JPH10135563A - Method of manufacturing photo-semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing photo-semiconductor device

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JPH10135563A
JPH10135563A JP8288699A JP28869996A JPH10135563A JP H10135563 A JPH10135563 A JP H10135563A JP 8288699 A JP8288699 A JP 8288699A JP 28869996 A JP28869996 A JP 28869996A JP H10135563 A JPH10135563 A JP H10135563A
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JP
Japan
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substrate
insulating film
semiconductor device
manufacturing
optical semiconductor
Prior art date
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Application number
JP8288699A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Ochi
誠司 越智
Hiroyuki Minami
裕之 巳浪
Takushi Itagaki
卓士 板垣
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH10135563A publication Critical patent/JPH10135563A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make feasible of manufacturing a photo-semiconductor device having semiconductor layer made of a plurality of regions in different layer thickness and excellent production efficiency. SOLUTION: Insulating film masks 2 with striped aperture parts 20 made of a plurality of regions in different widths exposing a substrate 1 on the bottoms thereof are formed on a substrate 1. Next, after wet etching the substrate 1 using the insulating masks 2, an n type InP lower clad layer 3, an undoped InGaAsP active layer 4 and a p type upper clad layer 5 are successively led to crystal growth on the substrate 1 also using the insulating masks 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光半導体装置の
製造方法に関し、特に空間的に厚みの異なる、光を発
生,導波,または吸収する連続した領域を有する光半導
体装置の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing an optical semiconductor device having a continuous region that generates, guides, or absorbs light with different thicknesses in space. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光半導体装置の高性能化の例とし
て、発光領域と,光の吸収量を電界で変調する領域とを
一体化した変調器一体型レーザダイオードや、発光領域
と,厚みが連続的に変化したテーパー導波路領域とを一
体化した出射するレーザビームの広がり角を狭くした集
積レーザ等では、導波路,活性層,及び吸収層等の能動
層を一つのエピタキシャル層により形成するとともに、
これらの層厚を光が進行する方向に変化させて形成する
技術が用いられている。この一例であるテーパー導波路
の報告例が、1995電子情報通信学会総会大会SC-4-4,p.4
63に開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as an example of improving the performance of an optical semiconductor device, a modulator-integrated laser diode in which a light emitting region and a region for modulating the amount of light absorbed by an electric field are integrated, In an integrated laser or the like in which the divergence angle of an emitted laser beam is narrowed by integrating a tapered waveguide region in which the width continuously changes, an active layer such as a waveguide, an active layer, and an absorption layer is formed by one epitaxial layer. Along with
A technique of changing the thickness of these layers in the direction in which light travels is used. An example of this is a report on a tapered waveguide, which was published in the 1995 IEICE General Conference SC-4-4, p.4
63.

【0003】これらの装置を製作する上で重要となる技
術は、半導体基板上に平坦な半導体結晶を成長させるこ
とではなく、場所により層厚の異なる半導体結晶を形成
する結晶成長技術である。現在このような層厚分布を持
った半導体を形成する方法としては、伊賀健一編著.半
導体レーザ.オーム社,p.364 に示されているような絶
縁膜マスクを用いた選択成長技術が主流である。
An important technique for manufacturing these devices is a crystal growth technique for forming a semiconductor crystal having a different layer thickness depending on a place, instead of growing a flat semiconductor crystal on a semiconductor substrate. At present, a method of forming a semiconductor having such a layer thickness distribution is described by Kenichi Iga. Semiconductor laser. The selective growth technology using an insulating film mask as shown in Ohmsha, p.364 is the mainstream.

【0004】図6は従来の光半導体装置の製造方法の主
要工程を示す図であり、図6(a) は平面図、図6(b) は
この図6(a) のVI-VI 線による断面図、即ち、導波路の
伸びる方向に沿った断面図、図6(c) は平面図をそれぞ
れ示している。図において、105は半導体装置の1素
子形成領域、100はn型InP基板、100aはn型
InPからなるウエハ、101はn型InP下クラッド
層、102はアンドープInGaAsP層からなる能動
層、103はp型InP上クラッド層、110は20μ
m程度の一定の間隔を隔てて互いに平行にかつ線対称な
形状となるように配置された2つの絶縁膜からなる絶縁
膜マスクで、それぞれの絶縁膜は異なる幅を有する複数
の領域からなっており、110aはそれぞれの絶縁膜の
幅の最も広い領域、110bは絶縁膜の幅の最も狭い部
分、110cはこの幅の広い領域110aと幅の狭い部
分110bとの間に設けられた、絶縁膜の幅が連続的に
変化している領域である。この絶縁膜マスク110のそ
れぞれの絶縁膜の幅は、最も広い所で約200μmとな
っている。また、幅の広い領域110aのそれぞれの絶
縁膜が互いに平行に伸びる方向の長さは約400μm、
幅の変化している領域110cの長さは約150μmと
なっている。この光半導体装置の製造方法は、特に、半
導体レーザとテーパー導波路とを一体化してなる光半導
体装置の製造方法を示しており、絶縁膜マスク110の
2つの絶縁膜に挟まれたストライプ形状の領域内に能動
層として導波路及び活性層が形成される。
FIG. 6 is a view showing main steps of a conventional method for manufacturing an optical semiconductor device. FIG. 6 (a) is a plan view and FIG. 6 (b) is a view taken along the line VI-VI of FIG. 6 (a). A cross-sectional view, that is, a cross-sectional view along the direction in which the waveguide extends, and FIG. 6C is a plan view. In the figure, reference numeral 105 denotes one element forming region of a semiconductor device, 100 denotes an n-type InP substrate, 100a denotes a wafer made of n-type InP, 101 denotes an n-type InP lower cladding layer, 102 denotes an active layer made of an undoped InGaAsP layer, and 103 denotes an active layer. p-type InP upper cladding layer, 110 is 20 μm
An insulating film mask composed of two insulating films arranged so as to be parallel and line-symmetrical to each other at a constant interval of about m, each insulating film comprising a plurality of regions having different widths. 110a is the widest region of each insulating film, 110b is the narrowest portion of the insulating film, 110c is an insulating film provided between the wide region 110a and the narrow portion 110b. Is an area where the width of the changes continuously. The width of each insulating film of the insulating film mask 110 is about 200 μm at the widest point. Further, the length of each of the insulating films in the wide region 110a in the direction in which the insulating films extend in parallel to each other is about 400 μm,
The length of the region 110c where the width changes is about 150 μm. This method for manufacturing an optical semiconductor device particularly shows a method for manufacturing an optical semiconductor device in which a semiconductor laser and a tapered waveguide are integrated, and has a stripe shape sandwiched between two insulating films of an insulating film mask 110. A waveguide and an active layer are formed as active layers in the region.

