JPH10163559A - 光半導体装置,及びその製造方法 - Google Patents

光半導体装置,及びその製造方法

Info

Publication number
JPH10163559A
JPH10163559A JP31590396A JP31590396A JPH10163559A JP H10163559 A JPH10163559 A JP H10163559A JP 31590396 A JP31590396 A JP 31590396A JP 31590396 A JP31590396 A JP 31590396A JP H10163559 A JPH10163559 A JP H10163559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
monitor
semiconductor layer
conductivity type
optical semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31590396A
Other languages
English (en)
Inventor
Misao Hironaka
美佐夫 廣中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP31590396A priority Critical patent/JPH10163559A/ja
Publication of JPH10163559A publication Critical patent/JPH10163559A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モニタフォトダイオード部の形成に用いるレ
ジストパターンの加工精度を向上させることが可能な、
ミラー部を備えた光半導体装置、及びその製造方法を提
供すること。 【解決手段】 エピタキシャル成長層30の主面上の所
定の領域にモニタPD部4を形成した後、ミラー部2を
有するくぼみ部40を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光半導体装置,
及びその製造方法に関し、特にレーザダイオード(以
下、LDと称す)と、45°ミラー,モニタ用フォトダ
イオード(以下、PDと称す),及び信号検出用PDが
形成されたサブマウントとが集積された光半導体装置,
及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の光半導体装置の構造を示す
図であり、図において、1はSi基板、40はSi基板
1にエッチングで形成された深さ数10μmのくぼみ
部、2はSi基板1にエッチングで形成されたSi基板
1の主面に対し45°の角度をなすミラー部、3はエッ
チングされたくぼみ部40の底面上にマウントされたL
Dチップ、10はLDチップ3のレーザ光出射端面のう
ちの上記ミラー部2と対向する面(以下、前面と称す)
から出力されるレーザ光、4はエッチングでくぼみ部4
0を形成した後写真製版と熱拡散とを用いて形成され
た、LDチップ3のレーザ光出射端面のうちの前面に対
して反対側の面(以下、後面と称す)から出力されるレ
ーザ光20の強度を測るためのモニタPD部で、くぼみ
部40のミラー部2と対向する側面にこのモニタPD部
4内に全てのレーザ光20が入射されるように設けられ
ている。5はSi基板1の主面に形成された信号検出用
PD部、6は記録媒体となるディスクを示す。13はレ
ーザ光10がディスク6により反射されてなる信号光で
ある。この光半導体装置においては、モニタPD部4
と,このモニタPD部4の近傍のSi基板1とによりモ
ニタフォトダイオードを構成している。
【0003】次に動作について説明する。LDチップ3
の前面から出射されたレーザ光10は、レンズ等の複数
の光学系を経てディスク6に達し、反射されて、信号光
13となって信号検出用PD部5に帰り、このPD部5
により信号光13が信号に変換されることによりディス
クの情報を読み取ることができる。また、LDチップ3
から出力されるレーザ光10の出力を一定に制御するた
め、LDチップ3の後面からのレーザ光20の出力をモ
ニタPD部4で検出して、これをフィードバックさせ
て、レーザ光10の出力が一定となるように駆動電流を
調整する。
【0004】次に製造方法について説明する。まず、S
i基板1の主面上に絶縁膜からなるマスクを用い、例え
ば水酸化カリウム溶液などの異方性エッチング液を用い
て、基板1をエッチングして、くぼみ部40を形成す
る。このとき、エッチングの結晶面方位依存性から、エ
ッチング面に基板1の主面に対して45°の角度をなす
ミラー部2が同時に形成される。例えば、予め基板1の
主面として(100)面に対して数度オフセットした面
を用いることにより、ミラー部2は(111)面とな
り、45°の角度をなすミラー部2が形成される。
【0005】続いて、Si基板1上にフォトレジスト膜
(図示せず)を形成した後、これを写真製版技術を用い
てパターニングする。次に、このパターニングしたレジ
スト膜をマスクとして拡散又はイオン注入により不純物
をドープして、上記くぼみ部40のミラー部2に対向す
る側面にモニタPD部4を、また、基板1の主面の所定
の領域に信号検出用PD部5を形成する。
【0006】続いて上記フォトレジストを除去した後、
LDチップ3を用意し、これをくぼみ部40の底面に、
レーザ出射端面の前方がミラー面2に対向するように載
置することにより、図5に示すような光半導体装置を得
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の光半導体装置は
以上のような製造方法により形成されていた。しかしな
がら、従来の光半導体装置は、Si基板にエッチングで
くぼみ部を形成した後、くぼみ部の側面近傍に熱拡散等
によりドーパントを導入してモニタPD部を形成してい
たため、この拡散の際にエッチングで生じた数10μm
のくぼみ部にレジストを塗布し、これを写真製版により
パターニングしたものをマスクとして用いる必要がある
が、このレジストを形成する際に、くぼみ部の段差の為
にレジストの膜厚が不均一となり、パターン形成精度が
低くなり、これにより設計通りの光半導体装置が得られ
ないという問題があった。特に一つの装置にモニタPD
や信号検出用PD等の複数の素子を集積化することが必
要となる場合などは、これらを同時に形成するためのレ
ジストのパターン同士がつながってしまったりして、パ
ターン欠陥が発生するなどの問題があった。
【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、モニタフォトダイオード部
の形成に用いるレジストパターンの加工精度を向上させ
ることができるミラー部を備えた光半導体装置、及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光半導体
装置の製造方法は、第1導電型の半導体層を用意する工
程と、該半導体層の所定の領域に第2導電型不純物を導
入して、第2導電型半導体領域からなるモニタフォトダ
イオード部を形成する工程と、上記第1導電型半導体層
のモニタフォトダイオード部の一部を含めた領域に、該
モニタフォトダイオード部に接する側面と対向する側面
が上記第1導電型半導体層の主面に対して所定の角度を
なすように傾斜しているとともに、その底面が上記第1
導電型半導体層の主面に対して平行であるくぼみ部を形
成する工程と、レーザダイオードを用意し、該レーザダ
イオードを上記くぼみ部の底面に載置する工程とを備え
るようにしたものである。
【0010】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記傾斜している側面が上記半導体層主面となす角
度を45°としたものである。
【0011】また、上記光半導体装置の製造方法におい
て、上記モニタフォトダイオード部を形成する工程と同
時に、上記第1導電型半導体層の、上記モニタフォトダ
イオード部、及びくぼみ部が形成される領域以外の領域
内に第2導電型不純物を導入して、第2導電型半導体領
域からなる信号検出フォトダイオード部を形成する工程
を含むようにしたものである。
【0012】また、この発明に係る光半導体装置は、第
1導電型の半導体層と、その一つの側面が該半導体層主
面に対して所定の角度をなすよう傾斜しており、その底
面が半導体層主面と平行であるくぼみ部と、上記くぼみ
部の底面上に、そのレーザ光出射端面の一方が上記くぼ
み部の上記傾斜している側面に対向するよう配置された
レーザダイオードと、上記くぼみ部の上記傾斜している
側面に対向する側面に、その上記第1導電型半導体層と
の界面に形成される空乏領域が、上記レーザダイオード
のレーザ出射端面の他方から出射されたレーザ光が照射
される領域内に露出するよう設けられた、第2導電型半
導体領域からなるモニタフォトダイオード部とを備える
ようにしたものである。
【0013】また、上記光半導体装置において、上記く
ぼみ部の傾斜している側面が上記半導体層主面となす角
度を45°としたものである。
【0014】また、上記光半導体装置において、上記く
ぼみ部の傾斜している側面に対向する側面を、上記レー
ザダイオードから出射されるレーザ光の光強度が同一と
なる点を結んでなる同一強度面と同じ形状を有している
ようにしたものである。
【0015】また、上記光半導体装置において、上記く
ぼみ部の傾斜している側面に対向する側面を、その半導
体層の主面側からみた平面形状が、上記レーザ出射端面
のレーザ光が出射される位置を中心とした円弧形状とし
たものである。
【0016】また、上記光半導体装置において、上記く
ぼみ部の傾斜している側面に対向する側面を、レーザダ
イオードから出射されるレーザ光がその面内において多
重反射する形状を有しているようにしたものである。
【0017】また、上記光半導体装置において、上記く
ぼみ部の傾斜している側面に対向する側面を、その一方
の面において反射された上記レーザダイオードから出射
されたレーザ光が他方の面に入射されるよう配置され
た、上記くぼみ部の底面に垂直な2つの平面からなるよ
うにしたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1に係る光
半導体装置の構造を示す平面図(図1(a)),及びこの図
1(a) のIb-Ib 線による断面図(図1(b))である。図に
おいて、1はSi基板で、例えばリンなどの5族の元素
を1×1018〜1×1020cm-3程度の比較的高濃度に
n型にドープして電気抵抗を小さくしている。30はS
i基板1上にエピタキシャル成長された、基板1と同様
に5族元素を1×1013〜1×1015程度のn型にドー
プされたSiからなるエピタキシャル成長層、4はボロ
ンなどの3族の元素を、写真製版技術を利用した拡散や
イオン注入などのプロセスを用いて、1×1018〜1×
1020cm-3程度の濃度にドープしてなるp型領域から
なるモニタフォトダイオード部(以下、モニタPD部と
称す)、5はエピタキシャル成長層30の主面に形成さ
れたモニタPD部4と同時に形成されたp型の信号検出
用フォトダイオード部(以下、信号検出用PD部と称
す)である。40はエピタキシャル成長層30及びSi
基板1にエッチングで形成された深さ約10μmのくぼ
み部、2はエピタキシャル成長層30及びSi基板1に
エッチングで形成されたSi基板1の主面に対し45°
の角度をなすミラー部、3はエッチングされたくぼみ部
40の底面上にマウントされたレーザダイオード(以
下、LDと称す)チップ、10はLDチップ3のレーザ
光出射端面のうちの上記ミラー部2と対向する面(以
下、前面と称す)から出力されるレーザ光、4はLDチ
ップ3のレーザ光出射端面のうちの前面に対して反対側
の面(以下、後面と称す)から出力されるレーザ光20
の強度を測るためのモニタPD部で、くぼみ部40のミ
ラー部2と対向する側面100(以下、モニタ側面と称
す)に設けられている。50は空乏層である。この実施
の形態1にかかる光半導体装置においては、モニタPD
部4,空乏層50,モニタPD部4の近傍のエピタキシ
ャル成長層30,及びSi基板1がモニタフォトダイオ
ードを構成している。
【0019】また、図2は本発明の光半導体装置の製造
方法を示す断面図であり、図において、図1と同一符号
は同一又は相当する部分を示しており、11はフォトレ
ジスト膜、12はSi酸化膜等からなる絶縁膜マスクで
ある。
【0020】次に製造方法について説明する。まず、S
i基板1の主面上にエピタキシャル成長層30を結晶成
長させる。続いて、エピタキシャル成長層30上にフォ
トレジスト膜11を形成した後、これを写真製版技術を
用いてパターニングする。次に、このパターニングした
レジスト膜11をマスクとして拡散又はイオン注入によ
り、エピタキシャル成長層30にボロンなどの3族の元
素からなるp型ドーパントをドープして、モニタPD部
4及び信号検出用PD部5を形成する(図2(a))。
【0021】続いてフォトレジスト11を除去した後、
さらに絶縁膜マスク12を用いて、例えば水酸化カリウ
ムなどの異方性エッチング液を用いて、エピタキシャル
成長層30をエッチングしてくぼみ部40を形成する
(図2(b))。これにより、エッチングの結晶面方位依存
性から、エッチング面にエピタキシャル成長層30の主
面に対し、45°の角度をなすミラー部2が同時に形成
される。例えば、予め基板1の主面として(100)面
に対して数度オフセットした面を用いることにより、ミ
ラー部2は(111)面となり、ミラー部2はエピタキ
シャル成長層30の主面に対し、45°の角度をなすよ
うになる。なお、この際、モニタPD部4の一部もエッ
チング加工するようにマスク12のパターンを形成する
ようにして、エッチングで新たに露出したくぼみ部40
のモニタ側面100にもモニタPD部4が露出するよう
にするとともに、この側面において、モニタPD部4と
エピタキシャル層30との界面に形成されるpn接合部
近傍の空乏層50が形成される部分が、後工程において
取り付けるLDチップ3からのレーザ光20が照射され
るような位置に露出されるように、モニタPD部4の深
さは予め調整しておく。なお、この後、必要に応じてモ
ニタ側面100の表面に反射防止膜を設けるようにして
もよい。
【0022】最後に、絶縁膜マスク12を除去した後、
LDチップ3を用意し、これをくぼみ部40の底面に、
レーザ出射端面の前面がミラー面2に対向するように載
置することにより、図1に示すような光半導体装置を得
る。
【0023】次に動作について図1を用いて説明する。
LDチップ3に電力を供給すると、レーザ光10,及び
レーザ光20が出射され、LDチップ3の前面から出力
されたレーザ光10は、ミラー面2においてエピタキシ
ャル成長層30の主面に対して垂直な方向に反射され、
レンズ等の複数の光学系を経てディスク(図示せず)に
達し、反射されて、信号光11となって信号検出用PD
部5に帰り、このPD部5により検出した信号を外部に
取り出すことによりディスクの情報を読み取ることがで
きる。LDチップ3の裏面から出力されたレーザ光20
が、くぼみ部4のモニタ側面100に露出したモニタP
D部4及びモニタPD部4とエピタキシャル成長層30
との界面に入射される。ここで、モニタPD部4に、予
め、p型のモニタPD部4に負電圧、n型のSi基板1
に正電圧を加えて逆バイアスをかけておくと、キャリヤ
濃度の低いエピタキシャル成長層30内に空乏層50が
形成されるため、モニタPD部4に入射したレーザ光2
0は電子−正孔対のキャリヤとなって空乏層50内の電
界中をそれぞれ逆方向にドリフトし、これがモニタ信号
電流となって検出される。したがって、この信号電流を
外部に取り出すことにより、LD光20の強度、及びこ
のLD光20と強度的に比例関係にある前面側のレーザ
出射端面からのレーザ光10の強度をそれぞれモニタす
ることができるため、このモニタ結果に基づいて、LD
チップ3の駆動電流を調整することによりLDチップ3
のレーザ光の強度を一定に保つことができる。
【0024】本実施の形態1においては、エピタキシャ
ル成長層30にモニタPD部4を形成した後、エッチン
グによりくぼみ部40を形成するようにしていることに
より、エピタキシャル成長層30の表面が平坦な状態で
モニタPD部4を形成することができるため、拡散やイ
オン注入のマスクとして用いるフォトレジスト11をエ
ピタキシャル成長層30の表面に平坦に均一な厚さで設
けることができ、パターン加工精度を低下することがな
い。したがって、上記のように、特に、モニタPD部4
や信号検出用PD部5等を1つのデバイスに集積化する
ような微細な加工が必要な場合においても、パターン欠
陥が発生することがなく、微細加工が可能となり、設計
通りの高品質な光半導体装置を得ることができる。
【0025】また、従来の光半導体装置においては、モ
ニタ側面のレーザ光が照射される領域にモニタPD部が
形成されていたため、レーザ光の照射される領域内には
空乏層が露出しておらず、レーザ光が空乏層に入射され
るまでに、モニタPD層における吸収損失があり、入射
光が電流に変換される効率がわるいという問題があった
が、本実施の形態1においては、pn接合部近傍の空乏
層50が形成される領域がエッチングで露出されている
とともに、直接レーザ光が照射されるような位置にこの
露出した空乏層50を配置するようにしたことにより、
LDチップ3の後面から出力されたレーザ光20がp型
のモニタPD部4やエピタキシャル成長層30等を通過
することなく空乏層50に入射されるため、これらの層
における吸収損失がなく、入射光が電流に変換される効
率が良くなり、モニタPD部4の感度を向上させること
ができる。
【0026】このように本発明の実施の形態1によれ
ば、エピタキシャル成長層30の主面上の所定の領域に
モニタPD部4を形成した後、ミラー部2を有するくぼ
み部40を形成するようにしたから、エピタキシャル成
長層30の表面が平坦な状態でモニタPD部4を形成す
ることができるため、拡散やイオン注入のマスクとして
用いるフォトレジスト11をエピタキシャル成長層30
の表面に平坦に均一な厚さで設けることができ、ミラー
部を備えた光半導体装置の製造方法においてモニタPD
部の形成に用いるレジストパターンの加工精度を向上さ
せることができる効果がある。
【0027】また、くぼみ部40のモニタ側面100に
空乏層50を露出させるとともに、この空乏層50の位
置を、レーザ光20が照射される領域内に位置するよう
にしたことにより、レーザ光20が空乏層50に直接入
射されるようになり、レーザ光が電流に変換される効率
が良くなり、モニタPD部の感度を向上させることがで
きる効果がある。
【0028】実施の形態2.図3は、本発明の実施の形
態2に係る光半導体装置の構造を示す平面図(図2
(a)),及び該図2(a) のIIIb-IIIb 線による断面図(図
2(b))であり、図において、図1と同一符号は同一また
は相当する部分を示しており、60はモニタ側面を示し
ている。
【0029】本実施の形態2は、上記実施の形態1にお
いて説明した光半導体装置において、くぼみ部のモニタ
側面を、エピタキシャル成長層30の主面側からみた平
面形状が、LDチップ3から出力されるレーザ光20の
同一強度面、即ち、レーザ光20の光強度が等しい点を
結んでなる面の平面形状と同様の形状であるモニタ側面
60としたものであり、ここでは、モニタ側面60の平
面形状は、ほぼ、LDチップ3の後面とレーザ光が出射
される点を中心とした放射状の円弧形状の曲面としてい
る。20aはレーザ光20の同一強度面を示している。
【0030】本実施の形態2の光半導体装置は、上記実
施の形態1と同様の工程により、くぼみ部40を形成し
た後、さらにエピタキシャル成長層30上、及びくぼみ
部40内にレジスト等(図示せず)を形成し、このレジ
ストをパターニングしたものをマスクとして、モニタP
D部4が形成されている部分の一部を、エピタキシャル
成長層30の主面側から、例えば等方性ドライエッチン
グ等の等方性のエッチングをすることにより、円弧形状
に加工したモニタ側面60を得た後、上記レジストを除
去し、LDチップ3を載置することにより形成される。
【0031】LDチップ3の出射光は、実際には、図3
(a) に示すように出射端から放射状に伸びる発散光であ
り、レーザ光20の出射される主軸の向きに対し、その
強度分布は角度依存性を持ち、レーザ光20の同一強度
面20aは、レーザ光20の出射点を中心とした円弧形
状となる。一方、モニタPD部4において、入射される
レーザ光が電流に変換される効率は、入射光強度依存性
を持つ。これは特に使用方法において、モニタPD部4
に加えるバイアス電圧がゼロもしくは数ボルト程度の弱
い場合で、かつ入射密度が高い場合によく見られ、空乏
層50内のドリフト電界が弱い為、発生したキャリヤ自
身が発生させる空間電荷効果により、ドリフト電界が弱
められ、キャリヤが移動できず、再結合によって消滅し
てしまうことに起因する。このため、上記従来の光半導
体装置のように、モニタ側面60がレーザ出射端面とほ
ぼ平行に配置された平面である場合には、空乏層に入射
されるレーザ光密度を一定にすることができず、局所的
に空間電荷効果が生じ、これによりモニタPDの感度低
下という問題が発生する場合がある。
【0032】これに対し、本実施の形態2においては、
上記実施の形態1に係る光半導体装置において、モニタ
側面60のエッチング加工形状を、レーザ光20の同一
強度面形状と同様の形に加工するようにしたことによ
り、モニタPD部4のpn接合部近傍、特に空乏層50
に入射されるLD光密度を一定にすることで、局所的に
生ずる空間電荷効果によるモニタPDの感度低下を防止
できる効果を奏する。
【0033】なお、本実施の形態2においては、レーザ
光の横方向の広がりのみを考慮して、モニタ側面60の
形状を円弧形状としたが、本発明においては、レーザ光
の縦方向の広がりについても考慮して、モニタ側面の形
状を、例えばレーザ光の同一強度面に合わせた凹面形状
としてもよく、このような場合においても上記実施の形
態1と同様の効果を奏する。
【0034】実施の形態3.図4は、本発明の実施の形
態3に係る光半導体装置の構造を示す平面図(図4
(a)),及び該図4(a) のIVb-IVb 線による断面図(図4
(b))であり、図において、図1と同一符号は同一または
相当する部分を示しており、70はモニタ側面を示して
いる。
【0035】本実施の形態3は、上記実施の形態1にお
いて説明した光半導体装置において、くぼみ部のモニタ
側面を、その面内において多重反射するような形状を備
えたモニタ側面70としたもので、ここでは、特に、モ
ニタ側面70の形状は、その一方の面において反射され
たLDチップ3から放射状に伸びて出射されるレーザ光
20が他方の面に入射されるよう配置された、くぼみ部
40の底面に対して垂直な2つの平面からなる形状とな
っており、このモニタ側面70のエピタキシャル成長層
30の主面側からみた平面形状はV字型の溝形状となっ
ている。
【0036】本実施の形態3の光半導体装置は、上記実
施の形態1と同様の工程により、くぼみ部40を形成し
た後、さらにエピタキシャル成長層30上、及びくぼみ
部40内にレジスト等(図示せず)を形成し、このレジ
ストをパターニングしたものをマスクとして、モニタP
D部4が形成されている部分の一部を、エピタキシャル
成長層30の主面側から、エッチングをすることによ
り、くぼみ部40の底面に対して垂直な2つの平面から
なるモニタ側面70を形成した後、上記レジストを除去
し、LDチップ3を載置することにより形成される。こ
のモニタPD部4のエッチング加工時には、エピタキシ
ャル成長層30の主面に対して垂直な加工面が形成でき
るよう、結晶方位にエッチングが影響されない等方性の
エッチングを用いるようにする。例えばリアクテイブイ
オンエッチ(RIE),リアクテイブイオンビームエッ
チ(RIBE),スパッタリングなどのドライエッチ技
術を用いることにこのようなモニタ側面70を実現でき
る。
【0037】上記実施の形態2においてすでに説明した
ように、レーザ光は発散光であり、基板1の主面に対し
垂直成分,水平成分のいずれにも発散して出射される。
一方、モニタPDの受光面であるくぼみ部40内に露出
したモニタPD部4及び空乏層50の表面には、通常誘
電体膜等からなる反射防止膜が形成され、光の反射によ
る損失を抑える処置を施すのが通常であるが、このよう
な反射防止膜を設けても、反射防止膜の膜厚のばらつき
や、基板1やエピタキシャル成長層30の材料であるS
iとこの反射防止膜の屈折率の関係から数%〜数10%
の反射が生じるのが一般的で、このような反射は感度ロ
スにつながるため、従来の光半導体装置においては、感
度のよいモニタPDを備えた光半導体装置を得ることが
困難であった。
【0038】これに対し、本実施の形態3では、図4に
示すように、モニタ側面70をくぼみ部40の底面に対
して垂直に形成するとともに、このモニタ側面70をレ
ーザ光20が入射される2つの平面により構成して、1
度受光面であるモニタ側面70で反射された光が再度受
光面に入る、即ち多重反射してレーザ光20がモニタP
D部4や空乏層50に入るような形状としたもので、こ
れによって、従来ならばモニタPDの受光面において反
射されてロスとなってしまうレーザ光20の一部を再度
モニタPDに入射するようにでき、モニタPDに入射す
るレーザ光の実質的な量が増加し、モニタPD感度を向
上させることができる効果を奏する。
【0039】なお、本実施の形態3においては、モニタ
側面70を、くぼみ部40の底面に対して垂直である、
その一方の面において反射されたLDチップ3から放射
状に伸びて出射されるレーザ光20が他方の面に入射さ
れるよう配置された、2つの平面により構成した場合に
ついて説明したが、本発明においては、モニタ側面の形
状はその面内においてレーザ光が多重反射可能な形状で
あれば、どのような形状であってもよく、このような場
合においても上記実施の形態3と同様の効果を奏する。
【0040】なお、上記実施の形態1〜3においてはモ
ニタPD部4と信号検出用PD5とLD3とミラー部2
とを集積化してなる光半導体装置において説明したが、
本発明は、モニタPD部4,LD3,及びミラー部2の
みを集積化してなる光半導体装置においても適用できる
ものであり、このような場合においても上記実施の形態
1〜3と同様の効果を奏する。
【0041】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第1導
電型の半導体層を用意する工程と、該半導体層の所定の
領域に第2導電型不純物を導入して、第2導電型半導体
領域からなるモニタフォトダイオード部を形成する工程
と、上記第1導電型半導体層のモニタフォトダイオード
部の一部を含めた領域に、該モニタフォトダイオード部
に接する側面と対向する側面が上記第1導電型半導体層
の主面に対して所定の角度をなすように傾斜していると
ともに、その底面が上記第1導電型半導体層の主面に対
して平行であるくぼみ部を形成する工程と、レーザダイ
オードを用意し、該レーザダイオードを上記くぼみ部の
底面に載置する工程とを備えるようにしたから、第1導
電型半導体層の表面が平坦な状態でモニタフォトダイオ
ード部4を形成することができるため、拡散やイオン注
入のマスクとして用いるフォトレジスト等のマスクを第
1導電型半導体層の表面に平坦に均一な厚さで設けるこ
とができ、モニタフォトダイオード部の形成に用いるマ
スクパターンの加工精度を向上させることが可能な光半
導体装置の製造方法を提供できる効果がある。
【0042】また、この発明によれば、上記くぼみ部の
傾斜している側面が上記半導体層主面となす角度を45
°としたから、モニタフォトダイオード部の形成に用い
るマスクパターンの加工精度を向上させることが可能な
光半導体装置の製造方法を提供できる効果がある。
【0043】また、この発明によれば、上記モニタフォ
トダイオード部を形成する工程と同時に、上記第1導電
型半導体層の、上記モニタフォトダイオード部、及びく
ぼみ部が形成される領域以外の領域内に第2導電型不純
物を導入して、第2導電型半導体領域からなる信号検出
フォトダイオード部を形成する工程を含むようにしたか
ら、信号検出フォトダイオード部とモニタフォトダイオ
ード部とを集積して形成する際に用いるマスクパターン
の加工精度を向上させることが可能な光半導体装置の製
造方法を提供できる効果がある。
【0044】また、この発明によれば、第1導電型の半
導体層と、その一つの側面が該半導体層主面に対して所
定の角度をなすよう傾斜しており、その底面が半導体層
主面と平行であるくぼみ部と、上記くぼみ部の底面上
に、そのレーザ光出射端面の一方が上記くぼみ部の上記
傾斜している側面に対向するよう配置されたレーザダイ
オードと、上記くぼみ部の上記傾斜している側面に対向
する側面に、その上記第1導電型半導体層との界面に形
成される空乏領域が、上記レーザダイオードのレーザ出
射端面の他方から出射されたレーザ光が照射される領域
内に露出するよう設けられた、第2導電型半導体領域か
らなるモニタフォトダイオード部とを備えるようにした
から、レーザ光がモニタフォトダイオード部と第1導電
型半導体層との界面に形成される空乏領域に直接入射さ
れるようになり、レーザ光が電流に変換される効率が良
くなり、モニタPD部の感度を向上させることができる
効果がある。
【0045】また、この発明によれば、上記くぼみ部の
傾斜している側面が上記半導体層主面となす角度を45
°としたから、レーザ光が電流に変換される効率が良く
なり、モニタPD部の感度を向上させることができる効
果がある。
【0046】また、この発明によれば、上記くぼみ部の
傾斜している側面に対向する側面を、上記レーザダイオ
ードから出射されるレーザ光の光強度が同一となる点を
結んでなる同一強度面と同じ形状を有しているようにし
たから、モニタフォトダイオード部の近傍、特にレーザ
光がモニタフォトダイオード部と第1導電型半導体層と
の界面に形成される空乏領域に入射されるLD光密度を
一定にすることで、局所的に生ずる空間電荷効果による
モニタフォトダイオードの感度低下を防止できる効果が
ある。
【0047】また、この発明によれば、上記くぼみ部の
傾斜している側面に対向する側面を、その半導体層の主
面側からみた平面形状が、上記レーザ出射端面のレーザ
光が出射される位置を中心とした円弧形状としたから、
局所的に生ずる空間電荷効果によるモニタフォトダイオ
ードの感度低下を防止できる効果がある。
【0048】また、この発明によれば、上記くぼみ部の
傾斜している側面に対向する側面を、レーザダイオード
から出射されるレーザ光がその面内において多重反射す
る形状を有しているようにしたから、モニタフォトダイ
オードの入射面において反射するレーザ光を再度モニタ
フォトダイオードに入射させることができ、モニタフォ
トダイオードに入射するレーザ光の実質的な量を増加さ
せ、モニタフォトダイオードの感度を向上させることが
できる効果がある。
【0049】また、この発明によれば、上記くぼみ部の
傾斜している側面に対向する側面を、その一方の面にお
いて反射された上記レーザダイオードから出射されたレ
ーザ光が他方の面に入射されるよう配置された、上記く
ぼみ部の底面に垂直な2つの平面からなるようにしたか
ら、モニタフォトダイオードに入射するレーザ光の実質
的な量を増加させ、モニタフォトダイオードの感度を向
上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る光半導体装置
の構造を示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態1に係る光半導体装置
の製造方法を示す断面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2に係る光半導体装置
の構造を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態3に係る光半導体装置
の構造を示す図である。
【図5】 従来の光半導体装置の構造を示す図である。
【符号の説明】
1 Si基板、2 ミラー部、3 レーザダイオード、
4 モニタPD部、5 信号検出用PD部、6 ディス
ク、10 前面から出射されたレーザ光、11 フォト
レジスト、12 絶縁膜マスク、13 信号光、20
後面から出射されたレーザ光、20a レーザ光の同一
強度面、30 エピタキシャル成長層、40 くぼみ
部、50 空乏層、60,70,100 モニタ側面。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型の半導体層を用意する工程
    と、 該半導体層の所定の領域に第2導電型不純物を導入し
    て、第2導電型半導体領域からなるモニタフォトダイオ
    ード部を形成する工程と、 上記第1導電型半導体層のモニタフォトダイオード部の
    一部を含めた領域に、該モニタフォトダイオード部に接
    する側面と対向する側面が上記第1導電型半導体層の主
    面に対して所定の角度をなすように傾斜しているととも
    に、その底面が上記第1導電型半導体層の主面に対して
    平行であるくぼみ部を形成する工程と、 レーザダイオードを用意し、該レーザダイオードを上記
    くぼみ部の底面に載置する工程とを備えたことを特徴と
    する光半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光半導体装置の製造方
    法において、 上記くぼみ部の傾斜している側面が上記半導体層主面と
    なす角度は45°であることを特徴とする光半導体装置
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の光半導体装置の製造方
    法において、 上記モニタフォトダイオード部を形成する工程と同時
    に、上記第1導電型半導体層の、上記モニタフォトダイ
    オード部、及びくぼみ部が形成される領域以外の領域内
    に第2導電型不純物を導入して、第2導電型半導体領域
    からなる信号検出フォトダイオード部を形成する工程を
    含むことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 第1導電型の半導体層と、 その一つの側面が該半導体層主面に対して所定の角度を
    なすよう傾斜しており、その底面が半導体層主面と平行
    であるくぼみ部と、 上記くぼみ部の底面上に、そのレーザ光出射端面の一方
    が上記くぼみ部の傾斜している側面に対向するよう配置
    されたレーザダイオードと、 上記くぼみ部の傾斜している側面に対向する側面に、そ
    の上記第1導電型半導体層との界面に形成される空乏領
    域が、上記レーザダイオードのレーザ出射端面の他方か
    ら出射されたレーザ光が照射される領域内に露出するよ
    う設けられた、第2導電型半導体領域からなるモニタフ
    ォトダイオード部とを備えたことを特徴とする光半導体
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の光半導体装置におい
    て、 上記くぼみ部の傾斜している側面が上記半導体層主面と
    なす角度は45°であることを特徴とする光半導体装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載の光半導体装置におい
    て、 上記くぼみ部の傾斜している側面に対向する側面は、上
    記レーザダイオードから出射されるレーザ光の光強度が
    同一となる点をむすんでなる同一強度面と同じ形状を有
    していることを特徴とする光半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の光半導体装置におい
    て、 上記くぼみ部の傾斜している側面に対向する側面は、そ
    の半導体層の主面側からみた平面形状が、上記レーザ出
    射端面のレーザ光が出射される位置を中心とした円弧形
    状であることを特徴とする光半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項4に記載の光半導体装置におい
    て、 上記くぼみ部の傾斜している側面に対向する側面は、レ
    ーザダイオードから出射されるレーザ光がその面内にお
    いて多重反射する形状を有していることを特徴とする光
    半導体装置。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の光半導体装置におい
    て、 上記くぼみ部の傾斜している側面に対向する側面は、そ
    の一方の面において反射された上記レーザダイオードか
    ら出射されたレーザ光が他方の面に入射されるよう配置
    された、上記くぼみ部の底面に垂直な2つの平面からな
    ることを特徴とする光半導体装置。
JP31590396A 1996-11-27 1996-11-27 光半導体装置,及びその製造方法 Pending JPH10163559A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31590396A JPH10163559A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 光半導体装置,及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31590396A JPH10163559A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 光半導体装置,及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10163559A true JPH10163559A (ja) 1998-06-19

Family

ID=18071001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31590396A Pending JPH10163559A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 光半導体装置,及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10163559A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002009381A (ja) * 2000-06-23 2002-01-11 Sharp Corp 半導体レーザ装置
JP2006310563A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Rohm Co Ltd 光通信モジュール

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002009381A (ja) * 2000-06-23 2002-01-11 Sharp Corp 半導体レーザ装置
JP2006310563A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Rohm Co Ltd 光通信モジュール

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0410067B1 (en) Integrated semiconductor diode laser and photodiode structure
US4163953A (en) Double heterostructure laser for direct coupling to an optical fiber
EP1586109B1 (en) Semiconductor photodetector with internal reflector
US6252286B1 (en) Semiconductor device having a light-receiving element, optical pickup device and method of manufacturing a semiconductor device having a light-receiving element
US6449296B1 (en) Semiconductor laser device
JP2000106454A (ja) 高効率で放射線を発するデバイスおよびそのようなデバイスの製造方法
US4815090A (en) Distributed feedback semiconductor laser with monitor
Sawada et al. Hybrid microlaser encoder
JPS6215878A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH10163559A (ja) 光半導体装置,及びその製造方法
JPH0828551B2 (ja) アレイレーザ
JP2710070B2 (ja) 半導体受光素子及びこの半導体受光素子を用いた光半導体装置
JP3788965B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP4024483B2 (ja) 半導体レーザ装置
JPH09135049A (ja) 表面発光レーザとそのパワー出力を監視するフォトダイオードとの集積化
JPS5840881A (ja) 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子の製造方法
JPH0237783A (ja) 端面発光型光半導体装置の製造方法
JPH11345996A (ja) エッジ受容型光検出デバイス
JPS5886789A (ja) 半導体レ−ザ・フオトデイテクタ光集積化素子
JPS5880887A (ja) 半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子
JPS6358388B2 (ja)
US20060091491A1 (en) Optical detector and method of producing an arrangement of multiple semiconductor layers
JP2003222762A (ja) 光モジュール
JPH02241066A (ja) 半導体光検出素子
JPH0513741A (ja) 半導体光検出装置