JP2002343727A - Method and device for growing crystal and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method and device for growing crystal and method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP2002343727A
JP2002343727A JP2001150731A JP2001150731A JP2002343727A JP 2002343727 A JP2002343727 A JP 2002343727A JP 2001150731 A JP2001150731 A JP 2001150731A JP 2001150731 A JP2001150731 A JP 2001150731A JP 2002343727 A JP2002343727 A JP 2002343727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
susceptor
substrate
semiconductor
crystal growth
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.)
Granted
Application number
JP2001150731A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4137407B2 (en
Inventor
Shinji Sasaki
真二 佐々木
Hiroaki Uehara
博昭 上原
Hironori Yanagisawa
浩徳 柳澤
Yoshiaki Kato
佳秋 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001150731A priority Critical patent/JP4137407B2/en
Publication of JP2002343727A publication Critical patent/JP2002343727A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4137407B2 publication Critical patent/JP4137407B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To grow a crystal which is uniform also in the peripheral portion of a substrate as is in its central portion. SOLUTION: This method for growing a crystal includes the steps of: arranging a substrate 5 and a dummy substrate 8 shaped like a doughnut outside the substrate 5 in a treatment space in a crystal growing device; setting various treatment conditions including the temperature and the degree of vacuum of the treatment space and the amount of supply of a treatment gas; supplying a predetermined gas into the treatment space to form a crystalline layer on the principal surface of the substrate; arranging a susceptor 9 having a groove 10 responding to the peripheral edge of the substrate and having a predetermined width in the treatment space; and arranging the substrate on the principal surface of the susceptor 9 such that the peripheral edge of the substrate is at the groove and the dummy substrate shaped like a doughnut to surround the substrate. A crystal is grown while the susceptor 9 is being turned. One layer or a plurality of layers made of a compound semiconductor is formed by a MOCVD method.

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】本発明は半導体結晶成長技術
に係わり、例えば、半導体レーザの製造技術に適用して
有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor crystal growth technique, for example, to a technique effective when applied to a semiconductor laser manufacturing technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長多重伝送光通信システムの光源とし
て変調器集積半導体レーザが使用されている。変調器集
積半導体レーザについては、例えば、工業調査会発行
「電子材料」1999年11月号、P22〜P26に記載されてい
る。同文献には、量子井戸構造は量子井戸に電界を加え
ると量子閉じ込めシュタルク効果が発生すること、この
量子閉じ込めシュタルク効果を利用した光変調器は導波
路単位長さ当たりの消光比(ON時とOFF時の光透過
量の比)が高いことが記載されている。また、素子製造
において、n型InP基板上にMOCVD(Metal Orga
nic Chemical VaporDeposition )法により、InGa
AsP多重量子井戸活性層と吸収層を形成する旨記載さ
れている。また、変調器集積半導体レーザの伝送特性を
劣化させる波長チャープを低減するためには、変調器の
バンドギャップの最適化が重要である旨記載されてい
る。
2. Description of the Related Art A modulator integrated semiconductor laser is used as a light source in a wavelength division multiplexing transmission optical communication system. The modulator integrated semiconductor laser is described in, for example, “Electronic Materials”, November 1999, P22 to P26, issued by the Industrial Research Council. According to the document, the quantum well structure causes a quantum confined Stark effect when an electric field is applied to the quantum well. The optical modulator using the quantum confined Stark effect has an extinction ratio per unit length of the waveguide (between ON and OFF). (The ratio of the amount of light transmission at the time of OFF) is high. In device fabrication, MOCVD (Metal Orga) is applied on an n-type InP substrate.
nic Chemical Vapor Deposition)
It is described that an AsP multiple quantum well active layer and an absorption layer are formed. Further, it is described that it is important to optimize the band gap of the modulator in order to reduce the wavelength chirp that deteriorates the transmission characteristics of the modulator integrated semiconductor laser.

【0003】MOCVD装置としては、例えば、GaA
s系MOCVD装置が知られている。このGaAs系M
OCVD装置(2号機)については、インターネット、
ホームページ、http://qdot.iis.u-tokyo.ac.jp/setsub
i/mo2.htmlに開示されている。
As a MOCVD apparatus, for example, GaAs
An s-based MOCVD apparatus is known. This GaAs-based M
About OCVD equipment (Unit 2),
Homepage, http://qdot.iis.u-tokyo.ac.jp/setsub
It is disclosed in i / mo2.html.

【0004】また、MOCVD(有機金属気相成長)法
で結晶成長(エピタキシャル成長:Epitaxial growth)
を行う際、半導体基板(ウエハ)を平坦なサセプタ上に
セットしてMOCVDを行う技術については、コロナ社
発行「III-V族半導体混晶(フォトニクスシリーズ
6)、P138〜P140に記載されている。
Further, crystal growth (epitaxial growth) by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) method.
The technique of performing MOCVD by setting a semiconductor substrate (wafer) on a flat susceptor when performing the method is described in “III-V Group Semiconductor Mixed Crystal (Photonics Series 6), P138 to P140” issued by Corona. .

【0005】また、特開平7-58040 号公報には、半導体
ウエハの変形を少なくし、均一に加熱することができる
気相成長装置用サセプタが開示されている。このサセプ
タは、半導体ウエハの平面部を支持する円形座ぐり部を
有する気相成長装置用サセプタにおいて、前記円形座ぐ
り部に同心する一つの円環状凸部を有し、前記円環状凸
部の内側に断面が凹状部となる内側凹状部を設け、外側
に断面が凹状部となる外側凹状部を設けられている。外
側凹状部の深さは内側凹状部の1.2〜2.0倍であ
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-58040 discloses a susceptor for a vapor phase growth apparatus capable of reducing the deformation of a semiconductor wafer and uniformly heating the semiconductor wafer. This susceptor is a susceptor for a vapor phase growth apparatus having a circular counterbore for supporting a plane portion of a semiconductor wafer, wherein the susceptor has one annular convex portion concentric with the circular counterbore. An inner concave portion whose cross section is a concave portion is provided inside, and an outer concave portion whose cross section is a concave portion is provided outside. The depth of the outer concave portion is 1.2 to 2.0 times the inner concave portion.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】半導体デバイスの製造
における結晶成長技術はデバイス性能を左右する重要な
技術である。結晶成長を行う装置の一つとしてMOCV
D装置が知られている。従来のMOCVD装置では、ウ
エハと呼称される面積の大きな半導体の基板の表面(主
面)に結晶を成長させる場合、ウエハを平坦なサセプタ
上に載置して行っている。
The crystal growth technology in the manufacture of semiconductor devices is an important technology that affects device performance. MOCV as one of the equipments for crystal growth
D devices are known. In a conventional MOCVD apparatus, when growing a crystal on the surface (main surface) of a semiconductor substrate having a large area called a wafer, the wafer is mounted on a flat susceptor.

【0007】本出願人においても化合物半導体層の形成
にはMOCVD装置を多用している。例えば、光デバイ
スの製造において、従来の平坦なサセプタを用いるMO
CVD法で結晶を成長させた場合、ウエハの周辺部分で
は組成が変わって格子定数が小さくなり波長が短波長化
することが分かった。
The applicant also frequently uses a MOCVD apparatus for forming a compound semiconductor layer. For example, in the manufacture of optical devices, an MO using a conventional flat susceptor
When the crystal was grown by the CVD method, it was found that the composition changed in the peripheral portion of the wafer, the lattice constant was reduced, and the wavelength was shortened.

【0008】この組成の変化は、例えば、ファブリペロ
ーレーザダイオード(FPLD:Fabry-Perot laser di
ode )の場合には発振波長の変化となり、分布帰還型レ
ーザダイオード(DFBLD:Distributed feedback l
aser diode)の場合にはデチューニング量不均一による
動特性低下となり、電界吸収型(EA:Electro Absorp
ution )変調器を有するDFBレーザダイオード(EA
−DFBLD)では消光比と光出力のトレードオフ関係
に余裕が少なくなり歩留り低下を引き起こす。そして、
これらの現象はいずれも半導体レーザ素子の製造歩留り
低下を引き起こすことになる。
[0008] This change in composition can be caused, for example, by a Fabry-Perot laser diode (FPLD).
ode), the oscillation wavelength changes, and a distributed feedback laser diode (DFBLD: Distributed feedback l)
In the case of an aser diode, the dynamic characteristics deteriorate due to the non-uniform amount of detuning, and the electroabsorption type (EA: Electro Absorp)
) DFB laser diode with modulator (EA
-DFBLD), the margin is reduced in the trade-off relationship between the extinction ratio and the optical output, and the yield is reduced. And
All of these phenomena cause a reduction in the manufacturing yield of the semiconductor laser device.

【0009】そこで、本発明者等はウエハの周縁での結
晶組成の変化は、MOCVDによる熱に起因する結晶成
長の違いであると認識し、ウエハを載置するサセプタの
構造について分析検討した結果本発明をなした。
Therefore, the present inventors have recognized that the change in crystal composition at the periphery of the wafer is a difference in crystal growth caused by heat generated by MOCVD, and analyzed and examined the structure of a susceptor on which the wafer was mounted. The present invention has been made.

【0010】本発明の目的は、基板の周縁においても中
央部分と同様に均質な結晶成長が行える結晶成長方法を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a crystal growth method capable of performing uniform crystal growth at the periphery of a substrate as well as at the center.

【0011】本発明の他の目的は、基板の周縁において
も中央部分と同様に均質な結晶成長が行える結晶成長装
置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a crystal growth apparatus capable of performing uniform crystal growth at the peripheral edge of the substrate as in the central portion.

【0012】本発明の他の目的は、高歩留りでかつ特性
が安定する半導体デバイスの製造方法を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device having a high yield and stable characteristics.

【0013】本発明の他の目的は、高歩留りでかつ特性
が安定する光デバイスの製造方法を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical device having a high yield and stable characteristics.

【0014】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

【0016】(1)半導体基板(ウエハ)の主面側に部
分的に回折格子を形成するとともに、1回の活性層形成
を含む1乃至複数回の半導体層形成と1乃至複数回の加
工の組み合わせ処理を行い、その後所定部に電極形成を
行って半導体レーザ(DFBLD)を含む光デバイス構
造を複数列形成する工程と、前記半導体基板を前記列に
直交する方向に沿って所定間隔に劈開して複数の短冊体
を形成する工程と、前記短冊体の両端面にそれぞれ所定
の反射膜を形成する工程と、前記短冊体を各光デバイス
構造ごとに分割する工程とを有する光デバイスの製造方
法であって、前記半導体層を形成する工程では、前記半
導体基板の周縁に沿いかつ前記周縁に対応して延在する
所定の幅を有する溝が上面(主面)に形成されたサセプ
タを前記処理空間内に配置した後、前記半導体基板の周
縁が前記サセプタに接触することなく前記溝上に位置す
るように前記半導体基板を前記サセプタの上面上に載置
させ、かつ前記半導体基板を囲むようにドーナツ状のダ
ミー基板を配置し、前記処理空間の温度、真空度、処理
ガス供給量を含む各種処理条件を設定し、その後前記処
理空間内に所定のガスを供給して前記サセプタを回転さ
せながら前記半導体基板の主面に多層の半導体層を形成
することを特徴とする。
(1) A diffraction grating is partially formed on the main surface side of a semiconductor substrate (wafer), and one or more semiconductor layer formations including one active layer formation and one or more processings are performed. Performing a combination process and then forming electrodes on a predetermined portion to form a plurality of rows of optical device structures including a semiconductor laser (DFBLD); and cleaving the semiconductor substrate at predetermined intervals along a direction orthogonal to the rows. Forming a plurality of strips, forming predetermined reflection films on both end faces of the strips, and dividing the strips into respective optical device structures. In the step of forming the semiconductor layer, the susceptor having a groove having a predetermined width formed along the periphery of the semiconductor substrate and extending along the periphery of the semiconductor substrate is formed on the upper surface (main surface). space After arranging the semiconductor substrate, the semiconductor substrate is placed on the upper surface of the susceptor so that the peripheral edge of the semiconductor substrate is located on the groove without contacting the susceptor, and a donut shape is formed to surround the semiconductor substrate. A dummy substrate is arranged, and various processing conditions including a temperature of the processing space, a degree of vacuum, and a processing gas supply amount are set. Thereafter, a predetermined gas is supplied into the processing space and the semiconductor substrate is rotated while rotating the susceptor. Wherein a plurality of semiconductor layers are formed on the main surface.

【0017】前記半導体レーザの活性層を多重量子井戸
(MQW:multi-quantum well)構造に形成する。前記
半導体層として、アルシンやホスフィンを含むガスを用
いてInGaAsP層、InGaAs層及びInP層を
形成して発振波長が1.55μm帯の半導体レーザを形
成する。前記半導体基板に半導体レーザを制御する制御
用光デバイス構造を作り込む。制御用光デバイス構造
は、例えば変調器,増幅器、減衰器等であり、この例で
は制御用光デバイス構造として変調器部を作り込む。前
記溝の深さは0.4〜0.5mm前後程度とし、前記半
導体基板の周縁の前記溝上への突出長さは零よりも大き
く10mmよりも小さい。
The active layer of the semiconductor laser is formed in a multi-quantum well (MQW) structure. As the semiconductor layer, an InGaAsP layer, an InGaAs layer, and an InP layer are formed using a gas containing arsine or phosphine to form a semiconductor laser having an oscillation wavelength of 1.55 μm band. A control optical device structure for controlling a semiconductor laser is formed on the semiconductor substrate. The control optical device structure is, for example, a modulator, an amplifier, an attenuator, and the like. In this example, a modulator section is formed as the control optical device structure. The depth of the groove is about 0.4 to 0.5 mm, and the length of the periphery of the semiconductor substrate protruding above the groove is larger than zero and smaller than 10 mm.

【0018】このような光デバイス製造において結晶層
を形成する結晶成長装置は以下の構成になっている。
A crystal growth apparatus for forming a crystal layer in the manufacture of such an optical device has the following configuration.

【0019】結晶成長を行う処理空間と、前記処理空間
内に配置され回転制御されるステージと、前記ステージ
上に載置され被処理物を載置するサセプタと、前記処理
空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各種処理条
件を設定する処理雰囲気制御装置群とを有する結晶成長
装置であって、前記基板の周縁部分の加熱温度をその内
側の領域の加熱温度よりも低い温度状態に設定できる温
度制御手段を有する。具体的には、前記被処理物を周縁
が前記サセプタに接触することなく載置できるように前
記サセプタの上面(主面)には前記被処理物の周縁に沿
いかつ前記周縁に対応して延在する所定幅の溝が設けら
れている。前記溝の深さは0.4〜0.5mm前後程度
である。前記基板の周縁の前記溝上への突出長さは零よ
りも大きく10mmよりも小さい。
A processing space for crystal growth, a stage arranged in the processing space and controlled in rotation, a susceptor mounted on the stage for mounting an object to be processed, a temperature and a degree of vacuum of the processing space. A processing atmosphere control device group for setting various processing conditions including a processing gas supply amount, wherein the heating temperature of the peripheral portion of the substrate is set to a temperature lower than the heating temperature of a region inside the substrate. It has temperature control means that can be set. Specifically, the upper surface (main surface) of the susceptor extends along the peripheral edge of the workpiece and corresponds to the peripheral edge so that the workpiece can be placed without the peripheral edge contacting the susceptor. Existing groove having a predetermined width is provided. The depth of the groove is about 0.4 to 0.5 mm. The length of the periphery of the substrate protruding above the groove is greater than zero and less than 10 mm.

【0020】前記(1)の手段によれば、(a)活性層
(多重量子井戸構造)形成において、半導体基板(ウエ
ハ)の周縁に対応する溝を有するサセプタが使用される
ため、ウエハの周縁はサセプタに直接接触しない。この
結果、ウエハの周縁はその内側のサセプタに直接接触す
る部分に比較して温度が上昇せず、半導体層の組成が変
化し難くなり、ウエハの略全域において均質な半導体層
を形成することができる。従って、この半導体層を使用
して製造した半導体レーザを含む光デバイスの製造にお
いて、ウエハの外周近傍まで光デバイスを製造すること
ができ、取得数増大によって光デバイスのコスト低減を
図ることができる。
According to the means of (1), (a) a susceptor having a groove corresponding to the periphery of a semiconductor substrate (wafer) is used in forming an active layer (multiple quantum well structure). Does not directly contact the susceptor. As a result, the temperature of the peripheral edge of the wafer does not rise as compared with the portion directly in contact with the susceptor inside the wafer, the composition of the semiconductor layer is less likely to change, and a uniform semiconductor layer can be formed over substantially the entire area of the wafer. it can. Therefore, in the manufacture of an optical device including a semiconductor laser manufactured using this semiconductor layer, the optical device can be manufactured up to the vicinity of the outer periphery of the wafer, and the cost of the optical device can be reduced by increasing the number of acquisitions.

【0021】(b)InGaAsP系結晶では、その製
造時、原料のAsHとPHの熱分解効率の差が成長
温度付近で大きい。従って、ウエハ全体がサセプタに接
触する構成では、ウエハ周辺はその内側の部分に比較し
て高温となり、中央に比べてPの組成が大となり、組成
波長が短く格子定数が小さくなる。しかし、本発明によ
れば、ウエハの周縁は溝が存在するため直接サセプタに
接触しないとともに、溝の深さや幅が適正化されている
ため、ウエハの周縁は適度に加熱され、ウエハ全域は均
一な温度となる。この結果、InGaAsP系の均質な
半導体層を形成することができる。
(B) In the case of InGaAsP-based crystals, the difference between the thermal decomposition efficiencies of the raw materials AsH 3 and PH 3 is large near the growth temperature. Therefore, in a configuration in which the entire wafer is in contact with the susceptor, the periphery of the wafer is higher in temperature than the inner part, the composition of P is larger than the center, the composition wavelength is shorter, and the lattice constant is smaller. However, according to the present invention, the peripheral edge of the wafer does not directly contact the susceptor due to the presence of the groove, and the depth and width of the groove are optimized, so that the peripheral edge of the wafer is appropriately heated, and the entire area of the wafer is uniform. Temperature. As a result, a uniform InGaAsP-based semiconductor layer can be formed.

【0022】(c)光デバイスがDFBLDの場合に
は、発振波長の均一化はデチューニング量均一に結び付
き動特性が改善され歩留りが向上する。
(C) When the optical device is a DFBLD, the uniformization of the oscillation wavelength is linked to the uniformity of the detuning amount, whereby the dynamic characteristics are improved and the yield is improved.

【0023】(d)光デバイスが変調器集積半導体レー
ザ(DFBLD)である場合には、発振波長の均一化は
消光比と光出力のトレードオフ関係に余裕を生じさせ、
歩留り向上を図ることができる。
(D) In the case where the optical device is a modulator integrated semiconductor laser (DFBLD), the uniformization of the oscillation wavelength causes a margin in the trade-off relationship between the extinction ratio and the optical output.
The yield can be improved.

【0024】(e)上記(c)により、1.5μm帯の
半導体レーザを含む光デバイスを高精度かつ高歩留りで
製造することができる。
(E) According to the above (c), an optical device including a 1.5 μm band semiconductor laser can be manufactured with high accuracy and high yield.

【0025】(f)結晶成長装置においては、被処理物
を載置するサセプタの表面には前記被処理物に対応して
溝が設けられている。この溝は、例えば、被処理物が半
導体基板(ウエハ)である場合、ウエハの周縁に沿いか
つ前記周縁に対応し、かつウエハの周縁がサセプタに直
接接触しないような幅に形成されている。また、この溝
の深さと幅は、ウエハの周縁の温度がその内側のサセプ
タに直接接触する部分の温度と同じ温度となるように設
定されている。従って、ウエハの全域に均質均一な半導
体層を形成することができる。
(F) In the crystal growth apparatus, a groove is provided on the surface of the susceptor on which the object is placed so as to correspond to the object. For example, when the object to be processed is a semiconductor substrate (wafer), the groove is formed along the periphery of the wafer and corresponding to the periphery, and has such a width that the periphery of the wafer does not directly contact the susceptor. The depth and width of the groove are set such that the temperature of the peripheral edge of the wafer is the same as the temperature of the portion directly in contact with the susceptor inside the wafer. Therefore, a uniform semiconductor layer can be formed over the entire area of the wafer.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0027】(実施形態1)本実施形態1では、先ず最
初に図1乃至図15を参照しながら半導体基板(ウエ
ハ)の表面(主面)に半導体層を形成する結晶成長方法
と結晶成長装置について説明する。その後、半導体レー
ザ素子(半導体レーザ)の製造方法と、その半導体レー
ザ素子を組み込んだ半導体レーザモジュールの製造方法
について説明する。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, first, a crystal growth method and a crystal growth apparatus for forming a semiconductor layer on the surface (main surface) of a semiconductor substrate (wafer) with reference to FIGS. Will be described. Thereafter, a method for manufacturing a semiconductor laser device (semiconductor laser) and a method for manufacturing a semiconductor laser module incorporating the semiconductor laser device will be described.

【0028】図2は本発明の一実施形態(実施形態1)
である結晶成長方法において使用する結晶成長装置(M
OCVD装置)の概略を示す模式図である。
FIG. 2 shows an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.
Crystal growth apparatus (M
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an outline of an OCVD apparatus.

【0029】図2のMOCVD装置は横型であり、結晶
成長を行う処理空間を形成するチャンバー1と、このチ
ャンバー1内に配置され被処理物を載置するステージを
有するステージ部2と、前記ステージ部2に対する被処
理物のローダ・アンローダを行うローダ・アンローダ装
置3とを有している。被処理物としては、ここでは半導
体基板(ウエハ)5について説明する。
The MOCVD apparatus shown in FIG. 2 is of a horizontal type, and has a chamber 1 for forming a processing space for crystal growth, a stage 2 disposed in the chamber 1 and having a stage for mounting an object to be processed, and the stage And a loader / unloader device 3 for loading / unloading an object to be processed with respect to the section 2. Here, a semiconductor substrate (wafer) 5 will be described as an object to be processed.

【0030】ローダ・アンローダ装置3のアーム4の先
端上にはウエハ5が保持されるようになり、このローダ
・アンローダ装置3によってチャンバー1にウエハ5が
ローディングされ、かつチャンバー1からウエハ5がア
ンローディングされる。即ち、チャンバー1には予備室
7が接続されている。チャンバー1と予備室7との間に
はゲートバルブのオン・オフによって開閉するゲート6
が設けられている。
The wafer 5 is held on the tip of the arm 4 of the loader / unloader device 3. The wafer 5 is loaded into the chamber 1 by the loader / unloader device 3, and the wafer 5 is unloaded from the chamber 1. Loaded. That is, the preliminary chamber 7 is connected to the chamber 1. A gate 6 opened and closed by turning on and off a gate valve between the chamber 1 and the spare chamber 7.
Is provided.

【0031】ウエハのローディング・アンローディング
を行う際、アーム4の先端は予備室7内に入れられ、予
備室7は気密状態にされる。その後、予備室7は所定の
雰囲気に設定され、ついでゲートバルブ6が開かれ、ア
ーム4が前進してステージ上にウエハ5が供給される。
また、ウエハのアンローディングを行う際はアーム4の
先端にウエハを保持してウエハをチャンバー1の外に運
び出す。本実施形態1ではウエハは図1に示すようなサ
セプタ9の上面(主面)上に載置されて取り扱われる。
When loading / unloading a wafer, the tip of the arm 4 is put into the preliminary chamber 7, and the preliminary chamber 7 is made airtight. Thereafter, the preliminary chamber 7 is set to a predetermined atmosphere, the gate valve 6 is opened, the arm 4 advances, and the wafer 5 is supplied onto the stage.
When unloading a wafer, the wafer is carried out of the chamber 1 while holding the wafer at the tip of the arm 4. In the first embodiment, the wafer is placed and handled on the upper surface (main surface) of the susceptor 9 as shown in FIG.

【0032】サセプタ9は、図1に示すように、円形の
ウエハ5の周縁に対応する溝10を有している。この溝
10はウエハ5の周縁が直接サセプタ9に接触しないよ
うに所定の溝幅cとなるとともに、所定の深さbとなっ
ている。また、溝内周面からウエハ5は所定長さ突出
(突出長さa)するようになっている。従って、ウエハ
の直径が異なるごとにサセプタも異なる。図1に二点鎖
線で示すように、ウエハ5の外周にはウエハの方向性を
示す直線縁からなるオリエンテーション・フラット面
(OF)11が設けられている。従って、このOF11
に沿って溝10が設けられている。一例を挙げるなら
ば、溝10の深さbは0.4〜0.5mm前後程度であ
り、ウエハ5の溝内周面からの突出長さaは零よりも大
きく10mmよりも小さい。また、溝幅cは5〜16m
m程度である。
The susceptor 9 has a groove 10 corresponding to the peripheral edge of the circular wafer 5 as shown in FIG. The groove 10 has a predetermined groove width c and a predetermined depth b so that the peripheral edge of the wafer 5 does not directly contact the susceptor 9. Further, the wafer 5 projects from the inner peripheral surface of the groove by a predetermined length (projection length a). Therefore, the susceptor differs for each different diameter of the wafer. As shown in FIG. 1 by an alternate long and two short dashes line, an orientation flat surface (OF) 11 composed of straight edges indicating the directionality of the wafer is provided on the outer periphery of the wafer 5. Therefore, this OF11
The groove 10 is provided along. For example, the depth b of the groove 10 is about 0.4 to 0.5 mm, and the length a of the wafer 5 protruding from the inner peripheral surface of the groove is larger than zero and smaller than 10 mm. The groove width c is 5 to 16 m.
m.

【0033】また、ウエハ5の外側にはウエハ5を囲む
ようにドーナツ状のダミーウエハ8が配置される。ダミ
ーウエハ8の内周面とウエハ5の外周面との間には、例
えば、0〜2mm程度のクリアランスが発生するように
なる。
A doughnut-shaped dummy wafer 8 is arranged outside the wafer 5 so as to surround the wafer 5. For example, a clearance of about 0 to 2 mm is generated between the inner peripheral surface of the dummy wafer 8 and the outer peripheral surface of the wafer 5.

【0034】サセプタ9は、例えば、カーボンで形成さ
れている。そして、本実施形態ではウエハ5としてIn
Pの半導体基板がサセプタ9上に載置される。また、ダ
ミーウエハ8もウエハ5と同じくInPである。特に限
定はされないが、ウエハ5は2インチ直径で厚さ450
μm、ダミーウエハ8は3インチ直径で厚さ600μm
である。
The susceptor 9 is made of, for example, carbon. In this embodiment, In 5 is used as the wafer 5.
The P semiconductor substrate is placed on the susceptor 9. The dummy wafer 8 is also InP, like the wafer 5. Although not particularly limited, the wafer 5 has a diameter of 2 inches and a thickness of 450 inches.
μm, dummy wafer 8 has a diameter of 3 inches and a thickness of 600 μm
It is.

【0035】ステージ部2の図示しないステージはチャ
ンバー1の外側に配置されるモータ12によって回転す
る構成になっている。従って、処理中サセプタ9は回転
し、ウエハ5の主面には均一に気相化学成長が行われる
ようになっている。
The stage (not shown) of the stage section 2 is configured to be rotated by a motor 12 disposed outside the chamber 1. Therefore, the susceptor 9 rotates during the processing, and the main surface of the wafer 5 is uniformly vapor-phase chemically grown.

【0036】また、MOCVD装置は、チャンバー1内
の処理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各種
処理条件を設定する処理雰囲気制御装置群を有してい
る。処理雰囲気制御装置としては、例えば、チャンバー
1内の温度を制御する温度制御システム、チャンバー1
内の真空度を制御する真空排気システム、チャンバー1
内に所定のガスを供給するガス供給システムである。
Further, the MOCVD apparatus has a processing atmosphere control device group for setting various processing conditions including the temperature of the processing space in the chamber 1, the degree of vacuum, and the supply amount of the processing gas. As the processing atmosphere control device, for example, a temperature control system for controlling the temperature in the chamber 1,
Evacuation system for controlling the degree of vacuum in the chamber, chamber 1
A gas supply system for supplying a predetermined gas into the inside.

【0037】温度制御システムは、チャンバー1の外壁
を囲むように巻かれる高周波コイル13aと、この高周
波コイル13aを制御する図示しない制御部とからな
る。また、チャンバー1の壁は二重壁構造となるととも
に、この二重壁内の空間と連通するように設けられた供
給口13b及び排出口13cが設けられている。そし
て、前記供給口13bから冷却水13dが供給されてチ
ャンバー壁内を冷却する。温度が上昇した排水13eは
排出口13cから排出される。
The temperature control system includes a high-frequency coil 13a wound around the outer wall of the chamber 1, and a control unit (not shown) for controlling the high-frequency coil 13a. The wall of the chamber 1 has a double-wall structure, and is provided with a supply port 13b and a discharge port 13c provided to communicate with a space in the double wall. Then, cooling water 13d is supplied from the supply port 13b to cool the inside of the chamber wall. The wastewater 13e whose temperature has risen is discharged from the discharge port 13c.

【0038】真空排気システムは、チャンバー1に接続
される排気管14aと、この排気管14aに順次接続さ
れるフィルタ14b、真空ポンプ14c、除外装置14
dとで構成されている。図示しない制御部による制御に
よって真空ポンプ14cが動作することによってチャン
バー1内の処理空間は所定の真空度になる。
The evacuation system includes an evacuation pipe 14a connected to the chamber 1, a filter 14b, a vacuum pump 14c, and an exclusion device 14 sequentially connected to the evacuation pipe 14a.
d. When the vacuum pump 14c operates under the control of a control unit (not shown), the processing space in the chamber 1 has a predetermined degree of vacuum.

【0039】ガス供給システムはチャンバー1に接続さ
れる管路15aを有している。この管路15aはチャン
バー1との接続部分では1本となるが、供給側では複数
に分岐している。1本の管路15xでは、水素(H
ガスが供給される。この水素ガスは精製器15bを通過
して精製された後3本の管路15aに分岐され、また管
路15aに合流される。その分岐された3本のうち1本
はトリメチルインジウム(TMI)が収容されたシリン
ダ15fに繋がり、TMIを供給する構成になる。他の
1本ではトリエチルガリウム(TEG)が収容されたシ
リンダ15gに繋がり、TEGを供給する構成になって
いる。また、精製器15b側の3本の分岐管路15aに
は流量制御装置(MFC)15c〜15eが取り付けら
れている。
The gas supply system has a pipe 15 a connected to the chamber 1. This pipe 15a is one at the connection with the chamber 1, but is branched into a plurality at the supply side. In one pipe 15x, hydrogen (H 2 )
Gas is supplied. This hydrogen gas is purified after passing through the purifier 15b, and is branched into three pipes 15a and joined to the pipe 15a. One of the three branches is connected to a cylinder 15f containing trimethylindium (TMI) to supply the TMI. The other one is connected to a cylinder 15g containing triethyl gallium (TEG) and supplies TEG. Further, flow control devices (MFC) 15c to 15e are attached to the three branch pipes 15a on the purifier 15b side.

【0040】また、他の管路15yはアルシン(AsH
)が充填されたボンベ15jに接続され、MFC15
mを介して管路15aに接続されている。また、他の管
路15zはホスフィン(PH)が充填されたボンベ1
5kに接続され、MFC15nを介して管路15aに接
続されている。
The other conduit 15y is connected to arsine (AsH).
3 ) is connected to a cylinder 15j filled with
m and connected to the conduit 15a. The other pipe 15z is a cylinder 1 filled with phosphine (PH 3 ).
5k, and connected to the pipeline 15a via the MFC 15n.

【0041】なお、本明細書中では、基板であるウエハ
を支持する支持部をサセプタと呼称する。図2に示すス
テージ部2はその上面側に回転するステージを有し、こ
のステージ上にサセプタが載る構造となっている。ま
た、基板を回転させないこの種装置では、基板を載置す
る部分を単にサセプタとも呼称する場合がある。
In the present specification, a supporting portion for supporting a wafer as a substrate is called a susceptor. The stage section 2 shown in FIG. 2 has a rotating stage on its upper surface side, and has a structure in which a susceptor is mounted on this stage. In this type of apparatus in which the substrate is not rotated, the portion on which the substrate is placed may be simply referred to as a susceptor.

【0042】前述のMOCVD装置を用いてウエハ5の
主面に半導体層を形成する場合、例えば、図3に示すよ
うに、変調器集積半導体レーザの製造における活性層を
含む多層の結晶層(半導体層)を形成した場合、ウエハ
の全域に亘って良好な半導体層が形成できる。
When a semiconductor layer is formed on the main surface of the wafer 5 by using the above-described MOCVD apparatus, for example, as shown in FIG. 3, a multilayer crystal layer (semiconductor layer including an active layer in the manufacture of a modulator integrated semiconductor laser) is formed. When the layer is formed, a good semiconductor layer can be formed over the entire area of the wafer.

【0043】即ち、図1に示すように、サセプタ9上に
InPからなる半導体基板(ウエハ)5を載置するとと
もに、ウエハ5の外周にダミーウエハ8を配置する。こ
のサセプタ9をチャンバー1内のステージ部2の所定位
置に載置し、モータ12を駆動させてサセプタ9を矢印
で示すように回転させる。一方、温度制御システム、真
空排気システム及びガス供給システムを動作させてチャ
ンバー1内を所定の温度と所定の真空度に維持しつつ
後、所定のガスを送り込み、ウエハ5の主面に半導体層
を形成する。この際、サセプタ9は所定の温度となる。
従って、サセプタ9に接触する半導体基板部分は伝熱に
よっても加熱され、また、サセプタ9の溝10上に位置
する半導体基板5の外周縁部分は溝底や溝外周部分のサ
セプタ部分からの輻射熱でも加熱されることになる。
That is, as shown in FIG. 1, a semiconductor substrate (wafer) 5 made of InP is placed on a susceptor 9, and a dummy wafer 8 is arranged around the wafer 5. The susceptor 9 is placed at a predetermined position on the stage 2 in the chamber 1, and the motor 12 is driven to rotate the susceptor 9 as shown by an arrow. On the other hand, while maintaining the inside of the chamber 1 at a predetermined temperature and a predetermined degree of vacuum by operating the temperature control system, the vacuum exhaust system, and the gas supply system, a predetermined gas is sent to the semiconductor layer on the main surface of the wafer 5. Form. At this time, the susceptor 9 has a predetermined temperature.
Therefore, the semiconductor substrate portion in contact with the susceptor 9 is also heated by heat transfer, and the outer peripheral portion of the semiconductor substrate 5 located on the groove 10 of the susceptor 9 is radiated from the susceptor portion at the groove bottom or the groove outer peripheral portion. It will be heated.

【0044】図3はウエハの一部、即ち、単一の変調器
集積半導体レーザが形成されるウエハ部分を示すもので
ある。InPからなる半導体基板(ウエハ)5の主面に
はあらかじめ回折格子16を部分的に形成してある。ま
た、選択結晶成長を行うために、ウエハ5の主面には平
行に延在する2本の選択成長マスク23が部分的に形成
されている。この選択成長マスク23は絶縁膜で形成さ
れている。
FIG. 3 shows a portion of the wafer, ie, the portion of the wafer on which a single modulator integrated semiconductor laser is formed. The diffraction grating 16 is partially formed in advance on the main surface of the semiconductor substrate (wafer) 5 made of InP. In order to perform selective crystal growth, two selective growth masks 23 extending in parallel are partially formed on the main surface of the wafer 5. This selective growth mask 23 is formed of an insulating film.

【0045】このウエハ5を図2のMOCVD装置に収
容し、チャンバー1内の温度、真空度を適正に保ち、水
素ガスをキャリアガスとしてアルシンやホスフィンをチ
ャンバー1内に流し、ウエハ5の主面にInGaAsP
層、InGaAs層、InP層等の半導体層を順次形成
する。本実施形態1のウエハ5からは最終的には発振波
長が1.55μm帯の変調器集積半導体レーザが形成さ
れる。
The wafer 5 is housed in the MOCVD apparatus shown in FIG. 2, and the temperature and the degree of vacuum in the chamber 1 are properly maintained. Arsine and phosphine are flowed into the chamber 1 using hydrogen gas as a carrier gas. InGaAsP
Layers, semiconductor layers such as an InGaAs layer and an InP layer are sequentially formed. A modulator integrated semiconductor laser having an oscillation wavelength of 1.55 μm band is finally formed from the wafer 5 of the first embodiment.

【0046】InPからなる半導体基板(ウエハ)5の
主面には、図3の部分拡大図に示すように、n型InG
aAsPガイド層24,MQW構造からなる活性層2
5,p型InGaAsPガイド層26,p型InPクラ
ッド層27及びInGaAsPキャップ層28が順次設
けられる。MQW層はInGaAsPバリア層とInG
aAsウェル層を繰り返し重ねた構造となり、ウェル層
が9層となる。また、ウェル層の厚さは約5nm、バリ
ア層は8nmになっている。
As shown in a partially enlarged view of FIG. 3, an n-type InG is formed on the main surface of a semiconductor substrate (wafer) 5 made of InP.
aAsP guide layer 24, active layer 2 having MQW structure
5, a p-type InGaAsP guide layer 26, a p-type InP clad layer 27, and an InGaAsP cap layer 28 are sequentially provided. The MQW layer is composed of an InGaAsP barrier layer and InG
The structure is such that the aAs well layer is repeatedly stacked, and the number of well layers is nine. The thickness of the well layer is about 5 nm, and the thickness of the barrier layer is 8 nm.

【0047】この時点で本発明者は半導体基板(ウエ
ハ)5の中央部分に対して周縁部分の変化がどの程度発
生するかを測定した。測定はホトルミネッセンス(P
L)測定法によって行った。即ち、レーザ発振器(出力
0.2W)から出射するレーザ光(Arレーザによる波
長が488nmのレーザ光)をウエハ5にスポット照射
(スポット直径:1〜2mm)し、そのホトルミネッセ
ンス光を分光器スリット(4mm)を通して検出器で検
出し、図4に示すようなPL波長を得る(中央部の波長
を0とした)。検出器としてPbS受光素子を使用す
る。このPbS受光素子は1.0μm〜1.6μm前後
の波長の検出ができる。
At this time, the present inventor measured how much the peripheral portion changes with respect to the central portion of the semiconductor substrate (wafer) 5. The measurement is photoluminescence (P
L) The measurement was performed. That is, a laser beam (laser beam having a wavelength of 488 nm by an Ar laser) emitted from a laser oscillator (output: 0.2 W) is spot-irradiated (spot diameter: 1 to 2 mm) onto the wafer 5, and the photoluminescence light is split into a spectroscope slit. (4 mm) to detect with a detector to obtain a PL wavelength as shown in FIG. 4 (the wavelength at the center is set to 0). A PbS light receiving element is used as a detector. This PbS light receiving element can detect a wavelength of about 1.0 μm to about 1.6 μm.

【0048】PLスキャンは、図4に示すようにウエハ
5において右側から中心に向かうスキャン方式(測定点
白丸)、左側から中心に向かうスキャン方式(測定点黒
丸)、上側から中心に向かうスキャン方式(測定点四
角)で行い、それぞれの相対PL波長を示す。太線は後
述する通常用いられサセプタによるもの(通常品)によ
る分布状態を示す。
As shown in FIG. 4, the PL scanning is performed on the wafer 5 from the right side toward the center (open circles at the measurement points), from the left side toward the center (black circles at the measurement points), and from the upper side toward the center ( (Measurement point square), and shows the relative PL wavelength of each. The bold line indicates the distribution state of a susceptor that is normally used (normal product) described later.

【0049】ここで、相対PL波長が±5mm以内の半
導体レーザ(製品)をCグレード品とし、相対PL波長
が±3mm以内の製品をBグレード品とし、相対PL波
長が±1mm以内の製品をAグレード品とした場合、通
常品分布では、相対PL波長が±5nm以内となる領域
はウエハ(ウエーハ)の中心からウエハの端から6mm
程度(±3nm以内で8.5mm程度)に至る領域であ
る。従って、ウエハの端から6mm程度に至る領域では
所定の発振波長を有する半導体レーザの製造はできない
ことになり、歩留りが低下する。
Here, a semiconductor laser (product) having a relative PL wavelength within ± 5 mm is defined as a C grade product, a product having a relative PL wavelength within ± 3 mm as a B grade product, and a product having a relative PL wavelength within ± 1 mm. In the case of the A grade product, in the normal product distribution, the region where the relative PL wavelength is within ± 5 nm is 6 mm from the center of the wafer (wafer) from the edge of the wafer.
(Approximately 8.5 mm within ± 3 nm). Therefore, a semiconductor laser having a predetermined oscillation wavelength cannot be manufactured in a region extending to about 6 mm from the edge of the wafer, and the yield is reduced.

【0050】これに対して、本実施形態1による結晶成
長方法によれば、ウエハの端まで、即ちウエハの面内全
域で相対PL波長は±5mm以内のばらつきになり、ウ
エハ周縁に近接する部分まで均一波長の半導体レーザを
製造することができ、歩留りが格段向上することにな
る。
On the other hand, according to the crystal growth method according to the first embodiment, the relative PL wavelength varies within ± 5 mm up to the edge of the wafer, that is, over the entire surface of the wafer, and the portion close to the wafer periphery is reduced. A semiconductor laser having a uniform wavelength can be manufactured, and the yield is significantly improved.

【0051】相対PL波長が±3mm以内のBグレード
品は、通常品分布ではウエハの端から8.5mm程度の
領域では製造できなくなり、当然にしてさらに歩留りが
低くなる。この場合本実施形態1によれば、Bグレード
品であっても製造できない領域はウエハの端から2.5
〜3mm程度の極狭い領域であり、通常のサセプタを使
用した場合に比較して大幅に歩留り及び品質を高めるこ
とができる。
A grade B product having a relative PL wavelength within ± 3 mm cannot be manufactured in a region of about 8.5 mm from the edge of the wafer in a normal product distribution, and the yield is naturally further lowered. In this case, according to the first embodiment, the area that cannot be manufactured even with the B grade product is 2.5 mm from the edge of the wafer.
This is an extremely narrow region of about 3 mm, and can greatly improve the yield and quality as compared with the case where a normal susceptor is used.

【0052】Aグレード品に対しても本実施形態1によ
れば従来に比較して歩留り及び品質を高めることができ
る。
According to the first embodiment, the yield and the quality of the A grade product can be improved as compared with the related art.

【0053】つぎに、本発明者による実験に用いた2種
類のサセプタを用いて結晶成長を行った場合の相対PL
波長分布について説明する。図5は実験による2種類の
サセプタ、通常のサセプタ及び本実施形態1によるサセ
プタを用いた場合の説明図であり、図5(a)は本実施
形態1によるサセプタを用いた例、図5(b)は第1の
実験品サセプタの例、図5(c)は第2の実験品サセプ
タの例、図5(d)は通常のサセプタの例である。各図
において、上段にはサセプタ上に載るウエハの模式的平
面図を示し、下段には模式的断面図を示すものである。
またウエハの直径はいずれも2インチ(〜50mm)の
ものを使用している。
Next, the relative PL when crystal growth was performed using the two types of susceptors used in the experiment by the present inventors.
The wavelength distribution will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram in the case of using two types of susceptors by experiments, a normal susceptor, and the susceptor according to the first embodiment. FIG. 5A illustrates an example using the susceptor according to the first embodiment, and FIG. FIG. 5B shows an example of a first experimental product susceptor, FIG. 5C shows an example of a second experimental product susceptor, and FIG. 5D shows an example of a normal susceptor. In each figure, the upper part shows a schematic plan view of the wafer mounted on the susceptor, and the lower part shows a schematic sectional view.
Each wafer has a diameter of 2 inches (〜50 mm).

【0054】図5(a)は本実施形態1による溝付きサ
セプタによって結晶成長を行う方法である。サセプタ9
の主面にはウエハ5の周縁に対応して溝10が設けられ
ている。溝10の深さbは1.2mm、溝幅cは11m
m、ドーナツ状の溝10の内周の直径dは39mm、ド
ーナツ状の溝10の外周の直径eは61mmである。位
置ずれ防止用のドーナツ状のダミーウエハ8は3インチ
InPウエハで内径は51.5mmである。溝10の内
周の平坦面部分がウエハ5を密着状態で支持して結晶成
長が行われる。従って、本実施形態1の構造のサセプタ
9は凸型構造のサセプタとも呼称し、前記dを凸型の幅
とも呼称する。
FIG. 5A shows a method of performing crystal growth using the grooved susceptor according to the first embodiment. Susceptor 9
A groove 10 is provided on the principal surface of the wafer 5 corresponding to the peripheral edge of the wafer 5. The depth b of the groove 10 is 1.2 mm, and the groove width c is 11 m
m, the diameter d of the inner periphery of the donut-shaped groove 10 is 39 mm, and the diameter e of the outer periphery of the donut-shaped groove 10 is 61 mm. The doughnut-shaped dummy wafer 8 for preventing displacement is a 3 inch InP wafer and has an inner diameter of 51.5 mm. The crystal growth is performed while the flat surface portion on the inner periphery of the groove 10 supports the wafer 5 in a close contact state. Therefore, the susceptor 9 having the structure of the first embodiment is also referred to as a susceptor having a convex structure, and the above d is also referred to as a convex width.

【0055】図5(b)は第1の実験品サセプタの例で
あり、石英からなるサセプタ9bの主面にウエハ5bを
載置し、ドーナツ状のカバーウエハ8bでウエハ5bの
外周縁をカバーして結晶成長を行う方法である。ドーナ
ツ状のカバーウエハ8bの内周下部は座繰りを設け、こ
の座繰り部分がウエハ5bの外周縁を被うようになって
いる。カバーウエハ8bはシリコン製であり、座繰りの
底の厚さhは0.2mmである。また、カバーウエハ8
bの内径jは48mmである。
FIG. 5B shows an example of a susceptor of the first experimental product. The wafer 5b is placed on the main surface of a susceptor 9b made of quartz, and the outer peripheral edge of the wafer 5b is covered with a donut-shaped cover wafer 8b. This is a method of performing crystal growth. An inner peripheral lower portion of the donut-shaped cover wafer 8b is provided with a counterbore, and the counterbore portion covers the outer peripheral edge of the wafer 5b. The cover wafer 8b is made of silicon, and the thickness h of the bottom of the counterbore is 0.2 mm. Also, the cover wafer 8
The inner diameter j of b is 48 mm.

【0056】図5(c)は第2の実験品サセプタの例で
あり、カーボン製のサセプタ9cである。このサセプタ
9cはウエハ5cの直径よりも大きな平坦な底面を有す
る窪み17が設けられている。この窪み17の直径sは
52mm、深さtは0.35mmである。ドーナツ状の
ダミーウエハ8cの内径uは46mmであり、内周縁は
ウエハ5c上に載る。
FIG. 5C shows an example of a second experimental product susceptor, which is a carbon susceptor 9c. The susceptor 9c is provided with a depression 17 having a flat bottom surface larger than the diameter of the wafer 5c. The diameter s of the depression 17 is 52 mm and the depth t is 0.35 mm. The inner diameter u of the donut-shaped dummy wafer 8c is 46 mm, and the inner peripheral edge rests on the wafer 5c.

【0057】図5(d)は通常使用されている石英製の
サセプタ9dであり、平坦な主面にウエハ5dを載置す
る。そして、InPウエハを分割して小片18としたも
のを、ウエハ5dの周縁に接触するように複数配置した
ものである。
FIG. 5D shows a commonly used quartz susceptor 9d on which a wafer 5d is mounted on a flat main surface. Then, a plurality of small pieces 18 obtained by dividing the InP wafer are arranged so as to be in contact with the peripheral edge of the wafer 5d.

【0058】ウエハは2インチの厚さ450μmのIn
P板であり、ダミーウエハは外径が3インチとなる厚さ
600μmのドーナツ状のInP板である。
The wafer is 2 inches thick and 450 μm thick In.
The dummy wafer is a donut-shaped InP plate having a thickness of 600 μm and an outer diameter of 3 inches.

【0059】図4の相対PL波長分布を示すグラフは既
に説明した本実施形態1(図5(a)によるものであ
る。また、同グラフで示す太い線の分布曲線は図5
(d)による通常品分布曲線である。
The graph showing the relative PL wavelength distribution in FIG. 4 is based on the first embodiment (FIG. 5A), which has already been described, and the distribution curve indicated by a thick line in FIG.
It is a normal goods distribution curve by (d).

【0060】図6の相対PL波長分布を示すグラフは図
5(b)による第1の実験品サセプタによるものであ
る。また、同グラフで示す太い線の分布曲線は図5
(d)による通常品分布曲線である。このグラフから分
かるように、±5mm以上のばらつきが発生する領域
は、ウエハ端から約9mmの範囲またはウエハ端から約
12mmの範囲となる。この結果、ウエハからの光デバ
イスの取得数が低くなる。
The graph showing the relative PL wavelength distribution in FIG. 6 is based on the first experimental susceptor shown in FIG. 5B. The distribution curve of the thick line shown in the graph is shown in FIG.
It is a normal goods distribution curve by (d). As can be seen from this graph, the region where the variation of ± 5 mm or more occurs is in a range of about 9 mm from the wafer edge or about 12 mm from the wafer edge. As a result, the number of optical devices obtained from the wafer decreases.

【0061】図7の相対PL波長分布を示すグラフは図
5(c)による第2の実験品サセプタによるものであ
る。また、同グラフで示す太い線の分布曲線は図5
(d)による通常品分布曲線である。このグラフから分
かるように、±5mm以上のばらつきが発生する領域
は、ウエハ端から約8mmの範囲またはウエハ端から約
9mmの範囲となる。この結果、ウエハからの光デバイ
スの取得数が低くなる。
The graph showing the relative PL wavelength distribution in FIG. 7 is based on the second experimental product susceptor shown in FIG. 5C. The distribution curve of the thick line shown in the graph is shown in FIG.
It is a normal goods distribution curve by (d). As can be seen from this graph, the region where the variation of ± 5 mm or more occurs is in a range of about 8 mm from the wafer edge or about 9 mm from the wafer edge. As a result, the number of optical devices obtained from the wafer decreases.

【0062】このことから、本実施形態1の溝10を有
するサセプタ9を使用した結晶成長が品質向上及び歩留
り向上を図ることができる。
From this, the crystal growth using the susceptor 9 having the groove 10 according to the first embodiment can improve the quality and the yield.

【0063】つぎに、本発明者はMQW構造の活性層の
歪み量(ウェル層とバリア層との歪み)を大きくしたも
の(製品A)と、活性層の歪み量を小さくしたもの(製
品B)における相対PL波長分布の変化を調べた。
Next, the present inventors increased the amount of strain (strain between the well layer and the barrier layer) of the active layer of the MQW structure (product A) and reduced the amount of strain of the active layer (product B). ) Was examined for changes in the relative PL wavelength distribution.

【0064】歪み量を大きくしたもの(製品A)の場
合、ウェル層の厚さを8nm(ウェル層数を7層)、バ
リア層の厚さを10nm、バリア層組成波長は1.3μ
mで、MQWウェル層の歪み量はリラックス(relax)
状態で+0.6%、ストレイン(strain)状態でおよそ
+1.2%である。
In the case of a product having a large amount of strain (product A), the thickness of the well layer is 8 nm (the number of well layers is 7), the thickness of the barrier layer is 10 nm, and the composition wavelength of the barrier layer is 1.3 μm.
m, the amount of strain in the MQW well layer is relaxed
It is + 0.6% in the state and about + 1.2% in the strain state.

【0065】歪み量を小さくしたもの(製品B)の場
合、ウェル層の厚さを7nm(ウェル層数を6層)、バ
リア層の厚さを8nmとすると、バリア層組成波長は
1.16μmで、MQWウェル層の歪み量は、リラック
ス状態で+0.3%とストレイン状態でおよそ+0.6
%である。
In the case where the strain amount is reduced (product B), when the thickness of the well layer is 7 nm (the number of well layers is 6) and the thickness of the barrier layer is 8 nm, the composition wavelength of the barrier layer is 1.16 μm. The strain amount of the MQW well layer is + 0.3% in the relaxed state and about +0.6 in the strain state.
%.

【0066】ここで、ストレイン(strain)状態とは、
下地の基板格子の間隔にa,b軸が合っていてc軸が伸
縮している状態(主に薄膜状態)であり、リラックス
(relax)状態とは、基板格子間隔から開放され、a,
b,c軸が合っている状態(主に厚膜状態)である。
Here, the strain state is
The a and b axes are aligned with the spacing of the underlying substrate lattice, and the c axis is expanded and contracted (mainly in a thin film state). The relaxed state is released from the substrate lattice spacing,
This is a state where the b and c axes are aligned (mainly a thick film state).

【0067】図8乃至図10は、サセプタ9の溝10の
深さbを、0.2mm(図8)、0.5mm(図9)、
0.7mm(図10)と変えて歪み量を大きくした活性
層を形成した例(製品A)における相対PL波長分布を
示すグラフである。凸型の幅はいずれの場合も39mm
である。溝10の深さbが、0.5mm(図9)の場合
はウエハ5の周縁近傍まで相対PL波長のばらつきが小
さく、光デバイスの製造に適したものであることがわか
る。これに対して、溝10の深さbを、0.2mm(図
8)、0.7mm(図10)とした場合は、ウエハ周辺
での相対PL波長のばらつきが大きく、使用した場合歩
留りが低下することが分かる。
8 to 10 show that the depth b of the groove 10 of the susceptor 9 is 0.2 mm (FIG. 8), 0.5 mm (FIG. 9),
It is a graph which shows the relative PL wavelength distribution in the example (product A) which formed the active layer which increased the amount of distortion by changing it to 0.7 mm (FIG. 10). The convex width is 39 mm in each case.
It is. When the depth b of the groove 10 is 0.5 mm (FIG. 9), the dispersion of the relative PL wavelength is small up to the vicinity of the peripheral edge of the wafer 5, which indicates that the groove 10 is suitable for manufacturing an optical device. On the other hand, when the depth b of the groove 10 is set to 0.2 mm (FIG. 8) and 0.7 mm (FIG. 10), the variation in the relative PL wavelength around the wafer is large, and the yield is reduced when used. It turns out that it falls.

【0068】また、図14は相対PL波長とサセプタ9
の溝10の深さとの相関を示すグラフであり、ウエハの
端から3mm、5mm、10mm及び15mmウエハの
中心側に寄った位置での相対PL波長を示すグラフであ
る。これらのグラフから、例えば、相対PL波長のばら
つきが±5mm以内とする場合、溝10の深さbは0.
4mmよりも下側のA点から0.55mmよりも僅か上
のB点の範囲とすることで、相対PL波長を±5mm以
内のばらつきとすることができる。従って、製品のグレ
ードによって溝深さを選択使用すればよいことが分か
り、溝10の深さは0.4〜0.5mm前後程度が適切
であることが分かる。
FIG. 14 shows the relative PL wavelength and the susceptor 9.
7 is a graph showing a correlation with the depth of the groove 10 and 3 mm, 5 mm, 10 mm, and 15 mm from the edge of the wafer and a relative PL wavelength at a position closer to the center of the wafer. From these graphs, for example, when the variation of the relative PL wavelength is within ± 5 mm, the depth b of the groove 10 is set to 0.1.
By setting the range from point A below 4 mm to point B slightly above 0.55 mm, the relative PL wavelength can be varied within ± 5 mm. Therefore, it is understood that the groove depth may be selected and used depending on the grade of the product, and it is understood that the depth of the groove 10 is appropriately about 0.4 to 0.5 mm.

【0069】図11は溝深さbを0.2mmとし、凸型
の幅を30mmに小さくした例、即ち、溝10の幅cを
広くした例である。この例ではウエハの端から4mm程
度内側の領域では相対PL波長が±5mm以上となるこ
とが分かる。また、4mm以上内側のばらつきも大きく
なる。
FIG. 11 shows an example in which the groove depth b is 0.2 mm and the width of the protrusion is reduced to 30 mm, that is, the width c of the groove 10 is increased. In this example, it can be seen that the relative PL wavelength is ± 5 mm or more in a region about 4 mm inside the edge of the wafer. In addition, the variation inside 4 mm or more becomes large.

【0070】図12及び図13は歪み量を小さくした活
性層を形成した例(製品B)における相対PL波長分布
を示すグラフである。製品Bの分布は、図10と図11
から分かるように製品AのPL分布と等しい。従ってサ
セプタは共通で使える。
FIGS. 12 and 13 are graphs showing the relative PL wavelength distribution in an example (product B) in which an active layer with a reduced amount of distortion is formed. The distribution of product B is shown in FIGS.
As can be seen from FIG. Therefore, the susceptor can be used in common.

【0071】図15は溝10内へのウエハ5の周縁の突
出長さaと相対PL波長との相関を示すグラフである。
突出長さa=0mmであれば、図5(d)と近い状態な
ので分布は良くなく、突出長さa=10mmは今までの
実験の多くがこのウエハ寸法位置からPL波長動き出し
ているので、これより小さくさせて熱を均一に加える必
要があると考える。従って0〜10mmの間でかつ図1
5のグラフを考慮すると深さ0.45mmでは突出長さ
3〜5mmが最適である。
FIG. 15 is a graph showing the correlation between the protruding length a of the peripheral edge of the wafer 5 into the groove 10 and the relative PL wavelength.
If the protruding length a = 0 mm, the distribution is not good because the state is close to that of FIG. 5D, and since the protruding length a = 10 mm is the PL wavelength movement from this wafer dimension position since most of the experiments up to now, It is thought that it is necessary to make the heat smaller and apply heat uniformly. Therefore, the distance between 0 and 10 mm and FIG.
Considering the graph of No. 5, when the depth is 0.45 mm, the protrusion length is optimally 3 to 5 mm.

【0072】このように、本実施形態1の結晶成長方法
では、溝10を有するサセプタ9を使用することによっ
て、半導体基板(ウエハ)5の周縁部分の温度をその内
側の領域の温度よりも低い温度状態に設定できる。この
ような温度制御手段使用することによってウエハの周縁
近傍まで均一なホトルミネッセンス波長を発光する活性
層を形成することができ、半導体レーザの歩留り向上を
図ることができる。
As described above, in the crystal growth method of the first embodiment, the temperature of the peripheral portion of the semiconductor substrate (wafer) 5 is lower than the temperature of the region inside the semiconductor substrate (wafer) 5 by using the susceptor 9 having the groove 10. Can be set to temperature state. By using such a temperature control means, it is possible to form an active layer that emits a uniform photoluminescence wavelength up to the vicinity of the periphery of the wafer, thereby improving the yield of semiconductor lasers.

【0073】なお、前記温度制御手段としては、サセプ
タとダミーウエハ等の位置ずれ防止構造以外に、高周波
コイル加熱手段、ランプ加熱手段、レーザ加熱手段等の
複数の加熱手段を組み合わせて、半導体基板(ウエハ)
の周縁部分の温度をその内側の領域の温度よりも低い温
度状態に設定して均質・均一な半導体層を製造するよう
にしてもよい。
The temperature control means may be a semiconductor substrate (wafer) by combining a plurality of heating means such as a high-frequency coil heating means, a lamp heating means, and a laser heating means, in addition to the structure for preventing the susceptor and the dummy wafer from being misaligned. )
May be set to a temperature lower than the temperature of the inner region of the semiconductor layer to manufacture a uniform and uniform semiconductor layer.

【0074】つぎに、図16乃至図37を参照しながら
本実施形態1に係わる光デバイスの製造方法について説
明する。本実施形態1では光デバイスとして半導体レー
ザ素子の製造方法、特に変調器を集積した分布帰還型半
導体レーザ(変調器集積半導体レーザ)の製造方法と、
この半導体レーザ素子を組み込んだ半導体レーザモジュ
ールについて説明する。図16乃至図29が半導体レー
ザ素子の製造に係わる図であり、図30乃至図37が半
導体レーザモジュールの製造に係わる図である。
Next, a method for manufacturing the optical device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, a method of manufacturing a semiconductor laser element as an optical device, particularly, a method of manufacturing a distributed feedback semiconductor laser (modulator integrated semiconductor laser) in which a modulator is integrated,
A semiconductor laser module incorporating the semiconductor laser device will be described. 16 to 29 are diagrams related to the manufacture of the semiconductor laser device, and FIGS. 30 to 37 are diagrams related to the manufacture of the semiconductor laser module.

【0075】本実施形態1では、1枚のウエハから変調
器を有するDFB半導体レーザ(変調器集積半導体レー
ザ)を複数製造する技術について説明する。この変調器
集積半導体レーザは、InP基板上に多重量子井戸(M
QW)構造の活性層を形成する発振波長が1550nm
帯となる波長多重伝送用の光源に好適な半導体レーザで
ある。
In the first embodiment, a technique for manufacturing a plurality of DFB semiconductor lasers (modulator integrated semiconductor lasers) having a modulator from one wafer will be described. This modulator integrated semiconductor laser has multiple quantum wells (M
The oscillation wavelength for forming the active layer having the QW structure is 1550 nm.
It is a semiconductor laser suitable for a light source for wavelength division multiplexing transmission that forms a band.

【0076】半導体レーザ素子(変調器付分布帰還型半
導体レーザ素子)20は、図29に示すように光導波路
方向に沿って半導体レーザ部21と、変調器部22とを
有する四角形構造となっている。半導体レーザ部21に
は発振波長を決定するために光導波路に沿って回折格子
16が設けられている。この回折格子16は、変調器部
22には設けられていない。
The semiconductor laser device (distributed feedback semiconductor laser device with modulator) 20 has a rectangular structure having a semiconductor laser portion 21 and a modulator portion 22 along the optical waveguide direction as shown in FIG. I have. The semiconductor laser unit 21 is provided with a diffraction grating 16 along an optical waveguide for determining an oscillation wavelength. The diffraction grating 16 is not provided in the modulator section 22.

【0077】つぎに、このような変調器付分布帰還型半
導体レーザ(素子)20の製造方法について説明する。
半導体レーザ素子20の製造において、説明の便宜上、
単一の半導体レーザ素子(半導体レーザチップ)を製造
する状態で説明する。
Next, a method for manufacturing such a distributed feedback semiconductor laser (element) 20 with a modulator will be described.
In the manufacture of the semiconductor laser device 20, for convenience of explanation,
A description will be given of a state in which a single semiconductor laser element (semiconductor laser chip) is manufactured.

【0078】半導体レーザ素子20は、図16のフロー
チャートに示すように、回折格子形成(S101)、選
択成長マスク形成(S102)、第一多層成長層形成
(S103)、第二多層成長層形成(S104)、メサ
形成(S105)、埋め込み成長層形成(S106)、
キャップ層除去(S107)、分離溝形成(S10
8)、絶縁膜形成(S109)、p電極形成(S11
0)、裏面エッチング(S111)、n電極形成(S1
12)、劈開(短冊体形成:S113)、反射膜形成
(S114)、分断(チップ化:S115)の各工程を
経て製造される。
As shown in the flowchart of FIG. 16, the semiconductor laser device 20 has a diffraction grating (S101), a selective growth mask (S102), a first multilayer growth layer (S103), and a second multilayer growth layer. Formation (S104), mesa formation (S105), buried growth layer formation (S106),
Cap layer removal (S107), separation groove formation (S10)
8), formation of an insulating film (S109), formation of a p-electrode (S11)
0), back surface etching (S111), n-electrode formation (S1)
12), cleavage (strip formation: S113), reflection film formation (S114), and division (chip formation: S115).

【0079】最初に、図17に示すように、半導体基板
(ウエハ)5上に選択的に回折格子16を形成する(S
101)。図17は単一の半導体レーザ素子を形成する
部分を示すものである。以後の説明においてもこのよう
な部分的に半導体基板(ウエハ)5を示すものとする。
また、半導体レーザ素子の製造においては、各工程で薄
い半導体層を形成する。従って、以降の図面では、各半
導体層が薄いこともあって、図を明瞭とするために一部
は図を省略することもある。また、各所で符号を省略す
ることもある。
First, as shown in FIG. 17, a diffraction grating 16 is selectively formed on a semiconductor substrate (wafer) 5 (S
101). FIG. 17 shows a portion for forming a single semiconductor laser device. In the following description, such a semiconductor substrate (wafer) 5 is partially shown.
In the manufacture of a semiconductor laser device, a thin semiconductor layer is formed in each step. Accordingly, in the following drawings, each semiconductor layer may be thin, and some of the drawings may be omitted for clarity. In addition, reference numerals may be omitted at various places.

【0080】図17に示すように、半導体基板(ウエ
ハ)5はn型InP基板からなり、その表面(主面、図
17では上面)には、半導体レーザ部21を形成する領
域fに回折格子16が形成され、制御用光デバイスであ
る変調器部22を形成する領域gに回折格子は形成され
ていない。分布帰還型半導体レーザ素子20となった状
態での素子(チップ)の長さは600μm、幅は400
μm、厚さは100μmとなる。そして、チップの長さ
方向に延在する前記領域fの長さLfは400μm、領
域gの長さLgは160μm、領域fと領域gの間の分
離溝(図23参照)は40μmとなる。
As shown in FIG. 17, the semiconductor substrate (wafer) 5 is made of an n-type InP substrate, and its surface (principal surface, upper surface in FIG. 17) has a diffraction grating in a region f where the semiconductor laser portion 21 is formed. No diffraction grating is formed in the region g where the modulator 16 is formed and the modulator section 22 as the control optical device is formed. The element (chip) in the state of the distributed feedback semiconductor laser element 20 has a length of 600 μm and a width of 400 μm.
μm, and the thickness is 100 μm. The length Lf of the region f extending in the length direction of the chip is 400 μm, the length Lg of the region g is 160 μm, and the separation groove between the region f and the region g (see FIG. 23) is 40 μm.

【0081】つぎに、図18に示すように、半導体基板
5の中央に沿って回折格子16に交差(直交)するよう
に幅が同一となる2本の絶縁膜からなる選択成長マスク
23が形成される(S102)。この選択成長マスク2
3は、例えば、SiO膜とPSG(リンシリケートガ
ラス)膜による積層膜となる。
Next, as shown in FIG. 18, a selective growth mask 23 made of two insulating films having the same width is formed along the center of the semiconductor substrate 5 so as to intersect (perpendicularly) the diffraction grating 16. Is performed (S102). This selective growth mask 2
Numeral 3 is a laminated film composed of, for example, a SiO 2 film and a PSG (phosphosilicate glass) film.

【0082】つぎに、前記選択成長マスク23を使用し
て、例えば、MOCVD(有機金属気相成長)法による
選択成長法によって第一多層成長層が形成される(S1
03)。第一多層成長層形成によって、図19の部分拡
大図に示すように、半導体基板5の主面上には、n型I
nGaAsPガイド層24,MQW(多重量子井戸)構
造からなる活性層25,p型InGaAsPガイド層2
6,p型InPクラッド層27及びInGaAsPキャ
ップ層28が順次設けられる。MQW層はInGaAs
Pバリア層とInGaAsウェル層を繰り返し重ねた構
造となり、ウェル層が9層となる。また、ウエル層の厚
さは約5nm、バリア層は8nmになっている。
Next, using the selective growth mask 23, a first multilayer growth layer is formed by, for example, a selective growth method by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) (S1).
03). Due to the formation of the first multi-layered growth layer, as shown in the partial enlarged view of FIG.
nGaAsP guide layer 24, active layer 25 having MQW (multiple quantum well) structure, p-type InGaAsP guide layer 2
6, a p-type InP cladding layer 27 and an InGaAsP cap layer 28 are sequentially provided. MQW layer is InGaAs
The structure is such that the P barrier layer and the InGaAs well layer are repeatedly stacked, and the number of well layers is nine. The thickness of the well layer is about 5 nm, and the thickness of the barrier layer is 8 nm.

【0083】選択成長法では、半導体基板5の主面を覆
う選択成長マスク23の幅や、マスクとマスクの間の目
開き幅の違いによって形成される量子井戸の各層の厚さ
は異なる。従って、マスク幅や目開き幅は適当に選択す
る。本実施形態1では2本の選択成長マスク23の目開
き幅Wは18μm以下、例えば、18μmとなってい
る。
In the selective growth method, the width of the selective growth mask 23 covering the main surface of the semiconductor substrate 5 and the thickness of each layer of the quantum well formed by the difference in the opening width between the masks are different. Therefore, the mask width and the aperture width are appropriately selected. In the first embodiment, the opening width W of the two selective growth masks 23 is 18 μm or less, for example, 18 μm.

【0084】この第一多層成長層の形成は、図2に示す
MOCVD装置で行い、かつ図1に示すサセプタ9を用
いて行う。
The first multi-layer growth layer is formed by the MOCVD apparatus shown in FIG. 2 and by using the susceptor 9 shown in FIG.

【0085】つぎに、前記選択成長マスク23を除去し
た後、図20に示すように、半導体基板5の主面側に第
二多層成長層を形成する(S104)。この第二多層成
長層の形成も、図2に示すMOCVD装置で行い、かつ
図1に示すサセプタ9を用いて行う。第二多層成長層
は、p型InP層29,p型InGaAs層30及び不
純物を含まないアンドープのInP層(キャップ層)3
1とからなる。なお、前記InGaAsPキャップ層2
8は第二多層成長層形成時最初に除去される。
Next, after removing the selective growth mask 23, as shown in FIG. 20, a second multilayer growth layer is formed on the main surface side of the semiconductor substrate 5 (S104). The formation of this second multilayer growth layer is also performed by the MOCVD apparatus shown in FIG. 2 and by using the susceptor 9 shown in FIG. The second multilayer growth layer includes a p-type InP layer 29, a p-type InGaAs layer 30, and an undoped InP layer (cap layer) 3 containing no impurities.
It consists of 1. Note that the InGaAsP cap layer 2
8 is first removed when the second multilayer growth layer is formed.

【0086】つぎに、図21に示すように、半導体基板
5の主面にストライプ状に絶縁膜32を形成した後、こ
の絶縁膜をエッチングマスクとしてメサエッチングを行
いストライプ状のメサ33をチップの略中央に沿って形
成する(S105)。エッチングはn型InGaAsP
ガイド層24を越えて半導体基板5の表層まで行われ
る。メサ33の最も幅が狭い中段部分の幅は1〜2μm
程度となる。このメサ33は光導波路部分を構成するこ
とになる。なお、エッチングを行わず、プロトンを打ち
込んでストライプ状の光導波路部分を形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 21, after an insulating film 32 is formed in a stripe shape on the main surface of the semiconductor substrate 5, mesa etching is performed using the insulating film as an etching mask to form a stripe-shaped mesa 33 into a chip. It is formed substantially along the center (S105). Etching is n-type InGaAsP
The process is performed over the guide layer 24 to the surface layer of the semiconductor substrate 5. The width of the narrowest middle part of the mesa 33 is 1-2 μm.
About. This mesa 33 forms an optical waveguide portion. Instead of etching, a stripe-shaped optical waveguide portion may be formed by implanting protons.

【0087】つぎに、図22に示すように、前記メサ3
3の両側の窪んだ部分に鉄(Fe)をドープしたInP
埋め込み成長層34を形成する(S106)。このIn
P埋め込み成長層34の形成も、図2に示すMOCVD
装置で行い、かつ図1に示すサセプタ9を用いて行う。
Next, as shown in FIG.
InP doped with iron (Fe) in recessed parts on both sides of 3
The buried growth layer 34 is formed (S106). This In
The P buried growth layer 34 is also formed by the MOCVD shown in FIG.
This is performed by an apparatus and using the susceptor 9 shown in FIG.

【0088】つぎに、図23に示すように、絶縁膜32
を除去するとともに、InP層(キャップ層)31を除
去する(S107)。その後、領域fと領域gとの間に
幅40μmの分離溝35を形成する(S108)。この
分離溝35はp型InGaAs層30を越えてp型In
P層29の表層部分にまで到達するように設けられる。
この結果、分離溝35の存在によって、半導体レーザに
印加する電流が変調器に印加されず、また変調器に印加
する電流が半導体レーザに印加されないようになる。
Next, as shown in FIG.
Is removed, and the InP layer (cap layer) 31 is removed (S107). Thereafter, a separation groove 35 having a width of 40 μm is formed between the region f and the region g (S108). This separation groove 35 extends beyond the p-type InGaAs layer 30
It is provided so as to reach the surface portion of the P layer 29.
As a result, due to the presence of the separation groove 35, the current applied to the semiconductor laser is not applied to the modulator, and the current applied to the modulator is not applied to the semiconductor laser.

【0089】つぎに、図24に示すように、半導体基板
(ウエハ)5の主面側に選択的に絶縁膜36を形成する
(S109)。絶縁膜36は領域f及び領域gのメサ3
3上には設けられないが、領域fではチップ端側に設け
られ、領域gではその両端側には設けられる。
Next, as shown in FIG. 24, an insulating film 36 is selectively formed on the main surface side of the semiconductor substrate (wafer) 5 (S109). The insulating film 36 is formed of the mesas 3 in the regions f and g.
3, it is provided on the chip end side in the area f, and is provided on both end sides in the area g.

【0090】つぎに、図25に示すように、半導体基板
(ウエハ)5の主面側に電極形成層37が設けられ、そ
の後この電極形成層37は選択的エッチングによって所
定のパターンに形成され、図26に示すように、p電極
が形成される(S110)。前記電極形成層37は、例
えば、下層がCr、上層がAuからなる2層構造となっ
ている。エッチングによって、領域fには半導体レーザ
用のp電極38aが形成され、領域gには変調器用のp
電極38bが形成される(図26参照)。これらp電極
の一部はメサ33上から外れる部分にワイヤボンディン
グが可能な面積を有するワイヤボンディング用パッドが
形成されている。
Next, as shown in FIG. 25, an electrode formation layer 37 is provided on the main surface side of the semiconductor substrate (wafer) 5, and thereafter this electrode formation layer 37 is formed in a predetermined pattern by selective etching. As shown in FIG. 26, a p-electrode is formed (S110). The electrode forming layer 37 has, for example, a two-layer structure in which the lower layer is made of Cr and the upper layer is made of Au. By etching, a p-electrode 38a for a semiconductor laser is formed in a region f, and a p-electrode 38 for a modulator is formed in a region g.
An electrode 38b is formed (see FIG. 26). Part of these p-electrodes is formed with a wire-bonding pad having an area capable of performing wire-bonding at a portion off the mesa 33.

【0091】つぎに、半導体基板(ウエハ)5は裏面研
磨及び裏面エッチングが施され所定の厚さに形成される
(S111)。この工程によって半導体基板(ウエハ)
5の厚さは100μm程度にされる。
Next, the semiconductor substrate (wafer) 5 is polished and etched on the back surface to form a predetermined thickness (S111). By this process, the semiconductor substrate (wafer)
5 has a thickness of about 100 μm.

【0092】つぎに、図27に示すように、半導体基板
(ウエハ)5の裏面にn電極39が形成される(S11
2)。このn電極39は、例えば、半導体レーザ及び変
調器ともに共通電極となる。n電極39は、例えば、A
uGeNi,Pd,Auを順次積層形成した3層構造と
なっている。
Next, as shown in FIG. 27, an n-electrode 39 is formed on the back surface of the semiconductor substrate (wafer) 5 (S11).
2). The n-electrode 39 becomes, for example, a common electrode for both the semiconductor laser and the modulator. The n-electrode 39 is, for example, A
It has a three-layer structure in which uGeNi, Pd, and Au are sequentially laminated.

【0093】つぎに、図28に示すように、半導体基板
(ウエハ)5を劈開させて短冊体40を形成する(S1
13)。この短冊体の幅Lは、600μmとなり、分布
帰還型半導体レーザ素子の長さとなる。この短冊体40
の両側面にはスパッタ等によって反射膜が形成される
(S114)。半導体レーザ部の露出面側には高反射膜
41が形成され、変調器部の露出面側には低反射膜42
が形成される。前記低反射膜42は、たとえば、反射率
が1%以下であり、高反射膜41は90%以上である。
Next, as shown in FIG. 28, the semiconductor substrate (wafer) 5 is cleaved to form a strip 40 (S1).
13). The width L of this strip is 600 μm, which is the length of the distributed feedback semiconductor laser device. This strip 40
A reflective film is formed on both sides of the substrate by sputtering or the like (S114). A high reflection film 41 is formed on the exposed surface side of the semiconductor laser portion, and a low reflection film 42 is formed on the exposed surface side of the modulator portion.
Is formed. The low reflection film 42 has, for example, a reflectance of 1% or less, and the high reflection film 41 has a reflectance of 90% or more.

【0094】つぎに、短冊体40は所定間隔毎に分断さ
れて、図29に示すように幅Kの分布帰還型半導体レー
ザ素子20が製造される。前記幅Kは400μmであ
る。
Next, the strips 40 are cut at predetermined intervals to produce a distributed feedback semiconductor laser device 20 having a width K as shown in FIG. The width K is 400 μm.

【0095】このような分布帰還型半導体レーザ素子2
0は、所定のパッケージに組み込まれて図37に示すよ
うな半導体レーザモジュール45となる。つぎに、図3
0乃至図37を参照しながら半導体レーザモジュール4
5の製造(組立)について説明する。
Such a distributed feedback semiconductor laser device 2
Reference numeral 0 denotes a semiconductor laser module 45 incorporated in a predetermined package as shown in FIG. Next, FIG.
Semiconductor laser module 4 with reference to FIGS.
5 (assembly) will be described.

【0096】半導体レーザモジュール45は、図30の
フローチャートで示すように、チップ搭載(S20
1)、支持基板搭載(S202)、ワイヤボンディング
(S203)、ファイバ組み込み(S204)、ゲル充
填(S205)、真空脱泡処理(S206)、ベーク
(S207)、パッケージ化(S208)の各工程を経
て製造される。
As shown in the flowchart of FIG. 30, the semiconductor laser module 45 is mounted on a chip (S20).
1) The steps of mounting a support substrate (S202), wire bonding (S203), incorporating a fiber (S204), filling with a gel (S205), vacuum defoaming (S206), baking (S207), and packaging (S208). Manufactured through

【0097】最初に、光ファイバをガイドするガイド付
きのプラスチック製のケース51(図32参照)及び前
記ケース51を塞ぐように取り付けられるプラスチック
製のキャップ58(図36参照)ならびに一面に半導体
レーザ素子20や受光素子を搭載しかつ半導体レーザ素
子20に向かって延在する光ファイバを案内する溝47
を有する支持基板(シリコンプラットフォーム)48
(図31参照)等を用意する。
First, a plastic case 51 (see FIG. 32) with a guide for guiding the optical fiber, a plastic cap 58 (see FIG. 36) attached so as to cover the case 51, and a semiconductor laser device on one surface 20 and a groove 47 for mounting a light receiving element and guiding an optical fiber extending toward the semiconductor laser element 20.
Support substrate (silicon platform) 48 having
(See FIG. 31).

【0098】シリコンプラットフォーム48は特に各部
の詳細は説明しないが、図31に示すように、その一面
(主面)に所定パターンのメタライズ層が設けられ、一
部は搭載部やワイヤを接続するボンディングパッド部、
さらには半導体レーザ素子20等の搭載時の位置決めマ
ーク等を形成している。また、シリコンプラットフォー
ム48の主面に設けられた溝47に交差して排出溝49
が設けられている。この排出溝49は光ファイバを固定
する際流入する接着剤を外部に案内して、接着剤が半導
体レーザ素子20側に流れないようにする役割を果た
す。
Although details of each part of the silicon platform 48 will not be particularly described, as shown in FIG. 31, a metallized layer of a predetermined pattern is provided on one surface (main surface), and a part of the silicon platform 48 is a bonding part for connecting a mounting part and a wire. Pad part,
Further, a positioning mark and the like when the semiconductor laser element 20 and the like are mounted are formed. Further, the discharge grooves 49 intersect with the grooves 47 provided on the main surface of the silicon platform 48.
Is provided. The discharge groove 49 plays a role of guiding the adhesive flowing in when fixing the optical fiber to the outside and preventing the adhesive from flowing to the semiconductor laser element 20 side.

【0099】そこで、図31に示すように、シリコンプ
ラットフォーム48のそれぞれ所定の搭載部に、半導体
レーザ素子20や受光素子50を固定する(S20
1)。半導体レーザ素子20及び受光素子50はともに
電極が上面と下面に設けられていることから、この接合
構造によって下面の電極はそれぞれ搭載部と電気的に接
続されることになる。前記受光素子50は半導体レーザ
素子20の半導体レーザ部21から出射する後方レーザ
光を受光して、レーザ光強度をモニターする。
Therefore, as shown in FIG. 31, the semiconductor laser element 20 and the light receiving element 50 are fixed to predetermined mounting portions of the silicon platform 48 (S20).
1). Since both the semiconductor laser element 20 and the light receiving element 50 have electrodes provided on the upper surface and the lower surface, the electrodes on the lower surface are electrically connected to the mounting portion by this bonding structure. The light receiving element 50 receives the backward laser light emitted from the semiconductor laser unit 21 of the semiconductor laser element 20 and monitors the laser light intensity.

【0100】つぎに、図32に示すように、ケース51
のベース板52に接合材、例えば銀ペーストによって前
記シリコンプラットフォーム48を固定する(S20
2)。ケース51は、光ファイバケーブル53及びこの
光ファイバケーブル53の先端から突出する光ファイバ
54を案内するファイバガイド51bと、前記シリコン
プラットフォーム48を取り付ける箱構造の本体部分5
1aとを有している。また、本体部分51aには金属板
からなる前記ベース板52を有するとともに、本体部分
51aの内外に延在する複数のリード55を有してい
る。リード55は本体部分51aから突出したつけ根部
分で下方に折り曲げられ、いわゆるデュアルインライン
形となっている。一部のリード55の内端は前記ベース
板52の側方に位置し、ワイヤが接続されるパッド部分
を構成している。
Next, as shown in FIG.
The silicon platform 48 is fixed to the base plate 52 with a bonding material, for example, silver paste (S20).
2). The case 51 includes an optical fiber cable 53, a fiber guide 51 b for guiding an optical fiber 54 protruding from the end of the optical fiber cable 53, and a box-shaped main body 5 to which the silicon platform 48 is attached.
1a. The main body 51a has the base plate 52 made of a metal plate and a plurality of leads 55 extending inside and outside the main body 51a. The lead 55 is bent downward at the base portion protruding from the main body portion 51a, and has a so-called dual in-line shape. The inner ends of some of the leads 55 are located on the sides of the base plate 52 and constitute pad portions to which wires are connected.

【0101】つぎに、半導体レーザ素子20及び受光素
子50の上面電極と、シリコンプラットフォーム48の
配線部分はワイヤで電気的に接続されるとともに、シリ
コンプラットフォーム48のパッドとリード55の内端
も導電性のワイヤで電気的に接続される(S203)。
ワイヤは図32において太い線で示すものであり、特に
符号は省略する。
Next, the upper electrodes of the semiconductor laser element 20 and the light receiving element 50 and the wiring portion of the silicon platform 48 are electrically connected by wires, and the pads of the silicon platform 48 and the inner ends of the leads 55 are also electrically conductive. (S203).
The wires are indicated by thick lines in FIG. 32, and reference numerals are omitted.

【0102】つぎに、図33に示すようにファイバ組み
込みが行われる(S204)。光ファイバケーブル53
の先端は所定長さ被覆材が除去され、いずれも石英で形
成されるコアとこのコアを被うクラッド(直径125μ
m)からなる光ファイバ54が突出している。また、ク
ラッドの表面はメタライズ層で被われている。そこで、
この光ファイバ54部分と光ファイバケーブル53部分
を本体部分51aの溝56に嵌合させて図示しない接合
材を使用して固定する。
Next, as shown in FIG. 33, the fiber is incorporated (S204). Optical fiber cable 53
The coating material of a predetermined length is removed from the tip of the core, and a core made of quartz and a cladding (125 μm in diameter) covering the core are formed.
The optical fiber 54 of m) protrudes. The surface of the clad is covered with a metallized layer. Therefore,
The portion of the optical fiber 54 and the portion of the optical fiber cable 53 are fitted into the groove 56 of the main body portion 51a and fixed using a bonding material (not shown).

【0103】この固定に先立って、光ファイバ54の先
端は、図31に示すシリコンプラットフォーム48の溝
47に嵌め込まれ、かつシリコンプラットフォーム48
に搭載された半導体レーザ素子20の変調器部22側の
端のレーザ光出射部分に対面するように位置決め配置さ
れて固定される。例えば、実際に半導体レーザ素子20
を駆動させ、半導体レーザ素子20から出射されるレー
ザ光の光ファイバ54での取り込み量が最大になる状態
で光ファイバ54の固定がなされる。図34は半導体レ
ーザ素子20と光ファイバ54の先端との位置関係を示
す模式図である。光ファイバ54の先端面と半導体レー
ザ素子20の出射面との距離Qは50μm程度になる。
Prior to this fixing, the tip of the optical fiber 54 is fitted into the groove 47 of the silicon platform 48 shown in FIG.
Is positioned and fixed so as to face the laser beam emitting portion at the end of the semiconductor laser element 20 on the modulator section 22 side mounted thereon. For example, the semiconductor laser device 20
Is driven, and the optical fiber 54 is fixed in a state where the amount of laser light emitted from the semiconductor laser element 20 to be taken in the optical fiber 54 is maximized. FIG. 34 is a schematic diagram showing the positional relationship between the semiconductor laser device 20 and the tip of the optical fiber 54. The distance Q between the tip surface of the optical fiber 54 and the emission surface of the semiconductor laser device 20 is about 50 μm.

【0104】つぎに、図35に示すように、本体部分5
1aにシリコーンゲル57を充填し(S205)、その
後真空脱泡処理を行い(S206)、シリコーンゲル5
7内に含まれる気泡(ボイド)の除去を行う。その後、
ベークしてシリコーンゲル57の硬化処理を行う(S2
07)。これにより、耐湿性が良好になる。
Next, as shown in FIG.
1a is filled with the silicone gel 57 (S205), and then subjected to a vacuum defoaming process (S206).
The bubbles (voids) contained in 7 are removed. afterwards,
The silicone gel 57 is cured by baking (S2).
07). Thereby, moisture resistance becomes good.

【0105】つぎに、図36に示すように、ケース51
にキャップ58を被せ、図示しない接合材によってキャ
ップ58をケース51に固定し、図37に示すようなパ
ッケージ59を有する半導体レーザモジュール45を製
造する(S208)。キャップ58はケース51と同様
な外観形状になっている。
Next, as shown in FIG.
The semiconductor laser module 45 having the package 59 as shown in FIG. 37 is manufactured (S208). The cap 58 has the same external shape as the case 51.

【0106】これにより1枚の半導体基板(ウエハ)5
から多数の分布帰還型半導体レーザ素子20を製造する
ことができるとともに、これら分布帰還型半導体レーザ
素子20を所定のパッケージに組み込むことによって図
37に示すような半導体レーザモジュール45を複数製
造することができる。
Thus, one semiconductor substrate (wafer) 5
Can produce a large number of distributed feedback semiconductor laser devices 20, and by incorporating these distributed feedback semiconductor laser devices 20 in a predetermined package, it is possible to produce a plurality of semiconductor laser modules 45 as shown in FIG. it can.

【0107】本実施形態1によれば、以下の効果を奏す
る。 (1)活性層(多重量子井戸構造)25形成において、
半導体基板(ウエハ)5の周縁に対応する溝10を有す
るサセプタ9が使用されるため、ウエハ5の周縁はサセ
プタに直接接触しない。この結果、ウエハ5の周縁はそ
の内側のサセプタ部分に直接接触する部分に比較して温
度が上昇せず、半導体層の組成が変化し難くなり、ウエ
ハ5の略全域において均質な半導体層を形成することが
できる。従って、このような結晶成長を行なって製造す
る半導体レーザを含む光デバイスの製造において、ウエ
ハの外周近傍まで光デバイスの製造に使用することがで
きることになり、歩留り向上、コスト低減を図ることが
できる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained. (1) In forming the active layer (multiple quantum well structure) 25,
Since the susceptor 9 having the groove 10 corresponding to the periphery of the semiconductor substrate (wafer) 5 is used, the periphery of the wafer 5 does not directly contact the susceptor. As a result, the temperature of the peripheral edge of the wafer 5 does not rise as compared with the portion directly in contact with the inner susceptor portion, the composition of the semiconductor layer is less likely to change, and a uniform semiconductor layer is formed over substantially the entire area of the wafer 5. can do. Therefore, in the manufacture of an optical device including a semiconductor laser manufactured by performing such crystal growth, it can be used for the manufacture of an optical device up to the vicinity of the outer periphery of the wafer, and the yield can be improved and the cost can be reduced. .

【0108】(2)InGaAsP系結晶では、その製
造時、原料のAsHとPHの熱分解効率の差が成長
温度付近で大きい。従って、ウエハ全体がサセプタに接
触する構成では、ウエハ周辺はその内側の部分に比較し
て高温となり、中央に比べてPの組成が大となり、組成
波長が短く格子定数が小さくなる。しかし、本発明によ
れば、ウエハ5の周縁は溝10が存在するため直接サセ
プタ9に接触しないとともに、溝10の深さや幅が適正
化されているため、ウエハ5の周縁は適度に加熱され、
ウエハ全域は均一な温度となる。この結果、InGaA
sP系の均質な半導体層を形成することができる。従っ
て、発振波長が均一化された分布帰還型半導体レーザ素
子20を製造することができる。
(2) In the production of InGaAsP-based crystals, the difference between the thermal decomposition efficiencies of the raw materials AsH 3 and PH 3 is large near the growth temperature. Therefore, in a configuration in which the entire wafer is in contact with the susceptor, the periphery of the wafer is higher in temperature than the inner part, the composition of P is larger than the center, the composition wavelength is shorter, and the lattice constant is smaller. However, according to the present invention, the peripheral edge of the wafer 5 does not directly contact the susceptor 9 because of the presence of the groove 10, and the depth and width of the groove 10 are optimized, so that the peripheral edge of the wafer 5 is appropriately heated. ,
The entire wafer has a uniform temperature. As a result, InGaAs
An sP-based homogeneous semiconductor layer can be formed. Therefore, it is possible to manufacture the distributed feedback semiconductor laser device 20 having the uniform oscillation wavelength.

【0109】(3)DFBLDの場合には、発振波長の
均一化はデチューニング量均一に結び付き動特性が改善
され歩留りが向上する。
(3) In the case of DFBLD, the uniformization of the oscillation wavelength is linked to the uniformity of the detuning amount, whereby the dynamic characteristics are improved and the yield is improved.

【0110】(4)変調器集積半導体レーザにおいて、
発振波長の均一化は消光比と光出力のトレードオフ関係
に余裕を生じさせ、歩留り向上を図ることができる。
(4) In the modulator integrated semiconductor laser,
Uniformization of the oscillation wavelength allows a margin in the trade-off relationship between the extinction ratio and the optical output, and can improve the yield.

【0111】(5)結晶成長装置においては、被処理物
を載置するサセプタ9の表面には前記被処理物に対応し
て溝10が設けられている。この溝10は、例えば、被
処理物が半導体基板(ウエハ)5である場合、ウエハ5
の周縁に対応し、かつウエハ5の周縁がサセプタ9に直
接接触しないような幅に形成されている。また、この溝
10の深さと幅は、ウエハ5の周縁の温度がその内側の
サセプタ9に直接接触する部分の温度と同じ温度となる
ように設定されている。従って、ウエハ5の全域に均質
均一な半導体層を形成することができる。
(5) In the crystal growth apparatus, a groove 10 is provided on the surface of the susceptor 9 on which the object is placed, corresponding to the object. For example, when the object to be processed is a semiconductor substrate (wafer) 5, the groove 10
And has a width such that the peripheral edge of the wafer 5 does not directly contact the susceptor 9. The depth and width of the groove 10 are set so that the temperature of the peripheral edge of the wafer 5 is the same as the temperature of the part directly in contact with the susceptor 9 inside the wafer 5. Therefore, a uniform semiconductor layer can be formed over the entire area of the wafer 5.

【0112】(実施形態2)図38乃至図41は本発明
の他の実施形態(実施形態2)である光デバイスの製造
方法に係わる図である。図38は結晶成長において使用
するサセプタとウエハを示す模式的平面図、図39は図
38のE−E線に沿う断面図、図40は図38のF−F
線に沿う断面図、図41は相対PL波長と溝内に突出す
るウエハの周縁の突出長さとの相関を示すグラフであ
る。
(Embodiment 2) FIGS. 38 to 41 relate to a method of manufacturing an optical device according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention. 38 is a schematic plan view showing a susceptor and a wafer used in crystal growth, FIG. 39 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 38, and FIG. 40 is FF of FIG.
FIG. 41 is a cross-sectional view taken along a line, and FIG. 41 is a graph showing a correlation between the relative PL wavelength and the protruding length of the periphery of the wafer protruding into the groove.

【0113】本実施形態2では、図38に示すように、
実施形態1の構成において、ダミーウエハを使用するこ
となく、サセプタ9に設けた爪70で半導体基板(ウエ
ハ)5の位置決めを行う構成になっている。実施形態1
では、サセプタ9の上面(主面)にドーナツ状の溝10
を設け、前記溝10の内側に半導体基板5を載置し、前
記溝10の外側にダミーウエハ8を載置し、ダミーウエ
ハ8の内周縁で半導体基板5の位置を規定している。
In the second embodiment, as shown in FIG.
In the configuration of the first embodiment, the semiconductor substrate (wafer) 5 is positioned by the claws 70 provided on the susceptor 9 without using a dummy wafer. Embodiment 1
Then, a donut-shaped groove 10 is formed on the upper surface (main surface) of the susceptor 9.
The semiconductor substrate 5 is placed inside the groove 10, the dummy wafer 8 is placed outside the groove 10, and the position of the semiconductor substrate 5 is defined by the inner peripheral edge of the dummy wafer 8.

【0114】これに対し、本実施形態2では、図39及
び図40に示すように、サセプタ9の溝10の内側の溝
内側サセプタ上面9gは、溝10の外側の溝外側サセプ
タ上面9hに比較して低くなるとともに、溝10の外側
のサセプタ部分(外周壁)から部分的に突部が設けられ
て爪70が形成されている。この爪70は、特に限定は
されないが、120度間隔で3個設けられている。そし
て、これら複数の爪70で半導体基板5の位置決めを行
う。半導体基板5の外周縁と爪70の先端との間隔は、
例えば、0〜2mm程度となっている。
On the other hand, in Embodiment 2, as shown in FIGS. 39 and 40, the upper surface 9g of the inner susceptor inside the groove 10 of the susceptor 9 is compared with the upper surface 9h of the outer susceptor groove outside the groove 10. As a result, the projection is provided partially from the susceptor portion (outer peripheral wall) outside the groove 10, and the claw 70 is formed. Although not particularly limited, three claws 70 are provided at intervals of 120 degrees. Then, the positioning of the semiconductor substrate 5 is performed by the plurality of claws 70. The distance between the outer edge of the semiconductor substrate 5 and the tip of the claw 70 is
For example, it is about 0 to 2 mm.

