JPH0582901A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置の製造方法Info
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- JPH0582901A JPH0582901A JP27468191A JP27468191A JPH0582901A JP H0582901 A JPH0582901 A JP H0582901A JP 27468191 A JP27468191 A JP 27468191A JP 27468191 A JP27468191 A JP 27468191A JP H0582901 A JPH0582901 A JP H0582901A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 両端面に同サイズの窓領域が形成された半導
体レーザ装置を容易に得ることができる半導体レーザ装
置の製造方法を得る。 【構成】 半導体基板1上に下クラッド層2,MQW活
性層3,上クラッド層4及びコンタクト層5を順次積層
し、次いで、コンタクト層2から上クラッド層4に達す
るV字形状溝6を形成した後、コンタクト層側からコン
タクト層に向けて全面にZnを拡散して上記V字形状溝
6近傍のMQW構造のみを無秩序化し、更に、このV字
形状溝6の先端を位置基準として劈開を行い、両端面に
窓領域が形成された半導体レーザ装置を得る。
体レーザ装置を容易に得ることができる半導体レーザ装
置の製造方法を得る。 【構成】 半導体基板1上に下クラッド層2,MQW活
性層3,上クラッド層4及びコンタクト層5を順次積層
し、次いで、コンタクト層2から上クラッド層4に達す
るV字形状溝6を形成した後、コンタクト層側からコン
タクト層に向けて全面にZnを拡散して上記V字形状溝
6近傍のMQW構造のみを無秩序化し、更に、このV字
形状溝6の先端を位置基準として劈開を行い、両端面に
窓領域が形成された半導体レーザ装置を得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光ディスク装置等の情
報機器に用いる半導体レーザ装置の製造方法に関し、特
に端面窓形成技術の改良に関するものである。
報機器に用いる半導体レーザ装置の製造方法に関し、特
に端面窓形成技術の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は、ELECTRONICS LETTERS 1984に示
された従来の半導体レーザ装置の端面窓領域を形成する
方法を示す工程別断面図であり、図において、1はn−
GaAs基板、2はn−AlGaAsクラッド層、3は
量子井戸構造の活性層(以下、MQW活性層と称す)、
4はp−AlGaAsクラッド層、5はp−GaAsキ
ャップ層、10はSiNマスク、11はZn−拡散領
域、12は量子井戸構造(以下、MQW構造と称す)が
ディスオーダされた領域、13はZn拡散工程を示す矢
印、21はp電極、22はn電極、23は劈開方向を示
す矢印である。
された従来の半導体レーザ装置の端面窓領域を形成する
方法を示す工程別断面図であり、図において、1はn−
GaAs基板、2はn−AlGaAsクラッド層、3は
量子井戸構造の活性層(以下、MQW活性層と称す)、
4はp−AlGaAsクラッド層、5はp−GaAsキ
ャップ層、10はSiNマスク、11はZn−拡散領
域、12は量子井戸構造(以下、MQW構造と称す)が
ディスオーダされた領域、13はZn拡散工程を示す矢
印、21はp電極、22はn電極、23は劈開方向を示
す矢印である。
【0003】以下、上記半導体レーザ装置の端面窓領域
の形成工程を説明する。先ず、図3(a) に示すように、
n−GaAs基板1上にMBE法等を用いて、n−Al
GaAsクラッド層2,GaAsウェル層とAlGaA
sバリア層とからなるMQW活性層3,p−AlGaA
sクラッド層4,p−GaAsキャップ層5を順次結晶
成長する。
の形成工程を説明する。先ず、図3(a) に示すように、
n−GaAs基板1上にMBE法等を用いて、n−Al
GaAsクラッド層2,GaAsウェル層とAlGaA
sバリア層とからなるMQW活性層3,p−AlGaA
sクラッド層4,p−GaAsキャップ層5を順次結晶
成長する。
【0004】次に、p−GaAsキャップ層5上にSi
N膜10を蒸着し、フォトリソグラフィ技術を用いて、
30μmのストライプ状の窓を形成した後、閉管石英チ
ューブ内に上記各結晶層を有するn−GaAs基板1を
ZnAsと共に挿入し、665℃で90分間熱処理する
ことにより、図3(b) に示すようにZnがp−GaAs
キャップ層5側からSiN膜10のない領域のみに選択
的に拡散し(矢印13)、Zn−拡散領域11が形成さ
れる。そして、この時、Znが拡散したMQW活性層3
にはGaAsウェル層とAlGaAsバリア層が無秩序
化し、本来のMQW活性層3に比べ、MQW構造がディ
スオーダし、バンドギャップが広いディスオーダ領域1
2が形成される。
N膜10を蒸着し、フォトリソグラフィ技術を用いて、
30μmのストライプ状の窓を形成した後、閉管石英チ
ューブ内に上記各結晶層を有するn−GaAs基板1を
ZnAsと共に挿入し、665℃で90分間熱処理する
ことにより、図3(b) に示すようにZnがp−GaAs
キャップ層5側からSiN膜10のない領域のみに選択
的に拡散し(矢印13)、Zn−拡散領域11が形成さ
れる。そして、この時、Znが拡散したMQW活性層3
にはGaAsウェル層とAlGaAsバリア層が無秩序
化し、本来のMQW活性層3に比べ、MQW構造がディ
スオーダし、バンドギャップが広いディスオーダ領域1
2が形成される。
【0005】次に、n−GaAs基板1の下面にAuG
eNiからなるn電極22,p−GaAsキャップ層5
の上面にCrAuからなるp電極21をそれぞれ形成し
た後、Zn拡散領域11の中央部分で矢印13の方向に
劈開することにより、図3(c) に示すように、半導体レ
ーザの両端面15μmの領域に窓領域が形成される。
eNiからなるn電極22,p−GaAsキャップ層5
の上面にCrAuからなるp電極21をそれぞれ形成し
た後、Zn拡散領域11の中央部分で矢印13の方向に
劈開することにより、図3(c) に示すように、半導体レ
ーザの両端面15μmの領域に窓領域が形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置の端面窓領域の形成工程は以上のようにして行われて
いたので、選択拡散用のマスク(SiN膜10)を形成
する必要がある為、工程数が増え、また、劈開時には高
精度に窓部の中央で劈開しなければならず、時にレーザ
装置の前端面と後端面で窓領域のサイズが異なる装置を
形成してしまい、得られる半導体レーザ装置の特性が安
定せず、歩留りが低下するという問題点を有していた。
置の端面窓領域の形成工程は以上のようにして行われて
いたので、選択拡散用のマスク(SiN膜10)を形成
する必要がある為、工程数が増え、また、劈開時には高
精度に窓部の中央で劈開しなければならず、時にレーザ
装置の前端面と後端面で窓領域のサイズが異なる装置を
形成してしまい、得られる半導体レーザ装置の特性が安
定せず、歩留りが低下するという問題点を有していた。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、選択拡散マスクを用いることな
く、レーザ装置の前端面と後端面とに同サイズの窓領域
を容易且つ精度良く形成することができる両端面に端面
窓領域が形成された半導体レーザ装置を製造する方法を
得ることを目的とする。
ためになされたもので、選択拡散マスクを用いることな
く、レーザ装置の前端面と後端面とに同サイズの窓領域
を容易且つ精度良く形成することができる両端面に端面
窓領域が形成された半導体レーザ装置を製造する方法を
得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
レーザ装置の製造方法は、半導体基板上に量子井戸構造
からなる活性層と該活性層を挟む上下2つのクラッド層
とを含む多層半導体結晶層を形成した後、半導体基板側
或いは多層半導体結晶層の最上層側から該多層半導体結
晶層の内部に向けてV字状溝を形成することにより、後
の工程における量子井戸構造を無秩序化(ディスオー
ダ)する領域と劈開する位置とを予め決定するようにし
たものである。
レーザ装置の製造方法は、半導体基板上に量子井戸構造
からなる活性層と該活性層を挟む上下2つのクラッド層
とを含む多層半導体結晶層を形成した後、半導体基板側
或いは多層半導体結晶層の最上層側から該多層半導体結
晶層の内部に向けてV字状溝を形成することにより、後
の工程における量子井戸構造を無秩序化(ディスオー
ダ)する領域と劈開する位置とを予め決定するようにし
たものである。
【0009】
【作用】この発明にかかる半導体レーザ装置の製造方法
においては、半導体基板側或いは多層半導体結晶層の最
上面から多層半導体結晶層の内部に向けて形成されたV
字状溝が、量子井戸層の無秩序化領域と上記半導体基板
及び多層半導体結晶層が劈開される領域との位置基準に
なるため、劈開後に得られる各端面には同一サイズの無
秩序化領域が形成される。
においては、半導体基板側或いは多層半導体結晶層の最
上面から多層半導体結晶層の内部に向けて形成されたV
字状溝が、量子井戸層の無秩序化領域と上記半導体基板
及び多層半導体結晶層が劈開される領域との位置基準に
なるため、劈開後に得られる各端面には同一サイズの無
秩序化領域が形成される。
【0010】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は、この発明の一実施例による半導体レーザ
装置の製造工程における端面窓領域の形成工程を示す工
程別断面図であり、図において、図3と同一符号は同一
または相当する部分を示し、6は劈開用V字状溝、13
は拡散工程を表す矢印、23は劈開方向を示す矢印であ
る。
する。図1は、この発明の一実施例による半導体レーザ
装置の製造工程における端面窓領域の形成工程を示す工
程別断面図であり、図において、図3と同一符号は同一
または相当する部分を示し、6は劈開用V字状溝、13
は拡散工程を表す矢印、23は劈開方向を示す矢印であ
る。
【0011】以下、端面窓領域の形成工程を図1を用い
て説明する。先ず、n−GaAs基板1上にMOCVD
法を用いて、n−AlGaAsクラッド層2,GaAs
ウェル層とAlGaAsバリア層とからなるMQW活性
層3,p−AlGaAsクラッド層4,p−GaAsコ
ンタクト層5を順次結晶成長した後、フォトリソグラフ
ィ技術とウェットエッチングにより図1(a) に示すよう
に、劈開用のV字状溝6を形成する。ここで、V字状溝
6は溝の先端がp−AlGaAsクラッド層4内にあ
り、MQW活性層3に達しないように形成する。 次
に、図示しないZnO/SiO2 膜をp−GaAsコン
タクト層5とV字状溝6部のp−AlGaAsクラッド
層4を含むウエハ全面にスパッタ装置を用いて蒸着した
後、これら各層が上面に形成されたn−GaAs基板1
をアニール炉に入れて熱処理すると、図1(b) に示すよ
うにZnが拡散して(矢印13)、Zn拡散領域11が
形成される。この時、拡散の拡散深さはウェハ全域で均
一なため、V字状溝6の近傍のみMQW活性層3にZn
拡散領域が形成され、このZnが拡散したMQW活性層
3はGaAsウェル層とAlGaAsバリア層が無秩序
化し、本来のMQW活性層3に比べてバンドギャップの
広いディスオーダ領域12が形成される。
て説明する。先ず、n−GaAs基板1上にMOCVD
法を用いて、n−AlGaAsクラッド層2,GaAs
ウェル層とAlGaAsバリア層とからなるMQW活性
層3,p−AlGaAsクラッド層4,p−GaAsコ
ンタクト層5を順次結晶成長した後、フォトリソグラフ
ィ技術とウェットエッチングにより図1(a) に示すよう
に、劈開用のV字状溝6を形成する。ここで、V字状溝
6は溝の先端がp−AlGaAsクラッド層4内にあ
り、MQW活性層3に達しないように形成する。 次
に、図示しないZnO/SiO2 膜をp−GaAsコン
タクト層5とV字状溝6部のp−AlGaAsクラッド
層4を含むウエハ全面にスパッタ装置を用いて蒸着した
後、これら各層が上面に形成されたn−GaAs基板1
をアニール炉に入れて熱処理すると、図1(b) に示すよ
うにZnが拡散して(矢印13)、Zn拡散領域11が
形成される。この時、拡散の拡散深さはウェハ全域で均
一なため、V字状溝6の近傍のみMQW活性層3にZn
拡散領域が形成され、このZnが拡散したMQW活性層
3はGaAsウェル層とAlGaAsバリア層が無秩序
化し、本来のMQW活性層3に比べてバンドギャップの
広いディスオーダ領域12が形成される。
【0012】次いで、n−GaAs基板1の下面にAu
GeNiからなるn電極22,p−GaAsキャップ層
5の上面にCrAuからなるp電極21をそれぞれ形成
した後、V字状溝6の先端部を基準にして劈開方向(矢
印23の方向)に劈開することにより、レーザの両端面
に均一なサイズの窓領域を形成することができる。この
ような本実施例の端面窓領域形成工程では、p−GaA
sコンタクト層5からp−AlGaAsクラッド層4に
向けてV字状溝6を形成した後にZnの拡散を行うた
め、拡散マスクを用いることなくMQW活性層3の一部
(V字状溝6の下部のMQW活性層3)をバンドギャッ
プの広いディスオーダ領域12に改変し、このディスオ
ーダ領域12が形成された結晶層を上記V字状溝6の先
端を基準にして劈開することができるため、レーザ装置
の前端面と後端面に同サイズの窓領域を容易に形成する
ことができる。
GeNiからなるn電極22,p−GaAsキャップ層
5の上面にCrAuからなるp電極21をそれぞれ形成
した後、V字状溝6の先端部を基準にして劈開方向(矢
印23の方向)に劈開することにより、レーザの両端面
に均一なサイズの窓領域を形成することができる。この
ような本実施例の端面窓領域形成工程では、p−GaA
sコンタクト層5からp−AlGaAsクラッド層4に
向けてV字状溝6を形成した後にZnの拡散を行うた
め、拡散マスクを用いることなくMQW活性層3の一部
(V字状溝6の下部のMQW活性層3)をバンドギャッ
プの広いディスオーダ領域12に改変し、このディスオ
ーダ領域12が形成された結晶層を上記V字状溝6の先
端を基準にして劈開することができるため、レーザ装置
の前端面と後端面に同サイズの窓領域を容易に形成する
ことができる。
【0013】図2は、本発明の第2の実施例による半導
体レーザ装置の製造工程における端面窓領域の形成工程
を示す工程別断面図であり、図において、図1と同一符
号は同一または相当する部分を示し、7はp−GaAs
基板、8はn−GaAsコンタクト層である。そして、
本実施例の工程はp−GaAs基板7上にp−AlGa
Asクラッド層4,GaAsウェル層とAlGaAsバ
リア層とからなるMQW活性層3,n−AlGaAsク
ラッド層2,n−GaAsコンタクト層8を順次形成し
た多層結晶層に対して、基板7側からp−AlGaAs
クラッド層4に向けてV字状溝6を形成し、基板7側か
ら上記実施例と同様にZnの拡散(矢印13)を行い、
MQW活性層3の一部をディスオーダ領域12に改変
し、更に、V字状溝6の先端を基準にして劈開方向23
に沿って劈開したものである。
体レーザ装置の製造工程における端面窓領域の形成工程
を示す工程別断面図であり、図において、図1と同一符
号は同一または相当する部分を示し、7はp−GaAs
基板、8はn−GaAsコンタクト層である。そして、
本実施例の工程はp−GaAs基板7上にp−AlGa
Asクラッド層4,GaAsウェル層とAlGaAsバ
リア層とからなるMQW活性層3,n−AlGaAsク
ラッド層2,n−GaAsコンタクト層8を順次形成し
た多層結晶層に対して、基板7側からp−AlGaAs
クラッド層4に向けてV字状溝6を形成し、基板7側か
ら上記実施例と同様にZnの拡散(矢印13)を行い、
MQW活性層3の一部をディスオーダ領域12に改変
し、更に、V字状溝6の先端を基準にして劈開方向23
に沿って劈開したものである。
【0014】このような本実施例の端面窓領域の形成工
程では、上記実施例と同様にZnを拡散するためのマス
クを必要とせず、また、V字状溝6の先端を基準に劈開
を行うことができるため、上記実施例と同様に容易に得
られるレーザ装置の前端面と後端面に同サイズの窓領域
を形成することができる。
程では、上記実施例と同様にZnを拡散するためのマス
クを必要とせず、また、V字状溝6の先端を基準に劈開
を行うことができるため、上記実施例と同様に容易に得
られるレーザ装置の前端面と後端面に同サイズの窓領域
を形成することができる。
【0015】尚、上記実施例ではV字状溝近傍のMQW
活性層3を無秩序化する方法として、ZnO/SiO2
膜を用いた固相拡散を用いたが、ZnAs等の拡散源と
ウェハを閉管石英チューブに入れて熱処理を行う気相拡
散や、イオン注入と熱処理によって無秩序化領域を形成
してもよく、何れにおいても、上記実施例と同様の効果
を得ることができる。
活性層3を無秩序化する方法として、ZnO/SiO2
膜を用いた固相拡散を用いたが、ZnAs等の拡散源と
ウェハを閉管石英チューブに入れて熱処理を行う気相拡
散や、イオン注入と熱処理によって無秩序化領域を形成
してもよく、何れにおいても、上記実施例と同様の効果
を得ることができる。
【0016】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体基板或いは多層半導体結晶層の最上層の所望の位置に
V字状溝を形成し、このV字状溝を位置基準にして活性
層の無秩序化と基板及び多層半導体結晶層の劈開を行う
ようにしたので、マスクを用いることなく所望の領域の
MQW活性層のみを無秩序化でき、且つ、位置合わせを
必要とせず高精度に劈開を行うことができ、その結果、
簡単な工程で両端面に同サイズの窓領域が形成された半
導体レーザ装置を高歩留りに得ることができる効果があ
る。
体基板或いは多層半導体結晶層の最上層の所望の位置に
V字状溝を形成し、このV字状溝を位置基準にして活性
層の無秩序化と基板及び多層半導体結晶層の劈開を行う
ようにしたので、マスクを用いることなく所望の領域の
MQW活性層のみを無秩序化でき、且つ、位置合わせを
必要とせず高精度に劈開を行うことができ、その結果、
簡単な工程で両端面に同サイズの窓領域が形成された半
導体レーザ装置を高歩留りに得ることができる効果があ
る。
【図1】この発明の一実施例による半導体レーザ装置の
製造工程を示す工程別断面図。
製造工程を示す工程別断面図。
【図2】この発明の他の実施例による示す半導体レーザ
装置の製造工程を示す工程別断面図。
装置の製造工程を示す工程別断面図。
【図3】従来の半導体レーザ装置の製造工程を示す工程
別断面図。
別断面図。
1 n−GaAs基板 2 n−AlGaAsクラッド層 3 MQW活性層 4 p−AlGaAsクラッド層 5 p−GaAsコンタクト層 6 劈開用V字形状をした溝 10 SiNマスク 11 拡散領域 12 MQW構造が無秩序化した領域 13 拡散工程を示す矢印 21 p電極 22 n電極 23 劈開方向を示す矢印
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板上に量子井戸構造からなる活
性層と該活性層を挟む上下2層のクラッド層とを含む多
層半導体結晶層が配設され、該多層半導体結晶層の両端
面に端面窓領域が形成された半導体レーザを製造する方
法において、 半導体基板上に結晶成長を順次行って上記多層半導体結
晶層を形成する工程と、 上記多層半導体結晶層内の量子井戸構造からなる活性層
に溝の先端が到達しないよう上記半導体基板側或いは上
記多層半導体結晶層の最上層側から上記クラッド層に向
けてV字状溝を形成する工程と、 上記半導体基板側或いは上記多層半導体結晶層の最上層
側から上記多層半導体結晶層の全面に対して不純物を拡
散或いは注入し、上記V字状溝近傍に位置する活性層の
量子井戸構造を無秩序化する工程と、 上記半導体基板の下面及び上記多層半導体結晶層の最上
層に電極を形成する工程と、 上記V字状溝の先端を基準として上記半導体基板及び上
記多層半導体結晶層を劈開する工程とを含むことを特徴
とする半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27468191A JPH0582901A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27468191A JPH0582901A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582901A true JPH0582901A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17545084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27468191A Pending JPH0582901A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002335030A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Sony Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JP2022507809A (ja) * | 2019-05-28 | 2022-01-18 | 廈門三安光電有限公司 | レーザーダイオードとその製造方法 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP27468191A patent/JPH0582901A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002335030A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Sony Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JP2022507809A (ja) * | 2019-05-28 | 2022-01-18 | 廈門三安光電有限公司 | レーザーダイオードとその製造方法 |
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