JPH0199276A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents

半導体レーザ装置の製造方法

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JPH0199276A
JPH0199276A JP25861887A JP25861887A JPH0199276A JP H0199276 A JPH0199276 A JP H0199276A JP 25861887 A JP25861887 A JP 25861887A JP 25861887 A JP25861887 A JP 25861887A JP H0199276 A JPH0199276 A JP H0199276A
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JP
Japan
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layer
algaas
etching
active layer
etched
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JP25861887A
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English (en)
Inventor
Kaname Otaki
大滝 要
Akihiro Shima
島 顕洋
Akihiro Takami
明宏 高見
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この発明は、半導体レーザ装置の製造方法に関し、特に
高出力化のための窓構造の製作方法に関するものである
〔従来の技術J 第2図はElectronics Letters (
27thji’ebruary1986 VOl、 2
2 No、 5 pp279−280%J、 Unga
r et al、High・Power GaAIAa
Windew La5ers)に発表された従来の埋め
込み成長により形成された窓構造を有する半導体レーザ
装置の構造を示す図である。図において、(11)はn
型GaAs基板、(12)はフ型GaO,6@ Al0
.34 As下側クラッド層、(13)はフ型Gao、
tzA1o、zaAs光導波層、(14)はnまたはp
型GaO,9LAIO,0IA8活性層、 (15)は
P型Gap、8+lAl0.401s上側クフツり層、
(16)はn型Qao、6zAlo、5sAa電流ブロ
ツク層である。
この半導体レーザ装置は1回目のエピタキシャル成長に
より光導波層(13)を含むいわゆるダブルへテロ接合
を形成した後、エツチングによりレーザ装置の端面付近
の活性層(14)及び上側クラッド層(15)を部分的
に除去して2回目のエピタキシアル成長により電流ブロ
ック層(16)を埋め込んで完成されるものである。
このようにこの半導体レーザ装置C二おいては光出射端
面付近の活性層(14)は除去されて活性層(14)よ
りバンドギャップの広い電流ブロック層(16) (二
より埋め込まれているためC:レーザ光に対しては透明
である、いわゆる窓となっている。そのためAIGaA
B系レーザに特有な光出射端面におけるCOD (Ca
taatroahic 0ptical danago
 )による端面破壊を防止することが可能となり、熱的
な制約が顕著とはいえ、光最大出力88mWの高出力化
C;成功している。
このように端面部の埋め込みC二よる悪化は高出力化C
二とってきわめて有効な方法である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、埋め込み窓の製作C二おいては1回目のエピタ
キシャル成長で成長したコンタクト層、上側クラッド層
、活性層の埋め込み窓部分をエツチングC二より制御性
よく開口する必要があり、特C二0、1μm程度の極め
て薄い厚さの活性層をエツチングして除去し、光導波N
を損わずに光導波層表面でエツチングを停止することが
極めて困薙な問題があった。
従来、AlAs 組f< x = 0.3以上のAIG
aAaのエツチングには弗化水素酸が使われておl) 
GaAs活性層に対して選択性よく白組fRxλ0.3
の上側クラッド層をエツチングしてGaAa活性層表面
でエツチングを止めることができた。亡の後、例えば過
酸化水素水:アンモニア水=20:l(容積比)&二よ
り0aAs活性層を選択的にエツチングしてAlO,2
5GaQ、1lAs光導波層を損わずにエツチングを止
めて埋め込み部の開口を行うことができた。しかし、活
性層を…O,1IQaO,1I5Aaとして短波長化す
ると弗化水素酸は紅へ4SGa0.55As l二対し
ては1 prn/秒程度と極めてエツチング速度が速い
ことと、AIQJ II Gaζ8SAa活性層が0.
1μm程度と極めて薄い九めにAlO,4aQ51q5
1As上側クフツド層とA1県!Ga15As活性層と
の…劾組成差C:よるエツチング■選択性が有効でなく
なり、AlO,ISG戚8!lAa活性層表面でエツチ
ングを止めることができず紅Q、15Ga(485AB
 活性層をエツチングしてAlO,2[aO,)5細光
導波層、A11L4SGall、!+5A8下側クフツ
ド層へもエツチングが及び制御性のよいエツチング開口
が不可能であつ九。
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものでコンタ
クト層上側クラッド層、活性層をそれぞれの組成C二応
じたエツチング液l:より順次選択的にエツチングして
光導波層を損わす5二制御性よく埋め込み窓となる部分
を開口することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段j この発明は上記目的を達成するためC二上側りフツド層
のエツチング5二は弗化水素酸と弗化アンモニウムの混
合液、活性層のエッチングには過酸化水素水と酒石酸の
混合液を用いて埋め込み窓となる部分を開口するもので
ある。
【作用] 弗化水素酸と弗化アンモニウムの混合液は混合比、弗化
水素酸:弗化アンモニウム=3:lの場合Al(L41
K)ao、511As(二対しては0.5μm/分程度
のエツチング速度を有するがAIo、l5Oa11.8
1Aa!二対してはほとでどエツチング効果を持たない
ため、A10.41K)an、5sAs上側クフツり層
を数分間の比較的長い時間をかけておだやかに選択的(
ニエッチングしてAへxsQao、115A13活性層
の表面でエツチングを停止することができる。
過酸化水素水:酒石酸=12:l混合液はGaAs、A
lO,15Ga0.8aAs、711o、uGao、7
5Asc対してエツチング速度は亡れぞれ0.4. O
,l 、 0.06 pm1分程程度あり、…劫組成比
が増加するとエツチング速度が低下する九め、…劾組成
が0.15で厚さが0.1μmの活性層を1分間でエツ
チングすると、直動組成比0.25の光導波層をエツチ
ングすることなく活性層のみを選択的にエツチングする
ことができる。
〔発明の実施例j 以下、この発明を図について説明する。
第1図はこの発明の一実施例による窓構造の形成工程を
示す図である。図において(1)はp型GaAs基板、
(2)はp型A10.41GaO1ss)、B下側り?
