(57)【要約】【課題】従来の、基板にレーザダイオードと変調器を集積した光半導体装置においては、変調器領域３３のバンドギャップが大きくなるのはよいが、変調器領域３３の膜厚が薄くなるので、光閉じ込め効果が弱くなり、損失が大きくなる。しかし従来の製造方法ではバンドギャップが大きく、膜厚が厚くなるようにできない。【解決手段】変調器領域１４の成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの下にＦｅ：ＩｎＰ膜１１を入れることにより、ＭＯＶＰＥ時の変調器領域１４のｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔを局所的に高くすることができる。成膜温度が高くなるのでｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６のＡｓ／ＰがＰリッチになる。ＩｎＧａＡｓＰがＰリッチになるとバンドギャップが大きくなる。一方Ｇａ／Ｉｎの比は変化しないのでｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６の膜厚は変化しない。【選択図】  図３
2004245922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の成長阻止マスクと成長阻止マスクの隙間に選択ＭＯＶＰＥ法により、少なくとも光ガイド層、発光層、クラッド層を積層してレーザダイオード領域と変調器領域を一括形成した光半導体装置において、
少なくとも前記の光ガイド層の膜厚が前記のレーザダイオード領域と前記の変調器領域でほぼ等しく、
少なくとも前記の光ガイド層および発光層のバンドギャップが前記のレーザダイオード領域より前記の変調器領域で大きいことを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の光半導体装置において、
前記の変調器領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在し、
前記のレーザダイオード領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在しないことを特徴とする光半導体装置。
【請求項３】
基板上の成長阻止マスクと成長阻止マスクの隙間に選択ＭＯＶＰＥ法により、少なくとも光ガイド層、発光層、クラッド層を積層してレーザダイオード領域と変調器領域を一括形成する光半導体装置の製造方法において、
前記の変調器領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在し、
前記のレーザダイオード領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在せず、
成長阻止マスクの幅を前記の変調器領域と前記のレーザダイオード領域でほぼ等しくすることにより、
少なくとも前記の光ガイド層の膜厚は前記のレーザダイオード領域と前記の変調器領域でほぼ等しくし、
前記のＦｅ：ＩｎＰ膜の効果により、少なくとも前記の光ガイド層および発光層を成膜するときは前記の基板の温度を前記のレーザダイオード領域より前記の変調器領域で高く保ち、
それにより少なくとも前記の光ガイド層および発光層のバンドギャップを前記のレーザダイオード領域より前記の変調器領域で大きくすることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
【請求項４】
基板上の成長阻止マスクの隙間に選択ＭＯＶＰＥ法により、少なくとも光ガイド層、発光層、クラッド層を積層してレーザダイオード領域と変調器領域を一括形成する光半導体装置の製造方法において、
前記の変調器領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在し、
前記のレーザダイオード領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在せず、
成長阻止マスクの幅を前記のレーザダイオード領域より前記の変調器領域で広くすることにより、
少なくとも前記の光ガイド層の膜厚は前記のレーザダイオード領域より前記の変調器領域で厚くなるようにし、
前記のＦｅ：ＩｎＰ膜の効果により、少なくとも前記の光ガイド層および発光層を成膜するときは前記の基板の温度を前記のレーザダイオード領域より前記の変調器領域で高く保ち、
それにより少なくとも前記の光ガイド層および発光層のバンドギャップを前記のレーザダイオード領域より前記の変調器領域で大きくすることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３〜４記載の光半導体装置の製造方法において、
前記の変調器領域の少なくとも前記の光ガイド層および発光層のバンドギャップはＦｅ：ＩｎＰ膜の膜厚でコントロールし、
前記の変調器領域の少なくとも前記の光ガイド層の膜厚は成長阻止マスクの幅でコントロールすることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光半導体装置、特にモノリシック基板にレーザダイオードと変調器を集積した光半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモノリシック基板にレーザダイオードと変調器を集積した光半導体装置の製造方法は、例えば特開平９−９２９２１号公報に説明がある。同公報をもとにして従来の製造方法を説明する。
【０００３】
