JPH0936475A - リッジウェイブガイド半導体レーザの製造方法 - Google Patents

リッジウェイブガイド半導体レーザの製造方法

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JPH0936475A
JPH0936475A JP18158895A JP18158895A JPH0936475A JP H0936475 A JPH0936475 A JP H0936475A JP 18158895 A JP18158895 A JP 18158895A JP 18158895 A JP18158895 A JP 18158895A JP H0936475 A JPH0936475 A JP H0936475A
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JP
Japan
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mask
ridge
growth
semiconductor laser
pair
Prior art date
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Pending
Application number
JP18158895A
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English (en)
Inventor
Koji Nakamura
幸治 中村
Osamu Goto
修 後藤
Hideaki Horikawa
英明 堀川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 予め平坦な表面を形成できるようにマスク対
を配置して、そのマスク対を用いてMOVPE法を用い
た選択成長を行うことにより、簡便にリッジを形成可能
なリッジウェイブガイド半導体レーザの製造方法を提供
する。 【構成】 選択成長法を用いたリッジウェイブガイド半
導体レーザの製造方法において、n−InP基板11上
の成長領域に狭い幅のマスク対C,Cを配置する工程
と、前記マスク対C,Cをマスクとして、活性層12、
p−InPクラッド層13、p−InGaAsコンタク
ト層14を順次結晶成長させ、上面が平坦なリッジを形
成する工程と、全面にSiO2 絶縁膜15を形成し、前
記リッジ上面のみに窓16を形成する工程と、全面にp
型電極17を形成する工程とを施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MOVPE(Meta
l Organic Vapor Phase Epi
taxial)法による選択成長を用いた多機能素子集
積化半導体レーザの製造方法に係り、特に、マスク対を
配置したリッジウェイブガイド半導体レーザの製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このようなMOVPE法を用いた
選択成長法に関して、例えば、T.Sasaki,M.
Kitamura and I.Mito,“Sele
ctive metalorganic vapor
phase epitaxial growth of
InGaAsP/InPlayers with b
andgap energy control in
InGaAs/InGaAsP multiple−q
uantum well structures”Jo
urnal of Crystal Growth 1
32(1993)P.435〜443に開示されるよう
なものがあった。
【0003】この文献によれば、MOVPE法により、
基板上に気相成長させる場合、SiO2 膜による成長阻
止マスクを基板上に形成することによって、マスク脇が
選択的に成長する。この時、成長層の成長速度と組成
が、マスク幅と成長領域の幅によってマスクなしの状態
と比べて変化する。この機構には、原因が2つあって、
一つは、(111)B面やマスクからの原料種のマイグ
レーションに起因するものと、もう一つは、成長領域に
原料が取り込まれる(成長する)ことにより気相原料種
の濃度勾配が生じ、原料が取り込こまれないマスク上の
気相原料種が成長領域に拡散するためである。表面マイ
グレーションによる選択成長の及ぼす範囲は、(11
1)B面境界やマスク端から2〜5μm程度で、気相拡
散による選択成長の及ぼす範囲は、10〜50μm程度
である。このため、成長領域の幅を10〜50μmとし
たとき、マスクとの境界から1〜3μm程度表面が凸状
になる。
【0004】図3はかかる従来のMOVPE法を用いた
選択成長マスクの平面図、図4はそれを用いた選択成長
法による素子の断面図であり、図4(a)はMOVPE
法を用いた選択成長状態を示す断面図、図4(b)はエ
ッチングによるリッジウェイブガイドの形成工程図であ
る。図3に示すように、成長領域Bの両側にSiO2
マスクAを形成する。
【0005】このようなマスクを用いて、MOVPE法
により選択成長を行うと、図4(a)に示すように、n
−InP基板1上に活性層2、p−InPクラッド層
3、p−InGaAsコンタクト層4が形成され、両端
には凸状部5が形成される。したがって、両端は使用す
ることができないので、図4(b)に示すように、中央
の表面が平坦な部分に、SiO2 マスク6を形成して、
そのSiO2 マスク6を用いて、両側の部分をエッチン
グすることにより、表面が平坦なリッジ7を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のリ
ッジウェイブガイド半導体レーザの製造方法では、マス
クの間隔が大きくなると、そのマスクの隣接部では、凸
状部が形成されるため、その部分をエッチングする工程
が必要になり、煩雑であり、コストが嵩むといった問題
があった。
【0007】本発明は、上記問題点を解決するために、
予め平坦な表面を形成できるようにマスク対を配置し
て、そのマスクを用いてMOVPE法を用いた選択成長
を行うことにより、簡便にリッジを形成可能なリッジウ
ェイブガイド半導体レーザの製造方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、選択成長法を用いたリッジウェイブガイ
ド半導体レーザの製造方法において、第1導電型化合物
半導体(n−InP)基板上の成長領域に狭い幅のマス
ク対を配置する工程と、前記マスク対をマスクとして、
活性層、第2導電型化合物半導体(p−InP)クラッ
ド層、第2導電型化合物半導体(p−InGaAs)コ
ンタクト層を順次結晶成長させ、上面が平坦なリッジを
形成する工程と、全面に絶縁膜を形成し、前記リッジ上
面にのみ窓を形成する工程と、全面に第2導電側電極を
形成する工程とを施すようにしたものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、 (1)第1導電型化合物半導体(n−InP)基板上の
成長領域に狭い幅のマスク対を配置し、このマスク対間
に形成されるリッジ上面の平坦性を向上させるようにし
たので、その後のプロセスの簡略化を図ることができ
る。
【0010】(2)図1の成長領域B(bも含む)で
は、マスクAからの気相拡散が支配的に選択成長され、
成長領域bはマスクCからの表面マイグレーションが支
配的になる。すなわち、成長領域bは、気相拡散と表面
マイグレーションの2つの選択成長機構が働き、1つが
支配的な選択成長に比べ選択性を増大させることができ
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示すリ
ッジウェイブガイド半導体レーザの製造に用いる選択成
長マスクの平面図、図2はその選択成長マスクを用いた
リッジウェイブガイド半導体レーザの製造工程断面図で
ある。
【0012】図1に示すように、SiO2 膜マスクA
(幅10〜100μm程度)、成長領域B(幅10〜5
0μm)を配置する。通常の選択成長時の組成制御条件
に合わせて正確な幅を決定する。そして、この成長領域
Bの中央部にリッジ形成のための狭い幅の1対のマスク
Cを形成する。本発明の成長表面平坦化用のマスクCの
幅は1〜2μmとし、間隔bは1〜5μmとする。
【0013】本発明の実施例を示すリッジウェイブガイ
ド半導体レーザの製造方法を図2を用いて説明する。 (1)まず、図2(a)に示すように、(001)In
P基板11上にマスクA,Cを形成してから、減圧MO
VPE法により、活性層12、p−InPクラッド層1
3、p−InGaAsコンタクト層14を順次結晶成長
させる。
【0014】(2)次に、マスクA,Cを全て剥がした
後に、図2(b)に示すように、全面にSiO2 絶縁膜
15を形成し、その後、成長領域上のSiO2 絶縁膜1
5を通常のホトリソグラフィーとエッチングにより除去
し、リッジのp−InGaAsコンタクト層14上面に
のみ窓16を形成した後、全面にp側オーミック電極1
7を形成する。
【0015】以下、具体的な例について説明する。マス
クAの幅と成長領域Bの幅は、それぞれの機能の領域の
設計道理になるような値にする。例えば、1.55μm
帯の変調器と活性層を集積化する場合、活性領域のA,
B,Cの幅を、それぞれ20μm、20μm、1μmと
し、変調器領域には、マスクは設けない。この時、適当
な多重量子井戸構造を成長すれば、活性層領域と変調器
領域のPL波長は、それぞれ1.55μm、1.53μ
mとなる。
【0016】図1及び図2に示すように、マスクCを設
けて成長させることにより、マスクCで成長が阻止さ
れ、〈001〉方向に(111)B面を形成しながら堆
積される。しかし、マスクCの間隔(成長領域の一部
分)bは、マスクCからの表面移動による供給が少ない
ので、マスクCの近傍での異常成長がなく平坦になる。
マスクAの近傍では、マスクAからの表面移動により原
料種の供給量が増し、異常成長のため凸状になる。ま
た、マスクCの間隔(成長領域の一部分)bの幅は、1
〜2μm程度とし、以後のプロセスでエッチングを必要
としないように設計する。
【0017】なお、上記した第1実施例では、InP系
の選択成長に関して説明したが、GaAs系の選択成長
に関しても適用可能である。また、成長方法は、MOV
PE法に限らず、CBE(Chemical Beam
Epitaxy)法にも適用される。なお、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に
基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範
囲から排除するものではない。
【0018】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、第1導電型化合物半導体(n−InP)基板上
の成長領域に狭い幅のマスク対を配置し、このマスク対
間に形成されるリッジ上面の平坦性を向上させるように
したので、その後のプロセスの簡略化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すリッジウェイブガイド半
導体レーザの製造に用いる選択成長マスクの平面図であ
る。
【図2】本発明の実施例を示す選択成長マスクを用いた
リッジウェイブガイド半導体レーザの製造工程断面図で
ある。
【図3】従来のMOVPE法を用いた選択成長マスクの
平面図である。
【図4】従来の選択成長マスクを用いた選択成長法によ
る素子の断面図である。
【符号の説明】
A,C マスク B 成長領域 b マスクCの間隔 11 InP基板 12 活性層 13 p−InPクラッド層 14 p−InGaAsコンタクト層 15 SiO2 絶縁膜 16 窓 17 p側オーミック電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 選択成長法を用いたリッジウェイブガイ
    ド半導体レーザの製造方法において、(a)第1導電型
    化合物半導体基板上の成長領域に狭い幅のマスク対を配
    置する工程と、(b)前記マスク対をマスクとして、活
    性層、第2導電型化合物半導体クラッド層、第2導電型
    化合物半導体コンタクト層を順次結晶成長させ、上面が
    平坦なリッジを形成する工程と、(c)全面に絶縁膜を
    形成し、前記リッジ上面にのみ窓を形成する工程と、
    (d)全面に第2導電側電極を形成する工程とを施すこ
    とを特徴とするリッジウェイブガイド半導体レーザの製
    造方法。
JP18158895A 1995-07-18 1995-07-18 リッジウェイブガイド半導体レーザの製造方法 Pending JPH0936475A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337870B1 (en) 1997-10-20 2002-01-08 Nec Corporation Semiconductor laser having recombination layer stripes in current blocking structure
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Effective date: 20030624