JPS60183783A - 回折格子の製造方法 - Google Patents
回折格子の製造方法Info
- Publication number
- JPS60183783A JPS60183783A JP59040014A JP4001484A JPS60183783A JP S60183783 A JPS60183783 A JP S60183783A JP 59040014 A JP59040014 A JP 59040014A JP 4001484 A JP4001484 A JP 4001484A JP S60183783 A JPS60183783 A JP S60183783A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist
- layer
- intermediate layer
- substrate
- diffraction grating
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- 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
- H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
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
(発明の分野)
本発明は半導体基板上への回折イイ1子の製造方法に関
する。 (従来技術) 近年、元デバイスの分野41 ′「Ei’、子デバイス
同]−1zζこ集trj化の方向ζこ進もうとしている
。元ファイバ〕I!■信用の光源である半導2俸レーザ
も、受光;岱や亥、(1,’d器との一捧化や、波長制
御伝能等を付加することが提案されている。ところで、
半導体レーザには大別して2 a+i yiiのタイプ
がある。一方は#2.i″f体レーザウェハをへき開し
た2つの端1/11により共振益を形成したファブリベ
ロー型半導俸し−サである。 他方は素子内部lこ回折格子を内蔵し、この回4)r格
子のブラック反射を利用した分布反射型または分布帰還
型半44捧レーザである、前者(1半導14・ウェハを
へき開し′f、L: <では7′、Cら4fいため集1
1′1化にとっては不向きである。後者はへき開を必要
とせす、半導体基板をこ形成した光導波路と面接結合で
きるため集偵化にとってイT刊である。 後者の分4i反射型、分布帰還型の半魯俸レーザを半導
体基板に埋め込んで集111化を計ろうとする場合、半
導体基板のレー→)一部のみに回折格子を形成ずれはよ
い訳であるが、従来の回折格子形成方法は二)′を束干
渉H′tのY=法を月1いて牛嗜捧基板の全面に回折格
子を形成するものであり、基板の一部にのみ回」ノミ格
子を形成することは田り:jlUであった。1J/jl
え(1、干渉i、・19光の際、基板のj>iJ tr
+Jcこ縞蔽物を置き、露)し用つしヒームの一部を遮
ろうとすれは、2本の光ビームのうち一方は照射されて
も、他方は疎蔽物の影にr、(る81〜分がてき、この
部分が周期状ではなく全停(・こ露光されてしまい、基
板工、ツチングの際、周期状では1.f <、一様にエ
ツチングされてしまう間h°了1があった。 (発明の目的) 本発明の目的は上illの曲7+′41点をH(決し、
半2J′・1イ(基板に81−公的に回折4j’l子を
形成する回4〕1格子・1ぐ造方法を提供することC・
こある。 (発明の41へ′成) 本発明の製造方法は、半導体基板上に中間層を部分的に
形成する工程さ、前−jピ半導俸基板の露出面及び中間
層表面を覆うようζこフォトレンス[層を形)戎する工
程と、il記フォトレジスト層を2)を東干渉露光法に
よりhI’;を先後現像して周期状のバク−に整形する
エイ“11と、前記フォトレジスト層をマスクとしてM
間中間層が世っていない前記半心捧詠 基板部分のIをエツチングする工程と、IiJ記中間中
間層フォトレジスト ている構成の回折格子の製造方法と、半導44:ii+
板上に中間層を部分的に形成する工〃l)と、前記半導
体基板の露出した面及び中111]層表面をL!′よう
ようにフォトレジスト層を形成する工程と、i’+i−
1!−じフォトレジスト層を2光束干渉ト、イ光法によ
り1lJii元・現像して周期状のパターンに整形する
工程と、前h[シフオドレジスト層をマスクとして前記
中間層及び半i9 i4;基板をエツチングする工4.
′xと、前記中間層及びフォトレジスト層を除去するエ
イ・!−とをイエする構成の製造方法である。 〔第1の実施例〕 以下に本発明の詳細を図面を用いて説明する。 第1図は本発明の第1の実施例である回折格子の製造方
法を工程1114に説明する半心悸基板断面図である。 (a)図でi;jInP半鍍悸ノと板11」二に部分的
に中間層であるS 102綽12を形成した彼、全面を
世うように、例えばAZ1350フォトレジス)・13
i塗イ14する。(b)図ではフォトレジスト1;3の
全面を例えば二光束干渉露光法等を用いて周Jす1状パ
ターンに4光・覗1像する。(C)図ではフォトレジス
ト1:3をマスクとして1−IBr + H2O2+H
2(J 端のff−、チング
する。 (従来技術) 近年、元デバイスの分野41 ′「Ei’、子デバイス
同]−1zζこ集trj化の方向ζこ進もうとしている
。元ファイバ〕I!■信用の光源である半導2俸レーザ
も、受光;岱や亥、(1,’d器との一捧化や、波長制
御伝能等を付加することが提案されている。ところで、
半導体レーザには大別して2 a+i yiiのタイプ
がある。一方は#2.i″f体レーザウェハをへき開し
た2つの端1/11により共振益を形成したファブリベ
ロー型半導俸し−サである。 他方は素子内部lこ回折格子を内蔵し、この回4)r格
子のブラック反射を利用した分布反射型または分布帰還
型半44捧レーザである、前者(1半導14・ウェハを
へき開し′f、L: <では7′、Cら4fいため集1
1′1化にとっては不向きである。後者はへき開を必要
とせす、半導体基板をこ形成した光導波路と面接結合で
きるため集偵化にとってイT刊である。 後者の分4i反射型、分布帰還型の半魯俸レーザを半導
体基板に埋め込んで集111化を計ろうとする場合、半
導体基板のレー→)一部のみに回折格子を形成ずれはよ
い訳であるが、従来の回折格子形成方法は二)′を束干
渉H′tのY=法を月1いて牛嗜捧基板の全面に回折格
子を形成するものであり、基板の一部にのみ回」ノミ格
子を形成することは田り:jlUであった。1J/jl
え(1、干渉i、・19光の際、基板のj>iJ tr
+Jcこ縞蔽物を置き、露)し用つしヒームの一部を遮
ろうとすれは、2本の光ビームのうち一方は照射されて
も、他方は疎蔽物の影にr、(る81〜分がてき、この
部分が周期状ではなく全停(・こ露光されてしまい、基
板工、ツチングの際、周期状では1.f <、一様にエ
ツチングされてしまう間h°了1があった。 (発明の目的) 本発明の目的は上illの曲7+′41点をH(決し、
半2J′・1イ(基板に81−公的に回折4j’l子を
形成する回4〕1格子・1ぐ造方法を提供することC・
こある。 (発明の41へ′成) 本発明の製造方法は、半導体基板上に中間層を部分的に
形成する工程さ、前−jピ半導俸基板の露出面及び中間
層表面を覆うようζこフォトレンス[層を形)戎する工
程と、il記フォトレジスト層を2)を東干渉露光法に
よりhI’;を先後現像して周期状のバク−に整形する
エイ“11と、前記フォトレジスト層をマスクとしてM
間中間層が世っていない前記半心捧詠 基板部分のIをエツチングする工程と、IiJ記中間中
間層フォトレジスト ている構成の回折格子の製造方法と、半導44:ii+
板上に中間層を部分的に形成する工〃l)と、前記半導
体基板の露出した面及び中111]層表面をL!′よう
ようにフォトレジスト層を形成する工程と、i’+i−
1!−じフォトレジスト層を2光束干渉ト、イ光法によ
り1lJii元・現像して周期状のパターンに整形する
工程と、前h[シフオドレジスト層をマスクとして前記
中間層及び半i9 i4;基板をエツチングする工4.
′xと、前記中間層及びフォトレジスト層を除去するエ
イ・!−とをイエする構成の製造方法である。 〔第1の実施例〕 以下に本発明の詳細を図面を用いて説明する。 第1図は本発明の第1の実施例である回折格子の製造方
法を工程1114に説明する半心悸基板断面図である。 (a)図でi;jInP半鍍悸ノと板11」二に部分的
に中間層であるS 102綽12を形成した彼、全面を
世うように、例えばAZ1350フォトレジス)・13
i塗イ14する。(b)図ではフォトレジスト1;3の
全面を例えば二光束干渉露光法等を用いて周Jす1状パ
ターンに4光・覗1像する。(C)図ではフォトレジス
ト1:3をマスクとして1−IBr + H2O2+H
2(J 端のff−、チング
【伐を用いて1nP基板1
1を周期状にエツチングし、回折格子14を形成する。 この際S i 02 股1.2はエツチングされないた
め回折格子14は5102 JI’A−12が抗ってい
ない部分にのみ形成される。図(d)ではフォトレジス
ト】;3及び8iU、Jlに12を除去するこ♂により
、部分的に回折格子14が形成されたl r+ P半導
体基板11が得られる。 尚、本実施例では中間層■2として5i0211Qを形
成したが、中間層J2は光に感光しない物質からηCれ
ばよく、例えば既に1白光しすくすったフォトレジスト
や、金属膜、窒化IF″目、!?・でもよい。史に、本
実施例では半導体基板上としてInP基板を用いたが、
半導体基板としてこれをこ限定されず、例えは、(Ja
As、Al0aAs、InGaAsP信でもよい。 〔第2の実施例〕 第2図は本発明の第2の実が4例である回折44子の製
造方法を工程11田こ説明する半漕・坏基イ反のii;
Ir面図である。図(a)ではInP基板11上に1
n GaA s L’半導揮J821を形成した多層半
導体基板上に、中間層としてInP半導8+層22を形
成した後、AZ1350フォトレジスト肌13を全面に
伝信する。図(b)では、フォトレジスト13の全面を
二元束干渉’y、’:;yC法を用いて周期状パターン
に露光・現像する。図(C)ではフォトレジスト13を
マスクとしてInGaAsPJM21及び中間ノ曽の1
nP 層22を例えは)−IB r 十i−i、 o、
十B20′:?のエツチング面を用いて周4υ1状に
エツチングし、11−!l (Jr B子I4を形成す
る。この1祭、H,B r +H2O2十1−]2Uか
らなるエツチング液はIn(+aAsP層21及びIn
P中間層22を共にエツチングするため、回折格子14
は全面に形成される。図(d)では、フォトレジスト1
3を除去した後、例えばH(じA+H20(3: 1)
のエツチング面を用いてlnP中間層22を除去する。 この1祭、H(1十H,Uのエツチングakは、In(
JaAsP層21を浸さず、b+P中間層22のみをエ
ツチング除去するため、部分的に回折格子J4が形成さ
れ1こ1nOaAsL’JQ’+21が得られる。 〔その他の実施例〕 尚、本実Mji 1+1ではInGaAs1’層21ζ
こ回折格子14を形成する方法をボしたが、回折411
子14を形成する半導体基板表面の層21としてはIn
P層でもよく、その揚台中間層22としてl n Ga
A s P層を形成ずればよい。また、本実施例では半
導体基板表面の憎21及び中間層22(!:t、て1n
()aAsPハd 、InP層を例に取り上げたが、そ
れらは他の半導坏力SらγJってもよく、例えはG a
A s及びA/?()aAsからなってもよい。小に
、本実施例では回折格子14を形成するエツチング液と
して、半;J:(坏基41)表面層21及び中間層22
を共にエツチングするものを月1いたが、半導体基板表
面層21のみかエツチングされるエツチング液でもよく
、例えは本実施例のj7M’r合、U2 S04 十H
z’02+ Hz O晴を月」いれは1.nP中間層2
2は侵されず、l n Oa A、 s P 21のみ
が工7チングされる。 本発明の実施例において、エツチング(象として11B
r +1−1□す、+1(20を用いたか、エツチング
液はこれに限定されず、例えば513W(飽和臭素水)
+1−IBr 十H20、1−11j r +1−I
NU3+H20。 1113r、−+−4(NU3 +0H3COOH,S
BW+f43L’0゜十I(2(J、 HOA +l−
1202+Cl−1300(Jl−1等でもよい。また
、本発明の実施例ではレジスト層13としてAZ135
0 を用いたが、フォトレジストはこれζこ限定されず
、AZ 1350 J 、 AZ 1450寺でもよい
。史に、本発明の実施例ではレジスト斤713を周期状
のパターンに形成する方法として二元束士渉j露光法を
用いたが、電子ビーム露光法を用いてもよい。 〔発明の効果〕 本発明による[IJl折格子の製造方法を用いてlnP
半棉11・基鈑上に部分的に回折格子を形成し、この部
分に分布帰還型十洒坏し−サを製作し、レーザ発振をa
ることができた。 本発明の特徴をまとめると、従来、回折4’j+子を全
1f[i lこ形成できても、部分的に形J祝すること
が困轄Eであった二元東干渉ム・、°わ゛(、法を用い
て、半香悸基扱上に>;Is部分的中間層を形成するこ
とにより、全面露)tζこよりても部分的p1す」折格
子を良好にイ()ることができる点である。
1を周期状にエツチングし、回折格子14を形成する。 この際S i 02 股1.2はエツチングされないた
め回折格子14は5102 JI’A−12が抗ってい
ない部分にのみ形成される。図(d)ではフォトレジス
ト】;3及び8iU、Jlに12を除去するこ♂により
、部分的に回折格子14が形成されたl r+ P半導
体基板11が得られる。 尚、本実施例では中間層■2として5i0211Qを形
成したが、中間層J2は光に感光しない物質からηCれ
ばよく、例えば既に1白光しすくすったフォトレジスト
や、金属膜、窒化IF″目、!?・でもよい。史に、本
実施例では半導体基板上としてInP基板を用いたが、
半導体基板としてこれをこ限定されず、例えは、(Ja
As、Al0aAs、InGaAsP信でもよい。 〔第2の実施例〕 第2図は本発明の第2の実が4例である回折44子の製
造方法を工程11田こ説明する半漕・坏基イ反のii;
Ir面図である。図(a)ではInP基板11上に1
n GaA s L’半導揮J821を形成した多層半
導体基板上に、中間層としてInP半導8+層22を形
成した後、AZ1350フォトレジスト肌13を全面に
伝信する。図(b)では、フォトレジスト13の全面を
二元束干渉’y、’:;yC法を用いて周期状パターン
に露光・現像する。図(C)ではフォトレジスト13を
マスクとしてInGaAsPJM21及び中間ノ曽の1
nP 層22を例えは)−IB r 十i−i、 o、
十B20′:?のエツチング面を用いて周4υ1状に
エツチングし、11−!l (Jr B子I4を形成す
る。この1祭、H,B r +H2O2十1−]2Uか
らなるエツチング液はIn(+aAsP層21及びIn
P中間層22を共にエツチングするため、回折格子14
は全面に形成される。図(d)では、フォトレジスト1
3を除去した後、例えばH(じA+H20(3: 1)
のエツチング面を用いてlnP中間層22を除去する。 この1祭、H(1十H,Uのエツチングakは、In(
JaAsP層21を浸さず、b+P中間層22のみをエ
ツチング除去するため、部分的に回折格子J4が形成さ
れ1こ1nOaAsL’JQ’+21が得られる。 〔その他の実施例〕 尚、本実Mji 1+1ではInGaAs1’層21ζ
こ回折格子14を形成する方法をボしたが、回折411
子14を形成する半導体基板表面の層21としてはIn
P層でもよく、その揚台中間層22としてl n Ga
A s P層を形成ずればよい。また、本実施例では半
導体基板表面の憎21及び中間層22(!:t、て1n
()aAsPハd 、InP層を例に取り上げたが、そ
れらは他の半導坏力SらγJってもよく、例えはG a
A s及びA/?()aAsからなってもよい。小に
、本実施例では回折格子14を形成するエツチング液と
して、半;J:(坏基41)表面層21及び中間層22
を共にエツチングするものを月1いたが、半導体基板表
面層21のみかエツチングされるエツチング液でもよく
、例えは本実施例のj7M’r合、U2 S04 十H
z’02+ Hz O晴を月」いれは1.nP中間層2
2は侵されず、l n Oa A、 s P 21のみ
が工7チングされる。 本発明の実施例において、エツチング(象として11B
r +1−1□す、+1(20を用いたか、エツチング
液はこれに限定されず、例えば513W(飽和臭素水)
+1−IBr 十H20、1−11j r +1−I
NU3+H20。 1113r、−+−4(NU3 +0H3COOH,S
BW+f43L’0゜十I(2(J、 HOA +l−
1202+Cl−1300(Jl−1等でもよい。また
、本発明の実施例ではレジスト層13としてAZ135
0 を用いたが、フォトレジストはこれζこ限定されず
、AZ 1350 J 、 AZ 1450寺でもよい
。史に、本発明の実施例ではレジスト斤713を周期状
のパターンに形成する方法として二元束士渉j露光法を
用いたが、電子ビーム露光法を用いてもよい。 〔発明の効果〕 本発明による[IJl折格子の製造方法を用いてlnP
半棉11・基鈑上に部分的に回折格子を形成し、この部
分に分布帰還型十洒坏し−サを製作し、レーザ発振をa
ることができた。 本発明の特徴をまとめると、従来、回折4’j+子を全
1f[i lこ形成できても、部分的に形J祝すること
が困轄Eであった二元東干渉ム・、°わ゛(、法を用い
て、半香悸基扱上に>;Is部分的中間層を形成するこ
とにより、全面露)tζこよりても部分的p1す」折格
子を良好にイ()ることができる点である。
第1図は不発明の第1の実施例である回折4・6子の製
造方法を工、1“Iij胆C?c説明する半導坏基扱の
1ト1「面図であり、第2図は不発ゆ」の第2の実施例
である回や[格子の製造方法を玉石: +1it tこ
説明する半棉捧基板のlIJ酉fu図である。符号及び
名称は、11がlnP半導1杢鯖仮、12が中間1色で
ある5iU21良、13かフォトレジスト層、1・1が
回折格子、21は半σト俸基板イ(面層であるl n
G a A s P層、22が中間層であるInP層で
ある。 (α) (b) (Cン (d) 矛2図 (α) (1)) (C) (d)
造方法を工、1“Iij胆C?c説明する半導坏基扱の
1ト1「面図であり、第2図は不発ゆ」の第2の実施例
である回や[格子の製造方法を玉石: +1it tこ
説明する半棉捧基板のlIJ酉fu図である。符号及び
名称は、11がlnP半導1杢鯖仮、12が中間1色で
ある5iU21良、13かフォトレジスト層、1・1が
回折格子、21は半σト俸基板イ(面層であるl n
G a A s P層、22が中間層であるInP層で
ある。 (α) (b) (Cン (d) 矛2図 (α) (1)) (C) (d)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)半Lri=w基板上に中間層を部分的に形成する工
4+、4と、前記半導体基板の露出面及び中間層表面を
覆うようにフォトレジスト層を形成する工程と、A’J
NLフォトレジスト層を2光束干渉露光法により露光
後現像して周期状のバターに整形する工程と、前記フォ
!・レジスト層をマスクとして前記中間層ツメ が但ってい1.[い前記半導:1↑・基板部分%〆をエ
ツチングする工程と、前記中間層及びフォi・レジスト
層を除去する工4’Aとを16tjえているこ♂を特徴
さする回折格子の製造方法。 2)半褥俸基板」二に中間層を部分的に形成するエイ・
“11と、fl”J flll、:半411/I−基板
の回出した血及び中間層表面を覆うようにフォトレジス
ト層を形成する工程と、riil S己フォトレジスト
層を2光束干#露元法ζこより露光・vz、像して周期
状のバクーンに整形する工AICと、前れ己フォトレジ
スト片7をマスクとして[)1■記中間層及び半導11
(基板をエツチングする工A・“1゛と、前記中間層及
びフォトレジスト層を1(i′:去するJ、 4・°1
1とをイイすることを特徴とする回折格子の21;2造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59040014A JPS60183783A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59040014A JPS60183783A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 回折格子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60183783A true JPS60183783A (ja) | 1985-09-19 |
Family
ID=12569049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59040014A Pending JPS60183783A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60183783A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0356190A2 (en) * | 1988-08-26 | 1990-02-28 | AT&T Corp. | Photonic-integrated-circuit fabrication process |
JP2009194290A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザの作製方法及び半導体レーザ |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040014A patent/JPS60183783A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0356190A2 (en) * | 1988-08-26 | 1990-02-28 | AT&T Corp. | Photonic-integrated-circuit fabrication process |
EP0604407A2 (en) * | 1988-08-26 | 1994-06-29 | AT&T Corp. | Photonic-integrated-circuit fabrication process |
EP0604407A3 (en) * | 1988-08-26 | 1995-02-22 | At & T Corp | Manufacturing process for photonic, integrated circuits. |
JP2009194290A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザの作製方法及び半導体レーザ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4660934A (en) | Method for manufacturing diffraction grating | |
US4885231A (en) | Phase-shifted gratings by selective image reversal of photoresist | |
US4517280A (en) | Process for fabricating integrated optics | |
US5238785A (en) | Method of manufacturing a diffraction grating for a semiconductor laser | |
JPS60183783A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
US4826291A (en) | Method for manufacturing diffraction grating | |
JPS599920A (ja) | 局所的グレ−テイング作製方法 | |
US4845014A (en) | Method of forming a channel | |
JP2527833B2 (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JPS58154285A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JPS61138202A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JPS6191948A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS6081829A (ja) | 半導体のエツチング方法 | |
JPH0590129A (ja) | 回折格子の形成方法 | |
JPH0461331B2 (ja) | ||
JPH0456284B2 (ja) | ||
JPS61189503A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JPS599924A (ja) | 局所的グレ−テイング作製方法 | |
JPS61102739A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
JPS60216304A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JPS6370477A (ja) | 位相シフト型回折格子の製造方法 | |
JPH01224767A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
JPH01225189A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JPH05343806A (ja) | 位相シフト型回折格子の製造方法 | |
JPS60196701A (ja) | 回折格子の製造方法 |