JPH11312844A - Semiconductor laser element and its manufacture - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser element, its manufacturing method, of stable light-emitting pattern and high reliability. SOLUTION: An AlGaInP clad layer 3 sequentially formed on a substrate 2, an active layer 4, an AlGaInP clad layer 5, a current bottleneck layer 9 comprising a stripe-like opening part 9a on the AlGaInP clad layer 5, a ridge stripe structure 8 in which a clad layer 6 and a GaInP cap layer 7 are sequentially formed on the stripe-like opening part 9a. Furthermore, a GaAs contact layer 10 formed on the ridge stripe structure 8 and the current bottleneck layer 9, are provided on a semiconductor laser element 1. Here, the clad layer 6 is composed of AlGaAs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電流狭窄効果と光
導波効果を有するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ素子に
関わり、特に、有機金属を用いた化学気相成長法（以
下、ＭＯＣＶＤ法と略す。）による半導体レ−ザ素子及
びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AlGaInP semiconductor laser device having a current confinement effect and an optical waveguide effect, and more particularly to a chemical vapor deposition method using an organic metal (hereinafter abbreviated as MOCVD method). ) And a method of manufacturing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、光ディスク装置や通信、計測機器
にＡｌＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ素子が広く用いられ、
高出力、低ノイズ化の要求は一層求められている。この
ための半導体レ−ザ素子の構造には、リッジストライプ
構造が一般的に用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, AlGaInP-based semiconductor laser devices have been widely used in optical disk devices, communication and measuring instruments.
Demands for higher output and lower noise are more demanding. A ridge stripe structure is generally used for the structure of the semiconductor laser element for this purpose.

【０００３】従来の半導体レ−ザ素子１５の構成及び動
作について以下に説明である。図３は、従来の半導体レ
−ザ素子を示す断面図である。（１００）面から［０１
１］方向に１０°の傾斜を有するｎ−ＧａＡｓ基板２上
には、ｎ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッ
ド層３、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４、ｐ−（Ａｌ_0.7
Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５、ｐ−ＧａＡｓ
キャップ層７が積層され、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）
_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５及びｐ−ＧａＡｓキャップ
層７の中央部を残し、その両端部をｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の途中までメサエッ
チング加工して得られたストライプ状のリッジストライ
プ構造１４が形成されている。リッジストライプ構造１
４の両側面１４ａ、１４ｂ及びｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇ
ａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の平坦部５ａに一
対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層９、９が形成されている。
更に、リッジストライプ構造１４及び一対のｎ−ＧａＡ
ｓ電流狭窄層９、９上にｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０
が積層され、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０上には、ｐ
型オ−ミック電極１１が形成されている。なお、これら
の積層方向と逆方向のｎ−ＧａＡｓ基板２には、ｎ型オ
−ミック電極１２が形成されている。The configuration and operation of a conventional semiconductor laser device 15 will be described below. FIG. 3 is a sectional view showing a conventional semiconductor laser device. From the (100) plane, [01
1] direction, a n- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P cladding layer 3, a Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4, a p- (Al _0.7
Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5, p-GaAs
The cap layer 7 is laminated, and p- (Al _0.7 Ga _0.3 )
The central portions of the _0.5 In _0.5 P cladding layer 5 and the p-GaAs cap layer 7 are left, and both ends thereof are p- (Al _0.7 Ga
A ridge stripe structure 14 in the form of a stripe obtained by performing a mesa etching process halfway through the _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5 is formed. Ridge stripe structure 1
4 on both sides 14a, 14b and p- (Al _0.7 G
a _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5 has a pair of n-GaAs current confinement layers 9 and 9 formed on flat portion 5 a.
Further, a ridge stripe structure 14 and a pair of n-GaAs
p-GaAs contact layer 10 on s current confinement layers 9, 9
Are stacked, and p-GaAs contact layer 10 has p
A mold ohmic electrode 11 is formed. Note that an n-type ohmic electrode 12 is formed on the n-GaAs substrate 2 in the direction opposite to the lamination direction.

【０００４】この半導体レ−ザ素子１５は、ｐ型オ−ミ
ック電極１１からｎ型オ−ミック電極１２に向かって、
半導体レ−ザ素子１５に発振しきい値以上の電流を流し
て、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４からレ−ザ光を放出し
て動作するのである。The semiconductor laser element 15 is arranged such that the semiconductor laser element 15 moves from the p-type ohmic electrode 11 to the n-type ohmic electrode 12.
The semiconductor laser element 15 operates by supplying a current higher than the oscillation threshold to the semiconductor laser element 15 and emitting laser light from the Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4.

【０００５】次に、従来の半導体レ−ザ素子の製造方法
について説明する。図４は、従来の半導体レ−ザ素子の
製造工程を示す図である。 （第１工程）ＭＯＣＶＤ法により（１００）面から［０
１１］方向に１０°傾斜を有するｎ−ＧａＡｓ基板２上
にｎ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層
３、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５、ｐ−ＧａＡｓキャ
ップ層７を順次形成する（図４（Ａ））。Next, a conventional method for manufacturing a semiconductor laser device will be described. FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of a conventional semiconductor laser device. (First step) [0] from the (100) plane by MOCVD
[11] n- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P cladding layer 3, Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4, p- (Al _0.7 Ga)
_0.3 ) A _0.5 In _0.5 P clad layer 5 and a p-GaAs cap layer 7 are sequentially formed (FIG. 4A).

【０００６】（第２工程）このｐ−ＧａＡｓキャップ層
７上に、図示しないスパッタ法によりＳｉＯ₂ 法により
ＳｉＯ₂ を形成後、更に、フォトレジスト法により図示
しないフォトレジストを塗布し、ドライエッチング法に
より、ＳｉＯ₂ ストライプマスク１６を形成する。この
後、図示しないフォトレジストを有機溶剤により除去す
る（図４（Ｂ））。(Second step) After SiO ₂ is formed on the p-GaAs cap layer 7 by a sputtering method (not shown) by a SiO ₂ method, a photoresist (not shown) is further applied by a photoresist method, followed by a dry etching method. Thereby, the SiO ₂ stripe mask 16 is formed. Thereafter, the photoresist (not shown) is removed with an organic solvent (FIG. 4B).

【０００７】（第３工程）次に、これを燐酸系エッチン
グ液（燐酸：過酸化水素水：水＝３：１）により、Ｓｉ
Ｏ₂ ストライプマスク１６で覆われた以外のｐ−（Ａｌ
_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５及びｐ−Ｇ
ａＡｓキャップ層７をｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉ
ｎ_0.5 Ｐクラッド層５の途中までエッチングを行い、ス
トライプ状のリッジストライプ構造１４を形成する（図
４（Ｃ））。この際、リッジストライプ構造１４の両端
部におけるｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐク
ラッド層５の厚さｄ₀ を０．２μｍにし、この厚さｄ₀
のバラツキは±０．１μｍ以内になるようにする。(Third step) Next, this was etched with a phosphoric acid-based etching solution (phosphoric acid: hydrogen peroxide solution: water = 3: 1) to form Si.
P- (Al) other than those covered with the O ₂ stripe mask 16
_0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5 and p-G
The aAs cap layer 7 is made of p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 I
Etching is performed partway through the n _0.5 P cladding layer 5 to form a stripe-shaped ridge stripe structure 14 (FIG. 4C). At this time, the thickness d ₀ of the p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5 at both ends of the ridge stripe structure 14 is set to 0.2 μm, and the thickness d ₀
Is set to be within ± 0.1 μm.

【０００８】ここで、この厚さｄ₀ のバラツキを±０．
１μｍ以内にする必要性について説明する。この厚さｄ
₀ が０．１μｍ以上になると、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性
層４と後述する一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層９、９の
距離が遠くなるので、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４から
発生したレ−ザ光が広がるので、ファ−フィ−ルドパタ
−ンが狭くなってしまう。また、この厚さｄが０．１μ
ｍ以下になると、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４と後述す
る一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層９、９の距離が近くな
るので、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４から発生したレ−
ザ光が狭くなるので、ファ−フィ−ルドパタ−ンが広く
なってしまう。このため、厚さｄのバラツキを±０．１
μｍ以内になるように抑えることが必要となるのであ
る。Here, the variation of the thickness d ₀ is ± 0.
The necessity of making the thickness within 1 μm will be described. This thickness d
₀ If becomes equal to or higher than 0.1 [mu] m, the distance of the pair of n-GaAs current blocking layer 9 and 9 to be described later and Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4 becomes longer, Les generated from Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4 -The field spreads because the light spreads. The thickness d is 0.1 μm.
When equal to or less than m, Ga _0.5 In _0.5 the distance of the pair of n-GaAs current blocking layer 9 and 9 to be described later P active layer 4 is close, Les generated from Ga _0.5 an In _0.5 P active layer 4 -
Since the light becomes narrow, the field pattern becomes wide. For this reason, the variation of the thickness d is ± 0.1
It is necessary to keep it within μm.

【０００９】（第４工程）続いて、リッジストライプ構
造１４、平坦部５ａ及びＳｉＯ₂ ストライプマスク１６
上からＭＯＣＶＤ法を用いて、一対のｎ−ＧａＡｓ電流
狭窄層９、９をリッジストライプ構造１４の両側面１４
ａ、１４ｂ及び平坦部５ａに選択成長する（図４
（Ｄ））。この際、ＳｉＯ₂ ストライプマスク１６上に
は、ＧａＡｓ層は成長しないので、選択成長が可能とな
る。(Fourth Step) Subsequently, the ridge stripe structure 14, the flat portion 5a, and the SiO ₂ stripe mask 16
A pair of n-GaAs current confinement layers 9 and 9 are formed on both sides 14 of the ridge stripe structure 14 by MOCVD from above.
a, 14b and the flat portion 5a (FIG. 4)
(D)). At this time, since the GaAs layer does not grow on the SiO ₂ stripe mask 16, selective growth becomes possible.

【００１０】ここで、選択成長がどのように行われるか
を考えて見る。一般的、ＭＯＣＶＤ法では有機金属化合
物としてＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＭＡ（トリ
メチルアルミニウム）、水素化合物としてＡｓＨ₃ 、ｎ
型ド−パント及びｐ型ド−パントとしてそれぞれＳｉＨ
₄ （シラン）及びＤＥＺｎ（ジエチルジンク）が用いら
れる。（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 ＰやＧａＡｓ
等の半導体結晶に有機金属化合物や水素化合物が達する
と、（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 ＰやＧａＡｓ等
の半導体結晶は、有機金属化合物を金属元素と有機アル
キル基に、水素化合物を水素とその化合物元素に分解さ
せる触媒作用がある。このため、ＴＭＧ、ＡｓＨ₃ 及び
ＳｉＨ₄ がｐ−ＧａＡｓキャップ層７及びｐ−（Ａｌ
_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５に到達する
と、ＴＭＧはＧａとトリメチル基に、ＡｓＨ₃ はＡｓと
水素に、ＳｉＨ₄ はＳｉと水素に分解する。このＧａ、
Ａｓ及びＳｉは、ｐ−ＧａＡｓキャップ層７及びｐ−
（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５上で
互いに化学結合して、一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層
９、９がｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラ
ッド層５及びｐ−ＧａＡｓキャップ層７に成長する。Here, how selective growth is performed will be considered. In general, in the MOCVD method, TMG (trimethylgallium) and TMA (trimethylaluminum) are used as organometallic compounds, and AsH ₃ and n are used as hydrogen compounds.
SiH as a p-type dopant and a p-type dopant respectively
₄ (silane) and DEZn (diethyl zinc) are used. (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P or GaAs
When an organic metal compound or a hydrogen compound reaches a semiconductor crystal such as (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P or GaAs, a semiconductor crystal such as (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P or GaAs converts the organic metal compound into a metal element and an organic alkyl group, and the hydrogen compound into hydrogen. There is a catalytic action to decompose the compound element. Therefore, TMG, AsH ₃ and SiH ₄ are coated with the p-GaAs cap layer 7 and the p- (Al
_When reaching the _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P cladding layer 5, TMG is decomposed into Ga and trimethyl groups, AsH ₃ is decomposed into As and hydrogen, and SiH ₄ is decomposed into Si and hydrogen. This Ga,
As and Si are p-GaAs cap layer 7 and p-
On the (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P cladding layer 5, a pair of n-GaAs current confinement layers 9 and 9 are chemically bonded to each other to form the p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P cladding layer 5 and p. Growing on the GaAs cap layer 7;

【００１１】一方、ＳｉＯ₂ 等の絶縁物には有機金属化
合物や水素化合物を各元素に分解する作用がないので、
一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層９、９は、ＳｉＯ₂ スト
ライプマスク１６上には成長せず、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５及びｐ−ＧａＡｓキ
ャップ層７のみに成長するのである。On the other hand, insulators such as SiO ₂ do not have the action of decomposing an organometallic compound or a hydrogen compound into each element.
The pair of n-GaAs current confinement layers 9 and 9 do not grow on the SiO ₂ stripe mask 16 but are p- (Al _0.7 Ga
_0.3 ) It grows only on the _0.5 In _0.5 P cladding layer 5 and the p-GaAs cap layer 7.

【００１２】（第５工程）次に、ＳｉＯ₂ ストライプマ
スク１６をフッ酸系エッチング液により除去した後、Ｍ
ＯＣＶＤ法を用いて、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０を
形成する（図４（Ｅ））。更に、ｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層１０上にｐ型オ−ミック電極１１を形成し、これら
の積層方向と逆方向のｎ−ＧａＡｓ基板２にｎ型オ−ミ
ック電極１２を形成して図３に示す従来の半導体レ−ザ
素子１５を作製する。(Fifth Step) Next, after removing the SiO ₂ stripe mask 16 with a hydrofluoric acid-based etchant,
The p-GaAs contact layer 10 is formed by using the OCVD method (FIG. 4E). Further, a p-type ohmic electrode 11 is formed on the p-GaAs contact layer 10, and an n-type ohmic electrode 12 is formed on the n-GaAs substrate 2 in a direction opposite to the laminating direction, as shown in FIG. A conventional semiconductor laser device 15 is manufactured.

【００１３】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リッジ
ストライプ構造１４の構成及びそのリッジストライプ構
造１３の形成方法には以下のような問題点があった。半
導体レ−ザ素子１５の動作の際、半導体レ−ザ素子１５
に注入される電流は、一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層
９、９で狭窄されてリッジストライプ構造１４に集中し
て注入されるので、半導体レ−ザ素子１５の温度が過度
に高くならないように、リッジストライプ構造１４の熱
伝導率を高くする必要がある。しかし、リッジストライ
プ構造１４を構成するｐ−ＧａＡｓキャップ層７はキャ
リア濃度を１×１０¹⁹ｃｍ^-3程度まで高くすることがで
きるが、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラ
ッド層５はキャリア濃度を５×１０¹⁷ｃｍ^-3以上に高く
することができない。このため、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の熱伝導率が低いの
で、リッジストライプ構造１４部分で発熱して、半導体
レ−ザ素子１５の温度を上昇させていた。半導体レ−ザ
素子１５の温度が過度に上昇すると、半導体レ−ザ素子
１５を構成する各層に結晶欠陥や転位を生じさせること
から、半導体レ−ザ素子１５を劣化させ、信頼性を低下
させる原因となっていた。However, the structure of the ridge stripe structure 14 and the method of forming the ridge stripe structure 13 have the following problems. During operation of the semiconductor laser element 15, the semiconductor laser element 15
Current is injected into the ridge stripe structure 14 after being confined by the pair of n-GaAs current confinement layers 9, 9, so that the temperature of the semiconductor laser element 15 is not excessively increased. It is necessary to increase the thermal conductivity of the ridge stripe structure 14. However, although the p-GaAs cap layer 7 constituting the ridge stripe structure 14 can increase the carrier concentration to about 1 × 10 ¹⁹ cm ⁻³ , the p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5 Cannot increase the carrier concentration to 5 × 10 ¹⁷ cm ⁻³ or more. Therefore, p- (Al _0.7 Ga
_0.3 ) Since the thermal conductivity of the _0.5 In _0.5 P clad layer 5 is low, heat is generated in the ridge stripe structure 14 and the temperature of the semiconductor laser element 15 is increased. If the temperature of the semiconductor laser element 15 rises excessively, crystal defects and dislocations occur in each layer constituting the semiconductor laser element 15, so that the semiconductor laser element 15 is deteriorated and its reliability is reduced. Was causing it.

【００１４】また、半導体レ−ザ素子１５の製造工程に
おけるリッジストライプ構造１４の形成の際、燐酸系エ
ッチング液のｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ
クラッド層５に対するエッチングレ−トが低いので、エ
ッチング面内におけるエッチングバラツキを生じやす
く、このリッジストライプ構造１４の両端部におけるｐ
−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の
厚さｄ₀ のバラツキを±０．１μｍ以内に抑えることが
できない。このため、半導体レ−ザ素子１５のＧａ_0.5
Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４から出射されるレ−ザ光のファ−フ
ィ−ルドパタ−ンを安定させることができないので、光
学系との結合が悪くなり、この半導体レ−ザ素子１５を
光ディスク装置等に用いる場合、光出力の低下やノイズ
の増加といった問題を生じていた。In forming the ridge stripe structure 14 in the manufacturing process of the semiconductor laser element 15, a phosphoric acid-based etchant p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P
Since the etching rate with respect to the cladding layer 5 is low, an etching variation in the etching surface is apt to occur, and the p-value at both ends of the ridge stripe structure 14 is reduced.
-(Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P The variation of the thickness d ₀ of the P cladding layer 5 cannot be suppressed within ± 0.1 μm. Therefore, the Ga _{0.5 of the} semiconductor laser element 15
Since the field pattern of the laser light emitted from the In _0.5 P active layer 4 cannot be stabilized, the coupling with the optical system is deteriorated. In such a case, there have been problems such as a decrease in optical output and an increase in noise.

【００１５】更に、リッジストライプ構造１４の形成を
硫酸エッチング液や塩酸系エッチング液を用いて行う
と、エッチング面内のエッチングバラツキは低減される
が、図５に示すように、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5
Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の結晶面方位によって、エッチ
ング速度が異なるので、リッジストライプ構造１４の両
側面１４ａ、１４ｂがｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉ
ｎ_0.5 Ｐクラッド層５の平坦部５ａとなす傾斜角度が異
なった形状となる。例えば、図５に示すように、ｐ−
（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の平
坦部５ａと側面１４ａの傾斜角度θ₁ が側面１４ｂの傾
斜角度θ₂ よりも大きくなる。ところで、Ｇａ_0.5 Ｉｎ
_0.5 Ｐ活性層４から出射されるレ−ザ光は、一対のｎ−
ＧａＡｓ電流狭窄層９、９で吸収されるため、リッジス
トライプ構造１４に対応するＧａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層
４領域以外で発光されたレ−ザ光のみが出射されること
になる。即ち、リッジストライプ構造１４に対応するＧ
ａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４で発光したレ−ザ光のみが出
射されることになる。このように、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の平坦部５ａと側面
１４ａの傾斜角度θ₁ が側面１４ｂの傾斜角度θ₂ より
も小さくなると、リッジストライプ構造１４の底部が広
がるので、レ−ザ光の発光領域は、横方向に広がった形
状となる。レ−ザ光の発光領域が横方向に広がると、レ
−ザ光が広い角度に広がって出射されるため、半導体レ
−ザ素子１５を光ディスク装置や光通信装置に用いた場
合、光学系との結合が悪くなり、情報の記録再生や光通
信のＳ／Ｎ比の良好な記録再生や通信ができなくなると
いった問題を生じていた。Further, when the ridge stripe structure 14 is formed by using a sulfuric acid etching solution or a hydrochloric acid type etching solution, the etching variation in the etching surface is reduced, but as shown in FIG. 5, p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5
Since the etching rate varies depending on the crystal plane orientation of the In _0.5 P cladding layer 5, both sides 14a and 14b of the ridge stripe structure 14 are p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 I.
The shape of the n _0.5 P clad layer 5 is different from that of the flat portion 5a with respect to the inclination angle. For example, as shown in FIG.
The inclination angle θ ₁ between the flat portion 5a and the side surface 14a of the (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5 is larger than the inclination angle θ _{2 of the} side surface 14b. By the way, Ga _0.5 In
The laser light emitted from the _0.5 P active layer 4 is a pair of n-
Since it is absorbed by the GaAs current confinement layers 9 and 9, only the laser light emitted in regions other than the Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4 region corresponding to the ridge stripe structure 14 is emitted. That is, G corresponding to the ridge stripe structure 14
Only the laser light emitted from the a _0.5 In _0.5 P active layer 4 is emitted. Thus, p- (Al _0.7 Ga
_{0.3) 0.5} In _0.5 the inclination angle theta ₁ of the flat portion 5a and the side surface 14a of the P-cladding layer 5 is smaller than the inclination angle theta ₂ of the side surface 14b, since the bottom of the ridge stripe structure 14 expands, Le - the laser light emission The region has a shape extending in the lateral direction. When the light emitting area of the laser light spreads in the horizontal direction, the laser light spreads out at a wide angle and is emitted. The problem is that the recording and reproduction of information and the S / N ratio of optical communication with good S / N ratio cannot be performed and communication cannot be performed.

【００１６】そこで、本発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、安定した発光パタ−ン
及び信頼性の高い半導体レ−ザ素子及びその製造方法を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a stable light emitting pattern, a highly reliable semiconductor laser device, and a method of manufacturing the same. Aim.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、第１導電型半導体基板上に順次形成された第１導
電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層と、活性層と、第１の第
２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層と、前記第１の第２
導電型クラッド層上にストライプ状開口部を有した第１
導電型電流狭窄層と、前記ストライプ状開口部に第２の
第２導電型クラッド層、第２導電型ＧａＡｓキャップ層
が順次形成されたリッジストライプ構造と、更に、前記
リッジストライプ構造及び前記第１導電型電流狭窄層上
に形成された第２導電型ＧａＡｓコンタクト層とを備え
た半導体レ−ザ素子において、前記第２の第２導電型ク
ラッド層は、ＡｌＧａＡｓからなることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a semiconductor laser device comprising: a first conductivity type AlGaInP cladding layer formed sequentially on a first conductivity type semiconductor substrate; an active layer; and a first second conductivity type AlGaInP. A first cladding layer;
First having a stripe-shaped opening on the conductive cladding layer
A ridge stripe structure in which a conduction type current confinement layer, a second second conduction type cladding layer, and a second conduction type GaAs cap layer are sequentially formed in the stripe-shaped opening; and further, the ridge stripe structure and the first ridge stripe structure. In a semiconductor laser device having a second conductivity type GaAs contact layer formed on a conductivity type current confinement layer, the second second conductivity type cladding layer is made of AlGaAs.

【００１８】第２の発明として、半導体レ−ザ素子の製
造方法は、第１導電型半導体上に第１導電型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層と、活性層と、第１の第２導電型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層とを順次形成し、前記第１の第２導
電型クラッド層上に第２の第２導電型クラッド層、第２
導電型ＧａＡｓキャップ層、ストライプマスク層を順次
形成後、前記ストライプマスク層に覆われた以外の前記
第２の第２導電型クラッド層、第２導電型ＧａＡｓキャ
ップ層を前記第１の第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層まで選択エッチング除去して、リッジストライプ構造
を形成し、続いて、前記リッジストライプ構造の両側面
及び前記第１の第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層上
に第１導電型電流狭窄層を形成し、前記リッジストライ
プ構造及び前記第１導電型電流狭窄層上に第２導電型Ｇ
ａＡｓコンタクト層を形成してなる半導体レ−ザ素子の
製造方法において、前記第２の第２導電型クラッド層及
び前記第２導電型ＧａＡｓキャップ層を燐酸系エッチン
グ液を用いてエッチングしたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser device, comprising the steps of: forming a first conductive type AlGaI on a first conductive type semiconductor;
nP cladding layer, active layer, and first second conductivity type AlG
aInP cladding layer is sequentially formed, and a second second conductivity type cladding layer and a second second conductivity type cladding layer are formed on the first second conductivity type cladding layer.
After sequentially forming a conductive type GaAs cap layer and a stripe mask layer, the second second conductive type clad layer and the second conductive type GaAs cap layer other than those covered with the stripe mask layer are connected to the first second conductive type. A ridge stripe structure is formed by selective etching to the AlGaInP cladding layer of the first conductivity type, and a current confinement layer of the first conductivity type is formed on both side surfaces of the ridge stripe structure and the first AlGaInP cladding layer of the second conductivity type. And forming a second conductive type G on the ridge stripe structure and the first conductive type current confinement layer.
In a method for manufacturing a semiconductor laser device having an aAs contact layer, the second conductive type cladding layer and the second conductive type GaAs cap layer are etched using a phosphoric acid-based etchant. And

【００１９】第３の発明として、請求項２記載の半導体
レ−ザ素子の製造方法は、前記第２の第２導電型クラッ
ド層は、ＡｌＧａＡｓからなることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser device according to the second aspect, wherein the second second conductivity type cladding layer is made of AlGaAs.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の半導体レ−ザ素子及びそ
の製造方法の一実施例について図１、図２を用いて説明
する。図１は、本発明の半導体レーザ素子の断面図であ
る。図２は、本発明の半導体レ−ザ素子の製造方法を示
す製造工程図である。従来技術と同一構成には同一符号
を用いて、その詳細な説明を省略する。まずは、半導体
レ−ザ素子１の構成及び動作について説明する。（１０
０）面から［０１１］方向に１０°の傾斜を有するｎ−
ＧａＡｓ基板２上には、ｎ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5
Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層３（厚さ１．５μｍ、キャリア濃
度５×１０17ｃｍ^-3）、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４
（厚さ０．０５μｍ、ノンド−プ）、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇ
ａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５（厚さｄ＝０．２
μｍ、キャリア濃度５×１０¹⁷ｃｍ^-3）が形成され、こ
のｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層
５上にストライプ状開口部９ａを有した一対のｎ−Ｇａ
Ａｓ電流狭窄層９、９が形成されている。更に、このス
トライプ状開口部９ａにＡ_0.7 ｌＧａ_0.3 Ａｓクラッド
層６（厚さ１μｍ、キャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3）、
ｐ−ＧａＡｓキャップ層７（厚さ０．３μｍ、キャリア
濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3）を順次積層したストライプ状の
リッジストライプ構造８が形成されている。なお、Ｇａ
_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層４は、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐの代わ
りにＧａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐと（Ａｌ_0.4 Ｇａ_0.6 ）_0.5 Ｉ
ｎ_0.5 Ｐを交互に積層した量子井戸構造でもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser device of the present invention. FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention. The same components as those of the related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. First, the configuration and operation of the semiconductor laser device 1 will be described. (10
N- having an inclination of 10 ° from the 0) plane in the [011] direction.
On the GaAs substrate 2, n- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5
In _0.5 P cladding layer 3 (thickness 1.5 μm, carrier concentration 5 × 10 17 cm ⁻³ ), Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4
(Thickness 0.05 μm, non-doped), p- (Al _0.7 G
a _0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5 (thickness d = 0.2
μm, and a carrier concentration of 5 × 10 ¹⁷ cm ⁻³ ). A pair of n-Ga having a stripe-shaped opening 9 a on the p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P cladding layer 5 is formed.
As current confinement layers 9 are formed. Further, an A _0.7 lGa _0.3 As cladding layer 6 (thickness 1 μm, carrier concentration 1 × 10 ¹⁸ cm ⁻³ ) is formed in the stripe-shaped opening 9a.
A ridge stripe structure 8 is formed in which a p-GaAs cap layer 7 (thickness 0.3 μm, carrier concentration 1 × 10 ¹⁸ cm ⁻³ ) is sequentially laminated. Note that Ga
_0.5 an In _0.5 P active layer 4, Ga _0.5 In _0.5 P and Ga _0.5 In _0.5 P in place of (Al _0.4 Ga _{0.6) 0.5} I
A quantum well structure in which n _0.5 P is alternately stacked may be used.

【００２１】リッジストライプ構造８及び一対のｎ−Ｇ
ａＡｓ電流狭窄層９、９上にｐ−ＧａＡｓコンタクト層
１０が積層され、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０上に
は、ｐ型オ−ミック電極１１が形成されている。なお、
これらの積層方向と逆方向のｎ−ＧａＡｓ基板２には、
ｎ型オ−ミック電極１２が形成されている。ｐ型オ−ミ
ック電極１１からｎ型オ−ミック電極１２に向かって、
半導体レ−ザ素子１に電流を注入し、発振しきい値以上
になるとレ−ザ発振が生じ、Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ活性層
４からレ−ザ光が放出される。A ridge stripe structure 8 and a pair of nG
A p-GaAs contact layer 10 is laminated on the aAs current confinement layers 9, 9, and a p-type ohmic electrode 11 is formed on the p-GaAs contact layer 10. In addition,
The n-GaAs substrate 2 in the direction opposite to the lamination direction includes:
An n-type ohmic electrode 12 is formed. From the p-type ohmic electrode 11 to the n-type ohmic electrode 12,
When a current is injected into the semiconductor laser element 1 and the laser oscillation threshold is exceeded, laser oscillation occurs, and laser light is emitted from the Ga _0.5 In _0.5 P active layer 4.

【００２２】この半導体レ−ザ素子１の製造方法につい
て、図２を用いて以下に説明する。 （第１工程）ＭＯＣＶＤ法により（１００）面から［０
１１］方向に１０°傾斜を有するｎ−ＧａＡｓ基板２上
に厚さ１．５μｍのｎ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ
_0.5Ｐクラッド層３、厚さ０．０５μｍのＧａ_0.5 Ｉｎ
_0.5 Ｐ活性層４、厚さ０．２μｍのｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５、ｐ−Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 Ａｓクラッド層６、ｐ−ＧａＡｓキャップ層７を順
次形成する（図２（Ａ））。A method of manufacturing the semiconductor laser device 1 will be described below with reference to FIG. (First step) [0] from the (100) plane by MOCVD
11] n- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In with a thickness of 1.5 μm on an n-GaAs substrate 2 having an inclination of 10 ° in the direction.
_0.5 P clad layer 3, Ga _0.5 In with a thickness of 0.05 μm
_0.5 P active layer 4, 0.2 μm thick p- (Al _0.7 Ga
_0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad layer 5, p-Al _0.7 Ga
_{A 0.3} As cladding layer 6 and a p-GaAs cap layer 7 are sequentially formed (FIG. 2A).

【００２３】（第２工程）次に、このｐ−ＧａＡｓキャ
ップ層７上に、図示しないスパッタ法によりＳｉＯ₂ を
形成後、更に、フォトレジスト法により図示しないフォ
トレジストを塗布し、ドライエッチング法により、Ｓｉ
Ｏ₂ ストライプマスク１３を形成する。この後、図示し
ないフォトレジストを有機溶剤により除去する（図２
（Ｂ））。(Second Step) Next, after SiO ₂ is formed on the p-GaAs cap layer 7 by a sputtering method (not shown), a photoresist (not shown) is further applied by a photoresist method, and the photoresist is applied by a dry etching method. , Si
An O ₂ stripe mask 13 is formed. Thereafter, the photoresist (not shown) is removed with an organic solvent (FIG. 2).
(B)).

【００２４】（第３工程）この後、燐酸系エッチング液
（燐酸：過酸化水素水：水＝３：１）を用いて、ｐ−Ａ
ｌ_0.7 Ｇａ_0.3 Ａｓクラッド層６、ｐ−ＧａＡｓキャッ
プ層７をｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラ
ッド層５までエッチングして、リッジストライプ構造８
を形成する（図２（Ｃ））。ここで、この燐酸系エッチ
ング液は、ｐ−Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 Ａｓクラッド層６をエ
ッチングするが、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ
_0.5 Ｐクラッド層５はエッチングしない選択エッチング
液である。このため、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉ
ｎ_0.5 Ｐクラッド層５上でエッチングを停止することが
できるのである。(Third Step) Thereafter, p-A is etched using a phosphoric acid-based etching solution (phosphoric acid: hydrogen peroxide solution: water = 3: 1).
The l _0.7 Ga _0.3 As cladding layer 6 and the p-GaAs cap layer 7 are etched to the p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P cladding layer 5 to form a ridge stripe structure 8.
Is formed (FIG. 2C). Here, this phosphoric acid-based etching solution etches the p-Al _0.7 Ga _0.3 As clad layer 6, but the p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In
_{The 0.5P} cladding layer 5 is a selective etching solution that does not etch. Therefore, p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 I
The etching can be stopped on the n _0.5 P clad layer 5.

【００２５】（第４工程）続いて、ＭＯＣＶＤ法によ
り、一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層９、９をリッジスト
ライプ構造８の両側面及びｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）
_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５上に選択成長する（図２
（Ｄ））。この際、ＳｉＯ₂ ストライプマスク１３上に
は、ＧａＡｓ層は成長しないので、選択成長が可能とな
ることは従来技術で説明した理由と同様であるので説明
を省略する。(Fourth Step) Subsequently, a pair of n-GaAs current confinement layers 9 and 9 are formed on both sides of the ridge stripe structure 8 and p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) by MOCVD.
Selectively grow on the _0.5 In _0.5 P cladding layer 5 (FIG. 2)
(D)). At this time, since the GaAs layer does not grow on the SiO ₂ stripe mask 13, the selective growth becomes possible for the same reason as described in the related art, and the description is omitted.

【００２６】（第５工程）更に、フッ酸系エッチング液
を用いて、ＳｉＯ₂ ストライプマスク１３をエッチング
除去した後、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ−ＧａＡｓキャッ
プ層７及び一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層９、９上に厚
さ２．５μｍのｐ−ＧａＡｓコンタタクト層１０を形成
する（図２（Ｅ））。(Fifth Step) After the SiO ₂ stripe mask 13 is removed by etching using a hydrofluoric acid-based etching solution, the p-GaAs cap layer 7 and the pair of n-GaAs current confinement layers 9 are formed by MOCVD. , 9 is formed with a 2.5 μm-thick p-GaAs contact layer 10 (FIG. 2E).

【００２７】次に、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０上に
ＡｕＺｎ系のｐ型オ−ミック電極１１を形成し、これら
の積層方向と逆方向のｎ型ＧａＡｓ基板２にｎ型オ−ミ
ック電極１２を形成して図１に示す半導体レ−ザ素子１
を得る。Next, an AuZn-based p-type ohmic electrode 11 is formed on the p-GaAs contact layer 10, and an n-type ohmic electrode 12 is formed on the n-type GaAs substrate 2 in the direction opposite to the lamination direction. Semiconductor laser element 1 formed and shown in FIG.
Get.

【００２８】このように、ｐ−Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 Ａｓク
ラッド層６は、そのキャリア濃度を１×１０¹⁸ｃｍ^-3程
度まで高くすることができるので、リッジストライプ構
造８部分の熱伝導率が良好となり、半導体レ−ザ素子１
の動作の際、リッジストライプ構造８部分での発熱を低
減できる。このため、半導体レ−ザ素子１の温度が過度
に上昇することを防止でき、結晶欠陥や転位を低減した
半導体レ−ザ素子１を得ることができる。この結果、半
導体レ−ザ素子の信頼性を向上させることができる。As described above, since the p-Al _0.7 Ga _0.3 As clad layer 6 can increase the carrier concentration to about 1 × 10 ¹⁸ cm ⁻³ , the ridge stripe structure 8 has good thermal conductivity. And the semiconductor laser element 1
In the above operation, heat generation in the ridge stripe structure 8 can be reduced. For this reason, it is possible to prevent the temperature of the semiconductor laser element 1 from rising excessively, and to obtain the semiconductor laser element 1 with reduced crystal defects and dislocations. As a result, the reliability of the semiconductor laser device can be improved.

【００２９】また、半導体レ−ザ素子１の製造方法にお
いて、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）
_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５を形成するので、ｐ−（Ａ
ｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の厚さｄ
を正確に制御でき、半導体レ−ザ素子１のＧａ_0.5 Ｉｎ
_0.5 Ｐ活性層４から出射されるレ−ザ光のファ−フィ−
ルドパタ−ンを安定化させることができるので、光学系
との結合が良好にすることができる。In the method of manufacturing the semiconductor laser device 1, p- (Al _0.7 Ga _0.3 ) is formed by MOCVD.
_{Since the 0.5} In _0.5 P clad layer 5 is formed, p- (A
l _0.7 Ga _0.3 ) _0.5 In _0.5 P Thickness d of the cladding layer 5
Can be accurately controlled, and Ga _0.5 In of the semiconductor laser device 1 can be controlled.
_0.5 PF of laser light emitted from active layer 4
Since the pattern can be stabilized, the coupling with the optical system can be improved.

【００３０】更に、燐酸系エッチング液を用いたｐ−Ａ
ｌ_0.7 Ｇａ_0.3 Ａｓのエッチングでは、結晶面方位に依
存されないエッチングが可能となるので、リッジストラ
イプ構造８の両側面８ａ、８ｂのｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層５の平坦部５ａに対す
る傾斜角度は等しくすることができる。このため、リッ
ジストライプ構造８の両側面８ａ、８ｂは左右対称とな
り、設計通りのレ−ザ発光パタ−ンを得ることができ
る。この結果、光学系との結合が良好になり、光ディス
ク等からの情報の記録再生や光通信装置の用いられる光
ファイバとの結合効率を向上させでき、十分な信頼性を
有した記録再生や通信を行うことができる。Further, p-A using a phosphoric acid-based etching solution
In the etching of l _0.7 Ga _0.3 As, it is possible to perform etching independent of the crystal plane orientation. Therefore, the p- (Al _0.7 Ga
_0.3 ) The inclination angle of the _0.5 In _0.5 P cladding layer 5 with respect to the flat portion 5 a can be made equal. For this reason, both side surfaces 8a and 8b of the ridge stripe structure 8 are left-right symmetric, and a laser emission pattern as designed can be obtained. As a result, the coupling with the optical system is improved, and the recording / reproducing of information from an optical disk or the like and the coupling efficiency with an optical fiber used in an optical communication device can be improved. It can be performed.

【００３１】なお、一対のｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層９、
９は、ｎ−ＧａＡｓの代わりに、ｎ−ＡｌＧａＡｓ系混
晶または、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ系混晶を用いても良い。Note that a pair of n-GaAs current confinement layers 9,
9 may use an n-AlGaAs-based mixed crystal or an n-AlGaInP-based mixed crystal instead of n-GaAs.

【００３２】[0032]

【発明の効果】本発明の半導体レ−ザ素子によれば、第
２の第２導電型クラッド層をＡｌＧａＡｓにしているの
で、キャリア濃度を１×１０¹⁸ｃｍ^-3程度まで高くする
ことができるため、半導体レ−ザ素子の熱伝導率が良好
になり、半導体レ−ザ素子が過度に温度上昇することを
防止することができる。また、第２の第２導電型クラッ
ド層の厚さだけで、活性層と第１導電型電流狭窄層の間
が制御できるので、リッジストライプ構造の両側面は左
右対称になり、活性層から出射されるレ−ザ光のファ−
フィ−ルドパタ−ンを安定化させることができる。この
ため、本発明の半導体レ−ザ素子を光ディスク装置や光
通信機器に用いた場合、光学系や光ファイバ−との結合
が良好となり、情報の記録再生や通信エラ−を低減する
ことができる。また、半導体レ−ザ素子に発生する結晶
欠陥や転位の発生を低減することができるので、半導体
レ−ザ素子の信頼性を向上させることができる。According to the semiconductor laser device of the present invention, since the second second conductivity type cladding layer is made of AlGaAs, the carrier concentration can be increased to about 1 × 10 ¹⁸ cm ^-3. Therefore, the thermal conductivity of the semiconductor laser element is improved, and it is possible to prevent the temperature of the semiconductor laser element from excessively increasing. Further, since the gap between the active layer and the first conductivity type current confinement layer can be controlled only by the thickness of the second second conductivity type cladding layer, both side surfaces of the ridge stripe structure are symmetrical, and light is emitted from the active layer. Of laser light
The field pattern can be stabilized. Therefore, when the semiconductor laser device of the present invention is used for an optical disk device or an optical communication device, the coupling with an optical system or an optical fiber is improved, and information recording / reproduction and communication errors can be reduced. . Further, since the occurrence of crystal defects and dislocations generated in the semiconductor laser element can be reduced, the reliability of the semiconductor laser element can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の半導体レ−ザ素子の構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser device of the present invention.

【図２】本発明の半導体レ−ザ素子の製造方法の製造工
程を示す図である。FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of a method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention.

【図３】従来の半導体レ−ザ素子の構成を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional semiconductor laser element.

【図４】従来の半導体レ−ザ素子の製造方法の製造工程
を示す図である。FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of a conventional method for manufacturing a semiconductor laser element.

【図５】従来の半導体レ−ザ素子の製造方法を用いて作
製されたリッジストライプ構造を示す図である。FIG. 5 is a view showing a ridge stripe structure manufactured by using a conventional method for manufacturing a semiconductor laser element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１、１５…半導体レ−ザ素子、２…ｎ−ＧａＡｓ基板
（第１導電型半導体基板）、３…ｎ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ
_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐクラッドクラッド層（第１導電型
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層）、４…Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ
活性層（活性層）、５…ｐ−（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5
Ｉｎ_0.5 Ｐクラッド層（第１の第２導電型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層）、６…Ａ_0.7 ｌＧａ_0.3 Ａｓクラッド層
（第１の第２導電型クラッド層）、７…ｐ−ＧａＡｓキ
ャップ層（第２導電型ＧａＡｓキャップ層）、８、１３
…リッジストライプ構造、９…ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層
（第１導電型電流狭窄層）、１０…ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層（第２導電型ＧａＡｓコンタクト層）、１１…ｐ
型オ−ミック電極、１２…ｎ型オ−ミック電極、１３…
ＳｉＯ₂ ストライプマスク1, 15 ... semiconductor laser element, 2 ... n-GaAs substrate (first conductivity type semiconductor substrate), 3 ... n- (Al _0.7 Ga)
_0.3 ) _0.5 In _0.5 P clad clad layer (first conductivity type AlGaInP clad layer), 4... Ga _0.5 In _0.5 P
Active layer (active layer), 5... P- (Al _0.7 Ga _0.3 ) _0.5
In _0.5 P cladding layer (first second conductivity type AlGaIn
P cladding _{layer), 6 ... A 0.7 lGa 0.3} As cladding layer (the first second conductivity type cladding layer), 7 ... p-GaAs cap layer (second conductivity type GaAs cap layer), 8, 13
... Ridge stripe structure, 9 ... n-GaAs current blocking layer (first conductivity type current blocking layer), 10 ... p-GaAs contact layer (second conductivity type GaAs contact layer), 11 ... p
-Type ohmic electrode, 12 ... n-type ohmic electrode, 13 ...
SiO ₂ stripe mask

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】第１導電型半導体基板上に順次形成された
第１導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層と、活性層と、第
１の第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層と、前記第１
の第２導電型クラッド層上にストライプ状開口部を有し
た第１導電型電流狭窄層と、前記ストライプ状開口部に
第２の第２導電型クラッド層、第２導電型ＧａＡｓキャ
ップ層が順次形成されたリッジストライプ構造と、更
に、前記リッジストライプ構造及び前記第１導電型電流
狭窄層上に形成された第２導電型ＧａＡｓコンタクト層
とを備えた半導体レ−ザ素子において、 前記第２の第２導電型クラッド層は、ＡｌＧａＡｓから
なることを特徴とする半導体レ−ザ素子。A first conductivity type AlGaInP cladding layer, an active layer, a first second conductivity type AlGaInP cladding layer, which are sequentially formed on a first conductivity type semiconductor substrate;
A first-conductivity-type current constriction layer having a stripe-shaped opening on the second-conductivity-type cladding layer, a second second-conduction-type cladding layer, and a second-conductivity-type GaAs cap layer on the stripe-shaped opening. A semiconductor laser device comprising: a ridge stripe structure formed; and a GaAs contact layer of a second conductivity type formed on the ridge stripe structure and the current confinement layer of the first conductivity type. A semiconductor laser device wherein the second conductivity type cladding layer is made of AlGaAs. 【請求項２】第１導電型半導体上に第１導電型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層と、活性層と、第１の第２導電型Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層とを順次形成し、前記第１の第２
導電型クラッド層上に第２の第２導電型クラッド層、第
２導電型ＧａＡｓキャップ層、ストライプマスク層を順
次形成後、前記ストライプマスク層に覆われた以外の前
記第２の第２導電型クラッド層、第２導電型ＧａＡｓキ
ャップ層を前記第１の第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層まで選択エッチング除去して、リッジストライプ構
造を形成し、続いて、前記リッジストライプ構造の両側
面及び前記第１の第２導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
上に第１導電型電流狭窄層を形成し、前記リッジストラ
イプ構造及び前記第１導電型電流狭窄層上に第２導電型
ＧａＡｓコンタクト層を形成してなる半導体レ−ザ素子
の製造方法において、 前記第２の第２導電型クラッド層及び前記第２導電型Ｇ
ａＡｓキャップ層を燐酸系エッチング液を用いてエッチ
ングしたことを特徴とする半導体レ−ザ素子の製造方
法。2. The method according to claim 1, wherein the first conductivity type semiconductor is formed on the first conductivity type semiconductor.
An InP cladding layer, an active layer, and a first second conductivity type Al
A GaInP cladding layer is sequentially formed, and the first second
After sequentially forming a second second conductivity type clad layer, a second conductivity type GaAs cap layer, and a stripe mask layer on the conductivity type clad layer, the second second conductivity type other than being covered by the stripe mask layer is used. The cladding layer and the GaAs cap layer of the second conductivity type are selectively etched and removed to the first AlGaInP cladding layer of the second conductivity type to form a ridge stripe structure. Subsequently, both side surfaces of the ridge stripe structure and the first ridge stripe structure are removed. A first conductivity type current confinement layer is formed on the second conductivity type AlGaInP cladding layer, and a second conductivity type GaAs contact layer is formed on the ridge stripe structure and the first conductivity type current confinement layer. -In the method of manufacturing the element, the second second conductivity type cladding layer and the second conductivity type G
A method for manufacturing a semiconductor laser device, wherein an aAs cap layer is etched using a phosphoric acid-based etchant. 【請求項３】前記第２の第２導電型クラッド層は、Ａｌ
ＧａＡｓからなることを特徴とする請求項２記載の半導
体レ−ザ素子の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the second second conductivity type cladding layer is made of Al.
3. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to claim 2, wherein the semiconductor laser device is made of GaAs.