JPS6142987A - Manufacture of semiconductor laser - Google Patents
Manufacture of semiconductor laserInfo
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- JPS6142987A JPS6142987A JP16533484A JP16533484A JPS6142987A JP S6142987 A JPS6142987 A JP S6142987A JP 16533484 A JP16533484 A JP 16533484A JP 16533484 A JP16533484 A JP 16533484A JP S6142987 A JPS6142987 A JP S6142987A
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- layer
- light absorption
- semiconductor substrate
- semiconductor laser
- cladding layer
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Abstract
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。Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser, and in particular, to a method for manufacturing a semiconductor laser.
The present invention relates to a method of manufacturing an AlGaAs semiconductor laser manufactured using a BE device.
(ロ)従来技術
近年において、半導体レーザをMBE装置で製造する方
法が提案されており、ここでは、二回の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簡単
に説明すると共に、その問題点を指摘する。(B) Prior art In recent years, a method of manufacturing a semiconductor laser using an MBE apparatus has been proposed.Here, we will briefly explain the case of manufacturing a semiconductor laser with a structure that requires two MBE growth steps, and , point out the problem.
まず、−回目のMBE成長工程で第一の成長層を形成し
た後、MBE装置から半導体基板を取り出し、ホトエツ
チング工程にて第一の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(第一の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、二回目のMBE成長工程で第二
の成長層を積層させる。First, after forming a first growth layer in the -th MBE growth step, the semiconductor substrate is taken out from the MBE apparatus, and a stripe of a predetermined width and a depth reaching the first upper cladding layer is formed in a photoetching step. Form a groove. As this photoetching step is performed, impurities such as oxides are directly attached to the etched portion (the surface of the first upper cladding layer), so these impurities are evaporated by a predetermined method. Thereafter, a second grown layer is laminated in a second MBE growth step.
しかして、前記不純物を蒸発させる工程において、第一
の上部クラッド層のA1組成が0.4以上の場合、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
二の成長工程にて形成される第二の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、前記第一の上部クラッド層のA1組成を0
.4以下にすれば、第二の成長層のa層状態は比鮫的良
いが、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。上述したことに基づいて、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。Therefore, in the step of evaporating the impurities, if the A1 composition of the first upper cladding layer is 0.4 or more, the impurities such as the oxides are difficult to evaporate. Therefore, the stacked state of the second growth layer formed in the second growth step deteriorates, causing a problem that current no longer flows through this portion. On the other hand, the A1 composition of the first upper cladding layer is set to 0.
.. If it is less than 4, the state of the a-layer of the second grown layer is relatively good, but on the other hand, there arises a problem that the light confinement efficiency is reduced. Based on the above, it is difficult to manufacture semiconductor lasers with good electrical and optical properties using conventional methods.
(ハ)目的
この発明は、第一の上部クラッド層のA1組成の値に関
係なく第二の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型造方法を提供することを目的とし
ている。(c) Purpose This invention provides a good lamination state of the second grown layer regardless of the value of the A1 composition of the first upper cladding layer, and facilitates the production of a semiconductor laser with good electrical and optical properties. The purpose of the present invention is to provide a method for molding a semiconductor laser that can be made easily.
(ニ)構成
この発明に係る半導体レーザの″!A遣方法の特徴とす
るところは、第一の成長工程にて第一の成長層を積層し
、次にホト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一の上部クラッド層
が露出しないようなストライブ溝を形成し、前記残され
た光吸収層とこの光吸収層の表面に付着した不純物をサ
ーマルクリーニング工程にて除去し、第二の成長工程に
て第二の成長層を積層したことにある。(d) Structure The characteristic feature of the method for manufacturing the semiconductor laser according to the present invention is that the first growth layer is laminated in the first growth step, and then the light absorption layer is appropriately deposited in the photoetching step. The first upper cladding layer is etched to such a depth that the first upper cladding layer is not exposed, and the remaining light absorption layer and impurities attached to the surface of this light absorption layer are removed by a thermal cleaning process. The second growth layer was then removed in the second growth step.
(ポ)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。(P) Embodiment FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor laser according to the present invention.
(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。蒸発源にそれぞれ入れられた原料物質や不純物を分
子線の形で蒸発させる。この原料等を図示しない質量分
析針でモニターし、図示しない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Al x
Ga1−xAsからなる下部クラッド1’U21 (A
1組成X =0.55)と、AI)<Ga1−)<八
Sからなる活性ff122 (A I組成x =0.1
2)と、P型AlXGa1〜×Asからなる第一の上部
クラッド層23(A1組組成 =0.55)と、N型G
aAsからなる光吸収層24と、N型A 1 x Ga
1−xAsからなる蒸発防止Fi25(A1組組成
=0.35)とで構成する第一の成長N20を前記半導
体基板10に積層させる(第一の成長工程)。(a) N-type G installed in the MBE device (not shown)
A semiconductor substrate 10 made of aAs is heated by a predetermined method. The raw materials and impurities put into the evaporation source are evaporated in the form of molecular beams. By monitoring this raw material with a mass spectrometer needle (not shown) and controlling the temperature and shutter of the evaporation source with a computer (not shown), N-type Al x
Lower cladding 1'U21 (A
1 composition X = 0.55) and the activity ff122 consisting of AI)
2), the first upper cladding layer 23 consisting of P-type AlXGa1~xAs (A1 group composition = 0.55), and N-type G
A light absorption layer 24 made of aAs and an N-type A 1 x Ga
Evaporation prevention Fi25 consisting of 1-xAs (A1 group composition
=0.35) is laminated on the semiconductor substrate 10 (first growth step).
(b) 前記積層された半導体基板10をMBE装置
から外部に取り出した後、半導体基板10の裏面をラフ
ピングする。次に、ストライプ溝が形成されるべき部分
以外の蒸発防止層25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層24が適宜に
(例えば1000人程度エソるように、蒸発防止層25
と光吸収層24とをそれぞれ選択エツチングしてストラ
イブ溝30を形成する(ホトエツチング工程)。(b) After the stacked semiconductor substrates 10 are taken out from the MBE apparatus, the back surface of the semiconductor substrates 10 is rough-finned. Next, the evaporation prevention layer 25 other than the portion where the stripe grooves are to be formed is covered with a photoresist 60. Using this photoresist 60 as a mask, the light absorption layer 24 is coated with the evaporation prevention layer 24 as appropriate (for example, about 1000 layers).
and the light absorption layer 24 are selectively etched to form stripe grooves 30 (photoetching step).
(C) 前記ホトレジスト60を除去した半導体レー
ザ0を有機洗浄する。そあ後、前記半導体基板lO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74O℃で
加熱する。このまま約20分間行うことにより、半導体
基板10の表面に付着している酸化物等の不純物と前記
残された光吸収層24とを蒸発させる(サーマルクリー
ニング工程)。但し、光吸収N24も選択的に蒸発され
るため、第一の上部クラッド層23の表面が露出される
。(C) The semiconductor laser 0 from which the photoresist 60 has been removed is organically cleaned. After that, the semiconductor substrate IO is again mounted in the MBE apparatus. Here, the semiconductor substrate 10 is heated at about 740° C. while being irradiated with an arsenic molecular beam. By continuing to do this for about 20 minutes, impurities such as oxides adhering to the surface of the semiconductor substrate 10 and the remaining light absorption layer 24 are evaporated (thermal cleaning step). However, since the optically absorbed N24 is also selectively evaporated, the surface of the first upper cladding layer 23 is exposed.
(d) (C)の工程の状態で半導体基板10の温度
を約6゜0℃にして、(a)工程と同様の方法にてP型
A1yGa+−yAsからなる第二の上部クラッド54
1(At組成Y =0.35)と、P中型GaAsから
なるキャンプ層42とで構成する第二の成長層40を積
層する(第二の成長工程)。以下、通常の半導体レーザ
QgQ造方法と同様にP型電極50、N型電極51とを
形成する。(d) In the state of step (C), the temperature of the semiconductor substrate 10 is set to about 6.degree.
1 (At composition Y=0.35) and a camp layer 42 made of P medium-sized GaAs is laminated (second growth step). Thereafter, a P-type electrode 50 and an N-type electrode 51 are formed in the same manner as in a normal semiconductor laser QgQ manufacturing method.
しかして、上述した第一の上部クラッド層23および光
吸収層24における温度と蒸発速度との関係を第2図に
示している。同図によれば、第一の上部クラッド層23
(AI ×Ga1−xA5)はほとんど蒸発しないが
、光吸収層24 (GaAs)は温度を上昇させるにつ
れて蒸発速度が速くなることがわかる。FIG. 2 shows the relationship between temperature and evaporation rate in the first upper cladding layer 23 and light absorption layer 24 described above. According to the figure, the first upper cladding layer 23
It can be seen that (AI x Ga1-xA5) hardly evaporates, but the evaporation rate of the light absorption layer 24 (GaAs) increases as the temperature increases.
尚、上述した実施例において、AI X Gap−xA
sおよびA 1 y Ga 1−YASからなる各層の
A1組成をそれぞれ記しているが、適宜に変更できるこ
とは勿論である。In addition, in the above-mentioned embodiment, AI
Although the A1 composition of each layer consisting of s and A 1 y Ga 1-YAS is shown, it goes without saying that it can be changed as appropriate.
また、下部クラッド層21と第一の上部クラッド層23
とのA1組成を0.55にしたから、前記下部クラッド
層21と第一の上部クラッド層23との光閉じ込め効果
を向上させることができる。In addition, the lower cladding layer 21 and the first upper cladding layer 23
Since the A1 composition is set to 0.55, the light confinement effect between the lower cladding layer 21 and the first upper cladding layer 23 can be improved.
さらに、このGaAsをパシベーションとしてAlxG
a1−)<Asの上にAI YGal−yAsを再成長
させる方法は、半導体レーザに限定されず、他の半導体
素子にも応用できることは言うまでもない。Furthermore, using this GaAs as passivation, AlxG
It goes without saying that the method of regrowing AI YGal-yAs on a1-)<As is not limited to semiconductor lasers and can be applied to other semiconductor devices.
(へ)効果
この発明は、ホトエツチング工程にて光吸収層が適宜に
残るような深さのストライプ溝を形成したから、第一の
上部クラッド層がパシベーション効果を持つこととなる
。即ち、ホトエツチング工程において第一の上部クラッ
ド層に不純物が直接付着せず、しかも、サーマルクリー
ニング工程においても不純物および光吸収層の残りを蒸
発させることにより、第一の上部クラッド層の表面は清
浄である。その結果、第一の上部クラッド層のA1組成
の値に関係なく第二の成長層の積層状!Bを良好にする
ことができる。(f) Effects In this invention, the first upper cladding layer has a passivation effect because the stripe grooves are formed in the photoetching process with a depth such that the light absorption layer remains appropriately. That is, impurities do not directly adhere to the first upper cladding layer during the photoetching process, and impurities and the remainder of the light absorption layer are evaporated during the thermal cleaning process, so that the surface of the first upper cladding layer is clean. be. As a result, the second grown layer has a laminated shape regardless of the value of the A1 composition of the first upper cladding layer! B can be improved.
また、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。Further, it has the remarkable effect that it does not require particularly high-precision technology and does not require an increase in the number of steps.
上述したことに基づいて、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容易になる。Based on the above, it becomes easy to manufacture semiconductor lasers with good electrical and optical properties.
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図は第一の上部クラッド層およ
び光吸収層の温度と蒸発速度との関係を示す説明図であ
る。
10・・・半導体基板、20・・・第一の成長層、21
・・・下部クラッド層、22・・・活性層、23・・・
第一の上部クラッド層、24・・・光吸収層、25・・
・蒸発防止層、30・・・ストライプ溝、40・・・第
二の成長層、41・・・第二の上部クラッド層、42・
・・キャップ層。
特許出願人 ローム株式会社
代理人 弁理士 大 西 孝 治
h$1図FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the method for manufacturing a semiconductor laser according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the temperature and evaporation rate of the first upper cladding layer and the light absorption layer. . 10... Semiconductor substrate, 20... First growth layer, 21
...lower cladding layer, 22...active layer, 23...
First upper cladding layer, 24... Light absorption layer, 25...
- Evaporation prevention layer, 30... Stripe groove, 40... Second growth layer, 41... Second upper cladding layer, 42.
...Cap layer. Patent Applicant ROHM Co., Ltd. Agent Patent Attorney Takashi Ohnishi Figure 1
Claims (1)
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、第一の上部クラッド層と
、GaAsからなる光吸収層と、蒸発防止層とを半導体
基板の表面に順次積層する第一の成長工程と、 前記光吸収層を残すような深さおよび所望の幅のストラ
イプ溝を形成するホトエッチング工程と、前記ストライ
プ溝が形成された半導体基板の表面に付着した不純物お
よび前記残された光吸収層を蒸発させるサーマルクリー
ニング工程と、前記不純物および残された光吸収層が蒸
発された半導体基板の表面に第二の上部クラッド層と、
キャップ層とを順次積層する第二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。(1) In a method for manufacturing an AlGaAs semiconductor laser manufactured using an MBE apparatus, a lower cladding layer, an active layer, a first upper cladding layer, a light absorption layer made of GaAs, and an evaporation prevention layer are a first growth step of sequentially laminating layers on the surface of the substrate; a photoetching step of forming striped grooves with a desired width and a depth that leaves the light absorption layer; and a first growth step of forming layers on the surface of the semiconductor substrate on which the striped grooves are formed a thermal cleaning step of evaporating impurities attached to the semiconductor substrate and the remaining light absorption layer; and a second upper cladding layer on the surface of the semiconductor substrate from which the impurities and the remaining light absorption layer have been evaporated;
1. A method of manufacturing a semiconductor laser, comprising: a second growth step of sequentially laminating a cap layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16533484A JPS6142987A (en) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | Manufacture of semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16533484A JPS6142987A (en) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | Manufacture of semiconductor laser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6142987A true JPS6142987A (en) | 1986-03-01 |
JPH0137871B2 JPH0137871B2 (en) | 1989-08-09 |
Family
ID=15810355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16533484A Granted JPS6142987A (en) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | Manufacture of semiconductor laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6142987A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63120A (en) * | 1986-06-19 | 1988-01-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of semiconductor device having patterned semiconductor region |
JPH02194684A (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Rohm Co Ltd | Manufacture of semiconductor laser |
JPH02194585A (en) * | 1989-01-23 | 1990-08-01 | Rohm Co Ltd | Manufacture of semiconductor laser |
JPH02194682A (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Rohm Co Ltd | Manufacture of semiconductor laser |
JPH03268471A (en) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Sharp Corp | Semiconductor laser and manufacturing method thereof |
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JPS58206172A (en) * | 1982-05-07 | 1983-12-01 | ウエスタ−ン・エレクトリツク・カムパニ−・インコ−ポレ−テツド | Method of producing semiconductor device with iii-v group semiconductor material as base |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP16533484A patent/JPS6142987A/en active Granted
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JPS58206172A (en) * | 1982-05-07 | 1983-12-01 | ウエスタ−ン・エレクトリツク・カムパニ−・インコ−ポレ−テツド | Method of producing semiconductor device with iii-v group semiconductor material as base |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0137871B2 (en) | 1989-08-09 |
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