JP2001094193A - Semiconductor laser with modulator and manufacturing method therefor - Google Patents

Semiconductor laser with modulator and manufacturing method therefor

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JP2001094193A
JP2001094193A JP26892499A JP26892499A JP2001094193A JP 2001094193 A JP2001094193 A JP 2001094193A JP 26892499 A JP26892499 A JP 26892499A JP 26892499 A JP26892499 A JP 26892499A JP 2001094193 A JP2001094193 A JP 2001094193A
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JP
Japan
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region
layer
forming
modulator
laser
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JP26892499A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Nakamura
幸治 中村
Hidekazu Kawanishi
秀和 川西
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce reflectivity of a laser beam on the end surface of a semiconductor laser having an external light modulation mechanism. SOLUTION: When a window region for reducing the reflection of a laser beam on the emitting end surface of a semiconductor laser is formed for making the fluctuations of the oscillation wavelength of the laser beam at application of a modulation voltage suppress and for making a leakage current suppress, the side of an active layer is formed separately from the window structure of the window region. By utilizing an integrated light source, which is formed by the above method and has an external light modulation function, the leakage current can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザ及
びその製造方法に関し、特に、光変調機能を有する半導
体レーザ及び、その製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor laser and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor laser having an optical modulation function and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、変調器集積化光源は、変調時の波
長チャーピングが小さく、小型化が容易なことから長距
離、大容量通信システム用光源として注目されている。
従来、変調器集積半導体レーザに関して、端面反射率を
低減し、反射戻り光による波長揺らぎを低減させるため
の窓構造領域を作成する方法があった。このような方法
は、たとえば、山崎他“DFB−LD/変調器集積化光
源における低電圧・高出力化の検討”、信学技報LQE
95−18(1995−06)に記載されている。以
下、図3に従来の素子構造を示す。図3(a)は、従来
の素子構造の斜視図である。n型InP基板201は、
基板上にグレーティング202を有するレーザ領域21
4と変調器領域215と窓領域216とを備えている。
n型InP基板201には、導波路205と、導波路2
05の中に活性層を持つメサリッジ導波路204と、p
-InPクラッド層208とを備えている。レーザ領域
用p側コンタクト電極210と、変調領域用p側コンタ
クト電極211とn側コンタクト電極212と低反射膜
213とが設けられている。図3(b)は、窓領域21
6のリッジ導波路205近傍の断面図である。p-In
Pクラッド層208で窓領域216が埋め込まれてい
る。この埋め込み過程で、活性層を持つメサリッジ導波
路204の側壁部にもp-InPクラッド層208が形
成されるものである。
2. Description of the Related Art At present, a modulator-integrated light source has attracted attention as a light source for a long-distance, large-capacity communication system because of its small wavelength chirping during modulation and easy downsizing.
Conventionally, regarding a modulator integrated semiconductor laser, there has been a method of creating a window structure region for reducing end face reflectance and reducing wavelength fluctuation due to reflected return light. Such a method is described, for example, in Yamazaki et al., “Study of Low Voltage and High Power in DFB-LD / Modulator Integrated Light Source”, IEICE Technical Report LQE
95-18 (1995-06). FIG. 3 shows a conventional device structure. FIG. 3A is a perspective view of a conventional element structure. The n-type InP substrate 201
Laser region 21 having grating 202 on substrate
4, a modulator area 215 and a window area 216.
The n-type InP substrate 201 has a waveguide 205 and a waveguide 2
05, a mesa ridge waveguide 204 having an active layer therein,
-InP cladding layer 208. The laser region p-side contact electrode 210, the modulation region p-side contact electrode 211, the n-side contact electrode 212, and the low reflection film 213 are provided. FIG. 3B shows the window region 21.
6 is a cross-sectional view near the ridge waveguide 205 of FIG. p-In
The window region 216 is buried in the P cladding layer 208. In this embedding process, the p-InP cladding layer 208 is also formed on the side wall of the mesa ridge waveguide 204 having the active layer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献は、窓領域をクラッド層で埋め込み成長する際、リッ
ジ型導波路の側壁を窓領域と同時に成長させるため、側
壁部にp-InPクラッド層208を形成する。よっ
て、電気容量が大きくなっていた。また、レーザ発振さ
せた場合、側壁部のp-InPクラッド層208経由す
るリーク電流が発生するという問題があった。
However, when the window region is buried in the cladding layer and grown, the side wall of the ridge waveguide is grown simultaneously with the window region. To form Therefore, the electric capacity was large. Further, when laser oscillation is performed, there is a problem that a leak current is generated via the p-InP cladding layer 208 on the side wall.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】よってこの発明は、上記
に記載したような課題を解決するために、半導体レーザ
素子の製造方法で、窓構造の形成時に、活性層脇の埋め
込み工程と、窓領域の埋め込み工程とを別にすることに
よって、電気容量を小さくすることができる。また、リ
ッジ導波路部の側壁部にクラッド層が形成されないの
で、リーク電流を減少させることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the steps of: The electric capacity can be reduced by separating the step of burying the region. Further, since no cladding layer is formed on the side wall of the ridge waveguide, the leakage current can be reduced.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施形態について説明する。まず、第1の実施形態につい
て説明する。図1は、第1の実施形態の素子の構造を示す
斜視説明図である。図示されるように、n型InP基板
101は、基板上に、レーザ領域117と、変調器領域
118と、窓領域119と、を備えている。逆メサリッ
ジ導波路111とポリイミド112と、窓領域119側
の側面に低反射膜116と、p-InPクラッド層10
8と、p-InGaAsコンタクト層109とが設けら
れている。逆メサリッジ導波路111部にも、p−In
Pクラッド層108と、p−InGaAsコンタクト層
109とが設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective explanatory view showing the structure of the element of the first embodiment. As illustrated, the n-type InP substrate 101 includes a laser region 117, a modulator region 118, and a window region 119 on the substrate. The inverted mesa ridge waveguide 111, the polyimide 112, the low reflection film 116 on the side surface on the side of the window region 119, and the p-InP clad layer 10
8 and a p-InGaAs contact layer 109 are provided. P-In is also applied to the inverted mesa ridge waveguide 111 part.
A P cladding layer 108 and a p-InGaAs contact layer 109 are provided.

【0006】レーザ領域117の導波路部分にレーザ領
域用p側コンタクト電極113と、変調領域118の導
波路部分に変調領域用p側コンタクト電極114と、n
型InP基板101の底面にn側コンタクト電極115
と、が設けられている。
A p-side contact electrode 113 for a laser region in the waveguide portion of the laser region 117, a p-side contact electrode 114 for the modulation region in a waveguide portion of the modulation region 118, and n
N-side contact electrode 115 on the bottom of
And are provided.

【0007】以下、図4から図11を用いて第1の実施
形態の素子の製造方法について説明する。まず、図4に
示すように、面方位が(100)のn型InP基板10
1にDFB(Distributed Bragg Reflector)レーザの
レーザ領域117と変調器領域118と窓領域119と
を連続して所定の条件で決める。レーザ領域117の部
分に<011−>方向へ所定の周期と所定の深さのグレ
ーティング102を形成する。(この明細書で1−はバ
ー1を現すものとする。)次に、グレーティング102
を施したレーザ領域117に、一対の選択成長マスク1
03を形成する。マスク103幅は、20から40μm
程度とし、2つのマスク103の間隔は、2から30μ
m程度とする。ここで、マスク103の幅と、2つのマ
スク103の間隔は、使用する成膜装置による膜の成長
条件や、所望の設計の構造にするために適宜最適化する
ものとする。
Hereinafter, a method of manufacturing the device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 4, an n-type InP substrate 10 having a (100) plane orientation is used.
First, a laser area 117, a modulator area 118, and a window area 119 of a DFB (Distributed Bragg Reflector) laser are continuously determined under predetermined conditions. The grating 102 having a predetermined period and a predetermined depth is formed in the laser region 117 in the <011-> direction. (In this specification, 1- represents bar 1.)
A pair of selective growth masks 1 is
03 is formed. The width of the mask 103 is 20 to 40 μm
And the interval between the two masks 103 is 2 to 30 μm.
m. Here, it is assumed that the width of the mask 103 and the interval between the two masks 103 are appropriately optimized in order to obtain a film growth condition by a film forming apparatus to be used and a desired design structure.

【0008】次に、図5に示すように、InGaAsP
埋め込み層140とInGaAsP/InGaAsP多
重量子井戸層141とp-InPクラッド層106を有
機金属気相成長法(MOVPE法)を用いて選択成長さ
せる。
Next, as shown in FIG.
The buried layer 140, the InGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 141, and the p-InP cladding layer 106 are selectively grown using metal organic chemical vapor deposition (MOVPE).

【0009】ここで、InGaAsP埋め込み層140
とInGaAsP/InGaAsP多重量子井戸層14
1とp-InPクラッド層106の膜厚は、変調領域1
18と窓領域119は最適構造に設計し形成し、レーザ
領域117では選択成長マスクの設計により、変調領域
118よりも厚く形成する。
Here, the InGaAsP buried layer 140
And InGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 14
1 and the thickness of the p-InP cladding layer 106 are
18 and the window region 119 are designed and formed to have an optimum structure, and the laser region 117 is formed to be thicker than the modulation region 118 by designing a selective growth mask.

【0010】次に、図6に示すようにp-InPクラッ
ド層106上に絶縁膜マスク107をフォトリソグラフ
ィ技術とエッチングの工程によって形成する。絶縁膜マ
スク107は酸化シリコンにより形成する。この時、絶
縁膜マスク107は、選択成長マスク103に平行に形
成され、2つのマスク103の間に形成される。絶縁膜
マスク107の幅は、5から20μm程度とする。平面
形状は、長方形形状である。第1の実施形態の素子のリ
ッジ導波路部を形成する部分に相当する。よって、絶縁
膜マスク107は、窓領域119には形成しない。
Next, as shown in FIG. 6, an insulating film mask 107 is formed on the p-InP cladding layer 106 by photolithography and etching. The insulating film mask 107 is formed using silicon oxide. At this time, the insulating film mask 107 is formed in parallel with the selective growth mask 103, and is formed between the two masks 103. The width of the insulating film mask 107 is about 5 to 20 μm. The planar shape is a rectangular shape. This corresponds to a portion forming the ridge waveguide portion of the device of the first embodiment. Therefore, the insulating film mask 107 is not formed in the window region 119.

【0011】次に、図7のように絶縁膜マスク107を
エッチングマスクとして使用し、エッチングを行なう。
エッチングによって、グレーティング102と、InG
aAsP埋め込み層140と、InGaAsP/InG
aAsP多重量子井戸層141と、p-InPクラッド
層106と、を取り除く。よって、絶縁膜マスク107
の下に島状のメサ構造部105を形成することができ
る。島状のメサ構造部105はグレーティング102と
InGaAsP埋め込み層140とInGaAsP/I
nGaAsP多重量子井戸層141とp-InPクラッ
ド層106とで形成されている。このとき、InGaA
sP/InGaAsP多重量子井戸層141のうち変調
領域118に形成されたものを吸収層401として利用
し、レーザ領域117に形成されたものを活性層402
として利用する。次に、絶縁マスク107を取り除く。
Next, as shown in FIG. 7, etching is performed using the insulating film mask 107 as an etching mask.
Grating 102 and InG
aAsP buried layer 140 and InGaAsP / InG
The aAsP multiple quantum well layer 141 and the p-InP cladding layer 106 are removed. Therefore, the insulating film mask 107
Below, an island-shaped mesa structure 105 can be formed. The island-shaped mesa structure 105 includes the grating 102, the InGaAsP buried layer 140, and the InGaAsP / I
It is formed of an nGaAsP multiple quantum well layer 141 and a p-InP cladding layer 106. At this time, InGaAs
In the sP / InGaAsP multiple quantum well layer 141, the one formed in the modulation region 118 is used as the absorption layer 401, and the one formed in the laser region 117 is used as the active layer 402.
Use as Next, the insulating mask 107 is removed.

【0012】次に、図8に示すようにp-InPクラッ
ド層108とp-InGaAsコンタクト層109を有
機金属気相結晶成長法(MOVPE法)によって順次成
長させる。この時、島状のメサ構造部105を埋め込む
ように形成する。詳しくは、p-InPクラッド層10
8で、島状のメサ構造部105を埋め込む。p-InP
クラッド層108の膜厚は、島状のメサ構造部105の
高さよりも、1.5μmから2μm高くなるように成膜
する。次に、p-InPクラッド層108上全面にp-I
nGaAsコンタクト層109を成膜する。次に、絶縁
膜マスク110をp-InGaAsコンタクト層109
上全面に形成する。
Next, as shown in FIG. 8, a p-InP cladding layer 108 and a p-InGaAs contact layer 109 are sequentially grown by metal organic chemical vapor deposition (MOVPE). At this time, the island-shaped mesa structure 105 is formed so as to be embedded. Specifically, the p-InP cladding layer 10
In step 8, the island-shaped mesa structure 105 is buried. p-InP
The film thickness of the clad layer 108 is formed to be 1.5 μm to 2 μm higher than the height of the island-shaped mesa structure 105. Next, pI is formed on the entire surface of the p-InP cladding layer 108.
An nGaAs contact layer 109 is formed. Next, an insulating film mask 110 is formed on the p-InGaAs contact layer 109.
Formed on the entire upper surface.

【0013】次に、図9に示すように先ほど埋め込んだ
島状のメサ構造部105上に当たる部分の絶縁膜マスク
110の一部をフォトリソグラフィ技術とエッチングの
工程によって取り除く。ただし、窓領域の手前10μm
程度は、取り除かずに残す。詳しくは、埋め込んだ島状
のメサ構造部105に平行な一対の長方形形状になる。
2つの取り除く部分の間隔は、2μmから4μm程度と
する。
Next, as shown in FIG. 9, a part of the insulating film mask 110 corresponding to the island-shaped mesa structure 105 buried earlier is removed by photolithography and etching. However, 10 μm before the window area
The degree is left without being removed. More specifically, it becomes a pair of rectangular shapes parallel to the embedded island-shaped mesa structure 105.
The interval between the two parts to be removed is about 2 μm to 4 μm.

【0014】次に、図10(a)に示すように絶縁膜マ
スク110をエッチングマスクとして使用し、ドライエ
ッチングによりコンタクト層109と、p−InPクラ
ッド108の一部をエッチングする。
Next, as shown in FIG. 10A, using the insulating film mask 110 as an etching mask, the contact layer 109 and a part of the p-InP cladding 108 are etched by dry etching.

【0015】次に、酢酸系のエッチング液により選択エ
ッチングを行なう。この時、先ほどの島状のメサ構造部
105がエッチングされ逆メサ構造のリッジ導波路とし
て形成される。これを、逆メサ型リッジ導波路111と
呼ぶ。図10(b)は、レーザ領域の逆メサリッジ導波
路111の断面図である。逆メサリッジ導波路111部
の頂上部の幅は、2μmから4μm程度とする。選択エ
ッチングの際は、四元混晶の組成により形成されている
InGaAsP/InGaAsP多重量子井戸層141
をエッチングストップ層として使用する。この時、窓領
域119には、InGaAsP/InGaAsP多重量
子井戸層141を有する導波路は形成されない。また、
逆メサ型リッジ導波路111の両脇にエッチングによっ
てできた2本の溝をダブルチャネルと呼ぶ。
Next, selective etching is performed using an acetic acid-based etchant. At this time, the island-shaped mesa structure portion 105 described above is etched to form a ridge waveguide having an inverted mesa structure. This is called an inverted mesa ridge waveguide 111. FIG. 10B is a cross-sectional view of the inverted mesa ridge waveguide 111 in the laser region. The width of the top of the inverted mesa ridge waveguide 111 is about 2 μm to 4 μm. At the time of selective etching, the InGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 141 formed of a quaternary mixed crystal composition
Is used as an etching stop layer. At this time, no waveguide having the InGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 141 is formed in the window region 119. Also,
Two grooves formed by etching on both sides of the inverted mesa ridge waveguide 111 are called double channels.

【0016】この様に、絶縁膜マスク107の設計によ
り島状のメサ構造部105の幅を20μm程度にした場
合、ダブルチャネルの幅150は、島状のメサ構造部1
05の幅20μmよりも小さく形成する。また、ダブル
チャネルは、島状のメサ構造部105より10μm程度
窓領域に長く形成する。
As described above, when the width of the island-shaped mesa structure portion 105 is set to about 20 μm by the design of the insulating film mask 107, the width 150 of the double channel becomes equal to that of the island-shaped mesa structure portion 1.
05 is smaller than 20 μm in width. The double channel is formed in the window region about 10 μm longer than the island-shaped mesa structure 105.

【0017】次に、絶縁膜マスク110を取り除く。次
に、レーザ領域117と変調器領域118の電気的分離
を行なう。そのために、両領域の境界に20μmから1
00μm程度の幅のp-InGaAsコンタクト層10
9を除去する。
Next, the insulating film mask 110 is removed. Next, the laser region 117 and the modulator region 118 are electrically separated. For this purpose, the boundary between the two regions should be between 1 μm and 20 μm.
P-InGaAs contact layer 10 having a width of about 00 μm
9 is removed.

【0018】次に、図11に示すようにダブルチャネル
を、ポリイミド112で埋め込む。次に、図1のよう
に、レーザ領域117の逆メサ型リッジ導波路111部
分にレーザ領域用p側コンタクト電極113を蒸着形成
し、変調領域118の逆メサ型リッジ導波路111部分
に変調領域用p側コンタクト電極114を蒸着形成し、
n型InP基板101の下側に当たる部分にn側コンタ
クト電極115を蒸着形成する。ここで、p側コンタク
ト電極は、AuZn上にAuを積層させたもの、n側電
極は、AuGeNiを使用する。
Next, as shown in FIG. 11, the double channel is embedded with polyimide 112. Next, as shown in FIG. 1, a laser region p-side contact electrode 113 is formed by vapor deposition on the reverse mesa ridge waveguide 111 of the laser region 117, and a modulation region is formed on the reverse mesa ridge waveguide 111 of the modulation region 118. P-side contact electrode 114 is formed by evaporation,
An n-side contact electrode 115 is formed by vapor deposition on a portion corresponding to the lower side of the n-type InP substrate 101. Here, the p-side contact electrode uses AuZn laminated on AuZn, and the n-side electrode uses AuGeNi.

【0019】次に、アニールの工程により電極を合金化
し、所望の大きさの素子に劈開する。次に、窓領域11
9側の端面に低反射膜116をコーティングする。ここ
で、低反射膜は、SiOx等を用いる。また、チップ形
成後の各領域の長さは、レーザ領域117は、300μ
mから700μm程度、変調器領域118は、50から
250μm程度、窓領域119は、10から50μm程
度とする。
Next, the electrodes are alloyed by an annealing step, and are cleaved into devices of a desired size. Next, the window area 11
The low-reflection film 116 is coated on the end surface on the ninth side. Here, SiOx or the like is used for the low reflection film. The length of each region after chip formation is 300 μm for the laser region 117.
m to about 700 μm, the modulator area 118 is about 50 to 250 μm, and the window area 119 is about 10 to 50 μm.

【0020】この、第1の実施形態で製作した変調器集
積化半導体レーザの駆動方法は、活性層に順方向電流を
注入し単一モードでレーザ発振させる。この時、駆動電
流は、設計時のレーザ特性や変調器の構造によるが、5
0から100mA程度注入し光出力2から5mWを得
る。次に、変調器領域118に逆方向電圧、0.5から
−3V程度を印加することにより、変調信号を得ること
ができる。この時、変調電圧が、0.5から−0.5V
程度の高いとき、光出力が得られる。変調電圧が、−
2.5から−3Vと低いとき、光出力は得られない。
In the method of driving the modulator integrated semiconductor laser manufactured in the first embodiment, a forward current is injected into the active layer to cause laser oscillation in a single mode. At this time, the drive current depends on the laser characteristics at the time of design and the structure of the modulator.
A light output of 2 to 5 mW is obtained by injecting about 0 to 100 mA. Next, a modulated signal can be obtained by applying a reverse voltage of about 0.5 to -3 V to the modulator region 118. At this time, the modulation voltage is 0.5 to -0.5 V
When high, light output is obtained. The modulation voltage is-
When the voltage is as low as 2.5 to -3 V, no light output is obtained.

【0021】このように、第1の実施形態のように形成
することによって、逆メサリッジ導波路111の側壁部
に形成したp-InPクラッド層108が除去されるの
でリーク電流を減少させ、レーザ特性の劣化を抑制する
ことができる。
As described above, since the p-InP cladding layer 108 formed on the side wall of the inverted mesa ridge waveguide 111 is removed by forming the first embodiment, the leakage current is reduced, and the laser characteristics are reduced. Degradation can be suppressed.

【0022】次に、第2の実施形態について説明する。
図2は、第2の実施形態の素子の構造を示す斜視説明図
である。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 2 is a perspective explanatory view showing the structure of the element of the second embodiment.

【0023】図示されるように、n型InP基板301
は、基板上に、レーザ領域318と、変調器領域319
と、窓領域320と、を備えている。逆メサリッジ導波
路312とポリイミド313と、窓領域320側の側面
に低反射膜317と、p-InPクラッド層309と、
p-InGaAsコンタクト層310とが設けられてい
る。逆メサリッジ導波路312部にも、p−InPクラ
ッド層308と、p−InGaAsコンタクト層310
とが設けられている。
As shown, an n-type InP substrate 301
Is a laser region 318 and a modulator region 319 on a substrate.
And a window region 320. An inverted mesa ridge waveguide 312, a polyimide 313, a low reflection film 317 on the side surface on the window region 320 side, a p-InP cladding layer 309,
A p-InGaAs contact layer 310 is provided. The p-InP cladding layer 308 and the p-InGaAs contact layer 310 are also provided in the inverted mesa ridge waveguide 312 part.
Are provided.

【0024】レーザ領域318の導波路部分にレーザ領
域用p側コンタクト電極314と、変調領域319の導
波路部分に変調領域用p側コンタクト電極315と、n
型InP基板301の底面にn側コンタクト電極316
と、が設けられている。
A p-side contact electrode 314 for the laser region in the waveguide portion of the laser region 318, a p-side contact electrode 315 for the modulation region in the waveguide portion of the modulation region 319, and n
N-side contact electrode 316
And are provided.

【0025】以下、図12から図20を用いて第2の実
施形態の素子の製造方法について説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing the device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.

【0026】まず、図12に示すように、面方位が(1
00)のn型InP基板301にDFB(Distributed
Bragg Reflector)レーザのレーザ領域318と変調器
領域319と窓領域320とを連続して所定の条件で決
める。レーザ領域318の部分に<011−>方向へ所
定の周期と所定の深さのグレーティング302を形成す
る。次に、グレーティング302を施したレーザ領域3
18に、一対の選択成長マスク303を形成する。マス
ク303幅は、20から40μm程度とし、2つのマス
ク303の間隔は、2から30μm程度とする。ここ
で、マスク303の幅と、2つのマスク303の間隔
は、使用する成膜装置による膜の成長条件や、所望の設
計の構造にするために適宜最適化するものとする。
First, as shown in FIG.
00) n-type InP substrate 301 with a DFB (Distributed
A laser region 318, a modulator region 319, and a window region 320 of a Bragg reflector (laser) laser are continuously determined under predetermined conditions. The grating 302 having a predetermined period and a predetermined depth is formed in the laser region 318 in the <011-> direction. Next, the laser region 3 with the grating 302
18, a pair of selective growth masks 303 is formed. The width of the mask 303 is about 20 to 40 μm, and the interval between the two masks 303 is about 2 to 30 μm. Here, the width of the mask 303 and the interval between the two masks 303 are appropriately optimized in order to obtain a film growth condition by a film forming apparatus to be used and a desired design structure.

【0027】次に、図13に示すように、InGaAs
P埋め込み層340とInGaAsP/InGaAsP
多重量子井戸層341とp-InPクラッド層306を
有機金属気相成長法(MOVPE法)を用いて選択成長
させる。ここで、InGaAsP埋め込み層340とI
nGaAsP/InGaAsP多重量子井戸層341と
p-InPクラッド層306の膜厚は、変調領域319
と窓領域320は最適構造に設計し形成し、レーザ領域
318では選択成長マスクの設計により、変調領域31
9よりも厚く形成する。
Next, as shown in FIG.
P buried layer 340 and InGaAsP / InGaAsP
The multiple quantum well layer 341 and the p-InP cladding layer 306 are selectively grown using metal organic chemical vapor deposition (MOVPE). Here, the InGaAsP buried layer 340 and I
The film thickness of the nGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 341 and the p-InP cladding layer 306 is
The window region 320 is designed and formed to have an optimum structure. In the laser region 318, the modulation region 31
It is formed thicker than 9.

【0028】次に、図14に示すようにp-InPクラ
ッド層306上に絶縁膜マスク307をフォトリソグラ
フィ技術とエッチングの工程によって形成する。絶縁膜
マスク307は酸化シリコンにより形成する。この時、
絶縁膜マスク307は、選択成長マスク303に平行に
形成され、2つのマスク303の間に形成される。絶縁
膜マスク307の幅は、5から20μm程度とする。平
面形状は、長方形形状である。第2の実施形態の素子の
リッジ導波路部を形成する部分に相当する。よって、絶
縁膜マスク307は、窓領域320には形成しない。
Next, as shown in FIG. 14, an insulating film mask 307 is formed on the p-InP cladding layer 306 by photolithography and etching. The insulating film mask 307 is formed using silicon oxide. At this time,
The insulating film mask 307 is formed in parallel with the selective growth mask 303, and is formed between the two masks 303. The width of the insulating film mask 307 is about 5 to 20 μm. The planar shape is a rectangular shape. This corresponds to a portion forming a ridge waveguide portion of the device of the second embodiment. Therefore, the insulating film mask 307 is not formed in the window region 320.

【0029】次に、図15ように絶縁マスク307をエ
ッチングマスクとして使用し、エッチングを行なう。エ
ッチングによって、p-InPクラッド層306と、I
nGaAsP/InGaAsP多重量子井戸層341
と、InGaAsP埋め込み層340と、グレーティン
グ302と、を取り除く。よって、絶縁膜マスク307
の下に島状のメサ構造部305を形成することができ
る。このとき、InGaAsP/InGaAsP多重量
子井戸層341のうち変調領域319に形成されたもの
を吸収層401として利用し、レーザ領域318に形成
されたものを活性層402として利用する次に、図16
に示すように、島状のメサ構造部305以外の部分を有
機金属気相結晶成長法(MOVPE法)によって、電流
を封じるためのi-InPブロック層308を形成す
る。詳しくは、島状のメサ構造部305と同じ高さまで
成膜する。次に、島状のメサ構造部305上の絶縁マス
ク307をエッチングによって取り除く。
Next, as shown in FIG. 15, etching is performed using the insulating mask 307 as an etching mask. The p-InP cladding layer 306 and I
nGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 341
And the InGaAsP buried layer 340 and the grating 302 are removed. Therefore, the insulating film mask 307
Below, an island-shaped mesa structure 305 can be formed. At this time, of the InGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 341, the one formed in the modulation region 319 is used as the absorption layer 401, and the one formed in the laser region 318 is used as the active layer 402.
As shown in FIG. 5, an i-InP block layer 308 for blocking a current is formed on a portion other than the island-shaped mesa structure portion 305 by metal organic chemical vapor deposition (MOVPE). Specifically, a film is formed to the same height as the island-shaped mesa structure portion 305. Next, the insulating mask 307 on the island-shaped mesa structure 305 is removed by etching.

【0030】次に、図17に示すようにp-InPクラ
ッド層309とp-InGaAsコンタクト層310を
有機金属気相結晶成長法(MOVPE法)によって順次
成長させる。この時、p-InPクラッド層309の膜
厚は、1.5μmから2μmになるように成膜する。次
に、p-InPクラッド層308上全面にp-InGaA
sコンタクト層310を成膜する。次に、絶縁膜マスク
311をp-InGaAsコンタクト層310上全面に
形成する。
Next, as shown in FIG. 17, a p-InP cladding layer 309 and a p-InGaAs contact layer 310 are sequentially grown by metal organic chemical vapor deposition (MOVPE). At this time, the p-InP cladding layer 309 is formed to have a thickness of 1.5 μm to 2 μm. Next, p-InGaAs is formed on the entire surface of the p-InP cladding layer 308.
The s-contact layer 310 is formed. Next, an insulating film mask 311 is formed on the entire surface of the p-InGaAs contact layer 310.

【0031】次に、図18に示すように先ほど埋め込ん
だ島状のメサ構造部305上に当たる部分に当たる部分
の絶縁膜マスク311の一部をフォトリソグラフィ技術
とエッチングの工程によって取り除く。ただし、窓領域
の手前10μm程度は、取り除かずに残す。詳しくは、
埋め込んだ島状のメサ構造部305に平行な一対の長方
形形状になる。2つの取り除く部分の間隔は、2μmか
ら4μm程度とする。
Next, as shown in FIG. 18, a portion of the insulating film mask 311 corresponding to the portion corresponding to the island-shaped mesa structure 305 buried earlier is removed by photolithography and etching. However, about 10 μm before the window area is left without being removed. For more information,
It becomes a pair of rectangular shapes parallel to the embedded island-shaped mesa structure 305. The interval between the two parts to be removed is about 2 μm to 4 μm.

【0032】次に、図19(a)に示すように絶縁膜マ
スク311をエッチングマスクとして使用し、ドライエ
ッチングによりコンタクト層310とp−InPクラッ
ド層308の一部をエッチングする。次に、酢酸系のエ
ッチング液により選択エッチングを行なう。この時、先
ほどの島状のメサ構造部305がエッチングされ逆メサ
構造のリッジ導波路として形成される。これを、逆メサ
型リッジ導波路312と呼ぶ。図19(b)は、レーザ
領域318部分にある、島状のメサ構造部305の断面
図である。逆メサリッジ導波路312部の頂上部の幅
は、2μmから4μm程度とする。選択エッチングの際
は、四元混晶の組成により形成されているInGaAs
P/InGaAsP多重量子井戸層341をエッチング
ストップ層として使用する。この時、窓領域320には
InGaAsP/InGaAsP多重量子井戸層341
を有する導波路は形成されない。また、逆メサ型リッジ
導波路312の両脇にエッチングによってできた2本の
溝をダブルチャネルと呼ぶ。
Next, as shown in FIG. 19A, using the insulating film mask 311 as an etching mask, the contact layer 310 and a part of the p-InP cladding layer 308 are etched by dry etching. Next, selective etching is performed using an acetic acid-based etchant. At this time, the above-mentioned island-shaped mesa structure portion 305 is etched to form a ridge waveguide having an inverted mesa structure. This is called an inverted mesa ridge waveguide 312. FIG. 19B is a cross-sectional view of the island-shaped mesa structure 305 in the laser region 318. The width of the top of the inverted mesa ridge waveguide 312 is about 2 μm to 4 μm. At the time of selective etching, InGaAs formed by a quaternary mixed crystal composition
The P / InGaAsP multiple quantum well layer 341 is used as an etching stop layer. At this time, the window region 320 includes the InGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 341.
Is not formed. Two grooves formed by etching on both sides of the inverted mesa ridge waveguide 312 are called double channels.

【0033】この様に、絶縁膜マスク307の設計によ
り島状のメサ構造部305の幅を20μm程度にした場
合、ダブルチャネルの幅350は、島状のメサ構造部3
05の幅20μmよりも小さくする。また、ダブルチャ
ネルは、島状のメサ構造部305より10μm程度窓領
域に長くなる。次に、絶縁膜マスク311を取り除く。
次に、レーザ領域318と変調器領域319の電気的分
離を行なう。そのために、両領域の境界に20μmから
100μm程度の幅のp-InGaAsコンタクト層3
10を除去する。
As described above, when the width of the island-shaped mesa structure portion 305 is set to about 20 μm by the design of the insulating film mask 307, the width 350 of the double channel becomes equal to the island-shaped mesa structure portion 3.
05 is smaller than 20 μm in width. The double channel is longer than the island-shaped mesa structure portion 305 by about 10 μm in the window region. Next, the insulating film mask 311 is removed.
Next, the laser region 318 and the modulator region 319 are electrically separated. Therefore, the p-InGaAs contact layer 3 having a width of about 20 μm to 100 μm
10 is removed.

【0034】次に、図20に示すようにダブルチャネル
を、ポリイミド313で埋め込む。次に、図2のよう
に、レーザ領域318の逆メサ型リッジ導波路312部
分にレーザ領域用p側コンタクト電極314を蒸着形成
し、変調領域319の逆メサ型リッジ導波路312部分
に変調領域用p側コンタクト電極315を蒸着形成し、
n型InP基板301の下側に当たる部分にn側コンタ
クト電極316を蒸着形成する。ここで、p側コンタク
ト電極は、AuZn上にAuを積層させたもの、n側電
極は、AuGeNiを使用する。
Next, as shown in FIG. 20, the double channel is embedded with polyimide 313. Next, as shown in FIG. 2, a laser region p-side contact electrode 314 is formed by vapor deposition on the inverted mesa ridge waveguide 312 portion of the laser region 318, and the modulation region is formed on the inverted mesa ridge waveguide 312 portion of the modulation region 319. P-side contact electrode 315 is formed by evaporation,
An n-side contact electrode 316 is formed by vapor deposition on a portion corresponding to the lower side of the n-type InP substrate 301. Here, the p-side contact electrode uses AuZn laminated on AuZn, and the n-side electrode uses AuGeNi.

【0035】次に、アニールの工程により電極を合金化
し、所望の大きさの素子に劈開する。次に、窓領域32
0側の端面に低反射膜317をコーティングする。ここ
で、低反射膜は、SiOxを用いる。また、チップ形成
後の各領域の長さは、レーザ領域318は、300μm
から700μm程度、変調器領域319は、50μmか
ら250μm程度、窓領域320は、10μmから50
μm程度とする。
Next, the electrodes are alloyed by an annealing step, and are cleaved into devices of a desired size. Next, the window area 32
The low-reflection film 317 is coated on the end surface on the 0 side. Here, SiOx is used for the low reflection film. The length of each area after chip formation is 300 μm for the laser area 318.
Modulator region 319 is approximately 50 μm to 250 μm, and window region 320 is approximately 10 μm to 50 μm.
It is about μm.

【0036】この第2の実施形態で製作した変調器集積
化半導体レーザの駆動方法は、第1の実施形態と同様に
行う。この時、駆動電流は、設計時のレーザ特性や変調
器の構造によるが、50mAから100mA程度注入し
光出力2から5mWを得る。次に、変調器領域319に
逆方向電圧、0.5から−3V程度を印加することによ
り、変調信号を得ることができる。この時、変調電圧
が、0.5から−0.5V程度の高いとき、光出力が得
られる。変調電圧が、−2.5から−3Vと低いとき、
光出力は得られない。
The method of driving the modulator integrated semiconductor laser manufactured in the second embodiment is performed in the same manner as in the first embodiment. At this time, depending on the laser characteristics at the time of design and the structure of the modulator, the drive current is about 50 mA to 100 mA, and an optical output of 2 to 5 mW is obtained. Next, a modulated signal can be obtained by applying a reverse voltage of about 0.5 to -3 V to the modulator region 319. At this time, when the modulation voltage is as high as about 0.5 to -0.5 V, an optical output is obtained. When the modulation voltage is as low as -2.5 to -3V,
No light output is obtained.

【0037】このように、電流を封じるためのi-In
Pブロック層308を形成することによって、窓領域へ
のリーク電流をより一層減少することができ、かつ電気
容量も低減されレーザ特性および変調信号光の劣化を抑
制することができる。
Thus, the i-In for blocking the current
By forming the P block layer 308, the leakage current to the window region can be further reduced, the electric capacity is also reduced, and the deterioration of laser characteristics and modulation signal light can be suppressed.

【0038】なお、この発明は上記の実施形態に限定さ
れるものではない、例えば、第1の実施形態では、変調
器集積DFBレーザを選択成長法を用いて作成したが、
バットジョイントで、変調器領域を作成したものでも適
用可能である。また,電流を封じ込めるためのブロック
層として、InPを用いているが、これに限るものでは
なく、真性半導体であれば用いることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first embodiment, the modulator integrated DFB laser is formed by using the selective growth method.
It is also possible to use a butt joint in which a modulator region is created. Further, although InP is used as a block layer for containing current, the present invention is not limited to this, and any intrinsic semiconductor can be used.

【0039】また、第1の実施形態例では、InP系材
料を用いて窓領域集積レーザに関して述べたが、他の材
料系で、同構造を作成した物でも応用可能である。ま
た、第1の実施形態では、変調器集積DFBレーザの窓
領域のある構造に関して述べたが、他の機能を集積し
た、窓領域のあるリッジ導波路構造で形成した多機能素
子集積化レーザにも応用可能である。
In the first embodiment, the window region integrated laser is described using an InP-based material. However, any other material based on the same structure can be applied. In the first embodiment, the structure with the window region of the modulator integrated DFB laser has been described. However, a multifunctional device integrated laser formed with a ridge waveguide structure with a window region integrated with other functions is described. Is also applicable.

【0040】また、この実施形態では、活性層を四元混
晶の組成で形成し、エッチングストップ層のとして利用
したが、活性層の下層にエッチングストップ層を形成し
ておき活性層をエッチングによって取り除くことも可能
である。
In this embodiment, the active layer is formed with a quaternary mixed crystal composition and used as an etching stop layer. However, an etching stop layer is formed below the active layer, and the active layer is etched. It is possible to remove it.

【0041】また、この実施形態では、ダブルチャネル
の溝をポリイミドで埋め込んでいるが、ポリイミドの他
に、感光体誘電体であれば用いることができる。
In this embodiment, the groove of the double channel is buried with polyimide. However, other than the polyimide, any photosensitive dielectric may be used.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳細に説明したように窓構造を形成
することにより、一層リーク電流を減少させ、かつ端面
での残留反射率によりレーザ波長の揺らぎを抑制するこ
とができる。また、電気容量も低減され、変調動作特性
の劣化を抑制することが可能となる。また、電流ブロッ
ク層を導入することにより、より一層リーク電流を減少
させ、かつ電気容量も低減され、動作特性の劣化を抑制
することが可能となる。
By forming the window structure as described above in detail, it is possible to further reduce the leak current and suppress the fluctuation of the laser wavelength by the residual reflectance at the end face. Further, the electric capacity is also reduced, so that the deterioration of the modulation operation characteristics can be suppressed. In addition, by introducing the current blocking layer, the leak current can be further reduced, the electric capacity can be reduced, and the deterioration of the operation characteristics can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態の素子を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an element of a first embodiment.

【図2】第2の実施形態の素子を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an element of a second embodiment.

【図3】従来の素子構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional element structure.

【図4】この発明による光変調機能を有する半導体レー
ザの製作プロセス図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図5】この発明による光変調機能を有する半導体レー
ザの製作プロセス図である。
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図6】この発明による光変調機能を有する半導体レー
ザの製作プロセス図である。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図7】この発明による光変調機能を有する半導体レー
ザの製作プロセス図である。
FIG. 7 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図8】この発明による光変調機能を有する半導体レー
ザの製作プロセス図である。
FIG. 8 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図9】この発明による光変調機能を有する半導体レー
ザの製作プロセス図である。
FIG. 9 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図10】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 10 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図11】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 11 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図12】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 12 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図13】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 13 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図14】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 14 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図15】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 15 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図16】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 16 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図17】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 17 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図18】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 18 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図19】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 19 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【図20】この発明による光変調機能を有する半導体レ
ーザの製作プロセス図である。
FIG. 20 is a manufacturing process diagram of a semiconductor laser having a light modulation function according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、201、301 InP基板 102、202、302 グレーティング 103、303 選択成長マスク 106、108、208、306、309 p−InP
クラッド層 308 i−InPブロック層 107、110、307、311 絶縁膜マスク 109、310 p-InGaAsコンタクト層 113、211、314 レーザ領域用P側コンタクト
電極 114、210、315 変調領域用P側コンタクト電
極 115、212、316 n側コンタクト電極 117、214、318 レーザ領域 118、215、319 変調領域 119、216、320 窓領域 141、341 InGaAsP/InGaAsP多重
量子井戸層 111、312 逆メサリッジ導波路 204 活性層を持つメサリッジ導波路 112、313 ポリイミド 140、340 InGaAsP埋込み層 105、305 島状のメサ構造部 205 導波路 150、350 ダブルチャネルの幅 401吸収層 402活性層
101, 201, 301 InP substrate 102, 202, 302 Grating 103, 303 Selective growth mask 106, 108, 208, 306, 309 p-InP
Cladding layer 308 i-InP block layer 107, 110, 307, 311 Insulating film mask 109, 310 p-InGaAs contact layer 113, 211, 314 P-side contact electrode for laser region 114, 210, 315 P-side contact electrode for modulation region 115, 212, 316 n-side contact electrode 117, 214, 318 Laser region 118, 215, 319 Modulation region 119, 216, 320 Window region 141, 341 InGaAsP / InGaAsP multiple quantum well layer 111, 312 Inverted mesa ridge waveguide 204 Active layer 112, 313 polyimide 140, 340 InGaAsP buried layer 105, 305 Island-shaped mesa structure 205 Waveguide 150, 350 Double channel width 401 Absorption layer 402 Active layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H079 AA02 AA13 BA01 CA05 DA16 EA03 EA21 EA27 HA15 JA07 KA18 5F073 AA23 AA64 AA74 AA83 AA87 AA89 CA12 CB02 DA05 DA23 DA24 EA03 EA28  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H079 AA02 AA13 BA01 CA05 DA16 EA03 EA21 EA27 HA15 JA07 KA18 5F073 AA23 AA64 AA74 AA83 AA87 AA89 CA12 CB02 DA05 DA23 DA24 EA03 EA28

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザにおいて、前記レーザ領域と前記変調領域に形
成されたリッジ導波路部の両脇部分が誘電体で形成され
ていることを特徴とする変調器付き半導体レーザ。
A semiconductor laser with a modulator in which a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end surface of the modulator region in the light emission direction. 2. The semiconductor laser with a modulator according to claim 1, wherein both sides of the ridge waveguide portion formed in the laser region and the modulation region are formed of a dielectric.
【請求項2】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザにおいて、前記レーザ領域と前記変調領域に形
成されたリッジ導波路部の両脇部分が誘電体で形成され
ていることと、前記窓領域の前記クラッド層が真性半導
体で形成されていることを特徴とする変調器付き半導体
レーザ。
2. A semiconductor laser with a modulator, wherein a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Wherein both sides of a ridge waveguide portion formed in the laser region and the modulation region are formed of a dielectric, and the cladding layer of the window region is formed of an intrinsic semiconductor. Semiconductor laser with a modulator.
【請求項3】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザの製造方法において、前記基板上の前記レーザ
領域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメ
サ構造部を形成する工程と、少なくとも前記メサ構造部
の前記窓領域への延長部分にクラッド層を形成する工程
と、少なくとも前記メサ構造部上へクラッド層とコンタ
クト層を順次形成する工程と、前記コンタクト層上の前
記メサ構造部に当たる部分へ、リッジ導波路部を形成す
るために長方形形状に絶縁膜マスクを形成する工程と、
前記絶縁マスクをエッチングマスクとして使用し、前記
クラッド層と前記コンタクト層をエッチング除去して前
記リッジ導波路部を形成する工程と、を有することを特
徴とする変調器付き半導体レーザの製造方法。
3. A semiconductor laser with a modulator, wherein a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face in the light emitting direction of the modulator region. Forming a mesa structure portion having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and cladding at least an extension of the mesa structure portion to the window region. A step of forming a layer, a step of sequentially forming a cladding layer and a contact layer on at least the mesa structure portion, and a rectangular shape for forming a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure portion on the contact layer. Forming an insulating film mask on the
Using the insulating mask as an etching mask to remove the cladding layer and the contact layer by etching to form the ridge waveguide portion.
【請求項4】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザ製造方法において、前記基板上の前記レーザ領
域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメサ
構造部を形成する工程と、少なくとも前記メサ構造部の
前記窓領域への延長部分に真性半導体層を形成する工程
と、少なくとも前記メサ構造部上へクラッド層とコンタ
クト層を順次形成する工程と、前記メサ構造部に当たる
部分へ、リッジ導波路部を形成するために、前記コンタ
クト層上に長方形形状に絶縁膜マスクを形成する工程
と、前記絶縁マスクをエッチングマスクとして使用し、
前記コンタクト層と前記クラッド層とをエッチングによ
り除去して前記リッジ導波路部を形成する工程と、を有
することを特徴とする変調器付き半導体レーザの製造方
法。
4. A semiconductor laser with a modulator, wherein a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Forming a mesa structure having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and forming an intrinsic semiconductor at least in an extension of the mesa structure to the window region. A step of forming a layer, a step of sequentially forming a cladding layer and a contact layer on at least the mesa structure, and forming a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure by forming a rectangle on the contact layer. Forming an insulating film mask in the shape, using the insulating mask as an etching mask,
Forming the ridge waveguide portion by removing the contact layer and the clad layer by etching.
【請求項5】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザ製造方法において、前記基板上の前記レーザ領
域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメサ
構造部を形成する工程と、前記レーザ領域と前記変調器
領域と前記窓領域とにクラッド層を形成する工程と、前
記メサ構造部上へ、クラッド層とコンタクト層を順次形
成する工程と、前記メサ構造部に当たる部分へ、リッジ
導波路部を形成するために、前記コンタクト層上へ長方
形形状に絶縁膜マスクを形成する工程と、前記絶縁マス
クをエッチングマスクとして使用し、前記コンタクト層
と前記クラッド層とをエッチングにより除去して前記リ
ッジ導波路部を形成する工程と、を有することを特徴と
する変調器付き半導体レーザの製造方法。
5. A semiconductor laser with a modulator, wherein a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Forming a mesa structure having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and forming a cladding layer in the laser region, the modulator region, and the window region. Forming a cladding layer and a contact layer sequentially on the mesa structure portion; and forming a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure portion to form a rectangular shape on the contact layer. Forming an insulating film mask, and using the insulating mask as an etching mask, removing the contact layer and the cladding layer by etching to form the ridge waveguide portion. Method for producing a modulator integrated semiconductor laser and having the steps of, a.
【請求項6】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザ製造方法において、前記基板上の前記レーザ領
域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメサ
構造部を形成する工程と、前記レーザ領域と前記変調器
領域と前記窓領域とに真性半導体層を形成する工程と、
前記メサ構造部上へクラッド層とコンタクト層を順次形
成する工程と、前記メサ構造部に当たる部分へ、リッジ
導波路部を形成するために、前記コンタクト層上へ長方
形形状に絶縁膜マスクを形成する工程と、前記絶縁マス
クをエッチングマスクとして使用し、前記コンタクト層
と前記クラッド層とをエッチングにより除去して前記リ
ッジ導波路部を形成する工程と、を有することを特徴と
する変調器付き半導体レーザの製造方法。
6. A semiconductor laser with a modulator in which a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Forming a mesa structure having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and forming an intrinsic semiconductor in the laser region, the modulator region, and the window region. Forming a layer;
Forming a cladding layer and a contact layer sequentially on the mesa structure portion, and forming a rectangular insulating mask on the contact layer to form a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure portion. And a step of forming the ridge waveguide portion by removing the contact layer and the clad layer by etching using the insulating mask as an etching mask to form the ridge waveguide portion. Manufacturing method.
【請求項7】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザの製造方法において、前記基板上の前記レーザ
領域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメ
サ構造部を形成する工程と、少なくとも前記メサ構造部
の前記窓領域への延長部分にクラッド層を形成する工程
と、少なくとも前記メサ構造部上へクラッド層とコンタ
クト層を順次形成する工程と、前記コンタクト層上の前
記メサ構造部に当たる部分へ、リッジ導波路部を形成す
るために長方形形状に絶縁膜マスクを形成する工程と、
前記絶縁マスクをエッチングマスクとして使用し、前記
活性層をエッチングストップ層として利用し前記クラッ
ド層と前記コンタクト層をエッチング除去して前記リッ
ジ導波路部を形成する工程と、を有することを特徴とす
る変調器付き半導体レーザの製造方法。
7. A semiconductor laser with a modulator, wherein a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Forming a mesa structure portion having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and cladding at least an extension of the mesa structure portion to the window region. A step of forming a layer, a step of sequentially forming a cladding layer and a contact layer on at least the mesa structure portion, and a rectangular shape for forming a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure portion on the contact layer. Forming an insulating film mask on the
Using the insulating mask as an etching mask, using the active layer as an etching stop layer, and etching away the cladding layer and the contact layer to form the ridge waveguide portion. A method for manufacturing a semiconductor laser with a modulator.
【請求項8】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザ製造方法において、前記基板上の前記レーザ領
域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメサ
構造部を形成する工程と、少なくとも前記メサ構造部の
前記窓領域への延長部分に真性半導体層を形成する工程
と、少なくとも前記メサ構造部上へクラッド層とコンタ
クト層を順次形成する工程と、前記メサ構造部に当たる
部分へ、リッジ導波路部を形成するために、前記コンタ
クト層上に長方形形状に絶縁膜マスクを形成する工程
と、前記絶縁マスクをエッチングマスクとして使用し、
前記活性層をエッチングストップ層として利用し前記コ
ンタクト層と前記クラッド層とをエッチングにより除去
して前記リッジ導波路部を形成する工程と、を有するこ
とを特徴とする変調器付き半導体レーザの製造方法。
8. A semiconductor laser with a modulator in which a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Forming a mesa structure having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and forming an intrinsic semiconductor at least in an extension of the mesa structure to the window region. A step of forming a layer, a step of sequentially forming a cladding layer and a contact layer on at least the mesa structure, and forming a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure by forming a rectangle on the contact layer. Forming an insulating film mask in the shape, using the insulating mask as an etching mask,
Forming the ridge waveguide by removing the contact layer and the cladding layer by etching using the active layer as an etching stop layer. .
【請求項9】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領域
の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみの
窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半導
体レーザ製造方法において、前記基板上の前記レーザ領
域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメサ
構造部を形成する工程と、前記レーザ領域と前記変調器
領域と前記窓領域とにクラッド層を形成する工程と、前
記メサ構造部上へ、クラッド層とコンタクト層を順次形
成する工程と、前記メサ構造部に当たる部分へ、リッジ
導波路部を形成するために、前記コンタクト層上へ長方
形形状に絶縁膜マスクを形成する工程と、前記絶縁マス
クをエッチングマスクとして使用し、前記活性層をエッ
チングストップ層として利用し前記コンタクト層と前記
クラッド層とをエッチングにより除去して前記リッジ導
波路部を形成する工程と、を有することを特徴とする変
調器付き半導体レーザの製造方法。
9. A semiconductor laser with a modulator, wherein a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Forming a mesa structure having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and forming a cladding layer in the laser region, the modulator region, and the window region. Forming a cladding layer and a contact layer sequentially on the mesa structure portion; and forming a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure portion to form a rectangular shape on the contact layer. Forming an insulating film mask, and using the insulating mask as an etching mask, using the active layer as an etching stop layer, and etching the contact layer and the cladding layer. Method for producing a modulator integrated semiconductor laser and having a step of forming the ridge waveguide section is removed by quenching.
【請求項10】レーザ領域と、変調器領域と、変調器領
域の光出射方向の端面に、吸収層のないクラッド層のみ
の窓領域とが同一基板上に形成されている変調器付き半
導体レーザ製造方法において、前記基板上の前記レーザ
領域と前記変調器領域に、活性層および吸収層を持つメ
サ構造部を形成する工程と、前記レーザ領域と前記変調
器領域と前記窓領域とに真性半導体層を形成する工程
と、前記メサ構造部上へクラッド層とコンタクト層を順
次形成する工程と、前記メサ構造部に当たる部分へ、リ
ッジ導波路部を形成するために、前記コンタクト層上へ
長方形形状に絶縁膜マスクを形成する工程と、前記絶縁
マスクをエッチングマスクとして使用し、前記活性層を
エッチングストップ層として利用し前記コンタクト層と
前記クラッド層とをエッチングにより除去して前記リッ
ジ導波路部を形成する工程と、を有することを特徴とす
る変調器付き半導体レーザの製造方法。
10. A semiconductor laser with a modulator in which a laser region, a modulator region, and a window region of only a cladding layer without an absorption layer are formed on the same substrate at an end face of the modulator region in the light emission direction. Forming a mesa structure having an active layer and an absorption layer in the laser region and the modulator region on the substrate; and forming an intrinsic semiconductor in the laser region, the modulator region, and the window region. Forming a layer, sequentially forming a cladding layer and a contact layer on the mesa structure portion, and forming a ridge waveguide portion on a portion corresponding to the mesa structure portion to form a rectangular shape on the contact layer. Forming an insulating film mask on the contact layer and the cladding layer using the active layer as an etching stop layer using the insulating mask as an etching mask. Method for producing a modulator integrated semiconductor laser and having a step of forming the ridge waveguide portion is removed by etching.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010171098A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Oki Electric Ind Co Ltd Waveguide-type optical functional device and manufacturing method thereof
JP2012002929A (en) * 2010-06-15 2012-01-05 Opnext Japan Inc Method for manufacturing semiconductor optical element, laser module, and optical transmission apparatus

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