JPS63182884A - 半導体レ−ザの共振器製作方法 - Google Patents
半導体レ−ザの共振器製作方法Info
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- JPS63182884A JPS63182884A JP1490287A JP1490287A JPS63182884A JP S63182884 A JPS63182884 A JP S63182884A JP 1490287 A JP1490287 A JP 1490287A JP 1490287 A JP1490287 A JP 1490287A JP S63182884 A JPS63182884 A JP S63182884A
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- etching
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- Pending
Links
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (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。
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）
本発明は光集積回路特に光情報処理用半導体レーザの共
振器面の形成に関する。
振器面の形成に関する。
（従来の技術）
半導体レーザの量産性および集積性を向上させるために
半導体レーザの共振器をモノリシックに形成する技術が
求められている。ドライエツチング技術、特にリアクテ
ィブイオンビームエツチング（以下ＲＩＢＥと記す）は
微細加工が可能なこと、異方性の強い等速エツチングが
可能なこと、結晶のダメージが比較的小さいこと、高真
空−貫プロセスが可能なことから今後の化合物半導体デ
バイスのプロセス手段として期待されている。ＲＩＢＥ
によりエツチドミラーを形成した例として内円らによる
ｒＲＩＢＥによるエツチドミラーを有するＡＩＧａＡｓ
ＢＣＭレーザ（昭和６０年第３２回応用物理学関係連合
講習会予稿集１５２頁１ｐ−ＺＢ−８）がある。まずこ
れについて簡単に説明する。第２図ａおよびｂは従来例
を説明する模式図である。ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に
８０Ｍ構造と称する埋め込み型のダブルヘテロ構造をエ
ピタキシャル成長する。簡単のために図では第１クラッ
ド層１０２、活性層１０３および第２クラッド層１０４
のみを示している。この結晶の表面にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ
からなる電極１０５をＥガン蒸着器で形成し所望の電極
パターンを通常のフォトリソグラフィおよびリアクティ
ブイオンエツチングで形成する。このあとＡＺ１３５０
Ｊ／Ｔｉ／ＡＺ１３５０Ｊカらなる多層レジスト１０６
をマスクとしてＲＩＢＥを行う。ＥＣＲパワー２００Ｗ
、塩素ガス圧１．２Ｘ１０−３Ｔｏｒｒ、引出し電圧４
００Ｖ、エツチング時間４５分の条件下で深さ約１０１
１ｍ、幅５０ｐｍエツチング溝が形成され、その側面が
エツチドミラー１０９となる。エツチング終了後酸素プ
ラズマでエツチングマスクの多層レジスト１０６を除去
し裏面に電極１０８を形成することによりエツチドミラ
ーレーザは完成する。この結果初期特性では通常のへき
開のレーザに近い２８％の反射率を得ている。
半導体レーザの共振器をモノリシックに形成する技術が
求められている。ドライエツチング技術、特にリアクテ
ィブイオンビームエツチング（以下ＲＩＢＥと記す）は
微細加工が可能なこと、異方性の強い等速エツチングが
可能なこと、結晶のダメージが比較的小さいこと、高真
空−貫プロセスが可能なことから今後の化合物半導体デ
バイスのプロセス手段として期待されている。ＲＩＢＥ
によりエツチドミラーを形成した例として内円らによる
ｒＲＩＢＥによるエツチドミラーを有するＡＩＧａＡｓ
ＢＣＭレーザ（昭和６０年第３２回応用物理学関係連合
講習会予稿集１５２頁１ｐ−ＺＢ−８）がある。まずこ
れについて簡単に説明する。第２図ａおよびｂは従来例
を説明する模式図である。ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に
８０Ｍ構造と称する埋め込み型のダブルヘテロ構造をエ
ピタキシャル成長する。簡単のために図では第１クラッ
ド層１０２、活性層１０３および第２クラッド層１０４
のみを示している。この結晶の表面にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ
からなる電極１０５をＥガン蒸着器で形成し所望の電極
パターンを通常のフォトリソグラフィおよびリアクティ
ブイオンエツチングで形成する。このあとＡＺ１３５０
Ｊ／Ｔｉ／ＡＺ１３５０Ｊカらなる多層レジスト１０６
をマスクとしてＲＩＢＥを行う。ＥＣＲパワー２００Ｗ
、塩素ガス圧１．２Ｘ１０−３Ｔｏｒｒ、引出し電圧４
００Ｖ、エツチング時間４５分の条件下で深さ約１０１
１ｍ、幅５０ｐｍエツチング溝が形成され、その側面が
エツチドミラー１０９となる。エツチング終了後酸素プ
ラズマでエツチングマスクの多層レジスト１０６を除去
し裏面に電極１０８を形成することによりエツチドミラ
ーレーザは完成する。この結果初期特性では通常のへき
開のレーザに近い２８％の反射率を得ている。
（問題点）
しかしながら従来のドライエツチングによるエツチドミ
ラーレーザは、加速イオンによる結晶へのダメージのた
めに通常のへき開面を共振器とするレーザに比べ動作寿
命が半分以下になるという欠点があり、このことがエツ
チドミラーレーザの実用化を阻んできた。
ラーレーザは、加速イオンによる結晶へのダメージのた
めに通常のへき開面を共振器とするレーザに比べ動作寿
命が半分以下になるという欠点があり、このことがエツ
チドミラーレーザの実用化を阻んできた。
（発明の目的）
本発明の目的はより信頼性の優れたエツチドミラーレー
ザを提供することにある。
ザを提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明はダブルヘテロ構造を有する化合物半導体結晶を
高真空中でエツチングすることによりエツチドミラーを
形成し引続き高真空を保ったまま誘電体膜を前記エツチ
ドミラーにコーティングしアニールすることを特徴とす
る半導体レーザの共振器製作方法である。
高真空中でエツチングすることによりエツチドミラーを
形成し引続き高真空を保ったまま誘電体膜を前記エツチ
ドミラーにコーティングしアニールすることを特徴とす
る半導体レーザの共振器製作方法である。
（作用）
結晶の物理的なダメージの回復にはアニールが有効であ
ることが知られており、エツチドミラーの場合にもアニ
ールが効果があることは期待できる。しかしエツチング
中にアニールすることはイオン、ラジカルの反応性を極
めて高めることになり高精細なエツチング端面を得るこ
とが難しくなる。また、高真空中でエツチングしたあと
の端面は活性化しているためにこのまま大気にさらすこ
とは表面に不安定な化合物層を形成することになり、こ
のままアニールしてもその効果は薄い。これに対し、エ
ツチング後高真空を保ったままＡｌ２Ｏ３等の安定な誘
電体膜でミラー面を保護することでその後のプロセスで
大気にさらしても安定な表面状態を維持できる。この工
程のあと適当な条件のもとてアニールを行うことにより
結晶性を向上させることができる。
ることが知られており、エツチドミラーの場合にもアニ
ールが効果があることは期待できる。しかしエツチング
中にアニールすることはイオン、ラジカルの反応性を極
めて高めることになり高精細なエツチング端面を得るこ
とが難しくなる。また、高真空中でエツチングしたあと
の端面は活性化しているためにこのまま大気にさらすこ
とは表面に不安定な化合物層を形成することになり、こ
のままアニールしてもその効果は薄い。これに対し、エ
ツチング後高真空を保ったままＡｌ２Ｏ３等の安定な誘
電体膜でミラー面を保護することでその後のプロセスで
大気にさらしても安定な表面状態を維持できる。この工
程のあと適当な条件のもとてアニールを行うことにより
結晶性を向上させることができる。
（実施例）
第１図ａ、 ｂ、 ｃおよびｄは本発明の実施例を示し
ている。まず、レーザウェハ上にＥガンおよびミリング
等で選択的に電極１０５を形成する（第１図ａ）。次に
この電極を覆うようにエツチングマスク１０６を形成し
りアクティブイオンビームエツチング等で端面形成を行
う（第１図ｂ）。ここまでは従来例をとまったく同じで
ある。引続き高真空を保ったままＥガン蒸着器で安定な
誘電体膜（本実施例の場合Ａｌ２０３）１０７をエツチ
ング端面に形成する。厚さ反射率が変化しないように発
振波長の半分とした。また、ここでＥガンを用いたのは
Ｅガンは指向性が強いために、膜厚を制御性がよいこと
と前面と裏面それぞれ独立に薄膜が形成できる利点をも
っためである（第１図Ｃ）。次に、リアクティブイオン
エツチング等で電極１０５の上にマスクおよび誘電体膜
を除去する（第１図ｄ）。このあと４００°Ｃの窒素雰
囲気中で２０分間アニールを行い、最後に結晶の裏面に
電極１０８を形成することにより本実施例は完成する。
ている。まず、レーザウェハ上にＥガンおよびミリング
等で選択的に電極１０５を形成する（第１図ａ）。次に
この電極を覆うようにエツチングマスク１０６を形成し
りアクティブイオンビームエツチング等で端面形成を行
う（第１図ｂ）。ここまでは従来例をとまったく同じで
ある。引続き高真空を保ったままＥガン蒸着器で安定な
誘電体膜（本実施例の場合Ａｌ２０３）１０７をエツチ
ング端面に形成する。厚さ反射率が変化しないように発
振波長の半分とした。また、ここでＥガンを用いたのは
Ｅガンは指向性が強いために、膜厚を制御性がよいこと
と前面と裏面それぞれ独立に薄膜が形成できる利点をも
っためである（第１図Ｃ）。次に、リアクティブイオン
エツチング等で電極１０５の上にマスクおよび誘電体膜
を除去する（第１図ｄ）。このあと４００°Ｃの窒素雰
囲気中で２０分間アニールを行い、最後に結晶の裏面に
電極１０８を形成することにより本実施例は完成する。
（発明の効果）
本発明の効果はエツチング直後高真空で形成した端面保
護膜が、ドライエツチングプロセスで受けた結晶損傷の
アニール効果を高める点にある。
護膜が、ドライエツチングプロセスで受けた結晶損傷の
アニール効果を高める点にある。
本実施例の場合、結晶性の回復効果を光出力の端面破壊
レベルで評価したが、従来例に比べ約２倍のレベルまで
向上し、光学的にも結晶性が向上したことが分り、動作
寿命もそれに応じて改善されることが期待される。また
、この保護膜は単にアニールの保護膜としてだけでなく
端面の反射率を前後独立に制御できる機能を持つ点も長
所となる。
レベルで評価したが、従来例に比べ約２倍のレベルまで
向上し、光学的にも結晶性が向上したことが分り、動作
寿命もそれに応じて改善されることが期待される。また
、この保護膜は単にアニールの保護膜としてだけでなく
端面の反射率を前後独立に制御できる機能を持つ点も長
所となる。
第１図ａ、 ｂ、 ｃおよびｄは本発明の実施例を表わ
す模式図、第２図ａおよびｂは従来例を説明する模式図
をそれぞれ表わし、図において、 １０１・・・基板、１０２・・・第１クラッド層、１０
３・・・活性層、１０４・・・第２クラッド層、１０５
・・・電極、１０６・・・エッチングマスク、１０７・
・・誘電体膜、１０８・・・電極、１０９・・・エツチ
ドミラーをそれぞれ示す。
す模式図、第２図ａおよびｂは従来例を説明する模式図
をそれぞれ表わし、図において、 １０１・・・基板、１０２・・・第１クラッド層、１０
３・・・活性層、１０４・・・第２クラッド層、１０５
・・・電極、１０６・・・エッチングマスク、１０７・
・・誘電体膜、１０８・・・電極、１０９・・・エツチ
ドミラーをそれぞれ示す。
Claims (1)
- ダブルヘテロ構造を有する化合物半導体結晶を高真空中
でエッチングすることによりエッチドミラーを形成し引
続き高真空を保ったまま誘電体膜を前記エッチドミラー
にコーティングしアニールすることを特徴とする半導体
レーザの共振器製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1490287A JPS63182884A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体レ−ザの共振器製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1490287A JPS63182884A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体レ−ザの共振器製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63182884A true JPS63182884A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=11873920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1490287A Pending JPS63182884A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体レ−ザの共振器製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63182884A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04116880A (ja) * | 1990-09-06 | 1992-04-17 | Canon Inc | 半導体素子の保護膜形成方法 |
| US6133058A (en) * | 1994-07-21 | 2000-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fabrication of semiconductor light-emitting device |
| US6136626A (en) * | 1994-06-09 | 2000-10-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device and production method thereof |
| JP2019515490A (ja) * | 2016-04-20 | 2019-06-06 | トルンプフ フォトニクス インコーポレイテッドＴｒｕｍｐｆ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｉｎｃ． | レーザ切子面のパッシベーションおよび当該パッシベーションを実施するためのシステム |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP1490287A patent/JPS63182884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04116880A (ja) * | 1990-09-06 | 1992-04-17 | Canon Inc | 半導体素子の保護膜形成方法 |
| US6136626A (en) * | 1994-06-09 | 2000-10-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device and production method thereof |
| US6133058A (en) * | 1994-07-21 | 2000-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fabrication of semiconductor light-emitting device |
| JP2019515490A (ja) * | 2016-04-20 | 2019-06-06 | トルンプフ フォトニクス インコーポレイテッドＴｒｕｍｐｆ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｉｎｃ． | レーザ切子面のパッシベーションおよび当該パッシベーションを実施するためのシステム |
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