JPH0213470B2 - - Google Patents
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- JPH0213470B2 JPH0213470B2 JP675486A JP675486A JPH0213470B2 JP H0213470 B2 JPH0213470 B2 JP H0213470B2 JP 675486 A JP675486 A JP 675486A JP 675486 A JP675486 A JP 675486A JP H0213470 B2 JPH0213470 B2 JP H0213470B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
インジウム燐系半導体を用いダブルヘテロ接合
をなす活性層を帯状のメサ構造にする埋込み形半
導体発光装置の製造において、 メサ構造を形成するエツチングのエツチング液
に、臭化水素と過酸化水素と水との混合液または
臭化水素と過酸化水素と酢酸との混合液を使用す
ることにより、 活性層の側面が（111）Ａ面にならないように
したものである。
をなす活性層を帯状のメサ構造にする埋込み形半
導体発光装置の製造において、 メサ構造を形成するエツチングのエツチング液
に、臭化水素と過酸化水素と水との混合液または
臭化水素と過酸化水素と酢酸との混合液を使用す
ることにより、 活性層の側面が（111）Ａ面にならないように
したものである。
本発明は、インジウム燐系半導体を用いダブル
ヘテロ接合をなす活性層を帯状のメサ構造にする
埋込み形半導体発光装置の製造方法に係り、特
に、そのメサ構造の製造方法に関す。
ヘテロ接合をなす活性層を帯状のメサ構造にする
埋込み形半導体発光装置の製造方法に係り、特
に、そのメサ構造の製造方法に関す。
上記に類する半導体発光装置には、例えばBH
（Buried Heterostructure）レーザなどがある。
（Buried Heterostructure）レーザなどがある。
そしてBHレーザの類のレーザは、発振しきい
値電流が比較的小さい特徴から光通信などの光信
号源として用いられるが、発振しきい値電流の一
層の低減が望まれている。
値電流が比較的小さい特徴から光通信などの光信
号源として用いられるが、発振しきい値電流の一
層の低減が望まれている。
第３図はBHレーザの模式側断面図である。
同図において、１はｎ型インジウム燐（InP）
の基板、２はｎ型InPのバツフア層、３は発光領
域となるインジウムガリウム砒素燐（InGaAsP）
の活性層、４はｐ型InPのクラツド層、５はクラ
ツド層４と活性層３とバツフア層２とで形成する
帯状（図面に垂直な方向が長手方向になる）のメ
サ構造、６はｐ型InPの電流阻止層、７はｎ型
InPの電流阻止層、８は二酸化シリコン（SiO2）
の絶縁層、９と１０は金属の電極である。
の基板、２はｎ型InPのバツフア層、３は発光領
域となるインジウムガリウム砒素燐（InGaAsP）
の活性層、４はｐ型InPのクラツド層、５はクラ
ツド層４と活性層３とバツフア層２とで形成する
帯状（図面に垂直な方向が長手方向になる）のメ
サ構造、６はｐ型InPの電流阻止層、７はｎ型
InPの電流阻止層、８は二酸化シリコン（SiO2）
の絶縁層、９と１０は金属の電極である。
このレーザは、メサ構造５において活性層３が
ダブルヘテロ接合をなし、電極９から電極１０に
向けて電流を流すと、電流阻止層６および７の間
で形成する逆方向Ｐ−Ｎ接合と、電流阻止層６お
よびバツフア層２の間で形成し活性層３部より立
ち上げり電圧が高くなる順方向Ｐ−Ｎ接合の存在
により、電流が活性層３に集中する。そしてその
電流を或る値（発振しきい値電流）以上に大きく
すると、レーザ発振を起こし活性層３からレーザ
光を発する。
ダブルヘテロ接合をなし、電極９から電極１０に
向けて電流を流すと、電流阻止層６および７の間
で形成する逆方向Ｐ−Ｎ接合と、電流阻止層６お
