JPS6360562A - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents
光半導体装置の製造方法Info
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- JPS6360562A JPS6360562A JP61202684A JP20268486A JPS6360562A JP S6360562 A JPS6360562 A JP S6360562A JP 61202684 A JP61202684 A JP 61202684A JP 20268486 A JP20268486 A JP 20268486A JP S6360562 A JPS6360562 A JP S6360562A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
- H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
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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。
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〕
本発明は、光半導体装置の製造方法に於いて、基板上の
受光或いは発光の為の多層化合物半導体層をメサ・エッ
チングし、その周囲にMOCVD法にて深い切れ込みを
有する高抵抗化合物半導体層を形成することに依り、良
好な素子間分離を実現させるようにしたものである。
受光或いは発光の為の多層化合物半導体層をメサ・エッ
チングし、その周囲にMOCVD法にて深い切れ込みを
有する高抵抗化合物半導体層を形成することに依り、良
好な素子間分離を実現させるようにしたものである。
本発明は、有機金属熱分解気相成長(metalorg
anics chemical vapor d
eposition:MOCVD)法を利用する光半導
体装置の製造方法に関する。
anics chemical vapor d
eposition:MOCVD)法を利用する光半導
体装置の製造方法に関する。
[従来の技術〕
例えば、半導体レーザや発光ダイオードなどの発光素子
或いはpinフォト・ダイオードやアバランシェ・フォ
ト・ダイオード(avalanche photo
diode:APD)などの受光素子のアレイ、0E
IC(optoelectronic integr
ated circuit)等の光半導体装置に於い
ては、各素子間の電気的或いは光学的な独立性を確保す
ることは重要であるが、そのような光半導体装置を高速
化及び高集積化する為に有効な構造は未だ明確ではない
。
或いはpinフォト・ダイオードやアバランシェ・フォ
ト・ダイオード(avalanche photo
diode:APD)などの受光素子のアレイ、0E
IC(optoelectronic integr
ated circuit)等の光半導体装置に於い
ては、各素子間の電気的或いは光学的な独立性を確保す
ることは重要であるが、そのような光半導体装置を高速
化及び高集積化する為に有効な構造は未だ明確ではない
。
第7図はpinフォト・ダイオード・アレイを説明する
為の要部切断側面図を表している。
為の要部切断側面図を表している。
図に於いて、1はn+型GaAs基板、2はn+GaA
sバッファ層、3はn−型GaAs接合形成層、4はG
aAj’As高抵抗層、5はS i 02膜、6はp型
接合形成領域、7はp(!!lI電極、8はn側電極を
それぞれ示している。
sバッファ層、3はn−型GaAs接合形成層、4はG
aAj’As高抵抗層、5はS i 02膜、6はp型
接合形成領域、7はp(!!lI電極、8はn側電極を
それぞれ示している。
このアレイでは、各pinフォト・ダイオードの分離を
拡がり抵抗を利用して行っている。
拡がり抵抗を利用して行っている。
第8図は同じ(pinフォト・ダイオード・アレイの他
の例を説明する為の要部切断側面図を表し、第7図に於
いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意
味を持つものとする。
の例を説明する為の要部切断側面図を表し、第7図に於
いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意
味を持つものとする。
図に於いて、9はp型GaAl!As層、10は素子間
を分離する為の切れ込みをそれぞれ示している。
を分離する為の切れ込みをそれぞれ示している。
このアレイでは、各pinフォト・ダイオードの分離を
メサ・エッチングに依って行っている。
メサ・エッチングに依って行っている。
前記したように、光半導体装置に於ける各素子を分離す
る為の構造は、感度や集積度を向上する上で、甚だ重要
であり、特に、高電圧が印加されるpinフォト・ダイ
オードやAPDなどに於いては半導体レーザよりも充分
な分離を行うことが必要とされている。
る為の構造は、感度や集積度を向上する上で、甚だ重要
であり、特に、高電圧が印加されるpinフォト・ダイ
オードやAPDなどに於いては半導体レーザよりも充分
な分離を行うことが必要とされている。
第7図について説明した従来例のように、拡がり抵抗を
利用するものにあっては、分離が完全とは言い難く、ま
た、多種類の素子を集積化するには種々の制限がある。
利用するものにあっては、分離が完全とは言い難く、ま
た、多種類の素子を集積化するには種々の制限がある。
第8図について説明した従来例のように、メサ・エッチ
ングを利用するものにあっては、かなり深いエツチング
が必要であり、プロセス面の問題が多く、信転性が高い
素子を得るのは容易ではない。
ングを利用するものにあっては、かなり深いエツチング
が必要であり、プロセス面の問題が多く、信転性が高い
素子を得るのは容易ではない。
この外、高抵抗材料を用いて埋め込み成長で素子間分離
を形成することも行われているが、高集積化に向かない
ことは勿論である。
を形成することも行われているが、高集積化に向かない
ことは勿論である。
本発明は、極めて簡単な技術を適用することに依り、光
半導体装置に於ける素子間分離を完全且つ容易に行うこ
とを可能にしようとするものである。
半導体装置に於ける素子間分離を完全且つ容易に行うこ
とを可能にしようとするものである。
一般に、メサ部分を有する半導体基板或いは半導体層上
にMOCVD法を適用して半導体層を成長させた場合、
そのメサ部分の高さ、メサ部分の切り立ち形状、メサ部
分の頂面を覆っているマスクの形状などが原因となって
、該成長された半導体層の形状は種々変化する。
にMOCVD法を適用して半導体層を成長させた場合、
そのメサ部分の高さ、メサ部分の切り立ち形状、メサ部
分の頂面を覆っているマスクの形状などが原因となって
、該成長された半導体層の形状は種々変化する。
第5図はメサ部分を有する半導体基板上にMOCVD法
にて半導体層を成長させた場合を説明する為の工程要所
に於ける光半導体装置の要部切断側面図を表し、第7図
及び第8図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示す
か或いは同じ意味を持つものとする。
にて半導体層を成長させた場合を説明する為の工程要所
に於ける光半導体装置の要部切断側面図を表し、第7図
及び第8図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示す
か或いは同じ意味を持つものとする。
図に於いて、IAはメサ部分、11はメサ部分を形成す
る際にマスクとして用いたS i O2膜、11Aは5
i02膜11の庇部分、12はInP層、θはメサ部分
IAとInP基板1とがなす角度、Hはメサ部分IAの
高さをそれぞれ示している。
る際にマスクとして用いたS i O2膜、11Aは5
i02膜11の庇部分、12はInP層、θはメサ部分
IAとInP基板1とがなす角度、Hはメサ部分IAの
高さをそれぞれ示している。
図示例に於いて、メサ部分IAに於ける高さHが4〔μ
m〕以下であって、角度θが90°を越え、庇部分11
Aが0.5〔μm〕以上である場合には、成長されたI
nPnP2O5示のような形状になる。尚、マスクであ
るS i02膜11の幅が30(、crm)以下、特に
、10〔μm〕以下であれば、その上にInPが堆積さ
れることは全くない。
m〕以下であって、角度θが90°を越え、庇部分11
Aが0.5〔μm〕以上である場合には、成長されたI
nPnP2O5示のような形状になる。尚、マスクであ
るS i02膜11の幅が30(、crm)以下、特に
、10〔μm〕以下であれば、その上にInPが堆積さ
れることは全くない。
第6図は第5図の場合と条件を変えて半導体層12を成
長させた場合を説明する為の工程要所に於ける光半導体
装置の要部切断側面図を表し、第5図、第7図、第8図
に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同
じ意味を持つものとする。
長させた場合を説明する為の工程要所に於ける光半導体
装置の要部切断側面図を表し、第5図、第7図、第8図
に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同
じ意味を持つものとする。
図に於いて、12Aは成長の不完全に依って発生した切
れ込み部分を示している。
れ込み部分を示している。
第6図に見られるInPnP2O5長は、メサ部分IA
に於ける高さが4〔μm〕を越え、角度θが90°以下
、庇部分11Aが0.5 Cμm)を越える場合には、
成長されたInP層12に図示のような切れ込み部分1
2Aが発生し、そして、この切れ込み部分12Aの幅は
、表面に近い側に於いて0.5〔μm〕程度にもなる。
に於ける高さが4〔μm〕を越え、角度θが90°以下
、庇部分11Aが0.5 Cμm)を越える場合には、
成長されたInP層12に図示のような切れ込み部分1
2Aが発生し、そして、この切れ込み部分12Aの幅は
、表面に近い側に於いて0.5〔μm〕程度にもなる。
