JPH0846283A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH0846283A JPH0846283A JP6176702A JP17670294A JPH0846283A JP H0846283 A JPH0846283 A JP H0846283A JP 6176702 A JP6176702 A JP 6176702A JP 17670294 A JP17670294 A JP 17670294A JP H0846283 A JPH0846283 A JP H0846283A
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
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- H—ELECTRICITY
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ
特性に優れている半導体レーザを製造する方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 ｎ−半導体基板１上にｎ−クラッド層２と，
活性層３と，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層
４と，層厚２０ｎｍ以下で、不純物濃度が５×１０18ｃ
ｍ-3以上含まれているｐ−ＧａＡｓエッチングストッパ
層５と，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，
ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層７とを順次結晶成長さ
せ、ｐ−第２クラッド層を絶縁膜パターン１２をマスク
として上記エッチングストッパ層５に達するまで選択エ
ッチングしてストライプ状のリッジ１３を形成し、これ
を埋め込むように約６００℃以上の高温で電流ブロック
層８を形成し、該電流ブロック層８を結晶成長させる際
に、上記エッチングストッパ層５をディスオーダーさせ
る。
特性に優れている半導体レーザを製造する方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 ｎ−半導体基板１上にｎ−クラッド層２と，
活性層３と，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層
４と，層厚２０ｎｍ以下で、不純物濃度が５×１０18ｃ
ｍ-3以上含まれているｐ−ＧａＡｓエッチングストッパ
層５と，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，
ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層７とを順次結晶成長さ
せ、ｐ−第２クラッド層を絶縁膜パターン１２をマスク
として上記エッチングストッパ層５に達するまで選択エ
ッチングしてストライプ状のリッジ１３を形成し、これ
を埋め込むように約６００℃以上の高温で電流ブロック
層８を形成し、該電流ブロック層８を結晶成長させる際
に、上記エッチングストッパ層５をディスオーダーさせ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザの製造方
法に関し、特に光ディスク等の情報処理用装置に用いら
れる半導体レーザの製造方法に関するものである。
法に関し、特に光ディスク等の情報処理用装置に用いら
れる半導体レーザの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４(a) −４(e) は従来の半導体レーザ
の製造方法を示す工程図であり、図において、１はｎ−
ＧａＡｓ半導体基板，２はｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓク
ラッド層，３はＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓウエル層とＡｌ0.
3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア層が交互に積層されてなる多重量
子井戸構造の活性層，４はｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第
１クラッド層，１５はｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチ
ングストッパ層，６はｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２ク
ラッド層，７はｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層，８はｎ
−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層，９はｐ−Ｇａ
Ａｓ第２コンタクト層，１０はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからな
るｐ側電極，１１はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ａｕからな
るｎ側電極である。また１２はＳｉ3 Ｎ4 や，ＳｉＯ2
等の絶縁膜からなるリッジマスク（絶縁膜パターン）で
ある。
の製造方法を示す工程図であり、図において、１はｎ−
ＧａＡｓ半導体基板，２はｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓク
ラッド層，３はＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓウエル層とＡｌ0.
3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア層が交互に積層されてなる多重量
子井戸構造の活性層，４はｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第
１クラッド層，１５はｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチ
ングストッパ層，６はｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２ク
ラッド層，７はｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層，８はｎ
−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層，９はｐ−Ｇａ
Ａｓ第２コンタクト層，１０はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからな
るｐ側電極，１１はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ａｕからな
るｎ側電極である。また１２はＳｉ3 Ｎ4 や，ＳｉＯ2
等の絶縁膜からなるリッジマスク（絶縁膜パターン）で
ある。
【０００３】次に従来の半導体レーザの製造方法につい
て説明する。まず、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１上に、ｎ
−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２，活性層３，ｐ−
Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４，ｐ−Ａｌ0.7
Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストッパー層１５，ｐ−Ａｌ0.
5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，ｐ−ＧａＡｓ第１コ
ンタクト層７の各層をエピタキシャル結晶成長する。成
長後のウエハの断面図を図４(a) に示す。このウエハ上
に図４(b) のようにストライプ状の絶縁膜パターン（リ
ッジマスク）１２を形成する。材質としてはＳｉ3 Ｎ4
、ＳｉＯ2 等が用いられる。この絶縁膜パターン１２
はリッジ形成のためのエッチングマスクとして機能す
る。すなわち図４(c) に示すように、この絶縁膜パター
ン１２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７，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド
層６はエッチングできるが、ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ
エッチングストッパ層１５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１３を形成できる。このようなエッチャントの例
として酒石酸と過酸化水素の混合液が挙げられる。
て説明する。まず、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１上に、ｎ
−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２，活性層３，ｐ−
Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４，ｐ−Ａｌ0.7
Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストッパー層１５，ｐ−Ａｌ0.
5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，ｐ−ＧａＡｓ第１コ
ンタクト層７の各層をエピタキシャル結晶成長する。成
長後のウエハの断面図を図４(a) に示す。このウエハ上
に図４(b) のようにストライプ状の絶縁膜パターン（リ
ッジマスク）１２を形成する。材質としてはＳｉ3 Ｎ4
、ＳｉＯ2 等が用いられる。この絶縁膜パターン１２
はリッジ形成のためのエッチングマスクとして機能す
る。すなわち図４(c) に示すように、この絶縁膜パター
ン１２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７，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド
層６はエッチングできるが、ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ
エッチングストッパ層１５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１３を形成できる。このようなエッチャントの例
として酒石酸と過酸化水素の混合液が挙げられる。
【０００４】次に図４(d) のように再結晶成長でリッジ
１３以外の箇所に、このリッジ１３を埋め込むようにｎ
−ＧａＡｓ電流ブロック層８を形成する。リッジ１３部
分は絶縁膜からなるリッジマスク１２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されない。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１２
を除去した後、さらにリッジ上，および電流ブロック層
８上にｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成長し、
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１側にｎ側電極１１、ｐ−Ｇａ
Ａｓ第２コンタクト層９側にｐ側電極１０を形成するこ
とにより、図４(e) に示すような半導体レーザが完成す
る。
１３以外の箇所に、このリッジ１３を埋め込むようにｎ
−ＧａＡｓ電流ブロック層８を形成する。リッジ１３部
分は絶縁膜からなるリッジマスク１２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されない。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１２
を除去した後、さらにリッジ上，および電流ブロック層
８上にｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成長し、
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１側にｎ側電極１１、ｐ−Ｇａ
Ａｓ第２コンタクト層９側にｐ側電極１０を形成するこ
とにより、図４(e) に示すような半導体レーザが完成す
る。
【０００５】次に従来の半導体レーザの動作を説明す
る。まず、ｐ側電極１０に＋、ｎ側電極１１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９，ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層７，ｐ−
Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４を経て活性層３へ、また
ホールはｎ−ＧａＡｓ半導体基板１，ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓクラッド層２を経て活性層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３内で誘導
放出光が生ずる。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。
る。まず、ｐ側電極１０に＋、ｎ側電極１１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９，ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層７，ｐ−
Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４を経て活性層３へ、また
ホールはｎ−ＧａＡｓ半導体基板１，ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓクラッド層２を経て活性層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３内で誘導
放出光が生ずる。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。
【０００６】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−Ａｌ0.
7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８に覆われている領域で
は、電流ブロック層８と、ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第
１クラッド層４，及びｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層９
の間でそれぞれｐｎ接合が形成されており、ｐ側電極１
０側を＋になるよう電圧を印加してもリッジ領域以外で
はｐｎｐ接合となり逆バイアスとなるため電流は流れな
い。つまりｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８
は文字通り電流をブロックする機能を果たす。よって電
流はリッジ領域のみを流れるため、リッジ直下の活性層
３領域のみに電流は集中し、レーザ発振するのに十分な
電流密度に達する。また、ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電
流ブロック層８の屈折率はリッジ部分のｐ−Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６の屈折率より小さいため、
リッジ領域においてレーザ光は水平方向の屈折率差によ
る光閉じ込めを受け、リッジ領域のみにレーザ光は導波
される。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。
構造では、ストライプ状のリッジ領域以外のｎ−Ａｌ0.
7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８に覆われている領域で
は、電流ブロック層８と、ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第
１クラッド層４，及びｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層９
の間でそれぞれｐｎ接合が形成されており、ｐ側電極１
０側を＋になるよう電圧を印加してもリッジ領域以外で
はｐｎｐ接合となり逆バイアスとなるため電流は流れな
い。つまりｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８
は文字通り電流をブロックする機能を果たす。よって電
流はリッジ領域のみを流れるため、リッジ直下の活性層
３領域のみに電流は集中し、レーザ発振するのに十分な
電流密度に達する。また、ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電
流ブロック層８の屈折率はリッジ部分のｐ−Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６の屈折率より小さいため、
リッジ領域においてレーザ光は水平方向の屈折率差によ
る光閉じ込めを受け、リッジ領域のみにレーザ光は導波
される。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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザの
製造方法は以上のように構成されており、このような半
導体レーザにおいてはｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチ
ングストッパ層１５というＡｌ組成比の高く非常に酸化
されやすい層上にさらにｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流
ブロック層８というＡｌ組成比の高い層を再成長するた
め、再成長工程においてＡｌが酸化され、結晶性が非常
に悪く、表面モフォロジーが非常に悪くなるという問題
や、あるいは結晶内に多数発生する欠陥により電流ブロ
ック効果が動作中に徐々に損なわれ、信頼性に悪影響を
及ぼすといった問題があった。
製造方法は以上のように構成されており、このような半
導体レーザにおいてはｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチ
ングストッパ層１５というＡｌ組成比の高く非常に酸化
されやすい層上にさらにｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流
ブロック層８というＡｌ組成比の高い層を再成長するた
め、再成長工程においてＡｌが酸化され、結晶性が非常
に悪く、表面モフォロジーが非常に悪くなるという問題
や、あるいは結晶内に多数発生する欠陥により電流ブロ
ック効果が動作中に徐々に損なわれ、信頼性に悪影響を
及ぼすといった問題があった。
【０００８】このような問題点を解決するために、ｐ−
Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストッパ層１５の代わ
りにｐ−ＧａＡｓ層をエッチングストッパ層として用い
る方法が考えられる。このような方法によれば、ｐ−Ｇ
ａＡｓはＡｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓに比べてはるかに酸化さ
れにくいので、前述したような問題は解決する。しか
し、この場合エッチングストッパー層のほうが活性層３
よりバンドギャップエネルギーが低くなるため、活性層
で発生したレーザ光がｐ−ＧａＡｓストッパ層で再吸収
されてしまい遠視野像が非対称になったり、しきい値電
流や動作電流の増加を生じたりする，といったレーザ特
性の劣化を招いてしまう。
Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストッパ層１５の代わ
りにｐ−ＧａＡｓ層をエッチングストッパ層として用い
る方法が考えられる。このような方法によれば、ｐ−Ｇ
ａＡｓはＡｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓに比べてはるかに酸化さ
れにくいので、前述したような問題は解決する。しか
し、この場合エッチングストッパー層のほうが活性層３
よりバンドギャップエネルギーが低くなるため、活性層
で発生したレーザ光がｐ−ＧａＡｓストッパ層で再吸収
されてしまい遠視野像が非対称になったり、しきい値電
流や動作電流の増加を生じたりする，といったレーザ特
性の劣化を招いてしまう。
【０００９】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あり、高品質な電流ブロック層を
備え、かつレーザ特性に優れている半導体レーザを製造
する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あり、高品質な電流ブロック層を
備え、かつレーザ特性に優れている半導体レーザを製造
する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】この発明に係る半導体レ
ーザの製造方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導
電型クラッド層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含
む半導体材料からなる第１の第２導電型クラッド層と，
不純物が高濃度にドープされたＡｌを構成元素として含
まない半導体材料からなるエッチングストッパ層と，Ａ
ｌを構成元素として含む半導体材料からなる第２の第２
導電型クラッド層とを順次結晶成長させて半導体積層構
造を形成し、その第２の第２導電型クラッド層を、絶縁
膜パターンをマスクとして上記エッチングストッパ層に
達するまでエッチングして、ストライプ状のリッジを形
成し、これを埋め込むように電流ブロック層を結晶成長
させ、上記絶縁膜パターンを除去して、第２導電型コン
タクト層を形成する各工程を備え、さらに上記電流ブロ
ック層の形成工程以降に、上記半導体積層構造を熱処理
して、上記エッチングストッパ層をディスオーダーする
ようにしたものである。
ーザの製造方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導
電型クラッド層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含
む半導体材料からなる第１の第２導電型クラッド層と，
不純物が高濃度にドープされたＡｌを構成元素として含
まない半導体材料からなるエッチングストッパ層と，Ａ
ｌを構成元素として含む半導体材料からなる第２の第２
導電型クラッド層とを順次結晶成長させて半導体積層構
造を形成し、その第２の第２導電型クラッド層を、絶縁
膜パターンをマスクとして上記エッチングストッパ層に
達するまでエッチングして、ストライプ状のリッジを形
成し、これを埋め込むように電流ブロック層を結晶成長
させ、上記絶縁膜パターンを除去して、第２導電型コン
タクト層を形成する各工程を備え、さらに上記電流ブロ
ック層の形成工程以降に、上記半導体積層構造を熱処理
して、上記エッチングストッパ層をディスオーダーする
ようにしたものである。
【００１１】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理は、上記電流ブロック
層の成長時の熱により行うようにしたものである。
て、上記半導体積層構造の熱処理は、上記電流ブロック
層の成長時の熱により行うようにしたものである。
【００１２】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたものである。
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたものである。
【００１３】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したものである。
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したものである。
【００１４】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層への不純物のドープを、
該エッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ
-3以上となるよう行うようにしたものである。
て、上記エッチングストッパ層への不純物のドープを、
該エッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ
-3以上となるよう行うようにしたものである。
【００１５】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたものである。
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたものである。
【００１６】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、第１導電型半導体基板上に第１導電型クラッド
層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料
からなる第１の第２導電型クラッド層と，Ａｌを構成元
素として含まない半導体材料からなるエッチングストッ
パ層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料からなる
第２の第２導電型クラッド層とを順次結晶成長させて半
導体積層構造を形成し、その第２の第２導電型クラッド
層を、絶縁膜パターンをマスクとして上記エッチングス
トッパ層に達するまでエッチングして、ストライプ状の
リッジを形成し、このリッジを埋め込むように電流ブロ
ック層を結晶成長させ、上記エッチングストッパ層にイ
オン注入により高濃度の不純物を導入し、上記絶縁膜パ
ターンを除去して、第２導電型コンタクト層を結晶成長
させる各工程を備え、上記イオン注入工程の後に、上記
半導体積層構造を熱処理して上記エッチングストッパ層
をディスオーダーするようにしたものである。
方法は、第１導電型半導体基板上に第１導電型クラッド
層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料
からなる第１の第２導電型クラッド層と，Ａｌを構成元
素として含まない半導体材料からなるエッチングストッ
パ層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料からなる
第２の第２導電型クラッド層とを順次結晶成長させて半
導体積層構造を形成し、その第２の第２導電型クラッド
層を、絶縁膜パターンをマスクとして上記エッチングス
トッパ層に達するまでエッチングして、ストライプ状の
リッジを形成し、このリッジを埋め込むように電流ブロ
ック層を結晶成長させ、上記エッチングストッパ層にイ
オン注入により高濃度の不純物を導入し、上記絶縁膜パ
ターンを除去して、第２導電型コンタクト層を結晶成長
させる各工程を備え、上記イオン注入工程の後に、上記
半導体積層構造を熱処理して上記エッチングストッパ層
をディスオーダーするようにしたものである。
【００１７】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理は、上記第２導電型コ
ンタクト層の成長時の熱により行うようにしたものであ
る。
て、上記半導体積層構造の熱処理は、上記第２導電型コ
ンタクト層の成長時の熱により行うようにしたものであ
る。
【００１８】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたものである。
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたものである。
【００１９】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したものである。
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したものである。
【００２０】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層へのイオン注入を、該エ
ッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以
上となるよう行うようにしたものである。
て、上記エッチングストッパ層へのイオン注入を、該エ
ッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以
上となるよう行うようにしたものである。
【００２１】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたものである。
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたものである。
【００２２】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導電型クラッ
ド層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材
料からなる第１の第２導電型クラッド層と，Ａｌを構成
元素として含まない半導体材料からなるエッチングスト
ッパ層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料からな
り、その成長方向の所定の位置に高濃度不純物層を備え
た第２の第２導電型クラッド層とを順次結晶成長させて
半導体積層構造を形成し、その第２の第２導電型クラッ
ド層を、絶縁膜パターンをマスクとして上記エッチング
ストッパ層に達するまでエッチングして、ストライプ状
のリッジを形成し、このリッジを埋め込むように電流ブ
ロック層を結晶成長させ、上記絶縁膜パターンを除去し
て、第２導電型コンタクト層を形成する各工程を備え、
さらに上記電流ブロック層の形成工程以降に、上記半導
体積層構造を熱処理して上記高濃度不純物層から不純物
を拡散させ、上記エッチングストッパ層をディスオーダ
ーするようにしたものである。
方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導電型クラッ
ド層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材
料からなる第１の第２導電型クラッド層と，Ａｌを構成
元素として含まない半導体材料からなるエッチングスト
ッパ層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料からな
り、その成長方向の所定の位置に高濃度不純物層を備え
た第２の第２導電型クラッド層とを順次結晶成長させて
半導体積層構造を形成し、その第２の第２導電型クラッ
ド層を、絶縁膜パターンをマスクとして上記エッチング
ストッパ層に達するまでエッチングして、ストライプ状
のリッジを形成し、このリッジを埋め込むように電流ブ
ロック層を結晶成長させ、上記絶縁膜パターンを除去し
て、第２導電型コンタクト層を形成する各工程を備え、
さらに上記電流ブロック層の形成工程以降に、上記半導
体積層構造を熱処理して上記高濃度不純物層から不純物
を拡散させ、上記エッチングストッパ層をディスオーダ
ーするようにしたものである。
【００２３】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理は、上記電流ブロック
層の成長時の熱により行うようにし、かつ上記高濃度不
純物層を、上記電流ブロック層の成長工程において上記
高濃度不純物層から拡散した不純物が、上記エッチング
ストッパ層に達し，かつ上記活性層には達しないような
上記第２クラッド層の成長方向の所定の位置に形成する
ようにしたものである。
て、上記半導体積層構造の熱処理は、上記電流ブロック
層の成長時の熱により行うようにし、かつ上記高濃度不
純物層を、上記電流ブロック層の成長工程において上記
高濃度不純物層から拡散した不純物が、上記エッチング
ストッパ層に達し，かつ上記活性層には達しないような
上記第２クラッド層の成長方向の所定の位置に形成する
ようにしたものである。
【００２４】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたものである。
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたものである。
【００２５】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したものである。
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したものである。
【００２６】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記高濃度不純物層の不純物濃度を５×１０18ｃｍ
-3以上としたものである。
て、上記高濃度不純物層の不純物濃度を５×１０18ｃｍ
-3以上としたものである。
【００２７】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたものである。
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたものである。
【００２８】
【作用】この発明においては、半導体積層構造の第２の
第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマスクとし
て、不純物が高濃度にドープされたＡｌを構成元素とし
て含まない半導体材料からなるエッチングストッパ層に
達するまでエッチングして、ストライプ状のリッジを形
成し、このリッジを埋め込むように電流ブロック層を結
晶成長させるようにし、この電流ブロック層成長工程以
降に上記半導体積層構造を熱処理して上記エッチングス
トッパ層をディスオーダーするようにしたから、結晶性
を向上させた信頼性の高い高品質な電流ブロック層を得
ることができるとともに、活性層で発光したレーザ光の
エッチングストッパ層による吸収をなくしてレーザ特性
を向上させることができる。
第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマスクとし
て、不純物が高濃度にドープされたＡｌを構成元素とし
て含まない半導体材料からなるエッチングストッパ層に
達するまでエッチングして、ストライプ状のリッジを形
成し、このリッジを埋め込むように電流ブロック層を結
晶成長させるようにし、この電流ブロック層成長工程以
降に上記半導体積層構造を熱処理して上記エッチングス
トッパ層をディスオーダーするようにしたから、結晶性
を向上させた信頼性の高い高品質な電流ブロック層を得
ることができるとともに、活性層で発光したレーザ光の
エッチングストッパ層による吸収をなくしてレーザ特性
を向上させることができる。
【００２９】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理を、上記電流ブロック
層の成長時の熱により行うようにしたから、上記エッチ
ングストッパ層のディスオーダーを、上記電流ブロック
層の成長工程により行うことができ、製造工程を短縮す
ることができる。
て、上記半導体積層構造の熱処理を、上記電流ブロック
層の成長時の熱により行うようにしたから、上記エッチ
ングストッパ層のディスオーダーを、上記電流ブロック
層の成長工程により行うことができ、製造工程を短縮す
ることができる。
【００３０】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
【００３１】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したから、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ
特性に優れた半導体レーザを実現することができる。
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したから、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ
特性に優れた半導体レーザを実現することができる。
【００３２】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層への不純物のドープを、
該エッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ
-3以上となるよう行うようにしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現することができる。
て、上記エッチングストッパ層への不純物のドープを、
該エッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ
-3以上となるよう行うようにしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現することができる。
【００３３】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたから、高品質な電流ブロック層を備
え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現するこ
とができる。
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたから、高品質な電流ブロック層を備
え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現するこ
とができる。
【００３４】また、この発明においては、半導体積層構
造の第２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンを
マスクとして、Ａｌを構成元素として含まない半導体材
料からなるエッチングストッパ層に達するまでエッチン
グを行い、ストライプ状のリッジを形成し、このリッジ
を埋め込むように電流ブロック層を結晶成長させ、イオ
ン注入により上記エッチングストッパ層に不純物を高濃
度に導入し、上記絶縁膜パターンを除去してコンタクト
層を形成するようにし、上記イオン注入工程以降に上記
半導体積層構造を熱処理して上記エッチングストッパ層
をディスオーダーするようにしたから、結晶性を向上さ
せた信頼性の高い高品質な電流ブロック層を得ることが
できるとともに、活性層で発光したレーザ光のエッチン
グストッパ層による吸収をなくしてレーザ特性を向上さ
せることができる。
造の第２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンを
マスクとして、Ａｌを構成元素として含まない半導体材
料からなるエッチングストッパ層に達するまでエッチン
グを行い、ストライプ状のリッジを形成し、このリッジ
を埋め込むように電流ブロック層を結晶成長させ、イオ
ン注入により上記エッチングストッパ層に不純物を高濃
度に導入し、上記絶縁膜パターンを除去してコンタクト
層を形成するようにし、上記イオン注入工程以降に上記
半導体積層構造を熱処理して上記エッチングストッパ層
をディスオーダーするようにしたから、結晶性を向上さ
せた信頼性の高い高品質な電流ブロック層を得ることが
できるとともに、活性層で発光したレーザ光のエッチン
グストッパ層による吸収をなくしてレーザ特性を向上さ
せることができる。
【００３５】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理工程を、上記コンタク
ト層の成長時の熱により行うようにしたから、上記エッ
チングストッパ層のディスオーダーを、上記コンタクト
層の成長工程により行うことができ、製造工程を短縮す
ることができる。
て、上記半導体積層構造の熱処理工程を、上記コンタク
ト層の成長時の熱により行うようにしたから、上記エッ
チングストッパ層のディスオーダーを、上記コンタクト
層の成長工程により行うことができ、製造工程を短縮す
ることができる。
【００３６】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
【００３７】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したから、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ
特性に優れた半導体レーザを実現することができる。
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したから、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ
特性に優れた半導体レーザを実現することができる。
【００３８】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層へのイオン注入を、該エ
ッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以
上となるよう行うようにしたから、高品質な電流ブロッ
ク層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実
現することができる。
て、上記エッチングストッパ層へのイオン注入を、該エ
ッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以
上となるよう行うようにしたから、高品質な電流ブロッ
ク層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実
現することができる。
【００３９】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたから、高品質な電流ブロック層を備
え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現するこ
とができる。
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたから、高品質な電流ブロック層を備
え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現するこ
とができる。
【００４０】また、この発明においては、半導体積層構
造の、Ａｌを構成元素として含む半導体材料からなり、
その成長方向の所定の位置に高濃度不純物層を備えた第
２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマスク
として、Ａｌを構成元素として含まない半導体材料から
なるエッチングストッパ層に達するまでエッチングして
ストライプ状のリッジを形成し、このリッジを埋め込む
ように電流ブロック層を結晶成長させるようにし、この
電流ブロック層形成工程以降に上記半導体積層構造を熱
処理して、上記高濃度不純物層の不純物を拡散させて上
記エッチングストッパ層をディスオーダーするようにし
たから、結晶性を向上させた信頼性の高い高品質な電流
ブロック層を得ることができるとともに、活性層で発光
したレーザ光のエッチングストッパ層による吸収をなく
してレーザ特性を向上させることができる。
造の、Ａｌを構成元素として含む半導体材料からなり、
その成長方向の所定の位置に高濃度不純物層を備えた第
２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマスク
として、Ａｌを構成元素として含まない半導体材料から
なるエッチングストッパ層に達するまでエッチングして
ストライプ状のリッジを形成し、このリッジを埋め込む
ように電流ブロック層を結晶成長させるようにし、この
電流ブロック層形成工程以降に上記半導体積層構造を熱
処理して、上記高濃度不純物層の不純物を拡散させて上
記エッチングストッパ層をディスオーダーするようにし
たから、結晶性を向上させた信頼性の高い高品質な電流
ブロック層を得ることができるとともに、活性層で発光
したレーザ光のエッチングストッパ層による吸収をなく
してレーザ特性を向上させることができる。
【００４１】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理工程を、上記電流ブロ
ック層の成長時の熱により行うようにし、上記高濃度不
純物層を、上記電流ブロック層の成長工程において上記
高濃度不純物層から拡散した不純物が、上記エッチング
ストッパ層に達し，かつ活性層には達しないような上記
第２の第２導電型クラッド層の成長方向の所定の位置に
形成するようにしたから、活性層への不純物の導入を防
止して、活性層の特性を劣化させることなく、製造工程
を短縮することができる。
て、上記半導体積層構造の熱処理工程を、上記電流ブロ
ック層の成長時の熱により行うようにし、上記高濃度不
純物層を、上記電流ブロック層の成長工程において上記
高濃度不純物層から拡散した不純物が、上記エッチング
ストッパ層に達し，かつ活性層には達しないような上記
第２の第２導電型クラッド層の成長方向の所定の位置に
形成するようにしたから、活性層への不純物の導入を防
止して、活性層の特性を劣化させることなく、製造工程
を短縮することができる。
【００４２】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
て、上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料をＡ
ｌＧａＡｓとし、上記エッチングストッパ層の材料をＧ
ａＡｓとしたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
【００４３】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したから、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ
特性に優れた半導体レーザを実現することができる。
て、上記エッチングストッパ層の厚さを２０ｎｍ以下と
したから、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ
特性に優れた半導体レーザを実現することができる。
【００４４】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記高濃度不純物層の不純物濃度を５×１０18ｃｍ
-3以上としたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
て、上記高濃度不純物層の不純物濃度を５×１０18ｃｍ
-3以上としたから、高品質な電流ブロック層を備え、か
つレーザ特性に優れた半導体レーザを実現することがで
きる。
【００４５】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたから、高品質な電流ブロック層を備
え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現するこ
とができる。
て、上記半導体積層構造の熱処理を、６００℃以上の温
度で行うようにしたから、高品質な電流ブロック層を備
え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現するこ
とができる。
【００４６】
実施例１．図１(a) −１(e) は本発明の第１の実施例に
よる半導体レーザの製造方法を示す工程図であり、図に
おいて、１はｎ−ＧａＡｓ半導体基板，２は厚さが約
１．５μｍで、不純物濃度が約１×１０17ｃｍ-3である
ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層，３はＡｌ0.1 Ｇ
ａ0.9 Ａｓウエル層とＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア層が
交互に積層されてなる多重量子井戸構造活性層，４は厚
さが０．２〜０．４μｍで、不純物濃度が約１×１０18
ｃｍ-3であるｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド
層，５は不純物を高濃度に有するｐ−ＧａＡｓエッチン
グストッパ層で、その不純物濃度は約５×１０18ｃｍ-3
以上である。５ａはディスオーダーされたエッチングス
トッパ層，６は厚さが約１．５μｍで、不純物濃度が約
１×１０18ｃｍ-3であるｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２
クラッド層，７は厚さが０．２〜１μｍで、不純物濃度
が約２×１０19ｃｍ-3であるｐ−ＧａＡｓ第１コンタク
ト層，８は不純物濃度が約５×１０18ｃｍ-3以上である
ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層で、この電流
ブロック層の材料は通常の電流ブロック層に使用できる
材料であればどのような材料を用いるようにしてもよ
い。９は厚さが０．５〜５μｍで、不純物濃度が約２×
１０19ｃｍ-3であるｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層，１
０はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなるｐ側電極，１１はＡｕＧ
ｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ａｕからなるｎ側電極，１２は絶縁膜
パターン（リッジマスク）、１３はリッジである。
よる半導体レーザの製造方法を示す工程図であり、図に
おいて、１はｎ−ＧａＡｓ半導体基板，２は厚さが約
１．５μｍで、不純物濃度が約１×１０17ｃｍ-3である
ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層，３はＡｌ0.1 Ｇ
ａ0.9 Ａｓウエル層とＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア層が
交互に積層されてなる多重量子井戸構造活性層，４は厚
さが０．２〜０．４μｍで、不純物濃度が約１×１０18
ｃｍ-3であるｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド
層，５は不純物を高濃度に有するｐ−ＧａＡｓエッチン
グストッパ層で、その不純物濃度は約５×１０18ｃｍ-3
以上である。５ａはディスオーダーされたエッチングス
トッパ層，６は厚さが約１．５μｍで、不純物濃度が約
１×１０18ｃｍ-3であるｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２
クラッド層，７は厚さが０．２〜１μｍで、不純物濃度
が約２×１０19ｃｍ-3であるｐ−ＧａＡｓ第１コンタク
ト層，８は不純物濃度が約５×１０18ｃｍ-3以上である
ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層で、この電流
ブロック層の材料は通常の電流ブロック層に使用できる
材料であればどのような材料を用いるようにしてもよ
い。９は厚さが０．５〜５μｍで、不純物濃度が約２×
１０19ｃｍ-3であるｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層，１
０はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなるｐ側電極，１１はＡｕＧ
ｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ａｕからなるｎ側電極，１２は絶縁膜
パターン（リッジマスク）、１３はリッジである。
【００４７】次に本実施例１の半導体レーザの製造方法
について説明する。まず、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１上
に、ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２，活性層
３，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４，層厚
が約２０ｎｍ以下で不純物が約５×１０18ｃｍ-3以上ド
ーピングされたｐ−ＧａＡｓエッチングストッパ層５，
ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，ｐ−Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層７の各層を、ＭＯＣＶＤ(Metal O
rganic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長
法）や，ＭＢＥ(Molecular Beam Epitaxy:分子線エピタ
キシ）法を用いてエピタキシャル結晶成長する。成長後
のウエハの断面図を図１(a) に示す。次に、このウエハ
上に図１(b) のようにストライプ状の絶縁膜パターン
（リッジマスク）１２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１２はリッ
ジをエッチングする際のマスクとして機能する。すなわ
ち、図１(c) に示すように、この絶縁膜１２をマスクと
してリッジ形状１３になるよう第１コンタクト層７から
エッチングストッパ層５に達するまでエッチングを行
う。このエッチングにおいてはｐ−ＧａＡｓ第１コンタ
クト層７，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６
はエッチングできるが、ｐ−ＧａＡｓエッチングストッ
パ層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１３を形成で
