JPH09189805A - 局在化されたブラッグ格子を半導体の中に組み込むための方法 - Google Patents
局在化されたブラッグ格子を半導体の中に組み込むための方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少なくとも一つの局在化されたブラッグネッ
トワークを備えた装置を提供すること。 【解決手段】 格子の位置を限定する樹脂マスク（７）
の部分から間隔をあけて、第二のマスク（Ｅ）を通して
補足的な照射を行うことからなる。
トワークを備えた装置を提供すること。 【解決手段】 格子の位置を限定する樹脂マスク（７）
の部分から間隔をあけて、第二のマスク（Ｅ）を通して
補足的な照射を行うことからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オプトエレクトロ
ニクスコンポーネントの分野に関し、とりわけ、少なく
とも一つの局在化されたブラッグ格子（グレーティン
グ）を備えた装置、すなわち、格子を有する領域とそれ
に隣接した格子を有していない少なくとも一つの部分と
の間に少なくとも一つの転位領域が存在する装置を対象
とする。
ニクスコンポーネントの分野に関し、とりわけ、少なく
とも一つの局在化されたブラッグ格子（グレーティン
グ）を備えた装置、すなわち、格子を有する領域とそれ
に隣接した格子を有していない少なくとも一つの部分と
の間に少なくとも一つの転位領域が存在する装置を対象
とする。
【０００２】このタイプのンポーネントとして、レーザ
部分がブラッグ反射器（ＤＢＲ）または分配フィードバ
ック（ＤＦＢ）を有する、ブラッグ反射器（ＤＢＲ）タ
イプのレーザまたは統合モジュレータ（ＩＬＭ）タイプ
のレーザを挙げることができる。
部分がブラッグ反射器（ＤＢＲ）または分配フィードバ
ック（ＤＦＢ）を有する、ブラッグ反射器（ＤＢＲ）タ
イプのレーザまたは統合モジュレータ（ＩＬＭ）タイプ
のレーザを挙げることができる。
【０００３】局在化されたブラッグ格子の従来の製造法
は、図１から４に示されている。この方法は、リン化イ
ンジウムＩｎＰの基板上に作られた統合モジュレータＭ
型のレーザＬの特有の場合を対象としている。図２に示
されているように、誘導層あるいは能動層ＣＡ２の上方
に４元層Ｑをデポジットすることによって格子を作成す
るが、この４元層は、それを取り囲んでいる基板とは異
なる屈折率を有している。格子の製造段階の一つは、作
成する格子のパターンを再現する樹脂（レジン）ででき
たマスク６を通してこの層の湿式エッチングを行うこと
からなる。次に、樹脂を溶解した後に、エピタキシによ
って基板を成長させる。
は、図１から４に示されている。この方法は、リン化イ
ンジウムＩｎＰの基板上に作られた統合モジュレータＭ
型のレーザＬの特有の場合を対象としている。図２に示
されているように、誘導層あるいは能動層ＣＡ２の上方
に４元層Ｑをデポジットすることによって格子を作成す
るが、この４元層は、それを取り囲んでいる基板とは異
なる屈折率を有している。格子の製造段階の一つは、作
成する格子のパターンを再現する樹脂（レジン）ででき
たマスク６を通してこの層の湿式エッチングを行うこと
からなる。次に、樹脂を溶解した後に、エピタキシによ
って基板を成長させる。
【０００４】局在化された格子が対象となっていること
から、格子を有していないコンポーネントの領域は、エ
ッチングから保護されている。そのために、たとえば、
図３に示されているように、保護すべき領域Ｍの表面に
配置されているシリカ層５が使用される。
から、格子を有していないコンポーネントの領域は、エ
ッチングから保護されている。そのために、たとえば、
図３に示されているように、保護すべき領域Ｍの表面に
配置されているシリカ層５が使用される。
【０００５】エッチングは湿式で行われる。すなわち、
たとえば臭素をベースにしたエッチング溶液を用いて行
われる。このとき、樹脂マスクを通したエッチングの深
さは、一般に均一ではないことが認められる。より厳密
には、隣接する領域の境界に位置する格子ゾーンにおい
て、より深くなっている。この現象は、図４に概略的に
示されている。
たとえば臭素をベースにしたエッチング溶液を用いて行
われる。このとき、樹脂マスクを通したエッチングの深
さは、一般に均一ではないことが認められる。より厳密
には、隣接する領域の境界に位置する格子ゾーンにおい
て、より深くなっている。この現象は、図４に概略的に
示されている。
【０００６】このように、転位ゾーンでは、ネットワー
クの他の部分に比べてエッチング速度が早いので、この
境界ゾーンで誘導層を損傷してしまう危険がある。
クの他の部分に比べてエッチング速度が早いので、この
境界ゾーンで誘導層を損傷してしまう危険がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこうし
た欠点を解消することにある。この目的で、本発明は、
半導体コンポーネントの中に局在化されたブラッグ格子
を作成するための方法であって、コンポーネントの一つ
の面上に置かれたエッチングマスクを通してその面を湿
式エッチングする段階を有しており、このマスクは、前
記の格子のパターンを定めるホログラフィの照射段階の
後に現像される感光性樹脂の層で形成されており、前記
のホログラフィ照射段階の前または後にあるいはその前
後に、樹脂層から間隔をあけて第二のマスクを置いた後
に、前記面の補足照射段階が行われ、前記マスクは、前
記格子の位置を限定する部分を有しており、さらに、前
記部分の面のうち少なくとも樹脂層の方向へ向いている
面が反射面であることを特徴とする方法を対象としてい
る。
た欠点を解消することにある。この目的で、本発明は、
半導体コンポーネントの中に局在化されたブラッグ格子
を作成するための方法であって、コンポーネントの一つ
の面上に置かれたエッチングマスクを通してその面を湿
式エッチングする段階を有しており、このマスクは、前
記の格子のパターンを定めるホログラフィの照射段階の
後に現像される感光性樹脂の層で形成されており、前記
のホログラフィ照射段階の前または後にあるいはその前
後に、樹脂層から間隔をあけて第二のマスクを置いた後
に、前記面の補足照射段階が行われ、前記マスクは、前
記格子の位置を限定する部分を有しており、さらに、前
記部分の面のうち少なくとも樹脂層の方向へ向いている
面が反射面であることを特徴とする方法を対象としてい
る。
【０００８】好ましいことに、ホログラフィ照射段階の
後に、補足照射段階に先立って現像段階が行われる。こ
の措置は、現像段階で樹脂マスクの品質を検査できると
いう利点を有している。
後に、補足照射段階に先立って現像段階が行われる。こ
の措置は、現像段階で樹脂マスクの品質を検査できると
いう利点を有している。
【０００９】
【発明の実施の形態】添付の図面を参照して、以下に本
発明の他の側面及び利点を説明する。
発明の他の側面及び利点を説明する。
【００１０】限定的なものではなく、ここでは、リン化
インジウムの基板の中につくられた統合モジュレータ型
レーザ製造の特有の場合が示されている。図１に示され
ているように、コンポーネントは二つの部分で構成され
ている。モジュレータ部分Ｍと隣接するレーザ部分Ｌで
ある。製造の第一段階は、ｎドーピングされたリン化イ
ンジウムの基板１上にエピタキシによるモジュレータＭ
の誘導層ＣＡ１を形成することからなる。次に、ｐドー
ピングされたリン化インジウムで構成された上部封じ込
め層２を成長させる。このとき、モジュレータ部分Ｍ
は、シリカマスク３によって保護される。その後レーザ
部分は、この部分の中で誘導層ＣＡ１を除去できるよう
にエッチングされる。次に、レーザの能動層ＣＡ２、ｐ
ドーピングされたリン化インジウムでできた上部封じ込
め層、上部封じ込め層と異なる屈折率をもつ４元層Ｑ、
さらにｐドーピングされたリン化インジウムの新しい層
を続けて成長させる。それによって得られた結果は図２
に示されている。ここで、それまでの作業の結果として
シリカ及び多結晶質で構成された層４が存在することも
示されている。この層４は取り除かれ、作業を正確に続
行することができるシリカの新しいマスク５に置き代え
られなければならない。
インジウムの基板の中につくられた統合モジュレータ型
レーザ製造の特有の場合が示されている。図１に示され
ているように、コンポーネントは二つの部分で構成され
ている。モジュレータ部分Ｍと隣接するレーザ部分Ｌで
ある。製造の第一段階は、ｎドーピングされたリン化イ
ンジウムの基板１上にエピタキシによるモジュレータＭ
の誘導層ＣＡ１を形成することからなる。次に、ｐドー
ピングされたリン化インジウムで構成された上部封じ込
め層２を成長させる。このとき、モジュレータ部分Ｍ
は、シリカマスク３によって保護される。その後レーザ
部分は、この部分の中で誘導層ＣＡ１を除去できるよう
にエッチングされる。次に、レーザの能動層ＣＡ２、ｐ
ドーピングされたリン化インジウムでできた上部封じ込
め層、上部封じ込め層と異なる屈折率をもつ４元層Ｑ、
さらにｐドーピングされたリン化インジウムの新しい層
を続けて成長させる。それによって得られた結果は図２
に示されている。ここで、それまでの作業の結果として
シリカ及び多結晶質で構成された層４が存在することも
示されている。この層４は取り除かれ、作業を正確に続
行することができるシリカの新しいマスク５に置き代え
られなければならない。
【００１１】格子のパターンを定める樹脂マスクを作成
するために、コンポーネントの表面に、ホログラフィ露
光を受ける感光性樹脂の層を置く。現像後、図３に示さ
れているマスク６が得られる。このとき、マスクは規則
正しい間隔をあけた連続した開放部６ａ、６ｂ、６ｃの
形を有している。この間隔のピッチｐがレーザの波長を
定める。
するために、コンポーネントの表面に、ホログラフィ露
光を受ける感光性樹脂の層を置く。現像後、図３に示さ
れているマスク６が得られる。このとき、マスクは規則
正しい間隔をあけた連続した開放部６ａ、６ｂ、６ｃの
形を有している。この間隔のピッチｐがレーザの波長を
定める。
【００１２】次に、格子のピッチＰによって、４元層Ｑ
をエッチングさせることができるように、臭素をベース
にした湿式エッチングが行われる。ｐドーピングされた
ＩｎＰの新たな成長によって、４元層Ｑのレベルで屈折
率を交代させることが可能になる。
をエッチングさせることができるように、臭素をベース
にした湿式エッチングが行われる。ｐドーピングされた
ＩｎＰの新たな成長によって、４元層Ｑのレベルで屈折
率を交代させることが可能になる。
【００１３】図４に示されているように、モジュレータ
部分の付近にあるレーザ部分のゾーンは、遠くにあるゾ
ーンよりもエッチングが深いことが分かる。このことか
ら、能動層ＣＡ２を劣化させる重大なリスクが引き起こ
される。
部分の付近にあるレーザ部分のゾーンは、遠くにあるゾ
ーンよりもエッチングが深いことが分かる。このことか
ら、能動層ＣＡ２を劣化させる重大なリスクが引き起こ
される。
【００１４】この問題を解決するために、本発明は、図
２に示されている段階からこの方法を改良することを提
案している。上記のように、シリカ及び多結晶質層４を
取り除くが、その後で図５に示されているように樹脂層
Ｒを直接デポジットする。ホログラフィ露光及び現像の
後に、図６に示されているように、樹脂マスク７が得ら
れる。前記のように、マスクの中の開放部は規則正しい
間隔をあけ、一定の幅を有している。次に、図７に示さ
れているように、樹脂層から間隔をあけて第二のマスク
を置く。このマスクには、その面のうち樹脂の方を向い
ている少なくとも一つの面が反射面である部分Ｅが備え
られている。次にこのマスクを通してコンポーネントの
表面を露光する。部分Ｅの下面は反射するので、下方に
位置している樹脂は、部分Ｅの縁から遠ざかるにつれて
減少するエネルギーによって部分的に照射される。
２に示されている段階からこの方法を改良することを提
案している。上記のように、シリカ及び多結晶質層４を
取り除くが、その後で図５に示されているように樹脂層
Ｒを直接デポジットする。ホログラフィ露光及び現像の
後に、図６に示されているように、樹脂マスク７が得ら
れる。前記のように、マスクの中の開放部は規則正しい
間隔をあけ、一定の幅を有している。次に、図７に示さ
れているように、樹脂層から間隔をあけて第二のマスク
を置く。このマスクには、その面のうち樹脂の方を向い
ている少なくとも一つの面が反射面である部分Ｅが備え
られている。次にこのマスクを通してコンポーネントの
表面を露光する。部分Ｅの下面は反射するので、下方に
位置している樹脂は、部分Ｅの縁から遠ざかるにつれて
減少するエネルギーによって部分的に照射される。
【００１５】新たに現像した後、マスクは、図８に示さ
れているような外観を有する。モジュレータ部分上で
は、樹脂は全体が除去されるが、それに対して、レーザ
部分は、その開放部の幅７′ａ、７′ｂ、７′ｃが境界
ゾーンの中で増大するようなマスクを有しており、これ
らの開放部の幅はモジュレータ部分から遠ざかるにつれ
て小さくなる。
れているような外観を有する。モジュレータ部分上で
は、樹脂は全体が除去されるが、それに対して、レーザ
部分は、その開放部の幅７′ａ、７′ｂ、７′ｃが境界
ゾーンの中で増大するようなマスクを有しており、これ
らの開放部の幅はモジュレータ部分から遠ざかるにつれ
て小さくなる。
【００１６】湿式エッチングを行った後に、図９に概略
的に示されているようなエッチング状態が得られる。こ
のとき、開放部の幅ｄの増大は、結果的に、エッチング
ｅの深さを減少させ、その結果転移効果を補うことがわ
かった。反対に、境界ゾーンから遠い領域では、深さｅ
1が実際には一定である。この方法の興味深い点は、結
果的に、わずかな深さｅ0でモジュレータ部分のエッチ
ングを作成するところである。この現象は、この部分に
おける表面状態を改良する、すなわちその後に行われる
エピタキシの繰り返しを促すという有益な影響をもたら
す。
的に示されているようなエッチング状態が得られる。こ
のとき、開放部の幅ｄの増大は、結果的に、エッチング
ｅの深さを減少させ、その結果転移効果を補うことがわ
かった。反対に、境界ゾーンから遠い領域では、深さｅ
1が実際には一定である。この方法の興味深い点は、結
果的に、わずかな深さｅ0でモジュレータ部分のエッチ
ングを作成するところである。この現象は、この部分に
おける表面状態を改良する、すなわちその後に行われる
エピタキシの繰り返しを促すという有益な影響をもたら
す。
【００１７】二つのタイプの露光の順番を変え、また最
終的に一回だけの現像を行った場合にも、同類の結果が
得られるであろう。同様に、ホログラフィ露光前と後に
部分的に補足的照射を行うこともできる。それでもな
お、まず最初にこれらの作業の正確な進行をコントロー
ルすることができるように、まず最初にホログラフィ露
光を行いその後直ちにマスクを現像する方が好ましい。
終的に一回だけの現像を行った場合にも、同類の結果が
得られるであろう。同様に、ホログラフィ露光前と後に
部分的に補足的照射を行うこともできる。それでもな
お、まず最初にこれらの作業の正確な進行をコントロー
ルすることができるように、まず最初にホログラフィ露
光を行いその後直ちにマスクを現像する方が好ましい。
【００１８】もちろん、実施の詳細は各特有のケースに
適応することができる。
適応することができる。
【００１９】このように、補足照射段階は、部分Ｅの屈
折率及び樹脂層に対するその距離に応じて露光のパワー
と時間について定められなければならない。しかしなが
ら、これらのパラメータは臨界的なものではない。なぜ
なら、境界ゾーンの範囲の変化は、格子の作動にほとん
ど影響を与えないからである。
折率及び樹脂層に対するその距離に応じて露光のパワー
と時間について定められなければならない。しかしなが
ら、これらのパラメータは臨界的なものではない。なぜ
なら、境界ゾーンの範囲の変化は、格子の作動にほとん
ど影響を与えないからである。
【００２０】例として、表面から１０μｍの所に置かれ
たクロムでできた反射マスクをともなう５μｍの境界ゾ
ーンを得るためには、５０から１００ｎｍまでの樹脂の
厚みに対しては、１００ｍＪ／ｃｍ2の露光エネルギー
が適している。
たクロムでできた反射マスクをともなう５μｍの境界ゾ
ーンを得るためには、５０から１００ｎｍまでの樹脂の
厚みに対しては、１００ｍＪ／ｃｍ2の露光エネルギー
が適している。
【図１】従来の技術による方法における局在化されたブ
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
【図２】従来の技術による方法における局在化されたブ
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
【図３】従来の技術による方法における局在化されたブ
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
【図４】従来の技術による方法における局在化されたブ
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
ラッグ格子の主な製造段階を示す図である。
【図５】本発明による方法を示す図である。
【図６】本発明による方法を示す図である。
【図７】本発明による方法を示す図である。
【図８】本発明による方法を示す図である。
【図９】本発明による方法を示す図である。
１ 基板 ２ 上部封じ込め層 ３、５ シリカマスク ４ シリカ及び多結晶質層 ６、７ 樹脂マスク ＣＡ 能動層 Ｅ マスク Ｑ ４元層 Ｒ 樹脂層
Claims (4)
- 【請求項１】 局在化された少なくとも一つのブラッグ
格子を半導体コンポーネントの中に作成するための方法
であって、コンポーネントの一面上に置かれたエッチン
グマスク（６、７）を通してこの面を湿式エッチングす
る段階を備えており、このマスク（６、７）は、前記格
子のパターンを定めるホログラフィ照射段階後に現像さ
れる感光性樹脂の層で形成されており、前記のホログラ
フィ照射段階の前にまたは後に、もしくはその前後に、
樹脂層から間隔をあけて第二のマスクを置いた後に前記
面の補足照射段階が行われ、該第二のマスクは、前記格
子の位置を限定する部分（Ｅ）を有しており、前記部分
（Ｅ）のうち、少なくとも樹脂層の方に向いている面が
反射面であることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記のホログラフィ照射段階の後で、前
記の補足照射段階に先立って現像段階が行われることを
特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 第二のマスクの部分（Ｅ）の前記反射面
がクロムで構成されていることを特徴とする請求項１ま
たは２のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項４】 前記の補足照射段階が、前記の反射面の
反射率と前記の第二マスクおよび前記樹脂層の間の距離
とに応じた、照射パワーと露光時間とによって定義され
ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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| FR9515659A FR2743192B1 (fr) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Procede pour integrer un reseau de bragg localise dans un semi-conducteur |
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ID=9486084
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Cited By (1)
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