JPH06204618A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents

半導体レーザの製造方法

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JPH06204618A
JPH06204618A JP36111292A JP36111292A JPH06204618A JP H06204618 A JPH06204618 A JP H06204618A JP 36111292 A JP36111292 A JP 36111292A JP 36111292 A JP36111292 A JP 36111292A JP H06204618 A JPH06204618 A JP H06204618A
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JP
Japan
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active layer
layer
semiconductor laser
isolation groove
etching
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Pending
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JP36111292A
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English (en)
Inventor
Eitaro Ishimura
栄太郎 石村
Yoshihiro Kokubo
吉裕 小久保
Akira Takemoto
彰 武本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザのアイソレーション溝を浅くす
る。 【構成】 活性層9部を挟んで形成されるアイソレーシ
ョン溝10の形成部位にダミーの活性層11を設ける。
このダミーの活性層11の部分には電流ブロック層4,
3がなく、他の部分よりも基板2が凸状に突出している
ので、アイソレーション溝10はここまでエッチングす
ればすみ、その深さが浅くてすむ。 【効果】 後工程の写真製版のレジストを均一に塗布す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザの製造方
法に関し、特に半導体レーザのアイソレーション溝を浅
くする方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の全気相成長,長波長帯半導
体レーザを示す断面図であり、2はn−InP基板であ
り、その不純物濃度は5×1018cm-3、膜厚は約100
μmである。3はp−InP電流ブロック層であり、そ
の不純物濃度は1×1018cm-3、膜厚は約1.5μmで
ある。4はn−InP電流ブロック層であり、その不純
物濃度は5×1018cm-3、膜厚は約1.5μmである。
5はp−InPクラッド層であり、その不純物濃度は1
×1018cm-3、膜厚は約1.5μmである。9はInG
aAsP活性層であり、その膜厚は約0.1μmであ
る。6はp−InGaAsコンタクト層であり、その不
純物濃度は5×1018cm-3、膜厚は約0.5μmであ
る。また、10は上記活性層9部を挟む上記エピタキシ
ャル成長層の両側にエッチングにより形成されたアイソ
レーション溝であり、その深さは約6μm、その開口幅
と約4μmである。7は該アイソレーション溝10を含
む半導体層の表面に形成されたSiO2 絶縁膜であり、
その膜厚は2000オングストロームである。1は上記
n−InP基板2の裏面に形成された裏面電極であり、
AuGe/Auからなり、その厚さは500/2500
オングストロームである。8は上記活性層9部の上部の
p−InGaAsコンタクト層6上に設けられた表面電
極であり、Ti/Auからなり、その厚さは500/2
500オングストロームである。
【0003】次に本従来例の半導体レーザの製造方法に
ついて図4を参照して説明する。n−InP基板2上に
MOCVD法等によりInGaAsP活性層11,p−
InPクラッド層5を気相成長し、該基板及び成長層
の,n−InP電流ブロック層4,5の形成部位をエッ
チングにより除去し、ここにp−InP電流ブロック層
3,n−InP電流ブロック層4をやはりMOCVD法
により気相成長し、さらにその上にp−InPクラッド
層5,p−InGaAsコンタクト層6をMOCVD法
により気相成長し、その後、活性層5の両側の各成長層
部をBrメタノールを用いてエッチングすることにより
アイソレーション溝10を形成し、その上にCVD法等
によりSiO2 絶縁膜7を堆積し、その後レジストを塗
布し、該レジストの写真製版を行って上記活性層9の上
部の電極形成部位のSiO2 絶縁膜7を開口し、その開
口上にTi/Auからなる表面電極8を蒸着により形成
し、一方、n−InP基板2の裏面にはAuGe/Au
からなる裏面電極1を蒸着により形成して本半導体レー
ザを完成する。
【0004】次に本従来例の半導体レーザの構造,動作
について説明する。半導体レーザは表面電極8と裏面電
極9との間に表面電極側が正の電圧を印加し、p側はp
型層6,7を、n側はn型基板2を介して、活性層9に
電流を注入することにより、該活性層9においてキャリ
アの発光再結合を生じさせてレーザ光を発光する。この
際、n−InP電流ブロック層4とp−InP電流ブロ
ック層3とは、活性層9に電流が集中するように活性層
9を挟んだ構造になっている。
【0005】光通信用の半導体レーザには、高い周波数
の変調電流に対しても応答する高速応答特性が求められ
