JP2694625B2 - 化合物半導体基体のエッチング方法および製造方法 - Google Patents
化合物半導体基体のエッチング方法および製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空雰囲気下で連続し
て行う、化合物半導体基体のエッチング方法に関する。
て行う、化合物半導体基体のエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、化合物半導体を用いた素子は、結
晶成長及びエッチングを数回繰り返し、さらに場合によ
っては不純物を拡散させるなどの工程を経て作成されて
いる。例えば、埋込み型半導体レーザチップを作成する
には、次のような工程がとられる。第１に、ＧａＡｓ基
板に液相エピタキシャル法などにより、ＧａＡｓバッフ
ァ層、ＡｌＧａＡｓクラッド層、ＧａＡｓ活性層、Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層、及びＧａＡｓ電極層を、必要な不
純物の添加を同時に行いつつ成長させる。第２に各層を
成長させた半導体表面にＳｉＯ2 膜等の保護膜を形成
し、その表面にレジストを塗布する。次にレーザのスト
ライプに相当するパターンを露光し続いて現像してレジ
ストのパターンを形成する。第３に、フッ化水素酸（Ｈ
Ｆ）にこの半導体を接触させレジストパターンの無い部
分のＳｉＯ2 膜等の保護膜を除去する。その後有機溶剤
等によりパターン状に残っているレジストを除去する。
第４に、硫酸等を含むエッチング液（これは保護膜をエ
ッチしない）にこの半導体を接触させ、エピタキシャル
層のＧａＡｓバッファ層に至る深さにまでエッチする。
第５に、液相エピタキシャル法などにより、ＡｌＧａＡ
ｓ層を成長し、エッチングで除去した部分を埋込む。第
６に、表面に残っている保護膜を除去する。
晶成長及びエッチングを数回繰り返し、さらに場合によ
っては不純物を拡散させるなどの工程を経て作成されて
いる。例えば、埋込み型半導体レーザチップを作成する
には、次のような工程がとられる。第１に、ＧａＡｓ基
板に液相エピタキシャル法などにより、ＧａＡｓバッフ
ァ層、ＡｌＧａＡｓクラッド層、ＧａＡｓ活性層、Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層、及びＧａＡｓ電極層を、必要な不
純物の添加を同時に行いつつ成長させる。第２に各層を
成長させた半導体表面にＳｉＯ2 膜等の保護膜を形成
し、その表面にレジストを塗布する。次にレーザのスト
ライプに相当するパターンを露光し続いて現像してレジ
ストのパターンを形成する。第３に、フッ化水素酸（Ｈ
Ｆ）にこの半導体を接触させレジストパターンの無い部
分のＳｉＯ2 膜等の保護膜を除去する。その後有機溶剤
等によりパターン状に残っているレジストを除去する。
第４に、硫酸等を含むエッチング液（これは保護膜をエ
ッチしない）にこの半導体を接触させ、エピタキシャル
層のＧａＡｓバッファ層に至る深さにまでエッチする。
第５に、液相エピタキシャル法などにより、ＡｌＧａＡ
ｓ層を成長し、エッチングで除去した部分を埋込む。第
６に、表面に残っている保護膜を除去する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体構造の形成方法は、前述のように多くの工程を必
要とし、その結果、形成に長時間を要するという問題点
がある。また、溶液を用いたエッチングでは、半導体表
面が大気に曝されてしまうために、表面が汚染されると
いう問題点がある。さらに、ドライエッチングを行うと
イオンの照射により半導体に損傷が発生するという問題
点がある。本発明の課題は、清浄なエッチング面が得ら
れる化合物半導体のエッチング方法の工程を簡略化する
ことである。本発明の他の課題は、清浄なエッチング面
に連続して結晶成長層を成長させる化合物半導体基体の
製造方法を提供することである。
半導体構造の形成方法は、前述のように多くの工程を必
要とし、その結果、形成に長時間を要するという問題点
がある。また、溶液を用いたエッチングでは、半導体表
面が大気に曝されてしまうために、表面が汚染されると
いう問題点がある。さらに、ドライエッチングを行うと
イオンの照射により半導体に損傷が発生するという問題
点がある。本発明の課題は、清浄なエッチング面が得ら
れる化合物半導体のエッチング方法の工程を簡略化する
ことである。本発明の他の課題は、清浄なエッチング面
に連続して結晶成長層を成長させる化合物半導体基体の
製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｉｎを
含まないIII-V 族化合物半導体から成る基板の表面に、
Ｉｎを含むIII-V 族化合物半導体から成るマスク層を形
成するマスク層形成工程と、前記マスク層の所定部に電
子、光、Ｘ線およびイオンビームのうちから選ばれた少
くとも１つのビームを照射し、前記マスク層に塩素系ガ
スを照射して前記所定部を選択的に除去して前記基板の
表面の所定面を露出させるマスク層所定部除去工程と、
前記マスク層に前記塩素系ガスを照射して前記所定面を
エッチングするエッチング工程とを有し、マスク層形成
工程、マスク層所定部除去工程およびエッチング工程は
外気と遮断されたチャンバ内で連続して行われることを
特徴とする化合物半導体基体のエッチング方法が得られ
る。
含まないIII-V 族化合物半導体から成る基板の表面に、
Ｉｎを含むIII-V 族化合物半導体から成るマスク層を形
成するマスク層形成工程と、前記マスク層の所定部に電
子、光、Ｘ線およびイオンビームのうちから選ばれた少
くとも１つのビームを照射し、前記マスク層に塩素系ガ
スを照射して前記所定部を選択的に除去して前記基板の
表面の所定面を露出させるマスク層所定部除去工程と、
前記マスク層に前記塩素系ガスを照射して前記所定面を
エッチングするエッチング工程とを有し、マスク層形成
工程、マスク層所定部除去工程およびエッチング工程は
外気と遮断されたチャンバ内で連続して行われることを
特徴とする化合物半導体基体のエッチング方法が得られ
る。
【０００５】
【作用】本発明では、真空に排気できる容器内に、Ｇａ
Ａｓ等のＩｎを含まない化合物半導体を設置して、この
化合物半導体の表面にＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ等のＩｎ
を含む化合物半導体薄膜をマスク層として形成し、次に
真空を破らずに連続的にＣｌ2 等の塩素系高純度ガス中
で電子、光、Ｘ線、イオンビーム等を照射すれば照射部
分のみを選択的にマスク除去ができることを利用して、
真空一貫加工プロセスを可能とする。Ｉｎを含む化合物
半導体は塩素系ガスに対してＩｎＣｌ3 等の反応生成物
の蒸気圧が低いために、１００℃以下では用意にエッチ
ングされず、塩素系ガスでエッチングされるＧａＡｓ等
Ｉｎを含まない化合物半導体を保護するマスクとして機
能する。また、このマスク層は真空中でＭＢＥ等で容易
に形成でき、数十オングストローム程度の超薄膜とすれ
ば、電子、光、Ｘ線、イオンビーム等の照射をすれば、
塩素系ガスでもビームの刺激により脱離が進行し、選択
的な除去が可能となる。特に電子ビームやイオンビーム
等の比較的高エネルギな粒子線を用いれば物理的な効果
により一層脱離が進行しやすい。マスク層の選択的な除
去後、露出されたＧａＡｓ等の下地半導体は塩素系ガス
のみで容易にエッチングできる。また、この際、記述の
ビームを併用すればよりエッチングは増速され指向性の
高いエッチングが可能となる。以上のようなエッチング
工程後、残ったマスク層の全面を除去する場合、真空中
で連続して加熱して熱脱離させる。この際、５００℃程
度の適当な温度に設定すれば、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ
等はＩｎとＡｓとの結合力がＧａとＡｓとの結合力に比
べて弱いため、下地のＧａＡｓ等の加工対象の半導体層
を熱脱離させず、マスク層のみ除去できる。このように
本発明のエッチング手段は、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ等
化合物半導体自体をマスクとして用いるため、ＧａＡｓ
系化合物半導体との物性的相性もよく、さらに容易に真
空中で連続的に形成できる等大気に汚染されることもな
い。このため、その後連続してなされるエピタキシャル
層の成長等にも好都合である。
Ａｓ等のＩｎを含まない化合物半導体を設置して、この
化合物半導体の表面にＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ等のＩｎ
を含む化合物半導体薄膜をマスク層として形成し、次に
真空を破らずに連続的にＣｌ2 等の塩素系高純度ガス中
で電子、光、Ｘ線、イオンビーム等を照射すれば照射部
分のみを選択的にマスク除去ができることを利用して、
真空一貫加工プロセスを可能とする。Ｉｎを含む化合物
半導体は塩素系ガスに対してＩｎＣｌ3 等の反応生成物
の蒸気圧が低いために、１００℃以下では用意にエッチ
ングされず、塩素系ガスでエッチングされるＧａＡｓ等
Ｉｎを含まない化合物半導体を保護するマスクとして機
能する。また、このマスク層は真空中でＭＢＥ等で容易
に形成でき、数十オングストローム程度の超薄膜とすれ
ば、電子、光、Ｘ線、イオンビーム等の照射をすれば、
塩素系ガスでもビームの刺激により脱離が進行し、選択
的な除去が可能となる。特に電子ビームやイオンビーム
等の比較的高エネルギな粒子線を用いれば物理的な効果
により一層脱離が進行しやすい。マスク層の選択的な除
去後、露出されたＧａＡｓ等の下地半導体は塩素系ガス
のみで容易にエッチングできる。また、この際、記述の
ビームを併用すればよりエッチングは増速され指向性の
高いエッチングが可能となる。以上のようなエッチング
工程後、残ったマスク層の全面を除去する場合、真空中
で連続して加熱して熱脱離させる。この際、５００℃程
度の適当な温度に設定すれば、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ
等はＩｎとＡｓとの結合力がＧａとＡｓとの結合力に比
べて弱いため、下地のＧａＡｓ等の加工対象の半導体層
を熱脱離させず、マスク層のみ除去できる。このように
本発明のエッチング手段は、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ等
化合物半導体自体をマスクとして用いるため、ＧａＡｓ
系化合物半導体との物性的相性もよく、さらに容易に真
空中で連続的に形成できる等大気に汚染されることもな
い。このため、その後連続してなされるエピタキシャル
層の成長等にも好都合である。
【０００６】
【実施例】以下に図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。まず、本発明のエッチング方法並びに化合物半
導体基体の製造方法に用いられる装置について簡単に説
明しておく。図２の装置は、この装置へのウエハの出し
入れを行うためとエッチングマスクを形成するための導
入室２１、エピタキシャル成長を行うためのＭＢＥ室２
２、半導体を選択的にエッチングしてパターンを形成す
るエッチング室２３を有している。これら導入室２１、
ＭＢＥ室２２、およびエッチング室２３はそれぞれ通路
を介して試料交換室２４に接続されている。そして、各
通路には、ゲートバルブ２５ａ、２５ｂ及び２５ｃが設
けられている。また、各室２１，２２，２３及び２４に
はそれぞれターボ分子ポンプ、イオンポンプ等の真空ポ
ンプ（図示せず）が設けられている。これにより、装置
内に導入したウエハを大気に曝すことなくどの室にでも
マグネットフィードスルー２６ａ、２６ｂ及び２６ｃを
用いて搬送することができる。また、試料加熱室２０が
試料交換室２４に通路を介して取り付けられている。更
に、エッチング室２３には電子ビームを発生する電子ビ
ーム発生装置２３１と、エッチングに用いるガスを導入
するためのガス導入部２８と、試料位置を調整するマニ
ピュレータ２９とが備えられている。エッチング室２３
を詳細に図示したのが図３である。図３を参照するとエ
ッチング室２３の上部には電子ビーム発生装置２３１が
設置されており、集束された電子ビーム３１を試料３８
に照射するようになっている。試料３８の下部にはヒー
タ３７が設けられており，電流導入端子３４を経てこの
ヒータ３７に通電することにより、試料３８を加熱する
ことができる。また、ガス導入部２８のノズル３６が試
料３８の表面にガスを照射できるように設けられてい
る。
明する。まず、本発明のエッチング方法並びに化合物半
導体基体の製造方法に用いられる装置について簡単に説
明しておく。図２の装置は、この装置へのウエハの出し
入れを行うためとエッチングマスクを形成するための導
入室２１、エピタキシャル成長を行うためのＭＢＥ室２
２、半導体を選択的にエッチングしてパターンを形成す
るエッチング室２３を有している。これら導入室２１、
ＭＢＥ室２２、およびエッチング室２３はそれぞれ通路
を介して試料交換室２４に接続されている。そして、各
通路には、ゲートバルブ２５ａ、２５ｂ及び２５ｃが設
けられている。また、各室２１，２２，２３及び２４に
はそれぞれターボ分子ポンプ、イオンポンプ等の真空ポ
ンプ（図示せず）が設けられている。これにより、装置
内に導入したウエハを大気に曝すことなくどの室にでも
マグネットフィードスルー２６ａ、２６ｂ及び２６ｃを
用いて搬送することができる。また、試料加熱室２０が
試料交換室２４に通路を介して取り付けられている。更
に、エッチング室２３には電子ビームを発生する電子ビ
ーム発生装置２３１と、エッチングに用いるガスを導入
するためのガス導入部２８と、試料位置を調整するマニ
ピュレータ２９とが備えられている。エッチング室２３
を詳細に図示したのが図３である。図３を参照するとエ
ッチング室２３の上部には電子ビーム発生装置２３１が
設置されており、集束された電子ビーム３１を試料３８
に照射するようになっている。試料３８の下部にはヒー
タ３７が設けられており，電流導入端子３４を経てこの
ヒータ３７に通電することにより、試料３８を加熱する
ことができる。また、ガス導入部２８のノズル３６が試
料３８の表面にガスを照射できるように設けられてい
る。
【０００７】以下、本発明の化合物半導体基体の製造方
法に係る実施例を図１、図２、及び図３を参照して説明
する。まず、導入室２１より導入したＧａＡｓ基板１０
をマグネットフィードスルーｂ２６ａ及び２６ｂを用い
て試料加熱室２０に搬送した。試料加熱室２０を１×１
０−８Torr以下に減圧し、試料加熱室２０に搬送したＧ
ａＡｓ基板１０を、内部に設置されている加熱装置によ
り約２００℃に加熱し、１０分間その状態を保持した。
この処理により、ＧａＡｓ基板１０表面に吸着している
水分子を除去できた。次に、ＧａＡｓ基板１０をマグネ
ットフィードスルー２６ｂによってＭＢＥ室２２に搬送
した。ＭＢＥ室２２に搬送されたＧａＡｓ基板１０上に
図１（ａ）に示すようにＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ等Ｉｎ
を含まない化合物半導体から成る加工対象層１１を所望
の厚さだけＭＢＥ成長し、その後、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ
（０＜ｘ＜１）等のＩｎを含むマスク層１２を例えば３
０オングストローム程度、連続成長させる（マスク層形
成工程）。このウエハ１３をＭＢＥ室２２と超高真空の
通路により結合されたエッチング室２３へマグネットフ
ィードスルー２６ｂ等を用いて搬送した。
法に係る実施例を図１、図２、及び図３を参照して説明
する。まず、導入室２１より導入したＧａＡｓ基板１０
をマグネットフィードスルーｂ２６ａ及び２６ｂを用い
て試料加熱室２０に搬送した。試料加熱室２０を１×１
０−８Torr以下に減圧し、試料加熱室２０に搬送したＧ
ａＡｓ基板１０を、内部に設置されている加熱装置によ
り約２００℃に加熱し、１０分間その状態を保持した。
この処理により、ＧａＡｓ基板１０表面に吸着している
水分子を除去できた。次に、ＧａＡｓ基板１０をマグネ
ットフィードスルー２６ｂによってＭＢＥ室２２に搬送
した。ＭＢＥ室２２に搬送されたＧａＡｓ基板１０上に
図１（ａ）に示すようにＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ等Ｉｎ
を含まない化合物半導体から成る加工対象層１１を所望
の厚さだけＭＢＥ成長し、その後、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ
（０＜ｘ＜１）等のＩｎを含むマスク層１２を例えば３
０オングストローム程度、連続成長させる（マスク層形
成工程）。このウエハ１３をＭＢＥ室２２と超高真空の
通路により結合されたエッチング室２３へマグネットフ
ィードスルー２６ｂ等を用いて搬送した。
【０００８】エッチング室２３に搬送された試料３８と
してのウエハ１３をウエハーホルダ（図示せず）に取り
付け、ヒータ３７によって加熱しウエハ１３の温度を７
０℃とし、エッチング室２３内にノズル３６からエッチ
ングガス（塩素ガス）５３を導入した。この時、エッチ
ング室２３内の圧力は８×１０−５に上昇した。エッチ
ングガス５３の導入と同時に、電子ビーム３１をウエハ
１３の表面に照射した。電子ビーム３１はその径が５０
ｎｍにまで絞られる。図１（ｂ）に示すように、ウエハ
１３は、エッチングガス５３と電子ビーム３１の両方が
照射された部分のみ、マスク層１２が除去された（マス
ク層所定部除去工程）。尚、エッチングガス５３はマス
ク層１２表面上で直径数ｍｍの範囲にわたってブロード
に照射されるが，電子ビーム３１は前述のように非常に
細く絞れるので微細パターンを描くことができる。
してのウエハ１３をウエハーホルダ（図示せず）に取り
付け、ヒータ３７によって加熱しウエハ１３の温度を７
０℃とし、エッチング室２３内にノズル３６からエッチ
ングガス（塩素ガス）５３を導入した。この時、エッチ
ング室２３内の圧力は８×１０−５に上昇した。エッチ
ングガス５３の導入と同時に、電子ビーム３１をウエハ
１３の表面に照射した。電子ビーム３１はその径が５０
ｎｍにまで絞られる。図１（ｂ）に示すように、ウエハ
１３は、エッチングガス５３と電子ビーム３１の両方が
照射された部分のみ、マスク層１２が除去された（マス
ク層所定部除去工程）。尚、エッチングガス５３はマス
ク層１２表面上で直径数ｍｍの範囲にわたってブロード
に照射されるが，電子ビーム３１は前述のように非常に
細く絞れるので微細パターンを描くことができる。
【０００９】この様なパターンニング後、開口した部分
に引き続き、図１（ｃ）に示すように第２のエッチング
ガスであるエッチングガス５４にさらすことにより、下
地の加工対象化合物半導体１１を所望の深さまでエッチ
ングする（エッチング工程）。この際、ＧａＡｓやＡｌ
ＧａＡｓ等Ｉｎを含まない化合物半導体に対しては、ほ
ぼ等速でエッチングが可能である。例えば、７０℃程度
では塩素ガスによるエッチング速度は約１０００オング
ストローム／分であった。
に引き続き、図１（ｃ）に示すように第２のエッチング
ガスであるエッチングガス５４にさらすことにより、下
地の加工対象化合物半導体１１を所望の深さまでエッチ
ングする（エッチング工程）。この際、ＧａＡｓやＡｌ
ＧａＡｓ等Ｉｎを含まない化合物半導体に対しては、ほ
ぼ等速でエッチングが可能である。例えば、７０℃程度
では塩素ガスによるエッチング速度は約１０００オング
ストローム／分であった。
【００１０】続いて、ウエハ１３を再度ＭＢＥ室２２に
搬送し、図１（ｄ）に示すように、真空中（またはＡｓ
雰囲気中であってもよい）で５００℃程度に数分間保持
することにより、表面のマスク層１２を除去する（マス
ク層除去工程）。
搬送し、図１（ｄ）に示すように、真空中（またはＡｓ
雰囲気中であってもよい）で５００℃程度に数分間保持
することにより、表面のマスク層１２を除去する（マス
ク層除去工程）。
【００１１】続いて、図１（ｅ）に示すように、所望の
再成長層１４を形成し、超高真空装置からウエハ１３を
大気に取り出すこと無く埋め込み構造が得られた（膜層
形成工程）。
再成長層１４を形成し、超高真空装置からウエハ１３を
大気に取り出すこと無く埋め込み構造が得られた（膜層
形成工程）。
【００１２】以上述べたように、本実施例では、加工対
象の半導体層上に連続してマスク層を超高真空中で成長
でき、さらに、その除去も超高真空中で容易に行えると
いう特徴を有し酸化膜のように完璧な除去の困難なマス
ク材料を用いた場合に比べて著しく汚染の少いプロセス
である。また用途によっては、マスク材料ＩｎＧａＡｓ
層の上に直接、再成長層を形成することも可能であると
いう特徴を有する。
象の半導体層上に連続してマスク層を超高真空中で成長
でき、さらに、その除去も超高真空中で容易に行えると
いう特徴を有し酸化膜のように完璧な除去の困難なマス
ク材料を用いた場合に比べて著しく汚染の少いプロセス
である。また用途によっては、マスク材料ＩｎＧａＡｓ
層の上に直接、再成長層を形成することも可能であると
いう特徴を有する。
【００１３】この実施例では、細い電子ビームを用い
て、微細な構造の形成について説明した。細い電子ビー
ムの代わりに、ブロードな電子ビームを基板表面の全面
に照射して、その表面をエッチングすることもできる。
また、電子ビームの代わりに、可視光、紫外線、Ｘ線お
よびイオンビームを用いて、マスクを通して基板表面上
にパターンを投影し、その光線等の照射部分のみを選択
的にエッチングして、パターンを形成することもでき
る。また、パターンを形成した表面には、半導体薄膜を
エピタキシャル成長させることの他、大気にさらすこと
なく絶縁薄膜あるいは金属薄膜形成することができた。
て、微細な構造の形成について説明した。細い電子ビー
ムの代わりに、ブロードな電子ビームを基板表面の全面
に照射して、その表面をエッチングすることもできる。
また、電子ビームの代わりに、可視光、紫外線、Ｘ線お
よびイオンビームを用いて、マスクを通して基板表面上
にパターンを投影し、その光線等の照射部分のみを選択
的にエッチングして、パターンを形成することもでき
る。また、パターンを形成した表面には、半導体薄膜を
エピタキシャル成長させることの他、大気にさらすこと
なく絶縁薄膜あるいは金属薄膜形成することができた。
【００１４】さらに、マスク層１２のパターンニングに
用いるエッチングガス５３としては、塩素ガスの他、Ｂ
ｒ2 ガス、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＣＦ3 Ｂｒ、ＣＨ3 Ｂｒあ
るいはその混合ガス等が可能である。また、Ｉｎを含ま
ない加工対象層１１のエッチングに用いる第２のエッチ
ングガス５４としては、同様なガスが可能であるが、Ｈ
Ｃｌ、ＨＢｒ、ＣＦ3 Ｂｒ、ＣＨ3 Ｂｒは室温ではＧａ
Ａｓ系半導体をエッチングしないため１５０℃以上に加
熱するか、前述したようにビームの補助を必要とする。
用いるエッチングガス５３としては、塩素ガスの他、Ｂ
ｒ2 ガス、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＣＦ3 Ｂｒ、ＣＨ3 Ｂｒあ
るいはその混合ガス等が可能である。また、Ｉｎを含ま
ない加工対象層１１のエッチングに用いる第２のエッチ
ングガス５４としては、同様なガスが可能であるが、Ｈ
Ｃｌ、ＨＢｒ、ＣＦ3 Ｂｒ、ＣＨ3 Ｂｒは室温ではＧａ
Ａｓ系半導体をエッチングしないため１５０℃以上に加
熱するか、前述したようにビームの補助を必要とする。
【００１５】尚、本実施例では、加工対象層１１はＩｎ
を含まない化合物半導体であるが、ＧａＡｓバッファ層
ＡｓＧａＡｓクラッド層ＧａＡｓ活性層ＡｌＧａＡｓク
ラッド層ＧａＡｓ電極層の構造をとれば半導体レーザ構
造となり、本発明のＩｎＧａＡｓマスク層を表面に形成
し、ストライプ状に電子線と塩素ガスで下側ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層までエッチングを行い、その後、ＩｎＧａ
Ａｓマスク層を除去して、ＡｌＧａＡｓ再成長しエッチ
ングした部分を埋め込むと埋め込み型半導体レーザとな
る。
を含まない化合物半導体であるが、ＧａＡｓバッファ層
ＡｓＧａＡｓクラッド層ＧａＡｓ活性層ＡｌＧａＡｓク
ラッド層ＧａＡｓ電極層の構造をとれば半導体レーザ構
造となり、本発明のＩｎＧａＡｓマスク層を表面に形成
し、ストライプ状に電子線と塩素ガスで下側ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層までエッチングを行い、その後、ＩｎＧａ
Ａｓマスク層を除去して、ＡｌＧａＡｓ再成長しエッチ
ングした部分を埋め込むと埋め込み型半導体レーザとな
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、化合物半導体自身をエ
ッチングのマスクとして用い、電子ビームとエッチング
ガスとを照射することによってパターンを形成するよう
にしたことで、化合物半導体表面近傍に結晶欠陥を引き
起こすことなく、微細なパターンを形成することができ
る。また、パターンを形成した半導体表面を真空また
は、Ｖ族元素を含む減圧された雰囲気中で加熱すること
により、マスクの除去と吸着ガスのない清浄な表面を得
ることとが同時に行うことができその半導体表面にエピ
タキシャル成長層を形成できる。さらに、一連の基板加
工あるいは結晶成長プロセスにおいて基板を大気にさら
すこと無く、連続して制御された雰囲気中で行うことが
でき、基板の表面を大気にさらすことで発生する表面汚
染あるいは界面での不純物の取り込みを押さえることが
できる。
ッチングのマスクとして用い、電子ビームとエッチング
ガスとを照射することによってパターンを形成するよう
にしたことで、化合物半導体表面近傍に結晶欠陥を引き
起こすことなく、微細なパターンを形成することができ
る。また、パターンを形成した半導体表面を真空また
は、Ｖ族元素を含む減圧された雰囲気中で加熱すること
により、マスクの除去と吸着ガスのない清浄な表面を得
ることとが同時に行うことができその半導体表面にエピ
タキシャル成長層を形成できる。さらに、一連の基板加
工あるいは結晶成長プロセスにおいて基板を大気にさら
すこと無く、連続して制御された雰囲気中で行うことが
でき、基板の表面を大気にさらすことで発生する表面汚
染あるいは界面での不純物の取り込みを押さえることが
できる。
【図１】本発明による化合物半導体基体の製造方法のプ
ロセス工程図である。
ロセス工程図である。
【図２】図１に示すプロセスで使用される真空システム
の概略図である。
の概略図である。
【図３】図２に示すエッチング室２３を詳細に説明する
ための斜視図である。
ための斜視図である。
１０ ＧａＡｓ基板 １１ 加工対象層 １２ マスク層 １３ ウエハ １４ 再成長層 ２０ 試料加熱室 ２１ 導入室 ２２ ＭＢＥ室 ２３ エッチング室 ２３１ 電子ビーム発生装置 ２４ 試料交換室 ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ ゲートバルブ ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ マグネットフィードスルー ２８ ガス導入部 ２９ マニピュレータ ３６ ノズル ５３、５４ エッチングガス
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｉｎを含まないIII-V 族化合物半導体か
ら成る基板の表面に、Ｉｎを含むIII-V 族化合物半導体
から成るマスク層を形成するマスク層形成工程と、前記
マスク層の所定部に電子、光、Ｘ線およびイオンビーム
のうちから選ばれた少くとも１つのビームを照射し、前
記マスク層に塩素系ガスを照射して前記所定部を選択的
に除去して前記基板の表面の所定面を露出させるマスク
層所定部除去工程と、前記マスク層に前記塩素系ガスを
照射して前記所定面をエッチングするエッチング工程と
を有し、マスク層形成工程、マスク層所定部除去工程お
よびエッチング工程は外気と遮断されたチャンバ内で連
続して行われることを特徴とする化合物半導体基体のエ
ッチング方法。 - 【請求項２】 前記マスク層所定部除去工程が、前記マ
スク層の所定部に電子、光、Ｘ線およびイオンビームの
うちから選ばれた少くとも１つのビームを照射した後、
前記マスク層に塩素系ガスを照射して行われることを特
徴とする請求項１記載の化合物半導体基体のエッチング
方法。 - 【請求項３】 前記エッチング工程が、前記所定面に電
子、光、Ｘ線およびイオンビームのうちから選ばれた少
くとも１つのビームとを照射し、前記塩素系ガスを照射
すると共に、て行われることを特徴とする請求項１また
は２記載の化合物半導体基体のエッチング方法。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の化合物半導体基
体のエッチング方法に連続して、前記基板を所定温度に
て熱処理して前記マスク層を除去するマスク層除去工程
と、前記基板の表面にエピタキシャル成長法により結晶
成長層を形成する膜層形成工程とを有することを特徴と
する化合物半導体基体の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１または２記載の化合物半導体基
体のエッチング方法に連続して、前記所定面および前記
マスク層の表面に前記エピタキシャル成長法により前記
結晶成長層を形成する膜層形成工程を有することを特徴
とする化合物半導体基体の製造方法。 - 【請求項６】 請求項３または４記載の膜層形成工程に
おいて、導電薄膜および絶縁薄膜の少なくとも一方を形
成することを特徴とする化合物半導体基体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19115591A JP2694625B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 化合物半導体基体のエッチング方法および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19115591A JP2694625B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 化合物半導体基体のエッチング方法および製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517300A JPH0517300A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2694625B2 true JP2694625B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=16269821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19115591A Expired - Lifetime JP2694625B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 化合物半導体基体のエッチング方法および製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2694625B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8303833B2 (en) | 2007-06-21 | 2012-11-06 | Fei Company | High resolution plasma etch |
| US20180096853A1 (en) | 2015-04-16 | 2018-04-05 | Japan Advanced Institute Of Science And Technology | Method of producing etching mask, etching mask precursor, and oxide layer, and method of manufacturing thin film transistor |
| JP7276443B2 (ja) | 2020-03-30 | 2023-05-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板およびその製造方法 |
| CN117337341A (zh) | 2021-07-02 | 2024-01-02 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度钢板及其制造方法 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP19115591A patent/JP2694625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517300A (ja) | 1993-01-26 |
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