JP2002217446A - 光半導体集積素子及びその製造方法 - Google Patents
光半導体集積素子及びその製造方法Info
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- JP2002217446A JP2002217446A JP2001005954A JP2001005954A JP2002217446A JP 2002217446 A JP2002217446 A JP 2002217446A JP 2001005954 A JP2001005954 A JP 2001005954A JP 2001005954 A JP2001005954 A JP 2001005954A JP 2002217446 A JP2002217446 A JP 2002217446A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光半導体集積素子及びその製造方法に関し、
バットジョイント成長工程における積層欠陥の発生を防
止する。 【解決手段】 ｛１００｝面を主面とする半導体基板５
上に設けた第１の機能を有する半導体多層構造１に対し
て第２の機能を有する半導体多層構造２をバットジョイ
ント結合させた光半導体集積素子の第１の機能を有する
半導体多層構造１の結合部側のメサ構造の側面４の主要
部を、｛１００｝面に対するなす角が｛１１１｝面のな
す角より小さな緩斜面で構成する。
バットジョイント成長工程における積層欠陥の発生を防
止する。 【解決手段】 ｛１００｝面を主面とする半導体基板５
上に設けた第１の機能を有する半導体多層構造１に対し
て第２の機能を有する半導体多層構造２をバットジョイ
ント結合させた光半導体集積素子の第１の機能を有する
半導体多層構造１の結合部側のメサ構造の側面４の主要
部を、｛１００｝面に対するなす角が｛１１１｝面のな
す角より小さな緩斜面で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光半導体集積素子及
びその製造方法に関するものであり、例えば、ｐｉｎフ
ォトダイオードからなる受光部とテーパ光導波路部とを
バットジョイント成長で結合する際の積層欠陥の発生を
防止するためのエッチング工程に特徴のある光半導体集
積素子及びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関するものであり、例えば、ｐｉｎフ
ォトダイオードからなる受光部とテーパ光導波路部とを
バットジョイント成長で結合する際の積層欠陥の発生を
防止するためのエッチング工程に特徴のある光半導体集
積素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の急激な情報量の増加に伴い、超高
速大容量光通信用の光源や受光素子の開発が急務となっ
ており、その一つとして、ｉ型ＩｎＧａＡｓを光吸収層
とするｐｉｎフォトダイオードと集光レンズ機能を有す
る膜厚テーパ光導波路とをバットジョイント成長で集積
化した超高速受光素子の開発が行われている。
速大容量光通信用の光源や受光素子の開発が急務となっ
ており、その一つとして、ｉ型ＩｎＧａＡｓを光吸収層
とするｐｉｎフォトダイオードと集光レンズ機能を有す
る膜厚テーパ光導波路とをバットジョイント成長で集積
化した超高速受光素子の開発が行われている。
【０００３】従来の受光素子においてはｎ型基板と反対
側のｐ型層の表面から光を入射していたが、膜厚テーパ
光導波路を集積化することによって、レンズなしでも効
率良くｐｉｎフォトダイオードを構成するｉ型ＩｎＧａ
Ａｓ光吸収層に集光させることが可能になる。
側のｐ型層の表面から光を入射していたが、膜厚テーパ
光導波路を集積化することによって、レンズなしでも効
率良くｐｉｎフォトダイオードを構成するｉ型ＩｎＧａ
Ａｓ光吸収層に集光させることが可能になる。
【０００４】従来における集積化の方法としては、一回
目の成長によって基板上に第１の機能を有する構造を形
成したのち、その一部をエッチングにより除去し、次い
で、二回目の成長によって第２の機能を有する構造を光
学的に結合するように形成する所謂バットジョイント法
と呼ばれるエッチング再成長法が良く用いられており、
成長を２回に分けて行うため、第１の機能を有する構造
と第２の機能を有する構造とを、各々独立に最適化する
ことができるという利点がある。
目の成長によって基板上に第１の機能を有する構造を形
成したのち、その一部をエッチングにより除去し、次い
で、二回目の成長によって第２の機能を有する構造を光
学的に結合するように形成する所謂バットジョイント法
と呼ばれるエッチング再成長法が良く用いられており、
成長を２回に分けて行うため、第１の機能を有する構造
と第２の機能を有する構造とを、各々独立に最適化する
ことができるという利点がある。
【０００５】ここで、図４を参照して、レーザとテーパ
光導波路を集積化する吉本等によるバットジョイント法
の製造工程（必要ならば、特開平１１−８７８４４号公
報参照）を説明する。なお、各図は、〔０１１〕方向に
沿った概略的断面図である。 図４（ａ）参照 まず、ｎ型ＩｎＰ基板３１上に、ＭＯＶＰＥ法（有機金
属気相成長法）を用いてｎ型ＩｎＰクラッド層３２、厚
さが１０ｎｍのＩｎＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層
３３、ｎ型ＩｎＰクラッド層３４、厚さが０．４μｍの
ＩｎＧａＡｓＰ活性層３５、及び、厚さが０．３μｍの
ｐ型ＩｎＰクラッド層３６を順次成長させる。なお、ｎ
型ＩｎＰクラッド層３２及びｎ型ＩｎＰクラッド層３４
は、全体で１．０μｍの膜厚になるように形成する。
光導波路を集積化する吉本等によるバットジョイント法
の製造工程（必要ならば、特開平１１−８７８４４号公
報参照）を説明する。なお、各図は、〔０１１〕方向に
沿った概略的断面図である。 図４（ａ）参照 まず、ｎ型ＩｎＰ基板３１上に、ＭＯＶＰＥ法（有機金
属気相成長法）を用いてｎ型ＩｎＰクラッド層３２、厚
さが１０ｎｍのＩｎＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層
３３、ｎ型ＩｎＰクラッド層３４、厚さが０．４μｍの
ＩｎＧａＡｓＰ活性層３５、及び、厚さが０．３μｍの
ｐ型ＩｎＰクラッド層３６を順次成長させる。なお、ｎ
型ＩｎＰクラッド層３２及びｎ型ＩｎＰクラッド層３４
は、全体で１．０μｍの膜厚になるように形成する。
【０００６】次いで、ＳｉＯ2 マスク３７を用いてＣＨ
4 ＋Ｈ2 ガスを用いたドライ・エッチングを施すことに
よって、ｐ型ＩｎＰクラッド層３６乃至ｎ型ＩｎＰクラ
ッド層３４を順次エッチング除去する。このエッチング
工程において、ＩｎＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層
３３がエッチングストッパとなる。
4 ＋Ｈ2 ガスを用いたドライ・エッチングを施すことに
よって、ｐ型ＩｎＰクラッド層３６乃至ｎ型ＩｎＰクラ
ッド層３４を順次エッチング除去する。このエッチング
工程において、ＩｎＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層
３３がエッチングストッパとなる。
【０００７】図４（ｂ）参照 次いで、ウェット・エッチングを施すことによってＩｎ
ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層３３を除去する。こ
のウェット・エッチング工程において、ｐ型ＩｎＰクラ
ッド層３６乃至ｎ型ＩｎＰクラッド層３４の露出側面は
若干サイドエッチングされる。
ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層３３を除去する。こ
のウェット・エッチング工程において、ｐ型ＩｎＰクラ
ッド層３６乃至ｎ型ＩｎＰクラッド層３４の露出側面は
若干サイドエッチングされる。
【０００８】図４（ｃ）参照 次いで、再び、ＭＯＶＰＥ法を用いてｎ型ＩｎＰクラッ
ド層３８、ＩｎＧａＡｓＰ光導波層３９、及び、ｉ型Ｉ
ｎＰクラッド層４０を順次成長させる。
ド層３８、ＩｎＧａＡｓＰ光導波層３９、及び、ｉ型Ｉ
ｎＰクラッド層４０を順次成長させる。
【０００９】この様に、ドライ・エッチングを用いるこ
とによって、ウェット・エッチングによるサイドエッチ
ング量を大幅に低減することができ、且つ、サイドエッ
チング量の不均一性も低減することができる。
とによって、ウェット・エッチングによるサイドエッチ
ング量を大幅に低減することができ、且つ、サイドエッ
チング量の不均一性も低減することができる。
【００１０】ここで、図５を参照して、レーザとテーパ
光導波路を集積化する原等による他のバットジョイント
法の製造工程（必要ならば、特願平１１−３７４６７０
号参照）を説明する。なお、各図は、〔０１１〕方向に
沿った概略的断面図である。 図５（ａ）参照 まず、ｎ型ＩｎＰ基板４１上の一部に回折格子４２を形
成したのち、ＭＯＶＰＥ法を用いて、ｎ側ＩｎＧａＡｓ
ＰＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ
Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層４３、ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層４４、ｐ側ＩｎＧａＡｓＰＳＣＨ層４５、
ｐ型ＩｎＰクラッド層４６、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタ
クト層４７、及び、ｐ型ＩｎＰ保護層４８を順次成長さ
せる。
光導波路を集積化する原等による他のバットジョイント
法の製造工程（必要ならば、特願平１１−３７４６７０
号参照）を説明する。なお、各図は、〔０１１〕方向に
沿った概略的断面図である。 図５（ａ）参照 まず、ｎ型ＩｎＰ基板４１上の一部に回折格子４２を形
成したのち、ＭＯＶＰＥ法を用いて、ｎ側ＩｎＧａＡｓ
ＰＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ
Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層４３、ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層４４、ｐ側ＩｎＧａＡｓＰＳＣＨ層４５、
ｐ型ＩｎＰクラッド層４６、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタ
クト層４７、及び、ｐ型ＩｎＰ保護層４８を順次成長さ
せる。
【００１１】図５（ｂ）参照 次いで、ＳｉＯ2 マスク４９をマスクとして、順次選択
的ウェット・エッチングを施すことによって、ｐ型Ｉｎ
Ｐ保護層４８乃至ｎ側ＩｎＧａＡｓＰＳＣＨ層４３を除
去する。このエッチング工程において、サイドエッチン
グが生じ、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６の側面は、（１１
１）Ａ面またはその近傍の面となる。
的ウェット・エッチングを施すことによって、ｐ型Ｉｎ
Ｐ保護層４８乃至ｎ側ＩｎＧａＡｓＰＳＣＨ層４３を除
去する。このエッチング工程において、サイドエッチン
グが生じ、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６の側面は、（１１
１）Ａ面またはその近傍の面となる。
【００１２】図５（ｃ）参照 次いで、再び、ＭＯＶＰＥ法によって、ｉ型ＩｎＧａＡ
ｓＰ光導波層５０及びｉ型ＩｎＰクラッド層５１を順次
成長させる。
ｓＰ光導波層５０及びｉ型ＩｎＰクラッド層５１を順次
成長させる。
【００１３】この場合には、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６
の露出側面は（１１１）Ａ面またはその近傍の面として
いるので、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層５０のメサ側面
への成長が抑制される。また、ＳｉＯ2 マスク４９の下
のｐ型ＩｎＰ保護層４８とｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層４７に適度なサイドエッチングを施しているので、
再成長層の表面を平坦にすることができる。
の露出側面は（１１１）Ａ面またはその近傍の面として
いるので、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層５０のメサ側面
への成長が抑制される。また、ＳｉＯ2 マスク４９の下
のｐ型ＩｎＰ保護層４８とｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層４７に適度なサイドエッチングを施しているので、
再成長層の表面を平坦にすることができる。
【００１４】本発明者等は、この原等によるバットジョ
イント法をテーパ導波路付ｐｉｎフォトダイオードへの
適用を試みたので、図６及び図７を参照して説明する。
なお、図６は、ｐｉｎフォトダイオードを２個分製造す
るための従来のマスクパターンの概略的平面図であり、
実際には、このようなマスクパターンがウェハ上に周期
的に設けられているものであり、また、図７は受光部を
含む位置の〔０１１〕方向に沿った概略的断面図であ
る。
イント法をテーパ導波路付ｐｉｎフォトダイオードへの
適用を試みたので、図６及び図７を参照して説明する。
なお、図６は、ｐｉｎフォトダイオードを２個分製造す
るための従来のマスクパターンの概略的平面図であり、
実際には、このようなマスクパターンがウェハ上に周期
的に設けられているものであり、また、図７は受光部を
含む位置の〔０１１〕方向に沿った概略的断面図であ
る。
【００１５】図７（ａ）参照 まず、（１００）面を主面とする半絶縁性ＩｎＰ基板６
１上に、ＭＯＶＰＥ法を用いて、厚さが２μｍのｎ型Ｉ
ｎＰバッファ層６２、厚さが０．３μｍのｉ型ＩｎＧａ
Ａｓ光吸収層６３、厚さが２μｍのｐ型ＩｎＰ層６４、
厚さが０．０５μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層
６５、及び、厚さが０．０５μｍのｐ型ＩｎＰ保護層６
６を順次成長させる。
１上に、ＭＯＶＰＥ法を用いて、厚さが２μｍのｎ型Ｉ
ｎＰバッファ層６２、厚さが０．３μｍのｉ型ＩｎＧａ
Ａｓ光吸収層６３、厚さが２μｍのｐ型ＩｎＰ層６４、
厚さが０．０５μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層
６５、及び、厚さが０．０５μｍのｐ型ＩｎＰ保護層６
６を順次成長させる。
【００１６】図６及び図７（ａ）参照 次いで、ＣＶＤ法を用いて、全面にＳｉＯ2 膜を堆積さ
せ、図６に示すパターンにエッチングしてＳｉＯ2 マス
ク５２を形成する。例えば、長手方向である〔０１１〕
方向の長さＬa を１２００μｍ、大きな矩形マスク部の
長さＬb を８００μｍ、受光部５３の幅Ｌc を１０μ
ｍ、〔０−１１〕方向の幅Ｗa を５００μｍ、ストライ
プ状開口部５４の幅Ｗb を１５μｍ、隣接するチップと
マスクとの開口部５９の間隔Ｗe を７０μｍ、矩形マス
ク部の角部から〔０１１〕方向に伸びる帯状マスク部５
６，５７の幅をＷm とする。なお、本明細書において
は、明細書作成の都合上、通常“１バー”で表される結
晶指数を“−１”で表記するものであり、また、〔０１
１〕方向は〈１０１〉方向や〈１１０〉方向等の結晶学
的に〈０１１〉方向と等価な結晶方位を含むものであ
り、さらに、｛０１１｝面は（１０１）面や（１１０）
面等の結晶学的に（０１１）面と等価な結晶面を表す。
せ、図６に示すパターンにエッチングしてＳｉＯ2 マス
ク５２を形成する。例えば、長手方向である〔０１１〕
方向の長さＬa を１２００μｍ、大きな矩形マスク部の
長さＬb を８００μｍ、受光部５３の幅Ｌc を１０μ
ｍ、〔０−１１〕方向の幅Ｗa を５００μｍ、ストライ
プ状開口部５４の幅Ｗb を１５μｍ、隣接するチップと
マスクとの開口部５９の間隔Ｗe を７０μｍ、矩形マス
ク部の角部から〔０１１〕方向に伸びる帯状マスク部５
６，５７の幅をＷm とする。なお、本明細書において
は、明細書作成の都合上、通常“１バー”で表される結
晶指数を“−１”で表記するものであり、また、〔０１
１〕方向は〈１０１〉方向や〈１１０〉方向等の結晶学
的に〈０１１〉方向と等価な結晶方位を含むものであ
り、さらに、｛０１１｝面は（１０１）面や（１１０）
面等の結晶学的に（０１１）面と等価な結晶面を表す。
【００１７】この場合の帯状マスク部５６，５７は、後
述するサイドエッチング工程において、矩形マスク部の
角部が過剰に深くエッチングされないようにするために
設けるものであり、また、凹状開口部５８は、後述する
ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層を成長する際に、Ｂ点とＣ
点における膜厚比を大きくして、良好な特性のテーパ光
導波路を形成するために設けるものである。因に、Ｂ点
とＣ点における膜厚比ｄb ／ｄc は、通常の素子設計に
際しては４以上が要求される。
述するサイドエッチング工程において、矩形マスク部の
角部が過剰に深くエッチングされないようにするために
設けるものであり、また、凹状開口部５８は、後述する
ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層を成長する際に、Ｂ点とＣ
点における膜厚比を大きくして、良好な特性のテーパ光
導波路を形成するために設けるものである。因に、Ｂ点
とＣ点における膜厚比ｄb ／ｄc は、通常の素子設計に
際しては４以上が要求される。
【００１８】次いで、ＨＣｌ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ混合液
を用いてｐ型ＩｎＰ保護層６６をエッチングしてｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰコンタクト層６５を露出させたのち、Ｈ2
ＳＯ 4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ混合液をエッチャントとして
用いてコントロールエッチングすることによって、ｐ型
ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層６５を選択的にエッチング
するとともに、オーバーエッチングすることによって深
さｗ1 が約１μｍのサイドエッチング部６７を形成す
る。
を用いてｐ型ＩｎＰ保護層６６をエッチングしてｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰコンタクト層６５を露出させたのち、Ｈ2
ＳＯ 4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ混合液をエッチャントとして
用いてコントロールエッチングすることによって、ｐ型
ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層６５を選択的にエッチング
するとともに、オーバーエッチングすることによって深
さｗ1 が約１μｍのサイドエッチング部６７を形成す
る。
【００１９】図７（ｂ）参照 次いで、ＨＢｒ液を用いて、ｐ型ＩｎＰ層６４を選択的
にエッチングする。この場合、ｐ型ＩｎＰ層６４のエッ
チングは、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層６５のエッ
ジ部分から伸長した（１１１）Ａ面で自動的に停止す
る。なお、このエッチング工程において、ｐ型ＩｎＰ保
護層６６もサイドエッチングされる。
にエッチングする。この場合、ｐ型ＩｎＰ層６４のエッ
チングは、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層６５のエッ
ジ部分から伸長した（１１１）Ａ面で自動的に停止す
る。なお、このエッチング工程において、ｐ型ＩｎＰ保
護層６６もサイドエッチングされる。
【００２０】次いで、Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ混
合液をエッチャントとして用いてコントロールエッチン
グすることによって、ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層６３を
選択的にエッチングするとともに、オーバーエッチング
することによって、ｐ型ＩｎＰ層６４の（１１１）Ａ面
の先端部から深さｗ2 が約０．２μｍのサイドエッチン
グ部６８を形成する。
合液をエッチャントとして用いてコントロールエッチン
グすることによって、ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層６３を
選択的にエッチングするとともに、オーバーエッチング
することによって、ｐ型ＩｎＰ層６４の（１１１）Ａ面
の先端部から深さｗ2 が約０．２μｍのサイドエッチン
グ部６８を形成する。
【００２１】図７（ｃ）参照 次いで、再び、ＭＯＶＰＥ法によって、ＳｉＯ2 マスク
５２を選択成長マスクとして結晶成長を行うことによっ
て、組成波長が、例えば、１．２μｍのｉ型ＩｎＧａＡ
ｓＰ光導波層６９及びｉ型ＩｎＰクラッド層７０を順次
成長させて、テーパ光導波路を形成し、図６のＡ点のマ
スク下のｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層６３を主要部とする
ｐｉｎフォトダイオードとバットジョイントする。
５２を選択成長マスクとして結晶成長を行うことによっ
て、組成波長が、例えば、１．２μｍのｉ型ＩｎＧａＡ
ｓＰ光導波層６９及びｉ型ＩｎＰクラッド層７０を順次
成長させて、テーパ光導波路を形成し、図６のＡ点のマ
スク下のｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層６３を主要部とする
ｐｉｎフォトダイオードとバットジョイントする。
【００２２】この場合、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層６
９の成長に際しては、成長雰囲気ガス圧を高くして原料
ガスの気相拡散長を短くし、図６におけるＢ点とＣ点に
おける膜厚比ｄb ／ｄc を大きくする。
９の成長に際しては、成長雰囲気ガス圧を高くして原料
ガスの気相拡散長を短くし、図６におけるＢ点とＣ点に
おける膜厚比ｄb ／ｄc を大きくする。
【００２３】一方、ｉ型ＩｎＰクラッド層７０の成長に
際しては、成長雰囲気ガス圧を低くして原料ガスの気相
拡散長を長くし、図６におけるＢ点とＣ点における膜厚
比ｄ b ／ｄc を小さくすることによって、表面が平坦な
良好なバットジョイントを形成するようにする。
際しては、成長雰囲気ガス圧を低くして原料ガスの気相
拡散長を長くし、図６におけるＢ点とＣ点における膜厚
比ｄ b ／ｄc を小さくすることによって、表面が平坦な
良好なバットジョイントを形成するようにする。
【００２４】この場合も、ｐ型ＩｎＰ層６４の露出側面
を（１１１）Ａ面としているので、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ
光導波層６９を成長させる際に、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層６９のｐ型ＩｎＰ層６４の露出側面への這い上り
成長が抑制される。
を（１１１）Ａ面としているので、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ
光導波層６９を成長させる際に、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層６９のｐ型ＩｎＰ層６４の露出側面への這い上り
成長が抑制される。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うにバットジョイント構造を成長した場合、（１１１）
Ａ面近傍のｉ型ＩｎＰクラッド層７０中に、（１１１）
Ａ面と平行方向に伸長する積層欠陥が発生しやすく、製
造歩留りや素子性能が低下するという問題がある。特
に、ｐｉｎフォトダイオードの低容量化のためにｐ型Ｉ
ｎＰ層６４を２μｍ以上に厚く形成した場合に、積層欠
陥の発生が問題となる。
うにバットジョイント構造を成長した場合、（１１１）
Ａ面近傍のｉ型ＩｎＰクラッド層７０中に、（１１１）
Ａ面と平行方向に伸長する積層欠陥が発生しやすく、製
造歩留りや素子性能が低下するという問題がある。特
に、ｐｉｎフォトダイオードの低容量化のためにｐ型Ｉ
ｎＰ層６４を２μｍ以上に厚く形成した場合に、積層欠
陥の発生が問題となる。
【００２６】図８（ａ）参照 図８（ａ）は、積層欠陥７１の発生状態を模式的に示す
概略的断面図であり、（１１１）Ａ面近傍のｉ型ＩｎＰ
クラッド層７０中に、（１１１）Ａ面と平行方向に伸長
する積層欠陥７１が発生し、上から見た場合に、線状の
欠陥パターンとして観察される。
概略的断面図であり、（１１１）Ａ面近傍のｉ型ＩｎＰ
クラッド層７０中に、（１１１）Ａ面と平行方向に伸長
する積層欠陥７１が発生し、上から見た場合に、線状の
欠陥パターンとして観察される。
【００２７】図８（ｂ）参照 図８（ｂ）は、ｉ型ＩｎＰクラッド層の成長状態を視覚
的に観察するために、ｉ型ＩｎＧａＡｓマーカー層７３
を周期的挿入して成長させた場合の成長状態を模式的に
示す概略的断面図である。図に示す様に、ｉ型ＩｎＰク
ラッド層７２の成長初期に、（１１１）Ａ面近傍で〈１
１１〉Ａ方向への成長が起こっていることが確認され
た。
的に観察するために、ｉ型ＩｎＧａＡｓマーカー層７３
を周期的挿入して成長させた場合の成長状態を模式的に
示す概略的断面図である。図に示す様に、ｉ型ＩｎＰク
ラッド層７２の成長初期に、（１１１）Ａ面近傍で〈１
１１〉Ａ方向への成長が起こっていることが確認され
た。
【００２８】この（１１１）Ａ面はダングリング・ボン
ドが垂直方向に１本突き出ている面であり、この１本の
ダングリング・ボンドにＶ族元素が付着して〈１１１〉
Ａ方向への成長が起こるが、１本のダングリング・ボン
ドはそれを軸として回転し易い結合軸であるので、積層
欠陥が発生し易い面である。したがって、ｐ型ＩｎＰ層
６４を厚く形成すると（１１１）Ａ成長領域７４は広く
なり、積層欠陥７１の発生確率が増大する。
ドが垂直方向に１本突き出ている面であり、この１本の
ダングリング・ボンドにＶ族元素が付着して〈１１１〉
