JPH0149029B2 - - Google Patents
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- JPH0149029B2 JPH0149029B2 JP21738084A JP21738084A JPH0149029B2 JP H0149029 B2 JPH0149029 B2 JP H0149029B2 JP 21738084 A JP21738084 A JP 21738084A JP 21738084 A JP21738084 A JP 21738084A JP H0149029 B2 JPH0149029 B2 JP H0149029B2
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- wafer
- mirror surface
- optical semiconductor
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- optical
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体レーザ或いは端面放射型発光
ダイオード等の光放射面をエツチングに依つて形
成するようにした光半導体装置の製造方法に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing an optical semiconductor device in which a light emitting surface of a semiconductor laser, an edge-emitting light emitting diode, etc. is formed by etching.
近年、光集積回路についての開発・研究が盛ん
であり、その場合、該光集積回路には、当然、半
導体レーザが組み込まれる。
In recent years, development and research into optical integrated circuits has been active, and in this case, a semiconductor laser is naturally incorporated into the optical integrated circuit.
一般に、個別形式の半導体レーザに於ける鏡面
(レーザ端面)は劈開に依つて形成されていて、
現在のところ、この技法に依つて得られる鏡面が
最高の性能を示している。 Generally, the mirror surface (laser end face) in an individual type semiconductor laser is formed by cleavage.
At present, mirror surfaces obtained using this technique have shown the best performance.
ところが、光集積回路の場合、半導体レーザの
外に他の機能をもつ半導体素子がモノリシツクに
集積化されている。 However, in the case of optical integrated circuits, semiconductor elements having other functions in addition to the semiconductor laser are monolithically integrated.
従つて、そのような光集積回路に対して、個別
形式の半導体レーザに適用されているような劈開
技術を用いると基板まで分離されてしまうので、
実施不可能か、或いは、ごく小規模のものしか得
られない。 Therefore, if cleavage techniques such as those applied to individual type semiconductor lasers are used for such optical integrated circuits, the substrate will be separated.
It is either impossible to implement or only obtainable on a very small scale.
そこで、半導体レーザの鏡面を、反応性イオ
ン・エツチング(reactive ion etching:RIE)
法などのドライ・エツチング法、或いは、化学混
液などを用いたウエツト・エツチング法等を適用
して形成することが試みられているが、劈開した
場合のような良質の鏡面は得ることができない。 Therefore, the mirror surface of the semiconductor laser was processed using reactive ion etching (RIE).
Attempts have been made to form the mirror surface by applying a dry etching method such as the method, or a wet etching method using a chemical mixture, etc., but it is not possible to obtain a mirror surface of good quality as in the case of cleavage.
第2図は鏡面をドライ・エツチング法で形成す
る従来技術を説明する為の試料及び装置の要部説
明図を表している。 FIG. 2 shows an explanatory diagram of the main parts of a sample and an apparatus for explaining the conventional technique of forming a mirror surface by dry etching.
図に於いて、1は回転台、2は回転軸、3は光
半導体装置を作り込んだウエハ、4はフオト・レ
ジスト膜、5は反応性或いは非反応性イオン・ビ
ーム、6は回転方向を指示する矢印をそれぞれ示
している。 In the figure, 1 is a rotating table, 2 is a rotating shaft, 3 is a wafer on which optical semiconductor devices are fabricated, 4 is a photoresist film, 5 is a reactive or non-reactive ion beam, and 6 is a rotating direction. Each indicates a pointing arrow.
この従来技術では、ウエハ3に於ける光半導体
素子上をフオト・レジスト膜4で覆い、そのウエ
ハ3を回転台1上に仮固着し、その回転台1、従
つて、ウエハ3を矢印6で指示してあるように回
転させながら反応性イオン・ビーム5を照射して
エツチングを行い、ウエハ3内に破線で示してあ
る部分を除去することに依り鏡面を形成するもの
である。 In this prior art, the optical semiconductor elements on the wafer 3 are covered with a photoresist film 4, the wafer 3 is temporarily fixed on the rotary table 1, and the rotary table 1, and therefore the wafer 3, is moved as indicated by the arrow 6. Etching is performed by irradiating the wafer with a reactive ion beam 5 while rotating as instructed, and a mirror surface is formed by removing the portion shown by the broken line in the wafer 3.
第3図は第2図に関して説明した技術に依つて
鏡面が形成された半導体レーザの要部切断斜面図
を表し、第2図に関して説明した部分と同部分は
同記号で指示してある。 FIG. 3 shows a cut-away oblique view of essential parts of a semiconductor laser in which a mirror surface has been formed by the technique explained in connection with FIG. 2, and the same parts as those explained in connection with FIG. 2 are indicated by the same symbols.
図に於いて、7は鏡面、8はストライプ電極を
それぞれ示している。 In the figure, 7 indicates a mirror surface, and 8 indicates a striped electrode.
前記したところから理解できるように、第2図
に関して説明した従来技術を適用した場合、第3
図に見られるように、鏡面7には多数の筋が形成
される。 As can be understood from the above, when the prior art explained with reference to FIG. 2 is applied, the third
As seen in the figure, a large number of streaks are formed on the mirror surface 7.
前記従来技術に依つて形成された鏡面7に多数
の筋が形成されるのは、マスク膜であるフオト・
レジスト膜4の端面形状がウエハ3にそのまま転
写されることが主たる原因であり、その従来技術
に依つては、鏡面7の光学的な平坦性及び垂直性
を得ることは不可能である。尚、第2図に関して
説明したように、ウエハ3を仮固定した回転台1
を回転させることは、反応性イオン・ビーム5の
不均一性を緩和する程度の役割しか果たすことが
できない。また、前記したようなフオト・レジス
ト膜4のエツジには1000〔Å〕程度の凹凸が存在
していることは良く知られている。
The reason why a large number of streaks are formed on the mirror surface 7 formed according to the conventional technique is due to the photo film, which is a mask film.
The main cause is that the shape of the end face of the resist film 4 is directly transferred to the wafer 3, and it is impossible to obtain optical flatness and verticality of the mirror surface 7 using the conventional technique. Incidentally, as explained with reference to FIG.
Rotating can only serve to alleviate the non-uniformity of the reactive ion beam 5. Further, it is well known that the edges of the photoresist film 4 as described above have irregularities of about 1000 Å.
本発明は、エツチング法に依つて光半導体装置
の鏡面を形成するに際し、ごく簡単な技法を採り
入れることに依り、従来技術を実施して得られる
鏡面に生成される筋を皆無となし、光学的に平坦
で、且つ、垂直な鏡面を形成することが可能であ
るようにする。 The present invention employs a very simple technique when forming a mirror surface of an optical semiconductor device using an etching method, thereby eliminating all the streaks that would be generated on the mirror surface obtained by implementing the conventional technique, and thereby achieving an optical To make it possible to form a flat and perpendicular mirror surface.
本発明の光半導体装置の製造方法では、諸素子
が作り込まれたウエハに於ける光半導体素子及び
その他必要部分上を覆うフオト・レジスト膜など
のマスク膜を形成し、次いで、該ウエハを回転台
に貼着するなどして仮固着し、次いで、該回転台
を前記ウエハが仮固着された面と平行な方向を軸
として回転させながら該ウエハの表面に対して斜
め方向から反応性イオンなどを照射してエツチン
グを行うことに依り光半導体素子の鏡面を形成す
るようにしている。
In the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention, a mask film such as a photoresist film is formed to cover the optical semiconductor elements and other necessary parts of a wafer in which various elements are fabricated, and then the wafer is rotated. The wafer is temporarily fixed by pasting it on a table, and then the rotating table is rotated about a direction parallel to the surface on which the wafer is temporarily fixed, and reactive ions are etc. A mirror surface of the optical semiconductor element is formed by irradiating the photodiode with etching.
前記手段に依れば、通常であれば光半導体素子
の鏡面に発生する筋は、イオンの照射方向に対す
るウエハの回転方向の関係に依り、側方からイオ
ンで削り取られるような状態となり、その結果、
鏡面は光学的に平坦且つ垂直となるものである。
According to the above means, the streaks that would normally occur on the mirror surface of an optical semiconductor element are scraped away by ions from the sides, depending on the relationship between the direction of ion irradiation and the rotation direction of the wafer, and as a result, ,
The mirror surface is optically flat and vertical.
第1図は本発明一実施例を説明する為の工程要
所に於けるウエハ及びエツチング装置の要部説明
図を表し、第2図及び第3図に関して説明した部
分と同部分は同記号で指示してある。
FIG. 1 shows an explanatory view of the main parts of a wafer and an etching apparatus at key points in the process for explaining one embodiment of the present invention, and the same parts as those explained with reference to FIGS. 2 and 3 are designated by the same symbols. I have been instructed.
