JPH0243789A - 埋込型半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
埋込型半導体レーザ素子の製造方法Info
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- JPH0243789A JPH0243789A JP19376688A JP19376688A JPH0243789A JP H0243789 A JPH0243789 A JP H0243789A JP 19376688 A JP19376688 A JP 19376688A JP 19376688 A JP19376688 A JP 19376688A JP H0243789 A JPH0243789 A JP H0243789A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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、埋込型半導体レーザ素子の製造方法に関する
。
。
半導体レーザ素子は小型、高効率で使いやすいという特
徴を有することから、各種情報処理用端末素子としての
利用が近年急速に増加している。
徴を有することから、各種情報処理用端末素子としての
利用が近年急速に増加している。
半導体レーザ素子は種々の構造をもつものが知られてい
るが、なかでも高効率、高出力で横モード発振が安定し
ているという特徴を有するのは埋込型半導体レーザ素子
であり、例えば第２図のごとなるｎ形バッファ層２ 、
Ａｊ７ＧａＡｓからなるｎ形クラッド層３．アンドー
プＧａＡｓまたはＡＩＧａＡＳからなる活性層４ 、
ＡＪＧａＡｓからなるｐ形クラッド層５゜ＧａＡｓから
なるｐ形キャップ層６．および単結晶または多結晶Ａｌ
ＧａＡｓからなる高抵抗埋込層７を有する積層体の上下
両面に電極８．９を備えたものである。この埋込型半導
体レーザ素子は、第２図のように活性層４が上下でバン
ドギャップが太き（屈折率の小さなｎ形クラッド層３と
ｐ形クラッド層５に挟まれ、活性層４の左右は高抵抗で
バンドギャップが大きく屈折率の小さな埋込層７により
挟まれており、活性層４はこれらｎ形クラッド層３、
ｐ形クラッド層５および埋込層７で完全に取り囲まれ
ている。このため埋込型半導体レーザ素子は活性層４内
に効率的にキャリアおよびキャリアの再結合時に放出さ
れる光を閉じ込めることができ、高効率、高出力で横モ
ードの安定な発振が可能となる。
るが、なかでも高効率、高出力で横モード発振が安定し
ているという特徴を有するのは埋込型半導体レーザ素子
であり、例えば第２図のごとなるｎ形バッファ層２ 、
Ａｊ７ＧａＡｓからなるｎ形クラッド層３．アンドー
プＧａＡｓまたはＡＩＧａＡＳからなる活性層４ 、
ＡＪＧａＡｓからなるｐ形クラッド層５゜ＧａＡｓから
なるｐ形キャップ層６．および単結晶または多結晶Ａｌ
ＧａＡｓからなる高抵抗埋込層７を有する積層体の上下
両面に電極８．９を備えたものである。この埋込型半導
体レーザ素子は、第２図のように活性層４が上下でバン
ドギャップが太き（屈折率の小さなｎ形クラッド層３と
ｐ形クラッド層５に挟まれ、活性層４の左右は高抵抗で
バンドギャップが大きく屈折率の小さな埋込層７により
挟まれており、活性層４はこれらｎ形クラッド層３、
ｐ形クラッド層５および埋込層７で完全に取り囲まれ
ている。このため埋込型半導体レーザ素子は活性層４内
に効率的にキャリアおよびキャリアの再結合時に放出さ
れる光を閉じ込めることができ、高効率、高出力で横モ
ードの安定な発振が可能となる。
このような埋込型半導体レーザ素子の製造方法は一度ダ
プルへテロ接合を形成した後、ストライプ領域を設けて
これ以外の領域はエツチング除去し、この部分に再度別
の結晶をエピタキシャル原料させることにより行われる
。第３図はその主な製造工程の一例を示したものであり
、第２図と共通部分を同一符号で表しである。まず第３
図（ａ）はｎ形ＧａＡｓ基板１の上にＧａＡｓのｎ形バ
ッファ層２゜ＡＪＧａＡｓのｎ形クラッド層３．アンド
ープＧａＡｓまたは八ＪＧａＡｓの活性層４ 、 Ａ＃
ＧａＡｓのｐ形クラッド層５゜ＧａＡｓのｐ形キャップ
層６をこの順にエピタキシャル成長させて多層膜を形成
する工程である。次に第３図（ｂ）はｐ形キャップ層６
上に５ｉ０２等の薄膜からなる選択マスク１０を堆積後
、フォトリングラフィによりストライプ部を残してその
他の部分をｎ形クラッド暦３の途中まで除去する工程、
続いて第３図（Ｃ）はレジスト２１を除去後エツチング
除去した部分に選択的に高抵抗ＡＩ！ＧａＡ’ｓ埋込層
７を再成長させる工程である。
プルへテロ接合を形成した後、ストライプ領域を設けて
これ以外の領域はエツチング除去し、この部分に再度別
の結晶をエピタキシャル原料させることにより行われる
。第３図はその主な製造工程の一例を示したものであり
、第２図と共通部分を同一符号で表しである。まず第３
図（ａ）はｎ形ＧａＡｓ基板１の上にＧａＡｓのｎ形バ
ッファ層２゜ＡＪＧａＡｓのｎ形クラッド層３．アンド
ープＧａＡｓまたは八ＪＧａＡｓの活性層４ 、 Ａ＃
ＧａＡｓのｐ形クラッド層５゜ＧａＡｓのｐ形キャップ
層６をこの順にエピタキシャル成長させて多層膜を形成
する工程である。次に第３図（ｂ）はｐ形キャップ層６
上に５ｉ０２等の薄膜からなる選択マスク１０を堆積後
、フォトリングラフィによりストライプ部を残してその
他の部分をｎ形クラッド暦３の途中まで除去する工程、
続いて第３図（Ｃ）はレジスト２１を除去後エツチング
除去した部分に選択的に高抵抗ＡＩ！ＧａＡ’ｓ埋込層
７を再成長させる工程である。
さらにエツチングにより選択マスクｌＯを除去後、電極
８．９を付けることにより、第２図のような埋込型半導
体レーザ素子を作製することが出来る。
８．９を付けることにより、第２図のような埋込型半導
体レーザ素子を作製することが出来る。
以上埋込型半導体レーザ素子の構造と製造方法について
述べたが、第２図の埋込層７を気相成長法で埋め込んだ
場合、ストライプ近傍に凹部１１が発生する。これは第
３図ら）においてエピタキシャル成長の選択マスク１０
がとサシのように突きでており、その直下においてエピ
タキシャル原料の供給が阻害され、成長レートが他の部
分より遅くなるためと考えられる。このヒサシ部は選択
マスクと多層膜との材質の違いによりエツチングレート
が異なるため発生し、避けがたい現状である。このよう
な凹部１１は、電極８の破折、電極フォトリングラフィ
精度の低下、あるいはエビ側をヒートシンクにボンディ
ングする際の半田の回り込み等の後工程に影響を及ぼし
、更に素子の信頼性をも低下させるため、出来る限り避
けることが望ましい。
述べたが、第２図の埋込層７を気相成長法で埋め込んだ
場合、ストライプ近傍に凹部１１が発生する。これは第
３図ら）においてエピタキシャル成長の選択マスク１０
がとサシのように突きでており、その直下においてエピ
タキシャル原料の供給が阻害され、成長レートが他の部
分より遅くなるためと考えられる。このヒサシ部は選択
マスクと多層膜との材質の違いによりエツチングレート
が異なるため発生し、避けがたい現状である。このよう
な凹部１１は、電極８の破折、電極フォトリングラフィ
精度の低下、あるいはエビ側をヒートシンクにボンディ
ングする際の半田の回り込み等の後工程に影響を及ぼし
、更に素子の信頼性をも低下させるため、出来る限り避
けることが望ましい。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その
目的は埋込層７をエピタキシャル成長させる際、凹部１
１を生じせしめないような埋め込みプロセスを提供する
ことにある。
目的は埋込層７をエピタキシャル成長させる際、凹部１
１を生じせしめないような埋め込みプロセスを提供する
ことにある。
この目的は、本発明によれば、メサエッチング林了後、
選択マスク上のレジストを除去する前に、選択マスクを
選択的にエツチングし、ストライプより突き出た部分の
選択マスク部を除去し、その後レジストを除去し、埋込
層をエピタキシャル成長させることにより達成される。
選択マスク上のレジストを除去する前に、選択マスクを
選択的にエツチングし、ストライプより突き出た部分の
選択マスク部を除去し、その後レジストを除去し、埋込
層をエピタキシャル成長させることにより達成される。
本発明により上記のようにしてストライプ部より突き出
した選択マスクを除去することにより、ストライプ近傍
の埋込部へもエピタキシャル原料の供給が均一に行われ
、その他の埋込部分と同一の成長レートが得られるため
、ストライプ近傍に凹部を生じない、平滑な表面を有す
る埋込型半導体レーザ素子が得られる。
した選択マスクを除去することにより、ストライプ近傍
の埋込部へもエピタキシャル原料の供給が均一に行われ
、その他の埋込部分と同一の成長レートが得られるため
、ストライプ近傍に凹部を生じない、平滑な表面を有す
る埋込型半導体レーザ素子が得られる。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
第１図（ａ）ないしくＣ）は本発明の埋込型半導体レー
ザ素子の主な製造工程を示したものであり、これまでの
図と共通部分は同一符号により示しである。
ザ素子の主な製造工程を示したものであり、これまでの
図と共通部分は同一符号により示しである。
本発明の素子の製造方法も第３図の従来素子の製造方法
と基本的には殆ど同じであるから、第１図では主として
その違いだけを述べることにする。
と基本的には殆ど同じであるから、第１図では主として
その違いだけを述べることにする。
第３図（ａ）の基板１上に多層膜を形成する過程は本発
明の場合も同じであるから、第１図では省略した。更に
第１図（ａ）の選択マスク１０上にレジスト２１を塗布
し、フォトリングラフィによりメサエッチングする工程
も第３図（社）と全く同様であるが、その後第３図では
レジストを除去し、直ちに埋込層７の形成に進むが、本
発明では第１図（ｂ）のごとく選択マスク１０のヒサシ
部分の選択エツチング工程を導入する。選択マスク材料
が８１０２であれば、ＨＦ水溶液を用いることにより５
１０２を選択的にエツチングすることが可能である。又
更にメサエッチング液によりストライプ部側面等を若干
エツチングし、表面改質を行ってもなんら問題はない。
明の場合も同じであるから、第１図では省略した。更に
第１図（ａ）の選択マスク１０上にレジスト２１を塗布
し、フォトリングラフィによりメサエッチングする工程
も第３図（社）と全く同様であるが、その後第３図では
レジストを除去し、直ちに埋込層７の形成に進むが、本
発明では第１図（ｂ）のごとく選択マスク１０のヒサシ
部分の選択エツチング工程を導入する。選択マスク材料
が８１０２であれば、ＨＦ水溶液を用いることにより５
１０２を選択的にエツチングすることが可能である。又
更にメサエッチング液によりストライプ部側面等を若干
エツチングし、表面改質を行ってもなんら問題はない。
本工程により選択マスク１０のヒサシ状突起部は完全に
除去される。レジスト２１を除去後、エピタキシャル成
長により埋込層７を形成する工程を第１図（Ｃ）に示し
たが、選択マスクのとサシ状突起部が除去されているた
め、従来方法では生じていたストライプ近傍の凹部が全
く認められなくなる。これ以降従来と全く同様の工程で
埋込型半導体レーザ素子が得られる。
除去される。レジスト２１を除去後、エピタキシャル成
長により埋込層７を形成する工程を第１図（Ｃ）に示し
たが、選択マスクのとサシ状突起部が除去されているた
め、従来方法では生じていたストライプ近傍の凹部が全
く認められなくなる。これ以降従来と全く同様の工程で
埋込型半導体レーザ素子が得られる。
従来埋込型半導体レーザ素子のストライプ近傍の埋込層
には凹部が発生し、後工程の微細加工。
には凹部が発生し、後工程の微細加工。
組立て等において種々の問題が発生し、初期歩留ること
ができ、上記問題点を解決出来た。
ができ、上記問題点を解決出来た。
第１図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）は本発明の方法の一
実施例を工程を追って示す断面図、第２図は従来の埋込
型半導体レーザ素子の要部構成断面図、第３図（ａ）。 （ｂ）、 （Ｃ）は従来の埋込型半導体レーザ素子の製
造工程を示す断面図である。 １ 基板、２ ｎ形バッファ層、３ ｎ形クラッド層、
４ 活性層、５ ｐ形クラッド層、６ｐ形キャップ層、
７ 埋込層、８，９ 電極、１０選択マスク、２１
レジスト。 択マスクのヒサシ状突起部を除去することにより、平滑
な表面を有する埋込型半導体レーザ素子を得第 ２
図 第 １ 図
実施例を工程を追って示す断面図、第２図は従来の埋込
型半導体レーザ素子の要部構成断面図、第３図（ａ）。 （ｂ）、 （Ｃ）は従来の埋込型半導体レーザ素子の製
造工程を示す断面図である。 １ 基板、２ ｎ形バッファ層、３ ｎ形クラッド層、
４ 活性層、５ ｐ形クラッド層、６ｐ形キャップ層、
７ 埋込層、８，９ 電極、１０選択マスク、２１
レジスト。 択マスクのヒサシ状突起部を除去することにより、平滑
な表面を有する埋込型半導体レーザ素子を得第 ２
図 第 １ 図
Claims (1)
- １）半導体基板上に一導電形クラッド層、活性層、逆導
電形クラッド層および逆導電形キャップ層を順次エピタ
キシャル成長した多層膜上にエピタキシャル成長の選択
マスク薄膜を形成し、フォトリソグラフィにより、選択
マスクおよび多層膜をエッチングしてストライプ部を形
成後、選択マスク幅をストライプ部の多層膜最上部の幅
と同等にする加工を行い、しかる後再度エピタキシャル
成長にて埋込層を設けることを特徴とする埋込型半導体
レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19376688A JPH0243789A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 埋込型半導体レーザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19376688A JPH0243789A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 埋込型半導体レーザ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243789A true JPH0243789A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16313452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19376688A Pending JPH0243789A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 埋込型半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243789A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240539A1 (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device mfr. e.g. for ridge waveguide semiconductor laser prodn. |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP19376688A patent/JPH0243789A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240539A1 (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device mfr. e.g. for ridge waveguide semiconductor laser prodn. |
| DE4240539C2 (de) * | 1992-01-21 | 1997-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers |
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