JP2002176221A - Semiconductor laser and its manufacturing method - Google Patents
Semiconductor laser and its manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP2002176221A JP2002176221A JP2000370137A JP2000370137A JP2002176221A JP 2002176221 A JP2002176221 A JP 2002176221A JP 2000370137 A JP2000370137 A JP 2000370137A JP 2000370137 A JP2000370137 A JP 2000370137A JP 2002176221 A JP2002176221 A JP 2002176221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- crystal
- semiconductor laser
- gaas
- manufacturing
- 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
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば光通信シ
ステムや情報処理に用いられるＡｌＧａＡｓ系材料を使
用する半導体レーザおよびその製造方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser using an AlGaAs-based material used for, for example, an optical communication system or information processing, and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体レーザの製造工程では、
結晶成長工程が数回入る場合が少なくない。数回の結晶
成長を経ることによって、その回数だけ再成長界面が発
生する。再成長界面には不純物が導入されたり、転位が
発生したり、表面が荒れたり、さまざまな問題が生じ、
半導体レーザの特性や信頼性を低下させている。2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor laser manufacturing process,
In many cases, the crystal growth step is performed several times. By performing crystal growth several times, a regrowth interface is generated by that number of times. At the regrowth interface, impurities are introduced, dislocations occur, the surface becomes rough, and various problems occur.
The characteristics and reliability of the semiconductor laser are reduced.
【０００３】特に、Ａｌ系材料の上への再成長界面を有
する半導体レーザでは、Ａｌが酸化されやすい特徴を有
するため、結晶成長の方法が素子の特性に大きく影響す
る。再成長後の結晶の品質をもっとも反映するのが表面
荒れである。表面荒れを抑制することが素子の特性・信
頼性を向上させることに直結する。例えば光通信システ
ムの光増幅用の光源として用られる０．９８μｍ帯の半
導体レーザでは、２回の結晶成長を行う。In particular, since a semiconductor laser having a regrowth interface on an Al-based material has a characteristic that Al is easily oxidized, the crystal growth method greatly affects the characteristics of the device. The surface roughness most reflects the quality of the crystal after regrowth. Suppressing the surface roughness is directly linked to improving the characteristics and reliability of the element. For example, in a 0.98 μm band semiconductor laser used as a light source for optical amplification in an optical communication system, crystal growth is performed twice.
【０００４】図３は、一例として０．９８μｍ帯の従来
の半導体レーザを示す製造工程図である。図において、
１はｎ−ＧａＡｓ基板、２はｎ−Ａ１０．３Ｇａ０．７
Ａｓクラッド層、３は０．９８μｍ活性層、４はｐ−Ａ
１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド層、５はＳｉＯｘの絶
縁膜、６はｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド層、
７はｐ−ＧａＡｓコンタクト層である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing a conventional semiconductor laser having a band of 0.98 μm as an example. In the figure,
1 is an n-GaAs substrate, 2 is n-A10.3Ga0.7
As clad layer, 3 is 0.98 μm active layer, 4 is pA
10.3Ga0.7As clad layer, 5 is an insulating film of SiOx, 6 is p-A10.3Ga0.7As clad layer,
7 is a p-GaAs contact layer.
【０００５】次に、その製造方法について説明する。ま
ず、図３（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に
ｎ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド層２、０．９８
μｍ活性層３、ｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド
層４をエピタキシャル成長し、１回目の結晶成長工程が
完了する。次に、図３（ｂ）に示すように、ウエハ全面
を覆うように、約４００Å厚のＳｉＯｘの絶縁膜５を形
成し、窓構造を形成するために６００℃以上の高温処理
を実施する。次いで、ＳｉＯｘの絶縁膜５をエッチング
により除去した後、図３（ｃ）に示すように、ｐ−Ａ１
０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド層６、ｐ−ＧａＡｓコン
タ外層７をエピタキシャル成長し、２回目の結晶成長工
程を完了する。Next, a method of manufacturing the same will be described. First, as shown in FIG. 3A, an n-A10.3Ga0.7As cladding layer 2, 0.98
The μm active layer 3 and the p-A10.3Ga0.7As clad layer 4 are epitaxially grown, and the first crystal growth step is completed. Next, as shown in FIG. 3 (b), an SiOx insulating film 5 having a thickness of about 400 ° is formed so as to cover the entire surface of the wafer, and a high-temperature treatment at 600 ° C. or higher is performed to form a window structure. Next, after removing the SiOx insulating film 5 by etching, as shown in FIG.
The 0.3Ga0.7As cladding layer 6 and the p-GaAs contour outer layer 7 are epitaxially grown, and the second crystal growth step is completed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の半導
体レーザの製造方法では、以下のような、問題点があっ
た。ＡｌＧａＡｓ同士の再成長界面であること、更に１
回目の結晶成長の後、ＳｉＯｘの絶縁膜を付けた状態で
高温の熱処理工程を経ることで、III族元素が絶縁膜中
に取り込まれるなど、１回目の結晶成長工程で形成され
たｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓ光出クラッド層の再表
面は酸化、組成変化等の問題が発生する。この上に２回
目の結晶成長を実施すると表面荒れが起こり、素子の特
性はスロープ効率（電流の増加に伴う光出力の増加の割
合）の低下、最高発振温度の低下、或いは再成長時に取
り込まれてしまう不純物のＳｉがｎ型のドーパントとし
て働き素子抵抗の増加といった症状を示すという問題点
があった。However, the conventional semiconductor laser manufacturing method has the following problems. It is a regrowth interface between AlGaAs.
After the first crystal growth, a high temperature heat treatment step is performed with the SiOx insulating film attached, so that the group III element is taken into the insulating film. The re-surface of the 0.3Ga0.7As light-emitting cladding layer causes problems such as oxidation and composition change. When a second crystal growth is performed thereon, surface roughness occurs, and the characteristics of the device are reduced during the slope efficiency (the rate of increase in optical output with an increase in current), the maximum oscillation temperature, or during regrowth. However, there is a problem that Si, which is an impurity, acts as an n-type dopant and causes symptoms such as an increase in device resistance.
【０００７】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたものであり、再成長表面荒れを抑制し、素子
特性を安定させ、歩留まり良く信頼性のある半導体レー
ザを製造できる半導体レーザの製造方法およびこの製造
方法された半導体レーザを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor laser capable of suppressing surface roughness of a regrown surface, stabilizing element characteristics, and producing a reliable semiconductor laser with high yield. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a semiconductor laser manufactured by the manufacturing method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る半
導体レーザの製造方法は、半導体基板上に複数の層から
なる結晶層と、該結晶層を覆う表面保護層を形成する第
１の結晶成長工程と、再成長直前に上記表面保護層を除
去し、上記結晶層上に複数の層からなる再成長結晶層を
形成する第２の結晶成長工程とを備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser, comprising: forming a crystal layer comprising a plurality of layers on a semiconductor substrate; and forming a surface protection layer covering the crystal layer. A crystal growth step; and a second crystal growth step of removing the surface protective layer immediately before the regrowth and forming a regrown crystal layer comprising a plurality of layers on the crystal layer.
【０００９】請求項２の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項１の発明において、上記結晶層は第１の
クラッド層、活性層および第２のクラッド層を含み、上
記再成長結晶層は第３のクラッド層およびコンタクト層
を含むものである。According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser according to the first aspect, the crystal layer includes a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer. Includes a third cladding layer and a contact layer.
【００１０】請求項３の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項２の発明において、上記第１のクラッド
層はｎ型のＡｌＧａＡｓ層であり、上記第２および第３
のクラッド層はｐ型のＡｌＧａＡｓ層であり、上記表面
保護層はＧａＡｓ層であるものである。According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor laser according to the second aspect, the first cladding layer is an n-type AlGaAs layer, and the second and third
Is a p-type AlGaAs layer, and the surface protective layer is a GaAs layer.
【００１１】請求項４の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項３の発明において、上記ｐ型のＡｌＧａ
Ａｓ層同士の再成長に対し、上記ＧａＡｓ層と酒石酸：
過酸化水素系の選択エッチング液を適用したものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser according to the third aspect, the p-type AlGa is used.
Against the regrowth of As layers, the GaAs layer and tartaric acid:
A hydrogen peroxide-based selective etching solution is applied.
