JPH04280492A - Manufacture of optical semiconductor element - Google Patents

Manufacture of optical semiconductor element

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JPH04280492A
JPH04280492A JP6799191A JP6799191A JPH04280492A JP H04280492 A JPH04280492 A JP H04280492A JP 6799191 A JP6799191 A JP 6799191A JP 6799191 A JP6799191 A JP 6799191A JP H04280492 A JPH04280492 A JP H04280492A
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JP
Japan
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resist
face
light
layer
etching
Prior art date
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Application number
JP6799191A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Nishibe
徹 西部
Shinya Nunogami
真也 布上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To accurately form an end face such as light-emitting face or light- receiving face on a section with difference in level of a semiconductor element with a desired pattern by a method wherein the end face such as light-emitting face or light-receiving face is formed on the section with difference in level in a process in which three layer resist is used. CONSTITUTION:A SiO2 insulating film 12, a flattening resist 13, a Ti intermediate layer 14, and a Ti patterning resist 15 are formed on a laser substrate 11. Then, The patterning is performed on the Ti intermediate layer 14. Then, the flattening resist 13 is vertically dry-etched by using the Ti patterning resist 15 and the patterned Ti intermediate layer 14 as a etching mask. After this, a light-emitting face 16 or light-receiving face is formed on the section with difference in level with dry-etching by using the SiO2 insulating film 12, the flattening resist 13, the Ti intermediate layer 14 as a etching mask. Thus, it is made possible to accurately form an end face such as a light-emitting face 16 or light-receiving face on the section with difference in level of the optical semiconductor element in accordance with the mask pattern.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の目的] [Purpose of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセスに
おける光半導体素子の製造方法に係り、基板の段差のあ
る所に三層レジストを用いたプロセスにより、光半導体
素子の発光面あるいは受光面などの端面をドライエッチ
ングにより形成する方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method of manufacturing an optical semiconductor element in a semiconductor manufacturing process, in which the light emitting surface or light receiving surface of the optical semiconductor element is The present invention relates to a method of forming an end face of a by dry etching.

【0002】0002

【従来の技術】近年、III−V族化合物半導体やII
−VI族化合物半導体は、半導体レーザ、発光ダイオー
ド及び受光器などの光デバイスに用いられ、また移動度
の大きいことを利用して電界効果トランジスタ、ヘテロ
バイポーラトランジスタ等の電子デバイスに用いられて
いる。これらのデバイスにおいて、所望の部位に微細な
構造を作るための技術として、ドライエッチング方法が
使用されている。具体的には、半導体レーザを集積化す
るためのレーザ端面形成、同一基板上に作られた2つ以
上の素子を電気的に分離するための分離溝形成、電子デ
バイスにおける微細なゲートの作成等である。特に、レ
ーザ端面は活性層からの発光の取り出し口に当るため、
端面反射率の低下による光の損失を防ぐために、へき開
面と同等な平坦性、垂直性が要求される。一方で、光デ
バイス及び電子デバイスの集積化、高性能化に伴い、段
差を有する構造が避けられなくなってきている。その段
差は場合によっては、3〜5μm程度にまで拡大するこ
とがある。このような基板を加工する場合、段差上に通
常のPEP工程を施すと、段差部の上部と底部でレジス
トの厚さが異なるために、最適な露光条件が違い段差部
でマスクに忠実なパターニングができず、段差部で図7
、図8に示すように段差形状を反映した凹凸が生じる。 即ち、段差部が溝状の場合は図7((a)は上面図、(
b)は(a)のA−A線に沿う断面図)に示すように、
レジスト72aは基板71aの側方へ膨らみ、テラス状
の場合は図8((a)は上面図、(b)は(a)のB−
B線に沿う断面図)に示すようにレジスト72bは基板
71bの側方へ凹む現象が認められる。上記により、例
えば半導体レーザの光出射端面に適用した場合は、この
端面が膨らんだり凹んだりして曲率をもち、平坦なへき
開端面に比べレーザ光が散乱され光の取り出し効率が低
下したり、発振しきい値電流の上昇を招くという問題点
があった。
[Prior Art] In recent years, III-V compound semiconductors and
- Group VI compound semiconductors are used in optical devices such as semiconductor lasers, light emitting diodes, and light receivers, and because of their high mobility, they are used in electronic devices such as field effect transistors and heterobipolar transistors. In these devices, a dry etching method is used as a technique for creating fine structures at desired locations. Specifically, this includes forming laser end faces for integrating semiconductor lasers, forming isolation grooves to electrically isolate two or more elements made on the same substrate, and creating fine gates in electronic devices. It is. In particular, since the laser end face corresponds to the extraction port for the light emitted from the active layer,
In order to prevent light loss due to decrease in end face reflectance, flatness and perpendicularity equivalent to cleavage planes are required. On the other hand, as optical devices and electronic devices become more integrated and have higher performance, structures with steps are becoming inevitable. In some cases, the level difference may increase to about 3 to 5 μm. When processing such a substrate, if a normal PEP process is performed on the step, the thickness of the resist differs at the top and bottom of the step, resulting in different optimal exposure conditions, making it difficult to pattern the step faithfully to the mask. Figure 7
, as shown in FIG. 8, unevenness reflecting the shape of the step is generated. In other words, when the stepped portion is groove-shaped, FIG. 7 ((a) is a top view,
b) is a cross-sectional view taken along line A-A in (a), as shown in
The resist 72a bulges to the side of the substrate 71a, and in the case of a terrace shape, the resist 72a is shown in FIG.
As shown in the cross-sectional view taken along line B), it is observed that the resist 72b is recessed to the side of the substrate 71b. Due to the above, when applied to the light emitting end face of a semiconductor laser, for example, this end face is bulged or concave and has a curvature, which scatters the laser light compared to a flat cleaved end face, reducing the light extraction efficiency and causing oscillation. There was a problem in that the threshold current increased.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】段差を有する光半導体
素子の発光面、受光面などの端面を通常のPEP工程に
より形成しようとすると、段差部で凹凸が生じ、光の取
り出し効率、受光効率の低下を招くなどの問題点があっ
た。本発明は、光半導体素子の段差部に発光面、受光面
などの端面を希望のパターに忠実に形成できる光半導体
素子に微細加工を施す製造方法を提供することを目的と
する。
[Problem to be Solved by the Invention] When attempting to form the end faces such as the light emitting surface and the light receiving surface of an optical semiconductor element having steps using a normal PEP process, unevenness occurs at the step portions, which reduces the light extraction efficiency and light receiving efficiency. There were problems such as a decline in the performance. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a manufacturing method for fine-machining an optical semiconductor element, which allows end faces such as a light emitting surface and a light receiving surface to be formed faithfully in a desired pattern at a stepped portion of the optical semiconductor element.

【0004】[発明の構成][Configuration of the invention]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は段差を有する光
半導体素子において、以下に説明するような三層レジス
トを利用したプロセスにより、段差のあるところに光の
発光面あるいは受光面などの端面を形成することを特徴
としている。上記の三層レジストを用いたプロセスは、
LSIなどの高集積化に伴う微細加工や多層配線に用い
る1μm程度の段差に対応するプロセスとして開発され
たもの(J.Vac.Sci.Technol.B2(
1)pp34−37(1984))である。三層レジス
トを用いたプロセスにはいろいろなバリエーションが考
えられるが、基本的なものを以下、図4により簡単に説
明する。段差を有する基板41のパターニングすべき層
42の上に段差を埋めて表面が平坦になるように有機質
のレジスト層43を図4(a)のごとく、厚く形成する
。次に図4(b)のごとく、厚さの薄い無機質の中間層
44、更にレジスト層45を逐次、該パターニングすべ
き層42の上に形成した後、中間層上に形成したレジス
ト層をパターニングし、該レジスト層をマスクとして中
間層をエッチングする(図4(c))。このとき中間層
の厚さは薄いためアンダーカット等の問題を生じないで
最初のパターンをそのまま中間層に転写できる。次いで
、平坦化のために形成したレジスト層43をエッチング
するが、レジスト層は有機質であるため酸素プラズマ等
を用いれば、中間層44と中間層の上に形成したレジス
ト層45をマスクとして、エッチングされる(図4(d
))。この時に中間層の上のレジスト層45も同時にエ
ッチングされ中間層44が露出される。最後に、図4(
e)のように、中間層44と平坦化レジスト層43をマ
スクとしてパターニングすべき層42をエッチングした
のが前記の三層レジストによるパターニング方法である
。尚、平坦化レジスト層は感光性ということを考えない
でよいため高温に強いものを選ぶことができる。本発明
では、この三層レジストを段差のある光半導体素子に用
いて光の発光面あるいは受光面などの端面を形成するこ
とが大きな特徴である。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an optical semiconductor device having a step, in which an end surface such as a light emitting surface or a light receiving surface is formed at the step by a process using a three-layer resist as described below. It is characterized by the formation of The process using the above three-layer resist is
This process was developed as a process that corresponds to steps of about 1 μm used in microfabrication and multilayer interconnection associated with high integration of LSI etc. (J. Vac. Sci. Technol. B2 (
1) pp34-37 (1984)). Although there are many variations to the process using the three-layer resist, the basic one will be briefly explained below with reference to FIG. 4. As shown in FIG. 4A, a thick organic resist layer 43 is formed on the layer 42 to be patterned of the substrate 41 having steps, so as to fill the steps and make the surface flat. Next, as shown in FIG. 4(b), a thin inorganic intermediate layer 44 and a resist layer 45 are sequentially formed on the layer to be patterned 42, and then the resist layer formed on the intermediate layer is patterned. Then, using the resist layer as a mask, the intermediate layer is etched (FIG. 4(c)). At this time, since the intermediate layer is thin, the initial pattern can be directly transferred to the intermediate layer without causing problems such as undercuts. Next, the resist layer 43 formed for planarization is etched, but since the resist layer is organic, if oxygen plasma or the like is used, etching can be performed using the intermediate layer 44 and the resist layer 45 formed on the intermediate layer as a mask. (Figure 4(d)
)). At this time, the resist layer 45 on the intermediate layer is also etched at the same time, and the intermediate layer 44 is exposed. Finally, in Figure 4 (
As shown in e), the layer 42 to be patterned is etched using the intermediate layer 44 and the flattened resist layer 43 as masks in the patterning method using the three-layer resist described above. Note that the planarization resist layer does not need to be photosensitive, so it is possible to select one that is resistant to high temperatures. A major feature of the present invention is that this three-layer resist is used in an optical semiconductor element with steps to form an end surface such as a light emitting surface or a light receiving surface.

【0006】即ち、本発明に係る光半導体素子の製造方
法は、基板主面の段差部上、または主面が薄膜で被覆さ
れた基板の段差部上に、流動性のある有機質部材を塗着
し上面を平坦にする工程と、熱処理を施したのち無機質
薄膜を形成する工程と、前記無機質薄膜をパターン化す
る工程と、前記無機質薄膜のパターンをエッチングマス
クにして前記有機質部材を垂直加工する工程と、前記加
工の施された有機質部材をエッチングマスクにして前記
基板の段差部に発光面、受光面などの端面を形成する工
程を含むことを特徴とする。
That is, the method for manufacturing an optical semiconductor device according to the present invention involves coating a fluid organic material on a stepped portion of the main surface of a substrate or on a stepped portion of a substrate whose main surface is coated with a thin film. a step of forming an inorganic thin film after heat treatment; a step of patterning the inorganic thin film; and a step of vertically processing the organic member using the pattern of the inorganic thin film as an etching mask. and a step of forming end faces such as a light emitting surface and a light receiving surface on the stepped portion of the substrate using the processed organic member as an etching mask.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、段差があっても、レジストを
厚く塗布し、表面を平坦にしてから、パターニングを行
い、ドライエッチングに耐性の強い中間層にパターンを
転写し、この中間層をエッチングマスクとして平坦化し
たレジストをドライエッチング層、もしくは、加工され
たレジスト層をマスクとしてエッチングした絶縁層など
を、結晶基板のエッチングマスクとして所望のパターン
に忠実に作成できる。このため、光半導体素子の発光面
や受光面などの端面をマスクパターン通りに凹凸なく形
成でき、光の取り出し効率、受光効率の低下、しきい値
電流密度の上昇等を防ぐことができる。
[Operation] According to the present invention, even if there is a difference in level, the resist is applied thickly, the surface is flattened, and then patterned, the pattern is transferred to the intermediate layer that is highly resistant to dry etching, and this intermediate layer is A dry etching layer using a flattened resist as an etching mask, or an insulating layer etched using a processed resist layer as a mask can be used as an etching mask for a crystal substrate to faithfully create a desired pattern. Therefore, the end faces such as the light emitting surface and the light receiving surface of the optical semiconductor element can be formed without unevenness according to the mask pattern, and it is possible to prevent a decrease in light extraction efficiency and light reception efficiency, an increase in threshold current density, etc.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0009】(実施例1)本発明の第一の実施例として
埋め込み型半導体レーザのエッチング端面の形成につい
て述べる。
(Embodiment 1) As a first embodiment of the present invention, the formation of an etched end face of a buried semiconductor laser will be described.

【0010】埋め込み型半導体レーザの構造を断面図で
示す図2について、20はInP基板、21は活性層、
22p,22nはクラッド層、23はオーミック層、2
4p,24nは電流阻止領域である。
Referring to FIG. 2, which shows a cross-sectional view of the structure of a buried semiconductor laser, 20 is an InP substrate, 21 is an active layer,
22p, 22n are cladding layers, 23 is an ohmic layer, 2
4p and 24n are current blocking regions.

【0011】その形成において、逆メサ形状に加工し、
活性層21を1〜3μm幅のストライプ状にしたものに
n−p逆接合の選択成長により埋め込んだものである。 上記活性層21はInGaAsPでInPに格子定数が
マッチングしており、発光波長で1〜1.6μmである
。クラッド層22p,22nはInPである。逆メサ形
状埋め込みの場合、確実に埋め込み、更にマージンをと
っているので埋め込み層が加工基板よりも盛り上がり、
結果として活性層上に盛り上がりの分だけ溝ができる。 溝の幅を一番広いところで定義すると、5〜10μmで
あり、その深さは2〜3μmである。全面にp側電極を
形成し、その上に常圧CVDによりSiO2 絶縁膜を
形成し、その上にMP−1400系のレジストをスピン
コートの回転数を調節することによって溝幅、溝の深さ
に対応した臨界厚さ以上の厚さにコートする。溝の場合
は、溝の幅、深さに対してレジストの臨界膜厚は決まる
。レジストはそのスピンコート厚を安定に調整するため
に、コーターの回転数の他にレジストの粘性をシンナー
希釈の割合を変えて調節するのが良い。コーターの回転
数を遅くすればレジストの厚みは増加するが、回転数に
対してレジストの厚さが急激に変わる領域であり、制御
がしにくいのと、レジストの面内の厚さのばらつきが大
きくなるからである。ここでは基板の溝幅5μm、溝の
深さ3μmの場合についてのべる。この溝の条件では、
レジストの厚さは段差上部で4μm以上必要であるので
、レジストMP−1400−31をスピンコート300
0回転/分で30秒間コートし、90℃で10分ベーキ
ングし、しかるのちに150℃で30分以上ベーキング
する。初めに低温でベーキングするのは、いきなり15
0℃で行うとレジスト中のガス成分が発泡してしまうた
めであり、150℃で30分以上ベーキングするのは、
レジストの平坦化を促進するためと、レジスト中のガス
成分を除去するためである。250℃でベーキングする
例がみられるが、プロセスを低温で行うためには、必要
以上に温度を上げないほうがよい。レジストのドライエ
ッチングは100℃以上で行うため、150℃で十分で
ある。この温度を高くすると、酸素プラズマアッシャー
により硬化したレジストが除去しにくくなる。
[0011] In its formation, it is processed into an inverted mesa shape,
The active layer 21 is formed into stripes having a width of 1 to 3 μm and is embedded by selective growth of an n-p reverse junction. The active layer 21 is made of InGaAsP and has a lattice constant matching that of InP, and has an emission wavelength of 1 to 1.6 μm. The cladding layers 22p and 22n are InP. In the case of inverted mesa shape embedding, the embedding layer is reliably embedded and a margin is provided so that the embedding layer rises above the processed substrate.
As a result, grooves are formed on the active layer corresponding to the bulges. Defining the width of the groove at its widest point, it is 5 to 10 μm, and the depth is 2 to 3 μm. A p-side electrode is formed on the entire surface, a SiO2 insulating film is formed on it by atmospheric pressure CVD, and an MP-1400 series resist is applied on top of the p-side electrode by adjusting the rotational speed of spin coating to change the groove width and groove depth. Coat to a thickness greater than the critical thickness corresponding to In the case of a groove, the critical film thickness of the resist is determined by the width and depth of the groove. In order to stably adjust the spin coating thickness of the resist, it is preferable to adjust the viscosity of the resist by changing the rate of thinner dilution in addition to the rotation speed of the coater. The thickness of the resist can be increased by slowing down the rotation speed of the coater, but this is a region where the thickness of the resist changes rapidly with respect to the rotation speed, making it difficult to control and causing variations in the in-plane thickness of the resist. This is because it gets bigger. Here, a case will be described in which the substrate groove width is 5 μm and the groove depth is 3 μm. Under this groove condition,
The thickness of the resist needs to be 4 μm or more at the top of the step, so the resist MP-1400-31 is spin coated with 300
Coat for 30 seconds at 0 rpm, bake at 90°C for 10 minutes, then bake at 150°C for 30 minutes or more. Baking at a low temperature for the first time is suddenly 15
This is because the gas components in the resist will foam if baked at 0°C, and baking at 150°C for more than 30 minutes is
This is to promote planarization of the resist and to remove gas components in the resist. There are examples of baking at 250°C, but in order to perform the process at a low temperature, it is better not to raise the temperature more than necessary. Since resist dry etching is performed at a temperature of 100°C or higher, 150°C is sufficient. If this temperature is increased, it becomes difficult to remove the resist hardened by the oxygen plasma asher.

【0012】レジストのベーキングの後、Tiを電子ビ
ーム蒸着により200nm形成しその上にTiパターニ
ングのためのレジストを塗布する。Tiの厚さは、厚す
ぎるとTiのパターニングの時にサイドへのアンダーカ
ットが入り、寸法精度を落とすことになる。逆にTiの
薄いほうの臨界厚さは、レジストが溝部までエッチング
される時間(レジスト厚+基板段差の深さに対応する)
耐えられる厚さで決まる。Tiの厚さが薄いと、レジス
トのエッチング時にTiがなくなったところから、レジ
ストがテーパー状になり、マスクパターンが忠実に反映
されなくなる。このようにして図1(a)に示すように
レーザ基板11の上にSiO2 絶縁膜12、平坦化レ
ジスト13、中間層14、Tiパターニング用レジスト
15が形成される。
After baking the resist, Ti is formed to a thickness of 200 nm by electron beam evaporation, and a resist for Ti patterning is applied thereon. If the thickness of Ti is too thick, undercuts will occur on the sides during patterning of Ti, resulting in a drop in dimensional accuracy. On the other hand, the critical thickness of the thinner Ti layer is the time it takes for the resist to be etched to the groove (corresponds to the resist thickness + depth of the substrate step)
Determined by the thickness it can withstand. If the thickness of Ti is thin, the resist will become tapered from the point where Ti is removed during etching of the resist, and the mask pattern will not be faithfully reflected. In this way, the SiO2 insulating film 12, the planarization resist 13, the intermediate layer 14, and the Ti patterning resist 15 are formed on the laser substrate 11, as shown in FIG. 1(a).

【0013】次に、中間層Tiへのパターニングを施し
て図1(b)に示すようになる。上記Tiのパターニン
グは塩素ガス系による反応性イオンエッチング(RIE
)でも反応性イオンビームエッチング(RIBE)でも
よい。ここでは塩素5×10−4Torr、アルゴン1
×10−3Torrの混合ガスによるRIBE(引き出
し電圧400V、磁場強度875ガウス、マイクロ波出
力200W)により行なった。また、Tiのパターニン
グは湿式でも構わない。これにはたとえば弗酸飽和液を
10倍に薄めたエッチャントで処理すればよい。Tiの
厚さが200nmならば約10秒のエッチングで良い。
Next, the intermediate layer Ti is patterned to form the structure shown in FIG. 1(b). The above Ti patterning was performed using reactive ion etching (RIE) using a chlorine gas system.
) or reactive ion beam etching (RIBE). Here, chlorine is 5 x 10-4 Torr, argon is 1
RIBE (extraction voltage 400 V, magnetic field strength 875 Gauss, microwave output 200 W) using a mixed gas of ×10 −3 Torr was performed. Further, the patterning of Ti may be performed by a wet method. For example, this can be done by using an etchant made by diluting a saturated hydrofluoric acid solution ten times. If the thickness of Ti is 200 nm, etching for about 10 seconds is sufficient.

【0014】次に、Tiのパターニング用レジストとそ
れによりパターニングされたTi14をエッチングマス
クとして、図1(c)に示すように平坦化レジスト13
を垂直にドライエッチングする。このときのエッチング
は酸素ガスを用いたECR−RIBE(電子サイクロト
ロン共鳴の反応性イオンビームエッチング)で行なった
。パターンを忠実に転写するためには平坦化レジストの
エッチング形状を垂直にすることが必要であるので、イ
オンビームの方向の揃った比較的高真空領域でのエッチ
ングが好ましい。ここでは酸素1×10−3Torr(
引き出し電圧850V、磁場強度875ガウス、マイク
ロ波出力200W)により30分間施した。平坦化レジ
ストのエッチング形状は、上部では垂直形状が保たれる
が、底面付近では裾を引いた形状となり平坦化レジスト
の下にあるエッチングマスクのパターニングが結局は乱
れて、マスクに忠実なパターニングができない。しかし
、エッチング時間を増やすと、平坦化レジストの底面付
近も垂直形状になり、マスクに忠実なパターニングが可
能になる。即ち、エッチング時間は平坦化レジストの厚
さに対応したある程度の時間以上は必要になる。この酸
素を用いたドライエッチングにより、レーザのp側電極
の上に形成したSiO2 絶縁膜やp側電極も同時にエ
ッチングされるが、溝部は酸素プラズマに曝されている
時間が短いため、溝の底面部でSiO2 絶縁膜やp型
電極が十分に除去されない場合があるので、CF4 や
CF4 と酸素ガスとの混合ガスを用いたRIE(反応
性イオンエッチング)や、RIBE(反応性イオンビー
ムエッチング)により完全にSiO2 絶縁膜を除去す
る。通常、SiO2 絶縁膜の除去に用いられるHFと
NH4F混合液による湿式のエッチングによってもよい
。残ったp側電極はTiを含むものなら塩素ガスのRI
EまたはRIBE、Au、Zn、Ptを含むものはAr
のスパッタリング等で除去する。あらかじめ、電極をパ
ターニングして、その上にSiO2絶縁膜エッチングマ
スクを形成し、端面を形成するところには電極がないよ
うにしておけば電極をエッチングする必要はない。
Next, using the Ti patterning resist and the Ti 14 patterned thereby as an etching mask, a flattened resist 13 is formed as shown in FIG. 1(c).
Dry etching vertically. The etching at this time was performed by ECR-RIBE (electron cyclotron resonance reactive ion beam etching) using oxygen gas. In order to faithfully transfer the pattern, it is necessary to make the etching shape of the flattened resist vertical, so it is preferable to perform etching in a relatively high vacuum region where the direction of the ion beam is aligned. Here, oxygen is 1×10-3 Torr (
The extraction voltage was 850 V, the magnetic field strength was 875 Gauss, and the microwave output was 200 W) for 30 minutes. The etched shape of the flattened resist maintains a vertical shape at the top, but near the bottom it becomes a tailed shape, which eventually disturbs the patterning of the etching mask under the flattened resist, resulting in a pattern that is faithful to the mask. Can not. However, if the etching time is increased, the bottom surface of the planarized resist also becomes vertical, making it possible to perform patterning faithful to the mask. That is, the etching time is required to be longer than a certain amount of time corresponding to the thickness of the planarized resist. This dry etching using oxygen simultaneously etches the SiO2 insulating film formed on the p-side electrode of the laser and the p-side electrode, but since the groove is exposed to oxygen plasma for a short time, the bottom of the groove In some cases, the SiO2 insulating film and p-type electrode may not be removed sufficiently, so RIE (reactive ion etching) using CF4 or a mixed gas of CF4 and oxygen gas or RIBE (reactive ion beam etching) may be used. Completely remove the SiO2 insulating film. Wet etching using a mixed solution of HF and NH4F, which is usually used to remove a SiO2 insulating film, may also be used. If the remaining p-side electrode contains Ti, use chlorine gas RI.
E or RIBE, those containing Au, Zn, and Pt are Ar
Remove by sputtering, etc. There is no need to etch the electrodes if the electrodes are patterned in advance and a SiO2 insulating film etching mask is formed thereon so that there are no electrodes where the end faces are to be formed.

【0015】この後、図1(d)に示すようにSiO2
 絶縁膜12、平坦化レジスト13、Ti中間層14を
エッチングマスクとして、ドライエッチングによりレー
ザ素子の発光端面16を形成する。
After that, as shown in FIG. 1(d), SiO2
Using the insulating film 12, planarization resist 13, and Ti intermediate layer 14 as etching masks, a light emitting end face 16 of the laser element is formed by dry etching.

【0016】以下、光半導体素子基板のエッチングにつ
いてのべる。
Etching of the optical semiconductor element substrate will be described below.

【0017】ドライエッチングの条件としては、マイク
ロ波出力200W、磁場強度875ガウスでプラズマ室
に導入されたCl2 ガスとArガスとの混合ガスをプ
ラズマ化し、引き出し電圧400Vで試料室にイオンと
励起状態の反応性粒子を導く。ここで、試料室内におけ
るCl2 分圧は7.5×10−4Torr、Ar分圧
は1.4×10−3Torrとした。得られたイオン電
流密度は0.24mA/cm2 であり、イオン照射に
より、基板の表面温度は常温から約2分で180℃に上
昇し、その後は安定であった。エッチングを20分施し
て、エッチング溝の深さは5μmであった。塩素を含む
ガスのRIBEにより中間層のTiは、半導体基板のエ
ッチングの間に除去されるので、半導体基板のエッチン
グの後、酸素プラズマアッシャーによりレジストを除去
、レーザのp側電極の上に形成されたSiO2 絶縁膜
をHFとNH4 F混合液により湿式エッチャントによ
り除去する。酸素プラズマアッシャーによる結晶への損
傷の懸念があるので、半導体基板のエッチングの前に、
SiO2 絶縁膜マスクのみを残し、レジストやTi中
間層を除去してしまえば、端面を形成した後にプラズマ
アッシャーを行なう必要はなくなる。
The conditions for dry etching are as follows: a microwave output of 200 W and a magnetic field strength of 875 Gauss are used to turn a mixed gas of Cl2 gas and Ar gas introduced into the plasma chamber into plasma, and an extraction voltage of 400 V is used to generate ions and excited states in the sample chamber. of reactive particles. Here, the Cl2 partial pressure in the sample chamber was 7.5 x 10-4 Torr, and the Ar partial pressure was 1.4 x 10-3 Torr. The obtained ion current density was 0.24 mA/cm2, and the surface temperature of the substrate rose from room temperature to 180° C. in about 2 minutes due to ion irradiation, and remained stable thereafter. Etching was performed for 20 minutes, and the depth of the etched groove was 5 μm. Since the Ti in the intermediate layer is removed by RIBE of a gas containing chlorine during etching of the semiconductor substrate, after etching the semiconductor substrate, the resist is removed by an oxygen plasma asher and the Ti layer is formed on the p-side electrode of the laser. The SiO2 insulating film is removed using a wet etchant using a mixed solution of HF and NH4F. Before etching the semiconductor substrate, there is a concern about damage to the crystal due to oxygen plasma asher.
If only the SiO2 insulating film mask is left and the resist and Ti intermediate layer are removed, there is no need to perform plasma ashing after forming the end face.

【0018】この様に、作成した光半導体レーザの端面
反射率を一方の面をへき開してドライエッチング端面と
へき開面からの光出力の比から見積もると、へき開面の
32%に比べ、28〜35%の範囲にあった。しきい値
電流も、両面ドライエッチング端面のレーザは両面へき
開したものに比べ、ほとんど有意差はなかった。むしろ
、本発明により両端面を形成すれば、共振器長を精密に
制御できるため、へき開の誤差によるばらつきも低減で
きる。さらには端面に高反射膜を形成することなく、5
0μmの短共振器でも50mAで発振した。本発明を用
いずに、通常のPEP工程により端面を形成すると、端
面が突出し、しかも、段差の深さや幅により、その突出
の形状が変わるために、光の散乱の仕方が異なる。その
結果、端面での反射率が10〜30%にばらつき、発振
しきい値電流もばらつき、平均値も両面へき開面のレー
ザ(発振しきい値電流の平均値が20〜30mA)に比
べて高くなった。このしきい値電流の上昇は共振器長に
大きく依存し、共振器長が短くなるほど端面での反射損
失が発振しきい値電流に与える影響が大きくなるため、
へき開面のレーザに比べて上昇が大きかった。このしき
い値電流は共振器長が700μm以上では両面へき開面
のレーザに比べてあまり差異はないが、共振器長が70
0μm以下になると、両面ドライエッチング端面の場合
、急激な上昇が見られた。片面ドライエッチング端面で
片方の面がへき開面でも共振器長が500μm以下では
急激な上昇が見られた(図3)。
As described above, when the end face reflectance of the optical semiconductor laser produced is estimated from the ratio of the optical output from the dry etched end face and the cleaved face after cleaving one face, it is 28 to 28%, compared to 32% for the cleaved face. It was in the range of 35%. There was also almost no significant difference in the threshold current between the double-sided dry-etched end face and the double-sided dry-etched end face. Rather, if both end faces are formed according to the present invention, the resonator length can be precisely controlled, and variations due to cleavage errors can also be reduced. Furthermore, without forming a high reflection film on the end face,
Even a short resonator of 0 μm oscillated at 50 mA. If the end face is formed by a normal PEP process without using the present invention, the end face will protrude, and the shape of the protrusion will change depending on the depth and width of the step, so the manner of light scattering will differ. As a result, the reflectance at the end facets varies from 10 to 30%, the oscillation threshold current also varies, and the average value is higher than that of a double-sided cleaved laser (the average oscillation threshold current is 20 to 30 mA). became. This increase in threshold current greatly depends on the resonator length, and the shorter the resonator length, the greater the effect of reflection loss at the end facets on the oscillation threshold current.
The rise was larger compared to the cleavage plane laser. This threshold current does not differ much when the cavity length is 700 μm or more compared to a double-sided cleaved laser, but when the cavity length is 70 μm or more,
When it became 0 μm or less, a sharp increase was observed in the case of double-sided dry etched end faces. Even if one side of the single-sided dry-etched end face was a cleavage plane, a sharp increase was observed when the cavity length was less than 500 μm (Figure 3).

【0019】以上の実施例では、電極が形成された半導
体レーザ基板の上にSiO2 絶縁膜を形成し、このS
iO2 絶縁膜を半導体結晶のドライエッチングマスク
として用いたが、電極が形成された半導体レーザ基板に
直接に平坦化レジストを塗布し、以下同様にしてレーザ
端面を形成しても良い。
In the above embodiments, an SiO2 insulating film is formed on a semiconductor laser substrate on which electrodes are formed, and this S
Although the iO2 insulating film was used as a dry etching mask for the semiconductor crystal, a flattening resist may be applied directly to the semiconductor laser substrate on which the electrodes are formed, and the laser end face may be formed in the same manner.

【0020】また、半導体レーザ端面のみならず、隣り
合う半導体レーザのアイソレーションのための溝も同時
に形成することも可能である。例えば、活性層ストライ
プの間隔が100〜400μmのレーザアレイ基板のス
トライプの中央に活性層の位置よりも深い溝を形成すれ
ば、一回のドライエッチングで半導体レーザの端面形成
とアイソレーションを同時に行うことができる。
Furthermore, it is also possible to form not only the end face of the semiconductor laser but also grooves for isolating adjacent semiconductor lasers at the same time. For example, if a groove deeper than the position of the active layer is formed in the center of the stripe of a laser array substrate in which the active layer stripe spacing is 100 to 400 μm, one dry etching process can simultaneously form the end face of the semiconductor laser and isolate it. be able to.

【0021】(実施例2)次に、リッジ型の半導体レー
ザに出射端面を形成する場合の第二の実施例について説
明する。この場合は通常のPEPプロセスを行うと、溝
を有する場合とは逆に、活性層ストライプを含むリッジ
部がレジストの後退が進み端面部が凹む。平坦化レジス
トの厚さが薄いとリッジ部の角付近でレジストの段切れ
やその部分が薄くなるなどの問題が生じる。活性層はI
nGaAsPでInPに格子定数がマッチングしており
、発光波長で1〜1.6μmで、クラッド層はInPで
ある。一例として図5にリッジ部のストライプ幅が10
μm、高さが3μmで活性層幅が1〜3μmであり、サ
イドはInPのマストランスポートにより埋め込まれて
いる構造のものについて述べる。InPのマストランス
ポートの方法はInPの塩化物の輸送によるもの、塩化
物、臭化物輸送によるハイドライド気相成長あるいはハ
ライド気相成長によるもの、フォスフィン雰囲気下アニ
ールによるものなどいろいろある。リッジ部に電極を形
成した後に、結晶51のエッチングマスクとするSiO
2 絶縁膜52を500nm形成し、その上にレジスト
53を5μm形成し平坦にし、あとは上記と同様にして
レーザ端面を形成する。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment in which an emission end face is formed in a ridge type semiconductor laser will be described. In this case, when a normal PEP process is performed, the resist recedes in the ridge portion including the active layer stripe and the end face becomes depressed, contrary to the case with the groove. If the thickness of the flattened resist is thin, problems such as breakage of the resist near the corners of the ridge portion and thinning of the portions occur. The active layer is I
The lattice constant of nGaAsP matches that of InP, the emission wavelength is 1 to 1.6 μm, and the cladding layer is InP. As an example, in Figure 5, the stripe width of the ridge part is 10
A structure in which the active layer width is 1 to 3 μm, the height is 3 μm, and the sides are buried by mass transport of InP will be described. There are various methods for mass transporting InP, such as transporting chlorides of InP, hydride vapor phase growth or halide vapor phase growth using chloride and bromide transport, and annealing in a phosphine atmosphere. After forming an electrode on the ridge portion, SiO is etched as an etching mask for the crystal 51.
2. An insulating film 52 is formed to a thickness of 500 nm, a resist 53 is formed to a thickness of 5 μm on top of the insulating film 52 to make it flat, and a laser end face is formed in the same manner as above.

【0022】(実施例3)次に、半導体レーザと受光器
の集積化を含む第三の実施例について述べる。レーザ構
造は逆メサ埋め込み型でも、リッジ型でもよく、半導体
レーザとその出射光をモニターするための受光器を同一
基板に備えていればよい。ここでは、半導体レーザと受
光器の間に5〜50μmの溝を形成する例について述べ
る。半導体前面の光の取り出し端面の他に、半導体後面
のモニター光を取り出す端面、受光器の受光端面を同時
に形成する。半導体レーザがDFBレーザの場合は後面
をファブリ・ペローモードを抑えるためにへき開面から
5〜45度斜めにした方がよい。また同様に受光面も5
度程度斜めに傾けて、受光面での反射光がレーザ後面に
入って波長がずれたり、他モードが立ったりしてレーザ
の動作を乱すのを抑制した。このようにへき開面からず
れた端面を段差の有るところに形成する場合には本発明
が特に効力を発揮する。本発明を用いない通常のPEP
工程による斜め端面を形成すると、その角度がばらつき
、しきい値電流や発振スペクトル、DFBレーザではモ
ード制御などの素子特性がばらついてしまい受光器を集
積したことでかえって、歩留りを悪くする結果となった
。平坦化レジストの厚さはそれぞれの段差形状によって
主に決まる。半導体レーザと受光器を集積化した場合は
レーザ後面の形状は、基板面となす角度が45度程度の
テーパ形状にし、この面を反射鏡にして上面に光を取り
出して、面発光レーザとして機能させたり、オンウエハ
検査ができるようにしてもよい。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment including integration of a semiconductor laser and a photodetector will be described. The laser structure may be an inverted mesa-embedded type or a ridge type, as long as it includes a semiconductor laser and a light receiver for monitoring its emitted light on the same substrate. Here, an example will be described in which a groove of 5 to 50 μm is formed between a semiconductor laser and a light receiver. In addition to the light extraction end face on the front surface of the semiconductor, the end face from which monitor light is taken out on the rear face of the semiconductor, and the light receiving end face of the light receiver are formed at the same time. If the semiconductor laser is a DFB laser, it is better to make the rear surface oblique by 5 to 45 degrees from the cleavage plane in order to suppress the Fabry-Perot mode. Similarly, the light receiving surface is 5
By tilting it at an angle of about 100 degrees, we suppressed the reflected light from the light-receiving surface from entering the rear surface of the laser, causing the wavelength to shift or other modes from arising, which would disturb the laser operation. The present invention is particularly effective when forming the end face deviated from the cleavage plane in a place where there is a step. Ordinary PEP without using the present invention
When a slanted end face is formed due to the process, the angle varies, which causes variations in element characteristics such as threshold current, oscillation spectrum, and mode control in the case of DFB lasers, and the integration of photodetectors actually worsens the yield. Ta. The thickness of the planarized resist is mainly determined by the shape of each step. When the semiconductor laser and receiver are integrated, the rear surface of the laser is tapered at an angle of about 45 degrees with the substrate surface, and this surface is used as a reflector to extract light to the top surface, functioning as a surface-emitting laser. It may also be possible to perform on-wafer inspection.

【0023】(実施例4)次に半導体レーザと導波路の
集積化を含む場合の第四の実施例について述べる。レー
ザの活性層からの光の波長が導波路の導波層に吸収され
ず、導波するときの光の減衰が小さいように設計された
のを除けば、半導体レーザと受光器を集積化した場合と
同様である。この場合、レーザの活性層のバンドギャッ
プが導波層のバンドギャップより小さい事が必要である
ので、それぞれの層はキャリア濃度を変えるなり、組成
を変える事が必要になる。このため、多数回の選択成長
を含み、構造の平坦化が難しくなり、段差構造が避けら
れなくなる。一例として図6に示すような構造が挙げら
れる。この場合は、DFBレーザの端面を垂直にエッチ
ングしたのちにレーザ部分のエッチングマスクとしてS
iO2 絶縁膜を、今度は選択成長のための非成長マス
クとして用い、導波路構造を選択成長し、全体にSiO
2 絶縁膜61を形成しその後は平坦化レジスト62、
Ti中間層63、パターニング用のレジスト64を順次
形成し、上記と同様にレーザと導波路の間に溝を形成す
る。 この溝は結晶で埋め込んでも良い。このようにレーザと
導波路を集積化する場合にも、選択成長のために段差が
できている基板を加工する必要があり、本発明が有効に
なってくる。特に、光の取り出し効率や受光効率の低下
がないため、へき開と同様な平坦な端面を任意の方向に
作成できるので、導波路との結合効率が大きくできるの
はもちろんのこと、設計の自由度も大きくできる。もち
ろん、導波路構造の形成前におけるレーザ端面の形成に
も、段差のある構造のレーザならば本発明を適用できる
事はいうまでもない。また可変波長レーザ、導波路、ス
イッチング素子、それぞれの素子の駆動回路、受光器な
どを機能的に集積したフォトニックIC(PIC)など
の複雑な層構造を有するものにも適用できる。
(Embodiment 4) Next, a fourth embodiment including integration of a semiconductor laser and a waveguide will be described. The semiconductor laser and optical receiver are integrated, except that the wavelength of the light from the active layer of the laser is not absorbed by the waveguide layer of the waveguide, and the attenuation of the light during waveguide is small. Same as in case. In this case, it is necessary that the band gap of the active layer of the laser is smaller than the band gap of the waveguide layer, so it is necessary to change the carrier concentration and composition of each layer. For this reason, it involves multiple selective growths, making it difficult to flatten the structure, and making it impossible to avoid a stepped structure. An example is a structure as shown in FIG. In this case, after vertically etching the end face of the DFB laser, use S as an etching mask for the laser part.
Using the iO2 insulating film as a non-growth mask for selective growth, the waveguide structure is selectively grown, and the entire SiO2 insulating film is used as a non-growth mask for selective growth.
2. After forming an insulating film 61, a flattening resist 62,
A Ti intermediate layer 63 and a patterning resist 64 are sequentially formed, and a groove is formed between the laser and the waveguide in the same manner as above. This groove may be filled with crystal. Even when integrating a laser and a waveguide in this way, it is necessary to process a substrate with steps for selective growth, and the present invention becomes effective. In particular, since there is no decrease in light extraction efficiency or light reception efficiency, flat end faces similar to cleavage can be created in any direction, which not only increases the coupling efficiency with the waveguide but also increases design freedom. It can also be made larger. Of course, it goes without saying that the present invention can also be applied to the formation of the laser end face before the formation of the waveguide structure if the laser has a stepped structure. It can also be applied to devices with complex layer structures such as photonic ICs (PICs) that functionally integrate variable wavelength lasers, waveguides, switching elements, drive circuits for the respective elements, light receivers, and the like.

【0024】これまでの説明ではInP基板を用いたI
nP/InGaAsP系の半導体レーザについて説明し
たが、本発明は材料によるものではない。InP基板を
用いた場合でも、活性層はInGaAsPでInPに格
子定数がマッチングしており、発光波長で1〜1.6μ
mのものの他に、InPに格子定数がマッチングしたI
nGaAsを用いても良い。また、活性層をInGaA
sPと組成の異なる複数のInGaAsP薄層の組み合
わせで構成した多重量子井戸構造のものにしてもよい。 多重量子井戸構造はそれぞれの格子定数が基板とマッチ
ングしていなくてもよく、故意に組成をずらして歪みを
いれる場合もある。クラッド層は、InPの替わりにI
nAlAsを用いたもの、あるいは活性層からクラッド
層に組成が徐々に変わるグレイデッド構造でもよい。
In the explanation so far, I
Although an nP/InGaAsP semiconductor laser has been described, the present invention is not dependent on the material. Even when an InP substrate is used, the active layer is InGaAsP with a lattice constant matching that of InP, and the emission wavelength is 1 to 1.6μ.
In addition to m, I whose lattice constant matches InP
nGaAs may also be used. In addition, the active layer is made of InGaA
A multiple quantum well structure composed of a combination of sP and a plurality of InGaAsP thin layers having different compositions may be used. In a multi-quantum well structure, each lattice constant does not need to match that of the substrate, and the composition may be intentionally shifted to introduce distortion. The cladding layer is I instead of InP.
A structure using nAlAs or a graded structure in which the composition gradually changes from the active layer to the cladding layer may be used.

【0025】また、基板にGaAsを用いた場合は、活
性層をGaAlAs、クラッド層を活性層より屈折率の
低いGaAlAsとしたもの、活性層をGaAsと、組
成の異なる複数のGaAlAs薄層の組み合わせで構成
した多重量子井戸構造のもので、クラッド層が、GaA
lAsまたはGaAsのもの、あるいは活性層からクラ
ッド層に組成が徐々に変わるグレイデッド構造であるも
のでもよい。多重量子井戸構造はそれぞれの格子定数が
基板とマッチングしていなくてもよく、故意に組成をず
らして歪みをいれる場合もある。基板がGaAsで活性
層がInGaPでクラッド層がInGaAlPあるいは
InAlPあるいはGaAlAs、活性層がInGaA
lPでクラッド層が活性層より屈折率が小さい組成のI
nGaAlP、活性層がGaAsでクラッド層がInG
aP、活性層がInGaPと、組成の異なる複数のIn
GaAlP薄層の組み合わせで構成した多重量子井戸構
造のもので、クラッド層が、InGaPまたはInGa
AlPのもの、あるいは活性層からクラッド層に組成が
徐々に変わるグレイデッド構造であるものでもよい。多
重量子井戸構造はそれぞれの格子定数が基板とマッチン
グしていなくてもよく、故意に組成をずらして歪みをい
れる場合もある。基板がGaPでありその上にGaAs
Pを基板から成長方向にAs組成を徐々に増して10〜
100μm成長させ、表面をGaAsPとした基板を用
いて、活性層はGaAsPに格子定数がマッチングした
InGaAsPで発光波長が0.65〜0.75μm、
クラッド層がGaAsPのものでもよい。その他、どの
様な構造でも光半導体素子の段差が決まれば本発明を適
宜変形して適用する事ができる。例えばCdS、CdS
Se、ZnS、ZnSSe、PbS、PbSSe、Cd
HgTe、CdTeというようなII−VI化合物半導
体をその構造中に含むものにも適用できる。それ自体発
光しないSiや酸化物などの上に形成した光半導体素子
でも、光半導体素子の部分には本発明は有効である。
When GaAs is used for the substrate, the active layer may be made of GaAlAs, the cladding layer may be made of GaAlAs having a lower refractive index than the active layer, or the active layer may be made of GaAs and a combination of multiple GaAlAs thin layers having different compositions. The cladding layer is made of GaA.
It may be made of lAs or GaAs, or it may have a graded structure in which the composition gradually changes from the active layer to the cladding layer. In a multi-quantum well structure, each lattice constant does not need to match that of the substrate, and the composition may be intentionally shifted to introduce distortion. The substrate is GaAs, the active layer is InGaP, the cladding layer is InGaAlP, InAlP, or GaAlAs, and the active layer is InGaA.
IP with a composition in which the cladding layer has a lower refractive index than the active layer.
nGaAlP, active layer is GaAs and cladding layer is InG
aP, the active layer is InGaP, and multiple In
It has a multiple quantum well structure composed of a combination of GaAlP thin layers, and the cladding layer is InGaP or InGaP.
It may be made of AlP or may have a graded structure in which the composition gradually changes from the active layer to the cladding layer. In a multi-quantum well structure, each lattice constant does not need to match that of the substrate, and the composition may be intentionally shifted to introduce distortion. The substrate is GaP and GaAs is placed on top of it.
Gradually increase the As composition in the direction of P growth from the substrate to 10~
Using a substrate grown to 100 μm and having a GaAsP surface, the active layer is InGaAsP whose lattice constant matches that of GaAsP, and the emission wavelength is 0.65 to 0.75 μm.
The cladding layer may be made of GaAsP. In addition, the present invention can be appropriately modified and applied to any structure as long as the level difference of the optical semiconductor element is determined. For example, CdS, CdS
Se, ZnS, ZnSSe, PbS, PbSSe, Cd
It can also be applied to structures containing II-VI compound semiconductors such as HgTe and CdTe. The present invention is also effective for optical semiconductor elements formed on Si, oxides, etc. that do not themselves emit light.

【0026】また中間層の材質はTiに限るものではな
く、レジストとのエッチングの選択比が大きければ、Z
r,Nb,V,Cr,Mo,W,Ta,Al,Si,グ
ラファィトなど適宜使用する事ができる。
Furthermore, the material of the intermediate layer is not limited to Ti; if the etching selectivity with respect to the resist is high, Z
r, Nb, V, Cr, Mo, W, Ta, Al, Si, graphite, etc. can be used as appropriate.

【0027】以上の実施例は平坦化レジストのエッチン
グ方法として、ECR−RIBEによるエッチングを例
示したが、本エッチング方法は、この装置に限るもので
はなく、例えばRIE、マグネトロンRIE等の装置を
用いたエッチングにおいても適用できる。
[0027] In the above embodiments, ECR-RIBE etching was exemplified as an etching method for the flattened resist, but the present etching method is not limited to this equipment, and may be performed using, for example, RIE, magnetron RIE, or other equipment. It can also be applied to etching.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、三
層レジストを用いることにより、光半導体素子の段差を
有する部分にマスクパターンに忠実に発光面や受光面な
どの端面を形成することができ、光の取り出し効率、受
光効率の低下を防げる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by using a three-layer resist, end faces such as a light emitting surface and a light receiving surface can be formed faithfully to a mask pattern in a stepped portion of an optical semiconductor element. This prevents a decrease in light extraction efficiency and light reception efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】(a)〜(d)は本発明の実施例に係る段差付
きレーザ基板への端面形成工程を説明するためのいずれ
も断面図である。
1A to 1D are cross-sectional views for explaining a step of forming an end face on a stepped laser substrate according to an embodiment of the present invention; FIG.

【図2】本発明の製造方法により形成される一例の光半
導体素子の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of an optical semiconductor element formed by the manufacturing method of the present invention.

【図3】共振器長と発振しきい値電流との相関につき説
明するための線図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the correlation between the resonator length and the oscillation threshold current.

【図4】段差上へのレジストのパターニングを工程順に
示すいずれも断面図である。
4A and 4B are cross-sectional views showing the patterning of a resist on a step in the order of steps; FIG.

【図5】リッジ型レーザ基板に対する端面形成工程を説
明するためのいずれも断面図である。
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views for explaining an end face forming process for a ridge-type laser substrate. FIGS.

【図6】半導体レーザと導波路の集積化への適用例を示
す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of application to integration of a semiconductor laser and a waveguide.

【図7】(a)、(b)は従来例の段差(溝状)へのレ
ジストのパターニングを示す。(a)は上面図、(b)
は(a)のA−A線に沿う断面図である。
FIGS. 7(a) and 7(b) show patterning of a resist into steps (grooves) in a conventional example. (a) is a top view, (b)
is a sectional view taken along line A-A in (a).

【図8】(a)、(b)は従来例の段差(テラス状)へ
のレジストのパターニングを示す。(a)は上面図、(
b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。
FIGS. 8(a) and 8(b) show patterning of a resist into steps (terrace-like) in a conventional example. (a) is a top view, (
b) is a sectional view taken along line BB in (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11    レーザ基板 12    SiO2 絶縁膜 13    平坦化レジスト 14    中間層 11 Laser board 12 SiO2 insulation film 13 Planarization resist 14 Middle class

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  基板主面の段差部上、または主面が薄
膜で被覆された基板の段差部上に、流動性のある有機質
部材を塗着し上面を平坦にする工程と、熱処理を施した
のち無機質薄膜を形成する工程と、前記無機質薄膜をパ
ターン化する工程と、前記無機質薄膜のパターンをエッ
チングマスクにして前記有機質部材を垂直加工する工程
と、前記加工の施された有機質部材をエッチングマスク
にして前記基板の段差部に発光面、受光面などの端面を
形成する工程を含む光半導体素子の製造方法。
Claim 1: A step of applying a fluid organic material onto the stepped portion of the main surface of the substrate or onto the stepped portion of the substrate whose main surface is coated with a thin film to flatten the upper surface, and heat treatment. Thereafter, a step of forming an inorganic thin film, a step of patterning the inorganic thin film, a step of vertically processing the organic member using the pattern of the inorganic thin film as an etching mask, and etching the processed organic member. A method for manufacturing an optical semiconductor device, which includes the step of forming end surfaces such as a light emitting surface and a light receiving surface on the stepped portion of the substrate using a mask.
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JP (1) JPH04280492A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016208040A (en) * 2011-12-08 2016-12-08 メイコム テクノロジー ソリューションズ ホールディングス インコーポレイテッド Edge-emitting etched-facet lasers

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