よびバツフア層２の間で形成し活性層３部より立
ち上げり電圧が高くなる順方向Ｐ−Ｎ接合の存在
により、電流が活性層３に集中する。そしてその
電流を或る値（発振しきい値電流）以上に大きく
すると、レーザ発振を起こし活性層３からレーザ
光を発する。
このレーザの従来の製造方法は第４図の工程順
側断面図ａ〜ｃの如くである。
側断面図ａ〜ｃの如くである。
即ち〔図ａ参照〕、基板１上全面に、バツフア
層２、活性層３、クラツド層４、を例えば液相成
長法で堆積する。
層２、活性層３、クラツド層４、を例えば液相成
長法で堆積する。
次いで〔図ｂ参照〕、上面のメサ構造５形成領
域にSiO2のマスク１１を形成した後、臭素
（Br2）とメタノール（CH3OH）との混合液をエ
ツチング液にして活性層３が側面に表出するまで
エツチングしメサ構造５を形成する。
域にSiO2のマスク１１を形成した後、臭素
（Br2）とメタノール（CH3OH）との混合液をエ
ツチング液にして活性層３が側面に表出するまで
エツチングしメサ構造５を形成する。
次いで〔図ｃ参照〕、マスク１１をそのままに
して例えば液相成長法により電流阻止層６および
７を堆積する。
して例えば液相成長法により電流阻止層６および
７を堆積する。
次いで〔第３図参照〕、マスク１１を除去した
後、絶縁層８、電極９および１０を形成し劈開て
完成する。
後、絶縁層８、電極９および１０を形成し劈開て
完成する。
このように製造されたBHレーザは、メサ構造
５が逆メサ状になり、その側面が熱損傷を受け易
い（111）Ａ面になつている。また、先に述べた
エツチング液でエツチングされたバツフア層２の
面にはピツトが発生するため、電流阻止層６を堆
積した際に図ｃに示す如く未成長部分１２が生ず
る。
５が逆メサ状になり、その側面が熱損傷を受け易
い（111）Ａ面になつている。また、先に述べた
エツチング液でエツチングされたバツフア層２の
面にはピツトが発生するため、電流阻止層６を堆
積した際に図ｃに示す如く未成長部分１２が生ず
る。
このため電流を流した際に、図ｃに示す如く、
活性層３に集中すべき電流の一部が漏れ電流I1お
よびI2となつて発光に寄与しなくなり、発振しき
い値電流が大きくなる問題がある。
活性層３に集中すべき電流の一部が漏れ電流I1お
よびI2となつて発光に寄与しなくなり、発振しき
い値電流が大きくなる問題がある。
上記問題点は、インジウム（In）を含む−
族混晶からなりInP燐結晶またはInと燐（Ｐ）を
主成分にする−族混晶に接してダブルヘテロ
接合を形成し発光領域となる活性層が、半導体基
板上に設けられて多層構造をなす半導体板を用
い、その上面にマスクを設けエツチングして該活
性層が含まれる帯状のメサ構造を形成するに際し
て、該エツチングのエツチング液として、臭化水
素（HBr）と過酸化水素（H2O2）と水（H2O）
との混合液およびHBrとH2O2と酢酸
（CH3CO2H）との混合液の中の何れか一方を用
いる本発明の製造方法によつて解決される。
族混晶からなりInP燐結晶またはInと燐（Ｐ）を
主成分にする−族混晶に接してダブルヘテロ
接合を形成し発光領域となる活性層が、半導体基
板上に設けられて多層構造をなす半導体板を用
い、その上面にマスクを設けエツチングして該活
性層が含まれる帯状のメサ構造を形成するに際し
て、該エツチングのエツチング液として、臭化水
素（HBr）と過酸化水素（H2O2）と水（H2O）
との混合液およびHBrとH2O2と酢酸
（CH3CO2H）との混合液の中の何れか一方を用
いる本発明の製造方法によつて解決される。
上記二種類のエツチング液は、第４図ｂに示し
たメサ構造５を形成するエツチングの際にその側
面が（111）Ａ面にならないようにし、且つ第４
図に示したピツト１２が発生しないようにするも
のとして、本願発明者が多くの経験を通して見い
だしたものである。
たメサ構造５を形成するエツチングの際にその側
面が（111）Ａ面にならないようにし、且つ第４
図に示したピツト１２が発生しないようにするも
のとして、本願発明者が多くの経験を通して見い
だしたものである。
そしてこのエツチング液の上記作用は、第３図
における活性層３の材料がInを含む−族混晶
であり、バツフア層２およびクラツド層４の材料
がInP結晶またはInとＰを主成分にする−族
混晶である場合を包含する。
における活性層３の材料がInを含む−族混晶
であり、バツフア層２およびクラツド層４の材料
がInP結晶またはInとＰを主成分にする−族
混晶である場合を包含する。
従つて上記二種類のエツチング液の何れか一方
を用いて第４図ｂで説明したエツチングを行え
ば、形成されたメサ構造５の側面は（111）Ａ面
になることを回避することが出来、また第４図ｃ
で説明した電流阻止層６の堆積において未成長部
分１２の発生を回避することが出来る。
を用いて第４図ｂで説明したエツチングを行え
ば、形成されたメサ構造５の側面は（111）Ａ面
になることを回避することが出来、また第４図ｃ
で説明した電流阻止層６の堆積において未成長部
分１２の発生を回避することが出来る。
このことは先に述べた漏れ電流I1およびI2の発
生を抑え、当該レーザのしきい値電流を低減させ
ることに繋がる。
生を抑え、当該レーザのしきい値電流を低減させ
ることに繋がる。
以下本発明方法の実施例について第１図および
第２図を用い説明する。
第２図を用い説明する。
第１図は本発明第一の実施例の工程順側断面図
ａ〜ｃ、第２図は同じく第２の実施例の工程順側
断面図ａ〜ｃ、であり、各ａ〜ｃは従来方法を示
す第４図のａ〜ｃに対応している。また全図を通
じ同一符号は同一材料同一機能の対象物を示す。
ａ〜ｃ、第２図は同じく第２の実施例の工程順側
断面図ａ〜ｃ、であり、各ａ〜ｃは従来方法を示
す第４図のａ〜ｃに対応している。また全図を通
じ同一符号は同一材料同一機能の対象物を示す。
第１図に示す実施例によるレーザの製造は以下
の如くである。
の如くである。
即ち〔図ａ参照〕、従来方法と同様にしてｎ型
InP基板１上全面に、ｎ型InPバツフア層２、
InGaAsP活性層３、ｐ型InPクラツド層４、を堆
積する。バツフア層２、活性層３、クラツド層４
の厚さは、それぞれ例えば、約2μｍ、約0.15μｍ、
約1.5μｍ、である。
InP基板１上全面に、ｎ型InPバツフア層２、
InGaAsP活性層３、ｐ型InPクラツド層４、を堆
積する。バツフア層２、活性層３、クラツド層４
の厚さは、それぞれ例えば、約2μｍ、約0.15μｍ、
約1.5μｍ、である。
次いで〔図ｂ参照〕、上面のメサ構造５形成領
域にSiO2マスク１１を形成した後、水または酸
20c.c.、臭化水素（47wt％）４c.c.、過酸化水素水
（31wt％）２c.c.、の混合液を用いて、活性層３が
側面に表出するまでマスク１１の両側をエツチン
グし、図示形状のメサ構造５を形成する。メサ構
造５の寸法は、例えば各層の上記厚さに対して、
マスク１１の幅を約3μｍ、エツチング深さを約
1.8μｍにした場合、頂上部の幅が約1.5μｍ、クラ
ツド層４におけるくびれ部の幅が約0.8μｍ、活性
層３の幅が約1.5μｍ、である。そしてメサ構造５
の上記くびれ部より下側即ち活性層３の側面が表
出する側には（111）Ａ面の存在しない側面が形
成される。
域にSiO2マスク１１を形成した後、水または酸
20c.c.、臭化水素（47wt％）４c.c.、過酸化水素水
（31wt％）２c.c.、の混合液を用いて、活性層３が
側面に表出するまでマスク１１の両側をエツチン
グし、図示形状のメサ構造５を形成する。メサ構
造５の寸法は、例えば各層の上記厚さに対して、
マスク１１の幅を約3μｍ、エツチング深さを約
1.8μｍにした場合、頂上部の幅が約1.5μｍ、クラ
ツド層４におけるくびれ部の幅が約0.8μｍ、活性
層３の幅が約1.5μｍ、である。そしてメサ構造５
の上記くびれ部より下側即ち活性層３の側面が表
出する側には（111）Ａ面の存在しない側面が形
成される。
次いで〔図ｃ参照〕、従来方法と同様にして電
流阻止層６および７を堆積する。この場合、従来
方法で生じた未成長部分１２の発生は起こらな
い。
流阻止層６および７を堆積する。この場合、従来
方法で生じた未成長部分１２の発生は起こらな
い。
次いで〔第３図参照〕、従来方法と同様に、マ
スク１１を除去した後、絶縁層８、電極９および
１０を形成して劈開して完成する。
スク１１を除去した後、絶縁層８、電極９および
１０を形成して劈開して完成する。
かく製造されたレーザは、先に述べた漏れ電流
I1およびI2の発生が抑えられ、発振しきい値電流
が、従来方法により活性層３を略同一寸法に製造
されたレーザの約1/2に低減した。
I1およびI2の発生が抑えられ、発振しきい値電流
が、従来方法により活性層３を略同一寸法に製造
されたレーザの約1/2に低減した。
第２図に示す実施例によるレーザの製造は、第
１図ｂ図示のSiO2マスク１１をレジスト（AZ）
のマスク１１ａに替え同一のエツチング液を使用
してメサ構造５を形成し、マスク１１ａを除去し
た後、第２図ｃ図示の如く電流阻止層６および７
とｐ型InPのキヤツプ層１３とを堆積するもので
ある。この場合は、第２図に示す如く、メサ構造
５の頂上部の幅が第一の実施例の場合より小さく
なつてクラツド層４におけるくびれが消失し、全
面に渡り（111）Ａ面の存在しない側面が形成さ
れる。そして発振しきい値電流が抵減するのは第
一の実施例と同様である。
１図ｂ図示のSiO2マスク１１をレジスト（AZ）
のマスク１１ａに替え同一のエツチング液を使用
してメサ構造５を形成し、マスク１１ａを除去し
た後、第２図ｃ図示の如く電流阻止層６および７
とｐ型InPのキヤツプ層１３とを堆積するもので
ある。この場合は、第２図に示す如く、メサ構造
５の頂上部の幅が第一の実施例の場合より小さく
なつてクラツド層４におけるくびれが消失し、全
面に渡り（111）Ａ面の存在しない側面が形成さ
れる。そして発振しきい値電流が抵減するのは第
一の実施例と同様である。
また図示はないが、クラツド層４の上に、厚さ
0.1μｍ程度のInGaAsP層を設ければ、SiO2マス
ク１１を使用しても第二の実施例と同様なメサ構
造５を形成することが出来る。
0.1μｍ程度のInGaAsP層を設ければ、SiO2マス
ク１１を使用しても第二の実施例と同様なメサ構
造５を形成することが出来る。
なお上記実施例では、バツフア層２、活性層
３、クラツド層４の材料を特定しているが、活性
層３の材料がInを含む−族混晶であり、バツ
フア層２およびクラツド層４のそれぞれの材料が
InPまたはInとＰを主成分にする−族混晶で
あるならば、実施例と同一のエツチング液を使用
して実施例と同様なメサ構造５を形成することが
出来る。
３、クラツド層４の材料を特定しているが、活性
層３の材料がInを含む−族混晶であり、バツ
フア層２およびクラツド層４のそれぞれの材料が
InPまたはInとＰを主成分にする−族混晶で
あるならば、実施例と同一のエツチング液を使用
して実施例と同様なメサ構造５を形成することが
出来る。
また上記実施例はBHレーザを例にして示した
が、上記材料を用いダブルヘテロ接合をなす活性
層３がメサ構造５に設けられる埋込み形半導体発
光装置であるならば、本発明の構成が有効である
ことは容易に類推可能である。
が、上記材料を用いダブルヘテロ接合をなす活性
層３がメサ構造５に設けられる埋込み形半導体発
光装置であるならば、本発明の構成が有効である
ことは容易に類推可能である。
以上説明したように本発明の構成によれば、イ
ンジウム燐系半導体を用いダブルヘテロ接合をな
す活性層を帯状のメサ構造に有する埋込み形半導
体発光装置の製造において、活性層の側面が
（111）Ａ面にならないようにすることが出来て、
例えばBHレーザの発振しきい値電流を低減させ
る効果がある。
ンジウム燐系半導体を用いダブルヘテロ接合をな
す活性層を帯状のメサ構造に有する埋込み形半導
体発光装置の製造において、活性層の側面が
（111）Ａ面にならないようにすることが出来て、
例えばBHレーザの発振しきい値電流を低減させ
る効果がある。
第１図は本発明第一の実施例の工程順側断面図
ａ〜ｃ、第２図は本発明第二の実施例の工程順側
断面図ａ〜ｃ、第３図はBHレーザ例の模式側断
面図、第４図はは第３図図示レーザの従来の製造
方法を示す工程順側断面図ａ〜ｃ、である。 図において、１は基板、２はバツフア層、３は
活性層、４はクラツド層、５はメサ構造、６，７
は電流阻止層、８は絶縁層、９，１０は電極、１
１，１１ａはマスク、１２は未成長部分、１３は
キヤツプ層、I1，I2は漏れ電流、である。
ａ〜ｃ、第２図は本発明第二の実施例の工程順側
断面図ａ〜ｃ、第３図はBHレーザ例の模式側断
面図、第４図はは第３図図示レーザの従来の製造
方法を示す工程順側断面図ａ〜ｃ、である。 図において、１は基板、２はバツフア層、３は
活性層、４はクラツド層、５はメサ構造、６，７
は電流阻止層、８は絶縁層、９，１０は電極、１
１，１１ａはマスク、１２は未成長部分、１３は
キヤツプ層、I1，I2は漏れ電流、である。
Claims (1)
- １ インジウムを含む−族混晶からなりイン
ジウム燐結晶またはインジウムと燐を主成分にす
る−族混晶に接してダブルヘテロ接合を形成
し発光領域となる活性層が、半導体基板上に設け
られて多層構造をなす半導体板を用い、その上面
にマスクを設けエツチングして該活性層が含まれ
る帯状のメサ構造を形成するに際して、該エツチ
ングのエツチング液として、臭化水素と過酸化水
素と水との混合液および臭化水素と過酸化水素と
酢酸との混合液の中の何れか一方を用いることを
特徴とする半導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61006754A JPS62165384A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61006754A JPS62165384A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165384A JPS62165384A (ja) | 1987-07-21 |
| JPH0213470B2 true JPH0213470B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=11646971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61006754A Granted JPS62165384A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62165384A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0641584U (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-03 | 方義 渡辺 | 腰掛けのついた風呂桶 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6206247B2 (ja) | 2014-02-26 | 2017-10-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP61006754A patent/JPS62165384A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0641584U (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-03 | 方義 渡辺 | 腰掛けのついた風呂桶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62165384A (ja) | 1987-07-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |