JPH021979A - 光電子集積回路の製造方法 - Google Patents
光電子集積回路の製造方法Info
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- JPH021979A JPH021979A JP63142998A JP14299888A JPH021979A JP H021979 A JPH021979 A JP H021979A JP 63142998 A JP63142998 A JP 63142998A JP 14299888 A JP14299888 A JP 14299888A JP H021979 A JPH021979 A JP H021979A
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Landscapes
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光電子集積回路の製造方法に関する。
光通信技術の進歩に伴い、その適用分野は基幹伝送系か
ら加入者系・LAN・データリンク等のシステムへ急速
にひろがりつつある。このような光システムの高度化に
対応する為には、光デバイスのより高性能化・高機能化
が不可欠である。
ら加入者系・LAN・データリンク等のシステムへ急速
にひろがりつつある。このような光システムの高度化に
対応する為には、光デバイスのより高性能化・高機能化
が不可欠である。
光電子集積回路は、これらの光システムの核となるキー
デバイスのひとつである。そこで、低価格・小型・高信
頼・無調整化といった集積による基本的利点の他、高速
化・高感度化といった光デバイスの性能改善、さらには
光配線・光交換といった将来の光システムを支える高機
能・新機能デバイスの実現を狙いとして光電子集積回路
の開発が精力的に行われている。
デバイスのひとつである。そこで、低価格・小型・高信
頼・無調整化といった集積による基本的利点の他、高速
化・高感度化といった光デバイスの性能改善、さらには
光配線・光交換といった将来の光システムを支える高機
能・新機能デバイスの実現を狙いとして光電子集積回路
の開発が精力的に行われている。
光電子集積回路を高性能化するには、用いられる電子素
子に於て1μm以下のゲート電極を再現性よく形成でき
る微細電極形成プロセス技術が必要である。光電子集積
回路を製作する場、合、光素子と電子素子の層構造の違
いから、ウェハ内で数μmの段差が生じる。この為、通
常のホトリソグラフイー技術を用いて光電子集積回路を
製作すると、マスクパターンの拡がりによって1μm以
下の微細パターンの形成が難しい。このパターンの拡が
りを解決するために段差基板を用い1、段差下部に光素
子を段差上部に電子素子を形成して光素子と電子素子の
高さを一致させる方法が知られている。このような段差
構造の光電子集積回路としては、例えば寺門他3名の発
明による特願昭62072053号の発明がある。
子に於て1μm以下のゲート電極を再現性よく形成でき
る微細電極形成プロセス技術が必要である。光電子集積
回路を製作する場、合、光素子と電子素子の層構造の違
いから、ウェハ内で数μmの段差が生じる。この為、通
常のホトリソグラフイー技術を用いて光電子集積回路を
製作すると、マスクパターンの拡がりによって1μm以
下の微細パターンの形成が難しい。このパターンの拡が
りを解決するために段差基板を用い1、段差下部に光素
子を段差上部に電子素子を形成して光素子と電子素子の
高さを一致させる方法が知られている。このような段差
構造の光電子集積回路としては、例えば寺門他3名の発
明による特願昭62072053号の発明がある。
しかしながら、この従来例に於いては光素子と電子素子
の高さは一致しているものの光素子かメサ構造でありウ
ェハ内に数μm程度の段差があるから、段差部に於いて
レジストの切れによるパターン不良か生しやすい。この
パターン不良を防ぐために電極形成プロセスにおいて2
μm程度のJWみを有する厚膜レジストを用いていた。
の高さは一致しているものの光素子かメサ構造でありウ
ェハ内に数μm程度の段差があるから、段差部に於いて
レジストの切れによるパターン不良か生しやすい。この
パターン不良を防ぐために電極形成プロセスにおいて2
μm程度のJWみを有する厚膜レジストを用いていた。
しかしながら厚膜レジストを用いるとゲート長が1μm
以下のゲート電極を再現性よく形成することが困惟であ
り、そのためFETの高性能化が難しくさらに特性のほ
らつきも大きい。結果として、光電子<、p 1回路と
して十分な素子特性が得られないばかりでなく、特性の
均一性に欠くという欠点を有していた。
以下のゲート電極を再現性よく形成することが困惟であ
り、そのためFETの高性能化が難しくさらに特性のほ
らつきも大きい。結果として、光電子<、p 1回路と
して十分な素子特性が得られないばかりでなく、特性の
均一性に欠くという欠点を有していた。
本発明の目的は、これらの欠点を除去し高性能な光電子
