JP2002176039A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異方性エッチングにより、半導体基板上に極
めて平坦な（１１１）結晶面で構成されるマイクロミラ
ーを、安定して形成する。 【解決手段】 半導体基板２４上に形成されるマイクロ
ミラー形成用のマスクパターン２７を、従来の長方形マ
スクパターンにおいてマイクロミラー形成部となる一辺
を折れ線とした、五角形のパターンとする。つまり、マ
スクパターン２７のマイクロミラー形成部には、中央部
に頂点（起点）２７ａを有する山型のパターン形状が採
用される。このとき、起点２７ａを通る、半導体基板２
４と（１１１）結晶面との交線３５に対し、マスクパタ
ーン２７の開口部は一方向側に配置される。さらに、
（１１１）結晶面に対するエッチング速度が、（１０
０）および（１１０）結晶面に対するよりも十分小さい
異方性エッチング液を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップの
個別部品が集積化された半導体装置の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディス
ク分野において、パソコン等への内蔵化や機器のポータ
ブル化が要求されている。そこで、光ディスクの記録再
生装置の基幹部である光ピックアップの小型・薄型化が
大きな技術課題となっている。これに伴い、光ピックア
ップを構成する半導体レーザ、受光素子、ミラー、回折
格子等の個別部品を集積化する動きが活発化し、各社様
々な手法で光ピックアップの小型・薄型化を実現してい
る。

【０００３】図６（ａ）には、個別部品が集積化されて
いない光ピックアップの構成が示されている。また、図
６（ｂ）には、個別部品が集積化された、集積デバイス
（レーザダイオードホログラムユニット：以下、ＬＤＨ
Ｕと記す）により簡素化された光ピックアップの構成例
を示す。図６（ａ）に示すように、個別部品が集積化さ
れていない光ピックアップの場合、半導体レーザ１０
１、プリズム１０２、ミラー１０３、レンズ１０４、お
よび受光素子１０５を個別に設けなければならず、装置
の小型・薄型化が困難であった。これに対し、図６
（ｂ）に示す光ピックアップの場合、半導体レーザ、受
光素子、プリズムが一体化されたＬＤＨＵ１が用いられ
ているので、光ピックアップの小型・薄型化、さらに、
光学調整の簡素化並びに低コスト化の実現が可能となっ
た。

【０００４】ＬＤＨＵ１の基本構成について、本発明図
として用いている図２および図３を用いて以下に説明す
る。

【０００５】図２（ａ）に、ＬＤＨＵ１の基本構成を示
す。ＬＤＨＵ１は、マイクロミラー内蔵型受光素子２を
薄型パッケージ３内に設置し、さらにホログラム光学素
子４を一体化した独自の構成であり、光ピックアップの
小型化を実現している。図２（ｂ）には、マイクロミラ
ー内蔵型受光素子２の拡大図が示されている。マイクロ
ミラー内蔵型受光素子２は、マイクロミラー２１、半導
体レーザ２２、および受光部２３が、受光素子本体とし
て用いられている半導体基板２４に設けられた構成であ
る。マイクロミラー２１は、異方性エッチングにより半
導体基板２４の表面に形成される（１１１）結晶面にて
構成されている。半導体レーザ２２は、半導体基板２４
の内部、詳細にはマイクロミラー２１形成面を一側面と
する凹部内に、高精度に実装される。受光部２３は、半
導体基板２４の表面に形成される受光パターンである。

【０００６】半導体レーザ２２からの出射光（光信号）
は、マイクロミラー２１で立ち上げられた後、ホログラ
ム光学素子４で分光され、レンズ（図示せず）で光ディ
スク（図示せず）に集光される。一方、光ディスクから
の反射光は、同じ光路を通って半導体基板２４上の受光
部２３へ集光される。

