JPS6319824A - 半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子の製造方法Info
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- JPS6319824A JPS6319824A JP16361986A JP16361986A JPS6319824A JP S6319824 A JPS6319824 A JP S6319824A JP 16361986 A JP16361986 A JP 16361986A JP 16361986 A JP16361986 A JP 16361986A JP S6319824 A JPS6319824 A JP S6319824A
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Landscapes
- Weting (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体結晶の蝕刻法に係りとくにＡＱＧａＡｓ
およびＧａＩｎＰから成る異種接合結晶の蝕刻法に関す
る。
およびＧａＩｎＰから成る異種接合結晶の蝕刻法に関す
る。
従来はり、Ｊ、Ｍａｔｚｓｔ他、エレクトロニクス レ
ター、第２１巻、第９０５頁、 １９８５年（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔ：ｔ、 ＶｏＱ、２１． （１９
８５） ｐ、９０５に記載されるように、蝕刻しよう
とするＡＱＧａＡｓ層の厚さを測定しておき、かつ別に
測定した成る蝕刻液による蝕刻速度を求め以上二種のデ
ータから蝕刻時間を算出し、希望する厚さだけ当該結晶
層を蝕刻により除去していた。他方選択性のある蝕刻液
としては弗酸系および大化カリウム系の蝕刻液が知られ
ている。いずれもＡＱＧａＡｓ結晶の蝕刻速度がアルミ
ニウムの組成比の増大とともに大きくなることを利用す
るもので、ＡＱ含有量のより低い層をＡＱ含有量のより
高い層の蝕刻停止層として用いる。
ター、第２１巻、第９０５頁、 １９８５年（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔ：ｔ、 ＶｏＱ、２１． （１９
８５） ｐ、９０５に記載されるように、蝕刻しよう
とするＡＱＧａＡｓ層の厚さを測定しておき、かつ別に
測定した成る蝕刻液による蝕刻速度を求め以上二種のデ
ータから蝕刻時間を算出し、希望する厚さだけ当該結晶
層を蝕刻により除去していた。他方選択性のある蝕刻液
としては弗酸系および大化カリウム系の蝕刻液が知られ
ている。いずれもＡＱＧａＡｓ結晶の蝕刻速度がアルミ
ニウムの組成比の増大とともに大きくなることを利用す
るもので、ＡＱ含有量のより低い層をＡＱ含有量のより
高い層の蝕刻停止層として用いる。
前記の最初の方法は蝕刻を希望する部位に於て自動的に
停止させる機能を備えていないので蝕刻深さにしばしば
過不足を生ずる。また第二の方法は蝕刻速度がＡＱの濃
度とともに大きく変化するため制御しにくいこと、なら
びに蝕刻停止層にＡ ０７５度の低い層、つまり半導体
の禁制帯幅が小さく光吸収係数の大きい組成の混晶を用
いなれけばならないがこのため半導体レーザの光ガイド
層の光吸収量が増加して発振電流が増大してしまうとい
う問題点がある。
停止させる機能を備えていないので蝕刻深さにしばしば
過不足を生ずる。また第二の方法は蝕刻速度がＡＱの濃
度とともに大きく変化するため制御しにくいこと、なら
びに蝕刻停止層にＡ ０７５度の低い層、つまり半導体
の禁制帯幅が小さく光吸収係数の大きい組成の混晶を用
いなれけばならないがこのため半導体レーザの光ガイド
層の光吸収量が増加して発振電流が増大してしまうとい
う問題点がある。
本発明の目的はＡＱＧａＡｓ混晶を用いた電子デバイス
の製造プロセスに含まれる蝕刻プロセスをデバイスの性
能を損うことなくかつ確実に蝕刻を停止しうる蝕刻停止
層を設けることにある。
の製造プロセスに含まれる蝕刻プロセスをデバイスの性
能を損うことなくかつ確実に蝕刻を停止しうる蝕刻停止
層を設けることにある。
上記目的を達成するためにＡＱＧａＡｓＣ晶層中にこれ
とほぼ格子定数の一致するＧａ１−Ｘ Ｉ ｎｘ Ｐ（
ｘ ” ０ 、５ ） の薄層を溝入し、これらを相
互に蝕刻停止層とすることにより達成される。
とほぼ格子定数の一致するＧａ１−Ｘ Ｉ ｎｘ Ｐ（
ｘ ” ０ 、５ ） の薄層を溝入し、これらを相
互に蝕刻停止層とすることにより達成される。
このような構造をとるとＡＱＧａＡｓ混晶層は硫酸−過
酸化水素−水系の蝕刻液によって蝕刻されるがＧａＩｎ
Ｐ混晶層はほとんど侵されない。したがって結晶成長の
過程でＡＱＧａＡｓ層中の希望する位置にＧａＩｎＰの
薄層を形成しておけば、このウェハを上記硫酸系蝕刻液
で蝕刻する場合ＧａｌｎＰ層が蝕刻停止層として働き、
蝕刻は自動的に停止される。また、ＧａＩｎＰの禁制帯
幅は大きいのでこの層を設けることによる光の吸収損が
なく、半導体レーザの光ガイド層等に用いても問題を生
じない。さらにＧａＩｎＰとＡｕＧａＡｓ層の禁制帯幅
を合せることも出来るので禁制帯が不連続になることを
防ぐことも可能となる。
酸化水素−水系の蝕刻液によって蝕刻されるがＧａＩｎ
Ｐ混晶層はほとんど侵されない。したがって結晶成長の
過程でＡＱＧａＡｓ層中の希望する位置にＧａＩｎＰの
薄層を形成しておけば、このウェハを上記硫酸系蝕刻液
で蝕刻する場合ＧａｌｎＰ層が蝕刻停止層として働き、
蝕刻は自動的に停止される。また、ＧａＩｎＰの禁制帯
幅は大きいのでこの層を設けることによる光の吸収損が
なく、半導体レーザの光ガイド層等に用いても問題を生
じない。さらにＧａＩｎＰとＡｕＧａＡｓ層の禁制帯幅
を合せることも出来るので禁制帯が不連続になることを
防ぐことも可能となる。
実施例
以下本発明の一実施例を第１図によって説明する。第１
図（Ａ）に示すようにｎ型砒化ガリウム結晶の（００１
）基板１の上に有機金属エピタキシャル成長法により順
次、ｎ型ＡＱＧａＡｓ層２を１μｍ、ノンドープＧ ａ
Ａ ｓ層３を０．１５μｍ、ｐ型Ａ Ｑ ＧａＡｓ４
を０．２μｍ 、ｐ型ＧａＩｎＰ層５を０．０２μｍ、
ｐ型ＡＱＧａＡｓ層６を０．８μｍ、ｐ型Ｇ ａ Ａ
ｓ層７を２μｍ成長する。つぎにＳｉＯ２膜をマスクと
してｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ層７＋Ｐ型ＡＱＧａＡｓ１６を
メサストライプ状に蝕刻する。
図（Ａ）に示すようにｎ型砒化ガリウム結晶の（００１
）基板１の上に有機金属エピタキシャル成長法により順
次、ｎ型ＡＱＧａＡｓ層２を１μｍ、ノンドープＧ ａ
Ａ ｓ層３を０．１５μｍ、ｐ型Ａ Ｑ ＧａＡｓ４
を０．２μｍ 、ｐ型ＧａＩｎＰ層５を０．０２μｍ、
ｐ型ＡＱＧａＡｓ層６を０．８μｍ、ｐ型Ｇ ａ Ａ
ｓ層７を２μｍ成長する。つぎにＳｉＯ２膜をマスクと
してｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ層７＋Ｐ型ＡＱＧａＡｓ１６を
メサストライプ状に蝕刻する。
このとき蝕刻液に硫酸系の蝕刻液をもちいるとこれはＧ
ａＩｎＰを溶かさないので蝕刻はｐ型ＧａＩｎＰ層５で
自動的に停止する。ついで塩酸系の蝕刻液に浸すると今
度は、ＧａＩｎＰの薄い層５は容易に溶解するが、その
下のｐ型ＡｎＧａＡｓ層はほとんで溶けない。このウェ
ハ上に再び有機金属エピタキシャル成長法によって半絶
縁性またはｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層７をつける。
ａＩｎＰを溶かさないので蝕刻はｐ型ＧａＩｎＰ層５で
自動的に停止する。ついで塩酸系の蝕刻液に浸すると今
度は、ＧａＩｎＰの薄い層５は容易に溶解するが、その
下のｐ型ＡｎＧａＡｓ層はほとんで溶けない。このウェ
ハ上に再び有機金属エピタキシャル成長法によって半絶
縁性またはｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層７をつける。
このときメサストライプ層の頂上には５ｉＯｚ膜のマス
クが残っているので、Ｇ ａ Ａ ｓ層８はｐ型ＡＱＧ
ａＡｓ層４の上には成長するが、ＳｉＯ２層の上にはつ
かない、このようにしてメサストライプ層を埋込んだ後
に５ｉＯｚマスクを弗酸で除き、ｐ側電極９及びｎ型電
極１０をつける。このようにしてレーザ素子ができあが
る。このレーザにおいては半絶縁性あるいはｎ型のＧａ
Ａｓ層８が電流狭窄層ならびに横モード制御層として作
用する訳であるが、この層の厚さがＧａｌｎＰ層５によ
って自動的に決るので発振効率がよく単一横モードで発
振する半導体レーザが高い歩留りで得られる６本実施例
ではメサストライプ型に蝕刻するプロセスによって説明
したが、ＧａＡｓ層７をｎ型の結晶とし、ＧａＩｎＰ層
５を同様に蝕刻停止層として結晶層６．及び７をチャネ
ルストライプ状に凹状に蝕刻し、ついでこのチャネルを
Ｐ型ＡＱＧａＡｓ層で埋込むことによっても同様の目的
を達することができる。また、Ｇ ａ Ａ ｓ活性層３
にＡＱを若干加えることによって発振波長をより短かく
することも当然可能である。また本実施例では半導体レ
ーザについて説明したが４他の電子装置にも本プロセス
が応用出来ることは明らかである。
クが残っているので、Ｇ ａ Ａ ｓ層８はｐ型ＡＱＧ
ａＡｓ層４の上には成長するが、ＳｉＯ２層の上にはつ
かない、このようにしてメサストライプ層を埋込んだ後
に５ｉＯｚマスクを弗酸で除き、ｐ側電極９及びｎ型電
極１０をつける。このようにしてレーザ素子ができあが
る。このレーザにおいては半絶縁性あるいはｎ型のＧａ
Ａｓ層８が電流狭窄層ならびに横モード制御層として作
用する訳であるが、この層の厚さがＧａｌｎＰ層５によ
って自動的に決るので発振効率がよく単一横モードで発
振する半導体レーザが高い歩留りで得られる６本実施例
ではメサストライプ型に蝕刻するプロセスによって説明
したが、ＧａＡｓ層７をｎ型の結晶とし、ＧａＩｎＰ層
５を同様に蝕刻停止層として結晶層６．及び７をチャネ
ルストライプ状に凹状に蝕刻し、ついでこのチャネルを
Ｐ型ＡＱＧａＡｓ層で埋込むことによっても同様の目的
を達することができる。また、Ｇ ａ Ａ ｓ活性層３
にＡＱを若干加えることによって発振波長をより短かく
することも当然可能である。また本実施例では半導体レ
ーザについて説明したが４他の電子装置にも本プロセス
が応用出来ることは明らかである。
本発明によればＡ Ｑ ｔ−ｘＧａｘＡｓ （０＜ Ｘ
＜ １ ）混晶層中にＧａｌｎＰ層を設けることによ
って一方の層を他の層の蝕刻停止層として用いることに
より蝕刻プロセスが再現性よく制御され素子の歩留りが
向上する効果がある。
＜ １ ）混晶層中にＧａｌｎＰ層を設けることによ
って一方の層を他の層の蝕刻停止層として用いることに
より蝕刻プロセスが再現性よく制御され素子の歩留りが
向上する効果がある。
第１図（Ａ）は半導体レーザ用ウェハの断面図。
第１図（Ｂ）はメサエッチされたレーザ用ウェハの断面
図、第１図（Ｃ）はメサの埋込成長をおこないかつオー
ミック電極をつけたレーザ用結晶の断面図である。
図、第１図（Ｃ）はメサの埋込成長をおこないかつオー
ミック電極をつけたレーザ用結晶の断面図である。
Claims (1)
- １、Ａｌ＿１＿−＿ｘＧａ＿ｘＡｓ（０≦ｘ≦１）層中
にこれと格子定数がほぼ整合するＧａ＿ｘＩｎ＿１＿−
＿ｘＰ（ｘ〜０．５）の層を設けておき、一方の層を他
の層の蝕刻停止層とすることを特徴とする蝕刻法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163619A JP2559373B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163619A JP2559373B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6319824A true JPS6319824A (ja) | 1988-01-27 |
| JP2559373B2 JP2559373B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=15777370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61163619A Expired - Lifetime JP2559373B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2559373B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0426419A2 (en) * | 1989-10-31 | 1991-05-08 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser elements and method for the production thereof |
| EP0695007A1 (en) * | 1994-07-04 | 1996-01-31 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device and its fabrication process |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5724945B2 (ja) * | 2012-05-18 | 2015-05-27 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147119A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP61163619A patent/JP2559373B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147119A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0426419A2 (en) * | 1989-10-31 | 1991-05-08 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser elements and method for the production thereof |
| EP0695007A1 (en) * | 1994-07-04 | 1996-01-31 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device and its fabrication process |
| US5838028A (en) * | 1994-07-04 | 1998-11-17 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device having a ridge or groove |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2559373B2 (ja) | 1996-12-04 |
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Legal Events
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