JP2004063711A

JP2004063711A - 半導体レーザ素子及び半導体レーザ装置

Info

Publication number: JP2004063711A
Application number: JP2002219110A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakamura; 中村　厚; Hiroshi Naka; 仲　弘
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】半導体レーザ素子の信頼度を初期特性検査で判定することが可能な技術を提供する。
【解決手段】本発明の半導体レーザ素子は、半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられたクラッド層及び前記クラッド層上に設けられたコンタクト層を含むリッジと、前記リッジの側面を覆うようにして設けられた絶縁膜と、前記リッジを覆うようにして前記絶縁膜上に設けられ、かつ前記コンタクト層に接続された電極とを有し、
前記電極は、前記絶縁膜上に設けられたＴｉ膜及び前記Ｔｉ膜上に設けられたＡｕ膜を含み、
前記Ｔｉ膜は、前記リッジ側面での膜厚が１０ｎｍ以下になっている。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ素子及びそれを用いた半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ装置は、光通信用光源や情報機器用光源として多用されている。この半導体レーザ装置においては、様々なパッケージ構造のものが製品化されている。また、半導体レーザ装置に組み込まれる半導体レーザ素子（半導体レーザチップ）においても、様々な構造のものが製品化されており、その中の一つに例えばリッジ型と呼ばれる半導体レーザ素子が知られている。
【０００３】
リッジ型半導体レーザ素子は、例えば、化合物半導体からなる半導体基板と、前記半導体基板の主面上に設けられた第１クラッド層と、前記第１クラッド層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられた第２クラッド層と、前記第２クラッド層上に設けられたエッチングストップ層と、前記エッチングストップ層上に設けられたストライプ状のリッジと、前記リッジの側面及び上面を覆うようにして前記エッチングストップ層上に設けられた絶縁膜とを有する構造になっている。前記リッジは、前記エッチングストップ層上に設けられた第３クラッド層と、前記第３クラッド層上に設けられたコンタクト層とを有する構造になっている。前記コンタクト層には、前記絶縁膜に形成された開口部を通して第１電極（例えばアノード電極）が電気的に接続されており、前記半導体基板の主面と反対側の裏面には、この半導体基板と電気的に接続された第２電極（例えばカソード電極）が設けられている。
【０００４】
前記第１電極は、例えば、前記絶縁膜側からＴｉ膜、Ｐｔ膜、Ａｕ膜を順次積層した構造になっている。Ｔｉ膜は、主にＡｕ膜の原子がリッジに入り込む拡散現象を抑制する目的として設けられ、Ｐｔ膜は、主にＴｉ膜とＡｕ膜との接着性を高める目的にとして設けられ、Ａｕ膜は、主に酸化の抑制及び低抵抗化を図る目的として設けられている。
【０００５】
なお、第１電極にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造を用いたリッジ型半導体レーザ素子については、例えば、ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　ＥＬＥＣＴＲＯＮ　ＤＥＶＩＣＥＳ，ＶＯＬ．４６，ＮＯ．８，ＡＵＧＵＳＴ　１９９９〔Ｈｉｇｈ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｌｏｗ　Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　Ｃｕｒｒｅｎｔ，ａｎｄ　Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　１×１２　Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ　Ｓｔｒａｉｎ−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｗｅｌｌ　Ｌａｓｅｒ　Ａｒｒａｙ　ｉｎ　１．５μｍ〕に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
第１電極にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造を用いたリッジ型半導体レーザ素子では、リッジの側面における絶縁膜のカバレッジ状態が信頼性に大きく影響する。例えば酸化シリコン膜等の絶縁膜はＡｕの拡散に対してバリア効果があるため、リッジの側面における絶縁膜のカバレッジが完全な場合は、リッジの側面における第１電極のＴｉ膜カバレッジが不完全であっても、リッジの側面を通して第１電極のＡｕ膜からリッジに入り込むＡｕの拡散を阻止できるが、リッジの側面における絶縁膜のカバレッジが不完全な場合は、Ａｕ膜からリッジにＡｕが拡散してしまう。Ａｕは結晶に対して拡散し易いため、リッジに入り込んだＡｕは時間の経過と共に更に拡散し、リッジの直下における活性層の部分に設けられた共振領域（発光部）に到達する。Ａｕが拡散した拡散領域は光を吸収してしまうため、共振領域にＡｕが入り込むことにより、電流を光に変換する変換効率が低くなる。従って、第１電極にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造を用いたリッジ型半導体レーザ素子においては、リッジの側面における絶縁膜のカバレッジ状態が信頼性に大きく影響するため、リッジの側面が絶縁膜で完全に覆われるようにプロセス条件を選定して製造する必要がある。
【０００７】
しかしながら、製造のバラツキやプロセス不具合等によってリッジの側面における絶縁膜のカバレッジが不完全になる場合がある。そこで、従来は、製品の品質及び信頼性レベルを得るために、故障メカニズムに則した試験によって潜在欠陥の製品を排除するエージング試験を実施し、リッジ側面における絶縁膜のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子を排除して（取り除いている）いる。
【０００８】
しかしながら、エージング試験はリッジ型半導体レーザ素子をパッケージンした後に実施されるため、リッジ側面における絶縁膜のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子の数に相当する分、パッケージングが無駄になる。このようなパッケージングの無駄は、半導体レーザ装置の製造コストに影響するため、製造コストが高くなる。
【０００９】
そこで、本発明者は、第１電極にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造を用いたリッジ型半導体レーザ素子について検討した結果、リッジの側面における絶縁膜のカバレッジが不完全で、しかもリッジの側面におけるＴｉ膜の膜厚が１０ｎｍ以下の場合、熱処理によって素子の特性が変動する現象を見出し、この現象を利用して、リッジ型半導体レーザ素子をパッケージングする前の初期特性検査において、リッジ側面における絶縁膜のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子を取り除くことができないか考え、本発明をなした。
【００１０】
本発明の目的は、半導体レーザ素子の信頼度を初期特性検査で判定することが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、半導体レーザ装置の低コスト化を図ることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００１２】
手段（１）：本発明の半導体レーザ素子は、半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられたクラッド層及び前記クラッド層上に設けられたコンタクト層を含むリッジと、前記リッジの側面を覆うようにして設けられた絶縁膜と、前記リッジを覆うようにして前記絶縁膜上に設けられ、かつ前記コンタクト層に接続された電極とを有し、
前記電極は、前記絶縁膜上に設けられたＴｉ膜及び前記Ｔｉ膜上に設けられたＡｕ膜を含み、
前記Ｔｉ膜は、前記リッジ側面での膜厚が１０ｎｍ以下になっている。
【００１３】
手段（２）：本発明の半導体レーザ素子の製造は、