図６（ａ）はｎ−ＩｎＰ基板３０であり、表面の一部に回折格子３１が形成してある。この回折格子３１は発振したレーザの波長を狭い範囲に絞るためのものである。
【０００４】
次に図６（ｂ）のようにｎ−ＩｎＰ基板３０の上面に成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂを形成する。成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂは左右対称の２枚のＳｉＯ２膜で、回折格子領域３１（すなわちレーザダイオード領域３１）では幅が広く、回折格子のない領域３３（すなわち変調器領域３３）では幅が狭い。２枚の成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの間に細い隙間３４があって、その隙間３４ではｎ−ＩｎＰ基板３０が露出している。これから述べるレーザダイオードと変調器はこの隙間３４に形成する。したがって重要なのはこの隙間３４の部分であり、成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの外側の部分は重要でない。
【０００５】
まずレーザダイオード領域３１の膜形成方法を説明する。レーザダイオード領域３１は図６（ｂ）でＡ−Ａ断面図にあたる部分である。図７（ａ）は成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂを形成したｎ−ＩｎＰ基板（図６（ｂ））のＡ−Ａ断面図である。以後成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの隙間３４にレーザダイオードを形成するので、以後の図７（ｂ）、図７（ｃ）では図７（ａ）の点線の円の中を拡大して示す。
【０００６】
まず図７（ｂ）のように成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの隙間３４に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３５、ｎ−ＩｎＰスペーサ層３６、ＭＱＷ（多重量子井戸）発光層３７、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰホール加速層３８、ｐ−ＩｎＰクラッド層３９を順次形成する。
【０００７】
次に図７（ｃ）のように成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの隙間３４を広げ、先に形成した各層の上にｐ−ＩｎＰ埋め込み層４０、絶縁層４１、ｐ（＋）−ＩｎＧａＡｓコンタクト層４２、ｐ側Ｔｉ−Ａｕ電極４３を順次形成する。絶縁層４１はいったん形成したあとｐ（＋）−ＩｎＧａＡｓコンタクト層４２を形成するところだけ除去する。またｎ−ＩｎＰ基板３０の下面にもｎ側Ｔｉ−Ａｕ電極４４を形成する。以上でレーザダイオード領域３１の層形成は完了する。
【０００８】
次に変調器領域３３は図６（ｂ）のＢ−Ｂ断面図にあたる部分である。変調器領域３３の膜構成は、図７のレーザダイオード領域３１と同じである。そのため改めて図示することはしない。しかしレーザダイオード領域３１に比べ成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの幅が狭いので、レーザダイオード領域３１と比べ膜厚が薄くなる。またＩｎ比率が低くなり、圧縮歪みが少なくなるのでバンドギャップが大きくなる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−９２９２１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモノリシック基板にレーザダイオードと変調器を集積した光半導体装置において、成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの幅が狭いために変調器領域３３のバンドギャップが大きくなるのは好都合である。しかし変調器領域３３の膜厚が薄くなるのは、光閉じ込め効果が弱くなって光吸収量が低下する結果、消光比（ＯＮ／ＯＦＦ比）が劣化するので不都合である。変調器領域３３の膜厚を厚くするには成長阻止マスク３２Ａ、３２Ｂの幅を広くすればよいが、そうすると今度はバンドギャップが小さくなるので、それはまた都合が悪い。
【００１１】
変調器領域３３の理想はバンドギャップが大きく膜厚が厚いことだが、従来の製造方法ではバンドギャップと膜厚に負の相関関係があるため、バンドギャップを大きく、同時に膜厚を厚くすることはできない。レーザダイオード領域３１と変調器領域３３をそれぞれに適した条件で成膜すれば、変調器領域３３のバンドギャップを大きく膜厚を厚くすることができるが、工程数が２倍以上に増えるので現実的でない。
【００１２】
本発明ではバンドギャップと膜厚に相関関係が無く、バンドギャップと膜厚が独立に決められる製造方法を提供する。これによりバンドギャップが大きく、膜厚が厚い変調器領域が形成できる。このような変調器は光閉じ込め効果が強くなるので消光特性を改善できる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
従来は変調器領域の成長阻止マスクの幅はレーザダイオード領域より狭くしなければならなかったが、本発明ではレーザダイオード領域と同じ幅にできる（必要に応じて狭くも広くもできる）。成長阻止マスクの幅が同じであると成長した膜の厚さが同じになる。本発明では成長阻止マスクの幅を同じくする代わりに、バンドギャップを変化させるため変調器領域の成長阻止マスクの下にＦｅ：ＩｎＰ膜（ＦｅドープＩｎＰ膜）を入れる。次にＦｅ：ＩｎＰ膜の機能を述べる。なお、ｍ×１０のｎ乗をｍＥｎと表わす。