【0005】次に製造方法について説明する。まず、I
nP基板100上に絶縁膜(図示せず)を形成し、これ
をレジスト等を用いて選択的にエッチングすることによ
り、図7(a) に示すような絶縁膜マスク110を形成す
る。
Next, a manufacturing method will be described. First, I
An insulating film (not shown) is formed on the nP substrate 100, and this is selectively etched using a resist or the like to form an insulating film mask 110 as shown in FIG. 7A.

【0006】続いて、この絶縁膜マスク110を選択成
長マスクとして用いて、n型InP下クラッド層10
1、アンドープInGaAsP能動層102、及びp型
InP上クラッド層103をMOCVD等により順次選
択成長させる。
Then, using this insulating film mask 110 as a selective growth mask, the n-type InP lower cladding layer 10 is formed.
1. An undoped InGaAsP active layer 102 and a p-type InP upper cladding layer 103 are sequentially grown selectively by MOCVD or the like.

【0007】この選択成長の際に、基板110上には、
材料ガスが均一に供給されるが、絶縁膜マスク110上
には結晶成長が起こらないため、この部分では材料ガス
中の成長種が消費されず、絶縁膜マスク110の存在す
る部分においては材料ガス中の成長種濃度が増大する。
このため、基板110上において成長種濃度の分布が発
生し、成長種濃度の高い部分、即ち、幅の広い絶縁膜に
隣接した基板110上の領域においては、特に成長種が
多く供給されるようになる。この結果、幅の広い絶縁膜
に挟まれた部分の成長速度が促進され、図6(b) に示す
ように、幅の狭い部分110bに成長される各層の厚さ
は、幅の広い部分110aの厚さよりも薄くなるととも
に、幅が連続的に変化している領域110cでは、幅が
狭くなるにつれ、厚さが順次薄くなる。この結果、一度
の結晶成長により、層厚の異なる結晶成長層、特に能動
層102を得ることができる。
At the time of this selective growth, on the substrate 110,
Although the source gas is supplied uniformly, crystal growth does not occur on the insulating film mask 110, so that the growth species in the source gas are not consumed in this portion, and the source gas is present in the portion where the insulating film mask 110 is present. The concentration of growing species inside increases.
For this reason, a distribution of the growth species concentration occurs on the substrate 110, and particularly in a region where the growth species concentration is high, that is, in a region on the substrate 110 adjacent to the wide insulating film, a large amount of growth species is supplied. become. As a result, the growth rate of the portion sandwiched between the wide insulating films is accelerated, and as shown in FIG. 6B, the thickness of each layer grown on the narrow portion 110b is reduced to the wide portion 110a. In the region 110c where the width is continuously changed while the thickness is smaller than the thickness, the thickness is gradually reduced as the width is reduced. As a result, a crystal growth layer having a different layer thickness, in particular, the active layer 102 can be obtained by a single crystal growth.

【0008】続いて、回折格子(図示せず),電流狭搾
構造(図示せず),及び電極(図示せず)等を必要に応
じて形成し、1素子形成領域105において基板を切り
だすことにより、層厚の異なる複数の領域からなる能動
層102を備えた光半導体装置、即ち、複数の素子を一
体化してなる光半導体装置を得る。
Subsequently, a diffraction grating (not shown), a current narrowing structure (not shown), an electrode (not shown), and the like are formed as necessary, and the substrate is cut out in one element formation region 105. Thus, an optical semiconductor device including the active layer 102 including a plurality of regions having different layer thicknesses, that is, an optical semiconductor device in which a plurality of elements are integrated is obtained.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ここで、この光半導体
装置の製造方法においては、実際には、図6(c) に示す
ように、十分な大きさを有するウエハ100aに複数の
絶縁膜マスク110を用いることにより、複数個の光半
導体装置が同時に形成される。
Here, in this method of manufacturing an optical semiconductor device, in practice, as shown in FIG. 6C, a plurality of insulating film masks are formed on a wafer 100a having a sufficient size. By using 110, a plurality of optical semiconductor devices are simultaneously formed.

【0010】しかしながら、この光半導体装置の製造方
法の選択成長工程において、特に、層厚比、つまり層厚
の厚いところと薄いところの比率の大きな選択成長を行
う場合、隣接する絶縁膜マスク110により発生する成
長種の濃度分布の影響を受けやすいため、所望の層厚分
布を備えた光半導体装置を得るためには、隣接する絶縁
膜マスク110同士の間隔を十分に広く、例えば600
〜700μm程度とし、複数の絶縁膜マスク110を離
散的に配置させなければならず、1つの素子を形成する
ために必要な基板面積が大きくなるため、一枚のウエハ
から得られる素子の数が少なく、生産効率が低下すると
いう問題があった。
However, in the selective growth step of the method for manufacturing an optical semiconductor device, in particular, when selective growth is performed with a large layer thickness ratio, that is, a ratio of a thick part to a thin part, the adjacent insulating film mask 110 is used. Since it is easily affected by the concentration distribution of the generated growth species, in order to obtain an optical semiconductor device having a desired layer thickness distribution, the interval between adjacent insulating film masks 110 is sufficiently wide, for example, 600
In this case, a plurality of insulating film masks 110 must be discretely arranged, and a substrate area required for forming one element is increased. Therefore, the number of elements obtained from one wafer is reduced. However, there is a problem that the production efficiency is reduced.

【0011】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、生産効率良く、層厚の異なる複
数の領域からなる半導体層を備えた光半導体装置を得る
ことができる光半導体装置の製造方法を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an optical semiconductor device having a semiconductor layer comprising a plurality of regions having different thicknesses can be obtained with high production efficiency. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る光半導体
装置の製造方法は、半導体基板を用意する工程と、該基
板上に、その底面に該基板が露出した異なる幅を有する
複数の領域からなるストライプ形状の開口部を備えた絶
縁膜からなるマスクを形成する工程と、該絶縁膜マスク
を用いて、上記基板をエッチングする工程と、該絶縁膜
マスクを用いて、上記エッチング工程により露出した基
板上に半導体結晶を結晶成長させる工程とを備えるよう
にしたものである。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical semiconductor device, comprising the steps of: preparing a semiconductor substrate; and forming, on the substrate, a plurality of regions having different widths on the bottom surface of which the substrate is exposed. Forming a mask made of an insulating film having a stripe-shaped opening, etching the substrate using the insulating film mask, and exposing the substrate by the etching step using the insulating film mask. And a step of growing a semiconductor crystal on a substrate.

【0013】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記エッチング工程を、サイドエッチング可能なエ
ッチングにより行うようにしたものである。
In the method for manufacturing an optical semiconductor device, the etching step may be performed by etching capable of side etching.

【0014】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記絶縁膜マスクを、上記複数の領域からなるスト
ライプ形状の開口部に沿って設けられた,底面に基板の
表面が露出している溝部を、少なくとも上記開口部のう
ちのその幅が他の領域よりも狭い領域に近接した位置に
備えたものとしたものである。
In the method for manufacturing an optical semiconductor device, the insulating film mask may be formed by forming a groove provided along the stripe-shaped opening comprising the plurality of regions and exposing the surface of the substrate at the bottom surface. At least, the opening is provided at a position close to a region whose width is narrower than other regions.

【0015】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記溝部を、上記開口部のうちのその幅が他の領域
よりも狭い領域に近接した位置にのみ備えたものとした
ものである。
In the method for manufacturing an optical semiconductor device, the groove is provided only at a position close to a region of the opening having a width smaller than other regions.

【0016】また、この発明に係る光半導体装置の製造
方法は、上記エッチング工程を、供給律速となるエッチ
ングを用いて行うとともに、該エッチング工程の後工程
において形成される半導体結晶層の高さ位置が、該エッ
チング工程によりエッチングされる前の基板の高さ位置
と同じになるように行うようにしたものである。
Further, in the method of manufacturing an optical semiconductor device according to the present invention, the etching step is performed by using the supply-controlled etching, and the height position of the semiconductor crystal layer formed in a step subsequent to the etching step is adjusted. Is performed so as to be the same as the height position of the substrate before being etched in the etching step.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1は本発明の実施の形態1に係る光半
導体装置の製造方法を説明するための平面図(図1
(a))、及び図1(a) のIb-Ib 線による断面図(図1(b))
であり、図において、10は光半導体装置の1素子形成
領域、1はn型InP基板、3はn型InP下クラッド
層、4はアンドープInGaAsP層からなる能動層、
5はp型InP上クラッド層、2は異なる幅の複数の領
域からなるストライプ形状の開口部20を、その中央を
通る中央線上に備えたSiNやSiO2 等の絶縁膜から
なる絶縁膜マスクで、この絶縁膜マスク2の開口部20
内には基板1が露出している。この絶縁膜マスク2の開
口部20は、開口幅の最も広い領域2a、開口幅の最も
狭い部分2b、及び幅の広い領域2aと幅の狭い部分2
bとの間に位置しその開口幅が幅の広い領域2aから幅
の狭い部分2bへ向かって幅が連続的に変化している領
域2cからなっており、1素子形成領域10内における
開口幅の広い領域2a,及び開口幅の連続的に変化して
いる領域2cの上記開口部20のストライプが伸びる方
向に沿った方向の長さは、それぞれ約400μm,約1
50μmである。なお、ここでは、開口幅の変化してい
る領域2cの開口部20側の平面形状を曲線形状として
いるが、これは、テーパー導波路として適した層厚分布
で結晶成長層を形成するためのものであり、この形状は
必要に応じて他の形状,例えば直線形状とするようにし
てもよい。本実施の形態1の光半導体装置の製造方法
は、特に、半導体レーザとテーパー導波路とを一体化し
てなる光半導体装置の製造方法を示しており、図1に示
す絶縁膜マスク2のストライプ形状の開口部20内に、
光半導体装置の能動層である活性層及び導波路が形成さ
れる。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a plan view (FIG. 1) for explaining a method of manufacturing an optical semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention.
(a)) and a cross-sectional view taken along line Ib-Ib in FIG. 1 (a) (FIG. 1 (b))
In the figure, reference numeral 10 denotes one element forming region of the optical semiconductor device, 1 denotes an n-type InP substrate, 3 denotes an n-type InP lower cladding layer, 4 denotes an active layer made of an undoped InGaAsP layer,
Reference numeral 5 denotes a p-type InP upper cladding layer, and reference numeral 2 denotes an insulating film mask made of an insulating film such as SiN or SiO 2 provided with a stripe-shaped opening 20 formed of a plurality of regions having different widths on a center line passing through the center. The opening 20 of this insulating film mask 2
The substrate 1 is exposed inside. The opening 20 of the insulating film mask 2 includes a region 2a having the widest opening width, a portion 2b having the smallest opening width, and a wide region 2a and a narrowing portion 2a.
b, a region 2c whose opening width continuously changes from a wide region 2a to a narrow portion 2b, and the opening width in one element forming region 10 is increased. The length of the wide region 2a and the region 2c where the opening width is continuously changed in the direction along the direction in which the stripe of the opening 20 extends is about 400 μm and about 1 μm, respectively.
50 μm. Here, the planar shape on the opening 20 side of the region 2c where the opening width is changed is curved, but this is for forming a crystal growth layer with a layer thickness distribution suitable as a tapered waveguide. The shape may be another shape, for example, a linear shape, if necessary. The method for manufacturing an optical semiconductor device according to the first embodiment particularly shows a method for manufacturing an optical semiconductor device in which a semiconductor laser and a tapered waveguide are integrated, and the stripe shape of the insulating film mask 2 shown in FIG. In the opening 20 of
An active layer, which is an active layer of the optical semiconductor device, and a waveguide are formed.

【0018】図2は本発明の実施の形態1に係る半導体
装置の製造方法の主要工程を説明するための図であり、
図2(a),(c) は図1(a) のIIa-IIa 線による断面図、図
2(b),(d) は図1(a) のIIb-IIb 線による断面図であ
る。図において、図1と同一符号は同一又は相当する部
分を示している。
FIG. 2 is a view for explaining main steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2C are cross-sectional views taken along line IIa-IIa in FIG. 1A, and FIGS. 2B and 2D are cross-sectional views taken along line IIb-IIb in FIG. 1A. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts.

【0019】次に製造方法について説明する。まず、I
nP基板1上に約100nm厚のSiO2 等の絶縁膜
(図示せず)を形成し、さらにレジスト(図示せず)を
該絶縁膜上に形成した後、このレジストをパターニング
し、このレジストをマスクにして、フッ酸等を用いた選
択的なエッチングにより、図1(a) に示すような絶縁膜
マスク2を形成する。
Next, the manufacturing method will be described. First, I
An insulating film (not shown) such as SiO 2 having a thickness of about 100 nm is formed on the nP substrate 1, a resist (not shown) is formed on the insulating film, and the resist is patterned. As a mask, an insulating film mask 2 as shown in FIG. 1A is formed by selective etching using hydrofluoric acid or the like.

【0020】続いて、この絶縁膜マスク2を選択エッチ
ングマスクとして、例えば硫酸系エッチャント等を用い
て基板1のウェットエッチングを行う。このとき、あら
かじめ、絶縁膜マスク2のストライプ状の開口部20の
伸びる方位を、逆メサ方位とすることにより、エッチン
グの断面形状は図2(a),(b) に示すように逆メサ形状と
なる。このエッチング中には基板1の深さ方向のみなら
ず横方向もサイドエッチングされる。このため、絶縁膜
マスク2のIIa-IIa 線近傍における開口部20の開口幅
をLG1 とし、この部分のエッチング底面の幅をLG2
とすると、開口幅LG1 に対し、エッチング底面の幅L
2 はサイドエッチングされた分だけ大きくなる。同様
に、絶縁膜マスク2のIIb-IIb 線近傍における開口部2
0の開口幅をLG'1とし、この部分のエッチング底面の
幅をLG'2とすると、開口幅LG'1に対し、エッチング
底面の幅LG'2はサイドエッチングされた分だけ大きく
なる。なお、ここでは硫酸系のウエットエッチングを行
ったが、サイドエッチングが十分に起こるようなエッチ
ングであれば、どのようなエッチングを行うようにして
もよい。
Subsequently, using the insulating film mask 2 as a selective etching mask, the substrate 1 is wet-etched using, for example, a sulfuric acid-based etchant or the like. At this time, the orientation in which the stripe-shaped openings 20 of the insulating film mask 2 extend is previously set to the reverse mesa direction, so that the cross-sectional shape of the etching is the reverse mesa shape as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). Becomes During this etching, side etching is performed not only in the depth direction of the substrate 1 but also in the lateral direction. Therefore, the width of the opening 20 in the line IIa-IIa vicinity of the insulating film mask 2 and LG 1, LG 2 the width of the etched bottom surface of this portion
When, with respect to the opening width LG 1, the width of the etched bottom surface L
G 2 is increased by the amount of side etching. Similarly, the opening 2 near the IIb-IIb line of the insulating film mask 2
0 opening width 'and 1, the width of the etched bottom surface of this portion LG' LG When 2 'to 1, the width LG of etching the bottom surface' opening width LG 2 is increased by the amount of side etching. Although the sulfuric acid-based wet etching is performed here, any etching may be performed as long as the side etching sufficiently occurs.

【0021】引き続いて、絶縁膜マスク2を選択成長マ
スクとして用いて、気相成長法、例えばMOCVD(Me
tal-Organic Chemical Vapor Deposition)法により半導
体結晶層、即ちn型InP下クラッド層101、アンド
ープInGaAsP能動層102、及びp型InP上ク
ラッド層103を順次選択成長させる。このとき、絶縁
膜上には半導体結晶の核が形成されないため、絶縁膜マ
スク2の開口部20内の半導体基板1が露出した面に選
択的に結晶がエピタキシャル成長する。
Subsequently, using the insulating film mask 2 as a selective growth mask, a vapor phase growth method, for example, MOCVD (Me
A semiconductor crystal layer, that is, an n-type InP lower cladding layer 101, an undoped InGaAsP active layer 102, and a p-type InP upper cladding layer 103 are sequentially and selectively grown by a tal-Organic Chemical Vapor Deposition method. At this time, since no semiconductor crystal nucleus is formed on the insulating film, the crystal is epitaxially grown selectively on the surface of the opening 20 of the insulating film mask 2 where the semiconductor substrate 1 is exposed.

【0022】ここで、LG2 の幅をもつエッチング底面
への結晶成長は、主として気相中からLG1 の幅をもつ
絶縁膜マスク2の開口部20を通して成長ガス種が拡散
してくることによって生じる。この部分のエッチング底
面の中央部での成長層厚をdとする。また、同様に、絶
縁膜マスク2の開口幅の狭いIIb-IIb 線断面においても
幅LG'1のギャップを通じて幅LG'2の底面を持つ半導
体面への結晶成長が起こる。この部分のエッチング底面
中央部での成長層厚をd′とする。
Here, the crystal growth on the etched bottom surface having the width of LG 2 is mainly performed by diffusing the growth gas species from the gas phase through the opening 20 of the insulating film mask 2 having the width of LG 1 . Occurs. The thickness of the grown layer at the center of the etched bottom surface of this portion is d. Similarly, in the IIb-IIb section of the insulating film mask 2 where the opening width is narrow, crystal growth occurs on the semiconductor surface having the bottom surface of the width LG ′ 2 through the gap of the width LG ′ 1 . The thickness of the growth layer at the center of the etching bottom surface in this portion is d '.

