JPH0918079A - 半導体装置の製造方法,及び半導体装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法,及び半導体装置

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Seiji Ochi
誠司 越智
Manabu Kato
加藤  学
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンタクト層に対して良好なオーミック接触
をなす表面電極の形成を可能とする、リッジ部の両脇に
MOCVD法により成長させたInAlAs高抵抗層を
備えた半導体装置の製造方法,及びその半導体装置を提
供する。 【構成】 SiN膜7をマスクとして、半導体層に対す
る異方性エッチングを行って、リッジ部30を形成し、
さらにこのリッジ部30の両脇にInAlAs高抵抗層
4をMOCVD法を用いて選択成長させた後、この高抵
抗層4上にはSiO2 膜9を形成し、リッジ部最上層の
p型InGaAsコンタクト層8上にはこの層と接触す
るように表面電極5を形成する。 【効果】 コンタクト層8は、SiN膜7の除去後、そ
の表面が酸化されることはなく、この層と表面電極5と
の間の接触を良好なオーミック接触とすることができ、
この半導体レーザ装置の電気特性を良好なものとするこ
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、半導体装置の製造方
法,及び半導体装置に関し、特に有機金属気相成長法に
より成長させた高抵抗層により電流ブロック層を形成す
る半導体装置の製造方法,及びそれにより製造される半
導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】リッジ部の両脇に有機金属気相成長法
(以後、MOCVD法と略記する)により形成されたI
nAlAs高抵抗層を有する半導体レーザ装置の従来の
製造方法について説明する。図6はこの半導体レーザ装
置の製造方法を示す断面図である。
【0003】まず、図6(a) に示すように、n型InP
基板100上にn型InP下クラッド層1,アンドープ
InGaAsP活性層2,p型InP上クラッド層3を
MOCVD法により順に成長させる。次に、p型InP
上クラッド層3上の全面にSiNを堆積させた後、写真
製版とエッチングにより、図6(b) に示すように、スト
ライプ形状のSiN膜7を形成する。ただし、このスト
ライプ形状の伸びている方向は、図の断面に垂直な方向
である。この後、図6(c) に示すように、このSiN膜
7をマスクとして、上記基板上に成長させた半導体層に
対するウエットエッチングを行い、これらの半導体層か
らなるストライプ形状のリッジ部30を形成する。この
際、エッチングは深さ方向のみではなく、横方向にも進
むため、図に示したように、SiN膜7直下の上記リッ
ジ部30の両側面は、SiN膜7の両端より内側に位置
するようになる。
【0004】次に、図6(d) に示すように、電流をリッ
ジ部にのみ流すようにするための電流ブロック層である
InAlAs高抵抗層4,及びこの高抵抗層へのホール
注入を抑制するためのn型InP層21をMOCVD法
により上記SiN膜7をマスクとして選択成長させ、上
記リッジ部30両脇の半導体層のエッチングにより除去
された部分を埋め込む。この高抵抗層4は、以下に述べ
るようにその成長温度が比較的低温であるため、上記S
iN膜裏面の上記リッジ部両側面より外側において露出
している部分に密着するように形成される。
【0005】上記のInAlAs高抵抗層4は、それに
含まれる浅いドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度
SA,及び深いドナーの濃度NDDの間に NSA>NSD
かつNSA−NSD<NDD の関係が成り立つように成長さ
せたものである。アンドープInAlAs層をMOCV
D法により成長させる際に、その成長温度を通常用いら
れる600〜700℃より低温の500℃程度とするこ
とにより、成長層中に取り込まれる炭素(C)の濃度を
高くすることができる。このCはInAlAs中では浅
いアクセプタとなる不純物である。このため、上記のN
SAをSi等の残留不純物である浅いドナーの濃度NSD
り大きくすることができる。さらに、このアンドープI
nAlAs層には深いドナーとなる酸素が取り込まれ、
その濃度は、NSA,及びNSDより充分に大きいため、N
SA−NSD<NDDが成り立つようにすることができる。こ
のように、InAlAs高抵抗層4においては、浅いド
ナーを主に上記の炭素からなる浅いアクセプタで補償
し、この浅いドナーの濃度を上回る濃度の浅いアクセプ
タを主に酸素からなる深いドナーで補償することによっ
て、5×104 Ω・ cm程度以上の高い抵抗率が得られ
る。
【0006】なお、InAlAs高抵抗層4に含まれる
浅いアクセプタとなる主な不純物は、上記の炭素ではな
くドーピングしたベリリウムまたはマグネシウムであっ
てもよい。また、深いドナーとなる酸素をさらにドーピ
ングすると、NDDが増大し、NSA−NSD<NDD が成り
立つ浅いアクセプタの濃度NSAの範囲が広くなり、NSA
の制御が容易となる。また、上記のInAlAsと同様
の成長条件のもとで、InAlGaAsを成長させて
も、上記と同様の高抵抗層が得られる。
【0007】上記の浅いドナーを補償するために深いア
クセプタとなるFeをドーピングする方法が知られてい
るが、このようなFeドープInAlAs高抵抗層にお
いては、隣接する半導体層,特に活性層へのFeの拡散
により、この活性層の電気的,光学的特性が劣化し、こ
れによりレーザ装置の信頼性が低下するという問題があ
った。これに対して、浅いドナーを炭素からなる浅いア
クセプタで補償している上記のInAlAs高抵抗層4
では、Feのような拡散し易い不純物を含んでいないた
め、このような問題は発生しない。
【0008】次に、上記SiN膜7をエッチングにより
除去した後、図6(e) に示すように、全面にp型InP
層23,及びp型InGaAsコンタクト層8を成長さ
せ、さらに、p型InGaAsコンタクト層8表面にA
uZn/Auからなる表面電極(p側電極)5を形成
し、n型InP基板100の裏面にAuGe/Auから
なる裏面電極(n側電極)6を形成することにより、リ
ッジ部30の両脇にInAlAs高抵抗層4を有する半
導体レーザ装置が完成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の半導体レ
ーザ装置の製造方法においては、高抵抗層4及びn型I
nP層の選択成長の後、上記SiN膜7をエッチングに
より除去する際、上記リッジ部両側面より外側のSiN
膜裏面に密着していたInAlAs高抵抗層4の表面が
エッチング液に曝され、さらにエッチング後には大気に
曝されることとなる。高抵抗層4は、酸化され易い元素
であるAl(アルミニウム)を含むため、上記のように
SiN膜7が除去された後、大気に曝された高抵抗層4
の表面は容易に酸化され、図6(e) にxxxで示す表面
酸化膜が形成される。このため、この高抵抗層の表面上
に再成長するp型InP層23,及びp型InGaAs
コンタクト層8においては、良好な半導体結晶の成長が
困難であり、図6(e) に示すように、その表面も平坦な
面とはならない。また、これにより、p型InGaAs
コンタクト層8の表面に形成する表面電極(p側電極)
5とこのコンタクト層の間の接触を良好なオーミック接
触とすることが困難となる。このように、上記の再成長
層であるInP層,及びコンタクト層の結晶品質,及び
表面電極とコンタクト層の間のオーミック接触特性を良
好なものにできないため、半導体レーザ装置において良
好な特性を得ることができないという問題があった。
【0010】この発明は、上記の問題に鑑みなされたも
のであり、良好な半導体結晶からなるコンタクト層の形
成,及びコンタクト層に対して良好なオーミック接触を
なす表面電極の形成を可能とする、リッジ部の両脇にM
OCVD法によりInAlAs高抵抗層を成長させる半
導体装置の製造方法,及びそれにより製造される半導体
装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明(請求項1)に
係る半導体装置の製造方法は、半導体層上にストライプ
形状の第1の絶縁膜を形成する工程と、この第1の絶縁
膜をマスクとして上記半導体層を所要の深さまでエッチ
ングして、上記第1の絶縁膜下に残された上記半導体層
からなるリッジ部を形成する工程と、このリッジ部の両
脇の上記半導体層がエッチングされた部分に、上記第1
の絶縁膜をマスクとして、InAlAsまたはInAl
GaAsからなり、それが含む浅いドナーの濃度NSD
浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナーの濃度NDD
が NSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD となる高抵
抗層を有機金属気相成長法により選択成長させる工程
と、上記第1の絶縁膜を除去した後、上記高抵抗層上に
その露出した表面の全面を覆うように第2の絶縁膜を形
成する工程と、上記半導体層のリッジ部の表面に表面電
極を形成する工程とを含むものである。
【0012】また、この発明(請求項2)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項1)において、上記半導体層をエッチングして上記リ
ッジ部を形成する工程が、上記半導体層に対して異方性
のドライエッチングを行い、上記リッジ部を形成する工
程であるものである。
【0013】また、この発明(請求項3)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項1)において、上記半導体層が、半導体基層と、この
半導体基層上に成長させた、上記表面電極との間でオー
ミック接触をなす半導体からなるコンタクト層とからな
り、上記リッジ部を形成する工程が、上記コンタクト層
上に形成された上記第1の絶縁膜をマスクとして上記コ
ンタクト層に対する異方性のドライエッチングを行い、
次に上記第1の絶縁膜及びこの絶縁膜の下に残された上
記コンタクト層をマスクとして、上記半導体基層に対し
て所要の深さまで選択的なウエットエッチングを行っ
て、その側面が上記コンタクト層の両端より内側に位置
し、上記半導体基層からなるリッジ部基部を形成し、上
記コンタクト層及びこのリッジ部基部からなるリッジ部
を形成するものであり、上記高抵抗層を選択成長させる
工程が、上記リッジ部基部の側面の外側において露出し
た上記コンタクト層の裏面に上記高抵抗層の表面が接す
るようにこの高抵抗層を成長させるものである。
【0014】また、この発明(請求項4)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項1または2)において、上記半導体層が、第1導電型
の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長させた
上記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,この下
クラッド層を構成する半導体よりバンドギャップの小さ
いアンドープの半導体を含む活性層,この活性層を構成
する半導体よりバンドギャップの大きい上記第1導電型
とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド層,上
記第2導電型の半導体からなるコンタクト層からなり、
上記半導体層のエッチングを上記下クラッド層または上
記半導体基板が露出する深さまで行うものである。
【0015】また、この発明(請求項5)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項3)において、上記半導体基層が、第1導電型の半導
体基板,及びこの半導体基板上に順に成長させた上記第
1導電型の半導体からなる下クラッド層,この下クラッ
ド層を構成する半導体よりバンドギャップの小さいアン
ドープの半導体を含む活性層,この活性層を構成する半
導体よりバンドギャップの大きい上記第1導電型とは逆
の第2導電型の半導体からなる上クラッド層からなり、
上記コンタクト層が、上記第2導電型の半導体からな
り、上記半導体基層のエッチングを上記下クラッド層ま
たは上記半導体基板が露出する深さまで行うものであ
る。
【0016】また、この発明(請求項6)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項4または5)において、上記半導体基板,上記下クラ
ッド層,及び上記上クラッド層が、InPからなり、上
記コンタクト層が、InGaAsからなるものである。
【0017】また、この発明(請求項7)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項4ないし6のいずれか)において、上記活性層が、I
nGaAsPからなるものである。
【0018】また、この発明(請求項8)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項4ないし6のいずれか)において、上記活性層が、一
つまたは複数の量子井戸を含むものである。
【0019】また、この発明(請求項9)に係る半導体
装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請求
項8)において、上記量子井戸の井戸層が、InGaA
sPからなり、上記量子井戸のバリア層が、InGaA
sP,InGaPまたはInPからなるものである。
【0020】また、この発明(請求項10)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項4ないし9のいずれか)において、上記活性層が、
その内部でレーザ光が発振される層であり、この活性層
を有する半導体レーザ素子を作製するものである。
【0021】また、この発明(請求項11)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項8または9)において、上記活性層が、その内部で
量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収する層であ
り、この活性層を有する光変調器を作製するものであ
る。
【0022】また、この発明(請求項12)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項8または9)において、上記半導体層が、上記半導
体基板と、この半導体基板表面の半導体レーザ素子を形
成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁
膜をマスクとして上記半導体基板上の上記半導体レーザ
素子形成領域,及びこの領域に隣接した光変調器を形成
すべき領域を含む領域に順に選択成長させた上記下クラ
ッド層,上記活性層,上記上クラッド層,及び上記コン
タクト層とからなり、これらの成長層が、上記半導体レ
ーザ素子を形成すべき領域における層厚が、この領域の
他の領域における層厚より厚いものであり、上記リッジ
部が、上記半導体レーザ素子形成領域及び上記光変調器
形成領域にまたがって形成され、上記半導体レーザ素子
形成領域における上記活性層が、その内部でレーザ光が
発振される層であり、上記光変調器形成領域における上
記活性層が、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果に
より上記レーザ光を吸収する層であり、上記表面電極を
形成する工程が、上記リッジ部の表面の上記半導体レー
ザ素子形成領域に半導体レーザ素子表面電極を、上記光
変調器形成領域に光変調器表面電極を、互いに電気的に
分離して形成するものであり、上記表面電極を形成する
工程の後に、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成す
る工程を含み、同一半導体基板上に、一体に形成され連
続した上記活性層を有する半導体レーザ素子と光変調器
とを作製するものである。
【0023】また、この発明(請求項13)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項1ないし12のいずれか)において、上記高抵抗層
が、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を含むもの
である。
【0024】また、この発明(請求項14)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項1ないし12のいずれか)において、上記高抵抗層
が、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリウムまた
はマグネシウムがドーピングされているものである。
【0025】また、この発明(請求項15)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項1ないし14のいずれか)において、上記高抵抗層
が、深いドナーとなる不純物である酸素がドーピングさ
れているものである。
【0026】また、この発明(請求項16)に係る半導
体装置の製造方法は、半導体層上にストライプ形状の絶
縁膜を形成する工程と、この絶縁膜をマスクとして上記
半導体層に対して所要の深さまで異方性のドライエッチ
ングを行い、上記絶縁膜下に残された上記半導体層から
なるリッジ部を形成する工程と、このリッジ部の両脇の
上記半導体層がエッチングされた部分に、上記絶縁膜を
マスクとして、InAlAsまたはInAlGaAsか
らなり、それが含む浅いドナーの濃度NSD,浅いアクセ
プタの濃度NSA,及び深いドナーの濃度NDDが NSA
SD かつ NSA−NSD<NDD となる高抵抗層を有機
金属気相成長法により選択成長させ、続けてこの高抵抗
層上にその表面の全面を覆うように、この高抵抗層を構
成する半導体より酸素と結合し難い半導体からなる被覆
層を選択成長させる工程と、上記絶縁膜を除去した後、
上記リッジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述の表面
電極との間でオーミック接触をなす半導体からなるコン
タクト層を成長させる工程と、上記コンタクト層の表面
に表面電極を形成する工程とを含むものである。
【0027】また、この発明(請求項17)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項16)において、上記リッジ部を形成する工程が、
上記絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対して所要の
深さまで異方性のドライエッチングを行い、次に上記半
導体層に対してウェットエッチングを行い、上記リッジ
部の両側面が上記絶縁膜の両端より内側に位置するよう
にする工程であるものである。
【0028】また、この発明(請求項18)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項16または17)において、上記半導体層が、第1
導電型の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長
させた上記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,
この下クラッド層を構成する半導体よりバンドギャップ
の小さいアンドープの半導体を含む活性層,この活性層
を構成する半導体よりバンドギャップの大きい上記第1
導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド
層からなり、上記コンタクト層が、上記第2導電型の半
導体からなり、上記半導体層のエッチングを上記下クラ
ッド層または上記半導体基板が露出する深さまで行うも
のである。
【0029】また、この発明(請求項19)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項18)において、上記半導体基板,上記下クラッド
層,上記上クラッド層,及び上記被覆層が、InPから
なり、上記コンタクト層が、InGaAsからなるもの
である。
【0030】また、この発明(請求項20)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項19)において、上記被覆層が、上記高抵抗層の表
面に成長させた上記第1導電型のInPからなる被覆層
下層と、この被覆層下層上に成長させた上記第2導電型
のInPからなる被覆層上層とからなるものである。
【0031】また、この発明(請求項21)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項19または20)において、上記活性層が、InG
aAsPからなるものである。
【0032】また、この発明(請求項22)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項19または20)において、上記活性層が、一つま
たは複数の量子井戸を含むものである。
【0033】また、この発明(請求項23)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項22)において、上記量子井戸の井戸層が、InG
aAsPからなり、上記量子井戸のバリア層が、InG
aAsP,InGaPまたはInPからなるものであ
る。
【0034】また、この発明(請求項24)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項18ないし23のいずれか)において、上記活性層
が、その内部でレーザ光が発振される層であり、この活
性層を有する半導体レーザ素子を作製するものである。
【0035】また、この発明(請求項25)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項22または23)において、上記活性層が、その内
部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収する層
であり、この活性層を有する光変調器を作製するもので
ある。
【0036】また、この発明(請求項26)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項22または23)において、上記半導体層が、上記
半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レーザ素子
を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成し、この
絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記半導体レ
ーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光変調器を
形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させた上記下
クラッド層,上記活性層,及び上記上クラッド層とから
なり、これらの成長層が、上記半導体レーザ素子を形成
すべき領域における層厚が、この領域の他の領域におけ
る層厚より厚いものであり、上記リッジ部が、上記半導
体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にまた
がって形成され、上記半導体レーザ素子形成領域におけ
る上記活性層が、その内部でレーザ光が発振される層で
あり、上記光変調器形成領域における上記活性層が、そ
の内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ
光を吸収する層であり、上記表面電極を形成する工程
が、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子形成領
域に半導体レーザ素子表面電極を、上記光変調器形成領
域に光変調器表面電極を、互いに電気的に分離して形成
するものであり、上記表面電極を形成する工程の後に、
上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成する工程を含
み、同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上記
活性層を有する半導体レーザ素子と光変調器とを作製す
るものである。
【0037】また、この発明(請求項27)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項16ないし26のいずれか)において、上記高抵抗
層が、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を含むも
のである。
【0038】また、この発明(請求項28)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項16ないし26のいずれか)において、上記高抵抗
層が、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリウムま
たはマグネシウムがドーピングされているものである。
【0039】また、この発明(請求項29)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項16ないし28のいずれか)において、上記高抵抗
層が、深いドナーとなる不純物である酸素がドーピング
されているものである。
【0040】また、この発明(請求項30)に係る半導
体装置の製造方法は、半導体基層上にこの半導体基層の
表面部分を構成する半導体と異なる半導体からなるキャ
ップ層を成長させる工程と、上記キャップ層上にストラ
イプ形状の絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜をマス
クとして上記キャップ層に対して異方性のドライエッチ
ングを行い、次に上記絶縁膜及びこの絶縁膜下に残され
た上記キャップ層をマスクとして上記半導体基層に対す
る選択的なウットエッチングを行って、上記半導体基層
からなり、その側面が上記キャップ層の両端より内側に
位置するリッジ部基部を形成し、上記キャップ層及びこ
のリッジ部基部からなるリッジ部を形成する工程と、上
記リッジ部基部の両脇の上記半導体基層がエッチングさ
れた部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAlAsま
たはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナー
の濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナ
ーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD
となる高抵抗層を上記リッジ部の側面の外側において
露出した上記キャップ層の裏面にこの高抵抗層の表面が
接するように有機金属気相成長法により選択成長させ、
続けてこの高抵抗層上にこの高抵抗層の露出している表
面の全面を覆うようにこの高抵抗層を構成する半導体よ
り酸素と結合し難い半導体からなる被覆層を選択成長さ
せる工程と、上記絶縁膜を除去した後、上記リッジ部上
及び上記被覆層上の全面に後述の表面電極との間でオー
ミック接触をなす半導体からなるコンタクト層を成長さ
せる工程と、上記コンタクト層の表面に表面電極を形成
する工程とを含むものである。
【0041】また、この発明(請求項31)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項30)において、上記半導体基層が、第1導電型の
半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長させた上
記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,この下ク
ラッド層を構成する半導体よりバンドギャップの小さい
アンドープの半導体を含む活性層,この活性層を構成す
る半導体よりバンドギャップの大きい上記第1導電型と
は逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド層からな
り、上記コンタクト層が、上記第2導電型の半導体から
なり、上記キャップ層が、上記第2導電型の半導体から
なり、上記半導体基層のエッチングを上記下クラッド層
または上記半導体基板が露出する深さまで行うものであ
る。
【0042】また、この発明(請求項32)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項31)において、上記半導体基板,上記下クラッド
層,上記上クラッド層,及び上記被覆層が、InPから
なり、上記コンタクト層及び上記キャップ層が、InG
aAsからなるものである。
【0043】また、この発明(請求項33)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項32)において、上記被覆層が、上記高抵抗層の表
面に成長させた上記第1導電型のInPからなる被覆層
下層と、この被覆層下層の表面に成長させた上記第2導
電型のInPからなる被覆層上層とからなるものであ
る。
【0044】また、この発明(請求項34)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項31ないし33のいずれか)において、上記活性層
が、InGaAsPからなるものである。
【0045】また、この発明(請求項35)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項31ないし33のいずれか)において、上記活性層
が、一つまたは複数の量子井戸を含むものである。
【0046】また、この発明(請求項36)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項35)において、上記量子井戸の井戸層が、InG
aAsPからなり、上記量子井戸のバリア層が、InG
aAsP,InGaPまたはInPからなるものであ
る。
【0047】また、この発明(請求項37)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項31ないし36のいずれか)において、上記活性層
が、その内部でレーザ光が発振される層であり、この活
性層を有する半導体レーザ素子を作製するものである。
【0048】また、この発明(請求項38)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項35または36)において、上記活性層が、その内
部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収する層
であり、この活性層を有する光変調器を作製するもので
ある。
【0049】また、この発明(請求項39)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項35または36)において、上記半導体基層が、上
記半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レーザ素
子を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成し、こ
の絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記半導体
レーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光変調器
を形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させた上記
下クラッド層,上記活性層,及び上記上クラッド層とか
らなり、上記キャップ層の成長が、上記半導体基層形成
における上記上クラッド層の成長に続けて行うものであ
り、上記下クラッド層,上記活性層,上記上クラッド
層,及び上記キャップ層が、上記半導体レーザ素子を形
成すべき領域における層厚が、この領域の他の領域にお
ける層厚より厚いものであり、上記リッジ部が、上記半
導体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にま
たがって形成され、上記半導体レーザ素子形成領域にお
ける上記活性層が、その内部でレーザ光が発振される層
であり、上記光変調器形成領域における上記活性層が、
その内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レー
ザ光を吸収する層であり、上記表面電極を形成する工程
が、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子形成領
域に半導体レーザ素子表面電極を、上記光変調器形成領
域に光変調器表面電極を、互いに電気的に分離して形成
するものであり、上記表面電極を形成する工程の後に、
上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成する工程を含
み、同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上記
活性層を有する、半導体レーザ素子と光変調器とを作製
するものである。
【0050】また、この発明(請求項40)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項30ないし39のいずれか)において、上記高抵抗
層が、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を含むも
のである。
【0051】また、この発明(請求項41)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項30ないし39のいずれか)において、上記高抵抗
層が、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリウムま
たはマグネシウムがドーピングされているものである。
【0052】また、この発明(請求項42)に係る半導
体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法(請
求項30ないし41のいずれか)において、上記高抵抗
層が、深いドナーとなる不純物である酸素がドーピング
されているものである。
【0053】また、この発明(請求項43)に係る半導
体装置は、半導体層上にストライプ形状の第1の絶縁膜
を形成し、この第1の絶縁膜をマスクとして上記半導体
層を所要の深さまでエッチングして、上記第1の絶縁膜
下に残された上記半導体層からなるリッジ部を形成し、
このリッジ部の両脇の上記半導体層がエッチングされた
部分に、上記第1の絶縁膜をマスクとしてInAlAs
またはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナ
ーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いド
ナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<N
DD となる高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成
長させ、上記第1の絶縁膜を除去した後、上記高抵抗層
上にその露出した表面の全面を覆うように第2の絶縁膜
を形成し、上記半導体層のリッジ部の表面に表面電極
を、上記半導体層の裏面に裏面電極を形成して、作製さ
れてなるものである。
【0054】また、この発明(請求項44)に係る半導
体装置は、上記の半導体装置(請求項43)において、
上記半導体層のエッチングによる上記リッジ部の形成
が、上記半導体層に対して異方性のドライエッチングを
行うことにより上記リッジ部を形成するものである。
【0055】また、この発明(請求項45)に係る半導
体装置は、上記の半導体装置(請求項44)において、
上記半導体層が、第1導電型の半導体基板と、この半導
体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇
の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクとして上
記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び
この領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領
域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導体からな
る下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド層を構成
する半導体よりバンドギャップの小さいアンドープの半
導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,
上記井戸層を構成する半導体よりバンドギャップの大き
い上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる
上クラッド層,及び上記第2導電型の半導体からなるコ
ンタクト層とからなり、上記半導体層を構成する各層で
は、上記半導体レーザ素子を形成すべき領域における層
厚が、この領域の他の領域における層厚より厚くなって
おり、上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及
び上記光変調器形成領域にまたがって形成し、上記半導
体レーザ素子形成領域における上記活性層が、その内部
でレーザ光が発振される層であり、上記光変調器形成領
域における上記活性層が、その内部で量子閉じ込めシュ
タルク効果により上記レーザ光を吸収する層であり、上
記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体レ
ーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面電
極と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器表面
電極とが、互いに電気的に分離されて設けられ、上記半
導体基板の裏面の上記半導体レーザ素子形成領域及び上
記光変調器形成領域にまたがって裏面電極を形成して作
製されてなり、上記半導体基板上の半導体レーザ素子形
成領域に形成された半導体レーザ素子と、上記光変調器
形成領域に形成された光変調器とを備え、上記活性層
が、上記半導体レーザ素子及び上記光変調器にわたって
一体に形成され連続したものである。
【0056】また、この発明(請求項46)に係る半導
体装置は、上記の半導体装置(請求項43)において、
上記半導体層が、半導体基層と、該半導体基層上に成長
させた上記表面電極との間でオーミック接触をなす半導
体からなるコンタクト層とからなり、上記リッジ部の形
成が、上記コンタクト層上に形成された上記第1の絶縁
膜をマスクとして上記コンタクト層に対する異方性のド
ライエッチングを行い、次に上記第1の絶縁膜及び該絶
縁膜の下に残された上記コンタクト層をマスクとして、
上記半導体基層に対して所要の深さまで選択的なウエッ
トエッチングを行って、その側面が上記コンタクト層の
両端より内側に位置し、上記半導体基層からなるリッジ
部基部を形成し、上記コンタクト層及び該リッジ部基部
からなるリッジ部を形成するものであり、上記高抵抗層
が、上記リッジ部基部の側面の外側において露出した上
記コンタクト層の裏面に上記高抵抗層の表面が接するよ
うに選択成長させてなるものである。
【0057】また、この発明(請求項47)に係る半導
体装置は、上記の半導体装置(請求項46)において、
上記半導体基層が、第1導電型の半導体基板と、該半導
体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇
の領域に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記
半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該
領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領域に
順に選択成長させた上記第1導電型の半導体からなる下
クラッド層,その井戸層が該下クラッド層を構成する半
導体よりバンドギャップの小さいアンドープの半導体か
らなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,上記井
戸層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい上記
第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラ
ッド層とからなり、上記コンタクト層が、上記第2導電
型の半導体からなり、上記半導体基層を構成する各層,
及び上記コンタクト層では、上記半導体レーザ素子を形
成すべき領域における層厚が、該領域の他の領域におけ
る層厚より厚くなっており、上記リッジ部を上記半導体
レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にまたが
って形成し、上記半導体レーザ素子形成領域における上
記活性層が、その内部でレーザ光が発振される層であ
り、上記光変調器形成領域における上記活性層が、その
内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光
を吸収する層であり、上記表面電極として、上記リッジ
部の表面の上記半導体レーザ素子形成領域に形成された
半導体レーザ素子表面電極と、上記光変調器形成領域に
形成された光変調器表面電極とが、互いに電気的に分離
されて設けられ、上記半導体基板の裏面の上記半導体レ
ーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にまたがっ
て裏面電極を形成して作製されてなり、上記半導体基板
上の半導体レーザ素子形成領域に形成された半導体レー
ザ素子と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器
とを備え、上記活性層は、上記半導体レーザ素子及び上
記光変調器にわたって一体に形成され連続したものであ
る。
【0058】また、この発明(請求項48)に係る半導
体装置は、半導体層上にストライプ形状の絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対して所
要の深さまで異方性のドライエッチングを行い、上記絶
縁膜下に残された上記半導体層からなるリッジ部を形成
し、このリッジ部の両脇の上記半導体層がエッチングさ
れた部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAlAsま
たはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナー
の濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナ
ーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD
となる高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成長
させ、続けてこの高抵抗層上にこの高抵抗層を構成する
半導体より酸素と結合し難い半導体からなる被覆層を選
択成長させ、この高抵抗層の表面の全面をこの被覆層に
より覆うようにし、上記絶縁膜を除去した後、上記リッ
ジ部上及び上記被覆層上の全面に後述の表面電極との間
でオーミック接触をなす半導体からなるコンタクト層を
成長させ、上記コンタクト層の表面に表面電極を、上記
半導体層の裏面に裏面電極を形成して作製されてなるも
のである。
【0059】また、この発明(請求項49)に係る半導
体装置は、上記の半導体装置(請求項48)において、
上記半導体層が、第1導電型の半導体基板と、この半導
体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇
の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクとして上
記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び
この領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領
域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導体からな
る下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド層を構成
する半導体よりバンドギャップの小さいアンドープの半
導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,
及び上記井戸層を構成する半導体よりバンドギャップの
大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体から
なる上クラッド層とからなり、これらの成長層が、上記
半導体レーザ素子を形成すべき領域における層厚が、こ
の領域の他の領域における層厚より厚いものであり、上
記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記光
変調器形成領域にまたがって形成し、上記半導体レーザ
素子形成領域における上記活性層が、その内部でレーザ
光が発振される層であり、上記光変調器形成領域におけ
る上記活性層が、その内部で量子閉じ込めシュタルク効
果により上記レーザ光を吸収する層であり、上記表面電
極として、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子
形成領域に形成された半導体レーザ素子表面電極と、上
記光変調器形成領域に形成された光変調器表面電極と
が、互いに電気的に分離されて設けられ、上記半導体基
板の裏面に裏面電極を形成して作製されてなり、上記半
導体基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成された半
導体レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成された
光変調器とを備え、上記活性層が、上記半導体レーザ素
子及び上記光変調器にわたって一体に形成され連続した
ものである。
【0060】また、この発明(請求項50)に係る半導
体装置は、半導体基層上にこの半導体基層の表面部分を
構成する半導体と異なる半導体からなるキャップ層を成
長させ、上記キャップ層上にストライプ形状の絶縁膜を
形成し、この絶縁膜をマスクとして上記キャップ層に対
して異方性のドライエッチングを行い、次に上記絶縁膜
及びこの絶縁膜下に残された上記キャップ層をマスクと
して上記半導体基層に対する選択的なウットエッチング
を行って、その側面が上記キャップ層の両端より内側に
位置し、上記半導体基層からなるリッジ部基部を形成し
て、上記キャップ層及びこのリッジ部基部からなるリッ
ジ部を形成し、上記リッジ部基部の両脇の上記半導体基
層がエッチングされた部分に、上記絶縁膜をマスクとし
てInAlAsまたはInAlGaAsからなり、それ
が含む浅いドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度N
SA,及び深いドナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ
SA−NSD<NDD となる高抵抗層を上記リッジ部の側
面の外側において露出した上記キャップ層の裏面にこの
高抵抗層の表面が接するように有機金属気相成長法によ
り選択成長させ、続けてこの高抵抗層上にこの高抵抗層
を構成する半導体より酸素と結合し難い半導体からなる
被覆層を選択成長させ、この高抵抗層の表面の全面をこ
の被覆層により覆うようにし、上記絶縁膜を除去した
後、上記リッジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述の
表面電極との間でオーミック接触をなす半導体からなる
半導体からなるコンタクト層を成長させ、上記コンタク
ト層の表面に表面電極を、上記半導体基層の裏面に裏面
電極を形成して作製されてなるものである。
【0061】また、この発明(請求項51)に係る半導
体装置は、上記の半導体装置(請求項50)において、
上記半導体基層が、第1導電型の半導体基板と、この半
導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両
脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクとして
上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及
びこの領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む
領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導体から
なる下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド層を構
成する半導体よりバンドギャップの小さいアンドープの
半導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性
層,及び上記井戸層を構成する半導体よりバンドギャッ
プの大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体
からなる上クラッド層とからなり、上記キャップ層が、
上記半導体基層形成における上記上クラッド層の成長に
続けて、この上クラッド層上に上記第2導電型の半導体
を成長させるものであり、上記下クラッド層,上記活性
層,上記上クラッド層,及び上記キャップ層が、上記半
導体レーザ素子を形成すべき領域における層厚が、この
領域の他の領域における層厚より厚いものであり、上記
リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記光変
調器形成領域にまたがって形成し、上記半導体レーザ素
子形成領域における上記活性層が、その内部でレーザ光
が発振される層であり、上記光変調器形成領域における
上記活性層が、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果
により上記レーザ光を吸収する層であり、上記表面電極
として、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子形
成領域に形成された半導体レーザ素子表面電極と、上記
光変調器形成領域に形成された光変調器表面電極とが、
互いに電気的に分離されて設けられ、上記半導体基板の
裏面に裏面電極を形成して作製されてなり、上記半導体
基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成された半導体
レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成された光変
調器とを備え、上記活性層が、上記半導体レーザ素子及
び上記光変調器にわたって一体に形成され連続したもの
である。
【0062】
【作用】この発明(請求項1)に係る半導体装置の製造
方法では、半導体層上にストライプ形状の第1の絶縁膜
を形成する工程と、この第1の絶縁膜をマスクとして上
記半導体層を所要の深さまでエッチングして、上記第1
の絶縁膜下に残された上記半導体層からなるリッジ部を
形成する工程と、このリッジ部の両脇の上記半導体層が
エッチングされた部分に、上記第1の絶縁膜をマスクと
して、InAlAsまたはInAlGaAsからなり、
それが含む浅いドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃
度NSA,及び深いドナーの濃度NDDが NSA>NSD
つ NSA−NSD<NDD となる高抵抗層を有機金属気相
成長法により選択成長させる工程と、上記第1の絶縁膜
を除去した後、上記高抵抗層上にその露出した表面の全
面を覆うように第2の絶縁膜を形成する工程と、上記半
導体層のリッジ部の表面に表面電極を形成する工程とを
含むから、上記高抵抗層上に半導体層を再成長させない
ため、前述の従来の製造方法のように大気に曝された後
の高抵抗層表面に再成長させた半導体層における半導体
結晶の品質が良好でないといった問題が発生せず、ま
た、表面電極はリッジ部表面に直接接触しており、前述
の従来の製造方法のように大気に曝された高抵抗層の表
面上に再成長させたコンタクト層上に電極を形成してい
ないため、リッジ部を構成している半導体との良好なオ
ーミック接触を容易に得ることができ、半導体装置の特
性を向上させることができる。
【0063】また、この発明(請求項2)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項1)において、上記半導体層をエッチングして上記
リッジ部を形成する工程は、上記半導体層に対して異方
性のドライエッチングを行い、上記リッジ部を形成する
ものであり、上記のように、表面電極はリッジ部表面に
直接接触しているから、リッジ部を構成している半導体
との良好なオーミック接触を容易に得ることができ、半
導体装置の特性を向上させることができる。
【0064】また、この発明(請求項3)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項1)において、上記半導体層は、半導体基層と、こ
の半導体基層上に成長させた上記表面電極との間でオー
ミック接触をなす半導体からなるコンタクト層とからな
り、上記リッジ部を形成する工程は、上記コンタクト層
上に形成された上記第1の絶縁膜をマスクとして上記コ
ンタクト層に対する異方性のドライエッチングを行い、
次に上記第1の絶縁膜及びこの絶縁膜の下に残された上
記コンタクト層をマスクとして、上記半導体基層に対し
て所要の深さまで選択的なウエットエッチングを行っ
て、その側面が上記コンタクト層の両端より内側に位置
し、上記半導体基層からなる上記リッジ部基部を形成
し、上記コンタクト層及びこのリッジ部基部からなるリ
ッジ部を形成するものであり、上記高抵抗層を選択成長
させる工程は、上記リッジ部基部の側面の外側において
露出した上記コンタクト層の裏面に上記高抵抗層の表面
が接するようにこの高抵抗層を成長させるものであるか
ら、上記表面電極と上記コンタクト層との接触を良好な
オーミック接触とすることができるだけでなく、上記第
1の絶縁膜の下に残されたコンタクト層の幅を上記リッ
ジ部基部の幅より広くすることができ、これにより表面
電極とコンタクト層との接触面積を広くすることができ
るため、この接触における接触抵抗を低減でき、半導体
装置の特性を向上させることができる。
【0065】また、この発明(請求項4)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項1または2)において、上記半導体層は、第1導電
型の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長させ
た上記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,この
下クラッド層を構成する半導体よりバンドギャップの小
さいアンドープの半導体を含む活性層,この活性層を構
成する半導体よりバンドギャップの大きい上記第1導電
型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド層,
上記第2導電型の半導体からなるコンタクト層からな
り、上記半導体層のエッチングは、上記下クラッド層ま
たは上記半導体基板が露出する深さまで行うものであ
り、上記表面電極は、上記リッジ部の最上層であるコン
タクト層に直接接触しているから、リッジ部の最上層で
ある上記コンタクト層との接触を良好なオーミック接触
とすることができ、半導体装置の特性を向上させること
ができる。
【0066】また、この発明(請求項5)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項3)において、上記半導体基層は、第1導電型の半
導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長させた上記
第1導電型の半導体からなる下クラッド層,この下クラ
ッド層を構成する半導体よりバンドギャップの小さいア
ンドープの半導体を含む活性層,この活性層を構成する
半導体よりバンドギャップの大きい上記第1導電型とは
逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド層からな
り、上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導体から
なり、上記半導体基層のエッチングは、上記下クラッド
層または上記半導体基板が露出する深さまで行うから、
上記のように、上記表面電極と上記コンタクト層との接
触を良好なオーミック接触とすることができるととも
に、上記第1の絶縁膜の下に残されたコンタクト層の幅
を上記リッジ部基部の幅より広くすることができ、これ
により表面電極とコンタクト層との接触面積を広くする
ことができるため、この接触における接触抵抗を低減で
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0067】また、この発明(請求項6)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項4または5)において、上記半導体基板,上記下ク
ラッド層,及び上記上クラッド層は、InPからなり、
上記コンタクト層は、InGaAsからなり、上記表面
電極は上記リッジ部の最上層である上記コンタクト層に
直接接触しているから、上記表面電極と上記コンタクト
層との接触を良好なオーミック接触とすることができ、
半導体装置の特性を向上させることができる。
【0068】また、この発明(請求項7)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項4ないし6のいずれか)において、上記活性層は、
InGaAsPからなり、上記表面電極は上記リッジ部
の最上層である上記InGaAsPコンタクト層に直接
接触しているから、上記表面電極と上記コンタクト層と
の接触を良好なオーミック接触とすることができ、半導
体装置の特性を向上させることができる。
【0069】また、この発明(請求項8)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項4ないし6のいずれか)において、上記活性層は、
一つまたは複数の量子井戸を含み、上記表面電極は上記
リッジ部の最上層である上記コンタクト層に直接接触し
ているから、上記表面電極と上記コンタクト層との接触
を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装置
の特性を向上させることができる。
【0070】また、この発明(請求項9)に係る半導体
装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法(請
求項8)において、上記量子井戸の井戸層は、InGa
AsPからなり、上記量子井戸のバリア層は、InGa
AsP,InGaPまたはInPからなり、上記表面電
極は上記リッジ部の最上層である上記コンタクト層に直
接接触しているから、上記表面電極と上記コンタクト層
との接触を良好なオーミック接触とすることができ、半
導体装置の特性を向上させることができる。
【0071】また、この発明(請求項10)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項4ないし9のいずれか)において、上記活性層
は、その内部でレーザ光が発振される層であり、この活
性層を有する半導体レーザ素子が作製され、上記表面電
極は上記リッジ部の最上層である上記コンタクト層に直
接接触しているから、上記表面電極と上記コンタクト層
との接触を良好なオーミック接触とすることができ、半
導体レーザ装置の特性を向上させることができる。
【0072】また、この発明(請求項11)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項8または9)において、上記活性層は、その内
部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収する層
であり、この活性層を有する光変調器が作製され、上記
表面電極は上記リッジ部の最上層である上記コンタクト
層に直接接触しているから、上記表面電極と上記コンタ
クト層との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0073】また、この発明(請求項12)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項8または9)において、上記半導体層は、上記
半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レーザ素子
を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成し、この
絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記半導体レ
ーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光変調器を
形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させた上記下
クラッド層,上記活性層,上記上クラッド層,及び上記
コンタクト層とからなり、これらの成長層は、上記半導
体レーザ素子を形成すべき領域における層厚が、この領
域の他の領域における層厚より厚いものであり、上記リ
ッジ部は、上記半導体レーザ素子形成領域及び上記光変
調器形成領域にまたがって形成され、上記半導体レーザ
素子形成領域における上記活性層は、その内部でレーザ
光が発振される層であり、上記光変調器形成領域におけ
る上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効
果により上記レーザ光を吸収する層であり、上記表面電
極を形成する工程は、上記リッジ部の表面の上記半導体
レーザ素子形成領域に半導体レーザ素子表面電極を、上
記光変調器形成領域に光変調器表面電極を、互いに電気
的に分離して形成するものであり、上記表面電極を形成
する工程の後に、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形
成する工程を含み、同一半導体基板上に、一体に形成さ
れ連続した上記活性層を有する半導体レーザ素子と光変
調器とが作製され、上記半導体レーザ素子表面電極及び
上記光変調器表面電極は、上記リッジ部の最上層である
上記コンタクト層に直接接触しているから、これらの表
面電極と上記コンタクト層との接触を良好なオーミック
接触とすることができ、半導体装置の特性を向上させる
ことができる。
【0074】また、この発明(請求項13)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項1ないし12のいずれか)において、上記高抵
抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を含
み、上記表面電極は上記リッジ部の最上層に直接接触し
ているから、上記表面電極と上記リッジ部最上層との接
触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装
置の特性を向上させることができる。
【0075】また、この発明(請求項14)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項1ないし12のいずれか)において、上記高抵
抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリウム
またはマグネシウムがドーピングされているものであ
り、上記表面電極は上記リッジ部の最上層に直接接触し
ているから、上記表面電極と上記リッジ部最上層との接
触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装
置の特性を向上させることができる。
【0076】また、この発明(請求項15)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項1ないし14のいずれか)において、上記高抵
抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素がドーピン
グされているものであり、上記表面電極は上記リッジ部
の最上層に直接接触しているから、上記表面電極と上記
リッジ部最上層との接触を良好なオーミック接触とする
ことができ、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0077】また、この発明(請求項16)に係る半導
体装置の製造方法では、半導体層上にストライプ形状の
絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜をマスクとして上
記半導体層に対して所要の深さまで異方性のドライエッ
チングを行い、上記絶縁膜下に残された上記半導体層か
らなるリッジ部を形成する工程と、このリッジ部の両脇
の上記半導体層がエッチングされた部分に、上記絶縁膜
をマスクとして、InAlAsまたはInAlGaAs
からなり、それが含む浅いドナーの濃度NSD,浅いアク
セプタの濃度NSA,及び深いドナーの濃度NDDが NSA
>NSD かつNSA−NSD<NDD となる高抵抗層を有機
金属気相成長法により選択成長させ、続けてこの高抵抗
層上にその表面の全面を覆うようにこの高抵抗層を構成
する半導体より酸素と結合し難い半導体からなる被覆層
を選択成長させる工程と、上記絶縁膜を除去した後、上
記リッジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述の表面電
極との間でオーミック接触をなす半導体からなるコンタ
クト層を成長させる工程と、上記コンタクト層の表面に
表面電極を形成する工程とを含むから、上記高抵抗層の
表面は上記被覆層で覆われることにより、大気に曝され
て酸化されることはなく、さらにこの被覆層の表面は酸
化され難いため、この被覆層上に成長させるコンタクト
層は良好な半導体結晶となる。このため、このコンタク
ト層と上記表面電極との接触を良好なオーミック接触と
することができ、半導体装置の特性を向上させることが
できる。
【0078】また、この発明(請求項17)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項16)において、上記リッジ部を形成する工程
