JP2006108441A - Etching method for compound semiconductor - Google Patents

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崇 深田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method by which an AlGaInP system semiconductor layer and the other semiconductor layers can be respectively etched at relatively close etching speed by using an easily handleable etchant, and also, a smooth surface can be obtained after etching. <P>SOLUTION: The AlGaInP system semiconductor layer and the other semiconductor layers are etched by using the etchant made of an acid solution including a halogen oxygen acid ion. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は発光素子等に用いられる化合物半導体層のエッチング方法に関するものである。   The present invention relates to a method for etching a compound semiconductor layer used for a light emitting element or the like.

AlGaInP系の化合物半導体からなる半導体材料は、赤色から緑色の発光が可能であるため、従来から発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子や受光素子に用いられており、また、その電子のドリフト速度の高速性から電界効果トランジスタなどにも幅広く用いられている。また、Al組成が低いAlGaInP系化合物半導体はエッチング液に対して強い耐性を示すことから、チップ作成時の素子分離、半導体レーザの電流狭窄層形成のためのリッジ形成やグルーヴ形成、多層構造膜評価のための表面層エッチングなどを行う際に、Al組成が高いAlGaInP系化合物半導体やAlGaInP系以外の化合物半導体と組み合わせてエッチングストップ層としてもよく用いられている。   A semiconductor material made of an AlGaInP-based compound semiconductor can emit light from red to green, and thus has been conventionally used in light-emitting elements and light-receiving elements such as light-emitting diodes and semiconductor lasers. It is widely used for field effect transistors because of its high speed. In addition, AlGaInP-based compound semiconductors with a low Al composition exhibit strong resistance to etching solutions. Therefore, device isolation during chip formation, ridge formation and groove formation for current confinement layer formation of semiconductor lasers, and evaluation of multilayer structures When performing surface layer etching for the purpose of etching, it is often used as an etching stop layer in combination with an AlGaInP-based compound semiconductor having a high Al composition or a compound semiconductor other than an AlGaInP-based compound semiconductor.

従来のリッジ導波型半導体レーザは、例えば図3(a)〜(f)に示す工程で製造されている。具体例を挙げながらこの工程を説明すると、まずn−GaAs基板301上にMOCVD法により、厚さ1.2μmのn−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなるクラッド層302、厚さ60nmの(Al0.5Ga0.50.5In0.5Pガイド層303と厚さ5nmのGa0.5In0.5P量子井戸層304と厚さ5nmの(Al0.5Ga0.50.5In0.5Pバリア層305とからなる井戸数4の多重量子井戸活性層306、厚さ0.25μmのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる第1クラッド層307、厚さ5nmのp−Ga0.5In0.5Pからなるエッチングストップ層308、厚さ0.7μmのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる第2クラッド層309、厚さ50nmのp−Ga0.5In0.5Pからなる酸化抑制層310を順次積層することにより、ダブルへテロ構造である化合物半導体層を形成する。次にエッチングストップ層308上の第2クラッド層309及び酸化抑制層310をリッジ形状に形成し、再度MOCVD法により、n−GaAsからなるブロック層312及びp−GaAsからなるコンタクト層313を結晶成長する。 A conventional ridge waveguide semiconductor laser is manufactured, for example, by the steps shown in FIGS. This process will be described with a specific example. First, a clad layer 302 made of n- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P having a thickness of 1.2 μm and a thickness of 60 nm are formed on an n-GaAs substrate 301 by MOCVD. Of (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P guide layer 303, 5 nm thick Ga 0.5 In 0.5 P quantum well layer 304, and 5 nm thick (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P barrier layer 305. Multiple quantum well active layer 306 of formula 4, first clad layer 307 made of p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P with a thickness of 0.25 μm, etching made of p-Ga 0.5 In 0.5 P with a thickness of 5 nm Stop layer 308, second cladding layer 309 made of p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P with a thickness of 0.7 μm, oxidation suppression layer 31 made of p-Ga 0.5 In 0.5 P with a thickness of 50 nm By sequentially laminating 0, a compound semiconductor layer having a double hetero structure is formed. Next, the second cladding layer 309 and the oxidation suppression layer 310 on the etching stop layer 308 are formed in a ridge shape, and the block layer 312 made of n-GaAs and the contact layer 313 made of p-GaAs are grown by MOCVD again. To do.

この製造工程においてリッジ形状を形成する際には、エッチングストップ層308に対して第2クラッド層309のエッチング速度が高い選択エッチング液を利用する。例えば、60℃程度に加温された硫酸(98重量%)(特許文献1:特開昭63−20835号公報)や塩酸−水系のエッチング液(非特許文献1:J.W. Lee et. al., Solid-State Electronics 38 (1995) 1871)が従来から用いられている。しかしながら加温された硫酸は粘性が高いため、これをエッチング液として用いるとリッジボトム部で裾引きが生じてシャープなリッジ形状を得ることができないという問題があった。また、塩酸−水系エッチング液を用いると、表面荒れが発生し平滑な表面を得ることが困難であるという問題があった。   In forming the ridge shape in this manufacturing process, a selective etching solution having a higher etching rate for the second cladding layer 309 than the etching stop layer 308 is used. For example, sulfuric acid (98% by weight) heated to about 60 ° C. (Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 63-20835) or hydrochloric acid-water etching solution (Non-Patent Document 1: JW Lee et. Al., Solid-State Electronics 38 (1995) 1871) has been used conventionally. However, since the heated sulfuric acid has a high viscosity, there is a problem that if this is used as an etching solution, tailing occurs at the ridge bottom portion, and a sharp ridge shape cannot be obtained. Further, when a hydrochloric acid-water based etching solution is used, there is a problem that surface roughness occurs and it is difficult to obtain a smooth surface.

上記のリッジ導波型半導体レーザには、エッチングストップ層308とほぼ同一の組成を有する酸化抑制層310が第2クラッド層309上に存在する。このため、リッジ形成エッチングを止める層とほぼ同一の層をリッジ形成初期にエッチングしなければならない。60℃程度に加温された硫酸や塩酸−水系のエッチング液でも酸化抑制層を遅いながらもエッチングすることは可能であるが、ウェハー面内で酸化抑制層の膜厚に分布があると、場所によってAl組成が高い第2クラッド層に達するまでの時間に差が生じるために、第2クラッド層自体のエッチングムラが顕著になってしまう。p−GaInPに対するエッチング速度が比較的高い塩酸−酢酸−過酸化水素系のエッチング液も提案されている(非特許文献2:J.R. Flemish et. al., J. Electrochem. Soc., 140 (1993) 844)が、酢酸による臭気を有しているために取り扱いにくく、また塩酸と過酸化水素の反応により塩素が発生するためにエッチング速度の時間依存性が高いといった問題があった。また、他の系として塩酸−燐酸系エッチング液も知られているが、Al組成が高い第2クラッド層に達すると爆発的にエッチング速度が速くなり、毒性の非常に高いホスフィン(PH3)の発生と共にエッチング表面が著しく荒れるという問題があった。 In the ridge waveguide semiconductor laser described above, the oxidation suppression layer 310 having substantially the same composition as the etching stop layer 308 is present on the second cladding layer 309. For this reason, almost the same layer as the layer for stopping the ridge formation etching must be etched at the initial stage of the ridge formation. Although it is possible to etch the oxidation-inhibiting layer with a sulfuric acid or hydrochloric acid-water-based etching solution heated to about 60 ° C., it is possible to etch slowly, but if there is a distribution of the film thickness of the oxidation-inhibiting layer in the wafer plane, As a result, a difference occurs in the time required to reach the second cladding layer having a high Al composition, so that the etching unevenness of the second cladding layer itself becomes remarkable. A hydrochloric acid-acetic acid-hydrogen peroxide etching solution having a relatively high etching rate for p-GaInP has also been proposed (Non-Patent Document 2: JR Flemish et. al., J. Electrochem. Soc., 140 (1993)). 844) has a problem that it is difficult to handle because it has an odor due to acetic acid, and the etching rate is highly time-dependent because chlorine is generated by the reaction between hydrochloric acid and hydrogen peroxide. As another system, a hydrochloric acid-phosphoric acid based etchant is also known. However, when the second cladding layer having a high Al composition is reached, the etching rate is explosively increased, and toxic phosphine (PH 3 ) is very toxic. There is a problem that the etching surface becomes extremely rough with the occurrence.

リッジ導波型半導体レーザを製造する際には、酸化抑制層上にAs系化合物からなるコンタクト層を積層し、エッチングを行ってリッジ構造を形成することもある。GaAsやAlGaAsなどのAs系化合物に対するエッチング液は比較的良く知られており、酸と過酸化水素を含む系を始めとしてさまざまなエッチング液が報告されている。しかし、As系化合物半導体層とAlを含んだAlGaInP系化合物半導体層を同時にエッチングすることができるエッチング液はほとんど報告されていない。前述の塩酸−酢酸−過酸化水素の系であれば、エッチング液の組成を制御することによってAlGaAs系もエッチングすることは可能ではあるが、上述のようにエッチング液として扱い難いなどの問題を有している。
特開昭63−20835号公報(特許請求の範囲) J.W. Lee et. al., Solid-State Electronics 38 (1995) p1871 J.R. Flemish et. al., J. Electrochem. Soc., 140 (1993) 844
When manufacturing a ridge waveguide type semiconductor laser, a contact layer made of an As-based compound may be stacked on the oxidation suppression layer and etched to form a ridge structure. Etching solutions for As-based compounds such as GaAs and AlGaAs are relatively well known, and various etching solutions including those containing acid and hydrogen peroxide have been reported. However, almost no etching solution has been reported that can simultaneously etch the As-based compound semiconductor layer and the AlGaInP-based compound semiconductor layer containing Al. With the above-mentioned hydrochloric acid-acetic acid-hydrogen peroxide system, it is possible to etch an AlGaAs system by controlling the composition of the etching solution, but there is a problem that it is difficult to handle as an etching solution as described above. is doing.
JP 63-20835 A (Claims) JW Lee et.al., Solid-State Electronics 38 (1995) p1871 JR Flemish et. Al., J. Electrochem. Soc., 140 (1993) 844

従来の技術では、特にAlGaInP系化合物半導体においてAl組成が低い層をエッチングすることは困難であり、手軽に使うことができるエッチング液は存在しなかった。また、AlGaInP系の半導体と他の半導体(例えばAlGaAs系の半導体)を含む多層膜に対してエッチングを行おうとする場合にも、適当なエッチング液が無いのが現状であった。   In the prior art, it is difficult to etch a layer having a low Al composition particularly in an AlGaInP-based compound semiconductor, and there is no etching solution that can be used easily. In addition, there is no suitable etching solution when etching is performed on a multilayer film including an AlGaInP-based semiconductor and another semiconductor (for example, an AlGaAs-based semiconductor).

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものである。
本発明の第一の目的は、手軽に取り扱うことのできるエッチング液を用いて、一層以上のAlGaInP系半導体層と一層以上のAlGaAs系半導体層を含む領域を比較的近いエッチング速度でホスフィン等を発生せずにエッチングすることができ、なおかつ、エッチング後に平滑な表面が得られる方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems.
The first object of the present invention is to generate phosphine and the like at a relatively close etching rate in a region including one or more AlGaInP-based semiconductor layers and one or more AlGaAs-based semiconductor layers using an etching solution that can be easily handled. It is an object of the present invention to provide a method that can be etched without etching, and that a smooth surface can be obtained after etching.

本発明の第二の目的は、第一の目的のエッチングを実施した後にさらに選択エッチングを実施して、レーザ構造に必要なパターン形状を精度良く形成しうる方法を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide a method capable of accurately forming a pattern shape necessary for a laser structure by further performing selective etching after performing the etching of the first object.

本発明の第一の目的は、(AlX1Ga1-X1Y1In1-Y1P(0≦X1<1、0≦Y1≦1)からなる第1半導体層上に(AlX2Ga1-X2Y2In1-Y2P(0<X2≦1、0<Y2≦1、X1<X2)からなる第2半導体層及び(AlX3Ga1-X3Y3In1-Y3P(0≦X3<1、0<Y3≦1、X3<X2)からなる第3半導体層を順次有する化合物半導体のエッチング方法において、ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液を用いて、第3半導体層及び第2半導体層の一部分をエッチング除去することを特徴とする化合物半導体のエッチング方法により達成された。 A first object of the present invention, (Al X1 Ga 1-X1 ) Y1 In 1-Y1 P (0 ≦ X1 <1,0 ≦ Y1 ≦ 1) on the first semiconductor layer made of (Al X2 Ga 1- X2 ) Y2In1 -Y2P (0 <X2≤1, 0 <Y2≤1, X1 <X2) and a second semiconductor layer ( AlX3Ga1 -X3 ) Y3In1 -Y3P ( 0≤X3 ) In the method for etching a compound semiconductor sequentially including a third semiconductor layer composed of <1, 0 <Y3 ≦ 1, X3 <X2), an etching solution composed of an acidic solution containing halogen oxyacid ions is used. And a method of etching a compound semiconductor, wherein a part of the second semiconductor layer is removed by etching.

本発明の第一の目的は、(AlX1Ga1-X1Y1In1-Y1P(0≦X1<1、0≦Y1≦1)からなる第1半導体層上に(AlX2Ga1-X2Y2In1-Y2P(0<X2≦1、0<Y2≦1、X1<X2)からなる第2半導体層、(AlX3Ga1-X3Y3In1-Y3P(0≦X3<1、0<Y3≦1、X3<X2)からなる第3半導体層及びAlX4Ga1-X4As(0≦X4≦1)からなる第4半導体層を順次有する化合物半導体のエッチング方法において、ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液を用いて、第4半導体層、第3半導体層及び第2半導体層の一部分をエッチング除去することを特徴とする化合物半導体のエッチング方法によっても達成された。 A first object of the present invention, (Al X1 Ga 1-X1 ) Y1 In 1-Y1 P (0 ≦ X1 <1,0 ≦ Y1 ≦ 1) on the first semiconductor layer made of (Al X2 Ga 1- X2 ) Y2In1 -Y2P (0 <X2≤1, 0 <Y2≤1, X1 <X2), a second semiconductor layer, ( AlX3Ga1 -X3 ) Y3In1 -Y3P ( 0≤X3 ) In a method for etching a compound semiconductor, which sequentially includes a third semiconductor layer composed of <1, 0 <Y3 ≦ 1, X3 <X2) and a fourth semiconductor layer composed of Al X4 Ga 1-X4 As (0 ≦ X4 ≦ 1). Also achieved by an etching method of a compound semiconductor, characterized in that a part of the fourth semiconductor layer, the third semiconductor layer and the second semiconductor layer is removed by etching using an etching solution comprising an acidic solution containing a halogen oxygenate ion. It was done.

第一の目的を達成するために用いられるエッチング液は、ハロゲン酸イオンとともに塩酸及び/または硫酸を含むことが好ましい。また、エッチング液は化合物半導体を構成するIII族元素の少なくとも1種と水溶性錯イオンを形成可能な錯化剤を含むことも好ましい。   The etching solution used for achieving the first object preferably contains hydrochloric acid and / or sulfuric acid together with halogen acid ions. The etching solution preferably contains a complexing agent capable of forming a water-soluble complex ion with at least one group III element constituting the compound semiconductor.

本発明の第二の目的は、上記方法において第3半導体層及び第2半導体層の一部分をエッチング除去した後(第4半導体層がある場合は、第4半導体層、第3半導体層及び第2半導体層の一部分をエッチング除去した後)に、第1半導体層と第2半導体層の間の選択性が高い選択エッチング液を使用してエッチングすることにより、第1半導体層上の第2半導体層を除去することを特徴とする化合物半導体のエッチング方法によって達成された。   The second object of the present invention is to remove portions of the third semiconductor layer and the second semiconductor layer by etching in the above method (if there is a fourth semiconductor layer, the fourth semiconductor layer, the third semiconductor layer, and the second semiconductor layer). The second semiconductor layer on the first semiconductor layer is etched by using a selective etching solution having high selectivity between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer after etching a part of the semiconductor layer. This is achieved by a method of etching a compound semiconductor, characterized in that is removed.

第二の目的を達成するために用いられる選択エッチング液は、塩酸とともにオキシカルボン酸及び/またはジカルボン酸を含むことが好ましい。また、選択エッチング液は、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸及び乳酸からなる群より選択される少なくとも1種の有機酸を含むことが好ましい。   The selective etching solution used for achieving the second object preferably contains oxycarboxylic acid and / or dicarboxylic acid together with hydrochloric acid. The selective etching solution preferably contains at least one organic acid selected from the group consisting of tartaric acid, citric acid, malic acid, glycolic acid, malonic acid, and lactic acid.

本発明のエッチング方法は、ハロゲン酸素酸イオンを含む酸性溶液を用いてほぼ等速でエッチングするものであり、非常に毒性の高いホスフィン等が発生しない上、エッチング後に化合物半導体層表面を平滑に保つことができる。また、本発明のエッチング方法によれば、エッチングストップ層に対して選択性の高いエッチングを行うことができるため、発光素子に必要な構造を安定的に形状良く実現することができる。   In the etching method of the present invention, etching is carried out at an almost constant speed using an acidic solution containing halogen oxygen acid ions, and no highly toxic phosphine or the like is generated, and the surface of the compound semiconductor layer is kept smooth after etching. be able to. Further, according to the etching method of the present invention, etching with high selectivity can be performed on the etching stop layer, so that a structure necessary for the light emitting element can be stably realized with a good shape.

以下において、本発明のエッチング方法について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the etching method of the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

(エッチング液)
まず、本発明のエッチング方法に用いる「ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液」(以下「本発明のエッチング液」ともいう)について説明する。
ここで使用されるハロゲン酸素酸イオンとしては、1価の正イオンのハロゲン元素を含む次亜ハロゲン酸イオン、3価の正イオンのハロゲン元素を含む亜ハロゲン酸イオン、5価の正イオンのハロゲン元素を含むハロゲン酸イオン、及び7価の正イオンのハロゲン元素を含む過ハロゲン酸イオンが挙げられる。
(Etching solution)
First, the “etching solution comprising an acidic solution containing halogen oxygenate ions” (hereinafter also referred to as “etching solution of the present invention”) used in the etching method of the present invention will be described.
The halogen oxygenate ion used here is a hypohalite ion containing a monovalent positive ion halogen element, a halite ion containing a trivalent positive ion halogen element, and a pentavalent positive ion halogen. Examples thereof include a halogenate ion containing an element and a perhalogenate ion containing a halogen element of a 7-valent positive ion.

ハロゲン酸素酸イオンは、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、ハロゲン酸及び過ハロゲン酸のイオンのいずれであっても良いが、ハロゲン酸イオンは、次亜ハロゲン酸や亜ハロゲン酸よりも分解し難く安定であり、秤量が容易であり、かつ過ハロゲン酸よりも反応が速い。このため、ハロゲン酸素酸イオンとしてはハロゲン酸イオンを用いることが好ましい。   Halogen oxyacid ions may be any of hypohalous acid, halous acid, halogen acid and perhalogen acid ions, but halogen acid ions are less prone to decomposition than hypohalous acid and halous acid. It is stable, easy to weigh, and reacts faster than perhalogen acid. For this reason, it is preferable to use a halogen acid ion as the halogen oxygen acid ion.

ハロゲン酸イオンの例としては、塩素酸イオン(ClO3 -)、臭素酸イオン(BrO3 -)、ヨウ素酸イオン(IO3 -)などが挙げられる。中でも塩が水溶性となりやすい塩素酸イオンまたはヨウ素酸イオンを用いることが好ましく、反応性が穏やかなヨウ素酸イオンを用いることがさらに好ましい。また、ハロゲン酸イオンは、水素と結合した酸の状態のものでも良いが、K、Naなどと結合した塩の状態であっても良い。 Examples of the halogenate ion include chlorate ion (ClO 3 ), bromate ion (BrO 3 ), iodate ion (IO 3 ), and the like. Among them, it is preferable to use chlorate ions or iodate ions in which the salt is likely to be water-soluble, and it is more preferable to use iodate ions with mild reactivity. The halogenate ion may be in the form of an acid bonded to hydrogen, but may be in the form of a salt bonded to K, Na or the like.

エッチング溶液中におけるハロゲン酸素酸イオン濃度は、ハロゲン酸素酸イオンが多すぎるとエッチング後の表面が荒れてしまい、少なすぎるとエッチングが不十分となる。そこで、本発明のエッチング溶液中におけるハロゲン酸素酸イオン濃度は、0.0001〜1mol/lであることが好ましく、0.003〜0.1mol/lであることが好ましい。   When the halogen oxyacid ion concentration in the etching solution is too large, the surface after etching becomes rough, and when it is too small, the etching becomes insufficient. Therefore, the halogen oxygenate ion concentration in the etching solution of the present invention is preferably 0.0001 to 1 mol / l, and preferably 0.003 to 0.1 mol / l.

本発明のエッチング液は、酸性溶液となっていれば前記ハロゲン酸素酸イオンを含有するだけでも良いが、溶液を酸性にする試薬を含有していることが好ましい。含有させる酸性試薬としては、溶液を酸性にし得る試薬であれば特に制限はなく、例えば、HCl、HF、H2SO4、HNO3、H3PO4などの無機酸や、クエン酸、酒石酸などの有機酸を用いることができる。ハロゲン酸素酸イオンと混合した場合、ハロゲン酸素酸イオンのハロゲンを還元しない程度の酸化還元電位を有する酸性試薬を選択し使用することが好ましく、HCl及び/またはH2SO4を使用することがさらに好ましい。 The etching solution of the present invention may contain only the halogen oxygenate ions as long as it is an acidic solution, but preferably contains a reagent that makes the solution acidic. The acidic reagent to be contained is not particularly limited as long as it can make the solution acidic. For example, inorganic acids such as HCl, HF, H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 , citric acid, tartaric acid, etc. The organic acid can be used. When mixed with a halogen oxygenate ion, it is preferable to select and use an acidic reagent having a redox potential that does not reduce the halogen of the halogen oxygenate ion, and it is further preferable to use HCl and / or H 2 SO 4. preferable.

さらに、(AlX2Ga1-X2Y2In1-Y2P(0<X2≦1、0<Y2≦1、X1<X2)からなる第2半導体層、(AlX3Ga1-X3Y3In1-Y3P(0≦X3<1、0<Y3≦1、X3<X2)からなる第3半導体層、AlX4Ga1-X4As(0≦X4≦1)からなる第4半導体層を共にエッチングする場合には、各層により速度差が大きく異ならない酸を選択することが好ましい。 Further, a second semiconductor layer made of (Al X2 Ga 1 -X2 ) Y2 In 1 -Y2 P (0 <X2 ≦ 1, 0 <Y2 ≦ 1, X1 <X2), (Al X3 Ga 1-X3 ) Y3 In A third semiconductor layer made of 1-Y3 P (0 ≦ X3 <1, 0 <Y3 ≦ 1, X3 <X2) and a fourth semiconductor layer made of Al X4 Ga 1-X4 As (0 ≦ X4 ≦ 1) are both included. In the case of etching, it is preferable to select an acid that does not greatly differ in speed from layer to layer.

本発明のエッチング液は、強い酸性を示す場合、Al、Ga、InなどのIII族元素を溶液中に溶解し易くなるが、その反面、ハロゲン酸素酸が溶解し難くなる。その結果、解離するハロゲン酸素酸イオンが少なくなり、十分なエッチングが得られなくなる場合がある。一方、エッチング液が弱い酸性を示す場合には、ハロゲン酸素酸イオンが多数存在するため、エッチングは容易になるが、III族元素の溶液中への溶解度が小さくなるため、結果的にエッチングが進み難くなる場合がある。そこで、本発明のエッチング液を酸性に維持するために用いられる酸は、ハロゲン酸素酸イオンを含む水溶液が酸性である場合、酸性試薬は添加せずにハロゲン酸素酸のみとするか、または酸を用いた場合であっても酸濃度を0.001〜25mol/l以下とすることが好ましく、0.001〜10mol/lとすることがさらに好ましい。   When the etching solution of the present invention exhibits strong acidity, group III elements such as Al, Ga, and In are easily dissolved in the solution, but on the other hand, halogen oxygen acids are difficult to dissolve. As a result, the number of dissociated halogen oxygenate ions decreases, and sufficient etching may not be obtained. On the other hand, when the etching solution shows weak acidity, etching is easy because there are a large number of halogen oxygenate ions, but the solubility of the group III element in the solution is reduced, and as a result etching proceeds. It may be difficult. Therefore, the acid used to maintain the etching solution of the present invention is acidic, when the aqueous solution containing the halogen oxygen acid ion is acidic, the acid reagent is not added and only the halogen oxygen acid is added. Even when used, the acid concentration is preferably 0.001 to 25 mol / l or less, and more preferably 0.001 to 10 mol / l.

酸を用いる場合、低いpH値を維持するため、なるべく酸を溶液中で解離しておくことが好ましい。なお、ハロゲン酸素酸が存在するため、酸の解離定数は変化し、このままの形ではpHで表すことはできないが、ハロゲン酸素酸を含有しない酸及び水からなる二成分溶液を作製した場合、酸のpH値は好ましくは−1.5〜4、さらに好ましくは−1〜3である。なお、pHの微調整が必要な場合には少量のアルカリ性溶液を添加することもできる。   When an acid is used, it is preferable to dissociate the acid in the solution as much as possible in order to maintain a low pH value. Since the dissociation constant of the acid changes due to the presence of halogen oxygen acid, it cannot be expressed in pH as it is, but when a binary solution consisting of an acid not containing halogen oxygen acid and water is prepared, the acid The pH value of is preferably -1.5 to 4, more preferably -1 to 3. In addition, when a fine adjustment of pH is required, a small amount of alkaline solution can also be added.

エッチング液の溶媒は、一般的に水を用いることができるが、不純物の混合を防ぐ観点からは、濾過水、精製水、蒸留水などを用いることが好ましい。また、エチルアルコール、グリセリンなどのアルコール系の溶媒を用いることもできる。   As a solvent for the etching solution, water can be generally used, but from the viewpoint of preventing mixing of impurities, it is preferable to use filtered water, purified water, distilled water, or the like. An alcohol solvent such as ethyl alcohol or glycerin can also be used.

化合物半導体に含まれるIII族元素は一般に溶解し難い。このため、エッチング液に、化合物半導体に含まれるIII族元素の少なくとも1種と水溶性錯イオンを形成可能な錯化剤を含ませて、III族元素の溶解を助けることが好ましい。具体的には、Al、Ga及びInと水溶性の錯イオンを形成可能な錯化剤を含有させることが好ましい。上記錯化剤を含有させることにより、III族元素の錯イオンがエッチング溶液中で安定して存在するため、安定したエッチングが可能となる。   Group III elements contained in compound semiconductors are generally difficult to dissolve. For this reason, it is preferable that the etching solution contains a complexing agent capable of forming a water-soluble complex ion with at least one group III element contained in the compound semiconductor to help dissolve the group III element. Specifically, it is preferable to contain a complexing agent capable of forming a water-soluble complex ion with Al, Ga and In. By containing the complexing agent, a complex ion of a group III element is stably present in the etching solution, so that stable etching is possible.

エッチング溶中における上記錯化剤の含有量は、半導体に含まれるIII族元素と水溶性の錯イオンを形成する量より多ければ良く、好ましくはIII族元素含有量の100倍以上含有されていることが好ましい。   The content of the complexing agent in the etching solution may be larger than the amount of forming a water-soluble complex ion with the group III element contained in the semiconductor, preferably 100 times or more of the group III element content. It is preferable.

上記錯化剤の錯安定度定数は、1以上であれば特に限定はされないが、好ましくは3以上である。ここで錯安定度定数とは、例えば、AXからなる錯体において、そのイオン状態を考慮せず、AX=A+Xで表す場合、K=−([A][X]/[AX])の値をいう。錯安定度定数が1以上であれば、錯イオンとして溶媒中に安定して存在するため好ましい。   The complex stability constant of the complexing agent is not particularly limited as long as it is 1 or more, but is preferably 3 or more. Here, the complex stability constant is, for example, the value of K = − ([A] [X] / [AX]) in a complex composed of AX, when the ionic state is not taken into consideration and expressed as AX = A + X. Say. A complex stability constant of 1 or more is preferable because it is stably present in the solvent as a complex ion.

上記錯化剤は、一般的にIII族元素と水溶性の錯イオンを形成し得るものであれば特に限定されない。上記錯化剤の例としては、例えば、Al、Ga、In等と水溶性の錯イオンを形成可能な多官能性カルボン酸、エチレンジアミン四酢酸系の化合物(EDTA)などを挙げることができる。多官能性カルボン酸としては、酒石酸、クエン酸、グリコール酸等を挙げることができる。これらの錯化剤は、一種類で用いても良く、さらに複数種を混合して用いても良い。   The complexing agent is not particularly limited as long as it can generally form a water-soluble complex ion with a group III element. Examples of the complexing agent include, for example, polyfunctional carboxylic acid capable of forming a water-soluble complex ion with Al, Ga, In and the like, an ethylenediaminetetraacetic acid-based compound (EDTA), and the like. Examples of the polyfunctional carboxylic acid include tartaric acid, citric acid, glycolic acid and the like. These complexing agents may be used alone or in combination of two or more.

(選択エッチング液)
本発明のエッチング方法の好ましい態様では、上記のエッチング液とは別に、(AlX1Ga1-X1Y1In1-Y1P(0≦X1<1、0≦Y1≦1、X1<X2)からなる第1半導体層と(AlX2Ga1-X2Y2In1-Y2P(0<X2≦1、0<Y2≦1)からなる第2半導体層との間の選択性が高い選択エッチング液も用いる。選択エッチング液は、第2半導体層のエッチング速度が第1半導体層のエッチング速度よりも速いという性質を有する。
(Selective etchant)
In a preferred embodiment of the etching method of the present invention, (Al X1 Ga 1-X1 ) Y1 In 1-Y1 P (0 ≦ X1 <1, 0 ≦ Y1 ≦ 1, X1 <X2) separately from the above etching solution. A selective etching solution having high selectivity between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer made of (Al X2 Ga 1 -X2 ) Y2 In 1 -Y2 P (0 <X2 ≦ 1, 0 <Y2 ≦ 1) Also used. The selective etching solution has a property that the etching rate of the second semiconductor layer is faster than the etching rate of the first semiconductor layer.

選択エッチング液としては、塩酸と有機酸の混合溶液を用いることが好ましい。有機酸としては、オキシカルボン酸及び/またはジカルボン酸を用いることが好ましく、具体的には、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、マロン酸、乳酸が好ましく、酒石酸、クエン酸がより好ましい。   As the selective etching solution, a mixed solution of hydrochloric acid and organic acid is preferably used. As the organic acid, it is preferable to use oxycarboxylic acid and / or dicarboxylic acid. Specifically, tartaric acid, citric acid, malic acid, glycolic acid, succinic acid, malonic acid, and lactic acid are preferable, and tartaric acid and citric acid are preferable. More preferred.

選択エッチング液の組成としては、35%塩酸と乳酸の混合液である場合は体積比が1:1〜5であることが好ましく、1.5〜4であることがより好ましい。また、35%塩酸と20重量%〜50重量%のオキシカルボン酸及び/またはジカルボン酸(乳酸を除く)との混合液である場合は体積比で1:1〜5の組成であることが好ましく、1.5〜4であることがより好ましい。
オキシカルボン酸及び/またはジカルボン酸の量が多すぎると、エッチング時間が長くなりエッチングの終点判断が難しくなるためにパターン形状が乱れることがある。また、オキシカルボン酸及び/またはジカルボン酸の量が少なすぎると、相対的にエッチング液中の塩酸量が増えエッチング速度が速くなるためにエッチングストップ層が機能する時間が減り、半導体層に膜厚分布がある場合にエッチングムラが発生することがある。
As a composition of the selective etching solution, in the case of a mixed solution of 35% hydrochloric acid and lactic acid, the volume ratio is preferably 1: 1 to 5, and more preferably 1.5 to 4. Further, in the case of a mixed solution of 35% hydrochloric acid and 20% by weight to 50% by weight of oxycarboxylic acid and / or dicarboxylic acid (excluding lactic acid), the volume ratio is preferably 1: 1-5. More preferably, it is 1.5-4.
If the amount of oxycarboxylic acid and / or dicarboxylic acid is too large, the etching time becomes long and it becomes difficult to determine the end point of etching, and the pattern shape may be disturbed. In addition, if the amount of oxycarboxylic acid and / or dicarboxylic acid is too small, the amount of hydrochloric acid in the etching solution is relatively increased and the etching rate is increased, so that the time for the etching stop layer to function is reduced, and the film thickness is reduced in the semiconductor layer. When there is a distribution, etching unevenness may occur.

さらにエッチング表面性向上のため選択エッチング液に、選択エッチング液重量に対し、5重量%以下の過酸化水素水などの酸化剤を混合しても良い。但し、塩酸と多量な酸化剤は塩素の発生を伴うため、前記組成以下で混合することが望ましい。   Furthermore, an oxidizing agent such as 5% by weight or less of hydrogen peroxide may be mixed in the selective etching solution with respect to the weight of the selective etching solution in order to improve the etching surface property. However, since hydrochloric acid and a large amount of oxidizing agent are accompanied by generation of chlorine, it is desirable to mix them with the composition or less.

さらに、塩酸とオキシカルボン酸及び/またはジカルボン酸の相対量を固定したまま、超純水等にて希釈しても構わない。   Furthermore, it may be diluted with ultrapure water or the like while the relative amounts of hydrochloric acid and oxycarboxylic acid and / or dicarboxylic acid are fixed.

(エッチング方法)
本発明のエッチング方法は、上記のエッチング液を用いて行う。
エッチングの対象となる化合物半導体は、(AlX1Ga1-X1Y1In1-Y1P(0≦X1<1、0≦Y1≦1)からなる第1半導体層上に(AlX2Ga1-X2Y2In1-Y2P(0<X2≦1、0<Y2≦1、X1<X2)からなる第2半導体層及び(AlX3Ga1-X3Y3In1-Y3P(0≦X3<1、0<Y3≦1、X3<X2)からなる第3半導体層を順次有するものである。第1半導体層、第2半導体層、第3半導体層からなる前記構造を有するものであれば、さらにその他の化合物半導体層を有していても構わない。例えば、第3半導体層上に、さらにAlX4Ga1-X4As(0≦X4≦1)からなる第4半導体層を有していても良い。また、第1半導体層の下には基板、クラッド層、活性層などの通常の半導体レーザ等が有する材料や層が存在していても良い。これらの材料や層は、本発明の実施を過度に妨げるものでない限り自由に選択することができる。
(Etching method)
The etching method of the present invention is performed using the above etching solution.
The compound semiconductor to be etched is (Al X2 Ga 1-X1 ) Y1 In 1-Y1 P (0 ≦ X1 <1, 0 ≦ Y1 ≦ 1) on the first semiconductor layer (Al X2 Ga 1- X2 ) Y2In1 -Y2P (0 <X2≤1, 0 <Y2≤1, X1 <X2) and a second semiconductor layer ( AlX3Ga1 -X3 ) Y3In1 -Y3P ( 0≤X3 ) The third semiconductor layer sequentially includes <1, 0 <Y3 ≦ 1, X3 <X2). As long as it has the said structure consisting of a 1st semiconductor layer, a 2nd semiconductor layer, and a 3rd semiconductor layer, you may have another compound semiconductor layer. For example, a fourth semiconductor layer made of Al X4 Ga 1 -X4 As (0 ≦ X4 ≦ 1) may be further provided on the third semiconductor layer. In addition, under the first semiconductor layer, there may be a material or a layer that a normal semiconductor laser or the like such as a substrate, a clad layer, or an active layer has. These materials and layers can be freely selected as long as they do not unduly hinder the practice of the present invention.

第1半導体層を構成する(AlX1Ga1-X1Y1In1-Y1PのX1の好ましい範囲は0≦X1≦0.7であり、より好ましい範囲は0≦X1≦0.5であり、さらに好ましい範囲は0≦X1≦0.3である。Y1の好ましい範囲は0<Y1≦1であり、より好ましい範囲は0.3≦Y1<1であり、さらに好ましい範囲は0.4≦Y1≦0.8である。
第2半導体層を構成する(AlX2Ga1-X2Y2In1-Y2Pの好ましい範囲は0.3≦X2≦1であり、より好ましい範囲は0.5≦X2≦1であり、さらに好ましい範囲は0.6≦X2≦1である。Y2の好ましい範囲は0<Y2<1であり、より好ましい範囲は0.3≦Y2≦0.7であり、さらに好ましい範囲は0.4≦Y2≦0.6である。
A preferable range of X1 of (Al X1 Ga 1 -X1 ) Y1 In 1 -Y1 P constituting the first semiconductor layer is 0 ≦ X1 ≦ 0.7, and a more preferable range is 0 ≦ X1 ≦ 0.5. A more preferable range is 0 ≦ X1 ≦ 0.3. A preferred range for Y1 is 0 <Y1 ≦ 1, a more preferred range is 0.3 ≦ Y1 <1, and a further preferred range is 0.4 ≦ Y1 ≦ 0.8.
A preferable range of (Al X2 Ga 1 -X2 ) Y2 In 1 -Y2 P constituting the second semiconductor layer is 0.3 ≦ X2 ≦ 1, and a more preferable range is 0.5 ≦ X2 ≦ 1, A preferred range is 0.6 ≦ X2 ≦ 1. A preferred range for Y2 is 0 <Y2 <1, a more preferred range is 0.3 ≦ Y2 ≦ 0.7, and a further preferred range is 0.4 ≦ Y2 ≦ 0.6.

第3半導体層を構成する(AlX3Ga1-X3Y3In1-Y3PのX3の好ましい範囲は0≦X3≦0.9であり、より好ましい範囲は0≦X3≦0.5であり、さらに好ましい範囲は0≦X3≦0.3である。Y3の好ましい範囲は0<Y3<1であり、より好ましい範囲は0.3≦Y3≦0.9であり、さらに好ましい範囲は0.4≦Y3≦0.7である。
第4半導体層を構成するAlX4Ga1-X4AsのX4の好ましい範囲は0≦X4≦0.9であり、より好ましい範囲は0≦X4≦0.7であり、さらに好ましい範囲は0≦X4≦0.4である。
A preferable range of X3 of (Al X3 Ga 1 -X3 ) Y3 In 1 -Y3 P constituting the third semiconductor layer is 0 ≦ X3 ≦ 0.9, and a more preferable range is 0 ≦ X3 ≦ 0.5. A more preferable range is 0 ≦ X3 ≦ 0.3. A preferred range for Y3 is 0 <Y3 <1, a more preferred range is 0.3 ≦ Y3 ≦ 0.9, and a further preferred range is 0.4 ≦ Y3 ≦ 0.7.
A preferable range of X4 of Al X4 Ga 1 -X4 As constituting the fourth semiconductor layer is 0 ≦ X4 ≦ 0.9, a more preferable range is 0 ≦ X4 ≦ 0.7, and a further preferable range is 0 ≦ X4 ≦ 0.4.

X2はX1よりも大きくなければならない。X2とX1の差の好ましい範囲は0.2<X2−X1であり、より好ましい範囲は0.4<X2−X1であり、さらに好ましい範囲は0.5<X2−X1である。
X2はX3よりも大きくなければならない。X2とX3の差の好ましい範囲は0.2<X2−X3であり、より好ましい範囲は0.3<X2−X3である。
X2 must be greater than X1. A preferred range of the difference between X2 and X1 is 0.2 <X2-X1, a more preferred range is 0.4 <X2-X1, and a further preferred range is 0.5 <X2-X1.
X2 must be greater than X3. A preferable range of the difference between X2 and X3 is 0.2 <X2-X3, and a more preferable range is 0.3 <X2-X3.

第2半導体層は第1半導体層を完全に覆うものであっても良いし、部分的に覆うものであっても良い。同様に、第3半導体層は第2半導体層を完全に覆うものであっても良いし、部分的に覆うものであっても良く、第4半導体層は第3半導体層を完全に覆うものであっても良いし、部分的に覆うものであっても良い。また、第3半導体層の一部や第4半導体層の一部は第1半導体層の上に直接形成されていても良く、第4半導体層の一部は第2半導体層の上に直接形成されていても良い。これらの構造の詳細は、エッチング対象となる化合物半導体の用途や使用目的に応じて適宜決定される。   The second semiconductor layer may completely cover the first semiconductor layer or may partially cover it. Similarly, the third semiconductor layer may completely cover the second semiconductor layer or may partially cover the fourth semiconductor layer, and the fourth semiconductor layer completely covers the third semiconductor layer. It may be present or partially covered. Further, a part of the third semiconductor layer and a part of the fourth semiconductor layer may be formed directly on the first semiconductor layer, and a part of the fourth semiconductor layer is formed directly on the second semiconductor layer. May be. Details of these structures are appropriately determined according to the use and purpose of use of the compound semiconductor to be etched.

エッチングは、通常、エッチングを行う対象物全体をエッチング液に浸漬したり、エッチング液を対象物全体にスプレーで供給したりすることにより行うことができる。エッチング液は、通常はスターラーで攪拌したり、モーターで循環したりすることにより、エッチングの反応場に供給される。   Etching can usually be performed by immersing the entire object to be etched in an etching solution or supplying the etching solution to the entire object by spraying. The etching solution is usually supplied to the etching reaction field by stirring with a stirrer or circulating with a motor.

本発明の方法にしたがって、ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液を用いてエッチングを行うことにより、保護されていない第3半導体層と第2半導体層の一部をエッチングすることができる。第3半導体層に上記の第4半導体層が形成されている場合は、第4半導体層もあわせてエッチングすることができる。ここにおいて「あわせてエッチングする」という表現には、第4半導体層のエッチングが第3半導体層や第2半導体層のエッチングと同時に進行する場合と、第4半導体層のエッチングの後に第3半導体層や第2半導体層のエッチングが進行する場合の両方が含まれる。   According to the method of the present invention, the third semiconductor layer and the second semiconductor layer which are not protected can be etched by performing etching using an etching solution made of an acidic solution containing halogen oxygenate ions. it can. In the case where the fourth semiconductor layer is formed in the third semiconductor layer, the fourth semiconductor layer can also be etched. Here, the expression “together etching” includes the case where the etching of the fourth semiconductor layer proceeds simultaneously with the etching of the third semiconductor layer and the second semiconductor layer, and the case where the third semiconductor layer is etched after the etching of the fourth semiconductor layer. And the case where the etching of the second semiconductor layer proceeds.

本発明の方法によれば、従来の方法に比べて各半導体層を比較的近いエッチング速度でエッチングすることができる。特に、Al組成が低い第3半導体層のエッチング速度と、Al組成が高い第2半導体層のエッチング速度が近いことから、従来技術で問題になっていたエッチングムラや表面の荒れを効果的に抑えることができる。また、Asを含む第4半導体層が存在する場合であっても、第4半導体層のエッチング速度が、第2半導体層や第3半導体層のエッチング速度に比較的近いために、エッチングムラや表面の荒れを同様に抑えることができる。したがって、本発明の方法によれば、エッチング領域全域で均一なエッチングを行うことができるとともに、エッチング後には平滑な表面を得ることができる。   According to the method of the present invention, each semiconductor layer can be etched at a relatively close etching rate as compared with the conventional method. In particular, since the etching rate of the third semiconductor layer having a low Al composition and the etching rate of the second semiconductor layer having a high Al composition are close to each other, etching unevenness and surface roughness that have been problems in the prior art are effectively suppressed. be able to. Even in the case where the fourth semiconductor layer containing As exists, the etching rate of the fourth semiconductor layer is relatively close to the etching rate of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer. Roughness can be suppressed as well. Therefore, according to the method of the present invention, uniform etching can be performed over the entire etching region, and a smooth surface can be obtained after etching.

本発明では、ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液により第2半導体層の一部をエッチングするが、ここでいう一部とは、第2半導体層の全厚の0.01〜80%であることが好ましく、0.1〜50%であることがより好ましく、1〜30%であることがさらに好ましい。   In the present invention, a part of the second semiconductor layer is etched with an etching solution made of an acidic solution containing a halogen oxygenate ion. The part here refers to 0.01 to the total thickness of the second semiconductor layer. It is preferably 80%, more preferably 0.1 to 50%, and further preferably 1 to 30%.

ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液によるエッチングの後には、選択エッチング液によりさらに第2半導体層をエッチングすることが好ましい。上述のように、選択エッチング液は、第2半導体層のエッチング速度が第1半導体層のエッチング速度よりも高いという特徴を有する。このため、第2半導体層は選択的にエッチングされ、エッチング後にはエッチング残渣を有しない平滑な表面を持った第1半導体層が現れる。このような選択エッチングを実施することにより、レーザ構造に必要なパターン形状を精度良く形成することが可能である。
エッチング形状やエッチングストップ層が機能する時間を考慮すると、本発明におけるエッチングレートは50〜5000nm/分が好ましく、100〜2000nm/分がより好ましい。
It is preferable to further etch the second semiconductor layer with a selective etching solution after the etching with an etching solution made of an acidic solution containing halogen oxygenate ions. As described above, the selective etching solution has a feature that the etching rate of the second semiconductor layer is higher than the etching rate of the first semiconductor layer. For this reason, the second semiconductor layer is selectively etched, and after the etching, the first semiconductor layer having a smooth surface having no etching residue appears. By performing such selective etching, a pattern shape necessary for the laser structure can be accurately formed.
In consideration of the etching shape and the time during which the etching stop layer functions, the etching rate in the present invention is preferably 50 to 5000 nm / min, and more preferably 100 to 2000 nm / min.

選択エッチングを行った後には、所望の機能を有する化合物半導体を得るために、特定の組成を有する化合物半導体層や機能層を適宜積層することができる。例えば、後述する実施例に記載されるようにコンタクト層や電極などを適宜形成することによって、半導体レーザ等を製造することができる。このような後続の工程については、当業者の知識の範囲内で適宜選択して決定することができる。   After performing the selective etching, a compound semiconductor layer or a functional layer having a specific composition can be appropriately stacked in order to obtain a compound semiconductor having a desired function. For example, a semiconductor laser or the like can be manufactured by appropriately forming a contact layer, an electrode, or the like as described in Examples described later. Such subsequent steps can be appropriately selected and determined within the knowledge of those skilled in the art.

以下に実施例を始めとする具体例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples including examples. The materials, reagents, ratios, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.

(参考例1)
まず、以下に示す手順で、エッチング液A1〜A3及びB1〜B3を調製した。
35%塩酸53ml中に0.5277gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.01mol/lを含有するエッチング液A1を調製した。同様に、35%塩酸39ml中に0.5277gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.01mol/lを含有するエッチング液A2を調製した。同様に、35%塩酸16ml中に0.5277gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.01mol/lを含有するエッチング液A3を調製した。
(Reference Example 1)
First, etching solutions A1 to A3 and B1 to B3 were prepared by the following procedure.
Etching solution A1 containing 0.01 mol / l of iodic acid was prepared by adding 0.5277 g of iodic acid (HIO 3 ) to 53 ml of 35% hydrochloric acid and diluting with water to make 300 ml as a whole. . Similarly, after adding 0.5277 g of iodic acid (HIO 3 ) to 39 ml of 35% hydrochloric acid, the whole is diluted with water to 300 ml, whereby the etching solution A2 containing 0.01 mol / l of iodic acid is added. Was prepared. Similarly, after adding 0.5277 g of iodic acid (HIO 3 ) to 16 ml of 35% hydrochloric acid, the whole is diluted with water to 300 ml, whereby an etching solution A3 containing 0.01 mol / l of iodic acid is added. Was prepared.

35%塩酸53ml中に1.5832gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.03mol/lを含有するエッチング液B1を調製した。同様に、35%塩酸39ml中に1.5832gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.03mol/lを含有するエッチング液B2を調製した。同様に、35%塩酸16ml中に1.5832gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.03mol/lを含有するエッチング液B3を調製した。 An etching solution B1 containing 0.03 mol / l of iodic acid was prepared by adding 1.5832 g of iodic acid (HIO 3 ) to 53 ml of 35% hydrochloric acid and diluting with water to make a total of 300 ml. . Similarly, 1.5832 g of iodic acid (HIO 3 ) was added to 39 ml of 35% hydrochloric acid, and then diluted with water to make a total of 300 ml, whereby etching solution B2 containing 0.03 mol / l of iodic acid was added. Was prepared. Similarly, 1.5832 g of iodic acid (HIO 3 ) was added to 16 ml of 35% hydrochloric acid, and then diluted with water to make a total of 300 ml, whereby etching solution B3 containing 0.03 mol / l of iodic acid was used. Was prepared.

次に、以下に示す手順で、化合物半導体サンプルを調製し、エッチングを行った。
MOCVD法を用いて、GaAs基板上にp−GaAs層を結晶成長させ、別のGaAs基板上にp−Ga0.5In0.5P層を結晶成長させ、さらに別のGaAs基板上にp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5P層を結晶成長させることにより、合計3種類の化合物半導体サンプルを調製した。結晶成長させた層の厚みは1000nmであった。形成された各化合物半導体層に対して、前記A1、A2、A3、B1、B2、B3のエッチング液を用いて23℃で90秒間エッチングを行ったところ、エッチング残渣や反応付着物が無い平滑なエッチング面が形成された。エッチング速度は図1に示す通りであり、化合物半導体の種類に依存することなく、添加するヨウ素酸(HIO3)の量によって変化することが確認された。
Next, a compound semiconductor sample was prepared and etched according to the following procedure.
Using MOCVD, a p-GaAs layer is grown on a GaAs substrate, a p-Ga 0.5 In 0.5 P layer is grown on another GaAs substrate, and p- (Al 0.7 is grown on another GaAs substrate. A total of three types of compound semiconductor samples were prepared by crystal growth of a Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P layer. The thickness of the crystal-grown layer was 1000 nm. When each of the formed compound semiconductor layers was etched at 23 ° C. for 90 seconds using the etching solutions A1, A2, A3, B1, B2, and B3, there was no etching residue or reaction deposit. An etched surface was formed. The etching rate is as shown in FIG. 1, and it was confirmed that it changed depending on the amount of iodic acid (HIO 3 ) to be added without depending on the type of compound semiconductor.

(比較例1)
98重量%硫酸を60℃に加温したエッチング液を調製し、参考例1と同じ3種類の化合物半導体サンプルに対してエッチングを行った。エッチング面は平滑ではあったが、エッチング速度は図2に示すように、p−Ga0.5In0.5Pでは明らかに落ち、p−GaAsではほぼエッチングが不可能な速度であった。
(Comparative Example 1)
An etching solution in which 98 wt% sulfuric acid was heated to 60 ° C. was prepared, and the same three types of compound semiconductor samples as in Reference Example 1 were etched. Although the etching surface was smooth, as shown in FIG. 2, the etching rate clearly decreased with p-Ga 0.5 In 0.5 P, and was almost impossible to etch with p-GaAs.

(比較例2)
35%塩酸と超純水を体積比1:1で混合したエッチング液を調製し、参考例1と同じ3種類の化合物半導体サンプルに対してエッチングを行った。図2に示すように比較例1と同様に化合物半導体の種類によってエッチング速度に明らかな差が認められ、且つp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pの場合には、エッチング後の表面は荒れていた。
(Comparative Example 2)
An etching solution in which 35% hydrochloric acid and ultrapure water were mixed at a volume ratio of 1: 1 was prepared, and etching was performed on the same three types of compound semiconductor samples as in Reference Example 1. As shown in FIG. 2, a clear difference in the etching rate is recognized depending on the type of compound semiconductor as in Comparative Example 1, and in the case of p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P, the surface after etching is It was rough.

(参考例2)
参考例1の塩酸の替わりに硫酸を用い、0.642g、1.926g、3.21gのヨウ素酸カリウムをそれぞれ添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸カリウム0.01mol/l、0.03mol/l、0.05mol/lを含有するエッチング液を調製した。
(Reference Example 2)
Using sulfuric acid instead of hydrochloric acid in Reference Example 1 and adding 0.642 g, 1.926 g and 3.21 g of potassium iodate, respectively, and diluting with water to make 300 ml of the whole, potassium iodate 0 Etching solutions containing 0.01 mol / l, 0.03 mol / l, and 0.05 mol / l were prepared.

各エッチング液を用いて、参考例1と同じ3種類の化合物半導体サンプルに対してエッチングを行った。その結果、エッチング残渣や反応付着物が無い平滑なエッチング面が形成されていることが確認された。また、エッチング速度は40nm/分、160nm/分、280nm/分程度であった。   Etching was performed on the same three types of compound semiconductor samples as in Reference Example 1 using each etching solution. As a result, it was confirmed that a smooth etching surface free from etching residues and reaction deposits was formed. The etching rates were about 40 nm / min, 160 nm / min, and 280 nm / min.

(参考例3)
35%塩酸39ml中に0.5277gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、クエン酸50gを添加し、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.01mol/lを含有するエッチング液を調製した。
(Reference Example 3)
After adding 0.5277 g of iodic acid (HIO 3 ) to 39 ml of 35% hydrochloric acid, add 50 g of citric acid and dilute with water to make a total of 300 ml. An etching solution was prepared.

このエッチング液を用いて、参考例1と同じ3種類の化合物半導体サンプルに対してエッチングを行った。その結果、同一酸量、同一ヨウ素酸量の参考例1のエッチング液を用いた場合と比べさらに平滑なエッチング面が形成されていることが確認された。   Using this etching solution, the same three types of compound semiconductor samples as in Reference Example 1 were etched. As a result, it was confirmed that a smoother etching surface was formed as compared with the case of using the etching solution of Reference Example 1 having the same acid amount and the same iodic acid amount.

(実施例1)
n−GaAs基板301上にMOCVD法により、厚さ1.2μmのn−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなるクラッド層302、厚さ60nmの(Al0.5Ga0.50.5In0.5Pガイド層303と厚さ5nmのGa0.5In0.5P量子井戸層304と厚さ5nmの(Al0.5Ga0.50.5In0.5Pバリア層305からなる井戸数4の多重量子井戸活性層306、厚さ0.25μmのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる第1クラッド層307、厚さ5nmのp−Ga0.5In0.5Pnからなるエッチングストップ層308、厚さ0.7μmのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる第2クラッド層309、厚さ50nmのp−Ga0.5In0.5Pからなる酸化抑制層310を順次積層することにより、ダブルへテロ構造である化合物半導体層を形成した(図3(a))。次にこのダブルへテロ基板の表面にプラズマCVDにより厚さ100nmのSiNx保護膜を堆積した後にフォトリソグラフィーによりストライプ状SiNx保護膜311を多数形成した(図3(b))。
Example 1
A cladding layer 302 made of n- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P having a thickness of 1.2 μm and a (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P guide having a thickness of 60 nm are formed on the n-GaAs substrate 301 by MOCVD. A multi-quantum well active layer 306 having a number of wells of 4 consisting of a layer 303, a Ga 0.5 In 0.5 P quantum well layer 304 having a thickness of 5 nm, and an (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P barrier layer 305 having a thickness of 5 nm, a thickness of 0 A first cladding layer 307 made of p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P with a thickness of .25 μm, an etching stop layer 308 made of p-Ga 0.5 In 0.5 Pn with a thickness of 5 nm, and a p- (0.7 μm thickness of p- ( The second cladding layer 309 made of Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P and the oxidation-suppressing layer 310 made of p-Ga 0.5 In 0.5 P having a thickness of 50 nm are sequentially laminated to form a double heterostructure. A compound semiconductor layer was formed (FIG. 3A). Next, a SiNx protective film having a thickness of 100 nm was deposited on the surface of the double hetero substrate by plasma CVD, and then a large number of stripe-like SiNx protective films 311 were formed by photolithography (FIG. 3B).

35%塩酸39ml中に0.5277gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.01mol/lを含有するエッチング液を調製した。このエッチング液を用いて、ストライプ状SiNx保護膜をエッチングマスクとして図3(b)を90秒エッチングし、保護されていない酸化抑制層310の全てと第2クラッド層309の一部をエッチングした(図3(c))。エッチング後の第2クラッド層の表面は平滑であった。 An etching solution containing 0.01 mol / l of iodic acid was prepared by adding 0.5277 g of iodic acid (HIO 3 ) to 39 ml of 35% hydrochloric acid and diluting with water to make the whole 300 ml. Using this etching solution, the striped SiNx protective film is used as an etching mask to etch FIG. 3B for 90 seconds, and all of the unprotected oxidation suppressing layer 310 and a part of the second cladding layer 309 are etched ( FIG. 3 (c)). The surface of the second cladding layer after the etching was smooth.

35%塩酸と50重量%クエン酸を体積比1:3で混合することによりエッチング液C1を調製した。また、35%塩酸と50重量%クエン酸と50重量%酒石酸を体積比1:2:1で混合することによりエッチング液C2を調製した。エッチング液C1またはC2を用いて図3(c)を23℃で3分間エッチングしたところ、ストライプ状SiNx保護膜をエッチングマスクとしたリッジ形状が形成された(図3(d))。エッチングストップ層を走査電子顕微鏡観察したところ、エッチング液C1、C2のいずれを用いた場合でもエッチング残渣がエッチングストップ層上に無いきわめて平滑な表面が得られたことが確認された。   An etching solution C1 was prepared by mixing 35% hydrochloric acid and 50% by weight citric acid in a volume ratio of 1: 3. Further, an etching solution C2 was prepared by mixing 35% hydrochloric acid, 50% by weight citric acid and 50% by weight tartaric acid in a volume ratio of 1: 2: 1. When the etching solution C1 or C2 was used to etch FIG. 3C for 3 minutes at 23 ° C., a ridge shape was formed using the striped SiNx protective film as an etching mask (FIG. 3D). When the etching stop layer was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that an extremely smooth surface with no etching residue on the etching stop layer was obtained when either of the etching solutions C1 and C2 was used.

(実施例2)
n−GaAs基板上にMOCVD法により、厚さ1.2μmのn−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなるクラッド層、(Al0.5Ga0.50.5In0.5Pガイド層と厚さ5nmのGa0.5In0.5P量子井戸層と厚さ5nmの(Al0.5Ga0.50.5In0.5Pバリア層とからなる井戸数6の多重量子井戸活性層、厚さ0.08μmのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる第1クラッド層、厚さ5nmのp−Ga0.5In0.5Pnからなるエッチングストップ層、厚さ0.5μmのp−(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる第2クラッド層、厚さ10nmのp−(Al0.2Ga0.80.5In0.5Pからなる酸化抑制層、厚さ20nmのp−GaAsからなるコンタクト層を順次積層することにより、ダブルへテロ構造である化合物半導体層を形成した。次にこのダブルへテロ基板の表面にプラズマCVDにより厚さ100nmのSiNx保護膜を堆積した後にフォトリソグラフィーによりストライプ状SiNx保護膜を多数形成した。
(Example 2)
A clad layer made of n- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P with a thickness of 1.2 μm, an (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P guide layer and a 5 nm thickness by MOCVD on an n-GaAs substrate A multi-quantum well active layer having 6 wells composed of a Ga 0.5 In 0.5 P quantum well layer and a (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P barrier layer having a thickness of 5 nm, p- (Al 0.7 Ga having a thickness of 0.08 μm). 0.3 ) 0.5 In 0.5 P first cladding layer, 5 nm thick p-Ga 0.5 In 0.5 Pn etching stop layer, 0.5 μm thick p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P By sequentially laminating the second cladding layer, the 10 nm thick p- (Al 0.2 Ga 0.8 ) 0.5 In 0.5 P oxidation inhibiting layer, and the 20 nm thick p-GaAs contact layer, a double hetero structure is obtained. Certain To form an object semiconductor layer. Next, an SiNx protective film having a thickness of 100 nm was deposited on the surface of the double hetero substrate by plasma CVD, and then a large number of stripe-like SiNx protective films were formed by photolithography.

35%塩酸39ml中に1.5832gのヨウ素酸(HIO3)を添加した後、水で希釈して全体を300mlとすることにより、ヨウ素酸0.03mol/lを含有するエッチング液を調製した。このエッチング液を用いて、ストライプ状SiNx保護膜をエッチングマスクとして前記化合物半導体層を23℃で50秒エッチングしたところ、保護されていないコンタクト層と酸化抑制層の全てと第2クラッド層の一部がエッチングにより除去された。エッチング後の第2クラッド層の表面は平滑であった。 An etching solution containing 0.03 mol / l of iodic acid was prepared by adding 1.5832 g of iodic acid (HIO 3 ) to 39 ml of 35% hydrochloric acid and diluting with water to make a total of 300 ml. Using this etching solution, the compound semiconductor layer was etched at 23 ° C. for 50 seconds using the stripe-shaped SiNx protective film as an etching mask. As a result, all of the non-protected contact layer and oxidation suppression layer and part of the second cladding layer were obtained. Was removed by etching. The surface of the second cladding layer after the etching was smooth.

35%塩酸と34重量%リンゴ酸を体積比1:3で混合することによりエッチング液D1を調製した。また、35%塩酸と40重量%リンゴ酸を体積比1:3で混合することによりエッチング液D2を調製した。ヨウ素酸系エッチング液で第2クラッド層の途中までエッチングされている前記化合物半導体層をエッチング液D1で4分、エッチング液D2で3分エッチングしたところ、ストライプ状SiNx保護膜をエッチングマスクとしたリッジ形状が形成された。エッチングストップ層を走査電子顕微鏡で観察したところ、エッチング残渣がエッチングストップ層上に無いきわめて平滑な表面が得られたことが確認された。   An etching solution D1 was prepared by mixing 35% hydrochloric acid and 34% by weight malic acid in a volume ratio of 1: 3. Further, an etching solution D2 was prepared by mixing 35% hydrochloric acid and 40% by weight malic acid in a volume ratio of 1: 3. The compound semiconductor layer that has been etched to the middle of the second cladding layer with an iodic acid-based etchant is etched with the etchant D1 for 4 minutes and with the etchant D2 for 3 minutes. As a result, a ridge using the striped SiNx protective film as an etching mask A shape was formed. When the etching stop layer was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that an extremely smooth surface with no etching residue on the etching stop layer was obtained.

本実施例では、ハロゲン酸素酸イオンを含むエッチング液を用いて、コンタクト層、酸化抑制層の全てと第2クラッド層の一部を1段階でエッチングしているが、工程上の都合から、エッチングは2段階で行っても良い。例えば、As系化合物半導体をエッチング可能なエッチング液(燐酸、過酸化水素水、超純水の混合液や酒石酸と過酸化水素水の混合液等)でコンタクト層をエッチングし、さらにハロゲン酸素酸イオンを含むエッチング液を用いて、酸化抑制層の全てと第2クラッド層の一部をエッチングする2段階エッチングを実施することもできる。   In this embodiment, the contact layer, the oxidation suppression layer, and a part of the second cladding layer are etched in one step by using an etching solution containing halogen oxyacid ions. May be performed in two stages. For example, the contact layer is etched with an etching solution (such as phosphoric acid, hydrogen peroxide solution, ultrapure water mixture, tartaric acid and hydrogen peroxide solution, etc.) that can etch As-based compound semiconductors, and halogen oxygenate ions. It is also possible to perform two-stage etching that etches all of the oxidation suppression layer and a part of the second cladding layer using an etching solution containing

また、実施例1及び実施例2では、リッジ構造を有する半導体レーザを製造しているが、実施例の方法に当業者に自明な改変を加えることにより、本発明を利用してグルーヴ構造を有する半導体レーザを製造することもできる。   In the first and second embodiments, a semiconductor laser having a ridge structure is manufactured. However, the present invention can be used to modify the method of the embodiment to make a groove structure using the present invention. A semiconductor laser can also be manufactured.

(比較例3)
実施例1で用いたヨウ素酸を含有するエッチング液に代えて35%塩酸と85%リン酸を体積比1:5で混合することにより調製したエッチング液を用いて、実施例1と同様にしてストライプ状SINx保護膜をエッチングマスクとして図3(b)を23℃でエッチングしたところ、30秒程度経過し酸化抑制層310がエッチオフされ、第2クラッド層309がエッチングされ始めると共に、半導体層表面から気泡が大量に発生し、凹凸の激しい表面となった。
(Comparative Example 3)
In the same manner as in Example 1, using an etching solution prepared by mixing 35% hydrochloric acid and 85% phosphoric acid in a volume ratio of 1: 5 instead of the etching solution containing iodic acid used in Example 1. 3B is etched at 23 ° C. using the stripe-shaped SINx protective film as an etching mask, the oxidation suppression layer 310 is etched off after about 30 seconds, the second cladding layer 309 starts to be etched, and the surface of the semiconductor layer A large amount of air bubbles were generated from the surface, resulting in a highly uneven surface.

(実施例3)
実施例1で用いたエッチング液C1又はC2に代えて98%硫酸とし、これを60℃に加温し、図3(c)を4分間エッチングしたところ、ストライプ状SiNx保護膜をエッチングマスクとしたリッジ形状が形成された。(図3(d))。走査電子顕微鏡で観察したところ、エッチングストップ層上にエッチング残渣がない平滑な表面が得られたことが確認された。但し、実施例1に比べ、リッジ側壁形状がなだらかで、第2クラッド層309の下部幅が広がっていた。
(Example 3)
98% sulfuric acid was used instead of the etching solution C1 or C2 used in Example 1, and this was heated to 60 ° C., and when FIG. 3C was etched for 4 minutes, the striped SiNx protective film was used as an etching mask. A ridge shape was formed. (FIG. 3 (d)). When observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that a smooth surface having no etching residue was obtained on the etching stop layer. However, compared with Example 1, the ridge sidewall shape was gentle and the lower width of the second cladding layer 309 was widened.

本発明のエッチング方法は、ハロゲン酸素酸イオンを含む酸性溶液を用いてほぼ等速でエッチングするものであり、エッチング液が扱いやすい上、エッチング後に化合物半導体層表面を平滑に保つことができるという利点を有する。さらに本発明のエッチング方法によれば、エッチングストップ層に対して選択性の高いエッチングを行うこともできるため、発光素子に必要な構造を安定的に形状良く実現することができる。よって、本発明のエッチング方法は産業上の利用可能性が高い。   The etching method of the present invention etches at an almost constant speed using an acidic solution containing halogen oxygen acid ions, and is advantageous in that the etching solution is easy to handle and the surface of the compound semiconductor layer can be kept smooth after etching. Have Furthermore, according to the etching method of the present invention, since etching with high selectivity can be performed on the etching stop layer, a structure necessary for the light emitting element can be stably realized with a good shape. Therefore, the etching method of the present invention has high industrial applicability.

参考例1のエッチング液によるエッチング速度を示すグラフである。5 is a graph showing the etching rate with the etching solution of Reference Example 1. 比較例1及び比較例2のエッチング液によるエッチング速度を示すグラフである。It is a graph which shows the etching rate by the etching liquid of the comparative example 1 and the comparative example 2. FIG. 実施例1に係わる半導体レーザの構造と製造工程を示す図である。1 is a diagram illustrating the structure and manufacturing process of a semiconductor laser according to Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

301 n−GaAs基板
302 n−クラッド層
303 ガイド層
304 井戸層
305 バリア層
306 多重量子井戸活性層
307 第1クラッド層
308 エッチングストップ層
309 第2クラッド層
310 酸化抑制層
311 SiNx膜
312 ブロック層
313 コンタクト層
301 n-GaAs substrate 302 n-cladding layer 303 guide layer 304 well layer 305 barrier layer 306 multiple quantum well active layer 307 first cladding layer 308 etching stop layer 309 second cladding layer 310 oxidation suppression layer 311 SiNx film 312 block layer 313 Contact layer

Claims (7)

(AlX1Ga1-X1Y1In1-Y1P(0≦X1<1、0≦Y1≦1)からなる第1半導体層上に(AlX2Ga1-X2Y2In1-Y2P(0<X2≦1、0<Y2≦1、X1<X2)からなる第2半導体層及び(AlX3Ga1-X3Y3In1-Y3P(0≦X3<1、0<Y3≦1、X3<X2)からなる第3半導体層を順次有する化合物半導体のエッチング方法において、ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液を用いて、第3半導体層及び第2半導体層の一部分をエッチング除去することを特徴とする化合物半導体のエッチング方法。 (Al X1 Ga 1 -X1 ) Y1 In 1 -Y1 P (0 ≦ X1 <1, 0 ≦ Y1 ≦ 1) on the first semiconductor layer (Al X2 Ga 1 -X2 ) Y2 In 1 -Y2 P ( A second semiconductor layer composed of 0 <X2 ≦ 1, 0 <Y2 ≦ 1, X1 <X2) and (Al X3 Ga 1-X3 ) Y3 In 1-Y3 P (0 ≦ X3 <1, 0 <Y3 ≦ 1, In the method for etching a compound semiconductor sequentially including a third semiconductor layer composed of X3 <X2), a part of the third semiconductor layer and the second semiconductor layer is etched using an etchant composed of an acidic solution containing halogen oxygen acid ions. A method for etching a compound semiconductor comprising removing the compound semiconductor. 化合物半導体が第3半導体層の上にさらにAlX4Ga1-X4As(0≦X4≦1)からなる第4半導体層を有しており、ハロゲン酸素酸イオンを含有する酸性溶液からなるエッチング液により、第4半導体層もあわせてエッチング除去することを特徴とする請求項1に記載のエッチング方法。 The compound semiconductor further includes a fourth semiconductor layer made of Al X4 Ga 1 -X4 As (0 ≦ X4 ≦ 1) on the third semiconductor layer, and an etching solution made of an acidic solution containing a halogen oxygenate ion The etching method according to claim 1, wherein the fourth semiconductor layer is also removed by etching. エッチング液がハロゲン酸イオンとともに塩酸及び/または硫酸を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の化合物半導体のエッチング方法。   3. The method for etching a compound semiconductor according to claim 1, wherein the etching solution contains hydrochloric acid and / or sulfuric acid together with a halogenate ion. エッチング液が、化合物半導体を構成するIII族元素の少なくとも1種と水溶性錯イオンを形成可能な錯化剤を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物半導体のエッチング方法。   The compound semiconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the etching solution contains a complexing agent capable of forming a water-soluble complex ion with at least one group III element constituting the compound semiconductor. Etching method. 第3半導体層及び第2半導体層の一部分をエッチング除去した後に、第1半導体層と第2半導体層の間の選択性が高い選択エッチング液を使用してエッチングすることにより、第1半導体層上の第2半導体層を除去することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物半導体のエッチング方法。   After removing portions of the third semiconductor layer and the second semiconductor layer by etching, etching is performed using a selective etching solution having high selectivity between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, whereby the first semiconductor layer is etched. The method of etching a compound semiconductor according to any one of claims 1 to 4, wherein the second semiconductor layer is removed. 選択エッチング液が塩酸とともにオキシカルボン酸及び/またはジカルボン酸を含むことを特徴とする請求項5に記載の化合物半導体のエッチング方法。   6. The method for etching a compound semiconductor according to claim 5, wherein the selective etching solution contains oxycarboxylic acid and / or dicarboxylic acid together with hydrochloric acid. 選択エッチング液が、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸及び乳酸からなる群より選択される少なくとも1種の有機酸を含むことを特徴とする請求項4または5に記載の化合物半導体のエッチング方法。   The compound semiconductor according to claim 4 or 5, wherein the selective etching solution contains at least one organic acid selected from the group consisting of tartaric acid, citric acid, malic acid, glycolic acid, malonic acid, and lactic acid. Etching method.
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