JPH0653619A - 化合物半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

化合物半導体装置及びその製造方法

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JPH0653619A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】AlGaAs/GaAs系の半導体などにおい
て、一度大気に晒したAlGaAsなどの上に再びAl
GaAs、GaAsなどを再成長する方法及びそれで製
造さられた装置である。 【構成】基板1上にエピタキシャル結晶2、3、4、5
を成長する。光ガイド層5の上にレジストで回折格子パ
ターンを形成し、僅かなエッチングを行って浅い回折格
子g1を作製後、一部を他のレジストでカバーし、更に
エッチングを行って通常の回折格子g2を作製する。そ
の後、光ガイド層5上に上部クラッド層6等を再成長す
る。光ガイド層5の上には、荒い回折格子と細かい回折
格子を重ねて形成し、その上に上部クラッド層6等を再
成長してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、AlGaAs/GaA
s系の半導体などにおいて、一度大気中にさらしたAl
GaAsなどの上に、再びAlGaAsあるいはGaA
sなどを再成長する方法および化合物半導体装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】回折格子を具備する半導体レーザ等を作
製する場合、ウェハを一度大気中にさらして加工したあ
とに、再成長技術が不可欠である。そのなかで、図11
に示すように回折格子545を具備する領域と具備しな
い領域を併せ持ち、回折格子領域にも電流注入できる波
長可変DBR(分布反射)型のレーザなどの場合、作製
工程は複雑になる。図11において、531はGaAs
基板、532はn−AlGaAsクラッド層、533は
活性層、534はp−AlGaAsキャリア閉じ込め
層、535はp−AlGaAs光ガイド層、536はp
−AlGaAsクラッド層、537はコンタクト層、5
40と542はp電極、543はn−電極である。
【0003】図12は、従来例により作製したDBRレ
ーザの断面図を示す。その作製工程を図13に示す。以
下、その作製方法を簡単に説明する。
【0004】図13(a)において、n−GaAs基板
531上に、n−AlGaAsクラッド層532、活性
層533、p−AlGaAsキャリア閉じ込め層53
4、p−AlGaAs光ガイド層535、p−AlGa
Asクラッド層536、コンタクト層537までをMB
E(分子線エピタキシー)法などで成長させ、レーザ構
造を形成する。図13(b)において、回折格子545
を形成しない領域をレジスト539でカバーし、光ガイ
ド層535までエッチングを行う。図13(c)におい
て、レジスト539とは異なるレジスト538の回折格
子をパターニングし、図13(d)でエッチングを行っ
て光ガイド層535にのみ回折格子545を形成する。
図13(e)でレジスト538、539を除去し、図1
3(f)で回折格子545を形成した領域のみLPE
(液相成長)法などで、p−AlGaAsクラッド層5
36とコンタクト層537を選択再成長させる。
【0005】この様に、回折格子を具備する半導体レー
ザを作製する場合、一度大気中にさらして、加工したあ
との再成長技術が不可欠である。
【0006】また、図15に示すような半導体型積層グ
レーティングフィルタ(例えば、1)R.C.Alfe
rness et al.,Appl.Phys.Le
tt.,55,2013(1989)、2)坂田 他、
1990年電子情報通信学会春季全国大会予稿C−24
7)において、比較的ピッチの大きい回折格子(10μ
m程度)に結晶を再成長する必要がある。文献1)の場
合、材料がInGaAsP/InP系のため回折格子上
への再成長に関して問題はなく、設計の自由度が大き
く、回折格子領域への電流注入も可能になる。一方、文
献2)では、材料がAlGaAs/GaAs系であり、
結晶表面がAlGaAsの場合、ピッチの大きい回折格
子上へ再成長は困難であった。尚、図15、16におい
て、640は下部導波路、641は上部導波路、601
はクラッド層である。
【0007】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、図
13で説明した上記作製方法で作製した場合、図12に
示すように再成長した界面に段差550が生じやすく、
ウェハ表面に凹凸が生じてしまう。そのため、その後の
埋め込み加工工程(横方向閉じ込め構造作製の為に、例
えば、ストライプ状にパターニングし、それをマスクと
してエッチングを行った後に再成長を行う)、電極工程
(図11のストライプ状の電極540、542を形成す
る工程)におけるパターニングが困難になったり、ヒー
トシンクにマウントする場合(このマウントは活性層5
33に近いウェハ上面で行われる)、熱接触が悪くなる
という問題が生じる。
【0008】この段差550が生じるのは、結晶の側面
(エッチングされたクラッド層536の側面551(図
13(e)参照))における成長速度が平面における速
度に勝るためで、MOCVD(有機金属気相成長)法な
どでは条件によっては緩和することもできるが、完全に
段差550をなくすことはできない。
【0009】また、図13(d)で示すように、光ガイ
ド層535までエッチングした境界の部分でレジスト5
38がたまるために膜厚が厚くなり、回折格子545が
形成できない領域ができてしまう。そこで、設計通りの
構造が作製できないという問題がある。
【0010】さらに、このような作製方法では、活性層
533を成長してから回折格子545を作製するため、
活性層533にプロセスダメージを与えてしまうという
問題もある。。
【0011】そこで、第1回目の成長は光ガイド層53
5までとし、平坦な状態で部分的に回折格子545を作
製し、その上に再成長する方法がよい。この方法は、I
nP系の材料の場合には可能であるが、GaAs系の材
料の場合に光ガイド層535がAlGaAsであると、
図14に示すように回折格子545の形成した部分にの
みクラッド層536等が核成長してしまう。
【0012】これらは、AlGaAs(100)面には
酸化の影響で再成長が困難で、(100)面以外の他の
面が出ている回折格子545の存在する領域にのみ再成
長可能であるというLPE特有の成長メカニズムに起因
している。
【0013】また、図15で説明した様に、AlGaA
s表面にピッチの大きい回折格子を形成し、LPE(液
相成長)法で再成長させると、図16に示すように核成
長がおこり(642は核成長したLPE結晶層であ
る)、作製上の歩留まり、平坦性、結晶の質などが著し
く悪く、使用に供さない。
【0014】これも、AlGaAs(100)面には酸
化の影響で再成長が困難で、回折格子などを形成するこ
とで他の面が存在する領域にのみ再成長可能であるとい
うLPE特有の成長機構に起因している。
【0015】そのため、回折格子領域に電流注入するこ
とができず、フィルタ選択波長を変化させることができ
ない。また、グレーティングを2つの導波路間に形成す
ることができず、設計の自由度(導波路の構造、結合長
等)が制限されてしまう。
【0016】従って、本発明の目的は、逆に、この性質
を積極的に使うことで従来困難であった構造の装置を作
製することができる方法及びその製法を可能にする構造
を持つ化合物半導体装置を提供することにある。。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の製造方法では、化合物半導体基板上にエピタキシャ
ル成長してなる化合物半導体装置の製造方法において、
第1の成長工程と、一度成長を中断し成長炉から外部に
出す工程と、再度成長炉に投入し第2の成長を行う工程
とを少なくとも含み、前記一度成長を中断し成長炉から
外部に取り出す工程が、前記第1の成長工程の最終エピ
タキシャル結晶表面にフォトリソグラフィ工程とエッチ
ング工程等からなる微細凹凸形状を形成する工程を含む
ことを特徴とする。
【0018】また、上記目的を達成する本発明の製造方
法では、化合物半導体基板上にエピタキシャル成長して
なる化合物半導体装置の製造方法において、第1の成長
を行う工程と、一度該第1の成長を中断する中断工程
と、該中断工程の後に第2の成長を行う工程とを少なく
とも含み、前記中断工程が、前記第1の成長工程の最終
エピタキシャル結晶表面に少なくとも1種の微細凹凸形
状を形成する工程を含むことを特徴とする。
【0019】上記目的を達成する本発明の化合物半導体
装置では、化合物半導体基板上にエピタキシャル成長し
てなる化合物半導体装置において、第1の成長を行う工
程と、一度該第1の成長を中断する中断工程と、該中断
工程の後に第2の成長を行う工程とを少なくとも含む製
造方法で製造され、前記第1の成長工程で形成された最
終エピタキシャル結晶表面に少なくとも1種の微細凹凸
形状が形成されていることを特徴とする。
【0020】また、上記目的を達成する本発明の化合物
半導体装置では、化合物半導体基板上にエピタキシャル
成長してなる分布帰還または反射型半導体レーザ構造
(レーザ、フィルタなどとして用いる)において、第1
の成長を行う工程と、一度該第1の成長を中断する中断
工程と、該中断工程の後に第2の成長を行う工程とを少
なくとも含む製造方法で製造され、前記第1の成長工程
で形成された最終エピタキシャル結晶表面に複数種の微
細凹凸形状が形成され、該複数の微細凹凸形状に注入す
る電流を独立に制御できる様に形成され、該凹凸形状は
一定周期の回折格子であり、更に前記複数種の微細凹凸
形状のうち少なくとも1部分は、使用する光の波長に対
して回折効果を実質的に与えない形態で形成されている
(例えば、その程度に浅い)ことを特徴とする。
【0021】以上において、より具体的には、前記微細
凹凸形状を形成する工程は、同一基板上に、異なる微細
凹凸形状から構成された複数の部分を形成したり、前記
微細凹凸形状は、該最終エピタキシャル結晶層の結晶方
位と異なり前記第2の成長が容易になるような結晶方位
を多く含んだり、前記微細凹凸形状は一定周期の回折格
子であったり、前記微細凹凸形状のうち少なくとも1部
分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えない程
度に浅かったり、前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
部分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えない
ような短い周期をもつ回折格子であったり、前記微細凹
凸形状のうち少なくとも1部分は、使用する光の波長に
対して回折効果を与えない様に光の進行方向に対して傾
けて形成されていたり、前記微細凹凸形状のうち少なく
とも1部分は、化合物半導体装置の光の導波路構造を導
波する導波光に回折効果を与えないように該導波路構造
から充分離れた位置に形成されていたり、前記化合物半
導体の第1の成長工程の最終エピタキシャル結晶はAl
XGa1-XAs(0<X<1or=1)であったり、前記
第1の成長工程が活性層を形成する工程を含み、該活性
層上に形成された前記最終エピタキシャル結晶表面に前
記微細凹凸形状が形成されたり、前記第2の成長工程が
活性層を形成する工程を含んだりする。
【0022】また、本発明によれば、GaAs/AlG
aAs系の材料において、上記段差を生じさせることな
く、回折格子のある領域と実質的にない領域を備えた半
導体装置を提供できる。
【0023】具体的には、回折格子を不要とする領域
に、光の回折効果がほとんどない程度の非常に浅い(数
10Å程度)、回折格子領域と同じピッチの回折格子を
作製する。チップ上のAlGaAs光ガイド層上にこの
非常に浅い回折格子と、通常の回折格子(深さ1000
Å程度)が交互に作製されていれば、この上に再成長し
た場合に表面は完全に平坦になる。このような回折格子
を形成するには、レジストで回折格子パターンを形成
し、わずかなエッチングを行って浅い回折格子を作製
後、一部を他のレジストでカバーし、さらにエッチング
を行って通常の回折格子を作製すればよい。本製造方法
によれば、活性層を再成長によっても形成でき、プロセ
スダメージを回避することもできる。
【0024】更に、本発明によれば、GaAs/AlG
aAs系の材料などにおいて、ピッチの大きい回折格子
上にも結晶が存在する半導体装置及びその製造方法を提
供できる。
【0025】即ち、本発明によれば、化合物半導体基板
上にエピタキシャル成長してなる装置或はその製造方法
において、製造方法は、第1の成長工程と、一度成長を
中断し成長炉から外部に出す工程と、再度成長炉に投入
し第2の成長を行う工程とを少なくとも含み、前記一度
成長を中断し成長炉から外部に取り出す工程が、前記第
1の成長工程の最終エピタキシャル結晶表面にフォトリ
ソグラフィ工程とエッチング工程等からなる微細凹凸形
状を形成する工程を含み、該微細凹凸形状は複数の異な
るものが同一領域に重ね合わされて構成されていること
を特徴とする。
【0026】具体的には、前記微細凹凸形状のうち少な
くとも1つは、該最終エピタキシャル層の面方位と異な
り前記第2の成長が容易になるような結晶方位を多く含
むことを特徴としたり、前記微細凹凸形状は一定周期の
回折格子であることを特徴としたり、前記微細凹凸形状
のうち少なくとも1つは、使用する光の波長に対して回
折効果を与えない程度に浅いことを特徴としたり、前記
微細凹凸形状のうち少なくとも1つは、使用する光の波
長に対して回折効果を与えないような周期をもつ回折格
子であることを特徴としたり、前記微細凹凸形状のうち
少なくとも1つは、使用する光の波長に対して回折効果
を与えない様に光の進行方向に対して傾けて形成されて
いることを特徴としたり、前記微細凹凸形状のうち少な
くとも1つは、使用する光の波長に対して回折効果が小
さい正弦波形状であることを特徴としたり、前記微細凹
凸形状のうち少なくとも1つは、使用する光の波長に対
して回折効果を与えない程度に浅いこと、使用する光の
波長に対して回折効果を与えないような周期をもつ回折
格子であること、使用する光の波長に対して回折効果を
与えない様に光の進行方向に対して傾けて形成されてい
ること、使用する光の波長に対して回折効果が小さい正
弦波形状であることのうちいずれか2つ以上の条件を満
たしていることを特徴としたり、前記化合物半導体の第
1の成長工程の最終エピタキシャル結晶はAlGa
1−XAs(0<X<1or=1)であることを特徴と
したり、光を導波する導波路があって、該導波路を導波
する光に回折効果を与える主たる周期的凹凸構造として
の回折格子と、該導波する光に与える回折効果が該主た
る回折格子より小さい副たる回折格子が重ね合わされて
前記化合物半導体の第1の成長工程の最終エピタキシャ
ル結晶上に備えられ、副たる回折格子は、使用する光の
波長に対して回折効果を与えない程度に浅いこと、使用
する光の波長に対して回折効果を与えないような周期を
もつ回折格子であること、使用する光の波長に対して回
折効果を与えない様に光の進行方向に対して傾けて形成
されていること、使用する光の波長に対して回折効果が
小さい正弦波形状であることのうちいずれか1つ以上の
条件を満たしていることを特徴としたり、前記導波路が
エピタキシャル層の層方向に或る結合度をもって複数積
層されており、該導波路のいずれかの近傍に、前記主た
る回折格子及び副たる回折格子が重ね合わされて備えら
れ、複数の導波路間の結合に波長選択性を持たせるとと
もに、その選択波長を変化できるように電極を形成する
ことを特徴としたり、前記主たる回折格子の周期が導波
する光の波長の10倍以上であり、前記副たる回折格子
の周期が導波する光の波長以下であることを特徴とした
りする。
【0027】具体的に、ピッチの大きい回折格子を作製
した領域に、更に該回折格子と同方向に光の回折効果が
ほとんどない程度の非常に浅く(数10Å程度)、ピッ
チの小さい(200nm程度)回折格子を重畳して作製
する場合について説明する。
【0028】AlGaAs光ガイド層などの上にこのピ
ッチの大きい回折格子と、ピッチの小さい回折格子が作
製されていれば、この上に再成長した場合に表面は完全
に平坦になることは、既に説明した理由による。
【0029】ピッチが大きい方の回折格子のピッチは、
フィルタなどの半導体装置の設計した選択波長から決定
される。一方、ピッチの小さい方の回折格子のピッチ
は、回折格子のブラッグ条件 Λ=m×λ/(2n) (m:回折格子の次数、λ:導波光の波長、n:屈折
率)に整合しないピッチにする。例えば、導波光が83
0nm、屈折率が3.4で2次の格子の場合、ピッチΛ
=244nmで整合するため、整合しないピッチは20
0nm程度にする。これは、小さいピッチの回折格子で
の回折効果を減らすためである。小さいピッチの回折が
大きいと、光の散乱のため、フィルタなどを導波する光
の損失につながる。小さいピッチの回折格子は回折効果
を与えないわけであるから、上述した様に、上記以外の
形態の格子も考えられる。例えば、方向を大きいピッチ
の回折格子と異なる方向にしたり、形状を回折効果の小
さいサイン形状に制御したりすることも考えられる。
【0030】
【実施例1】本実施例は、AlGaAs/GaAs系の
DBRレーザの作製に適用するものである。図2(a)
に示すように、MBE(分子線エピタキシー)法によ
り、n−GaAs基板1上に、厚さ0.5μmのn−G
aAsバッファ層(不図示)、厚さ1.5μmのn−A
XGa1-XAs(X=0.45)クラッド層2、活性層
3、厚さ400Åのp−AlXGa1-XAs(X=0.
4)キャリア閉じ込め層4、厚さ0.25μmのp−A
XGa1-XAs(X=0.15)光ガイド層5の順に成
長する。活性層3の構造は、GaAs(厚さ60Å)の
量子井戸層及びそれを隔てるAlXGa1-XAs(X=
0.2;厚さ100Å)の障壁層を3組重ねたものであ
る。3組重ねたものの外側には、500Å厚のAl組成
が徐々に変化しているGRIN−SCH層がある。
【0031】次に、図2(b)に示すように、光ガイド
層5上にレジスト(例えばAZ1350J(ヘキスト社
製):シンナー=1:10)8を塗布し、He−Cdレ
ーザによる2光束干渉露光によるパターニングを行う。
図2(c)において、RIBE(反応性イオンビームエ
ッチング)によるエッチングでピッチ2440Å、深さ
10Åの回折格子g1を形成する。
【0032】図2(d)において、回折格子g1と平行
に300μm幅のストライプ状に、2光束干渉露光で用
いたものとは異種のレジスト(例えばOMR87東京応
化製)9でパターニングを行う。図2(e)において、
再びRIBEによるエッチングで深さ1000Åの回折
格子g2を形成した後、レジスト8、9を除去する。こ
の結果、ピッチが同じで深さが異なる回折格子g1、g2
がウエハ全面に形成される(図2(f))。
【0033】次に、図2(g)のようにLPE(液相成
長)法により、厚さ1.5μmのp−AlXGa1-XAs
(X=0.45)クラッド層6、厚さ0.5μmのp−
GaAsコンタクト層7を、回折格子g1、g2が形成さ
れた光ガイド層5上に再成長する。
【0034】電極10、11、12、13の形成工程を
経て、図1に示すような完全に平坦化したDBRレーザ
が作製できる。
【0035】つぎに、本装置の機能について説明する。
DBRレーザとして機能させる場合には、図1の電極1
0、11にレーザ駆動電流を注入する。電極12に電流
注入を行えば、分布反射器部(回折格子g2の形成され
た部分)の有効屈折率を変化せしめ、選択反射波長を変
えられるため、発振波長を数nm変化することができ
る。その際、モード飛びを抑制するために、電極11
(位相調整領域)の注入電流を変化せしめ、位相を調整
する。
【0036】このような駆動方法において、レーザ発振
しきい値近傍の電流を注入しておけば、外部からレーザ
発振波長に近い光を入射せしめると、電極10、11の
部分で光は増幅され、電極12のある領域では波長選択
性がありその波長は可変であるため、波長可変フィルタ
としての機能を持つ。透過スペクトルの半値幅は0.0
5nm、可変幅は数nm、増幅度は10dB程度であ
る。
【0037】図1の構成をDFB(分布帰還)レーザと
して使用することもできる。電極12のみに電流を注入
すれば、回折格子g2のない領域は吸収領域となり、片
端面で反射のないレーザとなる。このため、無反射コー
ティングを施さなくてもファブリペローモードを抑制し
た単一モード発振となる。
【0038】
【実施例2】図3に、本発明による製造方法で作製した
第2の実施例である波長可変DBRレーザ装置を示す。
これは、浅い回折格子g1の領域が中心部にあり、その
両側に通常の回折格子g2が具備されたものである。図
1のものと同一番号で示す部分は、同一機能部であるこ
とを示す。製法も、図2で説明したものと本質的に同じ
で、ストライプ状のレジスト9(図2(d))の位置を
中央部に持ってくればよい。
【0039】この構造の駆動は以下の様に行われる。中
央部の電極15にレーザ駆動電流を注入し、電極14、
16に注入する電流量によって屈折率を変えて、発振波
長を変化せしめる。
【0040】あるいは、電極14、16にレーザ駆動電
流を注入し、その電流比で発振波長を変化せしめてもよ
い。この場合、電極14、16への電流注入で同時に平
均屈折率が変えられ、発振波長が変化する。その際、電
極15に注入する電流によって位相を調整する。この装
置では、電極15で位相を調整するために、回折格子g
2にλ/4シフト領域(この作製方法については、同一
出願人による特願平2−409794号明細書等を参
照)を設けなくても安定に単一モード発振可能である。
【0041】さらに、通常は中心部の光密度が高くなる
が(図4(a))、本装置では両端面近傍での回折格子
2との結合効率が高いため(回折効率が高いので)、
光密度を共振器方向に対してほぼ均一に(図4(b))
でき、キャリア密度に窪みが生じるいわゆる軸方向ホー
ルバーニングが抑制される。そのため、飽和状態などの
関係から、レーザのしきい値電流の低減化、高出力化、
発振スペクトルの狭スペクトル線幅化が図られる。
【0042】また、レーザしきい値近傍の電流を注入し
ておけば、第1の実施例と同様に波長可変フィルタとし
て機能する。
【0043】
【実施例3】図1の構成で浅い回折格子g1の領域の深
さを100Å程度にすると(これは図2(c)の工程を
調整すればよい)、DFBとDBRの特徴を合わせ持つ
レーザが作製できる。この構造は、東工大の荒井らによ
って提案されている(J.I.Shin,et al.
IEEE J.Quantum Electron.,
June,1991等)。本発明の製法によれば、簡単
にこれを作製することができ、単一モード性、効率など
において優れたレーザを提供できる。
【0044】
【実施例4】図5に本発明による第4の実施例を示す。
本実施例は活性層23の下部に回折格子g1、g2を具備
する構造である。従来、AlGaAs/GaAs系で
は、このように回折格子のある部分とない部分(実質的
にない)を活性層23下部に設けることは不可能であっ
た(図9の説明参照)。
【0045】第1の成長では、基板1上に、クラッド層
2、光ガイド層25まで成長する。回折格子g1、g2
製後(図2の方法に準じて行う)、キャリア閉じ込め層
24、活性層23、クラッド層6、コンタクト層7を再
成長すれば第4の実施例が作製できる。
【0046】この作製方法の場合、回折格子作製後に活
性層23を成長できるので、従来問題となっていた回折
格子作製時の活性層へのプロセスダメージが解消され
る。また、設計の自由度(回折格子の深さ、活性層の構
成等について)を拡大することができる。
【0047】
【実施例5、6、7】前記微細凹凸形状のうち少なくと
も1部分(すなわち、再成長する必要はあるが回折格子
を必要としない領域)は、使用する光の波長に対して回
折効果を与えないような短い周期をもつ回折格子として
もよい(実施例5)。
【0048】また、前記再成長する必要はあるが回折格
子を必要としない領域には、使用する光の波長に対して
回折効果を与えない様に、光の進行方向に対して傾けて
回折格子を形成してもよい(実施例6)。この為には、
再成長が容易となる様な結晶方位を多く含むこの傾斜回
折格子を形成する様に、この領域に異なる形態のレジス
ト8(図2参照)の回折格子パターンを形成しエッチン
グを施して傾斜回折格子を形成すればよい。
【0049】更に、前記再成長する必要はあるが回折格
子を必要としない領域には、化合物半導体装置の光の導
波路構造を導波する導波光に回折効果を与えないよう
に、導波路構造から充分離れた位置に必要としない回折
格子を形成してもよい(実施例7)。この為には、図1
及び図3の構造で言えば、光ガイド層5を充分厚く形成
して、必要としない回折格子及び必要とする回折格子を
形成した後に、前者の回折格子の保護レジスト9をその
ままにして更に後者の回折格子部分を等方的にエッチン
グしてゆき、必要とする回折格子のみを導波路構造に近
付ければよい。
【0050】
【実施例8】本発明の第8の実施例によるグレーティン
グフィルタを、図6ないし図7を用いて説明する。図6
は一部を破断した斜視図、図7は断面図である。
【0051】第8の実施例の作製方法を説明する。n−
GaAs基板41上に、MBE(分子ビームエピタキシ
ー)法により、0.5μmのn−GaAsバッファ層
(不図示)、1.5μmのn−Al0.5Ga0.5Asクラ
ッド層42、9層のn−GaAs(厚さ30Åの井戸)
/Al0.3Ga0.7As(厚さ80Åのバリア)から成る
多重量子井戸層(MQW)43、1.0μmのn−Al
0.5Ga0.5Asクラッド層44、3層のアンドープ−G
aAs(厚さ60Åの井戸)/Al0.2Ga0.8As(厚
さ100Åのバリア)から成るMQW45、0.25μ
mのp−Al0.2Ga0.8As光ガイド層46の順に成長
する。
【0052】次に、光ガイド層46上に、ピッチ10μ
m(凸部7μm、凹部3μm)、深さ0.1μmの荒い
グレーティングgをフォトリソグラフィ、RIBEエ
ッチングにより形成する。この結合領域の構成で、波長
約830nmの光を図6のa方向からMQW43を中心
とする下部導波路に入射すると、結合領域が500μm
長の場合に、光は完全にMQW45を中心とする上の導
波路に移り、b方向に出射する。よって、この結合領域
は500μm長にした。
【0053】次に、この荒いグレーティングgと同じ
方向にピッチ200nm、深さ30Åの細かい回折格子
を作製する。2光束干渉露光法によりレジストのパ
ターニングを行い、RIBEによりエッチングして形成
した。
【0054】次に、LPE法により、上記光ガイド層4
6上に、1.5μmのp−Al0.5Ga0.5Asクラッド
層47、0.5μmのp−GaAsコンタクト層48を
成長する。細かいピッチのグレーティングgがあるた
めに、基板全面に平坦なエピタキシャル成長を行うこと
ができた。
【0055】次に、SiO2膜をマグネトロンスパッタ
法により成膜し、1.5μm幅のストライプ状にレジス
トを形成後、レジストをマスクとしてRIBEによりG
aAs基板41までメサエッチングを行う。レジスト除
去後、SiO2をマスクとして、再びLPE法により、
p−Al0.5Ga0.5As50及びn−Al0.5Ga0.5
s51で選択再成長し、メサ部を埋め込む。SiO2
去後、上部電極Cr/Au49を蒸着する。その後、基
板41を100μm厚まで研磨し、下部電極Au−Ge
/Au53を蒸着しアロイ化して完成する。
【0056】勿論、本実施例では、ピッチの小さい方の
回折格子gのピッチは、回折格子のブラッグ条件 Λ=m×λ/(2n) (m:回折格子の次数、λ:導波光の波長、n:屈折
率)に整合しないピッチにされている。
【0057】本素子の動作を簡単に述べる。このグレー
ティングフィルタは、下部導波路から上部導波路に結合
できる波長帯をグレーティングピッチにより選べる。本
素子では図8のように830nmを中心とする半値幅
2.5nmのフィルター特性を有する。また、電圧源6
0により電極49、53を通して電界を印加することに
より、連続的にフィルタ波長を5nm程度まで短波長側
にシフトすることができ、上部導波路への結合効率を変
えることができる。
【0058】
【実施例9】本発明による第9の実施例によるグレーテ
ィングフィルタを、図9を用いて説明する。実施例8で
は、グレーティングが上部導波路近傍にあった。本実施
例では、下部導波路近傍にグレーティングを形成したも
のである。従来、InGaAsP/InP系ではこのよ
うな構造が知られているが(例えば、従来技術で挙げた
文献1)参照)、AlGaAs/GaAs系ではピッチ
の大きい回折格子上への再成長が困難であったため、作
製できなかった。この再成長は本発明の製造方法によれ
ば実現可能である。
【0059】本実施例のように下部導波路に回折格子を
形成する利点は、上部導波路に結合する光が回折格子に
より散乱されて損失することがなく、フィルタリングの
効率が良いことである。
【0060】次に、、第8の実施例の作製方法を説明す
る。n−GaAs基板41上に、MBE法により、0.
5μmのn−GaAsバッファ層(不図示)、1.5μ
mのn−Al0.5Ga0.5Asクラッド層42、9層のア
ンドープ−GaAs(厚さ30Åの井戸)/Al0.3
0.7As(厚さ80Åのバリア)から成るMQW6
2、0.25μmのp−Al0.2Ga0.8As光ガイド層
66の順に成長する。次に、光ガイド層66上にピッチ
10μm(凸部7μm、凹部3μm)、深さ0.1μm
のグレーティングg1をフォトリソグラフィ、RIBE
によるエッチングで形成する。続いて、このグレーティ
ングg1と同じ方向に、ピッチ200nm、深さ30Å
の回折格子g2を第8の実施例と同様に形成する。
【0061】次に、LPE法により上記光ガイド層66
上に、1.0μmのp−Al0.5Ga0.5Asクラッド層
63、0.1μmのp−Al0.2Ga0.8As光ガイド層
64、1.0μmのp−Al0.5Ga0.5Asクラッド層
47、0.5μmのp−GaAsコンタクト層48を成
長する。この場合も、細かいピッチのグレーティングg
2があるために、基板全面に平坦なエピタキシャル成長
を行うことができた。この後の製造方法は、第8の実施
例と同様である。
【0062】勿論、本実施例でも、ピッチの小さい方の
回折格子gのピッチは、回折格子gのブラッグ条件
に整合しないピッチにされている。
【0063】
【実施例10】本発明による第10の実施例を、図10
を用いて説明する。第8の実施例及び第9の実施例で
は、LPEによる再成長を助ける細かいグレーティング
をグレーティングフィルタを機能させる荒いグレー
ティングg1と同じ方向に形成していた。本実施例で
は、細かいグレーティングg2による散乱をさらに小さ
くするため、荒いグレーティングg1のピッチ方向とは
垂直の方向にピッチを形成したものである。
【0064】素子の構成、作製方法は実質的に第8の実
施例あるいは第9の実施例と同様である。
【0065】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
GaAs/AlGaAs系の半導体レーザなどにおい
て、結合効率の異なる回折格子を部分的に具備する装置
を容易に製造でき、波長可変特性、高出力特性などに優
れた波長多重通信あるいは計測用などの光源、フィルタ
などを提供できる。また、第1の成長後に、その上に再
成長させたい場合にも、所望の部分に確実に再成長させ
ることができる。
【0066】また、本発明によれば、AlGaAs/G
aAs系で、半導体型積層グレーティングフィルタなど
加工基板上に再成長が必要とされる装置が作製可能とな
る。これにより、AlGaAs/GaAs系の装置の設
計の自由度が広がり、新しい機能をもつ装置を開発でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により製造した半導体装置の第1実施例
の断面図。
【図2】本発明による第1実施例の製造方法を説明する
工程図。
【図3】本発明による第2実施例の半導体装置の断面
図。
【図4】従来のDFB(分布帰還)型レーザの光密度分
布及び本発明による第2実施例のレーザの光密度分布を
比較して示す図。
【図5】本発明による第4実施例の半導体装置の断面
図。
【図6】本発明による第8実施例の素子の斜視図。
【図7】第8実施例の素子の断面図。
【図8】第8実施例の素子の結合効率の波長依存性を示
す図。
【図9】本発明による第9実施例の素子を説明する図。
【図10】本発明による第10実施例を説明する図。
【図11】DBR(分布反射)型レーザの断面図。
【図12】従来の製造方法で作製した半導体装置の例の
断面図。
【図13】従来の製造方法の例を説明する工程図。
【図14】再成長後の従来例を示す断面図。
【第15図】グレーティングフィルタの従来例を示す
図。
【図16】再成長の従来例を示す図。
【符号の説明】
1 n−GaAs基板 2 n−AlXGa1-XAs(X=0.45)クラッ
ド層 3,23 活性層 4,24 p−AlXGa1-XAs(X=0.4)
キャリア閉じ込め層 5,25 p−AlXGa1-XAs(X=0.15)
光ガイド層 6 p−AlXGa1-XAs(X=0.45)クラッド
層 7 p−GaAsコンタクト層 8 レジスト 9 レジスト8と異種材料のレジスト 10,11,12,14,15,16 p電極 13 n電極 g1 必要としない回折格子 g2 必要とする回折格子 41 n−GaAs基板 42 n−Al0.5Ga0.5Asクラッド層 43 n−MQW下部導波層 44 n−Al0.5Ga0.5Asクラッド層 45 MQW上部導波層 46、66 p−Al0.2Ga0.8As光ガイド層 47 p−Al0.5Ga0.5Asクラッド層 48 p−GaAsコンタクト層 49 上部電極 53 下部電極 60 電圧源 a 素子に入射する光の方向 b 素子から出射する光の方向 c 下部から上部導波路に結合する光の方向 50 p−Al0.5Ga0.5As埋め込み層 51 n−Al0.5Ga0.5As埋め込み層 62 アンドープ−MQW下部導波層 63 p−Al0.5Ga0.5Asクラッド層 64 p−Al0.2Ga0.8As上部導波層 640 下部導波路 641 上部導波路 642 核成長したLPE結晶層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大栗 宣明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (49)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物半導体基板上にエピタキシャル成
    長してなる装置の製造方法において、第1の成長工程
    と、一度成長を中断し成長炉から外部に出す工程と、再
    度成長炉に投入し第2の成長を行う工程とを少なくとも
    含み、前記一度成長を中断し成長炉から外部に取り出す
    工程が、前記第1の成長工程の最終エピタキシャル結晶
    表面にフォトリソグラフィ工程とエッチング工程等から
    なる微細凹凸形状を形成する工程を含むことを特徴とす
    る化合物半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記微細凹凸形状を形成する工程は、同
    一基板上に、異なる微細凹凸形状から構成された複数の
    部分を形成することを特徴とする請求項1記載の化合物
    半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記微細凹凸形状は、該最終エピタキシ
    ャル結晶層の結晶方位と異なり前記第2の成長が容易に
    なるような結晶方位を多く含むことを特徴とする請求項
    1または2記載の化合物半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記微細凹凸形状は一定周期の回折格子
    であることを特徴とする請求項1、2または3記載の化
    合物半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1部
    分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えない程
    度に浅いことを特徴とする請求項1、2または3記載の
    化合物半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1部
    分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えないよ
    うな短い周期をもつ回折格子であることを特徴とする請
    求項1、2または3記載の化合物半導体装置の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1部
    分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えない様
    に光の進行方向に対して傾けて形成されていることを特
    徴とする請求項1、2または3記載の化合物半導体装置
    の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1部
    分は、化合物半導体装置の光の導波路構造を導波する導
    波光に回折効果を与えないように該導波路構造から充分
    離れた位置に形成されていることを特徴とする請求項
    1、2または3記載の化合物半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記化合物半導体の第1の成長工程の最
    終エピタキシャル結晶はAlXGa1-XAs(0<X<1
    or=1)であることを特徴とする請求項1、2または
    3記載の化合物半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記第1の成長工程が活性層を形成す
    る工程を含み、該活性層上に形成された前記最終エピタ
    キシャル結晶表面に前記微細凹凸形状が形成されること
    を特徴とする請求項1、2または3記載の化合物半導体
    装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記第2の成長工程が活性層を形成す
    る工程を含むことを特徴とする請求項1、2または3記
    載の化合物半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 化合物半導体基板上にエピタキシャル
    成長してなる装置の製造方法において、第1の成長を行
    う工程と、一度該第1の成長を中断する中断工程と、該
    中断工程の後に第2の成長を行う工程とを少なくとも含
    み、前記中断工程が、前記第1の成長工程の最終エピタ
    キシャル結晶表面に少なくとも1種の微細凹凸形状を形
    成する工程を含むことを特徴とする化合物半導体装置の
    製造方法。
  13. 【請求項13】 化合物半導体基板上にエピタキシャル
    成長してなる装置において、第1の成長を行う工程と、
    一度該第1の成長を中断する中断工程と、該中断工程の
    後に第2の成長を行う工程とを少なくとも含む製造方法
    で製造され、前記第1の成長工程で形成された最終エピ
    タキシャル結晶表面に少なくとも1種の微細凹凸形状が
    形成されていることを特徴とする化合物半導体装置。
  14. 【請求項14】 前記最終エピタキシャル結晶表面上
    に、異なる微細凹凸形状から構成された複数の部分が形
    成されていることを特徴とする請求項13記載の化合物
    半導体装置。
  15. 【請求項15】 前記微細凹凸形状は、該最終エピタキ
    シャル結晶層の結晶方位と異なり前記第2の成長が容易
    になるような結晶方位を多く含むことを特徴とする請求
    項13または14記載の化合物半導体装置。
  16. 【請求項16】 前記微細凹凸形状は一定周期の回折格
    子であることを特徴とする請求項13、14または15
    記載の化合物半導体装置。
  17. 【請求項17】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    部分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えない
    程度に浅いことを特徴とする請求項13、14または1
    5記載の化合物半導体装置。
  18. 【請求項18】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    部分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えない
    ような短い周期をもつ回折格子であることを特徴とする
    請求項13、14または15記載の化合物半導体装置。
  19. 【請求項19】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    部分は、使用する光の波長に対して回折効果を与えない
    様に光の進行方向に対して傾けて形成されていることを
    特徴とする請求項13、14または15記載の化合物半
    導体装置。
  20. 【請求項20】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    部分は、化合物半導体装置の光の導波路構造を導波する
    導波光に回折効果を与えないように該導波路構造から充
    分離れた位置に形成されていることを特徴とする請求項
    13、14または15記載の化合物半導体装置。
  21. 【請求項21】 前記化合物半導体の第1の成長工程の
    最終エピタキシャル結晶はAlXGa1-XAs(0<X<
    1or=1)であることを特徴とする請求項13、14
    または15記載の化合物半導体装置。
  22. 【請求項22】 化合物半導体基板上にエピタキシャル
    成長してなる分布帰還型半導体レーザ構造において、第
    1の成長を行う工程と、一度該第1の成長を中断する中
    断工程と、該中断工程の後に第2の成長を行う工程とを
    少なくとも含む製造方法で製造され、前記第1の成長工
    程で形成された最終エピタキシャル結晶表面に複数種の
    微細凹凸形状が形成され、該複数の微細凹凸形状に注入
    する電流を独立に制御できる様に形成され、該凹凸形状
    は一定周期の回折格子であり、更に前記複数種の微細凹
    凸形状のうち少なくとも1部分は、使用する光の波長に
    対して回折効果を与えない程度に浅いことを特徴とする
    分布帰還型半導体レーザ構造。
  23. 【請求項23】 化合物半導体基板上にエピタキシャル
    成長してなる分布反射型半導体レーザ構造において、第
    1の成長を行う工程と、一度該第1の成長を中断する中
    断工程と、該中断工程の後に第2の成長を行う工程とを
    少なくとも含む製造方法で製造され、前記第1の成長工
    程で形成された最終エピタキシャル結晶表面に複数種の
    微細凹凸形状が形成され、該複数の微細凹凸形状に注入
    する電流を独立に制御できる様に形成され、該凹凸形状
    は一定周期の回折格子であり、更に前記複数種の微細凹
    凸形状のうち少なくとも1部分は、使用する光の波長に
    対して回折効果を与えない程度に浅いことを特徴とする
    分布反射型半導体レーザ構造。
  24. 【請求項24】 前記最終エピタキシャル結晶はAlX
    Ga1-XAs(0<X<1or=1)であることを特徴
    とする請求項22記載の分布帰還型半導体レーザ構造。
  25. 【請求項25】 前記最終エピタキシャル結晶はAlX
    Ga1-XAs(0<X<1or=1)であることを特徴
    とする請求項23記載の分布反射型半導体レーザ構造。
  26. 【請求項26】 化合物半導体基板上にエピタキシャル
    成長してなる装置の製造方法において、、第1の成長工
    程と、一度成長を中断し成長炉から外部に出す工程と、
    再度成長炉に投入し第2の成長を行う工程とを少なくと
    も含み、前記一度成長を中断し成長炉から外部に取り出
    す工程が、前記第1の成長工程の最終エピタキシャル結
    晶表面にフォトリソグラフィ工程とエッチング工程等か
    らなる微細凹凸形状を形成する工程を含み、該微細凹凸
    形状は複数の異なるものが同一領域に重ね合わされて構
    成されていることを特徴とする化合物半導体装置の製造
    方法。
  27. 【請求項27】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、該最終エピタキシャル層の面方位と異なり前記第
    2の成長が容易になるような結晶方位を多く含むことを
    特徴とする請求項26記載の化合物半導体装置の製造方
    法。
  28. 【請求項28】 前記微細凹凸形状は一定周期の回折格
    子であることを特徴とする請求項26または27記載の
    化合物半導体装置の製造方法。
  29. 【請求項29】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えない程
    度に浅いことを特徴とする請求項26、27または28
    記載の化合物半導体装置の製造方法。
  30. 【請求項30】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えないよ
    うな周期をもつ回折格子であることを特徴とする請求項
    26、27または28記載の化合物半導体装置の製造方
    法。
  31. 【請求項31】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えない様
    に光の進行方向に対して傾けて形成されていることを特
    徴とする請求項26、27または28記載の化合物半導
    体装置の製造方法。
  32. 【請求項32】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果が小さい正弦
    波形状であることを特徴とする請求項26、27または
    28記載の化合物半導体装置の製造方法。
  33. 【請求項33】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えない程
    度に浅いこと、使用する光の波長に対して回折効果を与
    えないような周期をもつ回折格子であること、使用する
    光の波長に対して回折効果を与えない様に光の進行方向
    に対して傾けて形成されていること、使用する光の波長
    に対して回折効果が小さい正弦波形状であることのうち
    いずれか2つ以上の条件を満たしていることを特徴とす
    る請求項26、27または28記載の化合物半導体装置
    の製造方法。
  34. 【請求項34】 前記化合物半導体の第1の成長工程の
    最終エピタキシャル結晶はAlGa1−XAs(0<
    X<1or=1)であることを特徴とする請求項26、
    27または28記載の化合物半導体装置の製造方法。
  35. 【請求項35】 光を導波する導波路があって、該導波
    路を導波する光に回折効果を与える主たる周期的凹凸構
    造としての回折格子と、該導波する光に与える回折効果
    が該主たる回折格子より小さい副たる回折格子が重ね合
    わされて前記化合物半導体の第1の成長工程の最終エピ
    タキシャル結晶上に備えられ、副たる回折格子は、使用
    する光の波長に対して回折効果を与えない程度に浅いこ
    と、使用する光の波長に対して回折効果を与えないよう
    な周期をもつ回折格子であること、使用する光の波長に
    対して回折効果を与えない様に光の進行方向に対して傾
    けて形成されていること、使用する光の波長に対して回
    折効果が小さい正弦波形状であることのうちいずれか1
    つ以上の条件を満たしていることを特徴とする請求項2
    6または27記載の化合物半導体装置の製造方法。
  36. 【請求項36】 前記導波路がエピタキシャル層の層方
    向に或る結合度をもって複数積層されており、該導波路
    のいずれかの近傍に、前記主たる回折格子及び副たる回
    折格子が重ね合わされて備えられ、複数の導波路間の結
    合に波長選択性を持たせるとともに、その選択波長を変
    化できるように電極を形成することを特徴とする請求項
    35記載の化合物半導体装置の製造方法。
  37. 【請求項37】 前記主たる回折格子の周期が導波する
    光の波長の10倍以上であり、前記副たる回折格子の周
    期が導波する光の波長以下であることを特徴とする請求
    項35または36記載の化合物半導体装置の製造方法。
  38. 【請求項38】 化合物半導体基板上にエピタキシャル
    成長してなる装置において、、第1の成長工程と、一度
    成長を中断し成長炉から外部に出す工程と、再度成長炉
    に投入し第2の成長を行う工程とを少なくとも含み、前
    記一度成長を中断し成長炉から外部に取り出す工程が、
    前記第1の成長工程の最終エピタキシャル結晶表面にフ
    ォトリソグラフィ工程とエッチング工程等からなる微細
    凹凸形状を形成する工程を含む製造方法で形成され、該
    微細凹凸形状は複数の異なるものが同一領域に重ね合わ
    されて構成されていることを特徴とする化合物半導体装
    置。
  39. 【請求項39】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、該最終エピタキシャル層の面方位と異なり前記第
    2の成長が容易になるような結晶方位を多く含むことを
    特徴とする請求項38記載の化合物半導体装置。
  40. 【請求項40】 前記微細凹凸形状は一定周期の回折格
    子であることを特徴とする請求項38または39記載の
    化合物半導体装置。
  41. 【請求項41】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えない程
    度に浅いことを特徴とする請求項38、39または40
    記載の化合物半導体装置。
  42. 【請求項42】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えないよ
    うな周期をもつ回折格子であることを特徴とする請求項
    38、39または40記載の化合物半導体装置。
  43. 【請求項43】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えない様
    に光の進行方向に対して傾けて形成されていることを特
    徴とする請求項38、39または40記載の化合物半導
    体装置。
  44. 【請求項44】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果が小さい正弦
    波形状であることを特徴とする請求項38、39または
    40記載の化合物半導体装置。
  45. 【請求項45】 前記微細凹凸形状のうち少なくとも1
    つは、使用する光の波長に対して回折効果を与えない程
    度に浅いこと、使用する光の波長に対して回折効果を与
    えないような周期をもつ回折格子であること、使用する
    光の波長に対して回折効果を与えない様に光の進行方向
    に対して傾けて形成されていること、使用する光の波長
    に対して回折効果が小さい正弦波形状であることのうち
    いずれか2つ以上の条件を満たしていることを特徴とす
    る請求項38、39または40記載の化合物半導体装
    置。
  46. 【請求項46】 前記化合物半導体の第1の成長工程の
    最終エピタキシャル結晶はAlGa1−XAs(0<
    X<1or=1)であることを特徴とする請求項38、
    39または40記載の化合物半導体装置。
  47. 【請求項47】 光を導波する導波路があって、該導波
    路を導波する光に回折効果を与える主たる周期的凹凸構
    造としての回折格子と、該導波する光に与える回折効果
    が該主たる回折格子より小さい副たる回折格子が重ね合
    わされて前記化合物半導体の第1の成長工程の最終エピ
    タキシャル結晶上に備えられ、副たる回折格子は、使用
    する光の波長に対して回折効果を与えない程度に浅いこ
    と、使用する光の波長に対して回折効果を与えないよう
    な周期をもつ回折格子であること、使用する光の波長に
    対して回折効果を与えない様に光の進行方向に対して傾
    けて形成されていること、使用する光の波長に対して回
    折効果が小さい正弦波形状であることのうちいずれか1
    つ以上の条件を満たしていることを特徴とする請求項3
    8、39または40記載の化合物半導体装置。
  48. 【請求項48】 前記導波路がエピタキシャル層の層方
    向に或る結合度をもって複数積層されており、該導波路
    のいずれかの近傍に、前記主たる回折格子及び副たる回
    折格子が重ね合わされて備えられ、複数の導波路間の結
    合に波長選択性を持たせるとともに、その選択波長を変
    化できるように電極を形成することを特徴とする請求項
    47記載の化合物半導体装置。
  49. 【請求項49】 前記主たる回折格子の周期が導波する
    光の波長の10倍以上であり、前記副たる回折格子の周
    期が導波する光の波長以下であることを特徴とする請求
    項47または48記載の化合物半導体装置。
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