JPH098402A - 半導体装置の製造方法，及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な消光比を有する光変調器とレーザ素子
を同一基板上に集積化した半導体装置の安定な製造方法
を提供する。 【構成】 その裏面の一部の領域が微細な凹凸面１１１
となり、他の領域が鏡面１１２となっているｎ型ＩｎＰ
基板１の表面上に、ＭＯＣＶＤ法によりＩｎＧａＡｓＰ
からなる多重量子井戸活性層３を含む半導体層を成長さ
せる。この際、ヒーター１３で加熱されたサセプター１
２からの熱輻射は基板裏面の凹凸面領域では反射される
が、鏡面領域では基板に吸収されるため、鏡面領域の方
が温度が高くなり、この二つの領域でのＩｎＧａＡｓＰ
の組成が異なるものとなる。 【効果】 上記半導体層の表面は平坦となるため、凹凸
面領域上にレーザ素子を、鏡面領域上に光変調器を安定
に形成できる。また、精密なＩｎＧａＡｓＰ組成の制御
が可能であるため、光変調器の消光比を良好なものとす
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、特に同一半導体基板上にレ
ーザ素子と光変調器とを集積化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】オプトエレクトロニクス用を始めとした
各種システムの高度化、高機能化に伴い、それらに用い
られる半導体装置には高集積化が要求されている。この
ような半導体装置の一つに、レーザ素子と光変調器を同
一半導体基板上に集積化した変調器付き半導体レーザが
ある。この半導体装置では、別々に作製したレーザ素子
と光変調器の光導波路を接続する必要があり、これには
様々な困難が伴う。

【０００３】そのため、エレクトロニクスレターズ（El
ectronics Letters ）２８巻２号（１９９２年）１５３
項に示されているような、レーザ素子と光変調器の光導
波路を構成する半導体層の成長を同時に行い、それぞれ
の光導波路を一体として形成する方法が提案されてい
る。このような方法の例について次に説明する。まず、
図１７(a) に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板１上のレーザ
素子を形成すべき領域１５の両脇の領域にＳｉＯ2 膜４
０を形成し、このＳｉＯ2 膜４０が形成された領域以外
の領域にレーザ素子及び光変調器の光導波路を構成する
ｎ型ＩｎＰクラッド層２，多重量子井戸（ＭＱＷ；Mult
i Quantum-well）構造活性層３，ｐ型ＩｎＰクラッド層
４を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により選択成
長させる。この際、上記のＳｉＯ2 膜４０に挟まれた領
域１５における半導体層の成長速度は、この領域以外の
領域における成長速度より大きくなる。このため、これ
らの半導体層を成長させた後の図１７(a) のＡ- Ａ' に
おける断面は、図１７(b) に示すようになり、レーザ素
子を形成すべき領域１５における半導体層の厚さは、変
調器を形成すべき領域１６における半導体層の厚さより
厚くなる。従って、レーザ素子におけるＭＱＷ活性層の
量子井戸層の厚さは、光変調器におけるそれより厚くな
り、この量子井戸の伝導帯における基底準位と価電子帯
における基底準位の間のエネルギー差は、レーザ素子よ
り光変調器において大きくなる。従って、光変調器の電
極間に印加する電圧がゼロの場合は、レーザ素子で発振
された光は、光変調器で吸収されることはない。ここで
目的とする光変調器付き半導体レーザを得るためには、
この量子井戸層の厚さは、光変調器に適当な逆バイアス
電圧を印加した場合に、量子閉じ込めシュタルク効果
（ＱＣＳＥ；Quantum-Confinement Stark Effect）によ
って、レーザ素子からの光を光変調器で吸収できるよう
な厚さに制御される必要がある。レーザ素子の半導体層
の成長速度は、上記のＳｉＯ2 膜４０の間隔と各ＳｉＯ
2 膜４０の幅によって変えることができるため、上記の
ように量子井戸層の厚さを制御することは可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の変
調器付き半導体レーザ装置において、光変調器における
光の吸収効率を向上させるためには、ＭＱＷ活性層の量
子井戸の伝導帯における基底準位と価電子帯における基
底準位の間のエネルギー差を小さくする方が有利であ
る。そのためには上記量子井戸層が厚い方が良いが、前
述のように光変調器の量子井戸層の厚さをレーザ素子の
量子井戸層の厚さより厚くすることはできない。このた
め変調器における上記エネルギー差をレーザ素子におけ
るそれにできるだけ近い値にすることが望ましい。しか
し、この井戸層の厚さの精密な制御は、上記のような選
択成長法を用いる限り困難であり、変調器における上記
のエネルギー差は、上記の量子井戸層の層厚のバラツキ
を考慮して、レーザ素子におけるそれより一定程度大き
くしておく必要がある。これが変調器における光吸収効
率の限界を決定する。従って、変調器における消光比で
ある，（バイアス電圧がゼロの状態の透過光／逆バイア
ス電圧が印加された状態の透過光）、を向上させること
が困難である。

【０００５】また、図１７(b) に示されているように、
成長後の半導体層の表面にはレーザ素子領域と変調器領
域の間で段差が生じ、これによりこの後の製造工程を安
定なものとすることができない。

【０００６】さらに、量子井戸層の厚さにより、レーザ
素子の発振光の波長と、変調器の吸収光の波長範囲の両
方を制御しなくてはならないため、レーザ装置の設計の
自由度が小さいという問題がある。

【０００７】この発明は上記の問題に鑑みなされたもの
であり、光変調器の消光比を向上でき、安定な製造工程
により作製でき、さらに設計の自由度の大きい、光変調
器と半導体レーザ素子を同一基板上に集積化した半導体
装置を製造する半導体装置の製造方法を提供することを
目的としている。またこの発明は上記半導体装置の製造
方法により製造される半導体装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【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、半導体基板表面上にIII-
Ｖ族化合物半導体層を上記半導体基板表面の温度をその
部分領域によって異なるものとして成長させ、この成長
したIII-Ｖ族化合物半導体層を上記半導体基板表面の上
記部分領域によってその組成が異なるようにする工程を
含むものである。

【０００９】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III-Ｖ族化合物半導体層の成長
が、有機金属気相成長法を用いて行うものである。

【００１０】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または２）において、上記III-Ｖ族化合物半導体層
を成長させる工程が、ある温度を有する第１の部分領域
と該部分領域に隣接する該部分領域の温度より低い温度
を有する第２の部分領域とを含む上記半導体基板表面に
上記III-Ｖ族化合物半導体層を成長させるものであり、
上記半導体層の成長工程の後に、上記III-Ｖ族化合物半
導体層からなり、上記第１の部分領域及び上記第２の部
分領域にまたがる光導波路を形成し、上記第１の部分領
域にこの光導波路を有する光変調器を、上記第２の部分
領域にこの光導波路を有するレーザ素子を形成する工程
を含むものである。

【００１１】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３）において、上記半導体基板が、ｎ型ＩｎＰ基板で
あり、上記光導波路を構成する半導体層の成長が、ｎ型
ＩｎＰクラッド層，活性層，ｐ型ＩｎＰクラッド層，ｐ
型ＩｎＧａＡｓコンタクト層を順に成長させるものであ
る。

【００１２】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、上記半導体基板が、ｎ型ＩｎＰ基板で
あり、上記光導波路を構成する半導体層の成長が、ｎ型
ＩｎＰクラッド層，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層，活性
層，ＩｎＧａＡｓＰガイド層，ｐ型ＩｎＰクラッド層，
ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層を順に成長させるもので
ある。

【００１３】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、上記活性層が、複数のＩｎＧ
ａＡｓＰ井戸層と複数のＩｎＧａＡｓＰバリア層を交互
に積層してなる多重量子井戸活性層であるものである。

【００１４】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または５）において、上記活性層が、ＩｎＧａＡｓ
ＰまたはＩｎＧａＡｓからなる単層の半導体層であるも
のである。

【００１５】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板の
裏面における、この基板を加熱するための熱輻射に対す
る反射率をその部分領域によって異なるものとし、これ
により上記半導体基板裏面の上記反射率の高い部分領域
に対応する上記半導体基板表面の部分領域ほどその温度
が低くなるようにするものである。

【００１６】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、上記半導体基板裏面の面の仕上げをそ
の部分領域によって異なるものとし、これにより上記半
導体基板の裏面における、この基板を加熱するための熱
輻射に対する反射率を上記部分領域によって異なるもの
とするものである。

【００１７】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９）において、上記半導体基板裏面が、その面が鏡
面である第１の部分領域と、これに隣接するその面が微
細な凹凸を有する面である第２の部分領域とを含み、上
記半導体基板を加熱するための熱輻射に対する反射率を
上記第１の部分領域より上記第２の部分領域において大
きなものとするものである。

【００１８】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）において、上記半導体基板裏面のある部分領域
に反射膜を形成して、上記半導体基板の裏面のこの部分
領域における基板を加熱するための熱輻射に対する反射
率を、この部分領域以外の部分領域におけるそれより高
くなるようにするものである。

【００１９】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）において、鏡面に仕上げられた上記半導体基板
裏面のある部分領域に反射防止膜を形成して、上記半導
体基板の裏面におけるこの基板を加熱するための熱輻射
に対する反射率を上記部分領域よりこの部分領域以外の
部分領域において高くなるようにするものである。

【００２０】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８ないし１２のいずれか）において、上記半導体基
板は、その表面が上記半導体基板の裏面の全面と接触し
て、この半導体基板を受け入れ、支持するための基板支
持用凹部を有するサセプターにより支持され、加熱され
ているものである。

【００２１】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８ないし１２のいずれか）において、上記半導体基
板は、その表面が上記半導体基板の裏面の周縁部と接触
してこの半導体基板を受け入れ、支持するための第１の
凹部と、この第１の凹部の内側に形成され、その表面が
空間を介在して上記半導体基板裏面の上記周縁部以外の
領域に相対し、その表面からの熱輻射により上記半導体
基板を加熱するための第２の凹部とからなる基板支持用
凹部を有するサセプターにより支持され、加熱されてい
るものである。

【００２２】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７のいずれか）において、上記半導体基板
の裏面のある部分領域に熱伝導率の高い材料からなる伝
熱膜が形成されており、上記半導体基板が、サセプター
により支持され、かつサセプターからの熱伝導により加
熱され、上記半導体基板の裏面が、上記部分領域におい
て、この伝熱膜を介して上記サセプターの表面に接触し
ており、上記半導体基板裏面の上記部分領域に対応する
上記半導体基板表面の部分領域の温度をそれ以外の上記
半導体基板表面の部分領域の温度より高くするものであ
る。

【００２３】また、この発明（請求項１６）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１５）において、上記半導体基板の裏面には、凹部
が形成されており、その厚さが上記凹部の深さ以上であ
る上記伝熱膜が、上記半導体基板の裏面の上記凹部内の
ある部分領域に形成されているものである。

【００２４】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板
が、その基板厚が厚い第１の部分領域と、その基板厚が
薄い第２の部分領域からなり、さらにこの半導体基板
が、サセプターにより支持され、かつサセプターからの
熱伝導により加熱され、上記半導体基板の裏面において
は、上記第１の部分領域のみを上記サセプターの表面に
接触させ、上記第２の部分領域が、上記サセプターの表
面に直接接触しないようにし、上記半導体基板表面の上
記第１の部分領域の温度を第２の部分領域の温度より高
くするものである。

【００２５】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板
の裏面が、その面が平坦な面である第１の部分領域と、
その面が微細な凹凸を有する面である第２の部分領域と
を含み、上記半導体基板の裏面の熱輻射に対する反射率
は、上記第１の部分領域と上記第２の部分領域とにおい
て同じであり、上記半導体基板は、サセプターにより支
持され、かつ該基板の裏面の全面が該サセプターの表面
に接触しており、上記半導体基板は、上記サセプターか
らの熱伝導及び熱輻射により加熱され、上記半導体基板
裏面の上記第１の部分領域に対応する上記半導体基板表
面の部分領域の温度を上記半導体基板裏面の上記第２の
部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領域の温
度より高くするものである。

【００２６】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板
が、その表面のこの半導体基板より小さい領域に凹部が
設けられたサセプターによって支持され、かつこのサセ
プターからの熱伝導及び熱輻射により加熱され、上記半
導体基板の裏面が、上記凹部を覆うようにこのサセプタ
ーの表面に接触し、上記凹部内のこのサセプター表面と
は接触せず、上記半導体基板の表面の温度を上記サセプ
ター凹部に対応する部分領域より、この凹部以外のサセ
プター表面に接触している上記半導体基板裏面の部分領
域に対応する部分領域において高くなるようにするもの
である。

【００２７】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板
が、サセプターによって支持され、かつこのサセプター
からの熱伝導及び熱輻射により加熱され、上記半導体基
板の裏面が、その全面が上記サセプターの表面に接触し
ており、上記サセプターが、第１の部分とこの部分を構
成する材料より熱伝導率の高い材料で構成される第２の
部分を含み、上記半導体基板表面における上記サセプタ
ーの第１の部分に対応する部分領域の温度を上記サセプ
ターの第２の部分に対応する部分領域の温度より高くす
るものである。

【００２８】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板
の一部に光を照射し、この光を照射した部分領域の温度
を他の部分領域の温度より高くするものである。

【００２９】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板
が、上記半導体基板の周縁部がサセプターに接触して支
持され、上記半導体基板の上記周縁部以外は上記サセプ
ターと接触しておらず、上記半導体基板裏面側からの熱
輻射，及び上記半導体基板の一部に対するこの半導体基
板の裏面側からの光の照射により上記半導体基板を加熱
し、この半導体基板の上記光を照射した部分領域の温度
をこの部分領域の他の部分領域の温度より高くするもの
である。

【００３０】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２１または２２）において、上記光が、アルゴンレ
ーザ光またはＨｅ- Ｎｅレーザ光であるものである。

【００３１】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１）において、上記III-Ｖ族化合物半導体層の成長
が、分子ビームエピタキシ，ガスソース分子ビームエピ
タキシ，または化学ビームエピタキシを用いてこの半導
体層を成長させるものであり、上記半導体基板の一部に
電子ビームを照射し、この電子ビームを照射した部分領
域の温度をこの部分領域の他の部分領域の温度より高く
するものである。

【００３２】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１）において、上記半導体基板が、上記半導体基板
の周縁部がサセプターに接触して支持され、上記半導体
基板の上記周縁部以外は上記サセプターと接触しておら
ず、上記半導体基板裏面側からの熱輻射，及び上記半導
体基板の一部に対するこの半導体基板の裏面側からの電
子ビームの照射により上記半導体基板を加熱し、この半
導体基板の上記電子ビームを照射した部分領域の温度を
この部分領域の他の部分領域の温度より高くするもので
ある。

【００３３】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５ないし２５いずれか）において、上記光導波路層
を成長させる工程が、上記半導体基板上に、上記活性層
をその最上層として含む第１の半導体層を成長させ、さ
らにこの第１の半導体層上に後述の回折格子を構成すべ
き半導体からなる格子層を成長させる第１の成長工程
と、クラッド層をその最下層として含む第２の半導体層
を全面に成長させて、後述の回折格子を埋め込む第２の
成長工程とからなり、上記第１の成長工程の後、上記第
２の成長工程の前に、上記格子層上にレジストを塗布し
た後、干渉露光法により上記レーザ素子が形成されるべ
き領域に周期的な格子状のレジストパターンを形成し、
さらにこのレジストパターンをマスクとして上記格子層
をエッチングし、この後このレジストパターンを除去し
て、このレジストパターン下に残された上記格子層から
なる回折格子を形成する工程とを含むものである。

【００３４】また、この発明（請求項２７）に係る半導
体装置は、同一基板上に設けられた、III-Ｖ族半導体か
らなるレーザ素子と光変調器とを有する半導体装置にお
いて、上記レーザ素子，及び上記光変調器が、それぞれ
活性層を備え、上記レーザ素子の活性層を構成する半導
体の組成が、上記光変調器の活性層を構成する半導体の
組成と異なるものである。

【００３５】また、この発明（請求項２８）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２７）において、
上記レーザ素子の活性層，及び上記光変調器の活性層
が、ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる半導体
層を含むものである。

【００３６】また、この発明（請求項２９）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２８）において、
上記レーザ素子，及び上記光変調器が、それぞれｎ型Ｉ
ｎＰクラッド層，上記活性層，ｐ型ＩｎＰクラッド層，
及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層が順に積層されてな
る光導波路を備えているものである。

【００３７】また、この発明（請求項３０）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２８）において、
上記レーザ素子，及び上記光変調器が、それぞれ上記ｎ
型ＩｎＰクラッド層，ｎ型ＧａＩｎＡｓＰガイド層，上
記活性層，ＧａＩｎＡｓＰガイド層，上記ｐ型ＩｎＰク
ラッド層，及び上記ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層が順
に積層されてなる光導波路を備えているものである。

【００３８】また、この発明（請求項３１）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２８ないし３０の
いずれか）において、上記活性層が、複数のＩｎＧａＡ
ｓＰ井戸層とＩｎＧａＡｓＰバリア層を交互に積層して
なる多重量子井戸活性層であるものである。

【００３９】また、この発明（請求項３２）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２８ないし３０の
いずれか）において、上記活性層が、ＩｎＧａＡｓＰま
たはＩｎＧａＡｓからなる単層の半導体層であるもので
ある。

【００４０】また、この発明（請求項３３）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２８ないし３２の
いずれか）において、上記レーザ素子において発振され
るレーザ光の波長は１．５５μｍであり、上記光変調器
において、バイアス電圧を印加していない状態で、吸収
する光の波長は１．４９μｍであるものである。

【００４１】また、この発明（請求項３４）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２７ないし３３の
いずれか）において、上記レーザ素子の活性層と上記光
変調器の活性層が、一体に形成された、連続した層であ
るものである。

【００４２】また、この発明（請求項３５）に係る半導
体装置は、上記の半導体装置（請求項２７ないし３４の
いずれか）において、上記レーザ素子の活性層上に回折
格子を備えたものである。

【００４３】

【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、半導体基板表面上にIII-Ｖ族化合物半導体層
を上記半導体基板表面の温度をその部分領域によって異
なるものとして成長させ、この成長したIII-Ｖ族化合物
半導体層を上記半導体基板表面の上記部分領域によって
その組成が異なるようにする工程を含むから、それぞれ
の上記部分領域における上記半導体層の組成を精密に制
御することができる。また、成長後の上記半導体層の表
面は平坦な面となるため、この半導体層成長後の半導体
装置製造工程を安定なものとすることができる。さら
に、上記半導体層の組成をそれぞれの上記部分領域ごと
に独立に制御することができるため、半導体装置の設計
の自由度を向上させることができる。

【００４４】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III-Ｖ族化合物半導体層の成長
は、有機金属気相成長法を用いて行われるものであるか
ら、上記部分領域ごとにＶ族元素の分解効率が異なるも
のとなり、これにより上記III-Ｖ族化合物半導体層の組
成をそれぞれの上記部分領域ごとに精密に制御すること
ができる。また、成長後の上記半導体層の表面は、上記
の全ての部分領域にわたって平坦な面となるため、この
半導体層成長後の半導体装置製造工程を安定なものとす
ることができる。さらに、上記半導体層の組成をそれぞ
れの上記部分領域ごとに独立に制御することができるた
め、半導体装置の設計の自由度を向上させることができ
る。

【００４５】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または２）において、上記III-Ｖ族化合物半導体
層を成長させる工程は、ある温度を有する第１の部分領
域と該部分領域に隣接する該部分領域の温度より低い温
度を有する第２の部分領域とを含む上記半導体基板表面
に上記III-Ｖ族化合物半導体層を成長させるものであ
り、上記半導体層の成長工程の後に、上記III-Ｖ族化合
物半導体層からなり、上記第１の部分領域及び上記第２
の部分領域にまたがる光導波路を形成し、上記第１の部
分領域にこの光導波路を有する光変調器を、上記第２の
部分領域にこの光導波路を有するレーザ素子を形成する
工程を含むから、上記レーザ素子形成領域と光変調器形
成領域とにおける上記半導体層の組成をそれぞれ精密に
制御することができ、変調器における活性層の量子井戸
の伝導帯での基底準位と価電子帯での基底準位の間のエ
ネルギー差をレーザ素子におけるそれにきわめて近いも
のとすることができるため、上記レーザ素子で発振され
たレーザ光に対する上記光変調器の光吸収効率を向上さ
せることができる。このため、この光変調器において上
記レーザ素子からのレーザ光を変調する場合、良好な消
光比を得ることができる。また、成長後の上記半導体層
の表面は、上記のレーザ素子形成領域と光変調器形成領
域にわたって平坦な面となるため、この半導体層成長後
の半導体装置製造工程を安定なものとすることができ
る。さらに、上記半導体層の組成を上記レーザ素子形成
領域と光変調器形成領域とにおいて、それぞれ独立に制
御することができるため、半導体装置の設計の自由度を
向上させることができる。

【００４６】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３）において、上記半導体基板は、ｎ型ＩｎＰ基板
であり、上記光導波路を構成する半導体層の成長は、ｎ
型ＩｎＰクラッド層，活性層，ｐ型ＩｎＰクラッド層，
ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層を順に成長させるもので
あるから、上記レーザ素子形成領域と光変調器形成領域
とにおける上記半導体層の組成をそれぞれ精密に制御す
ることができ、上記のように、上記レーザ素子で発振さ
れたレーザ光に対する上記光変調器の光吸収効率を向上
させることができるため、この光変調器において上記レ
ーザ素子からのレーザ光を変調する場合、良好な消光比
を得ることができる。また、成長後の上記半導体層の表
面は、上記のレーザ素子形成領域と光変調器形成領域に
わたって平坦な面となるため、この半導体層成長後の半
導体装置製造工程を安定なものとすることができる。さ
らに、上記半導体層の組成を上記レーザ素子形成領域と
光変調器形成領域とにおいて、それぞれ独立に制御する
ことができるため、半導体装置の設計の自由度を向上さ
せることができる。

【００４７】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、上記半導体基板はｎ型ＩｎＰ基板で
あり、上記光導波路を構成する半導体層の成長は、ｎ型
ＩｎＰクラッド層，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層，活性
層，ｐ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層，ｐ型ＩｎＰクラッド
層，ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層を順に成長させるも
のであるから、上記レーザ素子形成領域と光変調器形成
領域とにおける上記活性層を構成する半導体の組成をそ
れぞれ精密に制御することができ、上記のように、上記
レーザ素子で発振されたレーザ光に対する上記光変調器
の光吸収効率を向上させることができるため、この光変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。また、成長後
の上記半導体層の表面は、上記のレーザ素子形成領域と
光変調器形成領域にわたって平坦な面となるため、この
半導体層成長後の半導体装置製造工程を安定なものとす
ることができる。さらに、上記半導体層の組成を上記レ
ーザ素子形成領域と光変調器形成領域とにおいて、それ
ぞれ独立に制御することができるため、半導体装置の設
計の自由度を向上させることができる。

【００４８】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、上記活性層は、複数のＩｎ
ＧａＡｓＰ井戸層と複数のＩｎＧａＡｓＰバリア層を交
互に積層してなる多重量子井戸活性層であるから、上記
レーザ素子形成領域と光変調器形成領域とにおける上記
活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰの組成を精密に制御す
ることができ、上記のように、上記レーザ素子で発振さ
れたレーザ光に対する上記光変調器の光吸収効率を向上
させることができるため、この光変調器において上記レ
ーザ素子からのレーザ光を変調する場合、良好な消光比
を得ることができる。また、成長後の上記半導体層の表
面は、上記のレーザ素子形成領域と光変調器形成領域に
わたって平坦な面となるため、この半導体層成長後の半
導体装置製造工程を安定なものとすることができる。さ
らに、上記半導体層の組成を上記レーザ素子形成領域と
光変調器形成領域とにおいて、それぞれ独立に制御する
ことができるため、半導体装置の設計の自由度を向上さ
せることができる。

【００４９】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または５）において、上記活性層は、ＩｎＧａＡ
ｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる単層の半導体層である
から、上記レーザ素子形成領域と光変調器形成領域とに
おける上記活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎ
ＧａＡｓの組成を精密に制御することができ、上記のよ
うに、上記レーザ素子で発振されたレーザ光に対する上
記光変調器の光吸収効率を向上させることができるた
め、この光変調器において上記レーザ素子からのレーザ
光を変調する場合、良好な消光比を得ることができる。
また、成長後の上記半導体層の表面は、上記のレーザ素
子形成領域と光変調器形成領域にわたって平坦な面とな
るため、この半導体層成長後の半導体装置製造工程を安
定なものとすることができる。さらに、上記半導体層の
組成を上記レーザ素子形成領域と光変調器形成領域とに
おいて、それぞれ独立に制御することができるため、半
導体装置の設計の自由度を向上させることができる。

【００５０】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体基板
の裏面における、この基板を加熱するための熱輻射に対
する反射率をその部分領域によって異なるものとしてい
るから、この反射率の低い部分領域ほど熱輻射を吸収し
易くなり、これにより上記半導体基板裏面の上記反射率
の低い部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領
域ほどその温度が高くなる。

【００５１】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、上記半導体基板裏面の面の仕上げを
その部分領域によって異なるものとし、これにより上記
半導体基板の裏面における、この基板を加熱するための
熱輻射に対する反射率を上記部分領域によって異なるも
のとするから、この反射率の低い部分領域ほど熱輻射を
吸収し易くなり、これにより上記半導体基板裏面の上記
反射率の低い部分領域に対応する上記半導体基板表面の
部分領域ほどその温度が高くなる。

【００５２】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９）において、上記半導体基板裏面は、その面
が鏡面である第１の部分領域と、これに隣接するその面
が微細な凹凸を有する面である第２の部分領域とを含
み、上記半導体基板を加熱するための熱輻射に対する反
射率を上記第１の部分領域より上記第２の部分領域にお
いて大きなものとするから、上記第２の部分領域より上
記第１の部分領域の方が熱輻射を吸収し易くなり、これ
により上記半導体基板裏面の上記第１の部分領域に対応
する上記半導体基板表面の部分領域の方が、上記第２の
部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領域より
その温度が高くなる。

【００５３】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）において、上記半導体基板裏面のある部分
領域に反射膜を形成して、上記半導体基板の裏面のこの
部分領域における基板を加熱するための熱輻射に対する
反射率を、この部分領域以外の部分領域におけるそれよ
り高くなるようにするから、上記の反射膜が形成された
部分領域よりそれ以外の部分領域の方が熱輻射を吸収し
易くなり、これにより上記半導体基板裏面の上記の反射
膜が形成された部分領域に対応する上記半導体基板表面
の部分領域の方が、それ以外の部分領域よりその温度が
低くなる。

【００５４】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）において、鏡面に仕上げられた上記半導体
基板裏面のある部分領域に反射防止膜を形成して、上記
半導体基板の裏面におけるこの基板を加熱するための熱
輻射に対する反射率を上記部分領域よりこの部分領域以
外の部分領域において高くなるようにするから、上記の
反射防止膜が形成された部分領域の方がそれ以外の部分
領域より熱輻射を吸収し易くなり、これにより上記半導
体基板裏面の上記の反射防止膜が形成された部分領域に
対応する上記半導体基板表面の部分領域の方が、それ以
外の部分領域よりその温度が高くなる。

【００５５】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８ないし１２のいずれか）において、上記半導
体基板は、その表面が上記半導体基板の裏面の全面と接
触して、この半導体基板を受け入れ、支持するための基
板支持用凹部を有するサセプターにより支持されている
から、上記半導体基板は、このサセプターからの熱輻
射，及びこのサセプターに接触することによる熱伝導に
より加熱されるが、上記半導体基板の裏面における、こ
の基板を加熱するための熱輻射に対する反射率がその部
分領域によって異なるものとなっているため、この反射
率の低い部分領域ほどサセプターからの熱輻射を吸収し
易くなり、これにより上記半導体基板裏面の上記反射率
の低い部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領
域ほどその温度が高くなる。

【００５６】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８ないし１２のいずれか）において、上記半導
体基板は、その表面が上記半導体基板の裏面の周縁部と
接触してこの半導体基板を受け入れ、支持するための第
１の凹部と、この第１の凹部の内側に形成され、その表
面が空間を介在して上記半導体基板裏面の上記周縁部以
外の領域に相対し、その表面からの熱輻射により上記半
導体基板を加熱するための第２の凹部とからなる基板支
持用凹部を有するサセプターにより支持されているか
ら、上記半導体基板は、主にこのサセプターからの熱輻
射により加熱され、上記半導体基板の裏面における、こ
の基板を加熱するための熱輻射に対する反射率がその部
分領域によって異なるものとなっているため、この反射
率の低い部分領域ほどサセプターからの熱輻射を吸収し
易くなり、これにより上記半導体基板裏面の上記反射率
の低い部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領
域ほどその温度が高くなる。この際、サセプターの上記
基板支持凹部内の第２の凹部領域においては、上記半導
体基板裏面が上記サセプター表面に接触することによる
熱伝導は生じないため、上記の半導体基板裏面の熱輻射
に対する反射率の違いによる温度差が、上記の半導体装
置の製造方法（請求項１３）におけるサセプターを用い
た場合より大きくなる。

【００５７】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７のいずれか）において、上記半導体
基板の裏面のある部分領域に熱伝導率の高い材料からな
る伝熱膜が形成されており、上記半導体基板は、サセプ
ターにより支持され、かつサセプターからの熱伝導によ
り加熱され、上記半導体基板の裏面は、上記部分領域に
おいて、この伝熱膜を介して上記サセプターの表面に接
触しているから、上記伝熱膜が形成された部分領域の方
が、それ以外の部分領域よりサセプターからの熱伝導に
よる熱の流れが大きくなり、これにより上記半導体基板
裏面の上記伝熱膜が形成された部分領域に対応する上記
半導体基板表面の部分領域の温度をそれ以外の上記半導
体基板表面の部分領域の温度より高くすることができ
る。

【００５８】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、上記の半導体装置の製造方法
（請求項１５）において、上記半導体基板の裏面には、
凹部が形成されており、その厚さが上記凹部の深さ以上
である上記伝熱膜が、上記半導体基板の裏面の上記凹部
内のある部分領域に形成されているから、上記伝熱膜が
形成された部分領域の方が、それ以外の部分領域よりサ
セプターからの熱伝導による熱の流れが大きくなり、こ
れにより上記裏面の上記伝熱膜が形成された部分領域に
対応する上記半導体基板表面の部分領域の温度をそれ以
外の部分領域の温度より高くすることができる。基板内
における熱伝導は、基板面に垂直な方向のみでなく、横
方向にも生じるから、上記伝熱膜を形成した領域と、そ
れ以外の領域の境界においては、これら二つの領域の温
度の中間の温度を有する遷移領域ができる。基板表面に
おけるこの遷移領域の幅は、基板厚が厚いほど広くな
る。基板表面に半導体素子を形成するに際しては、この
遷移領域の幅は狭い方が望ましいが、そのために基板全
体の厚さを薄くすると、基板の機械的強度が低下し、半
導体装置の製造工程が不安定なものとなる。しかし、上
記のように半導体基板裏面の一定領域にのみ凹部を設け
るようにすることにより、この領域でのみ基板厚を薄く
し、これ以外の領域においては、基板厚を厚くしておく
ことができ、基板の機械的強度の低下を抑制しながら、
上記遷移領域の幅を狭めることができる。

【００５９】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体
基板は、その基板厚が厚い第１の部分領域と、その基板
厚が薄い第２の部分領域からなり、さらにこの半導体基
板は、サセプターにより支持され、かつサセプターから
の熱伝導により加熱され、上記半導体基板の裏面におい
ては、上記第１の部分領域のみを上記サセプターの表面
に接触させ、上記第２の部分領域は、上記サセプターの
表面に直接接触しないようにしたから、上記第２の部分
領域では、上記サセプターからの熱輻射によってのみ加
熱されるのに対して、上記第１の部分領域では、この熱
輻射とともに上記サセプターとの接触によって生じる熱
伝導によっても加熱されるため、上記半導体基板表面の
上記第１の部分領域の温度を第２の部分領域の温度より
高くすることができる。

【００６０】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体
基板の裏面は、その面が平坦な面である第１の部分領域
と、その面が微細な凹凸を有する面である第２の部分領
域とを含み、上記半導体基板の裏面の熱輻射に対する反
射率は、上記第１の部分領域と上記第２の部分領域とに
おいて同じであり、上記半導体基板は、サセプターによ
り支持され、かつ該基板の裏面の全面が該サセプターの
表面に接触しているから、上記サセプターからの熱輻射
による上記基板の加熱は上記半導体基板裏面の全面にお
いて同様になされるが、上記半導体基板裏面における単
位面積当たりの上記サセプター表面との接触面積は、上
記第１の部分領域の方が上記第２の部分領域より大きい
ため、上記サセプターとの接触による熱伝導によって上
記基板に流れる単位面積当たりの熱流は、上記第１の部
分領域の方が、上記第２の部分領域より大きくなる。従
って、上記半導体基板裏面の上記第１の部分領域に対応
する上記半導体基板表面の部分領域の温度を上記半導体
基板裏面の上記第２の部分領域に対応する上記半導体基
板表面の部分領域の温度より高くすることができる。

【００６１】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体
基板は、その表面のこの半導体基板より小さい領域に凹
部が設けられたサセプターによって支持され、かつこの
サセプターからの熱伝導及び熱輻射により加熱され、上
記半導体基板の裏面は、上記凹部を覆うようにこのサセ
プターの表面に接触し、上記凹部内のこのサセプター表
面とは接触していないから、サセプターの上記凹部に対
応する上記半導体基板裏面の領域においては、上記サセ
プターからの熱輻射のみによって基板が加熱されるが、
上記凹部以外に対応する上記半導体基板裏面の領域にお
いては、上記サセプターからの熱輻射とともに、上記サ
セプターとの接触による熱伝導によって基板が加熱され
るため、上記半導体基板の表面の温度を上記サセプター
凹部に対応する部分領域より、この凹部以外のサセプタ
ー表面に接触している上記半導体基板裏面の部分領域に
対応する部分領域において高くなるようにすることがで
きる。

【００６２】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体
基板は、サセプターによって支持され、かつこのサセプ
ターからの熱伝導及び熱輻射により加熱され、上記半導
体基板の裏面は、その全面が上記サセプターの表面に接
触しており、上記サセプターは、第１の部分とこの部分
を構成する材料より熱伝導率の高い材料で構成される第
２の部分とを含むから、上記サセプターから上記半導体
基板への熱の流れは、上記サセプターの第１の部分より
第２の部分で大きくなるため、上記半導体基板表面にお
ける上記サセプターの第１の部分に対応する部分領域の
温度を上記サセプターの第２の部分に対応する部分領域
の温度より高くすることができる。

【００６３】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体
基板の一部に光を照射するから、光を照射した部分領域
の半導体基板は、この光により加熱され、この部分領域
の温度を他の部分領域の温度より高くすることができ
る。

【００６４】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体
基板は、上記半導体基板の周縁部がサセプターに接触し
て支持され、上記半導体基板の上記周縁部以外は上記サ
セプターと接触しておらず、上記半導体基板裏面側から
の熱輻射，及び上記半導体基板の一部に対するこの半導
体基板の裏面側からの光の照射により上記半導体基板を
加熱するから、上記光を照射した部分領域の半導体基板
は、熱輻射とともに上記照射光により加熱されることと
なり、この部分領域の温度を他の部分領域の温度より高
くすることができる。

【００６５】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２１または２２）において、上記光は、アルゴ
ンレーザ光またはＨｅ- Ｎｅレーザ光であるから、この
レーザ光を照射した部分領域の半導体基板は、このレー
ザ光により加熱されることとなり、この部分領域の温度
を他の部分領域の温度より高くすることができる。

【００６６】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１）において、上記III-Ｖ族化合物半導体層の
成長は、分子ビームエピタキシ，ガスソース分子ビーム
エピタキシ，または化学ビームエピタキシを用いてこの
半導体層を成長させるものであり、上記半導体基板の一
部に電子ビームを照射し、この電子ビームを照射した部
分領域の温度をこの部分領域の他の部分領域の温度より
高くするから、電子ビームを照射した部分領域の半導体
基板は、この電子ビームにより加熱され、この部分領域
の温度を他の部分領域の温度より高くすることができ
る。

【００６７】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１）において、上記半導体基板は、上記半導体
基板の周縁部がサセプターに接触して支持され、上記半
導体基板の上記周縁部以外は上記サセプターと接触して
おらず、上記半導体基板裏面側からの熱輻射，及び上記
半導体基板の一部に対するこの半導体基板の裏面側から
の電子ビームの照射により上記半導体基板を加熱し、こ
の半導体基板の上記電子ビームを照射した部分領域の温
度をこの部分領域の他の部分領域の温度より高くするか
ら、上記電子ビームを照射した部分領域の半導体基板
は、熱輻射とともに上記電子ビームにより加熱されるこ
ととなり、この部分領域の温度を他の部分領域の温度よ
り高くすることができる。

【００６８】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３ないし１８いずれか）において、上記光導波
路層を成長させる工程は、上記半導体基板上に、上記活
性層をその最上層として含む第１の半導体層を成長さ
せ、さらにこの第１の半導体層上に後述の回折格子を構
成すべき半導体からなる格子層を成長させる第１の成長
工程と、クラッド層をその最下層として含む第２の半導
体層を全面に成長させて、後述の回折格子を埋め込む第
２の成長工程とからなり、上記第１の成長工程の後、上
記第２の成長工程の前に、上記格子層上にレジストを塗
布した後、干渉露光法により上記レーザ素子が形成され
るべき領域に周期的な格子状のレジストパターンを形成
し、さらにこのレジストパターンをマスクとして上記格
子層をエッチングし、この後このレジストパターンを除
去して、このレジストパターン下に残された上記格子層
からなる回折格子を形成する工程とを含むから、半導体
レーザ素子におけるレーザ発振を安定な単一モード発振
とすることができる。

【００６９】また、この発明（請求項２７）に係る半導
体装置では、同一基板上に設けられた、III-Ｖ族半導体
からなるレーザ素子と光変調器とを有する半導体装置に
おいて、上記レーザ素子，及び上記光変調器は、それぞ
れ活性層を備え、上記レーザ素子の活性層を構成する半
導体の組成が、上記光変調器の活性層を構成する半導体
の組成と異なるから、上記レーザ素子と光変調器とにお
ける上記活性層の組成をそれぞれ精密に制御することが
できる。さらに、上記活性層を構成する半導体の組成を
上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ独立に
制御することができるため、半導体装置の設計の自由度
を向上させることができる。

【００７０】また、この発明（請求項２８）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２７）におい
て、上記レーザ素子，及び上記光変調器の活性層は、Ｉ
ｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる半導体層を含
むから、上記レーザ素子と光変調器とにおける上記活性
層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成
をそれぞれ精密に制御することができる。さらに、上記
活性層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの
組成を上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ
独立に制御することができるため、半導体装置の設計の
自由度を向上させることができる。

【００７１】また、この発明（請求項２９）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２８）におい
て、上記レーザ素子，及び上記光変調器は、それぞれｎ
型ＩｎＰクラッド層，上記活性層，ｐ型ＩｎＰクラッド
層，及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層が順に積層され
てなる光導波路を備えているから、上記レーザ素子と光
変調器とにおける上記活性層に含まれるＩｎＧａＡｓＰ
またはＩｎＧａＡｓの組成をそれぞれ精密に制御するこ
とができる。さらに、上記活性層に含まれるＩｎＧａＡ
ｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成を上記レーザ素子と光変
調器とにおいて、それぞれ独立に制御することができる
ため、半導体装置の設計の自由度を向上させることがで
きる。

【００７２】また、この発明（請求項３０）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２８）におい
て、上記レーザ素子，及び上記光変調器は、それぞれ上
記ｎ型ＩｎＰクラッド層，ｎ型ＧａＩｎＡｓＰガイド
層，上記活性層，ｐ型ＧａＩｎＡｓＰガイド層，上記ｐ
型ＩｎＰクラッド層，及び上記ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層が順に積層されてなる光導波路を備えているか
ら、上記レーザ素子と光変調器とにおける上記活性層に
含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成をそ
れぞれ精密に制御することができる。さらに、上記活性
層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成
を上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ独立
に制御することができるため、半導体装置の設計の自由
度を向上させることができる。

【００７３】また、この発明（請求項３１）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２８ないし３０
のいずれか）において、上記活性層は、複数のＩｎＧａ
ＡｓＰ井戸層とＩｎＧａＡｓＰバリア層を交互に積層し
てなる多重量子井戸活性層であるから、上記レーザ素子
と光変調器とにおける上記多重量子井戸活性層に含まれ
るＩｎＧａＡｓＰの組成をそれぞれ精密に制御すること
ができる。さらに、上記活性層に含まれるＩｎＧａＡｓ
ＰまたはＩｎＧａＡｓの組成を上記レーザ素子と光変調
器とにおいて、それぞれ独立に制御することができるた
め、半導体装置の設計の自由度を向上させることができ
る。

【００７４】また、この発明（請求項３２）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２８ないし３０
のいずれか）において、上記活性層は、ＩｎＧａＡｓＰ
またはＩｎＧａＡｓからなる単層の半導体層であるか
ら、上記レーザ素子と光変調器とにおける上記活性層に
含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成をそ
れぞれ精密に制御することができる。さらに、上記活性
層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成
を上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ独立
に制御することができるため、半導体装置の設計の自由
度を向上させることができる。

【００７５】また、この発明（請求項３３）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２８ないし３２
のいずれか）において、上記レーザ素子において発振さ
れるレーザ光の波長は１．５５μｍであり、上記光変調
器において、バイアス電圧を印加していない状態で、吸
収する光の波長は１．４９μｍであるから、上記レーザ
素子と光変調器とにおける上記活性層に含まれるＩｎＧ
ａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成をそれぞれ精密に制
御することができる。さらに、上記活性層に含まれるＩ
ｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成を上記レーザ素
子と光変調器とにおいて、それぞれ独立に制御すること
ができるため、半導体装置の設計の自由度を向上させる
ことができる。

【００７６】また、この発明（請求項３４）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２７ないし３３
のいずれか）において、上記レーザ素子の活性層と上記
光変調器の活性層は、一体に形成された、連続した層で
あるから、上記レーザ素子と光変調器とにおける上記活
性層の組成をそれぞれ精密に制御することにより、変調
器における活性層の量子井戸の伝導帯での基底準位と価
電子帯での基底準位の間のエネルギー差をレーザ素子に
おけるそれにきわめて近いものとすることができ、上記
レーザ素子で発振されたレーザ光に対する上記光変調器
の光吸収効率を向上させることができる。このため、こ
の光変調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変
調する場合、良好な消光比を得ることができる。さら
に、上記活性層を構成する半導体の組成を上記レーザ素
子と光変調器とにおいて、それぞれ独立に制御すること
ができるため、半導体装置の設計の自由度を向上させる
ことができる。

【００７７】また、この発明（請求項３５）に係る半導
体装置では、上記の半導体装置（請求項２７ないし３４
のいずれか）において、上記レーザ素子の活性層上に回
折格子を備えたから、レーザ素子におけるレーザ発振を
安定な単一モード発振とすることができる。

【００７８】

【実施例】

実施例１．この発明の第１の実施例について説明する。
図１は本実施例１による光変調器とレーザ素子とが同一
基板上に集積化された半導体装置の製造方法を示す断面
図であり、図３(a),(b) はこの製造方法を用いて作製さ
れる半導体装置を示す断面図である。

【００７９】最初に、本実施例１の半導体装置の製造方
法について説明する。まず、図１(a) に示すように、ｎ
型ＩｎＰ基板１を用意し、次に、この基板１の裏面をそ
の一部が微細な凹凸を有する面１１１となり、その他の
部分が鏡面１１２となるように仕上げる。これは、この
基板裏面の仕上げに用いる研磨または、エッチングの方
法を上記の二つの部分で異なるものとすることにより実
現できる。また、凹凸面１１１は写真製版，及びエッチ
ングを用いて形成してもよい。さらに、図１(c) に示す
ように、ｎ型ＩｎＰ基板１を炭素，Ｍｏまたは石英等か
らなるサセプター１２に取り付ける。ただし、このサセ
プター１２の表面には、図１(d) に示すように、半導体
基板をはめ込んで支持するための凹部である基板支持用
凹部２３が設けられている。ｎ型ＩｎＰ基板１は、その
裏面の全面がサセプターの基板支持用凹部の表面に接触
するように、サセプター１２により支持されている。こ
の際、図１(c) に示すように、サセプター１２はその裏
面側に設けられたヒーター１３により加熱され、さらに
このサセプター１２からの熱輻射と熱伝導によりＩｎＰ
基板１は加熱される。この際のサセプターの加熱は、ヒ
ーター加熱ではなく、高周波加熱またはランプ加熱等で
あってもよい。しかしながら、ＩｎＰ基板１の裏面の，
凹凸面１１１の熱輻射に対する反射率は鏡面１１２のそ
れより大きいため、サセプター１２からの熱輻射（図１
(c) における矢印）は、上記鏡面領域１１２では基板裏
面を透過して基板内に到達するが、凹凸面領域１１１で
はその多くが基板裏面で反射される。さらに、サセプタ
ーからの熱伝導は、サセプターとＩｎＰ基板との接触面
を通ってＩｎＰ基板内に進んでいくが、ＩｎＰ基板１の
裏面において、基板裏面の単位面積当たり、サセプター
１２の表面と実際に直接接触する部分の面積は、鏡面領
域１１２の方が凹凸面領域１１１より大きく、このた
め、ＩｎＰ基板が熱伝導によって受け取る熱量は、基板
裏面の鏡面領域１１２側の部分の方が凹凸面領域１１１
側の部分より大きい。従って、ＩｎＰ基板１は、その鏡
面領域１１２側の部分１４２（高温部）の方が凹凸面領
域１１１側の部分１４１（低温部）より温度が高くな
る。このようにｎ型ＩｎＰ基板１をサセプターを介して
加熱しながら、この基板表面上に、図１(e) に示すよう
に、ｎ型ＩｎＰクラッド層２，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイ
ド層５１，多重量子井戸活性層３，ＩｎＧａＡｓＰガイ
ド層５２，ｐ型ＩｎＰクラッド層４，ｐ型ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層６を順にＭＯＣＶＤ法により成長させる。
これらの成長層は、基板上の温度の異なる上記の二つの
領域上に成長することとなる。ここで、多重量子井戸活
性層３においては、井戸層，バリア層はともにＩｎＧａ
ＡｓＰからなり、それぞれの層のＩｎＧａＡｓＰの組成
は、井戸層よりバリア層においてそのバンドギャップが
大きくなるような組成となっている。

【００８０】長波長半導体レーザ装置の活性層を構成す
るＧａＩｎＡｓＰをＭＯＣＶＤ法により成長させた場
合、そのバンドギャップに対応するフォトルミネッセン
ス（ＰＬ）・ピーク波長には、成長温度依存性がある。
これは、成長温度によりＶ族原子の分解効率が変化し、
これによりＧａＩｎＡｓＰの組成が変化するためであ
る。このＰＬ波長の温度依存性を図２に示す。ただし、
図２において、ａは格子定数であり、横軸Δａ／ａは格
子定数の変化率である。組成の変化は格子定数ａの変化
に対応する。この図から成長温度により、組成が変化
し、これに対応してＰＬ波長も変化していることがわか
る。通常の成長温度である６５０℃付近では、成長温度
が高い程ＰＬ波長は短波長化する。すなわち、ＧａＩｎ
ＡｓＰのバンドギャップは大きくなる。この温度領域に
おいては、２０℃の温度差で０．０５μｍの波長変化に
対応するバンドギャップ変化がある。従って、変調器の
多重量子井戸活性層の井戸層における伝導帯の基底準位
と価電子帯の基底準位の間のエネルギー差に対応する光
の波長（以下では、単に活性層の波長と記す）を１．４
９μｍ、レーザ素子の活性層の波長を１．５５μｍとす
るためには、活性層成長時に高温部１４２の温度を低温
部１４１の温度より２０〜２５℃高くすればよい。これ
により、高温部１４２には光変調器の活性層を、低温部
１４１にはレーザ素子の活性層を成長させることができ
る。図１(e) では、上記成長層のレーザ素子となる部分
をレーザ素子部１５，光変調器となる部分を変調器部１
６として示してある。

【００８１】このようにして、ＩｎＰ基板上に上記の活
性層３を含む半導体層を成長させた後、これらの半導体
層からなる，ストライプ形状の光導波路をレーザ素子部
１５及び光変調器部１６にわたって形成する。この際、
必要があれば、光導波路に回折格子を形成してもよい。
次に、図３(a) に示すように、上記図１(e) のレーザ素
子部１５と光変調器部１６の境界部分のｐ型ＩｎＧａＡ
ｓコンタクト層６をエッチング除去した後、ＩｎＰ基板
１の裏面を研削・研磨し、さらにレーザ素子部１５のコ
ンタクト層６の表面にレーザ素子表面電極６１，光変調
器部１６のコンタクト層６の表面に光変調器表面電極６
２，ＩｎＰ基板１の裏面に裏面電極６３を形成する。た
だし、表面電極６１，６２はｐ型ＩｎＧａＡｓコンタク
ト層６とオーミック接触することが可能な金属からな
り、裏面電極６３はｎ型ＩｎＰ基板１とオーミック接触
が可能な金属からなる。

【００８２】これにより、同一基板上にレーザ素子２１
５及び光変調器２１６が集積化され、このレーザ素子及
び光変調器にわたって連続した活性層３を有する、図３
(a)に示す半導体装置を得ることができる。この半導体
装置においては、レーザ素子２１５で発振された波長
１．５５μｍのレーザ光は、活性層３を含む上記導波路
を通って光変調器２１６の活性層に入射する。このと
き、光変調器に印加されているバイアス電圧がゼロの場
合は、レーザ光は変調器の活性層を通過し、このバイア
ス電圧が逆バイアスとなっている場合は、レーザ光は変
調器の活性層で吸収される。従って、直流動作させてい
るレーザ素子２１５から放射されるレーザ光を光変調器
２１６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。

【００８３】なお、レーザ素子において、活性層３上に
回折格子を形成してもよい。このようなレーザは、分布
帰還（ＤＦＢ；Distributed Feedback）型レーザと呼ば
れ、安定な単一モード発振を実現することができる。こ
の回折格子は次のようにして形成することができる。す
なわち、まず図１(e) に示した半導体層の成長に際し
て、ＩｎＧａＡｓＰガイド層５２を成長させた後、この
層上にレジストを塗布して、干渉露光法によりレーザ素
子部１５上に周期的なレジストパターンを残す。次に、
このレジストをマスクとして、ＩｎＧａＡｓＰガイド層
５２をエッチングして、レジスト下に残ったＩｎＧａＡ
ｓＰガイド層からなる回折格子をレーザ素子部１５にの
み形成する。さらに、レジストを除去した後、全面にｐ
型ＩｎＰクラッド層４，ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
５２をＭＯＣＶＤ法により成長させる。これにより、上
記回折格子はｐ型ＩｎＰクラッド層４内に埋め込まれ
る。この後の、光導波路形成工程，レーザ素子と光変調
器との間の素子分離工程，及び電極形成工程は、上記の
回折格子を形成しない製造方法と同じである。これによ
り、図３(b) に示す、ＩｎＧａＡｓＰからなる回折格子
５３を備えたＤＦＢレーザ素子２１７，及び光変調器２
１６が同一基板上に集積化されてなり、このＤＦＢレー
ザ素子及び光変調器にわたって連続した活性層３を有す
る、図３(b) に示す半導体装置を得ることができる。

【００８４】本実施例１においては、上記のようにＩｎ
Ｐ基板１の裏面が、微細な凹凸面１１１の領域と鏡面１
１２の領域とからなり、このため熱輻射及び熱伝導によ
るサセプター１２からＩｎＰ基板への熱の流れが、凹凸
面領域においてより鏡面領域において大きくなる。これ
によって、ＩｎＰ基板の上記凹凸面領域側の部分（低温
部１４１）より上記鏡面領域側の部分（高温部１４２）
の温度が高くなるため、これら二つの部分に成長する半
導体層の組成が異なったものとなり、ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸活性層３において低温部１４１に成長する部
分の波長は、高温部１４２に成長する部分の波長より長
くなる。従って、低温部に成長する半導体層によってレ
ーザ素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって
光変調器を形成することにより、同一基板上に集積化さ
れてなり、連続した活性層３を有するレーザ素子及び光
変調器を形成することができる。この際、上記のように
成長温度を制御することにより、活性層のＩｎＧａＡｓ
Ｐ組成を精密に制御することができるため、変調器にお
ける活性層の量子井戸の伝導帯での基底準位と該量子井
戸の価電子帯での基底準位の間のエネルギー差を、レー
ザ素子におけるそれにきわめて近いものとすることがで
き、レーザ素子で発振される光に対する変調器の光吸収
効率を向上させることができる。従って、変調器におい
て上記レーザ素子からのレーザ光を変調する場合、良好
な消光比を得ることができる。実際、上記のようにして
作製した光変調器において、１０ｄＢという良好な消光
比が得られている。

【００８５】また、本実施例１においては、前述の従来
の製造方法で用いられている選択成長法を用いておら
ず、ＩｎＰ基板上の全面に半導体層を成長させているた
め、成長後の半導体層の表面は平坦なものとなり、レー
ザ素子領域と変調器領域との間で段差が生じることはな
い。従って、この半導体層成長後の製造工程を安定なも
のとすることができる。

【００８６】さらに、本実施例１においては、各々の成
長温度を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧ
ａＡｓＰの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそ
れぞれ独立に制御することができ、これによってレーザ
素子の発振光の波長と、変調器の吸収光の波長範囲を独
立に制御することができ、これにより、このような半導
体装置の設計の自由度を大きく向上させることができ
る。なお、上記活性層３は、上記のような多重量子井戸
層ではなく、ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓからな
るバルク活性層であってもよい。

【００８７】また、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層５１及
びＩｎＧａＡｓＰガイド層５２は、必要がなければ、設
けなくてもよい。

【００８８】また、本実施例１の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【００８９】実施例２．この発明の第２の実施例につい
て説明する。図４は本実施例２による光変調器とレーザ
素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造方
法を示す断面図である。本実施例２においては、サセプ
ター１２の表面に設けられた基板支持用凹部２３が、図
４(b) に示すように、半導体基板裏面の周縁部に接触し
てこの基板を支持するための第１の凹部２４ａと、この
内側に形成された第２の凹部２４ｂとからなり、この第
２の凹部２４ｂの表面は空間を介して、半導体基板の裏
面と相対するようになっている。ＩｎＰ基板１は、図４
(a) に示すように、このサセプター１２によって支持さ
れ，加熱される。ただし、ＩｎＰ基板１の裏面は、上記
実施例１と同じように、その一部が微細な凹凸を有する
面１１１となり、その他の部分が鏡面１１２となるよう
に仕上げられている。このように加熱されたＩｎＰ基板
１上に、上記実施例１に示した工程と同様の工程を用い
て、半導体層を成長させ、さらにレーザ素子，光変調器
を形成する。

【００９０】本実施例２においては、基板１の裏面の大
部分がサセプター１２に接触していないため、サセプタ
ー１２から基板１への熱の流れにおいては、基板の裏面
と空間を介して相対している第２の凹部２４ｂの表面か
らの熱輻射が支配的となり、熱輻射に対する反射率は、
凹凸面１１１より鏡面１１２の方が小さいため、基板１
の鏡面１１２に対応する部分の温度が、凹凸面１１１に
対応する部分の温度より高くなる。上記実施例１におい
ては、上記の熱の流れには熱輻射の他に熱伝導が寄与し
ているが、基板裏面の凹凸面と鏡面との間の、熱伝導に
よる熱流量の差は、両者間の熱輻射による熱流量の差よ
り小さい。従って、本実施例２の方が上記実施例１よ
り、基板の上記の二つの部分の温度差を大きくすること
ができる。すなわち、上記実施例１の方法でレーザ素子
部と変調器部で温度差が十分に得られない場合、本実施
例２の第１の凹部２４ａと第２の凹部２４ｂとからなる
基板支持用凹部２３が設けられたサセプターを用いるこ
とにより、効果的に温度差を設けることが可能となる。
そしてこの方法により活性層の成長時に高温部１４２の
温度を低温部１４１の温度より２０〜２５℃高くするこ
とによって、高温部１４２には波長１．４９μｍの光変
調器の活性層を、低温部１４１には波長１．５５μｍの
レーザ素子の活性層を成長させることができる。

【００９１】そして、このような本実施例２において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。実際、本実施
例２の方法を用いて作製した光変調器において、１０ｄ
Ｂという良好な消光比が得られている。また、成長後の
半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製造工程
を安定なものとすることができる。さらに、成長温度を
制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰ
の組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれぞれ独
立に制御することができ、レーザ装置の設計の自由度を
向上させることができる。

【００９２】なお、本実施例２の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【００９３】実施例３．この発明の第３の実施例につい
て説明する。図５は本実施例３による光変調器とレーザ
素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造方
法を示す断面図である。本実施例３は、上記実施例１，
２のように、基板裏面の仕上げを場所により変えるので
はなく、ＩｎＰ基板１の裏面の全面を鏡面とし、その一
部（実施例１，２の凹凸面に対応する部分）に、厚さ数
十ｎｍのＳｉＯ膜等からなる反射膜３０をスパッタ法等
を用いて形成するものである。ここで、上記基板加熱
は、上記実施例１または２と同様のサセプターを用いて
行う。このように加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記実
施例１に示した工程と同様の工程を用いて、半導体層を
成長させ、さらにレーザ素子，光変調器を形成する。

【００９４】本実施例３においては、ＩｎＰ基板１の上
記反射膜３０が形成された部分より、これが形成されて
いない部分の方が、熱輻射を吸収し易いため、この二つ
の部分で温度差を生じる。すなわち、反射膜３０が形成
された部分が低温部１４１となり、反射膜が形成されて
いない部分が高温部１４２となる。活性層成長時に高温
部１４２の温度を低温部１４１の温度より２０〜２５℃
高くすることにより、高温部１４２には波長１．４９μ
ｍの光変調器の活性層を、低温部１４１には波長１．５
５μｍのレーザ素子の活性層を成長させることができ
る。

【００９５】そして、このような本実施例３において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、上記実施例１と
同様に、活性層のＩｎＧａＡｓＰの組成を精密に制御す
ることができるため、変調器において上記レーザ素子か
らのレーザ光を変調する場合、良好な消光比を得ること
ができる。実際、本実施例３に示した方法を用いて作製
した光変調器において、１０ｄＢという良好な消光比が
得られている。また、成長後の半導体層の表面は平坦な
ものとなり、この後の製造工程を安定なものとすること
ができる。さらに、成長温度を制御することにより、活
性層を構成するＩｎＧａＡｓＰの組成をレーザ素子部と
変調器部とにおいてそれぞれ独立に制御することがで
き、レーザ装置の設計の自由度を向上させることができ
る。

【００９６】なお、本実施例３の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【００９７】実施例４．この発明の第４の実施例につい
て説明する。図６は本実施例４による光変調器とレーザ
素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造方
法を示す断面図である。本実施例４は、上記実施例１，
２のように、基板裏面の仕上げを場所により変えるので
はなく、ＩｎＰ基板１の裏面の全面を熱輻射に対する反
射率が大きくなるような面仕上げとし、その一部（実施
例１，２の鏡面に対応する部分）に反射防止膜３１を形
成するものである。ここで、上記基板加熱は、上記実施
例１または２と同様のサセプターを用いて行う。このよ
うに加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記実施例１に示し
た工程と同様の工程を用いて、半導体層を成長させ、さ
らにレーザ素子，光変調器を形成する。

【００９８】本実施例４においては、ＩｎＰ基板１の上
記反射防止膜３１が形成された部分より、これが形成さ
れていない部分の方が、熱輻射を吸収し難いため、この
二つの部分で温度差を生じる。すなわち、反射防止膜３
１が形成された部分が高温部１４２となり、反射膜が形
成されていない部分が低温部１４１となる。活性層成長
時に高温部１４２の温度を低温部１４１の温度より２０
〜２５℃高くすることにより、高温部１４２には波長
１．４９μｍの光変調器の活性層を、低温部１４１には
波長１．５５μｍのレーザ素子の活性層を成長させるこ
とができる。

【００９９】そして、このような本実施例４において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。実際、本実施
例４に示した方法を用いて作製した光変調器において、
１０ｄＢという良好な消光比が得られている。また、成
長後の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製
造工程を安定なものとすることができる。さらに、成長
温度を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａ
ＡｓＰの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれ
ぞれ独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自
由度を向上させることができる。

【０１００】なお、本実施例４の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１０１】実施例５．この発明の第５の実施例につい
て説明する。図７は本実施例５による光変調器とレーザ
素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造方
法を示す断面図である。本実施例５は、上記実施例１，
２のように、基板裏面の仕上げを場所により変えるので
はなく、ＩｎＰ基板１の裏面の一部（上記実施例１，２
の鏡面に対応する部分）に熱伝導率の高い材料からなる
伝熱膜３２を形成するものである。ここで、上記基板加
熱は、上記実施例１と同様のサセプターを用いて行う。
このように加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記実施例１
に示した工程と同様の工程を用いて、半導体層を成長さ
せ、さらにレーザ素子，光変調器を形成する。この際、
図７に示したように、基板の低温部上に成長した半導体
層がレーザ素子部１５となり，基板の高温部上に成長し
た半導体層が光変調器部１６となるが、熱伝導は基板面
に垂直な方向のみではなく、横方向においても起こるた
め、高温部と低温部の境界に、これらの部分の温度の中
間の温度を有する遷移領域１７ができる。この遷移領域
１７の幅は、基板厚及びこの基板上に成長させた半導体
層の厚さが厚いほど広くなるが、本実施例においては、
ＩｎＰ基板１とこの上に成長させた上記半導体層の全厚
は２５μｍであるから、この遷移領域の半導体層表面に
おける幅は、図に示すように、５０μｍ程度となる。レ
ーザ素子部１５と光変調器部１６の間にこの程度の距離
があることは、これらが集積化された半導体装置の動作
において特に問題とはならない。

【０１０２】本実施例５においては、ＩｎＰ基板１にお
いて上記伝熱膜３２が形成された部分の方が、これが形
成されていない部分より、単位時間当たりの，サセプタ
ーから流れ込む熱量が多くなり、この二つの部分で温度
差を生じる。すなわち、伝熱膜３２が形成された部分が
高温部となり、この膜が形成されていない部分が低温部
となる。活性層成長時に高温部の温度を低温部の温度よ
り２０〜２５℃高くすることにより、高温部には波長
１．４９μｍの光変調器の活性層を、低温部には波長
１．５５μｍのレーザ素子の活性層を成長させることが
できる。

【０１０３】そして、このような本実施例５において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。実際、本実施
例５に示した方法を用いて作製した光変調器において、
１０ｄＢという良好な消光比が得られている。また、成
長後の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製
造工程を安定なものとすることができる。さらに、成長
温度を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａ
ＡｓＰの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれ
ぞれ独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自
由度を向上させることができる。

【０１０４】なお、本実施例５の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１０５】実施例６．この発明の第６の実施例につい
て説明する。図８は本実施例６による光変調器とレーザ
素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造方
法を示す断面図である。本実施例６は、図８に示すよう
に、厚さ３００μｍ程度のＩｎＰ基板１の裏面に深さ２
８０μｍ程度の凹部を形成し、この凹部内の一部に、熱
伝導率の高い材料からなり、上記凹部の深さ以上の厚さ
を有する伝熱膜３２を形成するものである。ここで、上
記基板加熱は、上記実施例１と同様のサセプターを用い
て行う。このように加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記
実施例１に示した工程と同様の工程を用いて、半導体層
を成長させ、さらにレーザ素子，光変調器を形成する。
図８に示したように、基板の低温部上に成長した半導体
層がレーザ素子部１５となり，基板の高温部上に成長し
た半導体層が光変調器部１６となるが、熱伝導は基板面
に垂直な方向のみではなく、横方向においても起こるた
め、高温部と低温部の温度の中間の温度を有する遷移領
域１７が存在することとなる。ＩｎＰ基板１の凹部内に
おける基板とこの上に成長させた上記半導体層の全厚は
２０μｍ程度であるから、この遷移領域の半導体層表面
における幅は、図に示すように、５０μｍ程度となる。
実施例５で述べたように、これは半導体装置の動作にお
いて特に問題とはならない。

【０１０６】本実施例６においては、ＩｎＰ基板１にお
いて上記伝熱膜３２が形成された部分の方が、これが形
成されていない部分より、単位時間にサセプターから流
れ込む熱量が多くなり、この二つの部分で温度差を生じ
る。すなわち、伝熱膜３２が形成された部分が高温部１
４２となり、この膜が形成されていない部分が低温部と
なる。活性層成長時に高温部の温度を低温部の温度より
２０〜２５℃高くすることにより、高温部には波長１．
４９μｍの光変調器の活性層を、低温部には波長１．５
５μｍのレーザ素子の活性層を成長させることができ
る。

【０１０７】また、本実施例６においては、実施例５の
ようにＩｎＰ基板１の全体の厚さを２５μｍ程度まで薄
くする必要はなく、厚さ３００μｍ程度の厚い基板を用
い、素子形成領域に対応する基板裏面の領域にのみ凹部
を形成し、この領域での基板厚を２０μｍ程度にすれば
よいから、基板の機械的強度が実施例５の場合より増
し、半導体装置の製造工程がより安定したものとなる。

【０１０８】そして、このような本実施例６において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。また、成長後
の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製造工
程を安定なものとすることができる。さらに、成長温度
を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれぞれ
独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自由度
を向上させることができる。

【０１０９】なお、本実施例６の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１１０】実施例７．この発明の第７の実施例につい
て説明する。図９は本実施例７による光変調器とレーザ
素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造方
法を示す断面図である。本実施例７は、実施例１，２の
ように、基板裏面の仕上げを場所により変えるのではな
く、図９(a) に示すように、ＩｎＰ基板１の裏面の一部
（実施例１，２の凹凸面に対応する部分）に凹部３５を
形成して、この凹部において基板裏面がサセプター表面
に接触しないようにするか、または図９(b) に示すよう
に基板裏面の一部（実施例１，２の鏡面に対応する部
分）に凸部３６を形成して、この凸部においてのみ基板
裏面がサセプターに接触するようにするものである。こ
のような基板裏面の凹部及び凸部は、写真製版，及びエ
ッチングを用いて形成することができる。ここで上記基
板加熱は、上記実施例１と同様のサセプター１２を用い
て行う。このように加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記
実施例１に示した工程と同様の工程を用いて、半導体層
を成長させ、さらにレーザ素子，光変調器を形成する。

【０１１１】本実施例７においては、ＩｎＰ基板１裏面
のサセプター表面に接触している部分では、熱輻射と熱
伝導の両方により加熱されるのに対して、基板裏面がサ
セプター表面に接触していない部分では、熱輻射のみに
よってしか加熱されないため、この二つの部分で温度差
を生じる。すなわち、サセプターに接触していない部分
が低温部となり、接触している部分が高温部１４２とな
る。活性層成長時に高温部の温度を低温部の温度より２
０〜２５℃高くすることにより、高温部には波長１．４
９μｍの光変調器の活性層を、低温部には波長１．５５
μｍのレーザ素子の活性層を成長させることができる。
基板の低温部上に成長した半導体層がレーザ素子部１５
となり，基板の高温部上に成長した半導体層が光変調器
部１６となる。

【０１１２】そして、このような本実施例７において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。実際、本実施
例７に示した方法を用いて作製した光変調器において、
１０ｄＢという良好な消光比が得られている。また、成
長後の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製
造工程を安定なものとすることができる。さらに、成長
温度を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａ
ＡｓＰの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれ
ぞれ独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自
由度を向上させることができる。

【０１１３】なお、本実施例７の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１１４】実施例８．この発明の第８の実施例につい
て説明する。図１０は本実施例８による光変調器とレー
ザ素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造
方法を示す断面図である。本実施例８は、実施例１にお
ける基板１裏面の鏡面１１２を平坦でありかつ熱輻射を
凹凸面１１１と同程度に反射する面１１３で置き換えた
ものである。これは、基板裏面の仕上げに用いる研磨ま
たは、エッチングの方法を上記の凹凸面１１１部分と平
坦面１１３部分で異なるものとすることにより実現でき
る。また、凹凸面１１１は写真製版，及びエッチングを
用いて形成してもよい。ここで上記基板加熱は、上記実
施例１と同様のサセプターを用いて行う。このように加
熱されたＩｎＰ基板１上に、上記実施例１に示した工程
と同様の工程を用いて、半導体層を成長させ、さらにレ
ーザ素子，光変調器を形成する。

【０１１５】本実施例８においては、ＩｎＰ基板１裏面
の凹凸面１１１の部分より、平坦な面１１３の部分の方
が、サセプター表面と接触する面積が大きいため、サセ
プター１２からＩｎＰ基板１への熱伝導による熱流は、
凹凸面部分より平坦面部分での方が大きくなる。一方、
この二つの部分において、熱輻射に対する反射率は上記
のように同程度であるため、これらの部分での熱輻射に
よる熱流には、大きな差はない。従って、上記の熱伝導
の差によって、この二つの部分で温度差を生じる。すな
わち、凹凸面１１１上の基板部分が低温部となり、平坦
面１１３上の基板部分が高温部１４２となる。活性層成
長時に高温部の温度を低温部の温度より２０〜２５℃高
くすることにより、高温部には波長１．４９μｍの光変
調器の活性層を、低温部には波長１．５５μｍのレーザ
素子の活性層を成長させることができる。基板の低温部
上に成長した半導体層がレーザ素子部１５となり，基板
の高温部上に成長した半導体層が光変調器部１６とな
る。

【０１１６】そして、このような本実施例８において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。実際、本実施
例８に示した方法を用いて作製した光変調器において、
１０ｄＢという良好な消光比が得られている。また、成
長後の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製
造工程を安定なものとすることができる。さらに、成長
温度を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａ
ＡｓＰの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれ
ぞれ独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自
由度を向上させることができる。

【０１１７】なお、本実施例８の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１１８】実施例９．この発明の第９の実施例につい
て説明する。図１１は本実施例９による光変調器とレー
ザ素子とが同一基板上に集積化された半導体装置の製造
方法を示す断面図である。本実施例９は、上記実施例１
〜８のように、基板裏面を場所により変えるのではな
く、図１１に示すように、サセプター表面の一部（実施
例１の凹凸面に対応する部分）に凹部２５を形成して、
この凹部において基板裏面がサセプター表面に接触しな
いようにするものである。このように加熱されたＩｎＰ
基板１上に、上記実施例１に示した工程と同様の工程を
用いて、半導体層を成長させ、さらにレーザ素子，光変
調器を形成する。

【０１１９】本実施例９においては、ＩｎＰ基板１裏面
のサセプター表面に接触している部分では、熱輻射と熱
伝導の両方により加熱されるのに対して、基板裏面がサ
セプター表面に接触していない部分では、熱輻射のみに
よってしか加熱されないため、この二つの部分で温度差
を生じる。すなわち、サセプターに接触していない部分
が低温部となり、接触している部分が高温部１４２とな
る。活性層成長時に高温部の温度を低温部の温度より２
０〜２５℃高くすることにより、高温部には波長１．４
９μｍの光変調器の活性層を、低温部には波長１．５５
μｍのレーザ素子の活性層を成長させることができる。
基板の低温部上に成長した半導体層がレーザ素子部１５
となり，基板の高温部上に成長した半導体層が光変調器
部１６となる。

【０１２０】そして、このような本実施例９において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。また、成長後
の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製造工
程を安定なものとすることができる。さらに、成長温度
を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれぞれ
独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自由度
を向上させることができる。

【０１２１】なお、本実施例９の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１２２】実施例１０．この発明の第１０の実施例に
ついて説明する。図１２は本実施例１０による光変調器
とレーザ素子とが同一基板上に集積化された半導体装置
の製造方法を示す断面図である。本実施例１０は、上記
実施例１〜８のように、基板裏面を場所により変えるの
ではなく、図１２に示すように、サセプターを熱伝導率
の高い材料からなる部分２６と、これより熱伝導率の低
い材料からなる部分２７とで構成したものである。熱伝
導率の高い材料としてはＭｏ，熱伝導率の低い材料とし
てはＣ（炭素），石英等を用いることができる。このサ
セプターを用いて加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記実
施例１に示した工程と同様の工程を用いて、半導体層を
成長させ、さらにレーザ素子，光変調器を形成する。

【０１２３】本実施例１０においては、ヒーター１３か
らＩｎＰ基板１への熱の流れが、サセプター１２の上記
の二つの部分で異なるため、サセプターの熱伝導率の高
い材料からなる部分２６に接触するＩｎＰ基板の部分が
高温部となり、熱伝導率の低い材料からなる部分２７に
接触する基板部分が低温部となる。活性層成長時に高温
部の温度を低温部の温度より２０〜２５℃高くすること
により、高温部には波長１．４９μｍの光変調器の活性
層を、低温部には波長１．５５μｍのレーザ素子の活性
層を成長させることができる。基板の低温部上に成長し
た半導体層がレーザ素子部１５となり，基板の高温部上
に成長した半導体層が光変調器部１６となる。

【０１２４】そして、このような本実施例１０において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。また、成長後
の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製造工
程を安定なものとすることができる。さらに、成長温度
を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれぞれ
独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自由度
を向上させることができる。

【０１２５】なお、本実施例１０の半導体装置の製造方
法は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエ
ピタキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・
ビーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１２６】実施例１１．この発明の第１１の実施例に
ついて説明する。図１３は本実施例１１による光変調器
とレーザ素子とが同一基板上に集積化された半導体装置
の製造方法を示す断面図である。本実施例１１は、上記
実施例１〜１０のように、基板裏面の状態，サセプター
の形状または材料を場所により変えるのではなく、図１
３に示すように、ＩｎＰ基板１上に活性層３を成長させ
る際、基板上の一部分に光（図中の波線矢印）を照射す
ることにより、この部分と他の部分との間に温度差を生
じさせるものである。照射光としては、アルゴンレーザ
光またはＨｅ−Ｎｅレーザ光等を用いることができる。
このように加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記実施例１
に示した工程と同様の工程を用いて、半導体層を成長さ
せ、さらにレーザ素子，光変調器を形成する。

【０１２７】本実施例１１においては、ヒーター１３か
らサセプター１２を通じて流れる熱によりＩｎＰ基板１
全体が加熱されるだけでなく、レーザ光が照射された部
分は、この光によりさらに加熱されるため、この部分の
温度は、他の部分の温度より高くなる。すなわち、光照
射部分が高温部１４２となり、他の部分が低温部とな
る。活性層成長時に高温部の温度を低温部の温度より２
０〜２５℃高くすることにより、高温部には波長１．４
９μｍの光変調器の活性層を、低温部には波長１．５５
μｍのレーザ素子の活性層を成長させることができる。
基板の低温部上に成長した半導体層がレーザ素子部１５
となり，基板の高温部上に成長した半導体層が光変調器
部１６となる。

【０１２８】そして、このような本実施例１１において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。実際、本実施
例１１に示した方法を用いて作製した光変調器におい
て、１０ｄＢという良好な消光比が得られている。ま
た、成長後の半導体層の表面は平坦なものとなり、この
後の製造工程を安定なものとすることができる。さら
に、成長温度を制御することにより、活性層を構成する
ＩｎＧａＡｓＰの組成をレーザ素子部と変調器部とにお
いてそれぞれ独立に制御することができ、レーザ装置の
設計の自由度を向上させることができる。

【０１２９】なお、本実施例の半導体装置の製造方法
は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエピ
タキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・ビ
ーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１３０】実施例１２．この発明の第１２の実施例に
ついて説明する。図１４は本実施例１２による光変調器
とレーザ素子とが同一基板上に集積化された半導体装置
の製造方法を示す断面図である。本実施例１２は、上記
実施例１１における光照射をＩｎＰ基板１の表面側から
ではなく、裏面側から行うようにしたものである。すな
わち、図１４に示すように、サセプター１２は基板１の
周縁部のみを支持するようにし、さらにヒーター１３に
は照射光が通過できる開口部を設け、活性層３を成長さ
せる際、このヒーター開口部を通じてＩｎＰ基板１の裏
面側から基板の一部分に光（図中の波線矢印）を照射す
ることにより、この部分と他の部分との間に温度差を生
じさせるものである。照射光としては、アルゴンレーザ
光またはＨｅ−Ｎｅレーザ光等を用いることができる。
このように加熱されたＩｎＰ基板１上に、上記実施例１
に示した工程と同様の工程を用いて、半導体層を成長さ
せ、さらにレーザ素子，光変調器を形成する。

【０１３１】本実施例１２においては、ヒーター１３か
らの輻射熱によりＩｎＰ基板１が加熱されるだけでな
く、レーザ光が照射された部分は、この光によりさらに
加熱されるため、この部分の温度は、他の部分の温度よ
り高くなる。すなわち、光照射部分が高温部１４２とな
り、他の部分が低温部となる。活性層成長時に高温部の
温度を低温部の温度より２０〜２５℃高くすることによ
り、高温部には波長１．４９μｍの光変調器の活性層
を、低温部には波長１．５５μｍのレーザ素子の活性層
を成長させることができる。基板の低温部上に成長した
半導体層がレーザ素子部１５となり，基板の高温部上に
成長した半導体層が光変調器部１６となる。

【０１３２】そして、このような本実施例１２において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。また、成長後
の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製造工
程を安定なものとすることができる。さらに、成長温度
を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれぞれ
独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自由度
を向上させることができる。

【０１３３】なお、本実施例１２の半導体装置の製造方
法は、ＭＯＣＶＤ法のみでなく、ＭＢＥ（分子ビームエ
ピタキシ），ガス・ソースＭＢＥ，ＣＢＥ（ケミカル・
ビーム・エピタキシ）を用いた場合にも適用できる。

【０１３４】実施例１３．この発明の第１３の実施例に
ついて説明する。図１５は本実施例１３による光変調器
とレーザ素子とが同一基板上に集積化された半導体装置
の製造方法を示す断面図である。本実施例１３は、上記
実施例１１における光の代わりに電子ビームを用いたも
のである。すなわち、図１５に示すように、ＩｎＰ基板
１上に活性層３を成長させる際、基板上の一部分に電子
ビーム（図中の点線矢印）を照射することにより、この
部分と他の部分との間に温度差を生じさせるものであ
る。ただし、本実施例は、ＭＢＥ，ガス・ソースＭＢ
Ｅ，ＣＢＥ等のように高真空中で半導体層の成長が行わ
れる場合にのみ適用できる。このように加熱されたＩｎ
Ｐ基板１上に、上記実施例１に示した工程と同様の工程
を用いて、半導体層を成長させ、さらにレーザ素子，光
変調器を形成する。

【０１３５】本実施例１３においては、ヒーター１３か
らサセプター１２を通じて流れる熱によりＩｎＰ基板１
全体が加熱されるだけでなく、電子ビームが照射された
部分は、この電子ビームによりさらに加熱されるため、
この部分の温度は、他の部分の温度より高くなる。すな
わち、電子ビーム照射部分が高温部１４２となり、他の
部分が低温部となる。活性層成長時に高温部の温度を低
温部の温度より２０〜２５℃高くすることにより、高温
部には波長１．４９μｍの光変調器の活性層を、低温部
には波長１．５５μｍのレーザ素子の活性層を成長させ
ることができる。基板の低温部上に成長した半導体層が
レーザ素子部１５となり，基板の高温部上に成長した半
導体層が光変調器部１６となる。

【０１３６】そして、このような本実施例１３において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。また、成長後
の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製造工
程を安定なものとすることができる。さらに、成長温度
を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれぞれ
独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自由度
を向上させることができる。

【０１３７】実施例１４．この発明の第１４の実施例に
ついて説明する。図１６は本実施例１４による光変調器
とレーザ素子とが同一基板上に集積化された半導体装置
の製造方法を示す断面図である。本実施例１４は、上記
実施例１３における電子ビーム照射をＩｎＰ基板１の表
面側からではなく、裏面側から行うようにしたものであ
る。すなわち、図１６に示すように、サセプター１２は
基板１の周縁部のみを支持するようにし、さらにヒータ
ー１３には照射電子ビームが通過できる開口部を設け、
活性層３を成長させる際、このヒーター開口部を通じて
ＩｎＰ基板１の裏面側から基板の一部分に電子ビーム
（図中の点線矢印）を照射することにより、この部分と
他の部分との間に温度差を生じさせるものである。ただ
し、本実施例も、実施例１３と同様に、ＭＢＥ，ガス・
ソースＭＢＥ，ＣＢＥ等のように高真空中で半導体層の
成長が行われる場合にのみ適用できる。このように加熱
されたＩｎＰ基板１上に、上記実施例１に示した工程と
同様の工程を用いて、半導体層を成長させ、さらにレー
ザ素子，光変調器を形成する。

【０１３８】本実施例１４においては、ヒーター１３か
らの輻射熱によりＩｎＰ基板１が加熱されるだけでな
く、電子ビームが照射された部分は、この電子ビームに
よりさらに加熱されるため、この部分の温度は、他の部
分の温度より高くなる。すなわち、電子ビーム照射部分
が高温部１４２となり、他の部分が低温部となる。活性
層成長時に高温部の温度を低温部の温度より２０〜２５
℃高くすることにより、高温部には波長１．４９μｍの
光変調器の活性層を、低温部には波長１．５５μｍのレ
ーザ素子の活性層を成長させることができる。基板の低
温部上に成長した半導体層がレーザ素子部１５となり，
基板の高温部上に成長した半導体層が光変調器部１６と
なる。

【０１３９】そして、このような本実施例１４において
も、上記実施例１と同様に、ＩｎＰ基板１の上記の二つ
の部分に成長する半導体層の組成を異なったものとする
ことができ、低温部に成長する半導体層によってレーザ
素子を形成し、高温部に成長する半導体層によって光変
調器を形成することができる。この際、活性層のＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を精密に制御することができるため、変
調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調する
場合、良好な消光比を得ることができる。また、成長後
の半導体層の表面は平坦なものとなり、この後の製造工
程を安定なものとすることができる。さらに、成長温度
を制御することにより、活性層を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐの組成をレーザ素子部と変調器部とにおいてそれぞれ
独立に制御することができ、レーザ装置の設計の自由度
を向上させることができる。

【０１４０】

【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、半導体基板表面上
にIII-Ｖ族化合物半導体層を上記半導体基板表面の温度
をその部分領域によって異なるものとして成長させ、こ
の成長したIII-Ｖ族化合物半導体層を上記半導体基板表
面の上記部分領域によってその組成が異なるようにする
工程を含むので、それぞれの上記部分領域における上記
半導体層の組成を精密に制御することができる。また、
成長後の上記半導体層の表面は平坦な面となるため、こ
の半導体層成長後の半導体装置製造工程を安定なものと
することができる。さらに、上記半導体層の組成をそれ
ぞれの上記部分領域ごとに独立に制御することができる
ため、半導体装置の設計の自由度を向上させることがで
きる。

【０１４１】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III-Ｖ族化合物半導体層の
成長は、有機金属気相成長法を用いて行われるものであ
るので、これにより上記III-Ｖ族化合物半導体層の組成
をそれぞれの上記部分領域ごとに精密に制御することが
できる。また、成長後の上記半導体層の表面は、上記の
全ての部分領域にわたって平坦な面となるため、この半
導体層成長後の半導体装置製造工程を安定なものとする
ことができる。さらに、上記半導体層の組成をそれぞれ
の上記部分領域ごとに独立に制御することができるた
め、半導体装置の設計の自由度を向上させることができ
る。

【０１４２】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または２）において、上記III-Ｖ族化合物半
導体層を成長させる工程は、ある温度を有する第１の部
分領域と該部分領域に隣接する該部分領域の温度より低
い温度を有する第２の部分領域とを含む上記半導体基板
表面に上記III-Ｖ族化合物半導体層を成長させるもので
あり、上記半導体層の成長工程の後に、上記III-Ｖ族化
合物半導体層からなり、上記第１の部分領域及び上記第
２の部分領域にまたがる光導波路を形成し、上記第１の
部分領域に該光導波路を有する光変調器を、上記第２の
部分領域に該光導波路を有するレーザ素子を形成する工
程を含むので、上記レーザ素子形成領域と光変調器形成
領域とにおける上記半導体層の組成をそれぞれ精密に制
御することができ、上記光変調器において上記レーザ素
子からのレーザ光を変調する場合、良好な消光比を得る
ことができる。また、成長後の上記半導体層の表面は、
上記のレーザ素子形成領域と光変調器形成領域にわたっ
て平坦な面となるため、この半導体層成長後の半導体装
置製造工程を安定なものとすることができる。さらに、
上記半導体層の組成を上記レーザ素子形成領域と光変調
器形成領域とにおいて、それぞれ独立に制御することが
できるため、半導体装置の設計の自由度を向上させるこ
とができる。

【０１４３】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３）において、上記半導体基板は、ｎ型ＩｎＰ
基板であり、上記光導波路を構成する半導体層の成長
は、ｎ型ＩｎＰクラッド層，活性層，ｐ型ＩｎＰクラッ
ド層，ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層を順に成長させる
ものであるので、上記レーザ素子形成領域と光変調器形
成領域とにおける上記半導体層の組成をそれぞれ精密に
制御することができ、上記光変調器において上記レーザ
素子からのレーザ光を変調する場合、良好な消光比を得
ることができる。また、成長後の上記半導体層の表面
は、上記のレーザ素子形成領域と光変調器形成領域にわ
たって平坦な面となるため、この半導体層成長後の半導
体装置製造工程を安定なものとすることができる。さら
に、上記半導体層の組成を上記レーザ素子形成領域と光
変調器形成領域とにおいて、それぞれ独立に制御するこ
とができるため、半導体装置の設計の自由度を向上させ
ることができる。

【０１４４】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、上記半導体基板はｎ型ＩｎＰ基
板であり、上記光導波路を構成する半導体層の成長は、
ｎ型ＩｎＰクラッド層，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層，
活性層，ｐ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層，ｐ型ＩｎＰクラ
ッド層，ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層を順に成長させ
るものであるので、上記レーザ素子形成領域と光変調器
形成領域とにおける上記活性層を構成する半導体の組成
をそれぞれ精密に制御することができ、上記光変調器に
おいて上記レーザ素子からのレーザ光を変調する場合、
良好な消光比を得ることができる。また、成長後の上記
半導体層の表面は、上記のレーザ素子形成領域と光変調
器形成領域にわたって平坦な面となるため、この半導体
層成長後の半導体装置製造工程を安定なものとすること
ができる。さらに、上記半導体層の組成を上記レーザ素
子形成領域と光変調器形成領域とにおいて、それぞれ独
立に制御することができるため、半導体装置の設計の自
由度を向上させることができる。

【０１４５】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、上記活性層は、複数の
ＩｎＧａＡｓＰ井戸層と複数のＩｎＧａＡｓＰバリア層
を交互に積層してなる多重量子井戸活性層であるので、
上記レーザ素子形成領域と光変調器形成領域とにおける
上記活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰの組成を精密に制
御することができ、この光変調器において上記レーザ素
子からのレーザ光を変調する場合、良好な消光比を得る
ことができる。また、成長後の上記半導体層の表面は、
上記のレーザ素子形成領域と光変調器形成領域にわたっ
て平坦な面となるため、この半導体層成長後の半導体装
置製造工程を安定なものとすることができる。さらに、
上記半導体層の組成を上記レーザ素子形成領域と光変調
器形成領域とにおいて、それぞれ独立に制御することが
できるため、半導体装置の設計の自由度を向上させるこ
とができる。

【０１４６】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または５）において、上記活性層は、ＩｎＧ
ａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる単層の半導体層で
あるので、上記レーザ素子形成領域と光変調器形成領域
とにおける上記活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰまたは
ＩｎＧａＡｓの組成を精密に制御することができ、上記
光変調器において上記レーザ素子からのレーザ光を変調
する場合、良好な消光比を得ることができる。また、成
長後の上記半導体層の表面は、上記のレーザ素子形成領
域と光変調器形成領域にわたって平坦な面となるため、
この半導体層成長後の半導体装置製造工程を安定なもの
とすることができる。さらに、上記半導体層の組成を上
記レーザ素子形成領域と光変調器形成領域とにおいて、
それぞれ独立に制御することができるため、半導体装置
の設計の自由度を向上させることができる。

【０１４７】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１ないし７のいずれか）において、上記半導体
基板の裏面における、この基板を加熱するための熱輻射
に対する反射率をその部分領域によって異なるものとし
ているので、この反射率の低い部分領域ほど熱輻射を吸
収し易くなり、これにより上記半導体基板裏面の上記反
射率の低い部分領域に対応する上記半導体基板表面の部
分領域ほどその温度が高くなる。

【０１４８】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、上記半導体基板裏面の面の仕上
げをその部分領域によって異なるものとし、これにより
上記半導体基板の裏面における、この基板を加熱するた
めの熱輻射に対する反射率を上記部分領域によって異な
るものとするので、この反射率の低い部分領域ほど熱輻
射を吸収し易くなり、これにより上記半導体基板裏面の
上記反射率の低い部分領域に対応する上記半導体基板表
面の部分領域ほどその温度が高くなる。

【０１４９】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９）において、上記半導体基板裏面は、その
面が鏡面である第１の部分領域と、これに隣接するその
面が微細な凹凸を有する面である第２の部分領域とを含
み、上記半導体基板を加熱するための熱輻射に対する反
射率を上記第１の部分領域より上記第２の部分領域にお
いて大きなものとするので、上記第２の部分領域より上
記第１の部分領域の方が熱輻射を吸収し易くなり、これ
により上記半導体基板裏面の上記第１の部分領域に対応
する上記半導体基板表面の部分領域の方が、上記第２の
部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領域より
その温度が高くなる。

【０１５０】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）において、上記半導体基板裏面のある部
分領域に反射膜を形成して、上記半導体基板の裏面のこ
の部分領域における基板を加熱するための熱輻射に対す
る反射率を、この部分領域以外の部分領域におけるそれ
より高くなるようにするので、上記の反射膜が形成され
た部分領域よりそれ以外の部分領域の方が熱輻射を吸収
し易くなり、これにより上記半導体基板裏面の上記の反
射膜が形成された部分領域に対応する上記半導体基板表
面の部分領域の方が、それ以外の部分領域よりその温度
が低くなる。

【０１５１】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）において、鏡面に仕上げられた上記半導
体基板裏面のある部分領域に反射防止膜を形成して、上
記半導体基板の裏面におけるこの基板を加熱するための
熱輻射に対する反射率を上記部分領域よりこの部分領域
以外の部分領域において高くなるようにするので、上記
の反射防止膜が形成された部分領域の方がそれ以外の部
分領域より熱輻射を吸収し易くなり、これにより上記半
導体基板裏面の上記の反射防止膜が形成された部分領域
に対応する上記半導体基板表面の部分領域の方が、それ
以外の部分領域よりその温度が高くなる。

【０１５２】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８ないし１２のいずれか）において、上記半
導体基板は、その表面が上記半導体基板の裏面の全面と
接触して、この半導体基板を受け入れ、支持するための
基板支持用凹部を有するサセプターにより支持され、加
熱されているので、上記半導体基板は、このサセプター
からの熱輻射，及びこのサセプターに接触することによ
る熱伝導により加熱されるが、上記半導体基板の裏面に
おける、熱輻射に対する反射率の低い部分領域ほどサセ
プターからの熱輻射を吸収し易くなり、これにより上記
半導体基板裏面の上記反射率の低い部分領域に対応する
上記半導体基板表面の部分領域ほどその温度が高くな
る。

【０１５３】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８ないし１２のいずれか）において、上記半
導体基板は、その表面が上記半導体基板の裏面の周縁部
と接触してこの半導体基板を受け入れ、支持するための
第１の凹部と、この第１の凹部の内側に形成され、その
表面が空間を介在して上記半導体基板裏面の上記周縁部
以外の領域に相対し、その表面からの熱輻射により上記
半導体基板を加熱するための第２の凹部とからなる基板
支持用凹部を有するサセプターにより支持され、加熱さ
れているので、上記半導体基板の裏面における、この基
板を加熱するための熱輻射に対する反射率の低い部分領
域ほどサセプターからの熱輻射を吸収し易くなり、これ
により上記半導体基板裏面の上記反射率の低い部分領域
に対応する上記半導体基板表面の部分領域ほどその温度
が高くなる。この際、上記の半導体基板裏面の熱輻射に
対する反射率の違いによる温度差が、上記の半導体装置
の製造方法（請求項１３）におけるサセプターを用いた
場合より大きくなる。

【０１５４】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７のいずれか）において、上記半導
体基板の裏面のある部分領域に熱伝導率の高い材料から
なる伝熱膜が形成されており、上記半導体基板は、サセ
プターにより支持され、かつサセプターからの熱伝導に
より加熱され、上記半導体基板の裏面は、上記部分領域
において、この伝熱膜を介して上記サセプターの表面に
接触しているので、上記伝熱膜が形成された部分領域の
方が、それ以外の部分領域よりサセプターからの熱伝導
による熱の流れが大きくなり、これにより上記半導体基
板裏面の上記伝熱膜が形成された部分領域に対応する上
記半導体基板表面の部分領域の温度をそれ以外の上記半
導体基板表面の部分領域の温度より高くすることができ
る。

【０１５５】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、上記の半導体装置の製造方
法（請求項１５）において、上記半導体基板の裏面に
は、凹部が形成されており、その厚さが上記凹部の深さ
以上である上記伝熱膜が、上記半導体基板の裏面の上記
凹部内のある部分領域に形成されているので、上記伝熱
膜が形成された部分領域の方が、それ以外の部分領域よ
りサセプターからの熱伝導による熱の流れが大きくな
り、これにより上記裏面の上記伝熱膜が形成された部分
領域に対応する上記半導体基板表面の部分領域の温度を
それ以外の部分領域の温度より高くすることができる。
上記伝熱膜を形成した領域と、それ以外の領域の境界に
おいては、これら二つの領域の温度の中間の温度を有す
る遷移領域ができる。上記のように半導体基板裏面の一
定領域にのみ凹部を設けるようにすることにより、この
領域でのみ基板厚を薄くし、これ以外の領域において
は、基板厚を厚くしておくことができ、基板の機械的強
度の低下を抑制しながら、上記遷移領域の幅を狭めるこ
とができる。

【０１５６】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１ないし７のいずれか）において、上記半導
体基板は、その基板厚が厚い第１の部分領域と、その基
板厚が薄い第２の部分領域からなり、さらにこの半導体
基板は、サセプターにより支持され、かつサセプターか
らの熱伝導により加熱され、上記半導体基板の裏面にお
いては、上記第１の部分領域のみを上記サセプターの表
面に接触させ、上記第２の部分領域は、上記サセプター
の表面に直接接触しないようにしたので、上記第２の部
分領域では、上記サセプターからの熱輻射によってのみ
加熱されるのに対して、上記第１の部分領域では、この
熱輻射とともに上記サセプターとの接触によって生じる
熱伝導によっても加熱されるため、上記半導体基板表面
の上記第１の部分領域の温度を第２の部分領域の温度よ
り高くすることができる。

【０１５７】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１ないし７のいずれか）において、上記半導
体基板の裏面は、その面が平坦な面である第１の部分領
域と、その面が微細な凹凸を有する面である第２の部分
領域とを含み、上記半導体基板の裏面の熱輻射に対する
反射率は、上記第１の部分領域と上記第２の部分領域と
において同じであり、上記半導体基板は、サセプターに
より支持され、かつ該基板の裏面の全面が該サセプター
の表面に接触しているので、上記サセプターからの熱輻
射による上記基板の加熱は上記半導体基板裏面の全面に
おいて同様になされるが、上記サセプターとの接触によ
る熱伝導によって上記基板に流れる単位面積当たりの熱
流は、上記第１の部分領域の方が、上記第２の部分領域
より大きくなる。従って、上記半導体基板の裏面の上記
第１の部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領
域の温度を上記半導体基板裏面の上記第２の部分領域に
対応する上記半導体基板表面の部分領域の温度より高く
することができる。

【０１５８】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１ないし７のいずれか）において、上記半導
体基板は、その表面のこの半導体基板より小さい領域に
凹部が設けられたサセプターによって支持され、かつこ
のサセプターからの熱伝導及び熱輻射により加熱され、
上記半導体基板の裏面は、上記凹部を覆うようにこのサ
セプターの表面に接触し、上記凹部内のこのサセプター
表面とは接触していないので、サセプターの上記凹部に
対応する上記半導体基板裏面の領域においては、上記サ
セプターからの熱輻射のみによって基板が加熱される
が、上記凹部以外に対応する上記半導体基板裏面の領域
においては、上記サセプターからの熱輻射とともに、上
記サセプターとの接触による熱伝導よって上記基板に流
れる熱流によって基板が加熱されるため、上記半導体基
板の表面の温度を上記サセプター凹部に対応する部分領
域より、この凹部以外のサセプター表面に接触している
上記半導体基板裏面の部分領域に対応する部分領域にお
いて高くなるようにすることができる。

【０１５９】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１ないし７のいずれか）において、上記半導
体基板は、サセプターによって支持され、かつこのサセ
プターからの熱伝導及び熱輻射により加熱され、上記半
導体基板の裏面は、その全面が上記サセプターの表面に
接触しており、上記サセプターは、第１の部分とこの部
分を構成する材料より熱伝導率の高い材料で構成される
第２の部分を含むので、上記サセプターから上記半導体
基板への熱の流れは、上記サセプターの第１の部分より
第２の部分で大きくなるため、上記半導体基板表面にお
ける上記サセプターの第１の部分に対応する部分領域の
温度を上記サセプターの第２の部分に対応する部分領域
の温度より高くすることができる。

【０１６０】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１ないし７のいずれか）において、上記半導
体基板の一部に光を照射するので、光を照射した部分領
域の半導体基板は、この光により加熱され、この部分領
域の温度を他の部分領域の温度より高くすることができ
る。

【０１６１】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１ないし７のいずれか）において、上記半導
体基板は、上記半導体基板の周縁部がサセプターに接触
して支持され、上記半導体基板の上記周縁部以外は上記
サセプターと接触しておらず、上記半導体基板裏面側か
らの熱輻射，及び上記半導体基板の一部に対するこの半
導体基板の裏面側からの光の照射により上記半導体基板
を加熱するので、上記光を照射した部分領域の半導体基
板は、熱輻射とともに上記照射光により加熱されること
となり、この部分領域の温度を他の部分領域の温度より
高くすることができる。

【０１６２】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２１または２２）において、上記光は、アル
ゴンレーザ光またはＨｅ- Ｎｅレーザ光であるので、こ
のレーザ光を照射した部分領域の半導体基板は、このレ
ーザ光により加熱されることとなり、この部分領域の温
度を他の部分領域の温度より高くすることができる。

【０１６３】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１）において、上記III-Ｖ族化合物半導体層
の成長は、分子ビームエピタキシ，ガスソース分子ビー
ムエピタキシ，または化学ビームエピタキシを用いてこ
の半導体層を成長させるものであり、上記半導体基板の
一部に電子ビームを照射し、この電子ビームを照射した
部分領域の温度をこの部分領域の他の部分領域の温度よ
り高くするので、電子ビームを照射した部分領域の半導
体基板は、この電子ビームにより加熱され、この部分領
域の温度を他の部分領域の温度より高くすることができ
る。

【０１６４】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１）において、上記半導体基板は、上記半導
体基板の周縁部がサセプターに接触して支持され、上記
半導体基板の上記周縁部以外は上記サセプターと接触し
ておらず、上記半導体基板裏面側からの熱輻射，及び上
記半導体基板の一部に対するこの半導体基板の裏面側か
らの電子ビームの照射により上記半導体基板を加熱し、
この半導体基板の上記電子ビームを照射した部分領域の
温度をこの部分領域の他の部分領域の温度より高くする
ので、上記電子ビームを照射した部分領域の半導体基板
は、熱輻射とともに上記電子ビームにより加熱されるこ
ととなり、この部分領域の温度を他の部分領域の温度よ
り高くすることができる。

【０１６５】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５ないし２５いずれか）において、上記光導
波路層を成長させる工程は、上記半導体基板上に、上記
活性層をその最上層として含む第１の半導体層を成長さ
せ、さらにこの第１の半導体層上に後述の回折格子を構
成すべき半導体からなる格子層を成長させる第１の成長
工程と、クラッド層をその最下層として含む第２の半導
体層を全面に成長させ、後述の回折格子を埋め込む第２
の成長工程とからなり、上記第１の成長工程の後、上記
第２の成長工程の前に、上記格子層上にレジストを塗布
した後、干渉露光法により上記レーザ素子が形成される
べき領域に周期的な格子状のレジストパターンを形成
し、さらにこのレジストパターンをマスクとして上記格
子層をエッチングし、この後このレジストパターンを除
去して、このレジストパターン下に残された上記格子層
からなる回折格子を形成する工程とを含むので、半導体
レーザ素子におけるレーザ発振を安定な単一モード発振
とすることができる。

【０１６６】また、この発明（請求項２７）に係る半導
体装置によれば、同一基板上に設けられた、III-Ｖ族半
導体からなるレーザ素子と光変調器とを有する半導体装
置において、上記レーザ素子，及び上記光変調器は、そ
れぞれ活性層を備え、上記レーザ素子の活性層を構成す
る半導体の組成が、上記光変調器の活性層を構成する半
導体の組成と異なるので、上記レーザ素子と光変調器と
における上記活性層の組成をそれぞれ精密に制御するこ
とができる。さらに、上記活性層を構成する半導体の組
成を上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ独
立に制御することができるため、半導体装置の設計の自
由度を向上させることができる。

【０１６７】また、この発明（請求項２８）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２７）にお
いて、上記レーザ素子，及び上記光変調器の活性層は、
ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる半導体層を
含むので、上記レーザ素子と光変調器とにおける上記活
性層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組
成をそれぞれ精密に制御することができる。さらに、上
記活性層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓ
の組成を上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞ
れ独立に制御することができるため、半導体装置の設計
の自由度を向上させることができる。

【０１６８】また、この発明（請求項２９）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２８）にお
いて、上記レーザ素子及び上記光変調器は、それぞれｎ
型ＩｎＰクラッド層，上記活性層，ｐ型ＩｎＰクラッド
層，及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層が順に積層され
てなる光導波路を備えているので、上記レーザ素子と光
変調器とにおける上記活性層に含まれるＩｎＧａＡｓＰ
またはＩｎＧａＡｓの組成をそれぞれ精密に制御するこ
とができる。さらに、上記活性層に含まれるＩｎＧａＡ
ｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成を上記レーザ素子と光変
調器とにおいて、それぞれ独立に制御することができる
ため、半導体装置の設計の自由度を向上させることがで
きる。

【０１６９】また、この発明（請求項３０）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２８）にお
いて、上記レーザ素子及び上記光変調器は、それぞれ上
記ｎ型ＩｎＰクラッド層，ｎ型ＧａＩｎＡｓＰガイド
層，上記活性層，ｐ型ＧａＩｎＡｓＰガイド層，上記ｐ
型ＩｎＰクラッド層，及び上記ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層が順に積層されてなる光導波路を備えているの
で、上記レーザ素子と光変調器とにおける上記活性層に
含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成をそ
れぞれ精密に制御することができる。さらに、上記活性
層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成
を上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ独立
に制御することができるため、半導体装置の設計の自由
度を向上させることができる。

【０１７０】また、この発明（請求項３１）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２８ないし
３０のいずれか）において、上記活性層は、複数のＩｎ
ＧａＡｓＰ井戸層とＩｎＧａＡｓＰバリア層を交互に積
層してなる多重量子井戸活性層であるので、上記レーザ
素子と光変調器とにおける上記多重量子井戸活性層に含
まれるＩｎＧａＡｓＰの組成をそれぞれ精密に制御する
ことができる。さらに、上記活性層に含まれるＩｎＧａ
ＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成を上記レーザ素子と光
変調器とにおいて、それぞれ独立に制御することができ
るため、半導体装置の設計の自由度を向上させることが
できる。

【０１７１】また、この発明（請求項３２）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２８ないし
３０のいずれか）において、上記活性層は、ＩｎＧａＡ
ｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる単層の半導体層である
ので、上記レーザ素子と光変調器とにおける上記活性層
に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成を
それぞれ精密に制御することができる。さらに、上記活
性層に含まれるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組
成を上記レーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ独
立に制御することができるため、半導体装置の設計の自
由度を向上させることができる。

【０１７２】また、この発明（請求項３３）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２８ないし
３２のいずれか）において、上記レーザ素子において発
振されるレーザ光の波長は１．５５μｍであり、上記光
変調器において、バイアス電圧を印加していない状態
で、吸収する光の波長は１．４９μｍであるので、上記
レーザ素子と光変調器とにおける上記活性層に含まれる
ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成をそれぞれ精
密に制御することができる。さらに、上記活性層に含ま
れるＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓの組成を上記レ
ーザ素子と光変調器とにおいて、それぞれ独立に制御す
ることができるため、半導体装置の設計の自由度を向上
させることができる。

【０１７３】また、この発明（請求項３４）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２７ないし
３３のいずれか）において、上記レーザ素子の活性層と
上記光変調器の活性層は、一体に形成された、連続した
層であるので、上記レーザ素子と光変調器とにおける上
記活性層の組成をそれぞれ精密に制御することにより、
変調器における活性層の量子井戸の伝導帯での基底準位
と価電子帯での基底準位の間のエネルギー差をレーザ素
子におけるそれにきわめて近いものとすることができ、
この光変調器において上記レーザ素子からのレーザ光を
変調する場合、良好な消光比を得ることができる。さら
に、上記活性層を構成する半導体の組成を上記レーザ素
子と光変調器とにおいて、それぞれ独立に制御すること
ができるため、半導体装置の設計の自由度を向上させる
ことができる。

【０１７４】また、この発明（請求項３５）に係る半導
体装置によれば、上記の半導体装置（請求項２７ないし
３４のいずれか）において、上記レーザ素子の活性層上
に回折格子を備えたので、レーザ素子におけるレーザ発
振を安定な単一モード発振とすることができる。

【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装置の
製造方法を示す断面図である。

【図２】 ＭＯＣＶＤ法により成長させたＩｎＧａＡｓ
Ｐの組成（格子定数の変化率）とＰＬ波長の成長温度依
存性を示した図。

【図３】 この発明の第１の実施例による半導体装置を
示す断面図である。

【図４】 この発明の第２の実施例による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図５】 この発明の第３の実施例による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図６】 この発明の第４の実施例による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図７】 この発明の第５の実施例による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図８】 この発明の第６の実施例による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図９】 この発明の第７の実施例による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図１０】 この発明の第８の実施例による半導体装置
の製造方法を示す断面図である。

【図１１】 この発明の第９の実施例による半導体装置
の製造方法を示す断面図である。

【図１２】 この発明の第１０の実施例による半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図１３】 この発明の第１１の実施例による半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図１４】 この発明の第１２の実施例による半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図１５】 この発明の第１３の実施例による半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図１６】 この発明の第１４の実施例による半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図１７】 従来のレーザ素子と光変調器が同一基板上
に集積化された半導体装置の製造方法を示す上面図（図
１７(a) ），及び断面図（図１７(b) ）である。

【符号の説明】

１ ｎ型ＩｎＰ基板、２ ｎ型ＩｎＰクラッド層、３
多重量子井戸活性層、４ ｐ型ＩｎＰクラッド層、６
ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、１２ サセプター、１
３ ヒーター、１５ レーザ素子部、１６ 光変調器
部、１７ 遷移領域、２３ 基板支持用凹部、２４ａ
基板支持用凹部内の第１の凹部、２４ｂ基板支持用凹部
内の第２の凹部、２５ サセプター表面の凹部、２６
熱伝導率の高い材料からなるサセプターの部分、２７
熱伝導率の低い材料からなるサセプターの部分、３０
反射膜、３１ 反射防止膜、３２ 伝熱膜（熱伝導率の
高い材料からなる膜）、３５ 半導体基板裏面の凹部、
３６ 半導体基板裏面の凸部、４０ 選択成長マスク
（ＳｉＯ2 膜）、５１ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層、
５２ ＩｎＧａＡｓＰガイド層、６１ レーザ素子表面
電極、６２ 光変調器表面電極、６３ 裏面電極、１１
１ 微細な凹凸面、１１２ 鏡面、１１３ 半導体基板
裏面の平坦な面、１４１ 低温部、１４２ 高温部、２
１５ レーザ素子、２１６ 光変調器。

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板表面上にIII-Ｖ族化合物半導
   体層を上記半導体基板表面の温度をその部分領域によっ
   て異なるものとして成長させ、該成長したIII-Ｖ族化合
   物半導体層を上記半導体基板表面の上記部分領域によっ
   てその組成が異なるようにする工程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III-Ｖ族化合物半導体層の成長は、有機金属気相成
   長法を用いて行われ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または２に記載の半導体装置の
   製造方法において、 上記III-Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程は、ある
   温度を有する第１の部分領域と該部分領域に隣接する該
   部分領域の温度より低い温度を有する第２の部分領域と
   を含む上記半導体基板表面に上記III-Ｖ族化合物半導体
   層を成長させるものであり、 上記半導体層の成長工程の後に、上記III-Ｖ族化合物半
   導体層からなり、上記第１の部分領域及び上記第２の部
   分領域にまたがる光導波路を形成し、上記第１の部分領
   域に該光導波路を有する光変調器を、上記第２の部分領
   域に該光導波路を有するレーザ素子を形成する工程を含
   む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、 上記半導体基板はｎ型ＩｎＰ基板であり、 上記光導波路を構成する半導体層の成長は、ｎ型ＩｎＰ
   クラッド層，活性層，ｐ型ＩｎＰクラッド層，ｐ型Ｉｎ
   ＧａＡｓコンタクト層を順に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。
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、 上記半導体基板はｎ型ＩｎＰ基板であり、 上記光導波路を構成する半導体層の成長は、ｎ型ＩｎＰ
   クラッド層，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層，活性層，Ｉ
   ｎＧａＡｓＰガイド層，ｐ型ＩｎＰクラッド層，ｐ型Ｉ
   ｎＧａＡｓコンタクト層を順に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。
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、 上記活性層は、複数のＩｎＧａＡｓＰ井戸層と複数のＩ
   ｎＧａＡｓＰバリア層を交互に積層してなる多重量子井
   戸活性層であ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または５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またはＩｎＧａＡｓから
   なる単層の半導体層であ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１ないし７のいずれかに記載の半
   導体装置の製造方法において、 上記半導体基板の裏面における、該基板を加熱するため
   の熱輻射に対する反射率をその部分領域によって異なる
   ものとし、これにより上記半導体基板裏面の上記反射率
   の高い部分領域に対応する上記半導体基板表面の部分領
   域ほどその温度が低くなるようにすることを特徴とする
   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、 上記半導体基板裏面の面の仕上げをその部分領域によっ
   て異なるものとし、これにより上記半導体基板の裏面に
   おける、該基板を加熱するための熱輻射に対する反射率
   を上記部分領域によって異なるものとすることを特徴と
   する半導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の半導体装置の製造方
    法において、 上記半導体基板裏面は、その面が鏡面である第１の部分
    領域と、これに隣接するその面が微細な凹凸を有する面
    である第２の部分領域とを含み、 上記半導体基板を加熱するための熱輻射に対する反射率
    を上記第１の部分領域より上記第２の部分領域において
    大きなものと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、 上記半導体基板裏面のある部分領域に反射膜を形成し
    て、上記半導体基板の裏面の該部分領域における該基板
    を加熱するための熱輻射に対する反射率を、該部分領域
    以外の部分領域におけるそれより高くなるようにするこ
    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に記載の半導体装置の製造方
    法において、 鏡面に仕上げられた上記半導体基板裏面のある部分領域
    に反射防止膜を形成して、上記半導体基板の裏面におけ
    る該基板を加熱するための熱輻射に対する反射率を上記
    部分領域より該部分領域以外の部分領域において高くな
    るように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８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、 上記半導体基板は、その表面が上記半導体基板の裏面の
    全面と接触して、該半導体基板を受け入れ、支持するた
    めの基板支持用凹部を有するサセプターにより支持さ
    れ、加熱されている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８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、 上記半導体基板は、その表面が上記半導体基板の裏面の
    周縁部と接触して該半導体基板を受け入れ、支持するた
    めの第１の凹部と、該第１の凹部の内側に形成され、そ
    の表面が空間を介在して上記半導体基板裏面の上記周縁
    部以外の領域に相対し、その表面からの熱輻射により上
    記半導体基板を加熱するための第２の凹部とからなる基
    板支持用凹部を有するサセプターにより支持され、加熱
    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７のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板の裏面のある部分領域に熱伝導率の高い
    材料からなる伝熱膜が形成されており、 上記半導体基板は、サセプターにより支持され、かつサ
    セプターからの熱伝導により加熱され、 上記半導体基板の裏面は、上記部分領域において、該伝
    熱膜を介して上記サセプターの表面に接触しており、 上記半導体基板裏面の上記部分領域に対応する上記半導
    体基板表面の部分領域の温度を、それ以外の上記半導体
    基板表面の部分領域の温度より高くすることを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記半導体基板の裏面には、凹部が形成されており、 その厚さが上記凹部の深さ以上である上記伝熱膜が、上
    記半導体基板の裏面の上記凹部内のある部分領域に形成
    されている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１ないし７のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板は、その基板厚が厚い第１の部分領域
    と、その基板厚が薄い第２の部分領域からなり、 上記半導体基板は、サセプターにより支持され、かつサ
    セプターからの熱伝導により加熱され、 上記半導体基板の裏面においては、上記第１の部分領域
    のみを上記サセプターの表面に接触させ、上記第２の部
    分領域は、上記サセプターの表面に直接接触しないよう
    にし、 上記半導体基板表面の上記第１の部分領域の温度を第２
    の部分領域の温度より高く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１ないし７のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板の裏面は、その面が平坦な面である第１
    の部分領域と、その面が微細な凹凸を有する面である第
    ２の部分領域とを含み、 上記半導体基板の裏面の熱輻射に対する反射率は、上記
    第１の部分領域と上記第２の部分領域とにおいて同じで
    あり、 上記半導体基板は、サセプターにより支持され、かつ該
    基板の裏面の全面が該サセプターの表面に接触してお
    り、 上記半導体基板の加熱は、上記サセプターからの熱伝導
    及び熱輻射によってなされ、 上記半導体基板裏面の上記第１の部分領域に対応する上
    記半導体基板表面の部分領域の温度を上記半導体基板裏
    面の上記第２の部分領域に対応する上記半導体基板表面
    の部分領域の温度より高くする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１ないし７のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板は、その表面の該半導体基板より小さい
    領域に凹部が設けられたサセプターによって支持され、
    かつ該サセプターからの熱伝導及び熱輻射により加熱さ
    れ、 上記半導体基板の裏面は、上記凹部を覆うように該サセ
    プターの表面に接触し、上記凹部内の該サセプター表面
    とは接触せず、 上記半導体基板の表面の温度を上記サセプター凹部に対
    応する部分領域より、該凹部以外のサセプター表面に接
    触している上記半導体基板裏面の部分領域に対応する部
    分領域において高くなるようにす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１ないし７のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板は、サセプターによって支持され、かつ
    該サセプターからの熱伝導及び熱輻射により加熱され、 上記半導体基板の裏面は、その全面が上記サセプターの
    表面に接触しており、 上記サセプターは、第１の部分と該部分を構成する材料
    より熱伝導率の高い材料で構成される第２の部分を含
    み、 上記半導体基板表面における上記サセプターの第１の部
    分に対応する部分領域の温度を上記サセプターの第２の
    部分に対応する部分領域の温度より高くすることを特徴
    とする半導体装置の製造方法。
21. 【請求項２１】 請求項１ないし７のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板の一部に光を照射し、この光を照射した
    部分領域の温度を他の部分領域の温度より高くすること
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
22. 【請求項２２】 請求項１ないし７のいずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板は、上記半導体基板の周縁部がサセプタ
    ーに接触して支持され、上記半導体基板の上記周縁部以
    外は上記サセプターと接触しておらず、 上記半導体基板裏面側からの熱輻射，及び上記半導体基
    板の一部に対する該半導体基板の裏面側からの光の照射
    により上記半導体基板を加熱し、該半導体基板の上記光
    を照射した部分領域の温度を該部分領域の他の部分領域
    の温度より高くする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２１または２２に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記光は、アルゴンレーザ光またはＨｅ- Ｎｅレーザ光
    であ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１に記載の半導体装置の製造方
    法において、 上記III-Ｖ族化合物半導体層の成長は、分子ビームエピ
    タキシ，ガスソース分子ビームエピタキシ，または化学
    ビームエピタキシを用いて該半導体層を成長させるもの
    であり、 上記半導体基板の一部に電子ビームを照射し、この電子
    ビームを照射した部分領域の温度をこの部分領域の他の
    部分領域の温度より高く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１に記載の半導体装置の製造方
    法において、 上記半導体基板は、上記半導体基板の周縁部がサセプタ
    ーに接触して支持され、上記半導体基板の上記周縁部以
    外は上記サセプターと接触しておらず、 上記半導体基板裏面側からの熱輻射，及び上記半導体基
    板の一部に対する該半導体基板の裏面側からの電子ビー
    ムの照射により上記半導体基板を加熱し、該半導体基板
    の上記電子ビームを照射した部分領域の温度を該部分領
    域の他の部分領域の温度より高く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５ないし２５いずれかに記載の
    半導体装置の製造方法において、 上記光導波路層を成長させる工程は、上記半導体基板上
    に、上記活性層をその最上層として含む第１の半導体層
    を成長させ、さらに該第１の半導体層上に後述の回折格
    子を構成すべき半導体からなる格子層を成長させる第１
    の成長工程と、 クラッド層をその最下層として含む第２の半導体層を全
    面に成長させて、後述の回折格子を埋め込む第２の成長
    工程とからなり、 上記第１の成長工程の後、上記第２の成長工程の前に、
    上記格子層上にレジストを塗布した後、干渉露光法によ
    り上記レーザ素子が形成されるべき領域に周期的な格子
    状のレジストパターンを形成し、さらに該レジストパタ
    ーンをマスクとして上記格子層をエッチングし、この後
    該レジストパターンを除去して、該レジストパターン下
    に残された上記格子層からなる回折格子を形成する工程
    とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
27. 【請求項２７】 同一基板上に設けられた、III-Ｖ族半
    導体からなるレーザ素子と光変調器とを有する半導体装
    置において、 上記レーザ素子，及び上記光変調器は、それぞれ活性層
    を備え、 上記レーザ素子の活性層を構成する半導体の組成が、上
    記光変調器の活性層を構成する半導体の組成と異なるこ
    とを特徴とする半導体装置。
28. 【請求項２８】 請求項２７に記載の半導体装置におい
    て、 上記レーザ素子の活性層，及び上記光変調器の活性層は
    ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる半導体層を
    含むことを特徴とする半導体装置。
29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の半導体装置におい
    て、 上記レーザ素子，及び上記光変調器は、それぞれｎ型Ｉ
    ｎＰクラッド層，上記活性層，ｐ型ＩｎＰクラッド層，
    及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層が順に積層されてな
    る光導波路を備えていることを特徴とする半導体装置。
30. 【請求項３０】 請求項２８に記載の半導体装置におい
    て、 上記レーザ素子，及び上記光変調器は、それぞれ上記ｎ
    型ＩｎＰクラッド層，ｎ型ＧａＩｎＡｓＰガイド層，上
    記活性層，ＧａＩｎＡｓＰガイド層，上記ｐ型ＩｎＰク
    ラッド層，及び上記ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層が順
    に積層されてなる光導波路を備えていることを特徴とす
    る半導体装置。
31. 【請求項３１】 請求項２８ないし３０のいずれかに記
    載の半導体装置において、 上記活性層は、複数のＩｎＧａＡｓＰ井戸層とＩｎＧａ
    ＡｓＰバリア層を交互に積層してなる多重量子井戸活性
    層であることを特徴とする半導体装置。
32. 【請求項３２】 請求項２８ないし３０のいずれかに記
    載の半導体装置において、 上記活性層は、ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓから
    なる単層の半導体層であることを特徴とする半導体装
    置。
33. 【請求項３３】 請求項２８ないし３２のいずれかに記
    載の半導体装置において、 上記レーザ素子において発振されるレーザ光の波長は
    １．５５μｍであり、上記光変調器において、バイアス
    電圧を印加していない状態で、吸収される光の最大波長
    は１．４９μｍであることを特徴とする半導体装置。
34. 【請求項３４】 請求項２７ないし３３のいずれかに記
    載の半導体装置において、 上記レーザ素子の活性層と上記光変調器の活性層は、一
    体に形成された、連続した層であることを特徴とする半
    導体装置。
35. 【請求項３５】 請求項２７ないし３４のいずれかに記
    載の半導体装置において、 上記レーザ素子の活性層上に回折格子を備えたことを特
    徴とする半導体装置。