前記説明から理解できると思われるが、第6図に見られ
るような形状の半導体層12を高抵抗化すれば、良好な
素子間分離を行うことができる。
るような形状の半導体層12を高抵抗化すれば、良好な
素子間分離を行うことができる。
そこで、本発明に依る光半導体装置の製造方法では、基
板(例えばn型InP基板1′)上に受光或いは発光に
必要とされる化合物半導体層(例えばn型1nP層13
、I nGaAs層14、p型1nP層15)を多層に
形成する工程と、次いで、該多層化合物半導体層の表面
に選択的にマスク(例えばSi○2膜16)を形成する
工程と、次いで、前記多層化合物半導体層の露出された
表面から素子間分離に必要とされる層までをメサ・エッ
チングする工程と、次いで、有機金属熱分解気相成長法
を適用して素子間分離の為の切れ込み(例えば深い切れ
込み17A)を有する高抵抗化金物半導体層(例えば高
抵抗InP層17)を形成する工程とが含まれてなる構
成になっている。
板(例えばn型InP基板1′)上に受光或いは発光に
必要とされる化合物半導体層(例えばn型1nP層13
、I nGaAs層14、p型1nP層15)を多層に
形成する工程と、次いで、該多層化合物半導体層の表面
に選択的にマスク(例えばSi○2膜16)を形成する
工程と、次いで、前記多層化合物半導体層の露出された
表面から素子間分離に必要とされる層までをメサ・エッ
チングする工程と、次いで、有機金属熱分解気相成長法
を適用して素子間分離の為の切れ込み(例えば深い切れ
込み17A)を有する高抵抗化金物半導体層(例えば高
抵抗InP層17)を形成する工程とが含まれてなる構
成になっている。
前記手段を採ることに依り、例えば、高電圧が印加され
るpinフォト・ダイオードやAPDのアレイであって
も、充分な素子間分離を行うことができるので、窓度の
向上、或いは、集積度の向上を容易に達成することがで
き、また、そのプロセスも簡単且つ容易に実施すること
が可能であり、0EICなど多種類の素子を集積化する
必要がある場合には特に好適である。
るpinフォト・ダイオードやAPDのアレイであって
も、充分な素子間分離を行うことができるので、窓度の
向上、或いは、集積度の向上を容易に達成することがで
き、また、そのプロセスも簡単且つ容易に実施すること
が可能であり、0EICなど多種類の素子を集積化する
必要がある場合には特に好適である。
第1図乃至第4図は本発明一実施例を解説する為の工程
要所に於ける光半導体装置の要部切断側面図であり、以
下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、第5図乃至
第8図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或
いは同じ意味を持つものとする。
要所に於ける光半導体装置の要部切断側面図であり、以
下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、第5図乃至
第8図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或
いは同じ意味を持つものとする。
第1図参照
(1) 液相エピタキシャル成長(liquid
phase epitaxy:LPE)法を適用し、
n型1nP基板1′上にn型InP層13、InGaA
sノン・ドープ層14、p型InP層15を成長させる
。
phase epitaxy:LPE)法を適用し、
n型1nP基板1′上にn型InP層13、InGaA
sノン・ドープ層14、p型InP層15を成長させる
。
この場合の各半導体層に於ける主要データは次の通りで
ある。
ある。
■ n型InP層13
厚さ:約1 〔μm〕
不純物濃度: I X 1018(cm−”)■ In
GaAsノン・ドープ層14 厚さ=2〜3 〔μm〕 不純物濃度: 1〜5 X 10I5(cm−33■
p型1nP層15 厚さ:約1〔μm〕 不純物濃度70.5〜lX1018 (am−’)第2
図参照 (2)プラズマ化学気相堆積(plasma che
mical vapor deposition:
plasma CVD)法を適用して、S i O2
膜16を厚さ約2000 C人〕程度に成長させる。
GaAsノン・ドープ層14 厚さ=2〜3 〔μm〕 不純物濃度: 1〜5 X 10I5(cm−33■
p型1nP層15 厚さ:約1〔μm〕 不純物濃度70.5〜lX1018 (am−’)第2
図参照 (2)プラズマ化学気相堆積(plasma che
mical vapor deposition:
plasma CVD)法を適用して、S i O2
膜16を厚さ約2000 C人〕程度に成長させる。
(2)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用すること
に依り、SiO2膜16のバターニングを行い、幅20
〔μm〕のストライブ状にする。
に依り、SiO2膜16のバターニングを行い、幅20
〔μm〕のストライブ状にする。
(3) ストライプ状SiO2膜16をマスクとし、
エッチャントをHNO3及びHCf系とする化学的ウェ
ット・エツチング法を適用することに依り、n型1nP
層13、InGaAsノン・ドープ層14、p型1nP
層15のメサ・エッチングを行う。
エッチャントをHNO3及びHCf系とする化学的ウェ
ット・エツチング法を適用することに依り、n型1nP
層13、InGaAsノン・ドープ層14、p型1nP
層15のメサ・エッチングを行う。
このようにして形成されたメサ部分の高さHは約5〔μ
m〕である。
m〕である。
(4)エッチャントをHCl・H2O2系とする化学的
ウェット・エツチング法を適用することに依り、メサ部
分のサイド・エツチングを調整する。
ウェット・エツチング法を適用することに依り、メサ部
分のサイド・エツチングを調整する。
これに依り、マスクとして用いた5i02膜16には幅
1.5 Cμm)の庇部分16Aが形成される。尚、メ
サ部分とn型!nP基板1とがなす角度θは略90°と
した。
1.5 Cμm)の庇部分16Aが形成される。尚、メ
サ部分とn型!nP基板1とがなす角度θは略90°と
した。
第3図参照
+51 M OCV D法を適用することに依り、F
eを含有した高抵抗InP層17を形成する。
eを含有した高抵抗InP層17を形成する。
この場合、高抵抗InP層17の形状は、第6図に関し
て説明したInP1m12のそれと同様であり、深い切
れ込み17Aが生成される。
て説明したInP1m12のそれと同様であり、深い切
れ込み17Aが生成される。
この深い切れ込み17Aは、InP層17の高抵抗性と
相俟って、良好な素子間分離を実現する。
相俟って、良好な素子間分離を実現する。
第4図参照
(6)マスクとして用いたS i O2膜16を除去し
てから、通常の技法を適用することに依り、p側電極1
8及びn側電極19を形成する。
てから、通常の技法を適用することに依り、p側電極1
8及びn側電極19を形成する。
このようにして作成された光半導体装置に於いては、M
OCVD法を形成された高抵抗InP層17及び深い切
れ込み17Aで良好な素子間分離が実現されている。尚
、InPを高抵抗化する為の必要量のl”eを含有させ
ながら成長させる技術としては、現在、MOCVD法が
最適といって差し支えない。
OCVD法を形成された高抵抗InP層17及び深い切
れ込み17Aで良好な素子間分離が実現されている。尚
、InPを高抵抗化する為の必要量のl”eを含有させ
ながら成長させる技術としては、現在、MOCVD法が
最適といって差し支えない。
本発明に依る光半導体装置の製造方法に於いては、基板
上の受光或いは発光の為の多層化合物半導体層をメサ・
エッチングし、その周囲にMOCVD法にて深い切れ込
みを有する高抵抗化合物半導体層を形成する構成になっ
ている。
上の受光或いは発光の為の多層化合物半導体層をメサ・
エッチングし、その周囲にMOCVD法にて深い切れ込
みを有する高抵抗化合物半導体層を形成する構成になっ
ている。
前記構成を採ることに依り、例えば、高電圧が印加され
るpinフォト・ダイオードやAPDのアレイであって
も、電気的に完全な素子間分離を行うことができるので
、感度の向上、或いは、集積度の向上を容易に達成する
ことができ、しかも、素子間の独立性が維持されて高周
波特性が劣化しないことから、素子間の高抵抗化合物半
導体層を利用してFETなど電子素子や各種配線を形成
することが可能である。
るpinフォト・ダイオードやAPDのアレイであって
も、電気的に完全な素子間分離を行うことができるので
、感度の向上、或いは、集積度の向上を容易に達成する
ことができ、しかも、素子間の独立性が維持されて高周
波特性が劣化しないことから、素子間の高抵抗化合物半
導体層を利用してFETなど電子素子や各種配線を形成
することが可能である。
また、例えば、素子間分離の為の深い溝を形成する従来
例と比較すると、本発明に依るプロセスは簡単で、且つ
、容易に実施することが可能であり、そして、受光或い
は発光の為のメサ部分の両側は高抵抗化合物半導体層で
覆われているから、光素子としては安定であり、エツチ
ング・プロセスで生ずるダメージや汚染は少ない。
例と比較すると、本発明に依るプロセスは簡単で、且つ
、容易に実施することが可能であり、そして、受光或い
は発光の為のメサ部分の両側は高抵抗化合物半導体層で
覆われているから、光素子としては安定であり、エツチ
ング・プロセスで生ずるダメージや汚染は少ない。
このようなことから、本発明は、OE■Cなど多種類の
素子を高集積化する必要がある場合には特に好適である
。
素子を高集積化する必要がある場合には特に好適である
。
第1図乃至第4図は本発明一実施例を説明する為の光半
導体装置の要部切断側面図、第5図及び第6図はMOC
VD法にてメサを有する基板上に化合物半導体層を成長
させた場合を説明する為の光半導体装置の要部切断側面
図、第7図及び第8図は従来例の要部切断側面図をそれ
ぞれ表している。 図に於いて、1′はn型1nP基板、13はn型1nP
層、14はInGaAsノン・ドープ層、15はp型1
nP層、16はS i O2膜、16Aは庇部分、17
はFe含有の高抵抗InP層、17Aは深い切れ込み、
18はp側電極、19はn側電極をそれぞれ示している
。 第1図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図
導体装置の要部切断側面図、第5図及び第6図はMOC
VD法にてメサを有する基板上に化合物半導体層を成長
させた場合を説明する為の光半導体装置の要部切断側面
図、第7図及び第8図は従来例の要部切断側面図をそれ
ぞれ表している。 図に於いて、1′はn型1nP基板、13はn型1nP
層、14はInGaAsノン・ドープ層、15はp型1
nP層、16はS i O2膜、16Aは庇部分、17
はFe含有の高抵抗InP層、17Aは深い切れ込み、
18はp側電極、19はn側電極をそれぞれ示している
。 第1図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上に受光或いは発光に必要とされる化合物半導体層
を多層に形成する工程と、 次いで、該多層化合物半導体層の表面に選択的にマスク
を形成する工程と、 次いで、前記多層化合物半導体層の露出された表面から
素子間分離に必要とされる層までをメサ・エッチングす
る工程と、 次いで、有機金属熱分解気相成長法を適用して素子間分
離の為の切れ込みを有する高抵抗化合物半導体層を形成
する工程と が含まれてなることを特徴とする光半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61202684A JPS6360562A (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 光半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61202684A JPS6360562A (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6360562A true JPS6360562A (ja) | 1988-03-16 |
Family
ID=16461441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61202684A Pending JPS6360562A (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 光半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6360562A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01150371A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 受光素子 |
JPH0258878A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Nec Corp | 半導体受光素子アレイ |
WO2001029896A1 (fr) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Reseau d'elements recepteurs de lumiere et puce de reseau d'elements recepteurs de lumiere |
JP2001257335A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-09-21 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 受光素子アレイ |
-
1986
- 1986-08-30 JP JP61202684A patent/JPS6360562A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01150371A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 受光素子 |
JPH0258878A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Nec Corp | 半導体受光素子アレイ |
WO2001029896A1 (fr) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Reseau d'elements recepteurs de lumiere et puce de reseau d'elements recepteurs de lumiere |
JP2001257335A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-09-21 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 受光素子アレイ |
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