JP4703198B2 - Semiconductor laser device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、半導体レーザ装置およびその製造方法に係る発明であり、特に、電極層にＭｏ膜を有する半導体レーザ装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor laser device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor laser device having a Mo film in an electrode layer and a manufacturing method thereof.
半導体レーザ装置において、一般的に多層膜からなる電極構造が形成されている。当該電極は、素子の特性を左右する重要なものである。したがって、電極材として、電極自身の安定性、半導体層との接触性、および実装の際のボンディング材との接合性が、重視される。 In a semiconductor laser device, an electrode structure composed of a multilayer film is generally formed. The electrode is important because it affects the characteristics of the device. Therefore, as an electrode material, importance is attached to the stability of the electrode itself, the contact property with the semiconductor layer, and the bondability with the bonding material at the time of mounting.
上記要件を満たすＧａＡｓ用オーミックコンタクト電極として、ｐ型電極において、Ａｕ（金）膜／第二のＴｉ（チタン）膜／Ｍｏ（モリブデン）膜／第一のＴｉ（チタン）膜からなる電極構造が用いられている。ここで、Ａｕ膜が最上層であり、第一のＴｉ膜が最下層である。また、Ｍｏ膜の側面部は露出している。 As a GaAs ohmic contact electrode satisfying the above requirements, an electrode structure comprising an Au (gold) film / second Ti (titanium) film / Mo (molybdenum) film / first Ti (titanium) film in a p-type electrode. It is used. Here, the Au film is the uppermost layer, and the first Ti film is the lowermost layer. Moreover, the side part of Mo film | membrane is exposed.
最上層のＡｕ膜は、Ａｕ膜上におけるＡｕメッキ形成促進のために形成されている。また、Ａｕ膜の下層の第二のＴｉ膜は、Ａｕ膜とＭｏ膜との接着性向上の為に形成されている。また、Ｍｏ膜は、Ａｕ膜と半導体層中の不純物との相互拡散防止バリア層として形成されている。さらに、最下段のＴｉ膜は、Ｍｏ膜と半導体層との接着性向上の為に形成されている。 The uppermost Au film is formed to promote the formation of Au plating on the Au film. The second Ti film under the Au film is formed to improve the adhesion between the Au film and the Mo film. The Mo film is formed as an interdiffusion barrier layer between the Au film and impurities in the semiconductor layer. Further, the lowermost Ti film is formed to improve the adhesion between the Mo film and the semiconductor layer.
上記従来技術に類似する技術として、特許文献１がある。
As a technique similar to the above prior art, there is
しかしながら、中間層にＭｏ膜を有する上記電極構造を採用した場合には、露出している部分のＭｏ膜が製造工程中において、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液等に晒されていた。 However, when the above electrode structure having a Mo film as an intermediate layer is adopted, the exposed Mo film is exposed to an alkaline developer, a plating solution, an acid resist stripping solution, etc. during the manufacturing process. It was.
Ｍｏ膜がアルカリ現像液やメッキ液に晒された場合には、電池効果が発生する。また、Ｍｏ膜が酸系レジスト剥離液に晒された場合には、Ｍｏ膜の溶出が発生する。 When the Mo film is exposed to an alkali developer or a plating solution, a battery effect occurs. Further, when the Mo film is exposed to the acid resist stripping solution, the Mo film is eluted.
ここで、電池効果とは、相互に接触している金属膜間において電位差が発生することである。当該電位発生により金属膜はイオン化され、腐食性が高くなる。
このように、電池効果やＭｏ膜の溶出が発生すると、Ｍｏ膜の剥がれが発生する。そして、当該Ｍｏ膜の膜剥がれが発生すると、レーザ発振に寄与する電流が遮断されてしまい、所望の光出力（Ｐ）−電流（Ｉ）特性が得られないという問題があった。
Here, the battery effect means that a potential difference is generated between metal films in contact with each other. When the potential is generated, the metal film is ionized and becomes corrosive.
Thus, when the battery effect or elution of the Mo film occurs, the Mo film peels off. When the Mo film is peeled off, the current contributing to the laser oscillation is cut off, and there is a problem that a desired optical output (P) -current (I) characteristic cannot be obtained.
そこで、この発明は、Ｍｏ膜を有する電極構造において、当該Ｍｏ膜の剥がれを防止することができる半導体レーザ装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same that can prevent the Mo film from peeling off in an electrode structure having a Mo film.
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の半導体レーザ装置は、所定の導電型を有しており、一部に凸部を有するクラッド層と、少なくとも中間層にＭｏ膜を有しており、前記凸部の上面に形成される導電積層膜と、前記Ｍｏ膜の側面を覆うように形成される、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、前記Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜とを、備えている。
In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to
また、本発明に係る請求項４に記載の半導体レーザ装置は、所定の導電型を有しており、一部に凸部を有するクラッド層と、少なくとも中間層にＭｏ膜を有しており、前記凸部の上面に形成される導電積層膜と、前記Ｍｏ膜の側面を覆うように形成される、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜とを、備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor laser device according to the present invention, which has a predetermined conductivity type, a clad layer having a convex portion in part, and a Mo film at least in an intermediate layer, A conductive multilayer film formed on the upper surface of the convex portion; and a silicon nitride film or a silicon oxide film formed so as to cover a side surface of the Mo film.
また、本発明に係る請求項６に記載の半導体レーザ装置は、所定の導電型を有しており、一部に凸部を有するクラッド層と、少なくとも中間層にＭｏ膜を有しており、前記凸部の上面に形成される導電積層膜とを、備えており、前記Ｍｏ膜の側面部は、窒化されている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor laser device according to the present invention, which has a predetermined conductivity type, a clad layer having a convex portion in part, and a Mo film at least in an intermediate layer, A conductive laminated film formed on the upper surface of the convex portion, and the side surface portion of the Mo film is nitrided.
また、本発明に係る請求項８に記載の半導体レーザ装置の製造方法は、（ａ）半導体基板上に、凸部を有するクラッド層を形成する工程と、（ｂ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、（ｃ）前記凸部の側面方向からの蒸着源の入射が可能な蒸着法により、前記Ｍｏ膜の側面部を覆うように、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、前記Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜を形成する工程とを、備えている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device manufacturing method comprising: (a) a step of forming a clad layer having a convex portion on a semiconductor substrate; and (b) a Mo film at least in an intermediate layer. A step of forming a conductive multilayer film on the upper surface of the convex portion, and (c) a vapor deposition method capable of entering a vapor deposition source from the side surface direction of the convex portion so as to cover the side surface portion of the Mo film, Forming a conductive film that is less corrosive than the Mo film with respect to an alkali developer, a plating solution, and an acid-based resist stripping solution .
また、本発明に係る請求項１０に記載の半導体レーザ装置の製造方法は、（Ａ）半導体基板上に、凸部を有するクラッド層を形成する工程と、（Ｂ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、（Ｃ）スパッタ法により、前記Ｍｏ膜の側面部を覆うように、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、前記Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜を形成する工程とを、備えている。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device manufacturing method comprising: (A) a step of forming a clad layer having a convex portion on a semiconductor substrate; and (B) an Mo film at least in an intermediate layer. Forming a conductive laminated film on the upper surface of the convex portion, and (C) an alkaline developer, a plating solution, and an acid resist stripping solution so as to cover the side surface portion of the Mo film by sputtering . And a step of forming a conductive film that is less corrosive than the Mo film.
また、本発明に係る請求項１１に記載の半導体レーザ装置の製造方法は、（ｓ）半導体基板上に、凸部を有するクラッド層を形成する工程と、（ｔ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、（ｕ）前記Ｍｏ膜の側面を覆うように、前記導電積層膜上に、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜を形成する工程と、（ｖ）前記凸部上に存する前記導電積層膜の上面の少なくとも一部が露出するように、前記シリコン窒化膜または前記シリコン酸化膜の一部を開口する工程とを、備えている。 According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device manufacturing method comprising: (s) a step of forming a clad layer having a convex portion on a semiconductor substrate; and (t) a Mo film at least in an intermediate layer. Forming a conductive multilayer film on the upper surface of the convex portion; and (u) forming a silicon nitride film or a silicon oxide film on the conductive multilayer film so as to cover a side surface of the Mo film; (V) opening a part of the silicon nitride film or the silicon oxide film so that at least a part of the upper surface of the conductive laminated film existing on the convex portion is exposed.
また、本発明に係る請求項１４に記載の半導体レーザ装置の製造方法は、（Ｓ）半導体基板上に、凸部を有するクラッド層を形成する工程と、（Ｔ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、（Ｕ）前記Ｍｏ膜の露出部を窒化させる工程とを、備えている。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device manufacturing method comprising: (S) a step of forming a clad layer having a convex portion on a semiconductor substrate; and (T) a Mo film at least in an intermediate layer. Forming a conductive multilayer film on the upper surface of the convex portion, and (U) nitriding the exposed portion of the Mo film.
本発明の請求項１，４に記載の半導体レーザ装置では、Ｍｏ膜の側面が、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、当該Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜または、シリコン窒化膜（またはシリコン酸化膜）により覆われているので、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液等を用いた工程があったとして、当該各液によるＭｏ膜の腐食や溶出を防止することができる。よって、Ｍｏ膜の剥がれが発生すること無く、当該発明に係る半導体レーザ装置は、所望の光出力−電流特性が得ることができる。 In the semiconductor laser device according to the first and fourth aspects of the present invention, the side surface of the Mo film has a conductive film that is less corrosive than the Mo film with respect to an alkaline developer, a plating solution, and an acid-based resist stripping solution. Since it is covered with a silicon nitride film (or silicon oxide film) , there is a process using an alkali developer, a plating solution, an acid resist stripping solution, etc. Can be prevented. Therefore, the desired optical output-current characteristic can be obtained in the semiconductor laser device according to the present invention without causing the Mo film to peel off.
また、本発明の請求項６に記載の半導体レーザ装置では、Ｍｏ膜の側面部は窒化されているので、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液等を用いた工程があったとして、当該各液によるＭｏ膜の腐食や溶出を防止することができる。よって、Ｍｏ膜の剥がれが発生すること無く、当該発明に係る半導体レーザ装置は、所望の光出力−電流特性が得ることができる。
Further, in the semiconductor laser device according to
また、本発明の請求項８，１０に記載の半導体レーザ装置の製造方法では、凸部の側面方向からの蒸着源の入射が可能な蒸着法、又はスパッタ法により、Ｍｏ膜の側面部を覆うように、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜を形成する工程を含んでいるので、凸部の側面にも導電膜を形成させることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor laser device according to claims 8 and 10 of the present invention, the side surface portion of the Mo film is covered by a vapor deposition method or a sputtering method in which an evaporation source can be incident from the side surface direction of the convex portion. As described above, since the step of forming a conductive film having a lower corrosiveness than the Mo film is included in the alkaline developer, the plating solution, and the acid resist stripping solution, the conductive film is also formed on the side surface of the convex portion. be able to.
また、本発明の請求項１１に記載の半導体レーザ装置の製造方法では、Ｍｏ膜の側面を覆うように、導電積層膜上に、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜を形成する工程と、凸部上に存する導電積層膜の上面の少なくとも一部が露出するように、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜の一部を開口する工程とを、含んでいるので、アルカリ液等により製造工程中にＭｏ膜の剥がれが発生せず、所望の光出力−電流特性を有する半導体レーザ装置を製造することができる。 In the method for manufacturing a semiconductor laser device according to claim 11 of the present invention, a step of forming a silicon nitride film or a silicon oxide film on the conductive laminated film so as to cover the side surface of the Mo film, A step of opening a part of the silicon nitride film or the silicon oxide film so that at least a part of the upper surface of the conductive laminated film existing in the substrate is exposed. A semiconductor laser device having desired optical output-current characteristics can be manufactured without peeling.
本発明の請求項１４に記載の半導体レーザ装置の製造方法では、Ｍｏ膜の露出部を窒化させる工程を含んでいるので、アルカリ液等により製造工程中にＭｏ膜の腐食が発生せず、所望の光出力−電流特性を有する半導体レーザ装置を製造することができる。 In the method of manufacturing a semiconductor laser device according to the fourteenth aspect of the present invention, since the step of nitriding the exposed portion of the Mo film is included, the Mo film is not corroded during the manufacturing process by an alkaline solution or the like. A semiconductor laser device having the following optical output-current characteristics can be manufactured.
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態に係るリッジ型の半導体レーザ装置の構成を示す、断面斜視図を示す。
<
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view showing a configuration of a ridge type semiconductor laser device according to the present embodiment.
図１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板（以下、単に半導体基板と称する）１上には、ｎ型クラッド層２が形成されている。さらに、ｎ型クラッド層２上には、活性層３を介して、ｐ型クラッド層４が形成されている。ここで、ｐ型クラッド層４は、ストライプ状の凸部（リッジ導波路）４ａ（図１では、一本の凸部４ａのみを図示している）を有している。また、凸部４ａは、電流狭窄の為の光導波路である。
As shown in FIG. 1, an n-
また、上記凸部４ａの上面および、シリコン窒化膜等の絶縁層５を介してｐ型クラッド層４の主面上には、導電積層膜６が形成されている。図１では、導電積層膜６は、メサ構造を有しているが、当該メサ構造に限定されるものではない。
A conductive laminated
なお、図１に示すように、絶縁層５は、ｐ型クラッド層４の主面上、凸部４ａの側面および凸部４ａの上面の一部に形成されている。導電積層膜６は、多層構造で形成されており、凸部４ａの上面に形成される導電積層膜６は電極として機能し、ｐ型クラッド層４の主面上方に形成される導電積層膜６は、放熱板として機能する。また、絶縁層５は、電流狭窄を可能とする為に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、図１に示すように、導電積層膜６を覆うように導電膜７が形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
また、半導体基板１の下面には、ｎ型の電極部８が形成されている。
In addition, an n-type electrode portion 8 is formed on the lower surface of the
図２は、図１で示した導電積層膜６（特に、凸部４ａ）付近の構成を示す拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration in the vicinity of the conductive laminated film 6 (particularly, the
図２に示すように、ｐ型クラッド層４の主面上および、当該ｐ型クラッド層４の凸部４ａの側面と上面の一部に、絶縁層５が形成されている。したがって、凸部４ａの上面において、所定の部分には絶縁層５は形成されていない。
As shown in FIG. 2, the insulating
ｐ型クラッド層４の主面上においては、絶縁層５を介して導電積層膜（放熱板）６が形成されている。また、凸部４ａ上面には直接、導電積層膜（電極部）６が形成されている。上述したように、導電積層膜６はメサ構造であり、多層構造により構成されている。また、ＧａＡｓ半導体層とのオーミックコンタクトが良好な導電積層膜（電極部）６としては、下記の導電積層膜６がある。なお、上述のように、導電積層膜６はメサ構造でなくても良い。
On the main surface of the p-
当該導電積層膜（電極部）６は、Ａｕ（金）膜６ｄ／第二のＴｉ（チタン）膜６ｃ／Ｍｏ（モリブデン）膜６ｂ／第一のＴｉ（チタン）膜６ａの積層膜である。ここで、最上層はＡｕ膜６ｄであり、最下層は第一のＴｉ膜６ａである。なお、Ｍｏ膜６ｂは、上層のＡｕ膜６ｄ（Ａｕメッキを含む）と半導体層中のＧａ（ガリウム）との相互拡散を防止するバリア膜として、形成されている。
The conductive laminated film (electrode part) 6 is a laminated film of Au (gold)
さらに、露出しているＭｏ膜６ｂの側面を覆うように、２層からなる導電膜７が形成されている。ここで、導電膜７は、Ｍｏ膜６ｂよりも腐食性の低い膜（腐食し難い膜）である。つまり、当該導電膜７は、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液等に晒されても、腐食や剥離等を起こす可能性がＭｏ膜６ｂよりも低い。
Further, a two-layered
当該性質を有する導電膜７は、図２に示すように、下層のＴｉ膜７ａと上層のＡｕ膜７ｂとで構成されている。当該構成の導電膜７は、酸・アルカリ耐性が強く、また被覆率が高い。この他に、別途図示しないが、導電膜７としては、Ａｕ（上層）／Ｐｔ（中間層）／Ｔｉ（下層）積層膜や、Ａｕ単層膜等が適する。このように、いずれの導電膜７構造においても、最上層にはＡｕ膜が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
次に、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造方法について、工程断面図を用いて説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor laser device according to the present embodiment will be described with reference to process cross-sectional views.
まず、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板１（以下、単に半導体基板１と称する）を用意する。そして、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、図３に示すように、半導体基板１上に順次、ｎ型クラッド層２、活性層３、ｐ型クラッド層４をエピタキシャル成長させる。
First, an n-type GaAs semiconductor substrate 1 (hereinafter simply referred to as a semiconductor substrate 1) is prepared. Then, as shown in FIG. 3, the n-
次に、ｐ型クラッド層４に対してドライエッチング処理を施すことにより、図４に示すように、ストライプ状の凸部（電流狭窄の為の光導波路）４ａを形成する。
Next, by performing a dry etching process on the p-
次に、凸部４ａを覆うように、前記ｐ型クラッド層４上に、シリコン窒化膜等の絶縁層５を形成する。その後、凸部４ａの上面の一部が開口するように、絶縁層５の一部を開口する（つまり、開口部５ａを形成する）。当該絶縁層５の開口部５ａ形成後の様子を図５に示す。
Next, an insulating
次に、開口部５ａから露出している凸部４ａの上面と、ｐ型クラッド層４の主面上とに、図６に示すように、例えばメサ構造の導電積層膜６を同時に形成する。なお、導電積層膜６は、前述の通りＡｕ膜６ｄ／第二のＴｉ膜６ｃ／Ｍｏ膜６ｂ／第一のＴｉ膜６ａから構成されている。ここで、各導電膜６ａ〜６ｄは、蒸着法を用いて形成される。また、導電積層膜６は、メサ構造でなくても良い。
Next, as shown in FIG. 6, for example, a conductive
また、上述したように、凸部４ａの上面に形成される導電積層膜６は、電極部として形成される。また、ｐ型クラッド層４の主面上に形成される導電積層膜６は、放熱板として形成される。
Further, as described above, the conductive
したがって、上記積層構造は、電極部としての機能を考慮して構成されたものであるため、放熱板として機能する部分の導電積層膜６は、上記積層構造でなくても良い。しかし、電極部と放熱板とを同時に形成すると製造工程が簡略化されるので、放熱板として機能する導電積層膜６は、電極部として機能する部分と同じ積層構造を採用している。
Therefore, since the laminated structure is configured in consideration of the function as the electrode portion, the conductive
次に、蒸着法を用いて、Ｍｏ膜６ｂの側面部を覆うように、導電積層膜６上に導電膜７を形成する。ここで、導電膜７は、上述の通り、Ｍｏ膜６ｂよりも腐食性の低い導電膜（Ａｕ７ｂ／Ｔｉ７ａ）から構成されている。
Next, the
その後、半導体基板１の下面全面に、ｎ型の電極部８を形成することにより、図１，２に示す半導体レーザ装置が完成する。
Thereafter, an n-type electrode portion 8 is formed on the entire lower surface of the
本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、Ｍｏ膜６ｂの露出部（側面部）が当該Ｍｏ膜６ｂよりも腐食性の低い導電膜７で覆われている。
In the semiconductor laser device according to the present embodiment, the exposed portion (side surface portion) of the
したがって、Ｍｏ膜６ｂを含む導電積層膜６形成後に、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液等を用いた工程があったとして、当該各液によるＭｏ膜６ｂの腐食や溶出を防止することができる。よって、Ｍｏ膜６ｂの剥がれが発生すること無く、結果として、所望の光出力−電流特性が得ることができる。
Therefore, after the formation of the conductive
また、最上層にＡｕ膜を有する導電膜７を形成することにより、導電膜７上に金メッキを容易に形成することができる。なお、金メッキを形成するのは、ボンディングにより素子に与える衝撃を緩和するためである。
Moreover, gold plating can be easily formed on the
また、ｐ型クラッド層４の主面上には、絶縁層５を介して導電積層膜６が形成されている。したがって、レーザ発振中に生じる半導体基板１等からの熱を迅速に、外部に放熱させることができる。
A conductive
また、上記放熱板として機能する導電積層膜６は、凸部４ａ上に形成される電極部として機能する部分と同じ積層構造である。したがって、電極部と放熱板を同時に形成することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
The conductive
＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る半導体レーザ装置を図７に示す。ここで、図７は、導電積層膜６（特に、凸部４ａ）付近の構成を示す拡大断面図である。図７に図示されていない他の構成は、図１と同様である。
<
A semiconductor laser device according to this embodiment is shown in FIG. Here, FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration in the vicinity of the conductive laminated film 6 (particularly, the
図７から分かるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、導電膜７の構成のみが、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と異なっている。他の構成は、両実施の形態で同じであるので、以下では説明を省略する。
As can be seen from FIG. 7, the semiconductor laser device according to the present embodiment differs from the semiconductor laser device according to the first embodiment only in the configuration of the
本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、導電膜７は、Ｍｏ膜６ｂの側面部を覆うと伴に、凸部４ａの側面部にも形成されている。導電膜７の膜構成は、実施の形態１に示した通りである。
In the semiconductor laser device according to the present embodiment, the
当該構成の導電膜７を形成する方法として、以下の方法がある。
As a method for forming the
第一例の方法は、Ａｕ膜６ｄ／第二のＴｉ膜６ｃ／Ｍｏ膜６ｂ／第一のＴｉ膜６ａからなる導電積層膜６を形成後、スパッタ法を用いて、Ｍｏ膜６ｂの側面部を覆うように導電膜７を形成する方法である。
In the first example, the conductive
第二例の方法は、上記構成の導電積層膜６を形成後、自公転式電子ビーム蒸着法を用いて、Ｍｏ膜６ｂの側面部を覆うように導電膜７を形成する方法である。図８に自公転式電子ビーム蒸着法の概念図を示す。
The method of the second example is a method of forming the
図８において、蒸着装置２０には、蒸着処理中に図面の手前から奥方向に（または、奥から手前方向に）回転するプラネタ２１が配設されている。また、プラネタ２１の内面には、複数（図面では二つ）のウエハホルダ２２が配設されている。ここで、ウエハホルダ２２は、ウエハのはめ込みが可能な部材であり、蒸着処理中にはプラネタ２１の曲面内において回転する。なお、蒸着装置２０の下面からプラネタ２１の内面に向かって蒸着源２３が放出される。
In FIG. 8, the
上記自公転式電子ビーム蒸着法を用いることにより、蒸着源２３を凸部４ａの側面方向から入射させることができる。なお、当該技術に関連する技術は、「http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/semicon_vacuum_tech/1_6_1.htm」に掲載されている。
By using the self-revolving electron beam evaporation method, the
本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、凸部４ａの側面部にも導電膜７が形成されている。
In the semiconductor laser device according to the present embodiment, the
したがって、放熱板として機能する部分の面積が増大する。これにより、レーザ発振時の放熱効果が向上し、半導体レーザ装置の低電流動作・高出力化が可能となる。また、導電膜７によりＭｏ膜６ｂの側面部が覆われているので、実施の形態１と同様の効果も奏する。
Therefore, the area of the part that functions as a heat sink increases. As a result, the heat dissipation effect during laser oscillation is improved, and the semiconductor laser device can be operated at a low current and have a high output. In addition, since the side surface of the
また、本実施の形態では、導電膜６の形成方法として、スパッタ法または自公転式電子ビーム蒸着法を用いている。したがって、凸部４ａの側面部にも容易に導電膜７を形成することができる。
In the present embodiment, a sputtering method or a self-revolving electron beam evaporation method is used as a method for forming the
＜実施の形態３＞
本実施の形態に係る半導体レーザ装置を図９に示す。ここで、図９は、導電積層膜６（特に、凸部４ａ）付近の構成を示す拡大断面図である。図９に図示されていない他の構成は、図１と同様である。
<
A semiconductor laser device according to the present embodiment is shown in FIG. Here, FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration in the vicinity of the conductive laminated film 6 (particularly, the
図９から分かるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、Ｍｏ膜６ｂの側面を覆う膜として、導電膜では無く、絶縁膜３１を採用している。他の構成は、両実施の形態で同じであるので、以下では説明を省略する。
As can be seen from FIG. 9, in the semiconductor laser device according to the present embodiment, the insulating
ここで、絶縁膜３１として、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等を採用することができる。
Here, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like can be employed as the insulating
導電積層膜６形成後に、Ｍｏ膜６ｂの側面を覆うように、シリコン窒化膜等の絶縁膜３１を形成するが、当該形成工程は低温下（具体的に４５０℃以下）で行うことが望ましい。
After the formation of the conductive
これは、Ｍｏ膜６ｂが有する、Ａｕ膜６ｄと半導体層中のＧａとの相互拡散を防止するバリア膜としての性質が、当該４５０℃より大きい温度にＭｏ膜６ｂが晒されると維持できなくなるからである。
This is because the property of the
上記低温下での絶縁膜３１の形成を可能とする方法として、例えば、Ｐ−ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタ法等がある。
Examples of a method for enabling the formation of the insulating
そして、上記方法により、導電積層膜６を含むｐ型クラッド層４上の全面を覆うように、絶縁膜３１を形成する。その後、凸部４ａ上に形成された導電積層膜６の上面の一部が露出するように、絶縁膜３１の一部をエッチング処理により除去する（つまり、開口部３１ａを形成する）。
Then, the insulating
以上の工程により、Ｍｏ膜６ｂの側面部を覆う絶縁膜３１を形成することができる。
Through the above steps, the insulating
このように、絶縁膜３１によってＭｏ膜６ｂの側面部を覆うことにより、実施の形態１で説明したように、Ｍｏ膜６ｂのアルカリ現像液等による腐食等を防止することができる。
Thus, by covering the side surface portion of the
また、凸部４ａ上に形成された導電積層膜６の上面を一部露出させるために絶縁膜３１の一部を除去する際、絶縁膜３１の除去量が多くなりすぎる（つまり、絶縁膜３１の導電積層膜６上の開口部３１ａの面積が大きくなりすぎる）こともある。このようなことが起こると、当該開口部３１ａからＭｏ膜６ｂの側面が露出する恐れもある。
Further, when a part of the insulating
このような事態に備えて、絶縁膜３１の一部を除去し（つまり、開口部３１ａを形成し）、導電積層膜６の上面を露出した後に、Ｍｏ膜６ｂよりも腐食性の低い導電膜７を形成する。
In preparation for such a situation, after removing a part of the insulating film 31 (that is, forming the
具体的に、図１０に示すように、当該導電膜７は、絶縁膜３１の開口部３１ａと導電積層膜６との隙間を充填するように形成する。したがって、導電膜７は、凸部４ａ上において、開口部３１ａから露出している導電積層膜６と接続するように、絶縁膜３１上に形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 10, the
また、導電膜７は、ｐ型クラッド層４の主面上の絶縁膜３１上にも形成されている。導電膜７の構成として、例えば、実施の形態１で説明した導電膜７と同様、Ａｕ／Ｔｉ積層膜を採用することができる。また、当該導電膜７の形成方法としては、スパッタ法や蒸着法等を採用することができる。
The
以上のように、絶縁膜３１の形成、開口部３１ａ形成後、さらに導電膜７を上記のように形成することにより、たとえ絶縁膜３１の開口部３１ａの開口面積が大きくなりすぎてＭｏ膜６ｂの側面部が露出したとしても、導電膜７により当該Ｍｏ膜６ｂの側面部が覆われる。したがって、アルカリ現像液等によるＭｏ膜６ｂの腐食等を完全に防止することができる。
As described above, after the formation of the insulating
なお、図１０では、導電膜７は、ｐ型クラッド層４の主面上方に形成されている絶縁膜３１上にも形成されているが、当該箇所に形成された導電膜７は放熱板として機能する。
In FIG. 10, the
＜実施の形態４＞
本実施の形態に係る半導体レーザ装置を図１１に示す。ここで、図１１は、導電積層膜６（特に、凸部４ａ）付近の構成を示す拡大断面図である。図１１に図示されていない他の構成は、図１と同様である。
<
A semiconductor laser device according to the present embodiment is shown in FIG. Here, FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration in the vicinity of the conductive laminated film 6 (particularly, the
図１１から分かるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、実施の形態１で説明した導電膜７は形成されていない。その代わり、本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、Ｍｏ膜６ｂの露出部分（例えば、Ｍｏ膜６ｂの側面部から所定の領域）が窒化されている。つまり、Ｍｏ膜６ｂの上記露出部分には、ＭｏＮ（窒化モリブデン）４１が形成されている。
As can be seen from FIG. 11, in the semiconductor laser device according to the present embodiment, the
その他の構成は、両実施の形態１，４で同じであるので、以下では説明を省略する。
Since other configurations are the same in both
導電積層膜６を形成後、当該導電積層膜６が形成された半導体基板１に対して、窒素雰囲気下で、温度４５０℃以下の熱処理を施す。以上により、Ｍｏ膜６ｂの側面部付近を窒化させることができる。つまり、窒化モリブデン４１を形成することができる。
After forming the conductive
このように、Ｍｏ膜６ｂの側面部付近を窒化させ、当該側面部付近に窒化モリブデン４１を形成することにより、当該窒化モリブデン４１の部分は、アルカリ液や酸性液に対する耐性が向上する。したがって、実施の形態１で説明したように、アルカリ現像液等によるＭｏ膜６ｂの腐食等を完全に防止することができる。
Thus, by nitriding the vicinity of the side surface portion of the
１ 半導体基板、２ ｎ型クラッド層、３ 活性層、４ ｐ型クラッド層、５ 絶縁膜、６ 導電積層膜、７ 導電膜、８ 電極部、２０ 蒸着装置、２１ プラネタ、２２ ウエハホルダ、２３ 蒸着源、３１ 絶縁膜、４１ 窒化モリブデン、４ａ 凸部、５ａ，３１ａ 開口部、６ａ 第一のＴｉ膜、６ｂ Ｍｏ膜、６ｃ 第二のＴｉ膜、６ｄ，７ｂ Ａｕ膜、７ａ Ｔｉ膜。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
少なくとも中間層にＭｏ膜を有しており、前記凸部の上面に形成される導電積層膜と、
前記Ｍｏ膜の側面を覆うように形成される、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、前記Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜とを、備えている、
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 A clad layer having a predetermined conductivity type and having a convex portion in part;
At least the intermediate layer has a Mo film, and a conductive laminated film formed on the upper surface of the convex part,
A conductive film that is formed so as to cover the side surface of the Mo film and is less corrosive than the Mo film with respect to an alkaline developer, a plating solution, and an acid resist stripping solution .
A semiconductor laser device.
前記凸部の側面上にも形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。 The conductive film
It is also formed on the side surface of the convex part,
The semiconductor laser device according to claim 1.
少なくとも最上層にＡｕ膜を有している、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。 The conductive film
At least the uppermost layer has an Au film,
The semiconductor laser device according to claim 1.
少なくとも中間層にＭｏ膜を有しており、前記凸部の上面に形成される導電積層膜と、
前記Ｍｏ膜の側面を覆うように形成される、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜とを、備えている、
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 A clad layer having a predetermined conductivity type and having a convex portion in part;
At least the intermediate layer has a Mo film, and a conductive laminated film formed on the upper surface of the convex part,
A silicon nitride film or a silicon oxide film formed so as to cover the side surface of the Mo film;
A semiconductor laser device.
前記凸部上面において前記導電積層膜の上面が露出するような、開口部を有しており、
前記開口部から露出している前記導電積層膜と接続しており、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、前記Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜を、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体レーザ装置。 The silicon nitride film or the silicon oxide film is
It has an opening such that the upper surface of the conductive laminated film is exposed on the upper surface of the convex portion,
A conductive film that is connected to the conductive laminated film exposed from the opening and is less corrosive than the Mo film with respect to an alkaline developer, a plating solution, and an acid-based resist stripping solution. Yes,
The semiconductor laser device according to claim 4.
少なくとも中間層にＭｏ膜を有しており、前記凸部の上面に形成される導電積層膜とを、備えており、
前記Ｍｏ膜の側面部は、窒化されている、
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 A clad layer having a predetermined conductivity type and having a convex portion in part;
At least the intermediate layer has a Mo film, and includes a conductive laminated film formed on the upper surface of the convex part,
The side portion of the Mo film is nitrided,
A semiconductor laser device.
絶縁層を介して前記クラッド層の主面上にも形成されている、
ことを特徴とする請求項１、請求項４または請求項６に記載の半導体レーザ装置。 The conductive laminated film is
It is also formed on the main surface of the cladding layer via an insulating layer,
The semiconductor laser device according to claim 1, 4, or 6.
（ｂ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、
（ｃ）前記凸部の側面方向からの蒸着源の入射が可能な蒸着法により、前記Ｍｏ膜の側面部を覆うように、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、前記Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜を形成する工程とを、備えている、
ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 (A) forming a clad layer having a protrusion on a semiconductor substrate;
(B) forming a conductive multilayer film having a Mo film at least on the intermediate layer on the upper surface of the convex part;
(C) With respect to the alkaline developer, the plating solution, and the acid-based resist stripping solution so as to cover the side surface portion of the Mo film by a vapor deposition method in which an evaporation source can be incident from the side surface direction of the convex portion. And a step of forming a conductive film that is less corrosive than the Mo film,
A method of manufacturing a semiconductor laser device.
前記半導体基板を回転させながら前記蒸着法を施す工程である、
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 The step (c)
The step of applying the vapor deposition method while rotating the semiconductor substrate,
The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 8.
（Ｂ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、
（Ｃ）スパッタ法により、前記Ｍｏ膜の側面部を覆うように、アルカリ現像液、メッキ液および酸系レジスト剥離液に対して、前記Ｍｏ膜よりも腐食性の低い導電膜を形成する工程とを、備えている、
ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 (A) forming a clad layer having a protrusion on a semiconductor substrate;
(B) forming a conductive laminated film having a Mo film at least on the intermediate layer on the upper surface of the convex part;
(C) forming a conductive film that is less corrosive than the Mo film with respect to an alkali developer, a plating solution, and an acid-based resist stripping solution by a sputtering method so as to cover the side surface of the Mo film; With
A method of manufacturing a semiconductor laser device.
（ｔ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、
（ｕ）前記Ｍｏ膜の側面を覆うように、前記導電積層膜上に、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜を形成する工程と、
（ｖ）前記凸部上に存する前記導電積層膜の上面の少なくとも一部が露出するように、前記シリコン窒化膜または前記シリコン酸化膜の一部を開口する工程とを、備えている、
ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 (S) forming a clad layer having a protrusion on the semiconductor substrate;
(T) forming a conductive multilayer film having a Mo film at least on the intermediate layer on the upper surface of the convex part;
(U) forming a silicon nitride film or a silicon oxide film on the conductive laminated film so as to cover a side surface of the Mo film;
(V) opening a part of the silicon nitride film or the silicon oxide film so that at least a part of the upper surface of the conductive laminated film existing on the convex portion is exposed.
A method of manufacturing a semiconductor laser device.
４５０℃以下の温度下で行う、
ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 The step (u)
Performed at a temperature of 450 ° C. or lower,
The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 11.
ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 (W) From the Mo film against an alkaline developer, a plating solution and an acid resist stripping solution so as to fill a gap between the opening of the silicon nitride film or the silicon oxide film and the conductive laminated film. Further comprising a step of forming a conductive film with low corrosiveness,
The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 11.
（Ｔ）少なくとも中間層にＭｏ膜を有する導電積層膜を、前記凸部の上面に形成する工程と、
（Ｕ）前記Ｍｏ膜の露出部を窒化させる工程とを、備えている、
ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 (S) forming a clad layer having a convex portion on a semiconductor substrate;
(T) forming a conductive laminated film having a Mo film at least on the intermediate layer on the upper surface of the convex part;
(U) nitriding the exposed portion of the Mo film,
A method of manufacturing a semiconductor laser device.
窒素雰囲気で、４５０℃以下の温度下で行う、
ことを特徴とする請求項１４に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 The step (U)
In a nitrogen atmosphere at a temperature of 450 ° C. or lower,
The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 14.
絶縁層を介して前記クラッド層の主面上に、前記導電積層膜を形成する工程を含んでいる、
ことを特徴とする請求項８、請求項１０、請求項１１または請求項１４に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
The steps (b), (B), (t), (T)
Including a step of forming the conductive laminated film on the main surface of the cladding layer via an insulating layer,
15. A method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 8, 10, 11, or 14.
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