JPH08107104A - Oxide film mask forming method and selective growth method - Google Patents

Oxide film mask forming method and selective growth method

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JPH08107104A
JPH08107104A JP6241189A JP24118994A JPH08107104A JP H08107104 A JPH08107104 A JP H08107104A JP 6241189 A JP6241189 A JP 6241189A JP 24118994 A JP24118994 A JP 24118994A JP H08107104 A JPH08107104 A JP H08107104A
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JP
Japan
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oxide film
selective growth
regions
forming
compound semiconductor
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JP6241189A
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Mamoru Uchida
護 内田
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To make it possible to form a mask of arbitrary size on an arbitrary position by a method wherein an oxide film is formed on a plurality of regions having different oxide film strength, and a selective mask oxide film is selectively remained by the difference in rate of removal of the oxide film. CONSTITUTION: For example, an N-type AlGaAs layer 42a, as an oxide film forming layer, and an N-type AlAs layer 42b are formed on an N-type GaAs substrate 41. Then, resist patterns 43, having two stripe-like windows 44 facing to <011<-> > direction, are formed. Then, selective etching is conducted on one of apertures as far as to AlGaAs, and on the other aperture part as far as to GaAs, and an oxide film is formed on the whole area. The strength of the oxide films in three regions having different constituent elements is in the order of AlAs > AlGaAs > GaAs. Then a removing treatment is conducted by an oxide film removing process until the oxide film only on GaAs, where most easily removable oxide film is formed, is completely removed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は化合物半導体デバイスに
関するものであり、該デバイス作成時に用いられる酸化
膜マスクの形成方法及び選択成長方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound semiconductor device, and more particularly to a method for forming an oxide film mask and a selective growth method used in manufacturing the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体のプロセス技術とくに光集
積回路のための選択成長技術は極めて重要である。しか
し、Siにくらべると信頼性や汎用性の点で遠く及ばな
い。化合物半導体の選択成長を困難にしているのは以下
の要件を達成できないことによる。 1)表面汚染の除去 2)安定な表面再構成 3)微細加工パターンを残したままのクリーニング 4)微細加工時のダメージの除去 5)選択領域の形成(位置決めおよび微細性) 6)選択マスクの選択比,信頼性(選択マスクを使用す
る場合) 7)選択マスクの完全な除去(撰択マスクを使用する場
合) 8)高スループット 上記のうち、1)から4)は選択成長以前の再成長の課
題であり、最近幾つかの有効な手段が提案されつつあ
る。5)から8)は選択成長に直接関係するものであ
る。
2. Description of the Related Art A process technology for compound semiconductors, especially a selective growth technology for optical integrated circuits, is extremely important. However, it is far less reliable and versatile than Si. What makes the selective growth of compound semiconductors difficult is that the following requirements cannot be achieved. 1) Removal of surface contamination 2) Stable surface reconstruction 3) Cleaning while leaving the fine processing pattern 4) Removal of damage during fine processing 5) Formation of selected area (positioning and fineness) 6) Selection mask Selectivity, reliability (when using selective mask) 7) Complete removal of selective mask (when using selective mask) 8) High throughput Among the above, 1) to 4) are regrowth before selective growth However, some effective means are being proposed recently. Items 5) to 8) are directly related to selective growth.

【0003】これらを実現するためのアプローチは幾つ
か提案されている。 a)安定な誘電体膜(SiO2やSiNxなど)をフォ
トリソグラフィ技術でパターニングして撰択マスクと
し、LPEやMOCVDで選択成長し、成長後は選択マ
スクを剥離する(たとえば、K.Shimoyama
et al., Journal of Crysta
l Growth, 107(1991)767)。 b)GaAs等の表面にUV照射等で薄い酸化層を形成
し、EB描画により酸化層を選択的に剥離する(たとえ
ば、Y.Hiratani et al., Jour
nal of Crystal Growth, 11
1(1991)570)。 c)GaAs基板上にEBやイオン打ち込みにより核形
成パターンを描画し、格子定数の異なるエピ層たとえば
InPを成長させる(たとえば、J. Ahopelt
et al., Proceedings 20th
International Symposium
on Gallium Arsenideand re
lated Compounds, Freibur
g, 1993)。 d)成長雰囲気中でPL等による光(熱)励起により、
パターンを描画しながら基板を選択的に活性化させる
(たとえば、Doi et al., Applie
d Physics Letters, 48, 17
87(1986))。
Several approaches have been proposed to achieve these. a) A stable dielectric film (such as SiO 2 or SiNx) is patterned by a photolithography technique to form a selective mask, which is selectively grown by LPE or MOCVD, and the selective mask is peeled off after the growth (for example, K. Shimoyama).
et al. , Journal of Crystal
l Growth, 107 (1991) 767). b) A thin oxide layer is formed on the surface of GaAs or the like by UV irradiation or the like, and the oxide layer is selectively stripped by EB drawing (for example, Y. Hiratani et al., Jour.
nal of Crystal Growth, 11
1 (1991) 570). c) A nucleation pattern is drawn on a GaAs substrate by EB or ion implantation to grow an epilayer having a different lattice constant, such as InP (for example, J. Ahopelt).
et al. , Proceedings 20th
International Symposium
on Gallium Arsenide and re
late Compounds, Freibur
g, 1993). d) By light (heat) excitation by PL or the like in a growth atmosphere,
The substrate is selectively activated while drawing a pattern (eg, Doi et al., Applie).
d Physics Letters, 48, 17
87 (1986)).

【0004】ここでb)からd)は本質的にその場プロ
セスかつマスクレスなので1)および5)については問
題はない。特に今後期待される低次元超構造作製には効
果を発揮すると考えられる。しかしながら、現在あるい
は将来にわたって求められる選択成長への要求、「任意
の位置に、任意のサイズで任意の構造を、低価格で」と
いう要求には必ずしも応えることにはなっていない。い
ずれの方法も極めて高価な装置を必要としまた、選択成
長できるデバイスサイズに自由度がなく、当分の間信頼
性もスループットも期待できないからである。
Since b) to d) are essentially in-situ processes and maskless, there is no problem with 1) and 5). In particular, it is considered to be effective in fabricating low-dimensional superstructures that are expected in the future. However, it is not always possible to meet the demand for selective growth, which is required now or in the future, that is, "arbitrary position, arbitrary size, arbitrary structure, and low cost". This is because any of these methods requires an extremely expensive device, has no flexibility in the device size that can be selectively grown, and cannot expect reliability and throughput for the time being.

【0005】またa)の方法は現在主流の方法であり、
フォトリソグラフィ技術を自由に使えるので、異種デバ
イスの集積化のための選択成長法として一部実用になっ
ている。しかしながら選択成長における選択性、信頼性
の点や、誘電体膜マスクを効率よく形成及び除去するこ
との困難があり、選択成長の問題点を根本的に解決して
いないので使用できる用途が極めて限定されている。
The method a) is currently the mainstream method,
Since photolithography technology can be used freely, it has been partially used as a selective growth method for integration of heterogeneous devices. However, there are problems in selective growth and reliability in selective growth, and difficulty in efficiently forming and removing the dielectric film mask, and since the problems of selective growth have not been fundamentally solved, the applications that can be used are extremely limited. Has been done.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のように化合物半
導体デバイスにおいて、選択成長の為のマスクを効率よ
く形成でき、かつ該マスクが効率よく除去できるもので
あるようなマスクの形成方法は知られていなかった。ま
たそのような選択成長方法も知られていなかった。本発
明の目的は、化合物半導体デバイスのための、適用範囲
が広くかつ信頼性の高い酸化膜マスク形成方法及び選択
成長方法を提供することにある。
As described above, in the compound semiconductor device, there is known a mask forming method capable of efficiently forming a mask for selective growth and efficiently removing the mask. Didn't. Moreover, such a selective growth method has not been known. An object of the present invention is to provide an oxide film mask forming method and a selective growth method which have a wide application range and high reliability for a compound semiconductor device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、その上
に形成される酸化膜の酸化膜強度(耐エッチ性)が異な
る複数の領域を複数形成し、更にその上に酸化膜を形成
し、それぞれの領域上に形成された酸化膜の除去速度の
違いにより、撰択マスク酸化膜を選択的に残留させてマ
スクとして用いる点にある。
According to the gist of the present invention, a plurality of regions having different oxide film strengths (etching resistance) of an oxide film formed thereon are formed, and an oxide film is further formed thereon. However, the selective mask oxide film is selectively left as a mask due to the difference in the removal rate of the oxide film formed on each region.

【0008】そこで本願では、酸化膜マスク形成方法と
して、化合物半導体上に酸化膜マスクを形成する酸化膜
マスク形成方法であって、化合物半導体表面に、構成元
素と構成元素の組成比のどちらか一方、もしくは両方が
互いに異なる複数の領域を設けた後、該化合物半導体表
面を全面酸化させて、該複数の領域それぞれの表面に酸
化膜を形成し、該複数の領域に形成された酸化膜を除去
する工程により、前記複数の領域のうちの、形成される
酸化膜が相対的に除去されやすい第1の領域からは酸化
膜を除去し、第1の領域以外には酸化膜を残留させて酸
化膜マスクを形成することを特徴とする酸化膜マスク形
成方法を提供し、選択成長方法として、化合物半導体上
に選択成長を行う選択成長方法であって、化合物半導体
表面に、構成元素と構成元素の組成比のどちらか一方、
もしくは両方が互いに異なる複数の領域を設けた後、該
化合物半導体表面を全面酸化させて、該複数の領域それ
ぞれの表面に酸化膜を形成し、該複数の領域に形成され
た酸化膜を除去する工程により、前記複数の領域のうち
の、形成される酸化膜が相対的に除去されやすい第1の
領域からは酸化膜を除去し、第1の領域以外には酸化膜
を残留させて酸化膜マスクを形成して、エピタキシャル
成長を行い、前記第1の領域に選択成長を行うことを特
徴とする選択成長方法を提供する。
Therefore, in the present application, as an oxide film mask forming method, there is provided an oxide film mask forming method of forming an oxide film mask on a compound semiconductor, wherein one of the constituent elements and the composition ratio of the constituent elements is formed on the compound semiconductor surface. Or, after providing a plurality of regions different from each other, the compound semiconductor surface is entirely oxidized to form an oxide film on the surface of each of the plurality of regions, and the oxide film formed in the plurality of regions is removed. Of the plurality of regions, the oxide film is removed from the first region in which the oxide film to be formed is relatively easy to be removed, and the oxide film is left in the regions other than the first region to be oxidized. A method for forming an oxide film mask, which comprises forming a film mask, which is a selective growth method for performing selective growth on a compound semiconductor as a selective growth method, comprising: On the other hand either the composition ratio of the constituent elements,
Alternatively, after providing a plurality of regions different from each other, the compound semiconductor surface is entirely oxidized to form an oxide film on the surface of each of the plurality of regions, and the oxide film formed in the plurality of regions is removed. By the process, the oxide film is removed from the first region of the plurality of regions where the oxide film to be formed is relatively easily removed, and the oxide film is left in the regions other than the first region to leave the oxide film. There is provided a selective growth method characterized in that a mask is formed, epitaxial growth is performed, and selective growth is performed in the first region.

【0009】更に、この選択成長方法において、前記第
1の領域に選択成長を行った後、残留した酸化膜を除去
する工程により、前記第1の領域以外の領域のうちの、
形成される酸化膜が前記第1の領域より除去されにく
く、その他の領域より除去されやすい第2の領域からは
酸化膜を除去し、その他の領域には酸化膜を残留させて
酸化膜マスクを形成して、エピタキシャル成長を行い、
前記第2の領域にも選択成長を行うことを特徴とする選
択成長方法を提供し、更に、それらの選択成長方法にお
いて、前記エピタキシャル成長が、ガスソース分子線エ
ピタキシャル成長方法によって行われることを特徴とす
る選択成長方法を提供し、更に、それらの酸化膜マスク
形成方法及び選択成長方法において、前記構成元素と構
成元素の組成比のどちらか一方、もしくは両方が互いに
異なる複数の領域を設ける方法が、構成元素と構成元素
の組成比のどちらか一方、もしくは両方が互いに異なる
複数の化合物半導体層を積層し、所望の領域において、
該積層した化合物半導体層を一部除去し、所望の構成元
素あるいは所望の構成元素の組成比の化合物半導体を露
出させるものであることを特徴とする酸化膜マスク形成
方法及び選択成長方法を提供し、更に、それらの酸化膜
マスク形成方法及び選択成長方法において、前記構成元
素と構成元素の組成比のどちらか一方、もしくは両方が
互いに異なる複数の領域それぞれは、化合物半導体であ
るAlXGa1-XAsあるいはGaXIn1-XAsYP1-Y において、X,
Yをそれぞれ0以上1以下の範囲で選択したものである
ことを特徴とする酸化膜マスク形成方法及び選択成長方
法を提供し、更に、それらの酸化膜マスク形成方法及び
選択成長方法において、前記酸化膜を形成する方法が、
酸素を主成分とするECR励起のドライエッチングであ
ることを特徴とする酸化膜マスク形成方法及び選択成長
方法を提供し、更に、それらの酸化膜マスク形成方法及
び選択成長方法において、化合物半導体表面に、構成元
素と構成元素の組成比のどちらか一方、もしくは両方が
互いに異なる複数の領域を設けた後、該化合物半導体表
面を全面酸化させて該複数の領域それぞれの表面に酸化
膜を形成する前に、化合物半導体表面上の残留汚染物を
除去することを特徴とする酸化膜マスク形成方法及び選
択成長方法する。
Further, in this selective growth method, after the selective growth is performed on the first region, the remaining oxide film is removed, so that a region other than the first region is removed.
The oxide film to be formed is more difficult to remove than the first region, and the oxide film is removed from the second region, which is easier to remove than the other regions, and the oxide film is left in the other regions to form an oxide film mask. Form and perform epitaxial growth,
There is provided a selective growth method characterized by performing selective growth also in the second region, and in these selective growth methods, the epitaxial growth is performed by a gas source molecular beam epitaxial growth method. A method of providing a selective growth method, further comprising providing a plurality of regions in which one or both of the constituent elements and the composition ratio of the constituent elements are provided in the oxide film mask forming method and the selective growth method. Either one of the composition ratios of the elements and the constituent elements, or a plurality of compound semiconductor layers having different composition ratios are stacked, and in a desired region,
Provided is an oxide film mask forming method and a selective growth method, wherein a part of the stacked compound semiconductor layers is removed to expose a desired constituent element or a compound semiconductor having a desired composition ratio of constituent elements. Further, in the oxide film mask forming method and the selective growth method, one of the constituent elements and the composition ratio of the constituent elements, or each of a plurality of regions in which both are different from each other, is a compound semiconductor Al X Ga 1- In X As or Ga X In 1-X As Y P 1-Y , X,
Provided are an oxide film mask forming method and a selective growth method, wherein Y is selected in a range of 0 or more and 1 or less, and further, in the oxide film mask forming method and the selective growth method, the oxidation is performed. The method of forming a film is
Provided are an oxide film mask forming method and a selective growth method, which are ECR-excited dry etching containing oxygen as a main component, and further, in the oxide film mask forming method and the selective growth method, a compound semiconductor surface is provided. Before forming an oxide film on the surface of each of the plurality of regions by completely oxidizing the compound semiconductor surface after providing a plurality of regions in which one or both of the constituent elements and the composition ratio of the constituent elements are different from each other In addition, a method of forming an oxide film mask and a method of selective growth are characterized by removing residual contaminants on the surface of a compound semiconductor.

【0010】更に、この方法において、前記残留汚染物
を除去する方法が、主に酸素以外の残留汚染物を除去す
る工程と、酸化膜を除去する工程から成ることを特徴と
する酸化膜マスク形成方法及び選択成長方法を提供し、
更に、この方法において、前記酸素以外の残留汚染物を
除去する工程が、酸素を主成分とするECR励起のドラ
イエッチングであることを特徴とする酸化膜マスク形成
方法及び選択成長方法を提供する。
Further, in this method, the method of removing the residual contaminants mainly comprises removing residual contaminants other than oxygen, and removing the oxide film. Method and selective growth method,
Further, in this method, there is provided an oxide film mask forming method and a selective growth method, wherein the step of removing residual contaminants other than oxygen is ECR-excited dry etching containing oxygen as a main component.

【0011】更に、前記酸化膜を除去する工程が、水素
プラズマ中でAs分子線を照射するものであることを特
徴とする上記の酸化膜マスク形成方法及び選択成長方法
を提供し、更に、この方法において、前記水素プラズマ
をECR励起によって供給することを特徴とする酸化膜
マスク形成方法及び選択成長方法を提供する。
Further, there is provided the above-described oxide film mask forming method and selective growth method, wherein the step of removing the oxide film is a step of irradiating an As molecular beam in hydrogen plasma. A method for forming an oxide film mask and a selective growth method, characterized in that the hydrogen plasma is supplied by ECR excitation.

【0012】[0012]

【作用】以下に本発明の作用を具体的に説明する。The function of the present invention will be specifically described below.

【0013】図1は本発明の酸化膜マスクの形成及び選
択成長を行う装置の模式図である。31はロードロック
室、32は酸化層を形成する第1エッチング室、33は
酸化膜を除去する第2エッチング室、34は再成長を行
う成長室、35は各工程間をつなぐ真空トンネルであ
る。
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for forming an oxide film mask and performing selective growth according to the present invention. Reference numeral 31 is a load lock chamber, 32 is a first etching chamber for forming an oxide layer, 33 is a second etching chamber for removing an oxide film, 34 is a growth chamber for regrowth, and 35 is a vacuum tunnel for connecting the respective processes. .

【0014】第1エッチング室32で酸素プラズマを使
用することで薄く強固な酸化層が形成できる。
By using oxygen plasma in the first etching chamber 32, a thin and strong oxide layer can be formed.

【0015】この時、表面に露出している層(たとえば
GaPとAlP)によって形成される酸化膜の状態は異
なる。
At this time, the state of the oxide film formed by the layer exposed on the surface (for example, GaP and AlP) is different.

【0016】第2エッチング室33に真空トンネル35
を介して転送することで新たな汚染源にさらされること
なく酸化膜除去を行うことができる。酸化膜除去時に通
常用いられている水素プラズマだけではなくAsビーム
をウエハへ照射することで酸化膜の除去効果は増大す
る。かつ、Pの脱離温度(〜350℃)以下での酸化膜
除去ができるので結晶へのダメージは極めて小さい。こ
の酸化膜除去方法に関しては、本願と同一の出願人によ
る特願平6−144604に詳細に開示されている。
A vacuum tunnel 35 is provided in the second etching chamber 33.
Oxide film removal can be carried out without being exposed to a new contamination source by transferring via the. The effect of removing the oxide film is increased by irradiating the wafer with an As beam as well as the hydrogen plasma that is normally used when removing the oxide film. Moreover, since the oxide film can be removed at a P desorption temperature (up to 350 ° C.) or lower, damage to the crystal is extremely small. This oxide film removal method is disclosed in detail in Japanese Patent Application No. 6-144604 filed by the same applicant as the present application.

【0017】図2は、酸化膜のエッチレートと基板温度
の関係を水素プラズマだけの場合、Asビーム照射だけ
の場合、その両方を用いた場合について模式的に示した
ものである。As分子線のみあるいは水素のECRエッ
チングにくらべ、両方を組み合わせることで、両者の和
のエッチレート以上の酸化膜除去能力があるとともに結
晶に対し極めて低損傷な処理であることがわかった。そ
のメカニズムはあきらかではないが、ECRで誘起され
るH* +H+ が、Asによる酸素脱離を加速するためと
想定される。
FIG. 2 schematically shows the relationship between the etching rate of the oxide film and the substrate temperature in the case of only hydrogen plasma, the case of As beam irradiation only, and the case of using both of them. It was found that the combination of both as compared with As molecular beam alone or ECR etching of hydrogen has an oxide film removing ability higher than the sum etching rate of both and has extremely low damage to the crystal. Although the mechanism is not clear, it is supposed that ECR-induced H * + H + accelerates oxygen desorption by As.

【0018】先の酸化膜形成工程で形成された酸化層の
除去時間は、露出しているエピタキシャル層の構成元素
や構成元素の組成比によって異なっている。たとえば、
GaPとAlPで比べてみると酸化膜を本発明の方法で
除去する時間はAlPの方が3倍長い。これはAlPの
ほうが強固な酸化膜を形成しやすい、即ち、酸化膜が除
去されにくいことからである。この酸化膜除去時間の差
を利用するのが本発明のもっとも特徴的な部分である。
すなわち酸化膜除去時間が短い領域では酸化膜は除去さ
れ、酸化膜除去時間が長い領域では、酸化膜は完全には
除去されずに残留し、その残留した酸化膜がマスクとな
る。
The removal time of the oxide layer formed in the previous oxide film forming step depends on the constituent elements of the exposed epitaxial layer and the composition ratio of the constituent elements. For example,
Comparing GaP and AlP, the time for removing the oxide film by the method of the present invention is three times longer in AlP. This is because AlP is easier to form a stronger oxide film, that is, the oxide film is hard to be removed. The most characteristic part of the present invention is to utilize this difference in oxide film removal time.
That is, the oxide film is removed in the region where the oxide film removal time is short, the oxide film is not completely removed and remains in the region where the oxide film removal time is long, and the remaining oxide film serves as a mask.

【0019】次の成長室で成長を行う。この本発明によ
る酸化膜に対しては、構成要素をガスソースで供給する
ガスソース分子線エピタキシャル(ガスソースMBE)
法、特にCBE法(Chemical Beam Ep
itaxy)がもっとも選択比が大きく、高品質な結晶
が得られることがわかった。これは通常のガスソースM
BEがIII−V族の元素を供給する際、V族はガスソ
ースで供給するが、III族は固体で供給するのに対
し、CBEでは、III族、V族ともにガスで供給する
ため、基板表面での拡散長がCBEのほうが長くなるこ
とによるものだと思われる。また、同じくガスソースを
用いる有機金属気相成長法(MOCVD法)は、選択性
には優れるが、高真空対応でないため、本発明において
は、ガスソースMBE、もしくはCBEを用いるのが望
ましい。
Growth is performed in the next growth chamber. For the oxide film according to the present invention, gas source molecular beam epitaxial (gas source MBE) in which components are supplied by a gas source.
Method, especially CBE method (Chemical Beam Ep)
It was found that itaxy) has the largest selection ratio and that high quality crystals can be obtained. This is a normal gas source M
When BE supplies a group III-V element, group V is supplied by a gas source, while group III is supplied as a solid, whereas in CBE, both group III and group V are supplied by gas, and therefore the substrate It is thought that the diffusion length on the surface is due to the longer CBE. Similarly, the metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) using a gas source is excellent in selectivity, but is not compatible with high vacuum. Therefore, in the present invention, it is desirable to use the gas source MBE or CBE.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

(実施例1)本発明の第1の実施例として、本願発明の
酸化膜マスク形成方法及び選択成長方法を埋め込みレー
ザの製造に用いた例を説明する。
(Embodiment 1) As a first embodiment of the present invention, an example in which the oxide film mask forming method and the selective growth method of the present invention are used for manufacturing a buried laser will be described.

【0021】図3はその製造工程の模式図である。たと
えば、(100)n型GaAs基板41上に酸化膜形成
層としてn型AlAs層42(厚さ100nm)を成長
したあと、フォトリソグラフィ技術を用いて、<011
_>方向に沿って幅5μmのストライプ上の窓44をも
つレジストパターン43を形成する(図3(a))。こ
のあとフッ酸系のエッチャントで開口部のAlAsを選
択的にエッチングした。このあとレジストを除去した
(図3(b))あと、図1のプロセス装置に装填した。
ここで表面残留汚染物を前述の特願平6−114460
4に詳細が記載されている汚染物除去方法によって完全
に除去する。
FIG. 3 is a schematic view of the manufacturing process. For example, after growing an n-type AlAs layer 42 (thickness 100 nm) as an oxide film forming layer on a (100) n-type GaAs substrate 41, <011
A resist pattern 43 having a window 44 on a stripe having a width of 5 μm is formed along the _> direction (FIG. 3A). After that, AlAs in the opening was selectively etched with a hydrofluoric acid-based etchant. After that, the resist was removed (FIG. 3B), and then the process apparatus of FIG. 1 was loaded.
Here, the surface residual contaminants were removed from the above-mentioned Japanese Patent Application No. 6-114460.
Complete removal by the contaminant removal method described in detail in Section 4.

【0022】ここでその汚染物除去方法を説明する。こ
の汚染物除去方法は、主に酸素以外の汚染物を除去する
工程と、汚染物である酸化膜を除去する工程からなって
おり、酸素以外の汚染物を除去する工程として、酸素を
主成分とするECR励起のドライエッチングを行い、酸
化膜を除去する工程として、水素プラズマ中でAs分子
線を照射する酸化膜除去方法を用いた。この酸素以外の
汚染物を除去する為の、酸素を主成分とするECR励起
のドライエッチングは、ガス圧やエッチング時間等の諸
パラメータは異ならせるとしても、以下で用いる酸化膜
形成のプロセスと同じプロセスであり、双方とも第1の
エッチング室32で行った。また汚染物である酸化膜を
除去するプロセスも、以下で用いる酸化膜マスク形成の
為の酸化膜除去プロセス、及び最終的に酸化膜マスクを
除去する為の酸化膜除去プロセスと同じプロセスであ
り、いずれも第2のエッチング室33で行った。本実施
例では、これら第1及び第2のエッチング室、及びエピ
タキシャル成長を行う成長室34は真空トンネル35で
結ばれているので、残留汚染物を除去した後、新たな汚
染を受けることなく選択成長を行うことができる。また
本実施例では上述の如く汚染物除去を行っているが、前
述の如く選択エッチングにより、所望の位置に選択成長
領域を形成した後、汚染物にさらされることがない場
合、また汚染物が付着した場合でも酸化膜は付着してい
ない場合は特に上記の汚染物除去は行う必要はなく、以
下の過程に進むことができる。
Here, the method for removing the contaminant will be described. This contaminant removal method mainly includes a step of removing contaminants other than oxygen and a step of removing an oxide film that is a contaminant. As a step of removing contaminants other than oxygen, oxygen is the main component. As a step of removing the oxide film by performing ECR-excited dry etching, the oxide film removing method of irradiating As molecular beam in hydrogen plasma was used. The ECR-excited dry etching containing oxygen as a main component for removing contaminants other than oxygen is the same as the oxide film formation process used below, even if various parameters such as gas pressure and etching time are made different. This is a process, and both were performed in the first etching chamber 32. Also, the process of removing the oxide film that is a contaminant is the same process as the oxide film removing process for forming the oxide film mask and the oxide film removing process for finally removing the oxide film mask, which will be used below. Both were performed in the second etching chamber 33. In the present embodiment, since the first and second etching chambers and the growth chamber 34 for performing epitaxial growth are connected by the vacuum tunnel 35, after the residual contaminants are removed, the selective growth without receiving new contamination. It can be performed. In this embodiment, the contaminants are removed as described above. However, after the selective growth region is formed at a desired position by the selective etching as described above, if the contaminants are not exposed, the contaminants are not removed. If the oxide film does not adhere even if it adheres, it is not necessary to perform the above-mentioned removal of contaminants, and the following process can be performed.

【0023】上述のごとく第1のエッチング室32で酸
素以外の汚染物を除去し、第2のエッチング室33で汚
染物である酸化膜を除去した後、再び真空トンネル35
を会して、第1エッチング室に転送する。ここで高純度
酸素をもちいてECRエッチングする。エッチング条件
は、ガス圧3.0E−3 Torr、ECRパワー10
0W、エッチング時間10分を用いた。この結果、Ga
As面では「弱い」酸化膜が、AlAsでは「強い」酸
化膜が表面を覆うようになる(図3(c))。これら酸
化膜の厚さは数nmから数10nmであり、かつ大気酸
化膜等に比べて酸素以外の不純物を含まないので極めて
安定している。
As described above, the contaminants other than oxygen are removed in the first etching chamber 32, the oxide film which is the contaminant is removed in the second etching chamber 33, and then the vacuum tunnel 35 is again used.
To transfer to the first etching room. Here, ECR etching is performed using high-purity oxygen. Etching conditions are gas pressure 3.0E-3 Torr, ECR power 10
0 W and an etching time of 10 minutes were used. As a result, Ga
A "weak" oxide film covers the surface on the As surface, and a "strong" oxide film covers the surface on AlAs (FIG. 3C). The thickness of these oxide films is several nm to several tens of nm and is extremely stable as compared with atmospheric oxide films and the like because it does not contain impurities other than oxygen.

【0024】次に、真空トンネル35を介して、第2エ
ッチング室 33に真空転送し、高純度水素をECR励
起するとともに、ガスセルを用いてAs分子線を加熱し
たウエハに照射しつつ、酸化膜45を除去する。この時
の条件は、ガス圧5E−4Torr、ECRパワー10
0W、基板温度300℃、アルシン流量2SCCM,ク
ラッキング温度900℃、処理時間30分である。この
条件下では、GaAs上の酸化膜は完全に除去され、A
lAs面には十分な酸化膜が残留している。
Next, vacuum transfer to the second etching chamber 33 through the vacuum tunnel 35 is performed to excite ECR of high-purity hydrogen, and an As molecular beam is applied to the heated wafer by using a gas cell, and an oxide film is formed. Remove 45. The conditions at this time are as follows: gas pressure 5E-4 Torr, ECR power 10
0 W, substrate temperature 300 ° C., arsine flow rate 2 SCCM, cracking temperature 900 ° C., processing time 30 minutes. Under this condition, the oxide film on GaAs is completely removed and A
A sufficient oxide film remains on the 1As surface.

【0025】次に、真空トンネル35を介して、成長室
へ転送し、CBEによる結晶成長を行う。CBEを用い
たのは、この酸化膜に対して十分大きな選択比がとれる
ためである。基板温度500℃、V/III比20の条
件下で、n型AlGaAsクラッド層47、AlGaA
s/GaAs量子井戸活性層48、p型AlGaAsク
ラッド層49、p型GaAsコンタクト層50を成長を
行った。この時、酸化膜を有するAlAs上には単結晶
はもちろんポリ結晶も成長しない。これは、本実施例の
酸化膜は極めて高清浄に保たれているためにポリ成長の
核になるものが存在しないので、選択比の極めて高い成
長が行なわれるためである。また、ストライプ方向を<
011_>方向に選んだ結果、成長速度の面方位依存性
により、断面が三角形状になるとともに、三角形の頂点
が形成された時点で成長が停止する。
Next, it is transferred to the growth chamber through the vacuum tunnel 35, and crystal growth by CBE is performed. The reason why CBE is used is that a sufficiently large selection ratio can be obtained for this oxide film. Under conditions of a substrate temperature of 500 ° C. and a V / III ratio of 20, the n-type AlGaAs clad layer 47 and AlGaA
An s / GaAs quantum well active layer 48, a p-type AlGaAs cladding layer 49, and a p-type GaAs contact layer 50 were grown. At this time, neither a single crystal nor a polycrystal grows on AlAs having an oxide film. This is because the oxide film of this embodiment is kept extremely clean and there is no nucleus for poly growth, so that the growth with an extremely high selectivity is performed. Also, set the stripe direction to <
As a result of selecting the 011_> direction, the cross section becomes a triangular shape due to the plane orientation dependence of the growth rate, and the growth stops when the apexes of the triangle are formed.

【0026】この後、真空トンネル35を経由して第2
エッチング室へ再度転送し、先の条件を用いて今度はA
lAs上の酸化膜が完全に除去されるまで処理を行う。
After this, the second tunnel is conducted via the vacuum tunnel 35.
Transfer back to the etching room and using the previous conditions this time A
The process is performed until the oxide film on 1As is completely removed.

【0027】次に、真空トンネル35を経由して成長室
34へ転送して今度は埋め込み成長を行う。成長条件は
V/III比5とする以外は先と同じで、p型AlGa
As層51、n型AlGaAs層52、p型コンタクト
層53を成長した。この結果、選択マスクがないのでA
lAs上にも成長する。先に成長した三角形のエピタキ
シャル層を完全に埋め込むことで埋め込みレーザが完成
する。V/III比を5にしたのは成長速度の面方位依
存性を緩和するためであり、必要に応じて通常のMBE
を用いてもよい。
Next, it is transferred to the growth chamber 34 via the vacuum tunnel 35, and the buried growth is performed this time. The growth conditions are the same as the above except that the V / III ratio is 5, and p-type AlGa
An As layer 51, an n-type AlGaAs layer 52, and a p-type contact layer 53 were grown. As a result, since there is no selection mask, A
It also grows on lAs. The buried laser is completed by completely filling the previously grown triangular epitaxial layer. The V / III ratio is set to 5 in order to relax the dependence of the growth rate on the plane orientation.
May be used.

【0028】(実施例2)第2の実施例として、本発明
を2波長レーザアレイに適用した例について説明する。
図4はその製造工程を説明する模式図である。まず、た
とえばn型GaAs基板41上に酸化膜形成層としてn
型AlGaAs層42(a)およびn型AlAs層42
(b)を積層した後,フォトリソグラフィ技術を用い
て、<011_>方向に沿って幅5μmのストライプ状
の窓44を2本50μm間隔で有するレジストパターン
43を形成する(図4(a))。このあと2種類のフッ
酸系のエッチャントで開口部のひとつはAlGaAsま
で、もうひとつはGaAsまで選択的にエッチングし
た。このあと、全体に酸化膜を形成する(図4
(c))。図からも明らかな様に本実施例では、構成元
素の異なる3つの領域が形成され、それぞれの上に酸化
膜が形成されている。それぞれの領域における酸化膜の
強さはAlAs>AlGaAs>GaAsの順になって
いる。
(Embodiment 2) As a second embodiment, an example in which the present invention is applied to a two-wavelength laser array will be described.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the manufacturing process. First, for example, as an oxide film forming layer, n
-Type AlGaAs layer 42 (a) and n-type AlAs layer 42
After stacking (b), a resist pattern 43 having two stripe-shaped windows 44 with a width of 5 μm at intervals of 50 μm along the <011_> direction is formed by photolithography (FIG. 4A). . After that, two kinds of hydrofluoric acid type etchants were used to selectively etch one of the openings up to AlGaAs and the other up to GaAs. After that, an oxide film is formed on the entire surface (see FIG. 4).
(C)). As is clear from the figure, in this embodiment, three regions having different constituent elements are formed and an oxide film is formed on each of the three regions. The strength of the oxide film in each region is in the order of AlAs>AlGaAs> GaAs.

【0029】このあと、酸化膜除去工程で、もっとも除
去されやすい酸化膜が形成されているGaAs上の酸化
膜だけが完全除去できるまで処理をおこなったあと、成
長室34で波長λ1を有するレーザ構造(47−50)
の結晶成長を行う(図4(d))。
After that, in the oxide film removing step, processing is performed until only the oxide film on GaAs where the oxide film that is most easily removed is formed can be completely removed, and then the laser structure having the wavelength λ1 is formed in the growth chamber 34. (47-50)
Crystal growth is performed (FIG. 4D).

【0030】次に第2エッチング室へ真空転送し、Ga
Asの次に除去されやすい酸化膜が形成されているAl
GaAs上の酸化膜を除去できるまで処理を行い、成長
室へ真空転送し、波長λ2を有するレーザ構造(54−
57)のエピタキシャル成長を行う(図4(e))。
Then, vacuum transfer is performed to the second etching chamber, and Ga
Al with an oxide film that is easily removed next to As
Processing is performed until the oxide film on GaAs can be removed, vacuum transfer is performed to the growth chamber, and a laser structure having a wavelength λ2 (54-
57) is epitaxially grown (FIG. 4E).

【0031】次に、再び第2エッチング室へ転送し、A
lAsの酸化膜を完全に除去するまで処理を行い、成長
室へ転送し、実施例1と同じ埋め込み成長(51−5
3)を実行することで、波長λ1およびλ2を有するレ
ーザアレイが実現できる(図4(e))。
Next, the film is transferred again to the second etching chamber, where A
The process is performed until the oxide film of 1As is completely removed, and the film is transferred to the growth chamber, where the same buried growth as in Example 1 (51-5
By performing 3), a laser array having wavelengths λ1 and λ2 can be realized (FIG. 4 (e)).

【0032】本実施例のごとく、3つ以上の異なる組成
のAlX Ga1-X As(0≦X≦1)を露出した領域を
設けることによって、複数の位置に異なる構成の選択成
長を行うことができ、本実施例のような多波長レーザア
レイを実現することができる。
As in the present embodiment, by providing three or more Al X Ga 1 -X As (0≤X≤1) having different compositions exposed to the regions, selective growth having different configurations is performed at a plurality of positions. Therefore, the multi-wavelength laser array as in this embodiment can be realized.

【0033】(実施例3)実施例1および2ではIII
族元素(Al)の組成の違いが酸化膜の強さに差ができ
ることを利用した例について説明した。次に、V族元素
の組成の違いによる例を説明する。
Example 3 In Examples 1 and 2, III
The example in which the difference in the composition of the group element (Al) causes the difference in the strength of the oxide film has been described. Next, an example according to the difference in the composition of the V group element will be described.

【0034】本発明における酸化膜形成工程と酸化膜除
去工程を用いた場合、InGaAs>InGaAsP>
InPの順に、各化合物半導体上に形成される酸化膜は
強いことがわかった。したがって、この関係を実施例1
および2のデバイス製造工程にそのまま利用できる。す
なわち、実施例1および2において、酸化膜形成層とし
て、たとえば、AlAsの代わりにInGaAsを、A
lGaAsの代わりにInGaAsPを用いることで埋
め込みレーザや多波長レーザアレイを高い信頼性で低価
格に製造できる。本実施例では構成元素として脱離しや
すいPを含んでおり、酸化膜除去の際に、温度などの条
件によっては、Pが脱離することも考えられるが、その
際は酸化膜除去時にPに対して分圧を与えるようにする
と良い。
When the oxide film forming step and the oxide film removing step in the present invention are used, InGaAs>InGaAsP>
It was found that the oxide film formed on each compound semiconductor was strong in the order of InP. Therefore, this relationship is described in Example 1.
It can be used as it is in the device manufacturing process of (2) and (2). That is, in Examples 1 and 2, as the oxide film forming layer, for example, InGaAs instead of AlAs was used.
By using InGaAsP instead of lGaAs, a buried laser and a multi-wavelength laser array can be manufactured with high reliability and at low cost. In the present embodiment, P which is easily desorbed is contained as a constituent element, and it is conceivable that P is desorbed depending on conditions such as temperature when the oxide film is removed. In that case, P is removed when the oxide film is removed. It is good to give a partial pressure to it.

【0035】(実施例4)Al,As,Pが混在した材
料系で本発明は適用できる、たとえば、GaAsに格子
整合したAlGaInP/AlGaAsを考えると、本
発明における酸化膜形成工程と酸化膜除去工程を用いた
場合、AlGaAs>AlGaInP>GaInPの順
に、各化合物半導体上に形成される酸化膜は強いことが
わかった。したがって、この関係を実施例1および2の
デバイス製造工程にそのまま利用できる。すなわち、実
施例1および2において、酸化膜形成層として、たとえ
ば、AlAsの代わりにInGaPを、AlGaAsの
代わりにAlGaInPを用いることで埋め込みレーザ
や多波長レーザアレイを高い信頼性で低価格に製造でき
る。酸化膜除去時に条件によってはPに対して分圧を与
えればよい点は実施例3と同様である。
(Embodiment 4) The present invention can be applied to a material system in which Al, As, and P are mixed. For example, considering AlGaInP / AlGaAs lattice-matched to GaAs, the oxide film forming step and the oxide film removal in the present invention are considered. It was found that the oxide film formed on each compound semiconductor was strong in the order of AlGaAs>AlGaInP> GaInP when the process was used. Therefore, this relationship can be directly used in the device manufacturing process of the first and second embodiments. That is, in Examples 1 and 2, by using, for example, InGaP instead of AlAs and AlGaInP instead of AlGaAs as the oxide film forming layer, a buried laser or a multi-wavelength laser array can be manufactured with high reliability and at low cost. . Similar to the third embodiment, a partial pressure may be applied to P when the oxide film is removed depending on the conditions.

【0036】上記各実施例は、レーザの製造方法につい
てのみ記したが、他のデバイスへの適用、及び他のデバ
イスとの集積化、たとえば受光器や光変調器、光導波路
や、それらとの集積も可能であることは言うまでもな
い。
Although each of the above-described embodiments describes only the method of manufacturing a laser, it can be applied to other devices and integrated with other devices, such as a photodetector, an optical modulator, an optical waveguide, and the like. Needless to say, it is possible to accumulate.

【0037】また、上記実施例の酸化膜除去工程に用い
られるAs分子線として、ガスソース(アルシン)を用
いた例を示したが、固体ソースでもよい。ただし、酸化
膜除去効果を高めるには、クラッキングファーネス等の
熱分解装置を通すことが望ましい。
Although the gas source (arsine) is used as the As molecular beam used in the oxide film removing step of the above embodiment, a solid source may be used. However, in order to enhance the effect of removing the oxide film, it is desirable to pass through a thermal decomposition device such as a cracking furnace.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の効果は以下のとおり。 1.選択成長を行う領域は、信頼性や経済性の優れた従
来のフォトリソ工程を利用することができ、又そのこと
から領域の位置及びサイズを自由に決めることができ
る。 2.SiO2等の誘電体マスクを使用せずに選択成長が
可能になり、スループットと汎用性が著しく向上した。 3.本願発明における酸化膜形成プロセス及び酸化膜除
去プロセスと同じプロセスで、残留汚染物の除去が行え
る。 4.構成元素や、構成元素の組成比が異なる領域間で、
それらの領域上に形成される酸化膜の強度が違っていれ
ばよいので、そのような構成元素や、構成元素の組成比
の組み合わせは多数あり、様々な材料系に本発明を用い
ることができる。 5.酸化膜マスクはその下部の化合物半導体にダメージ
を与えずに除去できるので、良質のデバイスが得られ
る。 6.選択成長を行う領域は容易に決めることができ、そ
の後のマスク形成、選択成長は真空を破ることなく行う
ことができるので、良質のデバイスが得られる。
The effects of the present invention are as follows. 1. For the area where the selective growth is performed, the conventional photolithography process having excellent reliability and economy can be used, and the position and size of the area can be freely determined. 2. Selective growth is possible without using a dielectric mask such as SiO 2 and throughput and versatility are remarkably improved. 3. Residual contaminants can be removed by the same process as the oxide film forming process and the oxide film removing process in the present invention. 4. Between constituent elements and regions with different composition ratios of constituent elements,
Since it suffices that the oxide films formed on these regions have different strengths, there are many combinations of such constituent elements and composition ratios of constituent elements, and the present invention can be applied to various material systems. . 5. Since the oxide film mask can be removed without damaging the compound semiconductor therebelow, a good device can be obtained. 6. A region for selective growth can be easily determined, and subsequent mask formation and selective growth can be performed without breaking vacuum, so that a high quality device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の酸化膜マスク形成方法及び選択成長方
法を実現する装置構成の説明図
FIG. 1 is an explanatory view of an apparatus configuration for realizing an oxide film mask forming method and a selective growth method of the present invention.

【図2】本発明において用いる酸化膜除去工程でのエッ
チレートと基板温度の関係を示すグラフ
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the etch rate and the substrate temperature in the oxide film removing step used in the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の各工程を示す図FIG. 3 is a diagram showing each step of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例の各工程を示す図FIG. 4 is a diagram showing each step of the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 ロードロック室 32 第1エッチング室 33 第2エッチング室 34 成長室 35 真空トンネル 41 基板 42 酸化膜形成層 43 レジストマスク 44 開口部(選択成長領域) 45 酸化膜 31 load lock chamber 32 first etching chamber 33 second etching chamber 34 growth chamber 35 vacuum tunnel 41 substrate 42 oxide film forming layer 43 resist mask 44 opening (selective growth region) 45 oxide film

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01S 3/18 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // H01S 3/18

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化合物半導体上に酸化膜マスクを形成す
る酸化膜マスク形成方法であって、 化合物半導体表面に、構成元素と構成元素の組成比のど
ちらか一方、もしくは両方が互いに異なる複数の領域を
設けた後、該化合物半導体表面を全面酸化させて、該複
数の領域それぞれの表面に酸化膜を形成し、該複数の領
域に形成された酸化膜を除去する工程により、前記複数
の領域のうちの、形成される酸化膜が相対的に除去され
やすい第1の領域からは酸化膜を除去し、第1の領域以
外には酸化膜を残留させて酸化膜マスクを形成すること
を特徴とする酸化膜マスク形成方法。
1. A method of forming an oxide film mask for forming an oxide film mask on a compound semiconductor, comprising a plurality of regions on a compound semiconductor surface, wherein one or both of constituent elements and composition ratios of constituent elements are different from each other. After that, the compound semiconductor surface is entirely oxidized to form an oxide film on the surface of each of the plurality of regions, and the oxide film formed in the plurality of regions is removed. An oxide film mask is formed by removing the oxide film from a first region in which the oxide film to be formed is relatively easy to remove and leaving the oxide film in a region other than the first region. Method for forming oxide film mask.
【請求項2】 化合物半導体上に選択成長を行う選択成
長方法であって、 化合物半導体表面に、構成元素と構成元素の組成比のど
ちらか一方、もしくは両方が互いに異なる複数の領域を
設けた後、該化合物半導体表面を全面酸化させて、該複
数の領域それぞれの表面に酸化膜を形成し、該複数の領
域に形成された酸化膜を除去する工程により、前記複数
の領域のうちの、形成される酸化膜が相対的に除去され
やすい第1の領域からは酸化膜を除去し、第1の領域以
外には酸化膜を残留させて酸化膜マスクを形成して、エ
ピタキシャル成長を行い、前記第1の領域に選択成長を
行うことを特徴とする選択成長方法。
2. A selective growth method for performing selective growth on a compound semiconductor, comprising the steps of providing a compound semiconductor surface with a plurality of regions having different constituent elements, different composition ratios of constituent elements, or both. Forming a portion of the plurality of regions by oxidizing the entire surface of the compound semiconductor to form an oxide film on each surface of the plurality of regions and removing the oxide film formed in the plurality of regions. The oxide film is removed from the first region where the oxide film to be removed is relatively easy to be removed, and the oxide film is left in regions other than the first region to form an oxide film mask, and epitaxial growth is performed. 1. A selective growth method characterized by performing selective growth in a region 1.
【請求項3】 前記第1の領域に選択成長を行った後、
残留した酸化膜を除去する工程により、前記第1の領域
以外の領域のうちの、形成される酸化膜が前記第1の領
域より除去されにくく、その他の領域より除去されやす
い第2の領域からは酸化膜を除去し、その他の領域には
酸化膜を残留させて酸化膜マスクを形成して、エピタキ
シャル成長を行い、前記第2の領域にも選択成長を行う
ことを特徴とする請求項2記載の選択成長方法。
3. After performing selective growth in the first region,
Due to the step of removing the residual oxide film, the oxide film to be formed, of the regions other than the first region, is more difficult to be removed than the first region and is easier to be removed than the other regions. 3. The oxide film is removed, the oxide film is left in the other regions to form an oxide film mask, epitaxial growth is performed, and selective growth is also performed in the second region. Selective growth method.
【請求項4】 前記エピタキシャル成長が、ガスソース
分子線エピタキシャル成長方法によって行われることを
特徴とする請求項2及び3記載の選択成長方法。
4. The selective growth method according to claim 2, wherein the epitaxial growth is performed by a gas source molecular beam epitaxial growth method.
【請求項5】 前記構成元素と構成元素の組成比のどち
らか一方、もしくは両方が互いに異なる複数の領域を設
ける方法が、構成元素と構成元素の組成比のどちらか一
方、もしくは両方が互いに異なる複数の化合物半導体層
を積層し、所望の領域において、該積層した化合物半導
体層を一部除去し、所望の構成元素あるいは所望の構成
元素の組成比の化合物半導体を露出させるものであるこ
とを特徴とする請求項1乃至4記載の酸化膜マスク形成
方法及び選択成長方法。
5. A method of providing a plurality of regions in which one or both of the constituent elements and the composition ratio of the constituent elements are different from each other is one of the constituent elements and the composition ratio of the constituent elements, or both of them are different from each other. A plurality of compound semiconductor layers are stacked, and the stacked compound semiconductor layers are partially removed in a desired region to expose a compound semiconductor having a desired constituent element or a composition ratio of a desired constituent element. The oxide film mask forming method and the selective growth method according to claim 1.
【請求項6】 前記構成元素と構成元素の組成比のどち
らか一方、もしくは両方が互いに異なる複数の領域それ
ぞれは、化合物半導体であるAlXGa1-XAsあるいはGaXIn
1-XAsYP1-Y において、X,Yをそれぞれ0以上1以下
の範囲で選択したものであることを特徴とする請求項1
乃至5記載の酸化膜マスク形成方法及び選択成長方法。
6. One of the constituent elements and the composition ratio of the constituent elements, or each of a plurality of regions having different composition ratios, is made of a compound semiconductor such as Al X Ga 1-X As or Ga X In.
1-X As Y P 1-Y, wherein X and Y are each selected in the range of 0 or more and 1 or less.
5. A method for forming an oxide film mask and a selective growth method according to any one of 5 to 6.
【請求項7】 前記酸化膜を形成する方法が、酸素を主
成分とするECR励起のドライエッチングであることを
特徴とする請求項1乃至6記載の酸化膜マスク形成方法
及び選択成長方法。
7. The method of forming an oxide film mask and the selective growth method according to claim 1, wherein the method of forming the oxide film is ECR-excited dry etching containing oxygen as a main component.
【請求項8】 化合物半導体表面に、構成元素と構成元
素の組成比のどちらか一方、もしくは両方が互いに異な
る複数の領域を設けた後、該化合物半導体表面を全面酸
化させて該複数の領域それぞれの表面に酸化膜を形成す
る前に、化合物半導体表面上の残留汚染物を除去するこ
とを特徴とする請求項1乃至7記載の酸化膜マスク形成
方法及び選択成長方法。
8. A compound semiconductor surface is provided with a plurality of regions in which one or both of constituent elements and composition ratios of constituent elements are different from each other, and then the compound semiconductor surface is entirely oxidized to form each of the plurality of areas. 8. The method for forming an oxide film mask and the selective growth method according to claim 1, wherein residual contaminants on the surface of the compound semiconductor are removed before the oxide film is formed on the surface of the oxide semiconductor.
【請求項9】 前記残留汚染物を除去する方法が、主に
酸素以外の残留汚染物を除去する工程と、酸化膜を除去
する工程から成ることを特徴とする請求項8記載の酸化
膜マスク形成方法及び選択成長方法。
9. The oxide film mask according to claim 8, wherein the method of removing the residual contaminants mainly comprises removing residual contaminants other than oxygen, and removing the oxide film. Forming method and selective growth method.
【請求項10】 前記酸素以外の残留汚染物を除去する
工程が、酸素を主成分とするECR励起のドライエッチ
ングであることを特徴とする請求項9記載の酸化膜マス
ク形成方法及び選択成長方法。
10. The oxide film mask forming method and selective growth method according to claim 9, wherein the step of removing residual contaminants other than oxygen is ECR-excited dry etching containing oxygen as a main component. .
【請求項11】 前記酸化膜を除去する工程が、水素プ
ラズマ中でAs分子線を照射するものであることを特徴
とする請求項1乃至10記載の酸化膜マスク形成方法及
び選択成長方法。
11. The method for forming an oxide film mask and the selective growth method according to claim 1, wherein the step of removing the oxide film is a step of irradiating an As molecular beam in hydrogen plasma.
【請求項12】 前記水素プラズマをECR励起によっ
て供給することを特徴とする請求項11記載の酸化膜マ
スク形成方法及び選択成長方法。
12. The method for forming an oxide film mask and the selective growth method according to claim 11, wherein the hydrogen plasma is supplied by ECR excitation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064439A (en) * 2003-08-18 2005-03-10 Korea Inst Of Science & Technology Quantum wire forming method and optical device manufactured by this method

Cited By (1)

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