JP2006190714A - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リッジ型の半導体レーザの共振器の平頂部におけるｐ電極と半導体との間の良好なオーミック接触と、ｐ電極の確実な接着状態とを同時に確保すること。
【解決手段】ジャンクション側にニッケル（Ｎｉ）から成る第１金属層の上層部１０６ｂを蒸着によって約１０ｎｍの膜厚で積層する。これにより、同種の金属（Ｎｉ）で形成されている第１金属層の上層部１０６ｂと下層部１０６ａとは一体化されて、絶縁膜１１０の上の部位が特に厚い１層の金属層（本発明の第１金属層）が形成される。その後更に、金（Ａｕ）から成る第２金属層１０６ｃを蒸着によって約１００ｎｍの膜厚で積層する。最後に、熱処理によって、上記の第１金属層の上層部１０６ｂと第２金属層１０６ｃとの位置関係（積層順位）を反転させる。この熱処理は、常圧で５５０℃の処理雰囲気（体積比：窒素９８％、酸素２％）の中で１８分間実施した。
【選択図】図２−Ｃ

Description

本発明は、 III族窒化物系化合物半導体を積層して形成されるリッジ型の共振器を有する半導体レーザの構造とその製造方法に関し、特に電極の積層構造と製造方法に深く係わる。
本発明は、半導体レーザの閾値電圧の抑制と電極の信頼性の向上に大いに有用なものである。

電極をニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の２層の金属層から形成した半導体レーザとしては、例えば下記の特許文献１に記載されているものがある。
また、発光ダイオードの電極をニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の２層の金属層から形成し、４００℃以上７００℃以下の適当な温度で加熱処理することによって、これらの２層を構成する相異なる各金属元素の上下方向における密度分布の各ピーク位置の上下関係（以下、この上下関係のことを単に「積層順位」と言うことがある。）を反転させることができ、かつこれによって、オーミック接触の良好な優れた電極が形成できた事例が、下記の特許文献２や或いは特許文献３などに開示されている。
特開平１０−５６２３６号公報 特開平９−６４３３７号公報 特開平９−３２０９８４号公報

図３−Ａ，−Ｂに、その他の従来技術における半導体レーザの電極の形成形態を例示する。この半導体レーザはリッジ型のもので、その共振器上面に形成される電極は、下（即ち半導体層の側）から順にＮｉ，Ａｕの２層（またはＣｏ，Ａｕの２層）を蒸着によって積層し（図３−Ａ）、更にこれらの２層の金属層をアロイ処理することによって得られる（図３−Ｂ）。このアロイ処理において処理雰囲気に酸素（Ｏ₂ ）を混ぜることによって、Ｎｉ（またはＣｏ）の酸化膜が電極の表面に現われ、その代わりに金（Ａｕ）が下方に拡散、移動してこれらの２層の積層順位（：各金属元素の上下方向における密度分布のピーク位置の上下関係）が反転する。

この反転現象は、上記の特許文献２や或いは特許文献３などからも判る様に、仕事関数や或いはイオン化傾向などの各金属元素の特性に基づいて、より酸化され易い金属が表層に現われて酸化物を生成するために起るものである。

また、上記の特許文献２や或いは特許文献３などからも判る様に、電極を半導体に対して良好にオーミック接触させるためには、この様な反転現象を生じさせることが非常に重要であり、これによって、後から蒸着処理されたＡｕ層が下方に拡散、移動し、その一部が半導体層の表面から深く浸透する結果、電極が共振器のコンタクト部と良好にオーミック接触することになる。

この様な反転の結果、半導体と電極の間のオーミック接触が良好となるのは、Ｎｉ（またはＣｏ）を蒸着する前に半導体の表面に付着していた汚れなどの不要物にＮｉ（またはＣｏ）が強く結び付き、その後Ｎｉ（またはＣｏ）がそれらの不要物をその界面から上方に持ち去るために、半導体と電極との間で界面クリーニング作用が得られるためだと考えられる。

また、例えば図３−Ａ，−Ｂの様に、リッジ型の共振器の側方に絶縁膜を積層して、その絶縁膜の上から電極を広大に形成する構造には、以下の利点がある。
（利点１）リッジ型の共振器のコンタクト部は狭いが、電極の積層領域を拡げることにより、電極の蒸着面積が増え、その結果、電極が剥離し難くなる。
（利点２）共振器が絶縁膜を介しつつ金属層で覆われるので、共振器からの放熱効果が向上する。
（利点３）絶縁膜の屈折率を適当に選択することにより、共振器の光閉じ込め効果が向上する。
（利点４）ワイヤーボンディングによって給電する場合には、ワイヤーボンディングの電極に対する非常に高い位置付け精度が、必ずしも要求されなくなる。

従来の図３−Ｂにおける共振器上面の電極とのコンタクト部周辺においては、絶縁膜の直ぐ上でも上記の様な金属層の反転現象が生じる。このため、上記の様な反転現象を利用する従来技術においては、下方に拡散、移動した金（Ａｕ）層と絶縁膜との界面では双方の密着性が非常に悪くなり、よってこの反転現象の結果、コンタクト部上の電極は絶縁膜から剥がれ易くなってしまうことが多い。
一方、共振器のコンタクト部においては、この様な反転が不十分であれば、金（Ａｕ）層と半導体との良好なオーミック接触は得られなくなる。

即ち、図３−Ｂに例示される様な従来構成の半導体レーザにおいては、共振器のコンタクト部における電極と半導体との間の良好なオーミック接触と、電極の確実な接着状態とを同時に確保することは非常に難しい。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、共振器の上面のコンタクト部における電極と半導体との間の良好なオーミック接触と、その電極の確実な接着状態とを同時に確保することである。

上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第１の手段は、 III族窒化物系化合物半導体を積層して形成されるリッジ型の共振器を有する半導体レーザの製造工程において、第１電極が形成される共振器の上面のコンタクト部と、もう一方の第２電極を露出させるべき第２電極露出部の２カ所を除くジャンクション側の全面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、上記のコンタクト部の上及び絶縁膜の上にニッケル（Ｎｉ）又はコバルト（Ｃｏ）から成る第１金属層を積層する第１金属層積層工程と、この第１金属層の上に金（Ａｕ）から成る第２金属層を積層する第２金属層積層工程と、第１金属層の上層部分を構成する金属元素と第２金属層を構成する金属元素の上下方向における密度分布の各ピーク位置の上下関係を熱処理によって反転させる熱処理工程とを設け、第１金属層積層工程においては、第１金属層のコンタクト部の上に積層される部分の厚さを第１金属層のその他の部分の厚さよりも薄く積層し、熱処理工程においては、絶縁膜の直ぐ上に第１金属層の下層部分が残留しており、かつ、コンタクト部の上では上下関係の反転が完了した状態でその熱処理を終了することである。

また、本発明の第２の手段は、上記の第１の手段において、共振器を有するジャンクション側の略一面に積層された絶縁膜の上に第１金属層の下層部分を積層する下層積層工程と、共振器のコンタクト部の上に位置する、絶縁膜及び上記の下層部分の各部を除去するエッチング工程と、再び共振器を有するジャンクション側に第１金属層の上層部分を積層する上層積層工程とから上記の第１金属層積層工程を構成することである。
なお、この場合には、第１金属層積層形成工程のエッチング工程により絶縁膜がコンタクト部上部で除去されることが、絶縁膜形成工程の一部（絶縁膜がコンタクト部上で除かれていること）ともなる。

また、本発明の第３の手段は、上記の第２の手段において、第１金属層積層工程で積層する第１金属層の下層部分の膜厚を３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下にすることである。
ただし、この下層部分の膜厚は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより望ましい。

また、本発明の第４の手段は、上記の第２または第３の手段において、第１金属層積層工程で積層する第１金属層の上層部分の膜厚を３ｎｍ以上３０ｎｍ以下にすることである。
ただし、この上層部分の膜厚は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下がより望ましい。

また、本発明の第５の手段は、上記の第１乃至第４の何れか１つの手段において、第２金属層積層工程で積層する第２金属層の膜厚を３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下にすることである。
ただし、この第２金属層の膜厚は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより望ましい。

また、本発明の第６の手段は、上記の第１乃至第５の何れか１つの手段において、上記の熱処理工程における処理雰囲気を略常圧とし、その酸素ガス（Ｏ₂ ）の分圧を５ｈＰａ以上５０ｈＰａ以下にすることである。
ただし、この酸素ガス分圧は、１０ｈＰａ以上３０ｈＰａ以下がより望ましい。

また、本発明の第７の手段は、上記の第１乃至第６の何れか１つの手段において、上記の熱処理工程における処理雰囲気の温度を４００℃以上７００℃以下とし、この熱処理工程における熱処理時間を１秒以上６０分以下にすることである。
ただし、この処理雰囲気の温度は、５００℃以上６００℃以下がより望ましい。また、この熱処理時間は、５分以上３０分以下がより望ましい。

また、本発明の第８の手段は、 III族窒化物系化合物半導体を積層して形成されるリッジ型の共振器を有する半導体レーザにおいて、共振器を有するジャンクション側の電極接触箇所を除く略一面に積層された絶縁膜と、この絶縁膜の上に積層されてこの絶縁膜に密着するニッケル（Ｎｉ）又はコバルト（Ｃｏ）から成る密着層と、この密着層の上および共振器のコンタクト部の上に位置して、このコンタクト部を形成する半導体層の界面からその半導体層の中に部分的に浸透することによりこのコンタクト部とオーミック接触する金（Ａｕ）から成るオーミック接触層と、このオーミック接触層の上に位置する酸化ニッケル（ＮｉＯ_x ）又は酸化コバルト（ＣｏＯ_x ）から成る酸化金属層とを設けることである。

また、本発明の第９の手段は、上記の第８の手段において、上記の密着層の膜厚を３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下にすることである。
ただし、この密着層の膜厚は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより望ましい。

また、本発明の第１０の手段は、上記の第８または第９の手段において、上記の酸化金属層の膜厚を３ｎｍ以上３０ｎｍ以下にすることである。
ただし、この酸化金属層の膜厚は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下がより望ましい。

また、本発明の第１１の手段は、上記の第８乃至第１０の何れか１つの手段において、上記のオーミック接触層の膜厚を３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下にすることである。
ただし、このオーミック接触層の膜厚は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより望ましい。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。

以上の本発明の手段によって得られる効果は以下の通りである。
即ち、本発明の第１の手段によれば、上記の第１金属層積層工程においては、共振器のコンタクト部の上に積層される第１金属層の部分が第１金属層のその他の部位よりも薄く積層される。即ち、絶縁膜上のＮｉまたはＣｏの膜厚は、リッジ上（共振器のコンタクト部）のＮｉまたはＣｏの膜厚よりも厚くなる。このため、上記の熱処理工程においては、絶縁膜の直ぐ上に第１金属層の下層部分が残留しており、かつ共振器のコンタクト部の上では上記の積層順位（：各金属元素の上下方向における密度分布のピーク位置の上下関係）の反転が完了した状態で熱処理を終了することができる。

そして、この様な状態で熱処理を終了すれば、リッジ上では上記の反転によってＡｕ層（第２金属層）と半導体との良好なオーミック接触が確保できる。また、この様な状態で熱処理を終了すれば、絶縁膜上には第１金属層（ＮｉまたはＣｏ）の下層部分が残留するので、ＮｉまたはＣｏと絶縁膜とが強く結び付いた状態が維持され、その結果、第１電極は絶縁膜に強固に固定される。
したがって、本発明の第１の手段によれば、リッジ上（共振器のコンタクト部）における第１電極と半導体との間の良好なオーミック接触と、第１電極の確実な接着状態とを同時に確保することができる。

また、本発明の第２の手段によれば、上記のエッチング工程によって、共振器のコンタクト部の上に位置する絶縁膜及び上記の下層部分の各部を同時に除去することができる。言い換えれば、リッジ上に成膜された絶縁膜を取り除く工程を利用して、同時にリッジ上に積層された第１金属層の下層部分が取り除かれる。
したがって、本発明の第２の手段によれば、上記の第１金属層積層工程を簡単に実現することができ、かつ確実に、リッジ上に積層される第１金属層の頂上部分を第１金属層のその他の部位よりも薄く積層することができる。

また、第１金属層の下層部分の膜厚は、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が良い（本発明の第３の手段）。この膜厚が薄過ぎると、絶縁膜上におけるＮｉまたはＣｏの残留量が不十分となって第１電極と絶縁膜との接着力が弱くなり、第１電極が絶縁膜から剥離し易くなる。また、この膜厚が厚過ぎると、下層積層工程とエッチング工程の双方で処理時間が必要以上に長くなる。
これらの事情から、第１金属層の下層部分の膜厚は、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が良く、更には、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより望ましい。

また、第１金属層の上層部分の膜厚は、３ｎｍ以上３０ｎｍ以下が良い（本発明の第４の手段）。この膜厚が薄過ぎると、上記の界面クリーニング作用が不足して、Ａｕ層（第２金属層）と半導体との良好なオーミック接触が確保できなくなる。また、この膜厚が厚過ぎると、上層積層工程と熱処理工程の双方で処理時間が長くなる。
これらの事情から、第１金属層の上層部分の膜厚は、３ｎｍ以上３０ｎｍ以下が良く、更には、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下がより望ましい。

また、第２金属層（Ａｕ層）の膜厚は、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が良い（本発明の第５の手段）。この膜厚が薄過ぎると、Ａｕの不足によりＡｕが半導体層の表面から中に十分深く浸透できなくなって、Ａｕ層（第２金属層）と半導体との良好なオーミック接触が確保できなくなる。また、この膜厚が厚過ぎると、第２金属層積層工程と熱処理工程の双方で処理時間が長くなる。
これらの事情から、第２金属層の膜厚は、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が良く、更には、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより望ましい。

また、本発明の第６の手段や或いは第７の手段に従えば、熱処理工程において第１金属層の酸化作用を過不足なく安定的に良好に引き出すことができ、同時に熱処理時間の抑制を効果的に図ることができる。

また、ＮｉまたはＣｏは絶縁膜に良好に接着する金属であるので、本発明の第８の手段によれば、上記の密着層によって第１電極と絶縁膜との間の界面における両者の確実な密着性を得ることができ、同時に上記のオーミック接触層によって第１電極と半導体との間の界面における両者の良好なオーミック接触を図ることができる。このため、本発明の第８の手段によれば、リッジ上（共振器のコンタクト部）における第１電極と半導体との間の良好なオーミック接触と、第１電極の確実な接着状態とを同時に確保することができる。

また、上記のオーミック接触層と酸化金属層は、前述の界面クリーニング作用を得るために、熱処理に基づく金属層の積層順位の反転現象の結果得られたものであることが望ましい。従って、上記の半導体レーザは、例えば上記の本発明の第１乃至第７の何れか１つの手段などに基づいて製造することが望ましい。そして、少なくともその場合においては、リッジ上（共振器のコンタクト部）における第１電極と半導体との間の良好なオーミック接触と、第１電極の確実な接着状態とを同時に確実に得ることができる。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。

図１に本実施例１の半導体レーザ１０の断面図を示す。この半導体レーザはリッジ型であり、そのｐ電極１０６（第１電極）は、蒸着によって積層された金属層をアロイ処理することによって得られた。この半導体レーザ１０は、以下の構造を有する半導体チップ１００を作成後、図１に図示する様に上下逆さまにして、サブマウント１３上に半田１１を用いて固定したものである。
即ち、この半導体チップ１００は、サファイア基板１０１の結晶成長面上に、 III族窒化物系化合物半導体の結晶成長によってバッファ層１０２、ｎ型半導体層１０３、活性層１０４、ｐ型クラッド層１０５ａ、及びｐ型コンタクト層１０５ｂを順次積層したもので、その後エッチングによってリッジなどを形成し、それから更に、ｎ電極１０７、絶縁膜１１０、ｐ電極１０６の順にそれぞれ順次形成したものである。

以下、上下関係を図１とは逆にして、この半導体チップ１００の構造を詳しく説明する。サファイヤ基板１０１の上には、窒化アルミニウム（AlＮ）から成るバッファ層１０２が積層されている。更にその上には、シリコン(Si)ドープのGaN から成る高キャリア濃度ｎ⁺ 層１０３ａ、ノンドープのIn_0.03Ga_0.97N から成る中間層１０３ｂ、GaN から成るｎ型クラッド層１０３ｃ、及びAl_0.01Ga_0.99Nより成るｎ型の光ガイド層１０３ｄの順に積層された、計４層より成るｎ型半導体層１０３が形成されている。
更にその上には、公知の端面発光型レーザダイオードに見られる多重量子井戸（ＭＱＷ）構造の活性層１０４が形成されている。
この活性層１０４の直ぐ上には、マグネシウム(Mg)ドープのAl_0.01Ga_0.99Nから成るｐ型の光ガイド層１０８及びｐ型Al_0.12Ga_0.88N から成るｐ型クラッド層１０５ａがあり、その上にＭｇドープのｐ型Al_0.05Ga_0.95N から成るｐ型コンタクト層１０５ｂが、それぞれ順次積層されている。

ｎ型半導体層１０３の高キャリア濃度ｎ⁺ 層１０３ａは、上方（ｐ型半導体層側）からのエッチングにより共振器（リッジ）の共振方向に平行にその中央部分がエッチングされて露出しており、本エッチングにより、基板に対して略垂直に立脚した平頂な共振器部分（リッジ）が形成されている。また、ｎ型半導体層１０３の高キャリア濃度ｎ⁺ 層１０３ａの露出部には、バナジウムとアルミニウム（Ｖ／Ａｌ）より成る負電極１０７が、蒸着により成膜されている。また、この共振器の両脇には、屈折率約 1.5のＳｉＯ₂ より成る絶縁壁１１０がＣＶＤにより形成されている。この絶縁壁１１０は、共振器側壁の略全面にわたって密着して形成されている。

以上の構造を有する半導体チップ１００は、電極形成部位を下向きにしてマウントするジャンクションダウン方式でサブマウント１３に固定されている（図１）。このサブマウント１３は銅基板１４と電気的絶縁部材１５とリード電極１６Ａ，１６Ｂから構成されており、絶縁部材１５は例えば炭化珪素（ＳｉＣ）等の熱伝導性の高い電気的絶縁材料より構成されている。絶縁部材１５の上面には、図面の左右２カ所に相隔てて、金（Ａｕ）より成るリード電極１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ積層されている。上記のｎ電極１０７及びｐ電極１０６は、熱伝導性に優れる金（Ａｕ）又はＡｕ／Ｓｎより成る半田１１を用いて、各リード電極１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ固定されている。
なお、符号ｗは給電用のワイヤーを示しており、これらのワイヤーｗも、それぞれ対応するリード電極１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ接続されている。

以下、図２−Ａ〜Ｄを用いて、上記のｐ電極１０６の詳しい構造と作成手順について説明する。図２−Ａ〜Ｄに、図１の半導体レーザ１０のｐ電極１０６の作成手順を例示する。図２−Ａの様にｐ型クラッド層１０５ａとｐ型コンタクト層１０５ｂを反応性のドライエッチングでエッチングすることにより、高さ約４００ｎｍのリッジを形成した後、ＣＶＤによって絶縁膜１１０を成膜し、更にニッケル（Ｎｉ）をその絶縁膜１１０の上に約１００ｎｍの膜厚となるまで蒸着することにより、第１金属層の下層部１０６ａを積層する。この第１金属層の下層部１０６ａの少なくとも一部分が請求項８の密着層に相当する。

次に、共振器のコンタクト部の平頂面Σよりも上に位置する絶縁膜１１０と第１金属層の下層部１０６ａの各部をドライエッチングでエッチングすることにより除去する（図２−Ｂ）。このエッチングの手順は次の通りで良い。
（ａ）ジャンクション側にフォトレジストを一様に塗布する。
（ｂ）次に、フォトリソグラフィーにより、このフォトレジスト上にある目的のエッチング対象領域（共振器のコンタクト部）に窓を空ける。
（ｃ）次に、塩素を含むガスによりこのジャンクション側に対してドライエッチングを実施する。これにより、上記のフォトレジストがレジストマスクとなって、その窓から露出している部位が選択的にエッチングされる。この時、絶縁膜１１０を平頂面Σから確実に除去するために、図２−Ａの平頂面Σよりも図２−Ｂの平頂面Σの方が若干低くなる様に、ｐ型コンタクト層１０５ｂの上面を若干削ってしまっても良い。
（ｄ）最後にフォトレジストを除去する。

以上のエッチング処理によって図２−Ｂの状態を得た後、このジャンクション側にニッケル（Ｎｉ）から成る第１金属層の上層部１０６ｂを蒸着によって約１０ｎｍの膜厚で積層する。これにより、同種の金属（Ｎｉ）で形成されている第１金属層の上層部１０６ｂと下層部１０６ａとは、一体化されて１層の金属層（本発明の第１金属層）が形成される。この時、第１金属層（１０６ｂ）とｐ型コンタクト層１０５ｂとの界面では、第１金属層を構成するニッケル（Ｎｉ）がｐ型コンタクト層１０５ｂやその表面に付着している汚れなどの不要物と強く結び付く。
その後更に、金（Ａｕ）から成る第２金属層１０６ｃを蒸着によって約１００ｎｍの膜厚で積層する（図２−Ｃ）。

最後に、熱処理によって、上記の第１金属層の上層部１０６ｂと第２金属層１０６ｃとの位置関係（積層順位）を反転させる。ただし、この反転現象は、前述の特許文献２や特許文献３などからも判る様に、各元素（Ｎｉ，Ａｕ）の深さ方向の密度分布のピーク位置が互いに入れ替わるものであって、各金属層の積層順位が層単位に完全に入れ替わるものではない。また、図２−Ｂの第１金属層の下層部１０６ａの上面部分を構成する金属元素（Ｎｉ）が、この熱処理によって部分的に上方に移動して、この反転現象に寄与しても何ら差し支えない。

この熱処理は、以下の条件に従って実施した。
（１）処理雰囲気の温度 ： ５５０℃
（２）処理雰囲気の圧力 ： 常圧
（３）処理雰囲気の体積比： 窒素（Ｎ₂ ）９８％、酸素（Ｏ₂ ）２％
（４）熱処理時間 ： １８分

図２−Ｄは、この熱処理による上記の第１金属層の上層部１０６ｂと第２金属層１０６ｃとの反転現象が完了した時点でのｐ電極１０６の断面図を示している。上記の熱処理によって、熱処理雰囲気中の酸素（Ｏ₂ ）と、図２−Ｃの上層部１０６ｂを形成していたニッケル（Ｎｉ）とが酸化作用を奏して、ｐ電極１０６の表面に酸化金属層（酸化Ｎｉ層１０６ｄ）を生成する。この酸化Ｎｉ層１０６ｄが、請求項８の酸化金属層に相当する部分である。この時、Ｎｉと強く結び付いていた上記の不要物は、Ｎｉの熱処理雰囲気中の酸素による酸化作用により、Ｎｉと共に上方に持ち去られ、これによって界面クリーニング作用が得られる。

図２−Ｄの密着層１０６ａ′は、上記の通りに一体化されて１層の金属層として一旦形成された第１金属層の内の下方側の残留部分（下層部分）から構成されている。また、オーミック接触層１０６ｃ′は、金（Ａｕ）から成る上記の第２金属層１０６ｃ（図２−Ｃ）が、Ｎｉの上方への移動の反作用として熱処理によって下方に拡散、移動して形成されたＡｕ層であり、その一部のＡｕ元素はこの熱処理によって、上記の界面クリーニング作用を受けたｐ型コンタクト層１０５ｂの上面（共振器のコンタクト部）から下方に深く浸透している。このため、ｐ型コンタクト層１０５ｂとｐ電極１０６とは良好なオーミック接触を示す。

また、絶縁膜１１０には、Ｎｉから成る上記の密着層１０６ａ′が強く密着しているので、密着層１０６ａ′、オーミック接触層１０６ｃ′及び酸化Ｎｉ層１０６ｄから成るｐ電極１０６は、共振器から剥がれることなく共振器のコンタクト部を中心にして確実に固定される。
この様なｐ電極１０６の構造と作成手順によって、リッジ上（共振器のコンタクト部）におけるｐ電極と半導体との間の良好なオーミック接触と、ｐ電極の確実な接着状態とを同時に確保することができる。

〔その他の変形例〕
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。
（変形例１）
例えば、上記の実施例１では、第１金属層（１０６ａ，１０６ｂ）をニッケル（Ｎｉ）から形成したが、第１金属層はコバルト（Ｃｏ）から形成しても良い。この場合にも、上記の実施例１と略同様の作用・効果を得ることができる。

また、上記の実施例１では、リッジ型の端面発光の半導体レーザを例示したが、面発光の半導体レーザに対しても、本発明を同様に適用することができる。

実施例１の半導体レーザ１０の断面図 半導体レーザ１０のｐ電極の作成手順を例示する断面図 半導体レーザ１０のｐ電極の作成手順を例示する断面図 半導体レーザ１０のｐ電極の作成手順を例示する断面図 半導体レーザ１０のｐ電極の作成手順を例示する断面図 従来の半導体レーザのｐ電極の作成手順を例示する断面図 従来の半導体レーザのｐ電極の作成手順を例示する断面図

符号の説明

１０ ： 半導体レーザ（実施例１）
１００ ： 半導体チップ
１０１ ： サファイア基板
１０２ ： バッファ層
１０３ ： ｎ型半導体層
１０４ ： 活性層
１０５ａ： ｐ型光ガイド層及びｐ型クラッド層
１０５ｂ： ｐ型コンタクト層
１０６ ： ｐ電極
１０６ａ： 第１金属層の下層部（密着層に略相当）
１０６ａ′： 密着層
１０６ｂ： 第１金属層の上層部（酸化金属層になる）
１０６ｃ： 第２金属層（オーミック接触層になる）
１０６ｃ′： オーミック接触層
１０６ｄ： 酸化Ｎｉ層（酸化金属層に相当）
１０７ ： ｎ電極
１１０ ： 絶縁膜
１１ ： 半田
１３ ： サブマウント
１４ ： 銅基板
１５ ： 絶縁部材
１６Ｂ： リード電極
ｗ ： ワイヤー

Claims (11)

1. III族窒化物系化合物半導体を積層して形成されるリッジ型の共振器を有する半導体レーザの製造工程において、
   第１電極が形成される前記共振器の上面のコンタクト部と、もう一方の第２電極を露出させるべき第２電極露出部の２カ所を除くジャンクション側の全面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
   前記コンタクト部の上及び前記絶縁膜の上に、ニッケル（Ｎｉ）又はコバルト（Ｃｏ）から成る第１金属層を積層する第１金属層積層工程と、
   前記第１金属層の上に金（Ａｕ）から成る第２金属層を積層する第２金属層積層工程と、
   前記第１金属層の上層部分を構成する金属元素と、前記第２金属層を構成する金属元素の上下方向における密度分布の各ピーク位置の上下関係を熱処理によって反転させる熱処理工程と
   を有し、
   前記第１金属層積層工程においては、
   前記第１金属層の前記コンタクト部の上に積層される部分の厚さを前記第１金属層のその他の部分の厚さよりも薄く積層し、
   前記熱処理工程においては、
   前記絶縁膜の直ぐ上に前記第１金属層の下層部分が残留しており、かつ、
   前記コンタクト部の上では前記上下関係の反転が完了した状態で
   前記熱処理を終了する
   ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
2. 前記第１金属層積層工程は、
   前記共振器を有するジャンクション側の略一面に積層された前記絶縁膜の上に、前記第１金属層の下層部分を積層する下層積層工程と、
   前記コンタクト部の上に位置する、前記絶縁膜及び前記下層部分の各部を除去するエッチング工程と、
   再び前記共振器を有するジャンクション側に、前記第１金属層の上層部分を積層する上層積層工程と
   から成る
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザの製造方法。
3. 前記第１金属層積層工程で積層する前記第１金属層の前記下層部分の膜厚は、
   ３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である
   ことを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザの製造方法。
4. 前記第１金属層積層工程で積層する前記第１金属層の前記上層部分の膜厚は、
   ３ｎｍ以上３０ｎｍ以下である
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の半導体レーザの製造方法。
5. 前記第２金属層積層工程で積層する前記第２金属層の膜厚は、
   ３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
6. 前記熱処理工程における処理雰囲気は、
   略常圧であり、その酸素ガス（Ｏ₂ ）の分圧は５ｈＰａ以上５０ｈＰａ以下である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
7. 前記熱処理工程における処理雰囲気の温度は、
   ４００℃以上７００℃以下であり、
   前記熱処理工程における熱処理時間は、
   １秒以上６０分以下である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
8. III族窒化物系化合物半導体を積層して形成されるリッジ型の共振器を有する半導体レーザにおいて、
   前記共振器を有するジャンクション側の電極接触箇所を除く略一面に積層された絶縁膜と、
   前記絶縁膜の上に積層されて前記絶縁膜に密着するニッケル（Ｎｉ）又はコバルト（Ｃｏ）から成る密着層と、
   前記密着層の上および前記コンタクト部の上に位置して、前記コンタクト部を形成する半導体層の界面からその半導体層の中に部分的に浸透することにより、前記コンタクト部とオーミック接触する金（Ａｕ）から成るオーミック接触層と、
   前記オーミック接触層の上に位置する酸化ニッケル（ＮｉＯ_x ）又は酸化コバルト（ＣｏＯ_x ）から成る酸化金属層と
   を有する
   ことを特徴とする半導体レーザ。
9. 前記密着層の膜厚は、
   ３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である
   ことを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザ。
10. 前記酸化金属層の膜厚は、
    ３ｎｍ以上３０ｎｍ以下である
    ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の半導体レーザ。
11. 前記オーミック接触層の膜厚は、
    ３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の半導体レーザ。