JPH04309279A - 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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- JPH04309279A JPH04309279A JP7508591A JP7508591A JPH04309279A JP H04309279 A JPH04309279 A JP H04309279A JP 7508591 A JP7508591 A JP 7508591A JP 7508591 A JP7508591 A JP 7508591A JP H04309279 A JPH04309279 A JP H04309279A
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- semiconductor laser
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Landscapes
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- 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
【０００１】
【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。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（
ＺｅＳ）など、およびこれらの混晶より成るＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体は、広い禁制帯、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ＺｎＳｅ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ｍｅ層と
して利用されている。図４は、岩野らにより応物学会講
演予稿集（昭和６２年春期、２８ｐ−ＺＨ−８）に発表
された、ＺｎＳｅ薄膜層で埋め込まれたＡｌＧａＡｓ半
導体レーザ素子の構造断面図を示している。リブ状の光
導波路（以下リブと記す。）を埋め込むようにＺｎＳｅ
薄膜層４０７が形成されている。またリブ上面は電極を
形成するために、ＺｎＳｅ薄膜層を除去し、ストライプ
状に露出している。
ＺｅＳ）など、およびこれらの混晶より成るＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体は、広い禁制帯、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ＺｎＳｅ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ｍｅ層と
して利用されている。図４は、岩野らにより応物学会講
演予稿集（昭和６２年春期、２８ｐ−ＺＨ−８）に発表
された、ＺｎＳｅ薄膜層で埋め込まれたＡｌＧａＡｓ半
導体レーザ素子の構造断面図を示している。リブ状の光
導波路（以下リブと記す。）を埋め込むようにＺｎＳｅ
薄膜層４０７が形成されている。またリブ上面は電極を
形成するために、ＺｎＳｅ薄膜層を除去し、ストライプ
状に露出している。
【０００３】作製方法の従来技術の一例として図５に示
す方法ついて説明する。まず半導体基板全面にＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体５０７を積層させ（図５（ｂ））、次
にフォトレジスト５０９を基板全面に塗布することによ
り、基板をある程度平坦化させたのち（図５（ｃ））、
反応性イオンビームエッチング法などのドライエッチン
グによりリブ上面のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を除去し
、半導体レーザ表面の平坦化を行なっていた（図５（ｄ
））。この方法は、セルファライン工程であり、パター
ンずれなどはなく有効な方法である。
す方法ついて説明する。まず半導体基板全面にＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体５０７を積層させ（図５（ｂ））、次
にフォトレジスト５０９を基板全面に塗布することによ
り、基板をある程度平坦化させたのち（図５（ｃ））、
反応性イオンビームエッチング法などのドライエッチン
グによりリブ上面のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を除去し
、半導体レーザ表面の平坦化を行なっていた（図５（ｄ
））。この方法は、セルファライン工程であり、パター
ンずれなどはなく有効な方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術によるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の加工には、以下の
問題がある。
術によるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の加工には、以下の
問題がある。
【０００５】図５（ｃ）において、フォトレジストを塗
布することにより、基板の平坦化を行うが、基板を完全
に平坦化するためには、１０μｍ以上のフォトレジスト
を塗布する必要があり、次工程のドライエッチングでは
、加わったフォトレジストもエッチングしなければなら
ないため、マシンタイムが増えてしまい、作業効果率が
極端に悪くなる。さらにこの工程は、反応性イオンビー
ムエッチングが適しているが、反応性ガスとして塩素ガ
スなどの非常に腐食性の高いガスを使用するため、マシ
ンタイムが増えてしまうと、メンテナンスサイクル、装
置寿命を著しく短くしてしまうという欠点がある。この
ため従来技術ではフォトレジストの厚さは、約２μｍと
し、凹凸をある程度残したままドライエッチングを行っ
ていたため、素子表面の平坦性は完全とは言い切れず、
エッチング後の表面はある程度の凹凸を有していた。こ
のような凹凸は光磁気ディスクの光源など高出力動作が
必要な場合、放熱の点で非常に不利であり、所定の性能
が得られない、あるいは信頼性が得られないなどと言っ
た問題があった。
布することにより、基板の平坦化を行うが、基板を完全
に平坦化するためには、１０μｍ以上のフォトレジスト
を塗布する必要があり、次工程のドライエッチングでは
、加わったフォトレジストもエッチングしなければなら
ないため、マシンタイムが増えてしまい、作業効果率が
極端に悪くなる。さらにこの工程は、反応性イオンビー
ムエッチングが適しているが、反応性ガスとして塩素ガ
スなどの非常に腐食性の高いガスを使用するため、マシ
ンタイムが増えてしまうと、メンテナンスサイクル、装
置寿命を著しく短くしてしまうという欠点がある。この
ため従来技術ではフォトレジストの厚さは、約２μｍと
し、凹凸をある程度残したままドライエッチングを行っ
ていたため、素子表面の平坦性は完全とは言い切れず、
エッチング後の表面はある程度の凹凸を有していた。こ
のような凹凸は光磁気ディスクの光源など高出力動作が
必要な場合、放熱の点で非常に不利であり、所定の性能
が得られない、あるいは信頼性が得られないなどと言っ
た問題があった。
【０００６】以上のように従来技術では半導体レーザ表
面を再現良く平坦化することは困難であり、本発明はこ
れらの課題を解決するもので、その目的とするところは
、再現性、信頼性に優れ且つ平坦性のよいＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体埋め込み半導体レーザの製造方法を提供す
るところにある。
面を再現良く平坦化することは困難であり、本発明はこ
れらの課題を解決するもので、その目的とするところは
、再現性、信頼性に優れ且つ平坦性のよいＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体埋め込み半導体レーザの製造方法を提供す
るところにある。
【０００７】
【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、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有し、かつ前記光導波路をＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体で埋め込んでなる半導体レーザの
製造方法において、前記光導波路上の前記ＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体の除去工程は、フォトレジストを全面に塗
布する工程と、反応性イオンビームを基板に対し斜めに
入射し、かつ基板を回転させエッチングを行う工程とを
含むことを特徴とし、また前記反応性イオンビームと前
記基板の法線とのなす角は５度以上８０度以下であるこ
とを特徴とし、また前記基板の回転数は１回転／分以上
であることを特徴とする。
製造方法は、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有し、かつ前記光導波路をＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体で埋め込んでなる半導体レーザの
製造方法において、前記光導波路上の前記ＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体の除去工程は、フォトレジストを全面に塗
布する工程と、反応性イオンビームを基板に対し斜めに
入射し、かつ基板を回転させエッチングを行う工程とを
含むことを特徴とし、また前記反応性イオンビームと前
記基板の法線とのなす角は５度以上８０度以下であるこ
とを特徴とし、また前記基板の回転数は１回転／分以上
であることを特徴とする。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例としてダブルヘテロ接合（Ｄ
Ｈ）上部に形成されたリブを、ＺｎＳｅ薄膜層で埋め込
み、電流狭窄及び光閉じ込め用として用いたＺｎＳｅ埋
め込みＡｌＧａＡｓ半導体レーザ素子の作製工程の一部
を説明する。図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施例を
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。
Ｈ）上部に形成されたリブを、ＺｎＳｅ薄膜層で埋め込
み、電流狭窄及び光閉じ込め用として用いたＺｎＳｅ埋
め込みＡｌＧａＡｓ半導体レーザ素子の作製工程の一部
を説明する。図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施例を
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。
【０００９】（１００）面方位のｎ型ＧａＡｓ基板１０
１上に、１．５μｍ厚のｎ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５
Ａｓクラッド層１０２、０．１μｍ厚のノンドープＡｌ
０．１５ Ｇａ０．８５Ａｓ活性層１０３、１．５μｍ
厚のｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッド層１０
４、０．５μｍ厚のｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０５を
順次積層したＤＨ構造を有する基板を準備し、次にその
ＤＨ基板表面にＣＶＤ法などにより１０００Å程度のＳ
ｉＯ２ １０６を埋積する。 （図１（ａ））次にフォトエッチング法などによりスト
ライプ状のＳｉＯ２ マスク１０６を形成し、このＳｉ
Ｏ２ をマスクとして、ｐ型クラッド層の途中まで基板
のエッチングを行い、リブを形成する。（図１（ｄ））
リブの形状は一例として、上部の幅が５μｍ、下部が３
．５μｍ、高さが１．５μｍである。続いてこのリブを
埋め込むためにＺｎＳｅ薄膜のエピタキシャル成長を行
う。 有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）などによりエピタ
キシャル成長を行うと、エッチングで露出したｐ型クラ
ッド層及びリブ側面には単結晶ＺｎＳｅ薄膜１０７が成
長し、ＳｉＯ２ マスク１０６上には多結晶ＺｎＳｅ薄
膜１０８が成長する。ここで単結晶ＺｎＳｅ１０７の膜
厚は、ほぼリブの高さと等しくする。（図１（ｃ））次
にリブ上の多結晶ＺｎＳｅ１０８をエッチング除去する
ために、レジスト層１０９を形成する。レジストを基板
全面にスピンコートなどにより約２μｍ塗布することで
ウエハ表面は、リブ領域で多少の盛り上がりがあるが、
ほぼ平坦化される。（図１（ｄ））この状態で次にフォ
トレジスト１０９と共にリブ上部の多結晶ＺｎＳｅ１０
８のエッチングを行う。エッチングは、反応性イオンビ
ームエッチング法（ＲＩＢＥ）により行う。以下、本発
明に用いたエッチング装置について説明する。図３には
、本実施例に用いた反応性イオンビームエッチング装置
の構成概略断面図を示す。塩素ガスなどの反応性の強い
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３０１とエッチング室３０２がゲートバルブ３０３に
より分離された構造とし、エッチング室３０２は、常に
高真空状態に保たれている。３０４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３０５で囲まれている。３０６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、例えば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、中心部での高い電界
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いため
、高清浄なプラズマが得られる。ＥＣＲプラズマ室３０
４で発生したイオンは、メッシュ状の引出し電極部３０
７で加速され、試料３０８に照射される。サンプルホル
ダー３０９は、回転機構を有しており、試料３０８を回
転させることが可能であり、またマニピュレターにより
鉛直方向を軸として３６０度回転させることができ、試
料に入射するイオンビームの方向を変えることができる
。図２には、イオンビームの入射方向２０３と基板法線
とのなす角度（以下イオンビームの入射角と記す。）と
基板２０１の回転方向２０４の関係を示す。ここで２０
２はサンプルホルダ−である。
１上に、１．５μｍ厚のｎ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５
Ａｓクラッド層１０２、０．１μｍ厚のノンドープＡｌ
０．１５ Ｇａ０．８５Ａｓ活性層１０３、１．５μｍ
厚のｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッド層１０
４、０．５μｍ厚のｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０５を
順次積層したＤＨ構造を有する基板を準備し、次にその
ＤＨ基板表面にＣＶＤ法などにより１０００Å程度のＳ
ｉＯ２ １０６を埋積する。 （図１（ａ））次にフォトエッチング法などによりスト
ライプ状のＳｉＯ２ マスク１０６を形成し、このＳｉ
Ｏ２ をマスクとして、ｐ型クラッド層の途中まで基板
のエッチングを行い、リブを形成する。（図１（ｄ））
リブの形状は一例として、上部の幅が５μｍ、下部が３
．５μｍ、高さが１．５μｍである。続いてこのリブを
埋め込むためにＺｎＳｅ薄膜のエピタキシャル成長を行
う。 有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）などによりエピタ
キシャル成長を行うと、エッチングで露出したｐ型クラ
ッド層及びリブ側面には単結晶ＺｎＳｅ薄膜１０７が成
長し、ＳｉＯ２ マスク１０６上には多結晶ＺｎＳｅ薄
膜１０８が成長する。ここで単結晶ＺｎＳｅ１０７の膜
厚は、ほぼリブの高さと等しくする。（図１（ｃ））次
にリブ上の多結晶ＺｎＳｅ１０８をエッチング除去する
ために、レジスト層１０９を形成する。レジストを基板
全面にスピンコートなどにより約２μｍ塗布することで
ウエハ表面は、リブ領域で多少の盛り上がりがあるが、
ほぼ平坦化される。（図１（ｄ））この状態で次にフォ
トレジスト１０９と共にリブ上部の多結晶ＺｎＳｅ１０
８のエッチングを行う。エッチングは、反応性イオンビ
ームエッチング法（ＲＩＢＥ）により行う。以下、本発
明に用いたエッチング装置について説明する。図３には
、本実施例に用いた反応性イオンビームエッチング装置
