JP2567066B2 - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
半導体発光素子の製造方法Info
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- JP2567066B2 JP2567066B2 JP25868488A JP25868488A JP2567066B2 JP 2567066 B2 JP2567066 B2 JP 2567066B2 JP 25868488 A JP25868488 A JP 25868488A JP 25868488 A JP25868488 A JP 25868488A JP 2567066 B2 JP2567066 B2 JP 2567066B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光通信等に用いられる発光ダイオード半導体
レーザといった半導体発光素子の製造方法に関する。
レーザといった半導体発光素子の製造方法に関する。
従来より行われていたこの種の半導体発光素子の製造
方法につき、メサ型端面発光ダイオードを例にとり、第
３図を用いて説明する。まず、第３図（ａ）においてｎ
型InP基板１上にエピタキシャル成長法によりｎ型InPバ
ッファ層２、InGaAsP活性層３、ｐ型InPクラッド層４、
ｐ型InGaAsPキャップ層５を連続的に成長した後、フォ
トリソグラフィによりメサエッチに用いるマスク６を形
成する。次に、第３図（ｂ）においてエッチングを行っ
てメサ構造を形成した後、第３図（ｃ）においてマスク
６を除去した後、結晶表面を軽くエッチングしてから電
流狭窄用の絶縁膜７を付着せしめる。最後に第３図
（ｄ）において、フォトリソグラフィにより通電用の開
口部９を設けてからｐ側電極８を形成し、続いてｎ型In
P基板１の裏面研磨を行った後ｎ側電極10を形成して全
工程が終了する。
方法につき、メサ型端面発光ダイオードを例にとり、第
３図を用いて説明する。まず、第３図（ａ）においてｎ
型InP基板１上にエピタキシャル成長法によりｎ型InPバ
ッファ層２、InGaAsP活性層３、ｐ型InPクラッド層４、
ｐ型InGaAsPキャップ層５を連続的に成長した後、フォ
トリソグラフィによりメサエッチに用いるマスク６を形
成する。次に、第３図（ｂ）においてエッチングを行っ
てメサ構造を形成した後、第３図（ｃ）においてマスク
６を除去した後、結晶表面を軽くエッチングしてから電
流狭窄用の絶縁膜７を付着せしめる。最後に第３図
（ｄ）において、フォトリソグラフィにより通電用の開
口部９を設けてからｐ側電極８を形成し、続いてｎ型In
P基板１の裏面研磨を行った後ｎ側電極10を形成して全
工程が終了する。
上述した従来のメサ型端面発光ダイオードの製造にお
いては、第３図（ｃ）において、絶縁膜７を付着する直
前に結晶表面を清浄化するために、通常よく用いられる
硫酸，過酸化水素及び水よりなるエッチャントを用いて
いるために、メサ側面においてInPとInGaAsPとのエッチ
ングレートの差に伴うくびれが生じていた。このくびれ
の部分は絶縁膜７の付着不良が発生しやすく、そのため
に、しばしば素子の電流−電圧特性における逆方向耐圧
劣化を生じていた。
いては、第３図（ｃ）において、絶縁膜７を付着する直
前に結晶表面を清浄化するために、通常よく用いられる
硫酸，過酸化水素及び水よりなるエッチャントを用いて
いるために、メサ側面においてInPとInGaAsPとのエッチ
ングレートの差に伴うくびれが生じていた。このくびれ
の部分は絶縁膜７の付着不良が発生しやすく、そのため
に、しばしば素子の電流−電圧特性における逆方向耐圧
劣化を生じていた。
本発明は結晶表面清浄化のためのエッチャントの組成
を適正化してくびれの発生を抑制し上述の問題点を解決
して特性の良い発光素子を得ることを目的としている。
を適正化してくびれの発生を抑制し上述の問題点を解決
して特性の良い発光素子を得ることを目的としている。
本発明に基づく半導体発光素子の製造方法は、InP基
板上にInP及びInGaAsPよりなるダブルへテロ構造を有す
る多層構造を形成したエピタキシャルウェハー表面にフ
ォトリソグラフィによって選択的にマスクを設けてから
エッチングを行って多層構造中にメサ構造を形成する工
程と、マスクを除去した後、容積比0.1％程度の臭素を
含んだメタノールあるいはエタノール液によりウェハー
表面を処理する工程を含むことを特徴とする構成になっ
ている。
板上にInP及びInGaAsPよりなるダブルへテロ構造を有す
る多層構造を形成したエピタキシャルウェハー表面にフ
ォトリソグラフィによって選択的にマスクを設けてから
エッチングを行って多層構造中にメサ構造を形成する工
程と、マスクを除去した後、容積比0.1％程度の臭素を
含んだメタノールあるいはエタノール液によりウェハー
表面を処理する工程を含むことを特徴とする構成になっ
ている。
〔実施例１〕 次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すものであり、メサ型
端面発光ダイオードの製造工程に本発明を適用したもの
である。まず第１図（ａ）においてｎ型InP基板１上に
エピタキシャル成長法によりｎ型InPバッファ層２、InG
aAsP活性層３、ｐ型InPクラッド層４、ｐ型InGaAsPキャ
ップ層５を連続的に成長した後フォトリソグラフィによ
りメサエッチに用いるマスク６を形成する。次に第１図
（ｂ）において、臭素，メタノール及びリン酸からなる
エッチャントを用いてエッチングを行いメサ構造を形成
した後、第１図（ｃ）においてマスク６を除去してから
容積比で0.1％程度の臭素を含む室温で静止状態のメタ
ノール液あるいはエタノール液中にウェハーを20secあ
るいは40sec程度放置して結晶表面を軽くエッチングし
て清浄化した後、電流狭窄用の絶縁膜７を付着せしめ
る。臭素を含むメタノールあるいはエタノール液は、In
P及びInGaAsPに対するエッチングレートがほぼ等しいた
めに、メサ側面をエッチングしてもくびれを発生しな
い。なお、前述の条件下での結晶表面のエッチング量は
約0.1μｍであり、メサ構造を損ねることはない。この
後第１図（ｄ）においてフォトリソグラフィにより通電
用の開口部９を設けてからｐ側電極８を形成し、続いて
ｎ型InP基板１の裏面研磨を行った後ｎ側電極10を形成
して工程が終了する。
端面発光ダイオードの製造工程に本発明を適用したもの
である。まず第１図（ａ）においてｎ型InP基板１上に
エピタキシャル成長法によりｎ型InPバッファ層２、InG
aAsP活性層３、ｐ型InPクラッド層４、ｐ型InGaAsPキャ
ップ層５を連続的に成長した後フォトリソグラフィによ
りメサエッチに用いるマスク６を形成する。次に第１図
（ｂ）において、臭素，メタノール及びリン酸からなる
エッチャントを用いてエッチングを行いメサ構造を形成
した後、第１図（ｃ）においてマスク６を除去してから
容積比で0.1％程度の臭素を含む室温で静止状態のメタ
ノール液あるいはエタノール液中にウェハーを20secあ
るいは40sec程度放置して結晶表面を軽くエッチングし
て清浄化した後、電流狭窄用の絶縁膜７を付着せしめ
る。臭素を含むメタノールあるいはエタノール液は、In
P及びInGaAsPに対するエッチングレートがほぼ等しいた
めに、メサ側面をエッチングしてもくびれを発生しな
い。なお、前述の条件下での結晶表面のエッチング量は
約0.1μｍであり、メサ構造を損ねることはない。この
後第１図（ｄ）においてフォトリソグラフィにより通電
用の開口部９を設けてからｐ側電極８を形成し、続いて
ｎ型InP基板１の裏面研磨を行った後ｎ側電極10を形成
して工程が終了する。
〔実施例２〕 第２図は本発明のもう１つの実施例を示すものであ
り、エッチトミラーを有する半導体レーザの製造工程に
本発明を適用したものである。まず第２図（ａ）におい
てｎ側InP基板１上にエピタキシャル成長法によりｎ側I
nPバッファ層２、InGaAsP活性層３、ｐ型InPクラッド層
４、ｐ型InGaAsPキャップ層５を連続的に成長した後フ
ォトリソグラフィによりエッチトミラー形成用のマスク
６を形成する。次に第２図（ｂ）において塩素イオンを
主成分とする反応性イオンビーム11によってエッチング
を行いエッチトミラー12を形成する。この時エッチトミ
ラー12の表面にはイオン衝撃によってダメージ層13が生
ずる。次に第２図（ｃ）においてマスク６を除去した
後、容積比で0.1％程度の臭素を含む室温で静止状態の
メタノール液あるいはエタノール液中にウェハーを放置
して結晶表面を軽くエッチングすることによりダメージ
層13を除去する。臭素を含むメタノールあるいはエタノ
ール液はInP及びInGaAsPに対するエッチングレートがほ
ぼ等しいので、エッチトミラー12と表面に段差を発生さ
せることなくダメージ層13を除去することができる。こ
れに対し従来技術ではエッチトミラー12表面の段差発生
に伴うレーザ光の発光パターン異常の発生が不可能であ
ったためにダメージ層13を除去するためのエッチングを
行えず、これが原因で素子特性及び信頼性上の問題を生
じていた。最後に第２図（ｄ）においてｐ型電極８を設
けてから、ｎ側InP基板１の裏面研磨を行った後ｎ側電
極10を形成して工程が終了する。
り、エッチトミラーを有する半導体レーザの製造工程に
本発明を適用したものである。まず第２図（ａ）におい
てｎ側InP基板１上にエピタキシャル成長法によりｎ側I
nPバッファ層２、InGaAsP活性層３、ｐ型InPクラッド層
４、ｐ型InGaAsPキャップ層５を連続的に成長した後フ
ォトリソグラフィによりエッチトミラー形成用のマスク
６を形成する。次に第２図（ｂ）において塩素イオンを
主成分とする反応性イオンビーム11によってエッチング
を行いエッチトミラー12を形成する。この時エッチトミ
ラー12の表面にはイオン衝撃によってダメージ層13が生
ずる。次に第２図（ｃ）においてマスク６を除去した
後、容積比で0.1％程度の臭素を含む室温で静止状態の
メタノール液あるいはエタノール液中にウェハーを放置
して結晶表面を軽くエッチングすることによりダメージ
層13を除去する。臭素を含むメタノールあるいはエタノ
ール液はInP及びInGaAsPに対するエッチングレートがほ
ぼ等しいので、エッチトミラー12と表面に段差を発生さ
せることなくダメージ層13を除去することができる。こ
れに対し従来技術ではエッチトミラー12表面の段差発生
に伴うレーザ光の発光パターン異常の発生が不可能であ
ったためにダメージ層13を除去するためのエッチングを
行えず、これが原因で素子特性及び信頼性上の問題を生
じていた。最後に第２図（ｄ）においてｐ型電極８を設
けてから、ｎ側InP基板１の裏面研磨を行った後ｎ側電
極10を形成して工程が終了する。
以上説明したように本発明は、InP基板上にInP及びIn
GaAsPよりなるダブルヘテロ構造を有するエピタキシャ
ルウェハーを用いた半導体発光素子の製造において、電
流閉じこめのためのメサエッチ後行われる電流狭窄用の
絶縁膜付着の直前に必要となるウェハー表面清浄化のた
めの処理を、InPとInGaAsPに対して等速エッチが可能な
希薄臭素メタノール液あるいはエタノール液中で行うこ
とによりメサ側面のくびれの発生を抑制して絶縁膜付着
不良を回避し、素子の逆方向耐圧劣化を防止する効果を
生じる。更に本発明は、上述のものと同様のダブルヘテ
ロ構造を有するInPウェハーを用いたエッチトミラーを
有する半導体レーザの製造において、エッチトミラー形
成のための反応性イオンビームエッチング後のエッチト
ミラー表面のイオン衝撃によるダメージ層を、希釈メタ
ノール液あるいはエタノール液でヘテロ界面の段差を生
ずることなく除去することを可能ならしめる。これによ
ってレーザ光の発光パターンを損ねることなく、素子特
性及び信頼性の安定した半導体レーザを製造できるとい
う効果を生ずる。
GaAsPよりなるダブルヘテロ構造を有するエピタキシャ
ルウェハーを用いた半導体発光素子の製造において、電
流閉じこめのためのメサエッチ後行われる電流狭窄用の
絶縁膜付着の直前に必要となるウェハー表面清浄化のた
めの処理を、InPとInGaAsPに対して等速エッチが可能な
希薄臭素メタノール液あるいはエタノール液中で行うこ
とによりメサ側面のくびれの発生を抑制して絶縁膜付着
不良を回避し、素子の逆方向耐圧劣化を防止する効果を
生じる。更に本発明は、上述のものと同様のダブルヘテ
ロ構造を有するInPウェハーを用いたエッチトミラーを
有する半導体レーザの製造において、エッチトミラー形
成のための反応性イオンビームエッチング後のエッチト
ミラー表面のイオン衝撃によるダメージ層を、希釈メタ
ノール液あるいはエタノール液でヘテロ界面の段差を生
ずることなく除去することを可能ならしめる。これによ
ってレーザ光の発光パターンを損ねることなく、素子特
性及び信頼性の安定した半導体レーザを製造できるとい
う効果を生ずる。
なお、本発明の実施例においては、端面発光ダイオー
ド及び半導体レーザの製造をとり上げたが、面発光ダイ
オードの製造に対しても本発明を適用することができ
る。
ド及び半導体レーザの製造をとり上げたが、面発光ダイ
オードの製造に対しても本発明を適用することができ
る。
第１図は本発明の第一の実施例を示す製造工程図、第２
図は本発明の第２の実施例を示す製造工程図、第３図は
従来の製造工程図である。 １……ｎ型InP基板、２……ｎ型InPバッファ層、３……
InGaAsP活性層、４……ｐ型InPクラッド層、５……ｐ型
InGaAsPキャップ層、６……マスク、７……絶縁膜、８
……ｐ側電極、９……開口部、10……ｎ側電極、11……
反応性イオンビーム、12……エッチトミラー。
図は本発明の第２の実施例を示す製造工程図、第３図は
従来の製造工程図である。 １……ｎ型InP基板、２……ｎ型InPバッファ層、３……
InGaAsP活性層、４……ｐ型InPクラッド層、５……ｐ型
InGaAsPキャップ層、６……マスク、７……絶縁膜、８
……ｐ側電極、９……開口部、10……ｎ側電極、11……
反応性イオンビーム、12……エッチトミラー。
Claims (1)
- 【請求項１】InP基板上にInP及びInGaAsPよりなるダブ
ルへテロ構造を有する多層構造を形成したエピタキシャ
ルウェハーの表面にフォトリソグラフィによって選択的
にマスクを設けてから、第１の溶液によるウェットエッ
チングまたはドライエッチングを行ってメサ構造を形成
する工程と、前記マスクを除去する工程と、前記第１の
溶液とは異なる第２の溶液を用いてマスクが除去された
ウェハー表面を清浄化する処理を行う工程とを含む半導
体発光素子の製造方法において、前記第２の溶液は、容
積比で0.1％程度の臭素を含んだメタノールあるいはエ
タノール液であることを特徴とする半導体発光素子の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25868488A JP2567066B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 半導体発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25868488A JP2567066B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 半導体発光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105474A JPH02105474A (ja) | 1990-04-18 |
| JP2567066B2 true JP2567066B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=17323664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25868488A Expired - Fee Related JP2567066B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 半導体発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567066B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59231885A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-26 | Hitachi Ltd | 光半導体装置 |
| JPS62118584A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
| JPS63261773A (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-28 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP25868488A patent/JP2567066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02105474A (ja) | 1990-04-18 |
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