JPH10275958A - 分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰還型半導体レーザ素子 - Google Patents
分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰還型半導体レーザ素子Info
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- JPH10275958A JPH10275958A JP9094742A JP9474297A JPH10275958A JP H10275958 A JPH10275958 A JP H10275958A JP 9094742 A JP9094742 A JP 9094742A JP 9474297 A JP9474297 A JP 9474297A JP H10275958 A JPH10275958 A JP H10275958A
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- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
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- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な工程によって容易に製造することので
きる分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰
還型半導体レーザ素子を提供することを目的とする。 【解決手段】 レーザ基板を形成する工程と、レーザ基
板をエッチングしてリッジを形成する工程と、リッジ上
に平坦化層を形成する工程と、平坦化層上にグレーティ
ングを形成する工程と、リッジが形成されたレーザ基板
にグレーティングを転写する工程と、平坦化層を除去す
る工程と、電極を形成する工程と、を含む分布帰還型半
導体レーザ素子の製造方法及び、その製造方法により形
成される分布帰還型半導体レーザ素子。
きる分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰
還型半導体レーザ素子を提供することを目的とする。 【解決手段】 レーザ基板を形成する工程と、レーザ基
板をエッチングしてリッジを形成する工程と、リッジ上
に平坦化層を形成する工程と、平坦化層上にグレーティ
ングを形成する工程と、リッジが形成されたレーザ基板
にグレーティングを転写する工程と、平坦化層を除去す
る工程と、電極を形成する工程と、を含む分布帰還型半
導体レーザ素子の製造方法及び、その製造方法により形
成される分布帰還型半導体レーザ素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分布帰還型（Dist
ributed FeedBack:DFB）半導体レーザ素子の製造方法及
びその製造方法によって形成される分布帰還型半導体レ
ーザ素子に関する。
ributed FeedBack:DFB）半導体レーザ素子の製造方法及
びその製造方法によって形成される分布帰還型半導体レ
ーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】分布帰還型半導体レーザ素子は、光ＣＡ
ＴＶ等の光通信システムや、ＳＨＧ（Second Harmonic
Generation）素子を用いた短波長レーザ、又は小型固体
レーザのポンプ光源や、光計測分野等に応用され得る素
子として知られている。従来の分布帰還型半導体レーザ
素子はいわゆる２段階エピタキシャル成長によって、形
成されている。２段階エピタキシャル成長では、レーザ
素子の導波層にグレーティング（回折格子）を設け、そ
の後導波路上にその他の層をエピタキシャル成長させて
形成する。
ＴＶ等の光通信システムや、ＳＨＧ（Second Harmonic
Generation）素子を用いた短波長レーザ、又は小型固体
レーザのポンプ光源や、光計測分野等に応用され得る素
子として知られている。従来の分布帰還型半導体レーザ
素子はいわゆる２段階エピタキシャル成長によって、形
成されている。２段階エピタキシャル成長では、レーザ
素子の導波層にグレーティング（回折格子）を設け、そ
の後導波路上にその他の層をエピタキシャル成長させて
形成する。
【０００３】図４及び図５は、従来の分布帰還型半導体
レーザ素子の製造工程を示す図であり、図５は、図４の
後工程を示す。図４（ａ）において、ＩｎＰ基板３０１
を用い、所定のエピタキシャル成長方法、液相成長法、
有機金属気相成長法、分子線成長法等で１回目の結晶成
長によりｎ−ＩｎＰ下部クラッド層３０２、グレーティ
ング提供層３０３ａを形成する。
レーザ素子の製造工程を示す図であり、図５は、図４の
後工程を示す。図４（ａ）において、ＩｎＰ基板３０１
を用い、所定のエピタキシャル成長方法、液相成長法、
有機金属気相成長法、分子線成長法等で１回目の結晶成
長によりｎ−ＩｎＰ下部クラッド層３０２、グレーティ
ング提供層３０３ａを形成する。
【０００４】次に図４（ｂ）に示すように、グレーティ
ング提供層３０３ａを光干渉露光によりグレーティング
が施された層３０３ｂを形成する（グレーティング形成
工程）。次に図４（ｃ）に示すように、グレーティング
が形成された層３０３ｂの上に２回目の結晶成長（再成
長工程）によりグレーティングを埋め込んだ活性層３０
４、ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層３０５、コンタクト層３
０６を形成する。
ング提供層３０３ａを光干渉露光によりグレーティング
が施された層３０３ｂを形成する（グレーティング形成
工程）。次に図４（ｃ）に示すように、グレーティング
が形成された層３０３ｂの上に２回目の結晶成長（再成
長工程）によりグレーティングを埋め込んだ活性層３０
４、ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層３０５、コンタクト層３
０６を形成する。
【０００５】次に図４（ｄ）に示すように、図示しない
リッジ形成用のマスクをコンタクト層３０６上に形成し
て、コンタクト層３０６及びクラッド層をエッチングし
て、両側平坦部３０８とこれらから突出する所定高さで
平坦上面部を有するストライプ方向に伸長したリッジ３
０７とを形成する。
リッジ形成用のマスクをコンタクト層３０６上に形成し
て、コンタクト層３０６及びクラッド層をエッチングし
て、両側平坦部３０８とこれらから突出する所定高さで
平坦上面部を有するストライプ方向に伸長したリッジ３
０７とを形成する。
【０００６】次に、図４（ａ）〜（ｄ）の工程後、図５
（ａ）に示すように、両側平坦部３０８及びリッジ３０
７の平坦上面部全体にわたって、ＳＯＧ（Spin on Glas
s ）膜またはポリイミド膜等の絶縁膜３０９を形成す
る。
（ａ）に示すように、両側平坦部３０８及びリッジ３０
７の平坦上面部全体にわたって、ＳＯＧ（Spin on Glas
s ）膜またはポリイミド膜等の絶縁膜３０９を形成す
る。
【０００７】次に、図５（ｂ）に示すように、エッチン
グによってコンタクト層３０６上の絶縁膜３０９をコン
タクト層３０６が現れるまで除去し、図５（ｃ）に示す
ように、例えば、Ａｕ／Ｚｎ等の金属導電層を電極３１
０として真空蒸着等により形成してリッジストライプ型
ＤＦＢ半導体レーザ素子は完成する。もちろん、図示し
ないが電極３１０に対向する基板３０１側にも電極を形
成する。
グによってコンタクト層３０６上の絶縁膜３０９をコン
タクト層３０６が現れるまで除去し、図５（ｃ）に示す
ように、例えば、Ａｕ／Ｚｎ等の金属導電層を電極３１
０として真空蒸着等により形成してリッジストライプ型
ＤＦＢ半導体レーザ素子は完成する。もちろん、図示し
ないが電極３１０に対向する基板３０１側にも電極を形
成する。
【０００８】また、２段階エピタキシャル成長の煩雑性
を回避するために、平坦な基板上に１段階エピタキシャ
ル成長によって作製されるすなわち再エピタキシャル成
長の無い、いわゆる無再成長分布帰還型半導体レーザ素
子も開発されている。
を回避するために、平坦な基板上に１段階エピタキシャ
ル成長によって作製されるすなわち再エピタキシャル成
長の無い、いわゆる無再成長分布帰還型半導体レーザ素
子も開発されている。
【０００９】例えば、基板に活性層、クラッド層等をエ
ピタキシャル成長させ、リッジストライプを形成し、リ
ッジストライプ上面部及びその両側平坦部にグレーティ
ングを設けた屈折率結合のみの分布帰還型半導体レーザ
素子が開示されている。
ピタキシャル成長させ、リッジストライプを形成し、リ
ッジストライプ上面部及びその両側平坦部にグレーティ
ングを設けた屈折率結合のみの分布帰還型半導体レーザ
素子が開示されている。
【００１０】かかる無再成長分布帰還型半導体レーザ素
子の製造方法において、グレーティングは、電子ビーム
描画法、あるいはシンクロトロン放射Ｘ線（ＳＯＲ−Ｘ
線）描画法等によって形成されている。
子の製造方法において、グレーティングは、電子ビーム
描画法、あるいはシンクロトロン放射Ｘ線（ＳＯＲ−Ｘ
線）描画法等によって形成されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように従来の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法で
は、グレーティングを形成する場合に、上述した描画法
により、グレーティングが有するストライプ状の格子を
１本１本形成していくため、レーザ素子の作成に時間が
かかり、また製造装置も高価である。このことがコスト
高の一因にもなっている。
ように従来の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法で
は、グレーティングを形成する場合に、上述した描画法
により、グレーティングが有するストライプ状の格子を
１本１本形成していくため、レーザ素子の作成に時間が
かかり、また製造装置も高価である。このことがコスト
高の一因にもなっている。
【００１２】また、光干渉露光（２光束干渉）において
は、光の回折の影響のため、リッジ近傍では均一なグレ
ーティングが形成できないという問題がある。
は、光の回折の影響のため、リッジ近傍では均一なグレ
ーティングが形成できないという問題がある。
【００１３】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、簡単な工程によって容易に製造することのでき
る分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰還
型半導体レーザ素子を提供することを目的とする。
であり、簡単な工程によって容易に製造することのでき
る分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰還
型半導体レーザ素子を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、レーザ基板を形成する工程
と、レーザ基板をエッチングしてリッジを形成する工程
と、リッジ上に平坦化層を形成する工程と、平坦化層上
にグレーティングを形成する工程と、リッジが形成され
たレーザ基板にグレーティングを転写する工程と、平坦
化層を除去する工程と、電極を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、レーザ基板を形成する工程
と、レーザ基板をエッチングしてリッジを形成する工程
と、リッジ上に平坦化層を形成する工程と、平坦化層上
にグレーティングを形成する工程と、リッジが形成され
たレーザ基板にグレーティングを転写する工程と、平坦
化層を除去する工程と、電極を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする。
【００１５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法において、
平坦化層は、前記リッジを埋没させると共に前記リッジ
が形成されたレーザ基板の全面に形成されることを特徴
とする。
載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法において、
平坦化層は、前記リッジを埋没させると共に前記リッジ
が形成されたレーザ基板の全面に形成されることを特徴
とする。
【００１６】また、請求項３記載の発明は、請求項１乃
至２記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法にお
いて、平坦化層上に強化層を形成したことを特徴とす
る。
至２記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法にお
いて、平坦化層上に強化層を形成したことを特徴とす
る。
【００１７】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至２に記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法に
おいて、平坦化層上にグレーティングを形成する工程
は、平坦化層上にレジスト層を塗布する工程と、レジス
ト層にグレーティングを形成する工程と、レジスト層に
形成されたグレーティングを平坦化層に転写する工程
と、からなることを特徴とする。
至２に記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法に
おいて、平坦化層上にグレーティングを形成する工程
は、平坦化層上にレジスト層を塗布する工程と、レジス
ト層にグレーティングを形成する工程と、レジスト層に
形成されたグレーティングを平坦化層に転写する工程
と、からなることを特徴とする。
【００１８】また、請求項５記載の発明は、請求項３に
記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法におい
て、平坦化層上にグレーティングを形成する工程は、強
化層上にレジスト層を塗布する工程と、レジスト層にグ
レーティングを形成する工程と、レジスト層に形成され
たグレーティングを強化層に転写する工程と、強化層に
形成されたグレーティングを平坦化層に転写する工程
と、からなることを特徴とする。
記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法におい
て、平坦化層上にグレーティングを形成する工程は、強
化層上にレジスト層を塗布する工程と、レジスト層にグ
レーティングを形成する工程と、レジスト層に形成され
たグレーティングを強化層に転写する工程と、強化層に
形成されたグレーティングを平坦化層に転写する工程
と、からなることを特徴とする。
【００１９】また、請求項６記載の発明は、請求項１乃
至５記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法にお
いて、グレーティングは、２光束干渉により形成される
ことを特徴とする。
至５記載の分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法にお
いて、グレーティングは、２光束干渉により形成される
ことを特徴とする。
【００２０】また、請求項７記載の発明は、レーザ基板
を形成する工程と、レーザ基板をエッチングしてリッジ
を形成する工程と、リッジ上に平坦化層を形成する工程
と、平坦化層上にグレーティングを形成する工程と、リ
ッジが形成されたレーザ基板にグレーティングを転写す
る工程と、平坦化層を除去する工程と、電極を形成する
工程と、を含む工程により製造される分布帰還型半導体
レーザ素子であることを特徴とする。
を形成する工程と、レーザ基板をエッチングしてリッジ
を形成する工程と、リッジ上に平坦化層を形成する工程
と、平坦化層上にグレーティングを形成する工程と、リ
ッジが形成されたレーザ基板にグレーティングを転写す
る工程と、平坦化層を除去する工程と、電極を形成する
工程と、を含む工程により製造される分布帰還型半導体
レーザ素子であることを特徴とする。
【００２１】
【作用】本発明は以上のように構成したので、リッジを
形成した後に、リッジ上に平坦化層を形成することによ
って一旦表面を平坦化し、しかる後に平坦化層上にグレ
ーティングを形成し、この形状に対しエッチング等の処
理を施すことによりグレーティングをレーザ基板に転写
し、その後にリッジ上に残存する平坦化層を除去するよ
うにしたので、グレーティングが有する各格子を容易に
確実に形成することができ、分布帰還型半導体レーザ素
子の生産効率が上がる。
形成した後に、リッジ上に平坦化層を形成することによ
って一旦表面を平坦化し、しかる後に平坦化層上にグレ
ーティングを形成し、この形状に対しエッチング等の処
理を施すことによりグレーティングをレーザ基板に転写
し、その後にリッジ上に残存する平坦化層を除去するよ
うにしたので、グレーティングが有する各格子を容易に
確実に形成することができ、分布帰還型半導体レーザ素
子の生産効率が上がる。
【００２２】また、平坦化層上にグレーティングを形成
する工程において、２光束干渉を用いることにより、グ
レーティングが有する各格子を容易に確実に一括形成す
