JPS58102584A - 半導体の加工方法 - Google Patents
半導体の加工方法Info
- Publication number
- JPS58102584A JPS58102584A JP20018681A JP20018681A JPS58102584A JP S58102584 A JPS58102584 A JP S58102584A JP 20018681 A JP20018681 A JP 20018681A JP 20018681 A JP20018681 A JP 20018681A JP S58102584 A JPS58102584 A JP S58102584A
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- JP
- Japan
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- crystal
- inp
- type
- mesa structure
- etched
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化合物半導体結晶上に化学エツチングによりメ
サ構造を形成する方法に係り、特に細線状の逆メサ構造
を必要とする埋込みへテロ型レーザの活性層ストライプ
形成に好適なメサ構造形成方法に関する。
サ構造を形成する方法に係り、特に細線状の逆メサ構造
を必要とする埋込みへテロ型レーザの活性層ストライプ
形成に好適なメサ構造形成方法に関する。
従来の■−■化合物結晶上ヘメサ形成を行なうに際して
は、咳被エツチング結晶をエツチング液中に入れ、適当
に攪拌することによりメサ構造を形成してきたので、化
学エツチングに特有のエツジ効果により結晶の周辺部と
中央部ではエツチング深さが異なり、特に数μｍのスト
ライプ幅を必要とするメサ構造の形成においてはストラ
イプ幅およびエツチング深さを該被エツチング結晶全面
において均一にすることができないという欠点を有して
いた。
は、咳被エツチング結晶をエツチング液中に入れ、適当
に攪拌することによりメサ構造を形成してきたので、化
学エツチングに特有のエツジ効果により結晶の周辺部と
中央部ではエツチング深さが異なり、特に数μｍのスト
ライプ幅を必要とするメサ構造の形成においてはストラ
イプ幅およびエツチング深さを該被エツチング結晶全面
において均一にすることができないという欠点を有して
いた。
本発明の目的は、上記のような微細なストライプ状メサ
構造を形成する際の欠点をなくシ、化学エツチングによ
ってエツジ効果を著しく低減した均一な微細メサ構造を
結晶全面に形成する方法を提供することにある。
構造を形成する際の欠点をなくシ、化学エツチングによ
ってエツジ効果を著しく低減した均一な微細メサ構造を
結晶全面に形成する方法を提供することにある。
本発明は化学エツチングによって引起さ扛るエツジ効果
を軽減することを目的とするものである。
を軽減することを目的とするものである。
エツチング液のａｌｉｉ類にエリ、エツチングのさｎ方
には拡散律速９反応律速の差／ｒｉめるが、いずｎの場
合もエツチング速度を定めるのは、エツチング液及びエ
ツチング生成物相互間の拡散によりエツチング速度は定
まる。エツジ効果は被エツチング結晶の周辺部ではエツ
チング液と反応生成物の相互拡散が容易であるのに対し
中央部では相互拡散が生じにくいことによる。この効果
を軽減するには被エツチング結晶の周辺部での相互拡散
を防止することで達成できる。このような効果を与える
には被エツチング結晶の周辺部上１ こｎと同極の結晶
を密着させて取囲むことが有効である。又この効果を高
めるために形成するメサ構造が一方向性のストライプで
ある場合には、ストライプ方向にエツチング液にたいし
被エツチング結晶を往復運動させることが有効になる。
には拡散律速９反応律速の差／ｒｉめるが、いずｎの場
合もエツチング速度を定めるのは、エツチング液及びエ
ツチング生成物相互間の拡散によりエツチング速度は定
まる。エツジ効果は被エツチング結晶の周辺部ではエツ
チング液と反応生成物の相互拡散が容易であるのに対し
中央部では相互拡散が生じにくいことによる。この効果
を軽減するには被エツチング結晶の周辺部での相互拡散
を防止することで達成できる。このような効果を与える
には被エツチング結晶の周辺部上１ こｎと同極の結晶
を密着させて取囲むことが有効である。又この効果を高
めるために形成するメサ構造が一方向性のストライプで
ある場合には、ストライプ方向にエツチング液にたいし
被エツチング結晶を往復運動させることが有効になる。
実施的
本発明の一実施例を以下に説明する。ＩｎＧａＡＳＰ／
ＩｎＰ系の埋込みへテロレーザは第１図に示すような
