JPH01270287A - 半導体レーザーの製造方法 - Google Patents
半導体レーザーの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザーの製造方法に関し、特に電流阻
止層を有する内部電流狭窄型半導体レーザーの気相エピ
タキシャル成長法を用いた製造方法に関する。
止層を有する内部電流狭窄型半導体レーザーの気相エピ
タキシャル成長法を用いた製造方法に関する。
従来、内部電流狭窄型半導体レーザーの製造方法として
は、電流阻止層−を形成した後にエツチングマスクを設
でから写真製版によって発光領域となる部分だけを露出
させ、ウェット・エツチングによってその部分の電流阻
止層を除去して発光領域の両側に電流阻止層を設ける方
法が一般に用いられていた。また、発光領域となる部分
に予めシリコン酸化物のような選択成長マスクを形成し
ておき、それ以外の部分に電流阻止層を選択成長させて
から、ウェット・エツチングによって選択成長マスクを
除大するような方法も行なわれていた。
は、電流阻止層−を形成した後にエツチングマスクを設
でから写真製版によって発光領域となる部分だけを露出
させ、ウェット・エツチングによってその部分の電流阻
止層を除去して発光領域の両側に電流阻止層を設ける方
法が一般に用いられていた。また、発光領域となる部分
に予めシリコン酸化物のような選択成長マスクを形成し
ておき、それ以外の部分に電流阻止層を選択成長させて
から、ウェット・エツチングによって選択成長マスクを
除大するような方法も行なわれていた。
上述した従来の製造方法においては、電流阻止層の下に
位置する層の結晶組成が、たとえばＡｌＧａＡｓのよう
な酸化しやすい結晶系であった場合には、ウェット・エ
ツチングによって電流阻止層を除去するとＡｌＧａＡｓ
層の表面が露出して酸化される。するとその上にさらに
結晶成長するときに良質な結晶か得られず、半導体レー
ザーとして動作・しなかったり、劣化しやすいものとな
ったりする欠点があった。また、選択成長マスクを設け
ておいて３！択的に電流阻止層を形成させる法において
は、ウェット・エツチングによって選択成長マスクを除
去すると上述のような酸化の問題の他、エピタキシャル
成長工程の回数が多いという欠点もあった。
位置する層の結晶組成が、たとえばＡｌＧａＡｓのよう
な酸化しやすい結晶系であった場合には、ウェット・エ
ツチングによって電流阻止層を除去するとＡｌＧａＡｓ
層の表面が露出して酸化される。するとその上にさらに
結晶成長するときに良質な結晶か得られず、半導体レー
ザーとして動作・しなかったり、劣化しやすいものとな
ったりする欠点があった。また、選択成長マスクを設け
ておいて３！択的に電流阻止層を形成させる法において
は、ウェット・エツチングによって選択成長マスクを除
去すると上述のような酸化の問題の他、エピタキシャル
成長工程の回数が多いという欠点もあった。
本発明の目的は、結晶表面を酸化させることなしに電流
阻止層を形成できる半導体レーザーの作製方法であって
、結晶成長工程の回数が１回もくは２回で済む方法を提
供することにある。
阻止層を形成できる半導体レーザーの作製方法であって
、結晶成長工程の回数が１回もくは２回で済む方法を提
供することにある。
本発明の構成は、化合物半導体基板上に、より屈折率の
低い組成の層ではさまれた発光層を含む異種組成結晶を
エピタキシャル成長し、部分的に電流阻止層を該異種組
成結晶層の上もしくは下に設けることによって発光領域
を限定する半導体レーサーの製造方法において、発光領
域として限定させる部分に予め異種物質を選択成長マス
クとして形成しておき、これ以外の部分に電流阻止層を
選択気相エピタキシャル成長させた後、マスクとした異
種物質を気相エツチングしてさらに次の層を同一装置内
で連続して気相エピタキシャル成長させる方法となって
いる。
低い組成の層ではさまれた発光層を含む異種組成結晶を
エピタキシャル成長し、部分的に電流阻止層を該異種組
成結晶層の上もしくは下に設けることによって発光領域
を限定する半導体レーサーの製造方法において、発光領
域として限定させる部分に予め異種物質を選択成長マス
クとして形成しておき、これ以外の部分に電流阻止層を
選択気相エピタキシャル成長させた後、マスクとした異
種物質を気相エツチングしてさらに次の層を同一装置内
で連続して気相エピタキシャル成長させる方法となって
いる。
本発明の方法は、１Ｎ択エピタキシヤル成長により、て
電流阻止層を形成したのち、気相エツチングによって選
択成長マスクとした物質を除去することにより、１回の
結晶成長プロセスにおいて、基板を反応管から取り出す
ことなしに連続して電流阻止層とその上の層を結晶成長
させるものである。そのために露出させると酸化しやす
い結晶系であっても酸化させることなしに作製すること
ができ、その間の結晶成長プロセスが１回で済むという
独制的な内容を有する。
電流阻止層を形成したのち、気相エツチングによって選
択成長マスクとした物質を除去することにより、１回の
結晶成長プロセスにおいて、基板を反応管から取り出す
ことなしに連続して電流阻止層とその上の層を結晶成長
させるものである。そのために露出させると酸化しやす
い結晶系であっても酸化させることなしに作製すること
ができ、その間の結晶成長プロセスが１回で済むという
独制的な内容を有する。
その１
本発明について図面を参照して説明する。第１図（ａ）
〜（ｄ）は本発明の一実施例として、ＡｌＧａＡｓ系結
晶による半導体レーザーの製造に適用したときの、各製
造工程におけるレーザー結晶の横断面図である。まずｎ
型ＧａＡｓの基板１上に、ｎ型Ａｌ□、４５Ｇａ、）、
５５Ａｓの第１クラツドＮ２、ｐ型Ａ ｌｏ −１５（
ｉａＯ、ｇ５Ａｓの活性層３、ｐ型Ａ１．）、４５Ｇａ
ｏ、５５Ａｓの第２クラッド層４、そして非常に薄い（
５０ｎｍ程度）ｎ型ＧａＡｓの保護層５を、減圧有機金
炭熱分解気相成長法によってエピタキシャル成長させる
。次に発光領域の導波路とする部分にだけ、５ｉ０２に
よる選択成長マスク６を形成する［第１図（ａ）］。そ
の後再び結晶成長プロセスとして、減圧気相成長法によ
り選択成長マスク６以外の部分にｎ型ＧａＡｓの電流阻
止層７を選択的にエピタキシャル成長させる［第１図（
ｂ）］。ここで減圧下の状態のままＨＦのプラズマ分解
によるＦ＋イオン・ラジカルを導入して、ＳｉＯ□の選
択成長マスク６およびＧａＡｓの保護層５を気相エツチ
ングする［第１図（ｃ）］。このとき反応管内圧力とＦ
＋イオンの導入量ならびにＧａＡｓ結晶の熱分解防止の
ために添加するＡｓＨ３ガスの流量とエツチング時間を
調節して、選択成長マスク６と保護層５だけが除去され
るようにする。そして、Ｆ＋イオンの供給を止めてガス
の置換時間をおいてから、同一装置内で引き続きｐ型Ａ
ｔ、）、４５Ｇａ、）、５５Ａｓの第３クラッド層８と
ｎ型ＧａＡｓのキャップ層９を結晶成長させると第１図
（ｄ）に示すレーザー結晶ができ上る。これに電極を形
成した後所定の大きさに切断すると半導体レーザーがで
きる。この方法を用いると、第２クラッド層４の電流が
流れる部分が大気に露出されることなしに第３クラッド
層８をエピタキシャル成長することができるので、酸化
しやすいＡｌｏ−４ｓＧａｏ、５５＾Ｓの組成であって
も高信頼性の半導体レーザーが得られる。
〜（ｄ）は本発明の一実施例として、ＡｌＧａＡｓ系結
晶による半導体レーザーの製造に適用したときの、各製
造工程におけるレーザー結晶の横断面図である。まずｎ
型ＧａＡｓの基板１上に、ｎ型Ａｌ□、４５Ｇａ、）、
５５Ａｓの第１クラツドＮ２、ｐ型Ａ ｌｏ −１５（
ｉａＯ、ｇ５Ａｓの活性層３、ｐ型Ａ１．）、４５Ｇａ
ｏ、５５Ａｓの第２クラッド層４、そして非常に薄い（
５０ｎｍ程度）ｎ型ＧａＡｓの保護層５を、減圧有機金
炭熱分解気相成長法によってエピタキシャル成長させる
。次に発光領域の導波路とする部分にだけ、５ｉ０２に
よる選択成長マスク６を形成する［第１図（ａ）］。そ
の後再び結晶成長プロセスとして、減圧気相成長法によ
り選択成長マスク６以外の部分にｎ型ＧａＡｓの電流阻
止層７を選択的にエピタキシャル成長させる［第１図（
ｂ）］。ここで減圧下の状態のままＨＦのプラズマ分解
によるＦ＋イオン・ラジカルを導入して、ＳｉＯ□の選
択成長マスク６およびＧａＡｓの保護層５を気相エツチ
ングする［第１図（ｃ）］。このとき反応管内圧力とＦ
＋イオンの導入量ならびにＧａＡｓ結晶の熱分解防止の
ために添加するＡｓＨ３ガスの流量とエツチング時間を
調節して、選択成長マスク６と保護層５だけが除去され
るようにする。そして、Ｆ＋イオンの供給を止めてガス
の置換時間をおいてから、同一装置内で引き続きｐ型Ａ
ｔ、）、４５Ｇａ、）、５５Ａｓの第３クラッド層８と
ｎ型ＧａＡｓのキャップ層９を結晶成長させると第１図
（ｄ）に示すレーザー結晶ができ上る。これに電極を形
成した後所定の大きさに切断すると半導体レーザーがで
きる。この方法を用いると、第２クラッド層４の電流が
流れる部分が大気に露出されることなしに第３クラッド
層８をエピタキシャル成長することができるので、酸化
しやすいＡｌｏ−４ｓＧａｏ、５５＾Ｓの組成であって
も高信頼性の半導体レーザーが得られる。
その■
第２図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施例として
、第１の実施例と異なる形状のＡ’１ＧａＡｓ系半導体
レーザーの製造に適用したときの、各製造工程における
レーザー結晶の横断面図である。まずｐ型ＧａＡｓの基
板１１上に、ＳｉＯ□による選択成長マスク１２を、発
光卯域の導波路とする部分にだけ形成する［第２図（ａ
）］。次に気相エピタキシャル成長法の一種である減圧
有機金属熱分解気相成長法によって、選択成長マスク２
以外の部分にｎ型ＧａＡｓの電流阻止層１３を選択的に
エピタキシャル成長させる［第２図（ｂ）］。ここで減
圧下の状態のまま、ＨＦのプラズマ分解によるＦ＋イオ
ン・ラジカルを装置内に導入すると、ＳｉＯ□の選択成
長マスク１２が気相エツチングされる［第２図（Ｃ）］
。このとき、反応管内圧力とＦ＋イオンの導入量、なら
びにＧａＡｓ結晶の熱分解防止のために添加する＾ｓＨ
３ガスの流量を適当に設定することによって、ＧａＡｓ
結晶部分の気相エツチング量を最小限におさえつつ５ｉ
０２の選択成長マスク１２を除去することができる。そ
の後、気相エツチングに引続き、同一装置内でｐ型Ａ１
０．４５Ｇａ０．５５＾Ｓの第１クラツド層１４．ｐ型
ＡＩ０．１５”ａｏ−８５ＡＳの活性層１５、ｎ型Ａ１
０．４５Ｇａ０．５５ＡＳの第２クラッド層１６、およ
びｎ型ＧａＡｓのキャップ層１７を連続成長させると第
２図（ｄ）に示すレーザー結晶ができ上り、１回の結晶
成長プロセスで半導体レーザーか形成できる。
、第１の実施例と異なる形状のＡ’１ＧａＡｓ系半導体
レーザーの製造に適用したときの、各製造工程における
レーザー結晶の横断面図である。まずｐ型ＧａＡｓの基
板１１上に、ＳｉＯ□による選択成長マスク１２を、発
光卯域の導波路とする部分にだけ形成する［第２図（ａ
）］。次に気相エピタキシャル成長法の一種である減圧
有機金属熱分解気相成長法によって、選択成長マスク２
以外の部分にｎ型ＧａＡｓの電流阻止層１３を選択的に
エピタキシャル成長させる［第２図（ｂ）］。ここで減
圧下の状態のまま、ＨＦのプラズマ分解によるＦ＋イオ
ン・ラジカルを装置内に導入すると、ＳｉＯ□の選択成
長マスク１２が気相エツチングされる［第２図（Ｃ）］
。このとき、反応管内圧力とＦ＋イオンの導入量、なら
びにＧａＡｓ結晶の熱分解防止のために添加する＾ｓＨ
３ガスの流量を適当に設定することによって、ＧａＡｓ
結晶部分の気相エツチング量を最小限におさえつつ５ｉ
０２の選択成長マスク１２を除去することができる。そ
の後、気相エツチングに引続き、同一装置内でｐ型Ａ１
０．４５Ｇａ０．５５＾Ｓの第１クラツド層１４．ｐ型
ＡＩ０．１５”ａｏ−８５ＡＳの活性層１５、ｎ型Ａ１
０．４５Ｇａ０．５５ＡＳの第２クラッド層１６、およ
びｎ型ＧａＡｓのキャップ層１７を連続成長させると第
２図（ｄ）に示すレーザー結晶ができ上り、１回の結晶
成長プロセスで半導体レーザーか形成できる。
以上説明したように本発明は、選択エピタキシャル長に
よって電流阻止層を形成した後、気相エツチングによっ
て選択成長マスクを除去することにより、露出すると酸
化しやすい結晶系であっても全く酸化させることなしに
、しかも１回の結晶成長プロセスだけで発光領域を限定
させる電流阻止層を形成できる効果がある。
よって電流阻止層を形成した後、気相エツチングによっ
て選択成長マスクを除去することにより、露出すると酸
化しやすい結晶系であっても全く酸化させることなしに
、しかも１回の結晶成長プロセスだけで発光領域を限定
させる電流阻止層を形成できる効果がある。
特に第２の実施例の方法を用いると、基板の上の発光領
域となる部分に選択成長マスクを設けるプロセスと、１
回だけの結晶成長プロセスによって半導体レーザーが作
製できるので、製造コストを低減できる効果もある。
域となる部分に選択成長マスクを設けるプロセスと、１
回だけの結晶成長プロセスによって半導体レーザーが作
製できるので、製造コストを低減できる効果もある。
以上はＡｌＧａＡｓ系の結晶を用いた半導体レーザーに
ついて説明してきたが、本発明は他の■−Ｖ化金物やＩ
Ｉ−ＶＩ化合物系の結晶を用いた半導体レーザーにも応
用することができる。
ついて説明してきたが、本発明は他の■−Ｖ化金物やＩ
Ｉ−ＶＩ化合物系の結晶を用いた半導体レーザーにも応
用することができる。
第１図は本発明の一実施例の各製造過程におけるレーザ
ー結晶の横断面図、第２図は同様に第２の実施例の各製
造過程におけるレーザー結晶の横断面図を示したもので
ある。 １・・・基板、２・・・第１クラッド層、３・・・活性
層、４・・・第２クラッド層、５・・・保護層、６・・
・選択成長マスク、７・・・電流阻止層、８・・・第３
クラッド層、９・・・キャップ層、１１・・・基板、１
２・・・選択成長マスク、１３・・・電流阻止層、１４
・・・第１クラッド層、１５・・・活性層、１６・・・
第２クラッド層、１７・・・キャップ層。 代理人 弁理士 内 原 音 （ｄ） 第 １ 図
ー結晶の横断面図、第２図は同様に第２の実施例の各製
造過程におけるレーザー結晶の横断面図を示したもので
ある。 １・・・基板、２・・・第１クラッド層、３・・・活性
層、４・・・第２クラッド層、５・・・保護層、６・・
・選択成長マスク、７・・・電流阻止層、８・・・第３
クラッド層、９・・・キャップ層、１１・・・基板、１
２・・・選択成長マスク、１３・・・電流阻止層、１４
・・・第１クラッド層、１５・・・活性層、１６・・・
第２クラッド層、１７・・・キャップ層。 代理人 弁理士 内 原 音 （ｄ） 第 １ 図
Claims (1)
- 化合物半導体基板上に、より屈折率の低い組成の層で
はさまれた発光層を含む異種組成結晶をエピタキシャル
成長し、部分的に電流阻止層を該異種組成結晶層の上も
しくは下に設けることによって発光領域を限定する半導
体レーザーの製造方法において、発光領域として限定さ
せる部分に予め異種物質を選択成長マスクとして形成し
ておき、これ以外の部分に電流阻止層を選択気相エピタ
キシャル成長させた後、当該異種物質を気相エッチング
してさらに次の層を連続で気相エピタキシャル成長させ
ることを特徴とする半導体レーザーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9991488A JPH01270287A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 半導体レーザーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9991488A JPH01270287A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 半導体レーザーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270287A true JPH01270287A (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=14260047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9991488A Pending JPH01270287A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 半導体レーザーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01270287A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04119680A (ja) * | 1990-09-10 | 1992-04-21 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の作製方法 |
| US5426658A (en) * | 1992-01-21 | 1995-06-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser including ridge confining buffer layer |
| US6201823B1 (en) | 1996-12-24 | 2001-03-13 | Nec Corporation | Gallium nitride based compound semiconductor laser and method of forming the same |
| US6838391B2 (en) | 1998-05-29 | 2005-01-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Method of semiconductor processing including fluoride |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP9991488A patent/JPH01270287A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04119680A (ja) * | 1990-09-10 | 1992-04-21 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の作製方法 |
| US5426658A (en) * | 1992-01-21 | 1995-06-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser including ridge confining buffer layer |
| US6201823B1 (en) | 1996-12-24 | 2001-03-13 | Nec Corporation | Gallium nitride based compound semiconductor laser and method of forming the same |
| US6420198B1 (en) | 1996-12-24 | 2002-07-16 | Nec Corporation | Gallium nitride based compound semiconductor laser and method of forming the same |
| US6838391B2 (en) | 1998-05-29 | 2005-01-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Method of semiconductor processing including fluoride |
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