JPH0697709B2 - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
半導体発光装置の製造方法Info
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- JPH0697709B2 JPH0697709B2 JP3971886A JP3971886A JPH0697709B2 JP H0697709 B2 JPH0697709 B2 JP H0697709B2 JP 3971886 A JP3971886 A JP 3971886A JP 3971886 A JP3971886 A JP 3971886A JP H0697709 B2 JPH0697709 B2 JP H0697709B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光通信システムの光源として用いられ、高速度変調が可
能なＶ−Grooved−Substrate−buried−Laser、以下VSB
レーザと称する）等の半導体発光装置の製造方法であっ
て、両側にPN接合が形成されたＶ字溝内にレーザ発光を
する活性層が形成され、そのＶ字溝の活性層上のコンタ
クト層上の絶縁層の活性層に対向する部分が、開口され
た構造のレーザの製造に於いて、コンタクト層上の活性
層に対向する領域にコンタクト層の結晶損傷を防ぐため
のマスクとなる保護膜を予め形成する。次いで保護膜を
含むコンタクト層上に絶縁膜を形成することで、コンタ
クト層の結晶層表面が損傷しないようにする。
能なＶ−Grooved−Substrate−buried−Laser、以下VSB
レーザと称する）等の半導体発光装置の製造方法であっ
て、両側にPN接合が形成されたＶ字溝内にレーザ発光を
する活性層が形成され、そのＶ字溝の活性層上のコンタ
クト層上の絶縁層の活性層に対向する部分が、開口され
た構造のレーザの製造に於いて、コンタクト層上の活性
層に対向する領域にコンタクト層の結晶損傷を防ぐため
のマスクとなる保護膜を予め形成する。次いで保護膜を
含むコンタクト層上に絶縁膜を形成することで、コンタ
クト層の結晶層表面が損傷しないようにする。
本発明は半導体装置、特にVSBレーザ等の半導体発光装
置の製造方法に関する。
置の製造方法に関する。
光通信システムの光源として用いる半導体レーザは益々
高速度変調することが要望され、そのため種々の構造の
半導体レーザ素子が提案されている。
高速度変調することが要望され、そのため種々の構造の
半導体レーザ素子が提案されている。
このような高速度変調が可能なVSBレーザの断面構造を
第６図に示す。
第６図に示す。
図示するようにＮ型のインジウム−燐（InP）基板１上
には、Ｐ型のInPの結晶層２が形成され、該基板１の活
性層３形成箇所にＶ字溝４が形成された後、Ｖ字溝４上
および基板上にＮ型のInPの結晶層５が形成された後、
Ｖ字溝４内にノンドープのインジウム−ガリウム−砒素
−燐（InGaAsP）の結晶層が活性層３として形成されて
いる。
には、Ｐ型のInPの結晶層２が形成され、該基板１の活
性層３形成箇所にＶ字溝４が形成された後、Ｖ字溝４上
および基板上にＮ型のInPの結晶層５が形成された後、
Ｖ字溝４内にノンドープのインジウム−ガリウム−砒素
−燐（InGaAsP）の結晶層が活性層３として形成されて
いる。
更に基板上にはＰ型のInPの結晶層６が形成された後、
その上には、高濃度に不純物原子が添加されたP+InGaAs
Pの結晶層がコンタクト層７として形成され、その上に
二酸化シリコン（SiO2）膜８が、Ｖ字溝４を画定するよ
うに形成された後、このSiO2膜８を介して電極９が形成
されている。
その上には、高濃度に不純物原子が添加されたP+InGaAs
Pの結晶層がコンタクト層７として形成され、その上に
二酸化シリコン（SiO2）膜８が、Ｖ字溝４を画定するよ
うに形成された後、このSiO2膜８を介して電極９が形成
されている。
また基板１の底部にも電極10が形成されている。このよ
うなVSBレーザに於いて、電極９、10間に電圧を印加す
ることで、Ｖ字溝４にて画定された狭領域のヘテロ構造
の活性層３内に光を閉じ込め反射させて素子の発光効率
を高めると同時に、Ｖ字溝４の両側に設けたヘテロ構造
のPN接合部で活性層３に印加される電圧が横方向に移行
しないようにして活性層３に効果的に電圧が印加される
ようにしている。
うなVSBレーザに於いて、電極９、10間に電圧を印加す
ることで、Ｖ字溝４にて画定された狭領域のヘテロ構造
の活性層３内に光を閉じ込め反射させて素子の発光効率
を高めると同時に、Ｖ字溝４の両側に設けたヘテロ構造
のPN接合部で活性層３に印加される電圧が横方向に移行
しないようにして活性層３に効果的に電圧が印加される
ようにしている。
更に活性層３に効果的に電圧が印加されるのを目的とし
て、前記した如くＶ字溝４に対応した箇所に開口部11を
有するようなSiO2膜より成る絶縁膜８がコンタクト層７
上に形成され、この絶縁膜８を介して基板上に電極９が
形成されている。
て、前記した如くＶ字溝４に対応した箇所に開口部11を
有するようなSiO2膜より成る絶縁膜８がコンタクト層７
上に形成され、この絶縁膜８を介して基板上に電極９が
形成されている。
ところで、このようなVSBレーザ素子の形成に当つて
は、電極９とコンタクト層７の間の接触抵抗が出来るだ
け、低くなるように形成してレーザ素子の発光効率を高
めることが要望されている。
は、電極９とコンタクト層７の間の接触抵抗が出来るだ
け、低くなるように形成してレーザ素子の発光効率を高
めることが要望されている。
このようなVSBレーザを形成する場合、前記した第１図
に示すように、Ｎ型のインジウム−燐（InP）基板１上
に、Ｐ型のInPの結晶層２を液相エピタキシャル成長法
で形成する。更に該基板１の活性層３の形成箇所にＶ字
溝４を形成した後、Ｖ字溝４上および基板上にＮ型のIn
Pの結晶層５を液相エピタキシャル成長法で形成する。
に示すように、Ｎ型のインジウム−燐（InP）基板１上
に、Ｐ型のInPの結晶層２を液相エピタキシャル成長法
で形成する。更に該基板１の活性層３の形成箇所にＶ字
溝４を形成した後、Ｖ字溝４上および基板上にＮ型のIn
Pの結晶層５を液相エピタキシャル成長法で形成する。
更にＶ字溝４内にノンドープのインジウム−ガリウム−
砒素−燐（InGaAsP）の結晶層を液相エピタキシャル成
長法により活性層３として形成する。
砒素−燐（InGaAsP）の結晶層を液相エピタキシャル成
長法により活性層３として形成する。
更に基板上にＰ型のInPの結晶層６を液相エピタキシャ
ル法で形成した後、その上に高濃度に不純物原子が添加
されたP+InGaAsPの結晶層をコンタクト層７として形成
する。
ル法で形成した後、その上に高濃度に不純物原子が添加
されたP+InGaAsPの結晶層をコンタクト層７として形成
する。
更にその上に二酸化シリコン（SiO2）膜８をスパッタ法
等を用いて形成後、Ｖ字溝４に対向する箇所上をホトリ
ソグラフィの手法を用いてエッチング開口する。
等を用いて形成後、Ｖ字溝４に対向する箇所上をホトリ
ソグラフィの手法を用いてエッチング開口する。
更にエッチングにより開口された開口部11に接触するよ
うにSiO2膜８上にチタンと金の合金より成る電極９をス
パッタ法で形成する。
うにSiO2膜８上にチタンと金の合金より成る電極９をス
パッタ法で形成する。
然し、このような従来のVSBレーザ素子の製造方法で
は、SiO2膜８をスパッタ法で形成する際に、その下のコ
ンタクト層７の結晶層表面が損傷する問題がある。
は、SiO2膜８をスパッタ法で形成する際に、その下のコ
ンタクト層７の結晶層表面が損傷する問題がある。
そのため、SiO2膜８がエッチングされた開口部11に於い
て、その上に形成する電極９とコンタクト層７との接触
が充分行われない問題があり、良好な特性のVSBレーザ
が得られない問題がある。
て、その上に形成する電極９とコンタクト層７との接触
が充分行われない問題があり、良好な特性のVSBレーザ
が得られない問題がある。
本発明は上記した問題点を解決し、電極９と接触するコ
ンタクト層７の結晶表面が損傷せず、電極９とコンタク
ト層７とが良好に接触するような半導体発光装置の製造
方法の提供を目的とする。
ンタクト層７の結晶表面が損傷せず、電極９とコンタク
ト層７とが良好に接触するような半導体発光装置の製造
方法の提供を目的とする。
本発明の半導体発光装置の製造方法は、コンタクト層９
上にＶ字溝４を形成された活性層３に対向するような位
置に、ストライプ状の化合物半導体結晶層よりなる保護
膜21Aを予め形成する。
上にＶ字溝４を形成された活性層３に対向するような位
置に、ストライプ状の化合物半導体結晶層よりなる保護
膜21Aを予め形成する。
次いでこの保護膜21Aを有するコンタクト層７上の全面
にSiO2膜よりなる絶縁膜22を形成後、この絶縁膜22を保
護膜21Aのストライプ幅より幅広の状態になる迄エッチ
ングする。
にSiO2膜よりなる絶縁膜22を形成後、この絶縁膜22を保
護膜21Aのストライプ幅より幅広の状態になる迄エッチ
ングする。
その後、保護膜21Aをエッチング後、保護膜21Aのストラ
イプ幅より幅広にエッチング開口された開口部23を有す
る絶縁膜22上に電極24を形成する。
イプ幅より幅広にエッチング開口された開口部23を有す
る絶縁膜22上に電極24を形成する。
本発明の半導体発光装置の製造方法は、電極24とコンタ
クト層７とが接触するコンタクト領域に予め、化合物半
導体結晶よりなる保護膜21Aを形成し、この保護膜21Aに
よって、コタクト層７上に絶縁膜22を形成する際に、コ
ンタクト層７が損傷しないようにする。
クト層７とが接触するコンタクト領域に予め、化合物半
導体結晶よりなる保護膜21Aを形成し、この保護膜21Aに
よって、コタクト層７上に絶縁膜22を形成する際に、コ
ンタクト層７が損傷しないようにする。
以下、図面を用いて本発明の一実施例に付き詳細に説明
する。
する。
第１図より第５図迄は本発明の半導体発光装置の製造方
法を工程順に示す断面図である。
法を工程順に示す断面図である。
まず第１図に示すように、Ｎ型のインジウム−燐（In
P）基板１上に、Ｐ型のInpの結晶層２を液相エピタキシ
ャル成長法で形成する。
P）基板１上に、Ｐ型のInpの結晶層２を液相エピタキシ
ャル成長法で形成する。
更に該基板１の活性層３形成箇所にＶ字溝４をホトリソ
グラフィ法、及びエッチングを用いて形成した後、Ｖ字
溝４上および基板上にＮ型のInpの結晶層５を液相エピ
タキシャル成長法で形成する。
グラフィ法、及びエッチングを用いて形成した後、Ｖ字
溝４上および基板上にＮ型のInpの結晶層５を液相エピ
タキシャル成長法で形成する。
更にＶ字溝４内にノンドープのインジウム−ガリウム−
砒素−燐（InGaAsP）の結晶層を液相エピタキシャル成
長法により活性層３として形成する。
砒素−燐（InGaAsP）の結晶層を液相エピタキシャル成
長法により活性層３として形成する。
この場合、Ｖ字溝４以外の箇所にも活性層３と同様なIn
GaAsPの結晶層が形成されるが、極く薄く形成されるた
め、問題とならない。
GaAsPの結晶層が形成されるが、極く薄く形成されるた
め、問題とならない。
更に基板上にＰ型のInPの結晶層６を液相エピタキシャ
ル法で形成した後、その上に高濃度に不純物原子が添加
されたP+InGaAsPの結晶層をコンタクト層７として形成
する。
ル法で形成した後、その上に高濃度に不純物原子が添加
されたP+InGaAsPの結晶層をコンタクト層７として形成
する。
更にその上に、エッチングの保護膜21となるＰ型のInp
の結晶層を基板全面に厚さが約0.3μｍとなるように液
相エピタキシャル成長法を用いて形成する。
の結晶層を基板全面に厚さが約0.3μｍとなるように液
相エピタキシャル成長法を用いて形成する。
次いで第２図に示すように、この保護膜21をホトリソグ
ラフィ法、および塩酸（HCl）の水溶液を用いてエッチ
ングし、ストライプ幅が約５μｍとなるように加工成形
して保護膜21Aを形成する。
ラフィ法、および塩酸（HCl）の水溶液を用いてエッチ
ングし、ストライプ幅が約５μｍとなるように加工成形
して保護膜21Aを形成する。
この寸法はＶ字溝４に形成された活性層３の幅寸法より
やや狭く形成する。
やや狭く形成する。
次いで第３図に示すように、このようにパターンニング
された保護膜21Aを含むコンタクト層７上にSiO2膜より
なる絶縁膜22をスパッタ法にて形成する。
された保護膜21Aを含むコンタクト層７上にSiO2膜より
なる絶縁膜22をスパッタ法にて形成する。
更に第４図に示すように、ホトリソグラフィ法および弗
化水素酸（HF）を主体とせるエッチング液を用いてこの
絶縁膜22を、保護膜21Aの両側端部Ａより横方向に向か
って５μｍ程度に拡がる幅広の寸法にエッチング開口す
る。
化水素酸（HF）を主体とせるエッチング液を用いてこの
絶縁膜22を、保護膜21Aの両側端部Ａより横方向に向か
って５μｍ程度に拡がる幅広の寸法にエッチング開口す
る。
このようにすれば、保護膜21Aの底部のコンタクト層７
の部分は、絶縁膜22をスパッタ法で形成する際の工程に
よって損傷されず、従ってコンタクト層と電極が接触す
るコンタクト領域の結晶層の損傷は見られない。
の部分は、絶縁膜22をスパッタ法で形成する際の工程に
よって損傷されず、従ってコンタクト層と電極が接触す
るコンタクト領域の結晶層の損傷は見られない。
次いで第５図に示すように、保護膜21Aのストライブ幅
より幅広にエッチングされた開口部23を有する絶縁膜22
上にチタン−金よりなる合金の電極24をスパッタ法で形
成することで本発明の方法による半導体発光装置が得ら
れる。
より幅広にエッチングされた開口部23を有する絶縁膜22
上にチタン−金よりなる合金の電極24をスパッタ法で形
成することで本発明の方法による半導体発光装置が得ら
れる。
尚、本実施例ではVSBレーザに例を用いて説明したが、
本発明の方法はVSBレーザ以外の半導体発光装置の製造
に於いても適用できる。
本発明の方法はVSBレーザ以外の半導体発光装置の製造
に於いても適用できる。
以上述べたように、本発明の方法によれば、コンタクト
層上に保護膜が形成されているため、絶縁層を付着する
際のスパッタの工程によって、コンタクト層の結晶損傷
が見られず、コンタクト層と電極が良好に接触する特性
の良好な半導体発光装置が得られる効果がある。
層上に保護膜が形成されているため、絶縁層を付着する
際のスパッタの工程によって、コンタクト層の結晶損傷
が見られず、コンタクト層と電極が良好に接触する特性
の良好な半導体発光装置が得られる効果がある。
第１図より第５図迄は、本発明の半導体発光装置の製造
方法を工程順に示す断面図、 第６図は従来の半導体発光装置の構造、並びにその製造
方法を説明するための断面図である。 図に於いて、 １はＮ型InP基板、２はＰ型InP結晶層、３は活性層、４
はＶ字溝、５はＮ型InP結晶層、６はＰ型InP結晶層、７
はコンタクト層、21,21Aは保護膜、22は絶縁膜、23は開
口部、24は電極、Ａは保護膜の側端部を示す。
方法を工程順に示す断面図、 第６図は従来の半導体発光装置の構造、並びにその製造
方法を説明するための断面図である。 図に於いて、 １はＮ型InP基板、２はＰ型InP結晶層、３は活性層、４
はＶ字溝、５はＮ型InP結晶層、６はＰ型InP結晶層、７
はコンタクト層、21,21Aは保護膜、22は絶縁膜、23は開
口部、24は電極、Ａは保護膜の側端部を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 直樹 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 桑原 善幸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−502434（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】化合物半導体基板（１）上に導電型がそれ
ぞれ異なる化合物半導体結晶層（2,5,6）を設けると共
に、活性層（３）を設け、前記結晶層（2,5,6）上にコ
ンタクト層（７）を形成し、前記活性層（３）の対向領
域上を開口形成した絶縁膜（８）を形成後、電極（９）
を形成する装置の製造に於いて、 前記コンタクト層（７）上に予め化合物半導体結晶より
なるストライプ状の保護膜（21A）を形成後、該保護膜
（21A）を含むコンタクト層（７）上に絶縁膜（22）を
形成し、該絶縁膜（22）を該保護膜（21A）のストライ
プ幅より幅広にエッチング後、該保護膜（21A）を除去
して前記絶縁膜（22）上に電極（24）を形成することを
特徴とする半導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3971886A JPH0697709B2 (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3971886A JPH0697709B2 (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62196887A JPS62196887A (ja) | 1987-08-31 |
| JPH0697709B2 true JPH0697709B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=12560763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3971886A Expired - Lifetime JPH0697709B2 (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697709B2 (ja) |
-
1986
- 1986-02-24 JP JP3971886A patent/JPH0697709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62196887A (ja) | 1987-08-31 |
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