JPH08111560A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 量子井戸構造層へ不純物を注入し、無秩序化
して窓構造を形成する際、結晶欠陥の発生を少なくする
ため不純物を注入する加速電圧を低くすることができる
ようにする。 【構成】 量子井戸構造層上に形成する上クラッド層
を、第１上クラッド層と第２上クラッド層とからなるよ
うに構成し、量子井戸構造層に不純物を注入する際、第
１上クラッド層のみを介して注入することができるよう
にする。
して窓構造を形成する際、結晶欠陥の発生を少なくする
ため不純物を注入する加速電圧を低くすることができる
ようにする。 【構成】 量子井戸構造層上に形成する上クラッド層
を、第１上クラッド層と第２上クラッド層とからなるよ
うに構成し、量子井戸構造層に不純物を注入する際、第
１上クラッド層のみを介して注入することができるよう
にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、端面部分に窓構造を
有する高光出力動作が可能な半導体レーザ装置及びその
製造方法に関するものである。
有する高光出力動作が可能な半導体レーザ装置及びその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】図９は、端面部分に窓構造を有する半導
体レーザ装置を示す図であり、図９（ａ）は側面図、図
９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ線における断面
図である。図９において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２は
ｎ型ＧａＡｓ基板１上に形成されたｎ型Ａｌ０．５ Ｇ
ａ０．５ Ａｓ下クラッド層、３は下クラッド層２上に
ＡｌＧａＡｓウエル層及びＡｌＧａＡｓバリヤ層が交互
に形成されてなる量子井戸構造層、４は量子井戸構造層
３上に形成されたｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上
クラッド層、５はクラッド層４の上に形成されたｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層、６は下クラッド層２と量子井
戸構造層３と上クラッド層４と第１コンタクト層５との
端部に選択的にシリコンイオンを注入した領域、７は量
子井戸構造層のうちシリコンにより無秩序化された領域
（窓構造領域）、８はｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層、９
はｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層、１０はｐ側電極、１
１はｎ側電極である。
体レーザ装置を示す図であり、図９（ａ）は側面図、図
９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ線における断面
図である。図９において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２は
ｎ型ＧａＡｓ基板１上に形成されたｎ型Ａｌ０．５ Ｇ
ａ０．５ Ａｓ下クラッド層、３は下クラッド層２上に
ＡｌＧａＡｓウエル層及びＡｌＧａＡｓバリヤ層が交互
に形成されてなる量子井戸構造層、４は量子井戸構造層
３上に形成されたｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上
クラッド層、５はクラッド層４の上に形成されたｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層、６は下クラッド層２と量子井
戸構造層３と上クラッド層４と第１コンタクト層５との
端部に選択的にシリコンイオンを注入した領域、７は量
子井戸構造層のうちシリコンにより無秩序化された領域
（窓構造領域）、８はｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層、９
はｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層、１０はｐ側電極、１
１はｎ側電極である。
【０００３】次に、図１０及び図１１を参照して、図９
に示した半導体レーザの製造方法を説明する。図１０及
び図１１は、図９に示した半導体レーザの製造方法を工
程順に示す図である。
に示した半導体レーザの製造方法を説明する。図１０及
び図１１は、図９に示した半導体レーザの製造方法を工
程順に示す図である。
【０００４】まず、図１０（ａ）に示すように、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１上にｎ型Ａｌ０．５Ｇａ０．５ Ａｓ下ク
ラッド層２、量子井戸構造層３、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ上クラッド層４及びｐ型ＧａＡｓ第１コン
タクト層５の各層をエピタキシャル法により順次形成す
る。なお、量子井戸構造層３は、ＧａＡｓ又はＡｌＧａ
Ａｓウエル層（図示せず）及びＡｌＧａＡｓバリヤ層
（図示せず）を交互に結晶成長させて形成する。
ａＡｓ基板１上にｎ型Ａｌ０．５Ｇａ０．５ Ａｓ下ク
ラッド層２、量子井戸構造層３、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ上クラッド層４及びｐ型ＧａＡｓ第１コン
タクト層５の各層をエピタキシャル法により順次形成す
る。なお、量子井戸構造層３は、ＧａＡｓ又はＡｌＧａ
Ａｓウエル層（図示せず）及びＡｌＧａＡｓバリヤ層
（図示せず）を交互に結晶成長させて形成する。
【０００５】次に、図１０（ｂ）に示すように、ｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層上に全面にフォトレジスト１２
を塗布し、フォトリソグラフィ技術によって、窓領域を
形成する部分にフォトレジスト１２の開口部分１３を形
成する。開口部分１３のサイズは４０μｍ□が適当であ
る。次に、上から全面にイオン注入を行なう。量子井戸
構造層３を無秩序化させるためのイオン種としてはシリ
コンが適当である。
ａＡｓ第１コンタクト層上に全面にフォトレジスト１２
を塗布し、フォトリソグラフィ技術によって、窓領域を
形成する部分にフォトレジスト１２の開口部分１３を形
成する。開口部分１３のサイズは４０μｍ□が適当であ
る。次に、上から全面にイオン注入を行なう。量子井戸
構造層３を無秩序化させるためのイオン種としてはシリ
コンが適当である。
【０００６】全面にシリコンをイオン注入しても、フォ
トレジスト１２で覆われた領域ではフォトレジスト中で
シリコンが止まるため、結晶中にはイオン注入されな
い。これに対し、開口部分１３からは結晶中にイオン注
入される。その結果、図１０（ｃ）に示すようにイオン
注入領域６が形成される。なお、シリコンをイオン注入
しただけでは量子井戸構造層３の無秩序化は生じない。
なんらかの熱処理によりシリコン原子を結晶中で拡散さ
せることにより無秩序化が生じる。熱処理としては、Ａ
ｓ圧をかけながら７００℃以上でアニールする方法が一
般的である。熱処理を行なうと、図１０（ｃ）に示すよ
うに、量子井戸構造層のうちシリコンにより無秩序化さ
れた領域７が形成される。
トレジスト１２で覆われた領域ではフォトレジスト中で
シリコンが止まるため、結晶中にはイオン注入されな
い。これに対し、開口部分１３からは結晶中にイオン注
入される。その結果、図１０（ｃ）に示すようにイオン
注入領域６が形成される。なお、シリコンをイオン注入
しただけでは量子井戸構造層３の無秩序化は生じない。
なんらかの熱処理によりシリコン原子を結晶中で拡散さ
せることにより無秩序化が生じる。熱処理としては、Ａ
ｓ圧をかけながら７００℃以上でアニールする方法が一
般的である。熱処理を行なうと、図１０（ｃ）に示すよ
うに、量子井戸構造層のうちシリコンにより無秩序化さ
れた領域７が形成される。
【０００７】次に、図１１（ａ）に示すように、ｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層上にＳｉ3Ｎ4 又はＳｉＯ2 な
どからなる絶縁膜４３を形成しストライプ状にパターニ
ングする。このパターニングした絶縁膜４３をリッジエ
ッチングのマスクとして用い、ｐ型ＧａＡｓ第１コンタ
クト層５およびｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上ク
ラッド層４の一部をエッチングにより除去してリッジ領
域１４を形成する。このエッチングに用いるエッチャン
トとしては、酒石酸と過酸化水素の混合液、あるいは硫
酸と過酸化水素と水との混合液などがある。
ａＡｓ第１コンタクト層上にＳｉ3Ｎ4 又はＳｉＯ2 な
どからなる絶縁膜４３を形成しストライプ状にパターニ
ングする。このパターニングした絶縁膜４３をリッジエ
ッチングのマスクとして用い、ｐ型ＧａＡｓ第１コンタ
クト層５およびｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上ク
ラッド層４の一部をエッチングにより除去してリッジ領
域１４を形成する。このエッチングに用いるエッチャン
トとしては、酒石酸と過酸化水素の混合液、あるいは硫
酸と過酸化水素と水との混合液などがある。
【０００８】次に、図１１（ｂ）に示すように、リッジ
領域１４の周囲にｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１４を形
成し、リッジ領域１４を埋め込む。なお、この際絶縁膜
４３が結晶成長時のマスクとなり、絶縁膜４３上には結
晶成長しない。
領域１４の周囲にｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１４を形
成し、リッジ領域１４を埋め込む。なお、この際絶縁膜
４３が結晶成長時のマスクとなり、絶縁膜４３上には結
晶成長しない。
【０００９】次に、ウエットエッチングあるいはドライ
エッチングにより、絶縁膜４３を除去した後、ｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層５及びｎ型ＧａＡｓ電流ブロック
層１４の上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成
長し、第２コンタクト層９にＰ側電極１０をｎ型ＧａＡ
ｓ半導体基板１にｎ側電極１１をそれぞれ形成すること
により、図１１（ｃ）に示すような窓構造を有する半導
体装置が得られる。
エッチングにより、絶縁膜４３を除去した後、ｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層５及びｎ型ＧａＡｓ電流ブロック
層１４の上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成
長し、第２コンタクト層９にＰ側電極１０をｎ型ＧａＡ
ｓ半導体基板１にｎ側電極１１をそれぞれ形成すること
により、図１１（ｃ）に示すような窓構造を有する半導
体装置が得られる。
【００１０】次に、上に説明した窓構造を有する半導体
レーザの動作について説明する。Ｐ側電極１０を＋に、
ｎ側電極１１を−になるように電圧を印加すると、正孔
はｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層９、ｐ型ＧａＡｓ第１
コンタクト層５、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上
クラッド層４を経て量子井戸構造層３へ注入され、また
電子はｎ型ＧａＡｓ半導体基板１、ｎ型Ａｌ０．５ Ｇ
ａ０．５ Ａｓ下クラッド層２を経て量子井戸構造層３
にそれぞれ注入され、電子と正孔の再結合が発生し、量
子井戸層内で誘導放出光が生じる。そしてキャリアの注
入量を十分高くして導波路の損失を超える光が発生すれ
ばレーザ発振が生じる。
レーザの動作について説明する。Ｐ側電極１０を＋に、
ｎ側電極１１を−になるように電圧を印加すると、正孔
はｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層９、ｐ型ＧａＡｓ第１
コンタクト層５、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上
クラッド層４を経て量子井戸構造層３へ注入され、また
電子はｎ型ＧａＡｓ半導体基板１、ｎ型Ａｌ０．５ Ｇ
ａ０．５ Ａｓ下クラッド層２を経て量子井戸構造層３
にそれぞれ注入され、電子と正孔の再結合が発生し、量
子井戸層内で誘導放出光が生じる。そしてキャリアの注
入量を十分高くして導波路の損失を超える光が発生すれ
ばレーザ発振が生じる。
【００１１】次にリッジ構造について説明する。リッジ
構造では、ストライプ状のリッジ領域１４部分以外のｎ
型ＧａＡｓ電流ブロック層８が存在する領域では、ｎ型
ＧａＡｓ電流ブロック層８とｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．
５ Ａｓ上クラッド層とからなるｎＰ接合が逆バイアス
となるため電流は流れない。従って、電流はリッジ領域
１４のみを流れるため、量子井戸構造層３のうちリッジ
に近接する領域のみに電流が集中し、レーザ発振するの
に十分な電流密度に達する。また、ｎ型ＧａＡｓ電流ブ
ロック層８は量子井戸構造層３で発したレーザ光を吸収
する性質がある。これはＧａＡｓのバンドギャップエネ
ルギーが量子井戸構造層３の実効的なバンドギャップエ
ネルギーより小さくなるようにされているからである。
このため、リッジ領域１４の両脇ではレーザ光は強い吸
収を受けるので、リッジ領域１４の近傍のみにレーザ光
が集中し、半導体レーザの動作特性の中で重要な水平横
モードも安定に単峰の形状となる。
構造では、ストライプ状のリッジ領域１４部分以外のｎ
型ＧａＡｓ電流ブロック層８が存在する領域では、ｎ型
ＧａＡｓ電流ブロック層８とｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．
５ Ａｓ上クラッド層とからなるｎＰ接合が逆バイアス
となるため電流は流れない。従って、電流はリッジ領域
１４のみを流れるため、量子井戸構造層３のうちリッジ
に近接する領域のみに電流が集中し、レーザ発振するの
に十分な電流密度に達する。また、ｎ型ＧａＡｓ電流ブ
ロック層８は量子井戸構造層３で発したレーザ光を吸収
する性質がある。これはＧａＡｓのバンドギャップエネ
ルギーが量子井戸構造層３の実効的なバンドギャップエ
ネルギーより小さくなるようにされているからである。
このため、リッジ領域１４の両脇ではレーザ光は強い吸
収を受けるので、リッジ領域１４の近傍のみにレーザ光
が集中し、半導体レーザの動作特性の中で重要な水平横
モードも安定に単峰の形状となる。
【００１２】次に窓構造について説明する。一般的にコ
ンパクトディスク（ＣＤ）等の光ディスク装置の光源と
して用いられる０．８μｍ帯の波長のレーザ光を発する
ＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザの最大光出力は端面破壊
が発生する光出力で決定される。この端面破壊が生じる
のは、レーザ光が端面領域の表面準位の光吸収によって
発生した熱で半導体レーザを構成する結晶自体が溶融し
共振器の機能を果たさなくなるためである。従って、高
光出力動作を実現するためには、より高い光出力でも端
面破壊が生じない工夫が必要である。このためには端面
領域でレーザ光を吸収しにくくする構造、つまりレーザ
光に対して「透明」となるような窓構造が有効である。
窓構造７はレーザ光を発する量子井戸構造層３よりバン
ドギャップエネルギーが高くなるようになっている。上
に説明した半導体レーザの窓構造７は、Ｓｉイオン注入
とその後の熱処理によるＳｉの拡散によって量子井戸構
造層３の無秩序化を利用して形成されている。
ンパクトディスク（ＣＤ）等の光ディスク装置の光源と
して用いられる０．８μｍ帯の波長のレーザ光を発する
ＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザの最大光出力は端面破壊
が発生する光出力で決定される。この端面破壊が生じる
のは、レーザ光が端面領域の表面準位の光吸収によって
発生した熱で半導体レーザを構成する結晶自体が溶融し
共振器の機能を果たさなくなるためである。従って、高
光出力動作を実現するためには、より高い光出力でも端
面破壊が生じない工夫が必要である。このためには端面
領域でレーザ光を吸収しにくくする構造、つまりレーザ
光に対して「透明」となるような窓構造が有効である。
窓構造７はレーザ光を発する量子井戸構造層３よりバン
ドギャップエネルギーが高くなるようになっている。上
に説明した半導体レーザの窓構造７は、Ｓｉイオン注入
とその後の熱処理によるＳｉの拡散によって量子井戸構
造層３の無秩序化を利用して形成されている。
【００１３】図１２（ａ）は、無秩序化する前の量子井
戸構造層３のアルミ組成比のプロファイルを、図１２
（ｂ）は、無秩序化した後の量子井戸構造層３のアルミ
組成比のプロファイルをそれぞれ示している。図１２
（ａ）中、５０はウエル層のアルミ組成比Ａｌ2 を、５
１はバリヤ層のアルミ組成比Ａｌ1 をそれぞれ示す。ウ
エル層の層厚は通常２０ｎｍ以下である。量子井戸構造
層３にシリコン（Ｓｉ）や亜鉛（Ｚｎ）のような不純物
を拡散させると、ウエル層とバリヤ層を構成する原子が
混り合う。この結果、量子井戸構造層３の実効的なバン
ドギャップエネルギーは図１２（ｂ）に示すようにバリ
ヤ層とほぼ等しい値（Ａｌ組成比はＡｌ3 ）になる。従
って、シリコンの注入と拡散によって無秩序化された量
子井戸構造層３と窓領域７のバンドギャップエネルギー
は、量子井戸構造層３の実効的なバンドギャップエネル
ギーより大きくなるため、レーザ光に対して「透明」な
窓構造となる。
戸構造層３のアルミ組成比のプロファイルを、図１２
（ｂ）は、無秩序化した後の量子井戸構造層３のアルミ
組成比のプロファイルをそれぞれ示している。図１２
（ａ）中、５０はウエル層のアルミ組成比Ａｌ2 を、５
１はバリヤ層のアルミ組成比Ａｌ1 をそれぞれ示す。ウ
エル層の層厚は通常２０ｎｍ以下である。量子井戸構造
層３にシリコン（Ｓｉ）や亜鉛（Ｚｎ）のような不純物
を拡散させると、ウエル層とバリヤ層を構成する原子が
混り合う。この結果、量子井戸構造層３の実効的なバン
ドギャップエネルギーは図１２（ｂ）に示すようにバリ
ヤ層とほぼ等しい値（Ａｌ組成比はＡｌ3 ）になる。従
って、シリコンの注入と拡散によって無秩序化された量
子井戸構造層３と窓領域７のバンドギャップエネルギー
は、量子井戸構造層３の実効的なバンドギャップエネル
ギーより大きくなるため、レーザ光に対して「透明」な
窓構造となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明した窓構造
を有する半導体レーザにおいては、量子井戸構造層３に
Ｓｉをイオン注入する際ウエハ表面から量子井戸構造層
３まで約１．７μｍ以上離れている。これは、ｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層５の層厚が０．２μｍ以上、ｐ型
Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上クラッド層４の層厚が
１．５μｍ以上必要であるからである。特に、ｐ型Ａｌ
０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上クラッド層４の層厚につい
ては、量子井戸構造層３で発したレーザ光の光閉じ込め
を行う機能を達成する上で前述の層厚の要請を満たすこ
とが重要である。
を有する半導体レーザにおいては、量子井戸構造層３に
Ｓｉをイオン注入する際ウエハ表面から量子井戸構造層
３まで約１．７μｍ以上離れている。これは、ｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層５の層厚が０．２μｍ以上、ｐ型
Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上クラッド層４の層厚が
１．５μｍ以上必要であるからである。特に、ｐ型Ａｌ
０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ上クラッド層４の層厚につい
ては、量子井戸構造層３で発したレーザ光の光閉じ込め
を行う機能を達成する上で前述の層厚の要請を満たすこ
とが重要である。
【００１５】Ｓｉを１．７μｍ以上の距離イオン注入し
ようとすると、注入時の加速電圧は２ＭｅＶ以上が必要
である。電圧によって加速されたＳｉ原子は結晶中の原
子と衝突しながらエネルギーを失って、最後には止ま
る。１ＭｅＶを越える高加速電圧時には個々のＳｉ原子
が高いエネルギーをもっているため、Ｓｉイオン注入に
より結晶に多数の欠陥を生じさせる。このような結晶欠
陥は後工程のアニール時にある程度は回復するものの、
完全に回復することなく多数の欠陥が残ったままにな
る。従って、量子井戸構造層をＳｉのイオン注入と拡散
により無秩序してバンドギャップエネルギーを大きく
し、レーザ光に対して透明な窓構造を形成しようとして
も、結晶欠陥がレーザ光が吸収するので窓構造としては
機能しなくなるという問題がある。また、結晶欠陥が多
いとＳｉ原子自体が結晶欠陥にトラップされて拡散しに
くくなり、無秩序化が生じにくくなるという問題も生じ
る。この発明は、上記の如き問題を解決した半導体レー
ザ及びその製造方法を得ることを目的としている。
ようとすると、注入時の加速電圧は２ＭｅＶ以上が必要
である。電圧によって加速されたＳｉ原子は結晶中の原
子と衝突しながらエネルギーを失って、最後には止ま
る。１ＭｅＶを越える高加速電圧時には個々のＳｉ原子
が高いエネルギーをもっているため、Ｓｉイオン注入に
より結晶に多数の欠陥を生じさせる。このような結晶欠
陥は後工程のアニール時にある程度は回復するものの、
完全に回復することなく多数の欠陥が残ったままにな
る。従って、量子井戸構造層をＳｉのイオン注入と拡散
により無秩序してバンドギャップエネルギーを大きく
し、レーザ光に対して透明な窓構造を形成しようとして
も、結晶欠陥がレーザ光が吸収するので窓構造としては
機能しなくなるという問題がある。また、結晶欠陥が多
いとＳｉ原子自体が結晶欠陥にトラップされて拡散しに
くくなり、無秩序化が生じにくくなるという問題も生じ
る。この発明は、上記の如き問題を解決した半導体レー
ザ及びその製造方法を得ることを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザ装置は、第１導電型の半導体基板と、この半導体基
板上に形成された第１導電型の下クラッド層と、この下
クラッド層上に形成されバリア層とウエル層が交互に積
層されてなる量子井戸構造層と、この量子井戸構造層上
に形成された第２導電型の第１上クラッド層と、レーザ
共振器端面近傍の上記量子井戸構造層に不純物を注入し
て形成された無秩序化領域と、上記第１上クラッド層上
に形成され半導体レーザの共振器方向に伸びるストライ
プ状の第２導電型の第２上クラッド層及び第２導電型の
第１コンタクト層からなるリッジと、上記リッジの周囲
の上記第１上クラッド層上に上記リッジを埋め込むよう
に形成された第１導電型の電流ブロック層と、この電流
ブロック層及び上記第１コンタクト層上に形成された第
２導電型の第２コンタクト層とを備えたものである。
ーザ装置は、第１導電型の半導体基板と、この半導体基
板上に形成された第１導電型の下クラッド層と、この下
クラッド層上に形成されバリア層とウエル層が交互に積
層されてなる量子井戸構造層と、この量子井戸構造層上
に形成された第２導電型の第１上クラッド層と、レーザ
共振器端面近傍の上記量子井戸構造層に不純物を注入し
て形成された無秩序化領域と、上記第１上クラッド層上
に形成され半導体レーザの共振器方向に伸びるストライ
プ状の第２導電型の第２上クラッド層及び第２導電型の
第１コンタクト層からなるリッジと、上記リッジの周囲
の上記第１上クラッド層上に上記リッジを埋め込むよう
に形成された第１導電型の電流ブロック層と、この電流
ブロック層及び上記第１コンタクト層上に形成された第
２導電型の第２コンタクト層とを備えたものである。
【００１７】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板と、この半導体基板上に形
成されたｎ型Ａｌｘ Ｇａ１−ｘ Ａｓ下クラッド層
と、この下クラッド層上に形成されＡｌｙ Ｇａ１−ｙ
Ａｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層
が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、この量子井
戸構造層上に形成されたｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ
第１上クラッド層と、レーザ共振器端面近傍の上記量子
井戸構造層にＳｉを注入して形成された無秩序化領域
と、上記第１上クラッド層上に形成され半導体レーザの
共振器方向に伸びるストライプ状のｐ型Ａｌｖ Ｇａ１
−ｖ Ａｓ第２上クラッド層及びｐ型ＧａＡｓ第１コン
タクト層からなるリッジと、上記リッジの周囲の上記ｐ
型Ａｌｕ ＧＡ１−ｕ Ａｓ第１クラッド層上に上記リ
ッジを埋め込むように形成されたｎ型ＧａＡｓ電流ブロ
ック層と、この電流ブロック層及び上記ｐ型ＧａＡｓ第
１コンタクト層上に形成されたｐ型ＧａＡｓ第２コンタ
クト層とを備えたものである。
は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板と、この半導体基板上に形
成されたｎ型Ａｌｘ Ｇａ１−ｘ Ａｓ下クラッド層
と、この下クラッド層上に形成されＡｌｙ Ｇａ１−ｙ
Ａｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層
が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、この量子井
戸構造層上に形成されたｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ
第１上クラッド層と、レーザ共振器端面近傍の上記量子
井戸構造層にＳｉを注入して形成された無秩序化領域
と、上記第１上クラッド層上に形成され半導体レーザの
共振器方向に伸びるストライプ状のｐ型Ａｌｖ Ｇａ１
−ｖ Ａｓ第２上クラッド層及びｐ型ＧａＡｓ第１コン
タクト層からなるリッジと、上記リッジの周囲の上記ｐ
型Ａｌｕ ＧＡ１−ｕ Ａｓ第１クラッド層上に上記リ
ッジを埋め込むように形成されたｎ型ＧａＡｓ電流ブロ
ック層と、この電流ブロック層及び上記ｐ型ＧａＡｓ第
１コンタクト層上に形成されたｐ型ＧａＡｓ第２コンタ
クト層とを備えたものである。
【００１８】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、第２上クラッド層をｐ型ＡｌｖＧａ１−ｖ ＡＳ、
電流ブロック層をｎ型Ａｌｗ Ｇａ１−ｗ Ａｓ（ｗ＞
ｖ）でそれぞれ形成したものである。
は、第２上クラッド層をｐ型ＡｌｖＧａ１−ｖ ＡＳ、
電流ブロック層をｎ型Ａｌｗ Ｇａ１−ｗ Ａｓ（ｗ＞
ｖ）でそれぞれ形成したものである。
【００１９】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第１導電型の半導体基板上に、第１導電型
の下クラッド層と、バリヤ層及びウエル層が交互に積層
されてなる量子井戸構造層と、第２導電型の第１上クラ
ッド層とを順次形成する工程、上記第１上クラッド層上
にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの端面部予定
領域に上記フォトレジストの開口部を形成する工程、上
記開口部から上記量子井戸構造層に不純物をイオン注入
し、上記量子井戸構造層のうちイオン注入した領域を無
秩序化する工程、上記第１上クラッド層上に、第２導電
型の第２上クラッド層および第２導電型の第１コンタク
ト層を順次形成する工程、上記第１コンタクト層上に絶
縁膜からなるリッジマスクパターンを形成し、上記第１
コンタクト層及び第２上クラッド層を上記、リッジマス
クパターンをマスクとしてエッチングすることにより、
半導体レーザの共振器予定長方向に伸びるストライプ状
のリッジを形成する工程、上記リッジの周囲の上記第１
上クラッド層上に上記リッジを埋め込むように第１導電
型の電流ブロック層を形成する工程、上記電流ブロック
層及び上記第１コンタクト層上に第２導電型の第２コン
タクト層を形成する工程を含むものである。
製造方法は、第１導電型の半導体基板上に、第１導電型
の下クラッド層と、バリヤ層及びウエル層が交互に積層
されてなる量子井戸構造層と、第２導電型の第１上クラ
ッド層とを順次形成する工程、上記第１上クラッド層上
にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの端面部予定
領域に上記フォトレジストの開口部を形成する工程、上
記開口部から上記量子井戸構造層に不純物をイオン注入
し、上記量子井戸構造層のうちイオン注入した領域を無
秩序化する工程、上記第１上クラッド層上に、第２導電
型の第２上クラッド層および第２導電型の第１コンタク
ト層を順次形成する工程、上記第１コンタクト層上に絶
縁膜からなるリッジマスクパターンを形成し、上記第１
コンタクト層及び第２上クラッド層を上記、リッジマス
クパターンをマスクとしてエッチングすることにより、
半導体レーザの共振器予定長方向に伸びるストライプ状
のリッジを形成する工程、上記リッジの周囲の上記第１
上クラッド層上に上記リッジを埋め込むように第１導電
型の電流ブロック層を形成する工程、上記電流ブロック
層及び上記第１コンタクト層上に第２導電型の第２コン
タクト層を形成する工程を含むものである。
【００２０】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ型Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘ Ａｓ下クラッド層と、Ａｌｙ Ｇａ１−
ｙＡｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層
が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、ｐ型Ａｌｕ
Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層を順次形成する工
程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド
層上にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの端面部
予定領域に上記フォトレジストの開口部を形成する工
程、上記開口部から上記量子井戸構造層にＳｉイオンを
注入し、上記量子井戸構造層のうちイオン注入した領域
を無秩序化する工程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａ
ｓ第１上クラッド層上に、ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａ
ｓ第２上クラッド層及びｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層
を順次形成する工程、上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト
層上に絶縁膜からなるリッジマスクパターンを形成し、
上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層及びｐ型Ａｌｖ Ｇ
ａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層を上記リッジマスクパ
ターンをマスクとしてエッチングすることにより、半導
体レーザの共振器予定長方向に伸びるストライプ状のリ
ッジを形成する工程、上記リッジの周囲の上記ｐ型Ａｌ
ｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上に上記リッジ
を埋め込むようにｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層を形成す
る工程、上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層及び上記ｐ型
ＧａＡｓ第１コンタクト層上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタ
クト層を形成する工程を含むものである。
製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ型Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘ Ａｓ下クラッド層と、Ａｌｙ Ｇａ１−
ｙＡｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層
が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、ｐ型Ａｌｕ
Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層を順次形成する工
程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド
層上にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの端面部
予定領域に上記フォトレジストの開口部を形成する工
程、上記開口部から上記量子井戸構造層にＳｉイオンを
注入し、上記量子井戸構造層のうちイオン注入した領域
を無秩序化する工程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａ
ｓ第１上クラッド層上に、ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａ
ｓ第２上クラッド層及びｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層
を順次形成する工程、上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト
層上に絶縁膜からなるリッジマスクパターンを形成し、
上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層及びｐ型Ａｌｖ Ｇ
ａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層を上記リッジマスクパ
ターンをマスクとしてエッチングすることにより、半導
体レーザの共振器予定長方向に伸びるストライプ状のリ
ッジを形成する工程、上記リッジの周囲の上記ｐ型Ａｌ
ｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上に上記リッジ
を埋め込むようにｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層を形成す
る工程、上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層及び上記ｐ型
ＧａＡｓ第１コンタクト層上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタ
クト層を形成する工程を含むものである。
【００２１】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラ
ッド層を形成する工程の前に、結晶成長炉内に塩素ガス
を流しｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層
上の表面酸化膜を除去する工程を含むものである。
製造方法は、ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラ
ッド層を形成する工程の前に、結晶成長炉内に塩素ガス
を流しｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層
上の表面酸化膜を除去する工程を含むものである。
【００２２】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にＧａＡ
ｓ表面保護層を形成する工程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１
−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上にｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｖ Ａｓ第２上クラッド層を形成する直前に上記ＧａＡ
ｓ表面保護層をエッチングで除去する工程を含むもので
ある。
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にＧａＡ
ｓ表面保護層を形成する工程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１
−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上にｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｖ Ａｓ第２上クラッド層を形成する直前に上記ＧａＡ
ｓ表面保護層をエッチングで除去する工程を含むもので
ある。
【００２３】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にｐ型Ａ
ｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層を
形成する工程を含むものである。
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にｐ型Ａ
ｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層を
形成する工程を含むものである。
【００２４】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にｎ型Ｇ
ａＡｓ層を形成する工程、リッジエッチングに際し、ア
ンモニアと過酸化水素あるいは有機酸と過酸化水素でｐ
型ＧａＡｓ第１コンタクト層のみを選択エッチングし、
次に、塩素系エッチング液あるいはフッ酸系エッチング
液でｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層の
みを選択エッチングする工程を含むものである。
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にｎ型Ｇ
ａＡｓ層を形成する工程、リッジエッチングに際し、ア
ンモニアと過酸化水素あるいは有機酸と過酸化水素でｐ
型ＧａＡｓ第１コンタクト層のみを選択エッチングし、
次に、塩素系エッチング液あるいはフッ酸系エッチング
液でｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層の
みを選択エッチングする工程を含むものである。
【００２５】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層上に、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチ
ングストッパー層及びｐ型ＧａＡｓ表面保護層を順次形
成する工程を含むものである。
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層上に、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチ
ングストッパー層及びｐ型ＧａＡｓ表面保護層を順次形
成する工程を含むものである。
【００２６】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ型Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘ Ａｓ下クラッド層と、Ａｌｙ Ｇａ１−
ｙＡｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層
が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、ｐ型Ａｌｕ
Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層を順次形成する工
程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド
層上にｐ型ＧａＡｓエッチングストッパー層及びＡｌＧ
ａＡｓイオン注入マスク層を順次形成する工程、上記Ａ
ｌＧａＡｓイオン注入マスク層上に第１の絶縁膜を形成
し、半導体レーザの端面部予定領域に上記第１の絶縁膜
の開口部を形成する工程、上記第１の絶縁膜を２マスク
としてＡｌＧａＡｓイオン注入マスク層を選択エッチン
グする工程、全面にシリコンをイオン注入する工程、上
記第１の絶縁膜をエッチングで除去し、次いで上記Ａｌ
ＧａＡｓイオン注入マスク層をエッチングで除去する工
程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド
層上にｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層
及びｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層を順次形成する工
程、上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層上に第２の絶縁
膜からなるリッジマスクパターンを形成し、上記ｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層及びｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ
Ａｓ第２上クラッド層を上記リッジマスクパターンをマ
スクとしてエッチングすることにより、半導体レーザの
共振器予定長方向に伸びるストライプ状のリッジを形成
する工程、上記リッジの周囲の上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１
−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上に上記リッジを埋め込む
ようにｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層を形成する工程、上
記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層及び上記ｐ型ＧａＡｓ第
１コンタクト層上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層を形
成する工程を含むものである。
製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ型Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘ Ａｓ下クラッド層と、Ａｌｙ Ｇａ１−
ｙＡｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層
が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、ｐ型Ａｌｕ
Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層を順次形成する工
程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド
層上にｐ型ＧａＡｓエッチングストッパー層及びＡｌＧ
ａＡｓイオン注入マスク層を順次形成する工程、上記Ａ
ｌＧａＡｓイオン注入マスク層上に第１の絶縁膜を形成
し、半導体レーザの端面部予定領域に上記第１の絶縁膜
の開口部を形成する工程、上記第１の絶縁膜を２マスク
としてＡｌＧａＡｓイオン注入マスク層を選択エッチン
グする工程、全面にシリコンをイオン注入する工程、上
記第１の絶縁膜をエッチングで除去し、次いで上記Ａｌ
ＧａＡｓイオン注入マスク層をエッチングで除去する工
程、上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド
層上にｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層
及びｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層を順次形成する工
程、上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層上に第２の絶縁
膜からなるリッジマスクパターンを形成し、上記ｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層及びｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ
Ａｓ第２上クラッド層を上記リッジマスクパターンをマ
スクとしてエッチングすることにより、半導体レーザの
共振器予定長方向に伸びるストライプ状のリッジを形成
する工程、上記リッジの周囲の上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１
−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上に上記リッジを埋め込む
ようにｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層を形成する工程、上
記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層及び上記ｐ型ＧａＡｓ第
１コンタクト層上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層を形
成する工程を含むものである。
【００２７】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層上にフォトレジストを塗布し、リッジ形成予定の
ストライプ領域のみを覆うようにフォトレジストをパタ
ーニングする工程を含むものである。
製造方法は、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラ
ッド層上にフォトレジストを塗布し、リッジ形成予定の
ストライプ領域のみを覆うようにフォトレジストをパタ
ーニングする工程を含むものである。
【００２８】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、ストライプ領域をフレア状に形成する工程
を含むものである。
製造方法は、ストライプ領域をフレア状に形成する工程
を含むものである。
【００２９】
【作用】上記のように構成された半導体レーザ装置にお
いては、量子井戸構造層上に形成する上クラッド層を第
１上クラッド層と第２上クラッド層とからなるようにし
ているので、量子井戸構造層に不純物を注入する際、第
１上クラッド層のみを介して注入することができ、不純
物を注入する加速電圧を低くすることができる。
いては、量子井戸構造層上に形成する上クラッド層を第
１上クラッド層と第２上クラッド層とからなるようにし
ているので、量子井戸構造層に不純物を注入する際、第
１上クラッド層のみを介して注入することができ、不純
物を注入する加速電圧を低くすることができる。
【００３０】また、Ａｌｙ Ｇａ１−ｙ Ａｓバリヤ層
及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積層さ
れてなる量子井戸構造層上に形成する上クラッド層をｐ
型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層とｐ型Ａ
ｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層とからなるよ
うにしているので、量子井戸構造層にＳｉを注入する際
ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層のみを
介してＳｉを注入することができ、Ｓｉを注入する加速
電圧を低くすることができる。
及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積層さ
れてなる量子井戸構造層上に形成する上クラッド層をｐ
型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層とｐ型Ａ
ｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層とからなるよ
うにしているので、量子井戸構造層にＳｉを注入する際
ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層のみを
介してＳｉを注入することができ、Ｓｉを注入する加速
電圧を低くすることができる。
【００３１】また、第２上クラッド層をｐ型Ａｌｖ Ｇ
ａ１−ｖ Ａｓ、電流ブロック層をｎ型Ａｌｗ Ｇａ１
−ｗ Ａｓ（ｗ＞ｖ）でそれぞれ形成しているので、ロ
スガイドから実屈折率ガイド構造となり、導波路損失が
小さくなる。このため、しきい値電流や動作電流が低減
される。
ａ１−ｖ Ａｓ、電流ブロック層をｎ型Ａｌｗ Ｇａ１
−ｗ Ａｓ（ｗ＞ｖ）でそれぞれ形成しているので、ロ
スガイドから実屈折率ガイド構造となり、導波路損失が
小さくなる。このため、しきい値電流や動作電流が低減
される。
【００３２】また、量子井戸構造層上に第１上クラッド
層を形成する工程、第１上クラッド層上にフォトレジス
トを塗布し、半導体レーザの端面部予定領域に上記フォ
トレジストの開口部を形成する工程、開口部から量子井
戸構造層に不純物をイオン注入する工程を含むので、不
純物をイオン注入する加速電圧を低くおさえることがで
きる。
層を形成する工程、第１上クラッド層上にフォトレジス
トを塗布し、半導体レーザの端面部予定領域に上記フォ
トレジストの開口部を形成する工程、開口部から量子井
戸構造層に不純物をイオン注入する工程を含むので、不
純物をイオン注入する加速電圧を低くおさえることがで
きる。
【００３３】また、ｎ型Ａｌｙ Ｇａ１−ｙ Ａｓバリ
ヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積
層されてなる量子井戸構造層上にｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｕＡｓ第１上クラッド層を形成する工程、上記第１上ク
ラッド層上にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの
端面部予定領域にフォトレジストの開口部を形成する工
程、開口部から上記量子井戸構造層にＳｉイオンを注入
する工程を含むので、Ｓｉをイオン注入する加速電圧を
低くおさえることができる。
ヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積
層されてなる量子井戸構造層上にｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｕＡｓ第１上クラッド層を形成する工程、上記第１上ク
ラッド層上にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの
端面部予定領域にフォトレジストの開口部を形成する工
程、開口部から上記量子井戸構造層にＳｉイオンを注入
する工程を含むので、Ｓｉをイオン注入する加速電圧を
低くおさえることができる。
【００３４】また、ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２
上クラッド層を形成する前に、結晶成長炉内に塩素ガス
を流しｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層
上の表面酸化膜を除去する工程を含むので、結晶性の良
好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ第２上クラッド層を形
成することができる。
上クラッド層を形成する前に、結晶成長炉内に塩素ガス
を流しｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層
上の表面酸化膜を除去する工程を含むので、結晶性の良
好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ第２上クラッド層を形
成することができる。
【００３５】また、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１
上クラッド層を形成した後、この上にＧａＡｓ表面保護
層を形成する工程、上記第１上クラッド層上にｐ型Ａｌ
ｖＧａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層を形成する直前に
上記ＧａＡｓ表面保護層をエッチングで除去する工程を
含むので、結晶性の良好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ
第２上クラッド層を形成することができる。
上クラッド層を形成した後、この上にＧａＡｓ表面保護
層を形成する工程、上記第１上クラッド層上にｐ型Ａｌ
ｖＧａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層を形成する直前に
上記ＧａＡｓ表面保護層をエッチングで除去する工程を
含むので、結晶性の良好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ
第２上クラッド層を形成することができる。
【００３６】また、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１
上クラッド層を形成した後、その上にｐ型Ａｌ０．７
Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層を形成する工
程を含むので、リッジエッチングの制御が良く、面内均
一なリッジ形状を形成することができる。
上クラッド層を形成した後、その上にｐ型Ａｌ０．７
Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層を形成する工
程を含むので、リッジエッチングの制御が良く、面内均
一なリッジ形状を形成することができる。
【００３７】また、リッジエッチングに際し、アンモニ
アと過酸化水素あるいは有機酸と過酸化水素でｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層のみを選択エッチングし、次に塩
素系エッチング液あるいはフッ酸系エッチング液でｐ型
Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層のみを選択
エッチングするので、リッジ形状をウエハ面内で均一性
良く形く形成することができる。
アと過酸化水素あるいは有機酸と過酸化水素でｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層のみを選択エッチングし、次に塩
素系エッチング液あるいはフッ酸系エッチング液でｐ型
Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層のみを選択
エッチングするので、リッジ形状をウエハ面内で均一性
良く形く形成することができる。
【００３８】また、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ第１上クラ
ッド層上に、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチ
ングストッパー層及びｐ型ＧａＡｓ表面保護層を順次形
成する工程を含むので、選択エッチングが１回で済む。
ッド層上に、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチ
ングストッパー層及びｐ型ＧａＡｓ表面保護層を順次形
成する工程を含むので、選択エッチングが１回で済む。
【００３９】また、イオン注入マスク層としてフォトレ
ジストではなくＡｌＧａＡｓマスク層を用いるものは、
結晶表面の汚染を防止できる。
ジストではなくＡｌＧａＡｓマスク層を用いるものは、
結晶表面の汚染を防止できる。
【００４０】また、窓領域のみでなく、リッジ下を除く
量子井戸構造層を無秩序化するので、無秩序化された量
子井戸構造層の実効的な屈折率の減少と、無秩序化され
ていない量子井戸構造層の屈折率差により、より一層有
効な水平方向の光閉じ込めを実現でき、しきい値電流や
動作電流を減少させることができる。
量子井戸構造層を無秩序化するので、無秩序化された量
子井戸構造層の実効的な屈折率の減少と、無秩序化され
ていない量子井戸構造層の屈折率差により、より一層有
効な水平方向の光閉じ込めを実現でき、しきい値電流や
動作電流を減少させることができる。
【００４１】また、ストライプ及びリッジをフレア形状
にするとフレアに沿ってレーザ光が広がるので、端面で
の光密度が低減し、より高光出力動作が可能となる。
にするとフレアに沿ってレーザ光が広がるので、端面で
の光密度が低減し、より高光出力動作が可能となる。
【００４２】
実施例１．図１は、この発明の一実施例を示す図であ
り、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ
ｂ−Ｉｂ線での断面図である。図１において、１はｎ型
ＧａＡｓ基板、２はｎ型ＧａＡｓ基板１上に形成された
ｎ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ下クラッド層、３は
下クラッド層２上にＡｌＧａＡｓウエル層（図示せず）
及びＡｌＧａＡｓバリヤ層（図示せず）が交互に形成さ
れてなる量子井戸構造層、１５は量子井戸構造層３上に
形成された層厚が０．０５〜０．５μｍのｐ型Ａｌ０．
５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層、１６は第１上
クラッド層上に形成された層厚が１．０〜１．４５μｍ
以上のｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッ
ド層、５は第２上クラッド層上に形成されたｐ型ＧａＡ
ｓ第１コンタクト層であり、第２上クラッド層１６と第
１コンタクト層５はリッジ領域１７を構成している。１
８はクラッド層２と量子井戸構造層３と第１上クラッド
層１５との端部に選択的にシリコンイオンを注入した領
域、７は量子井戸構造層のうち無秩序化された領域（窓
構造領域）、８はリッジ領域１７を埋め込むように形成
されているｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層、９はｐ型Ｇａ
Ａｓ第２コンタクト層、１０はＰ側電極、１１はｎ側電
極である。
り、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ
ｂ−Ｉｂ線での断面図である。図１において、１はｎ型
ＧａＡｓ基板、２はｎ型ＧａＡｓ基板１上に形成された
ｎ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ下クラッド層、３は
下クラッド層２上にＡｌＧａＡｓウエル層（図示せず）
及びＡｌＧａＡｓバリヤ層（図示せず）が交互に形成さ
れてなる量子井戸構造層、１５は量子井戸構造層３上に
形成された層厚が０．０５〜０．５μｍのｐ型Ａｌ０．
５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層、１６は第１上
クラッド層上に形成された層厚が１．０〜１．４５μｍ
以上のｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッ
ド層、５は第２上クラッド層上に形成されたｐ型ＧａＡ
ｓ第１コンタクト層であり、第２上クラッド層１６と第
１コンタクト層５はリッジ領域１７を構成している。１
８はクラッド層２と量子井戸構造層３と第１上クラッド
層１５との端部に選択的にシリコンイオンを注入した領
域、７は量子井戸構造層のうち無秩序化された領域（窓
構造領域）、８はリッジ領域１７を埋め込むように形成
されているｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層、９はｐ型Ｇａ
Ａｓ第２コンタクト層、１０はＰ側電極、１１はｎ側電
極である。
【００４３】次に、図２および図３を参照して、この発
明の一実施例に係る半導体レーザ装置の製造方法を説明
する。
明の一実施例に係る半導体レーザ装置の製造方法を説明
する。
【００４４】まず、図２（ａ）に示すように、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１上にｎ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ下ク
ラッド層２、量子井戸構造層３及びｐ型Ａｌ０．５ Ｇ
ａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５の各層をエピタキ
シャル法により順次形成する。なお、量子井戸構造層３
は、ＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓウエル層及びＡｌＧａＡ
ｓバリヤ層を交互に結晶成長させて形成する。ｐ型Ａｌ
０．５ Ｇａ０．５Ａｓ第１上クラッド層の層厚は０．
０５〜０．５μｍになるように形成する。
Ａｓ基板１上にｎ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ下ク
ラッド層２、量子井戸構造層３及びｐ型Ａｌ０．５ Ｇ
ａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５の各層をエピタキ
シャル法により順次形成する。なお、量子井戸構造層３
は、ＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓウエル層及びＡｌＧａＡ
ｓバリヤ層を交互に結晶成長させて形成する。ｐ型Ａｌ
０．５ Ｇａ０．５Ａｓ第１上クラッド層の層厚は０．
０５〜０．５μｍになるように形成する。
【００４５】次に図２（ｂ）に示すように、ｐ型Ａｌ
０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５上の全
面にフォトレジスト１２を塗布し、フォトリソグラフィ
技術によって、窓領域を形成する部分にフォトレジスト
１２の開口部分１３を形成する。開口部分１３のサイズ
は４０μｍ□が適当である。図２（ｃ）はウエハを上面
から見た図であり、図２（ｃ）中破線で囲まれた部分が
個々の半導体レーザ素子となる部分を示している。次
に、このウエハ上からイオン注入を行う。無秩序化を生
じさせるイオン種としてはＳｉが適当である。この場合
ウエハ表面から量子井戸構造層３までの距離は第１上ク
ラッド層の層厚になるが、上述したように、この実施例
ではｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド
層の層厚は０．０５〜０．５μｍになっているので、イ
オン注入時の加速電圧は６０〜６００ｋｅＶ程度でよ
く、先に説明したものと比較し加速電圧は１／３以下に
低くすることができる。このため、結晶中に生じる欠陥
も、先に説明した２ＭｅＶの加速電圧を印加するものに
比べて格段に減少する。
０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５上の全
面にフォトレジスト１２を塗布し、フォトリソグラフィ
技術によって、窓領域を形成する部分にフォトレジスト
１２の開口部分１３を形成する。開口部分１３のサイズ
は４０μｍ□が適当である。図２（ｃ）はウエハを上面
から見た図であり、図２（ｃ）中破線で囲まれた部分が
個々の半導体レーザ素子となる部分を示している。次
に、このウエハ上からイオン注入を行う。無秩序化を生
じさせるイオン種としてはＳｉが適当である。この場合
ウエハ表面から量子井戸構造層３までの距離は第１上ク
ラッド層の層厚になるが、上述したように、この実施例
ではｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド
層の層厚は０．０５〜０．５μｍになっているので、イ
オン注入時の加速電圧は６０〜６００ｋｅＶ程度でよ
く、先に説明したものと比較し加速電圧は１／３以下に
低くすることができる。このため、結晶中に生じる欠陥
も、先に説明した２ＭｅＶの加速電圧を印加するものに
比べて格段に減少する。
【００４６】なお、ウエハの上面から全面にＳｉをイオ
ン注入してもフォトレジスト１２で覆われた領域ではフ
ォトレジスト中でＳｉが止まるため結晶中までイオン注
入されることはない。Ｓｉイオン注入しただけでは量子
井戸構造層３の無秩序化は生じない。イオン注入後なん
らかの熱処理によりＳｉ原子を結晶中に拡散させること
により無秩序化が生じる。熱処理としてはＡｓ圧をかけ
ながら７００℃以上でアニールする。この結果、図３
（ａ）に示すように、Ｓｉイオン注入領域１８、および
Ｓｉイオンにより無秩序化された量子井戸構造層（窓構
造）７が形成される。
ン注入してもフォトレジスト１２で覆われた領域ではフ
ォトレジスト中でＳｉが止まるため結晶中までイオン注
入されることはない。Ｓｉイオン注入しただけでは量子
井戸構造層３の無秩序化は生じない。イオン注入後なん
らかの熱処理によりＳｉ原子を結晶中に拡散させること
により無秩序化が生じる。熱処理としてはＡｓ圧をかけ
ながら７００℃以上でアニールする。この結果、図３
（ａ）に示すように、Ｓｉイオン注入領域１８、および
Ｓｉイオンにより無秩序化された量子井戸構造層（窓構
造）７が形成される。
【００４７】次に、図３（ｂ）に示すように、第１上ク
ラッド層１５上にｐ型Ａｌ０．５Ｇａ０．５ Ａｓ第２
上クラッド層、およびｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層５
を順次エピタキシャル結晶成長する。量子井戸構造層３
で発したレーザ光の光閉じ込めを行なう機能をするうえ
でｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層
とｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッド層
との層厚の和が１．５μｍ以上必要であるが、上述のと
おり、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッ
ド層の層厚が０．０５〜０．５μｍに形成しているの
で、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッド
層の層厚は１〜１．４５μｍ以上にする必要がある。次
に、ウエハ全面に絶縁膜を形成しストライプ状にパター
ニングした絶縁膜リッジマスク１９を図３（ｂ）に示す
ように形成する。
ラッド層１５上にｐ型Ａｌ０．５Ｇａ０．５ Ａｓ第２
上クラッド層、およびｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層５
を順次エピタキシャル結晶成長する。量子井戸構造層３
で発したレーザ光の光閉じ込めを行なう機能をするうえ
でｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層
とｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッド層
との層厚の和が１．５μｍ以上必要であるが、上述のと
おり、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッ
ド層の層厚が０．０５〜０．５μｍに形成しているの
で、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッド
層の層厚は１〜１．４５μｍ以上にする必要がある。次
に、ウエハ全面に絶縁膜を形成しストライプ状にパター
ニングした絶縁膜リッジマスク１９を図３（ｂ）に示す
ように形成する。
【００４８】次に、図３（ｃ）に示すように、絶縁膜リ
ッジマスクをリッジエッチングのマスクとして用い、ｐ
型ＧａＡｓ第１コンタクト層５およびｐ型Ａｌ０．５
Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッド層１６をエッチングし
てリッジ領域１７を形成する。なお、リッジ領域１７を
形成するリッジエッチングは、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第２上クラッド層１６の途中あるいはｐ型
Ａｌ０．５ Ｇａ０．５Ａｓ第１上クラッド層１５の途
中までエッチングしてもよい。リッジエッチングに用い
るエッチャントとしては酒石酸と過酸化水素の混合液あ
るいは硫酸と過酸化水素と水との混合液などがある。
ッジマスクをリッジエッチングのマスクとして用い、ｐ
型ＧａＡｓ第１コンタクト層５およびｐ型Ａｌ０．５
Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラッド層１６をエッチングし
てリッジ領域１７を形成する。なお、リッジ領域１７を
形成するリッジエッチングは、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第２上クラッド層１６の途中あるいはｐ型
Ａｌ０．５ Ｇａ０．５Ａｓ第１上クラッド層１５の途
中までエッチングしてもよい。リッジエッチングに用い
るエッチャントとしては酒石酸と過酸化水素の混合液あ
るいは硫酸と過酸化水素と水との混合液などがある。
【００４９】次に、図３（ｄ）に示すように、リッジ領
域１７を埋め込むようにｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層８
を形成する。
域１７を埋め込むようにｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層８
を形成する。
【００５０】次に、図３（ｅ）に示すように、ウエット
エッチングあるいはドライエッチングにより絶縁膜リッ
ジマスク１９を除去した後、さらにｐ型ＧａＡｓ第１コ
ンタクト層５およびｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層８上に
ｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成長し、その後
ｎ型ＧａＡｓ基板１側にｎ電極１１を、ｐ型ＧａＡｓ第
２コンタクト層９側にＰ電極１０をそれぞれ形成する。
エッチングあるいはドライエッチングにより絶縁膜リッ
ジマスク１９を除去した後、さらにｐ型ＧａＡｓ第１コ
ンタクト層５およびｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層８上に
ｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層９を結晶成長し、その後
ｎ型ＧａＡｓ基板１側にｎ電極１１を、ｐ型ＧａＡｓ第
２コンタクト層９側にＰ電極１０をそれぞれ形成する。
【００５１】この実施例では、上述の如く、イオン注入
時に表面から量子井戸構造層までの距離が、ｐ型第１上
クラッド層の層厚である０．０５〜０．５μｍであるの
で、低い加速電圧でイオン注入することができ、結晶中
に欠陥が生じにくい。このため、結晶欠陥がレーザ光を
吸収して窓構造として機能しなくなるという問題や、あ
るいは、結晶欠陥が多いとＳｉ原子自体が欠陥にトラッ
プされ拡散しにくくなって無秩序化が生じにくいという
問題がなくなるので、窓構造を有する半導体レーザ本来
の高光出力動作や高い端面破壊レベルによる高信頼性と
いう良好な特性を有する。
時に表面から量子井戸構造層までの距離が、ｐ型第１上
クラッド層の層厚である０．０５〜０．５μｍであるの
で、低い加速電圧でイオン注入することができ、結晶中
に欠陥が生じにくい。このため、結晶欠陥がレーザ光を
吸収して窓構造として機能しなくなるという問題や、あ
るいは、結晶欠陥が多いとＳｉ原子自体が欠陥にトラッ
プされ拡散しにくくなって無秩序化が生じにくいという
問題がなくなるので、窓構造を有する半導体レーザ本来
の高光出力動作や高い端面破壊レベルによる高信頼性と
いう良好な特性を有する。
【００５２】実施例２．上述の実施例１の半導体レーザ
の製造方法においては、第１回目の結晶成長後のウエハ
の最表層はｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上ク
ラッド層１５であるが（図２（ａ）参照）、このｐ型Ａ
ｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５のよ
うにＡｌを多く含む層は酸化されやすい。酸化された層
上にさらにＡｌを含む層を形成すると表面酸化膜上の結
晶性が非常に悪くなるため半導体レーザの信頼性に影響
を及ぼす。その解決策として、第２回目の結晶成長前、
すなわちｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラ
ッド層１６の結晶成長前に、結晶成長炉内に塩素ガスを
流しｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド
層１５上の表面酸化膜を除去するようにする。
の製造方法においては、第１回目の結晶成長後のウエハ
の最表層はｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上ク
ラッド層１５であるが（図２（ａ）参照）、このｐ型Ａ
ｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５のよ
うにＡｌを多く含む層は酸化されやすい。酸化された層
上にさらにＡｌを含む層を形成すると表面酸化膜上の結
晶性が非常に悪くなるため半導体レーザの信頼性に影響
を及ぼす。その解決策として、第２回目の結晶成長前、
すなわちｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第２上クラ
ッド層１６の結晶成長前に、結晶成長炉内に塩素ガスを
流しｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド
層１５上の表面酸化膜を除去するようにする。
【００５３】実施例３．第１回目結晶成長後のウエハの
最表層であるｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上
クラッド層１５表面の酸化に対する解決策として、塩素
ガスで表面酸化膜を除去する方法を説明したが、第１回
目の結晶成長から第２回目の結晶成長までの時間が長い
場合には、表面酸化膜の形成が進行するので、塩素ガス
では表面酸化膜をもはや除去できない場合もある。この
ときは、図４に示すように第１回目の結晶成長の際、ｐ
型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層上に
ＧａＡｓ表面保護層２０を形成しておき、第２回目の結
晶成長の直前、すなわちｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５
Ａｓ第２上クラッド層１６成長の直前にＧａＡｓ表面保
護層２０のみをエッチングで除去することにより、清浄
なウエハ面上に第２回目の結晶成長を行なうことができ
る。なお、ＧａＡｓ表面保護層２０をエッチングで除去
した後、引き続き結晶成長炉内に塩素ガスを流してエッ
チングすれば、さらに清浄なウエハ面上に第２回目の結
晶成長を行なうことができる。
最表層であるｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上
クラッド層１５表面の酸化に対する解決策として、塩素
ガスで表面酸化膜を除去する方法を説明したが、第１回
目の結晶成長から第２回目の結晶成長までの時間が長い
場合には、表面酸化膜の形成が進行するので、塩素ガス
では表面酸化膜をもはや除去できない場合もある。この
ときは、図４に示すように第１回目の結晶成長の際、ｐ
型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層上に
ＧａＡｓ表面保護層２０を形成しておき、第２回目の結
晶成長の直前、すなわちｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５
Ａｓ第２上クラッド層１６成長の直前にＧａＡｓ表面保
護層２０のみをエッチングで除去することにより、清浄
なウエハ面上に第２回目の結晶成長を行なうことができ
る。なお、ＧａＡｓ表面保護層２０をエッチングで除去
した後、引き続き結晶成長炉内に塩素ガスを流してエッ
チングすれば、さらに清浄なウエハ面上に第２回目の結
晶成長を行なうことができる。
【００５４】実施例４．上述した実施例１に係る半導体
レーザの製造方法において、リッジ領域１７を形成する
ためのリッジエッチングは選択的にエッチングが停止す
るわけではないので、エッチング時間で制御しなければ
ならない。しかし、大面積ウエハでエピタキシャル層の
面内分布がばらついているときは、エッチング時間を制
御しても、リッジ領域１７以外のｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第１あるいは第２クラッド層１５、１６の
エッチングされずに残る部分はウエハ面内で大きくばら
つくことがあり、これが半導体レーザ特性の面内ばらつ
きの大きな要因となる。そこで、図５（ａ）に示すよう
に、第１回目の結晶成長時に、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５上にｐ型Ａｌ０．７
Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層２１および
ＧａＡｓ表面保護層２０を形成し、上述したのと同様の
工程を経て絶縁膜リッジマスク１９をマスクにして、有
機酸と過酸化水素の混合液によってリッジエッチングを
行なうと、エッチングはエッチングストッパー層２１で
ストップするので図５（ｂ）に示すようにウエハ面内で
均一なリッジ形状を得ることができる。
レーザの製造方法において、リッジ領域１７を形成する
ためのリッジエッチングは選択的にエッチングが停止す
るわけではないので、エッチング時間で制御しなければ
ならない。しかし、大面積ウエハでエピタキシャル層の
面内分布がばらついているときは、エッチング時間を制
御しても、リッジ領域１７以外のｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第１あるいは第２クラッド層１５、１６の
エッチングされずに残る部分はウエハ面内で大きくばら
つくことがあり、これが半導体レーザ特性の面内ばらつ
きの大きな要因となる。そこで、図５（ａ）に示すよう
に、第１回目の結晶成長時に、ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５上にｐ型Ａｌ０．７
Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層２１および
ＧａＡｓ表面保護層２０を形成し、上述したのと同様の
工程を経て絶縁膜リッジマスク１９をマスクにして、有
機酸と過酸化水素の混合液によってリッジエッチングを
行なうと、エッチングはエッチングストッパー層２１で
ストップするので図５（ｂ）に示すようにウエハ面内で
均一なリッジ形状を得ることができる。
【００５５】実施例５．ＡｌＧａＡｓ系材料によって構
成された量子井戸構造層３を有する０．７８μｍ帯半導
体レーザでは、エッチングストッパー層でレーザ光の再
吸収を防止するためには、Ａｌ組成比ｔが０．２以上の
Ａｌｔ Ｇａ１−ｔ Ａｓを用いる必要がある。一方、
ファイバーアンプ励起用光源として用いられる０．９８
μｍ帯半導体レーザは量子井戸構造層３のウエルにはＩ
ｎＧａＡｓが用いられる。この場合、エッチングストッ
パー層をＧａＡｓで構成してもレーザ光を吸収する心配
はない。そこで図４に示したＧａＡｓ表面保護層２０を
そのままエッチングストッパー層として用いることがで
きる。ただしＧａＡｓ表面保護層がＰ側の半導体レーザ
の構成部分として残るので、ＧａＡｓ表面保護層にｐ型
不純物をドーピングしておく必要がある。リッジエッチ
ングに際しては、まず第１回目のエッチングでｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層５のみを選択エッチングする。こ
の場合のエッチング液としては、アンモニアと過酸化水
素の混合液あるいは有機酸と過酸化水素の混合液を用い
る。次に第２回目のエッチングでｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第２上クラッド層１６のみを選択エッチン
グしｐ型ＧａＡｓ表面保護層２０でエッチングがストッ
プするようにする。このような選択エッチングのエッチ
ャントとしては、塩素系のエッチング液あるいはフッ酸
系のエッチング液がある。この実施例においては、リッ
ジエッチングがｐ型ＧａＡｓ表面保護層２０のところで
ストップするので、リッジ形状がウエハ面内で均一性良
く形成される。
成された量子井戸構造層３を有する０．７８μｍ帯半導
体レーザでは、エッチングストッパー層でレーザ光の再
吸収を防止するためには、Ａｌ組成比ｔが０．２以上の
Ａｌｔ Ｇａ１−ｔ Ａｓを用いる必要がある。一方、
ファイバーアンプ励起用光源として用いられる０．９８
μｍ帯半導体レーザは量子井戸構造層３のウエルにはＩ
ｎＧａＡｓが用いられる。この場合、エッチングストッ
パー層をＧａＡｓで構成してもレーザ光を吸収する心配
はない。そこで図４に示したＧａＡｓ表面保護層２０を
そのままエッチングストッパー層として用いることがで
きる。ただしＧａＡｓ表面保護層がＰ側の半導体レーザ
の構成部分として残るので、ＧａＡｓ表面保護層にｐ型
不純物をドーピングしておく必要がある。リッジエッチ
ングに際しては、まず第１回目のエッチングでｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層５のみを選択エッチングする。こ
の場合のエッチング液としては、アンモニアと過酸化水
素の混合液あるいは有機酸と過酸化水素の混合液を用い
る。次に第２回目のエッチングでｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ
０．５ Ａｓ第２上クラッド層１６のみを選択エッチン
グしｐ型ＧａＡｓ表面保護層２０でエッチングがストッ
プするようにする。このような選択エッチングのエッチ
ャントとしては、塩素系のエッチング液あるいはフッ酸
系のエッチング液がある。この実施例においては、リッ
ジエッチングがｐ型ＧａＡｓ表面保護層２０のところで
ストップするので、リッジ形状がウエハ面内で均一性良
く形成される。
【００５６】実施例６．上述した実施例では、イオン注
入のマスクとして、いずれもフォトレジスト１２を使用
するとしたが、フォトレジスト自体によるウエハ表面の
汚染、あるいはフォトレジスト除去時のレジスト剥離液
による結晶表面の汚染やエッチングなどの発生により、
次の工程における結晶成長時に結晶性が劣化したり、ｐ
型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５
がレジスト剥離液でエッチングされ所定の膜厚にならな
かったりする場合がある。これを解決する方法として
は、図６に示すようにエピタキシャル層をイオン注入マ
スクとして使用する方法がある。図６（ａ）に示すよう
にｐ型ＧａＡｓエッチングストッパー層２０上にＡｌＧ
ａＡｓイオン注入マスク層２２を形成し、その上にパタ
ーニング用絶縁膜２３を成膜し窓領域に開口部を設け
て、このパターニングした絶縁膜２３をマスクとしてＡ
ｌＧａＡｓイオン注入マスク層２２を選択エッチングす
る。この選択エッチングを実施するためには、マスク層
２２のＡｌ組成比はｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ
第１上クラッド層１５と同じ組成比が好都合である。マ
スク層を選択エッチングした後、ウエハ全面にＳｉイオ
ンを注入するとイオン注入領域１８が形成される。な
お、マスク層２２が存在する領域では、Ｓｉイオンはマ
スク層２２中にとどまる。イオン注入後、絶縁膜２３フ
ッ酸で除去し、さらにマスク層２２を除去した後先に述
べた方法で半導体レーザを得ることができる。この実施
例では、フォトレジストを用いないので、第２回目の結
晶成長時にレジストの残さ等の影響を受けず、高品質の
結晶成長を行なうことができる。
入のマスクとして、いずれもフォトレジスト１２を使用
するとしたが、フォトレジスト自体によるウエハ表面の
汚染、あるいはフォトレジスト除去時のレジスト剥離液
による結晶表面の汚染やエッチングなどの発生により、
次の工程における結晶成長時に結晶性が劣化したり、ｐ
型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ第１上クラッド層１５
がレジスト剥離液でエッチングされ所定の膜厚にならな
かったりする場合がある。これを解決する方法として
は、図６に示すようにエピタキシャル層をイオン注入マ
スクとして使用する方法がある。図６（ａ）に示すよう
にｐ型ＧａＡｓエッチングストッパー層２０上にＡｌＧ
ａＡｓイオン注入マスク層２２を形成し、その上にパタ
ーニング用絶縁膜２３を成膜し窓領域に開口部を設け
て、このパターニングした絶縁膜２３をマスクとしてＡ
ｌＧａＡｓイオン注入マスク層２２を選択エッチングす
る。この選択エッチングを実施するためには、マスク層
２２のＡｌ組成比はｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓ
第１上クラッド層１５と同じ組成比が好都合である。マ
スク層を選択エッチングした後、ウエハ全面にＳｉイオ
ンを注入するとイオン注入領域１８が形成される。な
お、マスク層２２が存在する領域では、Ｓｉイオンはマ
スク層２２中にとどまる。イオン注入後、絶縁膜２３フ
ッ酸で除去し、さらにマスク層２２を除去した後先に述
べた方法で半導体レーザを得ることができる。この実施
例では、フォトレジストを用いないので、第２回目の結
晶成長時にレジストの残さ等の影響を受けず、高品質の
結晶成長を行なうことができる。
【００５７】実施例７．上述した実施例１に係る半導体
レーザの製造方法では、窓領域のみをイオン注入して無
秩序化するものを説明したが、図７に示すようにリッジ
形成予定のストライプ領域のみをフォトレジスト２４で
覆い、フォトレジスト２４で覆われていない領域全体に
イオン注入し、量子井戸構造層３を無秩序化すると、リ
ッジ領域ではリッジによって生ずる屈折率差に加えて、
無秩序化された量子井戸構造領域７の実効的に減少した
屈折率と、無秩序化されていない量子井戸構造層３の屈
折率との屈折率差により一層有効な水平方向の光閉じ込
めが実現でき、しきい値電流や動作電流を小さくするこ
とができる。
レーザの製造方法では、窓領域のみをイオン注入して無
秩序化するものを説明したが、図７に示すようにリッジ
形成予定のストライプ領域のみをフォトレジスト２４で
覆い、フォトレジスト２４で覆われていない領域全体に
イオン注入し、量子井戸構造層３を無秩序化すると、リ
ッジ領域ではリッジによって生ずる屈折率差に加えて、
無秩序化された量子井戸構造領域７の実効的に減少した
屈折率と、無秩序化されていない量子井戸構造層３の屈
折率との屈折率差により一層有効な水平方向の光閉じ込
めが実現でき、しきい値電流や動作電流を小さくするこ
とができる。
【００５８】実施例８．上記の実施例ではストライプ領
域の形状た矩形のものを説明したが、図８に示すように
ストライプ領域をフレア形状にし、リッジもフレア形状
に対応した形にすると、フレアに沿ってレーザ光が広が
るので、端面での光密度が低減する。窓構造に加えて、
この効果により、より高光出力動作が可能となる。
域の形状た矩形のものを説明したが、図８に示すように
ストライプ領域をフレア形状にし、リッジもフレア形状
に対応した形にすると、フレアに沿ってレーザ光が広が
るので、端面での光密度が低減する。窓構造に加えて、
この効果により、より高光出力動作が可能となる。
【００５９】実施例９．上述のものは、電流ブロック層
８がＧａＡｓで構成されていたが、電流ブロック層８を
ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層１６よ
りＡｌ組成比の大きいＡｌｗ Ｇａ１−ｗ Ａｓ（ｗ＞
ｖ）で構成するとロスガイドがら実屈折率ガイド構造と
なり、導波路損失が小さくなるため、しきい値電流や動
作電流を低減できる効果がある。
８がＧａＡｓで構成されていたが、電流ブロック層８を
ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層１６よ
りＡｌ組成比の大きいＡｌｗ Ｇａ１−ｗ Ａｓ（ｗ＞
ｖ）で構成するとロスガイドがら実屈折率ガイド構造と
なり、導波路損失が小さくなるため、しきい値電流や動
作電流を低減できる効果がある。
【００６０】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【００６１】量子井戸構造層上に形成する上クラッド層
を第１上クラッド層と第２上クラッド層とからなるよう
にしているので、量子井戸構造層に不純物を注入する
際、第１上クラッド層のみを介して注入することがで
き、不純物を注入する加速電圧を低くすることがきる。
を第１上クラッド層と第２上クラッド層とからなるよう
にしているので、量子井戸構造層に不純物を注入する
際、第１上クラッド層のみを介して注入することがで
き、不純物を注入する加速電圧を低くすることがきる。
【００６２】また、Ａｌｙ Ｇａ１−ｙ Ａｓバリヤ層
及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積層さ
れてなる量子井戸構造層上に形成する上クラッド層をｐ
型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層とｐ型Ａ
ｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層とからなるよ
うにしているので、量子井戸構造層にＳｉを注入する際
ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕＡｓ第１上クラッド層のみを介
してＳｉを注入することができ、Ｓｉを注入する加速電
圧を低くすることができる。
及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積層さ
れてなる量子井戸構造層上に形成する上クラッド層をｐ
型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層とｐ型Ａ
ｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層とからなるよ
うにしているので、量子井戸構造層にＳｉを注入する際
ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕＡｓ第１上クラッド層のみを介
してＳｉを注入することができ、Ｓｉを注入する加速電
圧を低くすることができる。
【００６３】また、第２上クラッド層をｐ型Ａｌｖ Ｇ
ａ１−ｖ Ａｓ、電流ブロック層をｎ型Ａｌｗ Ｇａ１
−ｗ Ａｓ（ｗ＞ｖ）でそれぞれ形成しているので、ロ
スガイドから実屈折率ガイド構造となり、導波路損失が
小さくなる。このため、しきい値電流や動作電流が低減
される。
ａ１−ｖ Ａｓ、電流ブロック層をｎ型Ａｌｗ Ｇａ１
−ｗ Ａｓ（ｗ＞ｖ）でそれぞれ形成しているので、ロ
スガイドから実屈折率ガイド構造となり、導波路損失が
小さくなる。このため、しきい値電流や動作電流が低減
される。
【００６４】また、量子井戸構造層上に第１上クラッド
層を形成する工程、第１上クラッド層上にフォトレジス
トを塗布し、半導体レーザの端面部予定領域に上記フォ
トレジストの開口部を形成する工程、開口部から量子井
戸構造層に不純物をイオン注入する工程を含むので、不
純物をイオン注入する加速電圧を低くおさえることがで
きる。
層を形成する工程、第１上クラッド層上にフォトレジス
トを塗布し、半導体レーザの端面部予定領域に上記フォ
トレジストの開口部を形成する工程、開口部から量子井
戸構造層に不純物をイオン注入する工程を含むので、不
純物をイオン注入する加速電圧を低くおさえることがで
きる。
【００６５】また、ｎ型Ａｌｙ Ｇａ１−ｙ Ａｓバリ
ヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積
層されてなる量子井戸構造層上にｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｕＡｓ第１上クラッド層を形成する工程、上記第１上ク
ラッド層上にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの
端面部予定領域にフォトレジストの開口部を形成する工
程、開口部から上記量子井戸構造層にＳｉイオンを注入
する工程を含むので、Ｓｉをイオン注入する加速電圧を
低くおさえることができる。
ヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエル層が交互に積
層されてなる量子井戸構造層上にｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｕＡｓ第１上クラッド層を形成する工程、上記第１上ク
ラッド層上にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの
端面部予定領域にフォトレジストの開口部を形成する工
程、開口部から上記量子井戸構造層にＳｉイオンを注入
する工程を含むので、Ｓｉをイオン注入する加速電圧を
低くおさえることができる。
【００６６】また、ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２
上クラッド層を形成する前に、結晶成長炉内に塩素ガス
を流しｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層
上の表面酸化膜を除去する工程を含むので、結晶性の良
好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ第２上クラッド層を形
成することができる。
上クラッド層を形成する前に、結晶成長炉内に塩素ガス
を流しｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層
上の表面酸化膜を除去する工程を含むので、結晶性の良
好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ第２上クラッド層を形
成することができる。
【００６７】また、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１
上クラッド層を形成した後、この上にＧａＡｓ表面保護
層を形成する工程、上記第１上クラッド層上にｐ型Ａｌ
ｖＧａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層を形成する直前に
上記ＧａＡｓ表面保護層をエッチングで除去する工程を
含むので、結晶性の良好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ
第２上クラッド層を形成することができる。
上クラッド層を形成した後、この上にＧａＡｓ表面保護
層を形成する工程、上記第１上クラッド層上にｐ型Ａｌ
ｖＧａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層を形成する直前に
上記ＧａＡｓ表面保護層をエッチングで除去する工程を
含むので、結晶性の良好なｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖＡｓ
第２上クラッド層を形成することができる。
【００６８】また、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１
上クラッド層を形成した後、その上にｐ型Ａｌ０．７
Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層を形成する工
程を含むので、リッジエッチングの制御が良く、面内均
一なリッジ形状を形成することができる。
上クラッド層を形成した後、その上にｐ型Ａｌ０．７
Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層を形成する工
程を含むので、リッジエッチングの制御が良く、面内均
一なリッジ形状を形成することができる。
【００６９】また、リッジエッチングに際し、アンモニ
アと過酸化水素あるいは有機酸と過酸化水素でｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層のみを選択エッチングし、次に塩
素系エッチング液あるいはフッ酸系エッチング液でｐ型
Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層のみを選択
エッチングするので、リッジ形状をウエハ面内で均一性
良く形く形成することができる。
アと過酸化水素あるいは有機酸と過酸化水素でｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層のみを選択エッチングし、次に塩
素系エッチング液あるいはフッ酸系エッチング液でｐ型
Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層のみを選択
エッチングするので、リッジ形状をウエハ面内で均一性
良く形く形成することができる。
【００７０】また、ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ第１上クラ
ッド層上に、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチ
ングストッパー層及びｐ型ＧａＡｓ表面保護層を順次形
成する工程を含むので、選択エッチングが１回で済む。
ッド層上に、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチ
ングストッパー層及びｐ型ＧａＡｓ表面保護層を順次形
成する工程を含むので、選択エッチングが１回で済む。
【００７１】また、イオン注入マスク層としてフォトレ
ジストではなくＡｌＧａＡｓマスク層を用いるものは、
結晶表面の汚染を防止できる。
ジストではなくＡｌＧａＡｓマスク層を用いるものは、
結晶表面の汚染を防止できる。
【００７２】また、窓領域のみでなく、リッジ下を除く
量子井戸構造層を無秩序化するもので、無秩序化された
量子井戸構造層の実効的な屈折率の減少と、無秩序化さ
れていない量子井戸構造層の屈折率差により、一層有効
な水平方向の光閉じ込めを実現でき、しきい値電流や動
作電流を減少させることができる。
量子井戸構造層を無秩序化するもので、無秩序化された
量子井戸構造層の実効的な屈折率の減少と、無秩序化さ
れていない量子井戸構造層の屈折率差により、一層有効
な水平方向の光閉じ込めを実現でき、しきい値電流や動
作電流を減少させることができる。
【００７３】また、ストライプ及びリッジをフレア形状
にするとフレアに沿ってレーザ光が広がるので、端面で
の光密度が低減し、より高光出力動作が可能となる。
にするとフレアに沿ってレーザ光が広がるので、端面で
の光密度が低減し、より高光出力動作が可能となる。
【図１】 この発明の一実施例を示す斜視図および断面
図
図
【図２】 この発明の一実施例の製造方法を工程順に示
す図
す図
【図３】 この発明の一実施例の製造方法を工程順に示
す図
す図
【図４】 この発明の他の実施例を示す図
【図５】 この発明のさらに他の実施例を示す図
【図６】 この発明のさらに他の実施例を示す図
【図７】 この発明のさらに他の実施例を示す図
【図８】 この発明のさらに他の実施例を示す図
【図９】 窓構造を有する半導体レーザを示す図
【図１０】 窓構造を有する半導体レーザの製造方法を
示す図
示す図
【図１１】 窓構造を有する半導体レーザの製造方法を
示す図
示す図
【図１２】 量子井戸構造層のＡｌ組成比を示す図
１ 半導体基板 ２ 下クラッド層 ３ 量子井戸構造層 ５ 第１コンタク
ト層 ７ 窓構造領域 ８ 電流ブロック
層 ９ 第２コンタクト層 １０ ｐ側電極 １１ ｎ側電極 １２ フォトレジ
スト １３ フォトレジストの開口部分 １５ 第１上クラ
ッド層 １６ 第２上クラッド層 １７ リッジ領域 １８ 不純物注入領域 １９ 絶縁膜リッ
ジマスク ２０ 表面保護層 ２１ エッチング
ストッパー層 ２２ イオン注入マスク層 ２３ 絶縁膜
ト層 ７ 窓構造領域 ８ 電流ブロック
層 ９ 第２コンタクト層 １０ ｐ側電極 １１ ｎ側電極 １２ フォトレジ
スト １３ フォトレジストの開口部分 １５ 第１上クラ
ッド層 １６ 第２上クラッド層 １７ リッジ領域 １８ 不純物注入領域 １９ 絶縁膜リッ
ジマスク ２０ 表面保護層 ２１ エッチング
ストッパー層 ２２ イオン注入マスク層 ２３ 絶縁膜
Claims (13)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板と、この半導体
基板上に形成された第１導電型の下クラッド層と、この
下クラッド層上に形成されバリア層とウエル層が交互に
積層されてなる量子井戸構造層と、この量子井戸構造層
上に形成された第２導電型の第１上クラッド層と、レー
ザ共振器端面近傍の上記量子井戸構造層に不純物を注入
して形成された無秩序化領域と、上記第１上クラッド層
上に形成され半導体レーザの共振器方向に伸びるストラ
イプ状の第２導電型の第２上クラッド層及び第２導電型
の第１コンタクト層からなるリッジと、上記リッジの周
囲の上記第１上クラッド層上に上記リッジを埋め込むよ
うに形成された第１導電型の電流ブロック層と、この電
流ブロック層及び上記第１コンタクト層上に形成された
第２導電型の第２コンタクト層とを備えた半導体レーザ
装置。 - 【請求項２】 ｎ型ＧａＡｓ半導体基板と、この半導体
基板上に形成されたｎ型Ａｌｘ Ｇａ１−ｘ Ａｓ下ク
ラッド層と、この下クラッド層上に形成されＡｌｙ Ｇ
ａ１−ｙ Ａｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓ
ウエル層が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、こ
の量子井戸構造層上に形成されたｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｕ Ａｓ第１上クラッド層と、レーザ共振器端面近傍の
上記量子井戸構造層にＳｉを注入して形成された無秩序
化領域と、上記第１上クラッド層上に形成され半導体レ
ーザの共振器方向に伸びるストライプ状のｐ型ＡｌｖＧ
ａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層及びｐ型ＧａＡｓ第１
コンタクト層からなるリッジと、上記リッジの周囲の上
記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上に
上記リッジを埋め込むように形成されたｎ型ＧａＡｓ電
流ブロック層と、この電流ブロック層及び上記ｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層上に形成されたｐ型ＧａＡｓ第２
コンタクト層とを備えた半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 第２上クラッド層をｐ型Ａｌｖ Ｇａ１
−ｖ Ａｓ、電流ブロック層をｎ型Ａｌｗ Ｇａ１−ｗ
Ａｓ（ｗ＞ｖ）でそれぞれ形成してなる請求項１記載
の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 第１導電型の半導体基板上に、第１導電
型の下クラッド層と、バリヤ層及びウエル層が交互に積
層されてなる量子井戸構造層と、第２導電型の第１上ク
ラッド層とを順次形成する工程、 上記第１上クラッド層上にフォトレジストを塗布し、半
導体レーザの端面部予定領域に上記フォトレジストの開
口部を形成する工程、 上記開口部から上記量子井戸構造層に不純物をイオン注
入し、上記量子井戸構造層のうちイオン注入した領域を
無秩序化する工程、 上記第１上クラッド層上に、第２導電型の第２上クラッ
ド層および第２導電型の第１コンタクト層を順次形成す
る工程、 上記第１コンタクト層上に絶縁膜からなるリッジマスク
パターンを形成し、上記第１コンタクト層及び第２上ク
ラッド層を上記リッジマスクパターンをマスクとしてエ
ッチングすることにより、半導体レーザの共振器予定長
方向に伸びるストライプ状のリッジを形成する工程、 上記リッジの周囲の上記第１上クラッド層上に上記リッ
ジを埋め込むように第１導電型の電流ブロック層を形成
する工程、 上記電流ブロック層及び上記第１コンタクト層上に第２
導電型の第２コンタクト層を形成する工程を含む半導体
レーザ装置の製造方法。 - 【請求項５】 ｎ型ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ型Ａｌ
ｘ Ｇａ１−ｘ Ａｓ下クラッド層と、Ａｌｙ Ｇａ１
−ｙ Ａｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚＡｓウエル
層が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、ｐ型Ａｌ
ｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層を順次形成する
工程、 上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上
にフォトレジストを塗布し、半導体レーザの端面部予定
領域に上記フォトレジストの開口部を形成する工程、上
記開口部から上記量子井戸構造層にＳｉイオンを注入
し、上記量子井戸構造層のうちイオン注入した領域を無
秩序化する工程、 上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上
に、ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層及
びｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層を順次形成する工程、 上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層上に絶縁膜からなる
リッジマスクパターンを形成し、上記ｐ型ＧａＡｓ第１
コンタクト層及びｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上
クラッド層を上記リッジマスクパターンをマスクとして
エッチングすることにより、半導体レーザの共振器予定
長方向に伸びるストライプ状のリッジを形成する工程、 上記リッジの周囲の上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ
第１上クラッド層上に上記リッジを埋め込むようにｎ型
ＧａＡｓ電流ブロック層を形成する工程、 上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層及び上記ｐ型ＧａＡｓ
第１コンタクト層上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層を
形成する工程を含む半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項６】 ｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上ク
ラッド層を形成する工程の前に、結晶成長炉内に塩素ガ
スを流しｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド
層上の表面酸化膜を除去する工程を含む請求項５記載の
半導体レーザの製造方法。 - 【請求項７】 ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上ク
ラッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にＧａ
Ａｓ表面保護層を形成する工程、 上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上
にｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層を形
成する直前に上記ＧａＡｓ表面保護層をエッチングで除
去する工程を含む請求項５記載の半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項８】 ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上ク
ラッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にｐ型
Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエッチングストッパー層
を形成する工程を含む請求項５記載の半導体レーザ装置
の製造方法。 - 【請求項９】 ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上ク
ラッド層を形成した後、この第１上クラッド層上にｐ型
ＧａＡｓ層を形成する工程、 リッジエッチングに際し、アンモニアと過酸化水素ある
いは有機酸と過酸化水素でｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト
層のみを選択エッチングし、次に、塩素系エッチング液
あるいはフッ酸系エッチング液でｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−
ｖ Ａｓ第２上クラッド層のみを選択エッチングする工
程を含む請求項５記載の半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１０】 ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上
クラッド層上に、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓエ
ッチングストッパー層及びｐ型ＧａＡｓ表面保護層を順
次形成する工程を含む請求項５記載の半導体レーザの製
造方法。 - 【請求項１１】 ｎ型ＧａＡｓ半導体基板上に、ｎ型Ａ
ｌｘ Ｇａ１−ｘＡｓ下クラッド層と、Ａｌｙ Ｇａ１
−ｙ Ａｓバリヤ層及びＡｌｚ Ｇａ１−ｚ Ａｓウエ
ル層が交互に積層されてなる量子井戸構造層と、ｐ型Ａ
ｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層を順次形成す
る工程、 上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上
にｐ型ＧａＡｓエッチングストッパー層及びＡｌＧａＡ
ｓイオン注入マスク層を順次形成する工程、 上記ＡｌＧａＡｓイオン注入マスク層上に第１の絶縁膜
を形成し、半導体レーザの端面部予定領域に上記第１の
絶縁膜の開口部を形成する工程、 上記第１の絶縁膜をマスクとしてＡｌＧａＡｓイオン注
入マスク層を選択エッチングする工程、 全面にシリコンをイオン注入する工程、 上記第１の絶縁膜をエッチングで除去し、次いで上記Ａ
ｌＧａＡｓイオン注入マスク層をエッチングで除去する
工程、 上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上クラッド層上
にｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ第２上クラッド層及び
ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層を順次形成する工程、 上記ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層上に第２の絶縁膜か
らなるリッジマスクパターンを形成し、上記ｐ型ＧａＡ
ｓ第１コンタクト層及びｐ型Ａｌｖ Ｇａ１−ｖ Ａｓ
第２上クラッド層を上記リッジマスクパターンをマスク
としてエッチングすることにより、半導体レーザの共振
器予定長方向に伸びるストライプ状のリッジを形成する
工程、 上記リッジの周囲の上記ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ
第１上クラッド層上に上記リッジを埋め込むようにｎ型
ＧａＡｓ電流ブロック層を形成する工程、 上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層及び上記ｐ型ＧａＡｓ
第１コンタクト層上にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層を
形成する工程を含む半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項１２】 ｐ型Ａｌｕ Ｇａ１−ｕ Ａｓ第１上
クラッド層上にフォトレジストを塗布し、リッジ形成予
定のストライプ領域のみを覆うように上記フォトレジス
トをパターニングする工程を含む請求項５記載の半導体
レーザ装置の製造方法。 - 【請求項１３】 ストライプ領域及びリッジをフレア状
に形成する請求項１２記載の半導体レーザ装置の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6245615A JP2827919B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| US08/469,820 US5577063A (en) | 1994-10-11 | 1995-06-06 | Semiconductor laser with improved window structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6245615A JP2827919B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111560A true JPH08111560A (ja) | 1996-04-30 |
| JP2827919B2 JP2827919B2 (ja) | 1998-11-25 |
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