JP2005302984A - 化合物半導体装置、化合物半導体装置の製造方法、光伝送モジュール、および、光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 歩留まりの向上やコストの低減等を図る。
【解決手段】 GaAs基板51上に、GaAsバッファ層52〜InGaAsPエッチングストップ層59,AlGaAs第2上クラッド層60,GaAs第1キャップ層61およびGaAs第2キャップ層62を結晶成長させ、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液(体積混合比=硫酸:過酸化水素水:水=1:8:50)でエッチングを行ってメサストライプ部65aを形成する。そして、全面にp電極63を形成し、GaAs基板51の裏面にn電極64を形成する。こうして、p電極63を、メサストライプ側方部65bにおいてショットキー接合させる一方、メサストライプ部65aにおいてオーミック接合させることによって、メサストライプ部65aにのみ電流が流れる。また、上記半導体レーザ装置の形成に必要な結晶成長回数は1回のみであり、製造工程や製造コストを大幅に減少できる。
【選択図】図1
【解決手段】 GaAs基板51上に、GaAsバッファ層52〜InGaAsPエッチングストップ層59,AlGaAs第2上クラッド層60,GaAs第1キャップ層61およびGaAs第2キャップ層62を結晶成長させ、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液(体積混合比=硫酸:過酸化水素水:水=1:8:50)でエッチングを行ってメサストライプ部65aを形成する。そして、全面にp電極63を形成し、GaAs基板51の裏面にn電極64を形成する。こうして、p電極63を、メサストライプ側方部65bにおいてショットキー接合させる一方、メサストライプ部65aにおいてオーミック接合させることによって、メサストライプ部65aにのみ電流が流れる。また、上記半導体レーザ装置の形成に必要な結晶成長回数は1回のみであり、製造工程や製造コストを大幅に減少できる。
【選択図】図1
Description
この発明は、化合物半導体装置,化合物半導体装置の製造方法,光伝送モジュールおよび光ディスク装置に関する。
化合物半導体装置においては、量子井戸やトランジスタ等の様々な構造に対して、電気的なコンタクトをとるために電極が配されている。通常、微細な構造に通電させるために微細領域から電極を引き出したり、コンタクト領域を広く確保するために通電領域以外を樹脂や半導体層で埋め込んで金属のワイヤ等をボンディングし易くするようにしている。また、その通電領域の多くは、化合物半導体層をメサ形状に加工して形成されている。
上述のような化合物半導体装置の一例として、従来のAlGaAs系半導体レーザ装置の構造および作成手順を、図9に示す概略構成図に従って簡単に説明する(特許文献1(特開平11‐274644号公報)参照)。
すなわち、n‐GaAs基板1上に、n‐GaAsバッファ層2、n‐Al0.5Ga0.5As下クラッド層3、Al0.35Ga0.65As下ガイド層4、Al0.12Ga0.88As井戸層(層厚80Å,2層)とAl0.35Ga0.65As障壁層(層厚50Å,3層)とを交互に積層して成る多重量子井戸活性層5、Al0.35Ga0.65As上ガイド層6、p‐Al0.5Ga0.5As第1上クラッド層7、p‐GaAsエッチングストップ層8、p‐Al0.5Ga0.5As第2上クラッド層9、および、p‐GaAsキャップ層10が、MOCVD(有機金属化学気相成長)法によって順次積層される。
次に、上記p‐GaAsキャップ層10上に写真工程によってレジストマスクを作成し、エッチングを行って庇状のp‐GaAsキャップ層10を上部に有する逆メサストライプ形状のp‐Al0.5Ga0.5As第2上クラッド層9が形成される。
次に、n‐Al0.7Ga0.3As第1電流ブロック層11、n‐GaAs第2電流ブロック層12、及び、p‐GaAs平坦化層13が、同様にMOCVD法によって順次積層される。そして、再び写真工程によって上記メサストライプ部以外の領域がレジストマスクによって覆われ、エッチングによって、上記p‐GaAsキャップ層10の上にある第1電流ブロック層11,第2電流ブロック層12および平坦化層13が除去される。こうして、上記メサストライプ以外の領域に、電流狭窄部が形成される。
続いて、全面にp‐GaAsコンタクト層14が積層され、さらに全面にp電極15が形成される。また、n‐GaAs基板1の裏面(上記各半導体層2〜14が積層されている面とは反対側の面)を研削またはエッチング等で100μm程度に薄くした後に、n電極16が形成されている。こうして、半導体レーザ装置が得られる。
上記構成の半導体レーザ装置においては、通電領域は上記メサストライプ部であるが、その幅が数μm程度と微細であって直接金属ワイヤを上記メサストライプ部のみにボンディングすることは不可能である。そのために、上記通電領域外を第1電流ブロック層11および第2電流ブロック層12で電流狭窄し、その上方全面にコンタクト層14およびp電極15を形成して、金属ワイヤ17をボンディングする領域を確保しているのである。
また、上述のような化合物半導体装置の他の例として、従来のGaAs系ヘテロ接合バイポーラトランジスタの構造および作成手順を、図12に示す概略図に従って、簡単に説明する(特許文献2(特開2003‐100767号公報)参照)。
すなわち、半絶縁性のGaAs基板31の上に、n+型GaAsサブコレクタ層32、n型GaAsコレクタ層33、n+型GaAsベース層34、n型AlGaAsエミッタ層35、n+型GaAs第1エミッタコンタクト層36、および、n+型InGaAs第2エミッタコンタクト層37が、順次MOCVD法によってエピタキシャル成長される。続いて、公知のフォトリソグラフィ法とエッチングとの組み合わせによって、n+型GaAsベース層34の表面とn+型GaAsサブコレクタ層32の表面とが、露出される。
次に、エミッタオーミック接触電極38としてWNxが形成される。同様に、ベースオーミック接触電極39としてPt/Ti/Pt/Auが、コレクタオーミック接触電極40としてAuGe/Ni/Auが、夫々蒸着法によって積層形成される。続いて、アロイ工程を行ってベースおよびコレクタのオーミック接続が得られる。
次に、上記エミッタオーミック接触電極38およびベースオーミック接触電極39の上に、Ti/Pt/Auから成る中間金属膜41,42が夫々形成される。但し、コレクタの中間金属膜は形成されず、先にメサ段差を埋めるための熱硬化性樹脂43が形成される。尚、熱硬化性樹脂43としては感光性のポリイミドを使用する。すなわち、溶媒で希釈したポリイミド前駆体がスピンコート法によって基板上に塗布され、所望のパターンが露光・現像によって形成され、熱処理を加えてポリイミド化させることによって形成される。その場合、ポリイミドのパターンはできるだけ、コレクタオーミック接触電極40が形成された領域とは重ならないように設計されている。但し、図12においては、表現の制約上、上記コレクタオーミック接触電極40の形成領域に重なって熱硬化性樹脂43が描かれている。次に、コレクタオーミック接触電極40上に、Ti/Pt/Auから成る中間金属膜(図示せず)が形成される。引き続いて、熱硬化性樹脂43上に、ベースオーミック接触電極39上の中間金属膜42に接続された配線金属44およびエミッタオーミック接触電極38上の中間金属膜41に接続された配線金属45が形成される。こうして、ヘテロ接合バイポーラトランジスタが完成する。
上記構成を有するヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいては、上記エミッタオーミック接触電極38上の中間金属膜41から引き出された配線金属電極45と、ベースオーミック接触電極39上の中間金属膜42から引き出された配線金属電極44とは、メサ形状を有する半導体層の上部から引き出されるため、メサの段差を埋めるために形成された熱硬化性樹脂43の上に、段差によって途切れる所謂「段切れ」が起きないように配されている。
しかしながら、図9に示す上記従来の半導体レーザ装置においては、以下のような問題がある。すなわち、上記第1電流ブロック層11および第2電流ブロック層12はメサストライプ部以外にのみ形成される必要がある。そのために、メサストライプ部を形成した後に、全面に電流ブロック層11,12を結晶成長によって積層した後に、上記メサストライプ部上の電流ブロック層11,12のみを除去する工程を要したり、あるいは、予め上記メサストライプ部上にSiO2等による誘電体マスクを配してから、選択結晶成長によって電流ブロック層11,12を形成し、その後上記誘電体マスクを除去する工程を要することになる。また、広いコンタクト領域を確保するために、上述した工程の後に、全面にp‐GaAsコンタクト層14を結晶成長させる工程を要する。したがって、工程数が増加することによる歩留まりの低下やコストの増加等の問題があるのである。
また、図12に示す従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいては、電極をメサ上部から段切れさせることなく引き出すために、樹脂等の絶縁物質をメサ側面に部分的に埋め込む工程が必要となる。そのために、上記半導体レーザ装置の場合と同様に工程が増加し、歩留まりの低下やコストの増加等の問題がある。
特開平11‐274644号公報(段落0053,図1)
特開2003‐100767号公報(段落0024,図4(a))
そこで、この発明の課題は、歩留まりの向上やコストの低減等を図ることができる化合物半導体装置、化合物半導体装置の製造方法、上記化合物半導体装置を用いた光伝送モジュール、および、上記化合物半導体装置を用いた光ディスク装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の化合物半導体装置は、III‐V族化合物半導体基板上に,順次積層された少なくともPを含む第1のIII‐V族化合物半導体層とPを含まない第2のIII‐V族化合物半導体層とを有する化合物半導体装置であって、上記第2のIII‐V族化合物半導体層は、上記第1のIII‐V族化合物半導体層の直上に、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成されており、第2のIII‐V族化合物半導体層の頂部から上記第1のIII‐V族化合物半導体層上にかけて被覆する電極を有していることを特徴としている。
上記構成によれば、上記形状に形成された第2のIII‐V族化合物半導体層の上面と、上記形状に形成された領域以外の上記第1のIII‐V族化合物半導体層の上面とに、段差による切断(段切れ)が生ずることなく連続して電極を配置することが可能になる。したがって、歩留まりの向上を図り、以ってコストの低減を図ることができる。
また、1実施例の化合物半導体装置では、上記第2のIII‐V族化合物半導体層は、順メサ形状に形成されている。
この実施例によれば、上記第2のIII‐V族化合物半導体層の側面に結晶方位を出すことで、上記基板に対する側面の傾斜角やメサ形状が安定になり、製造ばらつきが減少するため、歩留の向上を図ることができ、以ってコストの低減を図ることができる。
また、1実施例の化合物半導体装置では、上記第2のIII‐V族化合物半導体層は、組成の異なる複数のIII‐V族化合物半導体層で構成されている。
この実施例によれば、上記組成の異なる複数の第2のIII‐V族化合物半導体層に対して、組成に依存して加工幅を変更できるような、夫々の半導体層に適切なエッチャントを用いることができるので、上記組成の異なる複数の第2のIII‐V族化合物半導体層の幅を個別に制御することが可能になり、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分の上方部のみの幅を小さく加工することが可能になる。したがって、さらに容易に、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分とそれ以外の部分とに段切れ無く電極を配置することが可能になる。
また、1実施例の化合物半導体装置では、上記第2のIII‐V族化合物半導体層を構成する複数のIII‐V族化合物半導体層のうちの上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層以外の層の水平方向への幅が、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層における上面の水平方向への幅以下である。
この実施例によれば、上記第2のIII‐V族化合物半導体層が複数の半導体層からなっている場合にも、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分とそれ以外の部分とに段切れ無く電極を配置することが可能になる。
また、1実施例の化合物半導体装置では、上記III‐V族化合物半導体基板は、GaAsからなり、上記第2のIII‐V族化合物半導体層の組成は、GaAs,AlGaAsおよびInGaAsの何れかから選出された組成であり、上記第1のIII‐V族化合物半導体層の組成は、InGaAsPおよびGaAsPの何れかから選出された組成である。
この実施例によれば、上記第1のIII‐V族化合物半導体層のエッチング速度を、上記GaAs基板上に作製されるGaAs系材料からなる上記第2のIII‐V族化合物半導体層のエッチング速度よりも、容易に遅くすることができるため、基板としてGaAsを用いて作製されるIII‐V族化合物半導体からなる化合物半導体装置の加工に対して、的確に上記エッチングを制御・停止させることができる。
また、1実施例の化合物半導体装置では、上記第1のIII‐V族化合物半導体層のV族元素中におけるPの組成比が0.5以上である。
この実施例によれば、上記Pを含まない第2のIII‐V族化合物半導体層に対する硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングによって上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に加工する場合に、エッチング速度を遅く制御することができ、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状への加工を容易に行うことができる。
また、1実施例の化合物半導体装置では、上記第1のIII‐V族化合物半導体層の層厚は100Å以上である。
この実施例によれば、上記Pを含まない第2のIII‐V族化合物半導体層をエッチングによって上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に加工する場合に、上記エッチングを上記第1のIII‐V族化合物半導体層で確実に停止させることができ、且つ、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状の幅が制御し易くなる。そのために、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状への加工をより好適に行うことができる。
また、1実施例の化合物半導体装置では、半導体レーザ装置として機能する。
この実施例によれば、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分とそれ以外の部分とに段切れ無く電極を配置することが可能になるため、歩留まりの向上を図り以ってコストの低減を図ることが可能な半導体レーザ装置を提供できる。
また、この発明の化合物半導体装置の製造方法は、請求項1に記載の化合物半導体装置の製造方法であって、上記III‐V族化合物半導体基板上に,上記第1のIII‐V族化合物半導体層と第2のIII‐V族化合物半導体層とを上述の順序で連続して成長させる工程と、上記第2のIII‐V族化合物半導体層上にエッチングマスクを形成する工程と、上記エッチングマスクを用いて上記第2のIII‐V族化合物半導体層にエッチングを行う工程と、上記第1のIII‐V族化合物半導体層の表面で上記エッチングをストップさせる工程を含むことを特徴としている。
上記構成によれば、上記第2のIII‐V族化合物半導体層が上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成される。したがって、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された上記第2のIII‐V族化合物半導体層の上面と、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された領域以外の上記第1のIII‐V族化合物半導体層の上面とに、段切れが生ずることなく連続して電極を配置することが可能になる。したがって、歩留まりの向上を図り、以ってコストの低減を図ることができる。
さらに、上記第1のIII‐V族化合物半導体層と第2のIII‐V族化合物半導体層とを含む化合物半導体層の積層体を1回の結晶成長によって形成することが可能になり、製造工程や製造コストを大幅に減少させることができる。
また、1実施例の化合物半導体装置の製造方法では、上記エッチングは、第1のIII‐V族化合物半導体層に対するエッチング速度が第2のIII‐V族化合物半導体層に対するエッチング速度よりも遅くなるようなエッチャントを用いて行う。
この実施例によれば、上記第2のIII‐V族化合物半導体層に対して、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状になるようなエッチングを制御性よく行うことが可能になる。
また、1実施例の化合物半導体装置の製造方法では、上記エッチングに用いるエッチャントは、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液である。
この実施例によれば、上記Pを含まない第2のIII‐V族化合物半導体層がAlGaAs層とGaAs層とで構成されている場合、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液を用いることによって、上記2種類の化合物半導体に対して非選択的にエッチングが進むために、容易に上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状が得られる。
また、1実施例の化合物半導体装置の製造方法では、上記第2のIII‐V族化合物半導体層を成長させる工程では,組成の異なる複数のIII‐V族化合物半導体層を順次成長させるようになっており、上記第2のIII‐V族化合物半導体層に対してエッチングを行う工程は,上記組成の異なる複数のIII‐V族化合物半導体層のうちの上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層以外の少なくとも1層に対して再度エッチングを行う工程を含んでいる。
この実施例によれば、最初のエッチングによって、上記組成の異なる複数のIII‐V族化合物半導体層のうちの上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層以外の何れか1層の幅が、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層における上面の幅よりも大きくなったとしても、その層に対して再度エッチングを行うことによって、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状の部分における上方部の幅を小さくすることが可能になる。したがって、さらに容易に、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分とそれ以外の部分とに段切れ無く電極を配置することが可能になる。
また、1実施例の化合物半導体装置の製造方法では、上記再度行われるエッチングに用いるエッチャントは、アンモニアと過酸化水素水との混合水溶液である。
この実施例によれば、上記第2のIII‐V族化合物半導体層がAlGaAs層とこのAlGaAs層よりも上側のGaAs層を含んで構成されている場合、下側に在るAlGaAs層はアンモニアと過酸化水素水との混合水溶液によって殆どエッチングされることがない。したがって、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状の部分における上方部の幅をより好適に小さくすることができる。
また、1実施例の化合物半導体装置の製造方法では、上記第2のIII‐V族化合物半導体層上にエッチングマスクを形成する工程の後に、深さ方向に関して上記第2のIII‐V族化合物半導体層の途中までドライエッチングにてエッチングを施す工程を含んでいる。
この実施例によれば、上記硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングを行う前に、深さ方向に関して上記第2のIII‐V族化合物半導体層の途中まで予めドライエッチングが施されているため、上記エッチングマスク下部の上記第2のIII‐V族化合物半導体層の途中までの側面が予め略垂直に形成されており、上記硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングにより、上記エッチングマスク下部における最下部の幅をより狭く形成することができ、かつ上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって、上記第2のIII‐V族化合物半導体層の水平方向の幅が大きくなる形状に形成されるため、後に配する電極が、上記第2のIII‐V族化合物半導体層の頂部から上記第1のIII‐V族化合物半導体層上にかけて被覆する電極が段切れを起こさないような形状を形成することができる。
また、1実施例の化合物半導体装置の製造方法では、製造される化合物半導体装置は半導体レーザ装置である。
この実施例によれば、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分とそれ以外の部分とに段切れ無く電極を配置することが可能になると共に、結晶成長の回数を1回にすることが可能になるため、歩留まりの向上,製造工程の減少およびコストの低減を図ることが可能な半導体レーザ装置の製造方法を提供できる。
また、この発明の光伝送モジュールは、この発明の半導体レーザ装置として機能する化合物半導体装置を用いたことを特徴としている。
上記構成によれば、歩留まり向上を図り以ってコストの低減を図ることができ、且つ、半導体レーザ装置として機能する化合物半導体装置を用いているため、モジュール単価を大幅に低く抑えることができる。
また、この発明の光ディスク装置は、この発明の半導体レーザ装置として機能する化合物半導体装置を用いたことを特徴としている。
上記構成によれば、歩留まり向上を図り以ってコストの低減を図ることができ、且つ、半導体レーザ装置として機能する化合物半導体装置を用いているため、装置単価を大幅に低く抑えることができる。
以上より明らかなように、この発明の化合物半導体装置は、Pを含まない第2のIII‐V族化合物半導体層が、少なくともPを含む第1のIII‐V族化合物半導体層の直上に上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成されているので、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分の上面と上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分以外の部分の上面とに、段切れが生ずることなく連続して電極を配置することが可能になる。したがって、歩留まりの向上を図り、以ってコストの低減を図ることができる。
また、この発明の化合物半導体装置の製造方法は、GaAs基板上に、上記第1のIII‐V族化合物半導体層と第2のIII‐V族化合物半導体層とを連続して成長させ、上記第2のIII‐V族化合物半導体層にエッチングを行い、上記第1のIII‐V族化合物半導体層の表面で上記エッチングを停止させるので、上記第2のIII‐V族化合物半導体層を上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成することができる。したがって、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成された部分とそれ以外の部分との上面に、段切れが生ずることなく連続して電極を配置することが可能になる。したがって、歩留まりの向上を図り、以ってコストの低減を図ることができる。
さらに、上記第1,第2のIII‐V族化合物半導体層を含む化合物半導体層の積層体を1回の結晶成長によって形成することができ、製造工程や製造コストを大幅に減少させることができる。
また、この発明の光伝送モジュールは、歩留まり向上を図り以ってコストの低減を図ることができ、この発明の半導体レーザ装置として機能する化合物半導体装置を用いているので、モジュール単価を大幅に低く抑えることができる。
また、この発明の光ディスク装置は、歩留まり向上を図り以ってコストの低減を図ることができ、この半導体レーザ装置として機能する化合物半導体装置を用いているので、装置単価を大幅に低く抑えることができる。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
・第1実施の形態
図1は、本実施の形態の化合物半導体装置としての半導体レーザ装置における概略構造を示す断面図である。
図1は、本実施の形態の化合物半導体装置としての半導体レーザ装置における概略構造を示す断面図である。
この半導体レーザ装置では、n‐GaAs基板51上に、n‐GaAsバッファ層52、n‐Al0.5Ga0.5As第1下クラッド層53、n‐Al0.422Ga0.578As第2下クラッド層54、Al0.25Ga0.75As下ガイド層55、多重歪量子井戸活性層56、Al0.4Ga0.6As上ガイド層57、p‐Al0.558Ga0.442As第1上クラッド層58、および、p‐In0.1568Ga0.8432As0.4P0.6エッチングストップ層59が、順次積層されている。さらに、エッチングストップ層59上には、順メサストライプ形状に順次積層されたp‐Al0.5Ga0.5As第2上クラッド層60,p‐GaAs第1キャップ層61およびp++‐GaAs第2キャップ層62が設けられている。そして、エッチングストップ層59,第2上クラッド層60,第1キャップ層61および第2キャップ層62上の全面にはp電極63が形成され、基板51の裏面(上記各半導体層52〜62が積層されている面とは反対側の面)にはn電極64が形成されている。また、本半導体レーザ装置は、メサストライプ部65aと、そのメサストライプ部65aの両側方に位置するメサストライプ側方部65bと、を有している。
図2〜図4は、図1に示す半導体レーザ装置の各製造工程における断面を示す。以下、図2〜図4に従って、上記半導体レーザ装置の製造方法について詳細に説明する。
先ず、図2に示すように、(100)面を有するn‐GaAs基板51上に、n‐GaAsバッファ層52(層厚0.5μm)、n‐Al0.5Ga0.5As第1下クラッド層53(層厚2μm)、n‐Al0.422Ga0.578As第2下クラッド層54(層厚0.1μm)、Al0.25Ga0.75As下ガイド層55(層厚30Å)、多重歪量子井戸活性層56を、順次MOCVD法によって結晶成長させる。ここで、多重歪量子井戸活性層56は、In0.1001Ga0.8999As圧縮歪量子井戸層(歪量+0.7%,層厚46Å,2層)と、In0.238Ga0.762As0.5462P0.4538障壁層(3層,各層厚は基板51側から順に215Å,79Å,215Å)とを、交互に積層して形成される。
引き続き、上記多重歪量子井戸活性層56上に、Al0.4Ga0.6As上ガイド層57(層厚0.1μm)、p‐Al0.558Ga0.442As第1上クラッド層58(層厚0.3μm)、第1のIII‐V族化合物半導体層に相当するp‐In0.1568Ga0.8432As0.4P0.6エッチングストップ層59(層厚150Å)、p‐Al0.5Ga0.5As第2上クラッド層60(層厚1.28μm)、p‐GaAs第1キャップ層61(層厚0.2μm)、および、p++‐GaAs第2キャップ層62(層厚0.3μm)を、順次MOCVD法によって結晶成長させる(ここで、上記第2上クラッド層60、第1キャップ層61および第2キャップ層62は、第2のIII‐V族化合物半導体層に相当する半導体層群である)。ここで、n‐GaAsバッファ層52からp++‐GaAs第2キャップ層62までは1回の結晶成長によって形成する。尚、上記「歪量」とは、GaAs基板51の格子定数をaGaAsとし、多重歪量子井戸活性層56の格子定数をa1とした場合に、「{(a1−aGaAs)/aGaAs}×100」で表される。この値が正であれば圧縮歪であり、負であれば引張歪である。そして、メサストライプ部を形成する部分に、レジストマスク66(マスク幅5μm)をストライプ方向が(01−1)方向を有するように写真工程によって形成する。
次に、図3に示すように、上記レジストマスク66以外の部分をエッチングして、メサストライプ部65aを形成する。ここで、上記エッチングは、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液(体積混合比は硫酸:過酸化水素水:水=1:8:50、液温は10℃)で行い、エッチングストップ層59の直上まで行う。尚、上記エッチングにおいては、エッチングストップ層59であるInGaAsPは、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングレートがおよそ毎秒4Åと非常に遅いことを利用して、エッチング面の平坦化およびメサストライプ部65aの幅制御を可能にしている。エッチング時間は210秒である。その際におけるエッチングの深さは1.78μmであり、メサストライプ部65aにおける最下部の幅は約3.3μmである。
続いて、アンモニアと過酸化水素水との混合水溶液(体積混合比はアンモニア:過酸化水素水:水=1:30:50、液温は10℃)によって、第1キャップ層61および第2キャップ層62の側面にエッチングを施して、図4に示すようなメサストライプ部65aの形状が得られる。尚、エッチング時間は5秒である。その際に、第2上クラッド層60とエッチングストップ層59とは、上記エッチャントによって殆どエッチングされることはない。その後、レジストマスク66を除去して、図4に示すような形状の半導体積層構造物が得られる。
そして、全面に、上記Ti/Pt/Auからなるp電極63を形成する。その後、GaAs基板51の裏面(結晶成長を行っていない側の面)をエッチングして全体の厚さを100μm程度にし、n電極64を形成する。さらに、上記メサストライプの方向に対して垂直な面で劈開し、得られた劈開面にコーティング膜(図示せず)を施す。こうして、図1に示すような構造を有する半導体レーザ装置が得られるのである。尚、67は電流注入のための金属ワイヤであり、図1に示すように、メサストライプ側方部65b上に形成されたp電極63にボンディングされる。
上記構造を有する半導体レーザ装置は、その発振波長が890nmであり、図5に示すように、パルス電流によって、閾値電流が20mA、外部量子効率が1.0の特性を有することが確認された。尚、この特性は、MOCVD法による結晶成長を3回行って形成した図9に示す従来の半導体レーザ装置と同等である。そして、本実施の形態における半導体レーザ装置の形成に必要な結晶成長回数は1回のみであり、製造工程や製造コストを大幅に減少させることができるのである。
また、〔背景技術〕において説明した図9に示す従来の半導体レーザ装置の製造方法を変更して、電流ブロック層11,12による上記メサストライプ部以外の領域の埋め込みを行わず、図10に示すように、上記メサストライプ部以外の領域において、金属‐半導体間の接触抵抗を利用して電流狭窄を行い、p電極18を上記メサストライプ部におけるキャップ層10から引き出す構造にすることによって、MOCVD法による結晶成長を1回にすることが考えられる。しかしながら、その場合には、上記メサストライプ部を庇のない順メサ形状にすることが必要となる。その理由は、キャップ層10からp電極18を段切れすることなく引き出す必要があるためであり、図10に示す構造の場合には、上記メサストライプ部の側面には逆メサ形状によるくびれがあること、および、キャップ層10による庇があることによって、p電極18が図10に示すごとく段切れを起こしてしまうのである。
また、上述した図9に示す従来の半導体レーザ装置の製造方法と同様にして、図11に示すように、GaAs基板1上に、GaAsバッファ層2〜GaAsエッチングストップ層21,AlGaAs第2上クラッド層22およびGaAsキャップ層23でなる積層構造を形成した後に、図3と同様のエッチングを行って順メサ形状のメサストライプ部を作成することにより、p電極の段切れを防止することが考えられる。しかしながら、その場合には、GaAsキャップ層23とGaAsエッチングストップ層21とが同じGaAsで形成されているため、GaAsキャップ層23およびAlGaAs第2上クラッド層22にエッチングを施すと、同時にGaAsエッチングストップ層21もエッチングされてしまい、図11に示すように、上記メサストライプ部にあるエッチングストップ層21がサイドエッチングを受けてしまうという問題が生ずるのである。
これに対して、本実施の形態における半導体レーザ装置の製造方法では、少なくともPを含むIII‐V族化合物半導体層をエッチングストップ層59とし、その上にPを含まないIII‐V族化合物半導体層を形成し、このPを含まないIII‐V族化合物半導体層に対してエッチングを行うことによって順メサ形状のメサストライプ部65aを形成している。この場合、エッチングストップ層59がPを含むIII‐V族化合物半導体層からなり、メサストライプ部65aがPを含まない第2上クラッド層60,第1キャップ層61および第2キャップ層62からなるため、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液でエッチングを行うことによって容易に順メサ形状のメサストライプ部65aを得ることができるのである。この効果は、第2上クラッド層60がAlGaAsからなり、第1キャップ層61および第2キャップ層62がGaAsからなっているために、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液を用いると上記2種類の化合物半導体に対して非選択的にエッチングが進むことによって得られるのである。
また、本実施の形態においては、上記硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングの後に、第1キャップ層61と第2キャップ層62との側面をエッチングすることによって、メサストライプ部65aの上方部のみを小さくすることができる。したがって、より好適に段切れが生じないようにp電極63を配することができる。さらに、このエッチングに対して、アンモニアと過酸化水素水との混合水溶液を用いることによって、さらに好適に上述と同様の効果を得ることができる。このように加工することで、上記エッチングストップ層よりも上部に複数の半導体層がある場合にも、電極が段切れすることのない形状を作製することができる。
このように、本実施の形態における層構造およびエッチングによって、初めて制御性よく且つ簡便に、p電極63が段切れを起こさないような順メサ形状のメサストライプ部65aを形成することができるのである。
また、本実施の形態における半導体レーザ装置では、上記p電極63は、メサストライプ側方部65bにおいて半導体層とショットキー接合を有する一方、メサストライプ部65aにおいては半導体層とオーミック接合を有している。したがって、メサストライプ部65aにのみ電流が流れる構造となっている。
また、本実施の形態においては、直接金属ワイヤによるボンディングが不可能な電流注入部のみを順メサ形状にすることによって、p電極63を、非電流注入部であるメサストライプ側方部65b上と電流注入部である第2キャップ層62上との間で段切れを生じることなく配することができる。したがって、メサストライプ側方部65b上の電極に金属ワイヤ67をボンディングすることによって、メサストライプ部65aの領域に電流を流すことができるのである。
また、本実施の形態においては、上記硫酸と過酸化水素水との混合水溶液の体積混合比を、硫酸:過酸化水素水:水=1:8:50とすることによって、好適にエッチングを行うことができる。この場合、硫酸の体積比が大きい場合にはエッチングレートが大きくなってエッチング制御が困難になる。また、逆に、過酸化水素水の体積比が大きい場合は、GaAs(第1キャップ層61および第2キャップ層62)とAlGaAs(第2上クラッド層60)とのエッチングに対する非選択性が少なくなって所望のメサ形状が得難くなる。そのために、略上記体積混合比が望ましいのである。
また、本実施の形態においては、Pを含むIII‐V族化合物半導体層であるエッチングストップ層59のV族元素中におけるPの組成比(以下、「PのV族組成比」と言う)は、0.6である。このように、PのV族組成比を0.5以上とすることによって、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチング速度を遅く制御することができ、容易に上述の様なメサストライプ部65aを形成することができる。さらに、エッチングストップ層59の層厚を、100Å以上である150Åに厚くすることによって、確実にエッチングをストップさせることができ、且つ、メサストライプ部65aの幅が制御し易くなる。そのために、より好適に上述の効果を得ることが可能になる。
また、本実施の形態においては、上記エッチングマスクを形成した後に、上記メサストライプ側方部65bを深さ方向に関して上記p‐Al0.5Ga0.5As第2上クラッド層60の途中まで(例えば上記p‐In0.1568Ga0.8432As0.4P0.6エッチングストップ層59の上方0.2μmまで)ドライエッチングにてエッチングを施し、その後に上記硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングを行ってもよい。この場合、上記硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングを行う前に、上記メサストライプ部65aの側面が予め略垂直に形成されており、上記硫酸と過酸化水素水との混合水溶液によるエッチングにより、ドライエッチングを施さない場合に比べ上記メサストライプ部65aの側面がより垂直に近くなるものの、上記メサストライプ部65aにおける最下部の幅をより狭く形成することができ、且つ上記p‐In0.1568Ga0.8432As0.4P0.6エッチングストップ層59に向かって、上記メサストライプ部65aにおけるp++‐GaAs第2キャップ層62、p‐GaAs第1キャップ層61およびp‐Al0.5Ga0.5As第2上クラッド層60の水平方向の幅が大きくなる形状に形成されるため、後に配するp電極63が段切れを起こさないような形状のメサストライプ部65aを形成することができる。さらに、第1キャップ層61と第2キャップ層62との側面をエッチングすることによって、メサストライプ部65aの上方部のみを小さくすることができる。したがって、より好適に段切れが生じないようにp電極63を配することができる。さらに、このエッチングに対して、アンモニアと過酸化水素水との混合水溶液を用いることによって、さらに好適に上述と同様の効果を得ることができる。
尚、上記実施の形態においては、半導体レーザ装置の波長を890nmとしているが、これに限定されるものではない。
また、本実施の形態においては、上記基板はGaAsからなり、上記エッチングストップ層は少なくともPを含んでおり、上記第2上クラッド層と、上記第1および第2キャップ層はAlGaAsおよびGaAsから夫々選出された組成であるので、基板としてGaAsを用いて作製される化合物半導体装置に対して、その加工に際し、Pを含むエッチングストップ層を使用すると、的確に上記エッチングを制御・停止させることができ、歩留の向上やコストの低減を図ることが可能となる。また他の材料として、たとえば上記第2キャップ層としてInGaAsを用いてもよい。さらに、AlAs,InAs,AlInAs,AlGaInAsでも同様の傾向が見られる。
また、本実施の形態においては、上記エッチングストップ層59をInGaAsPで構成しているが、少なくともPを含むIII‐V族化合物半導体であればInGaAsPに限定されるものではない。例えば、GaAsPによって構成してもよい。その際に、これらのPを含むIII‐V族化合物半導体層におけるPのV族組成比が0.5以上であれば、より好適である。また、上記エッチングストップ層は、PのV族組成比が0.5以上であればInGaP,AlGaInP,AlGaInAsP,AlGaAsPでも同様の傾向が見られる。
また、本実施の形態の化合物半導体装置は半導体レーザ装置であるが、この発明はこれに限定されるものではない。トランジスタ等の化合物半導体からなる装置であっても差し支えない。
・第2実施の形態
本実施の形態は、上記第1実施の形態における半導体レーザ装置を用いた光伝送モジュールに関する。図6は、光伝送モジュール71を示す断面図である。また、図7は、図6における光源の部分を示す斜視図である。
本実施の形態は、上記第1実施の形態における半導体レーザ装置を用いた光伝送モジュールに関する。図6は、光伝送モジュール71を示す断面図である。また、図7は、図6における光源の部分を示す斜視図である。
本光伝送モジュール71では、光源として、上記第1実施の形態において説明した発振波長890nmのInGaAs系半導体レーザ装置(レーザチップ)72を用いている。また、受光素子73として、シリコン(Si)のpinフォトダイオードを用いている。尚、本光伝送モジュール71を用いて構成された光伝送システムにおいては、信号を送受信する相手側も同じ光伝送モジュール71を備えていることを前提としている。
図6において、回路基板74上には半導体レーザ駆動用の正負両電極のパターン(図示せず)が形成されており、上記レーザチップ72を搭載する部分には深さ300μmの凹部74aが設けられている。この凹部74aの底部は平坦になっており、この平坦部上にレーザチップ72が搭載されたレーザマウント(マウント材)75を半田で固定する。レーザマウント75の正電極76の平坦部77(図7参照)は、回路基板74上のレーザ駆動用正電極部(図示せず)とワイヤ78aによって電気的に接続されている。また、凹部74aはレーザ光の放射を妨げない程度の深さになっており、表面の粗さが放射角に影響を与えないようになっている。
上記受光素子73は、上記レーザマウント75と同様に回路基板74に実装されて、ワイヤ78bによって電気信号が取り出されるようになっている。この他に、回路基板74上には、レーザ駆動用や受信信号処理用のIC回路(集積回路)79が実装されている。
また、上記回路基板74の凹部74aに搭載されたレーザマウント75は、シリコン樹脂80によって封止されている。この樹脂封止は、回路基板74におけるレーザマウント75が固定された凹部74aの部分に光を拡散するフィラーが混入された液状のシリコン樹脂80を適量滴下し、80℃で約5分間加熱してゼリー状になるまで硬化させることによって行われる。上述のように滴下されたシリコン樹脂80は、表面張力のために凹部74a内に留まり、レーザマウント75を覆い且つ凹部74aに固定するのである。尚、本実施の形態においては、回路基板74上に凹部74aを設け、この凹部74a内にレーザマウント75を実装しているが、シリコン樹脂80は表面張力によってレーザチップ72の表面およびその近傍に留まるので、凹部74aは必ずしも設ける必要はない。
さらに、上記回路基板74上全体が、透明なエポキシ樹脂モールド81によって被覆されている。その際に、レーザチップ72の上面には、放射角制御のためのレンズ部82が形成され、受光素子73の上面には信号光を集光するためのレンズ部83が形成されている。このレンズ部82とレンズ部83とは一体と成ってモールドレンズを構成している。
次に、図7にしたがって、上記レーザマウント75について詳細に説明する。図7において、レーザチップ72は、L字型のヒートシンク84の垂直部84aにIn糊剤を用いてダイボンドされている。ここで、レーザチップ72は、上記第1実施の形態におけるInGaAs系半導体レーザ装置であり、そのチップ下面72bには高反射膜(図示せず)がコーティングされる一方、チップ上面72aには低反射膜(図示せず)がコーティングされている。これらの反射膜は、レーザチップ72端面の保護も兼ねている。
上記ヒートシンク84の基部84bには、正電極76が、ヒートシンク84と導通しないように絶縁物によって固着されている。この正電極76とレーザチップ72表面のショットキー接合部上に設けられた電極領域72cとは、金ワイヤ78cによって接続されている。上記構成を有するレーザマウント75は、図6に示すように、回路基板74の凹部74aにおける平坦部に形成された負電極(図示せず)に半田で固定される一方、正電極76上部の平坦部77と回路基板74上のレーザ駆動用正電極部(図示せず)とがワイヤ78aで接続される。このように配線されることによって、発振によってレーザビーム85を得ることが可能な光伝送モジュール71が完成する。
上述したように、本光伝送モジュール71を用いて構成された光伝送システムにおいては、相手側も同じ構成を有する光伝送モジュール71を保持して、光信号の送受信を行うことを前提としている。そして、光伝送モジュール71の光源(レーザチップ72)から、特定の情報を表す信号光(データ信号が重畳されたレーザ光)が出射されると、この信号光は、相手の光伝送モジュール71の受光素子73によって受信される。同様にして、相手の光伝送モジュール71の光源(レーザチップ72)から発信された信号光は当該光伝送モジュール71の受光素子73によって受信されるのである。
以上のごとく、本実施の形態における光伝送モジュール71は、上記第1実施の形態における1回の結晶成長によって低コストで製造できる半導体レーザ装置を使用している。したがって、モジュール単価を従来に比べて大幅に低く抑えることができる。
・第3実施の形態
本実施の形態は、上記第1実施の形態における半導体レーザ装置を用いた光ディスク装置に関する。図8は、本実施の形態における光ディスク装置の構成図である。この光ディスク装置は、光ディスク91にデータを書き込んだり、光ディスク91に書き込まれたデータを再生したりするものであり、その際に用いる発光素子として、上記第1実施の形態の半導体レーザ装置における量子井戸活性層等に変更が加えられて、780nmで発振するように形成された半導体レーザ装置92を備えている。尚、順メサ形状を形成する工程等は上記第1実施の形態と同様である。
本実施の形態は、上記第1実施の形態における半導体レーザ装置を用いた光ディスク装置に関する。図8は、本実施の形態における光ディスク装置の構成図である。この光ディスク装置は、光ディスク91にデータを書き込んだり、光ディスク91に書き込まれたデータを再生したりするものであり、その際に用いる発光素子として、上記第1実施の形態の半導体レーザ装置における量子井戸活性層等に変更が加えられて、780nmで発振するように形成された半導体レーザ装置92を備えている。尚、順メサ形状を形成する工程等は上記第1実施の形態と同様である。
以下、本光ディスク装置の構成および動作について説明する。本光ディスク装置は、書き込みの際には、半導体レーザ装置92から出射された信号光(データ信号が重畳されたレーザ光)はコリメートレンズ93を通過して平行光となり、ビームスプリッタ94を透過する。そして、λ/4偏光板95によって偏光状態が調節された後に、レーザ光照射用対物レンズ96によって集光されて光ディスク91を照射する。こうして、データ信号が重畳されたレーザ光によって、光ディスク91にデータが書き込まれる。
一方、読み出しの際には、上記半導体レーザ装置92から出射されたデータ信号が重畳されていないレーザ光が、上記書き込みの場合と同じ経路を辿って光ディスク91を照射する。そして、データが記録された光ディスク91の表面で反射されたレーザ光は、レーザ光照射用対物レンズ96およびλ/4偏光板95を経た後、ビームスプリッタ94で反射されて進行方向が90°変更される。その後、再生光用対物レンズ97によって集光され、信号検出用受光素子98に入射される。そして、こうして信号検出用受光素子98内で、入射したレーザ光の強弱に応じて光ディスク91から読み出されたデータ信号が電気信号に変換され、信号光再生回路99によって元の情報信号に再生されるのである。
本実施の形態における光ディスク装置においては、上述したように、従来の半導体レーザ装置よりも製造工程や製造コストを低減した半導体レーザ装置92を使用している。したがって、従来の光ディスク装置に比べてより低コストな光ディスク装置を提供することができるのである。
尚、本実施の形態においては、上記第1実施の形態に基づく半導体レーザ装置を記録再生型の光ディスク装置に適用した例について説明したが、同じ波長780nm帯を用いる光ディスク記録装置や光ディスク再生装置にも適用可能であることは言うまでもない。
また、この発明の化合物半導体装置,化合物半導体装置の製造方法,光伝送モジュールおよび光ディスク装置は、上記第1形態における化合物半導体装置およびその製造方法、上記第2実施の形態における光伝送モジュール、および、上記第3実施の形態における光ディスク装置に、限定されるものではない。例えば、井戸層・障壁層の層厚や層数等に、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論のことである。
本発明の化合物半導体装置の製造方法は、1回の結晶成長によるため低コスト化に有用であり、半導体レーザ装置等に利用することができる。
51…n‐GaAs基板、
52…n‐GaAsバッファ層、
53…n‐AlGaAs第1下クラッド層、
54…n‐AlGaAs第2下クラッド層、
55…AlGaAs下ガイド層、
56…多重歪量子井戸活性層、
57…AlGaAs上ガイド層、
58…p‐AlGaAs第1上クラッド層、
59…p‐InGaAsPエッチングストップ層、
60…p‐AlGaAs第2上クラッド層、
61…p‐GaAs第1キャップ層、
62…p++‐GaAs第2キャップ層、
63…p電極、
64…n電極、
65a…メサストライプ部、
65b…メサストライプ側方部、
66…レジストマスク、
67…金属ワイヤ、
71…光伝送モジュール、
72…InGaAs系半導体レーザ装置(レーザチップ)、
73…受光素子、
74…回路基板、
75…レーザマウント、
76…正電極、
78a,78b,78c…ワイヤ、
79…IC回路、
80…シリコン樹脂、
81…エポキシ樹脂モールド、
82,83…レンズ部、
84…ヒートシンク、
85…レーザビーム、
91…光ディスク、
92…半導体レーザ装置、
93…コリメートレンズ、
94…ビームスプリッタ、
95…λ/4偏光板、
96…レーザ光照射用対物レンズ、
97…再生光用対物レンズ、
98…信号検出用受光素子、
99…信号光再生回路。
52…n‐GaAsバッファ層、
53…n‐AlGaAs第1下クラッド層、
54…n‐AlGaAs第2下クラッド層、
55…AlGaAs下ガイド層、
56…多重歪量子井戸活性層、
57…AlGaAs上ガイド層、
58…p‐AlGaAs第1上クラッド層、
59…p‐InGaAsPエッチングストップ層、
60…p‐AlGaAs第2上クラッド層、
61…p‐GaAs第1キャップ層、
62…p++‐GaAs第2キャップ層、
63…p電極、
64…n電極、
65a…メサストライプ部、
65b…メサストライプ側方部、
66…レジストマスク、
67…金属ワイヤ、
71…光伝送モジュール、
72…InGaAs系半導体レーザ装置(レーザチップ)、
73…受光素子、
74…回路基板、
75…レーザマウント、
76…正電極、
78a,78b,78c…ワイヤ、
79…IC回路、
80…シリコン樹脂、
81…エポキシ樹脂モールド、
82,83…レンズ部、
84…ヒートシンク、
85…レーザビーム、
91…光ディスク、
92…半導体レーザ装置、
93…コリメートレンズ、
94…ビームスプリッタ、
95…λ/4偏光板、
96…レーザ光照射用対物レンズ、
97…再生光用対物レンズ、
98…信号検出用受光素子、
99…信号光再生回路。
Claims (17)
- III‐V族化合物半導体基板上に、順次積層された少なくともPを含む第1のIII‐V族化合物半導体層とPを含まない第2のIII‐V族化合物半導体層とを有する化合物半導体装置であって、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層は、上記第1のIII‐V族化合物半導体層の直上に、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に向かって水平方向の幅が大きくなっている形状に形成されており、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層の頂部から上記第1のIII‐V族化合物半導体層上にかけて被覆する電極を有している
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項1に記載の化合物半導体装置において、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層は、順メサ形状に形成されている
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項1に記載の化合物半導体装置において、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層は、組成の異なる複数のIII‐V族化合物半導体層で構成されている
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項3に記載の化合物半導体装置において、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層を構成する複数のIII‐V族化合物半導体層のうちの上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層以外の層の水平方向への幅が、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層における上面の水平方向への幅以下である
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項1に記載の化合物半導体装置において、
上記III‐V族化合物半導体基板は、GaAsからなり、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層の組成は、GaAs,AlGaAsおよびInGaAsの何れかから選出された組成であり、
上記第1のIII‐V族化合物半導体層の組成は、InGaAsPおよびGaAsPの何れかから選出された組成である
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項1に記載の化合物半導体装置において、
上記第1のIII‐V族化合物半導体層のV族元素中におけるPの組成比が0.5以上である
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項1に記載の化合物半導体装置において、
上記第1のIII‐V族化合物半導体層の層厚は100Å以上である
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項1に記載の化合物半導体装置において、
半導体レーザ装置として機能する
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 請求項1に記載の化合物半導体装置の製造方法であって、
上記III‐V族化合物半導体基板上に、上記第1のIII‐V族化合物半導体層と第2のIII‐V族化合物半導体層とを上述の順序で連続して成長させる工程と、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層上にエッチングマスクを形成する工程と、
上記エッチングマスクを用いて上記第2のIII‐V族化合物半導体層に対してエッチングを行う工程と、
上記第1のIII‐V族化合物半導体層の表面で上記エッチングを停止させる工程
を含むことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 請求項9に記載の化合物半導体装置の製造方法において、
上記エッチングは、上記第1のIII‐V族化合物半導体層に対するエッチング速度が上記第2のIII‐V族化合物半導体層に対するエッチング速度よりも遅くなるようなエッチャントを用いて行う
ことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 請求項9に記載の化合物半導体装置の製造方法において、
上記エッチングに用いるエッチャントは、硫酸と過酸化水素水との混合水溶液である
ことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 請求項9に記載の化合物半導体装置の製造方法において、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層を成長させる工程では、組成の異なる複数のIII‐V族化合物半導体層を順次成長させるようになっており、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層に対してエッチングを行う工程は、上記組成の異なる複数のIII‐V族化合物半導体層のうちの上記第1のIII‐V族化合物半導体層に最も近い層以外の少なくとも1層に対して再度エッチングを行う工程を含んでいる
ことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 請求項12に記載の化合物半導体装置の製造方法において、
上記再度行われるエッチングに用いるエッチャントは、アンモニアと過酸化水素水との混合水溶液である
ことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 請求項9に記載の化合物半導体装置の製造方法において、
上記第2のIII‐V族化合物半導体層上にエッチングマスクを形成する工程の後に、深さ方向に関して上記第2のIII‐V族化合物半導体層の途中までドライエッチングにてエッチングを施す工程を含んでいる
ことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 請求項9に記載の化合物半導体装置の製造方法において、
製造される化合物半導体装置は半導体レーザ装置である
ことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 請求項8に記載の化合物半導体装置を用いたことを特徴とする光伝送モジュール。
- 請求項8に記載の化合物半導体装置を用いたことを特徴とする光ディスク装置。
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