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JP2002026456A - 半導体装置、半導体レーザ及びその製造方法並びにエッチング方法 - Google Patents

半導体装置、半導体レーザ及びその製造方法並びにエッチング方法

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Publication number
JP2002026456A
JP2002026456A JP2000199217A JP2000199217A JP2002026456A JP 2002026456 A JP2002026456 A JP 2002026456A JP 2000199217 A JP2000199217 A JP 2000199217A JP 2000199217 A JP2000199217 A JP 2000199217A JP 2002026456 A JP2002026456 A JP 2002026456A
Authority
JP
Japan
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layer
etching
nitride semiconductor
substrate
stripe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000199217A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Ishikawa
川 正 行 石
Shinya Nunogami
上 真 也 布
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000199217A priority Critical patent/JP2002026456A/ja
Priority to US09/893,610 priority patent/US6741623B2/en
Publication of JP2002026456A publication Critical patent/JP2002026456A/ja
Priority to US10/816,929 priority patent/US7026182B2/en
Priority to US11/121,952 priority patent/US20050194634A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 複雑なプロセスをなくし、歩留まりが高く、
低コスト化に必要な量産性があり、良好な初期特性や信
頼性をもつ半導体装置、半導体レーザを提供する。 【解決手段】 複数のIII族元素を含む窒化物半導体層
１０８が凹凸のある基体表面上に形成されてなることに
より、上記窒化物半導体層１０８におけるIII族元素の
組成比、バンドギャップエネルギ、屈折率、導電性、抵
抗率の少なくとも一つが、上記基体の凹凸に対応して、
層内で変化するようにする。また、水素を含む雰囲気中
で加熱しＡｌを含む層をエッチングストップ層１０３と
して用いることにより、エッチング深さのばらつき等の
影響を受けず制御性の向上と歩留まりの向上を図れる。
また、エッチングおよび再成長を連続して行えるため、
安価なプロセスが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、半導
体レーザ及びその製造方法並びにエッチング方法に関わ
り、特に窒化物半導体を用いたもので、電流狭窄構造な
どの選択的に加工が必要な半導体装置などに関する。ま
た、本発明は、特に、電流狭窄や横モード制御された高
性能の半導体レーザ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】III族窒化物半導体材料は、III−V族化
合物半導体材料の中で最大のバンドギャップエネルギを
実現でき、ヘテロ接合を形成できることから、短波長で
発光する半導体レーザや発光ダイオード、或いは、高
速、高出力の電子デバイス用材料として期待されてい
る。III族窒化物半導体材料を用いる一般的なデバイス
では、その能動領域において、有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ：metel-organic chemical vapor depositio
n）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ：molecular beame
pitaxy）などの薄膜積層技術が用いられている。特に、
半導体レーザ、発光ダイオード、ヘテロ接合を有する電
子デバイスでは、複数のIII族元素を含有する混晶にお
けるIII族元素の組成比の異なる薄膜層を積層すること
により実現される光や電子の閉じ込め機能が不可欠であ
る場合が多い。
【０００３】これらの混晶薄膜層は、通常は種々の基体
上に形成され、そのバンドギャップエネルギ、屈折率、
導電性、抵抗率といった物理的な性質は基体上に形成し
た薄膜層の全面にわたって均一であることが通常であっ
た。不均一が発生する例として、ＩｎＧａＮ薄膜層中に
おける組成の異なる微小な析出領域の形成が報告されて
いるが、マクロに見ると上述したような物理的性質は基
体上の薄膜層形成領域にわたって均一と見なされるもの
でしかなかった。また原子層の数倍から数十倍程度の厚
みの複数の極薄膜を周期的に積層して形成した、いわゆ
る「超格子」の形成がIII族窒化物半導体においても報
告されているが、超格子層全体としての上述したような
物理的性質は基体上の薄膜層の全面にわたって均一と見
なされるものでしかなかった。
【０００４】このように、基体上に形成される窒化物混
晶薄膜層の物理的性質が、基体上の薄膜層の全面にわた
って均一にしか形成できなかったために、基体上に形成
される薄膜層を積層して能動部を形成する半導体レー
ザ、発光ダイオード、電子デバイスなどにおいて、基体
の面内方向にバンドギャップエネルギ、屈折率、導電
性、抵抗率といった物理的な性質を変化させ、機能を引
き出すためには、複数のエピタキシャル成長工程とエッ
チング工程、さらにはこれらに伴う複雑な位置合わせ工
程を適用する必要があった。
【０００５】図１２は、従来の半導体レーザの構成を例
示する断面図である。すなわち、同図のレーザは、基体
となるサファイア基板９１０の主面上に、面内に均一な
薄膜層として、ｎ型ＧａＮコンタクト層９１２、ｎ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層９１４、ＩｎＧａＮ系量子井戸活性
層９１６、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層９１８、ｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層９２０を積層した構成を有する。ここ
で、ｐ型クラッド層９１８は、光導波効率を高めるため
にリッジ状に形成されている。さらに、電流狭窄のため
に、ｐ型クラッド層９１８のリッジの上面に開口を有す
る絶縁膜９３０が形成され、この開口を介してｐ側電極
９５０が設けられている。また、ｎ型コンタクト層９１
２にはｎ側電極９４０が接続されている。
【０００６】しかし、図１２に例示した半導体レーザに
おいては、電流狭窄や光導波あるいは電極コンタクト形
成のためにｐ型クラッド層などの選択的なエッチング、
絶縁膜９３０の形成、ｐ側電極９５０、ｎ側９４０電極
の形成など複雑なプロセスが必要である。このために歩
留まりが低く、低コスト化に必要な量産性が低いという
問題があった。また、エッチングなどのプロセスを行う
際の結晶へのダメージがデバイスの初期特性や信頼性を
損ねるといった問題があった。
【０００７】上述のように、従来は、基体上に形成され
る窒化物混晶薄膜層の物理的性質が、基体上の薄膜層の
全面にわたって均一にしか形成できなかったことによ
り、基体上に形成される薄膜層を積層して能動部を形成
する半導体レーザ、発光ダイオード、電子デバイスなど
では、基体の水平面内でバンドギャップエネルギ、屈折
率、導電性、抵抗率といった物理的な性質を変化させ、
機能を引き出すためには、複数のエピタキシャル成長
や、複雑な位置合わせを必要とする加工技術を適用する
必要があり、これが歩留まりが低く、低コスト化に必要
な量産性が低い、あるいはこのような加工技術を適用す
る際の結晶へのダメージがデバイスの初期特性や信頼性
を損ねるといった問題があった。
【０００８】一方、このような問題とは別に、窒化物半
導体を用いた半導体レーザにおいては、所定のエッチン
グ深さでエッチングを確実に停止することができる技術
が必要とされていた。
【０００９】すなわち、近年、ＩｎＧａＡｌＮなどの窒
化物半導体を用いた青色半導体レーザは、短波長である
がゆえに小さなビーム径が得られるため、光ディスクな
どの高密度情報処理用の光源として期待されている。光
ディスクシステム等への応用では、半導体レーザの出射
ビームを極小スポットに絞ることが必要であるととも
に、基本横モード発振が不可欠である。
【００１０】窒化物半導体レーザとしては、従来リッジ
構造の素子が多く報告されている。しかしリッジ構造
は、横モード制御に重要なリッジ部とリッジの外側との
実効屈折率差が、リッジ形成のエッチング深さに強く依
存するという特徴がある。従来より、このリッジ形成の
ためのエッチング工程には、反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）や反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢ
Ｅ）などに代表されるドライエッチング法が広く用いら
れている。しかし、窒化物半導体のドライエッチング法
では、選択エッチング法のような、目標のエッチング深
さでエッチングを停止させられる技術は未だ確立されて
おらず、エッチング時間による制御、あるいはレーザ干
渉等を用いたエッチング深さのモニターリングが行われ
ている。しかし、このようなエッチング深さの制御法で
は、エッチングする層の膜厚に分布がある場合など、下
の層との界面でエッチングを停止したり、ウエハー全面
で任意の膜厚を残してエッチングを停止することは困難
であり、十分なエッチング深さの制御をおこなうことは
できない。
【００１１】このように、従来のエッチング技術では、
十分なエッチング深さの制御ができない。また、リッジ
構造は、結晶成長による膜厚分布やエッチング深さの分
布などの影響を受け、良好な歩留まりで基本横モードが
制御された素子を形成することは困難であった。すなわ
ち、従来のリッジ構造のＩｎＧａＡｌＮ系半導体レーザ
では、構造そのものがプロセス上の精度、不均一さに特
性が大きく影響される構造である。このため、基本横モ
ードで連続発振するレーザを良好な歩留まりで作成する
ことが困難であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した種
々の課題の認識に基づいてなされたものである。
【００１３】すなわち、本発明の第１の目的は、従来困
難であった基体上に形成される窒化物混晶薄膜層の物理
的性質を、基体の水平面内で変化させるにより、複雑な
プロセスをなくし、歩留まりが高く、低コスト化に必要
な量産性があり、良好な初期特性や信頼性をもつ半導体
装置を提供することある。
【００１４】また、本発明の第２の目的は、従来困難で
あった基体上に形成される窒化物混晶薄膜層の物理的性
質を、基体の水平面内で変化させるにより、複雑なプロ
セスをなくし、歩留まりが高く、低コスト化に必要な量
産性があり、良好な初期特性や信頼性をもつ半導体レー
ザ装置を提供することある。
【００１５】さらに、本発明の第３の目的は、エッチン
グ深さの制御性やエッチングダメージなどによる素子特
性の劣化などの影響を受けず、歩留まりなどの生産性に
優れた横モード制御構造の窒化物半導体レーザを提供す
ることにある。
【００１６】さらに、本発明の第４の目的は、良好な横
モード制御構造を形成できる、窒化物半導体の選択エッ
チング技術を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置は、少なくとも１つの凹部を有
する基体と、２種類以上のIII族元素を含み、前記凹部
を埋め込むように前記基体上に堆積された窒化物半導体
層と、を備え、前記窒化物半導体層における前記２種類
以上のIII族元素の組成比が、前記凹部とそれ以外の部
分とにおいて異なることを特徴とする。
【００１８】ここで、前記凹部における前記窒化物半導
体層の屈折率は、前記凹部以外の部分における前記窒化
物半導体層の屈折率よりも高いものとすることができ
る。
【００１９】または、前記窒化物半導体層はアルミニウ
ムを含有し、前記凹部における前記窒化物半導体層のア
ルミニウムの組成は、前記凹部以外の部分における前記
窒化物半導体層のアルミニウムの組成よりも低いものと
することもできる。
【００２０】また、本発明の半導体レーザは、基板と、
前記基板上に設けられ窒化物半導体からなりストライプ
状の開口を有する電流阻止層と、前記ストライプ状の開
口を埋め込むように前記電流阻止層の上に設けられた窒
化物半導体からなる埋め込み層と、前記埋め込み層の上
に設けられた活性層と、を備え、前記埋め込み層は、２
種類以上のIII族元素を含み、前記埋め込み層における
前記２種類以上のIII族元素の組成比は、前記ストライ
プ状の開口とそれ以外の部分とにおいて異なることを特
徴とする。
【００２１】ここで、前記埋め込み層はアルミニウムを
含有し、前記ストライプ状の開口における前記埋め込み
層のアルミニウムの組成は、前記ストライプ状の開口以
外における前記埋め込み層のアルミニウムの組成よりも
低いものとすることができる。
【００２２】または、前記埋め込み層は、組成の異なる
２種類以上の窒化物半導体層を交互に積層した超格子構
造を有し、前記超格子構造を構成する前記２種類以上の
窒化物半導体層の少なくとも１つは、２種類以上のIII
族元素を含み、前記窒化物半導体層のいずれかにおける
前記２種類以上のIII族元素の組成比は、前記ストライ
プ開口とそれ以外の部分とにおいて異なるものとするこ
とができる。
【００２３】または、本発明の半導体レーザは、基板
と、前記基板上に設けられた窒化物半導体からなるエッ
チングストップ層と、前記エッチングストップ層の上に
接して設けられ窒化物半導体からなりストライプ状の開
口を有する電流阻止層と、前記ストライプ状の開口を埋
め込むように前記電流阻止層の上に設けられた窒化物半
導体からなる埋め込み層と、前記埋め込み層の上に設け
られた活性層と、を備え、前記電流阻止層は、前記エッ
チングストップ層に隣接して設けられた窒化物半導体か
らなるエッチング層と、前記エッチング層の上に設けら
れた窒化物半導体からなるエッチングマスク層と、を有
し、前記エッチング層は、前記エッチングマスク層及び
前記エッチングストップ層よりもエッチングされやすい
材料からなることを特徴とする。
【００２４】または、本発明の半導体レーザは、基板
と、前記基板上に設けられた第１の窒化物半導体層と、
前記第１の窒化物半導体層の上に接して設けられ窒化物
半導体からなりストライプ状の開口を有する電流阻止層
と、前記ストライプ状の開口を埋め込むように前記電流
阻止層の上に設けられた窒化物半導体からなる埋め込み
層と、前記埋め込み層の上に設けられた活性層と、を備
え、前記電流阻止層は、前記第１の窒化物半導体層に隣
接して設けられた第２の窒化物半導体層と、前記第２の
窒化物半導体層の上に設けられた第３の窒化物半導体層
と、を有し、前記第２の窒化物半導体層のアルミニウム
の組成は、前記第１及び第３の窒化物半導体層のアルミ
ニウムの組成よりも低いことを特徴とする。
【００２５】一方、本発明の半導体レーザの製造方法
は、基板上に、第１の窒化物半導体からなるエッチング
ストップ層と、前記エッチングストップ層の上に設けら
れた第２の窒化物半導体からなるエッチング層と、前記
エッチング層の上に設けられた第３の窒化物半導体から
なるエッチングマスク層と、を有する積層体を形成する
第１の堆積工程と、前記エッチングマスク層の一部を第
１のエッチング方法によりエッチングしてストライプ状
の開口を形成し前記開口に前記エッチング層を露出させ
る第１のエッチング工程と、前記積層体を、窒素、アン
モニア、ヘリウム、アルゴン、キセノン及びネオンのう
ちの少なくとも１種と水素との混合雰囲気、または窒素
とアンモニアとの混合雰囲気、または水素雰囲気中で加
熱することにより、前記開口に露出した前記エッチング
層をエッチングして前記エッチングストップ層を露出さ
せることにより、前記ストライプ状の開口を有する電流
阻止層を形成する、第２のエッチング工程と、前記スト
ライプ状の開口を窒化物半導体からなる埋め込み層で埋
め込み、さらにその上に活性層を形成する第２の堆積工
程と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】一方、本発明のエッチング方法は、第１の
窒化物半導体層を第２の窒化物半導体層に対して選択的
にエッチングするエッチング方法であって、前記第２の
窒化物半導体層のアルミニウム組成は前記第１の窒化物
半導体層のアルミニウム組成よりも高く、前記第１の窒
化物半導体層を、窒素、アンモニア、ヘリウム、アルゴ
ン、キセノン及びネオンのうちの少なくとも１種と水素
との混合雰囲気、または窒素とアンモニアとの混合雰囲
気、または水素雰囲気中で加熱することによりエッチン
グすることを特徴とする。
【００２７】または、本発明のエッチング方法は、第１
の窒化物半導体層を第２の窒化物半導体層に対して選択
的にエッチングするエッチング方法であって、前記第２
の窒化物半導体層のインジウム組成は前記第１の窒化物
半導体層のインジウム組成よりも低く、前記第１の窒化
物半導体層を、窒素、アンモニア、ヘリウム、アルゴ
ン、キセノン及びネオンのうちの少なくとも１種と水素
との混合雰囲気、または窒素とアンモニアとの混合雰囲
気、または水素雰囲気中で加熱することによりエッチン
グすることを特徴とする。
【００２８】または、本発明のエッチング方法は、第１
の窒化物半導体からなるエッチングストップ層と、前記
エッチングストップ層の上に設けられた第２の窒化物半
導体からなるエッチング層と、前記エッチング層の上に
設けられた第３の窒化物半導体からなるエッチングマス
ク層と、を有する積層体を形成する堆積工程と、前記エ
ッチングマスク層の一部を第１のエッチング方法により
エッチングして開口を形成し前記開口に前記エッチング
層を露出させる第１のエッチング工程と、前記積層体
を、窒素、アンモニア、ヘリウム、アルゴン、キセノン
及びネオンのうちのいずれかと水素との混合雰囲気、ま
たはこれらのうちの２以上と水素との混合雰囲気、また
は窒素とアンモニアとの混合雰囲気、または水素雰囲気
中で加熱することにより、前記開口に露出した前記エッ
チング層をエッチングして前記エッチングストップ層を
露出させる第２のエッチング工程と、を備えたことを特
徴とする。
【００２９】ここで、本願明細書において「窒化物半導
体」とは、Ｂ１−ｘ−ｙ−ｚＩｎｘＡｌｙＧａｚＮ（ｘ
≦１，ｙ≦１，ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式に
おいて組成比ｘ，ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化さ
せたすべての組成の半導体を含むものとする。例えば、
ＩｎＧａＮ（ｘ＝０．４、ｙ＝０、ｚ＝０．６）も「窒
化物半導体」に含まれるものとする。さらに、V族元素
であるＮ（窒素）の一部をＡｓ（砒素）やＰ（リン）に
置き換えたものも含まれるものとする。この際、III族
元素としては上記の３つの元素（Ｉｎ，Ａｌ，Ｇａ）の
いずれか１つが含まれ、また、V族元素としては必ずＮ
（窒素）が含まれるものとする。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。
【００３１】まず、本発明の実施の形態にかかる半導体
装置の基本構成について例示する。
【００３２】図１は、本発明の実施形態の形態に係る半
導体装置の要部断面構造を表す概念図である。すなわ
ち、同図は、本発明を適用して得られる端面発光型の半
導体レーザをその出射端面から眺めた断面構成を表し、
ｎ型基板１０１上に、ｎ型バッファ層１０２、ｎ型第１
クラッド層１０３、電流阻止層１０６、ｎ型第２クラッ
ド層１０８、活性層１０９、ｐ型クラッド層１１０、ｐ
型コンタクト層１１１が順次積層されている。ここで、
電流阻止層１０６は、図面に対して略垂直方向に延在す
るストライプ状の開口Ｓを有し、この開口が第２クラッ
ド層１０８により埋め込まれた構成を有する。
【００３３】また、ｐ型コンタクト層１１１上にはｐ側
電極１１２が形成され、ｎ型基板１０１の裏面側にはｎ
側電極１１３が形成されている。
【００３４】また、バッファ層１０２〜ｐ型コンタクト
層１１１に至る各層は、窒化物半導体よりなるものとす
ることができる。
【００３５】ここで、各層の役割について説明すると、
まず、バッファ層１０２は、基板１０１の上に形成する
各層の結晶性を改善するための緩衝層として作用する。
【００３６】次に、各クラッド層１０３、１０８及び１
１０は、活性層１０９よりも大きなバンドギャップを有
し、キャリアと光を活性層１０９に閉じ込めてレーザ発
振を生じさせる役割を有する。
【００３７】また、後に詳述するように、第１クラッド
層１０３は電流阻止層１０６をエッチングする際のエッ
チングストップ層としての作用も有する。
【００３８】電流阻止層１０６は、外部から注入される
電流をストライプ状のコア領域に狭窄するためのブロッ
ク層として作用する。また、後に詳述するように、凹凸
を有することにより、その上に成長させる第２クラッド
層１０８の面内組成を変調させる作用も有する。
【００３９】活性層１０９は、注入されたキャリアを再
結合させてそのバンドギャップに応じた発光を生ずる作
用を有する。
【００４０】ｐ型コンタクト層１１１は、その上に形成
する電極との接触抵抗を低減させる作用を有する。
【００４１】なお、本発明は、図示した導電型には限定
されず、各層の導電型を反転した構成としても良い。ま
た、例えば、電流阻止層は、活性層の上側に設けられて
いても良い。
【００４２】以上説明した基本構成を参照しつつ、以
下、本発明の実施の形態について説明する。
【００４３】（第１の実施の形態）まず、図１を参照し
つつ、本発明の第１の実施の形態について説明する。本
実施形態においては、第２クラッド層１０８の組成がス
トライプ状の開口Ｓの部分とそれ以外の部分とで異なる
点に特徴を有する。すなわち、本実施形態においては、
第２クラッド層１０８は、２種類以上のIII族元素を含
んだ窒化物半導体からなる。そして、これらのIII属元
素の組成比がストライプ状の開口Ｓとそれ以外の部分で
異なる。
【００４４】例えば、クラッド層１０８をＡｌＧａＮに
より形成した場合には、ストライプ開口Ｓにおけるクラ
ッド層１０８のＡｌ組成は、それ以外の部分におけるク
ラッド層１０８のＡｌ組成よりも低い。このため、クラ
ッド層１０８の内部において、導波路ストライプに対応
した屈折率の分布が生ずる。すなわち、ストライプ開口
Ｓの凹部に形成したＡｌＧａＮクラッド層１０８の屈折
率が、開口Ｓ以外の部分に比べて高くなり、クラッド層
１０８に光を導波する導波路としての機能を作りつける
ことができる。その結果として、半導体レーザ内を伝搬
する光の水平横モードを導波路内に効率的に閉じ込める
ことができ、発振特性を大幅に改善することができる。
【００４５】このようなクラッド層１０８の組成の面内
分布は、その下地の凹凸によって生じさせることができ
る。
【００４６】図２は、電流阻止層１０６の上にクラッド
層１０８を成長させる過程を概念的に表した断面図であ
る。ストライプ状の開口Ｓを有する電流阻止層１０６の
上に、例えばＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法などの各種の堆積
方法によりＡｌＧａＮクラッド層１０８を成長させる
と、はじめは図２（ａ）に表したように、開口Ｓの凹凸
形状を反映して結晶成長が開始するが、結晶成長が進行
するにつれて同図（ｂ）に表すように徐々に開口Ｓの凹
凸が埋め込まれ、ある程度の厚みまで堆積すると、開口
Ｓはほぼ完全に埋め込まれ、同図（ｃ）に表したように
クラッド層１０８の表面は略平坦になる。
【００４７】この時に、開口Ｓの凹部が埋め込まれてク
ラッド層１０８の表面が平坦になるためには、電流阻止
層１０６の上に飛来した堆積粒子が、図２に矢印Ｍで表
したように、開口Ｓの凹部にマイグレート（移動）する
必要がある。
【００４８】しかし、気相成長などの方法によって基体
上に供給されるIII族原料ないしその分解生成物（III族
元素そのものを含む）において、例えば、Ａｌ（アルミ
ニウム）とそれ以外の元素（ここではＧａ（ガリウ
ム））とは、基体表面を覆う材料との結合力に差異があ
るとともに、凹部と凸部あるいは平坦部で結合力に差異
があることによることが推察される。つまり、基体の表
面において、Ａｌまたはその分解生成物は、Ｇａ及びそ
の分解生成物よりもマイグレートしにくい。その結果と
して、ストライプ開口Ｓに対しては、ＡｌよりもＧａが
顕著にマイグレートし、開口凹部のＡｌ組成が低下す
る。
【００４９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、電流阻止層１０６にストライプ状の開口Ｓを設け、
この開口凹部を埋め込むようにしてクラッド層１０８を
形成することにより、クラッド層のIII属組成を変調さ
せ、屈折率分布を生じさせて光閉じ込め効率を改善する
ことができる。この効果をより顕著に得るためには、ク
ラッド層１０８を構成する複数のIII属元素のマイグレ
ート速度の差異が大きく、その結果として、屈折率など
の差異か生じやすいものであることが望ましい。窒化物
半導体レーザを形成する場合には、クラッド層１０８を
構成する窒化物半導体として、Ａｌとそれ以外のIII属
元素を含むものを採用すると、組成の変調を生じやす
い。
【００５０】また、本実施形態によれば、基体表面の凹
凸に応じて成長層の組成を変調させることができるの
で、屈折率に分布を設けるのみでなく、バンドギャップ
エネルギ、導電性、抵抗率あるいはその他の各種の物性
を空間的に変調させることができる。従って、半導体レ
ーザのみならず、各種の光デバイス・電子デバイスに応
用することが可能である。
【００５１】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。本実施形態は、例えば
図１に例示した半導体レーザにおいて、電流阻止層１０
６のストライプ開口Ｓを確実且つ容易に形成することが
できる構造及びそのエッチングプロセスに関するもので
ある。
【００５２】図３は、図１に例示した半導体レーザの電
流阻止層１０６の周辺を表す要部拡大断面図である。す
なわち、本実施形態においては、電流阻止層１０６は、
エッチング層１０４とエッチングマスク層１０５とを積
層してなる。ここで、エッチング層１０４は、所定のエ
ッチング条件において、エッチングマスク層１０５より
もエッチング速度が低い材料によって構成される。
【００５３】例えば、窒化物半導体を用いる場合には、
エッチング層１０４のＡｌ組成をエッチングマスク層１
０５のＡｌ組成よりも低くする。
【００５４】また、電流阻止層１０６の下の第１クラッ
ド層１０３は、エッチングストップ層として作用する。
つまり、第１クラッド層１０３の材料は、所定のエッチ
ング条件において、エッチング層１０４よりもエッチン
グ速度が低い材料を用いる。例えば、窒化物半導体を用
いる場合には、第１クラッド層１０３のＡｌ組成をエッ
チング層１０４よりも高いものとする。
【００５５】以上説明したように、本実施形態において
は、エッチングストップ層（第１クラッド層１０３）、
エッチング層１０４、エッチングマスク層１０５からな
る３層構成を採用する。
【００５６】図４は、本実施形態に係るエッチングプロ
セスを表す概略工程断面図である。
【００５７】まず、図４（ａ）に表したように、エッチ
ングストップ層（第１クラッド層１０３）、エッチング
層１０４、エッチングマスク層１０５を順次積層する。
【００５８】次に、同図（ｂ）に表したように、エッチ
ングマスク層１０５の上に、所定の開口Ｏを有するマス
ク８００を形成する。マスク８００の材料としては、例
えば、レジストや酸化シリコンなどの各種の材料を適宜
用いることができる。
【００５９】次に、同図（ｃ）に表したように、第１の
エッチング方法を用いてエッチングマスク層１０５を選
択的にエッチングする。第１のエッチング方法は、エッ
チングマスク層１０５のみがエッチングされ、エッチン
グ層１０４はエッチングされないような条件で行うこと
ができる。
【００６０】また、第１のエッチング方法として、エッ
チング層１０４がエッチングされる条件で行っても良
い。但し、この場合には開口Ｏに露出するエッチング層
１０４が完全にエッチング除去される前にエッチングを
停止する必要がある。
【００６１】窒化物半導体を対象とする場合に、第１の
エッチング方法としては、例えばＣＤＥ（chemical dry
etching）やＲＩＥ（reactive ion etching）あるいは
イオンミリングなどのドライエッチング法や、ＫＯＨな
どのエッチング液を用いたウェットエッチング法を用い
ることができる。
【００６２】次に、同図（ｄ）に表したように、マスク
８００を除去する。但し、この工程は、同図（ｅ）に表
した工程の後に行ってもよい。
【００６３】マスク８００を除去した後に、エッチング
マスク層１０５をマスクとして用い、第２のエッチング
方法でエッチング層１０４をエッチングする。ここで、
第２のエッチング方法は、エッチング層１０４に対する
エッチング速度が高く、エッチングストップ層（第１ク
ラッド層）１０３に対するエッチング速度は低くなる条
件で行う。すると、エッチング層１０４がエッチングさ
れ、エッチングストップ層１０３が露出した状態でエッ
チングを確実に停止させることができる。
【００６４】具体的には、窒化物半導体を対象とする場
合を例に挙げると、第２のエッチング方法として、本発
明者が独自に発明した気相エッチング法を用いることが
できる。例えば、エッチングストップ層１０３がＡｌＧ
ａＮからなり、エッチング層１０４がＧａＮ（あるいは
Ａｌ組成の低いＡｌＧａＮ）からなり、エッチングマス
ク層１０５がＡｌＧａＮからなる場合を例に挙げる。こ
の場合には、水素を含有する雰囲気中で１０００℃前後
に昇温すると、エッチング層１０４はエッチングされ、
エッチングストップ層１０３とエッチングマスク層１０
５は殆どエッチングされない。つまり、エッチング層１
０４のみを選択的にエッチングし、エッチングストップ
層１０３でエッチングを確実に停止させることができ
る。つまり、オーバーエッチングやアンダーエッチング
を生ずることなく、所定のエッチング形状を得ることが
できる。しかも、気相エッチング法を用いる場合は、エ
ッチング・ガスやプラズマなどによる結晶の損傷を生ず
ることもない。
【００６５】また、本発明者の検討の結果、窒化物半導
体に対して気相エッチングの効果が得られる雰囲気とし
ては、窒素、アンモニア、ヘリウム、アルゴン、キセノ
ン及びネオンのうちのいずれかと水素との混合雰囲気、
またはこれらのうちの２以上と水素との混合雰囲気、ま
たは窒素とアンモニアとの混合雰囲気、または水素雰囲
気を用いることができることが判明した。
【００６６】これらの雰囲気は、従来のＣＤＥやＲＩＥ
などのドライエッチングにおいて用いられてきたいわゆ
るエッチングガスとは異なり、窒化物半導体に対して化
学的な反応を顕著には生じない点で特徴がある。つま
り、本発明の気相エッチング法においては、従来用いら
れてきた腐食性の反応性ガスは用いない点において独特
の構成を有する。
【００６７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、エッチングストップ層１０３、エッチング層１０４
及びエッチングマスク層１０５の３層構造を採用し、エ
ッチング方法を適宜調節することにより、エッチングを
エッチングストップ層１０３で確実且つ容易に停止さ
せ、所望のエッチング構造を得ることができる。従っ
て、電流狭窄構造や光閉じ込め構造などの各種の構造を
正確且つ再現性良く形成することができる。
【００６８】（実施例）以上説明した第１及び第２の実
施形態に関して、具体例としての実施例を挙げつつ、さ
らに詳細に説明する。
【００６９】（第１の実施例）まず、本発明の第１の実
施例として、上述した第１実施形態の具体例を説明す
る。
【００７０】図５（ａ）は、本発明の第１の実施例とし
ての半導体レーザの要部を表す概念断面図である。同図
については、図１〜図４に関して前述したものと同様の
要素には同一の符号を伏した。すなわち、ｎ型ＧａＮ基
板１０１上にはｎ型ＧａＮバッファ層１０２が形成され
ており、ｎ型ＧａＮバッファ層１０２上にはｎ型ＡｌＧ
ａＮ第１クラッド層１０３が形成されている。ｎ型Ａｌ
ＧａＮクラッド層１０３上にはＧａＮ層１０４とｐ型Ａ
ｌＧａＮ層１０５からなる電流阻止層１０６が形成さ
れ、電流阻止層１０６にはｎ型ＡｌＧａＮクラッド層に
達するストライプ溝状の凹部Ｓが形成されて基体１０７
をなしている。このストライプ溝状の凹部Ｓを有する基
体１０７の上には、ｎ型ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０
８が形成されている。
【００７１】ｎ型ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０８上に
は、ＩｎＧａＮからなる量子井戸構造領域を含む活性層
１０９が形成され、活性層１０９上にはｐ型ＡｌＧａＮ
クラッド層１１０、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１１が形
成されている。ｐ型ＧａＮコンタクト層１１１上にはＰ
ｔ（白金）／Ａｕ（金）などからなるｐ側電極１１２が
形成され、ｎ型ＧａＮ基板１０１の活性層１０９と反対
側にはＴｉ（チタン）／Ａｌ（アルミニウム）またはＴ
ｉ（チタン）／Ａｕ（金）からなるｎ側電極１１３が形
成されている。
【００７２】図５（ａ）に表した構造では、ストライプ
溝状の凹部Ｓが形成された基体１０７上にｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層１０８が形成されており、凹部Ｓにおける
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０８のＡｌ組成が、凹部Ｓ
以外におけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０８のＡｌ組
成よりも低いものとして形成されている。このため半導
体レーザ内を伝播する光の水平横モードをストライプ溝
部分に閉じ込めることができる。
【００７３】次に、図５（ａ）の半導体レーザ装置の製
造方法について説明する。
【００７４】まず、（０００１）面を主面とするＳｉド
ープｎ型ＧａＮ基板１０１上に、有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）によりＳｉドープｎ型ＧａＮバッファ
層１０２を１μｍの厚さで成長する。引き続きＳｉドー
プｎ型Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ｎクラッド層１０３を０.６μ
ｍの厚さで形成する。引き続きアンドープＧａＮ層１０
４を０.２μｍ、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ｎ層
１０５を０.２μｍからなる電流阻止層１０６を形成す
る。
【００７５】次に、ウェーハを成長装置から取り出し、
マスク形成と反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によ
る選択エッチングにより、幅３μｍのストライプ溝状の
エッチングを施す。このときエッチング溝は、少なくと
もＭｇドープｐ型ＡｌＧａＮ層１０５を貫き、アンドー
プＧａＮ層１０４に達するような深さ、例えば０.３μ
ｍを狙ってエッチングを行う。また、ストライプの方向
はＧａＮ基板１０１（１−１００）面の法線方向となる
ように形成する。
【００７６】次に、ウェーハを成長装置に戻し、水素、
窒素、アンモニアの混合ガス雰囲気中で成長温度まで昇
温する。成長開始するためにIII族原料を流す前に、エ
ッチングされた溝部においてアンドープＧａＮ層１０４
は再蒸発によりエッチングされ、ｎ型ｎ型ＡｌＧａＮク
ラッド層１０３の表面が露出する。これによって、表面
に凹凸のある基体１０７が形成されたことになる。
【００７７】引き続き、ＭＯＣＶＤ法によりＳｉドープ
ｎ型ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０８を形成する。この
ときＡｌの組成が凹部Ｓ以外の部分でＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ
となるように設定し、その厚さを０．２μｍとなるよう
に形成することにより、凹部Ｓの部分のＡｌ組成はそれ
以外の場所に比べて低くなり、Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ｎとな
り、溝部での厚さは０．６μｍとなり、表面をほぼ平坦
にするようにすることができた。
【００７８】次に、ｎ型ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０
８上に、０．１μｍのアンドープＧａＮ層、１０ｎｍの
ＳｉドープＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎからなる障壁層、４ｎｍ
のアンドープＩｎ0.08Ｇａ0.92Ｎからなる量子井戸層お
よび１０ｎｍのＳｉドープＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎからなる
障壁層を２周期繰り返してなる量子井戸構造領域、２０
ｎｍのアンドープＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎおよび２０ｎｍの
ＭｇドープＡｌ0.2Ｇａ0.8Ｎからなるキャップ層、０．
１μｍのＭｇドープＧａＮ層からなる量子井戸構造領域
を含む活性層１０９を形成する。また、活性層１０９上
には、０．６μｍのＭｇドープｐ型Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ｎ
クラッド層１１０、０．２μｍのＭｇドープｐ型ＧａＮ
コンタクト層１１１を形成する。
【００７９】次に、このようにして結晶成長したウェー
ハを成長装置から取り出し、ｐ型ＧａＮコンタクト層１
１１上にＰｔ／Ａｕからなるｐ側電極１１２を形成す
る。また、ｎ型ＧａＮ基板１０１の裏面を厚み８０μｍ
程度になるまで研磨し、Ｔｉ／Ａｕからなるｎ側電極１
１３をｎ型ＧａＮ基板１０１の裏面に形成する。
【００８０】次に、このように形成したウェーハを、レ
ーザのストライプ方向に対して垂直な方向すなわちＧａ
Ｎ基板１０１（１−１００）面が端面になるようにバー
状にへき開する。へき開されたバーの端面には、適切な
端面コートが施された後、各素子をダイシングとブレー
キングによりチップ状に分離する。チップ状のレーザ素
子はヒートシンク上にＡｕＳｎ（金・すず）などのはん
だによりｐ側電極１１２側を下に融着する。
【００８１】上述のようにして形成された半導体レーザ
は、電流狭窄性はもとより、光ディスクの書き込みに用
いる５０ｍＷを超える高光出力においても、垂直方向、
水平方向の横モードが基本モードに保たれるとともに、
発振しきい値電流付近での自然放出による光出力が十分
小さく、低出力の読み出しにおいても雑音の少ない特性
を得ることができた。
【００８２】すなわち、従来困難であった、基体上に形
成される窒化物混晶薄膜層の物理的性質を、基体の水平
面内で変化させるにより、複雑なプロセスをなくし、歩
留まりが高く、低コスト化に必要な量産性があり、良好
な初期特性や信頼性をもつ半導体レーザ装置を提供する
ことができた。
【００８３】このような高性能の素子を形成できたポイ
ントは、ストライプ溝状の凹部Ｓを有する基体１０７上
にはＡｌＧａＮ層１０８を形成する際に溝部分のＡｌ組
成は溝以外の場所に比べて低く、厚さが厚く表面をほぼ
平坦にするようにすることができたことにより、溝部で
の屈折率が溝以外に比べて高くなり、光を導波する導波
路としての機能を作りつけることができたことによる。
【００８４】このような構成を形成できるのは、気相成
長によって基体上に供給されるIII族原料ないしその分
解生成物（III族元素そのものを含む）において、Ａｌ
を含むものとそれ以外（ここではＧａ）で基体表面を覆
う材料との結合力に差異があるとともに、凹部と凸部あ
るいは平坦部で結合力に差異があることによることが推
察される。
【００８５】すなわち、Ａｌ原料ないしその分解生成物
はＧａ原料ないしその分解生成物に対して基体表面にあ
るＡｌＧａＮに対する結合力が大きく、これらの窒化物
層の結晶成長を行う１０００〜１１００℃の温度では基
体表面をマイグレートするか結晶化するために結合する
かの程度の差により、ストライプ溝のある凹部ＳにはＡ
ｌの組成の低いものが、平坦部にはＡｌの組成の高いも
のが析出することになるからであると推察される。スト
ライプ溝のある凹部で成長速度が速くなるのもこのため
と推察される。このような効果は基体表面への結晶成長
が進行し、表面が平坦になるにつれ弱まってくる。これ
によって、ＡｌＧａＮ層表面は平坦化されることが考え
られる。
【００８６】上述の実施例においては、ｎ型ＡｌＧａＮ
クラッド層をＡｌとＧａが混合されたバルク状のものと
したが、ＧａＮ層とＡｌＧａＮ層の薄膜層を周期的に繰
り返して作成された超格子ＡｌＧａＮ層としてもよい。
【００８７】図５（ｂ）は、このような超格子ＡｌＧａ
Ｎ層を有する半導体レーザの要部構成を概念的に表す拡
大断面図である。すなわち、クラッド層１０８は、Ａｌ
ＧａＮバリア層１０８ＡとＧａＮウエル層１０８Ｂとを
交互に積層した構成とされている。このような超格子構
造により開口Ｓを埋め込んだ場合にも、III属元素の組
成の変調を同様に生じさせることができる。すなわち、
超格子を構成する各薄膜層それぞれの組成、厚さが開口
Ｓとそれ以外で変化することにより、バルク状のものと
同等の光導波構造を構成できる。具体的には、ＡｌＧａ
Ｎバリア層１０８ＡのＡｌ組成は、開口Ｓの部分におい
ては、それ以外の部分よりも低い。その結果として、超
格子クラッド層１０８の平均の屈折率は、開口Ｓの部分
においてそれ以外の部分よりも高くなり、光の閉じ込め
効率を上昇させることが可能となる。
【００８８】なお、図５（ｂ）においては、簡単のため
に、超格子構造を簡略化して表示したが、実際には、バ
リア層１０８Ａとウエル層１０８Ｂの層厚は図示したも
のよりも薄く、それぞれの層数も図示したものより多く
することができる。
【００８９】また上述の実施例においては、基板を導電
性のあるＧａＮとしたものについて記述したが、サファ
イアなどの絶縁性基板を用いｐ、ｎ両電極を基板と反対
側に形成するようなものに適用でき、従来困難であった
基体上に形成される窒化物混晶薄膜層の物理的性質を、
基体の水平面内で変化させるにより、複雑なプロセスを
なくし、歩留まりが高く、低コスト化に必要な量産性が
あり、良好な初期特性や信頼性をもつ半導体レーザ装置
を提供することができる。
【００９０】上述の実施例ではストライプ溝状の凹部を
基体としその基体上に少なくともＡｌを含む複数のIII
族元素を含む窒化物半導体層を形成した半導体レーザを
例としてあげたが、凹部はストライプ状に限るものでは
なく、円形または矩形上の開口部による同様の狭窄構造
であれば面発光レーザなどにも適用でき、従来困難であ
った基体上に形成される窒化物混晶薄膜層の物理的性質
を、基体の水平面内で変化させるにより、複雑なプロセ
スをなくし、歩留まりが高く、低コスト化に必要な量産
性があり、良好な初期特性や信頼性をもつ半導体レーザ
装置を提供することができる。
【００９１】また、上述の実施例では半導体レーザを例
としてあげたが、凹凸のある基体上に形成され複数のII
I族元素を含む窒化物半導体層におけるIII族元素の組成
比、バンドギャップエネルギ、屈折率、導電性、抵抗率
の少なくとも一つが、上記基体の凹凸に対応して、層内
で変化し、電流の狭窄、または光の導波、またはその両
方を担う機能を提供するようにしてなるものであれば、
発光ダイオード、光導波路、光スイッチなどに適用で
き、従来困難であった基体上に形成される窒化物混晶薄
膜層の物理的性質を、基体の水平面内で変化させるによ
り、複雑なプロセスをなくし、歩留まりが高く、低コス
ト化に必要な量産性があり、良好な初期特性や信頼性を
もつ半導体装置を提供することができる。
【００９２】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例として、前述した第２実施形態の具体例について説
明する。
【００９３】図６は、本実施例に係わる窒化物半導体レ
ーザの断面構造を示す。すなわち、同図のレーザにおい
ては、サファイア基板２０１上にＧａＮバッファ層２０
２、ＳｉドープＧａＮのｎ型コンタクト層２０３、Ｓｉ
ドープＧａＡｌＮからなるｎ型エッチングストップ層２
０４、ノンドープＧａＮエッチング層２０５、Ｍｇドー
プＧａＡｌＮのｐ型エッチングマスク層２０６が積層形
成され、エッチングマスク層２０６およびエッチング層
２０５にはストライプ状の開口Ｓが形成され、さらに、
ＳｉドープＧａＮの埋め込み層２０７により平坦に埋め
込まれている。ここで、ＭｇドープＧａＡｌＮエッチン
グマスク層２０６は、電流阻止層として作用する。
【００９４】ＳｉドープＧａＮの埋め込み層２０７上に
は、ＳｉドープＧａＡｌＮのｎ型クラッド層２０８、Ｓ
ｉドープＧａＮのｎ型光ガイド層２０９、ＩｎＧａｎ型
多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層２１０、ＭｇドープＧａ
ＡｌＮのｐ型ブロック層２１１、ＭｇドープＧａＮのｐ
型光ガイド層２１２、ＭｇドープＧａＡｌＮのｐ型クラ
ッド層２１３、ＭｇドープＧａＮのｐ型コンタクト層２
１４が積層される。
【００９５】そして、ｐ型コンタクト層２１４からｎ型
コンタクト層２０３の途中まで部分的にエッチングさ
れ、露出したｎ型コンタクト層２０３の表面にはｎ側電
極２１６が形成され、ｐ型コンタクト層２１４の表面に
はｐ側電極２１５が形成される。
【００９６】従来のリッジ構造レーザでは、ｐ側電極２
１５を幅約２μｍのリッジ上面に形成する必要があり、
プロセス上の再現性に問題があり、歩留まりの低下をも
たらす原因となっていた。これに対して、本実施例によ
れば、電流狭窄構造すなわち電流阻止層として作用する
エッチングマスク層２０６を活性層２１０より基板側の
ｎ型層中に形成するとともに、平坦化埋め込みを行って
いるため、ｐ側電極２１５を平坦な広い面上に形成する
ことができる点で有利である。
【００９７】また、既に述べたようにリッジ構造におい
ては、横モード制御に重要なリッジ部とリッジの外側と
の実効屈折率差が、リッジ形成のエッチング深さに強く
依存するという特徴がある。このため、エッチングプロ
セスの制御性、膜厚分布などの影響を大きく受け、やは
り歩留まり低下の原因となる。これに対して、本実施例
によれば、エッチング深さ制御の精度に影響されず、歩
留まりよく、安定した素子特性が得られるという特徴が
ある。
【００９８】次に、図６に図示の窒化物半導体レーザの
製造方法について説明する。
【００９９】図７は、本実施例の半導体レーザの製造方
法を表す工程断面図である。
【０１００】まず、図７（ａ）に表したように、サファ
イア基板２０１上に有機金属気相成長法(ＭＯＣＶＤ法)
によりＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮからなるバッファ層
２０２を１０〜２００ｎｍ程度の膜厚で成長し、その上
にＳｉドープＧａＮのｎ型コンタクト層２０３を３μｍ
の膜厚で成長する。続いて、ＳｉドープＧａ0.93Ａｌ
0.07Ｎのｎ型エッチングストップ層２０４を０．１μ
ｍ、ノンドープＧａＮのエッチング層２０５を０．２μ
ｍ、ＭｇドープＧａ0.8Ａｌ0.2Ｎのｐ型エッチングマス
ク層２０６を０．１μｍ積層する。
【０１０１】次に、図７（ｂ）に表したように、エッチ
ングマスク層２０６をエッチングする。すなわち、基板
をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、光露光プロセスにより
ストライプ状の開口Ｏを有するレジストあるいはＳｉＯ
２のマスク８００を形成する。そして、このマスクを用
いて、ｐ型エッチングマスク層２０６を選択エッチング
除去し、ストライプ状の開口をｐ型エッチングマスク層
１０６に形成する。この時のエッチングには、ドライエ
ッチング法やＫＯＨ等のエッチング液を用いたウエット
エッチング法を用いる。次に、レジストあるいはＳｉＯ
２のマスク８００を除去し、基板を再びＭＯＣＶＤ装置
へセットする。
【０１０２】次に、図７（ｃ）に表したように、エッチ
ング層２０４をエッチングする。具体的には、窒素ガス
を２０ＳＬＭ流し、基板温度を１０００℃まで昇温す
る。この過程において、窒素雰囲気で加熱昇温すること
により、基板に付着していた水分や不純物ガスが除去さ
れる。一方、ＧａＮやＧａＡｌＮのエッチングは生じな
い。基板温度が１０００℃に達したところで、水素ガス
の導入を開始し、窒素ガス２０ＳＬＭと水素ガス１０Ｓ
ＬＭの混合ガスを流した。この雰囲気において、１００
０℃で２分間保持した。この工程において、Ｍｇドープ
Ｇａ0.8Ａｌ0.2Ｎのｐ型エッチングマスク層２０６のエ
ッチングは生じないが、ノンドープＧａＮのエッチング
層２０５のエッチングが生じる。すなわち、この過程で
は、ＧａＡｌＮとＧａＮの選択エッチングが達成され
る。
【０１０３】ここでＧａＮがエッチングされるのは、水
素との反応により、分解して昇華するからであると考え
られる。例えば、ＧａＮの場合、水素と反応することに
よってＧａ（気相）とＮＨ３（気相）とに分解してエッ
チングされることが推測される。また、ＡｌＧａＮがエ
ッチングされないのは、Ａｌを含有することにより、V
属元素との結合力が強くなって分解が生じにくくなるか
らであると考えられる。
【０１０４】ＧａＮエッチング層２０５は、ｐ型エッチ
ングマスク層２０６のストライプ状の開口部のみにおい
てエッチング除去され、エッチングがＳｉドープＧａ
0.93Ａｌ0.07Ｎのｎ型エッチングストップ層２０４に達
したところで深さ方向へのエッチングは進行しなくな
る。このようにして、開口Ｓを形成することができる。
【０１０５】次に、図７（ｄ）に表したように、各層を
結晶成長する。
【０１０６】すなわち、まず、水素ガスの供給を停止す
るとともに、アンモニアガスの供給を開始し、窒素ガス
２０ＳＬＭ、アンモニアガス１０ＳＬＭの混合ガスを流
す。同時に、基板温度を１０８０℃まで昇温する。この
過程では、窒素ガスとアンモニアガスの混合ガスの雰囲
気で昇温することにより、ＧａＮエッチング層２０５の
横方向へのエッチングを抑制しながら、昇温することが
可能である。
【０１０７】そして、基板温度が１０８０℃に達すると
同時に、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）およびシランガ
スおよび水素ガスの供給を開始し、ＳｉドープＧａＮの
埋め込み層２０７を成長する。この層の成長中に、上記
のエッチング過程で形成した、深さ０．３μｍの開口Ｓ
は、ＳｉドープＧａＮを０．２μｍ成長することによ
り、完全に平坦に埋め込まれた。
【０１０８】さらに、ＳｉドープＧａＡｌＮのｎ型クラ
ッド層２０８、ＳｉドープＧａＮのｎ型光ガイド層２０
９、ＩｎＧａｎ型多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層２１
０、ＭｇドープＧａＡｌＮのｐ型ブロック層２１１、Ｍ
ｇドープＧａＮのｐ型光ガイド層２１２、ＭｇドープＧ
ａＡｌＮのｐ型クラッド層２１３、ＭｇドープＧａＮの
ｐ型コンタクト層２１４を順次積層する。
【０１０９】次に、図７（ｅ）に表したように、積層構
造体をエッチングしてｎ型コンタクト層２０３を露出さ
せる。すなわち、ＭＯＣＶＤ装置より基板を取り出し、
光露光プロセスにより、ｐ型コンタクト層２１４上にマ
スク８０２を形成し、ドライエッチングにより、ｎ型コ
ンタクト層２０３の途中まで部分的にエッチングを行っ
た。
【０１１０】そして、図７（ｆ）に表したように、露出
したｎ型コンタクト層２０３の表面にはｎ側電極２１６
を形成し、さらに、ｐ型コンタクト層２１４の表面には
ｐ側電極２１５を形成した。
【０１１１】さらに、サファイア基板の裏面側より、厚
さが８０μｍ以下になるように研磨した後、へき開する
ことにより、レーザ端面及びチップ化を行った。なお、
レーザ端面の片側には、ＳｉＯ２とＴｉＯ２の多層膜の
高反射コートを行った。チップ化した基板は、ヒートシ
ンク上にマウントし、ｎ側電極、ｐ側電極のそれぞれに
ワイヤのボンディングを行うことで、レーザ装置が完成
した。
【０１１２】以上説明したように、本実施例において
は、電流狭窄構造を形成する方法として、気相エッチン
グによる選択エッチング過程と再成長という一連の過程
を用いる。気相エッチングによる選択エッチングでは、
ＧａＮエッチング層２０５とＧａＡｌＮエッチングスト
ップ層２０６の界面でエッチングを停止させることがで
きる。すなわち、成長したエッチング層の膜厚に面内分
布があっても、確実にＧａＮエッチング層２０５をエッ
チング除去し、電流狭窄構造を形成することができる。
【０１１３】これに対して、電流狭窄構造の形成を従来
のドライエッチング法で行った場合には、未だ十分な選
択エッチング条件は得られていないため、ウェーハ面内
で膜厚分布があるような場合には、面内全面にわたり界
面でエッチングを停止させるのは不可能であり、局部的
にエッチングストップ層が残留したり、あるいはオーバ
ーエッチングをしてしまい、よい歩留まりは得られな
い。また、ドライエッチングによるダメージが残留する
という問題もある。
【０１１４】本実施例によれば、容易に基板の広い範囲
で再現性よく電流狭窄構造を得ることができた。
【０１１５】（第３の実施例）次に、本発明の第３の実
施例として、前述した第２実施例の変型例について説明
する。
【０１１６】図８は、本実施例の半導体レーザの断面構
造を表す概念図である。同図については、図６乃至図７
に表したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。
【０１１７】前述した第２実施例では、図６に表したよ
うに、エッチング層２０５としてノンドープのＧａＮ層
を用いた。これに対して、本実施例においては、図８に
表したように、エッチング層２０５を、Ｓｉドープある
いはノンドープＧａＮ層２０５ＡとＭｇドープＧａＮ層
２０５Ｂとの２層構造とした。
【０１１８】本来、電流阻止層として作用するＭｇドー
プＧａＡｌＮ層２０６は、Ａｌ組成が大きくかつ膜厚が
厚いほど望ましい。しかし、このようにするとクラック
が発生する可能性が増大するため、実質的に電流阻止層
として機能するために十分な厚さにできない場合があ
る。そこで、本実施例においては、ＧａＮエッチング層
２０５にＭｇをドーピングすることにより、電流阻止層
としての厚さを実効的に厚くする。
【０１１９】しかし、ＭｇドープＧａＮ層のみをエッチ
ング層として用いた場合には、１回目の結晶成長過程に
おいて、ＭｇがＳｉドープＧａＡｌＮエッチングストッ
プ層２０４に拡散し、ｎ型ＧａＡｌＮエッチングストッ
プ層とｐ型ＧａＮエッチング層との界面にｐ型ＧａＡｌ
Ｎ層が形成されてしまい、電流狭窄構造の開口部Ｓへの
ｎ型ＧａＮによる埋め込み後、この層が障壁となる可能
性がある。このため、本実施例においては、ｐ型ＧａＮ
エッチング層２０５Ｂとｎ型ＧａＡｌＮエッチングスト
ップ層２０４との間にｎ型ＧａＮあるいはノンドープＧ
ａＮ層２０５Ａを挿入した。この構造の採用により、高
Ａｌ組成のＧａＡｌＮエッチングマスク層（電流阻止
層）２０６を用いても、電流リークの原因となるクラッ
クなどのない、電流狭窄構造が形成できた。
【０１２０】（第４の実施例）次に、本発明の第４の実
施例として、第２実施例および第３実施例で用いたＧａ
Ｎエッチング層２０５の代わりに、ＧａＩｎＮ層を用い
た具体例について説明する。
【０１２１】図９は、本実施例の半導体レーザの断面構
造を表す概念図である。同図については、図６乃至図８
に表したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。
【０１２２】図９に表したように、本実施例の半導体レ
ーザにおいては、ＧａＩｎＮからなるエッチング層２０
５Ｃが設けられている。ＧａＩｎＮ層をエッチング層と
して用いた場合、気相エッチングの温度が１０００℃以
下でも十分なエッチング速度が得られる。このため、Ｇ
ａＡｌＮエッチングストップ層およびＧａＡｌＮエッチ
ングマスク層のＡｌ組成を低くすることができる。
【０１２３】例えば、図６乃至図８に表したようなＧａ
ＡｌＮエッチングストップ層２０４を省略して、Ｓｉド
ープＧａＮコンタクト層２０３をエッチングストップ層
として用い、ＭｇドープＧａＮをエッチングマスク層２
０６として用いることもできる。この場合、ＧａＩｎＮ
エッチング層２０５Ｃのエッチングは、ＧａＮ層の気相
エッチング速度が実質的に無視できる８００℃以下の温
度で行うことができる。また、ＳｉドープＧａＮのｎ型
コンタクト層２０３をエッチングストップ層として用い
ることにより、素子構造を簡単にすることができる。
【０１２４】（第５の実施例）次に、本発明の本発明の
第５の実施例として、電流狭窄構造の開口部の両側にボ
イドを形成した構造について説明する。
【０１２５】図１０は、本実施例の半導体レーザの断面
構造を表す概念図である。同図については、図６乃至図
９に表したものと同様の要素には同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。
【０１２６】図１０に表したように、本実施例の半導体
レーザは、電流狭窄構造の開口部Ｓの両側にボイド（空
洞）を有する。このようなボイドを形成することによ
り、開口部Ｓの内外の実効屈折率差を大きくして、基本
横モードで発振するレーザを容易に作成することができ
る。つまり、導波路への光の閉じ込め効率をあげて、発
振モードを改善することができる。
【０１２７】図１１は、本実施例の半導体レーザの製造
方法を表す概略工程断面図である。基本的な層構造およ
び製造方法は、図７の具体例と類似する。
【０１２８】まず、図１１（ａ）に表したように、第１
回目の結晶成長により、サファイア基板２０１上に有機
金属気相成長法(ＭＯＣＶＤ法)によりＧａＮ、ＡｌＮ、
ＡｌＧａＮ等からなるバッファ層２０２を１０〜２００
ｎｍ程度の膜厚で成長し、その上にＳｉドープＧａＮの
ｎ型コンタクト層２０３を３μｍの膜厚で成長する。続
いて、ＳｉドープＧａ0.93Ａｌ0.07Ｎのｎ型エッチング
ストップ層２０４を０．１μｍ、ノンドープＧａＮのエ
ッチング層２０５を０．２μｍ、ＭｇドープＧａ0.8Ａ
ｌ0.2Ｎのｐ型エッチングマスク層２０６を０．１μｍ
積層する。
【０１２９】次に、図１１（ｂ）に表したように、エッ
チングマスク層２０６をエッチングする。すなわち、基
板をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、光露光プロセスによ
りストライプ状の窓を有するレジストあるいはＳｉＯ２
のマスク８００を形成する。このマスクを用いて、Ｍｇ
ドープＧａ0.8Ａｌ0.2Ｎのｐ型エッチングマスク層２０
６をエッチング除去し、ストライプ状の開口Ｏをｐ型エ
ッチングマスク層２０６に形成する。この時のエッチン
グには、ドライエッチング法やＫＯＨ等のエッチング液
を用いたウエットエッチング法を用いる。
【０１３０】次に、図１１（ｃ）に表したように、エッ
チング層２０５をエッチングしてボイドＶを形成する。
【０１３１】すなわち、まず、マスク８００を除去し、
基板を再びＭＯＣＶＤ装置へセットする。そして、窒素
ガスを２０ＳＬＭ流し、基板温度を１０００℃まで昇温
する。この過程において、窒素雰囲気で加熱昇温するこ
とにより、基板に付着していた水分や不純物ガスが除去
される。一方、ＧａＮやＧａＡｌＮのエッチングは生じ
ない。基板温度が１０００℃に達したところで、水素ガ
スの導入を開始し、窒素ガス２０ＳＬＭと水素ガス１０
ＳＬＭの混合ガスを流した。この雰囲気において、１０
００℃で５分間保持した。すでに述べたように、この過
程では、ＧａＡｌＮとＧａＮの選択エッチングが達成さ
れる。ＭｇドープＧａ0.8Ａｌ0.2Ｎのｐ型エッチングマ
スク層２０６のエッチングは生じないが、ノンドープＧ
ａＮのエッチング層２０５のエッチングが生じる。
【０１３２】エッチングは、ＳｉドープＧａ0.93Ａｌ
0.07Ｎのｎ型エッチングストップ層２０４に達したとこ
ろで深さ方向へのエッチングは進行しなくなるが、エッ
チング時間を長くすると、その時間に応じてサイドエッ
チングを生じさせることができる。本実施例において
は、５分間の気相エッチングにより、約５μｍ幅のサイ
ドエッチングを生じさせることができた。
【０１３３】次に、図１１（ｄ）に表したように埋め込
み成長をする。
【０１３４】まず、水素ガスの供給を停止するととも
に、アンモニアガスの供給を開始し、窒素ガス２０ＳＬ
Ｍ、アンモニアガス１０ＳＬＭの混合ガスを流すことに
より、気相エッチングを抑制するとともに、基板温度を
１０８０℃まで昇温する。基板温度が１０８０℃に達す
ると同時に、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）およびシラ
ンガスおよび水素ガスの供給を開始し、ＳｉドープＧａ
Ｎの埋め込み層２０７を成長する。この層の成長によ
り、幅約５μｍのサイドエッチング部はボイドＶとして
空洞状に残り、電流狭窄構造の開口Ｓは、ＳｉドープＧ
ａＮを０．２μｍ成長することにより、完全に平坦に埋
め込まれた。
【０１３５】その後は、第２実施例と同様に、Ｓｉドー
プＧａＡｌＮのｎ型クラッド層２０８、ＳｉドープＧａ
Ｎのｎ型光ガイド層２０９、ＩｎＧａｎ型多重量子井戸
（ＭＱＷ）活性層２１０、ＭｇドープＧａＡｌＮのｐ型
ブロック層２１１、ＭｇドープＧａＮのｐ型光ガイド層
２１２、ＭｇドープＧａＡｌＮのｐ型クラッド層２１
３、ＭｇドープＧａＮのｐ型コンタクト層２１４を順次
積層する。
【０１３６】さらに、ＭＯＣＶＤ装置より基板を取り出
し、光露光プロセスにより、ｐ型コンタクト層２１４上
にマスク８０２を形成し、ドライエッチングにより、図
１１（ｅ）に表したようにｎ型コンタクト層２０３の途
中まで部分的にエッチングを行った。
【０１３７】そして、図１１（ｆ）に表したように、露
出したｎ型コンタクト層２０３の表面にはｎ側電極２１
６を形成し、さらに、ｐ型コンタクト層２１４の表面に
はｐ側電極２１６を形成した。
【０１３８】以上詳述したように、本実施例によれば、
気相エッチングの時間あるいは条件を調節することによ
り、エッチング層２０５にサイドエッチングを生じさ
せ、その後埋め込み層２０７で埋め込むことによって電
流狭窄部の開口Ｓの両側にボイドＶを確実且つ容易に形
成することができる。その結果として、電流狭窄構造の
内外の屈折率差を大きくし、導波路の光閉じ込め効率を
改善して、基本横モードで発振する半導体レーザを容易
に歩留まりよく作成することができる。
【０１３９】以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施
の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの
具体例に限定されるものではない。
【０１４０】例えば、本発明を適用する半導体レーザの
素子構造や材料については、当業者が公知の技術を適宜
選択し設計を加えることにより、同様の効果を得ること
ができる。
【０１４１】さらに、本発明は、半導体レーザのみなら
ず、発光ダイオードやその他各種の光デバイス、電子デ
バイスに適用して同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
【発明の効果】本発明は、以上詳述した形態で実施され
以下に説明する効果を奏する。
【０１４３】まず、本発明によれば、複数のIII族元素
を含む窒化物半導体層が凹凸のある基体表面上に形成さ
れてなることにより、窒化物半導体層におけるIII族元
素の組成比、バンドギャップエネルギ、屈折率、導電
性、抵抗率の少なくとも一つが、上記基体の凹凸に対応
して、層内で変化するようになすことにより、従来困難
であった基体上に形成される窒化物混晶薄膜層の物理的
性質を、基体の水平面内で変化させるにより、複雑なプ
ロセスをなくし、歩留まりが高く、低コスト化に必要な
量産性があり、良好な初期特性や信頼性をもつ半導体装
置を提供することができる。
【０１４４】また、本発明によれば、凹凸のある基体上
に形成され複数のIII族元素を含む窒化物半導体層を有
する半導体レーザ装置において、上記凹凸のある基体上
に形成され複数のIII族元素を含む窒化物半導体層にお
けるIII族元素の組成比、バンドギャップエネルギ、屈
折率、導電性、抵抗率の少なくとも一つが、上記基体の
凹凸に対応して、層内で変化し、電流の狭窄、または光
の導波、またはその両方を担う機能を提供するようにす
ることにより、従来困難であった基体上に形成される窒
化物混晶薄膜層の物理的性質を、基体の水平面内で変化
させるにより、複雑なプロセスをなくし、歩留まりが高
く、低コスト化に必要な量産性があり、良好な初期特性
や信頼性をもつ半導体レーザ装置を提供することができ
る。
【０１４５】また、本発明によれば、所定のエッチング
深さを確実且つ容易に再現でき、エッチング深さ制御の
精度に影響されず、かつ横モード制御された安定した素
子特性の窒化物半導体レーザを歩留まりよく製造でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の形態に係る半導体装置の要
部断面構造を表す概念図である。
【図２】電流阻止層１０６の上にクラッド層１０８を成
長させる過程を概念的に表した断面図である。
【図３】図１に例示した半導体レーザの電流阻止層１０
６の周辺を表す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るエッチングプロセ
スを表す概略工程断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第１の実施例としての半導
体レーザの要部を表す概念断面図であり、（ｂ）は、超
格子ＡｌＧａＮ層を有する半導体レーザの要部構成を概
念的に表す拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係わる窒化物半導体レ
ーザの断面構造を示す。
【図７】本発明の第３の実施例の半導体レーザの製造方
法を表す工程断面図である。
【図８】本発明の第３の実施例の半導体レーザの断面構
造を表す概念図である。
【図９】本発明の第４の実施例の半導体レーザの断面構
造を表す概念図である。
【図１０】本発明の第５の実施例の半導体レーザの断面
構造を表す概念図である。
【図１１】本発明の第５の実施例の半導体レーザの製造
方法を表す概略工程断面図である。
【図１２】従来の半導体レーザの構成を例示する断面図
である。
【符号の説明】
１０１ ｎ型ＧａＮ基板 １０２ ｎ型ＧａＮバッファ層 １０３ ｎ型ＧａＡｌＮ第１クラッド層 １０４ ＧａＮ層 １０５ ｐ型ＡｌＧａＮ層 １０６ 電流阻止層 １０７ 基体 １０８ ｎ型ＡｌＧａＮ第２クラッド層 １０９ 活性層 １１０ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層 １１１ ｐ型ＧａＮコンタクト層 １１２ ｐ側電極 １１３ ｎ側電極 ２０１ 基板 ２０２ バッファ層 ２０３ ｎ型コンタクト層 ２０４ ｎ型エッチングストップ層 ２０５ エッチング層 ２０６ ｐ型エッチングマスク層 ２０７ ｎ型埋め込み層 ２０８ ｎ型クラッド層 ２０９ ｎ型ガイド層 ２１０ ＭＱＷ活性層 ２１１ ｐ型バリア層 ２１２ ｐ型ガイド層 ２１３ ｐ型クラッド層 ２１４ ｐ型コンタクト層 ２１５ ｐ側電極 ２１６ ｎ側電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年７月７日（２０００．７．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F004 AA04 BA19 CA04 DA00 DA22 DA23 DA24 DA25 DB19 EA03 EA06 EA10 EA23 EB08 5F041 AA41 CA04 CA05 CA34 CA35 CA40 CA65 CA66 CA73 CA74 CB03 5F073 AA20 AA53 AA55 AA74 AA77 CA07 CB02 CB07 CB10 CB22 CB23 DA05 DA25 EA29

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの凹部を有する基体と、 ２種類以上のIII族元素を含み、前記凹部を埋め込むよ
    うに前記基体上に堆積された窒化物半導体層と、 を備え、 前記窒化物半導体層における前記２種類以上のIII族元
    素の組成比が、前記凹部とそれ以外の部分とにおいて異
    なることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】前記凹部における前記窒化物半導体層の屈
    折率は、前記凹部以外の部分における前記窒化物半導体
    層の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項１記載の
    半導体装置。
  3. 【請求項３】前記窒化物半導体層はアルミニウムを含有
    し、 前記凹部における前記窒化物半導体層のアルミニウムの
    組成は、前記凹部以外の部分における前記窒化物半導体
    層のアルミニウムの組成よりも低いことを特徴とする請
    求項１または２に記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】基板と、 前記基板上に設けられ窒化物半導体からなりストライプ
    状の開口を有する電流阻止層と、 前記ストライプ状の開口を埋め込むように前記電流阻止
    層の上に設けられた窒化物半導体からなる埋め込み層
    と、 前記埋め込み層の上に設けられた活性層と、 を備え、 前記埋め込み層は、２種類以上のIII族元素を含み、 前記埋め込み層における前記２種類以上のIII族元素の
    組成比は、前記ストライプ状の開口とそれ以外の部分と
    において異なることを特徴とする半導体レーザ。
  5. 【請求項５】前記埋め込み層はアルミニウムを含有し、 前記ストライプ状の開口における前記埋め込み層のアル
    ミニウムの組成は、前記ストライプ状の開口以外におけ
    る前記埋め込み層のアルミニウムの組成よりも低いこと
    を特徴とする請求項４記載の半導体レーザ。
  6. 【請求項６】前記埋め込み層は、組成の異なる２種類以
    上の窒化物半導体層を交互に積層した超格子構造を有
    し、 前記超格子構造を構成する前記２種類以上の窒化物半導
    体層の少なくとも１つは、２種類以上のIII族元素を含
    み、 前記２種類以上のIII族元素を含む窒化物半導体層にお
    ける前記２種類以上のIII族元素の組成比は、前記スト
    ライプ開口とそれ以外の部分とにおいて異なることを特
    徴とする請求項４記載の半導体レーザ。
  7. 【請求項７】基板と、 前記基板上に設けられた窒化物半導体からなるエッチン
    グストップ層と、 前記エッチングストップ層の上に接して設けられ窒化物
    半導体からなりストライプ状の開口を有する電流阻止層
    と、 前記ストライプ状の開口を埋め込むように前記電流阻止
    層の上に設けられた窒化物半導体からなる埋め込み層
    と、 前記埋め込み層の上に設けられた活性層と、 を備え、 前記電流阻止層は、前記エッチングストップ層に隣接し
    て設けられた窒化物半導体からなるエッチング層と、前
    記エッチング層の上に設けられた窒化物半導体からなる
    エッチングマスク層と、を有し、 前記エッチング層は、前記エッチングマスク層及び前記
    エッチングストップ層よりもエッチングされやすい材料
    からなることを特徴とする半導体レーザ。
  8. 【請求項８】基板と、 前記基板上に設けられた第１の窒化物半導体層と、 前記第１の窒化物半導体層の上に接して設けられ窒化物
    半導体からなりストライプ状の開口を有する電流阻止層
    と、 前記ストライプ状の開口を埋め込むように前記電流阻止
    層の上に設けられた窒化物半導体からなる埋め込み層
    と、 前記埋め込み層の上に設けられた活性層と、 を備え、 前記電流阻止層は、前記第１の窒化物半導体層に隣接し
    て設けられた第２の窒化物半導体層と、前記第２の窒化
    物半導体層の上に設けられた第３の窒化物半導体層と、
    を有し、 前記第２の窒化物半導体層のアルミニウムの組成は、前
    記第１及び第３の窒化物半導体層のアルミニウムの組成
    よりも低いことを特徴とする半導体レーザ。
  9. 【請求項９】基板上に、第１の窒化物半導体からなるエ
    ッチングストップ層と、前記エッチングストップ層の上
    に設けられた第２の窒化物半導体からなるエッチング層
    と、前記エッチング層の上に設けられた第３の窒化物半
    導体からなるエッチングマスク層と、を有する積層体を
    形成する第１の堆積工程と、 前記エッチングマスク層の一部を第１のエッチング方法
    によりエッチングしてストライプ状の開口を形成し前記
    開口に前記エッチング層を露出させる第１のエッチング
    工程と、 前記積層体を、窒素、アンモニア、ヘリウム、アルゴ
    ン、キセノン及びネオンのうちの少なくとも１種と水素
    との混合雰囲気、または窒素とアンモニアとの混合雰囲
    気、または水素雰囲気中で加熱することにより、前記開
    口に露出した前記エッチング層をエッチングして前記エ
    ッチングストップ層を露出させることにより、前記スト
    ライプ状の開口を有する電流阻止層を形成する、第２の
    エッチング工程と、 前記ストライプ状の開口を窒化物半導体からなる埋め込
    み層で埋め込み、さらにその上に活性層を形成する第２
    の堆積工程と、 を備えたことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  10. 【請求項１０】第１の窒化物半導体層を第２の窒化物半
    導体層に対して選択的にエッチングするエッチング方法
    であって、 前記第２の窒化物半導体層のアルミニウム組成は前記第
    １の窒化物半導体層のアルミニウム組成よりも高く、 前記第１の窒化物半導体層を、窒素、アンモニア、ヘリ
    ウム、アルゴン、キセノン及びネオンのうちの少なくと
    も１種と水素との混合雰囲気、または窒素とアンモニア
    との混合雰囲気、または水素雰囲気中で加熱することに
    よりエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
  11. 【請求項１１】第１の窒化物半導体層を第２の窒化物半
    導体層に対して選択的にエッチングするエッチング方法
    であって、 前記第２の窒化物半導体層のインジウム組成は前記第１
    の窒化物半導体層のインジウム組成よりも低く、 前記第１の窒化物半導体層を、窒素、アンモニア、ヘリ
    ウム、アルゴン、キセノン及びネオンのうちの少なくと
    も１種と水素との混合雰囲気、または窒素とアンモニア
    との混合雰囲気、または水素雰囲気中で加熱することに
    よりエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
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