JPH09186399A - レーザダイオード製造方法 - Google Patents
レーザダイオード製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩｎＰ系埋め込み型異種接合半導体レーザダ
イオード（ＰＢＨ−ＬＤ）で漏れ電流の一経路を提供す
る原因であるマスクのアンダーカットを無くす。 【解決手段】 本発明にもとづくレーザダイオード製造
方法では、従来の単層酸化膜パターンの代りに酸化膜お
よび窒化膜の二重層をマスクとして利用し、酸化膜およ
び窒化膜の二重層を選択湿式蝕刻および乾式蝕刻を施し
て、酸化膜および窒化膜の二重層パターンを形成し、ア
ンダーカットが発生しないメサ構造を形成した後、電流
遮断層を形成する。
イオード（ＰＢＨ−ＬＤ）で漏れ電流の一経路を提供す
る原因であるマスクのアンダーカットを無くす。 【解決手段】 本発明にもとづくレーザダイオード製造
方法では、従来の単層酸化膜パターンの代りに酸化膜お
よび窒化膜の二重層をマスクとして利用し、酸化膜およ
び窒化膜の二重層を選択湿式蝕刻および乾式蝕刻を施し
て、酸化膜および窒化膜の二重層パターンを形成し、ア
ンダーカットが発生しないメサ構造を形成した後、電流
遮断層を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザダイオ
ード製造方法に関し、特にＩｎＰ系埋め込み型二重接合
半導体レーザダイオード（ＰＢＨ−ＬＤ）で素子の作動
時に漏れ電流を減少させることができる電流遮断層を有
するレーザダイオードを製造する方法に関する。
ード製造方法に関し、特にＩｎＰ系埋め込み型二重接合
半導体レーザダイオード（ＰＢＨ−ＬＤ）で素子の作動
時に漏れ電流を減少させることができる電流遮断層を有
するレーザダイオードを製造する方法に関する。
【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる韓国特許出願第1995-66039号（1995年12月29
日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該韓
国特許出願の番号を参照することによって当該韓国特許
出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成する
ものとする。
の基礎たる韓国特許出願第1995-66039号（1995年12月29
日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該韓
国特許出願の番号を参照することによって当該韓国特許
出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成する
ものとする。
【０００３】
【従来の技術】化合物半導体素子の製造時に電流制限(c
onfinement) 、レフラクティブインデックスガイド(ref
ractive index guide)等の効率的な素子特性を得るため
に多層に成長させたウェハの各層らを一定形状と深さに
蝕刻することになる。この蝕刻においては、蝕刻形状と
深さ、そして深さに伴う活性層の幅当が考慮されなけれ
ばならない。
onfinement) 、レフラクティブインデックスガイド(ref
ractive index guide)等の効率的な素子特性を得るため
に多層に成長させたウェハの各層らを一定形状と深さに
蝕刻することになる。この蝕刻においては、蝕刻形状と
深さ、そして深さに伴う活性層の幅当が考慮されなけれ
ばならない。
【０００４】従来のレーザダイオード製造方法では、酸
化膜をマスクとして用いてメサ構造を形成する。従来の
一例を図８ないし図１１を参照して説明することにす
る。
化膜をマスクとして用いてメサ構造を形成する。従来の
一例を図８ないし図１１を参照して説明することにす
る。
【０００５】図８はｎ−ＩｎＰ基板１上部にｎ−ＩｎＰ
クラッド層２、アクティブ層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層
４を順次に積層した断面図である。
クラッド層２、アクティブ層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層
４を順次に積層した断面図である。
【０００６】図９は上記ｐ−ＩｎＰクラッド層４上部に
酸化膜パターン５または窒化層パターンを形成した後、
上記酸化膜パターン５をマスクとして用いて上記ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層４で上記ｎ−ＩｎＰクラッド層２の一定
厚まで蝕刻してメサ構造を形成した断面図であって、こ
の際、上記酸化膜パターン５の両側下部でアンダーカッ
トが発生することを示す。
酸化膜パターン５または窒化層パターンを形成した後、
上記酸化膜パターン５をマスクとして用いて上記ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層４で上記ｎ−ＩｎＰクラッド層２の一定
厚まで蝕刻してメサ構造を形成した断面図であって、こ
の際、上記酸化膜パターン５の両側下部でアンダーカッ
トが発生することを示す。
【０００７】図１０はメサ構造の側面に電流遮断層とし
てｐ−ＩｎＰ層６およびｎ−ＩｎＰ層７をＭＯＣＶＤま
たはＬＰＥ方法により選択蒸着した断面図であって、上
記ｐ−ＩｎＰ層６の上部面が上記酸化膜パターン５の端
部まで形成されることを示す。
てｐ−ＩｎＰ層６およびｎ−ＩｎＰ層７をＭＯＣＶＤま
たはＬＰＥ方法により選択蒸着した断面図であって、上
記ｐ−ＩｎＰ層６の上部面が上記酸化膜パターン５の端
部まで形成されることを示す。
【０００８】図１１は上記酸化膜パターン５を除去し、
上記ｐ−ＩｎＰクラッド同４と電流遮断層であるｎ−Ｉ
ｎＰ層７上部にｐ接触層８を蒸着し、その上部にコンタ
クト層９を形成した断面図である。
上記ｐ−ＩｎＰクラッド同４と電流遮断層であるｎ−Ｉ
ｎＰ層７上部にｐ接触層８を蒸着し、その上部にコンタ
クト層９を形成した断面図である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記電流遮断
層であるｐ−ＩｎＰ層６の幅が広く形成されることによ
り、漏れ電流通路１０が図中の矢印方向に沿って発生す
る。
層であるｐ−ＩｎＰ層６の幅が広く形成されることによ
り、漏れ電流通路１０が図中の矢印方向に沿って発生す
る。
【００１０】また、上記メサ構造の形状とアンダーカッ
トおよびｐ接触層の成長厚に従って漏れ電流の経路を有
する場合が多く発生し、それにより素子の特性および信
頼性が低下し、再現性がある工程の確立が難しい問題が
ある。
トおよびｐ接触層の成長厚に従って漏れ電流の経路を有
する場合が多く発生し、それにより素子の特性および信
頼性が低下し、再現性がある工程の確立が難しい問題が
ある。
【００１１】したがって、本発明はレーザダイオードに
おいて漏れ電流の一経路を提供する原因であるマスクの
アンダーカットを無くすために従来の単層酸化膜パター
ンの代りに酸化膜と窒化膜の二重層をマスクとして利用
し、上記酸化膜と窒化膜の二重層を選択湿式蝕刻および
乾式蝕刻を施して、酸化膜と窒化膜の二重層パターンを
形成するレーザダイオード製造方法を提供することを目
的とする。
おいて漏れ電流の一経路を提供する原因であるマスクの
アンダーカットを無くすために従来の単層酸化膜パター
ンの代りに酸化膜と窒化膜の二重層をマスクとして利用
し、上記酸化膜と窒化膜の二重層を選択湿式蝕刻および
乾式蝕刻を施して、酸化膜と窒化膜の二重層パターンを
形成するレーザダイオード製造方法を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、レーザダイオード製造方法において、半導
体基板上部に１次クラッド層、アクティブ層、２次クラ
ッド層、窒化膜、および酸化膜を順次積層する段階と、
酸化膜の上に所定の感光膜パターンを形成する段階と、
感光膜パターンをマスクとして用いて酸化膜と窒化膜と
を選択湿式蝕刻してハット形状の酸化膜パターンおよび
窒化膜パターンを形成する段階と、感光膜パターンを除
去し、窒化膜パターンおよび酸化膜パターンをマスクと
して用いて２次クラッド層から１次クラッド層の一定厚
まで蝕刻してメサ構造を形成する段階と、酸化膜パター
ンおよび窒化膜パターンの一定厚をそれぞれ乾式蝕刻し
て酸化膜パターンおよび窒化膜パターンの二重層の形状
をはしご形状とし、２次クラッド層のアンダーカットが
減少するようにする段階と、メサ構造の両側に１次電流
遮断層および２次電流遮断層を選択成長させる段階と、
酸化膜パターンおよび前記窒化膜パターンの二重層マス
クを除去した後、露出された２次クラッド層と２次電流
遮断層の上面に１次接触層を成長させ、該１次接触層の
上部に２次接触層を蒸着する段階とを有することを特徴
とする。
の本発明は、レーザダイオード製造方法において、半導
体基板上部に１次クラッド層、アクティブ層、２次クラ
ッド層、窒化膜、および酸化膜を順次積層する段階と、
酸化膜の上に所定の感光膜パターンを形成する段階と、
感光膜パターンをマスクとして用いて酸化膜と窒化膜と
を選択湿式蝕刻してハット形状の酸化膜パターンおよび
窒化膜パターンを形成する段階と、感光膜パターンを除
去し、窒化膜パターンおよび酸化膜パターンをマスクと
して用いて２次クラッド層から１次クラッド層の一定厚
まで蝕刻してメサ構造を形成する段階と、酸化膜パター
ンおよび窒化膜パターンの一定厚をそれぞれ乾式蝕刻し
て酸化膜パターンおよび窒化膜パターンの二重層の形状
をはしご形状とし、２次クラッド層のアンダーカットが
減少するようにする段階と、メサ構造の両側に１次電流
遮断層および２次電流遮断層を選択成長させる段階と、
酸化膜パターンおよび前記窒化膜パターンの二重層マス
クを除去した後、露出された２次クラッド層と２次電流
遮断層の上面に１次接触層を成長させ、該１次接触層の
上部に２次接触層を蒸着する段階とを有することを特徴
とする。
【００１３】好ましくは、上記酸化膜を湿式蝕刻する際
に、該酸化膜の下部にある窒化膜に対して選択蝕刻特性
が大きいエッチング溶液を利用する。
に、該酸化膜の下部にある窒化膜に対して選択蝕刻特性
が大きいエッチング溶液を利用する。
【００１４】好ましくは、上記酸化膜パターンおよび上
記窒化膜パターンの一定厚をそれぞれ蝕刻する際に、酸
化膜パターンの蝕刻と窒化膜パターンの蝕刻とが同一に
なるようにする条件で乾式蝕刻する。
記窒化膜パターンの一定厚をそれぞれ蝕刻する際に、酸
化膜パターンの蝕刻と窒化膜パターンの蝕刻とが同一に
なるようにする条件で乾式蝕刻する。
【００１５】好ましくは、１次クラッド層はｎ−ＩｎＰ
層とする。
層とする。
【００１６】好ましくは、２次クラッド層はｐ−ＩｎＰ
層とする。
層とする。
【００１７】好ましくは、１次電流遮断層はｐ−ＩｎＰ
層とする。
層とする。
【００１８】好ましくは、２次電流遮断層はｎ−ＩｎＰ
層とする。
層とする。
【００１９】好ましくは、１次接触層はｐ−接触層とす
る。
る。
【００２０】好ましくは、２次接触層はｎ−接触層とす
る。
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の実施例を詳細に説明する。
発明の実施例を詳細に説明する。
【００２２】図１ないし図７は本発明にもとづくレーザ
ダイオード製造方法の一例を示すもので、各図は該製造
方法の各段階を示す断面図である。
ダイオード製造方法の一例を示すもので、各図は該製造
方法の各段階を示す断面図である。
【００２３】まずはじめに、ｎ−ＩｎＰ基板１上部にｎ
−ＩｎＰクラッド層２、アクティブ層３、ｐ−ＩｎＰク
ラッド層４を順次に積層し、その上部に窒化膜１１を２
００〜５００Åの厚さに形成し、その上部に酸化膜１２
を２０００〜３０００Åの厚さに形成する（図１）。
−ＩｎＰクラッド層２、アクティブ層３、ｐ−ＩｎＰク
ラッド層４を順次に積層し、その上部に窒化膜１１を２
００〜５００Åの厚さに形成し、その上部に酸化膜１２
を２０００〜３０００Åの厚さに形成する（図１）。
【００２４】つぎに、上記酸化膜１２上部に感光膜パタ
ーン１３を形成し、上記感光膜パターン１３をマスクと
して利用し、上記窒化膜１１に対し選択蝕刻特性が大き
いエッチング溶液を利用して上記酸化膜１２と窒化膜１
１を湿式蝕刻して酸化膜パターン１２′と窒化膜パター
ン１１′を形成する（図２）。つづいて、上記工程によ
り坂膜パターン１２′と窒化膜パターン１１′の二重層
の形状はひさし付帽子の形状を有する。
ーン１３を形成し、上記感光膜パターン１３をマスクと
して利用し、上記窒化膜１１に対し選択蝕刻特性が大き
いエッチング溶液を利用して上記酸化膜１２と窒化膜１
１を湿式蝕刻して酸化膜パターン１２′と窒化膜パター
ン１１′を形成する（図２）。つづいて、上記工程によ
り坂膜パターン１２′と窒化膜パターン１１′の二重層
の形状はひさし付帽子の形状を有する。
【００２５】上記感光膜パターン１３を除去する（図
３）。
３）。
【００２６】その後、上記窒化膜パターン１１′と酸化
膜パターン１２′をマスクとして用いて、上記ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層４で上記ｎ−ＩｎＰクラッド層２の一定厚
まで蝕刻してメサ構造を形成する（図４）。この際、上
記窒化膜パターン１１′の両側下部でアンダーカットが
発生する。
膜パターン１２′をマスクとして用いて、上記ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層４で上記ｎ−ＩｎＰクラッド層２の一定厚
まで蝕刻してメサ構造を形成する（図４）。この際、上
記窒化膜パターン１１′の両側下部でアンダーカットが
発生する。
【００２７】上記酸化膜パターン１２′と上記窒化膜パ
ターン１１′の蝕刻比が同一の乾式蝕刻で酸化膜パター
ン１２′と上記窒化膜パターン１１′の一定厚をそれぞ
れ蝕刻して、酸化膜パターン１２′と窒化膜パターン１
１′の二重層マスクの形状を梯子形状にしこれにより上
記窒化膜パターン１１′の下部にアンダーカットが発生
しないようにする（図５）。
ターン１１′の蝕刻比が同一の乾式蝕刻で酸化膜パター
ン１２′と上記窒化膜パターン１１′の一定厚をそれぞ
れ蝕刻して、酸化膜パターン１２′と窒化膜パターン１
１′の二重層マスクの形状を梯子形状にしこれにより上
記窒化膜パターン１１′の下部にアンダーカットが発生
しないようにする（図５）。
【００２８】メサ構造の両側に電流遮断層としてｐ−Ｉ
ｎＰ層１４およびｎ−ＩｎＰ層１５を選択成長させる
（図６）。この際、上記窒化膜パターン１１′の下部に
アンダーカットが発生しない状態で電流遮断層であるｐ
−ＩｎＰ層１４を成長させることにより、図中“Ａ”部
分ではｐ−ＩｎＰ層１４が成長されなくなって漏れ電流
経路が大きく減少する。
ｎＰ層１４およびｎ−ＩｎＰ層１５を選択成長させる
（図６）。この際、上記窒化膜パターン１１′の下部に
アンダーカットが発生しない状態で電流遮断層であるｐ
−ＩｎＰ層１４を成長させることにより、図中“Ａ”部
分ではｐ−ＩｎＰ層１４が成長されなくなって漏れ電流
経路が大きく減少する。
【００２９】上記酸化膜パターン１２′と窒化膜パター
ン１１′の二重層マスクを除去した後、露出されたｐ−
ＩｎＰクラッド層４とｎ−ＩｎＰ層１５上面にｐ接触層
１６を成長させ、その上部にコンタクト層１７を蒸着す
る（図７）。
ン１１′の二重層マスクを除去した後、露出されたｐ−
ＩｎＰクラッド層４とｎ−ＩｎＰ層１５上面にｐ接触層
１６を成長させ、その上部にコンタクト層１７を蒸着す
る（図７）。
【００３０】本実施例のレーザダイオード製造方法によ
れば、電流遮断層が図７に示す通り漏れ電流経路が大き
く減少した形態のプロファイルで形成されることにより
ＰＢＨ−ＬＤを再現性よく形成することができる。
れば、電流遮断層が図７に示す通り漏れ電流経路が大き
く減少した形態のプロファイルで形成されることにより
ＰＢＨ−ＬＤを再現性よく形成することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
アンダーカットが減少したメサパターンを形成し、電流
遮断層を形成することにより、従来の技術に比べてＰ−
Ｎ接合の終端を再現性よく制御することができるので、
注入された電流の漏れを最大限抑制することができ、よ
り信頼性のある素子の製造が可能となる。
アンダーカットが減少したメサパターンを形成し、電流
遮断層を形成することにより、従来の技術に比べてＰ−
Ｎ接合の終端を再現性よく制御することができるので、
注入された電流の漏れを最大限抑制することができ、よ
り信頼性のある素子の製造が可能となる。
【図１】本発明の実施例によりレーザダイオードを製造
する段階を示す断面図である。
する段階を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例によりレーザダイオードを製造
する段階を示す断面図である。
する段階を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例によりレーザダイオードを製造
する段階を示す断面図である。
する段階を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例によりレーザダイオードを製造
する段階を示す断面図である。
する段階を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例によりレーザダイオードを製造
する段階を示す断面図である。
する段階を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例によりレーザダイオードを製造
する段階を示す断面図である。
する段階を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例によりレーザダイオードを製造
する段階を示す断面図である。
する段階を示す断面図である。
【図８】従来の技術によりレーザダイオードを製造する
段階を示す断面図である。
段階を示す断面図である。
【図９】従来の技術によりレーザダイオードを製造する
段階を示す断面図である。
段階を示す断面図である。
【図１０】従来の技術によりレーザダイオードを製造す
る段階を示す断面図である。
る段階を示す断面図である。
【図１１】従来の技術によりレーザダイオードを製造す
る段階を示す断面図である。
る段階を示す断面図である。
１ ｎ−ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＰクラッド層 ３ アクティブ層 ４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ５ 酸化膜パターン ６ ｐ−ＩｎＰ層 ７ ｎ−ＩｎＰ層 ８ ｐ接触層 ９ コンタクト層 １１ 窒化膜 １１′ 窒化膜パターン １２ 酸化膜 １２′ 酸化膜パターン １３ 感光膜パターン １４ ｐ−ＩｎＰ層 １５ ｎ−ＩｎＰ層 １６ ｐ接触層 １７ コンタクト層
フロントページの続き (72)発明者 ジョ ギュ ソク 大韓民国 キュンキド イチョンクン ブ バリウム アミ−リ サン 136−１ ヒ ュンダイ エレクトロニクス インダスト リーズ カムパニー リミテッド内 (72)発明者 キム テ ジン 大韓民国 キュンキド イチョンクン ブ バリウム アミ−リ サン 136−１ ヒ ュンダイ エレクトロニクス インダスト リーズ カムパニー リミテッド内 (72)発明者 オ ギョン ソク 大韓民国 キュンキド イチョンクン ブ バリウム アミ−リ サン 136−１ ヒ ュンダイ エレクトロニクス インダスト リーズ カムパニー リミテッド内
Claims (9)
- 【請求項１】 レーザダイオード製造方法において、 半導体基板上部に１次クラッド層、アクティブ層、２次
クラッド層、窒化膜、および酸化膜を順次積層する段階
と、 前記酸化膜の上に所定の感光膜パターンを形成する段階
と、 前記感光膜パターンをマスクとして用いて前記酸化膜と
前記窒化膜とを選択湿式蝕刻してハット形状の酸化膜パ
ターンおよび窒化膜パターンを形成する段階と、 前記感光膜パターンを除去し、前記窒化膜パターンおよ
び前記酸化膜パターンをマスクとして用いて前記２次ク
ラッド層から前記１次クラッド層の一定厚まで蝕刻して
メサ構造を形成する段階と、 前記酸化膜パターンおよび前記窒化膜パターンの一定厚
をそれぞれ乾式蝕刻して前記酸化膜パターンおよび前記
窒化膜パターンの二重層の形状をはしご形状とし、前記
２次クラッド層のアンダーカットが減少するようにする
段階と、 前記メサ構造の両側に１次電流遮断層および２次電流遮
断層を選択成長させる段階と、 前記酸化膜パターンおよび前記窒化膜パターンの二重層
マスクを除去した後、露出された前記２次クラッド層と
前記２次電流遮断層の上面に１次接触層を成長させ、該
１次接触層の上部に２次接触層を蒸着する段階と、 を有することを特徴とするレーザダイオード製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 前記酸化膜を湿式蝕刻する際に、該酸化膜の下部にある
前記窒化膜に対して選択蝕刻特性が大きいエッチング溶
液を利用することを特徴とするレーザダイオード製造方
法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、 前記酸化膜パターンおよび前記窒化膜パターンの一定厚
をそれぞれ蝕刻する際に、前記酸化膜パターンの蝕刻と
前記窒化膜パターンの蝕刻とが同一になるようにする条
件で乾式蝕刻することを特徴とするレーザダイオード製
造方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、 前記１次クラッド層はｎ−ＩｎＰ層であることを特徴と
するレーザダイオード製造方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、 前記２次クラッド層はｐ−ＩｎＰ層であることを特徴と
するレーザダイオード製造方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の方法において、 前記１次電流遮断層はｐ−ＩｎＰ層であることを特徴と
するレーザダイオード製造方法。 - 【請求項７】 請求項１に記載の方法において、 前記２次電流遮断層はｎ−ＩｎＰ層であることを特徴と
するレーザダイオード製造方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載の方法において、 前記１次接触層はｐ−接触層であることを特徴とするレ
ーザダイオード製造方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載の方法において、 前記２次接触層はｎ−接触層であることを特徴とするレ
ーザダイオード製造方法。
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