は、上記絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対して所
要の深さまで異方性のドライエッチングを行い、次に上
記半導体層に対してウェットエッチングを行い、上記リ
ッジ部の両側面が上記絶縁膜の両端より内側に位置する
ようにするものであるから、上記リッジ部の両脇に成長
させる上記高抵抗層が上記絶縁膜表面の両端に近い部分
に付着して大気に曝され酸化されることを防止すること
ができる。これにより、上記コンタクト層の結晶性を一
層良好なものとすることができ、このコンタクト層と上
記表面電極との接触をさらに良好なオーミック接触とす
ることができ、半導体装置の特性を向上させることがで
きる。
【0079】また、この発明(請求項18)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項16または17)において、上記半導体層は、
第1導電型の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に
成長させた上記第1導電型の半導体からなる下クラッド
層,この下クラッド層を構成する半導体よりバンドギャ
ップの小さいアンドープの半導体を含む活性層,この活
性層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい上記
第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラ
ッド層からなり、上記コンタクト層は、上記第2導電型
の半導体からなり、上記半導体層のエッチングは、上記
下クラッド層または上記半導体基板が露出する深さまで
行うものであり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆
われることにより、大気に曝されて酸化されることはな
く、さらにこの被覆層の表面は酸化され難いから、この
被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶
となり、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良
好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の特
性を向上させることができる。
【0080】また、この発明(請求項19)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項18)において、上記半導体基板,上記下クラ
ッド層,上記上クラッド層,及び上記被覆層は、InP
からなり、上記コンタクト層は、InGaAsからなる
ものであり、上記高抵抗層の表面は上記InP被覆層で
覆われることにより、大気に曝されて酸化されることは
なく、さらにこのInP被覆層の表面は酸化され難いか
ら、この被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な半
導体結晶となり、このコンタクト層と上記表面電極との
接触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体
装置の特性を向上させることができる。
【0081】また、この発明(請求項20)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項19)において、上記被覆層は、上記高抵抗層
の表面に成長させた上記第1導電型のInPからなる被
覆層下層と、この被覆層下層上に成長させた上記第2導
電型のInPからなる被覆層上層とからなるから、上記
のように、コンタクト層を良好な半導体結晶にでき、こ
のコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミ
ック接触とすることができるだけでなく、上記被覆層下
層により上記コンタクト層からのキャリアの高抵抗層へ
の注入を防止することができ、また上記被覆層上層によ
り被覆層とこの層上に再成長させるコンタクト層との界
面がp-n 接合界面とはならず、同一導電型の半導体の間
の界面となるため、この界面でのリーク電流を抑制する
ことができ、半導体装置の特性を一層向上させることが
できる。
【0082】また、この発明(請求項21)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項19または20)において、上記活性層は、I
nGaAsPからなり、上記高抵抗層の表面は上記被覆
層で覆われることにより、大気に曝されて酸化されるこ
とはなく、さらにこの被覆層の表面は酸化され難いか
ら、この被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な半
導体結晶となり、このコンタクト層と上記表面電極との
接触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体
装置の特性を向上させることができる。
【0083】また、この発明(請求項22)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項19または20)において、上記活性層は、一
つまたは複数の量子井戸を含み、上記高抵抗層の表面は
上記被覆層で覆われることにより、大気に曝されて酸化
されることはなく、さらにこの被覆層の表面は酸化され
難いから、この被覆層上に成長させるコンタクト層は良
好な半導体結晶となり、このコンタクト層と上記表面電
極との接触を良好なオーミック接触とすることができ、
半導体装置の特性を向上させることができる。
【0084】また、この発明(請求項23)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項22)において、上記量子井戸の井戸層は、I
nGaAsPからなり、上記量子井戸のバリア層は、I
nGaAsP,InGaPまたはInPからなるもので
あり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われること
により、大気に曝されて酸化されることはなく、さらに
この被覆層の表面は酸化され難いから、この被覆層上に
成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、こ
のコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミ
ック接触とすることができ、半導体装置の特性を向上さ
せることができる。
【0085】また、この発明(請求項24)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項18ないし23のいずれか)において、上記活
性層は、その内部でレーザ光が発振される層であり、こ
の活性層を有する半導体レーザ素子が作製され、上記高
抵抗層の表面は上記被覆層で覆われることにより、大気
に曝されて酸化されることはなく、さらにこの被覆層の
表面は酸化され難いから、この被覆層上に成長させるコ
ンタクト層は良好な半導体結晶となり、このコンタクト
層と上記表面電極との接触を良好なオーミック接触とす
ることができ、半導体レーザ装置の特性を向上させるこ
とができる。
【0086】また、この発明(請求項25)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項22または23)において、上記活性層は、そ
の内部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収す
る層であり、この活性層を有する光変調器が作製され、
上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われることによ
り、大気に曝されて酸化されることはなく、さらにこの
被覆層の表面は酸化され難いから、この被覆層上に成長
させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、このコ
ンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミック
接触とすることができ、半導体装置の特性を向上させる
ことができる。
【0087】また、この発明(請求項26)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項22または23)において、上記半導体層は、
上記半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レーザ
素子を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成し、
この絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記半導
体レーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光変調
器を形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させた上
記下クラッド層,上記活性層,及び上記上クラッド層と
からなり、これらの成長層は、上記半導体レーザ素子を
形成すべき領域における層厚が、この領域の他の領域に
おける層厚より厚いものであり、上記リッジ部は、上記
半導体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域に
またがって形成され、上記半導体レーザ素子形成領域に
おける上記活性層は、その内部でレーザ光が発振される
層であり、上記光変調器形成領域における上記活性層
は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記
レーザ光を吸収する層であり、上記表面電極を形成する
工程は、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子形
成領域に半導体レーザ素子表面電極を、上記光変調器形
成領域に光変調器表面電極を、互いに電気的に分離して
形成するものであり、上記表面電極を形成する工程の後
に、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成する工程を
含み、同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上
記活性層を有する半導体レーザ素子と光変調器とが作製
され、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われること
により、大気に曝されて酸化されることはなく、さらに
この被覆層の表面は酸化され難いから、この被覆層上に
成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、こ
のコンタクト層と上記半導体レーザ素子表面電極及び上
記光変調器表面電極との接触を良好なオーミック接触と
することができ、半導体装置の特性を向上させることが
できる。
【0088】また、この発明(請求項27)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項16ないし26のいずれか)において、上記高
抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を含
み、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われることに
より、大気に曝されて酸化されることはなく、さらにこ
の被覆層の表面は酸化され難いから、この被覆層上に成
長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、この
コンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミッ
ク接触とすることができ、半導体装置の特性を向上させ
ることができる。
【0089】また、この発明(請求項28)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項16ないし26のいずれか)において、上記高
抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリウ
ムまたはマグネシウムがドーピングされているものであ
り、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われることに
より、大気に曝されて酸化されることはなく、さらにこ
の被覆層の表面は酸化され難いから、この被覆層上に成
長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、この
コンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミッ
ク接触とすることができ、半導体装置の特性を向上させ
ることができる。
【0090】また、この発明(請求項29)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項16ないし28のいずれか)において、上記高
抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素がドーピ
ングされているものであり、上記高抵抗層の表面は上記
被覆層で覆われることにより、大気に曝されて酸化され
ることはなく、さらにこの被覆層の表面は酸化され難い
から、この被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な
半導体結晶となり、このコンタクト層と上記表面電極と
の接触を良好なオーミック接触とすることができ、半導
体装置の特性を向上させることができる。
【0091】また、この発明(請求項30)に係る半導
体装置の製造方法では、半導体基層上にこの半導体基層
の表面部分を構成する半導体と異なる半導体からなるキ
ャップ層を成長させる工程と、上記キャップ層上にスト
ライプ形状の絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜をマ
スクとして上記キャップ層に対して異方性のドライエッ
チングを行い、次に上記絶縁膜及びこの絶縁膜下に残さ
れた上記キャップ層をマスクとして上記半導体基層に対
する選択的なウットエッチングを行って、上記半導体基
層からなり、その側面が上記キャップ層の両端より内側
に位置するリッジ部基部を形成し、上記キャップ層及び
このリッジ部基部からなるリッジ部を形成する工程と、
上記リッジ部基部の両脇の上記半導体基層がエッチング
された部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAlAs
またはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナ
ーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いド
ナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<N
DD となる高抵抗層を上記リッジ部の側面の外側におい
て露出した上記キャップ層の裏面にこの高抵抗層の表面
が接するように有機金属気相成長法により選択成長さ
せ、続けてこの高抵抗層上にこの高抵抗層の露出してい
る表面の全面を覆うようにこの高抵抗層を構成する半導
体より酸素と結合し難い半導体からなる被覆層を選択成
長させる工程と、上記絶縁膜を除去した後、上記リッジ
部上及び上記被覆層上の全面に、後述の表面電極との間
でオーミック接触をなす半導体からなるコンタクト層を
成長させる工程と、上記コンタクト層の表面に表面電極
を形成する工程とを含むから、上記高抵抗層の表面は上
記被覆層及び上記キャップ層で覆われることにより、大
気に曝されて酸化されることはなく、さらにこの被覆層
及びキャップ層の表面は酸化され難いため、この被覆層
及びキャップ層上に成長させるコンタクト層は良好な半
導体結晶となる。このため、このコンタクト層と上記表
面電極との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0092】また、この発明(請求項31)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項30)において、上記半導体基層は、第1導電
型の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長させ
た上記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,この
下クラッド層を構成する半導体よりバンドギャップの小
さいアンドープの半導体を含む活性層,この活性層を構
成する半導体よりバンドギャップの大きい上記第1導電
型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド層か
らなり、上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導体
からなり、上記キャップ層は、上記第2導電型の半導体
からなり、上記半導体基層のエッチングは、上記下クラ
ッド層または上記半導体基板が露出する深さまで行うも
のであり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キ
ャップ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化さ
れることはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表
面は酸化され難いから、この被覆層及びキャップ層上に
成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。こ
のため、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良
好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の特
性を向上させることができる。
【0093】また、この発明(請求項32)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項31)において、上記半導体基板,上記下クラ
ッド層,上記上クラッド層,及び上記被覆層は、InP
からなり、上記コンタクト層及び上記キャップ層は、I
nGaAsからなり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層
及び上記キャップ層で覆われることにより、大気に曝さ
れて酸化されることはなく、さらにこの被覆層及びキャ
ップ層の表面は酸化され難いから、この被覆層及びキャ
ップ層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶
となる。このため、このコンタクト層と上記表面電極と
の接触を良好なオーミック接触とすることができ、半導
体装置の特性を向上させることができる。
【0094】また、この発明(請求項33)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項32)において、上記被覆層は、上記高抵抗層
の表面に成長させた上記第1導電型のInPからなる被
覆層下層と、この被覆層下層の表面に成長させた上記第
2導電型のInPからなる被覆層上層とからなるもので
あるから、上記のように、コンタクト層を良好な半導体
結晶にでき、このコンタクト層と上記表面電極との接触
を良好なオーミック接触とすることができるだけでな
く、上記被覆層下層により上記コンタクト層からのキャ
リアの高抵抗層への注入を防止することができ、また上
記被覆層上層によりこの層とこの層上に再成長させるコ
ンタクト層との界面がp-n 接合界面とはならず、同一導
電型の半導体の間の界面となるため、この界面でのリー
ク電流を抑制することができ、半導体装置の特性を一層
向上させることができる。
【0095】また、この発明(請求項34)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項31ないし33のいずれか)において、上記活
性層は、InGaAsPからなり、上記高抵抗層の表面
は上記被覆層及び上記キャップ層で覆われることによ
り、大気に曝されて酸化されることはなく、さらにこの
被覆層及びキャップ層の表面は酸化され難いから、この
被覆層及びキャップ層上に成長させるコンタクト層は良
好な半導体結晶となる。このため、このコンタクト層と
上記表面電極との接触を良好なオーミック接触とするこ
とができ、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0096】また、この発明(請求項35)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項31ないし33のいずれか)において、上記活
性層は、一つまたは複数の量子井戸を含み、上記高抵抗
層の表面は上記被覆層及び上記キャップ層で覆われるこ
とにより、大気に曝されて酸化されることはなく、さら
にこの被覆層及びキャップ層の表面は酸化され難いか
ら、この被覆層及びキャップ層上に成長させるコンタク
ト層は良好な半導体結晶となる。このため、このコンタ
クト層と上記表面電極との接触を良好なオーミック接触
とすることができ、半導体装置の特性を向上させること
ができる。
【0097】また、この発明(請求項36)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項35)において、上記量子井戸の井戸層は、I
nGaAsPからなり、上記量子井戸のバリア層は、I
nGaAsP,InGaPまたはInPからなり、上記
高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャップ層で覆わ
れることにより、大気に曝されて酸化されることはな
く、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は酸化され
難いから、この被覆層及びキャップ層上に成長させるコ
ンタクト層は良好な半導体結晶となる。このため、この
コンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミッ
ク接触とすることができ、半導体装置の特性を向上させ
ることができる。
【0098】また、この発明(請求項37)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項31ないし36のいずれか)において、上記活
性層は、その内部でレーザ光が発振される層であり、こ
の活性層を有する半導体レーザ素子が作製され、上記高
抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャップ層で覆われ
ることにより、大気に曝されて酸化されることはなく、
さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は酸化され難い
から、この被覆層及びキャップ層上に成長させるコンタ
クト層は良好な半導体結晶となる。このため、このコン
タクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミック接
触とすることができ、半導体装置の特性を向上させるこ
とができる。
【0099】また、この発明(請求項38)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項35または36)において、上記活性層は、そ
の内部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収す
る層であり、この活性層を有する光変調器が作製され、
上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャップ層で
覆われることにより、大気に曝されて酸化されることは
なく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は酸化さ
れ難いから、この被覆層及びキャップ層上に成長させる
コンタクト層は良好な半導体結晶となる。このため、こ
のコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミ
ック接触とすることができ、半導体装置の特性を向上さ
せることができる。
【0100】また、この発明(請求項39)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項35または36)において、上記半導体基層
は、上記半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レ
ーザ素子を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記
半導体レーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光
変調器を形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させ
た上記下クラッド層,上記活性層,及び上記上クラッド
層とからなり、上記キャップ層の成長は、上記半導体基
層形成における上記上クラッド層の成長に続けて行うも
のであり、上記下クラッド層,上記活性層,上記上クラ
ッド層,及び上記キャップ層は、上記半導体レーザ素子
を形成すべき領域における層厚が、この領域の他の領域
における層厚より厚いものであり、上記リッジ部は、上
記半導体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域
にまたがって形成され、上記半導体レーザ素子形成領域
における上記活性層は、その内部でレーザ光が発振され
る層であり、上記光変調器形成領域における上記活性層
は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記
レーザ光を吸収する層であり、上記表面電極を形成する
工程は、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子形
成領域に半導体レーザ素子表面電極を、上記光変調器形
成領域に光変調器表面電極を、互いに電気的に分離して
形成するものであり、上記表面電極を形成する工程の後
に、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成する工程を
含み、同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上
記活性層を有する、半導体レーザ素子と光変調器とが作
製され、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャ
ップ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化され
ることはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面
は酸化され難いから、この被覆層及びキャップ層上に成
長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。この
ため、このコンタクト層と上記半導体レーザ素子表面電
極及び上記光変調器表面電極との接触を良好なオーミッ
ク接触とすることができ、半導体装置の特性を向上させ
ることができる。
【0101】また、この発明(請求項40)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項30ないし39のいずれか)において、上記高
抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を含
み、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャップ
層で覆われることにより、大気に曝されて酸化されるこ
とはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は酸
化され難いから、この被覆層及びキャップ層上に成長さ
せるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。このた
め、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好な
オーミック接触とすることができ、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【0102】また、この発明(請求項41)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項30ないし39のいずれか)において、上記高
抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリウ
ムまたはマグネシウムがドーピングされているものであ
り、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャップ
層で覆われることにより、大気に曝されて酸化されるこ
とはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は酸
化され難いから、この被覆層及びキャップ層上に成長さ
せるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。このた
め、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好な
オーミック接触とすることができ、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【0103】また、この発明(請求項42)に係る半導
体装置の製造方法では、上記の半導体装置の製造方法
(請求項30ないし41のいずれか)において、上記高
抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素がドーピ
ングされているものであり、上記高抵抗層の表面は上記
被覆層及び上記キャップ層で覆われることにより、大気
に曝されて酸化されることはなく、さらにこの被覆層及
びキャップ層の表面は酸化され難いから、この被覆層及
びキャップ層上に成長させるコンタクト層は良好な半導
体結晶となる。このため、このコンタクト層と上記表面
電極との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0104】また、この発明(請求項43)に係る半導
体装置では、半導体層上にストライプ形状の第1の絶縁
膜を形成し、この第1の絶縁膜をマスクとして上記半導
体層を所要の深さまでエッチングして、上記第1の絶縁
膜下に残された上記半導体層からなるリッジ部を形成
し、このリッジ部の両脇の上記半導体層がエッチングさ
れた部分に、上記第1の絶縁膜をマスクとしてInAl
AsまたはInAlGaAsからなり、それが含む浅い
ドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深
いドナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD
<NDD となる高抵抗層を有機金属気相成長法により選
択成長させ、上記第1の絶縁膜を除去した後、上記高抵
抗層上にその露出した表面の全面を覆うように第2の絶
縁膜を形成し、上記半導体層のリッジ部の表面に表面電
極を、上記半導体層の裏面に裏面電極を形成して、作製
されてなるから、上記高抵抗層上に半導体層を再成長さ
せておらず、前述の従来の半導体装置のように大気に曝
された後の高抵抗層表面に再成長させた半導体層におけ
る半導体結晶の品質が良好でないといった問題が発生し
ない。また、表面電極はリッジ部表面に直接接触してお
り、前述の従来の半導体装置のように大気に曝された高
抵抗層の表面上に再成長させたコンタクト層上に電極を
形成していないため、リッジ部を構成している半導体と
の良好なオーミック接触を容易に得ることができ、半導
体装置の特性を向上させることができる。
【0105】また、この発明(請求項44)に係る半導
体装置では、上記の半導体装置(請求項43)におい
て、上記半導体層のエッチングによる上記リッジ部の形
成は、上記半導体層に対して異方性のドライエッチング
を行うことにより上記リッジ部を形成するものであり、
上記のように、表面電極はリッジ部表面に直接接触して
いるから、リッジ部を構成している半導体との良好なオ
ーミック接触を容易に得ることができ、半導体装置の特
性を向上させることができる。
【0106】また、この発明(請求項45)に係る半導
体装置では、上記の半導体装置(請求項44)におい
て、上記半導体層は、第1導電型の半導体基板と、この
半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の
両脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクとし
て上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,
及びこの領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含
む領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導体か
らなる下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド層を
構成する半導体よりバンドギャップの小さいアンドープ
の半導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性
層,上記井戸層を構成する半導体よりバンドギャップの
大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体から
なる上クラッド層,及び上記第2導電型の半導体からな
るコンタクト層とからなり、上記半導体層を構成する各
層は、上記半導体レーザ素子を形成すべき領域における
層厚が、この領域の他の領域における層厚より厚いもの
であり、上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域
及び上記光変調器形成領域にまたがって形成し、上記半
導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、その内
部でレーザ光が発振される層であり、上記光変調器形成
領域における上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシ
ュタルク効果により上記レーザ光を吸収する層であり、
上記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体
レーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面
電極と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器表
面電極とが、互いに電気的に分離されて設けられ、上記
半導体基板の裏面の上記半導体レーザ素子形成領域及び
上記光変調器形成領域にまたがって裏面電極を形成して
作製されてなり、上記半導体基板上の半導体レーザ素子
形成領域に形成された半導体レーザ素子と、上記光変調
器形成領域に形成された光変調器とを備え、上記活性層
は、上記半導体レーザ素子及び上記光変調器にわたって
一体に形成され連続したものであり、上記半導体レーザ
素子表面電極及び上記光変調器表面電極は、上記リッジ
部の最上層である上記コンタクト層に直接接触している
から、これらの表面電極と上記コンタクト層との接触を
良好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の
特性を向上させることができる。
【0107】また、この発明(請求項46)に係る半導
体装置では、上記の半導体装置(請求項43)におい
て、上記半導体層は、半導体基層と、該半導体基層上に
成長させた上記表面電極との間でオーミック接触をなす
半導体からなるコンタクト層とからなり、上記リッジ部
の形成は、上記コンタクト層上に形成された上記第1の
絶縁膜をマスクとして上記コンタクト層に対する異方性
のドライエッチングを行い、次に上記第1の絶縁膜及び
該絶縁膜の下に残された上記コンタクト層をマスクとし
て、上記半導体基層に対して所要の深さまで選択的なウ
エットエッチングを行って、その側面が上記コンタクト
層の両端より内側に位置し、上記半導体基層からなるリ
ッジ部基部を形成し、上記コンタクト層及び該リッジ部
基部からなるリッジ部を形成するものであり、上記高抵
抗層は、上記リッジ部基部の側面の外側において露出し
た上記コンタクト層の裏面に上記高抵抗層の表面が接す
るように選択成長させてなるものであるから、上記表面
電極と上記コンタクト層との接触を良好なオーミック接
触とすることができるだけでなく、上記第1の絶縁膜の
下に残されたコンタクト層の幅を上記リッジ部基部の幅
より広くすることができ、これにより表面電極とコンタ
クト層との接触面積を広くすることができるため、この
接触における接触抵抗を低減でき、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【0108】また、この発明(請求項47)に係る半導
体装置では、上記の半導体装置(請求項46)におい
て、上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板と、該
半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の
両脇の領域に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして
上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及
び該領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領
域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導体からな
る下クラッド層,その井戸層が該下クラッド層を構成す
る半導体よりバンドギャップの小さいアンドープの半導
体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,上
記井戸層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい
上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上
クラッド層とからなり、上記コンタクト層は、上記第2
導電型の半導体からなり、上記半導体基層を構成する各
層,及び上記コンタクト層は、上記半導体レーザ素子を
形成すべき領域における層厚が、該領域の他の領域にお
ける層厚より厚いものであり、上記リッジ部を上記半導
体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にまた
がって形成し、上記半導体レーザ素子形成領域における
上記活性層は、その内部でレーザ光が発振される層であ
り、上記光変調器形成領域における上記活性層は、その
内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光
を吸収する層であり、上記表面電極として、上記リッジ
部の表面の上記半導体レーザ素子形成領域に形成された
半導体レーザ素子表面電極と、上記光変調器形成領域に
形成された光変調器表面電極とが、互いに電気的に分離
されて設けられ、上記半導体基板の裏面の上記半導体レ
ーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にまたがっ
て裏面電極を形成して作製されてなり、上記半導体基板
上の半導体レーザ素子形成領域に形成された半導体レー
ザ素子と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器
とを備え、上記活性層は、上記半導体レーザ素子及び上
記光変調器にわたって一体に形成され連続したものであ
り、上記半導体レーザ素子表面電極及び上記光変調器表
面電極は、上記リッジ部の最上層である上記コンタクト
層に直接接触しているから、これらの表面電極と上記コ
ンタクト層との接触を良好なオーミック接触とすること
ができ、さらに、上記第1の絶縁膜の下に残されたコン
タクト層の幅を上記リッジ部基部の幅より広くすること
ができ、これにより表面電極とコンタクト層との接触抵
抗を低減できるため、半導体装置の特性を向上させるこ
とができる。
【0109】また、この発明(請求項48)に係る半導
体装置では、半導体層上にストライプ形状の絶縁膜を形
成し、この絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対して
所要の深さまで異方性のドライエッチングを行い、上記
絶縁膜下に残された上記半導体層からなるリッジ部を形
成し、このリッジ部の両脇の上記半導体層がエッチング
された部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAlAs
またはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナ
ーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いド
ナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<N
DD となる高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成
長させ、続けてこの高抵抗層上にこの高抵抗層を構成す
る半導体より酸素と結合し難い半導体からなる被覆層を
選択成長させ、この高抵抗層の表面の全面をこの被覆層
により覆うようにし、上記絶縁膜を除去した後、上記リ
ッジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述の表面電極と
の間でオーミック接触をなす半導体からなるコンタクト
層を成長させ、上記コンタクト層の表面に表面電極を、
上記半導体層の裏面に裏面電極を形成して作製されてな
るから、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われるこ
とにより、大気に曝されて酸化されることはなく、さら
にこの被覆層の表面は酸化され難いため、この被覆層上
に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。
このため、このコンタクト層と上記表面電極との接触を
良好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の
特性を向上させることができる。
【0110】また、この発明(請求項49)に係る半導
体装置では、上記の半導体装置(請求項48)におい
て、上記半導体層は、第1導電型の半導体基板と、この
半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の
両脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクとし
て上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,
及びこの領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含
む領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導体か
らなる下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド層を
構成する半導体よりバンドギャップの小さいアンドープ
の半導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性
層,及び上記井戸層を構成する半導体よりバンドギャッ
プの大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体
からなる上クラッド層とからなり、上記半導体層を構成
する各層は、上記半導体レーザ素子を形成すべき領域に
おける層厚が、この領域の他の領域における層厚より厚
いものであり、上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形
成領域及び上記光変調器形成領域にまたがって形成し、
上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
その内部でレーザ光が発振される層であり、上記光変調
器形成領域における上記活性層は、その内部で量子閉じ
込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸収する層で
あり、上記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記
半導体レーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素
子表面電極と、上記光変調器形成領域に形成された光変
調器表面電極とが、互いに電気的に分離されて設けら
れ、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成して作製さ
れてなり、上記半導体基板上の半導体レーザ素子形成領
域に形成された半導体レーザ素子と、上記光変調器形成
領域に形成された光変調器とを備え、上記活性層は、上
記半導体レーザ素子及び上記光変調器にわたって一体に
形成され連続したものであり、上記高抵抗層の表面は上
記被覆層で覆われることにより、大気に曝されて酸化さ
れることはなく、さらにこの被覆層の表面は酸化され難
いから、この被覆層上に成長させるコンタクト層は良好
な半導体結晶となり、このコンタクト層と上記半導体レ
ーザ素子表面電極及び上記光変調器表面電極との接触を
良好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の
特性を向上させることができる。
【0111】また、この発明(請求項50)に係る半導
体装置では、半導体基層上にこの半導体基層の表面部分
を構成する半導体と異なる半導体からなるキャップ層を
成長させ、上記キャップ層上にストライプ形状の絶縁膜
を形成し、この絶縁膜をマスクとして上記キャップ層に
対して異方性のドライエッチングを行い、次に上記絶縁
膜及びこの絶縁膜下に残された上記キャップ層をマスク
として上記半導体基層に対する選択的なウットエッチン
グを行って、その側面が上記キャップ層の両端より内側
に位置し、上記半導体基層からなるリッジ部基部を形成
して、上記キャップ層及びこのリッジ部基部からなるリ
ッジ部を形成し、上記リッジ部基部の両脇の上記半導体
基層がエッチングされた部分に、上記絶縁膜をマスクと
してInAlAsまたはInAlGaAsからなり、そ
れが含む浅いドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度
SA,及び深いドナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ
SA−NSD<NDD となる高抵抗層を上記リッジ部基部
の側面の外側において露出した上記キャップ層の裏面に
この高抵抗層の表面が接するように有機金属気相成長法
により選択成長させ、続けてこの高抵抗層上にこの高抵
抗層を構成する半導体より酸素と結合し難い半導体から
なる被覆層を選択成長させ、この高抵抗層の表面の全面
をこの被覆層により覆うようにし、上記絶縁膜を除去し
た後、上記リッジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述
の表面電極との間でオーミック接触をなす半導体からな
るコンタクト層を成長させ、上記コンタクト層の表面に
表面電極を、上記半導体基層の裏面に裏面電極を形成し
て作製されてなるから、上記高抵抗層の表面は上記被覆
層及び上記キャップ層で覆われることにより、大気に曝
されて酸化されることはなく、さらにこの被覆層及びキ
ャップ層の表面は酸化され難いため、この被覆層及びキ
ャップ層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結
晶となる。このため、このコンタクト層と上記表面電極
との接触を良好なオーミック接触とすることができ、半
導体装置の特性を向上させることができる。
【0112】また、この発明(請求項51)に係る半導
体装置では、上記の半導体装置(請求項50)におい
て、上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板と、こ
の半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域
の両脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクと
して上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領
域,及びこの領域に隣接した光変調器を形成すべき領域
を含む領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導
体からなる下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド
層を構成する半導体よりバンドギャップの小さいアンド
ープの半導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む
活性層,及び上記井戸層を構成する半導体よりバンドギ
ャップの大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半
導体からなる上クラッド層とからなり、上記キャップ層
は、上記半導体基層形成における上記上クラッド層の成
長に続けて、この上クラッド層上に上記第2導電型の半
導体を成長させるものであり、上記下クラッド層,上記
活性層,上記上クラッド層,及び上記キャップ層は、上
記半導体レーザ素子を形成すべき領域における層厚が、
この領域の他の領域における層厚より厚いものであり、
上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記
光変調器形成領域にまたがって形成し、上記半導体レー
ザ素子形成領域における上記活性層は、その内部でレー
ザ光が発振される層であり、上記光変調器形成領域にお
ける上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク
効果により上記レーザ光を吸収する層であり、上記表面
電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素
子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面電極と、
上記光変調器形成領域に形成された光変調器表面電極と
が、互いに電気的に分離されて設けられ、上記半導体基
板の裏面に裏面電極を形成して作製されてなり、上記半
導体基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成された半
導体レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成された
光変調器とを備え、上記活性層は、上記半導体レーザ素
子及び上記光変調器にわたって一体に形成され連続した
ものであり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記
キャップ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化
されることはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の
表面は酸化され難いから、この被覆層及びキャップ層上
に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。
このため、このコンタクト層と上記半導体レーザ素子表
面電極及び上記光変調器表面電極との接触を良好なオー
ミック接触とすることができ、半導体装置の特性を向上
させることができる。
【0113】
【実施例】
実施例1.この発明の第1の実施例による半導体装置の
製造方法,及びそれにより作製される半導体装置につい
て説明する。図1(a)-(d) は、本実施例1によるリッジ
部の両脇にMOCVD法によってInAlAs高抵抗層
を成長させる半導体レーザ装置の製造方法,及びそれに
より作製される半導体レーザ装置(図1(d) )を示す断
面図である。図において、1はn型InP下クラッド
層,2はInGaAsP活性層,3はp型InP上クラ
ッド層,4はInAlAs高抵抗層,5は表面電極(p
側電極:AuZn/Au),6は裏面電極(n側電極:
AuGe/Au),7は第1の絶縁膜であるSiN膜,
8はp型InGaAsコンタクト層,9は第2の絶縁膜
であるSiO2 膜,30はリッジ部,100はn型In
P基板である。
【0114】まず、本実施例による半導体レーザ装置の
製造方法について説明する。最初に、n型InP基板1
00上の全面に、n型InP下クラッド層1(数μm,
1×1018cm-3),InGaAsP活性層2(10〜1
00nm,アンドープ),p型InP上クラッド層3
(1μm,5×1017〜1×1018cm-3),p型InG
aAsコンタクト層8(0.1μm,1×1018cm-3
を順にMOCVD法を用いて成長させる。ただし、()
内は、各層の厚さ,及びドーピングされたn型またはp
型不純物の濃度である。(以下においても同様。)n型
不純物としてはS(硫黄)、p型不純物としてはZn
(亜鉛)を用いている。活性層2を構成するInGaA
sPの組成は、発光波長が1.3〜1.6μmとなり、
かつInPとほぼ等しい格子定数を有する組成である。
なお、活性層はこのように層内のInGaAsPの組成
が均一な層ではなく、一つまたは複数の量子井戸を含む
層であってもよく、この場合、量子井戸を構成する井戸
層としてはInGaAsP,バリア層としてはInGa
AsP,InGaPまたはInPを用いればよい。ま
た、InGaAsコンタクト層8は、InPと格子整合
する組成となっている。次に、p型InGaAsコンタ
クト層8上の全面に厚さ100〜200nmのSiN膜
を堆積し、写真製版及びエッチングによりパターンニン
グして、図1(a) に示すようにストライプ形状のSiN
膜(第1の絶縁膜)7を形成する。ただし、このストラ
イプの伸びる方向は、この図の断面に垂直な方向であ
る。
【0115】この後、図1(b) に示すように、SiN膜
(第1の絶縁膜)7をマスクとして、反応性イオンエッ
チング(RIE)等の異方性を有するドライエッチング
により、InP基板上に成長させた上記の半導体層をエ
ッチングし、SiN膜7の下に残った半導体層からなる
リッジ部30を形成する。このエッチングの深さは4μ
m程度である。この際に用いるエッチングガス種として
は、例えばC2 6 +H2 などがある。上記のエッチン
グは異方性エッチングであるため、SiN膜7の幅とリ
ッジ部30の幅は、ほぼ同じとなる。次に、図1(c) に
示すように、SiN膜7をマスクとして、MOCVD法
を用いてInAlAs高抵抗層4を選択成長させ、リッ
ジ部30両脇の半導体層の上記エッチングにより除去さ
れた部分を埋め込む。高抵抗層4は、この部分に電流が
流れることを阻止し、リッジ部30にのみ電流を流すよ
うにするための電流ブロック層である。この際、SiN
膜7上には高抵抗層は成長しない。InAlAs高抵抗
層4は、前述のように、通常用いられる600〜700
℃より低い500℃程度の成長温度で成長させたもので
あり、これによって、成長層中に取り込まれる浅いアク
セプタとなる不純物である炭素(C)の濃度を高くし
て、Si等の残留不純物からなる浅いドナーを補償し、
この浅いドナーの濃度を上回る濃度の浅いアクセプタを
主に酸素からなる深いドナーで補償することによって、
5×104 Ω・ cm程度以上の高い抵抗率を実現している
ものである。すなわち、この高抵抗層中では、これに含
まれる浅いドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度N
SA,及び深いドナーの濃度NDDの間に NSA>NSD
つ NSA−NSD<NDDの関係が成り立っている。この高
抵抗層においては、浅いドナーを補償するのに、Feの
ように拡散し易い深いアクセプタとなる不純物は用いら
れていないため、このFeが活性層に拡散して、特性劣
化を引き起こすことがなく、従って、高い信頼性を有す
る半導体レーザ装置が得られる。次に、SiN膜7を除
去した後、InAlAs高抵抗層4の表面上にこれを覆
うように第2の絶縁膜であるSiO2 膜9を形成する。
さらに、図1(d) に示すように、p型InGaAsコン
タクト層8の表面領域を含むそれより広い領域にAuZ
n/Au(100〜200nm/2μm)からなる表面
電極(p側電極)5を形成し、InP基板100の裏面
にはAuGe/Au(100〜200nm/1μm)か
らなる裏面電極(n側電極)6を形成する。表面電極及
び裏面電極のAu層はメッキによって形成される。
【0116】以上述べた製造方法により、下クラッド層
1,活性層2,上クラッド層3,及びコンタクト層8か
らなるリッジ部の両脇にMOCVD法によって成長させ
たInAlAs高抵抗層4が設けられ、コンタクト層8
とのみ接触している表面電極5を有する、図1(d) に示
した半導体レーザ装置が作製される。
【0117】本実施例1においては、InAlAs高抵
抗層4の選択成長の後、SiN膜7をエッチング除去す
る工程で高抵抗層4の表面が大気に曝され、酸化される
が、この酸化されたInAlAs高抵抗層表面上に、前
述の従来の製造方法のようにコンタクト層を含む半導体
層を再成長させることはなく、従ってこのような再成長
層における結晶品質の劣化という問題は発生しない。
【0118】さらに、本実施例1においては、表面電極
5はp型InGaAsコンタクト層8には接触している
が、SiO2 膜9によってInAlAs高抵抗層4には
直接接触しないようになっている。コンタクト層8はA
lのように酸化され易い元素を含んでいないため、Si
N膜7の除去後、その表面が酸化されることはなく、こ
の層と表面電極5との間の接触を良好なオーミック接触
とすることができる。これにより、この半導体レーザ装
置の電気特性を良好なものとすることができる。
【0119】なお、InAlAs高抵抗層4に含まれる
浅いアクセプタとなる主な不純物は、上記の炭素ではな
くドーピングしたベリリウムまたはマグネシウムであっ
てもよい。また、深いドナーとなる酸素をさらにドーピ
ングすると、NDDが増大し、NSA−NSD<NDD が成り
立つ浅いアクセプタの濃度NSAの範囲が広くなり、NSA
の制御が容易となる。また、上記のInAlAsと同様
の成長条件のもとで、InAlGaAsを成長させて
も、上記と同様の高抵抗層が得られる。
【0120】実施例2.この発明の第2の実施例による
半導体装置の製造方法,及びそれにより作製される半導
体装置について説明する。図2(a)-(e) は、本実施例2
によるリッジ部の両脇にMOCVD法によってInAl
As高抵抗層を成長させる半導体レーザ装置の製造方
法,及びそれにより作製される半導体レーザ装置(図2
(e) )を示す断面図である。図において、301はリッ
ジ部基部である。なお、図1と同一部分には同一符号を
付し、その詳しい説明は省略する。
【0121】まず、本実施例による半導体レーザ装置の
製造方法について説明する。最初に、実施例1と同様
に、n型InP基板100上の全面に、n型InP下ク
ラッド層1(数μm,1×1018cm-3),InGaAs
P活性層2(10〜100nm,アンドープ),p型I
nP上クラッド層3(1μm,5×1017〜1×1018
cm-3),p型InGaAsコンタクト層8(0.1μ
m,1×1018cm-3)を順にMOCVD法を用いて成長
させる。活性層2を構成するInGaAsPの組成は、
発光波長が1.3〜1.6μmとなり、かつInPとほ
ぼ等しい格子定数を有する組成である。この活性層は、
前述のように量子井戸を含む層であってもよい。次に、
p型InGaAsコンタクト層8上の全面に厚さ100
〜200nmのSiN膜を堆積し、写真製版及びエッチ
ングによりパターンニングして、図2(a) に示すように
ストライプ形状のSiN膜(第1の絶縁膜)7を形成す
る。ただし、このストライプの伸びる方向は、この図の
断面に垂直な方向である。この後、図1(b) に示すよう
に、SiN膜(第1の絶縁膜)7をマスクとして、RI
E等の異方性を有するドライエッチングにより、p型I
nGaAsコンタクト層8のみをエッチングする。
【0122】次に、図1(c) に示すように、SiN膜
(第1の絶縁膜)7及びこの膜の下に残されたInGa
Asコンタクト層8をマスクとして、InP上クラッド
層3,InGaAsP活性層2,及びInP下クラッド
層1をウェットエッチングにより選択的にエッチング
し、InGaAsコンタクト層8の下に残った半導体層
からなるリッジ部基部301を形成する。このエッチン
グの深さは4μm程度になるようにする。この際に用い
るエッチング液としては、例えばHCl系のエッチング
液がある。このエッチングは等方性のエッチングである
ため、深さ方向のみでなく横方向にもエッチングが進
み、リッジ部基部301の幅は、SiN膜7の幅すなわ
ちInGaAsコンタクト層8幅より狭くなる。
【0123】次に、図2(d) に示すように、SiN膜7
をマスクとして、MOCVD法を用いてInAlAs高
抵抗層4を選択成長させ、リッジ部基部301両脇の半
導体層の上記エッチングにより除去された部分を埋め込
む。高抵抗層4は、この部分に電流が流れることを阻止
し、リッジ部30にのみ電流を流すようにするための電
流ブロック層である。この際、SiN膜7上には高抵抗
層は成長しない。InAlAs高抵抗層4は、実施例1
で説明したように500℃程度の比較的低い成長温度で
形成され、これに含まれる浅いドナーの濃度NSD,主に
炭素からなる浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナ
ーの濃度NDDの間に NSA>NSD かつNSA−NSD<N
DD の関係が成り立つようにして、5×104 Ω・ cm程
度以上の高い抵抗率を実現している。また、このように
成長温度が低いため、高抵抗層4はリッジ部基部301
の側面の外側において露出したInGaAsコンタクト
層8の裏面に密着するように形成される。
【0124】次に、SiN膜7を除去した後、InAl
As高抵抗層4の表面上にこれを覆うように第2の絶縁
膜であるSiO2 膜9を形成する。さらに、図2(e) に
示すように、p型InGaAsコンタクト層8の表面領
域を含むそれより広い領域にAuZn/Au(100〜
200nm/2μm)からなる表面電極(p側電極)5
を形成し、InP基板100の裏面にはAuGe/Au
(100〜200nm/1μm)からなる裏面電極(n
側電極)6を形成する。表面電極及び裏面電極のAu層
はメッキによって形成される。
【0125】以上述べた製造方法により、下クラッド層
1,活性層2,及び上クラッド層3からなるリッジ部基
部301の両脇にMOCVD法によって成長させたIn
AlAs高抵抗層4が設けられ、コンタクト層8とのみ
接触している表面電極5を有する、図2(e) に示した半
導体レーザ装置が作製される。
【0126】本実施例2においても、前述の実施例1と
同様に、SiN膜7をエッチング除去する工程でInA
lAs高抵抗層4の表面が大気に曝され、酸化される
が、この酸化された高抵抗層表面上に、前述の従来の製
造方法のようにコンタクト層を含む半導体層を再成長さ
せることはなく、従ってこのような再成長層における結
晶品質の劣化という問題は発生しない。さらに、表面電
極5はp型InGaAsコンタクト層8には接触してい
るが、SiO2 膜9によってInAlAs高抵抗層4に
は直接接触しないようになっている。コンタクト層8は
Alのように酸化され易い元素を含んでいないため、S
iN膜7の除去後、その表面が酸化されることはなく、
この層と表面電極5との間の接触を良好なオーミック接
触とすることができる。これにより、この半導体レーザ
装置の特性を良好なものとすることができる。
【0127】さらに、本実施例2においては、p型In
GaAsコンタクト層8の幅を半導体レーザ装置に要求
される性能により決まるリッジ部基部301の幅より広
くすることができる。これにより、コンタクト層8と表
面電極5の接触面積を広くでき、その接触抵抗を低減す
ることができるため、半導体レーザ装置の特性を一層向
上させることができる。
【0128】なお、InAlAs高抵抗層4に含まれる
浅いアクセプタとなる主な不純物は、上記の炭素ではな
くドーピングしたベリリウムまたはマグネシウムであっ
てもよい。また、深いドナーとなる酸素をさらにドーピ
ングすると、NDDが増大し、NSA−NSD<NDD が成り
立つ浅いアクセプタの濃度NSAの範囲が広くなり、NSA
の制御が容易となる。また、上記のInAlAsと同様
の成長条件のもとで、InAlGaAsを成長させて
も、上記と同様の高抵抗層が得られる。
【0129】実施例3.この発明の第3の実施例による
半導体装置の製造方法,及びそれにより作製される半導
体装置について説明する。図3(a)-(d) は、本実施例3
によるリッジ部の両脇にMOCVD法によってInAl
As高抵抗層を成長させる半導体レーザ装置の製造方
法,及びそれにより作製される半導体レーザ装置(図3
(d) )を示す断面図である。図において、11はn型I
nP被覆層下層,13はp型InP被覆層上層である。
なお、図1,2と同一部分には同一符号を付し、その詳
しい説明は省略する。
【0130】まず、本実施例による半導体レーザ装置の
製造方法について説明する。最初に、n型InP基板1
00上の全面に、n型InP下クラッド層1(数μm,
1×1018cm-3),InGaAsP活性層2(10〜1
00nm,アンドープ),p型InP上クラッド層3
(1μm,5×1017〜1×1018cm-3)を順にMOC
VD法を用いて成長させる。活性層2を構成するInG
aAsPの組成は、発光波長が1.3〜1.6μmとな
り、かつInPとほぼ等しい格子定数を有する組成であ
る。この活性層は、前述のように量子井戸を含む層であ
ってもよい。次に、p型InP上クラッド層3上の全面
に厚さ100〜200nmのSiN膜を堆積し、写真製
版及びエッチングによりパターンニングして、ストライ
プ形状のSiN膜(第1の絶縁膜)7を形成する。ただ
し、このストライプの伸びる方向は、この図の断面に垂
直な方向である。この後、図3(a) に示すように、Si
N膜(第1の絶縁膜)7をマスクとして、RIE等の異
方性を有するドライエッチングにより、InP基板上に
成長させた上記の半導体層をエッチングする。このエッ
チングの深さは4μm程度になるようにする。このエッ
チングは異方性エッチングであるため、SiN膜7の幅
とその下に残った半導体層の幅はほぼ同じとなる。
【0131】次に、SiN膜7をマスクとして半導体層
を0.1μm以下程度の微小な厚さだけウェットエッチ
ングを行う。このエッチングは等方的なエッチングであ
るから、図3(b) に示すように、SiN膜7の下に残っ
た半導体層の側面は、このエッチングされた厚さの分だ
けSiN膜7の両端より内側に後退する。これにより、
SiN膜7の下に残った半導体層からなるリッジ部30
が形成される。
【0132】この後、図3(c) に示すように、SiN膜
7をマスクとして、MOCVD法を用いてInAlAs
高抵抗層4,n型InP被覆層下層11,及びp型In
P被覆層上層13を順に選択成長させ、リッジ部30両
脇の半導体層の上記のエッチングにより除去された部分
を埋め込む。この際、SiN膜7上には高抵抗層及び被
覆層は成長しない。高抵抗層4は、この部分に電流が流
れることを阻止し、リッジ部30にのみ電流を流すよう
にするための電流ブロック層である。また、InPから
なる被覆層下層11及び被覆層上層13は、InAlA
s高抵抗層4の表面が大気に曝されて酸化されるのを防
止するためのものである。さらに、被覆層下層11は、
高抵抗層4へのホールの注入を抑制するためn型層とな
っており、被覆層上層13は、後にこの層上に再成長さ
せるp型InGaAsコンタクト層との界面がp-n 接合
面となってこの面を通るリーク電流が発生するのを防止
するためにp型層となっている。InAlAs高抵抗層
4は、実施例1で説明したように500℃程度の比較的
低い成長温度で形成され、これに含まれる浅いドナーの
濃度NSD,主に炭素からなる浅いアクセプタの濃度
SA,及び深いドナーの濃度NDDの間に NSA>NSD
かつ NSA−NSD<NDDの関係が成り立つようにして、
5×104 Ω・ cm程度以上の高い抵抗率を実現してい
る。
【0133】次に、SiN膜7を除去した後、p型In
P上クラッド層3,及びp型InP被覆層上層13上の
全面にp型InGaAsコンタクト層8を成長させる。
ただし、InGaAsコンタクト層8は、InPと格子
整合する組成となっている。さらに、図3(d) に示すよ
うに、コンタクト層8上のリッジ部領域以外の領域にS
iO2 膜9を形成し、p型InGaAsコンタクト層8
の表面が露出した領域を含むそれより広い領域にAuZ
n/Au(100〜200nm/2μm)からなる表面
電極(p側電極)5を形成し、InP基板100の裏面
にはAuGe/Au(100〜200nm/1μm)か
らなる裏面電極(n側電極)6を形成する。なお、表面
電極及び裏面電極のAu層はメッキによって形成され
る。
【0134】以上述べた製造方法により、下クラッド層
1,活性層2,及び上クラッド層3からなるリッジ部3
0の両脇にMOCVD法によって成長させたInAlA
s高抵抗層4,被覆層上層13,及び被覆層下層11が
設けられた、図3(d) に示した半導体レーザ装置が作製
される。
【0135】本実施例3においては、酸化され易い元素
であるAlを含むInAlAs高抵抗層4の表面は、こ
の高抵抗層4の成長に続けて成長させたInPからなる
被覆層上層13及び被覆層下層11により覆われている
から、SiN膜7をエッチング除去する工程で、この高
抵抗層4の表面が大気に曝されて酸化されることはな
い。また、この被覆層はInPからなり、Alを含まな
いため、この層の表面は大気に曝されても酸化されるこ
とはない。従って、この被覆層上に成長させるInGa
Asコンタクト層8は、その結晶の品質が良好なものと
なる。さらに、これにより、コンタクト層8とこの層上
に形成される表面電極との間で良好なオーミック接触を
得ることができる。
【0136】また、本実施例3においては、SiN膜7
をマスクとしてInP基板上に成長させた半導体層に対
して異方性のドライエッチングを行った後、さらに等方
性のウェットエッチングを行うことにより、リッジ部3
0の両側面をSiN膜7の両端より内側に位置させるよ
うにしている。異方性のドライエッチングのみによりリ
ッジ部を形成し、リッジ部両側面の位置がSiN膜の両
端と一致するようにした場合、すなわちリッジ部30の
幅がSiN膜7の幅と同じになるようにした場合には、
このリッジ部30の両脇にリッジ部の高さと同程度の厚
さまで高抵抗層4及び被覆層11,13を選択成長させ
ると、これらの成長層がSiN膜7両端部分の表面側に
も付着し、SiN膜除去工程において、このSiN膜表
面に付着した高抵抗層が大気に曝されてしまうという問
題を生じることがある。これに対して、本実施例3のよ
うに、リッジ部30の両側面がSiN膜7の両端より内
側に位置するようにすると、上記のようなSiN膜7表
面の両端に近い領域での成長層の付着を防止することが
できる。ただし、本実施例3の場合、InAlAs高抵
抗層4はリッジ部両側面より外側に突出したSiN膜7
の裏面の一部に接するように成長するため、SiN膜7
をエッチング除去した後に高抵抗層4のSiN膜7の裏
面に接していた部分が露出し、その表面が大気に曝され
て酸化されることとなる。しかし、上記のリッジ部両側
面より外側に突出したSiN膜7の部分の幅は、それぞ
れ上記ウェットエッチングによりエッチングされる半導
体の厚さと同じ0.1μm程度以下であるから、SiN
膜7の除去後に露出するInAlAs高抵抗層の表面部
分の幅も0.1μm以下の微小なものとなる。従って、
この上に成長させるp型InGaAsコンタクト層8の
結晶品質にはほとんど影響しない。
【0137】なお、InAlAs高抵抗層4に含まれる
浅いアクセプタとなる主な不純物は、上記の炭素ではな
くドーピングしたベリリウムまたはマグネシウムであっ
てもよい。また、深いドナーとなる酸素をさらにドーピ
ングすると、NDDが増大し、NSA−NSD<NDD が成り
立つ浅いアクセプタの濃度NSAの範囲が広くなり、NSA
の制御が容易となる。また、上記のInAlAsと同様
の成長条件のもとで、InAlGaAsを成長させて
も、上記と同様の高抵抗層が得られる。
【0138】実施例4.この発明の第4の実施例による
半導体装置の製造方法,及びそれにより作製される半導
体装置について説明する。図4(a)-(c) は、本実施例4
によるリッジ部の両脇にMOCVD法によってInAl
As高抵抗層を成長させる半導体レーザ装置の製造方
法,及びそれにより作製される半導体レーザ装置(図4
(c) )を示す断面図である。図において、18はp型I
nGaAsキャップ層である。なお、図1,2,3と同
一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略す
る。
【0139】まず、本実施例による半導体レーザ装置の
製造方法について説明する。最初に、実施例1と同様
に、n型InP基板100上の全面に、n型InP下ク
ラッド層1(数μm,1×1018cm-3),InGaAs
P活性層2(10〜100nm,アンドープ),p型I
nP上クラッド層3(1μm,5×1017〜1×1018
cm-3),p型InGaAsキャップ層18(0.1μ
m,1×1018cm-3)を順にMOCVD法を用いて成長
させる。活性層2を構成するInGaAsPの組成は、
発光波長が1.3〜1.6μmとなり、かつInPとほ
ぼ等しい格子定数を有する組成である。この活性層は、
前述のように量子井戸を含む層であってもよい。また、
InGaAsキャップ層18は、InPと格子整合する
組成となっている。次に、キャップ層18上の全面に厚
さ100〜200nmのSiN膜を堆積し、写真製版及
びエッチングによりパターンニングして、ストライプ形
状のSiN膜(第1の絶縁膜)7を形成する。ただし、
このストライプの伸びる方向は、図4の断面に垂直な方
向である。この後、SiN膜(第1の絶縁膜)7をマス
クとして、RIE等の異方性を有するドライエッチング
により、p型InGaAsキャップ層18のみをエッチ
ングする。このエッチング後のキャップ層18の幅は、
SiN膜7の幅と同じである。
【0140】次に、図4(a) に示すように、SiN膜
(第1の絶縁膜)7及びこの膜の下に残されたInGa
Asキャップ層18をマスクとして、InP上クラッド
層3,InGaAsP活性層2,及びInP下クラッド
層1をウェットエッチングにより選択的にエッチング
し、InGaAsキャップ層18の下に残った半導体層
からなるリッジ部基部301を形成する。このエッチン
グの深さは4μm程度になるようにする。この際に用い
るエッチング液としては、例えばHCl系のエッチング
液がある。このエッチングは等方性のエッチングである
ため、深さ方向のみでなく横方向にもエッチングが進
み、リッジ部基部301の幅は、SiN膜7の幅すなわ
ちInGaAsキャップ層18の幅より狭くなる。
【0141】この後、図4(b) に示すように、SiN膜
7をマスクとして、MOCVD法を用いてInAlAs
高抵抗層4をリッジ部基部301の高さと同程度の厚さ
まで選択成長させ、続けてn型InP被覆層下層11,
及びp型InP被覆層上層13を順に選択成長させて、
上記キャップ層18と上記リッジ部基部301とからな
るリッジ部30両脇の半導体層の上記エッチングにより
除去された部分を埋め込む。高抵抗層4は電流ブロック
層であり、実施例3において述べたように、被覆層下層
及び上層11,13は、InAlAs高抵抗層4の表面
が大気に曝されて酸化されるのを防止するためのもので
ある。さらに、被覆層下層11は、高抵抗層4へのホー
ルの注入を抑制し、また被覆層上層13は、後にこの層
上に再成長させるp型InGaAsコンタクト層との間
にリーク電流が発生するのを防止する機能を有する。I
nAlAs高抵抗層4は、実施例1で説明したように5
00℃程度の比較的低い成長温度で形成され、これに含
まれる浅いドナーの濃度NSD,主に炭素からなる浅いア
クセプタの濃度NSA,及び深いドナーの濃度NDDの間に
SA>NSD かつ NSA−NSD<NDD の関係が成り
立つようにして、5×104 Ω・ cm程度以上の高い抵抗
率を実現している。また、このように成長温度が低いた
め、高抵抗層4はリッジ部基部の側面の外側において露
出したInGaAsキャップ層18の裏面に密着するよ
うに形成される。
【0142】次に、SiN膜7を除去した後、p型In
GaAsキャップ層18上,及びp型InP被覆層上層
13上の全面にp型InGaAsコンタクト層8を成長
させる。ただし、InGaAsコンタクト層8は、In
Pと格子整合する組成となっている。さらに、図4(c)
に示すように、コンタクト層8上のリッジ部領域以外の
領域にSiO2 膜9を形成した後、p型InGaAsコ
ンタクト層8の表面が露出した領域を含むそれより広い
領域にAuZn/Au(100〜200nm/2μm)
からなる表面電極(p側電極)5を形成し、InP基板
100の裏面にはAuGe/Au(100〜200nm
/1μm)からなる裏面電極(n側電極)6を形成す
る。なお、表面電極及び裏面電極のAu層はメッキによ
って形成される。
【0143】以上述べた製造方法により、上記リッジ部
基部301とキャップ層18とで構成されるリッジ部3
0の両脇にMOCVD法によって成長させたInAlA
s高抵抗層4,被覆層下層11,及び被覆層上層13が
設けられた、図4(c) に示した半導体レーザ装置が作製
される。
【0144】本実施例4においては、酸化され易い元素
であるAlを含むInAlAs高抵抗層4の表面は、こ
の高抵抗層4の成長に続けて成長させたInPからなる
被覆層下層11,被覆層上層13及びキャップ層18に
より覆われているから、SiN膜7をエッチング除去す
る工程で、この高抵抗層4の表面が大気に曝されて酸化
されることはない。また、このInP被覆層11,13
及びInGaAsキャップ層18は、Alを含まないた
め、これら層の表面は大気に曝されても酸化されること
はない。従って、被覆層及びキャップ層上に成長するI
nGaAsコンタクト層8は、その結晶の品質が良好な
ものとなる。さらに、これにより、コンタクト層8とこ
の層上に形成される表面電極との間で良好なオーミック
接触を得ることができる。
【0145】なお、InAlAs高抵抗層4に含まれる
浅いアクセプタとなる主な不純物は、上記の炭素ではな
くドーピングしたベリリウムまたはマグネシウムであっ
てもよい。また、深いドナーとなる酸素をさらにドーピ
ングすると、NDDが増大し、NSA−NSD<NDD が成り
立つ浅いアクセプタの濃度NSAの範囲が広くなり、NSA
の制御が容易となる。また、上記のInAlAsと同様
の成長条件のもとで、InAlGaAsを成長させて
も、上記と同様の高抵抗層が得られる。
【0146】実施例5.この発明の第5の実施例による
半導体装置の製造方法,及びそれにより作製される半導
体装置について説明する。図5(a)-(c) は、本実施例5
によるリッジ部の両脇にMOCVD法によってInAl
As高抵抗層を成長させ、半導体レーザ素子と光変調器
とを同一基板上に集積化する半導体装置の製造方法,及
びそれにより作製される半導体装置を示す図である。た
だし、図5(a) は上記半導体装置を構成する半導体層を
成長させる工程を示す上面図,図5(b) は上記半導体装
置のリッジ部の伸びる方向に沿った平面における断面
図, 図5(c) は図5(b) におけるA- A面での光変調器
の断面図である。図において、10はSiO2 等の絶縁
膜,12は多重量子井戸活性層,51はレーザ素子表面
電極(p側電極),52は光変調器表面電極(p側電
極),201は半導体レーザ素子形成領域,202は光
変調器形成領域,211は半導体レーザ素子,212は
光変調器である。なお、図1と同一部分には同一符号を
付し、その詳しい説明は省略する。
【0147】まず、本実施例5による半導体装置の製造
方法について説明する。最初に、図5(a) に示すよう
に、n型InP基板100表面の半導体レーザ素子を形
成すべき領域201の両脇の領域にSiO2 等の絶縁膜
10を形成する。この半導体レーザ素子形成領域201
に隣接する領域202は、光変調器を形成すべき領域で
ある。次に、絶縁膜10をマスクとしてInP基板10
0上の全面にn型InP下クラッド層1,多重量子井戸
活性層12,p型InP上クラッド層3,及びp型In
GaAsコンタクト層8を順に選択成長させる。これら
の成長層の内、下クラッド層1,上クラッド層3,コン
タクト層8は、実施例1に示したものと同じである。多
重量子井戸活性層12は、複数の量子井戸を含み、その
井戸層はInGaAsPからなり、バリア層はInGa
AsP,InGaPまたはInPからなるものである。
InP基板表面の絶縁膜10上には、上記の半導体層は
成長しないため、半導体レーザ素子形成領域201にお
ける上記の半導体成長層の層厚は、その他の(光変調器
形成領域202を含む)領域における層厚より厚くな
る。従って、上記多重量子井戸活性層12に含まれる各
量子井戸の幅も、光変調器形成領域より半導体レーザ素
子形成領域における量子井戸幅の方が広くなる。
【0148】この後、実施例1と同様に、リッジ部の形
成及び電極の形成を行う。すなわち、まずp型InGa
Asコンタクト層8上にストライプ形状のSiN膜(第
1の絶縁膜)を形成する。ただし、このストライプ状S
iN膜は、半導体レーザ素子形成領域201,光変調器
形成領域202にわたって形成されている。次に、この
SiN膜(第1の絶縁膜)をマスクとして、反応性イオ
ンエッチング(RIE)等の異方性を有するドライエッ
チングにより、InP基板上に成長させた上記の半導体
層をエッチングし、SiN膜の下に残った半導体層から
なるリッジ部30を形成する。このエッチングの深さは
4μm程度である。また、上記のエッチングは異方性エ
ッチングであるため、SiN膜7の幅とリッジ部30の
幅は、ほぼ同じとなる。このリッジ部は、半導体レーザ
素子形成領域201,及び光変調器形成領域202にわ
たって一体に形成されることとなる。さらに、上記Si
N膜をマスクとして、MOCVD法を用いてInAlA
s高抵抗層4を選択成長させ、リッジ部30両脇の半導
体層の上記エッチングにより除去された部分を埋め込
む。このInAlAs高抵抗層4は、実施例1で説明し
たように500℃程度の比較的低い成長温度で形成さ
れ、これに含まれる浅いドナーの濃度NSD,主に炭素か
らなる浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナーの濃
度NDDの間に NSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD
の関係が成り立つようにして、5×10Ω・ cm程
度以上の高い抵抗率を実現している。次に、上記SiN
膜を除去した後、InAlAs高抵抗層4の表面上にこ
れを覆うように第2の絶縁膜であるSiO2 膜9を形成
する。ただし、p型InGaAsコンタクト層8の表面
は露出するようにする。さらに、このコンタクト層8上
の半導体レーザ素子形成領域201に半導体レーザ素子
表面電極(p側電極)51を、光変調器形成領域202
に光変調器表面電極(p側電極)52を互いに電気的に
分離されるように形成する。これらの表面電極は、Au
Zn/Au(100〜200nm/2μm)からなるも
のである。また、InP基板100の裏面の全面にはA
uGe/Au(100〜200nm/1μm)からなる
裏面電極(n側電極)6を形成する。これにより、図5
(b),(c) に示す半導体装置が作製される。ただし、図5
(b) はリッジ部の伸びる方向に沿った断面図であり、こ
の図のA- A(一点鎖線)における断面を示したものが
図5(c) である。
【0149】この半導体装置は、図5(b),(c) からわか
るように、同一基板上に活性層12が一体に形成された
半導体レーザ素子211及び光変調器212を備え、こ
の活性層12を含むリッジ部の両脇にInAlAs高抵
抗層4が設けられているものである。この半導体装置に
おいては、上記のように多重量子井戸活性層12に含ま
れる各量子井戸の幅は、光変調器212より半導体レー
ザ素子211において広くなっているから、半導体レー
ザ素子211における量子井戸内の伝導帯と価電子帯の
基底準位間のエネルギー差は、光変調器212における
それより小さい。このため、光変調器212にバイアス
電圧が印加されていないときは、光変調器の活性層12
では半導体レーザ素子において発振され光変調器に入射
したレーザ光は吸収されず、そのまま通過する。一方、
光変調器212に逆バイアス電圧が印加されると量子閉
じ込めシュタルク効果(QCSE)によりレーザ素子で
発振されたレーザ光は、光変調器の活性層で吸収され
る。これにより、直流動作させている半導体レーザ素子
211から放射される光を光変調器212に加えるバイ
アス電圧を変化させることによって変調することができ
る。
【0150】本実施例5においても、実施例1と同様
に、InAlAs高抵抗層4の選択成長の後、SiN膜
をエッチング除去する工程で高抵抗層4の表面が大気に
曝され、酸化されるが、この酸化されたInAlAs高
抵抗層表面上に、コンタクト層を含む半導体層を再成長
させることはなく、従ってこのような再成長層における
結晶品質の劣化という問題は発生しない。さらに、In
GaAsコンタクト層8はAlのように酸化され易い元
素を含んでいないため、SiN膜7の除去後、その表面
が酸化されることはなく、この層と表面電極51,52
との間の接触を良好なオーミック接触とすることができ
る。これにより、この半導体レーザ装置の電気特性を良
好なものとすることができる。
【0151】なお、InAlAs高抵抗層4に含まれる
浅いアクセプタとなる主な不純物は、上記の炭素ではな
くドーピングしたベリリウムまたはマグネシウムであっ
てもよい。また、深いドナーとなる酸素をさらにドーピ
ングすると、NDDが増大し、NSA−NSD<NDD が成り
立つ浅いアクセプタの濃度NSAの範囲が広くなり、NSA
の制御が容易となる。
【0152】また、上記のInAlAsと同様の成長条
件のもとで、InAlGaAsを成長させても、上記と
同様の高抵抗層が得られる。また、リッジ部形成工程以
降の工程は、実施例1と同様の工程としたが、これを実
施例2,3または4と同様の工程としてもよい。
【0153】
【発明の効果】以上のように、この発明(請求項1)に
係る半導体装置の製造方法によれば、半導体層上にスト
ライプ形状の第1の絶縁膜を形成する工程と、この第1
の絶縁膜をマスクとして上記半導体層を所要の深さまで
エッチングして、上記第1の絶縁膜下に残された上記半
導体層からなるリッジ部を形成する工程と、このリッジ
部の両脇の上記半導体層がエッチングされた部分に、上
記第1の絶縁膜をマスクとして、InAlAsまたはI
nAlGaAsからなり、それが含む浅いドナーの濃度
SD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナーの濃
度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD とな
る高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成長させる
工程と、上記第1の絶縁膜を除去した後、上記高抵抗層
上にその露出した表面の全面を覆うように第2の絶縁膜
を形成する工程と、上記半導体層のリッジ部の表面に表
面電極を形成する工程とを含むので、上記の大気に曝さ
れた高抵抗層表面に半導体層を再成長させないため、こ
のような再成長半導体層における半導体結晶の品質が良
好でないといった問題が発生せず、また、表面電極はリ
ッジ部表面に直接接触しているため、リッジ部を構成し
ている半導体との良好なオーミック接触を容易に得るこ
とができ、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0154】また、この発明(請求項2)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項1)において、上記半導体層をエッチングして
上記リッジ部を形成する工程は、上記半導体層に対して
異方性のドライエッチングを行い、上記リッジ部を形成
するものであり、上記のように、表面電極はリッジ部表
面に直接接触しているので、リッジ部を構成している半
導体との良好なオーミック接触を容易に得ることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0155】また、この発明(請求項3)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項1)において、上記半導体層は、半導体基層
と、この半導体基層上に成長させた、上記表面電極との
間でオーミック接触をなす半導体からなるコンタクト層
とからなり、上記リッジ部を形成する工程は、上記コン
タクト層上に形成された上記第1の絶縁膜をマスクとし
て上記コンタクト層に対する異方性のドライエッチング
を行い、次に上記第1の絶縁膜及びこの絶縁膜の下に残
された上記コンタクト層をマスクとして、上記半導体基
層に対して所要の深さまで選択的なウエットエッチング
を行って、その側面が上記コンタクト層の両端より内側
に位置し、上記半導体基層からなる上記リッジ部基部を
形成し、上記コンタクト層及びこのリッジ部基部からな
るリッジ部を形成するものであり、上記高抵抗層を選択
成長させる工程は、上記リッジ部基部の側面の外側にお
いて露出した上記コンタクト層の裏面に上記高抵抗層の
表面が接するようにこの高抵抗層を成長させるものであ
るので、上記表面電極と上記コンタクト層との接触を良
好なオーミック接触とすることができるだけでなく、上
記第1の絶縁膜の下に残されたコンタクト層の幅を上記
リッジ部基部の幅より広くすることができ、これにより
表面電極とコンタクト層との接触抵抗を低減できるた
め、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0156】また、この発明(請求項4)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項1または2)において、上記半導体層は、第1
導電型の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長
させた上記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,
この下クラッド層を構成する半導体よりバンドギャップ
の小さいアンドープの半導体を含む活性層,この活性層
を構成する半導体よりバンドギャップの大きい上記第1
導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド
層,上記第2導電型の半導体からなるコンタクト層から
なり、上記半導体層のエッチングは、上記下クラッド層
または上記半導体基板が露出する深さまで行うものであ
り、上記表面電極は、上記リッジ部の最上層であるコン
タクト層に直接接触しているので、リッジ部の最上層で
ある上記コンタクト層との接触を良好なオーミック接触
とすることができ、半導体装置の特性を向上させること
ができる。
【0157】また、この発明(請求項5)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項3)において、上記半導体基層は、第1導電型
の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長させた
上記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,この下
クラッド層を構成する半導体よりバンドギャップの小さ
いアンドープの半導体を含む活性層,この活性層を構成
する半導体よりバンドギャップの大きい上記第1導電型
とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド層から
なり、上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導体か
らなり、上記半導体基層のエッチングは、上記下クラッ
ド層または上記半導体基板が露出する深さまで行うの
で、上記のように、上記表面電極と上記コンタクト層と
の接触を良好なオーミック接触とすることができるとと
もに、上記第1の絶縁膜の下に残されたコンタクト層の
幅を上記リッジ部基部の幅より広くすることができ、こ
れにより表面電極とコンタクト層との接触抵抗を低減で
きるため、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0158】また、この発明(請求項6)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項4または5)において、上記半導体基板,上記
下クラッド層,及び上記上クラッド層は、InPからな
り、上記コンタクト層は、InGaAsからなり、上記
表面電極は上記リッジ部の最上層である上記コンタクト
層に直接接触しているので、上記表面電極と上記コンタ
クト層との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0159】また、この発明(請求項7)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項4ないし6のいずれか)において、上記活性層
は、InGaAsPからなるものであり、上記表面電極
は上記リッジ部の最上層である上記InGaAsPコン
タクト層に直接接触しているので、上記表面電極と上記
コンタクト層との接触を良好なオーミック接触とするこ
とができ、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0160】また、この発明(請求項8)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項4ないし6のいずれか)において、上記活性層
は、一つまたは複数の量子井戸を含むものであり、上記
表面電極は上記リッジ部の最上層である上記コンタクト
層に直接接触しているので、上記表面電極と上記コンタ
クト層との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0161】また、この発明(請求項9)に係る半導体
装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方法
(請求項8)において、上記量子井戸の井戸層は、In
GaAsPからなり、上記量子井戸のバリア層は、In
GaAsP,InGaPまたはInPからなるものであ
り、上記表面電極は上記リッジ部の最上層である上記コ
ンタクト層に直接接触しているので、上記表面電極と上
記コンタクト層との接触を良好なオーミック接触とする
ことができ、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0162】また、この発明(請求項10)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項4ないし9のいずれか)において、上記活性
層は、その内部でレーザ光が発振される層であり、この
活性層を有する半導体レーザ素子が作製されるととも
に、上記表面電極は上記リッジ部の最上層である上記コ
ンタクト層に直接接触しているので、上記表面電極と上
記コンタクト層との接触を良好なオーミック接触とする
ことができ、半導体レーザ装置の特性を向上させること
ができる。
【0163】また、この発明(請求項11)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項8または9)において、上記活性層は、その
内部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収する
層であり、この活性層を有する光変調器が作製されると
ともに、上記表面電極は上記リッジ部の最上層である上
記コンタクト層に直接接触しているので、上記表面電極
と上記コンタクト層との接触を良好なオーミック接触と
することができ、半導体装置の特性を向上させることが
できる。
【0164】また、この発明(請求項12)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項8または9)において、上記半導体層は、上
記半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レーザ素
子を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成し、こ
の絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記半導体
レーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光変調器
を形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させた上記
下クラッド層,上記活性層,上記上クラッド層,及び上
記コンタクト層とからなり、これらの成長層は、上記半
導体レーザ素子を形成すべき領域における層厚が、この
領域の他の領域における層厚より厚いものであり、上記
リッジ部は、上記半導体レーザ素子形成領域及び上記光
変調器形成領域にまたがって形成され、上記半導体レー
ザ素子形成領域における上記活性層は、その内部でレー
ザ光が発振される層であり、上記光変調器形成領域にお
ける上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク
効果により上記レーザ光を吸収する層であり、上記表面
電極を形成する工程は、上記リッジ部の表面の上記半導
体レーザ素子形成領域に半導体レーザ素子表面電極を、
上記光変調器形成領域に光変調器表面電極を、互いに電
気的に分離して形成するものであり、上記表面電極を形
成する工程の後に、上記半導体基板の裏面に裏面電極を
形成する工程を含み、同一半導体基板上に、一体に形成
され連続した上記活性層を有する半導体レーザ素子と光
変調器とが作製されるとともに、上記半導体レーザ素子
表面電極及び上記光変調器表面電極は、上記リッジ部の
最上層である上記コンタクト層に直接接触しているの
で、これらの表面電極と上記コンタクト層との接触を良
好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の特
性を向上させることができる。
【0165】また、この発明(請求項13)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項1ないし12のいずれか)において、上記高
抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を含
むものであり、上記表面電極は上記リッジ部の最上層に
直接接触しているので、上記表面電極と上記リッジ部最
上層との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0166】また、この発明(請求項14)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項1ないし12のいずれか)において、上記高
抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリウ
ムまたはマグネシウムがドーピングされているものであ
り、上記表面電極は上記リッジ部の最上層に直接接触し
ているので、上記表面電極と上記リッジ部最上層との接
触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装
置の特性を向上させることができる。
【0167】また、この発明(請求項15)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項1ないし14のいずれか)において、上記高
抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素がドーピ
ングされているものであり、上記表面電極は上記リッジ
部の最上層に直接接触しているので、上記表面電極と上
記リッジ部最上層との接触を良好なオーミック接触とす
ることができ、半導体装置の特性を向上させることがで
きる。
【0168】また、この発明(請求項16)に係る半導
体装置の製造方法によれば、半導体層上にストライプ形
状の絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜をマスクとし
て上記半導体層に対して所要の深さまで異方性のドライ
エッチングを行い、上記絶縁膜下に残された上記半導体
層からなるリッジ部を形成する工程と、このリッジ部の
両脇の上記半導体層がエッチングされた部分に、上記絶
縁膜をマスクとして、InAlAsまたはInAlGa
Asからなり、それが含む浅いドナーの濃度NSD,浅い
アクセプタの濃度NSA,及び深いドナーの濃度NDD
SA>NSD かつ NSA−NSD<NDD となる高抵抗層
を有機金属気相成長法により選択成長させ、続けてこの
高抵抗層上にその表面の全面を覆うようにこの高抵抗層
を構成する半導体より酸素と結合し難い半導体からなる
被覆層を選択成長させる工程と、上記絶縁膜を除去した
後、上記リッジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述の
表面電極との間でオーミック接触をなす半導体からなる
コンタクト層を成長させる工程と、上記コンタクト層の
表面に表面電極を形成する工程とを含むので、上記高抵
抗層の表面は上記被覆層で覆われ、さらにこの被覆層の
表面は酸化され難いため、この被覆層上に成長させるコ
ンタクト層は良好な半導体結晶となる。このため、この
コンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミッ
ク接触とすることができ、半導体装置の特性を向上させ
ることができる。
【0169】また、この発明(請求項17)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項16)において、上記リッジ部を形成する工
程は、上記絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対して
所要の深さまで異方性のドライエッチングを行い、次に
上記半導体層に対してウェットエッチングを行い、上記
リッジ部の両側面が上記絶縁膜の両端より内側に位置す
るようにするものであるので、上記リッジ部の両脇に成
長させる上記高抵抗層が上記絶縁膜表面の両端に近い部
分に付着して大気に曝され酸化されることを防止するこ
とができる。これにより、上記コンタクト層の結晶性を
一層良好なものとすることができ、このコンタクト層と
上記表面電極との接触をさらに良好なオーミック接触と
することができ、半導体装置の特性を向上させることが
できる。
【0170】また、この発明(請求項18)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項16または17)において、上記半導体層
は、第1導電型の半導体基板,及びこの半導体基板上に
順に成長させた上記第1導電型の半導体からなる下クラ
ッド層,この下クラッド層を構成する半導体よりバンド
ギャップの小さいアンドープの半導体を含む活性層,こ
の活性層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい
上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上
クラッド層からなり、上記コンタクト層は、上記第2導
電型の半導体からなり、上記半導体層のエッチングは、
上記下クラッド層または上記半導体基板が露出する深さ
まで行うものであり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層
で覆われることにより、大気に曝されて酸化されること
はなく、さらにこの被覆層の表面は酸化され難いので、
この被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体
結晶となり、このコンタクト層と上記表面電極との接触
を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装置
の特性を向上させることができる。
【0171】また、この発明(請求項19)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項18)において、上記半導体基板,上記下ク
ラッド層,上記上クラッド層,及び上記被覆層は、In
Pからなり、上記コンタクト層は、InGaAsからな
るものであり、上記高抵抗層の表面は上記InP被覆層
で覆われることにより、大気に曝されて酸化されること
はなく、さらにこのInP被覆層の表面は酸化され難い
ので、この被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な
半導体結晶となり、このコンタクト層と上記表面電極と
の接触を良好なオーミック接触とすることができ、半導
体装置の特性を向上させることができる。
【0172】また、この発明(請求項20)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項19)において、上記被覆層は、上記高抵抗
層の表面に成長させた上記第1導電型のInPからなる
被覆層下層と、この被覆層下層上に成長させた上記第2
導電型のInPからなる被覆層上層とからなるので、上
記のように、コンタクト層を良好な半導体結晶にでき、
このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオー
ミック接触とすることができるだけでなく、上記被覆層
下層により上記コンタクト層からのキャリアの高抵抗層
への注入を防止することができ、また上記被覆層上層に
より被覆層とこの層上に再成長させるコンタクト層との
界面がp-n 接合界面とはならず、同一導電型の半導体の
間の界面となるため、この界面でのリーク電流を抑制す
ることができ、半導体装置の特性を一層向上させること
ができる。
【0173】また、この発明(請求項21)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項19または20)において、上記活性層は、
InGaAsPからなるものであり、上記高抵抗層の表
面は上記被覆層で覆われることにより、大気に曝されて
酸化されることはなく、さらにこの被覆層の表面は酸化
され難いので、この被覆層上に成長させるコンタクト層
は良好な半導体結晶となり、このコンタクト層と上記表
面電極との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0174】また、この発明(請求項22)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項19または20)において、上記活性層は、
一つまたは複数の量子井戸を含むものであり、上記高抵
抗層の表面は上記被覆層で覆われることにより、大気に
曝されて酸化されることはなく、さらにこの被覆層の表
面は酸化され難いので、この被覆層上に成長させるコン
タクト層は良好な半導体結晶となり、このコンタクト層
と上記表面電極との接触を良好なオーミック接触とする
ことができ、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0175】また、この発明(請求項23)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項22)において、上記量子井戸の井戸層は、
InGaAsPからなり、上記量子井戸のバリア層は、
InGaAsP,InGaPまたはInPからなるもの
であり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われるこ
とにより、大気に曝されて酸化されることはなく、さら
にこの被覆層の表面は酸化され難いので、この被覆層上
に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、
このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオー
ミック接触とすることができ、半導体装置の特性を向上
させることができる。
【0176】また、この発明(請求項24)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項18ないし23のいずれか)において、上記
活性層は、その内部でレーザ光が発振される層であり、
この活性層を有する半導体レーザ素子が作製されるとと
もに、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われること
により、大気に曝されて酸化されることはなく、さらに
この被覆層の表面は酸化され難いので、この被覆層上に
成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、こ
のコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミ
ック接触とすることができ、半導体レーザ装置の特性を
向上させることができる。
【0177】また、この発明(請求項25)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項22または23)において、上記活性層は、
その内部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収
する層であり、この活性層を有する光変調器が作製され
るとともに、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われ
ることにより、大気に曝されて酸化されることはなく、
さらにこの被覆層の表面は酸化され難いので、この被覆
層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶とな
り、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好な
オーミック接触とすることができ、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【0178】また、この発明(請求項26)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項22または23)において、上記半導体層
は、上記半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レ
ーザ素子を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記
半導体レーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光
変調器を形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させ
た上記下クラッド層,上記活性層,及び上記上クラッド
層とからなり、これらの成長層は、上記半導体レーザ素
子を形成すべき領域における層厚が、この領域の他の領
域における層厚より厚いものであり、上記リッジ部は、
上記半導体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領
域にまたがって形成され、上記半導体レーザ素子形成領
域における上記活性層は、その内部でレーザ光が発振さ
れる層であり、上記光変調器形成領域における上記活性
層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上
記レーザ光を吸収する層であり、上記表面電極を形成す
る工程は、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子
形成領域に半導体レーザ素子表面電極を、上記光変調器
形成領域に光変調器表面電極を、互いに電気的に分離し
て形成するものであり、上記表面電極を形成する工程の
後に、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成する工程
を含み、同一半導体基板上に、一体に形成され連続した
上記活性層を有する半導体レーザ素子と光変調器とが作
製されるとともに、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で
覆われることにより、大気に曝されて酸化されることは
なく、さらにこの被覆層の表面は酸化され難いので、こ
の被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結
晶となり、このコンタクト層と上記半導体レーザ素子表
面電極及び上記光変調器表面電極との接触を良好なオー
ミック接触とすることができ、半導体装置の特性を向上
させることができる。
【0179】また、この発明(請求項27)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項16ないし26のいずれか)において、上記
高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を
含み、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われること
により、大気に曝されて酸化されることはなく、さらに
この被覆層の表面は酸化され難いので、この被覆層上に
成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、こ
のコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミ
ック接触とすることができ、半導体装置の特性を向上さ
せることができる。
【0180】また、この発明(請求項28)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項16ないし26のいずれか)において、上記
高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリ
ウムまたはマグネシウムがドーピングされているもので
あり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆われること
により、大気に曝されて酸化されることはなく、さらに
この被覆層の表面は酸化され難いので、この被覆層上に
成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となり、こ
のコンタクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミ
ック接触とすることができ、半導体装置の特性を向上さ
せることができる。
【0181】また、この発明(請求項29)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項16ないし28のいずれか)において、上記
高抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素がドー
ピングされているものであり、上記高抵抗層の表面は上
記被覆層で覆われることにより、大気に曝されて酸化さ
れることはなく、さらにこの被覆層の表面は酸化され難
いので、この被覆層上に成長させるコンタクト層は良好
な半導体結晶となり、このコンタクト層と上記表面電極
との接触を良好なオーミック接触とすることができ、半
導体装置の特性を向上させることができる。
【0182】また、この発明(請求項30)に係る半導
体装置の製造方法によれば、半導体基層上にこの半導体
基層の表面部分を構成する半導体と異なる半導体からな
るキャップ層を成長させる工程と、上記キャップ層上に
ストライプ形状の絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜
をマスクとして上記キャップ層に対して異方性のドライ
エッチングを行い、次に上記絶縁膜及びこの絶縁膜下に
残された上記キャップ層をマスクとして上記半導体基層
に対する選択的なウットエッチングを行って、上記半導
体基層からなり、その側面が上記キャップ層の両端より
内側に位置するリッジ部基部を形成し、上記キャップ層
及びこのリッジ部基部からなるリッジ部を形成する工程
と、上記リッジ部基部の両脇の上記半導体基層がエッチ
ングされた部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAl
AsまたはInAlGaAsからなり、それが含む浅い
ドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深
いドナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD
<NDD となる高抵抗層を上記リッジ部の側面の外側に
おいて露出した上記キャップ層の裏面にこの高抵抗層の
表面が接するように有機金属気相成長法により選択成長
させ、続けてこの高抵抗層上にこの高抵抗層の露出して
いる表面の全面を覆うようにこの高抵抗層を構成する半
導体より酸素と結合し難い半導体からなる被覆層を選択
成長させる工程と、上記絶縁膜を除去した後、上記リッ
ジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述の表面電極との
間でオーミック接触をなす半導体からなるコンタクト層
を成長させる工程と、上記コンタクト層の表面に表面電
極を形成する工程とを含むので、上記高抵抗層の表面は
上記被覆層及び上記キャップ層で覆われ、さらにこの被
覆層及びキャップ層の表面は酸化され難いため、この被
覆層及びキャップ層上に成長させるコンタクト層は良好
な半導体結晶となる。このため、このコンタクト層と上
記表面電極との接触を良好なオーミック接触とすること
ができ、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0183】また、この発明(請求項31)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項30)において、上記半導体基層は、第1導
電型の半導体基板,及びこの半導体基板上に順に成長さ
せた上記第1導電型の半導体からなる下クラッド層,こ
の下クラッド層を構成する半導体よりバンドギャップの
小さいアンドープの半導体を含む活性層,この活性層を
構成する半導体よりバンドギャップの大きい上記第1導
電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッド層
からなり、上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導
体からなり、上記キャップ層は、上記第2導電型の半導
体からなり、上記半導体基層のエッチングは、上記下ク
ラッド層または上記半導体基板が露出する深さまで行う
ものであり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記
キャップ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化
されることはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の
表面は酸化され難いので、この被覆層及びキャップ層上
に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。
このため、このコンタクト層と上記表面電極との接触を
良好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の
特性を向上させることができる。
【0184】また、この発明(請求項32)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項31)において、上記半導体基板,上記下ク
ラッド層,上記上クラッド層,及び上記被覆層は、In
Pからなり、上記コンタクト層及び上記キャップ層は、
InGaAsからなるものであり、上記高抵抗層の表面
は上記被覆層及び上記キャップ層で覆われることによ
り、大気に曝されて酸化されることはなく、さらにこの
被覆層及びキャップ層の表面は酸化され難いので、この
被覆層及びキャップ層上に成長させるコンタクト層は良
好な半導体結晶となる。このため、このコンタクト層と
上記表面電極との接触を良好なオーミック接触とするこ
とができ、半導体装置の特性を向上させることができ
る。
【0185】また、この発明(請求項33)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項32)において、上記被覆層は、上記高抵抗
層の表面に成長させた上記第1導電型のInPからなる
被覆層下層と、この被覆層下層の表面に成長させた上記
第2導電型のInPからなる被覆層上層とからなるもの
であるので、上記のように、コンタクト層を良好な半導
体結晶にでき、このコンタクト層と上記表面電極との接
触を良好なオーミック接触とすることができるだけでな
く、上記被覆層下層により上記コンタクト層からのキャ
リアの高抵抗層への注入を防止することができ、また上
記被覆層上層によりこの層とこの層上に再成長させるコ
ンタクト層との界面がp-n 接合界面とはならず、同一導
電型の半導体の間の界面となるため、この界面でのリー
ク電流を抑制することができ、半導体装置の特性を一層
向上させることができる。
【0186】また、この発明(請求項34)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項31ないし33のいずれか)において、上記
活性層は、InGaAsPからなるものであり、上記高
抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャップ層で覆われ
ることにより、大気に曝されて酸化されることはなく、
さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は酸化され難い
ので、この被覆層及びキャップ層上に成長させるコンタ
クト層は良好な半導体結晶となる。このため、このコン
タクト層と上記表面電極との接触を良好なオーミック接
触とすることができ、半導体装置の特性を向上させるこ
とができる。
【0187】また、この発明(請求項35)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項31ないし33のいずれか)において、上記
活性層は、一つまたは複数の量子井戸を含むものであ
り、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャップ
層で覆われることにより、大気に曝されて酸化されるこ
とはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は酸
化され難いので、この被覆層及びキャップ層上に成長さ
せるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。このた
め、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好な
オーミック接触とすることができ、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【0188】また、この発明(請求項36)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項35)において、上記量子井戸の井戸層は、
InGaAsPからなり、上記量子井戸のバリア層は、
InGaAsP,InGaPまたはInPからなるもの
であり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャ
ップ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化され
ることはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面
は酸化され難いので、この被覆層及びキャップ層上に成
長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。この
ため、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好
なオーミック接触とすることができ、半導体装置の特性
を向上させることができる。
【0189】また、この発明(請求項37)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項31ないし36のいずれか)において、上記
活性層は、その内部でレーザ光が発振される層であり、
この活性層を有する半導体レーザ素子が作製されるとと
もに、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャッ
プ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化される
ことはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は
酸化され難いので、この被覆層及びキャップ層上に成長
させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。このた
め、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好な
オーミック接触とすることができ、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【0190】また、この発明(請求項38)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項35または36)において、上記活性層は、
その内部で量子閉じ込めシュタルク効果により光を吸収
する層であり、この活性層を有する光変調器が作製され
るとともに、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記
キャップ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化
されることはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の
表面は酸化され難いので、この被覆層及びキャップ層上
に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。
このため、このコンタクト層と上記表面電極との接触を
良好なオーミック接触とすることができ、半導体装置の
特性を向上させることができる。
【0191】また、この発明(請求項39)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項35または36)において、上記半導体基層
は、上記半導体基板と、この半導体基板表面の半導体レ
ーザ素子を形成すべき領域の両脇の領域に絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をマスクとして上記半導体基板上の上記
半導体レーザ素子形成領域,及びこの領域に隣接した光
変調器を形成すべき領域を含む領域に順に選択成長させ
た上記下クラッド層,上記活性層,及び上記上クラッド
層とからなり、上記キャップ層の成長は、上記半導体基
層形成における上記上クラッド層の成長に続けて行うも
のであり、上記下クラッド層,上記活性層,上記上クラ
ッド層,及び上記キャップ層は、上記半導体レーザ素子
を形成すべき領域における層厚が、この領域の他の領域
における層厚より厚いものであり、上記リッジ部は、上
記半導体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域
にまたがって形成され、上記半導体レーザ素子形成領域
における上記活性層は、その内部でレーザ光が発振され
る層であり、上記光変調器形成領域における上記活性層
は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記
レーザ光を吸収する層であり、上記表面電極を形成する
工程は、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素子形
成領域に半導体レーザ素子表面電極を、上記光変調器形
成領域に光変調器表面電極を、互いに電気的に分離して
形成するものであり、上記表面電極を形成する工程の後
に、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成する工程を
含み、同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上
記活性層を有する、半導体レーザ素子と光変調器とが作
製されるとともに、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及
び上記キャップ層で覆われることにより、大気に曝され
て酸化されることはなく、さらにこの被覆層及びキャッ
プ層の表面は酸化され難いので、この被覆層及びキャッ
プ層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶と
なる。このため、このコンタクト層と上記半導体レーザ
素子表面電極及び上記光変調器表面電極との接触を良好
なオーミック接触とすることができ、半導体装置の特性
を向上させることができる。
【0192】また、この発明(請求項40)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項30ないし39のいずれか)において、上記
高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭素を
含むものであり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び
上記キャップ層で覆われることにより、大気に曝されて
酸化されることはなく、さらにこの被覆層及びキャップ
層の表面は酸化され難いので、この被覆層及びキャップ
層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶とな
る。このため、このコンタクト層と上記表面電極との接
触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装
置の特性を向上させることができる。
【0193】また、この発明(請求項41)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項30ないし39のいずれか)において、上記
高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベリリ
ウムまたはマグネシウムがドーピングされているもので
あり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記キャッ
プ層で覆われることにより、大気に曝されて酸化される
ことはなく、さらにこの被覆層及びキャップ層の表面は
酸化され難いので、この被覆層及びキャップ層上に成長
させるコンタクト層は良好な半導体結晶となる。このた
め、このコンタクト層と上記表面電極との接触を良好な
オーミック接触とすることができ、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【0194】また、この発明(請求項42)に係る半導
体装置の製造方法によれば、上記の半導体装置の製造方
法(請求項30ないし41のいずれか)において、上記
高抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素がドー
ピングされているものであり、上記高抵抗層の表面は上
記被覆層及び上記キャップ層で覆われることにより、大
気に曝されて酸化されることはなく、さらにこの被覆層
及びキャップ層の表面は酸化され難いので、この被覆層
及びキャップ層上に成長させるコンタクト層は良好な半
導体結晶となる。このため、このコンタクト層と上記表
面電極との接触を良好なオーミック接触とすることがで
き、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0195】また、この発明(請求項43)に係る半導
体装置によれば、半導体層上にストライプ形状の第1の
絶縁膜を形成し、この第1の絶縁膜をマスクとして上記
半導体層を所要の深さまでエッチングして、上記第1の
絶縁膜下に残された上記半導体層からなるリッジ部を形
成し、このリッジ部の両脇の上記半導体層がエッチング
された部分に、上記第1の絶縁膜をマスクとしてInA
lAsまたはInAlGaAsからなり、それが含む浅
いドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び
深いドナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−N
SD<NDD となる高抵抗層を有機金属気相成長法により
選択成長させ、上記第1の絶縁膜を除去した後、上記高
抵抗層上にその露出した表面の全面を覆うように第2の
絶縁膜を形成し、上記半導体層のリッジ部の表面に表面
電極を、上記半導体層の裏面に裏面電極を形成して、作
製されてなるので、大気に曝された高抵抗層表面上に半
導体層を再成長させておらず、このような再成長半導体
層における半導体結晶の品質が良好でないといった問題
が発生しない。また、表面電極はリッジ部表面に直接接
触しているため、リッジ部を構成している半導体との良
好なオーミック接触を容易に得ることができ、半導体装
置の特性を向上させることができる。
【0196】また、この発明(請求項44)に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置(請求項43)にお
いて、上記半導体層のエッチングによる上記リッジ部の
形成は、上記半導体層に対して異方性のドライエッチン
グを行うことにより上記リッジ部を形成するものであ
り、上記のように、表面電極はリッジ部表面に直接接触
しているので、リッジ部を構成している半導体との良好
なオーミック接触を容易に得ることができ、半導体装置
の特性を向上させることができる。
【0197】また、この発明(請求項45)に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置(請求項44)にお
いて、上記半導体層は、第1導電型の半導体基板と、こ
の半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域
の両脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクと
して上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領
域,及びこの領域に隣接した光変調器を形成すべき領域
を含む領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導
体からなる下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド
層を構成する半導体よりバンドギャップの小さいアンド
ープの半導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む
活性層,上記井戸層を構成する半導体よりバンドギャッ
プの大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体
からなる上クラッド層,及び上記第2導電型の半導体か
らなるコンタクト層とからなり、上記半導体層を構成す
る各層は、上記半導体レーザ素子を形成すべき領域にお
ける層厚が、この領域の他の領域における層厚より厚い
ものであり、上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成
領域及び上記光変調器形成領域にまたがって形成し、上
記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、そ
の内部でレーザ光が発振される層であり、上記光変調器
形成領域における上記活性層は、その内部で量子閉じ込
めシュタルク効果により上記レーザ光を吸収する層であ
り、上記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記半
導体レーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素子
表面電極と、上記光変調器形成領域に形成された光変調
器表面電極とが、互いに電気的に分離されて設けられ、
上記半導体基板の裏面の上記半導体レーザ素子形成領域
及び上記光変調器形成領域にまたがって裏面電極を形成
して作製されてなり、上記半導体基板上の半導体レーザ
素子形成領域に形成された半導体レーザ素子と、上記光
変調器形成領域に形成された光変調器とを備え、上記活
性層は、上記半導体レーザ素子及び上記光変調器にわた
って一体に形成され連続したものであり、上記半導体レ
ーザ素子表面電極及び上記光変調器表面電極は、上記リ
ッジ部の最上層である上記コンタクト層に直接接触して
いるので、これらの表面電極と上記コンタクト層との接
触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装
置の特性を向上させることができる。
【0198】また、この発明(請求項46)に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置(請求項43)にお
いて、上記半導体層は、半導体基層と、該半導体基層上
に成長させた上記表面電極との間でオーミック接触をな
す半導体からなるコンタクト層とからなり、上記リッジ
部の形成は、上記コンタクト層上に形成された上記第1
の絶縁膜をマスクとして上記コンタクト層に対する異方
性のドライエッチングを行い、次に上記第1の絶縁膜及
び該絶縁膜の下に残された上記コンタクト層をマスクと
して、上記半導体基層に対して所要の深さまで選択的な
ウエットエッチングを行って、その側面が上記コンタク
ト層の両端より内側に位置し、上記半導体基層からなる
リッジ部基部を形成し、上記コンタクト層及び該リッジ
部基部からなるリッジ部を形成するものであり、上記高
抵抗層は、上記リッジ部基部の側面の外側において露出
した上記コンタクト層の裏面に上記高抵抗層の表面が接
するように選択成長させてなるものであるので、上記表
面電極と上記コンタクト層との接触を良好なオーミック
接触とすることができるだけでなく、上記第1の絶縁膜
の下に残されたコンタクト層の幅を上記リッジ部基部の
幅より広くすることができ、これにより表面電極とコン
タクト層との接触抵抗を低減できるため、半導体装置の
特性を向上させることができる。
【0199】また、この発明(請求項47)に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置(請求項46)にお
いて、上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板と、
該半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域
の両脇の領域に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとし
て上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,
及び該領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む
領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導体から
なる下クラッド層,その井戸層が該下クラッド層を構成
する半導体よりバンドギャップの小さいアンドープの半
導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,
上記井戸層を構成する半導体よりバンドギャップの大き
い上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる
上クラッド層とからなり、上記コンタクト層は、上記第
2導電型の半導体からなり、上記半導体基層を構成する
各層,及び上記コンタクト層は、上記半導体レーザ素子
を形成すべき領域における層厚が、該領域の他の領域に
おける層厚より厚いものであり、上記リッジ部を上記半
導体レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にま
たがって形成し、上記半導体レーザ素子形成領域におけ
る上記活性層は、その内部でレーザ光が発振される層で
あり、上記光変調器形成領域における上記活性層は、そ
の内部で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ
光を吸収する層であり、上記表面電極として、上記リッ
ジ部の表面の上記半導体レーザ素子形成領域に形成され
た半導体レーザ素子表面電極と、上記光変調器形成領域
に形成された光変調器表面電極とが、互いに電気的に分
離されて設けられ、上記半導体基板の裏面の上記半導体
レーザ素子形成領域及び上記光変調器形成領域にまたが
って裏面電極を形成して作製されてなり、上記半導体基
板上の半導体レーザ素子形成領域に形成された半導体レ
ーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成された光変調
器とを備え、上記活性層は、上記半導体レーザ素子及び
上記光変調器にわたって一体に形成され連続したもので
あり、上記半導体レーザ素子表面電極及び上記光変調器
表面電極は、上記リッジ部の最上層である上記コンタク
ト層に直接接触しているので、これらの表面電極と上記
コンタクト層との接触を良好なオーミック接触とするこ
とができ、さらに、上記第1の絶縁膜の下に残されたコ
ンタクト層の幅を上記リッジ部基部の幅より広くするこ
とができ、これにより表面電極とコンタクト層との接触
抵抗を低減できるため、半導体装置の特性を向上させる
ことができる。
【0200】また、この発明(請求項48)に係る半導
体装置によれば、半導体層上にストライプ形状の絶縁膜
を形成し、この絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対
して所要の深さまで異方性のドライエッチングを行い、
上記絶縁膜下に残された上記半導体層からなるリッジ部
を形成し、このリッジ部の両脇の上記半導体層がエッチ
ングされた部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAl
AsまたはInAlGaAsからなり、それが含む浅い
ドナーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深
いドナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD
<NDD となる高抵抗層を有機金属気相成長法により選
択成長させ、続けてこの高抵抗層上にこの高抵抗層を構
成する半導体より酸素と結合し難い半導体からなる被覆
層を選択成長させ、この高抵抗層の表面の全面をこの被
覆層により覆うようにし、上記絶縁膜を除去した後、上
記リッジ部上及び上記被覆層上の全面に、後述の表面電
極との間でオーミック接触をなす半導体からなるコンタ
クト層を成長させ、上記コンタクト層の表面に表面電極
を、上記半導体層の裏面に裏面電極を形成して作製され
てなるので、上記高抵抗層の表面は上記被覆層で覆わ
れ、さらにこの被覆層の表面は酸化され難いため、この
被覆層上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶
となる。これにより、このコンタクト層と上記表面電極
との接触を良好なオーミック接触とすることができ、半
導体装置の特性を向上させることができる。
【0201】また、この発明(請求項49)に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置(請求項48)にお
いて、上記半導体層は、第1導電型の半導体基板と、こ
の半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域
の両脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクと
して上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領
域,及びこの領域に隣接した光変調器を形成すべき領域
を含む領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導
体からなる下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド
層を構成する半導体よりバンドギャップの小さいアンド
ープの半導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む
活性層,及び上記井戸層を構成する半導体よりバンドギ
ャップの大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半
導体からなる上クラッド層とからなり、上記半導体層を
構成する各層は、上記半導体レーザ素子を形成すべき領
域における層厚が、この領域の他の領域における層厚よ
り厚いものであり、上記リッジ部を上記半導体レーザ素
子形成領域及び上記光変調器形成領域にまたがって形成
し、上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層
は、その内部でレーザ光が発振される層であり、上記光
変調器形成領域における上記活性層は、その内部で量子
閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸収する
層であり、上記表面電極として、上記リッジ部の表面の
上記半導体レーザ素子形成領域に形成された半導体レー
ザ素子表面電極と、上記光変調器形成領域に形成された
光変調器表面電極とが、互いに電気的に分離されて設け
られ、上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成して作製
されてなり、上記半導体基板上の半導体レーザ素子形成
領域に形成された半導体レーザ素子と、上記光変調器形
成領域に形成された光変調器とを備え、上記活性層は、
上記半導体レーザ素子及び上記光変調器にわたって一体
に形成され連続したものであり、上記高抵抗層の表面は
上記被覆層で覆われ、さらにこの被覆層の表面は酸化さ
れ難いので、この被覆層上に成長させるコンタクト層は
良好な半導体結晶となり、このコンタクト層と上記半導
体レーザ素子表面電極及び上記光変調器表面電極との接
触を良好なオーミック接触とすることができ、半導体装
置の特性を向上させることができる。
【0202】また、この発明(請求項50)に係る半導
体装置によれば、半導体基層上にこの半導体基層の表面
部分を構成する半導体と異なる半導体からなるキャップ
層を成長させ、上記キャップ層上にストライプ形状の絶
縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクとして上記キャップ
層に対して異方性のドライエッチングを行い、次に上記
絶縁膜及びこの絶縁膜下に残された上記キャップ層をマ
スクとして上記半導体基層に対する選択的なウットエッ
チングを行って、その側面が上記キャップ層の両端より
内側に位置し、上記半導体基層からなるリッジ部基部を
形成して、上記キャップ層及びこのリッジ部基部からな
るリッジ部を形成し、上記リッジ部基部の両脇の上記半
導体基層がエッチングされた部分に、上記絶縁膜をマス
クとしてInAlAsまたはInAlGaAsからな
り、それが含む浅いドナーの濃度NSD,浅いアクセプタ
の濃度NSA,及び深いドナーの濃度NDDが NSA>NSD
かつ NSA−NSD<NDD となる高抵抗層を上記リッ
ジ部基部の側面の外側において露出した上記キャップ層
の裏面にこの高抵抗層の表面が接するように有機金属気
相成長法により選択成長させ、続けてこの高抵抗層上に
この高抵抗層を構成する半導体より酸素と結合し難い半
導体からなる被覆層を選択成長させ、この高抵抗層の表
面の全面をこの被覆層により覆うようにし、上記絶縁膜
を除去した後、上記リッジ部上及び上記被覆層上の全面
に、後述の表面電極との間でオーミック接触をなす半導
体からなるコンタクト層を成長させ、上記コンタクト層
の表面に表面電極を、上記半導体基層の裏面に裏面電極
を形成して作製されてなるので、上記高抵抗層の表面は
上記被覆層及び上記キャップ層で覆われ、さらにこの被
覆層及びキャップ層の表面は酸化され難いため、この被
覆層及びキャップ層上に成長させるコンタクト層は良好
な半導体結晶となる。このため、このコンタクト層と上
記表面電極との接触を良好なオーミック接触とすること
ができ、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0203】また、この発明(請求項51)に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置(請求項50)にお
いて、上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板と、
この半導体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領
域の両脇の領域に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスク
として上記半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領
域,及びこの領域に隣接した光変調器を形成すべき領域
を含む領域に順に選択成長させた上記第1導電型の半導
体からなる下クラッド層,その井戸層がこの下クラッド
層を構成する半導体よりバンドギャップの小さいアンド
ープの半導体からなる一つまたは複数の量子井戸を含む
活性層,及び上記井戸層を構成する半導体よりバンドギ
ャップの大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半
導体からなる上クラッド層とからなり、上記キャップ層
は、上記半導体基層形成における上記上クラッド層の成
長に続けて、この上クラッド層上に上記第2導電型の半
導体を成長させるものであり、上記下クラッド層,上記
活性層,上記上クラッド層,及び上記キャップ層は、上
記半導体レーザ素子を形成すべき領域における層厚が、
この領域の他の領域における層厚より厚いものであり、
上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記
光変調器形成領域にまたがって形成し、上記半導体レー
ザ素子形成領域における上記活性層は、その内部でレー
ザ光が発振される層であり、上記光変調器形成領域にお
ける上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク
効果により上記レーザ光を吸収する層であり、上記表面
電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体レーザ素
子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面電極と、
上記光変調器形成領域に形成された光変調器表面電極と
が、互いに電気的に分離されて設けられ、上記半導体基
板の裏面に裏面電極を形成して作製されてなり、上記半
導体基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成された半
導体レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成された
光変調器とを備え、上記活性層は、上記半導体レーザ素
子及び上記光変調器にわたって一体に形成され連続した
ものであり、上記高抵抗層の表面は上記被覆層及び上記
キャップ層で覆われ、さらにこの被覆層及びキャップ層
の表面は酸化され難いので、この被覆層及びキャップ層
上に成長させるコンタクト層は良好な半導体結晶とな
る。このため、このコンタクト層と上記半導体レーザ素
子表面電極及び上記光変調器表面電極との接触を良好な
オーミック接触とすることができ、半導体装置の特性を
向上させることができる。
【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
装置の製造方法,及びそれにより作製される半導体レー
ザ装置を示す断面図である。
【図2】 この発明の第2の実施例による半導体レーザ
装置の製造方法,及びそれにより作製される半導体レー
ザ装置を示す断面図である。
【図3】 この発明の第3の実施例による半導体レーザ
装置の製造方法,及びそれにより作製される半導体レー
ザ装置を示す断面図である。
【図4】 この発明の第4の実施例による半導体レーザ
装置の製造方法,及びそれにより作製される半導体レー
ザ装置を示す断面図である。
【図5】 この発明の第5の実施例による半導体レーザ
素子と光変調器を同一基板上に集積化した半導体装置の
製造方法,及びそれにより作製される半導体装置を示す
上面図(図5(a) ),及び断面図(図5(b),(c) )であ
る。
【図6】 従来の半導体レーザ装置の製造方法,及びそ
れにより作製される半導体レーザ装置を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 n型InP下クラッド層,2 InGaAsP活性
層,3 p型InP上クラッド層,4 InAlAs高
抵抗層,5 表面電極(p側電極:AuZn/Au),
6 裏面電極(n側電極:AuGe/Au),7 Si
N膜(第1の絶縁膜),8 p型InGaAsコンタク
ト層,9 SiO2 膜(第2の絶縁膜),10 絶縁膜
(SiO2 ),11 n型InP被覆層下層,12 多
重量子井戸活性層,13 p型InP被覆層上層,18
p型InGaAsキャップ層,30 リッジ部,51
半導体レーザ素子表面電極(p側電極),52 光変
調器表面電極(p側電極),100 n型InP基板,
201 半導体レーザ素子形成領域,202 光変調器
形成領域,211 半導体レーザ素子,212 光変調
器,301 リッジ部基部。

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体層上にストライプ形状の第1の絶
    縁膜を形成する工程と、 該第1の絶縁膜をマスクとして上記半導体層を所要の深
    さまでエッチングして、上記第1の絶縁膜下に残された
    上記半導体層からなるリッジ部を形成する工程と、 該リッジ部の両脇の上記半導体層がエッチングされた部
    分に、上記第1の絶縁膜をマスクとして、InAlAs
    またはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナ
    ーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いド
    ナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<N
    DD となる高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成
    長させる工程と、 上記第1の絶縁膜を除去した後、上記高抵抗層上にその
    露出した表面の全面を覆うように第2の絶縁膜を形成す
    る工程と、 上記半導体層の上記リッジ部の表面に表面電極を形成す
    る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の半導体装置の製造方法
    において、 上記半導体層をエッチングして上記リッジ部を形成する
    工程は、上記半導体層に対して異方性のドライエッチン
    グを行い、上記リッジ部を形成するものであることを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の半導体装置の製造方法
    において、 上記半導体層は、半導体基層と、該半導体基層上に成長
    させた、上記表面電極との間でオーミック接触をなす半
    導体からなるコンタクト層とからなり、 上記リッジ部を形成する工程は、上記コンタクト層上に
    形成された上記第1の絶縁膜をマスクとして上記コンタ
    クト層に対する異方性のドライエッチングを行い、次に
    上記第1の絶縁膜及び該絶縁膜の下に残された上記コン
    タクト層をマスクとして、上記半導体基層に対して所要
    の深さまで選択的なウエットエッチングを行って、その
    側面が上記コンタクト層の両端より内側に位置し、上記
    半導体基層からなるリッジ部基部を形成し、上記コンタ
    クト層及び該リッジ部基部からなるリッジ部を形成する
    ものであり、 上記高抵抗層を選択成長させる工程は、上記リッジ部基
    部の側面の外側において露出した上記コンタクト層の裏
    面に上記高抵抗層の表面が接するように該高抵抗層を成
    長させるものであることを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2に記載の半導体装置の
    製造方法において、 上記半導体層は、第1導電型の半導体基板,及び該半導
    体基板上に順に成長させた上記第1導電型の半導体から
    なる下クラッド層,該下クラッド層を構成する半導体よ
    りバンドギャップの小さいアンドープの半導体を含む活
    性層,該活性層を構成する半導体よりバンドギャップの
    大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体から
    なる上クラッド層,上記第2導電型の半導体からなるコ
    ンタクト層からなり、 上記半導体層のエッチングは、上記下クラッド層または
    上記半導体基板が露出する深さまで行うことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の半導体装置の製造方法
    において、 上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板,及び該半
    導体基板上に順に成長させた上記第1導電型の半導体か
    らなる下クラッド層,該下クラッド層を構成する半導体
    よりバンドギャップの小さいアンドープの半導体を含む
    活性層,該活性層を構成する半導体よりバンドギャップ
    の大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体か
    らなる上クラッド層からなり、 上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導体からな
    り、 上記半導体基層のエッチングは、上記下クラッド層また
    は上記半導体基板が露出する深さまで行うことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4または5に記載の半導体装置の
    製造方法において、 上記半導体基板,上記下クラッド層,及び上記上クラッ
    ド層は、InPからなり、 上記コンタクト層は、InGaAsからなることを特徴
    とする半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項4ないし6のいずれかに記載の半
    導体装置の製造方法において、 上記活性層は、InGaAsPからなることを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項4ないし6のいずれかに記載の半
    導体装置の製造方法において、 上記活性層は、一つまたは複数の量子井戸を含むことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の半導体装置の製造方法
    において、 上記量子井戸の井戸層は、InGaAsPからなり、 上記量子井戸のバリア層は、InGaAsP,InGa
    PまたはInPからなることを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項4ないし9のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記活性層は、その内部でレーザ光が発振される層であ
    り、 該活性層を有する半導体レーザ素子を作製することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項8または9に記載の半導体装置
    の製造方法において、 上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果
    により光を吸収する層であり、 該活性層を有する光変調器を作製することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 請求項8または9に記載の半導体装置
    の製造方法において、 上記半導体層は、上記半導体基板と、該半導体基板表面
    の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇の領域に絶
    縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記半導体基板
    上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該領域に隣接
    した光変調器を形成すべき領域を含む領域に順に選択成
    長させた上記下クラッド層,上記活性層,上記上クラッ
    ド層,及び上記コンタクト層とからなり、これらの成長
    層は、上記半導体レーザ素子を形成すべき領域における
    層厚が、該領域の他の領域における層厚より厚いもので
    あり、 上記リッジ部は、上記半導体レーザ素子形成領域及び上
    記光変調器形成領域にまたがって形成され、 上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
    その内部でレーザ光が発振される層であり、 上記光変調器形成領域における上記活性層は、その内部
    で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸
    収する層であり、 上記表面電極を形成する工程は、上記リッジ部の表面の
    上記半導体レーザ素子形成領域に半導体レーザ素子表面
    電極を、上記光変調器形成領域に光変調器表面電極を、
    互いに電気的に分離して形成するものであり、 上記表面電極を形成する工程の後に、上記半導体基板の
    裏面に裏面電極を形成する工程を含み、 同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上記活性
    層を有する半導体レーザ素子と光変調器とを作製するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 請求項1ないし12のいずれかに記載
    の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭
    素を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 請求項1ないし12のいずれかに記載
    の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベ
    リリウムまたはマグネシウムがドーピングされているこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  15. 【請求項15】 請求項1ないし14のいずれかに記載
    の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素が
    ドーピングされていることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  16. 【請求項16】 半導体層上にストライプ形状の絶縁膜
    を形成する工程と、 該絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対して所要の深
    さまで異方性のドライエッチングを行い、上記絶縁膜下
    に残された上記半導体層からなるリッジ部を形成する工
    程と、 該リッジ部の両脇の上記半導体層がエッチングされた部
    分に、上記絶縁膜をマスクとして、InAlAsまたは
    InAlGaAsからなり、それが含む浅いドナーの濃
    度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナーの
    濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD
    なる高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成長さ
    せ、続けて該高抵抗層上にその表面の全面を覆うように
    該高抵抗層を構成する半導体より酸素と結合し難い半導
    体からなる被覆層を選択成長させる工程と、 上記絶縁膜を除去した後、上記リッジ部上及び上記被覆
    層上の全面に、後述の表面電極との間でオーミック接触
    をなす半導体からなるコンタクト層を成長させる工程
    と、 上記コンタクト層の表面に表面電極を形成する工程とを
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記リッジ部を形成する工程は、上記絶縁膜をマスクと
    して上記半導体層に対して所要の深さまで異方性のドラ
    イエッチングを行い、次に上記半導体層に対してウェッ
    トエッチングを行い、上記リッジ部の両側面が上記絶縁
    膜の両端より内側に位置するようにすることを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 請求項16または17に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記半導体層は、第1導電型の半導体基板,及び該半導
    体基板上に順に成長させた上記第1導電型の半導体から
    なる下クラッド層,該下クラッド層を構成する半導体よ
    りバンドギャップの小さいアンドープの半導体を含む活
    性層,該活性層を構成する半導体よりバンドギャップの
    大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体から
    なる上クラッド層からなり、 上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導体からな
    り、 上記半導体層のエッチングは、上記下クラッド層または
    上記半導体基板が露出する深さまで行うことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記半導体基板,上記下クラッド層,上記上クラッド
    層,及び上記被覆層は、InPからなり、 上記コンタクト層は、InGaAsからなることを特徴
    とする半導体装置の製造方法。
  20. 【請求項20】 請求項19に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記被覆層は、上記高抵抗層の表面に成長させた上記第
    1導電型のInPからなる被覆層下層と、該被覆層下層
    上に成長させた上記第2導電型のInPからなる被覆層
    上層とからなることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  21. 【請求項21】 請求項19または20に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記活性層は、InGaAsPからなることを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  22. 【請求項22】 請求項19または20に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記活性層は、一つまたは複数の量子井戸を含むことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  23. 【請求項23】 請求項22に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記量子井戸の井戸層は、InGaAsPからなり、 上記量子井戸のバリア層は、InGaAsP,InGa
    PまたはInPからなることを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  24. 【請求項24】 請求項18ないし23のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記活性層は、その内部でレーザ光が発振される層であ
    り、 該活性層を有する半導体レーザ素子を作製することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  25. 【請求項25】 請求項22または23に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果
    により光を吸収する層であり、 該活性層を有する光変調器を作製することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  26. 【請求項26】 請求項22または23に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記半導体層は、上記半導体基板と、該半導体基板表面
    の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇の領域に絶
    縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記半導体基板
    上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該領域に隣接
    した光変調器を形成すべき領域を含む領域に順に選択成
    長させた上記下クラッド層,上記活性層,及び上記上ク
    ラッド層とからなり、これらの成長層は、上記半導体レ
    ーザ素子を形成すべき領域における層厚が、該領域の他
    の領域における層厚より厚いものであり、 上記リッジ部は、上記半導体レーザ素子形成領域及び上
    記光変調器形成領域にまたがって形成され、 上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
    その内部でレーザ光が発振される層であり、 上記光変調器形成領域における上記活性層は、その内部
    で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸
    収する層であり、 上記表面電極を形成する工程は、上記リッジ部の表面の
    上記半導体レーザ素子形成領域に半導体レーザ素子表面
    電極を、上記光変調器形成領域に光変調器表面電極を、
    互いに電気的に分離して形成するものであり、 上記表面電極を形成する工程の後に、上記半導体基板の
    裏面に裏面電極を形成する工程を含み、 同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上記活性
    層を有する半導体レーザ素子と光変調器とを作製するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  27. 【請求項27】 請求項16ないし26のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭
    素を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  28. 【請求項28】 請求項16ないし26のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベ
    リリウムまたはマグネシウムがドーピングされているこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  29. 【請求項29】 請求項16ないし28のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素が
    ドーピングされていることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  30. 【請求項30】 半導体基層上に該半導体基層の表面部
    分を構成する半導体と異なる半導体からなるキャップ層
    を成長させる工程と、 上記キャップ層上にストライプ形状の絶縁膜を形成する
    工程と、 該絶縁膜をマスクとして上記キャップ層に対して異方性
    のドライエッチングを行い、次に上記絶縁膜及び該絶縁
    膜下に残された上記キャップ層をマスクとして上記半導
    体基層に対する選択的なウエットエッチングを行って、
    上記半導体基層からなり、その側面が上記キャップ層の
    両端より内側に位置するリッジ部基部を形成し、上記キ
    ャップ層及び該リッジ部基部からなるリッジ部を形成す
    る工程と、 上記リッジ部基部の両脇の上記半導体基層がエッチング
    された部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAlAs
    またはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナ
    ーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いド
    ナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<N
    DD となる高抵抗層を上記リッジ部の側面の外側におい
    て露出した上記キャップ層の裏面に該高抵抗層の表面が
    接するように有機金属気相成長法により選択成長させ、
    続けて該高抵抗層上に該高抵抗層の露出している表面の
    全面を覆うように該高抵抗層を構成する半導体より酸素
    と結合し難い半導体からなる被覆層を選択成長させる工
    程と、 上記絶縁膜を除去した後、上記リッジ部上及び上記被覆
    層上の全面に、後述の表面電極との間でオーミック接触
    をなす半導体からなるコンタクト層を成長させる工程
    と、 上記コンタクト層の表面に表面電極を形成する工程とを
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  31. 【請求項31】 請求項30に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板,及び該半
    導体基板上に順に成長させた上記第1導電型の半導体か
    らなる下クラッド層,該下クラッド層を構成する半導体
    よりバンドギャップの小さいアンドープの半導体を含む
    活性層,該活性層を構成する半導体よりバンドギャップ
    の大きい上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体か
    らなる上クラッド層からなり、 上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導体からな
    り、 上記キャップ層は、上記第2導電型の半導体からなり、 上記半導体基層のエッチングは、上記下クラッド層また
    は上記半導体基板が露出する深さまで行うことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  32. 【請求項32】 請求項31に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記半導体基板,上記下クラッド層,上記上クラッド
    層,及び上記被覆層は、InPからなり、 上記コンタクト層及び上記キャップ層は、InGaAs
    からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  33. 【請求項33】 請求項32に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記被覆層は、上記高抵抗層の表面に成長させた上記第
    1導電型のInPからなる被覆層下層と、該被覆層下層
    の表面に成長させた上記第2導電型のInPからなる被
    覆層上層とからなることを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  34. 【請求項34】 請求項31ないし33のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記活性層は、InGaAsPからなることを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  35. 【請求項35】 請求項31ないし33のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記活性層は、一つまたは複数の量子井戸を含むことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  36. 【請求項36】 請求項35に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記量子井戸の井戸層は、InGaAsPからなり、 上記量子井戸のバリア層は、InGaAsP,InGa
    PまたはInPからなることを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  37. 【請求項37】 請求項31ないし36のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記活性層は、その内部でレーザ光が発振される層であ
    り、 該活性層を有する半導体レーザ素子を作製することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  38. 【請求項38】 請求項35または36に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記活性層は、その内部で量子閉じ込めシュタルク効果
    により光を吸収する層であり、 該活性層を有する光変調器を作製することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  39. 【請求項39】 請求項35または36に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記半導体基層は、上記半導体基板と、該半導体基板表
    面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇の領域に
    絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記半導体基
    板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該領域に隣
    接した光変調器を形成すべき領域を含む領域に順に選択
    成長させた上記下クラッド層,上記活性層,及び上記上
    クラッド層とからなり、 上記キャップ層の成長は、上記半導体基層形成における
    上記上クラッド層の成長に続けて行うものであり、 上記下クラッド層,上記活性層,上記上クラッド層,及
    び上記キャップ層は、上記半導体レーザ素子を形成すべ
    き領域における層厚が、該領域の他の領域における層厚
    より厚いものであり、 上記リッジ部は、上記半導体レーザ素子形成領域及び上
    記光変調器形成領域にまたがって形成され、 上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
    その内部でレーザ光が発振される層であり、 上記光変調器形成領域における上記活性層は、その内部
    で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸
    収する層であり、 上記表面電極を形成する工程は、上記リッジ部の表面の
    上記半導体レーザ素子形成領域に半導体レーザ素子表面
    電極を、上記光変調器形成領域に光変調器表面電極を、
    互いに電気的に分離して形成するものであり、 上記表面電極を形成する工程の後に、上記半導体基板の
    裏面に裏面電極を形成する工程を含み、 同一半導体基板上に、一体に形成され連続した上記活性
    層を有する、半導体レーザ素子と光変調器とを作製する
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  40. 【請求項40】 請求項30ないし39のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物である炭
    素を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  41. 【請求項41】 請求項30ないし39のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、浅いアクセプタとなる不純物であるベ
    リリウムまたはマグネシウムがドーピングされているこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  42. 【請求項42】 請求項30ないし41のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法において、 上記高抵抗層は、深いドナーとなる不純物である酸素が
    ドーピングされていることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  43. 【請求項43】 半導体層上にストライプ形状の第1の
    絶縁膜を形成し、 該第1の絶縁膜をマスクとして上記半導体層を所要の深
    さまでエッチングして、上記第1の絶縁膜下に残された
    上記半導体層からなるリッジ部を形成し、 該リッジ部の両脇の上記半導体層がエッチングされた部
    分に、上記第1の絶縁膜をマスクとしてInAlAsま
    たはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナー
    の濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナ
    ーの濃度NDDがNSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD
    となる高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成長さ
    せ、 上記第1の絶縁膜を除去した後、上記高抵抗層上にその
    露出した表面の全面を覆うように第2の絶縁膜を形成
    し、 上記半導体層のリッジ部の表面に表面電極を、上記半導
    体層の裏面に裏面電極を形成して、作製されてなること
    を特徴とする半導体装置。
  44. 【請求項44】 請求項43に記載の半導体装置におい
    て、 上記半導体層のエッチングによる上記リッジ部の形成
    は、上記半導体層に対して異方性のドライエッチングを
    行うことにより上記リッジ部を形成するものであること
    を特徴とする半導体装置。
  45. 【請求項45】 請求項44に記載の半導体装置におい
    て、 上記半導体層は、第1導電型の半導体基板と、該半導体
    基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇の
    領域に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記半
    導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該領
    域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領域に順
    に選択成長させた上記第1導電型の半導体からなる下ク
    ラッド層,その井戸層が該下クラッド層を構成する半導
    体よりバンドギャップの小さいアンドープの半導体から
    なる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,上記井戸
    層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい上記第
    1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラッ
    ド層,及び上記第2導電型の半導体からなるコンタクト
    層とからなり、 上記半導体層を構成する各層は、上記半導体レーザ素子
    を形成すべき領域における層厚が、該領域の他の領域に
    おける層厚より厚いものであり、 上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記
    光変調器形成領域にまたがって形成し、 上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
    その内部でレーザ光が発振される層であり、 上記光変調器形成領域における上記活性層は、その内部
    で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸
    収する層であり、 上記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体
    レーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面
    電極と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器表
    面電極とが、互いに電気的に分離されて設けられ、 上記半導体基板の裏面の上記半導体レーザ素子形成領域
    及び上記光変調器形成領域にまたがって裏面電極を形成
    して作製されてなり、 上記半導体基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成さ
    れた半導体レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成
    された光変調器とを備え、上記活性層は、上記半導体レ
    ーザ素子及び上記光変調器にわたって一体に形成され連
    続したものであることを特徴とする半導体装置。
  46. 【請求項46】 請求項43に記載の半導体装置におい
    て、 上記半導体層は、半導体基層と、該半導体基層上に成長
    させた上記表面電極との間でオーミック接触をなす半導
    体からなるコンタクト層とからなり、 上記リッジ部の形成は、上記コンタクト層上に形成され
    た上記第1の絶縁膜をマスクとして上記コンタクト層に
    対する異方性のドライエッチングを行い、次に上記第1
    の絶縁膜及び該絶縁膜の下に残された上記コンタクト層
    をマスクとして、上記半導体基層に対して所要の深さま
    で選択的なウエットエッチングを行って、その側面が上
    記コンタクト層の両端より内側に位置し、上記半導体基
    層からなるリッジ部基部を形成し、上記コンタクト層及
    び該リッジ部基部からなるリッジ部を形成するものであ
    り、 上記高抵抗層は、上記リッジ部基部の側面の外側におい
    て露出した上記コンタクト層の裏面に上記高抵抗層の表
    面が接するように選択成長させてなるものであることを
    特徴とする半導体装置。
  47. 【請求項47】 請求項46に記載の半導体装置におい
    て、 上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板と、該半導
    体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇
    の領域に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記
    半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該
    領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領域に
    順に選択成長させた上記第1導電型の半導体からなる下
    クラッド層,その井戸層が該下クラッド層を構成する半
    導体よりバンドギャップの小さいアンドープの半導体か
    らなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,上記井
    戸層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい上記
    第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上クラ
    ッド層とからなり、 上記コンタクト層は、上記第2導電型の半導体からな
    り、 上記半導体基層を構成する各層,及び上記コンタクト層
    は、上記半導体レーザ素子を形成すべき領域における層
    厚が、該領域の他の領域における層厚より厚いものであ
    り、 上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記
    光変調器形成領域にまたがって形成し、 上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
    その内部でレーザ光が発振される層であり、 上記光変調器形成領域における上記活性層は、その内部
    で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸
    収する層であり、 上記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体
    レーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面
    電極と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器表
    面電極とが、互いに電気的に分離されて設けられ、 上記半導体基板の裏面の上記半導体レーザ素子形成領域
    及び上記光変調器形成領域にまたがって裏面電極を形成
    して作製されてなり、 上記半導体基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成さ
    れた半導体レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成
    された光変調器とを備え、上記活性層は、上記半導体レ
    ーザ素子及び上記光変調器にわたって一体に形成され連
    続したものであることを特徴とする半導体装置。
  48. 【請求項48】 半導体層上にストライプ形状の絶縁膜
    を形成し、 該絶縁膜をマスクとして上記半導体層に対して所要の深
    さまで異方性のドライエッチングを行い、上記絶縁膜下
    に残された上記半導体層からなるリッジ部を形成し、 該リッジ部の両脇の上記半導体層がエッチングされた部
    分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAlAsまたはI
    nAlGaAsからなり、それが含む浅いドナーの濃度
    SD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いドナーの濃
    度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<NDD とな
    る高抵抗層を有機金属気相成長法により選択成長させ、
    続けて該高抵抗層上に該高抵抗層を構成する半導体より
    酸素と結合し難い半導体からなる被覆層を選択成長さ
    せ、該高抵抗層の表面の全面を該被覆層により覆うよう
    にし、 上記絶縁膜を除去した後、上記リッジ部上及び上記被覆
    層上の全面に、後述の表面電極との間でオーミック接触
    をなす半導体からなるコンタクト層を成長させ、 上記コンタクト層の表面に表面電極を、上記半導体層の
    裏面に裏面電極を形成して作製されてなることを特徴と
    する半導体装置。
  49. 【請求項49】 請求項48に記載の半導体装置におい
    て、 上記半導体層は、第1導電型の半導体基板と、該半導体
    基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇の
    領域に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記半
    導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該領
    域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領域に順
    に選択成長させた上記第1導電型の半導体からなる下ク
    ラッド層,その井戸層が該下クラッド層を構成する半導
    体よりバンドギャップの小さいアンドープの半導体から
    なる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,及び上記
    井戸層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい上
    記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上ク
    ラッド層とからなり、 上記半導体層を構成する各層は、上記半導体レーザ素子
    を形成すべき領域における層厚が、該領域の他の領域に
    おける層厚より厚いものであり、 上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記
    光変調器形成領域にまたがって形成し、 上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
    その内部でレーザ光が発振される層であり、 上記光変調器形成領域における上記活性層は、その内部
    で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸
    収する層であり、 上記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体
    レーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面
    電極と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器表
    面電極とが、互いに電気的に分離されて設けられ、 上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成して作製されて
    なり、 上記半導体基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成さ
    れた半導体レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成
    された光変調器とを備え、上記活性層は、上記半導体レ
    ーザ素子及び上記光変調器にわたって一体に形成され連
    続したものであることを特徴とする半導体装置。
  50. 【請求項50】 半導体基層上に該半導体基層の表面部
    分を構成する半導体と異なる半導体からなるキャップ層
    を成長させ、 上記キャップ層上にストライプ形状の絶縁膜を形成し、 該絶縁膜をマスクとして上記キャップ層に対して異方性
    のドライエッチングを行い、次に上記絶縁膜及び該絶縁
    膜下に残された上記キャップ層をマスクとして上記半導
    体基層に対する選択的なウエットエッチングを行って、
    その側面が上記キャップ層の両端より内側に位置し、上
    記半導体基層からなるリッジ部基部を形成して、上記キ
    ャップ層及び該リッジ部基部からなるリッジ部を形成
    し、 上記リッジ部基部の両脇の上記半導体基層がエッチング
    された部分に、上記絶縁膜をマスクとしてInAlAs
    またはInAlGaAsからなり、それが含む浅いドナ
    ーの濃度NSD,浅いアクセプタの濃度NSA,及び深いド
    ナーの濃度NDDが NSA>NSD かつ NSA−NSD<N
    DD となる高抵抗層を上記リッジ部基部の側面の外側に
    おいて露出した上記キャップ層の裏面に該高抵抗層の表
    面が接するように有機金属気相成長法により選択成長さ
    せ、続けて該高抵抗層上に該高抵抗層を構成する半導体
    より酸素と結合し難い半導体からなる被覆層を選択成長
    させ、該高抵抗層の表面の全面を該被覆層により覆うよ
    うにし、 上記絶縁膜を除去した後、上記リッジ部上及び上記被覆
    層上の全面に、後述の表面電極との間でオーミック接触
    をなす半導体からなるコンタクト層を成長させ、 上記コンタクト層の表面に表面電極を、上記半導体基層
    の裏面に裏面電極を形成して作製されてなることを特徴
    とする半導体装置。
  51. 【請求項51】 請求項50に記載の半導体装置におい
    て、 上記半導体基層は、第1導電型の半導体基板と、該半導
    体基板表面の半導体レーザ素子を形成すべき領域の両脇
    の領域に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして上記
    半導体基板上の上記半導体レーザ素子形成領域,及び該
    領域に隣接した光変調器を形成すべき領域を含む領域に
    順に選択成長させた上記第1導電型の半導体からなる下
    クラッド層,その井戸層が該下クラッド層を構成する半
    導体よりバンドギャップの小さいアンドープの半導体か
    らなる一つまたは複数の量子井戸を含む活性層,及び上
    記井戸層を構成する半導体よりバンドギャップの大きい
    上記第1導電型とは逆の第2導電型の半導体からなる上
    クラッド層とからなり、 上記キャップ層は、上記半導体基層形成における上記上
    クラッド層の成長に続けて、該上クラッド層上に上記第
    2導電型の半導体を成長させるものであり、 上記下クラッド層,上記活性層,上記上クラッド層,及
    び上記キャップ層は、上記半導体レーザ素子を形成すべ
    き領域における層厚が、該領域の他の領域における層厚
    より厚いものであり、 上記リッジ部を上記半導体レーザ素子形成領域及び上記
    光変調器形成領域にまたがって形成し、 上記半導体レーザ素子形成領域における上記活性層は、
    その内部でレーザ光が発振される層であり、 上記光変調器形成領域における上記活性層は、その内部
    で量子閉じ込めシュタルク効果により上記レーザ光を吸
    収する層であり、 上記表面電極として、上記リッジ部の表面の上記半導体
    レーザ素子形成領域に形成された半導体レーザ素子表面
    電極と、上記光変調器形成領域に形成された光変調器表
    面電極とが、互いに電気的に分離されて設けられ、 上記半導体基板の裏面に裏面電極を形成して作製されて
    なり、 上記半導体基板上の半導体レーザ素子形成領域に形成さ
    れた半導体レーザ素子と、上記光変調器形成領域に形成
    された光変調器とを備え、上記活性層は、上記半導体レ
    ーザ素子及び上記光変調器にわたって一体に形成され連
    続したものであることを特徴とする半導体装置。
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