JPH10270786A - 化合物半導体のエッチング方法および化合物半導体素子の製造方法および半導体レーザ - Google Patents
化合物半導体のエッチング方法および化合物半導体素子の製造方法および半導体レーザInfo
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- JPH10270786A JPH10270786A JP6826297A JP6826297A JPH10270786A JP H10270786 A JPH10270786 A JP H10270786A JP 6826297 A JP6826297 A JP 6826297A JP 6826297 A JP6826297 A JP 6826297A JP H10270786 A JPH10270786 A JP H10270786A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる種類の構成材料からなる２層以上の化
合物半導体層を１回のエッチングでエッチングし得る化
合物半導体のエッチング方法を提供する。 【解決手段】 マスク層８を介してｐ型ＧａＡｓ保護層
７、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層６、及びｐ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層５からなる化合物半導体層を、温度１０
℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸（Ｈ3
ＰＯ4 が８５〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2
が３５％含有）＝７５：５０：１（体積比）のエッチン
グ液で１回の処理によりエッチング（エッチングレート
は約１４０Å／秒）して、ｐ型クラッド層５に層厚０．
４μｍの平坦部５ａ及び幅３μｍのストライプ部５ｂを
有するストライプ状リッジ導波路９を形成する。
合物半導体層を１回のエッチングでエッチングし得る化
合物半導体のエッチング方法を提供する。 【解決手段】 マスク層８を介してｐ型ＧａＡｓ保護層
７、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層６、及びｐ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層５からなる化合物半導体層を、温度１０
℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸（Ｈ3
ＰＯ4 が８５〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2
が３５％含有）＝７５：５０：１（体積比）のエッチン
グ液で１回の処理によりエッチング（エッチングレート
は約１４０Å／秒）して、ｐ型クラッド層５に層厚０．
４μｍの平坦部５ａ及び幅３μｍのストライプ部５ｂを
有するストライプ状リッジ導波路９を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング工程の
効率化を図り得る化合物半導体のエッチング方法および
このエッチング方法を用いた化合物半導体素子の製造方
法および半導体レーザに関する。
効率化を図り得る化合物半導体のエッチング方法および
このエッチング方法を用いた化合物半導体素子の製造方
法および半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体結晶は、半導体レーザや電
子デバイスに広く用いられている。以下、赤色半導体レ
ーザを例に従来の技術を説明する。
子デバイスに広く用いられている。以下、赤色半導体レ
ーザを例に従来の技術を説明する。
【０００３】図７は、従来のＧａＩｎＰ系半導体結晶及
びＡｌＧａＩｎＰ系半導体結晶を用いた半導体レーザの
製造工程図である。
びＡｌＧａＩｎＰ系半導体結晶を用いた半導体レーザの
製造工程図である。
【０００４】最初に、図７（ａ）に示すように、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板６５上に、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層６６、
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６７、アンドープのＡｌ
ＧａＩｎＰ活性層６８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６９、良好なオーミックコンタクトをなすためのｐ型Ｇ
ａＩｎＰキャップ層７０、およびこのｐ型ＧａＩｎＰキ
ャップ層７０の酸化防止のためのｐ型ＧａＡｓ保護層７
１を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エ
ピタキシャル法（ＭＢＥ法）により連続成長する。
ａＡｓ基板６５上に、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層６６、
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６７、アンドープのＡｌ
ＧａＩｎＰ活性層６８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６９、良好なオーミックコンタクトをなすためのｐ型Ｇ
ａＩｎＰキャップ層７０、およびこのｐ型ＧａＩｎＰキ
ャップ層７０の酸化防止のためのｐ型ＧａＡｓ保護層７
１を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エ
ピタキシャル法（ＭＢＥ法）により連続成長する。
【０００５】次に、図７（ｂ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層７１上にＳｉＯ2 マスク層７２を電子ビーム
蒸着法とフォトリソグラフ技術によってストライプ状に
形成した後、図７（ｃ）に示すように、マスク層７２を
介してｐ型ＧａＡｓ保護層７１をリン酸系エッチング液
で選択エッチングし、ストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保護層
７３を形成する。更に図７（ｄ）に示すように、ストラ
イプ状ｐ型ＧａＡｓ保護層７３を介してｐ型ＧａＩｎＰ
キャップ層７０およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６
９を臭化水素（ＨＢｒ）が４７％含有された臭化水素酸
で選択エッチングして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６９にストライプ部６９ａおよび平坦部６９ｂを形成
し、ストライプ状リッジ７４を形成する。
Ａｓ保護層７１上にＳｉＯ2 マスク層７２を電子ビーム
蒸着法とフォトリソグラフ技術によってストライプ状に
形成した後、図７（ｃ）に示すように、マスク層７２を
介してｐ型ＧａＡｓ保護層７１をリン酸系エッチング液
で選択エッチングし、ストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保護層
７３を形成する。更に図７（ｄ）に示すように、ストラ
イプ状ｐ型ＧａＡｓ保護層７３を介してｐ型ＧａＩｎＰ
キャップ層７０およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６
９を臭化水素（ＨＢｒ）が４７％含有された臭化水素酸
で選択エッチングして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６９にストライプ部６９ａおよび平坦部６９ｂを形成
し、ストライプ状リッジ７４を形成する。
【０００６】その後、図７（ｅ）に示すように、マスク
層７２を介して平坦部６９ｂ上にｎ型ＧａＡｓ電流狭窄
層（ブロック層）７５をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法によ
り形成した後、マスク層７２をフッ酸系エッチング液で
除去する。次にブロック層７５上およびストライプ状ｐ
型保護層７３上にｐ型ＧａＡｓキャップ層７６をＭＯＣ
ＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、ｐ型キャップ層
７６上およびｎ型基板６５下面にそれぞれｐ型電極、ｎ
型電極（いずれも図示せず）を蒸着法および熱処理を用
いて形成する。
層７２を介して平坦部６９ｂ上にｎ型ＧａＡｓ電流狭窄
層（ブロック層）７５をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法によ
り形成した後、マスク層７２をフッ酸系エッチング液で
除去する。次にブロック層７５上およびストライプ状ｐ
型保護層７３上にｐ型ＧａＡｓキャップ層７６をＭＯＣ
ＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、ｐ型キャップ層
７６上およびｎ型基板６５下面にそれぞれｐ型電極、ｎ
型電極（いずれも図示せず）を蒸着法および熱処理を用
いて形成する。
【０００７】図８は、従来のＧａＩｎＰ系半導体結晶お
よびＡｌＧａＩｎＰ系半導体結晶を用いた自励発振型半
導体レーザの製造工程図である。
よびＡｌＧａＩｎＰ系半導体結晶を用いた自励発振型半
導体レーザの製造工程図である。
【０００８】最初に、図８（ａ）に示すように、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板７７上にｎ型ＧａＩｎＰバッファ層７８、ｎ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７９、アンドープのＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層８０、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層８
１、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層８２、ｐ型ＧａＡｓ保護
層８３をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により連続成長す
る。
ａＡｓ基板７７上にｎ型ＧａＩｎＰバッファ層７８、ｎ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７９、アンドープのＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層８０、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層８
１、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層８２、ｐ型ＧａＡｓ保護
層８３をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により連続成長す
る。
【０００９】次に、電子ビーム蒸着法によりＳｉＯ2 層
を形成し、フォトリソグラフ技術によりレジストパター
ン８４をストライプ状に形成し、レジストパターン８４
を介してＳｉＯ2 層をフッ酸系エッチング液で選択エッ
チングしストライプ状ＳｉＯ 2 層８５を形成する。更
に、図８（ｂ）に示すように、ストライプ状ＳｉＯ2 層
８５を介してｐ型ＧａＡｓ保護層８３をリン酸系エッチ
ング液で選択エッチングしストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保
護層８６を形成する。
を形成し、フォトリソグラフ技術によりレジストパター
ン８４をストライプ状に形成し、レジストパターン８４
を介してＳｉＯ2 層をフッ酸系エッチング液で選択エッ
チングしストライプ状ＳｉＯ 2 層８５を形成する。更
に、図８（ｂ）に示すように、ストライプ状ＳｉＯ2 層
８５を介してｐ型ＧａＡｓ保護層８３をリン酸系エッチ
ング液で選択エッチングしストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保
護層８６を形成する。
【００１０】次に、図８（ｃ）に示すように、ストライ
プ状ＳｉＯ2 層８５にフッ酸系エッチング液によるサイ
ドエッチングを施してサイズ減少したストライプ状Ｓｉ
Ｏ2マスク層８７を形成しストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保
護層８６の上表面のサイド部を露出させた後、フォトレ
ジスト８４を専用の除去液によって除去する。そして、
図８（ｄ）に示すように、ストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保
護層８６を介してｐ型ＧａＩｎＰキャップ層８２および
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層８１を臭化水素酸で選択
エッチングして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層８１に
ストライプ部８１ａおよび平坦部８１ｂを有したストラ
イプ状リッジ導波路８８を形成する。
プ状ＳｉＯ2 層８５にフッ酸系エッチング液によるサイ
ドエッチングを施してサイズ減少したストライプ状Ｓｉ
Ｏ2マスク層８７を形成しストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保
護層８６の上表面のサイド部を露出させた後、フォトレ
ジスト８４を専用の除去液によって除去する。そして、
図８（ｄ）に示すように、ストライプ状ｐ型ＧａＡｓ保
護層８６を介してｐ型ＧａＩｎＰキャップ層８２および
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層８１を臭化水素酸で選択
エッチングして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層８１に
ストライプ部８１ａおよび平坦部８１ｂを有したストラ
イプ状リッジ導波路８８を形成する。
【００１１】その後、図８（ｅ）に示すように、マスク
層８７を介して平坦部８１ｂ上および保護層８６一部表
面にｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層（ブロック層）８９をＭＯ
ＣＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、同図（ｆ）に
示すように、マスク層８７をフッ酸系エッチング液で除
去する。次に、ブロック層８９上および保護層８６上に
ｐ型ＧａＡｓキャップ層９０をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ
法により形成した後、ｐ型キャップ層９０上およびｎ型
基板７７下面にそれぞれｐ型電極とｎ型電極（いずれも
図示せず）を蒸着法および熱処理により形成する。
層８７を介して平坦部８１ｂ上および保護層８６一部表
面にｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層（ブロック層）８９をＭＯ
ＣＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、同図（ｆ）に
示すように、マスク層８７をフッ酸系エッチング液で除
去する。次に、ブロック層８９上および保護層８６上に
ｐ型ＧａＡｓキャップ層９０をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ
法により形成した後、ｐ型キャップ層９０上およびｎ型
基板７７下面にそれぞれｐ型電極とｎ型電極（いずれも
図示せず）を蒸着法および熱処理により形成する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、ストラ
イプ状リッジ導波路８８を形成する場合、ストライプ状
ＳｉＯ2 マスク層８７を介してまずｐ型ＧａＡｓ保護層
８３をリン酸系エッチング液でエッチングしてストライ
プ状に形成し、更にＧａＩｎＰキャップ層８２とＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層８１を臭化水素酸系エッチング液で
ストライプ状にエッチングする方法が用いられている。
イプ状リッジ導波路８８を形成する場合、ストライプ状
ＳｉＯ2 マスク層８７を介してまずｐ型ＧａＡｓ保護層
８３をリン酸系エッチング液でエッチングしてストライ
プ状に形成し、更にＧａＩｎＰキャップ層８２とＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層８１を臭化水素酸系エッチング液で
ストライプ状にエッチングする方法が用いられている。
【００１３】このため、ストライプ状リッジ導波路８８
の形成工程が繁雑となり、しかもそれぞれのエッチング
工程でのパターンサイズの変化が、例えば半導体レーザ
の光学的特性のバラツキの発生や信頼性低下などに影響
を及ぼすという不具合を有していた。
の形成工程が繁雑となり、しかもそれぞれのエッチング
工程でのパターンサイズの変化が、例えば半導体レーザ
の光学的特性のバラツキの発生や信頼性低下などに影響
を及ぼすという不具合を有していた。
【００１４】この発明は、ＧａとＡｓを少なくとも含有
する化合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有す
る化合物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する
化合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有す
る化合物半導体結晶のいずれか一つまたは二つ以上から
成る化合物半導体をエッチングする方法およびこのエッ
チング方法を用いた化合物半導体素子の製造方法および
半導体レーザを提供することを目的とする。
する化合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有す
る化合物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する
化合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有す
る化合物半導体結晶のいずれか一つまたは二つ以上から
成る化合物半導体をエッチングする方法およびこのエッ
チング方法を用いた化合物半導体素子の製造方法および
半導体レーザを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明の化合物半導体
のエッチング方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する
第１化合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有す
る第２化合物半導体結晶、またはＩｎとＡｓを少なくと
も含有する第３化合物半導体結晶のいずれかを少なくと
も有して成る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水
素水とを含む混合液を用いてエッチングすることを特徴
とする。
のエッチング方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する
第１化合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有す
る第２化合物半導体結晶、またはＩｎとＡｓを少なくと
も含有する第３化合物半導体結晶のいずれかを少なくと
も有して成る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水
素水とを含む混合液を用いてエッチングすることを特徴
とする。
【００１６】また、この発明の化合物半導体のエッチン
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、リ
ン酸を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴と
する。
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、リ
ン酸を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴と
する。
【００１７】また、この発明の化合物半導体のエッチン
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、塩
酸を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴とす
る。
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、塩
酸を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴とす
る。
【００１８】また、この発明の化合物半導体のエッチン
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、リ
ン酸と、塩酸を含む混合液を用いてエッチングすること
を特徴とする。
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、リ
ン酸と、塩酸を含む混合液を用いてエッチングすること
を特徴とする。
【００１９】また、この発明の化合物半導体のエッチン
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、水
を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴とす
る。
グ方法は、ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化合物
半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化合
物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化
合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有する
第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有して成
る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と、水
を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴とす
る。
【００２０】前記ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１
化合物半導体結晶が、ＡｌＧａＡｓ系半導体結晶、Ｇａ
Ａｓ系半導体結晶、又はこれらの積層体であってもよ
い。また、前記ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化
合物半導体結晶が、ＺｎＳｅＳ系半導体結晶、ＺｎＳｅ
系半導体結晶、又はこれらの積層体であってもよい。ま
た、前記ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化合物半
導体結晶が、ＩｎＧａＡｓ系半導体結晶、ＩｎＡｌＡｓ
系半導体結晶、ＩｎＧａＡｌＡｓ系半導体結晶、又はこ
れらの積層体であってもよい。また、前記ＩｎとＰを少
なくとも含有する第４化合物半導体結晶が、ＧａＩｎＰ
系半導体結晶、ＡｌＩｎＰ系半導体結晶、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ系半導体結晶、又はこれらの積層体であってもよい。
化合物半導体結晶が、ＡｌＧａＡｓ系半導体結晶、Ｇａ
Ａｓ系半導体結晶、又はこれらの積層体であってもよ
い。また、前記ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２化
合物半導体結晶が、ＺｎＳｅＳ系半導体結晶、ＺｎＳｅ
系半導体結晶、又はこれらの積層体であってもよい。ま
た、前記ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第３化合物半
導体結晶が、ＩｎＧａＡｓ系半導体結晶、ＩｎＡｌＡｓ
系半導体結晶、ＩｎＧａＡｌＡｓ系半導体結晶、又はこ
れらの積層体であってもよい。また、前記ＩｎとＰを少
なくとも含有する第４化合物半導体結晶が、ＧａＩｎＰ
系半導体結晶、ＡｌＩｎＰ系半導体結晶、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ系半導体結晶、又はこれらの積層体であってもよい。
【００２１】化合物半導体が、ＧａＡｓ半導体基板、Ｇ
ａＩｎＰ半導体結晶層、ＡｌＧａＩｎＰ結晶層、ＧａＩ
ｎＰ半導体結晶層、ＧａＡｓ半導体結晶層とをこの順序
で含む積層体であり、該積層体を上述したいずれかのエ
ッチング方法を用いてエッチングしてもよい。
ａＩｎＰ半導体結晶層、ＡｌＧａＩｎＰ結晶層、ＧａＩ
ｎＰ半導体結晶層、ＧａＡｓ半導体結晶層とをこの順序
で含む積層体であり、該積層体を上述したいずれかのエ
ッチング方法を用いてエッチングしてもよい。
【００２２】ここで、臭化水素酸と過酸化水素水を含む
混合液、臭化水素酸とリン酸と過酸化水素水を含む混合
液、臭化水素酸と塩酸と過酸化水素水を含む混合液、臭
化水素酸とリン酸と塩酸と過酸化水素水を含む混合液、
および臭化水素酸と水と過酸化水素水を含む混合液がエ
ッチング液として用いられるが、これらのエッチング液
は、前述した各種化合物半導体結晶（層である場合も含
む。以下同じ。）及びそれらの積層体に対する選択性が
非常に小さいため、リッジ導波路ストライプパターンの
形成が一回のエッチング工程で可能になる。
混合液、臭化水素酸とリン酸と過酸化水素水を含む混合
液、臭化水素酸と塩酸と過酸化水素水を含む混合液、臭
化水素酸とリン酸と塩酸と過酸化水素水を含む混合液、
および臭化水素酸と水と過酸化水素水を含む混合液がエ
ッチング液として用いられるが、これらのエッチング液
は、前述した各種化合物半導体結晶（層である場合も含
む。以下同じ。）及びそれらの積層体に対する選択性が
非常に小さいため、リッジ導波路ストライプパターンの
形成が一回のエッチング工程で可能になる。
【００２３】これは、臭化水素酸に含有する臭化水素
（ＨＢｒ）と過酸化水素水に含有する過酸化水素（Ｈ2
Ｏ2 ）の反応によって生成されるＨＢｒＯが、エッチン
グ基として作用するために、各種化合物半導体結晶（結
晶層）及びそれらの積層体に対する選択性が非常に小さ
くなる要因と考えられる。
（ＨＢｒ）と過酸化水素水に含有する過酸化水素（Ｈ2
Ｏ2 ）の反応によって生成されるＨＢｒＯが、エッチン
グ基として作用するために、各種化合物半導体結晶（結
晶層）及びそれらの積層体に対する選択性が非常に小さ
くなる要因と考えられる。
【００２４】即ち、極めて不安定状態の化合物であるＨ
ＢｒＯが被エッチング対象を酸化して酸化物を生成し、
分解して再生成したＨＢｒが直ちにかかる酸化物に還元
作用を及ぼすことでエッチングが進行すると考えられ
る。そして、化合物半導体（ウェハ）の面内の均一なエ
ッチングの深さを得るためには、エッチング液を循環さ
せることが必要になる。このことから、エッチングはＨ
ＢｒＯの拡散律速によると予想される。
ＢｒＯが被エッチング対象を酸化して酸化物を生成し、
分解して再生成したＨＢｒが直ちにかかる酸化物に還元
作用を及ぼすことでエッチングが進行すると考えられ
る。そして、化合物半導体（ウェハ）の面内の均一なエ
ッチングの深さを得るためには、エッチング液を循環さ
せることが必要になる。このことから、エッチングはＨ
ＢｒＯの拡散律速によると予想される。
【００２５】臭化水素酸と過酸化水素水を含む混合液
は、上述した作用により各種化合物半導体結晶（結晶
層）をエッチングするが、この混合液にリン酸、塩酸、
リン酸と塩酸、或いは水を混合することによって、エッ
チング速度の制御、エッチング断面形状の制御、或い
は、エッチングの選択性を持たせることも可能であり、
それぞれの目的にあわせてエッチング液組成を選択する
ことができる。
は、上述した作用により各種化合物半導体結晶（結晶
層）をエッチングするが、この混合液にリン酸、塩酸、
リン酸と塩酸、或いは水を混合することによって、エッ
チング速度の制御、エッチング断面形状の制御、或い
は、エッチングの選択性を持たせることも可能であり、
それぞれの目的にあわせてエッチング液組成を選択する
ことができる。
【００２６】また、各種化合物半導体結晶（結晶層）及
びそれらの積層体をエッチングする場合において、例え
ばＳｉＯ2 層やフォトレジストをマスクとしてエッチン
グする場合、臭化水素酸と過酸化水素水を含む混合液、
或いは臭化水素酸とリン酸と過酸化水素水を含む混合
液、或いは臭化水素酸と塩酸と過酸化水素水を含む混合
液、或いは臭化水素酸とリン酸と塩酸と過酸化水素水を
含む混合液を用いることで、ケミカルエッチングの場合
に通常みられるようなサイドエッチングが、全く生じな
いエッチングを行うことも可能である。
びそれらの積層体をエッチングする場合において、例え
ばＳｉＯ2 層やフォトレジストをマスクとしてエッチン
グする場合、臭化水素酸と過酸化水素水を含む混合液、
或いは臭化水素酸とリン酸と過酸化水素水を含む混合
液、或いは臭化水素酸と塩酸と過酸化水素水を含む混合
液、或いは臭化水素酸とリン酸と塩酸と過酸化水素水を
含む混合液を用いることで、ケミカルエッチングの場合
に通常みられるようなサイドエッチングが、全く生じな
いエッチングを行うことも可能である。
【００２７】そして、この発明の化合物半導体素子の製
造方法は、上述した化合物半導体のエッチング方法を用
いる工程を有していることを特徴とする。
造方法は、上述した化合物半導体のエッチング方法を用
いる工程を有していることを特徴とする。
【００２８】また、この発明の半導体レーザは、電流狭
窄層が、ストライプ状のリッジ導波路の最上層化合物半
導体結晶層と略同一幅を有するとともに、当該最上層化
合物半導体層の両端からその近傍において略直上方向に
形成されて成ることを特徴とする。また、電流狭窄層
が、ストライプ状のリッジ導波路よりも狭い幅で形成さ
れるとともに、ストライプ状のリッジ導波路の最上層化
合物半導体結晶層の上面および下面に共に平行なサイド
領域が形成されていることを特徴とする。
窄層が、ストライプ状のリッジ導波路の最上層化合物半
導体結晶層と略同一幅を有するとともに、当該最上層化
合物半導体層の両端からその近傍において略直上方向に
形成されて成ることを特徴とする。また、電流狭窄層
が、ストライプ状のリッジ導波路よりも狭い幅で形成さ
れるとともに、ストライプ状のリッジ導波路の最上層化
合物半導体結晶層の上面および下面に共に平行なサイド
領域が形成されていることを特徴とする。
【００２９】
（実施の形態１）この実施の形態の化合物半導体のエッ
チング方法を用いた半導体レーザの製造方法を図１に基
づいて説明する。
チング方法を用いた半導体レーザの製造方法を図１に基
づいて説明する。
【００３０】最初に、図１（ａ）に示すように、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐバッファ層２、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ0.7
Ｇａ 0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層３、層厚０．１μ
ｍのアンドープ（Ａｌx Ｇａ 1-x ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ活性
層４、層厚０．８μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0. 5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層５、層厚０．１μｍのｐ型Ｇａ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐキャップ層６、及び層厚０．３μｍのｐ
型ＧａＡｓ保護層７を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ
法）又は分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）により連
続成長する。
ａＡｓ基板１上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐバッファ層２、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ0.7
Ｇａ 0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層３、層厚０．１μ
ｍのアンドープ（Ａｌx Ｇａ 1-x ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ活性
層４、層厚０．８μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0. 5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層５、層厚０．１μｍのｐ型Ｇａ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐキャップ層６、及び層厚０．３μｍのｐ
型ＧａＡｓ保護層７を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ
法）又は分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）により連
続成長する。
【００３１】次に、図１（ｂ）に示すように、ｐ型保護
層７上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅２．０μｍ
のＳｉＯ2 マスク層８を電子ビーム蒸着法及びフォトリ
ソグラフ技術等によって形成した後、図１（ｃ）に示す
ように、マスク層８を介してｐ型ＧａＡｓ保護層７、ｐ
型ＧａＩｎＰキャップ層６、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層５を温度１０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含
有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ 4 が８５〜８７％含有）：過酸
化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含有）＝７５：５０：１
（体積比）のエッチング液でエッチング（エッチングレ
ートは約１４０Å／秒）して、ｐ型クラッド層５に層厚
０．４μｍの平坦部５ａ及び幅３μｍのストライプ部５
ｂを有するストライプ状リッジ導波路９を形成する。
層７上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅２．０μｍ
のＳｉＯ2 マスク層８を電子ビーム蒸着法及びフォトリ
ソグラフ技術等によって形成した後、図１（ｃ）に示す
ように、マスク層８を介してｐ型ＧａＡｓ保護層７、ｐ
型ＧａＩｎＰキャップ層６、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層５を温度１０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含
有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ 4 が８５〜８７％含有）：過酸
化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含有）＝７５：５０：１
（体積比）のエッチング液でエッチング（エッチングレ
ートは約１４０Å／秒）して、ｐ型クラッド層５に層厚
０．４μｍの平坦部５ａ及び幅３μｍのストライプ部５
ｂを有するストライプ状リッジ導波路９を形成する。
【００３２】その後、図１（ｂ）に示すように、マスク
層８を介してｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０をＭＯＣＶＤ
法又はＭＢＥ法により形成した後、図１（ｅ）に示すよ
うに、マスク層８をフッ酸系エッチング液で除去し、次
にｐ型ＧａＡｓキャップ層１２をＭＯＣＶＤ法又はＭＢ
Ｅ法により形成した後、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１２上
及びｎ型基板１下面にそれぞれｐ型電極及びｎ型電極
（いずれも図示せず）を形成する。
層８を介してｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０をＭＯＣＶＤ
法又はＭＢＥ法により形成した後、図１（ｅ）に示すよ
うに、マスク層８をフッ酸系エッチング液で除去し、次
にｐ型ＧａＡｓキャップ層１２をＭＯＣＶＤ法又はＭＢ
Ｅ法により形成した後、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１２上
及びｎ型基板１下面にそれぞれｐ型電極及びｎ型電極
（いずれも図示せず）を形成する。
【００３３】この実施例から分かるように、ＳｉＯ2 マ
スク層８を介したｐ型ＧａＡｓ保護層７、ｐ型ＧａＩｎ
Ｐキャップ層６、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５の臭
化水素酸：リン酸：過酸化水素水によるエッチングで
は、１回のエッチング工程でストライプ状リッジ導波路
９のパターン形成が可能である。また、サイドエッチン
グが生じないため、ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０の成長
がリッジ導波路９の最上層であるｐ型ＧａＩｎＰキャッ
プ層６の両端６ａからマスク層８の側面に沿って成長す
ることになる。即ち、この方法で製造された半導体レー
ザは、電流狭窄層が、ストライプ状のリッジ導波路の最
上層化合物半導体結晶層と略同一幅を有するとともに、
当該最上層化合物半導体層の両端からその近傍において
略直上方向に形成されたものとなる。そして、かかる方
法であれば、レーザ光の広がり角制御を、マスク層８の
サイズ制御によって容易に行うことができ、当該構造の
半導体レーザにおいては、レーザ光は正確に制御された
ものとなる。
スク層８を介したｐ型ＧａＡｓ保護層７、ｐ型ＧａＩｎ
Ｐキャップ層６、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５の臭
化水素酸：リン酸：過酸化水素水によるエッチングで
は、１回のエッチング工程でストライプ状リッジ導波路
９のパターン形成が可能である。また、サイドエッチン
グが生じないため、ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０の成長
がリッジ導波路９の最上層であるｐ型ＧａＩｎＰキャッ
プ層６の両端６ａからマスク層８の側面に沿って成長す
ることになる。即ち、この方法で製造された半導体レー
ザは、電流狭窄層が、ストライプ状のリッジ導波路の最
上層化合物半導体結晶層と略同一幅を有するとともに、
当該最上層化合物半導体層の両端からその近傍において
略直上方向に形成されたものとなる。そして、かかる方
法であれば、レーザ光の広がり角制御を、マスク層８の
サイズ制御によって容易に行うことができ、当該構造の
半導体レーザにおいては、レーザ光は正確に制御された
ものとなる。
【００３４】また、この実施の形態のエッチング液にお
いては、過酸化水素水の混合比が増えるとエッチングレ
ートが大きくなり、リン酸の混合比が増えるとエッチン
グレートが小さくなることから、その混合比や液の温度
は目的に応じて任意に選定することができるが、実用的
には臭化水素酸：過酸化水素水が５０：１〜３００：１
であり、臭化水素酸：リン酸が３：１〜１：３であるこ
とが望ましい。また、温度は５〜５０℃であることが好
ましい。
いては、過酸化水素水の混合比が増えるとエッチングレ
ートが大きくなり、リン酸の混合比が増えるとエッチン
グレートが小さくなることから、その混合比や液の温度
は目的に応じて任意に選定することができるが、実用的
には臭化水素酸：過酸化水素水が５０：１〜３００：１
であり、臭化水素酸：リン酸が３：１〜１：３であるこ
とが望ましい。また、温度は５〜５０℃であることが好
ましい。
【００３５】（実施の形態２）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図２に基づいて説明する。
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図２に基づいて説明する。
【００３６】最初に、図２（ａ）に示すように、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１３上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐバッファ層１４、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１５、層厚
０．１μｍのアンドープの（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ活性層１６、層厚０．６μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１７、層厚０．１μ
ｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0. 5 Ｐキャップ層１８、及び層厚
０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ保護層１９を有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（Ｍ
ＢＥ法）により連続成長する。
ａＡｓ基板１３上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐバッファ層１４、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１５、層厚
０．１μｍのアンドープの（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ活性層１６、層厚０．６μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１７、層厚０．１μ
ｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0. 5 Ｐキャップ層１８、及び層厚
０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ保護層１９を有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（Ｍ
ＢＥ法）により連続成長する。
【００３７】次に、図２（ｂ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層１９上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅
３．０μｍのＳｉＯ2 マスク層２０を電子ビーム蒸着法
及びフォトリソグラフ技術等によって形成した後、図２
（ｃ）に示すように、マスク層２０を介してｐ型ＧａＡ
ｓ保護層１９、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層１８、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層１７を温度３０℃の臭化水素酸
（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３
５％含有）：水＝１：１：３０（体積比）のエッチング
液でエッチング（エッチングレートは約５０Å／秒）し
て、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１７に層厚０．４μ
ｍの平坦部１７ａ及び下部幅が３μｍのストライプ部１
７ｂを有するストライプ状リッジ導波路２１を形成す
る。
Ａｓ保護層１９上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅
３．０μｍのＳｉＯ2 マスク層２０を電子ビーム蒸着法
及びフォトリソグラフ技術等によって形成した後、図２
（ｃ）に示すように、マスク層２０を介してｐ型ＧａＡ
ｓ保護層１９、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層１８、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層１７を温度３０℃の臭化水素酸
（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３
５％含有）：水＝１：１：３０（体積比）のエッチング
液でエッチング（エッチングレートは約５０Å／秒）し
て、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１７に層厚０．４μ
ｍの平坦部１７ａ及び下部幅が３μｍのストライプ部１
７ｂを有するストライプ状リッジ導波路２１を形成す
る。
【００３８】その後、図２（ｂ）に示すように、ＳｉＯ
2 マスク層２０を介して、ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２２
をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、図２
（ｅ）に示すように、マスク層２０をフッ酸系エッチン
グ液で除去し、次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層２３をＭ
ＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、ｐ型ＧａＡ
ｓキャップ層２３上及びｎ型基板１３下面にそれぞれｐ
型電極及びｎ型電極（いずれも図示せず）を形成する。
2 マスク層２０を介して、ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２２
をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、図２
（ｅ）に示すように、マスク層２０をフッ酸系エッチン
グ液で除去し、次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層２３をＭ
ＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により形成した後、ｐ型ＧａＡ
ｓキャップ層２３上及びｎ型基板１３下面にそれぞれｐ
型電極及びｎ型電極（いずれも図示せず）を形成する。
【００３９】この実施例から分かるように、ＳｉＯ2 マ
スク層２０を介したｐ型ＧａＡｓ保護層１９、ｐ型Ｇａ
ＩｎＰキャップ層１８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１７の臭化水素酸：過酸化水素水：水によるエッチング
では、１回のエッチング工程でストライプ状リッジ導波
路２１のパターン形成が可能であるとともに、サイドエ
ッチング量の制御も可能である。例えばエッチング時間
が１４０秒〜２００秒ではエッチング深さが約０．６μ
ｍと一定になるのに対して、サイドエッチング量は１．
０〜１．３μｍと変化するためである。
スク層２０を介したｐ型ＧａＡｓ保護層１９、ｐ型Ｇａ
ＩｎＰキャップ層１８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１７の臭化水素酸：過酸化水素水：水によるエッチング
では、１回のエッチング工程でストライプ状リッジ導波
路２１のパターン形成が可能であるとともに、サイドエ
ッチング量の制御も可能である。例えばエッチング時間
が１４０秒〜２００秒ではエッチング深さが約０．６μ
ｍと一定になるのに対して、サイドエッチング量は１．
０〜１．３μｍと変化するためである。
【００４０】なお、エッチング液の混合比や温度は目的
に応じて任意に選定することができるが、実用的には臭
化水素酸：過酸化水素水が１：１〜１００：１であり臭
化水素酸：水が１：１〜１：５０であることが望まし
い。また、温度は５〜５０℃であることが好ましい。
に応じて任意に選定することができるが、実用的には臭
化水素酸：過酸化水素水が１：１〜１００：１であり臭
化水素酸：水が１：１〜１：５０であることが望まし
い。また、温度は５〜５０℃であることが好ましい。
【００４１】（実施の形態３）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図３に基づいて説明する。
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図３に基づいて説明する。
【００４２】最初に、図３（ａ）に示すように、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板２４上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐバッファ層２５、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２６、層厚
０．１μｍのアンドープの（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ活性層２７、層厚０．８μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２８、層厚０．１μ
ｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0. 5 Ｐキャップ層２９、及び層厚
０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ保護層３０を有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（Ｍ
ＢＥ法）により連続成長する。
ａＡｓ基板２４上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐバッファ層２５、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２６、層厚
０．１μｍのアンドープの（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ活性層２７、層厚０．８μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２８、層厚０．１μ
ｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0. 5 Ｐキャップ層２９、及び層厚
０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ保護層３０を有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（Ｍ
ＢＥ法）により連続成長する。
【００４３】次に、図３（ｂ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層３０上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅
２．０μｍのＳｉＯ2 マスク層３１を電子ビーム蒸着法
及びフォトリソグラフ技術等で形成した後、図３（ｃ）
に示すように、ＳｉＯ2 マスク層３１を介してｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層３０、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層２９、ｐ型
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２８を温度１０℃の臭化水素
酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 が８５
〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含
有）＝７５：５０：１（体積比）のエッチング液でエッ
チング（エッチングレートは約１４０Å／秒）して、ｐ
型クラッド層２８に層厚０．４μｍの平坦部２８ａ及び
下部幅が３．０μｍのストライプ部２８ｂを有するスト
ライプ状リッジ導波路３２を形成する。
Ａｓ保護層３０上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅
２．０μｍのＳｉＯ2 マスク層３１を電子ビーム蒸着法
及びフォトリソグラフ技術等で形成した後、図３（ｃ）
に示すように、ＳｉＯ2 マスク層３１を介してｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層３０、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層２９、ｐ型
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２８を温度１０℃の臭化水素
酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 が８５
〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含
有）＝７５：５０：１（体積比）のエッチング液でエッ
チング（エッチングレートは約１４０Å／秒）して、ｐ
型クラッド層２８に層厚０．４μｍの平坦部２８ａ及び
下部幅が３．０μｍのストライプ部２８ｂを有するスト
ライプ状リッジ導波路３２を形成する。
【００４４】その後、図３（ｂ）に示すように、ｐ型Ｇ
ａＡｓ保護層３０にリン酸系エッチング液でサイドエッ
チング部３３を形成し、更に、図３（ｅ）に示すよう
に、ｎ型Ａｌ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ電流狭窄層３４をＭＯＣＶ
Ｄ法又はＭＢＥ法により形成する。次に図３（ｆ）に示
すように、ＳｉＯ2 マスク層３１をフッ酸系エッチング
液で除去し、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５をＭＯＣＶＤ
法又はＭＢＥ法で形成した後、ｐ型ＧａＡｓキャップ層
３５上及びｎ型基板２４下面にそれぞれｐ型電極及びｎ
型電極（いずれも図示せず）を形成する。
ａＡｓ保護層３０にリン酸系エッチング液でサイドエッ
チング部３３を形成し、更に、図３（ｅ）に示すよう
に、ｎ型Ａｌ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ電流狭窄層３４をＭＯＣＶ
Ｄ法又はＭＢＥ法により形成する。次に図３（ｆ）に示
すように、ＳｉＯ2 マスク層３１をフッ酸系エッチング
液で除去し、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５をＭＯＣＶＤ
法又はＭＢＥ法で形成した後、ｐ型ＧａＡｓキャップ層
３５上及びｎ型基板２４下面にそれぞれｐ型電極及びｎ
型電極（いずれも図示せず）を形成する。
【００４５】この実施の形態の製造方法で得られる半導
体レーザは、２段電流狭窄層（ブロック層）構造を有す
る。そして、ｎ型ＡｌＩｎＰ電流狭窄層（ブロック層）
３４は、ストライプ状リッジ導波路３２よりも狭い幅で
形成されるとともに、ストライプ状リッジ導波路３２の
最上層化合物半導体結晶層であるｐ型ＧａＡｓ保護層３
０の上面および下面に共に平行なサイド凸領域３４ａを
有したものとなる。これにより、図８に示したｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層９０における凹凸の形成を排除し、平坦
な表面のｐ型ＧａＡｓキャップ層３５が形成される。
体レーザは、２段電流狭窄層（ブロック層）構造を有す
る。そして、ｎ型ＡｌＩｎＰ電流狭窄層（ブロック層）
３４は、ストライプ状リッジ導波路３２よりも狭い幅で
形成されるとともに、ストライプ状リッジ導波路３２の
最上層化合物半導体結晶層であるｐ型ＧａＡｓ保護層３
０の上面および下面に共に平行なサイド凸領域３４ａを
有したものとなる。これにより、図８に示したｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層９０における凹凸の形成を排除し、平坦
な表面のｐ型ＧａＡｓキャップ層３５が形成される。
【００４６】また、かかる方法で製造された半導体レー
ザ素子は、その発振閾値電流は約４０ｍＡ程度であり２
ｍＷ程度から１０ｍＷ程度まで安定して自励発振するも
のであり、高性能な半導体レーザ素子が得られているこ
とを示す。
ザ素子は、その発振閾値電流は約４０ｍＡ程度であり２
ｍＷ程度から１０ｍＷ程度まで安定して自励発振するも
のであり、高性能な半導体レーザ素子が得られているこ
とを示す。
【００４７】（実施の形態４）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図４に基づいて説明する。
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図４に基づいて説明する。
【００４８】最初に、図４（ａ）に示すように、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板３６上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐバッファ層３７、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層３８、層厚
０．１μｍのアンドープ（Ａｌ x Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ活性層３９、層厚０．６μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇ
ａ 0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４０、層厚０．１μ
ｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5Ｐキャップ層４１、及び層厚
０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ保護層４２を有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（Ｍ
ＢＥ法）により連続成長する。
ａＡｓ基板３６上に、層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐバッファ層３７、層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層３８、層厚
０．１μｍのアンドープ（Ａｌ x Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ活性層３９、層厚０．６μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇ
ａ 0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４０、層厚０．１μ
ｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5Ｐキャップ層４１、及び層厚
０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ保護層４２を有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（Ｍ
ＢＥ法）により連続成長する。
【００４９】次に、図４（ｂ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層４２上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅
３．０μｍのＳｉＯ2 マスク層４３を電子ビーム蒸着法
及びフォトリソグラフ技術により形成した後、図４
（ｃ）に示すように、マスク層４３を介してｐ型ＧａＡ
ｓ保護層４２、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層４１、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層４０を温度３０℃の臭化水素酸
（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３
５％含有）：水＝１：１：３０（体積比）のエッチング
液でエッチング（エッチングレートは約５０Å／秒）し
て、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４０に層厚０．４μ
ｍの平坦部４０ａ及び下部幅が３．０μｍのストライプ
部４０ｂを有したストライプ状リッジ導波路４４を形成
する。
Ａｓ保護層４２上にストライプ状の層厚０．２μｍ、幅
３．０μｍのＳｉＯ2 マスク層４３を電子ビーム蒸着法
及びフォトリソグラフ技術により形成した後、図４
（ｃ）に示すように、マスク層４３を介してｐ型ＧａＡ
ｓ保護層４２、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層４１、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層４０を温度３０℃の臭化水素酸
（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３
５％含有）：水＝１：１：３０（体積比）のエッチング
液でエッチング（エッチングレートは約５０Å／秒）し
て、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４０に層厚０．４μ
ｍの平坦部４０ａ及び下部幅が３．０μｍのストライプ
部４０ｂを有したストライプ状リッジ導波路４４を形成
する。
【００５０】その後、図４（ｂ）に示すように、ｐ型Ｇ
ａＡｓ保護層４２にリン酸系エッチング液でサイドエッ
チング４５を施した後、図４（ｅ）に示すように、ｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層４６をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法に
より形成し、次に、図４（ｆ）に示すようにＳｉＯ2 マ
スク層４３をフッ酸系エッチング液で除去し、ｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層４７をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により
形成した後、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４７上及びｎ型基
板３６下面にそれぞれｐ型電極及びｎ型電極（いずれも
図示せず）を形成する。
ａＡｓ保護層４２にリン酸系エッチング液でサイドエッ
チング４５を施した後、図４（ｅ）に示すように、ｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層４６をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法に
より形成し、次に、図４（ｆ）に示すようにＳｉＯ2 マ
スク層４３をフッ酸系エッチング液で除去し、ｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層４７をＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により
形成した後、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４７上及びｎ型基
板３６下面にそれぞれｐ型電極及びｎ型電極（いずれも
図示せず）を形成する。
【００５１】この実施の形態の製造方法で得られる半導
体レーザは、２段電流狭窄層（ブロック層）構造を有す
る。そして、ｎ型ＡｌＩｎＰ電流狭窄層（ブロック層）
４６は、ストライプ状リッジ導波路４４よりも狭い幅で
形成されるとともに、ストライプ状リッジ導波路４４の
最上層化合物半導体結晶層であるｐ型ＧａＡｓ保護層４
２の上面および下面に共に平行なサイド凸領域４６ａを
有したものとなる。これにより、図８に示したｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層９０における凹凸の形成を排除し、平坦
な表面のｐ型ＧａＡｓキャップ層４７が形成される。
体レーザは、２段電流狭窄層（ブロック層）構造を有す
る。そして、ｎ型ＡｌＩｎＰ電流狭窄層（ブロック層）
４６は、ストライプ状リッジ導波路４４よりも狭い幅で
形成されるとともに、ストライプ状リッジ導波路４４の
最上層化合物半導体結晶層であるｐ型ＧａＡｓ保護層４
２の上面および下面に共に平行なサイド凸領域４６ａを
有したものとなる。これにより、図８に示したｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層９０における凹凸の形成を排除し、平坦
な表面のｐ型ＧａＡｓキャップ層４７が形成される。
【００５２】かかる方法で製造された半導体レーザ素子
の特性は、発振閾値電流が約４５ｍＡ程度であり、２ｍ
Ａ程度から１０ｍＡ程度まで安定した自励発振特性を有
しており、高性能な半導体レーザが得られていることを
示す。
の特性は、発振閾値電流が約４５ｍＡ程度であり、２ｍ
Ａ程度から１０ｍＡ程度まで安定した自励発振特性を有
しており、高性能な半導体レーザが得られていることを
示す。
【００５３】（実施の形態５）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図５に基づいて説明する。
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図５に基づいて説明する。
【００５４】最初に、ｎ型ＧａＡｓ基板４８上に、層厚
０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5Ｐバッファ層４９、
層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層５０、層厚０．１μｍのアンドープ
（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ0.5Ｐ活性層５１、層厚
０．８μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
クラッド層５２、層厚０．１μｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐキャップ層５３、層厚０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ
保護層５５を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は
分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）により連続成長す
る。
０．３μｍのｎ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5Ｐバッファ層４９、
層厚１．２μｍのｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層５０、層厚０．１μｍのアンドープ
（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ0.5Ｐ活性層５１、層厚
０．８μｍのｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
クラッド層５２、層厚０．１μｍのｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐキャップ層５３、層厚０．３μｍのｐ型ＧａＡｓ
保護層５５を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は
分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）により連続成長す
る。
【００５５】次に、ｐ型ＧａＡｓ保護層５５上にストラ
イプ状の層厚０．２μｍ、幅３．０μｍのＳｉＯ2 マス
ク層５４を電子ビーム蒸着法及びフォトリソグラフ技術
によって形成した後、ＳｉＯ2 マスク層５４を介して、
温度３０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：過酸
化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含有）：水＝５：１：２０
０（体積比）のエッチング液でエッチング（エッチング
レートは約３０Å／秒）を行うことによって、ｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層５５だけが選択的にエッチング除去される。
イプ状の層厚０．２μｍ、幅３．０μｍのＳｉＯ2 マス
ク層５４を電子ビーム蒸着法及びフォトリソグラフ技術
によって形成した後、ＳｉＯ2 マスク層５４を介して、
温度３０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：過酸
化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含有）：水＝５：１：２０
０（体積比）のエッチング液でエッチング（エッチング
レートは約３０Å／秒）を行うことによって、ｐ型Ｇａ
Ａｓ保護層５５だけが選択的にエッチング除去される。
【００５６】上記の臭化水素酸：過酸化水素水：水のエ
ッチング液の場合、水：臭化水素酸の混合比が１：４０
以下で且つ臭化水素酸：過酸化水素水の混合比が５：１
以下の場合は、ＧａＡｓ系化合物半導体結晶あるいはＧ
ａＡｓ系化合物結晶積層体に対してエッチング作用を及
ぼすが、ＩｎＰ系化合物半導体結晶あるいはＩｎＰ系化
合物半導体結晶積層体に対してはエッチング作用を及ぼ
さない。また、この場合の実用的温度は５〜５０℃であ
る。
ッチング液の場合、水：臭化水素酸の混合比が１：４０
以下で且つ臭化水素酸：過酸化水素水の混合比が５：１
以下の場合は、ＧａＡｓ系化合物半導体結晶あるいはＧ
ａＡｓ系化合物結晶積層体に対してエッチング作用を及
ぼすが、ＩｎＰ系化合物半導体結晶あるいはＩｎＰ系化
合物半導体結晶積層体に対してはエッチング作用を及ぼ
さない。また、この場合の実用的温度は５〜５０℃であ
る。
【００５７】（実施の形態６）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図６に基づいて説明する。
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法を図６に基づいて説明する。
【００５８】ｎ型ＧａＡｓ基板５６上に、ｎ型Ｇａ0.5
Ｉｎ0.5 Ｐ層５７、ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ層５８、アンドープ（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5Ｐ層５９、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ層６０、ｎ型ＧａＡｓ層６１、ｐ型ＧａＡｓ層６２が
有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタ
キシャル法（ＭＢＥ法）により形成されたウェハのｐ型
ＧａＡｓ層６２上に、フォトリソグラフ技術等によって
フォトレジストパターン６３を形成する。
Ｉｎ0.5 Ｐ層５７、ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ層５８、アンドープ（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ
0.5Ｐ層５９、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ層６０、ｎ型ＧａＡｓ層６１、ｐ型ＧａＡｓ層６２が
有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタ
キシャル法（ＭＢＥ法）により形成されたウェハのｐ型
ＧａＡｓ層６２上に、フォトリソグラフ技術等によって
フォトレジストパターン６３を形成する。
【００５９】次に、パターン６３を介して、ｐ型ＧａＡ
ｓ層６２からｎ型ＧａＡｓ基板５６に至るまでを温度３
０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：塩酸（ＨＣ
ｌが３５％含有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 が８５〜８７％
含有）：過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2 が３５％含有）＝７
５：５０：５０：１（体積比）のエッチング液でエッチ
ング（エッチングレートは約１μｍ／分）することで、
エッチング溝６４を形成して素子分離を行う。
ｓ層６２からｎ型ＧａＡｓ基板５６に至るまでを温度３
０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：塩酸（ＨＣ
ｌが３５％含有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 が８５〜８７％
含有）：過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2 が３５％含有）＝７
５：５０：５０：１（体積比）のエッチング液でエッチ
ング（エッチングレートは約１μｍ／分）することで、
エッチング溝６４を形成して素子分離を行う。
【００６０】ここで、塩酸とリン酸を混入することで、
例えばオフ研磨（ウェハ表面が任意の結晶面となるよう
する研磨）がなされたオフ基板を用いた場合にみられる
エッチングの不均一状態が大きく改善される。
例えばオフ研磨（ウェハ表面が任意の結晶面となるよう
する研磨）がなされたオフ基板を用いた場合にみられる
エッチングの不均一状態が大きく改善される。
【００６１】上記エッチング液の混合比や温度はその目
的に応じて任意に選定することができるが、実用的には
臭化水素酸：過酸化水素水が５０：１〜１５０：１であ
り臭化水素酸：塩酸：リン酸が１：２：２〜４：１：１
であること又温度は１０〜５０℃であることが好まし
い。
的に応じて任意に選定することができるが、実用的には
臭化水素酸：過酸化水素水が５０：１〜１５０：１であ
り臭化水素酸：塩酸：リン酸が１：２：２〜４：１：１
であること又温度は１０〜５０℃であることが好まし
い。
【００６２】（実施の形態７）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法をて説明する。
半導体のエッチング方法を用いた半導体レーザの製造方
法をて説明する。
【００６３】図には示していないが、例えばｎ型ＧａＡ
ｓ基板上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層、ｎ型Ａｌ0.45Ｇ
ａ0.55Ａｓクラッド層、アンドープＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａ
ｓ活性層、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層、ｐ型
ＧａＡｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法
で形成した後、電子ビーム蒸着及びフォトリソグラフ技
術によって所望のＳｉＯ2 マスクパターンを形成する。
ｓ基板上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層、ｎ型Ａｌ0.45Ｇ
ａ0.55Ａｓクラッド層、アンドープＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａ
ｓ活性層、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層、ｐ型
ＧａＡｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法
で形成した後、電子ビーム蒸着及びフォトリソグラフ技
術によって所望のＳｉＯ2 マスクパターンを形成する。
【００６４】しかる後に、マスクパターンを介して温度
１０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸
（Ｈ3 ＰＯ4 が８５〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ
2 Ｏ2が３５％含有）＝７５：５０：１（体積比）のエ
ッチング液でｐ型ＧａＡｓコンタクト層からｐ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層の一部に至るまでをエッチング（エッ
チングレートは約１００Å／秒）することで、ストライ
プ状リッジ導波路のパターンを形成することができるも
のである。
１０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸
（Ｈ3 ＰＯ4 が８５〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ
2 Ｏ2が３５％含有）＝７５：５０：１（体積比）のエ
ッチング液でｐ型ＧａＡｓコンタクト層からｐ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層の一部に至るまでをエッチング（エッ
チングレートは約１００Å／秒）することで、ストライ
プ状リッジ導波路のパターンを形成することができるも
のである。
【００６５】（実施の形態８）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を説明する。
半導体のエッチング方法を説明する。
【００６６】図には示していないが、例えば、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板上にＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法で形成されたＺ
ｎＳｅ層をフォトレジストパターンを介して温度３０℃
の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸（Ｈ3 Ｐ
Ｏ4 が８５〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が
３５％含有）＝７５：５０：１（体積比）のエッチング
液でエッチング（エッチングレートは約３００Å／秒）
することで、所望のパターンを得ることができる。
Ａｓ基板上にＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法で形成されたＺ
ｎＳｅ層をフォトレジストパターンを介して温度３０℃
の臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：リン酸（Ｈ3 Ｐ
Ｏ4 が８５〜８７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が
３５％含有）＝７５：５０：１（体積比）のエッチング
液でエッチング（エッチングレートは約３００Å／秒）
することで、所望のパターンを得ることができる。
【００６７】（実施の形態９）この実施の形態の化合物
半導体のエッチング方法を説明する。
半導体のエッチング方法を説明する。
【００６８】図には示していないが、例えばＩｎＰ基板
上にＭＢＥ法で形成されたＩｎＡｓ層をフォトレジスト
パターンを介して温度１０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４
７％含有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 が８５〜８７％含
有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含有）＝７５：
５０：１（体積比）のエッチング液でエッチング（エッ
チングレートは約５０Å／秒）することで、所望のパタ
ーンが得られる。
上にＭＢＥ法で形成されたＩｎＡｓ層をフォトレジスト
パターンを介して温度１０℃の臭化水素酸（ＨＢｒが４
７％含有）：リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 が８５〜８７％含
有）：過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 が３５％含有）＝７５：
５０：１（体積比）のエッチング液でエッチング（エッ
チングレートは約５０Å／秒）することで、所望のパタ
ーンが得られる。
【００６９】（実施の形態１０）この実施の形態の化合
物半導体のエッチング方法を説明する。
物半導体のエッチング方法を説明する。
【００７０】図には示していないが、例えばｎ型ＧａＡ
ｓ基板上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層、ｎ型Ａｌ0.45Ｇ
ａ0.55Ａｓクラッド層、アンドープＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａ
ｓ活性層、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層、ｐ型
ＧａＡｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法
で形成した後、電子ビーム蒸着及びフォトリソグラフ技
術によって所望のＳｉＯ2マスクパターンを形成する。
ｓ基板上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層、ｎ型Ａｌ0.45Ｇ
ａ0.55Ａｓクラッド層、アンドープＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａ
ｓ活性層、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層、ｐ型
ＧａＡｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法
で形成した後、電子ビーム蒸着及びフォトリソグラフ技
術によって所望のＳｉＯ2マスクパターンを形成する。
【００７１】しかる後に、マスクパターンを介して温度
３０°Ｃの臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化
水素水（Ｈ2Ｏ2が３５％含有）＝７５：１（体積比）の
エッチング液でエッチング（エッチングレートは約１０
００Å／秒）することで、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層か
らｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層までのエッチン
グが可能であり、１回のエッチング工程でストライプ状
リッジ導波路のパターンが形成されるというものであ
る。
３０°Ｃの臭化水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化
水素水（Ｈ2Ｏ2が３５％含有）＝７５：１（体積比）の
エッチング液でエッチング（エッチングレートは約１０
００Å／秒）することで、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層か
らｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層までのエッチン
グが可能であり、１回のエッチング工程でストライプ状
リッジ導波路のパターンが形成されるというものであ
る。
【００７２】（実施の形態１１）この実施の形態の化合
物半導体のエッチング方法を説明する。
物半導体のエッチング方法を説明する。
【００７３】図には示していないが、例えば、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板上に、ｎ型Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐ層、ｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層、アンドープ（ＡｌxＧａ
1-x）0. 5Ｉｎ0.5Ｐ層、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ
0.5Ｐ層、ｎ型ＧａＡｓ層、ｐ型ＧａＡｓ層がＭＯＣＶ
Ｄ法又はＭＢＥ法により形成されたウェハのｐ型ＧａＡ
ｓ層上にフォトリソグラフ技術等によって、所望のフォ
トレジストパターンを形成する。
Ａｓ基板上に、ｎ型Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐ層、ｎ型（Ａｌ
0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層、アンドープ（ＡｌxＧａ
1-x）0. 5Ｉｎ0.5Ｐ層、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ
0.5Ｐ層、ｎ型ＧａＡｓ層、ｐ型ＧａＡｓ層がＭＯＣＶ
Ｄ法又はＭＢＥ法により形成されたウェハのｐ型ＧａＡ
ｓ層上にフォトリソグラフ技術等によって、所望のフォ
トレジストパターンを形成する。
【００７４】しかる後に、フォトレジストパターンを介
してｐ型ＧａＡｓ基板に至るまでを温度３０°Ｃの臭化
水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2
が３５％含有）：塩酸（ＨＣｌが３５％含有）＝７５：
１：２．５（体積比）のエッチング液でエッチング（エ
ッチングレートは約１０００Å／秒）することで、素子
分離溝の形成等を行うというものである。
してｐ型ＧａＡｓ基板に至るまでを温度３０°Ｃの臭化
水素酸（ＨＢｒが４７％含有）：過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2
が３５％含有）：塩酸（ＨＣｌが３５％含有）＝７５：
１：２．５（体積比）のエッチング液でエッチング（エ
ッチングレートは約１０００Å／秒）することで、素子
分離溝の形成等を行うというものである。
【００７５】なお、臭化水素酸：リン酸：水＝１：１：
３０のエッチング液を用いて各種化合物半導体を温度３
０℃でエッチング（エッチングレートはＺｎＳｅの場合
で約４０Å／秒）することができる。
３０のエッチング液を用いて各種化合物半導体を温度３
０℃でエッチング（エッチングレートはＺｎＳｅの場合
で約４０Å／秒）することができる。
【００７６】また、以上説明した実施の形態では、化合
物半導体結晶（結晶層）を用いた半導体レーザを製造す
る例について説明をしたが、他の化合物半導体素子（電
子デバイス）の製造方法にも同様に用いることができ
る。更に、前述した化合物半導体結晶（結晶層）及びそ
れらの積層体の他に、イオン化結合を有する化合物半導
体結晶（結晶層）に対して用いても同様な効果を有す
る。
物半導体結晶（結晶層）を用いた半導体レーザを製造す
る例について説明をしたが、他の化合物半導体素子（電
子デバイス）の製造方法にも同様に用いることができ
る。更に、前述した化合物半導体結晶（結晶層）及びそ
れらの積層体の他に、イオン化結合を有する化合物半導
体結晶（結晶層）に対して用いても同様な効果を有す
る。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように、臭化水素酸と過酸
化水素水を含む混合液を用いたこの発明のエッチング方
法によれば、ＧａＡｓ系化合物半導体結晶（結晶層）、
ＩｎＰ系化合物半導体結晶（結晶層）、ＺｎＳｅ系化合
物半導体結晶（結晶層）、ＩｎＡｓ系化合物半導体結晶
（結晶層）、又は、これら化合物半導体結晶（結晶層）
から成る積層体に、１回のエッチング工程によって制御
性良くパターン形成することが可能となる。一方、前記
混合液にリン酸、塩酸、リン酸と塩酸、或いは水を混合
することによって、エッチング速度の制御、エッチング
断面形状の制御、或いは、エッチングの選択性を持たせ
ることも可能であり、それぞれの目的にあわせてエッチ
ング液組成を容易に選択することも可能である。そし
て、この発明の半導体レーザにあっては、レーザ光の広
がり角制御が容易であり、２段電流狭窄層構造の半導体
レーザにあってもその形成が容易であるとともに、その
特性を向上することができるという効果を奏する。
化水素水を含む混合液を用いたこの発明のエッチング方
法によれば、ＧａＡｓ系化合物半導体結晶（結晶層）、
ＩｎＰ系化合物半導体結晶（結晶層）、ＺｎＳｅ系化合
物半導体結晶（結晶層）、ＩｎＡｓ系化合物半導体結晶
（結晶層）、又は、これら化合物半導体結晶（結晶層）
から成る積層体に、１回のエッチング工程によって制御
性良くパターン形成することが可能となる。一方、前記
混合液にリン酸、塩酸、リン酸と塩酸、或いは水を混合
することによって、エッチング速度の制御、エッチング
断面形状の制御、或いは、エッチングの選択性を持たせ
ることも可能であり、それぞれの目的にあわせてエッチ
ング液組成を容易に選択することも可能である。そし
て、この発明の半導体レーザにあっては、レーザ光の広
がり角制御が容易であり、２段電流狭窄層構造の半導体
レーザにあってもその形成が容易であるとともに、その
特性を向上することができるという効果を奏する。
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る半導体レー
ザの製造工程図である。
ザの製造工程図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態に係る半導体レー
ザの製造工程図である。
ザの製造工程図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態に係る半導体レー
ザの製造工程図である。
ザの製造工程図である。
【図４】この発明の第４の実施の形態に係る半導体レー
ザの製造工程図である。
ザの製造工程図である。
【図５】この発明の第５の実施の形態に係る半導体レー
ザの製造工程図である。
ザの製造工程図である。
【図６】この発明の第６の実施の形態に係る化合物半導
体結晶層のエッチング模式図である。
体結晶層のエッチング模式図である。
【図７】従来の半導体レーザの製造工程図の一例であ
る。
る。
【図８】従来の半導体レーザの製造工程図の一例であ
る。
る。
【符号の説明】 １ ｎ型ＧａＡｓ基板１上 ２ ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層 ３ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ４ アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層 ５ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ６ ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層 ７ ｐ型保護層 ８ ＳｉＯ2 マスク層 ９ ストライプ状リッジ導波路 １０ ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層 １２ ｐ型ＧａＡｓキャップ層
Claims (13)
- 【請求項１】 ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化
合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２
化合物半導体結晶、またはＩｎとＡｓを少なくとも含有
する第３化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有し
て成る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水と
を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴とする
化合物半導体のエッチング方法。 - 【請求項２】 ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化
合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２
化合物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第
３化合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有
する第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有し
て成る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水
と、リン酸を含む混合液を用いてエッチングすることを
特徴とする化合物半導体のエッチング方法。 - 【請求項３】 ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化
合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２
化合物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第
３化合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有
する第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有し
て成る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水
と、塩酸を含む混合液を用いてエッチングすることを特
徴とする化合物半導体のエッチング方法。 - 【請求項４】 ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化
合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２
化合物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第
３化合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有
する第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有し
て成る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水
と、リン酸と、塩酸を含む混合液を用いてエッチングす
ることを特徴とする化合物半導体のエッチング方法。 - 【請求項５】 ＧａとＡｓを少なくとも含有する第１化
合物半導体結晶、ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第２
化合物半導体結晶、ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第
３化合物半導体結晶、またはＩｎとＰを少なくとも含有
する第４化合物半導体結晶のいずれかを少なくとも有し
て成る化合物半導体を、臭化水素酸と、過酸化水素水
と、水を含む混合液を用いてエッチングすることを特徴
とする化合物半導体のエッチング方法。 - 【請求項６】 上記ＧａとＡｓを少なくとも含有する第
１化合物半導体結晶が、ＡｌＧａＡｓ系半導体結晶、Ｇ
ａＡｓ系半導体結晶、又はこれらの積層体であることを
特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の化
合物半導体のエッチング方法。 - 【請求項７】 上記ＺｎとＳｅを少なくとも含有する第
２化合物半導体結晶が、ＺｎＳｅＳ系半導体結晶、Ｚｎ
Ｓｅ系半導体結晶、又はこれらの積層体であることを特
徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の化合
物半導体のエッチング方法。 - 【請求項８】 上記ＩｎとＡｓを少なくとも含有する第
３化合物半導体結晶が、ＩｎＧａＡｓ系半導体結晶、Ｉ
ｎＡｌＡｓ系半導体結晶、ＩｎＧａＡｌＡｓ系半導体結
晶、又はこれらの積層体であることを特徴とする請求項
１乃至請求項５のいずれかに記載の化合物半導体のエッ
チング方法。 - 【請求項９】 上記ＩｎとＰを少なくとも含有する第４
化合物半導体結晶が、ＧａＩｎＰ系半導体結晶、ＡｌＩ
ｎＰ系半導体結晶、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体結晶、又は
これらの積層体であることを特徴とする請求項２乃至請
求項５のいずれかに記載の化合物半導体のエッチング方
法。 - 【請求項１０】 化合物半導体が、ＧａＡｓ半導体基
板、ＧａＩｎＰ半導体結晶層、ＡｌＧａＩｎＰ結晶層、
ＧａＩｎＰ半導体結晶層、ＧａＡｓ半導体結晶層とをこ
の順序で含む積層体であり、該積層体を請求項１乃至請
求項５のいずれかのエッチング方法を用いてエッチング
することを特徴とする化合物半導体のエッチング方法。 - 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
記載の化合物半導体のエッチング方法を用いる工程を有
していることを特徴とする化合物半導体素子の製造方
法。 - 【請求項１２】 電流狭窄層が、ストライプ状のリッジ
導波路の最上層化合物半導体結晶層と略同一幅を有する
とともに、当該最上層化合物半導体層の両端からその近
傍において略直上方向に形成されて成ることを特徴とす
る半導体レーザ。 - 【請求項１３】 電流狭窄層が、ストライプ状のリッジ
導波路よりも狭い幅で形成されるとともに、ストライプ
状のリッジ導波路の最上層化合物半導体結晶層の上面お
よび下面に共に平行なサイド領域が形成されていること
を特徴とする半導体レーザ。
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|---|---|---|---|
| JP06826297A JP3850944B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 化合物半導体のエッチング方法 |
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|---|---|---|---|
| JP06826297A JP3850944B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 化合物半導体のエッチング方法 |
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| JPH10270786A true JPH10270786A (ja) | 1998-10-09 |
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| JP06826297A Expired - Fee Related JP3850944B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 化合物半導体のエッチング方法 |
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| JP (1) | JP3850944B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086494A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-30 | Victor Co Of Japan Ltd | リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法 |
| JP2006128491A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| US7120181B1 (en) | 1999-03-24 | 2006-10-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method of fabricating the same |
| CN111106004A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 东泰高科装备科技有限公司 | 一种砷化镓刻蚀方法 |
| CN112582262A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-30 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种多层材料的非选择性湿法腐蚀方法及其应用 |
| CN113889553A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-04 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种GaInP/GaInAs/Ge太阳电池一次湿法台阶刻蚀工艺 |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP06826297A patent/JP3850944B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN112582262B (zh) * | 2020-11-27 | 2022-10-04 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种多层材料的非选择性湿法腐蚀方法及其应用 |
| CN113889553A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-04 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种GaInP/GaInAs/Ge太阳电池一次湿法台阶刻蚀工艺 |
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| JP3850944B2 (ja) | 2006-11-29 |
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