(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に第１のコア層と第１のクラッド層を積層形成する工程と、
前記半導体基板上の一方の領域に前記第１のコア層と前記第１のクラッド層を残し、他方の領域における前記第１のコア層と前記第１のクラッド層を除去する工程と、
前記第１のコア層と第２のコア層とが前記半導体基板において接合するように、前記他方の領域における前記半導体基板上に、前記第２のコア層、第２のクラッド層及び制御層を形成する工程と、
前記第１のコア層、前記第１のクラッド層、前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層をドライエッチングにより、メサストライプ状に形成する工程と、を有し、
前記第２のコア層は、前記第１のコア層及び前記制御層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、
前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする光半導体集積装置の製造方法。
【請求項２】
半導体基板上に第２のコア層、第２のクラッド層及び制御層を形成する工程と、
前記半導体基板上の他方の領域に前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層を残し、一方の領域における前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層を除去する工程と、
前記第２のコア層と第１のコア層とが前記半導体基板において接合するように、前記他方の領域における前記半導体基板上に前記第１のコア層及び第１のクラッド層を形成する工程と、
前記第１のコア層、前記第１のクラッド層、前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層をドライエッチングにより、メサストライプ状に形成する工程と、を有し、
前記第２のコア層は、前記第１のコア層及び前記制御層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、
前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする光半導体集積装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２のコア層を形成した後、前記第２のクラッド層の第１層、前記制御層、前記第２のクラッド層の第２層を積層して形成したもの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装置の製造方法。
【請求項４】
前記ドライエッチングは、ＩＣＰエッチングであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光半導体集積装置の製造方法。
【請求項５】
前記ドライエッチングにおけるエッチングガスは、ＳｉＣｌ４を含むガスであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光半導体集積装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体集積装置及び光半導体集積装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光半導体集積装置として、半導体レーザと変調器とを同一の基板上に形成し集積化させたものが実用化されており、更なる検討が行なわれている。具体的には、Ｃバンド帯光通信変調用装置として、ＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）変調器が用いられてきたが、近年では、小型半導体ＭＺ（Mach-Zehnder）型変調器と波長可変レーザとをモノシリックに集積化した光半導体集積装置の検討が行なわれている。
【０００３】
図１に、波長可変レーザと半導体ＭＺ型変調器とを集積化した光半導体集積装置を示す。この光半導体集積装置は、一方の側には波長可変レーザ部２１０を有し、他方の側には半導体ＭＺ型変調器部２２０を有している。波長可変レーザ部２１０には波長可変レーザ２１１が形成されており、半導体ＭＺ型変調器部２２０にはＭＺ変調器２２１が形成されており、波長可変レーザ部２１０と半導体ＭＺ型変調器部２２０とは中央部分で接合されている。
【０００４】
このような光半導体集積装置の製造方法としては、選択成長法、バッドジョイント法が知られている。選択成長法では、所定の領域に誘電体マスクを形成し、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により、半導体層を結晶成長させることにより、各領域において異なる膜厚または組成の半導体層を一度に形成する方法である。しかしながら、選択成長法では、各領域において構造の異なる半導体層を同時に形成することはできないため、製造方法としての自由度は低い。一方、バッドジョイント法では、基板上に半導体層を形成し、この半導体層の一方の領域をエッチングにより除去した後、他方の領域の半導体層を形成することにより、一方の領域と他方の領域とにおいて、異なる構造の半導体層を形成することができる。このため、バッドジョイント法では、製造方法として自由度が高いため、上述した光半導体集積装置の製造方法としては、広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
次に、上述した図１に示される光半導体集積装置をバッドジョイント法により製造する場合について、図２に基づき説明する。
【０００７】
最初に、図２（ａ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板２３１上に、ＭＯＣＶＤ法により、波長可変レーザ２１１を形成するための活性層を含むＩｎＧａＡｓＰコア層２３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層２３３を形成する。
【０００８】
次に、図２（ｂ）に示すように、ｐ型ＩｎＰクラッド層２３３上において、波長可変レーザ２１１が形成される波長可変レーザ部２１０となる領域に、ＳｉＯ２等からなる誘電体マスク２３４を形成する。この後、誘電体マスク２３４の形成されていない領域におけるＩｎＧａＡｓＰコア層２３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層２３３をウエットエッチングにより除去する。
【０００９】
次に、図２（ｃ）に示すように、ウエットエッチングによりＩｎＧａＡｓＰコア層２３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層２３３が除去された領域におけるｎ型ＩｎＰ基板２３１上に、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層２４２及びｐ型ＩｎＰクラッド層２４３を形成する。このＡｌＧａＩｎＡｓコア層２４２及びｐ型ＩｎＰクラッド層２４３は、ＭＺ変調器２２１を形成するためのものであり、半導体ＭＺ型変調器部２２０となる領域に形成される。
【００１０】
次に、図２（ｄ）に示すように、誘電体マスク２３４を除去した後、ｐ型ＩｎＰクラッド層２３３及びｐ型ＩｎＰクラッド層２４３上には、ｐ型ＩｎＰクラッド層２５１を形成し、ｐ型ＩｎＰクラッド層２５１上にはｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２５２を形成する。
【００１１】
次に、図３に示すように、波長可変レーザ部２１０及び半導体ＭＺ型変調器部２２０において、半導体層等をメサストライプ状に形成するための同一の幅の誘電体マスク２６０をｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２５２上に形成し、ドライエッチングを行なう。これにより、波長可変レーザ部２１０となる領域におけるＩｎＧａＡｓＰコア層２３２、ｐ型ＩｎＰクラッド層２３３、ｐ型ＩｎＰクラッド層２５１及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２５２をメサストライプ状に形成する。同様に、半導体ＭＺ型変調器部２２０におけるＡｌＧａＩｎＡｓコア層２４２、ｐ型ＩｎＰクラッド層２４３、ｐ型ＩｎＰクラッド層２５１及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２５２をメサストライプ状に形成する。尚、図３（ａ）は、ドライエッチング後の状態における上面図であり、図３（ｂ）は、一点鎖線３Ａ−３Ｂにおいて切断した断面図であり、図３（ｃ）は、一点鎖線３Ｃ−３Ｄにおいて切断した断面図である。
【００１２】
ところで、ＩｎＧａＡｓＰコア層２３２とＡｌＧａＩｎＡｓコア層２４２と同一の幅で形成されることが望ましい。しかしながら、ＲＩＥ等のドライエッチングでは、ＩｎＧａＡｓＰよりもＡｌＧａＩｎＡｓは速くエッチングされるため、ＩｎＧａＡｓＰコア層２３２よりもＡｌＧａＩｎＡｓコア層２４２の幅は狭く形成されてしまう。このようにＩｎＧａＡｓＰコア層２３２とＡｌＧａＩｎＡｓコア層２４２との幅が異なって形成されてしまうと、ＩｎＧａＡｓＰコア層２３２とＡｌＧａＩｎＡｓコア層２４２との接合面で光損失等が発生し、良好な特性の光半導体集積装置を得ることができない。
【００１３】
このため、特許文献１では、図４に示すように、メサストライプ状に半導体層を形成するための誘電体マスク２６１を波長可変レーザ部２１０となる領域よりも、半導体ＭＺ型変調器部２２０となる領域において広い幅で形成する方法が開示されている。即ち、誘電体マスク２６１を波長可変レーザ部２１０となる領域では幅の狭い誘電体マスク２６１ａで形成し、半導体ＭＺ型変調器部２２０となる領域では幅の広い誘電体マスク２６１ｂにより形成したものである。
【００１４】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、半導体ＭＺ型変調器部２２０となる領域においてのみ、誘電体マスク２６１の幅を広く形成することは極めて困難である。即ち、波長可変レーザ部２１０と半導体ＭＺ型変調器部２２０との破線で示す境界２７１と幅の狭い誘電体マスク２６１ａと幅の広い誘電体マスク２６１ｂとの破線で示す境界２７２とを正確に一致させて形成することは極めて困難である。このため、波長可変レーザ部２１０と半導体ＭＺ型変調器部２２０との境界２７１部分近傍においては、波長可変レーザ部２１０における半導体層の幅が広く形成される場合や、半導体ＭＺ型変調器部２２０における半導体層の幅が狭く形成される場合がある。このように、波長可変レーザ部２１０または半導体ＭＺ型変調器部２２０において、半導体層の幅が変化して形成されると、半導体層の幅が変化している部分において、光損失等が発生し、良好な特性を得ることができなくなってしまう。
【００１５】
このため、波長可変レーザ部における活性層と半導体ＭＺ型変調器部におけるコア層とが同一の幅で形成されており、良好な特性が得ることのできる光半導体集積装置及び光半導体集積装置の製造方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本実施の形態の一観点によれば、半導体基板上の一方の領域に形成された第１のコア層及び第１のクラッド層が積層された発光素子部と、前記半導体基板上の他方の領域に形成された第２のコア層及び第２のクラッド層が積層された変調器部と、を有し、前記発光素子部における前記第１のコア層と、前記変調器部における前記第２のコア層とは、前記半導体基板上において接合されているものであって、前記第２のクラッド層内、または、前記第２のクラッド層に接して制御層が形成されており、前記第２のコア層は、前記第１のコア層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、半導体基板上に第１のコア層と第１のクラッド層を積層形成する工程と、前記半導体基板上の一方の領域に前記第１のコア層と前記第１のクラッド層を残し、他方の領域における前記第１のコア層と前記第１のクラッド層を除去する工程と、前記第１のコア層と第２のコア層とが前記半導体基板において接合するように、前記他方の領域における前記半導体基板上に、前記第２のコア層、第２のクラッド層及び制御層を形成する工程と、前記第１のコア層、前記第１のクラッド層、前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層をドライエッチングにより、メサストライプ状に形成する工程と、を有し、前記第２のコア層は、前記第１のコア層及び前記制御層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、半導体基板上に第２のコア層、第２のクラッド層及び制御層を形成する工程と、前記半導体基板上の他方の領域に前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層を残し、一方の領域における前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層を除去する工程と、前記第２のコア層と第１のコア層とが前記半導体基板において接合するように、前記他方の領域における前記半導体基板上に前記第１のコア層及び第１のクラッド層を形成する工程と、前記第１のコア層、前記第１のクラッド層、前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層をドライエッチングにより、メサストライプ状に形成する工程と、を有し、前記第２のコア層は、前記第１のコア層及び前記制御層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
開示の光半導体集積装置及び光半導体集積装置の製造方法によれば、波長可変レーザ部における活性層と半導体ＭＺ型変調器部におけるコア層とが同一の幅で形成されるため、良好な特性が得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】光半導体集積装置の構造図
【図２】光半導体集積装置の製造方法の工程図
【図３】光半導体集積装置の製造方法の説明図（１）
【図４】光半導体集積装置の製造方法の説明図（２）
【図５】第１の実施の形態における光半導体集積装置の構造図
【図６】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（１）
【図７】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（２）
【図８】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（３）
【図９】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の説明図（１）
【図１０】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（４）
【図１１】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の説明図（２）
【図１２】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の説明図（３）
【図１３】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（５）
【図１４】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の説明図（４）
【図１５】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（６）
【図１６】第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の説明図（５）
【図１７】第２の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（１）
【図１８】第２の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法の工程図（２）
【発明を実施するための形態】
【００２１】
発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
（光半導体集積装置）
第１の実施の形態について説明する。図５に基づき、本実施の形態における光半導体集積装置について説明する。本実施の形態における光半導体集積装置は、同一の半導体基板上の一方の領域には発光素子部となる波長可変レーザ部１０が形成されており、他方の領域には変調器部となる半導体ＭＺ型変調器部２０が形成されている。具体的には、ｎ型ＩｎＰ基板３１上において、波長可変レーザ部１０には波長可変レーザが形成されており、半導体ＭＺ型変調器部２０にはＭＺ変調器が形成されており、波長可変レーザ部１０と半導体ＭＺ型変調器部２０とは略中央部分で接合されている。波長可変レーザ部１０では、第１のコア層となるＩｎＧａＡｓＰコア層３２及び第１のクラッド層となるｐ型ＩｎＰクラッド層３３が積層形成されている。また、半導体ＭＺ型変調器部２０では、第２のコア層となるＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４、ｐ型ＩｎＰクラッド層４５が積層形成されている。尚、ＩｎＧａＡｓＰコア層３２とＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２は、ｎ型ＩｎＰ基板３１において、略中央部分において接合されている。
【００２３】
また、第１のクラッド層となるｐ型ＩｎＰクラッド層３３は、波長可変レーザ部１０において上部クラッド層となるものである。ｐ型ＩｎＰクラッド層４３及びｐ型ＩｎＰクラッド層４５により第２のクラッド層が形成され、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３及びｐ型ＩｎＰクラッド層４５により形成される第２のクラッド層は、半導体ＭＺ型変調器部２０において上部クラッド層となる。このため、ｎ型ＩｎＰ基板３１は、波長可変レーザ部１０及び半導体ＭＺ型変調器部２０における下部クラッド層としての機能を有するものとなる。
【００２４】
また、波長可変レーザ部１０におけるｐ型ＩｎＰクラッド層３３上には、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１を介しｐ側電極７１が形成されている。また、半導体ＭＺ型変調器部２０における第２のｐ型ＩｎＰクラッド層４５上には、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１を介しｐ側電極７２が形成されている。更に、ｎ型ＩｎＰ基板３１の裏面には、ｎ側電極７３が形成されている。
【００２５】
（光半導体集積装置の製造方法）
次に、本実施の形態における光半導体集積装置の製造方法について説明する。
【００２６】
最初に、図６（ａ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板３１上に、ＩｎＧａＡｓＰコア層３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層３４をＭＯＣＶＤ法により積層形成する。ＩｎＧａＡｓＰコア層３２は、波長可変レーザを形成するための上部ＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）層、ＭＱＷ（Multiple-Quantum Well）活性層、下部ＳＣＨ層が積層されているものである。ｎ型ＩｎＰ基板３１としては、基板面が（１１０）面となるｎ型ＩｎＰ基板が用いられており、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面において、波長可変レーザ部１０の形成される領域には回折格子３１ａが形成されている。
【００２７】
次に、図６（ｂ）に示すように、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４上の波長可変レーザ部１０の形成される領域に、ＳｉＯ２からなる誘電体マスク３５を形成する。具体的には、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等によりＳｉＯ２膜を成膜し、ＳｉＯ２膜上にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なう。これにより誘電体マスク３５が形成される領域に、不図示のレジストパターンを形成する。この後、フッ酸等によるウエットエッチングを行なうことにより、不図示のレジストパターンの形成されていない領域におけるＳｉＯ２膜を除去し、更に、不図示のレジストパターンを除去することにより誘電体マスク３５を形成する。
【００２８】
次に、図７（ａ）に示すように、誘電体マスク３５をマスクとして、ウエットエッチングを行なうことにより、誘電体マスク３５の形成されていない領域におけるＩｎＧａＡｓＰコア層３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層３４を除去する。これにより、半導体ＭＺ型変調器部２０が形成される領域におけるＩｎＧａＡｓＰコア層３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層３４は除去され、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面が露出する。
【００２９】
次に、図７（ｂ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法により、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６を積層形成する。この際、誘電体マスク３５上には、これらの半導体層は形成されないため、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面が露出している領域、即ち、半導体ＭＺ型変調器部２０が形成される領域において、上述した半導体層が形成される。
【００３０】
次に、図８（ａ）に示すように、誘電体マスク３５を除去した後、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４及びｐ型ＩｎＰクラッド層４６上に、ｐ型ＩｎＰクラッド層５０及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１を積層形成する。尚、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４及びｐ型ＩｎＰクラッド層５０により、図５に示す波長可変レーザ部１０におけるｐ型ＩｎＰクラッド層３３が形成される。また、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６及びｐ型ＩｎＰクラッド層５０により、図５に示す半導体ＭＺ型変調器部２０におけるｐ型ＩｎＰクラッド層４５が形成される。
【００３１】
次に、図８（ｂ）に示すように、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１上に、半導体層をメサストライプ状に形成するためのＳｉＯ２等からなる誘電体マスク５２を形成する。具体的には、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１上に、ＣＶＤ等によりＳｉＯ２膜を成膜し、ＳｉＯ２膜上にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより誘電体マスク５２が形成される領域に不図示のレジストパターンを形成する。この後、フッ酸等によるウエットエッチングを行なうことにより、不図示のレジストパターンの形成されていない領域におけるＳｉＯ２膜を除去し、更に、不図示のレジストパターンを除去することにより誘電体マスク５２を形成する。形成される誘電体マスク５２の幅Ａは、１〜２μｍであり、波長可変レーザ部１０及び半導体ＭＺ型変調器部２０において、同一の幅で形成される。尚、図９はこの状態における上面図である。
【００３２】
次に、図１０及び図１１に示すように、ＩＣＰエッチングにより、誘電体マスク５２の形成されていない領域における半導体層を除去する。具体的には、誘電体マスク５２の形成されていない領域におけるｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１、ｐ型ＩｎＰクラッド層３３、４３、４５及びｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４、ＩｎＧａＡｓＰコア層３２、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２を除去する。この際、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面の一部も除去される。ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）エッチングは、ドライエッチングの一種であり、エッチングガスとしてＳｉＣｌ４を用いて、ＩＣＰパワーが２５０Ｗ、バイアスパワーは５０Ｗ、エッチング時におけるチャンバー内の圧力が１Ｐａとなる条件で行なう。尚、図１０はＩＣＰエッチング後における斜視図であり、図１１（ａ）は上面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）における一点鎖線１１Ａ−１１Ｂにおいて切断した断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）における一点鎖線１１Ｃ−１１Ｄにおいて切断した断面図を示す。
【００３３】
ところで、上述したエッチング条件におけるＩＣＰエッチングでは、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４において、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４の上面よりも下面の方の幅が広くなるように形成される。このため、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４の下に形成されているｐ型ＩｎＰクラッド層４３の幅は、ｐ型ＩｎＰクラッド層４５の幅よりも広く形成される。よって、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３の下に形成されるＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２は、最初は広い幅でエッチングが開始される。従って、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２の側面が多少エッチングされても、エッチングが終了した時点では、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２は、ＩｎＧａＡｓＰコア層３２の幅と略同じ幅となるように形成することが可能である。
【００３４】
このことを図１２に基づき、より詳細に説明する。図１２は、図１１（ａ）における一点鎖線１１Ｃ―１１Ｄで切断した断面において、ＩＣＰエッチングにおける途中のエッチング過程を示すものである。このＩＣＰエッチングでは、誘電体マスク５２の形成されていない領域において、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１、ｐ型ＩｎＰクラッド層４５、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２の順にエッチングされる。この際、ｐ型ＩｎＰクラッド層４５のエッチングされた側面は、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面に対して略垂直に形成される。次にエッチングされるｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４は、ｐ型ＩｎＰクラッド層３３、４３、４５等を形成するＩｎＰとはエッチングの際の化学的作用が異なるため、ＩＣＰエッチングによりエッチングされたｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４の側面は、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面に対して傾斜した形状であるテーパ状に形成される。この状態を図１２（ａ）に示す。
【００３５】
次にエッチングされるｐ型ＩｎＰクラッド層４３は、エッチングされた側面が、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面に対して略垂直に形成される。この際、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３の上に位置するｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４の側面はテーパ状に形成されているため、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３と接するｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４の下部における幅は、上部よりも広く形成されている。従って、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３は、ｐ型ＩｎＰクラッド層４５よりも広い幅で形成され、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３の下に位置するＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２は、最初は広い幅でエッチングがされるため、図１２（ｂ）において破線で示される形状となる。この後、ＩＣＰエッチングを続けることにより、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２の側面がエッチングされ幅が狭くなる。しかしながら、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２は、最初に広い幅の状態からエッチングが行なわれるため、エッチング終了時には、図１２（ｂ）に示すように、ＩｎＧａＡｓＰコア層３２の幅と略同じ幅となるようにＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２を形成することができる。尚、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２は、ＩｎＧａＡｓＰコア層３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層３３、４３、４５等と比べて、ＩＣＰエッチング等のドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されている。
【００３６】
次に、図１３及び図１４に示すように、波長可変レーザ部１０において、ＩＣＰエッチングされた領域に半絶縁性ＩｎＰ層６０を形成する。具体的には、ＳｉＯ２等からなる誘電体膜を形成した後、この誘電体膜上にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、半導体ＭＺ型変調器部２０の全体を覆う不図示のレジストパターンを形成する。次に、不図示のレジストパターンの形成されていない領域の誘電体膜を除去し、更に不図示のレジストパターンを除去することにより、半導体ＭＺ型変調器部２０の全体にＳｉＯ２等からなる不図示の誘電体マスクを形成する。次に、ＭＯＣＶＤによる結晶成長を行なうことにより、不図示の誘電体マスクの形成されていない領域において、半絶縁性ＩｎＰを選択成長させることができる。次に、半導体ＭＺ型変調器部２０に形成されている不図示の誘電体マスクを除去することにより、波長可変レーザ部１０において、半導体層のメサストライプの側面となる領域、即ち、ＩＣＰエッチングされた領域に半絶縁性ＩｎＰ層６０を形成することができる。尚、図１３は、この状態における斜視図であり、図１４（ａ）は、波長可変レーザ部１０における断面図であり、図１４（ｂ）は、半導体ＭＺ型変調器部２０における断面図である。
【００３７】
次に、図１５及び図１６に示すように、誘電体マスク５２を除去した後、波長可変レーザ部１０におけるｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１上にｐ側電極７１、半導体ＭＺ型変調器部２０におけるｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１上にｐ側電極７２を形成する。また、ｎ型ＩｎＰ基板３１の裏面には、ｎ側電極７３を形成する。尚、ｐ側電極７１及びｐ側電極７２は、リフトオフにより形成される。具体的には、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、ｐ側電極７１及びｐ側電極７２に開口を有する不図示のレジストパターンを形成する。この後、真空蒸着等により金属膜を成膜した後、有機溶剤等に浸漬させることにより、不図示のレジストパターンの形成されている領域上に形成されていた金属膜を不図示のレジストパターンとともに除去することにより形成する。また、ｎ側電極７３は、真空蒸着等により金属膜を成膜することにより形成する。尚、図１５は、この状態における斜視図であり、図１６（ａ）は、波長可変レーザ部１０における断面図であり、図１６（ｂ）は、半導体ＭＺ型変調器部２０における断面図である。
【００３８】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法であり、第１の実施の形態における光半導体集積装置の製造方法とは異なる方法である。
【００３９】
図１７から図１８に基づき本実施の形態における光半導体集積装置の製造方法について説明する。
【００４０】
最初に、図１７（ａ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板３１上に、ＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６をＭＯＣＶＤ法により積層形成する。尚、ｎ型ＩｎＰ基板３１は基板面が（１１０）面となるものが用いられており、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面において、波長可変レーザ部１０の形成される領域には回折格子３１ａが形成されている。
【００４１】
次に、図１７（ｂ）に示すように、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６上の半導体ＭＺ型変調器部２０に、ＳｉＯ２からなる誘電体マスク１３５を形成する。具体的には、ＣＶＤ等によりｐ型ＩｎＰクラッド層４６上に、ＳｉＯ２膜を成膜し、ＳｉＯ２膜上にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより誘電体マスク１３５が形成される領域に、不図示のレジストパターンを形成する。この後、フッ酸等によるウエットエッチングを行なうことにより、不図示のレジストパターンの形成されていない領域におけるＳｉＯ２膜を除去し、更に、不図示のレジストパターンを除去することにより誘電体マスク１３５を形成する。
【００４２】
次に、図１８（ａ）に示すように、誘電体マスク１３５をマスクとして、ウエットエッチングを行なう。これにより、誘電体マスク１３５の形成されていない領域におけるＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６を除去する。このようにして波長可変レーザ部１０の形成される領域におけるＡｌＧａＩｎＡｓコア層４２、ｐ型ＩｎＰクラッド層４３、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層４４、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６を除去することができる。
【００４３】
次に、図１８（ｂ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法により、ＩｎＧａＡｓＰコア層３２及びｐ型ＩｎＰクラッド層３４を積層形成する。この際、誘電体マスク１３５上には、これらの半導体層は形成されないため、ｎ型ＩｎＰ基板３１の表面が露出している領域、即ち、波長可変レーザ部１０が形成される領域において、上述した半導体層が形成される。
【００４４】
次に、誘電体マスク１３５を除去した後、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４及びｐ型ＩｎＰクラッド層４６上に、ｐ型ＩｎＰクラッド層５０及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１を積層形成する。尚、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４及びｐ型ＩｎＰクラッド層５０により、図５に示す波長可変レーザ部１０におけるｐ型ＩｎＰクラッド層３３が形成される。また、ｐ型ＩｎＰクラッド層４６及びｐ型ＩｎＰクラッド層５０により、図５に示す半導体ＭＺ型変調器部２０におけるｐ型ＩｎＰクラッド層４５が形成される。これにより、第１の実施の形態における図８（ａ）に示す構造のものと同様の構造のものを形成することができる。
【００４５】
この後の工程は、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、第１の実施の形態における光半導体集積装置を製造することができる。尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００４７】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
半導体基板上の一方の領域に形成された第１のコア層及び第１のクラッド層が積層された発光素子部と、
前記半導体基板上の他方の領域に形成された第２のコア層及び第２のクラッド層が積層された変調器部と、を有し、
前記発光素子部における前記第１のコア層と、前記変調器部における前記第２のコア層とは、前記半導体基板上において接合されているものであって、
前記第２のクラッド層内、または、前記第２のクラッド層に接して制御層が形成されており、
前記第２のコア層は、前記第１のコア層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、
前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする光半導体集積装置。
（付記２）
前記制御層は、前記第１のコア層と同じ元素を含んでいるものであることを特徴とする付記１に記載の光半導体集積装置。
（付記３）
前記半導体基板は第１の導電型の半導体であり、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層の第２の導電型の半導体であって、
前記半導体基板と、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層とは、同じ半導体材料を含んでいることを特徴とする付記２に記載の光半導体集積装置。
（付記４）
前記第１のコア層及び前記制御層は、ＩｎＧａＡｓＰにより形成されており、
前記第２のコア層は、ＡｌＧａＩｎＡｓにより形成されており、
前記第１のクラッド層と前記第２のクラッド層は、ＩｎＰにより形成されているものであることを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の光半導体集積装置。
（付記５）
半導体基板上に第１のコア層と第１のクラッド層を積層形成する工程と、
前記半導体基板上の一方の領域に前記第１のコア層と前記第１のクラッド層を残し、他方の領域における前記第１のコア層と前記第１のクラッド層を除去する工程と、
前記第１のコア層と第２のコア層とが前記半導体基板において接合するように、前記他方の領域における前記半導体基板上に、前記第２のコア層、第２のクラッド層及び制御層を形成する工程と、
前記第１のコア層、前記第１のクラッド層、前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層をドライエッチングにより、メサストライプ状に形成する工程と、を有し、
前記第２のコア層は、前記第１のコア層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、
前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする光半導体集積装置の製造方法。
（付記６）
前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層は、ＭＯＶＣＤにより形成されるものであることを特徴とする付記５に記載の光半導体集積装置の製造方法。
（付記７）
半導体基板上に第２のコア層、第２のクラッド層及び制御層を形成する工程と、
前記半導体基板上の他方の領域に前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層を残し、一方の領域における前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層を除去する工程と、
前記第２のコア層と第１のコア層とが前記半導体基板において接合するように、前記他方の領域における前記半導体基板上に前記第１のコア層及び第１のクラッド層を形成する工程と、
前記第１のコア層、前記第１のクラッド層、前記第２のコア層、前記第２のクラッド層及び前記制御層をドライエッチングにより、メサストライプ状に形成する工程と、を有し、
前記第２のコア層は、前記第１のコア層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されており、
前記第２のコア層は、前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層よりも、ドライエッチングにおけるエッチング速度が速い材料により形成されていることを特徴とする光半導体集積装置の製造方法。
（付記８）
前記第１のコア層及び前記第１のクラッド層は、ＭＯＶＣＤにより形成されるものであることを特徴とする付記７に記載の光半導体集積装置の製造方法。
（付記９）
前記第２のコア層を形成した後、前記第２のクラッド層の第１層、前記制御層、前記第２のクラッドの第２層を積層して形成したものであることを特徴とする付記５から８のいずれかに記載の光半導体集積装置の製造方法。
（付記１０）
前記ドライエッチングは、ＩＣＰエッチングであることを特徴とする付記５から９のいずれかに記載の光半導体集積装置の製造方法。
（付記１１）
前記第１のコア層及び前記制御層は、ＩｎＧａＡｓＰにより形成されており、
前記第２のコア層は、ＡｌＧａＩｎＡｓにより形成されており、
前記第１のクラッド層と前記第２のクラッド層は、ＩｎＰにより形成されているものであることを特徴とする付記５から１０のいずれかに記載の光半導体集積装置の製造方法。
【符号の説明】
【００４８】
１０        波長可変レーザ部
２０        半導体ＭＺ型変調器部
３１        ｎ型ＩｎＰ基板
３２        ＩｎＧａＡｓＰ層
３３        ｐ型ＩｎＰクラッド層
３４        ｐ型ＩｎＰクラッド層
３５        誘電体マスク
４２        ＡｌＧａＩｎＡｓコア層
４３        ｐ型ＩｎＰクラッド層
４４        ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ制御層
４５        ｐ型ＩｎＰクラッド層
４６        ｐ型ＩｎＰクラッド層
５１        ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
５２        誘電体マスク
６０        半絶縁性ＩｎＰ層
７１        ｐ側電極
７２        ｐ側電極
７３        ｎ側電極
【図１】
0005614152.tif 000002
【図２】
0005614152.tif 000003
【図３】
0005614152.tif 000004
【図４】
0005614152.tif 000005
【図５】
0005614152.tif 000006
【図６】
0005614152.tif 000007
【図７】
0005614152.tif 000008
【図８】
0005614152.tif 000009
【図９】
0005614152.tif 000010
【図１０】
0005614152.tif 000011
【図１１】
0005614152.tif 000012
【図１２】
0005614152.tif 000013
【図１３】
0005614152.tif 000014
【図１４】
0005614152.tif 000015
【図１５】
0005614152.tif 000016
【図１６】
0005614152.tif 000017
【図１７】
0005614152.tif 000018
【図１８】
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