’7ド層、(3)はp型A10.25QB0.71A8
光導波層、(4)はp型A11L11af1.1114
活性層、(5)はn型AIQ、4SGa0.55As上
側クフツド層、(6)は口型GaAsコンタクト層、(
7)はA10.46Ga(LSIAa層、(8)はn側
II ffi 、(9)はフォトレジスト膜である。
まず、第1図(5L)のよう(二写真製版によレフオド
レジストに埋め込み窓のパターンを形成し、次(二第1
図(b)のようC:フォトレジスト膜をマスクトシて口
型GaAsコンタクト層(6)を過酸化水素水:アンモ
ニア水=20:l混合液でエツチングするとn型AlO
,4BGa0.55A9上側クヲッド層の表面でエツチ
ングが停止する。
次に第1図((1)のようにフォトレジスト膜を除去し
九後、n型GaAsコンタクト、1(6)をマスクとし
て弗化水素酸:弗化アシ上ニウム−3=1混合液にょ9
!I型A10.45Qq0.55A8上側クフツド層(
5)を層厚に要する所定の時間でエツチングしp型AI
0.15Gi0.85As活性N(4)の表面でエツチ
ングを停止する。
さらに第1図(d)のように追酸化水素水:酒石酸=1
2:l混合液でp型AI0.15G訊81SAB活性N
j (4)を層厚に要する所定の時間でエツチングしp
型AI0.2SGaO,75As光導波層(3)の表面
でエツチングを停止する。
この時、例えばO01μm厚の活性層とすると1分間の
エツチング時間を要するが口型GaAsコンタクト層(
6)の厚さをあらかじめ0.8μm程度にしておけば第
1図(c)においてA1.0.4幻a0.5sA3s側
クラッド層のアンダーエツチングで発生したひさし状の
迫型GaA。
コンタクト層(6)は上側表面とn型A11SGa0.
5SAa上側クラツドN(5)とに接していた面の両面
からエツチングが行われるため第1図(d)のように消
失させることができる。
最後に第1図(6)のように開口部分をA104SGa
Q 58AsMl(7)で埋め込んでへき開を施すとp
型AlO,IIQao、85A8活性層(4)に対しバ
ンドギャップの広いAln、48GaO,55AsJi
g(7)を持った窓構造の端面が完成する。
[発明の幼果j 以上のように、こO発明ではエツチングすべき層7)A
LAs組成比に応じtエッチング液を採用することによ
ゆわずかなALAa組成の逮いC:対しても選択的なエ
ツチングがcT能となり制御性よくエツチング開口を得
ることができるので埋め込み窓を有する高出力レーザ装
置が安定して得ることができる。
8 B A (5elf HLiyned atrwt
we with Bent A。
tive 1ayer)レーザC:こD発明を適用して
埋め込み窓構造化したところ窓構造のない通常のSBA
レーザの最大光出力が20mW程度であったDi二対し
60mW程度まで向上することができ九。
【図面の簡単な説明】
第1図(ml−(e)はこの発F!Aの一実施例1:よ
る窓構造の形成工程を示す図、第2図は従来の埋込み成
長により形成され丸窓構造を有する半導体レーザの構造
を示す図である。 (1)はp型GaAa基板、(2)はp型7uO,48
G@Q、H5劾下側クフツド層、(3)はp型社へ2幻
ao、ss劾先光導波層(4)はp型A11’L111
GaA811Aa活性層、(5)はΩ型A10.45G
aO,55As上側クフツド層、(6)はD型GaAs
コンタクトJiff 、(7)はAlfL 45Ga0
.5SAB層、(8)はn側型4t 、(9)はフォト
レジスト膜である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  基板上に、AlGaAs下側クラツド層、AlGaA
    s活性層、AlGaAs上側クラツド層、GaAsコン
    タクト層を形成する工程と、フォトレジスト膜あるいは
    絶縁膜をマスクとして上記GaAsコンタクト層を選択
    的にエッチングする工程と、上記GaAsコンタクト層
    をマスクとしてGaAsコンタクト層が取り除かれて上
    記AlGaAs上側クラツド層が露出している表面より
    上記AlGaAs上側クラツド層を選択的にエッチング
    する工程と、上記AlGaAs上側クラツド層が取り除
    かれて上記AlGaAs活性層が露出している表面より
    上記AlGaAs活性層を選択的、エツチングすると同
    時に上記AlGaAs上側クラツド層をエッチングする
    際に生じたひさし状の上記GaAsコンタクト層をエッ
    チングにより除去する工程と、エッチングにより露出し
    た上記AlGaAs上側クラツド層と上記AlGaAs
    活性層上に上記AlGaAs活性層よりバンドギヤツプ
    の大きいAlGaAs窓層を形成する工程と、上記Al
    GaAs窓層に出射端面を形成する工程を備えた半導体
    レーザ装置の製造方法において、AlGaAs上側クラ
    ツド層の選択的エッチングには弗化水素酸と弗化アンモ
    ニウムの混合液、AlGaAs活性層の選択的エッチン
    グには酒石酸と過酸化水素水の混合液を使用することを
    特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5110765A (en) * 1990-11-30 1992-05-05 At&T Bell Laboratories Selective etch for GaAs-containing group III-V compounds
US6737288B2 (en) 2001-05-24 2004-05-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for fabricating a semiconductor device
JP2006351965A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Sony Corp 曲面形成方法および半導体発光素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6737288B2 (en) 2001-05-24 2004-05-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for fabricating a semiconductor device
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