JPS5875878A - 光集積回路の製造方法 - Google Patents
光集積回路の製造方法Info
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- JPS5875878A JPS5875878A JP56174181A JP17418181A JPS5875878A JP S5875878 A JPS5875878 A JP S5875878A JP 56174181 A JP56174181 A JP 56174181A JP 17418181 A JP17418181 A JP 17418181A JP S5875878 A JPS5875878 A JP S5875878A
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- Japan
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- photodetector
- light source
- crystal
- semiconductor
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- Pending
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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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
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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、光集積回路の製造方法に関するものである。
従来、半導体光源（例えば半導体レーデ、発光ダイオー
ド）と光検出器とを一体化した光集積回路を製造する丸
めの方法としていくつかの提案がまされている。第１図
はその一例であり、個別に製造した半導体光源と光検出
器とを同一の金属ｆ四ツク上（例えば銅プロ、り上）に
マクントするものでメジ、一般に混成光集積回路と呼ば
れるものである。なお、図面中の符号１紘半導体レーデ
、２は光検出器、３は銅ブロックである。この方法で紘
、個別に各素子を製造した後マウントすることが出来る
点で高性能化された光集積回路が期待中きるという長所
を有するが、光源からの光を能率よく光検出器に照射す
るためのマウント技術が非常に困難であるという欠点を
有していた。
ド）と光検出器とを一体化した光集積回路を製造する丸
めの方法としていくつかの提案がまされている。第１図
はその一例であり、個別に製造した半導体光源と光検出
器とを同一の金属ｆ四ツク上（例えば銅プロ、り上）に
マクントするものでメジ、一般に混成光集積回路と呼ば
れるものである。なお、図面中の符号１紘半導体レーデ
、２は光検出器、３は銅ブロックである。この方法で紘
、個別に各素子を製造した後マウントすることが出来る
点で高性能化された光集積回路が期待中きるという長所
を有するが、光源からの光を能率よく光検出器に照射す
るためのマウント技術が非常に困難であるという欠点を
有していた。
第２図れ、第１図とは別の従来の光集積回路を示すもの
で、図面中の符号４紘半導体レーデ、５は光検出器（半
導体レーデ）、６はダイヤモンドなどのヒートシンクで
ある。この方法では、化学工、チングによシフアプリ−
ペロー共振器を形成した半導体レーデを同一基板上に同
時にいくつか製造し、これら半導体レーデの一つを光源
とし、隣接する他の半導体レーデを光検出器として利用
する亀のである。この方法では先の第１図の場合とは異
なシ、光源からの光を光として使用するため、光検出機
能を充分に向上させることが出来ないという欠点があ−
）え。
で、図面中の符号４紘半導体レーデ、５は光検出器（半
導体レーデ）、６はダイヤモンドなどのヒートシンクで
ある。この方法では、化学工、チングによシフアプリ−
ペロー共振器を形成した半導体レーデを同一基板上に同
時にいくつか製造し、これら半導体レーデの一つを光源
とし、隣接する他の半導体レーデを光検出器として利用
する亀のである。この方法では先の第１図の場合とは異
なシ、光源からの光を光として使用するため、光検出機
能を充分に向上させることが出来ないという欠点があ−
）え。
本発明鉱半導体光源と光検出器とを一体化し九半導体光
集積回路の製造方法において、基板上に形成された半導
体光源用の■−ｖ族化合物半導体結晶に化学工、チング
等を施して光源部を形成した後、同一基板上に液相エピ
タキシャル成長の成長特性を生かして光検出器用の■−
■族化合物半導体結晶を再度成長させ、この部分に光検
出器を形成することを特徴とし、その目的は光源と光検
出器との個々の回路素子の性能を高めた光集積回路を製
造し得る光集積回路の製造方法を提供することにある。
集積回路の製造方法において、基板上に形成された半導
体光源用の■−ｖ族化合物半導体結晶に化学工、チング
等を施して光源部を形成した後、同一基板上に液相エピ
タキシャル成長の成長特性を生かして光検出器用の■−
■族化合物半導体結晶を再度成長させ、この部分に光検
出器を形成することを特徴とし、その目的は光源と光検
出器との個々の回路素子の性能を高めた光集積回路を製
造し得る光集積回路の製造方法を提供することにある。
第３図は本発明による光集積回路の製造方法の一実施例
を示す工程図で、先ず、（ａ）の如く基板上に形成され
た半導体光源用の■−■族化学物半導体結晶となるダブ
ルへテロ接合結晶に化学エツチング等を施すことにより
％（ｂ）の如き半導体レーデ用の７アプリーペロー共振
器を形成する０次に１この共振器面をス／ｆ、タリング
等の手法によｊ） ８１０．などの誘電体膜で覆い、フ
ォトエツチング等の手法で（、）の如き選択結晶゛成長
用のマスクを形成する。その後、（ｄ）の如く半導体レ
ーデ部の横側に光検出器用の■−■族化合物半導体結晶
（ＩｍＰ、ＩｎＧａＡｓ、Ｉｔ＞ＧａＡｓＰなど）を液
相エピタキシャル法によシ成長させる。この時、光検出
器の性能を向上させる理由から、上記■−Ｖ族結晶は高
純度であればあるほど好ましい。
を示す工程図で、先ず、（ａ）の如く基板上に形成され
た半導体光源用の■−■族化学物半導体結晶となるダブ
ルへテロ接合結晶に化学エツチング等を施すことにより
％（ｂ）の如き半導体レーデ用の７アプリーペロー共振
器を形成する０次に１この共振器面をス／ｆ、タリング
等の手法によｊ） ８１０．などの誘電体膜で覆い、フ
ォトエツチング等の手法で（、）の如き選択結晶゛成長
用のマスクを形成する。その後、（ｄ）の如く半導体レ
ーデ部の横側に光検出器用の■−■族化合物半導体結晶
（ＩｍＰ、ＩｎＧａＡｓ、Ｉｔ＞ＧａＡｓＰなど）を液
相エピタキシャル法によシ成長させる。この時、光検出
器の性能を向上させる理由から、上記■−Ｖ族結晶は高
純度であればあるほど好ましい。
次に、（・）の如く光検出部に亜鉛あるいはカドξりム
の不純物を導入してｐ−ｎ接合を形成し、最後に光源部
および光検出器部に所望の電極を形成する。
の不純物を導入してｐ−ｎ接合を形成し、最後に光源部
および光検出器部に所望の電極を形成する。
なお、第３図の符号７はｐ−ＩｎＧａＡｍＰキ’Ｉｆｆ
層、８はｐ−ＩｎＰクラ、ド層、９はＩｎＧａＡｍＰ活
性層、１０はｎ−ＩｕＰクラ、ド層、１１はｎ−ＩｎＰ
基板、１２は誘電体膜（８１０２等）１３は光検出器用
結晶（ＩｓＰ、ＩｎＧａＡｍ＋ＩｎＧａＡｓＰ等）、１
４はｐｍ拡散層、１６は光検出器用電極、１６は光源用
電極、Ｊｌは光源および光検出器用の共通電極である。
層、８はｐ−ＩｎＰクラ、ド層、９はＩｎＧａＡｍＰ活
性層、１０はｎ−ＩｕＰクラ、ド層、１１はｎ−ＩｎＰ
基板、１２は誘電体膜（８１０２等）１３は光検出器用
結晶（ＩｓＰ、ＩｎＧａＡｍ＋ＩｎＧａＡｓＰ等）、１
４はｐｍ拡散層、１６は光検出器用電極、１６は光源用
電極、Ｊｌは光源および光検出器用の共通電極である。
ζこでは、光源部としてＩｔ＋ＧａムａＰ／Ｉｎ？半導
体レーデの共振器を形成する場合を示したが、これはも
ちろん他の半導体レーデ、例えばＩ ｍＧａＡｓ／Ｉ
ｍＰ ’ｐ ＧａＪｕＡｓ／ＧａムＳレーデでもよく、
ま九発光ダイオードの米放出面を形成してもよい。
体レーデの共振器を形成する場合を示したが、これはも
ちろん他の半導体レーデ、例えばＩ ｍＧａＡｓ／Ｉ
ｍＰ ’ｐ ＧａＪｕＡｓ／ＧａムＳレーデでもよく、
ま九発光ダイオードの米放出面を形成してもよい。
謔４図は、具体例として半導体レーデの共振器面を５１
０２膜で覆ってＩａＦ結晶を成長させた場合を示してい
る。すなわち、本発明の特徴でもあるが、半導体レーザ
の共振器面を８１０．膜で覆ってＩｎＰ結晶を液相エピ
タキシャル成長させると、＃Ｉ４図（ｍ）あるいは（ｂ
）のごとく成長層の端の面が基板面と５５°の角度をな
して成長する。従りて、光源部からの光が効率よく検出
器部に吸収されることになる。この基板と５５°の角度
をなす成長層の端の面線（ｚｌｌ）結晶面である。
０２膜で覆ってＩａＦ結晶を成長させた場合を示してい
る。すなわち、本発明の特徴でもあるが、半導体レーザ
の共振器面を８１０．膜で覆ってＩｎＰ結晶を液相エピ
タキシャル成長させると、＃Ｉ４図（ｍ）あるいは（ｂ
）のごとく成長層の端の面が基板面と５５°の角度をな
して成長する。従りて、光源部からの光が効率よく検出
器部に吸収されることになる。この基板と５５°の角度
をなす成長層の端の面線（ｚｌｌ）結晶面である。
なお、こＯ具体例でれ、ファプリーペロー共振器を形成
するためにＨＢｒ ： ＣＨＣ０ＯＨ： （１規定に、
Ｃｒ２Ｏ７水溶ｔ）＝１ ： １ ： １のエツチング
液を用いたが、他のエツチング液を用いても、エツチン
グ断面の形状線、第４図に示すごとく（Ｊ Ｊ ｏ ）
＠−面で杜垂直の形状〔第４図（ａ）〕、（了１０）ｇ
＃開藺で紘斜面状の形状〔第４図（ｂ）〕が得られる仁
とが確認された。従りて、エツチング断面が喬直となる
ように第４図（＆）のごとく光源部の７テツリーペロー
共振器を形成した方が好ましい。
するためにＨＢｒ ： ＣＨＣ０ＯＨ： （１規定に、
Ｃｒ２Ｏ７水溶ｔ）＝１ ： １ ： １のエツチング
液を用いたが、他のエツチング液を用いても、エツチン
グ断面の形状線、第４図に示すごとく（Ｊ Ｊ ｏ ）
＠−面で杜垂直の形状〔第４図（ａ）〕、（了１０）ｇ
＃開藺で紘斜面状の形状〔第４図（ｂ）〕が得られる仁
とが確認された。従りて、エツチング断面が喬直となる
ように第４図（＆）のごとく光源部の７テツリーペロー
共振器を形成した方が好ましい。
以上説明し丸ごとく、半導体光源用結晶を化学エツチン
グ等によ）工、チングし、ファプリーペロー共振器勢を
形成した後、誘電体膜を選択成長用のマスクとして再度
液相エピタキシャル成長で光検出器用−結晶を成長させ
ると、この結晶の成長Ｏ端藺が基板面と５５°の角度を
なすことによシ、光源部からの光が効率よく光検出器部
に吸収されることになるという利点がある。
グ等によ）工、チングし、ファプリーペロー共振器勢を
形成した後、誘電体膜を選択成長用のマスクとして再度
液相エピタキシャル成長で光検出器用−結晶を成長させ
ると、この結晶の成長Ｏ端藺が基板面と５５°の角度を
なすことによシ、光源部からの光が効率よく光検出器部
に吸収されることになるという利点がある。
また、同一基板上に光源部と光検出部を製造する仁とか
ら、ｉラントにおける複雑なアライメントが不用となる
利点もある。さらに、光源部に隣接して新たに結晶成長
させた部分で光検出器を製作することから、この結晶成
長の過程で高純度結晶成長をはかることで、光検出器の
高性能化が期待できるという利点もある。
ら、ｉラントにおける複雑なアライメントが不用となる
利点もある。さらに、光源部に隣接して新たに結晶成長
させた部分で光検出器を製作することから、この結晶成
長の過程で高純度結晶成長をはかることで、光検出器の
高性能化が期待できるという利点もある。
従って、以上詳述し九ようにこの発明によれば光源と光
検出器との個々の回路素子の性能を高めた光集積回路を
製造し得る光集積回路の製造方法を提供することが可能
と表る。
検出器との個々の回路素子の性能を高めた光集積回路を
製造し得る光集積回路の製造方法を提供することが可能
と表る。
第１図は、従来の光源と光検出器との混成光集積回路を
示す構成図、＃Ｉ２図は、第１図とは異なる従来の光集
積回路を示す構成図、第３図は、本発明に係る光集積回
路の製造方法の一実施例を示す工程図、第４図は、本発
明の具体例による光集積回路の断面形状を示すもので、
（＆）ＩａＣｌｌｏ）＊開面から見た場合、（ｂ）は（
了１０）労開面から見た場合の各断面図である。 Ｆ ・−ｐ−ＩｗｉＧａＡｇ＋Ｐキャ、グ層、８− ｐ
−ＩｎＰクラッド層、９ ・・・ＩｎＧａＡｓＰ活性層
、１０ ・・・ｎ−ＩｎＰクラッド層、１１−・ｎ−Ｉ
ｎＰ基板、１２・・・誘電体層（８１０，等）、１３・
−光検出器用結晶（ＩｎＧａＡａ等）、１４・・・ｐｆ
ｊｌ拡散層、１５・・・光検出器用電極、１６−・・光
源−用電極、１７・・・光源および光検出器用共通電極
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ｊＩ３図
示す構成図、＃Ｉ２図は、第１図とは異なる従来の光集
積回路を示す構成図、第３図は、本発明に係る光集積回
路の製造方法の一実施例を示す工程図、第４図は、本発
明の具体例による光集積回路の断面形状を示すもので、
（＆）ＩａＣｌｌｏ）＊開面から見た場合、（ｂ）は（
了１０）労開面から見た場合の各断面図である。 Ｆ ・−ｐ−ＩｗｉＧａＡｇ＋Ｐキャ、グ層、８− ｐ
−ＩｎＰクラッド層、９ ・・・ＩｎＧａＡｓＰ活性層
、１０ ・・・ｎ−ＩｎＰクラッド層、１１−・ｎ−Ｉ
ｎＰ基板、１２・・・誘電体層（８１０，等）、１３・
−光検出器用結晶（ＩｎＧａＡａ等）、１４・・・ｐｆ
ｊｌ拡散層、１５・・・光検出器用電極、１６−・・光
源−用電極、１７・・・光源および光検出器用共通電極
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ｊＩ３図
Claims (1)
- 基板上に半導体レーデあるいは発光ダイオードとなる半
導体光源用の■−ｖ族化合物半導体結晶を形成する第１
の工程と、この第１の工程によ多形成された半導体光源
用結晶にエツチングを施して半導体レーデの共振器ある
いは発光ダイオードの光放出部による光源部を形成する
第２の工程と、この第２の工程で形成された光源部を誘
電体膜で覆って選択結晶成長用のマスクを形成する第３
の工程と、この第３の工程でマスクされた光源部の側方
の前記基板上に光検出器用の■−■族化合物半導体結晶
を液相エピタキシャル成長法によシ成長させて光検出器
部を形成する第４の工程とを具備してなることを特徴と
する光集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174181A JPS5875878A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 光集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174181A JPS5875878A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 光集積回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875878A true JPS5875878A (ja) | 1983-05-07 |
Family
ID=15974125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56174181A Pending JPS5875878A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 光集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5875878A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142185A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JPS6142184A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JPS62195191A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発・受光素子 |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP56174181A patent/JPS5875878A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142185A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JPS6142184A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JPS62195191A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発・受光素子 |
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