JPH02224386A - λ/4シフト型回折格子の製造方法 - Google Patents

λ/4シフト型回折格子の製造方法

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JPH02224386A
JPH02224386A JP1046254A JP4625489A JPH02224386A JP H02224386 A JPH02224386 A JP H02224386A JP 1046254 A JP1046254 A JP 1046254A JP 4625489 A JP4625489 A JP 4625489A JP H02224386 A JPH02224386 A JP H02224386A
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JP
Japan
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diffraction grating
resist
substrate
insulating film
shift type
Prior art date
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JP1046254A
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English (en)
Inventor
Masatoshi Fujiwara
正敏 藤原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1847Manufacturing methods
    • G02B5/1857Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はλ/4シフト型回折格子の製造方法に関する
ものである。
〔従来の技術〕
半導体レーザにおいて単一波長で発振することは実用上
極めて重要である。このため、従来種々の方法で半導体
レーザを単一波長で発振させる工夫がなされている。そ
のうちの1つに共振器内部の活性層近傍に共振器長方向
に一定の周期をもつ回折格子を形成した分布帰還型CD
 F B : Distributed Feedba
ck)  レーザがある。このDFBレーザでは回折格
子の効果により活性層で発光した光のうちブラッグ反射
条件を満たす波長の光のみが導波路構造の中で反射を繰
り返し発振する。しかしこのような一定周期の回折格子
をもったD’F Bレーザは実際には単一のブラッグ波
長では発振せず、該ブラッグ波長からやや長波長側と短
波長側にずれた2つの波長で発振する。DFBレーザを
単一波長で発振させるためには形成する回折格子の素子
中央部に、逆方向に導波される光の位相をずらすための
λ/4シフト領域を設ける必要がある。
第2図(&)〜(flは従来のλ/4シフト型回折格子
の製造方法を示す工程図であり、図において、■は半導
体基板、2は絶縁膜、3は第1のレジスト、5は第3の
レジスト、6は第4のレジストである。
次に工程について説明する。
まず、半導体基板1上に第1のレジスト3を塗布し、第
2図(a)に示すように、−船釣な干渉露光法を用いて
回折格子のパターンを形成する。
次に第1のレジスト3の回折格子が形成された基板上に
ECRプラズマCVD法等の低温成長法を用いてS i
 NX等の絶縁膜2を第2図(b)に示すように形成す
る。
次に第2図(C)に示すように共振器長方向の長さの略
半分を第3のレジスト5で覆い、第3のレジスト5で覆
われていない部分の絶縁膜2をフン酸系のエッチャント
を用いたウェットエッチ或いはCF aによるプラズマ
エッチ等により除去した後、第1のレジスト3によるパ
ターンを用いて適当なエツチング方法により基vi、1
をエツチングする。
次に第2図(d)に示すように第3のレジスト5を除去
し、第3のレジストの下に形成されている絶縁膜2のう
ち第1のレジスト3の上部のみをエツチング除去し、レ
ジスト3の回折格子の間に絶縁膜2を残した状態でレジ
スト3を露出させる。ここでは基板1上の絶縁膜2より
、レジスト3上の絶縁膜2の方がエツチングレートが速
いという性質を用いている。
次に露出した第1のレジスト3の回折格子を除去し、第
2図(C)の工程でエツチング形成した基板の回折格子
の部分上に第4のレジスト6を形成し、絶縁膜2のパタ
ーンを用いて基板をエツチングする。
この後、絶縁膜2、第4のレジスト6を除去することに
より第2図(f)に示す、中央部にλ/4シフト領域を
備えた回折格子が完成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のλ/4シフト型回折格子の製造方法は以上のよう
になされており、第2図(b)の工程では回折格子を形
成する第1のレジスト3の変質を防ぐために低温成長法
により絶縁膜2が形成される。
しかし、このように低温成長法を用いても、絶縁。
膜2の形成時の第1のレジスト3の変質を十分防ぐこと
はできず、この工程においてレジストの硬化が生じ、後
の工程で除去しにくくなる。このためレジスト除去工程
において基板に負荷がかかり、できあがった回折格子の
品質が劣化するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、レジストが変質する工程の無いλ/4シフト
型回折格子の製造方法を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るλ/4シフト型回折格子の製造方法は、
基板上に該基板と選択エツチングが可能な物質により回
折格子を形成した後、該回折格子が形成された基板上に
レジストを塗布し、上記回折格子を形成している物質の
表面の一部が露出するように上記レジストを表面から一
部除去し、基板上の一部のみ上記回折格子を除去し、基
板上の該部分に直接接触している残りの上記レジストの
パターンを用いて基板をエツチングした後、上記回折格
子を形成している物質のパターンを用いて、基板の残り
の部分をエツチングするようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、上記のようにして回折格子を形成
するようにしたから、レジスト上に絶縁膜を形成する工
程がなく、これによりレジストの変質が避けられ、良好
なλ/4シフト型回折格子を製造できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例によるλ/4回折格子の製造
方法を示す図であり、図において、1は半導体基板、2
は絶縁膜、3は第1のレジスト、4は第2のレジスト、
5は第3のレジスト、6は第4のレジストである。
次に製造工程について説明する。
まず、半導体基板1上にECRプラズマCVD法等でS
iNx等の絶縁膜2を形成し、該絶縁膜2上に第1のレ
ジスト3を塗布した後、一般の干渉露光を用いて第1図
(a)に示すように、第1のレジスト3からなる回折格
子のパターンを形成する。
次にこの第1のレジスト3からなる回折格子のパターン
を用いて絶縁膜2をエツチングした後レジスト3を除去
し、第1図(′b)に示すように、絶縁膜2からなる回
折格子のパターンを形成する。
次に第1図(C1に示すように絶縁膜2からなる回折格
子のパターンが形成された基板上に第2のレジスト4を
塗布する。そして第1図+d)に示すように少な(とも
絶縁膜2からなる回折格子のパターンの表面の一部が露
出するように第2のレジスト4をライトエッチする。
次に第1図(e)に示すように共振器長方向の長さの略
半分を第3のレジスト5で覆い、第3のレジスト5で覆
われていない部分の絶縁膜2をフッ酸系のエッチャント
を用いたウェットエッチ或いはCF aによるプラズマ
エッチ等により除去し、リフトオフにより該絶縁膜2上
に残ったレジスト4も除去した後、残った第2のレジス
ト4によるパターンを用いて適当なエツチング方法によ
り基板1をエツチングする。この後、すべてのレジスト
を除去し、第1図(e)の工程でエツチング形成した基
板の回折格子の部分を第1図(flに示すように第4の
レジスト6を形成して覆い、絶縁膜2のパターンを用い
て基板をエツチングする。
この後、第4のレジスト6、絶縁膜2を除去することに
より第1図(幻に示すλ/4シフト型回折格子が完成す
る。
このように本実施例では、基板1上にSIN。
等の絶縁膜2により回折格子を形成した後、該回折格子
が形成された基板上に第1のレジスト3を塗布し、少な
くとも上記絶縁膜2による回折格子の表面の一部が露出
するようにレジスト3を表面から一部除去し、基板1上
の共振器長方向の長さの略半分の部分上の上記回折格子
を除去し、基板上の該部分に直接接触している残りのレ
ジスト3のパターンを用いて基板をエツチングした後、
基板の残りの部分上の上記絶縁膜2による回折格子のパ
ターンを用いて基板をエツチングして回折格子を形成す
るようにしたから、レジスト上に絶縁膜を形成する工程
がなく、これによりレジストの変質が避けられ、良好な
λ/4シフト型回折格子を製造できる。このため、その
後の結晶成長及び素子を形成した際に、悪影響を及ぼす
ことがなく、素子劣化の少ない高品質の単一波長発振レ
ーザを得ることができる。
なお、上記実施例では第1図(d)の工程でレジスト4
が絶縁膜2上に残るようにライトエッチするものを示し
たが、絶縁膜2による回折格子間のレジスト4を残して
絶縁膜2上のレジスト4をすべて取り除くようにしても
よい。
また、上記実施例ではλ/4シフト型回折格子が形成さ
れる基板について具体的に述べなかったが、これは半導
体レーザの基板に直接回折格子を形成する場合は、該半
導体レーザ基板が該基板となり、半導体レーザの基板上
に光ガイド層を設は該光ガイド層に回折格子を形成する
場合は、該半導体レーザ基板上に光ガイド層となる半導
体層を形成したものが該基板となり、また半導体レーザ
の活性層の上に形成される層に回折格子を形成する場合
は、該半導体レーザ基板上に回折格子が形成される半導
体層まで形成したものが該基板となるものである。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によればλ/4シフト型回折格
子の製造方法において、基板上に該基板と選択エツチン
グが可能な物質により回折格子を形成した後、該回折格
子が形成された基板上にレジストを塗布し、上記回折格
子を形成している物質の表面の一部が露出するように上
記レジストを表面から一部除去し、基板上の一部のみ上
記回折格子を除去し、基板上の該部分に直接接触してい
る残りの上記レジストのパターンを用いて基板をエツチ
ングした後、上記回折格子を形成している物質のパター
ンを用いて、基板の残りの部分のエツチングを行なうよ
うにしたから、レジスト上に絶縁膜を形成する工程がな
く、これによりレジストの変質が避けられ、良好なλ/
4シフト型回折格子を製造でき、劣化しにくいλ/4シ
フト型DFBレーザを得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(幻はこの発明の一実施例によるλ/4
シフト型回折格子の製造方法を示す工程図、第2図(a
)〜(f)は従来のλ/4シフト型回折格子の製造方法
を示す工程図である。 lは半導体基板、2は絶縁膜、3は第1のレジスト、4
は第2のレジスト、5は第3のレジスト、6は第4のレ
ジストである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に該基板と選択エッチングが可能な物質で
    回折格子を形成する第1の工程と、 該回折格子が形成された基板上に該回折格子を埋めるよ
    うにレジストを塗布した後少なくとも上記回折格子を形
    成している物質の表面の一部が露出するように該レジス
    トを表面から一部除去する第2の工程と、 基板の一部分上の上記回折格子を除去し、基板上の該部
    分に直接接触している残りの上記レジストのパターンを
    用いて基板の該部分をエッチングする第3の工程と、 基板の残りの部分上の上記回折格子を形成している物質
    のパターンを用いて基板の該残りの部分をエッチングす
    る第4の工程とを含む事を特徴とするλ/4シフト型回
    折格子の製造方法。
JP1046254A 1989-02-27 1989-02-27 λ/4シフト型回折格子の製造方法 Pending JPH02224386A (ja)

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