JPS63160392A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPS63160392A JPS63160392A JP61306548A JP30654886A JPS63160392A JP S63160392 A JPS63160392 A JP S63160392A JP 61306548 A JP61306548 A JP 61306548A JP 30654886 A JP30654886 A JP 30654886A JP S63160392 A JPS63160392 A JP S63160392A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体素子の製造方法、特ξζ液相エピタキ
シャル成長法による結晶成長方法に関するものである。
シャル成長法による結晶成長方法に関するものである。
（従来の技術）
従来、半導体レーザ等の発光素子の製作には液相エピタ
キシャル成長法（ＬＰＥ法）が用いられている。この方
法は、６１０〜６６０℃の高温下で溶融した金属（例え
ばＩｎ等）中に結晶構成の元素となろソース（Ｐ、Ａｓ
、Ｇａ等）を溶かし、半導体基板（ＩｎＰ等）に接触さ
せた後に冷却することにより、過飽和となった元素が基
板上に析出してくることを利用したものである。実際の
素子製作においては、成長層を数層重ねた構造になるた
め、異種のソースを含む融液溜（例えばＩｎ等）を数個
準備し、次々に基板に接触させることにより、多層のＬ
ＰＥ成長が可能となる。
キシャル成長法（ＬＰＥ法）が用いられている。この方
法は、６１０〜６６０℃の高温下で溶融した金属（例え
ばＩｎ等）中に結晶構成の元素となろソース（Ｐ、Ａｓ
、Ｇａ等）を溶かし、半導体基板（ＩｎＰ等）に接触さ
せた後に冷却することにより、過飽和となった元素が基
板上に析出してくることを利用したものである。実際の
素子製作においては、成長層を数層重ねた構造になるた
め、異種のソースを含む融液溜（例えばＩｎ等）を数個
準備し、次々に基板に接触させることにより、多層のＬ
ＰＥ成長が可能となる。
いま、例えば、発振波長１．３μｍの半導体レーザを考
える。このレーザーを作ろｔこめには、少なくともＩｎ
Ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−１ｎＰという３層の液相成長を行
う必要がある。この時、溶融した金属Ｉｎは６２０℃程
度に熱せられている。ＩｎＧａＡｓＰ１’ｌＪを成長さ
せるための融液溜には、Ｇａ、Ａｓ、Ｐのソースが溶か
し込まれており、６１５℃程度でちょうど飽和するよう
な濃度となっている。この融液溜を６１０℃まで冷却し
た時点で基板と接触させてｒｎＧａＡｓＰＰＪを成長さ
せろ。この時、ソースは融液Ｔｎこと対して５℃の過飽
和となっているという。
える。このレーザーを作ろｔこめには、少なくともＩｎ
Ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−１ｎＰという３層の液相成長を行
う必要がある。この時、溶融した金属Ｉｎは６２０℃程
度に熱せられている。ＩｎＧａＡｓＰ１’ｌＪを成長さ
せるための融液溜には、Ｇａ、Ａｓ、Ｐのソースが溶か
し込まれており、６１５℃程度でちょうど飽和するよう
な濃度となっている。この融液溜を６１０℃まで冷却し
た時点で基板と接触させてｒｎＧａＡｓＰＰＪを成長さ
せろ。この時、ソースは融液Ｔｎこと対して５℃の過飽
和となっているという。
ところが、発振波長が１．５μｍのものをこの方法で作
製すると、成長層の濃度の関係から、成長したＩｎＧａ
ＡｓＰ層が次のＴｎＰ層の成長の時に溶けてしまう。そ
こで、１．５μｍ用のＩ ｎＧａＡｓＰ層を成長させた
後、１．３μｍ用のＩｎＧａＡｓＰ層をその上に薄く成
長させてから、ＴｎＰ層を成長させるという方法をとっ
ている。この１．３μｍ用のＩ ｎＧａＡｓＰ 層をア
ンチメルトバック（ａｎｔ ｉ−ｍｅ Ｉ ｔ−ｂａｃ
ｋ）層と呼ぶ。
製すると、成長層の濃度の関係から、成長したＩｎＧａ
ＡｓＰ層が次のＴｎＰ層の成長の時に溶けてしまう。そ
こで、１．５μｍ用のＩ ｎＧａＡｓＰ層を成長させた
後、１．３μｍ用のＩｎＧａＡｓＰ層をその上に薄く成
長させてから、ＴｎＰ層を成長させるという方法をとっ
ている。この１．３μｍ用のＩ ｎＧａＡｓＰ 層をア
ンチメルトバック（ａｎｔ ｉ−ｍｅ Ｉ ｔ−ｂａｃ
ｋ）層と呼ぶ。
このアンチメルトバック層を設けた従来の半導体レーザ
を第２図に示す。この図において、２１はＩｎＰ基板、
２２はＴｎＰクラッド層、２３ばＩｎＧａＡｓ Ｐ活性
層、２４はＩｎＧａＡｓＰアンチＪ／ ／Ｌ、ドパツク
層、２５はＩｎＰクラッド層である。
を第２図に示す。この図において、２１はＩｎＰ基板、
２２はＴｎＰクラッド層、２３ばＩｎＧａＡｓ Ｐ活性
層、２４はＩｎＧａＡｓＰアンチＪ／ ／Ｌ、ドパツク
層、２５はＩｎＰクラッド層である。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記構成の半導体レーザにおいては、ア
ンチメルトバック層があることにより、発振に寄与する
キャリヤの割合が減少し、発振閾値電流が高い、発光効
率が低い等の問題があった。
ンチメルトバック層があることにより、発振に寄与する
キャリヤの割合が減少し、発振閾値電流が高い、発光効
率が低い等の問題があった。
本発明は、以上述べたアンチメルトバック層が必要であ
るという問題点を除去し、アンチメルトバック層をなく
してＩｎＧａＡｓＰ層上にｒｎＰ層をＬＰＥ成長させる
ことのできる液相エピタキシャル成長法を有する半導体
素子の製造方法を提供することを目的とする。
るという問題点を除去し、アンチメルトバック層をなく
してＩｎＧａＡｓＰ層上にｒｎＰ層をＬＰＥ成長させる
ことのできる液相エピタキシャル成長法を有する半導体
素子の製造方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、ＩｎＧａＡｓＰ層の上にｒｎＰｒｆＪをＬＰ
Ｅ成長させる場合に、ＩｎＰ層を５９５℃以下の温度で
成長させ、かつ前記ＴｎＰｎ用層ＩｎＰ融液におけるＰ
の過飽和度を１４℃息上とするものである。
Ｅ成長させる場合に、ＩｎＰ層を５９５℃以下の温度で
成長させ、かつ前記ＴｎＰｎ用層ＩｎＰ融液におけるＰ
の過飽和度を１４℃息上とするものである。
（作 用）
上記のような方法においては、ｒｎＰ７ｉＪを成長させ
ろ温度を５９５℃以下という、従来と比較すると２０℃
息上低い温度とし、かっＩｎＰ暦用のＩｎＰ融ｉαにお
けろＰの過飽和度を、従来の約３倍以上にあたる１４℃
息上としたので、例えば半導体レーザの製造方法に応用
して、発振波長が１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ活性層上
に直接１ｎＰクラッド層を成長させても、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層がエツチングされてしまうことがなくなる。し
たがってＩｎＧａＡｓＰ活性層とＩｎＰクラッド暦間か
らアンチメル）・バック層を除去できる。
ろ温度を５９５℃以下という、従来と比較すると２０℃
息上低い温度とし、かっＩｎＰ暦用のＩｎＰ融ｉαにお
けろＰの過飽和度を、従来の約３倍以上にあたる１４℃
息上としたので、例えば半導体レーザの製造方法に応用
して、発振波長が１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ活性層上
に直接１ｎＰクラッド層を成長させても、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層がエツチングされてしまうことがなくなる。し
たがってＩｎＧａＡｓＰ活性層とＩｎＰクラッド暦間か
らアンチメル）・バック層を除去できる。
（実 施 例）
以下この発明の一実施例を第１図を参照して説明する。
まず、第１図ｔａ＋に示すように、（００１）面を表面
に持つＰ型ＴｎＰ基板１上に、液相成長法（ＬＰＥ法）
により、バッファ層と電流とじこめのために使われろ層
（ブロック層）としてＰ−ＩｎＰ層２．Ｎ−ＩｎＰ層３
．Ｐ−１ｎＰ層４を順にエピタキシャル成長させる。そ
の後、これらエピタキシャル成長層上にＣＶＤ法により
５ｉｎ２膜５を形成し、この５ＩＯ２膜５にホトリソ工
程を経てＶ溝エツチング用の開口部６をフッ酸にて設け
る。
に持つＰ型ＴｎＰ基板１上に、液相成長法（ＬＰＥ法）
により、バッファ層と電流とじこめのために使われろ層
（ブロック層）としてＰ−ＩｎＰ層２．Ｎ−ＩｎＰ層３
．Ｐ−１ｎＰ層４を順にエピタキシャル成長させる。そ
の後、これらエピタキシャル成長層上にＣＶＤ法により
５ｉｎ２膜５を形成し、この５ＩＯ２膜５にホトリソ工
程を経てＶ溝エツチング用の開口部６をフッ酸にて設け
る。
次に、前記５ＩＯ２膜５をマスクとして塩酸・リン酸の
混合液にてエツチングすることにより、前記エピタキシ
ャル成長層に第１図ｆｂｌに示すように■溝７を形成す
る。ここで、■溝７はＰ−１ｎＰ層２に到達するまでエ
ツチングされて形成されている。この溝形成後、５ＩＯ
２膜５をフッ酸で除去する。
混合液にてエツチングすることにより、前記エピタキシ
ャル成長層に第１図ｆｂｌに示すように■溝７を形成す
る。ここで、■溝７はＰ−１ｎＰ層２に到達するまでエ
ツチングされて形成されている。この溝形成後、５ＩＯ
２膜５をフッ酸で除去する。
次に活性層等のＬＰＥ成長を行う。すなわち、まず、Ｉ
ｎ融液に対するリン（Ｐ）の飽和温度が６００℃である
ＩｎＰ融液、またＩｎ−Ｇａ融液に対するＰ。
ｎ融液に対するリン（Ｐ）の飽和温度が６００℃である
ＩｎＰ融液、またＩｎ−Ｇａ融液に対するＰ。
ヒ素（Ａｓ）の飽和温度が６００℃であるＩｎＧａＡｓ
Ｐ融液、 Ｉｎ融液に対するＰの飽和温度が６０８℃
であろｒｎＰ融液を用意し、これらをＨ２雰囲気中で６
１５℃に加熱し、その後徐冷する。そして、温度が５９
４．５℃になった時点で、まず、前記層２〜４を有する
基板１と上記ＩｎＰ融液（Ｔｓ＝６００℃）を接触させ
、第１図（ｃ）に示すように、Ｐ−１ｎＰ層４表面およ
び溝７底部にＰ−ＩｎＰクラッド層８をＬＰＥ成長させ
る。次に、基板ｌと上記ＩｎＧａＡｓＰ融液（Ｔｓ ＝
６００℃）を接触させ、？Ｗ７底部にＰ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層９を形成する。最後に、基板１と上記１ｎＰ
’ＷＩＩ液（Ｔｓ＝６０８℃）を接触させ、Ｐ−Ｉ ｎ
ＧａＡｓ Ｐ活性層９上部の溝部とＰ−１ｎＰクラッド
層８上にｎ−１ｎＰクラッド層１０を形成する。
Ｐ融液、 Ｉｎ融液に対するＰの飽和温度が６０８℃
であろｒｎＰ融液を用意し、これらをＨ２雰囲気中で６
１５℃に加熱し、その後徐冷する。そして、温度が５９
４．５℃になった時点で、まず、前記層２〜４を有する
基板１と上記ＩｎＰ融液（Ｔｓ＝６００℃）を接触させ
、第１図（ｃ）に示すように、Ｐ−１ｎＰ層４表面およ
び溝７底部にＰ−ＩｎＰクラッド層８をＬＰＥ成長させ
る。次に、基板ｌと上記ＩｎＧａＡｓＰ融液（Ｔｓ ＝
６００℃）を接触させ、？Ｗ７底部にＰ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層９を形成する。最後に、基板１と上記１ｎＰ
’ＷＩＩ液（Ｔｓ＝６０８℃）を接触させ、Ｐ−Ｉ ｎ
ＧａＡｓ Ｐ活性層９上部の溝部とＰ−１ｎＰクラッド
層８上にｎ−１ｎＰクラッド層１０を形成する。
この時、ＩｎＰ融液（Ｔｓ＝６０８℃）は５９４℃まで
下がっており、ＩｎＰ融液におけるＰの過飽和度は１４
℃となる。
下がっており、ＩｎＰ融液におけるＰの過飽和度は１４
℃となる。
（発明の効果）
以上説明したように本発明では、ＩｎＧａＡｇＰ層上に
ｒｎＰ層を成長させる温度を、５９５℃以下という、従
来と比較すると２０℃以上低い温度とし、かつＩｎＰ層
用のＩｎＰ融液として、Ｐの過飽和度が従来の約３倍以
上にあたる１４℃以上というＴｎＰ融液を用いた。この
ため、例えば半導体レーザの製造・ 方法に応用して
、発振波長が１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ活性層上に直
接１ｎＰクラッド層を成長させても、ＴｎＧａＡｓＰ活
性層がｒｎＰクラッド暦用のＩｎＰＷＩ＊液によってエ
ツチングされてしまうことがなくなり、従来用いられて
いた、ＴｎＧａＡｓＰ活性層とＩｎＰクラッド層間のア
ンチメルトバック層が不必要となる。したがって、作業
の簡略化が図れ、かつ、素子の特性的には、発光効率の
良好な、低閾値電流で発振する半導体レーザを得ること
ができる。
ｒｎＰ層を成長させる温度を、５９５℃以下という、従
来と比較すると２０℃以上低い温度とし、かつＩｎＰ層
用のＩｎＰ融液として、Ｐの過飽和度が従来の約３倍以
上にあたる１４℃以上というＴｎＰ融液を用いた。この
ため、例えば半導体レーザの製造・ 方法に応用して
、発振波長が１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ活性層上に直
接１ｎＰクラッド層を成長させても、ＴｎＧａＡｓＰ活
性層がｒｎＰクラッド暦用のＩｎＰＷＩ＊液によってエ
ツチングされてしまうことがなくなり、従来用いられて
いた、ＴｎＧａＡｓＰ活性層とＩｎＰクラッド層間のア
ンチメルトバック層が不必要となる。したがって、作業
の簡略化が図れ、かつ、素子の特性的には、発光効率の
良好な、低閾値電流で発振する半導体レーザを得ること
ができる。
第１図は本発明の半導体素子の製造方法の一実施例を示
す工程断面図、第２図は従来の半導体レーザの断面図で
ある。 ９− Ｐ−１ｎＧａＡｓ Ｐ活性層、１０−・−ｎ−４
ｎＰクラツ ド層。
す工程断面図、第２図は従来の半導体レーザの断面図で
ある。 ９− Ｐ−１ｎＧａＡｓ Ｐ活性層、１０−・−ｎ−４
ｎＰクラツ ド層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＬＰＥ法にて作成される半導体素子において、ＩｎＧａ
ＡｓＰ層の上にＬＰＥ成長させるＩｎＰ層を５９５℃以
下の温度で成長させ、 かつ前記ＩｎＰ層用のＩｎＰ融液におけるＰの過飽和度
を１４℃以上とすることを特徴とする半導体素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306548A JPS63160392A (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306548A JPS63160392A (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63160392A true JPS63160392A (ja) | 1988-07-04 |
Family
ID=17958363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61306548A Pending JPS63160392A (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63160392A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105742423A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-07-06 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61306548A patent/JPS63160392A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105742423A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-07-06 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
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