JP3115775B2 - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents

半導体レーザの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザの製造
方法に関し、特に窓構造を有する半導体レーザの製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のAlGaInP/GaInP系レ
ーザにおいては、レーザ共振器端面近傍の活性層に窓構
造、即ち、バンドギャップを広げた構造を導入すること
により、レーザ共振器端面におけるレーザ光の吸収を低
減して、COD(CatastrophicOptical Damage:光学的
損傷)レベルを上げて、高出力で、長寿命な半導体レー
ザを得ようとする試みがなされている。この窓構造は、
例えば、自然超格子構造を有する活性層のレーザ共振器
端面近傍領域に不純物を拡散させ自然超格子をディスオ
ーダさせることによりレーザ共振器端面近傍のバンドギ
ャップを広げたり、レーザ共振器端面にバンドギャップ
の広い結晶を成長させることにより形成されている。
【0003】図29は従来の窓構造を有するAlGaI
nP/GaInP系半導体レーザの構造を示す斜視図
(図29(a)),及びそのII−II線による断面図(図29
(b))である。図において、300は半導体レーザ,12
はn−GaAs基板,11はn−AlGaInPクラッ
ド層,10はGaInP活性層、55は窓構造部,9
a,9bはp−AlGaInPクラッド層,41はp−
GaInPエッチングストッパ層,8はp−GaInP
バンド不連続層,7aはp−GaAsキャップ層,7b
はp−GaAsコンタクト層,6aはn側電極,6bは
p側電極,40はn−GaAs電流ブロック層,3bは
レーザ共振器端面である。
【0004】また、図30は従来の半導体レーザの製造
方法を示す工程図であり、図において、図29と同一符
号は同一または相当する部分を示しており、50,51
はSiNや,SiON等の材料により構成される第1,
第2の絶縁膜である。
【0005】次に製造方法について説明する。まず、図
30(a) に示すように、n−GaAs基板12上に順次
n−AlGaInPクラッド層11,GaInP活性層
10,p−AlGaInPクラッド層9a,p−GaI
nPエッチングストッパ層41,p−AlGaInPク
ラッド層9b,p−GaInPバンド不連続層8,p−
GaAsキャップ層7aをMOCVD法(Metal Organic
Chemical Vapor Deposition) を用いて結晶成長させ
る。このとき、活性層10には自然超格子が形成される
ように約650℃の温度で成長させる。
【0006】続いて、上記MOCVD法で得られた半導
体積層構造上に第1の絶縁膜50をCVD(Chemical Va
por Deposition) 法やスパッタ法等により成膜し、この
上にレジスト(図示せず)を塗布し、写真製版,及びR
IE(Reactive Ion Etching)等によるドライエッチング
又はバッファードフッ酸等によるウエットエッチングに
よりレーザ共振器端面近傍となる領域の第1の絶縁膜5
0を除去する。例えば、半導体レーザ300の共振器長
方向の長さを650μmとした場合、第1の絶縁膜50
をレーザ共振器端面から共振器長方向に約20μmの位
置まで除去する。さらに第1の絶縁膜50をマスクとし
て、酒石酸系のエッチング液によりp−GaAsキャッ
プ層7aを選択的にエッチングした後、CVD法や,ス
パッタ法等によりZnO膜(図示せず)を全面に成膜
し、550℃,1時間程度の熱処理を行なうことによ
り、第1の絶縁膜50,及びキャップ層7aの開口部か
らZnを活性層に達するまで拡散させる。このZnが拡
散することにより、活性層10の自然超格子がディスオ
ーダされ、レーザ共振器端面近傍となる領域の活性層1
0のバンドギャップエネルギーがその他の活性層10の
バンドギャップに対して大きくなり、レーザ共振器端面
近傍に窓構造部55が形成される。その後、上記ZnO
膜を除去する(図30(b))。
【0007】次に、上記半導体積層構造上に第2の絶縁
膜51を形成した後、これを写真製版技術等を用いるこ
とにより共振器長方向に伸びるストライプ状にパターニ
ングする。続いて、このストライプ状の第2の絶縁膜5
1をマスクとして、酒石酸系のエッチング液によりp−
GaAsキャップ層7aを選択的にエッチングし、さら
に塩酸系のエッチング液でp−GaInPバンド不連続
緩和層8をエッチング除去し、次に硫酸系のエッチング
液でp−AlGaInPクラッド層9をp−GaInP
エッチングストッパ層41に達するまでエッチング除去
してリッジ構造を形成する(図30(c))。
【0008】続いて、上記第2の絶縁膜51をマスクと
して、上記リッジを埋め込むようにn−GaAs電流ブ
ロック層40を選択再成長させ、さらに上記第1,第2
の絶縁膜50,51を除去した後、上記半導体積層構造
上にp−GaAsコンタクト層7bを形成する(図30
(d))。この後、p−GaAsコンタクト層7b上にn側
電極6bを、またn−GaAs基板12の裏面側にp側
電極6aを形成し、Znを拡散させて形成した窓構造部
55のレーザ共振器端面を形成する位置においてへき開
を行なうことによりレーザ共振器端面3bを形成して図
29に示すような半導体レーザ300を得る。
【0009】図29に示した従来の半導体レーザ300
は、自然超格子が形成された活性層10のレーザ共振器
端面近傍にZn等の不純物を拡散させることにより、こ
のZnを拡散させた領域の自然超格子をディスオーダさ
せて均一な組成の混晶とし、バンドギャップが活性層1
0の他の部分よりも大きくなるようにして、このZnを
拡散させた領域を光の吸収の起こらない窓構造55とし
たものである。このような窓構造をレーザ共振器端面3
bに備えた従来の半導体レーザ300においては、活性
層10において発生した光がこの窓構造において吸収さ
れず、共振器端面における光学損傷(COD)を抑える
ことができる。
【0010】しかし、上記のような従来の半導体レーザ
の製造方法においては、活性層のレーザ共振器端面近傍
をディスオーダして窓構造を形成するためには、Znの
拡散を行なう必要があるが、拡散の制御は非常に難しい
ため、共振器端面近傍にZnが過剰に拡散されてしまう
場合がある。このような場合においてはZnが拡散され
た領域の抵抗がZnによって低くなるため、このZnを
拡散させたレーザ共振器端面近傍,即ち窓構造部55に
レーザ発振に寄与しないリーク電流が発生して、しきい
値電流や動作電流が高くなってしまい、再現性よく所望
の特性を備えた半導体レーザを得ることができないとい
う問題があった。
【0011】一方、図31は従来の他の半導体レーザの
構造を示す斜視図(図31(a)),そのIII-III 線による
断面図(図31(b)),及びそのIV−IV線による断面図
(図31(c))であり、この従来の他の半導体レーザはレ
ーザ共振器端面上に活性層10よりもバンドギャップの
大きいAlGaInP層を設けるようにしたものであ
る。図において、図29と同一符号は同一または相当す
る部分を示しており、400は半導体レーザ,3cはレ
ーザ共振器端面,52はAlGaInP窓構造層であ
る。
【0012】次に従来の他の半導体レーザの製造方法に
ついて図31を用いて説明する。まず、MOCVD法に
よりn−GaAs基板12上に、n−AlGaInPク
ラッド層11,GaInP活性層10,p−AlGaI
nPクラッド層9a,p−GaInPエッチングストッ
パ層41,p−AlGaInPクラッド層9b,p−G
aInPバンド不連続緩和層8,p−GaAsキャップ
層7aを順次結晶成長させた後、SiN膜や,SiON
等の絶縁膜(図示せず)をCVD法,スパッタ法等によ
り成膜し、写真製版技術等を利用してレーザ共振器長方
向に伸びるストライプマスク(図示せず)を形成する。
次にこれをマスクとして、酒石酸系のエッチング液によ
りp−GaAsキャップ層7を選択エッチングし、塩酸
系のエッチング液でp−GaInPバンド不連続緩和層
8をエッチングし、次に硫酸系のエッチング液でp−A
lGaInPクラッド層9をp−GaInPエッチング
ストッパ層41に達するまでエッチングしてリッジスト
ライプ構造を形成し、さらにこのリッジを埋め込むよう
にn−GaAs電流ブロック層40を成長した後、上記
絶縁膜を除去し、全面にp−GaAsコンタクト層7を
成長させ、p−GaAsコンタクト層7上にp側電極6
bを形成し、n−GaAs基板12の裏面側にn側電極
6aを形成した後、基板12をへき開してレーザ共振器
端面3cを形成し、最後にレーザ共振器端面3c上にレ
ーザ光を吸収しない程度にバンドギャップの大きい、例
えばAlGaInPからなる窓構造層52を結晶成長さ
せて図31に示すような半導体レーザを得る。
【0013】上記のような従来の他の半導体レーザ40
0においても、レーザ共振器端面3c上に活性層10よ
りもバンドギャップの大きい窓構造層52を設けたこと
により、該窓構造層52において活性層10の導波路に
おいて発生した光が吸収されず、これによりレーザ共振
器端面3cにおける光学損傷を防ぐことができる。
【0014】しかし、このような半導体レーザの製造方
法においては、へき開後のレーザ共振器端面にAlGa
InP等からなる窓構造層を結晶成長させる必要がある
が、へき開後の半導体レーザは、非常に微細なものであ
るため、取り扱いが非常に難しく、取り扱い中にレーザ
共振器端面を傷つけたりして歩留りが低下するという問
題があった。また、へき開後に新たに結晶成長を行なう
必要があるため、製造工程が複雑化して生産性が低下す
るというような問題があった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の半
導体レーザの製造方法においては、Znを自然超格子が
形成された活性層のレーザ共振器端面近傍に拡散させ、
レーザ共振器端面近傍の自然超格子をディスオーダさせ
ることにより、活性層のレーザ共振器端面近傍のバンド
ギャップを大きくし、レーザ光がレーザ共振器端面近傍
で吸収されないようにして窓構造を形成し、光学損傷が
起こりにくくしているが、Znの拡散の制御が非常に難
しいために、上述したように共振器端面近傍にZnが過
剰に拡散されてしまい、このレーザ共振器端面近傍にレ
ーザ発振に寄与しないリーク電流が発生し、しきい値電
流や動作電流が高くなり、再現性よく所定の特性を備え
た半導体レーザを得ることができないという問題があっ
た。
【0016】また、従来の他の半導体レーザの製造方法
においては、レーザ共振器端面に活性層よりもバンドギ
ャップの大きい窓構造層を設けることにより光学損傷を
防ぐようにしているが、へき開後の微細な半導体レーザ
の共振器端面に対して窓構造層を結晶成長させる必要が
あるため、半導体レーザの取り扱いが非常に難しく歩留
りが低下したり、製造工程が複雑化して生産性が低下し
てしまうというような問題があった。
【0017】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、歩留りを低下させることな
く、容易に、かつ再現性良く窓構造を有する半導体レー
ザを製造することができる半導体レーザの製造方法を提
供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザの製造方法は、所定の成長温度以上の温度では成長
温度が上昇するにしたがって組成が変化することなく自
然超格子の形成状態が変化することによりバンドギャッ
プが単調増加するよう成長する性質を有する化合物半導
体材料からなる活性層を、上記所定の成長温度以上の温
度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路と
なる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形
成領域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、そ
組成を変化させることなく自然超格子の形成状態を変
化させることにより、上記窓構造部形成領域のバンドギ
ャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャッ
プよりも大きくなるよう形成するようにしたものであ
る。
【0019】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記活性層を形成する工程は、該活性層の窓構造部
近傍領域を、レーザ光を照射することにより上記活性層
の窓構造部形成領域以外の領域よりも高温に加熱しなが
ら行なうようにしたものである。
【0020】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記レーザ光の照射領域の平面形状は点状であり、
上記レーザ光の照射は、上記窓構造部形成領域に上記点
状のレーザ光を走査させて行なうようにしたものであ
る。
【0021】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記活性層を形成する工程は、該活性層の窓構造部
形成領域を、これに光を照射することにより上記活性層
の窓構造部形成領域以外の領域よりも高温に加熱しなが
行なうようにしたものである。
【0022】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記半導体基板の窓構造部近傍領域の上部に、該半
導体基板に接しないよう、その平面形状が上記窓構造部
形成領域の平面形状と同形状であるヒータを配置する工
程を含み、上記活性層を形成する工程は、該活性層の窓
構造部形成領域を、上記ヒータから発せられる熱により
上記活性層の窓構造部形成領域以外の領域よりも高温に
加熱しながら行なうようにしたものである。
【0023】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上
の温度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャ
ップが単調増加するよう成長する性質を有するGaIn
Pからなる活性層を、上記所定の成長温度以上の温度
で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路とな
る領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成
領域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、その
上記窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形
成領域以外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよ
う形成する工程を含むようにしたものである。
【0024】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上
の温度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャ
ップが単調増加するよう成長する性質を有する化合物半
導体材料からなる活性層を、上記所定の成長温度以上の
温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路
となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部
形成領域以外の領域よりも高温になるように、窓構造部
形成領域を照射領域の平面形状が点状であるレーザ光を
該活性層が1モノレイヤー成長する周期以下の走査周期
で走査することにより加熱しながら、成長させて、その
上記窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形
成領域以外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよ
う形成する工程とを含むようにしたものである。
【0025】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上
の温度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャ
ップが単調増加するよう成長する性質を有する化合物半
導体材料からなる活性層を、上記所定の成長温度以上の
温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路
となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部
形成領域以外の領域よりも高温になるように、照射領域
の平面形状が窓構造部形成領域の平面形状と同形状であ
るレーザ光を窓構造部形成領域に重ね合わせて照射する
ことにより加熱しながら、成長させて、その上記窓構造
部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外
の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形成する
工程を含むようにしたものである。
【0026】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の窓構造部形成領域の裏面側を所定
の深さまでエッチングにより除去して凹部を形成する工
程と、該凹部を上記半導体基板よりも熱伝導率の高い高
熱伝導率層を埋め込み形成する工程と、半導体基板の一
主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が上
昇するにしたがってバンドギャップが単調増加するよう
成長する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層
を、上記半導体基板を裏面側から加熱体により加熱する
基板加熱型MOCVD(metal organic chemical vapor
deposition)装置を用いて、上記所定の成長温度以上の
温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路
となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部
形成領域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、
その上記窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造
部形成領域以外の領域のバンドギャップよりも大きくな
るよう形成する工程とを含むようにしたものである。
【0027】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の窓構造部形成領域以外の領域の裏
面側を所定の深さまでエッチングにより除去して凹部を
形成する工程と、半導体基板の一主面上に、所定の成長
温度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバ
ンドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する
化合物半導体材料からなる活性層を、上記半導体基板を
裏面側から加熱体により加熱する基板加熱型MOCVD
装置を用いて、上記所定の成長温度以上の温度で、その
レーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を
含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外
の領域よりも高温になるよう成長させて、その上記窓構
造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以