集積回路が再現性よく得られる製造方法と提供すること
にある。
集積回路が再現性よく得られる製造方法と提供すること
にある。
前述の問題点を解決し上記目的を達成するために、本発
明か提供する光電子集積回路の製造方法は、光素子と電
子素子とが同一基板上にモノリシックに集積されている
光電子集積回路の製造方法において、半絶縁性基板上に
前記光素子の半導体層と前記電子素子の半導体層とを各
々選択的に結晶成長しウェハの平坦化を行う工程、前記
電子素子の電極を形成する工程、この電極形成工程の後
に前記光素子の半導体層の一部を除去してコンタクト層
を露出するエツチング工程、前記エツチング工程で露出
したコンタクト層上に電極を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
明か提供する光電子集積回路の製造方法は、光素子と電
子素子とが同一基板上にモノリシックに集積されている
光電子集積回路の製造方法において、半絶縁性基板上に
前記光素子の半導体層と前記電子素子の半導体層とを各
々選択的に結晶成長しウェハの平坦化を行う工程、前記
電子素子の電極を形成する工程、この電極形成工程の後
に前記光素子の半導体層の一部を除去してコンタクト層
を露出するエツチング工程、前記エツチング工程で露出
したコンタクト層上に電極を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
本発明では、光素子の半導体層と電子素子の半導体層と
を選択的に結晶成長しウェハの平坦化を行い、電子素子
のゲート電極を形成した後に光素子の基板側のコンタク
ト層を露出するためのエツチングとそのコンタクト層上
に電極を形成することにより、電子素子に於いて1μm
以下の微細ケート電極を再現性よく製作することが可能
となる。従って、本発明の方法の採用により、ウェハ内
で均一性を保ちながらゲート長を1μm以下にすること
か可能となり、トランジスタの高性能化高歩留り化か図
れ、結果として高性能な光電子集積回路を再現性よく製
作できる。
を選択的に結晶成長しウェハの平坦化を行い、電子素子
のゲート電極を形成した後に光素子の基板側のコンタク
ト層を露出するためのエツチングとそのコンタクト層上
に電極を形成することにより、電子素子に於いて1μm
以下の微細ケート電極を再現性よく製作することが可能
となる。従って、本発明の方法の採用により、ウェハ内
で均一性を保ちながらゲート長を1μm以下にすること
か可能となり、トランジスタの高性能化高歩留り化か図
れ、結果として高性能な光電子集積回路を再現性よく製
作できる。
次に図面を参照して本発明の実施例の製造方法を詳細に
説明する。
説明する。
第1図は実施例の方法で製作された光電子4LVi。
回路の断面図であり、半導体レーザ1と電界効果トラン
ジスタ2を集積した例である。第2図(a)〜(d)は
、本実施例の光電子集積回路の製作工程図である。先ず
、InPからなる半絶縁性半導体基板10上に液相成長
法又は気相成長法又は分子線成長法等により、n −I
nGaAsPよりなる第一のコンタクト層11(厚さ0
.5μm、キャリア濃度5 X 1018cm−’)
、n −[nPよりなる第一のクラッド層12(厚さ1
.0μm、キャリア濃度5 X 10 ”cm−’)
、InGaAsPよりなる活性層13(厚さ0.1JJ
、m、ノンドープ)、P−1nPよりなる第二のクラッ
ド層14(厚さ1.5μm、キャリア濃度5 X 10
18cm−’)を成長し、第二のクラッド層14と活性
層13をメサエッチングした後、p −InPよりなる
第一の電流ブロック層15(厚さ0.5μm、キャリア
濃度5 X 10 ”cm−’) 、nInPよりなる
第二の電流ブロック層16(厚さ0.5μm、キャリア
濃度I X 10 ”am−3> 、p=InPよりな
る埋め込み層17(厚さ1.0μm、キャリア濃度1
x l O18cm−3) 、p −1nGaAsPよ
りなる第二のコンタクト層18(厚さ0.5μm、キャ
リア濃度5 X 10 ′8cm−’)を成長し、埋め
込み型の半導体レーザ1を形成する(第1図(a))。
ジスタ2を集積した例である。第2図(a)〜(d)は
、本実施例の光電子集積回路の製作工程図である。先ず
、InPからなる半絶縁性半導体基板10上に液相成長
法又は気相成長法又は分子線成長法等により、n −I
nGaAsPよりなる第一のコンタクト層11(厚さ0
.5μm、キャリア濃度5 X 1018cm−’)
、n −[nPよりなる第一のクラッド層12(厚さ1
.0μm、キャリア濃度5 X 10 ”cm−’)
、InGaAsPよりなる活性層13(厚さ0.1JJ
、m、ノンドープ)、P−1nPよりなる第二のクラッ
ド層14(厚さ1.5μm、キャリア濃度5 X 10
18cm−’)を成長し、第二のクラッド層14と活性
層13をメサエッチングした後、p −InPよりなる
第一の電流ブロック層15(厚さ0.5μm、キャリア
濃度5 X 10 ”cm−’) 、nInPよりなる
第二の電流ブロック層16(厚さ0.5μm、キャリア
濃度I X 10 ”am−3> 、p=InPよりな
る埋め込み層17(厚さ1.0μm、キャリア濃度1
x l O18cm−3) 、p −1nGaAsPよ
りなる第二のコンタクト層18(厚さ0.5μm、キャ
リア濃度5 X 10 ′8cm−’)を成長し、埋め
込み型の半導体レーザ1を形成する(第1図(a))。
次に、5i02よりなるマスク1つを施し半導体レーザ
1をメサストライプ化し、半絶縁性半導体基板10を露
出させた後、気相成長法又は分子線成長法によりInP
よりなる第一の高抵抗層20(厚さ1.5 am、 F
eドープ) 、GaAsよりなる第二の高抵抗層21(
厚さ1.5μm、ノンドープ)、n−GaAsよりなる
能動層22(厚さ0.3μm、キャリア濃度I X 1
0 ”cm−’)を成長しウェハの平坦化をおこなう(
第2図(b))。次に、能動層22を選択的にエツチン
グ除去し電界効果トランジスタ(FET)形成領域23
を区画する。誘電体膜24を形成後AuZnからなる半
導体レーザ1の第一の電極28、AuGeNiからなる
FET2のソース電ji25、ドレイン電極26、入1
からなるゲート電÷27を形成する(第2図(C))。
1をメサストライプ化し、半絶縁性半導体基板10を露
出させた後、気相成長法又は分子線成長法によりInP
よりなる第一の高抵抗層20(厚さ1.5 am、 F
eドープ) 、GaAsよりなる第二の高抵抗層21(
厚さ1.5μm、ノンドープ)、n−GaAsよりなる
能動層22(厚さ0.3μm、キャリア濃度I X 1
0 ”cm−’)を成長しウェハの平坦化をおこなう(
第2図(b))。次に、能動層22を選択的にエツチン
グ除去し電界効果トランジスタ(FET)形成領域23
を区画する。誘電体膜24を形成後AuZnからなる半
導体レーザ1の第一の電極28、AuGeNiからなる
FET2のソース電ji25、ドレイン電極26、入1
からなるゲート電÷27を形成する(第2図(C))。
次に、活性;113近傍の半導体レーザ1の半導体層1
8゜17.16,15.12をエツチング除去して溝2
9を形成し、第一のコンタクト層11を露出させる。誘
電体131形成後溝内に露出した第一のコンタクト層1
1上にAuGeNiからなる第二の電極30を形成する
(第2図(d))。最後に、Ti/Auからなる配線3
2を形成し、本実施例の光電子集積回路が完成する(第
1図)。
8゜17.16,15.12をエツチング除去して溝2
9を形成し、第一のコンタクト層11を露出させる。誘
電体131形成後溝内に露出した第一のコンタクト層1
1上にAuGeNiからなる第二の電極30を形成する
(第2図(d))。最後に、Ti/Auからなる配線3
2を形成し、本実施例の光電子集積回路が完成する(第
1図)。
この様に、光素子の半導体層と電子素子の半導体層とを
選択的に結晶成長しウェハの平坦化を行い、電子素子の
電極を形成した後に光素子の基板側のコンタクト層を露
出するためのエツチングとそのコンタクト層上に電極を
形成することにより、電極の微細化が容易となり1μm
以下のゲート長を有する高性能なトランジスタの製造が
可能になる。従って、本実施例の方法により高性能な光
電子集積回路を再現性よく製作できる。
選択的に結晶成長しウェハの平坦化を行い、電子素子の
電極を形成した後に光素子の基板側のコンタクト層を露
出するためのエツチングとそのコンタクト層上に電極を
形成することにより、電極の微細化が容易となり1μm
以下のゲート長を有する高性能なトランジスタの製造が
可能になる。従って、本実施例の方法により高性能な光
電子集積回路を再現性よく製作できる。
尚、上記の実施例に於ては寸法例も示したが、結晶成長
の様子は成長法・条件等で大幅に変化するからそれらと
共に適切な寸法を採用すべきことはゆうまでもない。又
、電極金属・配線金属の種類に関して制限はない。電子
素子に関してGaAsMESFETを用いたが、InP
系トランジスタ例えばAlGaAs/InGaAs M
E S F E T、接合型FET、M I 5FE
T等を使用してもよく、さらに光素子に関して半導体レ
ーザの代わりにPINフォトタイオード、導波路形光ス
イッチ等を使用してもよいことは改めて詳細に説明する
までもなく明らかなことである。
の様子は成長法・条件等で大幅に変化するからそれらと
共に適切な寸法を採用すべきことはゆうまでもない。又
、電極金属・配線金属の種類に関して制限はない。電子
素子に関してGaAsMESFETを用いたが、InP
系トランジスタ例えばAlGaAs/InGaAs M
E S F E T、接合型FET、M I 5FE
T等を使用してもよく、さらに光素子に関して半導体レ
ーザの代わりにPINフォトタイオード、導波路形光ス
イッチ等を使用してもよいことは改めて詳細に説明する
までもなく明らかなことである。
]発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば、光素子の半導体
層と電子素子の半導体層とを選択的に結晶成長してウェ
ハの平坦化を行い、電子素子の電極を形成した後に光素
子の基板側のコンタクト層を露出するためのエツチング
とそのコンタクト層上に電極を形成することにより、電
極の微細化が容易となり1μm以下のゲート長を有する
高性能なトランジスタの製造が可能になる。従って、本
実施例の方法により高性能な光電子集積回路を再現性よ
く製作できる。
層と電子素子の半導体層とを選択的に結晶成長してウェ
ハの平坦化を行い、電子素子の電極を形成した後に光素
子の基板側のコンタクト層を露出するためのエツチング
とそのコンタクト層上に電極を形成することにより、電
極の微細化が容易となり1μm以下のゲート長を有する
高性能なトランジスタの製造が可能になる。従って、本
実施例の方法により高性能な光電子集積回路を再現性よ
く製作できる。
第1図は、本発明の実施例で製造された光電子集・積回
路の断面図、第2図(a)〜(d)はその実施例の製作
工程図である。 1・・・半導体レーザ、2・・・電界効果トランジスタ
(FET)、10・・・半絶縁性半導体基板、11・・
・第一のコンタクト層、12・・・第一のクラッド層、
13・・・活性層、14・・・第二のクラッド層、15
・・・第一の電流ブロック層、16・・・第二の電流ブ
ロック層、17・・・埋め込み層、18・・・第二のコ
ンタクト層、1つ・・・マスク、20・・・第一の高抵
抗層、21・・・第二の高抵抗層、22・・・能動層、
23・・・FET形成領域、24・・・誘電体、25・
・・ソース電極、26・・・ドレイン電極、27・・・
ゲート電極、28胃−第一の電極、29・・・溝、30
・・・第二の電極、31・・・誘電体、32・・・配線
。 代理人 弁理士 内 原 音 煮1図 ガZ図
路の断面図、第2図(a)〜(d)はその実施例の製作
工程図である。 1・・・半導体レーザ、2・・・電界効果トランジスタ
(FET)、10・・・半絶縁性半導体基板、11・・
・第一のコンタクト層、12・・・第一のクラッド層、
13・・・活性層、14・・・第二のクラッド層、15
・・・第一の電流ブロック層、16・・・第二の電流ブ
ロック層、17・・・埋め込み層、18・・・第二のコ
ンタクト層、1つ・・・マスク、20・・・第一の高抵
抗層、21・・・第二の高抵抗層、22・・・能動層、
23・・・FET形成領域、24・・・誘電体、25・
・・ソース電極、26・・・ドレイン電極、27・・・
ゲート電極、28胃−第一の電極、29・・・溝、30
・・・第二の電極、31・・・誘電体、32・・・配線
。 代理人 弁理士 内 原 音 煮1図 ガZ図
Claims (1)
- 半絶縁性基板上に光素子の半導体層と電子素子の半導体
層とを各々選択的に結晶成長しウェハの平坦化を行う工
程、前記電子素子の電極を形成する工程、この電極形成
工程の後に前記光素子の半導体層の一部を除去して基板
側のコンタクト層を露出するエッチング工程、前記エッ
チング工程で露出したコンタクト層上に電極を形成する
工程とを含むことを特徴とする光電子集積回路の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142998A JPH021979A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 光電子集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142998A JPH021979A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 光電子集積回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021979A true JPH021979A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15328563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142998A Pending JPH021979A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 光電子集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019057653A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光部品、プリントヘッド、画像形成装置及び発光部品の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63142998A patent/JPH021979A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019057653A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光部品、プリントヘッド、画像形成装置及び発光部品の製造方法 |
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