る。半導体レーザの高速応答性を制限している大きな要
因に半導体レーザの寄生容量がある。電流ブロック層
3,4とクラッド層5からなるpn接合は寄生容量とし
て働き、高速応答性を損なう。そこで、従来の半導体レ
ーザでは、アイソレーション溝10を形成し、アイソレ
ーション溝10の外側の電流ブロック層3,4が活性層
9に対して寄生容量として働かないようにしている。こ
こで、このアイソレーション溝10のエッチングによる
深さは、p−InP電流ブロック層3の1.5μm,n
−InP電流ブロック層4の1.5μm,p−InPク
ラッド層5の1.5μm,p−InGaAsPコンタク
ト層6の0.5μm,及びエッチングマージン1μm,
の合計の約6μmである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザで
は、アイソレーション溝10は基板2に十分達するよう
形成されていたため、深さは約6μm以上あった。この
ため、該アイソレーション溝10を形成した後の写真製
版工程において、この深い溝のために塗布したレジスト
の厚さにむらが生じる等の問題を生じていた。
【0007】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、アイソレーション溝の深さを浅
くし、溝形成後の写真製版工程におけるレジストむらを
抑えることのできる半導体レーザの製造方法を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザの製造方法は、アイソレーション溝形成部に、予め
活性層部と同様の、ダミーの活性層部を設け、該ダミー
の活性層部をエッチングしてアイソレーション溝を形成
するものである。
【0009】またこの発明は、上記エッチングを選択エ
ッチング液でおこない、上記ダミーの活性層と半導体基
板との境界に達するまで行うものである。またこの発明
に係る半導体レーザの製造方法は、半導体基板に接する
側の電流ブロック層を半導体基板と選択的にエッチング
できる材料で形成し、アイソレーション溝を選択エッチ
ング液を用いて上記半導体基板と上記電流ブロック層と
の境界までエッチングするようにしたものである。
【0010】
【作用】この発明における半導体レーザの製造方法で
は、アイソレーション溝形成部にダミーの活性層部を設
け、該ダミーの活性層部までエッチングを行うことによ
り、アイソレーション溝を浅く形成するようにしたした
ので、アイソレーション溝形成後の写真製版でのレジス
トを従来より均一に塗布することができる。
【0011】また、この発明における半導体レーザの製
造方法では、半導体基板側の電流ブロック層を半導体基
板と選択的にエッチングできる材料で形成したから、ア
イソレーション溝は半導体基板と電流ブロック層との境
界までエッチングすればよく、やはりアイソレーション
溝は浅くなる。
【0012】
【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1(a) はこの発明の第1の実施例に
よる半導体レーザの製造方法の途中における半導体レー
ザの断面図を示し、図1(b) はアイソレーション溝形成
後の半導体レーザの断面図を示し、図5は該半導体レー
ザの斜視図を示す。図において、図4と同一符号は同一
部分を示し、11は本来の活性層9とは別に設けたダミ
ーの活性層である。
【0013】次に本実施例の製造方法について説明す
る。まず、図1(a) のように、アイソレーション溝10
形成部に、ダミーの活性層11を設ける。このダミーの
活性層11は従来の半導体レーザの製造プロセスにおい
てマスクパターンを変更するだけで、従来と全く同様の
工程で形成できる。
【0014】次に、図1(a) の状態を得た後、図1(b)
のように、アイソレーション溝10を形成する。該溝形
成のためのエッチング時間は、従来例よりも短くして深
さを浅くする。即ち、エッチングはダミーの活性層11
に達するまで行えばよいので、深さは4μmでよく、従
来例より2μm浅くなる。
【0015】このような本実施例1の半導体レーザの製
造方法では、アイソレーション溝形成部に、予め活性層
部と同様のダミーの活性層部を設け、このダミーの活性
層部にまでエッチングを行うことにより、アイソレーシ
ョン溝を浅く形成するようにしたので、アイソレーショ
ン溝形成後の写真製版でのレジストを従来より均一に塗
布することができる。
【0016】実施例2.図2は本発明の第2の実施例に
よる半導体レーザの製造方法を示す。上記実施例1は上
記アイソレーション溝10のエッチングを、選択性のな
いエッチング液、例えばBrメタノールでエッチングを
行った例であるが、本実施例2は、このエッチングを、
選択性のあるエッチング液、即ちHCl(塩酸)、及び
HNO3 (硝酸)を用いて行った例である。
【0017】即ち、HClはInPをエッチングし、I
nGaAsPはほとんどエッチングしない。逆に、HN
O3 はInGaAsPをエッチングし、InPはエッチ
ングしない。この選択性を利用して、図2のように、p
−InGaAsPコンタクト層6はHNO3 でエッチン
グし、p−InPクラッド層5はHClでエッチングす
る。活性層9はInGaAsPであるのでHNO3 でエ
ッチングする。そうすると、エッチングがちょうど活性
層9のところで止められて、エッチングのマージン1μ
mが不要となる。従って、本実施例では、アイソレーシ
ョン溝10の深さは実施例1よりさらに浅い3μmとな
る。
【0018】このような本実施例2の半導体レーザの製
造方法では、アイソレーション溝10のエッチングを、
選択性のあるエッチング液を用いて行ったので、アイソ
レーション溝10をより浅くすることができ、アイソレ
ーション溝形成後の写真製版でのレジストをより均一に
塗布することができる。
【0019】実施例3.図3は本発明の第3の実施例に
よる半導体レーザの製造方法を示す。本実施例3は、選
択エッチングをブロック層のエッチングに利用し、これ
により浅いアイソレーション溝を形成するようにしたも
のである。即ち、図3に示すように、活性層9部以外は
すべての層を従来例と同様均一に形成し、その際、従来
例におけるp−InP電流ブロック層3をp−InGa
AsP電流ブロック層3aで置き換える。そして、p−
InGaAsPコンタクト層6は、HNO3 でエッチン
グし、p−InPクラッド層5とn−InP電流ブロッ
ク層4は、HClでエッチングし、p−InGaAsP
電流ブロック層3aはHNO3 でエッチングし、このよ
うにしてアイソレーション溝10を形成すると、該アイ
ソレーション溝10のエッチングは、n−InP基板2
の表面でぴたりと止まることとなる。
【0020】このような本実施例3の半導体レーザの製
造方法では、HNO3 による選択エッチングによりp−
InGaAsP電流ブロック層3aとn−InP基板2
との境界でエッチングが止められることとなり、エッチ
ングマージン1μmが必要でなくなり、アイソレーショ
ン溝10bの深さは従来例より浅い5μmですむことと
なる。従って、本実施例3においても、アイソレーショ
ン溝形成後の写真製版でのレジストを従来より均一に塗
布することができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる半導体
レーザの製造方法によれば、アイソレーション溝形成部
にも予め活性層部と同様なダミーの活性層部を設け、こ
の部分をアイソレーション溝の形成時にエッチングする
ようにしたので、アイソレーション溝の深さを従来より
浅く形成することができ、アイソレーション溝を形成し
た後の写真製版工程においてレジストを均一に塗ること
ができる効果がある。
【0022】またこの発明によれば、半導体基板に接す
る側の電流ブロック層を半導体基板と選択的にエッチン
グできる材料で形成し、アイソレーション溝を選択エッ
チング液を用いて上記半導体基板と上記電流ブロック層
との境界までエッチングするようにしたので、やはりア
イソレーション溝は浅くなり、後の写真製版工程におい
てレジストを均一に塗布する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の
製造方法における、(a) はアイソレーション溝形成前、
(b) はアイソレーション溝形成後、の半導体レーザの断
面図である。
【図2】この発明の第2の実施例による半導体レーザの
製造方法における、アイソレーション溝形成後の半導体
レーザの断面図である。
【図3】この発明の第3の実施例による半導体レーザの
製造方法における、アイソレーション溝形成後の半導体
レーザの断面図である。
【図4】従来の半導体レーザを示す断面図である。
【図5】上記実施例1により製造される半導体レーザの
斜視図である。
【符号の説明】
2 n−InP基板 3 p−InP電流ブロック層 3a p−InGaAsP電流ブロック層 4 n−InP電流ブロック層 5 p−InPクラッド層 6 p−InGaAsPコンタクト層 9 InGaAsP活性層 11 ダミーの活性層 10 アイソレーション溝 10a アイソレーション溝 10b アイソレーション溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上のエピタキシャル成長層中
    に活性層を有し、該活性層の両側を電流ブロック層で埋
    め込む構造の半導体レーザを製造する方法において、 活性層の両側あるいは片側に、ダミーの活性層、あるい
    はこれと同様の構成で寸法のみ異なるものを形成する工
    程と、 上記ダミー活性層の全部又は一部を取り除くようエッチ
    ングによりアイソレーション溝を形成する工程とを含む
    ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体レーザの製造方法
    において、 上記アイソレーション溝部の上記ダミーの活性層までの
    層を、選択エッチング液を用いて上記ダミーの活性層と
    半導体基板との境界に達するまでエッチングすることを
    特徴とする半導体レーザの製造方法。
  3. 【請求項3】 半導体基板上のエピタキシャル成長層中
    に活性層を有し、該活性層の両側を電流ブロック層で埋
    め込む構造の半導体レーザを製造する方法において、 半導体基板に接する側の電流ブロック層を該半導体基板
    と選択的にエッチングできる材料で形成する工程と、 上記アイソレーション溝を選択エッチング液を用いて上
    記半導体基板と上記電流ブロック層との境界までエッチ
    ングする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。
JP36111292A 1992-12-28 1992-12-28 半導体レーザの製造方法 Pending JPH06204618A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07154028A (ja) * 1993-10-07 1995-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザおよびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07154028A (ja) * 1993-10-07 1995-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザおよびその製造方法

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