JPS6257212A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS6257212A JPS6257212A JP19712785A JP19712785A JPS6257212A JP S6257212 A JPS6257212 A JP S6257212A JP 19712785 A JP19712785 A JP 19712785A JP 19712785 A JP19712785 A JP 19712785A JP S6257212 A JPS6257212 A JP S6257212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- growth
- temperature
- growing
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体素子の製造方法に関し、特にＭＯＣＶＤ
法などの気相成長法によるものである。
法などの気相成長法によるものである。
従来、代表的な半導体レーデは、例えばＭＯ−ＣＶＤ
（Ｍ＠ｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈ＠ｍ１ｃａｌ Ｖ
ａｐｏｒ Ｄ＠ｐｏｓ１−ｔｌｏｎ ）法などの気相成
長法によって第３図（ａ）〜（Ｃ）に示す如く製造され
る。
（Ｍ＠ｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈ＠ｍ１ｃａｌ Ｖ
ａｐｏｒ Ｄ＠ｐｏｓ１−ｔｌｏｎ ）法などの気相成
長法によって第３図（ａ）〜（Ｃ）に示す如く製造され
る。
まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にａ型ＡＡｚＧａ １−Ｉ
ＡＩ層（第１クラッド層）２、アンドーグＡ４Ｇ＆ １
−ｙム一層（活性層、但しｙ＜ｘ ）ｓ、ｐ型ＡＬｚＧ
＆ １−ＩＡＩ層（第２クラッド層）４及び電流狭窄と
横モード安定化を兼ねたｎ型ＧａＡｓ層（ブロック層）
５を順次成長させる（第３図（、）図示）、つづいて、
メサエッチングによって前記ブロック層５に角型のスト
ライｆ＃６を形成する（第３図（ｂ）図図示）０次いで
、これらの上にｐ型ｋＬｙＧ ＊ １−ｙム易層（第３
クラッド層）１、ｐ型ＧａＡｍ層（コンタクト層）８を
成長する（第３図（ｃ）図示）。ここで、上記各成長層
は、第５図及び第６図のダイヤグラムに従って形成され
る。（但し、図中の番号は第３図及び第４図の部材の番
号に対応する。
ＡＩ層（第１クラッド層）２、アンドーグＡ４Ｇ＆ １
−ｙム一層（活性層、但しｙ＜ｘ ）ｓ、ｐ型ＡＬｚＧ
＆ １−ＩＡＩ層（第２クラッド層）４及び電流狭窄と
横モード安定化を兼ねたｎ型ＧａＡｓ層（ブロック層）
５を順次成長させる（第３図（、）図示）、つづいて、
メサエッチングによって前記ブロック層５に角型のスト
ライｆ＃６を形成する（第３図（ｂ）図図示）０次いで
、これらの上にｐ型ｋＬｙＧ ＊ １−ｙム易層（第３
クラッド層）１、ｐ型ＧａＡｍ層（コンタクト層）８を
成長する（第３図（ｃ）図示）。ここで、上記各成長層
は、第５図及び第６図のダイヤグラムに従って形成され
る。（但し、図中の番号は第３図及び第４図の部材の番
号に対応する。
以下、同様とする。）即ち、組成の異なる各成長層の界
面でいったん■族がス（例えばトリメチルガリウム：
ＴＭＧ 、 ）リメチルアルミニウム；ＴＭＡ ）及び
ドー・ヤントがス（例えばセレン化水素： Ｈ２ｒ＠ａ
ノエチル亜鉛： Ｄｌｉｌ：Ｚ ）の反応炉への供給を
止め、成長を中断する。但し、Ｖ原ガス（例えばアル７
ｙ ＊ ＡｔＨｉ ）及びキャリアガス（水素；Ｈ２）
は常に流しておく。そして、しばらくのインターバルを
おいた後に、次の層の組成に対応する流量で、■原ガス
及びドーノ量ントがスを反応炉に供給し、成長のステツ
ノがとられる。
面でいったん■族がス（例えばトリメチルガリウム：
ＴＭＧ 、 ）リメチルアルミニウム；ＴＭＡ ）及び
ドー・ヤントがス（例えばセレン化水素： Ｈ２ｒ＠ａ
ノエチル亜鉛： Ｄｌｉｌ：Ｚ ）の反応炉への供給を
止め、成長を中断する。但し、Ｖ原ガス（例えばアル７
ｙ ＊ ＡｔＨｉ ）及びキャリアガス（水素；Ｈ２）
は常に流しておく。そして、しばらくのインターバルを
おいた後に、次の層の組成に対応する流量で、■原ガス
及びドーノ量ントがスを反応炉に供給し、成長のステツ
ノがとられる。
なお、第３図（＋＝）の半導体レーデは利得導波型の例
であるが、横モード制御性が良好な屈折率導波型におい
てＭＯ−ＣＶＤ法によって作製される一例として第４図
のものが知らｎている。これは、ストライプ溝６部分に
