JPH05234982A - 化合物半導体基板のエッチング方法 - Google Patents
化合物半導体基板のエッチング方法Info
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- JPH05234982A JPH05234982A JP7252792A JP7252792A JPH05234982A JP H05234982 A JPH05234982 A JP H05234982A JP 7252792 A JP7252792 A JP 7252792A JP 7252792 A JP7252792 A JP 7252792A JP H05234982 A JPH05234982 A JP H05234982A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フォトレジスト膜と化合物半導体基板との間
に酸化膜が介在するのを防止し、横方向へのエッチング
レートが増大しないようにして高精度の溝（またはメ
サ）を得る。 【構成】 ｎ型ＩｎＰ基板１上にＦｅドープＩｎＰ層２
を形成する。ＨＦ水溶液にて処理を行い、自然酸化膜を
除去した後、フォトレジスト膜３を形成する
［（ａ）］。フォトリソグラフィ工程により開口部４を
形成し［（ｂ）］、湿式エッチングにより溝５を形成す
る。ＨＦ水溶液に代え、ＨＣｌ水溶液またはＨＢｒ水溶
液により処理することもできる。
に酸化膜が介在するのを防止し、横方向へのエッチング
レートが増大しないようにして高精度の溝（またはメ
サ）を得る。 【構成】 ｎ型ＩｎＰ基板１上にＦｅドープＩｎＰ層２
を形成する。ＨＦ水溶液にて処理を行い、自然酸化膜を
除去した後、フォトレジスト膜３を形成する
［（ａ）］。フォトリソグラフィ工程により開口部４を
形成し［（ｂ）］、湿式エッチングにより溝５を形成す
る。ＨＦ水溶液に代え、ＨＣｌ水溶液またはＨＢｒ水溶
液により処理することもできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光半導体素子等の製造
工程において用いられる化合物半導体基板のエッチング
方法に関し、特に、溝やメサ構造を作成するためのエッ
チング方法に関する。
工程において用いられる化合物半導体基板のエッチング
方法に関し、特に、溝やメサ構造を作成するためのエッ
チング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオードや半導体レーザ等の光半
導体素子を製造するための工程に、ＧａＡｓやＩｎＰ等
の化合物半導体基板の表面にフォトレジストのマスクを
施し、選択的化学エッチングにより溝やメサを形成する
工程がある。図３はこの種従来のエッチング方法を示す
工程断面図である。
導体素子を製造するための工程に、ＧａＡｓやＩｎＰ等
の化合物半導体基板の表面にフォトレジストのマスクを
施し、選択的化学エッチングにより溝やメサを形成する
工程がある。図３はこの種従来のエッチング方法を示す
工程断面図である。
【０００３】まず、化合物半導体基板１０の表面をＨ2
ＳＯ4 ＋Ｈ2 ０2 ＋Ｈ2 ＯやＨ3 ＰＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ
2 Ｏ等のエッチャントでわずかにエッチングして清浄化
した後、フォトレジスト膜３を塗布する［図３の
（ａ）］。次に、フォトリソグラフィにより開口部４を
設け［図３の（ｂ）］、その後、フォトレジスト膜３を
マスクとして化学エッチングを行って溝５を形成する
［図３の（ｃ）］。
ＳＯ4 ＋Ｈ2 ０2 ＋Ｈ2 ＯやＨ3 ＰＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ
2 Ｏ等のエッチャントでわずかにエッチングして清浄化
した後、フォトレジスト膜３を塗布する［図３の
（ａ）］。次に、フォトリソグラフィにより開口部４を
設け［図３の（ｂ）］、その後、フォトレジスト膜３を
マスクとして化学エッチングを行って溝５を形成する
［図３の（ｃ）］。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のエッチ
ング方法では、化合物半導体基板１０の表面に垂直方向
だけでなく水平方向にも大きくエッチングされるため
に、図３の（ｃ）に示されるように、フォトレジスト膜
３の開口部の抜け幅Ｗ1 に比して、溝幅Ｗ5 が大きな値
となってしまう。
ング方法では、化合物半導体基板１０の表面に垂直方向
だけでなく水平方向にも大きくエッチングされるため
に、図３の（ｃ）に示されるように、フォトレジスト膜
３の開口部の抜け幅Ｗ1 に比して、溝幅Ｗ5 が大きな値
となってしまう。
【０００５】溝幅Ｗ5 は素子特性を決定づける重要なパ
ラメータであるため、これが設計値から大きくずれるこ
とは歩留りの低下を招くとともに特性のばらつきを大き
くする。Ｗ5 がＷ1 より著しく大きくなる原因は次の理
由によるものと考えられる。［参考文献：ジャーナル・
オブ・エレクトロケミカルソサイエティ（Journal of E
lectrochemical Society,vol. １３８，Ｎｏ．１，ｐ．
２４３，１９９１）］
ラメータであるため、これが設計値から大きくずれるこ
とは歩留りの低下を招くとともに特性のばらつきを大き
くする。Ｗ5 がＷ1 より著しく大きくなる原因は次の理
由によるものと考えられる。［参考文献：ジャーナル・
オブ・エレクトロケミカルソサイエティ（Journal of E
lectrochemical Society,vol. １３８，Ｎｏ．１，ｐ．
２４３，１９９１）］
【０００６】従来の方法では、フォトレジスト膜３の塗
布前の処理としてＨ2 Ｏ2 を含んだ酸によってエッチン
グしているために、化合物半導体基板１０の表面に酸化
膜１１が形成される。この様にして形成された酸化膜
は、フォトレジスト膜３の化合物半導体基板１０への密
着性を弱める。また、この酸化膜は、化学的安定性に乏
しく、エッチャントに対して大きな溶解性を持つため、
エッチャントの横方向への浸入を早め、結果として溝幅
Ｗ5 の増大を生じさせてしまう。
布前の処理としてＨ2 Ｏ2 を含んだ酸によってエッチン
グしているために、化合物半導体基板１０の表面に酸化
膜１１が形成される。この様にして形成された酸化膜
は、フォトレジスト膜３の化合物半導体基板１０への密
着性を弱める。また、この酸化膜は、化学的安定性に乏
しく、エッチャントに対して大きな溶解性を持つため、
エッチャントの横方向への浸入を早め、結果として溝幅
Ｗ5 の増大を生じさせてしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のエッチング方法
は、フォトレジストをマスクとして化合物半導体基板を
エッチングするに当たり、フォトレジストを塗布する直
前にＨＦ、ＨＣｌあるいはＨＢｒを含む水溶液により基
板表面を処理するものである。
は、フォトレジストをマスクとして化合物半導体基板を
エッチングするに当たり、フォトレジストを塗布する直
前にＨＦ、ＨＣｌあるいはＨＢｒを含む水溶液により基
板表面を処理するものである。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示す工程
断面図である。本実施例は、ＩｎＰを基板とする、端面
発光型発光ダイオード用エピタキシャルウェハを製造す
る際に必要となる溝形成工程に本発明を適用したもので
ある。
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示す工程
断面図である。本実施例は、ＩｎＰを基板とする、端面
発光型発光ダイオード用エピタキシャルウェハを製造す
る際に必要となる溝形成工程に本発明を適用したもので
ある。
【０００９】まず、ｎ型ＩｎＰ基板１上に高抵抗のＦｅ
ドープＩｎＰ層２をエピタキシャル成長させ、その表面
にメチルエチルケトンを用いた有機薬品処理を施す。次
に表面に形成されている自然酸化膜を除去するために、
ＨＦの１：１水溶液（室温）に１分間程度浸漬する。こ
の後、ノポラック系のポジ型フォトレジスト膜３を塗布
し、８０℃、Ｎ2 雰囲気で３０分間ベークして乾燥させ
る［図１の（ａ）］。
ドープＩｎＰ層２をエピタキシャル成長させ、その表面
にメチルエチルケトンを用いた有機薬品処理を施す。次
に表面に形成されている自然酸化膜を除去するために、
ＨＦの１：１水溶液（室温）に１分間程度浸漬する。こ
の後、ノポラック系のポジ型フォトレジスト膜３を塗布
し、８０℃、Ｎ2 雰囲気で３０分間ベークして乾燥させ
る［図１の（ａ）］。
【００１０】次に、フォトリソグラフィ技術により、直
線状に伸びた幅Ｗ1 の開口部４を設ける（図１の
（ｂ））。その後、ＨＣｌとＨ2 ＰＯ4 を含む水溶液で
エッチングを行い、所望の溝幅Ｗ2 の溝５を形成する
［図１の（ｃ）］。
線状に伸びた幅Ｗ1 の開口部４を設ける（図１の
（ｂ））。その後、ＨＣｌとＨ2 ＰＯ4 を含む水溶液で
エッチングを行い、所望の溝幅Ｗ2 の溝５を形成する
［図１の（ｃ）］。
【００１１】上記エッチング方法によれば、フォトレジ
スト塗布の前処理がＨＦの水溶液で行われるため、Ｆｅ
ドープＩｎＰ層２の表面には酸化膜が形成されることが
なくまた既に酸化膜が形成されているときにはこれが除
去される。従って、フォトレジスト膜３が直接ＩｎＰ層
２上に形成されるため従来生じていた横方向への大きな
エッチングは抑制され、高精度の幅に溝を形成すること
ができる。
スト塗布の前処理がＨＦの水溶液で行われるため、Ｆｅ
ドープＩｎＰ層２の表面には酸化膜が形成されることが
なくまた既に酸化膜が形成されているときにはこれが除
去される。従って、フォトレジスト膜３が直接ＩｎＰ層
２上に形成されるため従来生じていた横方向への大きな
エッチングは抑制され、高精度の幅に溝を形成すること
ができる。
【００１２】図２は、本発明の第２の実施例を説明する
ための工程断面図である。本実施例は、ｎ型ＩｎＰ基板
を用いたリッジ型半導体レーザウェハの製造工程に本発
明を適用したものである。ｎ型ＩｎＰ基板１上にｎ型Ｉ
ｎＰバッファ層６、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
７、ｐ型ＩｎＰクラッド層８、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層９を順次連続的にエピタキシャル成長させる。
ための工程断面図である。本実施例は、ｎ型ＩｎＰ基板
を用いたリッジ型半導体レーザウェハの製造工程に本発
明を適用したものである。ｎ型ＩｎＰ基板１上にｎ型Ｉ
ｎＰバッファ層６、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
７、ｐ型ＩｎＰクラッド層８、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層９を順次連続的にエピタキシャル成長させる。
【００１３】このエピタキシャルウェハに対し、メチル
エチルケトンによる有機薬品処理を施した後、表面に形
成されている自然酸化膜を除去し表面を清浄化するため
に室温のＨＣｌ水溶液に３０秒間程度浸漬する。この
後、ゴム系のネガ型フォトレジスト膜３を塗布し、８０
℃のＮ2 雰囲気中で３０分間ベークして乾燥させる。
エチルケトンによる有機薬品処理を施した後、表面に形
成されている自然酸化膜を除去し表面を清浄化するため
に室温のＨＣｌ水溶液に３０秒間程度浸漬する。この
後、ゴム系のネガ型フォトレジスト膜３を塗布し、８０
℃のＮ2 雰囲気中で３０分間ベークして乾燥させる。
【００１４】次に、フォトリソグラフィ技術により直線
状に伸びた幅Ｗ3 のストライプを設ける［図３の
（ｂ）］。その後、重量比０．２％程度のＢｒ2 を含ん
だメタノール液によりエッチングを行い、ストライプ幅
Ｗ4 のリッジ構造を形成する［図２の（ｃ）］。
状に伸びた幅Ｗ3 のストライプを設ける［図３の
（ｂ）］。その後、重量比０．２％程度のＢｒ2 を含ん
だメタノール液によりエッチングを行い、ストライプ幅
Ｗ4 のリッジ構造を形成する［図２の（ｃ）］。
【００１５】以上の実施例ではＩｎＰ系半導体基板に関
して説明したが、本発明はこれ以外のＧａＡｓ系等の半
導体基板にも同様に適用しうるものである。また、ＨＢ
ｒ水溶液を用いた処理によっても同様の効果を得ること
ができる。さらに、ＨＦ溶液等による処理は浸漬法に代
えてスプレイ法等を用いてもよい。
して説明したが、本発明はこれ以外のＧａＡｓ系等の半
導体基板にも同様に適用しうるものである。また、ＨＢ
ｒ水溶液を用いた処理によっても同様の効果を得ること
ができる。さらに、ＨＦ溶液等による処理は浸漬法に代
えてスプレイ法等を用いてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は化合物半
導体基板にフォトエッチングを施すにあたり、フォトレ
ジストを塗布する直前に基板をＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒを
含む水溶液で処理するものであるので、本発明によれ
ば、フォトレジスト膜下に酸化膜が存在しないようにす
ることができる。したがって、本発明によれば、横方向
へのエッチングを抑制することができるので、溝やメサ
を高精度に形成することができ、溝形状不良、寸法不良
の発生を防止することができるとともに特性のばらつき
を抑えることが可能となる。
導体基板にフォトエッチングを施すにあたり、フォトレ
ジストを塗布する直前に基板をＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒを
含む水溶液で処理するものであるので、本発明によれ
ば、フォトレジスト膜下に酸化膜が存在しないようにす
ることができる。したがって、本発明によれば、横方向
へのエッチングを抑制することができるので、溝やメサ
を高精度に形成することができ、溝形状不良、寸法不良
の発生を防止することができるとともに特性のばらつき
を抑えることが可能となる。
【図１】 本発明の第１の実施例を説明するための工程
断面図。
断面図。
【図２】 本発明の第２の実施例を説明するための工程
断面図。
断面図。
【図３】 従来の製造方法を説明するための工程断面
図。
図。
１…ｎ型ＩｎＰ基板、 ２…ＦｅドープＩｎＰ層、
３…フォトレジスト膜、 ４…開口部、 ５…
溝、 ６…ｎ型ＩｎＰバッファ層、 ７…ノンドー
プＩｎＧａＡｓＰ活性層、 ８…ｐ型ＩｎＰクラッド
層、 ９…ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、 １０
…化合物半導体基板、 １１…酸化膜。
３…フォトレジスト膜、 ４…開口部、 ５…
溝、 ６…ｎ型ＩｎＰバッファ層、 ７…ノンドー
プＩｎＧａＡｓＰ活性層、 ８…ｐ型ＩｎＰクラッド
層、 ９…ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、 １０
…化合物半導体基板、 １１…酸化膜。
Claims (1)
- 【請求項１】 化合物半導体基板表面をＨＦ、ＨＣ１ま
たはＨＢｒを含む水溶液で処理する工程と、該化合物半
導体基板表面にエッチングマスクとなるフォトレジスト
を塗布する工程と、を備える化合物半導体基板のエッチ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252792A JPH05234982A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 化合物半導体基板のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252792A JPH05234982A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 化合物半導体基板のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234982A true JPH05234982A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=13491900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7252792A Pending JPH05234982A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 化合物半導体基板のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234982A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106313A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-21 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6200826B1 (en) | 1996-12-30 | 2001-03-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of fabricating a reverse mesa ridge waveguide type laser diode |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP7252792A patent/JPH05234982A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106313A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-21 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6200826B1 (en) | 1996-12-30 | 2001-03-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of fabricating a reverse mesa ridge waveguide type laser diode |
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