JPH03231484A - 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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- JPH03231484A JPH03231484A JP2778790A JP2778790A JPH03231484A JP H03231484 A JPH03231484 A JP H03231484A JP 2778790 A JP2778790 A JP 2778790A JP 2778790 A JP2778790 A JP 2778790A JP H03231484 A JPH03231484 A JP H03231484A
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、共振器端面の劣化を防止した半導体レーザの
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
［従来の技術］
従来、有機金属化学気相成長法により、ｍ−ｖ族化合物
半導体からなる活性層の成長中に、該活性層の共振器端
面近傍にのみエキシマレーザ光を照射し、該活性層の共
振器端面近傍に該活性層の混晶組成比と異なる混晶組成
比を有するウィンド領域を形成するウィンド型半導体レ
ーザの製造方法に於て、エキシマレーザ光の照射光学系
についてはなんら限定されていなかった。
半導体からなる活性層の成長中に、該活性層の共振器端
面近傍にのみエキシマレーザ光を照射し、該活性層の共
振器端面近傍に該活性層の混晶組成比と異なる混晶組成
比を有するウィンド領域を形成するウィンド型半導体レ
ーザの製造方法に於て、エキシマレーザ光の照射光学系
についてはなんら限定されていなかった。
［発明が解決しようとする課題］
しかし従来の技術では、エキシマレーザ光の照射光学系
に以下のような問題点がある。
に以下のような問題点がある。
エキシマレーザは本来、ビームの平行度が悪いため、単
にビームを拡大縮小しマスクによって成長面に結像させ
ると、パターンがぼけてしまい、切れの良い像が得られ
なかった。したがってウィンド領域と活性層の境界が不
明瞭となり、ウィンド領域の端面劣化の抑制効果を損な
う、あるいは発振波長がずれる等の問題が起こった。本
発明はそのような課題を解決するもので、その目的とす
るところはウィンド領域と活性層の境界が急峻な特性の
良いウィンド型レーザを再現性良く製造する方法を提供
するところにある。
にビームを拡大縮小しマスクによって成長面に結像させ
ると、パターンがぼけてしまい、切れの良い像が得られ
なかった。したがってウィンド領域と活性層の境界が不
明瞭となり、ウィンド領域の端面劣化の抑制効果を損な
う、あるいは発振波長がずれる等の問題が起こった。本
発明はそのような課題を解決するもので、その目的とす
るところはウィンド領域と活性層の境界が急峻な特性の
良いウィンド型レーザを再現性良く製造する方法を提供
するところにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザの製造
方法は、 有機金属化学気相成長法により、ｍ−ｖ族化合物半導体
からなる活性層の成長中に、該活性層の共振器端面近傍
にのみエキシマレーザ光を照射し、該活性層の共振器端
面近傍に該活性層の混晶組成比と異なる混晶組成比を有
するウィンド領域を形成するウィンド型半導体レーザの
製造方法に於て、該エキシマレーザ光をケプラー型アフ
ォーカル光学系を通して照射することを特徴とする。
方法は、 有機金属化学気相成長法により、ｍ−ｖ族化合物半導体
からなる活性層の成長中に、該活性層の共振器端面近傍
にのみエキシマレーザ光を照射し、該活性層の共振器端
面近傍に該活性層の混晶組成比と異なる混晶組成比を有
するウィンド領域を形成するウィンド型半導体レーザの
製造方法に於て、該エキシマレーザ光をケプラー型アフ
ォーカル光学系を通して照射することを特徴とする。
前記ケプラー型アフォーカル光学系がスペーシャルフィ
ルターを具備することを特徴とする。
ルターを具備することを特徴とする。
［実 施 例］
第１図（ａ）、 （ｂ）は、本発明の実施例に於けるウ
ィンド型半導体レーザの（ａ）斜視図、（ｔ＋） Ａ−
Ａ’断面図である。 （１０２）ｎ型ＧａＡｓ基板上に
、（１０３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層、（１０４）ｎ型
Ａ １ ｅ、ａＧ ａ ６，６Ａ ｓクラッド層、 （
１０９） Ａ １ ａｙ＋ｓＧ ａａ、ｓｓＡ ｓ活
性層、 （１０５）ｐ型Ａ １ ｓ、４Ｇ ａ ＠、６
Ａ ｓクラッド層、 （１０６）Ｉ）型ＧａＡｓコンタ
クト層を順次有機金属化学気相成長法で積層形成する。
ィンド型半導体レーザの（ａ）斜視図、（ｔ＋） Ａ−
Ａ’断面図である。 （１０２）ｎ型ＧａＡｓ基板上に
、（１０３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層、（１０４）ｎ型
Ａ １ ｅ、ａＧ ａ ６，６Ａ ｓクラッド層、 （
１０９） Ａ １ ａｙ＋ｓＧ ａａ、ｓｓＡ ｓ活
性層、 （１０５）ｐ型Ａ １ ｓ、４Ｇ ａ ＠、６
Ａ ｓクラッド層、 （１０６）Ｉ）型ＧａＡｓコンタ
クト層を順次有機金属化学気相成長法で積層形成する。
このときの基板温度は７００°Ｃ１成長圧力は１００Ｔ
ｏｒｒである。活性層を形成するときには、へき開面近
傍に紫外光を照射する。光照射部では有機金属化学気相
成長法の■族原料であるＴＭＧ（）ツメチルガリウム）
、及びＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）等の有機金属
の分解効率が非照射部と異なるため、へき開面近傍のみ
にアルミニウム含有料の多い（１１０） Ａ Ｉ Ｌ２
Ｇ ａ ｓ、ｓＡ ｓウィンド領域が形成できる。有機
金属化学気相成長法による半導体層の成長後エッチング
工程により逆メサ状のリブを形成し、再び有機金属化学
気相成長法により（１１ｚ）ＺｎＳｅ層を成長しツブ脇
を埋め込む。さらに熱ＣＶＤ法により（１０７）ＳｉＯ
２層を形成し、メサ上をストライブ状にエツチングして
から（１０８）Ｉ）型オーミック電極を蒸着する。 （
１０２）基板側にも（１０１）ｎ型オーミック電極を蒸
着形成する。
ｏｒｒである。活性層を形成するときには、へき開面近
傍に紫外光を照射する。光照射部では有機金属化学気相
成長法の■族原料であるＴＭＧ（）ツメチルガリウム）
、及びＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）等の有機金属
の分解効率が非照射部と異なるため、へき開面近傍のみ
にアルミニウム含有料の多い（１１０） Ａ Ｉ Ｌ２
Ｇ ａ ｓ、ｓＡ ｓウィンド領域が形成できる。有機
金属化学気相成長法による半導体層の成長後エッチング
工程により逆メサ状のリブを形成し、再び有機金属化学
気相成長法により（１１ｚ）ＺｎＳｅ層を成長しツブ脇
を埋め込む。さらに熱ＣＶＤ法により（１０７）ＳｉＯ
２層を形成し、メサ上をストライブ状にエツチングして
から（１０８）Ｉ）型オーミック電極を蒸着する。 （
１０２）基板側にも（１０１）ｎ型オーミック電極を蒸
着形成する。
第２図に本発明の実施例に於ける有機金属化学気相成長
装置の主要構成図を示す。 （２０９）の原料ガス導入
系から（２１０）の反応管中に原料ガスを入れ、 （２
１１）の加熱された基板上に流して化合物半導体薄膜を
成長する。ウィンド領域の形成には、活性層成長中に、
（２０１）のエキシマレーザからの紫外光を、２枚の
球面凸レンズからなる（２０２）ケプラー型アフォーカ
ル光学系と（２０３）スペーシャルフィルターで、拡大
すると共に平行光にする。（２０４）のシリンドリカル
レンズでビーム形状を正方形に整形して（２０５）のス
トライブパターンを形成したマスクを通し、 （２０６
）のミラーで反射させ、 （２０７）の縮小レンズで基
板上にストライプ状くターンの焦点を結ばせる。この際
、 （２０３）スペーシャルフィルターによりノイズと
なるような光成分はカットされ必要な平行光束のみがマ
スクへ導かれる。従って（２１１）基板上にはシャープ
なストライブパターンが得られる。
装置の主要構成図を示す。 （２０９）の原料ガス導入
系から（２１０）の反応管中に原料ガスを入れ、 （２
１１）の加熱された基板上に流して化合物半導体薄膜を
成長する。ウィンド領域の形成には、活性層成長中に、
（２０１）のエキシマレーザからの紫外光を、２枚の
球面凸レンズからなる（２０２）ケプラー型アフォーカ
ル光学系と（２０３）スペーシャルフィルターで、拡大
すると共に平行光にする。（２０４）のシリンドリカル
レンズでビーム形状を正方形に整形して（２０５）のス
トライブパターンを形成したマスクを通し、 （２０６
）のミラーで反射させ、 （２０７）の縮小レンズで基
板上にストライプ状くターンの焦点を結ばせる。この際
、 （２０３）スペーシャルフィルターによりノイズと
なるような光成分はカットされ必要な平行光束のみがマ
スクへ導かれる。従って（２１１）基板上にはシャープ
なストライブパターンが得られる。
第３図は本発明の実施例に於ける基板上のエキシマレー
ザの照射光強度パターンを示した図である。図の横軸は
基板上に照射されたストライブに対し垂直方向の距離を
示している。この場合基板上では１００μｍ幅の照射領
域が２００μｍ間隔になるよう光学系及びマスクを設計
しである。（３０２）の破線で示したガリレオ盟アフォ
ーカル光学系を使用した場合の照射光強度ノくターンと
比べ（３０１）の実線で示したケプラー型アフォーカル
光学系とスペーシャルフィルターを使用した場合の照射
光強度パターンは非常に切れの良い設計通りのストライ
プパターンとなっていることがわかる。
ザの照射光強度パターンを示した図である。図の横軸は
基板上に照射されたストライブに対し垂直方向の距離を
示している。この場合基板上では１００μｍ幅の照射領
域が２００μｍ間隔になるよう光学系及びマスクを設計
しである。（３０２）の破線で示したガリレオ盟アフォ
ーカル光学系を使用した場合の照射光強度ノくターンと
比べ（３０１）の実線で示したケプラー型アフォーカル
光学系とスペーシャルフィルターを使用した場合の照射
光強度パターンは非常に切れの良い設計通りのストライ
プパターンとなっていることがわかる。
［発明の効果コ
以上述べたように本発明の半導体レーザの製造方法によ
れば、以下のような効果が得られる。
れば、以下のような効果が得られる。
ウィンド領域成長のためストライプ状にエキシマレーザ
−光を基板に照射する場合、従来は、ストライプパター
ンの照射部と非照射部の境界がぼけてしまうので、成長
層に於いてもウィンド領域と活性層の遷移領域が長くな
り、半導体レーザの共振器長の大部・分を占め、本来活
性層であるべき場所が遷移領域にとられてしまうが、本
発明のケプラー型アフォーカル光学系とスペーシャルフ
ィルターを使用した光学系により、遷移幅が数十μｍと
なり共振器要約３００μｍと比べ十分急峻な界面が得ら
れるので、特性の安定した長寿命で高出力の半導体レー
ザを再現性良く製造できる。またウェハ内の光照射強度
のばらつきが抑制されるため半導体レーザの特性のばら
つきがなくなり歩留まりが向上する。
−光を基板に照射する場合、従来は、ストライプパター
ンの照射部と非照射部の境界がぼけてしまうので、成長
層に於いてもウィンド領域と活性層の遷移領域が長くな
り、半導体レーザの共振器長の大部・分を占め、本来活
性層であるべき場所が遷移領域にとられてしまうが、本
発明のケプラー型アフォーカル光学系とスペーシャルフ
ィルターを使用した光学系により、遷移幅が数十μｍと
なり共振器要約３００μｍと比べ十分急峻な界面が得ら
れるので、特性の安定した長寿命で高出力の半導体レー
ザを再現性良く製造できる。またウェハ内の光照射強度
のばらつきが抑制されるため半導体レーザの特性のばら
つきがなくなり歩留まりが向上する。
第１図（ａ）、 （ｂ）は、本発明の実施例に於けるウ
ィンド型半導体レーザの（ａ）斜視図、 （ｂ）Ａ−Ａ
’断面図。 第２図は、本発明の実施例に於る有機金属化学気相成長
装置の主要構成図。 第３図は本発明の実施例に於ける基板上のエキシマレー
ザの照射光強度パターンを示した図。 （１０１） ・・・ｎ型オーミック電極（１０２）
−−・・ｎ型ＧａＡｓ基板 （１０３）・・・・ｎ型ＧａＡｓバッファ層（１０４） ｎ型Ａ Ｉ １４Ｇ ａ ｓ、ｅＡ ｓクラッド層（１
０５） ・ ・ ・ ｐ型Ａ １１１．ａＧ ａ ｅ、ｓＡ ｓクラッド層（
１０６） ・・・・ｐ型ＧａＡ、ｓコンタクト層（１
０７）・・・・ＳｉＯ２層 （１０８） ・・・・ｐ型オーミック電極（１０９）
・・・・ＡＩｓ、＋ｓＧａ＠、ｅｓＡｓ活性層（１１
０） ・ ・ ・ Ａ Ｉ ＠、２Ｇ ａ ｓ、ｅＡ ｓ ’５インド領域
（２０１）・・・・エキシマレーザ （２０２） ・・・ケプラー型アフォーカル光学系（
２０３） ・・・・スペーシャルフィルター（２０４
） ・・・・シリンドリカルレンズ（２０５） ・・
・・マスク （２０６） ・ ・ ・ ・ ミ ラ −
（２０７）−−・ｅ縮小レンズ （２０８） ・・・・高周波発振器 （２０９）・・・・原料ガス導入系 （２１０）・・・・反応管 （２１１）−−・−ＧａＡｓ基板 （２１２）・・・・ガス排気系 以上
ィンド型半導体レーザの（ａ）斜視図、 （ｂ）Ａ−Ａ
’断面図。 第２図は、本発明の実施例に於る有機金属化学気相成長
装置の主要構成図。 第３図は本発明の実施例に於ける基板上のエキシマレー
ザの照射光強度パターンを示した図。 （１０１） ・・・ｎ型オーミック電極（１０２）
−−・・ｎ型ＧａＡｓ基板 （１０３）・・・・ｎ型ＧａＡｓバッファ層（１０４） ｎ型Ａ Ｉ １４Ｇ ａ ｓ、ｅＡ ｓクラッド層（１
０５） ・ ・ ・ ｐ型Ａ １１１．ａＧ ａ ｅ、ｓＡ ｓクラッド層（
１０６） ・・・・ｐ型ＧａＡ、ｓコンタクト層（１
０７）・・・・ＳｉＯ２層 （１０８） ・・・・ｐ型オーミック電極（１０９）
・・・・ＡＩｓ、＋ｓＧａ＠、ｅｓＡｓ活性層（１１
０） ・ ・ ・ Ａ Ｉ ＠、２Ｇ ａ ｓ、ｅＡ ｓ ’５インド領域
（２０１）・・・・エキシマレーザ （２０２） ・・・ケプラー型アフォーカル光学系（
２０３） ・・・・スペーシャルフィルター（２０４
） ・・・・シリンドリカルレンズ（２０５） ・・
・・マスク （２０６） ・ ・ ・ ・ ミ ラ −
（２０７）−−・ｅ縮小レンズ （２０８） ・・・・高周波発振器 （２０９）・・・・原料ガス導入系 （２１０）・・・・反応管 （２１１）−−・−ＧａＡｓ基板 （２１２）・・・・ガス排気系 以上
Claims (2)
- （１）有機金属化学気相成長法により、III−Ｖ族化合
物半導体からなる活性層の成長中に、該活性層の共振器
端面近傍にのみエキシマレーザ光を照射し、該活性層の
共振器端面近傍に該活性層の混晶組成比と異なる混晶組
成比を有するウインド領域を形成するウインド型半導体
レーザの製造方法に於て、該エキシマレーザ光をケプラ
ー型アフォーカル光学系を通して照射することを特徴と
する半導体レーザの製造方法。 - （２）前記ケプラー型アフォーカル光学系がスペーシャ
ルフィルターを具備することを特徴とする請求項１記載
の半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2778790A JPH03231484A (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2778790A JPH03231484A (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03231484A true JPH03231484A (ja) | 1991-10-15 |
Family
ID=12230689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2778790A Pending JPH03231484A (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03231484A (ja) |
-
1990
- 1990-02-07 JP JP2778790A patent/JPH03231484A/ja active Pending
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