【００１４】
Ｆｅ：ＩｎＰ膜はキャリア濃度が１Ｅ１３［ｃｍ−３］以下の高抵抗半導体であるため、基板加熱時の輻射光を吸収しにくい。そのため輻射光はＦｅ：ＩｎＰ膜表面と、その下のｎ−ＩｎＰ基板表面で多重反射し干渉を起こす。このためＦｅ：ＩｎＰ膜の膜厚に応じてｎ−ＩｎＰ基板表面に到達する輻射光が強くなったり弱くなったりする。したがってＦｅ：ＩｎＰ膜をｎ−ＩｎＰ基板の上に形成すると、ｎ−ＩｎＰ基板の表面温度が変化する。
【００１５】
詳しいデータは実施例の説明箇所で述べるが、Ｆｅ：ＩｎＰ膜の膜厚が厚くなるにしたがい、ｎ−ＩｎＰ基板の表面温度は上昇・降下を繰り返し、最後にＦｅ：ＩｎＰ膜の無い時の温度に収束する。ｎ−ＩｎＰ基板の表面温度が最も高くなるのは、Ｆｅ：ＩｎＰ膜の膜厚ｔが約０．３μｍのときで、変調器領域のｎ−ＩｎＰ基板の表面温度はレーザダイオード領域より約４０℃高くなる。これにより変調器領域ではレーザダイオード領域よりも約４０℃高い温度で成膜できる。
【００１６】
ＩｎＧａＡｓＰをＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長）させるとき基板温度が高くなるとＡｓ／ＰがＰリッチになる。ＩｎＧａＡｓＰがＰリッチになるとバンドギャップが大きくなる。従来は変調器領域の成長阻止マスクの幅を狭くしてＧａリッチにし、バンドギャップを大きくするようにしていたが、本発明のように基板温度を局所的に変調器領域だけ高くできれば、成長阻止マスクの幅を狭くする必要がない。
【００１７】
一方ＩｎＧａＡｓＰをＭＯＶＰＥさせるとき基板温度が高くなってもＧａ／Ｉｎの比は変化しない。これによりｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層の膜厚は変化しない。したがってｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層の膜厚は基板温度によらず成長阻止マスクの幅で決まる。（成長阻止マスクの幅が広いほど膜厚が厚くなる。）成長阻止マスクの幅がレーザダイオード領域と変調器領域で同じならば、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層の膜厚はレーザダイオード領域と変調器領域で同じになる。
【００１８】
以上説明したように本発明の製造方法ではｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層のバンドギャップはＦｅ：ＩｎＰ膜の膜厚でコントロールし、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層の膜厚は成長阻止マスクの幅でコントロールする。したがってｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層のバンドギャップと膜厚が独立に決められる。これによりバンドギャップが大きく、しかも膜厚が厚い変調器領域が形成できる。このような変調器は光閉じ込め効果が強くなるので消光特性を改善できる。
【００１９】
さらに各層の膜厚をレーザダイオード領域よりも変調器領域の方で厚くしたいときは、変調器領域の成長阻止マスクの幅をレーザダイオード領域より広くすれば良い。このようなことは従来は不可能であったが、本発明では容易に実現できる。
【００２０】
請求項１記載の発明は、基板上の成長阻止マスクと成長阻止マスクの隙間に選択ＭＯＶＰＥ法により、少なくとも光ガイド層、発光層、クラッド層を積層してレーザダイオード領域と変調器領域を一括形成した光半導体装置において、少なくとも光ガイド層の膜厚がレーザダイオード領域と前記の変調器領域でほぼ等しく、少なくとも光ガイド層および発光層のバンドギャップがレーザダイオード領域より変調器領域で大きいことを特徴とする光半導体装置である。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光半導体装置において、変調器領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在し、レーザダイオード領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在しないことを特徴とする光半導体装置である。
【００２２】
請求項３記載の発明は、基板上の成長阻止マスクと成長阻止マスクの隙間に選択ＭＯＶＰＥ法により、少なくとも光ガイド層、発光層、クラッド層を積層してレーザダイオード領域と変調器領域を一括形成する光半導体装置の製造方法において、変調器領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在し、レーザダイオード領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在せず、成長阻止マスクの幅を変調器領域とレーザダイオード領域でほぼ等しくすることにより、少なくとも光ガイド層の膜厚はレーザダイオード領域と変調器領域でほぼ等しくし、Ｆｅ：ＩｎＰ膜の効果により、少なくとも光ガイド層および発光層を成膜するときは基板の温度をレーザダイオード領域より変調器領域で高く保ち、それにより少なくとも光ガイド層および発光層のバンドギャップをレーザダイオード領域より変調器領域で大きくすることを特徴とする光半導体装置の製造方法である。
【００２３】
請求項４記載の発明は、基板上の成長阻止マスクの隙間に選択ＭＯＶＰＥ法により、少なくとも光ガイド層、発光層、クラッド層を積層してレーザダイオード領域と変調器領域を一括形成する光半導体装置の製造方法において、変調器領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在し、レーザダイオード領域の成長阻止マスクの下地にはＦｅ：ＩｎＰ膜が存在せず、成長阻止マスクの幅をレーザダイオード領域より変調器領域で広くすることにより、少なくとも光ガイド層の膜厚はレーザダイオード領域より変調器領域で厚くなるようにし、Ｆｅ：ＩｎＰ膜の効果により、少なくとも光ガイド層および発光層を成膜するときは基板の温度をレーザダイオード領域より変調器領域で高く保ち、それにより少なくとも光ガイド層および発光層のバンドギャップをレーザダイオード領域より変調器領域で大きくすることを特徴とする光半導体装置の製造方法である。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項３〜４記載の光半導体装置の製造方法において、変調器領域の少なくとも光ガイド層および発光層のバンドギャップはＦｅ：ＩｎＰ膜の膜厚でコントロールし、変調器領域の少なくとも光ガイド層の膜厚は成長阻止マスクの幅でコントロールすることを特徴とする光半導体装置の製造方法である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）はｎ−ＩｎＰ基板１０の表面にＦｅ：ＩｎＰ膜１１を形成したものを示す。Ｆｅのドープ量は１Ｅ１６［ｃｍ−３］〜１Ｅ１７［ｃｍ−３］が適当である。このドープ量でＦｅ：ＩｎＰ膜のキャリア濃度は１Ｅ１４［ｃｍ−３］以下に下がる。
【００２６】
次に図１（ｂ）のようにＦｅ：ＩｎＰ膜１１の一部を除去する。
【００２７】
次に図２（ｃ）のようにＦｅ：ＩｎＰ膜１１を除去したところに回折格子１２を形成する。この回折格子１２は発振したレーザの波長を狭い範囲に絞るためのものである。
【００２８】
次に図２（ｄ）のようにＦｅ：ＩｎＰ膜１１と回折格子１２の上にＳｉＯ２膜１３を形成する。これによりＦｅ：ＩｎＰ膜１１と回折格子１２はＳｉＯ２膜１３の下に隠れる。
【００２９】
次に図３（ｅ）のようにＳｉＯ２膜１３を部分的に除去し、残ったＳｉＯ２膜１３で２枚の成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂを形成する。従来と違い、回折格子１２の領域（すなわちレーザダイオード領域１２）と回折格子１２の無い領域１４（すなわち変調器領域１４）で、成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅が同じである。
【００３０】
次に図３（ｆ）のように成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂから露出しているＦｅ：ＩｎＰ膜１１を除去する。Ｆｅ：ＩｎＰ膜１１も成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂと同じ幅になる。
【００３１】
成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの間には細い隙間１５（幅１．５μｍ）があって、その隙間１５では、ｎ−ＩｎＰ基板１０が露出している。レーザダイオードと変調器をこの隙間１５に形成する。したがって重要なのはこの隙間１５の部分であり、成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの外側の部分は重要でない。
【００３２】
まずレーザダイオード領域１２の形成方法を説明する。レーザダイオード領域１２は図３（ｆ）でＡ−Ａ断面図にあたる部分である。図４（ａ）は図３（ｆ）のｎ−ＩｎＰ基板１０のＡ−Ａ断面図である。以後成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの隙間１５にレーザダイオードを形成するので、以後の図４（ｂ）、図４（ｃ）では図４（ａ）の点線の円の中を拡大して示す。
【００３３】
まず図４（ｂ）のように成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの隙間１５に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６、ｎ−ＩｎＰスペーサ層１７、ＭＱＷ（多重量子井戸）発光層１８、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰホール加速層１９、ｐ−ＩｎＰクラッド層２０を順次形成する。（ｉ−ＩｎＧａＡｓＰホール加速層１９は必ずしも必要ではない。）ここで用いる原料は、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を、Ｖ族原料としてアルシン（ＡｓＨ３）、フォスフィン（ＰＨ３）を、ドーパントとしてジメチルジンク（ＤＭＺｎ）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）を用いる。形成条件は、成長温度約６１０℃、成長圧力約１００ｈＰａである。
【００３４】
次に図４（ｃ）のように先に形成した各層の側面・上面にｐ−ＩｎＰ層２１、ｎ−ＩｎＰ層２２、ｐ−ＩｎＰ層２３、ｐ（＋）−ＩｎＧａＡｓコンタクト層２４、ＳｉＯ２絶縁層２５、ｐ側Ｔｉ−Ａｕ電極２６を順次形成する。またｎ−ＩｎＰ基板１０の下面にもｎ側Ｔｉ−Ａｕ電極２７を形成する。以上でレーザダイオード領域１２の層形成は完了する。
【００３５】
次に変調器領域１４は図３（ｆ）のＢ−Ｂ断面図にあたる部分である。変調器領域１４の膜構成は、図４のレーザダイオード領域１２と同じであるので改めて図示することはしない。変調器領域１４ではＭＱＷ（多重量子井戸）発光層１８は光吸収層として機能する。但しレーザダイオード領域１２と変調器領域１４とでは、ｐ側Ｔｉ−Ａｕ電極２６が平面的に分離されている。
【００３６】
従来、変調器領域１４の成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅はレーザダイオード領域１２より狭かったが、本発明ではレーザダイオード領域１２と同じである。その代わり本発明では変調器領域１４では成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの下にＦｅ：ＩｎＰ膜１１がある。これが本発明の特徴である。ここでＦｅ：ＩｎＰ膜１１の機能を述べる。
【００３７】
Ｆｅ：ＩｎＰ膜１１をｎ−ＩｎＰ基板１０の上に形成すると、ｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔが変化する。図５はその様子を示すグラフである。図５のグラフの横軸はＦｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚ｔ（μｍ）、縦軸はｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔ（℃）である。図５から分かるようにＦｅ：ＩｎＰ膜１１が無いとき（ｔ＝０μｍ）、ｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔは約６１０℃である。Ｆｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚ｔが厚くなるにしたがい、ｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔは上昇・下降を繰り返し、最後にＦｅ：ＩｎＰ膜１１の無い時の温度に収束する。ｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔが最も高くなるのは、Ｆｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚ｔが約０．３μｍのときで、約６５０℃になる。つまりＦｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚を０．３μｍにすると、変調器領域１４のｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔはレーザダイオード領域１２より約４０℃高くなる。
【００３８】
このため先に述べたｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６、ｎ−ＩｎＰスペーサ層１７、ＭＱＷ（多重量子井戸）発光層１８、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰホール加速層１９、ｐ−ＩｎＰクラッド層２０を、変調器領域１４ではレーザダイオード領域１２よりも約４０℃高い温度で成膜できる。この中で重要なのはｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６とＭＱＷ発光層１８である。ＭＱＷ発光層１８はＩｎＧａＡｓＰ薄膜（井戸層）とＩｎＧａＡｓＰ薄膜（バリア層）を交互に１０層程度積み重ねた多層膜でできている。
【００３９】
一般にＩｎＧａＡｓＰをＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長）させるとき基板温度Ｔが高くなるとＡｓ／Ｐの比が小さくなる。つまりＰリッチになる。ＩｎＧａＡｓＰがＰリッチになるとバンドギャップが大きくなる。従来は変調器領域の成長阻止マスクの幅を狭くしてバンドギャップを大きくするようにしていたが、本発明のように基板温度Ｔを局所的に変調器領域１４だけ高くできれば、成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅を狭くする必要がない。
【００４０】
一方ＩｎＧａＡｓＰをＭＯＶＰＥさせるとき基板温度Ｔが高くなってもＧａ／Ｉｎの比は変化しない。したがって基板温度Ｔによってはｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６およびＭＱＷ発光層１８の膜厚は変化しない。したがってｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６およびＭＱＷ発光層１８の膜厚は成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅で決まる。そのため成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅がレーザダイオード領域１２と変調器領域１４で同じならば、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６およびＭＱＷ発光層１８の膜厚はレーザダイオード領域１２と変調器領域１４で同じになる。
【００４１】
以上説明したように本発明の製造方法ではｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６およびＭＱＷ発光層１８のバンドギャップはＦｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚ｔでコントロールし、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６およびＭＱＷ発光層１８の膜厚は成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅でコントロールする。Ｆｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚ｔと成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅は独立して決められるから、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６およびＭＱＷ発光層１８のバンドギャップと膜厚が独立に決められるわけである。これによりバンドギャップが大きく、しかも膜厚が厚い変調器領域１４が形成できる。このような変調器は光閉じ込め効果が強くなるので消光特性を改善できる。
【００４２】
上の実施例では成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅をレーザダイオード領域１２と変調器領域１４で同じにしたため、レーザダイオード領域１２と変調器領域１４で各層の膜厚が同じになった。しかし各層の膜厚をレーザダイオード領域１２よりも変調器領域１４の方で厚くしたいときは、変調器領域１４の成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅をレーザダイオード領域１２より広くすれば良い。このようなことは従来はとても考えられなかったが、本発明では容易に実現できる。
【００４３】
このあとレーザ出射面への無反射膜コーティング、その反対面への高反射コーティングなどを行なうが本発明の本質と関係がないので説明を省略する。
【００４４】
【発明の効果】
変調器領域１４の成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの下にＦｅ：ＩｎＰ膜１１を入れることにより、ＭＯＶＰＥの成膜のさい変調器領域１４のｎ−ＩｎＰ基板１０の表面温度Ｔを局所的に高くすることができる。変調器領域１４はＭＯＶＰＥの成膜温度が高くなるのでｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６のＡｓ／ＰがＰリッチになる。ＩｎＧａＡｓＰがＰリッチになるとバンドギャップが大きくなる。一方Ｇａ／Ｉｎの比は変化しないのでｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６の膜厚は変化しない。
【００４５】
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６のバンドギャップはＦｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚ｔでコントロールでき、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６の膜厚は成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅でコントロールできる。Ｆｅ：ＩｎＰ膜１１の膜厚ｔと成長阻止マスク１３Ａ、１３Ｂの幅は独立して決められるから、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１６のバンドギャップと膜厚が独立に決められる。これによりバンドギャップが大きく、しかも膜厚が厚い変調器領域１４が形成できる。このような変調器は光閉じ込め効果が強くなるので消光特性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光半導体装置の製造工程順説明図
【図２】本発明の光半導体装置の製造工程順説明図
【図３】本発明の光半導体装置の製造工程順説明図
【図４】本発明の光半導体装置の製造工程順説明図
【図５】Ｆｅ：ＩｎＰ膜の膜厚ｔとｎ−ＩｎＰ基板の表面温度Ｔの関係を示すグラフ
【図６】従来の光半導体装置の製造工程順説明図
【図７】従来の光半導体装置の製造工程順説明図
【符号の説明】
１０  ｎ−ＩｎＰ基板
１１  Ｆｅ：ＩｎＰ膜
１２  回折格子領域・レーザダイオード領域
１３  ＳｉＯ２膜
１３Ａ、１３Ｂ  成長阻止マスク
１４  変調器領域
１５  成長阻止マスクの隙間
１６  ｎ−ＩｎＰ光ガイド層
１７  ｎ−ＩｎＰスペーサ層
１８  ＭＱＷ発光層
１９  ｉ−ＩｎＧａＡｓＰホール加速層
２０  ｐ−ＩｎＰクラッド層
２１  ｐ−ＩｎＰ層
２２  ｎ−ＩｎＰ層
２３  ｐ−ＩｎＰ層
２４  ｐ（＋）−ＩｎＧａＡｓコンタクト層
２５  ＳｉＯ２絶縁層
２６  ｐ側Ｔｉ−Ａｕ電極
２７  ｎ側Ｔｉ−Ａｕ電極
３０  ｎ−ＩｎＰ基板
３１  回折格子領域・レーザダイオード領域
３２Ａ、３２Ｂ  成長阻止マスク
３３  変調器領域
３４  成長阻止マスクの隙間
３５  ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層
３６  ｎ−ＩｎＰスペーサ層
３７  ＭＱＷ発光層
３８  ｉ−ＩｎＧａＡｓＰホール加速層
３９  ｐ−ＩｎＰクラッド層
４０  ｐ−ＩｎＰ埋め込み層
４１  絶縁層
４２  ｐ（＋）−ＩｎＧａＡｓコンタクト層
４３  ｐ側Ｔｉ−Ａｕ電極
４４  ｎ側Ｔｉ−Ａｕ電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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