JPH10135563A - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産効率良く、層厚の異なる複数の領域から
なる半導体層を備えた光半導体装置を得ることができる
光半導体装置の製造方法を提供すること。 【解決手段】 基板１上に、その底面に該基板１が露出
した異なる幅を有する複数の領域からなるストライプ形
状の開口部２０を備えた絶縁膜マスク２を形成し、これ
を用いて、上記基板をウエットエッチングした後、この
絶縁膜マスク２を用いて、上記基板１上にｎ型ＩｎＰ下
クラッド層３、アンドープＩｎＧａＡｓＰ能動層４、及
びｐ型ＩｎＰ上クラッド層５を順次結晶成長させるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光半導体装置の
製造方法に関し、特に空間的に厚みの異なる、光を発
生，導波，または吸収する連続した領域を有する光半導
体装置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光半導体装置の高性能化の例とし
て、発光領域と，光の吸収量を電界で変調する領域とを
一体化した変調器一体型レーザダイオードや、発光領域
と，厚みが連続的に変化したテーパー導波路領域とを一
体化した出射するレーザビームの広がり角を狭くした集
積レーザ等では、導波路，活性層，及び吸収層等の能動
層を一つのエピタキシャル層により形成するとともに、
これらの層厚を光が進行する方向に変化させて形成する
技術が用いられている。この一例であるテーパー導波路
の報告例が、1995電子情報通信学会総会大会SC-4-4,p.4
63に開示されている。

【０００３】これらの装置を製作する上で重要となる技
術は、半導体基板上に平坦な半導体結晶を成長させるこ
とではなく、場所により層厚の異なる半導体結晶を形成
する結晶成長技術である。現在このような層厚分布を持
った半導体を形成する方法としては、伊賀健一編著．半
導体レーザ．オーム社，p.364 に示されているような絶
縁膜マスクを用いた選択成長技術が主流である。

【０００４】図６は従来の光半導体装置の製造方法の主
要工程を示す図であり、図６(a) は平面図、図６(b) は
この図６(a) のVI-VI 線による断面図、即ち、導波路の
伸びる方向に沿った断面図、図６(c) は平面図をそれぞ
れ示している。図において、１０５は半導体装置の１素
子形成領域、１００はｎ型ＩｎＰ基板、１００ａはｎ型
ＩｎＰからなるウエハ、１０１はｎ型ＩｎＰ下クラッド
層、１０２はアンドープＩｎＧａＡｓＰ層からなる能動
層、１０３はｐ型ＩｎＰ上クラッド層、１１０は２０μ
ｍ程度の一定の間隔を隔てて互いに平行にかつ線対称な
形状となるように配置された２つの絶縁膜からなる絶縁
膜マスクで、それぞれの絶縁膜は異なる幅を有する複数
の領域からなっており、１１０ａはそれぞれの絶縁膜の
幅の最も広い領域、１１０ｂは絶縁膜の幅の最も狭い部
分、１１０ｃはこの幅の広い領域１１０ａと幅の狭い部
分１１０ｂとの間に設けられた、絶縁膜の幅が連続的に
変化している領域である。この絶縁膜マスク１１０のそ
れぞれの絶縁膜の幅は、最も広い所で約２００μｍとな
っている。また、幅の広い領域１１０ａのそれぞれの絶
縁膜が互いに平行に伸びる方向の長さは約４００μｍ、
幅の変化している領域１１０ｃの長さは約１５０μｍと
なっている。この光半導体装置の製造方法は、特に、半
導体レーザとテーパー導波路とを一体化してなる光半導
体装置の製造方法を示しており、絶縁膜マスク１１０の
２つの絶縁膜に挟まれたストライプ形状の領域内に能動
層として導波路及び活性層が形成される。

【０００５】次に製造方法について説明する。まず、Ｉ
ｎＰ基板１００上に絶縁膜（図示せず）を形成し、これ
をレジスト等を用いて選択的にエッチングすることによ
り、図７(a) に示すような絶縁膜マスク１１０を形成す
る。

【０００６】続いて、この絶縁膜マスク１１０を選択成
長マスクとして用いて、ｎ型ＩｎＰ下クラッド層１０
１、アンドープＩｎＧａＡｓＰ能動層１０２、及びｐ型
ＩｎＰ上クラッド層１０３をＭＯＣＶＤ等により順次選
択成長させる。

