JPH04369865A - 半導体発光装置の光導波路の形成方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体発光装置の光導
波路の形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体発光装置において、例えば幅１μ
ｍ程度の微細な光導波路を形成する際に、ウエットエッ
チングにより導波路の両側に３〜５μｍの溝を形成して
、幅１μｍの光導波路を形成する場合、所望の形状の光
導波路を得るためには、１つの方法として半導体結晶の
面方位の影響を受けないようなエッチングをするという
方法が挙げられる。

【０００３】図２（ａ）乃至（ｄ）は、そのような考え
方に基づいた従来の半導体発光装置の光導波路の形成方
法を示す工程断面図である。図において、１ａはＩｎＰ
基板、１ｂはＩｎＧａＡｓＰ活性層、１ｃはＩｎＰクラ
ッド層、２はレジスト、３は光導波路である。

【０００４】図２（ａ）乃至（ｄ）による従来の光導波
路の形成方法について説明する。まず、ＩｎＰ基板１ａ
上にＩｎＧａＡｓＰ活性層１ｂとＩｎＰクラッド層１ｃ
を結晶成長技術により形成した半導体基板１の上に図２
（ａ）に示すようにレジスト２を塗布する。次いで、露
光、現像を行なって、図２（ｂ）のような所望のレジス
トパターン２ａを形成する。次に、上記のレジストパタ
ーン２ａをマスクとして、Ｂｒ系のエッチャントを用い
て基板１をエッチングする。そしてレジストマスクのサ
イドエッチングにより狭められていく光導波路３の幅を
顕微鏡で測定しながら、所望の幅、例えば１μｍになっ
たところでエッチングを終了する（図２（ｃ））。そし
て最後に図２（ｃ）におけるレジストパターン２ａを除
去することにより図２（ｄ）に示すような光導波路を形
成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の光導波
路の形成方法では、レジストマスクでのサイドエッチン
グを利用して光導波路の幅を制御しているので、レジス
トと基板の密着性の影響を受けやすくて光導波路の幅の
制御が困難であり、また、サイドエッチングの終了時点
を顕微鏡などによる幅の測定で判断しているため、測定
の個人差などの誤差が大きく、光導波路の幅の加工精度
、均一性などに問題があった。

【０００６】この発明は、上記のような従来法の問題点
を解消するためになされたもので、幅の加工精度、均一
性がよい光導波路を得ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光導波路
の形成方法は、基板上に第１のレジストを形成したのち
、転写技術により所望のパターンを形成する第１の工程
、上記の基板を酸素プラズマ中にさらし、上記レジスト
パターンをマスクとして、基板表面に酸化膜のパターン
を形成する第２の工程、第１のレジストを除去したのち
、酸化膜の上に新たに第２のレジストにより第２のレジ
ストパターンを形成する第３の工程、第２のレジストパ
ターンをマスクとして基板を選択的エッチングし、光導
波路となる部分の基板を部分的に残存させてパターンを
形成する第４の工程、および第２のレジストを除去し、
さらにエッチングにより酸化膜を除去する第５の工程、
を有するものである。

【０００８】

【作用】この発明の光導波路の形成方法は、基板とレジ
ストマスクとの間に形成された酸化膜がレジストとの密
着性が高いので、Ｂｒ系のエッチャントで基板をエッチ
ングする際に、レジストマスクの下の部分の基板のサイ
ドエッチングを酸化膜のある部分で停止させることがで
き、これにより光導波路の幅の制御が容易に行なえ、均
一性の高い光導波路の形成が行なえるのである。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の光導波路の形成方法をその
一実施例を示す図１（ａ）乃至（ｆ）の工程断面図にて
説明する。図において符号１、１ａ、１ｂ、１ｃおよび
３は従来法を示す図２（ａ）乃至（ｄ）におけるそれら
の符号と同一部分を示し、その他２は第２のレジスト、
４は第１のレジスト、５は酸素プラズマ、６は酸化膜で
ある。

【００１０】まず、ＩｎＰ基板１ａの上にＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層１ｂ、ＩｎＰクラッド層１ｃを常法により形成
して得た半導体基板１の上に第１のレジスト４を塗布し
、露光、現像して図１（ａ）のような所望の幅Ｗ（例え
ば１μｍ）を抜いたレジストパターンを形成する。

【００１１】次に、上記のレジストパターンを形成した
基板１を酸素アッシヤー装置に搬入し、酸素プラズマの
雰囲気にさらして、上記第１のレジスト４をマスクとし
てレジストのないＷの部分の基板の表面に薄い酸化膜６
を形成させる。（図１（ｂ））。

【００１２】次いで、第１のレジスト４を除去すると、
図１（ｃ）に示すように、表面に部分的に酸化膜が形成
された基板１が得られる。

【００１３】次に、酸化膜６の形成された基板１の上に
第２のレジスト２を塗布し、露光、現像して図１（ｄ）
に示すような所要のレジストパターンを形成する。

【００１４】さらに、上記第２のレジスト２よりなるレ
ジストパターンをマスクとしてＢｒ系のエッチャントを
用いて基板１のエッチングを行なう。これにより、レジ
ストマスクの下の部分の基板１がサイドエッチングされ
ていくが、酸化膜６のある部分までエッチングが進むと
、酸化膜６とレジスト２との密着性が高いために、図１
（ｅ）に示すような状態でサイドエッチングが停止する
。

【００１５】かくして最後に第２のレジスト２を除去し
、さらに表面を軽くエッチングして酸化膜を除去するこ
とにより、図１（ｆ）に示すような両側に３〜５μｍ深
さの溝Ｄを形成して、幅Ｗが１μｍの光導波路が得られ
る。

【００１６】なお、上記実施例においては半導体基板を
ＩｎＧａＡｓＰとＩｎＰにて構成したが、他のＩＩＩ　
−Ｖ族化合物の組合せであっても何ら差支えない。

【００１７】また、上記実施例では酸化膜の形成手段と
して酸素アッシヤー装置を用いたが、基板がエッチング
されることなく、基板の表面を酸化させることのできる
酸素プラズマを発生させ得るものであれば、他の装置を
用いてもよい。

【００１８】さらに、基板のエッチングに上記実施例で
はＢｒ系のエッチャントを用いたが、基板材料の結晶の
面方位の影響を受けないようなエッチングが行なえるよ
うなものであれば、他のエッチャントを用いてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば光導波
路として残存させるべき部分の基板とレジストとの間に
レジストとの密着性が高い酸素膜を形成するようにした
ので、基板のサイドエッチングを酸化膜のある部分で止
めることができ、幅が１μｍ程度の微細な光導波路の場
合でも制御性よく、均一性のよい光導波路が形成できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）乃至図１（ｆ）は、この発明の光導
波路の形成方法の一実施例を示す工程断面図である。

【図２】図２（ａ）乃至図２（ｄ）は、従来の光導波路
の形成方法を示す工程断面図である。

【符号の説明】

１　　半導体基板 １ａ　　ＩｎＰ基板 １ｂ　　ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １ｃ　　ＩｎＰクラッド層 ２　　レジスト ３　　光導波路 ４　　レジスト ５　　酸素プラズマ ６　　酸化膜 Ｗ　　レジストのない基板の幅および光導波路の幅Ｄ　
　溝の深さ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＩＩＩ　−Ｖ族元素の組合せからなる
   半導体基板上に、第１のレジストにより所望のレジスト
   パターンを形成する工程、上記所望のレジストパターン
   をマスクとして基板を酸素プラズマ中にさらし、基板表
   面に所望の酸化膜のパターンを形成する工程、第１のレ
   ジストを除去した後、酸化膜の上に第２のレジストによ
   り所望のレジストパターンを形成する工程、上記所望レ
   ジストパターンをマスクとして表面に酸化膜のない部分
   の基板を選択的エッチングにより除去して光導波路とな
   る部分の基板を部分的に残存させてパターンを形成する
   工程、第２のレジストを除去し、さらにエッチングによ
   り酸化膜を除去する工程、からなることを特徴とする半
   導体発光装置の光導波路の形成方法。