JPH0653617A - 光導波路構造及びその製造方法並びに半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
光導波路構造及びその製造方法並びに半導体レーザ装置及びその製造方法Info
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- JPH0653617A JPH0653617A JP22524392A JP22524392A JPH0653617A JP H0653617 A JPH0653617 A JP H0653617A JP 22524392 A JP22524392 A JP 22524392A JP 22524392 A JP22524392 A JP 22524392A JP H0653617 A JPH0653617 A JP H0653617A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御性良く作製することのできる光導波路構
造を得る。 【構成】 光導波路形成時の制御すべき要素の一つであ
るリッジ部以外の領域の半導体層の厚みを第１の半導体
層４の結晶成長厚Ｄ1 により制御し、また制御すべき要
素の他の一つであるリッジ幅を第１の半導体層４上に第
２の半導体層１４をストライプ状に選択成長する際の選
択成長マスク１３の開口幅Ｗ1 で制御した。
造を得る。 【構成】 光導波路形成時の制御すべき要素の一つであ
るリッジ部以外の領域の半導体層の厚みを第１の半導体
層４の結晶成長厚Ｄ1 により制御し、また制御すべき要
素の他の一つであるリッジ幅を第１の半導体層４上に第
２の半導体層１４をストライプ状に選択成長する際の選
択成長マスク１３の開口幅Ｗ1 で制御した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光導波路構造に関し、
特に制御性良く作製可能な光導波路構造及びその製造方
法、並びにこの光導波路構造を備えた半導体レーザ装置
及びその製造方法に関するものである。
特に制御性良く作製可能な光導波路構造及びその製造方
法、並びにこの光導波路構造を備えた半導体レーザ装置
及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在製造されている一般的な半導体レー
ザ装置は縦，及び横モードの単一化と動作電流の低減化
のために各種の光導波路構造を有している。このような
光導波路構造の一例として、活性層上に配置される上側
クラッド層をストライプ状のリッジを有する形状とする
ものがある。
ザ装置は縦，及び横モードの単一化と動作電流の低減化
のために各種の光導波路構造を有している。このような
光導波路構造の一例として、活性層上に配置される上側
クラッド層をストライプ状のリッジを有する形状とする
ものがある。
【０００３】図３はこのような光導波路構造を有する従
来のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系半導体レーザ装置を示す
図であり、図５はその製造方法を示す断面工程図であ
る。図において、１０１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ
型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層１０２は基板１０１上に配
置される。ＡｌＧａＡｓのバルク結晶からなる、あるい
はＡｌＧａＡｓ系材料で構成される量子井戸構造を有す
る活性層１０３はｎ型クラッド層１０２上に配置され
る。ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層１０４は活性層１０
３上に配置され、素子中央部にストライプ状のリッジを
有する形状に成形されている。ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１０５はｐ型上クラッド層１０４のリッジ部上に配置さ
れる。ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１０７はｐ型上クラ
ッド層１０４のリッジ両側の部分にリッジを埋め込むよ
うに配置される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０８は電
流ブロック層１０７上及びキャップ層１０５上に配置さ
れる。また、ｐ側電極１０９及びｎ側電極１１０はそれ
ぞれコンタクト層１０８上及び基板１０１裏面に設けら
れる。
来のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系半導体レーザ装置を示す
図であり、図５はその製造方法を示す断面工程図であ
る。図において、１０１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ
型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層１０２は基板１０１上に配
置される。ＡｌＧａＡｓのバルク結晶からなる、あるい
はＡｌＧａＡｓ系材料で構成される量子井戸構造を有す
る活性層１０３はｎ型クラッド層１０２上に配置され
る。ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層１０４は活性層１０
３上に配置され、素子中央部にストライプ状のリッジを
有する形状に成形されている。ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１０５はｐ型上クラッド層１０４のリッジ部上に配置さ
れる。ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１０７はｐ型上クラ
ッド層１０４のリッジ両側の部分にリッジを埋め込むよ
うに配置される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０８は電
流ブロック層１０７上及びキャップ層１０５上に配置さ
れる。また、ｐ側電極１０９及びｎ側電極１１０はそれ
ぞれコンタクト層１０８上及び基板１０１裏面に設けら
れる。
【０００４】次に動作について説明する。図４は図３の
半導体レーザ装置の動作を説明するための図であり、図
３のIV−IV線断面を示している。図において、１１１は
動作時の電流、１１２は発振領域、Ｗ2 はリッジ幅、Ｄ
2 は上クラッド層の残し厚である。
半導体レーザ装置の動作を説明するための図であり、図
３のIV−IV線断面を示している。図において、１１１は
動作時の電流、１１２は発振領域、Ｗ2 はリッジ幅、Ｄ
2 は上クラッド層の残し厚である。
【０００５】図４において、ｐ側電極１０９とｎ側電極
１１０の間に電位差を与えると、図に示すように電流１
１１が生じる。これはｎ型ＧａＡｓブロック層７の部分
に電流が流れず、電流狭窄がされているためである。そ
して、発振領域１１２でレーザ発振が生じ、図３の矢印
１２０に示すようにレーザ光が出射される。ここで、こ
の半導体レーザ装置の水平方向のビーム広がり角（半導
体層の積層方向への広がり角度）や素子寿命等の特性は
リッジ幅Ｗ2 及び上クラッド層の残し厚Ｄ2 に大きく依
存している。
１１０の間に電位差を与えると、図に示すように電流１
１１が生じる。これはｎ型ＧａＡｓブロック層７の部分
に電流が流れず、電流狭窄がされているためである。そ
して、発振領域１１２でレーザ発振が生じ、図３の矢印
１２０に示すようにレーザ光が出射される。ここで、こ
の半導体レーザ装置の水平方向のビーム広がり角（半導
体層の積層方向への広がり角度）や素子寿命等の特性は
リッジ幅Ｗ2 及び上クラッド層の残し厚Ｄ2 に大きく依
存している。
【０００６】従って、上記光導波路構造を安定に形成で
きるかどうかが半導体レーザ装置の特性に大きく影響し
てくる。
きるかどうかが半導体レーザ装置の特性に大きく影響し
てくる。
【０００７】次に図３に示す半導体レーザ装置を製造す
る従来の製造工程を図５に沿って説明する。まず、図５
(a) に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上にｎ型Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層１０２，活性層１０３，ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層１０４，及びｐ型ＧａＡｓキャップ
層１０５を順次結晶成長（第１結晶成長）する。
る従来の製造工程を図５に沿って説明する。まず、図５
(a) に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上にｎ型Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層１０２，活性層１０３，ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層１０４，及びｐ型ＧａＡｓキャップ
層１０５を順次結晶成長（第１結晶成長）する。
【０００８】次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０５上に
ＳｉＮｘあるいはＳｉＯ2 膜等の絶縁膜を成膜し、これ
を転写工程でパターニングされたフォトレジストをマス
クとしてエッチングし、絶縁膜からなるストライプパタ
ーン１０６を形成する。この絶縁膜ストライプパターン
１０６をマスクとして、図５(b) に示すように、ｐ型Ｇ
ａＡｓキャップ層１０５及びｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層１０４を硫酸と過酸化水素水と水の混合液でウェット
エッチングする。このときのストライプパターン１０６
の幅、エッチング時間等によりリッジ幅Ｗ2 及び上クラ
ッド層の残し厚Ｄ2 が所望の値となるように制御する。
ＳｉＮｘあるいはＳｉＯ2 膜等の絶縁膜を成膜し、これ
を転写工程でパターニングされたフォトレジストをマス
クとしてエッチングし、絶縁膜からなるストライプパタ
ーン１０６を形成する。この絶縁膜ストライプパターン
１０６をマスクとして、図５(b) に示すように、ｐ型Ｇ
ａＡｓキャップ層１０５及びｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層１０４を硫酸と過酸化水素水と水の混合液でウェット
エッチングする。このときのストライプパターン１０６
の幅、エッチング時間等によりリッジ幅Ｗ2 及び上クラ
ッド層の残し厚Ｄ2 が所望の値となるように制御する。
【０００９】次に、絶縁膜ストライプパターン１０６を
選択成長のマスクとして用いて、リッジの両側のｐ型Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層１０４上に、リッジを埋め込むよ
うにｎ型ＧａＡｓブロック層１０７を結晶成長（第２結
晶成長）した後、絶縁膜ストライプパターン１０６をプ
ラズマエッチャーあるいはＨＦ等で除去し、その後、ｎ
型ＧａＡｓブロック層１０７上及びｐ型ＧａＡｓキャッ
プ層１０５上にｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０８を結晶
成長（第３結晶成長）する。最後に、ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層１０８上にｐ側電極９を、ｎ型ＧａＡｓ基板１
０１裏面にｎ側電極１０をそれぞれ形成し、チップ単位
に分割することにより半導体レーザ装置が完成する（図
５(c) ）。
選択成長のマスクとして用いて、リッジの両側のｐ型Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層１０４上に、リッジを埋め込むよ
うにｎ型ＧａＡｓブロック層１０７を結晶成長（第２結
晶成長）した後、絶縁膜ストライプパターン１０６をプ
ラズマエッチャーあるいはＨＦ等で除去し、その後、ｎ
型ＧａＡｓブロック層１０７上及びｐ型ＧａＡｓキャッ
プ層１０５上にｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０８を結晶
成長（第３結晶成長）する。最後に、ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層１０８上にｐ側電極９を、ｎ型ＧａＡｓ基板１
０１裏面にｎ側電極１０をそれぞれ形成し、チップ単位
に分割することにより半導体レーザ装置が完成する（図
５(c) ）。
【００１０】以上のように、活性層３上のｐ型ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層４とｐ型ＧａＡｓキャップ層をエッチン
グすることで、光導波路部の形成を行っていた。
Ａｓクラッド層４とｐ型ＧａＡｓキャップ層をエッチン
グすることで、光導波路部の形成を行っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の光導波路構造
は、以上のようにウェットエッチングの技法を用いて光
導波路を形成するためのリッジ構造を作製していたの
で、リッジ幅及びエッチング残し厚の制御が困難で、特
性にバラツキを生じやすいという問題点があった。
は、以上のようにウェットエッチングの技法を用いて光
導波路を形成するためのリッジ構造を作製していたの
で、リッジ幅及びエッチング残し厚の制御が困難で、特
性にバラツキを生じやすいという問題点があった。
【００１２】特に半導体レーザ装置の光導波路において
は、上述したように、リッジ幅及び上クラッド層の残し
厚は、水平方向のビーム広がり角や素子寿命等の特性に
大きく影響するが、特に微小なバラツキさえ特性に影響
する上クラッド層残し厚は、結晶の厚さからエッチング
量を差し引いた値のみでモニタしており、実測できない
部分であるため、制御が困難であった。
は、上述したように、リッジ幅及び上クラッド層の残し
厚は、水平方向のビーム広がり角や素子寿命等の特性に
大きく影響するが、特に微小なバラツキさえ特性に影響
する上クラッド層残し厚は、結晶の厚さからエッチング
量を差し引いた値のみでモニタしており、実測できない
部分であるため、制御が困難であった。
【００１３】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、制御性良く作製できる光導波路
及びその製造方法を提供することを目的とする。
ためになされたもので、制御性良く作製できる光導波路
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光導波路
構造は、半導体基板上に、広い面積にわたって結晶成長
された第１の半導体層と、該第１の半導体層上にストラ
イプ状に選択的に結晶成長された第２の半導体層とを備
えたものである。
構造は、半導体基板上に、広い面積にわたって結晶成長
された第１の半導体層と、該第１の半導体層上にストラ
イプ状に選択的に結晶成長された第２の半導体層とを備
えたものである。
【００１５】また、この発明に係る光導波路構造の製造
方法は、半導体基板上に、広い面積にわたって結晶成長
された第１の半導体層を形成した後、該第１の半導体層
上にストライプ状の開口を有する絶縁膜をパターニング
し、上記絶縁膜を選択成長マスクとし、上記開口部に露
出した上記第１の半導体層上に該第１の半導体層と同じ
半導体からなる第２の半導体層を選択成長するものであ
る。
方法は、半導体基板上に、広い面積にわたって結晶成長
された第１の半導体層を形成した後、該第１の半導体層
上にストライプ状の開口を有する絶縁膜をパターニング
し、上記絶縁膜を選択成長マスクとし、上記開口部に露
出した上記第１の半導体層上に該第１の半導体層と同じ
半導体からなる第２の半導体層を選択成長するものであ
る。
【００１６】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、第１導電型半導体基板上に形成された第１導電型の
下側クラッド層と、該下側クラッド層上に形成された半
導体活性層と、該活性層上に結晶成長された第２導電型
の第１の上側クラッド層と、該第１の上側クラッド層上
にストライプ状に選択的に結晶成長された第２導電型の
第２の上側クラッド層とを備えたものである。
は、第１導電型半導体基板上に形成された第１導電型の
下側クラッド層と、該下側クラッド層上に形成された半
導体活性層と、該活性層上に結晶成長された第２導電型
の第１の上側クラッド層と、該第１の上側クラッド層上
にストライプ状に選択的に結晶成長された第２導電型の
第２の上側クラッド層とを備えたものである。
【００１７】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第１導電型半導体基板上に第１導電型の下
側クラッド層，活性層，及び第２導電型の第１の上側ク
ラッド層を順次結晶成長した後、上記第１の上側クラッ
ド層上にストライプ状の開口を有する絶縁膜をパターニ
ングし、上記絶縁膜を選択成長マスクとし、上記開口部
に露出した上記第１の上側クラッド層上に該第１の上側
クラッド層と同じの半導体からなる第２導電型の第２の
上側クラッド層を選択成長するものである。
製造方法は、第１導電型半導体基板上に第１導電型の下
側クラッド層，活性層，及び第２導電型の第１の上側ク
ラッド層を順次結晶成長した後、上記第１の上側クラッ
ド層上にストライプ状の開口を有する絶縁膜をパターニ
ングし、上記絶縁膜を選択成長マスクとし、上記開口部
に露出した上記第１の上側クラッド層上に該第１の上側
クラッド層と同じの半導体からなる第２導電型の第２の
上側クラッド層を選択成長するものである。
【００１８】
【作用】この発明においては、光導波路形成時の制御す
べき要素の一つであるリッジ部以外の領域の半導体層の
厚みを結晶成長により制御し、また制御すべき要素の他
の一つであるリッジ幅を選択成長マスクの開口幅で制御
したので、所望の特性のものを安定して得ることができ
る。
べき要素の一つであるリッジ部以外の領域の半導体層の
厚みを結晶成長により制御し、また制御すべき要素の他
の一つであるリッジ幅を選択成長マスクの開口幅で制御
したので、所望の特性のものを安定して得ることができ
る。
【００１９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１は本発明の一実施例による半導体レーザ装置の
構造を示す斜視図、図２は図１の半導体レーザ装置の製
造方法を示す断面工程図である。図１において、１はｎ
型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層
２は基板１０１上に配置される。ＡｌＧａＡｓのバルク
結晶からなる、あるいはＡｌＧａＡｓ系材料で構成され
る量子井戸構造を有する活性層３はｎ型クラッド層２上
に配置される。ｐ型ＡｌＧａＡｓからなる第１の上側ク
ラッド層４は活性層３上に配置される。第１の上側クラ
ッド層４と同一組成のｐ型ＡｌＧａＡｓからなるストラ
イプリッジ形状の第２の上側クラッド層１４は第１の上
側クラッド層上の中央部分に配置される。ｎ型ＧａＡｓ
電流ブロック層７は第２の上側クラッド層１４の両側の
第１の上側クラッド層４上に第２の上側クラッド層１４
を埋め込むように配置される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層８は電流ブロック層７上及び第２の上側クラッド層１
４上に配置される。また、ｐ側電極９及びｎ側電極１０
はそれぞれコンタクト層８上及び基板１裏面に設けられ
る。また、１２は発振領域、２０は出射レーザ光であ
る。
る。図１は本発明の一実施例による半導体レーザ装置の
構造を示す斜視図、図２は図１の半導体レーザ装置の製
造方法を示す断面工程図である。図１において、１はｎ
型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層
２は基板１０１上に配置される。ＡｌＧａＡｓのバルク
結晶からなる、あるいはＡｌＧａＡｓ系材料で構成され
る量子井戸構造を有する活性層３はｎ型クラッド層２上
に配置される。ｐ型ＡｌＧａＡｓからなる第１の上側ク
ラッド層４は活性層３上に配置される。第１の上側クラ
ッド層４と同一組成のｐ型ＡｌＧａＡｓからなるストラ
イプリッジ形状の第２の上側クラッド層１４は第１の上
側クラッド層上の中央部分に配置される。ｎ型ＧａＡｓ
電流ブロック層７は第２の上側クラッド層１４の両側の
第１の上側クラッド層４上に第２の上側クラッド層１４
を埋め込むように配置される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層８は電流ブロック層７上及び第２の上側クラッド層１
４上に配置される。また、ｐ側電極９及びｎ側電極１０
はそれぞれコンタクト層８上及び基板１裏面に設けられ
る。また、１２は発振領域、２０は出射レーザ光であ
る。
【００２０】次に図１の半導体レーザ装置の製造工程を
図２(a) 〜図２(g) に沿って説明する。まず、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１上に、図２(a) に示すように、ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層２，活性層３，及びｐ型ＡｌＧａＡｓか
らなる第１の上側クラッド層４を順次結晶成長する。こ
こで、結晶成長法として有機金属気相成長（ＭＯＣＶ
Ｄ）法等の気相成長法を用いれば、第１の上側クラッド
層４の層厚Ｄ1 は極めて精度良く制御することが可能で
ある。
図２(a) 〜図２(g) に沿って説明する。まず、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１上に、図２(a) に示すように、ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層２，活性層３，及びｐ型ＡｌＧａＡｓか
らなる第１の上側クラッド層４を順次結晶成長する。こ
こで、結晶成長法として有機金属気相成長（ＭＯＣＶ
Ｄ）法等の気相成長法を用いれば、第１の上側クラッド
層４の層厚Ｄ1 は極めて精度良く制御することが可能で
ある。
【００２１】次に、第１の上側クラッド層４上にＳｉＮ
ｘあるいはＳｉＯ2 膜等の第１の絶縁膜１３を成膜し、
これを写真製版及びエッチングの技術を用いてパターニ
ングし、図２(b) に示すように、幅Ｗ1 のストライプ状
の開口部を設ける。
ｘあるいはＳｉＯ2 膜等の第１の絶縁膜１３を成膜し、
これを写真製版及びエッチングの技術を用いてパターニ
ングし、図２(b) に示すように、幅Ｗ1 のストライプ状
の開口部を設ける。
【００２２】次に、パターニングされた第１絶縁膜１３
を選択成長マスクとして、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
４と全く同条件で結晶すると、凸状成長したｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成される。例えば、
基板表面が（１００）面の場合、（０１／１）面方向と
平行方向に抜きのストライプパターンの第１絶縁膜１３
を形成すると、図１(c) に示すように、（１／１／１）
面と（１１１）面を側面に持つ順メサ形状の凸状成長し
たｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成され
る。
を選択成長マスクとして、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
４と全く同条件で結晶すると、凸状成長したｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成される。例えば、
基板表面が（１００）面の場合、（０１／１）面方向と
平行方向に抜きのストライプパターンの第１絶縁膜１３
を形成すると、図１(c) に示すように、（１／１／１）
面と（１１１）面を側面に持つ順メサ形状の凸状成長し
たｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成され
る。
【００２３】また、（０１１）面方向と平行方向に抜き
のストライプパターンの第１絶縁膜１３を形成すると、
（１／１１）面と（１１／１）面を側面に持つ逆メサ形
状の凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層
１４が形成される。
のストライプパターンの第１絶縁膜１３を形成すると、
（１／１１）面と（１１／１）面を側面に持つ逆メサ形
状の凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層
１４が形成される。
【００２４】さらに、（０１０）面方向と平行方向に抜
きのストライプパターンの第１絶縁膜１３を形成する
と、（００１）面と（００／１）面の垂直面を側面に持
つ凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層１
４が形成される。
きのストライプパターンの第１絶縁膜１３を形成する
と、（００１）面と（００／１）面の垂直面を側面に持
つ凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層１
４が形成される。
【００２５】次に、図１(d) に示すように、全面にＳｉ
ＮｘあるいはＳｉＯ2 膜等の第２の絶縁膜１５を成膜
し、凸状成長した第２の上側クラッド層１４上の第２絶
縁膜１５上にレジストパターン１６を形成する。
ＮｘあるいはＳｉＯ2 膜等の第２の絶縁膜１５を成膜
し、凸状成長した第２の上側クラッド層１４上の第２絶
縁膜１５上にレジストパターン１６を形成する。
【００２６】次にレジストパターン１６をマスクにドラ
イエッチングあるいはウェットエッチングにより、第１
絶縁膜１３と第２絶縁膜１５を除去する。
イエッチングあるいはウェットエッチングにより、第１
絶縁膜１３と第２絶縁膜１５を除去する。
【００２７】さらに、レジストパターン１６を除去した
後、パターニングされた第２絶縁膜１５を選択成長マス
クとして、図２(e) に示すように、ｎ型ＧａＡｓブロッ
ク層７を選択埋込み成長する。
後、パターニングされた第２絶縁膜１５を選択成長マス
クとして、図２(e) に示すように、ｎ型ＧａＡｓブロッ
ク層７を選択埋込み成長する。
【００２８】そして、第２の上側クラッド層１４上の第
２絶縁膜１５をプラズマエッチャーあるいはＨＦ等で除
去した後、図１(f) に示すように、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層８を結晶成長する。
２絶縁膜１５をプラズマエッチャーあるいはＨＦ等で除
去した後、図１(f) に示すように、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層８を結晶成長する。
【００２９】最後に、図１(g) に示すように、ｐ側電極
９とｎ側電極１０を形成して、チップ単位に分割するこ
とにより、図１に示す半導体レーザ装置が完成する。
９とｎ側電極１０を形成して、チップ単位に分割するこ
とにより、図１に示す半導体レーザ装置が完成する。
【００３０】このようにして作製された半導体レーザ装
置においては、第１の上側クラッド層４の層厚Ｄ1 が従
来の半導体レーザ装置における上クラッド層残し厚Ｄ2
に相当するが、この層厚Ｄ1 は結晶成長層厚により決ま
るので、ＭＯＣＶＤ法等により結晶成長することによ
り、極めて精度良く制御することができる。またリッジ
幅は第１の絶縁膜１３の開口幅Ｗ1 により決まり、従来
のリッジ幅Ｗ2 のようにエッチング量により変動しない
ので、制御性を大幅に向上できる。従って、半導体レー
ザ装置の動作特性のバラツキを抑えることができ、歩留
りを大幅に向上することができる。
置においては、第１の上側クラッド層４の層厚Ｄ1 が従
来の半導体レーザ装置における上クラッド層残し厚Ｄ2
に相当するが、この層厚Ｄ1 は結晶成長層厚により決ま
るので、ＭＯＣＶＤ法等により結晶成長することによ
り、極めて精度良く制御することができる。またリッジ
幅は第１の絶縁膜１３の開口幅Ｗ1 により決まり、従来
のリッジ幅Ｗ2 のようにエッチング量により変動しない
ので、制御性を大幅に向上できる。従って、半導体レー
ザ装置の動作特性のバラツキを抑えることができ、歩留
りを大幅に向上することができる。
【００３１】なお、上記実施例ではＡｌＧａＡｓ／Ｇａ
Ａｓ系の材料を用いているが、他の半導体材料を用いた
場合にも適用できる。
Ａｓ系の材料を用いているが、他の半導体材料を用いた
場合にも適用できる。
【００３２】また、上記実施例では半導体レーザ装置の
光導波路として適用したものについて説明したが、発光
機能を持たない光ガイド素子等の光導波路としても適用
することができることは言うまでもない。
光導波路として適用したものについて説明したが、発光
機能を持たない光ガイド素子等の光導波路としても適用
することができることは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、この
発明においては、光導波路形成時の制御すべき要素の一
つであるリッジ部以外の領域の半導体層の厚みを結晶成
長により制御し、また制御すべき要素の他の一つである
リッジ幅を選択成長マスクの開口幅で制御したので、所
望の特性のものを安定して得ることができる効果があ
る。
発明においては、光導波路形成時の制御すべき要素の一
つであるリッジ部以外の領域の半導体層の厚みを結晶成
長により制御し、また制御すべき要素の他の一つである
リッジ幅を選択成長マスクの開口幅で制御したので、所
望の特性のものを安定して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光導波路構造を有す
る半導体レーザ装置を示す斜視図である。
る半導体レーザ装置を示す斜視図である。
【図２】図１の半導体レーザ装置の製造方法を示す断面
工程図である。
工程図である。
【図３】従来の光導波路構造を含む半導体レーザ装置を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】図３の半導体レーザ装置の動作を説明するため
の図である。
の図である。
【図５】図３の半導体レーザ装置の製造方法を示す断面
工程図である。
工程図である。
１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ２ ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層 ３ ＡｌＧａＡｓ活性層あるいは量子井戸構造を有す
る活性層 ４ ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層 ７ ｎ型ＧａＡｓブロック層 ８ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 ９ ｐ側電極 １０ ｎ側電極 １１ 動作時の電流 １２ 発振領域 Ｗ1 リッジ幅 Ｄ1 上クラッド層残し厚 １３ 第１絶縁膜 １４ 凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層 １５ 第２絶縁膜 １６ レジストパターン ２０ レーザ光
る活性層 ４ ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層 ７ ｎ型ＧａＡｓブロック層 ８ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 ９ ｐ側電極 １０ ｎ側電極 １１ 動作時の電流 １２ 発振領域 Ｗ1 リッジ幅 Ｄ1 上クラッド層残し厚 １３ 第１絶縁膜 １４ 凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層 １５ 第２絶縁膜 １６ レジストパターン ２０ レーザ光
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１１月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】次に、パターニングされた第１絶縁膜１３
を選択成長マスクとして、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
４と全く同条件で結晶すると、凸状成長したｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成される。例えば、
基板表面が（１００）面の場合、（０／１１）面方向と
平行方向に抜きのストライプパターンの第１絶縁膜１３
を形成すると、図２(c) に示すように、（／１／１１）
面と（１１１）面を側面に持つ順メサ形状の凸状成長し
たｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成され
る。
を選択成長マスクとして、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
４と全く同条件で結晶すると、凸状成長したｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成される。例えば、
基板表面が（１００）面の場合、（０／１１）面方向と
平行方向に抜きのストライプパターンの第１絶縁膜１３
を形成すると、図２(c) に示すように、（／１／１１）
面と（１１１）面を側面に持つ順メサ形状の凸状成長し
たｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層１４が形成され
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】また、（０１１）面方向と平行方向に抜き
のストライプパターンの第１絶縁膜１３を形成すると、
（／１１１）面と（１／１１）面を側面に持つ逆メサ形
状の凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層
１４が形成される。
のストライプパターンの第１絶縁膜１３を形成すると、
（／１１１）面と（１／１１）面を側面に持つ逆メサ形
状の凸状成長したｐ型ＡｌＧａＡｓ第２上側クラッド層
１４が形成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】次に、図２(d) に示すように、全面にＳｉ
ＮｘあるいはＳｉＯ2 膜等の第２の絶縁膜１５を成膜
し、凸状成長した第２の上側クラッド層１４上の第２絶
縁膜１５上にレジストパターン１６を形成する。
ＮｘあるいはＳｉＯ2 膜等の第２の絶縁膜１５を成膜
し、凸状成長した第２の上側クラッド層１４上の第２絶
縁膜１５上にレジストパターン１６を形成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】そして、第２の上側クラッド層１４上の第
２絶縁膜１５をプラズマエッチャーあるいはＨＦ等で除
去した後、図２(f) に示すように、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層８を結晶成長する。
２絶縁膜１５をプラズマエッチャーあるいはＨＦ等で除
去した後、図２(f) に示すように、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層８を結晶成長する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】最後に、図２(g) に示すように、ｐ側電極
９とｎ側電極１０を形成して、チップ単位に分割するこ
とにより、図１に示す半導体レーザ装置が完成する。
９とｎ側電極１０を形成して、チップ単位に分割するこ
とにより、図１に示す半導体レーザ装置が完成する。
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に、広い面積にわたって結
晶成長された第１の半導体層と、 該第１の半導体層上にストライプ状に選択的に結晶成長
された第２の半導体層とを備えたことを特徴とする光導
波路構造。 - 【請求項２】 半導体基板上に、広い面積にわたって結
晶成長された第１の半導体層を形成する工程と、 上記第１の半導体層上にストライプ状の開口を有する絶
縁膜をパターニングする工程と、 上記絶縁膜を選択成長マスクとし、上記開口部に露出し
た上記第１の半導体層上に該第１の半導体層と同じ半導
体からなる第２の半導体層を選択成長する工程とを含む
ことを特徴とする光導波路構造の製造方法。 - 【請求項３】 第１導電型半導体基板上に形成された第
１導電型の下側クラッド層と、 該下側クラッド層上に形成された半導体活性層と、 該活性層上に結晶成長された第２導電型の第１の上側ク
ラッド層と、 該第１の上側クラッド層上にストライプ状に選択的に結
晶成長された第２導電型の第２の上側クラッド層とを備
えたことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 第１導電型半導体基板上に第１導電型の
下側クラッド層，活性層，及び第２導電型の第１の上側
クラッド層を順次結晶成長する工程と、 上記第１の上側クラッド層上にストライプ状の開口を有
する絶縁膜をパターニングする工程と、 上記絶縁膜を選択成長マスクとし、上記開口部に露出し
た上記第１の上側クラッド層上に該第１の上側クラッド
層と同じの半導体からなる第２導電型の第２の上側クラ
ッド層を選択成長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 |
|---|---|---|---|
| JP22524392A JPH0653617A (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 光導波路構造及びその製造方法並びに半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22524392A JPH0653617A (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 光導波路構造及びその製造方法並びに半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653617A true JPH0653617A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16826248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22524392A Pending JPH0653617A (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 光導波路構造及びその製造方法並びに半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653617A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010003923A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子を作製する方法 |
-
1992
- 1992-07-29 JP JP22524392A patent/JPH0653617A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010003923A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子を作製する方法 |
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