本実施例では、回転台1の側面に回転軸2が固
定され、矢印6の方向に回転させるようになつて
いる。 In this embodiment, a rotating shaft 2 is fixed to the side surface of a rotating table 1, and is configured to rotate in the direction of an arrow 6.
従つて、回転台1の表面に仮固着されたウエハ
3は回転軸2の180°の回転毎にエツチングされる
ことになる。 Therefore, the wafer 3 temporarily fixed to the surface of the rotating table 1 is etched every time the rotating shaft 2 rotates by 180 degrees.
図では、反応性イオン・ビーム5は垂直に照射
されているが、回転軸2、従つて、回転台1が傾
斜して設定されていることから、ウエハ3の表面
に対してφなる角度で斜めに入射していることに
なる。尚、ウエハ3は回転台1の表裏に貼着して
あるが、これは作業効率を高める為であり、必須
ではない。 In the figure, the reactive ion beam 5 is irradiated vertically, but since the rotation axis 2 and therefore the rotary table 1 are set at an angle, the reactive ion beam 5 is irradiated at an angle φ with respect to the surface of the wafer 3. This means that the light is incident at an angle. Although the wafer 3 is attached to the front and back sides of the rotary table 1, this is for the purpose of increasing work efficiency and is not essential.
前記のようにして光半導体素子の鏡面7を形成
する場合、ウエハ3の表面が反応性イオン・ビー
ム5に略相対する位置に於いては鏡面7に筋が生
成されるが、その状態からウエハ3が回転するに
つれ、反応性イオン・ビーム5が該筋の側面から
照射される状態となつて削り取られてしまうので
鏡面7の平坦性は良好となり、また、反応性イオ
ン・ビーム5の入射角φを適宜に調整することに
依り鏡面7の垂直性も良好になる。 When forming the mirror surface 7 of the optical semiconductor device as described above, streaks are generated on the mirror surface 7 at a position where the surface of the wafer 3 is substantially opposed to the reactive ion beam 5. As the beam 3 rotates, the reactive ion beam 5 is irradiated from the side of the streak and is scraped off, so the flatness of the mirror surface 7 becomes good, and the incident angle of the reactive ion beam 5 changes. By appropriately adjusting φ, the verticality of the mirror surface 7 can also be improved.
前記実施例では、回転台1として平板状のもの
を用いたが、これに限定されることなく、例え
ば、三角柱状のもの、四角柱状のものなど、多角
柱状のものを用いれば量産性が向上する。 In the above embodiment, a flat plate-shaped rotary table 1 was used, but the rotary table 1 is not limited to this, and mass productivity can be improved by using a polygonal column-shaped one such as a triangular prism, a quadrangular prism, etc. do.
前記実施例に於いて、ウエハ3に組み込んだ光
半導体素子がGaAlAs/GaAs系ダブル・ヘテロ
構造の半導体レーザである場合、マスク膜となる
フオト・レジスト膜4をポジ型とし、また、照射
すべきイオンとして加速電圧500〔V〕のアルゴン
(Ar)イオンを用いて実験した結果、φ=15°に
於いて、平坦且つ垂直の鏡面7が得られ、閾値電
流Ithは劈開に依る鏡面を有するものと殆ど変わ
りなかつた。 In the above embodiment, when the optical semiconductor device assembled on the wafer 3 is a GaAlAs/GaAs double heterostructure semiconductor laser, the photoresist film 4 serving as a mask film is positive type, and the photoresist film 4 to be irradiated is As a result of an experiment using argon (Ar) ions with an accelerating voltage of 500 [V] as ions, a flat and vertical mirror surface 7 was obtained at φ = 15°, and the threshold current I th has a mirror surface due to cleavage. It wasn't much different.
〔発明の効果〕
本発明の光半導体装置の製造方法に於いては、
諸素子が作り込まれたウエハに於ける光半導体素
子上及びその他の必要部分上を覆うフオト・レジ
スト膜などのマスク膜を形成し、次いで、該ウエ
ハを回転台に貼着するなどして仮固着し、次い
で、該回転台を前記ウエハが仮固着された面と平
行な方向を軸として回転させながら該ウエハの表
面に対して斜め方向から反応性イオンなどを照射
してエツチングを行うことに依り光半導体素子の
鏡面を形成している。[Effects of the Invention] In the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention,
A mask film such as a photoresist film is formed to cover the optical semiconductor elements and other necessary parts of the wafer in which various elements have been fabricated, and then the wafer is temporarily attached to a rotating table. Then, etching is performed by irradiating the surface of the wafer with reactive ions or the like from an oblique direction while rotating the rotating table about a direction parallel to the surface on which the wafer is temporarily fixed. This forms the mirror surface of the optical semiconductor element.
このようにすると、ウエハの表面がイオンの照
射方向に略相対する位置では鏡面に筋が生成され
はするものの、その状態からウエハが回転するに
つれてイオンが該筋を側方から削りとるような状
態でエツチングすることになり、その結果、得ら
れる鏡面の平坦性は著しく向上し、また、ウエハ
に対するイオンの照射方向を調節することに依り
前記鏡面の垂直性を良好なものとすることが可能
であり、通常の劈開に依つて作製される鏡面の特
性と殆ど変わらないような良好な特性を得ること
ができる。 If this is done, streaks will be generated on the mirror surface at positions where the surface of the wafer is substantially opposite to the ion irradiation direction, but as the wafer rotates, the ions will scrape off the streaks from the sides. As a result, the flatness of the resulting mirror surface is significantly improved, and by adjusting the direction of ion irradiation with respect to the wafer, it is possible to improve the perpendicularity of the mirror surface. Therefore, it is possible to obtain good properties that are almost the same as those of mirror surfaces produced by ordinary cleavage.
第1図は本発明一実施例を説明する為のウエハ
及びエツチング装置の要部説明図、第2図は従来
技術を説明する為の試料及びエツチング装置の要
部説明図、第3図は従来技術に依つて形成された
鏡面を説明する為の半導体レーザの要部切断斜面
図をそれぞれ表している。
図に於いて、1は回転台、2は回転軸、3はウ
エハ、4はマスク膜であるフオト・レジスト膜、
5は反応性イオン・ビーム、6は回転軸2の回転
方向を表す矢印、7は半導体レーザの鏡面、8は
ストライプ電極、φは反応性イオン・ビーム5の
入射角をそれぞれ示している。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the main parts of a wafer and etching apparatus for explaining one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the main parts of a sample and etching apparatus for explaining the conventional technique, and FIG. 3 is an explanatory diagram of the main parts of the etching apparatus for explaining the conventional technique. Each of them shows a cut-away oblique view of a main part of a semiconductor laser to explain the mirror surface formed by the technique. In the figure, 1 is a rotating table, 2 is a rotating shaft, 3 is a wafer, 4 is a photoresist film which is a mask film,
5 is a reactive ion beam, 6 is an arrow representing the direction of rotation of the rotating shaft 2, 7 is a mirror surface of a semiconductor laser, 8 is a stripe electrode, and φ is an incident angle of the reactive ion beam 5, respectively.
Claims (1)
体素子及びその他必要部分上を覆うマスク膜を形
成し、次いで、該ウエハを回転台に仮固着し、次
いで、該回転台を前記ウエハが仮固着された面と
略平行な方向を軸として回転させながら該ウエハ
の表面に対して斜め方向からイオンを照射して光
半導体素子の鏡面を形成する工程が含まれてなる
ことを特徴とする光半導体装置の製造方法。1. A mask film is formed to cover the optical semiconductor elements and other necessary parts of a wafer in which various elements have been fabricated, and then the wafer is temporarily fixed to a rotating table, and then the rotating table is temporarily attached to the wafer. An optical device comprising the step of forming a mirror surface of an optical semiconductor element by irradiating the surface of the wafer with ions from an oblique direction while rotating the wafer about a direction substantially parallel to the fixed surface. A method for manufacturing a semiconductor device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21738084A JPS6197888A (en) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | Manufacture of photosemiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21738084A JPS6197888A (en) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | Manufacture of photosemiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197888A JPS6197888A (en) | 1986-05-16 |
| JPH0149029B2 true JPH0149029B2 (en) | 1989-10-23 |
Family
ID=16703264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21738084A Granted JPS6197888A (en) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | Manufacture of photosemiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197888A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018022830A (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 東京エレクトロン株式会社 | Method for processing an object |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP21738084A patent/JPS6197888A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6197888A (en) | 1986-05-16 |
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