JP2006148065A - 半導体レーザーおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対称の垂直型リッジ構造を有し、ドライエッチングによる損傷面の除去された半導体レーザーおよびその製造方法を提供すること
【解決手段】基板３１上に第１導電型クラッド層３２、活性層３３及び第２導電型クラッド層３４を順次形成し、上記第２導電型クラッド層のリッジ形成領域上に第１マスクＭ１を形成し、上記第２導電型クラッド層をドライエッチングして上記第２導電型クラッド層上部に垂直な側断面を有するリッジ構造を形成し、上記リッジ構造の上面と垂直な側断面を包囲する第２マスクＭ２を形成し、上記第２導電型クラッド層の上面をウェットエッチングして上記ドライエッチングで損傷した第２導電型クラッド層部分を除去し、上記リッジ構造上面が開放されるよう上記第２導電型クラッド層上に電流遮断層３７を形成してＧａＡｓ系半導体レーザーを製造する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、半導体レーザーおよびその製造方法に関するものである。より詳しくは両側断面が略垂直なリッジ構造を有する半導体レーザーおよびその製造方法に関するものである。

一般に、半導体レーザーは狭い周波数幅（短波長特性）と、高い指向性を有する光を発振することが可能であり、高出力が保障されるので、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクシステムの光ピックアップ装置用光源ばかりでなく、光通信、多重通信、宇宙通信などの多様な分野において幅広く適用されている。

最近製造される半導体レーザーは電流注入効率と光学的特性を向上させるため選択的埋込み型リッジ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｂｕｒｉｅｄ Ｒｉｄｇｅ：ＳＢＲ）構造を有するｐ型クラッド層を用いる。図１は通常のＳＢＲ構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザー構造を例示する。

図１に示すように、上記半導体レーザー素子１０は、ｎ型基板１１上にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１２、多重量子井戸構造（Ｍｕｌｔｉ‐Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）を有するＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ系活性層１３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１４及びｐ型ＧａＡｓキャップ層１６が形成される。

上記ｐ型クラッド層１４上部はリッジ構造Ｒで設けられる。こうしたリッジ構造Ｒが容易に形成されるよう、ｐ型クラッド層１４はリッジが形成された上部領域と下部領域間にエッチング停止層（図示せず）をさらに設けることが可能である。

上記リッジ構造Ｒの両側部には電流遮断層（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ：１７）が形成され、上記ｎ型基板１１の下面と、上記キャップ層１６及び上記電流遮断層１７上には各々ｎ及びｐ電極１９ａ、１９ｂが形成される。

ここで、従来の半導体レーザー１０においてリッジ構造Ｒはドライエッチング工程により形成されるので、図２−ａに示すように傾斜がかった側断面を有し結晶方向により非対称構造で形成され、ｐ型キャップ層２６とｐ型クラッド層２４のエッチング率の差によりｐ型キャップ層２６の下部にはアンダーカット構造が生じる。こうした非対称傾斜型リッジ構造は対称の垂直型リッジに比して下記のように様々な欠点を有する。

１．リッジ上部の幅と下部の幅の差が大きいので、ｐ型クラッド層２４の厚さを増加させ難く、その結果ｐ型キャップ層への光損失（ｏｐｔｉｃａｌ ｌｏｓｓ）を減少させ難い。
２．単一モード作動に適した狭いリッジ下部を具現し難い。
３．ｐ型キャップ層２６の下部のアンダーカットによりリッジ側部にｐ電極２９（ｐメタル２９ａとボンディングメタル２９ｂ）が形成されない非接続空間Ａが発生する接続不良が起こる（図２−ｂ参照）。
４．非対称性によりレーザービームのスポットサイズ設計が困難であるなど。

もちろん、こうした傾斜がかったリッジ構造は等方性エッチングであるドライエッチングと結晶方向によるエッチング率差に起因するので、異方性エッチングが可能なドライエッチングを利用する場合には垂直構造を容易に得られる。ひいては、ドライエッチングは
垂直構造の実現に有利な異方性エッチングが可能であるばかりでなく、エッチング深さ及び幅の制御が容易でエッチング均一性が優れるといった利点を有する。

しかし、こうした利点にも係わらず、ドライエッチングはプラズマにより結晶面が大きく損傷されるという致命的な問題を抱えている。損傷面にこのような欠陥が生じると、電気的及び光学的特性が大きく低下するばかりでなく、後続工程（ＣＢＬ層をｐ型ＧａＡｓ層に形成する場合）においてさらなる結晶層が成長し難くなるという問題がある。

したがって、非対称であり且つ傾斜がかった側断面を有するリッジは上記問題にも係わらず、未だに用いられているのが実状である。

本発明は上述した従来の技術における問題を解決するため案出されたもので、その目的はドライエッチングとウェットエッチングとの組合せにより対称構造を有する垂直型リッジ構造を形成すると同時に、ドライエッチングによる損傷面を除去し得る半導体レーザーの製造方法を提供することである。また、本発明の目的はそのようにして製造された、対称構造を有する垂直型リッジ構造を有するとともに、ドライエッチングによる損傷面の除去された半導体レーザーを提供することである。

上記技術的課題を成し遂げるために、本発明は、基板上に第１導電型クラッド層、活性層及び第２導電型クラッド層を順次に形成する段階と、上記第２導電型クラッド層のリッジ形成領域上に第１マスクを形成する段階と、上記第２導電型クラッド層をドライエッチングして上記第２導電型クラッド層上部に垂直な側断面を有するリッジ構造を形成する段階と、上記リッジ構造の上面と垂直な側断面を包囲する第２マスクを形成する段階と、上記第２導電型クラッド層の上面をドライエッチングして上記ドライエッチング工程において損傷された第２導電型クラッド層部分を除去する段階と、上記リッジ構造上面が開放されるよう上記第２導電型クラッド層上に電流遮断層を形成する段階とを含む半導体レーザーの製造方法を提供する。

この場合に、上記リッジ構造を形成する段階において使用されるとエッチャント（ｅｔｃｈａｎｔ、腐食材料）はＣｌ系エッチャントが好ましい。例えば、上記Ｃｌ系エッチャントはＣｌ₂、ＢＣｌ₃、ＣＣｌ₄及びＳｉＣｌ₄の群から選ばれた少なくとも一つであり得る。

さらに、本発明の一実施形態において、上記第１及び第２マスクは全て誘電体物質であることが可能であり、好ましくは通常の半導体加工工程において使用されるＳｉＯ₂またはＳｉＮ_xであり得る。

この場合に、上記第２マスクを形成する段階は、上記第１マスクが残留した上記第２導電型クラッド層の上面全体に誘電体層をさらに形成する段階と、上記追加された誘電体層の厚さより大きく且つ上記誘電体層の厚さと第１マスクの厚さとの和より小さい深さで上記第２導電型クラッド層上面に対しドライエッチングを行う段階とを含む。

本発明の他の実施形態においては、上記第１マスクはフォトレジストで構成することが可能である。この場合に、上記第２マスクを形成する段階は、上記第１マスクが存在する上記第２導電型クラッド層の上面全体に誘電体層をさらに形成する段階と、少なくとも上記誘電体層の厚さに該当する深さで上記第２導電型クラッド層上面に対してドライエッチングを行う段階とを含む。この際、フォトレジストである第１マスクとリッジ側面に形成
された誘電体層はほぼエッチングされずに残り、第２マスクを構成することが可能である。

また、好ましくは、上記第２マスクを得るためのドライエッチング工程に使用されるエッチャントはＦ系エッチャントであり得る。例えば、上記Ｆ系エッチャントはＣＦ₄、Ｃ₃Ｆ₆、ＳＦ₆及びＣＨＦ₃の群から選ばれた少なくとも一つであり得る。

本発明の一実施形態において、上記第１マスクを形成する段階前に、上記第２導電型クラッド層上に第２導電型キャップ層を形成する段階をさらに含み、上記第１マスクを形成する段階は上記第２導電型キャップ層のリッジ形成領域上に第２マスクを形成する段階で、上記リッジ構造を形成する段階は上記第２導電型クラッド層と上記第２導電型キャップ層をドライエッチングする段階を含むことが可能である。この場合にも、やはり上記第２導電型クラッド層を形成する段階は、上記活性層上に第２導電型下部クラッド層を形成する段階と、上記第２導電型下部クラッド層上にエッチング停止層を形成する段階と、上記エッチング停止層上に第２導電型上部クラッド層を形成する段階とを含んで具現されることが好ましい。

ここで、上記リッジ構造を形成する段階は、上記形成されるリッジ構造の両側において上記第２導電型上部クラッド層が所定の厚さで残留するよう上記第２導電型上部クラッド層をドライエッチングする段階であり得る。この場合、充分な垂直型リッジを得るために、上記第２導電型上部クラッド層の残留厚さは上記ドライエッチング前の第２導電型上部クラッド層の厚さの５０％以下であることが好ましく、上記第２導電型上部クラッド層の残留厚さは上記ドライエッチング前の第２導電型上部クラッド層の厚さの１％ないし２０％範囲であることがより好ましい。

本実施形態において、上記損傷された第２導電型クラッド層部分を除去する段階は、上記エッチング停止層を利用して上記リッジ構造両側部の上記第２導電型上部クラッド層をウェットエッチングする段階であり得る。

上述のようにして、半導体基板上に順次第１導電型クラッド層と、活性層と、上部がリッジ構造を有する第２導電型クラッド層とを備える半導体レーザーであって、前記リッジ構造はドライエッチングにより形成された垂直な側断面を有する上部リッジ領域と、前記ドライエッチングによる損傷面を除去するウェットエチングにより形成された、前記垂直側断面より外方に傾斜した下部リッジ領域とを含み、かつ略対称形である半導体レーザーが得られる。

この場合、リッジ全体の高さをｈ、前記上部領域の垂直な側断面を有するリッジ部分の高さをｈ₁、下部リッジ領域の高さをｈ₂とすると、ｈ₁はｈの５０〜９９％、ｈ₂はｈの１〜５０％であるのが好ましい。

本発明によると、ドライエッチング工程とウェットエッチング工程の長短所を効果的に結合することによりドライエッチングにより損傷された面を除去すると同時に所望の垂直側断面を有する対称構造のリッジを形成することが可能である。したがって、第２導電型キャップ層への光損失が減少するようｐ型クラッド層を充分な厚さで形成し、単一モード作動に適した狭いリッジ下部を具現するのに有利なリッジ構造を提供することが可能で、アンダーカット構造によるｐ側電極の接続不良の問題を効果的に解決することが可能である。

以下、添付図面を参照して本発明をより詳しく説明する。

図３ａないし図３ｈは本発明の半導体レーザーの製造方法を説明するための工程断面図である。

先ず、図３ａに示すように、第１導電型基板３１上に第１導電型ＡｌＧａＩｎＰ系クラッド層３２、ＡｌＧａＩｎＰ系活性層３３、及び第２導電型ＡｌＧａＩｎＰ系クラッド層３４を順次に形成する。上記第１導電型ＧａＡｓ基板３１上面には格子不整合を緩和するためにバッファ層（図示せず）をさらに含むことが可能である。上記第２導電型クラッド層３４はリッジ構造を形成するために低エッチング率を有する物質から成るエッチング停止層３５を含むことが可能である。こうした第２導電型クラッド層３４は第２導電型下部クラッド層３４ａとリッジに形成される第２導電型上部クラッド層３４ｂとを含んで成るものであってもよい。また、上記第２導電型上部クラッド層３４ｂ上には第２導電型ＩｎＧａＰキャップ層３６を形成することが可能である。

次いで、図３ｂに示すように、ＩｎＧａＰキャップ層３６上面中のリッジ構造が形成される領域に第１マスクＭ１を形成し、リッジ構造が形成されるように第２導電型クラッド層３４（本実施形態においては、第２導電型上部クラッド層３４ｂ）に対して選択的ドライエッチングを施す。本実施形態のように、上記第１マスクＭ１は誘電体物質であることが可能であり、この場合にはＳｉＯ₂またはＳｉＮであり得る。しかし、他の実施形態においては上記第１マスクＭ１はフォトレジストであり得る。これについては後述する。本リッジ形成のためのエッチング工程はプラズマエッチング工程を利用することが可能であり、本リッジ形成段階に使用されるエッチャントはＣｌ系エッチャントが好ましい。例えば、上記Ｃｌ系エッチャントはＣｌ₂、ＢＣｌ₃、ＣＣｌ₄及びＳｉＣｌ₄のうちの少なくとも一つを選択して使用することができる。

図３ｂによるドライエッチング工程の結果として、図３ｃに示すように、垂直型リッジ構造を有する第２導電型上部クラッド層３４ｂを形成することが可能である。異方性エッチングであるドライエッチングを利用するので、得られたリッジの両側断面を垂直に形成することが可能である。さらに、この場合にドライエッチング深さはリッジの両側部に第２導電型上部クラッド層３４ｂが所定の厚さｔで残留するように設定することが好ましい。より好ましくは、残留厚さｔは充分な垂直構造のリッジを形成するために第２導電型上部クラッド層３４ｂの厚さの５０％以下にすることが好ましく、５％ないし２０％にすることがより好ましい。１％未満であると後続工程においてドライエッチングにより損傷された部分を完全に除去し難くなりかねない。

先に述べたように、ドライエッチングされた第２導電型上部クラッド層３４ｂの表面はドライエッチング工程に使用されるプラズマにより深刻に損傷されかねない。したがって、こうして損傷された部分を除去する工程が必要とされる。損傷された結晶部分の除去工程のために、本発明は適切な形態のさらなるマスクを提供する。本発明において提案された新たな誘電体マスクはリッジの上面と垂直な側断面を包囲する構造を有する。こうしたマスクを形成する工程を図３ｄと図３ｅに例示して説明する。

図３ｄに示すように、第１誘電体マスクＭ１が残留した状態において、所定の厚さｄ₁を有するさらなる誘電体層Ｌを形成する。上記誘電体層ＬはＳｉＯ₂またはＳｉＮ_xであることが可能で、上記第１誘電体マスクＭ１と同一物質から選択され得る。その結果、リッジ構造上面である第２導電型キャップ層３６上の誘電体物質の厚さｄ₂は第１誘電体マスクＭ１の厚さと追加された誘電体層Ｌの厚さの和となり、ドライエッチングされた第２導電型上部クラッド層３４ｂの表面上の誘電体物質の厚さｄ₁はさらなる誘電体層Ｌの厚さｄ₁と等しくなる。上記誘電体物質に対して、誘電体層Ｌの厚さｄ₁より大きく第１誘電体
マスクＭ１の厚さとさらなる誘電体層Ｌの厚さの和ｄ₂より小さい深さでドライエッチング工程を施す。このようにして、第２誘電体マスクＭ２を形成する。上記第２誘電体マスクＭ２を得るためのドライエッチング工程に使用されるエッチャントはＦ系エッチャントであり得る。例えば、上記Ｆ系エッチャントはＣＦ₄、Ｃ₃Ｆ₆、ＳＦ₆ 及びＣＨＦ₃の群から選ばれた少なくとも一つであり得る。

本段階において、第１マスクＭ１をフォトレジストで形成する場合は、全体の上面に誘電体層をさらに形成した後その誘電体層の厚さだけドライエッチングで除去することにより第２マスクＭ２を得ることが可能である。

図３ｄに説明された工程の結果、図３ｅに示すように、上記第２導電型上部クラッド層３４ｂの損傷面が露出されるように、その上に形成された誘電体層Ｌを完全に除去して、所望のリッジ側断面と上面を包囲する第２マスクＭ２を形成することができる。上記第２マスクＭ２のリッジ上面部分は第１マスクＭ１またはその一部であり得る。このように形成された第２マスクＭ２は１次ドライエッチング工程において得られた垂直なリッジを保護するマスクとして働く。

先に説明したように、第１マスクＭ１をフォトレジストで形成した場合、第２マスクＭ２はリッジ上端部分にはフォトレジストで、リッジ側断面には誘電体物質で形成され得る。

図３ｆに示すように、第２導電型上部クラッド層３４ｂの損傷された表面を除去するウェットエッチング工程を施す。本段階に適用されるウェットエッチング工程は先に説明したように、等方性で進むので、所望の損傷された表面外に影響を及ぼしかねないが、上記第２誘電体マスクＭ２により垂直リッジ構造領域を保護することができる。また、本実施形態のように、第２導電型上部クラッド層３４ｂが一部残留するので、本ウェットエッチング工程はエッチング停止層３５を利用して適切な深さで行うことが可能である。本ウェットエッチングに使用されるエッチャントはＥＧ系エッチャントを使用することができる。

次いで、上記第２誘電体マスクＭ２を除去する。これによって、図３ｇに示すように、上記第２導電型上部クラッド層３４ｂを最終リッジ構造として形成することができる。リッジ構造である第２導電型上部クラッド層３４ｂはドライエッチング工程により得た垂直上部領域とウェットエッチング工程により得た多少傾斜がかった下部領域を有する。好ましいリッジ構造は垂直構造なので、先に説明したようにドライエッチングの深さを適切に選択してドライエッチングを行い、ドライエッチングにより損傷された部分を効果的に除去し得る範囲においてリッジ構造が最大となるようにウェットエッチングを行うことにより好ましいリッジ構造を形成し得る。

最終的に、図３ｈに示すように上記リッジ構造の周囲に電流遮断層３７を設け、さらに基板３１の下面と上記第２導電型キャップ層３６に第１及び第２電極３９ａ、３９ｂを形成する。本実施形態において、上記電流遮断層３７は電気的絶縁性を有する誘電体物質から成るものが例示されるが、これと異なり第１導電型半導体物質から成るものであってもよい。

図４及び５は本発明の方法により製造された半導体レーザーの構造を示す斜視図である。

図４に示すように、上記半導体レーザー素子４０は、下面に第１電極４９ａが形成された第１導電型ＧａＡｓ基板４１を含む。上記基板４１上には第１導電型クラッド層４２、
多重量子井戸構造（Ｍｕｌｔｉ‐Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）の非ドープの活性層４３及び第２導電型クラッド層４４が順次に形成される。上記第２導電型クラッド層４４は所定の深さに形成されたエッチング停止層（ 図示せず）を利用してリッジ構造を有する。

さらに、上記第２導電型クラッド層４４はそのリッジ上部に形成された通常の第２導電型キャップ層４６を含むことが可能である。リッジ構造の周囲には誘電体物質から成る電流遮断層（ＣＢＬ）４７が形成され、上記第２導電型キャップ層４６と上記電流遮断層４７上には第２電極４９ｂが順次に形成される。

図４に示すように、第２導電型クラッド層４４のリッジ構造は垂直側断面を有する上部領域と多少傾斜がかった下部領域を含む。垂直側断面を有する領域はドライエッチング工程により得た構造で、傾斜がかった下部領域はウェットエッチング工程により得た構造である。好ましくは、上記垂直型であるリッジ部分の高さｈ₁はリッジ全体の高さｈの約５０％以上となるように形成し、より好ましくは約８０％〜約９９％の範囲となるように形成する。即ち、本発明においてドライエッチングにより損傷された部分を略完全に除去しなければならないので、傾斜がかった下部リッジ領域の高さｈ₂は全体リッジ高さｈの約１％以上５０％、好ましくは１％〜２０％しか残留しないようにウェットエッチング工程を行うことが好ましい。

図５は図４と類似するが、電流遮断領域の構造が相違する半導体レーザー５０を例示する。こうした構造は図３ａないし３ｈに例示された工程において図３ｈに相当する電流遮断領域の形成工程を異ならせるだけでよいので容易に具現可能である。

図５によると、上記半導体レーザー素子５０は、下面に第１電極５９ａが形成された第１導電型ＧａＡｓ基板５１を含む。上記基板５１上には第１導電型クラッド層５２、多重量子井戸構造の活性層５３、第２導電型クラッド層５４が順次に形成される。上記第２導電型クラッド層５４は所定の深さに形成されたエッチング停止層（図示せず）を利用してリッジ構造を有する。

さらに、上記第２導電型クラッド層５４はそのリッジ上部に形成された通常の第２導電型キャップ層５６を含むことが可能である。リッジ構造の周囲には第１導電型電流遮断層５７が形成され、上記第２導電型キャップ層５６と上記電流遮断層５７上には第２導電型コンタクト層５８と第２電極５９ａが順次に形成される。

図５に示した第２導電型クラッド層５４のリッジ構造は図４に示すものと類似して垂直な側断面を有する上部領域と多少傾斜がかった下部領域を含むことが可能である。したがって、リッジ上部の幅と下部の幅の差を大きく減少させることが可能で、略対称のリッジ構造を形成することが可能である。

図６ａと図６ｂは本発明により得たリッジ構造の断面を撮影した走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。図６ａと図６ｂに基づき、本発明により得たリッジ構造の特徴と効果をより容易に理解できるであろう。

図６ａは図３ｇに相当する、第２マスクが除去されて得られた最終リッジ構造の断面を撮影した走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。

図６ａに示すように、ｐ型導電型クラッド層上部に形成されたリッジ構造は垂直側断面を有する上部領域と多少傾斜がかった下部領域を含む。垂直側断面を有する領域はドライエッチング工程から得た構造であり、傾斜がかった下部領域はウェットエッチング工程から得た構造である。さらに、全体リッジ高さの一部に該当する傾斜がかった下部はドライ
エッチング時に損傷された面を除去するためのウェットエッチング時にエッチングされた部分であり、損傷面が効果的に除去される範囲においてできる限り薄く設定することが好ましい。さらに、図６ａにおいて垂直側断面を有するリッジ部分の高さｈ₁はリッジ全体高さｈの約８５％に相当し傾斜がかった部分の高さｈ₂は１５％に過ぎないので、実質的にリッジ構造は略対称であり、略垂直断面を有するリッジの特性と類似する効果を奏することが可能である。

即ち、本発明の製造方法は、上下部のリッジの幅の差を大きく減少させることができるので、第２導電型キャップ層への光損失が減少するようにｐ型クラッド層の厚さを充分に増加させることが可能であり、単一モード作動に適した狭いリッジ下部を具現するのに有利である。さらに、リッジ構造が略対称となるので、レーザービームのスポットサイズを設計するのに有利である。

さらに、図６ｂのように、ｐ側電極を形成するためにｐメタルとボンディングメタルを形成する場合、ドライエッチング時に第２導電型キャップ層も第２導電型クラッド層と同じ幅でエッチングされ垂直側断面を提供するのでアンダーカットが形成されず、図２−ｂに示されたものと異なって全体の表面により均一な厚さの電極が形成され得る。したがって、アンダーカット構造による接続不良問題を効果的に解決することが可能である。

本発明は上述した実施形態及び添付の図により限定されるものではなく、添付の特許請求範囲により限定されるものであり、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内において多様な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野の通常の知識を有する者には自明なことである。

本発明は、上述した実施形態においてはＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザーを例示して説明したが、他の物質、例えばＡｌＧａＡｓ系またはＡｌＧａＩｎＮ系半導体レーザーでリッジ構造を形成する工程にも同様に適用され得る。

本発明によれば、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクシステムの光ピックアップ装置用光源ばかりでなく、光通信、多重通信、宇宙通信などの多様な分野において幅広く適用し得る半導体レーザーおよびその製造方法に有用である。

従来の半導体レーザーの構造を示す斜視図である。 従来の半導体レーザーのリッジ構造を示す走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。 従来の半導体レーザーのリッジ構造を示す走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。 本発明の一実施の形態による半導体レーザーの製造方法を説明するための工程断面図である。 本発明の方法により製造され得る半導体レーザーの構造を示す斜視図である。 本発明の方法により製造され得る半導体レーザーの構造を示す斜視図である。 本発明の方法により製造された半導体レーザーのリッジ構造を示す走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。 本発明の方法により製造された半導体レーザーのリッジ構造を示す走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）写真である。

符号の説明

１１、３１、４１、５１ 第１導電型基板
１２、３２、４２、５２ 第１導電型クラッド層
１３、３３、４３、５３ 活性層
１４、３４、４４、５４ 第２導電型クラッド層
３５、４５、５５ エッチング停止層
１６、３６、４６、５６ 第２導電型キャップ層
Ｍ１ 第１誘電体マスク
Ｌ 誘電体層
Ｍ２ 第２誘電体マスク
Ｒ リッジ
１７、３７、４７、５７ 電流遮断層（ＣＢＬ）
５８ 第２導電型コンタクト層
１９ａ、３９ａ、４９ａ、５９ａ 第１電極
１９ｂ、３９ｂ、４９ｂ、５９ｂ 第２電極

Claims (22)

1. 基板上に第１導電型クラッド層、活性層及び第２導電型クラッド層を順次に形成する段階；
   前記第２導電型クラッド層のリッジ形成領域上に第１マスクを形成する段階；
   前記第２導電型クラッド層をドライエッチングして前記第２導電型クラッド層上部に垂直側断面を有するリッジ構造を形成する段階；
   前記リッジ構造の上面と垂直側断面を包囲する第２マスクを形成する段階；
   前記第２導電型クラッド層の露出した上面をウェットエッチングして前記ドライエッチング工程において損傷された第２導電型クラッド層部分を除去する段階；及び、
   前記リッジ構造上面が開放されるよう前記第２導電型クラッド層上に電流遮断層を形成する段階を含む半導体レーザーの製造方法。
2. 前記リッジ構造を形成する段階に使用されるエッチャントはＣｌ系エッチャントを含む請求項１に記載の半導体レーザーの製造方法。
3. 前記Ｃｌ系エッチャントはＣｌ₂、ＢＣｌ₃、ＣＣｌ₄及びＳｉＣｌ₄の群から選ばれた少なくとも一つである請求項２に記載の半導体レーザーの製造方法。
4. 前記第１及び第２マスクは誘電体物質から成る請求項１に記載の半導体レーザーの製造方法。
5. 前記誘電体物質はＳｉＯ₂またはＳｉＮ_xである請求項４に記載の半導体レーザーの製造方法。
6. 前記第２マスクを形成する段階は、
   前記誘電体物質である第１マスクが存在する前記第２導電型クラッド層上面全体に誘電体層をさらに形成する段階と、前記さらなる誘電体層の厚さより大きく且つ前記誘電体層の厚さと前記第１マスクの厚さとの和より小さい深さで前記第２導電型クラッド層上面に対しドライエッチングする段階を含む請求項４に記載の半導体レーザーの製造方法。
7. 前記誘電体層をドライエッチングする段階において使用されるエッチャントはＦ系エッチャントを含む請求項６に記載の半導体レーザーの製造方法。
8. 前記Ｆ系エッチャントはＣＦ₄、Ｃ₃Ｆ₆、ＳＦ₆及びＣＨＦ₃の群から選ばれた少なくとも一つである請求項７に記載の半導体レーザーの製造方法。
9. 前記第１マスクはフォトレジストである請求項１に記載の半導体レーザーの製造方法。
10. 前記第２マスクを形成する段階は、
    前記第１マスクが存在する前記第２導電型クラッド層上面全体に誘電体層をさらに形成する段階と、少なくとも前記誘電体層の厚さに該当する深さで前記第２導電型クラッド層上面に対しドライエッチングする段階とを含む請求項９に記載の半導体レーザーの製造方法。
11. 前記誘電体層をドライエッチングする段階において使用されるエッチャントはＦ系エッチャントを含む請求項１０に記載の半導体レーザーの製造方法。
12. 前記Ｆ系エッチャントはＣＦ₄、Ｃ₃Ｆ₆、ＳＦ₆及びＣＨＦ₃の群から選ばれた少なくとも一つである請求項１１に記載の半導体レーザーの製造方法。
13. 前記第２導電型クラッド層を形成する段階は、
    前記活性層上に第２導電型下部クラッド層を形成する段階と、前記第２導電型下部クラッド層上にエッチング停止層を形成する段階と、前記エッチング停止層上に第２導電型上部クラッド層を形成する段階とを含む請求項１に記載の半導体レーザーの製造方法。
14. 前記第１マスクを形成する段階前に、前記第２導電型上部クラッド層上に第２導電型キャップ層を形成する段階をさらに含み、
    前記第１マスクを形成する段階は、前記第２導電型キャップ層のリッジ形成領域上に第２マスクを形成する段階であり、
    前記リッジ構造を形成する段階は、前記第２導電型上部クラッド層と前記第２導電型キャップ層をドライエッチングする段階を含む請求項１３に記載の半導体レーザーの製造方法。
15. 前記リッジ構造を形成する段階は、
    前記形成されるリッジ構造の両側において前記第２導電型上部クラッド層が所定の厚さで残留するよう前記第２導電型上部クラッド層をドライエッチングする段階である請求項１４に記載の半導体レーザーの製造方法。
16. 前記第２導電型上部クラッド層の残留厚さは前記ドライエッチング前の第２導電型上部クラッド層厚さの５０％以下である請求項１５に記載の半導体レーザーの製造方法。
17. 前記第２導電型上部クラッド層の残留厚さは前記ドライエッチング前の第２導電型上部クラッド層の厚さの１％ないし２０％範囲である請求項１５に記載の半導体レーザーの製造方法。
18. 前記損傷された第２導電型上部クラッド層部分を除去する段階は、
    前記エッチング停止層を利用して前記リッジ構造両側部の前記第２導電型上部クラッド層をウェットエッチングする段階である請求項１２に記載の半導体レーザーの製造方法。
19. 前記電流遮断層は電気的絶縁性を有する誘電体層である請求項１に記載の半導体レーザーの製造方法。
20. 前記電流遮断層は第１導電型半導体層である請求項１に記載の半導体レーザーの製造方法。
21. 半導体基板上に順次第１導電型クラッド層と、活性層と、上部がリッジ構造を有する第２導電型クラッド層とを備える半導体レーザーであって、
    前記リッジ構造はドライエッチングにより形成された垂直な側断面を有する上部リッジ領域と、前記ドライエッチングによる損傷面を除去するウェットエッチングにより形成された、前記垂直側断面より外方に傾斜した下部リッジ領域とを含み、かつ略対称形である半導体レーザー。
22. リッジ全体の高さをｈ、前記上部領域の垂直な側断面を有するリッジ部分の高さをｈ₁、下部リッジ領域の高さをｈ₂とすると、ｈ₁はｈの５０〜９９％、ｈ₂はｈの１〜５０％である請求項２１に記載の半導体レーザー。