きる。このようなエッチャントの例として塩酸系のエッ
チャントが挙げられる。
について説明する。まず、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１上
に、ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２，活性層
３，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４，層厚
が約２０ｎｍ以下で不純物が約５×１０18ｃｍ-3以上ド
ーピングされたｐ−ＧａＡｓエッチングストッパ層５，
ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６，ｐ−Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層７の各層を、ＭＯＣＶＤ(Metal O
rganic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長
法）や，ＭＢＥ(Molecular Beam Epitaxy:分子線エピタ
キシ）法を用いてエピタキシャル結晶成長する。成長後
のウエハの断面図を図１(a) に示す。次に、このウエハ
上に図１(b) のようにストライプ状の絶縁膜パターン
（リッジマスク）１２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１２はリッ
ジをエッチングする際のマスクとして機能する。すなわ
ち、図１(c) に示すように、この絶縁膜１２をマスクと
してリッジ形状１３になるよう第１コンタクト層７から
エッチングストッパ層５に達するまでエッチングを行
う。このエッチングにおいてはｐ−ＧａＡｓ第１コンタ
クト層７，ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６
はエッチングできるが、ｐ−ＧａＡｓエッチングストッ
パ層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１３を形成で
きる。このようなエッチャントの例として塩酸系のエッ
チャントが挙げられる。
【００４８】次に図１(d) のように再結晶成長でリッジ
部分１３以外の箇所に、該リッジ１３を埋め込むように
ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８を形成す
る。リッジ１３部分は絶縁膜１２が結晶成長時のマスク
ともなるため、リッジ１３上には結晶成長しない。ここ
で、再成長時の成長温度を６００℃以上とすると、不純
物が５×１０18cm-3以上ドーピングされたｐ−ＧａＡｓ
エッチングストッパ層５はこの再成長時に熱拡散する。
なお、エッチングストッパ層５の不純物種としてはＧａ
Ａｓ中で拡散係数が大きく、かつアクセプタとして機能
するＺｎあるいはＭｇがよく用いられる。またＢｅでも
同様の効果をもたらす。この時ｐ−ＧａＡｓエッチング
ストッパ層５は層厚が約２０ｎｍ以下と半導体レーザの
活性層でよく用いられる量子井戸層のように非常に薄い
ため、不純物の熱拡散に伴いストッパ層５に接している
ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４やｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６の間で不純物である
Ｚｎ等の拡散につられてＡｌとＧａが相互拡散し、エッ
チングストッパ層５が無秩序化、すなわちディスオーダ
ーする。この結果、ｎ−ＧａＡｓエッチングストッパ層
５がディスオーダーされてなるエッチングストッパ層５
ａのバンドギャップエネルギーがｐ−ＧａＡｓに比べて
大きくなり、活性層３で発したレーザ光をエッチングス
トッパ層５ａにおいてもはや吸収しなくなる。なお、デ
ィスオーダーによりエッチングストッパ層５ｂは最終的
にＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓと等価なＡｌ組成比になる。
部分１３以外の箇所に、該リッジ１３を埋め込むように
ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８を形成す
る。リッジ１３部分は絶縁膜１２が結晶成長時のマスク
ともなるため、リッジ１３上には結晶成長しない。ここ
で、再成長時の成長温度を６００℃以上とすると、不純
物が５×１０18cm-3以上ドーピングされたｐ−ＧａＡｓ
エッチングストッパ層５はこの再成長時に熱拡散する。
なお、エッチングストッパ層５の不純物種としてはＧａ
Ａｓ中で拡散係数が大きく、かつアクセプタとして機能
するＺｎあるいはＭｇがよく用いられる。またＢｅでも
同様の効果をもたらす。この時ｐ−ＧａＡｓエッチング
ストッパ層５は層厚が約２０ｎｍ以下と半導体レーザの
活性層でよく用いられる量子井戸層のように非常に薄い
ため、不純物の熱拡散に伴いストッパ層５に接している
ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッド層４やｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６の間で不純物である
Ｚｎ等の拡散につられてＡｌとＧａが相互拡散し、エッ
チングストッパ層５が無秩序化、すなわちディスオーダ
ーする。この結果、ｎ−ＧａＡｓエッチングストッパ層
５がディスオーダーされてなるエッチングストッパ層５
ａのバンドギャップエネルギーがｐ−ＧａＡｓに比べて
大きくなり、活性層３で発したレーザ光をエッチングス
トッパ層５ａにおいてもはや吸収しなくなる。なお、デ
ィスオーダーによりエッチングストッパ層５ｂは最終的
にＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓと等価なＡｌ組成比になる。
【００４９】最後にウエットあるいはドライエッチング
により絶縁膜パターン１２を除去した後、さらにｐ−Ｇ
ａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成長し、ｎ−ＧａＡｓ
半導体基板１側にｎ側電極１１、ｐ−ＧａＡｓ第２コン
タクト層９側にｐ側電極１０を蒸着等により形成して、
図１(e) に示すような半導体レーザが完成する。
により絶縁膜パターン１２を除去した後、さらにｐ−Ｇ
ａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成長し、ｎ−ＧａＡｓ
半導体基板１側にｎ側電極１１、ｐ−ＧａＡｓ第２コン
タクト層９側にｐ側電極１０を蒸着等により形成して、
図１(e) に示すような半導体レーザが完成する。
【００５０】本実施例においては、上述したように、Ａ
ｌを構成元素としないｐ−ＧａＡｓエッチングストッパ
層５上にｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８を
形成するため、従来のｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチ
ングストッパ層を用いた場合に比べて電流ブロック層８
の結晶性は格段に向上する。この結果、従来構造で生じ
た電流ブロック層の結晶内に多数発生する欠陥により電
流ブロック効果が動作中に徐々に損なわれ、信頼性に悪
影響を及ぼすといった問題は大幅に改善される。しか
も、エッチングストッパ層５は不純物を高濃度に有して
おり、電流ブロック層８形成時の熱によりディスオーダ
ーするため、バンドギャップエネルギーが活性層３より
も大きくなり、活性層３から発するレーザ光を吸収しな
くなり、レーザ特性の劣化を生じることもない。
ｌを構成元素としないｐ−ＧａＡｓエッチングストッパ
層５上にｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層８を
形成するため、従来のｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチ
ングストッパ層を用いた場合に比べて電流ブロック層８
の結晶性は格段に向上する。この結果、従来構造で生じ
た電流ブロック層の結晶内に多数発生する欠陥により電
流ブロック効果が動作中に徐々に損なわれ、信頼性に悪
影響を及ぼすといった問題は大幅に改善される。しか
も、エッチングストッパ層５は不純物を高濃度に有して
おり、電流ブロック層８形成時の熱によりディスオーダ
ーするため、バンドギャップエネルギーが活性層３より
も大きくなり、活性層３から発するレーザ光を吸収しな
くなり、レーザ特性の劣化を生じることもない。
【００５１】このように本実施例においては、高不純物
濃度のＡｌを含まない半導体材料からなり、層厚が薄い
エッチングストッパ層５を用いて選択エッチングにより
リッジ１３を形成した後、電流ブロック層８を再成長さ
せる際の加熱によりエッチングストッパ層５をディスオ
ーダーするようにしたから、電流ブロック効果が良好で
あり、かつレーザ特性に優れている半導体レーザを提供
することができる効果がある。
濃度のＡｌを含まない半導体材料からなり、層厚が薄い
エッチングストッパ層５を用いて選択エッチングにより
リッジ１３を形成した後、電流ブロック層８を再成長さ
せる際の加熱によりエッチングストッパ層５をディスオ
ーダーするようにしたから、電流ブロック効果が良好で
あり、かつレーザ特性に優れている半導体レーザを提供
することができる効果がある。
【００５２】なお、本実施例においてはエッチングスト
ッパ層のディスオーダーを、電流ブロック層を６００℃
以上の高温で再成長させることにより行うようにした
が、電流ブロック層を形成した後の工程において、エッ
チングストッパ層をディスオーダー可能な高い温度で基
板を処理することにより不純物を拡散させるようにして
もよい。ただし、コンタクト層の再成長工程や本実施例
のようにブロック層の再成長工程を利用してディスオー
ダーを行う方が工程を短縮できる点で好ましい。
ッパ層のディスオーダーを、電流ブロック層を６００℃
以上の高温で再成長させることにより行うようにした
が、電流ブロック層を形成した後の工程において、エッ
チングストッパ層をディスオーダー可能な高い温度で基
板を処理することにより不純物を拡散させるようにして
もよい。ただし、コンタクト層の再成長工程や本実施例
のようにブロック層の再成長工程を利用してディスオー
ダーを行う方が工程を短縮できる点で好ましい。
【００５３】実施例２．図２は本発明の第２の実施例に
よる半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図で
あり、図において、図１と同一符号は同一又は相当する
部分を示している。
よる半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図で
あり、図において、図１と同一符号は同一又は相当する
部分を示している。
【００５４】上記実施例１ではディスオーダーを生じさ
せるための不純物はあらかじめｐ−ＧａＡｓエッチング
ストッパー層５中にドーピングしておくようにしたが、
図３に示す本実施例２のように、エッチングストッパ層
５ｂとして、不純物を高濃度に含まないｐ−ＧａＡｓ層
を設けておき、電流ブロック層８を成長した後、イオン
注入によってＺｎ等の不純物をエッチングストッパ層５
ｂに注入するようにしてもよい。このイオン注入は、不
純物プロファイルのピークのキャリア濃度が５×１０18
cm-3以上、またピーク位置がちょうどエッチングストッ
パ層５ｂ内に来るように設定する。このイオン注入の
後、次のコンタクト層９成長時の６００°Ｃ以上の熱で
エッチングストッパ層５ｂにディスオーダーを生じさせ
ることにより、エッチングストッパ層５ｂのバンドギャ
ップエネルギーを活性層３のバンドギャップエネルギー
よりも大きくすることができる。
せるための不純物はあらかじめｐ−ＧａＡｓエッチング
ストッパー層５中にドーピングしておくようにしたが、
図３に示す本実施例２のように、エッチングストッパ層
５ｂとして、不純物を高濃度に含まないｐ−ＧａＡｓ層
を設けておき、電流ブロック層８を成長した後、イオン
注入によってＺｎ等の不純物をエッチングストッパ層５
ｂに注入するようにしてもよい。このイオン注入は、不
純物プロファイルのピークのキャリア濃度が５×１０18
cm-3以上、またピーク位置がちょうどエッチングストッ
パ層５ｂ内に来るように設定する。このイオン注入の
後、次のコンタクト層９成長時の６００°Ｃ以上の熱で
エッチングストッパ層５ｂにディスオーダーを生じさせ
ることにより、エッチングストッパ層５ｂのバンドギャ
ップエネルギーを活性層３のバンドギャップエネルギー
よりも大きくすることができる。
【００５５】このような本実施例２においても、電流ブ
ロック層形成時にはＡｌを構成元素としないエッチング
ストッパ層上に結晶性に優れたブロック層を成長させる
ことができるとともに、エッチングストッパ層によるレ
ーザ光の吸収をなくすことができるから、実施例１と同
様の効果が得られる。
ロック層形成時にはＡｌを構成元素としないエッチング
ストッパ層上に結晶性に優れたブロック層を成長させる
ことができるとともに、エッチングストッパ層によるレ
ーザ光の吸収をなくすことができるから、実施例１と同
様の効果が得られる。
【００５６】なお、本実施例２においてはエッチングス
トッパ層のディスオーダーを、コンタクト層を６００℃
以上の高温で再成長させることにより行うようにした
が、エッチングストッパ層に不純物をイオン注入した後
の工程において、エッチングストッパ層をディスオーダ
ー可能な高い温度で基板を処理することにより不純物を
拡散させるようにしてもよい。ただし、本実施例２のよ
うにコンタクト層の再成長工程を利用してディスオーダ
ーを行う方が工程を短縮できる点で好ましい。
トッパ層のディスオーダーを、コンタクト層を６００℃
以上の高温で再成長させることにより行うようにした
が、エッチングストッパ層に不純物をイオン注入した後
の工程において、エッチングストッパ層をディスオーダ
ー可能な高い温度で基板を処理することにより不純物を
拡散させるようにしてもよい。ただし、本実施例２のよ
うにコンタクト層の再成長工程を利用してディスオーダ
ーを行う方が工程を短縮できる点で好ましい。
【００５７】実施例３．上記実施例１ではディスオーダ
ーを生じさせるための不純物をエッチングストッパ層５
中にドーピングするようにしたが、電流ブロック層８形
成時にエッチングストッパ層５からの不純物拡散が進行
し、エッチングストッパ層５から層厚が０．２〜０．４
μｍと非常に薄いｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッ
ド層４を経て活性層３へ達してしまう可能性がある。活
性層３は量子井戸構造で構成されている場合が多いの
で、不純物拡散が活性層３に達すると、該活性層３がエ
ッチングストッパ層５と同様にディスオーダーされてし
まい、半導体レーザとして機能しなくなってしまう。
ーを生じさせるための不純物をエッチングストッパ層５
中にドーピングするようにしたが、電流ブロック層８形
成時にエッチングストッパ層５からの不純物拡散が進行
し、エッチングストッパ層５から層厚が０．２〜０．４
μｍと非常に薄いｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第１クラッ
ド層４を経て活性層３へ達してしまう可能性がある。活
性層３は量子井戸構造で構成されている場合が多いの
で、不純物拡散が活性層３に達すると、該活性層３がエ
ッチングストッパ層５と同様にディスオーダーされてし
まい、半導体レーザとして機能しなくなってしまう。
【００５８】図３はこのような問題点を解決するための
本発明の第３の実施例による半導体レーザの製造方法の
一工程を示す断面図であり、ｎ−ＧａＡｓエッチングス
トッパ層５ｂを不純物濃度が低濃度となるように形成
し、エッチングストッパ層５ｂから０．１〜０．５μｍ
離れた位置に高濃度不純物層１４を有するようにｐ−Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６を形成し、選択エ
ッチングによりリッジ１３を設けるようにしたもので、
高濃度不純物層１４の位置は、リッジ１３形成後の６０
０℃以上の温度による電流ブロック層８の形成工程にお
いて、該不純物層１４の不純物の拡散がストッパ層５ｂ
まで達し、かつ活性層３まで達しない位置となるように
第２クラッド層６中において調整する。本実施例におい
ては、電流ブロック層８を形成する際に加えられる高温
により、高濃度不純物層１４から不純物が拡散して、こ
の不純物がストッパ層５ｂに達すると、ストッパ層５ｂ
がディスオーダーされ、活性層３の発光領域近傍のスト
ッパ層５ｂのバンドギャップエネルギーを大きくして、
光の吸収を防ぐことができる。また、高濃度不純物層１
４と活性層３との間の距離は、ストッパ層５ｂと高濃度
不純物層１４との間の距離に比べて長いので、電流ブロ
ック層８形成時の拡散では、不純物はストッパ層５ｂま
では達するが、活性層３までは達しにくい。そのため、
不純物拡散による活性層３のディスオーダーを防ぐこと
ができる効果がある。
本発明の第３の実施例による半導体レーザの製造方法の
一工程を示す断面図であり、ｎ−ＧａＡｓエッチングス
トッパ層５ｂを不純物濃度が低濃度となるように形成
し、エッチングストッパ層５ｂから０．１〜０．５μｍ
離れた位置に高濃度不純物層１４を有するようにｐ−Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッド層６を形成し、選択エ
ッチングによりリッジ１３を設けるようにしたもので、
高濃度不純物層１４の位置は、リッジ１３形成後の６０
０℃以上の温度による電流ブロック層８の形成工程にお
いて、該不純物層１４の不純物の拡散がストッパ層５ｂ
まで達し、かつ活性層３まで達しない位置となるように
第２クラッド層６中において調整する。本実施例におい
ては、電流ブロック層８を形成する際に加えられる高温
により、高濃度不純物層１４から不純物が拡散して、こ
の不純物がストッパ層５ｂに達すると、ストッパ層５ｂ
がディスオーダーされ、活性層３の発光領域近傍のスト
ッパ層５ｂのバンドギャップエネルギーを大きくして、
光の吸収を防ぐことができる。また、高濃度不純物層１
４と活性層３との間の距離は、ストッパ層５ｂと高濃度
不純物層１４との間の距離に比べて長いので、電流ブロ
ック層８形成時の拡散では、不純物はストッパ層５ｂま
では達するが、活性層３までは達しにくい。そのため、
不純物拡散による活性層３のディスオーダーを防ぐこと
ができる効果がある。
【００５９】このような本実施例３においては、上記の
ような活性層がディスオーダーされてしまうという問題
を発生させることなく、上記実施例１と同様の効果を得
ることができる。
ような活性層がディスオーダーされてしまうという問題
を発生させることなく、上記実施例１と同様の効果を得
ることができる。
【００６０】なお、上記各実施例においては、ディスオ
ーダーさせるエッチングストッパ層として厚さが２０ｎ
ｍ以下で、不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以上であるエ
ッチングストッパ層を用いるようにしたが、本発明のエ
ッチングストッパ層は、高温処理によりディスオーダー
が起こる厚さ，及び不純物濃度であって、ディスオーダ
ー後のエッチングストッパ層が、最終的に活性層のバン
ドギャップエネルギーよりも大きいバンドギャップエネ
ルギーを有するものとなるような厚さ，及び不純物濃度
を有するものであればよく、このような場合においても
上記各実施例と同様の効果を奏する。
ーダーさせるエッチングストッパ層として厚さが２０ｎ
ｍ以下で、不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以上であるエ
ッチングストッパ層を用いるようにしたが、本発明のエ
ッチングストッパ層は、高温処理によりディスオーダー
が起こる厚さ，及び不純物濃度であって、ディスオーダ
ー後のエッチングストッパ層が、最終的に活性層のバン
ドギャップエネルギーよりも大きいバンドギャップエネ
ルギーを有するものとなるような厚さ，及び不純物濃度
を有するものであればよく、このような場合においても
上記各実施例と同様の効果を奏する。
【００６１】また、上記各実施例においては、活性層と
してＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓウエル層とＡｌ0.3 Ｇａ0.7
Ａｓバリア層が交互に積層されてなる多重量子井戸構造
活性層を用いるようにしたが、本発明はＧａＡｓ等の他
の半導体材料からなる活性層，あるいは他の単量子井戸
構造等の構造の活性層を用いた場合においても適用でき
るものであり、このような場合においても上記各実施例
と同様の効果を奏する。
してＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓウエル層とＡｌ0.3 Ｇａ0.7
Ａｓバリア層が交互に積層されてなる多重量子井戸構造
活性層を用いるようにしたが、本発明はＧａＡｓ等の他
の半導体材料からなる活性層，あるいは他の単量子井戸
構造等の構造の活性層を用いた場合においても適用でき
るものであり、このような場合においても上記各実施例
と同様の効果を奏する。
【００６２】また、上記各実施例においては、ＡｌＧａ
Ａｓ系の半導体材料からなる半導体レーザについて説明
したが、本発明は他のＡｌを構成元素とする半導体材料
系の半導体レーザについても適用できるものであり、こ
のような場合においても上記各実施例と同様の効果を奏
する。
Ａｓ系の半導体材料からなる半導体レーザについて説明
したが、本発明は他のＡｌを構成元素とする半導体材料
系の半導体レーザについても適用できるものであり、こ
のような場合においても上記各実施例と同様の効果を奏
する。
【００６３】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、半導体
積層構造の第２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パタ
ーンをマスクとして、不純物が高濃度にドープされたＡ
ｌを構成元素として含まない半導体材料からなるエッチ
ングストッパ層に達するまでエッチングして、ストライ
プ状のリッジを形成し、このリッジを埋め込むように電
流ブロック層を結晶成長させるようにし、この電流ブロ
ック層成長工程以降に上記半導体積層構造を熱処理して
上記エッチングストッパ層をディスオーダーするように
したから、結晶性を向上させた信頼性の高い高品質な電
流ブロック層を得ることができるとともに、活性層で発
光したレーザ光のエッチングストッパ層による吸収をな
くしてレーザ特性を向上させることができる効果があ
る。
積層構造の第２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パタ
ーンをマスクとして、不純物が高濃度にドープされたＡ
ｌを構成元素として含まない半導体材料からなるエッチ
ングストッパ層に達するまでエッチングして、ストライ
プ状のリッジを形成し、このリッジを埋め込むように電
流ブロック層を結晶成長させるようにし、この電流ブロ
ック層成長工程以降に上記半導体積層構造を熱処理して
上記エッチングストッパ層をディスオーダーするように
したから、結晶性を向上させた信頼性の高い高品質な電
流ブロック層を得ることができるとともに、活性層で発
光したレーザ光のエッチングストッパ層による吸収をな
くしてレーザ特性を向上させることができる効果があ
る。
【００６４】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、上記電流ブロック層の成長時の熱により行うように
したから、上記エッチングストッパ層のディスオーダー
を、上記電流ブロック層の成長工程により行うことがで
き、製造工程を短縮できる効果がある。
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、上記電流ブロック層の成長時の熱により行うように
したから、上記エッチングストッパ層のディスオーダー
を、上記電流ブロック層の成長工程により行うことがで
き、製造工程を短縮できる効果がある。
【００６５】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記第１，第２の第２導電型ク
ラッド層の材料をＡｌＧａＡｓとし、上記エッチングス
トッパ層の材料をＧａＡｓとしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記第１，第２の第２導電型ク
ラッド層の材料をＡｌＧａＡｓとし、上記エッチングス
トッパ層の材料をＧａＡｓとしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
【００６６】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層の厚
さを２０ｎｍ以下としたから、高品質な電流ブロック層
を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現で
きる効果がある。
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層の厚
さを２０ｎｍ以下としたから、高品質な電流ブロック層
を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現で
きる効果がある。
【００６７】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層への
不純物のドープを、該エッチングストッパ層の不純物濃
度が５×１０18ｃｍ-3以上となるよう行うようにしたか
ら、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に
優れた半導体レーザを実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層への
不純物のドープを、該エッチングストッパ層の不純物濃
度が５×１０18ｃｍ-3以上となるよう行うようにしたか
ら、高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に
優れた半導体レーザを実現できる効果がある。
【００６８】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、６００℃以上の温度で行うようにしたから、高品質
な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導
体レーザを実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、６００℃以上の温度で行うようにしたから、高品質
な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導
体レーザを実現できる効果がある。
【００６９】また、この発明によれば、半導体積層構造
の第２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマ
スクとして、Ａｌを構成元素として含まない半導体材料
からなるエッチングストッパ層に達するまでエッチング
を行い、ストライプ状のリッジを形成し、このリッジを
埋め込むように電流ブロック層を結晶成長させ、イオン
注入により上記エッチングストッパ層に不純物を高濃度
に導入し、上記絶縁膜パターンを除去してコンタクト層
を形成するようにし、上記イオン注入工程以降に上記半
導体積層構造を熱処理して上記エッチングストッパ層を
ディスオーダーするようにしたから、結晶性を向上させ
た信頼性の高い高品質な電流ブロック層を得ることがで
きるとともに、活性層で発光したレーザ光のエッチング
ストッパ層による吸収をなくしてレーザ特性を向上させ
ることができる効果がある。
の第２の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマ
スクとして、Ａｌを構成元素として含まない半導体材料
からなるエッチングストッパ層に達するまでエッチング
を行い、ストライプ状のリッジを形成し、このリッジを
埋め込むように電流ブロック層を結晶成長させ、イオン
注入により上記エッチングストッパ層に不純物を高濃度
に導入し、上記絶縁膜パターンを除去してコンタクト層
を形成するようにし、上記イオン注入工程以降に上記半
導体積層構造を熱処理して上記エッチングストッパ層を
ディスオーダーするようにしたから、結晶性を向上させ
た信頼性の高い高品質な電流ブロック層を得ることがで
きるとともに、活性層で発光したレーザ光のエッチング
ストッパ層による吸収をなくしてレーザ特性を向上させ
ることができる効果がある。
【００７０】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理工
程を、上記コンタクト層の成長時の熱により行うように
したから、上記エッチングストッパ層のディスオーダー
を、上記コンタクト層の成長工程により行うことがで
き、製造工程を短縮できる効果がある。
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理工
程を、上記コンタクト層の成長時の熱により行うように
したから、上記エッチングストッパ層のディスオーダー
を、上記コンタクト層の成長工程により行うことがで
き、製造工程を短縮できる効果がある。
【００７１】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記第１，第２の第２導電型ク
ラッド層の材料をＡｌＧａＡｓとし、上記エッチングス
トッパ層の材料をＧａＡｓとしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記第１，第２の第２導電型ク
ラッド層の材料をＡｌＧａＡｓとし、上記エッチングス
トッパ層の材料をＧａＡｓとしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
【００７２】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層の厚
さを２０ｎｍ以下としたから、高品質な電流ブロック層
を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現で
きる効果がある。
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層の厚
さを２０ｎｍ以下としたから、高品質な電流ブロック層
を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現で
きる効果がある。
【００７３】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層への
イオン注入を、該エッチングストッパ層の不純物濃度が
５×１０18ｃｍ-3以上となるよう行うようにしたから、
高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れ
た半導体レーザを実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層への
イオン注入を、該エッチングストッパ層の不純物濃度が
５×１０18ｃｍ-3以上となるよう行うようにしたから、
高品質な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れ
た半導体レーザを実現できる効果がある。
【００７４】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、６００℃以上の温度で行うようにしたから、高品質
な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導
体レーザを実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、６００℃以上の温度で行うようにしたから、高品質
な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導
体レーザを実現できる効果がある。
【００７５】また、この発明によれば、半導体積層構造
の、Ａｌを構成元素として含む半導体材料からなり、そ
の成長方向の所定の位置に高濃度不純物層を備えた第２
の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマスクと
して、Ａｌを構成元素として含まない半導体材料からな
るエッチングストッパ層に達するまでエッチングしてス
トライプ状のリッジを形成し、このリッジを埋め込むよ
うに電流ブロック層を結晶成長させるようにし、この電
流ブロック層形成工程以降に上記半導体積層構造を熱処
理して、上記高濃度不純物層の不純物を拡散させて上記
エッチングストッパ層をディスオーダーするようにした
から、結晶性を向上させた信頼性の高い高品質な電流ブ
ロック層を得ることができるとともに、活性層で発光し
たレーザ光のエッチングストッパ層による吸収をなくし
てレーザ特性を向上させることができる効果がある。
の、Ａｌを構成元素として含む半導体材料からなり、そ
の成長方向の所定の位置に高濃度不純物層を備えた第２
の第２導電型クラッド層を、絶縁膜パターンをマスクと
して、Ａｌを構成元素として含まない半導体材料からな
るエッチングストッパ層に達するまでエッチングしてス
トライプ状のリッジを形成し、このリッジを埋め込むよ
うに電流ブロック層を結晶成長させるようにし、この電
流ブロック層形成工程以降に上記半導体積層構造を熱処
理して、上記高濃度不純物層の不純物を拡散させて上記
エッチングストッパ層をディスオーダーするようにした
から、結晶性を向上させた信頼性の高い高品質な電流ブ
ロック層を得ることができるとともに、活性層で発光し
たレーザ光のエッチングストッパ層による吸収をなくし
てレーザ特性を向上させることができる効果がある。
【００７６】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理工
程を、上記電流ブロック層の成長時の熱により行うよう
にし、上記高濃度不純物層を、上記電流ブロック層の成
長工程において上記高濃度不純物層から拡散した不純物
が、上記エッチングストッパ層に達し，かつ活性層には
達しないような上記第２の第２導電型クラッド層の成長
方向の所定の位置に形成するようにしたから、活性層へ
の不純物の導入を防止して、活性層の特性を劣化させる
ことなく、製造工程を短縮できる効果がある。
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理工
程を、上記電流ブロック層の成長時の熱により行うよう
にし、上記高濃度不純物層を、上記電流ブロック層の成
長工程において上記高濃度不純物層から拡散した不純物
が、上記エッチングストッパ層に達し，かつ活性層には
達しないような上記第２の第２導電型クラッド層の成長
方向の所定の位置に形成するようにしたから、活性層へ
の不純物の導入を防止して、活性層の特性を劣化させる
ことなく、製造工程を短縮できる効果がある。
【００７７】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記第１，第２の第２導電型ク
ラッド層の材料をＡｌＧａＡｓとし、上記エッチングス
トッパ層の材料をＧａＡｓとしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記第１，第２の第２導電型ク
ラッド層の材料をＡｌＧａＡｓとし、上記エッチングス
トッパ層の材料をＧａＡｓとしたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
【００７８】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層の厚
さを２０ｎｍ以下としたから、高品質な電流ブロック層
を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現で
きる効果がある。
ザの製造方法において、上記エッチングストッパ層の厚
さを２０ｎｍ以下としたから、高品質な電流ブロック層
を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザを実現で
きる効果がある。
【００７９】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記高濃度不純物層の不純物濃
度を５×１０18ｃｍ-3以上としたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記高濃度不純物層の不純物濃
度を５×１０18ｃｍ-3以上としたから、高品質な電流ブ
ロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導体レーザ
を実現できる効果がある。
【００８０】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、６００℃以上の温度で行うようにしたから、高品質
な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導
体レーザを実現できる効果がある。
ザの製造方法において、上記半導体積層構造の熱処理
を、６００℃以上の温度で行うようにしたから、高品質
な電流ブロック層を備え、かつレーザ特性に優れた半導
体レーザを実現できる効果がある。
【図１】 本発明の第１の実施例による半導体レーザの
製造方法を示す工程図である。
製造方法を示す工程図である。
【図２】 本発明の第２の実施例による半導体レーザの
製造方法の主要工程を示す断面図である。
製造方法の主要工程を示す断面図である。
【図３】 本発明の第３の実施例による半導体レーザの
製造方法の主要工程を示す断面図である。
製造方法の主要工程を示す断面図である。
【図４】 従来の半導体レーザの製造方法を示す工程図
である。
である。
１ ｎ−ＧａＡｓ半導体基板、２ ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.
5 Ａｓクラッド層、３ 活性層、４ ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ第１クラッド層、５ ｐ−ＧａＡｓ高濃度不純
物エッチングストッパ層、５ａ ディスオーダーされた
エッチングストッパ層、５ｂ ｐ−ＧａＡｓエッチング
ストッパ層、６ ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッ
ド層、７ ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層、８ ｎ−Ａ
ｌ0.7Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層、９ ｐ−ＧａＡｓ
第２コンタクト層、１０ ｐ側電極、１１ ｎ側電極、
１２ 絶縁膜パターン、１３ リッジ、１４ 高濃度不
純物層、１５ ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングス
トッパ層。
5 Ａｓクラッド層、３ 活性層、４ ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ第１クラッド層、５ ｐ−ＧａＡｓ高濃度不純
物エッチングストッパ層、５ａ ディスオーダーされた
エッチングストッパ層、５ｂ ｐ−ＧａＡｓエッチング
ストッパ層、６ ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第２クラッ
ド層、７ ｐ−ＧａＡｓ第１コンタクト層、８ ｎ−Ａ
ｌ0.7Ｇａ0.3 Ａｓ電流ブロック層、９ ｐ−ＧａＡｓ
第２コンタクト層、１０ ｐ側電極、１１ ｎ側電極、
１２ 絶縁膜パターン、１３ リッジ、１４ 高濃度不
純物層、１５ ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングス
トッパ層。
Claims (18)
- 【請求項１】 第１導電型半導体基板上に、第１導電型
クラッド層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含む半
導体材料からなる第１の第２導電型クラッド層と，不純
物が高濃度にドープされたＡｌを構成元素として含まな
い半導体材料からなるエッチングストッパ層と，Ａｌを
構成元素として含む半導体材料からなる第２の第２導電
型クラッド層とを順次結晶成長させて半導体積層構造を
形成する工程と、 上記第２の第２導電型クラッド層を、該第２の第２導電
型クラッド層上に形成した絶縁膜パターンをマスクとし
て上記エッチングストッパ層に達するまでエッチングを
行い、ストライプ状のリッジを形成する工程と、 該リッジを埋め込むように電流ブロック層を結晶成長さ
せる工程と、 上記絶縁膜パターンを除去し、その上に第２導電型コン
タクト層を形成する工程と、 上記電流ブロック層の結晶成長工程以降に、上記半導体
積層構造を熱処理して上記エッチングストッパ層をディ
スオーダーする工程とを備えたことを特徴とする半導体
レーザの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記半導体積層構造の熱処理は、上記電流ブロック層の
成長時の熱により行うものであることを特徴とする半導
体レーザの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料はＡｌＧ
ａＡｓであり、 上記エッチングストッパ層の材料はＧａＡｓであること
を特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記エッチングストッパ層の厚さは２０ｎｍ以下である
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１記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記エッチングストッパ層への不純物のドープは、該エ
ッチングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以
上となるよう行われる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１記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記半導体積層構造の熱処理は、６００℃以上の温度で
行われることを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項７】 第１導電型半導体基板上に第１導電型ク
ラッド層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含む半導
体材料からなる第１の第２導電型クラッド層と，Ａｌを
構成元素として含まない半導体材料からなるエッチング
ストッパ層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料か
らなる第２の第２導電型クラッド層とを順次結晶成長さ
せて半導体積層構造を形成する工程と、 上記第２の第２導電型クラッド層を、該第２の第２導電
型クラッド層上に形成した絶縁膜パターンをマスクとし
て上記エッチングストッパ層に達するまでエッチングを
行い、ストライプ状のリッジを形成する工程と、 該リッジを埋め込むように電流ブロック層を結晶成長さ
せる工程と、 上記エッチングストッパ層にイオン注入により高濃度の
不純物を導入する工程と、 上記絶縁膜パターンを除去し、その上に第２導電型コン
タクト層を結晶成長させる工程と、 上記イオン注入工程の後に上記半導体積層構造を熱処理
して上記エッチングストッパ層をディスオーダーする工
程とを備えたことを特徴とする半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項８】 請求項７記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記半導体積層構造の熱処理は、上記第２導電型コンタ
クト層の成長時の熱により行うものであることを特徴と
する半導体レーザの製造方法。 - 【請求項９】 請求項７記載の半導体レーザの製造方法
において、 上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料はＡｌＧ
ａＡｓであり、 上記エッチングストッパ層の材料はＧａＡｓであること
を特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項７記載の半導体レーザの製造方
法において、 上記エッチングストッパ層の厚さは２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項７記載の半導体レーザの製造方
法において、 上記エッチングストッパ層へのイオン注入は、該エッチ
ングストッパ層の不純物濃度が５×１０18ｃｍ-3以上と
なるよう行われることを特徴とする半導体レーザの製造
方法。 - 【請求項１２】 請求項７記載の半導体レーザの製造方
法において、 上記半導体積層構造の熱処理は、６００℃以上の温度で
行われることを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１３】 第１導電型半導体基板上に第１導電型
クラッド層と，活性層と，Ａｌを構成元素として含む半
導体材料からなる第１の第２導電型クラッド層と，Ａｌ
を構成元素として含まない半導体材料からなるエッチン
グストッパ層と，Ａｌを構成元素として含む半導体材料
からなり、その成長方向の所定の位置に高濃度不純物層
を備えた第２の第２導電型クラッド層とを順次結晶成長
させて半導体積層構造を形成する工程と、 上記第２の第２導電型クラッド層を、該第２の第２導電
型クラッド層上に形成した絶縁膜パターンをマスクとし
て上記エッチングストッパ層に達するまでエッチングを
行い、ストライプ状のリッジを形成する工程と、 該リッジを埋め込むように電流ブロック層を結晶成長さ
せる工程と、 上記絶縁膜パターンを除去し、その上に第２導電型コン
タクト層を形成する工程と、 上記電流ブロック層形成工程以降に、上記半導体積層構
造を熱処理して、上記高濃度不純物層から不純物を拡散
させて、上記エッチングストッパ層をディスオーダーす
る工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザの製造
方法。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の半導体レーザの製造
方法において、 上記半導体積層構造を熱処理する工程は、上記電流ブロ
ック層の成長時の熱により行うものであり、 上記高濃度不純物層は、上記電流ブロック層の成長工程
において上記高濃度不純物層から拡散した不純物が、上
記エッチングストッパ層に達し，かつ活性層には達しな
いような上記第２クラッド層の成長方向の所定の位置に
形成されていることを特徴とする半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項１５】 請求項１３記載の半導体レーザの製造
方法において、 上記第１，第２の第２導電型クラッド層の材料はＡｌＧ
ａＡｓであり、 上記エッチングストッパ層の材料はＧａＡｓであること
を特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１３記載の半導体レーザの製造
方法において、 上記エッチングストッパ層の厚さは２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１７】 請求項１３記載の半導体レーザの製造
方法において、 上記高濃度不純物層の不純物濃度は５×１０18ｃｍ-3以
上であることを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１８】 請求項１３記載の半導体レーザの製造
方法において、 上記半導体積層構造の熱処理は、６００℃以上の温度で
行われることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6176702A JPH0846283A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 半導体レーザの製造方法 |
| US08/508,211 US5770471A (en) | 1994-07-28 | 1995-07-27 | Method of making semiconductor laser with aluminum-free etch stopping layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6176702A JPH0846283A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0846283A true JPH0846283A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16018260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6176702A Pending JPH0846283A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5770471A (ja) |
| JP (1) | JPH0846283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08204285A (ja) * | 1995-01-26 | 1996-08-09 | Nec Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| US6670202B2 (en) | 2001-09-05 | 2003-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser and fabricating method therefor |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002232079A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-16 | Toshiba Electronic Engineering Corp | リッジ導波型光半導体素子およびその製造方法 |
| JP4164438B2 (ja) * | 2003-11-12 | 2008-10-15 | 株式会社日立製作所 | 半導体光素子の製造方法 |
| GB2446611B (en) * | 2007-02-14 | 2011-08-17 | Bookham Technology Plc | Low creep metallization for optoelectronic applications |
| JP2009088074A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4961197A (en) * | 1988-09-07 | 1990-10-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device |
| JPH0669585A (ja) * | 1992-08-12 | 1994-03-11 | Fujitsu Ltd | 面発光半導体レーザ及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP6176702A patent/JPH0846283A/ja active Pending
-
1995
- 1995-07-27 US US08/508,211 patent/US5770471A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08204285A (ja) * | 1995-01-26 | 1996-08-09 | Nec Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| US6670202B2 (en) | 2001-09-05 | 2003-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser and fabricating method therefor |
| US6882671B2 (en) | 2001-09-05 | 2005-04-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser and fabricating method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5770471A (en) | 1998-06-23 |
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