【0115】実際の例の一例を挙げるならば、厚さ0.
4mmで直径が50mmの半導体基板5の場合、溝10
の内周直径は43.5mm、溝10の外周直径は61m
m、溝内側サセプタ上面9gからの溝10の深さは0.
45mmである。
To give an example of an actual example, a thickness of 0.
In the case of a semiconductor substrate 5 having a diameter of 4 mm and a diameter of 50 mm, the groove 10
Has an inner diameter of 43.5 mm and an outer diameter of the groove 10 is 61 m.
m, the depth of the groove 10 from the upper surface 9g of the groove inner susceptor is 0.
45 mm.

【0116】また、溝外側サセプタ上面9hの高さは溝
内側サセプタ上面9gに載置した半導体基板5の上面の
高さと略同じになっている。これは、所定温度となるサ
セプタ9の溝10の底部分や溝外側部分からの輻射熱に
よっても、溝内側サセプタ上面9gの縁から突出する半
導体基板部分を加熱させるためである。これは、半導体
基板5の中央から外周縁に亘って均一に結晶成長を行わ
せるためである。
The height of the groove outer susceptor upper surface 9h is substantially the same as the height of the upper surface of the semiconductor substrate 5 placed on the groove inner susceptor upper surface 9g. This is because the semiconductor substrate portion protruding from the edge of the upper surface 9g of the susceptor inside the groove is also heated by radiant heat from the bottom portion of the groove 10 and the outside portion of the groove of the susceptor 9 at a predetermined temperature. This is to make the crystal grow uniformly from the center of the semiconductor substrate 5 to the outer peripheral edge.

【0117】このような構成のサセプタ9を使用して結
晶成長を行った場合、図40のグラフに示すような相対
PL波長の分布状態が得られる。横軸は溝内側サセプタ
上面9gの直径寸法である。相対PL波長を±3nmと
した場合、Aなる範囲が好ましい範囲となる。即ち、5
0mm直径の半導体基板5の場合、サセプタ9及び溝1
0の寸法を前述のように選択した場合、溝内側サセプタ
上面9gの直径は、例えば、42〜43.5mm程度が
好ましいことになる。
When crystal growth is performed using the susceptor 9 having such a configuration, a distribution state of the relative PL wavelength as shown in the graph of FIG. 40 is obtained. The horizontal axis indicates the diameter of the upper surface 9g of the groove inner susceptor. When the relative PL wavelength is ± 3 nm, the range A is a preferable range. That is, 5
In the case of a semiconductor substrate 5 having a diameter of 0 mm, the susceptor 9 and the groove 1
When the dimension 0 is selected as described above, the diameter of the groove inner susceptor upper surface 9g is preferably, for example, about 42 to 43.5 mm.

【0118】本実施形態2の場合も実施形態1と同様に
均一な結晶成長が行えることになる。本実施形態2で
は、ダミー基板を使用しない分、作業性が良くなる。
In the second embodiment, uniform crystal growth can be performed as in the first embodiment. In the second embodiment, workability is improved because the dummy substrate is not used.

【0119】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない、たとえ
ば、前記実施形態では、回折格子は半導体基板に形成し
た後、光導波路を形成する多層成長層を形成したが、半
導体基板の主面に活性層を含む多層成長層を形成した
後、活性層上の半導体層の表面に回折格子を形成する方
法にも同様に適用でき同様な効果を有する。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, for example, in the above embodiment, the diffraction grating is formed on the semiconductor substrate, and then the multilayer growth layer forming the optical waveguide is formed. However, the multilayer growth layer including the active layer is formed on the main surface of the semiconductor substrate. After the formation, a method of forming a diffraction grating on the surface of the semiconductor layer on the active layer can be similarly applied and has the same effect.

【0120】また、前記実施形態では、半導体レーザを
制御する制御用光デバイスとして変調器を組み込んだ例
について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、制御用光デバイスとしては他に増幅器や減衰器
等があるがこれらを組み込んだ半導体レーザにおいても
同様に適用できる。
Further, in the above embodiment, an example was described in which a modulator was incorporated as a control optical device for controlling a semiconductor laser. However, the present invention is not limited to this.
For example, other control optical devices include an amplifier and an attenuator, but the present invention can be similarly applied to a semiconductor laser incorporating these.

【0121】また、制御用光デバイスを組み込まないフ
ァブリペロー型の半導体レーザの製造に適用した場合、
発振波長が均一な半導体レーザ素子を1枚のウエハから
多数製造することができる。
When the present invention is applied to the manufacture of a Fabry-Perot type semiconductor laser without incorporating a control optical device,
Many semiconductor laser devices having a uniform oscillation wavelength can be manufactured from one wafer.

【0122】また、実施形態では化合物半導体の結晶成
長例について説明したが、シリコン(Si)等の他の半
導体の結晶成長技術にも同様に適用でき、半導体基板
(ウエハ)の周縁近傍まで均一で均質な半導体層を形成
できる。従って、高品質の半導体デバイスを高歩留りで
製造することもでき、半導体デバイスの製造コスト低減
も達成することができる。
In the embodiment, the example of crystal growth of a compound semiconductor has been described. However, the present invention can be similarly applied to the crystal growth technology of another semiconductor such as silicon (Si), and can be uniformly applied to the vicinity of the periphery of a semiconductor substrate (wafer). A homogeneous semiconductor layer can be formed. Therefore, a high-quality semiconductor device can be manufactured at a high yield, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.

【0123】[0123]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0124】(1)半導体基板(ウエハ)の周縁におい
ても中央部分と同様に均質,均一な結晶成長層を形成す
る結晶成長技術を提供することができる。
(1) It is possible to provide a crystal growth technique for forming a uniform and uniform crystal growth layer at the periphery of a semiconductor substrate (wafer) as in the central portion.

【0125】(2)半導体基板(ウエハ)の周縁近傍ま
で均質で均一な結晶層を形成できるため、高品質の半導
体デバイスを製造することができる。
(2) Since a uniform and uniform crystal layer can be formed near the periphery of the semiconductor substrate (wafer), a high-quality semiconductor device can be manufactured.

【0126】(3)1枚の半導体基板(ウエハ)からよ
り多く半導体デバイスを製造することができ、コストの
低減を図ることができる。
(3) More semiconductor devices can be manufactured from one semiconductor substrate (wafer), and cost can be reduced.

【0127】(4)1枚の半導体基板(ウエハ)からよ
り多く光デバイスを製造することができ、コストの低減
を図ることができる。
(4) More optical devices can be manufactured from one semiconductor substrate (wafer), and the cost can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施形態(実施形態1)である結晶
成長方法において使用するサセプタとウエハを示す一部
を断面として斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view, partially in section, showing a susceptor and a wafer used in a crystal growth method according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.

【図2】本実施形態1の結晶成長方法において使用する
結晶成長装置(MOCVD装置)の概略を示す模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an outline of a crystal growth apparatus (MOCVD apparatus) used in the crystal growth method of the first embodiment.

【図3】本実施形態1の結晶成長方法によって半導体層
が形成されたウエハの一部を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a part of a wafer on which a semiconductor layer is formed by the crystal growth method of the first embodiment.

【図4】本実施形態1の結晶成長方法によって形成され
た半導体層の相対PL波長分布を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer formed by the crystal growth method of the first embodiment.

【図5】本実施形態1の結晶成長方法において用いるサ
セプタの構造及び実験による2種類のサセプタと通常の
サセプタの構造を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of a susceptor used in the crystal growth method of the first embodiment and the structures of two types of susceptors and a normal susceptor by experiments.

【図6】前記第1の実験品サセプタを用いて形成した半
導体層の相対PL波長分布を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer formed using the first experimental product susceptor.

【図7】前記第2の実験品サセプタを用いて形成した半
導体層の相対PL波長分布を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer formed using the second experimental product susceptor.

【図8】本実施形態1の構成のサセプタにおいて溝の深
さbを0.2mmにしたもので形成した歪み量が大きい
半導体層の相対PL波長分布を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer having a large amount of distortion formed by setting the depth b of the groove to 0.2 mm in the susceptor having the configuration of the first embodiment.

【図9】本実施形態1の構成のサセプタにおいて溝の深
さbを0.5mmにしたもので形成した歪み量が大きい
半導体層の相対PL波長分布を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer having a large amount of distortion formed by setting the depth b of the groove to 0.5 mm in the susceptor having the configuration of the first embodiment.

【図10】本実施形態1の構成のサセプタにおいて溝の
深さbを0.7mmにしたもので形成した歪み量が大き
い半導体層の相対PL波長分布を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer having a large amount of distortion formed by setting the groove depth b to 0.7 mm in the susceptor having the configuration of the first embodiment.

【図11】本実施形態1の構成のサセプタにおいて溝の
深さbを0.2mm、凸型の幅を30mmにしたもので
形成した歪み量が大きい半導体層の相対PL波長分布を
示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer having a large amount of distortion formed by forming a groove having a depth b of 0.2 mm and a convex width of 30 mm in the susceptor having the configuration of the first embodiment. is there.

【図12】本実施形態1の構成のサセプタにおいて溝の
深さbを0.2mm、凸型の幅を30mmにしたもので
形成した歪み量が小さい半導体層の相対PL波長分布を
示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer having a small amount of distortion formed by forming a groove having a depth b of 0.2 mm and a convex width of 30 mm in the susceptor having the configuration of the first embodiment. is there.

【図13】本実施形態1の構成のサセプタにおいて溝の
深さbを0.7mm、凸型の幅を39mmにしたもので
形成した歪み量が小さい半導体層の相対PL波長分布を
示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a relative PL wavelength distribution of a semiconductor layer having a small amount of distortion formed by forming a groove having a depth b of 0.7 mm and a convex width of 39 mm in the susceptor having the configuration of the first embodiment. is there.

【図14】本実施形態1の構成のサセプタにおける相対
PL波長とサセプタの溝の深さとの相関を示すグラフで
ある。
FIG. 14 is a graph showing the correlation between the relative PL wavelength of the susceptor having the configuration of the first embodiment and the groove depth of the susceptor.

【図15】本実施形態1の構成のサセプタにおける相対
PL波長と溝内に突出するウエハの周縁の突出長さとの
相関を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing the correlation between the relative PL wavelength of the susceptor having the configuration of the first embodiment and the protrusion length of the peripheral edge of the wafer protruding into the groove.

【図16】本実施形態1の半導体レーザ素子の製造方法
を示すフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the semiconductor laser device of the first embodiment.

【図17】本実施形態1の半導体レーザ素子の製造方法
において、回折格子を一部に形成した一部の半導体基板
の斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view of a part of a semiconductor substrate in which a diffraction grating is partially formed in the method for manufacturing a semiconductor laser device of the first embodiment.

【図18】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
回折格子溝を横切るように2本の選択成長マスクを形成
した半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the embodiment;
FIG. 3 is a perspective view of a semiconductor substrate portion where two selective growth masks are formed so as to cross a diffraction grating groove.

【図19】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
第一多層成長層を形成した半導体基板部分の斜視図であ
る。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the method of manufacturing the semiconductor laser device,
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the 1st multilayer growth layer was formed.

【図20】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
第二多層成長層を形成した半導体基板部分の斜視図であ
る。
FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the embodiment;
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the 2nd multilayer growth layer was formed.

【図21】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
メサを形成した半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of the method of manufacturing the semiconductor laser device,
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the mesa was formed.

【図22】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
埋め込み成長層を形成した半導体基板部分の斜視図であ
る。
FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor laser device;
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the buried growth layer was formed.

【図23】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
分離溝を形成した半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the embodiment;
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the separation groove was formed.

【図24】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
絶縁膜を形成した半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view of the method of manufacturing the semiconductor laser device,
FIG. 3 is a perspective view of a semiconductor substrate portion on which an insulating film is formed.

【図25】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
電極形成層を形成した半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 25 is a cross-sectional view of the method of manufacturing the semiconductor laser device,
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the electrode formation layer was formed.

【図26】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
p電極を形成した半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the embodiment;
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the p electrode was formed.

【図27】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
n電極を形成した半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view of the method of manufacturing the semiconductor laser device,
It is a perspective view of the semiconductor substrate part in which the n electrode was formed.

【図28】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
劈開によって形成した短冊体の劈開面に反射膜を形成し
た半導体基板部分の斜視図である。
FIG. 28 is a cross-sectional view of the method of manufacturing the semiconductor laser device,
It is a perspective view of the semiconductor substrate part which formed the reflective film on the cleavage surface of the strip formed by cleavage.

【図29】前記半導体レーザ素子の製造方法において、
短冊体を分断して得た半導体レーザ素子の斜視図であ
る。
FIG. 29 is a cross-sectional view of the method of manufacturing the semiconductor laser device,
It is a perspective view of the semiconductor laser element obtained by dividing a strip.

【図30】本実施形態1の製法で製造された半導体レー
ザ素子を組み込んで半導体レーザモジュールを製造する
方法を示すフローチャートである。
FIG. 30 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor laser module by incorporating a semiconductor laser element manufactured by the manufacturing method of Embodiment 1;

【図31】前記半導体レーザモジュールの製造におい
て、チップを搭載した支持基板を示す斜視図である。
FIG. 31 is a perspective view showing a support substrate on which a chip is mounted in the manufacture of the semiconductor laser module.

【図32】前記半導体レーザモジュールの製造におい
て、支持基板を搭載し、ワイヤボンディングが終了した
ケースを示す斜視図である。
FIG. 32 is a perspective view showing a case where a support substrate is mounted and wire bonding is completed in the manufacture of the semiconductor laser module.

【図33】前記半導体レーザモジュールの製造におい
て、ケースにファイバを組み込む状態を示す模式的斜視
図である。
FIG. 33 is a schematic perspective view showing a state where a fiber is incorporated into a case in the manufacture of the semiconductor laser module.

【図34】前記ファイバ先端と半導体レーザ素子との位
置関係を示す模式的平面図である。
FIG. 34 is a schematic plan view showing the positional relationship between the fiber tip and the semiconductor laser device.

【図35】前記半導体レーザモジュールの製造におい
て、ゲルを充填したケースを示す模式的斜視図である。
FIG. 35 is a schematic perspective view showing a case filled with a gel in the manufacture of the semiconductor laser module.

【図36】前記半導体レーザモジュールの製造におい
て、ケースにキャップを取り付ける状態を示す模式的斜
視図である。
FIG. 36 is a schematic perspective view showing a state in which a cap is attached to a case in manufacturing the semiconductor laser module.

【図37】完成した半導体レーザモジュールを示す斜視
図である。
FIG. 37 is a perspective view showing a completed semiconductor laser module.

【図38】本発明の他の実施形態(実施形態2)である
結晶成長方法において使用するサセプタとウエハを示す
模式的平面図である。
FIG. 38 is a schematic plan view showing a susceptor and a wafer used in a crystal growth method according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.

【図39】図38のE−E線に沿う断面図である。FIG. 39 is a sectional view taken along the line EE in FIG. 38;

【図40】図38のF−F線に沿う断面図である。FIG. 40 is a cross-sectional view of FIG. 38 taken along the line FF.

【図41】本実施形態2の構成のサセプタにおける相対
PL波長と溝内に突出するウエハの周縁の突出長さとの
相関を示すグラフである。
FIG. 41 is a graph showing a correlation between the relative PL wavelength of the susceptor having the configuration of the second embodiment and the protrusion length of the peripheral edge of the wafer protruding into the groove.

【符号の説明】 1…チャンバー、2…ステージ部、3…ローダ・アンロ
ーダ装置、4…アーム、5,5b,5c,5d…半導体
基板(ウエハ)、6…ゲート、7…予備室、8,8b,
8c,8d…ダミーウエハ、9,9b,9c,9d…サ
セプタ、9g…溝内側サセプタ上面、9h…溝外側サセ
プタ上面、10…溝、11…オリエンテーション・フラ
ット面(OF)、12…モータ、13…温度制御システ
ム、13a…高周波コイル、13b…供給口、13c…
排出口、13d…冷却水、13e…排水、14…真空排
気システム、14a…排気管、14b…フィルタ、14
c…真空ポンプ、14d…除外装置、15…ガス供給シ
ステム、15a,15x,15y,15z…管路、15
b…精製器、15c,15d,15e,15m,15n
…MFC、15f,15g…シリンダ、15j,15k
…ボンベ、16…回折格子、17…窪み、18…小片、
20…半導体レーザ素子(変調器付分布帰還型半導体レ
ーザ素子)、21…半導体レーザ部、22…変調器部、
23…選択成長マスク、24…n型InGaAsPガイ
ド層、25…活性層、26…p型InGaAsPガイド
層、27…p型InPクラッド層、28…InGaAs
Pキャップ層、29…p型InP層、30…p型InG
aAs層、31…アンドープのInP層、32…絶縁
膜、33…メサ、34…InP埋め込み層、35…分離
溝、36…絶縁膜、37…電極形成層、38a,38b
…p電極、39…n電極、40…短冊体、41…高反射
膜、42…低反射膜、45…半導体レーザモジュール、
47…溝、48…シリコンプラットフォーム(支持基
板)、49…排出溝、50…受光素子、51…ケース、
51a…本体部分、51b…ファイバガイド、52…ベ
ース板、53…光ファイバケーブル、54…光ファイ
バ、55…リード、56…溝、57…シリコーンゲル、
58…キャップ、59…パッケージ、70…爪。
[Description of Signs] 1 ... chamber, 2 ... stage unit, 3 ... loader / unloader device, 4 ... arm, 5, 5b, 5c, 5d ... semiconductor substrate (wafer), 6 ... gate, 7 ... preliminary chamber, 8, 8b,
8c, 8d: dummy wafer, 9, 9b, 9c, 9d: susceptor, 9g: upper surface of groove inner susceptor, 9h: upper surface of groove outer susceptor, 10: groove, 11: orientation flat surface (OF), 12: motor, 13 ... Temperature control system, 13a high frequency coil, 13b supply port, 13c
Outlet 13d Cooling water 13e Drainage 14 Vacuum exhaust system 14a Exhaust pipe 14b Filter 14
c: vacuum pump, 14d: exclusion device, 15: gas supply system, 15a, 15x, 15y, 15z: pipeline, 15
b: Purifier, 15c, 15d, 15e, 15m, 15n
… MFC, 15f, 15g… Cylinder, 15j, 15k
... cylinder, 16 ... diffraction grating, 17 ... hollow, 18 ... small piece,
Reference numeral 20: semiconductor laser element (distributed feedback semiconductor laser element with modulator), 21: semiconductor laser section, 22: modulator section,
23 ... selective growth mask, 24 ... n-type InGaAsP guide layer, 25 ... active layer, 26 ... p-type InGaAsP guide layer, 27 ... p-type InP clad layer, 28 ... InGaAs
P cap layer, 29 ... p-type InP layer, 30 ... p-type InG
aAs layer, 31: undoped InP layer, 32: insulating film, 33: mesa, 34: InP buried layer, 35: isolation groove, 36: insulating film, 37: electrode forming layer, 38a, 38b
... p electrode, 39 ... n electrode, 40 ... strip, 41 ... high reflection film, 42 ... low reflection film, 45 ... semiconductor laser module,
47 ... groove, 48 ... silicon platform (support substrate), 49 ... discharge groove, 50 ... light receiving element, 51 ... case,
51a: body portion, 51b: fiber guide, 52: base plate, 53: optical fiber cable, 54: optical fiber, 55: lead, 56: groove, 57: silicone gel,
58: cap, 59: package, 70: nail.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 博昭 群馬県高崎市西横手町1番地1 日立東部 セミコンダクタ株式会社内 (72)発明者 柳澤 浩徳 群馬県高崎市西横手町1番地1 日立東部 セミコンダクタ株式会社内 (72)発明者 加藤 佳秋 群馬県高崎市西横手町1番地1 日立東部 セミコンダクタ株式会社内 Fターム(参考) 4K030 AA11 BA08 BA11 BA24 BA25 BA35 BB12 CA04 CA12 GA06 HA13 HA15 JA01 JA10 LA11 LA14 5F045 AA04 AB12 AB17 AB18 AC01 AC08 AC09 AF04 AF19 AF20 BB04 BB08 CA12 DA55 DP28 EB08 EJ04 EJ09 EK02 EK30 EM02 EM09 EN04 GB05 5F073 AA22 AA45 AA64 AA74 AA83 AB21 AB28 BA01 CA07 CB10 CB22 DA05 DA22 DA32 EA29 FA02 FA07 FA13 FA27  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroaki Uehara 1-1 Nishiyokote-cho, Takasaki-shi, Gunma Hitachi East Semiconductor Corporation (72) Inventor Hironori Yanagisawa 1-1, Nishiyokote-cho, Takasaki-shi, Gunma Semiconductor East Hitachi (72) Inventor Yoshiaki Kato 1-1 Nishiyokote-cho, Takasaki City, Gunma Prefecture F-term (reference) 4K030 AA11 BA08 BA11 BA24 BA25 BA35 BB12 CA04 CA12 GA06 HA13 HA15 JA01 JA10 LA11 LA14 5F045 AA04 AB12 AB17 AB18 AC01 AC08 AC09 AF04 AF19 AF20 BB04 BB08 CA12 DA55 DP28 EB08 EJ04 EJ09 EK02 EK30 EM02 EM09 EN04 GB05 5F073 AA22 AA45 AA64 AA74 AA83 AB21 AB28 BA01 CA07 CB10 CB22 FA05 FA22 DA32 FA32 DA32 FA05

Claims (49)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】結晶成長装置の処理空間内に配置されるサ
セプタ上に基板を載置する工程と、 前記処理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各
種処理条件を設定する工程と、 前記処理空間内に所定のガスを供給して前記基板の主面
に結晶層を形成する結晶成長工程を有する結晶成長方法
であって、 前記基板の周縁部分の加熱温度をその内側の領域の加熱
温度よりも低い温度状態で結晶成長を行うことを特徴と
する結晶成長方法。
A step of mounting a substrate on a susceptor disposed in a processing space of a crystal growth apparatus; and a step of setting various processing conditions including a temperature, a degree of vacuum, and a supply amount of a processing gas in the processing space. A crystal growth method comprising a crystal growth step of supplying a predetermined gas into the processing space to form a crystal layer on a main surface of the substrate, wherein a heating temperature of a peripheral portion of the substrate is set to A crystal growth method, wherein the crystal is grown at a temperature lower than a heating temperature.
【請求項2】前記サセプタに前記基板の外周縁部分を接
触させないように前記サセプタ上に前記基板を載置する
ことを特徴とする請求項1に記載の結晶成長方法。
2. The crystal growth method according to claim 1, wherein the substrate is placed on the susceptor such that an outer peripheral portion of the substrate does not contact the susceptor.
【請求項3】前記サセプタの上面に前記基板の周縁に沿
いかつ前記周縁に対応して延在する所定の幅のドーナツ
状の溝を設けるとともに前記溝の内外の前記サセプタ上
の高さを同じにし、前記溝の内側のサセプタ上に前記基
板を載置しかつ前記基板の周縁を前記サセプタに接触さ
せることなく前記溝上に位置させ、前記溝の外側のサセ
プタ上にドーナツ状のダミー基板を載置し、前記ダミー
基板の内周縁で前記基板の位置決めを行うことを特徴と
する請求項2に記載の結晶成長方法。
3. A donut-shaped groove having a predetermined width extending along and along the periphery of the substrate on the upper surface of the susceptor, and having the same height on the susceptor inside and outside the groove. The substrate is placed on the susceptor inside the groove, and the periphery of the substrate is positioned on the groove without contacting the susceptor, and the donut-shaped dummy substrate is placed on the susceptor outside the groove. 3. The method according to claim 2, wherein the substrate is positioned at an inner peripheral edge of the dummy substrate.
【請求項4】前記ダミー基板の厚さは前記基板と同じ厚
さまたは近似した厚さになっていることを特徴とする請
求項3に記載の結晶成長方法。
4. The crystal growth method according to claim 3, wherein the thickness of the dummy substrate is the same as or approximate to the thickness of the substrate.
【請求項5】前記サセプタの上面に前記基板の周縁に沿
いかつ前記周縁に対応して延在する所定の幅のドーナツ
状の溝を設けるとともに、前記溝の外周壁から複数箇所
で突出する爪を設け、これら複数の爪の先端で前記基板
を位置決めすることを特徴とする請求項2に記載の結晶
成長方法。
5. A donut-like groove having a predetermined width extending along and corresponding to the periphery of the substrate on the upper surface of the susceptor, and a plurality of claws protruding from an outer peripheral wall of the groove. 3. The method according to claim 2, wherein the substrate is positioned by the tips of the plurality of claws.
【請求項6】前記溝の外側の溝外側サセプタ上面の高さ
を前記溝の内側の溝内側サセプタ上面よりも高くするこ
とを特徴とする請求項5に記載の結晶成長方法。
6. The crystal growth method according to claim 5, wherein the height of the upper surface of the groove outer susceptor outside the groove is higher than the upper surface of the groove inner susceptor inside the groove.
【請求項7】前記基板を回転させながら結晶成長を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の結晶成長方法。
7. The crystal growth method according to claim 1, wherein crystal growth is performed while rotating said substrate.
【請求項8】結晶成長装置の処理空間内に配置されるサ
セプタ上に基板を載置する工程と、 前記処理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各
種処理条件を設定する工程と、 前記処理空間内に所定のガスを供給して前記基板の主面
に結晶層を形成する工程を有する結晶成長方法であっ
て、 前記基板の周縁に沿いかつ前記周縁に対応して延在する
所定の幅を有する溝が上面に形成されたサセプタを前記
処理空間内に配置する工程と、 前記基板の周縁が前記サセプタに接触することなく前記
溝上に位置するように前記基板を前記サセプタの上面上
に載置させることを特徴とする結晶成長方法。
8. A step of placing a substrate on a susceptor arranged in a processing space of a crystal growth apparatus; and a step of setting various processing conditions including a temperature, a degree of vacuum, and a supply amount of a processing gas in the processing space. A crystal growth method including a step of supplying a predetermined gas into the processing space to form a crystal layer on a main surface of the substrate, wherein the crystal growth method extends along the periphery of the substrate and corresponding to the periphery. Arranging a susceptor having a groove having a predetermined width formed on the upper surface in the processing space; and positioning the substrate on the upper surface of the susceptor such that a peripheral edge of the substrate is located on the groove without contacting the susceptor. A crystal growth method characterized by being placed on a top.
【請求項9】前記サセプタの上面高さを前記溝の内外で
同じ高さにするとともに、前記溝の外側のサセプタ上に
ドーナツ状のダミー基板を配置し、前記ダミー基板の内
周縁で前記溝の内側のサセプタ上に配置された前記基板
の位置決めを行うことを特徴とする請求項8に記載の結
晶成長方法。
9. An upper surface of the susceptor has the same height inside and outside the groove, a donut-shaped dummy substrate is disposed on a susceptor outside the groove, and the groove is formed at an inner peripheral edge of the dummy substrate. 9. The method according to claim 8, wherein the positioning of the substrate disposed on the susceptor inside the substrate is performed.
【請求項10】前記溝の外周壁から複数箇所で突出する
爪を設け、これら複数の爪の先端で前記溝内側サセプタ
上面上に載置した前記基板の位置決めをすることを特徴
とする請求項8に記載の結晶成長方法。
10. A claw projecting from an outer peripheral wall of the groove at a plurality of positions, and the tips of the plurality of claws position the substrate mounted on the upper surface of the groove inner susceptor. 9. The crystal growth method according to item 8.
【請求項11】前記溝の外側の溝外側サセプタ上面の高
さを前記溝の内側の溝内側サセプタ上面よりも高くする
ことを特徴とする請求項10に記載の結晶成長方法。
11. The crystal growth method according to claim 10, wherein the height of the upper surface of the groove outer susceptor outside the groove is higher than the upper surface of the groove inner susceptor inside the groove.
【請求項12】前記サセプタを回転させながら結晶成長
を行うことを特徴とする請求項8に記載の結晶成長方
法。
12. The crystal growth method according to claim 8, wherein crystal growth is performed while rotating said susceptor.
【請求項13】半導体基板の主面に半導体層を1乃至複
数層形成することを特徴とする請求項8に記載の結晶成
長方法。
13. The crystal growth method according to claim 8, wherein one or more semiconductor layers are formed on the main surface of the semiconductor substrate.
【請求項14】MOCVD法によって半導体基板の主面
に1乃至複数層化合物半導体層を形成することを特徴と
する請求項8に記載の結晶成長方法。
14. The crystal growth method according to claim 8, wherein one or more compound semiconductor layers are formed on the main surface of the semiconductor substrate by MOCVD.
【請求項15】結晶成長を行う処理空間と、前記処理空
間内に配置されるステージと、前記処理空間の温度、真
空度、処理ガス供給量を含む各種処理条件を設定する処
理雰囲気制御装置群とを有する結晶成長装置であって、 前記基板の周縁部分の加熱温度をその内側の領域の加熱
温度よりも低い温度状態に設定できる温度制御手段を有
することを特徴とする結晶成長装置。
15. A processing atmosphere control apparatus group for setting various processing conditions including a processing space for performing crystal growth, a stage disposed in the processing space, and a temperature, a degree of vacuum, and a processing gas supply amount of the processing space. And a temperature control means capable of setting a heating temperature of a peripheral portion of the substrate to a temperature lower than a heating temperature of a region inside the substrate.
【請求項16】結晶成長を行う処理空間と、前記処理空
間内に配置され回転制御されるステージと、前記ステー
ジ上に載置され被処理物を載置するサセプタと、前記処
理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各種処理
条件を設定する処理雰囲気制御装置群とを有する結晶成
長装置であって、 前記基板の周縁部分の加熱温度をその内側の領域の加熱
温度よりも低い温度状態に設定できる温度制御手段を有
することを特徴とする結晶成長装置。
16. A processing space for performing crystal growth, a stage disposed in the processing space and controlled in rotation, a susceptor mounted on the stage for mounting an object to be processed, a temperature of the processing space, A processing atmosphere control device group for setting various processing conditions including a degree of vacuum and a processing gas supply amount, wherein a heating temperature of a peripheral portion of the substrate is lower than a heating temperature of a region inside the peripheral portion. A crystal growth apparatus comprising temperature control means capable of setting a state.
【請求項17】結晶成長を行う処理空間と、前記処理空
間内に配置され回転制御されるステージと、前記ステー
ジ上に載置され被処理物を載置するサセプタと、前記処
理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各種処理
条件を設定する処理雰囲気制御装置群とを有する結晶成
長装置であって、 前記被処理物を周縁が前記サセプタに接触することなく
載置できるように前記サセプタの上面には前記被処理物
の周縁に沿いかつ前記周縁に対応して延在する所定幅の
溝が設けられていることを特徴とする結晶成長装置。
17. A processing space for performing crystal growth, a stage disposed in the processing space and controlled in rotation, a susceptor mounted on the stage for mounting an object to be processed, a temperature of the processing space, A crystal growth apparatus having a processing atmosphere control device group for setting various processing conditions including a degree of vacuum and a supply amount of a processing gas, wherein the processing object is placed so that a peripheral edge thereof can be placed without contacting the susceptor. A crystal growth apparatus, wherein a groove having a predetermined width is provided on an upper surface of the susceptor and extends along a peripheral edge of the workpiece and corresponding to the peripheral edge.
【請求項18】前記溝の深さは0.4〜0.5mm前後
程度であることを特徴とする請求項17に記載の結晶成
長装置。
18. The crystal growth apparatus according to claim 17, wherein the depth of the groove is about 0.4 to 0.5 mm.
【請求項19】前記基板の周縁の前記溝上への突出長さ
は零よりも大きく10mmよりも小さいことを特徴とす
る請求項17に記載の結晶成長装置。
19. The crystal growth apparatus according to claim 17, wherein a length of the peripheral edge of the substrate protruding above the groove is larger than zero and smaller than 10 mm.
【請求項20】前記溝の外周壁から複数箇所で突出する
爪を設け、これら複数の爪の先端で前記溝内側サセプタ
上面上に載置した前記基板の位置決めをすることを特徴
とする請求項17に記載の結晶成長装置。
20. A claw projecting from the outer peripheral wall of the groove at a plurality of positions, and the tips of the plurality of claws position the substrate mounted on the upper surface of the susceptor inside the groove. 18. The crystal growth apparatus according to item 17.
【請求項21】前記溝の外側の溝外側サセプタ上面の高
さを前記溝の内側の溝内側サセプタ上面よりも高くする
ことを特徴とする請求項20に記載の結晶成長装置。
21. The crystal growth apparatus according to claim 20, wherein the height of the upper surface of the groove outer susceptor outside the groove is higher than the upper surface of the inner groove susceptor inside the groove.
【請求項22】半導体基板主面に1回の活性層形成を含
む1乃至複数回の半導体層形成と1乃至複数回の加工の
組み合わせ処理を行い、その後所定部に電極形成を行っ
て半導体レーザを含む光デバイス構造を複数列形成する
工程と、 前記半導体基板を前記列に直交する方向に沿って所定間
隔に劈開して複数の短冊体を形成する工程と、 前記短冊体の両端面にそれぞれ所定の反射膜を形成する
工程と、 前記短冊体を各光デバイス構造ごとに分割する工程とを
有する光デバイスの製造方法であって、 前記活性層を含む多層の半導体層を形成する工程では、 前記半導体基板の周縁に沿いかつ前記周縁に対応して延
在する所定の幅を有する溝が上面に形成されたサセプタ
を前記処理空間内に配置した後、前記半導体基板の周縁
が前記サセプタに接触することなく前記溝上に位置する
ように前記半導体基板を前記サセプタの上面上に載置さ
せ、 前記処理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各
種処理条件を設定し、その後前記処理空間内に所定のガ
スを供給して前記半導体基板の主面に多層の半導体層を
形成することを特徴とする光デバイスの製造方法。
22. A semiconductor laser comprising a combination of one or more semiconductor layer formations including one active layer formation and one or more processing steps on a main surface of a semiconductor substrate, followed by electrode formation on a predetermined portion. Forming a plurality of rows of optical device structures including: cleaving the semiconductor substrate at predetermined intervals along a direction perpendicular to the rows to form a plurality of strips; A method of manufacturing an optical device, comprising: forming a predetermined reflective film; and dividing the strip into individual optical device structures, wherein the step of forming a multilayer semiconductor layer including the active layer includes: After disposing a susceptor in which a groove having a predetermined width extending along and corresponding to the periphery of the semiconductor substrate and formed on the upper surface thereof is formed in the processing space, the periphery of the semiconductor substrate contacts the susceptor. The semiconductor substrate is placed on the upper surface of the susceptor so as to be located on the groove without performing, and various processing conditions including a temperature of the processing space, a degree of vacuum, and a processing gas supply amount are set, and then the processing space is set. Supplying a predetermined gas into the semiconductor substrate to form a multi-layered semiconductor layer on the main surface of the semiconductor substrate.
【請求項23】前記サセプタの上面高さを前記溝の内外
で同じ高さにするとともに、前記溝の外側のサセプタ上
にドーナツ状のダミー基板を配置し、前記ダミー基板の
内周縁で前記溝の内側のサセプタ上に配置された前記基
板の位置決めを行うことを特徴とする請求項22に記載
の光デバイスの製造方法。
23. An upper surface of the susceptor has the same height inside and outside the groove, a donut-shaped dummy substrate is arranged on a susceptor outside the groove, and the groove is formed at an inner peripheral edge of the dummy substrate. 23. The method for manufacturing an optical device according to claim 22, wherein the positioning of the substrate disposed on the susceptor inside the substrate is performed.
【請求項24】前記溝の外周壁から複数箇所で突出する
爪を設け、これら複数の爪の先端で前記溝内側サセプタ
上面上に載置した前記基板の位置決めをすることを特徴
とする請求項22に記載の光デバイスの製造方法。
24. A claw projecting from an outer peripheral wall of the groove at a plurality of positions, and the tips of the plurality of claws are used to position the substrate mounted on the upper surface of the susceptor inside the groove. 23. The method for manufacturing an optical device according to 22.
【請求項25】前記溝の外側の溝外側サセプタ上面の高
さを前記溝の内側の溝内側サセプタ上面よりも高くする
ことを特徴とする請求項24に記載の光デバイスの製造
方法。
25. The method of manufacturing an optical device according to claim 24, wherein the height of the upper surface of the groove outer susceptor outside the groove is higher than the upper surface of the groove inner susceptor inside the groove.
【請求項26】半導体基板の主面側に回折格子を部分的
に形成するとともに、1回の活性層形成を含む1乃至複
数回の半導体層形成と1乃至複数回の加工の組み合わせ
処理を行い、その後所定部に電極形成を行って半導体レ
ーザを含む光デバイス構造を複数列形成する工程と、 前記半導体基板を前記列に直交する方向に沿って所定間
隔に劈開して複数の短冊体を形成する工程と、 前記短冊体の両端面にそれぞれ所定の反射膜を形成する
工程と、 前記短冊体を各光デバイス構造ごとに分割する工程とを
有する光デバイスの製造方法であって、 前記活性層を含む多層の半導体層を形成する工程では、 前記半導体基板の周縁に沿いかつ前記周縁に対応して延
在する所定の幅を有する溝が上面に形成されたサセプタ
を前記処理空間内に配置した後、前記半導体基板の周縁
が前記サセプタに接触することなく前記溝上に位置する
ように前記半導体基板を前記サセプタの上面上に載置さ
せ、 前記処理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各
種処理条件を設定し、その後前記処理空間内に所定のガ
スを供給して前記半導体基板の主面に多層の半導体層を
形成することを特徴とする光デバイスの製造方法。
26. A diffraction grating is partially formed on the main surface side of a semiconductor substrate, and a combination of one or more semiconductor layer formations including one active layer formation and one or more processings is performed. Forming a plurality of rows of optical device structures including the semiconductor laser by forming electrodes on predetermined portions, and cleaving the semiconductor substrate at predetermined intervals along a direction orthogonal to the rows to form a plurality of strips A step of forming predetermined reflection films on both end surfaces of the strip, and a step of dividing the strip into optical device structures, wherein the active layer In the step of forming a multilayer semiconductor layer including: a susceptor having a groove having a predetermined width formed along the periphery of the semiconductor substrate and extending along the periphery is disposed in the processing space. rear The semiconductor substrate is placed on the upper surface of the susceptor such that the peripheral edge of the semiconductor substrate is located on the groove without contacting the susceptor, and the temperature of the processing space, the degree of vacuum, the processing gas supply amount, etc. A method of manufacturing an optical device, comprising: setting processing conditions; and then supplying a predetermined gas into the processing space to form a multi-layer semiconductor layer on a main surface of the semiconductor substrate.
【請求項27】前記サセプタの上面高さを前記溝の内外
で同じ高さにするとともに、前記溝の外側のサセプタ上
にドーナツ状のダミー基板を配置し、前記ダミー基板の
内周縁で前記溝の内側のサセプタ上に配置された前記基
板の位置決めを行うことを特徴とする請求項26に記載
の光デバイスの製造方法。
27. An upper surface of the susceptor has the same height inside and outside the groove, a donut-shaped dummy substrate is disposed on a susceptor outside the groove, and the groove is formed at an inner peripheral edge of the dummy substrate. The method for manufacturing an optical device according to claim 26, wherein the positioning of the substrate disposed on the susceptor inside the substrate is performed.
【請求項28】前記溝の外周壁から複数箇所で突出する
爪を設け、これら複数の爪の先端で前記溝内側サセプタ
上面上に載置した前記基板の位置決めをすることを特徴
とする請求項26に記載の光デバイスの製造方法。
28. A claw projecting from an outer peripheral wall of the groove at a plurality of positions, and the tips of the plurality of claws position the substrate mounted on the upper surface of the groove inner susceptor. 27. The method for manufacturing an optical device according to 26.
【請求項29】前記溝の外側の溝外側サセプタ上面の高
さを前記溝の内側の溝内側サセプタ上面よりも高くする
ことを特徴とする請求項28に記載の光デバイスの製造
方法。
29. The method of manufacturing an optical device according to claim 28, wherein the height of the upper surface of the groove outer susceptor outside the groove is higher than the upper surface of the groove inner susceptor inside the groove.
【請求項30】前記サセプタを回転させながら結晶成長
を行うことを特徴とする請求項26に記載の光デバイス
の製造方法。
30. The method according to claim 26, wherein the crystal growth is performed while rotating the susceptor.
【請求項31】前記半導体レーザを制御する制御用光デ
バイス構造を前記半導体基板に作り込むことを特徴とす
る請求項26に記載の光デバイスの製造方法。
31. The method according to claim 26, wherein a control optical device structure for controlling the semiconductor laser is formed on the semiconductor substrate.
【請求項32】前記制御用光デバイス構造として変調器
部を作り込むことを特徴とする請求項31に記載の光デ
バイスの製造方法。
32. The method for manufacturing an optical device according to claim 31, wherein a modulator section is formed as the control optical device structure.
【請求項33】前記半導体レーザの活性層を多重量子井
戸構造に形成することを特徴とする請求項26に記載の
光デバイスの製造方法。
33. The method according to claim 26, wherein the active layer of the semiconductor laser is formed in a multiple quantum well structure.
【請求項34】前記溝の深さは0.4〜0.5mm前後
程度とし、前記半導体基板の周縁の前記溝上への突出長
さは零よりも大きく10mmよりも小さいことを特徴と
する請求項26に記載の光デバイスの製造方法。
34. The semiconductor device according to claim 34, wherein the depth of the groove is about 0.4 to 0.5 mm, and the length of the periphery of the semiconductor substrate protruding above the groove is larger than zero and smaller than 10 mm. Item 29. The method for manufacturing an optical device according to item 26.
【請求項35】前記半導体層として、アルシンやホスフ
ィンを含むガスを用いてInGaAsP層、InGaA
s層及びInP層を形成して発振波長が1.55μm帯
の半導体レーザを形成することを特徴とする請求項26
に記載の光デバイスの製造方法。
35. An InGaAsP layer or an InGaAs layer using a gas containing arsine or phosphine as the semiconductor layer.
27. A semiconductor laser having an oscillation wavelength of 1.55 .mu.m band by forming an s layer and an InP layer.
3. The method for manufacturing an optical device according to claim 1.
【請求項36】前記半導体基板の主面に回折格子を部分
的に形成した後、前記回折格子上に活性層を含む多層の
半導体層を形成することを特徴とする請求項26に記載
の光デバイスの製造方法。
36. The light according to claim 26, wherein after a diffraction grating is partially formed on the main surface of the semiconductor substrate, a multilayer semiconductor layer including an active layer is formed on the diffraction grating. Device manufacturing method.
【請求項37】前記半導体基板の主面に活性層を含む多
層の半導体層を形成した後に前記回折格子を部分的に形
成することを特徴とする請求項26に記載の光デバイス
の製造方法。
37. The method according to claim 26, wherein the diffraction grating is partially formed after forming a multi-layer semiconductor layer including an active layer on the main surface of the semiconductor substrate.
【請求項38】半導体基板の主面側に回折格子を部分的
に形成するとともに、1回の活性層形成を含む1乃至複
数回の半導体層形成と1乃至複数回の加工の組み合わせ
処理を行い、その後所定部に電極形成を行って半導体レ
ーザを含む光デバイス構造を複数列形成する工程と、 前記半導体基板を前記列に直交する方向に沿って所定間
隔に劈開して複数の短冊体を形成する工程と、 前記短冊体の両端面にそれぞれ所定の反射膜を形成する
工程と、 前記短冊体を光デバイス構造ごとに分割して光デバイス
を製造する工程と、 前記光デバイスを所定のパッケージに組み込む工程とを
有する半導体レーザモジュールの製造方法であって、 前記活性層を含む多層の半導体層を形成する工程では、 前記半導体基板の周縁に沿いかつ前記周縁に対応して延
在する所定の幅を有する溝が上面に形成されたサセプタ
を前記処理空間内に配置した後、前記半導体基板の周縁
が前記サセプタに接触することなく前記溝上に位置する
ように前記半導体基板を前記サセプタの上面上に載置さ
せ、 前記処理空間の温度、真空度、処理ガス供給量を含む各
種処理条件を設定し、その後前記処理空間内に所定のガ
スを供給して前記半導体基板の主面に多層の半導体層を
形成することを特徴とする半導体レーザモジュールの製
造方法。
38. A diffraction grating is partially formed on the main surface side of the semiconductor substrate, and a combination of one or more semiconductor layer formations including one active layer formation and one or more processings is performed. Forming a plurality of rows of optical device structures including the semiconductor laser by forming electrodes on predetermined portions, and cleaving the semiconductor substrate at predetermined intervals along a direction orthogonal to the rows to form a plurality of strips Forming a predetermined reflective film on both end faces of the strip, manufacturing an optical device by dividing the strip into optical device structures, and mounting the optical device in a predetermined package. A step of forming a multi-layered semiconductor layer including the active layer, wherein the step of forming a multi-layered semiconductor layer including the active layer is performed along and along the periphery of the semiconductor substrate. After arranging a susceptor having a groove having a predetermined width formed on the upper surface in the processing space, the semiconductor substrate is so positioned that a peripheral edge of the semiconductor substrate is located on the groove without contacting the susceptor. Placed on the upper surface of the susceptor, set various processing conditions including the temperature of the processing space, the degree of vacuum, and the supply amount of processing gas, and then supply a predetermined gas into the processing space to set the main surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor laser module, comprising: forming a plurality of semiconductor layers on a substrate.
【請求項39】前記サセプタの上面高さを前記溝の内外
で同じ高さにするとともに、前記溝の外側のサセプタ上
にドーナツ状のダミー基板を配置し、前記ダミー基板の
内周縁で前記溝の内側のサセプタ上に配置された前記基
板の位置決めを行うことを特徴とする請求項38に記載
の光デバイスの製造方法。
39. An upper surface of the susceptor has the same height inside and outside the groove, a donut-shaped dummy substrate is disposed on the susceptor outside the groove, and the groove is formed at an inner peripheral edge of the dummy substrate. The method for manufacturing an optical device according to claim 38, wherein the positioning of the substrate disposed on the susceptor inside the substrate is performed.
【請求項40】前記溝の外周壁から複数箇所で突出する
爪を設け、これら複数の爪の先端で前記溝内側サセプタ
上面上に載置した前記基板の位置決めをすることを特徴
とする請求項38に記載の光デバイスの製造方法。
40. A claw projecting from an outer peripheral wall of the groove at a plurality of positions, and the tips of the plurality of claws position the substrate mounted on the upper surface of the susceptor inside the groove. 39. The method for manufacturing an optical device according to 38.
【請求項41】前記溝の外側の溝外側サセプタ上面の高
さを前記溝の内側の溝内側サセプタ上面よりも高くする
ことを特徴とする請求項38に記載の光デバイスの製造
方法。
41. The method of manufacturing an optical device according to claim 38, wherein the height of the upper surface of the groove outer susceptor outside the groove is higher than the upper surface of the groove inner susceptor inside the groove.
【請求項42】前記サセプタを回転させながら結晶成長
を行うことを特徴とする請求項38に記載の半導体レー
ザモジュールの製造方法。
42. The method of manufacturing a semiconductor laser module according to claim 38, wherein crystal growth is performed while rotating said susceptor.
【請求項43】前記半導体レーザを制御する制御用光デ
バイス構造を前記半導体基板に作り込むことを特徴とす
る請求項38に記載の半導体レーザモジュールの製造方
法。
43. The method according to claim 38, wherein a control optical device structure for controlling said semiconductor laser is formed on said semiconductor substrate.
【請求項44】前記制御用光デバイス構造として変調器
部を作り込むことを特徴とする請求項43に記載の半導
体レーザモジュールの製造方法。
44. The method according to claim 43, wherein a modulator section is formed as the control optical device structure.
【請求項45】前記半導体レーザの活性層を多重量子井
戸構造に形成することを特徴とする請求項38に記載の
半導体レーザモジュールの製造方法。
45. The method according to claim 38, wherein the active layer of the semiconductor laser is formed in a multiple quantum well structure.
【請求項46】前記溝の深さは0.4〜0.5mm前後
程度とし、前記半導体基板の周縁の前記溝上への突出長
さは零よりも大きく10mmよりも小さいことを特徴と
する請求項38に記載の半導体レーザモジュールの製造
方法。
46. The semiconductor device according to claim 46, wherein the depth of the groove is about 0.4 to 0.5 mm, and the length of the periphery of the semiconductor substrate protruding above the groove is larger than zero and smaller than 10 mm. Item 39. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to Item 38.
【請求項47】前記半導体層として、アルシンやホスフ
ィンを含むガスを用いてInGaAsP層、InGaA
s層及びInP層を形成して発振波長が1.55μm帯
の半導体レーザを形成することを特徴とする請求項38
に記載の半導体レーザモジュールの製造方法。
47. An InGaAsP layer or InGaAs layer using a gas containing arsine or phosphine as said semiconductor layer.
39. A semiconductor laser having an oscillation wavelength of 1.55 .mu.m band by forming an s layer and an InP layer.
3. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to item 1.
【請求項48】前記半導体基板の主面に回折格子を部分
的に形成した後、前記回折格子上に活性層を含む多層の
半導体層を形成することを特徴とする請求項38に記載
の半導体レーザモジュールの製造方法。
48. The semiconductor according to claim 38, wherein after a diffraction grating is partially formed on the main surface of the semiconductor substrate, multiple semiconductor layers including an active layer are formed on the diffraction grating. Laser module manufacturing method.
【請求項49】前記半導体基板の主面に活性層を含む多
層の半導体層を形成した後に前記回折格子を部分的に形
成することを特徴とする請求項38に記載の半導体レー
ザモジュールの製造方法。
49. The method of manufacturing a semiconductor laser module according to claim 38, wherein said diffraction grating is partially formed after forming a multi-layered semiconductor layer including an active layer on a main surface of said semiconductor substrate. .
JP2001150731A 2001-05-21 2001-05-21 Manufacturing method of optical semiconductor device Expired - Lifetime JP4137407B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001150731A JP4137407B2 (en) 2001-05-21 2001-05-21 Manufacturing method of optical semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001150731A JP4137407B2 (en) 2001-05-21 2001-05-21 Manufacturing method of optical semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002343727A true JP2002343727A (en) 2002-11-29
JP4137407B2 JP4137407B2 (en) 2008-08-20

Family

ID=18995697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001150731A Expired - Lifetime JP4137407B2 (en) 2001-05-21 2001-05-21 Manufacturing method of optical semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4137407B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007123628A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor manufacturing method and satellite
JP2009088088A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Sharp Corp Substrate treating device and method
JP2009111296A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Sumco Corp Susceptor for epitaxial film formation device, epitaxial film formation device, epitaxial wafer, and method of manufacturing epitaxial wafer
JP2010500759A (en) * 2006-08-07 2010-01-07 ティーシーズィー ピーティーイー リミテッド System and method for optimizing crystallization of amorphous silicon
JP2010024475A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Denso Corp Film deposition apparatus, and manufacturing method using the same
JP2011018772A (en) * 2009-07-09 2011-01-27 Nippon Steel Corp Susceptor for silicon carbide single crystal film forming device
US20130224381A1 (en) * 2010-09-29 2013-08-29 Ulvac, Inc Thin-film forming method and thin-film forming apparatus
KR101559977B1 (en) * 2008-03-17 2015-10-13 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 Silicon epitaxial wafer and method for manufacturing the same
JP2016189429A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 大陽日酸株式会社 High temperature heating device, vapor growth device, and vapor growth method
US10508363B2 (en) 2016-08-31 2019-12-17 Nuflare Technology, Inc. Vapor phase growth apparatus having substrate holder with ring-shaped protrusion

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62221128A (en) * 1986-03-24 1987-09-29 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Treating apparatus
JPH04182386A (en) * 1990-11-16 1992-06-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Substrate susceptor for epitaxial growth
JPH07249580A (en) * 1994-03-14 1995-09-26 Fujitsu Ltd Thin film manufacturing device
JPH08236451A (en) * 1994-10-21 1996-09-13 Applied Materials Inc Edge film forming control for semiconductor substrate
JPH0936049A (en) * 1995-07-21 1997-02-07 Mitsubishi Electric Corp Vapor phase growth device and compound semiconductor device manufactured with said device
JP2001044571A (en) * 1999-07-29 2001-02-16 Nec Corp Semiconductor optical element and manufacture thereof
JP2001126995A (en) * 1999-10-29 2001-05-11 Applied Materials Inc Semiconductor manufacturing apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62221128A (en) * 1986-03-24 1987-09-29 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Treating apparatus
JPH04182386A (en) * 1990-11-16 1992-06-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Substrate susceptor for epitaxial growth
JPH07249580A (en) * 1994-03-14 1995-09-26 Fujitsu Ltd Thin film manufacturing device
JPH08236451A (en) * 1994-10-21 1996-09-13 Applied Materials Inc Edge film forming control for semiconductor substrate
JPH0936049A (en) * 1995-07-21 1997-02-07 Mitsubishi Electric Corp Vapor phase growth device and compound semiconductor device manufactured with said device
JP2001044571A (en) * 1999-07-29 2001-02-16 Nec Corp Semiconductor optical element and manufacture thereof
JP2001126995A (en) * 1999-10-29 2001-05-11 Applied Materials Inc Semiconductor manufacturing apparatus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007123628A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor manufacturing method and satellite
JP2010500759A (en) * 2006-08-07 2010-01-07 ティーシーズィー ピーティーイー リミテッド System and method for optimizing crystallization of amorphous silicon
JP2009088088A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Sharp Corp Substrate treating device and method
JP2009111296A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Sumco Corp Susceptor for epitaxial film formation device, epitaxial film formation device, epitaxial wafer, and method of manufacturing epitaxial wafer
KR101559977B1 (en) * 2008-03-17 2015-10-13 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 Silicon epitaxial wafer and method for manufacturing the same
JP2010024475A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Denso Corp Film deposition apparatus, and manufacturing method using the same
JP2011018772A (en) * 2009-07-09 2011-01-27 Nippon Steel Corp Susceptor for silicon carbide single crystal film forming device
US20130224381A1 (en) * 2010-09-29 2013-08-29 Ulvac, Inc Thin-film forming method and thin-film forming apparatus
US9145605B2 (en) * 2010-09-29 2015-09-29 Ulvac, Inc. Thin-film forming method and thin-film forming apparatus
JP2016189429A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 大陽日酸株式会社 High temperature heating device, vapor growth device, and vapor growth method
US10508363B2 (en) 2016-08-31 2019-12-17 Nuflare Technology, Inc. Vapor phase growth apparatus having substrate holder with ring-shaped protrusion

Also Published As

Publication number Publication date
JP4137407B2 (en) 2008-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nakamura et al. CW operation of distributed‐feedback GaAs‐GaAlAs diode lasers at temperatures up to 300 K
EP1326290B1 (en) Method of fabricating semiconductor structures
US7026182B2 (en) Semiconductor device, semiconductor laser, their manufacturing methods and etching methods
JP3449535B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP5304662B2 (en) Light emitting element
US20050104081A1 (en) Semiconductor light emitting diode and method for manufacturing the same
US20100078659A1 (en) Light-emitting element
US20060094244A1 (en) Nitride semiconductor device and fabrication method thereof
WO2002065556A1 (en) Nitride semiconductor light emitting element and production therefor
JP4137407B2 (en) Manufacturing method of optical semiconductor device
JPWO2020026730A1 (en) Semiconductor light emitting device and external resonance type laser device
CN113826188A (en) Substrate with device removal using voided portions
JP2000331940A (en) Sapphire substrate, growing method for nitride iii-v compound semiconductor layer, and manufacture thereof
JPH11506273A (en) Radiation-emitting semiconductor diode with a separate confinement layer of a semiconductor material containing up to 30% of aluminum or a semiconductor material without aluminum
JP2003243773A (en) Method for manufacturing semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting device
JP2010087083A (en) Method for producing semiconductor laser, semiconductor laser, optical pickup, and optical disk drive
JP2003133647A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2021112170A1 (en) Infrared led element
JP2010062355A (en) Light-emitting device
JP2004526306A5 (en)
US7700392B2 (en) Manufacturing method of semiconductor laser devices and manufacturing apparatus of the same
KR100594529B1 (en) Semiconductor Light Element and Method for Manufacturing the Same
JP2004523117A5 (en)
CN112993760B (en) Semiconductor manufacturing method
JP2000216495A (en) Manufacture of semiconductor optical element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080304

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080603

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080604

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4137407

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term