JPH10256664A - 光半導体装置のマーカ形成方法 - Google Patents
光半導体装置のマーカ形成方法Info
- Publication number
- JPH10256664A JPH10256664A JP9058699A JP5869997A JPH10256664A JP H10256664 A JPH10256664 A JP H10256664A JP 9058699 A JP9058699 A JP 9058699A JP 5869997 A JP5869997 A JP 5869997A JP H10256664 A JPH10256664 A JP H10256664A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- active layer
- ridge
- marker
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光半導体装置のマーカ形成方法に関し、ウエ
ハの両端に活性層の位置を正確に反映する活性層位置表
示用マーカをセルフ・アライメントで形成する。 【解決手段】 基板41上にストライプの活性層42を
含む光導波路を形成する為の活性層42、第一クラッド
層43などを積層し、光導波路を形成する為の半導体層
をストライプ化する第一のマスク及び基板41の両端近
傍で第一のマスクの両側に間隔をおき並行する第二のマ
スクを形成し、第一及び第二のマスクを利用し前記光導
波路を形成する為の半導体層をエッチングしてストライ
プの活性層42を含む第一のリッジ及び電流ブロック層
成長制御用リッジ45である第二のリッジを形成し、電
流ブロック層46を成長して第一のリッジ及び第二のリ
ッジの側面を埋め、第一のマスク及び第二のマスクを除
去してから第一のリッジに対向するV字形の溝が生成さ
れた第二クラッド層47、コンタクト層48を形成す
る。
ハの両端に活性層の位置を正確に反映する活性層位置表
示用マーカをセルフ・アライメントで形成する。 【解決手段】 基板41上にストライプの活性層42を
含む光導波路を形成する為の活性層42、第一クラッド
層43などを積層し、光導波路を形成する為の半導体層
をストライプ化する第一のマスク及び基板41の両端近
傍で第一のマスクの両側に間隔をおき並行する第二のマ
スクを形成し、第一及び第二のマスクを利用し前記光導
波路を形成する為の半導体層をエッチングしてストライ
プの活性層42を含む第一のリッジ及び電流ブロック層
成長制御用リッジ45である第二のリッジを形成し、電
流ブロック層46を成長して第一のリッジ及び第二のリ
ッジの側面を埋め、第一のマスク及び第二のマスクを除
去してから第一のリッジに対向するV字形の溝が生成さ
れた第二クラッド層47、コンタクト層48を形成す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパッシブ・
アライン、即ち、半導体レーザなどを発光させることな
く、光ファイバとの位置合わせを行なうのに好適な位置
合わせマーカを各半導体発光素子上に正確に形成する為
の方法に関する。
アライン、即ち、半導体レーザなどを発光させることな
く、光ファイバとの位置合わせを行なうのに好適な位置
合わせマーカを各半導体発光素子上に正確に形成する為
の方法に関する。
【0002】一般に、光通信は大容量の情報を伝送する
ことができる為、これまで、幹線系通信に広く用いられ
てきたが、近年、マルチ・メディア情報を一般家庭にま
で提供するFTTH(fiber to the ho
me)、即ち、光ファイバを一般家庭まで引き、画像な
どの大容量情報を提供しようとする試みがなされ、現実
のものとなりつつある。
ことができる為、これまで、幹線系通信に広く用いられ
てきたが、近年、マルチ・メディア情報を一般家庭にま
で提供するFTTH(fiber to the ho
me)、即ち、光ファイバを一般家庭まで引き、画像な
どの大容量情報を提供しようとする試みがなされ、現実
のものとなりつつある。
【0003】この為、光半導体装置のモジュールを量産
しなければならないが、それを実現するには、パッシブ
・アラインに依って半導体発光素子と光ファイバとを簡
易結合することが必要であり、本発明は、その要求に応
える一手段を提供することができる。
しなければならないが、それを実現するには、パッシブ
・アラインに依って半導体発光素子と光ファイバとを簡
易結合することが必要であり、本発明は、その要求に応
える一手段を提供することができる。
【0004】
【従来の技術】図6はパッシブ・アラインに依る簡易結
合を実現する為の半導体レーザを表す要部斜面図であ
る。
合を実現する為の半導体レーザを表す要部斜面図であ
る。
【0005】図に於いて、1は半導体レーザに於ける半
導体層の最上層である電極コンタクト層、2は電極、2
Aは電極2の四隅に形成された切欠部分、Cは切欠部分
2Aに表出された電極コンタクト層1の部分に形成され
たパッシブ・アライン用マーカをそれぞれ示している。
導体層の最上層である電極コンタクト層、2は電極、2
Aは電極2の四隅に形成された切欠部分、Cは切欠部分
2Aに表出された電極コンタクト層1の部分に形成され
たパッシブ・アライン用マーカをそれぞれ示している。
【0006】図7は図6について説明した半導体レーザ
と光ファイバとの結合について説明する為の要部平面説
明図であり、図6に於いて用いた記号と同記号は同部分
を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
と光ファイバとの結合について説明する為の要部平面説
明図であり、図6に於いて用いた記号と同記号は同部分
を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【0007】図に於いて、11は半導体レーザ、11A
は半導体レーザ11に於けるストライプ化された活性
層、12はステージ、12Aはステージ12上に形成さ
れたマーカ、13は光ファイバ、13Aは光ファイバ1
3に於けるコアをそれぞれ示している。
は半導体レーザ11に於けるストライプ化された活性
層、12はステージ、12Aはステージ12上に形成さ
れたマーカ、13は光ファイバ、13Aは光ファイバ1
3に於けるコアをそれぞれ示している。
【0008】結合を行なうには、光ファイバ13が固定
されたステージ12上に半導体レーザ11を位置合わせ
しながら固定するものであり、そして、半導体レーザ1
1の位置合わせは、ステージ12に形成されたマーカ1
2Aと半導体レーザ11に於けるパッシブ・アライン用
マーカCとを合わせることで実現される。
されたステージ12上に半導体レーザ11を位置合わせ
しながら固定するものであり、そして、半導体レーザ1
1の位置合わせは、ステージ12に形成されたマーカ1
2Aと半導体レーザ11に於けるパッシブ・アライン用
マーカCとを合わせることで実現される。
【0009】前記パッシブ・アライン用マーカCは、半
導体レーザ11の水平方向の位置合わせに用いられ、そ
の位置合わせ精度としては、光ファイバの中心軸と活性
層の中心軸が1〔μm〕〜2〔μm〕の誤差で一致する
ことが要求され、従って、半導体レーザ11に於けるス
トライプの活性層と表面のパッシブ・アライン用マーカ
Cは、1〔μm〕以下の高い精度で一致していなければ
ならない。
導体レーザ11の水平方向の位置合わせに用いられ、そ
の位置合わせ精度としては、光ファイバの中心軸と活性
層の中心軸が1〔μm〕〜2〔μm〕の誤差で一致する
ことが要求され、従って、半導体レーザ11に於けるス
トライプの活性層と表面のパッシブ・アライン用マーカ
Cは、1〔μm〕以下の高い精度で一致していなければ
ならない。
【0010】パッシブ・アライン用マーカCは、電極形
成工程中に電極金属膜、又は、絶縁体からなるパッシベ
ーション膜、又は、半導体層表面を加工することで形成
される。ところが、埋め込み構造の半導体レーザでは、
活性層が埋没しているので、その痕跡は表面に現れな
い。
成工程中に電極金属膜、又は、絶縁体からなるパッシベ
ーション膜、又は、半導体層表面を加工することで形成
される。ところが、埋め込み構造の半導体レーザでは、
活性層が埋没しているので、その痕跡は表面に現れな
い。
【0011】そこで、半導体レーザを作り込んだウエハ
の一部にストライプの活性層を表出させることが行なわ
れている。
の一部にストライプの活性層を表出させることが行なわ
れている。
【0012】図8は活性層の一部を表出させた半導体レ
ーザ・ウエハを表す要部斜面図である。
ーザ・ウエハを表す要部斜面図である。
【0013】図に於いて、21はウエハ、21Aはウエ
ハ周辺で活性層と交差する方向の辺に形成された切欠部
分、22は表出された活性層、23は活性層22の頂面
とウエハ表面との間の距離をそれぞれ示している。
ハ周辺で活性層と交差する方向の辺に形成された切欠部
分、22は表出された活性層、23は活性層22の頂面
とウエハ表面との間の距離をそれぞれ示している。
【0014】活性層22を表出させるには、ウエハ21
に半導体レーザに必要な半導体層の形成及び加工を行な
った後、ウエット・エッチング法を適用して切欠部分2
1を形成することで活性層22を表出させる。尚、通
常、距離23は2〔μm〕〜3〔μm〕程度である。
に半導体レーザに必要な半導体層の形成及び加工を行な
った後、ウエット・エッチング法を適用して切欠部分2
1を形成することで活性層22を表出させる。尚、通
常、距離23は2〔μm〕〜3〔μm〕程度である。
【0015】このようにして表出させたストライプの活
性層22を目標として、半導体レーザ表面にパッシブ・
アライン用マーカCを形成している。
性層22を目標として、半導体レーザ表面にパッシブ・
アライン用マーカCを形成している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】前記説明したように、
活性層22の頂面とウエハ21の表面との間には、距離
23が存在し、活性層22の頂面は、通常、2〔μm〕
乃至3〔μm〕低い位置に在る。
活性層22の頂面とウエハ21の表面との間には、距離
23が存在し、活性層22の頂面は、通常、2〔μm〕
乃至3〔μm〕低い位置に在る。
【0017】従って、活性層22の頂面と半導体レーザ
の表面にパッシブ・アライン用マーカCを形成する為の
マスクとの両方同時に焦点を合わせることは困難であ
り、活性層22とパッシブ・アライン用マーカCとの間
には、1〔μm〕以上の位置ずれを生ずることが多い。
の表面にパッシブ・アライン用マーカCを形成する為の
マスクとの両方同時に焦点を合わせることは困難であ
り、活性層22とパッシブ・アライン用マーカCとの間
には、1〔μm〕以上の位置ずれを生ずることが多い。
【0018】本発明では、ウエハ表面の一部、例えばウ
エハの周辺部分に活性層の位置を正確に反映する活性層
位置表示用マーカ(以下、活性層位置表示用マーカWと
呼ぶことにする)をセルフ・アライメントで形成できる
ようにする。
エハの周辺部分に活性層の位置を正確に反映する活性層
位置表示用マーカ(以下、活性層位置表示用マーカWと
呼ぶことにする)をセルフ・アライメントで形成できる
ようにする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明では、活性層位置
表示用マーカWを形成するのに活性層をストライプ化す
る工程が重要な役割を果たすので、従来の技術との比較
を容易にする為、ここで標準的な活性層ストライプ化の
工程について説明する。
表示用マーカWを形成するのに活性層をストライプ化す
る工程が重要な役割を果たすので、従来の技術との比較
を容易にする為、ここで標準的な活性層ストライプ化の
工程について説明する。
【0020】図9及び図10は活性層をストライプ化す
る工程を説明する為の工程要所に於ける光半導体装置を
表す要部切断正面図及び要部斜面図である。尚、ここ
で、図示した光半導体装置は、必要な部分のみが示され
ていて、説明に不要な部分、例えば、基板と活性層との
間のバッファ層などは省略してある。
る工程を説明する為の工程要所に於ける光半導体装置を
表す要部切断正面図及び要部斜面図である。尚、ここ
で、図示した光半導体装置は、必要な部分のみが示され
ていて、説明に不要な部分、例えば、基板と活性層との
間のバッファ層などは省略してある。
【0021】図9(A)参照 9−(1) 基板31上に活性層32及びクラッド層33を順に成長
させる。
させる。
【0022】図9(B)及び図10参照 9−(2) クラッド層33上にSiO2 膜34を形成してから、活
性層のストライプと同じ形状にパターン化する。
性層のストライプと同じ形状にパターン化する。
【0023】ストライプ化されたSiO2 膜34は、素
子単位では図9(B)に見られる通りであるが、ウエハ
単位では図10に見られる通りである。
子単位では図9(B)に見られる通りであるが、ウエハ
単位では図10に見られる通りである。
【0024】図9(C)参照 9−(3) SiO2 膜34をマスクとして、クラッド層33の表面
から基板31内に達するエッチングを行い、ストライプ
の活性層32を含むリッジを形成する。
から基板31内に達するエッチングを行い、ストライプ
の活性層32を含むリッジを形成する。
【0025】図1乃至図4は本発明の原理を説明する為
の工程要所に於ける光半導体装置を表す要部切断正面
図、また、図5は同じく要部斜面図である。尚、図1乃
至図4は素子単位で表してあり、そして、図5はウエハ
単位で表してある。
の工程要所に於ける光半導体装置を表す要部切断正面
図、また、図5は同じく要部斜面図である。尚、図1乃
至図4は素子単位で表してあり、そして、図5はウエハ
単位で表してある。
【0026】図1(A)参照 1−(1) 基板41上にバッファ兼一導電側クラッド層(図示せ
ず)、活性層42、反対導電側第一クラッド層43を形
成する。
ず)、活性層42、反対導電側第一クラッド層43を形
成する。
【0027】図1(B)及び図5参照 1−(2) 反対導電側第一クラッド層43上の全面にSiO2 膜を
形成してから、パターニングを行なって、ストライプの
活性層を含むリッジの形成予定部分にストライプのSi
O2 膜44Aを、また、電流ブロック層成長制御用リッ
ジの形成予定部分にSiO2 膜44Bをそれぞれ残して
他を除去する。
形成してから、パターニングを行なって、ストライプの
活性層を含むリッジの形成予定部分にストライプのSi
O2 膜44Aを、また、電流ブロック層成長制御用リッ
ジの形成予定部分にSiO2 膜44Bをそれぞれ残して
他を除去する。
【0028】図5から明らかであるが、電流ブロック層
成長制御用リッジの形成予定部分は、ストライプの活性
層を含むリッジから電流ブロック層の間隔をおいた両側
であって、且つ、ウエハの両端部分のみである。
成長制御用リッジの形成予定部分は、ストライプの活性
層を含むリッジから電流ブロック層の間隔をおいた両側
であって、且つ、ウエハの両端部分のみである。
【0029】図5に見られるウエハと図10に見られる
ウエハとを比較すると明瞭に看取されるが、本発明のウ
エハに於いては、両端に形成されたSiO2 膜44B、
また、それをマスクとして形成される電流ブロック層成
長制御用リッジの存在が従来のウエハとは顕著に相違す
る。
ウエハとを比較すると明瞭に看取されるが、本発明のウ
エハに於いては、両端に形成されたSiO2 膜44B、
また、それをマスクとして形成される電流ブロック層成
長制御用リッジの存在が従来のウエハとは顕著に相違す
る。
【0030】図2(A)参照 2−(1) SiO2 膜44A並びに44Bをマスクとして、反対導
電側第一クラッド層43の表面から基板41内に達する
エッチングを行なって、ストライプの活性層42を含む
リッジ及び電流ブロック層成長制御用リッジ45を形成
する。
電側第一クラッド層43の表面から基板41内に達する
エッチングを行なって、ストライプの活性層42を含む
リッジ及び電流ブロック層成長制御用リッジ45を形成
する。
【0031】図2(B)参照 2−(2) SiO2 膜44A並びに44Bを選択成長マスクとして
電流ブロック層46の成長を行なう。尚、図示されてい
ないが、電流ブロック層46はp型半導体層とn型半導
体層との積層構造になっていることは勿論である。
電流ブロック層46の成長を行なう。尚、図示されてい
ないが、電流ブロック層46はp型半導体層とn型半導
体層との積層構造になっていることは勿論である。
【0032】ところで、SiO2 膜は半導体の選択成長
マスクとして作用し、SiO2 膜が存在する近傍の半導
体面上では、半導体の成長速度は速くなることが知られ
ている。
マスクとして作用し、SiO2 膜が存在する近傍の半導
体面上では、半導体の成長速度は速くなることが知られ
ている。
【0033】従って、電流ブロック層46の成長を行な
う際、SiO2 膜44Bが存在するウエハの両端部分で
は、電流ブロック層46の成長速度が速くなり、その形
状は、図示されているように凸形になる。
う際、SiO2 膜44Bが存在するウエハの両端部分で
は、電流ブロック層46の成長速度が速くなり、その形
状は、図示されているように凸形になる。
【0034】図3(A)参照 3−(1) SiO2 膜44A及び44Bを除去する。
【0035】図3(B)参照 3−(2) 反対導電側第二クラッド層47及びコンタクト層48を
順に形成する。
順に形成する。
【0036】ここで、ウエハ両端に於けるストライプの
活性層42を含むリッジに対向する反対導電側第二クラ
ッド層47及びコンタクト層48表面には、凸形の電流
ブロック層46の影響で、横断面がV字形状をなす溝が
生成される。
活性層42を含むリッジに対向する反対導電側第二クラ
ッド層47及びコンタクト層48表面には、凸形の電流
ブロック層46の影響で、横断面がV字形状をなす溝が
生成される。
【0037】そのV字形状をなす面に於ける面指数は結
晶の成長速度が遅い(111)Bである為、所要厚さの
反対導電側第二クラッド層47やコンタクト層48を成
長させている間に埋まってしまうことはなく、最後まで
明確に残留する。
晶の成長速度が遅い(111)Bである為、所要厚さの
反対導電側第二クラッド層47やコンタクト層48を成
長させている間に埋まってしまうことはなく、最後まで
明確に残留する。
【0038】本発明では、前記したように、ストライプ
の活性層42に対してセルフ・アライメントで形成され
たV字形状の溝を活性層位置表示用マーカWとして用い
ることが基本になっていて、ここで形成された活性層位
置表示用マーカWは、ストライプの活性層42の位置を
正確に反映したものであることは容易に理解されよう。
の活性層42に対してセルフ・アライメントで形成され
たV字形状の溝を活性層位置表示用マーカWとして用い
ることが基本になっていて、ここで形成された活性層位
置表示用マーカWは、ストライプの活性層42の位置を
正確に反映したものであることは容易に理解されよう。
【0039】図4(A)参照 4−(1) 全面に絶縁膜49を形成してから、ストライプの活性層
42に対応する開口及びパッシブ・アライン用マーカを
形成する為のエッチング・マスクを形成する。尚、この
際、フォト・マスクの位置合わせは、ストライプの活性
層42に対応してウエハ両端に存在するマーカWを基準
にして実施する。
42に対応する開口及びパッシブ・アライン用マーカを
形成する為のエッチング・マスクを形成する。尚、この
際、フォト・マスクの位置合わせは、ストライプの活性
層42に対応してウエハ両端に存在するマーカWを基準
にして実施する。
【0040】4−(2) 絶縁膜49のエッチングを行なって、ストライプの活性
層42に対応する開口49A及び各素子毎のパッシブ・
アライン用マーカCを形成する。
層42に対応する開口49A及び各素子毎のパッシブ・
アライン用マーカCを形成する。
【0041】ここで、活性層位置表示用マーカWを基準
にして、パッシブ・アライン用マーカCを形成する為の
マスクの位置合わせを行なう作業に於いては、活性層位
置表示用マーカWがストライプの活性層42と正確に一
致した箇所に在り、しかも、ウエハの表面に存在してい
る為、位置合わせは容易であって、ずれを生ずることは
極めて少ない。
にして、パッシブ・アライン用マーカCを形成する為の
マスクの位置合わせを行なう作業に於いては、活性層位
置表示用マーカWがストライプの活性層42と正確に一
致した箇所に在り、しかも、ウエハの表面に存在してい
る為、位置合わせは容易であって、ずれを生ずることは
極めて少ない。
【0042】図4(B)参照 4−(3) コンタクト層48にコンタクトする反対導電側電極50
及び基板41の裏面にコンタクトする一導電側電極51
を形成する。
及び基板41の裏面にコンタクトする一導電側電極51
を形成する。
【0043】この後、劈開に依るチップ化、光高反射膜
の形成など、通常の技法を適用して完成させる。
の形成など、通常の技法を適用して完成させる。
【0044】前記したところから、本発明に依る光半導
体装置のマーカ形成方法では、(1)基板(例えば基板
41)上に埋め込み構造の光導波路(例えば半導体レー
ザに於けるストライプの活性層42)を形成する為の半
導体層(例えばバッファ兼一導電側クラッド層、活性層
42、反対導電側第一クラッド層43など)を積層形成
する工程と、次いで、前記光導波路を形成する為の半導
体層をストライプ化する為の第一のマスク(例えばSi
O2 膜44A)及び前記基板の両端近傍に於いて第一の
マスクの両側に間隔をおいて並行する第二のマスク(例
えばSiO2 膜44B)を形成する工程と、次いで、第
一のマスク並びに第二のマスクを利用し前記光導波路を
形成する為の半導体層をエッチングして第一のリッジ
(例えばストライプの活性層42を含むリッジ)及び第
二のリッジ(例えば電流ブロック層成長制御用リッジ4
5)を形成する工程と、次いで、第一のマスク並びに第
二のマスクを残したまま半導体結晶成長(例えばp−I
nP層及びn−InP層からなる電流ブロック層46の
成長)を行なって第一のリッジ及び第二のリッジに於け
る少なくとも側面を埋める工程と、次いで、第一のマス
ク及び第二のマスクを除去してから半導体結晶成長を行
なって第一のリッジに対向するV字形の溝が生成された
半導体層(例えば反対導電側第二クラッド層47、コン
タクト層48など)を形成する工程とが含まれてなるこ
とを特徴とするか、又は、
体装置のマーカ形成方法では、(1)基板(例えば基板
41)上に埋め込み構造の光導波路(例えば半導体レー
ザに於けるストライプの活性層42)を形成する為の半
導体層(例えばバッファ兼一導電側クラッド層、活性層
42、反対導電側第一クラッド層43など)を積層形成
する工程と、次いで、前記光導波路を形成する為の半導
体層をストライプ化する為の第一のマスク(例えばSi
O2 膜44A)及び前記基板の両端近傍に於いて第一の
マスクの両側に間隔をおいて並行する第二のマスク(例
えばSiO2 膜44B)を形成する工程と、次いで、第
一のマスク並びに第二のマスクを利用し前記光導波路を
形成する為の半導体層をエッチングして第一のリッジ
(例えばストライプの活性層42を含むリッジ)及び第
二のリッジ(例えば電流ブロック層成長制御用リッジ4
5)を形成する工程と、次いで、第一のマスク並びに第
二のマスクを残したまま半導体結晶成長(例えばp−I
nP層及びn−InP層からなる電流ブロック層46の
成長)を行なって第一のリッジ及び第二のリッジに於け
る少なくとも側面を埋める工程と、次いで、第一のマス
ク及び第二のマスクを除去してから半導体結晶成長を行
なって第一のリッジに対向するV字形の溝が生成された
半導体層(例えば反対導電側第二クラッド層47、コン
タクト層48など)を形成する工程とが含まれてなるこ
とを特徴とするか、又は、
【0045】(2)前記(1)に於いて、基板の両端に
形成されたV字形の溝が光半導体素子に於ける第一のリ
ッジ位置表示用マーカ(例えば活性層位置表示用マーカ
W)であって、それを基準として光半導体素子と光ファ
イバとを結合する為のパッシブ・アライン用マーカ(例
えばパッシブ・アライン用マーカC)を各光半導体素子
に形成する工程が含まれることを特徴とするか、又は、
形成されたV字形の溝が光半導体素子に於ける第一のリ
ッジ位置表示用マーカ(例えば活性層位置表示用マーカ
W)であって、それを基準として光半導体素子と光ファ
イバとを結合する為のパッシブ・アライン用マーカ(例
えばパッシブ・アライン用マーカC)を各光半導体素子
に形成する工程が含まれることを特徴とするか、又は、
【0046】(3)前記(1)或いは(2)に於いて、
第一のリッジ及び第二のリッジに於ける少なくとも側面
を埋める半導体結晶が電流ブロック層(例えばp−In
P層及びn−InP層からなる電流ブロック層46)で
あることを特徴とする。
第一のリッジ及び第二のリッジに於ける少なくとも側面
を埋める半導体結晶が電流ブロック層(例えばp−In
P層及びn−InP層からなる電流ブロック層46)で
あることを特徴とする。
【0047】前記手段を採ることに依り、ストライプの
活性層が存在する位置を表示する活性層位置表示用マー
カを前記ストライプの活性層に対してセルフ・アライメ
ントで形成することができるので、その間の位置ずれは
ごく小さく、そして、前記活性層位置表示用マーカはウ
エハの表面に存在する為、その活性層位置表示用マーカ
を基準として、半導体レーザ素子と光ファイバとをパッ
シブ・アラインで結合する際に用いるパッシブ・アライ
ン用マーカを各半導体レーザ素子に正確且つ用に形成す
ることができる。
活性層が存在する位置を表示する活性層位置表示用マー
カを前記ストライプの活性層に対してセルフ・アライメ
ントで形成することができるので、その間の位置ずれは
ごく小さく、そして、前記活性層位置表示用マーカはウ
エハの表面に存在する為、その活性層位置表示用マーカ
を基準として、半導体レーザ素子と光ファイバとをパッ
シブ・アラインで結合する際に用いるパッシブ・アライ
ン用マーカを各半導体レーザ素子に正確且つ用に形成す
ることができる。
【0048】従って、活性層位置表示用マーカとパッシ
ブ・アライン用マーカとの位置ずれは極めて小さく、そ
の結果、パッシブ・アライン用マーカとストライプの活
性層位置とのずれもごく少なくなって、半導体レーザと
光ファイバとをパッシブ・アラインで良好に結合するこ
とが可能となり、光通信の普及に大きく寄与することが
できる。
ブ・アライン用マーカとの位置ずれは極めて小さく、そ
の結果、パッシブ・アライン用マーカとストライプの活
性層位置とのずれもごく少なくなって、半導体レーザと
光ファイバとをパッシブ・アラインで良好に結合するこ
とが可能となり、光通信の普及に大きく寄与することが
できる。
【0049】
【発明の実施の形態】本発明に依る一実施の形態につい
て説明するが、理解を容易にする為、本発明の原理を説
明するのに用いた図1乃至図5を再び参照する。但し、
以下の説明に於いては、図には表示されていない部材も
現れる点に留意しなければならない。尚、ここでは、I
nGaAsP/InP系埋め込み構造半導体レーザを対
象にしている。
て説明するが、理解を容易にする為、本発明の原理を説
明するのに用いた図1乃至図5を再び参照する。但し、
以下の説明に於いては、図には表示されていない部材も
現れる点に留意しなければならない。尚、ここでは、I
nGaAsP/InP系埋め込み構造半導体レーザを対
象にしている。
【0050】図1(A)参照 1−(1) MOVPE(metalorganic vapor
phase epitaxy)法を適用することに依
り、基板41上にバッファ兼一導電側クラッド層(図示
せず)、活性層42、反対導電側第一クラッド層43を
形成する。
phase epitaxy)法を適用することに依
り、基板41上にバッファ兼一導電側クラッド層(図示
せず)、活性層42、反対導電側第一クラッド層43を
形成する。
【0051】ここに表されている半導体部分に関する主
なデータについて例示すると次の通りである。
なデータについて例示すると次の通りである。
【0052】 基板41について 材料:n−InP 大きさ:5〔cm〕(2〔インチ〕)□
【0053】 バッファ兼一導電側クラッド層(図示
せず)について 材料:n−InP 厚さ:0.5〔μm〕
せず)について 材料:n−InP 厚さ:0.5〔μm〕
【0054】 活性層42について 材料:ノンドープInGaAsP 厚さ:0.15〔μm〕
【0055】 反対導電側第一クラッド層43につい
て 材料:p−InP 厚さ:0.5〔μm〕
て 材料:p−InP 厚さ:0.5〔μm〕
【0056】図1(B)及び図5参照 1−(2) 化学気相堆積(chemical vapor dep
osition:CVD)法を適用することに依り、反
対導電側第一クラッド層43上の全面に厚さが例えば
0.3〔μm〕であるSiO2 膜を形成する。
osition:CVD)法を適用することに依り、反
対導電側第一クラッド層43上の全面に厚さが例えば
0.3〔μm〕であるSiO2 膜を形成する。
【0057】1−(3) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
エッチャントをフッ酸系エッチング液とするウエット・
エッチング法を適用することに依り、SiO2 膜のエッ
チングを行なって、ストライプの活性層を含むリッジの
形成予定部分にストライプのSiO2 膜44Aを、ま
た、電流ブロック層成長制御用リッジの形成予定部分に
SiO2 膜44Bをそれぞれ残して他を除去する。尚、
ここでは、SiO2 膜44Bの幅が20〔μm〕であっ
て、SiO2 膜44Aから20〔μm〕の間隔を於いて
形成される。
エッチャントをフッ酸系エッチング液とするウエット・
エッチング法を適用することに依り、SiO2 膜のエッ
チングを行なって、ストライプの活性層を含むリッジの
形成予定部分にストライプのSiO2 膜44Aを、ま
た、電流ブロック層成長制御用リッジの形成予定部分に
SiO2 膜44Bをそれぞれ残して他を除去する。尚、
ここでは、SiO2 膜44Bの幅が20〔μm〕であっ
て、SiO2 膜44Aから20〔μm〕の間隔を於いて
形成される。
【0058】図2(A)参照 2−(1) メタン系ガスをエッチング・ガスとするドライ・エッチ
ング法を適用することに依り、SiO2 膜44A及び4
4Bをマスクとして、反対導電側第一クラッド層43の
表面から基板41内に達するエッチングを行なって、ス
トライプの活性層42を含むリッジ並びに電流ブロック
層成長制御用リッジ45を形成する。尚、この場合のエ
ッチング深さは、例えば1.5〔μm〕程度になる。
ング法を適用することに依り、SiO2 膜44A及び4
4Bをマスクとして、反対導電側第一クラッド層43の
表面から基板41内に達するエッチングを行なって、ス
トライプの活性層42を含むリッジ並びに電流ブロック
層成長制御用リッジ45を形成する。尚、この場合のエ
ッチング深さは、例えば1.5〔μm〕程度になる。
【0059】図2(B)参照 2−(2) MOVPE法を適用することに依り、SiO2 膜44A
及び44Bを選択成長マスクとして、厚さが各々1〔μ
m〕程度であるp−InP層及びn−InP層からなる
電流ブロック層46の成長を行なう。
及び44Bを選択成長マスクとして、厚さが各々1〔μ
m〕程度であるp−InP層及びn−InP層からなる
電流ブロック層46の成長を行なう。
【0060】この際、SiO2 膜44Bが存在するウエ
ハの両端部分では、電流ブロック層46の成長速度が速
くなり、その形状が図示のような凸形になることは、原
理説明に於いて記述した通りである。
ハの両端部分では、電流ブロック層46の成長速度が速
くなり、その形状が図示のような凸形になることは、原
理説明に於いて記述した通りである。
【0061】図3(A)参照 3−(1) フッ酸系エッチング液中に浸漬することに依り、SiO
2 膜44A及び44Bを除去する。
2 膜44A及び44Bを除去する。
【0062】図3(B)参照 3−(2) MOVPE法を適用することに依り、厚さが例えば2
〔μm〕である反対導電側第二クラッド層47及び厚さ
が例えば1〔μm〕であるコンタクト層48を順に形成
する。
〔μm〕である反対導電側第二クラッド層47及び厚さ
が例えば1〔μm〕であるコンタクト層48を順に形成
する。
【0063】ここで、ウエハ両端に於けるストライプの
活性層42を含むリッジに対向する反対導電側第二クラ
ッド層47及びコンタクト層48表面には、凸形の電流
ブロック層46の影響で、横断面がV字形状をなす溝が
生成されること、そして、その溝は、表出されている結
晶面の面指数の関係で、所要厚さの反対導電側第二クラ
ッド層47やコンタクト層48を成長させている間に埋
まってしまうことはなく、最後まで明瞭に残留すること
は原理説明に於いて記述した通りである。
活性層42を含むリッジに対向する反対導電側第二クラ
ッド層47及びコンタクト層48表面には、凸形の電流
ブロック層46の影響で、横断面がV字形状をなす溝が
生成されること、そして、その溝は、表出されている結
晶面の面指数の関係で、所要厚さの反対導電側第二クラ
ッド層47やコンタクト層48を成長させている間に埋
まってしまうことはなく、最後まで明瞭に残留すること
は原理説明に於いて記述した通りである。
【0064】ストライプの活性層42に対してセルフ・
アライメントで形成されたV字形状の溝を活性層位置表
示用マーカWとして用いることは、原理説明で記述した
通りであり、ここで形成された活性層位置表示用マーカ
Wは、ストライプの活性層42の位置を正確に反映し、
誤差を0.1〔μm〕以下に維持できることが確認され
た。
アライメントで形成されたV字形状の溝を活性層位置表
示用マーカWとして用いることは、原理説明で記述した
通りであり、ここで形成された活性層位置表示用マーカ
Wは、ストライプの活性層42の位置を正確に反映し、
誤差を0.1〔μm〕以下に維持できることが確認され
た。
【0065】図4(A)参照 4−(1) CVD法を適用することに依って、厚さが例えば300
〔nm〕であるSiO2 からなる絶縁膜49を形成す
る。
〔nm〕であるSiO2 からなる絶縁膜49を形成す
る。
【0066】4−(2) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセスを適用す
ることに依り、ストライプの活性層42に対応する開口
及びパッシブ・アライン用マーカを形成する為のエッチ
ング・マスクとなるレジスト膜を形成する。尚、この
際、フォト・マスクの位置合わせは、ストライプの活性
層42に対応してウエハ両端に存在するマーカWを基準
にして実施することは云うまでもない。
ることに依り、ストライプの活性層42に対応する開口
及びパッシブ・アライン用マーカを形成する為のエッチ
ング・マスクとなるレジスト膜を形成する。尚、この
際、フォト・マスクの位置合わせは、ストライプの活性
層42に対応してウエハ両端に存在するマーカWを基準
にして実施することは云うまでもない。
【0067】4−(3) エッチング・ガスをCF4 系とするRIE法を適用する
ことに依り、絶縁膜49のエッチングを行なって、スト
ライプの活性層42に対応する開口49A及び各素子毎
のパッシブ・アライン用マーカCを形成する。
ことに依り、絶縁膜49のエッチングを行なって、スト
ライプの活性層42に対応する開口49A及び各素子毎
のパッシブ・アライン用マーカCを形成する。
【0068】図4(B)参照 4−(4) 真空蒸着法及びリソグラフィ技術を適用することに依
り、コンタクト層48にコンタクトする反対導電側電極
50及び基板41の裏面にコンタクトする一導電側電極
51を形成する。
り、コンタクト層48にコンタクトする反対導電側電極
50及び基板41の裏面にコンタクトする一導電側電極
51を形成する。
【0069】この後、劈開に依るチップ化、光高反射膜
の形成など、通常の技法を適用して完成させる。
の形成など、通常の技法を適用して完成させる。
【0070】前記のようにして得られた各半導体レーザ
素子について実測したところ、活性層42とマーカCと
の位置合わせ誤差は±0.7〔μm〕以下であり、ま
た、光ファイバとのパッシブ・アラインに依る結合を行
なったところ、位置合わせ誤差は、±1.5〔μm〕以
下であった。
素子について実測したところ、活性層42とマーカCと
の位置合わせ誤差は±0.7〔μm〕以下であり、ま
た、光ファイバとのパッシブ・アラインに依る結合を行
なったところ、位置合わせ誤差は、±1.5〔μm〕以
下であった。
【0071】因みに、従来の半導体レーザ素子に於ける
活性層とマーカCとの位置合わせ誤差は±1.5〔μ
m〕程度、また、光ファイバとのパッシブ・アラインに
依る結合の場合、位置合わせ誤差は±2.3〔μm〕で
ある。
活性層とマーカCとの位置合わせ誤差は±1.5〔μ
m〕程度、また、光ファイバとのパッシブ・アラインに
依る結合の場合、位置合わせ誤差は±2.3〔μm〕で
ある。
【0072】本発明に於いては、前記説明した実施の形
態に限られず、他に多くの改変を実現することができ
る。
態に限られず、他に多くの改変を実現することができ
る。
【0073】例えば、前記実施の形態に於ける半導体レ
ーザの活性層は、InGaAsPのバルクで構成した
が、これはMQW(multiple quantum
wells)構造の活性層に代替して良いことは勿論
である。
ーザの活性層は、InGaAsPのバルクで構成した
が、これはMQW(multiple quantum
wells)構造の活性層に代替して良いことは勿論
である。
【0074】また、本発明を適用できる光半導体装置と
しては、半導体レーザに限られず、埋め込み構造の光導
波路をもつものについては全て有効である。
しては、半導体レーザに限られず、埋め込み構造の光導
波路をもつものについては全て有効である。
【0075】
【発明の効果】本発明に依る光半導体装置のマーカ形成
方法に於いては、埋め込み構造の光導波路を形成する為
の半導体層を積層形成し、光導波路を形成する為の半導
体層をストライプ化する為の第一のマスク及び基板の両
端近傍に於いて第一のマスクの両側に間隔をおいて並行
する第二のマスクを形成し、第一のマスク並びに第二の
マスクを利用し光導波路を形成する為の半導体層をエッ
チングして第一のリッジ及び第二のリッジを形成し、第
一のマスク並びに第二のマスクを残したまま半導体結晶
成長を行なって第一のリッジ及び第二のリッジに於ける
側面を埋め、第一のマスク及び第二のマスクを除去して
から半導体結晶成長を行なって第一のリッジに対向する
V字形の溝が生成された半導体層を形成する。
方法に於いては、埋め込み構造の光導波路を形成する為
の半導体層を積層形成し、光導波路を形成する為の半導
体層をストライプ化する為の第一のマスク及び基板の両
端近傍に於いて第一のマスクの両側に間隔をおいて並行
する第二のマスクを形成し、第一のマスク並びに第二の
マスクを利用し光導波路を形成する為の半導体層をエッ
チングして第一のリッジ及び第二のリッジを形成し、第
一のマスク並びに第二のマスクを残したまま半導体結晶
成長を行なって第一のリッジ及び第二のリッジに於ける
側面を埋め、第一のマスク及び第二のマスクを除去して
から半導体結晶成長を行なって第一のリッジに対向する
V字形の溝が生成された半導体層を形成する。
【0076】前記構成を採ることに依り、ストライプの
活性層が存在する位置を表示する活性層位置表示用マー
カを前記ストライプの活性層に対してセルフ・アライメ
ントで形成することができるので、その間の位置ずれは
ごく小さく、そして、前記活性層位置表示用マーカはウ
エハの表面に存在する為、その活性層位置表示用マーカ
を基準として、半導体レーザ素子と光ファイバとをパッ
シブ・アラインで結合する際に用いるパッシブ・アライ
ン用マーカを各半導体レーザ素子に正確且つ容易に形成
することができる。
活性層が存在する位置を表示する活性層位置表示用マー
カを前記ストライプの活性層に対してセルフ・アライメ
ントで形成することができるので、その間の位置ずれは
ごく小さく、そして、前記活性層位置表示用マーカはウ
エハの表面に存在する為、その活性層位置表示用マーカ
を基準として、半導体レーザ素子と光ファイバとをパッ
シブ・アラインで結合する際に用いるパッシブ・アライ
ン用マーカを各半導体レーザ素子に正確且つ容易に形成
することができる。
【0077】従って、活性層位置表示用マーカとパッシ
ブ・アライン用マーカとの位置ずれは極めて小さく、そ
の結果、パッシブ・アライン用マーカとストライプの活
性層位置とのずれもごく少なくなって、半導体レーザと
光ファイバとをパッシブ・アラインで良好に結合するこ
とが可能となり、光通信の普及に大きく寄与することが
できる。
ブ・アライン用マーカとの位置ずれは極めて小さく、そ
の結果、パッシブ・アライン用マーカとストライプの活
性層位置とのずれもごく少なくなって、半導体レーザと
光ファイバとをパッシブ・アラインで良好に結合するこ
とが可能となり、光通信の普及に大きく寄与することが
できる。
【図1】本発明の原理を説明する為の工程要所に於ける
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
【図2】本発明の原理を説明する為の工程要所に於ける
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
【図3】本発明の原理を説明する為の工程要所に於ける
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
【図4】本発明の原理を説明する為の工程要所に於ける
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
光半導体装置を表す要部切断正面図である。
【図5】本発明の原理を説明する為の工程要所に於ける
光半導体装置を表す要部斜面図である。
光半導体装置を表す要部斜面図である。
【図6】パッシブ・アラインに依る簡易結合を実現する
為の半導体レーザを表す要部斜面図である。
為の半導体レーザを表す要部斜面図である。
【図7】図6について説明した半導体レーザと光ファイ
バとの結合について説明する為の要部平面説明図であ
る。
バとの結合について説明する為の要部平面説明図であ
る。
【図8】活性層の一部を表出させた半導体レーザ・ウエ
ハを表す要部斜面図である。
ハを表す要部斜面図である。
【図9】活性層をストライプ化する工程を説明する為の
工程要所に於ける光半導体装置を表す要部切断正面図で
ある。
工程要所に於ける光半導体装置を表す要部切断正面図で
ある。
【図10】活性層をストライプ化する工程を説明する為
の工程要所に於ける光半導体装置を表す要部斜面図であ
る。
の工程要所に於ける光半導体装置を表す要部斜面図であ
る。
41 基板 42 活性層 43 反対導電側第一クラッド層 44A SiO2 膜 44B SiO2 膜 45 電流ブロック層成長制御用リッジ 46 電流ブロック層 47 反対導電側第二クラッド層 48 コンタクト層 49 絶縁膜 50 反対導電側電極 51 一導電側電極 W 活性層位置表示用マーカ C パッシブ・アライン用マーカ
Claims (3)
- 【請求項1】基板上に埋め込み構造の光導波路を形成す
る為の半導体層を積層形成する工程と、 次いで、前記光導波路を形成する為の半導体層をストラ
イプ化する為の第一のマスク及び前記基板の両端近傍に
於いて第一のマスクの両側に間隔をおいて並行する第二
のマスクを形成する工程と、 次いで、第一のマスク並びに第二のマスクを利用し前記
光導波路を形成する為の半導体層をエッチングして第一
のリッジ及び第二のリッジを形成する工程と、 次いで、第一のマスク並びに第二のマスクを残したまま
半導体結晶成長を行なって第一のリッジ及び第二のリッ
ジに於ける少なくとも側面を埋める工程と、 次いで、第一のマスク及び第二のマスクを除去してから
半導体結晶成長を行なって第一のリッジに対向するV字
形の溝が生成された半導体層を形成する工程とが含まれ
てなることを特徴とする光半導体装置のマーカ形成方
法。 - 【請求項2】基板の両端に形成されたV字形の溝が光半
導体素子に於ける第一のリッジ位置表示用マーカであっ
て、それを基準として光半導体素子と光ファイバとを結
合する為のパッシブ・アライン用マーカを各光半導体素
子に形成する工程が含まれることを特徴とする請求項1
記載の光半導体装置のマーカ形成方法。 - 【請求項3】第一のリッジ及び第二のリッジに於ける少
なくとも側面を埋める半導体結晶が電流ブロック層であ
ることを特徴とする請求項1或いは2記載の光半導体装
置のマーカ形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9058699A JPH10256664A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 光半導体装置のマーカ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9058699A JPH10256664A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 光半導体装置のマーカ形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10256664A true JPH10256664A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13091786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9058699A Withdrawn JPH10256664A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 光半導体装置のマーカ形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10256664A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6294232B1 (en) | 1998-09-03 | 2001-09-25 | Nec Corporation | Semiconductor laser diode chip and its positioning and mounting method |
KR100357853B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 랜드 마크를 이용한 평면 광도파로 소자 |
JP2010097174A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-30 | Fujitsu Ltd | 光導波路の製造方法及び光導波路 |
-
1997
- 1997-03-13 JP JP9058699A patent/JPH10256664A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6294232B1 (en) | 1998-09-03 | 2001-09-25 | Nec Corporation | Semiconductor laser diode chip and its positioning and mounting method |
US6882668B2 (en) | 1998-09-03 | 2005-04-19 | Nec Corporation | Semiconductor laser diode chip and its positioning and mouting method |
KR100357853B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 랜드 마크를 이용한 평면 광도파로 소자 |
JP2010097174A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-30 | Fujitsu Ltd | 光導波路の製造方法及び光導波路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0532816B1 (en) | Self-aligned optical waveguide to laser structure and method for making the same | |
US5684902A (en) | Semiconductor laser module | |
EP0402556B1 (en) | A method for improving the flatness of etched mirror facets | |
JP2007109896A (ja) | 集積型光半導体装置とその製造方法 | |
JPH07112100B2 (ja) | オプトエレクトロニク半導体装置及びその製造方法 | |
JP3324553B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び位置合わせ方法 | |
JPH10256664A (ja) | 光半導体装置のマーカ形成方法 | |
JPH0846292A (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
JP2752851B2 (ja) | 光導波路の製造方法 | |
JP3007928B2 (ja) | 光半導体素子の製造方法 | |
US8731344B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor optical modulator and semiconductor optical modulator | |
JP3315185B2 (ja) | 半導体光素子製造用アライメントマーカの製造方法 | |
JP3287331B2 (ja) | 半導体光素子の製造方法 | |
JPH0750449A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JP2002064236A (ja) | 結晶性基板の劈開方法 | |
JPH1031127A (ja) | 整列マークを有する光学装置およびその製造方法 | |
JP3239933B2 (ja) | 半導体光デバイス、該半導体光デバイスの製造方法、および該半導体光デバイスの実装構造 | |
JPH08162706A (ja) | 集積化半導体光素子の製造方法 | |
JP3208860B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP2953449B2 (ja) | 光半導体素子及びその製造方法 | |
JP2013025208A (ja) | 半導体光素子及び半導体光素子の製造方法 | |
JP4453937B2 (ja) | 光集積素子及びその製造方法 | |
EP0871049A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2002064237A (ja) | 結晶性基板の劈開方法 | |
JPH1027944A (ja) | 光半導体素子とその製造方法,及び光半導体モジュールとその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |