JP2008205025A - 光半導体素子及びその製造方法 - Google Patents

光半導体素子及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008205025A
JP2008205025A JP2007036645A JP2007036645A JP2008205025A JP 2008205025 A JP2008205025 A JP 2008205025A JP 2007036645 A JP2007036645 A JP 2007036645A JP 2007036645 A JP2007036645 A JP 2007036645A JP 2008205025 A JP2008205025 A JP 2008205025A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
layer
optical semiconductor
insulating film
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007036645A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisao Sudo
久男 須藤
Takayuki Yamamoto
剛之 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2007036645A priority Critical patent/JP2008205025A/ja
Priority to US12/032,250 priority patent/US20080197377A1/en
Publication of JP2008205025A publication Critical patent/JP2008205025A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/223Buried stripe structure
    • H01S5/2231Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04254Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2301/00Functional characteristics
    • H01S2301/17Semiconductor lasers comprising special layers
    • H01S2301/176Specific passivation layers on surfaces other than the emission facet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04252Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2213Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on polyimide or resin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2214Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on oxides or nitrides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

【課題】リッジ形状又はメサ形状の半導体層上部のコンタクト層と電極とのコンタクト抵抗を十分に低減するとともに、高い自由度で電極材料を選択することができる光半導体素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】N型半導体基板10n上に形成され、リッジ形状の突出部14を有する半導体層12と、リッジ部14の両側面部にリッジ部14を埋め込むように形成された樹脂層26と、樹脂層26上に形成され、リッジ部14の上面及び樹脂層26のリッジ部14の両側の部分の上面を露出する開口部31が形成された絶縁膜30と、開口部31内に、リッジ部14の上面を覆うように形成され、リッジ部14の上部に電気的に接続されたP型電極28pと、P型電極28p上及び絶縁膜30上に形成され、P型電極28pに電気的に接続されたパッド電極32とを有している。
【選択図】 図1

Description

本発明は、光半導体素子及びその製造方法に係り、特に、リッジ形状又はメサ形状の半導体層を有する光半導体素子及びその製造方法に関する。
リッジ形状の半導体層を有するリッジ型の光半導体素子においては、ベンゾシクロブテン(BCB)等の樹脂によりそのリッジ構造を埋め込むことが行われている(例えば特許文献1を参照)。
図13は、従来のリッジ型の光半導体素子の構造を示す概略断面図である。
図示するように、N型半導体基板100上に、活性層106を含む半導体層102が形成されている。
半導体層102はリッジ形状に加工されており、突出したリッジ部104が形成されている。リッジ部104には、活性層106が含まれている。また、リッジ部104の上部には、P型コンタクト層108が形成されている。
リッジ部104が形成された半導体層102上には、リッジ部104を覆うようにパシベーション膜110が形成されている。
リッジ部104の両側のパシベーション膜110が形成された半導体層102上には、BCB樹脂よりなる樹脂層112が形成されている。こうして、リッジ部104が、樹脂層112により埋め込まれている。
樹脂層112及びリッジ部104上面のパシベーション膜110上には、SOG(Spin On Glass)法によるシリコン酸化膜114が形成されている。
リッジ部104上のシリコン酸化膜114及びパシベーション膜110には、P型コンタクト層108に達するコンタクトホール116が形成されている。
コンタクトホール116が形成されたシリコン酸化膜114上には、コンタクトホール116を介してP型コンタクト層108に接続するP型電極118が形成されている。P型電極118は、最下層にTi膜が用いられた積層膜により構成されている。
上記図13に示す光半導体素子の製造工程において、コンタクトホール116は、レジストパターンをマスクとして用いたエッチングにより形成される。このレジストパターンは、コンタクトホール116の形成後、Oアッシングにより除去される。このとき、SOG法によるシリコン酸化膜114が樹脂層112上に形成されていないと、Oアッシングにより樹脂層112までもが酸化され、樹脂層112が劣化する。この結果、樹脂層112上に形成されるP型電極118との密着性が低下し、電極剥がれが生じやすくなる。
そこで、SOG法によりシリコン酸化膜114を樹脂層112上に形成しておくことにより、樹脂層112の酸化による劣化を防止し、電極剥がれの発生を防止することが行われている。シリコン酸化膜114と電極118との密着性は良好であるため、樹脂層112によりリッジ部104が埋め込まれた光半導体素子においても電極剥がれを防止することができる。
特開2004−55688号公報 特開2002−164622号公報 特開2003−347674号公報 特開2004−280018号公報
リッジ型の光半導体素子では、一般的に、リッジ部の上面の幅が数μmと非常に狭くなっている。このため、リッジ部の上面内だけに達するコンタクトホールを形成するためには、コンタクトホールの幅を更に狭くする必要がある。しかしながら、コンタクトホールの幅が狭くなると、リッジ部の上部のコンタクト層と電極とのコンタクト抵抗が上昇し、素子特性が劣化してしまう。この傾向は、リッジ部の上面の幅が狭くなるほど顕著なものとなる。
また、幅が狭いリッジ部の上面内だけにコンタクトホールが達するように、更に幅が狭いコンタクトホールを形成するためには、高精度のアライメントが要求される。
さらに、電極の最下層に用いられているTi膜は、一般的に、P型のコンタクト層に接続するP型電極に用いられる金属膜である。Ti膜には、N型等の他のコンタクト層に接続する電極の最下層には用いることができないという制約がある。
メサ形状の半導体層を有する光半導体素子にも、上記リッジ型の光半導体素子と同様の難点がある。
本発明の目的は、リッジ形状又はメサ形状の半導体層上部のコンタクト層と電極とのコンタクト抵抗を十分に低減するとともに、高い自由度で電極材料を選択することができる光半導体素子及びその製造方法を提供することにある。
本発明の一観点によれば、半導体基板上に形成され、リッジ形状の突出部を有する半導体層と、前記突出部の両側面部に前記突出部を埋め込むように形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成され、前記突出部の上面及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分の上面を露出する開口部が形成された第1の絶縁膜と、前記開口部内に、前記突出部の前記上面を覆うように形成され、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極と、前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に形成され、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極とを有する光半導体素子が提供される。
また、本発明の他の観点によれば、半導体基板上に、リッジ形状の突出部を有する半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に、樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層をエッチングすることにより、前記突出部の上面を露出する工程と、前記突出部上及び前記樹脂層上に、第1の絶縁膜を形成する工程と、前記突出部上及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分上の第1の絶縁膜を除去する工程と、前記突出部上及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分上に、前記突出部の前記上面を覆うように、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極を形成する工程と、前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極を形成する工程とを有する光半導体素子の製造方法が提供される。
また、本発明の更に他の観点によれば、半導体基板上に、リッジ形状の突出部を有する半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に、樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層上に、第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜及び前記樹脂層に、前記突出部及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分に達する開口部を形成する工程と、前記開口部内に、前記突出部の上面を覆うように、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極を形成する工程と、前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極を形成する工程とを有する光半導体素子の製造方法が提供される。
本発明によれば、半導体層におけるリッジ形状の突出部の両側面部に突出部を埋め込むように形成された樹脂層と、樹脂層上に形成され、突出部の上面及び樹脂層の突出部の両側の部分の上面を露出する開口部が形成された絶縁膜と、開口部内に、半導体層の突出部の上面を覆うように形成され、突出部の上部に電気的に接続された第1の電極と、第1の電極上及び絶縁膜上に形成され、第1の電極に電気的に接続された第2の電極とを有するように光半導体素子を構成するので、突出部の上部と電極とのコンタクト抵抗を十分に低減するとともに、高い自由度で電極材料を選択することができる。また、本発明によれば、第1の電極を覆うように第2の電極を形成するので、電極剥がれの発生を抑制することができる。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による光半導体素子及びその製造方法について図1乃至図4を用いて説明する。図1は本実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図、図2乃至図4は本実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図である。
まず、本実施形態による光半導体素子の構造について図1を用いて説明する。
本実施形態による光半導体素子は、リッジ形状に加工された半導体層を有するリッジ型半導体レーザである。
図示するように、N型半導体基板10n上には、リッジ形状に加工され、突出したリッジ部14を有する半導体層12が形成されている。
半導体層12は、N型半導体基板10n上に形成された下部クラッド層16と、下部クラッド層16上に形成された活性層18と、活性層18上に形成された上部クラッド層20と、上部クラッド層20上に形成されたP型コンタクト層22pとを有している。P型コンタクト層22p及び上部クラッド層20の上部は、リッジ形状に加工されており、リッジ部14が形成されている。
リッジ部14の側面及びリッジ部14の両側の半導体層12上には、シリコン酸化膜よりなる絶縁膜24が形成されている。絶縁膜24は、パシベーション膜として機能するものである。リッジ部14の側面に形成された絶縁膜24の上面の高さは、P型コンタクト層22pの上面の高さと同程度になっている。
リッジ部14の両側の絶縁膜24が形成された半導体層12上には、BCB樹脂よりなる樹脂層26が形成されている。こうして、リッジ部14の両側面部には、リッジ部14を埋め込むように樹脂層26が形成されている。樹脂層26の上面の高さは、リッジ部14近傍の領域においてP型コンタクト層22pの上面の高さと同程度になっており、他の領域においてP型コンタクト層22pの上面の高さと同程度又はP型コンタクト層22pの上面の高さよりも高くなっている。
リッジ部14のP型コンタクト層22p上、並びにリッジ部14の両側の絶縁膜24及び樹脂層26上には、これらの上面を覆うようにリッジ部14の幅方向にわたって、P型コンタクト層22pに電気的に接続されたP型電極28pが形成されている。P型電極28pは、Au膜とZn膜とAu膜とが順次積層されてなるAu/Zn/Au積層膜により構成されている。P型電極28pの下層は、P型コンタクト層22pの上層と合金化されている。なお、P型電極28pとして、Ti膜とPt膜とが順次積層されてなるPt/Ti積層膜を用いてもよい。
P型電極28pが形成されていない樹脂層26上には、シリコン窒化膜よりなる絶縁膜30が形成されている。すなわち、絶縁膜30には、リッジ部14の上面、リッジ部14両側面部の絶縁膜24の上面及び樹脂層26の上面を露出する開口部31が形成されており、開口部31内にP型電極28pが形成されている。絶縁膜30には、シリコン酸化膜よりなる絶縁膜24とはエッチング特性が異なるシリコン窒化膜が用いられている。なお、絶縁膜24、30はそれぞれシリコン酸化膜、シリコン窒化膜に限定されるものではない。絶縁膜24、30としては、互いにエッチング特性が異なる絶縁膜を用いることができる。より具体的には、絶縁膜30をエッチングする際に用いるエッチング液に対して、絶縁膜30のエッチングレートが、絶縁膜24のエッチングレートよりも速ければよく、このような絶縁膜24、30の材料を適宜選択することができる。また、絶縁膜24、30として、エッチング特性が互いにほぼ等しく、絶縁膜30をエッチングする際に用いるエッチング液に対してエッチングレートが互いにほぼ等しい絶縁膜を用いてもよい。例えば、絶縁膜24、30として、ともにシリコン酸化膜を用いてもよい。また、絶縁膜24、30として、ともにシリコン窒化膜を用いてもよい。なお、絶縁膜24、30のエッチングレートについては後述する。
P型電極28p上及び絶縁膜30上には、P型電極28pを覆うように、P型電極28pに電気的に接続されたパッド電極32が形成されている。パッド電極32は、Ti膜とPt膜とAu膜とが順次積層されてなるAu/Pt/Ti積層膜により構成されており、P型電極28pとは異なる金属構成となっている。このように、パッド電極32の最下層には、接触する絶縁膜30との密着性が良好なTi膜が用いられている。また、パッド電極32の最上層には、デバイスを組み立てる際に用いられる配線金属であるAuと同じAu膜が用いられている。なお、パッド電極32の最下層は、Ti膜に限定されるものではなく、絶縁膜30と密着性が良好なTiW膜、Ni膜、Cr膜等を用いてもよい。パッド電極32として、TiW膜とAu膜とが順次積層されてなるAu/TiW積層膜を用いてもよい。また、デバイスを組み立てる際に用いられる配線金属にAlが用いられる場合には、パッド電極32の最上層にはAl膜を用いる。
こうして、本実施形態による光半導体素子が構成されている。
本実施形態による光半導体素子は、P型コンタクト層22pの上面を覆うようにP型コンタクト層22pの幅方向にわたって形成されたP型電極28pと、P型電極28pを覆うように形成されたパッド電極32とを有することに主たる特徴がある。
本実施形態による光半導体素子では、P型コンタクト層22pの上面内だけに達するコンタクトホールを介して電極が接続されるのではなく、P型コンタクト層22pの上面を覆うようにP型コンタクト層22pの幅方向にわたってP型電極28pが形成されている。これにより、コンタクトホールの微細化によるコンタクト抵抗の上昇を回避し、P型コンタクト層22pとP型電極28pとのコンタクト抵抗を十分に低減することができる。
例えば、P型電極28pの固有コンタクト抵抗を2×10−6Ωcm、素子の共振器長を500μm,リッジ部14の幅を3μmとした場合、本実施形態によれば、リッジ部14の上面の全面にP型電極28pを形成することができるため、コンタクト抵抗は0.13Ωになる。
これに対して、仮に、リッジ部14の上面内だけに達するコンタクトホールを形成した場合には、コンタクトホールの幅は1μm程度になる。このときのコンタクト抵抗は、計算上0.4Ω程度と本実施形態による場合の3倍以上の値となる。
また、本実施形態による光半導体素子では、P型電極28pとパッド電極32とが互いに別個独立に形成されているので、P型電極28p及びパッド電極32の電極材料を高い自由度で選択することができる。P型電極28pの電極材料には、P型コンタクト層22pの導電型に応じた材料を選択することができる。また、パッド電極32の電極材料には、下地の絶縁膜30との密着性及びデバイスを組み立てる際に用いられる配線金属の種類を考慮した材料を選択することができる。
さらに、P型電極28pを覆うようにパッド電極32が形成されているので、電極剥がれの発生を抑制することができる。
次に、本実施形態による光半導体素子の製造方法について図2乃至図4を用いて説明する。
まず、N型半導体基板10上に、下部クラッド層16と、活性層18と、上部クラッド層20と、P型コンタクト層22pとが順次積層されてなる半導体層12を形成する(図2(a))。
次いで、例えばドライエッチング等を用いて半導体層12のP型コンタクト層22p及び上部クラッド層20をリッジ形状に加工し、リッジ部14を形成する(図2(b))。
次いで、全面に、例えばCVD法により、例えば膜厚400nmのシリコン酸化膜よりなる絶縁膜24を形成する(図2(c))。
次いで、全面に、高分子樹脂であるBCB樹脂を塗布し、これを硬化させる。こうして、例えば膜厚2μmのBCB樹脂よりなる樹脂層26が形成される(図3(a))。なお、BCB樹脂の塗布及び硬化は、形成される樹脂層26の表面がほぼ平坦になるように行う。
次いで、樹脂層26上に、フォトリソグラフィにより、リッジ部14に沿ったリッジ部14よりも幅広の領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜34を形成する。
次いで、フォトレジスト膜34をマスクとして、樹脂層26及び絶縁膜24を順次エッチングする。これにより、リッジ部14上部のP型コンタクト層22pの上面を露出させる(図3(b))。こうしてP型コンタクト層22pの上面を露出させた後、マスクとして用いたフォトレジスト膜34を除去する。
次いで、全面に、例えばプラズマCVD法により、例えば膜厚300nmのシリコン窒化膜よりなる絶縁膜30を形成する(図3(c))。
次いで、絶縁膜30上に、フォトリソグラフィにより、P型電極28pの形成予定領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜36を形成する。
次いで、フォトレジスト膜36をマスクとして、絶縁膜30をエッチングする。これにより、絶縁膜30に開口部31を形成し、P型電極28pの形成予定領域におけるP型コンタクト層22pの上面、絶縁膜24の上面及び樹脂層26の上面を露出させる(図4(a))。前述のように、絶縁膜30には、絶縁膜24とはエッチング特性が異なる絶縁膜、具体的には、絶縁膜30をエッチングする際に用いるエッチング液に対して、絶縁膜24よりもエッチングレートが速い絶縁膜を用いている。このようなエッチング特性の絶縁膜24、30を用いることにより、絶縁膜30をエッチングする際に、リッジ部14の側面の絶縁膜24がエッチングにより過度に除去されるのを防止することができる。なお、絶縁膜24、30として、互いにエッチング特性がほぼ等しく、絶縁膜30をエッチングする際に用いるエッチング液に対して、エッチングレートが互いにほぼ等しい絶縁膜を用いてもよい。
次いで、フォトレジスト膜36を残存させたまま、全面に、例えば蒸着法により、膜厚200nmのAu膜と、例えば膜厚20nmのZn膜と、例えば膜厚20nmのAu膜とを順次積層する。
次いで、フォトレジスト膜36上のAu/Zn/Au積層膜をフォトレジスト膜36とともに除去する。こうして、リフトオフ法により、Au/Zn/Au積層膜よりなるP型電極28pが形成される(図4(b))。
次いで、熱処理を行うことにより、P型電極28pの下層を、P型コンタクト層22pの上層と合金化する。
次いで、絶縁膜30上に、フォトリソグラフィにより、P型電極28pを含むパッド電極32の形成予定領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜(図示せず)を形成する。
次いで、全面に、例えば蒸着法又はスパッタ法により、例えば膜厚100nmのTi膜と、例えば膜厚200nmのPt膜と、例えば膜厚1μmのAu膜とを順次積層する。
次いで、フォトレジスト膜上のAu/Pt/Ti積層膜をフォトレジスト膜とともに除去する。こうして、リフトオフ法により、Au/Pt/Ti積層膜よりなるパッド電極32が形成される(図4(c))。
こうして、図1に示す本実施形態による光半導体素子が製造される。
このように、本実施形態によれば、P型コンタクト層22pの上面を覆うようにP型コンタクト層22pの幅方向にわたってP型電極28pが形成されているので、P型コンタクト層22pとP型電極28pとのコンタクト抵抗を低減することができる。
また、本実施形態によれば、P型電極28pとパッド電極32とが互いに別個独立に形成されているので、P型電極28p及びパッド電極32の電極材料を高い自由度で選択することができる。
さらに、本実施形態によれば、P型電極28pを覆うようにパッド電極32が形成されているので、電極剥がれの発生を抑制することができる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による光半導体素子及びその製造方法について図5乃至図7を用いて説明する。図5は本実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図、図6及び図7は本実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図である。なお、第1実施形態による光半導体素子及びその製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
まず、本実施形態による光半導体素子の構造について図5を用いて説明する。
本実施形態による光半導体素子の基本的構成は、第1実施形態による光半導体素子とほぼ同様である。本実施形態による光半導体素子は、N型半導体基板10nに代えてP型半導体基板10pが用いられ、これに伴い、リッジ部14の上部のコンタクト層及びコンタクト層に接続する電極の構成が第1実施形態による光半導体素子と異なっている。
図示するように、P型半導体基板10p上には、リッジ形状に加工され、突出したリッジ部14を有する半導体層12が形成されている。
半導体層12は、P型半導体基板10p上に形成された下部クラッド層16と、下部クラッド層16上に形成された活性層18と、活性層18上に形成された上部クラッド層20と、上部クラッド層20上に形成されたN型コンタクト層22nとを有している。N型コンタクト層22n及び上部クラッド層20の上部は、リッジ形状に加工されており、リッジ部14が形成されている。
リッジ部14が形成された半導体層12上には、第1実施形態による光半導体素子と同様に、シリコン酸化膜よりなる絶縁膜24と、BCB樹脂よりなる樹脂層26とが形成されている。
リッジ部14のN型コンタクト層22n上、並びにリッジ部14の両側の絶縁膜24及び樹脂層26上には、これらの上面を覆うようにリッジ部14の幅方向にわたって、N型コンタクト層22nに電気的に接続されたN型電極28nが形成されている。N型電極28nは、AuGe膜とAu膜とが順次積層されてなるAu/AuGe積層膜により構成されている。N型電極28nの下層は、N型コンタクト層22nの上層と合金化されている。なお、N型電極28nとして、AuGe膜とNi膜とAu膜とが順次積層されてなるAu/Ni/AuGe積層膜を用いてもよい。
N型電極28nが形成されていない樹脂層26上には、シリコン窒化膜よりなる絶縁膜30が形成されている。すなわち、絶縁膜30には、リッジ部14の上面、リッジ部14両側面部の絶縁膜24の上面及び樹脂層26の上面を露出する開口部31が形成されており、開口部31内にN型電極28nが形成されている。
N型電極28n上及び絶縁膜30上には、N型電極28pを覆うように、N型電極28nに電気的に接続されたパッド電極32が形成されている。パッド電極32は、Ti膜とPt膜とAu膜とが順次積層されてなるAu/Pt/Ti積層膜により構成されており、N型電極28nとは異なる金属構成となっている。
こうして、本実施形態による光半導体素子が構成されている。
本実施形態による光半導体素子は、N型コンタクト層22nの上面を覆うようにN型コンタクト層22nの幅方向にわたって形成されたN型電極28nと、N型電極28nを覆うように形成されたパッド電極32とを有することに主たる特徴がある。
本実施形態による光半導体素子では、第1実施形態による光半導体素子におけるP型電極28pと同様に、N型コンタクト層22nの上面を覆うようにN型コンタクト層22nの幅方向にわたってN型電極28nが形成されているので、コンタクトホールの微細化によるコンタクト抵抗の上昇を回避し、N型コンタクト層22nとN型電極28nとのコンタクト抵抗を十分に低減することができる。
また、本実施形態による光半導体素子では、N型電極28nとパッド電極32とが互いに別個独立に形成されているので、N型電極28n及びパッド電極32の電極材料を高い自由度で選択することができる。N型電極28nの電極材料には、N型コンタクト層22nの導電型に応じた材料を選択することができる。また、パッド電極32の電極材料には、下地の絶縁膜30との密着性及びデバイスを組み立てる際に用いられる配線金属の種類を考慮した材料を選択することができる。
さらに、N型電極28nを覆うようにパッド電極32が形成されているので、電極剥がれの発生を抑制することができる。
次に、本実施形態による光半導体素子の製造方法について図6及び図7を用いて説明する。
まず、N型半導体基板10nに代えてP型半導体基板10pを用いる点、及びリッジ部14上部のコンタクト層としてN型コンタクト層22nを形成する点を除いて、図2(a)乃至図3(a)に示す第1実施形態による光半導体素子の製造方法と同様にして、樹脂層26までを形成する(図6(a))。
次いで、樹脂層26上に、フォトリソグラフィにより、リッジ部14に沿ったリッジ部14よりも幅広の領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜34を形成する。
次いで、フォトレジスト膜34をマスクとして、樹脂層26及び絶縁膜24を順次エッチングする。これにより、リッジ部14上部のN型コンタクト層22nの上面を露出させる(図6(b))。こうしてN型コンタクト層22nの上面を露出させた後、マスクとして用いたフォトレジスト膜34を除去する。
次いで、全面に、例えばプラズマCVD法により、例えば膜厚300nmのシリコン窒化膜よりなる絶縁膜30を形成する(図6(c))。
次いで、絶縁膜30上に、フォトリソグラフィにより、N型電極28nの形成予定領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜36を形成する。
次いで、フォトレジスト膜36をマスクとして、絶縁膜30をエッチングする。これにより、絶縁膜30に開口部31を形成し、N型電極28nの形成予定領域におけるN型コンタクト層22nの上面、絶縁膜24の上面及び樹脂層26の上面を露出させる(図7(a))。
次いで、フォトレジスト膜36を残存させたまま、全面に、例えば蒸着法により、膜厚200nmのAuGe膜と、例えば膜厚50nmのAu膜とを順次積層する。
次いで、フォトレジスト膜36上のAu/AuGe積層膜をフォトレジスト膜36とともに除去する。こうして、リフトオフ法により、Au/AuGe積層膜よりなるN型電極28nが形成される(図7(b))。
次いで、熱処理を行うことにより、N型電極28nの下層を、N型コンタクト層22nの上層と合金化する。
次いで、第1実施形態による光半導体素子の製造方法と同様に、リフトオフ法により、Au/Pt/Ti積層膜よりなるパッド電極32を形成する(図7(c))。
こうして、図5に示す本実施形態による光半導体素子が製造される。
このように、本実施形態によれば、N型コンタクト層22nの上面を覆うようにN型コンタクト層22nの幅方向にわたってN型電極28nが形成されているので、N型コンタクト層22nとN型電極28nとのコンタクト抵抗を低減することができる。
また、本実施形態によれば、N型電極28nとパッド電極32とが互いに別個独立に形成されているので、N型電極28n及びパッド電極32の電極材料を高い自由度で選択することができる。
さらに、本実施形態によれば、N型電極28nを覆うようにパッド電極32が形成されているので、電極剥がれの発生を抑制することができる。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態による光半導体素子及びその製造方法について図8乃至図10を用いて説明する。図8は本実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図、図9及び図10は本実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図である。なお、第1実施形態による光半導体素子及びその製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
まず、本実施形態による光半導体素子の構造について図8を用いて説明する。
本実施形態による光半導体素子の基本的構成は、第1実施形態による光半導体素子とほぼ同様である。本実施形態による光半導体素子は、P型電極28pが、絶縁膜30及び樹脂層26に形成された開口部38を介してP型コンタクト層22pに接続されている点で第1実施形態による光半導体素子と異なっている。
図示するように、N型半導体基板10n上には、第1実施形態による光半導体素子と同様に、リッジ部14を有する半導体層12が形成されている。
リッジ部14が形成された半導体層12上には、シリコン酸化膜よりなる絶縁膜24が形成されている。
絶縁膜24上には、BCBよりなる樹脂層26が形成されている。
樹脂層26上には、シリコン窒化膜よりなる絶縁膜30が形成されている。
絶縁膜30、樹脂層26及び絶縁膜24には、リッジ部14の長手方向に沿って開口部38が形成されている。開口部38の底面には、P型コンタクト層22pの上面、並びにリッジ部14両側の絶縁膜24の上面及び樹脂層26の上面が露出している。
開口部38の底面及び側面には、P型コンタクト層22pに電気的に接続されたP型電極28pが形成されている。P型電極22pは、開口部38の底面に露出したP型コンタクト層22pの上面、並びにリッジ部14両側の絶縁膜24及び樹脂層26の上面を覆うようにリッジ部14の幅方向にわたって形成されている。
P型電極28p上及び絶縁膜30上には、開口部38内に形成されたP型電極28pを覆うように、P型電極28pに電気的に接続されたパッド電極32が形成されている。
こうして、本実施形態による光半導体素子が構成されている。
本実施形態による光半導体素子のように、絶縁膜30、樹脂層26及び絶縁膜24に形成された開口部38を介して、P型コンタクト層22pの上面を覆うようにP型コンタクト層22pの幅方向にわたってP型電極28pが形成されていてもよい。このような構造を有する本実施形態による光半導体素子は、以下に述べるように、第1実施形態による光半導体素子と比較して少ない工程数で製造することができる。
次に、本実施形態による光半導体素子の製造方法について図9及び図10を用いて説明する。
まず、図2(a)乃至図3(a)に示す第1実施形態による光半導体素子の製造方法と同様にして、樹脂層26までを形成する(図9(a))。
次いで、樹脂層26上に、例えばプラズマCVD法により、例えば膜厚300nmのシリコン窒化膜よりなる絶縁膜30を形成する(図9(b))。
次いで、絶縁膜30上に、フォトリソグラフィにより、開口部38の形成予定領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜40を形成する。
次いで、フォトレジスト膜40をマスクとして、絶縁膜30、樹脂層26及び絶縁膜24を順次エッチングする。これにより、リッジ部14の長手方向に沿って、P型コンタクト層22pの上面、並びにリッジ部14両側の絶縁膜24の上面及び樹脂層26の上面が底面に露出した開口部38が形成される(図9(c))。
次いで、フォトレジスト膜40を残存させたまま、全面に、例えば蒸着法により、膜厚200nmのAu膜と、例えば膜厚20nmのZn膜と、例えば膜厚20nmのAu膜とを順次積層する。
次いで、フォトレジスト膜40上のAu/Zn/Au積層膜をフォトレジスト膜40とともに除去する。こうして、リフトオフ法により、Au/Zn/Au積層膜よりなるP型電極28pが形成される(図10(a))。
次いで、熱処理を行うことにより、P型電極28pの下層を、P型コンタクト層22pの上層と合金化する。
次いで、絶縁膜30上に、フォトリソグラフィにより、開口部38内に形成されたP型電極28pを含むパッド電極32の形成予定領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜(図示せず)を形成する。
次いで、全面に、例えば蒸着法又はスパッタ法により、例えば膜厚100nmのTi膜と、例えば膜厚200nmのPt膜と、例えば膜厚1μmのAu膜とを順次積層する。
次いで、フォトレジスト膜上のAu/Pt/Ti積層膜をフォトレジスト膜とともに除去する。こうして、リフトオフ法により、Au/Pt/Ti積層膜よりなるパッド電極32が形成される(図10(b))。
こうして、図8に示す本実施形態による光半導体素子が製造される。本実施形態による光半導体素子の製造方法では、フォトレジスト膜40をマスクとするエッチング工程において、絶縁膜30、樹脂層26及び絶縁膜24を一括してエッチングするため、第1実施形態による光半導体素子の製造方法と比較して工程数を低減することができる。
なお、上記では、第1実施形態による光半導体素子と同様にN型半導体基板10nを用いる場合について説明したが、第2実施形態による光半導体素子と同様にP型半導体基板10pを用いる場合についても上記と同様に構成することができる。
[第4実施形態]
本発明の第4実施形態による光半導体素子及びその製造方法について図11を用いて説明する。図11は本実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。なお、第1実施形態による光半導体素子及びその製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
本実施形態による光半導体素子の基本的構成は、第1実施形態による光半導体素子と同様である。本実施形態による光半導体素子は、半導体層12がメサ形状の突出部、すなわち、半導体層12に形成された並行する一対の溝部42の間に形成されたリッジ部14を有している点で、第1実施形態による光半導体素子と異なっている。
図示するように、N型半導体基板10n上に、半導体層12が形成されている。
半導体層12は、N型半導体基板10n上に形成された下部クラッド層16と、下部クラッド層16上に形成された活性層18と、活性層18上に形成された上部クラッド層20と、上部クラッド層20上に形成されたP型コンタクト層22pとを有している。
半導体層12のP型クラッド層22p及び上部クラッド層20の上部には、並行する一対の溝部42が形成されている。一対の溝部42の間には、突出したリッジ部14が形成されている。
リッジ部14の側面、一対の溝部42の側面及び底面、並びに一対の溝部42の両側の半導体層12上には、シリコン酸化膜よりなる絶縁膜24が形成されている。リッジ部14の側面に形成された絶縁膜24の上面の高さは、P型コンタクト層22pの上面の高さと同程度になっている。
絶縁膜24が形成された一対の溝部42内、及び一対の溝部42の両側の半導体層12上の絶縁膜24上には、BCB樹脂よりなる樹脂層26が形成されている。こうして、リッジ部14の両側面部には、リッジ部14を埋め込むように樹脂層26が形成されている。樹脂層26の上面の高さは、リッジ部14近傍の領域においてP型コンタクト層22pの上面の高さと同程度になっており、他の領域においてP型コンタクト層22pの上面の高さと同程度又はP型コンタクト層22pの上面の高さよりも高くなっている。
リッジ部14のP型コンタクト層22p上、並びにリッジ部14の両側の絶縁膜24及び樹脂層26上には、これらの上面を覆うようにリッジ部14の幅方向にわたって、P型コンタクト層22pに電気的に接続されたP型電極28pが形成されている。
P型電極28p上及び絶縁膜30上には、P型電極28pを覆うように、P型電極28pに電気的に接続されたパッド電極32が形成されている。
こうして、本実施形態による光半導体素子が構成されている。
本実施形態による光半導体素子のように、半導体層14に形成された並行する一対の溝部42の間に、リッジ部14が形成されていてもよい。
本実施形態による光半導体素子は、ドライエッチング等を用いて半導体層12に一対の溝部42を形成し、これらの間にリッジ部14を形成する点以外は、第1実施形態による光半導体素子と同様に製造することができる。
なお、上記では、第1実施形態による光半導体素子と同様にN型半導体基板10nを用いる場合について説明したが、第2実施形態による光半導体素子と同様にP型半導体基板10pを用いる場合についても上記と同様に構成することができる。
[変形実施形態]
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、光半導体素子として半導体レーザを例に説明したが、本発明は、半導体レーザのみならず、光変調器、光増幅器等の種々の光半導体素子に適用することができる。
また、上記実施形態では、リッジ部14を有する半導体層12の上部にP型電極28p又はN型電極28nが電気的に接続される場合に説明したが、本発明は、半導体層におけるリッジ形状又はメサ形状の突出部の上部に、その導電型に応じた電極を接続する場合に広く適用することができる。例えば、本発明は、メサ形状に加工された半導体層に活性層が含まれるいわゆるハイメサ構造を有する光半導体素子にも適用することができる。
例えば図12に示すように、半導体層12のコンタクト層22、上部クラッド層20、活性層18、及び下部クラッド層16の上部がリッジ形状又はメサ形状に加工されてなる突出部の上部に電極を接続する場合にも本発明を適用することができる。
また、上記実施形態では、樹脂層26の材料としてBCB樹脂を用いる場合について説明したが、樹脂層26の材料はBCB樹脂に限定されるものではない。樹脂層26の材料としては、BCB樹脂のほか、例えばポリイミド樹脂を用いることができる。
また、上記実施形態では、下部クラッド層16等を有する半導体層12について説明したが、半導体層12の積層構造は、上記実施形態において示した構造に限定されるものではない。
また、上記実施形態では、リフトオフ法により電極28p、28n、パッド電極32を形成する場合について説明したが、これら電極の形成方法はリフトオフ法に限定されるものではなく、種々の電極形成方法を用いることができる。
以上詳述したように、本発明の特徴をまとめると以下のようになる。
(付記1) 半導体基板上に形成され、リッジ形状の突出部を有する半導体層と、
前記突出部の両側面部に前記突出部を埋め込むように形成された樹脂層と、
前記樹脂層上に形成され、前記突出部の上面及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分の上面を露出する開口部が形成された第1の絶縁膜と、
前記開口部内に、前記突出部の前記上面を覆うように形成され、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極と、
前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に形成され、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極と
を有することを特徴とする光半導体素子。
(付記2) 付記1記載の光半導体素子において、
前記第2の電極は、前記第1の電極を覆うように形成されている
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記3) 付記1又は2記載の光半導体素子において、
前記開口部は、前記第1の絶縁膜と、前記樹脂層とに形成され、
前記第1の電極は、前記開口部の底面及び側面に形成されている
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記4) 付記1乃至3のいずれか1項に記載の光半導体素子において、
前記突出部の前記側面部と前記樹脂層との間に形成された第2の絶縁膜を更に有する
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記5) 付記4記載の光半導体素子において、
前記第1の絶縁膜は、第2の絶縁膜とはエッチング特性が異なる
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記6) 付記5記載の光半導体素子において、
前記第1の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
前記第2の絶縁膜は、シリコン酸化膜である
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記7) 付記4記載の光半導体素子において、
前記第1の絶縁膜は、第2の絶縁膜とエッチング特性が等しい
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記8) 付記7記載の光半導体素子において、
前記第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜である
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記9) 付記1乃至8のいずれか1項に記載の光半導体素子において、
前記第1の電極は、前記突出部の前記上部と合金化されている
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記10) 付記1乃至9のいずれか1項に記載の光半導体素子において、
前記第2の電極の金属構成は、前記第1の電極の金属構成とは異なっている
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記11) 付記1乃至10のいずれか1項に記載の光半導体素子において、
前記第2の電極は、前記第1の絶縁膜と密着性が良好な金属膜を最下層に有する
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記12) 付記11記載の光半導体素子において、
前記金属膜は、Ti膜、TiW膜、Ni膜、又はCr膜である
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記13) 付記1乃至12のいずれか1項に記載の光半導体素子において、
前記樹脂層は、BCB樹脂又はポリイミド樹脂よりなる
ことを特徴とする光半導体素子。
(付記14) 半導体基板上に、リッジ形状の突出部を有する半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に、樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層をエッチングすることにより、前記突出部の上面を露出する工程と、
前記突出部上及び前記樹脂層上に、第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記突出部上及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分上の第1の絶縁膜を除去する工程と、
前記突出部上及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分上に、前記突出部の前記上面を覆うように、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極を形成する工程と
を有することを特徴とする光半導体素子の製造方法。
(付記15) 付記14記載の光半導体素子の製造方法において、
前記半導体層を形成する工程の後、前記樹脂層を形成する工程の前に、前記半導体層上に、第2の絶縁膜を形成する工程を更に有し、
前記突出部の前記上面を露出する工程では、前記樹脂層及び前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記突出部の前記上面を露出する
ことを特徴とする光半導体素子の製造方法。
(付記16) 半導体基板上に、リッジ形状の突出部を有する半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に、樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に、第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜及び前記樹脂層に、前記突出部及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分に達する開口部を形成する工程と、
前記開口部内に、前記突出部の上面を覆うように、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極を形成する工程と
を有することを特徴とする光半導体素子の製造方法。
(付記17) 付記16記載の光半導体素子において、
前記半導体層を形成する工程の後、前記樹脂層を形成する前に、前記半導体層上に、第2の絶縁膜を形成する工程を更に有し、
前記開口部を形成する工程では、前記第1の絶縁膜、前記樹脂層、及び前記第2の絶縁膜に、前記開口部を形成する
ことを特徴とする光半導体素子の製造方法。
(付記18) 付記14乃至17のいずれか1項に記載の光半導体素子の製造方法において、
前記第2の電極を形成する工程では、前記第1の電極を覆うように前記第2の電極を形成する
ことを特徴とする光半導体素子の製造方法。
本発明の第1実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。 本発明の第1実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図(その1)である。 本発明の第1実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図(その2)である。 本発明の第1実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図(その3)である。 本発明の第2実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。 本発明の第2実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図(その1)である。 本発明の第2実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図(その2)である。 本発明の第3実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。 本発明の第3実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図(その1)である。 本発明の第3実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図(その2)である。 本発明の第4実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。 本発明の変形例による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。 従来のリッジ型の光半導体素子の構造を示す概略断面図である。
符号の説明
10n…N型半導体基板
10p…P型半導体基板
12…半導体層
14…リッジ部
16…下部クラッド層
18…活性層
20…上部クラッド層
22p…P型コンタクト層
22n…N型コンタクト層
24…絶縁膜
26…樹脂層
28p…P型電極
28n…N型電極
30…絶縁膜
31…開口部
32…パッド電極
34…フォトレジスト膜
36…フォトレジスト膜
38…開口部
40…フォトレジスト膜
42…溝部
100…N型半導体基板
102…半導体層
104…リッジ部
106…活性層
108…P型コンタクト層
110…パシベーション膜
112…樹脂層
114…シリコン酸化膜
116…コンタクトホール
118…P型電極

Claims (10)

  1. 半導体基板上に形成され、リッジ形状の突出部を有する半導体層と、
    前記突出部の両側面部に前記突出部を埋め込むように形成された樹脂層と、
    前記樹脂層上に形成され、前記突出部の上面及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分の上面を露出する開口部が形成された第1の絶縁膜と、
    前記開口部内に、前記突出部の前記上面を覆うように形成され、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極と、
    前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に形成され、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極と
    を有することを特徴とする光半導体素子。
  2. 請求項1記載の光半導体素子において、
    前記第2の電極は、前記第1の電極を覆うように形成されている
    ことを特徴とする光半導体素子。
  3. 請求項1又は2記載の光半導体素子において、
    前記開口部は、前記第1の絶縁膜と、前記樹脂層とに形成され、
    前記第1の電極は、前記開口部の底面及び側面に形成されている
    ことを特徴とする光半導体素子。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光半導体素子において、
    前記突出部の前記側面部と前記樹脂層との間に形成された第2の絶縁膜を更に有する
    ことを特徴とする光半導体素子。
  5. 請求項4記載の光半導体素子において、
    前記第1の絶縁膜は、第2の絶縁膜とはエッチング特性が異なる
    ことを特徴とする光半導体素子。
  6. 請求項4記載の光半導体素子において、
    前記第1の絶縁膜は、第2の絶縁膜とエッチング特性が等しい
    ことを特徴とする光半導体素子。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光半導体素子において、
    前記第1の電極は、前記突出部の前記上部と合金化されている
    ことを特徴とする光半導体素子。
  8. 半導体基板上に、リッジ形状の突出部を有する半導体層を形成する工程と、
    前記半導体層上に、樹脂層を形成する工程と、
    前記樹脂層をエッチングすることにより、前記突出部の上面を露出する工程と、
    前記突出部上及び前記樹脂層上に、第1の絶縁膜を形成する工程と、
    前記突出部上及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分上の第1の絶縁膜を除去する工程と、
    前記突出部上及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分上に、前記突出部の前記上面を覆うように、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極を形成する工程と、
    前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする光半導体素子の製造方法。
  9. 半導体基板上に、リッジ形状の突出部を有する半導体層を形成する工程と、
    前記半導体層上に、樹脂層を形成する工程と、
    前記樹脂層上に、第1の絶縁膜を形成する工程と、
    前記第1の絶縁膜及び前記樹脂層に、前記突出部及び前記樹脂層の前記突出部の両側の部分に達する開口部を形成する工程と、
    前記開口部内に、前記突出部の上面を覆うように、前記突出部の上部に電気的に接続された第1の電極を形成する工程と、
    前記第1の電極上及び前記第1の絶縁膜上に、前記第1の電極に電気的に接続された第2の電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする光半導体素子の製造方法。
  10. 請求項8又は9記載の光半導体素子の製造方法において、
    前記第2の電極を形成する工程では、前記第1の電極を覆うように前記第2の電極を形成する
    ことを特徴とする光半導体素子の製造方法。
JP2007036645A 2007-02-16 2007-02-16 光半導体素子及びその製造方法 Pending JP2008205025A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007036645A JP2008205025A (ja) 2007-02-16 2007-02-16 光半導体素子及びその製造方法
US12/032,250 US20080197377A1 (en) 2007-02-16 2008-02-15 Photonic semiconductor device and manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007036645A JP2008205025A (ja) 2007-02-16 2007-02-16 光半導体素子及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008205025A true JP2008205025A (ja) 2008-09-04

Family

ID=39705879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007036645A Pending JP2008205025A (ja) 2007-02-16 2007-02-16 光半導体素子及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20080197377A1 (ja)
JP (1) JP2008205025A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010278154A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子
JP2011022281A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2012123184A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体光変調素子及びその製造方法
US8450128B2 (en) 2010-10-19 2013-05-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing semiconductor optical device and semiconductor optical device
JP2014219442A (ja) * 2013-05-01 2014-11-20 住友電気工業株式会社 半導体光素子の製造方法
US9280004B2 (en) 2013-03-29 2016-03-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for manufacturing semiconductor modulator and semiconductor modulator

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010046793B4 (de) 2010-09-28 2024-05-08 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kantenemittierende Halbleiterlaserdiode und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2013250527A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体マッハツェンダ変調器および半導体マッハツェンダ変調器の製造方法
JP5636604B2 (ja) * 2012-06-29 2014-12-10 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体受光素子
JP5942785B2 (ja) * 2012-10-31 2016-06-29 住友電気工業株式会社 半導体光素子を作製する方法
JP6236947B2 (ja) * 2013-07-16 2017-11-29 住友電気工業株式会社 半導体光素子を製造する方法、および半導体光素子
JP6672721B2 (ja) * 2015-11-09 2020-03-25 三菱電機株式会社 半導体レーザーおよびその製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1096568A3 (en) * 1999-10-28 2007-10-24 Sony Corporation Display apparatus and method for fabricating the same
JP2002076522A (ja) * 2000-09-01 2002-03-15 Nec Corp 窒化物半導体レーザ
JP2003347674A (ja) * 2002-05-30 2003-12-05 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP4692314B2 (ja) * 2006-02-14 2011-06-01 住友電気工業株式会社 半導体デバイスの製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010278154A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子
JP2011022281A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
US8450128B2 (en) 2010-10-19 2013-05-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing semiconductor optical device and semiconductor optical device
JP2012123184A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体光変調素子及びその製造方法
US9280004B2 (en) 2013-03-29 2016-03-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for manufacturing semiconductor modulator and semiconductor modulator
JP2014219442A (ja) * 2013-05-01 2014-11-20 住友電気工業株式会社 半導体光素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080197377A1 (en) 2008-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008205025A (ja) 光半導体素子及びその製造方法
US8101440B2 (en) Method for fabricating light emitting diode chip
US20110193126A1 (en) Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing the same
US20090184336A1 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor
US20120148184A1 (en) Semiconductor optical modulator and method for manufacturing the same
JP2006339247A (ja) 光素子
JP2019062176A (ja) 発光素子の製造方法
JP7259530B2 (ja) 面発光レーザ、電子装置、面発光レーザの製造方法
JP2009117550A (ja) 半導体レーザ素子及びその作製方法
US6548319B2 (en) Method for manufacturing semiconductor laser diode
JP2008277492A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
JP4640752B2 (ja) 窒化ガリウム系半導体レーザ及びその製造方法
JP2010238715A (ja) 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子
JP2019212840A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2010067650A (ja) 半導体装置、その半導体装置の製造方法及びパワーモジュール
CN111684344B (zh) 光半导体元件及其制造方法
CN110036489B (zh) 氮化物类电子器件及其制造方法
US20060093004A1 (en) Semiconductor laser device and method for manufacturing the same
JP4534763B2 (ja) 半導体素子の製造方法
JP2007335564A (ja) リッジ部を有する半導体素子の製造方法
JP5204170B2 (ja) 窒化ガリウム系半導体レーザ及びその製造方法
JP4873179B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2006186275A5 (ja)
US20190378955A1 (en) Light-emitting device and method for manufacturing same
JP4873180B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090319

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090526

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090723

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090929