外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形成す
る工程とを含むようにしたものである。
【0028】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記凹部を形成する工程の後、上記凹部を上記半導
体基板よりも熱伝導率の低い低熱伝導率層を埋め込み形
成する工程を含むようにしたものである。
【0029】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の、窓構造部形成領域の裏面側を所
定の深さまでエッチングにより除去して凹部を形成する
工程と、該凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の
低い低反射率膜を形成する工程と、半導体基板の一主面
上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が上昇す
るにしたがってバンドギャップが単調増加するよう成長
する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、
上記半導体基板を裏面側から光源により加熱する基板加
熱型MOCVD装置を用いて、上記所定の成長温度以上
の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波
路となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造
部形成領域以外の領域よりも高温になるよう成長させ
て、その上記窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓
構造部形成領域以外の領域のバンドギャップよりも大き
くなるよう形成する工程とを含むようにしたものであ
る。
【0030】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の、窓構造部形成領域以外の領域の
裏面側を所定の深さまでエッチングにより除去して凹部
を形成する工程と、該凹部の底面に上記半導体基板より
も反射率の高い高反射率膜を形成する工程と、半導体基
板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温
度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調増加す
るよう成長する性質を有する化合物半導体材料からなる
活性層を、上記半導体基板を裏面側から光源により加熱
する基板加熱型MOCVD装置を用いて、上記所定の成
長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少な
くとも導波路となる領域を含む窓構造部形成領域が、そ
の該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温になるよう
成長させて、その上記窓構造部形成領域のバンドギャッ
プが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャップよ
りも大きくなるよう形成する工程とを含むようにしたも
のである。
【0031】
【0032】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板を含むウエハの一主面上の上記半導
体基板を含まない領域に、位置合わせのためのマーカを
形成する工程と、半導体基板の一主面上に、所定の成長
温度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバ
ンドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する
化合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の成長温
度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくと
も導波路となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該
窓構造部形成領域以外の領域よりも高温になるよう成長
させて、その上記窓構造部形成領域のバンドギャップが
該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャップよりも
大きくなるよう形成する工程とを含み、上記活性層を形
成する工程以降の工程における位置合わせを、上記マー
カを用いて行なうようにしたものである。
【0033】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、所定の成長温度以下の温度では成長温度が上昇
するにしたがってバンドギャップが単調減少する性質を
有する化合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の
温度以下の成長温度で、そのレーザ共振器端面近傍の導
波路となる部分を含まない領域であって少なくとも発光
に寄与する発光部を含む領域である活性領域を、照射領
域の平面形状が点状であるレーザ光を走査させて照射す
ることにより、活性領域以外の領域よりも高温になるよ
う成長させて、その活性領域のバンドギャップが活性領
域以外の領域のバンドギャップよりも小さくなるように
形成するようにしたものである。
【0034】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記レーザ光の走査周期を活性層が1モノレイヤー
成長する周期以下の周期としたものである。
【0035】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の、レーザ共振器端面近傍の導波路
となる部分を含まない領域であって少なくとも発光に寄
与する発光部を含む領域である活性領域の裏面側を所定
の深さまでエッチングにより除去して凹部を形成する工
程と、該凹部を上記半導体基板よりも熱伝導率の高い高
熱伝導率層を埋め込み形成する工程と、上記半導体基板
の一主面上に、所定の成長温度以下の温度では成長温度
が上昇するにしたがってバンドギャップが単調減少する
性質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、上記
所定の温度以下の成長温度で、上記活性領域が活性領域
以外の領域よりも高温になるよう、上記半導体基板を裏
面側から加熱体により加熱する基板加熱型MOCVD装
置を用いて成長させて、その活性領域のバンドギャップ
が活性領域以外の領域のバンドギャップよりも小さくな
るように形成する工程とを含むようにしたものである。
【0036】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の、レーザ共振器端面近傍の導波路
となる部分を含まない領域であって少なくとも発光に寄
与する発光部を含む領域である活性領域以外の領域の裏
面側を所定の深さまでエッチングにより除去して凹部を
形成する工程と、上記半導体基板の一主面上に、所定の
成長温度以下の温度では成長温度が上昇するにしたがっ
てバンドギャップが単調減少する性質を有する化合物半
導体材料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長
温度で、上記活性領域が活性領域以外の領域よりも高温
になるよう、上記半導体基板を裏面側から加熱体により
加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて成長させ
て、その活性領域のバンドギャップが活性領域以外の領
域のバンドギャップよりも小さくなるように形成する工
程とを含むようにしたものである。
【0037】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記凹部を形成する工程の後、上記凹部を上記半導
体基板よりも熱伝導率の低い低熱伝導率層を埋め込み形
成する工程を含むようにしたものである。
【0038】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の、レーザ共振器端面近傍の導波路
となる部分を含まない領域であって少なくとも発光に寄
与する発光部を含む領域である活性領域の裏面側を所定
の深さまでエッチングにより除去して凹部を形成する工
程と、該凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の低
い低反射率膜を形成する工程と、該凹部を上記半導体基
板よりも熱伝導率の高い高熱伝導率層を埋め込み形成す
る工程と、上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温
度以下の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
ドギャップが単調減少する性質を有する化合物半導体材
料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温度
で、上記活性領域が活性領域以外の領域よりも高温にな
るよう、上記半導体基板を裏面側から光源により加熱す
る基板加熱型MOCVD装置を用いて成長させて、その
活性領域のバンドギャップが活性領域以外の領域のバン
ドギャップよりも小さくなるように形成する工程とを含
ようにしたものである。
【0039】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の、レーザ共振器端面近傍の導波路
となる部分を含まない領域であって少なくとも発光に寄
与する発光部を含む領域である活性領域以外の領域の裏
面側を所定の深さまでエッチングにより除去して凹部を
形成する工程と、該凹部の底面に上記半導体基板よりも
反射率の高い高反射率膜を形成する工程と、上記半導体
基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度では成長
温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調減少
する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、
上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性領域が活性
領域以外の領域よりも高温になるよう、上記半導体基板
を裏面側から光源により加熱する基板加熱型MOCVD
装置を用いて成長させて、その活性領域のバンドギャッ
プが活性領域以外の領域のバンドギャップよりも小さく
なるように形成する工程とを含むようにしたものであ
る。
【0040】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板の、レーザ共振器端面近傍の導波路
となる部分を含まない領域であって少なくとも発光に寄
与する発光部を含む領域である活性領域の上部に、上記
半導体基板に接しないよう、その平面形状が上記活性領
域の平面形状と同形状であるヒータを配置する工程と、
上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温
度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップ
が単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる
活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性
領域が活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記
ヒータから発せられる熱により高温に加熱しながら成長
させて、その活性領域のバンドギャップが活性領域以外
の領域のバンドギャップよりも小さくなるように形成す
る工程を含むようにしたものである。
【0041】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、半導体基板を一部の領域に含むウエハの一主面
上の、上記半導体基板を含まない領域に、位置合わせの
ためのマーカを形成する工程と、上記半導体基板の一主
面上に、所定の成長温度以下の温度では成長温度が上昇
するにしたがってバンドギャップが単調減少する性質を
有する化合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の
温度以下の成長温度で、そのレーザ共振器端面近傍の導
波路となる部分を含まない領域であって少なくとも発光
に寄与する発光部を含む領域である活性領域が、活性領
域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、その活
性領域のバンドギャップが活性領域以外の領域のバンド
ギャップよりも小さくなるように形成する工程と、該活
性層を形成する工程以降の工程における位置合わせを、
上記マーカを用いて行なうようにしたものである。
【0042】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、リッジストライプを有する半導体レーザの製造
方法において、半導体基板の一主面上に、所定の成長温
度以下の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
ドギャップが単調減少する性質を有する化合物半導体材
料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温度
で、その上記リッジストライプの下部近傍領域であって
レーザ共振器端面近傍を含まない領域である活性領域
が、該活性領域以外の領域よりも高温になるよう成長さ
せて、その活性領域のバンドギャップが活性領域以外の
領域のバンドギャップよりも小さくなるように形成する
工程を含むようにしたものである。
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【作用】この発明においては、所定の成長温度以上の温
度では成長温度が上昇するにしたがって組成が変化する
ことなく自然超格子の形成状態が変化することにより
ンドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する
化合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の成長温
度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくと
も導波路となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該
窓構造部形成領域以外の領域よりも高温になるよう成長
させて、その組成を変化させることなく自然超格子の形
成状態を変化させることにより、上記窓構造部形成領域
のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバ
ンドギャップよりも大きくなるよう形成するようにした
から、制御性の悪いZn等の拡散を行なうことなく、再
現性よく所定の特性を備えた窓構造を有する半導体レー
ザが得られるとともに、活性層の成長工程において、窓
構造を形成することができるから、へき開後に窓構造形
成のための加工を行なう必要がなく、歩留りが低下する
ことなく、容易に窓構造を備えた半導体レーザを得るこ
とができる。
【0048】また、この発明においては、上記活性層
形成する工程は、該活性層の窓構造部近傍領域を、レー
ザ光を照射することにより上記活性層の窓構造部形成領
域以外の領域よりも高温に加熱しながら行なうように
たから、歩留りを低下させることなく、容易に、かつ再
現性よく窓構造を有する半導体レーザを提供することが
できる。
【0049】また、この発明においては、上記レーザ光
の照射領域の平面形状は点状であり、上記レーザ光の照
射は、上記窓構造部形成領域に上記点状のレーザ光を走
査させて行なうようにしたから、歩留りを低下させるこ
となく、容易に、かつ再現性よく窓構造を有する半導体
レーザを提供することができる。
【0050】また、この発明においては、上記活性層を
形成する工程は、該活性層の窓構造部形成領域を、これ
に光を照射することにより上記活性層の窓構造部形成領
域以外の領域よりも高温に加熱しながら行なうようにし
たから、歩留りを低下させることなく、容易に、かつ再
現性よく窓構造を有する半導体レーザを提供することが
できる。
【0051】また、この発明においては、上記半導体基
板の窓構造部近傍領域の上部に、該半導体基板に接しな
いよう、その平面形状が上記窓構造部形成領域の平面形
状と同形状であるヒータを配置する工程を含み、上記活
性層を形成する工程は、該活性層の窓構造部形成領域
を、上記ヒータから発せられる熱により上記活性層の窓
構造部形成領域以外の領域よりも高温に加熱しながら行
なうようにしたから、歩留りを低下させることなく、容
易に、かつ再現性よく窓構造を有する半導体レーザを提
供することができる。
【0052】また、この発明においては、半導体基板の
一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が
上昇するにしたがってバンドギャップが単調増加するよ
う成長する性質を有するGaInPからなる活性層を、
上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端
面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形
成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高
温になるよう成長させて、その上記窓構造部形成領域の
バンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバン
ドギャップよりも大きくなるよう形成する工程を含む
うにしたから、容易に、かつ再現性よく窓構造を有する
半導体レーザを提供することができる。
【0053】また、この発明においては、半導体基板の
一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が
上昇するにしたがってバンドギャップが単調増加するよ
う成長する性質を有する化合物半導体材料からなる活性
層を、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共
振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構
造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よ
りも高温になるように、窓構造部形成領域を照射領域の
平面形状が点状であるレーザ光を該活性層が1モノレイ
ヤー成長する周期以下の走査周期で走査することにより
加熱しながら、成長させて、その上記窓構造部形成領域
のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバ
ンドギャップよりも大きくなるよう形成する工程とを含
ようにしたから、1モノレイヤー単位で成長面を均一
に加熱しながら窓構造部形成領域に窓構造を形成するこ
とができ、窓構造のバンドギャップを均一にすることが
でき、より特性に優れた半導体レーザを提供することが
できる。
【0054】また、この発明においては、半導体基板の
一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が
上昇するにしたがってバンドギャップが単調増加するよ
う成長する性質を有する化合物半導体材料からなる活性
層を、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共
振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構
造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よ
りも高温になるように、照射領域の平面形状が窓構造部
形成領域の平面形状と同形状であるレーザ光を窓構造部
形成領域に重ね合わせて照射することにより加熱しなが
ら、成長させて、その上記窓構造部形成領域のバンドギ
ャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャッ
プよりも大きくなるよう形成する工程を含むようにした
から、レーザ光を出射するレーザ装置の走査系が不要と
なり、簡単な構造の安価なレーザ装置を用いて半導体レ
ーザを形成することができる。
【0055】また、この発明においては、半導体基板の
窓構造部形成領域の裏面側を所定の深さまでエッチング
により除去して凹部を形成する工程と、該凹部を上記半
導体基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導率層を埋め込み
形成する工程と、半導体基板の一主面上に、所定の成長
温度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバ
ンドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する
化合物半導体材料からなる活性層を、上記半導体基板を
裏面側から加熱体により加熱する基板加熱型MOCVD
(metal organic chemical vapor deposition)装置を用
いて、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共
振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構
造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よ
りも高温になるよう成長させて、その上記窓構造部形成
領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域
のバンドギャップよりも大きくなるよう形成する工程と
を含むようにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装
置により、窓構造部形成領域の成長表面への熱伝導率を
向上させてこの領域の成長温度を高くして活性層に窓構
造を形成することができ、容易に窓構造を有する半導体
レーザを形成することができる。
【0056】また、この発明においては、半導体基板の
窓構造部形成領域以外の領域の裏面側を所定の深さまで
エッチングにより除去して凹部を形成する工程と、半導
体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成
長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調増
加するよう成長する性質を有する化合物半導体材料から
なる活性層を、上記半導体基板を裏面側から加熱体によ
り加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて、上記所
定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍
の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成領域
が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温にな
るよう成長させて、その上記窓構造部形成領域のバンド
ギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャ
ップよりも大きくなるよう形成する工程とを含むように
したから、従来の基板加熱型MOCVD装置により、窓
構造部形成領域以外の成長表面への熱伝導を低下させて
窓構造部形成領域の成長温度を高くして活性層に窓構造
を形成することができ、容易に窓構造を有する半導体レ
ーザを形成することができる。
【0057】また、この発明においては、上記凹部を形
成する工程の後、上記凹部を上記半導体基板よりも熱伝
導率の低い低熱伝導率層を埋め込み形成する工程を含む
ようにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装置によ
り、窓構造部形成領域以外の成長表面への熱伝導を低下
させて窓構造部形成領域の成長温度を高くして活性層に
窓構造を形成することができ、容易に窓構造を有する半
導体レーザを形成することができる。
【0058】また、この発明においては、半導体基板
の、窓構造部形成領域の裏面側を所定の深さまでエッチ
ングにより除去して凹部を形成する工程と、該凹部の底
面に上記半導体基板よりも反射率の低い低反射率膜を形
成する工程と、半導体基板の一主面上に、所定の成長温
度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
ドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する化
合物半導体材料からなる活性層を、上記半導体基板を裏
面側から光源により加熱する基板加熱型MOCVD装置
を用いて、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレー
ザ共振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む
窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領
域よりも高温になるよう成長させて、その上記窓構造部
形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外の
領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形成する工
程とを含むようにしたから、従来の基板加熱型MOCV
D装置により、窓構造部形成領域の熱の吸収を向上させ
てこの領域の成長温度を高くして活性層に窓構造を形成
することができ、容易に窓構造を有する半導体レーザを
形成することができる。
【0059】また、この発明においては、半導体基板
の、窓構造部形成領域以外の領域の裏面側を所定の深さ
までエッチングにより除去して凹部を形成する工程と、
該凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の高い高反
射率膜を形成する工程と、半導体基板の一主面上に、所
定の成長温度以上の温度では成長温度が上昇するにした
がってバンドギャップが単調増加するよう成長する性質
を有する化合物半導体材料からなる活性層を、上記半導
体基板を裏面側から光源により加熱する基板加熱型MO
CVD装置を用いて、上記所定の成長温度以上の温度
で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路とな
る領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成
領域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、その
上記窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形
成領域以外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよ
う形成する工程とを含むようにしたから、従来の基板加
熱型MOCVD装置により、窓構造部形成領域以外の領
域の熱の吸収を低下させて窓構造部形成領域の成長温度
を高くして活性層に窓構造を形成することができ、容易
窓構造を有する半導体レーザを形成することができ
る。
【0060】
【0061】また、この発明においては、半導体基板を
含むウエハの一主面上の上記半導体基板を含まない領域
に、位置合わせのためのマーカを形成する工程と、半導
体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成
長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調増
加するよう成長する性質を有する化合物半導体材料から
なる活性層を、上記所定の成長温度以上の温度で、その
レーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を
含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外
の領域よりも高温になるよう成長させて、その上記窓構
造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以
外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形成す
る工程とを含み、上記活性層を形成する工程以降の工程
における位置合わせを、上記マーカを用いて行なうよう
にしたから、窓構造が形成される領域の位置精度を向上
させることができ、半導体レーザの歩留りを向上させる
ことができる。
【0062】また、この発明においては、所定の成長温
度以下の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
ドギャップが単調減少する性質を有する化合物半導体材
料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温度
で、そのレーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含
まない領域であって少なくとも発光に寄与する発光部
含む領域である活性領域を、照射領域の平面形状が点状
であるレーザ光を走査させて照射することにより、活性
領域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、その
活性領域のバンドギャップが活性領域以外の領域のバン
ドギャップよりも小さくなるよう形成する工程を含む
ようにしたから、レーザ共振器端面近傍の導波路となる
領域のバンドギャップを活性領域のバンドギャップより
も小さくして、制御性の悪いZn等の拡散を行なうこと
なく、再現性よく所定の特性を備えた窓構造を有する半
導体レーザが得られるとともに、活性層の成長工程にお
いて、窓構造を形成することができるから、へき開後に
窓構造形成のための加工を行なう必要がなく、歩留りが
低下することなく、容易に窓構造を備えた半導体レーザ
を得ることができる。さらに、活性層をより低い温度で
成長させることができるから、優れた特性を備えた半導
体レーザを得ることができる。
【0063】また、この発明においては、上記レーザ光
の走査周期を活性層が1モノレイヤー成長する周期以下
の周期としたから、1モノレイヤー単位で成長面を均一
に加熱しながら窓構造部形成領域に窓構造を形成するこ
とができ、活性領域のバンドギャップを均一にすること
ができ、より特性に優れた半導体レーザを提供すること
ができる。
【0064】また、この発明においては、半導体基板
の、レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まな
い領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む
領域である活性領域の裏面側を所定の深さまでエッチン
グにより除去して凹部を形成する工程と、該凹部を上記
半導体基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導率層を埋め込
み形成する工程と、上記半導体基板の一主面上に、所定
の成長温度以下の温度では成長温度が上昇するにしたが
ってバンドギャップが単調減少する性質を有する化合物
半導体材料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成
長温度で、上記活性領域が活性領域以外の領域よりも高
温になるよう、上記半導体基板を裏面側から加熱体によ
り加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて成長させ
て、その活性領域のバンドギャップが活性領域以外の領
域のバンドギャップよりも小さくなるように形成する工
程とを含むようにしたから、従来の基板加熱型MOCV
D装置により、活性領域の成長表面への熱伝導率を向上
させてこの領域の成長温度を高くして活性層に窓構造を
形成することができ、容易に窓構造を有する半導体レー
ザを提供することができる。
【0065】また、この発明においては、半導体基板
の、レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まな
い領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む
領域である活性領域以外の領域の裏面側を所定の深さま
でエッチングにより除去して凹部を形成する工程と、上
記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度
では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが
単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる活
性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性領
域が活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記半
導体基板を裏面側から加熱体により加熱する基板加熱型
MOCVD装置を用いて成長させて、その活性領域のバ
ンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップよ
りも小さくなるように形成する工程とを含むようにした
から、従来の基板加熱型MOCVD装置により、活性領
域以外の領域の成長表面への熱伝導率を劣化させてこの
領域の活性層の成長温度を低くして、そのレーザ共振器
端面近傍の導波路となる領域のバンドギャップが活性領
域のバンドギャップよりも大きくなるように活性層を形
成することができ、容易に窓構造を有する半導体レーザ
を提供することができる。
【0066】また、この発明においては、上記凹部を形
成する工程の後、上記凹部を上記半導体基板よりも熱伝
導率の低い低熱伝導率層を埋め込み形成する工程を含む
ようにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装置によ
り、活性領域以外の領域の成長表面への熱伝導率を劣化
させてこの領域の活性層の成長温度を低くして、そのレ
ーザ共振器端面近傍の導波路となる領域のバンドギャッ
プが活性領域のバンドギャップよりも大きくなるように
活性層を形成することができ、容易に窓構造を有する
導体レーザを提供することができる。
【0067】また、この発明においては、半導体基板
の、レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まな
い領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む
領域である活性領域の裏面側を所定の深さまでエッチン
グにより除去して凹部を形成する工程と、該凹部の底面
に上記半導体基板よりも反射率の低い低反射率膜を形成
する工程と、該凹部を上記半導体基板よりも熱伝導率の
高い高熱伝導率層を埋め込み形成する工程と、上記半導
体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度では成
長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調減
少する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層
を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性領域が
活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記半導体
基板を裏面側から光源により加熱する基板加熱型MOC
VD装置を用いて成長させて、その活性領域のバンドギ
ャップが活性領域以外の領域のバンドギャップよりも小
さくなるように形成する工程とを含むようにしたから、
従来の基板加熱型MOCVD装置により、活性領域以外
の領域の熱の吸収を劣化させてこの領域の活性層の成長
温度を低くして、そのレーザ共振器端面近傍の導波路と
なる領域のバンドギャップが活性領域のバンドギャップ
よりも大きくなるように活性層を形成することができ、
容易に窓構造を有する半導体レーザを形成することがで
きる。
【0068】また、この発明においては、半導体基板
の、レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まな
い領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む
領域である活性領域以外の領域の裏面側を所定の深さま
でエッチングにより除去して凹部を形成する工程と、該
凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の高い高反射
率膜を形成する工程と、上記半導体基板の一主面上に、
所定の成長温度以下の温度では成長温度が上昇するにし
たがってバンドギャップが単調減少する性質を有する化
合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の温度以下
の成長温度で、上記活性領域が活性領域以外の領域より
も高温になるよう、上記半導体基板を裏面側から光源に
より加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて成長さ
せて、その活性領域のバンドギャップが活性領域以外の
領域のバンドギャップよりも小さくなるように形成する
工程とを含むようにしたから、従来の基板加熱型MOC
VD装置により、活性領域以外の領域の熱の吸収を劣化
させてこの領域の活性層の成長温度を低くして、そのレ
ーザ共振器端面近傍の導波路となる領域のバンドギャッ
プが活性領域のバンドギャップよりも大きくなるように
活性層を形成することができ、容易に窓構造を有する半
導体レーザを提供することができる。
【0069】また、この発明においては、半導体基板
の、レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まな
い領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む
領域である活性領域の上部に、上記半導体基板に接しな
いよう、その平面形状が上記活性領域の平面形状と同形
状であるヒータを配置する工程と、上記半導体基板の一
主面上に、所定の成長温度以下の温度では成長温度が上
昇するにしたがってバンドギャップが単調減少する性質
を有する化合物半導体材料からなる活性層を、上記所定
の温度以下の成長温度で、上記活性領域が活性領域以外
の領域よりも高温になるよう、上記ヒータから発せられ
る熱により高温に加熱しながら成長させて、その活性領
域のバンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャ
ップよりも小さくなるように形成する工程を含むように
したから、歩留りを低下させることなく、容易に、かつ
再現性よく窓構造を有する半導体レーザを形成すること
ができる。
【0070】また、この発明においては、半導体基板を
一部の領域に含むウエハの一主面上の、上記半導体基板
を含まない領域に、位置合わせのためのマーカを形成す
る工程と、上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温
度以下の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
ドギャップが単調減少する性質を有する化合物半導体材
料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温度
で、そのレーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含
まない領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を
含む領域である活性領域が、活性領域以外の領域よりも
高温になるよう成長させて、その活性領域のバンドギャ
ップが活性領域以外の領域のバンドギャップよりも小さ
くなるように形成する工程と、該活性層を形成する工程
以降の工程における位置合わせを、上記マーカを用いて
行なうようにしたから、窓構造が形成される領域の位置
精度を向上させることができ、半導体レーザの歩留りを
向上させることができる。
【0071】また、この発明においては、リッジストラ
イプを有する半導体レーザの製造方法において、半導体
基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度では成長
温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調減少
する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、
上記所定の温度以下の成長温度で、その上記リッジスト
ライプの下部近傍領域であってレーザ共振器端面近傍を
含まない領域である活性領域が、該活性領域以外の領域
よりも高温になるよう成長させて、その活性領域のバン
ドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップより
も小さくなるように形成する工程を含むようにしたか
ら、歩留りを低下させることなく、容易に、かつ再現性
よく窓構造を有する半導体レーザを形成することができ
る。
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
【実施例】
実施例1.図1は本発明の第1の実施例による半導体レ
ーザの構造を示す斜視図であり、図において、100は
半導体レーザ,12はn−GaAs基板,11はn−A
lGaInPクラッド層,10はGaInP活性層で、
10aは該GaInP活性層内の窓構造部を示してい
る。9a,9bはp−AlGaInPクラッド層,41
は厚さが約50オングストロームと非常に薄いp−Ga
InPエッチングストッパ層,8はp−GaInPバン
ド不連続層,7aはp−GaAsキャップ層,7bはp
−GaAsコンタクト層,6aはn側電極,6bはp側
電極,40はn−GaAs電流ブロック層,3aはレー
ザ共振器端面である。
【0077】また、図2は上記図1に示した半導体レー
ザのI−I線による断面図(図2(a)),及び該半導体レ
ーザの共振器長方向における活性層の位置とバンドギャ
ップとの関係を示した図(図2(b))であり、図において
図1と同一符号は同一または相当する部分を示してい
る。また、図2(b) において、横軸は活性層10内にお
けるレーザ共振器長方向の位置を示しており、縦軸は活
性層10のバンドギャップを示している。
【0078】また、図5は本実施例1の半導体レーザの
製造に用いられるへき開前のウエハを摸式的に示した平
面図であり、図において12aはウエハ,100aは該
ウエハ上の一つの半導体レーザ100が形成される半導
体レーザ素子形成領域であり、3は半導体レーザ素子形
成領域100aのレーザ共振器端面近傍領域,5は半導
体レーザ素子形成領域100aのレーザ共振器端面近傍
領域以外の領域で、このレーザ共振器端面近傍領域3
は、ウエハ12a上において、半導体レーザ100の共
振器長方向と垂直な方向に伸びるよう互いに平行なスト
ライプ状に形成されており、例えばその幅は約40μm
で、上記レーザ共振器端面近傍領域以外の領域5を介し
て隣接するレーザ共振器端面近傍領域3間の間隔は約6
50μmである。
【0079】また、図3は本実施例1の半導体レーザの
製造方法を示す斜視図であり、図5に示したウエハ12
aの一つの半導体レーザ素子形成領域100a近傍を拡
大して示した図である。図において、図1,図5と同一
符号は同一または相当する部分を示しており、42は半
導体レーザ100の共振器長方向に伸びる,SiNや,
SiON等からなるストライプ状の絶縁膜マスクであ
る。
【0080】また、図6は本実施例1の半導体レーザの
製造方法の主要工程を説明するための図であり、図にお
いて、図3と同一符号は同一又は相当する部分を示して
おり、14は照射領域が点状のレーザ光15を出射する
レーザ装置で、このレーザ装置14はレーザ光15がウ
エハ12a上を所定の方向に走査可能となるように走査
系(図示せず)を有している。
【0081】また、図4は本実施例1の半導体レーザの
製造方法を説明するための図であり、GaInP層の成
長温度と該GaInP層のPL(photoluminescence) 波
長との関係を示した図であり、横軸はGaInP層の成
長温度(℃)を示し、縦軸はGaInP層のPL波長
(nm)を示している。この成長温度とPL波長との関
係は、GaAs基板(図示せず)上に成長温度を変えて
GaInP層(図示せず)を形成し、このGaInP層
のPL波長を測定した実験結果から得られたものであ
る。
【0082】次に製造方法について図3,図6を用いて
説明する。まず、ウエハ12a,即ちウエハ状態のn−
GaAs基板12上に、n−AlGaInPクラッド層
11をMOCVD法やMBE(Molecular Beam Epitaxy)
法等の気相成長法により成長させる。
【0083】続いて、MOCVD法やMBE法等により
n−AlGaInPクラッド層11上にGaInP活性
層10を成長させる。このGaInP活性層10を成長
させる際に、GaInP層のPL波長が最も大きくなる
成長温度よりも高い成長温度、例えば655℃以上の温
度でGaInP活性層10を成長させるとともに、図6
に示すように、ウエハ12aのレーザ共振器端面近傍領
域3上の活性層10に点状のレーザ光15を走査させる
ようにする。
【0084】ここで、図4に示したGaAs基板に格子
整合するGaInP層の成長温度とPL波長との相関関
係より、PL波長が最も大きくなる温度以上の成長温
度、例えば655℃以上の成長温度では成長温度が高い
ほどPL波長は短くなることがわかる。PL波長が短い
ということは、バンドギャップが大きいということを示
すので、これは成長温度の高い領域においてはバンドギ
ャップが大きくなることを示している。従って、この性
質から、上述したように、GaInP活性層10を成長
させる際に、GaInP層のPL波長が最も大きくなる
成長温度よりも高い成長温度、例えば655℃以上の温
度で活性層10を成長させるとともに、図6に示すよう
に、ウエハ12aのレーザ共振器端近傍領域3上のGa
InP活性層10に点状のレーザ光15を走査させる
と、レーザ光15が照射された領域においてGaInP
が他の領域のGaInPよりも加熱されながら結晶成長
され、該加熱された領域のGaInP層のバンドギャッ
プはその他の領域のGaInP層よりもバンドギャップ
が大きくなる。例えば、通常AlGaInP/GaIn
P系の半導体レーザの成長温度は700℃付近であり、
上記レーザ光の走査領域と他の領域との温度差が約20
℃であれば、バンドギャップ差は約17meVとなる。
したがって、レーザ光が照射されて加熱された領域のバ
ンドギャップは活性層10の他の領域のバンドギャップ
よりも大きくなり、このレーザ光が照射された領域に窓
構造部10aが形成される(図3(a))。
【0085】続いて、図3(b) に示すように、GaIn
P活性層10上にMOCVD法やMBE法等により、連
続的にp−AlGaInPクラッド層9a,p−GaI
nPエッチングストッパ層41,p−AlGaInPク
ラッド層9b,p−GaInPバンド不連続層8,p−
GaAsキャップ層7aを結晶成長させた後、SiN
膜、またはSiON膜等の絶縁膜をCVD法,スパッタ
法等により成膜し、レジストを塗布する工程と,写真製
版工程とを組み合わせてレーザ共振器長方向に伸びるス
トライプ状の絶縁膜マスク42を形成する(図3(c))。
次にこのストライプ状の絶縁膜マスク42をマスクとし
て、酒石酸系のエッチング液によりp−GaAsキャッ
プ層7aを選択エッチングし、その後、塩酸系のエッチ
ング液でp−GaInPバンド不連続緩和層8をエッチ
ングし、さらに硫酸系のエッチング液でp−AlGaI
nPクラッド層9bをエッチングしてリッジストライプ
を形成する。このとき、エッチングストッパ層41によ
ってp−AlGaInPクラッド層9bのエッチングを
制御性よく止めることができる。その後、絶縁膜マスク
42を選択成長のマスクとして上記リッジストライプを
埋め込むようにn−GaAs電流ブロック層40を成長
した後(図3(d)),絶縁膜マスク41を除去し、電流ブ
ロック層40上,及びp−GaAsキャップ層7a上に
p−GaAsコンタクト層7bを結晶成長させ、該コン
タクト層7b上にp側電極6bを,またウエハ12aの
裏面側にn側電極6aを形成した後(図3(e))、上記ス
トライプ状のレーザ共振器端面近傍領域3の半導体レー
ザの共振器長方向の中間位置においてへき開を行い、レ
ーザ共振器端面3aを形成し(図3(f))、さらにレーザ
共振器幅方向において各素子を切り離して半導体レーザ
100を得る。
【0086】本実施例1の半導体レーザ100は、活性
層10形成時にレーザ光15をレーザ共振器端面近傍領
域3に照射することにより、レーザ共振器端面近傍3の
温度を上げて成長させ、この領域の活性層10のバンド
ギャップを大きくして窓構造部10aを形成し、活性層
10のリッジストライプ下部の領域、つまり活性層10
の発光に寄与する発光部において発生した光がレーザ共
振器端面3aにおいて吸収されないようにしたものであ
る。本実施例1の半導体レーザは、図29に示した従来
の半導体レーザ300のように抵抗値を低下させるZn
等の不純物を拡散させることによりレーザ共振器端面近
傍のバンドギャップを大きくして窓構造部を形成するも
のと異なり、活性層10の成長時にレーザ光15により
加熱してバンドギャップを大きくするものであり、この
加熱工程において、レーザ共振器端面近傍領域3の活性
層10のバンドギャップが活性層10の発光部のバンド
ギャップよりも十分に大きくなるように加熱してやれ
ば、この加熱が多少不均一であってもバンドギャップの
大きさが不均一となるのみであり、窓構造としては十分
機能し、半導体レーザ100の特性に悪影響を与えるこ
とがない。つまり、従来のように不純物の拡散がばらつ
くことにより、レーザ共振器端面部分の抵抗値が下がっ
てしまい、リーク電流が発生することがなく、再現性よ
く所望の特性を備えた半導体レーザを得ることができ
る。
【0087】また、図31に示した従来の他の半導体レ
ーザ400においては、窓構造部を設けるためにへき開
後にレーザ共振器端面上に窓構造層52の結晶成長を行
なう必要があるため、取り扱いが難しく、歩留りが低下
するとともに、製造工程が複雑化するという問題があっ
た。しかし、本実施例1の半導体レーザにおいては、へ
き開前のウエハ12a上に活性層10を形成する工程に
おいて窓構造部10aを形成することができるため、窓
構造を形成する際にへき開した後の微細なウエハを取り
扱う必要がなく、さらに、活性層10を形成する工程と
同時に窓構造部10aを形成することができるから、新
たに窓構造層52を形成する工程が不要となり、半導体
レーザの製造工程を容易にすることができる。
【0088】以上のようにこの発明の第1の実施例によ
れば、活性層10を結晶成長させる工程において、Ga
InP層のPL波長が最も大きくなる成長温度以上の成
長温度でGaInP活性層10を成長させるとともに、
活性層10のレーザ共振器端面となる領域近傍の領域に
レーザ光を照射してさらに加熱するようにしたから、再
現性よく所望の特性を備えた半導体レーザを容易に形成
することができる。
【0089】なお、上記実施例1においては、活性層1
0のレーザ共振器端面近傍領域3を加熱する際に、照射
領域が点状のレーザ光15を出射するレーザ装置14を
用いるようにしたが、本発明はその他の形状の照射領域
を有するレーザ装置を用いるようにしてもよい。例え
ば、図9に示すように、レーザ光照射領域31がウエハ
12a上のレーザ共振器端面近傍領域3に沿って帯状に
広がるレーザ光15aを出射するレーザ装置14aを用
い、このレーザ光照射領域31とレーザ共振器端面近傍
領域3とを重ね合わせるようにレーザ光15aを照射す
るようにしてもよく、このような場合においても上記実
施例1と同様の効果を奏するとともに、レーザ装置14
aにレーザ装置14のような走査系が不要となり、簡単
な構造の安価なレーザ装置を用いて半導体レーザを形成
することができる。この時、図9において図6と同一符
号は同一または相当する部分を示している。
【0090】また、上記実施例1において、活性層10
を結晶成長させる際のレーザ共振器端面近傍領域3への
点状のレーザ光15を走査させるサイクルを、活性層1
0が1モノレイヤー成長する時間と同程度,あるいはそ
れ以下とすることにより、1モノレイヤー単位で成長面
を均一に加熱しながらレーザ共振器端面近傍領域3の活
性層10を形成することができ、活性層10のレーザ光
15を照射して形成した窓構造部10aのバンドギャッ
プを均一にすることができ、より特性に優れた半導体レ
ーザを得ることができる。
【0091】また、通常の半導体レーザの製造方法にお
いては、リッジストライプ形成の前後にリッジストライ
プの位置とへき開位置等との位置合わせのためのマーカ
をウエハ上に形成することが多いが、本実施例1におい
ては、レーザ光15において加熱した活性層のレーザ共
振器近傍領域とリッジストライプ等との位置をあわせる
必要があるため、図10に示すように、活性層形成前の
ウエハ12a上にエッチング等により、位置合わせのた
めの、半導体レーザ素子形成領域100aの位置を示す
マーカ35を形成するようにしても良く、このようなマ
ーカ35を設けることによりレーザ光15において加熱
して形成した窓構造部10aとリッジストライプ等との
位置合わせ精度を向上させ、半導体レーザの歩留りを向
上させることができる。
【0092】また、上記実施例1においてはレーザ共振
器端面近傍領域3をレーザ光15を用いて加熱するよう
にしたが、本発明は加熱手段として、IR(Infrared Ra
ys)ランプやハロゲンランプ等から出射された光をレン
ズにより点状に絞り込んだ光を上記実施例1のレーザ光
15の代わりに用い、これをレーザ共振器端面近傍領域
3に照射して加熱するようにしてもよく、このような場
合においても上記実施例1と同様の効果を奏する。
【0093】なお、上記実施例1においては、レーザ共
振器端面近傍領域3をレーザ光15を照射することによ
り加熱するようにしたが、半導体レーザ100の成長装
置として、基板(ウエハ)を裏面側から加熱体により加
熱する基板加熱型のMOCVD法を用いる場合、半導体
レーザ100の形成に用いられるウエハ12aのレーザ
共振器長方向による断面図である図11に示すように、
予めウエハ12aの半導体レーザ素子形成領域100a
のレーザ共振器端面近傍領域3の裏面側をエッチングに
より所定の深さまで除去して凹部17を形成しておき、
例えば、ウエハ12aの裏面に蒸着等によりウエハ12
aよりも熱伝導率のよいAlN(アルミナイトライ
ド),BN(ボロンナイトライド)等の材料からなる高
熱伝導率層30をCVD等により形成した後、該凹部1
7の内部以外の領域に形成された高熱伝導率層30をエ
ッチバック等により除去する方法を用いて、上記凹部1
7に高熱伝導率層30を埋め込み形成しておくことによ
り、ウエハ12aのレーザ共振器端面近傍領域3の成長
表面への加熱体18からの熱伝導を良くして、成長表面
の温度低下を起こりにくくすることにより、レーザ共振
器端面近傍領域3の成長表面の温度を半導体レーザ素子
形成領域100aのレーザ共振器端面近傍以外の領域5
の成長表面の温度よりも高くして、レーザ共振器端面近
傍領域3に形成される活性層10の成長温度をレーザ端
面近傍領域以外の領域5の活性層10の成長温度よりも
高くするようにしてもよい。このような場合においても
活性層10形成時にレーザ共振器端面近傍領域3の成長
温度をその他の領域5の成長温度よりも高くすることが
でき、上記実施例1と同様の効果を奏するとともに、半
導体レーザの製造装置として、上記実施例1のようにレ
ーザ装置を備えた成長装置を用いる必要がなく、従来の
MOCVD装置を用いて窓構造を備えた半導体レーザを
得ることができるから、上記実施例1の半導体レーザの
製造方法よりも容易に窓構造を備えた半導体レーザを得
ることができる。
【0094】また、図11と同様に、図12に示すよう
にレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5の裏面側をエ
ッチングにより除去して、凹部19を形成することによ
り、該レーザ共振器端面近傍領域以外の領域5と加熱体
18との間の熱伝導率を下げ、レーザ共振器端面近傍領
域3に形成される活性層の成長温度をその他の領域5の
活性層の成長温度よりも高くするようにしてもよく、こ
のような場合においても上記実施例1と同様の効果を奏
する。なお、図12において、図11と同一符号は同一
または相当する部分を示している。
【0095】さらに、図13に示すように、上記図12
に示したウエハ12aの凹部19にウエハ12aよりも
熱伝導率の低いSiO2 ,InGaAs等の材料を、上
記図11に示した高熱伝導率層30と同様に埋め込み形
成して低熱伝導率層20を設け、このウエハ12aを用
いて半導体レーザ100を形成することにより、レーザ
共振器端面近傍領域3の成長表面の温度をその他の領域
5の成長表面の温度よりも低くするようにしてもよく、
このような場合においても上記実施例1と同様の効果を
奏する。
【0096】また、上記実施例1において、半導体レー
ザ100の製造に用いる装置として、ウエハを裏面側か
らIRランプ,ハロゲンランプ等の光源から出射される
光により加熱する基板加熱型のMOCVD法を用いる場
合、図14に示すように、予めウエハ12aの半導体レ
ーザ素子形成領域100aのうちのレーザ共振器端面近
傍領域以外の領域5の裏面側をエッチングにより所定の
深さまで除去して凹部19を形成しておき、該凹部19
の底面に、厚さにより透過率が変化するSiO,SiO
N,SiN,Al2 O3 等からなる単層または多層の薄
膜をIRランプ,ハロゲンランプ等の光の反射率が基板
より高くなる厚さで形成した高反射率膜21aを設け、
この高反射率膜21aにより光源23からウエハ12a
の裏面側に照射される光22のうち、レーザ共振器端面
近傍領域以外の領域5に入射される光を反射させて、レ
ーザ共振器端面近傍領域以外の領域5における光エネル
ギーの吸収を減少させて、レーザ共振器端面近傍領域3
に形成される活性層の成長温度をその他の領域5の活性
層の成長温度よりも高くするようにしてもよい。このよ
うな場合においても上記実施例1と同様の効果を奏する
とともに、半導体装置の製造装置として、上記実施例1
のようにレーザ装置を備えた成長装置を用いる必要がな
く、従来のMOCVD装置を用いて窓構造を備えた半導
体レーザを得ることができるから、上記実施例1の半導
体レーザの製造方法よりも容易に窓構造を備えた半導体
レーザを得ることができる。ここで、凹部19内に高反
射率膜21aを設けたのは、ウエハ12aの裏面側で得
られた光エネルギー吸収の分布がウエハ12a表面に達
する過程で厚さが約600μmと厚いウエハ12a内で
拡散することを防いで、ウエハ12aの表面において温
度分布が十分に得られるようにするためである。なお、
図14は半導体レーザ100の形成に用いられるウエハ
12aの主要部のレーザ共振器長方向による断面図であ
る。
【0097】さらに、図15に示すように、ウエハ12
aのレーザ共振器端面近傍領域3の裏面側をエッチング
により所定の深さまで除去して凹部17を形成し、該凹
部17の底面に、SiO,SiON,SiN,Al2 O
3 等からなる単層または多層の薄膜をIRランプ,ハロ
ゲンランプ等の光の反射率が基板より低くなる厚さで蒸
着等により形成した低反射率膜21bを設け、レーザ共
振器端面近傍領域3のウエハ12aの裏面での光エネル
ギーの吸収を増加させて、レーザ共振器端面近傍領域3
のウエハ12a上に形成される活性層10の成長温度を
レーザ共振器端面近傍領域以外の領域5の活性層10の
成長温度よりも高くするようにしてもよく、このような
場合においても上記実施例1と同様の効果を奏する。な
お、図15は半導体レーザ100の形成に用いられるウ
エハ12aの主要部のレーザ共振器長方向による断面図
である。
【0098】また、図16に示すように、ウエハ12a
のレーザ共振器端面近傍領域3に沿って、ウエハ12a
の上方に線状ヒータ25を配置し、この線状ヒータ25
により、レーザ共振器端面近傍領域3を加熱して、レー
ザ共振器端面近傍領域3に形成される活性層の成長温度
をレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5に対して高く
するようにしてもよく、このような場合においても上記
実施例1と同様の効果を奏する。なお、図16(a) はウ
エハ12aの上方にウエハ12aに接しないよう線状ヒ
ータ25を配置した状態を示す斜視図であり、図16
(b) は該ウエハ12a及び線状ヒータ25の主要部のレ
ーザ共振器長方向における断面図であり、図において1
00aは半導体レーザ素子形成領域を示している。
【0099】また、本発明においては、図17に示すよ
うに、ウエハ12aの隣接する複数の半導体レーザ素子
形成領域100aのレーザ共振器端面近傍領域3に所定
の深さまで拡散,イオン注入等により不純物を導入して
ウエハ12aの導電型と導電型が反対の帯状の導電型反
転領域27を形成しておき、該反転領域27の両端に電
極(図示せず)を取り付け、該反転領域27を電流を流
すことにより発熱させて、活性層10を形成する際のこ
の反転領域27上の成長温度をレーザ共振器端面近傍領
域以外の領域の活性層10の成長温度より高くできるよ
うにしてもよい。このような場合においても上記実施例
1と同様の効果を奏するとともに、このような製造方法
により形成された反転領域27を有する半導体レーザ1
00の共振器長方向の断面図は図18のようになり、レ
ーザ共振器端面近傍において、p−AlGaInPクラ
ッド層9aとn−AlGaInPクラッド層11とn−
GaAs基板12の導電型反転領域27とn−GaAs
基板12との間にpnpn接合が形成されるため、レー
ザ共振器端面近傍の発光に寄与しない窓構造部10aが
形成された領域を流れるリーク電流を確実に防ぐことが
でき、半導体レーザの性能を向上させることができる。
なお、図18において、図2と同一符号は同一または相
当する部分を示している。
【0100】また、上記実施例1においては、半導体レ
ーザ素子形成領域100aのレーザ共振器端面近傍領域
3を加熱して、窓構造部10aを形成するようにした
が、本発明においては、窓構造部は半導体レーザの導波
路上のレーザ共振器端面近傍に形成されればよいので、
活性層10を形成する際に、レーザ共振器端面近傍領域
3のリッジストライプが形成されるリッジストライプ形
成領域7近傍のみを加熱する。この領域の活性層10に
窓構造部を形成するようにしてもよい。例えば、加熱手
段として照射領域31aが円形や矩形のレーザ光15b
を出射するレーザ装置14bを用い、このレーザ装置か
ら出射されるレーザ光15bを照射することにより図1
9に示すようにレーザ共振器端面近傍領域3のリッジス
トライプ形成領域7近傍を加熱するようにしても良く、
このような場合においても、上記実施例1と同様の効果
を奏する。
【0101】実施例2.図7は本発明の第2の実施例に
よる半導体レーザの構造を示す斜視図であり、図におい
て図1と同一符号は同一または相当する部分を示してお
り、10bは活性層10内のレーザ光15が照射された
レーザ光被照射領域である。
【0102】また、図8は本発明の第2の実施例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す斜視図であ
り、図において図3と同一符号は同一又は相当する部分
を示しており、5は半導体レーザ100aのレーザ共振
器端面近傍領域以外の領域である。
【0103】通常、半導体レーザの連続的な結晶成長工
程は、ほぼ一定の温度で行なわれることが多いが、Al
GaInP/GaInP系の半導体レーザにおいては、
成長温度が高いと、例えば活性層としてGaInPを用
いる場合には、活性層の成長時にInが脱離しやすいた
め成長温度が高いとInの脱離により組成の面内均一性
が損なわれ基板と格子整合しなくなり,またバンドギャ
ップの面内均一性が確保しにくくなるという問題があっ
た。
【0104】一方、成長温度が低いと、クラッド層とし
て、例えばAlGaInPを用いると成長温度が低いと
酸素を取り込みやすくなり、特にp型クラッド層ではド
ーパント濃度に対してキャリア濃度が低くなるという問
題があった。このような問題を解決する手段として活性
層成長時の成長温度をクラッド層成長時より下げる半導
体レーザの製造方法が試みられている。
【0105】上記実施例1は、このような活性層の成長
温度をクラッド層の成長温度よりも下げた半導体レーザ
の製造方法においても適用可能なもので、この半導体レ
ーザの製造方法に上記実施例1の製造方法を適用するこ
とにより、容易に歩留り良く窓構造を備えた半導体レー
ザを得ることも可能である。しかし、上記実施例1にお
いては、活性層の結晶成長温度を活性層のPL波長が最
も大きくなる成長温度より高い温度とし、さらにレーザ
共振器端面近傍領域をレーザ光により加熱する必要があ
るため、活性層の成長温度を活性層のPL波長が最も大
きくなる成長温度より低くすることができないという問
題があった。
【0106】本実施例2はこのような問題を解消するた
めになされたものであり、活性層の成長温度を活性層の
PL波長が最も大きくなる成長温度より低くした場合に
おいて、容易に歩留り良く窓構造を備えた半導体レーザ
を得ることが可能なものであり、活性層の結晶成長温度
を該活性層を構成する材料のPL波長が最も大きくなる
成長温度より低い温度とし、さらにレーザ共振器端面近
傍領域以外の領域をレーザ光により、該領域の成長温度
が活性層を構成する材料のPL波長が最も大きくなる成
長温度よりも低くなるよう加熱することにより、窓構造
を得るものである。
【0107】次に製造方法について図7を用いて説明す
る。まず、上記実施例1と同様にウエハ12a上にn−
AlGaInPクラッド層11を結晶成長させた後、G
aInP活性層10を結晶成長により形成する。この
時、活性層10の成長温度は、GaInP層のPL波長
が最も大きくなる成長温度より低い温度とするととも
に、図8に示すようにウエハ12aのレーザ共振器端面
近傍領域以外の領域5上にレーザ光15を走査させて、
この領域上の活性層10を、レーザ共振器端面近傍領
りも高い温度で、かつGaInP層のPL波長が最も
大きくなる成長温度より低い温度で加熱する。このレー
ザ光を照射する領域の共振器長方向の長さ,及びレーザ
共振器端面近傍領域3のレーザ共振器長方向の長さは、
例えば、上記実施例1と同様に610μm,40μmと
する。
【0108】ここで、図4に示したGaAs基板に格子
整合するGaInP層の成長温度とPL波長との相関関
係より、PL波長が最も大きくなる温度以下の成長温
度、例えば655℃以下の成長温度では成長温度が高い
ほどPL波長は長くなり、成長温度の高い領域において
はバンドギャップが小さくなることがわかる。従って、
この性質から、上述したように、GaInP活性層10
を成長させる際に、GaInP層のPL波長が最も大き
くなる成長温度よりも低い成長温度、例えば655℃
の温度で活性層10を成長させるとともに、図8に示
すように、ウエハ1のレーザ共振器端近傍領域3以外の
領域上の活性層10に点状のレーザ光15を走査させる
と、レーザ光15が照射された被照射領域10bにおい
てGaInPが他の領域のGaInPよりも加熱されな
がら結晶成長され、該加熱された領域のGaInP層の
バンドギャップはその他のレーザ共振器端面近傍領域3
のGaInP層よりもバンドギャップが小さくなる。例
えば、レーザ光15の走査領域の成長温度を約630℃
とし、上記レーザ光の走査領域と他の領域との温度差が
約20℃となるように活性層10を結晶成長させると、
バンドギャップ差は約17meVとなる。したがって、
レーザ光により照射された領域のバンドギャップは活性
層10の他の領域,即ち、レーザ共振器端面近傍領域3
のバンドギャップよりも小さくなり、このレーザ光が照
射されていないレーザ共振器端面近傍領域3内の活性層
10が窓構造部となる。
【0109】その後、上記実施例1の活性層10形成工
程以降と同様の製造工程により、図7に示すリッジスト
ライプを備えた半導体レーザ100を得る。
【0110】このような実施例2においても、上記実施
例1と同様に、活性層10の成長工程において、レーザ
端面近傍領域以外の領域5にレーザ光15を照射するこ
とにより、活性層10のレーザ共振器端面近傍3のバン
ドギャップを、レーザ共振器端面近傍領域以外の領域5
のレーザ光13を照射した領域10bのバンドギャップ
よりも大きくして、このレーザ共振器端面3a近傍の活
性層10にレーザ光を吸収しない窓構造を形成すること
ができるから、再現性よく所望の特性を備えた半導体レ
ーザを容易に形成することができる。
【0111】さらに、活性層10を構成する材料のPL
波長が最も大きくなる成長温度よりも低い温度で活性層
10を成長させるから、上記実施例1の半導体レーザの
製造方法よりも低い温度で活性層を形成させることがで
き、より特性に優れた半導体レーザを得ることができ
る。
【0112】なお、上記実施例2においては、活性層1
0のレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5を加熱する
際に、照射領域が点状のレーザ光15を出射するレーザ
装置14を用いるようにしたが、本発明においてはその
他の形状の照射領域を有するレーザ装置を用いるように
してもよい。例えば、図20に示すように、照射領域3
1bがレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5に沿って
帯状に広がるレーザ光15cを出射するアレイ状の半導
体レーザを備えたレーザ装置14cを用い、レーザ光照
射領域31bをレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5
に重ね合わせるようにレーザ光15cを照射するように
してもよく、このような場合においても上記実施例2と
同様の効果を奏するとともに、レーザ装置14cに上記
実施例2のレーザ装置14のように走査系が不要となる
ため、簡単な構造の安価なレーザ装置を用いて半導体レ
ーザを形成することができる。この時、図20において
図8と同一符号は同一または相当する部分を示してい
る。
【0113】また、上記実施例2において、活性層10
を結晶成長させる際の点状のレーザ光15を走査させる
サイクルを、活性層10が1モノレイヤー成長する時間
と同程度,あるいはそれ以下とすることにより、1モノ
レイヤー単位で成長面を均一に加熱しながらレーザ共振
器端面近傍領域以外の領域5の活性層10を形成するこ
とができ、活性層10のレーザ光被照射領域10bのバ
ンドギャップを均一にすることができ、より特性に優れ
た半導体レーザを得ることができる。
【0114】また、通常の半導体レーザの製造方法にお
いては、リッジストライプ形成の前後にリッジストライ
プの位置とへき開位置等との位置合わせのためのマーカ
をウエハ上に形成することが多いが、上記実施例2にお
いては、活性層10のレーザ光15において加熱した領
域とリッジストライプ等との位置をあわせる必要がある
ため、上記実施例1において、図10を用いて説明した
ように、活性層10形成前のウエハ12a上にエッチン
グ等により位置合わせのためのマーカを形成するように
してもよく、このようなマーカを設けることによりレー
ザ光15において加熱した領域とリッジストライプ等と
の位置合わせ精度を向上させて、半導体レーザの歩留り
を向上させることができる。
【0115】また、上記実施例2においては活性層10
のレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5をレーザ光に
より加熱するようにしたが、加熱手段として、IRラン
プやハロゲンランプ等の光をレンズにより点状に絞り込
んだ光を、上記実施例のレーザ光の代わりに用いて、レ
ーザ共振器端面近傍領域以外の領域5に照射して加熱す
るようにしてもよく、このような場合においても上記実
施例2と同様の効果を奏する。
【0116】なお、上記実施例2においては、半導体レ
ーザ素子形成領域100aのレーザ共振器端面近傍領域
以外の領域5をレーザ光15を照射することにより加熱
するようにしたが、半導体レーザの成長装置として、基
板を裏面側から加熱体により加熱する基板加熱型のMO
CVD法を用いる場合、半導体レーザ100を形成する
ウエハ12aのレーザ共振器長方向による断面図である
図21に示すように、予め基板12aの半導体レーザ素
子形成領域100aのレーザ共振器端面近傍領域以外の
領域5の裏面側をエッチングにより所定の深さまで除去
して凹部19を形成しておき、該凹部19に基板12a
よりも熱伝導率のよいAlN,BN等からなる高熱伝導
率層30を埋め込み形成することにより、レーザ共振器
端面近傍領域以外の領域5の成長表面への加熱体18か
らの熱伝導を良くして、レーザ共振器端面近傍領域以外
の領域5の表面の温度の低下を起こりにくくすることに
より、レーザ共振器端面近傍領域以外の領域5の成長表
面の温度をレーザ共振器端面近傍領域3の成長表面の温
度よりも高くして、レーザ共振器端面近傍領域3に形成
される活性層10の成長温度をレーザ共振器端面近傍領
域以外の領域5の活性層10の成長温度よりも低くする
ようにしてもよい。このような場合においても上記実施
例2と同様の効果を奏するとともに、半導体装置の製造
装置として、上記実施例2のようにレーザ装置を備えた
成長装置を用いる必要がなく、従来のMOCVD装置を
用いて窓構造を備えた半導体レーザを得ることができる
から、上記実施例1の半導体レーザの製造方法よりも容
易に窓構造を備えた半導体レーザを得ることができる。
【0117】また、図21と同様に、図22に示すよう
にレーザ共振器端面近傍領域3の裏面側をエッチングに
より除去して、凹部17を形成することにより、該レー
ザ共振器端面近傍領域と加熱体との熱伝導率を下げてレ
ーザ共振器端面近傍領域以外の領域5に形成される活性
層の成長温度を、レーザ共振器端面近傍領域3の活性層
の成長温度よりも高くするようにしてもよく、このよう
な場合においても上記実施例1と同様の効果を奏する。
【0118】さらに、図23に示すように、上記図22
に示したウエハ12aの凹部17にウエハ12aよりも
熱伝導率の低いSiO2 ,InGaAs等からなる低熱
伝導率層20を埋め込み形成するようにし、このウエハ
12aを用いて半導体レーザを形成することにより、活
性層10のレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5の成
長温度をレーザ共振器端面近傍領域3の成長温度よりも
高くするようにしてもよく、このような場合においても
上記実施例1と同様の効果を奏する。
【0119】なお、半導体レーザの製造に用いる装置と
して、基板を裏面側からIRランプ,ハロゲンランプ等
の光源23から出射される光により加熱する基板加熱型
のMOCVD法を用いる場合、図24に示すように、予
めウエハ12aのレーザ共振器端面近傍領域3の裏面側
をエッチングにより所定の深さまで除去して凹部17を
形成しておき、該凹部17の底面に、厚さにより透過率
が変化するSiO,SiON,SiN,Al2 O3 等か
らなる単層または多層の薄膜をIRランプ,ハロゲンラ
ンプ等の光の反射率がウエハ12aより高くなる厚さで
形成してなる高反射率膜21aを設け、該高反射率膜2
1aにより光源23から出射された光22を反射させ
て、ウエハ12aのレーザ共振器端面近傍領域3での光
エネルギーの吸収を減少させて、レーザ共振器端面近傍
領域以外の領域5に形成される活性層10の成長温度
を、レーザ共振器端面近傍領域3の領域の活性層10の
成長温度よりも高くするようにしてもよい。このような
場合においても上記実施例2と同様の効果を奏するとと
もに、半導体装置の製造装置として、上記実施例2のよ
うにレーザ装置を備えた成長装置を用いる必要がなく、
従来のMOCVD装置を用いて窓構造を備えた半導体レ
ーザを得ることができるから、上記実施例1の半導体レ
ーザの製造方法よりも容易に窓構造を備えた半導体レー
ザを得ることができる。なお、図24は半導体レーザ1
00を形成するウエハ12aのレーザ共振器長方向によ
る断面図であり、図14,図15と同一符号は同一また
は相当する部分を示している。
【0120】また、図25に示すように、ウエハ12a
のレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5の裏面側をエ
ッチングにより所定の深さまで除去して凹部19を形成
し、該凹部19の底面に、SiO,SiON,SiN,
Al2 O3 等からなる単層または多層の薄膜をIRラン
プ,ハロゲンランプ等の光の反射率がウエハ12aより
低くなる厚さで蒸着等により形成してなる低反射率膜2
1bを設け、該低反射率膜21bにより光源23から出
射された光22の反射を抑えて、ウエハ12aのレーザ
共振器端面近傍領域以外の領域5での光エネルギーの吸
収を増加させて、レーザ共振器端面近傍領域以外の領域
5に形成される活性層10の成長温度をレーザ共振器端
面近傍領域3の活性層10の成長温度よりも高くするよ
うにしてもよく、このような場合においても上記実施例
2と同様の効果を奏する。なお、図25は半導体レーザ
100を形成するウエハ12aのレーザ共振器長方向に
よる断面図であり、図14,図15と同一符号は同一ま
たは相当する部分を示している。
【0121】さらに、図26に示すように、予め、ウエ
ハ12aの半導体レーザ素子形成領域100aのレーザ
共振器端面近傍領域3,及びレーザ共振器端面近傍領域
以外の領域5の裏面側をそれぞれ所定の深さまでエッチ
ング等を用いて除去しておき、このウエハ12aのレー
ザ共振器端面近傍領域3の裏面に高反射率膜21aを設
け、さらにレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5の裏
面に低反射率膜21bを設けることにより、上記高反射
率膜21aにより光源23から出射された光22を反射
させるとともに、上記低反射率膜21bにより光源23
から出射された光22の反射を抑えて、ウエハ12aの
レーザ共振器端面近傍領域以外の領域5での光エネルギ
ーの吸収を、レーザ共振器端面近傍領域3での光エネル
ギーの吸収よりも増加させて、レーザ共振器端面近傍領
域以外の領域5に形成される活性層10の成長温度をレ
ーザ共振器端面近傍領域3の活性層10の成長温度より
も高くするようにしてもよく、このような場合において
も上記実施例2と同様の効果を奏する。
【0122】また、ウエハ12aのレーザ共振器長方向
による断面図である図27に示すように、ウエハ12a
の半導体形成領域100aのレーザ共振器端面近傍領域
以外の領域5に沿って、ウエハ12aの上方に帯状ヒー
タ25aを配置し、この帯状ヒータ25aにより、レー
ザ共振器端面近傍領域以外の領域5を加熱して、レーザ
共振器端面近傍領域以外の領域5に形成される活性層1
0の成長温度をレーザ共振器端面近傍領域以外の領域5
に対して高くするようにしてもよく、このような場合に
おいても上記実施例2と同様の効果を奏する。
【0123】また、上記実施例2においては、レーザ共
振器端面近傍領域以外の領域5を加熱するようにした
が、本発明においては、少なくとも半導体レーザの発光
部を含む活性領域,即ち、レーザ共振器端面近傍領域以
外のリッジストライプの下部領域である発光部を含む領
域の活性層が半導体レーザの導波路上のレーザ共振器端
面近傍領域に形成される窓構造部よりもバンドギャップ
が小さくなるように形成されればよいので、レーザ共振
器端面近傍を除いた領域のリッジストライプの下部領域
となる領域近傍の活性層のみを加熱して、この領域の活
性層のバンドギャップをその他の領域の活性層のバンド
ギャップより小さくして活性領域とするようにしてもよ
い。例えば、加熱手段としてレーザ装置を用いる場合、
図28に示すようにレーザ共振器端面近傍領域3を除い
た領域のリッジストライプ7が形成される領域近傍をレ
ーザ光照射領域31cが円形のレーザ光15dや照射領
域が矩形のレーザ光を出射するレーザ装置14dを用
い、このレーザ光15dにより加熱するようにしても良
く、このような場合においても、上記実施例2と同様の
効果を奏する。なお、図28において、図19と同一符
号は同一または相当する部分を示している。
【0124】なお、上記実施例1及び2においては、活
性層としてGaInP層を用いた場合について説明した
が、本発明は、成長温度が上昇するにしたがって、図4
に示すGaInPの成長温度とPL波長との関係と同様
に、所定の温度に達するまでは形成される層のPL波長
が単調増加するとともに、所定の温度以降は単調減少す
る性質,即ちバンドギャップが所定の温度に達するまで
は単調減少し、所定の温度以降は単調増加する性質を有
する化合物半導体材料,例えば2種類以上のIII 族元素
を有するIII-V族化合物半導体材料等を活性層として用
いた半導体レーザについても適用できるものであり、こ
のような場合においても上記実施例と同様の効果を奏す
る。
【0125】また、上記実施例1及び2においては活性
層が単層である場合について説明したが、本発明は活性
層が多重量子井戸構造活性層,歪み多重量子井戸活性層
等のその他の構造の活性層を用いた場合についても適用
できるものであり、このような場合においても上記実施
例と同様の効果を奏する。
【0126】また、上記実施例1及び2においては材料
系がAlGaInP/GaInP系である半導体レーザ
について説明したが、本発明はその他の材料系からなる
半導体レーザについても適用できるものであり、このよ
うな場合においても上記実施例と同様の効果を奏する。
【0127】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、所定の
成長温度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがっ
組成が変化することなく自然超格子の形成状態が変化
することによりバンドギャップが単調増加するよう成長
する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、
上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端
面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形
成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高
温になるよう成長させて、その組成を変化させることな
く自然超格子の形成状態を変化させることにより、上記
窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領
域以外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形
成するようにしたから、歩留りを低下させることなく、
容易に、かつ再現性よく窓構造を有する半導体レーザを
提供できる効果がある。
【0128】また、この発明によれば、上記活性層を形
成する工程は、該活性層の窓構造部近傍領域を、レーザ
光を照射することにより上記活性層の窓構造部形成領域
以外の領域よりも高温に加熱しながら行なうようにした
から、歩留りを低下させることなく、容易に、かつ再現
性よく窓構造を有する半導体レーザを提供できる効果が
ある。
【0129】また、この発明によれば、上記レーザ光の
照射領域の平面形状は点状であり、上記レーザ光の照射
は、上記窓構造部形成領域に上記点状のレーザ光を走査
させて行なうようにしたから、歩留りを低下させること
なく、容易に、かつ再現性よく窓構造を有する半導体レ
ーザを提供できる効果がある。
【0130】また、この発明によれば、上記活性層を形
成する工程は、該活性層の窓構造部形成領域を、これに
光を照射することにより上記活性層の窓構造部形成領域
以外の領域よりも高温に加熱しながら行なうようにした
から、歩留りを低下させることなく、容易に、かつ再現
性よく窓構造を有する半導体レーザを提供できる効果が
ある。
【0131】また、この発明によれば、上記半導体基板
の窓構造部近傍領域の上部に、該半導体基板に接しない
よう、その平面形状が上記窓構造部形成領域の平面形状
と同形状であるヒータを配置する工程を含み、上記活性
層を形成する工程は、該活性層の窓構造部形成領域を、
上記ヒータから発せられる熱により上記活性層の窓構造
部形成領域以外の領域よりも高温に加熱しながら行なう
ようにしたから、歩留りを低下させることなく、容易
に、かつ再現性よく窓構造を有する半導体レーザを提供
できる効果がある。
【0132】また、この発明によれば、半導体基板の一
主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が上
昇するにしたがってバンドギャップが単調増加するよう
成長する性質を有するGaInPからなる活性層を、上
記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面
近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成
領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温
になるよう成長させて、その上記窓構造部形成領域のバ
ンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンド
ギャップよりも大きくなるよう形成する工程を含むよう
にしたから、歩留りを低下させることなく、容易に、か
つ再現性よく窓構造を有する半導体レーザを提供できる
効果がある。
【0133】また、この発明によれば、半導体基板の一
主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が上
昇するにしたがってバンドギャップが単調増加するよう
成長する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層
を、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振
器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造
部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域より
も高温になるように、窓構造部形成領域を照射領域の平
面形状が点状であるレーザ光を該活性層が1モノレイヤ
ー成長する周期以下の走査周期で走査することにより加
熱しながら、成長させて、その上記窓構造部形成領域の
バンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバン
ドギャップよりも大きくなるよう形成する工程とを含む
ようにしたから、窓構造のバンドギャップを均一にする
ことができ、より特性に優れた半導体レーザを提供でき
る効果がある。
【0134】また、この発明によれば、半導体基板の一
主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長温度が上
昇するにしたがってバンドギャップが単調増加するよう
成長する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層
を、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振
器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造
部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域より
も高温になるように、照射領域の平面形状が窓構造部形
成領域の平面形状と同形状であるレーザ光を窓構造部形
成領域に重ね合わせて照射することにより加熱しなが
ら、成長させて、その上記窓構造部形成領域のバンドギ
ャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャッ
プよりも大きくなるよう形成する工程を含むようにした
から、レーザ光を出射するレーザ装置の走査系が不要と
なり、簡単な構造の安価なレーザ装置を用いて半導体レ
ーザを形成できる効果がある。
【0135】また、この発明によれば、半導体基板の窓
構造部形成領域の裏面側を所定の深さまでエッチングに
より除去して凹部を形成する工程と、該凹部を上記半導
体基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導率層を埋め込み形
成する工程と、半導体基板の一主面上に、所定の成長温
度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
ドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する化
合物半導体材料からなる活性層を、上記半導体基板を裏
面側から加熱体により加熱する基板加熱型MOCVD(m
etal organic chemical vapor deposition)装置を用い
て、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振
器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造
部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域より
も高温になるよう成長させて、その上記窓構造部形成領
域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域の
バンドギャップよりも大きくなるよう形成する工程とを
含むようにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装置
により容易に窓構造を備えた半導体レーザを形成できる
効果がある。
【0136】また、この発明によれば、半導体基板の窓
構造部形成領域以外の領域の裏面側を所定の深さまでエ
ッチングにより除去して凹部を形成する工程と、半導体
基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成長
温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調増加
するよう成長する性質を有する化合物半導体材料からな
る活性層を、上記半導体基板を裏面側から加熱体により
加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて、上記所定
の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の
少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成領域
が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温にな
るよう成長させて、その上記窓構造部形成領域のバンド
ギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャ
ップよりも大きくなるよう形成する工程とを含むように
したから、従来の基板加熱型MOCVD装置により容易
に窓構造を備えた半導体レーザを形成できる効果があ
る。
【0137】また、この発明によれば、上記凹部を形成
する工程の後、上記凹部を上記半導体基板よりも熱伝導
率の低い低熱伝導率層を埋め込み形成する工程を含む
うにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装置により
容易に窓構造を備えた半導体レーザを形成できる効果が
ある。
【0138】また、この発明によれば、半導体基板の、
窓構造部形成領域の裏面側を所定の深さまでエッチング
により除去して凹部を形成する工程と、該凹部の底面に
上記半導体基板よりも反射率の低い低反射率膜を形成す
る工程と、半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以
上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギ
ャップが単調増加するよう成長する性質を有する化合物
半導体材料からなる活性層を、上記半導体基板を裏面側
から光源により加熱する基板加熱型MOCVD装置を用
いて、上記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共
振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構
造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よ
りも高温になるよう成長させて、その上記窓構造部形成
領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域
のバンドギャップよりも大きくなるよう形成する工程と
を含むようにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装
置により容易に窓構造を備えた半導体レーザを形成でき
る効果がある。
【0139】また、この発明によれば、半導体基板の、
窓構造部形成領域以外の領域の裏面側を所定の深さまで
エッチングにより除去して凹部を形成する工程と、該凹
部の底面に上記半導体基板よりも反射率の高い高反射率
膜を形成する工程と、半導体基板の一主面上に、所定の
成長温度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがっ
てバンドギャップが単調増加するよう成長する性質を有
する化合物半導体材料からなる活性層を、上記半導体基
板を裏面側から光源により加熱する基板加熱型MOCV
D装置を用いて、上記所定の成長温度以上の温度で、そ
のレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域
を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以
外の領域よりも高温になるよう成長させて、その上記窓
構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域
以外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形成
する工程とを含むようにしたから、従来の基板加熱型M
OCVD装置により容易に窓構造を備えた半導体レーザ
形成できる効果がある。
【0140】
【0141】また、この発明によれば、半導体基板を含
ウエハの一主面上の上記半導体基板を含まない領域
に、位置合わせのためのマーカを形成する工程と、半導
体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度では成
長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調増
加するよう成長する性質を有する化合物半導体材料から
なる活性層を、上記所定の成長温度以上の温度で、その
レーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路となる領域を
含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成領域以外
の領域よりも高温になるよう成長させて、その上記窓構
造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以
外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形成す
る工程とを含み、上記活性層を形成する工程以降の工程
における位置合わせを、上記マーカを用いて行なうよう
にしたから、半導体レーザの歩留りを向上させることが
できる効果がある。
【0142】また、この発明によれば、所定の成長温度
以下の温度では成長温度が上昇するにしたがってバンド
ギャップが単調減少する性質を有する化合物半導体材料
からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、
そのレーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まな
い領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む
領域である活性領域を、照射領域の平面形状が点状であ
るレーザ光を走査させて照射することにより、活性領域
以外の領域よりも高温になるよう成長させて、その活性
領域のバンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギ
ャップよりも小さくなるよう形成するようにしたから、
歩留り低下することなく、容易に窓構造を備えた半導
体レーザを提供できるとともに、活性層をより低い温度
で成長させることができるから、さらに特性に優れた半
導体レーザを得ることができる効果がある。
【0143】また、この発明によれば、上記レーザ光の
走査周期を活性層が1モノレイヤー成長する周期以下の
周期としたから、活性領域のバンドギャップを均一にす
ることができ、より特性に優れた半導体レーザを提供で
きる効果がある。
【0144】また、この発明によれば、半導体基板の、
レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まない領
域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む領域
である活性領域の裏面側を所定の深さまでエッチングに
より除去して凹部を形成する工程と、該凹部を上記半導
体基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導率層を埋め込み形
成する工程と、上記半導体基板の一主面上に、所定の成
長温度以下の温度では成長温度が上昇するにしたがって
バンドギャップが単調減少する性質を有する化合物半導
体材料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温
