JP2000114664A - Nitride semiconductor laser element - Google Patents

Nitride semiconductor laser element

Info

Publication number
JP2000114664A
JP2000114664A JP10284346A JP28434698A JP2000114664A JP 2000114664 A JP2000114664 A JP 2000114664A JP 10284346 A JP10284346 A JP 10284346A JP 28434698 A JP28434698 A JP 28434698A JP 2000114664 A JP2000114664 A JP 2000114664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
protective film
stripe
nitride semiconductor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10284346A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3031415B1 (en
Inventor
Yasunobu Sugimoto
康宣 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP10284346A priority Critical patent/JP3031415B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3031415B1 publication Critical patent/JP3031415B1/en
Publication of JP2000114664A publication Critical patent/JP2000114664A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reliable long-life nitride semiconductor laser element, by preventing flaking of a p-type electrode and improving heat radiating characteristics even when a resonance face is formed by cleavage in a more practical way. SOLUTION: A nitride semiconductor laser element includes a ridge-shaped stripe with an insulating film 62 on a side of the stripe. An insulating protective film 201 is formed from a part of a p-type electrode 20 on the uppermost layer of the stripe to the side face of the ridge-shaped stripe. A p-type pad electrode 101 connected electrically with the p-type electrode 20 is formed by cleavage on the insulating protective film 201.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は窒化物半導体(Ina
bGa1-a-bN、0≦a、0≦b、a+b≦1)よりなるレ
ーザ素子に関し、特に劈開による共振面形成の際や、作
動中、p電極の剥がれを防止し、寿命特性及び放熱性の
良い素子を生産性良く得ることのできる窒化物半導体レ
ーザ素子に関する。
The present invention relates to a nitride semiconductor (In a A
l b Ga 1-ab N, 0 ≦ a, 0 ≦ b, relates laser element consisting of a + b ≦ 1), and prevention and when the resonance surface forming, in operation, the peeling of the p-electrode, in particular by cleavage life characteristics and The present invention relates to a nitride semiconductor laser device capable of obtaining a device having good heat dissipation with good productivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、窒化物半導体レーザ素子の実用化
のために多くの研究開発が行われており、種々の窒化物
半導体レーザ素子が知られている。例えば、本発明者等
は、実用可能なレーザ素子として、Jpn.J.Appl.Phys.Vo
l.37(1998)pp.L309-L312、Part2,No.3B,15 March 1998
に、サファイア基板上部に、部分的に形成されたSiO
2膜を介して選択成長されたn−GaNよりなる窒化物
半導体基板の上に、レーザ素子構造となる窒化物半導体
層を複数積層し、サファイア基板を除去して、劈開によ
り共振面を形成することにより、室温での連続発振1万
時間以上を可能とする窒化物半導体レーザ素子を発表し
た。図7に、前記J.J.A.P.に示されるレーザ素子と
同様の模式的断面図を示した。この図7に示されるよう
に、p−GaNよりなるp側コンタクト層からp−Al
0.14Ga0.86N/GaNの超格子構造よりなるp側クラ
ッド層まで部分的にエッチングして形成されたリッジ形
状のストライプを有し、このストライプ上部にp電極が
形成され、劈開により共振面を形成してなる窒化物半導
体レーザ素子である。更にこのレーザ素子は、p電極を
覆うようにpパッド電極が形成されている。p電極は、
レーザ素子に電流を流す他に、レーザ素子内部で発生す
る熱をpパッド電極に伝導し、外部に放散するための介
在物となっている。pパッド電極は、窒化物半導体レー
ザ素子に発生した熱を、熱伝導性の良いp電極等を介し
て素子外部に放散させたり、吸熱材料に伝導させ放散さ
せたりしている。pパッド電極は、実質的なp電極の表
面積を広げて、p電極側をワイヤーボンディングまたは
ダイレクトボンディングできるようにし、さらにボンデ
ィング時の応力による衝撃で素子内に欠陥が発生するの
を防止している。熱の放散の点で、p電極とpパッド電
極とが良好に接着していることが、レーザ素子の駆動中
に発生する熱の放散がより良好となり、寿命特性をより
向上させることができる。
2. Description of the Related Art In recent years, much research and development has been carried out for practical use of nitride semiconductor laser devices, and various nitride semiconductor laser devices are known. For example, the present inventors have proposed that Jpn.J.Appl.Phys.
l.37 (1998) pp.L309-L312, Part2, No.3B, 15 March 1998
And a partially formed SiO 2 on the sapphire substrate
A plurality of nitride semiconductor layers serving as a laser element structure are stacked on a nitride semiconductor substrate made of n-GaN selectively grown through two films, the sapphire substrate is removed, and a resonance surface is formed by cleavage. As a result, a nitride semiconductor laser device capable of continuous oscillation at room temperature for 10,000 hours or more has been announced. FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view similar to the laser device shown in the above-mentioned JJAP. As shown in FIG. 7, the p-Al contact layer made of p-GaN
A ridge-shaped stripe is formed by partially etching the p-side cladding layer having a superlattice structure of 0.14 Ga 0.86 N / GaN. A p-electrode is formed on the stripe, and a resonance surface is formed by cleavage. It is a nitride semiconductor laser device made of. Further, in this laser element, a p pad electrode is formed so as to cover the p electrode. The p electrode is
In addition to flowing a current through the laser element, it also serves as an intervening body for conducting heat generated inside the laser element to the p-pad electrode and dissipating it outside. The p-pad electrode radiates the heat generated in the nitride semiconductor laser element to the outside of the element via a heat-conductive p-electrode or the like, or conducts and dissipates the heat to a heat absorbing material. The p-pad electrode enlarges a substantial surface area of the p-electrode so that the p-electrode side can be wire-bonded or directly bonded, and further prevents a defect from occurring in the element due to an impact due to stress at the time of bonding. . In terms of heat dissipation, the good adhesion between the p-electrode and the p-pad electrode allows better dissipation of heat generated during driving of the laser element, and further improves the life characteristics.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、得られ
たレーザ素子の中に寿命特性の良くない、つまり電極剥
離を起こし劣化すると思われるものや、熱の放散が十分
でないために劣化すると思われるものが生じる場合があ
る。この原因としては、恐らく、共振面を劈開により形
成する際の衝撃により、p電極とリッジ形状のストライ
プの最上層のp側窒化物半導体層とが剥離あるいは剥離
しかかっていたり、またp電極の一部分がp側窒化物半
導体層から剥離することで、レーザ素子内の熱をpパッ
ド電極に効率良く伝導させることができないために生じ
るのではないかと考えられる。p電極の剥離を防止する
には、リッジ形状のストライプの最上に形成されるp電
極としてp側窒化物半導体層と密着性の良い金属を選択
することが考えられるが、p側窒化物半導体層とオーミ
ック性を有するp電極となり得る金属としては限られた
範囲での選択となる。p電極の剥離は、実用可能なレー
ザ素子の寿命特性の低下や信頼性の低下を招くことも考
えられ、レーザ素子を実用化する上で生産性の向上の点
からも解決することが望ましい。
However, some of the obtained laser elements have poor life characteristics, that is, those that are considered to be deteriorated due to electrode peeling, and those that are likely to be deteriorated due to insufficient heat dissipation. May occur. This is probably because the p-electrode and the p-side nitride semiconductor layer, which is the uppermost layer of the ridge-shaped stripe, are separated or are about to be separated due to an impact when the resonance surface is formed by cleavage. It is considered that the heat generated in the laser element cannot be efficiently conducted to the p-pad electrode when a part thereof is separated from the p-side nitride semiconductor layer. In order to prevent peeling of the p-electrode, it is conceivable to select a metal having good adhesion to the p-side nitride semiconductor layer as the p-electrode formed at the top of the ridge-shaped stripe. A metal that can be a p-electrode having ohmic properties is selected within a limited range. The peeling of the p-electrode may cause a reduction in the life characteristics and reliability of a practicable laser element, and it is desirable to solve the problem from the viewpoint of improving productivity in putting the laser element to practical use.

【0004】そこで、本発明の目的は、実用性の更なる
向上のために、共振面を劈開により形成してもp電極の
剥がれを防止すると共に放熱性を改善し、信頼性の高い
寿命特性の良好な窒化物半導体レーザ素子を提供するこ
とである。
Accordingly, an object of the present invention is to prevent the p-electrode from peeling off and improve heat dissipation even if the resonance surface is formed by cleavage, so as to further improve the practicability. It is to provide a nitride semiconductor laser device having a good quality.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の目的は、
下記(1)〜(4)の構成により達成することができ
る。 (1) ストライプ側面に絶縁膜を有するリッジ形状の
ストライプを有し、該ストライプの最上層にp電極を有
し、前記リッジ形状のストライプ長さ方向に対して垂直
な方向に劈開して形成された劈開面に共振面を有する窒
化物半導体レーザ素子において、前記p電極の一部分か
らリッジ形状のストライプの側面にかけて形成された絶
縁性保護膜を有し、更にこの上に、p電極に電気的に接
続して形成されたpパッド電極を有することを特徴とす
る窒化物半導体レーザ素子。 (2) 前記絶縁性保護膜が、リッジ形状のストライプ
長さ方向に平行に少なくともp電極の両側の一部を覆っ
て形成されていることを特徴とする前記(1)に記載の
窒化物半導体レーザ素子。 (3) 前記p電極の両側の一部分に形成されている絶
縁性保護膜が、連続して劈開面上部のp電極の一部まで
形成されてなることを特徴とする前記(2)に記載の窒
化物半導体レーザ素子。 (4) 前記絶縁性保護膜が、SiO2、TiO2及びA
23のいずれか1種以上であることを特徴とする前記
(1)〜(3)のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ
素子。
That is, the object of the present invention is to
This can be achieved by the following configurations (1) to (4). (1) A ridge-shaped stripe having an insulating film on the side surface of the stripe, a p-electrode on the uppermost layer of the stripe, and cleavage formed in a direction perpendicular to the length direction of the ridge-shaped stripe. A nitride semiconductor laser device having a resonance surface on the cleaved cleavage surface, having an insulating protective film formed from a part of the p-electrode to the side surface of the ridge-shaped stripe, and further electrically connecting the p-electrode to the p-electrode. A nitride semiconductor laser device having a p-pad electrode formed by connection. (2) The nitride semiconductor according to (1), wherein the insulating protective film is formed so as to cover at least a part of both sides of the p-electrode in parallel to a ridge-shaped stripe length direction. Laser element. (3) The insulating protective film formed on a part of both sides of the p-electrode is continuously formed up to a part of the p-electrode above the cleavage plane. Nitride semiconductor laser device. (4) The insulating protective film is made of SiO 2 , TiO 2 and A
The nitride semiconductor laser device according to any one of (1) to (3), wherein the nitride semiconductor laser device is at least one of l 2 O 3 .

【0006】つまり、本発明は、p電極の一部分からリ
ッジ形状の側面にかけて絶縁性保護膜で覆うことによ
り、劈開によるp電極の剥離を防止して放熱性を改善
し、信頼性が高く寿命特性の良好な窒化物半導体レーザ
素子を提供することができる。更に、上記構成とするこ
とにより生産性も向上する。p電極の剥離を防止したこ
とによる放熱性の向上は、p電極からpパッド電極への
熱の伝導が効率よく行われるためと考えられる。また、
リッジ形状のストライプ側面の絶縁膜の上に、更に重ね
て本発明の絶縁性保護膜を形成しているので、レーザ素
子の絶縁性が補強され、レーザ素子の信頼性の向上(不
良の防止)の点で好ましい。本発明において、p電極の
一部分からリッジ形状のストライプ側面にかけて絶縁性
保護膜を形成するとは、p電極の一部分を覆って、リッ
ジ形状のストライプの側面方向のp電極以外の箇所、例
えば絶縁膜、p側窒化物半導体層の側面、又は基板等、
にかかるように形成することを示す。絶縁性保護膜は、
p電極を押さえつけて、リッジ形状のストライプの最上
層のp側窒化物半導体層から剥離するのを防止する作用
をする。本発明は絶縁性保護膜を上記の如く設置するこ
とにより、レーザ素子の種々の特性に悪影響を与えず、
更に製造工程においても簡易で効率良く行うことがで
き、前記課題を解決することができたものである。
That is, according to the present invention, by covering a part of the p-electrode from the ridge-shaped side surface with an insulating protective film, separation of the p-electrode due to cleavage is prevented, heat dissipation is improved, and reliability and life characteristics are improved. Can be provided. Furthermore, productivity is improved by the above configuration. It is considered that the improvement in heat dissipation due to the prevention of the separation of the p-electrode is due to the efficient conduction of heat from the p-electrode to the p-pad electrode. Also,
Since the insulating protective film of the present invention is further formed on the insulating film on the side surface of the ridge-shaped stripe, the insulating property of the laser element is reinforced, and the reliability of the laser element is improved (prevention of failure). It is preferred in terms of. In the present invention, forming an insulating protective film from a part of the p-electrode to the side surface of the ridge-shaped stripe means that a part other than the p-electrode in the side surface direction of the ridge-shaped stripe covers an area of the p-electrode, such as an insulating film. a side surface of a p-side nitride semiconductor layer, or a substrate,
It shows that it forms so that it may apply. The insulating protective film is
It acts to hold down the p-electrode and prevent peeling from the p-side nitride semiconductor layer at the uppermost layer of the ridge-shaped stripe. The present invention does not adversely affect various characteristics of the laser element by installing the insulating protective film as described above,
Further, the manufacturing process can be performed simply and efficiently, and the above problem can be solved.

【0007】このように、リッジ形状のストライプの上
部に形成されるp電極の剥がれを防止する機能をレーザ
素子に加味する必要性は、本発明者らが長時間の連続発
振が可能な実用性の高いレーザ素子を実現したことによ
り、動作条件が厳しくなり、従来は予想もつかない部分
でのわずかな不十分さの克服が、レーザ素子を実用化す
る上で必要となってきているからである。このような必
要性に対し、本発明は、p電極の劈開によるわずかな剥
離により、レーザ素子の動作中に素子劣化を引き起こし
やすくする可能性を低減すべく、絶縁性保護膜を上記の
如く形成することにより改善するものである。
As described above, the necessity of adding the function of preventing the p-electrode formed on the upper part of the ridge-shaped stripe from being peeled off to the laser element is considered to be the practicality that enables the present inventors to perform continuous oscillation for a long time. The realization of a laser device with a high level of operation has led to severe operating conditions, and it has become necessary to overcome the slight inadequacies in previously unforeseen parts in order to commercialize the laser device. . In order to cope with such a need, the present invention forms the insulating protective film as described above in order to reduce the possibility that the device is likely to be degraded during the operation of the laser device due to slight peeling due to cleavage of the p-electrode. By doing so, it can be improved.

【0008】本発明において、絶縁性保護膜が、リッジ
形状のストライプ長さ方向に平行に少なくともp電極の
両側の一部を覆って形成されていると、p電極の剥離を
防止するのに好ましい。また、本発明において、p電極
の両側の一部分に形成された絶縁性保護膜が、劈開面上
部であってリッジ形状のストライプ上部に形成されてい
るp電極の一部まで連続して形成されていると、劈開す
る際に物理的な力がかかり易い劈開面上部のp電極の密
着力を強めることができ、p電極の剥がれをより良好に
防止できる。ここで、リッジ形状のストライプ上に形成
されているp電極の劈開面付近に絶縁性保護膜を形成す
る場合、絶縁性保護膜の熱伝導性がp電極より劣るた
め、レーザ素子の動作に伴う熱を放散する作用を有する
pパッド電極の、p電極との接触をできるだけ阻害しな
いように、絶縁性保護膜を形成することが放熱性の点で
望ましい。また、本発明において、絶縁性保護膜が、S
iO2、TiO2及びAl23のいずれか1種以上である
と、p電極の剥がれを良好に防止でき、絶縁性において
も好ましく、更に、工程の簡素化によるラインの安定の
点で好ましい。
In the present invention, it is preferable that the insulating protective film is formed so as to cover at least a part of both sides of the p-electrode in parallel with the length direction of the ridge-shaped stripe in order to prevent the p-electrode from peeling off. . Further, in the present invention, the insulating protective film formed on a part of both sides of the p-electrode is continuously formed up to a part of the p-electrode formed on the cleavage plane and on the ridge-shaped stripe. In this case, the adhesion force of the p-electrode above the cleavage plane where a physical force is likely to be applied when cleaving can be increased, and peeling of the p-electrode can be better prevented. Here, when an insulating protective film is formed near the cleavage plane of the p-electrode formed on the ridge-shaped stripe, the thermal conductivity of the insulating protective film is inferior to that of the p-electrode. It is desirable to form an insulating protective film from the viewpoint of heat dissipation so that the contact of the p-pad electrode having a function of dissipating heat with the p-electrode is not hindered as much as possible. Further, in the present invention, the insulating protective film is formed of S
When at least one of TiO 2 , TiO 2, and Al 2 O 3 is used, peeling of the p-electrode can be favorably prevented, which is preferable in terms of insulating properties, and is further preferable in terms of line stability by simplifying the process. .

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の窒化物半導体レーザ素子
は、ストライプ側面に絶縁膜を有するリッジ形状のスト
ライプの最上層にp電極を有し、前記リッジ形状のスト
ライプ長さ方向に対して垂直な方向に劈開して形成され
た劈開面に共振面を有し、更にp電極の一部分からリッ
ジ形状のストライプの側面にかけて絶縁性保護膜が形成
されてなり、更にこの上に、p電極に電気的に接続して
形成されたpパッド電極を有する。本発明における絶縁
性保護膜は、pパッド電極を形成する前に、劈開などの
物理的な力がかかってもp電極がリッジ形状のストライ
プの最上層から剥離するのを防止するために、p電極の
一部分を押さえつけるようにp電極からp電極以外の箇
所まで、例えばリッジ形状のストライプ側面にかけて形
成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A nitride semiconductor laser device according to the present invention has a p-electrode on the uppermost layer of a ridge-shaped stripe having an insulating film on the side surface of the stripe, and is perpendicular to the length direction of the ridge-shaped stripe. A cleavage surface formed by cleavage in various directions has a resonance surface, and an insulating protective film is formed from a part of the p-electrode to the side surface of the ridge-shaped stripe. And a p-pad electrode formed by being electrically connected. Before forming the p pad electrode, the insulating protective film according to the present invention prevents the p electrode from peeling off from the uppermost layer of the ridge-shaped stripe even when a physical force such as cleavage is applied. The electrode is formed from the p-electrode to a portion other than the p-electrode so as to press down a part of the electrode, for example, over the ridge-shaped stripe side surface.

【0010】以下に、本発明の一実施の形態を示す図1
を用いて本発明を詳細に説明する。図1は、絶縁性保護
膜201を形成してなる一実施の形態である窒化半導体
レーザ素子のリッジ形状のストライプの長さ方向に垂直
に切断した一部分を示す模式的断面図である。図1に
は、絶縁膜62を側面に有するリッジ形状のストライプ
の最上層のp側コンタクト層13上にp電極20が形成
され、更にp電極20上に、図1に示すように、p電極
20の両側からリッジ形状のストライプの側面にかけ
て、絶縁性保護膜201を形成し、この上にpパッド電
極がp電極と電気的に接続するように形成されてなる窒
化物半導体レーザ素子の一部分が示されている。更に図
2に、図1の模式的断面図のpパッド電極を形成してい
ない状態の窒化物半導体レーザ素子のリッジ形状のスト
ライプを有する側を真上から見た状態の一部分を示す模
式的平面図を示す。図2の中央部付近の点線は、p電極
を形成したことにより表面に現れないリッジ形状のスト
ライプの位置を示すものであり、二点鎖線はp電極の形
成位置を示し、p電極上に形成された絶縁性保護膜によ
り覆われて表面に現れていない部分のp電極を示す。ま
た、図2のRはリッジ形状のストライプ幅を示し、Pは
p電極を上から見たときの幅を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a part of a nitride semiconductor laser device according to an embodiment in which an insulating protective film 201 is formed, which is cut perpendicular to the length direction of a ridge-shaped stripe. In FIG. 1, a p-electrode 20 is formed on the uppermost p-side contact layer 13 of a ridge-shaped stripe having an insulating film 62 on a side surface, and further on the p-electrode 20, as shown in FIG. A part of a nitride semiconductor laser device formed by forming an insulating protective film 201 on both sides of the ridge-shaped stripe 20 and the side surfaces of the ridge-shaped stripe, and forming a p-pad electrode thereon so as to be electrically connected to the p-electrode. It is shown. Further, FIG. 2 is a schematic plan view showing a part of the nitride semiconductor laser device in a state where the p-pad electrode is not formed in the schematic sectional view of FIG. 1 when a side having a ridge-shaped stripe is viewed from directly above. The figure is shown. The dotted line near the center in FIG. 2 shows the position of the ridge-shaped stripe that does not appear on the surface due to the formation of the p-electrode, and the two-dot chain line shows the position of the p-electrode, A part of the p-electrode which is covered with the insulating protective film and not exposed on the surface is shown. Further, R in FIG. 2 indicates a ridge-shaped stripe width, and P indicates a width when the p-electrode is viewed from above.

【0011】本発明において、絶縁性保護膜201は、
少なくともp電極の一部分を覆ってリッジ形状のストラ
イプの側面にかけて形成されていればよく、好ましくは
図1及び図2(a)のように、p電極の両側の一部を覆
いリッジ形状のストライプの長さ方向に平行になるよう
に形成される。また、図2(b)に示すように、p電極
の両側を覆っている絶縁性保護膜が連続して、劈開面上
部のリッジ形状のストライプの最上のp側コンタクト層
13に接触しているp電極上[図2(b)に示すリッジ
幅Rの劈開面上部]まで連続して形成されていると、劈
開面上部の絶縁性保護膜201が劈開時に衝撃のかかり
易いp電極20の端部を押さえつけるので、p電極の剥
がれを良好に防止することができ好ましい。
In the present invention, the insulating protective film 201 is
The ridge-shaped stripe may be formed so as to cover at least a part of the p-electrode and extend to the side surface of the ridge-shaped stripe. Preferably, as shown in FIGS. 1 and 2A, both sides of the p-electrode are partially covered. It is formed so as to be parallel to the length direction. Further, as shown in FIG. 2B, an insulating protective film covering both sides of the p-electrode is continuously in contact with the uppermost p-side contact layer 13 of the ridge-shaped stripe above the cleavage plane. When the insulating protection film 201 on the upper part of the cleavage surface is liable to receive an impact at the time of cleavage, the end of the p-electrode 20 is formed continuously on the p electrode [upper part of the cleavage plane having the ridge width R shown in FIG. 2B]. Since the portion is pressed, peeling of the p-electrode can be favorably prevented, which is preferable.

【0012】本発明において、絶縁性保護膜としては、
絶縁性を有する材料であれば特に限定されず、好ましく
は絶縁性を有し更にp電極の剥離を防止できる程度にレ
ーザ素子を構成する絶縁膜などとの密着力を有している
材料であり、更に好ましくは絶縁性の酸化物である。例
えば具体的には、SiO2、TiO2、Al23、Si
N、及びTaOXのいずれか1種以上からなる材料を挙
げることができ、好ましくはSiO2、TiO2、及びA
23のいずれか1種以上からなる材料を挙げることが
できる。このような材料を用いるとp電極の剥離を防止
するのに好ましい。また絶縁性保護膜は、レーザ素子の
リッジ形状のストライプ側面の絶縁性を補強することが
でき、レーザ素子の信頼性向上(不良防止)の点でも好
ましい。絶縁性保護膜の膜厚は、特に限定されないが、
例えば具体的には0.01〜1μmであり、好ましくは
0.1〜0.5μmであり、より好ましくは0.1μm
程度の膜厚を挙げることができる。絶縁性保護膜の膜厚
が上記範囲であると、p電極の剥がれを防止する点で好
ましい。前記絶縁性保護膜の材料のレーザ素子を構成す
る部位、例えば絶縁膜等、との密着力の強弱や熱の伝導
性の優劣などを考慮して、絶縁性保護膜の形成される形
態、膜厚等が調整される。
In the present invention, as the insulating protective film,
The material is not particularly limited as long as it has an insulating property, and is preferably a material having an insulating property and an adhesive force with an insulating film or the like constituting a laser element to such an extent that the p-electrode can be prevented from peeling off. And more preferably an insulating oxide. For example, specifically, SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , Si
Examples of the material include any one or more of N and TaO X , and preferably SiO 2 , TiO 2 , and A
Examples of the material include at least one of l 2 O 3 . Use of such a material is preferable for preventing peeling of the p-electrode. Further, the insulating protective film can reinforce the insulating property on the side surface of the ridge-shaped stripe of the laser element, and is also preferable from the viewpoint of improving the reliability (preventing failure) of the laser element. The thickness of the insulating protective film is not particularly limited,
For example, specifically, it is 0.01-1 μm, preferably 0.1-0.5 μm, more preferably 0.1 μm
Film thickness of the order. It is preferable that the thickness of the insulating protective film be in the above range in order to prevent peeling of the p-electrode. Forming the insulating protective film in consideration of the strength of the adhesive force with the portion constituting the laser element of the material of the insulating protective film, for example, the insulating film, and the thermal conductivity, and the like, The thickness and the like are adjusted.

【0013】本発明において、絶縁性保護膜を形成する
方法としては、スパッタリング成膜を使い、フォトリソ
によるパターン上へ成膜し、形成したい部分にだけ絶縁
膜を形成する。
In the present invention, as a method of forming an insulating protective film, a film is formed on a pattern by photolithography using a sputtering film forming method, and an insulating film is formed only on a portion to be formed.

【0014】本発明のレーザ素子で用いられる絶縁膜6
2としては、特に限定されないが、例えば、従来のレー
ザ素子を示した図7で用いられているSiO2や、後述
のストライプ幅が0.5〜4.0μmのストライプ構造
の窒化物半導体レーザ素子を形成するのに好ましい第2
の保護膜(絶縁性を有する膜)として用いられるTi、
V、Zr、Nb、Hf、Taよりなる群から選択された
少なくとも一種の元素を含む酸化物、BN、SiC及び
AlN等が挙げられる。また後述の第2の保護膜として
Si酸化物を用いることもでき、この場合は、後述の第
1の保護膜の材料としてSi酸化物よりエッチングされ
易い材料を選択して行われる。
The insulating film 6 used in the laser device of the present invention
2 is not particularly limited, for example, SiO 2 used in FIG. 7 showing a conventional laser device, or a nitride semiconductor laser device having a stripe structure with a stripe width of 0.5 to 4.0 μm described later. Second preferred to form
Used as a protective film (insulating film) of Ti,
Examples include oxides containing at least one element selected from the group consisting of V, Zr, Nb, Hf, and Ta, BN, SiC, and AlN. In addition, a Si oxide can be used as a second protective film described later. In this case, a material which is more easily etched than the Si oxide is selected as a material for the first protective film described later.

【0015】本発明のレーザ素子のストライプ構造とし
ては、特に限定されないが、好ましいストライプ構造と
しては、例えばストライプ幅が0.5〜4.0μmのス
トライプ構造をあげることができる。ストライプ幅が上
記範囲であると、しきい値の低下や水平横モードの安定
化の点で好ましい。また、ストライプ幅が上記のように
狭い構造のストライプを有するレーザ素子としては、例
えば図3〜図5に示されるような構造のレーザ素子が挙
げられる。これらのレーザ素子は、ストライプ幅を狭く
しても再現性良く形成することができるストライプ及び
電極形成方法(具体的には特願平10−126549号
明細書に記載されている。)により得られる。以下にそ
の方法について図6を用いて説明する。この方法は、ス
トライプの導波路を形成する際に用いる第1の保護膜
と、ストライプの側面に形成される絶縁性の第2の保護
膜との、エッチング処理によるエッチング速度が異なる
ように材料を選択し、下記各工程を行うことにより、再
現性よくストライプを形成でき、更に所定の位置に絶縁
性の第2の保護膜を均一の膜厚で形成することができ
る。
The stripe structure of the laser device of the present invention is not particularly limited, but a preferable stripe structure is, for example, a stripe structure having a stripe width of 0.5 to 4.0 μm. When the stripe width is in the above range, it is preferable in terms of lowering the threshold value and stabilizing the horizontal and lateral modes. Examples of the laser device having a stripe having a narrow stripe width as described above include a laser device having a structure as shown in FIGS. These laser elements can be obtained by a stripe and electrode forming method (specifically described in Japanese Patent Application No. 10-126549) that can be formed with good reproducibility even if the stripe width is reduced. . The method will be described below with reference to FIG. In this method, a material is formed such that an etching rate of an etching process is different between a first protective film used for forming a stripe waveguide and an insulating second protective film formed on a side surface of the stripe. By selecting and performing the following steps, a stripe can be formed with good reproducibility, and an insulating second protective film having a uniform thickness can be formed at a predetermined position.

【0016】図6は、窒化物半導体レーザ素子のストラ
イプ及び電極の形成方法の各工程を説明するための、各
工程における窒化物半導体ウェーハの部分的な構造を示
す模式的断面図である。この図6に示される断面図は、
エッチングにより形成したストライプ導波路に対し垂直
方向、つまり共振面に対して平行方向で切断した際の図
を示している。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a partial structure of a nitride semiconductor wafer in each step for explaining each step of a method of forming stripes and electrodes of a nitride semiconductor laser device. The cross-sectional view shown in FIG.
FIG. 3 shows a view when the substrate is cut in a direction perpendicular to a stripe waveguide formed by etching, that is, in a direction parallel to a resonance surface.

【0017】まず、第1の工程において、図6(c)に
示すように、最上層にあるp側コンタクト層13の上に
ストライプ状の第1の保護膜61を形成する。この第1
の工程において、第1の保護膜61は、特に絶縁性は問
わず、窒化物半導体のエッチング速度と差がある材料で
あればどのような材料でも良い。更に第1の保護膜61
としては、後述の第3の工程で形成される第2の保護膜
62とエッチング速度の異なる材料を選択して用いるこ
とが第2の保護膜62を形成するのに好ましい。第1の
保護膜61として、例えばSi酸化物(SiO2を含
む)、フォトレジスト等が挙げられ、好ましくはSi酸
化物である。第1の保護膜61が、Si酸化物である
と、次の第2の工程における窒化物半導体レーザ素子の
ストライプ状の導波路領域を形成する方法としてウエッ
トエッチングやドライエッチング等が用いられるが、エ
ッチングのし易いドライエッチングが好ましく用いら
れ、このドライエッチングで重要視される第1の保護膜
61と窒化物半導体との選択性を良好にすることができ
る。また、第1の保護膜61が上記の材料から選択され
ると、後工程である第3の工程で酸を用いて行うエッチ
ングで第2の保護膜よりも酸に対して溶解されやすい性
質を有し、第2の保護膜62との溶解度差を設け易く、
特に第3の工程で用いられる酸としてフッ酸を用いる
と、フッ酸に対して溶解しやすく好ましい。第1の保護
膜のストライプ幅(W)としては4μm〜0.5μm、
好ましくは3μm〜1μmに調整する。第1の保護膜6
1のストライプ幅が、おおよそ導波路領域のストライプ
幅に相当する。
First, in a first step, as shown in FIG. 6C, a stripe-shaped first protection film 61 is formed on the uppermost p-side contact layer 13. This first
In the step (1), the first protective film 61 may be made of any material having a difference from the etching rate of the nitride semiconductor, regardless of the insulating property. Further, the first protective film 61
For forming the second protective film 62, it is preferable to use a material having an etching rate different from that of the second protective film 62 formed in a third step described later. As the first protective film 61, for example, a Si oxide (including SiO 2 ), a photoresist and the like can be cited, and preferably a Si oxide. When the first protective film 61 is made of Si oxide, wet etching, dry etching, or the like is used as a method of forming a stripe-shaped waveguide region of the nitride semiconductor laser device in the next second step. Dry etching, which is easy to etch, is preferably used, and the selectivity between the first protective film 61 and the nitride semiconductor which is regarded as important in this dry etching can be improved. Further, when the first protective film 61 is selected from the above-described materials, the property that the first protective film 61 is more easily dissolved in the acid than the second protective film in the etching performed by using the acid in the third process, which is a later process. Having a solubility difference with the second protective film 62,
In particular, it is preferable to use hydrofluoric acid as the acid used in the third step, since it is easily dissolved in hydrofluoric acid. The stripe width (W) of the first protective film is 4 μm to 0.5 μm,
Preferably, it is adjusted to 3 μm to 1 μm. First protective film 6
The stripe width of 1 roughly corresponds to the stripe width of the waveguide region.

【0018】第1の工程において、第1の保護膜61を
形成する具体的な工程として、図6(a)、(b)に示
す工程が挙げられる。まず、図6(a)に示すように、
第1の保護膜61をp側コンタクト層13の表面のほぼ
全面に形成した後、第1の保護膜61の上にストライプ
状の第3の保護膜63を形成する。その後、図6(b)
に示すように、その第3の保護膜63をつけたまま、第
1の保護膜61をエッチングした後、第3の保護膜63
を除去することにより、図6(c)に示すようなストラ
イプ状の第1の保護膜61を形成することができる。な
お第3の保護膜63をつけたままエッチングガス、若し
くはエッチング手段等を変えて、p側コンタクト層13
側からエッチングすることもできる。
In the first step, specific steps for forming the first protective film 61 include the steps shown in FIGS. 6A and 6B. First, as shown in FIG.
After forming the first protective film 61 on almost the entire surface of the p-side contact layer 13, a stripe-shaped third protective film 63 is formed on the first protective film 61. Then, FIG.
As shown in FIG. 7, after the first protective film 61 is etched while the third protective film 63 is attached, the third protective film 63 is removed.
Is removed, a striped first protective film 61 as shown in FIG. 6C can be formed. The etching gas or the etching means is changed while the third protective film 63 is attached, and the p-side contact layer 13 is changed.
It can also be etched from the side.

【0019】第1の工程において、エッチング手段とし
ては、例えばRIE(反応性イオンエッチング)のよう
なドライエッチングを用いることができ、この場合、第
1の工程で例えばSi酸化物よりなる第1の保護膜61
をエッチングするには、CF 4のようなフッ素化合物系
のガスを用いることが望ましい。
In the first step, etching means
Like RIE (Reactive Ion Etching)
Dry etching can be used.
In the first step, a first protective film 61 made of, for example, Si oxide
To etch FourFluorine compounds such as
It is desirable to use the above gas.

【0020】また、図6(c)に示すようなストライプ
状の第1の保護膜61をリフトオフ法によって形成する
こともできる。リフトオフ法では、ストライプ状の孔が
開いた形状のフォトレジストをp側コンタクト層13上
に形成し、そのフォトレジストの上から全面に第1の保
護膜61を形成し、その後フォトレジストを溶解除去す
ることにより、p側コンタクト層13と接触している第
1の保護膜61のみを図6(c)に示すように残すもの
である。なお、第1の保護膜61を形成する方法として
は、リフトオフ法でストライプ状の第1の保護膜61を
形成するよりも、図6(a)、(b)のようにエッチン
グにより形成する方が端面がほぼ垂直で形状が整ったス
トライプが得られやすい傾向にある。
Alternatively, the first protective film 61 in the form of a stripe as shown in FIG. 6C can be formed by a lift-off method. In the lift-off method, a photoresist having a shape in which a stripe-shaped hole is formed is formed on the p-side contact layer 13, a first protective film 61 is formed over the entire surface of the photoresist, and then the photoresist is dissolved and removed. By doing so, only the first protective film 61 in contact with the p-side contact layer 13 is left as shown in FIG. As a method of forming the first protective film 61, the first protective film 61 is formed by etching as shown in FIGS. 6A and 6B, rather than by forming the stripe-shaped first protective film 61 by a lift-off method. However, there is a tendency that a stripe having an almost perpendicular end face and a well-shaped shape is easily obtained.

【0021】次に第2の工程において、図6(d)に示
すように、第1の保護膜61が形成されたp側コンタク
ト層13の第1の保護膜61が形成されていない部分か
らエッチングして、第1の保護膜61の直下部分に保護
膜の形状に応じたストライプ状の導波路領域を形成す
る。エッチングを行う場合、エッチストップをどの位置
にするかでレーザ素子の構造、特性が異なってくる。エ
ッチストップはp側コンタクト層よりも下の層であれば
どの窒化物半導体層で止めてもよい。図6に示す例では
p側コンタクト層13の下にあるp側クラッド層12の
途中をエッチストップとしている。p側クラッド層の下
端面からp側コンタクト層方向0.2μmよりも基板側
をエッチストップとすると、ストライプがリッジとなっ
て屈折率導波路型のレーザ素子ができる。下端面とは厚
さ方向に対して最も下のクラッド層の面を指し、先にも
述べたようにクラッド層の下に光ガイド層がある場合に
は、ガイド層とクラッド層の界面が下端面に相当する。
エッチストップをこの下端面よりも上にすると、エッチ
ング時間が短くなり、またエッチングレートを制御しや
すいので、生産技術上都合がよい。
Next, in a second step, as shown in FIG. 6D, a portion of the p-side contact layer 13 on which the first protective film 61 is formed is formed from a portion where the first protective film 61 is not formed. By etching, a stripe-shaped waveguide region corresponding to the shape of the protective film is formed immediately below the first protective film 61. When performing etching, the structure and characteristics of the laser element differ depending on the position of the etch stop. The etch stop may be stopped at any nitride semiconductor layer as long as it is a layer below the p-side contact layer. In the example shown in FIG. 6, the middle of the p-side cladding layer 12 below the p-side contact layer 13 is used as an etch stop. When the substrate side from the lower end face of the p-side cladding layer to the p-side contact layer in the direction of 0.2 μm is used as an etch stop, the stripe becomes a ridge, and a refractive index waveguide type laser device can be obtained. The lower end surface refers to the surface of the lowermost cladding layer in the thickness direction, and as described above, when the optical guiding layer is below the cladding layer, the interface between the guiding layer and the cladding layer is lower. Corresponds to the end face.
If the etch stop is higher than the lower end face, the etching time is shortened and the etching rate can be easily controlled, which is convenient in production technology.

【0022】また図6には示していないが、エッチスト
ップをp側クラッド層の下端面よりも下にある窒化物半
導体とすることもできる。下端面よりも基板側の層をエ
ッチストップとすると、しきい値が著しく低下する傾向
があり好ましい。
Although not shown in FIG. 6, the etch stop may be a nitride semiconductor below the lower end surface of the p-side cladding layer. It is preferable that the layer closer to the substrate than the lower end surface is used as an etch stop, since the threshold value tends to be significantly reduced.

【0023】第2の工程において、エッチング手段とし
ては、ウエットエッチングやドライエッチング等が用い
られるが、エッチングのし易いドライエッチングが好ま
しく用いられる。例えばRIE(反応性イオンエッチン
グ)のようなドライエッチングを用いることができ、こ
の場合、窒化物半導体をエッチングするには他のIII−
V族化合物半導体で良く用いられているCl2、CC
4、SiCl4のような塩素系のガスが用いられ、これ
らのガスを用いると、第1の保護膜61としてSi酸化
物が用いられている場合、Si酸化物との選択比が大き
くできるため望ましい。
In the second step, as the etching means, wet etching, dry etching, or the like is used, but dry etching, which is easy to etch, is preferably used. For example, dry etching such as RIE (reactive ion etching) can be used. In this case, to etch a nitride semiconductor, another III-
Cl 2 and CC commonly used in V-group compound semiconductors
Chlorine-based gases such as l 4 and SiCl 4 are used. When these gases are used, when the first protective film 61 is made of Si oxide, the selectivity with respect to Si oxide can be increased. Desirable.

【0024】次に第3の工程において、図6(e)に示
すように、第2の保護膜62を第1の保護膜61と異な
る材料であって、絶縁性を有する材料を用いてストライ
プ状の導波路の側面、エッチングされて露出した窒化物
半導体層(図6eでは、p側クラッド層12)の平面、
及び第1の保護膜61上に形成する。第2の保護膜62
を形成後に、エッチングにより第1の保護膜61を除去
することにより、第1の保護膜61上に形成された第2
の保護膜62のみが除去され、図6(f)に示すよう
に、ストライプの側面及びp側クラッド層12の平面に
は第2の保護膜62が連続して形成される。このように
第2の保護膜62をエッチングすることなく、第1の保
護膜61を除去することを可能にするには、前記したよ
うに、第1の保護膜61と第2の保護膜62の材料を、
第3の工程で行われるエッチング処理に対するエッチン
グ速度の異なるものを選択して用いることにより可能と
なる。第3の工程でのエッチング処理は、特に限定され
ないが、例えばフッ酸を用いてドライエッチングする方
法が挙げられる。
Next, in the third step, as shown in FIG. 6E, the second protective film 62 is formed by using a different material from the first protective film 61 and using a material having an insulating property. Side surface of the waveguide, a plane of the nitride semiconductor layer (p-side cladding layer 12 in FIG. 6e) exposed by etching,
And on the first protective film 61. Second protective film 62
Is formed, the first protective film 61 is removed by etching, so that the second protective film 61 formed on the first protective film 61 is removed.
Only the protective film 62 is removed, and the second protective film 62 is continuously formed on the side surfaces of the stripe and the plane of the p-side cladding layer 12, as shown in FIG. As described above, in order to enable the first protective film 61 to be removed without etching the second protective film 62, as described above, the first protective film 61 and the second protective film 62 are formed. Material
This can be achieved by selecting and using different etching rates for the etching performed in the third step. Although the etching treatment in the third step is not particularly limited, for example, a dry etching method using hydrofluoric acid can be given.

【0025】第2の保護膜62の材料としては、第1の
保護膜61と異なる材料から選択され、第3の工程のエ
ッチング処理で第1の保護膜61よりエッチング速度が
遅い又はエッチングされにくい材料であって、ストライ
プの側面等に第2の保護膜62が形成可能な材料であれ
ば特に限定されない。好ましい第2の保護膜としては、
前記のように第1の保護膜61としてSi酸化物やレジ
スト材料が好ましく用いられることから、少なくとも第
1の保護膜61の材料以外の材料で、第1の保護膜61
よりエッチング速度が遅い材料が挙げられる。第1の保
護膜61がSi酸化物である場合、第2の保護膜62の
具体例としては、例えばTi、V、Zr、Nb、Hf、
Taよりなる群から選択された少なくとも一種の元素を
含む酸化物、BN、SiC及びAlNの内の少なくとも
一種が用いられ、より好ましくはZrの酸化物、Hfの
酸化物、BN及びSiCのいずれか一種以上の材料が用
いられる。また、第2の保護膜62形成後、窒化物半導
体をエッチングしないため、第2の保護膜62は、窒化
物半導体とのエッチング速さに関して考慮されない。ま
た第2の薄膜層62として、Si酸化物を用いてもよ
く、この場合は、第1の保護膜61をSi酸化物より第
3の工程でのエッチング速度の速い材料が選択され行わ
れる。
The material of the second protective film 62 is selected from a material different from that of the first protective film 61, and has a lower or lower etching rate than the first protective film 61 in the etching process in the third step. The material is not particularly limited as long as the material can form the second protective film 62 on the side surface of the stripe or the like. Preferred second protective films include:
As described above, Si oxide and a resist material are preferably used for the first protective film 61, and therefore, the first protective film 61 is made of a material other than at least the material of the first protective film 61.
A material having a lower etching rate may be used. When the first protective film 61 is a Si oxide, specific examples of the second protective film 62 include Ti, V, Zr, Nb, Hf,
An oxide containing at least one element selected from the group consisting of Ta, at least one of BN, SiC and AlN is used, and more preferably an oxide of Zr, an oxide of Hf, or any of BN and SiC One or more materials are used. Further, since the nitride semiconductor is not etched after the formation of the second protective film 62, the second protective film 62 is not considered with respect to the etching speed with the nitride semiconductor. Further, as the second thin film layer 62, a Si oxide may be used. In this case, the first protective film 61 is made of a material having a higher etching rate in the third step than the Si oxide.

【0026】また、上記の如く、第1の保護膜61上に
第2の保護膜を連続して形成することにより、高い絶縁
性を保持でき、p側クラッド層12の上に均一な膜厚で
形成できるため膜厚の不均一に起因する電流の集中の発
生を防止できる。また、上記第2の工程において、エッ
チストップをp側クラッド層12の途中としているた
め、第3の工程で図6(e)に示すように、第2の保護
膜62はp側クラッド層12の平面に形成されるが、エ
ッチストップをp側クラッド層12よりも下にすると、
第2の保護膜はエッチストップした窒化物半導体層の平
面に形成される。
As described above, by continuously forming the second protective film on the first protective film 61, high insulation can be maintained and a uniform film thickness can be formed on the p-side cladding layer 12. Therefore, it is possible to prevent current concentration due to non-uniform film thickness. In the second step, the etch stop is made in the middle of the p-side cladding layer 12, so that the second protection film 62 is formed in the third step as shown in FIG. However, if the etch stop is made lower than the p-side cladding layer 12,
The second protective film is formed on the plane of the nitride semiconductor layer that has been etched.

【0027】また、第2の保護膜62は、リフトオフ法
によって形成することもできる。例えば、第2の保護膜
62が上記した具体例のいずれかであり、第1の保護膜
61をSi酸化物とすると、第2の保護膜62は、フッ
酸に対して、Si酸化物よりエッチング速度が遅い又は
エッチングされにくいといったエッチング選択性を有し
ている。このため、図6(e)に示すようにストライプ
導波路の側面、そのストライプが形成されている平面
(エッチストップ層)、及び第1の保護膜61の表面に
連続して第2の保護膜を形成した後、リフトオフ法によ
り第1の保護膜61のみを除去すると、図6(f)に示
すような、平面に対して膜厚が均一な第2の保護膜62
が形成される。
The second protective film 62 can be formed by a lift-off method. For example, if the second protective film 62 is any of the specific examples described above and the first protective film 61 is a Si oxide, the second protective film 62 is more resistant to hydrofluoric acid than Si oxide. It has etching selectivity such that the etching rate is low or etching is difficult. Therefore, as shown in FIG. 6E, the second protection film is continuously formed on the side surface of the stripe waveguide, the plane on which the stripe is formed (etch stop layer), and the surface of the first protection film 61. After forming the first protective film 61 only by the lift-off method, the second protective film 62 having a uniform thickness with respect to the plane as shown in FIG.
Is formed.

【0028】次に第4の工程において、図6(g)に示
すように、第2の保護膜62とp側コンタクト層13の
上に、そのp側コンタクト層13と電気的に接続したp
電極20を形成する。ここで、前記工程により既に第2
の保護膜62が形成されているので、p電極を形成する
際、ストライプ幅の狭いコンタクト層のみに形成すると
いった細かい操作の必要がなく、p電極を大面積で形成
でき、操作性が良好となる。
Next, in a fourth step, as shown in FIG. 6 (g), on the second protective film 62 and the p-side contact layer 13, a p-type layer electrically connected to the p-side contact layer 13 is formed.
An electrode 20 is formed. Here, the second
When the p-electrode is formed, there is no need to perform a fine operation such as forming only the contact layer having a narrow stripe width, and the p-electrode can be formed in a large area, and the operability is good. Become.

【0029】また、本発明において、上記のような幅の
狭いリッジ形状のストライプを有す得る場合、p電極上
に形成されるpパッド電極としては、特に限定されない
が、好ましくは、少なくともストライプ長さと同一の長
さでp電極全面を覆って形成された金属を含む第1の薄
膜層と、該第1の薄膜層上にストライプ長さより短い長
さで形成された金属を含む第2の薄膜層とから形成さ
れ、または第1と第2の薄膜層との間に第3の薄膜層を
形成してなると、pパッド電極の劈開性が向上し、p電
極の剥離を防止するのに好ましい。例えば、後述の実施
例で用いられている図3等に示されている第1の薄膜層
31上に第2の薄膜層32を形成してなるpパッド電極
101が挙げられる。
In the present invention, when a ridge-shaped stripe having a narrow width as described above can be provided, the p-pad electrode formed on the p-electrode is not particularly limited, but preferably has at least a stripe length. A first thin film layer including a metal formed to cover the entire surface of the p-electrode with the same length as the first thin film layer, and a second thin film including a metal formed on the first thin film layer with a length shorter than the stripe length. When a third thin film layer is formed between the first thin film layer and the first thin film layer, the cleavage property of the p pad electrode is improved, which is preferable for preventing the p electrode from peeling off. . For example, a p-pad electrode 101 formed by forming a second thin film layer 32 on a first thin film layer 31 shown in FIG.

