半導体レーザの製造方法
【課題】光モード形状の急激な変化による光の散乱ロスを低減することの可能な半導体レーザの製造方法を提供する。
【解決手段】半導体レーザの製造方法は、例えば、後に基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域の外縁に溝部を設けたのち、溝部を含む上面に半導体層を形成する工程を含む。
【解決手段】半導体レーザの製造方法は、例えば、後に基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域の外縁に溝部を設けたのち、溝部を含む上面に半導体層を形成する工程を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に高出力の用途に好適な半導体レーザの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高出力半導体レーザでは、端面での再結合や光吸収の増大に伴う温度上昇によって突然破壊（Catastrophic Optical Damage：ＣＯＤ）が生じ易いことが知られている。このＣＯＤが高出力動作や高信頼性の妨げになっており、ＣＯＤの発生を防ぐために、従来から、様々な改良がなされてきた。
【０００３】
例えば、そのうちの一つの手法として、端面付近の光密度を低減するという方法がある。例えば、特許文献１では、リッジ導波路型の半導体レーザにおいて、活性層からリッジ脇の表面までの厚さが、端面およびその近傍で厚く、リッジストライプの中央部分で薄くなっている。これにより、端面付近において、光スポットサイズが拡大し、光密度が減少するので、ＣＯＤレベルを上昇させることができる。また、リッジストライプの中央部分においては、リッジ脇へのリーク電流を小さくすることができるので、閾値電流を低く抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、上述したように、活性層からリッジ脇の表面までの厚さが、端面およびその近傍で厚く、リッジストライプの中央部分で薄くなっている。つまり、リッジストライプの延在方向において、リッジ脇の表面に段差が生じている。そのため、段差の前後で、横方向の屈折率差が異なっており、光モード形状に差異が生じるので、光モード形状が急激に変化する部分（つまり、段差の生じている部分）で光の散乱ロスが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光モード形状の急激な変化による光の散乱ロスを低減することの可能な半導体レーザの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の半導体レーザの製造方法は、以下の４つの工程を含むものである。
（Ａ１）基板上に、下部クラッド層および活性層を基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程
（Ａ２）第１半導体層の上面のうち、後に基板の切断箇所となる、格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域の外縁に溝部を設ける第２工程
（Ａ３）溝部を含む、第１半導体層の上面に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程
（Ａ４）第２半導体層の上面のうちリッジ領域に対応する領域に絶縁層を形成し、絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程
【０００８】
本発明の第１の半導体レーザの製造方法では、溝部を含む、第１半導体層の上面に第２半導体層が形成される。このとき、第２半導体層において、溝部の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、溝部から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下るスロープが形成される。つまり、第２半導体層の形成に際して、リッジ領域の両脇には、不連続な構造が形成されていない。従って、その後、絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングすることにより、リッジ部が形成されると共に、リッジ部の両側面に接する表面において連続した緩やかなスロープを有する高台部が形成される。これにより、リッジ脇の表面に段差が生じている場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなる。
【０００９】
本発明の第２の半導体レーザの製造方法は、以下の４つの工程を含むものである。
（Ｂ１）基板上に、下部クラッド層および活性層を基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程
（Ｂ２）第１半導体層の上面のうち、後に基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域の外縁に第１絶縁層を設ける第２工程
（Ｂ３）第１半導体層の上面のうち第１絶縁層以外の領域に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程
（Ｂ４）第２半導体層の上面のうちリッジ領域に対応する領域に第２絶縁層を形成し、第２絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程
【００１０】
本発明の第２の半導体レーザの製造方法では、第１半導体層の上面のうち第１絶縁層以外の領域に第２半導体層が形成される。このとき、第２半導体層において、第１絶縁層の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、第１絶縁層から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下るスロープが形成される。つまり、第２半導体層の形成に際して、リッジ領域の両脇には、不連続な構造が形成されていない。従って、その後、第２絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングすることにより、リッジ部が形成されると共に、リッジ部の両側面に接する表面において連続した緩やかなスロープを有する高台部が形成される。これにより、リッジ脇の表面に段差が生じている場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１および第２の半導体レーザの製造方法によれば、リッジ脇の表面に段差が生じている場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなる。これにより、光モード形状の急激な変化による光の散乱ロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図２】図１の半導体レーザの断面図である。
【図３】図１の半導体レーザの製造方法について説明するための上面図および断面図 である。
【図４】図３に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図５】図４に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図６】図５に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図７】図６に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図８】図６に続く工程について説明するための断面図である。
【図９】図１の半導体レーザの一変形例の斜視図である。
【図１０】図１の半導体レーザの他の変形例の斜視図である。
【図１１】図１の半導体レーザのその他の変形例の斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図１３】図１２の半導体レーザの断面図である。
【図１４】図１２の半導体レーザの製造方法について説明するための上面図および断 面図である。
【図１５】図１４に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図１６】図１５に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図１７】図１６に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図１８】図１２の半導体レーザの一変形例の斜視図である。
【図１９】図１８の半導体レーザの製造方法について説明するための上面図および断 面図である。
【図２０】図１２の半導体レーザの他の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（溝部を利用して高台部を形成したケース）
２．第１の実施の形態の変形例（溝部・高台部の位置のバリエーション）
３．第２の実施の形態（絶縁層を利用して高台部を形成したケース）
４．第２の実施の形態の変形例（溝部・高台部の位置のバリエーション）
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
［半導体レーザ１の構造］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ１の概略構成を斜視的に表したものである。図２（Ａ）は図１の半導体レーザ１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図２（Ｂ）は図１の半導体レーザ１のＢ−Ｂ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図２（Ｃ）は図１の半導体レーザ１のＣ−Ｃ矢視方向の断面構成を、図２（Ｄ）は図１の半導体レーザ１のＤ−Ｄ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。なお、図１，図２（Ａ）〜（Ｄ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。
【００１５】
本実施の形態の半導体レーザ１は、後述の半導体層２０を共振器方向（リッジ部２５の延在方向）から一対の共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）によって挟み込んだ構造となっている。従って、この半導体レーザ１は、いわゆる端面発光型の半導体レーザの一種である。この半導体レーザ１は、基板１０上に、例えば、下部クラッド層２１、活性層２２、上部クラッド層２３およびコンタクト層２４を基板１０側からこの順に含む半導体層２０を備えたものである。なお、半導体層２０には、上記した層以外の層（例えば、バッファ層、ガイド層、電子障壁層など）がさらに設けられていてもよい。
【００１６】
基板１０は、例えばＧａＮなどのＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体からなる。ここで、「ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体」とは、短周期型周期率表における３Ｂ族元素群のうちの少なくとも１種と、短周期型周期率表における５Ｂ族元素のうちの少なくともＮとを含むものを指している。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体としては、例えば、ＧａとＮとを含んだ窒化ガリウム系化合物が挙げられる。窒化ガリウム系化合物には、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮなどが含まれる。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体には、必要に応じてＳｉ、Ｇｅ、Ｏ、ＳｅなどのＩＶ族またはＶＩ族元素のｎ型不純物、または、Ｍｇ、Ｚｎ、ＣなどのＩＩ族またはＩＶ族元素のｐ型不純物がドープされている。
【００１７】
半導体層２０は、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体を主に含んで構成されている。下部クラッド層２１は、例えばＡｌＧａＮにより構成されている。活性層２２は、例えば、組成比の互いに異なるＧａＩｎＮによりそれぞれ形成された井戸層およびバリア層を交互に積層してなる多重量子井戸構造となっている。上部クラッド層２３は、例えばＡｌＧａＮにより構成されている。コンタクト層２４は、例えばＧａＮにより構成されている。
【００１８】
半導体層２０の上部、具体的には、上部クラッド層２３の上部およびコンタクト層２４には、帯状のリッジ部２５が形成されている。リッジ部２５は、例えば、半導体層２０の積層方向から見たときに直線状となっている。このリッジ部２５は、半導体層２０のうち、リッジ部２５の両脇の部分と共に、光導波路を構成しており、横方向（共振器方向と直交する方向）の屈折率差を利用して横方向の光閉じ込めを行うと共に、半導体層２０へ注入される電流を狭窄するものである。活性層２２のうち上述の光導波路の直下の部分が、電流注入領域に対応しており、この電流注入領域が発光領域２２Ａとなる。
【００１９】
半導体層２０には、リッジ部２５をリッジ部２５の延在方向から挟み込む一対の前端面Ｓ１および後端面Ｓ２が形成されている。これら前端面Ｓ１および後端面Ｓ２は、切断によって形成されたものであり、例えばへき開によって形成されたへき開面である。前端面Ｓ１および後端面Ｓ２によって積層面内方向に共振器が構成されている。前端面Ｓ１はレーザ光を射出する面であり、前端面Ｓ１の表面には多層反射膜（図示せず）が形成されている。一方、後端面Ｓ２はレーザ光を反射する面であり、後端面Ｓ２の表面にも多層反射膜（図示せず）が形成されている。後端面Ｓ２側の多層反射膜は、当該多層反射膜と後端面Ｓ２とにより構成される射出側端面の反射率が例えば１０％程度となるように調整された低反射率膜である。一方、前端面Ｓ１側の多層反射膜は、当該多層反射膜と後端面Ｓ２とにより構成される反射側端面の反射率が例えば９５％程度となるように調整された高反射率膜である。
【００２０】
なお、本実施の形態のリッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分（後述の高台部２７）が本発明の「光導波路」の一具体例に相当する。また、本実施の形態の一対の前端面Ｓ１および後端面Ｓ２が本発明の「一対の共振器端面」の一具体例に相当している。
【００２１】
リッジ部２５の上面（コンタクト層２４の表面）には上部電極２８が設けられている。この上部電極２８は、例えばＴｉ、Ｐｔ、Ａｕをこの順に積層して構成されており、コンタクト層２４と電気的に接続されている。一方、基板１０の裏面には下部電極２９が設けられている。この下部電極２９は、例えばＡｕとＧｅとの合金，ＮｉおよびＡｕを基板１０側から順に積層して構成されており、基板１０と電気的に接続されている。
【００２２】
また、本実施の形態では、例えば、半導体層２０のうち、リッジ部２５の両脇（リッジ部２５の裾野）の部分に、両端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）付近の光密度を低減する構造が設けられている。具体的には、例えば、図１に示したように、半導体層２０の上面に、溝部２６と高台部２７が設けられている。
【００２３】
溝部２６は、リッジ部２５の両脇のうち少なくとも一方に設けられている。さらに、溝部２６は、少なくとも一の端面（前端面Ｓ１または後端面Ｓ２）の近傍に設けられている。なお、溝部２６は、少なくとも一の端面に接して設けられていてもよい。溝部２６は、例えば、図１に示したように、リッジ部２５の両脇のうち片側にだけ設けられている。また、溝部２６は、例えば、図１に示したように、前端面Ｓ１近傍から後端面Ｓ２近傍にかけて設けられており（延在しており）、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に接して設けられている。
【００２４】
溝部２６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の延在方向と交差する方向に延在しており、具体的には、リッジ部２５の端部（延在方向の端部）に近づくにつれてリッジ部２５との間隙が小さくなる方向に延在している。言い換えると、溝部２６が、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、端面から遠ざかるにつれてリッジ部２５から遠ざかっている。さらに、溝部２６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２から離れた部分において、リッジ部２５から離れた部位に設けられている。つまり、本実施の形態では、溝部２６は、半導体層２０の上面の面内において、リッジ部２５とは反対側に突出した弓形状となっている。溝部２６は、図１、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）に示したように、半導体層２０の上面側から下部クラッド層２１に達する深さとなっており、活性層２２を貫通している。
【００２５】
高台部２７は、溝部２６に沿った領域、すなわち溝部２６の両脇に設けられている。高台部２７の両端部は、溝部２６に近接する（もしくは接する）共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）およびその近傍において、リッジ部２５の両端部の両側面に接して設けられている。一方、高台部２７のうち両端部以外の部分は、リッジ部２５から離れて設けられており、リッジ部２５に接していない。つまり、本実施の形態では、高台部２７は、溝部２６と同様、半導体層２０の上面の面内において、リッジ部２５とは反対側に突出した弓形状となっている。
【００２６】
高台部２７のうち前端面Ｓ１およびその近傍において、活性層２２から、リッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が、前端面Ｓ１側で厚くなっており、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。同様に、高台部２７のうち後端面Ｓ２およびその近傍において、活性層２２から、リッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が、後端面Ｓ２側で厚く、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。つまり、高台部２７では、溝部２６に近接する（もしくは接する）共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）およびその近傍において、厚さＨ１が、共振器端面側で厚くなっており、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。
【００２７】
さらに、高台部２７のうち前端面Ｓ１の近傍において、前端面Ｓ１側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７は、前端面Ｓ１側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、緩やかに傾斜する傾斜面２７Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。同様に、高台部２７のうち後端面Ｓ２の近傍において、後端面Ｓ２側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７は、後端面Ｓ２側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、緩やかに傾斜する傾斜面２７Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。これにより、リッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分（高台部２７）とを含む光導波路において、両端面近傍の横方向屈折率分布が、共振器方向の中央部分の横方向屈折率分布よりもなだらかとなっている。以下、リッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分とを含む光導波路のことを単に光導波路と称するものとする。
【００２８】
なお、高台部２７の両端部は、図１に示したように、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の両端部の両脇だけでなく、リッジ部２５の両端部の直下にも設けられている。そのため、リッジ部２５は、図１、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、半導体層２０の積層面内方向から見ると、リッジ部２５の端部近傍において積層方向にうねりを有している。リッジ部２５の「うねり」の部分は、リッジ部２５の延在方向に緩やかに傾斜する傾斜面２５Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。なお、リッジ部２５そのものの厚さはリッジ部２５の部位に寄らず、ほぼ一定である。
【００２９】
［半導体レーザ１の製造方法］
このような構成を有する半導体レーザ１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００３０】
図３（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ），図６（Ａ），図７（Ａ）は、製造過程におけるウェハ１００の上面構成を表したものである。図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。また、図３（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ）中で黒く塗りつぶした帯状の領域は、後にリッジ部２５の形成箇所となる帯状のリッジ領域１１０に対応した領域である。図３（Ａ）〜図７（Ｃ）中に示した破線は、後にウェハ１００（基板１０Ｄ）の切断箇所となる、格子状のレイアウトを有する切断領域１２０に対応した領域である。
【００３１】
まず、基板１０Ｄの表面を例えばサーマルクリーニングにより清浄する。なお、基板１０Ｄの末尾に付されたＤは、チップ状の半導体レーザ１の製造過程において最終的に基板１０となる前の状態であることを意味しており、さらに基板１０Ｄが基板１０と同一の材料によって構成されていることを意味している。以下、末尾にＤが付されているものにおいても、Ｄは上記と同様のことを意味するものとする。
【００３２】
次に、清浄された基板１０Ｄ上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、例えば、下部クラッド層２１Ｄ、活性層２２Ｄ、上部クラッド層２３Ａを順次成長させて、半導体層３１（第１半導体層）を形成する（図３（Ａ），（Ｂ））。なお、上部クラッド層２３Ａは、例えば、上部クラッド層２３と同一材料で構成された薄い半導体層であり、最終的には後述の上部クラッド層２３Ｂと共に上部クラッド層２３となる半導体層である。また、半導体層３１を形成するに際して、活性層２２Ｄと上部クラッド層２３Ａとの間に、例えば、電子のオーバーフローを抑制する電子障壁層（図示せず）を形成してもよい。また、必要に応じて、他の層を追加したり、上部クラッド層２３Ａを省略したりしてもよい。
【００３３】
次に、半導体層３１の上面のうち切断領域１２０で囲まれた一の素子領域１３０内において、リッジ領域１１０の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域１１０から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域１３０の外縁に溝部１４０を形成する。例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、切断領域１２０のうち素子領域１３０を間にして互いに対向する一対の領域を一対の辺領域１２０Ａとしたときに、一方の辺領域１２０Ａの近傍から他方の辺領域１２０Ａの近傍にかけて延在するように、溝部１４０を形成する。
【００３４】
図４（Ａ），（Ｂ）には、溝部１４０が一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されている場合、すなわち、溝部１４０が辺領域１２０Ａをまたいで形成されている場合が例示されている。なお、溝部１４０が複数の素子領域１３０に形成されている場合に、溝部１４０が辺領域１２０Ａをまたいでいなくてもよい。すなわち、溝部１４０が、辺領域１２０Ａに接しないで、素子領域１３０内にだけ形成されていてもよい。
【００３５】
さらに、上記の工程において、例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、辺領域１２０Ａの近傍において、切断領域１２０に近づくにつれてリッジ領域１１０との間隙（距離）が小さくなる方向に延在するように、溝部１４０を形成する。なお、溝部１４０は、最終的には溝部２６となるものである。ここで、溝部１４０は、後に半導体層３２を積層する際に、溝部１４０が埋まってしまわない程度の深さとなっており、その深さは、例えば、１〜３μｍ程度となっている。
【００３６】
次に、溝部１４０を含む、半導体層３１の上面に、少なくとも上部クラッド層２３Ｂによって構成された半導体層３２（第２半導体層）を形成する。例えば、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、溝部１４０を含む、半導体層３１の上面に、上部クラッド層２３Ｂおよびコンタクト層２４Ｄを順次成長させて、半導体層３２を形成する。なお、上部クラッド層２３Ｂは、例えば、上部クラッド層２３と同一材料で構成された半導体層であり、上述の上部クラッド層２３Ａと共に最終的に上部クラッド層２３となる半導体層である。このとき、半導体層３２において、溝部１４０の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、溝部１４０から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下る傾斜面３３が形成される。つまり、半導体層３２の形成に際して、リッジ領域１１０の両脇には、不連続な構造が形成されていない。このように溝部１４０の周囲だけが自然と厚く形成されるのは、溝部１４０内の斜面での結晶成長レートが他の部分と比べて遅く、溝部１４０の近傍へＩＩＩ族元素の流入が生じるためである。
【００３７】
次に、半導体層３２の上面のうちリッジ領域１１０に対応する領域に帯状の絶縁層１５０を形成する（図６（Ａ）〜（Ｃ））。絶縁層１５０は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されていてもよい。続いて、絶縁層１５０をマスクとして半導体層３２を選択的にエッチングする（図７（Ａ）〜（Ｃ））。これにより、半導体層３２のうち絶縁層１５０直下の部分に、リッジ部２５Ｄが形成される。さらに、先の工程で自然と厚く形成された溝部１４０の周囲においては、自然と厚く形成された分だけエッチ残し量が厚くなる。その結果、辺領域１２０Ａの近傍においてリッジ部２５Ｄの両側面に接し、かつ、それ以外の領域においてリッジ部２５Ｄから離れるように、高台部２７Ｄが形成される。
【００３８】
ここで、高台部２７Ｄは、溝部１４０に沿った領域のうち少なくとも素子領域１３０の外縁において、リッジ部２５Ｄの両側面に接して形成されており、さらに、リッジ部２５Ｄの両脇だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下にも形成されている。図８には、高台部２７Ｄが、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち辺領域１２０Ａの直下の部分にも形成されている場合が例示されている。なお、図８は、図７（Ａ）のＣ−Ｃ矢視方向の断面構成を表したものであり、リッジ部２５Ｄの両側面に接する表面をリッジ部２５Ｄの延在方向で切断したときの断面構成を表したものである。
【００３９】
高台部２７Ｄのうちリッジ部２５Ｄの両側面に接している部分では、活性層２２Ｄからリッジ部２５Ｄの両側面に接する表面までの厚さＨ１が切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りで厚く、素子領域１３０の中央寄りで薄くなっている。さらに、高台部２７Ｄでは、切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りの厚い部分２７−１（図８参照）から素子領域１３０の中央寄りの薄い部分２７−２（図８参照）にかけて厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７Ｄには、リッジ部２５Ｄの両側面に接する表面において連続した緩やかな傾斜面２７Ａが形成されている。
【００４０】
次に、図示しないが、絶縁層１５０を除去したのち、リッジ部２５の上面に上部電極２８を形成する。さらに、必要に応じてラッピングなどにより基板１０の厚さを適宜調節したのち、基板１０の裏面に下部電極２９を形成する。続いて、辺領域１２０Ａに対応する線上で、基板１０をへき開して、ウェハ１００をバー状にする。これにより、へき開した面のうち一方の面が前端面Ｓ１となり、へき開した面のうち他方の面が後端面Ｓ２となる。その後、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に多層反射膜を形成する。最後に、バー状のウェハ１００をダイシングする。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ１が製造される。
【００４１】
［半導体レーザ１の作用・効果］
次に、本実施の形態の半導体レーザ１の作用および効果について説明する。
【００４２】
本実施の形態の半導体レーザ１では、上部電極２８および下部電極２９に所定の電流が供給されると、リッジ部２５により電流狭窄された電流が活性層２２の電流注入領域（発光領域２２Ａ）に注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に形成された多層反射膜により反射され、所定の波長でレーザ発振を生じ、前端面Ｓ１側からビームとして外部に射出される。
【００４３】
ところで、本実施の形態では、光導波路の横方向の光閉じ込めは、リッジ部２５の等価屈折率ｎ１と、リッジ部２５脇の等価屈折率ｎ２の差Δｎ（＝ｎ１−ｎ２）によって決まる。リッジ部２５内の屈折率ｎ１は、エピ層構造により決まるので、端面付近と共振器方向の中央部分とで同一である。一方、リッジ部２５脇については、高台部２７の存在により、等価屈折率ｎ２の値が共振器方向において異なる。具体的には、高台部２７はリッジ部２５の両端部の両側面に接している。そして、その部分において、活性層２２からリッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が共振器端面側（厚い部分２７−１）で厚く、リッジ部２５の中央側（薄い部分２７−２）で薄くなっている。
【００４４】
これにより、リッジ部２５の両端部において、共振器端面側の屈折率の差Δｎの方が、リッジ部２５の中央側の屈折率の差Δｎよりも小さくなっており、共振器端面側の横方向屈折率分布の方が、リッジ部２５の中央側の横方向屈折率分布よりも緩やかとなっている。その結果、端面付近において、光スポットサイズが拡大し、光密度が減少するので、ＣＯＤレベルを上昇させることができる。また、リッジ部２５の中央部分においては、リッジ脇へのリーク電流を小さくすることができるので、閾値電流を低く抑えることができる。さらに、端面付近においてリッジ残し量が厚くなっていることから、製造過程において、ドライエッチングによる活性層２２へのダメージが低減し、信頼性が向上する。
【００４５】
また、本実施の形態では、高台部２７において、共振器端面寄りの厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央寄りの薄い部分２７−２にかけて緩やかな傾斜面２７Ａが形成されており、厚さＨ１が連続的に変化している。これにより、横方向屈折率分布が、厚い部分２７−１から薄い部分２７−２にかけて、傾斜面２７Ａの緩やかさに応じた緩やかさで連続して変化している。従って、リッジ脇の表面に段差が生じている従来の場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなり、光モード形状の、共振器方向の変化についても緩やかとなる。その結果、光モード形状の、共振器方向の変化に起因する光の散乱ロスを低減することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、製造過程において、溝部１４０を含む、半導体層３１の上面に半導体層３２を形成するに際して、半導体層３１の上面に溝部１４０が設けられていない場合と同様の条件で半導体層３２を形成することが可能である。従って、半導体層３１の上面に設けられた溝部１４０に起因して、結晶欠陥が増えることがないので、ＣＯＤレベルが低下する虞がない。
【００４７】
なお、特開２００２−１５８４０２号公報では、結晶成長前の基板に絶縁膜パターンを形成し、端面相当部分の付近のみ活性層のバンドギャップを大きくすることにより、端面付近において、光吸収が減少し、ＣＯＤレベルを上昇させることができるとしている。しかし、そのようにした場合には、絶縁膜付近の成長条件（例えばＶ／ＩＩＩ比など）が通常条件から大きくずれる。従って、上記特許文献に記載の方法では、かえって結晶欠陥が増え、ＣＯＤレベルが低下してしまうという問題がある。
【００４８】
＜第１の実施の形態の変形例＞
上記実施の形態では、溝部２６および高台部２７が共に、前端面Ｓ１から後端面Ｓ２にかけて設けられている場合が例示されていたが、例えば、図９に示したように、前端面Ｓ１側にだけ設けられていてもよい。また、上記実施の形態では、溝部２６がリッジ部２５の両脇のうち片側にだけ設けられている場合が例示されていたが、例えば、図１０に示したように、リッジ部２５の両脇に設けられていてもよい。このようにした場合には、高台部２７が、リッジ部２５の両脇において、前端面Ｓ１から後端面Ｓ２にかけて設けられる。また、例えば、図１１に示したように、溝部２６および高台部２７がリッジ部２５の両脇に設けられると共に、前端面Ｓ１側にだけ設けられていてもよい。
【００４９】
図９、図１１に示したように、溝部２６および高台部２７を、前端面Ｓ１側にだけ設ける場合には、製造過程において、まず、素子領域１３０の外縁にだけ溝部１４０を形成する。続いて、溝部１４０を含む表面に、半導体層３２を形成したのち、リッジ領域１１０に対応して絶縁層１５０を形成し、この絶縁層１５０をマスクとして半導体層３２を選択的にエッチングする。このようにして、素子領域１３０の外縁のうち溝部１３０の形成されている領域の近傍においてリッジ部２５Ｄの両側面に接するように、高台部２７Ｄを形成すればよい。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
［半導体レーザ２の構造］
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ２の概略構成を斜視的に表したものである。図１３（Ａ）は図１２の半導体レーザ２のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図１３（Ｂ）は図１２の半導体レーザ２のＢ−Ｂ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図１３（Ｃ）は図１２の半導体レーザ２のＣ−Ｃ矢視方向の断面構成を、図１３（Ｄ）は図１２の半導体レーザ２のＤ−Ｄ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。なお、図１２，図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。
【００５１】
本実施の形態の半導体レーザ２は、上記実施の形態の溝部２６とは異なる深さの溝部３６を備えている点で、上記実施の形態の半導体レーザ１の構成と相違する。また、この半導体レーザ２の製造方法についても、上記実施の形態の製造方法とは異なっている。そこで、以下では、上記実施の形態との相違点について主に説明し、上記実施の形態との共通点についての説明を適宜省略するものとする。
【００５２】
溝部３６は、リッジ部２５の両脇のうち少なくとも一方に設けられている。さらに、溝部３６は、少なくとも一の端面（前端面Ｓ１または後端面Ｓ２）の近傍に設けられている。なお、溝部３６は、少なくとも一の端面に接して設けられていてもよい。溝部３６は、例えば、図１２に示したように、リッジ部２５の両脇に設けられている。また、溝部２６は、例えば、図１２に示したように、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられており、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に接して設けられている。つまり、溝部３６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２から遠く離れた部位に設けられていない。
【００５３】
溝部３６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、例えば、リッジ部２５の延在方向と平行な方向に延在している。なお、溝部３６が、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、共振器端面に近づくにつれてリッジ部２５との間隙（距離）が小さくなる方向に延在していてもよい。溝部３６は、図１２、図１３（Ｃ）に示したように、半導体層２０の上面側から活性層２２の手前まで達する深さとなっており、活性層２２を貫通していない。
【００５４】
本実施の形態では、高台部２７は、溝部３６に沿った領域、すなわち溝部３６の両脇に設けられている。高台部２７は、溝部３６に近接する（もしくは接する）共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）およびその近傍において、リッジ部２５の両端部の両側面に接して設けられている。なお、本実施の形態では、共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）から遠く離れた部位に溝部３６が存在していないことから、高台部２７についても、共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）から遠く離れた部位には存在していない。つまり、高台部２７についても、溝部３６と同様、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられている。
【００５５】
なお、高台部２７の厚さＨ１については、上記実施の形態と同様、共振器端面（前端面Ｓ１，後端面Ｓ２）側で厚くなっており、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。また、高台部２７は、共振器端面側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、緩やかに傾斜する傾斜面２７Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。従って、リッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分（高台部２７）とを含む光導波路において、両端面近傍の横方向屈折率分布が、共振器方向の中央部分の横方向屈折率分布よりもなだらかとなっている。
【００５６】
また、高台部２７の両端部は、上記実施の形態と同様、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の両端部の両脇だけでなく、リッジ部２５の両端部の直下にも設けられている。そのため、リッジ部２５は、図１２、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、半導体層２０の積層面内方向から見ると、リッジ部２５の端部近傍において積層方向にうねりを有している。リッジ部２５の「うねり」の部分は、リッジ部２５の延在方向に緩やかに傾斜する傾斜面２５Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。なお、リッジ部２５そのものの厚さはリッジ部２５の部位に寄らず、ほぼ一定である。
【００５７】
［半導体レーザ２の製造方法］
このような構成を有する半導体レーザ２は、例えば次のようにして製造することができる。
【００５８】
図１４（Ａ），図１５（Ａ），図１６（Ａ），図１７（Ａ）は、製造過程におけるウェハ１００の上面構成を表したものである。図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、表したものである。また、図１４（Ａ），図１５（Ａ），図１６（Ａ），図１７（Ａ）中で黒く塗りつぶした帯状の領域は、後にリッジ部２５の形成箇所となる帯状のリッジ領域１１０に対応した領域である。図１４（Ａ）〜図１７（Ｃ）中に示した破線は、後にウェハ１００（基板１０Ｄ）の切断箇所となる、格子状のレイアウトを有する切断領域１２０に対応した領域である。
【００５９】
まず、上記実施の形態と同様にして、基板１０Ｄ上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、例えば、半導体層３１（第１半導体層）を形成する（図３（Ａ），（Ｂ）引用）。次に、半導体層３１の上面のうち切断領域１２０で囲まれた一の素子領域１３０内において、リッジ領域１１０の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域１１０から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域１３０の外縁に絶縁層２１０（第１絶縁層）を形成する。例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、一方の辺領域１２０Ａおよびその近傍と、他方の辺領域１２０Ａおよびその近傍とに絶縁層２１０を形成する。つまり、素子領域１３０の外縁にだけ絶縁層２１０を形成する。
【００６０】
図１４（Ａ），（Ｂ）には、絶縁層２１０が一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されている場合、すなわち、絶縁層２１０が辺領域１２０Ａをまたいで形成されている場合が例示されている。なお、絶縁層２１０が複数の素子領域１３０に形成されている場合に、絶縁層２１０が辺領域１２０Ａをまたいでいなくてもよい。すなわち、絶縁層２１０が、辺領域１２０Ａに接しないで、素子領域１３０内にだけ形成されていてもよい。
【００６１】
さらに、上記の工程において、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、辺領域１２０Ａの近傍において、リッジ領域１１０との間隙（距離）が一定となる方向（つまりリッジ領域１１０の延在方向と平行な方向）に延在するように絶縁層２１０を形成する。なお、切断領域１２０に近づくにつれてリッジ領域１１０との間隙（距離）が小さくなる方向に延在するように、絶縁層２１０を形成してもよい。
【００６２】
次に、半導体層３１の上面のうち絶縁層２１０以外の領域に、少なくとも上部クラッド層２３Ｂによって構成された半導体層３２（第２半導体層）を形成する。例えば、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、半導体層３１の上面のうち絶縁層２１０以外の領域に、上部クラッド層２３Ｂおよびコンタクト層２４Ｄを順次成長させて、半導体層３２を形成する。このとき、半導体層３２において、絶縁層２１０の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、絶縁層２１０の直上に溝部２２０が形成される。さらに、絶縁層２１０（溝部２２０）から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下る傾斜面３３が形成される。つまり、半導体層３２の形成に際して、リッジ領域１１０の両脇には、不連続な構造が形成されていない。このように溝部２２０の周囲だけが自然と厚く形成されるのは、絶縁層２１０の表面には結晶がほとんど成長せず、絶縁層２１０の近傍へＩＩＩ族元素の流入が生じるためである。
【００６３】
次に、半導体層３２の上面のうちリッジ領域１１０に対応する領域に帯状の絶縁層１５０を形成する（図１６（Ａ）〜（Ｃ））。絶縁層１５０は、図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されていてもよい。続いて、絶縁層１５０をマスクとして半導体層３２を選択的にエッチングする（図１７（Ａ）〜（Ｃ））。これにより、半導体層３２のうち絶縁層１５０直下の部分に、リッジ部２５Ｄが形成されると共に、先の工程で自然と厚く形成された絶縁層２１０の周囲においては、自然と厚く形成された分だけエッチ残し量が厚くなる。その結果、辺領域１２０Ａの近傍においてリッジ部２５Ｄの両側面に接し、かつ、それ以外の領域においてリッジ部２５Ｄから離れるように、高台部２７Ｄが形成される。
【００６４】
ここで、高台部２７Ｄは、絶縁層２１０（溝部２２０）に沿った領域のうち少なくとも素子領域１３０の外縁において、リッジ部２５Ｄの両側面に接して形成されており、さらに、リッジ部２５Ｄの両脇だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下にも形成されている。本実施の形態においても、例えば、図８に示したように、高台部２７Ｄが、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち辺領域１２０Ａの直下の部分にも形成される。
【００６５】
高台部２７Ｄのうちリッジ部２５Ｄの両側面に接している部分では、活性層２２Ｄからリッジ部２５Ｄの両側面に接する表面までの厚さＨ１が切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りで厚く、素子領域１３０の中央寄りで薄くなっている。さらに、高台部２７Ｄでは、切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りの厚い部分２７−１（図８参照）から素子領域１３０の中央寄りの薄い部分２７−２（図８参照）にかけて厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７Ｄには、リッジ部２５Ｄの両側面に接する表面において連続した緩やかな傾斜面２７Ａが形成されている。
【００６６】
次に、絶縁層１５０を除去したのち、リッジ部２５の上面に上部電極２８を形成する。さらに、必要に応じてラッピングなどにより基板１０の厚さを適宜調節したのち、基板１０の裏面に下部電極２９を形成する。続いて、辺領域１２０Ａに対応する線上で、基板１０をへき開して、ウェハ１００をバー状にする。これにより、へき開した面のうち一方の面が前端面Ｓ１となり、へき開した面のうち他方の面が後端面Ｓ２となる。その後、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に多層反射膜を形成する。最後に、バー状のウェハ１００をダイシングする。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ２が製造される。
【００６７】
［半導体レーザ２の作用・効果］
次に、本実施の形態の半導体レーザ２の作用および効果について説明する。
【００６８】
上記の実施の形態と同様、上部電極２８および下部電極２９に所定の電流が供給されると、リッジ部２５により電流狭窄された電流が活性層２２の電流注入領域（発光領域２２Ａ）に注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に形成された多層反射膜により反射され、所定の波長でレーザ発振を生じ、前端面Ｓ１側からビームとして外部に射出される。
【００６９】
ところで、本実施の形態においても、上記の実施の形態と同様、高台部２７はリッジ部２５の両端部の両側面に接している。そして、その部分において、活性層２２からリッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が共振器端面側（厚い部分２７−１）で厚く、リッジ部２５の中央側（薄い部分２７−２）で薄くなっている。これにより、リッジ部２５の両端部において、共振器端面側の屈折率の差Δｎの方が、リッジ部２５の中央側の屈折率の差Δｎよりも小さくなっており、共振器端面側の横方向屈折率分布の方が、リッジ部２５の中央側の横方向屈折率分布よりも緩やかとなっている。これにより、端面付近において、光スポットサイズが拡大し、光密度が減少するので、ＣＯＤレベルを上昇させることができる。リッジ部２５の中央部分においては、リッジ脇へのリーク電流を小さくすることができるので、閾値電流を低く抑えることができる。さらに、端面付近においてリッジ残し量が厚くなっていることから、製造過程において、ドライエッチングによる活性層２２へのダメージが低減し、信頼性が向上する。
【００７０】
また、本実施の形態においても、高台部２７において、共振器端面寄りの厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央寄りの薄い部分２７−２にかけて緩やかな傾斜面２７Ａが形成されており、厚さＨ１が連続的に変化している。これにより、横方向屈折率分布が、厚い部分２７−１から薄い部分２７−２にかけて、傾斜面２７Ａの緩やかさに応じた緩やかさで連続して変化している。従って、リッジ脇の表面に段差が生じている従来の場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなり、光モード形状の、共振器方向の変化についても緩やかとなる。その結果、光モード形状の、共振器方向の変化に起因する光の散乱ロスを低減することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、製造過程において、半導体層３１の上面に半導体層３２を形成するに際して、半導体層３１の上面に絶縁層２１０が設けられていない場合と同様の条件で半導体層３２を形成することが可能である。従って、半導体層３１の上面に設けられた絶縁層２１０に起因して、結晶欠陥が増えることがないので、ＣＯＤレベルが低下する虞がない。
【００７２】
＜第２の実施の形態の変形例＞
上記第２の実施の形態では、溝部２６および高台部２７が共に、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられている場合が例示されていたが、例えば、図１８に示したように、溝部２６だけが、一方の端面（前端面Ｓ１）近傍にだけ設けられていてもよい。このような構成は、例えば、製造過程において、以下のようにすることにより形成可能である。例えば、図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、まず、絶縁層２１０を辺領域１２０Ａの一方の側にだけ形成する。次に、図示しないが、半導体層３１上に半導体層３２を形成したのち、選択エッチによりリッジ部２５および高台部２７を形成する。ところで、絶縁層２１０を辺領域１２０Ａの一方の側にだけ形成するのは、例えば、基板１０Ｄが傾斜基板（オフ基板）となっている場合に、半導体層３１上に半導体層３２を形成するに際して、絶縁層２１０の周囲の厚さが不均一となることがあり、その不均一性を考慮して、絶縁層２１０の位置を調整したためである。従って、絶縁層２１０の中央を常に、辺領域１２０Ａ上に配置するとは限らず、必要に応じて、図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、辺領域１２０Ａの一方の側にずらして配置することもある。
【００７３】
また、上記実施の形態では、溝部２６および高台部２７が共に、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられている場合が例示されていたが、例えば、双方が一方の端面（前端面Ｓ１）近傍にだけ設けられていてもよい。また、例えば、図２０に示したように、双方が前端面Ｓ１から後端面Ｓ２にかけて設けられていてもよい。ただし、このようにした場合には、溝部２６および高台部２７は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の端部（延在方向の端部）に近づくにつれてリッジ部２５との間隙が小さくなる方向に延在していることが好ましい。さらに、溝部２６および高台部２７は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２から離れた部分において、リッジ部２５から離れた部位に設けられていることが好ましい。つまり、本変形例では、溝部２６および高台部２７は、半導体層２０の上面の面内において、リッジ部２５とは反対側に突出した弓形状となっていることが好ましい。
【００７４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。
【００７５】
例えば、上記実施の形態では、半導体レーザ１，２がリッジ部２５を１つだけ備えている場合について説明していたが、複数備えていてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態等では、窒化ガリウム系の半導体レーザを例にして本発明を説明したが、他の化合物半導体レーザ、例えば、例えば、ＧａＩｎＡｓＰ系などの赤色半導体レーザ、ＺｎＣｄＭｇＳＳｅＴｅなどのＩＩ−ＶＩ族の半導体レーザにも適用可能である。また、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＰ系、ＧａＩｎＡｓＮＰ系などの、発振波長が可視域とは限らないような半導体レーザにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１，２…半導体レーザ、１０，１０Ｄ…基板、２０，３１，３２…半導体層、２１，２１Ｄ…下部クラッド層、２２，２２Ｄ…活性層、２２Ａ…発光領域、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｄ…上部クラッド層、２４，２４Ｄ…コンタクト層、２５，２５Ｄ…リッジ部、２５Ａ，２７Ａ，３３…傾斜面、２６，３６，１４０，２２０…溝部、２７，２７Ｄ…高台部、２７−１…高い部分、２７−２…低い部分、２８…上部電極、２９…下部電極、１００…ウェハ、１１０…リッジ領域、１２０…切断領域、１２０Ａ…辺領域、１３０…素子領域、１５０，２１０…絶縁層、Ｓ１…前端面、Ｓ２…後端面、Ｗ１…間隙（距離）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に高出力の用途に好適な半導体レーザの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高出力半導体レーザでは、端面での再結合や光吸収の増大に伴う温度上昇によって突然破壊（Catastrophic Optical Damage：ＣＯＤ）が生じ易いことが知られている。このＣＯＤが高出力動作や高信頼性の妨げになっており、ＣＯＤの発生を防ぐために、従来から、様々な改良がなされてきた。
【０００３】
例えば、そのうちの一つの手法として、端面付近の光密度を低減するという方法がある。例えば、特許文献１では、リッジ導波路型の半導体レーザにおいて、活性層からリッジ脇の表面までの厚さが、端面およびその近傍で厚く、リッジストライプの中央部分で薄くなっている。これにより、端面付近において、光スポットサイズが拡大し、光密度が減少するので、ＣＯＤレベルを上昇させることができる。また、リッジストライプの中央部分においては、リッジ脇へのリーク電流を小さくすることができるので、閾値電流を低く抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、上述したように、活性層からリッジ脇の表面までの厚さが、端面およびその近傍で厚く、リッジストライプの中央部分で薄くなっている。つまり、リッジストライプの延在方向において、リッジ脇の表面に段差が生じている。そのため、段差の前後で、横方向の屈折率差が異なっており、光モード形状に差異が生じるので、光モード形状が急激に変化する部分（つまり、段差の生じている部分）で光の散乱ロスが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光モード形状の急激な変化による光の散乱ロスを低減することの可能な半導体レーザの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の半導体レーザの製造方法は、以下の４つの工程を含むものである。
（Ａ１）基板上に、下部クラッド層および活性層を基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程
（Ａ２）第１半導体層の上面のうち、後に基板の切断箇所となる、格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域の外縁に溝部を設ける第２工程
（Ａ３）溝部を含む、第１半導体層の上面に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程
（Ａ４）第２半導体層の上面のうちリッジ領域に対応する領域に絶縁層を形成し、絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程
【０００８】
本発明の第１の半導体レーザの製造方法では、溝部を含む、第１半導体層の上面に第２半導体層が形成される。このとき、第２半導体層において、溝部の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、溝部から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下るスロープが形成される。つまり、第２半導体層の形成に際して、リッジ領域の両脇には、不連続な構造が形成されていない。従って、その後、絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングすることにより、リッジ部が形成されると共に、リッジ部の両側面に接する表面において連続した緩やかなスロープを有する高台部が形成される。これにより、リッジ脇の表面に段差が生じている場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなる。
【０００９】
本発明の第２の半導体レーザの製造方法は、以下の４つの工程を含むものである。
（Ｂ１）基板上に、下部クラッド層および活性層を基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程
（Ｂ２）第１半導体層の上面のうち、後に基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域の外縁に第１絶縁層を設ける第２工程
（Ｂ３）第１半導体層の上面のうち第１絶縁層以外の領域に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程
（Ｂ４）第２半導体層の上面のうちリッジ領域に対応する領域に第２絶縁層を形成し、第２絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程
【００１０】
本発明の第２の半導体レーザの製造方法では、第１半導体層の上面のうち第１絶縁層以外の領域に第２半導体層が形成される。このとき、第２半導体層において、第１絶縁層の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、第１絶縁層から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下るスロープが形成される。つまり、第２半導体層の形成に際して、リッジ領域の両脇には、不連続な構造が形成されていない。従って、その後、第２絶縁層をマスクとして第２半導体層を選択的にエッチングすることにより、リッジ部が形成されると共に、リッジ部の両側面に接する表面において連続した緩やかなスロープを有する高台部が形成される。これにより、リッジ脇の表面に段差が生じている場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１および第２の半導体レーザの製造方法によれば、リッジ脇の表面に段差が生じている場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなる。これにより、光モード形状の急激な変化による光の散乱ロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図２】図１の半導体レーザの断面図である。
【図３】図１の半導体レーザの製造方法について説明するための上面図および断面図 である。
【図４】図３に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図５】図４に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図６】図５に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図７】図６に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図８】図６に続く工程について説明するための断面図である。
【図９】図１の半導体レーザの一変形例の斜視図である。
【図１０】図１の半導体レーザの他の変形例の斜視図である。
【図１１】図１の半導体レーザのその他の変形例の斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図１３】図１２の半導体レーザの断面図である。
【図１４】図１２の半導体レーザの製造方法について説明するための上面図および断 面図である。
【図１５】図１４に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図１６】図１５に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図１７】図１６に続く工程について説明するための上面図および断面図である。
【図１８】図１２の半導体レーザの一変形例の斜視図である。
【図１９】図１８の半導体レーザの製造方法について説明するための上面図および断 面図である。
【図２０】図１２の半導体レーザの他の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（溝部を利用して高台部を形成したケース）
２．第１の実施の形態の変形例（溝部・高台部の位置のバリエーション）
３．第２の実施の形態（絶縁層を利用して高台部を形成したケース）
４．第２の実施の形態の変形例（溝部・高台部の位置のバリエーション）
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
［半導体レーザ１の構造］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ１の概略構成を斜視的に表したものである。図２（Ａ）は図１の半導体レーザ１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図２（Ｂ）は図１の半導体レーザ１のＢ−Ｂ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図２（Ｃ）は図１の半導体レーザ１のＣ−Ｃ矢視方向の断面構成を、図２（Ｄ）は図１の半導体レーザ１のＤ−Ｄ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。なお、図１，図２（Ａ）〜（Ｄ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。
【００１５】
本実施の形態の半導体レーザ１は、後述の半導体層２０を共振器方向（リッジ部２５の延在方向）から一対の共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）によって挟み込んだ構造となっている。従って、この半導体レーザ１は、いわゆる端面発光型の半導体レーザの一種である。この半導体レーザ１は、基板１０上に、例えば、下部クラッド層２１、活性層２２、上部クラッド層２３およびコンタクト層２４を基板１０側からこの順に含む半導体層２０を備えたものである。なお、半導体層２０には、上記した層以外の層（例えば、バッファ層、ガイド層、電子障壁層など）がさらに設けられていてもよい。
【００１６】
基板１０は、例えばＧａＮなどのＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体からなる。ここで、「ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体」とは、短周期型周期率表における３Ｂ族元素群のうちの少なくとも１種と、短周期型周期率表における５Ｂ族元素のうちの少なくともＮとを含むものを指している。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体としては、例えば、ＧａとＮとを含んだ窒化ガリウム系化合物が挙げられる。窒化ガリウム系化合物には、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮなどが含まれる。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体には、必要に応じてＳｉ、Ｇｅ、Ｏ、ＳｅなどのＩＶ族またはＶＩ族元素のｎ型不純物、または、Ｍｇ、Ｚｎ、ＣなどのＩＩ族またはＩＶ族元素のｐ型不純物がドープされている。
【００１７】
半導体層２０は、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体を主に含んで構成されている。下部クラッド層２１は、例えばＡｌＧａＮにより構成されている。活性層２２は、例えば、組成比の互いに異なるＧａＩｎＮによりそれぞれ形成された井戸層およびバリア層を交互に積層してなる多重量子井戸構造となっている。上部クラッド層２３は、例えばＡｌＧａＮにより構成されている。コンタクト層２４は、例えばＧａＮにより構成されている。
【００１８】
半導体層２０の上部、具体的には、上部クラッド層２３の上部およびコンタクト層２４には、帯状のリッジ部２５が形成されている。リッジ部２５は、例えば、半導体層２０の積層方向から見たときに直線状となっている。このリッジ部２５は、半導体層２０のうち、リッジ部２５の両脇の部分と共に、光導波路を構成しており、横方向（共振器方向と直交する方向）の屈折率差を利用して横方向の光閉じ込めを行うと共に、半導体層２０へ注入される電流を狭窄するものである。活性層２２のうち上述の光導波路の直下の部分が、電流注入領域に対応しており、この電流注入領域が発光領域２２Ａとなる。
【００１９】
半導体層２０には、リッジ部２５をリッジ部２５の延在方向から挟み込む一対の前端面Ｓ１および後端面Ｓ２が形成されている。これら前端面Ｓ１および後端面Ｓ２は、切断によって形成されたものであり、例えばへき開によって形成されたへき開面である。前端面Ｓ１および後端面Ｓ２によって積層面内方向に共振器が構成されている。前端面Ｓ１はレーザ光を射出する面であり、前端面Ｓ１の表面には多層反射膜（図示せず）が形成されている。一方、後端面Ｓ２はレーザ光を反射する面であり、後端面Ｓ２の表面にも多層反射膜（図示せず）が形成されている。後端面Ｓ２側の多層反射膜は、当該多層反射膜と後端面Ｓ２とにより構成される射出側端面の反射率が例えば１０％程度となるように調整された低反射率膜である。一方、前端面Ｓ１側の多層反射膜は、当該多層反射膜と後端面Ｓ２とにより構成される反射側端面の反射率が例えば９５％程度となるように調整された高反射率膜である。
【００２０】
なお、本実施の形態のリッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分（後述の高台部２７）が本発明の「光導波路」の一具体例に相当する。また、本実施の形態の一対の前端面Ｓ１および後端面Ｓ２が本発明の「一対の共振器端面」の一具体例に相当している。
【００２１】
リッジ部２５の上面（コンタクト層２４の表面）には上部電極２８が設けられている。この上部電極２８は、例えばＴｉ、Ｐｔ、Ａｕをこの順に積層して構成されており、コンタクト層２４と電気的に接続されている。一方、基板１０の裏面には下部電極２９が設けられている。この下部電極２９は、例えばＡｕとＧｅとの合金，ＮｉおよびＡｕを基板１０側から順に積層して構成されており、基板１０と電気的に接続されている。
【００２２】
また、本実施の形態では、例えば、半導体層２０のうち、リッジ部２５の両脇（リッジ部２５の裾野）の部分に、両端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）付近の光密度を低減する構造が設けられている。具体的には、例えば、図１に示したように、半導体層２０の上面に、溝部２６と高台部２７が設けられている。
【００２３】
溝部２６は、リッジ部２５の両脇のうち少なくとも一方に設けられている。さらに、溝部２６は、少なくとも一の端面（前端面Ｓ１または後端面Ｓ２）の近傍に設けられている。なお、溝部２６は、少なくとも一の端面に接して設けられていてもよい。溝部２６は、例えば、図１に示したように、リッジ部２５の両脇のうち片側にだけ設けられている。また、溝部２６は、例えば、図１に示したように、前端面Ｓ１近傍から後端面Ｓ２近傍にかけて設けられており（延在しており）、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に接して設けられている。
【００２４】
溝部２６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の延在方向と交差する方向に延在しており、具体的には、リッジ部２５の端部（延在方向の端部）に近づくにつれてリッジ部２５との間隙が小さくなる方向に延在している。言い換えると、溝部２６が、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、端面から遠ざかるにつれてリッジ部２５から遠ざかっている。さらに、溝部２６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２から離れた部分において、リッジ部２５から離れた部位に設けられている。つまり、本実施の形態では、溝部２６は、半導体層２０の上面の面内において、リッジ部２５とは反対側に突出した弓形状となっている。溝部２６は、図１、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）に示したように、半導体層２０の上面側から下部クラッド層２１に達する深さとなっており、活性層２２を貫通している。
【００２５】
高台部２７は、溝部２６に沿った領域、すなわち溝部２６の両脇に設けられている。高台部２７の両端部は、溝部２６に近接する（もしくは接する）共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）およびその近傍において、リッジ部２５の両端部の両側面に接して設けられている。一方、高台部２７のうち両端部以外の部分は、リッジ部２５から離れて設けられており、リッジ部２５に接していない。つまり、本実施の形態では、高台部２７は、溝部２６と同様、半導体層２０の上面の面内において、リッジ部２５とは反対側に突出した弓形状となっている。
【００２６】
高台部２７のうち前端面Ｓ１およびその近傍において、活性層２２から、リッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が、前端面Ｓ１側で厚くなっており、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。同様に、高台部２７のうち後端面Ｓ２およびその近傍において、活性層２２から、リッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が、後端面Ｓ２側で厚く、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。つまり、高台部２７では、溝部２６に近接する（もしくは接する）共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）およびその近傍において、厚さＨ１が、共振器端面側で厚くなっており、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。
【００２７】
さらに、高台部２７のうち前端面Ｓ１の近傍において、前端面Ｓ１側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７は、前端面Ｓ１側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、緩やかに傾斜する傾斜面２７Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。同様に、高台部２７のうち後端面Ｓ２の近傍において、後端面Ｓ２側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７は、後端面Ｓ２側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、緩やかに傾斜する傾斜面２７Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。これにより、リッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分（高台部２７）とを含む光導波路において、両端面近傍の横方向屈折率分布が、共振器方向の中央部分の横方向屈折率分布よりもなだらかとなっている。以下、リッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分とを含む光導波路のことを単に光導波路と称するものとする。
【００２８】
なお、高台部２７の両端部は、図１に示したように、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の両端部の両脇だけでなく、リッジ部２５の両端部の直下にも設けられている。そのため、リッジ部２５は、図１、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、半導体層２０の積層面内方向から見ると、リッジ部２５の端部近傍において積層方向にうねりを有している。リッジ部２５の「うねり」の部分は、リッジ部２５の延在方向に緩やかに傾斜する傾斜面２５Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。なお、リッジ部２５そのものの厚さはリッジ部２５の部位に寄らず、ほぼ一定である。
【００２９】
［半導体レーザ１の製造方法］
このような構成を有する半導体レーザ１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００３０】
図３（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ），図６（Ａ），図７（Ａ）は、製造過程におけるウェハ１００の上面構成を表したものである。図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。また、図３（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ）中で黒く塗りつぶした帯状の領域は、後にリッジ部２５の形成箇所となる帯状のリッジ領域１１０に対応した領域である。図３（Ａ）〜図７（Ｃ）中に示した破線は、後にウェハ１００（基板１０Ｄ）の切断箇所となる、格子状のレイアウトを有する切断領域１２０に対応した領域である。
【００３１】
まず、基板１０Ｄの表面を例えばサーマルクリーニングにより清浄する。なお、基板１０Ｄの末尾に付されたＤは、チップ状の半導体レーザ１の製造過程において最終的に基板１０となる前の状態であることを意味しており、さらに基板１０Ｄが基板１０と同一の材料によって構成されていることを意味している。以下、末尾にＤが付されているものにおいても、Ｄは上記と同様のことを意味するものとする。
【００３２】
次に、清浄された基板１０Ｄ上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、例えば、下部クラッド層２１Ｄ、活性層２２Ｄ、上部クラッド層２３Ａを順次成長させて、半導体層３１（第１半導体層）を形成する（図３（Ａ），（Ｂ））。なお、上部クラッド層２３Ａは、例えば、上部クラッド層２３と同一材料で構成された薄い半導体層であり、最終的には後述の上部クラッド層２３Ｂと共に上部クラッド層２３となる半導体層である。また、半導体層３１を形成するに際して、活性層２２Ｄと上部クラッド層２３Ａとの間に、例えば、電子のオーバーフローを抑制する電子障壁層（図示せず）を形成してもよい。また、必要に応じて、他の層を追加したり、上部クラッド層２３Ａを省略したりしてもよい。
【００３３】
次に、半導体層３１の上面のうち切断領域１２０で囲まれた一の素子領域１３０内において、リッジ領域１１０の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域１１０から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域１３０の外縁に溝部１４０を形成する。例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、切断領域１２０のうち素子領域１３０を間にして互いに対向する一対の領域を一対の辺領域１２０Ａとしたときに、一方の辺領域１２０Ａの近傍から他方の辺領域１２０Ａの近傍にかけて延在するように、溝部１４０を形成する。
【００３４】
図４（Ａ），（Ｂ）には、溝部１４０が一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されている場合、すなわち、溝部１４０が辺領域１２０Ａをまたいで形成されている場合が例示されている。なお、溝部１４０が複数の素子領域１３０に形成されている場合に、溝部１４０が辺領域１２０Ａをまたいでいなくてもよい。すなわち、溝部１４０が、辺領域１２０Ａに接しないで、素子領域１３０内にだけ形成されていてもよい。
【００３５】
さらに、上記の工程において、例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、辺領域１２０Ａの近傍において、切断領域１２０に近づくにつれてリッジ領域１１０との間隙（距離）が小さくなる方向に延在するように、溝部１４０を形成する。なお、溝部１４０は、最終的には溝部２６となるものである。ここで、溝部１４０は、後に半導体層３２を積層する際に、溝部１４０が埋まってしまわない程度の深さとなっており、その深さは、例えば、１〜３μｍ程度となっている。
【００３６】
次に、溝部１４０を含む、半導体層３１の上面に、少なくとも上部クラッド層２３Ｂによって構成された半導体層３２（第２半導体層）を形成する。例えば、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、溝部１４０を含む、半導体層３１の上面に、上部クラッド層２３Ｂおよびコンタクト層２４Ｄを順次成長させて、半導体層３２を形成する。なお、上部クラッド層２３Ｂは、例えば、上部クラッド層２３と同一材料で構成された半導体層であり、上述の上部クラッド層２３Ａと共に最終的に上部クラッド層２３となる半導体層である。このとき、半導体層３２において、溝部１４０の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、溝部１４０から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下る傾斜面３３が形成される。つまり、半導体層３２の形成に際して、リッジ領域１１０の両脇には、不連続な構造が形成されていない。このように溝部１４０の周囲だけが自然と厚く形成されるのは、溝部１４０内の斜面での結晶成長レートが他の部分と比べて遅く、溝部１４０の近傍へＩＩＩ族元素の流入が生じるためである。
【００３７】
次に、半導体層３２の上面のうちリッジ領域１１０に対応する領域に帯状の絶縁層１５０を形成する（図６（Ａ）〜（Ｃ））。絶縁層１５０は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されていてもよい。続いて、絶縁層１５０をマスクとして半導体層３２を選択的にエッチングする（図７（Ａ）〜（Ｃ））。これにより、半導体層３２のうち絶縁層１５０直下の部分に、リッジ部２５Ｄが形成される。さらに、先の工程で自然と厚く形成された溝部１４０の周囲においては、自然と厚く形成された分だけエッチ残し量が厚くなる。その結果、辺領域１２０Ａの近傍においてリッジ部２５Ｄの両側面に接し、かつ、それ以外の領域においてリッジ部２５Ｄから離れるように、高台部２７Ｄが形成される。
【００３８】
ここで、高台部２７Ｄは、溝部１４０に沿った領域のうち少なくとも素子領域１３０の外縁において、リッジ部２５Ｄの両側面に接して形成されており、さらに、リッジ部２５Ｄの両脇だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下にも形成されている。図８には、高台部２７Ｄが、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち辺領域１２０Ａの直下の部分にも形成されている場合が例示されている。なお、図８は、図７（Ａ）のＣ−Ｃ矢視方向の断面構成を表したものであり、リッジ部２５Ｄの両側面に接する表面をリッジ部２５Ｄの延在方向で切断したときの断面構成を表したものである。
【００３９】
高台部２７Ｄのうちリッジ部２５Ｄの両側面に接している部分では、活性層２２Ｄからリッジ部２５Ｄの両側面に接する表面までの厚さＨ１が切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りで厚く、素子領域１３０の中央寄りで薄くなっている。さらに、高台部２７Ｄでは、切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りの厚い部分２７−１（図８参照）から素子領域１３０の中央寄りの薄い部分２７−２（図８参照）にかけて厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７Ｄには、リッジ部２５Ｄの両側面に接する表面において連続した緩やかな傾斜面２７Ａが形成されている。
【００４０】
次に、図示しないが、絶縁層１５０を除去したのち、リッジ部２５の上面に上部電極２８を形成する。さらに、必要に応じてラッピングなどにより基板１０の厚さを適宜調節したのち、基板１０の裏面に下部電極２９を形成する。続いて、辺領域１２０Ａに対応する線上で、基板１０をへき開して、ウェハ１００をバー状にする。これにより、へき開した面のうち一方の面が前端面Ｓ１となり、へき開した面のうち他方の面が後端面Ｓ２となる。その後、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に多層反射膜を形成する。最後に、バー状のウェハ１００をダイシングする。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ１が製造される。
【００４１】
［半導体レーザ１の作用・効果］
次に、本実施の形態の半導体レーザ１の作用および効果について説明する。
【００４２】
本実施の形態の半導体レーザ１では、上部電極２８および下部電極２９に所定の電流が供給されると、リッジ部２５により電流狭窄された電流が活性層２２の電流注入領域（発光領域２２Ａ）に注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に形成された多層反射膜により反射され、所定の波長でレーザ発振を生じ、前端面Ｓ１側からビームとして外部に射出される。
【００４３】
ところで、本実施の形態では、光導波路の横方向の光閉じ込めは、リッジ部２５の等価屈折率ｎ１と、リッジ部２５脇の等価屈折率ｎ２の差Δｎ（＝ｎ１−ｎ２）によって決まる。リッジ部２５内の屈折率ｎ１は、エピ層構造により決まるので、端面付近と共振器方向の中央部分とで同一である。一方、リッジ部２５脇については、高台部２７の存在により、等価屈折率ｎ２の値が共振器方向において異なる。具体的には、高台部２７はリッジ部２５の両端部の両側面に接している。そして、その部分において、活性層２２からリッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が共振器端面側（厚い部分２７−１）で厚く、リッジ部２５の中央側（薄い部分２７−２）で薄くなっている。
【００４４】
これにより、リッジ部２５の両端部において、共振器端面側の屈折率の差Δｎの方が、リッジ部２５の中央側の屈折率の差Δｎよりも小さくなっており、共振器端面側の横方向屈折率分布の方が、リッジ部２５の中央側の横方向屈折率分布よりも緩やかとなっている。その結果、端面付近において、光スポットサイズが拡大し、光密度が減少するので、ＣＯＤレベルを上昇させることができる。また、リッジ部２５の中央部分においては、リッジ脇へのリーク電流を小さくすることができるので、閾値電流を低く抑えることができる。さらに、端面付近においてリッジ残し量が厚くなっていることから、製造過程において、ドライエッチングによる活性層２２へのダメージが低減し、信頼性が向上する。
【００４５】
また、本実施の形態では、高台部２７において、共振器端面寄りの厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央寄りの薄い部分２７−２にかけて緩やかな傾斜面２７Ａが形成されており、厚さＨ１が連続的に変化している。これにより、横方向屈折率分布が、厚い部分２７−１から薄い部分２７−２にかけて、傾斜面２７Ａの緩やかさに応じた緩やかさで連続して変化している。従って、リッジ脇の表面に段差が生じている従来の場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなり、光モード形状の、共振器方向の変化についても緩やかとなる。その結果、光モード形状の、共振器方向の変化に起因する光の散乱ロスを低減することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、製造過程において、溝部１４０を含む、半導体層３１の上面に半導体層３２を形成するに際して、半導体層３１の上面に溝部１４０が設けられていない場合と同様の条件で半導体層３２を形成することが可能である。従って、半導体層３１の上面に設けられた溝部１４０に起因して、結晶欠陥が増えることがないので、ＣＯＤレベルが低下する虞がない。
【００４７】
なお、特開２００２−１５８４０２号公報では、結晶成長前の基板に絶縁膜パターンを形成し、端面相当部分の付近のみ活性層のバンドギャップを大きくすることにより、端面付近において、光吸収が減少し、ＣＯＤレベルを上昇させることができるとしている。しかし、そのようにした場合には、絶縁膜付近の成長条件（例えばＶ／ＩＩＩ比など）が通常条件から大きくずれる。従って、上記特許文献に記載の方法では、かえって結晶欠陥が増え、ＣＯＤレベルが低下してしまうという問題がある。
【００４８】
＜第１の実施の形態の変形例＞
上記実施の形態では、溝部２６および高台部２７が共に、前端面Ｓ１から後端面Ｓ２にかけて設けられている場合が例示されていたが、例えば、図９に示したように、前端面Ｓ１側にだけ設けられていてもよい。また、上記実施の形態では、溝部２６がリッジ部２５の両脇のうち片側にだけ設けられている場合が例示されていたが、例えば、図１０に示したように、リッジ部２５の両脇に設けられていてもよい。このようにした場合には、高台部２７が、リッジ部２５の両脇において、前端面Ｓ１から後端面Ｓ２にかけて設けられる。また、例えば、図１１に示したように、溝部２６および高台部２７がリッジ部２５の両脇に設けられると共に、前端面Ｓ１側にだけ設けられていてもよい。
【００４９】
図９、図１１に示したように、溝部２６および高台部２７を、前端面Ｓ１側にだけ設ける場合には、製造過程において、まず、素子領域１３０の外縁にだけ溝部１４０を形成する。続いて、溝部１４０を含む表面に、半導体層３２を形成したのち、リッジ領域１１０に対応して絶縁層１５０を形成し、この絶縁層１５０をマスクとして半導体層３２を選択的にエッチングする。このようにして、素子領域１３０の外縁のうち溝部１３０の形成されている領域の近傍においてリッジ部２５Ｄの両側面に接するように、高台部２７Ｄを形成すればよい。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
［半導体レーザ２の構造］
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ２の概略構成を斜視的に表したものである。図１３（Ａ）は図１２の半導体レーザ２のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図１３（Ｂ）は図１２の半導体レーザ２のＢ−Ｂ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図１３（Ｃ）は図１２の半導体レーザ２のＣ−Ｃ矢視方向の断面構成を、図１３（Ｄ）は図１２の半導体レーザ２のＤ−Ｄ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。なお、図１２，図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。
【００５１】
本実施の形態の半導体レーザ２は、上記実施の形態の溝部２６とは異なる深さの溝部３６を備えている点で、上記実施の形態の半導体レーザ１の構成と相違する。また、この半導体レーザ２の製造方法についても、上記実施の形態の製造方法とは異なっている。そこで、以下では、上記実施の形態との相違点について主に説明し、上記実施の形態との共通点についての説明を適宜省略するものとする。
【００５２】
溝部３６は、リッジ部２５の両脇のうち少なくとも一方に設けられている。さらに、溝部３６は、少なくとも一の端面（前端面Ｓ１または後端面Ｓ２）の近傍に設けられている。なお、溝部３６は、少なくとも一の端面に接して設けられていてもよい。溝部３６は、例えば、図１２に示したように、リッジ部２５の両脇に設けられている。また、溝部２６は、例えば、図１２に示したように、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられており、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に接して設けられている。つまり、溝部３６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２から遠く離れた部位に設けられていない。
【００５３】
溝部３６は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、例えば、リッジ部２５の延在方向と平行な方向に延在している。なお、溝部３６が、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、共振器端面に近づくにつれてリッジ部２５との間隙（距離）が小さくなる方向に延在していてもよい。溝部３６は、図１２、図１３（Ｃ）に示したように、半導体層２０の上面側から活性層２２の手前まで達する深さとなっており、活性層２２を貫通していない。
【００５４】
本実施の形態では、高台部２７は、溝部３６に沿った領域、すなわち溝部３６の両脇に設けられている。高台部２７は、溝部３６に近接する（もしくは接する）共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）およびその近傍において、リッジ部２５の両端部の両側面に接して設けられている。なお、本実施の形態では、共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）から遠く離れた部位に溝部３６が存在していないことから、高台部２７についても、共振器端面（前端面Ｓ１および後端面Ｓ２）から遠く離れた部位には存在していない。つまり、高台部２７についても、溝部３６と同様、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられている。
【００５５】
なお、高台部２７の厚さＨ１については、上記実施の形態と同様、共振器端面（前端面Ｓ１，後端面Ｓ２）側で厚くなっており、リッジ部２５の中央側で薄くなっている。また、高台部２７は、共振器端面側の厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央側の薄い部分２７−２にかけて、緩やかに傾斜する傾斜面２７Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。従って、リッジ部２５とリッジ部２５の両脇の部分（高台部２７）とを含む光導波路において、両端面近傍の横方向屈折率分布が、共振器方向の中央部分の横方向屈折率分布よりもなだらかとなっている。
【００５６】
また、高台部２７の両端部は、上記実施の形態と同様、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の両端部の両脇だけでなく、リッジ部２５の両端部の直下にも設けられている。そのため、リッジ部２５は、図１２、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、半導体層２０の積層面内方向から見ると、リッジ部２５の端部近傍において積層方向にうねりを有している。リッジ部２５の「うねり」の部分は、リッジ部２５の延在方向に緩やかに傾斜する傾斜面２５Ａとなっており、選択エッチなどによって生じるような段差を有していない。なお、リッジ部２５そのものの厚さはリッジ部２５の部位に寄らず、ほぼ一定である。
【００５７】
［半導体レーザ２の製造方法］
このような構成を有する半導体レーザ２は、例えば次のようにして製造することができる。
【００５８】
図１４（Ａ），図１５（Ａ），図１６（Ａ），図１７（Ａ）は、製造過程におけるウェハ１００の上面構成を表したものである。図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、表したものである。また、図１４（Ａ），図１５（Ａ），図１６（Ａ），図１７（Ａ）中で黒く塗りつぶした帯状の領域は、後にリッジ部２５の形成箇所となる帯状のリッジ領域１１０に対応した領域である。図１４（Ａ）〜図１７（Ｃ）中に示した破線は、後にウェハ１００（基板１０Ｄ）の切断箇所となる、格子状のレイアウトを有する切断領域１２０に対応した領域である。
【００５９】
まず、上記実施の形態と同様にして、基板１０Ｄ上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、例えば、半導体層３１（第１半導体層）を形成する（図３（Ａ），（Ｂ）引用）。次に、半導体層３１の上面のうち切断領域１２０で囲まれた一の素子領域１３０内において、リッジ領域１１０の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、リッジ領域１１０から離れた領域であり、かつ少なくとも素子領域１３０の外縁に絶縁層２１０（第１絶縁層）を形成する。例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、一方の辺領域１２０Ａおよびその近傍と、他方の辺領域１２０Ａおよびその近傍とに絶縁層２１０を形成する。つまり、素子領域１３０の外縁にだけ絶縁層２１０を形成する。
【００６０】
図１４（Ａ），（Ｂ）には、絶縁層２１０が一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されている場合、すなわち、絶縁層２１０が辺領域１２０Ａをまたいで形成されている場合が例示されている。なお、絶縁層２１０が複数の素子領域１３０に形成されている場合に、絶縁層２１０が辺領域１２０Ａをまたいでいなくてもよい。すなわち、絶縁層２１０が、辺領域１２０Ａに接しないで、素子領域１３０内にだけ形成されていてもよい。
【００６１】
さらに、上記の工程において、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、辺領域１２０Ａの近傍において、リッジ領域１１０との間隙（距離）が一定となる方向（つまりリッジ領域１１０の延在方向と平行な方向）に延在するように絶縁層２１０を形成する。なお、切断領域１２０に近づくにつれてリッジ領域１１０との間隙（距離）が小さくなる方向に延在するように、絶縁層２１０を形成してもよい。
【００６２】
次に、半導体層３１の上面のうち絶縁層２１０以外の領域に、少なくとも上部クラッド層２３Ｂによって構成された半導体層３２（第２半導体層）を形成する。例えば、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、半導体層３１の上面のうち絶縁層２１０以外の領域に、上部クラッド層２３Ｂおよびコンタクト層２４Ｄを順次成長させて、半導体層３２を形成する。このとき、半導体層３２において、絶縁層２１０の周囲だけが自然と厚く形成されると共に、絶縁層２１０の直上に溝部２２０が形成される。さらに、絶縁層２１０（溝部２２０）から離れるにつれて滑らか、かつ緩やかに下る傾斜面３３が形成される。つまり、半導体層３２の形成に際して、リッジ領域１１０の両脇には、不連続な構造が形成されていない。このように溝部２２０の周囲だけが自然と厚く形成されるのは、絶縁層２１０の表面には結晶がほとんど成長せず、絶縁層２１０の近傍へＩＩＩ族元素の流入が生じるためである。
【００６３】
次に、半導体層３２の上面のうちリッジ領域１１０に対応する領域に帯状の絶縁層１５０を形成する（図１６（Ａ）〜（Ｃ））。絶縁層１５０は、図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、一の素子領域１３０だけでなく、辺領域１２０Ａに接する他の素子領域１３０にも連続して形成されていてもよい。続いて、絶縁層１５０をマスクとして半導体層３２を選択的にエッチングする（図１７（Ａ）〜（Ｃ））。これにより、半導体層３２のうち絶縁層１５０直下の部分に、リッジ部２５Ｄが形成されると共に、先の工程で自然と厚く形成された絶縁層２１０の周囲においては、自然と厚く形成された分だけエッチ残し量が厚くなる。その結果、辺領域１２０Ａの近傍においてリッジ部２５Ｄの両側面に接し、かつ、それ以外の領域においてリッジ部２５Ｄから離れるように、高台部２７Ｄが形成される。
【００６４】
ここで、高台部２７Ｄは、絶縁層２１０（溝部２２０）に沿った領域のうち少なくとも素子領域１３０の外縁において、リッジ部２５Ｄの両側面に接して形成されており、さらに、リッジ部２５Ｄの両脇だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下にも形成されている。本実施の形態においても、例えば、図８に示したように、高台部２７Ｄが、リッジ部２５Ｄのうち素子領域１３０の外縁に対応する部分の直下だけでなく、リッジ部２５Ｄのうち辺領域１２０Ａの直下の部分にも形成される。
【００６５】
高台部２７Ｄのうちリッジ部２５Ｄの両側面に接している部分では、活性層２２Ｄからリッジ部２５Ｄの両側面に接する表面までの厚さＨ１が切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りで厚く、素子領域１３０の中央寄りで薄くなっている。さらに、高台部２７Ｄでは、切断領域１２０（辺領域１２０Ａ）寄りの厚い部分２７−１（図８参照）から素子領域１３０の中央寄りの薄い部分２７−２（図８参照）にかけて厚さＨ１が連続的に変化している。つまり、高台部２７Ｄには、リッジ部２５Ｄの両側面に接する表面において連続した緩やかな傾斜面２７Ａが形成されている。
【００６６】
次に、絶縁層１５０を除去したのち、リッジ部２５の上面に上部電極２８を形成する。さらに、必要に応じてラッピングなどにより基板１０の厚さを適宜調節したのち、基板１０の裏面に下部電極２９を形成する。続いて、辺領域１２０Ａに対応する線上で、基板１０をへき開して、ウェハ１００をバー状にする。これにより、へき開した面のうち一方の面が前端面Ｓ１となり、へき開した面のうち他方の面が後端面Ｓ２となる。その後、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に多層反射膜を形成する。最後に、バー状のウェハ１００をダイシングする。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ２が製造される。
【００６７】
［半導体レーザ２の作用・効果］
次に、本実施の形態の半導体レーザ２の作用および効果について説明する。
【００６８】
上記の実施の形態と同様、上部電極２８および下部電極２９に所定の電流が供給されると、リッジ部２５により電流狭窄された電流が活性層２２の電流注入領域（発光領域２２Ａ）に注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２に形成された多層反射膜により反射され、所定の波長でレーザ発振を生じ、前端面Ｓ１側からビームとして外部に射出される。
【００６９】
ところで、本実施の形態においても、上記の実施の形態と同様、高台部２７はリッジ部２５の両端部の両側面に接している。そして、その部分において、活性層２２からリッジ部２５の両側面に接する表面までの厚さＨ１が共振器端面側（厚い部分２７−１）で厚く、リッジ部２５の中央側（薄い部分２７−２）で薄くなっている。これにより、リッジ部２５の両端部において、共振器端面側の屈折率の差Δｎの方が、リッジ部２５の中央側の屈折率の差Δｎよりも小さくなっており、共振器端面側の横方向屈折率分布の方が、リッジ部２５の中央側の横方向屈折率分布よりも緩やかとなっている。これにより、端面付近において、光スポットサイズが拡大し、光密度が減少するので、ＣＯＤレベルを上昇させることができる。リッジ部２５の中央部分においては、リッジ脇へのリーク電流を小さくすることができるので、閾値電流を低く抑えることができる。さらに、端面付近においてリッジ残し量が厚くなっていることから、製造過程において、ドライエッチングによる活性層２２へのダメージが低減し、信頼性が向上する。
【００７０】
また、本実施の形態においても、高台部２７において、共振器端面寄りの厚い部分２７−１からリッジ部２５の中央寄りの薄い部分２７−２にかけて緩やかな傾斜面２７Ａが形成されており、厚さＨ１が連続的に変化している。これにより、横方向屈折率分布が、厚い部分２７−１から薄い部分２７−２にかけて、傾斜面２７Ａの緩やかさに応じた緩やかさで連続して変化している。従って、リッジ脇の表面に段差が生じている従来の場合と比べて、横方向屈折率分布の、共振器方向の変化が緩やかとなり、光モード形状の、共振器方向の変化についても緩やかとなる。その結果、光モード形状の、共振器方向の変化に起因する光の散乱ロスを低減することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、製造過程において、半導体層３１の上面に半導体層３２を形成するに際して、半導体層３１の上面に絶縁層２１０が設けられていない場合と同様の条件で半導体層３２を形成することが可能である。従って、半導体層３１の上面に設けられた絶縁層２１０に起因して、結晶欠陥が増えることがないので、ＣＯＤレベルが低下する虞がない。
【００７２】
＜第２の実施の形態の変形例＞
上記第２の実施の形態では、溝部２６および高台部２７が共に、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられている場合が例示されていたが、例えば、図１８に示したように、溝部２６だけが、一方の端面（前端面Ｓ１）近傍にだけ設けられていてもよい。このような構成は、例えば、製造過程において、以下のようにすることにより形成可能である。例えば、図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、まず、絶縁層２１０を辺領域１２０Ａの一方の側にだけ形成する。次に、図示しないが、半導体層３１上に半導体層３２を形成したのち、選択エッチによりリッジ部２５および高台部２７を形成する。ところで、絶縁層２１０を辺領域１２０Ａの一方の側にだけ形成するのは、例えば、基板１０Ｄが傾斜基板（オフ基板）となっている場合に、半導体層３１上に半導体層３２を形成するに際して、絶縁層２１０の周囲の厚さが不均一となることがあり、その不均一性を考慮して、絶縁層２１０の位置を調整したためである。従って、絶縁層２１０の中央を常に、辺領域１２０Ａ上に配置するとは限らず、必要に応じて、図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、辺領域１２０Ａの一方の側にずらして配置することもある。
【００７３】
また、上記実施の形態では、溝部２６および高台部２７が共に、前端面Ｓ１近傍と、後端面Ｓ２近傍とにだけ設けられている場合が例示されていたが、例えば、双方が一方の端面（前端面Ｓ１）近傍にだけ設けられていてもよい。また、例えば、図２０に示したように、双方が前端面Ｓ１から後端面Ｓ２にかけて設けられていてもよい。ただし、このようにした場合には、溝部２６および高台部２７は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２の近傍において、リッジ部２５の端部（延在方向の端部）に近づくにつれてリッジ部２５との間隙が小さくなる方向に延在していることが好ましい。さらに、溝部２６および高台部２７は、前端面Ｓ１および後端面Ｓ２から離れた部分において、リッジ部２５から離れた部位に設けられていることが好ましい。つまり、本変形例では、溝部２６および高台部２７は、半導体層２０の上面の面内において、リッジ部２５とは反対側に突出した弓形状となっていることが好ましい。
【００７４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。
【００７５】
例えば、上記実施の形態では、半導体レーザ１，２がリッジ部２５を１つだけ備えている場合について説明していたが、複数備えていてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態等では、窒化ガリウム系の半導体レーザを例にして本発明を説明したが、他の化合物半導体レーザ、例えば、例えば、ＧａＩｎＡｓＰ系などの赤色半導体レーザ、ＺｎＣｄＭｇＳＳｅＴｅなどのＩＩ−ＶＩ族の半導体レーザにも適用可能である。また、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＰ系、ＧａＩｎＡｓＮＰ系などの、発振波長が可視域とは限らないような半導体レーザにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１，２…半導体レーザ、１０，１０Ｄ…基板、２０，３１，３２…半導体層、２１，２１Ｄ…下部クラッド層、２２，２２Ｄ…活性層、２２Ａ…発光領域、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｄ…上部クラッド層、２４，２４Ｄ…コンタクト層、２５，２５Ｄ…リッジ部、２５Ａ，２７Ａ，３３…傾斜面、２６，３６，１４０，２２０…溝部、２７，２７Ｄ…高台部、２７−１…高い部分、２７−２…低い部分、２８…上部電極、２９…下部電極、１００…ウェハ、１１０…リッジ領域、１２０…切断領域、１２０Ａ…辺領域、１３０…素子領域、１５０，２１０…絶縁層、Ｓ１…前端面、Ｓ２…後端面、Ｗ１…間隙（距離）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、下部クラッド層および活性層を前記基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程と、
前記第１半導体層の上面のうち、後に前記基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、前記リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも前記素子領域の外縁に溝部を設ける第２工程と、
前記溝部を含む、前記第１半導体層の上面に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程と、
前記第２半導体層の上面のうち前記リッジ領域に対応する領域に絶縁層を形成し、前記絶縁層をマスクとして前記第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程と
を含む半導体レーザの製造方法。
【請求項２】
前記第４工程のエッチングにより、前記第２半導体層に前記リッジ部を形成すると共に、前記素子領域の外縁において、前記リッジ部の両側面に接し、さらに、前記活性層から前記第２半導体層の表面までの厚さが前記切断領域寄りで厚く、前記素子領域の中央寄りで薄くなっており、前記切断領域寄りの厚い部分から前記素子領域の中央寄りの薄い部分にかけて連続的に変化している高台部を形成する
請求項１に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項３】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁において、前記リッジ領域の延在方向と平行な方向に延在しているか、または前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記溝部を形成する
請求項１または請求項２に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項４】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁にだけ前記溝部を形成し、
前記第４工程において、前記素子領域の外縁のうち前記溝部の形成されている領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接するように、前記高台部を形成する
請求項２または請求項３に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項５】
前記切断領域のうち、前記素子領域を間にして互いに対向する一対の領域を一対の辺領域としたときに、
前記第２工程において、一方の辺領域の近傍から他方の辺領域の近傍にかけて延在すると共に、前記辺領域の近傍において、前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記溝部を形成し、
前記第４工程において、前記辺領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接し、かつ、それ以外の領域において前記リッジ部から離れるように、前記高台部を形成する
請求項２または請求項３に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項６】
基板上に、下部クラッド層および活性層を前記基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程と、
前記第１半導体層の上面のうち、後に前記基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、前記リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも前記素子領域の外縁に第１絶縁層を設ける第２工程と、
前記第１半導体層の上面のうち前記第１絶縁層以外の領域に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程と、
前記第２半導体層の上面のうち前記リッジ領域に対応する領域に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層をマスクとして前記第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程と
を含む半導体レーザの製造方法。
【請求項７】
前記第４工程のエッチングにより、前記第２半導体層に前記リッジ部を形成すると共に、前記素子領域の外縁において、前記リッジ部の両側面に接し、さらに、前記活性層から前記第２半導体層の表面までの厚さが前記切断領域寄りで厚く、前記素子領域の中央寄りで薄くなっており、前記切断領域寄りの厚い部分から前記素子領域の中央寄りの薄い部分にかけて連続的に変化している高台部を形成する
請求項６に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項８】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁において、前記リッジ領域の延在方向と平行な方向に延在するか、または前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記第１絶縁層を形成する
請求項６または請求項７に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項９】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁にだけ前記第１絶縁層を形成し、
前記第４工程において、前記素子領域の外縁のうち前記第１絶縁層の形成されている領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接するように、前記高台部を形成する
請求項７または請求項８に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項１０】
前記切断領域のうち前記素子領域を間にして互いに対向する一対の領域を一対の辺領域としたときに、
前記第２工程において、一方の辺領域の近傍から他方の辺領域の近傍にかけて延在すると共に、前記辺領域の近傍において、前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記第１絶縁層を形成し、
前記第４工程において、前記辺領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接し、かつ、それ以外の領域において前記リッジ部から離れるように、前記高台部を形成する
請求項７または請求項８に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項１】
基板上に、下部クラッド層および活性層を前記基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程と、
前記第１半導体層の上面のうち、後に前記基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、前記リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも前記素子領域の外縁に溝部を設ける第２工程と、
前記溝部を含む、前記第１半導体層の上面に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程と、
前記第２半導体層の上面のうち前記リッジ領域に対応する領域に絶縁層を形成し、前記絶縁層をマスクとして前記第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程と
を含む半導体レーザの製造方法。
【請求項２】
前記第４工程のエッチングにより、前記第２半導体層に前記リッジ部を形成すると共に、前記素子領域の外縁において、前記リッジ部の両側面に接し、さらに、前記活性層から前記第２半導体層の表面までの厚さが前記切断領域寄りで厚く、前記素子領域の中央寄りで薄くなっており、前記切断領域寄りの厚い部分から前記素子領域の中央寄りの薄い部分にかけて連続的に変化している高台部を形成する
請求項１に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項３】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁において、前記リッジ領域の延在方向と平行な方向に延在しているか、または前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記溝部を形成する
請求項１または請求項２に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項４】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁にだけ前記溝部を形成し、
前記第４工程において、前記素子領域の外縁のうち前記溝部の形成されている領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接するように、前記高台部を形成する
請求項２または請求項３に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項５】
前記切断領域のうち、前記素子領域を間にして互いに対向する一対の領域を一対の辺領域としたときに、
前記第２工程において、一方の辺領域の近傍から他方の辺領域の近傍にかけて延在すると共に、前記辺領域の近傍において、前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記溝部を形成し、
前記第４工程において、前記辺領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接し、かつ、それ以外の領域において前記リッジ部から離れるように、前記高台部を形成する
請求項２または請求項３に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項６】
基板上に、下部クラッド層および活性層を前記基板側から順に含む第１半導体層を形成する第１工程と、
前記第１半導体層の上面のうち、後に前記基板の切断箇所となる格子状の切断領域で囲まれた一の素子領域内において、後にリッジ部の形成箇所となる帯状のリッジ領域の両脇のうち少なくとも一方の領域であって、前記リッジ領域から離れた領域であり、かつ少なくとも前記素子領域の外縁に第１絶縁層を設ける第２工程と、
前記第１半導体層の上面のうち前記第１絶縁層以外の領域に、少なくとも上部クラッド層によって構成された第２半導体層を形成する第３工程と、
前記第２半導体層の上面のうち前記リッジ領域に対応する領域に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層をマスクとして前記第２半導体層を選択的にエッチングする第４工程と
を含む半導体レーザの製造方法。
【請求項７】
前記第４工程のエッチングにより、前記第２半導体層に前記リッジ部を形成すると共に、前記素子領域の外縁において、前記リッジ部の両側面に接し、さらに、前記活性層から前記第２半導体層の表面までの厚さが前記切断領域寄りで厚く、前記素子領域の中央寄りで薄くなっており、前記切断領域寄りの厚い部分から前記素子領域の中央寄りの薄い部分にかけて連続的に変化している高台部を形成する
請求項６に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項８】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁において、前記リッジ領域の延在方向と平行な方向に延在するか、または前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記第１絶縁層を形成する
請求項６または請求項７に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項９】
前記第２工程において、前記素子領域の外縁にだけ前記第１絶縁層を形成し、
前記第４工程において、前記素子領域の外縁のうち前記第１絶縁層の形成されている領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接するように、前記高台部を形成する
請求項７または請求項８に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項１０】
前記切断領域のうち前記素子領域を間にして互いに対向する一対の領域を一対の辺領域としたときに、
前記第２工程において、一方の辺領域の近傍から他方の辺領域の近傍にかけて延在すると共に、前記辺領域の近傍において、前記切断領域に近づくにつれて前記リッジ領域との間隙が小さくなる方向に延在するように、前記第１絶縁層を形成し、
前記第４工程において、前記辺領域の近傍において前記リッジ部の両側面に接し、かつ、それ以外の領域において前記リッジ部から離れるように、前記高台部を形成する
請求項７または請求項８に記載の半導体レーザの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−１０２２４９（Ｐ２０１３−１０２２４９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−４６３５３（Ｐ２０１３−４６３５３）
【出願日】平成２５年３月８日（２０１３．３．８）
【分割の表示】特願２００９−１１８９００（Ｐ２００９−１１８９００）の分割
【原出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年３月８日（２０１３．３．８）
【分割の表示】特願２００９−１１８９００（Ｐ２００９−１１８９００）の分割
【原出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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