度で、上記活性領域が活性領域以外の領域よりも高温に
なるよう、上記半導体基板を裏面側から加熱体により加
熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて成長させて、
その活性領域のバンドギャップが活性領域以外の領域の
バンドギャップよりも小さくなるように形成する工程と
を含むようにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装
置により容易に窓構造を有する半導体レーザを提供でき
る効果がある。
【0145】また、この発明によれば、半導体基板の、
レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まない領
域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む領域
である活性領域以外の領域の裏面側を所定の深さまでエ
ッチングにより除去して凹部を形成する工程と、上記半
導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度では
成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調
減少する性質を有する化合物半導体材料からなる活性層
を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性領域が
活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記半導体
基板を裏面側から加熱体により加熱する基板加熱型MO
CVD装置を用いて成長させて、その活性領域のバンド
ギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップよりも
小さくなるように形成する工程とを含むようにしたか
ら、従来の基板加熱型MOCVD装置により容易に窓構
造を有する半導体レーザを提供できる効果がある。
【0146】また、この発明によれば、上記凹部を形成
する工程の後、上記凹部を上記半導体基板よりも熱伝導
率の低い低熱伝導率層を埋め込み形成する工程を含むよ
うにしたから、従来の基板加熱型MOCVD装置により
容易に窓構造を有する半導体レーザを提供できる効果が
ある。
【0147】また、この発明によれば、半導体基板の、
レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まない領
域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む領域
である活性領域の裏面側を所定の深さまでエッチングに
より除去して凹部を形成する工程と、該凹部の底面に上
記半導体基板よりも反射率の低い低反射率膜を形成する
工程と、該凹部を上記半導体基板よりも熱伝導率の高い
高熱伝導率層を埋め込み形成する工程と、上記半導体基
板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度では成長温
度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調減少す
る性質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、上
記所定の温度以下の成長温度で、上記活性領域が活性領
域以外の領域よりも高温になるよう、上記半導体基板を
裏面側から光源により加熱する基板加熱型MOCVD装
置を用いて成長させて、その活性領域のバンドギャップ
が活性領域以外の領域のバンドギャップよりも小さくな
るように形成する工程とを含むようにしたから、従来の
基板加熱型MOCVD装置により容易に窓構造を有する
半導体レーザを形成できる効果がある。
【0148】また、この発明によれば、半導体基板の、
レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まない領
域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む領域
である活性領域以外の領域の裏面側を所定の深さまでエ
ッチングにより除去して凹部を形成する工程と、該凹部
の底面に上記半導体基板よりも反射率の高い高反射率膜
を形成する工程と、上記半導体基板の一主面上に、所定
の成長温度以下の温度では成長温度が上昇するにしたが
ってバンドギャップが単調減少する性質を有する化合物
半導体材料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成
長温度で、上記活性領域が活性領域以外の領域よりも高
温になるよう、上記半導体基板を裏面側から光源により
加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて成長させ
て、その活性領域のバンドギャップが活性領域以外の領
域のバンドギャップよりも小さくなるように形成する工
程とを含むようにしたから、従来の基板加熱型MOCV
D装置により容易に窓構造を有する半導体レーザを提供
できる効果がある。
【0149】また、この発明によれば、半導体基板の、
レーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まない領
域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む領域
である活性領域の上部に、上記半導体基板に接しないよ
う、その平面形状が上記活性領域の平面形状と同形状で
あるヒータを配置する工程と、上記半導体基板の一主面
上に、所定の成長温度以下の温度では成長温度が上昇す
るにしたがってバンドギャップが単調減少する性質を有
する化合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の温
度以下の成長温度で、上記活性領域が活性領域以外の領
域よりも高温になるよう、上記ヒータから発せられる熱
により高温に加熱しながら成長させて、その活性領域の
バンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップ
よりも小さくなるように形成する工程を含むようにした
から、歩留りを低下させることなく、容易に、かつ再現
性よく窓構造を有する半導体レーザを形成できる効果が
ある。
【0150】また、この発明によれば、半導体基板を一
部の領域に含むウエハの一主面上の、上記半導体基板を
含まない領域に、位置合わせのためのマーカを形成する
工程と、上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度
以下の温度では成長温度が上昇するにしたがってバンド
ギャップが単調減少する性質を有する化合物半導体材料
からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、
そのレーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まな
い領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を含む
領域である活性領域が、活性領域以外の領域よりも高温
になるよう成長させて、その活性領域のバンドギャップ
が活性領域以外の領域のバンドギャップよりも小さくな
るように形成する工程と、該活性層を形成する工程以降
の工程における位置合わせを、上記マーカを用いて行な
うようにしたから、窓構造が形成される領域の位置精度
を向上させることができ、半導体レーザの歩留りを向上
させることができる効果がある。
【0151】また、この発明によれば、リッジストライ
プを有する半導体レーザの製造方法において、半導体基
板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度では成長温
度が上昇するにしたがってバンドギャップが単調減少す
る性質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、上
記所定の温度以下の成長温度で、その上記リッジストラ
イプの下部近傍領域であってレーザ共振器端面近傍を含
まない領域である活性領域が、該活性領域以外の領域よ
りも高温になるよう成長させて、その活性領域のバンド
ギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップよりも
小さくなるように形成する工程を含むようにしたから、
歩留りを低下させることなく、容易に、かつ再現性よく
窓構造を有する半導体レーザを形成できる効果がある。
【0152】
【0153】
【0154】
【0155】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例による半導体レーザの
構造を示す斜視図である。
【図2】 本発明の第1の実施例による半導体レーザの
構造を示すレーザ共振器長方向の断面図(図2(a)),及
びその活性層のバンドギャップを示す図(図2(b))であ
る。
【図3】 本発明の第1の実施例による半導体レーザの
製造方法を示す工程図である。
【図4】 本発明の第1の実施例によるGaInP層の
成長温度とPL波長との関係を示す図である。
【図5】 本発明の第1の実施例による半導体レーザの
製造方法に用いられるウエハを摸式的に示した図であ
る。
【図6】 本発明の第1の実施例による半導体レーザの
製造方法の主要工程を示す図である。
【図7】 本発明の第2の実施例による半導体レーザの
構造を示す斜視図である。
【図8】 本発明の第2の実施例による半導体レーザの
製造方法の主要工程を示す図である。
【図9】 本発明の第1の実施例の変形例による半導体
レーザの製造方法の主要工程を示す図である。
【図10】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す図である。
【図11】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図12】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図13】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図14】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図15】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図16】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す斜視図(図1
6(a)),及び断面図(図16(b))である。
【図17】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す斜視図であ
る。
【図18】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの構造を示す断面図である。
【図19】 本発明の第1の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す図である。
【図20】 本発明の第2の実施例の変形例による半導
体レーザの製造方法の主要工程を示す図である。
【図21】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図22】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図23】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図24】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図25】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図26】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図27】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図であ
る。
【図28】 本発明の第2の実施例の他の変形例による
半導体レーザの製造方法の主要工程を示す図である。
【図29】 従来の半導体レーザの構造を示す斜視図
(図29(a)),及び断面図(図29(b))である。
【図30】 従来の半導体レーザの製造方法を示す工程
図である。
【図31】 従来の他の半導体レーザの構造を示す斜視
図(図31(a)),レーザ共振器長方向の断面図(図31
(b)),及びレーザ共振器幅方向の断面図(図31(c))で
ある。
【符号の説明】
3 レーザ共振器端面近傍領域、3a,3b,3c レ
ーザ共振器端面、5 レーザ共振器端面近傍領域以外の
領域、6a n側電極、6b p側電極、7 リッジス
トライプ形成領域、7a p−GaAsキャップ層、7
b p−GaAsコンタクト層、8 p−AlGaIn
Pバンド不連続層、9a,9b p−AlGaInPク
ラッド層、10 GaInP活性層、10a 窓構造
部、10b レーザ光被照射領域、11 n−AlGa
InPクラッド層、35 マーカ、12 n−GaAs
基板、12a ウエハ、14,14a,14b,14
c,14d レーザ装置、15,15a,15b,15
c,15d レーザ光、17,19 凹部、18 加熱
体、20 低熱伝導率層、21a 高反射率膜、21b
低反射率膜、22 光、23 光源、25 線状ヒー
タ、25a帯状ヒータ、27 導電型反転領域、30
高熱伝導率層、31 レーザ光照射領域、31a レー
ザ光照射領域、31b レーザ光照射領域、31c レ
ーザ光照射領域、41 p−GaInPエッチングスト
ッパ層、40 n−GaAs電流ブロック層、42 絶
縁膜マスク、50 第1の絶縁膜、51 第2の絶縁
膜、52 AlGaInP窓構造層、55 Zn拡散領
域、100a 半導体レーザ素子形成領域、100,3
00 半導体レーザ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−297187(JP,A) 特開 平5−259582(JP,A) 特開 平5−259079(JP,A) 特開 平2−71574(JP,A) 特開 平3−297187(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の一主面上に、所定の成長温
    度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがって組成
    が変化することなく自然超格子の形成状態が変化するこ
    とによりバンドギャップが単調増加するよう成長する性
    質を有する化合物半導体材料からなる活性層を、上記所
    定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍
    の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成領域
    が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温にな
    るよう成長させて、その組成を変化させることなく自然
    超格子の形成状態を変化させることにより、上記窓構造
    部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領域以外
    の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形成する
    工程を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の半導体レーザの製造方
    法において、 上記活性層を形成する工程は、該活性層の窓構造部近傍
    領域を、レーザ光を照射することにより上記活性層の窓
    構造部形成領域以外の領域よりも高温に加熱しながら行
    なうことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項に記載の半導体レーザの製造方
    法において、 上記レーザ光の照射領域の平面形状は点状であり、 上記レーザ光の照射は、上記窓構造部形成領域に上記点
    状のレーザ光を走査させて 行なうことを特徴とする半導
    体レーザの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項に記載の半導体レーザの製造方
    法において、 上記活性層を形成する工程は、該活性層の窓構造部形成
    領域を、これに光を照射することにより上記活性層の窓
    構造部形成領域以外の領域よりも高温に加熱しながら
    なうことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項に記載の半導体レーザの製造方
    法において、 上記半導体基板の窓構造部近傍領域の上部に、該半導体
    基板に接しないよう、その平面形状が上記窓構造部形成
    領域の平面形状と同形状であるヒータを配置する工程を
    含み、 上記活性層を形成する工程は、該活性層の窓構造部形成
    領域を、上記ヒータから発せられる熱により上記活性層
    の窓構造部形成領域以外の領域よりも高温に加 熱しなが
    ら行なう ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  6. 【請求項6】 半導体基板の一主面上に、所定の成長温
    度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
    ドギャップが単調増加するよう成長する性質を有するG
    aInPからなる活性層を、上記所定の成長温度以上の
    温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路
    となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部
    形成領域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、
    その上記窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造
    部形成領域以外の領域のバンドギャップよりも大きくな
    るよう形成する工程を含むことを特徴とする半導体レー
    ザの製造方法。
  7. 【請求項7】 半導体基板の一主面上に、所定の成長温
    度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
    ドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する化
    合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の成長温度
    以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも
    導波路となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓
    構造部形成領域以外の領域よりも高温になるように、窓
    構造部形成領域を照射領域の平面形状が点状であるレー
    ザ光を該活性層が1モノレイヤー成長する周期以下の走
    査周期で走査することにより加熱しながら、成長させ
    て、その上記窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓
    構造部形成領域以外の領域のバンドギャップよりも大き
    くなるよう形成する工程とを含むことを特徴とする半導
    体レーザの製造方法。
  8. 【請求項8】 半導体基板の一主面上に、所定の成長温
    度以上の温度では成長温度が上昇するにしたがってバン
    ドギャップが単調増加するよう成長する性質を有する化
    合物半導体材料からなる活性層を、上記所定の成長温度
    以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも
    導波路となる領域を含む窓構造部形成領域が、その該窓
    構造部形成領域以外の領域よりも高温になるように、照
    射領域の平面形状が窓構造部形成領域の平面形状と同形
    状であるレーザ光を窓構造部形成領域に重ね合わせて照
    射することにより加熱しながら、成長させて、その上記
    窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領
    域以外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形
    成する工程を含むことを特徴とする半導体レーザの製造
    方法。
  9. 【請求項9】 半導体基板の窓構造部形成領域の裏面側
    を所定の深さまでエッチングにより除去して凹部を形成
    する工程と、 該凹部を上記半導体基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導
    率層を埋め込み形成する工程と、 半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度で
    は成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単
    調増加するよう成長する性質を有する化合物半導体材料
    からなる活性層を、上記半導体基板を裏面側から加熱体
    により加熱する基板加熱型MOCVD(metal organic c
    hemical vapor deposition)装置を用いて、上記所定の
    成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近傍の少
    なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成領域が、
    その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温になるよ
    う成長させて、その上記窓構造部形成領域のバンドギャ
    ップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギャップ
    よりも大きくなるよう形成する工程とを含む ことを特徴
    とする半導体レーザの製造方法。
  10. 【請求項10】 半導体基板の窓構造部形成領域以外の
    領域の裏面側を所定の深さまでエッチングにより除去し
    て凹部を形成する工程と、 半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度で
    は成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単
    調増加するよう成長する性質を有する化合物半導体材料
    からなる活性層を、上記半導体基板を裏面側から加熱体
    により加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて、上
    記所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面
    近傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成
    領域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温
    になるよう成長させて、その上記窓構造部形成領域のバ
    ンドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンド
    ギャップよりも大きくなるよう形成する工程と を含むこ
    とを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の半導体レーザの製
    造方法において、 上記凹部を形成する工程の後、上記凹部を上記半導体基
    板よりも熱伝導率の低い低熱伝導率層を埋め込み形成す
    る工程を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方
    法。
  12. 【請求項12】 半導体基板の、窓構造部形成領域の裏
    面側を所定の深さま でエッチングにより除去して凹部を
    形成する工程と、 該凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の低い低反
    射率膜を形成する工程と、 半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度で
    は成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単
    調増加するよう成長する性質を有する化合物半導体材料
    からなる活性層を、上記半導体基板を裏面側から光源に
    より加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて、上記
    所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近
    傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成領
    域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温に
    なるよう成長させて、その上記窓構造部形成領域のバン
    ドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギ
    ャップよりも大きくなるよう形成する工程とを含む こと
    を特徴とする半導体レーザの製造方法。
  13. 【請求項13】 半導体基板の、窓構造部形成領域以外
    の領域の裏面側を所定の深さまでエッチングにより除去
    して凹部を形成する工程と、 該凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の高い高反
    射率膜を形成する工程と、 半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度で
    は成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単
    調増加するよう成長する性質を有する化合物半導体材料
    からなる活性層を、上記半導体基板を裏面側から光源に
    より加熱する基板加熱型MOCVD装置を用いて、上記
    所定の成長温度以上の温度で、そのレーザ共振器端面近
    傍の少なくとも導波路となる領域を含む窓構造部形成領
    域が、その該窓構造部形成領域以外の領域よりも高温に
    なるよう成長させて、その上記窓構造部形成領域のバン
    ドギャップが該窓構造部形成領域以外の領域のバンドギ
    ャップよりも大きくなるよう形成する工程とを含む こと
    を特徴とする半導体レーザの製造方法。
  14. 【請求項14】 半導体基板を含むウエハの一主面上の
    上記半導体基板を含まない領域に、位置合わせのための
    マーカを形成する工程と、 半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以上の温度で
    は成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単
    調増加するよう成長する性質を有する化合物半 導体材料
    からなる活性層を、上記所定の成長温度以上の温度で、
    そのレーザ共振器端面近傍の少なくとも導波路となる領
    域を含む窓構造部形成領域が、その該窓構造部形成領域
    以外の領域よりも高温になるよう成長させて、その上記
    窓構造部形成領域のバンドギャップが該窓構造部形成領
    域以外の領域のバンドギャップよりも大きくなるよう形
    成する工程と を含み、 上記活性層を形成する工程以降の工程における位置合わ
    せは、上記マーカを用いて行なうことを特徴とする半導
    体レーザの製造方法。
  15. 【請求項15】 半導体基板の一主面上に、所定の成長
    温度以下の温度では成長温度が上昇するにしたがってバ
    ンドギャップが単調減少する性質を有する化合物半導体
    材料からなる活性層を、上記所定の温度以下の成長温度
    で、そのレーザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含
    まない領域であって少なくとも発光に寄与する発光部を
    含む領域である活性領域を、照射領域の平面形状が点状
    であるレーザ光を走査させて照射することにより、活性
    領域以外の領域よりも高温になるよう成長させて、その
    活性領域のバンドギャップが活性領域以外の領域のバン
    ドギャップよりも小さくなるように形成する工程を含む
    ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の半導体レーザの製
    造方法において、 上記レーザ光の走査周期を活性層が1モノレイヤー成長
    する周期以下の周期としたことを特徴とする半導体レー
    ザの製造方法。
  17. 【請求項17】 半導体基板の、レーザ共振器端面近傍
    の導波路となる部分を含まない領域であって少なくとも
    発光に寄与する発光部を含む領域である活性領域の裏面
    側を所定の深さまでエッチングにより除去して凹部を形
    成する工程と、 該凹部を上記半導体基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導
    率層を埋め込み形成する工程と、 上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温
    度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップ
    が単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる
    活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性
    領域が活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記
    半導体基板を裏面側から加熱体により加熱する基板加熱
    型MOCVD装置を用いて成長させて、その活性領域の
    バンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップ
    よりも小さくなるように形成する工程とを含むことを特
    徴とする半導体レーザの製造方法。
  18. 【請求項18】 半導体基板の、レーザ共振器端面近傍
    の導波路となる部分を含まない領域であって少なくとも
    発光に寄与する発光部を含む領域である活性領域以外の
    領域の裏面側を所定の深さまでエッチングにより除去し
    て凹部を形成する工程と、 上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温
    度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップ
    が単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる
    活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性
    領域が活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記
    半導体基板を裏面側から加熱体により加熱する基板加熱
    型MOCVD装置を用いて成長させて、その活性領域の
    バンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップ
    よりも小さくなるように形成する工程とを含むことを特
    徴とする半導体レーザの製造方法。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載の半導体レーザの製
    造方法において、 上記凹部を形成する工程の後、上記凹部を上記半導体基
    板よりも熱伝導率の低い低熱伝導率層を埋め込み形成す
    る工程を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方
    法。
  20. 【請求項20】 半導体基板の、レーザ共振器端面近傍
    の導波路となる部分を含まない領域であって少なくとも
    発光に寄与する発光部を含む領域である活性領域の裏面
    側を所定の深さまでエッチングにより除去して凹部を形
    成する工程と、 該凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の低い低反
    射率膜を形成する工程と、 該凹部を上記半導体基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導
    率層を埋め込み形成する工程と、 上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温
    度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップ
    が単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる
    活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性
    領域が活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記
    半導体基板を裏面側から光源により加熱する基板加熱型
    MOCVD装置を用いて成長させて、その活性領域のバ
    ンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップよ
    りも小さくなるように形成する工程とを含むことを特徴
    とする半導体レーザの製造方法。
  21. 【請求項21】 半導体基板の、レーザ共振器端面近傍
    の導波路となる部分を含まない領域であって少なくとも
    発光に寄与する発光部を含む領域である活性領域以外の
    領域の裏面側を所定の深さまでエッチングにより除去し
    て凹部を形成する工程と、 該凹部の底面に上記半導体基板よりも反射率の高い高反
    射率膜を形成する工程と、 上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温
    度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップ
    が単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる
    活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性
    領域が活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記
    半導体基板を裏面側から光源により加熱する基板加熱型
    MOCVD装置を用いて成長させて、その活性領域のバ
    ンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャップよ
    りも小さくなるように形成する工程とを含むことを特徴
    とする半導体レーザの製造方法。
  22. 【請求項22】 半導体基板の、レーザ共振器端面近傍
    の導波路となる部分を含まない領域であって少なくとも
    発光に寄与する発光部を含む領域である活性領域の上部
    に、上記半導体基板に接しないよう、その平面形状が上
    記活性領域の平面形状と同形状であるヒータを配置する
    工程と、 上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温
    度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップ
    が単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる
    活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、上記活性
    領域が活性領域以外の領域よりも高温になるよう、上記
    ヒータから発せられる熱により高温に加熱しながら成長
    させて、その活性領域のバンドギャップが活性領域以外
    の領域のバンドギャップよりも小さくなるように形成す
    る工程を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方
    法。
  23. 【請求項23】 半導体基板を一部の領域に含むウエハ
    の一主面上の、上記半導体基板を含まない領域に、位置
    合わせのためのマーカを形成する工程と、 上記半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温
    度では成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップ
    が単調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる
    活性層を、上記所定の温度以下の成長温度で、そのレー
    ザ共振器端面近傍の導波路となる部分を含まない領域で
    あって少なくとも発光に寄与する発光部を含む領域であ
    る活性領域が、活性領域以外の領域よりも高温になるよ
    う成長させて、その活性領域のバンドギャップが活性領
    域以外の領域のバンドギャップよりも小さくなるように
    形成する工程と、 該活性層を形成する工程以降の工程における位置合わせ
    を、上記マーカを用いて行なうことを特徴とする半導体
    レーザの製造方法。
  24. 【請求項24】 リッジストライプを有する半導体レー
    ザの製造方法において、 半導体基板の一主面上に、所定の成長温度以下の温度で
    は成長温度が上昇するにしたがってバンドギャップが単
    調減少する性質を有する化合物半導体材料からなる活性
    層を、上記所定の温度以下の成長温度で、その上記リッ
    ジストライプの下部近傍領域であってレーザ共振器端面
    近傍を含まない領域である活性領域が、該活性領域以外
    の領域よりも高温になるよう成長させて、その活性領域
    のバンドギャップが活性領域以外の領域のバンドギャッ
    プよりも小さくなるように形成する工程を含むことを特
    徴とする半導体レーザの製造方法。
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