の構成概略断面図を示す。塩素ガスなどの反応性の強い
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３０１とエッチング室３０２がゲートバルブ３０３に
より分離された構造とし、エッチング室３０２は、常に
高真空状態に保たれている。３０４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３０５で囲まれている。３０６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、例えば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、中心部での高い電界
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いため
、高清浄なプラズマが得られる。ＥＣＲプラズマ室３０
４で発生したイオンは、メッシュ状の引出し電極部３０
７で加速され、試料３０８に照射される。サンプルホル
ダー３０９は、回転機構を有しており、試料３０８を回
転させることが可能であり、またマニピュレターにより
鉛直方向を軸として３６０度回転させることができ、試
料に入射するイオンビームの方向を変えることができる
。図２には、イオンビームの入射方向２０３と基板法線
とのなす角度（以下イオンビームの入射角と記す。）と
基板２０１の回転方向２０４の関係を示す。ここで２０
２はサンプルホルダ−である。
【００１０】エッチング条件の一例して、純塩素ガスを
使用し、マイクロ波入射出力２００Ｗ、引出し電圧５０
０Ｖ、ガス圧力０．１Ｐａ、イオンビームの入射角を４
５度、基板の回転数を２０回転／分で行うとＺｎＳｅの
エッチング速度は６００Å／分、フォトレジストは２０
０Å／分、ＳｉＯ２ は１５０Å／分となった。ここで
ＳｉＯ２ はＺｎＳｅに対しエッチング速度が遅いため
、エッチングストップ層としての機能を持つ。
使用し、マイクロ波入射出力２００Ｗ、引出し電圧５０
０Ｖ、ガス圧力０．１Ｐａ、イオンビームの入射角を４
５度、基板の回転数を２０回転／分で行うとＺｎＳｅの
エッチング速度は６００Å／分、フォトレジストは２０
０Å／分、ＳｉＯ２ は１５０Å／分となった。ここで
ＳｉＯ２ はＺｎＳｅに対しエッチング速度が遅いため
、エッチングストップ層としての機能を持つ。
【００１１】エッチング終了後残存するレジストを除去
した後の断面図を図１（ｆ）に示す。上記条件によるエ
ッチングにおいては、イオンビームが基板に対し斜めに
入射するため、リブ上部の凸部が周囲に比べ優先的にエ
ッチングされる。また基板を回転させているため、凸部
の片側だけがエッチングされてしまうことはなく、全周
にわたり均一にエッチングされる。このため図１（ｆ）
に示すように半導体レーザ表面は、平坦化される。素子
の平坦性は非常に良好で、凹凸は従来技術では０．５μ
ｍ程度であったものが０．１μｍ以下となった。
した後の断面図を図１（ｆ）に示す。上記条件によるエ
ッチングにおいては、イオンビームが基板に対し斜めに
入射するため、リブ上部の凸部が周囲に比べ優先的にエ
ッチングされる。また基板を回転させているため、凸部
の片側だけがエッチングされてしまうことはなく、全周
にわたり均一にエッチングされる。このため図１（ｆ）
に示すように半導体レーザ表面は、平坦化される。素子
の平坦性は非常に良好で、凹凸は従来技術では０．５μ
ｍ程度であったものが０．１μｍ以下となった。
【００１２】また、従来のイオンビームを垂直に入射し
、基板の回転を行なわない方法に比べ、エッチングの面
内分布が少なくなり、±３％以下となった。
、基板の回転を行なわない方法に比べ、エッチングの面
内分布が少なくなり、±３％以下となった。
【００１３】図１（ｇ）は、ＲＩＢＥ終了後、Ｐ型電極
１１０およびＮ型電極１１１を形成し、へき開して得ら
れた半導体レーザ素子の断面図である。
１１０およびＮ型電極１１１を形成し、へき開して得ら
れた半導体レーザ素子の断面図である。
【００１４】ＺｎＳｅ層は高抵抗（＞１０５ Ω・ｃｍ
）であるため、Ｐ型電極１１０から注入された電流はリ
ブに集中して流れ、ＺｎＳｅ層１０８は完全な電流狭窄
層となっている。加えてＺｎＳｅ層は、いかなるＡｌ混
晶比ｘのＡｌｘ Ｇａ１−ｘ Ａｓよりも低屈折率であ
るので、光の閉じ込めに対しても有効に作用する。
）であるため、Ｐ型電極１１０から注入された電流はリ
ブに集中して流れ、ＺｎＳｅ層１０８は完全な電流狭窄
層となっている。加えてＺｎＳｅ層は、いかなるＡｌ混
晶比ｘのＡｌｘ Ｇａ１−ｘ Ａｓよりも低屈折率であ
るので、光の閉じ込めに対しても有効に作用する。
【００１５】本発明の製造方法を実施することで、従来
に比べ素子平坦性が向上するため、放熱特性の向上がみ
られ、高出力動作が可能となった。さらに本発明の製造
方法はセルファラインに半導体レーザの製造が可能であ
り、パターンの合わせずれによる素子特性の悪化、歩留
まりの低下は皆無となる。
に比べ素子平坦性が向上するため、放熱特性の向上がみ
られ、高出力動作が可能となった。さらに本発明の製造
方法はセルファラインに半導体レーザの製造が可能であ
り、パターンの合わせずれによる素子特性の悪化、歩留
まりの低下は皆無となる。
【００１６】イオンビームの入射角について、本実施例
では４５度としているが５度以上８０度以下で同様の効
果が見られた。５度以下の角度では、垂直入射とほぼ同
等の結果しか得られず、平坦性は向上しない。また８０
度以上の角度では、イオンビームの電流密度が極端に小
さくなるため、実用的なエッチング速度が得られない。 基板の回転速度については、１回転／分以上について上
記効果が得られる。１回転／分以下では、均一性が得ら
れない。
では４５度としているが５度以上８０度以下で同様の効
果が見られた。５度以下の角度では、垂直入射とほぼ同
等の結果しか得られず、平坦性は向上しない。また８０
度以上の角度では、イオンビームの電流密度が極端に小
さくなるため、実用的なエッチング速度が得られない。 基板の回転速度については、１回転／分以上について上
記効果が得られる。１回転／分以下では、均一性が得ら
れない。
【００１７】以上の実施例においては特定のＩＩ−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、Ｈ
ｇなどのＩＩ族と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＯなどのＶＩ族と
の組合せによる薄膜にも適用できる。特にＡｌＧａＡｓ
クラッド層に格子整合したＺｎＳｘ Ｓｅ１−ｘ は、
活性領域へのストレスの影響が、きわめて少なくなり素
子の高性能化、高信頼化に有効である。
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、Ｈ
ｇなどのＩＩ族と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＯなどのＶＩ族と
の組合せによる薄膜にも適用できる。特にＡｌＧａＡｓ
クラッド層に格子整合したＺｎＳｘ Ｓｅ１−ｘ は、
活性領域へのストレスの影響が、きわめて少なくなり素
子の高性能化、高信頼化に有効である。
【００１８】加えて、本発明によるＬＤは、ＡｌＧａＡ
ｓ系以外のレーザ材料例えばＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧ
ａＰ系の材料に対しても同様に適用できる。またＬＤの
構造としては、実施例で示した３層導波路を基本にする
ものに限らず、活性層の片側に隣接して光ガイド層を設
けたＬＯＣ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ＧＲＩ
Ｎ−ＳＣＨ構造など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しているものに対し
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）においても同様のが得られる。
ｓ系以外のレーザ材料例えばＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧ
ａＰ系の材料に対しても同様に適用できる。またＬＤの
構造としては、実施例で示した３層導波路を基本にする
ものに限らず、活性層の片側に隣接して光ガイド層を設
けたＬＯＣ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ＧＲＩ
Ｎ−ＳＣＨ構造など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しているものに対し
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）においても同様のが得られる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の半導体レーザの製造方法には、
以下に述べるような格別な発明の効果を有し、ＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体の特性を十分生かした半導体レーザの
作製が可能となる。 （１）ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の除去工程をＲＩＢＥ
法により行う半導体レーザの製造方法において、イオン
ビームを基板に対し斜め入射しかつ基板を回転させるこ
とで、基板表面の平坦性が大幅に向上し、素子の放熱特
性が良好なものとなり、高出力動作が可能となるなど、
レーザ特性の向上が実現できる。 （２）平坦化を行なうためのフォトレジストの厚さを従
来よりも薄くすることが可能で、エッチング時間の短縮
が可能となり、作業の効率化が実現できる。また腐食性
の強いガスを使う時間も減るため、安全性も向上する。 （３）エッチングの面内分布が少なくなり、歩留まりの
向上が実現できる。
以下に述べるような格別な発明の効果を有し、ＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体の特性を十分生かした半導体レーザの
作製が可能となる。 （１）ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の除去工程をＲＩＢＥ
法により行う半導体レーザの製造方法において、イオン
ビームを基板に対し斜め入射しかつ基板を回転させるこ
とで、基板表面の平坦性が大幅に向上し、素子の放熱特
性が良好なものとなり、高出力動作が可能となるなど、
レーザ特性の向上が実現できる。 （２）平坦化を行なうためのフォトレジストの厚さを従
来よりも薄くすることが可能で、エッチング時間の短縮
が可能となり、作業の効率化が実現できる。また腐食性
の強いガスを使う時間も減るため、安全性も向上する。 （３）エッチングの面内分布が少なくなり、歩留まりの
向上が実現できる。
【図１】（ａ）〜（ｇ）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。
明する半導体レーザの工程断面図。
【図２】反応性イオンビームエッチングにおけるサンプ
ルホルダーの回転方向とイオンビームの入射方向を示す
図。
ルホルダーの回転方向とイオンビームの入射方向を示す
図。
【図３】本発明の実施例に用いたエッチング装置の構成
概略断面図。
概略断面図。
【図４】従来の方法により作製した半導体レーザーの構
造断面図。
造断面図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、従来例を説明する半導体レ
ーザの工程断面図。
ーザの工程断面図。
１０１ ｎ型ＧａＡｓ基板
１０２ ｎ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッド
層１０３ Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ活性層１０
４ ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッド層１
０５ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 １０６ ＳｉＯ２ １０７、４０７、５０７ 単結晶ＺｎＳｅ１０８
多結晶ＺｎＳｅ １０９、５０９ フォトレジスト １１０ ｐ型電極 １１１ ｎ型電極 ２０１、３０８ 試料 ２０２、３０９ サンプルホルダー ２０３ イオンビームの方向 ２０４ サンプルホルダーの回転方向３０１ 試料
準備室 ３０２ エッチング室 ３０３ ゲートバルブ ３０４ ＥＣＲプラズマ発生室 ３０５ 円筒ドーナツコイル ３０６ マイクロ波導波管 ３０７ 引出し電極
層１０３ Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ活性層１０
４ ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッド層１
０５ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 １０６ ＳｉＯ２ １０７、４０７、５０７ 単結晶ＺｎＳｅ１０８
多結晶ＺｎＳｅ １０９、５０９ フォトレジスト １１０ ｐ型電極 １１１ ｎ型電極 ２０１、３０８ 試料 ２０２、３０９ サンプルホルダー ２０３ イオンビームの方向 ２０４ サンプルホルダーの回転方向３０１ 試料
準備室 ３０２ エッチング室 ３０３ ゲートバルブ ３０４ ＥＣＲプラズマ発生室 ３０５ 円筒ドーナツコイル ３０６ マイクロ波導波管 ３０７ 引出し電極
Claims (3)
- 【請求項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有し、かつ前記光導波路をＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体で埋め込んでなる半導体レーザの
製造方法において、前記光導波路上の前記ＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体の除去工程は、フォトレジストを全面に塗
布する工程と、反応性イオンビームを基板に対し斜めに
入射し、かつ基板を回転させエッチングを行う工程とを
含むことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項２】前記反応性イオンビームと前記基板の法線
とのなす角は５度以上８０度以下であることを特徴とす
る請求項１記載の半導体レーザの製造方法。 - 【請求項３】前記基板の回転数は１回転／分以上である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7508591A JPH04309279A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7508591A JPH04309279A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309279A true JPH04309279A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=13565988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7508591A Pending JPH04309279A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04309279A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0626721A1 (de) * | 1993-04-06 | 1994-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erzeugung eines Oberflächenprofils in einer Oberfläche eines Substrats |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP7508591A patent/JPH04309279A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0626721A1 (de) * | 1993-04-06 | 1994-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erzeugung eines Oberflächenprofils in einer Oberfläche eines Substrats |
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