半導体基板上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に設けられたクラッド層及び前記クラッド層上に設けられたコンタクト層を有するリッジを形成する工程と、
前記リッジを覆うようにして絶縁膜を形成する工程と、
前記コンタクト層に接続される電極であって、前記リッジを覆うようにして前記絶縁膜上に設けられたＴｉ膜及び前記リッジを覆うようにして前記Ｔｉ膜上に設けられたＡｕ膜を含み、前記リッジの側面での前記Ｔｉ膜の膜厚が１０ｎｍ以下の電極を形成する工程と、
前記コンタクト層と前記電極とのオーミックコンタクト特性を高める熱処理を施す工程とを含む。
【００１４】
手段（３）：本発明の半導体レーザ装置（半導体レーザモジュール）は、半導体レーザ素子を有し、
前記半導体レーザ素子は、半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられたクラッド層及び前記クラッド層上に設けられたコンタクト層を含むリッジと、前記リッジの側面を覆うようにして設けられた絶縁膜と、前記リッジを覆うようにして前記絶縁膜上に設けられ、かつ前記コンタクト層に接続された電極とを有し、
前記電極は、前記絶縁膜上に設けられたＴｉ膜及び前記Ｔｉ膜上に設けられたＡｕ膜を含み、
前記Ｔｉ膜は、前記リッジ側面での膜厚が１０ｎｍ以下になっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
本実施形態では、リッジ型半導体レーザ素子を有するバタフライ型半導体レーザ装置に本発明を適用した例について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の半導体レーザ装置の内部構造を示す斜視図であり、
図２は、本実施形態の半導体レーザ装置に組み込まれる半導体レーザ素子の概略構成を示す斜視図であり、
図３は、本実施形態の半導体レーザ装置に組み込まれる半導体レーザ素子の一部を示す断面図であり、
図４は、本実施形態の半導体レーザ装置の製造工程を示すフローチャートであり、
図５乃至図１０は、本実施形態の半導体レーザ装置に組み込まれる半導体レーザ素子の製造工程中における断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の半導体レーザ装置１は、封止体２、台座３、コイル素子４、受光素子（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）５、リッジ型半導体レーザ素子（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）６、複数のボンディングワイヤ７、複数のリード８、及び光ファイバ９等を有する構成になっている。
【００１９】
封止体２は、これに限定されないが、例えば、一面が開放された箱形のパッケージ本体２ａと、このパッケージ本体２ａの一面を覆うようにして固定された蓋２ｂとを有する構造になっている。
【００２０】
台座３、コイル素子４、受光素子５、リッジ型半導体レーザ素子６、複数のボンディングワイヤ７等は、パッケージ本体２ａ及び蓋２ｂで構成されたキャビティの中（封止体２の中）に配置されている。複数のリード８、光ファイバ９は、封止体２の内外に亘って延在し、パッケージ本体２ａに固定されている。
【００２１】
台座３は、例えばシリコンからなる基板を主体とする構造になっている。台座３の主面には、複数の配線、及び光ファイバ９の位置決めに使用される溝が設けられている。
【００２２】
コイル素子４、受光素子５、リッジ型半導体レーザ素子６は、台座３の主面上に配置されている。これらの素子は、例えば互いに反対側に位置する主面及び裏面に夫々電極を有する構成になっている。これらの素子の主面側の電極は、ボンディングワイヤ７を介して、対応する台座３の配線又はリード８と夫々電気的に接続され、これらの素子の裏面側の電極は、導電性の接着材を介在して、対応する台座３の配線と電気的に接続されている。また、台座３の各配線は、ボンディングワイヤ７を介して、対応するリード９と電気的に接続されている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、リッジ型半導体レーザ素子６は、化合物半導体、例えばＩｎＰからなる半導体基板１０の主面上に、ＩｎＡｌＡｓからなる第１クラッド層１１、ＩｎＧａＡｌＡｓからなるＳＣＨ層（セパレート・コンファイメント・ヘテロストラクチャー：光閉じ込め層）１２、ＩｎＧａＡｌＡｓからなる活性層１３、ＩｎＧａＡｌＡｓからなるＳＣＨ層１４、ＩｎＡｌＡｓからなる第２クラッド層１５、ＩｎＧａＡｌＡｓからなるエッチングストップ層１６を順次積層した構造になっている。
