JP2001085782A - 半導体メサデバイスの製造方法 - Google Patents
半導体メサデバイスの製造方法Info
- Publication number
- JP2001085782A JP2001085782A JP2000242832A JP2000242832A JP2001085782A JP 2001085782 A JP2001085782 A JP 2001085782A JP 2000242832 A JP2000242832 A JP 2000242832A JP 2000242832 A JP2000242832 A JP 2000242832A JP 2001085782 A JP2001085782 A JP 2001085782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- manufacturing
- semiconductor
- mesa
- etching
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 50
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
- H01S5/1032—Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
- H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Weting (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】メサの膨らみを低減でき、あるいは少なくでき
るメサデバイスの製造工程を提供する。 【解決手段】発明の要約本発明は、半導体デバイスの製
造方法に関し、半導体ウェーハの少なくとも第1の半導
体層を選択エッチングして、半導体層の側面を傾斜させ
るステップと、エッチングされた領域を平坦化するよう
にエッチングされた領域に第2の層を形成するステップ
と、メサ外面的形態を形成するようにエッチングされた
領域の一部に続いて第2のエッチングを行うステップと
を有する。ここに用いられる材質は傾斜した側面を有す
るデバイスの製造に可能にし、拡張ビームレーザのよう
なデバイスのモノシリック集積回路に有益であり、同時
に、側面を傾斜させることによりもたらされるメサ幅
(メサ膨らみ)が不必要に増加するのを抑え、あるいは
なくすことができる。
るメサデバイスの製造工程を提供する。 【解決手段】発明の要約本発明は、半導体デバイスの製
造方法に関し、半導体ウェーハの少なくとも第1の半導
体層を選択エッチングして、半導体層の側面を傾斜させ
るステップと、エッチングされた領域を平坦化するよう
にエッチングされた領域に第2の層を形成するステップ
と、メサ外面的形態を形成するようにエッチングされた
領域の一部に続いて第2のエッチングを行うステップと
を有する。ここに用いられる材質は傾斜した側面を有す
るデバイスの製造に可能にし、拡張ビームレーザのよう
なデバイスのモノシリック集積回路に有益であり、同時
に、側面を傾斜させることによりもたらされるメサ幅
(メサ膨らみ)が不必要に増加するのを抑え、あるいは
なくすことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイスに係
わり、特にメサ外面的形態を有する半導体デバイスの製
造方法に関する。
わり、特にメサ外面的形態を有する半導体デバイスの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザのような典型的な半導体オプトエ
レクトロニクスデバイスの製造方法には、デバイスの外
側の寸法を画定するためにメサを形成するステップを含
む。例えば、標準的製造工程は、半導体ウェーハに数個
の半導体層をエピタキシャル成膜、およびその後の半導
体層を選択エッチングして個々のデバイスを画定するプ
ラトーあるいはメサを形成することを含む。増加するア
テンションを受ける一つの特殊なデバイスは、拡張ビー
ムレーザである。このタイプのレーザは、光ビームを下
層のウェーブガイド層に向けるような進路の活性領域の
一部を除去して製造される。ウェーブガイド層は、光が
広がり、あるいは分岐し、そして伝播するように設計さ
れている。典型的なこのようなデバイスの製造には、光
ビームをウェーブガイドに繋ぐために、メサエッチング
に先行して、メサ軸方向を横切るエピタキシャル膜の斜
め側面の傾斜エッチングを含む(Johnson 6−
19−8−1−3の米国特許出願Serial No.
09/228218,1999年2月11日出願、Lu
centに譲渡を参照)。
レクトロニクスデバイスの製造方法には、デバイスの外
側の寸法を画定するためにメサを形成するステップを含
む。例えば、標準的製造工程は、半導体ウェーハに数個
の半導体層をエピタキシャル成膜、およびその後の半導
体層を選択エッチングして個々のデバイスを画定するプ
ラトーあるいはメサを形成することを含む。増加するア
テンションを受ける一つの特殊なデバイスは、拡張ビー
ムレーザである。このタイプのレーザは、光ビームを下
層のウェーブガイド層に向けるような進路の活性領域の
一部を除去して製造される。ウェーブガイド層は、光が
広がり、あるいは分岐し、そして伝播するように設計さ
れている。典型的なこのようなデバイスの製造には、光
ビームをウェーブガイドに繋ぐために、メサエッチング
に先行して、メサ軸方向を横切るエピタキシャル膜の斜
め側面の傾斜エッチングを含む(Johnson 6−
19−8−1−3の米国特許出願Serial No.
09/228218,1999年2月11日出願、Lu
centに譲渡を参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】メサエッチングによ
り、有害な形態がメサと側面を傾斜させるようにエッチ
ングした領域の交点で発生する。これにより、メサスト
ライプのいずれかの側面の余分な材料が不均等になり、
余分な材料がメサの膨らみを形成する。従って、メサの
膨らみを低減でき、あるいは少なくできるメサデバイス
の製造工程が要望されている。
り、有害な形態がメサと側面を傾斜させるようにエッチ
ングした領域の交点で発生する。これにより、メサスト
ライプのいずれかの側面の余分な材料が不均等になり、
余分な材料がメサの膨らみを形成する。従って、メサの
膨らみを低減でき、あるいは少なくできるメサデバイス
の製造工程が要望されている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記層にエッ
チングで側面を傾斜させるように、少なくとも半導体ウ
ェーハに設けられた第1の半導体層を選択エッチングす
るステップと、エッチングされた領域を平坦化するよう
に、エッチングされた領域の上に第2層を形成するステ
ップと、これに続いて、メサの外形を形成するように、
エッチングされた層の一部に第2のエッチングを行うス
テップを有する半導体デバイスの製造方法である。
チングで側面を傾斜させるように、少なくとも半導体ウ
ェーハに設けられた第1の半導体層を選択エッチングす
るステップと、エッチングされた領域を平坦化するよう
に、エッチングされた領域の上に第2層を形成するステ
ップと、これに続いて、メサの外形を形成するように、
エッチングされた層の一部に第2のエッチングを行うス
テップを有する半導体デバイスの製造方法である。
【0005】
【発明の実施の形態】図1に示すように、代表的な拡張
ビームレーザの組立てはウェーハ10から始まり、、こ
のウェーハは、例えばInPである。1枚のウェーハか
ら幾つかのデバイスが製造されるが、図11および図1
2を除き、それ以外の図では、1個のデバイスを示して
説明する。また、図1に示すように、選択エリアグロー
ス(SAGとして知られている)は、最初に、通常のフ
ォトリソグラフィによりウェーハ10の選択された部分
に酸化物マスクが形成される。その後、ウェーハの露出
した領域にエピタキシャルにより半導体層15が形成さ
れる。層15は最終のデバイスではウエーブガイドを形
成するものであり、代表的には、InGaAsPに覆わ
れた頂部とInPの底部を有する。エピタキシャル層は
有機金属化学気相堆積法(MOCVD)により形成さ
れ、酸化物マスク上には形成されない。
ビームレーザの組立てはウェーハ10から始まり、、こ
のウェーハは、例えばInPである。1枚のウェーハか
ら幾つかのデバイスが製造されるが、図11および図1
2を除き、それ以外の図では、1個のデバイスを示して
説明する。また、図1に示すように、選択エリアグロー
ス(SAGとして知られている)は、最初に、通常のフ
ォトリソグラフィによりウェーハ10の選択された部分
に酸化物マスクが形成される。その後、ウェーハの露出
した領域にエピタキシャルにより半導体層15が形成さ
れる。層15は最終のデバイスではウエーブガイドを形
成するものであり、代表的には、InGaAsPに覆わ
れた頂部とInPの底部を有する。エピタキシャル層は
有機金属化学気相堆積法(MOCVD)により形成さ
れ、酸化物マスク上には形成されない。
【0006】図2に示すように、その後の工程で、酸化
膜マスク14が除去され、複数の半導体層16−19が
ウエーブガイド15上および酸化物マスク14が除去さ
れて空隙になった領域にエピタキシャル層が形成され
る。第1層は分離閉じ込めヘテロ構造(SCH)16で
あり、このヘテロ構造(SCH)16には通常nタイプ
InGaAsPが用いられる。その後、複数の量子井戸
17が標準的な技術により形成される。これらの層は異
なる組成のInGaAsPの層を交互に重ねたものであ
り、デバイスの活性材料を含む。さらに附加された閉じ
込め層18は、p−InGaAsPからなり、その後、
量子井戸層17上に形成される。p−InGaAsP被
覆層19は、その後層18上に形成され、活性層をさら
に絶縁する。
膜マスク14が除去され、複数の半導体層16−19が
ウエーブガイド15上および酸化物マスク14が除去さ
れて空隙になった領域にエピタキシャル層が形成され
る。第1層は分離閉じ込めヘテロ構造(SCH)16で
あり、このヘテロ構造(SCH)16には通常nタイプ
InGaAsPが用いられる。その後、複数の量子井戸
17が標準的な技術により形成される。これらの層は異
なる組成のInGaAsPの層を交互に重ねたものであ
り、デバイスの活性材料を含む。さらに附加された閉じ
込め層18は、p−InGaAsPからなり、その後、
量子井戸層17上に形成される。p−InGaAsP被
覆層19は、その後層18上に形成され、活性層をさら
に絶縁する。
【0007】側面に傾斜をつけるエッチングを行うた
め、傾斜側面の酸化物あるいはフォトレジストマスク2
0は、図3の断面図および図11の平面図に示すよう
に、いままでにできた構造の上に形成される。図11は
ウェーハ10の一部を示すものであり、このウェーハ1
0から多数のデバイスが製造される。図11における符
号30−33で示す線は、個々のデバイスの境界を示す
ものである。マスク20は鮫の歯形状を含み、各デバイ
スの量子井戸層の特定領域がデバイスの軸方向に沿って
対角線状にエッチングできるように傾斜部機能が形成さ
れる。本実施形態では、マスク20は二酸化珪素であ
る。
め、傾斜側面の酸化物あるいはフォトレジストマスク2
0は、図3の断面図および図11の平面図に示すよう
に、いままでにできた構造の上に形成される。図11は
ウェーハ10の一部を示すものであり、このウェーハ1
0から多数のデバイスが製造される。図11における符
号30−33で示す線は、個々のデバイスの境界を示す
ものである。マスク20は鮫の歯形状を含み、各デバイ
スの量子井戸層の特定領域がデバイスの軸方向に沿って
対角線状にエッチングできるように傾斜部機能が形成さ
れる。本実施形態では、マスク20は二酸化珪素であ
る。
【0008】層16−19のマスク20で保護されてい
ない部分は、その後、図4に示すように、エッチングさ
れる。例えば、エッチングは2回のウエットエッチング
によりなされ、一方のエッチングはHclとH3PO4の
混合液を用いて行い、InP層19をエッチングし、他
方のエッチングはH2SO4、H2O2とH2Oの混合液を
用いて行い、InGaAsP層16−18をエッチング
する。より好ましくは、クリンアップウエットエッチン
グに続いて活性イオンエッチングを行うようにしてもよ
い。
ない部分は、その後、図4に示すように、エッチングさ
れる。例えば、エッチングは2回のウエットエッチング
によりなされ、一方のエッチングはHclとH3PO4の
混合液を用いて行い、InP層19をエッチングし、他
方のエッチングはH2SO4、H2O2とH2Oの混合液を
用いて行い、InGaAsP層16−18をエッチング
する。より好ましくは、クリンアップウエットエッチン
グに続いて活性イオンエッチングを行うようにしてもよ
い。
【0009】構造は露出された領域の多重量子井戸層1
7を通してエッチングされるが、ウェーブガイド層15
はエッチングされない。鮫歯形状のマスク20により、
層16−19の特定の領域のみがエッチングされる。な
お、これらの層の一部およびエッチングされない部分で
ある後製造工程のデバイスの一部を示す図9および図1
0を比較のこと。このテーパエッチングがなされると拡
散ビームデバイスがウェーブガイドに入る光と結合でき
るようになるが、また、後の製造工程でメサ膨らみを発
生させる。
7を通してエッチングされるが、ウェーブガイド層15
はエッチングされない。鮫歯形状のマスク20により、
層16−19の特定の領域のみがエッチングされる。な
お、これらの層の一部およびエッチングされない部分で
ある後製造工程のデバイスの一部を示す図9および図1
0を比較のこと。このテーパエッチングがなされると拡
散ビームデバイスがウェーブガイドに入る光と結合でき
るようになるが、また、後の製造工程でメサ膨らみを発
生させる。
【0010】図5aおよび図5b(図11における5a
−5a線および5b−5b線に沿った断面図)に示すよ
うに、メサ膨らみが形態として生じるのを防止するため
に、半導体層21が先の工程でエッチングされた領域に
形成される。この例では、この層はpタイプInPであ
るが、層16−19のように同じ格子形配列定数を本質
的に有し、また、バンドギャップがMQW17のバンド
キャップより大きい他の材料であってもよい。
−5a線および5b−5b線に沿った断面図)に示すよ
うに、メサ膨らみが形態として生じるのを防止するため
に、半導体層21が先の工程でエッチングされた領域に
形成される。この例では、この層はpタイプInPであ
るが、層16−19のように同じ格子形配列定数を本質
的に有し、また、バンドギャップがMQW17のバンド
キャップより大きい他の材料であってもよい。
【0011】本例においては、InGaAsが用いられ
る。この層がほぼ頂部クラッド層19の高さにまで延び
るように周知技術により形成される。本例においては、
層21はトリメチルインジュウムとホスフィンガスに構
造をさらしながら温度ほぼ650℃で約5分間を加熱す
ることにより形成される。その後、図6に示すように、
酸化物マスク20は剥ぎ取られInPの附加層22がエ
ピタキシャル成長によって形成され、今までマスクで被
覆されていた半導体層19の領域を被覆する。層21の
形成には、上述と同様の材料と技術が用いられるが、他
の材料と堆積技術を用いることもできる。一般的に、層
22の厚さは3500−4500Åの範囲である。In
P層には、InP層に形成されたほぼ600Åの薄いI
nGaAs層(図示せず)が含まれる。
る。この層がほぼ頂部クラッド層19の高さにまで延び
るように周知技術により形成される。本例においては、
層21はトリメチルインジュウムとホスフィンガスに構
造をさらしながら温度ほぼ650℃で約5分間を加熱す
ることにより形成される。その後、図6に示すように、
酸化物マスク20は剥ぎ取られInPの附加層22がエ
ピタキシャル成長によって形成され、今までマスクで被
覆されていた半導体層19の領域を被覆する。層21の
形成には、上述と同様の材料と技術が用いられるが、他
の材料と堆積技術を用いることもできる。一般的に、層
22の厚さは3500−4500Åの範囲である。In
P層には、InP層に形成されたほぼ600Åの薄いI
nGaAs層(図示せず)が含まれる。
【0012】次に、図12における7a−7a線および
7b−7b線に沿う断面図である図7aおよび図7bに
示すように、デバイスのメサ部分を確定するように通常
のフォトリソグラフィ技術を用いて酸化物線マスク23
が層22上に形成される。(説明のために除去されたマ
スク20を仮想的に示す)。マスク材料はSiO2であ
り、プラズマCVD堆積法により形成される。層21と
層22とで平坦面24が形成され、そしてマスク23は
テーパエッチングの後に存在するでこぼこした面よりむ
しろ平面24上に形成される。図8ないし図10は、図
13における8−8線および9−9線に沿うメサエッチ
ング後のデバイスを示す。
7b−7b線に沿う断面図である図7aおよび図7bに
示すように、デバイスのメサ部分を確定するように通常
のフォトリソグラフィ技術を用いて酸化物線マスク23
が層22上に形成される。(説明のために除去されたマ
スク20を仮想的に示す)。マスク材料はSiO2であ
り、プラズマCVD堆積法により形成される。層21と
層22とで平坦面24が形成され、そしてマスク23は
テーパエッチングの後に存在するでこぼこした面よりむ
しろ平面24上に形成される。図8ないし図10は、図
13における8−8線および9−9線に沿うメサエッチ
ング後のデバイスを示す。
【0013】このエッチングはHBrおよび過酸化水素
を用いてウエットケミカルエッチングにより約150−
180秒行われる。層21と層22を平坦化することに
より形成された平面24は、どちらかといえばメサ部分
のエッチング後に形成されるメサ膨らみをほぼすべて減
少させ、除去する。側面が傾斜するようにエッチングを
行うことにより、量子井戸層17からの光はウェーブガ
イドに結合され、ウェーブガイド内に拡散する。メサ膨
らみはほぼすべて除去されているので、この結合を干渉
しない。この膨らみの減少により、デバイスは通信応用
装置に重要な単一モードの維持を確実にする。
を用いてウエットケミカルエッチングにより約150−
180秒行われる。層21と層22を平坦化することに
より形成された平面24は、どちらかといえばメサ部分
のエッチング後に形成されるメサ膨らみをほぼすべて減
少させ、除去する。側面が傾斜するようにエッチングを
行うことにより、量子井戸層17からの光はウェーブガ
イドに結合され、ウェーブガイド内に拡散する。メサ膨
らみはほぼすべて除去されているので、この結合を干渉
しない。この膨らみの減少により、デバイスは通信応用
装置に重要な単一モードの維持を確実にする。
【0014】本実施形態では拡張ビームレーザの製造方
法について説明したが、本発明は側面を傾斜するように
エッチングするいかなるメサ外面形態を有するデバイス
にも使用できる。側面テーパエッチングは、デバイスの
寸法に従って、単層または複層を種々の深さに取り去る
1工程のエッチングあるいは複数回のエッチングを含
む。本実施形態では、拡張ビームレーザについて説明し
たが、層16および層19は、エッチングし、あるいは
エッチングせずに、x方向に沿うステップ、y方向に沿
う種々のステップ位置を形成することである。さらに、
ここでは拡張ビームレーザとしてInPベースについて
説明したが、周知技術で互換できる層を有するGaAs
ベースであってもよい。
法について説明したが、本発明は側面を傾斜するように
エッチングするいかなるメサ外面形態を有するデバイス
にも使用できる。側面テーパエッチングは、デバイスの
寸法に従って、単層または複層を種々の深さに取り去る
1工程のエッチングあるいは複数回のエッチングを含
む。本実施形態では、拡張ビームレーザについて説明し
たが、層16および層19は、エッチングし、あるいは
エッチングせずに、x方向に沿うステップ、y方向に沿
う種々のステップ位置を形成することである。さらに、
ここでは拡張ビームレーザとしてInPベースについて
説明したが、周知技術で互換できる層を有するGaAs
ベースであってもよい。
【0015】
【発明の効果】本発明に係わる半導体メサデバイスの製
造方法によれば、メサの膨らみを低減でき、あるいは少
なくできるメサデバイスの製造工程を提供することがで
きる。
造方法によれば、メサの膨らみを低減でき、あるいは少
なくできるメサデバイスの製造工程を提供することがで
きる。
【図1】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図2】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図3】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図4】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図5】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図6】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図7】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図8】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図9】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実施
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図10】本発明の半導体メサデバイスの製造方法の実
施形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
施形態の製造ステップ毎のデバイスの断面図である。
【図11】本発明の実施形態の半導体メサデバイスの異
なる製造ステップにおける半導体ウェーハの一部の平面
図である。
なる製造ステップにおける半導体ウェーハの一部の平面
図である。
【図12】図11と同じ本発明の実施形態の半導体メサ
デバイスの異なる製造ステップにおける半導体ウェーハ
の一部の平面図である。
デバイスの異なる製造ステップにおける半導体ウェーハ
の一部の平面図である。
【図13】本発明の半導体ウェーハの同一部分を拡大し
て示す拡大図である。
て示す拡大図である。
10 ウェーハ 14 酸化膜マスク 15 ウエーブガイド 16 ヘテロ構造(SCH) 17 量子井戸 18 InGaAsP層 19 p−InGaAsP被覆層 20 フォトレジストマスク 21 半導体層 22 附加層 23 酸化物線マスク 24 平面
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 ジュリー エング アメリカ合衆国、18051 ペンシルバニア、 アッパー マクンジー タウンシップ、ク リーク ビュー ドライブ 1763 (72)発明者 ジェローム レフコフ アメリカ合衆国、19608 ペンシルバニア、 シンキング スプリング、パーク プレイ ス ドライブ 107 (72)発明者 アンソニー ディー.マッツァテスタ アメリカ合衆国、19611 ペンシルバニア、 ウェスト リーディング、フランクリン ストリート アパートメント 207 (72)発明者 エリック ジョン マイケル アメリカ合衆国、19604 ペンシルバニア、 リーディング、#309、エヌ.11th ス トリート 1200 (72)発明者 ダニエル クリストファー ストリン アメリカ合衆国、19609 ペンシルバニア、 ウォミッシング、ダーリン ドライブ 25
Claims (8)
- 【請求項1】半導体ウェーハの少なくとも第1の半導体
層を選択エッチングし、側面テーパエッチングする工程
と、エッチングされた領域を平坦化するように平坦化領
域上に第2の層を形成する工程と、メサ外面形態を形成
するようにエッチングされた領域の一部に第2のエッチ
ングを行う工程とを有することを特徴とする半導体デバ
イスの製造方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の半導体デバイスの製造方
法において、上記第2の層は、半導体層であることを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項3】請求項2に記載の半導体デバイスの製造方
法において、上記第2の層は、InPからなることを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項4】請求項1に記載の半導体デバイスの製造方
法において、複数の半導体層は、エッチングされ、光エ
ッミション用の量子井戸層を有することを特徴とする半
導体デバイスの製造方法。 - 【請求項5】請求項4に記載の半導体デバイスの製造方
法において、上記ウェーブガイドは、ウェーハ上に形成
され、さらに、量子井戸層からの光がウェーブガイドに
結合するように側面を傾斜させるエッチングを行うこと
を特徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項6】請求項1に記載の半導体デバイスの製造方
法において、上記側面を傾斜させるエッチングは、鮫歯
形状のマスクを通して行われることを特徴とする半導体
デバイスの製造方法。 - 【請求項7】請求項6に記載の半導体デバイスの製造方
法において、上記第2の層は、エッチング領域に形成さ
れ、これに続いて、マスクが除去され、付加層がマスク
に覆われていた領域に形成されることを特徴とする半導
体デバイスの製造方法。 - 【請求項8】請求項7に記載の半導体デバイスの製造方
法において、上記付加層は、第2の層と同じ材質からな
ることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/378032 | 1999-08-20 | ||
US09/378,032 US6399403B1 (en) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | Method of fabricating a semiconductor mesa device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001085782A true JP2001085782A (ja) | 2001-03-30 |
Family
ID=23491450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000242832A Pending JP2001085782A (ja) | 1999-08-20 | 2000-08-10 | 半導体メサデバイスの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6399403B1 (ja) |
EP (1) | EP1079486A3 (ja) |
JP (1) | JP2001085782A (ja) |
CA (1) | CA2315582A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210184427A1 (en) * | 2018-05-30 | 2021-06-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semiconductor Laser |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10108079A1 (de) * | 2000-05-30 | 2002-09-12 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optisch gepumpte oberflächenemittierende Halbleiterlaservorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
US20080310808A1 (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-18 | International Business Machines Corporation | Photonic waveguide structure with planarized sidewall cladding layer |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6194240B1 (en) * | 1993-12-21 | 2001-02-27 | Lucent Technologies Inc. | Method for fabrication of wavelength selective electro-optic grating for DFB/DBR lasers |
US5771321A (en) * | 1996-01-04 | 1998-06-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Micromechanical optical switch and flat panel display |
GB2310755A (en) * | 1996-02-28 | 1997-09-03 | Sharp Kk | A method of etching a semiconductor structure |
DE19619533A1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-20 | Sel Alcatel Ag | Monolithisch integriertes optisches Halbleiterbauelement |
GB2326020B (en) * | 1997-06-06 | 2002-05-15 | Ericsson Telefon Ab L M | Waveguide |
US6052397A (en) * | 1997-12-05 | 2000-04-18 | Sdl, Inc. | Laser diode device having a substantially circular light output beam and a method of forming a tapered section in a semiconductor device to provide for a reproducible mode profile of the output beam |
US6180429B1 (en) * | 1998-11-23 | 2001-01-30 | Lucent Technologies Inc. | Process for selective area growth of III-V semiconductors |
US6162655A (en) * | 1999-01-11 | 2000-12-19 | Lucent Technologies Inc. | Method of fabricating an expanded beam optical waveguide device |
-
1999
- 1999-08-20 US US09/378,032 patent/US6399403B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-08-07 EP EP00306715A patent/EP1079486A3/en not_active Withdrawn
- 2000-08-08 CA CA002315582A patent/CA2315582A1/en not_active Abandoned
- 2000-08-10 JP JP2000242832A patent/JP2001085782A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210184427A1 (en) * | 2018-05-30 | 2021-06-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semiconductor Laser |
US11557876B2 (en) * | 2018-05-30 | 2023-01-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semiconductor laser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6399403B1 (en) | 2002-06-04 |
EP1079486A3 (en) | 2003-06-18 |
CA2315582A1 (en) | 2001-02-20 |
EP1079486A2 (en) | 2001-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2827326B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
EP1763117A1 (en) | Method for making reproducible buried heterostructure semiconductor devices | |
US5665612A (en) | Method for fabricating a planar buried heterostructure laser diode | |
US7825399B2 (en) | Optical device and method of fabricating an optical device | |
JP2001085782A (ja) | 半導体メサデバイスの製造方法 | |
US7569862B2 (en) | Semiconductor light-emitting device and a method of manufacture thereof | |
JP3047049B2 (ja) | 埋込み構造半導体レーザの製造方法 | |
JPH0927656A (ja) | リッジウェイブガイド半導体レーザの製造方法 | |
JPH0824208B2 (ja) | 半導体レ−ザの製造法 | |
JP3716039B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2005520328A (ja) | 光通信デバイスを製造する方法および光通信デバイス | |
WO2023143693A1 (en) | Optoelectronic device and method of processing the same | |
KR100289146B1 (ko) | 매몰 헤테로구조체인 레이저 다이오드의 메사를 형성시키는 방법 | |
JP3249987B2 (ja) | 埋め込み構造半導体レーザの製造方法 | |
JPH06283816A (ja) | 埋め込み構造半導体レーザとその製造方法 | |
KR100283958B1 (ko) | 레이저 다이오드 제작 방법 | |
JPH11251678A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
KR100289145B1 (ko) | Polyimide 코팅을 이용해 매몰 헤테로구조체의 레이저 다이오드를 제조하는 방법 | |
US20010036697A1 (en) | Method of fabricating semiconductor laser diode | |
JPH04293286A (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
JPH10253846A (ja) | 光源素子の埋没ヘテロ構造製造用マスク及びこれを利用した光源素子の製造方法 | |
JPH08264878A (ja) | 埋込型半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
JPH0521891A (ja) | 埋込み構造半導体レーザの製造方法 | |
JPH09283838A (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
JPH0983060A (ja) | 半導体レーザの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050608 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051205 |