JPH0378281A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH0378281A JPH0378281A JP21443089A JP21443089A JPH0378281A JP H0378281 A JPH0378281 A JP H0378281A JP 21443089 A JP21443089 A JP 21443089A JP 21443089 A JP21443089 A JP 21443089A JP H0378281 A JPH0378281 A JP H0378281A
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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、半導体レーザの製造方法に関する。
［従来技術］
セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（Ｚ ｅ Ｓ）な
どのＩｆ−ＶＩ族化合物半導体、およびこれらの混晶は
、広い禁制帯幅、高比抵抗、低屈折率といった他の材料
系にはない特長を有しており、これらの特長を生かして
、例えばＺｎ５ｅ薄膜はＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ素
子の電流狭窄層及び光閉じ込め層として利用されている
。第６図は岩野らにより応物学会講演予稿集（昭和６２
年春期、２８ｐ−Ｚ）Ｉ−８）Ｅ発表された、Ｚｎ５ｅ
埋め込み型ＡｌＧａＡｓ半導体レーザの構造断面図であ
る。リブを埋め込むようにＺｎＳｅ層（８）が形成され
ている。なおリブ上面は電極を形成するためＺｎＳｅ層
を、形成せず、コンタクト扇がストライプ状に露出して
いる。この構造のように半導体基板上に選択的にＺｎＳ
ｅ薄膜層を形成したい場合、従来技術では、まず半導体
基板全面にｎ−Ｖｌ族化合物半導体を積層させ、次にフ
ォトリソグラフィー工程によりフォトレジストなどのマ
スクを形成した後、取り除きたい部分のＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体をウェットエツチング技術により除去してい
た。エッチャントとして主に用いられているものに、水
酸化ナトリウム水溶液、塩酸、硝酸−塩酸−水の混合液
等がある。
どのＩｆ−ＶＩ族化合物半導体、およびこれらの混晶は
、広い禁制帯幅、高比抵抗、低屈折率といった他の材料
系にはない特長を有しており、これらの特長を生かして
、例えばＺｎ５ｅ薄膜はＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ素
子の電流狭窄層及び光閉じ込め層として利用されている
。第６図は岩野らにより応物学会講演予稿集（昭和６２
年春期、２８ｐ−Ｚ）Ｉ−８）Ｅ発表された、Ｚｎ５ｅ
埋め込み型ＡｌＧａＡｓ半導体レーザの構造断面図であ
る。リブを埋め込むようにＺｎＳｅ層（８）が形成され
ている。なおリブ上面は電極を形成するためＺｎＳｅ層
を、形成せず、コンタクト扇がストライプ状に露出して
いる。この構造のように半導体基板上に選択的にＺｎＳ
ｅ薄膜層を形成したい場合、従来技術では、まず半導体
基板全面にｎ−Ｖｌ族化合物半導体を積層させ、次にフ
ォトリソグラフィー工程によりフォトレジストなどのマ
スクを形成した後、取り除きたい部分のＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体をウェットエツチング技術により除去してい
た。エッチャントとして主に用いられているものに、水
酸化ナトリウム水溶液、塩酸、硝酸−塩酸−水の混合液
等がある。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、前述のウェットエツチング技術によるＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体の加工には、以下の様な問題点がある
。
Ｉ族化合物半導体の加工には、以下の様な問題点がある
。
ウェットエツチング技術一般の問題として、再現性にか
けることがあげられる。温度、エッチャントの組成など
をかなり厳密にコントロールしなければ、一定したエツ
チング速度が得られない。
けることがあげられる。温度、エッチャントの組成など
をかなり厳密にコントロールしなければ、一定したエツ
チング速度が得られない。
例えば、ｍ−ｖ族化合物半導体であるＧａＡｓ基板上に
Ｉｆ−ＶＩ族化合物半導体のＺｎ５ｅを積層し、Ｚｎ５
ｅのみを硝酸−塩酸−水系のエッチャントで除去する場
合、上記エッチャントによりＧａＡＳもエツチングされ
てしまう。従ってエツチング速度が制御できなければ、
ＧａＡｓ基板もエツチングされてしまいＺｎ５ｅだけを
選択的にエツチング除去することは非常にむずかしい。
Ｉｆ−ＶＩ族化合物半導体のＺｎ５ｅを積層し、Ｚｎ５
ｅのみを硝酸−塩酸−水系のエッチャントで除去する場
合、上記エッチャントによりＧａＡＳもエツチングされ
てしまう。従ってエツチング速度が制御できなければ、
ＧａＡｓ基板もエツチングされてしまいＺｎ５ｅだけを
選択的にエツチング除去することは非常にむずかしい。
また、ＮａＯＨ水溶液でエツチングを行う場合、表面モ
ホロジーが極端に悪化してしまう問題がある。
ホロジーが極端に悪化してしまう問題がある。
そこで、本発明はこれらの問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、再現性に優れたｎ−ｖｒ族化合
物半導体埋め込み型レーザの製造方法を提供するところ
にある。
の目的とするところは、再現性に優れたｎ−ｖｒ族化合
物半導体埋め込み型レーザの製造方法を提供するところ
にある。
［課題を解決するための手段］
本発明の半導体レーザの製造方法は、ｍ−ｖ族化合物半
導体の積層構造からなるリブ状の光導波路を形成する工
程と、誘電体マスクを用いて前記光導波路の側面及び上
面をそれぞれ単結晶及び多結晶ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体で埋め込む工程と、前記単結晶及び多結晶ｎ−ｖｔ族
化合物半導体を反応性ガスのマイクロ波励起−ＥＣＲプ
ラズマによる反応性イオンビームエツチング法によりエ
ツチングを行う工程とを含む半導体レーザの製造方法に
おいて、誘電体マスクの膜厚が５００．を以上であるこ
とを特徴とする。
導体の積層構造からなるリブ状の光導波路を形成する工
程と、誘電体マスクを用いて前記光導波路の側面及び上
面をそれぞれ単結晶及び多結晶ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体で埋め込む工程と、前記単結晶及び多結晶ｎ−ｖｔ族
化合物半導体を反応性ガスのマイクロ波励起−ＥＣＲプ
ラズマによる反応性イオンビームエツチング法によりエ
ツチングを行う工程とを含む半導体レーザの製造方法に
おいて、誘電体マスクの膜厚が５００．を以上であるこ
とを特徴とする。
［実 施 例］
本発明の第一の実施例として、ダブルへテロ接合（ＤＨ
）上部に形成されたリブを、Ｚｎ５ｅで埋め込み、電流
狭窄、及び光閉じ込め用として用いた、Ｚｎ５ｅ埋め込
み型ＡｌＧａＡｓ半導体レーザ素子の製造工程の一部を
説明する。第１図（ａ）〜（ｅ）は、第一の実施例を説
明するもので、素子の製造工程途中の基板の断面概略図
である。
）上部に形成されたリブを、Ｚｎ５ｅで埋め込み、電流
狭窄、及び光閉じ込め用として用いた、Ｚｎ５ｅ埋め込
み型ＡｌＧａＡｓ半導体レーザ素子の製造工程の一部を
説明する。第１図（ａ）〜（ｅ）は、第一の実施例を説
明するもので、素子の製造工程途中の基板の断面概略図
である。
（１００）面方位のｎ型ＧａＡｓ基板（１）上に０．５
μｍ厚のｎ型ＧａＡｓバ２７７−層（２）１．５μｍ厚
のｎ型Ａ １ ｓ、ｓＧ ａ ｓ、ｓＡ ｓクラッド層
（３）、 ０．１ μｍ厚のノンドープＡ Ｉ ｓ、＋
ｓＧ ａ １．ｇ６Ａ ｓ活性層（４）、 １．５μｍ
厚のｐ型Ａ １ ｇ、５Ｇ ａ Ｉｌ、６Ａ ｓクラッ
ド層（５）、 ０．５μｍ厚のｐ型ＧａＡｓコンタクト
層（６）よりなるＤＨ構造を積層した基板を準備する（
第１図（ａ））。上記ＤＨ基板を、レジスト等のエツチ
ングマスクを用いてｐ型クラッド層の途中までエツチン
グを行い、リブを形成する（第１図（ｂ））。典型的な
リブの形状は、上部の幅が４μｍ１ 下部が１．７μｍ
１ 高さが １．５μｍである。次いで、リブを埋め
込むためにＺｎ５ｅのエピタキシャル成長を有機金属化
学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）等により行う（第１図（
Ｃ））。さらに電極を形成するため、リブ上の多結晶Ｚ
ｎ５ｅ （９）をエツチング除去する。ここで、エツチ
ングは反応性イオンビームエツチング法（ＲＩＢＥ）を
用いて行う。以下、本発明に用いたエツチング装置、並
びにＺｎ５ｅのエツチング特性について説明する。
μｍ厚のｎ型ＧａＡｓバ２７７−層（２）１．５μｍ厚
のｎ型Ａ １ ｓ、ｓＧ ａ ｓ、ｓＡ ｓクラッド層
（３）、 ０．１ μｍ厚のノンドープＡ Ｉ ｓ、＋
ｓＧ ａ １．ｇ６Ａ ｓ活性層（４）、 １．５μｍ
厚のｐ型Ａ １ ｇ、５Ｇ ａ Ｉｌ、６Ａ ｓクラッ
ド層（５）、 ０．５μｍ厚のｐ型ＧａＡｓコンタクト
層（６）よりなるＤＨ構造を積層した基板を準備する（
第１図（ａ））。上記ＤＨ基板を、レジスト等のエツチ
ングマスクを用いてｐ型クラッド層の途中までエツチン
グを行い、リブを形成する（第１図（ｂ））。典型的な
リブの形状は、上部の幅が４μｍ１ 下部が１．７μｍ
１ 高さが １．５μｍである。次いで、リブを埋め
込むためにＺｎ５ｅのエピタキシャル成長を有機金属化
学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）等により行う（第１図（
Ｃ））。さらに電極を形成するため、リブ上の多結晶Ｚ
ｎ５ｅ （９）をエツチング除去する。ここで、エツチ
ングは反応性イオンビームエツチング法（ＲＩＢＥ）を
用いて行う。以下、本発明に用いたエツチング装置、並
びにＺｎ５ｅのエツチング特性について説明する。
第３図に、本実施例に用いた反応性イオンビームエツチ
ング装置の構成概略断面図を示す。反応性の強いハロゲ
ン元素を含むガスを用いるため、装置は試料準備室（３
１）とエツチング室（３２）とがゲートバルブ（３８）
によって分離された構造となっており、エツチング室（
３２）は、常に高真空状態に保たれている。３３は電子
・サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ室であり、磁
場発生用円筒ドーナッツ型コイル（３４）で囲まれてい
る。３５はマイクロ波導波管であり、マイクロ波で電離
・発生した電子は、軸対称磁場によりサイクロトロン運
動を行いながらガスと衝突を繰り返す。この回転周期は
、磁場強度が、例几ば８７５ガウスの時、マイクロ波の
周波数、例えば２．４５ＧＨｚと一致し、電子系は共鳴
的にマイクロ波のエネルギーを吸収する。このため、低
いガス圧でも放電が持続し、高いプラズマ密度が得られ
、反応性ガスが長寿命で使用できる。さらに、中心部で
の高い電解分布により、電子・イオンが中心部に集束す
るので、イオンによるプラズマ室側壁のスパッタ効果が
小さくなり、高清浄なプラズマが得られる。ＥＣＲプラ
ズマ室（３３）で発生したイオンは、メツシュ状の引出
し電極部（３６）で加速され、試料（３７）に照射され
る。エツチング終了時の断面図を第１図（ｄ）に示す。
ング装置の構成概略断面図を示す。反応性の強いハロゲ
ン元素を含むガスを用いるため、装置は試料準備室（３
１）とエツチング室（３２）とがゲートバルブ（３８）
によって分離された構造となっており、エツチング室（
３２）は、常に高真空状態に保たれている。３３は電子
・サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ室であり、磁
場発生用円筒ドーナッツ型コイル（３４）で囲まれてい
る。３５はマイクロ波導波管であり、マイクロ波で電離
・発生した電子は、軸対称磁場によりサイクロトロン運
動を行いながらガスと衝突を繰り返す。この回転周期は
、磁場強度が、例几ば８７５ガウスの時、マイクロ波の
周波数、例えば２．４５ＧＨｚと一致し、電子系は共鳴
的にマイクロ波のエネルギーを吸収する。このため、低
いガス圧でも放電が持続し、高いプラズマ密度が得られ
、反応性ガスが長寿命で使用できる。さらに、中心部で
の高い電解分布により、電子・イオンが中心部に集束す
るので、イオンによるプラズマ室側壁のスパッタ効果が
小さくなり、高清浄なプラズマが得られる。ＥＣＲプラ
ズマ室（３３）で発生したイオンは、メツシュ状の引出
し電極部（３６）で加速され、試料（３７）に照射され
る。エツチング終了時の断面図を第１図（ｄ）に示す。
第１図＜ｅ＞はＲＩＢＥ終了後、工・ｙチングマスクを
除去し、Ｐ型電極（１０）およびＮ壓電極（１１）を形
成した後、襞間して得られた半導体レーザ素子の断面図
である。Ｚｎ５ｅ層は高抵抗（１０ＭΩ−ｃｍ）である
ため、Ｐ型電極（１０）から注入された電流はリブに集
中して流れ、Ｚｎ５ｅ層（８）は電流狭窄層としての役
割を果たしている。
除去し、Ｐ型電極（１０）およびＮ壓電極（１１）を形
成した後、襞間して得られた半導体レーザ素子の断面図
である。Ｚｎ５ｅ層は高抵抗（１０ＭΩ−ｃｍ）である
ため、Ｐ型電極（１０）から注入された電流はリブに集
中して流れ、Ｚｎ５ｅ層（８）は電流狭窄層としての役
割を果たしている。
いま５１０２マスクの膜厚が４００λ以下の時のＲＩＢ
Ｅ前後のレーザ素子の断面図を第４図（ａ）（ｂ）に、
５１０２マスクの膜厚が５００８以上の時のレーザ素子
の断面図を第４図（Ｃ）（ｄ）に示す。
Ｅ前後のレーザ素子の断面図を第４図（ａ）（ｂ）に、
５１０２マスクの膜厚が５００８以上の時のレーザ素子
の断面図を第４図（Ｃ）（ｄ）に示す。
純塩素ガスを反応性ガスとして用いた場合、単Ｎ 晶Ｚ
ｎ Ｓ ｅのエツチング速度を１とした時の多結晶Ｚ
ｎ５ｅＳ ＳｉＯ２、ＧａＡｓのエツチング速度比を表
１に示す。
ｎ Ｓ ｅのエツチング速度を１とした時の多結晶Ｚ
ｎ５ｅＳ ＳｉＯ２、ＧａＡｓのエツチング速度比を表
１に示す。
表１
ＺｎＳｅ成長後、多結晶Ｚｎ５ｅの表面が平坦になるこ
とはなく、第１図に示す様にその膜厚は中央部で厚く、
両端部で薄い。従って、ＲＩＢＥ法でエツチングを行う
と、リブ両端部の方がエツチングが早く終了してしまう
。従って、リブ中央部に積層した多結晶Ｚｎ５ｅを完全
に除去しようとすると、リブの両端部はオーバーエツチ
ングされることになる。リブ両端部のコンタクト層のエ
ツチングを防止するため、リブ上にエツチング速度の小
さい５Ｉ０２等の誘電体マスクを積層しておいてからＲ
ＩＢＥを実施するが、Ｓ １０２の膜厚が薄い場合、第
４図（ｂ）に示す様に５ｌｏ２でエツチングが停止せず
、コンタクト層を形成するＧａＡｓまでがエツチングさ
れてしまう。このためリブ上に積層する５１０２誘電体
マスクは十分に厚いことが必要である。
とはなく、第１図に示す様にその膜厚は中央部で厚く、
両端部で薄い。従って、ＲＩＢＥ法でエツチングを行う
と、リブ両端部の方がエツチングが早く終了してしまう
。従って、リブ中央部に積層した多結晶Ｚｎ５ｅを完全
に除去しようとすると、リブの両端部はオーバーエツチ
ングされることになる。リブ両端部のコンタクト層のエ
ツチングを防止するため、リブ上にエツチング速度の小
さい５Ｉ０２等の誘電体マスクを積層しておいてからＲ
ＩＢＥを実施するが、Ｓ １０２の膜厚が薄い場合、第