【０００７】この選択成長の際に、基板１１０上には、
材料ガスが均一に供給されるが、絶縁膜マスク１１０上
には結晶成長が起こらないため、この部分では材料ガス
中の成長種が消費されず、絶縁膜マスク１１０の存在す
る部分においては材料ガス中の成長種濃度が増大する。
このため、基板１１０上において成長種濃度の分布が発
生し、成長種濃度の高い部分、即ち、幅の広い絶縁膜に
隣接した基板１１０上の領域においては、特に成長種が
多く供給されるようになる。この結果、幅の広い絶縁膜
に挟まれた部分の成長速度が促進され、図６(b) に示す
ように、幅の狭い部分１１０ｂに成長される各層の厚さ
は、幅の広い部分１１０ａの厚さよりも薄くなるととも
に、幅が連続的に変化している領域１１０ｃでは、幅が
狭くなるにつれ、厚さが順次薄くなる。この結果、一度
の結晶成長により、層厚の異なる結晶成長層、特に能動
層１０２を得ることができる。

【０００８】続いて、回折格子（図示せず），電流狭搾
構造（図示せず），及び電極（図示せず）等を必要に応
じて形成し、１素子形成領域１０５において基板を切り
だすことにより、層厚の異なる複数の領域からなる能動
層１０２を備えた光半導体装置、即ち、複数の素子を一
体化してなる光半導体装置を得る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、この光半導体
装置の製造方法においては、実際には、図６(c) に示す
ように、十分な大きさを有するウエハ１００ａに複数の
絶縁膜マスク１１０を用いることにより、複数個の光半
導体装置が同時に形成される。

【００１０】しかしながら、この光半導体装置の製造方
法の選択成長工程において、特に、層厚比、つまり層厚
の厚いところと薄いところの比率の大きな選択成長を行
う場合、隣接する絶縁膜マスク１１０により発生する成
長種の濃度分布の影響を受けやすいため、所望の層厚分
布を備えた光半導体装置を得るためには、隣接する絶縁
膜マスク１１０同士の間隔を十分に広く、例えば６００
〜７００μｍ程度とし、複数の絶縁膜マスク１１０を離
散的に配置させなければならず、１つの素子を形成する
ために必要な基板面積が大きくなるため、一枚のウエハ
から得られる素子の数が少なく、生産効率が低下すると
いう問題があった。

【００１１】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、生産効率良く、層厚の異なる複
数の領域からなる半導体層を備えた光半導体装置を得る
ことができる光半導体装置の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】この発明に係る光半導体
装置の製造方法は、半導体基板を用意する工程と、該基
板上に、その底面に該基板が露出した異なる幅を有する
複数の領域からなるストライプ形状の開口部を備えた絶
縁膜からなるマスクを形成する工程と、該絶縁膜マスク
を用いて、上記基板をエッチングする工程と、該絶縁膜
マスクを用いて、上記エッチング工程により露出した基
板上に半導体結晶を結晶成長させる工程とを備えるよう
にしたものである。

【００１３】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記エッチング工程を、サイドエッチング可能なエ
ッチングにより行うようにしたものである。

【００１４】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記絶縁膜マスクを、上記複数の領域からなるスト
ライプ形状の開口部に沿って設けられた，底面に基板の
表面が露出している溝部を、少なくとも上記開口部のう
ちのその幅が他の領域よりも狭い領域に近接した位置に
備えたものとしたものである。

【００１５】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記溝部を、上記開口部のうちのその幅が他の領域
よりも狭い領域に近接した位置にのみ備えたものとした
ものである。

【００１６】また、この発明に係る光半導体装置の製造
方法は、上記エッチング工程を、供給律速となるエッチ
ングを用いて行うとともに、該エッチング工程の後工程
において形成される半導体結晶層の高さ位置が、該エッ
チング工程によりエッチングされる前の基板の高さ位置
と同じになるように行うようにしたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１に係る光半
導体装置の製造方法を説明するための平面図（図１
(a))、及び図１(a) のIb-Ib 線による断面図（図１(b))
であり、図において、１０は光半導体装置の１素子形成
領域、１はｎ型ＩｎＰ基板、３はｎ型ＩｎＰ下クラッド
層、４はアンドープＩｎＧａＡｓＰ層からなる能動層、
５はｐ型ＩｎＰ上クラッド層、２は異なる幅の複数の領
域からなるストライプ形状の開口部２０を、その中央を
通る中央線上に備えたＳｉＮやＳｉＯ₂ 等の絶縁膜から
なる絶縁膜マスクで、この絶縁膜マスク２の開口部２０
内には基板１が露出している。この絶縁膜マスク２の開
口部２０は、開口幅の最も広い領域２ａ、開口幅の最も
狭い部分２ｂ、及び幅の広い領域２ａと幅の狭い部分２
ｂとの間に位置しその開口幅が幅の広い領域２ａから幅
の狭い部分２ｂへ向かって幅が連続的に変化している領
域２ｃからなっており、１素子形成領域１０内における
開口幅の広い領域２ａ，及び開口幅の連続的に変化して
いる領域２ｃの上記開口部２０のストライプが伸びる方
向に沿った方向の長さは、それぞれ約４００μｍ，約１
５０μｍである。なお、ここでは、開口幅の変化してい
る領域２ｃの開口部２０側の平面形状を曲線形状として
いるが、これは、テーパー導波路として適した層厚分布
で結晶成長層を形成するためのものであり、この形状は
必要に応じて他の形状，例えば直線形状とするようにし
てもよい。本実施の形態１の光半導体装置の製造方法
は、特に、半導体レーザとテーパー導波路とを一体化し
てなる光半導体装置の製造方法を示しており、図１に示
す絶縁膜マスク２のストライプ形状の開口部２０内に、
光半導体装置の能動層である活性層及び導波路が形成さ
れる。

【００１８】図２は本発明の実施の形態１に係る半導体
装置の製造方法の主要工程を説明するための図であり、
図２(a),(c) は図１(a) のIIa-IIa 線による断面図、図
２(b),(d) は図１(a) のIIb-IIb 線による断面図であ
る。図において、図１と同一符号は同一又は相当する部
分を示している。

【００１９】次に製造方法について説明する。まず、Ｉ
ｎＰ基板１上に約１００ｎｍ厚のＳｉＯ₂ 等の絶縁膜
（図示せず）を形成し、さらにレジスト（図示せず）を
該絶縁膜上に形成した後、このレジストをパターニング
し、このレジストをマスクにして、フッ酸等を用いた選
択的なエッチングにより、図１(a) に示すような絶縁膜
マスク２を形成する。

【００２０】続いて、この絶縁膜マスク２を選択エッチ
ングマスクとして、例えば硫酸系エッチャント等を用い
て基板１のウェットエッチングを行う。このとき、あら
かじめ、絶縁膜マスク２のストライプ状の開口部２０の
伸びる方位を、逆メサ方位とすることにより、エッチン
グの断面形状は図２(a),(b) に示すように逆メサ形状と
なる。このエッチング中には基板１の深さ方向のみなら
ず横方向もサイドエッチングされる。このため、絶縁膜
マスク２のIIa-IIa 線近傍における開口部２０の開口幅
をＬＧ₁ とし、この部分のエッチング底面の幅をＬＧ₂
とすると、開口幅ＬＧ₁ に対し、エッチング底面の幅Ｌ
Ｇ₂ はサイドエッチングされた分だけ大きくなる。同様
に、絶縁膜マスク２のIIb-IIb 線近傍における開口部２
０の開口幅をＬＧ'₁とし、この部分のエッチング底面の
幅をＬＧ'₂とすると、開口幅ＬＧ'₁に対し、エッチング
底面の幅ＬＧ'₂はサイドエッチングされた分だけ大きく
なる。なお、ここでは硫酸系のウエットエッチングを行
ったが、サイドエッチングが十分に起こるようなエッチ
ングであれば、どのようなエッチングを行うようにして
もよい。

