JPH0137871B2 - - Google Patents
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- JPH0137871B2 JPH0137871B2 JP59165334A JP16533484A JPH0137871B2 JP H0137871 B2 JPH0137871 B2 JP H0137871B2 JP 59165334 A JP59165334 A JP 59165334A JP 16533484 A JP16533484 A JP 16533484A JP H0137871 B2 JPH0137871 B2 JP H0137871B2
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- JP
- Japan
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- layer
- semiconductor substrate
- light absorption
- cladding layer
- upper cladding
- 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.)
- Expired
Links
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は、半導体レーザの製造方法に係り、
特に、MBE装置でもつて製造されるAlGaAs系
半導体レーザの製造方法に関する。
特に、MBE装置でもつて製造されるAlGaAs系
半導体レーザの製造方法に関する。
(ロ) 従来技術
近年において、半導体レーザをMBE装置で製
造する方法が提案されており、ここでは、二回の
MBE成長工程を必要とする構造の半導体レーザ
を製造する場合を簡単に説明すると共に、その問
題点を指摘する。
造する方法が提案されており、ここでは、二回の
MBE成長工程を必要とする構造の半導体レーザ
を製造する場合を簡単に説明すると共に、その問
題点を指摘する。
まず、一回目のMBE成長工程で第一の成長層
を形成した後、MBE装置から半導体基板を取り
出し、ホトエツチング工程にて第一の上部クラツ
ド層まで達する深さで、かつ、所定の幅のストラ
イプ溝を形成する。このホトエツチング工程を行
つたことに伴い、前記エツチングした部分（第一
の上部クラツド層の表面）に酸化物等の不純物が
直接付着するから、この不純物を所定の方法にて
蒸発させる。しかる後、二回目のMBE成長工程
で第二の成長層を積層させる。
を形成した後、MBE装置から半導体基板を取り
出し、ホトエツチング工程にて第一の上部クラツ
ド層まで達する深さで、かつ、所定の幅のストラ
イプ溝を形成する。このホトエツチング工程を行
つたことに伴い、前記エツチングした部分（第一
の上部クラツド層の表面）に酸化物等の不純物が
直接付着するから、この不純物を所定の方法にて
蒸発させる。しかる後、二回目のMBE成長工程
で第二の成長層を積層させる。
しかして、前記不純物を蒸発させる工程におい
て、第一の上部クラツド層のAl組成が0.4以上の
場合、前記酸化物等の不純物は蒸発されにくくな
る。そのため、第二の成長工程にて形成される第
二の成長層の積層状態が劣化し、この部分を電流
が流れなくなるという問題を生じる。一方、前記
第一の上部クラツド層のAl組成を0.4以下にすれ
ば、第二の成長層の積層状態は比較的良いが、そ
の反面、光閉じ込め効率が低下するという問題を
生じる。上述したことに基づいて、従来方法では
電気的性質および光学的性質の良好な半導体レー
ザを製造するのが困難である。
て、第一の上部クラツド層のAl組成が0.4以上の
場合、前記酸化物等の不純物は蒸発されにくくな
る。そのため、第二の成長工程にて形成される第
二の成長層の積層状態が劣化し、この部分を電流
が流れなくなるという問題を生じる。一方、前記
第一の上部クラツド層のAl組成を0.4以下にすれ
ば、第二の成長層の積層状態は比較的良いが、そ
の反面、光閉じ込め効率が低下するという問題を
生じる。上述したことに基づいて、従来方法では
電気的性質および光学的性質の良好な半導体レー
ザを製造するのが困難である。
(ハ) 目的
この発明は、第一の上部クラツド層のAl組成
の値に関係なく第二の成長層の積層状態を良好と
し、電気的性質および光学的性質が良好な半導体
レーザを容易に製造できる半導体レーザの製造方
法を提供することを目的としている。
の値に関係なく第二の成長層の積層状態を良好と
し、電気的性質および光学的性質が良好な半導体
レーザを容易に製造できる半導体レーザの製造方
法を提供することを目的としている。
(ニ) 構成
この発明に係る半導体レーザの製造方法の特徴
とするところは、第一の成長工程にて第一の成長
層を積層し、次にホツトエツチング工程におい
て、光吸収層を適宜に残すような深さでエツチン
グして第一の上部クラツド層が露出しないような
ストライプ溝を形成し、前記残された光吸収層と
この光吸収層の表面に付着した不純物をサーマル
クリーニング工程にて除去し、第二の成長工程に
て第二の成長層を積層したことにある。
とするところは、第一の成長工程にて第一の成長
層を積層し、次にホツトエツチング工程におい
て、光吸収層を適宜に残すような深さでエツチン
グして第一の上部クラツド層が露出しないような
ストライプ溝を形成し、前記残された光吸収層と
この光吸収層の表面に付着した不純物をサーマル
クリーニング工程にて除去し、第二の成長工程に
て第二の成長層を積層したことにある。
(ホ) 実施例
第１図はこの発明に係る半導体レーザの製造方
法の一実施例を示す説明図である。
法の一実施例を示す説明図である。
(a) 図示しないMBE装置内に装着したＮ型の
GaAsからなる半導体基板１０を所定の方法に
て加熱する。蒸発源にそれぞれ入れられた原料
物質や不純物を分子線の形で蒸発させる。この
原料等を図示しない質量分析計でモニターし、
図示しないコンピユータで蒸発源の温度やシヤ
ツタを制御することにより、Ｎ型AlxGa1-xAs
からなる下部クラツド層２１（Al組成ｘ＝
0.55）と、AlxGa1-xAsからなる活性層２２
（Al組成ｘ＝0.12）と、Ｐ型AlxGa1-xAsからな
る第一の上部クラツド層２３（Al組成ｘ＝
0.55）と、Ｎ型GaAsからなる光吸収層２４と、
Ｎ型AlxGa1-xAsからなる蒸発防止層２５（Al
組成ｘ＝0.35）とで構成する第一の成長層２０
を前記半導体基板１０に積層させる（第一の成
長工程）。
GaAsからなる半導体基板１０を所定の方法に
て加熱する。蒸発源にそれぞれ入れられた原料
物質や不純物を分子線の形で蒸発させる。この
原料等を図示しない質量分析計でモニターし、
図示しないコンピユータで蒸発源の温度やシヤ
ツタを制御することにより、Ｎ型AlxGa1-xAs
からなる下部クラツド層２１（Al組成ｘ＝
0.55）と、AlxGa1-xAsからなる活性層２２
（Al組成ｘ＝0.12）と、Ｐ型AlxGa1-xAsからな
る第一の上部クラツド層２３（Al組成ｘ＝
0.55）と、Ｎ型GaAsからなる光吸収層２４と、
Ｎ型AlxGa1-xAsからなる蒸発防止層２５（Al
組成ｘ＝0.35）とで構成する第一の成長層２０
を前記半導体基板１０に積層させる（第一の成
長工程）。
(b) 前記積層された半導体基板１０をMBE装置
から外部に取り出した後、半導体基板１０の裏
面をラツピングする。次に、ストライプ溝が形
成されるべき部分以外の蒸発防止層２５をホト
レジスト６０で覆う。このホトレジスト６０を
マスクとして光吸収層２４が適宜に（例えば
1000Å程度）残るように、蒸発防止層２５と光
吸収層２４とをそれぞれ選択エツチングしてス
トライプ溝３０を形成する（ホトエツチング工
程）。
から外部に取り出した後、半導体基板１０の裏
面をラツピングする。次に、ストライプ溝が形
成されるべき部分以外の蒸発防止層２５をホト
レジスト６０で覆う。このホトレジスト６０を
マスクとして光吸収層２４が適宜に（例えば
1000Å程度）残るように、蒸発防止層２５と光
吸収層２４とをそれぞれ選択エツチングしてス
トライプ溝３０を形成する（ホトエツチング工
程）。
(c) 前記ホトレジスト６０を除去し半導体基板１
０を有機洗浄する。その後、前記半導体基板１
０を再度MBE装置内に装着する。ここで、半
導体基板１０に砒素分子線を当てながら半導体
基板１０を約740℃で加熱する。このまま約20
分間行うことにより、半導体基板１０の表面に
付着している酸化物等の不純物と前記残された
光吸収層２４とを蒸発させる（サーマルクリー
ニング工程）。但し、光吸収層２４も選択的に
蒸発されるため、第一の上部クラツド層２３の
表面が露出される。
０を有機洗浄する。その後、前記半導体基板１
０を再度MBE装置内に装着する。ここで、半
導体基板１０に砒素分子線を当てながら半導体
基板１０を約740℃で加熱する。このまま約20
分間行うことにより、半導体基板１０の表面に
付着している酸化物等の不純物と前記残された
光吸収層２４とを蒸発させる（サーマルクリー
ニング工程）。但し、光吸収層２４も選択的に
蒸発されるため、第一の上部クラツド層２３の
表面が露出される。
(d) (c)の工程の状態で半導体基板１０の温度を約
600℃にして、(a)工程と同様の方法にてＰ型
AlYGa1-YAsからなる第二の上部クラツド層４
１（Al組成Ｙ＝0.35）と、P+型GaAsからなる
キヤツプ層４２とで構成する第二の成長層４０
を積層する（第二の成長工程）。以下、通常の
半導体レーザの製造方法と同様にＰ型電極５０
と、Ｎ型電極５１とを形成する。
600℃にして、(a)工程と同様の方法にてＰ型
AlYGa1-YAsからなる第二の上部クラツド層４
１（Al組成Ｙ＝0.35）と、P+型GaAsからなる
キヤツプ層４２とで構成する第二の成長層４０
を積層する（第二の成長工程）。以下、通常の
半導体レーザの製造方法と同様にＰ型電極５０
と、Ｎ型電極５１とを形成する。
しかして、上述した第一の上部クラツド層２３
および光吸収層２４における温度と蒸発速度との
関係を第２図に示している。同図によれば、第一
の上部クラツド層２３（AlxGa1-xAs）はほとん
ど蒸発しないが、光吸収層２４（GaAs）は温度
を上昇させるにつれて蒸発速度が速くなることが
わかる。
および光吸収層２４における温度と蒸発速度との
関係を第２図に示している。同図によれば、第一
の上部クラツド層２３（AlxGa1-xAs）はほとん
ど蒸発しないが、光吸収層２４（GaAs）は温度
を上昇させるにつれて蒸発速度が速くなることが
わかる。
尚、上述した実施例において、AlxGa1-xAsお
よびAlYGa1-YAsからなる各層のAl組成をそれぞ
れ記しているが、適宜に変更できることは勿論で
ある。
よびAlYGa1-YAsからなる各層のAl組成をそれぞ
れ記しているが、適宜に変更できることは勿論で
ある。
また、下部クラツド層２１と第一の上部クラツ
ド層２３とのAl組成を0.55にしたから、前記下部
クラツド層２１と第一の上部クラツド層２３との
光閉じ込め効果を向上させることができる。
ド層２３とのAl組成を0.55にしたから、前記下部
クラツド層２１と第一の上部クラツド層２３との
光閉じ込め効果を向上させることができる。
さらに、このGaAsをパシベーシヨンとして
AlxGa1-xAsの上にAlYGa1-YAsを再成長させる方
法は、半導体レーザに限定されず、他の半導体素
子にも応用できることは言うまでもない。
AlxGa1-xAsの上にAlYGa1-YAsを再成長させる方
法は、半導体レーザに限定されず、他の半導体素
子にも応用できることは言うまでもない。
(ヘ) 効果
この発明は、ホトエツチング工程にて光吸収層
が適宜に残るような深さのストライプ溝を形成し
たから、第一の上部クラツド層がパシベーシヨン
効果を持つこととなる。即ち、ホトエツチグ工程
において第一の上部クラツド層に不純物が直接付
着せず、しかも、サーマルクリーニング工程にお
いても不純物および光吸収層の残りを蒸発させる
ことにより、第一の上部クラツド層の表面は清浄
である。その結果、第一の上部クラツド層のAl
組成の値に関係なく第二の成長層の積層状態を良
好にすることができる。
が適宜に残るような深さのストライプ溝を形成し
たから、第一の上部クラツド層がパシベーシヨン
効果を持つこととなる。即ち、ホトエツチグ工程
において第一の上部クラツド層に不純物が直接付
着せず、しかも、サーマルクリーニング工程にお
いても不純物および光吸収層の残りを蒸発させる
ことにより、第一の上部クラツド層の表面は清浄
である。その結果、第一の上部クラツド層のAl
組成の値に関係なく第二の成長層の積層状態を良
好にすることができる。
また、特別高精度な技術を必要とせず、しかも
工程数を増やす必要もないという著大な効果を奏
する。
工程数を増やす必要もないという著大な効果を奏
する。
上述したことに基づいて、電気的性質および光
学的性質の良好な半導体レーザを製造するのが容
易になる。
学的性質の良好な半導体レーザを製造するのが容
易になる。
第１図はこの発明に係る半導体レーザの製造方
法の一実施例を示す説明図、第２図は第一の上部
クラツド層および光吸収層の温度と蒸発速度との
関係を示す説明図である。 １０……半導体基板、２０……第一の成長層、
２１……下部クラツド層、２２……活性層、２３
……第一の上部クラツド層、２４……光吸収層、
２５……蒸発防止層、３０……ストライプ溝、４
０……第二の成長層、４１……第二の上部クラツ
ド層、４２……キヤツプ層。
法の一実施例を示す説明図、第２図は第一の上部
クラツド層および光吸収層の温度と蒸発速度との
関係を示す説明図である。 １０……半導体基板、２０……第一の成長層、
２１……下部クラツド層、２２……活性層、２３
……第一の上部クラツド層、２４……光吸収層、
