JP2006278661A5

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Publication number: JP2006278661A5
Application number: JP2005094854A
Authority: JP
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2007-11-08

Claims

第１の面及びこの第１の面の反対面となる第２の面を有する第１導電型からなる半導体基板と、
前記半導体基板の第１の面上に形成され、第１導電型の半導体層からなる第１クラッド層と、
前記第１クラッド層上に形成される活性層と、
前記活性層上に形成され、第２導電型の半導体層からなる第２クラッド層と、
前記第２クラッド層上に形成され、第２導電型の半導体層からなるコンタクト層と、
前記コンタクト層の上面から前記第２クラッド層の中層に亘って設けられ、前記コンタクト層及び前記第２クラッド層をそれぞれ分離する並列配置の２本の分離溝と、
前記２本の分離溝に挟まれるストライプ状のリッジと、
前記コンタクト層の前記分離溝に臨む側部には、前記分離溝に向かって徐々に側部の厚さが薄くなるように上面に斜面が設けられ、
前記半導体基板の前記第１の面側において、
前記リッジの前記分離溝に臨む各側面から前記分離溝を含みかつ前記分離溝を越えて前記半導体基板側縁に至る部分を覆う絶縁膜と、
前記リッジを構成する前記コンタクト層部分及び前記絶縁膜を覆う金属からなるバリアメタル層と、
前記バリアメタル層上に形成される第１の電極と、
前記半導体基板の前記第２の面に形成される第２の電極とを有することを特徴とする光半導体素子。
前記分離溝に先端を臨ます前記コンタクト層の前記側部は前記分離溝に突出した構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子。
前記リッジを構成する前記コンタクト層部分を覆う前記バリアメタル層と、前記リッジ側面を覆う前記絶縁膜は連続して繋がり、
前記リッジを構成する前記コンタクト層部分の表面は前記バリアメタル層及び前記絶縁膜から露出していないことを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子。
前記バリアメタル層上に形成される前記第１の電極はＡｕを含む層であることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子。
前記半導体基板の前記第１の面側の前記側縁には前記分離溝に沿う溝が前記半導体基板の一方の端から他方の端に亘って設けられ、
前記溝は前記第２クラッド層の中層まで設けられ、
前記リッジ側の溝側面及び前記溝底は前記バリアメタル層で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子。
前記半導体基板はＧａＡｓ基板からなり、
前記第１クラッド層はＡｌＧａＩｎＰ層からなり、
前記活性層はＡｌＧａＩｎＰ層を障壁層とし、ＧａＩｎＰ層を井戸層とする多重量子井戸構造からなり、
前記第２クラッド層はＡｌＧａＩｎＰ層からなり、
前記コンタクト層はＧａＡｓ層からなり、
前記半導体基板の前記第１の面はＧａＡｓ結晶の結晶面（００１）に対して傾斜する結晶面となり、
前記コンタクト層の上面側部の前記斜面はＧａＡｓ結晶の結晶面（１１１）であることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子。
（ａ）第１の面及びこの第１の面の反対面となる第２の面を有する第１導電型からなる半導体基板を準備する工程、
（ｂ）前記半導体基板の前記第１の面に、第１導電型からなる第１クラッド層、活性層、第２導電型からなる第２クラッド層及び第２導電型からなるコンタクト層を順次積層するように連続的にエピタキシャル成長させる工程、
（ｃ）被膜形成と前記被膜の選択的エッチングによって、前記コンタクト層上に１本のストライプ状のリッジ形成用エッチングマスクと、このリッジ形成用エッチングマスクの両側に所定の距離離れて位置するフィールド用エッチングマスクとを形成する工程、
（ｄ）前記両エッチングマスクをマスクとして前記コンタクト層をその上面から下面に至るまで、ウエットエッチングによる異方性エッチングを行い、前記リッジ形成用エッチングマスク及び前記フィールド用エッチングマスクの下にエッチング縁が斜面となるリッジ部コンタクト層及びフィールド部コンタクト層を形成する工程、
（ｅ）前記両エッチングマスク、前記リッジ部コンタクト層及び前記フィールド部コンタクト層をマスクとして、前記第２のクラッド層の所定深さまでドライエッチングして分離溝を形成し、かつ２本の分離溝に囲まれる突状ストライプのリッジを形成する工程、
（ｆ）前記両エッチングマスクを除去した後、ウエットエッチングを行って前記リッジの幅を所定寸法にする工程、
（ｇ）前記半導体基板の前記第１の面側全体に絶縁膜を形成する工程、
（ｈ）前記半導体基板の前記リッジ上面の前記絶縁膜を除去する工程、
（ｉ）前記半導体基板の前記第１の面側全体に蒸着によって金属からなるバリアメタル層を形成する工程、
（ｊ）前記半導体基板の前記第１の面側全体にめっきによってＡｕ層を形成して第１の電極を形成する工程、
（ｋ）前記半導体基板の前記第２の面に第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする光半導体素子の製造方法。
前記工程（ｃ）では、前記フィールド用エッチングマスクの前記リッジに直交する方向に沿う長さを前記半導体基板の側縁に到達する長さよりも短く形成し、
前記工程（ｄ）乃至工程（ｆ）によって前記半導体基板の側縁に側溝を形成し、
前記工程（ｇ）では、前記側溝にも前記絶縁膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の光半導体素子の製造方法。
前記工程（ｂ）では、前記半導体基板と前記第１クラッド層間に半導体層からなるバッファ層を形成するとともに、前記活性層と前記コンタクト層との間に第２導電型からなる第１の第２クラッド層、第２導電型のエッチストップ層、第２導電型からなる第２の第２クラッド層を順次重ねて形成し、かつ前記エッチストップ層を前記第２の第２クラッド層のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質からなる材質で形成し、
前記工程（ｅ）及び工程（ｆ）のエッチングでは、前記コンタクト層の表面から前記エッチストップ層が露出する深さまでエッチングすることを特徴とする請求項７に記載の光半導体素子の製造方法。
前記工程（ａ）では、前記半導体基板の前記第１の面が結晶面（００１）に対して傾斜する結晶面となるＧａＡｓ基板を準備し、
前記工程（ｂ）のエピタキシャル成長では、前記コンタクト層をＧａＡｓ層で形成し、
前記工程（ｄ）のウエットエッチングによる異方性エッチングでは、前記コンタクト層の上面側部の前記斜面がＧａＡｓ結晶の結晶面（１１１）になるように形成することを特徴とする請求項７に記載の光半導体素子の製造方法。
パッケージと、
前記パッケージの内外に亘って延在する複数のリードと、
前記パッケージ内に配置される導電性のサブマウントに取り付けられる光半導体素子と、
前記光半導体素子の各電極と前記リードを電気的に接続する接続手段と、
前記光半導体素子の出射面から出射されるレーザ光を前記パッケージの外部に案内する光学系とを有し、
前記光半導体素子は、
第１の面及びこの第１の面の反対面となる第２の面を有する第１導電型からなる半導体基板と、
前記半導体基板の第１の面上に形成され、第１導電型の半導体層からなる第１クラッド層と、
前記第１クラッド層上に形成される活性層と、
前記活性層上に形成され、第２導電型の半導体層からなる第２クラッド層と、
前記第２クラッド層上に形成され、第２導電型の半導体層からなるコンタクト層と、
前記コンタクト層の上面から前記第２クラッド層の中層に亘って設けられ、前記コンタクト層及び前記第２クラッド層をそれぞれ分離する並列配置の２本の分離溝と、
前記２本の分離溝に挟まれるストライプ状のリッジと、
前記コンタクト層の前記分離溝に臨む側部には、前記分離溝に向かって徐々に側部の厚さが薄くなるように上面に斜面が設けられ、
前記半導体基板の前記第１の面側において、
前記リッジの前記分離溝に臨む各側面から前記分離溝を含みかつ前記分離溝を越えて前記半導体基板側縁に至る部分を覆う絶縁膜と、
前記リッジを構成する前記コンタクト層部分及び前記絶縁膜を覆う金属からなるバリアメタル層と、
前記バリアメタル層上に形成される第１の電極と、
前記半導体基板の前記第２の面に形成される第２の電極とを有し、
前記半導体レーザ素子は前記第１の電極がサブマウントに接合材で接続されていることを特徴とする光半導体装置。