JP2003298168A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】半導体基板上に形成した領域に異方性エッチン
グを施して陥没部分を形成した際、ひさし状部分の形成
が効果的に抑制され、その結果、カバレージ不良や段差
切れのない、高品質な製品が得られる半導体装置の製造
方法を提供する。 【解決手段】結晶面に対してオフアングル角α°を有す
る半導体基板１を用い、半導体基板１の表面と、(０１
１)面、（０−１−１）面、（０−１１）面、および
（０１−１）面のそれぞれの結晶面とが交差して形成さ
れる直線を用いて台形形状の領域４を形成し、台形形状
の領域４に異方性エッチングを行って陥没部分を形成す
る。ここで、オフアングル角α°と、台形形状の領域に
おいて、半導体基板１の表面と（０−１１）面、および
（０１−１）面のそれぞれの結晶面とが交差して形成さ
れる直線Ｚ−Ｘ‘、Ｖ−Ｘ’と半導体基板１の表面にお
いて［０−１−１］―［０１１］方位を示す直線Ｘ−Ｘ
‘とがなす角β°が次式を満たす。 β°＝ｔａｎα°・ｃｏｓα°／ｔａｎ５４．７°

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＫＯＨ等のエッチング液を用い
て、シリコンウエハに陥没部分を形成するにあたって
は、表面が（１００）面と一致するシリコンウエハの表
面に、［０−１−１］−［０１１］方位に形成されたオ
リエンテーションフラットに対して平行又は垂直な直線
を用いて矩形形状の領域を形成し、当該領域に対して異
方性エッチングを行っていた。これにより、シリコンウ
エハの（１００）、（１１０）、（１１１）の各面方位
に対するエッチングレートが異なることから、当該陥没
部分に（１１１）面と（１００）面が現れる。この（１
１１）面と（１００）面がなす角度は、シリコンがダイ
ヤモンド型の結晶構造を有することから、約５４．７°
となる。

【０００３】したがって、例えば、この陥没部分に出現
した（１００）面上に半導体レーザーを搭載し、同じ
く、当該陥没部分に出現した（１１１）面を利用してレ
ーザー光の垂直立ち上げを行うため、（１１１）面が、
シリコンウエハの表面に対して４５°傾斜した状態にな
るようにするには、表面が（１００）面と一致するシリ
コンウエハの代わりに、（１００）面に対して表面が
９．７°傾斜したシリコンウエハを用いることが必要と
なる。

【０００４】図１４に、従来技術において、異方性エッ
チングに用いるシリコンウエハの平面図をそれぞれ示
す。図１４（ａ）において、５１はシリコンウエハ、５
２は［０−１−１］―［０１１］方位を示すオリエンテ
ーションフラットであり、Ｘ−Ｘ’で示す矢線は、［０
−１−１］―［０１１］方位を、Ｙ−Ｙ’で示す矢線
は、［０−１１］―［０１−１］方位をそれぞれ示す。
また、図１４（ｂ）において、５３はシリコンウエハ５
１の表面であり、（１１１）で示す直線は（１１１）面
を示し、（１００）で示す矢線は、図１４（ａ）のＸ−
Ｘ’矢線に対応するもので、［０−１−１］―［０１
１］方位を示すものである。このように、シリコンウエ
ハ５１は、（１００）面に対して、Ｘ−Ｘ’矢線方向に
α（°）傾斜している。なお、シリコン結晶において、
（１００）面と（１１１）面がなす角度は５４．７°で
あるため、図１５（ｂ）に示すようにシリコンウェハ５
１の表面は、（１１１）面に対して、（５４．７−α）
°傾斜した状態となっている。このようにシリコンウエ
ハ５１の表面は、（１００）面とオフアングル角〔＝α
（°）〕をなす状態となっている。

【０００５】図１４（ａ）において、５０は、シリコン
ウエハ５１の表面において、シリコン酸化膜をマスクに
用いて形成された矩形形状の領域を示す。領域５０は、
Ｘ−Ｘ’矢線と平行な２本の直線と、Ｙ−Ｙ’矢線と平
行な２本の直線によって囲まれて形成されている。この
領域５０において、ＫＯＨを主成分とするアルカリ水溶
液を用い、深さ３０μｍの異方性エッチングを行い、陥
没部分を形成した。

【０００６】図１５に、このとき形成された陥没部分を
示す。５７は陥没部分の底面に出現した（１００）面、
５４、５５は、陥没部分においてＸ−Ｘ’矢線の上下に
形成された側面であり、それぞれ（０−１１）面、（０
１−１）面である。また、この陥没部分の周縁５３ａと
５３ｂにおいて、（０−１１）面と（０１−１）面がシ
リコンウエハ１の表面と交差して形成される線分が、Ｘ
−Ｘ’矢線に対して角β（°）傾斜した状態で出現し
た。このように、従来技術においては、異方性エッチン
グを行う前の領域５０は矩形形状であったにもかかわら
ず、領域５０内に異方性エッチングにより形成された陥
没部分の周縁の形状は、八角形形状となっていた。

【０００７】図１６に、この陥没部分のＹ−Ｙ’矢線方
向における断面図を示す。シリコン酸化膜とシリコンと
の結合エネルギー差に起因して、シリコンウエハ１の最
表面の一部が残存し、ひさし状部分１１ａ、１１ｂが形
成されている。また、領域５６ａ、５６ｂ内において、
それぞれひさし状部分１１ａ、１１ｂによって、レジス
ト５８に段切れが発生している。さらに、図１７に示す
ように、陥没部分を横断して配線パターン６０を形成す
ると、領域５９ａ、５９ｂ内において、配線パターン６
０により形成される配線に段切れを生じていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来、
オフアングル角を有するシリコンウエハを用いて異方性
エッチングを行うと、陥没部分の側面に（１１１）面が
現れず、さらに、シリコンウエハの最表面の一部がひさ
し状に残存していた。

【０００９】そして、こうしたひさし状部分が原因とな
り、後の製造工程で回路パターンの形成等が困難となっ
て、製造される半導体装置にカバレージ不良や段差切れ
が生じていた。

【００１０】本発明は、従来技術におけるこのような問
題点を解決し、特定の結晶面に対してオフアングル角を
有する半導体基板を用いて、当該基板上に異方性エッチ
ングを行って陥没部分を形成した際、ひさし状部分の形
成が効果的に抑制され、その結果、カバレージ不良や段
差切れのない、高品質な製品が得られる半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法においては、結晶面
（１００）に対してオフアングル角α（°）を有する半
導体基板を用いる半導体装置の製造方法であって、半導
体基板の表面と、(０１１)面、（０−１−１）面、（０
−１１）面、および（０１−１）面のそれぞれの結晶面
とが交差して形成される直線を用いて台形形状の領域を
形成し、当該領域に異方性エッチングを行って半導体基
板に陥没部分を形成する工程を含む。

【００１２】この構成によれば、陥没部分において、ひ
さし状部分の形成が効果的に抑制され、その結果、カバ
レージ不良や段差切れのない、下部電極とレーザチップ
との電気的導通が良好な、信頼性の高い半導体装置を製
造することができる。

【００１３】また、上記目的を達成するために、本発明
の半導体装置の製造方法においては、オフアングル角α
（°）が９．７°であって、陥没部分に出現する（１０
０）面に半導体レーザーを搭載する工程を含む。

【００１４】この構成によれば、陥没部分において、ひ
さし状部分の形成が効果的に抑制され、その結果、カバ
レージ不良や段差切れが防止される。また、レーザー光
を、陥没部分の底面に対して４５°傾斜した面で反射さ
せることができ、レーザ光をシリコンウエハの表面に対
して垂直に出射することができる。

【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
の半導体装置の製造方法においては、台形形状の領域に
異方性エッチングを行って半導体基板に陥没部分を形成
した後、当該陥没部分の底面に、当該底面と(０１１)
面、（０−１−１）面、（０−１１）面、および（０１
−１）面のそれぞれの結晶面とが交差して形成される直
線を用いて台形形状の第二の領域を形成し、当該第二の
領域と陥没部分の底面の周縁によって囲まれる領域に異
方性エッチングを行って当該第二の領域を凸面とする工
程を含む。

【００１６】この構成によれば、陥没部分において、ひ
さし状部分の形成が効果的に抑制され、その結果、カバ
レージ不良や段差切れのない、下部電極とレーザチップ
との電気的導通が良好な、信頼性の高い半導体装置を製
造することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１８】（実施の形態１）図１に、本実施の形態に
おいて、異方性エッチングに用いるシリコンウエハ１の
平面図と断面図をそれぞれ示す。図１（ａ）において、
１はシリコンウエハ、２は［０−１−１］―［０１１］
方位を示すオリエンテーションフラットであり、Ｘ−
Ｘ’で示す矢線は、［０−１−１］―［０１１］方位
を、Ｙ−Ｙ’で示す矢線は、［０−１１］―［０１−
１］方位をそれぞれ示すものである。また、図１（ｂ）
において、３はシリコンウエハ１の表面であり、（１１
１）で示す直線は（１１１）面を示し、（１００）で示
す矢線は、図１のＸ−Ｘ’矢線に対応するもので、［０
−１−１］―［０１１］方位を示す。シリコンウエハ１
は、（１００）面に対して、Ｘ−Ｘ’矢線方向にα
（°）傾斜している。なお、シリコン結晶において、
（１００）面と（１１１）面がなす角度は５４．７°で
あるため、図１（ｂ）に示すようにシリコンウェハ１の
表面は、（１１１）面に対して、（５４．７−α）°傾
斜している。このように、シリコンウエハ１の表面は、
（１００）面に対してオフアングル角α（°）をなして
いる。

【００１９】図２に、図１におけるシリコンウエハ１の
表面に、シリコン酸化膜をマスクに用いて形成された台
形形状の領域４を示す。台形形状の領域４は、本実施の
形態において、異方性エッチングにより形成される陥没
部分に（１００）面、（１１１）面、（１−１−１）
面、（１１−１）面、および（１−１１）面の各結晶面
を出現させるためのものである。

【００２０】台形形状の領域４は、Ｘ−Ｘ’矢線を基準
として上方向にβ（°）傾斜した直線Ｚ−Ｘ‘、下方向
にβ（°）傾斜した直線Ｖ−Ｘ‘、および、［０−１
１］―［０１−１］方位を示すＹ−Ｙ’矢線と平行な２
本の直線によって囲まれて形成されている。Ｚ−Ｘ
‘は、シリコンウエハ１の表面と（０−１１）面が交差
して形成される直線、Ｖ−Ｘ‘は、シリコンウエハ１の
表面と（０１−１）面が交差して形成される直線にそれ
ぞれ対応する。また、ここで、角β（°）とシリコンウ
エハ１のオフアングル角α（°）の間には、次式（１）
の関係がある。

【００２１】 β（°）＝ｔａｎα（°）・ｃｏｓα（°）／ｔａｎ５４．７°…（１） 以下、本実施の形態における、異方性エッチングプロセ
スの一例について、説明する。まず、シリコンウェハを
洗浄し、続いて熱酸化して、シリコンウエハ上に厚さ約
８００ｎｍのシリコン酸化膜を形成する。そして、フォ
トレジストに東京応化工業（株）製、ＯＦＰＲ−８６０
０（３３ｍＰａ・ｓ）を用い、約１μｍ厚さに塗布して
台形形状の領域４のパターニングを行う。

【００２２】次いで、ＨＦとＮＨ₄Ｆの１：５混合溶液
を用いて、シリコン酸化膜のエッチングを行った後、フ
ォトレジストを除去し、ＫＯＨ水溶液（濃度２０重量
％）を用いて異方性エッチングを行う。そうすると、台
形形状の領域４に深さ約３０μｍの陥没部分が形成され
る。その後、ＨＦとＮＨ₄Ｆの１：５混合溶液を用いて
シリコン酸化膜をエッチングして除去する。

【００２３】上述したプロセスに従い、台形形状の領域
４に陥没部分を形成した。図３に、この陥没部分の平面
図を示す。６、７はそれぞれ（０−１１）面、（０１−
１）面、９は陥没部分の底面であって、（１００）面と
一致する。また、８ａ、８ｂはいずれも（１１１）面で
ある。また、図４に、この陥没部分のＹ−Ｙ’矢線方向
における断面図を示す。２１はレジストを示し、２２は
陥没部分の底面に形成されたパターンを示す。ここで、
領域２０ａ、２０ｂ内においては、従来技術と異なり、
シリコン酸化膜とシリコンとの結合エネルギー差に起因
したひさし状部分が形成されなかった。このように、台
形形状の領域４に陥没部分を形成することで、当該陥没
部分の側面に平坦性の高い（１１１）面が出現するとと
もに、カバレージ不良や段差切れの原因となるひさし状
部分の形成が効果的に抑制された。

