本发明涉及半导体器件及其制造尤其是选择刻蚀技术。 在制造大量半导体元件方面采用多层异质外延晶片。要确定实际元件经常需要选择性地掏蚀其中的一层或几层。例如下列文献中所述的传质埋层异质结构（MTBH）激光器就是这类元件的一例。Z·L·Liau et al·Appl·phys·Lett、40（7）PP568-570，1982·41;T·R Chen et al J·Appl·phys、54（5）PP 2407-2412，83·3;或A·Hasson et al·Appl·Phys·Lett、43（5）、PP 403-405，1983·9·1
本发明一方面提供了一种选择腐蚀多层结构第一层（4）的方法。该结构第一层（4）的半导体材料与另外一层（1）的半导体材料相同或类似，上述两层由一层或几层其它半导体材料层（5）隔开，第一层（4）淀积在相邻两个不同半导体材料层（5、3）之间，另外一层（1）构成结构的最外层，方法是要腐蚀第一层（4）而不要较多地腐蚀另外一层（1），其特点是：对第一层（4）和另一层（1）均预先进行少量腐蚀，使得在上述两个邻层（5、3）之间的第一层（4）内出现凹槽（10），在已预蚀的结构上涂覆抗蚀材料（11），至少使另一层（1）的残余部分被覆盖而凹槽（10）的壁不被覆盖，然后再对第一层（4）进行一预定量的腐蚀。
本发明另一方面提供了一种制造传质埋层异质多层结构激光器的方法。该多层结构包括：淀积在一种导电型铟磷（InP）层（3）上的镓铟砷磷（GaInAsP）有源层（4），淀积在GaInAsP有源层（4）上的一相反导电型的InP层（5）和淀积在相反导电型InP层（5）上的相反导电型的GaInAsP接触层（1）。其工序特点是：在GaInAsP保护层（11）上加一具有两个细长窗口（7）地掩膜层（6），通过窗口（7）穿过多层结构一直腐蚀到某导电型的InP层（3），从而形成两个槽沟（8）和它们之间的台面（9），用GaInAsP选择腐蚀方法对露出的两个GaInAsP层进行少量选择性预腐蚀，借以形成相反导电型InP型（5）下的凹槽（10）和掩膜层（6）下的凹槽（10′），去除上述掩膜层（6）和在已预蚀的多层结构上用r·f·方法淀积二氧化硅（11），使得InP层（5）下的上述凹槽（10）内的r·f·二氧化硅比其他任何地方的要薄得多，腐蚀上述覆盖在已预蚀的多层结构上的r·f·二氧化硅，直到只有InP层（5）下凹槽（10）壁上的r·f·二氧化硅被去除为止，进一步腐蚀GaInAsP有源层（4），以便为激光器提供一个有源区（16），去除r·f·二氧化硅（11）的余物，进行质量传递工艺，以便用InP填充InP层（5）下已腐蚀的凹槽（10），在如此加工的多层结构上淀积二氧化硅层（12），并在台面处所淀积的二氧化硅层（12）上开一窗口（13），从而使露出GaInAsP接触层（1）暴露出来，然后在上述所淀积的二氧化硅层（12）淀积金属层（14），并使之与所露出的GaInAsP接触层（1）相接触。
下面将参考附图叙述本发明的实施例：
图1是用本发明的选择腐蚀技术创造的传质埋层异质结构（MTBH）激光器的剖面图;
图2至图4表明为了生产图1的结构而选择腐蚀有源层的三个阶段的剖面图。
图1示出-MTBH激光器结构的剖面图。这个特殊结构有-GaIn AsP接触层1，而不是上述第一篇文献中所说的Au-Zn金属接触层。GaInAsP接触层对器件提供了较好的电接触，它改进了器件的CW（连续）工作。图1的激光器结构由多层异质外延晶片构成，包括n型InP衬底2，n型InP外延层3，未掺杂的GaInAsP四族有源层4，P型InP外延层层5，以及P型的四族GaInAsP接触层1。层3、4、5和1都是通过一般的液相外延（LPE）而生长的。
为了生产图1所示的结构，在接触层上生成一腐蚀掩膜6（图2），例如，用覆盖西劳克斯（SILOX）SiO2的方法并以光刻技术在此掩膜中开两个窗口7，这些窗口在垂直所示剖面的方向上是细长的。这样，在随后的腐蚀过程中采用非选择性腐蚀就能穿透各种外延层在垂直图2所示剖面的方向上开出两个槽沟8，这两个槽沟是由一中心台面9分开的。非选择性腐蚀液可由下列成份组成：
HCL∶CH3COOH∶H2O2（1∶2∶1）（KKI-121）。
在腐蚀槽沟8之后和腐蚀掩膜6还存在之时，四族元素选择腐蚀来去除（预蚀）有源层（4）的一小部分（大约为0.25μm），而产生凹槽10，并同时去除接触层1上类似的一小部分而产生凹槽10′。典型的四元选择腐蚀液的成分是
KOH∶K3Fe（CN）6∶H2O（3.2g∶4.8g∶28ml），而腐蚀时间很短，约为三秒钟。在图2中说明了这个阶段的结构。
接着去除SiO2腐蚀掩膜6，并且在整个晶片上淀积一层r·f·SiO2层11。该层11在面向r·f·反应室的平滑表面上厚度大约为1200厚（120nm），而在不直接面向r·f·反应室的表面上比较薄。在垂直壁上SiO2大约为400（40nm），而在已腐蚀的GaInAsP有源层4（图3）的凹槽10内少于100（10nm）。有源层4凹槽10内的SiO2薄层，通过腐蚀被去掉，例如，在缓冲液HF中放5秒钟，这时其他处的SiO2仍有相当的厚度。于是用一四元选择腐蚀液进行最后一步腐蚀，该四元腐蚀液可以是如上所述的KOH∶K3Fe（CN）6∶H2O，从而增加凹槽10的深度和减少台面9内有源层4的宽度使之达到所需数值。由于四元接触层1由SiO211保护，因而不会再发生腐蚀。于是结构如图4所示。
为了产生图1的MTBH激光器结构，采用如缓冲液HF去除整个晶片上的SiO2层11，和采用质量传递工艺以InP填充有源层4的腐蚀凹槽10，如图1中虚线所示。在整个晶片上淀积-SiO2绝缘层12，并在台面顶部的SiO2层上开一窗口13，例如用反应离子腐蚀。接着淀积金属层14，并通过窗口13，使之台面9的接触层1连接。
虽然只叙述了一个MTBH激光器的制造，但是可以同时在此晶片上制造多个MTBH激光器器件，以后再用一般方法把它们彼此分开和（或）进一步加工。每个包含台面有源区9的激光器器件，在台面9的两边都有台肩15。当后面将器件焊接到支架时，台肩15对激光器的机械性保护是很重要的。MTBH激光器完全是由台面有源区9（图4）提供的并含有由InP全部围绕着的四元有源区16图（1），还包括层3和层5以及虚线所示的质量传递区。四元有源区16在平行和垂直InP层3和层5间之结的平面内形成波导。施加的驱动电流宁可流过有源区16，而不流过与之并联的两个InP P-n结，从而产生光束的输出。这种优先流动的原因是，InP的禁带宽度（1.35ev）比GaInAsP的禁带宽度（0.95ev）大。
本发明的掏蚀技术虽然是针对特定的异质外延组合物（GaInAsP/InP/GaInAsP/InP）和MTBH激光器的制造来叙述的，但是并不限于这一方面。它还可用于半导体材料的任何组合物，但掏蚀层的成分是与顶层的成份相同或相似，如果不加保护该顶层，也可能会被腐蚀。虽然上述工艺要求在开始对有源层进行选择性四元腐蚀时，先去除顶层的一小部分（0.25μm），但这不会有多大影响。该工艺利用了这一事实：r·f·淀积SiO2（层11）的厚度取决于被覆盖表面与r·f·反应室中SiO2源的方向之间的角度。
虽然用InP填充腐蚀凹槽的传质工艺可以按照一般的方法，如上述参考文献中公开的方法来进行，但是也可以按照我们共同待批的英国申请No.8416417（Serial No.）（P·D·格林-D.S.O Renner 11-1）中所述的方法来进行。