JPS59222936A - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置の製造方法Info
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- JPS59222936A JPS59222936A JP9823483A JP9823483A JPS59222936A JP S59222936 A JPS59222936 A JP S59222936A JP 9823483 A JP9823483 A JP 9823483A JP 9823483 A JP9823483 A JP 9823483A JP S59222936 A JPS59222936 A JP S59222936A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体レーザー特に埋込み型レーザー等の化
合物半導体装置の製造方法に関するものであり、製造上
の歩留の向上を提供する。
合物半導体装置の製造方法に関するものであり、製造上
の歩留の向上を提供する。
従来例の構成とその問題点
埋込み型半導体レーザーの製造方法は、例えばn型In
p基板上にnクラッド層と呼ばれるn型Inp m 、
活性層と呼ばれるInGaAap 層、Pクラッド層と
呼ばれるP型InP層、キャップ層と呼ばれるP 14
j InGaAsP 層を順番にエピタキシャル成長
する。その後、前記のキャップ層上に選択的に絶縁膜を
形成してキャップ層、Pクラッド層、活性層、nクラッ
ド層と順番にエツチングした後、P型InP層とn型I
nP層を順番にエピタキシャル成長させ、前記した絶縁
膜による凸部の側面を埋込む。
p基板上にnクラッド層と呼ばれるn型Inp m 、
活性層と呼ばれるInGaAap 層、Pクラッド層と
呼ばれるP型InP層、キャップ層と呼ばれるP 14
j InGaAsP 層を順番にエピタキシャル成長
する。その後、前記のキャップ層上に選択的に絶縁膜を
形成してキャップ層、Pクラッド層、活性層、nクラッ
ド層と順番にエツチングした後、P型InP層とn型I
nP層を順番にエピタキシャル成長させ、前記した絶縁
膜による凸部の側面を埋込む。
以上の製造方法に関し、レーザーダイオードの発振しき
い値電流を低減すること及び横モードの1゛1を一化の
ために、前記した活性層の幅を細くすることが要求され
るOそのために、前記した凸部の形成に於て、俗に逆メ
サと呼ばれる形状にエツチングする。エッチ7グ液とし
ては、ブロム糸、塩酸系、硝酸系、硫酸系などを使用し
ている0このようなエツチング液は、前記したInP
l+l 、 InGaAsP層に対して選択性を有し
ているのでエツチング液を組合せて用いる。しかし、前
記したキャップ層(P型I nGaAsP層)は一番最
初にエツチングされるが、その後のPクラッド層、活性
層のエツチングの際に横方向にサイドエッチが進行する
。
い値電流を低減すること及び横モードの1゛1を一化の
ために、前記した活性層の幅を細くすることが要求され
るOそのために、前記した凸部の形成に於て、俗に逆メ
サと呼ばれる形状にエツチングする。エッチ7グ液とし
ては、ブロム糸、塩酸系、硝酸系、硫酸系などを使用し
ている0このようなエツチング液は、前記したInP
l+l 、 InGaAsP層に対して選択性を有し
ているのでエツチング液を組合せて用いる。しかし、前
記したキャップ層(P型I nGaAsP層)は一番最
初にエツチングされるが、その後のPクラッド層、活性
層のエツチングの際に横方向にサイドエッチが進行する
。
第1図に従来の製造方法によるキう・ツブ層のサイド・
エッチを示す0101はn型InP基板。
エッチを示す0101はn型InP基板。
102はnクラッド層であるn型InP層、103t−
1活性層であるInGaAsP 14. 104はPク
ラッド層であるP型InP層、105はキャップ層であ
るP型InGaAsP1d 、 106は選択的に形成
した絶縁膜を示す。そして、eはキャップ層のサイド・
エッチ量ヲ示す0このサイドqコーノチによって、キャ
ップ層105の幅が狭くなるため、抵抗性電極形成に関
し直列抵抗を増加させる0そのために半導体レーザーの
嶽分潰子効率を低下させてし捷う0壕だ、埋込みエピタ
キシャル成長特に、絶縁1換106が剥離してし捷う。
1活性層であるInGaAsP 14. 104はPク
ラッド層であるP型InP層、105はキャップ層であ
るP型InGaAsP1d 、 106は選択的に形成
した絶縁膜を示す。そして、eはキャップ層のサイド・
エッチ量ヲ示す0このサイドqコーノチによって、キャ
ップ層105の幅が狭くなるため、抵抗性電極形成に関
し直列抵抗を増加させる0そのために半導体レーザーの
嶽分潰子効率を低下させてし捷う0壕だ、埋込みエピタ
キシャル成長特に、絶縁1換106が剥離してし捷う。
従来の製造方法は、以上に説明した欠点を有しているた
め、安定な製造が困難であった。
め、安定な製造が困難であった。
発明の目的
本発明は、以上に説明した従来の製造方法の欠点に鑑み
てキャップ層のサイド・エッチを防止する製造方法を提
供し、もって半導体レーザーの安定な製造を目的とする
。
てキャップ層のサイド・エッチを防止する製造方法を提
供し、もって半導体レーザーの安定な製造を目的とする
。
発明の構成
本発明にかかる化合物半導体装置の製造方法は、化合物
半導体基板上に形成したヘテロ接合を含む少くとも第1
.第2の化合物半導体層を選択的にエツチングするに際
し、前記第1の化合物半導体層上に第1の絶縁膜を選択
的に形成する工程と、前記第1の絶縁膜をマスクとして
前記第1の化合物半導体層だけを選択的にエツチングす
る工程と、前記エツチングによって形成した第1の化合
物半導体層の凸部を含むように選択的に第2の絶縁膜を
形成する工作と、前記第2の絶縁1漢をマスクとして前
記第2の化合物半導体層をエツチングする工程とを有す
るものである。
半導体基板上に形成したヘテロ接合を含む少くとも第1
.第2の化合物半導体層を選択的にエツチングするに際
し、前記第1の化合物半導体層上に第1の絶縁膜を選択
的に形成する工程と、前記第1の絶縁膜をマスクとして
前記第1の化合物半導体層だけを選択的にエツチングす
る工程と、前記エツチングによって形成した第1の化合
物半導体層の凸部を含むように選択的に第2の絶縁膜を
形成する工作と、前記第2の絶縁1漢をマスクとして前
記第2の化合物半導体層をエツチングする工程とを有す
るものである。
実施例の説明
第2図に本発明による第1の実施例の方法を示す。第2
図人に於て、101けn型InP基板。
図人に於て、101けn型InP基板。
102はnクラッド層でn型InP層、103は活性層
でInGaAsP層、104はPクラッド層でP型In
P層、 105はキャップ層でP型InCTaAsP
層。
でInGaAsP層、104はPクラッド層でP型In
P層、 105はキャップ層でP型InCTaAsP
層。
106は選択的に形成した第1の絶縁膜を示す。
絶縁11勺106は5102 もしくはSi3N4で
よい。こうしたのち、絶縁11% 106をマスクとし
てキャップ層106を選(尺エッチノグする。エツチン
グ液としては主VC硫酸系が用いられる0この場合、エ
ツチング液としては、Pクラッド層104をエツチング
しな゛いよすな選択性があることが好捷しい0キヤツプ
If+7106を第2図人のように選択的にエツチング
した後、第1の絶縁膜106を除去する0その後、凸状
に形成したキャップ層105の側面及び上面を含むPク
ラッド層104の全面に第2の絶縁膜107を形成する
。絶縁膜107は5102 もしくはSi3N4であ
ってよい0そしてその形成には、前記した凸状のキャッ
プ層1050(ll11面にも絶縁膜を形成することか
ら減圧CVD 法が好ましい。絶縁膜107の膜厚け
、後の埋込みエピタキシャル成長時にクランクが発生し
たりあるいは剥離することのないように、薄くしておく
ことが好すしい。しかる後、フォトリソグラフィー技術
によって前記の凸部を含むように第2図Bのごとく絶縁
i% 1o7を選択的に残置するようにエツチング処理
を行なう。この後、Pクラッド層104、活性1d 1
03及びnクラッドll71o2をエツチングして埋込
エピタキシャル成長を完了させ埋込型半導体レーザーを
形成する。
よい。こうしたのち、絶縁11% 106をマスクとし
てキャップ層106を選(尺エッチノグする。エツチン
グ液としては主VC硫酸系が用いられる0この場合、エ
ツチング液としては、Pクラッド層104をエツチング
しな゛いよすな選択性があることが好捷しい0キヤツプ
If+7106を第2図人のように選択的にエツチング
した後、第1の絶縁膜106を除去する0その後、凸状
に形成したキャップ層105の側面及び上面を含むPク
ラッド層104の全面に第2の絶縁膜107を形成する
。絶縁膜107は5102 もしくはSi3N4であ
ってよい0そしてその形成には、前記した凸状のキャッ
プ層1050(ll11面にも絶縁膜を形成することか
ら減圧CVD 法が好ましい。絶縁膜107の膜厚け
、後の埋込みエピタキシャル成長時にクランクが発生し
たりあるいは剥離することのないように、薄くしておく
ことが好すしい。しかる後、フォトリソグラフィー技術
によって前記の凸部を含むように第2図Bのごとく絶縁
i% 1o7を選択的に残置するようにエツチング処理
を行なう。この後、Pクラッド層104、活性1d 1
03及びnクラッドll71o2をエツチングして埋込
エピタキシャル成長を完了させ埋込型半導体レーザーを
形成する。
第3図は、本発明による第2の実施例を示す0第3図に
おいて、第1図と同一番号で指示する構成図は同一の構
成物を示す。第2の実施例においてキャップ層’+os
までのエツチングは第1の実用例と同じである。その後
、第1の絶縁1摸106を残しだ丑−土、第2の絶縁膜
108を第3図人に示すように形成する。第2の絶縁膜
108の膜厚は、第1の絶縁膜106の膜厚よりも厚く
してキャンプ層]05の段差部分を被發する。
おいて、第1図と同一番号で指示する構成図は同一の構
成物を示す。第2の実施例においてキャップ層’+os
までのエツチングは第1の実用例と同じである。その後
、第1の絶縁1摸106を残しだ丑−土、第2の絶縁膜
108を第3図人に示すように形成する。第2の絶縁膜
108の膜厚は、第1の絶縁膜106の膜厚よりも厚く
してキャンプ層]05の段差部分を被發する。
その後、反応性ガスエッチフグ法によってガス系をCF
4 、 CaI2等でエツチングする0平坦部分の絶縁
膜108のエツチングが終了した時点でエツチングを停
止すると、第3図Bのように反応性ガスエソチノグの方
向性のため前記のキャップ層105の段差部周辺には第
2の絶縁膜108が残置する。キャンプ層105の凸部
上面には第1の絶縁膜106が残置している。このよう
にして、第2の絶縁膜108のエツチングをフォトリソ
グラフィー技術によらないで形成する。しかる後、本発
明の第1の実施例と同様にPクラッド層104゜活性層
103.nクラッド層102をエツチングして埋込み型
の1を導体レーザーを作る。
4 、 CaI2等でエツチングする0平坦部分の絶縁
膜108のエツチングが終了した時点でエツチングを停
止すると、第3図Bのように反応性ガスエソチノグの方
向性のため前記のキャップ層105の段差部周辺には第
2の絶縁膜108が残置する。キャンプ層105の凸部
上面には第1の絶縁膜106が残置している。このよう
にして、第2の絶縁膜108のエツチングをフォトリソ
グラフィー技術によらないで形成する。しかる後、本発
明の第1の実施例と同様にPクラッド層104゜活性層
103.nクラッド層102をエツチングして埋込み型
の1を導体レーザーを作る。
発明の効果
本発明によれば、半導体レーザー等を含む化合物半導体
素子の製造方法について (1) キャップ層のサイドエツチングによる細りを
なくし、抵抗性電極の直列抵抗を低下することができ、
発光効率を高めることができる0(2)キャップ層のサ
イドエツチングがないため、絶縁膜周辺部直下が空胴化
することがないので埋込みエピタキシャル成長時に絶縁
膜の剥離がない。
素子の製造方法について (1) キャップ層のサイドエツチングによる細りを
なくし、抵抗性電極の直列抵抗を低下することができ、
発光効率を高めることができる0(2)キャップ層のサ
イドエツチングがないため、絶縁膜周辺部直下が空胴化
することがないので埋込みエピタキシャル成長時に絶縁
膜の剥離がない。
(3)埋込み型の半導体レーザーを作る際、本発明によ
る実施例に示すように、いわゆる逆メサ形状で活性層1
03の幅を最小にすることが横モードの単一化のために
望しい○本発明によればキャップ層105の上面及び側
面に形成した絶縁膜の端部からPクラッド層104のエ
ツチングを開始できることから、逆メサの形状の均−性
及び活性層105の幅を最小に制御することが容易であ
る。
る実施例に示すように、いわゆる逆メサ形状で活性層1
03の幅を最小にすることが横モードの単一化のために
望しい○本発明によればキャップ層105の上面及び側
面に形成した絶縁膜の端部からPクラッド層104のエ
ツチングを開始できることから、逆メサの形状の均−性
及び活性層105の幅を最小に制御することが容易であ
る。
以上の効果は、半導体レーザーを安定にしかも特性を均
一に製造することを容易にするもので工業的に十分に価
値を有する。なお、実施例においては、InP/InG
aAsP系を用い士tだが、GaAs/Al(raAs
糸GaAs/InCaAs 系にも使用することが可能
である。
一に製造することを容易にするもので工業的に十分に価
値を有する。なお、実施例においては、InP/InG
aAsP系を用い士tだが、GaAs/Al(raAs
糸GaAs/InCaAs 系にも使用することが可能
である。
なお、本発明の実施例として、半導側・レーザー特に埋
込み型について説明をしてきたが、他の半導体レーザー
、受光素子1回折格子の形成など選択性エツチング液を
用いるエツチングに於て、形状不良を防止する上で本発
明は有用である0
込み型について説明をしてきたが、他の半導体レーザー
、受光素子1回折格子の形成など選択性エツチング液を
用いるエツチングに於て、形状不良を防止する上で本発
明は有用である0
第1図は従来のキャップ層エッチ/グの状態を示す断面
図、第2図A、Bは本発明の第1の実施例の製造工程断
面図、第3図A、Bは本発明による第2の実施例による
製造工程断面図である。 1o1・・・・・化合物半導体基板、102,103゜
104、106・・・・・・化合物半導体層、106,
107゜108 ・・・・・絶縁膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 2 図 106 第3図 i1JJJJI
図、第2図A、Bは本発明の第1の実施例の製造工程断
面図、第3図A、Bは本発明による第2の実施例による
製造工程断面図である。 1o1・・・・・化合物半導体基板、102,103゜
104、106・・・・・・化合物半導体層、106,
107゜108 ・・・・・絶縁膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 2 図 106 第3図 i1JJJJI
Claims (2)
- (1)化合物半導体基板上に形成したヘテロ接合を含む
少くとも第1.第2の化合物半導体層を選択的にエツチ
ングするに際し、前記第1の化合物半導体層」二に第1
の絶縁膜全選択的に形成する工程と、前記第1の絶縁膜
をマスクとして前記第1の化合物半導体層だけを選択的
にエツチングする工程と、前記エツチングによって形成
した第1の化合物半導体層の凸部を含むように選択的に
第2の絶縁1模を形成する工程と、前記第2の絶縁膜を
マスクとして前記第2の化合物半導体層をエツチングす
る工程とを有することを特徴とする化合物半導体装置の
製造方法。 - (2)選択的に形成する第2の絶縁膜は、第1の化合物
半導体層の凸部を含む全面に第1の絶縁膜を・含んで形
成した後、反応性ガスによるエツチングを行ない前記第
1の化合物半導体層の側面及び上面に形成することを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の化合物半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9823483A JPS59222936A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9823483A JPS59222936A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59222936A true JPS59222936A (ja) | 1984-12-14 |
Family
ID=14214266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9823483A Pending JPS59222936A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59222936A (ja) |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP9823483A patent/JPS59222936A/ja active Pending
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