【００２１】引き続いて、絶縁膜マスク２を選択成長マ
スクとして用いて、気相成長法、例えばＭＯＣＶＤ（Me
tal-Organic Chemical Vapor Deposition)法により半導
体結晶層、即ちｎ型ＩｎＰ下クラッド層１０１、アンド
ープＩｎＧａＡｓＰ能動層１０２、及びｐ型ＩｎＰ上ク
ラッド層１０３を順次選択成長させる。このとき、絶縁
膜上には半導体結晶の核が形成されないため、絶縁膜マ
スク２の開口部２０内の半導体基板１が露出した面に選
択的に結晶がエピタキシャル成長する。

【００２２】ここで、ＬＧ₂ の幅をもつエッチング底面
への結晶成長は、主として気相中からＬＧ₁ の幅をもつ
絶縁膜マスク２の開口部２０を通して成長ガス種が拡散
してくることによって生じる。この部分のエッチング底
面の中央部での成長層厚をｄとする。また、同様に、絶
縁膜マスク２の開口幅の狭いIIb-IIb 線断面においても
幅ＬＧ'₁のギャップを通じて幅ＬＧ'₂の底面を持つ半導
体面への結晶成長が起こる。この部分のエッチング底面
中央部での成長層厚をｄ′とする。

【００２３】両者において、結晶成長速度は、気相中の
成長ガス種の濃度勾配による拡散が支配的と考えられる
ため、IIa-IIa 線断面部，IIb-IIb 線断面部におけるガ
ス種の供給量はギャップ幅ＬＧ₁ ，ＬＧ'₁に比例する。
一方で、成長する面積は、エッチング底面のＬＧ₂ ，Ｌ
Ｇ'₂に比例することから、成長速度は、成長ガス種が同
一供給量の場合、成長面積に反比例する。このため成長
層厚ｄ，ｄ′は各々ＬＧ₁ ／ＬＧ₂ ，ＬＧ'₁／ＬＧ'₂に
比例する。このとき、ウェットエッチングによるサイド
エッチング量は、絶縁膜マスクの開口幅によらずほぼ一
定であるので、ＬＧ₁ をＬＧ'₁に対して十分に大きなも
のとしておけば１≒ＬＧ₁ ／ＬＧ₂ ＞ＬＧ'₁／ＬＧ'₂と
なり、層厚の関係はｄ＞ｄ′となる（図２(c),(d))。従
って、開口幅の広い領域２ａにおいては、成長層の各層
厚は、幅の狭い領域２ｂの成長層の各層厚の厚さよりも
薄くなり、幅が連続的に変化している領域２ｃにおいて
は、その幅が狭くなるに従って成長層の各層厚はその厚
さが順次薄くなるように形成され、図１(b) に示される
ように、一度の結晶成長により、異なる層厚を備えた結
晶成長層、特に能動層４を得ることができる。なお、エ
ッチング時においては、開口幅に対するサイドエッチン
グ幅の比率が大きくなるほど、絶縁膜マスクの開口幅に
対するエッチング底面の幅の比率が大きくなるため、結
晶成長速度を遅くする効果が高くなり、その比率が大き
くなると、開口幅の値を変えても成長速度はほとんど変
化しなくなることから、開口幅の狭い領域に成長される
結晶成長層と、開口幅の広い領域に成長される結晶成長
層との層厚比を大きくするためには、幅の広い領域の開
口幅ＬＧ₁ を十分に広く、例えば約２０μｍ程度とする
とともに、幅の狭い領域の開口幅ＬＧ'₁を数μｍ程度以
下、好ましくは１μｍ以下とすることが必要である。

【００２４】続いて、回折格子（図示せず）や、電流狭
搾構造（図示せず）や、電極（図示せず）等を必要に応
じて形成し、１素子形成領域１０において基板１を切り
だすことにより、層厚の異なる複数の領域からなる能動
層を備えた光半導体装置、即ち、複数の素子を一体化し
てなる光半導体装置を得る。

【００２５】この光半導体装置の製造方法においては、
従来の光半導体装置の製造方法と同様に、一度の結晶成
長工程により、層厚分布を有する選択成長を行うことが
でき、層厚の異なる複数の領域からなる能動層を備えた
光半導体装置を得ることができるとともに、層厚分布を
得るためには絶縁膜マスク２の開口幅を変化させるだけ
でよく、従来の技術において説明した光半導体装置の製
造方法のように、気相中の成長ガス種のウエハ表面での
濃度分布を必要とせず、また、このような分布の影響を
受けにくいため、絶縁膜マスク２自体の幅を従来の絶縁
膜マスクよりも狭くできるとともに、ウエハ上において
隣接する絶縁膜マスク２同士の配置間隔を狭くして、ウ
エハ上に絶縁膜マスク２を高密度に配置することができ
る。例えば、絶縁膜マスク２の開口部で分離されている
一方の幅を従来とほぼ同じ２００μｍ程度とした場合、
隣接する絶縁膜マスク２間の間隔はその倍の間隔、つま
り、４００μｍ程度，或いはそれ以下であればよい。こ
の結果、製造工程におけるウエハに対する光半導体装置
の集積度を向上させることができ、生産性を向上させる
ことができる。

【００２６】このように、本発明の実施の形態１によれ
ば、基板１上に、その底面に該基板１が露出した異なる
幅を有する複数の領域からなるストライプ形状の開口部
２０を備えた絶縁膜マスク２を形成し、これを用いて、
上記基板をウエットエッチングした後、この絶縁膜マス
ク２を用いて、上記基板１上にｎ型ＩｎＰ下クラッド層
３、アンドープＩｎＧａＡｓＰ能動層４、及びｐ型Ｉｎ
Ｐ上クラッド層５を順次結晶成長させるようにしたか
ら、絶縁膜マスク２の開口幅が広い領域への成長層厚
を、開口幅の狭い領域への成長層厚よりも厚くすること
ができ、これにより、一度の選択成長により層厚分布を
有する光半導体装置を得ることができるとともに、絶縁
膜マスク２を高密度でウエハ上に配置でき、１つの素子
を形成するために必要な基板面積を小さくして、一枚の
ウエハから得られる素子の数を多くし、生産効率を向上
させることができるという効果がある。

【００２７】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２に係る光半導体装置の製造方法を説明するための平面
図（図３(a))、及び該図３(a) のIII-III 線による断面
図（図３(b),(c))であり、図において、図１と同一符号
は同一又は相当する部分を示しており、６は絶縁膜マス
ク２に設けられた、底面に基板１の表面が露出している
溝部で、絶縁膜マスク２の開口部２０側の辺全域に沿っ
て平行になるよう設けられており、その幅は約１μｍで
あり、この溝部６と開口部２０との間隔は約５μｍであ
る。

【００２８】上記実施の形態１に係る光半導体装置の製
造方法の、図２(c),(d) に示す工程においては、絶縁膜
マスク２の開口部２０内にエッチングにより露出した基
板１の底面への成長ガス種の供給は、気相からの拡散が
主であるが、その一部は、反応ガス種が絶縁膜マスク２
上に吸着し、絶縁膜表面を表面マイグレーションによっ
て移動することで供給される。このようにマイグレーシ
ョンにより供給される成長ガス種の量は絶縁膜マスク２
の開口幅に依存しない量であるから、絶縁膜マスク２の
幅の設定等によっては、このようなマイグレーションに
より絶縁膜マスク２の開口部２０の開口幅の異なる領域
間での層厚分布、つまり最大層厚と最小層厚の比率を低
減させてしまう場合がある。

【００２９】これに対し、本実施の形態２に係る光半導
体装置の製造方法においては、図３(a) に示すように、
異なる開口幅を有する複数の領域からなる開口部２０を
備えた絶縁膜マスク２を設けるとともに、この絶縁膜マ
スク２の開口部２０に近接した部分に、該開口部２０の
辺に沿って微小な幅の溝部を設けるようにしたことによ
り、絶縁膜マスク２を用いてエッチングを行った後（図
３(b))、半導体層、例えばｎ型ＩｎＰ下クラッド層３を
選択成長させる際に、絶縁膜マスク２上を表面マイグレ
ーションで拡散してきた成長種を溝部６においてトラッ
プすることができ、これによりマイグレーションの選択
成長に対する影響を減らすことができ、上記実施の形態
１の光半導体装置の製造方法と比較して、より良好な層
厚分布を有する選択成長が可能となる効果がある。

【００３０】実施の形態３．図４は本発明の実施の形態
３に係る光半導体装置の製造方法の主要工程を示す平面
図であり、図において、図３と同一符号は同一又は相当
する部分を示しており、７は絶縁膜マスク２に設けられ
た、底面に基板１の表面が露出している溝部で、絶縁膜
マスク２の開口幅が他の領域よりも狭い領域のみに、開
口部２０側の辺に沿って平行になるよう設けられてお
り、その幅及び開口部２０との間隔は、図３に示した溝
部６と同様である。

【００３１】この実施の形態３に係る光半導体装置の製
造方法は、上記実施の形態２において用いたような開口
部２０側の辺全域に沿って平行になるよう溝部を設けた
絶縁膜マスクの代わりに、開口部２０の幅の他の領域よ
りも狭い領域に近接した部分にのみ溝部７を設けた絶縁
膜マスク２を用いて、選択エッチング及び選択成長を行
うようにしたものであり、これにより、絶縁膜マスク２
を用いた選択成長時においては開口幅の他の領域よりも
狭い領域のみで表面マイグレーションによる成長種の供
給が制限されるため、この開口幅の狭い領域での選択成
長速度が、マイグレーションにより成長種が供給される
開口幅の広い領域と比較してマイグレーションの影響の
分だけさらに遅くなり、その結果、さらに大きな層厚分
布をもつ選択成長を行うことができる効果がある。

【００３２】実施の形態４．図５は本発明の実施の形態
４に係る半導体装置の製造方法を説明するための平面図
（図５(a))、及び図５(a) のV-V 線による断面図（図５
(b),(c))であり、図図において、図１と同一符号は同一
又は相当する部分を示している。

【００３３】この実施の形態４においては、上記実施の
形態１の絶縁膜マスクを用いて基板をエッチングする工
程において、ＨＣｌガスエッチング等の深さ方向のエッ
チングが供給律速であるエッチング、即ち、エッチャン
トと基板１との反応速度が十分に速く、主としてエッチ
ャントが供給される割合によりエッチング速度が変化す
るようなエッチングを行うようにしたものであり、これ
により、図５(a) に示すような上記実施の形態１と同様
の絶縁膜マスク２を用いてエッチングを行うことで、開
口幅の広いところではエッチング深さが深く、開口幅の
狭いところではエッチング深さを浅くすることができ、
エッチング深さの分布を得ることができる（図５(b))。
したがって、このエッチング深さの分布を、次の工程で
ある選択成長の成長層厚の分布と概略一致させるように
すると、選択成長後に成長層の表面の高さ位置を元の基
板１の表面の高さ位置と一致させることが可能となる
（図５(c))。これにより、成長層の表面が平坦となるた
め、その後に行われる加工工程において、マスク形成等
が容易になり、容易に高精度の加工が可能となり、特性
の優れた光半導体装置を高い歩留まりで得ることができ
る効果がある。

【００３４】なお、本実施の形態１〜４においては、テ
ーパー導波路と半導体レーザとを集積化した光半導体装
置の製造方法について説明したが、本発明は、例えば光
変調器と半導体レーザとを集積化した光半導体装置等の
他の光半導体素子を集積化した光半導体装置においても
適用できるものであり、このような場合においても上記
実施の形態１〜４と同様の効果を奏する。

【００３５】また、上記実施の形態１〜４においては、
ＩｎＰ系の光半導体装置を用いて説明したが、本発明は
他の材料系の光半導体装置においても適用できるもので
あり、このような場合においても上記実施の形態１〜４
と同様の効果を奏する。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体基板を用意する工程と、該基板上に、その底面に該基
板が露出した異なる幅を有する複数の領域からなるスト
ライプ形状の開口部を備えた絶縁膜からなるマスクを形
成する工程と、該絶縁膜マスクを用いて、上記基板をエ
ッチングする工程と、該絶縁膜マスクを用いて、上記エ
ッチング工程により露出した基板上に半導体結晶を結晶
成長させる工程とを備えるようにしたから、絶縁膜マス
クの開口幅が広い領域への成長層厚を、開口幅の狭い領
域への成長層厚よりも厚くすることができ、これによ
り、一度の選択成長により層厚分布を有する光半導体装
置を得ることができるとともに、絶縁膜マスクを高密度
にウエハ上に配置でき、１つの素子を形成するために必
要な基板面積を小さくして、一枚のウエハから得られる
素子の数を多くし、生産効率を向上させることができる
という効果が得られる。

【００３７】また、この発明によれば、上記エッチング
工程を、サイドエッチング可能なエッチングにより行う
ようにしたから、１つの素子を形成するために必要な基
板面積を小さくして、生産効率を向上させることができ
るという効果が得られる。

【００３８】また、この発明によれば、上記絶縁膜マス
クを、上記複数の領域からなるストライプ形状の開口部
に沿って設けられた，底面に基板の表面が露出している
溝部を、少なくとも上記開口部のうちのその幅が他の領
域よりも狭い領域に近接した位置に備えたものとしたか
ら、選択成長時においてマイグレーションによる成長種
の供給を制限して、より良好な層厚分布を有する選択成
長を行うことができる効果がある。

【００３９】また、この発明によれば、上記溝部を、上
記開口部のうちのその幅が他の領域よりも狭い領域に近
接した位置にのみ備えたものとしたから、選択成長時に
おいて、開口部の幅の狭い領域へのマイグレーションに
よる成長種の供給を制限して、大きな層厚分布をもつ選
択成長を行うことができる効果がある。

【００４０】また、この発明によれば、上記エッチング
工程を、供給律速となるエッチングを用いて行うととも
に、該エッチング工程の後工程において形成される半導
体結晶層の高さ位置が、該エッチング工程によりエッチ
ングされる前の基板の高さ位置と同じになるように行う
ようにしたから、選択成長後の結晶成長層と基板との高
さ位置を揃えて基板表面を平坦にすることができ、その
後の製造工程を精度良く行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る光半導体装置
の製造方法を示す工程図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る光半導体装置
の製造方法の主要工程を示す工程図である。

【図３】 この発明の実施の形態２に係る光半導体装置
の製造方法を示す工程図である。

【図４】 この発明の実施の形態３に係る光半導体装置
の製造方法の主要工程を示す工程図である。

【図５】 この発明の実施の形態４に係る光半導体装置
の製造方法を示す工程図である。

【図６】 従来の光半導体装置の製造方法を示す工程図
である。

【符号の説明】

１，１００ ｎ型ＩｎＰ基板、２，１１０ 絶縁膜マス
ク、２ａ，１１０ａ幅の広い領域、２ｂ，１１０ｂ 幅
の狭い部分、２ｃ，１１０ｃ 幅の連続的に変化してい
る領域、３，１０１ ｎ型ＩｎＰ下クラッド層、４，１
０２ ＩｎＧａＡｓＰ能動層、５，１０３ ｐ型ＩｎＰ
上クラッド層、６，７ 溝部、１０，１０５ １素子形
成領域、２０ 開口部、１００ａ ウエハ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板を用意する工程と、 該基板上に、その底面に該基板が露出した異なる幅を有
   する複数の領域からなるストライプ形状の開口部を備え
   た絶縁膜からなるマスクを形成する工程と、 該絶縁膜マスクを用いて、上記基板をエッチングする工
   程と、 該絶縁膜マスクを用いて、上記エッチング工程により露
   出した基板上に半導体結晶を結晶成長させる工程とを備
   えたことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光半導体装置の製造方
   法において、 上記エッチング工程は、サイドエッチング可能なエッチ
   ングにより行われることを特徴とする光半導体装置の製
   造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光半導体装置の製造方
   法において、 上記絶縁膜マスクは、上記複数の領域からなるストライ
   プ形状の開口部に沿って設けられた，底面に基板の表面
   が露出している溝部を、少なくとも上記開口部のうちの
   その幅が他の領域よりも狭い領域に近接した位置に備え
   たことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の光半導体装置の製造方
   法において、 上記溝部は、上記開口部のうちのその幅が他の領域より
   も狭い領域に近接した位置にのみ備えたことを特徴とす
   る光半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の光半導体装置の製造方
   法において、 上記エッチング工程は、供給律速となるエッチングを用
   いて行われるとともに、該エッチング工程の後工程にお
   いて形成される半導体結晶層の高さ位置が、該エッチン
   グ工程によりエッチングされる前の基板の高さ位置と同
   じになるように行われることを特徴とする光半導体装置
   の製造方法。