JPH0537079A - 半導体レーザダイオードの製造方法 - Google Patents

半導体レーザダイオードの製造方法

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JPH0537079A
JPH0537079A JP21611491A JP21611491A JPH0537079A JP H0537079 A JPH0537079 A JP H0537079A JP 21611491 A JP21611491 A JP 21611491A JP 21611491 A JP21611491 A JP 21611491A JP H0537079 A JPH0537079 A JP H0537079A
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JP
Japan
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layer
type
upper clad
clad layer
ridge
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JP21611491A
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English (en)
Inventor
Akio Hayafuji
紀生 早藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リッジサイド上の上クラッド層厚みを精密に
制御できるリッジ型レーザダイオードの容易な製造方法
を得る。 【構成】 上クラッド層4上に連続してキャップ層5を
エピタキシャル成長した後、キャップ層を順メサ形状
に、上クラッド層をリッジ以外の領域を全て除去するよ
うに逆メサ形状に加工してリッジを形成し、該リッジが
形成されたウェハ上に、順メサの側面には結晶成長が生
じない条件で所望の層厚の再成長上クラッド層及びブロ
ック層を連続的に結晶成長し、これに連続して順メサの
側面にも結晶成長が生じる条件でコンタクト層を形成す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、リッジを有する半導
体レーザダイオードの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5及び図6は例えばエレクトロニクス
レターズ,25巻,20号,1398頁 (1989年)(ELECTRONICS
LETTERS, Vol.25, No.20, p.1398 (1989))に示された従
来の半導体レーザダイオードの製造方法を示す断面工程
であり、これら図において、1はn型GaAs(10
0)基板、2はn型AlGaAs下クラッド層、3はp
型AlGaAs活性層、4はp型AlGaAs上クラッ
ド層、5は第1のp型GaAsキャップ層、5′は第2
のp型GaAsキャップ層、6はSi3 4 膜、7はn
型GaAsブロック層、8はp型GaAsコンタクト層
である。
【0003】次に製造方法について説明する。n型Ga
As(100)基板1上にn型AlGaAs下クラッド
層2,p型AlGaAs活性層3,p型AlGaAs上
クラッド層4,p型GaAsキャップ層5を順次エピタ
キシャル成長させる(図5(a) )。次にその上にSi3
4 膜6を堆積させ、写真製版技術により所定の幅のス
トライプを形成し、続けてエッチング技術によりp型G
aAsキャップ層5及びp型AlGaAs上クラッド層
4の一部を除去し、逆メサ形状のリッジを形成させる
(図5(b) )。次にストライプ状のSi3 4 膜6を選
択成長のマスクとして、リッジ部以外の上クラッド層4
上にn型GaAsブロック層7と、第1のキャップ層5
と同じ材料からなる第2のp型GaAsキャップ層5′
を順次エピタキシャル成長させる(図6(a) )。この
後、Si3 4 膜6をフッ酸系エッチング等によって選
択的に除去し、その上全面にp型GaAsコンタクト層
8をエピタキシャル成長させる(図6(b) )。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザダ
イオードの製造方法は以上のように構成されており、マ
スクを用いた選択成長によりリッジサイドにのみブロッ
ク層を形成するため、ブロック層形成後にマスクを除去
し、再度エピタキシャル成長によりコンタクト層を形成
しなければならず、合計3回のエピタキシャル成長工程
が必要であり、工程が複雑であるという問題点があっ
た。また特性に大きく影響するリッジ以外の領域の上ク
ラッド層の厚み(図5中のd)をエッチング量により制
御しているため精密に制御することができないという問
題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、工程を簡単にできるリッジ型半
導体レーザダイオードの製造方法を提供すること、また
上クラッド層の厚みを精密に制御できるリッジ型半導体
レーザダイオードの製造方法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザダイオードの製造方法は、上クラッド層上に連続的
に形成したキャップ層を順メサ形状に、上クラッド層を
逆メサ形状に加工してリッジを形成した後、該リッジが
形成されたウェハ上に、順メサの側面には結晶成長が生
じない条件でブロック層を形成し、連続して順メサの側
面にも結晶成長が生じる条件でコンタクト層を形成する
ようにしたものである。
【0007】また、この発明に係る半導体レーザダイオ
ードの製造方法は、上クラッド層上に連続的に形成した
キャップ層を順メサ形状に、上クラッド層をリッジ以外
の領域を全て除去するように逆メサ形状に加工してリッ
ジを形成した後、該リッジが形成されたウェハ上に、順
メサの側面には結晶成長が生じない条件で所望の層厚の
再成長上クラッド層及びブロック層を連続的に結晶成長
し、これに連続して順メサの側面にも結晶成長が生じる
条件でコンタクト層を形成するようにしたものである。
【0008】
【作用】この発明においては、エピタキシャル成長の面
方位依存性,特異性を利用して選択成長マスクを用いる
ことなくリッジ以外の領域上への選択的結晶成長を行っ
てリッジ部を埋め込むようにしたから、所望の構造を2
回のエピタキシャル成長工程で得ることができ、製造工
程を極めて容易とできる。
【0009】また、この発明においては、リッジ以外の
領域上の上クラッド層をエッチング工程においてすべて
除去し、リッジ以外の領域の活性層上に時間による厚み
制御性の高いエピタキシャル成長により上クラッド層を
形成するようにするようにしたから、リッジ以外の領域
の上クラッド層の厚み制御を極めて精度よく行うことが
できる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。図1,図2は本発明の第1の実施例による半導体レ
ーザダイオードの製造方法を示す断面工程図であり、図
において、1はn型GaAs(100)基板、2はn型
AlGaAs下クラッド層、3はp型AlGaAs活性
層、4はp型AlGaAs上クラッド層、5はp型Ga
Asキャップ層、7はn型GaAsブロック層、8はp
型GaAsコンタクト層である。
【0011】次に製造方法について説明する。まず図1
(a) に示すように、n型GaAs(100)基板1上に
n型AlGaAs下クラッド層2,p型AlGaAs活
性層3,p型AlGaAs上クラッド層4,p型GaA
sコンタクト層8を順次エピタキシャル成長させる。次
に、その上にSi3 4 膜6を堆積させ、写真製版技術
により所定の幅のストライプを形成し、続けてまず、例
えば酒石酸−過酸化水素水系のエッチャントでp型Ga
Asキャップ層5の一部だけを選択的に除去し、(11
1)A面の露呈した順メサ形状のリッジを形成し、さら
にヨウ素−ヨウ化カリウム系のエッチャントで、上述の
工程で露呈したp型AlGaAs上クラッド層4だけを
厚みdを残すように選択的に除去し、(111)B面の
露呈した逆メサ形状のリッジを形成する(図1(b) )。
そして、Si3 4 膜をフッ酸系エッチング等で選択的
に除去した後、(111)A面には成長が起こらない条
件でn型GaAsブロック層7をエピタキシャル成長さ
せる。エピタキシャル成長をMOCVD法で行う場合に
は、高温低ヒ素圧の条件が最適である。この時、p型G
aAsキャップ層5の上にも成長が起こるが、頂点が形
成された時点で成長は自動的に停止する(図2(a) )。
最後に(111)A面にも成長が起こる条件で全面にp
型GaAsコンタクト層8をエピタキシャル成長させる
(図2(b) )。MOCVD法で行う場合には、低温高ヒ
素圧の条件が最適である。
【0012】このように本実施例では、(111)A面
の露呈した順メサ形状のキャップ層と、(111)B面
の露呈した逆メサ形状の上クラッド層からなるリッジを
形成し、(111)A面には成長が起こらない条件でブ
ロック層を結晶成長するようにしたから、選択成長時に
マスクが不要となり、2回のエピタキシャル成長工程で
リッジ型半導体レーザダイオードを形成することができ
る。
【0013】図3,図4は本発明の第2の実施例による
半導体レーザダイオードの製造方法を示す断面工程図で
あり、図において、図1,図2と同一符号は同一又は相
当部分であり、4′は再成長されたp型AlGaAs上
クラッド層である。
【0014】次に製造方法について説明する。まず図3
(a) に示すように、n型GaAs(100)基板1上に
n型AlGaAs下クラッド層2,p型AlGaAs活
性層3,p型AlGaAs上クラッド層4,p型GaA
sコンタクト層8を順次エピタキシャル成長させる。次
に、その上にSi3 4 膜6を堆積させ、写真製版技術
により所定の幅のストライプを形成し、続けてまず、例
えば酒石酸−過酸化水素水系のエッチャントでp型Ga
Asキャップ層5の一部だけを選択的に除去し、(11
1)A面の露呈した順メサ形状のリッジを形成し、さら
にヨウ素−ヨウ化カリウム系のエッチャントで、上述の
工程で露呈したp型AlGaAs上クラッド層4だけを
選択的に除去し、(111)B面の露呈した逆メサ形状
のリッジを形成する(図3(b) )。さらに、Si3 4
膜をフッ酸系エッチング等で選択的に除去した後、まず
(111)A面には成長が起こらない条件で所望の厚み
のp型AlGaAs上クラッド層4′を再成長させる。
エピタキシャル成長をMOCVD法で行う場合には、高
温低ヒ素圧の条件が最適である。この時、p型GaAs
キャップ層5の上にも成長が起こるが、頂点が形成され
た時点で成長は自動的に停止する。続けて、n型GaA
sブロック層7をエピタキシャル成長させる。この時も
上述同様に、傾斜面上には成長は起こらない(図4(a)
)。最後に(111)A面にも成長が起こる条件で全
面にp型GaAsコンタクト層8をエピタキシャル成長
させる(図4(b) )。MOCVD法で行う場合には低温
高ヒ素圧の条件が最適である。
【0015】このように本実施例では、上記第1の実施
例同様、(111)A面の露呈した順メサ形状のキャッ
プ層と、(111)B面の露呈した逆メサ形状の上クラ
ッド層からなるリッジを形成し、(111)A面には成
長が起こらない条件でブロック層を結晶成長するように
したから、選択成長時にマスクが不要となり、2回のエ
ピタキシャル成長工程でリッジ型半導体レーザダイオー
ドを形成することができるとともに、リッジ以外の領域
上の上クラッド層をエッチング工程においてすべて除去
し、リッジ以外の領域の活性層上に時間による厚み制御
性の高いエピタキシャル成長により上クラッド層を形成
するようにするようにしたから、リッジ以外の領域の上
クラッド層の厚み制御を極めて精度よく行うことができ
る。
【0016】なお、上記実施例ではAlGaAs/Ga
As系の短波長レーザダイオードの製造方法を示した
が、例えばInGaAlP/InGaP系の可視光レー
ザダイオードに適用した場合でも上記実施例と同様の効
果を奏する。また、上記実施例では活性層が単一層の場
合を示したが、複数層であってもよく、上記実施例と同
様の効果を奏する。
【0017】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、エピ
タキシャル成長の面方位依存性,特異性を利用して選択
成長マスクを用いることなくリッジ以外の領域上への選
択的結晶成長を行ってリッジ部を埋め込むようにしたか
ら、所望の構造を2回のエピタキシャル成長工程で得る
ことができ、製造工程を極めて容易とできる効果があ
る。
【0018】また、この発明によれば、リッジ以外の領
域上の上クラッド層をエッチング工程においてすべて除
去し、リッジ以外の領域の活性層上に時間による厚み制
御性の高いエピタキシャル成長により上クラッド層を形
成するようにするようにしたから、リッジ以外の領域の
上クラッド層の厚み制御を極めて精度よく行うことがで
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例による半導体レーザダ
イオードの製造方法の一部を示す断面工程図である。
【図2】この発明の第1の実施例による半導体レーザダ
イオードの製造方法の一部を示す断面工程図である。
【図3】この発明の第2の実施例による半導体レーザダ
イオードの製造方法の一部を示す断面工程図である。
【図4】この発明の第2の実施例による半導体レーザダ
イオードの製造方法の一部を示す断面工程図である。
【図5】従来の半導体レーザダイオードの製造方法の一
部を示す断面工程図である。
【図6】従来の半導体レーザダイオードの製造方法の一
部を示す断面工程図である。
【符号の説明】
1 n型GaAs(100)基板 2 n型AlGaAs下クラッド層 3 p型AlGaAs活性層 4 p型AlGaAs上クラッド層 4′ 再成長したp型AlGaAs上クラッド層 5 p型GaAsキャップ層 6 Si3 4 膜 7 n型GaAsブロック層 8 p型GaAsコンタクト層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1種半導体からなる活性層を該活性層
    よりもバンドギャップエネルギーの大きな第2種半導体
    からなる下クラッド層と、第2種もしくは第3種半導体
    からなる上クラッド層で挟み込んだダブルヘテロ構造を
    有する半導体レーザダイオードを製造する方法におい
    て、 上記下クラッド層,活性層,上クラッド層及び第4種半
    導体からなるキャップ層を順次エピタキシャル成長させ
    る工程と、 上記キャップ層を選択的な異方性エッチングにより順メ
    サ形状に加工し、さらに露呈した上クラッド層を選択的
    な異方性エッチングにより活性層上に所定の厚さの上ク
    ラッド層が残るように除去して上記上クラッド層を順メ
    サ形状のキャップ層下に逆メサを有する形状に加工する
    ことによりリッジを形成する工程と、 上記リッジを形成したウェハ上に、順メサ加工されたキ
    ャップ層側面には結晶成長が生じない条件で、選択的に
    上クラッド層と逆の導電性を有する電流ブロック層をエ
    ピタキシャル成長させる工程と、 上記電流ブロック層のエピタキシャル成長に連続して、
    順メサ加工されたキャップ層側面にも結晶成長が生じる
    条件で、第4種半導体からなる電極形成用のコンタクト
    層をエピタキシャル成長させる工程とを含むことを特徴
    とする半導体レーザダイオードの製造方法。
  2. 【請求項2】 第1種半導体からなる活性層を該活性層
    よりもバンドギャップエネルギーの大きな第2種半導体
    からなる下クラッド層と、第2種もしくは第3種半導体
    からなる上クラッド層で挟み込んだダブルヘテロ構造を
    有する半導体レーザダイオードを製造する方法におい
    て、 上記下クラッド層,活性層,上クラッド層及び第4種半
    導体からなるキャップ層を順次エピタキシャル成長させ
    る工程と、 上記キャップ層を選択的な異方性エッチングにより順メ
    サ形状に加工し、さらに露呈した上クラッド層を選択的
    な異方性エッチングにより上記活性層が露出するまで除
    去して、順メサ形状のキャップ層と該キャップ層下に配
    置された逆メサ形状の上クラッド層からなるリッジを形
    成する工程と、 上記リッジを形成したウェハ上に、順メサ加工されたキ
    ャップ層側面には結晶成長が生じない条件で、選択的に
    上クラッド層と同一材料からなる所望の層厚の再成長上
    クラッド層と、上クラッド層と逆の導電性を有する電流
    ブロック層を順次エピタキシャル成長させる工程と、 上記電流ブロック層のエピタキシャル成長に連続して、
    順メサ加工されたキャップ層側面にも結晶成長が生じる
    条件で、第4種半導体からなる電極形成用のコンタクト
    層をエピタキシャル成長させる工程とを含むことを特徴
    とする半導体レーザダイオードの製造方法。
JP21611491A 1991-07-30 1991-07-30 半導体レーザダイオードの製造方法 Pending JPH0537079A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6415545B1 (en) 1999-09-17 2002-07-09 Hideo Watanabe Attractant miticide and capturing device
KR100789111B1 (ko) * 2002-02-06 2007-12-26 주식회사 엘지이아이 열 특성이 우수한 반도체 레이저 다이오드 및 그의 제조방법

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US6415545B1 (en) 1999-09-17 2002-07-09 Hideo Watanabe Attractant miticide and capturing device
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