４図（ｂ）に示す様に５ｌｏ２でエツチングが停止せず
、コンタクト層を形成するＧａＡｓまでがエツチングさ
れてしまう。このためリブ上に積層する５１０２誘電体
マスクは十分に厚いことが必要である。
では実際にどの程度の膜厚があれば十分か第５図を用い
て説明する。
て説明する。
前にも述べた様にＺｎ５ｅ成長終了後の多結晶ＺｎＳ
ｅの上面は平らではなく、第５図のように湾曲している
。ＲＩＢＥ法によるエツチングでは、Ｚｎ５ｅの膜厚の
厚い薄いにかかわらず等速でエツチングが進行する。従
って、リブの両端部では多結晶Ｚｎ５ｅの膜厚が薄いた
め、Ｚｎ５ｅのエツチングに要する時間は短く、リブ中
央部では多結晶Ｚｎ５ｅの膜厚が厚いことから、リブ両
端部に比べ長い時間をエツチングに要する。
ｅの上面は平らではなく、第５図のように湾曲している
。ＲＩＢＥ法によるエツチングでは、Ｚｎ５ｅの膜厚の
厚い薄いにかかわらず等速でエツチングが進行する。従
って、リブの両端部では多結晶Ｚｎ５ｅの膜厚が薄いた
め、Ｚｎ５ｅのエツチングに要する時間は短く、リブ中
央部では多結晶Ｚｎ５ｅの膜厚が厚いことから、リブ両
端部に比べ長い時間をエツチングに要する。
多結晶Ｚｎ５ｅと単結晶ＺｎＳ ｅの膜厚の比はリブの
高さ、成長膜厚によって変化するが、ＲＩＢＥ法により
Ｚｎ５ｅのエツチングを行い、エツチング後の素子の上
面が平坦になるためには、第５図のａ、 ｂの厚さ比
が １： １．４であることが必要である。リブの高
さが １．５μｍの場合、上記のａ ／ ｂの比を得る
ためには単結晶Ｚｎ５ｅを約４μｍさせることが必要で
あるが、このとき多結晶Ｚｎ５ｅはリブ上に約３．２μ
ｍ積層する。
高さ、成長膜厚によって変化するが、ＲＩＢＥ法により
Ｚｎ５ｅのエツチングを行い、エツチング後の素子の上
面が平坦になるためには、第５図のａ、 ｂの厚さ比
が １： １．４であることが必要である。リブの高
さが １．５μｍの場合、上記のａ ／ ｂの比を得る
ためには単結晶Ｚｎ５ｅを約４μｍさせることが必要で
あるが、このとき多結晶Ｚｎ５ｅはリブ上に約３．２μ
ｍ積層する。
なお多結晶Ｚｎ５ｅの膜厚の差は、リブ中央部と両端部
との間で ０．２μ以下である。表１に示した様に多結
晶Ｚｎ５ｅと３１０２のエツチング速度の比は ４．８
倍である。多結晶Ｚｎ５ｅの膜厚のずれが０．２μｍの
場合、５１０２の膜厚が４２０λ以上あれば、リブ両端
部でもＳｉＯ２が完全になくなり、フンタクト層がエツ
チングされることはない。
との間で ０．２μ以下である。表１に示した様に多結
晶Ｚｎ５ｅと３１０２のエツチング速度の比は ４．８
倍である。多結晶Ｚｎ５ｅの膜厚のずれが０．２μｍの
場合、５１０２の膜厚が４２０λ以上あれば、リブ両端
部でもＳｉＯ２が完全になくなり、フンタクト層がエツ
チングされることはない。
本発明の第二の実施例として、埋め込み（Ｂ Ｈ）型半
導体レーザ素子について説明する。
導体レーザ素子について説明する。
第２図（ａ）〜（ｄ）は第二の実施例を説明するもので
、ＢＨ型半導体レーザ素子の製造工程途中の基板の断面
概略図である。製造工程の流れは、第１図の第一の実施
例で説明したものと同じである。ＤＨ構造を有する基板
を準備しく第２図（ａ））、フォトエツチング法により
ｎ型ＧａＡｓ基板に達するまでエツチングを行いリブを
形成する。
、ＢＨ型半導体レーザ素子の製造工程途中の基板の断面
概略図である。製造工程の流れは、第１図の第一の実施
例で説明したものと同じである。ＤＨ構造を有する基板
を準備しく第２図（ａ））、フォトエツチング法により
ｎ型ＧａＡｓ基板に達するまでエツチングを行いリブを
形成する。
リブの高さは約 ３．２μｍである。第２図（Ｃ）はＺ
ｎＳＳｅの埋め込みをＭＯＣＶＤ法により行った後の断
面図である。
ｎＳＳｅの埋め込みをＭＯＣＶＤ法により行った後の断
面図である。
第２図（ｄ）はレジストをマスクとして用いたＲＩＢＥ
法により、リブ上のＺｎＳＳｅ （１３）の除去を行っ
た後の断面図である。
法により、リブ上のＺｎＳＳｅ （１３）の除去を行っ
た後の断面図である。
この後、レジストマスクを除去し、Ｐ型電極およびＮＬ
’電極を形成すれば、半導体レーザ素子が得られる。第
１図の半導体レーザ素子と同様に素子特性は向上し、特
性のばらつきも大幅に減少した。
’電極を形成すれば、半導体レーザ素子が得られる。第
１図の半導体レーザ素子と同様に素子特性は向上し、特
性のばらつきも大幅に減少した。
以上の実施例においては特定のＩｆ−ＶＩ族化合物半導
体を取り上げたが、本発明の適用はこの範囲にとどまら
ない。すなわち、本発明はＺｎ、Ｃｄ。
体を取り上げたが、本発明の適用はこの範囲にとどまら
ない。すなわち、本発明はＺｎ、Ｃｄ。
Ｈｇなどの■族と、Ｓｓ Ｓ ｅｓ Ｔ ｅｓ
Ｏなどの■族との組合せによる薄膜にも適用できる。特
にＡｌＧａＡｓに格子整合したＺ ｎ ＳｘＳ ｅ Ｉ
−Ｘは、活性領域に与えるストレスの影響を大幅に低減
し、レーザ素子の高性能化、高信頼化に有効である。
Ｏなどの■族との組合せによる薄膜にも適用できる。特
にＡｌＧａＡｓに格子整合したＺ ｎ ＳｘＳ ｅ Ｉ
−Ｘは、活性領域に与えるストレスの影響を大幅に低減
し、レーザ素子の高性能化、高信頼化に有効である。
また、マスクの材質としては、Ｓ Ｉ ０２の他に窒化
けい素、アルミナなどの絶縁体、タングステン、モリブ
デンなどの金属なども使用可能である。
けい素、アルミナなどの絶縁体、タングステン、モリブ
デンなどの金属なども使用可能である。
加えて、本発明の半導体レーザはＡｌＧａＡｓ系以外の
レーザ材料、例えばＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＰ系の
材料に対しても同様に適用できる。
レーザ材料、例えばＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＰ系の
材料に対しても同様に適用できる。
また半導体レーザの構造としては、実施例で示した３層
導波路を基本とするものに限らず、活性層の片側に隣接
して光導波路層を設けたＬＯＧ構造や、活性層の両側に
それぞれ隣接して光ガイド層を設けたＳＣＨ構造、及び
これらの光ガイド層の屈折率及び禁制帯幅が膜厚方向に
分布しているＧＲＩＮ−３ＣＨ構造等に対しても同様に
適用することができる。更に活性層が量子井戸構造を有
している半導体レーザに対しても有効である。また、実
施例において各層の導電型をすべて反対にした構造（ｐ
をｎに、ｎをｐに置き換えた構造）についても同様の効
果が期待できる。
導波路を基本とするものに限らず、活性層の片側に隣接
して光導波路層を設けたＬＯＧ構造や、活性層の両側に
それぞれ隣接して光ガイド層を設けたＳＣＨ構造、及び
これらの光ガイド層の屈折率及び禁制帯幅が膜厚方向に
分布しているＧＲＩＮ−３ＣＨ構造等に対しても同様に
適用することができる。更に活性層が量子井戸構造を有
している半導体レーザに対しても有効である。また、実
施例において各層の導電型をすべて反対にした構造（ｐ
をｎに、ｎをｐに置き換えた構造）についても同様の効
果が期待できる。
［発明の効果］
本発明の半導体レーザの製造方法は、以下に述べるよう
な効果を有し、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の特性を十分
生かした半導体レーザの作製を可能とする。
な効果を有し、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の特性を十分
生かした半導体レーザの作製を可能とする。
（１）リブを有する基板上に、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体のエピタキシャル成長によってリブを埋め込むと、リ
ブ上の多結晶ＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体の成長面は平坦
にならない。しかし本発明のエツチング方法によれば、
多結晶ＺｎＳ ｅの上面が平坦でな（でも、コンタクト
層をエツチングすることなくリブ上の多結晶ｆｆ−ＶＩ
族化合物半導体を、ウェハ全面で完全に除去することが
できる。
体のエピタキシャル成長によってリブを埋め込むと、リ
ブ上の多結晶ＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体の成長面は平坦
にならない。しかし本発明のエツチング方法によれば、
多結晶ＺｎＳ ｅの上面が平坦でな（でも、コンタクト
層をエツチングすることなくリブ上の多結晶ｆｆ−ＶＩ
族化合物半導体を、ウェハ全面で完全に除去することが
できる。
（２） ｎ−ＶＩ族化合物半導体の除去工程をＲＩＢＥ
により行うことで、工程が簡素化し、歩留りが高く、再
現性のよい半導体レーザが作製できる。
により行うことで、工程が簡素化し、歩留りが高く、再
現性のよい半導体レーザが作製できる。
（３）ドライプロセスによりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
のエツチングを行うため、従来のウェットプロセスに比
べ、制御性、再現性が格段によい。
のエツチングを行うため、従来のウェットプロセスに比
べ、制御性、再現性が格段によい。
（４）特にＩｆ−ＶＩ族化合物半導体のウェットエツチ
ングで問題となる、エツチング液の素子内部へのしみ込
みによる素子の劣化、破壊が皆無となる。
ングで問題となる、エツチング液の素子内部へのしみ込
みによる素子の劣化、破壊が皆無となる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第一の実施例を説明
する半導体レーザの工程断面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第二の実施例を説明
する半導体レーザの工程断面図。 第３図は本発明の実施例に用いたエツチング装置の構成
概略断面図。 第４図は（ａ）〜（ｄ）は本発明の詳細な説明するＲＩ
ＢＥ前後の半導体レーザの構造断面図。 第５図はＺｎ５ｅ埋め込み成長後のリプの拡大図。 第６図は従来例を示すＺｎ５ｅ埋め込み型半導体レーザ
の構造断面図。 ｌ・・・ｎ型ＱａＡｓ基板 ２・・・ｎ型ＧａＡｓバッファー層 ３ ・・−ｎ型Ａ １ ｓ、ｓＧ ａ ｓ、ｓＡ Ｓク
ラッド層４ ＝ Ａ Ｉ ＠、＋ｓＧ ａ ｓ、ｓｓＡ
ｓ活性層５−ｐ型Ａ １ ｓ、ｓＧ ａ ｅ、ｓＡ
ｓクラッド層６・・・ｐ盟ＧａＡｓコンタクト層 ７・・・３１０２マスク ８・・・単結晶Ｚｎ５ｅ ９・・・多結晶Ｚｎ５ｅ １０・・・ｐ壓オーミック電極 １１・・・ｎ型オーミック電極 ２１ ・・・単結晶ＺｎＳＳｅ ２２−・・多結晶Ｚｎ５Ｓｅ ３１・・・試料準備室 ３２・・・エツチング室 ３３・・・ＥＣＲプラズマ発生室 ３４・・・電磁石 ３５・・・マイクロ波導波管 ３６・・・引出し電極 ３７・・・試料 ３８・・・ゲートバルブ 以上
する半導体レーザの工程断面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第二の実施例を説明
する半導体レーザの工程断面図。 第３図は本発明の実施例に用いたエツチング装置の構成
概略断面図。 第４図は（ａ）〜（ｄ）は本発明の詳細な説明するＲＩ
ＢＥ前後の半導体レーザの構造断面図。 第５図はＺｎ５ｅ埋め込み成長後のリプの拡大図。 第６図は従来例を示すＺｎ５ｅ埋め込み型半導体レーザ
の構造断面図。 ｌ・・・ｎ型ＱａＡｓ基板 ２・・・ｎ型ＧａＡｓバッファー層 ３ ・・−ｎ型Ａ １ ｓ、ｓＧ ａ ｓ、ｓＡ Ｓク
ラッド層４ ＝ Ａ Ｉ ＠、＋ｓＧ ａ ｓ、ｓｓＡ
ｓ活性層５−ｐ型Ａ １ ｓ、ｓＧ ａ ｅ、ｓＡ
ｓクラッド層６・・・ｐ盟ＧａＡｓコンタクト層 ７・・・３１０２マスク ８・・・単結晶Ｚｎ５ｅ ９・・・多結晶Ｚｎ５ｅ １０・・・ｐ壓オーミック電極 １１・・・ｎ型オーミック電極 ２１ ・・・単結晶ＺｎＳＳｅ ２２−・・多結晶Ｚｎ５Ｓｅ ３１・・・試料準備室 ３２・・・エツチング室 ３３・・・ＥＣＲプラズマ発生室 ３４・・・電磁石 ３５・・・マイクロ波導波管 ３６・・・引出し電極 ３７・・・試料 ３８・・・ゲートバルブ 以上
Claims (1)
- III−Ｖ族化合物半導体の積層構造からなるリブ状の光
導波路を形成する工程と、誘電体マスクを用いて前記光
導波路の側面及び上面をそれぞれ単結晶及び多結晶II−
VI族化合物半導体で埋め込む工程と、前記単結晶及び多
結晶II−VI族化合物半導体を反応性ガスのマイクロ波励
起−ＥＣＲプラズマによる反応性イオンビームエッチン
グ法によりエッチングを行う工程とを含む半導体レーザ
の製造方法において、誘電体マスクの膜厚が５００Å以
上である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 |
|---|---|---|---|
| JP21443089A JPH0378281A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21443089A JPH0378281A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378281A true JPH0378281A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16655655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21443089A Pending JPH0378281A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992021069A1 (en) * | 1991-05-14 | 1992-11-26 | Seiko Epson Corporation | Image-forming device |
| JPH08509932A (ja) * | 1993-09-30 | 1996-10-22 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン−ミシュラン エ コムパニー | ラジアルカーカス補強材を備えたタイヤ |
-
1989
- 1989-08-21 JP JP21443089A patent/JPH0378281A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992021069A1 (en) * | 1991-05-14 | 1992-11-26 | Seiko Epson Corporation | Image-forming device |
| US5610647A (en) * | 1991-05-14 | 1997-03-11 | Seigo Epson Corporation | Image forming apparatus including a plural laser beam scanning apparatus |
| US6326992B1 (en) | 1991-05-14 | 2001-12-04 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus |
| JPH08509932A (ja) * | 1993-09-30 | 1996-10-22 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン−ミシュラン エ コムパニー | ラジアルカーカス補強材を備えたタイヤ |
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