JPH0697569A - 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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JPH0697569A
JPH0697569A JP24385892A JP24385892A JPH0697569A JP H0697569 A JPH0697569 A JP H0697569A JP 24385892 A JP24385892 A JP 24385892A JP 24385892 A JP24385892 A JP 24385892A JP H0697569 A JPH0697569 A JP H0697569A
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JP
Japan
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mesa
mask
layer
substrate
semiconductor laser
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP24385892A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Takeuchi
辰也 竹内
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 埋込み型メサストライプの形成方法に関し,
異方性イオンエッチングで形成したメサをMOCVD法
で平坦に埋込むことを目的とする。 【構成】 半導体基板1上にストライプ状メサ10を形
成するメサエッチング工程と,メサ10上のマスク6を
利用してその両側を選択的に埋込む埋込み層11を基板
1上に堆積する工程とを有する半導体レーザの製造方法
において,埋込み層11の堆積に先立って予めメサ10
の両側の該基板1上に該メサ10に沿う溝9を形成する
ことを特徴として構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,埋込み型メサストライ
プ半導体レーザの製造方法に関し,特に埋込み層の表面
を平坦に堆積する方法に関する。
【0002】活性層を含むメサストライプを高抵抗層で
埋め込んだ埋込み型メサストライプ半導体レーザは,優
れた特性を有する半導体レーザとして知られる。他方,
半導体レーザを利用した光通信システムを個人,家庭の
利用に給するには,より安価な且つ均一な特性の半導体
レーザを必要とされる。
【0003】このため,埋込み型メサストライプ半導体
レーザを高い製造歩留りで均一に製造する方法が要望さ
れている。
【0004】
【従来の技術】従来,埋込み型メサストライプ半導体レ
ーザのストライプ状メサは,半導体上に形成されメサを
画定するマスクを用いた等方性エッチングにより,半導
体をストライプ状メサの領域を残して所要の深さまで除
去することにより形成されていた。
【0005】かかる等方性エッチングによると,マスク
の下に形成されるメサの側面がオーバエッチングされる
ため,メサ上面を覆うマスクはメサの両側に突出した庇
状の形状になる。
【0006】このため,埋込み層をMOCVD(有機金
属気相成長法)を用いてメサを埋め込み堆積するとき,
メサの両側に突出した庇状のマスクによってメサ上面に
近いメサ側壁面上への埋込み層の堆積が抑制され,その
結果,埋込み層は基板表面と略平行に堆積し,メサは平
坦に埋め込まれるのである。
【0007】しかし,エッチング液を用いる通常の等方
性エッチングはエッチング量の制御が困難で,再現性に
乏しく,また大口径基板では均一性が劣るという欠点を
有する。
【0008】このため,かかる欠点の少ない異方性イオ
ンエッチングをメサ形成に用いる方法が考案された。以
下,その製造工程を説明する。図3は従来の実施例断面
図であり,異方性イオンエッチングによりメサを埋め込
んで堆積された埋込み層の構造を表している。
【0009】先ず,図3を参照して,半導体基板1上に
ガイド層2,活性層3,クラッド層4,コンタクト層5
を順次堆積し,ついでメサ10を画定するマスク6をコ
ンタクト層5上に形成する。
【0010】次いで,マスク6を用いた選択的異方性イ
オンエッチングにより,コンタクト層5乃至ガイド層2
及び基板1表層を除去し,ストライプ状の活性層3を含
むメサ10を形成するとともに,メサ10の外側に基板
1のエッチング面を表出する。
【0011】次いで,埋込み層11を,エッチングに用
いたものと同じマスク6を堆積用マスクとして用いたM
OCVD法により,マスク6で被覆されるメサ10の上
面を除き,エッチングで表出された基板1表面上及びメ
サ10側壁面上に堆積して,メサ10を埋め込む。
【0012】ところで異方性イオンエッチングによる
と,メサ10はマスク6と同大に形成されるから,等方
性エッチングによる如くマスクが庇状に張り出す部分は
形成されないか,例え庇が形成されても極めて小さいの
である。
【0013】このため,気相堆積法を用いて埋込み層1
1を堆積するとき,マスク6直下のメサ10側壁面に
も,埋込み層11は基板1表面と同等の速度で堆積され
る。その結果,図3に示すように,メサ10の近傍で埋
込み層11が厚く堆積されて,埋込み層11の表面が凸
状に盛り上がるのである。
【0014】かかる盛り上がりの上に形成された電極
は,密着性,加工精度が劣り,半導体レーザの製造歩留
りを悪化する。MOCVD法は,埋込み層を大口径基板
上に均一に堆積できる手段であり,また量産性にも優れ
ている。しかし,均一に,再現性良く大口径基板を処理
できるという優れたエッチング特性を有する異方性イオ
ンエッチングをメサ形成に適用した場合は,上述した欠
点のためMOCVD法を適用することが困難となる。
【0015】なお,埋込み層の堆積温度を高くすること
で,かかる埋込み層表面の盛り上がりを防止することは
できる。しかし,これには堆積温度を680℃以上とし
なければならず,不純物拡散への悪影響を考慮すると実
用に適さない。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上述したように,従来
の半導体レーザの製造方法において,メサを異方性イオ
ンエッチングにより形成し,ついでそのエッチングマス
クを利用して埋込み層をMOCVD法により堆積する方
法は,埋込み層の表面に盛り上がりを生ずるため素子の
製造歩留りを低下するという問題があった。
【0017】本発明は,異方性イオンエッチングにより
形成されたメサの外側の基板上に,予め溝を形成してか
ら埋込み層を堆積することにより,異方性イオンエッチ
ングにより形成されたメサをMOCVD法により堆積さ
れた埋込み層によって表面が平坦になるように埋め込む
半導体レーザの製造方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の実施例断
面工程図であり,埋込み型メサストライプ半導体レーザ
のメサの形成とメサの埋込み層の堆積工程を表してい
る。
【0019】上記課題を解決するために,本発明の構成
は,図1を参照して,半導体基板1上にストライプ状メ
サ10を形成するメサエッチング工程と,メサ10上の
マスク6を利用してその両側を選択的に埋込む埋込み層
11を基板1上に堆積する工程とを有する半導体レーザ
の製造方法において,埋込み層11の堆積に先立って予
めメサ10の両側の該基板1上に該メサ10に沿う溝9
を形成することを特徴として構成する。
【0020】
【作用】図2は本発明の原理説明図である。本発明の構
成では,図2を参照して、MOCVD法により埋込み層
を堆積するとき,メサ側壁面への堆積と基板表面への堆
積とが加わって厚く堆積されるメサの両側の基板上に,
予め溝が設けられている。このため,埋込み層の表面は
溝の深さに相当する分凹に形成されるから,埋込み層が
メサの両側に厚く堆積されても埋込み層の表面は平坦に
なるのである。
【0021】従って,メサを異方性エッチングによりマ
スクと同じ大きさに形成して,その後MOCVD法を用
いて埋込み層を堆積しても,埋込み層の表面は平坦とな
る。このため,量産性に優れ,均一かつ精密な加工及び
堆積手段である異方性イオンエッチング及びMOCVD
法を用いて,信頼性のある半導体レーザの製造方法を実
現することができる。
【0022】
【実施例】以下,本発明を実施例を参照して詳細に説明
する。本実施例は,高抵抗層埋込み構造のメサストライ
プ半導体レーザの製造に適用した例である。
【0023】先ず,図1(a)を参照して,n型InP
からなる半導体基板1上に,MOCVD法により順次,
厚さ0.2μmのn型InGaAsPからなるガイド層
2,厚さ0.1μmのInGaAsPからなる活性層
3,厚さ1.5μmのp型InPからなるクラッド層
4,厚さ0.3μmのp型InGaAsPからなるコン
タクト層5を堆積する。
【0024】次いで,コンタクト層5表面に厚さ0.5
μmのSiO2 膜を堆積し,リソグラフィにより幅1.
5μmのメサストライプ領域を画定するストライプ状パ
ターンの両側に幅2.5μmのスリット7をSiO2
に開口して,マスク6を形成する。
【0025】次いで,レジストを塗布し,図1(b)を
参照して,そのレジストをリソグラフィして,メサスト
ライプ領域を画定するストライプ状パターンを覆いその
両側のスリット7内に延在するレジスト8を残し他の領
域のレジストを除去する。
【0026】次いで,図1(c)を参照して,レジスト
8で覆われたストライプ状パターンの領域を除き,他の
領域のSiO2 マスク6を0.3μmエッチングして
0.2の厚さにする。
【0027】次いで,レジスト8を除去し,図1(d)
を参照して,メタンを含むエッチングガスを用いたRI
E(反応性イオンエッチング)法により,スリット7に
表出する基板1表面をエッチングして,図1(d)を参
照して,深さ0.4μmの溝9をメサ10形成領域の両
側に形成する。
【0028】次いで,図1(e)を参照して,SiO2
からなるマスク6を0.2μmエッチングして,ストラ
イプ状メサ10を画定するマスク6を残し,他の領域の
マスク6を除去する。
【0029】次いで,図1(f)を参照して,メサ10
を画定するマスク6をエッチング用マスクとして,RI
E法によりメサの外側の全領域の基板1が表出するまで
例えば2μmエッチングしてメサ10を形成する。
【0030】この時,メサ10の両側の基板には,先に
形成した溝が転写され,深さ0.4μmの溝9がメサ1
0に沿って形成される。次いで,図1(g)を参照し
て,トリメチルインジュウムとホスフィンとの混合ガス
を原料としてフェロセンをFeのドーパントガスとして
加えたMOCVD法により,堆積温度600℃で,メサ
の外側に表出する基板1表面及びメサ10の側壁面に埋
込み層11として高抵抗のFe添加InPを例えば2μ
m堆積し,メサを埋め込む。
【0031】このとき,メサ10の両側に溝9が形成さ
れているため,埋込み層11の表面はメサ10の近傍に
おいても大きな盛り上がりは生じず,平坦になる。な
お,エッチングのマスク6はそのままMOCVDにおけ
る選択的堆積用マスクとして使用する。
【0032】次いで,図1(h)を参照して,マスク6
を除去し,基板1上下に電極12を設けることにより,
半導体レーザが製造される。本実施例では,電極形成面
が平坦であるから,信頼性の高い半導体レーザを製造す
ることができる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば,異方性イオンエッチン
グにより形成されたメサをMOCVD法により堆積され
た埋込み層によって表面が平坦になるように埋め込むこ
とができるので,精度が高く,信頼性が高くかつ量産性
に優れた埋込み型メサストライプ半導体レーザの製造方
法を提供することができ,半導体レーザの性能向上に寄
与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例断面工程図
【図2】 本発明の原理説明図
【図3】 従来の実施例断面図
【符号の説明】 1 基板 2 ガイド層 3 活性層 4 クラッド層 5 コンタクト層 6 マスク 7 スリット 8 レジスト 9 溝 10 メサ 11 埋込み層 12 電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板(1)上にストライプ状メサ
    (10)を形成するメサエッチング工程と,該メサ(1
    0)上のマスク(6)を利用してその両側を選択的に埋
    込む埋込み層(11)を該基板(1)上に堆積する工程
    とを有する半導体レーザの製造方法において, 該埋込み層(11)の堆積に先立って予め該メサ(1
    0)の両側の該基板(1)上に該メサ(10)に沿う溝
    (9)を形成することを特徴とする半導体レーザの製造
    方法。
JP24385892A 1992-09-14 1992-09-14 半導体レーザの製造方法 Withdrawn JPH0697569A (ja)

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JPH0697569A true JPH0697569A (ja) 1994-04-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162093A (ja) * 1993-12-10 1995-06-23 Nec Corp 半導体レーザ及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162093A (ja) * 1993-12-10 1995-06-23 Nec Corp 半導体レーザ及びその製造方法

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Legal Events

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Effective date: 19991130