に残
したまま半導体レーザを完成させたが、リッジ上に形成
されたn−GaAs層10aを除去した後、フッ酸系の
エッチング液等のp−AlGaAsエッチングストッパ
層5aをエッチングするが、p−GaAsキャップ層8
aに対してエッチング性を示さないエッチング液で、p
−AlGaAsエッチングストッパ層5aをエッチング
除去してもよい。
AlGaAsエッチングストッパ層5aをリッジ上に残
したまま半導体レーザを完成させたが、リッジ上に形成
されたn−GaAs層10aを除去した後、フッ酸系の
エッチング液等のp−AlGaAsエッチングストッパ
層5aをエッチングするが、p−GaAsキャップ層8
aに対してエッチング性を示さないエッチング液で、p
−AlGaAsエッチングストッパ層5aをエッチング
除去してもよい。
【0058】また、上記第5の実施例では、リッジ上に
形成されたn−GaAs層10aを除去する際のマスク
として、レジスト膜15を用いたが、該レジスト膜15
の代わりにSiO2 膜等の絶縁膜を用いてもよく、この
場合は、n−GaAs層10aを除去した後、該SiO
2 膜等の絶縁膜をリッジ上のSiO2 膜9bととともに
エッチング除去することができる。
形成されたn−GaAs層10aを除去する際のマスク
として、レジスト膜15を用いたが、該レジスト膜15
の代わりにSiO2 膜等の絶縁膜を用いてもよく、この
場合は、n−GaAs層10aを除去した後、該SiO
2 膜等の絶縁膜をリッジ上のSiO2 膜9bととともに
エッチング除去することができる。
【0059】また、上記第6の実施例では、リッジ形成
時のマスクとしてレジスト膜9cを用いたが、該レジス
ト膜9cに代えてSiO2 膜等の絶縁膜を用いてもよ
く、また、リッジ上に形成されたn−GaAs層10a
を除去する際のマスクとしてレジスト膜15aを用いた
が、該レジスト膜15の代わりにSiO2 膜等の絶縁膜
を用いてもよい。
時のマスクとしてレジスト膜9cを用いたが、該レジス
ト膜9cに代えてSiO2 膜等の絶縁膜を用いてもよ
く、また、リッジ上に形成されたn−GaAs層10a
を除去する際のマスクとしてレジスト膜15aを用いた
が、該レジスト膜15の代わりにSiO2 膜等の絶縁膜
を用いてもよい。
【0060】また、上記第5,第6の実施例では、活性
層にAlGaAs系材料を用いた半導体レーザについて
説明したが、この発明は、活性層にInGaAsP系材
料,InGaAs系材料,AlGaInP系材料を用い
た半導体レーザにも適用できることは言うまでもなく、
この場合、活性層にInGaAsP系材料,InGaA
s系材料を用いた半導体レーザでは、リッジ上に形成す
るエッチングストッパ層としてInGaAsP層を、該
InGaAsP層に対してエッチング性を示さないエッ
チング液として塩酸等が用いられ、また、活性層にAl
GaInP系材料を用いた半導体レーザでは、リッジ上
に形成するエッチングストッパ層としてAlGaAs層
を、該AlGaAs層に対してエッチング性を示さない
エッチング液としてアンモニアと過酸化水素の混合液が
用いられる。
層にAlGaAs系材料を用いた半導体レーザについて
説明したが、この発明は、活性層にInGaAsP系材
料,InGaAs系材料,AlGaInP系材料を用い
た半導体レーザにも適用できることは言うまでもなく、
この場合、活性層にInGaAsP系材料,InGaA
s系材料を用いた半導体レーザでは、リッジ上に形成す
るエッチングストッパ層としてInGaAsP層を、該
InGaAsP層に対してエッチング性を示さないエッ
チング液として塩酸等が用いられ、また、活性層にAl
GaInP系材料を用いた半導体レーザでは、リッジ上
に形成するエッチングストッパ層としてAlGaAs層
を、該AlGaAs層に対してエッチング性を示さない
エッチング液としてアンモニアと過酸化水素の混合液が
用いられる。
【0061】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体基板上に少なくとも、AlGaAs下クラッド層,
(Al)GaAs活性層,AlGaAs第1上クラッド
層,膜厚が60オングストローム以下のGaAs第1エ
ッチングストッパ層,Al組成比が0.6より大きいA
lGaAs第2エッチングストッパ層及びAl組成比が
0.6以下のAlGaAs第2上クラッド層を順次形成
し、該AlGaAs第2上クラッド層に有機酸と過酸化
水素の混合液によるエッチングを施して上記エッチング
ストッパ層上にリッジを形成し、次いで、該リッジの両
側に露出する上記AlGaAs第1エッチングストッパ
層を選択的に除去して上記GaAs第1エッチングスト
ッパ層を表面露出させ、この上にGaAs電流阻止層を
結晶成長するようにしたので、リッジの両脇を埋め込む
GaAs電流阻止層の結晶品質が向上して、漏れ電流が
低減し、リッジ内のGaAs第1エッチングストッパ層
によって、レーザ光ビームの強度分布における非対称性
が改善され、しかも、リッジの両脇のAlGaAs第1
上クラッド層が光閉じ込め効果に優れる好ましい層厚に
形成された、高性能のリッジ導波型半導体レーザを再現
性良く得ることができる効果がある。
体基板上に少なくとも、AlGaAs下クラッド層,
(Al)GaAs活性層,AlGaAs第1上クラッド
層,膜厚が60オングストローム以下のGaAs第1エ
ッチングストッパ層,Al組成比が0.6より大きいA
lGaAs第2エッチングストッパ層及びAl組成比が
0.6以下のAlGaAs第2上クラッド層を順次形成
し、該AlGaAs第2上クラッド層に有機酸と過酸化
水素の混合液によるエッチングを施して上記エッチング
ストッパ層上にリッジを形成し、次いで、該リッジの両
側に露出する上記AlGaAs第1エッチングストッパ
層を選択的に除去して上記GaAs第1エッチングスト
ッパ層を表面露出させ、この上にGaAs電流阻止層を
結晶成長するようにしたので、リッジの両脇を埋め込む
GaAs電流阻止層の結晶品質が向上して、漏れ電流が
低減し、リッジ内のGaAs第1エッチングストッパ層
によって、レーザ光ビームの強度分布における非対称性
が改善され、しかも、リッジの両脇のAlGaAs第1
上クラッド層が光閉じ込め効果に優れる好ましい層厚に
形成された、高性能のリッジ導波型半導体レーザを再現
性良く得ることができる効果がある。
【0062】更に、この発明によれば、上記GaAs電
流ブロック層の結晶成長に先立って、表面露出したGa
Asエッチングストッパ層を煮沸した過酸化水素水に所
定時間浸漬するようにしたので、GaAsエッチングス
トッパ層表面が清浄化され、この上に成長するGaAs
電流ブロック層の結晶品質が一層向上し、漏れ電流が一
層低減した高性能のリッジ導波型半導体レーザを再現性
良く得ることができる効果ある。
流ブロック層の結晶成長に先立って、表面露出したGa
Asエッチングストッパ層を煮沸した過酸化水素水に所
定時間浸漬するようにしたので、GaAsエッチングス
トッパ層表面が清浄化され、この上に成長するGaAs
電流ブロック層の結晶品質が一層向上し、漏れ電流が一
層低減した高性能のリッジ導波型半導体レーザを再現性
良く得ることができる効果ある。
【0063】更に、この発明によれば、半導体基板上に
少なくとも、Al組成比が0.6以下のAlGaAs下
クラッド層,(Al)GaAs活性層,層厚が0.3μ
mより大きくAl組成比が0.6以下のAlGaAs第
1上クラッド層,Al組成比が0.6より大きいAlG
aAsエッチングストッパ層及びAl組成比が0.6以
下のAlGaAs第2上クラッド層をこの順にエピタキ
シャル成長し、次いで、Al組成比が0.6より大きい
AlGaAs層に対してはエッチング性を示し、Al組
成比が0.6以下のAlGaAs層に対してはエッチン
グ性を示さないエッチャントを用いたウエットエッチン
グにより、上記AlGaAsエッチングストッパ層の上
層部分にストライプ状のリッジを形成した後、AlGa
AsのAl組成比に対して選択性を持たないエッチャン
トを用いて、リッジの両脇の上記AlGaAsエッチン
グストッパ層と上記AlGaAs第1上クラッド層の一
部をエッチング除去し、このAlGaAs第1上クラッ
ド層の厚み0.2〜0.3μmにし、この後、GaAs
電流阻止層をエピタキシャル成長するようにしたので、
リッジ両脇のAlGaAs第1上クラッド層により光閉
じ込め効果が有効に作用し、リッジ内に残されたAlG
aAsエッチングストッパ層によりレーザビームの非対
称性が改善され、しかも、良好な結晶品質のGaAs電
流阻止層によって漏れ電流が低減した高性能のリッジ導
波型半導体レーザを再現性良く得ることができる効果が
ある。
少なくとも、Al組成比が0.6以下のAlGaAs下
クラッド層,(Al)GaAs活性層,層厚が0.3μ
mより大きくAl組成比が0.6以下のAlGaAs第
1上クラッド層,Al組成比が0.6より大きいAlG
aAsエッチングストッパ層及びAl組成比が0.6以
下のAlGaAs第2上クラッド層をこの順にエピタキ
シャル成長し、次いで、Al組成比が0.6より大きい
AlGaAs層に対してはエッチング性を示し、Al組
成比が0.6以下のAlGaAs層に対してはエッチン
グ性を示さないエッチャントを用いたウエットエッチン
グにより、上記AlGaAsエッチングストッパ層の上
層部分にストライプ状のリッジを形成した後、AlGa
AsのAl組成比に対して選択性を持たないエッチャン
トを用いて、リッジの両脇の上記AlGaAsエッチン
グストッパ層と上記AlGaAs第1上クラッド層の一
部をエッチング除去し、このAlGaAs第1上クラッ
ド層の厚み0.2〜0.3μmにし、この後、GaAs
電流阻止層をエピタキシャル成長するようにしたので、
リッジ両脇のAlGaAs第1上クラッド層により光閉
じ込め効果が有効に作用し、リッジ内に残されたAlG
aAsエッチングストッパ層によりレーザビームの非対
称性が改善され、しかも、良好な結晶品質のGaAs電
流阻止層によって漏れ電流が低減した高性能のリッジ導
波型半導体レーザを再現性良く得ることができる効果が
ある。
【0064】更に、この発明によれば、半導体基板上に
形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、該
第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のスト
ライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成長
させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングする
エッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いる広幅のストライプ状絶縁膜の中央部分を除
去して、リッジの端部にのみ絶縁膜を残した状態で上記
第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにしたの
で、リッジ上面の絶縁膜上には多結晶膜は成長せず、ま
た、リッジ上面の絶縁膜のない部分に成長したエピタキ
シャル層は、上記エッチャントにより、リッジの上面、
即ち、第1の半導体エピタキシャル層の最上層をエッチ
ングストッパ層として選択的に除去することができ、そ
の結果、リッジ上に不要な絶縁膜を残すことなく、所望
のレーザ構造からなる半導体レーザを再現性よく形成す
ることができる効果がある。
形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、該
第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のスト
ライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成長
させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングする
エッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いる広幅のストライプ状絶縁膜の中央部分を除
去して、リッジの端部にのみ絶縁膜を残した状態で上記
第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにしたの
で、リッジ上面の絶縁膜上には多結晶膜は成長せず、ま
た、リッジ上面の絶縁膜のない部分に成長したエピタキ
シャル層は、上記エッチャントにより、リッジの上面、
即ち、第1の半導体エピタキシャル層の最上層をエッチ
ングストッパ層として選択的に除去することができ、そ
の結果、リッジ上に不要な絶縁膜を残すことなく、所望
のレーザ構造からなる半導体レーザを再現性よく形成す
ることができる効果がある。
【0065】更に、この発明によれば、半導体基板上に
形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、該
第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のスト
ライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成長
させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングする
エッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いた広幅の絶縁膜またはレジストを完全に除去
し、リッジの上面に絶縁膜またはレジストがない状態で
上記第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにし
たので、第2の半導体エピタキシャル層を形成する際
に、リッジの上面に成長するエピタキシャル層は、上記
エッチャントにより、リッジの上面、即ち、第1の半導
体エピタキシャル層の最上層をエッチングストッパ層と
して選択的に除去することができ、その結果、リッジ上
に不要な絶縁膜やレジスト膜を残すことなく、所望のレ
ーザ構造からなる半導体レーザを再現性よく形成するこ
とができる効果がある。
形成する第1の半導体エピタキシャル層の最上層を、該
第1の半導体エピタキシャル層の所定部分に広幅のスト
ライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇に成長
させる第2の半導体エピタキシャル層をエッチングする
エッチャントに対して、選択性をもつ結晶組成に形成
し、更に、上記広幅のリッジを形成する際に選択マスク
として用いた広幅の絶縁膜またはレジストを完全に除去
し、リッジの上面に絶縁膜またはレジストがない状態で
上記第2の半導体エピタキシャル層を形成するようにし
たので、第2の半導体エピタキシャル層を形成する際
に、リッジの上面に成長するエピタキシャル層は、上記
エッチャントにより、リッジの上面、即ち、第1の半導
体エピタキシャル層の最上層をエッチングストッパ層と
して選択的に除去することができ、その結果、リッジ上
に不要な絶縁膜やレジスト膜を残すことなく、所望のレ
ーザ構造からなる半導体レーザを再現性よく形成するこ
とができる効果がある。
【図1】この発明の第1の実施例によるリッジ導波型半
導体レーザの構造を示す断面図である。
導体レーザの構造を示す断面図である。
【図2】図1に示すリッジ導波型半導体レーザの製造工
程を示す工程別断面図である。
程を示す工程別断面図である。
【図3】この発明の第4の実施例によるリッジ導波型半
導体レーザの構造を示す断面図である。
導体レーザの構造を示す断面図である。
【図4】図3に示すリッジ導波型半導体レーザの製造工
程を示す工程別断面図である。
程を示す工程別断面図である。
【図5】この発明の第5の実施例によるリッジ導波型半
導体レーザの構造を示す断面図である。
導体レーザの構造を示す断面図である。
【図6】図5に示すリッジ導波型半導体レーザの製造工
程を示す工程別断面図である。
程を示す工程別断面図である。
【図7】この発明の第6の実施例によるリッジ導波型半
導体レーザの構造を示す断面図である。
導体レーザの構造を示す断面図である。
【図8】図7に示すリッジ導波型半導体レーザの製造工
程を示す工程別断面図である。
程を示す工程別断面図である。
【図9】従来のリッジ導波型半導体レーザの製造工程を
示す工程別断面図である。
示す工程別断面図である。
【図10】従来のリッジ導波型半導体レーザの製造工程
内の一工程を示す断面図である。
内の一工程を示す断面図である。
【図11】この発明の第1の実施例及び第4の実施例の
リッジ導波型半導体レーザと従来のリッジ導波型半導体
レーザにおける、活性層及び活性層の周囲の層の屈折率
とレーザ光ビームの強度分布との関係を示す図である。
リッジ導波型半導体レーザと従来のリッジ導波型半導体
レーザにおける、活性層及び活性層の周囲の層の屈折率
とレーザ光ビームの強度分布との関係を示す図である。
1 n−GaAs層 2 Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるn−
AlGaAs下クラッド層 3 Al組成比が0.2以下のp−AlGaAs活性
層 3a GaAsとAl組成比が0.2以下のAlGaA
sとの多重量子井戸構造からなる活性層 3b アンドープGaAs活性層 4 Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs第1上クラッド層 4a Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs上クラッド層 5 Al組成比が0.6より大きいp−AlGaAs
第1エッチングストッパ層 5a Al組成比が0.6より大きいp−AlGaAs
エッチングストッパ層6 p−GaAs第2エッチン
グストッパ層 7 Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs第2上クラッド層 8 p−GaAs第1キャップ層 8a p−GaAsキャップ層 9,9a,9b SiO2 膜 9c,15,15a レジスト膜 10 n−GaAs電流阻止層 10a,10b n−GaAs層 11 p−GaAs第2キャップ層 12 p−GaAsコンタクト層 12a p−GaAsコンタクト層 13 Zn拡散層 20 p側電極 30 n側電極 40 n−GaAs基板 51 n−GaAs層 52 Al組成比が0.5のn−AlGaAs下クラッ
ド層 53 p−AlGaAs活性層 54 Al組成比が0.5のp−AlGaAs第1上ク
ラッド層 55 Al組成比が0.65のp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層 57 Al組成比が0.5のp−AlGaAs第2上ク
ラッド層 58 p−GaAs第1キャップ層 59 SiO2 膜 60 n−GaAs電流阻止層 60a 多結晶膜 61 p−GaAs第2キャップ層
AlGaAs下クラッド層 3 Al組成比が0.2以下のp−AlGaAs活性
層 3a GaAsとAl組成比が0.2以下のAlGaA
sとの多重量子井戸構造からなる活性層 3b アンドープGaAs活性層 4 Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs第1上クラッド層 4a Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs上クラッド層 5 Al組成比が0.6より大きいp−AlGaAs
第1エッチングストッパ層 5a Al組成比が0.6より大きいp−AlGaAs
エッチングストッパ層6 p−GaAs第2エッチン
グストッパ層 7 Al組成比が0.45〜0.6の範囲にあるp−
AlGaAs第2上クラッド層 8 p−GaAs第1キャップ層 8a p−GaAsキャップ層 9,9a,9b SiO2 膜 9c,15,15a レジスト膜 10 n−GaAs電流阻止層 10a,10b n−GaAs層 11 p−GaAs第2キャップ層 12 p−GaAsコンタクト層 12a p−GaAsコンタクト層 13 Zn拡散層 20 p側電極 30 n側電極 40 n−GaAs基板 51 n−GaAs層 52 Al組成比が0.5のn−AlGaAs下クラッ
ド層 53 p−AlGaAs活性層 54 Al組成比が0.5のp−AlGaAs第1上ク
ラッド層 55 Al組成比が0.65のp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層 57 Al組成比が0.5のp−AlGaAs第2上ク
ラッド層 58 p−GaAs第1キャップ層 59 SiO2 膜 60 n−GaAs電流阻止層 60a 多結晶膜 61 p−GaAs第2キャップ層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】図9は、このようなリッジ残し厚みを高精
度に制御できるリッジ導波型半導体レーザの製造工程を
示す工程別断面図であり、図において、51はn−Ga
As基板、52はn−Al0.5 Ga0.5 As下クラッド
層、53はp−AlGaAs活性層、54はp−Al0.
5 Ga0.5 As第1上クラッド層、55はp−Al0.65
Ga0.35Asエッチングストッパ層、57はp−Al0.
5 Ga0.5 第2上クラッド層、58はp−GaAs第1
キャップ層、59はSiO2 膜、60はn−GaAs電
流阻止層、61はp−GaAs第2キャップ層である。
度に制御できるリッジ導波型半導体レーザの製造工程を
示す工程別断面図であり、図において、51はn−Ga
As基板、52はn−Al0.5 Ga0.5 As下クラッド
層、53はp−AlGaAs活性層、54はp−Al0.
5 Ga0.5 As第1上クラッド層、55はp−Al0.65
Ga0.35Asエッチングストッパ層、57はp−Al0.
5 Ga0.5 第2上クラッド層、58はp−GaAs第1
キャップ層、59はSiO2 膜、60はn−GaAs電
流阻止層、61はp−GaAs第2キャップ層である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】以下、製造工程を説明する。先ず、図9
(a) に示すように、図示しないn−GaAs基板51上
にn−Al0.5 Ga0.5 As下クラッド層52,p−A
lGaAs活性層53,p−Al0.5 Ga0.5 As第1
上クラッド層54,p−Al0.65Ga0.35Asエッチン
グストッパ層55,p−Al0.5 Ga0.5 As第2上ク
ラッド層57,p−GaAs第1キャップ層58をMO
CVD法により順次エピタキシャル成長させて、各層を
所定の層厚に形成した後、その上部にSiO2 膜を形成
し、通常の写真製版,エッチング技術を用いてストライ
プ状にパターニングされたSiO2 膜59を形成する。
次に、図9(b) に示すように、該SiO2 膜59をマス
クとして、酒石酸と過酸化水素水の混合液でウエットエ
ッチングを行うことにより、上記p−Al0.5 Ga0.5
As第2上クラッド層57,p−GaAs第1キャップ
層58をエッチングし、逆メサ状のリッジを形成する。
この時、p−Al0.5 Ga0.5 As第2上クラッド層5
7はエッチングされるが、Al組成が0.65のp−A
l0.65Ga0.35Asエッチングストッパ層55はエッチ
ングされず、ウェットエッチングはp−Aly Ga1-y
Asエッチングストッパ層55で完全に停止するため、
リッジ残し厚み、即ち、p−Al0.5 Ga1-0.5 As第
1上クラッド層54とp−Al0.65Ga0.35Asエッチ
ングストッパ層55の厚みの合計を、例えば、0.2〜
0.3μm程度に制御することができる。そして、この
後、図9(c)に示すように、n−GaAs電流阻止層6
0及びp−GaAs第2キャップ層61をMOCVD法
によって上記p−Al0.65Ga0.35Asエッチングスト
ッパ層55上にエピタキシャル成長することによってリ
ッジの両脇を埋め込み、AlGaAsリッジ導波型半導
体レーザの基本構造が完成する。そして、この後、上記
SiO2 膜59をCHF3 ガスとO2 ガスを用いたプラ
ズマエッチングによって除去し、リッジ及びp−GaA
s第2キャップ層61の上面にわたって、図示しないp
−GaAsコンタクト層をエピタキシャル成長し、該p
−GaAsコンタクト層の上面にp側電極,n−GaA
s基板の裏面にn側電極を形成すると、AlGaAsリ
ッジ導波型半導体レーザが完成する。
(a) に示すように、図示しないn−GaAs基板51上
にn−Al0.5 Ga0.5 As下クラッド層52,p−A
lGaAs活性層53,p−Al0.5 Ga0.5 As第1
上クラッド層54,p−Al0.65Ga0.35Asエッチン
グストッパ層55,p−Al0.5 Ga0.5 As第2上ク
ラッド層57,p−GaAs第1キャップ層58をMO
CVD法により順次エピタキシャル成長させて、各層を
所定の層厚に形成した後、その上部にSiO2 膜を形成
し、通常の写真製版,エッチング技術を用いてストライ
プ状にパターニングされたSiO2 膜59を形成する。
次に、図9(b) に示すように、該SiO2 膜59をマス
クとして、酒石酸と過酸化水素水の混合液でウエットエ
ッチングを行うことにより、上記p−Al0.5 Ga0.5
As第2上クラッド層57,p−GaAs第1キャップ
層58をエッチングし、逆メサ状のリッジを形成する。
この時、p−Al0.5 Ga0.5 As第2上クラッド層5
7はエッチングされるが、Al組成が0.65のp−A
l0.65Ga0.35Asエッチングストッパ層55はエッチ
ングされず、ウェットエッチングはp−Aly Ga1-y
Asエッチングストッパ層55で完全に停止するため、
リッジ残し厚み、即ち、p−Al0.5 Ga1-0.5 As第
1上クラッド層54とp−Al0.65Ga0.35Asエッチ
ングストッパ層55の厚みの合計を、例えば、0.2〜
0.3μm程度に制御することができる。そして、この
後、図9(c)に示すように、n−GaAs電流阻止層6
0及びp−GaAs第2キャップ層61をMOCVD法
によって上記p−Al0.65Ga0.35Asエッチングスト
ッパ層55上にエピタキシャル成長することによってリ
ッジの両脇を埋め込み、AlGaAsリッジ導波型半導
体レーザの基本構造が完成する。そして、この後、上記
SiO2 膜59をCHF3 ガスとO2 ガスを用いたプラ
ズマエッチングによって除去し、リッジ及びp−GaA
s第2キャップ層61の上面にわたって、図示しないp
−GaAsコンタクト層をエピタキシャル成長し、該p
−GaAsコンタクト層の上面にp側電極,n−GaA
s基板の裏面にn側電極を形成すると、AlGaAsリ
ッジ導波型半導体レーザが完成する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】一般に、AlGaAsレーザは、光ディス
ク装置等に用いられることが多く、この場合、発振波長
は800nm(エネルギに換算して1.55eV)前後
に設定される。そして、半導体レーザでは、活性層に注
入されるキャリアが活性層を挟むクラッド層に漏れ出な
いように設計する必要があり、AlGaAsレーザの場
合、活性層からの発振波長に相当するエネルギーより、
0.3eVかそれ以上大きなバンドギャップを有するク
ラッド層で活性層を挟まなければならず、上記のよう
に、発振波長を800nm前後に設定する場合は、クラ
ッド層には1.95eV以上のバンドギャップエネルギ
ーを有するAlGaAs層を用いる。このため、このよ
うな半導体レーザにおいて、クラッド層のバンドギャッ
プエネルギーを1.95eV以上にするには、Alx G
a1-x Asクラッド層のAl組成比x(以下、単にAl
組成比とする。)を0.42以上にする必要がある。反
面、このAl組成比をあまり大きくし過ぎると、屈折率
は単調に小さくなり、活性層の閉じ込めが大きくなり過
ぎて、高出力動作時に高光密度のためにレーザ端面を劣
化させるという不具合を発生し、従って、これら2つの
点から、AlGaAsクラッド層の組成比は0.5前後
(0.45〜0.6の範囲)にするのが好ましく、図3
に示した半導体レーザではこのAl組成比を0.5に設
定している。
ク装置等に用いられることが多く、この場合、発振波長
は800nm(エネルギに換算して1.55eV)前後
に設定される。そして、半導体レーザでは、活性層に注
入されるキャリアが活性層を挟むクラッド層に漏れ出な
いように設計する必要があり、AlGaAsレーザの場
合、活性層からの発振波長に相当するエネルギーより、
0.3eVかそれ以上大きなバンドギャップを有するク
ラッド層で活性層を挟まなければならず、上記のよう
に、発振波長を800nm前後に設定する場合は、クラ
ッド層には1.95eV以上のバンドギャップエネルギ
ーを有するAlGaAs層を用いる。このため、このよ
うな半導体レーザにおいて、クラッド層のバンドギャッ
プエネルギーを1.95eV以上にするには、Alx G
a1-x Asクラッド層のAl組成比x(以下、単にAl
組成比とする。)を0.42以上にする必要がある。反
面、このAl組成比をあまり大きくし過ぎると、屈折率
は単調に小さくなり、活性層の閉じ込めが大きくなり過
ぎて、高出力動作時に高光密度のためにレーザ端面を劣
化させるという不具合を発生し、従って、これら2つの
点から、AlGaAsクラッド層の組成比は0.5前後
(0.45〜0.6の範囲)にするのが好ましく、図3
に示した半導体レーザではこのAl組成比を0.5に設
定している。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0050
【補正方法】変更
【補正内容】
【0050】以下、製造工程を説明する。先ず、図6
(a) に示すように、n−GaAs(100)基板40上
にn−AlGaAs下クラッド層2,アンドープGaA
s活性層3b,p−AlGaAs上クラッド層4a,p
−GaAsキャップ層8a,p−AlGaAsエッチン
グストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層
厚となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャ
ル成長する。次いで、図6(b) に示すように、上記p−
GaAsキャップ層8aの上面にSiO2 膜を成膜し、
通常の写真製版,エッチング技術によりその幅が10μ
m以上の〈011〉方向に延びるストライプ状のSiO
2 膜9aを形成し、該SiO2 膜9aをマスクとし、A
l組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチングス
トッパ層5a,p−GaAsキャップ層8aをエッチン
グ除去し、p−AlGaAs上クラッド層4aの所定厚
みだけエッチング除去してリッジを形成する。次に、図
6(c) に示すように、通常の写真製版とエッチング技術
を用いて、その幅が10μm以上のストライプ状のSi
O2 膜9aをその両側端部が所定幅だけ残るように、そ
の内側部分を除去して、リッジの上面の端部に細幅のS
iO2 膜9bを形成した後、図6(d) に示すように、該
SiO2 膜9bをマスクにして、MOCVD法等によ
り、上記リッジ形成により露出したリッジの両脇のp−
AlGaAs上クラッド層4a上に、n−GaAs電流
阻止層10をエピタキシャル成長させる。この際、Si
O2 膜9aのエッチングにより露出した上記p−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上にも、n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層10aが形成される。次に、図6(e) に示すように、
リッジの両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10
の上面と、リッジ上のSiO2 膜9bのn−GaAs電
流阻止層10に近接する部分の上面を覆うように、レジ
スト膜15を形成し、次に、図6(f) に示すように、該
レジスト膜15をマスクにして上記p−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5a上に形成されたn−GaAs層
10aを、例えば、アンモニアと過酸化水素の混合液を
エッチング液として用いたウエットエッチングにより除
去する。この際、アンモニアと過酸化水素の混合液は、
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aに対してはエッチング性を示さず、n−
GaAs電流阻止層10の同様の結晶組成からなるn−
GaAs10aのみが除去される。次に、レジスト膜1
5を所定の溶剤により溶解除去し、更に、SiO2 膜9
bを、CHF3 ガスとO2 ガスとを用いたプラズマエッ
チングにより除去した後、図6(g) に示すように、p−
GaAsコンタクト層12をMOCVD法等によりエピ
タシキャル成長し、次いで、図示しないp側電極とn側
電極を形成すると、図5に示す半導体レーザが完成す
る。
(a) に示すように、n−GaAs(100)基板40上
にn−AlGaAs下クラッド層2,アンドープGaA
s活性層3b,p−AlGaAs上クラッド層4a,p
−GaAsキャップ層8a,p−AlGaAsエッチン
グストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層
厚となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャ
ル成長する。次いで、図6(b) に示すように、上記p−
GaAsキャップ層8aの上面にSiO2 膜を成膜し、
通常の写真製版,エッチング技術によりその幅が10μ
m以上の〈011〉方向に延びるストライプ状のSiO
2 膜9aを形成し、該SiO2 膜9aをマスクとし、A
l組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチングス
トッパ層5a,p−GaAsキャップ層8aをエッチン
グ除去し、p−AlGaAs上クラッド層4aの所定厚
みだけエッチング除去してリッジを形成する。次に、図
6(c) に示すように、通常の写真製版とエッチング技術
を用いて、その幅が10μm以上のストライプ状のSi
O2 膜9aをその両側端部が所定幅だけ残るように、そ
の内側部分を除去して、リッジの上面の端部に細幅のS
iO2 膜9bを形成した後、図6(d) に示すように、該
SiO2 膜9bをマスクにして、MOCVD法等によ
り、上記リッジ形成により露出したリッジの両脇のp−
AlGaAs上クラッド層4a上に、n−GaAs電流
阻止層10をエピタキシャル成長させる。この際、Si
O2 膜9aのエッチングにより露出した上記p−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上にも、n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層10aが形成される。次に、図6(e) に示すように、
リッジの両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10
の上面と、リッジ上のSiO2 膜9bのn−GaAs電
流阻止層10に近接する部分の上面を覆うように、レジ
スト膜15を形成し、次に、図6(f) に示すように、該
レジスト膜15をマスクにして上記p−AlGaAsエ
ッチングストッパ層5a上に形成されたn−GaAs層
10aを、例えば、アンモニアと過酸化水素の混合液を
エッチング液として用いたウエットエッチングにより除
去する。この際、アンモニアと過酸化水素の混合液は、
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aに対してはエッチング性を示さず、n−
GaAs電流阻止層10の同様の結晶組成からなるn−
GaAs10aのみが除去される。次に、レジスト膜1
5を所定の溶剤により溶解除去し、更に、SiO2 膜9
bを、CHF3 ガスとO2 ガスとを用いたプラズマエッ
チングにより除去した後、図6(g) に示すように、p−
GaAsコンタクト層12をMOCVD法等によりエピ
タシキャル成長し、次いで、図示しないp側電極とn側
電極を形成すると、図5に示す半導体レーザが完成す
る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0053
【補正方法】変更
【補正内容】
【0053】以下、製造工程を説明する。先ず、上記第
5の実施例と同様に、図8(a) に示すように、n−Ga
As(100)基板40上にn−AlGaAs下クラッ
ド層2,アンドープGaAs活性層3b,p−AlGa
As上クラッド層4a,p−GaAsキャップ層8a,
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層厚
となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャル
成長する。次いで、図8(b) に示すように、上記p−G
aAsキャップ層8aの上面に、通常の写真製版により
その幅が10μm 以上の〈011〉方向に延びるストラ
イプ状のレジスト膜9cを形成し、該レジスト膜9cを
マスクとし、Al組成比が0.3以上のp−AlGaA
sエッチングストッパ層5a,p−GaAsキャップ層
8aをエッチング除去し、p−AlGaAs上クラッド
層4aを所定厚みだけエッチング除去してリッジを形成
する。次に、図8(c) に示すように、上記レジスト膜9
cを除去した後、n−GaAs基板40の全面に対し
て、MOCVD法等によりn−GaAs層をエピタキシ
ャル成長すると、図8(d)に示すように、リッジの両脇
のp−AlGaAs上クラッド層4a上にn−GaAs
電流阻止層10が形成され、リッジの上面のp−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上に上記n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層10aが形成される。次に、図8(e) に示すように、
リッジ上のn−GaAs層10aの両側端部とリッジの
両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10の上面を
覆うように、通常の写真製版技術によりレジスト膜15
aを形成し、該レジスト膜15aをマスクにしてn−G
aAs層10aを、アンモニアと過酸化水素の混合液を
エッチング液として用いたウエットエッチングにより除
去し、この後、レジスト膜15aを所定の溶剤により溶
解除去すると、図8(f)に示すように、リッジの上面両
端部にのみ、角状のn−GaAs層10bが残存する状
態になる。尚、ここで、レジスト膜15aをリッジ上の
n−GaAs膜10aの両側端部を覆うように配設する
のは、アンモニアと過酸化水素の混合液をエッチング液
として用いたウェットエッチングにより、リッジの両側
に形成されたn−GaAs電流阻止層10のリッジに近
接する部分が除去されないように、このn−GaAs電
流阻止層10のリッジに近接する部分を確実に覆うため
である。また、上記アンモニアと過酸化水素の混合液
は、Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層5aに対してはエッチング性を示さず、
n−GaAs10aのみをエッチング除去する。次に、
図8(g) に示すように、p−GaAsコンタクト層12
をMOCVD法等によりエピタキシャル成長し、次い
で、n側電極とp側電極を形成すると、上記図7に示し
た半導体レーザが完成する。尚、上記工程では、リッジ
の上面両端部に角状のn−GaAs層10bが残存した
状態で、半導体レーザが完成するが、このn−GaAs
層10bはレーザの動作特性には悪影響を与えない。
5の実施例と同様に、図8(a) に示すように、n−Ga
As(100)基板40上にn−AlGaAs下クラッ
ド層2,アンドープGaAs活性層3b,p−AlGa
As上クラッド層4a,p−GaAsキャップ層8a,
Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチング
ストッパ層5aを、この順にそれぞれの層が所定の層厚
となるようにMOCVD法等により順次エピタキシャル
成長する。次いで、図8(b) に示すように、上記p−G
aAsキャップ層8aの上面に、通常の写真製版により
その幅が10μm 以上の〈011〉方向に延びるストラ
イプ状のレジスト膜9cを形成し、該レジスト膜9cを
マスクとし、Al組成比が0.3以上のp−AlGaA
sエッチングストッパ層5a,p−GaAsキャップ層
8aをエッチング除去し、p−AlGaAs上クラッド
層4aを所定厚みだけエッチング除去してリッジを形成
する。次に、図8(c) に示すように、上記レジスト膜9
cを除去した後、n−GaAs基板40の全面に対し
て、MOCVD法等によりn−GaAs層をエピタキシ
ャル成長すると、図8(d)に示すように、リッジの両脇
のp−AlGaAs上クラッド層4a上にn−GaAs
電流阻止層10が形成され、リッジの上面のp−AlG
aAsエッチングストッパ層5a上に上記n−GaAs
電流阻止層10と同様の結晶組成からなるn−GaAs
層10aが形成される。次に、図8(e) に示すように、
リッジ上のn−GaAs層10aの両側端部とリッジの
両脇に形成されたn−GaAs電流阻止層10の上面を
覆うように、通常の写真製版技術によりレジスト膜15
aを形成し、該レジスト膜15aをマスクにしてn−G
aAs層10aを、アンモニアと過酸化水素の混合液を
エッチング液として用いたウエットエッチングにより除
去し、この後、レジスト膜15aを所定の溶剤により溶
解除去すると、図8(f)に示すように、リッジの上面両
端部にのみ、角状のn−GaAs層10bが残存する状
態になる。尚、ここで、レジスト膜15aをリッジ上の
n−GaAs膜10aの両側端部を覆うように配設する
のは、アンモニアと過酸化水素の混合液をエッチング液
として用いたウェットエッチングにより、リッジの両側
に形成されたn−GaAs電流阻止層10のリッジに近
接する部分が除去されないように、このn−GaAs電
流阻止層10のリッジに近接する部分を確実に覆うため
である。また、上記アンモニアと過酸化水素の混合液
は、Al組成比が0.3以上のp−AlGaAsエッチ
ングストッパ層5aに対してはエッチング性を示さず、
n−GaAs10aのみをエッチング除去する。次に、
図8(g) に示すように、p−GaAsコンタクト層12
をMOCVD法等によりエピタキシャル成長し、次い
で、n側電極とp側電極を形成すると、上記図7に示し
た半導体レーザが完成する。尚、上記工程では、リッジ
の上面両端部に角状のn−GaAs層10bが残存した
状態で、半導体レーザが完成するが、このn−GaAs
層10bはレーザの動作特性には悪影響を与えない。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0056
【補正方法】変更
【補正内容】
【0056】また、上記第5の実施例におけるストライ
プ状のSiO2 膜9a及び上記第6の実施例におけるス
トライプ状のレジスト膜9cを〈011〉方向に形成し
たが、これらを〈0/11〉方向に形成しても同様の効
果を得ることができる。
プ状のSiO2 膜9a及び上記第6の実施例におけるス
トライプ状のレジスト膜9cを〈011〉方向に形成し
たが、これらを〈0/11〉方向に形成しても同様の効
果を得ることができる。
フロントページの続き (72)発明者 三井 興太郎 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内
Claims (10)
- 【請求項1】 半導体基板上にAl組成比が0.6以下
のAlGaAs下クラッド層,GaAsとAlGaAs
の少なくとも一方から構成される活性層,Al組成比が
0.6以下のAlGaAs第1上クラッド層,エッチン
グストッパ層及びAl組成比が0.6以下のAlGaA
s第2上クラッド層をこの順にエピタキシャル成長し、
得られた半導体エピタキシャル層に、有機酸と過酸化水
素の混合液をエッチング液として用いたウエットエッチ
ングを施して、上記エッチングストッパ層上に共振器長
方向にのびるストライプ状のリッジを形成した後、該リ
ッジの両脇にGaAs電流阻止層をエピタキシャル成長
してなるリッジ導波型半導体レーザであって、 上記エッチングストッパ層を、GaAs第1エッチング
ストッパ層と該GaAs第1エッチングストッパ層上に
配設されたAl組成比が0.6より大きいAlGaAs
第2エッチングストッパ層とで構成し、 上記リッジの形成後、リッジの両脇に露出する上記Al
GaAs第2エッチングストッパ層を選択的に除去して
上記GaAs第1エッチングストッパ層を表面露出さ
せ、このGaAs第1エッチングストッパ層上に上記G
aAs電流阻止層をエピタキシャル成長したことを特徴
とする半導体レーザ。 - 【請求項2】上記AlGaAs第1上クラッド層と上記
GaAs第1エッチングストッパ層の層厚の合計が0.
2〜0.3μmであることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項3】 半導体基板上にAl組成比が0.6以下
のAlGaAs下クラッド層,GaAsとAlGaAs
の少なくとも一方から構成された活性層,Al組成比が
0.6以下のAlGaAs第1上クラッド層,Al組成
比が0.6より大きいAlGaAsエッチングストッパ
層及びAl組成比が0.6以下のAlGaAs第2上ク
ラッド層をこの順にエピタキシャル成長し、得られた半
導体エピタキシャル層に、有機酸と過酸化水素の混合液
をエッチング液として用いたウエットエッチングを施
し、上記エッチングストッパ層上に共振器長方向にのび
るストライプ状のリッジを形成した後、該リッジの両脇
にGaAs電流阻止層をエピタキシャル成長してなるリ
ッジ導波型半導体レーザであって、 上記AlGaAs第1上クラッド層を、その厚みが0.
3μmより大きくなるようにエピタキシャル成長し、 上記リッジの形成後、上記GaAs電流阻止層のエピタ
キシャル成長に先立って、AlGaAsのAl組成比に
対して選択性を示すことなくAlGaAsをエッチング
するエッチング液により、上記AlGaAsエッチング
ストッパ層がエッチング除去され、上記AlGaAs第
1上クラッド層の一部がその残し厚みが0.2〜0.3
μmとなるようにエッチング除去されていることを特徴
とする半導体レーザ。 - 【請求項4】 半導体基板上に、活性層と該活性層を挟
む上下2層のクラッド層とを備えた所定の層構成からな
る半導体エピタキシャル層を形成し、該半導体エピタキ
シャル層の所定部分をエッチングして、上記活性層の上
部に、共振器長方向にのびるストライプ状のリッジを形
成し、該リッジの両脇に電流阻止層をエピタキシャル成
長してなるリッジ導波型半導体レーザの製造方法におい
て、 半導体基板上にAl組成比が0.6以下のAlGaAs
下クラッド層,GaAsとAlGaAsの少なくとも一
方から構成される活性層,Al組成比が0.6以下のA
lGaAs第1上クラッド層,GaAs第1エッチング
ストッパ層,Al組成比が0.6より大きいAlGaA
s第2エッチングストッパ層及びAl組成比が0.6以
下のAlGaAs第2上クラッド層をこの順にエピタキ
シャル成長する工程と、 上記工程によって得られた半導体エピタキシャル層の上
面にストライプ状の絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスク
にして有機酸と過酸化水素との混合液からなるエッチン
グ液を用いて上記半導体エピタキシャル層をエッチング
し、上記エッチングストッパ層の上面に共振器長方向に
のびるストライプ状のリッジを形成する工程と、 上記工程後、上記リッジの両脇に露出した上記AlGa
As第2エッチングストッパ層を選択的に除去して、上
記GaAs第1エッチングストッパ層を表面露出させる
工程と、 上記表面露出したGaAs第1エッチングストッパ層上
にGaAs電流阻止層をエピタキシャル成長する工程と
を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記AlGaAs第2エッチングストッパ層の選択除去
を、フッ酸系のエッチング液を用いたウエットエッチン
グによって行うことを特徴とする半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項6】 請求項4記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記AlGaAs第2エッチングストッパ層のAl組成
比を0.8より大きくし、上記AlGaAs第2エッチ
ングストッパ層の選択除去を、煮沸した塩酸をエッチン
グ液とするウエットエッチングによって行うことを特徴
とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項7】 請求項4〜6の何れかに記載の半導体レ
ーザの製造方法において、 上記GaAs電流阻止層のエピタキシャル成長に先立っ
て、上記表面露出したGaAs第1エッチングストッパ
層を煮沸した過酸化水素水に所定時間浸漬することを特
徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項8】 半導体基板上に、活性層と該活性層を挟
む上下2層のクラッド層とを備えた所定の層構成からな
る半導体エピタキシャル層を形成し、該半導体エピタキ
シャル層の所定部分をエッチングして、上記活性層の上
部に、共振器長方向にのびるストライプ状のリッジを形
成し、該リッジの両脇に電流ブロック層をエピタキシャ
ル成長してなるリッジ導波型半導体レーザの製造方法に
おいて、 半導体基板上にAl組成比が0.6以下のAlGaAs
下クラッド層,GaAsとAlGaAsの少なくとも一
方から構成された活性層,Al組成比が0.6以下のA
lGaAs第1上クラッド層,Al組成比が0.6より
大きいAlGaAsエッチングストッパ層及びAl組成
比が0.6以下のAlGaAs第2上クラッド層をこの
順に、上記AlGaAs第1上クラッド層の層厚が0.
3μmより大きくなるようにエピタキシャル成長する工
程と、 上記工程によって得られた半導体エピタキシャル層の上
面にストライプ状の絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスク
として有機酸と過酸化水素との混合液からなるエッチン
グ液を用いて上記半導体エピタキシャル層にウエットエ
ッチングを施して、上記エッチングストッパ層の上面に
共振器長方向にのびるストライプ状のリッジを形成し、
次いで、AlGaAsのAl組成に対して選択性をもた
ないAlGaAs用のエッチング液により、上記AlG
aAs第1上クラッド層の残し厚みが0.2〜0.3μ
mとなるように、上記AlGaAsエッチングストッパ
層と上記AlGaAs第1上クラッド層の一部とをエッ
チング除去する工程と、 上記工程により、リッジの両脇に露出した上記AlGa
As第1上クラッド層上に、GaAs電流阻止層をエピ
タキシャル成長す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。 - 【請求項9】 半導体基板上に活性層を含む所定の層構
成からなる半導体エピタキシャル層を形成し、エッチン
グにより該半導体エピタキシャル層の所定部分にその幅
が10μm以上のストライプ状のリッジを形成し、この
後、該リッジの両脇に新たな半導体エピタキシャル層を
形成してリッジ導波型のレーザ構造を形成する半導体レ
ーザの製造方法であって、 半導体基板上に、その最上層の結晶組成が、後の工程で
形成される第2の半導体エピタキシャル層をエッチング
する所定のエッチャントによってエッチングされない結
晶組成となるように、活性層を含む所定の層構成からな
る第1の半導体エピタキシャル層を形成する工程と、 上記第1の半導体エピタキシャル層の上面にその幅が1
0μm以上のストライプ状の第1の絶縁膜を形成する工
程と、 上記第1の絶縁膜をマスクにして上記第1の半導体エピ
タキシャル層をエッチングし、該半導体エピタキシャル
層の所定部分に共振器長方向にのびるストライプ状のリ
ッジを形成する工程と、 上記リッジの上面にその両端部の絶縁膜が所定幅だけ残
るように、上記ストライプ状の第1の絶縁膜の中央部分
を除去する工程と、 上記リッジの両脇を埋め込むように、上記半導体基板の
全面に対して第2の半導体エピタキシャル層を形成する
工程と、 上記リッジの両脇に形成された第2の半導体エピタキシ
ャル層の上面と、上記リッジの上面に残された所定幅の
第1の絶縁膜の上記リッジの両脇に近い部分の上面とを
覆うように第2の絶縁膜またはレジスト膜を形成する工
程と、 上記リッジの上面に残された所定幅の第1の絶縁膜と、
上記第2の絶縁膜またはレジスト膜とをマスクにして、
上記リッジの上面に形成された第2の半導体エピタキシ
ャル層を、上記所定のエッチャントによりエッチング除
去する工程と、 上記第1の絶縁膜と上記第2の絶縁膜またはレジスト膜
とを除去する工程とを含むことを特徴とするとする半導
体レーザの製造方法。 - 【請求項10】 半導体基板上に活性層を含む所定の層
構成からなる半導体エピタキシャル層を形成し、エッチ
ングにより該半導体エピタキシャル層の所定部分にその
幅が10μm以上のストライプ状のリッジを形成し、こ
の後、該リッジの両脇に新たな半導体エピタキシャル層
を形成してリッジ導波形のレーザ構造を形成する半導体
レーザの製造方法であって、 半導体基板上にその最上層の結晶組成が、後の工程で形
成される第2の半導体エピタキシャル層をエッチングす
る所定のエッチャントによってエッチングされない結晶
組成となるように、その内部に活性層を含む所定の層構
成からなる第1の半導体エピタキシャル層を形成する工
程と、 上記第1の半導体エピタキシャル層の上面にその幅が1
0μm以上のストライプ状の第1の絶縁膜またはレジス
ト膜を形成する工程と、 上記第1の絶縁膜またはレジスト膜をマスクにして上記
第1の半導体エピタキシャル層をエッチングし、該半導
体エピタキシャル層の所定部分にストライプ状のリッジ
を形成する工程と、 上記ストライプ状の第1の絶縁膜または第1のレジスト
膜を上記リッジの上面から完全に除去する工程と、 上記リッジの両脇を埋め込むように、上記半導体基板の
全面に対して第2の半導体エピタキシャル層を形成する
工程と、 上記工程により、上記リッジの両脇に形成された第2の
半導体エピタキシャル層と、上記リッジ上に形成された
第2の半導体エピタキシャル層の端部とを覆うように、
第2の絶縁膜または第2のレジスト膜を形成する工程
と、 上記第2の絶縁膜または第2のレジスト膜をマスクにし
て、上記リッジの上面に形成された第2の半導体エピタ
キシャル層を、上記所定のエッチャントによってエッチ
ング除去する工程と、 上記第2の絶縁膜または上記第2のレジスト膜を除去す
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。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6135492 | 1992-02-13 | ||
JP4-61354 | 1992-02-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05304336A true JPH05304336A (ja) | 1993-11-16 |
JP2863677B2 JP2863677B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=13168733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27790992A Expired - Lifetime JP2863677B2 (ja) | 1992-02-13 | 1992-09-21 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2863677B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05335690A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
EP0695007A1 (en) * | 1994-07-04 | 1996-01-31 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device and its fabrication process |
JPH08204285A (ja) * | 1995-01-26 | 1996-08-09 | Nec Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
US5706304A (en) * | 1995-08-18 | 1998-01-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
KR100251587B1 (ko) * | 1994-12-13 | 2000-05-01 | 다니구찌 이찌로오 | 반도체레이저장치 및 반도체레이저장치의 제조방법(semiconductor laser device and fabricationg method of semiconductor laser device) |
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 |
EP2169792A1 (en) * | 2007-07-17 | 2010-03-31 | Qd Laser Inc. | Semiconductor laser and method for manufacturing the same |
US8483252B2 (en) | 2007-03-19 | 2013-07-09 | Fujitsu Limited | Semiconductor light emitting device and fabrication method for semiconductor light emitting device |
CN104133268A (zh) * | 2013-04-30 | 2014-11-05 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 光波导及其制造方法 |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP27790992A patent/JP2863677B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05335690A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
EP0695007A1 (en) * | 1994-07-04 | 1996-01-31 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device and its fabrication process |
US5838028A (en) * | 1994-07-04 | 1998-11-17 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device having a ridge or groove |
KR100251587B1 (ko) * | 1994-12-13 | 2000-05-01 | 다니구찌 이찌로오 | 반도체레이저장치 및 반도체레이저장치의 제조방법(semiconductor laser device and fabricationg method of semiconductor laser device) |
JPH08204285A (ja) * | 1995-01-26 | 1996-08-09 | Nec Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
US5706304A (en) * | 1995-08-18 | 1998-01-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
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 |
US8483252B2 (en) | 2007-03-19 | 2013-07-09 | Fujitsu Limited | Semiconductor light emitting device and fabrication method for semiconductor light emitting device |
US8802468B2 (en) | 2007-03-19 | 2014-08-12 | Fujitsu Limited | Semiconductor light emitting device and fabrication method for semiconductor light emitting device |
EP2169792A1 (en) * | 2007-07-17 | 2010-03-31 | Qd Laser Inc. | Semiconductor laser and method for manufacturing the same |
EP2169792A4 (en) * | 2007-07-17 | 2014-02-12 | Qd Laser Inc | SEMICONDUCTOR LASER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
CN104133268A (zh) * | 2013-04-30 | 2014-11-05 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 光波导及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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