Ａ方向への成長が起こるが、１本のダングリング・ボン
ドはそれを軸として回転し易い結合軸であるので、積層
欠陥が発生し易い面である。したがって、ｐ型ＩｎＰ層
６４を厚く形成すると（１１１）Ａ成長領域７４は広く
なり、積層欠陥７１の発生確率が増大する。
【００２９】この様にｉ型ＩｎＰクラッド層に積層欠陥
７１が発生すると、その後の積み足し成長工程におい
て、積層欠陥７１の近傍において異常成長が起こり、成
長層の表面の平坦性が損なわれるので、以降のコンタク
ト用開口部のＳｉＯ2 マスク形成工程、電極のパターニ
ング工程における精度が低下し、素子特性と製造歩留り
の低下の原因となるという問題がある。
７１が発生すると、その後の積み足し成長工程におい
て、積層欠陥７１の近傍において異常成長が起こり、成
長層の表面の平坦性が損なわれるので、以降のコンタク
ト用開口部のＳｉＯ2 マスク形成工程、電極のパターニ
ング工程における精度が低下し、素子特性と製造歩留り
の低下の原因となるという問題がある。
【００３０】一方、上述の吉本等によるバットジョイン
ト法においても、再成長の際に露出している側面は（１
１１）Ａ面或いはそれより傾斜角の大きな面であるの
で、やはり、積層欠陥の発生を防止することができない
という問題がある。
ト法においても、再成長の際に露出している側面は（１
１１）Ａ面或いはそれより傾斜角の大きな面であるの
で、やはり、積層欠陥の発生を防止することができない
という問題がある。
【００３１】したがって、本発明は、バットジョイント
成長工程における積層欠陥の発生を防止することを目的
とする。
成長工程における積層欠陥の発生を防止することを目的
とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図におけ
る符号３，６は、夫々誘電体マスク及び下部クラッド層
等の半導体層である。 図１参照 上述の目的を達成するために、本発明においては、｛１
００｝面を主面とする半導体基板５上に設けた第１の機
能を有する半導体多層構造１、例えば、光能動層７を含
む半導体多層構造、に対して第２の機能を有する半導体
多層構造２、例えば、テーパ光導波層９を含む半導体多
層構造をバットジョイント結合させた光半導体集積素子
において、第１の機能を有する半導体多層構造１の結合
部側のメサ構造の側面４の主要部が、｛１００｝面に対
するなす角が｛１１１｝面のなす角より小さな緩斜面、
｛２１１｝面で構成されることを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図におけ
る符号３，６は、夫々誘電体マスク及び下部クラッド層
等の半導体層である。 図１参照 上述の目的を達成するために、本発明においては、｛１
００｝面を主面とする半導体基板５上に設けた第１の機
能を有する半導体多層構造１、例えば、光能動層７を含
む半導体多層構造、に対して第２の機能を有する半導体
多層構造２、例えば、テーパ光導波層９を含む半導体多
層構造をバットジョイント結合させた光半導体集積素子
において、第１の機能を有する半導体多層構造１の結合
部側のメサ構造の側面４の主要部が、｛１００｝面に対
するなす角が｛１１１｝面のなす角より小さな緩斜面、
｛２１１｝面で構成されることを特徴とする。
【００３３】この様に、第１の機能を有する半導体多層
構造１の結合部側のメサ構造の側面４の主要部を、｛１
１１｝面より緩斜面、特に、｛２１１｝面で構成するこ
とによって、第２の機能を有する半導体多層構造２の成
長工程における成長初期に、〔１１１〕方向への成長が
生ずることがなく、したがって積層欠陥が発生すること
がない。
構造１の結合部側のメサ構造の側面４の主要部を、｛１
１１｝面より緩斜面、特に、｛２１１｝面で構成するこ
とによって、第２の機能を有する半導体多層構造２の成
長工程における成長初期に、〔１１１〕方向への成長が
生ずることがなく、したがって積層欠陥が発生すること
がない。
【００３４】この場合、埋込層１０を平坦に堆積させる
ためには、光軸方向が〔０１１〕方向であることが望ま
しく、したがって、｛１１１｝面は｛１１１｝Ａ面とな
るが、必ずしも〔０１１〕方向に限られるものではな
く、光軸方向を〔０−１１〕方向としても良く、その場
合には、｛１１１｝面は｛１１１｝Ｂ面となる。
ためには、光軸方向が〔０１１〕方向であることが望ま
しく、したがって、｛１１１｝面は｛１１１｝Ａ面とな
るが、必ずしも〔０１１〕方向に限られるものではな
く、光軸方向を〔０−１１〕方向としても良く、その場
合には、｛１１１｝面は｛１１１｝Ｂ面となる。
【００３５】また、第１の機能を有する半導体多層構造
１の結合部側のメサ構造の側面４の主要部を構成する半
導体層８は、通常は光能動層７上に設けられたクラッド
層等の半導体層８であり、この半導体層８の厚さが１μ
ｍ以上の場合に積層欠陥の発生が問題となるので、メサ
構造の側面４の主要部を構成する半導体層８が１μｍ以
上の場合に特に効果的である。
１の結合部側のメサ構造の側面４の主要部を構成する半
導体層８は、通常は光能動層７上に設けられたクラッド
層等の半導体層８であり、この半導体層８の厚さが１μ
ｍ以上の場合に積層欠陥の発生が問題となるので、メサ
構造の側面４の主要部を構成する半導体層８が１μｍ以
上の場合に特に効果的である。
【００３６】また、この様な緩斜面を形成するために
は、メサ構造の側面４の主要部を構成する半導体層８が
ＩｎＰである場合には、ＨＣｌ、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ、或い
は、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ等の塩酸系エッチャント
を用いれば良い。
は、メサ構造の側面４の主要部を構成する半導体層８が
ＩｎＰである場合には、ＨＣｌ、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ、或い
は、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ等の塩酸系エッチャント
を用いれば良い。
【００３７】
【発明の実施の形態】ここで、図２及び図３を参照し
て、本発明の実施の形態の光半導体集積素子の製造工程
を説明する。なお、各図は受光部を含む位置の〔０１
１〕方向に沿った概略的断面図である。 図２（ａ）参照 まず、（１００）面を主面とする半絶縁性ＩｎＰ基板１
１上に、ＭＯＶＰＥ法を用いて、厚さが、例えば、２μ
ｍのｎ型ＩｎＰバッファ層１２、厚さが、例えば、０．
３μｍで、Ｉｎ組成比が０．５３のｉ型ＩｎＧａＡｓ光
吸収層１３、厚さが、例えば、２μｍのｐ型ＩｎＰ層１
４、厚さが０．０５μｍで組成波長が１．３μｍのｐ型
ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５、及び、厚さが、例え
ば、０．０５μｍのｐ型ＩｎＰ保護層１６を順次成長さ
せる。
て、本発明の実施の形態の光半導体集積素子の製造工程
を説明する。なお、各図は受光部を含む位置の〔０１
１〕方向に沿った概略的断面図である。 図２（ａ）参照 まず、（１００）面を主面とする半絶縁性ＩｎＰ基板１
１上に、ＭＯＶＰＥ法を用いて、厚さが、例えば、２μ
ｍのｎ型ＩｎＰバッファ層１２、厚さが、例えば、０．
３μｍで、Ｉｎ組成比が０．５３のｉ型ＩｎＧａＡｓ光
吸収層１３、厚さが、例えば、２μｍのｐ型ＩｎＰ層１
４、厚さが０．０５μｍで組成波長が１．３μｍのｐ型
ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５、及び、厚さが、例え
ば、０．０５μｍのｐ型ＩｎＰ保護層１６を順次成長さ
せる。
【００３８】この場合、後述するエッチングによって、
図６に示した従来例と全く同様に、図６の受光部５３に
おけるｐ型ＩｎＰ層１４／ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１
３／ｎ型ＩｎＰクラッド層１２によって、ｐｉｎフォト
ダイオードが構成される。
図６に示した従来例と全く同様に、図６の受光部５３に
おけるｐ型ＩｎＰ層１４／ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１
３／ｎ型ＩｎＰクラッド層１２によって、ｐｉｎフォト
ダイオードが構成される。
【００３９】次いで、ＣＶＤ法を用いて、全面にＳｉＯ
2 膜を堆積させ、図６に示す従来と全く同様のパターン
にエッチングしてＳｉＯ2 マスク１７を形成する。
2 膜を堆積させ、図６に示す従来と全く同様のパターン
にエッチングしてＳｉＯ2 マスク１７を形成する。
【００４０】図２（ｂ）参照 次いで、ＨＣｌ：Ｈ2 Ｏ混合液をエッチャントとして用
いて、ｐ型ＩｎＰ保護層１６のみを選択的にエッチング
してｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５を露出させ
る。
いて、ｐ型ＩｎＰ保護層１６のみを選択的にエッチング
してｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５を露出させ
る。
【００４１】図２（ｃ）参照 次いで、Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ混合液をエッチ
ャントとして用いてコントロールエッチングすることに
よって、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５を選択的
にエッチングするとともに、オーバーエッチングするこ
とによって、〈０１１〉方向に深さｗ1 が約１μｍのサ
イドエッチング部１８を形成する。
ャントとして用いてコントロールエッチングすることに
よって、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５を選択的
にエッチングするとともに、オーバーエッチングするこ
とによって、〈０１１〉方向に深さｗ1 が約１μｍのサ
イドエッチング部１８を形成する。
【００４２】図３（ｄ）参照 次いで、ＨＣｌを用いて、ｐ型ＩｎＰ層１４を選択的に
エッチングする。この場合、ｐ型ＩｎＰ層１４の〈０１
１〉方向のサイドエッチングは、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコ
ンタクト層１５のエッジ部分から伸長した（２１１）Ａ
面で自動的に停止する。なお、このエッチング工程にお
いて、ｐ型ＩｎＰ保護層１６もサイドエッチングされ
る。
エッチングする。この場合、ｐ型ＩｎＰ層１４の〈０１
１〉方向のサイドエッチングは、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコ
ンタクト層１５のエッジ部分から伸長した（２１１）Ａ
面で自動的に停止する。なお、このエッチング工程にお
いて、ｐ型ＩｎＰ保護層１６もサイドエッチングされ
る。
【００４３】図３（ｅ）参照 次いで、Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ混合液をエッチ
ャントとして用いてコントロールエッチングすることに
よって、ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１３を選択的にエッ
チングするとともに、オーバーエッチングすることによ
って、ｐ型ＩｎＰ層１４の（２１１）Ａ面の先端部から
深さｗ2 が約０．２μｍのサイドエッチング部１９を形
成する。
ャントとして用いてコントロールエッチングすることに
よって、ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１３を選択的にエッ
チングするとともに、オーバーエッチングすることによ
って、ｐ型ＩｎＰ層１４の（２１１）Ａ面の先端部から
深さｗ2 が約０．２μｍのサイドエッチング部１９を形
成する。
【００４４】図３（ｆ）参照 次いで、再び、ＭＯＶＰＥ法によって、ＳｉＯ2 マスク
１７を選択成長マスクとして、例えば、１５０Ｔｏｒｒ
の圧力下で結晶成長を行うことによって、組成波長が、
例えば、１．２μｍのｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層２０
を堆積させる。この場合、図６のＡ点においてｉ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ光導波層２０とｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１
３とがバットジョイント結合し、Ｂ点とＣ点における膜
厚比は４となり、優れたテーパ光導波層が形成される。
１７を選択成長マスクとして、例えば、１５０Ｔｏｒｒ
の圧力下で結晶成長を行うことによって、組成波長が、
例えば、１．２μｍのｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層２０
を堆積させる。この場合、図６のＡ点においてｉ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ光導波層２０とｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１
３とがバットジョイント結合し、Ｂ点とＣ点における膜
厚比は４となり、優れたテーパ光導波層が形成される。
【００４５】引き続いて、例えば、１０Ｔｏｒｒの圧力
下で結晶成長を行うことによって、ｉ型ＩｎＰクラッド
層２１を堆積させる。この場合、図６のＢ点とＣ点にお
ける膜厚比は約１．５であり、平坦性が良好で、且つ、
積層欠陥の発生が見られないバットジョイントを実現す
ることができる。
下で結晶成長を行うことによって、ｉ型ＩｎＰクラッド
層２１を堆積させる。この場合、図６のＢ点とＣ点にお
ける膜厚比は約１．５であり、平坦性が良好で、且つ、
積層欠陥の発生が見られないバットジョイントを実現す
ることができる。
【００４６】最後に、２つのｐｉｎフォトダイオードの
中間において〔０−１１〕方向に沿って素子分割するこ
とによって、２個のテーパ導波路集積化フォトダイオー
ドが得られる。
中間において〔０−１１〕方向に沿って素子分割するこ
とによって、２個のテーパ導波路集積化フォトダイオー
ドが得られる。
【００４７】この様に、本発明の実施の形態において
は、ｐ型ＩｎＰ層１４をエッチングする場合には、ＨＣ
ｌを用いてエッチングしているので、露出する側面がほ
ぼ（２１１）Ａ面となり、したがって、ｉ型ＩｎＰクラ
ッド層２１を成長する際に、〈１１１〉Ａ方向に成長が
起こることはなく、積層欠陥が発生しなくなる。
は、ｐ型ＩｎＰ層１４をエッチングする場合には、ＨＣ
ｌを用いてエッチングしているので、露出する側面がほ
ぼ（２１１）Ａ面となり、したがって、ｉ型ＩｎＰクラ
ッド層２１を成長する際に、〈１１１〉Ａ方向に成長が
起こることはなく、積層欠陥が発生しなくなる。
【００４８】したがって、ＳｉＯ2 マスク１７を除去し
たのち、全面に積み足し成長させる際に、積層欠陥に起
因する異常成長が起こることがなく、平坦な表面が得ら
れるので、それ以降のフォトリソグラフィー工程におけ
る精度が高まり、素子特性が低下することがないととも
に、製造歩留りが向上する。
たのち、全面に積み足し成長させる際に、積層欠陥に起
因する異常成長が起こることがなく、平坦な表面が得ら
れるので、それ以降のフォトリソグラフィー工程におけ
る精度が高まり、素子特性が低下することがないととも
に、製造歩留りが向上する。
【００４９】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明は実施の形態に記載された構成・条件に限ら
れるものではなく、各種の変更が可能である。例えば、
上記の実施の形態においては、バットジョイント成長に
おける成長層の平坦性等を考慮して光軸方向を〔０１
１〕方向としているが、必ずしも〔０１１〕方向である
必要はなく、〔０１１〕方向と垂直な〔０−１０〕方向
でも良く、この場合には、ｐ型ＩｎＰ層１４に形成され
る斜面は｛２１１｝Ｂ面となる。
が、本発明は実施の形態に記載された構成・条件に限ら
れるものではなく、各種の変更が可能である。例えば、
上記の実施の形態においては、バットジョイント成長に
おける成長層の平坦性等を考慮して光軸方向を〔０１
１〕方向としているが、必ずしも〔０１１〕方向である
必要はなく、〔０１１〕方向と垂直な〔０−１０〕方向
でも良く、この場合には、ｐ型ＩｎＰ層１４に形成され
る斜面は｛２１１｝Ｂ面となる。
【００５０】また、この様な緩斜面は、｛２１１｝面に
限られるものではなく、｛１００｝面とのなす角が｛１
１１｝面のなす角より小さな｛ｎ１１｝面（ｎ＞１）で
あれば良い。
限られるものではなく、｛１００｝面とのなす角が｛１
１１｝面のなす角より小さな｛ｎ１１｝面（ｎ＞１）で
あれば良い。
【００５１】また、上記の実施の形態においては、緩斜
面を形成する際に、エッチャントとしてＨＣｌを用いて
いるが、ＨＣｌに限られるものではなく、希釈されたＨ
Ｃｌ、即ち、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ、或いは、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ
2 ＋Ｈ2 Ｏを用いても良いものである。但し、Ｈ2 Ｏ2
の増加とともに、緩斜面は｛２１１｝面から｛１１１｝
面に近づく。
面を形成する際に、エッチャントとしてＨＣｌを用いて
いるが、ＨＣｌに限られるものではなく、希釈されたＨ
Ｃｌ、即ち、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ、或いは、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ
2 ＋Ｈ2 Ｏを用いても良いものである。但し、Ｈ2 Ｏ2
の増加とともに、緩斜面は｛２１１｝面から｛１１１｝
面に近づく。
【００５２】また、上記の実施の形態においては、ｐ型
ＩｎＰ層１４の膜厚を２μｍとしているが、寄生容量低
減のためには、１μｍ以上であれば良いものであり、１
μｍ以下の場合には、寄生容量が問題になる反面、｛１
１１｝Ａ方向への成長は問題とならないので、本発明の
構成は、ｐ型ＩｎＰ層１４の膜厚が１μｍ以上の場合に
効果的となる。
ＩｎＰ層１４の膜厚を２μｍとしているが、寄生容量低
減のためには、１μｍ以上であれば良いものであり、１
μｍ以下の場合には、寄生容量が問題になる反面、｛１
１１｝Ａ方向への成長は問題とならないので、本発明の
構成は、ｐ型ＩｎＰ層１４の膜厚が１μｍ以上の場合に
効果的となる。
【００５３】また、上記の実施の形態においては、ディ
スクリートデバイスとしてのテーパ導波路集積化ｐｉｎ
フォトダイオードとして説明しているが、光集積回路装
置に設けたフォトダイオードの光入力部の構成として用
いても良いものである。
スクリートデバイスとしてのテーパ導波路集積化ｐｉｎ
フォトダイオードとして説明しているが、光集積回路装
置に設けたフォトダイオードの光入力部の構成として用
いても良いものである。
【００５４】また、上記の実施の形態においては、光能
動部を受光部として説明しているが、発光部、特に、半
導体レーザ部としても良いものであり、その場合には、
テーパ導波路は光出力用テーパ導波路として作用するこ
とになる。
動部を受光部として説明しているが、発光部、特に、半
導体レーザ部としても良いものであり、その場合には、
テーパ導波路は光出力用テーパ導波路として作用するこ
とになる。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、バットジョイント成長
させる前のエッチング工程において、メサ構造の側面が
｛ｎ１１｝面（ｎ＞１）になるようにしているので、成
長層に積層欠陥が発生することがなく、テーパ光導波路
を集積化した光半導体集積素子の高性能化、製造歩留り
の向上に寄与するところが大きい。
させる前のエッチング工程において、メサ構造の側面が
｛ｎ１１｝面（ｎ＞１）になるようにしているので、成
長層に積層欠陥が発生することがなく、テーパ光導波路
を集積化した光半導体集積素子の高性能化、製造歩留り
の向上に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の途中までの製造工程の説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の実施の形態の図２以降の製造工程の説
明図である。
明図である。
【図４】従来のバットジョイント法の製造工程の説明図
である。
である。
【図５】従来の他のバットジョイント法の製造工程の説
明図である。
明図である。
【図６】従来のマスクパターンの概略的平面図である。
【図７】従来の光半導体集積素子の製造工程の説明図で
ある。
ある。
【図８】従来の光半導体集積素子の問題点の説明図であ
る。
る。
１ 第１の機能を有する半導体多層構造 ２ 第２の機能を有する半導体多層構造 ３ 誘電体マスク ４ メサ構造の側面 ５ 半導体基板 ６ 半導体層 ７ 光能動層 ８ 半導体層 ９ テーパ光導波層 １０ 埋込層 １１ 半絶縁性ＩｎＰ基板 １２ ｎ型ＩｎＰバッファ層 １３ ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層 １４ ｐ型ＩｎＰ層 １５ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 １６ ｐ型ＩｎＰ保護層 １７ ＳｉＯ2 マスク １８ サイドエッチング部 １９ サイドエッチング部 ２０ ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層 ２１ ｉ型ＩｎＰクラッド層 ３１ ｎ型ＩｎＰ基板 ３２ ｎ型ＩｎＰクラッド層 ３３ ＩｎＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層 ３４ ｎ型ＩｎＰクラッド層 ３５ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ３６ ｐ型ＩｎＰクラッド層 ３７ ＳｉＯ2 マスク ３８ ｎ型ＩｎＰクラッド層 ３９ ＩｎＧａＡｓＰ光導波層 ４０ ｉ型ＩｎＰクラッド層 ４１ ｎ型ＩｎＰ基板 ４２ 回折格子 ４３ ｎ側ＩｎＧａＡｓＰＳＣＨ層 ４４ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ４５ ｐ側ＩｎＧａＡｓＰＳＣＨ層 ４６ ｐ型ＩｎＰクラッド層 ４７ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ４８ ｐ型ＩｎＰ保護層 ４９ ＳｉＯ2 マスク ５０ ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層 ５１ ｉ型ＩｎＰクラッド層 ５２ ＳｉＯ2 マスク ５３ 受光部 ５４ ストライプ状開口部 ５５ テーパ導波路部 ５６ 帯状マスク部 ５７ 帯状マスク部 ５８ 凹状開口部 ５９ 開口部 ６１ 半絶縁性ＩｎＰ基板 ６２ ｎ型ＩｎＰバッファ層 ６３ ｉ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層 ６４ ｐ型ＩｎＰ層 ６５ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ６６ ｐ型ＩｎＰ保護層 ６７ サイドエッチング部 ６８ サイドエッチング部 ６９ ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層 ７０ ｉ型ＩｎＰクラッド層 ７１ 積層欠陥 ７２ ｉ型ＩｎＰクラッド層 ７３ ｉ型ＩｎＧａＡｓマーカー層 ７４ （１１１）Ａ成長領域
Claims (4)
- 【請求項１】 ｛１００｝面を主面とする半導体基板上
に設けた第１の機能を有する半導体多層構造に対して第
２の機能を有する半導体多層構造をバットジョイント結
合させた光半導体集積素子において、前記第１の機能を
有する半導体多層構造の結合部側のメサ構造の側面の主
要部が、｛１００｝面に対するなす角が｛１１１｝面の
なす角より小さな緩斜面で構成されることを特徴とする
光半導体集積素子。 - 【請求項２】 上記緩斜面の主要部が、｛２１１｝Ａ面
であることを特徴とする請求項１記載の光半導体集積素
子。 - 【請求項３】 上記第１の機能を有する半導体多層構造
の結合部側のメサ構造の側面の主要部を構成する半導体
層が、光能動層上に設けられた半導体層であることを特
徴とする請求項１または２に記載の光半導体集積素子。 - 【請求項４】 ｛１００｝面を主面とする半導体基板上
に設けた第１の機能を有する半導体多層構造を誘電体マ
スクを用いて選択的にウェット・エッチングすることに
よって、メサ構造の側面の主要部の｛１００｝面に対す
るなす角が｛１１１｝面より緩斜面のメサ構造を形成す
る工程、前記メサ構造に対して第２の機能を有する半導
体多層構造をバットジョイント成長させる工程を有する
ことを特徴とする光半導体集積素子の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005954A JP2002217446A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 光半導体集積素子及びその製造方法 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP2012199373A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Fujitsu Ltd | 受光装置 |
| US8457451B2 (en) | 2009-04-27 | 2013-06-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor optical element |
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| CN114342079A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-12 | 株式会社日本显示器 | 检测装置 |
-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001005954A patent/JP2002217446A/ja not_active Withdrawn
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