JPS61176183A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

半導体発光装置の製造方法

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JPS61176183A
JPS61176183A JP1693385A JP1693385A JPS61176183A JP S61176183 A JPS61176183 A JP S61176183A JP 1693385 A JP1693385 A JP 1693385A JP 1693385 A JP1693385 A JP 1693385A JP S61176183 A JPS61176183 A JP S61176183A
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JP
Japan
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light emitting
substrate
region
layer
mask film
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JP1693385A
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Hisao Sudo
久男 須藤
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体発光装置の製造方法に係り、特に該半導
体発光装置に於ける漏れ電流を防止する製造方法に関す
る。
光を情報信号の媒体とする光通信その他のシステムにお
いて、光信号を発生する光源として半導体発光装置が極
めて重要な役割を果たしている。
従ってこれらのシステムの高度化と多様化を進めるため
に、半導体発光装置特にレーザについて、漏れ電流を防
止してその閾値電流を低減し、且つ外部微分効率を向上
せしめることが出来る製造方法の提供が強く要望されて
いる。
(従来の技術〕 光通信の石英系ファイバによる伝送に適する波長1.1
〜1.7μm程度の帯域の半導体レーザとして、インジ
ウム燐/インジウムガリウム砒素燐(InP/ InG
aAsP)系化合物を用いた第2図に側断面図を示すB
 H(Buried Heterostructure
)レーザが良く知られている。
このBHレーザは、通常例えば(100)面を有するn
型1nP基板1と、その上にエピタキシャル成長したn
型1nPクラッド層、I nGaAs P活性層3、p
型1nPクラッド層4及びp1型InGaAsPコンタ
クト層5よりなるペテロ接合積層構造を、異方性ウェッ
ト・エツチング手段によりメサエッチングして<011
>方向に延びるストライプ領域A3を形成し、このエツ
チングした領域にp型InP層6及びn型InP層7を
電流阻、止(ブロック)層として埋め込み成長して形成
される。
然しこの方法によると、上記エツチング領域の底面が周
辺に向かって湾曲した斜面状に形成されるため各部の面
方位が変化することにより、その上に埋め込み成長する
ブロック層に異常成長による欠陥を生じ、該欠陥を介し
て漏れ電流が生ずるという問題がある。
そこで上記ブロック層の欠陥を減少させ漏れ電流の発生
を防止するために提供された構造が、第3図に模式的に
側断面を示すダブルチャネル付BHレーザである。同図
において、8a、8bはチャネル(溝)、9はp型1n
P平坦化層、10はp側電極、11はn側電極、その他
の符号は第2図と同一対象物を示す。
従来のダブルチャネル付BHレーザの形成方法を以下に
説明する。
先ず第4図(a)に示すように、(100)面を有する
n型1nP基板1上に、厚さ0.2μm程度のn型In
Pクラッド層2、厚さ0.1〜0.15pm程度のIn
GaAsP活性層3、厚さ1μm程度のp型InPクラ
ッド層4を順次液相エピタキシャル成長せしめる。
次いで第4図6)に示すように、該基板上に<011〉
の方位に沿ってストライプ状の開孔12a及び12bを
有するレジスト膜13を形成しく開孔12aと12bの
間隔は所定の発光領域幅例えば1〜1.5μmに対応す
る)、該レジスト膜13をマスクにし例えばブロム・メ
タノール等の所定のエツチング液を用いてウェット・エ
ツチングを行って、底部が基板1内に達するチャネル(
溝)8a及び8bを形−成する。
次いで第4図(C)に示すように、上記レジスト膜13
を除去した後、通常の液相エピタキシャル成長法により
該基板上に厚さ1.5〜2μm程度のp型InP層6と
厚さ1.5〜2μm2μm程型InP層7を積層成長す
る(この際1〜1.5μm程度の狭い幅Wを有するスト
ライプ領域にはInP層6及び7は成長しない)。
次いで第4図(d)に示すように、通常の液相エピタキ
シャル成長法により該基板上に、厚さ1〜2μm程度の
p型1nP平坦化層9と厚さ0.5〜1μm程度のpゝ
型1nGaAsPコンタクト層5を積層形成する。
しかる後第4図(e)に示すように、p′型InGaA
sPコンタクト層5上にp側電極、10を形成し、次い
でn型1nP基板1上にn側電極11を形成してレーザ
を完成させる。
〔1明が解決しようとする問題点〕 然し上記従来の方法においては、第4図(blに示す工
程で形成された、チャネル(溝)8a、8bのストライ
プ領域に対向する上縁部p、及びp2が殆ど直角に近く
、且つ非常に鋭利な形状を有するため、該チャネル縁部
p++  pz上に第4図(C)の工程で形成するp型
1nP層6及びn型InP虐7(ブロック層)が成長し
難く、そのため第5図に同一符号を用いて示す側断面図
のように、該縁部p++ pz上でp型1nP平坦化層
9とp型InPクラッド層4が極度に接近して漏れ電流
iを生ずることがある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、半導体基板上に第1のクラフト層と活性
層と第2のクラッド層とが順次積層されてなる被加工基
板上に、発光部形成領域に対応するストライプ状の開孔
を有する第1のマスク膜を形成し、該第1のマスク膜を
溶融させて該開孔の側面を斜面状に変形し、前記発光部
形成領域にストライプ形状のパターンを有する第2のマ
スク膜を形成し、該第1及び該第2のマスク膜上から該
第1及び第2のマスク膜と該被加工基板との間の選択性
が少なく且つ異方性を有するエツチング手一段により、
該被加工基板面を該−導電型半導体基板肉に達するまで
エツチングして、前記活性層の発光部を画定する溝を形
成し、その後、該発光部領域を除く領域にブロック層を
成長する工程を有する本発明による半導体発光装置の製
造方法によ、って解決される。
〔作用〕
即ち本発明の方法においては、ストライプ領域の両側に
形成されるチャネルを、該半導体層上に形成したストラ
イプ領域に接する側面が略垂直でこれに対向する側面が
斜面状になだらかに形成された開孔を有するマスク膜を
介し、全面研磨(エツチング)手段によって形成するも
のであり、これによってマスク膜に形成した開孔の側面
形状と同じ形状の側面を有するチャネルがストライプ領
域の両側に形成される。
従って該チャネル形成面上に成長されるブロック層が該
チャネルのストライプ領域に対向する縁部上で薄く形成
されることがな(なり、この部分での漏れ電流は防止さ
れる。
〔実施例〕
以下本発明を第1図(a)乃至(g)に示す工程断面図
を参照し、ダブルチャネル付BHレーザを形成する際の
一実施例により具体的に説明する。
第1図(a)参照 本発明の方法を用いて例えば波長1.1〜1.7μm程
度の帯域を有するダブルチャネル付BHレー  ザを形
成するには、先ず通常の液相エピタキシャル成長法によ
り、(100)面を有するn型InP基板1上に、厚さ
0.2μm程度のn型InPクラッド層2、厚さ0.1
〜0.15/Jm程度のInGaAsP活性層3、p型
1nPクラッド層4を順次積層成長させる。
第1図世)参照 次いで該基板上に例えば厚さ5μm程度の第1のポジ・
レジスト膜21を形成し、該レジスト膜21に通常のフ
ォトプロ毎スにより所要のストライプ領域に対応する例
えば1〜1.5μm程度の幅のストライブ状開孔22を
形成する。
第1図(C)参照 次いで該基板を200℃程度の温度で30〜60分程度
加程度、上記レジスト膜21をリフロー(再溶融)させ
て、開孔22の側面をなだらかな斜面状側面23に形成
する。
第1図(d)参照 次いで該基板上に厚さ5μm程度の第2のポジ・レジス
ト膜を形成し、通常のフォトプロセスにより上記第1の
レジスト膜21の開孔上に所要のストライプ領域に対応
する形状の第2のポジ・レジスト・パターン24を形成
する。
ここで、第1及び第2のレジスト膜21 、24として
、よりなだらかな斜面を形成するため、厚く塗布できる
ポジ・レジストを用いるのが好ましく、またネガ・レジ
ストを用いても差支えない。
第1図(a)参照 次いで上記第1のレジスト膜21及び第2のレジスト・
パターン24を有する基板面を、該レジスト膜とInP
層及びI nGaAs P層との間に選択性がなく、且
つ基板面に対して垂直な方向に優勢なエツチング(研磨
)手段、例えば四塩化炭素(CC14)或いは二弗化二
塩化炭素(CCI!F、)等のエツチング・ガスを用い
るリアクティブ・イオンエツチング法、若しくはアルゴ
ン等によるイオンミーリング法により表面形状に沿って
上面より一様な深さにエツチング(研磨)する。そして
n型1nP基板1.  n型1nPクラッド層2゜In
GaAsP活性層3及びp型1nPクラッド層4の積層
体に、所定幅のストライプ領域A3を画定しその底部2
5がn型1nP基板1内に達するチャネル108a及び
108bを形成する。このチャネル108a及び108
bの側面形状は、先に該積層体上にレジスト膜によって
形成した溝の形状と相似な、ストライプ?tl @ A
 sに接する側面26が略垂直でこれに対向する側面2
7がなだらかな斜面状に形成せしめられる。
第1図(f)参照 次いで第1のレジスト膜21及び第2のレジスト膜パタ
ーン24の残部を除去した後、通常の液相エピタキシャ
ル成長法により上記チャネル108a、 108bの内
部を含む該基板上に、厚さ1.5〜2μm程度のp型1
nPブロック層6及び厚さ1.5〜2μm程度のn型1
nPブロック層7を順次積層成長させる。
なおこの際、上記チャネル108a、 108bのスト
ライプ領域A、に対向する側面27は、前述したように
なだらかな斜面状に形成されているので、該側面27及
びその縁部上でp型1nPブロック層6及びn型InP
ブロック層7が極端に薄くなつたり途切れたりすること
がない。そこでこの部分で従来発生し勝ちであった漏れ
電流は防止される。
またストライプ領域A3は1〜1.5μm程度の狭い幅
に形成されるので、該ストライプ領域A3上にp型1n
Pブロック層6及びn型InPブロック層7が成長しな
いのは、従来方法と同様である。
第1図(g)参照 以後従来通り、液相エピタキシャル成長法により該ブロ
ック層6及び7の形成を終わった基板上に厚さ1〜2μ
m程度のp型InP平坦化層9ど厚さ0.5〜1μm1
μm程+型1nGaAspよりなるp型コンタクト層5
を順次積層形成し、蒸着及び鍍金法により該p型コンタ
クト層5上にチタン(Ti)、白金(Pt)、金(Au
)の積層構造よりなるP側電極10を形成し、蒸着法に
よりn型!nP基板1上に金(Au)−ゲルマニウム(
Ge)−ニッケル(Ni)等よりなるn側電極11を形
成し該レーザ素子が完成する。
なお本発明の方法は上記実施例に限らず、他の■−v族
化合物を用いる半導体レーザの製造にも適用される。
またレーザ以外の半導体発光装置の製造にも適用される
〔発明の効果〕
以上説明のように本発明によれば、ダブルチャネル付B
Hレーザのチャネル上縁部のブロック層が薄くなること
がないので、発光領域以外を通る漏れ電流は阻止され、
該のBHレーザの閾値電流の低減及び外部微分量子効率
の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至(幻は本発明の方法におけるInP/
InGaAsP系ダブルチャネル付BHレーザを形成す
る際の一実施例を示す工程断面図、 第2図は通常のInP層 InGaAsP系BHレーザ
の模式側断面図、 第3図は従来のInP層 InGaAsP系ダブルチャ
ネル付BHレーザの模式側断面図、 第4図(al乃至(e)は従来のダブルチャネル付BH
レーザの製造方法を示す工程断面図、 第5図は従来方法の問題点を示す側断面図である。 図において、 1はn型InP基板、 2はn型InPクラフト層、 3はInGaAsP活性層、 4はp型1nPクラフト層、 5はp3型コンタクト層5. 6はp型、InP層、 7はn型rnP層、 9はp型InP平坦化層、 10はp側電極、 11はn側電極、 21は第1のレジスト膜、 22はストライプ状開孔、 23は斜面状の開孔側面、 24は第2のレジスト膜パターン、 25はチャネルの底部、 26はチャネルのストライプ領域側側面、27はストラ
イプ領域に対向するチャネル側面、108a、 108
bはチャネル Asはストライプ領域 を示す。 ¥ 1 呵 第1 図 第2呵 寮3園 第4に

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上に第1のクラッド層と活性層と第2のクラ
    ッド層とが順次積層されてなる被加工基板上に、発光部
    形成領域に対応するストライプ状の開孔を有する第1の
    マスク膜を形成し、該第1のマスク膜を溶融させて該開
    孔の側面を斜面状に変形し、前記発光部形成領域にスト
    ライプ形状のパターンを有する第2のマスク膜を形成し
    、該第1及び該第2のマスク膜上から該第1及び第2の
    マスク膜と該被加工基板との間の選択性が少なく且つ異
    方性を有するエッチング手段により、該被加工基板面を
    該一導電型半導体基板内に達するまでエッチングして、
    前記活性層の発光部を画定する溝を形成し、その後、該
    発光部領域を除く領域にブロック層を成長する工程を有
    することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
JP1693385A 1985-01-31 1985-01-31 半導体発光装置の製造方法 Pending JPS61176183A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010076860A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Hitachi Ltd 乗客コンベアの欄干装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010076860A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Hitachi Ltd 乗客コンベアの欄干装置

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