【００２４】
活性層１３上であってエッチングストップ層１６上には、Ｘ方向に沿って延在するストライプ状のリッジ１９が設けられている。リッジ１９は、エッチングストップ層１６上に設けられた第３クラッド層１７、及び第３クラッド層１７上に設けられたコンタクト層１８を有する構造になっている。第３クラッド層１７は例えばＩｎＰからなり、コンタクト層１８は例えばＩｎＧａＡｓからなる。
【００２５】
活性層１３上であってエッチングストップ層１６上には、リッジ１９の２つの側面（Ｘ方向と直行するＹ方向において互いに反対側に位置する２つの側面）、及びリッジ１９の両脇のエッチングストップ層１６を覆うようにして、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる絶縁膜２０が設けられている。
【００２６】
リッジ１９において、コンタクト層１８は、その上面の全域が絶縁膜２０から露出され（絶縁膜２０で覆われておらず）、第３クラッド層１７は、その側面が絶縁膜２０によって完全に覆われている。
【００２７】
絶縁膜２０上には、リッジ１９を覆うようにして電極（例えばアノード電極）２５が設けられており、電極２５はリッジ１９上においてコンタクト層１８と電気的に接続されている。電極２５は、これに限定されないが、例えば絶縁膜２０側からＴｉ膜２２、Ｐｔ膜２３、Ａｕ膜２４を順次積層した構造になっている。Ｔｉ膜２２は、主にＡｕ膜２４の原子がリッジ１９に入り込む拡散現象を抑制する目的として設けられ、Ｐｔ膜２３は、主にＴｉ膜２２とＡｕ膜２４との接着性を高める目的にとして設けられ、Ａｕ膜２４は、主に酸化の抑制及び低抵抗化を図る目的として設けられている。
【００２８】
半導体基板１０の主面と反対側の裏面には、この半導体基板１０と電気的に接続された電極（例えばカソード電極）２６が設けられている。
【００２９】
リッジ型半導体レーザ素子６は、リッジ１９の長手方向（Ｘ方向）に対して垂直に劈開され、図２に示すように、対面する劈開端面６ａ及び劈開端面６ｂを有している。図示していないが、劈開端面６ａの表面は低反射率の膜で覆われており、劈開端面６ｂの表面は高反射率の膜で覆われている。
【００３０】
図３に示すように、リッジ２５の直下における活性層１３の部分には共振領域（発光部）１３ａが設けられている。電極２５及び電極２６に所定の電圧を印加すると、電流はほとんどリッジ１９を通りリッジ１９の直下の共振領域１３ａに流れる。この電流による電気的エネルギーは、活性層１３の共振領域１３ａで光に変換され、対面する劈開端面６ａ、６ｂで共振される。そして、劈開端面６ａからレーザ光として出力される。
【００３１】
ここで、ＩｎＧａＡｓ層にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造の膜を蒸着した場合は、Ｔｉ膜の膜厚が１０ｎｍであっても十分なバリア効果があるが、ＩｎＰ層にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造の膜を蒸着した場合はＴｉ膜の膜厚が１０ｎｍ以下だとバリア効果が不完全になる。本実施形態のリッジ１９は、ＩｎＰからなる第３クラッド層１７上に、ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層１８を積層した構造になっている。従って、リッジ１９の側面におけるＴｉ膜２２の膜厚を１０ｎｍ以下にすることにより、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全になった場合、熱処理によってＡｕ膜２４のＡｕが第３クラッド層１７（リッジ１９）に拡散し、素子の特性が変動する。本発明は、この現象を利用している。
【００３２】
次に、半導体レーザ装置１の製造について、図４乃至図１０を用いて説明する。まず最初に、図４に示す素子の製造〈３０〉について、図５乃至図１０を用いて説明する。
【００３３】
リッジ型半導体レーザ素子６の製造においては、最初に半導体基板が用意される。実際の製造においては寸法の大きいウエハと呼称される半導体基板が用意され、素子製造の最終段階でウエハを縦横に分断して小片からなる半導体レーザ素子を形成するものであるが、説明の便宜上、単一の半導体レーザ素子を形成する状態で以下説明する。
【００３４】
まず、化合物半導体、例えばＩｎＰからなる半導体基板（以下、単に基板と呼ぶ）１０を用意し、その後、図５に示すように、基板１０の主面上に、ＩｎＡｌＡｓからなる第１クラッド層１１、ＩｎＧａＡｌＡｓからなるＳＣＨ層１２、ＩｎＧａＡｌＡｓからなる活性層１３、ＩｎＧａＡｌＡｓからなるＳＣＨ層１４、ＩｎＡｌＡｓからなる第２クラッド層１５、ＩｎＧａＡｌＡｓからなるエッチングストップ層１６、ＩｎＰからなる第３クラッド層１７、及びＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層１８を順次形成する。これらの層は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法や、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂｅａｍ　Ｅｐｉｔａｘｙ）法で形成する。
【００３５】
次に、図６に示すように、コンタクト層１８の上面に、常用のホトエッチング技術によってストライプ状のマスクＭ１を形成し、その後、マスクＭ１をエッチングマスクにして、コンタクト層１８、第３クラッド層１７を順次エッチングする。コンタクト層１８及び第３クラッド層１７のエッチングは、例えば、図７に示すように、マスクＭ１で覆われたコンタクト層１８から第３クラッド層１７の下面に亘って幅がほぼ一定となるようにウエットエッチング法を用いて行う。この工程により、エッチングストップ層１６上にストライプ状のリッジ１９が形成される。
【００３６】
次に、マスクＭ１を除去し、その後、図８に示すように、リッジ１９上を含むエッチングストップ層１６上の全面に例えば酸化シリコンからなる絶縁膜２０をＣＶＤ法で形成する。絶縁膜２０の形成は、リッジ１９の上面及び側面が絶縁膜２０で完全に覆われるようにプロセス条件を選定して行う。
【００３７】
次に、図９に示すように、絶縁膜２０を覆うようにしてリッジ１９の両脇に例えばレジストからなるマスク２１を形成する。マスク２１の形成は、リッジ１９上の絶縁膜２０が露出する程度の厚さとなるようにスピンコート法で行う。
【００３８】
次に、マスク２１を硬化させ、その後、図１０に示すように、マスク２１をエッチングマスクとして使用し、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）等の異方性エッチング法を用いてリッジ１９上の絶縁膜２０を除去する。この工程において、リッジ１９の側面における絶縁膜２０の端部２０ａがコンタクト層１８の上面１８ｘと下面１８ｙとの間に位置する状態となるように、絶縁膜２０のエッチングを時間的に制御する。
【００３９】
次に、マスク２１を除去し、その後、リッジ１９上を含む絶縁膜２０上の全面に、Ｔｉ膜２２、Ｐｔ膜２３、Ａｕ膜２４の夫々を順次形成する（図３参照）。この工程において、Ｔｉ膜２２は、リッジ１９の側面での膜厚が１０ｎｍ以下、リッジ１９の上面での膜厚が２０ｎｍ以上になるように形成する。
【００４０】
次に、Ａｕ膜２４、Ｐｔ膜２３、Ｔｉ膜２２の夫々に順次パターンニングを施して電極２５を形成する。電極２５は、コンタクト層１８の上面１８ｘの全域に接続される。
【００４１】
次に、基板１０の裏面を研磨して厚さを薄くし、その後、基板１０の裏面に電極２６を形成し、その後、コンタクト層１８と電極２５とのオーミックコンタクト特性、並びに基板１０と電極２６とのオーミックコンタクト特性を高める熱処理を施す。熱処理は、例えば基板温度が３５０〜４００℃程度の条件で１０分間行う。
【００４２】
この工程において、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全であった場合、Ａｕ膜２２からリッジ１９にＡｕが拡散する。Ａｕは結晶に対して拡散し易いため、リッジ１９に入り込んだＡｕは時間の経過と共に更に拡散し、リッジ１９の直下における活性層３の部分に設けられた共振領域（発光部）１３ａに到達する。Ａｕが拡散した拡散領域は光を吸収してしまうため、共振領域１３ａにＡｕが入り込むことにより、電流を光に変換する変換効率が低くなる。即ち、素子の特性が変動する。
【００４３】
次に、基板１０を劈開して、Ｙ方向に沿って複数のリッジ型半導体レーザ素子６が配置された短冊体を形成し、その後、Ｘ方向において反対側に位置する短冊体の２つの劈開面のうちの一方の劈開面（劈開面６ａ）を低反射率の膜、他方の劈開面（劈開面６ｂ）を高反射率の膜で覆い、その後、短冊体に分断用の傷を付け、その後、短冊体を樹脂製のテープに貼り付け、その後、短冊体にローラ等で外力を加えて傷の部分で分断することにより、図２に示す小片のリッジ型半導体レーザ素子６が形成される。
【００４４】
次に、図４に示すように、リッジ型半導体レーザ素子６の特性を検査する（初期特性検査〈３１〉）。この工程において、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子６では特性が変動するため、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子６を取り除くことができる。即ち、リッジ型半導体レーザ素子６の信頼度を初期特性検査〈３１〉で判定することができる。
【００４５】
次に、図１０に示すように、半導体レーザ装置の組み立て〈３２〉を行う。組み立ては、まず、台座３の主面上に、コイル素子４、受光素子５等を含む電子部品を配置して固定し、その後、パッケージ本体２ａの中に台座３を配置して固定し、その後、台座３の溝に光ファイバ９の一端部を位置決めして固定し、その後、電子部品の電極とリード８とをボンディングワイヤ７で電気的に接続すると共に、台座３の配線とリード８とをボンディングワイヤ７で電気的に接続し、その後、パッケージ本体２ａに、その一面を覆うようにして蓋２ｂを固定する。これにより、リッジ型半導体レーザ素子６を組み込んだ半導体レーザ装置１がほぼ完成する。
【００４６】
次に、図４に示すように、製品の品質及び信頼性レベルを得るために、故障メカニズムに則した試験によって潜在欠陥の製品を排除するエージング試験〈３３〉を行い、その後、最終特性検査〈３４〉を行って製品の良否を選別する。これにより、半導体レーザ装置１の製造が完了する。
【００４７】
このように、リッジ１９の側面におけるＴｉ膜２２の厚さを１０ｎｍ以下に設定することにより、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全であった場合、コンタクト層１８と電極２５とのオーミックコンタクト特性、並びに基板１０と電極２６とのオーミックコンタクト特性を高める熱処理工程において、Ａｕ膜２４のＡｕが第３クラッド層１７（リッジ１９）に拡散し、素子の特性が変動するため、リッジ型半導体レーザ素子６の初期特性検査において、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子６を取り除くことができる。この結果、リッジ型半導体レーザ素子６の信頼度を初期特性検査で判定することができる。
【００４８】
また、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子６を初期特性検査で取り除くことができるため、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子６をパッケージングすることによって生じる無駄を実質的に排除することができる。この結果、リッジ型半導体レーザ素子６を組み込む半導体レーザ装置１の低コスト化を図ることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、リッジ型半導体レーザ素子６をパッケージングした後にエージング試験を行っているが、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが不完全なリッジ型半導体レーザ素子６を初期特性検査で取り除くことができるため、組み立て完了後のエージング試験を省略することもできる。
【００５０】
なお、コンタクト層１８と電極２５との接続領域においては、Ｔｉ膜２２の厚さが１０ｎｍであっても十分なバリア効果が得られるが、この接続領域を通してＡｕ膜２４からリッジ１９にＡｕが拡散する場合、リッジ１９の側面における絶縁膜２０のカバレッジが完全であっても素子の特性が変動するため、この接続領域におけるＴｉ膜２２は２０ｎｍ以上の膜厚にすることが望ましい。
【００５１】
また、本実施形態では、リッジ１９の側面においてＴｉ膜２２を残しているが、コンタクト層１８上にＴｉ膜２２を選択的に形成することが可能であれば、リッジ１９の側面においてはＴｉ膜２２を設けなくてもよい。
【００５２】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、半導体レーザ素子の信頼度を初期特性検査で判定することが可能になる。
本発明によれば、半導体レーザ装置の低コスト化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の半導体レーザ装置の一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】一実施形態の半導体レーザ装置に組み込まれる半導体レーザ素子の斜視図である。
【図３】図２の半導体レーザ素子の一部を示す断面図である。
【図４】一実施形態の半導体レーザ装置の製造工程を示すプロセスフローである。
【図５】一実施形態の半導体レーザ素子の製造工程中における断面図である。
【図６】一実施形態の半導体レーザ素子の製造工程中における断面図である。
【図７】一実施形態の半導体レーザ素子の製造工程中における断面図である。
【図８】一実施形態の半導体レーザ素子の製造工程中における断面図である。
【図９】一実施形態の半導体レーザ素子の製造工程中における断面図である。
【図１０】一実施形態の半導体レーザ素子の製造工程中における断面図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザ装置、２…封止体、２ａ…パッケージ本体、２ｂ…蓋、３…台座、４…コイル素子、５…受光素子、６…リッジ型半導体レーザ素子、７…ボンディングワイヤ、８…リード、９…光ファイバ、１０…半導体基板、１１…第１クラッド層、１２…ＳＣＨ層、１３…活性層、１４…ＳＣＨ層、１５…第２クラッド層、１６…エッチングストップ層、１７…第３クラッド層、１８…コンタクト層、１９…リッジ、２０…絶縁膜、２１…マスク、２２…Ｔｉ膜、２３…Ｐｔ膜、２４…Ａｕ膜、２５，２６…電極、Ｍ１…マスク。

Claims

半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられた活性層と、
前記活性層上に設けられたクラッド層及び前記クラッド層上に設けられたコンタクト層を含むリッジと、
前記リッジの側面を覆うようにして設けられた絶縁膜と、
前記リッジを覆うようにして前記絶縁膜上に設けられ、かつ前記コンタクト層に接続された電極とを有する半導体レーザ素子であって、
前記電極は、前記絶縁膜上に設けられたＴｉ膜及び前記Ｔｉ膜上に設けられたＡｕ膜を含み、
前記Ｔｉ膜は、前記リッジ側面での膜厚が１０ｎｍ以下になっていることを特徴とする半導体レーザ素子。
請求項１に記載の半導体レーザ素子において、
前記Ｔｉ膜は、前記コンタクト層上での膜厚が前記リッジ側面での膜厚よりも厚くなっていることを特徴とする半導体レーザ素子。
請求項２に記載の半導体レーザ素子において、
前記Ｔｉ膜は、前記コンタクト層上での膜厚が２０ｎｍ以上になっていることを特徴とする半導体レーザ素子。
半導体基板上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に設けられたクラッド層及び前記クラッド層上に設けられたコンタクト層を有するリッジを形成する工程と、
前記リッジを覆うようにして絶縁膜を形成する工程と、
前記コンタクト層に接続される電極であって、前記リッジを覆うようにして前記絶縁膜上に設けられたＴｉ膜及び前記リッジを覆うようにして前記Ｔｉ膜上に設けられたＡｕ膜を含み、前記リッジの側面での前記Ｔｉ膜の膜厚が１０ｎｍ以下の電極を形成する工程と、
前記コンタクト層と前記電極とのオーミックコンタクト特性を高める熱処理を施す工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
半導体レーザ素子を有する半導体レーザ装置であって、
前記半導体レーザ素子は、半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられたクラッド層及び前記クラッド層上に設けられたコンタクト層を含むリッジと、前記リッジの側面を覆うようにして設けられた絶縁膜と、前記リッジを覆うようにして前記絶縁膜上に設けられ、かつ前記コンタクト層に接続された電極とを有し、
前記電極は、前記絶縁膜上に設けられたＴｉ膜及び前記Ｔｉ膜上に設けられたＡｕ膜を含み、
前記Ｔｉ膜は、前記リッジ側面での膜厚が１０ｎｍ以下になっていることを特徴とする半導体レーザ装置。