JPS6367351B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6367351B2 JPS6367351B2 JP59150836A JP15083684A JPS6367351B2 JP S6367351 B2 JPS6367351 B2 JP S6367351B2 JP 59150836 A JP59150836 A JP 59150836A JP 15083684 A JP15083684 A JP 15083684A JP S6367351 B2 JPS6367351 B2 JP S6367351B2
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- JP
- Japan
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- semiconductor substrate
- layer
- semiconductor
- growth
- growth chamber
- Prior art date
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は、半導体レーザの製造方法に係り、
特に、MBE装置でもつて製造されるAlGaAs系
半導体レーザの製造方法に関する。
特に、MBE装置でもつて製造されるAlGaAs系
半導体レーザの製造方法に関する。
(ロ) 従来技術
近年において横モードおよび縦モードの制御性
や量産性を考慮した構造の半導体レーザの製造方
法が種々提案されている。
や量産性を考慮した構造の半導体レーザの製造方
法が種々提案されている。
ここでは、MBE装置でもつて製造される半導
体レーザの従来の製造方法について簡単に説明す
ると共に、その問題点を指摘する。
体レーザの従来の製造方法について簡単に説明す
ると共に、その問題点を指摘する。
MBE装置の成長室内のモリブデン台に半導
体基板を装着し、この半導体基板の温度を精密
に制御しながら、それぞれ独立した蒸発源に入
れられた原料物質や不純物を分子線の形で注入
して半導体基板の表面に単結晶状態の成長層を
積層させる。
体基板を装着し、この半導体基板の温度を精密
に制御しながら、それぞれ独立した蒸発源に入
れられた原料物質や不純物を分子線の形で注入
して半導体基板の表面に単結晶状態の成長層を
積層させる。
前記積層された半導体基板を成長室から取り
出して、ホトエツチング工程を行うことにより
半導体基板の表面にストライプ溝を形成する。
出して、ホトエツチング工程を行うことにより
半導体基板の表面にストライプ溝を形成する。
前記ストライプ溝が形成された半導体基板を
MBE装置の準備室内に導入し、この準備室内
に配設されたArスパツタ装置によつて前記半
導体基板の表面に付着した不純物を除去させる
いわゆるArスパツタクリーニングを行う。
MBE装置の準備室内に導入し、この準備室内
に配設されたArスパツタ装置によつて前記半
導体基板の表面に付着した不純物を除去させる
いわゆるArスパツタクリーニングを行う。
前記Arスパツタクリーニングが行われた半
導体基板を準備室から成長室へと移動させて、
再度の工程と同様に半導体基板に成長層を積
層する。そして半導体基板に電極が形成され
る。
導体基板を準備室から成長室へと移動させて、
再度の工程と同様に半導体基板に成長層を積
層する。そして半導体基板に電極が形成され
る。
上述した半導体レーザでは、Arスパツタクリ
ーニングを行つた後の半導体基板の表面の結晶が
みだれて、表面が高抵抗となつてしまう。従つ
て、横モードおよび縦モードの制御性のよい半導
体レーザを製造するのが困難である。さらに、準
備室内にArスパツタ装置を配設しなければなら
ない上に、ここでArスパツタクリーニングして、
再度成長室に半導体基板を移動させる必要があ
る。そのため、非常に煩わしいと共に、作業に手
間がかかる。その結果、量産性という点において
不向きである。
ーニングを行つた後の半導体基板の表面の結晶が
みだれて、表面が高抵抗となつてしまう。従つ
て、横モードおよび縦モードの制御性のよい半導
体レーザを製造するのが困難である。さらに、準
備室内にArスパツタ装置を配設しなければなら
ない上に、ここでArスパツタクリーニングして、
再度成長室に半導体基板を移動させる必要があ
る。そのため、非常に煩わしいと共に、作業に手
間がかかる。その結果、量産性という点において
不向きである。
(ハ) 目 的
この発明は、簡便な製造工程にすることがで
き、量産性において最適とすると共に、横モード
および縦モードの制御性を良好とする半導体レー
ザの製造方法を提供することを目的としている。
き、量産性において最適とすると共に、横モード
および縦モードの制御性を良好とする半導体レー
ザの製造方法を提供することを目的としている。
(ニ) 構 成
この発明に係る半導体レーザの製造方法は、
MBE装置の成長室内に導入された半導体基板の
表面に、保護層まで連続して積層する第一の成長
工程と、前記積層された半導体基板を成長室から
取り出して、ストライプ溝を形成するホトエツチ
ング工程と、前記ストライプ溝が形成された半導
体基板を再度成長室内に導入し、前記半導体基板
を加熱しながら、前記半導体基板を砒素でもつて
衝撃しつつ、半導体基板の表面に付着した不純物
を蒸発させるサーマルクリーニング工程と、前記
不純物が蒸発された半導体基板に第二の上部クラ
ツド層およびキヤツプ層を積層する第二の成長工
程とを具備している。
MBE装置の成長室内に導入された半導体基板の
表面に、保護層まで連続して積層する第一の成長
工程と、前記積層された半導体基板を成長室から
取り出して、ストライプ溝を形成するホトエツチ
ング工程と、前記ストライプ溝が形成された半導
体基板を再度成長室内に導入し、前記半導体基板
を加熱しながら、前記半導体基板を砒素でもつて
衝撃しつつ、半導体基板の表面に付着した不純物
を蒸発させるサーマルクリーニング工程と、前記
不純物が蒸発された半導体基板に第二の上部クラ
ツド層およびキヤツプ層を積層する第二の成長工
程とを具備している。
(ホ) 実施例
第１図はMBE装置を簡単に略示した説明図で
ある。
ある。
MBE装置は、例えば10-10torrに設定された超
高真空の成長室１と10-10torrに設定された準備
室２と、10-8torrに設定された導入室３とから構
成されている。半導体基板に積層する成長層は成
長室１にて行われる。
高真空の成長室１と10-10torrに設定された準備
室２と、10-8torrに設定された導入室３とから構
成されている。半導体基板に積層する成長層は成
長室１にて行われる。
しかして、この発明の実施例に係る半導体レー
ザの製造方法を以下第２図に従つて説明する。第
２図は、この発明に係る製造方法の一実施例を示
す説明図である。
ザの製造方法を以下第２図に従つて説明する。第
２図は、この発明に係る製造方法の一実施例を示
す説明図である。
(a) MBE装置の成長室１に配設された図示しな
いモリブデン台に、Ｎ型のGaAsからなる半導
体基板１０を装着して所定の方法で加熱する。
図示しない蒸発源にそれぞれ入れられた原料物
質や不純物を分子線の形で蒸発させる。この原
料等を図示しない質量分析計でモニターし、図
示しないコンピータで蒸発源の温度やシヤツタ
を制御することにより、Ｎ型AlXGa1-XAsから
なる下部クラツド層２０と、AlXGa1-XAsから
なる活性層２１と、Ｐ型AlXGa1-XAsからなる
第一の上部クラツド層２２と、Ｎ型GaAsから
なる光吸収層２３と、Ｎ型AlXGa1-XAsからな
る保護層２４とを前記半導体基板１０に積層さ
せる（第一の成長工程）。尚、この場合のAl組
成Xを0.35（但し、活性層２１のみ0.12）にして
いる。
いモリブデン台に、Ｎ型のGaAsからなる半導
体基板１０を装着して所定の方法で加熱する。
図示しない蒸発源にそれぞれ入れられた原料物
質や不純物を分子線の形で蒸発させる。この原
料等を図示しない質量分析計でモニターし、図
示しないコンピータで蒸発源の温度やシヤツタ
を制御することにより、Ｎ型AlXGa1-XAsから
なる下部クラツド層２０と、AlXGa1-XAsから
なる活性層２１と、Ｐ型AlXGa1-XAsからなる
第一の上部クラツド層２２と、Ｎ型GaAsから
なる光吸収層２３と、Ｎ型AlXGa1-XAsからな
る保護層２４とを前記半導体基板１０に積層さ
せる（第一の成長工程）。尚、この場合のAl組
成Xを0.35（但し、活性層２１のみ0.12）にして
いる。
(b) 前記積層された半導体基板１０を成長室１か
ら外部に取り出した後、半導体基板１０の裏面
をラツピングする。次に、ストライプ溝が形成
されるべき部分以外の保護層２４の表面をホト
レジスト５０で覆う。このホトレジスト５０を
マスクとして保護層２４と、光吸収層２３とを
それぞれ選択エツチングすることにより、スト
ライプ溝３０を形成する。
ら外部に取り出した後、半導体基板１０の裏面
をラツピングする。次に、ストライプ溝が形成
されるべき部分以外の保護層２４の表面をホト
レジスト５０で覆う。このホトレジスト５０を
マスクとして保護層２４と、光吸収層２３とを
それぞれ選択エツチングすることにより、スト
ライプ溝３０を形成する。
(c) 前記ホトレジスト５０を除去した半導体基板
１０を有機洗浄した後、前記選択エツチングし
た半導体基板１０を硫酸系エツチング液で例え
ば1000Å程度エツチングする。
１０を有機洗浄した後、前記選択エツチングし
た半導体基板１０を硫酸系エツチング液で例え
ば1000Å程度エツチングする。
(d) 前記半導体基板１０を再度MBE装置の成長
室１のモリブデン台に装着する。ここで、半導
体基板１０を約740℃で加熱しながら、砒素に
て半導体基板の表面を衝撃する。これを、約15
分位行うことにより、半導体基板１０の表面に
付着しているAlやGaおよび酸化物等の不純物
を蒸発させる（いわゆるサーマルクリーニング
工程）。
室１のモリブデン台に装着する。ここで、半導
体基板１０を約740℃で加熱しながら、砒素に
て半導体基板の表面を衝撃する。これを、約15
分位行うことにより、半導体基板１０の表面に
付着しているAlやGaおよび酸化物等の不純物
を蒸発させる（いわゆるサーマルクリーニング
工程）。
(e) (d)の工程の状態で半導体基板１０の温度を約
600℃にし、(a)と同様の方法でＰ型AlYGa1-YAs
からなる第二の上部クラツド層２５と、P+型
GaAsからなるキヤツプ層２６とを前記保護層
２４の表面に積層する（第二の成長工程）。尚、
この場合のAl組成Yを0.35にしている。以下、
通常の半導体レーザの製造方法と同様に電極４
０，４１が形成される。
600℃にし、(a)と同様の方法でＰ型AlYGa1-YAs
からなる第二の上部クラツド層２５と、P+型
GaAsからなるキヤツプ層２６とを前記保護層
２４の表面に積層する（第二の成長工程）。尚、
この場合のAl組成Yを0.35にしている。以下、
通常の半導体レーザの製造方法と同様に電極４
０，４１が形成される。
上述したように製造された半導体レーザは、共
振器長が200μｍ、しきい値電流密度（Jth）が
50mA、波長λが780nmとなる。
振器長が200μｍ、しきい値電流密度（Jth）が
50mA、波長λが780nmとなる。
そして、この半導体レーザの順方向電流（IF）
と順方向電圧（VF）との関係を表す特性図を第
３図に示している。
と順方向電圧（VF）との関係を表す特性図を第
３図に示している。
尚、上述の実施例では、半導体レーザを製造す
る方法を説明しているが、MBE装置で製造され
る半導体レーザ以外の半導体素子にもサーマルク
リーニングを適用することができる。
る方法を説明しているが、MBE装置で製造され
る半導体レーザ以外の半導体素子にもサーマルク
リーニングを適用することができる。
また、上述した実施例のAl組成XとYを0.35とし
ているが、所望の半導体レーザに合わせて適宜に
設定するのが望ましい。但し、第一の成長工程で
積層した各層のAl組成をX＜0.4にした場合、第二
の成長工程で前記各層にAlYGa1-YAsを良好に被
着させることができる。
ているが、所望の半導体レーザに合わせて適宜に
設定するのが望ましい。但し、第一の成長工程で
積層した各層のAl組成をX＜0.4にした場合、第二
の成長工程で前記各層にAlYGa1-YAsを良好に被
着させることができる。
(ヘ) 効 果
この発明によれば、半導体基板の移動回数を削
減することができるから、従来のような煩わしさ
をなくし、作業の能率を向上させることができ
る。即ち、量産性において最適な製造方法を提供
することができる。
減することができるから、従来のような煩わしさ
をなくし、作業の能率を向上させることができ
る。即ち、量産性において最適な製造方法を提供
することができる。
また、サーマルクリーニングを行うための特別
な装置を設ける必要もなく、半導体基板表面に付
着している不純物を除去しても、表面の結晶のみ
だれをなくすことができる。即ち、その平坦度を
精度よくできることに基づいて、横モードおよび
縦モードの制御性を良好とする半導体レーザを容
易に製造することができる。
な装置を設ける必要もなく、半導体基板表面に付
着している不純物を除去しても、表面の結晶のみ
だれをなくすことができる。即ち、その平坦度を
精度よくできることに基づいて、横モードおよび
縦モードの制御性を良好とする半導体レーザを容
易に製造することができる。
第１図はMBE装置を簡単に略示した説明図、
第２図は、この発明に係る製造方法の一実施例を
示す説明図、第３図は順方向電流と順方向電圧と
の関係を示す特性図である。 １……成長室、２……準備室、１０……半導体
基板、２０……下部クラツド層、２１……活性
層、２２……第一の上部クラツド層、２３……光
吸収層、２４……保護層、２５……第二の上部ク
ラツド層、２６……キヤツプ層。
第２図は、この発明に係る製造方法の一実施例を
示す説明図、第３図は順方向電流と順方向電圧と
の関係を示す特性図である。 １……成長室、２……準備室、１０……半導体
基板、２０……下部クラツド層、２１……活性
層、２２……第一の上部クラツド層、２３……光
吸収層、２４……保護層、２５……第二の上部ク
ラツド層、２６……キヤツプ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ MBE装置でもつて製造されるAlGaAs系半
導体レーザの製造方法において、 MBE装置の成長室内に導入された半導体基板
の表面に、下部クラツド層と、活性層と、第一の
上部クラツド層と、GaAsよりなる光吸収層と、
この光吸収層を保護する保護層とを積層する第一
の成長工程と、 前記積層された半導体基板を成長室から取り出
して、前記第一の上部クラツド層まで達する深さ
および所望の幅のストライプ溝を形成するホトエ
ツチング工程と、 前記ストライプ溝が形成された半導体基板を再
度成長室内に導入し、前記半導体基板を加熱しな
がら、前記半導体基板を砒素でもつて衝撃しつ
つ、半導体基板の表面に付着した不純物を蒸発さ
せるサーマルクリーニング工程と、 前記不純物が蒸発された半導体基板に第二の上
部クラツド層およびキヤツプ層を積層する第二の
成長工程とを具備したことを特徴とする半導体レ
ーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15083684A JPS6129190A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15083684A JPS6129190A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129190A JPS6129190A (ja) | 1986-02-10 |
| JPS6367351B2 true JPS6367351B2 (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=15505438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15083684A Granted JPS6129190A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129190A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02256535A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-17 | Asahi Glass Co Ltd | 車両用警告灯 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3683521D1 (de) * | 1985-04-02 | 1992-03-05 | Fujitsu Ltd | Thermisches aetzen eines verbindungshalbleiters. |
| JP2658717B2 (ja) * | 1992-02-12 | 1997-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | シフトバイワイヤ自動変速機用変速制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100583A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-09 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP15083684A patent/JPS6129190A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02256535A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-17 | Asahi Glass Co Ltd | 車両用警告灯 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6129190A (ja) | 1986-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |