JP2742391B2 - 半導体の光集積回路の製造方法 - Google Patents

半導体の光集積回路の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多数の光素子と光導波
路とを単一チップ上に集積させた光集積回路の製造方法
に関する。特に、光導波路と、能動光素子(例えば、光
増幅器)と、を単一チップ上に集束化させる際に、簡単
な工程によって電流集束と光接続の効率と、を同時に極
大化させることができる光集積回路の製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】レーザーダイオード、光検出器、光フィ
ルター等を単一チップ上に集積させる場合には、これら
を連結する媒体として光導波路を利用する。
【0003】この場合、それぞれの素子の要求仕様を同
時に満足しながら、光素子と光導波路との間の光接続の
効率を極大化させることが要求される。
【0004】多数の光素子を集積化させる場合、それぞ
れの素子の要求仕様は異なるため、結晶成長を多数回行
う必要がある。
【0005】該集積化の最も一般的な方法を、図1に示
した。
【0006】該方法では、先ず、光増幅器を構成する
層、例えばバッファー層(2)、活性層(3)およびク
ラッド層(4)を、順次、1次EPI結晶成長させる。
この後、SiNxまたはSiO2のような誘電体(5)に
よって、光増幅器のパタンを、湿式エッチングによって
形成させる。さらにこの後、導波路のコア層(6)を、
誘電体のない部分にのみ選択的に結晶成長させる。
【0007】しかし、この方法では、再成長時に誘電体
層(5)の上に供給される成長層の成分は、誘電体の上
で成長することはない。該成分は、拡散によって誘電体
の外廊に供給されてしまう。非平面の成長においては、
このような拡散がないので、全面積にわたって均一の成
長層を得ることができるが、誘電体を利用した選択成長
では、誘電体の上に供給される成分が一定の半導体の表
面に移動する。そして、該移動した成分と、In,G
a,As,P等と、の相対的な結合比率がそれぞれ異な
ることに起因して、誘電体からの距離に応じて成長条件
が異なったものとなってしまう。その結果、誘電体付近
の半導体の表面では均一の組成を得ることができず、良
質のエピタクシー層を得ることができない。
【0008】また、成長されるパタンの模様も、光結合
の特性の形状に難しさがある。
【0009】他の方法を図2に示した。
【0010】該方法では、まず、光増幅器を構成する活
性層(3)およびクラッド層(4)を成長させる。そし
て、石版印刷およびエッチング工程を利用して、光増幅
器のパタンのみを残してエッチングを行う。この後に、
導波路のコア層(6)およびクラッド層(7)を、全面
にわたって結晶成長させることで、水平的な光結合と垂
直的な光結合とが同時に行なわれるようにする。
【0011】該方法では、光結合の効率は良好である。
しかし、光増幅器の設計上は、各層の厚さおよびドーピ
ングに関する設計に制限が随伴するという弱点がある。
【0012】更に別の方法を図3に示した。
【0013】該方法では、まず、導波路のコア層(6)
と光増幅器の活性層(3)とを、1次結晶成長に続けて
成長させる。そして、石版印刷およびエッチング工程を
利用して、光増幅器のパタンのみを残して活性層(3)
をエッチングする。この後、導波路のクラッド層(7)
を成長させる(2次結晶成長)。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】接続導波路のクラッド
層(7)は、導波路の損失を低減させるという観点から
は、ドーピングが全くない方がよい。その一方で、光増
幅器のクラッド層としてp/n接合による良好な利得効
果を得るには、適当なドーピングレベルを維持しなけれ
ばならないという両面性をもっている。そのため、導波
路と、光増幅器等のような能動光素子と、を集積させる
際に、光接続の効率問題と、効果的な電流集束の問題
と、を同時に解消することが求められていた。
【0015】本発明は、簡単な工程によって、電流集束
と光接続の効率とを同時に極大化させた光集積回路の得
られる光集積回路の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、集積させよう
とする任意の光素子の構成のためのn−InPバッファ
ー層(2)、InGaAsP活性層(3)およびp−I
nPクラッド層(4)をInPウェーハ(1)上に順次
的に形成する1次結晶成長工程と、前記バッファー層
(2)上の能動光素子を構成する層をRIE(Reactive
IonEtching)による乾式エッチング工程を利用して(0
01)面の垂直の面にエッチングして数μm以下の幅を
もつRibパタンを形成する工程と、MOCVD方法を
利用して導波路の構成のためのInGaAsPコア層
(6)およびn/p/n構造のInPクラッド層(また
は電流遮断層)(8,9,10)を形成し、前記(00
1)面と垂直面であるRibパタン上の(111)面に
は再成長されないようにする2次結晶成長工程と、前記
Ribパタン上の再成長されたn/p/n InP層
(8,9,10)を選択エッチングして除去した後に、
光増幅器の再成長されたp−InPクラッド層(12)
およびp−InGaAsキャップ層(13)を形成する
3次結晶成長工程と、から行なわれる。
【0017】
【作用】1次結晶成長工程では、集積させようとする任
意の光素子の構成のためのn−InPバッファー層
(2)、InGaAsP活性層(3)およびp−InP
クラッド層(4)をInPウェーハ(1)上に順次的に
形成する。
【0018】次に、前記バッファー層(2)上の能動光
素子を構成する層をRIE(Reactive Ion Etching)によ
る乾式エッチング工程を利用して(001)面の垂直の
面にエッチングして、数μm以下の幅をもつRibパタ
ンを形成する。
【0019】2次結晶成長工程では、MOCVD方法を
利用して導波路の構成のためのInGaAsPコア層
(6)およびn/p/n構造のInPクラッド層(また
は電流遮断層)(8,9,10)を形成し、前記(00
1)面と垂直面であるRibパタン上の(111)面に
は再成長されないようにする。
【0020】3次結晶成長工程では、Ribパタン上の
再成長されたn/p/n InP層(8,9,10)を
選択エッチングして除去した後に、光増幅器の再成長さ
れたp−InPクラッド層(12)およびp−InGa
Asキャップ層(13)を形成する。
【0021】
【実施例】図4および図5は本発明が提案する光集積回
路の製作方法に関する主要内容を図示している。
【0022】まず、図4,図5を参照して本発明の製造
方法の概略を説明する。
【0023】図4は、光増幅器と光導波路とを光結合さ
せるために、SiNx またはSiO2 のような誘電体に
よって光増幅器の部分をマスキングして、RIEによっ
て乾式エッチングすることで誘電体を除去させ、その後
に全面にわたって再成長させた<011>方向の断面図
である。
【0024】このとき、RIEの乾式エッチングによっ
て垂直に形成された(011)面は、再成長時に、導波
路のコア層(6)の成長が殆んど行なわれないので、良
好な光結合効率を得ることができる水平模様に現わす。
【0025】図5は、光増幅器の電流集束の効果を高め
るために、BH(Buried Hetrostructure)の構造を形成
させるもので、光が進行する図4の断面の方向に対して
垂直な<011>方向の断面図である。
【0026】これは光増幅器のストライプパタンの広さ
が、数μm以下と小さい場合の非平面の再成長の後の断
面の模様を図示している。A−A′、B−B′のように
(111)面が生成されて、山のような模様が形成され
る。
【0027】このとき、InGaAs層(11)を追加
して成長させた場合、前記(111)面での成長速度は
大変緩慢であるため、図6のようになる。
【0028】このように結晶を成長させた後に、InP
選択エッチング液(例えば、H3PO4:HCl)によっ
て選択エッチングすることによって、図6の点線部分の
InPクラッド層(7)部分を持ち出す。また、InG
aAsP選択エッチング液(例えば、H3PO4:H
22)を用いて、前記InGaAs層(11)およびI
nGaAsPのコア層(6)をエッチングする。この
後、3次結晶成長において、光増幅器のP型クラッドお
よびキャップ層を成長させることで、光増幅器を完成さ
せることができる。
【0029】この場合、InPを選択エッチングした後
の模様が、Groove(グループ)形態となるようにするた
め、光増幅器のストライブ方向は<011>にしなけれ
ばならない。この過程は後述する。
【0030】図7乃至図9は、上述した本発明の製造方
法によって製作された光集積回路の平面図および断面図
である。
【0031】次に、図10〜図21を参照して、本発明
による光集積回路の製造方法を詳細に説明する。
【0032】図10〜図21は、本発明の光集積回路を
製作する方法を工程段階による<011>方向の垂直面
の断面図を図示しているもので子細な方法は次のようで
ある。光結合が起こる部分からの<011>方向の垂直
面の断面は図4と同じなのでこれを参考にする。
【0033】i)図10のようにMOCVD,LPE
(Liquid Phase Epitaxy)等を利用して、半導体の光増
幅器の素子のためのエピタクシー層を、基板であるn−
InP(1)上に1次成長させる。このときのエピタク
シー層は、クラッド層であるp−InP(4)、活性層
であるInGaAsP(3)、バッファー層であるn−
InP(2)等から構成される。
【0034】ii)SiNxまたはSiO2のような誘電薄
膜を蒸着させ、石版印刷して2〜3μm以下の狭い幅を
もつ光増幅器の誘電体パタン(5)を形成させ、RIE
等を利用して活性層であるInGaAsP層(3)まで
乾式エッチングする(図11)。
【0035】iii)2次結晶成長のために荒れた表面を、
硫酸液等を利用して大変薄く表面をエッチングする。M
OCVDを利用して光増幅器の活性層(3)よりパンド
ギャップが大きいInGaAsP(6)を導波路のコア
層に成長し、光増幅器の電流遮断層であり、導波路のク
ラッド層の役割をするn−InP(8)、p−InP
(9)、n−InP(10)を順に成長する。
【0036】このとき、光増幅器の活性層(3)の部分
に成長された前記n/p/n構造のInP層から(11
1)面が現れるようになる。Lift-offエッチングのマス
クとして利用されるInGaAs層(11)を成長させ
ると、(111)面においてはInGaAs層(11)
が成長せず、図12のような模様が形成される。
【0037】iv)第2次結晶成長させた後に、H3
4:HClおよびHCl:H2O等のようなInP選択
エッチング液を利用してエッチングする。
【0038】この場合、InGaAs(11)層が成長
されなかった(111)面からエッチングされて、図1
3のように、光増幅器の部分のInGaAsP(6)層
の上の部分がLift-offされて除去される。
【0039】v)InGaAsおよびInGaAsPの
選択エッチング液であるH3PO4:H22を利用して、
前記InGaAs層(11)および光増幅器パタンのI
nGaAsP(6)を選択的に除去する(図14)。
【0040】vi)光増幅器のクラッド層であるp−In
P(12)、キャップ層であるp−InGaAsを、M
OCVD、LPE等を利用して第3次結晶成長させる
(図15)。
【0041】vii)SiNx(5)を蒸着した後に光増幅
器の電極形成のために石版印刷工程を通じて電極部位の
SiNxをエッチングして除去する(図16)。
【0042】viii)E-beam蒸着とLift-off工程を通じて
p型電極(14)を形成させる(図17)。
【0043】ix)パッド形成による寄生停電容量を最小
化するために増幅器の両側を石版印刷を通じてSiNx
をopeningし、基板(1)部分までエッチングしてチャ
ンネルを形成させる(図18)。
【0044】x)チャンネルを形成するために使用され
たSiNxを除去した後に新たなSiNxを蒸着する。そ
して、パッドとの連結のためにp電極部位の一部をopen
ingする(図19)。
【0045】xi)パッド(15)形成のためにパッドパ
タンを石版印刷し、Au電気鍍金によってパッド(1
5)を形成させる(図20)。
【0046】光増幅器と集積させようとする導波路を石
版印刷によるSiNxマスクを形成させRIEを利用し
て導波路をエッチングする。
【0047】xii)350μm程度の厚い基板(1)部分
を100μm程度にlappingをした後に基板(1)の面
にE-beam蒸着によってn型金属を蒸着してn型電極(1
6)を形成させる。
【0048】このような製作段階をへて本発明から提案
された光集積回路を製作することができる。
【0049】以上述べた実施例では、能動素子として光
増幅器を挙げていた。しかし、本発明はこれに限定され
るものではない。これ以外にも、例えば、埋立形のレー
ザーダイオード、光検出器等の光素子にも適用すること
ができる。
【0050】
【発明の効果】本発明の光集積回路の製作方法によれ
ば、導波路と能動素子(例えば、光増幅器)との光結合
効率を極大化させながらも追加に結晶成長しないながら
もBH構造の光増幅器を集積することができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術によって単一チップ上に集積された半
導体の光増幅器と導波路部分との概要を示す断面図であ
る。
【図2】従来技術によって単一チップ上に集積された半
導体の光増幅器と導波路部分とを概要を示す断面図であ
る。
【図3】従来技術によって単一チップ上に集積された半
導体の光増幅器と導波路部分との概要を示す断面図であ
る。
【図4】本発明の一実施例である半導体の光集積回路の
集積方法において、RIE(Reactive Ion Etching)エッ
チング後に、MOCVD(Metal Organic Chemical Vap
or Deposition)の非平面結晶成長によって集積された、
光増幅器と導波路部分とを示す概略的な断面図である。
【図5】本発明の一実施例である半導体の光集積回路の
集積方法において、RIE(Reactive Ion Etching)エッ
チング後に、MOCVD(Metal Organic Chemical Vap
or Deposition)の非平面結晶成長によって集積された、
光増幅器と導波路部分とを示す概略的な断面図である。
【図6】本発明の一実施例である光集積回路の集積方法
において、RIE(Reactive Ion Etching)エッチング後
に、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Depos
ition)の非平面結晶成長によって集積された、光増幅器
と導波路部分とを示す概略的な断面図である。
【図7】本発明の一実施例である、導波路と光増幅器と
が単一チップ上に集積された光集積回路の構造を示す平
面図である。
【図8】図7におけるA−A’線断面図である。
【図9】図7におけるB−B’線断面図である。
【図10】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図11】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図12】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図13】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図14】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図15】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図16】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図17】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図18】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図19】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図20】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【図21】本発明の一実施例である光集積回路を製造す
る途中の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1…基板(n−InP) 2…バッファー層(n−InP) 3…光増幅器の活性層(InGaAsP、Eg=Eg1) 4…光増幅器のクラッド層(p−InP) 5…誘電体層(SiNxorSiO2) 6…接続導波路のコア(InGaAsP、Eg=Eg2
g1) 7…接続導波路のクラッド層(InP) 8…n型クラッド層(n−InP) 9…p型クラッド層(p−InP) 10…n型クラッド層(n−InP) 11…Lift-off etchingのためのInGaAs層 12…光増幅器の再成長されたクラッド層(p−In
P) 13…光増幅器のキャップ層(p−InGaAs) 14…p型電極 15…PAD電極 16…n型電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 定洙 大韓民国大田直轄市儒城区漁隱洞ハンビ ットアパート136−408 (56)参考文献 特開 昭58−114477(JP,A) 特表 昭63−500556(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】InPウェーハ上に光増幅器等と任意の素
    子と導波路を集積させるとき、 任意の素子を構成する層を成長させた後に、当該成長さ
    れた層を、湿式エッチングまたはRIEエッチングの乾
    式エッチング法等を利用して、前記InPウェーハ
    (001)面と垂直方向にエッチングし、 前記エッチングにより形成された前記InPウェーハの
    (001)面と垂直な面を接続端として、これに 光接続
    させようとする導波路のコア層(6)およびクラッド層
    (7)をMOCVDを利用し成長させて光接続の効率を
    高める半導体の光集積回路の製造方法。
  2. 【請求項2】任意の光素子と導波路が集積された半導体
    の光直接回路の製造方法であって、 集積させようとする任意の光素子がInP(クラッド
    層)/InGaAsP(活性層またはコア層)/InP
    (クラッド層)(2、3、4)から構成された異種接合
    をもつ場合に、 InP/InGaAsP/InP層(2,3,4)を
    次結晶成長し、 湿式エッチングまたはRIE乾式エッチング等によって
    前記InP/InGaAsP層(3,4)をエッチング
    することにより、数μm以下の幅を備えるRib形態
    、下記数1の方向に形成させ、 【数1】 <01>前記Rib形態上に、 MOCVDにより、前記任意の光
    素子と接続させようとする導波路構成のためInGa
    AsP(6)およびInP層(7)を順に成長させ、 前記 InP層(7)の成長時には、前記Rib形態部分
    を被うようにして盛り上がった山形状の斜面部分(1
    11)面が形成され、この上にInGaAs(またはI
    nGaAsP)(11)を成長することで、 (001)の平面には正常的な成長が行なわれるが、
    Rib形態部分の(111)面に対しては前記InG
    aAs(またはInGaAsP)(11)が成長されな
    いようになる現象を利用して、前記InGaAs(1
    1)を自己整合マスクとして使用し、H3PO4:HCl
    のような選択エッチング液によって前記Rib形態部分
    の上の再成長されたInP層(7)をエッチングし 前記 InGaAsP層(6)を3PO4:H22のよう
    な選択エッチング液によってエッチングして、 p−InP(12)およびp−InGaAs(13)の
    キャップ層を成長する任意の光素子と導波路が集積され
    た半導体の光直接回路の製造方法。
  3. 【請求項3】能動光素子と導波路が集積された半導体の
    光集積回路の製造方法であって、集積させようとする任
    意の光素子の構成のためのn−InPバッファー層
    (2)、InGaAsP活性層(3)およびp−InP
    クラッド層(4)をInPウェーハ(1)上に順次的に
    形成する1次結晶成長工程: 前記バッファー層(2)上能動光素子を構成する層と
    RIE(Reactive IonEtching)による乾式のエッチング
    工程を利用して(001)面垂直下記数2の方向に
    エッチングし数μm以下の幅をもつRibパタンを形
    成する工程: 【数2】 <01> MOCVD方法を利用して、前記能動光素子と接続する
    導波路構成のためのInGaAsPコア層(6)および
    n/p/n構造のInPクラッド層(または電流遮断
    層)(8,9,10)を前記Ribパタンを被うように
    形成することで、前記(001)面に垂直下記数3の
    方向の前記Ribパタン上の(111)面には再成長
    されないようにする2次結晶成長工程: 【数3】 <01> および前記Ribパタン上に再成長されたn/p/n
    InP層(8,9,10)を選択エッチングして除去し
    た後に、前記光能動素子のためのp−InPクラッド層
    (12)およびp−InGaAsキャップ層(13)を
    形成する3次結晶成長工程からなる能動光素子と導波路
    が集積された半導体の光集積回路の製造方法。
  4. 【請求項4】埋立形の半導体レーザーの製造方法におい
    、 n−InPバッファ層(2)、u−InGaAsP活性
    層(3)、p−InPクラッド層(4)を1次結晶成長
    し、 湿式エッチングまたはRIEのような乾式エッチングを
    利用して、前記p−InPクラッド層(4)をエッチン
    グして数μm以下の幅をもつRib形態を下記数4の
    方向に形成させた後に、 【数4】 <01> MOCVDを利用して選択エッチングの遮断層としてp
    −InGaAs(またはp−InGaAsP)層(6)
    を薄く成長させ、電流遮断層であるp−InP(8)、
    n−InP(9)およびp−InP層(10)を順に成
    長させ、 さらに、InGaAs(またはInGaAsP)(1
    1)層を成長させることにより、前記InP各層が前記
    Rib形態を被うようにして成長した時に形成される山
    形状の斜面部分に形成された(111)面の上に、当該
    InGaAs(またはInGaAsP)(11)層が成
    長されにくいという特性を利用して、前記斜面部分を実
    質的に除いて全面を被うように自己 整列されたInGa
    Asエッチングマスクを形成し、当該エッチングマスク
    を使用して、3PO4:HClのような選択エッチング
    液によって、前記Rib形態部分の上の再成長されたp
    −InP/n−InP/p−InP電流遮断層(8,
    9,10)をエッチングし 前記 p−InGaAs(またはp−InGaAsP)層
    を(11)H3PO4:H22のような選択エッチング液
    によって選択エッチングし、 さらに、前記 InGaAsP層(6)を選択エッチング
    して除去し、 クラッド層であるp−InP(12)およびp−InG
    aAsのキャップ層(13)を成長した後に一般的な
    p型およびn型の電極形成工程を利用して埋立形のレー
    ザーダイオードを製造する半導体の光集積回路の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917980A (en) * 1992-03-06 1999-06-29 Fujitsu Limited Optical circuit device, its manufacturing process and a multilayer optical circuit using said optical circuit device
FR2781577B1 (fr) * 1998-07-06 2000-09-08 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication d'un circuit optique integre
US6282358B1 (en) * 1998-12-21 2001-08-28 Lsi Logic Corporation On-chip single layer horizontal deflecting waveguide and damascene method of fabricating the same
GB2350719A (en) * 1999-06-01 2000-12-06 Bookham Technology Ltd Joining waveguides on a substrate surface
EP1339108A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-27 Agilent Technologies, Inc. - a Delaware corporation - Semiconductor device with current confinement structure
KR20060003051A (ko) * 2003-04-23 2006-01-09 두일전자통신 주식회사 도파관 연결 방법 및 시스템
KR102266960B1 (ko) 2016-03-02 2021-06-18 한국전자통신연구원 쇼트키 다이오드 및 이의 제조 방법
US10205125B2 (en) * 2017-07-12 2019-02-12 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Method of manufacturing package assembly, package assembly, and display device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58114477A (ja) * 1981-12-26 1983-07-07 Fujitsu Ltd 半導体発光装置
JPS6121386A (ja) * 1984-06-29 1986-01-30 三菱重工業株式会社 液体充填装置
GB8518353D0 (en) * 1985-07-20 1985-08-29 Plessey Co Plc Heterostructure device
EP0404551A3 (en) * 1989-06-20 1992-08-26 Optical Measurement Technology Development Co. Ltd. Optical semiconductor device
DE4010823A1 (de) * 1990-04-04 1991-10-10 Standard Elektrik Lorenz Ag Modensynchronisierter halbleiterlaser
US5400356A (en) * 1994-06-28 1995-03-21 Xerox Corporation Index-guided laser on grooved (001) substrate

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