薄いｐ型ＡｔｚＧａ １−２Ａｉ層（光ガイド層、但し
ｙ＜ｚ＜ｘ）９１ｒ設け、活性層３のストライプ溝下部
の領域と水平方向のそれ以外の領域との間に屈折重金つ
けた構造となっている０作製方法は、ストライｆ溝６ｆ
ｔ形成した後、２回目の結晶成長の際、第３クラッド層
１の前に光ガイド層９を成長することにより行う。
であるが、横モード制御性が良好な屈折率導波型におい
てＭＯ−ＣＶＤ法によって作製される一例として第４図
のものが知らｎている。これは、ストライプ溝６部分に
薄いｐ型ＡｔｚＧａ １−２Ａｉ層（光ガイド層、但し
ｙ＜ｚ＜ｘ）９１ｒ設け、活性層３のストライプ溝下部
の領域と水平方向のそれ以外の領域との間に屈折重金つ
けた構造となっている０作製方法は、ストライｆ溝６ｆ
ｔ形成した後、２回目の結晶成長の際、第３クラッド層
１の前に光ガイド層９を成長することにより行う。
以下、従来技術の問題点について詳述する。
（リ 前述した製造方法において、ｐ型のト・−）！ン
トとしては通常Ｚｎ（亜鉛）が用いられる。
トとしては通常Ｚｎ（亜鉛）が用いられる。
こ、のＺｎは、Ｂ・（ベリリウム）やＭｇ （マグネシ
ウム）等に比べて拡散係数（Ｄ）が２桁程度高（（Ｇａ
Ａｓ中８００℃、〜１０”ｃｍ″３でＤ〜１Ｏ−１０ｃ
ｒｎ２／５ｅｃ）、ＧａＡｓあるいはＡｔ ＧａＡｓ結
晶中で非常に拡散しゃすい、また、蒸気圧も比較的高（
（Ｚｎ分子について７６０℃でＩ Ｔｏｒｒ ）、 Ａ
ａ （ヒ素）の約１０分の１、Ｍｇの１０〜１００倍、
Ｓ・（セシンウム）と同レベルにあたる（Ｇａ、Ｂ・の
蒸気圧ははるかに小さい）。このため、上記の製造工程
において、ストライプ溝６部分後の２回目の結晶成長の
際、成長前の昇温時に７００〜８００ｃの温度下に第２
クラッド層４の表面がさらされる。
ウム）等に比べて拡散係数（Ｄ）が２桁程度高（（Ｇａ
Ａｓ中８００℃、〜１０”ｃｍ″３でＤ〜１Ｏ−１０ｃ
ｒｎ２／５ｅｃ）、ＧａＡｓあるいはＡｔ ＧａＡｓ結
晶中で非常に拡散しゃすい、また、蒸気圧も比較的高（
（Ｚｎ分子について７６０℃でＩ Ｔｏｒｒ ）、 Ａ
ａ （ヒ素）の約１０分の１、Ｍｇの１０〜１００倍、
Ｓ・（セシンウム）と同レベルにあたる（Ｇａ、Ｂ・の
蒸気圧ははるかに小さい）。このため、上記の製造工程
において、ストライプ溝６部分後の２回目の結晶成長の
際、成長前の昇温時に７００〜８００ｃの温度下に第２
クラッド層４の表面がさらされる。
従って、この第２クラッド層４内のＺｎが活性層３ある
いは第１クラッド層２の方へ拡散したシ、表面から再蒸
発するなどして、キャリア濃度が低下し、高抵抗層が形
成される等の問題が起こる。
いは第１クラッド層２の方へ拡散したシ、表面から再蒸
発するなどして、キャリア濃度が低下し、高抵抗層が形
成される等の問題が起こる。
（２）第４図の屈折率導波型の半導体レーデにおいて、
光ガイド層９と第３クラッド層１を成長する際の組成を
切り換えるインターバル時間の間、反応炉には■族がス
とドーピングがスが供給されない。従って、光ガイド層
９表面からＺｎの再蒸発と拡散が起こり、光ガイド層９
と第３クラッド層７の界面でのキャリア濃度が低下する
。第２図は、ウェハのコンタクト層８と第３クラッド層
１の界面から深さ方向（成長層に対して垂直方向）への
キャリア濃度のグロファイルを示す。同図よシ、第３ク
ラッド層７と光がイド層９の界面及び光ガイド層９と第
２クラッド層４の界面でキャリア濃度が低下しているこ
とが明らかである。
光ガイド層９と第３クラッド層１を成長する際の組成を
切り換えるインターバル時間の間、反応炉には■族がス
とドーピングがスが供給されない。従って、光ガイド層
９表面からＺｎの再蒸発と拡散が起こり、光ガイド層９
と第３クラッド層７の界面でのキャリア濃度が低下する
。第２図は、ウェハのコンタクト層８と第３クラッド層
１の界面から深さ方向（成長層に対して垂直方向）への
キャリア濃度のグロファイルを示す。同図よシ、第３ク
ラッド層７と光がイド層９の界面及び光ガイド層９と第
２クラッド層４の界面でキャリア濃度が低下しているこ
とが明らかである。
以上、これらへテロ界面でのキャリア濃度の低下は、高
抵抗層が形成されることにより、Ｉ−Ｖ特性の不良、あ
るいはストライプ部分に高抵抗層ができることで発光ビ
ームなどのモード不貞を招く。
抵抗層が形成されることにより、Ｉ−Ｖ特性の不良、あ
るいはストライプ部分に高抵抗層ができることで発光ビ
ームなどのモード不貞を招く。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、気相成長法
によって作［１れる半導体素子のへテロ界面でのキャリ
ア濃度の低下を防止し、Ｉ−Ｖ特性及びモード特性の改
良をなし得る半導体素子の製造方法を提供することを目
的とする。
によって作［１れる半導体素子のへテロ界面でのキャリ
ア濃度の低下を防止し、Ｉ−Ｖ特性及びモード特性の改
良をなし得る半導体素子の製造方法を提供することを目
的とする。
本発明は、気相成長法によって半導体レーザなどの多層
成長を行なう際、成長温度への昇温時から結晶成長終了
時までの期間中、ドーピングがスを常にキャリアガスと
共に反応炉内へドーノ譬ントソースの蒸気圧に相当する
以上供給することによって、半導体素子のへテロ界面で
のキャリア濃度の低下を防止し、Ｉ−Ｖ％性及びモード
特性の改良を図ったものである。
成長を行なう際、成長温度への昇温時から結晶成長終了
時までの期間中、ドーピングがスを常にキャリアガスと
共に反応炉内へドーノ譬ントソースの蒸気圧に相当する
以上供給することによって、半導体素子のへテロ界面で
のキャリア濃度の低下を防止し、Ｉ−Ｖ％性及びモード
特性の改良を図ったものである。
以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。なお
、従来と同部材は同符号を付して説明を省略する。
、従来と同部材は同符号を付して説明を省略する。
実施例１
第３図において、ストライプ溝６を形成する段階（第３
図（ｂ））までの製造方法は従来方法と同じである。次
いで、ストライプ溝６上部に第３クラッド層７及びコン
タクト層８を形成する２回目の結晶成長の際、成長温度
への昇温を開始してから成長を停止するまでのインター
バルの間、第１図に示す如（Ｈ２、Ａ ｓ Ｈａと共に
Ｚｎのドーピングソースであるジエチル亜鉛（ＤＥＺ
）ｆ：Ｚｎの蒸気圧に相当する以上反応炉内へ流す。
図（ｂ））までの製造方法は従来方法と同じである。次
いで、ストライプ溝６上部に第３クラッド層７及びコン
タクト層８を形成する２回目の結晶成長の際、成長温度
への昇温を開始してから成長を停止するまでのインター
バルの間、第１図に示す如（Ｈ２、Ａ ｓ Ｈａと共に
Ｚｎのドーピングソースであるジエチル亜鉛（ＤＥＺ
）ｆ：Ｚｎの蒸気圧に相当する以上反応炉内へ流す。
しかして、実施例１によれば、２回目の結晶成長の際、
成長温度への昇温を開始してから結晶成長を停止するま
でのインターバルの間、Ｈ２、Ａ ５Ｉ（５と共にＺｎ
のドーピングソースであるジエチル亜鉛をＺｎの蒸気圧
に相当する以上反応炉内へ流すため、第２クラッド層４
内のＺｎが活性層３あるいは第１クフツド層２の方へ拡
散したシ、表面から再蒸発するのを回避し、キャリア濃
度の低下を防止できる。従って、Ｉ−Ｖ特性、モード特
性を向上できる。
成長温度への昇温を開始してから結晶成長を停止するま
でのインターバルの間、Ｈ２、Ａ ５Ｉ（５と共にＺｎ
のドーピングソースであるジエチル亜鉛をＺｎの蒸気圧
に相当する以上反応炉内へ流すため、第２クラッド層４
内のＺｎが活性層３あるいは第１クフツド層２の方へ拡
散したシ、表面から再蒸発するのを回避し、キャリア濃
度の低下を防止できる。従って、Ｉ−Ｖ特性、モード特
性を向上できる。
実施例２
第４図の半導体レーデを作製する際は、光ガイド層９か
ら第３クラッド層１を成長する時の成長停止のインター
バル時間の間、ＤＥＺ ｉ Ｈ２゜Ａ ｓＨｓと共にジ
エチル亜鉛をＺｎの蒸気圧に相当する以上反応炉内へ流
す。
ら第３クラッド層１を成長する時の成長停止のインター
バル時間の間、ＤＥＺ ｉ Ｈ２゜Ａ ｓＨｓと共にジ
エチル亜鉛をＺｎの蒸気圧に相当する以上反応炉内へ流
す。
しかして、実施例２によれば、成長温度への昇温時から
結晶成長を停止するまでのインターバルの間、第１図に
示す如くジエチル亜鉛全キャリアガスと共に反応炉内へ
Ｚｎの蒸気圧に相当する以上供給するため、第３クラッ
ド層７と光ガイド層９の界面及び光ガイド層９と第２ク
ラッド層４の界面でのキャリア濃度の低下を防止できる
。従って、Ｉ−Ｖ特性、モード特性を向上できる。
結晶成長を停止するまでのインターバルの間、第１図に
示す如くジエチル亜鉛全キャリアガスと共に反応炉内へ
Ｚｎの蒸気圧に相当する以上供給するため、第３クラッ
ド層７と光ガイド層９の界面及び光ガイド層９と第２ク
ラッド層４の界面でのキャリア濃度の低下を防止できる
。従って、Ｉ−Ｖ特性、モード特性を向上できる。
なお、上記実施例では、第１〜第３クラツド層及び活性
層がＡｔＧ１Ａｓからなる場合について述べたが、これ
に限らず、他の■−ｖ族化合物、あるいはｎ−ｖ族化合
物、ある匹は８１からなる場合でもよい。
層がＡｔＧ１Ａｓからなる場合について述べたが、これ
に限らず、他の■−ｖ族化合物、あるいはｎ−ｖ族化合
物、ある匹は８１からなる場合でもよい。
以上瞳述した如く本発明によれば、ヘテロ界面でのキャ
リア濃度の低下を防止し、もってＩＶ特性及びモード特
性を改良し得る高信頼性の半導体素子を製造する方法を
提供できる。
リア濃度の低下を防止し、もってＩＶ特性及びモード特
性を改良し得る高信頼性の半導体素子を製造する方法を
提供できる。
第１図は本発明に係る半導体レーデの２回目の結晶成長
工程における原料ガスと温度の７−タンスを示すダイヤ
グラム、第２図は従来の屈折率導波型の半導体レーデの
キャリア濃度の深さ方向への！ロファイル、第３図（ａ
）〜（０）は従来の利得導波型の半導体レーデの製造方
法を工程順に示す断面図、第４図は従来の屈折率導波型
の半導体レーザの断面図、第５図は第４図のレーザの１
回目の結晶成長工程における原料ガスと温度のシーケン
スを示すダイヤグラム、第６図は同レーデの２回目の結
晶成長工程における従来方法による原料ガスと温度のシ
ーケンスを示すダイヤグラムである。 １・・・口型ＧａＡｍ基板、２，４．６・・・クラッド
層、３・・・活性層、５・・・ブロック層、６・・・ス
トライプ溝、８・・・コンタクト層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦くシ ｒ”ｔ−！イ駕
工程における原料ガスと温度の７−タンスを示すダイヤ
グラム、第２図は従来の屈折率導波型の半導体レーデの
キャリア濃度の深さ方向への！ロファイル、第３図（ａ
）〜（０）は従来の利得導波型の半導体レーデの製造方
法を工程順に示す断面図、第４図は従来の屈折率導波型
の半導体レーザの断面図、第５図は第４図のレーザの１
回目の結晶成長工程における原料ガスと温度のシーケン
スを示すダイヤグラム、第６図は同レーデの２回目の結
晶成長工程における従来方法による原料ガスと温度のシ
ーケンスを示すダイヤグラムである。 １・・・口型ＧａＡｍ基板、２，４．６・・・クラッド
層、３・・・活性層、５・・・ブロック層、６・・・ス
トライプ溝、８・・・コンタクト層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦くシ ｒ”ｔ−！イ駕
Claims (3)
- （１）化合物半導体基板上に気相成長法により成長層を
多層成長する半導体素子の製造方法において、成長温度
への昇温時から結晶成長終了時までの期間中、ドーピン
グガスを常にキャリアガスと共に反応炉内へドーパント
ソースの蒸気圧に相当する以上供給することを特徴とす
る半導体素子の製造方法。 - （２）成長層が、III−Ｖ族化合物、あるいはIII−Ｖ族
化合物、あるいはＳｉからなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の半導体素子の製造方法。 - （３）ドーパントガスとして拡散係数、蒸気圧がその元
素によつて置換される化合物半導体基板の構成元素と比
較して大きい亜鉛を用い、かつドーパントソースとして
ジエチル亜鉛を用いることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19712785A JPH084068B2 (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19712785A JPH084068B2 (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257212A true JPS6257212A (ja) | 1987-03-12 |
| JPH084068B2 JPH084068B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16369189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19712785A Expired - Lifetime JPH084068B2 (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084068B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003063899A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
| JP2011253956A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | エピタキシャルウエーハの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107887263B (zh) * | 2016-09-30 | 2020-06-23 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 用于锌扩散的装置及其锌扩散方法 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19712785A patent/JPH084068B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003063899A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
| JP2011253956A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | エピタキシャルウエーハの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH084068B2 (ja) | 1996-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0877455B1 (en) | Semiconductor light emitting device and method for producing the same | |
| US5311533A (en) | Index-guided laser array with select current paths defined by migration-enhanced dopant incorporation and dopant diffusion | |
| JPS63166285A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| US5270246A (en) | Manufacturing method of semiconductor multi-layer film and semiconductor laser | |
| JPS6257212A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPH05217917A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH09214045A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH07254750A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3665911B2 (ja) | 半導体光素子の製造方法，及び半導体光素子 | |
| JP2728672B2 (ja) | 半導体レーザ装置、ダブルヘテロウエハおよびその製造方法 | |
| JPH1187764A (ja) | 半導体発光装置とその製造方法 | |
| JP2000058980A (ja) | 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の成長方法および半導体発光素子 | |
| JP3245545B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体発光素子 | |
| JPS6352479B2 (ja) | ||
| JP3543295B2 (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法および半導体発光素子 | |
| JP3634564B2 (ja) | ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ素子 | |
| JPH0387019A (ja) | ３―ｖ族化合物半導体素子の製造方法 | |
| JPH0334536A (ja) | ３―ｖ族化合物半導体素子の製造方法 | |
| JP3703927B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH0437597B2 (ja) | ||
| JPH04260386A (ja) | 光半導体装置の製造方法 | |
| JPH0773132B2 (ja) | 半導体発光装置及びその製造方法 | |
| JPS6252984A (ja) | 自己整合電流狭窄型半導体発光素子 | |
| JP2949886B2 (ja) | 半導体ウェハー及びその製造方法 | |
| JPH08213695A (ja) | 半導体レーザーおよびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |