"炭化水素系プラズマと水素プラズマを開口部幅が変化する開口部を有するマスクが形成された半導体表面に照射して、半導体表面を異なる複数の深さにエッチングする半導体素子の作製方法であって、前記開口部幅の異なる領域毎に、前記半導体表面のエッチングが進行する第1の状態、または前記半導体表面にポリマーが生成される第2の状態のどちらか一方のみが発現するように前記開口部幅が設定された開口部を有するマスクを前記半導体表面に形成すると共に、前記マスクの周辺に前記マスクの開口部に供給される水素プラズマ濃度を制御するための窓領域を有する周辺マスクを形成する第1の工程と、前記炭化水素系プラズマおよび前記水素プラズマを前記マスクが形成された前記半導体表面に照射する第2の工程を有し、前記マスクが、前記半導体表面に形成された第1のパターンを有する第1のマスク部と、前記第1のマスク部上に形成され、前記第1のマスク部のマスク厚よりも厚く、前記第1のパターンの開口部幅を画定する第2のパターンを有する第2のマスク部とからなることを特徴とする半導体素子の作製方法。請求項1に記載の半導体素子の作製方法において前記第1の工程において前記半導体表面に堆積した前記ポリマーを、酸素を有するプラズマ照射により除去する第3の工程を有することを特徴とする半導体素子の作製方法。請求項2に記載の半導体素子の作製方法において前記第2の工程における、前記開口部幅の異なる領域のうち少なくとも1つの領域において発現する前記状態を、前記第1の状態および前記第2の状態のいずれかに変化させるように、プラズマ条件を変化させる第4の工程をさらに有し、前記第4の工程の後に前記第2の工程をさらに行うことを特徴とする半導体素子の作製方法。上述の選択エッチングにより加工される深さ形状は、同一ウエハ面内ではプラズマ条件ガス流量、圧力、パワーなどが同じなので、マスク形状が素子ごとに同一であればウエハ面内で深さ形状も素子ごとに同一になる。ウエハ面内で素子ごとにマスクごとに異なる深さで加工するには、マスクごとに異なる開口部幅を設定しなくてはならない。ここで開口部幅はマスクから開口部への水素プラズマの拡散距離を考慮して決める必要がある。しかしながら、水素プラズマの拡散距離はプラズマ条件の僅かな変動に影響されるので開口部幅により加工する深さを同一ウエハ面内で変化させるのは簡単ではない。また、プラズマ条件の僅かな変動により加工される形状が設計値からずれるので、作製マージンが低下することも問題になる。以上のことから、本発明は上述したような課題を解決するために為されたものであって、同一ウエハ面内で素子ごとにエッチング深さが異なる形状を簡単に、且つ精度よく加工することができる半導体素子の作製方法を提供することを目的としている。前述した課題を解決する本発明に係る半導体素子の作製方法は、炭化水素系プラズマと水素プラズマを開口部幅が変化する開口部を有するマスクが形成された半導体表面に照射して、半導体表面を異なる複数の深さにエッチングする半導体素子の作製方法であって、前記開口部幅の異なる領域毎に、前記半導体表面のエッチングが進行する第1の状態、または前記半導体表面にポリマーが生成される第2の状態のどちらか一方のみが発現するように前記開口部幅が設定された開口部を有するマスクを前記半導体表面に形成すると共に、前記マスクの周辺に前記マスクの開口部に供給される水素プラズマ濃度を制御するための窓領域を有する周辺マスクを形成する第1の工程と、前記炭化水素系プラズマおよび前記水素プラズマを前記マスクが形成された前記半導体表面に照射する第2の工程を有し、前記マスクが、前記半導体表面に形成された第1のパターンを有する第1のマスク部と、前記第1のマスク部上に形成され、前記第1のマスク部のマスク厚よりも厚く、前記第1のパターンの開口部幅を画定する第2のパターンを有する第2のマスク部とからなることを特徴とする。また、前述した課題を解決する本発明に係る半導体素子の作製方法は、上述した半導体素子の作製方法において、前記第1の工程において前記半導体表面に堆積した前記ポリマーを、酸素を有するプラズマ照射により除去する第3の工程を有することを特徴とする。また、前述した課題を解決する本発明に係る半導体素子の作製方法は、上述した半導体素子の作製方法において、前記第2の工程における、前記開口部幅の異なる領域のうち少なくとも1つの領域において発現する前記状態を、前記第1の状態および前記第2の状態のいずれかに変化させるように、プラズマ条件を変化させる第4の工程をさらに有し、前記第4の工程の後に前記第2の工程をさらに行うことを特徴とする。本発明に係る半導体素子の作製方法によれば、同一ウエハ面内で素子ごとにエッチング深さが異なる形状を簡単に、且つ精度よく加工することができる。これにより、高速半導体光素子を提供することができる。本発明に係る半導体素子の作製方法を実施するための形態について、実施例にて具体的に説明する。本発明の第1の実施例に係る半導体素子の作製方法について、図1~図8を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施例に係る半導体素子の作製方法により作製される同一面内で層厚が変化する回折格子を作製するために使用するマスクを示す図であって、本実施例において試料表面に形成するSiNx/SiO2マスクを示す図である。まず、図1に示すように、試料InP1801の表面にマスク開口部の格子幅マスク開口部幅1905が変化するマスク1900を形成する。マスク1900は、SiO2で形成される回折格子部分のマスク格子状マスク1910の厚さマスク厚が20nm、回折格子の長さ1907が500μm、格子幅1905が変化しており素子中央部から素子両端に向かって1.8μm、3.7μm、7.5μmである。また、ピッチ周期1911は240nmSiO2部:120nm、窓部:120nmである。一方、SiNxで形成される回折格子外部のマスク開口部幅調整マスク1920の厚さマスク厚が1μm、マスク幅1906は20μmで一定である。なお、上記では、格子状マスク1910が第1のマスク部をなし、開口部幅調整マスク1920が第2のマスク部をなしている。ウエハ表面において、上述のマスク1900の周辺における所定の領域に窓部をなす周辺窓開口部を配する。具体的には、図2bおよび図2cに示すように、試料InP1801表面にて、上述のマスク1900の周辺に周辺マスク1701を形成し、マスク1900の周辺におけるマスク1900の輪郭に沿う100μmの幅1908の領域に、窓部をなす周辺窓開口部1930を複数配する。各周辺窓1930は1辺が20μmの正方形である。図2bにおいては、隣接する周辺窓1930間の間隔d2が40μmである。図2cにおいては、隣接する周辺窓1930間の間隔d1が5μmである。参考のため、図2aにウエハの表面において、上述のマスク1900の周辺に周辺マスク1701を形成し、上述の周辺窓1930を配さない場合を示す。図2bおよび図2cに示すように周辺窓1930を配した試料ウエハ1801表面に炭化水素系プラズマと水素プラズマを照射した場合、炭化水素系プラズマはマスク上で互いが反応してポリマーを形成するが、周辺窓1930上に飛来した水素プラズマは試料InP1801表面上で炭化水素プラズマと反応して試料InP1801をエッチングするので、エッチングに消費される分の水素プラズマがマスク1900の周辺で減少する。一方、図2aに示すように周辺窓1930を配さない試料1801表面に炭化水素系プラズマと水素プラズマを照射した場合、周辺に飛来した水素プラズマは反応せず消費されないので、マスク1900の周辺に存在する水素プラズマは図2bおよび図2cの場合よりも多い。図2bに示す周辺窓1930を配した場合と図2cに示す周辺窓1930を配した場合を比較すると、図2cの方が図2bよりも高密度で周辺窓1930が配されているのでマスク1900の周辺に存在する水素プラズマが少ない。さらに、試料InP1801表面にてマスク1900の周辺に形成した周辺マスク1701を完全に除去してしまえば図示せず、図2cの場合に比べてマスク1900の周辺に存在する水素プラズマがさらに少なく。このように、周辺窓1930を配することによってマスク1900周辺に存在する水素プラズマの量濃度を制御できる。したがって、素子ごとにマスクごとに周辺窓1930の配置を変化させることによって選択エッチングに寄与する水素プラズマの量濃度を容易に変化させることができる。よって、同一ウエハ面内で素子ごとにマスクごとに異なる深さ形状に加工することができる。本実施例において、周辺窓1930で水素プラズマと炭化水素系プラズマとInPが反応するが、周辺窓の面積は回折格子部分の面積よりも広いので水素プラズマ密度が高くならないため、周辺窓における反応によるエッチング量は少ないので素子特性には影響を与えない。あるいは、炭化水素系プラズマが十分に高濃度である場合にはポリマーの生成速度がエッチング速度を上回るので周辺窓においてポリマーが生成してエッチングが進行しない。図3に、周辺窓の配置方法の他例を示す。図3に示すように、マスク1900の周辺における、マスク1900と開口部幅方向Y方向で隣接する位置にのみ、回折格子方向X方向に周辺窓1930を複数配置することもできる。このような位置にのみ複数の周辺窓1930を配すれば、周辺窓1930によるエッチング深さ変化への効果は低下するが、回折格子周辺の回折格子方向素子動作における光導波方向にエッチングされる周辺窓がないので素子特性への影響は全く生じない。図4a~dに、本実施例における回折格子形成に用いる面内で厚さの異なるマスクの作製工程を示す。初めに、InP基板上のInPクラッド層1310の表面に30nm厚の酸化シリコンSiO2膜を形成する。SiO2膜上にレジストを塗布した後に電子ビーム露光法により回折格子作製マスク用および周辺窓作製用のレジストパターンを作製する。レジストパターンをマスクとしてフッ化炭素系CF4,C2F8などを用いた反応性イオンエッチングReactiveIonEtching,RIEによってSiO2膜を加工することにより、レジストパターンをSiO2膜に転写する。レジストパターンを除去することにより、InP上に回折格子部分1311aが形成された回折格子部分作製用のSiO2マスク1311が形成される。次に通常のフォトレジストプロセスとフッ化炭素系CF4,C2F8などを用いた反応性イオンエッチングRIEによって、図2b、cに示される周辺窓パターン1311bをそれぞれ形成する図4a参照。または、周辺窓を有さないパターン図2aを形成する。次に、上述の回折格子部分SiO2マスクを有するInP表面上に1μm厚の窒化シリコンSiNX膜1321を形成する図4b参照。SiNX膜上にレジストを塗布した後に回折格子外部のマスク用のレジストパターン1331を作製する図4c参照。このレジストパターンは電子ビーム露光だけでなく通常のフォトリソグラフィによるレジスト露光により形成できる。レジストパターン1331をマスクとしてフッ化硫黄系ガスSF6などを用いたRIEによってSiNX膜を加工することにより、レジストパターンをSiNX膜1341に転写する。このとき、回折格子部分のSiO2マスクはフッ化硫黄系ガスSF6などに耐性を有するのでエッチングされずに残る。この結果、レジストパターン1331を除去することにより、InP上に回折格子部分格子状部分と回折格子外部開口部幅調整部分で厚さの異なるマスクが形成される図4d参照。なお、上記では、SiO2マスク1311が第1のマスク部をなし、SiNX膜1341が第2のマスク部をなしている。図5a~eは、本実施例に係る半導体素子の作製方法により作製される回折格子の作製工程を示す図であって、SiO2/SiNxマスク部分における回折格子のエッチング過程を説明するための回折格子の一部を示す図である。図5aに示すように、試料InP1801の表面に上述のマスク1900を形成する。ここで、図中には示さないが、マスク1900の周辺には、図2bや図2cや図3に示すような周辺窓1930が素子ごとマスクごとに配される。マスク1900は、マスク厚膜厚が薄く、格子状に複数のマスク開口部が形成された回折格子部分のマスク格子状マスク1910図1参照と、回折格子部分のマスクの上に形成され、回折格子部分のマスクよりもマスク厚膜厚が厚く、回折格子部分のマスクのマスク開口部の開口部幅を画定する回折格子外部のマスク開口部調整マスク1920図1参照とで構成される。ここで、マスク1900はマスク開口部を有する。マスク開口部は、第一の開口部1902と、これよりも幅広の第二の開口部1903と、これよりも幅広の第三の開口部1904を備える。第一の開口部1902の開口部幅は1.8μmとし、第二の開口部1903の開口部幅は3.7μmとし、第三の開口部1904の開口部幅は7.5μmとする。以下に説明する一連のエッチング過程において、マスク厚の厚い回折格子外部からのメタン水素プラズマの寄与が大きく、マスク厚の薄い回折格子部分からのメタン水素プラズマの寄与は小さい。この試料について、初めに、マスク1900上からメタンと水素の混合ガスを用いたRIEをメタン流量40sccm、水素流量2sccm、放電電力が100W、ガス圧力が40Paで施すと、図5bに示すように、開口部幅が1.8μmの第一の開口部1902においては、マスク1900上から水素の供給が十分あるのでポリマーが堆積することなくエッチングが進行する。一方、開口部幅が1.8μmより広い第二の開口部1903開口部幅:3.7μmおよび第三の開口部3904開口部幅:7.5μmにおいては、マスク1900上からの水素の供給が不足するので、ポリマー1811が堆積してエッチングが進行しない。引き続き、酸素プラズマを酸素流量10sccm、ガス圧力10Pa、放電電力400Wで1分間照射すると、図5cに示すように、堆積したポリマーが除去される。次に、水素流量を増加させた条件メタン流量:40sccm、水素流量:5sccm、ガス圧力:10Pa、放電電力:100WでRIEを施すと、図5dに示すように、開口部幅が3.7μm以下の第一の開口部1902および第二の開口部1903においては、水素の供給が増加するのでポリマーが堆積することなくエッチングが進行する。一方、開口部幅が7.5μmの第三の開口部1904においては、マスク1900上からの水素の供給が不足するので、ポリマー1812が堆積してエッチングが進行しない。したがって、開口部幅が1.8μmの第一の開口部1902においては初めのRIEによるエッチングの後にさらに2度目のRIEによるエッチングが進行するので、その深さは第二の開口部1903の深さよりも深くなる。引き続き酸素プラズマの照射によりポリマーを除去した後に、水素流量を変化させた条件でのRIE、酸素プラズマの照射を交互に繰り返すことにより、図5eに示すように、深さの異なる回折格子を形成することができる。その後、マスクを除去して、メサ構造加工を行い、次に、この回折格子上に有機金属気相成長法MOVPEにより積層することにより、例えば図7に示すような素子構造の回折格子部分が作製される。上述のエッチング過程において、図2aに示す周辺窓が配されず周辺マスク1701が配された素子におけるエッチング深さが最も深くなり、次に図2bに示す周辺窓1930が形成された周辺マスク1701が配された素子におけるエッチング深さが深く、図2cに示す周辺窓1930が形成された周辺マスク1701が配された素子におけるエッチング深さが最も浅くなる。このように、周辺マスク1701を配することにより、同一ウエハ面内で素子毎に異なるエッチング深さ形状に加工することができる。上述のマスク1900にてマスク開口部の開口部幅を5種類とし、中央から回折格子方向にて開口部幅を狭くし、このような形状のマスクの周辺に図2a、b、cに示すような周辺マスク1701をそれぞれ配した場合には、図6a、b、cに示すような回折格子1820、1822,1821がそれぞれ得られる。その後、マスク除去、メサ構造加工後に、この回折格子上に有機金属気相成長法MOVPEにより積層することにより素子構造が作製される。図7に、本発明の第1の実施例に係る回折格子を用いたDBR半導体レーザの構造を示す。本実施例に係る半導体素子の作製方法により作製された深さの異なる回折格子を有する試料表面のSiO2マスクを除去した後、この回折格子上に有機金属気相成長法MOVPEにより積層することにより、図7に示す深さの変化する回折格子を用いたDBR半導体レーザ構造が作製される。本実施例に係る回折格子を用いたDBR半導体レーザは、図7に示すように、n型InP基板150、n型InPバッファ層151、回折格子152、InGaAsP組成波長:1.1μmガイド層153、8層のInGaAsP歪量子井戸歪量:1.0層と5層のInGaAsP組成波長:1.3μm障壁層の多重量子井戸層からなる活性層発光波長:1.55μm、活性層長:400μm154、DBR回折格子領域InGaAsP組成波長:1.4μmガイド層回折格子長は活性層の前後それぞれ400μm155、InGaAsP組成波長:1.3μmガイド層156、p型InPクラッド層157、p型InGaAs組成波長:1.85μmコンタクト層158、n型オーミック電極1591、p型オーミック電極1592を備える。素子の発振波長は1.55μmである。素子の長さは1500μmである。回折格子152のピッチ周期は240nm凸部:120nm、凹部:120nmであり、深さは素子両端面で浅くなっており30nm、素子中央部で深くなっており65nmである。図8aおよび図8bに、図7に示すDBR半導体レーザにおける回折格子により得られる反射特性を示す。図8aは、この回折格子の一端からの距離と結合係数κとの関係を示す図である。回折格子の深さが素子両端部で30nm、中央部で65nmとなるように変化させることにより、図8aに示すように、結合係数κは素子両端部で50cm1、中央部で100cm1と変化する。図8bのL2にこの回折格子を用いた場合の反射スペクトルを示す。比較のため、図8bのL3に結合係数が100nm1一定の場合の反射スペクトルを示す。回折格子の深さ、すなわち、結合係数を変化させることにより反射スペクトルのサイドモードが抑制されることがわかる。このことは、この回折格子を用いたDBR半導体レーザを動作させたときの発振スペクトルにおけるサイドモードが抑制されることを示唆する。このように、本実施例に係る半導体素子の作製方法によれば、簡易に深さ結合係数が変化する回折格子を作製することができる。図9aに、図2a、b、cに示す周辺マスクを用いて作製された各素子における回折格子a、b、cにより得られる結合係数と反射特性を、それぞれ曲線a、b、cで示す。図2aに示す周辺マスク1701を用いた場合、回折格子の深さが素子両端部で45nm、中央部で90nmとなるように変化させることにより、図9aに示すように、結合係数κは素子両端部で70cm1、中央部で150cm1と変化する。図2bに示す周辺マスク1701を用いた場合、回折格子の深さが素子両端部で30nm、中央部で65nmとなるように変化させることにより、図9aに示すように、結合係数κは素子両端部で40cm1、中央部で100cm1と変化する。図2cに示す周辺マスク1701を用いた場合、回折格子の深さが素子両端部で20nm、中央部で35nmとなるように変化させることにより、図9aに示すように、結合係数κは素子両端部で30cm1、中央部で50cm1と変化する。図9bに、図9aに用いた上記の回折格子a,b,cそれぞれの反射スペクトルを曲線a,b,cに示す。図9bに示すように、回折格子a曲線aでは、反射率が高く反射率;1、ストップバンドが広くなる。回折格子b曲線bでは反射率が高いが反射率;1、ストップバンドが回折格子aに比べて狭くなる。回折格子c曲線cでは反射率が低下してストップバンドが回折格子a,bと比べて狭くなる。このことは、本実施例に係る半導体素子の作製方法によれば、素子毎に発振スペクトルにおける可変波長範囲が異なるDBR半導体レーザを1回のプロセスにより作製できることを示唆する。また、上述の結果は複数のパターンのマスクを配することにより作製マージンが増加することを示唆する。本発明によるエッチング方法においてはエッチングされる、またはポリマーが生成されるが水素の供給量の敏感であるため、水素の供給量等の条件が不安定になると歩留り、再現性が低下するので問題となる。例えば、本発明によらず周辺窓を配さない場合パターンaの場合、当初設計された形状に加工するようにエッチングを施したとしても、エッチング条件がずれる変化すると設計した形状が得られない。一方、上述のように複数の周辺窓を配すれば、例えば水素供給量が減少する方向に条件がずれた場合にはパターンaまたはbにおいて水素供給量が補填されるので設計された回折格子が得られる。さらに、パターンbの周辺マスクを用いて設計された形状を加工すれば、エッチング条件がずれた場合、例えば水素供給量が減少する方向に条件がずれた場合にはパターンaにおいて水素供給量が補填されるので設計された回折格子が得られる。逆に水素供給量が増加する方向に条件がずれた場合にはパターンcにおいて水素供給量が減少されるので設計された回折格子が得られる。このように、本発明によれば、複数のパターンの周辺窓を配することにより作製マージンを向上できる。本実施例において、マスク周辺に3種類の周辺窓のパターンを配したが、より多くの種類のパターンのマスクを配すればより多くの異なる可変波長範囲が得られ、作製マージンも増加する。本実施例では周辺窓に正方形を用いたが他の形状でもよく、また、他の大きさでも、間隔でもよい。本実施例において、回折格子の開口部の両端部にはマスク上で反応に寄与しなかった水素プラズマが流入する。この水素プラズマ分だけメタンが反応してエッチングが進行する。したがって、ポリマーが堆積する開口部においても両端の一部分のみでエッチングが進行する。このように、開口部全域のおいて深さが均一にならないという問題が生じる場合がある。しかしながら、実際のデバイスにおいてはメサ構造が採用されるため、開口部の両端部はメサ形成時に切り落とされるので、実際のデバイス作製上における問題とはならない。本実施例ではマスクにおける開口部の外部のマスク幅を一定としたが、開口部に拡散する水素プラズマがマスク上を拡散する距離が無視できる程度の長さ幅であればマスク幅は一定である必要はない。例えば、図10に示すような形状のマスク2900でもよい。マスク2900は、マスク開口部2901の開口部幅2905が導波路長2907に対し変化し、第一の開口部2902と、この開口部2902よりも幅広の第二の開口部2903と、この開口部2903よりも幅広の第三の開口部2904とを有する。マスク2900におけるマスク開口部外部のマスク幅2906は導波路長2907に対し変化している。また、本実施例では素子用半導体結晶として化合物半導体InP結晶を用いたが、GaAs、SiGeなどの化合物半導体結晶やInGaAsP、AlGaInAs、InGaN、GaInNAs、AlGaSbなどの混晶結晶を用いることも可能である。また、本発明による装置が対応するレーザ光の波長として1.55μmを用いたが、InGaAsP結晶の組成などの構造、回折格子のピッチ周期を変えることにより波長が1.0μmから1.7μmまでの長波長帯にも対応でき、活性層に他の材料InGaAlN、AlGaInP、AlGaSbなどを用いることにより波長が1.0μm未満の短波長帯や1.7μm以上の長波長帯にも対応できる。また、活性層における多重量子井戸構造には、8層、5nm厚のInGaAsP歪量子井戸層歪量:1.0、5層、10nm厚のInGaAsP障壁層組成波長:1.1μmを用いたが、歪量、層数、層厚、結晶組成などの構造因子は変化させても構わない。また、本実施例では、回折格子等の半導体の加工のためのドライエッチングにおいて、エッチングガスとしてメタンを用いたが、エタン等の他の炭化水素系ガスを用いても構わない。また、エッチングガスとして混合ガスを用いる際の希釈ガスには酸素ガスだけではなく酸素ガスと共に水素、窒素やアルゴンを用いても構わない。また、ポリマーを除去するために酸素プラズマを照射したが、酸素を含むプラズマでもよい。例えば、酸素と窒素、アルゴン等不活性ガスとの混合ガス、酸素と水素の混合ガス等でもよい。また、ドライエッチング法にRIBE、RIE法を用いたが、イオンビームアシストエッチングなどを用いても加工できる。レジストパターン作製には電子ビーム露光法以外にも干渉露光法を用いることができる。エッチングの際に半導体表面に形成するマスクには酸化シリコンSiO2を用いたが、窒化シリコン、酸化チタンなどの誘電体や、金やチタンなどの金属を用いることもできる。"