JP2005142182A - Optical semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Optical semiconductor device and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2005142182A
JP2005142182A JP2003373893A JP2003373893A JP2005142182A JP 2005142182 A JP2005142182 A JP 2005142182A JP 2003373893 A JP2003373893 A JP 2003373893A JP 2003373893 A JP2003373893 A JP 2003373893A JP 2005142182 A JP2005142182 A JP 2005142182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
layer
waveguide
region
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.)
Pending
Application number
JP2003373893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Nanbae
宏一 難波江
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2003373893A priority Critical patent/JP2005142182A/en
Publication of JP2005142182A publication Critical patent/JP2005142182A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical semiconductor integrated element structure for avoiding problems in the structure such as overhanging growth over a mask due to a dielectric mask area and surface orientation dependency of growth speed of a buried regrowing layer and an increase in the growth speed at a mask end, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: The dielectric mask (dummy mask) is formed on the side of a region where a large buried layer thickness is required to concentrate a stock material to a specific region, thereby increasing the thickness of the required region. Thus, the thickness at the mask end parallel to [1-10] or a region with a large mask area where abnormal growth is likely to occur can be minimized, and only the thickness of the required region such as a current constriction can be arbitrarily increased. In the case of a DC-PBH structure, the mask may be formed on an appropriate location on a terrace of a carrier recombination layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光半導体素子およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an optical semiconductor element and a method for manufacturing the same.

光半導体集積素子は、発光、変調、増幅、導波、受光などの機能を有する様々な素子がひとつの基板上に形成されており、光機能素子の小型化、低コスト化、高機能化に有利である。この光半導体集積素子のうち、結晶成長、リソグラフィー、エッチング、成膜などのプロセス技術のみで全ての素子を集積化するいわゆる「モノリシック集積素子」においては、製造技術さえ確立されれば、量産化が容易であり、大幅な低コスト化、小型化が期待できる。すでに実用化されている集積素子の代表例としては、半導体レーザに光変調器を集積した、変調器集積光源がある。この変調集積光源において、例えば、非特許文献1(74頁、図5.8)に示されているように、半導体レーザと光変調器を付き合わせ結合(バットジョイント:butt joint)によって作成する場合、半導体レーザ部分と光変調器部分を別々に最適な構造で作製できる。即ち、図1において、まず半導体レーザ用の多重量子井戸(Multiple Quantum Well: MQW)活性層を含む光導波路層を平坦基板上に形成し、次にレーザを形成する部分にのみマスクを形成し、選択エッチングによって、それ以外の部分を除去して溝を形成する。次に該溝部分に変調器用のMQW活性層を含む光導波路層を形成し、電流狭窄層用の溝を形成するためのマスク形成と選択エッチングを行い、最後に電流狭窄層を形成して、結晶成長を終了する。この様にして作製された、変調器集積光源の素子構造の例を図2(非特許文献1、78頁、図5.10より)に示す。
小林 功郎著「光集積デバイス」共立出版、1999年7月25日
In the optical semiconductor integrated device, various elements having functions such as light emission, modulation, amplification, wave guide, and light reception are formed on one substrate, so that the optical function element can be reduced in size, cost and function. It is advantageous. Among these optical semiconductor integrated devices, so-called “monolithic integrated devices” that integrate all devices using only process technologies such as crystal growth, lithography, etching, and film formation can be mass-produced if manufacturing technology is established. It is easy, and significant cost reduction and miniaturization can be expected. A typical example of an integrated device that has already been put to practical use is a modulator integrated light source in which a light modulator is integrated in a semiconductor laser. In this modulation integrated light source, for example, as shown in Non-Patent Document 1 (page 74, FIG. 5.8), a semiconductor laser and an optical modulator are formed by butt coupling (butt joint). The semiconductor laser portion and the optical modulator portion can be separately manufactured with an optimum structure. That is, in FIG. 1, first, an optical waveguide layer including a multiple quantum well (MQW) active layer for a semiconductor laser is formed on a flat substrate, and then a mask is formed only on a portion where a laser is to be formed. Other portions are removed by selective etching to form grooves. Next, an optical waveguide layer including an MQW active layer for a modulator is formed in the groove portion, mask formation and selective etching for forming a groove for a current confinement layer are performed, and finally a current confinement layer is formed, Finish crystal growth. An example of the element structure of the modulator integrated light source manufactured in this way is shown in FIG. 2 (from Non-Patent Document 1, page 78, FIG. 5.10).
Isao Kobayashi, “Optical Integrated Device”, Kyoritsu Shuppan, July 25, 1999

上記変調器集積光源の例では、同じ幅の2つの導波路を一直線上に並べた形の最も単純な集積構造であり、比較的容易に所望の構造を作製しやすいが、異なる導波路幅を有する構造や、曲線や斜めの導波路を有する構造を集積する場合には、マスク面積の差による成長速度の変化や埋め込み再成長結晶の成長速度の面方位依存性に起因して、マスク上への張り出し成長やマスク端での異常成長などの問題点が生じる。一例として、幅の異なる3つの導波路WG1、WG2、WG3からなる集積構造について説明する。   The modulator integrated light source is the simplest integrated structure in which two waveguides having the same width are arranged in a straight line, and it is relatively easy to produce a desired structure. In the case of integrating a structure having a curved structure or a structure having a slanted waveguide, the growth rate changes due to the difference in mask area and the growth rate of the buried regrowth crystal is dependent on the plane orientation. Problems such as overgrowth growth and abnormal growth at the edge of the mask occur. As an example, an integrated structure composed of three waveguides WG1, WG2, and WG3 having different widths will be described.

まずダブルへテロ構造を有する半導体薄膜を結晶成長させる工程と、誘電体膜を該半導体薄膜上に形成する工程と、フォトリソグラフィーとエッチング等によって所望のマスクパターンを半導体薄膜上に形成する工程によって、図3に示す様な、幅w(1)、w(2)、w(3) (w(1)<w(2)<w(3))の3つの誘電体マスクが結合したパターンを閃亜鉛鉱型結晶のダブルへテロ構造を有する半導体ウエハ上の[110]方向と平行な方向に形成する。   First, a step of crystal growth of a semiconductor thin film having a double heterostructure, a step of forming a dielectric film on the semiconductor thin film, and a step of forming a desired mask pattern on the semiconductor thin film by photolithography and etching, As shown in FIG. 3, a pattern in which three dielectric masks having widths w (1), w (2), and w (3) (w (1) <w (2) <w (3)) are combined is flashed. It is formed in a direction parallel to the [110] direction on a semiconductor wafer having a double hetero structure of zinc ore type crystal.

次にドライエッチングにより図4の様なメサを形成した後、有機金属気相成長(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy: MOVPE)法を用いて、図5の様な第1の埋め込み層RG1を成長する。このとき図5のA−A線、B−B線、C−C線、D−D線にそれぞれ沿ったRG1成長後の断面図は、図6−1、図6−2、図6−3、図6−4の様になる。このとき、各導波路WG1、WG2、WG3の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面における最大の埋め込み層厚は、d(1)<d(2)<d(3)となっている。   Next, after forming a mesa as shown in FIG. 4 by dry etching, a first buried layer RG1 as shown in FIG. 5 is grown using a metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) method. At this time, cross-sectional views after growth of RG1 along the lines AA, BB, CC, and DD in FIG. 5 are shown in FIGS. 6-1, 6-2, and 6-3, respectively. As shown in FIG. At this time, the maximum buried layer thickness in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of each of the waveguides WG1, WG2, and WG3 is d (1) <d (2) <d (3 ).

その後、誘電体マスクM1、M2、M3をウエットエッチング等により除去して、図7の様な第2の埋め込み層RG2を成長する。図7のA−A線、B−B線、C−C線、D−D線にそれぞれ沿ったRG2成長後の断面図は、図8−1、図8−2、図8−3、図8−4である。図6−1、図6−2、図6−3、図6−4からわかるように、誘電体マスク面積やメサの方向の違いにより、メサ脇近傍の埋め込み成長層厚や形状が変化し、マスク面積の大きなメサ(たとえば多モード干渉器(Multi Mode Interferometer: MMI)部など)の脇ほど再成長層厚が厚く、また[1−10]と等価な方向に平行なマスク端では、マスク上への張り出し成長が顕著となる。即ち、第1の埋め込み再成長層のうち各導波路WG1、WG2、WG3の導波方向と垂直な断面(この場合(110)断面)における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面における最大の埋め込み層厚は、d(1)<d(2)<d(3)となっている。これは、SiOなどの誘電体マスク上で消費されなかった原料が、気相拡散または表面拡散によって、マスク端まで輸送され、マスク端付近での成長速度を増大させるからであり、このマスク端近傍での成長速度増大は図6−4の様にマスク端の向きによってはマスク上への張り出し成長や、成長速度の増大による突起を生じる原因となる。張り出し成長が生じると、例えばマスクを除去しクラッド層を積み増し成長する再に、その部分に成長原料が到達できず図8−4中に示したような空洞V1として残ってしまい、光学的に滑らかな接続を阻害したり、素子の動作中に、結晶欠陥が増殖し、素子劣化を引き起こしたりする。また、マスク端で成長速度が増大し、極端な突起が生じた場合は、再成長後の素子表面の平坦性が悪くなり、その後の導波路形成や、電極形成プロセスを困難になる。 Thereafter, the dielectric masks M1, M2, and M3 are removed by wet etching or the like, and a second buried layer RG2 as shown in FIG. 7 is grown. Cross-sectional views after growth of RG2 along the lines AA, BB, CC, and DD in FIG. 7 are shown in FIGS. 8-1, 8-2, 8-3, and FIG. 8-4. As can be seen from FIG. 6-1, FIG. 6-2, FIG. 6-3, and FIG. 6-4, the buried growth layer thickness and shape near the mesa side change due to the difference in the dielectric mask area and mesa direction, The thickness of the regrowth layer increases toward the side of a mesa having a large mask area (for example, a multi-mode interferometer (MMI)), and the mask edge parallel to the direction equivalent to [1-10] The overhanging growth becomes remarkable. That is, of the first buried regrowth layer, the largest buried layer in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section (in this case, (110) cross section) perpendicular to the waveguide direction of each of the waveguides WG1, WG2, WG3 is the thinnest. The thickness is d (1) <d (2) <d (3). This is because the raw material not consumed on the dielectric mask such as SiO 2 is transported to the mask edge by vapor phase diffusion or surface diffusion and increases the growth rate in the vicinity of the mask edge. An increase in the growth rate in the vicinity causes overgrowth growth on the mask or a protrusion due to an increase in the growth rate depending on the orientation of the mask edge as shown in FIG. 6-4. When overhang growth occurs, for example, when the mask is removed and the cladding layer is stacked and grown, the growth raw material cannot reach that portion and remains as a cavity V1 as shown in FIG. Such as a crystal defect is proliferated during the operation of the device and causes device deterioration. Further, when the growth rate increases at the edge of the mask and an extreme protrusion is generated, the flatness of the element surface after the regrowth is deteriorated, and the subsequent waveguide formation or electrode formation process becomes difficult.

上記の問題は集積度の高い素子ほど、さらに深刻となる。例えば、4つのDFBレーザLD1、LD2、LD3、LD4とMMI合波器MMI1、半導体増幅器(Semiconductor Optical Amplifier: SOA)SOA1を集積した図18のような波長選択光源においては、DFBレーザの電流ブロック層を形成するときに、S字導波路S1、S2、S3、S4部でマスク上にブロック層が張り出したり、S字導波路S1、S2、S3、S4とMMI合波器MMI1との結合部分やMMI合波器MMI1と半導体増幅器SOA1の結合部分または、半導体増幅器SOA1とその先端に設けられた窓領域WD1との境界部分で、マスク上に張り出し成長が発生し、クラッド層を積み増し成長した後に、図8−4中に示したのと同様に空洞が残り、光の反射点となり、素子特性の劣化を引き起こすため、これらの部位において張り出し成長が起きないように、LD部分のブロック層厚を薄くする必要があった。   The above problem becomes more serious as the degree of integration increases. For example, in a wavelength selective light source as shown in FIG. 18 in which four DFB lasers LD1, LD2, LD3, LD4, an MMI multiplexer MMI1, and a semiconductor amplifier (SOA) SOA1 are integrated, the current block layer of the DFB laser When the block is formed, a block layer is projected on the mask at the S-shaped waveguides S1, S2, S3, and S4, and the coupling portion between the S-shaped waveguides S1, S2, S3, and S4 and the MMI multiplexer MMI1 After overhang growth occurs on the mask at the coupling portion of the MMI multiplexer MMI1 and the semiconductor amplifier SOA1 or the boundary portion between the semiconductor amplifier SOA1 and the window region WD1 provided at the tip thereof, and the cladding layer is stacked and grown, As shown in FIG. 8-4, a cavity remains and becomes a light reflection point. To cause sexual degradation, as overhanging growth does not occur at these sites, it was necessary to reduce the blocking layer thickness of the LD section.

以上、光集積素子の例を挙げて説明したが、光半導体素子においては、張り出し成長や異常成長、空洞の形成を抑制するために、ウエハ全体の成長層厚が制約を受け、素子の構成によっては、電流ブロック構造や、光閉じ込め構造を形成する際に、十分な埋め込み層厚を得ることができないという問題があった。   As described above, the example of the optical integrated device has been described. However, in the optical semiconductor device, in order to suppress overgrowth growth, abnormal growth, and formation of cavities, the growth layer thickness of the entire wafer is restricted, and depending on the device configuration. However, there is a problem that a sufficient buried layer thickness cannot be obtained when forming a current blocking structure or an optical confinement structure.

本発明の目的は、マスク上への張り出し成長や、マスク端での異常成長が少なく、表面の平坦性に優れた光半導体素子およびその製造方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical semiconductor element that has little overgrowth on a mask and abnormal growth at the edge of the mask and has excellent surface flatness, and a method for manufacturing the same.

本発明によれば、埋め込み導波路型構造を有する光半導体素子であって、相対的に幅の狭い狭幅部と相対的に幅の広い広幅部を含む導波路と、前記狭幅部に隣接する第一の領域を含む所定領域に形成され、少なくとも前記第一の領域において所定の幅をもって形成された選択成長層と、前記選択成長層を覆う埋め込み層と、備えることを特徴とする光半導体素子が提供される。   According to the present invention, an optical semiconductor device having a buried waveguide structure, a waveguide including a relatively narrow narrow portion and a relatively wide wide portion, and adjacent to the narrow portion. An optical semiconductor, comprising: a selective growth layer formed in a predetermined region including the first region to be formed and formed with a predetermined width at least in the first region; and a buried layer covering the selective growth layer An element is provided.

また本発明によれば、半導体基板上に設けられた狭幅部および広幅部を含む導波路を覆う第一のマスクと、光導波方向に対し基板面内垂直方向に前記狭幅部から所定の距離を隔てて配置された第二のマスクとを含むマスクパターンを形成する工程と、前記マスクパターンの開口部に半導体層を選択成長させ、前記導波路の側面に接する選択成長層を形成する工程と、前記選択成長層を覆うように埋め込み層を形成する工程と、を含むことを特徴とする光半導体素子の製造方法が提供される。   According to the invention, the first mask covering the waveguide including the narrow portion and the wide portion provided on the semiconductor substrate, and the predetermined width from the narrow portion in the direction perpendicular to the substrate plane with respect to the optical waveguide direction. Forming a mask pattern including a second mask disposed at a distance; and selectively growing a semiconductor layer in an opening of the mask pattern to form a selective growth layer in contact with a side surface of the waveguide And a step of forming a buried layer so as to cover the selective growth layer.

本発明によれば、狭幅部において、導波路と埋め込み層との間に挟まれた領域に選択成長層が形成されている。このため、狭幅部における半導体成長層の成長遅れが緩和され、狭幅部と太幅部との埋め込み層の層厚のばらつきが低減される。この結果、導波路周辺部の半導体層の成長時間を必要最小限にすることができ、マスク上への張り出し成長や、マスク端での異常成長が少なく、表面の平坦性に優れた、信頼性の高い素子構造が実現される。   According to the present invention, the selective growth layer is formed in a region sandwiched between the waveguide and the buried layer in the narrow width portion. For this reason, the growth delay of the semiconductor growth layer in the narrow width portion is alleviated, and the variation in the thickness of the buried layer between the narrow width portion and the thick width portion is reduced. As a result, the growth time of the semiconductor layer around the waveguide can be minimized, and there is little overgrowth growth on the mask and abnormal growth at the edge of the mask, with excellent surface flatness and reliability. A high element structure is realized.

上記発明において、前記埋め込み層が、前記狭幅部と接する側と反対側の前記選択成長層の側面の少なくとも一部と、前記選択成長層の上面とに接して形成された構成とすることができる。こうすることにより、狭幅部における半導体成長層の成長が促進され、狭幅部と太幅部との埋め込み層の層厚のばらつきがより一層低減される。
本発明において、前記所定領域は前記広幅部に隣接する第二の領域を含み、第一の領域における選択成長層の最大層厚と第二の領域における選択成長層の最大層厚とが略等しいか小さい構成とすることができる。略等しいとは、測定の誤差範囲内でほぼ等しいことをいい、たとえば大きな層厚の選択成長層に対する小さい層厚の選択成長層の厚みの比が90%以上であることをいう。こうすることにより、表面の平坦性に優れた、信頼性の高い素子構造が実現される。
In the above invention, the buried layer may be configured to be in contact with at least a part of a side surface of the selective growth layer opposite to a side in contact with the narrow width portion and an upper surface of the selective growth layer. it can. By doing so, the growth of the semiconductor growth layer in the narrow width portion is promoted, and the variation in the thickness of the buried layer between the narrow width portion and the thick width portion is further reduced.
In the present invention, the predetermined region includes a second region adjacent to the wide portion, and the maximum layer thickness of the selective growth layer in the first region is substantially equal to the maximum layer thickness of the selective growth layer in the second region. Or a small configuration. The term “substantially equal” means substantially equal within a measurement error range. For example, the ratio of the thickness of a selective growth layer having a small thickness to a selective growth layer having a large thickness is 90% or more. By doing so, a highly reliable element structure with excellent surface flatness is realized.

さらに、本発明において、前記広幅部の反対側で前記第二の領域と隣接する領域に埋め込み層が形成されている構成としてもよい。この場合、第二の領域の幅が第一の領域の幅よりも広い構成としてもよい。このようにすれば、第一の領域の幅にくわえ第二の領域の幅も制御可能となり、狭幅部近傍のみならず広幅部近傍における半導体成長層の成長速度も制御可能になる。この結果、より一層表面の平坦性に優れた、信頼性の高い素子構造が実現される。   Further, in the present invention, a buried layer may be formed in a region adjacent to the second region on the opposite side of the wide portion. In this case, the width of the second region may be wider than the width of the first region. In this way, the width of the second region can be controlled in addition to the width of the first region, and the growth rate of the semiconductor growth layer not only near the narrow portion but also near the wide portion can be controlled. As a result, a highly reliable element structure with even more excellent surface flatness is realized.

前記狭幅部は基本モード導波路であり、前記広幅部は、前記基本モード導波路よりも広い幅を有し導波光に対して多モードを含むモードを提供する多モード導波路である構成としてもよい。
本発明の光半導体素子は、光導波路を備える種々の素子に好適に適用でき、特に光集積素子等に好適に適用できる。
The narrow-width portion is a fundamental mode waveguide, and the wide-width portion is a multimode waveguide that has a wider width than the fundamental mode waveguide and provides a mode including multiple modes for guided light. Also good.
The optical semiconductor element of the present invention can be suitably applied to various elements having an optical waveguide, and can be particularly suitably applied to an optical integrated element or the like.

以上、本発明の構成について説明したが、これらの各構成の任意の組合せや、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Although the configuration of the present invention has been described above, any combination of these configurations, or a conversion of the expression of the present invention between methods, apparatuses, systems, etc. is also effective as an aspect of the present invention.

たとえば、本発明は、以下の発明をも含む。
(i)少なくとも2種類の幅の異なる埋め込み導波路型構造を有する光半導体集積素子において、導波路幅をw(n)(nは正の整数、w(n+1)>w(n))、幅w(n)の導波路脇の半導体埋め込み層の層厚において、同一導波路の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面における最大の埋め込み層厚をd(n)とすると、少なくとも一つのd(n+1)≦d(n)となるnを有すること特徴とする光半導体素子。
(ii)基板上に少なくとも2種類の幅の異なる半導体埋め込み導波路を形成するための半導体層を積層形成する工程と、次いで、前記光導波路を形成する為の半導体層をストライプ化するための幅w(n)(nは正の整数、w(n+1)>w(n))の第1のマスクと、幅w(n)の導波路脇の半導体埋め込み層の層厚をd(n)とすると、少なくとも一つのd(n+1)≦d(n)なるnを実現するための第2のマスクをn番目の第1のマスクの脇に間隔をおいて形成する工程、次いで、第1のマスクおよび第2のマスクを残したまま、半導体層の一部をエッチングして溝を形成する工程と、次いで結晶成長を行って該溝部分に半導体埋め込み層を形成する工程を含むことを特徴とする光半導体集積素子の製造方法。
(iii)基板上にすくなくとも一つの導波路の側面と基板と平行な面の交線が[110]と平行な方向の導波路と、すくなくともひとつの該交線が[110]と平行でない方向の導波路を形成するための半導体層を積層形成する工程と、次いで、前記光導波路を形成する為の半導体層をストライプ化するため第1のマスクと、少なくとも一つの該交線が[110]と平行な方向の導波路の脇に第2のマスクを間隔をおいて形成する工程、次いで、第1のマスクおよび第2のマスクを残したまま、半導体層の一部をエッチングして溝を形成する工程と、次いで結晶成長を行って該溝部分に半導体埋め込み層を形成する工程を含むことを特徴とする光半導体集積素子の製造方法。
For example, the present invention includes the following inventions.
(i) In an optical semiconductor integrated device having an embedded waveguide structure having at least two different widths, the waveguide width is w (n) (n is a positive integer, w (n + 1)> w (n)), and the width In the layer thickness of the semiconductor buried layer beside the waveguide of w (n), the maximum buried layer thickness in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of the same waveguide is the thinnest is d (n). Then, at least one optical semiconductor element having n satisfying d (n + 1) ≦ d (n).
(ii) a step of laminating a semiconductor layer for forming at least two types of semiconductor buried waveguides having different widths on a substrate, and then a width for striping the semiconductor layer for forming the optical waveguide; The thickness of the first mask of w (n) (n is a positive integer, w (n + 1)> w (n)) and the semiconductor buried layer beside the waveguide of width w (n) is defined as d (n). Then, a step of forming a second mask for realizing n satisfying at least one of d (n + 1) ≦ d (n) at an interval beside the n-th first mask, and then the first mask And a step of forming a groove by etching a part of the semiconductor layer while leaving the second mask, and a step of forming a semiconductor buried layer in the groove by crystal growth. Manufacturing method of optical semiconductor integrated device.
(iii) On the substrate, at least one waveguide side surface and a plane parallel to the substrate intersect with a waveguide in a direction parallel to [110], and at least one intersection line not parallel to [110]. A step of laminating semiconductor layers for forming waveguides, a first mask for striping the semiconductor layers for forming the optical waveguides, and at least one of the intersection lines is [110]. Forming a second mask at an interval beside the waveguide in the parallel direction, and then etching a part of the semiconductor layer while leaving the first mask and the second mask to form a groove And a step of forming a semiconductor buried layer in the groove portion by performing crystal growth, and a method for manufacturing an optical semiconductor integrated device.

埋め込み層厚を局所的に制御できるため、光半導体素子設計の自由度が上がり、性能、歩留まりを向上させることができる。また、必要な部分の層厚だけを増大させることができるため、埋め込み成長に要する時間を大幅に短縮でき、製造コストを大幅に節約できる。   Since the buried layer thickness can be locally controlled, the degree of freedom in designing an optical semiconductor element can be increased, and the performance and yield can be improved. Further, since only the layer thickness of a necessary portion can be increased, the time required for the burying growth can be greatly shortened, and the manufacturing cost can be greatly saved.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

各実施形態における半導体層の成長は、MOVPE法を用いるが、他の成膜方法を用いることもできる。   The growth of the semiconductor layer in each embodiment uses the MOVPE method, but other film forming methods can also be used.

以下に示す実施形態に係る半導体光素子においては、層厚を厚くしたい領域(たとえばLDストライプ)の脇に誘電体マスク(ダミーマスク)を形成し、特定の領域の成長速度を大きくすることにより、必要な領域の層厚を増大させる。このダミーマスクは必ずしも、光集積素子を構成する半導体層の全部または一部の平面形状と一致する必要はなく、例えばダブルチャネルプレーナー埋め込みヘテロ(Double channel planar buried-hetero: DC-PBH)構造の場合は、キャリア再結合層のテラス上の適当な位置にマスクを形成してもよい。   In the semiconductor optical device according to the embodiment shown below, a dielectric mask (dummy mask) is formed beside a region (for example, LD stripe) whose layer thickness is to be increased, and the growth rate of the specific region is increased, Increase the layer thickness of the required area. This dummy mask does not necessarily match the planar shape of all or part of the semiconductor layer constituting the optical integrated device. For example, in the case of a double channel planar buried-hetero (DC-PBH) structure A mask may be formed at an appropriate position on the terrace of the carrier recombination layer.

以下の実施形態に係る半導体光素子においては、ダミーマスクにより必要な部分に必要なだけの原料が供給されるため、電流狭窄部など必要な部分の層厚が十分厚く、かつ異常成長が起きやすい(110)方向((111)A方向)のバットジョイント部分などの層厚は必要最低限に抑えられ、マスク上への張り出しやマスク端での突起が少なく、光学的に滑らかな接続と平坦性が両立される。   In the semiconductor optical device according to the following embodiments, since a necessary amount of raw material is supplied to a necessary portion by a dummy mask, a necessary portion such as a current constriction portion is sufficiently thick and abnormal growth is likely to occur. The layer thickness of the butt joint part in the (110) direction ((111) A direction) is minimized, and there are few protrusions on the mask and protrusions at the mask edge, and optically smooth connection and flatness. Are compatible.

第一の実施形態
本実施形態は、多モード干渉器(MMI)に基本モード導波路が接続した構造の半導体光増幅器に関するものである。MMI領域および基本モード導波路からなる導波路の周囲は埋め込み半導体層により覆われる。本実施形態では、この埋め込み層を2段階で形成する。すなわち、まず導波路の両脇の領域において第一の埋め込み層を選択成長により形成し、次いでこの第一の埋め込み層を覆う第二の埋め込み層を形成する。これにより、半導体層の張り出し成長や異常成長、空洞の形成を抑制することができる。
First Embodiment This embodiment relates to a semiconductor optical amplifier having a structure in which a fundamental mode waveguide is connected to a multimode interferometer (MMI). The periphery of the waveguide composed of the MMI region and the fundamental mode waveguide is covered with a buried semiconductor layer. In this embodiment, this buried layer is formed in two stages. That is, first, a first buried layer is formed by selective growth in the regions on both sides of the waveguide, and then a second buried layer that covers the first buried layer is formed. Thereby, the overgrowth growth and abnormal growth of the semiconductor layer and the formation of cavities can be suppressed.

以下、本実施形態に係る半導体光増幅器の製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor optical amplifier according to the present embodiment will be described.

はじめに、半導体基板上に第1のクラッド層L1、コア層L2、第2のクラッド層L3をこの順で積層する。これらの構成材料としては様々なものを用いることができるが、本実施形態では、InGaAsP系半導体を用いる。すなわち、半導体基板としてInP基板を用い、第1のクラッド層L1、第2のクラッド層L3を、それぞれ、n-InP、p−InPを用いる。コア層を構成する材料としては、たとえば
InGa1−xAs1−y(xおよびyは0以上1以下の数)
を用いる。
First, a first cladding layer L1, a core layer L2, and a second cladding layer L3 are stacked in this order on a semiconductor substrate. Various materials can be used as these constituent materials. In this embodiment, an InGaAsP semiconductor is used. That is, an InP substrate is used as the semiconductor substrate, and n-InP and p-InP are used for the first cladding layer L1 and the second cladding layer L3, respectively. As a material constituting the core layer, for example, In x Ga 1-x As y P 1-y (x and y are 0 or more and 1 or less).
Is used.

次いで図9に示すマスクパターンを形成する。図示したように、マスクM1〜M3の両脇に光導波方向に対し基板面内垂直方向に所定の距離を隔ててダミーマスクDM1、DM2、DM3を配置する。それぞれのマスクは、例えば酸化シリコン等により形成する。   Next, a mask pattern shown in FIG. 9 is formed. As shown in the drawing, dummy masks DM1, DM2, and DM3 are arranged on both sides of the masks M1 to M3 at a predetermined distance in the direction perpendicular to the substrate surface with respect to the optical waveguide direction. Each mask is formed of, for example, silicon oxide.

ダミーマスクDM1、DM2、DM3の幅wdm(1)、wdm(2)、wdm(3)は、各導波路WG1、WG2、WG3の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面におけるそれぞれの最大の埋め込み層厚d(1)、d(2)、d(3)は、d(1)=d(2)=d(3)となるように設計してある。   The widths wdm (1), wdm (2), and wdm (3) of the dummy masks DM1, DM2, and DM3 have the smallest buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of each of the waveguides WG1, WG2, and WG3. The maximum buried layer thicknesses d (1), d (2), and d (3) in the cross section are designed to satisfy d (1) = d (2) = d (3).

ダミーマスクを設けない場合、導波路太幅部の側面では狭幅部側面よりも半導体層の成長が速い。そこで、本実施例では、wdm(1)>wdm(2)>wdm(3)としている。また、M1−DM1間の距離(開口幅)をd、M2−DM2間の距離をd、M3−DM3間の距離をdとして、d>d>dとしている。これにより、d(1)=d(2)=d(3)となるように埋め込み層の成長速度が調整される。 When the dummy mask is not provided, the growth of the semiconductor layer is faster on the side surface of the wide waveguide portion than on the side surface of the narrow width portion. Therefore, in this embodiment, wdm (1)> wdm (2)> wdm (3). Further, the distance between M1-DM1 between the distance of the distance between d 1, M2-DM2 (opening width) d 2, M3-DM3 as d 3, is set to d 3> d 2> d 1 . Thereby, the growth rate of the buried layer is adjusted so that d (1) = d (2) = d (3).

このマスクを用いウエハ上に第1の選択埋め込み層RG1を成長させ、多モード干渉器(MMI)および基本モード導波路のメサの両脇を埋め込む。図9のA−A線、B−B線、C−C線、D−D線にそれぞれ沿ったRG1成長後の断面図は、図10−1、図10−2、図10−3、図10−4の様になる。このとき、各導波路WG1、WG2、WG3の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面におけるそれぞれの最大の埋め込み層厚d(1)、d(2)、d(3)は、d(1)=d(2)>d(3)となっている。また図10−4を見てわかる様に、[1−10]と平行なマスク端においても、図6−4で見られたようなマスク上への張り出し成長は見られない。   Using this mask, a first selective buried layer RG1 is grown on the wafer, and both sides of the multimode interferometer (MMI) and the mesa of the fundamental mode waveguide are buried. Cross-sectional views after growth of RG1 along the lines AA, BB, CC, and DD in FIG. 9 are shown in FIGS. 10-1, 10-2, 10-3, and FIG. It becomes like 10-4. At this time, the maximum buried layer thicknesses d (1), d (2), d (3) in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of each waveguide WG1, WG2, WG3 is the thinnest. ) Is d (1) = d (2)> d (3). As can be seen from FIG. 10-4, no overgrowth growth on the mask as seen in FIG. 6-4 is observed even at the mask edge parallel to [1-10].

次に、所定の薬液を用いてマスクを除去した後、第2の埋め込み成長層RG2を成長する。マスク除去液はマスク材料に応じて適宜選択されるが、酸化シリコンマスクの場合、バッファードフッ酸が好適に用いられる。成長層RG2の材料は、RG1と同じ材料としてもよいし、異なる材料としてもよい。この成長により、図10−1、図10−2、図10−3、図10−4で示した断面は、図11−1、図11−2、図11−3、図11−4のようになる。図示したように、導波路の側面近傍領域に形成された選択成長層RG1の側面および上面を覆うようにRG2が形成されている。   Next, after removing the mask using a predetermined chemical solution, the second buried growth layer RG2 is grown. The mask removing liquid is appropriately selected according to the mask material. In the case of a silicon oxide mask, buffered hydrofluoric acid is preferably used. The material of the growth layer RG2 may be the same material as RG1 or a different material. Due to this growth, the cross sections shown in FIGS. 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 are as shown in FIGS. 11-1, 11-2, 11-3, and 11-4. become. As shown in the drawing, RG2 is formed so as to cover the side surface and the upper surface of the selective growth layer RG1 formed in the region near the side surface of the waveguide.

図11−4からわかるように、[1−10]と平行なマスク端においても、図8−4で見られたような空洞はみられない。したがって、本集積素子構造ではマスク上への張り出し成長や空洞がなく、従来の集積素子構造と比べて埋め込み成長後の平坦性に優れている。したがって、光学的に滑らかな接続が得られ、結晶欠陥が少なく、素子寿命に優れた集積素子が作製できる。
また本集積素子構造では、マスク端での成長速度の増大が抑制され、極端な突起が生じないため、再成長後の素子表面の平坦性が良好で、その後の導波路形成や、電極形成プロセスが容易である。これらの効果は、埋め込み成長時のマスク面積による成長速度の差を、ダミーマスクによって調整し、マスク上への張り出し成長や空洞、異常成長による突起の形成を抑制した効果によるものである。すなわち、本実施形態に係る光半導体素子は、狭幅部と広幅部を含む導波路構造を備え、狭幅部に隣接する領域において所定の幅を有するストライプ状に形成された選択成長層を備えているため、狭幅部における半導体成長層の成長が促進され、成長層層厚のばらつきが低減されるため、素子の信頼性を大幅に向上させることができる。
As can be seen from FIG. 11-4, even at the mask edge parallel to [1-10], the cavity as seen in FIG. 8-4 is not seen. Therefore, this integrated device structure has no overgrowth growth or cavities on the mask, and is excellent in flatness after embedded growth compared to the conventional integrated device structure. Therefore, an optically smooth connection can be obtained, and an integrated device with few crystal defects and excellent device life can be manufactured.
Also, in this integrated device structure, increase in the growth rate at the mask edge is suppressed and no extreme protrusion is generated, so that the flatness of the device surface after regrowth is good, and the subsequent waveguide formation and electrode formation processes Is easy. These effects are due to the effect of adjusting the growth rate difference depending on the mask area during the burying growth by using a dummy mask to suppress the overgrowth growth on the mask and the formation of cavities and protrusions due to abnormal growth. That is, the optical semiconductor device according to the present embodiment includes a waveguide structure including a narrow portion and a wide portion, and includes a selective growth layer formed in a stripe shape having a predetermined width in a region adjacent to the narrow portion. Therefore, the growth of the semiconductor growth layer in the narrow width portion is promoted and the variation in the growth layer thickness is reduced, so that the reliability of the device can be greatly improved.

第二の実施形態   Second embodiment

次に本発明の第二の実施の形態について、導波路の外側に再結合層を配置し、電流ブロック性能を向上させたDC−PBH構造を有する集積素子構造を用いて説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described using an integrated element structure having a DC-PBH structure in which a recombination layer is disposed outside a waveguide and current blocking performance is improved.

以下、本実施形態に係る素子の製造方法を説明する。はじめに、ダブルへテロ構造を有する半導体薄膜を結晶成長させる工程と、誘電体膜を該半導体薄膜上に形成する工程と、フォトリソグラフィーとエッチング等によって所望のマスクパターンを半導体薄膜上に形成する工程を実施し、図12に示す構造を得る。図示した構造では、幅w(1)、w(2)、w(3)(w(1)<w(2)<w(3))の3つの誘電体マスクが結合した第1の誘電体マスクと、該誘電体マスクからそれぞれ幅wc(1)、wc(2)、wc(3)離れた場所に配置した第2の誘電体マスクが設けられている。第2の誘電体マスクは、亜鉛鉱型結晶のダブルへテロ構造を有する半導体ウエハ上の[110]方向と平行な方向に形成する。   Hereinafter, a method for manufacturing the element according to the present embodiment will be described. First, a step of crystal growth of a semiconductor thin film having a double hetero structure, a step of forming a dielectric film on the semiconductor thin film, and a step of forming a desired mask pattern on the semiconductor thin film by photolithography and etching Perform to obtain the structure shown in FIG. In the illustrated structure, the first dielectric is formed by combining three dielectric masks having widths w (1), w (2), w (3) (w (1) <w (2) <w (3)). A mask and a second dielectric mask disposed at positions separated from the dielectric mask by widths wc (1), wc (2), and wc (3) are provided. The second dielectric mask is formed in a direction parallel to the [110] direction on the semiconductor wafer having a double hetero structure of zinc ore crystal.

このマスクを用いてドライエッチングを行い、導波路メサを形成する。次いで、第2の誘電体マスクの一部をウエットエッチング等により除去し、図13に示す構造を得る。図示した構造では、幅w(1)、w(2)、w(3)(w(1)<w(2)<w(3))の導波路の外側に幅wc(1)、wc(2)、wc(3)の溝を介してキャリア再結合層が配置されている。キャリア再結合層の上には幅wdm(1)、wdm(2)、wdm(3)のダミーマスクが形成されている。   Using this mask, dry etching is performed to form a waveguide mesa. Next, a part of the second dielectric mask is removed by wet etching or the like to obtain the structure shown in FIG. In the illustrated structure, the widths wc (1), wc (1), w (2), w (3) (w (1) <w (2) <w (3)) are outside the waveguide. 2) The carrier recombination layer is disposed through the groove of wc (3). A dummy mask having widths wdm (1), wdm (2), and wdm (3) is formed on the carrier recombination layer.

次に有機金属気相成長(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy: MOVPE)法を用いて、第1の埋め込み層RG1を成長すると、図13のA−A線、B−B線、C−C線、D−D線にそれぞれ沿ったRG1成長後の断面図は、図14−1、図14−2、図14−3、図14−4の様になる。このとき、溝の幅wc(1)、wc(2)、wc(3)及び、ダミーマスクDM1、DM2、DM3の幅wdm(1)、wdm(2)、wdm(3)は、各導波路WG1、WG2、WG3の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面におけるそれぞれの最大の埋め込み層厚d(1)、d(2)、d(3)は、d(1)=d(2)=d(3)となるように設計してある。   Next, when the first buried layer RG1 is grown by using a metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) method, AA line, BB line, CC line, D in FIG. The cross-sectional views after RG1 growth along the line -D are as shown in FIGS. 14-1, 14-2, 14-3, and 14-4. At this time, the widths wc (1), wc (2), and wc (3) of the grooves and the widths wdm (1), wdm (2), and wdm (3) of the dummy masks DM1, DM2, and DM3 correspond to the respective waveguides. The maximum buried layer thicknesses d (1), d (2), and d (3) in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of WG1, WG2, and WG3 is d (1 ) = D (2) = d (3).

ダミーマスクを設けない場合、導波路太幅部の側面では狭幅部側面よりも半導体層の成長が速い。そこで、本実施例では、wdm(1)>wdm(2)>wdm(3)としている。これにより、d(1)=d(2)=d(3)となるように埋め込み層の成長速度が調整される。   When the dummy mask is not provided, the growth of the semiconductor layer is faster on the side surface of the wide waveguide portion than on the side surface of the narrow width portion. Therefore, in this embodiment, wdm (1)> wdm (2)> wdm (3). Thereby, the growth rate of the buried layer is adjusted so that d (1) = d (2) = d (3).

次にウエットエッチング等により第1及び第2に誘電体マスクを除去し、第2の埋め込み成長層RG2を成長すると、図14−1、図14−2、図14−3、図14−4で示したのと同じ断面はそれぞれ、図15−1、図15−2、図15−3、図15−4のようになる。図示したように、導波路の側面近傍領域に形成された選択成長層RG1の側面および上面を覆うようにRG2が形成されている。   Next, when the first and second dielectric masks are removed by wet etching or the like to grow the second buried growth layer RG2, as shown in FIGS. 14-1, 14-2, 14-3, and 14-4. The same cross sections as shown are as shown in FIGS. 15-1, 15-2, 15-3, and 15-4, respectively. As shown in the drawing, RG2 is formed so as to cover the side surface and the upper surface of the selective growth layer RG1 formed in the region near the side surface of the waveguide.

本実施形態では、狭幅の導波路(w(1)、w(2))の両脇に光導波方向に対し基板面内垂直方向に所定の距離を隔ててダミーマスクDM1、DM2を設け、これらとマスクM1、M2との間の開口部に半導体埋め込み層を選択成長させている。このため、ダミーマスクを設けない場合に比べて狭幅導波路の周辺の埋め込み成長が促進される。この結果、導波路の狭幅部周辺と広幅部周辺とで埋め込み層の成長速度を略等しくすることができ、埋め込み層の平坦性を向上させることができる。また、埋め込み成長の時間を必要最小限にとどめることができ、図14−4に示す断面構造におけるマスク端への張り出し成長が抑制され、図8−4に示す空洞の発生を回避することができる。   In the present embodiment, dummy masks DM1 and DM2 are provided on both sides of the narrow waveguides (w (1) and w (2)) with a predetermined distance in the direction perpendicular to the optical waveguide direction in the substrate plane, A semiconductor buried layer is selectively grown in the opening between these and the masks M1 and M2. For this reason, compared with the case where no dummy mask is provided, the buried growth around the narrow waveguide is promoted. As a result, the growth rate of the buried layer can be made substantially equal around the narrow portion and the wide portion of the waveguide, and the flatness of the buried layer can be improved. Further, the time required for the burying growth can be kept to the minimum necessary, the overgrowth growth to the mask end in the cross-sectional structure shown in FIG. 14-4 can be suppressed, and the generation of the cavity shown in FIG. 8-4 can be avoided. .

以上のように、本実施形態に係る集積素子構造では、マスク上への張り出し成長や空洞がなく、従来の集積素子構造と比べて埋め込み成長後の平坦性に優れている。したがって、光学的に滑らかな接続が得られ、結晶欠陥が少なく、素子寿命に優れた集積素子が作製できる。また本集積素子構造では、マスク端での成長速度の増大が抑制され、極端な突起が生じないため、再成長後の素子表面の平坦性が良好で、その後の導波路形成や、電極形成プロセスを容易である。これらの効果は、埋め込み成長時のマスク面積による成長速度の差を、導波路と再結合層間に設けられた溝及びダミーマスクの幅および長さによって調整し、マスク上への張り出し成長や空洞、異常成長による突起の形成を抑制した効果によるものである。すなわち、本実施形態に係る光半導体素子は、狭幅部と広幅部を含む導波路構造を備え、狭幅部に隣接する領域において所定の幅を有するストライプ状に形成された選択成長層を備えているため、狭幅部における半導体成長層の成長が促進され、成長層層厚のばらつきが低減されるため、素子の信頼性を大幅に向上させることができる。   As described above, the integrated device structure according to the present embodiment has no overgrowth growth and cavities on the mask, and is excellent in flatness after embedded growth compared to the conventional integrated device structure. Therefore, an optically smooth connection can be obtained, and an integrated device with few crystal defects and excellent device life can be manufactured. Also, in this integrated device structure, increase in the growth rate at the mask edge is suppressed and no extreme protrusion is generated, so that the flatness of the device surface after regrowth is good, and the subsequent waveguide formation and electrode formation processes Is easy. These effects are achieved by adjusting the growth rate difference depending on the mask area during buried growth by adjusting the width and length of the groove and dummy mask provided between the waveguide and the recombination layer, This is due to the effect of suppressing the formation of protrusions due to abnormal growth. That is, the optical semiconductor device according to the present embodiment includes a waveguide structure including a narrow portion and a wide portion, and includes a selective growth layer formed in a stripe shape having a predetermined width in a region adjacent to the narrow portion. Therefore, the growth of the semiconductor growth layer in the narrow width portion is promoted and the variation in the growth layer thickness is reduced, so that the reliability of the device can be greatly improved.

本実施の形態では、第2の誘電体マスクの一部をウエットエッチング等により除去し、図13の様なパターンを得たが、一旦第2の誘電体マスクを完全に除去し、新たに誘電体膜を形成してから、フォトリソグラフィーとエッチングによって、図13の様なパターンを得ても良い。   In the present embodiment, a part of the second dielectric mask is removed by wet etching or the like to obtain a pattern as shown in FIG. 13, but the second dielectric mask is completely removed and a new dielectric is formed. After forming the body film, a pattern as shown in FIG. 13 may be obtained by photolithography and etching.

第三の実施の形態   Third embodiment

図20−1は、本発明の光半導体素子を形成するのに用いることのできるマスクの配置図である。図20−1は、上記実施形態で説明したものと同様である。図示したマスクは、導波路上部に形成されたマスク203と、導波路の両脇の埋め込み層(電流ブロック層)の層厚を制御するためのダミーマスク201aおよびダミーマスク201bからなっている。導波路の狭幅部の脇にはダミーマスク201aが形成され、導波路の太幅部の側方にはダミーマスク201bが形成されている。ダミーマスク201aの幅をD1、ダミーマスク201bの幅をD2とし、ダミーマスク201aとマスク203との間の距離をd1とし、ダミーマスク201bとマスク203との距離をd2とする。これらのパラメータの大きさを適宜設計することにより、導波路脇の埋め込み層の層厚を均一にすることができる。導波路太幅部の側面では、半導体層の成長が促進されるため、ダミーマスク201bをダミーマスク201aよりも小さい面積とし、d2をd1より大きな値とすることが好ましい。   FIG. 20A is a layout diagram of a mask that can be used to form the optical semiconductor element of the present invention. FIG. 20A is the same as that described in the above embodiment. The illustrated mask includes a mask 203 formed on the upper portion of the waveguide, and a dummy mask 201a and a dummy mask 201b for controlling the layer thickness of the buried layers (current blocking layers) on both sides of the waveguide. A dummy mask 201a is formed on the side of the narrow portion of the waveguide, and a dummy mask 201b is formed on the side of the thick portion of the waveguide. The width of the dummy mask 201a is D1, the width of the dummy mask 201b is D2, the distance between the dummy mask 201a and the mask 203 is d1, and the distance between the dummy mask 201b and the mask 203 is d2. By appropriately designing the sizes of these parameters, the thickness of the buried layer beside the waveguide can be made uniform. Since the growth of the semiconductor layer is promoted on the side surface of the waveguide wide portion, it is preferable that the dummy mask 201b has a smaller area than the dummy mask 201a and d2 has a value larger than d1.

図20−1に示したマスクパターンでは、ダミーマスク201aとダミーマスク201bとが分離して形成され、導波路太幅部と狭幅部との接合部分近辺にマスクが存在しない形態となっている。このため、面aにおける半導体層の異常成長が抑制される効果が得られ、この点からも素子の信頼性が向上する。   In the mask pattern shown in FIG. 20A, the dummy mask 201a and the dummy mask 201b are formed separately, and the mask does not exist in the vicinity of the junction between the waveguide wide portion and the narrow portion. . For this reason, the effect that the abnormal growth of the semiconductor layer on the surface a is suppressed is obtained, and the reliability of the device is also improved in this respect.

図20−2は、別のマスクパターンである。このマスクパターンは、マスク203の両脇に、光導波方向に対し基板面内垂直方向に所定の距離を隔ててダミーマスク201がストライプ状に形成されている。図20−1のマスクパターンと異なり、太幅部脇のダミーマスクと狭幅部脇のダミーマスクとが連続一体に形成されている。このマスクパターンでも、太幅部と狭幅部とで導波路脇埋め込み層の層厚のばらつきが生じることを抑制できる。   FIG. 20-2 shows another mask pattern. In this mask pattern, dummy masks 201 are formed in stripes on both sides of the mask 203 at a predetermined distance in the direction perpendicular to the substrate surface with respect to the optical waveguide direction. Unlike the mask pattern shown in FIG. 20A, a dummy mask beside the wide width portion and a dummy mask beside the narrow width portion are continuously formed integrally. Even with this mask pattern, it is possible to suppress variations in the thickness of the waveguide side buried layer between the wide width portion and the narrow width portion.

図21は、別のマスクパターンである。このマスクパターンでは、導波路の狭幅部の脇にのみダミーマスクが形成されている。これにより、狭幅部側面における半導体層の成長が促進され、この結果、狭幅部と太幅部との埋め込み層層厚のばらつきが低減される。   FIG. 21 shows another mask pattern. In this mask pattern, a dummy mask is formed only on the side of the narrow portion of the waveguide. Thereby, the growth of the semiconductor layer on the side surface of the narrow width portion is promoted, and as a result, variations in the buried layer thickness between the narrow width portion and the thick width portion are reduced.

第四の実施の形態   Fourth embodiment

本実施形態は、半導体光増幅器に関するものである。本実施形態の素子は概略第一の実施の形態と共通するが、MMI領域の端面を導波路方向に対して45°に形成している点が相違する。MMI領域および基本モード導波路からなる導波路の周囲は埋め込み半導体層により覆われる。本実施形態では、この埋め込み層を2段階で形成する。すなわち、まず導波路の両脇の領域において第一の埋め込み層を選択成長により形成し、次いでこの第一の埋め込み層を覆う第二の埋め込み層を形成する。これにより、半導体層の張り出し成長や異常成長、空洞の形成が抑制される。   The present embodiment relates to a semiconductor optical amplifier. The element of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, except that the end face of the MMI region is formed at 45 ° with respect to the waveguide direction. The periphery of the waveguide composed of the MMI region and the fundamental mode waveguide is covered with a buried semiconductor layer. In this embodiment, this buried layer is formed in two stages. That is, first, a first buried layer is formed by selective growth in the regions on both sides of the waveguide, and then a second buried layer that covers the first buried layer is formed. Thereby, the overgrowth growth and abnormal growth of the semiconductor layer and the formation of cavities are suppressed.

図22は、本実施形態に係る半導体光増幅器の導波構造を示す模式図である。図23は、図22に示すデバイスの上面図である。図22に示すように、本実施形態に係る半導体光増幅器は、多モード導波路104の一方の端に基本モード導波路からなる入力ポート103を備えている。また、多モード導波路104の他方の端に、基本モード導波路からなる出力ポート105を備えている。多モード導波路104は、入力ポート103、出力ポート105よりも広い幅を有し、導波路に対して多モードを含むモードを提供する。   FIG. 22 is a schematic diagram showing a waveguide structure of the semiconductor optical amplifier according to this embodiment. FIG. 23 is a top view of the device shown in FIG. As shown in FIG. 22, the semiconductor optical amplifier according to this embodiment includes an input port 103 formed of a fundamental mode waveguide at one end of a multimode waveguide 104. In addition, an output port 105 formed of a fundamental mode waveguide is provided at the other end of the multimode waveguide 104. The multimode waveguide 104 has a wider width than the input port 103 and the output port 105, and provides a mode including multimodes to the waveguide.

図23におけるa1〜a4で示される多モード導波路104の端面は、いずれも(100)面の等価面(以下、適宜{100}面という)またはこれらの面から傾斜した面である。傾斜面とする場合は、半導体層の積層方向に向かって導波路領域が広がる方向に傾斜した面とする。本実施形態では、以下の面を採用する。
a1:(0−10)面
a2:(100)面
a3:(010)面
a4:(−100)面
The end faces of the multimode waveguide 104 indicated by a1 to a4 in FIG. 23 are all equivalent planes of the (100) plane (hereinafter referred to as {100} planes as appropriate) or planes inclined from these planes. In the case of the inclined surface, the surface is inclined in the direction in which the waveguide region expands in the stacking direction of the semiconductor layers. In the present embodiment, the following aspects are adopted.
a1: (0-10) plane a2: (100) plane a3: (010) plane a4: (-100) plane

図23におけるb1、b2は光出射面であり、導波路を構成する半導体層の(110)面および(−1−10)面が露出している。これらの面にはミラーは形成されていない。   In FIG. 23, b1 and b2 are light emitting surfaces, and the (110) plane and the (-1-10) plane of the semiconductor layer constituting the waveguide are exposed. No mirror is formed on these surfaces.

図22において、導波路周囲は埋め込み層200により覆われている。この埋め込み層200は、図11ー1、図11−2に示したのと同様の構造を有し、導波路脇のRG1と、その側方および上部を覆うRG2からなっている。   In FIG. 22, the periphery of the waveguide is covered with a buried layer 200. The buried layer 200 has a structure similar to that shown in FIGS. 11A and 11B, and is composed of RG1 beside the waveguide and RG2 covering the side and upper part thereof.

図24は、図22および図23に示した導波路を形成するためのマスクパターンの例である。   FIG. 24 shows an example of a mask pattern for forming the waveguide shown in FIGS.

図24−1のマスクパターンは、導波路上部に形成されたマスク203と、導波路の両脇の埋め込み層(電流ブロック層)の層厚を制御するためのダミーマスク201aおよびダミーマスク201bからなっている。導波路の狭幅部の脇にはダミーマスク201aが形成され、導波路の太幅部の側方にはダミーマスク201bが形成されている。ダミーマスク201aの幅をD1、ダミーマスク201bの幅をD2とし、ダミーマスク201aとマスク203との間の距離をd1とし、ダミーマスク201bとマスク203との距離をd2とする。これらのパラメータの大きさを適宜設計することにより、導波路脇の埋め込み層の層厚を均一にすることができる。導波路太幅部の側面では、半導体層の成長が促進されるため、ダミーマスク201bをダミーマスク201aよりも小さい面積とし、d2をd1より大きな値とすることが好ましい。   The mask pattern of FIG. 24-1 includes a mask 203 formed on the upper portion of the waveguide, and a dummy mask 201a and a dummy mask 201b for controlling the layer thickness of the buried layers (current blocking layers) on both sides of the waveguide. ing. A dummy mask 201a is formed on the side of the narrow portion of the waveguide, and a dummy mask 201b is formed on the side of the thick portion of the waveguide. The width of the dummy mask 201a is D1, the width of the dummy mask 201b is D2, the distance between the dummy mask 201a and the mask 203 is d1, and the distance between the dummy mask 201b and the mask 203 is d2. By appropriately designing the sizes of these parameters, the thickness of the buried layer beside the waveguide can be made uniform. Since the growth of the semiconductor layer is promoted on the side surface of the waveguide wide portion, it is preferable that the dummy mask 201b has a smaller area than the dummy mask 201a and d2 has a value larger than d1.

図24−1に示したマスクパターンでは、ダミーマスク201aとダミーマスク201bとが分離して形成され、導波路太幅部と狭幅部との接合部分近辺にマスクが存在しない形態となっている。このため、面aにおける半導体層の異常成長が抑制される効果が得られ、この点からも素子の信頼性が向上する。   In the mask pattern shown in FIG. 24-1, the dummy mask 201a and the dummy mask 201b are formed separately, and the mask does not exist in the vicinity of the junction between the waveguide wide portion and the narrow portion. . For this reason, the effect that the abnormal growth of the semiconductor layer on the surface a is suppressed is obtained, and the reliability of the device is also improved in this respect.

図24−2は、別のマスクパターンである。このマスクパターンは、マスク203の両脇に、光導波方向に対し基板面内垂直方向に所定の距離を隔ててダミーマスク201がストライプ状に形成されている。図24−1のマスクパターンと異なり、太幅部脇のマスクと狭幅部脇のマスクとが連続一体に形成されている。このマスクパターンでも、太幅部と狭幅部とで導波路脇埋め込み層の層厚のばらつきが生じることを抑制できる。   FIG. 24-2 shows another mask pattern. In this mask pattern, dummy masks 201 are formed in stripes on both sides of the mask 203 at a predetermined distance in the direction perpendicular to the substrate surface with respect to the optical waveguide direction. Unlike the mask pattern of FIG. 24A, the mask on the side of the wide width portion and the mask on the side of the narrow width portion are formed continuously and integrally. Even with this mask pattern, it is possible to suppress variations in the thickness of the waveguide side buried layer between the wide width portion and the narrow width portion.

このほか、導波路の狭幅部の脇にのみダミーマスクが形成してもよい。これにより、狭幅部側面における半導体層の成長が促進され、この結果、狭幅部と太幅部との埋め込み層層厚のばらつきが低減される。   In addition, a dummy mask may be formed only on the side of the narrow portion of the waveguide. Thereby, the growth of the semiconductor layer on the side surface of the narrow width portion is promoted, and as a result, variations in the buried layer thickness between the narrow width portion and the thick width portion are reduced.

以上説明したようなマスクパターンを用い、導波路の両脇に埋め込み層(RG1)を選択成長させ、次いでRG1の側方および上部を覆うRG2を形成することにより、本実施形態に係る素子を得ることができる。   Using the mask pattern as described above, the buried layer (RG1) is selectively grown on both sides of the waveguide, and then RG2 that covers the side and top of RG1 is formed, thereby obtaining the element according to the present embodiment. be able to.

本実施形態の構造では、第一および第二の実施の形態で述べた作用効果に加え、以下の利点が得られる。   In the structure of the present embodiment, the following advantages are obtained in addition to the operational effects described in the first and second embodiments.

本実施形態では、多モード導波路104の端面を(100)面の等価面等としている。こうすることにより、導波路周辺の埋め込み層の成長が抑制され、従来問題となっていたMMI端面での半導体層の異常成長が抑制される。これにより、電流リークの発生を抑制するとともに光損失を効果的に低減することができる。   In the present embodiment, the end surface of the multimode waveguide 104 is set as an equivalent surface of the (100) plane. By doing so, the growth of the buried layer around the waveguide is suppressed, and the abnormal growth of the semiconductor layer on the MMI end face, which has been a problem in the past, is suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of an electric current leak can be suppressed and an optical loss can be reduced effectively.

また、本実施形態においては、多モード導波路104の側面を上記のような特定の面としている結果、従来の矩形状の多モード導波路104に対して角部が削除された形状となっている。この角部は発光強度に寄与しない領域であり、この部分を削除することによって余計な電流を流さなくて済むようになり、素子の省電力化が図られるという利点も得られる。   Further, in the present embodiment, as a result of the side surface of the multimode waveguide 104 being a specific surface as described above, the corner portion is removed from the conventional rectangular multimode waveguide 104. Yes. These corners are regions that do not contribute to the light emission intensity, and eliminating this part eliminates the need for passing an extra current, and also provides an advantage that power saving of the element can be achieved.

実施例1
第2の実施の形態をInGaAsP系アクティブMMIレーザに適用した実施例について説明する。本実施例では、前記第2の実施の形態において、導波路WG1とWG2が同じ幅を有する単一モード導波路とし、導波路WG3を多モード干渉導波路として、第2の実施の形態と同様の作製手順により素子を形成する。まず、n型InP基板上にInGaAsP歪多重量子井戸を活性層とするダブルへテロ構造を有する半導体薄膜を結晶成長させる工程と、誘電体膜を該半導体薄膜上に形成する工程と、フォトリソグラフィーとエッチング等によって所望のマスクパターンを半導体薄膜上に形成する工程によって、図12に示す様な、幅w(1)、w(2)、w(3) (w(1)=<w(2)<w(3))の3つの誘電体マスクが結合した第1の誘電体マスクと、該誘電体マスクから一定の幅(wc(1)=wc(2)=wc(3))離れた場所に配置した第2の誘電体マスクを前記半導体薄膜上の[110]方向と平行な方向に形成する。
Example 1
An example in which the second embodiment is applied to an InGaAsP-based active MMI laser will be described. In this example, in the second embodiment, the waveguides WG1 and WG2 are single mode waveguides having the same width, and the waveguide WG3 is a multimode interference waveguide, which is the same as in the second embodiment. An element is formed by the manufacturing procedure. First, a step of crystal growth of a semiconductor thin film having a double heterostructure having an InGaAsP strained multiple quantum well as an active layer on an n-type InP substrate, a step of forming a dielectric film on the semiconductor thin film, photolithography, By a process of forming a desired mask pattern on the semiconductor thin film by etching or the like, widths w (1), w (2), w (3) (w (1) = <w (2) as shown in FIG. a first dielectric mask in which three dielectric masks of <w (3)) are combined, and a place away from the dielectric mask by a certain width (wc (1) = wc (2) = wc (3)) Is formed in a direction parallel to the [110] direction on the semiconductor thin film.

次にドライエッチングによりメサを形成し、その後第2の誘電体マスクの一部をウエットエッチング等により除去し、図13の様な幅w(1)、w(2)、w(3) (w(1)=w(2)<w(3))導波路の外側に一定幅の溝(wc(1)=wc(2)=wc(3))を介して、キャリア再結合層が配置され、さらに該キャリア再結合層の上には幅wdm(1)、wdm(2)、wdm(3)のダミーマスクが形成されたパターンを得る。   Next, a mesa is formed by dry etching, and then a part of the second dielectric mask is removed by wet etching or the like, and the widths w (1), w (2), w (3) (w) as shown in FIG. (1) = w (2) <w (3)) A carrier recombination layer is disposed outside the waveguide via a groove having a constant width (wc (1) = wc (2) = wc (3)). Further, a pattern in which a dummy mask having widths wdm (1), wdm (2), and wdm (3) is formed on the carrier recombination layer is obtained.

次にMOVPE法を用いて、p型InPブロック層CB1、n型InPブロック層CB2、p型InPキャップ層CB3からなる電流ブロック層を成長すると、図13のA−A線、C−C線、D−D線にそれぞれ沿った電流ブロック層成長後の断面図は、図16−1、図16−2、図16−3の様になる。このとき、溝の幅wc(1)、wc(2)、wc(3)及び、ダミーマスクDM1、DM2、DM3の幅wdm(1)、wdm(2)、wdm(3)は、各導波路WG1、WG2、WG3の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面におけるそれぞれの最大の埋め込み層厚d(1)、d(2)、d(3)は、d(1)=d(2)=d(3)となるように設計してある。   Next, when a current blocking layer composed of a p-type InP block layer CB1, an n-type InP block layer CB2, and a p-type InP cap layer CB3 is grown using the MOVPE method, the AA line, the CC line in FIG. Sectional views after growth of the current blocking layer along the line D-D are as shown in FIGS. 16-1, 16-2, and 16-3, respectively. At this time, the widths wc (1), wc (2), and wc (3) of the grooves and the widths wdm (1), wdm (2), and wdm (3) of the dummy masks DM1, DM2, and DM3 correspond to the respective waveguides. The maximum buried layer thicknesses d (1), d (2), and d (3) in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of WG1, WG2, and WG3 is d (1 ) = D (2) = d (3).

ダミーマスクを設けない場合、導波路太幅部の側面では狭幅部側面よりも半導体層の成長が速い。そこで、本実施例では、wdm(1)>wdm(2)>wdm(3)としている。これにより、d(1)=d(2)=d(3)となるように電流ブロック層の成長速度が調整される。   When the dummy mask is not provided, the growth of the semiconductor layer is faster on the side surface of the wide waveguide portion than on the side surface of the narrow width portion. Therefore, in this embodiment, wdm (1)> wdm (2)> wdm (3). As a result, the growth rate of the current blocking layer is adjusted so that d (1) = d (2) = d (3).

次にウエットエッチング等により第1の誘電体マスクM1、M2、M3、及びダミーマスクDM1、DM2、DM3を除去し、p型InP層クラッド層CL1およびp型コンタクト層CNT1を成長すると、図16−1、図16−2、図16−3で示したのと同じ断面はそれぞれ、図17−1、図17−2、図17−3のようになる。図17−3を見てわかる様に、[1−10]と平行なマスク端においても、図6−4で見られたようなマスク上への張り出し成長は見られず、p型クラッド層CL1及びp型コンタクト層CNT1の成長後も図17−3に示した様に、図8−4で見られたような空洞はない。したがって、本アクティブMMIレーザにおいては、マスク上への張り出し成長や空洞がなく、従来のアクティブMMIレーザと比べて埋め込み成長後の平坦性に優れている。したがって、光学的に滑らかな接続が得られ、結晶欠陥が少なく、素子寿命に優れた集積素子が作製できる。また本アクティブMMIレーザでは、マスク端での成長速度の増大が抑制され、極端な突起が生じないため、再成長後の素子表面の平坦性が良好で、その後の導波路形成や、電極形成プロセスを容易である。これらの効果は、埋め込み成長時のマスク面積による成長速度の差を、導波路と再結合層間に設けられた溝及びダミーマスクの幅および長さによって調整し、マスク上への張り出し成長や空洞、異常成長による突起の形成を抑制した効果によるものである。   Next, the first dielectric masks M1, M2, and M3 and the dummy masks DM1, DM2, and DM3 are removed by wet etching or the like, and the p-type InP layer cladding layer CL1 and the p-type contact layer CNT1 are grown. 1, FIG. 16-2 and FIG. 16-3 have the same cross sections as shown in FIG. 17-1, FIG. 17-2 and FIG. 17-3, respectively. As can be seen from FIG. 17-3, even at the mask edge parallel to [1-10], no overgrowth growth on the mask as seen in FIG. 6-4 is observed, and the p-type cladding layer CL1. Even after the growth of the p-type contact layer CNT1, there is no cavity as seen in FIG. 8-4, as shown in FIG. 17-3. Therefore, the present active MMI laser has no overgrowth growth or cavities on the mask, and is excellent in flatness after buried growth compared to the conventional active MMI laser. Therefore, an optically smooth connection can be obtained, and an integrated device with few crystal defects and excellent device life can be manufactured. Further, in the present active MMI laser, an increase in the growth rate at the mask edge is suppressed and no extreme protrusion is generated, so that the flatness of the element surface after regrowth is good, and the subsequent waveguide formation and electrode formation processes Is easy. These effects are achieved by adjusting the growth rate difference depending on the mask area during buried growth by adjusting the width and length of the groove and dummy mask provided between the waveguide and the recombination layer, This is due to the effect of suppressing the formation of protrusions due to abnormal growth.

本実施例では、1x1のMMI構造について説明したが、Nx1やNxN(Nは正の整数)からなるMMI構造でも有効であるし、曲線導波路や窓構造を有する構造に対しても有効である。また本実施例では、3層構造からなる電流ブロック層を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、3層以外の複数または単一の電流ブロック層からなる構造に対しても有効である。また、第1のクラッド層CL1層や第1のコンタクト層CNT1はどちらも1つの組成や電気伝導度が均一な層である必要は無く、複数の組成のことなる層や複数の電気伝導度の異なる層の組み合わせで構成されてもよい。   In this embodiment, the 1 × 1 MMI structure has been described. However, the MMI structure including Nx1 and NxN (N is a positive integer) is also effective, and is also effective for the structure having a curved waveguide or a window structure. . In this embodiment, the case where the current blocking layer has a three-layer structure has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a structure including a plurality of current blocking layers other than three layers or a single current blocking layer. It is valid. Further, neither the first cladding layer CL1 layer nor the first contact layer CNT1 needs to be a layer having a uniform composition or electrical conductivity, but a layer having a plurality of compositions or a plurality of electrical conductivities. It may be composed of a combination of different layers.

実施例2   Example 2

次に本発明をInGaAsP系の波長選択光源に適用した場合について、具体的に説明する。   Next, the case where the present invention is applied to an InGaAsP-based wavelength selective light source will be specifically described.

本実施形態に係る波長選択光源は以下のようにして作製する。はじめに、MOVPE法によりInP基板上に作製したInGaAsP活性層を有するダブルへテロ構造からなる半導体ウエハ上に、4つのDFBレーザLD1、LD2、LD3、LD4とMMI合波器MMI1、半導体増幅器(Semiconductor Optical Amplifier: SOA)SOA1を集積した図18の波長選択光源のマスクパターンを用いて、メサを形成する。次いで図19に示す様に、LD1、LD2、LD3、LD4部分のブロック層厚を増加させるための第1のダミーマスクDM1と、SOA部分のブロック層厚を増加させるための第2のダミーマスクDM2を配置する。すなわち、導波路幅の狭い部分に光導波方向に対し基板面内垂直方向に所定の距離を隔ててダミーマスクを設ける。   The wavelength selection light source according to the present embodiment is manufactured as follows. First, four DFB lasers LD1, LD2, LD3, LD4, an MMI multiplexer MMI1, a semiconductor amplifier (Semiconductor Optical) are formed on a semiconductor wafer having a double heterostructure having an InGaAsP active layer fabricated on an InP substrate by MOVPE. Amplifier: SOA) A mesa is formed using the mask pattern of the wavelength selective light source of FIG. Next, as shown in FIG. 19, a first dummy mask DM1 for increasing the block layer thickness of the LD1, LD2, LD3, and LD4 portions, and a second dummy mask DM2 for increasing the block layer thickness of the SOA portion. Place. That is, a dummy mask is provided in a portion where the waveguide width is narrow with a predetermined distance in the direction perpendicular to the substrate plane with respect to the optical waveguide direction.

その後、n型及びp型InPからなる電流ブロック層をMOVPE法により形成した後、DFBレーザ部LD1、LD2、LD3、LD4、S字導波路部S1、S2、S3、S4、MMI合波器部MMI1、半導体増幅器部SOA1の全ての部分マスクと、第1のダミーマスクDM1,及び第2のダミーマスクDM2をエッチング等により除去する。続いてMOVPE法によりクラッド層およびコンタクト層を形成する。   Thereafter, a current blocking layer made of n-type and p-type InP is formed by MOVPE, and then DFB laser parts LD1, LD2, LD3, LD4, S-shaped waveguide parts S1, S2, S3, S4, MMI multiplexer parts. All the partial masks of the MMI 1 and the semiconductor amplifier part SOA1, the first dummy mask DM1, and the second dummy mask DM2 are removed by etching or the like. Subsequently, a clad layer and a contact layer are formed by the MOVPE method.

ダミーマスクの効果により、S字導波路S1、S2、S3、S4や、MMIの入出力端での張り出し成長や半導体増幅器SOA1とその先端の窓領域WD1との境界においても、マスク上への張り出し成長が発生せず、空洞の形成が発生しない十分薄い成長層厚とするとともに、LD1、LD2、LD3、LD4部分およびSOA1部分の電流ブロック層厚を十分厚くすることができる。この結果、各DFBレーザLD1、LD2、LD3、LD4、および半導体光増幅器SOA1の最大光出力が向上するとともに、導波路中に空洞などの反射点が生じることが抑制され、光学的に滑らかな結合が実現される。   Due to the effect of the dummy mask, the S-shaped waveguides S1, S2, S3, S4, the overhanging growth at the input / output ends of the MMI, and the overhanging on the mask also at the boundary between the semiconductor amplifier SOA1 and the window region WD1 at the tip thereof. It is possible to obtain a sufficiently thin growth layer thickness in which no growth occurs and void formation does not occur, and it is possible to sufficiently increase the current blocking layer thickness in the LD1, LD2, LD3, LD4 and SOA1 portions. As a result, the maximum optical output of each of the DFB lasers LD1, LD2, LD3, LD4 and the semiconductor optical amplifier SOA1 is improved, and a reflection point such as a cavity is suppressed from being generated in the waveguide, thereby optically smooth coupling. Is realized.

この波長選択光源のファイバ結合最大光出力は、50mW以上と最大と従来の素子と比べて5倍以上向上した。   The fiber coupled maximum light output of this wavelength selection light source is 50 mW or more, which is 5 times or more higher than the conventional device.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、様々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである
The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible and that such modifications are also within the scope of the present invention.

たとえば、上記実施形態では、InP基板上のInGaAsP系導波路構造を有する集積素子構造について説明したが、これ以外の材料系や基板を用いることもできる。たとえばInP基板上のAlGaInAs系導波路構造を有する集積素子構造やGaAs基板上のAlGaAs系導波路構造を有する集積素子構造、GaAs基板上のGaInAs系導波路構造を有する集積素子構造、GaAs基板上のGaInNAsSb系導波路構造を有する集積素子構造、GaAs基板上のAlGaInP系導波路構造を有する集積素子構造、サファイアやSiC基板、GaN基板上のAlGaInN系導波路構造を有する集積素子構造などに対しても、本発明を適用可能である。   For example, in the above embodiment, an integrated device structure having an InGaAsP-based waveguide structure on an InP substrate has been described. However, other material systems and substrates can be used. For example, an integrated device structure having an AlGaInAs-based waveguide structure on an InP substrate, an integrated device structure having an AlGaAs-based waveguide structure on a GaAs substrate, an integrated device structure having a GaInAs-based waveguide structure on a GaAs substrate, or on a GaAs substrate An integrated device structure having a GaInNAsSb-based waveguide structure, an integrated device structure having an AlGaInP-based waveguide structure on a GaAs substrate, an sapphire or SiC substrate, an integrated device structure having an AlGaInN-based waveguide structure on a GaN substrate, etc. The present invention can be applied.

また、上記実施形態に係る素子では、基板上に下部クラッド層を形成し、この上にコア層を設ける構成としたが、コア層を基板上に直接設けても良い。   In the element according to the embodiment, the lower clad layer is formed on the substrate and the core layer is provided thereon. However, the core layer may be provided directly on the substrate.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

また、上記実施形態では、基板と、第1のクラッド層、コア層、第2のクラッド層からなる半導体導波路構造を有する集積素子について述べたが、これ以外の構造からなる導波路を有する集積素子にも有効である。また本実施の形態では3つの幅の異なる導波路が結合した場合について述べたが、この組み合わせに限定されるものではなく、複数の幅の異なる導波路の組み合わせや、複数の直線導波路や曲線導波路の組み合わせからなる集積構造にも有効である。また本実施例では2回の埋め込み成長で作製される集積素子構造について述べたが、埋め込み成長回数はこれに限定されるものではなく、これ以外の埋め込み成長回数で作製される集積素子にも有効である。   In the above embodiment, an integrated element having a semiconductor waveguide structure including a substrate and a first cladding layer, a core layer, and a second cladding layer has been described. However, an integrated element having a waveguide having a structure other than this is described. It is also effective for devices. In this embodiment, the case where three waveguides having different widths are combined is described. However, the present invention is not limited to this combination, and a combination of a plurality of waveguides having different widths, a plurality of linear waveguides, and a curved line are used. It is also effective for an integrated structure composed of a combination of waveguides. Further, in this embodiment, the integrated device structure manufactured by two times of buried growth is described, but the number of times of buried growth is not limited to this, and it is also effective for an integrated device manufactured by other number of times of buried growth. It is.

また本実施形態では、導波路の軸方向の中心線を挟んでとその両側で対称な構造としたが、例えば溝幅や、ダミーマスク幅や長さ、形状、再結合層の形状が異なっている非対称構造でも良い。   In the present embodiment, the structure is symmetrical on both sides of the center line in the axial direction of the waveguide. For example, the groove width, the dummy mask width and length, the shape, and the shape of the recombination layer are different. An asymmetric structure may be used.

非特許文献1記載の従来の変調器集積光源の作製プロセスManufacturing process of conventional modulator integrated light source described in Non-Patent Document 1 非特許文献1記載の従来の変調器集積光源Conventional modulator integrated light source described in Non-Patent Document 1 従来の集積素子の製造工程において、導波路パターンのマスク形成した後のウエハ概観図Wafer overview after waveguide pattern mask formation in conventional integrated device manufacturing process 従来の集積素子の製造工程において、ドライエッチングによる導波路メサ形成した後のウエハ概観図Overview of wafer after waveguide mesa formation by dry etching in conventional integrated device manufacturing process 従来の集積素子の製造工程において、第1の埋め込み層を成長した後のウエハ概観図Overview of wafer after growth of first buried layer in conventional integrated device manufacturing process 図5のA−A線に沿ったウエハ断面図Wafer sectional view along line AA in FIG. 図5のB−B線に沿ったウエハ断面図Wafer sectional view along line BB in FIG. 図5のC−C線に沿ったウエハ断面図Wafer cross-sectional view along line CC in FIG. 図5のD−D線に沿ったウエハ断面図Wafer sectional view along line DD in FIG. 従来の集積素子の製造工程において、第2の埋め込み層を成長した後のウエハ概観図Overview of wafer after growing second buried layer in conventional integrated device manufacturing process 図7のA−A線に沿ったウエハ断面図Wafer cross section along line AA in FIG. 図7のB−B線に沿ったウエハ断面図Wafer cross section along line BB in FIG. 図7のC−C線に沿ったウエハ断面図Wafer sectional view along line CC in FIG. 図7のD−D線に沿ったウエハ断面図Wafer sectional view taken along line DD in FIG. 本発明の集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、ドライエッチングによる導波路メサ形成後にダミーマスクを形成した後のウエハ概観図Overview of wafer after forming dummy mask after waveguide mesa formation by dry etching in the manufacturing process of the first embodiment of the integrated device of the present invention 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図9のA−A線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the wafer taken along line AA in FIG. 9 after the first buried layer is grown in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図9のB−B線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the wafer taken along line BB in FIG. 9 after the first buried layer is grown in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図9のC−C線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the wafer taken along line CC in FIG. 9 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図9のD−D線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of a wafer taken along line DD in FIG. 9 after the first buried layer is grown in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図9のA−A線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the wafer taken along line AA of FIG. 9 after the second buried layer is grown in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図9のB−B線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the wafer taken along line BB in FIG. 9 after the second buried layer is grown in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図9のC−C線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the wafer taken along line CC in FIG. 9 after the second buried layer is grown in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図9のD−D線に沿って見たウエハ断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the wafer taken along line DD in FIG. 9 after the second buried layer is grown in the manufacturing process of the integrated device according to the first embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、導波路パターンのマスク形成した後のウエハ概観図Overview of wafer after mask formation of waveguide pattern in manufacturing process of second embodiment of integrated device according to embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、ドライエッチングによる導波路メサ形成後にダミーマスクを形成した後のウエハ概観図Overview of wafer after formation of dummy mask after formation of waveguide mesa by dry etching in manufacturing process of second embodiment of integrated device according to embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図13のA−A線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line AA in FIG. 13 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図13のB−B線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line BB in FIG. 13 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図13のC−C線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line CC in FIG. 13 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図13のD−D線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line DD in FIG. 13 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図13のA−A線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line AA in FIG. 13 after the second buried layer growth in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図13のB−B線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line BB in FIG. 13 after growth of the second buried layer in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図13のC−C線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line CC in FIG. 13 after the growth of the second buried layer in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第2の実施の形態の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図13のD−D線に沿って見たウエハ断面図FIG. 13 is a cross-sectional view of the wafer taken along line DD in FIG. 13 after the second buried layer is grown in the manufacturing process of the second embodiment of the integrated device according to the embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施例の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図13のA−A線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line AA in FIG. 13 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the first example of the integrated device according to the embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施例の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図13のB−B線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line BB in FIG. 13 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the first example of the integrated device according to the embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施例の製造工程において、第1の埋め込み層成長後、図13のD−D線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line DD in FIG. 13 after the growth of the first buried layer in the manufacturing process of the first example of the integrated device according to the embodiment. 実施の形態に係る集積素子の第1の実施例の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図13のA−A線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line AA in FIG. 13 after the growth of the second buried layer in the manufacturing process of the first example of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第1の実施例の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図13のB−B線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line BB in FIG. 13 after growth of the second buried layer in the manufacturing process of the first example of the integrated device according to the embodiment 実施の形態に係る集積素子の第1の実施例の製造工程において、第2の埋め込み層成長後、図13のD−D線に沿って見たウエハ断面図Sectional view of wafer taken along line DD in FIG. 13 after the growth of the second buried layer in the manufacturing process of the first example of the integrated device according to the embodiment 従来の波長選択光源の電流ブロック層成長前の誘電体マスクパターンDielectric mask pattern before current blocking layer growth of conventional wavelength selective light source 実施の形態に係る波長選択光源の電流ブロック層成長前の誘電体マスクパターンDielectric mask pattern before current block layer growth of wavelength selective light source according to embodiment 実施の形態に係る素子を形成するためのマスクパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mask pattern for forming the element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る素子を形成するためのマスクパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mask pattern for forming the element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る素子を形成するためのマスクパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mask pattern for forming the element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る素子の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る素子の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る素子を形成するためのマスクパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mask pattern for forming the element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る素子を形成するためのマスクパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mask pattern for forming the element which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

L1・・・半導体基板およびその上に堆積した第1のクラッド層
L2・・・コア層
L3・・・第2のクラッド層
M1・・・第1の導波路を形成するための誘電体マスク
M2・・・第2の導波路を形成するための誘電体マスク
M3・・・第3の導波路を形成するための誘電体マスク
WG1・・・第1の導波路
WG2・・・第2の導波路
WG3・・・第3の導波路
w(1) ・・・第1の導波路幅
w(2) ・・・第2の導波路幅
w(3) ・・・第3の導波路幅
RG1 ・・・第1の半導体埋め込み層
A−A ・・・基板と平行な直線A−A
B−B・・・基板と平行な直線B−B
C−C・・・基板と平行な直線C−C
D−D・・・基板と平行な直線D−D
d(1) ・・・第1の埋め込み再成長層のうち第1の導波路の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面における最大の埋め込み層厚
d(2) ・・・第1の埋め込み再成長層のうち第2の導波路の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面における最大の埋め込み層厚
d(3) ・・・第1の埋め込み再成長層のうち第3の導波路の導波方向と垂直な断面における最大の埋め込み層厚が最も薄い断面における最大の埋め込み層厚
RG2 ・・・第2の半導体埋め込み層
V1 ・・・空洞1
DM1 ・・・第1のダミーマスク
DM2 ・・・第2のダミーマスク
DM3 ・・・第3のダミーマスク
wc(1) ・・・第1の溝幅
wc(2) ・・・第2の溝幅
wc(3) ・・・第3の溝幅
wdm(1) ・・・第1のダミーマスク幅
wdm(2) ・・・第2のダミーマスク幅
wdm(3) ・・・第3のダミーマスク幅
CB1・・・第1の電流ブロック層
CB2・・・第2の電流ブロック層
CB3・・・第3の電流ブロック層
CL1・・・第1のクラッド層
CNT1・・・第1のコンタクト層
LD1・・・第1の半導体レーザ
LD2・・・第2の半導体レーザ
LD3・・・第3の半導体レーザ
LD4・・・第4の半導体レーザ
S1・・・第1のS字導波路
S2・・・第2のS字導波路
S3・・・第3のS字導波路
S4・・・第4のS字導波路
MMI1・・・第1の多モード干渉合波器
SOA1・・・第1の半導体増幅器
WD1・・・第1の窓領域
103・・・入力ポート
104・・・多モード導波路
105・・・出力ポート
200・・・埋め込み層
201・・・ダミーマスク
201a・・・ダミーマスク
201b・・・ダミーマスク
203・・・マスク
L1: Semiconductor substrate and first clad layer L2 deposited thereon: Core layer L3 ... Second clad layer M1 ... Dielectric mask M2 for forming the first waveguide ... Dielectric mask M3 for forming the second waveguide ... Dielectric mask WG1 for forming the third waveguide ... First waveguide WG2 ... Second guide Waveguide WG3 ... third waveguide w (1) ... first waveguide width w (2) ... second waveguide width w (3) ... third waveguide width RG1 ... First semiconductor buried layer AA ... Line AA parallel to the substrate
BB: Straight line BB parallel to the substrate
CC ... Straight line CC parallel to the substrate
DD: Straight line DD parallel to substrate
d (1) ... The maximum buried layer thickness d (2) in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of the first waveguide in the first buried regrowth layer is the thinnest. ..Maximum buried layer thickness d (3) in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of the second waveguide in the first buried regrown layer is the thinnest. Among buried regrowth layers, the largest buried layer thickness RG2 in the cross section where the maximum buried layer thickness in the cross section perpendicular to the waveguide direction of the third waveguide is the smallest RG2... Second semiconductor buried layer V1. 1
DM1 ・ ・ ・ first dummy mask DM2 ・ ・ ・ second dummy mask DM3 ・ ・ ・ third dummy mask wc (1) ・ ・ ・ first groove width wc (2) ・ ・ ・ second groove Width wc (3) ... third groove width wdm (1) ... first dummy mask width wdm (2) ... second dummy mask width wdm (3) ... third dummy Mask width CB1 ... first current block layer CB2 ... second current block layer CB3 ... third current block layer CL1 ... first cladding layer CNT1 ... first contact layer LD1 ... first semiconductor laser LD2 ... second semiconductor laser LD3 ... third semiconductor laser LD4 ... fourth semiconductor laser S1 ... first S-shaped waveguide S2 ... Second S-shaped waveguide S3 ... Third S-shaped waveguide S4 ... Fourth S-shaped waveguide MMI1 ... first multimode interference multiplexer SOA1 ... first semiconductor amplifier WD1 ... first window region 103 ... input port 104 ... multimode waveguide 105 ... output Port 200 ... Embedded layer 201 ... Dummy mask 201a ... Dummy mask 201b ... Dummy mask 203 ... Mask

Claims (9)

埋め込み導波路型構造を有する光半導体素子であって、
相対的に幅の狭い狭幅部と相対的に幅の広い広幅部を含む導波路と、
前記狭幅部に隣接する第一の領域を含む所定領域に形成され、少なくとも前記第一の領域において所定の幅をもって形成された選択成長層と、
前記選択成長層を覆う埋め込み層と、
を備えることを特徴とする光半導体素子。
An optical semiconductor element having a buried waveguide structure,
A waveguide including a relatively narrow narrow portion and a relatively wide wide portion;
A selective growth layer formed in a predetermined region including a first region adjacent to the narrow-width portion, and having a predetermined width at least in the first region;
A buried layer covering the selective growth layer;
An optical semiconductor element comprising:
請求項1に記載の光半導体素子において、
前記埋め込み層が、前記狭幅部と接する側と反対側の前記選択成長層の側面の少なくとも一部と、前記選択成長層の上面とに接して形成されたことを特徴とする光半導体素子。
The optical semiconductor device according to claim 1,
The optical semiconductor element, wherein the buried layer is formed in contact with at least a part of a side surface of the selective growth layer opposite to a side in contact with the narrow width portion and an upper surface of the selective growth layer.
請求項1または2に記載の光半導体素子において、前記所定領域は前記広幅部に隣接する第二の領域を含み、第一の領域における選択成長層の最大層厚は、第二の領域における選択成長層の最大層厚と略等しいか第二の領域における選択成長層の最大層厚よりも小さいことを特徴とする光半導体素子。   3. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the predetermined region includes a second region adjacent to the wide portion, and a maximum layer thickness of the selective growth layer in the first region is selected in the second region. An optical semiconductor element characterized by being substantially equal to the maximum thickness of the growth layer or smaller than the maximum thickness of the selective growth layer in the second region. 請求項3に記載の光半導体素子において、第二の領域の幅が第一の領域の幅よりも広いことを特徴とする光半導体素子。   4. The optical semiconductor element according to claim 3, wherein the width of the second region is wider than the width of the first region. 請求項1乃至4いずれかに記載の光半導体素子において、
前記狭幅部は基本モード導波路であり、前記広幅部は、前記基本モード導波路よりも広い幅を有し導波光に対して多モードを含むモードを提供する多モード導波路であることを特徴とする光半導体素子。
The optical semiconductor element according to claim 1,
The narrow width portion is a fundamental mode waveguide, and the wide width portion is a multimode waveguide that has a wider width than the fundamental mode waveguide and provides a mode including a multimode with respect to guided light. A featured optical semiconductor element.
半導体基板上に設けられた狭幅部および広幅部を含む導波路を覆う第一のマスクと、光導波方向に対し基板面内垂直方向に前記狭幅部から所定の距離を隔てて配置された第二のマスクとを含むマスクパターンを形成する工程と、
前記マスクパターンの開口部に半導体層を選択成長させ、前記導波路の側面に接する選択成長層を形成する工程と、
前記選択成長層を覆うように埋め込み層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする光半導体素子の製造方法。
A first mask covering a waveguide including a narrow portion and a wide portion provided on a semiconductor substrate, and a predetermined distance from the narrow portion in the direction perpendicular to the optical waveguide direction in the substrate plane Forming a mask pattern including a second mask;
Selectively growing a semiconductor layer in the opening of the mask pattern to form a selective growth layer in contact with a side surface of the waveguide;
Forming a buried layer so as to cover the selective growth layer;
The manufacturing method of the optical semiconductor element characterized by the above-mentioned.
請求項6に記載の光半導体素子の製造方法において、
前記マスクパターンの開口部は前記狭幅部に隣接する第一の領域を含み、
前記狭幅部の反対側で前記第一の領域と隣接する領域にも前記埋め込み層を形成することを特徴とする光半導体素子の製造方法。
In the manufacturing method of the optical semiconductor element according to claim 6,
The opening of the mask pattern includes a first region adjacent to the narrow portion,
The method of manufacturing an optical semiconductor element, wherein the buried layer is formed also in a region adjacent to the first region on the opposite side of the narrow portion.
請求項6または7に記載の光半導体素子の製造方法において、前記マスクパターンの開口部は前記広幅部に隣接する第二の領域を含み、第一の領域における選択成長層の最大層厚が第二の領域における選択成長層の最大層厚と略等しいか第二の領域における選択成長層の最大層厚よりも小さくなるように前記選択成長層を形成することを特徴とする光半導体素子の製造方法。   8. The method for manufacturing an optical semiconductor device according to claim 6, wherein the opening of the mask pattern includes a second region adjacent to the wide portion, and the maximum thickness of the selective growth layer in the first region is the first. Manufacturing the optical semiconductor element, wherein the selective growth layer is formed so as to be substantially equal to or smaller than the maximum thickness of the selective growth layer in the second region. Method. 請求項8に記載の光半導体素子の製造方法において、第二の領域の幅が第一の領域の幅よりも広いことを特徴とする光半導体素子の製造方法。   9. The method of manufacturing an optical semiconductor element according to claim 8, wherein the width of the second region is wider than the width of the first region.
JP2003373893A 2003-11-04 2003-11-04 Optical semiconductor device and its manufacturing method Pending JP2005142182A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003373893A JP2005142182A (en) 2003-11-04 2003-11-04 Optical semiconductor device and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003373893A JP2005142182A (en) 2003-11-04 2003-11-04 Optical semiconductor device and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005142182A true JP2005142182A (en) 2005-06-02

Family

ID=34685777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003373893A Pending JP2005142182A (en) 2003-11-04 2003-11-04 Optical semiconductor device and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005142182A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071067A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Nec Corp Semiconductor optical element and method of manufacturing the same
JP2009224348A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical semiconductor device, and manufacturing method thereof
JP2012060158A (en) * 2011-12-05 2012-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical semiconductor device
JP2013016648A (en) * 2011-07-04 2013-01-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing semiconductor optical integrated element
WO2015093019A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 日本電気株式会社 Semiconductor optical waveguide, manufacturing method therefor, and optical communication device using same
JP2016080996A (en) * 2014-10-22 2016-05-16 日本電気株式会社 Optical waveguide device and method for manufacturing the same
JP2017138554A (en) * 2016-02-05 2017-08-10 三菱電機株式会社 Array type optical waveguide and semiconductor optical integrated element
EP2403080A3 (en) * 2010-06-30 2017-11-29 Sony Corporation Semiconductor optical amplifier
JP2020140997A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of light-emitting device, light-emitting device and projector
JPWO2021144949A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07106703A (en) * 1993-10-07 1995-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser and its producing method
JPH07226565A (en) * 1994-02-15 1995-08-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and its manufacture
JPH1075009A (en) * 1996-08-30 1998-03-17 Nec Corp Optical semiconductor device and its manufacture
JPH1168240A (en) * 1997-08-18 1999-03-09 Nec Corp Semiconductor optical amplifier
JP2000183463A (en) * 1998-12-18 2000-06-30 Rohm Co Ltd Semiconductor laser and its manufacturing method
JP2000323782A (en) * 1999-05-13 2000-11-24 Nec Corp Semiconductor laser and semiconductor optical amplifier and manufacture thereof
JP2000323781A (en) * 1999-05-13 2000-11-24 Nec Corp Semiconductor laser, semiconductor optical amplifier, and their manufacture

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07106703A (en) * 1993-10-07 1995-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser and its producing method
JPH07226565A (en) * 1994-02-15 1995-08-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and its manufacture
JPH1075009A (en) * 1996-08-30 1998-03-17 Nec Corp Optical semiconductor device and its manufacture
JPH1168240A (en) * 1997-08-18 1999-03-09 Nec Corp Semiconductor optical amplifier
JP2000183463A (en) * 1998-12-18 2000-06-30 Rohm Co Ltd Semiconductor laser and its manufacturing method
JP2000323782A (en) * 1999-05-13 2000-11-24 Nec Corp Semiconductor laser and semiconductor optical amplifier and manufacture thereof
JP2000323781A (en) * 1999-05-13 2000-11-24 Nec Corp Semiconductor laser, semiconductor optical amplifier, and their manufacture

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071067A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Nec Corp Semiconductor optical element and method of manufacturing the same
JP2009224348A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical semiconductor device, and manufacturing method thereof
EP2403080A3 (en) * 2010-06-30 2017-11-29 Sony Corporation Semiconductor optical amplifier
JP2013016648A (en) * 2011-07-04 2013-01-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing semiconductor optical integrated element
JP2012060158A (en) * 2011-12-05 2012-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical semiconductor device
US10324257B2 (en) 2013-12-18 2019-06-18 Nec Corporation Semiconductor optical waveguide, method for manufacturing the same, and optical communication device using the same
CN105829932B (en) * 2013-12-18 2019-04-05 日本电气株式会社 Semiconductor optical waveguide, its manufacturing method and the optical communication device using it
JPWO2015093019A1 (en) * 2013-12-18 2017-03-16 日本電気株式会社 Semiconductor optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical communication device using the same
WO2015093019A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 日本電気株式会社 Semiconductor optical waveguide, manufacturing method therefor, and optical communication device using same
CN105829932A (en) * 2013-12-18 2016-08-03 日本电气株式会社 Semiconductor optical waveguide, manufacturing method therefor, and optical communication device using same
US9939581B2 (en) 2013-12-18 2018-04-10 Nec Corporation Semiconductor optical waveguide, method for manufacturing the same, and optical communication device using the same
JP2016080996A (en) * 2014-10-22 2016-05-16 日本電気株式会社 Optical waveguide device and method for manufacturing the same
US10422952B2 (en) 2014-10-22 2019-09-24 Nec Corporation Optical waveguide device and method for manufacturing an optical waveguide device
JP2017138554A (en) * 2016-02-05 2017-08-10 三菱電機株式会社 Array type optical waveguide and semiconductor optical integrated element
JP2020140997A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of light-emitting device, light-emitting device and projector
JP7207012B2 (en) 2019-02-27 2023-01-18 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing light-emitting device, light-emitting device, and projector
JPWO2021144949A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22
WO2021144949A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22 日本電信電話株式会社 Method of manufacturing semiconductor device
JP7283582B2 (en) 2020-01-17 2023-05-30 日本電信電話株式会社 Semiconductor device manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5686347B2 (en) Bistable element
US7920322B2 (en) Reflective semiconductor optical amplifier (R-SOA) with dual buried heterostructure
US20070195847A1 (en) Semiconductor laser diode and integrated semiconductor optical waveguide device
US7242699B2 (en) Wavelength tunable semiconductor laser apparatus
JP2006276497A (en) Method for manufacturing optical semiconductor device
JP2008113041A (en) Waveguide
JP4938709B2 (en) Method for manufacturing optical semiconductor device
JP4909159B2 (en) Semiconductor waveguide device, manufacturing method thereof, and semiconductor laser
JP2005142182A (en) Optical semiconductor device and its manufacturing method
JP4534985B2 (en) Waveguide type optical device and manufacturing method thereof
JP2002243964A (en) Semiconductor optical integrated element and method for manufacturing the same
US7711229B2 (en) Optical integrated device and manufacturing method thereof
US6432735B1 (en) High power single mode laser and method of fabrication
JP2006091880A (en) Method and apparatus for low parasitic capacitance butt-joint passive waveguide connected to active structure
JP3264321B2 (en) Waveguide-type semiconductor optical integrated device and method of manufacturing the same
US20210126430A1 (en) Semiconductor Laser
JP2907234B2 (en) Semiconductor wavelength tunable device
JP2009094410A (en) Semiconductor optical integrated device and its manufacturing method
JP2009194149A (en) Semiconductor optical integrated element and construction method therefor
US6707835B2 (en) Process for producing semiconductor laser element including S-ARROW structure formed by etching through mask having pair of parallel openings
JP4534449B2 (en) MMI type semiconductor laser and manufacturing method thereof
JP2011077329A (en) Semiconductor optical integrated element and method of manufacturing the same
JP2014135351A (en) Semiconductor optical element, integrated type semiconductor optical element and method of manufacturing the same
JP2001326423A (en) Semiconductor optical element and its manufacturing method
JPWO2018185829A1 (en) Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061013

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091218

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20091222

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20100420

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02