２５……蒸発防止層、３０……ストライプ溝、４
０……第二の成長層、４１……第二の上部クラツ
ド層、４２……キヤツプ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ MBE装置でもつて製造されるAlGaAs系半
導体レーザの製造方法において、 下部クラツド層と、活性層と、第一の上部クラ
ツド層と、GaAsからなる光吸収層と、蒸発防止
層とを半導体基板の表面に順次積層する第一の成
長工程と、 前記光吸収層を残すような深さおよび所望の幅
のストライプ溝を形成するホトエツチング工程
と、 前記ストライプ溝が形成された半導体基板を再
度成長室内に導入し、前記半導体基板を加熱しな
がら前記半導体基板を砒素でもつて衝撃しつつ、
前記ストライプ溝が形成された半導体基板の表面
に付着した不純物および前記残された光吸収層を
蒸発させるサーマルクリーニング工程と、 前記不純物および残された光吸収層が蒸発され
た半導体基板の表面に第二の上部クラツド層と、
キヤツプ層とを順次積層する第二の成長工程とを
具備したことを特徴とする半導体レーザの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16533484A JPS6142987A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16533484A JPS6142987A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142987A JPS6142987A (ja) | 1986-03-01 |
| JPH0137871B2 true JPH0137871B2 (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=15810355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16533484A Granted JPS6142987A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142987A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07107900B2 (ja) * | 1986-06-19 | 1995-11-15 | 日本電信電話株式会社 | パタ−ン化半導体領域を有する半導体装置の製法 |
| JPH0654826B2 (ja) * | 1989-01-23 | 1994-07-20 | ローム株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH0656911B2 (ja) * | 1989-01-24 | 1994-07-27 | ローム株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH02194682A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
| JP2717016B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1998-02-18 | シャープ株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206172A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-12-01 | ウエスタ−ン・エレクトリツク・カムパニ−・インコ−ポレ−テツド | ３−５族半導体材料を基礎とした半導体デバイスの製造方法 |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP16533484A patent/JPS6142987A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206172A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-12-01 | ウエスタ−ン・エレクトリツク・カムパニ−・インコ−ポレ−テツド | ３−５族半導体材料を基礎とした半導体デバイスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142987A (ja) | 1986-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |