JPH08116135A - 導波路集積素子の製造方法，及び導波路集積素子 - Google Patents
導波路集積素子の製造方法，及び導波路集積素子Info
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- JPH08116135A JPH08116135A JP6250634A JP25063494A JPH08116135A JP H08116135 A JPH08116135 A JP H08116135A JP 6250634 A JP6250634 A JP 6250634A JP 25063494 A JP25063494 A JP 25063494A JP H08116135 A JPH08116135 A JP H08116135A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体層の層厚の制御を精度良く行い、格子
歪みの発生による結晶品質の劣化を招くことがなく、こ
のため波長の制御も正確に行うことができ、かつ容易な
方法で作製できる導波路集積素子，及びその製造方法を
得る。 【構成】 （１００）面方位を有する基板１の表面に、
［０１１］方向のストライプ状のリッジ５を形成し、リ
ッジ５の幅は、レンズ領域Ｌではテーパ状にその幅を変
化させる。この基板１上にＭＯＣＶＤ法により半導体層
３，４２，４を、リッジ５上では（１１１）Ｂ面を側面
とする形状に成長し、導波路層４２の幅を元のリッジ５
の幅より狭く形成する。この後、導波路層４２を埋め込
むようにｐ−ＩｎＰクラッド層４を成長し、上記導波路
付ＬＤを形成する。
歪みの発生による結晶品質の劣化を招くことがなく、こ
のため波長の制御も正確に行うことができ、かつ容易な
方法で作製できる導波路集積素子，及びその製造方法を
得る。 【構成】 （１００）面方位を有する基板１の表面に、
［０１１］方向のストライプ状のリッジ５を形成し、リ
ッジ５の幅は、レンズ領域Ｌではテーパ状にその幅を変
化させる。この基板１上にＭＯＣＶＤ法により半導体層
３，４２，４を、リッジ５上では（１１１）Ｂ面を側面
とする形状に成長し、導波路層４２の幅を元のリッジ５
の幅より狭く形成する。この後、導波路層４２を埋め込
むようにｐ−ＩｎＰクラッド層４を成長し、上記導波路
付ＬＤを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、導波路集積素子の製
造方法，及び導波路集積素子に関し、特に導波路レン
ズ，導波路レンズ付ＬＤ，及び導波路レンズ付変調器付
ＬＤ，及びその他の光集積デバイス，及びその製造方法
に関するものである。
造方法，及び導波路集積素子に関し、特に導波路レン
ズ，導波路レンズ付ＬＤ，及び導波路レンズ付変調器付
ＬＤ，及びその他の光集積デバイス，及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１(a) ，(b) は、従来の導波路レン
ズ付レーザダイオード（ＬＤ）の構造模式図である。図
において、１はｎ−ＩｎＰ基板、３は該ｎ−ＩｎＰ基板
１上に形成されたｎ−ＩｎＰクラッド層、２は該ｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層３上に形成された、例えばＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層よりなる導波路であ
る。該導波路２の厚さは約０．１μｍである。４は上記
ｎ−ＩｎＰクラッド層３上に上記導波路２を挟み込むよ
うに設けられたｐ−ＩｎＰクラッド層である。上記導波
路２は、レーザ領域ＬＤでは約１μｍの幅を有するレー
ザ活性層部２ａとなっており、導波路部（レンズ部）Ｌ
ではその幅がテーパ状に変化するレンズ導波路部２ｂと
なっており、その先端の幅は、０．３μｍ程度である。
なお、このテーパ状導波路部２ｂの先端でのスポットサ
イズは約数μｍ径となる。
ズ付レーザダイオード（ＬＤ）の構造模式図である。図
において、１はｎ−ＩｎＰ基板、３は該ｎ−ＩｎＰ基板
１上に形成されたｎ−ＩｎＰクラッド層、２は該ｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層３上に形成された、例えばＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層よりなる導波路であ
る。該導波路２の厚さは約０．１μｍである。４は上記
ｎ−ＩｎＰクラッド層３上に上記導波路２を挟み込むよ
うに設けられたｐ−ＩｎＰクラッド層である。上記導波
路２は、レーザ領域ＬＤでは約１μｍの幅を有するレー
ザ活性層部２ａとなっており、導波路部（レンズ部）Ｌ
ではその幅がテーパ状に変化するレンズ導波路部２ｂと
なっており、その先端の幅は、０．３μｍ程度である。
なお、このテーパ状導波路部２ｂの先端でのスポットサ
イズは約数μｍ径となる。
【０００３】また、図１２(a),(b) は、従来の他の導波
路レンズ付レーザダイオード（ＬＤ）の構造模式図であ
る。図１１(a),図１１(b) と同一符号は同一部分を示
し、図において、２２は導波路であり、２２ａはレーザ
領域ＬＤの，図１１と同様のレーザ活性層部であり、２
２ｂは導波路部（レンズ部）Ｌにおける，その厚みがテ
ーパ状に変化するレンズ導波路部２２ｂとなっている。
ここで、レンズ部２２ｂ先端の導波路の層厚は、ＬＤ部
導波路部２２ａの層厚の５分の１程度にする必要があ
る。ここで、導波路レンズ付ＬＤというのは、ＬＤのレ
ーザ光を光ファイバに効率よく結合するための導波路レ
ンズを集積したＬＤ（レーザダイオード）である。
路レンズ付レーザダイオード（ＬＤ）の構造模式図であ
る。図１１(a),図１１(b) と同一符号は同一部分を示
し、図において、２２は導波路であり、２２ａはレーザ
領域ＬＤの，図１１と同様のレーザ活性層部であり、２
２ｂは導波路部（レンズ部）Ｌにおける，その厚みがテ
ーパ状に変化するレンズ導波路部２２ｂとなっている。
ここで、レンズ部２２ｂ先端の導波路の層厚は、ＬＤ部
導波路部２２ａの層厚の５分の１程度にする必要があ
る。ここで、導波路レンズ付ＬＤというのは、ＬＤのレ
ーザ光を光ファイバに効率よく結合するための導波路レ
ンズを集積したＬＤ（レーザダイオード）である。
【０００４】一般に、ＬＤの導波路を伝播する光のスポ
ットサイズ（約１μｍ径）は、光ファイバのコアの径
（約１０μｍ）に比べて非常に小さいため、ＬＤに直接
光ファイバを結合させようとすると、ファイバの位置合
わせが難しく、光の結合効率が悪い。この問題を解決す
る目的で、ＬＤのレーザ光のスポットサイズを、光ファ
イバに結合する前に拡げる働きをするものが導波路レン
ズである。即ち、導波路レンズは、図１１に示すよう
に、光の出射端面ＦA 近傍で、導波路２の幅を導波路部
２ｂのように狭くするか、あるいは図１２に示すよう
に、光の出射端面ＦB近傍で、導波路２２の厚みを導波
路部２２ｂのようにテーバ状に薄くすることによって、
光の閉じ込めを弱くし、レーザ光のスポットサイズを、
上記したように約５μｍと拡げるようにするものであ
る。しかるに、従来の導波路レンズ付ＬＤは、その製造
方法において次に述べるような問題点を有している。
ットサイズ（約１μｍ径）は、光ファイバのコアの径
（約１０μｍ）に比べて非常に小さいため、ＬＤに直接
光ファイバを結合させようとすると、ファイバの位置合
わせが難しく、光の結合効率が悪い。この問題を解決す
る目的で、ＬＤのレーザ光のスポットサイズを、光ファ
イバに結合する前に拡げる働きをするものが導波路レン
ズである。即ち、導波路レンズは、図１１に示すよう
に、光の出射端面ＦA 近傍で、導波路２の幅を導波路部
２ｂのように狭くするか、あるいは図１２に示すよう
に、光の出射端面ＦB近傍で、導波路２２の厚みを導波
路部２２ｂのようにテーバ状に薄くすることによって、
光の閉じ込めを弱くし、レーザ光のスポットサイズを、
上記したように約５μｍと拡げるようにするものであ
る。しかるに、従来の導波路レンズ付ＬＤは、その製造
方法において次に述べるような問題点を有している。
【０００５】まず、図１１に示す構造で十分に大きなス
ポットサイズを実現するには、導波路２の幅を最も狭い
部分で、上記のように０．３μｍ程度に加工する必要が
ある。しかるに、このように０．３μｍ程度のフォトリ
ソグラフィ，及びエッチングを精度よく行うことは現状
のＬＳＩ等の製造技術においても非常に困難である。
ポットサイズを実現するには、導波路２の幅を最も狭い
部分で、上記のように０．３μｍ程度に加工する必要が
ある。しかるに、このように０．３μｍ程度のフォトリ
ソグラフィ，及びエッチングを精度よく行うことは現状
のＬＳＩ等の製造技術においても非常に困難である。
【０００６】一方、図１２に示す構造を作製するには、
大別して、 マスクを用いた半導体層の選択成長による層厚増大
効果を利用して、ＬＤ部の層厚をレンズ部の層厚よりも
厚くする， 特殊なエッチング方法を用いて、レンズ部の導波路
をテーパ状に加工しＬＤ部のそれよりも薄くする，とい
う２つの方法がある。ここで、レンズ部先端の導波路の
層厚は、上述したように、ＬＤ部での層厚の５分の１程
度にする必要がある。
大別して、 マスクを用いた半導体層の選択成長による層厚増大
効果を利用して、ＬＤ部の層厚をレンズ部の層厚よりも
厚くする， 特殊なエッチング方法を用いて、レンズ部の導波路
をテーパ状に加工しＬＤ部のそれよりも薄くする，とい
う２つの方法がある。ここで、レンズ部先端の導波路の
層厚は、上述したように、ＬＤ部での層厚の５分の１程
度にする必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】まず、上記の方法
について説明する。図１３(a) はこのＭＯＣＶＤにより
半導体層の結晶成長を行う方法において用いる選択成長
マスクパターンを示し、図１３(b) はこのマスクを用い
て結晶成長を行った場合の、Ｃ−Ｃ′に沿った方向の層
厚のプロファイルを示す。ＬＤ部ＬＤの、選択成長マス
ク３１により挟まれたレーザ活性層を形成すべき領域で
は、マスク３１上から過剰の原料種が気相拡散により供
給されるため、成長速度が増大し、マスクのない領域に
比べて層厚が厚くなる。またこのとき、原料種の種類に
よって気相拡散の量が異なるため、上記マスクに挟まれ
た領域では、レンズ部Ｌのマスクのない領域に対し、成
長される層の組成も変化する。
について説明する。図１３(a) はこのＭＯＣＶＤにより
半導体層の結晶成長を行う方法において用いる選択成長
マスクパターンを示し、図１３(b) はこのマスクを用い
て結晶成長を行った場合の、Ｃ−Ｃ′に沿った方向の層
厚のプロファイルを示す。ＬＤ部ＬＤの、選択成長マス
ク３１により挟まれたレーザ活性層を形成すべき領域で
は、マスク３１上から過剰の原料種が気相拡散により供
給されるため、成長速度が増大し、マスクのない領域に
比べて層厚が厚くなる。またこのとき、原料種の種類に
よって気相拡散の量が異なるため、上記マスクに挟まれ
た領域では、レンズ部Ｌのマスクのない領域に対し、成
長される層の組成も変化する。
【０００８】例えばＩｎＧａＡｓＰを成長する場合、II
I 族元素であるＩｎとＧａを比較すると、Ｉｎの方が気
相拡散の量が大きいので、ＬＤ部ＬＤのマスクに挟まれ
た領域では、Ｉｎの組成比の大きいＩｎＧａＡｓＰが成
長する。この場合、ＩｎＧａＡｓＰの格子定数は、Ｉｎ
とＧａの比においてＩｎの量が大きいほど大きくなるの
で、成長される結晶と基板との格子定数の差が大きくな
って、結晶中に欠陥が導入され、結晶の品質を劣化させ
ることとなる。
I 族元素であるＩｎとＧａを比較すると、Ｉｎの方が気
相拡散の量が大きいので、ＬＤ部ＬＤのマスクに挟まれ
た領域では、Ｉｎの組成比の大きいＩｎＧａＡｓＰが成
長する。この場合、ＩｎＧａＡｓＰの格子定数は、Ｉｎ
とＧａの比においてＩｎの量が大きいほど大きくなるの
で、成長される結晶と基板との格子定数の差が大きくな
って、結晶中に欠陥が導入され、結晶の品質を劣化させ
ることとなる。
【０００９】また、この方法のもうひとつの問題点とし
て、成長される層の層厚の厚い部分と薄い部分とでは５
倍の厚みの差がある（上記のように、５倍の厚みの差を
設ける必要があることから）ため、該両部分の境界部分
で段差が生じ、後に続く素子の作製プロセス工程におい
てこの段差が障害となることがある。
て、成長される層の層厚の厚い部分と薄い部分とでは５
倍の厚みの差がある（上記のように、５倍の厚みの差を
設ける必要があることから）ため、該両部分の境界部分
で段差が生じ、後に続く素子の作製プロセス工程におい
てこの段差が障害となることがある。
【００１０】上記の方法において、上記のようにＬＤ
部の層厚をその他の部分の５倍に増大する必要があり、
しかも、例えばＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子
井戸導波路層を成長するものとすると、上記マスクに挟
まれた選択成長領域では、組成の変化（ＩｎとＧａの
比，ＡｓとＰの比が変わること）が起こり、また５倍に
もなるＬＤ部の層厚についてもこれを精度良く制御する
のは難しいこととなる。その結果、組成変化に伴う格子
歪の発生により、結晶の品質が劣化する、あるいは波長
を正確に制御することが困難になる、等の問題が発生す
ることとなる。
部の層厚をその他の部分の５倍に増大する必要があり、
しかも、例えばＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子
井戸導波路層を成長するものとすると、上記マスクに挟
まれた選択成長領域では、組成の変化（ＩｎとＧａの
比，ＡｓとＰの比が変わること）が起こり、また５倍に
もなるＬＤ部の層厚についてもこれを精度良く制御する
のは難しいこととなる。その結果、組成変化に伴う格子
歪の発生により、結晶の品質が劣化する、あるいは波長
を正確に制御することが困難になる、等の問題が発生す
ることとなる。
【００１１】一方、上記の方法としては以下の方法が
試みられている。１つの方法は、図１４(a) に示すよう
に、まずテーパ状に加工すべき導波路２２をＩｎＧａＡ
ｓＰ層１９ａ〜１９ｅとＩｎＰエッチストップ層１４ａ
〜１４ｅとを交互に積層して形成する。次にその最表面
の層１９ａ上の所要の位置にエッチングマスク２０を形
成し、これをマスクとして、ＩｎＧａＡｓＰ層１９ａを
ＩｎＰエッチストップ層１４ａにより停止するまで硝酸
等のエッチング液でエッチング除去する。その後、該Ｉ
ｎＰエッチストップ層１４ａの上記ＩｎＧａＡｓＰ層１
９ａより露出した部分を、ＩｎＧａＡｓＰをエッチング
せずＩｎＰをエッチングする塩酸等のエッチング液でエ
ッチング除去し、図１４(b) に示す上層の２層を形成す
る。以下上記と同様の工程を行って各層１９ｂ，１４
ｂ、１９ｃ，１４ｃ、１９ｄ，１４ｄ、１９ｅ，１４ｅ
を形成し、図１４(b) に示す構造を形成する。
試みられている。１つの方法は、図１４(a) に示すよう
に、まずテーパ状に加工すべき導波路２２をＩｎＧａＡ
ｓＰ層１９ａ〜１９ｅとＩｎＰエッチストップ層１４ａ
〜１４ｅとを交互に積層して形成する。次にその最表面
の層１９ａ上の所要の位置にエッチングマスク２０を形
成し、これをマスクとして、ＩｎＧａＡｓＰ層１９ａを
ＩｎＰエッチストップ層１４ａにより停止するまで硝酸
等のエッチング液でエッチング除去する。その後、該Ｉ
ｎＰエッチストップ層１４ａの上記ＩｎＧａＡｓＰ層１
９ａより露出した部分を、ＩｎＧａＡｓＰをエッチング
せずＩｎＰをエッチングする塩酸等のエッチング液でエ
ッチング除去し、図１４(b) に示す上層の２層を形成す
る。以下上記と同様の工程を行って各層１９ｂ，１４
ｂ、１９ｃ，１４ｃ、１９ｄ，１４ｄ、１９ｅ，１４ｅ
を形成し、図１４(b) に示す構造を形成する。
【００１２】またもう１つの方法は、図１５(a) に示す
ように、テーパ状に加工すべき導波路２２上に酸化膜１
５をその膜厚にテーパをつけて形成し、図１５(b) に示
すように、この酸化膜１５上からイオンミリング１５ｂ
を行うことにより、導波路２２にテーパ状のエッチング
を行い、厚みをテーパ状とした導波路部２２ｂを形成す
る方法である。しかるに、これらの方法では特殊で複雑
な工程が必要であり、また導波路層表面を直接エッチン
グし再成長を行うために、デバイスの信頼性を損なうこ
ととなる恐れがある。
ように、テーパ状に加工すべき導波路２２上に酸化膜１
５をその膜厚にテーパをつけて形成し、図１５(b) に示
すように、この酸化膜１５上からイオンミリング１５ｂ
を行うことにより、導波路２２にテーパ状のエッチング
を行い、厚みをテーパ状とした導波路部２２ｂを形成す
る方法である。しかるに、これらの方法では特殊で複雑
な工程が必要であり、また導波路層表面を直接エッチン
グし再成長を行うために、デバイスの信頼性を損なうこ
ととなる恐れがある。
【００１３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、半導体層の成長において層厚の
制御を精度良く行うことができ、これにより格子歪みの
発生による結晶品質の劣化を招くことがなく、従って波
長の制御を正確に行うことのできる導波路集積素子の製
造方法を提供することを目的としている。
ためになされたもので、半導体層の成長において層厚の
制御を精度良く行うことができ、これにより格子歪みの
発生による結晶品質の劣化を招くことがなく、従って波
長の制御を正確に行うことのできる導波路集積素子の製
造方法を提供することを目的としている。
【００１４】またこの発明は、特殊で複雑な工程が必要
であり、また導波路層表面を直接エッチングし再成長を
行うために、デバイスの信頼性を損なうこととなる、等
の問題を解消することのできる導波路集積素子の製造方
法を提供することを目的としている。
であり、また導波路層表面を直接エッチングし再成長を
行うために、デバイスの信頼性を損なうこととなる、等
の問題を解消することのできる導波路集積素子の製造方
法を提供することを目的としている。
【００１５】またこの発明は、上記導波路集積素子の製
造方法により製造される，導波路レンズ，導波路レンズ
付ＬＤ，導波路レンズ付変調器付ＬＤ，及び導波路レン
ズ付光集積デバイス等の、導波路集積素子の製造方法を
提供することを目的としている。
造方法により製造される，導波路レンズ，導波路レンズ
付ＬＤ，導波路レンズ付変調器付ＬＤ，及び導波路レン
ズ付光集積デバイス等の、導波路集積素子の製造方法を
提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明（請求項１）に
かかる導波路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、
［０１１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ
状に変化している部分を有するリッジを形成する工程
と、上記リッジの幅が部分的にテーパ状に変化している
部分上に光導波路層を含む層構造を成長し、その層構造
中にその幅がテーパ状に変化する導波路レンズ部を形成
するようにする工程とを備え、テーパ状光導波路を有す
る導波路集積素子を作製することを特徴とするものであ
る。
かかる導波路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、
［０１１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ
状に変化している部分を有するリッジを形成する工程
と、上記リッジの幅が部分的にテーパ状に変化している
部分上に光導波路層を含む層構造を成長し、その層構造
中にその幅がテーパ状に変化する導波路レンズ部を形成
するようにする工程とを備え、テーパ状光導波路を有す
る導波路集積素子を作製することを特徴とするものであ
る。
【００１７】またこの発明（請求項２）にかかる導波路
集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
１）により製造されるものとしたものである。
集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
１）により製造されるものとしたものである。
【００１８】またこの発明（請求項３）にかかる導波路
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２）を導波路
レンズとしたものである。
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２）を導波路
レンズとしたものである。
【００１９】またこの発明（請求項４）にかかる導波路
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２）を導波路
レンズ付レーザダイオードとしたものである。
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２）を導波路
レンズ付レーザダイオードとしたものである。
【００２０】またこの発明（請求項５）にかかる導波路
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２）を導波路
レンズ付光集積デバイスとしたものである。
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２）を導波路
レンズ付光集積デバイスとしたものである。
【００２１】またこの発明（請求項６）にかかる導波路
集積素子の製造方法は、半導体基板上に、［０１１］方
向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に変化して
いる部分を有するリッジを形成する工程と、上記リッジ
の幅が部分的にテーパ状に変化している部分上に光導波
路層を含む層構造を成長し、その際リッジの幅がテーパ
状に狭くなっている部分ではリッジ上の断面成長形状が
３角形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導
波路層が成長されるようにし、その幅，及び厚みがテー
パ状に変化する，導波路レンズを構成するテーパ状光導
波路を作製する工程とを含むものとしたものである。
集積素子の製造方法は、半導体基板上に、［０１１］方
向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に変化して
いる部分を有するリッジを形成する工程と、上記リッジ
の幅が部分的にテーパ状に変化している部分上に光導波
路層を含む層構造を成長し、その際リッジの幅がテーパ
状に狭くなっている部分ではリッジ上の断面成長形状が
３角形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導
波路層が成長されるようにし、その幅，及び厚みがテー
パ状に変化する，導波路レンズを構成するテーパ状光導
波路を作製する工程とを含むものとしたものである。
【００２２】またこの発明（請求項７）にかかる導波路
集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
６）により製造されるものとしたものである。
集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
６）により製造されるものとしたものである。
【００２３】またこの発明（請求項８）にかかる導波路
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項７）を導波路
レンズとしたものである。
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項７）を導波路
レンズとしたものである。
【００２４】またこの発明（請求項９）にかかる導波路
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項７）を導波路
レンズ付レーザダイオードとしたものである。
集積素子は、上記導波路集積素子（請求項７）を導波路
レンズ付レーザダイオードとしたものである。
【００２５】またこの発明（請求項１０）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項７）を導波
路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項７）を導波
路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
【００２６】またこの発明（請求項１１）にかかる導波
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、それぞれ
［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けられ、そ
のマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を有す
る，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記１対
の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶成長
を行い、該選択成長マスク間の上記基板上に導波路層を
含む層構造を成長する工程とを備え、その幅がテーパ状
に変わるテーパ状光導波路を作製するようにしたもので
ある。
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、それぞれ
［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けられ、そ
のマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を有す
る，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記１対
の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶成長
を行い、該選択成長マスク間の上記基板上に導波路層を
含む層構造を成長する工程とを備え、その幅がテーパ状
に変わるテーパ状光導波路を作製するようにしたもので
ある。
【００２７】またこの発明（請求項１２）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
１１）により製造されるものとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
１１）により製造されるものとしたものである。
【００２８】またこの発明（請求項１３）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１２）を導
波路レンズとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１２）を導
波路レンズとしたものである。
【００２９】またこの発明（請求項１４）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１２）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１２）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
【００３０】またこの発明（請求項１５）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１２）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１２）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
【００３１】またこの発明（請求項１６）にかかる導波
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、それぞれ
［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けられ、そ
のマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を有す
る，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記１対
の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶成長
を行い、該選択成長マスク間の開口部上に導波路層を含
む層構造を成長し、その際、開口部の幅がテーパ状に狭
くなっている部分では、開口部上の断面成長形状が３角
形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導波路
層が成長されるようにする工程とを備え、その幅，及び
厚みがテーパ状に変わるテーパ状光導波路を作製する事
を目的としたものである。
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、それぞれ
［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けられ、そ
のマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を有す
る，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記１対
の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶成長
を行い、該選択成長マスク間の開口部上に導波路層を含
む層構造を成長し、その際、開口部の幅がテーパ状に狭
くなっている部分では、開口部上の断面成長形状が３角
形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導波路
層が成長されるようにする工程とを備え、その幅，及び
厚みがテーパ状に変わるテーパ状光導波路を作製する事
を目的としたものである。
【００３２】またこの発明（請求項１７）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
１６）により製造されるものとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
１６）により製造されるものとしたものである。
【００３３】またこの発明（請求項１８）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１７）を導
波路レンズとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１７）を導
波路レンズとしたものである。
【００３４】またこの発明（請求項１９）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１７）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１７）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
【００３５】またこの発明（請求項２０）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１７）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項１７）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
【００３６】またこの発明（請求項２１）にかかる導波
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、結晶成長す
るに際し、該基板表面よりも結晶が付着あるいは成長し
やすい材質よりなる，あるいは表面状態を持った領域を
形成する工程と、その上に結晶成長を行い、上記材質よ
りなる，あるいは表面状態の領域に挟まれた部分では相
対的に層厚が薄くなるように、上記基板面内で層厚の制
御された導波路層を含む半導体層を形成する工程とを備
えたものとしたものである。
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、結晶成長す
るに際し、該基板表面よりも結晶が付着あるいは成長し
やすい材質よりなる，あるいは表面状態を持った領域を
形成する工程と、その上に結晶成長を行い、上記材質よ
りなる，あるいは表面状態の領域に挟まれた部分では相
対的に層厚が薄くなるように、上記基板面内で層厚の制
御された導波路層を含む半導体層を形成する工程とを備
えたものとしたものである。
【００３７】またこの発明（請求項２２）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
２１）により製造されるものとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
２１）により製造されるものとしたものである。
【００３８】またこの発明（請求項２３）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２２）を導
波路レンズとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２２）を導
波路レンズとしたものである。
【００３９】またこの発明（請求項２４）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２２）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２２）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
【００４０】またこの発明（請求項２５）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２２）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２２）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
【００４１】またこの発明（請求項２６）にかかる導波
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、各々（１１
１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持つ，［０１
１］方向に沿った複数のストライプ状半導体層を各々有
する一対の層厚制御領域を形成する工程と、上記半導体
基板上に結晶成長を行い、その際上記一対の層厚制御領
域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚が他の領域
に比べて厚くなるように成長を行う工程とを備え、基板
面内で層厚の制御された光導波路層を含む半導体層を成
長することを特徴とするものである。
路集積素子の製造方法は、半導体基板上に、各々（１１
１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持つ，［０１
１］方向に沿った複数のストライプ状半導体層を各々有
する一対の層厚制御領域を形成する工程と、上記半導体
基板上に結晶成長を行い、その際上記一対の層厚制御領
域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚が他の領域
に比べて厚くなるように成長を行う工程とを備え、基板
面内で層厚の制御された光導波路層を含む半導体層を成
長することを特徴とするものである。
【００４２】またこの発明（請求項２７）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
２６）により製造されるものとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子の製造方法（請求項
２６）により製造されるものとしたものである。
【００４３】またこの発明（請求項２８）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２７）を導
波路レンズとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２７）を導
波路レンズとしたものである。
【００４４】またこの発明（請求項２９）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２７）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２７）を導
波路レンズ付レーザダイオードとしたものである。
【００４５】またこの発明（請求項３０）にかかる導波
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２７）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
路集積素子は、上記導波路集積素子（請求項２７）を導
波路レンズ付光集積デバイスとしたものである。
【００４６】
【作用】この発明（請求項１）にかかる導波路集積素子
の製造方法においては、半導体基板上に、［０１１］方
向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に変化して
いる部分を有するリッジを形成する工程と、上記リッジ
の、幅が部分的にテーパ状に変化している部分上に、光
導波路層を含む層構造を成長し、その幅がテーパ状に変
化する，導波路レンズを構成するテーパ状光導波路を有
する導波路集積素子を作製する工程とを含むものとした
ので、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行う
ことができ、デバイスの信頼性を向上することができ
る。
の製造方法においては、半導体基板上に、［０１１］方
向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に変化して
いる部分を有するリッジを形成する工程と、上記リッジ
の、幅が部分的にテーパ状に変化している部分上に、光
導波路層を含む層構造を成長し、その幅がテーパ状に変
化する，導波路レンズを構成するテーパ状光導波路を有
する導波路集積素子を作製する工程とを含むものとした
ので、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行う
ことができ、デバイスの信頼性を向上することができ
る。
【００４７】またこの発明（請求項２）にかかる導波路
集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１）により製造されるものとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集積素
子を得ることができる。
集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１）により製造されるものとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集積素
子を得ることができる。
【００４８】またこの発明（請求項３）にかかる導波路
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２）
を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波
長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を
向上することのできる導波路レンズを得ることができ
る。
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２）
を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波
長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を
向上することのできる導波路レンズを得ることができ
る。
【００４９】またこの発明（請求項４）にかかる導波路
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２）
を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ
付レーザダイオードを得ることができる。
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２）
を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ
付レーザダイオードを得ることができる。
【００５０】またこの発明（請求項５）にかかる導波路
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２）
を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる光集積デバイス
を得ることができる。
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２）
を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる光集積デバイス
を得ることができる。
【００５１】またこの発明（請求項６）にかかる導波路
集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、［０
１１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に
変化している部分を有するリッジを形成する工程と、上
記リッジの、幅が部分的にテーパ状に変化している部分
上に、光導波路層を含む層構造を成長し、その際リッジ
の幅がテーパ状に狭くなっている部分ではリッジ上の断
面成長形状が３角形となりその３角形の断面成長形状の
頂点部分に導波路層が成長されるようにし、その幅，及
び厚みがテーパ状に変化する，導波路レンズを構成する
テーパ状光導波路を作製する工程とを含むものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる。
集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、［０
１１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に
変化している部分を有するリッジを形成する工程と、上
記リッジの、幅が部分的にテーパ状に変化している部分
上に、光導波路層を含む層構造を成長し、その際リッジ
の幅がテーパ状に狭くなっている部分ではリッジ上の断
面成長形状が３角形となりその３角形の断面成長形状の
頂点部分に導波路層が成長されるようにし、その幅，及
び厚みがテーパ状に変化する，導波路レンズを構成する
テーパ状光導波路を作製する工程とを含むものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる。
【００５２】またこの発明（請求項７）にかかる導波路
集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項６）により製造されるものとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集積素
子を得ることができる。
集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項６）により製造されるものとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集積素
子を得ることができる。
【００５３】またこの発明（請求項８）にかかる導波路
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項７）
を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波
長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を
向上することのできる導波路レンズを得ることができ
る。
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項７）
を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波
長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を
向上することのできる導波路レンズを得ることができ
る。
【００５４】またこの発明（請求項９）にかかる導波路
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項７）
を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ
付レーザダイオードを得ることができる。
集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項７）
を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体
層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ
付レーザダイオードを得ることができる。
【００５５】またこの発明（請求項１０）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
【００５６】またこの発明（請求項１１）にかかる導波
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、そ
れぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の上記基板上に導波路
層を含む層構造を成長し、その幅がテーパ状に変わるテ
ーパ状光導波路を作製する工程とを備えたものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる。
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、そ
れぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の上記基板上に導波路
層を含む層構造を成長し、その幅がテーパ状に変わるテ
ーパ状光導波路を作製する工程とを備えたものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる。
【００５７】またこの発明（請求項１２）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
【００５８】またこの発明（請求項１３）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
【００５９】またこの発明（請求項１４）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
【００６０】またこの発明（請求項１５）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
【００６１】またこの発明（請求項１６）にかかる導波
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、そ
れぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の開口部上に導波路層
を含む層構造を成長し、その際、開口部の幅がテーパ状
に狭くなっている部分では、開口部上の断面成長形状が
３角形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導
波路層が成長されるようにし、その幅，及び厚みがテー
パ状に変わるテーパ状光導波路を作製する工程とを備え
たものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御
を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上する
ことができる。
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、そ
れぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の開口部上に導波路層
を含む層構造を成長し、その際、開口部の幅がテーパ状
に狭くなっている部分では、開口部上の断面成長形状が
３角形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導
波路層が成長されるようにし、その幅，及び厚みがテー
パ状に変わるテーパ状光導波路を作製する工程とを備え
たものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御
を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上する
ことができる。
【００６２】またこの発明（請求項１７）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
【００６３】またこの発明（請求項１８）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
【００６４】またこの発明（請求項１９）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
【００６５】またこの発明（請求項２０）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
【００６６】またこの発明（請求項２１）にかかる導波
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、結
晶成長するに際し、該基板表面よりも結晶が付着あるい
は成長しやすい材質よりなる，あるいは表面状態を持っ
た領域を形成する工程と、その上に結晶成長を行い、上
記材質よりなる，あるいは表面状態の領域に挟まれた部
分では相対的に層厚が薄くなるように、上記基板面内で
層厚の制御された導波路層を含む半導体層を形成する工
程とを備えたものとしたので、半導体層の層厚の制御，
波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性
を向上することができる。
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、結
晶成長するに際し、該基板表面よりも結晶が付着あるい
は成長しやすい材質よりなる，あるいは表面状態を持っ
た領域を形成する工程と、その上に結晶成長を行い、上
記材質よりなる，あるいは表面状態の領域に挟まれた部
分では相対的に層厚が薄くなるように、上記基板面内で
層厚の制御された導波路層を含む半導体層を形成する工
程とを備えたものとしたので、半導体層の層厚の制御，
波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性
を向上することができる。
【００６７】またこの発明（請求項２２）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
【００６８】またこの発明（請求項２３）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
【００６９】またこの発明（請求項２４）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
【００７０】またこの発明（請求項２５）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
【００７１】またこの発明（請求項２６）にかかる導波
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、各
々（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持
つ，［０１１］方向に沿った複数のストライプ状半導体
層を各々有する一対の層厚制御領域を形成する工程と、
上記半導体基板上に結晶成長を行い、上記一対の層厚制
御領域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚が他の
領域に比べて厚くなるように、基板面内で層厚の制御さ
れた光導波路層を含む半導体層を成長する工程とを備え
たものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御
を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上する
ことができる。
路集積素子の製造方法においては、半導体基板上に、各
々（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持
つ，［０１１］方向に沿った複数のストライプ状半導体
層を各々有する一対の層厚制御領域を形成する工程と、
上記半導体基板上に結晶成長を行い、上記一対の層厚制
御領域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚が他の
領域に比べて厚くなるように、基板面内で層厚の制御さ
れた光導波路層を含む半導体層を成長する工程とを備え
たものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御
を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上する
ことができる。
【００７２】またこの発明（請求項２７）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる。
【００７３】またこの発明（請求項２８）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる。
【００７４】またこの発明（請求項２９）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる。
【００７５】またこの発明（請求項３０）にかかる導波
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
路集積素子においては、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる。
【００７６】
実施例１．図１は本発明の第１の実施例による導波路集
積素子である導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式
図であり、本実施例１は、リッジ型埋め込み構造の導波
路レンズ付ＬＤを作製するものである。図において、１
はｎ−ＩｎＰ基板、５は該ｎ−ＩｎＰ基板１の中央部に
形成された該基板１のリッジ、３は上記基板１のリッジ
５上に成長されたｎ−ＩｎＰクラッド層、４２はその上
に形成された、ＬＤの活性層，及び導波路層として作用
するＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層であ
り、これは例えばバンドギャップで１．３μｍ波長と等
価であり、かつＩｎＰと格子整合する組成をもつもので
あり、そのＬＤ領域ＬＤの部分４２ａがレーザ活性層と
なり、レンズ領域Ｌのその幅がテーパ状に変化している
部分４２ｂが導波路層となるものである。また、このＩ
ｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層４２は、例
えば図１６に示すように、５ｎｍ厚のＩｎＧａＡｓウエ
ル層１６と、１０ｎｍ厚のＩｎＧａＡｓＰバリア層１７
とを交互に積層し、両外側のウエル層１６をさらにその
外側から５０ｎｍ厚の光閉じ込め層１８で挟んで成る構
造のものである。また、４は上記多重量子井戸層４２上
に形成された、ｐ−ＩｎＰクラッド層である。さらに、
９はｐ側電極、１０はｎ−ＧａＡｓ電極である。
積素子である導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式
図であり、本実施例１は、リッジ型埋め込み構造の導波
路レンズ付ＬＤを作製するものである。図において、１
はｎ−ＩｎＰ基板、５は該ｎ−ＩｎＰ基板１の中央部に
形成された該基板１のリッジ、３は上記基板１のリッジ
５上に成長されたｎ−ＩｎＰクラッド層、４２はその上
に形成された、ＬＤの活性層，及び導波路層として作用
するＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層であ
り、これは例えばバンドギャップで１．３μｍ波長と等
価であり、かつＩｎＰと格子整合する組成をもつもので
あり、そのＬＤ領域ＬＤの部分４２ａがレーザ活性層と
なり、レンズ領域Ｌのその幅がテーパ状に変化している
部分４２ｂが導波路層となるものである。また、このＩ
ｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層４２は、例
えば図１６に示すように、５ｎｍ厚のＩｎＧａＡｓウエ
ル層１６と、１０ｎｍ厚のＩｎＧａＡｓＰバリア層１７
とを交互に積層し、両外側のウエル層１６をさらにその
外側から５０ｎｍ厚の光閉じ込め層１８で挟んで成る構
造のものである。また、４は上記多重量子井戸層４２上
に形成された、ｐ−ＩｎＰクラッド層である。さらに、
９はｐ側電極、１０はｎ−ＧａＡｓ電極である。
【００７７】次に本実施例１の導波路レンズ付ＬＤの製
造方法について順に説明する。まず、（１００）面方位
を有するｎ−ＩｎＰ基板１の表面に、写真製版とエッチ
ングにより［０１１］方向のストライプ状のリッジ５を
形成する。リッジ５の幅は、例えばＬＤ領域ＬＤでは４
μｍ，レンズ領域Ｌの出射端面では０．８μｍになるよ
うにし、かつ該レンズ領域Ｌではテーパ状にその幅を変
化させる。
造方法について順に説明する。まず、（１００）面方位
を有するｎ−ＩｎＰ基板１の表面に、写真製版とエッチ
ングにより［０１１］方向のストライプ状のリッジ５を
形成する。リッジ５の幅は、例えばＬＤ領域ＬＤでは４
μｍ，レンズ領域Ｌの出射端面では０．８μｍになるよ
うにし、かつ該レンズ領域Ｌではテーパ状にその幅を変
化させる。
【００７８】次にこの基板１上にＭＯＣＶＤ（有機金属
気相成長法）によって上記した各半導体層３，４２，４
を成長する。この際、リッジ５上では成長が進む過程
で、（１１１）Ｂ面を側面にもつ形状に各半導体層３，
４２，４が成長する。これをリッジ５のストライプに垂
直な断面でみると、図２に示すように、（１１１）Ｂ面
は基板面と約５５°の角度をなす。ｎ−ＩｎＰクラッド
層３の厚みを２μｍ程度にすると、導波路層４２は該ｎ
−ＩｎＰクラッド層３による台形断面形状の上辺上に成
長されるため、導波路層４２の幅は元のリッジ５の幅よ
りもかなり狭くすることができ、例えばＬＤ領域ＬＤで
はリッジ幅４μｍに対し１．５μｍ、レンズ領域Ｌのテ
ーパ状になった先端では、リッジ幅０．８μｍに対し
０．３μｍに形成することができる。
気相成長法）によって上記した各半導体層３，４２，４
を成長する。この際、リッジ５上では成長が進む過程
で、（１１１）Ｂ面を側面にもつ形状に各半導体層３，
４２，４が成長する。これをリッジ５のストライプに垂
直な断面でみると、図２に示すように、（１１１）Ｂ面
は基板面と約５５°の角度をなす。ｎ−ＩｎＰクラッド
層３の厚みを２μｍ程度にすると、導波路層４２は該ｎ
−ＩｎＰクラッド層３による台形断面形状の上辺上に成
長されるため、導波路層４２の幅は元のリッジ５の幅よ
りもかなり狭くすることができ、例えばＬＤ領域ＬＤで
はリッジ幅４μｍに対し１．５μｍ、レンズ領域Ｌのテ
ーパ状になった先端では、リッジ幅０．８μｍに対し
０．３μｍに形成することができる。
【００７９】この後、上記導波路層４２を埋め込むよう
に、ＭＯＣＶＤでｐ−ＩｎＰクラッド層４の成長を行う
と、図１１(a) のデバイスにおける導波路層２とほぼ同
様の導波路４２ａの構造を形成することができる。さら
にこの後、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸
層４２を埋め込むようにするが、この層４２の埋め込み
にはいくつかの方法があり、どのような方法であっても
よい。例えば上記で説明した層４までの成長を行った状
態では、図１には簡単のために図示していないが、実際
には図２に示すようにリッジの外側にも層３，４２，４
が成長する。
に、ＭＯＣＶＤでｐ−ＩｎＰクラッド層４の成長を行う
と、図１１(a) のデバイスにおける導波路層２とほぼ同
様の導波路４２ａの構造を形成することができる。さら
にこの後、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸
層４２を埋め込むようにするが、この層４２の埋め込み
にはいくつかの方法があり、どのような方法であっても
よい。例えば上記で説明した層４までの成長を行った状
態では、図１には簡単のために図示していないが、実際
には図２に示すようにリッジの外側にも層３，４２，４
が成長する。
【００８０】この状態から、図３に示すようにさらに続
けてｐ−ＩｎＰ層６を成長すると、リッジ５上では各半
導体層３，４２，４よりなる断面台形形状の上に、ｐ−
ＩｎＰ層６がさらに３角形状に成長して各半導体層３，
４２，４，６による断面３角形状ができ上がった時点で
それ以上ＩｎＰクラッド層６の成長が起こらず、リッジ
５の外側の領域だけにさらに成長が進む。
けてｐ−ＩｎＰ層６を成長すると、リッジ５上では各半
導体層３，４２，４よりなる断面台形形状の上に、ｐ−
ＩｎＰ層６がさらに３角形状に成長して各半導体層３，
４２，４，６による断面３角形状ができ上がった時点で
それ以上ＩｎＰクラッド層６の成長が起こらず、リッジ
５の外側の領域だけにさらに成長が進む。
【００８１】従って、さらに続けてｎ−ＩｎＰ電流ブロ
ック層７，ｐ−ＩｎＰ層８を成長すると、上記各半導体
層３，４２，４，６による断面３角形状を、該両層７，
８で埋め込むことができ、図１の埋め込み構造を１回の
ＭＯＣＶＤ成長で完成することができる。この図１の埋
め込み構造では、通常のＢＨ（Buried Heterostructur
e）構造と同様に、層８，７，６よりなるｐｎｐ電流ブ
ロック構造により、上下のｐ側電極９，ｎ側電極１０よ
りの電流を、ＬＤの活性層として作用する層４２に集中
して流させ、該電流が効率的にレーザ発振に寄与するよ
うにすることができるものである。
ック層７，ｐ−ＩｎＰ層８を成長すると、上記各半導体
層３，４２，４，６による断面３角形状を、該両層７，
８で埋め込むことができ、図１の埋め込み構造を１回の
ＭＯＣＶＤ成長で完成することができる。この図１の埋
め込み構造では、通常のＢＨ（Buried Heterostructur
e）構造と同様に、層８，７，６よりなるｐｎｐ電流ブ
ロック構造により、上下のｐ側電極９，ｎ側電極１０よ
りの電流を、ＬＤの活性層として作用する層４２に集中
して流させ、該電流が効率的にレーザ発振に寄与するよ
うにすることができるものである。
【００８２】なお、埋め込み構造の作製方法は、上記以
外の方法であってもよく、例えば図４に示すような方法
であってもよい。即ち、図４に示すようにリッジ５上の
各半導体層３，４２，４よりなる断面台形形状の部分の
上面に、マスク４１を形成し、これをマスクとして上記
各半導体層３，４２，４を、さらには半導体基板１のリ
ッジ５の一部をエッチングし、その後，半導体層６，
７，８よりなる電流ブロック層の選択埋め込み成長を行
うことにより、通常の方法でＢＨ構造を作製するように
してもよい。
外の方法であってもよく、例えば図４に示すような方法
であってもよい。即ち、図４に示すようにリッジ５上の
各半導体層３，４２，４よりなる断面台形形状の部分の
上面に、マスク４１を形成し、これをマスクとして上記
各半導体層３，４２，４を、さらには半導体基板１のリ
ッジ５の一部をエッチングし、その後，半導体層６，
７，８よりなる電流ブロック層の選択埋め込み成長を行
うことにより、通常の方法でＢＨ構造を作製するように
してもよい。
【００８３】このような本実施例１による導波路レンズ
付ＬＤでは、［０１１］方向に沿ったリッジ上に半導体
層を成長すると、テーパ状の先端で幅が０．３μｍ程度
の非常に狭い導波路であっても、リッジの幅を上記０．
３μｍよりもかなり広い０．８μｍ程度の幅に加工する
ことによりこれを作製することができる。ここで、０．
３μｍ幅の加工は非常に難しいのに対して、０．８μｍ
程度の加工でよければその作製は非常に容易であり、ま
た、導波路の幅は、リッジ５の幅とリッジ５上の結晶成
長面とによって精度良く制御することができる。従っ
て、本実施例１によれば、導波路レンズ付ＬＤにおける
導波路の作製において、導波路幅の制御性，精度を大き
く向上することができ、高精度で信頼性の高い導波路レ
ンズ付ＬＤを得ることができるものである。
付ＬＤでは、［０１１］方向に沿ったリッジ上に半導体
層を成長すると、テーパ状の先端で幅が０．３μｍ程度
の非常に狭い導波路であっても、リッジの幅を上記０．
３μｍよりもかなり広い０．８μｍ程度の幅に加工する
ことによりこれを作製することができる。ここで、０．
３μｍ幅の加工は非常に難しいのに対して、０．８μｍ
程度の加工でよければその作製は非常に容易であり、ま
た、導波路の幅は、リッジ５の幅とリッジ５上の結晶成
長面とによって精度良く制御することができる。従っ
て、本実施例１によれば、導波路レンズ付ＬＤにおける
導波路の作製において、導波路幅の制御性，精度を大き
く向上することができ、高精度で信頼性の高い導波路レ
ンズ付ＬＤを得ることができるものである。
【００８４】実施例２．図５(a) は本発明の第２の実施
例による導波路レンズ付ＬＤの製造方法を説明するため
の模式図であり、図５(b) はその導波路方向に沿った断
面図である。本発明の実施例２は、その基本的な方法と
原理は実施例１と同じであるが、レンズ部の導波路の幅
をテーパ状にするだけでなく、厚みもテーパ状に変化さ
せた形状を実現しているもので、従来の図１１と図１２
を合わせたタイプに対応するものである。
例による導波路レンズ付ＬＤの製造方法を説明するため
の模式図であり、図５(b) はその導波路方向に沿った断
面図である。本発明の実施例２は、その基本的な方法と
原理は実施例１と同じであるが、レンズ部の導波路の幅
をテーパ状にするだけでなく、厚みもテーパ状に変化さ
せた形状を実現しているもので、従来の図１１と図１２
を合わせたタイプに対応するものである。
【００８５】即ち、図５(a),(b) において、図１(a),
(b) と同一符号は同一のものを示し、８２はＩｎＧａＡ
ｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層よりなる導波路であ
り、そのレンズ部の導波路部８２ｂは、その導波路の幅
をテーパ状にしているとともに、その厚みもテーパ状に
変化させている。
(b) と同一符号は同一のものを示し、８２はＩｎＧａＡ
ｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層よりなる導波路であ
り、そのレンズ部の導波路部８２ｂは、その導波路の幅
をテーパ状にしているとともに、その厚みもテーパ状に
変化させている。
【００８６】図５(a) に示すように、リッジ５上での半
導体層の成長は、その断面が基板面と約５５°の角度を
なす２辺をもつ３角形形状になるまで成長が進む。該３
角形の高さはリッジの幅が広いほど高くなる。これを利
用して３角形の頂点近くに導波路を形成すれば、リッジ
の幅の狭い部分では導波路の幅が狭くなり、かつ３角形
が完成した時点でリッジ上の成長はそれ以上進まないの
で、層厚もリッジ幅が狭くなるに従って徐々に薄くする
ことができる。図５(b) はリッジ部中央での導波路方向
に沿った断面を示している。図中、図１と同一符号の部
分は同じ構成要素を示す。
導体層の成長は、その断面が基板面と約５５°の角度を
なす２辺をもつ３角形形状になるまで成長が進む。該３
角形の高さはリッジの幅が広いほど高くなる。これを利
用して３角形の頂点近くに導波路を形成すれば、リッジ
の幅の狭い部分では導波路の幅が狭くなり、かつ３角形
が完成した時点でリッジ上の成長はそれ以上進まないの
で、層厚もリッジ幅が狭くなるに従って徐々に薄くする
ことができる。図５(b) はリッジ部中央での導波路方向
に沿った断面を示している。図中、図１と同一符号の部
分は同じ構成要素を示す。
【００８７】本実施例２においては、レンズ部ＬＤにお
いて、導波路８２の幅と厚さが同時にテーパ状に変化し
ているので、これにより、該導波路８２を伝搬する光の
スポットサイズをより効果的に拡げ、光ファイバへの光
結合効率を大きく向上することができる。
いて、導波路８２の幅と厚さが同時にテーパ状に変化し
ているので、これにより、該導波路８２を伝搬する光の
スポットサイズをより効果的に拡げ、光ファイバへの光
結合効率を大きく向上することができる。
【００８８】かつ従来の上記従来の技術のような方法
で、導波路の厚みをテーパ状にしようとすると、マスク
に挟まれた選択成長領域では組成の変化が生じ、またこ
れによる格子歪みの発生により結晶品質の劣化を生じた
りすることとなるが、本方法ではこれらの組成の変化
や、結晶品質の劣化を生ずることもなく、その結果、波
長の制御が困難になるという問題も生じない。
で、導波路の厚みをテーパ状にしようとすると、マスク
に挟まれた選択成長領域では組成の変化が生じ、またこ
れによる格子歪みの発生により結晶品質の劣化を生じた
りすることとなるが、本方法ではこれらの組成の変化
や、結晶品質の劣化を生ずることもなく、その結果、波
長の制御が困難になるという問題も生じない。
【００８９】また、上記従来の技術の方法では、エッ
チングを繰返し行うことにより、導波路先端を階段状に
形成していき、テーパ状の導波路部を形成する方法や、
テーパ状に加工すべき半導体層上に酸化膜をその膜厚に
テーパをつけて形成し、この酸化膜上からイオンミリン
グを行うことにより、半導体層にテーパ状のエッチング
を行い、厚みをテーパ状とした半導体層を形成する方
法，等においては、特殊で複雑な工程が必要であり、ま
た導波路層表面を直接エッチングし再成長を行うため
に、デバイスの信頼性を損なう恐れがある，等の問題が
あったが、本実施例においては、複雑なエッチング工程
や再成長を行う必要もなく、それに伴うデバイスの信頼
性低下を生じる恐れもない。
チングを繰返し行うことにより、導波路先端を階段状に
形成していき、テーパ状の導波路部を形成する方法や、
テーパ状に加工すべき半導体層上に酸化膜をその膜厚に
テーパをつけて形成し、この酸化膜上からイオンミリン
グを行うことにより、半導体層にテーパ状のエッチング
を行い、厚みをテーパ状とした半導体層を形成する方
法，等においては、特殊で複雑な工程が必要であり、ま
た導波路層表面を直接エッチングし再成長を行うため
に、デバイスの信頼性を損なう恐れがある，等の問題が
あったが、本実施例においては、複雑なエッチング工程
や再成長を行う必要もなく、それに伴うデバイスの信頼
性低下を生じる恐れもない。
【００９０】このように、本実施例２による導波路レン
ズ付ＬＤによれば、リッジ５上での断面３角形状を形成
する成長の特性を利用して、３角形の頂点近くに導波路
を形成することにより、導波路の幅をテーパ状に狭くす
るとともに、その層厚もリッジ幅が狭くなるに従って徐
々に薄くなるように、導波路をその導波路幅，及び導波
路厚の制御性，精度よく形成するようにしたので、より
効果的にスポットサイズを拡げ、光ファイバへの光結合
効率を向上することができるものが得られる効果があ
る。
ズ付ＬＤによれば、リッジ５上での断面３角形状を形成
する成長の特性を利用して、３角形の頂点近くに導波路
を形成することにより、導波路の幅をテーパ状に狭くす
るとともに、その層厚もリッジ幅が狭くなるに従って徐
々に薄くなるように、導波路をその導波路幅，及び導波
路厚の制御性，精度よく形成するようにしたので、より
効果的にスポットサイズを拡げ、光ファイバへの光結合
効率を向上することができるものが得られる効果があ
る。
【００９１】実施例３．図６(a),(b) は本発明の第３の
実施例による導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式
図、及びそれに用いる選択成長マスクのパターンを示す
図である。即ち、本発明の実施例３は、図６に示すよう
に、上記実施例１において半導体基板１上にリッジ５を
形成しこの上に半導体層３，４２，４を成長するのに代
えて、図６(b) に示すように、半導体基板１上に、［０
１１］方向に沿って、その開口幅がレンズ部Ｌで狭くな
るようなストライプ状のマスク６１を形成し、このマス
クを用いて選択成長を行って所要の半導体層３，４２，
４を形成するようにしたものである。この際、このマス
ク６１で挟まれた開口部６１ａでは、上記実施例１と同
様の形態の成長が起こることとなり、導波路幅ＷG を、
マスク開口幅ＷMA，及びマスク幅ＷM を変化させること
によって、容易に精度良く制御することができる。
実施例による導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式
図、及びそれに用いる選択成長マスクのパターンを示す
図である。即ち、本発明の実施例３は、図６に示すよう
に、上記実施例１において半導体基板１上にリッジ５を
形成しこの上に半導体層３，４２，４を成長するのに代
えて、図６(b) に示すように、半導体基板１上に、［０
１１］方向に沿って、その開口幅がレンズ部Ｌで狭くな
るようなストライプ状のマスク６１を形成し、このマス
クを用いて選択成長を行って所要の半導体層３，４２，
４を形成するようにしたものである。この際、このマス
ク６１で挟まれた開口部６１ａでは、上記実施例１と同
様の形態の成長が起こることとなり、導波路幅ＷG を、
マスク開口幅ＷMA，及びマスク幅ＷM を変化させること
によって、容易に精度良く制御することができる。
【００９２】ここで、このようにマスク６１を用いて選
択成長を行う場合、開口幅ＷMAが狭いほど、またマスク
幅ＷM が広いほどその成長速度は大きくなる，即ち成長
が早くなるので、レンズ部Ｌの成長速度がＬＤ部のそれ
と同じになるように、マスク幅ＷM はレンズ先端に行く
ほど狭くなるようにしなければならない。
択成長を行う場合、開口幅ＷMAが狭いほど、またマスク
幅ＷM が広いほどその成長速度は大きくなる，即ち成長
が早くなるので、レンズ部Ｌの成長速度がＬＤ部のそれ
と同じになるように、マスク幅ＷM はレンズ先端に行く
ほど狭くなるようにしなければならない。
【００９３】このような実施例３による導波路レンズ付
ＬＤの製造方法では、［０１１］方向に沿って形成され
た、その開口幅がレンズ部Ｌで狭くなるようなストライ
プ状のマスク６１を用いて選択成長を行い、導波路部を
形成する所要の半導体層を成長するようにしたので、テ
ーパ状の先端で幅が０．３μｍ程度の非常に狭くなる導
波路をも、この選択成長の方法により、該導波路幅の制
御性，及び精度よく、作製することができる効果があ
る。
ＬＤの製造方法では、［０１１］方向に沿って形成され
た、その開口幅がレンズ部Ｌで狭くなるようなストライ
プ状のマスク６１を用いて選択成長を行い、導波路部を
形成する所要の半導体層を成長するようにしたので、テ
ーパ状の先端で幅が０．３μｍ程度の非常に狭くなる導
波路をも、この選択成長の方法により、該導波路幅の制
御性，及び精度よく、作製することができる効果があ
る。
【００９４】実施例４．図７(a),(b) は本発明の第４の
実施例による導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式
図，及びそれに用いるパターンを示す図である。本発明
の実施例４は、導波路集積素子の製造方法における，そ
の基本的な方法と原理は上記実施例１のそれらと同じで
あるが、本実施例４では、レンズ部の導波路の幅をテー
パ状にするだけでなく、厚みもテーパ状に変化させた形
状を実現している。即ち、本実施例４は、従来の図１１
と図１２を合わせたタイプについてのものである。
実施例による導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式
図，及びそれに用いるパターンを示す図である。本発明
の実施例４は、導波路集積素子の製造方法における，そ
の基本的な方法と原理は上記実施例１のそれらと同じで
あるが、本実施例４では、レンズ部の導波路の幅をテー
パ状にするだけでなく、厚みもテーパ状に変化させた形
状を実現している。即ち、本実施例４は、従来の図１１
と図１２を合わせたタイプについてのものである。
【００９５】図７(a) に示すように、マスク開口部での
成長は、その断面が基板面と約５５°の角度をなす２辺
をもつ３角形状になるまで成長が進む。該３角形の高さ
はマスク開口部の幅が広いほど高くなる。これを利用し
て３角形の頂点近くに導波路を形成すれば、マスク開口
部の幅の狭い部分では導波路の幅が狭くなり、かつ３角
形が完成した時点でマスク開口部の成長はそれ以上進ま
ないので、層厚もマスク開口部が狭くなるに従って徐々
に薄くすることができる。
成長は、その断面が基板面と約５５°の角度をなす２辺
をもつ３角形状になるまで成長が進む。該３角形の高さ
はマスク開口部の幅が広いほど高くなる。これを利用し
て３角形の頂点近くに導波路を形成すれば、マスク開口
部の幅の狭い部分では導波路の幅が狭くなり、かつ３角
形が完成した時点でマスク開口部の成長はそれ以上進ま
ないので、層厚もマスク開口部が狭くなるに従って徐々
に薄くすることができる。
【００９６】このような実施例４の導波路レンズ付ＬＤ
の製造方法によれば、上記実施例１と同様、導波路を形
成する半導体層の加工が容易となり、かつ該導波路幅の
制御性，精度を大きく向上することができるとともに、
導波路幅と導波路厚が同時にテーパ状に変化しているの
で、より効果的にスポットサイズを拡げ、光ファイバへ
の光結合効率を大きく向上することのできるものを得ら
れる効果がある。
の製造方法によれば、上記実施例１と同様、導波路を形
成する半導体層の加工が容易となり、かつ該導波路幅の
制御性，精度を大きく向上することができるとともに、
導波路幅と導波路厚が同時にテーパ状に変化しているの
で、より効果的にスポットサイズを拡げ、光ファイバへ
の光結合効率を大きく向上することのできるものを得ら
れる効果がある。
【００９７】なお、上記実施例１〜４では、導波路レン
ズ付ＬＤの場合についてのみ説明したが、導波路レンズ
のみの単体であってもよく、また導波路レンズとＬＤ以
外に、光増幅器や、変調器などを導波路を介して集積し
た光集積デバイスであってもよい。
ズ付ＬＤの場合についてのみ説明したが、導波路レンズ
のみの単体であってもよく、また導波路レンズとＬＤ以
外に、光増幅器や、変調器などを導波路を介して集積し
た光集積デバイスであってもよい。
【００９８】実施例５．図８は本発明の第５の実施例に
よる導波路レンズ付ＬＤの製造方法を説明するための選
択成長マスクパターンを示す模式図である。図８におい
て、１はｎ−ＩｎＰ基板、１１１は該ｎ−ＩｎＰ基板１
上に形成され、この上にＭＯＣＶＤによる成長を行う
際、上記基板１の表面よりも結晶の析出が起こり易いよ
うな性質を持った材質からなる，あるいはそのような表
面状態をもった対向する一対の選択成長マスクである。
この選択成長マスクとしては、例えば、通常のＳｉＯ2
や、ＳｉＮx などの膜の表面にイオン注入を行い、表面
にダメージを与えることにより、表面のダングリングボ
ンドを増加させたものを用いることができる。
よる導波路レンズ付ＬＤの製造方法を説明するための選
択成長マスクパターンを示す模式図である。図８におい
て、１はｎ−ＩｎＰ基板、１１１は該ｎ−ＩｎＰ基板１
上に形成され、この上にＭＯＣＶＤによる成長を行う
際、上記基板１の表面よりも結晶の析出が起こり易いよ
うな性質を持った材質からなる，あるいはそのような表
面状態をもった対向する一対の選択成長マスクである。
この選択成長マスクとしては、例えば、通常のＳｉＯ2
や、ＳｉＮx などの膜の表面にイオン注入を行い、表面
にダメージを与えることにより、表面のダングリングボ
ンドを増加させたものを用いることができる。
【００９９】このような状態の膜は、結晶成長の際の原
料種と反応しやすく、成長核が形成されるため、基板表
面よりも結晶の析出が起こりやすい状態にすることがで
きる。
料種と反応しやすく、成長核が形成されるため、基板表
面よりも結晶の析出が起こりやすい状態にすることがで
きる。
【０１００】また、このときのマスク上に結晶の析出が
起こりやすくなる成長条件としては、例えば、成長圧力
が常圧（７６０Ｔorr ）に近い条件，あるいは成長温度
が低い条件（４００°Ｃ〜５００°Ｃ程度）などにより
これを実現することができる。
起こりやすくなる成長条件としては、例えば、成長圧力
が常圧（７６０Ｔorr ）に近い条件，あるいは成長温度
が低い条件（４００°Ｃ〜５００°Ｃ程度）などにより
これを実現することができる。
【０１０１】本実施例５において、レンズ部Ｌを作製す
る部分にこの選択成長マスク１１１を設けてＭＯＣＶＤ
により導波路層を含む層を成長すると、マスク１１１上
には基板表面よりも結晶の析出が起こりやすいので、マ
スク１１１に挟まれた基板１上の領域１ａでは、マスク
１１１のない領域１ｂに比べて成長速度が減少し、層厚
が薄くなる。すなわち、従来の方法とは逆に、選択成長
マスクをレンズ部Ｌに設けることにより、ＬＤ部ＬＤに
成長する半導体層の層厚を厚くすることができるもので
ある。
る部分にこの選択成長マスク１１１を設けてＭＯＣＶＤ
により導波路層を含む層を成長すると、マスク１１１上
には基板表面よりも結晶の析出が起こりやすいので、マ
スク１１１に挟まれた基板１上の領域１ａでは、マスク
１１１のない領域１ｂに比べて成長速度が減少し、層厚
が薄くなる。すなわち、従来の方法とは逆に、選択成長
マスクをレンズ部Ｌに設けることにより、ＬＤ部ＬＤに
成長する半導体層の層厚を厚くすることができるもので
ある。
【０１０２】図１３に示した従来の方法では、ＬＤ部分
ＬＤにおいてマスクを用いてレーザ活性層を含む半導体
層の選択成長を行っており、この選択成長により半導体
層の層厚が増大するので、これに伴って該ＬＤ部で半導
体層の組成変化や結晶品質の劣化が起こる。上記ＬＤ部
分ＬＤでの導波路は、レーザ発振を生じる活性領域であ
るので、ここでの結晶品質の劣化は、ＬＤの特性や信頼
性を損なうこととなる。
ＬＤにおいてマスクを用いてレーザ活性層を含む半導体
層の選択成長を行っており、この選択成長により半導体
層の層厚が増大するので、これに伴って該ＬＤ部で半導
体層の組成変化や結晶品質の劣化が起こる。上記ＬＤ部
分ＬＤでの導波路は、レーザ発振を生じる活性領域であ
るので、ここでの結晶品質の劣化は、ＬＤの特性や信頼
性を損なうこととなる。
【０１０３】これに対し、本実施例５の方法では、レン
ズ部Ｌが選択成長により形成される部分となる。このレ
ンズ部Ｌは、非活性的な受動導波路を構成する部分であ
るので、結晶品質がたとえ劣化したとしても、その特性
や信頼性に与える影響は小さい。この場合、レーザ発振
を生じる活性領域であるＬＤ部分は、マスクのない領域
において形成されるため、結晶品質の劣化は起こらな
い。
ズ部Ｌが選択成長により形成される部分となる。このレ
ンズ部Ｌは、非活性的な受動導波路を構成する部分であ
るので、結晶品質がたとえ劣化したとしても、その特性
や信頼性に与える影響は小さい。この場合、レーザ発振
を生じる活性領域であるＬＤ部分は、マスクのない領域
において形成されるため、結晶品質の劣化は起こらな
い。
【０１０４】このような本実施例５によれば、半導体基
板上に、結晶成長するに際し、該基板表面よりも結晶が
付着あるいは成長しやすい材質よりなる，あるいは表面
状態を持った領域を形成する工程と、その上に結晶成長
を行い、上記材質よりなる，あるいは表面状態の領域に
挟まれた部分では相対的に層厚が薄くなるように、上記
基板面内で層厚の制御された導波路層を含む半導体層を
形成する工程とを備えたものとしたので、半導体層の層
厚の制御，従って波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することができる。
板上に、結晶成長するに際し、該基板表面よりも結晶が
付着あるいは成長しやすい材質よりなる，あるいは表面
状態を持った領域を形成する工程と、その上に結晶成長
を行い、上記材質よりなる，あるいは表面状態の領域に
挟まれた部分では相対的に層厚が薄くなるように、上記
基板面内で層厚の制御された導波路層を含む半導体層を
形成する工程とを備えたものとしたので、半導体層の層
厚の制御，従って波長の制御を正確に行うことができ、
デバイスの信頼性を向上することができる。
【０１０５】実施例６．図９は本発明の第６の実施例に
よる導波路レンズ付ＬＤの製造方法を説明する図であ
り、該製造方法において、半導体層の選択成長を行う基
板を示す模式図である。図９において、１はｎ−ＩｎＰ
基板、１２１は上記基板１上のＬＤ領域ＬＤに、各々
（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持つよ
うに、［０１１］方向に沿って形成されたストライプ状
半導体層であり、該ストライプ状半導体層１２１が３本
ずつ、レーザ活性層ストライプ部を形成すべき領域を挟
んで対向した一対の領域に形成され、一対の層厚制御領
域１２０を形成している。この断面３角形状ストライプ
状半導体層１２１は基板１上に、ＳｉＯ2 膜などを用い
たパターニングによる膜形成と、ウェットエッチングと
を施すことによって、作製することができる。
よる導波路レンズ付ＬＤの製造方法を説明する図であ
り、該製造方法において、半導体層の選択成長を行う基
板を示す模式図である。図９において、１はｎ−ＩｎＰ
基板、１２１は上記基板１上のＬＤ領域ＬＤに、各々
（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持つよ
うに、［０１１］方向に沿って形成されたストライプ状
半導体層であり、該ストライプ状半導体層１２１が３本
ずつ、レーザ活性層ストライプ部を形成すべき領域を挟
んで対向した一対の領域に形成され、一対の層厚制御領
域１２０を形成している。この断面３角形状ストライプ
状半導体層１２１は基板１上に、ＳｉＯ2 膜などを用い
たパターニングによる膜形成と、ウェットエッチングと
を施すことによって、作製することができる。
【０１０６】ＬＤ部を作製する部分ＬＤの基板１上のレ
ーザ活性層部を形成すべき領域を挟んで対向する位置
に、この断面３角形状ストライプ状半導体層１２１によ
るパターンを設けて、ＭＯＣＶＤにより導波路層を含む
層を成長する。層の構成は、例えば実施例１で説明した
ものとほぼ同様である。その場合、それぞれの層のう
ち、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸導波路
層４２中のＩｎＧａＡｓ（井戸層）は、結晶の（１１
１）Ｂ面上にはほとんど成長しないという性質を持って
いるので、上記膜厚制御領域１２０での３角形パターン
の部分１２１では該ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重
量子井戸導波路層４２は成長しない。その場合、原料種
はマスクを用いた従来の図１３の場合と同じ原理で、気
相拡散により該３角形パターンにより挟まれたレーザ活
性層ストライプを形成すべき部分に過剰に供給され、そ
の領域での層厚を増大させる。
ーザ活性層部を形成すべき領域を挟んで対向する位置
に、この断面３角形状ストライプ状半導体層１２１によ
るパターンを設けて、ＭＯＣＶＤにより導波路層を含む
層を成長する。層の構成は、例えば実施例１で説明した
ものとほぼ同様である。その場合、それぞれの層のう
ち、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸導波路
層４２中のＩｎＧａＡｓ（井戸層）は、結晶の（１１
１）Ｂ面上にはほとんど成長しないという性質を持って
いるので、上記膜厚制御領域１２０での３角形パターン
の部分１２１では該ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重
量子井戸導波路層４２は成長しない。その場合、原料種
はマスクを用いた従来の図１３の場合と同じ原理で、気
相拡散により該３角形パターンにより挟まれたレーザ活
性層ストライプを形成すべき部分に過剰に供給され、そ
の領域での層厚を増大させる。
【０１０７】したがって、その時の成長膜厚は、図９
(c) に示すように、ＬＤ部分ＬＤではＩｎＧａＡｓの厚
みが他の領域に比べて厚くなり、一方、ＩｎＰについて
は図９(d) に示すように結晶の（１１１）Ｂ面にも成長
するので、上記のような気相拡散による層厚増大は起こ
らず、図９(d) に示すように、どの領域にも一様な層厚
で成長する。その結果、全体の膜厚としては、図９(b)
に示すよう膜厚分布が得られることとなる。
(c) に示すように、ＬＤ部分ＬＤではＩｎＧａＡｓの厚
みが他の領域に比べて厚くなり、一方、ＩｎＰについて
は図９(d) に示すように結晶の（１１１）Ｂ面にも成長
するので、上記のような気相拡散による層厚増大は起こ
らず、図９(d) に示すように、どの領域にも一様な層厚
で成長する。その結果、全体の膜厚としては、図９(b)
に示すよう膜厚分布が得られることとなる。
【０１０８】導波路を光が伝播する場合のスポットサイ
ズは、主に光の閉じ込められるＩｎＧａＡｓ層の厚みに
よって決まり、これを上下から挟むＩｎＰクラッド層
３，４の厚みには依存しない。従って、レンズの機能を
持たせるためには、ＩｎＧａＡｓ層の厚みを、ＬＤ部Ｌ
Ｄとレンズ部Ｌの先端での厚みの比が５：１程度になる
ようにすればよい。このようにＩｎＧａＡｓ層の厚みの
みを増大させるようにすることの利点は、段差を低減で
きることである。すなわち、上記半導体層構成のうち、
導波路層の厚みは０．２μｍ程度、その上下にあるＩｎ
Ｐクラッド層３，４の厚みはそれぞれ０．５μｍ程度な
ので、厚みの大部分はＩｎＰの厚みであり、このＩｎＧ
ａＡｓ層の厚みのみを増大させる方法では、ＩｎＰの厚
みはレンズ部とＬＤ部とで変わらないため、境界部の段
差を従来の図３の方法に比べて大幅に低減することがで
きることとなる。
ズは、主に光の閉じ込められるＩｎＧａＡｓ層の厚みに
よって決まり、これを上下から挟むＩｎＰクラッド層
３，４の厚みには依存しない。従って、レンズの機能を
持たせるためには、ＩｎＧａＡｓ層の厚みを、ＬＤ部Ｌ
Ｄとレンズ部Ｌの先端での厚みの比が５：１程度になる
ようにすればよい。このようにＩｎＧａＡｓ層の厚みの
みを増大させるようにすることの利点は、段差を低減で
きることである。すなわち、上記半導体層構成のうち、
導波路層の厚みは０．２μｍ程度、その上下にあるＩｎ
Ｐクラッド層３，４の厚みはそれぞれ０．５μｍ程度な
ので、厚みの大部分はＩｎＰの厚みであり、このＩｎＧ
ａＡｓ層の厚みのみを増大させる方法では、ＩｎＰの厚
みはレンズ部とＬＤ部とで変わらないため、境界部の段
差を従来の図３の方法に比べて大幅に低減することがで
きることとなる。
【０１０９】このような本実施例６によれば、半導体基
板上に、各々（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面
形状を持つ，［０１１］方向に沿った複数のストライプ
状半導体層をそれぞれ対向する一対の層厚制御領域に形
成し、上記半導体基板上に結晶成長を行い、上記一対の
層厚制御領域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚
が他の領域に比べて厚くなるように、光導波路層を含む
半導体層を成長するようにしたので、半導体層の層厚の
制御，波長の制御を正確に行うことができ、高品質な導
波路レンズ付ＬＤを得られる効果がある。なお、上記実
施例５，実施例６で説明した選択成長の方法は、レンズ
付ＬＤに限らず、選択成長を用いて作製される，どのよ
うなデバイスにも適用することができる。例えば、変調
器付ＬＤや、光集積デバイスなどである。
板上に、各々（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面
形状を持つ，［０１１］方向に沿った複数のストライプ
状半導体層をそれぞれ対向する一対の層厚制御領域に形
成し、上記半導体基板上に結晶成長を行い、上記一対の
層厚制御領域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚
が他の領域に比べて厚くなるように、光導波路層を含む
半導体層を成長するようにしたので、半導体層の層厚の
制御，波長の制御を正確に行うことができ、高品質な導
波路レンズ付ＬＤを得られる効果がある。なお、上記実
施例５，実施例６で説明した選択成長の方法は、レンズ
付ＬＤに限らず、選択成長を用いて作製される，どのよ
うなデバイスにも適用することができる。例えば、変調
器付ＬＤや、光集積デバイスなどである。
【０１１０】ここで、例えば変調器付ＬＤは、図１０に
示すように、多重量子井戸導波路層１３２の厚みを変調
器Ｍ部（１３２ｃ）よりＤＨＦレーザＬＤ部（１３２
ａ）で厚くなるようにして、導波路の実効的バンドギャ
ップの値が変調器Ｍ部（１３２ｃ）で相対的にＤＨＦレ
ーザＬＤ部（１３２ａ）よりも大きくなるようにする。
示すように、多重量子井戸導波路層１３２の厚みを変調
器Ｍ部（１３２ｃ）よりＤＨＦレーザＬＤ部（１３２
ａ）で厚くなるようにして、導波路の実効的バンドギャ
ップの値が変調器Ｍ部（１３２ｃ）で相対的にＤＨＦレ
ーザＬＤ部（１３２ａ）よりも大きくなるようにする。
【０１１１】変調器Ｍにバイアスを加えないときは、Ｄ
ＨＦレーザＬＤ部で発生したレーザ光は変調器Ｍ部で吸
収されず端面から出射する（ＯＮ状態）が、変調器Ｍ部
に逆バイアスを印加すると、量子井戸層のＱＣＳＥ効果
（Quantum Confining Size Effect ，量子閉じ込めサイ
ズ効果）により吸収されてレーザ光はＯＦＦ状態にな
る。
ＨＦレーザＬＤ部で発生したレーザ光は変調器Ｍ部で吸
収されず端面から出射する（ＯＮ状態）が、変調器Ｍ部
に逆バイアスを印加すると、量子井戸層のＱＣＳＥ効果
（Quantum Confining Size Effect ，量子閉じ込めサイ
ズ効果）により吸収されてレーザ光はＯＦＦ状態にな
る。
【０１１２】光集積デバイスは、上記と同様の方法で、
導波路の実効的バンドギャップを制御して、ＬＤと、例
えばＰＤ（フォトディテクタ），スイッチ，カップラ
（光結合器），光アンプ（光増幅器）などを導波路で接
続して、モノリシックに集積したものである。
導波路の実効的バンドギャップを制御して、ＬＤと、例
えばＰＤ（フォトディテクタ），スイッチ，カップラ
（光結合器），光アンプ（光増幅器）などを導波路で接
続して、モノリシックに集積したものである。
【０１１３】
【発明の効果】以上のようにこの発明（請求項１）にか
かる導波路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上
に、［０１１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテ
ーパ状に変化している部分を有するリッジを形成する工
程と、上記リッジの、幅が部分的にテーパ状に変化して
いる部分上に、光導波路層を含む層構造を成長し、その
幅がテーパ状に変化する，導波路レンズを構成するテー
パ状光導波路を有する導波路集積素子を作製する工程と
を含むものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の
制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上
することができる効果がある。
かる導波路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上
に、［０１１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテ
ーパ状に変化している部分を有するリッジを形成する工
程と、上記リッジの、幅が部分的にテーパ状に変化して
いる部分上に、光導波路層を含む層構造を成長し、その
幅がテーパ状に変化する，導波路レンズを構成するテー
パ状光導波路を有する導波路集積素子を作製する工程と
を含むものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の
制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上
することができる効果がある。
【０１１４】またこの発明（請求項２）にかかる導波路
集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法（請
求項１）により製造されるものとしたので、半導体層の
層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デバ
イスの信頼性を向上することのできる導波路集積素子を
得ることができる効果がある。
集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法（請
求項１）により製造されるものとしたので、半導体層の
層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デバ
イスの信頼性を向上することのできる導波路集積素子を
得ることができる効果がある。
【０１１５】またこの発明（請求項３）にかかる導波路
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２）を
導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波長
の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向
上することのできる導波路レンズを得ることができる効
果がある。
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２）を
導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波長
の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向
上することのできる導波路レンズを得ることができる効
果がある。
【０１１６】またこの発明（請求項４）にかかる導波路
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２）を
導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ付
レーザダイオードを得ることができる効果がある。
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２）を
導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ付
レーザダイオードを得ることができる効果がある。
【０１１７】またこの発明（請求項５）にかかる導波路
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２）を
導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導体層の
層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デバ
イスの信頼性を向上することのできる光集積デバイスを
得ることができる効果がある。
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２）を
導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導体層の
層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デバ
イスの信頼性を向上することのできる光集積デバイスを
得ることができる効果がある。
【０１１８】またこの発明（請求項６）にかかる導波路
集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、［０１
１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に変
化している部分を有するリッジを形成する工程と、上記
リッジの、幅が部分的にテーパ状に変化している部分上
に、光導波路層を含む層構造を成長し、その際リッジの
幅がテーパ状に狭くなっている部分ではリッジ上の断面
成長形状が３角形となりその３角形の断面成長形状の頂
点部分に導波路層が成長されるようにし、その幅，及び
厚みがテーパ状に変化する，導波路レンズを構成するテ
ーパ状光導波路を作製する工程とを含むものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる効
果がある。
集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、［０１
１］方向に沿った，かつその幅が部分的にテーパ状に変
化している部分を有するリッジを形成する工程と、上記
リッジの、幅が部分的にテーパ状に変化している部分上
に、光導波路層を含む層構造を成長し、その際リッジの
幅がテーパ状に狭くなっている部分ではリッジ上の断面
成長形状が３角形となりその３角形の断面成長形状の頂
点部分に導波路層が成長されるようにし、その幅，及び
厚みがテーパ状に変化する，導波路レンズを構成するテ
ーパ状光導波路を作製する工程とを含むものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる効
果がある。
【０１１９】またこの発明（請求項７）にかかる導波路
集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法（請
求項６）により製造されるものとしたので、半導体層の
層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デバ
イスの信頼性を向上することのできる導波路集積素子を
得ることができる効果がある。
集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法（請
求項６）により製造されるものとしたので、半導体層の
層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デバ
イスの信頼性を向上することのできる導波路集積素子を
得ることができる効果がある。
【０１２０】またこの発明（請求項８）にかかる導波路
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項７）を
導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波長
の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向
上することのできる導波路レンズを得ることができる効
果がある。
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項７）を
導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制御，波長
の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向
上することのできる導波路レンズを得ることができる効
果がある。
【０１２１】またこの発明（請求項９）にかかる導波路
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項７）を
導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ付
レーザダイオードを得ることができる効果がある。
集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項７）を
導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる導波路レンズ付
レーザダイオードを得ることができる効果がある。
【０１２２】またこの発明（請求項１０）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項７）
を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる光集積デバイス
を得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項７）
を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導体層
の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことができ、デ
バイスの信頼性を向上することのできる光集積デバイス
を得ることができる効果がある。
【０１２３】またこの発明（請求項１１）にかかる導波
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、それ
ぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の上記基板上に導波路
層を含む層構造を成長し、その幅がテーパ状に変わるテ
ーパ状光導波路を作製する工程とを備えたものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる効
果がある。
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、それ
ぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の上記基板上に導波路
層を含む層構造を成長し、その幅がテーパ状に変わるテ
ーパ状光導波路を作製する工程とを備えたものとしたの
で、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うこ
とができ、デバイスの信頼性を向上することができる効
果がある。
【０１２４】またこの発明（請求項１２）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
【０１２５】またこの発明（請求項１３）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
【０１２６】またこの発明（請求項１４）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
【０１２７】またこの発明（請求項１５）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
【０１２８】またこの発明（請求項１６）にかかる導波
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、それ
ぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の開口部上に導波路層
を含む層構造を成長し、その際、開口部の幅がテーパ状
に狭くなっている部分では、開口部上の断面成長形状が
３角形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導
波路層が成長されるようにし、その幅，及び厚みがテー
パ状に変わるテーパ状光導波路を作製する工程とを備え
たものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御
を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上する
ことができる効果がある。
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、それ
ぞれ［０１１］方向に沿ったストライプ形状に設けら
れ、そのマスク開口部の幅がテーパ状に変化する部分を
有する，１対の選択成長マスクを形成する工程と、上記
１対の選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶
成長を行い、該選択成長マスク間の開口部上に導波路層
を含む層構造を成長し、その際、開口部の幅がテーパ状
に狭くなっている部分では、開口部上の断面成長形状が
３角形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導
波路層が成長されるようにし、その幅，及び厚みがテー
パ状に変わるテーパ状光導波路を作製する工程とを備え
たものとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御
を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上する
ことができる効果がある。
【０１２９】またこの発明（請求項１７）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項１６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
【０１３０】またこの発明（請求項１８）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
【０１３１】またこの発明（請求項１９）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
【０１３２】またこの発明（請求項２０）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項１
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
【０１３３】またこの発明（請求項２１）にかかる導波
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、結晶
成長するに際し、該基板表面よりも結晶が付着あるいは
成長しやすい材質よりなる，あるいは表面状態を持った
領域を形成する工程と、その上に結晶成長を行い、上記
材質よりなる，あるいは表面状態の領域に挟まれた部分
では相対的に層厚が薄くなるように、上記基板面内で層
厚の制御された導波路層を含む半導体層を形成する工程
とを備えたものとしたので、半導体層の層厚の制御，波
長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を
向上することができる効果がある。
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、結晶
成長するに際し、該基板表面よりも結晶が付着あるいは
成長しやすい材質よりなる，あるいは表面状態を持った
領域を形成する工程と、その上に結晶成長を行い、上記
材質よりなる，あるいは表面状態の領域に挟まれた部分
では相対的に層厚が薄くなるように、上記基板面内で層
厚の制御された導波路層を含む半導体層を形成する工程
とを備えたものとしたので、半導体層の層厚の制御，波
長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信頼性を
向上することができる効果がある。
【０１３４】またこの発明（請求項２２）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２１）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
【０１３５】またこの発明（請求項２３）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
【０１３６】またこの発明（請求項２４）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
【０１３７】またこの発明（請求項２５）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
２）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
【０１３８】またこの発明（請求項２６）にかかる導波
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、各々
（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持つ，
［０１１］方向に沿った複数のストライプ状半導体層を
各々有する一対の層厚制御領域を形成する工程と、上記
半導体基板上に結晶成長を行い、上記一対の層厚制御領
域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚が他の領域
に比べて厚くなるように、基板面内で層厚の制御された
光導波路層を含む半導体層を成長する工程とを備えたも
のとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正
確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上すること
ができる効果がある。
路集積素子の製造方法によれば、半導体基板上に、各々
（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形の断面形状を持つ，
［０１１］方向に沿った複数のストライプ状半導体層を
各々有する一対の層厚制御領域を形成する工程と、上記
半導体基板上に結晶成長を行い、上記一対の層厚制御領
域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚が他の領域
に比べて厚くなるように、基板面内で層厚の制御された
光導波路層を含む半導体層を成長する工程とを備えたも
のとしたので、半導体層の層厚の制御，波長の制御を正
確に行うことができ、デバイスの信頼性を向上すること
ができる効果がある。
【０１３９】またこの発明（請求項２７）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子の製造方法
（請求項２６）により製造されるものとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路集
積素子を得ることができる効果がある。
【０１４０】またこの発明（請求項２８）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズとしたので、半導体層の層厚の制
御，波長の制御を正確に行うことができ、デバイスの信
頼性を向上することのできる導波路レンズを得ることが
できる効果がある。
【０１４１】またこの発明（請求項２９）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付レーザダイオードとしたので、半
導体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる導波路レ
ンズ付レーザダイオードを得ることができる効果があ
る。
【０１４２】またこの発明（請求項３０）にかかる導波
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
路集積素子によれば、上記導波路集積素子（請求項２
７）を導波路レンズ付光集積デバイスとしたので、半導
体層の層厚の制御，波長の制御を正確に行うことがで
き、デバイスの信頼性を向上することのできる光集積デ
バイスを得ることができる効果がある。
【図１】 本発明の実施例１による，レンズ部の導波路
幅をテーパ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方
法を示す模式図。
幅をテーパ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方
法を示す模式図。
【図２】 本発明の実施例１によるレンズ部の導波路幅
をテーパ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方法
を示す断面模式図。
をテーパ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方法
を示す断面模式図。
【図３】 本発明の実施例１による導波路レンズ付ＬＤ
の埋め込み構造の例を示す断面模式図。
の埋め込み構造の例を示す断面模式図。
【図４】 本発明の実施例１による導波路レンズ付ＬＤ
の埋め込み構造の作製法の他の例を示す模式図。
の埋め込み構造の作製法の他の例を示す模式図。
【図５】 本発明の実施例２による，レンズ部の導波路
幅および厚みをテーパ状に変化させた導波路レンズ付Ｌ
Ｄの製造方法を示す模式図。
幅および厚みをテーパ状に変化させた導波路レンズ付Ｌ
Ｄの製造方法を示す模式図。
【図６】 本発明の実施例３によるレンズ部の導波路幅
をテーパ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方法
を示す模式図。
をテーパ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方法
を示す模式図。
【図７】 本発明の実施例４による，レンズ部の導波路
幅および厚みをテーパ状に変化させた導波路レンズ付Ｌ
Ｄの製造方法を示す模式図。
幅および厚みをテーパ状に変化させた導波路レンズ付Ｌ
Ｄの製造方法を示す模式図。
【図８】 本発明の実施例５による，選択成長を利用し
た、レンズ部の導波路厚みをテーパ状に変化させた導波
路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式図。
た、レンズ部の導波路厚みをテーパ状に変化させた導波
路レンズ付ＬＤの製造方法を示す模式図。
【図９】 本発明の実施例６による，選択成長を利用し
た、レンズ部の導波路のＩｎＧａＡｓ井戸層厚みをテー
パ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す
模式図。
た、レンズ部の導波路のＩｎＧａＡｓ井戸層厚みをテー
パ状に変化させた導波路レンズ付ＬＤの製造方法を示す
模式図。
【図１０】 本発明の実施例５，及び６により作製され
る光集積デバイスの例である変調器付ＬＤを示す模式
図。
る光集積デバイスの例である変調器付ＬＤを示す模式
図。
【図１１】 従来のレンズ部の導波路幅をテーパ状に変
化させた導波路レンズ付ＬＤの構造模式図。
化させた導波路レンズ付ＬＤの構造模式図。
【図１２】 従来のレンズ部の導波路厚みをテーパ状に
変化させた導波路レンズ付ＬＤの構造模式図。
変化させた導波路レンズ付ＬＤの構造模式図。
【図１３】 従来の選択成長による層厚増大効果を利用
して層厚を変化させる方法を説明する図。
して層厚を変化させる方法を説明する図。
【図１４】 従来の技術による、レンズ部の導波路厚み
をテーパ状に変化させる方法を説明する図。
をテーパ状に変化させる方法を説明する図。
【図１５】 従来の技術による、レンズ部の導波路厚み
をテーパ状に変化させる方法を説明する図。
をテーパ状に変化させる方法を説明する図。
【図１６】 本発明におけるＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡ
ｓＰ多重量子井戸層の構造の例を示す断面模式図。
ｓＰ多重量子井戸層の構造の例を示す断面模式図。
１ ｎ−ＩｎＰ基板、２ 導波路、３ ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層、４ ｐ−ＩｎＰクラッド層、５ リッジ、６
ｐ−ＩｎＰ層、７ ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層、８ ｐ
−ＩｎＰ層、９ ｐ側電極、１０ ｎ側電極、１４ａ〜
１４ｅ ＩｎＰエッチストップ層、１５ 酸化膜、１５
ｂ イオンミリング、１６ ＩｎＧａＡｓウエル層、１
７ ＩｎＧａＡｓＰバリア層、１８ 光閉じ込め層、１
９ａ〜１９ｅ ＩｎＧａＡｓＰ層、２０ エッチングマ
スク、２２ 導波路、２２ａ ＬＤ部導波路、２２ｂ
レンズ部導波路、３１ マスク、４１ マスク、４２
ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層、４２ａ
ＬＤ部ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸
層、４２ｂ レンズ部ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸層、６１ 選択成長用マスク、６１ａ 選択
成長用マスクで挟まれた開口部、８２ ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層、８２ｂ レンズ部Ｉｎ
ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層、１１１ 基
板表面よりも結晶の析出が起こりやすいような性質をも
った材質からなる選択成長マスク、１１ａ マスク１１
１に挟まれた領域、１１ｂ マスク１１１のない領域、
１２０層厚制御領域、１２１ 断面３角形状ストライプ
状半導体層、１３２ ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸導波路層
ッド層、４ ｐ−ＩｎＰクラッド層、５ リッジ、６
ｐ−ＩｎＰ層、７ ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層、８ ｐ
−ＩｎＰ層、９ ｐ側電極、１０ ｎ側電極、１４ａ〜
１４ｅ ＩｎＰエッチストップ層、１５ 酸化膜、１５
ｂ イオンミリング、１６ ＩｎＧａＡｓウエル層、１
７ ＩｎＧａＡｓＰバリア層、１８ 光閉じ込め層、１
９ａ〜１９ｅ ＩｎＧａＡｓＰ層、２０ エッチングマ
スク、２２ 導波路、２２ａ ＬＤ部導波路、２２ｂ
レンズ部導波路、３１ マスク、４１ マスク、４２
ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層、４２ａ
ＬＤ部ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸
層、４２ｂ レンズ部ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸層、６１ 選択成長用マスク、６１ａ 選択
成長用マスクで挟まれた開口部、８２ ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層、８２ｂ レンズ部Ｉｎ
ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸層、１１１ 基
板表面よりも結晶の析出が起こりやすいような性質をも
った材質からなる選択成長マスク、１１ａ マスク１１
１に挟まれた領域、１１ｂ マスク１１１のない領域、
１２０層厚制御領域、１２１ 断面３角形状ストライプ
状半導体層、１３２ ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸導波路層
Claims (30)
- 【請求項１】 半導体基板上に、［０１１］方向に沿っ
た，かつその幅がテーパ状に変化している部分を有する
リッジを形成する工程と、 上記リッジの，幅がテーパ状に変化している部分上に、
光導波路層を含む層構造を成長し、その層構造中にその
幅がテーパ状に変化する導波路レンズ部を形成するよう
にする工程とを備え、 テーパ状光導波路を有する導波路集積素子を作製するこ
とを特徴とする導波路集積素子の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の導波路集積素子の製造
方法により製造されることを特徴とする導波路集積素
子。 - 【請求項３】 請求項２に記載の導波路集積素子におい
て、 該導波路集積素子が、導波路レンズであることを特徴と
する導波路集積素子。 - 【請求項４】 請求項２に記載の導波路集積素子におい
て、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付レーザダイオード
であることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項５】 請求項２に記載の導波路集積素子におい
て、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付光集積デバイスで
あることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項６】 半導体基板上に、［０１１］方向に沿っ
た，かつその幅がテーパ状に変化している部分を有する
リッジを形成する工程と、 上記リッジの幅がテーパ状に変化している部分上に光導
波路層を含む層構造を成長し、その層構造中にその幅が
テーパ状に変化する導波路レンズ部を形成するように
し、その際リッジの幅がテーパ状に狭くなっている部分
ではリッジ上の断面成長形状が３角形となりその３角形
の断面成長形状の頂点部分に上記導波路層が成長される
ようにする工程とを備え、 その幅，及び厚みがテーパ状に変化する，導波路レンズ
を構成するテーパ状光導波路を作製することを特徴とす
る導波路集積素子の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の導波路集積素子の製造
方法により製造されることを特徴とする導波路集積素
子。 - 【請求項８】 請求項７に記載の導波路集積素子におい
て、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付レーザダイオード
であることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項９】 請求項７に記載の導波路集積素子におい
て、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付レーザダイオード
であることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項１０】 請求項７に記載の導波路集積素子にお
いて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付光集積デバイスで
あることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項１１】 半導体基板上に、［０１１］方向に沿
ったストライプ形状に設けられ、そのマスク開口部の幅
がテーパ状に変化する部分を有する選択成長マスクを形
成する工程と、 上記選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶成
長を行い、該選択成長マスク間の上記基板上に導波路層
を含む層構造を成長し、その層構造中にその幅がテーパ
状に変化するテーパ状光導波路を形成するようにする工
程とを備え、 その幅がテーパ状に変化する導波路レンズを構成するテ
ーパ状光導波路を作製することを特徴とする導波路集積
素子の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の導波路集積素子の
製造方法により製造されることを特徴とする導波路集積
素子。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズであることを特徴と
する導波路集積素子。 - 【請求項１４】 請求項１２に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付レーザダイオード
であることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項１５】 請求項１２に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付光集積デバイスで
あることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項１６】 半導体基板上に、［０１１］方向に沿
ったストライプ形状に設けられ、そのマスク開口部の幅
がテーパ状に変化する部分を有する選択成長マスクを形
成する工程と、 上記選択成長マスクを有する上記半導体基板上に結晶成
長を行い、該選択成長マスク間の開口部上に導波路層を
含む層構造を成長し、その際、開口部の幅がテーパ状に
狭くなっている部分では、開口部上の断面成長形状が３
角形となりその３角形の断面成長形状の頂点部分に導波
路層が成長されるようにする工程とを備え、 その幅，及び厚みがテーパ状に変わるテーパ状光導波路
を作製することを特徴とする導波路集積素子の製造方
法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の導波路集積素子の
製造方法により製造されることを特徴とする導波路集積
素子。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズであることを特徴と
する導波路集積素子。 - 【請求項１９】 請求項１７に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付レーザダイオード
であることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項２０】 請求項１７に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付光集積デバイスで
あることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項２１】 半導体基板上に、結晶成長するに際
し、該基板表面よりも結晶が付着あるいは成長しやすい
材質よりなる，あるいは表面状態をもった領域を形成す
る工程と、 その上に結晶成長を行い、上記材質よりなる，あるいは
表面状態をもった領域に挟まれた部分では相対的に層厚
が薄くなるように、上記基板面内で層厚の制御された導
波路層を含む半導体層を形成する工程とを備えたことを
特徴とする導波路集積素子の製造方法。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載の導波路集積素子の
製造方法により製造されることを特徴とする導波路集積
素子。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズであることを特徴と
する導波路集積素子。 - 【請求項２４】 請求項２２に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付レーザダイオード
であることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項２５】 請求項２２に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付光集積デバイスで
あることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項２６】 半導体基板上に、各々［０１１］方向
に沿って形成され、（１１１）Ｂ面を斜面とする３角形
の断面形状を持つ複数のストライプ状半導体層をそれぞ
れ有する，対向する層厚制御領域を形成する工程と、 上記半導体基板上に結晶成長を行い、上記一対の層厚制
御領域に挟まれた領域では特定の組成の層の層厚が他の
領域に比べて厚くなるように、基板面内で層厚の制御さ
れた光導波路層を含む半導体層を成長する工程とを備え
たことを特徴とする導波路集積素子の製造方法。 - 【請求項２７】 請求項２６に記載の導波路集積素子の
製造方法により製造されることを特徴とする導波路集積
素子。 - 【請求項２８】 請求項２７に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズであることを特徴と
する導波路集積素子。 - 【請求項２９】 請求項２７に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付レーザダイオード
であることを特徴とする導波路集積素子。 - 【請求項３０】 請求項２７に記載の導波路集積素子に
おいて、 該導波路集積素子が、導波路レンズ付光集積デバイスで
あることを特徴とする導波路集積素子。
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|---|---|---|---|
| JP6250634A JPH08116135A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 導波路集積素子の製造方法，及び導波路集積素子 |
| US08/542,538 US6037189A (en) | 1994-10-17 | 1995-10-13 | Integrated waveguide device and method of fabricating the integrated waveguide device |
| GB9521161A GB2294361B (en) | 1994-10-17 | 1995-10-16 | Integrated waveguide device and fabricating method thereof |
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|---|---|---|---|
| JP6250634A JPH08116135A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 導波路集積素子の製造方法，及び導波路集積素子 |
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| JPH08116135A true JPH08116135A (ja) | 1996-05-07 |
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