【００１２】請求項５の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項３の発明において、上記表面保護層とし
て上記ＧａＡｓ層の代わりにＡｌＧａＡｓ層を用い、上
記表面保護層と上記第２のクラッド層のＡｌ組成比を第
２のクラッド層のＡ１組成＞表面保護層のＡｌ組成と
し、選択エッチング液として酒石酸：過酸化水素系の選
択エッチング液を用いたものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor laser according to the third aspect, wherein an AlGaAs layer is used as the surface protective layer instead of the GaAs layer, and the surface protective layer and the second clad are used. The Al composition ratio of the layer is defined as A1 composition of the second cladding layer> Al composition of the surface protective layer, and a tartaric acid: hydrogen peroxide-based selective etching solution is used as a selective etching solution.
【００１３】請求項６の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項４または５の発明において、上記酒石
酸：過酸化水素系の選択エッチング液として酒石酸：過
酸化水素＝１：１０の選択エッチング液を用いたもので
ある。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser according to the fourth or fifth aspect of the present invention, wherein the tartaric acid: hydrogen peroxide selective etching solution is tartaric acid: hydrogen peroxide = 1: 10. A liquid was used.
【００１４】請求項７の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項３の発明において、上記表面保護層とし
て上記ＧａＡｓ層の代わりにＡｌＩｎＰ層を用い、選択
エッチング液として塩酸を用いたものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser according to the third aspect, wherein an AlInP layer is used as the surface protective layer instead of the GaAs layer, and hydrochloric acid is used as a selective etching solution. is there.
【００１５】請求項８の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項４〜７のいずれかの発明において、上記
ｐ型のＡｌＧａＡｓ層の再成長を実施する場合は、下地
となる結晶層の最表面、または再成長結晶層の最下層、
あるいはその両方のｐ型のＡｌＧａＡｓ層のドーパント
濃度を１×１０18ｃｍ3以上にしておくものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser according to any one of the fourth to seventh aspects, when regrowth of the p-type AlGaAs layer is performed, The outermost surface, or the lowermost layer of the regrown crystal layer,
Alternatively, the dopant concentration of both p-type AlGaAs layers is set to 1 × 10 18 cm 3 or more.
【００１６】請求項９の発明に係る半導体レーザの製造
方法は、請求項８の発明において、上記結晶層の最表面
および上記再成長結晶層の最下層の厚さは１０ｎｍ程度
であるものである。According to a ninth aspect of the present invention, in the method of the eighth aspect, the outermost surface of the crystal layer and the lowermost layer of the regrown crystal layer have a thickness of about 10 nm. .
【００１７】請求項１０の発明に係る半導体レーザは、
請求項１〜９のいずれかに記載の半導体レーザの製造方
法を用いて製造されたものである。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser comprising:
The semiconductor laser is manufactured by using the method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 1.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態
を、図に基づいて説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
製造工程図であって、ここでは一例として０．９８μｍ
帯の半導体レーザを製造する場合である。なお、図１に
おいて、図３と対応する部分には同一符号を付して説明
する。図において、１は半導体基板としてのｎ−ＧａＡ
ｓ基板、２は第１のクラッド層としてのｎ−Ａ１０．３
Ｇａ０．７Ａｓクラッド層、３は０．９８μｍ活性層、
４は第２のクラッド層としてのｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．
７Ａｓクラッド層、５はＳｉＯｘの絶縁膜、６は第３の
クラッド層としてのｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラ
ッド層、７はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、８は表面保護
層としてのＧａＡｓ層である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a manufacturing process diagram showing the first embodiment of the present invention. In this example, 0.98 μm
This is a case where a band semiconductor laser is manufactured. Note that, in FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. In the figure, 1 is n-GaAs as a semiconductor substrate
The s substrate 2 and n-A 10.3 as the first cladding layer
A Ga0.7As clad layer, 3 a 0.98 μm active layer,
4 is p-A10.3Ga0.0.4 as a second cladding layer.
7As a cladding layer, 5 is an insulating film of SiOx, 6 is a p-A10.3Ga0.7As cladding layer as a third cladding layer, 7 is a p-GaAs contact layer, and 8 is a GaAs layer as a surface protection layer.
【００１９】次に、その製造方法について説明する。先
ず、図１（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に
ｎ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド層２、０．９８
μｍ活性層３、ｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド
層４をエピタキシャル成長し、つまり、結晶層を形成
し、最後にＧａＡｓ層８を成長し、第１の結晶成長工程
としての１回目の結晶成長工程を完了する。次に、図１
（ｂ）に示すように、ウエハ全面を覆うように、約４０
０Å厚のＳｉＯｘの絶縁膜５を形成し、窓構造を形成す
るために６００℃以上の高温処理を実施する。Next, the manufacturing method will be described. First, as shown in FIG. 1A, an n-A10.3Ga0.7As cladding layer 2, 0.98
μm active layer 3 and p-A10.3Ga0.7As clad layer 4 are epitaxially grown, that is, a crystal layer is formed, and finally a GaAs layer 8 is grown, and a first crystal growth step as a first crystal growth step is performed. Complete. Next, FIG.
As shown in (b), about 40
A SiOx insulating film 5 having a thickness of 0 ° is formed, and a high-temperature treatment of 600 ° C. or more is performed to form a window structure.
【００２０】次に、ＳｉＯｘの絶縁膜５をエッチングに
より除去した後、更に選択性エッチング可能なエッチン
グ液、例えば選択エッチング液として酒石酸：過酸化水
素系の選択エッチング液（例えば、酒石酸：過酸化水素
＝１：１０）でＧａＡｓ層８だけを除去する。次に、図
１（ｃ）に示すように、ｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓ
クラッド層６、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７をエピタキ
シャル成長し、つまり、再成長結晶層を形成し、第２の
結晶成長工程としての２回目の結晶成長工程を完了す
る。このように、１回目の結晶成長の後の熱処理等で変
質している最表面の表面保護層であるＧａＡｓ層を、２
回目の結晶成長前に除去することで表面荒れのない結晶
成長が可能となる。Next, after the SiOx insulating film 5 is removed by etching, an etchant capable of further selective etching, for example, a tartaric acid: hydrogen peroxide based selective etching solution (for example, tartaric acid: hydrogen peroxide) as a selective etching solution = 1:10), only the GaAs layer 8 is removed. Next, as shown in FIG. 1C, p-A10.3Ga0.7As
The clad layer 6 and the p-GaAs contact layer 7 are epitaxially grown, that is, a regrown crystal layer is formed, and the second crystal growth step as the second crystal growth step is completed. As described above, the GaAs layer, which is the outermost surface protective layer that has been deteriorated by the heat treatment after the first crystal growth,
By removing it before the second crystal growth, crystal growth without surface roughness can be achieved.
【００２１】図２は、本実施の形態による表面保護層を
導入した方式で結晶成長した後の表面検査の結果を、従
来方法で結晶成長した後の表面検査の結果と対比して示
す図である。図２（ａ）は従来方法で結晶成長した後の
表面検査の結果、図２（ｂ）は表面保護層を導入した本
実施の形態による結晶成長した後の表面検査の結果であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a result of a surface inspection after crystal growth by a method in which a surface protective layer according to the present embodiment is introduced in comparison with a result of a surface inspection after crystal growth by a conventional method. is there. FIG. 2A shows the result of a surface inspection after crystal growth by a conventional method, and FIG. 2B shows the result of a surface inspection after crystal growth according to the present embodiment in which a surface protective layer is introduced.
【００２２】図２（ａ）では円形のウエハ内部の黒点が
表面荒れを示していることが分かる。なお、図２（ａ）
で黒点が四角に配列されている部分は、ウエハ内部に形
成されたパターンであり、表面荒れとは関係ない。一
方、図２（ｂ）では表面荒れが改善されていることが分
かる。また、再成長する場合には必ずｎ型の不純物であ
るＳｉが再成長界面に入るので、ｐ型の再成長を実施す
る場合は下地となる結晶層の最表面（１０ｎｍ程度）、
或いは再成長結晶層の最下層（１０ｎｍ程度）、あるい
は両方のｐ型のドーパント濃度を１×１０18ｃｍ3以上
にしておくと、素子抵抗の上昇を抑制することができ
る。図１の場合では、ｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓク
ラッド層４の最表面１０ｎｍのｐ型のドーパント濃度を
２×１０18ｃｍ3としている。In FIG. 2A, it can be seen that black spots inside the circular wafer indicate surface roughness. In addition, FIG.
The portions where the black dots are arranged in a square are patterns formed inside the wafer and have nothing to do with surface roughness. On the other hand, FIG. 2B shows that the surface roughness is improved. In addition, since Si, which is an n-type impurity, always enters the regrowth interface when performing regrowth, when performing p-type regrowth, the outermost surface (about 10 nm) of the underlying crystal layer,
Alternatively, if the lowermost layer (about 10 nm) of the regrown crystal layer or both p-type dopant concentrations are set to 1 × 10 18 cm 3 or more, an increase in element resistance can be suppressed. In the case of FIG. 1, the p-type dopant concentration at the outermost surface of the p-A10.3Ga0.7As clad layer 4 is 10 nm, which is 2 × 10 18 cm 3 .
【００２３】このように、本実施の形態では、１回目の
結晶成長の後の熱処理等で変質している最表面の表面保
護層を２回目の結晶成長前に除去することで、表面荒れ
のない結晶成長が可能となり、素子特性を安定させ、歩
留まり良く信頼性のある半導体レーザを製造することが
できる。As described above, in the present embodiment, the surface protection layer on the outermost surface that has been deteriorated by heat treatment or the like after the first crystal growth is removed before the second crystal growth, whereby the surface roughness can be reduced. Crystal growth can be achieved, the device characteristics can be stabilized, and a reliable semiconductor laser can be manufactured with good yield.
【００２４】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
表面保護層として用いられたＧａＡｓ層の代わりに、Ａ
ｌＧａＡｓ層を用いてもよい。このとき、ｐ−Ａ１０．
３Ｇａ０．７Ａｓクラッド層４のＡ１組成＞ＧａＡｓ層
８のＡｌ組成とする。斯くして、本実施の形態でも、上
記実施の形態１と同様の効果が得られる。Embodiment 2 FIG. Note that instead of the GaAs layer used as the surface protective layer in the first embodiment, A
An lGaAs layer may be used. At this time, p-A10.
A1 composition of 3Ga0.7As cladding layer 4> Al composition of GaAs layer 8. Thus, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００２５】実施の形態３．また、上記実施の形態１で
表面保護層として用いられたＧａＡｓ層の代わりにＩｎ
ＧａＰ層を用いてもよい。この場合の選択エッチング液
は塩酸を使用する。斯くして、本実施の形態でも、上記
実施の形態１と同様の効果が得られる。Embodiment 3 Further, instead of the GaAs layer used as the surface protection layer in the first embodiment, In is used.
A GaP layer may be used. In this case, a selective etching solution uses hydrochloric acid. Thus, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００２６】実施の形態４．また、上記実施の形態１で
表面保護層として用いられたＧａＡｓ層の代わりにＡｌ
ＩｎＰ層を用いてもよい。この場合の選択エッチング液
は塩酸を使用する。斯くして、本実施の形態でも、上記
実施の形態１と同様の効果が得られる。Embodiment 4 Also, instead of the GaAs layer used as the surface protection layer in the first embodiment, Al
An InP layer may be used. In this case, a selective etching solution uses hydrochloric acid. Thus, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、半導体基板上に複数の層からなる結晶層と、該結晶
層を覆う表面保護層を形成する第１の結晶成長工程と、
再成長直前に上記表面保護層を除去し、上記結晶層上に
複数の層からなる再成長結晶層を形成する第２の結晶成
長工程とを備えたので、再成長表面荒れのない結晶成長
が可能となり、素子特性を安定させ、歩留まり良く信頼
性のある半導体レーザを製造できるという効果がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, a first crystal growth step of forming a plurality of crystal layers on a semiconductor substrate and a surface protection layer covering the crystal layers is performed. ,
A second crystal growth step of removing the surface protection layer immediately before the regrowth and forming a regrown crystal layer composed of a plurality of layers on the crystal layer. This makes it possible to stabilize device characteristics and produce a reliable semiconductor laser with good yield.
【００２８】また、請求項２の発明によれば、上記結晶
層は第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層
を含み、上記再成長結晶層は第３のクラッド層およびコ
ンタクト層を含むので、素子特性の安定化、歩留まりの
向上に寄与できるという効果がある。According to the second aspect of the present invention, the crystal layer includes a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer, and the regrown crystal layer includes a third cladding layer and a contact layer. Therefore, there is an effect that the element characteristics can be stabilized and the yield can be improved.
【００２９】また、請求項３の発明によれば、上記第１
のクラッド層はｎ型のＡｌＧａＡｓ層であり、上記第２
および第３のクラッド層はｐ型のＡｌＧａＡｓ層であ
り、上記表面保護層はＧａＡｓ層であるので、再成長表
面の荒れを確実に抑制し、素子特性を安定させ、歩留ま
りを良くすることができるという効果がある。According to the third aspect of the present invention, the first
Is an n-type AlGaAs layer, and the second
Further, since the third cladding layer is a p-type AlGaAs layer and the surface protective layer is a GaAs layer, it is possible to reliably suppress the roughness of the regrown surface, stabilize the device characteristics, and improve the yield. This has the effect.
【００３０】また、請求項４の発明によれば、上記ｐ型
のＡｌＧａＡｓ層同士の再成長に対し、上記ＧａＡｓ層
と酒石酸：過酸化水素系の選択エッチング液を適用した
ので、再成長表面の荒れを抑制し、素子特性の安定化、
歩留まりの向上に寄与できるという効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, the GaAs layer and the tartaric acid: hydrogen peroxide selective etching solution are applied to the regrowth of the p-type AlGaAs layers. Suppression of roughness, stabilization of element characteristics,
There is an effect that the yield can be improved.
【００３１】また、請求項５の発明によれば、上記表面
保護層として上記ＧａＡｓ層の代わりにＡｌＧａＡｓ層
を用い、上記表面保護層と上記第２のクラッド層のＡｌ
組成比を第２のクラッド層のＡ１組成＞表面保護層のＡ
ｌ組成とし、選択エッチング液として酒石酸：過酸化水
素系の選択エッチング液を用いたので、再成長表面の荒
れを抑制し、素子特性の安定化、歩留まりの向上に寄与
できるという効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, an AlGaAs layer is used as the surface protective layer instead of the GaAs layer, and the surface protective layer and the Al of the second clad layer are used.
Composition ratio: A1 composition of second cladding layer> A of surface protective layer
Since a selective etching solution of tartaric acid and hydrogen peroxide is used as the selective etching solution, the roughness of the regrown surface is suppressed, and the effect of stabilizing the device characteristics and improving the yield can be obtained.
【００３２】また、請求項６の発明によれば、上記酒石
酸：過酸化水素系の選択エッチング液として酒石酸：過
酸化水素＝１：１０の選択エッチング液を用いたので、
再成長表面の荒れを抑制し、素子特性の安定化、歩留ま
りの向上に寄与できるという効果がある。According to the sixth aspect of the present invention, the selective etching solution of tartaric acid: hydrogen peroxide = 1: 10 is used as the tartaric acid: hydrogen peroxide selective etching solution.
This has the effect of suppressing the roughness of the regrown surface and contributing to stabilization of device characteristics and improvement of yield.
【００３３】また、請求項７の発明によれば、上記表面
保護層として上記ＧａＡｓ層の代わりにＡｌＩｎＰ層を
用い、選択エッチング液として塩酸を用いたので、再成
長表面の荒れを抑制し、素子特性の安定化、歩留まりの
向上に寄与できるという効果がある。According to the seventh aspect of the present invention, the AlInP layer is used as the surface protective layer instead of the GaAs layer, and hydrochloric acid is used as the selective etching solution. There is an effect that the characteristics can be stabilized and the yield can be improved.
【００３４】また、請求項８の発明によれば、上記ｐ型
のＡｌＧａＡｓ層の再成長を実施する場合は、下地とな
る結晶層の最表面、または再成長結晶層の最下層、ある
いはその両方のｐ型のＡｌＧａＡｓ層のドーパント濃度
を１×１０18ｃｍ3以上にしておくので、素子抵抗の上
昇を抑制することができるという効果がある。According to the invention of claim 8, when the p-type AlGaAs layer is regrown, the outermost surface of the underlying crystal layer, the lowermost layer of the regrown crystal layer, or both. Since the dopant concentration of the p-type AlGaAs layer is set to 1 × 10 18 cm 3 or more, there is an effect that an increase in element resistance can be suppressed.
【００３５】また、請求項９の発明によれば、上記結晶
層の最表面および上記再成長結晶層の最下層の厚さは１
０ｎｍ程度であるので、確実に素子抵抗の上昇を抑制す
ることができるという効果がある。According to the ninth aspect of the present invention, the thickness of the outermost surface of the crystal layer and the lowermost layer of the regrown crystal layer is one.
Since the thickness is about 0 nm, there is an effect that an increase in element resistance can be surely suppressed.
【００３６】さらに、請求項１０の発明によれば、請求
項１〜９のいずれかに記載の半導体レーザの製造方法を
用いて製造されたので、素子特性の安定した信頼性のあ
る半導体レーザが得られるという効果がある。Further, according to the tenth aspect of the present invention, since the semiconductor laser is manufactured by using the method of manufacturing a semiconductor laser according to any one of the first to ninth aspects, a reliable semiconductor laser having stable element characteristics is provided. There is an effect that it can be obtained.
【図１】 この発明の実施の形態１における製造工程を
示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing step according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態１における表面保護層
を導入した方式で結晶成長した後の表面検査の結果を、
従来方法で結晶成長した後の表面検査の結果と対比して
示す図である。FIG. 2 shows a result of surface inspection after crystal growth by a method in which a surface protective layer is introduced according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a comparison with a result of a surface inspection after crystal growth by a conventional method.
【図３】 従来の半導体レーザの製造方法における製造
工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process in a conventional semiconductor laser manufacturing method.
１ ｎ−ＧａＡｓ基板、 ２ ｎ−Ａ１０．３Ｇａ０．
７Ａｓクラッド層、３ ０．９８μｍ活性層、 ４ ｐ
−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッド層、５ ＳｉＯｘ
の絶縁膜、 ６ ｐ−Ａ１０．３Ｇａ０．７Ａｓクラッ
ド層、 ７ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、 ８ ＧａＡｓ
層。1 n-GaAs substrate, 2 n-A10.3Ga0.
7As cladding layer, 3 0.98 μm active layer, 4 p
-A10.3Ga0.7As clad layer, 5 SiOx
Insulating film, 6p-A10.3Ga0.7As cladding layer, 7p-GaAs contact layer, 8GaAs
layer.
Claims (10)
と、該結晶層を覆う表面保護層を形成する第１の結晶成
長工程と、 再成長直前に上記表面保護層を除去し、上記結晶層上に
複数の層からなる再成長結晶層を形成する第２の結晶成
長工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザの製造
方法。A first crystal growth step of forming a crystal layer comprising a plurality of layers on a semiconductor substrate and a surface protection layer covering the crystal layer; removing the surface protection layer immediately before regrowth; A second crystal growth step of forming a regrown crystal layer comprising a plurality of layers on the crystal layer.
および第２のクラッド層を含み、上記再成長結晶層は第
３のクラッド層およびコンタクト層を含むことを特徴と
する請求項１記載の半導体レーザの製造方法。2. The crystal layer includes a first cladding layer, an active layer and a second cladding layer, and the regrown crystal layer includes a third cladding layer and a contact layer. The manufacturing method of the semiconductor laser according to the above.
Ａｓ層であり、上記第２および第３のクラッド層はｐ型
のＡｌＧａＡｓ層であり、上記表面保護層はＧａＡｓ層
であることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザの
製造方法。3. The first cladding layer is an n-type AlGa.
3. The method according to claim 2, wherein the semiconductor laser is an As layer, the second and third cladding layers are p-type AlGaAs layers, and the surface protection layer is a GaAs layer.
に対し、上記ＧａＡｓ層と酒石酸：過酸化水素系の選択
エッチング液を適用したことを特徴とする請求項３記載
の半導体レーザの製造方法。4. A method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 3, wherein said GaAs layer and a selective etching solution of tartaric acid: hydrogen peroxide are applied to the regrowth of said p-type AlGaAs layers. .
代わりにＡｌＧａＡｓ層を用い、上記表面保護層と上記
第２のクラッド層のＡｌ組成比を第２のクラッド層のＡ
１組成＞表面保護層のＡｌ組成とし、選択エッチング液
として酒石酸：過酸化水素系の選択エッチング液を用い
たことを特徴とする請求項３記載の半導体レーザの製造
方法。5. An AlGaAs layer is used as the surface protection layer instead of the GaAs layer, and the Al composition ratio of the surface protection layer and the second cladding layer is set to A of the second cladding layer.
4. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 3, wherein 1 composition> Al composition of the surface protective layer, and a tartaric acid: hydrogen peroxide based selective etching solution is used as the selective etching solution.
ング液として酒石酸：過酸化水素＝１：１０の選択エッ
チング液を用いたことを特徴とする請求項４または５記
載の半導体レーザの製造方法。6. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 4, wherein a tartaric acid: hydrogen peroxide = 1: 1: 10 selective etching solution is used as the tartaric acid: hydrogen peroxide based selective etching solution. .
代わりにＡｌＩｎＰ層を用い、選択エッチング液として
塩酸を用いたことを特徴とする請求項３記載の半導体レ
ーザの製造方法。7. The method according to claim 3, wherein an AlInP layer is used as the surface protective layer instead of the GaAs layer, and hydrochloric acid is used as a selective etching solution.
施する場合は、下地となる結晶層の最表面、または再成
長結晶層の最下層、あるいはその両方のｐ型のＡｌＧａ
Ａｓ層のドーパント濃度を１×１０18ｃｍ3以上にして
おくことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の
半導体レーザの製造方法。8. When the p-type AlGaAs layer is regrown, the outermost surface of the underlying crystal layer, the lowermost layer of the regrown crystal layer, or both p-type AlGaAs layers are formed.
The method according to claim 4, wherein the dopant concentration of the As layer is set to 1 × 10 18 cm 3 or more.
晶層の最下層の厚さは１０ｎｍ程度であることを特徴と
する請求項８記載の半導体レーザの製造方法。9. The method according to claim 8, wherein the outermost surface of the crystal layer and the lowermost layer of the regrown crystal layer have a thickness of about 10 nm.
体レーザの製造方法を用いて製造されたことを特徴とす
る半導体レーザ。10. A semiconductor laser manufactured by using the method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000370137A JP2002176221A (en) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | Semiconductor laser and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000370137A JP2002176221A (en) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | Semiconductor laser and its manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002176221A true JP2002176221A (en) | 2002-06-21 |
Family
ID=18840070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000370137A Pending JP2002176221A (en) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | Semiconductor laser and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002176221A (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05121839A (en) * | 1991-10-29 | 1993-05-18 | Mitsubishi Kasei Corp | Semiconductor laser and its manufacturing method |
| JPH06232099A (en) * | 1992-09-10 | 1994-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device, manufacturing device of semiconductor device, manufacture of semiconductor laser, manufacture of quantum wire structure, and crystal growth method |
| JPH07263355A (en) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device, surface cleaning method of semiconductor crystal, and semiconductor device |
| JPH0923037A (en) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor laser device and semiconductor laser device |
-
2000
- 2000-12-05 JP JP2000370137A patent/JP2002176221A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05121839A (en) * | 1991-10-29 | 1993-05-18 | Mitsubishi Kasei Corp | Semiconductor laser and its manufacturing method |
| JPH06232099A (en) * | 1992-09-10 | 1994-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device, manufacturing device of semiconductor device, manufacture of semiconductor laser, manufacture of quantum wire structure, and crystal growth method |
| JPH07263355A (en) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device, surface cleaning method of semiconductor crystal, and semiconductor device |
| JPH0923037A (en) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor laser device and semiconductor laser device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4839478B2 (en) | Vertical cavity light emitting diode and method for manufacturing the same | |
| JPH06296060A (en) | Manufacture of visible light semiconductor laser diode | |
| JP2002176221A (en) | Semiconductor laser and its manufacturing method | |
| JP4853008B2 (en) | Method for fabricating a semiconductor optical device | |
| JPH11251629A (en) | Manufacture of semiconductor light-emitting device | |
| JP4917157B2 (en) | Ridge type semiconductor laser and method for manufacturing ridge type semiconductor laser | |
| JPH11261100A (en) | Manufacture of photo-semiconductor device | |
| JP2737477B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor laser | |
| JPH0416033B2 (en) | ||
| JPH0846283A (en) | Manufacture of semiconductor laser | |
| JPS63269593A (en) | Semiconductor laser device and its manufacture | |
| JPS6174386A (en) | Semiconductor element | |
| US6081000A (en) | AlAs oxide insulating layer between a conductive III-V substrate and an optoelectronic semiconductor device and method of manufacturing thereof | |
| JP2528877B2 (en) | Semiconductor laser | |
| JP2011114017A (en) | Method of manufacturing nitride semiconductor device | |
| JP3200507B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor laser | |
| JPH08222808A (en) | Manufacture of semiconductor light-emitting device | |
| JPH06104534A (en) | Semiconductor laser element | |
| JP2982345B2 (en) | Method for forming compound semiconductor | |
| JPS61281561A (en) | Manufacture of semiconductor-surface light-emitting element | |
| JP2000058957A (en) | Semiconductor laser device and manufacture thereof | |
| JPS6244440B2 (en) | ||
| JP5834821B2 (en) | Manufacturing method of optical semiconductor device | |
| JPH08125285A (en) | Semiconductor light-emitting device | |
| JPH02305486A (en) | Manufacture of semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20070927 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100701 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100713 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20100806 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20100806 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20110726 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20111220 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |