JPS6062175A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6062175A JPS6062175A JP17014283A JP17014283A JPS6062175A JP S6062175 A JPS6062175 A JP S6062175A JP 17014283 A JP17014283 A JP 17014283A JP 17014283 A JP17014283 A JP 17014283A JP S6062175 A JPS6062175 A JP S6062175A
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- laser element
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
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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】
（発明の技術分野）
本発明は半導体レーザと、電界効果トランジスタとをモ
ノリシンクに集積化した半導体装置の製造方法に関する
。
ノリシンクに集積化した半導体装置の製造方法に関する
。
（従来技術の説明）
先ず、従来技術につき説明する。第１図は従来のＩｎＧ
ａＡｓＰ ／ ＩｎＰレーザ装置の回路構成を示す線図
で、１は半導体レーザ素子、２は駆動回路、３は変調回
路であって、レーザ素子の駆動及び変調をレーザ素子と
は別体の外部に個別的に設置した回路系を用いて行って
いた。このように、レーザ素子の駆動及び変調動作を行
すせるための外部回路か必要であるため、レーザ装置を
小型化するのか困難であだ。
ａＡｓＰ ／ ＩｎＰレーザ装置の回路構成を示す線図
で、１は半導体レーザ素子、２は駆動回路、３は変調回
路であって、レーザ素子の駆動及び変調をレーザ素子と
は別体の外部に個別的に設置した回路系を用いて行って
いた。このように、レーザ素子の駆動及び変調動作を行
すせるための外部回路か必要であるため、レーザ装置を
小型化するのか困難であだ。
また、第２１ＱＩは従来の電界効果トランジスタと、Ｉ
ｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ レーザ素子とを集積回路化
した半導体装置である。この従来装置において、４は半
絶縁性１ｎＰ基板、５はｐ形拡散領域、６はレーザ素子
の活性領域であり、さらにこの半絶縁・ｌ’ｌ ｌ ｎ
Ｐ基板４−にに電界効果トランジスタが形成されてい
て、７はアンド−プＩｎＰ層、８はこの層７上に設けら
れたＩｎＧａＡｓＰ層、９はｎ −１ｎＰ層、１０１１
１ζレイン電極、１１はソース電極、１２はゲーＩ・絶
縁膜、１３はケート電極である。しかし、これらレーザ
素子及び電界効果トランジスタは上述したような色々な
層とか領域とかいった複雑な形状、配置を有する構成成
分から成っているので、この１′、導体装置を製造する
ためには複雑なエツチング及びｐ形拡散等か必要となり
、従って、プロセスか困難であると共に、同一基板に半
導体レーザと電界効果トランジスタとを一個づつしか組
み合わせることか出来ないため、−半導体装置内でレー
ザの駆動と変調とを同時に行なえないという欠点かあっ
た。
ｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ レーザ素子とを集積回路化
した半導体装置である。この従来装置において、４は半
絶縁性１ｎＰ基板、５はｐ形拡散領域、６はレーザ素子
の活性領域であり、さらにこの半絶縁・ｌ’ｌ ｌ ｎ
Ｐ基板４−にに電界効果トランジスタが形成されてい
て、７はアンド−プＩｎＰ層、８はこの層７上に設けら
れたＩｎＧａＡｓＰ層、９はｎ −１ｎＰ層、１０１１
１ζレイン電極、１１はソース電極、１２はゲーＩ・絶
縁膜、１３はケート電極である。しかし、これらレーザ
素子及び電界効果トランジスタは上述したような色々な
層とか領域とかいった複雑な形状、配置を有する構成成
分から成っているので、この１′、導体装置を製造する
ためには複雑なエツチング及びｐ形拡散等か必要となり
、従って、プロセスか困難であると共に、同一基板に半
導体レーザと電界効果トランジスタとを一個づつしか組
み合わせることか出来ないため、−半導体装置内でレー
ザの駆動と変調とを同時に行なえないという欠点かあっ
た。
（発明の１」的）
本発明の目的は、半導体レーザ素子と、この素子の駆動
と変調とを行なえる電界効果トランジスタとを同一基板
にモノリシックに東積化した構造の半導体装置を簡便な
プロセスで製造する方法を提供することにある。
と変調とを行なえる電界効果トランジスタとを同一基板
にモノリシックに東積化した構造の半導体装置を簡便な
プロセスで製造する方法を提供することにある。
（発明の構Ｊ＆）
この目的の達成を図るため、本発明によれば、基板の上
側表面上にヘテロ接合構造の半導体レーザ素子層をメサ
形に形成する工程と、この半導体レーザ素子層の両側の
、基板の上側表面」二に、電流及び光閉込め層として供
する高抵抗層を、有機金属気相成長法で成長させる工程
と、この高抵抗層上に半導体レーザ素子層から電気的に
分離した電界効果トランジスタ形成層を形成する工程と
、半導体レーザ素子層上及び基板の下側表面上に電極を
形成し、電界効果トランジスタ形成層上にトレイン、ゲ
ート及びソース電極を形成し及び半導体レーザ素子層上
の電極と、トレイン電極との間の配線を形成する工程と
を含むことを特徴とする。
側表面上にヘテロ接合構造の半導体レーザ素子層をメサ
形に形成する工程と、この半導体レーザ素子層の両側の
、基板の上側表面」二に、電流及び光閉込め層として供
する高抵抗層を、有機金属気相成長法で成長させる工程
と、この高抵抗層上に半導体レーザ素子層から電気的に
分離した電界効果トランジスタ形成層を形成する工程と
、半導体レーザ素子層上及び基板の下側表面上に電極を
形成し、電界効果トランジスタ形成層上にトレイン、ゲ
ート及びソース電極を形成し及び半導体レーザ素子層上
の電極と、トレイン電極との間の配線を形成する工程と
を含むことを特徴とする。
（実施例の説明）
次に、第３図（ａ）〜（ｄ）に従って、本発明の実施例
につき説明する。尚、図は本発明の構成が理解出来る程
度に概略的に示してあり、従って、各構成成分の形状、
配置、寸法関係等は正確に示したものではない。
につき説明する。尚、図は本発明の構成が理解出来る程
度に概略的に示してあり、従って、各構成成分の形状、
配置、寸法関係等は正確に示したものではない。
第３図は本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を説
明するための製造工程図である。先ず、第３図（ａ）及
び（ｂ）に示すように、この実施例では、基板」二に、
ＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰダブルへテロ構造のメサ形
レーザ素子層を形成する。すなわち、第３図（ａ）に示
すように、ｐ −ＴｎＰ基板２０を用意し、この基板２
０の上側表面２Ｏａ上に、ｐ −ＩｎＰ第一クラッド層
２１、ＩｎＧａＡｓＰ活性層２２、ｎ −１ｎＰ第二ク
ラッド層２３を、通常の半導体技術を用いて、順次に形
成する。次に、第３図（ｂ）に示すように、この基板２
０上に形成されたレーザ素子層（２１２２，２３）をエ
ツチングマスク２４を用いてメサ形にエツチングして残
し、その両側の層を基板（ウェハ）２０のところまで除
去して基板の」−側表面２０ａを露出させる。
明するための製造工程図である。先ず、第３図（ａ）及
び（ｂ）に示すように、この実施例では、基板」二に、
ＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰダブルへテロ構造のメサ形
レーザ素子層を形成する。すなわち、第３図（ａ）に示
すように、ｐ −ＴｎＰ基板２０を用意し、この基板２
０の上側表面２Ｏａ上に、ｐ −ＩｎＰ第一クラッド層
２１、ＩｎＧａＡｓＰ活性層２２、ｎ −１ｎＰ第二ク
ラッド層２３を、通常の半導体技術を用いて、順次に形
成する。次に、第３図（ｂ）に示すように、この基板２
０上に形成されたレーザ素子層（２１２２，２３）をエ
ツチングマスク２４を用いてメサ形にエツチングして残
し、その両側の層を基板（ウェハ）２０のところまで除
去して基板の」−側表面２０ａを露出させる。
次に、第３図（Ｃ）に示すように、このメサエッチング
をした基板２０上に、エツチングマスク２４を選択成長
マスクとして用いて、有機金属気相成長法（ＭＯ−Ｃ：
ＶＤ法）を用いて高抵抗層である Ａ文ＧａＡｓ層２５
を選択成長させ、次いで、ｎ−ＧａＡｓ層２８を成長さ
せる。この時、この層２８を、後述するように、これが
レーザ素子層の第二クラッド層２３とから電気的に分離
する構造と成るように、形成する。そして、このｎ−Ｇ
ａＡｓ層２８の表面がこの第二クランド層２３の表面と
ほぼ同一レベルとなりブレーナ構造なるように形成する
。この高抵抗層２５は半導体レーザ素子の電流狭窄層と
して作用し、一方、ｎ −ＧａＡｓ層２６は電界効果ト
ランジスタを形成するだめの層と、して供する。
をした基板２０上に、エツチングマスク２４を選択成長
マスクとして用いて、有機金属気相成長法（ＭＯ−Ｃ：
ＶＤ法）を用いて高抵抗層である Ａ文ＧａＡｓ層２５
を選択成長させ、次いで、ｎ−ＧａＡｓ層２８を成長さ
せる。この時、この層２８を、後述するように、これが
レーザ素子層の第二クラッド層２３とから電気的に分離
する構造と成るように、形成する。そして、このｎ−Ｇ
ａＡｓ層２８の表面がこの第二クランド層２３の表面と
ほぼ同一レベルとなりブレーナ構造なるように形成する
。この高抵抗層２５は半導体レーザ素子の電流狭窄層と
して作用し、一方、ｎ −ＧａＡｓ層２６は電界効果ト
ランジスタを形成するだめの層と、して供する。
電界効果トランジスタ形成層２６を第二クラッド層２３
から電気的に分離させる必要あるが、この分−トは高抵
抗層２５に続いてこの層２６を連続成長させた後に、第
二クラッド層２３に隣接する層２６の一部分を溝掘りし
て溝２８ａを設けても良いし、この溝２［ｉａに絶縁物
を埋込んでも良いし、或いは、高抵抗層の形成後、マス
キング工程を用いてこの層２６を形成し、第二クラッド
層２３に隣接する部分に上述したような電気的分離領域
を形成しても良い。
から電気的に分離させる必要あるが、この分−トは高抵
抗層２５に続いてこの層２６を連続成長させた後に、第
二クラッド層２３に隣接する層２６の一部分を溝掘りし
て溝２８ａを設けても良いし、この溝２［ｉａに絶縁物
を埋込んでも良いし、或いは、高抵抗層の形成後、マス
キング工程を用いてこの層２６を形成し、第二クラッド
層２３に隣接する部分に上述したような電気的分離領域
を形成しても良い。
次に、この第二クラッド層２３上のエツチングマスク２
４及びその後にこのマスク上に堆積した層を除去する。
４及びその後にこのマスク上に堆積した層を除去する。
次に、この電界効果トランジスタ形成層２Ｃ上に電界効
果トランジスタ形成のためのソース電極２７ゲート電極
２８、ドレイン電極２８を夫々形成する。
果トランジスタ形成のためのソース電極２７ゲート電極
２８、ドレイン電極２８を夫々形成する。
この場合、これら電極２７．２８．２９を第二クラッド
層２３の両側に形成するが、いずれの場合にもドレ・ｆ
ン電極２８を第二クラッド層２３側に形成するのが好適
である。また、この第二クラッド層２３及び基板２０の
下側表面２０ｂにオーミック電極３０及び３１を夫々被
着形成する。次いで、このドレイン゛ｊ［極２９と、第
二クラッド層２３上のオーミック電極３０とを金属配線
３２で接続を形成する。これらの各電極及び配線の形成
は通常の半導体製造技術を用いて行い得る。
層２３の両側に形成するが、いずれの場合にもドレ・ｆ
ン電極２８を第二クラッド層２３側に形成するのが好適
である。また、この第二クラッド層２３及び基板２０の
下側表面２０ｂにオーミック電極３０及び３１を夫々被
着形成する。次いで、このドレイン゛ｊ［極２９と、第
二クラッド層２３上のオーミック電極３０とを金属配線
３２で接続を形成する。これらの各電極及び配線の形成
は通常の半導体製造技術を用いて行い得る。
（発明の効果）
上述した説明から明らかのように、本発明の方法によれ
ば、ＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ半導体レーザ素子の埋
込み層としてのＡｌＧａＡｓ高抵抗層及び電界効果トラ
ンジスタ形成層であるＨ−ＧａＡｓ層をＭＯ−ＣＶ［］
成民法を用いて連続成長させること力５出来るので、素
子形成プロセスガ簡便となる。また、本発明の方法によ
れば、同一基板上に、半導体レーザ素子−個に対して少
なくとも二個の電界効果トランジスタを組込んで構成出
来るので、これらトランジスタを用いて半導体レーザ素
子の駆動及び変調を同時に行うことが出来る半導体装置
を製造することが出来る。また、Ｎｏ−Ｃ：ＶＤ成長法
を用いているので、層の成長を正確に制御出来、従って
、この半導体装置を容易にプレーナ構造となし得る。
ば、ＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ半導体レーザ素子の埋
込み層としてのＡｌＧａＡｓ高抵抗層及び電界効果トラ
ンジスタ形成層であるＨ−ＧａＡｓ層をＭＯ−ＣＶ［］
成民法を用いて連続成長させること力５出来るので、素
子形成プロセスガ簡便となる。また、本発明の方法によ
れば、同一基板上に、半導体レーザ素子−個に対して少
なくとも二個の電界効果トランジスタを組込んで構成出
来るので、これらトランジスタを用いて半導体レーザ素
子の駆動及び変調を同時に行うことが出来る半導体装置
を製造することが出来る。また、Ｎｏ−Ｃ：ＶＤ成長法
を用いているので、層の成長を正確に制御出来、従って
、この半導体装置を容易にプレーナ構造となし得る。
本発明により製造される半導体装置は半導体レーザ素子
の駆動及び変調を一素子で出来る装置であるので、光通
信用光源として用いることが出来る。
の駆動及び変調を一素子で出来る装置であるので、光通
信用光源として用いることが出来る。
尚、本発明は上述した実施例のみに限定されるものでは
ないこと明らかである。例えば、使用する各構成成分の
導電型を反対導電をとしえもよい。
ないこと明らかである。例えば、使用する各構成成分の
導電型を反対導電をとしえもよい。
さらに、ＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰレーザに応用した
場合について、高抵抗層としてＩｎＰ層にＦｅをドーピ
ングした層とし、その上側に形成する電界効果トランジ
スタ形成層としてのｎ−形１ｎＰ層はＳｉ、Ｓ、Ｓｅか
ら得らばれたいずれかのドナー不純物をドーピングした
層としても良い。
場合について、高抵抗層としてＩｎＰ層にＦｅをドーピ
ングした層とし、その上側に形成する電界効果トランジ
スタ形成層としてのｎ−形１ｎＰ層はＳｉ、Ｓ、Ｓｅか
ら得らばれたいずれかのドナー不純物をドーピングした
層としても良い。
さらに、形成する電界効果トランジる夕はショットキバ
リヤ形が好適であるが、他の形の電界効果トランジスタ
であってもよい。
リヤ形が好適であるが、他の形の電界効果トランジスタ
であってもよい。
さらに、半導体レーザ素子の構造も」二連したような構
造の素子に限定されず、他の構造であり又も良く、超格
子構造であってもよい。
造の素子に限定されず、他の構造であり又も良く、超格
子構造であってもよい。
第１図及び第２図は従来の半導体装置及υその製造方法
を説明に供する回路図及び装置断面図、第３図Ｃａ ）
〜（ｄ）は本発明による半導体装置の製造方法を説明す
るための製造工程図である。 ２０・・・基板、 ２０ａ・・・基板のに側表面２０ｂ
・・・基板の下側表面、２１・・・第一クラッド層２２
・・・活性層、 ２３・・・第二クラッド層２４・・・
工・ンチングマスク ２５・・・高抵抗層 ２６・・・電界効果トランジスタ形成層２７・・・ソー
ス電極、 ２８・・・ゲート電極２８・・・ドレイン電
極、 ３０．３１・・・オーミック電極３２・・・金属
配線。 第■図 第２図 第３図 （ａ） （ｂ）
を説明に供する回路図及び装置断面図、第３図Ｃａ ）
〜（ｄ）は本発明による半導体装置の製造方法を説明す
るための製造工程図である。 ２０・・・基板、 ２０ａ・・・基板のに側表面２０ｂ
・・・基板の下側表面、２１・・・第一クラッド層２２
・・・活性層、 ２３・・・第二クラッド層２４・・・
工・ンチングマスク ２５・・・高抵抗層 ２６・・・電界効果トランジスタ形成層２７・・・ソー
ス電極、 ２８・・・ゲート電極２８・・・ドレイン電
極、 ３０．３１・・・オーミック電極３２・・・金属
配線。 第■図 第２図 第３図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上に半導体レーザ素子と、電界効果トランジスタと
を具える半導体装置を製造するに当り、該基板の」二側
表面」二にヘテロ接合構造の半導体レーザ素子層をメサ
形に形成する工程と、該半導体レーザ素子層の両側の、
前記上側表面上に、電流及び光閉込め層として供する高
抵抗層を、右板金属気相成長Ｊで成長させる工程と、該
高抵抗層上に前記半導体レーザ素子一層から電気的に分
離した電界効果トランジスタ形成層を形成する工程と、 前記半導体レーザ素子層上及び前記基板のド側表面上に
電極を形成し、該電界効果トランジスタ形成層上にドレ
イン、ゲート及びソース゛ｉ元極を形成し及び前記半導
体レーザ素子層上の電極と、該トレイン電極との間の配
線を形成するＪ工程とを含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17014283A JPS6062175A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17014283A JPS6062175A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062175A true JPS6062175A (ja) | 1985-04-10 |
Family
ID=15899444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17014283A Pending JPS6062175A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062175A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6284581A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-18 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
| US4933302A (en) * | 1989-04-19 | 1990-06-12 | International Business Machines Corporation | Formation of laser mirror facets and integration of optoelectronics |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56164587A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-17 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP17014283A patent/JPS6062175A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56164587A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-17 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6284581A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-18 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
| US4933302A (en) * | 1989-04-19 | 1990-06-12 | International Business Machines Corporation | Formation of laser mirror facets and integration of optoelectronics |
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