構造を有しており、この構造を形成するためにｎ型Ｉｎ
Ｐ基板１上にｎ型ＩｎＰノ”ツ７ア層を型ＩｎＧａＡＳ
Ｐ ＃’？”）プ層５（０，５μｍｌからなる多層成長
層を形成し、この多層成長層上に酸化物ストライプ６’
ｒ＜１１０）方向に形成し、第２図に斜視図を示すよう
に化学エツチングにより逆メサ構造を形成する。この逆
メサ構造をｐ型ＩｎＰ７、ｎ型ＩｎＰ８で埋込んで第１
図に示す埋込みへテロ接合を形成した。この逆メサ構造
の形成に当り、本発明による第３図に示すようなエツチ
ング治具を用い酸化物ストライプ６に直角な多層結晶基
板の端面に垂直な方向に巾５１０１％長さ２５■のＩｎ
ＧａＡ８Ｐ／ＩｎＰ多層結晶２′と同一厚み、ＩｎＰ結
晶１’ｔダミー帖晶として用い。
ＩｎＰ系の埋込みへテロレーザは第１図に示すような
構造を有しており、この構造を形成するためにｎ型Ｉｎ
Ｐ基板１上にｎ型ＩｎＰノ”ツ７ア層を型ＩｎＧａＡＳ
Ｐ ＃’？”）プ層５（０，５μｍｌからなる多層成長
層を形成し、この多層成長層上に酸化物ストライプ６’
ｒ＜１１０）方向に形成し、第２図に斜視図を示すよう
に化学エツチングにより逆メサ構造を形成する。この逆
メサ構造をｐ型ＩｎＰ７、ｎ型ＩｎＰ８で埋込んで第１
図に示す埋込みへテロ接合を形成した。この逆メサ構造
の形成に当り、本発明による第３図に示すようなエツチ
ング治具を用い酸化物ストライプ６に直角な多層結晶基
板の端面に垂直な方向に巾５１０１％長さ２５■のＩｎ
ＧａＡ８Ｐ／ＩｎＰ多層結晶２′と同一厚み、ＩｎＰ結
晶１’ｔダミー帖晶として用い。
１ ｖｏｚ％Ｂｒ−メタノール溶液によって４−間、６
酸化物ストライプに平行な方向にＩｎＧａＡｌ／ＩｎＰ
多層結晶に往復運動を加えながらエツチングをほどこし
、このメサ構造７＆：ｐ型１ｎＰ、ｎ型ＩｎＰ結晶で埋
込んで、ＩｎＧａＡ８Ｐ／ｌ１ｌＰ長波長レーザを形成
した。この結晶の面積は８×ｌＯ■３でめ９レーザ素子
を５００ケ取得することができた。このうち発振しきい
電流が２０ｍＡ〜３０ｍＡの良好な特性の素子の収率は
９０％であり、従来の多層結晶のみをエツチング方法の
収率２０％に比べ極めて顕著な教養が見らｎる。この差
に従来のエツチング法によるエツチング深さがＩｎＧａ
Ａ！ＩＰ／ＩｎＰ 結晶面内テ！！４図に示すように大
きくＶ−ザの活性層幅全正確に制御できない。こｎに対
し本発明による方法を用いた場合Ｆｉ第５図に示すよう
に、エツチング深さが結晶面内で均一になるためレーザ
の活性層幅′ｔ−１〜２μｍにクエーハ全面にわたり正
確に調節できるためであることから明らかになった。な
お、第４図。
酸化物ストライプに平行な方向にＩｎＧａＡｌ／ＩｎＰ
多層結晶に往復運動を加えながらエツチングをほどこし
、このメサ構造７＆：ｐ型１ｎＰ、ｎ型ＩｎＰ結晶で埋
込んで、ＩｎＧａＡ８Ｐ／ｌ１ｌＰ長波長レーザを形成
した。この結晶の面積は８×ｌＯ■３でめ９レーザ素子
を５００ケ取得することができた。このうち発振しきい
電流が２０ｍＡ〜３０ｍＡの良好な特性の素子の収率は
９０％であり、従来の多層結晶のみをエツチング方法の
収率２０％に比べ極めて顕著な教養が見らｎる。この差
に従来のエツチング法によるエツチング深さがＩｎＧａ
Ａ！ＩＰ／ＩｎＰ 結晶面内テ！！４図に示すように大
きくＶ−ザの活性層幅全正確に制御できない。こｎに対
し本発明による方法を用いた場合Ｆｉ第５図に示すよう
に、エツチング深さが結晶面内で均一になるためレーザ
の活性層幅′ｔ−１〜２μｍにクエーハ全面にわたり正
確に調節できるためであることから明らかになった。な
お、第４図。
第５図におけるＡ、Ｂ、Ｃの表示は第２図における′表
示の位置を示している。
示の位置を示している。
本実施例はエツチング時酸化膜ストライプに垂直な結晶
端面のみにダミーＩｎＰ結晶を設置した場合のみを示し
たが、周辺全体にダミー結晶を設置すると更に有効性を
増すのは当然である。
端面のみにダミーＩｎＰ結晶を設置した場合のみを示し
たが、周辺全体にダミー結晶を設置すると更に有効性を
増すのは当然である。
また本実施例はＩｎＧａＡＳＰ／ＩｎＰ埋込与ヘテロレ
ーザについて示したが、同様のストライプを用いるＧａ
ＡｔＡ３／ＧａＡＳ埋込みへテロー型レーザおよび溝堀
成長を必要とするＣ８Ｐ型レーザ、■−（３ｒｏｏｖｅ
レーザ等、多くのレーザ構造の溝幅及び深さ、活性層幅
を制御するのに極めて有効であるのは当然である。勿論
、他の材質のレーザにおいても有用である。
ーザについて示したが、同様のストライプを用いるＧａ
ＡｔＡ３／ＧａＡＳ埋込みへテロー型レーザおよび溝堀
成長を必要とするＣ８Ｐ型レーザ、■−（３ｒｏｏｖｅ
レーザ等、多くのレーザ構造の溝幅及び深さ、活性層幅
を制御するのに極めて有効であるのは当然である。勿論
、他の材質のレーザにおいても有用である。
第１図は埋込みへテロ型レーザの発光部端面図、第２図
は埋込み成長前の多層エピタキシャル結晶のメサエッチ
後のストライプの断面図、第３図はエツチング治具の概
観を示す、第４図は従来の方法でメサ構造を形成した際
のメサエッチング深さく表面からメサ最短幅の位置の深
さ）のウェー７１内分布図、第５図は本発明によるメサ
エッチング深さのウェーハ内分布図である。 １・・・ｎ型ＩｎＰ基板、２・・・ｎ型ＩｎＰバッファ
層、３・・・Ｉｎ（ＪａＡＩ！ｉＰアンドープ活性層、
４・・・ｐ型ＩｎＰクラッド層、５−１）型ＩｎＵａＡ
ｌｉＰ キャップ層、６・・・酸化物ストライプ、７・
・・ｐ型ＩｎＰ層、８・・・ｎ型ＩｎＰ層、Ａ・・・結
晶端部から２ｍの位置、Ｂ・・・結晶中央、Ｃ・・・結
晶端部から２籠の位置、１′・Ｉ ｎ Ｐダミー結晶、
２’−ＩｎＧａＡＳＰ／ＩｎＰ′ｆＪ４図 、４ Ｃ 侘晶丙のメチ方ｆＥｊｔ）仕置（煕１ 箔５図 ＡＢ Ｃ 奪吉晶内ｑｉ丈方向ｑ装置（領帆）
は埋込み成長前の多層エピタキシャル結晶のメサエッチ
後のストライプの断面図、第３図はエツチング治具の概
観を示す、第４図は従来の方法でメサ構造を形成した際
のメサエッチング深さく表面からメサ最短幅の位置の深
さ）のウェー７１内分布図、第５図は本発明によるメサ
エッチング深さのウェーハ内分布図である。 １・・・ｎ型ＩｎＰ基板、２・・・ｎ型ＩｎＰバッファ
層、３・・・Ｉｎ（ＪａＡＩ！ｉＰアンドープ活性層、
４・・・ｐ型ＩｎＰクラッド層、５−１）型ＩｎＵａＡ
ｌｉＰ キャップ層、６・・・酸化物ストライプ、７・
・・ｐ型ＩｎＰ層、８・・・ｎ型ＩｎＰ層、Ａ・・・結
晶端部から２ｍの位置、Ｂ・・・結晶中央、Ｃ・・・結
晶端部から２籠の位置、１′・Ｉ ｎ Ｐダミー結晶、
２’−ＩｎＧａＡＳＰ／ＩｎＰ′ｆＪ４図 、４ Ｃ 侘晶丙のメチ方ｆＥｊｔ）仕置（煕１ 箔５図 ＡＢ Ｃ 奪吉晶内ｑｉ丈方向ｑ装置（領帆）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、化合物半導体結晶上にマスクを形成し化学エツチン
グによりメサ構造を形成するに際し、核被エッチジグ結
晶の崗辺を骸被エツチング結晶と同種の単結晶又は多結
晶のダミー結晶を密着させて設置してメサ構造を形成す
ることを特徴とする半導体の加工方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の半導体の加工方法にお
いて一方向性のストライプ状マスクを用い、核ストライ
プ状マスクと平行方向の振動を加え、骸被エツチング結
晶が相対的にエツチング液に対しストライプと平行に運
動することを脣徽とする。 ３、特許請求の範囲第２項記載の半導体の加工方法にお
いて、該被エツチング結晶として１１ｔＧａＡＩＩＰ４
元混晶を含むＩｎＰ多層エピタキシャル結晶、該ダミー
結晶としてＩｎＰｔ−用いることを特徴とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20018681A JPS58102584A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 半導体の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20018681A JPS58102584A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 半導体の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58102584A true JPS58102584A (ja) | 1983-06-18 |
| JPH0365668B2 JPH0365668B2 (ja) | 1991-10-14 |
Family
ID=16420220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20018681A Granted JPS58102584A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 半導体の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58102584A (ja) |
-
1981
- 1981-12-14 JP JP20018681A patent/JPS58102584A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0365668B2 (ja) | 1991-10-14 |
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