【0030】第1の薄膜層が、Ni、Ti、Cr、W及
びPt等の一種以上であると、劈開性、接着性、さらに
放熱性等の点で好ましい。また、第2の薄膜層が、Au
からなると、熱伝導率がよく熱の放散が良好となり、さ
らにボンディングの際の接着性や衝撃の緩和等の点で好
ましい。Auからなる第2の薄膜層は、劈開性が劣る
が、ストライプ長さより短い形状であるので、第2の薄
膜層の端面が劈開により形成される劈開面に一致してお
らず、pパッド電極の劈開性に何ら影響を与えない。ま
た、第1の薄膜層と第2の薄膜層との間に、Pt、W、
TiN、Cr及びNi等の少なくとも1種以上の材料を
含む第3の薄膜層を形成すると、第3の薄膜層がバリア
層となり第2の薄膜層の金属が拡散するのを防止でき好
ましい。このように第2の薄膜層の拡散を防止できる
と、抵抗の上昇及びしきい値の上昇が抑えられ、それに
よってレーザ素子内部での熱の発生が防止されて、寿命
特性を向上させるのに好ましい。
It is preferable that the first thin film layer is made of one or more of Ni, Ti, Cr, W, Pt and the like in view of cleavage property, adhesive property, heat radiation property and the like. The second thin film layer is made of Au.
Is preferable because the thermal conductivity is good and the heat dissipation is good, and further, the adhesiveness at the time of bonding and the relaxation of the impact are improved. The second thin film layer made of Au is inferior in cleaving property, but has a shape shorter than the stripe length. Therefore, the end face of the second thin film layer does not match the cleavage plane formed by cleavage, and the p-pad electrode Has no effect on the cleaving property. Further, Pt, W, and Pt are provided between the first thin film layer and the second thin film layer.
It is preferable to form a third thin film layer containing at least one or more materials such as TiN, Cr, and Ni because the third thin film layer becomes a barrier layer and metal of the second thin film layer can be prevented from diffusing. If the diffusion of the second thin film layer can be prevented in this way, the rise of the resistance and the rise of the threshold are suppressed, whereby the generation of heat inside the laser element is prevented, and the life characteristics are improved. preferable.

【0031】本発明において、p及びn電極としては、
種々の材料を適宜選択して用いることができ、例えば前
記J.J.A.P.に記載されているオーミック接触を
有する電極等が挙げられる。
In the present invention, as the p and n electrodes,
Various materials can be appropriately selected and used. J. A. P. And the like having an ohmic contact described in (1).

【0032】また、n電極が基板裏面に形成される場
合、基板裏面にベタにn電極を形成後裏面からスクライ
ブスすると、n電極に阻まれて窒化物半導体までスクラ
イブが達しない場合があり、この問題点を防止するため
に、ウエハの基板裏面にパターン形状のn電極を形成す
ることによりスクライブし易くなり、劈開性が向上す
る。パターン形状としては、ウエハを劈開して得られる
1チップの形状が得られやすいように、チップの大きさ
とほぼ同程度の形状、例えば400μm×400μmの
形状、であることが好ましい。つまりスクライブライン
上及び/または劈開面上にn電極が存在しないようにパ
ターンをつけてn電極を形成する。更にメタライズ電極
もn電極と同様のパターン形状でn電極上に形成される
と、スクライブし易くなり劈開性が向上する。n電極と
しては、特に限定されないが、例えばTi−Al、W−
Al−W−Auなどを用いることができる。メタライズ
電極としてはTi−Pt−Au−(Au/Sn)[膜厚
0.1μm−0.2μm−0.7μm−0.3μm]、
Ti−Pt−Au−(Au/Si)[膜厚前記と同
様]、Ti−Pt−Au−(Au/Ge)[膜厚前記と
同様]、Ti−Pt−Au−In[膜厚前記と同様]、
Au/Sn[膜厚0.3μm]、In[膜厚前記と同
様]、Au/Si[膜厚前記と同様]、Au/Ge[膜
厚前記と同様]等を用いることができる。n電極が裏面
にパターン形状に形成される場合のチップ化の方法とし
ては、例えば、裏面のn電極パターン間を裏面からスク
ライブによりバー状サンプルを作製し、端面へ反射ミラ
ー形成後裏面からスクライブによりチップ化を行うこと
ができる。
When the n-electrode is formed on the back surface of the substrate, if the n-electrode is formed on the back surface of the substrate and then scribed from the back surface, the scribe may not reach the nitride semiconductor because of the n-electrode. In order to prevent this problem, scribing is facilitated by forming a pattern-shaped n-electrode on the back surface of the substrate of the wafer, and the cleavage property is improved. The pattern shape is preferably approximately the same as the size of the chip, for example, 400 μm × 400 μm, so that the shape of one chip obtained by cleaving the wafer is easily obtained. That is, an n-electrode is formed by forming a pattern so that the n-electrode does not exist on the scribe line and / or the cleavage plane. Further, if the metallized electrode is formed on the n-electrode in the same pattern shape as the n-electrode, it is easy to scribe and the cleavage property is improved. The n-electrode is not particularly limited. For example, Ti-Al, W-
Al-W-Au or the like can be used. Ti-Pt-Au- (Au / Sn) [film thickness 0.1 μm-0.2 μm-0.7 μm-0.3 μm] as a metallized electrode,
Ti-Pt-Au- (Au / Si) [thickness as above], Ti-Pt-Au- (Au / Ge) [thickness as above], Ti-Pt-Au-In [thickness as above] Similar],
Au / Sn [thickness 0.3 μm], In [thickness similar to the above], Au / Si [thickness similar to the above], Au / Ge [thickness similar to the above], and the like can be used. As a method of chipping when the n-electrode is formed in a pattern shape on the back surface, for example, a bar-shaped sample is formed by scribing from the back surface between the n-electrode patterns on the back surface, and a reflecting mirror is formed on the end surface and then scribed from the back surface. Chips can be formed.

【0033】また本発明のレーザ素子のその他の素子構
造としては、特に限定されず、公知の種々の素子構造を
用いることができる。本発明のレーザ素子の素子構造を
成長させる基板としては、従来知られている、サファイ
ア、スピネル等の異種基板、又は、異種基板の上にSi
2等の窒化物半導体が成長しないかまたは成長しにく
い材料からなる保護膜を形成して、その上に選択的に横
方向の成長(ラテラル成長)をさせて得られる窒化物半
導体基板等が挙げられる。好ましくはラテラル成長させ
て得られる結晶欠陥の少ない窒化物半導体基板が好まし
い。結晶欠陥の少ない窒化物半導体基板上に、素子構造
を形成すると、素子を構成する窒化物半導体も結晶欠陥
が少なくなり、素子内での発熱を抑えるのに好ましい。
また、基板が窒化物半導体基板であると、劈開し易くな
りp電極の剥がれ防止の点でも好ましい。ラテラル成長
に用いられる保護膜は、前記ストライプを形成する際に
用いた保護膜とは異なる作用を示す。
The other device structures of the laser device of the present invention are not particularly limited, and various known device structures can be used. As the substrate on which the element structure of the laser element of the present invention is grown, a conventionally known substrate of a different kind such as sapphire or spinel, or Si on a different kind of substrate is used.
A nitride semiconductor substrate or the like obtained by forming a protective film made of a material on which a nitride semiconductor such as O 2 does not grow or is unlikely to grow, and selectively performing lateral growth (lateral growth) thereon. No. Preferably, a nitride semiconductor substrate having few crystal defects obtained by lateral growth is preferable. When an element structure is formed on a nitride semiconductor substrate having few crystal defects, it is preferable to reduce the number of crystal defects in the nitride semiconductor constituting the element and to suppress heat generation in the element.
Further, it is preferable that the substrate is a nitride semiconductor substrate, because the substrate is easily cleaved and the p-electrode is prevented from peeling off. The protective film used for lateral growth has a different effect from the protective film used for forming the stripe.

【0034】ラテラル成長を用いて得られる結晶欠陥の
少ない窒化物半導体基板の成長方法としては、特に限定
されずいずれの方法でもよいが、例えば、J.J.A.P.Vol.
37(1998)pp.L309-L312に記載の方法や、本出願人が先に
出願した特願平9−290098号明細書に記載の窒化
物半導体と異なる異種基板上に成長させた窒化物半導体
表面に凹凸部を形成し、その凸部及び凹部の平面上にS
iO2等の前記保護膜を形成した後、側面に露出した窒
化物半導体より横方向の成長を行い、保護膜上部に互い
に横方向に成長した窒化物半導体を繋げる方法等が挙げ
られる。また、ラテラル成長により得られる窒化物半導
体基板は、素子構造を成長させる際に、異種基板を有す
る状態で行っても、異種基板を除去した状態で行っても
よい。
The method for growing a nitride semiconductor substrate having few crystal defects obtained by using lateral growth is not particularly limited, and any method may be used. For example, JJAP Vol.
37 (1998) pp. L309-L312, and a nitride semiconductor grown on a heterogeneous substrate different from the nitride semiconductor described in Japanese Patent Application No. 9-290098 previously filed by the present applicant. An uneven portion is formed on the surface, and S
After the formation of the protective film such as iO 2, a method in which lateral growth is performed from the nitride semiconductor exposed on the side surface and the laterally grown nitride semiconductors are connected to each other on the protective film may be used. In addition, the nitride semiconductor substrate obtained by lateral growth may be grown with a heterogeneous substrate or with the heterogeneous substrate removed when growing the element structure.

【0035】本発明のレーザ素子の共振面は、リッジ形
状のストライプと垂直になるように、窒化物半導体の
{11−00}面[M面:六角柱状の結晶の側面に相当
する面]で劈開することにより、鏡面状の良好な共振面
を形成することができる。窒化物半導体のM面での劈開
については、例えば本出願人が先に出願した特開平9−
232676号公報に詳細が記載されている。
The resonance surface of the laser device of the present invention is a {11-00} plane [M plane: a plane corresponding to the side surface of a hexagonal columnar crystal] of the nitride semiconductor so as to be perpendicular to the ridge-shaped stripe. By cleavage, a good mirror-like resonance surface can be formed. Regarding the cleavage of the nitride semiconductor on the M-plane, see, for example,
The details are described in JP-A-232676.

【0036】[0036]

【実施例】以下の本発明の一実施の形態である窒化物半
導体レーザ素子の実施例を示す。しかし本発明はこれに
限定されない。 [実施例1]図3は、本発明の一実施例に係るレーザ素
子の構造を示す模式的な断面図であり、ストライプ導波
路に垂直な方向で切断した際の図を示すものである。以
下、この図を基に実施例1について説明する。
EXAMPLE An example of a nitride semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to this. [Embodiment 1] FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of a laser device according to an embodiment of the present invention, and is a view when cut in a direction perpendicular to a stripe waveguide. Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0037】(下地層2)1インチφ、C面を主面とす
るサファイアよりなる異種基板1をMOVPE反応容器
内にセットし、温度を500℃にして、トリメチルガリ
ウム(TMG)、アンモニア(NH3)を用い、GaN
よりなるバッファ層を200オングストロームの膜厚で
成長させる。バッファ層成長後、温度を1050℃にし
て、同じくGaNよりなる下地層2を4μmの膜厚で成
長させる。この下地層は保護膜を部分的に表面に形成し
て、次に窒化物半導体基板の選択成長を行うための下地
層として作用する。
(Underlayer 2) A heterogeneous substrate 1 made of sapphire having a 1-inch φ, C-plane as a main surface is set in a MOVPE reaction vessel, the temperature is set to 500 ° C., and trimethyl gallium (TMG), ammonia (NH 3) 3 ) Using GaN
A buffer layer is grown to a thickness of 200 Å. After the growth of the buffer layer, the temperature is raised to 1050 ° C., and an underlayer 2 also made of GaN is grown to a thickness of 4 μm. This underlayer forms a protective film partially on the surface and then acts as an underlayer for selectively growing a nitride semiconductor substrate.

【0038】(保護膜3)下地層成長後、ウェーハを反
応容器から取り出し、この下地層の表面に、ストライプ
状のフォトマスクを形成し、PVD装置によりストライ
プ幅10μm、ストライプ間隔(窓部)2μmのSiO
2よりなる保護膜3を形成する。
(Protective film 3) After growth of the underlayer, the wafer is taken out of the reaction vessel, a stripe-shaped photomask is formed on the surface of the underlayer, and a stripe width of 10 μm and a stripe interval (window) of 2 μm are formed by a PVD apparatus. SiO
A protective film 3 of 2 is formed.

【0039】(窒化物半導体基板4)保護膜形成後、ウ
ェーハを再度MOVPEの反応容器内にセットし、温度
を1050℃にして、TMG、アンモニアを用い、アン
ドープGaNよりなる窒化物半導体基板4を20μmの
膜厚で成長させる。この窒化物半導体基板は保護膜3上
部において横方向に成長されたものであるため、結晶欠
陥が105個/cm2以下と下地層2に比較して2桁以上少
なくなる。
(Nitride Semiconductor Substrate 4) After the formation of the protective film, the wafer is set again in the MOVPE reaction vessel, the temperature is set to 1050 ° C., and the nitride semiconductor substrate 4 made of undoped GaN using TMG and ammonia is removed. It is grown to a thickness of 20 μm. Since this nitride semiconductor substrate is grown laterally above the protective film 3, the number of crystal defects is 10 5 / cm 2 or less, which is two orders of magnitude less than that of the underlayer 2.

【0040】(n側コンタクト層5)次に、アンモニア
とTMG、不純物ガスとしてシランガスを用い、窒化物
半導体基板1の上に、1050℃でSiを3×1018
cm3ドープしたGaNよりなるn側コンタクト層5を4
μmの膜厚で成長させる。
(N-side contact layer 5) Next, using ammonia, TMG, and silane gas as an impurity gas, Si was placed on the nitride semiconductor substrate 1 at 1050 ° C. at 3 × 10 18/3 .
n-side contact layer 5 made of GaN doped with cm 3
It is grown to a thickness of μm.

【0041】(クラック防止層6)次に、TMG、TM
I(トリメチルインジウム)、アンモニアを用い、温度
を800℃にしてIn0.06Ga0.94Nよりなるクラック
防止層6を0.15μmの膜厚で成長させる。なお、こ
のクラック防止層は省略可能である。
(Crack prevention layer 6) Next, TMG, TM
Using I (trimethylindium) and ammonia at a temperature of 800 ° C., a crack prevention layer 6 of In 0.06 Ga 0.94 N is grown to a thickness of 0.15 μm. The crack prevention layer can be omitted.

【0042】(n側クラッド層7)続いて、1050℃
でTMA(トリメチルアルミニウム)、TMG、アンモ
ニアを用い、アンドープAl0.16Ga0.84Nよりなる層
を25オングストロームの膜厚で成長させ、続いてTM
Aを止めて、シランガスを流し、Siを1×1019/cm
3ドープしたn型GaNよりなる層を25オングストロ
ームの膜厚で成長させる。それらの層を交互積層して超
格子層を構成し、総膜厚1.2μmの超格子よりなるn
側クラッド層7を成長させる。
(N-side cladding layer 7) Subsequently, at 1050 ° C.
Using TMA (trimethylaluminum), TMG, and ammonia, a layer made of undoped Al 0.16 Ga 0.84 N is grown to a thickness of 25 angstroms.
A was stopped, silane gas was flowed, and Si was reduced to 1 × 10 19 / cm
A layer of 3- doped n-type GaN is grown to a thickness of 25 Å. These layers are alternately laminated to form a superlattice layer, and a superlattice having a total thickness of 1.2 μm
The side cladding layer 7 is grown.

【0043】(n側光ガイド層8)続いて、シランガス
を止め、1050℃でアンドープGaNよりなるn側光
ガイド層8を0.1μmの膜厚で成長させる。このn側
光ガイド層8にn型不純物をドープしても良い。
(N-side light guide layer 8) Subsequently, the silane gas is stopped and the n-side light guide layer 8 made of undoped GaN is grown at 1050 ° C. to a thickness of 0.1 μm. The n-side light guide layer 8 may be doped with an n-type impurity.

【0044】(活性層9)次に、温度を800℃にし
て、SiドープIn0.05Ga0.95Nよりなる障壁層を1
00オングストロームの膜厚で成長させ、続いて同一温
度で、アンドープIn0.2Ga0.8Nよりなる井戸層を4
0オングストロームの膜厚で成長させる。障壁層と井戸
層とを2回交互に積層し、最後に障壁層で終わり、総膜
厚380オングストロームの多重量子井戸構造(MQ
W)の活性層を成長させる。
(Active Layer 9) Next, the temperature was set to 800 ° C., and a barrier layer made of Si-doped In 0.05 Ga 0.95 N was formed.
Then, at the same temperature, a well layer made of undoped In 0.2 Ga 0.8 N was formed in a thickness of 4 Å.
It is grown to a thickness of 0 Å. A barrier layer and a well layer are alternately stacked twice, and finally a barrier layer is completed, and a multiple quantum well structure (MQ) having a total thickness of 380 Å is formed.
The active layer of W) is grown.

【0045】(p側キャップ層10)次に、温度を10
50℃に上げ、TMG、TMA、アンモニア、Cp2M
g(シクロペンタジエニルマグネシウム)を用い、p側
光ガイド層11よりもバンドギャップエネルギーが大き
い、Mgを1×1020/cm3ドープしたp型Al0.3Ga
0.7Nよりなるp側キャップ層7を300オングストロ
ームの膜厚で成長させる。
(P-side cap layer 10)
Raise to 50 ° C, TMG, TMA, ammonia, Cp2M
g (cyclopentadienyl magnesium), p-type Al 0.3 Ga doped with Mg at 1 × 10 20 / cm 3 and having a larger band gap energy than the p-side light guide layer 11
A p-side cap layer 7 of 0.7 N is grown to a thickness of 300 Å.

【0046】(p側光ガイド層11)続いてCp2M
g、TMAを止め、1050℃で、バンドギャップエネ
ルギーがp側キャップ層10よりも小さい、アンドープ
GaNよりなるp側光ガイド層11を0.1μmの膜厚
で成長させる。
(P-side light guide layer 11) Subsequently, Cp2M
g, TMA is stopped, and at 1050 ° C., a p-side optical guide layer 11 of undoped GaN having a band gap energy smaller than that of the p-side cap layer 10 is grown to a thickness of 0.1 μm.

【0047】(p側クラッド層12)続いて、1050
℃でアンドープAl0.16Ga0.84Nよりなる層を25オ
ングストロームの膜厚で成長させ、続いてCp2Mg、
TMAを止め、アンドープGaNよりなる層を25オン
グストロームの膜厚で成長させ、総膜厚0.6μmの超
格子層よりなるp側クラッド層12を成長させる。
(P-side cladding layer 12)
A layer of undoped Al 0.16 Ga 0.84 N is grown at 25 ° C. to a thickness of 25 Å, followed by Cp 2 Mg,
The TMA is stopped, a layer made of undoped GaN is grown to a thickness of 25 Å, and a p-side cladding layer 12 made of a superlattice layer having a total thickness of 0.6 μm is grown.

【0048】(p側コンタクト層13)最後に、105
0℃で、p側クラッド層9の上に、Mgを1×1020
cm3ドープしたp型GaNよりなるp側コンタクト層1
3を150オングストロームの膜厚で成長させる。
(P-side contact layer 13) Finally, 105
At 0 ° C., Mg was added to the p-side cladding layer 9 at 1 × 10 20 /
p-side contact layer 1 made of p-type GaN doped with cm 3
3 is grown to a thickness of 150 angstroms.

【0049】以上のようにして窒化物半導体を成長させ
たウェーハを反応容器から取り出し、最上層のp側コン
タクト層の表面にSiO2よりなる保護膜を形成して、
RIE(反応性イオンエッチング)を用いSiCl4
スによりエッチングし、図3に示すように、n電極を形
成すべきn側コンタクト層5の表面を露出させる。この
ように窒化物半導体を深くエッチングするには保護膜と
してSiO2が最適である。
The wafer on which the nitride semiconductor has been grown as described above is taken out of the reaction vessel, and a protective film made of SiO 2 is formed on the surface of the uppermost p-side contact layer.
Etching is performed by SiCl 4 gas using RIE (reactive ion etching) to expose the surface of the n-side contact layer 5 on which the n-electrode is to be formed, as shown in FIG. In order to deeply etch the nitride semiconductor in this way, SiO 2 is optimal as a protective film.

【0050】次に、図6(a)に示すように、最上層の
p側コンタクト層13のほぼ全面に、PVD装置によ
り、Si酸化物(主として、SiO2)よりなる第1の
保護膜61を0.5μmの膜厚で形成した後、第1の保
護膜61の上に所定の形状のマスクをかけ、フォトレジ
ストよりなる第3の保護膜63を、ストライプ幅2μ
m、厚さ1μmで形成する。
Next, as shown in FIG. 6A, a first protective film 61 made of Si oxide (mainly SiO 2 ) is formed on almost the entire surface of the uppermost p-side contact layer 13 by a PVD apparatus. Is formed in a thickness of 0.5 μm, a mask having a predetermined shape is applied on the first protective film 61, and a third protective film 63 made of photoresist is formed with a stripe width of 2 μm.
m and a thickness of 1 μm.

【0051】次に、図6(b)に示すように第3の保護
膜63形成後、RIE(反応性イオンエッチング)装置
により、CF4ガスを用い、第3の保護膜63をマスク
として、前記第1の保護膜61をエッチングして、スト
ライプ状とする。その後エッチング液で処理してフォト
レジストのみを除去することにより、図6(c)に示す
ようにp側コンタクト層13の上にストライプ幅2μm
の第1の保護膜61が形成できる。
Next, as shown in FIG. 6B, after forming the third protective film 63, an RIE (Reactive Ion Etching) device is used, using CF 4 gas and using the third protective film 63 as a mask. The first protective film 61 is etched into a stripe shape. Thereafter, the photoresist is removed by treating with an etchant, thereby forming a stripe width of 2 μm on the p-side contact layer 13 as shown in FIG.
The first protective film 61 can be formed.

【0052】さらに、図6(d)に示すように、ストラ
イプ状の第1の保護膜61形成後、再度RIEによりS
iCl4ガスを用いて、p側コンタクト層13、および
p側クラッド層12をエッチングして、ストライプ状の
導波路領域(この場合、リッジストライプ)を形成す
る。ストライプを形成する際、そのストライプの断面形
状を図3に示すような順メサの形状とすると、横モード
がシングルモードとなりやすく非常に好ましい。
Further, as shown in FIG. 6D, after the stripe-shaped first protective film 61 is formed, S is formed again by RIE.
Using iCl 4 gas, the p-side contact layer 13 and the p-side cladding layer 12 are etched to form a stripe-shaped waveguide region (ridge stripe in this case). When a stripe is formed, it is highly preferable that the cross-sectional shape of the stripe be a forward mesa shape as shown in FIG.

【0053】リッジストライプ形成後、ウェーハをPV
D装置に移送し、図6(e)に示すように、Zr酸化物
(主としてZrO2)よりなる第2の保護膜62を、第
1の保護膜61の上と、エッチングにより露出されたp
側クラッド層12の上に0.5μmの膜厚で連続して形
成する。
After forming the ridge stripe, the wafer is
6E, a second protective film 62 made of a Zr oxide (mainly ZrO 2 ) is formed on the first protective film 61 and the p exposed by the etching as shown in FIG.
It is formed continuously on the side cladding layer 12 with a thickness of 0.5 μm.

【0054】次に、ウェーハをフッ酸に浸漬し、図6
(f)に示すように、第1の保護膜61をリフトオフ法
により除去する。
Next, the wafer is immersed in hydrofluoric acid,
As shown in (f), the first protective film 61 is removed by a lift-off method.

【0055】次に図6(g)に示すように、p側コンタ
クト層13の上の第1の保護膜61が除去されて露出し
たそのp側コンタクト層の表面にNi/Auよりなるp
電極20を形成する。但しp電極20は100μmのス
トライプ幅として、この図6(g)に示すように、第2
の保護膜62の上に渡って形成する。
Next, as shown in FIG. 6 (g), the first protective film 61 on the p-side contact layer 13 is removed and the exposed surface of the p-side contact layer is made of Ni / Au.
An electrode 20 is formed. However, the p-electrode 20 has a stripe width of 100 μm, and as shown in FIG.
Over the protective film 62 of FIG.

【0056】p電極20を形成後、図3及び図2(a)
に示すように、Si酸化膜(SiO 2)からなる絶縁性
保護膜201をp電極20上に0.1μmの膜厚で、ス
パッタリング成膜により形成する。
After the formation of the p-electrode 20, FIG. 3 and FIG.
As shown in FIG. TwoInsulation consisting of
A protective film 201 having a thickness of 0.1 μm
It is formed by sputtering film formation.

【0057】次に、絶縁性保護膜201で覆われていな
い露出しているp電極20上の全面に連続して、Tiか
らなる第1の薄膜層31を1000オングストロームの
膜厚で形成し、更に図3に示すようにストライプの側面
等にも第1の薄膜層31を形成する。この連続して形成
された第1の薄膜層31上に、後の工程で劈開により共
振面を形成する際の劈開面に一致しない大きさ、つまり
劈開面となる部分の上部を避けて、断続的にAuからな
る第2の薄膜層32を8000オングストロームの膜厚
で形成し、第1の薄膜層31及び第2の薄膜層32から
なるpパッド電極101を形成する。
Next, a first thin film layer 31 made of Ti is formed to a thickness of 1000 Å continuously on the entire surface of the exposed p-electrode 20 not covered with the insulating protective film 201. Further, as shown in FIG. 3, a first thin film layer 31 is formed on the side surface of the stripe and the like. On the first thin film layer 31 formed continuously, the first thin film layer 31 has a size that does not match the cleavage plane when the resonance plane is formed by cleavage in a later step, that is, the first thin film layer 31 is intermittently avoiding the upper part of the cleavage plane. A second thin film layer 32 made of Au is formed to a thickness of 8000 angstroms, and a p pad electrode 101 made of the first thin film layer 31 and the second thin film layer 32 is formed.

【0058】pパッド電極形成後、一番最初に露出させ
たn側コンタクト層5の表面にはTi/Alよりなるn
電極21をストライプと平行な方向で形成し、その上に
Ti/Pt/Auよりなるnパッド電極を形成する。
After the formation of the p-pad electrode, the surface of the n-side contact layer 5 exposed first is formed of n
The electrode 21 is formed in a direction parallel to the stripe, and an n pad electrode made of Ti / Pt / Au is formed thereon.

【0059】以上のようにして、n電極とp電極及びp
パッド電極とを形成したウェーハのサファイア基板を研
磨して70μmとした後、ストライプ状の電極に垂直な
方向で、基板側からバー状に劈開し、劈開面(11−0
0面、六角柱状の結晶の側面に相当する面=M面)に共
振器を作製する。共振器面にSiO2とTiO2よりなる
誘電体多層膜を形成し、最後にp電極に平行な方向で、
バーを切断して図3に示すようなレーザ素子とする。な
お共振器長は300〜500μmとすることが望まし
い。
As described above, the n-electrode, p-electrode and p-electrode
After polishing the sapphire substrate of the wafer having the pad electrodes formed thereon to 70 μm, the wafer is cleaved in a bar shape from the substrate side in a direction perpendicular to the striped electrodes, and the cleavage plane (11-0)
(0 plane, plane corresponding to the side surface of hexagonal columnar crystal = M plane). A dielectric multilayer film composed of SiO 2 and TiO 2 is formed on the resonator surface, and finally, in a direction parallel to the p-electrode,
The bar is cut to obtain a laser device as shown in FIG. The resonator length is desirably 300 to 500 μm.

【0060】このレーザ素子をヒートシンクに設置し、
それぞれの電極をワイヤーボンディングして、室温でレ
ーザ発振を試みたところ、発振波長400〜420n
m、閾値電流密度2.9kA/cm2において室温で良好
な連続発振を示す。更に、共振面を劈開により形成して
も、p電極の剥離を防止でき、電極の剥離による素子劣
化が著しく減少し、放熱性も向上し、寿命特性の良いレ
ーザ素子を効率良く製造することができる。
This laser element is placed on a heat sink,
When each electrode was wire-bonded and laser oscillation was attempted at room temperature, the oscillation wavelength was 400 to 420 n.
m, good continuous oscillation at room temperature at a threshold current density of 2.9 kA / cm 2 . Furthermore, even if the resonance surface is formed by cleavage, peeling of the p-electrode can be prevented, element deterioration due to peeling of the electrode is significantly reduced, heat dissipation is improved, and a laser element having good life characteristics can be efficiently manufactured. it can.

【0061】[実施例2]実施例1において、絶縁性保
護膜201を図2(b)のように、劈開面上部のp電極
部分まで連続して形成する他は同様にしてレーザ素子を
作製する。得られたレーザ素子は、実施例1と同様に良
好な素子特性を示し、更にp電極の剥離の防止が実施例
1よりやや良好である。
Example 2 A laser device was fabricated in the same manner as in Example 1, except that the insulating protective film 201 was continuously formed up to the p-electrode portion above the cleavage plane as shown in FIG. I do. The obtained laser device shows good device characteristics as in Example 1, and the prevention of peeling of the p-electrode is slightly better than in Example 1.

【0062】[実施例3]図4は本発明の他の実施例に
係るレーザ素子の構造を示す模式的な断面図であり、以
下この図を元に実施例3について説明する。
[Embodiment 3] FIG. 4 is a schematic sectional view showing the structure of a laser device according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, Embodiment 3 will be described with reference to FIG.

【0063】(窒化物半導体基板40)実施例1におい
て、下地層2の表面にストライプ状の保護膜3形成後、
ウェーハを再度MOVPEの反応容器内にセットし、温
度を1050℃にして、TMG、アンモニアを用い、ア
ンドープGaNを5μmの膜厚で成長させる。その後、
ウェーハをHVPE(ハイドライド気相成長法)装置に
移送し、原料にGaメタル、HClガス、及びアンモニ
アを用い、アンドープGaNよりなる窒化物半導体基板
40を200μmの膜厚で成長させる。このようにMO
VPE法により保護膜3の上に窒化物半導体を成長させ
た後、HVPE法で100μm以上のGaN厚膜を成長
させると結晶欠陥は実施例1に比較してもう一桁以上少
なくなる。窒化物半導体基板40成長後、ウェーハを反
応容器から取り出し、サファイア基板1、バッファ層
2、保護膜3、アンドープGaN層を研磨により除去
し、窒化物半導体基板40単独とする。
(Nitride Semiconductor Substrate 40) In the first embodiment, after forming the stripe-shaped protective film 3 on the surface of the underlayer 2,
The wafer is set again in the MOVPE reaction vessel, the temperature is set to 1050 ° C., and undoped GaN is grown to a thickness of 5 μm using TMG and ammonia. afterwards,
The wafer is transferred to an HVPE (hydride vapor phase epitaxy) apparatus, and a nitride semiconductor substrate 40 made of undoped GaN is grown to a thickness of 200 μm using Ga metal, HCl gas and ammonia as raw materials. In this way MO
After a nitride semiconductor is grown on the protective film 3 by the VPE method and then a GaN thick film of 100 μm or more is grown by the HVPE method, the crystal defects are reduced by one digit or more compared to the first embodiment. After the growth of the nitride semiconductor substrate 40, the wafer is taken out of the reaction vessel, and the sapphire substrate 1, the buffer layer 2, the protective film 3, and the undoped GaN layer are removed by polishing, so that the nitride semiconductor substrate 40 is used alone.

【0064】後は実施例1と同様にして、研磨側と反対
側の窒化物半導体基板40の上にn側コンタクト層5〜
p側コンタクト層13までを積層する。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, the n-side contact layers 5 to 5 are formed on the nitride semiconductor substrate 40 on the side opposite to the polishing side.
The layers up to the p-side contact layer 13 are stacked.

【0065】p側コンタクト層13成長後、実施例1と
同様にして、ストライプ状の第1の保護膜61を形成し
た後、第2の工程において、エッチングストップをn側
コンタクト層5の表面とする。後は実施例1と同様にし
て、ZrO2を主成分とする第2の保護膜62をストラ
イプ導波路の側面、及びn側コンタクト層5の表面に形
成した後、それぞれのコンタクト層に電極を形成し、形
成されたp電極上に、図4のようにSi酸化膜(SiO
2)からなる絶縁性保護膜を0.1μmの膜厚で形成す
る。次に、実施例1と同様にpパッド電極101を形成
し、図4に示すような構造のレーザ素子とする。なお共
振面を形成する場合、窒化物半導体基板の劈開面は実施
例1と同じM面とする。得られたレーザ素子は実施例1
に比較して、閾値電流密度は1.8kA/cm2にまで低
下し、寿命は3倍以上向上し、実施例1と同様にp電極
の剥離を良好に防止できる。
After the growth of the p-side contact layer 13, a striped first protective film 61 is formed in the same manner as in the first embodiment, and then, in the second step, an etching stop is made on the surface of the n-side contact layer 5. I do. Thereafter, in the same manner as in Example 1, a second protective film 62 containing ZrO 2 as a main component is formed on the side surface of the stripe waveguide and the surface of the n-side contact layer 5, and an electrode is formed on each contact layer. On the formed and formed p-electrode, as shown in FIG.
2 ) An insulating protective film made of 2 ) is formed with a thickness of 0.1 μm. Next, a p-pad electrode 101 is formed in the same manner as in the first embodiment to obtain a laser device having a structure as shown in FIG. In the case where a resonance surface is formed, the cleavage plane of the nitride semiconductor substrate is the same M plane as in the first embodiment. Example 1
, The threshold current density is reduced to 1.8 kA / cm 2 , the service life is improved three times or more, and the peeling of the p-electrode can be prevented well as in the first embodiment.

【0066】[実施例4]図5は本発明の他の実施例に
係るレーザ素子の構造を示す模式的な断面図であり、以
下この図5を用いて実施例4について説明する。
[Embodiment 4] FIG. 5 is a schematic sectional view showing the structure of a laser device according to another embodiment of the present invention. Embodiment 4 will be described below with reference to FIG.

【0067】実施例3において、窒化物半導体基板40
を作製する際にHVPE装置において原料にシランガス
を加え、Siを1×1018/cm3ドープしたGaNより
なる窒化物半導体基板50を200μmの膜厚で成長さ
せる。なおSi濃度は1×1017/cm3〜5×1019/c
m3の範囲とすることが望ましい。窒化物半導体基板50
成長後、実施例3と同様にしてサファイア基板1、バッ
ファ層2、保護膜3、アンドープGaN層を研磨して除
去し、窒化物半導体基板50単体とする。
In the third embodiment, the nitride semiconductor substrate 40
A silane gas is added to the raw material in the HVPE apparatus to produce a nitride semiconductor substrate 50 made of GaN doped with 1 × 10 18 / cm 3 of Si with a thickness of 200 μm. The Si concentration is 1 × 10 17 / cm 3 to 5 × 10 19 / c
It is preferably in the range of m 3. Nitride semiconductor substrate 50
After the growth, the sapphire substrate 1, the buffer layer 2, the protective film 3, and the undoped GaN layer are polished and removed in the same manner as in Example 3 to obtain the nitride semiconductor substrate 50 alone.

【0068】次にこの窒化物半導体基板50の上に実施
例1と同様にして、クラック防止層6〜p側コンタクト
層13までを積層成長させる。p側コンタクト層13成
長後、実施例1と同様にして、ストライプ状の第1の保
護膜61を形成した後、第2の工程において、エッチン
グストップを図5に示すn側クラッド層7の表面とす
る。後は実施例と同様にして、ZrO2を主成分とする
第2の保護膜62をストライプ導波路の側面と、n側ク
ラッド層7の表面とに形成した後、その第2の保護膜を
介してp電極20を形成する。p電極を形成後、図5及
び図2(a)に示すようにSi酸化膜(SiO2)から
なる絶縁性保護膜201を0.1μmの膜厚でスパッタ
リング成膜により形成する。
Next, on the nitride semiconductor substrate 50, a layer from the crack preventing layer 6 to the p-side contact layer 13 is grown in the same manner as in the first embodiment. After the growth of the p-side contact layer 13, a stripe-shaped first protective film 61 is formed in the same manner as in the first embodiment. In the second step, an etching stop is performed on the surface of the n-side cladding layer 7 shown in FIG. And Thereafter, in the same manner as in the embodiment, after forming the second protective film 62 mainly composed of ZrO 2 on the side surface of the stripe waveguide and the surface of the n-side cladding layer 7, the second protective film is formed. A p-electrode 20 is formed through the interposition. After the formation of the p-electrode, an insulating protective film 201 made of a Si oxide film (SiO 2 ) is formed to a thickness of 0.1 μm by sputtering as shown in FIGS.

【0069】絶縁性保護膜を形成後、絶縁性保護膜及び
p電極21上に、ストライプ長さと同一の長さとなるよ
うにTiからなる第1の薄膜層31を膜厚1000オン
グストロームで、第2の薄膜層32の形状と同様の形状
でPtよりなる第3の薄膜層を膜厚1000オングスト
ロームで、及びストライプ長さより短い形状でAuから
なる第2の薄膜層32を膜厚8000オングストローム
で順に積層形成してなるpパッド電極101を図5に示
すように形成する。第3の薄膜層は図示していないが、
第2の薄膜層と同様の形状で形成する。一方、窒化物半
導体基板の裏面側のほぼ全面にn電極21を形成する。
電極形成後、窒化物半導体基板のM面で劈開して共振面
を作製し、図5に示すような構造のレーザ素子としたと
ころ、劈開によるp電極の剥がれを防止でき、効率良く
実施例3とほぼ同等の特性を有するレーザ素子が得られ
る。
After the formation of the insulating protective film, a first thin film layer 31 made of Ti is formed on the insulating protective film and the p-electrode 21 so as to have a thickness of 1000 Å so as to have the same length as the stripe length. A third thin film layer made of Pt having a shape similar to that of the thin film layer 32 of the above is laminated in order with a thickness of 1000 Å, and a second thin film layer 32 made of Au having a shape shorter than the stripe length is formed in a thickness of 8000 Å. The formed p-pad electrode 101 is formed as shown in FIG. Although the third thin film layer is not shown,
It is formed in the same shape as the second thin film layer. On the other hand, an n-electrode 21 is formed on substantially the entire back surface of the nitride semiconductor substrate.
After the formation of the electrodes, cleavage was performed on the M-plane of the nitride semiconductor substrate to form a resonance surface, and a laser element having a structure as shown in FIG. 5 was obtained. A laser element having substantially the same characteristics as described above can be obtained.

【0070】[実施例5]前記J.J.A.P.に記載
されているレーザ素子を示す図7のレーザ素子に、図1
及び図2(a)に示すように、Si酸化膜(SiO2
からなる絶縁性保護膜を膜厚0.1μmで形成する他は
同様にしてレーザ素子を作製する。その結果、劈開によ
り共振面を形成する際に、p電極の剥がれが良好に防止
できると共に、放熱性も改善され、生産性よく素子特性
の良好なレーザ素子を得ることができる。
[Embodiment 5] J. A. P. The laser device of FIG. 7 showing the laser device described in FIG.
As shown in FIG. 2A, a Si oxide film (SiO 2 )
A laser element is manufactured in the same manner except that an insulating protective film made of is formed to a thickness of 0.1 μm. As a result, when the resonance surface is formed by cleavage, peeling of the p-electrode can be prevented well, heat dissipation can be improved, and a laser device having good device characteristics with good productivity can be obtained.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明は、実用性の更なる向上のため
に、共振面を劈開により形成してもp電極の剥がれを防
止し、生産性よく信頼性の高い寿命特性のよい窒化物半
導体レーザ素子を提供することができる。
According to the present invention, in order to further improve the practicality, even if the resonance surface is formed by cleavage, peeling of the p-electrode is prevented, and the nitride semiconductor having high productivity, high reliability and good life characteristics is provided. A laser device can be provided.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係る窒化物半導体レー
ザ素子の一部分を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a part of a nitride semiconductor laser device according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す一実施の形態に係る窒化物半導体レ
ーザ素子の一部分を示す模式的平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a part of the nitride semiconductor laser device according to one embodiment shown in FIG.

【図3】本発明の一実施の形態に係る窒化物半導体レー
ザ素子の模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a nitride semiconductor laser device according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態に係る窒化物半導体レー
ザ素子の模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a nitride semiconductor laser device according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態に係る窒化物半導体レー
ザ素子の模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a nitride semiconductor laser device according to one embodiment of the present invention.

【図6】図3〜図5のリッジ形状のストライプなどを形
成する方法の各工程を説明するための、各工程における
ウェーハの部分的な構造を示す模式的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a partial structure of a wafer in each step for explaining each step of a method for forming a ridge-shaped stripe or the like in FIGS. 3 to 5;

【図7】従来のレーザ素子の構造を示す模式的断面図で
ある。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・異種基板 2・・・下地層 3・・・窒化物半導体基板成長用の保護膜 4、40、50・・・窒化物半導体基板 5・・・n側コンタクト層 6・・・クラック防止層 7・・・n側クラッド層 8・・・n側光ガイド層 9・・・活性層 10・・・p側キャップ層 11・・・p側光ガイド層 12・・・p側クラッド層 13・・・p側コンタクト層 61・・・第1の保護膜 62・・・第2の保護膜 63・・・第3の保護膜 20・・・p電極 21・・・n電極 31・・・第1の薄膜層 32・・・第2の薄膜層 101・・・パッド電極 201・・・絶縁性保護膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Different substrate 2 ... Underlayer 3 ... Protective film for nitride semiconductor substrate growth 4, 40, 50 ... Nitride semiconductor substrate 5 ... n-side contact layer 6 ... Crack Prevention layer 7 ... n-side cladding layer 8 ... n-side light guide layer 9 ... active layer 10 ... p-side cap layer 11 ... p-side light guide layer 12 ... p-side cladding layer 13 ... p-side contact layer 61 ... first protective film 62 ... second protective film 63 ... third protective film 20 ... p electrode 21 ... n electrode 31 ... 1st thin film layer 32 ... 2nd thin film layer 101 ... pad electrode 201 ... insulating protective film

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年11月12日(1999.11.
12)
[Submission date] November 12, 1999 (1999.11.
12)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の目的は、
下記(1)〜(5)の構成により達成することができ
る。(1) 0.5〜4.0μmの幅のリッジ形状のストラ
イプと、前記リッジ形状のストライプの側面及びリッジ
形状のストライプの側面から連続しているp型又はn型
の露出面に形成された第1の絶縁膜と、前記リッジ形状
のストライプの最上層の表面全面から、前記リッジ形状
のストライプの側面に形成されている第1の絶縁膜の一
部分の表面上まで、連続して形成されたp電極と、前記
第1の絶縁膜上に形成されているp電極の一部分の表面
上から、前記p電極で覆われていない第1の絶縁膜の一
部分の表面上まで、連続して形成された第2の絶縁膜
と、前記p電極と電気的に接し、さらに、前記第2の絶
縁膜と接するように形成されたpパッド電極と、前記リ
ッジ形状のストライプ長さ方向に対して随直な方向に劈
開して形成された共振面とを、有することを特徴とする
窒化物半導体レーザ素子。 (2) 前記第1の絶縁膜が、Zrの酸化物、Hfの酸
化物、BN及びSiCのいずれか1種以上であることを
特徴とする前記(1)に記載の窒化物半導体レーザ素
子。 (3) 前記第2の絶縁膜が、 SiO2、TiO2及びA
23のいずれか1種以上であることを特徴とする前記
(1)に記載の窒化物半導体レーザ素子。(4) 前記第2の絶縁膜が、リッジ形状のストライプ
長さ方向に平行に少なくとも第1の絶縁膜上に形成され
ているp電極の両側の一部を覆って形成されていること
を特徴とする前記(1)に記載の窒化物半導体レーザ素
子。(5) 前記p電極の両側の一部分に形成されている第
2の絶縁膜が、連続して劈開面上部のp電極の一部まで
形成されてなることを特徴とする前記(4)に記載の窒
化物半導体レーザ素子。
That is, the object of the present invention is to
This can be achieved by the following configurations (1) to (5) . (1) Ridge-shaped struts having a width of 0.5 to 4.0 μm
Ip and the side and ridge of the ridge-shaped stripe
P-type or n-type continuous from the side of the shaped stripe
A first insulating film formed on an exposed surface of
From the entire surface of the uppermost layer of the stripe
Of the first insulating film formed on the side surface of the stripe
A p-electrode formed continuously up to the surface of the portion;
Partial surface of p-electrode formed on first insulating film
From above, one of the first insulating films not covered with the p-electrode
Second insulating film formed continuously up to the surface of the portion
Electrically contacting the p-electrode, and further comprising the second insulating
A p-pad electrode formed to be in contact with the edge film;
In the direction perpendicular to the length of the stripe
And a resonance surface formed by opening.
Nitride semiconductor laser device. (2) The first insulating film is made of an oxide of Zr or an acid of Hf
BN or SiC
The nitride semiconductor laser element according to the above (1), wherein
Child. (3) The second insulating film is made of SiO 2 , TiO 2 and A
The nitride semiconductor laser device according to (1), wherein the nitride semiconductor laser device is at least one of l 2 O 3 . (4) The second insulating film is formed so as to cover at least a part of both sides of a p-electrode formed on the first insulating film in parallel with a ridge-shaped stripe length direction. The nitride semiconductor laser device according to the above (1). (5) The method according to (4), wherein the second insulating film formed on a part of both sides of the p-electrode is continuously formed up to a part of the p-electrode above the cleavage plane. Nitride semiconductor laser device.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0006】つまり、本発明は、p電極の一部分からリ
ッジ形状の側面にかけて第2の絶縁膜で覆うことによ
り、劈開によるp電極の剥離を防止して放熱性を改善
し、信頼性が高く寿命特性の良好な窒化物半導体レーザ
素子を提供することができる。更に、上記構成とするこ
とにより生産性も向上する。p電極の剥離を防止したこ
とによる放熱性の向上は、p電極からpパッド電極への
熱の伝導が効率よく行われるためと考えられる。また、
リッジ形状のストライプ側面の第1の絶縁膜の上に、更
に重ねて本発明の第2の絶縁膜を形成しているので、レ
ーザ素子の絶縁性が補強され、レーザ素子の信頼性の向
上(不良の防止)の点で好ましい。本発明において、p
電極の一部分からリッジ形状のストライプ側面にかけて
第2の絶縁膜を形成するとは、p電極の一部分を覆っ
て、リッジ形状のストライプの側面方向のp電極以外の
箇所、例えば第1の絶縁膜、p側窒化物半導体層の側
面、又は基板等、にかかるように形成することを示す。
第2の絶縁膜は、p電極を押さえつけて、リッジ形状の
ストライプの最上層のp側窒化物半導体層から剥離する
のを防止する作用をする。本発明は第2の絶縁膜を上記
の如く設置することにより、レーザ素子の種々の特性に
悪影響を与えず、更に製造工程においても簡易で効率良
く行うことができ、前記課題を解決することができたも
のである。
That is, according to the present invention, by covering a portion of the p-electrode from the part of the p-electrode to the side surface of the ridge with the second insulating film , the separation of the p-electrode due to cleavage is prevented, the heat dissipation is improved, and the reliability and the life are improved. A nitride semiconductor laser device having good characteristics can be provided. Furthermore, productivity is improved by the above configuration. It is considered that the improvement in heat dissipation due to the prevention of the separation of the p-electrode is due to the efficient conduction of heat from the p-electrode to the p-pad electrode. Also,
Since the second insulating film of the present invention is further formed on the first insulating film on the side surface of the ridge-shaped stripe, the insulating property of the laser element is reinforced, and the reliability of the laser element is improved ( (Prevention of defects). In the present invention, p
From a part of the electrode to the side of the ridge-shaped stripe
To form the second insulating film means to cover a part of the p-electrode and to cover a portion other than the p-electrode in the side direction of the ridge-shaped stripe, for example, the first insulating film , the side surface of the p-side nitride semiconductor layer, or the substrate. And so on.
The second insulating film has a function of pressing down the p-electrode and preventing the ridge-shaped stripe from peeling off from the uppermost p-side nitride semiconductor layer. According to the present invention, by disposing the second insulating film as described above, various characteristics of the laser element are not adversely affected, and the manufacturing process can be simply and efficiently performed. It was done.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】このように、リッジ形状のストライプの上
部に形成されるp電極の剥がれを防止する機能をレーザ
素子に加味する必要性は、本発明者らが長時間の連続発
振が可能な実用性の高いレーザ素子を実現したことによ
り、動作条件が厳しくなり、従来は予想もつかない部分
でのわずかな不十分さの克服が、レーザ素子を実用化す
る上で必要となってきているからである。このような必
要性に対し、本発明は、p電極の劈開によるわずかな剥
離により、レーザ素子の動作中に素子劣化を引き起こし
やすくする可能性を低減すべく、第2の絶縁膜を上記の
如く形成することにより改善するものである。
As described above, the necessity of adding the function of preventing the p-electrode formed on the upper part of the ridge-shaped stripe from being peeled off to the laser element is considered to be the practicality that enables the present inventors to perform continuous oscillation for a long time. The realization of a laser device with a high level of operation has led to severe operating conditions, and it has become necessary to overcome the slight inadequacies in previously unforeseen parts in order to commercialize the laser device. . In order to cope with such a need, the present invention sets the second insulating film as described above in order to reduce the possibility that device deterioration is likely to be caused during operation of the laser device due to slight peeling due to cleavage of the p-electrode. It is improved by forming.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0008】本発明において、第2の絶縁膜が、リッジ
形状のストライプ長さ方向に平行に少なくともp電極の
両側の一部を覆って形成されていると、p電極の剥離を
防止するのに好ましい。また、本発明において、p電極
の両側の一部分に形成された第2の絶縁膜が、劈開面上
部であってリッジ形状のストライプ上部に形成されてい
るp電極の一部まで連続して形成されていると、劈開す
る際に物理的な力がかかり易い劈開面上部のp電極の密
着力を強めることができ、p電極の剥がれをより良好に
防止できる。ここで、リッジ形状のストライプ上に形成
されているp電極の劈開面付近に第2の絶縁膜を形成す
る場合、第2の絶縁膜の熱伝導性がp電極より劣るた
め、レーザ素子の動作に伴う熱を放散する作用を有する
pパッド電極の、p電極との接触をできるだけ阻害しな
いように、第2の絶縁膜を形成することが放熱性の点で
望ましい。また、本発明において、第2の絶縁膜が、S
iO2、TiO2及びAl23のいずれか1種以上である
と、p電極の剥がれを良好に防止でき、絶縁性において
も好ましく、更に、工程の簡素化によるラインの安定の
点で好ましい。
In the present invention, when the second insulating film is formed so as to cover at least a part of both sides of the p-electrode in parallel with the ridge-shaped stripe length direction, it is possible to prevent the p-electrode from peeling. preferable. In the present invention, the second insulating film formed on a part of both sides of the p-electrode is formed continuously up to a part of the p-electrode formed on the cleavage plane and on the ridge-shaped stripe. In this case, it is possible to increase the adhesion of the p-electrode above the cleavage plane where a physical force is likely to be applied when cleaving, and it is possible to more favorably prevent the p-electrode from peeling off. Here, when the second insulating film is formed near the cleavage plane of the p-electrode formed on the ridge-shaped stripe, the thermal conductivity of the second insulating film is inferior to that of the p-electrode. It is desirable to form a second insulating film from the viewpoint of heat dissipation so that the contact of the p-pad electrode having the function of dissipating the heat with the p-electrode is not hindered as much as possible. Further, in the present invention, the second insulating film is made of S
When at least one of TiO 2 , TiO 2, and Al 2 O 3 is used, peeling of the p-electrode can be favorably prevented, which is preferable in terms of insulating properties, and is further preferable in terms of line stability by simplifying the process. .

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の窒化物半導体レーザ素子
は、ストライプ側面に第1の絶縁膜を有するリッジ形状
のストライプの最上層にp電極を有し、前記リッジ形状
のストライプ長さ方向に対して垂直な方向に劈開して形
成された劈開面に共振面を有し、更にp電極の一部分か
らリッジ形状のストライプの側面にかけて第2の絶縁膜
が形成されてなり、更にこの上に、p電極に電気的に接
続して形成されたpパッド電極を有する。本発明におけ
第2の絶縁膜は、pパッド電極を形成する前に、劈開
などの物理的な力がかかってもp電極がリッジ形状のス
トライプの最上層から剥離するのを防止するために、p
電極の一部分を押さえつけるようにp電極からp電極以
外の箇所まで、例えばリッジ形状のストライプ側面にか
けて形成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A nitride semiconductor laser device according to the present invention has a p-electrode in the uppermost layer of a ridge-shaped stripe having a first insulating film on the side surface of the stripe, and extends in the length direction of the ridge-shaped stripe. A cleavage surface formed by cleavage in a direction perpendicular to the surface, a resonance surface, and a second insulating film is formed from a portion of the p-electrode to a side surface of the ridge-shaped stripe; On this, a p-pad electrode formed electrically connected to the p-electrode is provided. The second insulating film in the present invention, before forming the p-pad electrode, for physical p electrode even when a force is suffering, such as cleavage is prevented from peeling from the uppermost layer of the stripe ridge, p
The electrode is formed from the p-electrode to a portion other than the p-electrode so as to press down a part of the electrode, for example, over the ridge-shaped stripe side surface.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0010】以下に、本発明の一実施の形態を示す図1
を用いて本発明を詳細に説明する。図1は、第2の絶縁
201を形成してなる一実施の形態である窒化半導体
レーザ素子のリッジ形状のストライプの長さ方向に垂直
に切断した一部分を示す模式的断面図である。図1に
は、第1の絶縁膜62を側面に有するリッジ形状のスト
ライプの最上層のp側コンタクト層13上にp電極20
が形成され、更にp電極20上に、図1に示すように、
p電極20の両側からリッジ形状のストライプの側面に
かけて、第2の絶縁膜201を形成し、この上にpパッ
ド電極がp電極と電気的に接続するように形成されてな
る窒化物半導体レーザ素子の一部分が示されている。更
に図2に、図1の模式的断面図のpパッド電極を形成し
ていない状態の窒化物半導体レーザ素子のリッジ形状の
ストライプを有する側を真上から見た状態の一部分を示
す模式的平面図を示す。図2の中央部付近の点線は、p
電極を形成したことにより表面に現れないリッジ形状の
ストライプの位置を示すものであり、二点鎖線はp電極
の形成位置を示し、p電極上に形成された第2の絶縁膜
により覆われて表面に現れていない部分のp電極を示
す。また、図2のRはリッジ形状のストライプ幅を示
し、Pはp電極を上から見たときの幅を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The present invention will be described in detail with reference to FIG. Figure 1 shows the second insulation
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a part of the nitride semiconductor laser device according to one embodiment in which a film 201 is formed, which is cut perpendicularly to a length direction of a ridge-shaped stripe. FIG. 1 shows a p-electrode 20 on the uppermost p-side contact layer 13 of a ridge-shaped stripe having a first insulating film 62 on a side surface.
Is formed, and on the p-electrode 20, as shown in FIG.
A nitride semiconductor laser device in which a second insulating film 201 is formed from both sides of the p-electrode 20 to the side of the ridge-shaped stripe, and a p-pad electrode is formed thereon so as to be electrically connected to the p-electrode. Is shown. Further, FIG. 2 is a schematic plan view showing a part of the nitride semiconductor laser device in a state where the p-pad electrode is not formed in the schematic sectional view of FIG. 1 when a side having a ridge-shaped stripe is viewed from directly above. The figure is shown. The dotted line near the center of FIG.
The position of the ridge-shaped stripe that does not appear on the surface due to the formation of the electrode is shown. The two-dot chain line indicates the formation position of the p-electrode, and the second insulating film formed on the p-electrode. The portion of the p-electrode that is covered with and does not appear on the surface is shown. Further, R in FIG. 2 indicates a ridge-shaped stripe width, and P indicates a width when the p-electrode is viewed from above.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】本発明において、第2の絶縁膜201は、
少なくともp電極の一部分を覆ってリッジ形状のストラ
イプの側面にかけて形成されていればよく、好ましくは
図1及び図2(a)のように、p電極の両側の一部を覆
いリッジ形状のストライプの長さ方向に平行になるよう
に形成される。また、図2(b)に示すように、p電極
の両側を覆っている第2の絶縁膜201が連続して、劈
開面上部のリッジ形状のストライプの最上のp側コンタ
クト層13に接触しているp電極上[図2(b)に示す
リッジ幅Rの劈開面上部]まで連続して形成されている
と、劈開面上部の第2の絶縁膜201が劈開時に衝撃の
かかり易いp電極20の端部を押さえつけるので、p電
極の剥がれを良好に防止することができ好ましい。
In the present invention, the second insulating film 201 is
The ridge-shaped stripe may be formed so as to cover at least a part of the p-electrode and to extend to the side surface of the ridge-shaped stripe. Preferably, as shown in FIGS. 1 and 2A, both sides of the p-electrode are partially covered. It is formed so as to be parallel to the length direction. Further, as shown in FIG. 2B, a second insulating film 201 covering both sides of the p-electrode is continuous and comes into contact with the uppermost p-side contact layer 13 of the ridge-shaped stripe above the cleavage plane. If the second insulating film 201 on the upper part of the cleavage plane is apt to be subjected to an impact at the time of cleavage when the second insulating film 201 is formed continuously on the p electrode that has been formed [upper part of the cleavage plane having the ridge width R shown in FIG. 2B]. Since the end portions of the p-electrodes 20 are pressed, peeling of the p-electrode is preferably prevented, which is preferable.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0012】本発明において、第2の絶縁膜としては、
絶縁性を有する材料であれば特に限定されず、好ましく
は絶縁性を有し更にp電極の剥離を防止できる程度にレ
ーザ素子を構成する絶縁膜などとの密着力を有している
材料であり、更に好ましくは絶縁性の酸化物である。例
えば具体的には、SiO2、TiO2、Al23、Si
N、及びTaOXのいずれか1種以上からなる材料を挙
げることができ、好ましくはSiO2、TiO2、及びA
23のいずれか1種以上からなる材料を挙げることが
できる。このような材料を用いるとp電極の剥離を防止
するのに好ましい。また第2の絶縁膜は、レーザ素子の
リッジ形状のストライプ側面の絶縁性を補強することが
でき、レーザ素子の信頼性向上(不良防止)の点でも好
ましい。第2の絶縁膜の膜厚は、特に限定されないが、
例えば具体的には0.01〜1μmであり、好ましくは
0.1〜0.5μmであり、より好ましくは0.1μm
程度の膜厚を挙げることができる。第2の絶縁膜の膜厚
が上記範囲であると、p電極の剥がれを防止する点で好
ましい。前記第2の絶縁膜の材料のレーザ素子を構成す
る部位、例えば第1の絶縁膜等、との密着力の強弱や熱
の伝導性の優劣などを考慮して、第2の絶縁膜の形成さ
れる形態、膜厚等が調整される。
In the present invention, as the second insulating film ,
The material is not particularly limited as long as it has an insulating property, and is preferably a material having an insulating property and an adhesive force with an insulating film or the like constituting a laser element to such an extent that the p-electrode can be prevented from peeling off. And more preferably an insulating oxide. For example, specifically, SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , Si
Examples of the material include any one or more of N and TaO X , and preferably SiO 2 , TiO 2 , and A
Examples of the material include at least one of l 2 O 3 . Use of such a material is preferable for preventing peeling of the p-electrode. Further, the second insulating film can reinforce the insulating property on the side surface of the ridge-shaped stripe of the laser element, and is also preferable in terms of improving the reliability (prevention of failure) of the laser element. Although the thickness of the second insulating film is not particularly limited,
For example, specifically, it is 0.01-1 μm, preferably 0.1-0.5 μm, more preferably 0.1 μm
Film thickness of the order. It is preferable that the thickness of the second insulating film be in the above range in order to prevent peeling of the p-electrode. The formation of the second insulating film in consideration of the strength of adhesion to a portion of the laser device made of the material of the second insulating film , for example, the first insulating film, etc., and the thermal conductivity. The form, film thickness and the like to be formed are adjusted.

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】本発明において、第2の絶縁膜を形成する
方法としては、スパッタリング成膜を使い、フォトリソ
によるパターン上へ成膜し、形成したい部分にだけ絶縁
膜を形成する。
In the present invention, as a method of forming the second insulating film , a film is formed on a pattern by photolithography using a sputtering film forming method, and the insulating film is formed only on a portion to be formed.

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】本発明のレーザ素子で用いられる第1の絶
縁膜62としては、特に限定されないが、例えば、従来
のレーザ素子を示した図7で用いられているSiO
2や、後述のストライプ幅が0.5〜4.0μmのスト
ライプ構造の窒化物半導体レーザ素子を形成するのに好
ましい第2の保護膜(絶縁性を有する膜)として用いら
れるTi、V、Zr、Nb、Hf、Taよりなる群から
選択された少なくとも一種の元素を含む酸化物、BN、
SiC及びAlN等が挙げられる。また後述の第2の保
護膜としてSi酸化物を用いることもでき、この場合
は、後述の第1の保護膜の材料としてSi酸化物よりエ
ッチングされ易い材料を選択して行われる。
The first pump used in the laser device of the present invention
The edge film 62 is not particularly limited, but may be, for example, SiO 2 used in FIG. 7 showing a conventional laser device.
2 and Ti, V, Zr used as a second protective film (insulating film) preferable for forming a nitride semiconductor laser device having a stripe structure having a stripe width of 0.5 to 4.0 μm, which will be described later. , Nb, Hf, an oxide containing at least one element selected from the group consisting of Ta, BN,
SiC and AlN are mentioned. In addition, a Si oxide can be used as a second protective film described later. In this case, a material that is more easily etched than the Si oxide is selected as a material for the first protective film described later.

【手続補正12】[Procedure amendment 12]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0056[Correction target item name] 0056

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0056】p電極20を形成後、図3及び図2(a)
に示すように、Si酸化膜(SiO 2)からなる第2の
絶縁膜201をp電極20上に0.1μmの膜厚で、ス
パッタリング成膜により形成する。
After the formation of the p-electrode 20, FIG. 3 and FIG.
As shown in FIG. TwoConsisting ofSecond
Insulating film201 is formed on the p-electrode 20 with a thickness of 0.1 μm.
It is formed by sputtering film formation.

【手続補正13】[Procedure amendment 13]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0057[Correction target item name] 0057

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0057】次に、第2の絶縁膜201で覆われていな
い露出しているp電極20上の全面に連続して、Tiか
らなる第1の薄膜層31を1000オングストロームの
膜厚で形成し、更に図3に示すようにストライプの側面
等にも第1の薄膜層31を形成する。この連続して形成
された第1の薄膜層31上に、後の工程で劈開により共
振面を形成する際の劈開面に一致しない大きさ、つまり
劈開面となる部分の上部を避けて、断続的にAuからな
る第2の薄膜層32を8000オングストロームの膜厚
で形成し、第1の薄膜層31及び第2の薄膜層32から
なるpパッド電極101を形成する。
Next, a first thin film layer 31 made of Ti is formed to a thickness of 1000 Å continuously on the entire surface of the exposed p-electrode 20 not covered with the second insulating film 201. Then, as shown in FIG. 3, a first thin film layer 31 is also formed on the side surface of the stripe and the like. On the first thin film layer 31 formed continuously, the first thin film layer 31 has a size that does not match the cleavage plane when the resonance plane is formed by cleavage in a later step, that is, the first thin film layer 31 is intermittently avoiding the upper part of the cleavage plane. A second thin film layer 32 made of Au is formed to a thickness of 8000 angstroms, and a p pad electrode 101 made of the first thin film layer 31 and the second thin film layer 32 is formed.

【手続補正14】[Procedure amendment 14]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0061[Correction target item name] 0061

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0061】[実施例2]実施例1において、第2の絶
縁膜201を図2(b)のように、劈開面上部のp電極
部分まで連続して形成する他は同様にしてレーザ素子を
作製する。得られたレーザ素子は、実施例1と同様に良
好な素子特性を示し、更にp電極の剥離の防止が実施例
1よりやや良好である。
[Embodiment 2] In Embodiment 1, the second absolute
A laser element is manufactured in the same manner except that the edge film 201 is continuously formed up to the p-electrode portion above the cleavage plane as shown in FIG. The obtained laser device shows good device characteristics as in Example 1, and the prevention of peeling of the p-electrode is slightly better than in Example 1.

【手続補正15】[Procedure amendment 15]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0065[Correction target item name] 0065

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0065】p側コンタクト層13成長後、実施例1と
同様にして、ストライプ状の第1の保護膜61を形成し
た後、第2の工程において、エッチングストップをn側
コンタクト層5の表面とする。後は実施例1と同様にし
て、ZrO2を主成分とする第2の保護膜62をストラ
イプ導波路の側面、及びn側コンタクト層5の表面に形
成した後、それぞれのコンタクト層に電極を形成し、形
成されたp電極上に、図4のようにSi酸化膜(SiO
2)からなる第2の絶縁膜を0.1μmの膜厚で形成す
る。次に、実施例1と同様にpパッド電極101を形成
し、図4に示すような構造のレーザ素子とする。なお共
振面を形成する場合、窒化物半導体基板の劈開面は実施
例1と同じM面とする。得られたレーザ素子は実施例1
に比較して、閾値電流密度は1.8kA/cm2にまで低
下し、寿命は3倍以上向上し、実施例1と同様にp電極
の剥離を良好に防止できる。
After the growth of the p-side contact layer 13, a striped first protective film 61 is formed in the same manner as in the first embodiment. In the second step, an etching stop is made on the surface of the n-side contact layer 5. I do. Thereafter, in the same manner as in Example 1, a second protective film 62 containing ZrO 2 as a main component is formed on the side surface of the stripe waveguide and on the surface of the n-side contact layer 5, and an electrode is formed on each contact layer. As shown in FIG. 4, an Si oxide film (SiO 2
2 ) A second insulating film having a thickness of 0.1 μm is formed. Next, a p-pad electrode 101 is formed in the same manner as in the first embodiment to obtain a laser device having a structure as shown in FIG. When forming a resonance plane, the cleavage plane of the nitride semiconductor substrate is the same M plane as in the first embodiment. The obtained laser device is the same as in Example 1.
, The threshold current density is reduced to 1.8 kA / cm 2 , the service life is improved three times or more, and the peeling of the p-electrode can be prevented well as in the first embodiment.

【手続補正16】[Procedure amendment 16]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0068[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0068】次にこの窒化物半導体基板50の上に実施
例1と同様にして、クラック防止層6〜p側コンタクト
層13までを積層成長させる。p側コンタクト層13成
長後、実施例1と同様にして、ストライプ状の第1の保
護膜61を形成した後、第2の工程において、エッチン
グストップを図5に示すn側クラッド層7の表面とす
る。後は実施例と同様にして、ZrO2を主成分とする
第2の保護膜62をストライプ導波路の側面と、n側ク
ラッド層7の表面とに形成した後、その第2の保護膜を
介してp電極20を形成する。p電極を形成後、図5及
び図2(a)に示すようにSi酸化膜(SiO2)から
なる第2の絶縁膜201を0.1μmの膜厚でスパッタ
リング成膜により形成する。
Next, on the nitride semiconductor substrate 50, a layer from the crack preventing layer 6 to the p-side contact layer 13 is grown in the same manner as in the first embodiment. After the growth of the p-side contact layer 13, a stripe-shaped first protective film 61 is formed in the same manner as in the first embodiment. In the second step, an etching stop is performed on the surface of the n-side cladding layer 7 shown in FIG. And Thereafter, in the same manner as in the embodiment, after forming the second protective film 62 mainly composed of ZrO 2 on the side surface of the stripe waveguide and the surface of the n-side cladding layer 7, the second protective film is formed. A p-electrode 20 is formed through the interposition. After the formation of the p-electrode, as shown in FIGS. 5 and 2A, a second insulating film 201 made of a Si oxide film (SiO 2 ) is formed to a thickness of 0.1 μm by sputtering.

【手続補正17】[Procedure amendment 17]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0069[Correction target item name] 0069

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0069】第2の絶縁膜を形成後、第2の絶縁膜及び
p電極21上に、ストライプ長さと同一の長さとなるよ
うにTiからなる第1の薄膜層31を膜厚1000オン
グストロームで、第2の薄膜層32の形状と同様の形状
でPtよりなる第3の薄膜層を膜厚1000オングスト
ロームで、及びストライプ長さより短い形状でAuから
なる第2の薄膜層32を膜厚8000オングストローム
で順に積層形成してなるpパッド電極101を図5に示
すように形成する。第3の薄膜層は図示していないが、
第2の薄膜層と同様の形状で形成する。一方、窒化物半
導体基板の裏面側のほぼ全面にn電極21を形成する。
電極形成後、窒化物半導体基板のM面で劈開して共振面
を作製し、図5に示すような構造のレーザ素子としたと
ころ、劈開によるp電極の剥がれを防止でき、効率良く
実施例3とほぼ同等の特性を有するレーザ素子が得られ
る。
[0069] After forming the second insulating film, over the second insulating film and the p-electrode 21, a first thin film layer 31 made of Ti so that the stripe length the same length and a thickness of 1000 Å, A third thin film layer made of Pt and having a thickness similar to that of the second thin film layer 32 and having a thickness of 1000 angstroms, and a second thin film layer 32 made of Au and having a shape shorter than the stripe length having a thickness of 8000 angstroms. A p-pad electrode 101 is formed as shown in FIG. Although the third thin film layer is not shown,
It is formed in the same shape as the second thin film layer. On the other hand, an n-electrode 21 is formed on substantially the entire back surface of the nitride semiconductor substrate.
After the formation of the electrodes, cleavage was performed on the M-plane of the nitride semiconductor substrate to form a resonance surface, and a laser element having a structure as shown in FIG. 5 was obtained. A laser element having substantially the same characteristics as described above can be obtained.

【手続補正18】[Procedure amendment 18]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0070[Correction target item name] 0070

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0070】[実施例5]前記J.J.A.P.に記載
されているレーザ素子を示す図7のレーザ素子に、図1
及び図2(a)に示すように、Si酸化膜(SiO2
からなる第2の絶縁膜を膜厚0.1μmで形成する他は
同様にしてレーザ素子を作製する。その結果、劈開によ
り共振面を形成する際に、p電極の剥がれが良好に防止
できると共に、放熱性も改善され、生産性よく素子特性
の良好なレーザ素子を得ることができる。
[Embodiment 5] J. A. P. The laser device of FIG. 7 showing the laser device described in FIG.
As shown in FIG. 2A, a Si oxide film (SiO 2 )
A laser device is manufactured in the same manner except that a second insulating film made of is formed to a thickness of 0.1 μm. As a result, when the resonance surface is formed by cleavage, peeling of the p-electrode can be favorably prevented, heat dissipation can be improved, and a laser device having good device characteristics with good productivity can be obtained.

【手続補正19】[Procedure amendment 19]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【符号の説明】 1・・・異種基板 2・・・下地層 3・・・窒化物半導体基板成長用の保護膜 4、40、50・・・窒化物半導体基板 5・・・n側コンタクト層 6・・・クラック防止層 7・・・n側クラッド層 8・・・n側光ガイド層 9・・・活性層 10・・・p側キャップ層 11・・・p側光ガイド層 12・・・p側クラッド層 13・・・p側コンタクト層 61・・・第1の保護膜 62・・・第2の保護膜(第1の絶縁膜) 63・・・第3の保護膜 20・・・p電極 21・・・n電極 31・・・第1の薄膜層 32・・・第2の薄膜層 101・・・パッド電極 201・・・第2の絶縁膜 [Description of Reference Numerals] 1 ... heterogeneous substrate 2 ... underlayer 3 ... protective film for growing nitride semiconductor substrate 4, 40, 50 ... nitride semiconductor substrate 5 ... n-side contact layer 6 crack preventing layer 7 n-side cladding layer 8 n-side light guide layer 9 active layer 10 p-side cap layer 11 p-side light guide layer 12 · P-side cladding layer 13 ··· p-side contact layer 61 ··· first protection film 62 ··· second protection film (first insulating film) 63 ··· third protection film 20 ··· -P electrode 21 ... n electrode 31 ... first thin film layer 32 ... second thin film layer 101 ... pad electrode 201 ... second insulating film

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ストライプ側面に絶縁膜を有するリッジ
形状のストライプを有し、該ストライプの最上層にp電
極を有し、前記リッジ形状のストライプ長さ方向に対し
て垂直な方向に劈開して形成された劈開面に共振面を有
する窒化物半導体レーザ素子において、 前記p電極の一部分からリッジ形状のストライプの側面
にかけて形成された絶縁性保護膜を有し、更にこの上
に、p電極に電気的に接続して形成されたpパッド電極
を有することを特徴とする窒化物半導体レーザ素子。
1. A ridge-shaped stripe having an insulating film on a side surface of the stripe, a p-electrode on an uppermost layer of the stripe, and cleavage in a direction perpendicular to a length direction of the ridge-shaped stripe. A nitride semiconductor laser device having a resonance surface on a formed cleavage plane, comprising: an insulating protective film formed from a part of the p-electrode to a side surface of a ridge-shaped stripe; A nitride semiconductor laser device having a p-pad electrode formed by electrical connection.
【請求項2】 前記絶縁性保護膜が、リッジ形状のスト
ライプ長さ方向に平行に少なくともp電極の両側の一部
を覆って形成されていることを特徴とする請求項1に記
載の窒化物半導体レーザ素子。
2. The nitride according to claim 1, wherein the insulating protective film is formed so as to cover at least a part of both sides of the p-electrode in parallel with a ridge-shaped stripe length direction. Semiconductor laser device.
【請求項3】 前記p電極の両側の一部分に形成されて
いる絶縁性保護膜が、連続して劈開面上部のp電極の一
部まで形成されてなることを特徴とする請求項2に記載
の窒化物半導体レーザ素子。
3. The p-electrode according to claim 2, wherein the insulating protective films formed on portions on both sides of the p-electrode are continuously formed up to a portion of the p-electrode above the cleavage plane. Nitride semiconductor laser device.
【請求項4】 前記絶縁性保護膜が、SiO2、TiO2
及びAl23のいずれか1種以上であることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ
素子。
4. The insulating protective film is made of SiO 2 , TiO 2
And nitride semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 3, wherein the Al is 2 O 3 of any one or more.
JP10284346A 1998-10-06 1998-10-06 Nitride semiconductor laser device Expired - Fee Related JP3031415B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10284346A JP3031415B1 (en) 1998-10-06 1998-10-06 Nitride semiconductor laser device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10284346A JP3031415B1 (en) 1998-10-06 1998-10-06 Nitride semiconductor laser device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3031415B1 JP3031415B1 (en) 2000-04-10
JP2000114664A true JP2000114664A (en) 2000-04-21

Family

ID=17677400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10284346A Expired - Fee Related JP3031415B1 (en) 1998-10-06 1998-10-06 Nitride semiconductor laser device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3031415B1 (en)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345519A (en) * 2000-06-01 2001-12-14 Nichia Chem Ind Ltd Laser element
JP2002026443A (en) * 2000-07-04 2002-01-25 Sanyo Electric Co Ltd Nitride-based semiconductor element and its manufacturing method
JP2002344084A (en) * 2001-05-11 2002-11-29 Sony Corp Multi-beam semiconductor light-emitting device and manufacturing method therefor
EP1306944A1 (en) * 2000-06-08 2003-05-02 Nichia Corporation Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
JP2005101483A (en) * 2002-11-25 2005-04-14 Nichia Chem Ind Ltd Ridge waveguide type semiconductor laser
JP2005303272A (en) * 2004-03-15 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device and method of fabricating the same
JP2006303430A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Samsung Electro Mech Co Ltd Flip-chip nitride semiconductor light-emitting element
JP2006313888A (en) * 2005-05-03 2006-11-16 Samsung Electro Mech Co Ltd Nitride semiconductor light emitting element and its manufacturing method
JP2007149881A (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor light-emitting element and light-emitting device
JP2007165448A (en) * 2005-12-12 2007-06-28 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor laser element and manufacturing method thereof
JP2007165344A (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Sharp Corp Nitride semiconductor laser element, and method of manufacturing same
JP2007189075A (en) * 2006-01-13 2007-07-26 Sharp Corp Semiconductor laser element, and manufacturing method, mounting structure and mounting method thereof
CN100367508C (en) * 2000-12-22 2008-02-06 大连路明科技集团有限公司 Improved light emitting diode
JP2008226999A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing semiconductor optical element
JP2008282880A (en) * 2007-05-08 2008-11-20 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing semiconductor optical device
JP2008282930A (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Toyoda Gosei Co Ltd Light-emitting device
US7585688B2 (en) 2007-03-29 2009-09-08 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing semiconductor optical device
US7611916B2 (en) 2008-03-05 2009-11-03 Mitsubishi Electric Corporation Method of manufacturing semiconductor optical element
JP2010258064A (en) * 2009-04-22 2010-11-11 Nichia Corp Semiconductor element, and method of manufacturing the same
JP2011014891A (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Nichia Corp Semiconductor element and method of manufacturing the same
US7981704B2 (en) 2006-10-16 2011-07-19 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing semiconductor optical device
US9590389B2 (en) 2014-10-31 2017-03-07 Nichia Corporation Semiconductor laser element
WO2022201771A1 (en) * 2021-03-25 2022-09-29 ソニーグループ株式会社 Semiconductor laser
WO2023175737A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 三菱電機株式会社 Semiconductor laser

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1203596C (en) * 2000-02-16 2005-05-25 日亚化学工业株式会社 Nitride semiconductor laser device
CN100375349C (en) * 2000-06-08 2008-03-12 日亚化学工业株式会社 Semiconductor laser device and method of manufacturing the same
CN111933791A (en) * 2020-09-07 2020-11-13 浙江驰拓科技有限公司 Magnetic random access memory device and method of manufacturing the same

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345519A (en) * 2000-06-01 2001-12-14 Nichia Chem Ind Ltd Laser element
EP1306944A1 (en) * 2000-06-08 2003-05-02 Nichia Corporation Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
US7709281B2 (en) 2000-06-08 2010-05-04 Nichia Corporation Semiconductor laser device and method of manufacturing the same
US6925101B2 (en) 2000-06-08 2005-08-02 Nichia Corporation Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
US7470555B2 (en) 2000-06-08 2008-12-30 Nichia Corporation Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
EP1306944A4 (en) * 2000-06-08 2005-11-30 Nichia Corp Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
JP2002026443A (en) * 2000-07-04 2002-01-25 Sanyo Electric Co Ltd Nitride-based semiconductor element and its manufacturing method
CN100367508C (en) * 2000-12-22 2008-02-06 大连路明科技集团有限公司 Improved light emitting diode
JP4662006B2 (en) * 2001-05-11 2011-03-30 ソニー株式会社 Multi-beam semiconductor light emitting device
JP2002344084A (en) * 2001-05-11 2002-11-29 Sony Corp Multi-beam semiconductor light-emitting device and manufacturing method therefor
JP2005101483A (en) * 2002-11-25 2005-04-14 Nichia Chem Ind Ltd Ridge waveguide type semiconductor laser
JP2005303272A (en) * 2004-03-15 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device and method of fabricating the same
JP2006303430A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Samsung Electro Mech Co Ltd Flip-chip nitride semiconductor light-emitting element
JP2006313888A (en) * 2005-05-03 2006-11-16 Samsung Electro Mech Co Ltd Nitride semiconductor light emitting element and its manufacturing method
JP2007149881A (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor light-emitting element and light-emitting device
JP2007165344A (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Sharp Corp Nitride semiconductor laser element, and method of manufacturing same
JP4535997B2 (en) * 2005-12-09 2010-09-01 シャープ株式会社 Nitride semiconductor laser device and manufacturing method thereof
US7842956B2 (en) 2005-12-09 2010-11-30 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor laser element and fabrication method thereof
JP2007165448A (en) * 2005-12-12 2007-06-28 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor laser element and manufacturing method thereof
JP2007189075A (en) * 2006-01-13 2007-07-26 Sharp Corp Semiconductor laser element, and manufacturing method, mounting structure and mounting method thereof
US7981704B2 (en) 2006-10-16 2011-07-19 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing semiconductor optical device
JP2008226999A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing semiconductor optical element
US7585688B2 (en) 2007-03-29 2009-09-08 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing semiconductor optical device
JP2008282880A (en) * 2007-05-08 2008-11-20 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing semiconductor optical device
US7751456B2 (en) 2007-05-08 2010-07-06 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing semiconductor optical device
JP2008282930A (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Toyoda Gosei Co Ltd Light-emitting device
US7611916B2 (en) 2008-03-05 2009-11-03 Mitsubishi Electric Corporation Method of manufacturing semiconductor optical element
JP2010258064A (en) * 2009-04-22 2010-11-11 Nichia Corp Semiconductor element, and method of manufacturing the same
US9318874B2 (en) 2009-06-03 2016-04-19 Nichia Corporation Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP2015167263A (en) * 2009-06-03 2015-09-24 日亜化学工業株式会社 semiconductor laser element
JP2011014891A (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Nichia Corp Semiconductor element and method of manufacturing the same
US9692208B2 (en) 2009-06-03 2017-06-27 Nichia Corporation Method of manufacturing semiconductor device
EP3217491A1 (en) * 2009-06-03 2017-09-13 Nichia Corporation Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US9590389B2 (en) 2014-10-31 2017-03-07 Nichia Corporation Semiconductor laser element
US9806496B2 (en) 2014-10-31 2017-10-31 Nichia Corporation Semiconductor laser element
WO2022201771A1 (en) * 2021-03-25 2022-09-29 ソニーグループ株式会社 Semiconductor laser
WO2023175737A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 三菱電機株式会社 Semiconductor laser

Also Published As

Publication number Publication date
JP3031415B1 (en) 2000-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3031415B1 (en) Nitride semiconductor laser device
US7664151B2 (en) Nitride semiconductor laser diode
JP2003258370A (en) Semiconductor laser element and optical module
JP6094632B2 (en) Semiconductor laser element
JP5098135B2 (en) Semiconductor laser element
JP4529372B2 (en) Semiconductor laser element
JPH11330610A (en) Nitride semiconductor laser
JP4043087B2 (en) Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device
JP4493041B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device
JP5670009B2 (en) Nitride semiconductor laser device
JP3896723B2 (en) Nitride semiconductor laser device and manufacturing method thereof
JP4457417B2 (en) Nitride semiconductor laser device
JP4474887B2 (en) Semiconductor laser element
JP2000058972A (en) Nitride semiconductor laser element
JP3498577B2 (en) Nitride semiconductor laser device
JP2004253545A (en) Nitride semiconductor element and manufacturing method thereof
JP3216118B2 (en) Nitride semiconductor device and method of manufacturing the same
US8139620B2 (en) Nitride semiconductor laser device
JP2000216502A (en) Manufacture of nitride semiconductor element
JP3424634B2 (en) Nitride semiconductor laser device
JP2003273463A (en) Nitride semiconductor laser element and method of manufacturing the same
JP2005101536A (en) Nitride semiconductor laser element
JP4826052B2 (en) Nitride semiconductor laser device
JPH10303493A (en) Nitride semiconductor laser
JP3278108B2 (en) Method for manufacturing nitride semiconductor laser element

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080210

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130210

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130210

Year of fee payment: 13

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees