JPH0376293A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は半導体レーザ装置に関し、特に、レーザ特性を
劣化させることなくパターニングの精度要件を緩和させ
得る構造を有する製造容易な半導体レーザ装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 第３図は、１９８９年春季応用物理学会講演会予稿集第
３分吋第８８５頁講演番号１ｐ−ＺＣ−１に示された半
導体レーザ装置の概念的断面図である。このレーザ装置
の製造においては、まずｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型Ｇ
ａ１ｎＰバッファ層２、ｎ型ＡＩＬＧａｌｎＰクラッド
層３、ＧａＩｎＰ活性層４、ｐ型ＡＩＩＬＧａｌｎＰク
ラッド層５、ｐ型ＱｇｌｎＰバッファ層６およびｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層７がＭＯＣＶＤ　（有機金属化学気
相析出）法によって順次成長させられる。

そのように成長させられた半導体ウェハ上にレジスト層
（図示せず）が塗布され、そのレジスト層は通常の写真
製版技術によって幅約５μｍのストライプ状にパターニ
ングされる。このパターニングされたレジスト層をマス
クとして、ｐ型コンタクト層７、ｐ型バッファ層６およ
びｐ型りラッド層５の一部が除去され、レジストパター
ンに対応したストライプ状のりッジ（隆起部）が形成さ
れる。このとき、ｐ型クラヅド層のうちリッジ部以外の
残りの部分の厚みは約０．３μｍであることが望ましい
。

その後にレジストパターンが除去され、リッジ部をも含
めた全表面上に５ｉ０２の絶縁層１３が堆積される。こ
の絶縁層１３は、リッジ部のコンタクト層７へのコンタ
クト開口を形成するために写真製版技術によってパター
ニングされる。そして、絶縁層１３およびコンタクト開
口部１４を覆うようにｐ側電極８が形成される。最後に
、ｎ型基板１の底面にｎ側電極９が形成され、これによ
って半導体レーザ装置が完成する。

第３図の半導体レーザ装置はりッジ型半導体レーザ装置
と呼ばれている。このレーザ装置において、順方向のバ
イアス電圧をかけてやれば、電流はりッジ部のみに集中
して流れ、活性層４のうちのりッジ部下の領域において
のみ光が発生する。

そのとき、リッジ部の両側に残存するｐ型りラッド層５
の厚さは約０．３μｍのように薄いので、リッジ部直下
とその両側との間に屈折率差が生じている。したがって
、リッジ部直下で発生した光は効率良くリッジ部直下の
部分に閉じ込められることになる。その結果、低電流で
駆動し得る高能率の半導体レーザ装置が得られる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第３図の半導体レーザ装置においては、
リッジ部上の５ｉｎ２膜１３に幅約５μｍ以下のコンタ
クト開口１４を精度良く形成する必要がある。ところが
、リッジ部とその両側の間に１μｍ以上の段差が形成さ
れているので、パタニングのずれが生じやすい。したが
って、再現性良くコンタクト開口部１４を形成すること
が困難であり、製品歩留りの低下を招いている。

このような先行技術の課題に鑑み、本発明は、リッジ型
半導体レーザ装置の特性を劣化させることなくパターニ
ングの精度要件を緩和させ得る構造を持たせることによ
って、再現性良く容易に製造し得る半導体レーザ装置を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明による半導体レーザ装置は、少なくとも第１導電
型の第１クラッド層と第２導電型の第２クラッド層に挾
まれた活性層を含み、第２クラッド層側にあってパター
ニングされた第１電極層と、パターニングされた第１電
極層をマスクとして形成されかつ第２クラッド層の所定
の深さに至る互いに平行な２本の溝と、第１電極層のう
ち２本の溝の外側にある部分とともに２本の溝をも覆う
第１絶縁物質層と、第１絶縁物質層上に形成されかつパ
ターニングされた第２絶縁物質層と、パターニングされ
た第２絶縁物質層をマスクとして第１絶縁物質層内に形
成されたコンタクト開口部と、第１電極層のうち２本の
溝の内側にあるストライプ状の部分へコンタクト開口部
を介して接触しかつ第２絶縁物質層上に形成された第２
電極層を備え、それによって、コンタクト開口部の幅は
前記第１電極層のストライプ状部分の幅より大きくされ
得ることを特徴としている。

［作用］ 本発明の半導体レーザ装置においては、第１電極層のス
トライプ状部分の両側に形成された２本の溝が第１絶縁
物質によって埋められており、第１絶縁物質層上に形成
された第２絶縁物質層をマスクとして第１電極層のスト
ライプ状部分へのコンタクト開口部を第１絶縁物質層内
に形成することができるので、そのコンタクト開口部の
幅は最大で第１電極層のストライプ状部分の幅を越えて
両側の溝を横切る直前の幅まで拡大することができる。

すなわち、コンタクト開口部を形成するためのパターニ
ングの精度が大幅に緩和されることになるのである。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置を示
す概念的断面図であり、第２Ａ図、第２Ｂ図および第２
Ｃ図は、第１図の半導体レーザ装置の製造工程を図解す
る概念的断面図である。

第２Ａ図を参照して、第１図の半導体レーザ装置の製造
においては、まずｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型１ｎＧａ
Ｐバッファ層２、ｎ型（ＡＩＬｙＧａ　＋−ｙ　）　ｏ
、ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐクララド層３、（ＡｉｘＧａ＋
−ｘ　）　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｉ　Ｐ活性層４、ｐ型（
Ａｌｌｚ　Ｇａ＋　−ｚ　）　ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、５　
Ｐクラッド層５、ｐ型ＩｎＧａＰバッファ層６およびｐ
型ＧａＡｓコンタクト層７がＭＯＣＶＤ法によって順次
形成される。ここで、０≦Ｘ≦Ｙ、０≦Ｘ≦Ｚである。

第２Ｂ図を参照して、ｐ型コンタクト層７上には例えば
Ｔ　ｉ／Ａ　ｕの２重層からなるｐ側の第１電極層８が
形成される。この第１電極層８は、通常の写真製版技術
とリフトオフ法を用いて、好ましくは約２〜５μｍ隔て
られて互いに平行であって各々が約５〜１０μｍの幅を
有する２本のストライプ状部分が除去されるようにパタ
ーニングされる。そして、ｎ型基板１の底面に、例えば
ＡｕＧ／Ａｕの２重層からなるｎ側電極９が形成される
。

これらの電極８と９は、接触抵抗を低減するために約４
２０℃の温度でアニールされる。その後、パターニング
されているｐ側の第１電極８をマスクとして、酒石酸系
のエツチング液と硫酸系のエツチング液を用いて、ｐ型
コンタクト層７、ｐ型バヅファ層６およびｐ型クラッド
層５を選択的にエツチングする。但し、そのエツチング
は、ｐ型クラッド層５の約０．３μｍ厚さを残す深さに
達したときに停止される。これによって、ｐ側第１電極
からｐ型クラッド層５の所定の深さに至る２本の平行な
溝１５が形成される。

第２Ｃ図を参照して、こうして形成された２本の溝を埋
めかつｐ側第１電極８を覆うようにポリイミド層１０が
塗布され、約２００℃の温度で焼き固められて第１絶縁
物質層となる。その後、ポリイミド層１０上に５ｉ０２
からなる第２絶縁物質層１１が蒸着などによって堆積さ
れる。５ｉ０２層１１は、２つの溝１５に挾まれたりツ
ジ部上のｐ側第１電極のストライプ状部分上方で除去さ
れるようにパターニングされる。

第１図を参照してこのパターニングされた５ｉ０２層１
１をマスクとして、酸素プラズマを用いてポリイミド層
１０をｐ側のストライプ状第１電極８が露出するまでエ
ツチングする。これによって、ｐ側ストライプ状第１電
極へ至るコンタクト開口部１４が形成される。このコン
タクト開口部１４の幅は５〜１０μｍ程度であることが
望ましい。すなわち、このコンタクト開口部１４の幅は
約２〜５μｍであるリッジ部の幅より大きくすることが
でき、コンタクト開口部１４を形成するためのパターニ
ング精度を従来の場合よりも大きく緩和することができ
るのである。最後に、コンタクト開口部１４および５ｉ
０２層１１を覆って、例えばＡｕからなるｐ側の第２電
極層１２が形成され、これによって半導体レーザ装置が
完成する。

なお、２つの溝１５の外側にあるｐ側第１電極８は、ｐ
側第２電極１２からポリイミドによって完全に分離され
ているので、残存していても何ら支障のないことが理解
されよう。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、ｐ型クラッド層５の所
定の深さに至る互いに平行な２本の溝１５を形成し、そ
れらの溝１５を第１絶縁物質層で埋め合わせ、その後に
第１絶縁物質層１０内にそれら２本の溝１５に挾まれた
りッジ部へのコンタクト開口１４を形成するので、その
コンタクト開口部１４の幅はりッジ部の幅より大きくす
ることができる。その結果、パターニングにおける精度
要件が緩和され、製造の容易な半導体レーザ装置を提供
することができる。また、このように製造の容易化され
た半導体レーザ装置であっても、従来と同様のりッジ部
分を備えているので、レーザ特性が劣化することがない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置を示
す概念的断面図である。 第２Ａ図、第２Ｂ図および第２Ｃ図は、第１図の半導体
レーザ装置の製造工程を図解する概念的断面図である。 第３図は、先行技術による半導体レーザ装置を示す概念
的断面図である。 図において、１はｎ型基板、２はｎ型バッファ層、３は
ｎ型クラッド層、４は活性層、５はｐ型クラッド層、６
はｐ型バッファ層、７はｐ型コンタクト層、８はｐ側第
１電極層、９はｎ側電極層、１０はポリイミド層、１１
は５ｉ０２層、１２はｐ側第２電極層、１４はコンタク
ト開口部を示す。 なお、各図において、同一符号は同一内容または相当部
分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　少なくとも第１導電型の第１クラッド層と第２導電型
   の第２クラッド層に挾まれた活性層を含む半導体レーザ
   装置であって、 前記第２クラッド層側にあってパターニングされた第１
   電極層と、 前記パターニングされた第１電極層をマスクとして形成
   されかつ前記第２クラッド層の所定の深さに至る互いに
   平行な２本の溝と、 前記第１電極層のうち前記２本の溝の外側にある部分と
   ともに前記２本の溝をも覆う第１絶縁物質層と、 前記第１絶縁物質層上に形成されかつパターニングされ
   た第２絶縁物質層と、 前記パターニングされた第２絶縁物質層をマスクとして
   前記第１絶縁物質層内に形成されたコンタクト開口部と
   、 前記第１電極層のうち前記２本の溝の内側にあるストラ
   イプ状の部分へ前記コンタクト開口部を介して接触しか
   つ前記第２絶縁物質層上に形成された第２電極層を備え
   、 それによって、前記コンタクト開口部の幅は前記第１電
   極層のストライプ状部分の幅より大きくされ得ることを
   特徴とする半導体レーザ装置。