半导体器件 [发明的详细说明]
[发明所属的技术领域]
本发明涉及半导体器件，特别是适合应用于在超高速光通信系统等中使用的附有光调制器的激光器。
[现有的技术]
为了用半导体激光器和光纤发送大量数据，必须对半导体激光器进行高速调制。为此，已知有通过改变单模半导体激光器的注入电流，直接进行调制的方法。但是，此方法随着注入载流子密度的变化而波长变化(波长啁啾)较大，因而不能用于例如10Gbps以上的高速调制。
于是，取代迄今的直接调制方式，用波长啁啾小地光调制器调制半导体激光器的方法正引人注目。在该方法中使用的激光器一般称为附有光调制器的激光器。附有光调制器的激光器将单模半导体激光器和用于调制激光器的高速光调制器集成在1块芯片上。因此，在附有光调制器的激光器中，不需要光调制器与激光器之间的电路，故实用性高。因此，附有光调制器的激光器作为大容量光通信的关键器件极为重要。
在这种附有光调制器的激光器中，为实现高速工作，必须减小调制器部的电容，增大激光器部和调制器部之间的隔离部的电阻。另外，作为通信用激光器，同时还必须具有充分高的可靠性。
图27(a)是示出现有的附有光调制器的激光器的结构的斜视图。另外，图27(b)是示出沿图27(a)所示的I-I’线的剖面的概略剖面图。在图27(a)和图27(b)中，101是InP衬底，112是n-InP限制层，103是调制器的吸收层，113是p-InP限制层，105是包含有源层102(在图27未示出)和吸收层103的台面，106是电流阻挡层，由高阻InP层106a和n-InP层106b构成。另外，107是p-InP限制层，108是p-InGaAs接触层，109是台面沟槽(加工台面沟槽)。
下面根据图22～图27对现有的附有光调制器的激光器的制造方法进行说明。图22～图27是依工序顺序示出现有的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。图22、图23(a)、图24(a)、图25(a)、图26(a)、图27(a)示出了附有光调制器的激光器的斜视图。另外，图23(b)、图24(b)、图25(b)、图26(b)是分别示出沿图23(a)的I-I’的剖面、沿图24(a)的I-I’的剖面、沿图25(a)的I-I’的剖面、沿图26(a)的I-I’的剖面的概略剖面图。这里，沿I-I’的剖面表示激光器部与调制器部之间的隔离部的剖面。
首先，如图22所示，在InP衬底101上外延生长包括n-InP限制层112、激光器的有源层102和调制器的吸收层103、p-InP限制层113的规定的晶体层之后，形成约6μm宽的氧化硅膜(SiO2膜)等绝缘膜104。然后以绝缘膜104作为掩模，借助于例如采用HBr等刻蚀液的湿法刻蚀，形成包含有源层102和吸收层103的台面105。有源层102和吸收层103在n-InP限制层112上的同一层形成，形成有源层102的区域是激光器部，形成吸收层103的区域是调制器部。
接着，如图23(a)所示，用在形成台面105时使用的绝缘膜104作为选择生长掩模，在台面105的侧面用MOCVD法连续掩埋生长作为电流阻挡层106的、膜厚约为2～3μm的高阻InP层106a和膜厚约为1.0μm的n-InP层106b。这时，作为高阻InP层106a的掺杂剂，例如用铁(Fe)，另外，作为n-InP层106b的掺杂剂，例如用硫(S)。
这里对在高阻InP层106a上生长n-InP层106b的理由进行说明。如后所述，在后面的工序中，在电流阻挡层106上形成p-InP限制层107，但若在高阻InP层106a上直接生长p-InP限制层107，则作为p-InP限制层107的掺杂剂的Zn与作为高阻InP层106a的掺杂剂Fe相互扩散。而且，由于Zn向高阻InP层106a扩散，使得高阻InP层106a的电阻减小。但是，通过在p-InP限制层107与高阻InP层106a之间生长n-InP层106b，n-InP层106b具有作为俘获欲从p-InP限制层107向高阻InP层106a扩散的Zn的空穴陷阱层的作用。因此，能够防止Zn向高阻InP层106a扩散而导致其电阻减小。
另外，沿图23(a)的I-I’线的剖面(隔离部的剖面)在本阶段如图23(b)所示，与图23(a)所示的调制器侧的端面有相同的形状。
接着，如图24(a)所示，借助于将与隔离部相当的位置用干法刻蚀刻蚀至规定的深度，去除隔离部的n-InP层106b。在此刻蚀中，去除了靠着在后面的工序中形成的台面沟槽109的内侧区域的n-InP层106b。去除n-InP层106b后的隔离部的剖面如图24(b)所示。尽管n-InP层106b为n型材料，电阻值低，但这样一来，借助于在隔离部去除n-InP层106b，可以得到高的隔离电阻。
接着，如图25(a)、图25(b)所示，在晶片的整个面上生长p-InP限制层107、p-InGaAs接触层108。据此，在隔离部，高阻InP层106a与p-InP限制层107紧密接触。
接着，如图26(a)、图26(b)所示，借助于使用酒石酸等刻蚀液的湿法刻蚀去除隔离部的p-InGaAs接触层108。去除隔离部的p-InGaAs接触层108的理由与去除隔离部的n-InP层106b的理由相同，也是为了在隔离部得到高的隔离电阻。
最后，如图27(a)和图27(b)所示，用刻蚀等方法形成约为5～7μm宽的台面沟槽109。由此，完成了图27(a)和图27(b)所示的附有光调制器的激光器。完成的附有光调制器的激光器的隔离部剖面为图27(b)所示的结构，借助于n-InP层106的去除、p-InGaAs接触层108的去除以及加工台面沟槽109的形成，包含n-InP限制层112、有源层102、吸收层103和p-InP限制层113的台面105的周围被绝缘性高的层覆盖，得到了高阻值的隔离电阻。
这样，在现有的附有光调制器的激光器中，为了增大激光器与调制器之间的隔离部的隔离阻值，进行了除去隔离部的n-InP层106b，除去p-InGaAs接触层108等工序。
[发明所要解决的课题]
但是，在现有的附有光调制器的激光器中，由于去除隔离部的n-InP层106b而产生了新的问题。该问题就是由于去除了隔离部的n-InP层106b，致使高阻InP层106a与p-InP限制层107直接接触而发生的问题。高阻InP层106a与p-InP限制层107一经接触，则如图28(a)所示，作为高阻InP层106a的掺杂剂的Fe和作为p-InP限制层107的掺杂剂的Zn相互扩散。因此，由于p型掺杂剂Zn向高阻InP层106a扩散，使高阻InP层106a的电阻值变小。其结果是减小了激光器与调制器之间的隔离电阻，出现了高频漏泄发生、妨碍高速工作的问题。
另外，在调制器部还发生了其他问题。如上所述，对调制器部设计成了如下结构：通过在p-InP限制层107与高阻InP层106a之间设置n-InP层106b，n-InP层106b俘获欲从p-InP限制层107向高阻InP层106a扩散的Zn，从而防止高阻InP层106a的电阻减小。
但是，在实际的制造工艺中，如图28(b)所示，n-InP层106b的端部往往离开台面105的侧面。例如，在形成高阻InP层106a和n-InP层106b时，若高阻InP层106a在台面105的侧面以规定的厚度形成，就会发生图28(b)所示的状态。
这时，由于在n-InP层106b的端部与台面105的侧面之间，p-InP限制层107与高阻InP层106a直接接触，所以作为高阻InP层106a的掺杂剂的Fe与作为p-InP限制层107的掺杂剂的Zn相互扩散。因此，高阻InP层106a中的Fe被Zn补偿，高阻InP层106a中的Fe浓度有效地降低。这产生了与高阻InP层106a的膜厚减薄等效的影响，一般说来，由于电容与膜厚成反比，所以出现了因掺杂剂相互扩散而调制器部的电容增大的问题。
另外，在激光器部、调制器部，作为高阻InP层106a的掺杂剂的Fe与作为p-InP限制层107的掺杂剂的Zn相互扩散，产生了电流阻挡层106的高阻InP层106a的电阻减小的问题。还有，当掺杂剂向包含有源层102、吸收层103等的台面105扩散时，还产生元件效率下降等特性变坏、可靠性降低的问题。
这样，在现有的附有光调制器的激光器中，因Zn与Fe的相互扩散，产生了激光器与调制器之间的隔离电阻减小，调制器的电容增大，使附有光调制器的激光器的高速工作受损，以及可靠性受损的问题。
本发明是为解决上述问题而进行的，其目的在于抑制掺杂剂的相互扩散，实现附有光调制器的激光器的高速工作，同时提高其可靠性。
[解决课题的手段]
本发明的半导体器件是从有源层产生激光的半导体器件，它包括：包含上述有源层的脊形台面部分；以掩埋上述台面部分的两侧的方式形成的电流阻挡层；以排列在上述台面部分和上述电流阻挡层上的方式形成的扩散阻止层；以及在上述扩散阻止层上形成的、含有规定杂质的导电层。
另外，上述台面部分还包含上述有源层和与其长边方向邻接地在同一层形成的、对上述激光进行调制的吸收层。
另外，上述电流阻挡层由覆盖上述台面部分的侧部的绝缘性的第1层和在上述第1层上形成的、与上述导电层为相反导电类型的第2层的叠层构成。
另外，去除上述有源层与上述吸收层的界面附近的上述第2层，上述导电层与上述第1层经上述扩散阻止层相向。
另外，本发明的半导体器件是从有源层产生激光的半导体器件，它包括：包含上述有源层的脊形台面部分；以掩埋上述台面部分的两侧的方式形成的电流阻挡层；以及在上述台面部分和上述电流阻挡层上形成的、含有规定杂质的导电层，上述电流阻挡层包含覆盖上述台面部分的侧部的绝缘性的第1层和在上述第1层上形成的、与上述导电层为相反导电类型的第2层，在上述第1层与上述第2层之间形成扩散阻止层。
另外，上述台面部分还包含上述有源层和与其长边方向邻接地在同一层形成的、对上述激光进行调制的吸收层。
另外，去除上述有源层与上述吸收层的界面附近的上述第2层，上述导电层与上述第1层经上述扩散阻止层相向。
另外，上述第1层是含Fe的InP层，上述导电层是作为上述杂质而含Zn的InP层。
另外，本发明的半导体器件是从有源层产生激光的半导体器件，它包括：包含上述有源层的脊形台面部分；以掩埋上述台面部分的两侧的方式形成的电流阻挡层；至少在上述台面部分的侧部与上述电流阻挡层之间形成的扩散阻止层；以及在上述台面部分和上述电流阻挡层的上层形成的、含有规定杂质的导电层。
[附图的简单说明]
图1是按工序顺序示出实施例1的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图2是接续图1、按工序顺序示出实施例1的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图3是接续图2、按工序顺序示出实施例1的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图4是接续图3、按工序顺序示出实施例1的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图5是接续图4、按工序顺序示出实施例1的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图6是示出完成了的实施例1的附有光调制器的激光器的原理图。
图7是示出实施例1的附有光调制器的激光器的概略剖面图。
图8是按工序顺序示出实施例2的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图9是接续图8、按工序顺序示出实施例2的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图10是接续图9、按工序顺序示出实施例2的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图11是接续图10、按工序顺序示出实施例2的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图12是接续图11、按工序顺序示出实施例2的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图13是示出完成了的实施例2的附有光调制器的激光器的原理图。
图14是示出实施例2的附有光调制器的激光器的概略剖面图。
图15是按工序顺序示出实施例3的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图16是接续图15、按工序顺序示出实施例3的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图17是接续图16、按工序顺序示出实施例3的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图18是接续图17、按工序顺序示出实施例3的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图19是接续图18、按工序顺序示出实施例3的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图20是示出完成了的实施例3的附有光调制器的激光器的原理图。
图21是示出实施例3的附有光调制器的激光器的概略剖面图。
图22是按工序顺序示出现有的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图23是接续图22、按工序顺序示出现有的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图24是接续图23、按工序顺序示出现有的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图25是接续图24、按工序顺序示出现有的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图26是接续图25、按工序顺序示出现有的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图。
图27是示出完成了的现有的附有光调制器的激光器的原理图。
图28是示出现有的附有光调制器的激光器的概略剖面图。
[发明的实施例]
下面根据附图对本发明的若干实施例进行详细说明。另外，本发明不限于以下的实施例。还有，在各图中，对同一或相当的部分标以相同的符号而适当地简化乃至省略其重复说明。
实施例1
图6是示出实施例1的附有光调制器的激光器的原理图。其中，图6(a)是示出附有光调制器的激光器的斜视图，图6(b)是示出沿图6(a)中的I-I’线的剖面的概略剖面图。
如图6(a)和图6(b)所示，该附有光调制器的激光器以具有InP衬底1、n-InP限制层12、有源层2(在图6中未示出)、吸收层3、p-InP限制层13、包含有源层2和吸收层3的台面5(AR台面)、由高阻InP层6a和n-InP层6b构成的电流阻挡层6、p-InP限制层7、p-InGaAs接触层8以及加工台面沟槽9而构成。
以覆盖台面5的顶部和电流阻挡层6的最表面的方式形成p-InGaAsP层10。p-InGaAsP层10以在隔离部对台面5的顶部和高阻InP层6a的上表面进行覆盖、在调制器部和激光部对台面5的顶部和n-InP层6b的上表面进行覆盖的方式形成。
这样，由于以覆盖电流阻挡层6的最表面的方式形成p-InGaAsP层10，所以能够抑制p-InP限制层7与高阻InP层6a直接接触。由此，可以抑制p-InP限制层7、高阻InP层6a中所含的掺杂剂相互扩散。
下面根据图1～图6对实施例1的附有光调制器的激光器的制造方法进行说明。图1～图6是按工序顺序示出实施例1的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图，图1、图2(a)、图3(a)、图4(a)、图5(a)、图6(a)示出了附有光调制器的激光器的斜视图。另外，图2(b)、图3(b)、图4(b)、图5(b)、图6(b)是分别示出沿图2(a)的I-I’线的剖面、沿图3(a)的I-I’线的剖面、沿图4(a)的I-I’线的剖面、沿图5(a)的I-I’线的剖面、沿图6(a)的I-I’线的剖面的概略剖面图。这里，沿I-I’的剖面表示激光器与调制器部之间的隔离部的剖面。
首先，如图1所示，在InP衬底1上外延生长包括n-InP限制层12、激光器的有源层2和调制器的吸收层3、p-InP限制层13的规定的晶体层之后，形成约6μm宽的氧化硅(SiO2)膜等绝缘膜4。然后以绝缘膜4作为掩模，借助于例如采用溴化氢(HBr)等刻蚀液的湿法刻蚀，形成包含有源层2和吸收层3的台地型的台面5。这时，例如台面5的深度约为4μm，有源层2或吸收层3的宽度约为1.3μm。有源层2和吸收层3在n-InP限制层12上的同一层形成，形成有源层2的区域是激光器部，形成吸收层3的区域是调制器部。
接着，如图2(a)所示，以在形成台面5时使用的绝缘膜4作为选择生长掩模，在台面5的侧面用MOCVD法连续掩埋生长作为电流阻挡层6的、膜厚约为2～3μm的高阻InP层6a和膜厚约为1.0μm的n-InP层6b。这时，作为高阻InP层6a的掺杂剂，例如采用铁(Fe)，作为n-InP层6b的掺杂剂，例如采用硫(S)。另外，在高阻InP层6a上生长n-InP层6b的理由与用图23进行的说明相同。
另外，沿图2(a)的I-I’线的剖面(隔离部的剖面)在本阶段，如图2(b)所示，与图2(a)所示的调制器侧的端面有相同的形状。
接着，如图3(a)所示，借助于将与隔离部相当的位置用干法刻蚀刻蚀至规定的深度，去除隔离部的n-InP层6b。为了去除比在后面的工序中形成的加工台面沟槽更靠内侧的区域的n-InP层6b，刻蚀量最好约为0.6μm的深度。去除n-InP层6b后的隔离部的剖面如图3(b)所示。这样，通过在隔离部去除电阻值低的n-InP层6b，可以得到高的隔离电阻。
接着，如图4(a)、图4(b)所示，进行第3次外延生长，以覆盖台面5的顶部和电流阻挡层6的最表面的n-InP层6b的方式生长p-InGaAsP扩散阻止层10。之后，生长p-InP限制层7、p-InGaAs接触层8。
接着，如图5(a)、图5(b)所示，用刻蚀法去除隔离部的p-InGaAs接触层8。另外，用刻蚀法去除隔离部的p-InGaAs接触层8的理由与用图26进行的说明相同。
接着，如图6(a)和图6(b)所示，设置约为5～7μm宽的台面沟槽9。完成本实施例的附有光调制器的激光器。
图6(b)和图7(a)示出了完成了的附有光调制器的激光器的隔离部的剖面。如图6(b)所示，在实施例1中，制成了在掺Fe的高阻InP层6a和掺Zn的p-InP限制层7之间插入p-InGaAsP扩散阻止层10的结构。由于InGaAsP与InP相比，Zn的固溶度有数倍之高，所以它吸收欲向掺Fe的高阻InP层6a扩散的Zn。其结果是如图7(a)所示，可以防止Zn和Fe的相互扩散，能够抑制由Zn向高阻InP层6a扩散引起的隔离电阻减小。
另外，图7(b)示出了沿图6(a)的II-II’线的剖面，示出了完成了的附有光调制器的激光器的调制部的剖面。由于在调制器部也以覆盖台面5的顶部和电流阻挡层的最表面的n-InP层6b的方式设置了p-InGaAsP扩散阻止层10，所以即使在如用图28(c)说明的那样，n-InP阻挡层6b的端部离开台面5的侧面而形成的场合，也能够以p-InGaAsP扩散阻止层10可靠地覆盖向台面5的侧面露出的高阻InP层6a。而且，由于p-InGaAsP扩散阻止层10吸收了欲向掺Fe的高阻InP层6a扩散的Zn，所以能够抑制高阻InP层6a中的Fe与p-InP限制层7中的Zn相互扩散所引起的调制器部的电容增加。
根据如上所述的实施例1，由于以覆盖台面5的顶部和电流阻挡层6的最表面的方式形成了对Zn固溶度高的p-InGaAsP层10，所以能够抑制p-InP限制层7与高阻InP层6a直接接触。由此，能够抑制p-InP限制层7、高阻InP层6a中所含的掺杂剂相互扩散。因此，能够抑制隔离部的电阻减小，并且能够抑制调制器部的电容增加，可以实现附有光调制器的激光器的高速工作。
实施例2
图13是示出实施例2的附有光调制器的激光器的原理图。这里，图13(a)是示出附有光调制器的激光器的斜视图，图13(b)是示出沿图13(a)中的I-I’线的剖面的概略剖面图。
如图13(a)和图13(b)所示，实施例2的附有光调制器的激光器也以具有InP衬底1、n-InP限制层12、有源层2(在图13中未示出)、吸收层3、p-InP限制层13、包含有源层2和吸收层3的台面5、具有高阻InP层6a和n-InP层6b的电流阻挡层6、p-InP限制层7、p-InGaAs接触层8以及加工台面沟槽9而构成。
而且，它还具有在构成电流阻挡层6的高阻InP层6a与n-InP层6b之间形成的i-InGaAsP扩散阻止层11。
这样，由于在高阻InP层6a与n-InP层6b之间形成i-InGaAsP扩散阻止层11，所以能够抑制p-InP限制层7、高阻InP层6a中所含的掺杂剂相互扩散。
下面根据图8～图13对实施例2的附有光调制器的激光器的制造方法进行说明。图8～图13是按工序顺序示出实施例2的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图，图8、图9(a)、图10(a)、图11(a)、图12(a)、图13(a)示出了附有光调制器的激光器的斜视图。另外，图9(b)、图10(b)、图11(b)、图12(b)、图13(b)是分别示出沿图9(a)的I-I’线的剖面、沿图10(a)的I-I’线的剖面、沿图11(a)的I-I’线的剖面、沿图12(a)的I-I’线的剖面、沿图13(a)的I-I’线的剖面的概略剖面图。这里，沿I-I’线的剖面表示激光器与调制器部之间的隔离部的剖面。
首先，如图8所示，在InP衬底1上外延生长包括n-InP限制层12、激光器的有源层2和调制器的吸收层3、p-InP限制层13的规定的晶体层之后，形成约为6μm宽的氧化硅膜等绝缘膜4。然后以绝缘膜4作为掩模，借助于例如采用溴化氢等刻蚀液的湿法刻蚀，形成包含有源层2和吸收层3的台地型的台面5。这时，例如台面5的深度约为4μm，有源层2或吸收层3的宽度约为1.3μm。
接着，如图9(a)和图9(b)所示，以在形成台面5时使用的绝缘膜4作为选择生长掩模，在台面5的侧面用MOCVD法连续掩埋生长作为电流阻挡层6的高阻InP层6a、i-InGaAsP扩散阻止层11和n-InP层6b。
接着，如图10(a)和图10(b)所示，用刻蚀法去除隔离部的n-InP层6b。与实施例1一样，刻蚀量设定为约0.6μm。在不形成i-InGaAsP扩散阻止层11的场合，此刻蚀工序中的深度由时间控制，但在实施例2中，由于在高阻InP层6a与n-InP层6b之间插入了材料不同的i-InGaAsP层11，所以可以利用n-InP层6b与i-InGaAsP层11的刻蚀速率之差进行选择刻蚀。因此，能够重复性好地、可靠地去除n-InP层6b。去除n-InP层6b后的隔离部的剖面如图10(b)所示。
此后的工艺流程基本上与用图25～图27说明的流程相同。即如图11(a)和图11(b)所示，在晶片的整个面上生长p-InP限制层7、p-InGaAs接触层8，接着，如图12(a)和图12(b)所示，用刻蚀法去除隔离部的p-InGaAs接触层8，最后，如图13(a)和图13(b)所示，设置约5～7μm宽的加工台面沟槽9，完成实施例2的附有光调制器的激光器。
图14(a)与图13(b)一样，是示出完成了的附有光调制器的激光器的隔离部的剖面的概略剖面图。如图14(a)所示，在实施例2中，在隔离部的掺Fe的高阻InP层6a与掺Zn的p-InP限制层7之间插入了i-InGaAsP扩散阻止层11。i-InGaAsP扩散阻止层11具有作为吸收欲从p-InP限制层7向掺Fe的高阻InP层6a扩散的Zn的扩散阻止层的功能。其结果是如图14(a)所示，可以防止Zn与Fe的相互扩散，能够抑制由Zn向高阻InP层6a扩散所引起的激光器与调制器之间的隔离电阻减小。
另外，图14(b)示出了沿图13(a)的II-II’线的剖面，示出了完成了的附有光调制器的激光器的调制部的剖面。由于在实施例2的附有光调制器的激光器中，在电流阻挡层6的高阻InP层6a与n-InP层6b之间设置了i-InGaAsP扩散阻止层11，所以从p-InP限制层7扩散出来的Zn被固溶度高的InGaAsP层11吸收，能够阻止该扩散出来的Zn向掺Fe的高阻InP层6a的扩散。因此，能够抑制由Zn扩散引起的调制器部的电容增加。
根据如上所述的实施例2，由于在高阻InP层6a与n-InP层6b之间形成了对Zn的固溶度高的i-InGaAsP扩散阻止层11，所以能够抑制p-InP限制层7、高阻InP层6a中所含的掺杂剂相互扩散。由此，能够抑制激光器与调制器之间的隔离电阻减小，并且能够抑制由Zn扩散引起的调制器部的电容增加。因此，可以实现附有光调制器的激光器的高速工作。
实施例3
图20是示出实施例3的附有光调制器的激光器的原理图。这里，图20(a)是示出附有光调制器的激光器的斜视图的概略剖面图，图20(b)是示出沿图20(a)中的I-I’线的剖面的概略剖面图。
如图20(a)和图20(b)所示，实施例3的附有光调制器的激光器也以具有InP衬底1、n-InP限制层12、有源层2(在图20中未示出)、吸收层3、p-InP限制层13、包含有源层2和吸收层3的台面5、具有高阻InP层6a和n-InP层6b的电流阻挡层6、p-InP限制层7、p-InGaAs接触层8以及加工台面沟槽9而构成。
而且，它还具有作为电流阻挡层6的第1层而形成的i-InGaAsP层11。i-InGaAsP层11具有作为扩散阻止层的功能。
这样，由于对电流阻挡层6的第1层形成了i-InGaAsP层11，所以能够用i-InGaAsP层11覆盖包含有源层2、吸收层3的台面5的侧面。因此，即使在p-InP限制层7中所含的掺杂剂向高阻InP层6a扩散的场合，也能够抑制掺杂剂向有源层2、吸收层3扩散。
下面根据图15～图20对实施例3的附有光调制器的激光器的制造方法进行说明。图15～图20是按工序顺序示出实施例3的附有光调制器的激光器的制造方法的原理图，图15、图16(a)、图17(a)、图18(a)、图19(a)、图20(a)示出了附有光调制器的激光器的斜视图。另外，图16(b)、图17(b)、图18(b)、图19(b)、图20(b)是分别示出沿图16(a)的I-I’线的剖面、沿图17(a)的I-I’线的剖面、沿图18(a)的I-I’线的剖面、沿图19(a)的I-I’线的剖面、沿图20(a)的I-I’线的剖面的概略剖面图。这里，沿I-I’线的剖面表示激光器与调制器部之间的隔离部的剖面。
首先，如图15所示，在InP衬底1上外延生长包括n-InP限制层12、激光器的有源层2和调制器的吸收层3、p-InP限制层13的规定的晶体层之后，形成约6μm宽的氧化硅膜等绝缘膜4。然后以绝缘膜4作为掩模，借助于例如采用溴化氢等刻蚀液的湿法刻蚀，形成包含有源层2和吸收层3的台地型的台面5。这时，例如台面5的深度约为4μm，有源层2或吸收层3的宽度约为1.3μm。
接着，如图16(a)和图16(b)所示，以在形成台面5时使用的绝缘膜4作为选择生长掩模，在台面5的侧面生长电流阻挡层6。这时，作为电流阻挡层6的第1层，生长i-InGaAsP层11作为扩散阻止层。之后，用MOCVD法，接着i-InGaAsP扩散阻止层11连续掩埋生长高阻InP层6a、n-InP层6b。
此后的工艺流程基本上与用图24～图27说明的流程相同。即如图17(a)和图17(b)所示，用刻蚀法去除隔离部的n-InP层6b后，如图18(a)和图18(b)所示，在晶片的整个面上生长p-InP限制层7、p-InGaAs接触层8。
接着，如图19(a)和图19(b)所示，用刻蚀法去除隔离部的p-InGaAs接触层8，最后，如图20(a)和图20(b)所示，设置约为5～7μm宽的台面沟槽9，完成实施例3的附有光调制器的激光器。
图21示出了沿图20(a)的II-II’线的剖面，示出完成了的附有光调制器的激光器的调制部的剖面。由于在本实施例的附有光调制器的激光器中，台面5的侧面被Zn的固溶度高的InGaAsP层11覆盖，所以在如图21所示那样，电流阻挡层6的n-InP层6b的端部离开AR台面的场合，即使p-InP限制层7中的Zn向高阻InP层6a扩散，也能抑制扩散出来的Zn从台面5的侧面向吸收层3、n-InP限制层12、p-InP限制层13等各层扩散。因此，能够抑制元件的效率下降等特性变坏、可靠性降低。
根据如上所述的实施例3，由于对电流阻挡层6的第1层，形成了对Zn的固溶度高的i-InGaAsP层11，所以能够用i-InGaAsP层11覆盖包含有源层2、吸收层3的台面5的侧面。因此，即使在p-InP限制层7中所含的掺杂剂向高阻InP层6a扩散的场合，也能够抑制掺杂剂向包含有源层2、吸收层3的台面部分扩散。由此，可以抑制元件的效率下降等特性变坏、可靠性降低。
[发明的效果]
本发明由于以如上所述的方法构成，所以有如下所示的效果。
由于排列在台面部分和电流阻挡层上表面形成扩散阻止层，所以能够抑制导电层中的杂质向电流阻挡层扩散。因此，能够抑制电流阻挡层的电阻值减小，可以实现激光器的高速工作。
通过用扩散阻止层覆盖包含吸收层的台面部分和电流阻挡层的上表面，能够抑制调制器部的电容增加，可以实现附有光调制器的激光器的高速工作。
由于由绝缘性的第1层和与导电层为相反导电类型的第2层构成电流阻挡层，所以因第1层可靠地阻挡了电流，同时能够在第2层中俘获导电层的杂质，因而能够抑制由导电层的杂质引起的第1层的电阻减小。
由于在有源层和吸收层的界面附近，导电层与电流阻挡层的第1层经扩散阻止层以相向的方式构成，所以能够抑制因导电层的杂质向第1层扩散而导致的有源层与吸收层之间的隔离部的电阻减小。另外，借助于在有源层与吸收层的界面附近去除电流阻挡层的第2层，可以增大隔离部的电阻。
由于在电流阻挡层的第1层与上述第2层之间形成扩散阻止层，所以能够抑制导电层中的杂质向电流阻挡层的第1层扩散。另外，还能够在第2层中俘获导电层的杂质。因此，能够抑制电流阻挡层的电阻值减小，可以实现激光器的高速工作。
由于借助于扩散阻止层能够抑制导电层的杂质向电流阻挡层的第1层扩散，所以能够使有源层与吸收层之间的隔离部的电阻增大。由此，可以实现激光器的高速工作。
由于在有源层与吸收层的界面附近去除了第2层，所以能够使有源层与吸收层之间的隔离部的电阻增大。另外，在去除第2层时能使扩散阻止层起中止层的作用。
通过将本发明应用于第1层是含Fe的InP层、导电层是作为杂质而含Zn的InP层的半导体器件，可以抑制第1层的Fe与导电层的Zn相互扩散。
由于在台面部分的侧部与电流阻挡层之间形成了扩散阻止层，所以能够抑制导电层的杂质向台面部分扩散。由此，可以抑制元件的效率下降等特性变坏、可靠性降低。