JPH03257877A - Manufacture of semiconductor light emitting element - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体発光素子の製造方法に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device.
［従来の技術］
セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）など、
およびこれらの混晶よりなる■−■族化合物半導体発光
素子において、従来のリブ状光共振器は、ストライブ状
エツチングマスクを利用してウェットエツチングにより
作製されている。[Prior art] Zinc selenide (ZnSe), zinc sulfide (ZnS), etc.
Conventional rib-shaped optical resonators in the ■-■ group compound semiconductor light emitting devices made of these mixed crystals are fabricated by wet etching using a striped etching mask.
［発明が解決しようとする課題］
しかし、前述の従来技術によるＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体発光素子の共振器の加工には、以下の問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the processing of the resonator of the II-VI group compound semiconductor light emitting device according to the prior art described above has the following problems.
ウェットエツチング技術一般の問題として、再現性に欠
けることが挙げられる。エツチング液の組成、温度、量
などをかなり厳密にコントロールしなければ一定したエ
ツチング速度が得られない。A problem with wet etching techniques in general is a lack of reproducibility. A constant etching rate cannot be obtained unless the composition, temperature, amount, etc. of the etching solution are controlled very strictly.
例えば、従来技術により、基板上にｎ−ＶＩ族化合物半
導体のＺｎＳとＺｎ５ｅを積層に形成し、ＺｎＳを硝酸
−塩酸−水のエツチング液で除去する場合、硝酸−塩酸
−水のエツチング液により、Ｚｎ５ｅもエツチングされ
てしまうため、エツチング速度が制御できなければ、Ｚ
ｎＳだけをエツチング除去することは非常にむずかしい
。また、同時にエツチング液がＺｎ５ｅの中にしみ込み
、長時間の水洗を行っても完全に除去することは困難で
あり、膜質の特性を著しく劣化させる。また、ＮａＯＨ
水溶液でエツチングを行う場合、表面モホロジーが極端
に劣化してしまう問題がある。For example, when ZnS and Zn5e, which are n-VI group compound semiconductors, are formed in a layered manner on a substrate using the conventional technology, and ZnS is removed using an etching solution of nitric acid-hydrochloric acid-water, Zn5e will also be etched, so if the etching speed cannot be controlled, Zn5e will also be etched.
It is very difficult to remove only nS by etching. Moreover, at the same time, the etching solution penetrates into the Zn5e, and it is difficult to completely remove it even by washing with water for a long time, and the properties of the film are significantly deteriorated. Also, NaOH
When etching is performed using an aqueous solution, there is a problem in that the surface morphology deteriorates extremely.
更に、ウェットエツチングでは、エツチングが等方向に
進むため、サイドエッチが起こり、マスクの形状通りに
パターンを形成することがむずかしい。従って、光共振
器に於て非常に重要な共振器側面を平坦に形成すること
もむずかしい。Furthermore, in wet etching, since etching proceeds in the same direction, side etching occurs, making it difficult to form a pattern according to the shape of the mask. Therefore, it is difficult to form the resonator side surfaces, which are very important in an optical resonator, flat.
そこで本発明は、これらの課題を解決するもので、その
目的とするところは、光の散乱、吸収などによる減衰を
へらし、光を有効に閉じ込め、高効率なＩ［−ＶＩ族化
合物半導体発光素子をを再現性、信頼性よ（製造する製
造方法を提供するところにある。The present invention has been made to solve these problems, and its purpose is to reduce attenuation due to light scattering, absorption, etc., effectively confine light, and provide a highly efficient I[-VI group compound semiconductor light-emitting device. The goal is to provide a manufacturing method that is reproducible and reliable.
［課題を解決するための手段］
本発明の化合物半導体のエツチング方法は、■−ＶＩ族
化合物半導体より成る半導体発光素子の製造方法におい
て、リブ状光共振器は、エツチングマスクを形成する工
程と、反応性ガスを放電室分離型のマイクロ波励起・Ｅ
ＣＲプラズマ室で活性化させ、被処理材料に一様な方向
を持ったイオンビームを照射することによリトライエッ
チングを行う工程と、該エツチングマスクを除去する工
程により形成することを特徴としている。[Means for Solving the Problems] A method for etching a compound semiconductor of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor light emitting device made of a group VI compound semiconductor, in which a rib-shaped optical resonator is formed by forming an etching mask; Microwave excitation of reactive gas with separate discharge chamber・E
It is characterized in that it is formed by a step of performing retry etching by irradiating the material to be processed with an ion beam that is activated in a CR plasma chamber and having a uniform direction, and a step of removing the etching mask.
また、エツチングマスクの材質は、フォトレジスト、シ
リコン酸化物、シリコン窒化物などの絶縁物、モリブデ
ン、ニッケルなどの金属であることを特徴としている。Further, the material of the etching mask is characterized in that it is a photoresist, an insulator such as silicon oxide or silicon nitride, or a metal such as molybdenum or nickel.
また、反応性ガスは、少なくともハロゲン元素を含むこ
とを特徴としている。Further, the reactive gas is characterized in that it contains at least a halogen element.
また、反応性ガスの圧力は、５×１０〜３Ｐａから１Ｐ
ａの範囲であることを特徴としている。In addition, the pressure of the reactive gas is from 5 × 10 to 3 Pa to 1 P.
It is characterized by being in the range of a.
また、マイクロ波入射出力は、１Ｗ以上１ｋＷ以下の範
囲であることを特徴としている。Further, the microwave input power is characterized in that it is in a range of 1 W or more and 1 kW or less.
また、イオンビームを放電室より被処理材料に引き出す
ための電圧は、０７以上１ｋＶ以下の範囲であることを
特徴としている。Further, the voltage for drawing the ion beam from the discharge chamber to the material to be processed is in the range of 0.07 to 1 kV.
また、エツチング時の被処理材料の温度は０℃以上８０
℃以下であることを特徴としている。In addition, the temperature of the material to be processed during etching must be 0°C or higher and 80°C.
It is characterized by being below ℃.
［実施例］
本発明の第一の実施例としてメサストライプ型半導体発
光素子について説明する。[Example] A mesa stripe type semiconductor light emitting device will be described as a first example of the present invention.
ＧａＡｓ基板上にＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ、ＺｎＳと積層させ
たＩＩ−ＶＩ族化合物半導体発光素子を第１図に示す。FIG. 1 shows a II-VI group compound semiconductor light emitting device in which ZnS, Zn5e, and ZnS are laminated on a GaAs substrate.
１０１はｎ形ＧａＡｓ基板、１０２はｎ形ＺｎＳより成
る下クラッド層、１０３はｎ形もしくはｐ形Ｚｎ５ｅよ
り成る活性層、１０４はｐ 形Ｚ ｎ Ｓより成る上ク
ラッド層、１０５はコンタクト用電極である。この構造
に於て、Ｚｎ５ｅ、Ｚ ｎ Ｓ、 空気の屈折率はそれ
ぞれ２．３４．２゜３１．１． ０であることから、リ
ブ収光共振器構造の活性層は界面と垂直方向に低屈折率
の材料で囲まれている。従って、活性層に導入された光
や発生した光は、有効に閉じ込められる。また、後述す
るように・リブ収光共振器構造の製造工程において、反
応性イオンビームエツチングを行うことにより共振器側
面を平坦性よくエツチングできるため、共振器側面での
光の散乱及び吸収などによる損失が著しく低減できる。101 is an n-type GaAs substrate, 102 is a lower cladding layer made of n-type ZnS, 103 is an active layer made of n-type or p-type Zn5e, 104 is an upper cladding layer made of p-type ZnS, and 105 is a contact electrode. be. In this structure, the refractive indices of Zn5e, ZnS, and air are 2.34.2° and 31.1°, respectively. 0, the active layer of the rib condensing resonator structure is surrounded by a low refractive index material in the direction perpendicular to the interface. Therefore, the light introduced into the active layer or the light generated is effectively confined. In addition, as will be described later, by performing reactive ion beam etching in the manufacturing process of the rib condensing resonator structure, the side surfaces of the resonator can be etched with good flatness. Loss can be significantly reduced.
以下に本発明の発光素子の作製工程の一部を説明する。A part of the manufacturing process of the light emitting device of the present invention will be explained below.
第２図（ａ）〜（ｄ）は、本実施例を説明するもので、
発光素子の製造工程途中の基板の概略図である。ｎ形Ｇ
ａＡｓ基板２０１上に下部のクラッド層となるｎ形Ｚｎ
Ｓ２０２、活性層となるｎ形もしくはｐ形Ｚｎ５ｅ２０
３、上部のクラッド層となるｐ形ＺｎＳ２０４を順次積
層させる。ＺｎＳ、Ｚｎ５ｅなどのＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体は有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）や分子線
エピタキシー法（ＭＢＥ法）などにより基板上にエピタ
キシャル成長させる。 （第２図（ａ））次にコンタク
ト用電極２０５を形成した後、前記積層構造側にレジス
トなどを塗布し、フォトリソグラフィ技術により、共振
器を形成する部分を残して、エツチングマスク２０６を
形成する。 （第２図（ｂ）） 次に前記エツチングマ
スク２０６を用いて、コンタクト用電極２０５と上クラ
ッド層２０４をマスクされているリブ収光共振器部分だ
け残して、選択エツチングを行う。（第２図（Ｃ））
ここで、エツチングは、反応性イオンビームエツチング
法（ＲＩＢＥ法）を用いて行う。FIGS. 2(a) to (d) illustrate this embodiment,
FIG. 2 is a schematic diagram of a substrate in the middle of a manufacturing process of a light emitting element. n-type G
n-type Zn which becomes the lower cladding layer on the aAs substrate 201
S202, n-type or p-type Zn5e20 which becomes the active layer
3. Sequentially stack p-type ZnS 204 to become the upper cladding layer. Group II-VI compound semiconductors such as ZnS and Zn5e are epitaxially grown on a substrate by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam epitaxy (MBE), or the like. (FIG. 2(a)) Next, after forming a contact electrode 205, a resist or the like is applied to the layered structure side, and an etching mask 206 is formed by photolithography, leaving a portion where a resonator will be formed. do. (FIG. 2(b)) Next, using the etching mask 206, selective etching is performed on the contact electrode 205 and the upper cladding layer 204, leaving only the masked rib light collection resonator portion. (Figure 2 (C))
Here, etching is performed using a reactive ion beam etching method (RIBE method).
以下、本発明に用いたエツチング装置について説明する
。第３図には、本実施例に用いた反応性イオンビームエ
ツチング装置の構成概略断面図を示す。反応性の強いハ
ロゲン元素を含むガスを用いるため、装置は試料準備室
３０１とエツチング室３０２とがゲートバルブ３０３に
より分離された構造とし、エツチング室３０２は、常に
高真空状態に保たれている。３１３は電子・サイクロト
ロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ室であり、磁場発生用円筒
ドーナッツ型コイル３０４で囲まれている。The etching apparatus used in the present invention will be explained below. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the configuration of the reactive ion beam etching apparatus used in this example. Since a gas containing a highly reactive halogen element is used, the apparatus has a structure in which a sample preparation chamber 301 and an etching chamber 302 are separated by a gate valve 303, and the etching chamber 302 is always maintained in a high vacuum state. 313 is an electron/cyclotron resonance (ECR) plasma chamber, which is surrounded by a cylindrical donut-shaped coil 304 for generating a magnetic field.
３０５はマイクロ波導波管であり、マイクロ波で電離・
発生した電子は、軸対称磁場によりサイクロトロン運動
を行いながら、ガスと衝突を繰り返す。この回転周期は
、磁場強度が、例えば８７５ガウスの時、マイクロ波の
周波数、例えば２．４５ＧＨｚと一致し、電子系は共鳴
的にマイクロ波のエネルギーを吸収する。このため、低
いガス圧でも放電が持続し、高いプラズマ密度が得られ
、反応性ガスが長寿命で使用できる。さらに、中心部で
の高い電界分布により、電子・イオンが中心部に集束す
るので、イオンによるプラズマ室側壁のスパッタ効果が
小さいため、高清浄なプラズマが得られる。ＥＣＲプラ
ズマ室３１３で発生したイオンは、メッシニ状の引出し
電極部３０６で加速され、試料３０７に照射される。こ
のイオンはビーム状であるため、エツチングマスクに垂
直な方向から照射するとマスク形状に忠実にエツチング
が行われ、ウェットエツチングで問題となったサイドエ
ツチングなどが行われない。また反応性ガスを用いるこ
とにより、不活性ガスを用いたプラズマエツチングより
も低いエネルギーでエツチングが可能となるため、被エ
ツチング物へのダメージが少なくなる。このことは、光
の減衰、損失などの原因となる導波路層への欠陥の導入
をなくすことができ、本先導波路の著しい特性向上が可
能となる。305 is a microwave waveguide, which ionizes and
The generated electrons repeatedly collide with the gas while performing cyclotron motion due to the axisymmetric magnetic field. This rotation period matches the microwave frequency, for example 2.45 GHz, when the magnetic field strength is, for example, 875 Gauss, and the electronic system resonantly absorbs the microwave energy. Therefore, discharge can be sustained even at low gas pressures, high plasma density can be obtained, and the reactive gas can be used for a long time. Furthermore, electrons and ions are focused at the center due to the high electric field distribution at the center, so that the sputtering effect of the ions on the side walls of the plasma chamber is small, resulting in highly clean plasma. Ions generated in the ECR plasma chamber 313 are accelerated by the Messinian extraction electrode section 306 and irradiated onto the sample 307. Since these ions are in the form of a beam, when irradiated from a direction perpendicular to the etching mask, etching is performed faithfully to the shape of the mask, and side etching, which is a problem with wet etching, is not performed. Furthermore, by using a reactive gas, etching can be performed with lower energy than plasma etching using an inert gas, so damage to the object to be etched is reduced. This can eliminate the introduction of defects into the waveguide layer that cause light attenuation, loss, etc., making it possible to significantly improve the characteristics of the present waveguide.
エツチング終了後、残存するエツチングマスクを除去し
た後の概略図を第２図（ｄ）に示す。エツチングは反応
性ガスとして塩素を用い、ガス圧ｌＸ１０”Ｐａ、マイ
クロ波出力１００Ｗ、引出し電圧５００Ｖ、試料温度は
室温、イオンビームの照射方向を基板に対して垂直にな
るようにして行った。更にＲＩＢＥ法によるエツチング
に於いて、エツチング速度は材料によって異なる。従っ
て、レジストの膜厚を適当に選択することで、半導体層
をエツチングすると同時にエツチングマスクであるレジ
ストを除去することが可能となる。A schematic diagram after removing the remaining etching mask after etching is shown in FIG. 2(d). Etching was carried out using chlorine as a reactive gas at a gas pressure of 1 x 10" Pa, a microwave output of 100 W, an extraction voltage of 500 V, a sample temperature of room temperature, and an ion beam irradiation direction perpendicular to the substrate. In etching by the RIBE method, the etching speed differs depending on the material. Therefore, by appropriately selecting the thickness of the resist, it becomes possible to remove the resist serving as an etching mask while etching the semiconductor layer.
このことより、レジスト除去の工程の簡素化となり、ま
た、ウェットエツチングによるレジスト除去の工程をな
くすことができるため、特性がよく、歩留まりが高く、
再現性のよいＩＩ−ＶＩ族化合物半導体発光素子が作製
できる。This simplifies the resist removal process and eliminates the resist removal process by wet etching, resulting in good characteristics and high yield.
A II-VI group compound semiconductor light emitting device with good reproducibility can be produced.
本発明の第二の実施例として、埋め込み（Ｂ Ｈ）型半
導体発光素子について説明する。As a second embodiment of the present invention, a buried (BH) type semiconductor light emitting device will be described.
第４図（ａ）〜（ｄ）は第２の実施例を説明するもので
、ＢＨ型半導体発光素子の製造工程途中の基板の概略図
である。第１の実施例と同様な■−ＶＩ族化合物半導体
積層構造を有する基板を用意する。但し、コンタクト用
電極は形成しない。・（第４図（ａ）） この基板に第
１の実施例と同様にリブ状エツチングマスク４０５を形
成し、ＲＩＢＥ法を用いてリブ状光共振器を形成する。FIGS. 4(a) to 4(d) explain the second embodiment, and are schematic diagrams of a substrate in the middle of the manufacturing process of a BH type semiconductor light emitting device. A substrate having the same ①-VI group compound semiconductor stacked structure as in the first embodiment is prepared. However, contact electrodes are not formed. (FIG. 4(a)) A rib-shaped etching mask 405 is formed on this substrate in the same manner as in the first embodiment, and a rib-shaped optical resonator is formed using the RIBE method.
（第４図（ｂ）） 次ニコノリブをＭＯＣＶＤ法やＭ
ＢＥ法等を用いて高抵抗ＺｎＳ４０６で埋め込んだ後、
エツチングマスク４０５を除去し、 （第４図（Ｃ））
コンタクト用電極４０７を形成する。(Fig. 4(b)) Next, Nicono ribs are made using MOCVD method or M
After filling with high resistance ZnS406 using BE method etc.
Remove the etching mask 405 (Fig. 4(C))
A contact electrode 407 is formed.
（第４図（ｄ））
第１図の半導体発光素子と比べると、界面と平行な方向
にも屈折率段差ができるため、光の閉じ込めかさらに良
くなり、素子特性が向上する。(FIG. 4(d)) Compared to the semiconductor light emitting device shown in FIG. 1, since a refractive index step is also formed in the direction parallel to the interface, light confinement is further improved and device characteristics are improved.
また、リブ状光共振器側面が埋め込まれることにより、
外来の影響を受けにくくなり、寿命特性なども向上する
。さらに高抵抗ＺｎＳを用いることにより、電流狭窄も
行われるため、セルファラインの発光素子が簡単に作製
でき、特性のよい発光素子が歩留まりよく作製できる。In addition, by embedding the rib-shaped optical resonator side surface,
It becomes less susceptible to external influences, and its lifespan characteristics are also improved. Further, by using high resistance ZnS, current confinement is also performed, so a Selfaline light emitting element can be easily manufactured, and a light emitting element with good characteristics can be manufactured with a high yield.
以上の実施例に於いては特定のｎ−ｖｒ族化合物半導体
を取り上げたが、本発明の適用はこの範囲にとどまらな
い。すなわち、本発明はＺｎ５Ｃｃｔ、Ｈｇなどの■族
と、Ｓ、ＳｅＳ Ｔｅ、Ｏなどの■族との組合せによる
薄膜にも適用できる。また、エツチングマスクの材質と
しては、レジストの他に、酸化珪素、窒化珪素、アルミ
ナなどの絶縁体、タングステン、モリブデンなどの金属
なども使用可能である。また、基板としてもＧａＡｓ以
外にもＩｎＰＳ Ｓｌなどの他の半導体も使用できる。In the above embodiments, a specific n-vr group compound semiconductor was taken up, but the application of the present invention is not limited to this range. That is, the present invention can also be applied to a thin film made of a combination of a group II material such as Zn5Cct, Hg, etc. and a group II material such as S, SeS Te, O, etc. Furthermore, as the material for the etching mask, in addition to resist, insulators such as silicon oxide, silicon nitride, and alumina, and metals such as tungsten and molybdenum can be used. Moreover, other semiconductors such as InPS Sl can also be used as the substrate in addition to GaAs.
また、実施例で示した各素子の各エピタキシャル層の導
電型をそれぞれｐをｎに、ｎをｐに置き換えたものにも
使用できる。Furthermore, the conductivity type of each epitaxial layer of each element shown in the embodiments may be replaced with n and p, respectively.
さらに、本発明によるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体発光素
子の構造としては、実施例で示したメサストライプ型や
ＢＨ型を基本とするものに限らず、第５図に示す活性層
の厚みを変えたりブガイド型や第６図に示す活性層に隣
接して設けた光ガイド層の厚みを変えたＰＣＷ型の構造
などに対しても同様に適用できる。Furthermore, the structure of the II-VI group compound semiconductor light-emitting device according to the present invention is not limited to the mesa stripe type or BH type shown in the embodiments, but may also include changing the thickness of the active layer as shown in FIG. The present invention can be similarly applied to a PCW type structure in which the thickness of the light guide layer provided adjacent to the active layer is changed as shown in FIG. 6.
またリブ形状も実施例で示した垂直面を有するものに限
らず、エツチングマスクの形状やＲＩＢＥのプラズマビ
ーム方向を変えることにより、テーバ状の側面を有する
リブ形状などに対しても有効である。Furthermore, the shape of the rib is not limited to one having a vertical surface as shown in the embodiment, but by changing the shape of the etching mask and the direction of the RIBE plasma beam, it is also effective to create a rib shape having a tapered side surface.
［発明の効果］
本発明のＩ［−ＶＩ族化合物半導体発光素子の製造方法
は、以下に述べる様な発明の効果を有し、■−ＶＩ族化
合物半導体の特性を充分に生かした、高特性、高効率の
発光素子を歩留まりよく作製することが可能となる。[Effects of the Invention] The method for manufacturing an I[-VI group compound semiconductor light-emitting device of the present invention has the effects of the invention as described below. , it becomes possible to manufacture a highly efficient light emitting device with a high yield.
（１）Ｉｆ−ＶＩ族化合物半導体の一部をリブ収光共振
器構造に加工する工程に於て、ＲＩＢＥ法によるエツチ
ングを行うことで、再現性、制御性よくエツチングを行
え、また半導体層に与えるダメージを大幅に減少できる
。また、ツブ形状の加工自由度が大きくなるため、高特
性の発光素子の作製が容易になる。(1) In the process of processing a part of the If-VI group compound semiconductor into a rib light collecting resonator structure, by etching using the RIBE method, etching can be performed with good reproducibility and controllability, and the semiconductor layer can be etched with good reproducibility and controllability. The damage dealt can be greatly reduced. Furthermore, since the degree of freedom in processing the tube shape is increased, it becomes easier to manufacture a light emitting element with high characteristics.
（２）リブ状光共振器の加工と同時にエツチングマスク
も除去することが可能なため、工程が簡素化し、歩留ま
りが高く、再現性のよい発光素子が容易に作製できる。(2) Since the etching mask can be removed at the same time as the rib-shaped optical resonator is processed, the process is simplified, and a light emitting device with high yield and good reproducibility can be easily manufactured.
（３）ドライプロセスによりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
のエツチングを行うため、従来のウェットプロセスに比
べ、制御性、再現性が格段によい。(3) Since the II-VI group compound semiconductor is etched by a dry process, the controllability and reproducibility are much better than the conventional wet process.
（４）特にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のウェットエツチ
ングで問題となる、エツチング液の素子内部への染み込
みによる素子の劣化、破壊は皆無となる。(4) There is no deterioration or destruction of the device due to the etching solution seeping into the device, which is a problem especially in wet etching of II-VI group compound semiconductors.
（５）ＲＩＢＥ法によるエツチング工程は、各種素子構
造に対して、容易に導入できることがら、非常に汎用性
が高い方法である。(5) The etching process using the RIBE method is a very versatile method because it can be easily introduced to various device structures.
第１図は、本発明の第一の実施例を説明する発光素子の
構造外路図。
第２図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第一の実施例を説明
する工程性略図。
第３図は、本発明の実施例に用いたエツチング装置の構
成断面図。
第４図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第二の実施例を説明
する工程性略図。
第５図は、本発明の方法を用いて作製したＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体発光素子の一実施例を示す斜視図。
第６図は、本発明の方法を用いて作製したＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体発光素子の一実施例を示す斜視図。
１０１．２０１，４０１−−−ｎ形ＧａＡｓ基板１０２
、 ２０２． ４０２
・・・ｎ形ＺｎＳ下側クラッド層
１０３．２０３，４０３
・・・ｎ形もしくはｐ形Ｚｎ５ｅ活性層１０４．２０４
，４０４
−・・ｐ形ＺｎＳ上側クラッド層
１０５．２０５，４０７，５０５，６０６・・・コンタ
クト用電極
２０６．４０５・・・エツチングマスク４０６・・・高
抵抗ＺｎＳ
５０１．６０１・・・半導体基板
５０２．６０２・・・ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体下側ク
ラッド層
６０３・・・ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体光ガイド層５０
３．６０４・・・ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体活性層５０
４．６０５・・・Ｉｆ−ＶＩ族化合物半導体上側クラッ
ド層
３０１・・・試料準備室
３０２・・・エツチング室
３０３・・・ゲートバルブ
３０４・・・磁場発生用円筒ドーナッツ型コイル３０５
・・・マイクロ波導波着
３０６・・・引出し電極
３０７・・・試料
３０８・・・サンプルホルダー
３０９・・・マニユピレータ
３１０・・・ガス導入部
１・・・搬送棒
２゜
４・・・排気系
３・・・ＥＣＲプラズマ発生室
以
上FIG. 1 is a structural diagram of a light-emitting device illustrating a first embodiment of the present invention. FIGS. 2(a) to 2(d) are process diagrams illustrating the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the structure of an etching apparatus used in an embodiment of the present invention. FIGS. 4(a) to 4(d) are process diagrams illustrating a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing an example of a II-VI group compound semiconductor light emitting device manufactured using the method of the present invention. FIG. 6 is a perspective view showing an example of a II-VI group compound semiconductor light emitting device manufactured using the method of the present invention. 101.201,401---n-type GaAs substrate 102
, 202. 402...N-type ZnS lower cladding layer 103.203,403...N-type or p-type Zn5e active layer 104.204
, 404 -... P-type ZnS upper cladding layer 105.205, 407, 505, 606... Contact electrode 206.405... Etching mask 406... High resistance ZnS 501.601... Semiconductor substrate 502 .602...II-VI group compound semiconductor lower cladding layer 603...II-VI group compound semiconductor light guide layer 50
3.604...II-VI group compound semiconductor active layer 50
4.605...If-VI group compound semiconductor upper cladding layer 301...Sample preparation chamber 302...Etching chamber 303...Gate valve 304...Cylindrical donut-shaped coil for magnetic field generation 305
...Microwave waveguide 306...Extraction electrode 307...Sample 308...Sample holder 309...Manipulator 310...Gas introduction section 1...Transport rod 2゜4...Exhaust system 3... ECR plasma generation room or higher
Claims (7)
製造方法において、リブ状光共振器は、エッチングマス
クを形成する工程と、反応性ガスを放電室分離型のマイ
クロ波励起・ＥＣＲプラズマ室で活性化させ、被処理材
料に一様な方向を持ったイオンビームを照射することに
よリトライエッチングを行う工程と、該エッチングマス
クを除去する工程により形成することを特徴とする半導
体発光素子の製造方法。(1) In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device made of a II-VI group compound semiconductor, the rib-shaped optical resonator is formed in a process of forming an etching mask and a microwave excitation/ECR plasma chamber with a separate discharge chamber for reactive gas. A semiconductor light emitting device is formed by a step of performing retry etching by irradiating a material to be processed with an ion beam having a uniform direction, and a step of removing the etching mask. Production method.
、シリコン酸化物、シリコン窒化物などの絶縁物、モリ
ブデン、ニッケルなどの金属であることを特徴とする請
求項１記載の半導体発光素子の製造方法。(2) The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the material of the etching mask is a photoresist, an insulator such as silicon oxide or silicon nitride, or a metal such as molybdenum or nickel.
むことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子の製
造方法。(3) The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the reactive gas contains at least a halogen element.
から１Ｐａの範囲であることを特徴とする請求項１記載
の半導体発光素子の製造方法。(4) The pressure of the reactive gas is 5×10^-^3Pa
2. The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the pressure is in a range of from 1 Pa to 1 Pa.
囲であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素
子の製造方法。(5) The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the microwave input power is in a range of 1 W or more and 1 kW or less.
出すための電圧は、０Ｖ以上１ｋＶ以下の範囲であるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子の製造方
法。(6) The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a voltage for drawing the ion beam from the discharge chamber to the material to be processed is in a range of 0 V or more and 1 kV or less.
℃以下であることを特徴とする半導体発光素子の製造方
法。(7) The temperature of the material to be processed during etching is 0°C or higher and 80°C.
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, characterized in that the temperature is below ℃.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2055566A JPH03257877A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Manufacture of semiconductor light emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2055566A JPH03257877A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Manufacture of semiconductor light emitting element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257877A true JPH03257877A (en) | 1991-11-18 |
Family
ID=13002260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2055566A Pending JPH03257877A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Manufacture of semiconductor light emitting element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257877A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0619602A2 (en) * | 1993-04-07 | 1994-10-12 | Sony Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP2055566A patent/JPH03257877A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0619602A2 (en) * | 1993-04-07 | 1994-10-12 | Sony Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
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| US5475237A (en) * | 1993-04-07 | 1995-12-12 | Sony Corporation | Light emitting device having first and second cladding layers with an active layer and carrier blocking layer therebetween |
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