JP3472739B2 - Manufacturing method of semiconductor laser - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor laser

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JP3472739B2 JP2000041281A JP2000041281A JP3472739B2 JP 3472739 B2 JP3472739 B2 JP 3472739B2 JP 2000041281 A JP2000041281 A JP 2000041281A JP 2000041281 A JP2000041281 A JP 2000041281A JP 3472739 B2 JP3472739 B2 JP 3472739B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザの製
造方法、特に、デジタルバーサタイルディスク(DV
D)・光磁気(MO)ディスク等の光ディスク用光源等
として用いられる可視光半導体レーザの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser, and more particularly to a digital versatile disk (DV).
D) A method for manufacturing a visible light semiconductor laser used as a light source for an optical disc such as a magneto-optical (MO) disc.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、AlGaInP系可視光半導体レ
ーザを光源に用いた高密度光ディスク装置等が積極的に
開発されており、光源となるAlGaInP系可視光半
導体レーザの高出力化が強く望まれている。しかしなが
ら、AlGaInP系材料は、熱抵抗が大きく、端面瞬
時破壊光密度(COD)が小さいという欠点がある。そ
こで端面近傍の活性層のバンドギャップを大きくしてC
OD密度を高めるウィンドウ構造半導体レーザがいくつ
か報告されている。たとえば、特開平3−208388
号記載のもの、Arimoto等によるIEEEジャー
ナル・オブ・カンタム・エレクトロニクス誌、29巻、
1874頁(1993年)記載のもの、Ueno等によ
るジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス誌、29巻、L1666頁(1990年)記載
のもの等である。これらの例はすべて、端面近傍のウィ
ンドウ部となる部分にのみZnの不純物拡散を行い、自
然超格子を無秩序化もしくは多重量子井戸(MQW)活
性層を混晶化することでバンドギャップを大きくし、ウ
ィンドウ構造を作製している。これらZn拡散型ウィン
ドウ構造では、端面近傍のウィンドウ部となる部分にの
みのバンドギャップを大きくする必要があるためにZn
の選択拡散を行う必要がある。そこでこれらの従来例で
はすべて、ダブルヘテロ構造の上に選択拡散マスクとし
て誘電体マスクを形成した上、拡散源としてZnO膜も
しくはZnAs2を用いた熱処理を行うことでZnの選
択拡散を行っている。またこれら従来のZn拡散型ウィ
ンドウ構造では、3回の結晶成長で作製している。
2. Description of the Related Art In recent years, a high-density optical disk device using an AlGaInP-based visible light semiconductor laser as a light source has been actively developed, and it has been strongly desired to increase the output of the AlGaInP-based visible light semiconductor laser as a light source. There is. However, the AlGaInP-based material has the drawbacks of high thermal resistance and low end face instantaneous destruction light density (COD). Therefore, by increasing the band gap of the active layer near the end face, C
Several window structure semiconductor lasers that increase the OD density have been reported. For example, JP-A-3-208388
Issue, IEEE Journal of Quantum Electronics, 29 by Arimoto,
1874 (1993), Ueno et al., Japanese Journal of Applied Physics, 29, L1666 (1990). In all of these examples, the bandgap is increased by diffusing Zn impurities only in the window portion near the end face and disordering the natural superlattice or making the multiple quantum well (MQW) active layer mixed crystal. , Window structure is made. In these Zn diffusion type window structures, since it is necessary to increase the band gap only in the portion that becomes the window portion near the end face,
It is necessary to carry out selective diffusion of. Therefore, in all of these conventional examples, a selective diffusion mask is formed by forming a dielectric mask as a selective diffusion mask on the double hetero structure and then performing a heat treatment using a ZnO film or ZnAs 2 as a diffusion source. . Further, these conventional Zn diffusion type window structures are manufactured by crystal growth three times.

【0003】図3に従来のZn拡散型ウィンドウ構造A
lGaInP系可視光半導体レーザの製造工程図を示
す。従来のウィンドウ構造AlGaInP系可視光半導
体レーザは、まず、n−GaAs基板200上にn−G
aAsバッファ層170、n−AlGaInPクラッド
層130、MQW活性層110、p−AlGaInPイ
ンナークラッド層120、p−GaInPエッチングス
トッパ層140、p−AlGaInPアウタークラッド
層150、p−GaInPヘテロバッファ層160を順
次結晶成長してダブルへテロ構造を作製する。その後、
Znの選択拡散マスクとしてSiNx膜230を共振器
端面に相当する部分を除去した形にパターンニングして
形成し、その上にZnO膜250、SiO2膜220を
形成する。次に、600℃で熱処理を行い、共振器端面
に相当する部分にのみZnを拡散させてZn拡散領域2
40を形成し、ウィンドウ構造を形成する(図3
(a))。そして、SiNx膜230、ZnO膜25
0、SiO2膜220を取り除いた後、ダブルヘテロ構
造上にストライプ状のSiNx膜230を形成し、この
SiNx膜230をマスクとして、p−GaInPエッ
チングストッパ層140までエッチングを行い、p−A
lGaInPアウタークラッド層150にリッジ導波路
を形成する(図3(b))。次に、共振器端面相当部の
SiNx膜230を取り除き(図3(c))、リッジ導
波路脇その外側および共振器端面相当部上にn−GaA
sブロック層180を成長する(図3(d))。最後
に、全面にp−GaAsコンタクト層190を成長した
後、基板裏面研磨、電極形成(p電極290、n電極3
00)、劈開、端面保護膜形成等、通常のレーザ製造プ
ロセスを経て図3(e)に示すような、従来のウィンド
ウ構造AlGaInP系可視光半導体レーザが作製でき
る。
FIG. 3 shows a conventional Zn diffusion type window structure A.
The manufacturing process figure of 1GaInP system visible light semiconductor laser is shown. In the conventional window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser, first, n-G is formed on the n-GaAs substrate 200.
The aAs buffer layer 170, the n-AlGaInP cladding layer 130, the MQW active layer 110, the p-AlGaInP inner cladding layer 120, the p-GaInP etching stopper layer 140, the p-AlGaInP outer cladding layer 150, and the p-GaInP heterobuffer layer 160 are sequentially formed. A double hetero structure is produced by crystal growth. afterwards,
As a Zn selective diffusion mask, a SiN x film 230 is formed by patterning so as to remove a portion corresponding to the cavity end face, and a ZnO film 250 and a SiO 2 film 220 are formed thereon. Next, heat treatment is performed at 600 ° C. to diffuse Zn only in the portion corresponding to the end face of the cavity to form the Zn diffusion region 2
40 to form a window structure (FIG. 3).
(A)). Then, the SiN x film 230 and the ZnO film 25
0, after removing the SiO 2 film 220, a stripe-shaped SiN x film 230 is formed on the double hetero structure, and the p-GaInP etching stopper layer 140 is etched using the SiN x film 230 as a mask to form the p- A
A ridge waveguide is formed in the 1GaInP outer cladding layer 150 (FIG. 3B). Next, the SiN x film 230 on the cavity end face equivalent portion is removed (FIG. 3C), and n-GaA is formed on the outside of the ridge waveguide side and on the cavity end face equivalent portion.
The s block layer 180 is grown (FIG. 3D). Finally, after growing the p-GaAs contact layer 190 on the entire surface, the back surface of the substrate is polished to form electrodes (p electrode 290, n electrode 3).
00), cleavage, formation of an end face protective film, and the like, a conventional window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser as shown in FIG.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来例では以下のように工程が煩雑になるという問題が
ある。すなわち、Zn拡散のための選択拡散マスク用と
してのSiNx膜形成およびパターンニングプロセスと
選択成長用のSiNx膜形成を行うことが必要となる。
またZn拡散用の熱処理工程が必要となる。さらに、Z
n拡散用の熱処理後にZn拡散用の熱処理と同程度の温
度で2回目、3回目の成長を行うという2度の熱履歴を
受けることでZn拡散フロント位置やドーピングプロフ
ァイルが変化し、特性のよい素子が高歩留まりでとれな
いという問題がある。
However, these conventional examples have a problem that the steps are complicated as follows. That is, it is necessary to form a SiN x film as a selective diffusion mask for Zn diffusion, a patterning process, and a SiN x film for selective growth.
Further, a heat treatment process for Zn diffusion is required. Furthermore, Z
The Zn diffusion front position and the doping profile are changed by being subjected to the second thermal history of performing the second and third growth at the same temperature as that of the Zn diffusion heat treatment after the n diffusion heat treatment, and the characteristics are excellent. There is a problem that the device cannot be obtained with a high yield.

【0005】本発明の目的は、煩雑なプロセスを必要と
せず容易に特性のよいZn拡散型ウィンドウ構造AlG
aInP系可視光半導体レーザ素子を高歩留まりで提供
することにある。
The object of the present invention is to provide a Zn-diffused window structure AlG having excellent characteristics easily without requiring a complicated process.
It is to provide an aInP-based visible light semiconductor laser device with a high yield.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1導電型半
導体基板上に第1導電型のクラッド層、クラッド層より
もバンドギャップが小さい活性層、活性層よりもバンド
ギャップが大きい第2導電型のクラッド層、前記第2導
電型クラッド層よりもZnの拡散速度が遅い第2導電型
の半導体層を少なくとも含むダブルヘテロ構造を結晶成
長で作製する第1の結晶成長工程と、前記第2導電型半
導体層の光出射端面相当部のみを一部もしくは全部取り
除く工程と、前記ダブルヘテロ構造上全面にZnO膜、
誘電体膜を順次形成する工程と、前記ZnO膜と誘電体
膜をストライプ状にパターンニングする工程と、パター
ンニングされたZnO膜と誘電体膜をマスクとして前記
ダブルヘテロ構造をエッチングしてリッジ導波路を形成
する工程と、前記パターンニングされたZnO膜と誘電
体膜を選択成長マスクとして電流ブロック層を選択成長
すると同時にZnO膜のZnを拡散させウィンドウ構造
を作製する第2の結晶成長工程とを少なくとも含むこと
を特徴とする半導体レーザの製造方法である。さらに、
端面ウィンドウ部上に誘電体膜をパターンニング・形成
して端面電流非注入部を形成する工程を有し、2回の結
晶成長工程で作製する点も本発明の特徴である。
According to the present invention, a first conductivity type clad layer, an active layer having a bandgap smaller than that of the clad layer, and a second bandgap having a bandgap larger than that of the active layer are provided on a first conductivity type semiconductor substrate. A first crystal growth step of producing a double heterostructure by crystal growth, which includes at least a conductivity type clad layer and a second conductivity type semiconductor layer in which a diffusion rate of Zn is slower than that of the second conductivity type clad layer; A step of removing only a part corresponding to the light emitting end face of the two-conductivity type semiconductor layer, and a ZnO film on the entire surface of the double hetero structure,
A step of sequentially forming a dielectric film, a step of patterning the ZnO film and the dielectric film in a stripe shape, and a step of etching the double hetero structure by using the patterned ZnO film and the dielectric film as a mask to form a ridge conductor. A step of forming a waveguide and a second crystal growth step of selectively growing a current blocking layer using the patterned ZnO film and the dielectric film as a selective growth mask and simultaneously diffusing Zn of the ZnO film to form a window structure. A method for manufacturing a semiconductor laser, comprising at least: further,
It is also a feature of the present invention that it has a step of patterning / forming a dielectric film on the end face window portion to form an end face current non-injection portion, and is manufactured by two crystal growth steps.

【0007】本発明の、さらなる製造方法は、第1導電
型半導体基板上に第1導電型のクラッド層、クラッド層
よりもバンドギャップが小さい活性層、活性層よりもバ
ンドギャップが大きい第2導電型のクラッド層、前記第
2導電型クラッド層よりもZnの拡散速度が遅い第2導
電型の半導体層を少なくとも含むダブルヘテロ構造を結
晶成長で作製する第1の結晶成長工程と、前記第2導電
型半導体層の光出射端面相当部のみを一部もしくは全部
取り除く工程と、前記ダブルヘテロ構造上全面にZnO
膜、誘電体膜を順次形成する工程と、前記ZnO膜と誘
電体膜をストライプ状にパターンニングする工程と、パ
ターンニングされたZnO膜と誘電体膜をマスクとして
前記ダブルヘテロ構造をエッチングしてリッジ導波路を
形成する工程と、前記パターンニングされたZnO膜と
誘電体膜を選択成長マスクとして電流ブロック層を選択
成長すると同時にZnO膜のZnを拡散させウィンドウ
構造を作製する第2の結晶成長工程と、リッジ導波路を
構成する前記第2導電型クラッド層の光出射端面部の表
面を露出する工程と、前記ZnO膜と誘電体膜を除去し
た後、第2導電型コンタクト層を全面に結晶成長する第
3の結晶成長工程とを少なくとも含むことを特徴とする
半導体レーザの製造方法である。
A further manufacturing method of the present invention is a first conductivity type clad layer on a first conductivity type semiconductor substrate, an active layer having a band gap smaller than that of the clad layer, and a second conductivity type having a band gap larger than that of the active layer. A first crystal growth step of forming a double heterostructure by crystal growth, which includes at least a second-conductivity-type cladding layer and a second-conductivity-type semiconductor layer in which the diffusion rate of Zn is slower than that of the second-conductivity-type cladding layer; A step of removing only a part corresponding to the light emitting end face of the conductive type semiconductor layer, and ZnO on the entire surface of the double hetero structure.
A step of sequentially forming a film and a dielectric film, a step of patterning the ZnO film and the dielectric film in a stripe shape, and an etching of the double hetero structure using the patterned ZnO film and the dielectric film as a mask. A step of forming a ridge waveguide and a second crystal growth in which a current blocking layer is selectively grown using the patterned ZnO film and the dielectric film as a selective growth mask and at the same time Zn of the ZnO film is diffused to form a window structure. A step of exposing the surface of the light emitting end face portion of the second conductivity type cladding layer forming the ridge waveguide, and removing the ZnO film and the dielectric film, and then exposing the second conductivity type contact layer on the entire surface. And a third crystal growing step of growing a crystal.

【0008】上記の製造方法において、電流ブロック層
は、第1導電型半導体層、高抵抗半導体層、半絶縁性半
導体層、第1導電型半導体層と第2導電型半導体層の積
層構造から成るpn接合を有する構造、の何れかの半導
体層で構成している。また、電流ブロック層の具体的な
半導体材料としては、GaAs、AlGaAs、AlA
s、AlInP、アンドープAlInP、AlGaIn
P、アンドープAlGaInP、GaInP、の何れ
か、または、これら半導体の組み合わせを用いるのが好
ましい。さらに、クラッド層にAlGaInP、クラッ
ド層よりもZnの拡散速度が遅い半導体層、則ち、クラ
ッド層上部に形成されるコンタクト層又はキャップ層に
GaAs、誘電体膜にSiO2又はSiNx、半導体基板
にGaAs、活性層にGaInP、AlGaInP、G
aInAs、AlGaInAsの何れかを用いるのが好
ましい。
In the above manufacturing method, the current blocking layer has a laminated structure of a first conductive type semiconductor layer, a high resistance semiconductor layer, a semi-insulating semiconductor layer, and a first conductive type semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer. A structure having a pn junction is used to form the semiconductor layer. In addition, specific semiconductor materials for the current blocking layer include GaAs, AlGaAs, and AlA.
s, AlInP, undoped AlInP, AlGaIn
It is preferable to use any one of P, undoped AlGaInP, and GaInP, or a combination of these semiconductors. Further, AlGaInP is used for the clad layer, a semiconductor layer in which the diffusion rate of Zn is slower than that of the clad layer, that is, GaAs for the contact layer or cap layer formed on the clad layer, SiO 2 or SiN x for the dielectric film, and a semiconductor substrate. For GaAs, and GaInP, AlGaInP, G for the active layer
It is preferable to use either aInAs or AlGaInAs.

【0009】(作用)本発明の第1の実施の形態のZn
拡散型ウィンドウ構造AlGaInP系可視光半導体レ
ーザの製造工程図を図1に、本発明の第2の実施の形態
のZn拡散型ウィンドウ構造AlGaInP系可視光半
導体レーザの製造工程図を図2に、従来のZn拡散型ウ
ィンドウ構造AlGaInP系可視光半導体レーザの製
造工程図を図3に示す。これらの図を用いて、本発明の
半導体レーザの製造方法の作用・効果を、Zn拡散ウィ
ンドウ構造AlGaInP系可視光半導体レーザの製造
方法を例にして説明する。
(Operation) Zn of the first embodiment of the present invention
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a diffusion type window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser, and FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a Zn diffusion type window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a manufacturing process diagram of the Zn diffusion type window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser of FIG. With reference to these drawings, the operation and effect of the semiconductor laser manufacturing method of the present invention will be described by taking the Zn diffusion window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser manufacturing method as an example.

【0010】本発明のZn拡散型ウィンドウ構造AlG
aInP系可視光半導体レーザの製造方法では、従来の
Zn拡散型ウィンドウ構造AlGaInP系可視光半導
体レーザの製造方法で用いた、SiNx膜選択拡散マス
クの替わりに、Zn選択拡散マスクとして、p−GaI
nPヘテロバッファ層を介してp−AlGaInPクラ
ッド層上に形成したp−GaAsコンタクト層もしくは
p−GaAsキャップ層を用いる。GaAsは、AlG
aInPに比べてZn拡散速度が10倍以上遅い。その
ためにp−GaAsコンタクト層(又はp−GaAsキ
ャップ層)の共振器端面相当部をエッチングしてその厚
さを制御することでZnの拡散深さを制御でき、層厚の
薄い共振器端面相当部のみZnをn−AlGaInPク
ラッド層まで拡散させることが可能となる。これによ
り、Zn選択拡散マスクとなるSiNx膜形成およびパ
ターンニングプロセスを不要としている。また、本発明
のZn拡散型ウィンドウ構造AlGaInP系可視光半
導体レーザの製造方法では、拡散源となるZnO膜、S
iO2膜をZn拡散に用いると同時に選択成長マスクと
して用いている。これは、Zn拡散のための熱処理と選
択成長を兼ねることで可能となっている。Zn拡散のた
めの熱処理温度と選択成長温度がどちらも約600℃で
ある。そのため、Zn拡散フロント(Zn拡散深さ)の
制御はp−GaAsコンタクト層(又はp−GaAsキ
ャップ層)の厚さで制御可能となる。これにより従来の
Zn拡散型ウィンドウ構造AlGaInP系可視光半導
体レーザの製造方法のように、Zn拡散のための熱処理
工程、およびZn拡散を行った後、SiNx膜選択成長
マスクを形成する工程が不要となる。さらに、本発明の
第1の実施の形態のZn拡散型ウィンドウ構造AlGa
InP系可視光半導体レーザの製造方法は、ダブルヘテ
ロ構造の成長と電流ブロック層の選択成長(Zn拡散の
ための熱処理を兼ねる)の2回の成長で作製している。
そのため、従来のZn拡散型ウィンドウ構造AlGaI
nP系可視光半導体レーザの製造方法のような、Zn拡
散の熱処理を行った後に電流ブロック層の選択成長、p
−GaAsコンタクト層の全面成長という2度の熱履歴
を受けることがない。そのため、Zn拡散フロント位置
やドーピングプロファイルが制御しやすく、特性不良素
子の発生を防ぐことができる。また、本発明の第2の実
施の形態のZn拡散型ウィンドウ構造AlGaInP系
可視光半導体レーザでも、電流ブロック層の選択成長と
Zn拡散のための熱処理とを兼ねているため、ダブルヘ
テロ構造形成するための結晶成長、電流ブロック層の選
択成長とp−GaAsコンタクト層の全面成長という3
回の成長で作製するにもかかわらず、Zn拡散後の熱履
歴はp−GaAsコンタクト層の全面成長のみであり、
従来のZn拡散型ウィンドウ構造AlGaInP系可視
光半導体レーザの製造方法のような、Zn拡散の熱処理
を行った後に電流ブロック層の選択成長、p−GaAs
コンタクト層の全面成長という2度の熱履歴を受けるこ
とはない。そのため、従来のZn拡散型ウィンドウ構造
AlGaInP系可視光半導体レーザの製造方法に比べ
Zn拡散フロント位置やドーピングプロファイルが制御
しやすく、特性不良素子の発生を防ぐことができる。
Zn diffusion type window structure AlG of the present invention
In the method of manufacturing an aInP-based visible light semiconductor laser, p-GaI is used as a Zn selective diffusion mask instead of the SiN x film selective diffusion mask used in the conventional method of manufacturing an AlGaInP-based visible light semiconductor laser of Zn diffusion type window structure.
A p-GaAs contact layer or a p-GaAs cap layer formed on the p-AlGaInP clad layer via the nP heterobuffer layer is used. GaAs is AlG
The Zn diffusion rate is 10 times or more slower than that of aInP. Therefore, the diffusion depth of Zn can be controlled by etching the portion of the p-GaAs contact layer (or the p-GaAs cap layer) corresponding to the cavity end face and controlling the thickness thereof, which corresponds to the cavity end face having a small layer thickness. It is possible to diffuse Zn only in the portion to the n-AlGaInP cladding layer. This eliminates the need for the SiN x film forming and patterning process to be the Zn selective diffusion mask. Further, in the method for manufacturing a Zn diffusion window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser of the present invention, a ZnO film serving as a diffusion source, S
The iO 2 film is used for Zn diffusion and at the same time used as a selective growth mask. This is possible by combining heat treatment for Zn diffusion and selective growth. Both the heat treatment temperature for Zn diffusion and the selective growth temperature are about 600 ° C. Therefore, the Zn diffusion front (Zn diffusion depth) can be controlled by the thickness of the p-GaAs contact layer (or p-GaAs cap layer). This eliminates the need for a heat treatment step for Zn diffusion and a step of forming a SiN x film selective growth mask after Zn diffusion, as in the conventional method for manufacturing a Zn diffusion type window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser. Becomes Further, the Zn diffusion type window structure AlGa according to the first embodiment of the present invention is used.
The InP-based visible light semiconductor laser is manufactured by two growth processes, that is, growth of a double hetero structure and selective growth of a current block layer (which also serves as heat treatment for Zn diffusion).
Therefore, the conventional Zn diffusion type window structure AlGaI
As in the method for manufacturing an nP-based visible light semiconductor laser, the Zn diffusion heat treatment is performed, and then the selective growth of the current blocking layer is performed.
-No double thermal history of full-face growth of GaAs contact layer. Therefore, the Zn diffusion front position and the doping profile can be easily controlled, and the occurrence of defective elements can be prevented. Also, in the Zn diffusion type window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser of the second embodiment of the present invention, since the selective growth of the current block layer and the heat treatment for Zn diffusion are combined, a double hetero structure is formed. Crystal growth, selective growth of the current blocking layer, and overall growth of the p-GaAs contact layer.
The thermal history after Zn diffusion is only the entire surface growth of the p-GaAs contact layer, though it is produced by the single growth.
As in the conventional method for manufacturing a Zn diffusion type window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser, the Zn diffusion heat treatment is performed, and then the current block layer is selectively grown and p-GaAs is grown.
It does not undergo the double thermal history of contact layer overgrowth. Therefore, the Zn diffusion front position and the doping profile are easier to control as compared with the conventional method of manufacturing the AlGaInP-based visible light semiconductor laser of Zn diffusion type window structure, and the occurrence of defective elements can be prevented.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本発明の第
1の実施の形態のウィンドウ構造AlGaInP系可視
光半導体レーザの製造工程図を図1に示す。以下これら
の図を用いて本発明の第1の実施の形態について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 shows a manufacturing process diagram of a window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention. The first embodiment of the present invention will be described below with reference to these drawings.

【0012】ここでは、成長方法として有機金属気相成
長(MOVPE)法、結晶材料としてAlGaInP系
を用いて説明するが、他の結晶成長方法、結晶材料につ
いても同様に適用できる。以下、素子作製工程順に順次
説明する。本発明の半導体基板には、n−GaAs基板
200を用いる。この半導体基板上に、各半導体層をM
OVPE法により順次結晶成長し、ダブルヘテロ構造を
形成する。ダブルヘテロ構造の構成は以下の通りであ
る。厚さ0.3μmのn−GaAsバッファ層170、
厚さ1.5μmのn−(Al0.7Ga0.30.5In0.5
クラッド層130、MQW活性層110、厚さ0.3μ
mのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層1
20、厚さ0.01μmのp−Ga0.5In0.5Pエッチ
ングストッパ層140、厚さ1.2μmのp−(Al
0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層150、n−Ga
0.5In0.5Pヘテロバッファ層160、厚さ0.5μm
のp−GaAsコンタクト層190である。次に、共振
器端面に相当する部分を除いてp−GaAsコンタクト
層190上に誘電体膜を形成し、この誘電体膜をエッチ
ングマスクにしてエッチングにより共振器端面に相当す
る部分のp−GaAsコンタクト層190を厚さ0.3
μm除去する。そして、誘電体膜を除去した後、スパッ
タでZnO膜250、SiO2膜220をp−GaAs
コンタクト層190上に形成し(図1(a))、横モー
ド制御のためのリッジ導波路形成のために[−110]
方向に延びる、ストライプ幅5μmのストライプ状のマ
スクを用いてエッチングによりZnO膜250、SiO
2膜220をストライプ状にパターンニングする(図1
(b))。この、ストライプ状にパターニングされたZ
nO膜250、SiO2膜220をエッチングマスクと
して、p−GaAsコンタクト層190、p−Ga0.5
In0.5Pヘテロバッファ層160、p−(Al0.7Ga
0.30.5In0.5Pクラッド層150をエッチングし、
メサストライプを形成する(図1(c))。そして、さ
らに上記ストライプ状のZnO膜250、SiO2膜2
20を選択成長マスクとし、n−GaAsブロック層1
80を成長温度600℃でメサストライプの両側に選択
成長する(図1(d))。その際、共振器端面相当部の
p−GaAsコンタクト層190を一部除去した部分で
は、ZnO膜250のZnがn−(Al0.7Ga0.3
0.5In0.5Pクラッド層130中まで拡散する。一方、
共振器端面相当部以外の部分ではZn拡散フロントは、
p−GaAsコンタクト層190中にあるZn拡散領域
240が形成される。次に、ZnO膜250、SiO2
膜220を除去する。そして、端面電流非注入構造作製
のために、新たにSiO2膜220を共振器端面(ウィ
ンドウ部)に相当する部分に形成・パターンニングす
る。その後、基板裏面を研磨し、p電極290をp−G
aAsコンタクト層190、n−GaAsブロック層1
80、及び、SiO2膜220上に亘って形成し、n−
GaAs基板裏面にn電極300を形成する。この後、
劈開工程、端面保護膜形成工程を経て図1(e)に示す
本発明のZn拡散型ウィンドウ構造半導体レーザが作製
できる(端面保護膜は図示省略)。
Although a metal organic chemical vapor deposition (MOVPE) method is used as the growth method and an AlGaInP-based crystal material is used as the crystal material, the same applies to other crystal growth methods and crystal materials. Hereinafter, the device manufacturing steps will be sequentially described. An n-GaAs substrate 200 is used as the semiconductor substrate of the present invention. Each semiconductor layer is formed on this semiconductor substrate by M
Crystals are sequentially grown by the OVPE method to form a double hetero structure. The structure of the double hetero structure is as follows. An n-GaAs buffer layer 170 having a thickness of 0.3 μm,
N- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P with a thickness of 1.5 μm
Cladding layer 130, MQW active layer 110, thickness 0.3 μ
m p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 1
20, p-Ga 0.5 In 0.5 P etching stopper layer 140 having a thickness of 0.01 μm, p- (Al having a thickness of 1.2 μm
0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 150, n-Ga
0.5 In 0.5 P heterobuffer layer 160, thickness 0.5 μm
P-GaAs contact layer 190 of FIG. Next, a dielectric film is formed on the p-GaAs contact layer 190 except for the portion corresponding to the cavity end face, and this dielectric film is used as an etching mask to etch the portion of the p-GaAs corresponding to the cavity end face. Contact layer 190 has a thickness of 0.3
Remove μm. Then, after removing the dielectric film, the ZnO film 250 and the SiO 2 film 220 are sputtered to form p-GaAs.
It is formed on the contact layer 190 (FIG. 1A), and [-110] for forming a ridge waveguide for controlling the transverse mode.
Direction, the ZnO film 250, SiO is etched by using a stripe-shaped mask having a stripe width of 5 μm.
2 The film 220 is patterned into stripes (see FIG. 1).
(B)). This stripe-patterned Z
Using the nO film 250 and the SiO 2 film 220 as an etching mask, the p-GaAs contact layer 190 and p-Ga 0.5
In 0.5 P hetero buffer layer 160, p- (Al 0.7 Ga
0.3 ) 0.5 In 0.5 P Clad layer 150 is etched,
A mesa stripe is formed (FIG. 1 (c)). Then, the striped ZnO film 250 and the SiO 2 film 2 are further formed.
N-GaAs block layer 1 using 20 as a selective growth mask
80 is selectively grown on both sides of the mesa stripe at a growth temperature of 600 ° C. (FIG. 1D). At that time, Zn in the ZnO film 250 is n- (Al 0.7 Ga 0.3 ) in the portion where the p-GaAs contact layer 190 corresponding to the cavity end face is partially removed.
Diffuses into the 0.5 In 0.5 P clad layer 130. on the other hand,
The Zn diffusion front in the portion other than the cavity end face equivalent portion is
A Zn diffusion region 240 in the p-GaAs contact layer 190 is formed. Next, the ZnO film 250, SiO 2
The film 220 is removed. Then, in order to manufacture the end face current non-injection structure, the SiO 2 film 220 is newly formed and patterned in a portion corresponding to the end face (window portion) of the resonator. Then, the back surface of the substrate is polished, and the p-electrode 290 is formed by p-G
aAs contact layer 190, n-GaAs block layer 1
80, and formed over the SiO 2 film 220, and n−
An n-electrode 300 is formed on the back surface of the GaAs substrate. After this,
The Zn diffusion window structure semiconductor laser of the present invention shown in FIG. 1E can be manufactured through the cleavage step and the end face protective film forming step (the end face protective film is not shown).

【0013】本実施の形態の半導体レーザは、ウィンド
ウ構造半導体レーザとしての特性も従来と謙遜なく、C
ODが起こらず、熱飽和が起こるまで高出力が得られ
た。
The semiconductor laser of the present embodiment has a characteristic as a window structure semiconductor laser which is not humble as compared with the conventional one, and C
High output was obtained until OD did not occur and thermal saturation occurred.

【0014】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態のウィンドウ構造AlGaInP系可視光
半導体レーザの製造工程図を図2に示す。以下、図2を
用いて本発明の第2の実施の形態について説明する。
(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a manufacturing process drawing of the window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser of the above embodiment. The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0015】ここでは成長方法として有機金属気相成長
(MOVPE)法、結晶材料としてAlGaInP系を
用いて説明するが、他の結晶成長方法、結晶材料につい
ても同様に適用できる。まず素子作製工程順に順次説明
する。本発明の半導体基板には、n−GaAs基板20
0を用いる。このn−GaAs基板上に、MOVPE法
により各半導体層を順次結晶成長してダブルヘテロ構造
を形成する。ダブルヘテロ構造の構成は以下の通りであ
る。厚さ0.3μmのn−GaAsバッファ層170、
厚さ1.5μmのn−(Al0.7Ga0.30.5In0.5
クラッド層130、MQW活性層110、厚さ0.3μ
mのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層1
20、厚さ0.01μmのp−Ga0.5In0.5Pエッチ
ングストッパ層140、厚さ1.2μmのp−(Al
0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層150、n−Ga
0.5In0.5Pヘテロバッファ層160、厚さ0.5μm
のp−GaAsキャップ層210である。次に、共振器
端面に相当する部分のp−GaAsキャップ層210を
マスクを用いて厚さ0.3μm除去する。そして、スパ
ッタでZnO膜250、SiO2膜220を形成し(図
2(a))、横モード制御のためのリッジ導波路形成の
ために、[−110]方向に延びる、ストライプ幅5μ
mのストライプ状マスクを用いてZnO膜250、Si
2膜220をストライプ状にパターンニングする(図
2(b))。このストライプ状のZnO膜250、Si
2膜220をエッチングマスクに用いてp−GaAs
キャップ層210、p−Ga0.5In0.5Pヘテロバッフ
ァ層160、p−(Al0.7Ga0 .30.5In0.5Pクラ
ッド層150をエッチングし、メサストライプを形成す
る(図2(c))。そして、さらにストライプ状のZn
O膜250、SiO2膜220を選択成長マスクとし、
n−GaAsブロック層180を成長温度600℃でメ
サストライプの両側に選択成長する(図2(d))。そ
の際、共振器端面相当部のp−GaAsキャップ層21
0を一部除去した部分では、p−GaAsキャップ層2
10の厚さが薄いので、ZnO膜250のZnがn−
(Al0.7Ga0 .30.5In0.5Pクラッド層130中ま
で拡散し、共振器端面相当部以外の部分ではZn拡散フ
ロントがp−GaAsコンタクト層190中にある、Z
n拡散領域240が形成される。次に、端面電流非注入
構造作製のために端面Zn拡散部上部、則ち、Znがn
−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層130中
まで拡散された端面上部のZnO膜250、SiO2
220を除去し、残りのZnO膜250、SiO2膜2
20をエッチングマスクとして、端面Zn拡散部のp−
GaAsキャップ層210およびp−Ga0.5In0.5
ヘテロバッファ層160を除去する。そして、ZnO膜
250、SiO2膜220を除去した後、厚さ3μmの
p−GaAsコンタクト層190を全面に成長する。そ
の後、n−GaAs基板裏面を研磨し、p電極290を
p−GaAsコンタクト層190上に形成し、n−Ga
As基板裏面にn電極300を形成する。この後、劈開
工程、端面保護膜形成工程を経て図2(e)に示す本発
明のZn拡散型ウィンドウ構造半導体レーザが作製でき
る(端面保護膜は図示省略)。
Although a metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) method is used as the growth method and an AlGaInP system is used as the crystal material, the same applies to other crystal growth methods and crystal materials. First, the device manufacturing steps will be sequentially described. The semiconductor substrate of the present invention includes an n-GaAs substrate 20.
0 is used. On this n-GaAs substrate, the semiconductor layers are sequentially crystal-grown by the MOVPE method to form a double hetero structure. The structure of the double hetero structure is as follows. An n-GaAs buffer layer 170 having a thickness of 0.3 μm,
N- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P with a thickness of 1.5 μm
Cladding layer 130, MQW active layer 110, thickness 0.3 μ
m p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 1
20, p-Ga 0.5 In 0.5 P etching stopper layer 140 having a thickness of 0.01 μm, p- (Al having a thickness of 1.2 μm
0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 150, n-Ga
0.5 In 0.5 P heterobuffer layer 160, thickness 0.5 μm
P-GaAs cap layer 210 of FIG. Next, the portion of the p-GaAs cap layer 210 corresponding to the cavity end face is removed with a thickness of 0.3 μm using a mask. Then, a ZnO film 250 and a SiO 2 film 220 are formed by sputtering (FIG. 2A), and a stripe width of 5 μm extending in the [−110] direction for forming a ridge waveguide for controlling the transverse mode.
ZnO film 250, Si using a striped mask of m
The O 2 film 220 is patterned in a stripe shape (FIG. 2B). This striped ZnO film 250, Si
Using the O 2 film 220 as an etching mask, p-GaAs
The cap layer 210, p-Ga 0.5 In 0.5 P hetero buffer layer 160, p- (Al 0.7 Ga 0 .3) 0.5 In 0.5 P cladding layer 150 is etched to form a mesa stripe (FIG. 2 (c)). And Zn in stripes
Using the O film 250 and the SiO 2 film 220 as a selective growth mask,
The n-GaAs block layer 180 is selectively grown on both sides of the mesa stripe at a growth temperature of 600 ° C. (FIG. 2D). At that time, the p-GaAs cap layer 21 corresponding to the cavity end face is formed.
In the portion where 0 is partially removed, the p-GaAs cap layer 2
Since the thickness of 10 is thin, Zn of the ZnO film 250 is n−.
(Al 0.7 Ga 0 .3) diffused to in 0.5 an In 0.5 P cladding layer 130, Zn diffusion front is in the p-GaAs contact layer 190 in a portion other than the cavity end face corresponding portions, Z
An n diffusion region 240 is formed. Next, in order to fabricate a structure for injecting no current into the end surface, Zn is n
-(Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P The ZnO film 250 and the SiO 2 film 220 on the upper end face diffused into the clad layer 130 are removed, and the remaining ZnO film 250 and the SiO 2 film 2 are removed.
20 as an etching mask, p− of the end face Zn diffusion part
GaAs cap layer 210 and p-Ga 0.5 In 0.5 P
The hetero buffer layer 160 is removed. Then, after removing the ZnO film 250 and the SiO 2 film 220, a p-GaAs contact layer 190 having a thickness of 3 μm is grown on the entire surface. After that, the back surface of the n-GaAs substrate is polished to form a p-electrode 290 on the p-GaAs contact layer 190, and n-Ga is formed.
An n-electrode 300 is formed on the back surface of the As substrate. After that, the Zn diffusion window structure semiconductor laser of the present invention shown in FIG. 2E can be manufactured through a cleavage step and an end face protective film forming step (the end face protective film is not shown).

【0016】この第2の実施の形態の場合も、ウィンド
ウ構造半導体レーザとしての特性は従来と謙遜なく、C
ODが起こらず、熱飽和が起こるまで高出力が得られ
た。
Also in the case of the second embodiment, the characteristics as the window structure semiconductor laser are not humble as compared with the conventional one, and C
High output was obtained until OD did not occur and thermal saturation occurred.

【0017】上記何れの実施の形態においても、活性層
はMQW活性層(例えば、(Al0. 7Ga0.30.5In
0.5Pバリア層とGa0.5In0.5Pウエル層を交互に積
層した構造等が利用できる)を用いたが、結晶成長時に
InとGaの周期的な組成揺らぎ、所謂、自然超格子を
生じるように形成された活性層、例えば、アンドープG
0.5In0.5P自然超格子活性層、(AlzGa1-z
0.5In0.5P自然超格子活性層(0<z≦0.2)、で
もよい。活性層材料としては、GaInP、AlGaI
nP、GaInAs、AlGaInAs等が利用でき
る。さらに、他の活性層材料、例えば、赤外用半導体レ
ーザの結晶材料、でもよい。
[0017] Also in the above-described one embodiment, the active layer is MQW active layer (e.g., (Al 0. 7 Ga 0.3) 0.5 In
A structure in which a 0.5 P barrier layer and a Ga 0.5 In 0.5 P well layer are alternately laminated can be used. However, a periodic composition fluctuation of In and Ga during crystal growth, that is, a so-called natural superlattice is generated. Formed active layer, eg undoped G
a 0.5 In 0.5 P natural superlattice active layer, (Al z Ga 1 -z )
It may be a 0.5 In 0.5 P natural superlattice active layer (0 <z ≦ 0.2). As the active layer material, GaInP, AlGaI
nP, GaInAs, AlGaInAs, etc. can be used. Further, another active layer material, for example, a crystal material of an infrared semiconductor laser may be used.

【0018】電流ブロック層は、n−GaAsを用いた
が、n−AlGaAs、n−AlAs、n−AlIn
P、n−AlGaInP、n−GaInPや高抵抗半導
体層であるアンドープAlInP、アンドープAlGa
InP、或いは、これら各半導体層の組み合わせから成
る半導体層、pn接合を有する半導体層を用いてもよ
い。
Although n-GaAs was used for the current blocking layer, n-AlGaAs, n-AlAs, and n-AlIn were used.
P, n-AlGaInP, n-GaInP, high-resistance semiconductor layer undoped AlInP, undoped AlGa
InP, a semiconductor layer formed of a combination of these semiconductor layers, or a semiconductor layer having a pn junction may be used.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、ブロック層
成長時にZnの拡散が行われるので、煩雑なプロセスを
必要とせず容易にZn拡散型ウィンドウ構造半導体レー
ザを製造することができる。また、ブロック層よりもZ
n拡散速度の遅い半導体層(実施の形態のGaAsコン
タクト層、GaAsキャップ層が該当する)の共振器端
面相当部分の厚さを制御することで、共振器端部に拡散
されるZnの拡散深さを容易に制御できる。さらに、Z
n拡散後、このZn拡散時と同程度の温度或いはそれよ
りも高い温度での再成長工程がない、もしくは、再成長
回数が従来に比べて少ないため、Zn拡散フロント位置
やドーピングプロファイルの制御を容易に行うことがで
き、特性のよい半導体レーザが高歩留まりで作製でき
る。
According to the manufacturing method of the present invention, since Zn is diffused during growth of the block layer, a Zn diffusion type window structure semiconductor laser can be easily manufactured without requiring a complicated process. In addition, Z is more than the block layer
By controlling the thickness of a portion of the semiconductor layer having a low n-diffusion rate (corresponding to the GaAs contact layer and the GaAs cap layer of the embodiment) corresponding to the cavity end face, the diffusion depth of Zn diffused to the cavity end is controlled. Can be controlled easily. Furthermore, Z
After n-diffusion, there is no regrowth step at a temperature similar to or higher than that during Zn diffusion, or the number of regrowths is smaller than before, so the Zn diffusion front position and doping profile can be controlled. A semiconductor laser that can be easily manufactured and has excellent characteristics can be manufactured with a high yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態のZn拡散型ウ
ィンドウ構造AlGaInP系可視光半導体レーザの製
造工程図。
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a Zn diffusion window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施の形態のZn拡散型ウ
ィンドウ構造AlGaInP系可視光半導体レーザの製
造工程図。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a Zn diffusion type window structure AlGaInP-based visible light semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 従来のZn拡散型ウィンドウ構造AlGa
InP系可視光半導体レーザの製造工程図。
FIG. 3 Conventional Zn diffusion type window structure AlGa
FIG. 6 is a manufacturing process diagram of an InP-based visible light semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110 MQW活性層 120 p−AlGaInPインナークラッド層 130 n−AlGaInPクラッド層 140 p−GaInPエッチングストッパ層 150 p−AlGaInPアウタークラッド層 160 p−GaInPヘテロバッファ層 170 n−GaAsバッファ層 180 n−GaAsブロック層 190 p−GaAsコンタクト層 200 n−GaAs基板 210 p−GaAsキャップ層 220 SiO2膜 230 SiNx膜 240 Zn拡散領域 250 ZnO膜 290 p電極 300 n電極110 MQW active layer 120 p-AlGaInP inner clad layer 130 n-AlGaInP clad layer 140 p-GaInP etching stopper layer 150 p-AlGaInP outer clad layer 160 p-GaInP hetero buffer layer 170 n-GaAs buffer layer 180 n-GaAs block layer 190 p-GaAs contact layer 200 n-GaAs substrate 210 p-GaAs cap layer 220 SiO 2 film 230 SiN x film 240 Zn diffusion region 250 ZnO film 290 p electrode 300 n electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−145553(JP,A) 特開2000−31596(JP,A) 特開 平4−84482(JP,A) 特開 平9−275241(JP,A) 特開 平1−166590(JP,A) 特開 平10−290043(JP,A) 特開2000−22262(JP,A) 特開 平5−167186(JP,A) 特開 平9−23037(JP,A) 特開 平2−203585(JP,A) 特開 平5−152671(JP,A) 特開 平12−323788(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-11-145553 (JP, A) JP-A-2000-31596 (JP, A) JP-A-4-84482 (JP, A) JP-A-9-275241 (JP, A) JP-A 1-166590 (JP, A) JP-A 10-290043 (JP, A) JP-A 2000-22262 (JP, A) JP-A 5-167186 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 9-23037 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 2-203585 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 5-152671 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 12-323788 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型半導体基板上に第1導電型の
クラッド層、活性層、第2導電型のクラッド層、前記第
2導電型クラッド層よりもZnの拡散速度が遅い第2導
電型の半導体層を少なくとも含むダブルヘテロ構造を結
晶成長で作製する第1の結晶成長工程と、前記第2導電
型半導体層の光出射端面相当部のみを一部もしくは全部
取り除く工程と、前記ダブルヘテロ構造上全面にZnO
膜、誘電体膜を順次形成する工程と、前記ZnO膜と誘
電体膜をストライプ状にパターンニングする工程と、パ
ターンニングされたZnO膜と誘電体膜をマスクとして
前記ダブルヘテロ構造をエッチングしてリッジ導波路を
形成する工程と、前記パターンニングされたZnO膜と
誘電体膜を選択成長マスクとして電流ブロック層を選択
成長すると同時にZnO膜のZnを拡散させウィンドウ
構造を作製する第2の結晶成長工程とを少なくとも含む
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
1. A first conductive type clad layer, an active layer, a second conductive type clad layer, and a second conductive type having a slower diffusion rate of Zn than the second conductive type clad layer on a first conductive type semiconductor substrate. A first crystal growth step of forming a double hetero structure including at least a semiconductor layer of the second conductivity type by crystal growth; a step of removing only a part or all of a portion corresponding to the light emitting end face of the second conductivity type semiconductor layer; ZnO all over the structure
A step of sequentially forming a film and a dielectric film, a step of patterning the ZnO film and the dielectric film in a stripe shape, and an etching of the double hetero structure using the patterned ZnO film and the dielectric film as a mask. A step of forming a ridge waveguide and a second crystal growth in which a current blocking layer is selectively grown using the patterned ZnO film and the dielectric film as a selective growth mask and at the same time Zn of the ZnO film is diffused to form a window structure. A method for manufacturing a semiconductor laser, comprising at least a step.
【請求項2】 端面ウィンドウ部上に誘電体膜をパター
ンニング・形成して端面電流非注入部を形成する工程を
少なくとも含み、かつ2回の結晶成長工程で作製するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体レーザの製造方
法。
2. The method includes at least a step of patterning and forming a dielectric film on an end face window portion to form an end face current non-injection portion, and the step is performed by two crystal growth steps. 1. The method for manufacturing a semiconductor laser according to 1.
【請求項3】 第1導電型半導体基板上に第1導電型の
クラッド層、活性層、第2導電型のクラッド層、前記第
2導電型クラッド層よりもZnの拡散速度が遅い第2導
電型の半導体層を少なくとも含むダブルヘテロ構造を結
晶成長で作製する第1の結晶成長工程と、前記第2導電
型半導体層の光出射端面相当部のみを一部もしくは全部
取り除く工程と、前記ダブルヘテロ構造上全面にZnO
膜、誘電体膜を順次形成する工程と、前記ZnO膜と誘
電体膜をストライプ状にパターンニングする工程と、パ
ターンニングされたZnO膜と誘電体膜をマスクとして
前記ダブルヘテロ構造をエッチングしてリッジ導波路を
形成する工程と、前記パターンニングされたZnO膜と
誘電体膜を選択成長マスクとして電流ブロック層を選択
成長すると同時にZnO膜のZnを拡散させウィンドウ
構造を作製する第2の結晶成長工程と、リッジ導波路を
構成する前記第2導電型クラッド層の光出射端面部の表
面を露出する工程と、前記ZnO膜と誘電体膜を除去し
た後、第2導電型コンタクト層を全面に結晶成長する第
3の結晶成長工程とを少なくとも含むことを特徴とする
半導体レーザの製造方法。
3. A first conductivity type clad layer, an active layer, a second conductivity type clad layer, and a second conductivity type having a slower diffusion rate of Zn than the second conductivity type clad layer on a first conductivity type semiconductor substrate. A first crystal growth step of forming a double hetero structure including at least a semiconductor layer of the second conductivity type by crystal growth; a step of removing only a part or all of a portion corresponding to the light emitting end face of the second conductivity type semiconductor layer; ZnO all over the structure
A step of sequentially forming a film and a dielectric film, a step of patterning the ZnO film and the dielectric film in a stripe shape, and an etching of the double hetero structure using the patterned ZnO film and the dielectric film as a mask. A step of forming a ridge waveguide and a second crystal growth in which a current blocking layer is selectively grown using the patterned ZnO film and the dielectric film as a selective growth mask and at the same time Zn of the ZnO film is diffused to form a window structure. A step of exposing the surface of the light emitting end face portion of the second conductivity type cladding layer forming the ridge waveguide, and removing the ZnO film and the dielectric film, and then exposing the second conductivity type contact layer on the entire surface. 3. A method for manufacturing a semiconductor laser, comprising at least a third crystal growing step of growing a crystal.
【請求項4】 クラッド層がAlGaInP、クラッド
層よりもZnの拡散速度が遅い半導体層がGaAsであ
る請求項1〜3の何れかに記載の半導体レーザの製造方
法。
4. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 1, wherein the clad layer is AlGaInP, and the semiconductor layer in which the diffusion rate of Zn is slower than that of the clad layer is GaAs.
【請求項5】 誘電体膜がSiO2又はSiNxであるこ
とを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の半導体
レーザの製造方法
5. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 1, wherein the dielectric film is SiO 2 or SiN x.
【請求項6】 電流ブロック層が、第1導電型GaA
s、第1導電型AlGaAs、第1導電型AlAs、第
1導電型AlInP、アンドープAlInP、第1導電
型AlGaInP、アンドープAlGaInP、第1導
電型GaInP、の何れかの半導体層、または、これら
半導体の組み合わせであることを特徴とする請求項1〜
5の何れかに記載の半導体レーザの製造方法。
6. The current blocking layer is GaA of the first conductivity type.
s, a first conductivity type AlGaAs, a first conductivity type AlAs, a first conductivity type AlInP, an undoped AlInP, a first conductivity type AlGaInP, an undoped AlGaInP, a first conductivity type GaInP, or a semiconductor layer of any of these semiconductors. It is a combination, It is characterized by the above-mentioned.
6. The method for manufacturing a semiconductor laser according to any one of 5 above.
【請求項7】 半導体基板にGaAs、活性層にGaI
nP、AlGaInP、GaInAs、または、AlG
aInAsの何れかを含むことを特徴とする請求項1〜
6の何れかに記載の半導体レーザの製造方法。
7. The semiconductor substrate is GaAs and the active layer is GaI.
nP, AlGaInP, GaInAs, or AlG
It contains any of aInAs, The claim 1 characterized by the above-mentioned.
7. The method for manufacturing a semiconductor laser according to any one of 6.
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