JPH0267779A - 光電子集積回路とその製造方法 - Google Patents
光電子集積回路とその製造方法Info
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- JPH0267779A JPH0267779A JP21911188A JP21911188A JPH0267779A JP H0267779 A JPH0267779 A JP H0267779A JP 21911188 A JP21911188 A JP 21911188A JP 21911188 A JP21911188 A JP 21911188A JP H0267779 A JPH0267779 A JP H0267779A
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Landscapes
- 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、光電子集積回路とその製造方法に関する。
第３図に従来の光電子集積回路の構造断面図を示す。（
３０１）半絶縁性ＧａＡｓ基板上に（３０２）ｎ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層、（３０３）ｎ型Ａ、１７ＧａＡｓク
ラッド層、（３０４）ＡＮ ＧａＡｓ活性層、（３０５
）Ｐ型ＡＲＧａＡｓクラッド層、（３０６）Ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長した後、エツ
チング工程によりリブを形成し、（３０７）ＺｎＳｅ層
で埋め込む。
３０１）半絶縁性ＧａＡｓ基板上に（３０２）ｎ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層、（３０３）ｎ型Ａ、１７ＧａＡｓク
ラッド層、（３０４）ＡＮ ＧａＡｓ活性層、（３０５
）Ｐ型ＡＲＧａＡｓクラッド層、（３０６）Ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長した後、エツ
チング工程によりリブを形成し、（３０７）ＺｎＳｅ層
で埋め込む。
さらに、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと記す）
を形成する部分を（３０１）基板表面までエツチングし
、（３１０）ｎ型ＧａＡｓ動作層をエピタキシャル成長
する（３０９）、（３１１）（３１２）のオーミック電
極、（３１３）のショットキー電極を形成し、半導体レ
ーザとＦＥＴドライバを集積化した光電子集積回路が得
られる。
を形成する部分を（３０１）基板表面までエツチングし
、（３１０）ｎ型ＧａＡｓ動作層をエピタキシャル成長
する（３０９）、（３１１）（３１２）のオーミック電
極、（３１３）のショットキー電極を形成し、半導体レ
ーザとＦＥＴドライバを集積化した光電子集積回路が得
られる。
しかし従来の技術では、半導体レーザとＦＥＴ０間に構
造上大きな段差が生じ、電極のバターニングの際、フォ
ト工程でレジストマスクのパターンニングが非常に困難
となり、露光不良など歩留りを低下させる原因となって
いた。またこれを避けるため、あらかじめ基板に溝を形
成し、この中にレーザを形成する方法もあるが、この場
合も電極を蒸着する際に段差があるため、配線に断線が
生じやすい等の欠点を有していた。またＦＥＴの動作層
を選択成長で形成する時、従来の技術では７００℃以上
の成長温度を必要とするため、すでに形成されている半
導体レーザの特性を劣化させてしまうという問題点も有
していた。本発明はこのような問題点を解決するもので
、その目的とするところは、半導体レーザの特性を劣化
させることのない、また歩留りよく製造できる光電子集
積回路を供給するところにある。
造上大きな段差が生じ、電極のバターニングの際、フォ
ト工程でレジストマスクのパターンニングが非常に困難
となり、露光不良など歩留りを低下させる原因となって
いた。またこれを避けるため、あらかじめ基板に溝を形
成し、この中にレーザを形成する方法もあるが、この場
合も電極を蒸着する際に段差があるため、配線に断線が
生じやすい等の欠点を有していた。またＦＥＴの動作層
を選択成長で形成する時、従来の技術では７００℃以上
の成長温度を必要とするため、すでに形成されている半
