JPS61119090A - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザの製造方法Info
- Publication number
- JPS61119090A JPS61119090A JP24107184A JP24107184A JPS61119090A JP S61119090 A JPS61119090 A JP S61119090A JP 24107184 A JP24107184 A JP 24107184A JP 24107184 A JP24107184 A JP 24107184A JP S61119090 A JPS61119090 A JP S61119090A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light absorbing
- semiconductor substrate
- semiconductor laser
- light absorption
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- Granted
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、半導体レーザの製造方法に係り、特に、Ｍ
ＢＥ装置でもって製造されるＡｌＧａＡｓ系半導体レー
ザの製造方法に関する。
ＢＥ装置でもって製造されるＡｌＧａＡｓ系半導体レー
ザの製造方法に関する。
（ロ）従来技術
この種半導体レーザの製造方法において、例えば２回の
ＭＢＥ成長工程を必要とする構造の半導体レーザを製造
する場合を以下説明すると共に、その問題点を指摘する
。
ＭＢＥ成長工程を必要とする構造の半導体レーザを製造
する場合を以下説明すると共に、その問題点を指摘する
。
まず、１回目のＭＢＥ成長工程で第１成長層を形成した
後、ＭＢＥ装置から半導体基板を取り出し、ホトエツチ
ング工程にて第１上部クラッド層まで達する深さで、か
つ、所定の幅のストライプ溝を形成する。このホトエツ
チング工程を行ったことに伴い、前記エツチングした部
分（第１上部クラッド層の表面）に酸化物等の不純物が
直接付着するから、この不純物を所定の方法にて蒸発さ
せる。しかる後、２回目のＭＢＥ成長工程で第２成長層
を積層させる。
後、ＭＢＥ装置から半導体基板を取り出し、ホトエツチ
ング工程にて第１上部クラッド層まで達する深さで、か
つ、所定の幅のストライプ溝を形成する。このホトエツ
チング工程を行ったことに伴い、前記エツチングした部
分（第１上部クラッド層の表面）に酸化物等の不純物が
直接付着するから、この不純物を所定の方法にて蒸発さ
せる。しかる後、２回目のＭＢＥ成長工程で第２成長層
を積層させる。
しかして、前記不純物を一発させる工程において、第１
上部クラッド層のＡ１組成が０．４以上である場合、前
記酸化物等の不純物は蒸発されにくくなる。そのため、
第２の成長工程にて形成される第２成長層の積層状態が
劣化し、この部分を電流が流れなくなるという問題を生
じる。一方、前記第１上部クラッド層のＡｔ組成を０．
４以下にすれば、第２成長層の積層状態は比較的良好と
なるが、その反面、光閉じ込め効率が低下するという問
題を生じる。これらのことに基づいて、従来方法では電
気的性質および光学的性質の良好な半導体レーザを製造
するのが困難である。
上部クラッド層のＡ１組成が０．４以上である場合、前
記酸化物等の不純物は蒸発されにくくなる。そのため、
第２の成長工程にて形成される第２成長層の積層状態が
劣化し、この部分を電流が流れなくなるという問題を生
じる。一方、前記第１上部クラッド層のＡｔ組成を０．
４以下にすれば、第２成長層の積層状態は比較的良好と
なるが、その反面、光閉じ込め効率が低下するという問
題を生じる。これらのことに基づいて、従来方法では電
気的性質および光学的性質の良好な半導体レーザを製造
するのが困難である。
（ハ）目的
この発明は、第１上部クラッド層のＡ１組成の値に関係
なく第２成長層の積層状態を良好とし、電気的性質およ
び光学的性質が良好な半導体レーザを容易に製造できる
半導体レーザの製造方法を提供することを目的としてい
る。
なく第２成長層の積層状態を良好とし、電気的性質およ
び光学的性質が良好な半導体レーザを容易に製造できる
半導体レーザの製造方法を提供することを目的としてい
る。
（ニ）構成
この発明に係る半導体レーザの製造方法の特徴とすると
ころは、第１の成長工程にて第１成長層を形成し、次に
エツチング工程において光吸収層を適宜に残すような深
さでエツチングして第１上部クラッド層が露出しないよ
うなストライプ溝を形成しへ前記残余の光吸収層および
第１成長層の最上層である表面保護層の一部又は全部を
サーマルクリーニング工程にて蒸発させ、第２の成長工
程にて第２成長層を形成したことにある。
ころは、第１の成長工程にて第１成長層を形成し、次に
エツチング工程において光吸収層を適宜に残すような深
さでエツチングして第１上部クラッド層が露出しないよ
うなストライプ溝を形成しへ前記残余の光吸収層および
第１成長層の最上層である表面保護層の一部又は全部を
サーマルクリーニング工程にて蒸発させ、第２の成長工
程にて第２成長層を形成したことにある。
（ホ）実施例
第１図はこの発明に係る半導体レーザの製造方法の一実
施例を示す説明図である。
施例を示す説明図である。
（ａ） 図示しないＭＢＥ装置内に装着したＮ型のＧ
ａＡｓからなる半導体基板１０を所定の方法にて加熱す
る。蒸発源にそれぞれ収納された原料物質を分子線の形
で蒸発させる。この原料等を図外の質量分析計でモニタ
ーすると共に図外のコンピュータで蒸発源の温度やシャ
ッタを制御することにより、Ｎ型ＡＩ Ｘ Ｇａ１−ｘ
Ａｓからなる下部クラッド層２１（Ａ１組組成 ＝０．
５５）と、ＡＩ Ｘ Ｇａ１−）（Ａｓからなる活性層
２２（Ａｔ組組成 ＝０．１２）と、Ｐ型Ａｌ ｘ Ｇ
ａ１−ｘＡｓからなる第１上部クラッド層２３（Ａ１組
組成 ＝ｏ、５５）と、Ｎ型ＧａＡｓからなる光吸収Ｎ
２４と、Ｎ型ＡＩ Ｘ Ｇａ１−ｙＡｓからなる蒸発防
止層２５（Ａ１組組成 ＝０．３５）と、ノンドープＧ
ａＡｓからなる表面保護層２６とを順次積層させること
により第１成長層２０を形成する（第１の成長工程）。
ａＡｓからなる半導体基板１０を所定の方法にて加熱す
る。蒸発源にそれぞれ収納された原料物質を分子線の形
で蒸発させる。この原料等を図外の質量分析計でモニタ
ーすると共に図外のコンピュータで蒸発源の温度やシャ
ッタを制御することにより、Ｎ型ＡＩ Ｘ Ｇａ１−ｘ
Ａｓからなる下部クラッド層２１（Ａ１組組成 ＝０．
５５）と、ＡＩ Ｘ Ｇａ１−）（Ａｓからなる活性層
２２（Ａｔ組組成 ＝０．１２）と、Ｐ型Ａｌ ｘ Ｇ
ａ１−ｘＡｓからなる第１上部クラッド層２３（Ａ１組
組成 ＝ｏ、５５）と、Ｎ型ＧａＡｓからなる光吸収Ｎ
２４と、Ｎ型ＡＩ Ｘ Ｇａ１−ｙＡｓからなる蒸発防
止層２５（Ａ１組組成 ＝０．３５）と、ノンドープＧ
ａＡｓからなる表面保護層２６とを順次積層させること
により第１成長層２０を形成する（第１の成長工程）。
（ｂ） 第１成長層２０が形成された半導体基板１０
をＭＢＥ装置から外部に取り出した後、半導体基板１０
の裏面をラッピングする。次に、ホトレジスト塗布・露
光・現像工程を経てストライプ溝を形成すべき部分以外
の表面保護層２６をホトレジスト６０で覆う。このホト
レジスト６０をマスクとして光吸収Ｎ２４が適宜に（例
えば１０００人程度）残るような深さまで表面保護層２
６と蒸発防止７５２５と光吸収層２４とをそれぞれ選択
エツチングしてストライプ溝３０を形成する（エツチン
グ工程）。なお、本実施例ではホトリソグラフィ技術が
用いられる。
をＭＢＥ装置から外部に取り出した後、半導体基板１０
の裏面をラッピングする。次に、ホトレジスト塗布・露
光・現像工程を経てストライプ溝を形成すべき部分以外
の表面保護層２６をホトレジスト６０で覆う。このホト
レジスト６０をマスクとして光吸収Ｎ２４が適宜に（例
えば１０００人程度）残るような深さまで表面保護層２
６と蒸発防止７５２５と光吸収層２４とをそれぞれ選択
エツチングしてストライプ溝３０を形成する（エツチン
グ工程）。なお、本実施例ではホトリソグラフィ技術が
用いられる。
（Ｃ） 前記ホトレジスト６０を除去した半導体基板
１０を有機洗浄する。その後、前記半導体基板ＩＯを再
度ＭＢＥ装置内に装着する。ここで、半導体基板１０に
砒素分子線を当てながら半導体基板１０を約７４０℃で
加熱する。このまま約２０分間行うことにより前記エツ
チング工程にて付着した不純物等を蒸発させ、さらに前
記残余の光吸収層２４および表面保護層２６の一部又は
全部を蒸発させる（サーマルクリーニング工程）。尚、
これによりストライプ溝上の第１上部クラッド層２３の
表面が露出されるが、ＭＢＥ装置内で行われているため
不純物等が付着する心配はない。
１０を有機洗浄する。その後、前記半導体基板ＩＯを再
度ＭＢＥ装置内に装着する。ここで、半導体基板１０に
砒素分子線を当てながら半導体基板１０を約７４０℃で
加熱する。このまま約２０分間行うことにより前記エツ
チング工程にて付着した不純物等を蒸発させ、さらに前
記残余の光吸収層２４および表面保護層２６の一部又は
全部を蒸発させる（サーマルクリーニング工程）。尚、
これによりストライプ溝上の第１上部クラッド層２３の
表面が露出されるが、ＭＢＥ装置内で行われているため
不純物等が付着する心配はない。
（ｄ） ［ｃ）の工程の状態において半導体基板１０
の温度を約６００°Ｃに設定し、ｆａ）工程と同様の方
法でもってＰ型＾１ ｙ Ｇａ１−ｙＡｓからなる第２
上部クラッド層４１（Ａｔ組組成 ＝０．３５）と、Ｐ
十型ＧａＡｓからなるキャップＮ４２とを順次積層する
ことにより第２成長層４０を形成する（第２の成長工程
）。以下、通常の半導体レーザの製造方法と同様にＰ型
電極５０、Ｎ型電極５１とを形成する。
の温度を約６００°Ｃに設定し、ｆａ）工程と同様の方
法でもってＰ型＾１ ｙ Ｇａ１−ｙＡｓからなる第２
上部クラッド層４１（Ａｔ組組成 ＝０．３５）と、Ｐ
十型ＧａＡｓからなるキャップＮ４２とを順次積層する
ことにより第２成長層４０を形成する（第２の成長工程
）。以下、通常の半導体レーザの製造方法と同様にＰ型
電極５０、Ｎ型電極５１とを形成する。
第２図はＡｌＧａＡｓおよびＧａＡｓにおける温度と蒸
発速度との関係を示す説明図であり、図によれば温度を
上昇させるとＡｌＧａＡｓ （第１上部クラ・ノド層２
３）はほとんど蒸発しないが、ＧａＡｓ （光吸収層２
４）は温度上昇に伴って蒸発速度が速くなる。つまり、
ＧａＡｓを蒸発させる場合において下方にあるＡｌＧａ
Ａｓへの影響はほとんどないと言える。
発速度との関係を示す説明図であり、図によれば温度を
上昇させるとＡｌＧａＡｓ （第１上部クラ・ノド層２
３）はほとんど蒸発しないが、ＧａＡｓ （光吸収層２
４）は温度上昇に伴って蒸発速度が速くなる。つまり、
ＧａＡｓを蒸発させる場合において下方にあるＡｌＧａ
Ａｓへの影響はほとんどないと言える。
本実施例において下部クラッド層２１と第１上部クラッ
ドＮ２３とのＡ１組成を０．５５にしたから、前記下部
クラッド層２１と第１上部クラッド層２３との光閉じ込
め効果を向上させることができる。
ドＮ２３とのＡ１組成を０．５５にしたから、前記下部
クラッド層２１と第１上部クラッド層２３との光閉じ込
め効果を向上させることができる。
尚、上記実施例において、Ａｌ ｘ Ｇａｐ−ｘＡｓお
よびＡｌｙＧａｌ−ｙＡｓからなる各層のＡｔ組成をそ
れぞれ記しているが、この発明はこれに限定されず、適
宜に変更できることは勿論である。
よびＡｌｙＧａｌ−ｙＡｓからなる各層のＡｔ組成をそ
れぞれ記しているが、この発明はこれに限定されず、適
宜に変更できることは勿論である。
さらに、上記表面保護層２６、残余の光吸収１２４のＧ
ａＡｓで半導体基板の表面全体にパシベーション効果を
持たせて＾Ｉ Ｘ Ｇａ１−＞＜Ａｓの上にＡｌｙＧａ
＋イ＾Ｓを再成長させる上記方法は、半導体レーザを製
造する場合に限定されず、他の半導体素子にも応用でき
ることは勿論である。
ａＡｓで半導体基板の表面全体にパシベーション効果を
持たせて＾Ｉ Ｘ Ｇａ１−＞＜Ａｓの上にＡｌｙＧａ
＋イ＾Ｓを再成長させる上記方法は、半導体レーザを製
造する場合に限定されず、他の半導体素子にも応用でき
ることは勿論である。
（へ）効果
この発明は、エツチング工程にて形成したストライプ溝
の上部に残した光吸収層と、第１成長層の最上層である
表面保護層とで半導体基板の表面全体にパシベーション
効果を持たせているから、エツチング工程において第１
上部クラッド層と蒸発防止層との表面に不純物が直接付
着するのを防止できる。しかも、サーマルクリーニング
工程においても前記残余の光吸収層および表面保護層の
一部又は全部を蒸発させることにより半導体基板の表面
全体を清浄になすため、第１上部クラッド層のＡｔ組成
の値に関係なく第２成長層の積層状態を良好にすること
ができる。
の上部に残した光吸収層と、第１成長層の最上層である
表面保護層とで半導体基板の表面全体にパシベーション
効果を持たせているから、エツチング工程において第１
上部クラッド層と蒸発防止層との表面に不純物が直接付
着するのを防止できる。しかも、サーマルクリーニング
工程においても前記残余の光吸収層および表面保護層の
一部又は全部を蒸発させることにより半導体基板の表面
全体を清浄になすため、第１上部クラッド層のＡｔ組成
の値に関係なく第２成長層の積層状態を良好にすること
ができる。
従って、この発明は特別高精度な技術を必要とせず、し
かも工程数を増やす必要もないという著大な効果を奏す
る。即ち、電気的性質および光学的性質の良好な半導体
レーザを容易に製造することを可能とした。
かも工程数を増やす必要もないという著大な効果を奏す
る。即ち、電気的性質および光学的性質の良好な半導体
レーザを容易に製造することを可能とした。
第１図はこの発明に係る半導体レーザの製造方法の一実
施例を示す説明図、第２図はＡｌＧａＡｓおよびＧａＡ
ｓの温度と蒸発速度との関係を示す説明図である。 ＩＯ・・・半導体基板、２０・・・第１成長層、２１・
・・下部クラッド層、２２・・・活性層、２３・・・第
１上部クラッド層、２４・・・光吸収層、２５・・・蒸
発防止層、２６・・・表面保護層、３０・・・ストライ
プ溝、４０・・・第２成長層、４１・・・第２上部クラ
ッド層、４２・・・キャップ層。
施例を示す説明図、第２図はＡｌＧａＡｓおよびＧａＡ
ｓの温度と蒸発速度との関係を示す説明図である。 ＩＯ・・・半導体基板、２０・・・第１成長層、２１・
・・下部クラッド層、２２・・・活性層、２３・・・第
１上部クラッド層、２４・・・光吸収層、２５・・・蒸
発防止層、２６・・・表面保護層、３０・・・ストライ
プ溝、４０・・・第２成長層、４１・・・第２上部クラ
ッド層、４２・・・キャップ層。
Claims (1)
- （１）ＭＢＥ装置でもって製造されるＡｌＧａＡｓ系半
導体レーザの製造方法において、 下部クラッド層と、活性層と、第１上部クラッド層と、
ＧａＡｓからなる光吸収層と、蒸発防止層と、ＧａＡｓ
からなる表面保護層とを半導体基板の表面に順次積層す
る第１の成長工程と、 前記光吸収層を適宜に残すような深さおよび所望の幅の
ストライプ溝を形成するエッチング工程と、 前記残余の光吸収層および前記半導体基板の最上層であ
る表面保護層の一部又は全部を蒸発させるサーマルクリ
ーニング工程と、 前記サーマルクリーニングされた半導体基板の表面に第
２上部クラッド層と、キャップ層とを順次積層する第２
の成長工程とを具備したことを特徴とする半導体レーザ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24107184A JPS61119090A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24107184A JPS61119090A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119090A true JPS61119090A (ja) | 1986-06-06 |
| JPH0137873B2 JPH0137873B2 (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=17068862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24107184A Granted JPS61119090A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119090A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61289621A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 分子線エピタキシヤル成長方法 |
| EP0380322A2 (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Rohm Co., Ltd. | Semi-conductor lasers |
| JPH03268471A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Sharp Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| EP0488632A2 (en) * | 1990-11-26 | 1992-06-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | A method for growing a compound semiconductor and a method for producing a semiconductor laser |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP24107184A patent/JPS61119090A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61289621A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 分子線エピタキシヤル成長方法 |
| JPH0473609B2 (ja) * | 1985-06-18 | 1992-11-24 | ||
| EP0380322A2 (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Rohm Co., Ltd. | Semi-conductor lasers |
| JPH03268471A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Sharp Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| EP0488632A2 (en) * | 1990-11-26 | 1992-06-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | A method for growing a compound semiconductor and a method for producing a semiconductor laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0137873B2 (ja) | 1989-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |