JP2001176863A - エッチング液および半導体膜のエッチング方法 - Google Patents
エッチング液および半導体膜のエッチング方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチング液の臭気を低減し、かつエッチン
グの際のエッチング挙動に対する光の影響を低減する。 【解決手段】 ＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体多層膜
のうち、Ａｌを含む半導体層を選択エッチングする湿式
エッチング液として、主成分が塩酸と、ジカルボン酸ま
たは光学不活性のオキシカルボン酸との混合溶液を用い
る。上記カルボン酸にはマロン酸またはグリコール酸を
特に用いる。
グの際のエッチング挙動に対する光の影響を低減する。 【解決手段】 ＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体多層膜
のうち、Ａｌを含む半導体層を選択エッチングする湿式
エッチング液として、主成分が塩酸と、ジカルボン酸ま
たは光学不活性のオキシカルボン酸との混合溶液を用い
る。上記カルボン酸にはマロン酸またはグリコール酸を
特に用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードや
半導体レーザなどの発光素子として用いられる半導体デ
バイスを構成する化合物半導体膜用のエッチング液およ
びエッチング方法に関する。
半導体レーザなどの発光素子として用いられる半導体デ
バイスを構成する化合物半導体膜用のエッチング液およ
びエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体デバイスを構成するＧａＡ
ｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＰ等のII
I−Ｖ属の化合物半導体で構成される多層膜は、一般に
有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて同種の化
合物半導体基板上にエピタキシャル成長膜として順次作
製される。二酸化ケイ素膜なども上記多層膜中に適時形
成される。半導体レーザなどではこの多層膜はそれぞれ
量子井戸や活性層、クラッド層、キャップ層などとして
機能する。素子作製プロセスでのエッチング工程では、
化合物半導体多層膜は化学的に金属塩的な性質を示し半
導体基板表面は親水性で、シリコン半導体とは異なった
化学反応性を示す。
ｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＰ等のII
I−Ｖ属の化合物半導体で構成される多層膜は、一般に
有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて同種の化
合物半導体基板上にエピタキシャル成長膜として順次作
製される。二酸化ケイ素膜なども上記多層膜中に適時形
成される。半導体レーザなどではこの多層膜はそれぞれ
量子井戸や活性層、クラッド層、キャップ層などとして
機能する。素子作製プロセスでのエッチング工程では、
化合物半導体多層膜は化学的に金属塩的な性質を示し半
導体基板表面は親水性で、シリコン半導体とは異なった
化学反応性を示す。
【０００３】それ故、一般に化合物半導体のエッチング
液は、酸またはアルカリを浸食成分として構成されてい
る。
液は、酸またはアルカリを浸食成分として構成されてい
る。
【０００４】例えば無機酸のエッチング液は、酒石酸、
酢酸などの有機酸（カルボン酸）と混合し緩衝溶液に
し、酸の性質を安定化させかつエッチング特性を高めて
用いられる場合が多い。カルボン酸は無機酸に比べプロ
トンの解離度が低く弱酸に属すが、有機酸で種々の分子
構造がありその分子構造の違いがエッチング特性に種々
の影響を与える。
酢酸などの有機酸（カルボン酸）と混合し緩衝溶液に
し、酸の性質を安定化させかつエッチング特性を高めて
用いられる場合が多い。カルボン酸は無機酸に比べプロ
トンの解離度が低く弱酸に属すが、有機酸で種々の分子
構造がありその分子構造の違いがエッチング特性に種々
の影響を与える。
【０００５】赤色レーザなどに用いるＡｌＧａＩｎＰ、
ＧａＩｎＰなどよりなる化合物半導体デバイスの製造工
程では、化合物半導体多層膜の選択エッチング液とし
て、従来硫酸や塩酸などの無機酸が、酒石酸や酢酸など
の有機カルボン酸と混合され、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩ
ｎＰに対して高い選択比を有するエッチング液として用
いられている。
ＧａＩｎＰなどよりなる化合物半導体デバイスの製造工
程では、化合物半導体多層膜の選択エッチング液とし
て、従来硫酸や塩酸などの無機酸が、酒石酸や酢酸など
の有機カルボン酸と混合され、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩ
ｎＰに対して高い選択比を有するエッチング液として用
いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、有機酸の中
で、酢酸は揮発性で強い臭気を有し作業上取り扱い難か
った。
で、酢酸は揮発性で強い臭気を有し作業上取り扱い難か
った。
【０００７】また、酒石酸は水への溶解度も高くエッチ
ング用に適したカルボン酸であるが、OH基とカルボキシ
ル基の相対位置によりD-、L-、meso-の三種類の光学異
性体があり、エッチング挙動が光の影響を受けエッチン
グ工程が複雑性を帯びるという課題があった。
ング用に適したカルボン酸であるが、OH基とカルボキシ
ル基の相対位置によりD-、L-、meso-の三種類の光学異
性体があり、エッチング挙動が光の影響を受けエッチン
グ工程が複雑性を帯びるという課題があった。
【０００８】そこで、上記課題に鑑み、本発明は、臭気
や危険性が低く取り扱いが容易でかつ優れた選択エッチ
ングのできる化合物半導体膜のエッチング液を提供する
とともに化合物半導体多層膜の微細パターン状の選択エ
ッチングに対応できるエッチング方法を提供することを
目的としている。
や危険性が低く取り扱いが容易でかつ優れた選択エッチ
ングのできる化合物半導体膜のエッチング液を提供する
とともに化合物半導体多層膜の微細パターン状の選択エ
ッチングに対応できるエッチング方法を提供することを
目的としている。
【０００９】また、本発明は、化合物半導体膜を形成し
た多数枚の半導体基板を一度にかつ均一にエッチングで
きるエッチング方法を提供することを目的としている。
た多数枚の半導体基板を一度にかつ均一にエッチングで
きるエッチング方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のエッチング液は、塩酸と、有機酸とを含む水
溶液よりなり、前記有機酸がジカルボン酸または光学不
活性のオキシカルボン酸であり、ＡｌxＧａ1-x-yＩｎy
Ｐ（０．２≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）よりなる化合物半導
体膜をエッチングするものである。
に本発明のエッチング液は、塩酸と、有機酸とを含む水
溶液よりなり、前記有機酸がジカルボン酸または光学不
活性のオキシカルボン酸であり、ＡｌxＧａ1-x-yＩｎy
Ｐ（０．２≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）よりなる化合物半導
体膜をエッチングするものである。
【００１１】この構成により、有機酸としてジカルボン
酸または光学不活性のオキシカルボン酸を用いているの
で、エッチング液の臭気を低く抑えることができ、光に
よるエッチングばらつきを生じにくくできるとともにＡ
ｌxＧａ1-x-yＩｎyＰ（０．２≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）
膜を選択的にエッチングすることができる。
酸または光学不活性のオキシカルボン酸を用いているの
で、エッチング液の臭気を低く抑えることができ、光に
よるエッチングばらつきを生じにくくできるとともにＡ
ｌxＧａ1-x-yＩｎyＰ（０．２≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）
膜を選択的にエッチングすることができる。
【００１２】また、本発明のエッチング液は、かかる構
成につき、化合物半導体膜がＡｌx1Ｇａ1-x1-y1Ｉｎy1
Ｐ（０≦ｘ１＜０．２、０≦ｙ１≦１）よりなる第１の
半導体膜と、前記第１の半導体膜の上に形成されたＡｌ
x2Ｇａ1-x2-y2Ｉｎy2Ｐ（０．２≦ｘ２≦１、０≦ｙ２
≦１）よりなる第２の半導体膜とを有し、前記第２の半
導体膜を選択エッチングするものである。
成につき、化合物半導体膜がＡｌx1Ｇａ1-x1-y1Ｉｎy1
Ｐ（０≦ｘ１＜０．２、０≦ｙ１≦１）よりなる第１の
半導体膜と、前記第１の半導体膜の上に形成されたＡｌ
x2Ｇａ1-x2-y2Ｉｎy2Ｐ（０．２≦ｘ２≦１、０≦ｙ２
≦１）よりなる第２の半導体膜とを有し、前記第２の半
導体膜を選択エッチングするものである。
【００１３】この構成により、さらにＡｌx2Ｇａ
1-x2-y2Ｉｎy2Ｐ（０．２≦ｘ２≦１、０≦ｙ２≦１）
よりなる第２の半導体膜を選択的にエッチングすること
ができる。
1-x2-y2Ｉｎy2Ｐ（０．２≦ｘ２≦１、０≦ｙ２≦１）
よりなる第２の半導体膜を選択的にエッチングすること
ができる。
【００１４】また、本発明のエッチング液は、かかる構
成につき、前記塩化水素の濃度が３６重量％で、前記有
機酸の濃度が５０重量％であり、前記塩酸の体積１に対
して前記有機酸の体積ｘが１≦ｘ≦４混合されたもので
ある。
成につき、前記塩化水素の濃度が３６重量％で、前記有
機酸の濃度が５０重量％であり、前記塩酸の体積１に対
して前記有機酸の体積ｘが１≦ｘ≦４混合されたもので
ある。
【００１５】この構成により、さらにエッチングの際の
半導体基板全面にわたる均一性をより向上させることが
できる。
半導体基板全面にわたる均一性をより向上させることが
できる。
【００１６】本発明のエッチング液は、酸化剤と、アル
カノールアミンまたはアミノ酸とを含み、ＡｌxＧａ1-x
Ａｓ（０≦ｘ≦０．２）膜をエッチングするものであ
る。
カノールアミンまたはアミノ酸とを含み、ＡｌxＧａ1-x
Ａｓ（０≦ｘ≦０．２）膜をエッチングするものであ
る。
【００１７】この構成により、アルカノールアミンまた
はアミノ酸を用いているのでエッチング液の臭気を低く
抑えることができるとともに、アルカノールアミンおよ
びアミノ酸が穏やかなアルカリ性、酸性の環境を作り出
すことができるので、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ≦０．
２）膜の選択エッチングを有効に行うことができる。
はアミノ酸を用いているのでエッチング液の臭気を低く
抑えることができるとともに、アルカノールアミンおよ
びアミノ酸が穏やかなアルカリ性、酸性の環境を作り出
すことができるので、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ≦０．
２）膜の選択エッチングを有効に行うことができる。
【００１８】本発明のエッチング液は、化合物半導体膜
がＡｌx1Ｇａ1-x1Ａｓ（０．４≦ｘ１≦１）よりなる第
１の半導体膜と、前記第１の半導体膜の上に形成された
Ａｌ x2Ｇａ1-x2Ａｓ（０≦ｘ２≦０．２）よりなる第２
の半導体膜とを有し、前記第２の半導体膜を選択エッチ
ングするものである。
がＡｌx1Ｇａ1-x1Ａｓ（０．４≦ｘ１≦１）よりなる第
１の半導体膜と、前記第１の半導体膜の上に形成された
Ａｌ x2Ｇａ1-x2Ａｓ（０≦ｘ２≦０．２）よりなる第２
の半導体膜とを有し、前記第２の半導体膜を選択エッチ
ングするものである。
【００１９】この構成により、さらにＡｌx2Ｇａ1-x2Ａ
ｓ（０≦ｘ２≦０．２）よりなる第２の半導体膜を選択
エッチングすることができる。
ｓ（０≦ｘ２≦０．２）よりなる第２の半導体膜を選択
エッチングすることができる。
【００２０】本発明の半導体膜のエッチング方法は、基
板の上に第１の半導体膜と第２の半導体膜とを順次形成
する工程と、前記第２の半導体膜を第１のエッチング液
にて選択エッチングする工程と、前記第１の半導体膜を
第２のエッチング液にて選択エッチングする工程とを有
し、前記第２の半導体膜を浸食する成分の重量％濃度に
つき前記第２のエッチング液は前記第１のエッチング液
の１／１０以下の濃度であるものである。
板の上に第１の半導体膜と第２の半導体膜とを順次形成
する工程と、前記第２の半導体膜を第１のエッチング液
にて選択エッチングする工程と、前記第１の半導体膜を
第２のエッチング液にて選択エッチングする工程とを有
し、前記第２の半導体膜を浸食する成分の重量％濃度に
つき前記第２のエッチング液は前記第１のエッチング液
の１／１０以下の濃度であるものである。
【００２１】この構成により、重量％濃度につき前記第
２のエッチング液に第１のエッチング液の１／１０以下
の濃度分の第２の半導体膜を浸食する成分が含まれてい
るので、第１の半導体膜を選択エッチングする際におい
て第２の半導体膜の残渣を除去することができる。
２のエッチング液に第１のエッチング液の１／１０以下
の濃度分の第２の半導体膜を浸食する成分が含まれてい
るので、第１の半導体膜を選択エッチングする際におい
て第２の半導体膜の残渣を除去することができる。
【００２２】本発明の半導体膜のエッチング方法は、化
合物半導膜を形成した半導体基板を、平面板を配置した
エッチング液中に浸漬する工程と、前記半導体基板と前
記平面板との間の最近接距離が５ｍｍ以下の距離になる
ように前記エッチング液中で平面板を上下運動させて前
記エッチング液を撹拌する工程とを有するものである。
合物半導膜を形成した半導体基板を、平面板を配置した
エッチング液中に浸漬する工程と、前記半導体基板と前
記平面板との間の最近接距離が５ｍｍ以下の距離になる
ように前記エッチング液中で平面板を上下運動させて前
記エッチング液を撹拌する工程とを有するものである。
【００２３】この構成により、エッチング液中に浸漬し
た平面板を半導体基板との最近接距離を５ｍｍ以下にし
て上下運動させているので、平面板と半導体基板間のエ
ッチング液が強撹拌されて半導体基板または半導体膜上
の微細加工の凹凸の中までエッチング液が撹拌され、微
細加工した半導体基板に対して有効かつ均一にエッチン
グすることができる。
た平面板を半導体基板との最近接距離を５ｍｍ以下にし
て上下運動させているので、平面板と半導体基板間のエ
ッチング液が強撹拌されて半導体基板または半導体膜上
の微細加工の凹凸の中までエッチング液が撹拌され、微
細加工した半導体基板に対して有効かつ均一にエッチン
グすることができる。
【００２４】本発明の化合物半導体膜のエッチング方法
は、化合物半導体膜を形成した複数枚の基板をエッチン
グ液中に浸漬する工程と、前記エッチング液を撹拌する
工程とを有するものである。
は、化合物半導体膜を形成した複数枚の基板をエッチン
グ液中に浸漬する工程と、前記エッチング液を撹拌する
工程とを有するものである。
【００２５】この構成により、複数枚の基板をエッチン
グ液中に浸漬し、エッチング液を撹拌させているので、
複数枚の半導体基板を一度に均一にエッチングすること
ができる。
グ液中に浸漬し、エッチング液を撹拌させているので、
複数枚の半導体基板を一度に均一にエッチングすること
ができる。
【００２６】本発明の半導体膜のエッチング方法は、か
かる構成につき、エッチング液を撹拌するのに、前記半
導体基板をその主面と平行な方向に振動させるものであ
る。
かる構成につき、エッチング液を撹拌するのに、前記半
導体基板をその主面と平行な方向に振動させるものであ
る。
【００２７】この構成により、半導体基板面と振動方向
とを平行にして半導体基板を振動させているので、エッ
チング液が強撹拌されて半導体基板または半導体膜上の
微細加工の凹凸の中までエッチング液が撹拌され、微細
加工した半導体基板に対して有効かつ均一にエッチング
することができるだけでなく、半導体基板に対向してエ
ッチング面を観察しやすくできる。
とを平行にして半導体基板を振動させているので、エッ
チング液が強撹拌されて半導体基板または半導体膜上の
微細加工の凹凸の中までエッチング液が撹拌され、微細
加工した半導体基板に対して有効かつ均一にエッチング
することができるだけでなく、半導体基板に対向してエ
ッチング面を観察しやすくできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１から図４を用いて説明する。
て図１から図４を用いて説明する。
【００２９】（第１の実施の形態）本発明の半導体装置
の製造方法を説明するために、半導体装置の１例である
リッジ型半導体レーザの工程断面図を図１に示す。ま
ず、ＧａＡｓよりなるｎ型半導体基板１上にｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰよりなるｎ型クラッド層２、ＡｌＧａＩｎＰの
多重量子井戸構造よりなる活性層３、ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐよりなる第１のｐ型クラッド層４、ｐ型ＧａＩｎＰよ
りなるエッチング停止層５、ｐ型Ａｌ0.25Ｇａ 0.25Ｉｎ
0.5Ｐよりなる第２のｐ型クラッド層６、およびストラ
イプ状のＳｉＯ2よりなるマスク７を順次形成して半導
体多層構造の基板を用意する（図１（ａ））。
の製造方法を説明するために、半導体装置の１例である
リッジ型半導体レーザの工程断面図を図１に示す。ま
ず、ＧａＡｓよりなるｎ型半導体基板１上にｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰよりなるｎ型クラッド層２、ＡｌＧａＩｎＰの
多重量子井戸構造よりなる活性層３、ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐよりなる第１のｐ型クラッド層４、ｐ型ＧａＩｎＰよ
りなるエッチング停止層５、ｐ型Ａｌ0.25Ｇａ 0.25Ｉｎ
0.5Ｐよりなる第２のｐ型クラッド層６、およびストラ
イプ状のＳｉＯ2よりなるマスク７を順次形成して半導
体多層構造の基板を用意する（図１（ａ））。
【００３０】次に、以下の実施例に示すように、選択エ
ッチング液を用いて第２のｐ型クラッド層６を均一にエ
ッチングし、図１（ｂ）に示すようにリッジ８を形成す
る。
ッチング液を用いて第２のｐ型クラッド層６を均一にエ
ッチングし、図１（ｂ）に示すようにリッジ８を形成す
る。
【００３１】その後さらにリッジ８を図１（ｃ）に示す
ようにｎ型ＧａＡｓよりなる埋め込み層９により埋め込
み、さらに図１（ｄ）のようにリッジ８および埋め込み
層９の上にｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層１０を形成
し、第１および第２の電極１１、１２をそれぞれｎ型半
導体基板１の裏面およびキャップ層１０の上に形成して
リッジ型半導体レーザを完成する。
ようにｎ型ＧａＡｓよりなる埋め込み層９により埋め込
み、さらに図１（ｄ）のようにリッジ８および埋め込み
層９の上にｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層１０を形成
し、第１および第２の電極１１、１２をそれぞれｎ型半
導体基板１の裏面およびキャップ層１０の上に形成して
リッジ型半導体レーザを完成する。
【００３２】
【実施例】この半導体装置の製造方法において用いられ
る選択エッチング液について、以下の実施例にて説明す
る。
る選択エッチング液について、以下の実施例にて説明す
る。
【００３３】（実施例１）選択エッチング液として、濃
塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン酸
水溶液＝１：３の混合溶液を５００ｍｌ用意した。上記
基板を選択エッチング液に浸漬してエッチングしたとこ
ろ蛍光灯照射の有無にかかわらず約４分３０秒で第２の
ｐ型クラッド層６が均一にエッチングされ、表面が平滑
で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できた。
塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン酸
水溶液＝１：３の混合溶液を５００ｍｌ用意した。上記
基板を選択エッチング液に浸漬してエッチングしたとこ
ろ蛍光灯照射の有無にかかわらず約４分３０秒で第２の
ｐ型クラッド層６が均一にエッチングされ、表面が平滑
で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できた。
【００３４】このように、上記選択エッチング液を用い
ると、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成
できるのは、塩酸がＡｌＧａＩｎＰに対して反応性が高
く、有機酸であるマロン酸が塩酸に対して緩衝作用を中
心とする反応安定性に寄与するからである。
ると、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成
できるのは、塩酸がＡｌＧａＩｎＰに対して反応性が高
く、有機酸であるマロン酸が塩酸に対して緩衝作用を中
心とする反応安定性に寄与するからである。
【００３５】特に、塩酸と有機酸との混合体積比が、濃
塩酸１に対して５０重量％マロン酸水溶液１〜４の範囲
にあるので、エッチングの均一性が向上して表面が平滑
で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できる。
塩酸１に対して５０重量％マロン酸水溶液１〜４の範囲
にあるので、エッチングの均一性が向上して表面が平滑
で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できる。
【００３６】なお、塩酸と有機酸との混合体積比が、濃
塩酸１に対して５０重量％マロン酸水溶液１〜３の範囲
にあれば、エッチングの基板全面にわたる均一性がより
向上する。また、濃塩酸１に対して５０重量％マロン酸
水溶液３〜４の範囲にあればエッチング中に気泡の発生
を抑えることができるので、エッチングの均一性がより
向上する。
塩酸１に対して５０重量％マロン酸水溶液１〜３の範囲
にあれば、エッチングの基板全面にわたる均一性がより
向上する。また、濃塩酸１に対して５０重量％マロン酸
水溶液３〜４の範囲にあればエッチング中に気泡の発生
を抑えることができるので、エッチングの均一性がより
向上する。
【００３７】また、ＡｌＧａＩｎＰに対するエッチング
速度は、作業上から２００〜４００ｎｍ／分が適してい
るが、エッチングの速度と均一性との兼ね合いから、エ
ッチング液に含まれる濃塩酸の体積比としては、２５〜
３３体積%(濃塩酸：５０重量%マロン酸水溶液＝１：２
〜３)付近が適している。また、この濃塩酸：５０重量%
マロン酸水溶液の比率を一定にして水で希釈して調製す
る場合もある。
速度は、作業上から２００〜４００ｎｍ／分が適してい
るが、エッチングの速度と均一性との兼ね合いから、エ
ッチング液に含まれる濃塩酸の体積比としては、２５〜
３３体積%(濃塩酸：５０重量%マロン酸水溶液＝１：２
〜３)付近が適している。また、この濃塩酸：５０重量%
マロン酸水溶液の比率を一定にして水で希釈して調製す
る場合もある。
【００３８】（実施例２）選択エッチング液として、濃
塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％グリコー
ル酸水溶液＝１：３の混合溶液に過酸化水素水を、溶液
全体に占めるＨ2Ｏ2の重量％にして０．１％加えたエッ
チング液を用意した。
塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％グリコー
ル酸水溶液＝１：３の混合溶液に過酸化水素水を、溶液
全体に占めるＨ2Ｏ2の重量％にして０．１％加えたエッ
チング液を用意した。
【００３９】上記基板を選択エッチング液に浸漬して第
２のｐ型クラッド層６をエッチングしたところ、蛍光灯
照射の有無および１分程度のエッチング時間のばらつき
に関わらず第２のｐ型クラッド層６が均一にエッチング
され、エッチング停止層５の手前でエッチングが停止
し、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成で
きた。エッチング時間のばらつきに関わらずエッチング
停止層５の手前でエッチングが停止するのは、選択エッ
チング液に関し、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.5ＰのＧａＩ
ｎＰに対するエッチング速度の比、すなわちエッチング
選択比が８２０と高いからである。
２のｐ型クラッド層６をエッチングしたところ、蛍光灯
照射の有無および１分程度のエッチング時間のばらつき
に関わらず第２のｐ型クラッド層６が均一にエッチング
され、エッチング停止層５の手前でエッチングが停止
し、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成で
きた。エッチング時間のばらつきに関わらずエッチング
停止層５の手前でエッチングが停止するのは、選択エッ
チング液に関し、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.5ＰのＧａＩ
ｎＰに対するエッチング速度の比、すなわちエッチング
選択比が８２０と高いからである。
【００４０】（実施例３）選択エッチング液として、濃
塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン酸
水溶液＝１：３の混合溶液に塩素を０．１重量％加えた
エッチング液を用意した。
塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン酸
水溶液＝１：３の混合溶液に塩素を０．１重量％加えた
エッチング液を用意した。
【００４１】上記基板を選択エッチング液に浸漬して第
２のｐ型クラッド層６をエッチングしたところ、蛍光灯
照射の有無および１分程度のエッチング時間のばらつき
に関わらず第２のｐ型クラッド層６が均一にエッチング
され、エッチング停止層５の手前でエッチングが停止
し、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成で
きた。エッチング時間のばらつきに関わらずエッチング
停止層５の手前でエッチングが停止するのは、実施例２
と同様に選択エッチング液に関し、Ａｌ0.25Ｇａ 0.25Ｉ
ｎ0.5ＰのＧａＩｎＰに対するエッチング速度の比、す
なわちエッチング選択比が７５０と高いからである。
２のｐ型クラッド層６をエッチングしたところ、蛍光灯
照射の有無および１分程度のエッチング時間のばらつき
に関わらず第２のｐ型クラッド層６が均一にエッチング
され、エッチング停止層５の手前でエッチングが停止
し、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成で
きた。エッチング時間のばらつきに関わらずエッチング
停止層５の手前でエッチングが停止するのは、実施例２
と同様に選択エッチング液に関し、Ａｌ0.25Ｇａ 0.25Ｉ
ｎ0.5ＰのＧａＩｎＰに対するエッチング速度の比、す
なわちエッチング選択比が７５０と高いからである。
【００４２】なお、上記実施の形態において用いるマロ
ン酸やグリコール酸の代わりに蓚酸、マレイン酸、フマ
ール酸、コハク酸、リンゴ酸等のジカルボン酸を用いて
もよく、酒石酸、乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、クエ
ン酸等のオキシカルボン酸を用いてもよい。特にマロン
酸、グリコール酸やクエン酸は光学不活性であり、エッ
チングの際に蛍光灯の照明等の影響をほとんど受けるこ
とがない。
ン酸やグリコール酸の代わりに蓚酸、マレイン酸、フマ
ール酸、コハク酸、リンゴ酸等のジカルボン酸を用いて
もよく、酒石酸、乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、クエ
ン酸等のオキシカルボン酸を用いてもよい。特にマロン
酸、グリコール酸やクエン酸は光学不活性であり、エッ
チングの際に蛍光灯の照明等の影響をほとんど受けるこ
とがない。
【００４３】（第２の実施の形態）半導体装置の別の１
例であるメサ型半導体レーザの工程断面図を図２に示
す。まず、ＧａＡｓよりなるｎ型半導体基板１上にｎ型
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなるｎ型クラッド層２、ＡｌＧ
ａＡｓの多重量子井戸構造よりなる活性層３、ｐ型Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第１のｐ型クラッド層４、ｐ型
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなるエッチング停止層１３、ｎ
型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓよりなる電流ブロック層１４およ
びストライプ状の窓の開いたホトレジストよりなるマス
ク２５を順次形成して半導体多層構造の基板を用意する
（図２（ａ））。
例であるメサ型半導体レーザの工程断面図を図２に示
す。まず、ＧａＡｓよりなるｎ型半導体基板１上にｎ型
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなるｎ型クラッド層２、ＡｌＧ
ａＡｓの多重量子井戸構造よりなる活性層３、ｐ型Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第１のｐ型クラッド層４、ｐ型
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなるエッチング停止層１３、ｎ
型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓよりなる電流ブロック層１４およ
びストライプ状の窓の開いたホトレジストよりなるマス
ク２５を順次形成して半導体多層構造の基板を用意する
（図２（ａ））。
【００４４】次に、以下の実施例に示すように、選択エ
ッチング液を用いて電流ブロック層１４を均一にエッチ
ングし、図２（ｂ）に示すようにメサ１５を形成する。
ッチング液を用いて電流ブロック層１４を均一にエッチ
ングし、図２（ｂ）に示すようにメサ１５を形成する。
【００４５】その後さらにメサ１５の上にｐ型Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓよりなる第２のｐ型クラッド層１６（図２
（ｃ））、ｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層（図示せ
ず）を順次形成し、さらに第１および第２の電極（いず
れも図示せず）をそれぞれｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面お
よびキャップ層の上に形成して化合物半導体多層膜を形
成したメサ型半導体レーザを完成する。
Ｇａ0.5Ａｓよりなる第２のｐ型クラッド層１６（図２
（ｃ））、ｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層（図示せ
ず）を順次形成し、さらに第１および第２の電極（いず
れも図示せず）をそれぞれｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面お
よびキャップ層の上に形成して化合物半導体多層膜を形
成したメサ型半導体レーザを完成する。
【００４６】この半導体装置の製造方法において用いら
れる選択エッチング液について、以下の実施例にて説明
する。
れる選択エッチング液について、以下の実施例にて説明
する。
【００４７】（実施例４）選択エッチング液として、２
−エタノールアミンの１０重量％水溶液の体積１００に
対して３０重量％濃度の過酸化水素水をそれぞれ体積
０．３、１、３の比率で加えた３種の選択エッチング液
（以下過酸化水素水の体積比率の小さい順にエッチング
液Ａ、エッチング液Ｂおよびエッチング液Ｃという）を
調製した。
−エタノールアミンの１０重量％水溶液の体積１００に
対して３０重量％濃度の過酸化水素水をそれぞれ体積
０．３、１、３の比率で加えた３種の選択エッチング液
（以下過酸化水素水の体積比率の小さい順にエッチング
液Ａ、エッチング液Ｂおよびエッチング液Ｃという）を
調製した。
【００４８】上記基板を浸漬してエッチングしたとこ
ろ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、エッ
チング停止層１３においてエッチングが停止して図２
（ｂ）に示すようなメサ１５が形成された。
ろ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、エッ
チング停止層１３においてエッチングが停止して図２
（ｂ）に示すようなメサ１５が形成された。
【００４９】なお、エッチング液Ａ、エッチング液Ｂお
よびエッチング液Ｃそれぞれについて、Ａｌ0.2Ｇａ0.8
ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選択比は
それぞれ８０、４０、１５であった。
よびエッチング液Ｃそれぞれについて、Ａｌ0.2Ｇａ0.8
ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選択比は
それぞれ８０、４０、１５であった。
【００５０】（実施例５）選択エッチング液として、２
−エタノールアミン１０に対して３０重量％濃度の過酸
化水素水と５０重量％濃度の酒石酸水溶液とを１：５で
混合した混合液をそれぞれ１２、２４の体積比率で加え
た２種のエッチング液を調製した。
−エタノールアミン１０に対して３０重量％濃度の過酸
化水素水と５０重量％濃度の酒石酸水溶液とを１：５で
混合した混合液をそれぞれ１２、２４の体積比率で加え
た２種のエッチング液を調製した。
【００５１】上記基板を浸漬してエッチングしたとこ
ろ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、メサ
１５が形成された。
ろ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、メサ
１５が形成された。
【００５２】これらのエッチング液の、Ａｌ0.2Ｇａ0.8
ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選択比は
それぞれ８０、１４０であった。
ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選択比は
それぞれ８０、１４０であった。
【００５３】（実施例６）選択エッチング液として、ア
ミノ酸であるセリン（ＣＨ2（ＯＨ）ＣＨ（ＮＨ2）ＣＯ
ＯＨ）の１重量％水溶液の体積１００に対して１重量％
の希硝酸の体積３の比率で加えたエッチング液を調製し
た。
ミノ酸であるセリン（ＣＨ2（ＯＨ）ＣＨ（ＮＨ2）ＣＯ
ＯＨ）の１重量％水溶液の体積１００に対して１重量％
の希硝酸の体積３の比率で加えたエッチング液を調製し
た。
【００５４】上記基板を浸漬してエッチングしたとこ
ろ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、エッ
チング停止層１３においてエッチングが停止して図２
（ｂ）に示すようなメサ１５が形成された。
ろ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、エッ
チング停止層１３においてエッチングが停止して図２
（ｂ）に示すようなメサ１５が形成された。
【００５５】なお、この選択エッチング液のＡｌ0.2Ｇ
ａ0.8ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選
択比は７３であった。
ａ0.8ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選
択比は７３であった。
【００５６】これらの実施例において説明したように、
上記選択エッチング液を用いた場合にエッチング停止層
１３においてエッチングが停止してメサ１５が形成され
るのは、次の理由による。
上記選択エッチング液を用いた場合にエッチング停止層
１３においてエッチングが停止してメサ１５が形成され
るのは、次の理由による。
【００５７】アルカノールアミンはアルカリ性でカルボ
ン酸と中和反応をするが、アミノ酸のように分子内塩を
形成して分子固有の酸塩基度を有するものではなく、こ
の混合液はその混合比により酸性〜アルカリ性のいずれ
にもなり、酸化剤の共存下でＡｌＧａＡｓをエッチング
することができる。
ン酸と中和反応をするが、アミノ酸のように分子内塩を
形成して分子固有の酸塩基度を有するものではなく、こ
の混合液はその混合比により酸性〜アルカリ性のいずれ
にもなり、酸化剤の共存下でＡｌＧａＡｓをエッチング
することができる。
【００５８】とりわけ、選択エッチング液の主成分が酸
化剤である過酸化水素水または硝酸と、アルカノールア
ミンである２−エタノールアミンまたはアミノ酸である
セリンよりなり、選択エッチング液のＡｌＧａＡｓに対
するエッチング速度がＡｌ組成の増加につれて小さくな
るので、電流ブロック層１４が選択的にエッチングされ
る。
化剤である過酸化水素水または硝酸と、アルカノールア
ミンである２−エタノールアミンまたはアミノ酸である
セリンよりなり、選択エッチング液のＡｌＧａＡｓに対
するエッチング速度がＡｌ組成の増加につれて小さくな
るので、電流ブロック層１４が選択的にエッチングされ
る。
【００５９】特に、電流ブロック層１４についてＡｌ組
成が２０％以下の場合、より選択的にエッチングされ
る。
成が２０％以下の場合、より選択的にエッチングされ
る。
【００６０】なお、選択エッチング液の主成分として、
過酸化水素水および硝酸以外の酸化剤を用いてもよく、
２−エタノールアミン以外のアルカノールアミンまたは
セリン以外のアミノ酸を用いてもよい。特にアルカノー
ルアミンおよびアミノ酸は弱アルカリ性または弱酸性の
環境を作り出すので、選択エッチングに効果的である。
過酸化水素水および硝酸以外の酸化剤を用いてもよく、
２−エタノールアミン以外のアルカノールアミンまたは
セリン以外のアミノ酸を用いてもよい。特にアルカノー
ルアミンおよびアミノ酸は弱アルカリ性または弱酸性の
環境を作り出すので、選択エッチングに効果的である。
【００６１】また、選択エッチング液において、選択性
を高めるには酸化剤を極力薄い濃度で用いるほうがよ
い。
を高めるには酸化剤を極力薄い濃度で用いるほうがよ
い。
【００６２】さらに選択エッチング液の成分に塩酸を加
えてもよい。なぜならば塩酸はＡｌに対して浸食性が大
きいからである。
えてもよい。なぜならば塩酸はＡｌに対して浸食性が大
きいからである。
【００６３】アルカノールアミンとしては低分子量の化
合物を用いるのがよい。
合物を用いるのがよい。
【００６４】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態に係る半導体装置の製造方法を以下に説明する。
の形態に係る半導体装置の製造方法を以下に説明する。
【００６５】まず、ｎ型ＧａＡｓ基板上にＧａ0.5Ｉｎ
0.5Ｐ層、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層およびＧａＡ
ｓ層を順次形成したもの（以下ｎ型ＧａＡｓ基板上に何
らかの層または膜が形成されたものを単に基板という）
を用意した。
0.5Ｐ層、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層およびＧａＡ
ｓ層を順次形成したもの（以下ｎ型ＧａＡｓ基板上に何
らかの層または膜が形成されたものを単に基板という）
を用意した。
【００６６】（実施例７）エッチング液として、２−エ
タノールアミン：過酸化水素水（過酸化水素含量：３０
重量％）：水＝１：２：２０のエッチング液（エッチン
グ液Ｄ）と、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０
重量％グリコール酸水溶液＝１：３の混合溶液に過酸化
水素水（過酸化水素含量：３０重量％）を０．５重量％
加えたエッチング液（エッチング液Ｅ）を用意した。な
お、過酸化水素の濃度は、エッチング液Ｄについては約
２．６重量％であり、エッチング液Ｅについては約０．
１５％である。
タノールアミン：過酸化水素水（過酸化水素含量：３０
重量％）：水＝１：２：２０のエッチング液（エッチン
グ液Ｄ）と、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０
重量％グリコール酸水溶液＝１：３の混合溶液に過酸化
水素水（過酸化水素含量：３０重量％）を０．５重量％
加えたエッチング液（エッチング液Ｅ）を用意した。な
お、過酸化水素の濃度は、エッチング液Ｄについては約
２．６重量％であり、エッチング液Ｅについては約０．
１５％である。
【００６７】上記基板をエッチング液Ｄに浸漬してＧａ
Ａｓ層をエッチングし、次いでエッチング液ＥでＡｌ
0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層をエッチングした。エッチン
グ液ＥのＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25ＰとＧａ0.5Ｉｎ0.5
Ｐとのエッチングの選択比（エッチング速度比）は８２
０と高かった。上記エッチング液Ｅとして過酸化水素を
含ませたことにより、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐのエ
ッチング時間のバラツキがきわめて小さくなった。
Ａｓ層をエッチングし、次いでエッチング液ＥでＡｌ
0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層をエッチングした。エッチン
グ液ＥのＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25ＰとＧａ0.5Ｉｎ0.5
Ｐとのエッチングの選択比（エッチング速度比）は８２
０と高かった。上記エッチング液Ｅとして過酸化水素を
含ませたことにより、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐのエ
ッチング時間のバラツキがきわめて小さくなった。
【００６８】なお、この実施例において、過酸化水素の
代わりに硝酸を用いても同様の効果が得られる。
代わりに硝酸を用いても同様の効果が得られる。
【００６９】（実施例８）エッチング液として、濃塩酸
（ＨＣｌ含量：３６重量％）：塩素（塩素含量：３重量
％）＝１：２０のエッチング液（エッチング液Ｆ）と、
濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン
酸水溶液＝１：３の混合溶液に塩素を０．１重量％加え
たエッチング液（エッチング液Ｇ）を用意した。なお、
塩素の濃度は、エッチング液Ｆについては約２．８６重
量％であり、エッチング液Ｇについては約０．１重量％
である。
（ＨＣｌ含量：３６重量％）：塩素（塩素含量：３重量
％）＝１：２０のエッチング液（エッチング液Ｆ）と、
濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン
酸水溶液＝１：３の混合溶液に塩素を０．１重量％加え
たエッチング液（エッチング液Ｇ）を用意した。なお、
塩素の濃度は、エッチング液Ｆについては約２．８６重
量％であり、エッチング液Ｇについては約０．１重量％
である。
【００７０】上記基板をエッチング液Ｆに浸漬してＧａ
Ａｓ層をエッチングし、次いでエッチング液ＧでＡｌ
0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層をエッチングした。エッチン
グ液ＧのＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層のＧａ0.5Ｉｎ
0.5Ｐに対するエッチングの選択比（エッチング速度
比）は７５０と高かった。上記エッチング液Ｇに塩素を
含ませたことにより、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層の
エッチング時間のバラツキがきわめて小さくなった。
Ａｓ層をエッチングし、次いでエッチング液ＧでＡｌ
0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層をエッチングした。エッチン
グ液ＧのＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層のＧａ0.5Ｉｎ
0.5Ｐに対するエッチングの選択比（エッチング速度
比）は７５０と高かった。上記エッチング液Ｇに塩素を
含ませたことにより、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層の
エッチング時間のバラツキがきわめて小さくなった。
【００７１】（第４の実施の形態）本発明の半導体装置
の製造方法を、図３を用いて説明する。
の製造方法を、図３を用いて説明する。
【００７２】まず、第２の実施の形態と同様に、ｎ型半
導体基板１の上にｎ型クラッド層２、活性層３、第１の
ｐ型クラッド層４、電流ブロック層１４およびマスク２
５を順次形成して半導体多層構造の基板を用意する（図
２（ａ））。なお、以下この半導体多層構造の基板を基
板２３という。
導体基板１の上にｎ型クラッド層２、活性層３、第１の
ｐ型クラッド層４、電流ブロック層１４およびマスク２
５を順次形成して半導体多層構造の基板を用意する（図
２（ａ））。なお、以下この半導体多層構造の基板を基
板２３という。
【００７３】次に、以下に説明する微小ギャップによる
エッチング方法を用いてマスク２５が上に形成されてい
ない部分の第１のｐ型クラッド層４を除去して幅５μｍ
の窓の開いたメサ１５を形成する（図２（ｂ））。
エッチング方法を用いてマスク２５が上に形成されてい
ない部分の第１のｐ型クラッド層４を除去して幅５μｍ
の窓の開いたメサ１５を形成する（図２（ｂ））。
【００７４】その後、マスク２５を除去し、第２のｐ型
クラッド層１６を形成してメサ型半導体レーザを完成さ
せる（図２（ｃ））。
クラッド層１６を形成してメサ型半導体レーザを完成さ
せる（図２（ｃ））。
【００７５】ここで用いる本発明の微小ギャップによる
エッチング方法を説明する。まず、実施例１で用いた選
択エッチング液を用い、図３に示すように３０ｍｌ程度
の低液量の選択エッチング液１７を計量し、容器２１に
入れ、基板２３と平面板１８とのギャップが最近接時に
０．５ｍｍになるように基板２３を載置し、平面板１８
を一部に有する撹拌棒１９を上下運動させて選択エッチ
ング液１７を撹拌した。この上下運動には一般のエッチ
ング時の力に比べ、平面板１８を引き離すのに大きな力
を要し、選択エッチング液１７が基板２３の表面近傍ま
で強制撹拌されることが確認された。エッチング時間は
従来のエッチング方法に比べ２倍近くの長い時間を要し
た。結果として、表面が平滑で、かつ凹凸の少ないメサ
１５を得ることができた。
エッチング方法を説明する。まず、実施例１で用いた選
択エッチング液を用い、図３に示すように３０ｍｌ程度
の低液量の選択エッチング液１７を計量し、容器２１に
入れ、基板２３と平面板１８とのギャップが最近接時に
０．５ｍｍになるように基板２３を載置し、平面板１８
を一部に有する撹拌棒１９を上下運動させて選択エッチ
ング液１７を撹拌した。この上下運動には一般のエッチ
ング時の力に比べ、平面板１８を引き離すのに大きな力
を要し、選択エッチング液１７が基板２３の表面近傍ま
で強制撹拌されることが確認された。エッチング時間は
従来のエッチング方法に比べ２倍近くの長い時間を要し
た。結果として、表面が平滑で、かつ凹凸の少ないメサ
１５を得ることができた。
【００７６】表面が平滑で、かつ凹凸の少ないメサ１５
を得ることができたのは、選択エッチング液１７が基板
２３の表面近傍まで強制撹拌されて基板２３上の微細加
工の凹凸の中までエッチング液が撹拌されるからである
と考えられる。
を得ることができたのは、選択エッチング液１７が基板
２３の表面近傍まで強制撹拌されて基板２３上の微細加
工の凹凸の中までエッチング液が撹拌されるからである
と考えられる。
【００７７】（第５の実施の形態）第１の実施の形態に
おいて示したリッジ型半導体レーザの製造工程におい
て、本発明の、複数枚の基板を選択エッチングする方法
について、図４を用いて説明する。
おいて示したリッジ型半導体レーザの製造工程におい
て、本発明の、複数枚の基板を選択エッチングする方法
について、図４を用いて説明する。
【００７８】まず、ｎ型半導体基板１上にｎ型クラッド
層２、活性層３、第１のｐ型クラッド４、エッチング停
止層５、第２のｐ型クラッド層６およびマスク７を順次
形成して半導体多層構造の基板２４を用意する。この工
程は、実施の形態１と同様である。
層２、活性層３、第１のｐ型クラッド４、エッチング停
止層５、第２のｐ型クラッド層６およびマスク７を順次
形成して半導体多層構造の基板２４を用意する。この工
程は、実施の形態１と同様である。
【００７９】次に、以下の説明に示すように、選択エッ
チング液を用いて第２のｐ型クラッド層６を均一にエッ
チングし、リッジ８を形成する。
チング液を用いて第２のｐ型クラッド層６を均一にエッ
チングし、リッジ８を形成する。
【００８０】その後、第１の実施の形態と同様に、リッ
ジ８を埋め込み層９により埋め込み、さらにリッジ８お
よび埋め込み層９の上にキャップ層１０を形成し、第１
および第２の電極１１、１２をそれぞれｎ型半導体基板
１の裏面およびキャップ層１０の上に形成してリッジ型
半導体レーザを完成する。
ジ８を埋め込み層９により埋め込み、さらにリッジ８お
よび埋め込み層９の上にキャップ層１０を形成し、第１
および第２の電極１１、１２をそれぞれｎ型半導体基板
１の裏面およびキャップ層１０の上に形成してリッジ型
半導体レーザを完成する。
【００８１】次に、リッジ８を形成する工程で用いる本
発明の振とう機による自動エッチング方法について説明
する。この自動エッチング方法の一例を図４に示す。振
とう機の振動台２０上に設置した、実施例１で用いたの
と同じ選択エッチング液１７を入れたエッチング容器２
１中に、エッチング治具２２にセットした複数枚の基板
２４を浸漬し、自動的に振動台２０を水平方向に振動さ
せてエッチングを行う。
発明の振とう機による自動エッチング方法について説明
する。この自動エッチング方法の一例を図４に示す。振
とう機の振動台２０上に設置した、実施例１で用いたの
と同じ選択エッチング液１７を入れたエッチング容器２
１中に、エッチング治具２２にセットした複数枚の基板
２４を浸漬し、自動的に振動台２０を水平方向に振動さ
せてエッチングを行う。
【００８２】その結果、複数枚の基板２４すべてに均一
に、かつそれぞれの基板２４に、表面が平滑かつ凹凸の
少ないリッジ８を形成させることができた。
に、かつそれぞれの基板２４に、表面が平滑かつ凹凸の
少ないリッジ８を形成させることができた。
【００８３】また、上記エッチング方法により、結果と
して量産性に優れたエッチング方法を実現することがで
きる。
して量産性に優れたエッチング方法を実現することがで
きる。
【００８４】複数枚の基板２４すべてに均一に表面が平
滑かつ凹凸の少ないリッジ８を形成させることができた
のは、振動台２０により自動的に選択エッチング液１７
と基板２４とを水平方向に振動し、選択エッチング液が
強撹拌されて基板２５すべてにまんべんなく選択エッチ
ング液がゆきわたるからであると考えられる。
滑かつ凹凸の少ないリッジ８を形成させることができた
のは、振動台２０により自動的に選択エッチング液１７
と基板２４とを水平方向に振動し、選択エッチング液が
強撹拌されて基板２５すべてにまんべんなく選択エッチ
ング液がゆきわたるからであると考えられる。
【００８５】また、上記エッチングに関して、基板２４
に対向してエッチング面を観察しやすくできた。
に対向してエッチング面を観察しやすくできた。
【００８６】なお、水平方向の振動としては、双方向の
左右振動と円振動があり、どちらの振動を利用してもよ
い。
左右振動と円振動があり、どちらの振動を利用してもよ
い。
【００８７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、化
合物半導体膜に対して、臭気が低く取り扱いが容易でか
つ優れた選択エッチングを行うことができる。
合物半導体膜に対して、臭気が低く取り扱いが容易でか
つ優れた選択エッチングを行うことができる。
【００８８】また、本発明によれば、微細パターン状の
選択エッチングに対応できる。
選択エッチングに対応できる。
【００８９】さらに、本発明によれば、複数枚の半導体
基板を一度に均一にエッチングすることができ、結果と
して量産性に優れたエッチング方法を実現することがで
きる。
基板を一度に均一にエッチングすることができ、結果と
して量産性に優れたエッチング方法を実現することがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るエッチング液
およびエッチング方法を用いて製造したリッジ型半導体
レーザの断面図
およびエッチング方法を用いて製造したリッジ型半導体
レーザの断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るエッチング液
およびエッチング方法を用いて製造したメサ型半導体レ
ーザの断面図
およびエッチング方法を用いて製造したメサ型半導体レ
ーザの断面図
【図３】本発明の第４の実施の形態に係るエッチング方
法の概要を示す図
法の概要を示す図
【図４】本発明の第５の実施の形態に係るエッチング方
法の概要を示す図
法の概要を示す図
１ ｎ型半導体基板 ２ ｎ型クラッド層 ３ 活性層 ４ 第１のｐ型クラッド層 ５、１３ エッチング停止層 ６、１６ 第２のｐ型クラッド層 ７、２５ マスク ８ リッジ ９ 埋め込み層 １０ キャップ層 １１、１２ 電極 １４ 電流ブロック層 １５ メサ １７ 選択エッチング液 １８ 平面板 １９ 撹拌棒 ２０ 振動台 ２１ エッチング容器 ２２ エッチング治具 ２３、２４ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 秀人 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 5F043 AA16 BB10 FF07 FF10 5F073 AA09 AA13 AA20 AA53 AA74 CA05 CA14 DA23
Claims (12)
- 【請求項１】 塩酸と、有機酸とを含む水溶液よりな
り、前記有機酸がジカルボン酸または光学不活性のオキ
シカルボン酸であり、ＡｌxＧａ1-x-yＩｎyＰ（０．２
≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）よりなる化合物半導体膜をエッ
チングするエッチング液。 - 【請求項２】 前記化合物半導体膜がＡｌx1Ｇａ
1-x1-y1Ｉｎy1Ｐ（０≦ｘ１＜０．２、０≦ｙ１≦１）
よりなる第１の半導体膜と、前記第１の半導体膜の上に
形成されたＡｌx2Ｇａ1-x2-y2Ｉｎy2Ｐ（０．２≦ｘ２
≦１、０≦ｙ２≦１）よりなる第２の半導体膜とを有
し、前記第２の半導体膜を選択エッチングする請求項１
記載のエッチング液。 - 【請求項３】 前記塩酸に含まれる塩化水素の濃度が３
６重量％で、前記有機酸の濃度が５０重量％であり、前
記塩酸の体積１に対して前記有機酸の体積Ｖが１≦Ｖ≦
４で混合された請求項１記載のエッチング液。 - 【請求項４】 酸化剤と、アルカノールアミンまたはア
ミノ酸とを含み、Ａｌ xＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ≦０．２）
よりなる化合物半導体膜をエッチングするエッチング
液。 - 【請求項５】 前記酸化剤が過酸化水素水、硝酸または
次亜塩素酸である請求項４記載のエッチング液。 - 【請求項６】 前記化合物半導体膜がＡｌx1Ｇａ1-x1Ａ
ｓ（０．４≦ｘ１≦１）よりなる第１の半導体膜と、前
記第１の半導体膜の上に形成されたＡｌx2Ｇａ 1-x2Ａｓ
（０≦ｘ２≦０．２）よりなる第２の半導体膜とを有
し、前記第２の半導体膜を選択エッチングする請求項４
記載のエッチング液。 - 【請求項７】 基板の上に第１の半導体膜と第２の半導
体膜とを順次形成する工程と、前記第２の半導体膜を第
１のエッチング液にて選択エッチングする工程と、前記
第１の半導体膜を第２のエッチング液にて選択エッチン
グする工程とを有し、前記第２の半導体膜を浸食する成
分の重量％濃度につき前記第２のエッチング液は前記第
１のエッチング液の１／１０以下の濃度である半導体膜
のエッチング方法。 - 【請求項８】 前記第１の半導体層がＡｌＧａＩｎＰよ
りなり、前記第２の半導体膜がＧａＡｓよりなり、前記
浸食する成分が過酸化水素または硝酸である請求項７記
載の半導体膜のエッチング方法。 - 【請求項９】 前記第１の半導体層がＡｌＧａＩｎＰよ
りなり、前記第２の半導体膜がＧａＡｓよりなり、前記
浸食する成分が塩素である請求項７記載の半導体膜のエ
ッチング方法。 - 【請求項１０】 化合物半導膜を形成した半導体基板
を、平面板を配置したエッチング液中に浸漬する工程
と、前記半導体基板と前記平面板との間の最近接距離が
５ｍｍ以下の距離になるように前記エッチング液中で平
面板を上下運動させて前記エッチング液を撹拌する工程
とを有する半導体膜のエッチング方法。 - 【請求項１１】 化合物半導体膜を形成した複数枚の基
板をエッチング液中に浸漬する工程と、前記エッチング
液を撹拌する工程とを有する半導体膜のエッチング方
法。 - 【請求項１２】 エッチング液を撹拌するのに、前記半
導体基板をその主面と平行な方向に振動させる請求項１
０記載の半導体膜のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35543699A JP3543707B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 半導体膜のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35543699A JP3543707B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 半導体膜のエッチング方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176863A true JP2001176863A (ja) | 2001-06-29 |
| JP3543707B2 JP3543707B2 (ja) | 2004-07-21 |
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ID=18443951
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35543699A Expired - Fee Related JP3543707B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 半導体膜のエッチング方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3543707B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007299958A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nichicon Corp | 電解コンデンサ用電極箔の製造方法 |
| CN100434568C (zh) * | 2006-08-24 | 2008-11-19 | 长春理工大学 | 一种InGaP/AlGaInP晶体材料的腐蚀液 |
| JP2019066262A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社Sumco | 石英ルツボの不純物分析方法及びこれに用いる不純物回収用治具 |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35543699A patent/JP3543707B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN100434568C (zh) * | 2006-08-24 | 2008-11-19 | 长春理工大学 | 一种InGaP/AlGaInP晶体材料的腐蚀液 |
| JP2019066262A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社Sumco | 石英ルツボの不純物分析方法及びこれに用いる不純物回収用治具 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3543707B2 (ja) | 2004-07-21 |
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