(57)【要約】【課題】  有機材料膜のドライエッチング工程において、半導体基板上に残存する反応生成物を容易に除去する。【解決手段】  有機材料膜のドライエッチング工程において、反応生成物を除去する目的でエッチングガスに添加されているフッ素系ガスのほかに、下部電極またはウェハ搬送用トレー上に設置された半導体基板の周辺に、フッ素を含有した部材を設け、部材自体からプラズマ中にフッ素（フッ素ラジカル）を生成させることで、半導体基板上に堆積した反応生成物を効率的かつ安定的に除去することができ、高品質な半導体光素子を実現できる。【選択図】図３
2006013183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上にリッジ導波路を形成する工程と、
前記リッジ導波路を含む前記半導体基板上にパッシベーション膜を形成する工程と、
該パッシベーション膜上に有機材料膜を形成する工程と、
前記半導体基板をドライエッチング装置の下部電極に載置してエッチングにより前記リッジ導波路の溝部以外の前記有機材料膜を除去すると共に、前記下部電極の基板載置面の外側周辺に配置されたフッ素含有部材からプラズマ中に生成されるフッ素ラジカルにより、前記有機材料膜の除去に伴い前記半導体基板上に堆積する反応生成物を除去する工程と、
該有機材料膜除去の工程に引き続いて、ドライエッチングにより前記リッジ導波路における前記パッシベーション膜を除去する工程と、
前記パッシベーション膜の除去された領域に電極を形成する工程、
とを含むことを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
半導体基板上に逆メサ断面形状のリッジ導波路を形成する工程と、
前記半導体基板上にパッシベーション膜を形成し、該パッシベーション膜上の前記逆メサ断面形状の両脇を挟む有機材料膜を形成する工程と、
前記半導体基板をドライエッチング装置の下部電極に載置してエッチングにより前記リッジ導波路両脇の溝部の前記有機材料膜を平坦化しつつ前記溝部以外の前記有機材料膜を除去すると共に、前記下部電極の基板載置面の外側周辺に配置されたフッ素含有部材からプラズマ中に生成されるフッ素ラジカルにより前記有機材料膜の除去に伴い前記半導体基板上に堆積する反応生成物を除去する工程と、
該有機材料膜および反応生成物の除去工程に引き続いて、ドライエッチングにより前記リッジ導波路における前記パッシベーション膜を除去する工程と、
前記リッジ導波路に接続される上部電極を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、前記有機材料膜および反応生成物の除去工程に使用される前記ドライエッチング装置の主エッチングガスとして、酸素／アルゴン混合ガスを使用し、フッ素系ガスを使用しない、ことを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２において、前記有機材料膜がポリイミド樹脂であることを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２において、前記フッ素を含有した部材の主材料が、エンジニアプラスチックなどの有機材料であることを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１または２において、前記フッ素を含有した部材の主材料が、シリコンまたはＳｉＣであることを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１または２において、前記フッ素を含有した部材を前記下部電極の基板載置面の周辺にリング状に配置することを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１または２において、前記フッ素を含有した部材の厚さが前記半導体基板の厚さより厚いことを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項９】
請求項１または２において、前記下部電極と前記フッ素を含有した部材が一体化していることを特徴とする半導体光素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の製造方法により製造された半導体光素子を、基本構造とする半導体レーザ、光増幅器、光変調器、光受光素子またはこれらのうち少なくとも二者を一体集積した集積化半導体光素子。
【請求項１１】
光導波路または光ファイバが設けられた実装基板上に、請求項１〜９のいずれかの製造方法により製造された半導体光素子が実装されていることを特徴とするレーザモジュール、変調器モジュールまたは光受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信分野等に関わる半導体光素子、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信の伝送速度の高速化が進んでいる。伝送速度１０Ｇｂｉｔ／ｓを超えるような半導体光素子を実現するためには、半導体光素子に付随する寄生容量を低減することが重要である。
【０００３】
ここで、従来の半導体光素子の構造及びその製法の例について、説明する。伝送速度１０Ｇｂｉｔ／ｓの半導体レーザは、図１０に示すように、ＩｎＰ基板上１０１に形成された半導体メサを有しており、この半導体メサを平坦化するため両脇をＦｅ―ＩｎＰ半導体１０２で埋込んでいる。この埋込み成長は、通常６００℃前後の高温で行われるため、半導体メサ部からＦｅ―ＩｎＰ層１０２へのドーパント（例えばＺｎなど）の熱拡散１０３が起こる。また、パッド電極１０４は誘電率１２.６のＦｅ―ＩｎＰ半導体１０２上に形成されている。このため、寄生容量はＰＩＮ接合容量１０５、逆メサ（逆台形）断面構造の両脇の拡散容量１０６、及びパッド容量１０７から形成される。
【０００４】
この半導体光素子に付随する寄生容量を低減するため、例えば図１１に示すように、逆メサ断面構造の両脇を誘電率３.６のポリイミド樹脂２０１で埋込んだリッジ構造が提案されている。この構造では、ドーパントの熱拡散１０３が無く、誘電率の低いポリイミド樹脂２０１上にパッド電極１０４を形成するため寄生容量を大幅に低減することができる。
【０００５】
このメサ断面構造の両脇のポリイミド樹脂は、ドライエッチング装置を用いたエッチバック法により平坦化される。エッチバック法とは、ドライエッチング方法の1種であり、レジストなどのマスク材を用いずに、ドライエッチングの方向性のみで半導体基板表面の凹凸を平坦化する技術である。
【０００６】
図１２に、上記リッジ両脇をポリイミド樹脂２０１にて埋込んだＩｎＰ系リッジ導波路型半導体レーザの作製フローを示す。また、図１２の作製フローに使用される従来のドライエッチング装置を図１３に示す。
【０００７】
まず、光導波路を形成するためＩｎＰ基板１０１上に活性層４０１、ＩｎＰクラッド層４０２、コンタクト層４０３を含む多層構造を形成した後、ＣＶＤ酸化膜１００ｎｍ（以下ＳｉＯ２膜と称する）４０４をマスクとして、コンタクト層４０３をストライプ幅２.０μｍ、ストライプ両脇の溝幅１０μｍのストライプ構造に加工する（図１２（Ａ））。続いて、塩酸と燐酸の混合液によるウェットエッチングを用いてＩｎＰクラッド層４０２をエッチングし、図１２（Ｂ）に示すような逆メサ断面形状のリッジ導波路を形成する。その後、ＣＶＤ法により厚さ０.５μｍのパッシベーション膜４０５を基板全体に形成する。次に、ポリイミド樹脂２０１を基板全体に塗布する（図１２（Ｃ））。
【０００８】
その後、図１３に示すドライエッチング装置を使用し、フッ素系ガスを添加した酸素／アルゴン混合ガスを用いたエッチバック法により、リッジ両脇の溝部のポリイミド樹脂２０１を平坦化すると同時に、リッジ導波路両脇の溝部以外のポリイミド樹脂２０１を完全に除去する（図１２（Ｄ））。
【０００９】
ここで、図１３に示すドライエッチング装置は、設置された反応室５０１を備え、その中には、半導体基板５０２またはウェハ搬送用トレー５０３のホルダを兼ねた下部電極５０４及び下部電極５０４に対向配置された上部電極５０５を備えている。下部電極５０４及び上部電極５０５は、該両電極間に導入される反応ガスに高周波電力や直流電力を印加してプラズマ化させるための電力印加電極として使用され、図示の例では、下部電極５０４にマッチングボックス５０６を介して高周波電源５０７が接続されている。反応室５０１には、開閉バルブ５０８を介して排気ポンプを接続した排気装置５０９が敷設されているとともに、ガス供給部を配管接続してある。ガス供給部には、ガス流量計５１０及び開閉バルブ５１１を介して、所要量の反応ガスを供給する酸素ボンベ５１２、アルゴンボンベ５１３及びフッ素系ガスボンベ５１４が含まれている。また、ガスボンベは安全のため、シリンダキャビネット内に設置されている。反応室５０１には、さらに、ウェハ搬送用の準備室５１５が付設されており、反応室５０１を大気に晒すことなくウェハを搬送することができる。
【００１０】
次に、電流注入領域リッジ導波路におけるパッシベーション膜４０５を除去する。この際、コンタクト層上部に針状の反応生成物４０６が残留しているとエッチングムラの原因となり、素子抵抗増加の要因となる。その後、ＥＢ蒸着法によりＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る厚さ1μｍ程度の上部電極４０７を形成する。次いで、イオンミリングにより上部電極４０７をパターニングした後、裏面研磨、下部電極４０８の形成、電極アロイ等の工程を経る（図１２（Ｅ））。これらの工程を経た後、ウェハを２００μｍキャビティのバー状に劈開し、劈開面に反射保護膜を形成した後、チップ状に素子を分離する。
【００１１】
一方、特許文献１には、エッチング装置において、被処理体を載置する電極をエネルギー線から遮蔽するカバー部材を、テフロン（登録商標）等の含フッ素樹脂により形成することにより、ＳｉＯ２膜系のエッチングの高速化を図ったものが開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開平３−１７７０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般的にドライエッチング方法は、エッチング終了後の半導体基板表面やマスク材料にエッチング中に生成された反応生成物が堆積することが知られており、半導体結晶や酸化膜などのドライエッチングでは、エッチング終了後、酸素プラズマアッシングや濃硫酸浸漬（ウェットエッチング）などの後処理を行い半導体基板上の反応生成物を除去している。
【００１４】
一方、有機材料膜のエッチバック法では、反応生成物の除去に用いられている酸素プラズマアッシングや濃硫酸浸漬（ウェットエッチング）を行った場合、有機材料膜自体が等方的にエッチングされ平坦な埋込みができなくなる。このため、エッチング終了後に反応生成物を除去することが困難であり、半導体基板上のメサ上部及びパッド電極下のポリイミド樹脂上に反応生成物が残留し、コンタクト抵抗不良や信頼性低下の要因となっていた。
【００１５】
この問題の対策として、ドライエッチング中に反応生成物を除去する方法として、ドライエッチング装置の主エッチングガスである酸素／アルゴン混合ガスの他に、微量のフルオロカーボンガス(以下、フッ素系ガスと称する)を添加し、反応生成物中のシリコンとフッ素を反応させＳｉＦｘの形で除去する方法が用いられてきた。
【００１６】
反応生成物の生成量を制御することは困難であり、完全に除去するためにはフッ素系ガスの添加量を増加させる必要がある。この場合、半導体基板の表面保護膜に用いている酸化膜がエッチングされる問題があることから、フッ素系ガスを用いた方法のみでは、半導体基板上に堆積した反応生成物を均一に除去することはできず、コンタクト抵抗不良や信頼性低下等による歩留り低下を生じさせていた。すなわち、フッ素系ガスを用いた方法により作製した半導体光素子は、半導体基板の一部で、コンタクト層４０３とポリイミド樹脂２０１上に反応生成物４０６が残留したままとなり（図１２（Ｄ））、上部電極４０７とのコンタクトが十分に取れず素子抵抗増加によるしきい値不良や信頼性低下等、歩留り低下の要因となっていた。
【００１７】
また、この方法では、シリンダキャビネット、ガスボンベ、ガス流量計、開閉バルブ等のガス供給部の整備が必要であり製造コストの上昇を招くという問題がある。さらに、フッ素系ガスは高い温暖化係数を持つ温室効果ガスであり、プラズマ中で分離されずに残ったフッ素系ガスが除害装置で完全に除去されずに大気中に放出され、地球温暖化の要因の一つとなっている。
【００１８】
一方、特許文献１に記載されたものは、構成の一部に有機材料膜を含む半導体光素子の製造過程におけるエッチングに関しての検討がなされていない。
【００１９】
そこで、本発明の主な目的は、構成の一部に有機材料膜を含む半導体光素子の製造方法において、半導体基板上の反応生成物を高効率で、簡便かつ安定的に除去し、高品質な半導体光素子を提供し得る方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明の半導体光素子の製造方法は、半導体基板上にリッジ導波路を形成する工程と、前記リッジ導波路を含む前記半導体基板上にパッシベーション膜を形成する工程と、該パッシベーション膜上に有機材料膜を形成する工程と、前記半導体基板をドライエッチング装置の下部電極に載置してエッチングにより前記リッジ導波路の溝部以外の前記有機材料膜を除去すると共に、前記下部電極の基板載置面の外側周辺に配置されたフッ素含有部材からプラズマ中に生成されるフッ素ラジカルにより、前記有機材料膜の除去に伴い前記半導体基板上に堆積する反応生成物を除去する工程と、該有機材料膜除去の工程に引き続いて、ドライエッチングにより前記パッシベーション膜を除去する工程と、前記パッシベーション膜の除去された領域に電極を形成する工程、とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明の半導体光素子の製造方法によれば、半導体光素子の有機材料膜のドライエッチング工程において、ドライエッチング装置の下部電極またはウェハ搬送用トレー上に設置された半導体基板（以下、特に区別の必要のないときは単に下部電極と称する）の周辺に、あらかじめフッ素を含有した部材を設け、部材自体からプラズマ中にフッ素（フッ素ラジカル）を生成させる。
本発明の半導体光素子の製造方法によれば、上記ドライエッチング工程において、主エッチングガスとして、酸素／アルゴン混合ガスを使用し、フッ素系ガスを使用しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、有機材料膜のエッチバック工程時に、半導体基板上の反応生成物が効率良く均一に除去される。そのため、次工程の上部電極形成では、コンタクト層と上部電極とのコンタクトを十分に取れる。従って、素子抵抗増加によるしきい値不良や信頼性低下等、歩留り低下という問題は生じない。
【００２３】
よって、本発明によれば、反応生成物の除去効率を向上させることができ、信頼性の高い高品質な半導体光素子を提供することができる。
本発明によれば、フッ素を含んだ部材から生成されるフッ素ラジカルの作用により、従来の方法であるフッ素系ガスのみを用いた場合より反応生成物を効率良く安定に除去することができる。
また、本発明の他の態様によれば、フッ素系ガスを用いず固体材料のみを用いるため、従来のフッ素系ガスを使用した反応生成物の除去に比べ、温室効果ガスであるフッ素系ガスの1ヶ月当たりの使用量を２０リットル／月からゼロとすることができる。また、ガスボンベ、シリンダキャビネット、ガス流量計、開閉バルブ類が不要、運搬が容易となり簡便且つ安全で低コストに半導体光素子を製造することができる。
【００２４】
さらにこの方法で製造された半導体光素子を用いることにより光通信システムの大容量化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を、実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１〜図５により、本発明の実施例１を説明する。  
図１は、本発明の方法により製造される、ＩｎＰ系リッジ導波路型半導体レーザの全体構成を示す斜視図である。この半導体レーザは、光導波路を形成するためＩｎＰ基板１０１上に活性層４０１、ＩｎＰクラッド層４０２、コンタクト層４０３を含む多層構造が形成され、コンタクト層４０３が幅２.０μｍ、両脇の溝幅１０μｍのストライプ構造に加工される。ＩｎＰクラッド層４０２は、逆メサ断面形状のリッジ導波路に形成される。厚さ０.５μｍのパッシベーション膜４０５が基板全体に形成されている。リッジ両脇の溝部に平坦化されたポリイミド樹脂２０１がある。厚さ1μｍ程度の上部電極４０７は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る。４０８は下部電極である。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態１による図１の半導体レーザの製造方法に使用されるドライエッチング装置の概略図である。このドライエッチング装置は、反応室５０１の中に、半導体基板５０２またはウェハ搬送用トレー５０３のホルダを兼ねた下部電極５０４、及びこの下部電極５０４に対向配置された上部電極５０５を備えている。下部電極５０４にマッチングボックス５０６を介して高周波電源５０７が接続されている。反応室５０１には、開閉バルブ５０８を介して排気ポンプを接続した排気装置５０９が敷設されているとともに、ガス供給部を配管接続してある。ガス供給部には、ガス流量計５１０及び開閉バルブ５１１を介して、所要量の反応ガスを供給する酸素ボンベ５１２、アルゴンボンベ５１３及びフッ素系ガスボンベ５１４が含まれている。また、ガスボンベは安全のため、シリンダキャビネット内に設置されている。ドライエッチング装置の下部電極５０４またはウェハ搬送用トレー５０３上に設置された半導体基板５０２の周辺には、あらかじめフッ素を含有した部材６０１が配置されている。
【００２８】
ここで、フッ素を含有した部材６０１としては、形状の形成が容易であるエンジニアプラスチック（例えばテフロン）を用いるのが良い。
【００２９】
図３に、図１に示す半導体レーザ、すなわちリッジ両脇をポリイミド樹脂２０１にて埋込んだ、ＩｎＰ系リッジ導波路型半導体レーザの作製フローを示す。
【００３０】
まず、光導波路を形成するためＩｎＰ基板１０１上に活性層４０１、ＩｎＰクラッド層４０２、コンタクト層４０３を含む多層構造を形成した後、ＣＶＤ酸化膜１００ｎｍ（以下ＳｉＯ２膜と称する）４０４をマスクとして、コンタクト層４０３をストライプ幅２.０μｍ、ストライプ両脇の溝幅１０μｍのストライプ構造に加工する（図３（Ａ））。続いて、塩酸と燐酸の混合液によるウェットエッチングを用いてＩｎＰクラッド層４０２をエッチングし、図３（Ｂ）に示すような逆メサ断面形状のリッジ導波路を形成する。その後、ＣＶＤ法により厚さ０.５μｍのパッシベーション膜４０５を基板全体に形成する。次に、ポリイミド樹脂２０１を基板全体に塗布する（図３（Ｃ））。
その後、図２に示すドライエッチング装置を使用し、フッ素系ガスを添加した酸素／アルゴン混合ガスを用いたエッチバック法により、リッジ両脇の溝部のポリイミド樹脂２０１を平坦化すると同時に、リッジ導波路両脇の溝部以外のポリイミド樹脂２０１を完全に除去する（図３（Ｄ））。
次に、電流注入領域リッジ導波路におけるパッシベーション膜４０５を除去する。その後、ＥＢ蒸着法によりＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る厚さ1μｍ程度の上部電極４０７を形成する。次いで、イオンミリングにより上部電極４０７をパターニングした後、裏面研磨、下部電極４０８の形成、電極アロイ等の工程を経る（図３（Ｅ））。これらの工程を経た後、ウェハを２００μｍキャビティのバー状に劈開し、劈開面に反射保護膜を形成した後、チップ状に素子を分離する。
こうして作製されたリッジ導波路型半導体レーザが、図１に示すものである。
【００３１】
本発明では、ポリイミド樹脂のエッチバック工程（図３（Ｄ））を、図２のドライエッチング装置において行うことが特徴の１つである。
【００３２】
図４は、図２のドライエッチング装置の電極部分を拡大して示した図である。ドライエッチング装置の下部電極５０４またはウェハ搬送用トレー５０３上に設置された半導体基板５０２の周辺には、あらかじめフッ素を含有した部材、例えばテフロン材６０１が配置されている。
【００３３】
フッ素を含有した部材は、半導体基板周辺に添って例えばリング状に、配置される。すなわち、図５に示すように、下部電極の周辺またはウェハ搬送用トレー上５０３の半導体基板５０２周辺に、リング状のテフロン材６０１を配置する。
【００３４】
テフロン材６０１の高さＨTは、半導体基板５０２の高さＨSよりも十分に高い。一例をあげれば、ＨSが５００μｍであるのに対して、ＨTは２０ｍｍである。また、リング状のテフロン材６０１の半径方向の厚みは、例えば１０ｍｍである。また、リング状テフロン材６０１の直径Ｄ2は、半導体基板５０２の直径Ｄ1より１ｃｍ以内の範囲で大きいことが望ましい。すなわち、テフロン材６０１の内周と半導体基板５０２の外周とのギャップＧは小さくしてある。一例をあげれば、半導体基板５０２の直径が５０ｍｍであるのに対して、Ｇは０〜５ｍｍである。
【００３５】
これにより、フッ素ラジカルＦ*の供給が半導体基板面内で均一となり、反応生成物をより安定に除去することができる。
【００３６】
本発明によれば、半導体基板５０２の周辺にリング状のテフロン材６０１が配置されていることで、フッ素系ガスを用いたポリイミド樹脂のエッチバック工程のドライエッチング中に、ＡｒイオンやＯ２イオンによりテフロン表面が励起され、リング状のテフロン材６０１自体からもフッ素ラジカルＦ*が供給される。
【００３７】
このフッ素ラジカルＦ*により、半導体基板５０２上に堆積した反応生成物を効率良く均一に除去することができる。
【００３８】
Ｓｉ＋Ｆ*  →ＳｉＦ４
エッチバック工程に続いて、半導体基板５０２上にＥＢ蒸着法によりＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る厚さ1μｍ程度の上部電極４０７を形成する。次いで、イオンミリングにより上部電極４０７をパターニングした後、裏面研磨、下部電極４０８の形成、電極アロイ等の工程を経る（図３（Ｅ））。これらの工程を経た後、ウェハを２００μｍキャビティのバー状に劈開し、劈開面に反射保護膜を形成した後、チップ状に素子を分離する。
【００３９】
このようにして、図１１に示したような、リッジ導波路型半導体光素子が製作される。
【００４０】
本発明によれば、ポリイミド樹脂のエッチバック工程時に、リング状のテフロン材６０１からもフッ素ラジカルＦ*が供給されるため、半導体基板のコンタクト層４０３とポリイミド樹脂２０１上の反応生成物４０６が効率良く均一に除去され、反応生成物４０６の残留を排除できる。そのため、次工程の上部電極４０７形成では、コンタクト層４０３と上部電極４０７とのコンタクトを十分に取れる。従って、素子抵抗増加によるしきい値不良や信頼性低下等、歩留り低下という問題は生じない。
【００４１】
本実施例で作製した光素子のレーザ特性を評価した結果、しきい値電流１２ｍＡでレーザ発振しており、反応生成物残渣によるコンタクト抵抗不良や膜剥れは無く、半導体基板上の反応生成物を完全に除去できていることが確認され、素子の品質を飛躍的に向上させることができた。
【００４２】
なお、フッ素を含有した部材は、形状の加工が容易であるエンジニアプラスチック（例えばテフロン６０１）とするが、事前にフッ素がドープされたシリコン、ＳｉＣとしてもよい。また、本発明ではＩｎＰ基板を用いたがＳｉ，ＧａＡｓ基板を用いても上記と全く同様の効果が得られることは言うまでもない。
【実施例２】
【００４３】
この実施例は、前記実施例１において、ポリイミド樹脂のエッチバック工程時にフッ素系ガスを用いたのに代えて、フッ素を含有した部材６０１自体からプラズマ中に発生するフッ素（フッ素ラジカルＦ*）のみにより、半導体基板上に堆積した反応生成物を除去するものである。
【００４４】
この例に使用するドライエッチング装置の概略図を図６に示す。この装置は、下部電極５０４４上にリング状のテフロン材６０１を配置し、フッ素ガスは使用しない構造である。そのため、図２に示すドライエッチング装置において、シリンダキャビネット、ガスボンベ５１４、ガス流量計５１０、開閉バルブ５１１が1台ずつ不要となっている。
【００４５】
この方法では、フッ素系ガスを使用しないため、反応室内部材に付着した反応生成物４０６を完全に除去することはできない。しかし、フッ素を含有した部材自体から発生するフッ素ラジカルＦ*が半導体基板５０２周辺に高密度に存在する構造となっているため、半導体基板５０２上に堆積する反応生成物４０６は完全に除去することができる。
【００４６】
これより、ポリイミド樹脂のエッチバック工程時に、半導体基板のコンタクト層４０３とポリイミド樹脂２０１上の反応生成物４０６が効率良く均一に除去され、反応生成物４０６の残留を排除できる。そのため、次工程の上部電極４０７形成では、コンタクト層４０３と上部電極４０７とのコンタクトを十分に取れる。従って、素子抵抗増加によるしきい値不良や信頼性低下等、歩留り低下という問題は生じない。
また、地球温暖化ガスであるフッ素系ガスを使用せずに低コストで高品質な半導体光素子を得ることができる。
【実施例３】
【００４７】
この実施例は、前記実施例１または２において、半導体基板の周辺に配置されるテフロンの厚さを、半導体基板５０２の厚さより厚くするものである。これを、前記図５に基づいて説明する。
【００４８】
テフロン材６０１の厚さＴｔが半導体基板５０２の厚さＴｓより厚いため、テフロン６０１の側壁から発生するフッ素ラジカルにより半導体基板５０２上の反応生成物を、効率的かつ安定に除去することができる。
【実施例４】
【００４９】
この実施例は、前記実施例１〜３において別部材であった下部電極またはウェハ搬送用トレーと、リング状に配置するテフロン材とが、一体化しているものである。これを、図７に基づいて説明する。
【００５０】
下部電極５０４またはウェハ搬送用トレー５０３に、リング状テフロン材６０１を固定できる溝を設ける。これにより、リング状テフロン材６０１の位置ずれを防止することができ、半導体基板５０２上の反応生成物を安定に除去することができる。
【実施例５】
【００５１】
この実施例は、実施例１〜４記載の方法で製造された半導体レーザ、ＥＡ変調器７０１などの半導体光素子を、複数集積化したものである。この実施例によるリッジ導波路型変調器集積レーザの素子外観図を、図８に示す。このリッジ導波路型変調器集積レーザは、実施例１〜４と同様のプロセスで製造することが可能である。
【００５２】
本発明の方法で製造された半導体光素子を用いることにより、光通信システムの大容量化を実現することができる。
【実施例６】
【００５３】
実施例６を図９に示す。この実施例は、実施例１〜４記載の方法で製造された半導体レーザ１１０１及び導波路受光素子１１０２を、光ファイバ１１０３が装着されたシリコン基板１１０４上に実装した光モジュールとして作製した例である。半導体レーザ１１０１及び導波路受光素子１１０２それぞれに、Ａｕワイヤ１１０５をボンディングし、シリコン基板１１０４と接続している。
【００５４】
本発明の方法で製造された半導体光素子を用いることにより、光通信システムの大容量化を実現することができる。
【００５５】
以上述べた通り、本発明は、光通信の伝送容量増大の要求に応えるための高品質な半導体光素子を提供できるものであり、高速動作が可能なレーザモジュール、変調器モジュール及び光受信モジュールに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の方法により製造されるリッジ導波路型半導体レーザの素子外観図である。
【図２】本発明の実施例１のドライエッチング装置を示す概略図である。
【図３】本発明の実施例１による、ＩｎＰ系リッジ導波路型半導体レーザの作製フローを示す図である。
【図４】本発明の実施例１における、テフロン材及び半導体基板の断面図である。
【図５】本発明の実施例１及び３における、テフロン材配置図である。
【図６】本発明の実施例２のドライエッチング装置を示す概略図である。
【図７】本発明の実施例４を示す、テフロン材及び半導体基板の断面図である。
【図８】本発明の実施例５を示す、リッジ導波路型変調器集積レーザの素子外観図である。
【図９】本発明の実施例６を示す、本発明に係る半導体レーザを実装した光モジュールを示す図である。
【図１０】従来例になる埋込みヘテロ型半導体光素子の、メサストライプ方向に対する断面図である。
【図１１】本発明及び従来例の対象とするリッジ導波路型半導体光素子の、メサストライプ方向に対する断面図である。
【図１２】従来例になるリッジ導波路型半導体レーザの、作製フロー図である。
【図１３】従来例になるフッ素ガスを使用したドライエッチング装置を示す概略である。
【符号の説明】
【００５７】
１０１…ＩｎＰ基板、１０２…Ｆｅ−ＩｎＰ半導体、１０３…Ｚｎ拡散、１０４…パッド電極、１０５…ＰＩＮ接合容量、１０６…メサ両脇の拡散容量、１０７…パッド容量、２０１…ポリイミド樹脂、４０１…活性層、４０２…ＩｎＰクラッド層、４０３…コンタクト層、４０４…ＣＶＤ酸化膜、４０５…パッシベーション膜、４０６…反応生成物、４０７…上部電極、４０８…下部電極、５０１…反応室、５０２…半導体基板、５０３…ウェハ搬送用トレー、５０４…下部電極、５０５…上部電極、５０６…マッチングボックス、５０７…高周波電源、８０８…開閉バルブ、５０９…排気装置、５１０…ガス流量計、５１１…開閉バルブ、５１２…酸素ボンベ、５１３…アルゴンボンベ、５１４…フッ素系ガスボンベ、５１５…準備室、６０１…フッ素を含有した部材（テフロン）、７０１…ＥＡ変調器、１１０１…半導体レーザ、１１０２…導波路受光素子、１１０３…光ファイバ、１１０４…シリコン基板、１１０５…Ａｕワイヤ。
【図１】
2006013183.tif 000003
【図２】
2006013183.tif 000004
【図３】
2006013183.tif 000005
【図４】
2006013183.tif 000006
【図５】
2006013183.tif 000007
【図６】
2006013183.tif 000008
【図７】
2006013183.tif 000009
【図８】
2006013183.tif 000010
【図９】
2006013183.tif 000011
【図１０】
2006013183.tif 000012
【図１１】
2006013183.tif 000013
【図１２】
2006013183.tif 000014
【図１３】
2006013183.tif 000015