【００２４】本実施の形態によれば、シリコンウエハの
表面に、所定の面方位に対して特定の角度傾斜した辺を
有する台形形状の領域に異方性エッチングにより陥没部
分を形成することで、ひさし状部分の形成が効果的に抑
制されるようになる。

【００２５】（実施の形態２）図５に、本実施の形態に
よる受発光一体型デバイスチップの平面図を示す。この
デバイスチップは、実施の形態１におけるシリコンウエ
ハ１を使用したもので、当該陥没部分の底面にレーザチ
ップを搭載したものである。

【００２６】図５において、１５はシリコンウエハであ
り、Ｘ−Ｘ’で示す矢線は、［０−１−１］―［０１
１］方位を、Ｙ−Ｙ’で示す矢線は、［０−１１］―
［０１−１］方位をそれぞれ示す。９ａ、９ｂはカソー
ド電極（Ｐ型拡散領域）、１０ａ、１０ｂはアノード電
極をそれぞれ示す。アノード電極１０ａ、１０ｂとカソ
ード電極９ａ、９ｂの接合部により受光部が形成されて
いる。１１は陥没部分であり、１２ａ、１２ｂは陥没部
分１１の側面であって、それぞれ（０−１１）面、（０
１−１）面である。また、１２は陥没部分１１の底面で
あって（１００）面と一致する。また、１１ａ、１１ｂ
はいずれも（１１１）面である。１３は、陥没部分の底
面１２に搭載されたレーザチップであり、１４はレーザ
チップ１３の下部電極である。下部電極１４は陥没部分
の底面１２と側面１２ａ、１２ｂに沿ってシリコンウエ
ハ１５の表面まで延長されている。

【００２７】本実施の形態によれば、シリコンウエハの
表面に、所定の面方位に対して特定の角度傾斜した辺を
有する台形形状の領域に異方性エッチングにより陥没部
分を形成することにより、当該陥没部分において、ひさ
し状部分の形成が効果的に抑制され、その結果、カバレ
ージ不良や段差切れのない、下部電極とレーザチップと
の電気的導通が良好な、信頼性の高い半導体装置を製造
することができる。

【００２８】なお、本実施の形態において、陥没部分を
形成する領域を、図６に示すように、Ｘ−Ｘ’矢線を基
準として上方向にβ（°）傾斜した直線Ｚ−Ｘ‘、下方
向にβ（°）傾斜した直線Ｖ−Ｘ‘において凹凸を設け
た形状とすることも可能である。

【００２９】（実施の形態３）図７に、本実施の形態に
よる受発光一体型デバイスチップの断面図を示す。これ
は、実施の形態２におけるデバイスチップ（図５）にお
いて、Ｘ−Ｘ’矢線方向における断面図に対応するもの
である。１３はレーザチップであり、メッキ１８を介し
て、陥没部分の底面１２における絶縁膜１７上に配置さ
れている。１６はＮ型シリコンウエハである。１９はレ
ーザチップ１３から出射されたレーザー光である。図８
に、このデバイスチップにおいて、Ｙ−Ｙ’矢線方向に
おける断面図を示す。１０ａ、１０ｂはアノード電極、
９ａ、９ｂはカソード電極（Ｐ型拡散領域）をそれぞれ
示す。２４ａ、２４ｂは陥没部分の側面である。

【００３０】本実施の形態においては、シリコンウエハ
１６のオフアングル角α（°）はα＝９．７°としてい
る。また、陥没部分は、台形形状の領域を上底５００μ
ｍ、下底６２０μｍ、高さ５００μｍとし、実施の形態
１における角β（°）はβ＝６．８５°として、実施の
形態１と同様にして形成した。オフアングル角α（°）
をα＝９．７°としたことにより、陥没部分の側面に陥
没部分の底面１２に対して４５°傾斜した（１１１）面
が出現する。これにより、図７に示すように、レーザチ
ップ１３より発生したレーザ光１９をこの（１１１）面
によって反射させて、シリコンウエハ１６の表面に対し
て垂直に出射することができる。

【００３１】本実施の形態によれば、シリコンウエハの
表面に、所定の面方位に対して特定の角度傾斜した辺を
有する台形形状の領域に陥没部分を形成することによ
り、当該陥没部分においてひさし状部分の形成が効果的
に抑制され、その結果、カバレージ不良や段差切れのな
い、下部電極とレーザチップとの電気的導通が良好な、
信頼性の高い半導体装置を製造することができる。

【００３２】さらに、本実施の形態によれば、シリコン
ウエハのオフアングル角α（°）をα＝９．７°とする
ことで、陥没部分の側面において平坦性の高い（１１
１）面が出現し、これにより、レーザ光をシリコンウエ
ハの表面に対して垂直に出射することができ、得られる
半導体装置において、光学的側面における設計上の自由
度を向上させることができる。

【００３３】（実施の形態４）図９に、本実施の形態に
おいて、シリコンウエハに形成された陥没部分の平面図
を示す。このシリコンウエハは、実施の形態３における
シリコンウエハ１６に対応するもので、そのオフアング
ル角αは、α＝９．７°である。Ｘ−Ｘ’で示す矢線
は、［０−１−１］―［０１１］方位を、Ｙ−Ｙ’で示
す矢線は、［０−１１］―［０１−１］方位をそれぞれ
示す。２５は陥没部分であり、２６はその内部に形成さ
れた凸面であって（１００）面と一致する。２７ａ、２
７ｂは（１１１）面であり、また、２８は配線パターン
である。

【００３４】図１０に、陥没部分２５のＹ−Ｙ’矢線方
向における断面図を示す。このように、本実施の形態に
おいて、陥没部分２５の内部には、さらに別の陥没部分
２６ａ、２６ｂが形成されている。

【００３５】以下、本実施の形態における、異方性エッ
チングプロセスの一例について、説明する。まず、実施
の形態１と同様にして、シリコンウエハに表面からの深
さ３０の陥没部分を形成する。次に、チタン等をマスク
に用いて、当該陥没部分の底面に対して、ＫＯＨ水溶液
（濃度２０重量％）を用いて異方性エッチングを行い、
凸面２６、および凸面２６からの深さ３１の陥没部分２
６ａ、２６ｂを形成する。凸面２６の周縁の形状は、実
施の形態１における台形形状の領域４と相似形となるよ
うにした。ここで、式（１）における角β（°）はβ＝
６．８５°となるため、台形形状の領域４と凸面２６の
周縁の形状において、その上底および下底と、それぞれ
に交わる辺とがなす角度がそれぞれ８０．２°および９
９．８°、または、８６．２°および９３．８°とな
る。

【００３６】その結果、結晶面２６の側部にひさし状部
分が形成されず、陥没部分２５を含む領域にレジスト２
８を用いて配線パターンを形成した際、レジスト段切れ
のない良好な配線パターンを形成することができた。

【００３７】本実施の形態によれば、シリコンウエハの
表面に、所定の面方位に対して特定の角度傾斜した辺を
有する台形形状の領域に異方性エッチングにより陥没部
分を形成し、さらにその陥没部分の底面にこれと同様な
手法により陥没部分を形成することにより、当該陥没部
分において、ひさし状部分の形成が効果的に抑制され、
その結果、カバレージ不良や段差切れのない、信頼性の
高い半導体装置を製造することができる。

【００３８】（実施の形態５）図１１に、本実施の形態
による受発光一体型デバイスチップの平面図を示す。こ
のデバイスチップは、実施の形態４におけるシリコンウ
エハを使用したもので、当該陥没部分の凸面２６にレー
ザチップを搭載したものである。３６はシリコンウエハ
であり、Ｘ−Ｘ’で示す矢線は、［０−１−１］―［０
１１］方位を、Ｙ−Ｙ’で示す矢線は、［０−１１］―
［０１−１］方位をそれぞれ示す。３７ａ、３７ｂはカ
ソード電極（Ｐ型拡散領域）、３８ａ、３８ｂはアノー
ド電極をそれぞれ示す。アノード電極３８ａ、３８ｂと
カソード電極３７ａ、３７ｂの接合部により受光部が形
成されている。２５は陥没部分であり、４０ａ、４０ｂ
は陥没部分２５の側面であって、それぞれ（０−１１）
面、（０１−１）面である。また、２６は陥没部分の凸
面であって、（１００）面と一致している。また、４１
ａ、４１ｂは（１１１）面である。３９は、陥没部分の
凸面２６に搭載されたレーザチップであり、４２はレー
ザチップ４１の下部電極である。下部電極４２は陥没部
分の凸面２６と側面に沿ってシリコンウエハ３６の表面
まで延長されている。

【００３９】図１２に、本実施の形態による受発光一体
型デバイスチップにおいて、Ｘ−Ｘ’矢線方向における
断面図である。３６はＮ型シリコンウエハ、４４は絶縁
膜、４５は基板電極である。２６ｃ、２６ｄは陥没部分
の底面である。レーザチップ３９は、ソルダー４３を介
して、凸面２６に搭載された下部電極４２と接続されて
いる。シリコンウエハ３６のオフアングル角α（°）を
α＝９．７°としたことにより、陥没部分の側面に、陥
没部分の底面２６ｃに対して４５°傾斜した（１１１）
面が出現している。シリコンウエハの表面から凸面２６
までの深さ３０は３０μｍとしており、凸面２６から陥
没部分２６ｃ、２６ｄまでの深さ３１は１０μｍとして
いる。図１３に、このデバイスチップのＹ−Ｙ’矢線方
向における断面図を示す。４７ａ、４７ｂは陥没部分の
側面である。

【００４０】本実施の形態によれば、シリコンウエハの
表面に、所定の面方位に対して特定の角度傾斜した辺を
有する台形形状の領域に異方性エッチングにより陥没部
分を形成し、さらにその陥没部分の底面にこれと同様な
手法により陥没部分を形成することにより、当該陥没部
分において、ひさし状部分の形成が効果的に抑制される
とともに、陥没部分に平坦性の高い凸面が出現する。当
該凸面にレーザーチップを搭載することにより、カバレ
ージ不良や段差切れのない、下部電極とレーザチップと
の電気的導通が良好な、信頼性の高い半導体装置を製造
することができる。

【００４１】なお、実施の形態１〜５では、（１００）
面に対してオフアングル角を有する半導体基板を用いて
異方性エッチングを行った例を示したが、本発明によれ
ば、その他の結晶面に対してオフアングル角を有する半
導体基板を用いて異方性エッチングを行う場合に適用し
ても、同等な作用、効果が得られる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、結晶面（１００）に対
してオフアングル角α（°）を有する半導体基板を用
い、その半導体基板の表面において、特定される結晶面
と、半導体基板の表面とが交差して形成される直線を用
いて台形形状の領域を形成し、当該領域に異方性エッチ
ングを行って陥没部分を形成することにより、当該陥没
部分において、ひさし状部分の形成が効果的に抑制さ
れ、その結果、カバレージ不良や段差切れのない、下部
電極とレーザチップとの電気的導通が良好な、信頼性の
高い半導体装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）：実施の形態１における、（１００）
面に対してオフアングル角α（°）を有するシリコンウ
エハの平面図、（ｂ）：側面図

【図２】 実施の形態１におけるシリコンウエハの表面
に形成された台形形状の領域を示す平面図

【図３】 実施の形態１における台形形状の領域に形成
された陥没部分を示す平面図

【図４】 実施の形態１における陥没部分のＹ−Ｙ’矢
線方向における断面図

【図５】 実施の形態２における受発光一体型デバイス
チップの平面図

【図６】 実施の形態２における台形形状の領域の一例
を示す平面図

【図７】 実施の形態３における受発光一体型デバイス
チップのＸ−Ｘ'矢線方向における断面図

【図８】 実施の形態３における受発光一体型デバイス
チップのＹ−Ｙ'矢線方向における断面図

【図９】 実施の形態４における台形形状の領域に形成
された陥没部分を示す平面図

【図１０】 実施の形態４におけるシリコンウエハのＹ
−Ｙ'矢線方向における断面図

【図１１】 実施の形態５における受発光一体型デバイ
スチップの平面図

【図１２】 実施の形態５における受発光一体型デバイ
スチップのＸ−Ｘ'矢線方向における断面図

【図１３】 実施の形態５における受発光一体型デバイ
スチップのＹ−Ｙ'矢線方向における断面図

【図１４】 （ａ）：従来技術における、シリコンウエ
ハの表面に形成された矩形形状の領域を示す平面図、
（ｂ）：側面図

【図１５】 従来技術における矩形形状の領域に形成さ
れた陥没部分を示す平面図

【図１６】 従来技術における陥没部分のＹ−Ｙ’矢線
方向における断面図

【図１７】 従来技術における陥没部分に配線パターン
を形成した状態を示す平面図

【符号の説明】

１、５１ シリコンウエハ ２、５２ オリエンテーションフラット ３ シリコンウエハの表面 ４ 台形形状の領域 ６、７、８ａ、８ｂ、１２ａ、１２ｂ、２４ａ、２４
ｂ、２７ａ、２７ｂ、５４、５５ 陥没部分の側面 ９ａ、９ｂ、３７ａ、３７ｂ カソード電極（Ｐ型拡散
領域） １０ａ、１０ｂ、３８ａ、３８ｂ アノード電極 １１、２５、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 陥没部
分 ９、１２、５３、５７ 陥没部分の底面 １３、３９ レーザチップ １４、４２ 下部電極 １５、１６、３６ Ｎ型シリコンウエハ １７、４４ 絶縁膜 １８、４３ メッキ １９ レーザ光 ２０ａ、２０ｂ、５６ａ、５６ｂ、５９ａ、５９ｂ 領
域 ２１、５８ レジスト ２２ パターン ２３、４５ 基板電極 ２８、６０ 配線パターン ３０、３１ シリコンエッチングの深さ ５０ 矩形形状の領域 ５３ａ、５３ｂ 陥没部分の周縁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 直樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮野 昌彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F043 AA02 BB02 FF04 GG06 GG10 5F073 AB15 EA29 FA13 FA16 FA21

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶面（１００）に対してオフアングル
   角α（°）を有する半導体基板を用いる半導体装置の製
   造方法であって、前記半導体基板の表面と、(０１１)
   面、（０−１−１）面、（０−１１）面、および（０１
   −１）面のそれぞれの結晶面とが交差して形成される直
   線を用いて台形形状の領域を形成し、当該領域に異方性
   エッチングを行って前記半導体基板に陥没部分を形成す
   る工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記オフアングル角α（°）と、前記台
   形形状の領域において、前記半導体基板の表面と（０−
   １１）面、および（０１−１）面のそれぞれの結晶面と
   が交差して形成される直線と前記半導体基板の表面にお
   いて［０−１−１］―［０１１］方位を示す直線とがな
   す角β（°）が次式（１）を満たす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。 β（°）＝ｔａｎα（°）・ｃｏｓα（°）／ｔａｎ５４．７°…（１）
3. 【請求項３】 前記異方性エッチングによる陥没部分に
   出現する（１００）面の形状が台形形状であって、当該
   台形形状の上底と下底は、前記半導体基板の傾斜方向と
   垂直であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半
   導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記陥没部分の側部に(１１１)面が出現
   することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記オフアングル角α（°）が９．７°
   であって、前記陥没部分に出現する（１００）面に半導
   体レーザーを搭載する工程を含むことを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記台形形状の領域に異方性エッチング
   を行って前記半導体基板に陥没部分を形成した後、当該
   陥没部分の底面に、当該底面と(０１１)面、（０−１−
   １）面、（０−１１）面、および（０１−１）面のそれ
   ぞれの結晶面とが交差して形成される直線を用いて台形
   形状の第二の領域を形成し、当該第二の領域と前記陥没
   部分の底面の周縁によって囲まれる領域に異方性エッチ
   ングを行って当該第二の領域を凸面とする工程を含むこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体
   装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記オフアングル角α（°）が９．７°
   であり、当該第二の領域に形成される凸面の形状が台形
   形状であって、その上底および下底と、それぞれに交わ
   る辺とがなす角度が、それぞれ８０．２°および９９．
   ８°、または、８６．２°および９３．８°であること
   を特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。