JPS61212086A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

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】 〔概要〕 半導体レーザの共振器面をエツチング法を使用して形成
する場合、半導体レーザの層構造が。

一般に導電型を異にする半導体層の積層体である関係上
、共振器となる端面が正確に平坦な平面となりにくい欠
点があるので、エツチング法を使用して共振器面を形成
する領域を同一の導電型例えばｐ型に転換した後エツチ
ング法を実行して、端面が正確に平坦な平面をなす共振
器を形成するようになす半導体発光装置の製造方法であ
る。

（産業上の利用分野〕 本発明は、半導体発光装置の製造方法の改良に関する。

特に、エツチング法を使用して共振器面を形成する半導
体発光装置の製造方法において製造歩留りを向上する改
良に関する。

〔従来の技術〕

半４休レーザの共振器面を形成するには、臂開を使用す
る手法とエツチング法を使用する手法とがある。

さらに後者にあっては、結晶方位の選択性を利用する手
法と、エツチング液を適切に選択・組み合わせることに
よって、要するに、エツチング液を改良することによっ
て、すぐれた結果を得ようとする手法とに分類される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

臂開を使用する手法より、エツチング法を使用する手法
の方が現実の製造工程において自由度が大きいという利
点はあるが、半導体発光装置が。

本来、導電型を異にする半導体層の積層体であることが
一般であるにか覧わらず、エツチングのエツチングレー
トがｐ型とｎ型及びｐｎ接合面とでかなり大幅に相違す
るので、エツチング端面が第６図に示すように不整形と
なり、共振器端面としては使用に耐えないことになる。

そこで、エツチング法を使用し′て、しかも、光路に正
確に垂直な平坦な面の共振器端面を形成する工程を含む
半導体発光装置の製造方法の開発が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明においては、第１図に示すように、半導体発光装
置として必須な層構成体ｌを成長形成した後に、共振器
端面となすべき領域２に選択的に少なくとも下部クラッ
ド層１２に達する深さまでｐ型またはｎ型の一導電型の
不純物を比較的高濃度に導入し、共振器端面となすべき
領域２の導電型を一導電型に転換し、その後、この−導
電型に転換された領域２上に、この−導電型に転換され
た領域２の幅より狭い幅のエツチングマスクを形成し、
このエツチングマスク１Ｂを使用してこの領域２をエツ
チングして、その端面が光軸に対して正確に垂直な平坦
面である開口３を形成し、この開口３の端面を光軸に対
して正確に垂直でしかも平坦なすぐれた共振器端面とし
て利用することとしたものである。

なお、開口３を形成するためのエツチングは結晶方位に
は依存しないが、エツチングとしては、拡散律則方式、
または、ドライエツチング方式が望ましく、ケミカルエ
ツチングとなすときは。

硫酸と過酸化水素水の８０：１の混合液が好適である。

また、半導体としては、実施例に述べるＧａＡｓ　−Ａ
ＩＧａＡｓの他、　ＬｎＰ　−１ｎＧａＡｓＰ、　　Ｉ
ｎＰ　−１ｎＧａＰ系等にも適用しうることが実験的に
確認されている。

〔作用〕

エツチング、特にケミカルエツチングのエツチングレー
トが、導電型に大きく依存することは上記のとおり周知
である。よって、この特性を利用することとし、共振器
端面領域を下部クラッド層に達する程度の深さく２〜３
弘腸程度）ｐ型またはｎ型の一導電型に転換した後、こ
の領域をエツチングマスクを使用してエツチングすれば
、エツチング面は正確に垂直でしかも平坦になり、共振
器端面として、十分機能しうる。

〔実施例〕

以下図面を参照しつ一１木発明の一実施例に係るＡｌＧ
ａＡｓレーザの製造工程を説明し、本発明の構成と効果
とを明らかにする。

第２図参照 液相成長法を使用して、第２図に示す層構成体を成長形
成する。すなわち、厚さが１００ｇ層程度でありｌ　Ｘ
　１０１１０１８ａ程度のｎ型ＧａＡｓ基板ｌｌ上に、
厚さが４終腸程度でありｌ　Ｘ　１０１７ｃｍ−３程度
のｎ型のＡ１８Ｇａ、、Ａｓ層よりなる下部クラッドＭ
１２と、厚きが０．１７ｚｍ程度であるｐ型のＧ　ａ　
１−２Ａ　ｌ　□Ａ　ｓ層よりなる活性層１３と、厚さ
が１．５ｇ鵬程度であり、１Ｘ１０ｃ＋ｗ　　程度のｐ
型Ａ　ｌ　、’　ａｔ　−ｙ　Ａ　ｓ層よりなる上部ク
ラッド層！４と、厚さが１μ層程度であり。

ｎ型のＧａＡｓ層よりなるキャップ層１５とを形成して
、半導体発光装置として必須な層構成体ｌを製造する。

この層構成体ｌの表面に付着している有機ソルベント、
ケミカルエッチャント等の不純物８１３Ｎ４等よりなる
拡散マスク１６を形成する。

第３図参照 フォトリソグラフィー法と、ＣＦ４系等を反応性ガスと
してなすドライエツチング法を使用して・拡散用マスク
１６の一部を除去して開口１７を形成する。除去される
領域１７の光軸にそう長さは２００ｇｆｆ１程度であり
、除去される領域１７相互間の距離は２５０終国程度で
ある。一部に開口１７を有するこの拡散用マスク１６を
使用して、Ｚｎ、　Ｃｄ等のｐ型不純物を、拡散フロン
トが下部クラッド層１２に達する深さに拡散して、共振
器端面となすべき領域２をｐ型に転換してｐ型頭域３２
を形成する。この工程は、ＺｎＡｓ２、Ａｓ等を反応性
ガスとして使用した場合　７００℃において３０分程度
拡散を実行すれば可能である。なお、結晶方位は、紙面
に平行な臂開面とする。すなわち、紙面に平行な面が（
ｏＴＴ）方向でストライプ窓の長手方向と同じとなる。

第１図参照 一部に開口１７を有する拡散用マスク１Ｂを除去した後
、再度プラズマＣＶＤ法等を使用して。

Ｓｉ３Ｎ、等よりなるエツチング用マスク１８を形成し
、フォトリソグラフィー法とＯＦ、系等を反応性ガスと
してなすドライエツチング法を使用して、エツチング用
マスク１８の一部領域を除去して開口１８を形成する。

開口１９の幅は開口１７の幅よりかなり狭くすることが
必要である。

硫酸と過酸化水素水とのＢＯ：１の混合液をエッチャン
トとして使用して、３０分間よく攪拌しながらケミカル
エツチングをなすと、その端面３１が層方向に正確に垂
直な開口３が形成される。このとき、開口３の端面にｐ
型に転換された領域３２がいくらか残留する必要がある
。さもないと、その端面３１が平坦とならないからであ
る。

第４図参照（本図は、他の図と異なり光軸から見た図で
ある。） キャップ層１５の一部領域（光軸にそうストライプ領域
）をｐ型化してｐ型銅域１５ａを形成し、上面にＴｉ／
ＰＬ／Ａｕの三重層よりなる正電極４を厚さ１０〜２０
終量に形成し、下面にＡｕＧｅＮ　ｉ合金の負電極５を
ｌＯル謬程度に形成する。

第５図参照 公知の手法をもって、開口３にそって切断分離し、さら
に、光軸にそう方向に、光軸を中心として、幅３００１
Ｌｍ程度に切断して、半導体発光装置を完成する。

以上説明せる工程によって製造された半導体レーザは共
振器面が相互に正確に平行であり、かつ、正確に平坦で
あるから共振効率が高く、単一の軸モードであることが
実験的に確認された。

〔発明の効果〕

以北説明せるとおり、木発明によれば、共振器面形成領
域を一旦一導電型に転換した後、この領域をエツチング
することとされているので、共振器面が相互に正確に平
行であり、かつ、正確に平坦であり、共振効率が十分に
すぐれており、共振器面をエツチング法を使用して形成
することができ、製造工程が極めて簡易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、木発明の詳細な説明する基板断面図である。 第２〜５図は、本発明の一実施例に係る半導体レーザの
主要製造工程完了後の基板断面図である。 第６図は、従来技術の欠点を示す基板断面図である。 ｌ・・・半導体発光装置として機能する層構成体、２・
・・共振器端面となすべき領域、　３・・・開口、　３
１・・・開口３の端面、　３２・・・開口３の端面３１
に残留している一導電型に転換された領域、　１１・・
・基板、　１２・・拳下部クラッド層、　１３・・・活
性層、　１４・・・上部クラッド７５．１５・・・キャ
ラ：’！、１５ａ番−・キャップ層のｐ型領域、　１６
・・・拡散マスク、１７・・・開口、　　１８・・・エ
ツチング用マスク、１９・・・開口、　　４拳・・正電
極、　５・Φ・負・＃掻　− 第１　図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体発光装置として機能する層構成体（１）を形成し
   、 共振器端面となすべき領域（２）に、少なくとも下部ク
   ラッド層（１２）に達する深さまで一導電型の不純物を
   導入して、該領域（２）の導電型を一導電型に転換し、 該一導電型に転換された領域上に幅の狭いエッチング用
   マスク（１８）を形成し、 該エッチング用マスク（１８）を使用して、エッチング
   をなし、前記層構成体（１）の層に垂直でかつ光軸に垂
   直であり、しかも、平坦な端面（３１）を有する開口（
   ３）を形成し、 該開口（３）の端面（３１）を共振器面となす工程を有
   する半導体発光装置の製造方法。