JP2001176840A - 化合物半導体ウェットエッチング方法 - Google Patents
化合物半導体ウェットエッチング方法Info
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- JP2001176840A JP2001176840A JP36244299A JP36244299A JP2001176840A JP 2001176840 A JP2001176840 A JP 2001176840A JP 36244299 A JP36244299 A JP 36244299A JP 36244299 A JP36244299 A JP 36244299A JP 2001176840 A JP2001176840 A JP 2001176840A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚さ一様に成膜された化合物半導体層につい
て、１回のウェットエッチングにより縦方向および横方
向の何れの方向にもテーパ形状の変化調整を適正に実施
する化合物半導体ウェットエッチング方法を提供する。 【解決手段】 ２層のエッチングレートの異なる化合物
半導体層３１、３２より成る積層化合物半導体層を形成
し、この積層化合物半導体層にその端面からエッチング
を施して下層の化合物半導体層３１端面にテーパ形状１
１３を形成する化合物半導体ウェットエッチング方法。
て、１回のウェットエッチングにより縦方向および横方
向の何れの方向にもテーパ形状の変化調整を適正に実施
する化合物半導体ウェットエッチング方法を提供する。 【解決手段】 ２層のエッチングレートの異なる化合物
半導体層３１、３２より成る積層化合物半導体層を形成
し、この積層化合物半導体層にその端面からエッチング
を施して下層の化合物半導体層３１端面にテーパ形状１
１３を形成する化合物半導体ウェットエッチング方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、化合物半導体ウ
ェットエッチング方法に関し、特に、スポットサイズ変
換器構造光変調器を製造する場合のテーパ構造半導体光
導波路より成るスポットサイズ変換器を製造するに好適
な化合物半導体ウェットエッチング方法に関する。
ェットエッチング方法に関し、特に、スポットサイズ変
換器構造光変調器を製造する場合のテーパ構造半導体光
導波路より成るスポットサイズ変換器を製造するに好適
な化合物半導体ウェットエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３を参照してスポットサイズ変換を説
明する。図３（ａ）を参照するに、これは変調領域２２
のコア２４の幅よりスポットサイズ拡大領域２３のコア
２５の幅が、徐々に、拡大しているテーパ部を示す図で
ある。図３（ｂ）を参照するに、変調領域のコア２４の
厚さは一定の値Ｄ1 であり、スポットサイズ拡大領域２
３のコア２５の厚さは徐々に減少してＤ2 とされてい
る。コア２４およびコア２５の屈折率はコア上下のクラ
ッド２６、２７より大きい。
明する。図３（ａ）を参照するに、これは変調領域２２
のコア２４の幅よりスポットサイズ拡大領域２３のコア
２５の幅が、徐々に、拡大しているテーパ部を示す図で
ある。図３（ｂ）を参照するに、変調領域のコア２４の
厚さは一定の値Ｄ1 であり、スポットサイズ拡大領域２
３のコア２５の厚さは徐々に減少してＤ2 とされてい
る。コア２４およびコア２５の屈折率はコア上下のクラ
ッド２６、２７より大きい。
【０００３】テーパ構造は導波光をコア２５内に閉じ込
める能力を弱める作用をする。変調領域２２を伝播して
きた光の電界強度は線２８により示される分布を有し、
導波路光は径ｄ1 を有す。ここで、径とは、自然対数の
底を表す定数であるｅを用いて、電界強度がピーク値の
１／ｅとなる部分の幅をいう。導波光がスポット拡大領
域２３に到ると、コア層への閉じ込め力が弱まる。これ
により、導波光がスポット拡大領域２３を伝播する間
に、電界強度の分布は線２９により示される如く拡が
り、導波光径はｄ1 からｄ2 へと増大する。
める能力を弱める作用をする。変調領域２２を伝播して
きた光の電界強度は線２８により示される分布を有し、
導波路光は径ｄ1 を有す。ここで、径とは、自然対数の
底を表す定数であるｅを用いて、電界強度がピーク値の
１／ｅとなる部分の幅をいう。導波光がスポット拡大領
域２３に到ると、コア層への閉じ込め力が弱まる。これ
により、導波光がスポット拡大領域２３を伝播する間
に、電界強度の分布は線２９により示される如く拡が
り、導波光径はｄ1 からｄ2 へと増大する。
【０００４】スポットサイズ拡大領域２３のコア２５の
幅が徐々に広げられていることにより、それにつれて導
波光２８は横方向にも広がる。なお、テーパ部を構成す
るスポットサイズ拡大領域２３のコア２５の幅を横方向
に広げる代わりに徐々に狭くしても導波光径２８を拡大
することができる（コアの厚さをＤ1 からＤ2 へ徐々に
薄くする技術の詳細は、特開平８−３３０６７３号公
報、第７ないし第８頁参照）。
幅が徐々に広げられていることにより、それにつれて導
波光２８は横方向にも広がる。なお、テーパ部を構成す
るスポットサイズ拡大領域２３のコア２５の幅を横方向
に広げる代わりに徐々に狭くしても導波光径２８を拡大
することができる（コアの厚さをＤ1 からＤ2 へ徐々に
薄くする技術の詳細は、特開平８−３３０６７３号公
報、第７ないし第８頁参照）。
【０００５】スポットサイズ変換器と光変調器が一体に
接続するスポットサイズ変換器構造光変調器の製造技術
の従来例としては、バットジョイント法、選択成長法が
知られている。バットジョイント法の製造工程を図４を
参照して説明する。図４（ａ）はスポットサイズ変換器
構造光変調器の水平方向断面を示す図、図４（ｂ）は図
４（ａ）における線ｂ−ｂ’に沿った縦方向断面を示す
図である。
接続するスポットサイズ変換器構造光変調器の製造技術
の従来例としては、バットジョイント法、選択成長法が
知られている。バットジョイント法の製造工程を図４を
参照して説明する。図４（ａ）はスポットサイズ変換器
構造光変調器の水平方向断面を示す図、図４（ｂ）は図
４（ａ）における線ｂ−ｂ’に沿った縦方向断面を示す
図である。
【０００６】（工程１） エピタキシャル成長１：光変
調部１１２を形成する元となる化合物半導体層であるＩ
ｎＧａＡｓＰ層をｎ型ＩｎＰ基板２１の全表面にエピタ
キシャル成長により成膜形成する。 （工程２） マスク形成１：工程１において形成された
ＩｎＧａＡｓＰ層の表面の光変調部１１２を形成する領
域に対応して変調領域マスクを形成する。 （工程３） エッチング１：変調領域マスクが形成され
たＩｎＧａＡｓＰ層の表面にエッチング処理を施して、
変調領域マスク領域以外のＩｎＧａＡｓＰ層を除去し、
光変調部１１２を基板２１表面に形成する。
調部１１２を形成する元となる化合物半導体層であるＩ
ｎＧａＡｓＰ層をｎ型ＩｎＰ基板２１の全表面にエピタ
キシャル成長により成膜形成する。 （工程２） マスク形成１：工程１において形成された
ＩｎＧａＡｓＰ層の表面の光変調部１１２を形成する領
域に対応して変調領域マスクを形成する。 （工程３） エッチング１：変調領域マスクが形成され
たＩｎＧａＡｓＰ層の表面にエッチング処理を施して、
変調領域マスク領域以外のＩｎＧａＡｓＰ層を除去し、
光変調部１１２を基板２１表面に形成する。
【０００７】（工程４） エピタキシャル成長２：光変
調部１１２が形成された基板２１の全表面にスポットサ
イズ変換部１１１を形成する元になる化合物半導体層を
エピタキシャル成長成膜する。 （工程５） マスク形成２：スポットサイズ変換部１１
１を形成する領域および先に形成された光変調部１１２
に対応して工程４の化合物半導体層の表面にスポットサ
イズ変換領域マスクを形成する。
調部１１２が形成された基板２１の全表面にスポットサ
イズ変換部１１１を形成する元になる化合物半導体層を
エピタキシャル成長成膜する。 （工程５） マスク形成２：スポットサイズ変換部１１
１を形成する領域および先に形成された光変調部１１２
に対応して工程４の化合物半導体層の表面にスポットサ
イズ変換領域マスクを形成する。
【０００８】（工程６） エッチング２：スポットサイ
ズ変換領域マスクが形成されたＩｎＧａＡｓＰ化合物半
導体層の表面にエッチング処理を施してポットサイズ変
換領域マスク外のＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層を除去
し、スポットサイズ変換部１１１を形成する。 以上のバットジョイント法は、工程３において光変調部
１１２を成膜形成した後に、更に、ＩｎＧａＡｓＰ化合
物半導体をエピタキシャル成長させてスポットサイズ変
換部１１１を形成する方法である。
ズ変換領域マスクが形成されたＩｎＧａＡｓＰ化合物半
導体層の表面にエッチング処理を施してポットサイズ変
換領域マスク外のＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層を除去
し、スポットサイズ変換部１１１を形成する。 以上のバットジョイント法は、工程３において光変調部
１１２を成膜形成した後に、更に、ＩｎＧａＡｓＰ化合
物半導体をエピタキシャル成長させてスポットサイズ変
換部１１１を形成する方法である。
【０００９】このバットジョイント方法は、工程３のエ
ッチング時に光変調部１１２領域の端面に（１１１）面
が形成される。次いで、ＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層
をエピタキシャル成長により成膜してスポットサイズ変
換部１１１を形成する時に、光変調部１１２の１１３端
面であるＩｎＧａＡｓＰ層（１１１）面には成膜されず
に、この端面とスポットサイズ変換部１１１の端面の突
き合わせ部に沿って長い空洞１００が形成される。この
空洞に起因して、光変調部１１２の（１１１）面におい
て光の反射が生じ、光が通過する際の光導波損失が大き
くなる。
ッチング時に光変調部１１２領域の端面に（１１１）面
が形成される。次いで、ＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層
をエピタキシャル成長により成膜してスポットサイズ変
換部１１１を形成する時に、光変調部１１２の１１３端
面であるＩｎＧａＡｓＰ層（１１１）面には成膜されず
に、この端面とスポットサイズ変換部１１１の端面の突
き合わせ部に沿って長い空洞１００が形成される。この
空洞に起因して、光変調部１１２の（１１１）面におい
て光の反射が生じ、光が通過する際の光導波損失が大き
くなる。
【００１０】光変調器の光導波路に限らず、光素子一般
のＩｎＧａＡｓＰ組成光導波路についても、スポットサ
イズ変換部をウェットエッチングを用いたバットジョイ
ント法により構成する限り、変調領域の（１１１）面に
成膜されずに空洞が生ずると共に縦方向のテーパ形状変
化が小さいという問題を回避することはできない。ま
た、半導体の選択エッチングと選択再成長の繰り返しと
いう複雑な工程が必要となり、歩留まり高く製造するこ
とが困難である（詳細は、特開平１０−１７３２７７号
公報、第２ないし第３頁 参照）。
のＩｎＧａＡｓＰ組成光導波路についても、スポットサ
イズ変換部をウェットエッチングを用いたバットジョイ
ント法により構成する限り、変調領域の（１１１）面に
成膜されずに空洞が生ずると共に縦方向のテーパ形状変
化が小さいという問題を回避することはできない。ま
た、半導体の選択エッチングと選択再成長の繰り返しと
いう複雑な工程が必要となり、歩留まり高く製造するこ
とが困難である（詳細は、特開平１０−１７３２７７号
公報、第２ないし第３頁 参照）。
【００１１】次いで、選択成長法の製造工程を図５を参
照して説明する。図５（ａ）はスポットサイズ変換器構
造光変調器の水平方向断面を示す図、図５（ｂ）は図５
（ａ）における線ｂ−ｂ’に沿った縦方向断面を示す図
である。この選択成長法は、光変調部１１２とスポット
サイズ変換部１１１を成膜により同時に形成する方法で
ある。この選択成長法は、選択成長により形成された光
変調１１２のエッジに断面３角形状に盛り上がった突条
１１４が形成される。突条１１４が形成されることによ
り、光変調部１１２表面にＩｎＰクラッド層３５を成膜
形成するに際して突条１１４の近傍に空洞が生ずる。そ
して、フォトリソグラフィ技術を適用するに際してレジ
ストカバーに欠陥が生じ、エッチングに際して光変調部
１１２に欠陥を生ぜしめる。また、エッチングに際し
て、突条１１４のエッチングにそれ以外の部分と比較し
て長時間を要し、エッチング時の形状の制御が困難にな
る。また、膜厚の厚い部分と薄い部分とでは、ほぼ、膜
厚の変化に比例して結晶の格子定数が異なってくるとい
う問題があり、信頼性が低下する問題を生ずる（詳細
は、特開平８−３３０６７３号公報、第９頁 参照）。
照して説明する。図５（ａ）はスポットサイズ変換器構
造光変調器の水平方向断面を示す図、図５（ｂ）は図５
（ａ）における線ｂ−ｂ’に沿った縦方向断面を示す図
である。この選択成長法は、光変調部１１２とスポット
サイズ変換部１１１を成膜により同時に形成する方法で
ある。この選択成長法は、選択成長により形成された光
変調１１２のエッジに断面３角形状に盛り上がった突条
１１４が形成される。突条１１４が形成されることによ
り、光変調部１１２表面にＩｎＰクラッド層３５を成膜
形成するに際して突条１１４の近傍に空洞が生ずる。そ
して、フォトリソグラフィ技術を適用するに際してレジ
ストカバーに欠陥が生じ、エッチングに際して光変調部
１１２に欠陥を生ぜしめる。また、エッチングに際し
て、突条１１４のエッチングにそれ以外の部分と比較し
て長時間を要し、エッチング時の形状の制御が困難にな
る。また、膜厚の厚い部分と薄い部分とでは、ほぼ、膜
厚の変化に比例して結晶の格子定数が異なってくるとい
う問題があり、信頼性が低下する問題を生ずる（詳細
は、特開平８−３３０６７３号公報、第９頁 参照）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、厚さ一様
に成膜された化合物半導体層について、１回のウェット
エッチングにより縦方向および横方向の何れの方向にも
テーパ形状の変化調整を適正に実施する上述の問題を解
消した化合物半導体ウェットエッチング方法を提供する
ものである。
に成膜された化合物半導体層について、１回のウェット
エッチングにより縦方向および横方向の何れの方向にも
テーパ形状の変化調整を適正に実施する上述の問題を解
消した化合物半導体ウェットエッチング方法を提供する
ものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１：２層のエッチ
ングレートの異なる化合物半導体層より成る積層化合物
半導体層を形成し、この積層化合物半導体層にその端面
からエッチングを施して下層の化合物半導体層端面にテ
ーパ形状を形成する化合物半導体ウェットエッチング方
法を構成した。そして、請求項２：請求項１に記載され
る化合物半導体ウェットエッチング方法において、積層
化合物半導体層は、化合物半導体層の表面にこの化合物
半導体とはエッチングレートを異にする化合物半導体層
を上層として成膜形成する化合物半導体ウェットエッチ
ング方法を構成した。
ングレートの異なる化合物半導体層より成る積層化合物
半導体層を形成し、この積層化合物半導体層にその端面
からエッチングを施して下層の化合物半導体層端面にテ
ーパ形状を形成する化合物半導体ウェットエッチング方
法を構成した。そして、請求項２：請求項１に記載され
る化合物半導体ウェットエッチング方法において、積層
化合物半導体層は、化合物半導体層の表面にこの化合物
半導体とはエッチングレートを異にする化合物半導体層
を上層として成膜形成する化合物半導体ウェットエッチ
ング方法を構成した。
【００１４】また、請求項３：請求項１に記載される化
合物半導体ウェットエッチング方法において積層化合物
半導体層は、化合物半導体層の表面にその表面からドー
ピングを行ってこの化合物半導体とはエッチングレート
を異にする半導体領域を上層として形成して構成する化
合物半導体ウェットエッチング方法を構成した。更に、
請求項４：請求項１ないし請求項３の内の何れかに記載
される化合物半導体ウェットエッチング方法において、
積層化合物半導体層は、化合物半導体層とこの化合物半
導体層の上層として形成された当該化合物半導体層と比
較して使用するエッチャントに対してウエットエッチン
グ速度が大なる化合物半導体層より成るエッチング犠牲
層とにより構成されたものである化合物半導体ウェット
エッチング方法を構成した。
合物半導体ウェットエッチング方法において積層化合物
半導体層は、化合物半導体層の表面にその表面からドー
ピングを行ってこの化合物半導体とはエッチングレート
を異にする半導体領域を上層として形成して構成する化
合物半導体ウェットエッチング方法を構成した。更に、
請求項４：請求項１ないし請求項３の内の何れかに記載
される化合物半導体ウェットエッチング方法において、
積層化合物半導体層は、化合物半導体層とこの化合物半
導体層の上層として形成された当該化合物半導体層と比
較して使用するエッチャントに対してウエットエッチン
グ速度が大なる化合物半導体層より成るエッチング犠牲
層とにより構成されたものである化合物半導体ウェット
エッチング方法を構成した。
【００１５】ここで、請求項５：請求項１ないし請求項
４の内の何れかに記載される化合物半導体ウェットエッ
チング方法において、積層化合物半導体層の内の上層の
表面にレジスト層を成膜形成する化合物半導体ウェット
エッチング方法を構成した。そして、請求項６：請求項
１ないし請求項５の内の何れかに記載される化合物半導
体ウェットエッチング方法において、積層化合物半導体
層の内の下層は半導体光導波路形成化合物半導体より成
る化合物半導体ウェットエッチング方法を構成した。
４の内の何れかに記載される化合物半導体ウェットエッ
チング方法において、積層化合物半導体層の内の上層の
表面にレジスト層を成膜形成する化合物半導体ウェット
エッチング方法を構成した。そして、請求項６：請求項
１ないし請求項５の内の何れかに記載される化合物半導
体ウェットエッチング方法において、積層化合物半導体
層の内の下層は半導体光導波路形成化合物半導体より成
る化合物半導体ウェットエッチング方法を構成した。
【００１６】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１を参
照して説明する。先ず、図１（ａ）を参照するに、ｎ型
ＩｎＰウェハ３０の（１００）面に化合物半導体ＩｎＧ
ａＡｓＰ光変調層３１をエピタキシャル成長により成長
成膜し、このＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１の表面にＩｎ
ＰをＩｎＰエッチング犠牲層３２としてエピタキシャル
成長成膜する。ここで、エッチング犠牲層とは、エッチ
ング加工されるべき本来の層の表面に形成され、この本
来の層と共にエッチング加工されて本来の層のエッチン
グ加工速度を調整する層をいう。
照して説明する。先ず、図１（ａ）を参照するに、ｎ型
ＩｎＰウェハ３０の（１００）面に化合物半導体ＩｎＧ
ａＡｓＰ光変調層３１をエピタキシャル成長により成長
成膜し、このＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１の表面にＩｎ
ＰをＩｎＰエッチング犠牲層３２としてエピタキシャル
成長成膜する。ここで、エッチング犠牲層とは、エッチ
ング加工されるべき本来の層の表面に形成され、この本
来の層と共にエッチング加工されて本来の層のエッチン
グ加工速度を調整する層をいう。
【００１７】図１（ｂ）を参照するに、ＩｎＰエッチン
グ犠牲層３２の表面にフォトリソグラフィ技術を適用し
て光変調部に対応するレジスト層３３をパターニングす
る。図１（ｃ）を参照するに、ＩｎＧａＡｓＰ光変調層
３１およびＩｎＰエッチング犠牲層３２より成る積層化
合物半導体層にその端面からエッチングを施し、化合物
半導体層端面にテーパ形状を形成する。即ち、エッチン
グレートが、 ＩｎＰ（１１１）＞ＩｎＧａＡｓＰ（１００）＞ＩｎＧ
ａＡｓＰ（１１１） という性質を有するエッチャントを使用し、或はＩｎＰ
層およびＩｎＧａＡｓＰ層の双方について等方性エッチ
ングする性質を有するエッチャントを使用して、図１
（ｂ）において形成されたＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１
およびＩｎＰエッチング犠牲層３２より成る積層化合物
半導体層にその端面からエッチングを施す。このエッチ
ャントとして、ＨＣｌ＋Ｈ3ＰＯ4、或いはＢｒ＋ＣＨ3
ＯＨが使用される。これらＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１
およびＩｎＰエッチング犠牲層３２より成る２層の積層
化合物半導体層の端面のエッチングレートが以上の通り
に設定された場合、エッチングは、エッチング面が点線
により示される矢印の向きに時間的に変移しながら進行
する。
グ犠牲層３２の表面にフォトリソグラフィ技術を適用し
て光変調部に対応するレジスト層３３をパターニングす
る。図１（ｃ）を参照するに、ＩｎＧａＡｓＰ光変調層
３１およびＩｎＰエッチング犠牲層３２より成る積層化
合物半導体層にその端面からエッチングを施し、化合物
半導体層端面にテーパ形状を形成する。即ち、エッチン
グレートが、 ＩｎＰ（１１１）＞ＩｎＧａＡｓＰ（１００）＞ＩｎＧ
ａＡｓＰ（１１１） という性質を有するエッチャントを使用し、或はＩｎＰ
層およびＩｎＧａＡｓＰ層の双方について等方性エッチ
ングする性質を有するエッチャントを使用して、図１
（ｂ）において形成されたＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１
およびＩｎＰエッチング犠牲層３２より成る積層化合物
半導体層にその端面からエッチングを施す。このエッチ
ャントとして、ＨＣｌ＋Ｈ3ＰＯ4、或いはＢｒ＋ＣＨ3
ＯＨが使用される。これらＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１
およびＩｎＰエッチング犠牲層３２より成る２層の積層
化合物半導体層の端面のエッチングレートが以上の通り
に設定された場合、エッチングは、エッチング面が点線
により示される矢印の向きに時間的に変移しながら進行
する。
【００１８】図１（ｄ）を参照するに、ここで、レジス
ト層３３および残存するＩｎＰエッチング犠牲層３２を
除去する。図１（ｅ）を参照するに、ＩｎＧａＡｓＰ光
変調層３１の端面をエッチング除去して形成されたテー
パ部１１３の傾斜面３４にＩｎＰクラッド層３５を成膜
形成する。このテーパ部１１３がＩｎＧａＡｓＰ光変調
層３１と一体に接続するスポットサイズ変換器を構成し
ている。ＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１の表面とテーパ部
１１３の傾斜面３４のなす傾斜角θは、積層化合物半導
体層とこれに対するエッチャントのエッチング速度の関
係を適宜に設定することにより小さくすることができ、
テーパ部１１３の傾斜面３４に良好にＩｎＰクラッド層
３５を成膜形成することができる。
ト層３３および残存するＩｎＰエッチング犠牲層３２を
除去する。図１（ｅ）を参照するに、ＩｎＧａＡｓＰ光
変調層３１の端面をエッチング除去して形成されたテー
パ部１１３の傾斜面３４にＩｎＰクラッド層３５を成膜
形成する。このテーパ部１１３がＩｎＧａＡｓＰ光変調
層３１と一体に接続するスポットサイズ変換器を構成し
ている。ＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１の表面とテーパ部
１１３の傾斜面３４のなす傾斜角θは、積層化合物半導
体層とこれに対するエッチャントのエッチング速度の関
係を適宜に設定することにより小さくすることができ、
テーパ部１１３の傾斜面３４に良好にＩｎＰクラッド層
３５を成膜形成することができる。
【００１９】この発明の第２の実施例を図２を参照して
説明する。先ず、図２（ａ）を参照するに、ｎ型ＩｎＰ
ウェハ３０の（１００）表面に、ＩｎＧａＡｓＰ光変調
層３１をエピタキシャル成長により成膜し、このＩｎＧ
ａＡｓＰ光変調層３１の表面にｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３
２’をエピタキシャル成長成膜する。或いは、このＩｎ
ＧａＡｓＰ光変調層３１にその表面から亜鉛Ｚｎをドー
ピングしてｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’を表面近傍に形
成する。
説明する。先ず、図２（ａ）を参照するに、ｎ型ＩｎＰ
ウェハ３０の（１００）表面に、ＩｎＧａＡｓＰ光変調
層３１をエピタキシャル成長により成膜し、このＩｎＧ
ａＡｓＰ光変調層３１の表面にｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３
２’をエピタキシャル成長成膜する。或いは、このＩｎ
ＧａＡｓＰ光変調層３１にその表面から亜鉛Ｚｎをドー
ピングしてｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’を表面近傍に形
成する。
【００２０】図２（ｂ）を参照するに、ｐ型ＩｎＧａＡ
ｓＰ層３２’の表面にフォトリソグラフィ技術を適用し
てレジスト層３３をパターニングする。図２（ｃ）を参
照するに、エッチングレートが、 ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ（１１１）＞ＩｎＧａＡｓＰ（１０
０）＞ＩｎＧａＡｓＰ（１１１） という性質を有するエッチャントを使用し、図２（ｂ）
において形成されたＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１および
ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’より成る積層化合物半導体
層にその端面からエッチングを施す。この条件を満足す
るエッチャントとして、Ｈ2Ｏ2：Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2 Ｏ＝
８：１：１の混合溶液を使用する。或いは、等方性にエ
ッチングするエッチャントを使用する。これらＩｎＧａ
ＡｓＰ光変調層３１およびｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’
より成る２層の積層化合物半導体層の端面は、このエッ
チング処理により、エッチング面は点線により示される
矢印の向きに時間的に変移してエッチングされる。
ｓＰ層３２’の表面にフォトリソグラフィ技術を適用し
てレジスト層３３をパターニングする。図２（ｃ）を参
照するに、エッチングレートが、 ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ（１１１）＞ＩｎＧａＡｓＰ（１０
０）＞ＩｎＧａＡｓＰ（１１１） という性質を有するエッチャントを使用し、図２（ｂ）
において形成されたＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１および
ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’より成る積層化合物半導体
層にその端面からエッチングを施す。この条件を満足す
るエッチャントとして、Ｈ2Ｏ2：Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2 Ｏ＝
８：１：１の混合溶液を使用する。或いは、等方性にエ
ッチングするエッチャントを使用する。これらＩｎＧａ
ＡｓＰ光変調層３１およびｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’
より成る２層の積層化合物半導体層の端面は、このエッ
チング処理により、エッチング面は点線により示される
矢印の向きに時間的に変移してエッチングされる。
【００２１】図２（ｄ）を参照するに、ここで、レジス
ト層３３および残存するｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’を
除去する。図２（ｅ）を参照するに、ＩｎＧａＡｓＰ光
変調層３１の端面をエッチング除去して形成されたテー
パ部１１３の傾斜面３４にＩｎＰクラッド層３５を成膜
形成する。ＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１の表面とその傾
斜面３４のなす傾斜角θは積層化合物半導体層とこれに
対するエッチャントのエッチング速度の関係を適宜に設
定することにより小さくすることができ、テーパ部１１
３の傾斜面３４に良好にＩｎＰクラッド層３５を成膜形
成することができる。
ト層３３および残存するｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３２’を
除去する。図２（ｅ）を参照するに、ＩｎＧａＡｓＰ光
変調層３１の端面をエッチング除去して形成されたテー
パ部１１３の傾斜面３４にＩｎＰクラッド層３５を成膜
形成する。ＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１の表面とその傾
斜面３４のなす傾斜角θは積層化合物半導体層とこれに
対するエッチャントのエッチング速度の関係を適宜に設
定することにより小さくすることができ、テーパ部１１
３の傾斜面３４に良好にＩｎＰクラッド層３５を成膜形
成することができる。
【００２２】以上の実施例において、２層の積層化合物
半導体層の内の上側化合物半導体層の（１１１）方向の
エッチングレートをａ、下側化合物半導体層の（１０
０）方向のエッチングレートをｂとすると、ＩｎＧａＡ
ｓＰ光変調層３１のテーパ部１１３の傾斜面３４の傾斜
角θは θ＝ｔａｎ-1（ａ／ｂ） に設定することができる。
半導体層の内の上側化合物半導体層の（１１１）方向の
エッチングレートをａ、下側化合物半導体層の（１０
０）方向のエッチングレートをｂとすると、ＩｎＧａＡ
ｓＰ光変調層３１のテーパ部１１３の傾斜面３４の傾斜
角θは θ＝ｔａｎ-1（ａ／ｂ） に設定することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれ
ば、厚さ一様に成膜された化合物半導体層について、１
回のウェットエッチングにより縦方向および横方向の何
れの方向にもテーパ形状の変化調整を適正に実施するこ
とができる。この発明の化合物半導体ウェットエッチン
グ方法は、特に、ＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１に一体に
接続するスポットサイズ変換器であるテーパ部１１３を
形成する様な場合に採用され、その傾斜面３４の傾斜角
θをθ＝ｔａｎ-1（ａ／ｂ）に調整設定することがで
き、これに対応して縦方向のスポットサイズの変換を適
正に実施することができる。
ば、厚さ一様に成膜された化合物半導体層について、１
回のウェットエッチングにより縦方向および横方向の何
れの方向にもテーパ形状の変化調整を適正に実施するこ
とができる。この発明の化合物半導体ウェットエッチン
グ方法は、特に、ＩｎＧａＡｓＰ光変調層３１に一体に
接続するスポットサイズ変換器であるテーパ部１１３を
形成する様な場合に採用され、その傾斜面３４の傾斜角
θをθ＝ｔａｎ-1（ａ／ｂ）に調整設定することがで
き、これに対応して縦方向のスポットサイズの変換を適
正に実施することができる。
【図１】実施例を説明する図。
【図２】他の実施例を説明する図。
【図３】スポットサイズ変換を説明する図
【図４】従来例を説明する図。
【図５】他の従来例を説明する図。
【符号の説明】 ３１ 化合物半導体層 ３２ 化合物半導体層 １１３ テーパ形状
Claims (6)
- 【請求項１】 ２層のエッチングレートの異なる化合
物半導体層より成る積層化合物半導体層を形成し、この
積層化合物半導体層にその端面からエッチングを施して
下層の化合物半導体層端面にテーパ形状を形成すること
を特徴とする化合物半導体ウェットエッチング方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載される化合物半導体ウ
ェットエッチング方法において、 積層化合物半導体層は、化合物半導体層の表面にこの化
合物半導体とはエッチングレートを異にする化合物半導
体層を上層として成膜形成することを特徴とする化合物
半導体ウェットエッチング方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載される化合物半導体ウ
ェットエッチング方法において、 積層化合物半導体層は、化合物半導体層の表面にその表
面からドーピングを行ってこの化合物半導体とはエッチ
ングレートを異にする半導体領域を上層として形成して
構成することを特徴とする化合物半導体ウェットエッチ
ング方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３の内の何れか
に記載される化合物半導体ウェットエッチング方法にお
いて、 積層化合物半導体層は、化合物半導体層とこの化合物半
導体層の上層として形成された当該化合物半導体層と比
較して使用するエッチャントに対してウエットエッチン
グ速度が大なる化合物半導体層より成るエッチング犠牲
層とにより構成されたものであることを特徴とする化合
物半導体ウェットエッチング方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４の内の何れか
に記載される化合物半導体ウェットエッチング方法にお
いて、 積層化合物半導体層の内の上層の表面にレジスト層を成
膜形成することを特徴とする化合物半導体ウェットエッ
チング方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５の内の何れか
に記載される化合物半導体ウェットエッチング方法にお
いて、 積層化合物半導体層の内の下層は半導体光導波路形成化
合物半導体より成ることを特徴とする化合物半導体ウェ
ットエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36244299A JP2001176840A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 化合物半導体ウェットエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36244299A JP2001176840A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 化合物半導体ウェットエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176840A true JP2001176840A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18476866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36244299A Withdrawn JP2001176840A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 化合物半導体ウェットエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001176840A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004008203A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Redfern Integrated Optics Pty Ltd | Planar waveguide with tapered region |
| KR100433878B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2004-06-04 | 삼성전자주식회사 | 버티컬 테이퍼 구조의 평면 광도파로 소자의 제작 방법 |
| JP2012189515A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Seiko Epson Corp | 傾斜構造体及び分光センサーの製造方法 |
| JP2013044664A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Seiko Epson Corp | 傾斜構造体及び分光センサーの製造方法 |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36244299A patent/JP2001176840A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004008203A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Redfern Integrated Optics Pty Ltd | Planar waveguide with tapered region |
| KR100433878B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2004-06-04 | 삼성전자주식회사 | 버티컬 테이퍼 구조의 평면 광도파로 소자의 제작 방법 |
| JP2012189515A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Seiko Epson Corp | 傾斜構造体及び分光センサーの製造方法 |
| JP2013044664A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Seiko Epson Corp | 傾斜構造体及び分光センサーの製造方法 |
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|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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