(57)【要約】【課題】エッチング進捗における活性層の位置をエッチング終点検出に利用する、面発光レーザを作製する方法を提供する。【解決手段】面発光レーザを作製する方法は、活性層と、前記活性層上に設けられた上部分布ブラッグ反射器のための上部半導体積層とを含むエピタキシャル基板を準備する工程と、前記エピタキシャル基板上にポストのためのマスクを形成する工程と、前記マスクを用いてドライエッチングにより前記エピタキシャル基板の加工を行うと共に、前記加工中に前記エピタキシャル基板のフォトルミネッセンスの測定を行う工程と、前記測定の結果を用いて前記ドライエッチングのエンドポイントの監視を行うと共に、前記エンドポイントの検知に応答して前記ドライエッチングを終了する工程と、を備える。【選択図】図６
2018181912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光レーザを作製する方法であって、
活性層と、前記活性層上に設けられた上部分布ブラッグ反射器のための上部半導体積層とを含むエピタキシャル基板を準備する工程と、
前記エピタキシャル基板上にポストのためのマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いてドライエッチングにより前記エピタキシャル基板の加工を行うと共に、前記加工中に前記エピタキシャル基板のフォトルミネッセンスの測定を行うと共に、前記測定の結果を用いて前記ドライエッチングのエンドポイントの監視を行う工程と、
前記エンドポイントの検知に応答して前記ドライエッチングを終了する工程と、
を備える、面発光レーザを作製する方法。
【請求項２】
前記エピタキシャル基板は、下部分布ブラッグ反射器のための下部半導体積層と、前記下部半導体積層と前記活性層との間に設けられたコンタクト層とを含む、請求項１に記載された面発光レーザを作製する方法。
【請求項３】
前記エンドポイントの判定は、前記フォトルミネッセンスの前記測定における光スペクトル強度のピークを基準に行われる、請求項１又は請求項２に記載された面発光レーザを作製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光レーザを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は面発光レーザを作製する方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第5034662号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
面発光レーザのポスト構造の作製は、厚いエピタキシャル膜のエッチングを必要とする。厚いエピタキシャル膜は、２つの分布ブラッグ反射器及び活性層のための複雑な半導体積層を含む。エッチングの終点は、面発光レーザの光共振器を規定するポスト構造の高さに関連しており、厚いエピタキシャル膜のエッチングの進捗から適切なエッチング終点検出を行うことは、面発光レーザに良好な特性を与えることができる。
【０００５】
２つの分布ブラッグ反射器及び活性層を含むエピタキシャル厚膜の複雑さは、エッチング終点検出を難しくしている。個々のデバイスにおける特性面からの要求は、膜厚及び層の種類の点で個々のエピタキシャル厚膜の構造を多様にしている。多様なエピタキシャル厚膜のエッチングも、エッチング終点検出を難しくしている。
【０００６】
本発明の一側面は、エッチング進捗における活性層の位置をエッチング終点検出に利用する、面発光レーザを作製する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る面発光レーザを作製する方法は、活性層と、前記活性層上に設けられた上部分布ブラッグ反射器のための上部半導体積層とを含むエピタキシャル基板を準備する工程と、前記エピタキシャル基板上にポストのためのマスクを形成する工程と、前記マスクを用いてドライエッチングにより前記エピタキシャル基板の加工を行うと共に、前記加工中に前記エピタキシャル基板のフォトルミネッセンスの測定を行うと共に、前記測定の結果を用いて前記ドライエッチングのエンドポイントの監視を行う工程と、前記エンドポイントの検知に応答して前記ドライエッチングを終了する工程と、を備える。
【０００８】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、エッチング進捗における活性層の位置をエッチング終点検出に利用する、面発光レーザを作製する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図２】図２は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図３】図３は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法におけるマスク作製の工程を模式的に示す図面である。
【図４】図４は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図５】図５は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法に用いられるエッチング装置を模式的に示す図面である。
【図６】図６は、実施例に係るエピタキシャル基板をエッチングする際におけるエピ構造、終点検出のための干渉式エンドポイントモニタ波形、及びＰＬモニタ波形を示す図面である。
【図７】図７は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図８】図８は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図９】図９は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る面発光半導体レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
引き続きいくつかの具体例を説明する。
【００１２】
具体例に係る面発光レーザを作製する方法は、（ａ）活性層と、前記活性層上に設けられた上部分布ブラッグ反射器のための上部半導体積層とを含むエピタキシャル基板を準備する工程と、（ｂ）前記エピタキシャル基板上にポストのためのマスクを形成する工程と、（ｃ）前記マスクを用いてドライエッチングにより前記エピタキシャル基板の加工を行うと共に、前記加工中に前記エピタキシャル基板のフォトルミネッセンスの測定を行うと共に、前記測定の結果を用いて前記ドライエッチングのエンドポイントの監視を行う工程と、（ｄ）前記エンドポイントの検知に応答して前記ドライエッチングを終了する工程と、を備える。
【００１３】
面発光レーザを作製する方法によれば、エッチング中に励起光をエピタキシャル基板に照射して、フォトルミネッセンスの測定を行う。面発光レーザのためのエピタキシャル基板は、活性層上に設けられた上部分布ブラッグ反射器のための上部半導体積層を備える。エピタキシャル基板のエッチングの前半では、上部半導体積層が活性層上に部分的に残っている。上部半導体積層の残りは、励起光を受けた活性層からのフォトルミネッセンスを閉じ込めるように働く。エピタキシャル基板のエッチングの後半では、上部半導体積層の残膜が実質的になくなり、上部半導体積層による光閉じ込めが働かなくなって、活性層からの強いフォトルミネッセンスが外部に出射される。しかしながら、エッチングの更なる進行は、上部半導体積層に比べて薄い活性層を短い時間で消失させて、活性層の消失により、活性層からのフォトルミネッセンスも無くなる。このようなフォトルミネッセンスの測定値は、エッチングの進捗において強度変化を示す。この強度変化は、エッチング進捗における活性層の出現と関連しており、またエンドポイントの検知に利用できる。このように、フォトルミネッセンスの測定結果を用いてドライエッチングのエンドポイントの監視を行うと共に、エンドポイントの検知に応答してドライエッチングを終了できる。
【００１４】
具体例に係る面発光レーザを作製する方法では、前記エピタキシャル基板は、下部分布ブラッグ反射器のための下部半導体積層と、前記下部半導体積層と前記活性層との間に設けられたコンタクト層とを含む。
【００１５】
面発光レーザを作製する方法によれば、フォトルミネッセンスの測定結果を用いて、コンタクト層内でエッチングを停止できる。
【００１６】
具体例に係る面発光レーザを作製する方法では、前記エンドポイントの判定は、前記フォトルミネッセンスの前記測定における光スペクトル強度のピークを基準に行われる。
【００１７】
面発光レーザを作製する方法によれば、上部半導体積層の残膜が実質的になくなると共に活性層のエッチングが始まる前においては、上部半導体積層による光閉じ込めが働かなくなって、活性層からの強いフォトルミネッセンスが一時的に観測される。
【００１８】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、面発光半導体レーザといった半導体光素子を作製する方法に係る実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００１９】
図１〜図１１を参照しながら、面発光半導体レーザを作製する方法に係る一実施例を説明する。図１、図２、図４、図７〜図１１は、作製されるべき面発光半導体レーザの一素子区画を示す。この実施形態では、例えば垂直共振型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を作製する。
【００２０】
工程Ｓ１０１では、図１に示されるように、面発光半導体レーザのためのエピタキシャル基板ＥＰを準備する。エピタキシャル基板ＥＰは、積層体１１及び基板１３を備え、積層体１１は基板１３の主面１３ａ上に設けられ、積層体１１は、主面１１ａを有する。積層体１１は、第１分布ブラッグ反射器のための第１半導体積層１５、活性層のための半導体領域１７、及び第２分布ブラッグ反射器のための第２半導体積層１９を含む。第１半導体積層１５、下部コンタクト層１６、半導体領域１７及び第２半導体積層１９は、基板１３の主面１３ａの法線軸Ｎｘの方向に配列されている。半導体領域１７は、発光のための量子井戸構造ＭＱＷを含むことができる。第２半導体積層１９は、例えば電流狭窄構造のためのＡｌ系のＩＩＩ−Ｖ半導体層２１を含むことができる。下部コンタクト層１６は、第１半導体積層１５と半導体領域１７との間に設けられる。必要な場合には、エピタキシャル基板ＥＰの積層体１１は、バッファ層２３及び／又は上部コンタクト層２５を含むことができる。具体的には、バッファ層２３のための半導体層は第１半導体積層１５と基板１３との間に設けられ、上部コンタクト層２５のための半導体層は第２半導体積層１９上に設けられる。この実施例では、エピタキシャル基板ＥＰを準備するために、エピタキシャル基板ＥＰを作製する。エピタキシャル基板ＥＰの作製は、エピタキシャル成長のための基板１３を準備することに始まる。基板１３は、半導体製のウエハを含むことができ、具体的には、ＧａＡｓウエハである。第１半導体積層１５は、第１半導体層１５ａ及び第２半導体層１５ｂを含み、第１半導体層１５ａ及び第２半導体層１５ｂは分布ブラッグ反射器を構成するように法線軸Ｎｘの方向に配列されている。下部コンタクト層１６が、第１半導体積層１５上に成長され、第１半導体積層１５の成長の後には、半導体領域１７の成長が行われる。第２半導体積層１９は、第３半導体層１９ａ及び第４半導体層１９ｂを含み、第３半導体層１９ａ及び第４半導体層１９ｂは、分布ブラッグ反射器を構成するように法線軸Ｎｘの方向に配列されている。積層体１１の半導体層の成長は、例えば分子線エピタキシー法及び／又は有機金属気相成長法を用いて行われることができる。
【００２１】
エピタキシャル基板ＥＰの一例。
バッファ層２３：アンドープＧａＡｓ（厚さ、５００ｎｍ）、アンドープＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ（厚さ、１２０ｎｍ）。
第１半導体積層１５：ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子。
第１半導体層１５ａ：ｎ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ、（厚さ、４０ｎｍ）。
第２半導体層１５ｂ：ｎ型Ａｌ０．９０Ｇａ０．１０Ａｓ、（厚さ、４５ｎｍ）。
第１半導体積層１５は第２半導体層１５ｂで始まり、第２半導体層１５ｂで終わる。
第１半導体積層１５の繰り返し数：２６。
下部コンタクト層１６：ｎ型Ａｌ０．１０Ｇａ０．９０Ａｓ。厚さ400から600ｎｍ。
半導体領域１７。
下部閉じ込め層１８ａ：アンドープＡｌ０．３０Ｇａ０．７０Ａｓ、（厚さ、９０ｎｍ）。
量子井戸構造ＭＱＷ：ＧａＡｓ／Ａｌ０．３０Ｇａ０．７０Ａｓ、厚さ５０ｎｍ、（或いは、ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ）。
井戸層が３つ。
上部閉じ込め層１８ｂ：アンドープＡｌ０．３０Ｇａ０．７０Ａｓ、（厚さ、９０ｎｍ）。
第２半導体積層１９：ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子。
第３半導体層１９ａ：ｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ、（厚さ、４０ｎｍ）。
第４半導体層１９ｂ：ｐ型Ａｌ０．９０Ｇａ０．１０Ａｓ、（厚さ、４５ｎｍ）。
Ａｌ系のＩＩＩ−Ｖ半導体層２１：Ａｌ０．９０Ｇａ０．１０Ａｓに替えて設けられるＡｌＧａＡｓ。
第２半導体積層１９の繰り返し数：２３。
上部コンタクト層２５：ｐ型ＧａＡｓ。
【００２２】
工程Ｓ１０２では、図２に示されるように、エピタキシャル基板ＥＰの主面上にマスク３１を形成する。マスク３１は、光共振器のための半導体ポストを規定する。具体的には、マスク３１の作製のために、図３の（ａ）部に示されるように、エピタキシャル基板ＥＰの積層体１１の主面１１ａ上に、無機絶縁膜３０ａ（例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物といったシリコン系無機絶縁膜）を成長する。図３の（ｂ）部に示されるように、フォトリソグラフによりレジストマスク３０ｂを無機絶縁膜３０ａ上に形成する。図３の（ｃ）部に示されるように、レジストマスク３０ｂを用いてエッチングにより無機絶縁膜３０ａにパターン形成して、半導体ポストのためのパターンを有するマスク３１を形成する。エッチングの後に、レジストマスク３０ｂを除去する。エピ表面には、素子区画ＳＣＴの配列に合わせて、マスク３１のパターンが形成される。素子区画ＳＣＴの配列は、デバイス領域ＤＥＶに含まれ、モニタ領域ＭＯＮは、配列された素子区画ＳＣＴにおけるエッチングの進捗の監視を行うために設けられ、本実施例では、素子区画ＳＣＴの配列に囲まれている。モニタ領域ＭＯＮは、フォトルミネッセンスのための励起光を受けると共に終点検知のために十分なモニタ光を提供できるエリアを有しており、例えば少なくとも500マイクロメートル角のサイズを提供できるエリアを含む。
【００２３】
工程Ｓ１０３では、エッチング装置を準備する。マスク３１を形成した後に、図４に示されるように、エピタキシャル基板ＥＰをエッチング装置ＥＴＣＨに置く。図５は、本実施形態において使用可能なエッチング装置の一例を模式的に示す図面である。図５のエッチング装置ＥＴＣＨは、誘導結合プラズマ反応性エッチング（ＩＣＰ−ＲＩＥ）装置を備える。このエッチング装置ＥＴＣＨは、ビューポート４１、フォトルミネッセンスのための励起光源４２ａ、フォトルミネッセンスの光検知器４２ｂ、チャンバ４３、下部電極４４、誘導結合コイル４５、第１高周波電源４６、第２高周波電源４７及び圧力計４９を備える。圧力計４９は、例えばバラトロン真空計である。チャンバ４３は、排気路４３ａを介して排気ポンプに接続されており、また、プロセスガス及び原料ガスといったガスＧＡＳを供給するためのガス導入系４３ｂに接続されている。チャンバ４３は、誘電体ドームを備え、誘導結合コイル４５が、チャンバ４３の誘電体ドームの外側に設けられる。下部電極４４は、チャンバ４３内に設けられ、またエピタキシャル基板ＥＰを搭載する。第１高周波電源４６が、第１整合器４８を介して下部電極４４に結合される。第２高周波電源４７は、第２整合器４９を介して誘導結合コイル４５に結合される。本実施例では、ビューポート４１が誘電体ドームの天井に設けられ、これ故に、ビューポート４１は、下部電極４４（又は下部電極４４上のエピタキシャル基板ＥＰ）に対面することができる。励起光源４２ａは、エッチング装置ＥＴＣＨのビューポート４１を介して対象物に励起光を照射する。光検知器４２ｂは、エッチング装置ＥＴＣＨのビューポート４１を介して対象物からのフォトルミネッセンスを受ける。光検知器４２ｂは、フォトルミネッセンスの強度を示す電気信号ＳＩを生成する。コントローラ４０は、電気信号ＳＩを受けると共に、フォトルミネッセンス強度の変化に応答してエッチングの終点検知の判定を行う。活性層のための量子井戸構造ＭＱＷは、励起光に応答してフォトルミネッセンスを生成できる。量子井戸構造ＭＱＷのフォトルミネッセンスは、量子井戸構造ＭＱＷ上の半導体領域の層構造（具体的には、屈折率プロファイル）に関連しており、面発光レーザのためのエピタキシャル基板ＥＰの量子井戸構造ＭＱＷは、分布ブラッグ反射のための層構造（１９）を搭載する。光検知器４２ｂは、励起光源４２ａ（例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ）の照射に応答したエッチング中の対象物からのフォトルミネッセンス（例えば、８１０ｎｍの波長）をビューポート４１を介して受ける。フォトルミネッセンスを用いるエンドポイントモニタによれば、分布ブラッグ反射器のための半導体積層の残膜量をエッチング中にフォトルミネッセンスの強度により見積もることができ、これによってエッチングの終点検出が可能である。具体的は、コントローラ４０は、光検知器４２ｂがフォトルミネッセンスの出射を示す電気信号ＳＩを提供したことに応答して、エッチング装置ＥＴＣＨにエッチングの停止を指示する検知信号ＳＴＰを提供する。必要な場合には、下部電極４４は、エッチングの処理に置かれる基板の温度調整のための冷却器４３ｃに接続される。
【００２４】
また、工程Ｓ１０３では、図４に示されるように、エピタキシャル基板ＥＰをエッチング装置ＥＴＣＨの下部電極４４上に置くと共に、プロセスガスを供給しながらエッチング装置ＥＴＣＨのチャンバ４３は排気する。排気ポンプを用いた真空排気によりチャンバ４３に所望の真空度を得る。真空排気が完了した後に、プロセスガス及びエッチャントを含むガスをチャンバ４３に供給する。プロセスガスは、希釈ガス（Ｈｅ及び／又はＡｒ）を含み、希釈ガスは塩素を構成元素として含まない。
【００２５】
図５に示されるように、励起光源４２ａ及び光検知器４２ｂがビューポート４１に光学的に結合されるように、ビューポート４１に据え付けられる。このビューポート４１はウエハチャックの上部に位置する。エンドポイント検知器のセットアップは、以下のように行われる。まず、ＣＣＤカメラといった撮像装置を使って、ウエハ上に既に準備されたモニタエリア（例えば、モニターパターン）に焦点及び位置を合わせる。モニタエリアは、半導体が露出した所望のサイズ（例えば５００μｍ角の面積のエリア）を有する。焦点及び位置を合わせた後に、撮像装置に替えて、励起光源４２ａ及び光検知器４２ｂをビューポート４１に光学的に結合させる。
【００２６】
励起光源４２ａ及び光検知器４２ｂのセットアップが完了した後に、エッチングを開始する。具体的には、塩化ボロン及び塩素を含むガスをエッチング装置ＥＴＣＨに供給して、エピタキシャル基板ＥＰのプラズマエッチングを行う。このエッチャントは、マスク３１により規定されるパターンに従って、デバイスエリア及びモニタエリアの両方をエッチングする。モニタエリアもまた、積層体１１を備える。垂直共振型レーザの作製では多層膜構造体をエッチングする。エッチングの前半では、第２半導体積層１９及び半導体領域１７を加工する一方で、エッチングの後半では、第１半導体積層１５を加工する。
【００２７】
図６は、実施例に係るエピタキシャル基板をエッチングする際におけるエピ構造、終点検出のための干渉式エンドポイントモニタ波形、及びＰＬモニタ波形を示す図面である。図６の（ａ）部を参照すると、エピタキシャル基板ＥＰの半導体層が示されている。図６の（ｂ）部を参照すると、エッチングレート３００ｎｍ／分の条件を用いて、干渉式エンドポイントモニタを用いると共にエンドポイント検知を行うことなく得た干渉式エンドポイントモニタ波形ＣＷを示す。図６の（ｃ）部を参照すると、エッチングレート３００ｎｍ／分の条件を用いて、ＰＬモニタを用いると共にエンドポイント検知を行うことなく得たＰＬモニタ波形ＰＷを示す。ＰＬモニタ波形ＰＷの形状が、干渉式エンドポイントモニタ波形ＣＷ及びエピタキシャル基板ＥＰのエピ構造に関連付けられる。
【００２８】
エッチング中に励起光をエピタキシャル基板ＥＰに照射して、フォトルミネッセンスの測定を行う。面発光レーザのためのエピタキシャル基板ＥＰは、活性層のための半導体領域１７上に設けられた上部分布ブラッグ反射器のための第２半導体積層１９を備える。エピタキシャル基板ＥＰのエッチングの前半では、第２半導体積層１９が半導体領域１７（活性層）上に部分的に残っている。第２半導体積層１９の残りは、励起光を受けた活性層からのフォトルミネッセンスを閉じ込めるように働く。エピタキシャル基板ＥＰのエッチングの後半では、最後の第２半導体層２９ｂのエッチングが始まると、第２半導体積層１９による光閉じ込めが働かなくなって、半導体領域１７内の活性層からの強いフォトルミネッセンスＰ１が外部に出射される。第２半導体積層１９の残膜が実質的になくなると、活性層を含む半導体領域１７のエッチングが始まる。エッチングの更なる進行は、しかしながら、第２半導体積層１９に比べて薄い活性層を短い時間で消失させて、活性層の残膜の厚さに応じて、フォトルミネッセンスの強度は、活性層の消失により、活性層からのフォトルミネッセンスも無くなる。このようなフォトルミネッセンスの測定値は、エッチングの進捗において強度変化を示す。この強度変化は、エッチング進捗における活性層の出現と関連しており、またエンドポイントの検知に利用できる。このように、フォトルミネッセンスの測定結果を用いてドライエッチングのエンドポイントの監視を行うと共に、エンドポイントの検知に応答してドライエッチングを終了できる。
【００２９】
（実施例）
フォトルミネッセンスＰ１に係る時間：１８秒。
フォトルミネッセンスＰ１の消失の後の時刻から下部コンタクト層のエッチング開始の時刻までの時間：３０秒。
フォトルミネッセンスＰ１の検知から、ある時間の経過を待ってエンドポイントの検知を判定することができる、具体的には、エンドポイントの判定は、フォトルミネッセンスの測定における光スペクトル強度のピークを基準に行われることができる。この作製方法によれば、上部半導体積層の残膜が実質的になくなると上部半導体積層による光閉じ込めが働かなくなって、活性層のエッチングが始まる前においては、活性層からの強いフォトルミネッセンスが一時的に観測される。
【００３０】
一方、干渉式エンドポイントモニタでは、第１半導体積層１５はＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多層膜を含むと共に基板１３はＧａＡｓ表面を備えることを利用する。この作製方法及びモニタ方法によれば、終点検知器は、基板のＧａＡｓ表面からの反射光と、エッチングされる第１半導体積層のＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多層膜からの反射光とをビューポート４１を介して受けて、これらの反射光の干渉光を利用してエンドポイント検出を行うことができる。
【００３１】
ＢＣｌ３の流量は、ホウ素の化合物が過剰に生成しないように１０ｓｃｃｍ（標準状態（１ａｔｍ、摂氏ゼロ度）で、６×１０−４ｍ３／ｈ（ＳＩ系に換算））以下であることが好ましい。また、プロセスガス、例えばＡｒ及び／又はＨｅを用いて、エッチャントを９倍以上に希釈することが良い。塩素ガスＣｌ２をチャンバに供給して、堆積されたボロンからボロン塩化物（例えばＢＣｌ３）を生成して、ボロン塩化物は、チャンバ４３から確実に排気される。
２Ｂ＋３Ｃｌ２→２ＢＣｌ３（気相）。
エッチングガスの流量比として、例えばＢＣｌ３／Ｃｌ２／Ａｒ＝８ｓｃｃｍ／２ｓｃｃｍ／９０ｓｃｃｍを用いることができ、また、例えばＢＣｌ３／Ｃｌ２／Ａｒ＝５ｓｃｃｍ／５ｓｃｃｍ／９０ｓｃｃｍを用いることができる。また、エッチング中にチャンバに供給されるエッチャント内の塩素のモル量（ＭＣ）と三塩化ホウ素（ＭＢ）との供給モル比（ＭＣ／ＭＢ）は１以上であることができ、塩素のモル量（ＭＣ）と三塩化ホウ素（ＭＢ）との供給モル比（ＭＣ／ＭＢ）は４以下であることができる。
【００３２】
実施例の説明を終えて、製造方法における主要な工程の説明に戻る。エッチングにより、エピタキシャル基板ＥＰから基板生産物ＳＰが作製される。この基板生産物をエッチング装置ＥＴＣＨから取り出した後に、図７に示されるように、工程Ｓ１０４においてマスク３１を除去する。基板生産物ＳＰは、基板１３及び半導体構造物５３を備え、半導体構造物５３は半導体ポスト５５を備える。半導体ポスト５５は、第１分布ブラッグ反射器、活性層、及び第２分布ブラッグ反射器を含み、この積層構造は、エピタキシャル基板ＥＰにおけるエピ構造に由来する。第１分布ブラッグ反射器、活性層、及び第２分布ブラッグ反射器は、法線軸Ｎｘの方向に配列される。半導体ポスト５５は、法線軸Ｎｘの方向に延在する側面５５ａと、法線軸Ａｘの方向に交差する平面に沿って延在する上面５５ｂとを備える。
【００３３】
工程Ｓ１０５では、図８に示されるように、基板生産物ＳＰを酸化雰囲気において、電流狭窄構造５７を形成する。基板生産物ＳＰでは、半導体ポスト５５は、活性層と第２ＤＢＲ層との間に設けられた高いＡｌ組成のＡｌＧａＡｓ層（積層体１１におけるＩＩＩ−Ｖ半導体層２１に由来する層）を含む。酸化雰囲気に置かれた基板生産物ＳＰでは、このＡｌＧａＡｓ層（エッチングされたＩＩＩ−Ｖ半導体層２１）が半導体ポスト５５の側面５５ａから酸化されて、薄い層状のＩＩＩ族酸化物層５７ａ（例えば、酸化アルミニウム）が形成され、薄い層状のＡｌＧａＡｓウインドウ層５７ｂが残され、ＩＩＩ族酸化物層５７ａはＡｌＧａＡｓウインドウ層５７ｂを囲む。酸化雰囲気は、例えば高温の水蒸気を含む。
【００３４】
工程Ｓ１０６では、電流狭窄構造５７を形成した後に、図９に示されるように、パッシベーション膜５９を全面に成長する。パッシベーション膜５９は、例えばプラズマＣＶＤ法により成長されることができ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ又はＳｉＯ２といったシリコン系無機絶縁膜を備える。パッシベーション膜５９は、当該面発光半導体レーザが出射する光の波長に対して、パッシベーション膜５９が高反射膜になるように調整された膜厚を有するようにしてもよい。
【００３５】
工程Ｓ１０７では、パッシベーション膜５９を成長した後に、図１０に示されるように、電極形成のための開口をエッチング及びフォトリソグラフィによりパッシベーション膜５９に形成する。本実施例では、パッシベーション膜５９は、バッファ層上に設けられた第１開口５９ａと、半導体ポスト５５の上面５５ｂに設けられた第２開口５９ｂとを備える。
【００３６】
工程Ｓ１０８では、パッシベーション膜５９を成長した後に、図１１に示されるように、第１開口５９ａ及び第２開口５９ｂにそれぞれ第１電極６１ａ及び第２電極６１ｂを形成する。第１電極６１ａ及び第２電極６１ｂの各々は、ＴＩ／Ｐｔ／Ａｕ積層構造を備えることができる。
【００３７】
これらの工程により、面発光半導体レーザが作製される。半導体チップの形状に完成された面発光半導体レーザは、図１０に示された外観を示す。
【００３８】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、エッチング進捗における活性層の位置をエッチング終点検出に利用する、面発光レーザを作製する方法が提供される。
【符号の説明】
【００４０】
ＥＰ…エピタキシャル基板、ＳＰ…基板生産物、１１…積層体、１３…基板、１５…第１半導体積層、１５ａ…第１半導体層、１５ｂ…第２半導体層、１６…下部コンタクト層、１７…半導体領域、ＭＱＷ…量子井戸構造、１９…第２半導体積層、１９ａ…第３半導体層、１９ｂ…第４半導体層、２３…バッファ層、２５…上部コンタクト層、３１…マスク、４１…ビューポート、４２ａ…励起光源、４２ｂ…光検知器、５５…半導体ポスト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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