JP3126262B2 - Etching method of gold or gold alloy film - Google Patents
Etching method of gold or gold alloy filmInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、III−Ｖ族化合物半導
体の電極材料として用いられる金または金合金膜のエッ
チング方法に関する。The present invention relates to a method for etching a gold or gold alloy film used as an electrode material of a III-V compound semiconductor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金（Ａｕ）または金合金は一般的に半導
体の電極材料として広く使用されている。特に、III−
Ｖ族化合物半導体を用いた発光ダイオードやレーザーが
実用化されるに伴い、III−Ｖ族化合物半導体に対して
良好なオーミック接触を示す材料としてＡｕ，金−ゲル
マニウム（Ａｕ／Ｇｅ），金−シリコン（Ａｕ／Ｓ
ｉ），金−ベリリウム（Ａｕ／Ｂｅ），金−亜鉛（Ａｕ
／Ｚｎ）等の金合金が広く用いられている。2. Description of the Related Art In general, gold (Au) or a gold alloy is widely used as a semiconductor electrode material. In particular, III-
With the practical use of light emitting diodes and lasers using group V compound semiconductors, Au, gold-germanium (Au / Ge), and gold-silicon are materials that exhibit good ohmic contact with group III-V compound semiconductors. (Au / S
i), gold-beryllium (Au / Be), gold-zinc (Au)
/ Zn) and the like are widely used.
【０００３】これら金または金合金でなる電極の形成
は、エッチング液を用いるウェットエッチング方法と、
メタルマスク，リフトオフによる非エッチング方法とが
ある。ウェットエッチングの場合、エッチング液として
ヨウ素ヨウ化カリウムと水からなるヨードエッチング
液、または前記ヨードエッチング液に水溶性カルボン酸
を添加したエッチング液を用いる。[0003] The electrodes made of gold or gold alloy are formed by a wet etching method using an etching solution,
There is a non-etching method using a metal mask and lift-off. In the case of wet etching, an iodine etching solution composed of potassium iodide and water or an etching solution obtained by adding a water-soluble carboxylic acid to the iodine etching solution is used as an etching solution.
【０００４】このヨードエッチング液を用いたエッチン
グ方法を図２を用いて説明する。まず、半導体基板７全
面に金または金合金膜８を真空蒸着等の方法で蒸着す
る。その後レジストを塗布、露光、現像し、電極として
残すべき部分にレジスト膜９を形成し、これを前記のヨ
ードエッチング液１０に浸し、レジスト膜９に覆われて
いない部分を反応させて金または金合金膜を除去し、所
望の電極１１を得る。An etching method using the iodine etching solution will be described with reference to FIG. First, a gold or gold alloy film 8 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 7 by a method such as vacuum deposition. Thereafter, a resist is applied, exposed, and developed to form a resist film 9 on a portion to be left as an electrode. The resist film 9 is immersed in the above-described iodine etching solution 10, and a portion not covered with the resist film 9 is reacted to form gold or gold. The desired electrode 11 is obtained by removing the alloy film.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述のエッチング液は
金または金合金とよく反応し、エッチング速度が速いと
いう点で優れている。しかしながら、半導体基板がＡｌ
を含有するガリウムアルミ砒素（ＧａＡｌＡｓ）等であ
った場合、半導体基板をも侵し、表面がぼろぼろに荒れ
てしまい、出来上がった半導体の特性を悪化させるとい
う問題があった。The above-mentioned etching solution is excellent in that it reacts well with gold or a gold alloy and has a high etching rate. However, if the semiconductor substrate is Al
In the case of gallium aluminum arsenide (GaAlAs) or the like, there is a problem that the semiconductor substrate is eroded and the surface is roughened to deteriorate the characteristics of the completed semiconductor.
【０００６】この対策としては、半導体基板表面がエッ
チング液に触れないように、半導体基板表面７に保護膜
１２をつけその上に金または金合金膜１３を蒸着し、エ
ッチングする方法がある。この方法によって出来た半導
体の断面図を図３に示す。この方法によると半導体基板
表面は保護されるが、保護膜１２の成膜に要する工数が
必要となる。As a countermeasure, there is a method in which a protective film 12 is provided on the semiconductor substrate surface 7 and a gold or gold alloy film 13 is deposited thereon and etched so that the semiconductor substrate surface does not come into contact with the etching solution. FIG. 3 shows a cross-sectional view of a semiconductor formed by this method. According to this method, the surface of the semiconductor substrate is protected, but the man-hour required for forming the protective film 12 is required.
【０００７】また別の方法として、文頭で紹介したメタ
ルマスク，リフトオフによる方法がある。図４にメタル
マスクでの電極形成の略図を示す。この方法は、電極形
成する部分を窓開けしたマスク１４を半導体基板７表面
に密着し、その上から電極材料である金または金合金膜
８を蒸着し最後にマスク１４を外すと同時に不要部分の
金または金合金膜を除去して所望の電極１５を得る方法
である。リフトオフ法はメタルマスク法のマスクがレジ
ストに置き換えられた方法と考えてよい。As another method, there is a method using a metal mask and lift-off introduced at the beginning of the description. FIG. 4 shows a schematic view of the formation of an electrode using a metal mask. In this method, a mask 14 having a window in which an electrode is formed is brought into close contact with the surface of the semiconductor substrate 7, a gold or gold alloy film 8 as an electrode material is vapor-deposited thereon, and finally the mask 14 is removed, and at the same time, unnecessary portions are removed. In this method, a desired electrode 15 is obtained by removing the gold or gold alloy film. The lift-off method may be considered as a method in which a mask of the metal mask method is replaced with a resist.
【０００８】この二つの方法によればエッチング液を用
いないので、半導体基板表面には何等影響を与えない
が、形成した電極の寸法精度や密着性に問題があり、完
全な方法とは言い難い。According to these two methods, since no etchant is used, the surface of the semiconductor substrate is not affected at all, but there are problems in the dimensional accuracy and adhesion of the formed electrodes, and it is hard to say that the method is perfect. .
【０００９】本発明は上述のような種々の問題点を解決
するものであり、Ａｌを含有するIII−Ｖ族化合物半導
体に対し、短工数で特性の良好な金または金合金膜のエ
ッチング方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned various problems, and provides a method for etching a gold or gold alloy film having good characteristics and short man-hours for a group III-V compound semiconductor containing Al. To provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、金または金合金膜のエッチング液として、
シアン化カリウム（ＫＣＮ）と有機酸化剤の混合液を用
いるものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an etching solution for a gold or gold alloy film,
It uses a mixture of potassium cyanide (KCN) and an organic oxidizing agent.
【００１１】[0011]
【作用】本発明におけるＫＣＮと有機酸化剤の混合液
は、金または金合金とは良好に反応するが、Ａｌを含有
するIII−Ｖ族化合物半導体とは反応しないので、半導
体基板を荒すことがなく、エッチング液として使用でき
る。The mixed solution of KCN and the organic oxidizing agent in the present invention reacts well with gold or a gold alloy, but does not react with a group III-V compound semiconductor containing Al. And can be used as an etchant.
【００１２】[0012]
【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。本
実施例では、半導体基板としてＧａＡｌＡｓ基板を、電
極材料としてＡｕ／Ｇｅの合金を用いた場合で説明す
る。エッチング液は常温でＫＣＮ２５ｇと有機酸化剤は
ニトロソアミン系有機酸化剤１５０ｇ、これに水２５０
０ｃｃを混合したものを用意した。エッチングの手順と
しては、図１に示すように半導体基板１表面にＡｕ／Ｇ
ｅ合金２を全面蒸着し、その上からレジスト３を塗布
し、所望電極形状を印刷したマスク４を密着して露光・
現像して電極とする部分にレジストを付着する。これ
を、前述のエッチング液５を摂氏５０度に保温したとこ
ろへ浸し、攪拌しながらレジスト３の付着していないと
ころのＡｕ／Ｇｅ合金膜２を除去する。全ての不要部分
がエッチングされたらエッチング液５から引き上げ、レ
ジスト３を取り除き所望の電極６を得る。本実施例のエ
ッチング方法では２分間で２μｍのＡｕ／Ｇｅ合金をエ
ッチングすることが出来た。このエッチングレートは、
各混合物の混合比を変えることで変更可能である。An embodiment of the present invention will be described below. In this embodiment, a case where a GaAlAs substrate is used as a semiconductor substrate and an Au / Ge alloy is used as an electrode material will be described. The etchant is 25 g of KCN at room temperature, the organic oxidant is 150 g of a nitrosamine-based organic oxidant, and 250 g of water is added.
A mixture of 0 cc was prepared. As a procedure of the etching, as shown in FIG.
e-alloy 2 is vapor-deposited on the entire surface, a resist 3 is applied thereon, and a mask 4 on which a desired electrode shape is printed is brought into close contact with the substrate for exposure and exposure.
A resist is adhered to a portion to be developed and used as an electrode. This is immersed in a place where the above-mentioned etching solution 5 is kept at a temperature of 50 degrees Celsius, and the Au / Ge alloy film 2 where the resist 3 is not adhered is removed while stirring. When all unnecessary portions are etched, the resist 3 is removed from the etching solution 5 to obtain a desired electrode 6. In the etching method of the present embodiment, the Au / Ge alloy of 2 μm could be etched in 2 minutes. This etching rate is
It can be changed by changing the mixing ratio of each mixture.
【００１３】また本エッチング液はＡｌを含有するＧａ
ＡｌＡｓ等の半導体基板のエッチング液として導入した
が、その他Ａｌを含まないＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、Ｇａ
Ｐの半導体基板にも影響なく使用できるので、製造工程
として従来のヨードエッチング液を廃し、ＫＣＮと有機
酸化剤によるエッチング液に置き換えることが可能であ
る。Further, the present etching solution contains Ga containing Al.
Introduced as an etching solution for semiconductor substrates such as AlAs, but other GaAs, GaAsP, Ga
Since it can be used without affecting the P semiconductor substrate, the conventional iodine etching solution can be eliminated as a manufacturing process and replaced with an etching solution using KCN and an organic oxidizing agent.
【００１４】また本実施例は、Ａｕ／Ｇｅ合金について
説明したが、その他文頭で紹介した金合金についても全
て良好な結果が得られた。In the present embodiment, the Au / Ge alloy was described, but good results were also obtained for all other gold alloys introduced at the beginning of the description.
【００１５】このように本発明のエッチング液は、半導
体基板を侵さず、良好に金または金合金膜をエッチング
出来るものである。As described above, the etching solution of the present invention can satisfactorily etch a gold or gold alloy film without attacking a semiconductor substrate.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明のエッチング液を用いれば、Ａｌ
を含有するIII−Ｖ族化合物半導体基板を侵さず、表面
を荒すことがないため、保護膜形成等の不要な工程を必
要とせず、高精度の電極形成を得、かつ安定で高品質な
特性を有する半導体を製造することが出来る。By using the etching solution of the present invention, Al
It does not attack the III-V compound semiconductor substrate containing and does not roughen the surface, so that unnecessary steps such as formation of a protective film are not required, high precision electrode formation is obtained, and stable and high quality characteristics are obtained. Can be manufactured.
【図１】本発明の一実施例であるエッチング方法の略フ
ローチャートFIG. 1 is a schematic flowchart of an etching method according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のエッチング液を用いたエッチング方法の
略フローチャートFIG. 2 is a schematic flowchart of an etching method using a conventional etching solution.
【図３】保護膜を用いた半導体の略断面図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor using a protective film.
【図４】メタルマスクを用いた電極形成の略断面図FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of forming an electrode using a metal mask.
１ 半導体基板 ２ 金または金合金膜 ３ レジスト ４ マスク ５ エッチング液 ６ 電極 １０ エッチング液 １２ 保護膜 １４ メタルマスク Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 gold or gold alloy film 3 resist 4 mask 5 etching solution 6 electrode 10 etching solution 12 protective film 14 metal mask
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−1390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−133390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−74530（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−115826（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/306,21/308 C23F 1/00 - 3/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-5-1390 (JP, A) JP-A-61-133390 (JP, A) JP-A-50-74530 (JP, A) JP-A-58-58 115826 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/306, 21/308 C23F 1/00-3/06
Claims (1)
Ｖ族化合物半導体基板表面に形成された金または金合金
膜をシアン化カリウムとニトロソアミン系有機酸化剤の
混合液を用いてエッチングする金または金合金膜のエッ
チング方法。1. III- containing aluminum (Al)
A method for etching a gold or gold alloy film, wherein the gold or gold alloy film formed on the surface of the group V compound semiconductor substrate is etched using a mixed solution of potassium cyanide and a nitrosamine-based organic oxidizing agent.
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| JP05121267A JP3126262B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Etching method of gold or gold alloy film |
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-
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- 1993-05-24 JP JP05121267A patent/JP3126262B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH06333911A (en) | 1994-12-02 |
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