ることができ、分布帰還型半導体レーザ素子の生産効率
が上がる。
する工程において、２光束干渉を用いることにより、グ
レーティングが有する各格子を容易に確実に一括形成す
ることができ、分布帰還型半導体レーザ素子の生産効率
が上がる。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施形態に
ついて図面を基に以下に説明する。図１〜３は、分布帰
還型半導体レーザ素子の一形態である横結合型（Latera
lly-Coupled)分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法を
各工程順に示した図であり、図２は図１の後工程を示
し、図３は図２の後工程を示す。
ついて図面を基に以下に説明する。図１〜３は、分布帰
還型半導体レーザ素子の一形態である横結合型（Latera
lly-Coupled)分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法を
各工程順に示した図であり、図２は図１の後工程を示
し、図３は図２の後工程を示す。
【００２４】まず、図１（ａ）に示すように、ｎ+ −Ｉ
ｎＰ基板上に、所定のエピタキシャル成長方法、液相成
長法、有機金属気相成長法、分子線成長法等を用いてｎ
−ＩｎＰからなる下部クラッド層、ＩｎＧａＡｓＰから
なる活性層、を順次積層形成し、ＳＣＨ（Separate Con
finement Heterostructure）構造、ＭＱＷ（Multi Qua
ntum Well：多重量子井戸構造）又はストレインＭＱＷ
（歪多重量子井戸構造）等の構造を形成する。
ｎＰ基板上に、所定のエピタキシャル成長方法、液相成
長法、有機金属気相成長法、分子線成長法等を用いてｎ
−ＩｎＰからなる下部クラッド層、ＩｎＧａＡｓＰから
なる活性層、を順次積層形成し、ＳＣＨ（Separate Con
finement Heterostructure）構造、ＭＱＷ（Multi Qua
ntum Well：多重量子井戸構造）又はストレインＭＱＷ
（歪多重量子井戸構造）等の構造を形成する。
【００２５】また、上記活性層は、組成の異なるＩｎＧ
ａＡｓＰの材料からなるガイド層（上部ガイド層、下部
ガイド層）で上下を挟むように構成して積層形成され、
上部ガイド層上にｐ−ＩｎＰからなる上部クラッド層
を、ＩｎＧａＡｓＰからなるコンタクト層、キャップ層
をそれぞれ積層する。これらにより、レーザ基板１が、
１回のみの結晶成長で形成される。
ａＡｓＰの材料からなるガイド層（上部ガイド層、下部
ガイド層）で上下を挟むように構成して積層形成され、
上部ガイド層上にｐ−ＩｎＰからなる上部クラッド層
を、ＩｎＧａＡｓＰからなるコンタクト層、キャップ層
をそれぞれ積層する。これらにより、レーザ基板１が、
１回のみの結晶成長で形成される。
【００２６】次に、図１（ｂ）に示すように、Ｓｉ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 等を用いて、レーザ基板１上に、リッジ
形成用のマスクのための酸化膜２を全面に亘り形成す
る。
Ｏ2 、ＴｉＯ2 等を用いて、レーザ基板１上に、リッジ
形成用のマスクのための酸化膜２を全面に亘り形成す
る。
【００２７】次に、図１（ｃ）に示すように、酸化膜２
上に、レジストを所定幅のストライプ状に塗布し、次い
で露光、現像することにより、リッジパターン３を形成
する。
上に、レジストを所定幅のストライプ状に塗布し、次い
で露光、現像することにより、リッジパターン３を形成
する。
【００２８】次に、リッジパターン３が形成された酸化
膜２をドライエッチング処理すると、図１（ｄ）に示す
ように、酸化膜２は、リッジパターン３が形成された部
分を除く部分がレーザ基板１上から除去される。
膜２をドライエッチング処理すると、図１（ｄ）に示す
ように、酸化膜２は、リッジパターン３が形成された部
分を除く部分がレーザ基板１上から除去される。
【００２９】次に、図１（ｅ）に示すように、レジスト
であるリッジパターン３を剥離すると、表面にリッジパ
ターン３に対応するパターンを有するリッジ形成の際の
エッチング用マスク４が積層形成されたレーザ基板１が
形成される。
であるリッジパターン３を剥離すると、表面にリッジパ
ターン３に対応するパターンを有するリッジ形成の際の
エッチング用マスク４が積層形成されたレーザ基板１が
形成される。
【００３０】次に、このエッチング用マスク４が積層形
成されたレーザ基板１に対し、ドライエッチング処理を
行うと、図１（ｆ）に示すように、レーザ基板１は、エ
ッチング用マスク４に対応する部分を除いて、ＩｎＧａ
ＡｓＰからなるコンタクト層、キャップ層、及び、ｐ−
ＩｎＰ上部クラッド層の一部が取り除かれることによっ
て、エッチング用マスク４下部にはリッジパターン３に
対応するストライプ方向に伸長した所定高さを有するリ
ッジ５ａが形成され、リッジ５ａの両側には、リッジ５
ａと連続して形成される平坦な半導体部５ｂが形成され
る。
成されたレーザ基板１に対し、ドライエッチング処理を
行うと、図１（ｆ）に示すように、レーザ基板１は、エ
ッチング用マスク４に対応する部分を除いて、ＩｎＧａ
ＡｓＰからなるコンタクト層、キャップ層、及び、ｐ−
ＩｎＰ上部クラッド層の一部が取り除かれることによっ
て、エッチング用マスク４下部にはリッジパターン３に
対応するストライプ方向に伸長した所定高さを有するリ
ッジ５ａが形成され、リッジ５ａの両側には、リッジ５
ａと連続して形成される平坦な半導体部５ｂが形成され
る。
【００３１】図１（ｆ）からわかるように、リッジ５ａ
は、エッチング用マスク４、及び、エッチング用マスク
４が有するパターンに対応する、ＩｎＧａＡｓＰからな
るコンタクト層、キャップ層、及び、ｐ−ＩｎＰ上部ク
ラッド層の一部によって形成され、レーザ基板１からＩ
ｎＧａＡｓＰからなるコンタクト層、キャップ層、及
び、ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層の一部が取り除かれて形
成され表面がほぼ平坦となる半導体部５ｂと一体に形成
される。
は、エッチング用マスク４、及び、エッチング用マスク
４が有するパターンに対応する、ＩｎＧａＡｓＰからな
るコンタクト層、キャップ層、及び、ｐ−ＩｎＰ上部ク
ラッド層の一部によって形成され、レーザ基板１からＩ
ｎＧａＡｓＰからなるコンタクト層、キャップ層、及
び、ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層の一部が取り除かれて形
成され表面がほぼ平坦となる半導体部５ｂと一体に形成
される。
【００３２】次に、図２（ａ）に示すように、リッジ５
ａ上及び半導体部５ｂ上に平坦化層６を形成する。平坦
化層６は、例えば、水ガラスやポリイミド等の充填剤を
用いてリッジ５ａを埋没させて固化して形成したもので
あり、表面がほぼ平坦に形成される。
ａ上及び半導体部５ｂ上に平坦化層６を形成する。平坦
化層６は、例えば、水ガラスやポリイミド等の充填剤を
用いてリッジ５ａを埋没させて固化して形成したもので
あり、表面がほぼ平坦に形成される。
【００３３】次に、図２（ｂ）において、平坦化層６の
表面にレジストを塗布し、２光束干渉法により、ホログ
ラッフィック露光、現像処理を行うことにより、グレー
ティングを有するレジスト７を形成する。
表面にレジストを塗布し、２光束干渉法により、ホログ
ラッフィック露光、現像処理を行うことにより、グレー
ティングを有するレジスト７を形成する。
【００３４】次に、図２（ｃ）において、レジスト７が
形成された平坦化層６に対し、ドライエッチング処理を
行うことにより、レジスト７が有するグレーティング
が、平坦化層６に一括転写され、さらにドライエッチン
グ処理を行うと、平坦化層６に転写されたグレーティン
グが、半導体部５ｂに一括転写される。
形成された平坦化層６に対し、ドライエッチング処理を
行うことにより、レジスト７が有するグレーティング
が、平坦化層６に一括転写され、さらにドライエッチン
グ処理を行うと、平坦化層６に転写されたグレーティン
グが、半導体部５ｂに一括転写される。
【００３５】この場合に、マスク４の材料を構成するマ
スク用酸化膜２と平坦化層６との組み合わせは、マスク
４の材料を構成するマスク用酸化膜２のエッチングレー
トが、平坦化層６のエッチングレートよりも小さくなる
ように設定されるので、このエッチングによって形成さ
れるグレーティングは、リッジ５ａのマスク用酸化膜２
より下層の半導体（ここではキャップ層）までエッチン
グ処理されることない。
スク用酸化膜２と平坦化層６との組み合わせは、マスク
４の材料を構成するマスク用酸化膜２のエッチングレー
トが、平坦化層６のエッチングレートよりも小さくなる
ように設定されるので、このエッチングによって形成さ
れるグレーティングは、リッジ５ａのマスク用酸化膜２
より下層の半導体（ここではキャップ層）までエッチン
グ処理されることない。
【００３６】したがって、このドライエッチング処理に
よってグレーティングが半導体部５ｂに一括転写されて
も、リッジ５ａのマスク用酸化膜２より下層の半導体
（ここではキャップ層）にはエッチングされない。
よってグレーティングが半導体部５ｂに一括転写されて
も、リッジ５ａのマスク用酸化膜２より下層の半導体
（ここではキャップ層）にはエッチングされない。
【００３７】次に、図２（ｄ）に示すように、上述した
ドライエッチング処理後に残存するレジスト７、平坦化
層６、マスク４をそれぞれ除去すると、半導体部５ｂの
表面にグレーティング８が形成される。
ドライエッチング処理後に残存するレジスト７、平坦化
層６、マスク４をそれぞれ除去すると、半導体部５ｂの
表面にグレーティング８が形成される。
【００３８】このように、２光束干渉法を用いて平坦化
層６上にグレーティングを形成し、このグレーティング
をドライエッチング処理することによりリッジ５ａの両
側に形成された半導体部５ｂに転写するので、リッジ５
ａによる光の回折の影響を受けることなくリッジ５ａの
立上がり部分まで確実に形成される。したがって、グレ
ーティング８は、半導体部５ｂ上において、図２（ｄ）
に示すようにリッジ５ａの立上がり部分まで均一に形成
される。
層６上にグレーティングを形成し、このグレーティング
をドライエッチング処理することによりリッジ５ａの両
側に形成された半導体部５ｂに転写するので、リッジ５
ａによる光の回折の影響を受けることなくリッジ５ａの
立上がり部分まで確実に形成される。したがって、グレ
ーティング８は、半導体部５ｂ上において、図２（ｄ）
に示すようにリッジ５ａの立上がり部分まで均一に形成
される。
【００３９】次いで、図２（ｅ）に示すように、リッジ
５ａ、及び、グレーティング８が形成された半導体部５
ｂ上に絶縁膜９を形成する。絶縁膜９は、例えば、水ガ
ラスやポリイミド等の充填剤を用いてリッジ５ａを埋没
させて固化して形成したものであり、表面がほぼ平坦に
形成される。
５ａ、及び、グレーティング８が形成された半導体部５
ｂ上に絶縁膜９を形成する。絶縁膜９は、例えば、水ガ
ラスやポリイミド等の充填剤を用いてリッジ５ａを埋没
させて固化して形成したものであり、表面がほぼ平坦に
形成される。
【００４０】次に、図３（ａ）に示すように、絶縁膜９
に対し、セルフアライン法によるドライエッチング処理
を行って、リッジ５ａの上面を絶縁膜９から露出させ
る。
に対し、セルフアライン法によるドライエッチング処理
を行って、リッジ５ａの上面を絶縁膜９から露出させ
る。
【００４１】次いで図３（ｂ）において、リッジ５ａの
上面及び絶縁膜９上にｐ電極に対応する金属１０を蒸着
させる。
上面及び絶縁膜９上にｐ電極に対応する金属１０を蒸着
させる。
【００４２】次に、図３（ｃ）において、レーザ基板１
の底部（ｎ+ −ＩｎＰ基板）を研磨して、ｎ+ −ＩｎＰ
基板を所定の厚さに調整した後、図３（ｄ）において、
研磨後のｎ+ −ＩｎＰ基板上にｎ電極に対応する金属１
１を蒸着させる。
の底部（ｎ+ −ＩｎＰ基板）を研磨して、ｎ+ −ＩｎＰ
基板を所定の厚さに調整した後、図３（ｄ）において、
研磨後のｎ+ −ＩｎＰ基板上にｎ電極に対応する金属１
１を蒸着させる。
【００４３】次に、図３（ｅ）において、上記金属１
０、１１に対しＡＲ、ＨＲコーティング処理を施し、所
定の形状にへき開すると、ｐ電極１２及びｎ電極１３が
形成され、横結合型分布帰還型半導体レーザ素子が形成
される。
０、１１に対しＡＲ、ＨＲコーティング処理を施し、所
定の形状にへき開すると、ｐ電極１２及びｎ電極１３が
形成され、横結合型分布帰還型半導体レーザ素子が形成
される。
【００４４】なお、本実施形態においては、横結合型分
布帰還型半導体レーザ素子の製造工程において、図２
（ａ）に示すように、平坦化層６は、例えば、水ガラス
やポリイミド等の充填剤を用いてリッジ５ａを埋没させ
て固化して形成したが、平坦化層６は、その強度を向上
させるために、一旦水ガラスやポリイミド等を用いてリ
ッジ５ａを埋没させて固化した後、さらにその上にアル
ミニウム等の金属薄膜を形成するようにしてもよい。
布帰還型半導体レーザ素子の製造工程において、図２
（ａ）に示すように、平坦化層６は、例えば、水ガラス
やポリイミド等の充填剤を用いてリッジ５ａを埋没させ
て固化して形成したが、平坦化層６は、その強度を向上
させるために、一旦水ガラスやポリイミド等を用いてリ
ッジ５ａを埋没させて固化した後、さらにその上にアル
ミニウム等の金属薄膜を形成するようにしてもよい。
【００４５】このことにより、平坦化層６は、表面が金
属薄膜によって強化されるので、平坦化層６の表面にレ
ジストを塗布し、２光束干渉法により、ホログラッフィ
ック露光、現像処理を行う場合に、グレーティングを有
するレジスト７を精度良く形成することができる。
属薄膜によって強化されるので、平坦化層６の表面にレ
ジストを塗布し、２光束干渉法により、ホログラッフィ
ック露光、現像処理を行う場合に、グレーティングを有
するレジスト７を精度良く形成することができる。
【００４６】なお、上述したように、平坦化層６の表面
に金属薄膜を設けた場合には、グレーティングを有する
レジスト７はこの金属薄膜上に形成されるが、金属薄膜
上に形成されたグレーティングが半導体部５ｂに一括転
写される工程は以下のように行われる。
に金属薄膜を設けた場合には、グレーティングを有する
レジスト７はこの金属薄膜上に形成されるが、金属薄膜
上に形成されたグレーティングが半導体部５ｂに一括転
写される工程は以下のように行われる。
【００４７】即ち、先に述べた図２（ｃ）に対応する製
造工程においてドライエッチング処理を行うことによ
り、レジスト７が有するグレーティングが、一旦金属薄
膜に一括転写され、さらにドライエッチング処理を行う
と、金属薄膜に転写されたグレーティングが、金属薄膜
の下層に形成された固化した充填剤（水ガラスやポリイ
ミド等）に一括転写され、さらにドライエッチング処理
を行うと、固化した充填剤に転写されたグレーティング
が半導体部５ｂに一括転写される。
造工程においてドライエッチング処理を行うことによ
り、レジスト７が有するグレーティングが、一旦金属薄
膜に一括転写され、さらにドライエッチング処理を行う
と、金属薄膜に転写されたグレーティングが、金属薄膜
の下層に形成された固化した充填剤（水ガラスやポリイ
ミド等）に一括転写され、さらにドライエッチング処理
を行うと、固化した充填剤に転写されたグレーティング
が半導体部５ｂに一括転写される。
【００４８】上記実施例では、グレーティングは、２光
束干渉法を用いて形成するように説明したが、他の方法
を用いても良い。なお、上記実施例のごとく２光束干渉
を用いてグレーティングを形成する場合には、グレーテ
ィングが有する各格子を容易に確実に一括形成すること
ができ、製造装置も安価となり、分布帰還型半導体レー
ザ素子のコストも安くなる。
束干渉法を用いて形成するように説明したが、他の方法
を用いても良い。なお、上記実施例のごとく２光束干渉
を用いてグレーティングを形成する場合には、グレーテ
ィングが有する各格子を容易に確実に一括形成すること
ができ、製造装置も安価となり、分布帰還型半導体レー
ザ素子のコストも安くなる。
【００４９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、リ
ッジを形成した後に、リッジ上に平坦化層を形成するこ
とによって一旦表面を平坦化し、しかる後に平坦化層上
にグレーティングを形成し、この形状に対しエッチング
等の処理を施すことによりグレーティングをレーザ基板
に転写し、その後にリッジ上に残存する平坦化層を除去
するようにしたので、グレーティングが有する各格子を
容易に確実に形成することができ、分布帰還型半導体レ
ーザ素子の生産効率が上がる。
ッジを形成した後に、リッジ上に平坦化層を形成するこ
とによって一旦表面を平坦化し、しかる後に平坦化層上
にグレーティングを形成し、この形状に対しエッチング
等の処理を施すことによりグレーティングをレーザ基板
に転写し、その後にリッジ上に残存する平坦化層を除去
するようにしたので、グレーティングが有する各格子を
容易に確実に形成することができ、分布帰還型半導体レ
ーザ素子の生産効率が上がる。
【００５０】また、平坦化層上にグレーティングを形成
する工程において、２光束干渉を用いることにより、グ
レーティングが有する各格子を容易に確実に一括形成す
ることができ、分布帰還型半導体レーザ素子の生産効率
が上がる。
する工程において、２光束干渉を用いることにより、グ
レーティングが有する各格子を容易に確実に一括形成す
ることができ、分布帰還型半導体レーザ素子の生産効率
が上がる。
【図１】本発明の一実施形態における分布帰還型半導体
レーザ素子の製造方法を各工程順に示した図である。
レーザ素子の製造方法を各工程順に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態における分布帰還型半導体
レーザ素子の製造方法を各工程順に示した図である。
レーザ素子の製造方法を各工程順に示した図である。
【図３】本発明の一実施形態における分布帰還型半導体
レーザ素子の製造方法を各工程順に示した図である。
レーザ素子の製造方法を各工程順に示した図である。
【図４】従来の分布帰還型半導体レーザ素子の製造工程
を示す図である。
を示す図である。
【図５】従来の分布帰還型半導体レーザ素子の製造工程
を示す図である。
を示す図である。
１・・・・・レーザ基板 ２・・・・・酸化膜 ３・・・・・リッジパターン ４・・・・・マスク ５ａ・・・・リッジ ５ｂ・・・・半導体部 ６・・・・・平坦化層 ７・・・・・レジスト ８・・・・・グレーティング ９・・・・・絶縁膜 １０・・・・金属 １１・・・・金属 １２・・・・ｐ電極 １３・・・・ｎ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹間 清文 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザ基板を形成する工程と、 前記レーザ基板をエッチングしてリッジを形成する工程
と、 前記リッジ上に平坦化層を形成する工程と、 前記平坦化層上にグレーティングを形成する工程と、 前記グレーティングを、前記リッジが形成されたレーザ
基板に転写する工程と、 前記平坦化層を除去する工程と、 電極を形成する工程と、 を含む分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記平坦化層は、前記リッジを埋没させ
ると共に前記リッジが形成されたレーザ基板の全面に形
成されることを特徴とする請求項１記載の分布帰還型半
導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記平坦化層上に強化層を形成したこと
を特徴とする請求項１乃至２記載の分布帰還型半導体レ
ーザ素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記平坦化層上にグレーティングを形成
する工程は、 前記平坦化層上にレジスト層を塗布する工程と、 前記レジスト層にグレーティングを形成する工程と、 前記レジスト層に形成されたグレーティングを前記平坦
化層に転写する工程と、 からなることを特徴とする請求項１乃至２に記載の分布
帰還型半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記平坦化層上にグレーティングを形成
する工程は、 前記強化層上にレジスト層を塗布する工程と、 前記レジスト層にグレーティングを形成する工程と、 前記レジスト層に形成されたグレーティングを前記強化
層に転写する工程と、 前記強化層に形成されたグレーティングを前記平坦化層
に転写する工程と、 からなることを特徴とする請求項３に記載の分布帰還型
半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項６】 前記グレーティングは、２光束干渉によ
り形成されることを特徴とする請求項１乃至５記載の分
布帰還型半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項７】 レーザ基板を形成する工程と、 前記レーザ基板をエッチングしてリッジを形成する工程
と、 前記リッジ上に平坦化層を形成する工程と、 前記平坦化層上にグレーティングを形成する工程と、 前記グレーティングを、前記リッジが形成されたレーザ
基板に転写する工程と、 前記平坦化層を除去する工程と、 電極を形成する工程と、 を含む工程により製造される分布帰還型半導体レーザ素
子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09474297A JP3678872B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰還型半導体レーザ素子 |
| US09/049,470 US6500687B2 (en) | 1997-03-28 | 1998-03-27 | Distributed feedback semiconductor laser element and method for making the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09474297A JP3678872B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰還型半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275958A true JPH10275958A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3678872B2 JP3678872B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=14118585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09474297A Expired - Fee Related JP3678872B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 分布帰還型半導体レーザ素子の製造方法及び分布帰還型半導体レーザ素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6500687B2 (ja) |
| JP (1) | JP3678872B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003110193A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-04-11 | Nanoplus Gmbh Nanosystems & Technologies | 弱く結合されたグレーティングを有する半導体レーザ |
| JP2011022547A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 回折格子の形成方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG102589A1 (en) * | 2000-08-16 | 2004-03-26 | Inst Materials Research & Eng | Buried hetero-structure opto-electronic device |
| US9372306B1 (en) | 2001-10-09 | 2016-06-21 | Infinera Corporation | Method of achieving acceptable performance in and fabrication of a monolithic photonic integrated circuit (PIC) with integrated arrays of laser sources and modulators employing an extended identical active layer (EIAL) |
| US10012797B1 (en) | 2002-10-08 | 2018-07-03 | Infinera Corporation | Monolithic photonic integrated circuit (PIC) with a plurality of integrated arrays of laser sources and modulators employing an extended identical active layer (EIAL) |
| KR100908234B1 (ko) * | 2003-02-13 | 2009-07-20 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 전계 발광 표시 장치 및 이의 제조방법 |
| KR100594108B1 (ko) * | 2005-01-21 | 2006-06-30 | 삼성전자주식회사 | 단일 모드 분포 귀환 레이저 |
| KR100839343B1 (ko) * | 2007-01-23 | 2008-06-17 | 광주과학기술원 | 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법 |
| CN101895059B (zh) * | 2010-07-13 | 2013-04-10 | 长春理工大学 | 一种带有模式滤波器的高亮度条形半导体激光器 |
| US11662524B2 (en) * | 2020-03-13 | 2023-05-30 | Applied Materials, Inc. | Forming variable depth structures with laser ablation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1098235A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-04-14 | Pioneer Electron Corp | 無再成長分布帰還リッジ型半導体レーザ及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP09474297A patent/JP3678872B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-27 US US09/049,470 patent/US6500687B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003110193A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-04-11 | Nanoplus Gmbh Nanosystems & Technologies | 弱く結合されたグレーティングを有する半導体レーザ |
| JP4562977B2 (ja) * | 2001-08-06 | 2010-10-13 | ナノプロス ゲーエムベーハー ナノシステムズ アンド テクノロジーズ | 弱く結合されたグレーティングを有する半導体レーザ |
| JP2011022547A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 回折格子の形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010039069A1 (en) | 2001-11-08 |
| JP3678872B2 (ja) | 2005-08-03 |
| US6500687B2 (en) | 2002-12-31 |
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