【0023】両者において、結晶成長速度は、気相中の
成長ガス種の濃度勾配による拡散が支配的と考えられる
ため、IIa-IIa 線断面部,IIb-IIb 線断面部におけるガ
ス種の供給量はギャップ幅LG1 ,LG'1に比例する。
一方で、成長する面積は、エッチング底面のLG2 ,L
G'2に比例することから、成長速度は、成長ガス種が同
一供給量の場合、成長面積に反比例する。このため成長
層厚d,d′は各々LG1 /LG2 ,LG'1/LG'2
比例する。このとき、ウェットエッチングによるサイド
エッチング量は、絶縁膜マスクの開口幅によらずほぼ一
定であるので、LG1 をLG'1に対して十分に大きなも
のとしておけば1≒LG1 /LG2 >LG'1/LG'2
なり、層厚の関係はd>d′となる(図2(c),(d))。従
って、開口幅の広い領域2aにおいては、成長層の各層
厚は、幅の狭い領域2bの成長層の各層厚の厚さよりも
薄くなり、幅が連続的に変化している領域2cにおいて
は、その幅が狭くなるに従って成長層の各層厚はその厚
さが順次薄くなるように形成され、図1(b) に示される
ように、一度の結晶成長により、異なる層厚を備えた結
晶成長層、特に能動層4を得ることができる。なお、エ
ッチング時においては、開口幅に対するサイドエッチン
グ幅の比率が大きくなるほど、絶縁膜マスクの開口幅に
対するエッチング底面の幅の比率が大きくなるため、結
晶成長速度を遅くする効果が高くなり、その比率が大き
くなると、開口幅の値を変えても成長速度はほとんど変
化しなくなることから、開口幅の狭い領域に成長される
結晶成長層と、開口幅の広い領域に成長される結晶成長
層との層厚比を大きくするためには、幅の広い領域の開
口幅LG1 を十分に広く、例えば約20μm程度とする
とともに、幅の狭い領域の開口幅LG'1を数μm程度以
下、好ましくは1μm以下とすることが必要である。
In both cases, the crystal growth rate is considered to be dominated by the diffusion of the growth gas species in the gas phase due to the concentration gradient. Therefore, the supply amount of the gas species in the IIa-IIa line section and IIb-IIb line section is considered. Is proportional to the gap widths LG 1 and LG ′ 1 .
On the other hand, the growing area is LG 2 , L
Since the growth rate is proportional to G ′ 2 , the growth rate is inversely proportional to the growth area when the growth gas species is the same supply amount. Therefore grown layer thickness d, d 'are each LG 1 / LG 2, LG' is proportional to 1 / LG '2. At this time, since the amount of side etching by wet etching is substantially constant regardless of the opening width of the insulating film mask, if LG 1 is set to be sufficiently larger than LG ′ 1 , 1 ≒ LG 1 / LG 2 > LG ′ 1 / LG ′ 2 , and the relationship between the layer thicknesses is d> d ′ (FIGS. 2C and 2D). Therefore, in the region 2a having a wide opening width, the thickness of each layer of the growth layer is smaller than the thickness of each layer of the growth layer in the region 2b having a small width, and in the region 2c whose width is continuously changing, As the width becomes smaller, the thickness of each layer of the growth layer is formed so that the thickness becomes smaller sequentially. As shown in FIG. 1 (b), the crystal growth layers having different thicknesses are formed by one crystal growth. In particular, an active layer 4 can be obtained. At the time of etching, as the ratio of the side etching width to the opening width increases, the ratio of the width of the etching bottom to the opening width of the insulating film mask increases, so that the effect of reducing the crystal growth rate increases. Is larger, the growth rate hardly changes even if the value of the opening width is changed, so that the crystal growth layer grown in the region with the smaller opening width and the crystal growth layer grown in the region with the larger opening width have in order to increase the layer thickness ratio is sufficiently wide opening width LG 1 of a wide region, for example with an approximately 20μm approximately, less than a few μm about the opening width LG '1 a narrow area width, preferably It is necessary that the thickness be 1 μm or less.

【0024】続いて、回折格子(図示せず)や、電流狭
搾構造(図示せず)や、電極(図示せず)等を必要に応
じて形成し、1素子形成領域10において基板1を切り
だすことにより、層厚の異なる複数の領域からなる能動
層を備えた光半導体装置、即ち、複数の素子を一体化し
てなる光半導体装置を得る。
Subsequently, a diffraction grating (not shown), a current narrowing structure (not shown), an electrode (not shown), and the like are formed as necessary. By cutting out, an optical semiconductor device including an active layer including a plurality of regions having different layer thicknesses, that is, an optical semiconductor device in which a plurality of elements are integrated is obtained.

【0025】この光半導体装置の製造方法においては、
従来の光半導体装置の製造方法と同様に、一度の結晶成
長工程により、層厚分布を有する選択成長を行うことが
でき、層厚の異なる複数の領域からなる能動層を備えた
光半導体装置を得ることができるとともに、層厚分布を
得るためには絶縁膜マスク2の開口幅を変化させるだけ
でよく、従来の技術において説明した光半導体装置の製
造方法のように、気相中の成長ガス種のウエハ表面での
濃度分布を必要とせず、また、このような分布の影響を
受けにくいため、絶縁膜マスク2自体の幅を従来の絶縁
膜マスクよりも狭くできるとともに、ウエハ上において
隣接する絶縁膜マスク2同士の配置間隔を狭くして、ウ
エハ上に絶縁膜マスク2を高密度に配置することができ
る。例えば、絶縁膜マスク2の開口部で分離されている
一方の幅を従来とほぼ同じ200μm程度とした場合、
隣接する絶縁膜マスク2間の間隔はその倍の間隔、つま
り、400μm程度,或いはそれ以下であればよい。こ
の結果、製造工程におけるウエハに対する光半導体装置
の集積度を向上させることができ、生産性を向上させる
ことができる。
In this method for manufacturing an optical semiconductor device,
As in the conventional method of manufacturing an optical semiconductor device, it is possible to perform selective growth having a layer thickness distribution by a single crystal growth step, and to provide an optical semiconductor device having an active layer including a plurality of regions having different layer thicknesses. In order to obtain the layer thickness distribution, it is only necessary to change the opening width of the insulating film mask 2. As in the method of manufacturing an optical semiconductor device described in the related art, the growth gas in the gas phase is used. Since the kind of concentration distribution on the wafer surface is not required and is not easily affected by such a distribution, the width of the insulating film mask 2 itself can be made smaller than that of the conventional insulating film mask, and the width of the insulating film mask 2 can be reduced. By narrowing the arrangement interval between the insulating film masks 2, the insulating film masks 2 can be densely arranged on the wafer. For example, when one width separated by the opening of the insulating film mask 2 is set to about 200 μm which is almost the same as the conventional one,
The distance between the adjacent insulating film masks 2 may be twice as long as that, that is, about 400 μm or less. As a result, the degree of integration of the optical semiconductor device on the wafer in the manufacturing process can be improved, and the productivity can be improved.

【0026】このように、本発明の実施の形態1によれ
ば、基板1上に、その底面に該基板1が露出した異なる
幅を有する複数の領域からなるストライプ形状の開口部
20を備えた絶縁膜マスク2を形成し、これを用いて、
上記基板をウエットエッチングした後、この絶縁膜マス
ク2を用いて、上記基板1上にn型InP下クラッド層
3、アンドープInGaAsP能動層4、及びp型In
P上クラッド層5を順次結晶成長させるようにしたか
ら、絶縁膜マスク2の開口幅が広い領域への成長層厚
を、開口幅の狭い領域への成長層厚よりも厚くすること
ができ、これにより、一度の選択成長により層厚分布を
有する光半導体装置を得ることができるとともに、絶縁
膜マスク2を高密度でウエハ上に配置でき、1つの素子
を形成するために必要な基板面積を小さくして、一枚の
ウエハから得られる素子の数を多くし、生産効率を向上
させることができるという効果がある。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the substrate 1 is provided with the stripe-shaped openings 20 formed of a plurality of regions having different widths at which the substrate 1 is exposed on the bottom surface. An insulating film mask 2 is formed, and using this,
After the substrate is wet-etched, the n-type InP lower cladding layer 3, the undoped InGaAsP active layer 4, and the p-type In
Since the P upper cladding layer 5 is sequentially crystal-grown, the thickness of the insulating layer mask 2 in the region where the opening width is wide can be made larger than the thickness of the growth layer in the region where the opening width is small. As a result, an optical semiconductor device having a layer thickness distribution can be obtained by one-time selective growth, the insulating film mask 2 can be arranged on the wafer at a high density, and the substrate area required for forming one element can be reduced. By reducing the size, the number of elements obtained from one wafer can be increased, and the production efficiency can be improved.

【0027】実施の形態2.図3は本発明の実施の形態
2に係る光半導体装置の製造方法を説明するための平面
図(図3(a))、及び該図3(a) のIII-III 線による断面
図(図3(b),(c))であり、図において、図1と同一符号
は同一又は相当する部分を示しており、6は絶縁膜マス
ク2に設けられた、底面に基板1の表面が露出している
溝部で、絶縁膜マスク2の開口部20側の辺全域に沿っ
て平行になるよう設けられており、その幅は約1μmで
あり、この溝部6と開口部20との間隔は約5μmであ
る。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a plan view (FIG. 3 (a)) for explaining a method of manufacturing an optical semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 3 (a). 3 (b) and (c)), in which the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and 6 denotes a surface provided on the insulating film mask 2 and the surface of the substrate 1 is exposed on the bottom surface. The width is about 1 μm, and the gap between the groove 6 and the opening 20 is about 1 μm. 5 μm.

【0028】上記実施の形態1に係る光半導体装置の製
造方法の、図2(c),(d) に示す工程においては、絶縁膜
マスク2の開口部20内にエッチングにより露出した基
板1の底面への成長ガス種の供給は、気相からの拡散が
主であるが、その一部は、反応ガス種が絶縁膜マスク2
上に吸着し、絶縁膜表面を表面マイグレーションによっ
て移動することで供給される。このようにマイグレーシ
ョンにより供給される成長ガス種の量は絶縁膜マスク2
の開口幅に依存しない量であるから、絶縁膜マスク2の
幅の設定等によっては、このようなマイグレーションに
より絶縁膜マスク2の開口部20の開口幅の異なる領域
間での層厚分布、つまり最大層厚と最小層厚の比率を低
減させてしまう場合がある。
In the steps shown in FIGS. 2C and 2D of the method for manufacturing an optical semiconductor device according to the first embodiment, the substrate 1 exposed by etching in the opening 20 of the insulating film mask 2 is formed. The supply of the growth gas species to the bottom surface is mainly by diffusion from the gas phase.
It is supplied by adsorbing on the surface and moving on the surface of the insulating film by surface migration. As described above, the amount of the growth gas species supplied by the migration depends on the insulating film mask 2.
Since the amount does not depend on the opening width of the insulating film mask 2, depending on the setting of the width of the insulating film mask 2 and the like, the layer thickness distribution between the regions having different opening widths of the opening 20 of the insulating film mask 2 due to such migration, that is, In some cases, the ratio between the maximum layer thickness and the minimum layer thickness is reduced.

【0029】これに対し、本実施の形態2に係る光半導
体装置の製造方法においては、図3(a) に示すように、
異なる開口幅を有する複数の領域からなる開口部20を
備えた絶縁膜マスク2を設けるとともに、この絶縁膜マ
スク2の開口部20に近接した部分に、該開口部20の
辺に沿って微小な幅の溝部を設けるようにしたことによ
り、絶縁膜マスク2を用いてエッチングを行った後(図
3(b))、半導体層、例えばn型InP下クラッド層3を
選択成長させる際に、絶縁膜マスク2上を表面マイグレ
ーションで拡散してきた成長種を溝部6においてトラッ
プすることができ、これによりマイグレーションの選択
成長に対する影響を減らすことができ、上記実施の形態
1の光半導体装置の製造方法と比較して、より良好な層
厚分布を有する選択成長が可能となる効果がある。
On the other hand, in the method for manufacturing an optical semiconductor device according to the second embodiment, as shown in FIG.
An insulating film mask 2 having an opening 20 composed of a plurality of regions having different opening widths is provided, and minute portions along the sides of the opening 20 are formed in portions of the insulating film mask 2 close to the opening 20. Since the groove having the width is provided, after the etching is performed using the insulating film mask 2 (FIG. 3B), the insulating layer is formed when the semiconductor layer, for example, the n-type InP lower cladding layer 3 is selectively grown. Growing species diffused by surface migration on the film mask 2 can be trapped in the groove 6, thereby reducing the influence of the migration on the selective growth. In comparison with this, there is an effect that selective growth having a better layer thickness distribution can be performed.

【0030】実施の形態3.図4は本発明の実施の形態
3に係る光半導体装置の製造方法の主要工程を示す平面
図であり、図において、図3と同一符号は同一又は相当
する部分を示しており、7は絶縁膜マスク2に設けられ
た、底面に基板1の表面が露出している溝部で、絶縁膜
マスク2の開口幅が他の領域よりも狭い領域のみに、開
口部20側の辺に沿って平行になるよう設けられてお
り、その幅及び開口部20との間隔は、図3に示した溝
部6と同様である。
Embodiment 3 FIG. 4 is a plan view showing main steps of a method for manufacturing an optical semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. A groove provided in the film mask 2 and exposing the surface of the substrate 1 on the bottom surface, and is parallel to the opening 20 side only in a region where the opening width of the insulating film mask 2 is smaller than other regions. The width and the distance from the opening 20 are the same as those of the groove 6 shown in FIG.

【0031】この実施の形態3に係る光半導体装置の製
造方法は、上記実施の形態2において用いたような開口
部20側の辺全域に沿って平行になるよう溝部を設けた
絶縁膜マスクの代わりに、開口部20の幅の他の領域よ
りも狭い領域に近接した部分にのみ溝部7を設けた絶縁
膜マスク2を用いて、選択エッチング及び選択成長を行
うようにしたものであり、これにより、絶縁膜マスク2
を用いた選択成長時においては開口幅の他の領域よりも
狭い領域のみで表面マイグレーションによる成長種の供
給が制限されるため、この開口幅の狭い領域での選択成
長速度が、マイグレーションにより成長種が供給される
開口幅の広い領域と比較してマイグレーションの影響の
分だけさらに遅くなり、その結果、さらに大きな層厚分
布をもつ選択成長を行うことができる効果がある。
In the method of manufacturing an optical semiconductor device according to the third embodiment, an insulating film mask provided with a groove so as to be parallel along the entire side of the opening 20 as used in the second embodiment is used. Instead, selective etching and selective growth are performed using the insulating film mask 2 provided with the groove 7 only in a portion close to a region narrower than the other region of the width of the opening 20. The insulating film mask 2
In the selective growth using GaN, the supply of growth species by surface migration is limited only in a region narrower than the other region of the opening width. Is slowed down by the effect of the migration as compared with the region where the opening width is supplied, and as a result, there is an effect that the selective growth having a larger layer thickness distribution can be performed.

【0032】実施の形態4.図5は本発明の実施の形態
4に係る半導体装置の製造方法を説明するための平面図
(図5(a))、及び図5(a) のV-V 線による断面図(図5
(b),(c))であり、図図において、図1と同一符号は同一
又は相当する部分を示している。
Embodiment 4 FIG. FIG. 5 is a plan view (FIG. 5A) for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention, and a cross-sectional view taken along line VV of FIG.
(b), (c)), and in the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts.

【0033】この実施の形態4においては、上記実施の
形態1の絶縁膜マスクを用いて基板をエッチングする工
程において、HClガスエッチング等の深さ方向のエッ
チングが供給律速であるエッチング、即ち、エッチャン
トと基板1との反応速度が十分に速く、主としてエッチ
ャントが供給される割合によりエッチング速度が変化す
るようなエッチングを行うようにしたものであり、これ
により、図5(a) に示すような上記実施の形態1と同様
の絶縁膜マスク2を用いてエッチングを行うことで、開
口幅の広いところではエッチング深さが深く、開口幅の
狭いところではエッチング深さを浅くすることができ、
エッチング深さの分布を得ることができる(図5(b))。
したがって、このエッチング深さの分布を、次の工程で
ある選択成長の成長層厚の分布と概略一致させるように
すると、選択成長後に成長層の表面の高さ位置を元の基
板1の表面の高さ位置と一致させることが可能となる
(図5(c))。これにより、成長層の表面が平坦となるた
め、その後に行われる加工工程において、マスク形成等
が容易になり、容易に高精度の加工が可能となり、特性
の優れた光半導体装置を高い歩留まりで得ることができ
る効果がある。
In the fourth embodiment, in the step of etching the substrate using the insulating film mask of the first embodiment, the etching in the depth direction such as HCl gas etching is a rate-limiting etching, that is, an etchant. The etching is performed such that the reaction speed between the substrate 1 and the substrate 1 is sufficiently high, and the etching speed changes mainly depending on the rate of supply of the etchant. By performing etching using the same insulating film mask 2 as in Embodiment 1, the etching depth can be increased where the opening width is large and the etching depth can be decreased where the opening width is small.
The distribution of the etching depth can be obtained (FIG. 5B).
Therefore, when the distribution of the etching depth is made to substantially match the distribution of the growth layer thickness in the next step, the selective growth, the height position of the growth layer surface after the selective growth is adjusted to the original surface of the substrate 1. It is possible to match the height position (FIG. 5 (c)). Accordingly, the surface of the growth layer becomes flat, so that mask formation and the like can be easily performed in a subsequent processing step, high-precision processing can be easily performed, and an optical semiconductor device having excellent characteristics can be obtained at a high yield. There is an effect that can be obtained.

【0034】なお、本実施の形態1〜4においては、テ
ーパー導波路と半導体レーザとを集積化した光半導体装
置の製造方法について説明したが、本発明は、例えば光
変調器と半導体レーザとを集積化した光半導体装置等の
他の光半導体素子を集積化した光半導体装置においても
適用できるものであり、このような場合においても上記
実施の形態1〜4と同様の効果を奏する。
In the first to fourth embodiments, a method of manufacturing an optical semiconductor device in which a tapered waveguide and a semiconductor laser are integrated has been described. However, the present invention relates to, for example, an optical modulator and a semiconductor laser. The present invention can also be applied to an optical semiconductor device in which another optical semiconductor element such as an integrated optical semiconductor device is integrated. In such a case, the same effects as those of the first to fourth embodiments can be obtained.

【0035】また、上記実施の形態1〜4においては、
InP系の光半導体装置を用いて説明したが、本発明は
他の材料系の光半導体装置においても適用できるもので
あり、このような場合においても上記実施の形態1〜4
と同様の効果を奏する。
In the first to fourth embodiments,
Although the present invention has been described using an InP-based optical semiconductor device, the present invention is also applicable to other material-based optical semiconductor devices. In such a case, the first to fourth embodiments are also applicable.
It has the same effect as.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体基板を用意する工程と、該基板上に、その底面に該基
板が露出した異なる幅を有する複数の領域からなるスト
ライプ形状の開口部を備えた絶縁膜からなるマスクを形
成する工程と、該絶縁膜マスクを用いて、上記基板をエ
ッチングする工程と、該絶縁膜マスクを用いて、上記エ
ッチング工程により露出した基板上に半導体結晶を結晶
成長させる工程とを備えるようにしたから、絶縁膜マス
クの開口幅が広い領域への成長層厚を、開口幅の狭い領
域への成長層厚よりも厚くすることができ、これによ
り、一度の選択成長により層厚分布を有する光半導体装
置を得ることができるとともに、絶縁膜マスクを高密度
にウエハ上に配置でき、1つの素子を形成するために必
要な基板面積を小さくして、一枚のウエハから得られる
素子の数を多くし、生産効率を向上させることができる
という効果が得られる。
As described above, according to the present invention, a step of preparing a semiconductor substrate and a step of forming a stripe-shaped opening formed on the substrate at a bottom surface thereof by exposing the substrate to a plurality of regions having different widths. Forming a mask made of an insulating film having a portion, etching the substrate using the insulating film mask, and forming a semiconductor crystal on the substrate exposed by the etching step using the insulating film mask. And a step of growing a crystal of the insulating film mask, the thickness of the growth layer in the region where the opening width of the insulating film mask is wide can be made larger than the thickness of the growth layer in the region where the opening width is small, and An optical semiconductor device having a layer thickness distribution can be obtained by one-time selective growth, an insulating film mask can be arranged on a wafer at a high density, and a substrate area required for forming one element can be reduced. To, increasing the number of elements obtained from one wafer, there is an advantage that it is possible to improve production efficiency.

【0037】また、この発明によれば、上記エッチング
工程を、サイドエッチング可能なエッチングにより行う
ようにしたから、1つの素子を形成するために必要な基
板面積を小さくして、生産効率を向上させることができ
るという効果が得られる。
Further, according to the present invention, since the above-mentioned etching step is performed by etching capable of side etching, the substrate area required for forming one element is reduced, and the production efficiency is improved. The effect that it can be obtained is obtained.

【0038】また、この発明によれば、上記絶縁膜マス
クを、上記複数の領域からなるストライプ形状の開口部
に沿って設けられた,底面に基板の表面が露出している
溝部を、少なくとも上記開口部のうちのその幅が他の領
域よりも狭い領域に近接した位置に備えたものとしたか
ら、選択成長時においてマイグレーションによる成長種
の供給を制限して、より良好な層厚分布を有する選択成
長を行うことができる効果がある。
Further, according to the present invention, the insulating film mask is formed by forming at least the groove portion provided along the stripe-shaped opening formed of the plurality of regions and exposing the surface of the substrate at the bottom surface. Since the opening is provided at a position closer to a region whose width is narrower than other regions, the supply of growth species by migration during selective growth is restricted, and a better layer thickness distribution is obtained. There is an effect that selective growth can be performed.

【0039】また、この発明によれば、上記溝部を、上
記開口部のうちのその幅が他の領域よりも狭い領域に近
接した位置にのみ備えたものとしたから、選択成長時に
おいて、開口部の幅の狭い領域へのマイグレーションに
よる成長種の供給を制限して、大きな層厚分布をもつ選
択成長を行うことができる効果がある。
Further, according to the present invention, the groove is provided only at a position close to a region of the opening having a width smaller than that of the other region. There is an effect that it is possible to restrict the supply of the growth species by migration to the region where the width of the portion is small, and to perform selective growth having a large layer thickness distribution.

【0040】また、この発明によれば、上記エッチング
工程を、供給律速となるエッチングを用いて行うととも
に、該エッチング工程の後工程において形成される半導
体結晶層の高さ位置が、該エッチング工程によりエッチ
ングされる前の基板の高さ位置と同じになるように行う
ようにしたから、選択成長後の結晶成長層と基板との高
さ位置を揃えて基板表面を平坦にすることができ、その
後の製造工程を精度良く行うことができる効果がある。
Further, according to the present invention, the etching step is performed by using the supply-limiting etching, and the height position of the semiconductor crystal layer formed in the subsequent step of the etching step is changed by the etching step. Since the height of the substrate before the etching is set to be the same as that of the substrate, the height of the crystal growth layer after the selective growth and the substrate can be aligned and the substrate surface can be flattened. Has the effect that the manufacturing process can be performed accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1に係る光半導体装置
の製造方法を示す工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing an optical semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1に係る光半導体装置
の製造方法の主要工程を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing main steps of a method for manufacturing the optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態2に係る光半導体装置
の製造方法を示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing a method for manufacturing an optical semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3に係る光半導体装置
の製造方法の主要工程を示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing main steps of a method for manufacturing an optical semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態4に係る光半導体装置
の製造方法を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a method for manufacturing an optical semiconductor device according to Embodiment 4 of the present invention.

【図6】 従来の光半導体装置の製造方法を示す工程図
である。
FIG. 6 is a process chart showing a conventional method for manufacturing an optical semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,100 n型InP基板、2,110 絶縁膜マス
ク、2a,110a幅の広い領域、2b,110b 幅
の狭い部分、2c,110c 幅の連続的に変化してい
る領域、3,101 n型InP下クラッド層、4,1
02 InGaAsP能動層、5,103 p型InP
上クラッド層、6,7 溝部、10,105 1素子形
成領域、20 開口部、100a ウエハ。
1,100 n-type InP substrate, 2,110 insulating film mask, 2a, 110a wide area, 2b, 110b narrow area, 2c, 110c continuously changing area, 3,101 n-type InP lower cladding layer, 4,1
02 InGaAsP active layer, 5,103 p-type InP
Upper cladding layer, 6,7 groove, 10,105 1 element formation region, 20 opening, 100a wafer.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板を用意する工程と、 該基板上に、その底面に該基板が露出した異なる幅を有
する複数の領域からなるストライプ形状の開口部を備え
た絶縁膜からなるマスクを形成する工程と、 該絶縁膜マスクを用いて、上記基板をエッチングする工
程と、 該絶縁膜マスクを用いて、上記エッチング工程により露
出した基板上に半導体結晶を結晶成長させる工程とを備
えたことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
1. A step of preparing a semiconductor substrate, and forming a mask made of an insulating film having a stripe-shaped opening composed of a plurality of regions having different widths on the bottom surface of the substrate, the substrate being exposed on the substrate. Performing the step of: etching the substrate using the insulating film mask; and growing a semiconductor crystal on the substrate exposed by the etching step using the insulating film mask. A method for manufacturing an optical semiconductor device.
【請求項2】 請求項1に記載の光半導体装置の製造方
法において、 上記エッチング工程は、サイドエッチング可能なエッチ
ングにより行われることを特徴とする光半導体装置の製
造方法。
2. The method for manufacturing an optical semiconductor device according to claim 1, wherein the etching step is performed by etching capable of side etching.
【請求項3】 請求項1に記載の光半導体装置の製造方
法において、 上記絶縁膜マスクは、上記複数の領域からなるストライ
プ形状の開口部に沿って設けられた,底面に基板の表面
が露出している溝部を、少なくとも上記開口部のうちの
その幅が他の領域よりも狭い領域に近接した位置に備え
たことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing an optical semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating film mask is provided along a stripe-shaped opening made up of the plurality of regions, and a bottom surface of the substrate is exposed. A method of manufacturing an optical semiconductor device, comprising: forming a groove at a position close to at least a region of the opening having a width smaller than that of another region.
【請求項4】 請求項3に記載の光半導体装置の製造方
法において、 上記溝部は、上記開口部のうちのその幅が他の領域より
も狭い領域に近接した位置にのみ備えたことを特徴とす
る光半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing an optical semiconductor device according to claim 3, wherein the groove is provided only at a position in the opening close to a region where the width of the opening is smaller than another region. Of manufacturing an optical semiconductor device.
【請求項5】 請求項1に記載の光半導体装置の製造方
法において、 上記エッチング工程は、供給律速となるエッチングを用
いて行われるとともに、該エッチング工程の後工程にお
いて形成される半導体結晶層の高さ位置が、該エッチン
グ工程によりエッチングされる前の基板の高さ位置と同
じになるように行われることを特徴とする光半導体装置
の製造方法。
5. The method for manufacturing an optical semiconductor device according to claim 1, wherein the etching step is performed using a supply-limited etching, and the semiconductor crystal layer formed in a step subsequent to the etching step is formed. A method of manufacturing an optical semiconductor device, wherein the height position is set to be the same as the height position of a substrate before being etched in the etching step.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9354392B2 (en) 2014-09-03 2016-05-31 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same

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