導体レーザの特性を劣化させてしまうという問題点も有
していた。本発明はこのような問題点を解決するもので
、その目的とするところは、半導体レーザの特性を劣化
させることのない、また歩留りよく製造できる光電子集
積回路を供給するところにある。
上記の課題を解決するために、本発明の光電子集積回路
とその製造方法は、 （１）埋め込み構造を有する半導体レーザ及び電界効果
トランジスタを有する光電子集積回路において、前記半
導体レーザの埋め込み層が半絶縁性半導体であり、前記
電界効果トランジスタを前記埋め込み層上部に有するこ
とを特徴とする。
とその製造方法は、 （１）埋め込み構造を有する半導体レーザ及び電界効果
トランジスタを有する光電子集積回路において、前記半
導体レーザの埋め込み層が半絶縁性半導体であり、前記
電界効果トランジスタを前記埋め込み層上部に有するこ
とを特徴とする。
（２）前記半導体レーザの埋め込み層を、前記埋め込み
層を形成する以外の部分にマスクを形成する手段と前記
埋め込み層をエピタキシャル成長する手段と前記エピタ
キシャル成長中に光を照射する手段を含むことを特徴と
する。
層を形成する以外の部分にマスクを形成する手段と前記
埋め込み層をエピタキシャル成長する手段と前記エピタ
キシャル成長中に光を照射する手段を含むことを特徴と
する。
（３）前記電界効果トランジスタの動作層を、前記動作
層を形成する以外の部分にマスクを形成する手段と、前
記動作層をエピタキシャル成長する手段と、前記エピタ
キシャル成長中に光を照射する手段を含むことを特徴と
する。
層を形成する以外の部分にマスクを形成する手段と、前
記動作層をエピタキシャル成長する手段と、前記エピタ
キシャル成長中に光を照射する手段を含むことを特徴と
する。
第１図は本発明の実施例における光電子集積回路の主要
製造工程を示す断面図である。（１０１）ｎ型ＧａＡｓ
基板上に、（１０２）ｎ型ＧａＡｓバッファ層、（１０
３）ｎ型Ａ［ＧａＡｓクラッド層、（１０４）Ａｊｌｌ
ＧａａＡｓ活性層、（１０５）Ｐ型ＡＪ７ＧａＡｓク
ラッド層、（１０６）Ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次
、エピタキシャル成長する（第１図（ａ））、次に（１
１２）Ｓｉ０２層を、熱ＣＶＤ法で堆積後、エツチング
によってストライプ状に成形し、これをマスクとして（
１０６）Ｐ型ＧａＡｓ層及び（１０５）Ｐ型ＡΩＧａＡ
ｓ層をエツチングしてリブを形成する。
製造工程を示す断面図である。（１０１）ｎ型ＧａＡｓ
基板上に、（１０２）ｎ型ＧａＡｓバッファ層、（１０
３）ｎ型Ａ［ＧａＡｓクラッド層、（１０４）Ａｊｌｌ
ＧａａＡｓ活性層、（１０５）Ｐ型ＡＪ７ＧａＡｓク
ラッド層、（１０６）Ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次
、エピタキシャル成長する（第１図（ａ））、次に（１
１２）Ｓｉ０２層を、熱ＣＶＤ法で堆積後、エツチング
によってストライプ状に成形し、これをマスクとして（
１０６）Ｐ型ＧａＡｓ層及び（１０５）Ｐ型ＡΩＧａＡ
ｓ層をエツチングしてリブを形成する。
さらに（１１２）Ｓｉ０２層をマスクとして（１０７）
の半絶縁性のＺｎ５ｅ層を選択成長する（第１図（ｂ）
）。選択成長はＭＯＣＶＤ法で成長中に光照射しながら
行うことにより、低成長温度で実現できる。次に（１１
２）Ｓｉ０２層をエツチングで取り去り、再び熱ＣＶＤ
法による成長とエツチングによりＦＥＴ動作層の選択成
長時のマスクである（１０８）Ｓ ｉ ０２層を形成す
る。
の半絶縁性のＺｎ５ｅ層を選択成長する（第１図（ｂ）
）。選択成長はＭＯＣＶＤ法で成長中に光照射しながら
行うことにより、低成長温度で実現できる。次に（１１
２）Ｓｉ０２層をエツチングで取り去り、再び熱ＣＶＤ
法による成長とエツチングによりＦＥＴ動作層の選択成
長時のマスクである（１０８）Ｓ ｉ ０２層を形成す
る。
さらに光照射を伴なうＭＯＣＶＤ法によって低成長温度
で（１１０）ｎ型ＧａＡｓ動作層を選択成長する（第１
図（Ｃ））。しかるのち（１０８）Ｓｉ０２層をリブに
沿ってエツチングし、（１０９）、（１１１）のオーミ
ック電極、（１１３）のショットキー電極を形成して半
導体レーザとＦＥＴを集積化した光電子集積回路が得ら
れる（第１図（ｄ））。
で（１１０）ｎ型ＧａＡｓ動作層を選択成長する（第１
図（Ｃ））。しかるのち（１０８）Ｓｉ０２層をリブに
沿ってエツチングし、（１０９）、（１１１）のオーミ
ック電極、（１１３）のショットキー電極を形成して半
導体レーザとＦＥＴを集積化した光電子集積回路が得ら
れる（第１図（ｄ））。
第２図に本発明の実施例における選択成長装置の基本構
成図を示す。基本的にはＭＯＣＶＤ法を光照射できるよ
うにした装置である。（２０６）反応管には（２０８）
石英窓が設置されており、（２０３）の光照射を可能に
している。（２０５）のサセプター上に（２０４）の基
板を設置し、（２０７）の高周波発振器により基板温度
を保持する。第１図（１０７）のＺｎ５ｅ層を選択成長
する場合、Ｚｎ及びＳｅの原料は、ＤＭＺｎ（ジメチル
ジンク）及びＤＭＳｅ（ジメチルセＬ／ン）を用い、シ
リンダー中の各原料が水素ガスをキャリアとして反応管
中に導入される。
成図を示す。基本的にはＭＯＣＶＤ法を光照射できるよ
うにした装置である。（２０６）反応管には（２０８）
石英窓が設置されており、（２０３）の光照射を可能に
している。（２０５）のサセプター上に（２０４）の基
板を設置し、（２０７）の高周波発振器により基板温度
を保持する。第１図（１０７）のＺｎ５ｅ層を選択成長
する場合、Ｚｎ及びＳｅの原料は、ＤＭＺｎ（ジメチル
ジンク）及びＤＭＳｅ（ジメチルセＬ／ン）を用い、シ
リンダー中の各原料が水素ガスをキャリアとして反応管
中に導入される。
また、第１図（１１０）ｎ型ＧａＡｓ動作層を選択成長
する場合、Ｇａの原料としてＴＭＧ（＋−リメチルガリ
ウム）を用い、シリンダー中の原料が水素ガスをキャリ
アとして反応管中に導入され、Ａｓ及びドーパントのＳ
ｅは、ＡｓＨ３（アルシン）ボンベ及びＨ２Ｓｅ（セレ
ン化水素）ボンベより反応管中に導入される。原料を導
入し成長する時、同時に（２０１）エキシマレーザから
の紫外光が（２０２）の光学系を通して平行ビームとな
り基板全面に一様に照射される。第１図（ｂ）及び（Ｃ
）で示した様にマスク以外の部分のみＺｎ５ｅ及びｎ型
ＧａＡｓ薄膜を選択成長できる。
する場合、Ｇａの原料としてＴＭＧ（＋−リメチルガリ
ウム）を用い、シリンダー中の原料が水素ガスをキャリ
アとして反応管中に導入され、Ａｓ及びドーパントのＳ
ｅは、ＡｓＨ３（アルシン）ボンベ及びＨ２Ｓｅ（セレ
ン化水素）ボンベより反応管中に導入される。原料を導
入し成長する時、同時に（２０１）エキシマレーザから
の紫外光が（２０２）の光学系を通して平行ビームとな
り基板全面に一様に照射される。第１図（ｂ）及び（Ｃ
）で示した様にマスク以外の部分のみＺｎ５ｅ及びｎ型
ＧａＡｓ薄膜を選択成長できる。
基板温度は３００〜６００℃の低温であり、すでにエピ
タキシャル成長されている薄膜層の特性を悪化させるこ
とはない。
タキシャル成長されている薄膜層の特性を悪化させるこ
とはない。
以上述べたように本発明によれば、次のような効果が得
られる。
られる。
（１）半導体レーザとＦＥＴ部分の段差がなくなり、デ
バイスの平坦化が実現されるため、フォト工程における
レジストマスクの露光不良等がなくなりプロセスも簡単
になる。
バイスの平坦化が実現されるため、フォト工程における
レジストマスクの露光不良等がなくなりプロセスも簡単
になる。
（２）同様に電極配線の段差による断線がなくなり、電
極形成プロセスの自由度が増す。
極形成プロセスの自由度が増す。
（３）上記（１）（２）によりフォト工程、電極形成工
程の歩留りが大幅に向上し、製造コストを下げることが
可能になる。
程の歩留りが大幅に向上し、製造コストを下げることが
可能になる。
（４）低温で半導体レーザの埋め込み層及びＦＥＴの動
作層が選択成長できるため、すでに成長されている半導
体レーザの各層への熱による損傷等を抑制でき、高品質
の半導体レーザを光電子集積回路に集積できる。
作層が選択成長できるため、すでに成長されている半導
体レーザの各層への熱による損傷等を抑制でき、高品質
の半導体レーザを光電子集積回路に集積できる。
（５）光照射して選択成長した半導体薄膜は従来の選択
成長による薄膜よりも結晶性が向上しているため、ＦＥ
Ｔの特性が大きく向上し、信頼性の高い光電子集積回路
が得られる。
成長による薄膜よりも結晶性が向上しているため、ＦＥ
Ｔの特性が大きく向上し、信頼性の高い光電子集積回路
が得られる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例における光電子
集積回路の主要製造工程を示す断面図。 第２図は本発明の実施例における選択成長装置の基本構
成図。 第３図は従来の光電子集積回路の構造断面図。 （１０１）・・・ｎ型ＧａＡｓ基板 （１０２）・・・ｎ型ＧａＡｓバッファ層（１０３）・
・・ｎ型ＡｊｌＧａＡｓクラッド層（１０４）・・・Ａ
ＩＧａＡＳ活性層 （１，０５）−−−Ｐ型／’ＪＧａＡｓクラッド層（１
０６） ・・・Ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（１０７）
・・・Ｚｎ５ｅ層 ・・・５ｉ０２層 （３１２） ・・・オーミック電極 ・・・ｎ型ＧａＡｓ動作層 ・・ショットキー電極 ・・光学系 ・・照射光 ・・サセプター ・・反応管 ・・排気系 ・・原料供給系 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（ｆｌｈｉ名）−ρり ２様隻・
集積回路の主要製造工程を示す断面図。 第２図は本発明の実施例における選択成長装置の基本構
成図。 第３図は従来の光電子集積回路の構造断面図。 （１０１）・・・ｎ型ＧａＡｓ基板 （１０２）・・・ｎ型ＧａＡｓバッファ層（１０３）・
・・ｎ型ＡｊｌＧａＡｓクラッド層（１０４）・・・Ａ
ＩＧａＡＳ活性層 （１，０５）−−−Ｐ型／’ＪＧａＡｓクラッド層（１
０６） ・・・Ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（１０７）
・・・Ｚｎ５ｅ層 ・・・５ｉ０２層 （３１２） ・・・オーミック電極 ・・・ｎ型ＧａＡｓ動作層 ・・ショットキー電極 ・・光学系 ・・照射光 ・・サセプター ・・反応管 ・・排気系 ・・原料供給系 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（ｆｌｈｉ名）−ρり ２様隻・
Claims (3)
- （１）埋め込み構造を有する半導体レーザ及び電界効果
トランジスタを有する光電子集積回路において、前記半
導体レーザの埋め込み層が半絶縁性半導体であり、前記
電界効果トランジスタを前記埋め込み層上部に有するこ
とを特徴とする光電子集積回路。 - （２）前記半導体レーザの埋め込み層を、前記埋め込み
層を形成する以外の部分にマスクを形成する手段と前記
埋め込み層をエピタキシャル成長する手段と前記エピタ
キシャル成長中に光を照射する手段を含むことを特徴と
する光集積回路の製造方法。 - （３）前記電界効果トランジスタの動作層を、前記動作
層を形成する以外の部分にマスクを形成する手段と、前
記動作層をエピタキシャル成長する手段と、前記エピタ
キシャル成長中に光を照射する手段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 |
|---|---|---|---|
| JP21911188A JPH0267779A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 光電子集積回路とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21911188A JPH0267779A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 光電子集積回路とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267779A true JPH0267779A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16730423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21911188A Pending JPH0267779A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 光電子集積回路とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0267779A (ja) |
-
1988
- 1988-09-01 JP JP21911188A patent/JPH0267779A/ja active Pending
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