【０００７】図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ矢視断
面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のマイクロミラ
ー２１部分の拡大図である。マイクロミラー２１は、オ
フアングル９°のシリコン（１００）単結晶基板（以
下、シリコン（１００）９°off基板と記す）の半導体
基板２４と４５°の角度をなす（１１１）結晶面を利用
して形成されている。この（１１１）結晶面は、シリコ
ン（１００）９°off基板を異方性エッチングすること
で得られる。また、半導体レーザ２２は、半導体基板２
４に形成されたＬＤステージ（レーザダイオードステー
ジ）２５上に配置される。ＬＤステージ２５は、マイク
ロミラー２１形成面を一側面とする凹部内に形成されて
いる。

【０００８】上述したように、マイクロミラー２１に
は、光ディスク装置の光源となる半導体レーザ２２から
の光信号を反射させ、上方へ立ち上げる機能が要求され
る。このため、マイクロミラー２１表面の荒れは、光ピ
ックアップ特性に大きな影響を及ぼすと共に、光ディス
ク上への記録・再生機能の安定性に支障をきたす恐れも
ある。従って、マイクロミラー２１は、光学部品として
の役割を果たすために、極めて平坦なミラー表面を必要
とする。

【０００９】図７に、従来の製造方法による、マイクロ
ミラー２１の形成プロセスの概略を示す。図７（ａ）〜
（ｄ）には、それぞれ、各製造工程におけるマイクロミ
ラー内蔵型受光素子２の平面図および前記平面図のＣ−
Ｃ矢視断面図が示されている。

【００１０】まず、半導体基板２４となるシリコン（１
００）９°off基板の表面に、酸化シリコン膜２６を形
成する（図７（ａ）参照）。次に、エッチングにより酸
化シリコン膜２６の一部を開口して、マスクパターン１
１０を形成する（図７（ｂ）参照）。さらに、半導体基
板２４のマスクパターン１１０の領域に、異方性エッチ
ングにより凹部２８を形成する（図７（ｃ）参照）。凹
部２８の側面となる斜面２９は（１１１）結晶面からな
り、このうちの一斜面がマイクロミラー２１として用い
られる。その後、複数回の異方性エッチングにより、凹
部２８内に、ＬＤステージ２５として凸部を形成する
（図７（ｄ）参照）。

【００１１】上述したように、マイクロミラー２１の平
坦性がトラッキングおよびフォーカスサーボ、ジッター
等の光ピックアップ特性を左右する。従って、異方性エ
ッチングによって、（１１１）結晶面を如何に安定して
平坦に形成できるかが重要となる。

【００１２】そこで、マイクロミラーとして平坦な(１
１１)結晶面を得るため、従来の方法においては、異方
性エッチング時のマスクパターンとして、図８に示す長
方形のマスクパターン１１０を用いていた。さらに、水
酸化カリウム水溶液にアルコールを添加した溶液を異方
性エッチング液として使用することで、マスク材である
シリコン酸化膜の削れ量を低減し、平坦な４５°マイク
ロミラー面を形成していた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法で使用されるマスクパターン１１０は、暗室工
程にて形成されるため、図９（ａ）に示すような、半導
体基板２４の結晶方位＜１１０＞方向に対するマスクパ
ターン１１０の角度ずれや、図１０に示すようなマスク
パターン１１０の微小な欠け（図中、１１０ａで示され
ている）や、オーバーエッチング等による直線性低下等
が発生する。

【００１４】例えば、マスクパターン１１０の配置に角
度ずれが生じている場合、図９（ｂ）に示されている図
９（ａ）の１１１部分拡大図に示すように、サイド方向
（図中、矢印１１３で示されている方向）へは一方向に
のみエッチングが進行する。このため、異方性エッチン
グ後に、マイクロミラーとなる（１１１）結晶面上に筋
状の凹凸１１２が形成されてしまう。なお、矢印１１４
は、（１１１）結晶面へのエッチング方向を示してい
る。また、マスクパターン１１０に欠け１１０ａが生じ
た場合も、段差部１１５（図１０（ｂ）参照）等が形成
されてしまう。このように、従来の方法では、マイクロ
ミラー２１の平坦性が顕著に劣化するという問題によ
り、マイクロミラー１１０の安定した生産は困難であっ
た。

【００１５】さらに、半導体レーザ２２を設置するため
のＬＤステージ２５を形成する際に、複数回の異方性エ
ッチングが必要となるのであるが、エッチング回数が増
すにつれ、異方性エッチング液によるマスクパターン材
の浸食等によりマスクパターン１１０の直線性が低下す
る。このため、異方性エッチング後のマイクロミラー２
１の平坦性劣化は避けられない。

【００１６】また、特開平１０−１４４９５４号公報に
は、異方性エッチングによりシリコン基板上に４５°マ
イクロミラーを形成する手法として、オフアングルを持
たないシリコン（１００）基板を用いた手法が提案され
ている。この従来の手法は、結晶方位＜１００＞方向ま
たは＜１１０＞方向をオリエンテーションフラットとし
た（１００）結晶面を基板面とするシリコン基板を用い
て、基板面と４５°の角度を有する（１１０）結晶面を
側面に露呈した凹部を形成するものである。ここでは、
異方性エッチング液として、水酸化カリウムにイソプロ
ピルアルコールを加えた溶液、またはエチレン・ジアミ
ン・プロカテコールが用いられている。しかしながら、
上記公報では、４５°マイクロミラー面の平坦性につい
ては言及されていない。

【００１７】本発明はこれらの問題を解決するために、
異方性エッチングにより、半導体基板上に、極めて平坦
な（１１１）結晶面で構成されるマイクロミラーを安定
して形成することができる、半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に係る半導体装置の製造方法
は、半導体基板上に第１のマスクパターンを形成し、前
記半導体基板の一部を選択的にエッチングする第１の工
程を含む半導体装置の製造方法において、前記第１の工
程では、前記第１のマスクパターンとして、開口部輪郭
形状の少なくとも一部が多角形よりなり、前記多角形の
少なくとも一組の隣り合う二辺が、前記二辺の接点を含
む（１１１）結晶面と前記半導体基板表面との交線で二
分される領域の一方の側に配置され、さらに、（１０
０）、（１１０）、（１１１）結晶面に対するエッチン
グ速度をＲ（１００）、Ｒ（１１０）、Ｒ（１１１）と
する場合、Ｒ（１１１）が、Ｒ（１００）およびＲ（１
１０）よりも小さくなる異方性エッチング液を用いて、
前記半導体基板を異方性エッチングすることを特徴とす
る。

【００１９】この方法によれば、第１のマスクパターン
における前記二辺の接点を起点とし、この起点を挟んで
互いに反対向きに、＜１１０＞方向へのエッチングが均
等に進む。従って、異方性エッチング後には、前記接点
（起点）により規定される一つの（１１１）結晶面が一
定の領域で現れることになる。

【００２０】これにより、マスクパターンの角度ずれ
や、マスク形状の微小欠陥等に起因する（１１１）結晶
面の平坦性低下を大幅に抑制でき、極めて平坦な（１１
１）結晶面を安定して形成することができる。

【００２１】さらに、本発明の請求項２に係る半導体装
置の製造方法は、請求項１に記載の方法において、前記
二辺のそれぞれと前記交線とがなす開口部を含まない側
の角度を、０°よりも大きく且つ５゜以下とすることを
特徴としている。

【００２２】マスクパターンが起点（前記二辺の接点）
部分で尖った形状である場合、平坦な（１１１）結晶面
が得られる領域が狭くなるが、この方法のように、前記
二辺と前記交線とがなす開口部を含まない角度を５°以
下とすることにより、平坦な（１１１）結晶面を十分な
領域で得ることができる。

【００２３】また、本発明の請求項３に係る半導体装置
の製造方法は、半導体基板上に第１のマスクパターンを
形成し、前記半導体基板の一部を選択的にエッチングす
る第１の工程を含む半導体装置の製造方法において、前
記第１の工程では、前記第１のマスクパターンとして、
開口部輪郭形状の少なくとも一部が曲線よりなり、且つ
前記曲線が、前記半導体基板表面と（１１１）結晶面と
の交線に接する形状のマスクパターンを形成して、さら
に、（１００）、（１１０）、（１１１）結晶面に対す
るエッチング速度をＲ（１００）、Ｒ（１１０）、Ｒ
（１１１）とする場合、Ｒ（１１１）が、Ｒ（１００）
およびＲ（１１０）よりも小さくなる異方性エッチング
液を用いて、前記半導体基板を異方性エッチングするこ
とを特徴とする。

【００２４】この方法によれば、曲線の曲率半径を最適
に設定することで、請求項１及び２の発明と同様の作用
効果を得ることが可能である。

【００２５】本発明の請求項４に係る半導体装置の製造
方法は、請求項１〜３の何れか一つに記載の方法におい
て、前記第１の工程後、前記第１のマスクパターンが配
置された状態の前記半導体基板上に第２のマスクパター
ンを形成し、少なくとも二回以上の異方性エッチングを
行う第２の工程を含み、前記第２の工程で用いられる異
方性エッチング液は、（１１０）結晶面と（１１１）結
晶面のエッチング速度比Ｒ（１１０）／Ｒ（１１１）
が、前記第１の工程で用いられる異方性エッチング液よ
りも小さく、且つ異方性エッチングの回数が増加する毎
に小さくなるように設定されることを特徴とする。

【００２６】この方法によれば、異方性エッチング回数
が増加する毎に、Ｒ（１１０）／Ｒ（１１１）が小さく
なるため、相対的にＲ（１１１）が大きくなることにな
る。すなわち、第１の工程における異方性エッチング後
に存在する複数の（１１１）結晶面を、第２の工程にお
ける異方性エッチングで低減することができる。さら
に、第２の工程では、マスクパターンの材料に対するエ
ッチング速度も低下するので、エッチング時のマスクパ
ターンの崩れが抑制される。

【００２７】これにより、平坦な（１１１）結晶面を安
定して形成することが可能となる。

【００２８】本発明の請求項５に係る半導体装置の製造
方法は、請求項１〜４の何れか一つに記載の方法におい
て、前記半導体基板はシリコン単結晶で形成されてお
り、さらに、前記異方性エッチング液は、少なくとも水
酸化カリウムと水とを含み、且つ水酸化カリウムの濃度
が１０ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下であることを特徴とす
る。

【００２９】この方法によれば、量産に適したエッチン
グ速度と異方性が得られる。

【００３０】本発明の請求項６に係る半導体装置の製造
方法は、請求項１〜５の何れか一つに記載の方法におい
て、アルコールを含まない異方性エッチング液を使用す
ることを特徴とする。

【００３１】この方法によれば、異方性エッチング液に
アルコールが添加されないので、アルコールの蒸発によ
る異方性エッチング液の組成バラツキが抑制できる。こ
れにより、エッチング深さおよびエッチング形状のバラ
ツキを大幅に低減できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では、
光ピックアップの個別部品が集積化された集積デバイス
（レーザダイオードホログラムユニット：以下、ＬＤＨ
Ｕと記す）を構成するマイクロミラー内蔵型受光素子
（半導体装置）の製造方法について説明する。

【００３３】図２（ａ）に示されているＬＤＨＵ１の構
成、および図２（ｂ）に示されているマイクロミラー内
蔵型受光素子２の構成については、従来技術において説
明したとおりであるので、ここでは省略する。さらに、
図３（ａ）および（ｂ）に示されたマイクロミラー内蔵
型受光素子２のマイクロミラー２１の詳細についても、
従来技術において説明したとおりである。

【００３４】次に、図４に示す、マイクロミラー２１の
製造工程図に従い、平坦なマイクロミラー２１を安定し
て形成する方法について説明する。図４（ａ）〜（ｅ）
には、それぞれ、各製造段階におけるマイクロミラー内
蔵型受光素子２の平面図および前記平面図のＢ−Ｂ矢視
断面図が示されている。

【００３５】まず、半導体基板２４となるシリコン（１
００）９°off基板の表面に、酸化シリコン膜２６を形
成する（図４（ａ）参照）。次に、エッチングにより、
酸化シリコン膜２６の一部を開口して、マスクパターン
２７を形成する（図４（ｂ）参照）。さらに、半導体基
板２４において、マスクパターン２７の領域に、異方性
エッチングにより凹部２８を形成する（図４（ｃ）参
照）。凹部２８の側面となる斜面２９は（１１１）結晶
面となるように形成され、このうちの一斜面がマイクロ
ミラー２１として用いられる。その後、複数回の異方性
エッチングにより、凹部２８内に、ＬＤステージ２５と
して凸部を形成する（図４（ｄ）参照）。その後、半導
体レーザ２２をＬＤステージ２５上に設置し、受光部２
３をパターン形成することにより、マイクロミラー内蔵
型受光素子２が完成する（図４（ｅ）参照）。

【００３６】次に、マイクロミラー２１の形成時に使用
するマスクパターン２７について、詳細に説明する。

【００３７】図１（ａ）には、本実施の形態で使用され
るマイクロミラー形成用のマスクパターン２７が半導体
基板２４上に設けられて、異方性エッチングが行われる
様子が示されている。同図に示されているように、マス
クパターン２７は、従来の長方形のマスクパターン（図
８参照）のマイクロミラー形成部となる一辺を折れ線状
とした、五角形のパターンである。つまり、マスクパタ
ーン２７のマイクロミラー形成部には、一直線形状では
なく、中央部に頂点（以下、起点と称する）２７ａを有
する山型のパターン形状が採用されている。また、異方
性エッチングには、水酸化カリウムを主成分とする異方
性エッチング液を用いる。

【００３８】図１（ａ）に示す３０部分（マイクロミラ
ー形成部の一部）を拡大した図が、図１（ｂ）に示され
ている。この拡大図に示されているように、マスクパタ
ーン２７のマイクロミラー形成部は、半導体基板２４の
複数の（１１１）結晶面を、起点２７ａを境として互い
に異なる方向に横切る二つの領域２７ｂ，２７ｃを有し
ている。このような二つの領域を設けることにより、マ
スクパターン２７に角度ずれが生じている場合でも、起
点２７ａを中心とする平坦な（１１１）結晶面を一定の
領域で得ることができる。

【００３９】ここで、異方性エッチングにより平坦な
（１１１）結晶面を安定して得る条件として、次の二点
が挙げられる。

【００４０】（１）起点２７ａを通る、半導体基板２４
の表面と（１１１）結晶面との交線３５（図１（ｃ）参
照）に対して、マスクパターン２７の開口部が一方の側
に存在すること。

【００４１】（２）Ｒ（１１１）がＲ（１００）および
Ｒ（１１０）に対して十分に小さい異方性エッチング液
を使用すること。

【００４２】なお、Ｒ（１１１）、Ｒ（１００）、Ｒ
（１１０）とは、異方性エッチング液の、（１１１）、
（１００）、（１１０）結晶面に対するエッチング速度
のことである。

【００４３】さらに、本実施の形態においては、＜１１
０＞方向へのエッチング速度を向上させて、平坦な（１
１１）結晶面をより広範囲で得るために、異方性エッチ
ング液にアルコールを添加しない水酸化カリウム水溶液
を用いた。本異方性エッチング液において、水酸化カリ
ウム濃度は４０ｗｔ％以下であり、エッチング速度はＲ
（１００）＞Ｒ（１１０）＞Ｒ（１１１）である。ま
た、Ｒ（１１１）は殆ど０に近い値であった。

【００４４】以上のような条件下での異方性エッチング
では、起点２７ａを挟んで互いに反対向きに、＜１１０
＞方向へのエッチング（図１（ｂ）において、矢印３１
で示されている）が均等に進む。このため、マスクパタ
ーン２７のマイクロミラー形成部が横切る複数の（１１
１）結晶面が、起点２７ａにより規定される一つの（１
１１）結晶面に集約されることになる。従って、異方性
エッチング後には、図１（ａ）に示すように、起点２７
ａを中心とした、（１１１）結晶面からなる平坦なミラ
ー面が、一定の領域で現れることになる。エッチング後
に、マイクロミラー２１の一部に凹凸部３３が生じるも
のの、起点２７ａを中心に極めて平坦な（１１１）結晶
面３４を広範囲に渡り安定して得ることができる。な
お、図１（ｂ）において、矢印３２は、＜１１１＞方向
へのエッチングを示している。

【００４５】また、＜１１０＞方向へのエッチング速度
の向上は、マスクパターンに生じる微小欠陥に起因する
（１１１）結晶面上への凹凸（図１０参照）の抑制にも
効果を有する。

【００４６】ここで、図１（ｃ）に示す、半導体基板２
４の表面と（１１１）結晶面との交線３５に対するマイ
クロミラー形成部の傾き３６は、マスクパターン２７を
形成する暗室工程での、マスクパターン２７の角度ずれ
量で決まる。より安価な生産コストを目的として、マス
クパターン形成の位置合わせにアライナーを用いた場合
の機械的な角度ずれ量は、基板のオリエーテンションフ
ラットに対して最大２°程度である。従って、マスクパ
ターン２７の傾き３６を３°程度に設定することで、安
価な設備であるアライナーを用いた場合でも、平坦な
（１１１）結晶面のマイクロミラー２１を高い歩留まり
で生産できる。なお、本実施の形態においては傾き３６
を３°程度に設定したが、これに限らず、０°より大き
く且つ５°以下であれば平坦な（１１１）結晶面を十分
に広い領域で得ることができる。

【００４７】また、本マイクロミラー内蔵型受光素子２
では、半導体レーザ２２の設置台として、ＬＤステージ
２５となる凸部の形成が要求される。従って、マイクロ
ミラー２１を形成するために行われる第１異方性エッチ
ング工程の後、さらにＬＤステージ２５を形成するため
の第２異方性エッチング工程が必要である。この第２異
方性エッチング工程では、少なくとも二回の異方性エッ
チングを行う必要がある。

【００４８】第２異方性エッチング工程時には、マスク
パターン２７を残したままで、さらに凸部形成用のマス
クパターンを半導体基板２４上に形成する。第２異方性
エッチング工程で用いる異方性エッチング液には、第１
工程の時に使用したものよりも濃度が低い水酸化カリウ
ム水溶液を用いる。さらに、第２工程に少なくとも二回
行われる異方性エッチングでは、回数が増す毎に濃度を
低くした水酸化カリウム水溶液を異方性エッチング液と
して用いる。

【００４９】このように、回数が増す毎に異方性エッチ
ング液を希釈することで、より平坦なマイクロミラー面
が得られる。これは、水酸化カリウム水溶液の希釈化に
よりＲ（１１０）／Ｒ（１１１）が小さくなるため、相
対的にＲ（１１１）が大きくなることと、マスクパター
ンの材料であるシリコン酸化膜のエッチング速度が低下
することに起因すると考えられる。すなわち、第１異方
性エッチング工程後にマイクロミラー面上に存在する複
数の（１１１）結晶面を、使用する異方性エッチング液
の異方性の違いにより第２異方性エッチング工程で低減
することで、マイクロミラーの平坦性を向上させること
ができるのである。

【００５０】また、水酸化カリウム水溶液の希釈化によ
り、マスクパターン材料（ここではシリコン酸化膜）の
エッチング速度が低下するので、第２異方性エッチング
工程時に生じるマスクパターンの崩れが抑制される。こ
のことも、マイクロミラーの平坦性向上に繋がる。

【００５１】なお、水酸化カリウム水溶液の濃度は、１
０ｗｔ％〜４０ｗｔ％の間で設定することで、量産に適
したエッチング速度と異方性が得られる。

【００５２】また、本実施の形態では、マスクパターン
としてマイクロミラー形成部が山型となっているマスク
パターン２７を用いたが、この形状には限定されない。
使用可能なマスクパターンとしては、例えば、図５
（ａ）に示すような、マイクロミラー形成部の起点数を
増やしたマスクパターン３６や、図５（ｂ）に示すよう
な、マイクロミラー形成部を曲線形状としたマスクパタ
ーン３７を用いても、同様の効果が得られる。

【００５３】マスクパターン３６を用いる場合、起点３
６ａを中心として形成される平坦な（１１１）結晶面
は、他の起点３６ｂ，３６ｃから形成される（１１１）
結晶面に阻害される。従って、エッチング時間が長くな
ると、平坦な（１１１）結晶面３４の領域に凹凸部３３
が移動し、マイクロミラー２１の平坦性を低下させる可
能性がある。このため、エッチング時間を最適に設定す
ることが必要となる。

【００５４】一方、マスクパターン３７については、曲
線形状のため明確な起点が設けられていないが、曲率半
径を最適化することで、マスクパターン２７と同様の効
果が期待できる。

【００５５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の半導体
装置の製造方法によれば、シリコン（１００）単結晶基
板上の一部を選択的にエッチングして（１１１）結晶面
を形成する場合に、マスクパターンの角度ずれや、マス
ク形状の微小欠陥等に起因する（１１１）結晶面の平坦
性低下を大幅に抑制でき、極めて平坦な（１１１）結晶
面を安定して形成できる効果を有する。

【００５６】また、複数回の異方性エッチングを行う場
合においても、水酸化カリウムの濃度をエッチング回数
が増すにつれて低下させることにより、＜１１０＞方向
への異方性エッチング速度の違いを利用して、平坦なマ
イクロミラー領域を安定して得ることができるという効
果も有する。

【００５７】さらに、異方性エッチング液にアルコール
を添加せず、水酸化カリウム水溶液のみの組成とするこ
とで、アルコールの蒸発によるエッチング液の組成バラ
ツキを抑制し、エッチング深さおよびエッチング形状の
バラツキが大幅に低減できるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態であるマイクロ
ミラー内蔵型受光素子の製造方法において、マイクロミ
ラー形成のために行う異方性エッチングの様子を示す説
明図であり、（ｂ）および（ｃ）は、（ａ）のマイクロ
ミラー形成部の拡大図である。

【図２】（ａ）は、上記マイクロミラー内蔵型受光素子
が設けられたレーザダイオードホログラムユニットの構
成を示す斜視図であり、（ｂ）は、上記マイクロミラー
内蔵型受光素子の構成を示す斜視図である。

【図３】（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図であ
り、（ｂ）は、（ａ）のマイクロミラー部分を示す拡大
図である。

【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の方法による上記マ
イクロミラー内蔵型受光素子の製造工程を示す工程図で
ある。

【図５】（ａ）および（ｂ）は、他のマスクパターンを
用いて、マイクロミラー形成のために行う、異方性エッ
チングの様子を示す説明図である。

【図６】（ａ）は、個別部品が集積化されていない光ピ
ックアップの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、
個別部品が集積化されたレーザダイオードホログラムユ
ニットを備えた光ピックアップの概略構成を示す平面図
である。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は、従来の方法によるマイクロ
ミラー内蔵型受光素子の製造工程を示す工程図である。

【図８】従来の製造方法において使用されるマスクパタ
ーンを、半導体基板上に形成した様子を示す平面図であ
る。

【図９】（ａ）は、従来の方法にてマイクロミラーを形
成する際に生じる、マスクパターンの角度ずれの様子を
示す説明図であり、（ｂ）は、（ａ）のマイクロミラー
形成部の拡大図である。

【図１０】従来の方法にてマイクロミラーを形成する際
に生じる、マスクパターンの微小欠陥の様子を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ レーザダイオードホログラムユニット ２ マイクロミラー内蔵型受光素子（半導体装置） ２１ マイクロミラー ２７ マスクパターン（第１のマスクパターン） ２９ 斜面（（１１１）結晶面） ３５ 交線 ３６ マスクパターン（第１のマスクパターン） ３７ マスクパターン（第１のマスクパターン）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 明夫 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 阿閉 誠 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 AA02 BB02 DD30 FF01 FF04 FF07 GG06 GG10 5F073 AB21 AB27 AB29 BA05 DA35 FA06 FA13 FA16

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に第１のマスクパターンを
   形成して、前記半導体基板の一部を選択的にエッチング
   する第１の工程を含む半導体装置の製造方法において、 前記第１の工程では、前記第１のマスクパターンとし
   て、開口部輪郭形状の少なくとも一部が多角形よりな
   り、前記多角形の少なくとも一組の隣り合う二辺が、前
   記二辺の接点を含む（１１１）結晶面と前記半導体基板
   表面との交線で二分される領域の一方の側に配置され、 さらに、（１００）、（１１０）、（１１１）結晶面に
   対するエッチング速度をＲ（１００）、Ｒ（１１０）、
   Ｒ（１１１）とする場合、Ｒ（１１１）が、Ｒ（１０
   ０）およびＲ（１１０）よりも小さくなる異方性エッチ
   ング液を用いて、前記半導体基板を異方性エッチングす
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記二辺のそれぞれと前記交線とがなす
   開口部を含まない側の角度が、０°よりも大きく、且つ
   ５゜以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導
   体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 半導体基板上に第１のマスクパターンを
   形成して、前記半導体基板の一部を選択的にエッチング
   する第１の工程を含む半導体装置の製造方法において、 前記第１の工程では、前記第１のマスクパターンとし
   て、開口部輪郭形状の少なくとも一部が曲線よりなり、
   且つ前記曲線が、前記半導体基板表面と（１１１）結晶
   面との交線に接する形状のマスクパターンを形成し、 さらに、（１００）、（１１０）、（１１１）結晶面に
   対するエッチング速度をＲ（１００）、Ｒ（１１０）、
   Ｒ（１１１）とする場合、Ｒ（１１１）が、Ｒ（１０
   ０）およびＲ（１１０）よりも小さくなる異方性エッチ
   ング液を用いて、前記半導体基板を異方性エッチングす
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１の工程後、前記第１のマスクパ
   ターンが配置された状態の前記半導体基板上に第２のマ
   スクパターンを形成し、少なくとも二回以上の異方性エ
   ッチングを行う第２の工程を含み、 前記第２の工程で用いられる異方性エッチング液は、
   （１１０）結晶面と（１１１）結晶面のエッチング速度
   比Ｒ（１１０）／Ｒ（１１１）が、前記第１の工程で用
   いられる異方性エッチング液よりも小さく、且つ異方性
   エッチングの回数が増加する毎に小さくなるように設定
   されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記
   載の半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記半導体基板はシリコン単結晶で形成
   されており、 さらに、前記異方性エッチング液は、少なくとも水酸化
   カリウムと水とを含み、且つ水酸化カリウムの濃度が１
   ０ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下であることを特徴とする請
   求項１〜４の何れか一つに記載の半導体装置の製造方
   法。
6. 【請求項６】 アルコールを含まない異方性エッチング
   液を使用することを特徴とする請求項１〜５の何れか一
   つに記載の半導体装置の製造方法。