JPH11340194A

JPH11340194A - ドライエッチング方法および半導体装置

Info

Publication number: JPH11340194A
Application number: JP14082998A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Shinoda; 和典篠田; Hiroyuki Uchiyama; 博幸内山; Junji Shigeta; 淳二重田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は化合物半導体のドライエッチング方
法に関し、特に低損傷性に優れた炭化水素系ドライエッ
チング方法を提供することを目的とする。本発明の第二
の目的は本発明のドライエッチング方法を用いて製造し
た半導体装置を提供することにある。【解決手段】炭化水素系ガスを用いた化合物半導体の
ドライエッチングにおいて、反応ガス中にホスフィンあ
るいはアルシンを添加する。【効果】低損傷なドライエッチング加工を実現でき、
半導体装置の高信頼化及び製造歩留りの増加による低コ
スト化に効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特に
化合物半導体素子の製造に好適なドライエッチング方
法、及びこれにより製造された半導体光素子並びにこれ
を用いた光応用システムの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】化合物半導体のエッチング加工技術は、
半導体レーザ、光変調器、ヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ、高電子移動度トランジスタ等、様々な化合物半
導体素子に用いられている。化合物半導体のエッチング
は永らく湿式エッチングが用いられてきたが、近年、ウ
ェハ面内での加工寸法均一性向上への要求が高まり、ド
ライエッチング技術の研究が進められている。従来の化
合物半導体のドライエッチング技術に関しては、集積回
路プロセス技術シリーズ半導体ドライエッチング技
術、徳山巍編著、産業図書株式会社、に系統的かつ詳
細に述べられている。本文献に詳細に述べられているよ
うに、化合物半導体のドライエッチング方式としては炭
化水素系ガスと塩素系ガスの二系統で検討がなされてい
る。このうち、炭化水素系ガスは、有毒且つ腐食性を有
する塩素系ガスと比較し使い易く、また、反応生成物の
蒸気圧が高く室温条件下で良好なエッチング加工が可能
である為に、広く用いられている。炭化水素系ガスのド
ライエッチング加工の公知例としては、例えば炭化水素
系ガスの反応性イオンエッチングで光導波路を形成した
FeドープInP埋込み半導体レーザの信頼性試験結果がジ
ャーナルオブライトウェイブテクノロジー 15
巻、3号、534頁〜537頁、1997年に報告されている

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の炭化水素系
ガスのドライエッチング技術には以下の問題点がある。
以下に述べる問題点は、エッチング対象材料の例として
InPを取り上げた例で議論するが、GaAsやInGaAsPでも同
様の議論が成り立つことを予め明記しておく。

【０００４】炭化水素系ガスのプラズマ中でInPがエッ
チングされるメカニズムは、主として、表面に吸着し
たメタンラジカルとIn原子がイオン衝撃のエネルギーを
得て反応しIn(CH₃)₂やIn(CH₃)₃を生成し脱離すること
と、表面に吸着した水素ラジカルとP原子が反応しPH₃を
生成し脱離することによる。しかしながら、反応生成物
の脱離の速度は常温で気体であるPH₃の方がメチル化In
より早い為、エッチング加工表面はInリッチとなり、こ
れが多様な損傷の原因となる。すなわち、Inリッチ層そ
のものはもとより、エッチング加工後に空気中に晒すと
Inリッチ層は酸化してIn酸化物を形成するし、また、In
リッチ層より深い部分には、Inリッチ層からの拡散ある
いはイオン衝撃に伴うノックオン現象により、格子間型
のIn欠陥や空格子点型のP欠陥が侵入し、ドーパント原
子等結晶中に存在する種々の格子歪み部分と結合し、複
合欠陥を形成する。高速電子素子や半導体レーザでは、
それぞれ、電気的能動層、光学的活性層のエッチングが
中心であるため、エッチング時に生じる上記の如き損傷
は、素子の特性や素子寿命に関する信頼性に甚大な悪影
響を及ぼす。半導体レーザのメサ加工にドライエッチン
グを適用し、このメサを絶縁性半導体で埋め込んだ所謂
BH（Buried-Heterostructure）レーザを例にとれば、メ
サと埋込層の界面に残留する酸素原子はn型不純物であ
るためリーク電流の原因となるし、またInリッチ層がリ
ークパスとなることもいうまでもない。また、メサ内部
に形成された複合欠陥は、通電中に光と電流の作用によ
り増殖・複合化して非発光再結合中心を作り、閾値電流
および非発光電流の増加を招くのである。具体例を示せ
ば、上記文献に開示されているように、半導体レーザの
光導波路を炭化水素系ガスの反応性イオンエッチングで
形成した場合、活性層側面の損傷層の影響により通電試
験時の素子劣化の進行が速くなり、これは湿式エッチン
グにより損傷層を除去することにより抑制されることが
示されている。このように、従来はドライエッチング後
に湿式エッチングを追加することで損傷層を除去してき
た。しかし、湿式エッチングを追加するとウェハ面内で
のパターン寸法の均一性が著しく損なわれ、ドライエッ
チング加工の利点が失われた。

【０００５】本発明の第一の目的は、低損傷な加工表面
が得られる炭化水素系ガスのドライエッチング方法（及
びこれを用いた半導体装置の製造方法）を提供すること
にある。また、本発明の第二の目的は、本発明のドライ
エッチング方法を用いて製造した半導体装置を提供する
ことにある。本発明の第三の目的は、本発明のドライエ
ッチング方法を用いて製造した半導体レーザを提供する
ことにある。また、本発明の第四の目的は、本発明の半
導体レーザを搭載した光モジュールを提供することにあ
る。また、本発明の第五の目的は、本発明の半導体レー
ザを搭載した光伝送システムあるいは光情報処理システ
ム等の光応用システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的は、
炭化水素ガスを含む混合ガスのプラズマをエッチャント
として、あらかじめマスクパターンを形成した被加工物
に段差を形成するドライエッチング方法において、上記
混合ガスに、少なくとも一つの燐原子を構成要素とする
分子のガスが混合することにより達成される。また、上
記少なくとも一つの燐原子を構成要素とする分子がホス
フィンであることにより達成される。また、上記混合ガ
スに、少なくとも一つの砒素原子を構成要素とする分子
のガスが混合することにより達成される。また、上記少
なくとも一つの砒素原子を構成要素とする分子がアルシ
ンであることにより達成される。また、上記混合ガスが
水素ガスを含むことにより達成される。また、上記炭化
水素ガスがメタンガスであることにより達成される。ま
た、上記炭化水素ガスがエタンガスであることにより達
成される。また、上記被加工物がIII-V族化合物半導体
を含むことにより達成される。また、上記被加工物がII
I-V族混晶半導体を含むことにより達成される。また、
上記被加工物が燐を構成要素に含む半導体を含むことに
より達成される。また、本発明の第二の目的は、本発明
のドライエッチング方法を用いて製造した半導体装置を
提供することにより達成される。また、本発明の第三の
目的は、本発明のドライエッチング方法を用いて製造し
た半導体レーザを提供することにより達成される。ま
た、本発明の第四の目的は本発明の半導体レーザを搭載
した光モジュールを提供することにより達成される。ま
た、本発明の第五の目的は、本発明の半導体レーザを搭
載した光伝送システムあるいは光情報処理システム等の
光応用システムを提供することにより達成される。

【０００７】以下、本発明の作用について説明する。

【０００８】本発明では、被エッチングIII-V族化合物
半導体のV族元素を構成要素として含む分子のガスを混
合することにより、V族原子の被加工表面からの脱離を
抑制するのである。以下、反応ガスにホスフィンを混合
しながらInPをエッチングする場合を例として説明す
る。エッチングガス中にホスフィンを添加すると、ホス
フィンの分圧が高まり、ガス中からエッチング表面への
ホスフィンの吸着量が増える為、エッチング生成物とし
てInP表面から脱離するホスフィンの脱離の速度が見掛
け上遅くなる。このため、InとPの脱離のスピードの不
釣り合いが緩和されるので、Inリッチ層の生成が抑制さ
れて損傷が低減されるのである。次に、本発明を作用さ
せるに必要なホスフィン流量について述べる。ホスフィ
ンの分圧を十分高めるには、エッチング中に反応生成物
として発生するホスフィン量よりも多くのホスフィンを
導入する必要がある。従って、エッチング速度等の条件
により最低限必要なホスフィン流量は変るので、必要流
量を一概に断定することはできない。そこで一例を挙げ
るに留める。メタンと水素の混合ガスの反応性イオンエ
ッチングにより２インチ（inch）径のInP基板をエッチ
ングレート0.05μｍ／min.でエッチングする場合につい
て考えることにする。この場合のエッチング生成物とし
てのホスフィン発生量をチャンバー内への導入流量に換
算すれば、およそ0.07sccmに相当する。従って、この場
合は少なくとも0.07sccm以上のホスフィンを添加すれ
ば、本発明の効果が現れるのである。

【０００９】上記の説明では、被エッチング材料が燐
（Ｐ）を構成要素として含み、反応ガスにホスフィンを
混合してエッチングする場合について述べたが、被エッ
チング材料が砒素（Ａｓ）を構成要素として含む場合は
アルシンを混合することで同様の効果があることは言う
までもない。また、被エッチング材料が燐と砒素を共に
構成要素として含む場合はホスフィンとアルシンを同時
に混合することで大きな効果が得られることは言うまで
もない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以上に述べた本発明の具体的な実
施の形態を、以下の実施例１乃至６及びこれらの関連図
面（図１〜６）により説明する。

【００１１】＜実施例１＞まず、本発明の第一の実施例
を図１を用いて詳細に説明する。本実施例では本発明の
エッチング方法を用いてエッチングしたn型InP基板の損
傷をフォトルミネッセンス測定により評価した結果を示
す。比較のために従来のホスフィンを添加しない条件で
エッチングした試料とドライエッチングを施さない参照
試料のデータも示した。

【００１２】始めにエッチング条件について述べる。本
実施例で用いた装置は平行平板型電極を有する反応性イ
オンエッチング装置である。本発明の条件によるエッチ
ングは、反応ガスとしてメタン8sccm、水素32sccm、ホ
スフィン10sccmを用い、ガス圧40mT、印加高周波電力20
0Wの状態で行い、2インチn型InP基板を1μｍエッチング
した。また、従来条件のエッチングは反応ガスとしてメ
タン10sccm、水素40sccmを用い、ガス圧40mT、印加高周
波電力200Wの状態で行い、2インチn型InP基板を1μｍエ
ッチングした。これら三種の試料に対し、硫酸により表
面を食刻しながら、フォトルミネッセンス測定を繰り返
した。フォトルミネッセンス強度の深さ方向分布の測定
結果を図１に示す。ドライエッチングを施していない参
照試料のフォトルミネッセンス強度が表面数nmを除いて
ほぼ一定であるのに対し、ホスフィンを添加しない従来
技術のドライエッチングを施した試料は、表面から40nm
の領域でフォトルミネッセンス強度が著しく小さくなっ
ている。これは、表面から40nmの領域では損傷が激し
く、非発光再結合がおこっているためである。これに対
し、本発明のホスフィンを添加したドライエッチングを
施した試料では、表面でのInの脱離とPの脱離速度が均
衡してInリッチ層が生成しない本発明の効果を反映し
て、エッチング表面の損傷発生は抑制され、フォトルミ
ネッセンス強度の低下領域は表面から10nm以下と従来技
術のドライエッチング損傷と比較して極めて低損傷な加
工表面が得られた。

【００１３】なお、本実施例では、反応性イオンエッチ
ング装置を用いた場合について述べたが、マイクロ波エ
ッチング装置やケミカルドライエッチング装置等、他の
エッチング装置を用いても同様の効果があることが確認
されている。また、本実施例では、InP基板のエッチン
グにホスフィンを添加した例を述べたが、GaAsのエッチ
ングにアルシンを添加した場合や、InGaAsPのエッチン
グにアルシンとホスフィンを同時に添加した場合でも同
様の効果が観測された。また、本実施例では、ホスフィ
ン以外の反応ガスとして、メタンと水素ガスを用いた例
を示したが、エタンガスと水素の混合ガスを用いた場合
も同様の効果が得られた。もちろんこれらの反応ガスに
酸素やアルゴン等のガスを添加しても本発明の効果に変
わりはないことは言うまでもない。また、混合ガス中に
水素を含まなくても同様の効果が得られることも確認し
ている。

【００１４】＜実施例２＞次に第二の実施例を図２によ
り詳細に説明する。

【００１５】n型InP基板2上に有機金属気相成長法によ
り、n型InPバッファ層(厚さ0.3ミクロン)4、アンドープ
多重量子井戸活性層5、p型InPクラッド層(厚さ2.0ミク
ロン)6、p型InGaAsコンタクト層(厚さ0.2ミクロン)7を
順次形成した。多重量子井戸活性層5は、InGaAs井戸層
(厚さ60nm)5層を、InGaAsP障壁層(厚さ100nm、組成波長
1.15ミクロン)6層で挟んだものである。次に熱CVD法に
より厚さ300nmのSiO₂膜を形成し、通常のリソグラフィ
技術を用いて幅1.5ミクロンのSiO₂ストライプ1を形成し
た(図2(a))。次にこのウェハを平行平板型電極構造を有
するエッチング装置の陰極電極上に搬入し、エタンと水
素とアルゴンとホスフィンの混合ガス50sccm(混合比4:1
0:1:1)をエッチング処理装置内に導入し、ガス圧80mTに
おいて、試料を配置した電極を陰極とする高周波電力30
0Wを供給してグロー放電をおこすことにより、反応性イ
オンエッチングを行い、基板に3ミクロンの段差を形成
した。この際、反応ガスにホスフィンが含まれるため、
エッチング後の表面に損傷はほとんど発生しない(図2
(b))。その後、酸素プラズマアッシングによりエッチン
グ中に SiO₂パターン1上に堆積したポリマーを除去した
後、有機金属気相成長炉内に搬入した。次に成長温度60
0℃にてホスフィンガス、トリメチルインジウム、フェ
ロセン、および塩化メチルを導入してFeドープ半絶縁性
InP電流狭窄層(成長厚さ３ミクロン)8を成長した(図2
(c))。InPのような化合物半導体はSiO₂ストライプ上に
は成長しないので、InP層により半導体露出面が選択的
に埋め込まれる。但し、 SiO₂ストライプ上にアモルフ
ァスまたは多結晶状に半導体が析出することがあるが、
本実施例のごとく塩化メチルを微量添加することによ
り、そのような析出を抑制することができ、また埋込み
表面を平坦にすることができる。埋込み成長後、 SiO₂
ストライプ1を希フッ酸で除去し、p側電極9を形成し、
基板裏面を研磨により薄くした後、裏面にn側電極10を
形成した(図2(d))。最後に分割、壁開することにより、
発光波長1.55ミクロンの半導体レーザを作製した。

【００１６】作製したレーザ素子は、損傷に起因する非
発光再結合等の無効電流成分が少ない本発明の効果を反
映して、室温、連続条件においてしきい値電流10mA、発
振効率0.45W/Aと低しきい値で且つ高効率な特性が得ら
れた。また、50℃、5mWでの一定光出力通電試験を行っ
た結果、本発明の欠陥の少ない結晶構造を反映して、推
定寿命として20万時間が得られた。本実施例では本発明
を1.55μｍ帯の半導体レーザに適用した場合について述
べたが、1.3μｍ帯や他の波長帯の半導体レーザにも適
用可能である。また、本実施例では平行平板型電極を有
する反応性イオンエッチングを用いた場合について述べ
たが、ECR型やICP型のマイクロ波エッチング装置を用い
ても同様の効果がある。また、本実施例ではマスク材と
してSiO₂を用いた場合について述べたが、Si₃N₄等他の
材料を用いても良い。また、本実施例では、本発明を半
導体レーザに適用した場合について述べたが、光変調
器、高電子移動度トランジスタ、電界効果トランジス
タ、フォトダイオード、ならびに光導波路素子等の他の
化合物半導体素子に適用することもできた。また、本実
施例では、エタン／水素／アルゴン／ホスフィンの混合
ガスを用いた例について述べたが、炭化水素ガスとして
はメタンを用いてもよい。また混合ガスに二酸化炭素や
酸素等の他のガスを加えても良い。また、本実施例では
反応ガスにホスフィンのみを添加場合について述べた
が、活性層はInGaAsPで構成されるので、ホスフィンと
アルシンを同時に添加することにより、さらに大きな損
傷低減効果が確認されたことを追記する。

【００１７】＜実施例３＞次に第三の実施例を図３によ
り詳細に説明する。図３は本発明を用いて波長1.3μｍ
帯の分布帰還型半導体レーザを作製した例である。図３
(a)に示すように、n型(100)InP基板1上に有機金属気相
成長法によりｎ型InPバッファ層1.0μｍ15、ｎ型InGaAs
P下側ガイド層（組成波長1.10μｍ）0.05μｍ、5周期の
多重量子井戸層（6.0nm厚の1％圧縮歪InGaAsP（組成波
長1.37μｍ）井戸層、10nm厚のInGaAsP（組成波長1.10
μｍ）障壁層）、InGaAsP （組成波長1.10μｍ）上側光
ガイド層0.05μｍからなる活性層16、第一ｐ型InPクラ
ッド層0.1μｍ17、アンドープInGaAsP (組成波長1.15μ
ｍ)回折格子供給層0.05μｍ18を順次形成する。多重量
子井戸活性層16の発光波長は約1.31μｍである。次に、
電子ビーム描画法により周期241nmで素子の中央で位相
の反転した回折格子レジストパターン4を形成し、 ECR
プラズマエッチング装置内に搬入後、メタンガス10scc
m、水素ガス30sccm、ホスフィンガス2sccm、ガス圧2m
T、マイクロ波パワー1000W、RFバイアス50Vの条件でエ
ッチングする。これにより、図3(b)に示すように周期24
1nmで素子の中央で位相の反転した回折格子20を基板全
面に形成する。回折格子の深さは約100nmとし、回折格
子が回折格子供給層18を貫通し第一p型InPクラッド層17
に達するようにする。続いて、有機金属気相成長法によ
り第二ｐ型InPクラッド層1.7μｍ21、高濃度ｐ型InGaAs
キャップ層0.2μｍ22を順次形成する(図3(c))。続いて
横幅約1.5μｍの埋め込み型レーザ構造または横幅約2.2
μｍのリッジ導波路型レーザ構造に加工形成した後、上
部電極23、下部電極24を形成する。図3(d)に示すように
劈開工程により素子長400μｍの素子に切り出した後、
素子の両端面には反射率約1％の低反射膜25を公知の手
法により形成する。

【００１８】作製した1.3μｍ帯の分布帰還型半導体レ
ーザ素子は回折格子形成時に損傷が生成しないため、損
傷があった場合に発生する非発光再結合による無効電流
成分が少ないことを反映して、室温、連続条件において
しきい値電流10mA、発振効率0.45W/Aと低しきい値で且
つ高効率な特性が得られた。また、50℃、5mWでの一定
光出力通電試験を行った結果、損傷層のない高品位な結
晶構造を反映して、推定寿命として20万時間が得られ
た。発振しきい値以下に順バイアスを印加した場合の、
スペクトル形状を図3(e)示した。位相シフト型の回折格
子を反映してストップバンドの中央に発振主モードが現
われる典型的なスペクトルが得られた。また、本発明の
優れた加工寸法制御性を反映して、位相シフト型回折格
子作製の再現性・単一モード選択性極めて高く、85℃の
高温においても副モード抑圧比40ｄＢ以上の安定な単一
モード動作を95％以上の高い製造歩留まりで実現した。
本構造は1.3μｍ帯のみならず1.55μｍ帯や他の波長帯
の分布帰還型半導体レーザにも適用可能である。

【００１９】＜実施例４＞次に第四の実施例を図４によ
り詳細に説明する。図４は実施例３の分布帰還型半導体
レーザ26をヒートシンク27上に実装した後、光学レンズ
28、後端面光出力モニタ用のフォトダイオード29と光フ
ァイバ30とを一体化した光送信モジュールの構造図であ
る。室温、連続条件においてしきい値電流10mA、発振効
率0.20W/Aであった。また、本発明の照射損傷の少ない
結晶構造を反映して推定寿命として20万時間が得られ
た。また、85℃の高温においてもしきい値電流25mA、発
振効率0.13W/Aと良好な発振特性を得た。また、本発明
の優れた加工寸法制御性を反映して、85℃の高温におい
ても副モード抑圧比40ｄＢ以上の安定な単一モード動作
を95％以上の高い製造歩留まりで実現した。本レーザで
は規格化光結合係数を2.5以上と高く設定できるため、
モジュール実装での最大の課題であるファイバ端からの
戻り光による発振特性の劣化は全く起こらなかった。

【００２０】＜実施例５＞次に第五の実施例を図５によ
り詳細に説明する。図５は、実施例４の送信モジュール
31を用いた幹線系光通信システムである。送信装置32は
送信モジュール31とこのモジュール31を駆動するための
駆動系33とを有する。モジュール31からの光信号がファ
イバ34を通って受信装置35内の受光部36で検出される。
本実施例に係る光通信システムによれば100km以上の無
中継光伝送が容易に実現できる。これはチャーピングが
著しく低減される結果、ファイバ34の分散による信号劣
化がやはり著しく低減されることに基づく。

【００２１】＜実施例６＞次に第六の実施例を図６によ
り詳細に説明する。図６は本発明を用いてGaAs系HBT(He
terojunction Bipolar Transistor)を作製した例であ
る。本HBT素子はエミッタキャップ層66，エミッタ層6
5，ベース層64，コレクタ層63，サブコレクタ層62，基
板61からなる。これを、エミッタ電極であるタングステ
ンシリサイド電極67をマスクとして自己整合的に用い、
本発明のエッチング方法によってn-In_0.5Ga_0.5As/n-GaA
sエミッタキャップ層66からn-Al_0.3Ga_0.7Asエミッタ層6
5までをエッチング加工する（図6(a)）。エッチング加
工にはICP(Inductively-coupledplasma)エッチング装置
を用いる。エッチング条件はメタンガス10sccm、水素ガ
ス40sccm、アルシンガス2sccm、ガス圧4mT、入射パワー
1000W、RFバイアス30Vである。その後、エミッタ電極側
壁にSiO₂膜68を形成した後、これらをマスクとしてp型A
lGaAsベース層64からGaAsコレクタ層63までを上と同様
の方法によりエッチング加工する（図6(b)）。この後、
側壁SiO₂膜68を希フッ酸により除去、埋込SiO₂69と絶縁
用側壁SiO₂70を形成（図6(c)）、ベース電極71とコレク
タ電極72を形成し、目的のHBT素子を得た（図6(d)）。

【００２２】作製した素子は、エッチング損傷によるベ
ース層再結合中心の形成が大幅に抑制される本発明の効
果を反映し、推定寿命15万時間と良好な信頼性を達成し
た。尚、本実施例はGaAs系HBT素子について述べたが、I
nP系HBT素子、HEMT(High Electron Mobility Transisto
r)素子や、これらのMMIC(Monolithic Microwave Integr
ated Circuit)等、その他の化合物半導体電子デバイス
でも同様の効果が得られた。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、低損傷な化合物半導体
のドライエッチング加工を実現できる。本発明を用いれ
ば、化合物半導体素子の高信頼化及び製造の歩留り向上
による低コスト化に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を説明する図である。

【図２】本発明の第二の実施例を説明する図である。

【図３】本発明の第三の実施例を説明する図である。

【図４】本発明の第四の実施例を説明する図である。

【図５】本発明の第五の実施例を説明する図である。

【図６】本発明の第六の実施例を説明する図である。

【符号の説明】

1…SiO₂マスク、2…InP基板、4…ｎ型InPバッファ層、5
…アンドープ多重量子井戸活性層、6…p型InPクラッド
層、7…ｐ型InGaAsコンタクト層、8…Feドープ半絶縁性
InP電流狭窄層、9…p側電極、10…n側電極、15…ｎ型In
Pバッファ層、16…多重量子井戸活性層、17…第一ｐ型I
nPクラッド層、18…アンドープInGaAsP回折格子供給
層、20…回折格子、21…第二ｐ型InPクラッド層、22…
ｐ型InGaAsキャップ層、23…上部電極、24…下部電極、
25…低反射膜、26…分布帰還型半導体レーザ、27…ヒー
トシンク、28…光学レンズ、29…フォトダイオード、30
…光ファイバ、31…送信モジュール、32…送信装置、33
…駆動系、34…光ファイバ、35…受信装置、36…受光
部、61…GaAs基板、62…サブコレクタ層、63…GaAsコレ
クタ層、64…p型AlGaAsベース層、65…n-Al_0.3Ga_0.7As
エミッタ層、66… n-In_0.5Ga_0.5As/n-GaAsエミッタキャ
ップ層、67…タングステンシリサイド電極、68…側壁Si
O₂膜、69…埋込SiO₂、70…絶縁用側壁SiO₂、71…ベース
電極、72…コレクタ電極。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭化水素ガスを含む混合ガスのプラズマを
エッチャントとして、あらかじめマスクパターンを形成
した被加工物に段差を形成するドライエッチング方法に
おいて、上記混合ガスに、少なくとも一つの燐原子を構
成要素とする分子のガスが混合されていることを特徴と
するドライエッチング方法。
【請求項２】請求項1に記載のドライエッチング方法に
おいて、上記少なくとも一つの燐原子を構成要素とする
分子がホスフィンであることを特徴とするドライエッチ
ング方法。
【請求項３】炭化水素ガスを含む混合ガスのプラズマを
エッチャントとして、あらかじめマスクパターンを形成
した被加工物に段差を形成するドライエッチング方法に
おいて、上記混合ガスに、少なくとも一つの砒素原子を
構成要素とする分子のガスが混合されていることを特徴
とするドライエッチング方法。
【請求項４】請求項３に記載のドライエッチング方法に
おいて、上記少なくとも一つの砒素原子を構成要素とす
る分子がアルシンであることを特徴とするドライエッチ
ング方法。
【請求項５】請求項１乃至４に記載のドライエッチング
方法において、上記混合ガスが水素ガスを含むことを特
徴とするドライエッチング方法。
【請求項６】請求項1乃至５に記載のドライエッチング
方法において、上記炭化水素ガスがメタンガスであるこ
とを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項７】請求項1乃至６に記載のドライエッチング
方法において、上記炭化水素ガスがエタンガスであるこ
とを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項８】請求項１乃至７に記載のドライエッチング
方法において、上記被加工物がIII-V族化合物半導体を
含むことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項９】請求項１乃至８に記載のドライエッチング
方法において、上記被加工物がIII-V族混晶半導体を含
むことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項１０】請求項１乃至９に記載のドライエッチン
グ方法において、上記被加工物が燐または砒素を構成要
素に含む半導体を含むことを特徴とするドライエッチン
グ方法。
【請求項１１】請求項１乃至１０に記載のドライエッチ
ング方法を用いて製造したことを特徴とする半導体装
置。
【請求項１２】請求項１乃至１０に記載のドライエッチ
ング方法を用いて製造したことを特徴とする半導体レー
ザ。
【請求項１３】請求項１２に記載の半導体レーザを搭載
したことを特徴とする光モジュール。
【請求項１４】請求項１２に記載の半導体レーザを搭載
したことを特徴とする光応用システム。