半导体光学器件的制造方法、半导体光学激光元件的制造方法以及半导体光学器件技术

本发明专利技术提供一种半导体光学器件的制造方法、半导体光学激光元件的制造方法以及半导体光学器件。本发明专利技术的包含半导体层的半导体光学器件的制造方法为，在半导体层叠结构(12-18)表面的第一区域上形成第一电介质膜(26)，在半导体层叠结构(12-18)表面的第二区域上形成具有比第一电介质膜(26)高的密度的第二电介质膜(25)，在由于对第二电介质膜(25)下部的半导体层进行的热处理所引起的带隙的变化量变得大于由于对第一电介质膜(26)下部的半导体层进行的热处理所引起的带隙的变化量的温度区域实施热处理，在第一电介质膜(26)下部的半导体层叠结构(12-18)上形成窗区域(23)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括半导体层的半导体光学器件的制造方法、半导体光学激光元件的制造方法以及半导体光学器件。
技术介绍
半导体光学器件中包括发光器件和光接收器件等这样的进行电-光转换/ 光-电转换的光学器件，以及光导波路、光学开关、隔离器和光子晶体等这样的进行光信号的传送等的光学器件。这样的光学器件具有以半导体层叠结构为主的构成，并且有时候在其制造工艺中包含用于改变半导体层叠结构中规定的半导体层的物理属性的热处理工序。例如，在GaAs系半导体激光中，光射出端面由于强的光密度的缘故而变差，有时会引起被称为COD (Catastrophic Optical Damage 光学灾变损伤)的损伤。作为该问题的对策，提出了通过使相当于光射出面之处的带隙大于活性层内部的带隙，从而设置与活性层内部相比激光吸收变少的窗区域的方法。为了形成该窗区域，在窗区域上形成促进( 的扩散的电介质膜，并且在非窗区域上沉积了抑制( 的扩散的电介质膜，然后，进行规定的热处理，进行对应于窗区域的区域的混晶化，进行使带隙变大的工序。这种方法被称为 IFVDdmpurity Free Vacancy Disordering)法(参照专利文献1)。例如采用以富N条件成膜的SiNx膜作为促进( 的扩散的电介质膜，采用以富Si条件成膜的SiNx膜作为抑制( 的扩散的电介质膜(参照专利文献2)。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1 JP特开平7_12观16号公报专利文献2 国际公开第2005/057744号公报(专利技术要解决的技术课题)但是，在IFVD法中，为了将窗区域混晶化并实现具有所希望的大小的带隙，需要以高于一般在热处理中所使用的温度的温度进行热处理。例如，在专利文献2中所记载的方法中，需要以930°C的高温进行热处理。但是，经过这样的高温热处理之后，电介质膜出现了裂纹，其结果是，在形成了电介质膜的半导体表面上产生皲裂，之后会产生当在该半导体表面形成电极时接触电阻增大的问题。另外，经过这样的高温处理之后，连本来不希望进行混晶化的非窗区域也会被混晶化，因此，不能获得所希望的激光特性。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述课题而实现的，其目的是提供一种能够降低由于热处理所带来的不良影响的半导体光学器件的制造方法、半导体光学激光元件的制造方法以及不会由于热处理的缘故而导致变差的半导体光学器件。(解决技术课题的手段)为了解决上述课题并实现目的，本专利技术的半导体光学器件的制造方法，是包括半导体层的半导体光学器件的制造方法，其特征为，具有半导体层形成工序，用于形成半导体层；第一电介质膜形成工序，在上述半导体层表面的第一区域形成第一电介质膜；第二电介质膜形成工序，在上述半导体层表面的第二区域形成第二电介质膜，该第二电介质膜具有比上述第一电介质膜高的密度；以及热处理工序，在由于对上述第二电介质膜下部的半导体层进行的热处理所引起的带隙的变化量变得大于由于对上述第一电介质膜下部的半导体层进行的热处理所引起的带隙的变化量的温度区域，实施热处理。另外，本专利技术的半导体光学器件的制造方法的特征为在上述热处理工序中，在上述第二电介质膜下部的半导体层的带隙的变化量相对于热处理温度的变化率小于上述第一电介质膜下部的半导体层的带隙的变化量相对于热处理温度的变化率的温度区域，实施热处理。另外，本专利技术的半导体光学器件的制造方法的特征为上述第二电介质膜具有高于上述第一电介质膜的折射率。另外，本专利技术的半导体光学器件的制造方法的特征为上述第二电介质膜是用与上述第一电介质膜相同的材料形成的电介质膜。另外，本专利技术的半导体光学器件的制造方法的特征为上述第一电介质膜以及上述第二电介质膜是包括硅的电介质膜，上述第二电介质膜中的硅成分比，高于上述第一电介质膜中的硅成分比。另外，本专利技术的半导体激光元件的制造方法，该半导体激光元件在半导体层中包含与电极接触的接触层以及活性层，并且，在沿着光射出的方向的端面区域中具有上述半导体层的带隙大于其他区域的窗区域，该半导体激光元件的制造方法的特征为，具有接触层形成工序，用于形成含有杂质的上述接触层；第一电介质膜形成工序，在上述接触层表面中的与作为上述窗区域以外的区域的非窗区域对应的区域中形成第一电介质膜；第二电介质膜形成工序，在上述接触层表面中的与上述窗区域对应的区域中形成第二电介质膜；以及热处理工序，通过在上述第二电介质膜下部的接触层的杂质能够扩散的温度区域实施热处理，使上述第二电介质膜下部的接触层的杂质扩散得比上述第一电介质膜下部的接触层的杂质更多，并形成上述第二电介质膜下部的上述半导体层的至少一部分区域已混晶化的窗区域。另外，本专利技术的半导体光学器件，是端面发射型的半导体光学器件，具有第一电极；半导体基板；具有在上述基板上依次形成的第一导电型包覆层、活性层、第二导电型包覆层和以第二导电型杂质进行了掺杂的接触层的层叠结构；以及在上述接触层上形成、且构成将上述层叠结构夹在与上述第一电极之间的电流路径的第二电极，上述端面发射型的半导体光学器件的特征为，至少在激光的射出侧端面附近具有窗区域，该窗区域具有比非窗区域大的带隙，上述接触层的窗区域的第二导电型杂质浓度比上述接触层的非窗区域的第二导电型杂质浓度低。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为上述接触层的窗区域的第二导电型杂质浓度比上述接触层的非窗区域的第二导电型杂质浓度低2X IO17CnT3以上。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为在上述接触层与上述活性层之间的上述窗区域，形成有电流狭窄层。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为上述电流狭窄层从窗区域延伸到非窗区域的一部分。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为上述半导体层是层叠有多个半导体层的结构，上述电流狭窄层具有比在该电流狭窄层的上下所形成的半导体层中的晶格常数大的晶格常数。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为在上述接触层与上述活性层之间具有包含扩散种的扩散层。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为在上述电流狭窄层下部具有包含扩散种的扩散层。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为上述基板以及上述层叠结构由III-V 族系化合物构成。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为上述第二导电型杂质为ZruMg或Be。另外，本专利技术的半导体光学器件的特征为上述扩散种是作为P型杂质的SuMg或 Be,作为η型杂质的Si或％，作为界面杂质的0、C、H或S，或者空穴中的任意一种。另外，本专利技术的通信系统的特征为，具有包括上述任意一项中所记载的半导体光学器件的发送器；一端与上述发送器进行了光耦合的2km以上的光纤；以及与上述光纤的另一端进行了光耦合的接收器。(专利技术的效果)本专利技术通过在半导体层表面的第一区域形成第一电介质膜，在半导体层表面的第二区域形成具有比第一电介质膜高的密度的第二电介质膜，并且在由于对第二电介质膜下部的半导体层进行热处理所引起的带隙的变化量变得大于由于对第一电介质膜下部的半导体层进行热处理所引起的带隙的变化量的温度区域实施热处理，由此，使半导体层中的上述第二电介质膜下部的上述半导体层的至少一部分区域的结晶状态变化，因此，能够实现热处理工序中的处理温度的低温化，从而能够降低由热处理所导致的不良的影响，因此， 能够实现不会因为热处理而导致变差的半导体光学器件以及半导体激光元件。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口英广，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：