JPH02207583A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH02207583A JPH02207583A JP2670789A JP2670789A JPH02207583A JP H02207583 A JPH02207583 A JP H02207583A JP 2670789 A JP2670789 A JP 2670789A JP 2670789 A JP2670789 A JP 2670789A JP H02207583 A JPH02207583 A JP H02207583A
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- 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。
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）
本発明は埋込み型（Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ：以下、ＢＨと略す、）構造を有する半導
体レーザの製造方法に関するものである。
ｕｃｔｕｒｅ：以下、ＢＨと略す、）構造を有する半導
体レーザの製造方法に関するものである。
（従来の技術）
従来のＢＨ構造の半導体レーザの製造方法は、例えばジ
ャーナルオプアプライド フィジフクス（Ｊ、 Ａｐｐ
ｌ、 Ｐｈｙｓ、 ５Ｈ８）、 Ａｕｇｕｓｔ １９８
０． Ｐ４５３９−４５４０＋ ｒＦａｂｒｉｃａｔ
ｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏ
ｆ ｎａｒｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ ＩｎＧａＡｓＰ活性
層２ ｂｕｒｉｅｄ ｈｅｔｅｒｏ−ｓＬｒｕｃｔｕｒ
ｅ １ａｓｅｒｓＪ等に開示されている。この開示され
た製造方法を第２図により説明する。まず、ｎ−１ｎＰ
基板ｌ上に第１回目のエピタキシャル成長によりｎ−１
ｎＰバッファ層（図示せず）、例えばＩｎ＠、７３ Ｇ
ａｐ、！？ ＡＳ６．＆２ ｐｅ、ｓｔ等の組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層２、ｐ−１ｎＰクラッド層３を順次に
積層して形成する０次にｐ−１ｎＰクラッド層３上面に
６〜７μ幅の５ｉｎｆ層（図示せず）を形成し、この５
３０１層をマスクにしてＢｒ系メタノール液により化学
的エツチングを行なう、このエツチングによりｐ−１ｎ
Ｐクラッド層３ ｓ ＩｎＧａＡｓＰ活性層２が図示の
如く逆メサ型に形成される。この逆メサ型の底部にＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層２が位置するようにそのエツチングを
制御すると幅狭の厚さ０．２〜０．３μＩｎＧａＡｓＰ
活性層２が形成される。この後に第２回目のエピタキシ
ャル成長によりｎ−ＩｎＰ基ｉｔの露出面上にｐ−Ｉｎ
Ｐ層４、ｎ−ＩｎＰ層５、ｎ −１ｎＧａＡｓＰ層６を
順次に成長させて形成する。このり−ＩｎＰ層４は逆バ
イアスブロック層として作用する０次に上記ＳｔＯ，層
を除去し、ｐ−１ｎＰクラッド層３にＺｎの拡散を行な
う、この後に第３回目のエピタキシャル成長によりｐ−
１ｎＰクラッド層３及びｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層６上にｐ
−１ｎＧａＡｓＰコンタクト層７を成長させる。成長後
に襞間して半導体レーザが出来上る。
ャーナルオプアプライド フィジフクス（Ｊ、 Ａｐｐ
ｌ、 Ｐｈｙｓ、 ５Ｈ８）、 Ａｕｇｕｓｔ １９８
０． Ｐ４５３９−４５４０＋ ｒＦａｂｒｉｃａｔ
ｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏ
ｆ ｎａｒｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ ＩｎＧａＡｓＰ活性
層２ ｂｕｒｉｅｄ ｈｅｔｅｒｏ−ｓＬｒｕｃｔｕｒ
ｅ １ａｓｅｒｓＪ等に開示されている。この開示され
た製造方法を第２図により説明する。まず、ｎ−１ｎＰ
基板ｌ上に第１回目のエピタキシャル成長によりｎ−１
ｎＰバッファ層（図示せず）、例えばＩｎ＠、７３ Ｇ
ａｐ、！？ ＡＳ６．＆２ ｐｅ、ｓｔ等の組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層２、ｐ−１ｎＰクラッド層３を順次に
積層して形成する０次にｐ−１ｎＰクラッド層３上面に
６〜７μ幅の５ｉｎｆ層（図示せず）を形成し、この５
３０１層をマスクにしてＢｒ系メタノール液により化学
的エツチングを行なう、このエツチングによりｐ−１ｎ
Ｐクラッド層３ ｓ ＩｎＧａＡｓＰ活性層２が図示の
如く逆メサ型に形成される。この逆メサ型の底部にＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層２が位置するようにそのエツチングを
制御すると幅狭の厚さ０．２〜０．３μＩｎＧａＡｓＰ
活性層２が形成される。この後に第２回目のエピタキシ
ャル成長によりｎ−ＩｎＰ基ｉｔの露出面上にｐ−Ｉｎ
Ｐ層４、ｎ−ＩｎＰ層５、ｎ −１ｎＧａＡｓＰ層６を
順次に成長させて形成する。このり−ＩｎＰ層４は逆バ
イアスブロック層として作用する０次に上記ＳｔＯ，層
を除去し、ｐ−１ｎＰクラッド層３にＺｎの拡散を行な
う、この後に第３回目のエピタキシャル成長によりｐ−
１ｎＰクラッド層３及びｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層６上にｐ
−１ｎＧａＡｓＰコンタクト層７を成長させる。成長後
に襞間して半導体レーザが出来上る。
上記Ｚｎを拡散させたのは、接触抵抗を低減するためで
ありその拡散を行なわない場合もあり得る。
ありその拡散を行なわない場合もあり得る。
また、上記エピタキシャル成長は、液相、気相のいずれ
の場合であづても良い。
の場合であづても良い。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、以上述べた方法であっても活性層の幅を決定す
るエツチングがケミカルエツチングのためエツチング液
の劣化によるエツチング速度等の違いにより活性層の幅
を再現性良く所定幅に形成出来ず、このため−様な特性
の半導体レーザを製造し難い課題があった。また、最悪
の場合には活性層がエツチングによりなくなる場合があ
り、このケミカルエツチングの失敗は基板上にダブルへ
テロ構造にエピタキシャル成長した後に発生する。
るエツチングがケミカルエツチングのためエツチング液
の劣化によるエツチング速度等の違いにより活性層の幅
を再現性良く所定幅に形成出来ず、このため−様な特性
の半導体レーザを製造し難い課題があった。また、最悪
の場合には活性層がエツチングによりなくなる場合があ
り、このケミカルエツチングの失敗は基板上にダブルへ
テロ構造にエピタキシャル成長した後に発生する。
このためにダブルへテロ構造にする迄の費用及び時間が
無駄になる課題があった。
無駄になる課題があった。
また、第３回目迄のエピタキシャル成長を必要とし、場
合によっては拡散工程も必要とするために工数がかかり
、それらの工程による熱履歴のために表面の劣化が起こ
り、半導体レーザが信頼性に欠けたものになる等の課題
があった。
合によっては拡散工程も必要とするために工数がかかり
、それらの工程による熱履歴のために表面の劣化が起こ
り、半導体レーザが信頼性に欠けたものになる等の課題
があった。
本発明は、以上述べた活性層の幅を一定に出来ないこと
と第３回目迄のエピタキシャル成長を行なうために表面
の劣化が起きる課題を除去し、再現性及び信頼性のある
半導体レーザを容易に且つ安定的に作ることのできる半
導体レーザの製造方法を提供することを目的とする。
と第３回目迄のエピタキシャル成長を行なうために表面
の劣化が起きる課題を除去し、再現性及び信頼性のある
半導体レーザを容易に且つ安定的に作ることのできる半
導体レーザの製造方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明に係る半導体レーザの製造方法は、ストライプ状
のマスク膜をマスクにしてドライエツチングにより半導
体基板にストライプ状の凸部を形成し、エツチング部の
ブロック層、凸部上の活性層、クラッド層、コンタクト
層を２回のエピタキシャル成長により形成するようにし
たものである。
のマスク膜をマスクにしてドライエツチングにより半導
体基板にストライプ状の凸部を形成し、エツチング部の
ブロック層、凸部上の活性層、クラッド層、コンタクト
層を２回のエピタキシャル成長により形成するようにし
たものである。
（作 用）
本発明の半導体レーザの製造方法は、ドライエツチング
により半導体基板にストライプ状の凸部を形成し、この
凸部上の高精度のマスク膜を除去した露出面上に高精度
の幅をもたせて活性層を形成することができる。
により半導体基板にストライプ状の凸部を形成し、この
凸部上の高精度のマスク膜を除去した露出面上に高精度
の幅をもたせて活性層を形成することができる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例による半導体レーザの工
程図である。
る。第１図は本発明の一実施例による半導体レーザの工
程図である。
まず、第１図（Ａ）に示すように、ｎ −１ｎＰ基板１
１の上面上にＣＶＤ法により５ｔＱ１膜１２を堆積し、
周知のフォトリソグラフィ技術によりＳｉｎｇ膜１２膜
幅２〜２μのストライプ状（線状）に形成する。
１の上面上にＣＶＤ法により５ｔＱ１膜１２を堆積し、
周知のフォトリソグラフィ技術によりＳｉｎｇ膜１２膜
幅２〜２μのストライプ状（線状）に形成する。
次に、ＳｉＯ□膜１２全１２クにしてｎ−１ｎＰ基板１
１を周知のドライエツチングにより２．５〜３μ程度エ
ツチングする。これによりｎ−１ｎＰ基板１１はＳｉｎ
ｇ膜１２膜幅２に凸状になったりフジ部１１ａが形成さ
れる。
１を周知のドライエツチングにより２．５〜３μ程度エ
ツチングする。これによりｎ−１ｎＰ基板１１はＳｉｎ
ｇ膜１２膜幅２に凸状になったりフジ部１１ａが形成さ
れる。
次に第１図（Ｂ）に示すように、リッジ部１１ａ両脇の
ドライエツチング部のｎ−１ｎＰ基Ｆｉ１１上にエピタ
キシャル成長によりｐＩｎＰ層１３ａ、ｎ−ＩｎＰ層１
３ ｂ、 ｐ −ＩｎＰ Ｉｉｌ ３ ｃを順次に成長
させ、これら３つのＩｎＰ層１３ａ＝１３ｃがら成るＩ
ｎＰブロック層１３を形成する。このＩｎＰブロック層
１３はその厚さが１．５〜２ｎ程度であり、従って、そ
の上面かりフジ部１１ａ上面がらｌμ程度下の所に位置
し、電流ブロック層として機能する。
ドライエツチング部のｎ−１ｎＰ基Ｆｉ１１上にエピタ
キシャル成長によりｐＩｎＰ層１３ａ、ｎ−ＩｎＰ層１
３ ｂ、 ｐ −ＩｎＰ Ｉｉｌ ３ ｃを順次に成長
させ、これら３つのＩｎＰ層１３ａ＝１３ｃがら成るＩ
ｎＰブロック層１３を形成する。このＩｎＰブロック層
１３はその厚さが１．５〜２ｎ程度であり、従って、そ
の上面かりフジ部１１ａ上面がらｌμ程度下の所に位置
し、電流ブロック層として機能する。
次に第１図（Ｃ）に示すように、リッジ部１１ａ上の５
１０．膜１２を除去し、第２回目のエピタキシャル成長
によりリッジ部１１ａ上面上のＩｎＧａＡｓＰ活性層１
４ａ及びＩｎＰ ブロック層１３上のＩｎＧａＡｓＰ層
１４ ｂ、 ｐ−１ｎＰクラッド層１５ 、ＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層１６を順次に成長させる０幅ｌ〜２μ
程度、厚さ０．１〜０．３ｎ程度のＩｎＧａＡｓＰ活性
層１４ａを成長させる際にＩｎＰブロック層１層上３上
ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４ａとは分離してＩｎＧａＡｓ
Ｐ ｉｉ １４ ｂも余分に成長する。ｐ−１ｎＰクラ
ッド層１５はＩｎＧａＡｓＰ活性層１４ａの外周囲をリ
ッジ部１１ａとで覆い且つＩｎＧａＡｓＰ層１４ｂ上に
も形成される。このようにｐ−１ｎＰクラフト１１５に
よりｎ−１ｎＰ基板ＩＩのリッジ部１１ａ上のＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層１４ａが埋込まれる構造となり、屈折率導
波型のＢＨ溝構造出来上る。この後に、ｎ−１ｎＰ基板
１１の下面側及びＩｎＧａＡｉＰ コンタクト層１６の
上面側にオーミック電極を周知の方法により形成し、素
子分離を行なって素子化することにより横基本モードの
半導体レーザが出来上る。
１０．膜１２を除去し、第２回目のエピタキシャル成長
によりリッジ部１１ａ上面上のＩｎＧａＡｓＰ活性層１
４ａ及びＩｎＰ ブロック層１３上のＩｎＧａＡｓＰ層
１４ ｂ、 ｐ−１ｎＰクラッド層１５ 、ＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層１６を順次に成長させる０幅ｌ〜２μ
程度、厚さ０．１〜０．３ｎ程度のＩｎＧａＡｓＰ活性
層１４ａを成長させる際にＩｎＰブロック層１層上３上
ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４ａとは分離してＩｎＧａＡｓ
Ｐ ｉｉ １４ ｂも余分に成長する。ｐ−１ｎＰクラ
ッド層１５はＩｎＧａＡｓＰ活性層１４ａの外周囲をリ
ッジ部１１ａとで覆い且つＩｎＧａＡｓＰ層１４ｂ上に
も形成される。このようにｐ−１ｎＰクラフト１１５に
よりｎ−１ｎＰ基板ＩＩのリッジ部１１ａ上のＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層１４ａが埋込まれる構造となり、屈折率導
波型のＢＨ溝構造出来上る。この後に、ｎ−１ｎＰ基板
１１の下面側及びＩｎＧａＡｉＰ コンタクト層１６の
上面側にオーミック電極を周知の方法により形成し、素
子分離を行なって素子化することにより横基本モードの
半導体レーザが出来上る。
なお、上記エピタキシャル成長は液相、気相のいずれで
あってもよく、また、 ＩｎＰブロック層１３としてＦ
ｅをＩｎＰにドープした半絶縁性ＩｎＰ層を用いてもよ
い。
あってもよく、また、 ＩｎＰブロック層１３としてＦ
ｅをＩｎＰにドープした半絶縁性ＩｎＰ層を用いてもよ
い。
本実施例では、ｎ−ＩｎＰ基板にリッジ部を形成したが
、ｎ−１ｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ活性層とｐ−Ｉｎ
Ｐクランド層のダブルへテロ構造をエピタキシャル成長
により形成し、上記実施例と同様にしてこのダブルへテ
ロ構造をリッジ状にドライエツチングし、その後にドラ
イエツチング部にＩｎＰ ブロック層を形成し、Ｓ１０
．膜を除去してｐ −１ｎＰ クラッド層、ＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層をエピタキシャル成長させても良い、
この場合にはエピタキシャル成長が３回となり表面劣化
にとって好ましくないが、活性層の幅を精度よく形成す
ることが出来る。
、ｎ−１ｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ活性層とｐ−Ｉｎ
Ｐクランド層のダブルへテロ構造をエピタキシャル成長
により形成し、上記実施例と同様にしてこのダブルへテ
ロ構造をリッジ状にドライエツチングし、その後にドラ
イエツチング部にＩｎＰ ブロック層を形成し、Ｓ１０
．膜を除去してｐ −１ｎＰ クラッド層、ＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層をエピタキシャル成長させても良い、
この場合にはエピタキシャル成長が３回となり表面劣化
にとって好ましくないが、活性層の幅を精度よく形成す
ることが出来る。
本実施例では、ＢＨ溝構造ＩｎＰ系半導体レーザについ
て説明したが、リッジ部上にグレーティングを設けたＤ
ＦＢレーザ、ＤＢＲレーザにも本発明を容易に適用出来
る。また、本発明はＩｎＰ系材料に限らず、ＧａＡｓ−
ＡＺＧａＡｓ系、ｍ−ｖ族、ＩＩ−Ｖｌ族系の材料を用
いても実施可能であり、本実施例と同様の効果を奏する
。
て説明したが、リッジ部上にグレーティングを設けたＤ
ＦＢレーザ、ＤＢＲレーザにも本発明を容易に適用出来
る。また、本発明はＩｎＰ系材料に限らず、ＧａＡｓ−
ＡＺＧａＡｓ系、ｍ−ｖ族、ＩＩ−Ｖｌ族系の材料を用
いても実施可能であり、本実施例と同様の効果を奏する
。
（発明の効果）
以上のように本発明の製造方法によれば、ストライプ状
のマスク膜をマスクにして半導体基板をドライエツチン
グすることにより半導体基板に凸部を形成し、この凸部
上面に活性層を形成し、さらにこの活性層を覆うクラッ
ド層を形成するようにしたので、活性層の幅を精度良く
出来、また、エピタキシャル成長の回数が２回目迄で済
むために熱履歴が少なく表面の劣化がなくなり、高精度
且つ高信組性にＢＨ溝構造横基本モードの半導体レーザ
を容易に製造できる効果がある。
のマスク膜をマスクにして半導体基板をドライエツチン
グすることにより半導体基板に凸部を形成し、この凸部
上面に活性層を形成し、さらにこの活性層を覆うクラッ
ド層を形成するようにしたので、活性層の幅を精度良く
出来、また、エピタキシャル成長の回数が２回目迄で済
むために熱履歴が少なく表面の劣化がなくなり、高精度
且つ高信組性にＢＨ溝構造横基本モードの半導体レーザ
を容易に製造できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザの工程図
、第２図は従来の製造方法を説明するための半導体レー
ザの断面図である。 １１ ・＝ ｎ−１ｎＰ基板、１１ ａ−・・リッジ部
、１２−３ｉＯ１膜、１３ ＝４ｎＰ ブロック層、１
４ａ −１ｎＧａＡｓＰ活性層、１５− ｐ−１ｎＰク
ラフト層、１６−１ｎＧａＡｓＰコンタクト層。 第１図
、第２図は従来の製造方法を説明するための半導体レー
ザの断面図である。 １１ ・＝ ｎ−１ｎＰ基板、１１ ａ−・・リッジ部
、１２−３ｉＯ１膜、１３ ＝４ｎＰ ブロック層、１
４ａ −１ｎＧａＡｓＰ活性層、１５− ｐ−１ｎＰク
ラフト層、１６−１ｎＧａＡｓＰコンタクト層。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上にマスク膜を線状に形成する第１の工程と
、 前記マスク膜をマスクにして前記半導体基板をドライエ
ッチングすることにより凸部を形成する第２の工程と、 上面と前記凸部上面との距離が活性層の予定厚さを超え
るように電流ブロック層を前記半導体基板のドライエッ
チング部にエピタキシャル成長させる第３の工程と、 前記マスク膜を除去した後に、前記凸部上面に形成され
る前記活性層、この活性層を覆うクラッド層、コンタク
ト層を順次にエピタキシャル成長させる第４の工程と、 を備えた半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2670789A JPH02207583A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2670789A JPH02207583A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207583A true JPH02207583A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12200852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2670789A Pending JPH02207583A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6870870B2 (en) | 2001-06-11 | 2005-03-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and process for producing the same |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP2670789A patent/JPH02207583A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6870870B2 (en) | 2001-06-11 | 2005-03-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and process for producing the same |
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