JP2841742B2 - ▲ｉｉｉ▼―▲ｖ▼族化合物結晶のエッチング方法およびエッチング液 - Google Patents
▲ｉｉｉ▼―▲ｖ▼族化合物結晶のエッチング方法およびエッチング液Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、InPおよびGaAsなどのIII−Ｖ族化合物結
晶をエッチングする方法およびエッチング液に関するも
のである。
晶をエッチングする方法およびエッチング液に関するも
のである。
［従来の技術］ たとえば、III−Ｖ族化合物結晶であるInPの場合、表
面処理または素子製作のために、化学エッチング液が使
用されている。このような用途に用いられる化学エッチ
ング液としては、J.Electrochem.Soc.:SOLID−STATE S
CIENCE AND TECHNOLOGY,Vol.129,No.5,“Chemical E
thing of InGaAsP/InP DH Wafer"（1982）P.1053に
示されるように、HCl系のエッチング液、HCl＋HNO3系の
エッチング液、HBr系のエッチング液、CH3OH系のエッチ
ング液、およびH2SO4系のエッチング液がある。特に大
きなエッチング速度を必要とする場合には、HCl系また
はHCl＋HNO3系のエッチング液が使用されている。
面処理または素子製作のために、化学エッチング液が使
用されている。このような用途に用いられる化学エッチ
ング液としては、J.Electrochem.Soc.:SOLID−STATE S
CIENCE AND TECHNOLOGY,Vol.129,No.5,“Chemical E
thing of InGaAsP/InP DH Wafer"（1982）P.1053に
示されるように、HCl系のエッチング液、HCl＋HNO3系の
エッチング液、HBr系のエッチング液、CH3OH系のエッチ
ング液、およびH2SO4系のエッチング液がある。特に大
きなエッチング速度を必要とする場合には、HCl系また
はHCl＋HNO3系のエッチング液が使用されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの従来のエッチング液を用いた
エッチングでは、たとえばInPをエッチングする場合、
結晶方位や結晶欠陥あるいは表面酸化物等のために、エ
ッチピットやエッチングむらを生じ、平滑化された完全
な鏡面を得ることができないという問題があった。ま
た、従来のエッチング液よりもエッチング速度の速いも
のが要望されていた。
エッチングでは、たとえばInPをエッチングする場合、
結晶方位や結晶欠陥あるいは表面酸化物等のために、エ
ッチピットやエッチングむらを生じ、平滑化された完全
な鏡面を得ることができないという問題があった。ま
た、従来のエッチング液よりもエッチング速度の速いも
のが要望されていた。
この発明の目的は、このような従来の問題点を解消
し、完全な鏡面を得たり、あるいは従来よりも速いエッ
チング速度を得ることのできるエッチング方法およびエ
ッチング液を提供することにある。
し、完全な鏡面を得たり、あるいは従来よりも速いエッ
チング速度を得ることのできるエッチング方法およびエ
ッチング液を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ この発明のIII−Ｖ族化合物結晶のエッチング方法
は、濃硝酸に対する濃塩酸の体積比HCl/HNO3が１以下に
なるように調製された混合液に、プラチナ以外の貴金属
および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金
属を添加して溶解させ、これをエッチング液としてIII
−Ｖ族化合物結晶のエッチングする方法である。
は、濃硝酸に対する濃塩酸の体積比HCl/HNO3が１以下に
なるように調製された混合液に、プラチナ以外の貴金属
および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金
属を添加して溶解させ、これをエッチング液としてIII
−Ｖ族化合物結晶のエッチングする方法である。
また、この発明のIII−Ｖ族化合物結晶のエッチング
液は、濃硝酸に対する濃塩酸の体積比HCl/HNO3が１以下
になるように調製された混合液に、プラチナ以外の貴金
属および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の
金属を添加して溶解させたことを特徴ととしている。
液は、濃硝酸に対する濃塩酸の体積比HCl/HNO3が１以下
になるように調製された混合液に、プラチナ以外の貴金
属および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の
金属を添加して溶解させたことを特徴ととしている。
この発明で用いられる濃硝酸は、たとえば市販の約70
％HNO3を用いることができ、また濃塩酸は市販の約36％
HClを用いることができる。
％HNO3を用いることができ、また濃塩酸は市販の約36％
HClを用いることができる。
［作用］ 本発明者は、従来からHCl＋HNO3系の混合エッチング
液に金属を添加することにより、従来にはないエッチン
グ液の性質が得られることを見出し、この発明をなすに
至った。このエッチング液に添加し溶解させる金属とし
ては、この混合エッチング液に溶解するものであれば、
いかなる金属の添加によってもエッチング液の性質を変
えることを見出だした。したがって、プラチナのように
混合エッチング液に溶解しない金属以外であれば、すべ
ての金属が使用できる。中でも特に貴金属または亜鉛を
添加し溶解させることにより、従来にはない著しく優れ
たエッチングを行なうことを見出だした。
液に金属を添加することにより、従来にはないエッチン
グ液の性質が得られることを見出し、この発明をなすに
至った。このエッチング液に添加し溶解させる金属とし
ては、この混合エッチング液に溶解するものであれば、
いかなる金属の添加によってもエッチング液の性質を変
えることを見出だした。したがって、プラチナのように
混合エッチング液に溶解しない金属以外であれば、すべ
ての金属が使用できる。中でも特に貴金属または亜鉛を
添加し溶解させることにより、従来にはない著しく優れ
たエッチングを行なうことを見出だした。
金属は、線材、塊、あるいは板など種々の形態のもの
を添加することができ、添加した金属の表面が溶解して
残りの部分はエッチング液中に残存した状態で用いるこ
とができる。したがって、この残存した金属は、エッチ
ング終了後、取出し、再度使用することができる。
を添加することができ、添加した金属の表面が溶解して
残りの部分はエッチング液中に残存した状態で用いるこ
とができる。したがって、この残存した金属は、エッチ
ング終了後、取出し、再度使用することができる。
また、金属を添加し溶解させた後に、この金属を取除
いた状態のエッチング液でも同様の効果を示す。したが
って、混合エッチング液中に溶解した金属により、この
発明の技術的な作用効果が発揮されるものと思われる。
いた状態のエッチング液でも同様の効果を示す。したが
って、混合エッチング液中に溶解した金属により、この
発明の技術的な作用効果が発揮されるものと思われる。
濃硝酸に対する濃塩酸の体積比HCl/HNO3は、１以下で
あることが好ましい。特にIII−Ｖ族化合物結晶としてI
nPをエッチングする場合この体積比が好ましく、体積比
が１よりも大きくなると平滑な鏡面を得ることができに
くくなる。
あることが好ましい。特にIII−Ｖ族化合物結晶としてI
nPをエッチングする場合この体積比が好ましく、体積比
が１よりも大きくなると平滑な鏡面を得ることができに
くくなる。
混合エッチング液に金属を添加する量は、混合エッチ
ング液数十ccに対し、数百mgであることが好ましい。II
I−Ｖ族化合物結晶としてInPをエッチングする場合に
は、濃塩酸10ccと濃硝酸25ccの混合エッチング液に対し
金属Au10mgの添加でも、この発明の作用効果を得ること
ができる。この場合においても、添加した金属Auは完全
に溶解しておらず、溶解し得るAu量はかなり少量と思わ
れる。
ング液数十ccに対し、数百mgであることが好ましい。II
I−Ｖ族化合物結晶としてInPをエッチングする場合に
は、濃塩酸10ccと濃硝酸25ccの混合エッチング液に対し
金属Au10mgの添加でも、この発明の作用効果を得ること
ができる。この場合においても、添加した金属Auは完全
に溶解しておらず、溶解し得るAu量はかなり少量と思わ
れる。
また、この発明のエッチング方法によれば、たとえば
約３μm/minのような速いエッチング速度を得ることが
できる。このため、この発明のエッチング方法およびエ
ッチング液は、研摩等による半導体表面のダメージ層を
除去する用途にも使用することができる。
約３μm/minのような速いエッチング速度を得ることが
できる。このため、この発明のエッチング方法およびエ
ッチング液は、研摩等による半導体表面のダメージ層を
除去する用途にも使用することができる。
［実施例］ 実施例１ 濃塩酸と濃硝酸の体積比HCl/HNO3が2/5となるよう
に、濃塩酸10ccと濃硝酸25ccを混合し、この混合液に10
0mgの金属Auを添加し、このエッチング液にInPウエハを
入れ撹拌しながらエッチングした。使用したInPウエハ
は、縦および横が約15mmで、表面がいわゆるアズカッ
ト、すなわち切り出した後未処理の状態のものを用い
た。
に、濃塩酸10ccと濃硝酸25ccを混合し、この混合液に10
0mgの金属Auを添加し、このエッチング液にInPウエハを
入れ撹拌しながらエッチングした。使用したInPウエハ
は、縦および横が約15mmで、表面がいわゆるアズカッ
ト、すなわち切り出した後未処理の状態のものを用い
た。
このエッチングを10分間ずつ繰返し行なった。エッチ
ングのたびに表面が平滑化され、３回エッチングした後
には、その表面がほぼ完全な鏡面となった。また、この
ときのエッチング速度は約３μm/分であった。
ングのたびに表面が平滑化され、３回エッチングした後
には、その表面がほぼ完全な鏡面となった。また、この
ときのエッチング速度は約３μm/分であった。
得られたInPウエハのエッチングの表面を、段差計を
用いて測定した。測定結果を第１図に示す。
用いて測定した。測定結果を第１図に示す。
比較例１ また、比較として従来のHCl＋HNO3系エッチング液を
用いて、InPウエハをエッチングした。得られたInPウエ
ハのエッチング表面を同様にして段差計により測定し、
その結果を第２図に示した。
用いて、InPウエハをエッチングした。得られたInPウエ
ハのエッチング表面を同様にして段差計により測定し、
その結果を第２図に示した。
第１図および第２図の比較から明らかなように、比較
の従来のエッチングのものは約１μｍ程度の表面の段差
を生じているが、この発明に従いエッチングされたInP
ウエハの表面は、著しく平滑化されていることがわか
る。
の従来のエッチングのものは約１μｍ程度の表面の段差
を生じているが、この発明に従いエッチングされたInP
ウエハの表面は、著しく平滑化されていることがわか
る。
実施例２ 濃塩酸と濃硝酸の体積比HCl/HNO3が3/4となるよう
に、濃塩酸15ccと濃硝酸20ccとを混合し、この混合液に
金属Auを100mgを添加し、これに実施例１と同様のInPウ
エハを入れて撹拌しながらエッチングした。10分間ずつ
のエッチングを３回繰返したところ、その表面はほぼ完
全な鏡面となった。
に、濃塩酸15ccと濃硝酸20ccとを混合し、この混合液に
金属Auを100mgを添加し、これに実施例１と同様のInPウ
エハを入れて撹拌しながらエッチングした。10分間ずつ
のエッチングを３回繰返したところ、その表面はほぼ完
全な鏡面となった。
比較例２ 濃塩酸と濃硝酸の体積比HCl/HNO3が4/3となるよう
に、HCl20ccとHNO315ccを混合し、これに金属Auを100mg
添加し、実施例１と同様のInPウエハを入れ撹拌しなが
らエッチングした。
に、HCl20ccとHNO315ccを混合し、これに金属Auを100mg
添加し、実施例１と同様のInPウエハを入れ撹拌しなが
らエッチングした。
10分間のエッチングを３回繰返したところ、表面がス
プーンカットされた状態となり、完全な鏡面は得られな
かった。
プーンカットされた状態となり、完全な鏡面は得られな
かった。
したがって、この発明に従うことにより、エッチング
速度とのコントロールを行なうことが可能である。
速度とのコントロールを行なうことが可能である。
以上の実施例１および２ならびに比較例１および２の
エッチング条件および鏡面化効果について、以下の表１
にまとめた。
エッチング条件および鏡面化効果について、以下の表１
にまとめた。
実施例３ 濃塩酸と濃硝酸の体積比が2/5となるように、それぞ
れを10ccと25cc混合した混合液においてもGaAsのウエハ
表面はエッチングされたが、このエッチング液に金属Zn
を0.6g添加しエッチングした場合には、非常に激しい反
応が起こり、十数秒後にウエハが溶解した。このことか
ら、金属Znの添加により非常にエッチング速度が速くな
ったことが確認された。
れを10ccと25cc混合した混合液においてもGaAsのウエハ
表面はエッチングされたが、このエッチング液に金属Zn
を0.6g添加しエッチングした場合には、非常に激しい反
応が起こり、十数秒後にウエハが溶解した。このことか
ら、金属Znの添加により非常にエッチング速度が速くな
ったことが確認された。
実施例４ 実施例１と同様にして濃塩酸およ濃硝酸の混合液を調
製し、これに実施例１と同量の金属Auを添加した後、こ
の金属Auを取出し、このエッチング液を用いてInPウエ
ハをエッチングした。この10分間のエッチングを３回繰
返したところ、実施例１と同様の完全に鏡面化されたエ
ッチング表面が得られた。
製し、これに実施例１と同量の金属Auを添加した後、こ
の金属Auを取出し、このエッチング液を用いてInPウエ
ハをエッチングした。この10分間のエッチングを３回繰
返したところ、実施例１と同様の完全に鏡面化されたエ
ッチング表面が得られた。
このことから、エッチング液中には必ずしも金属を存
在させておく必要はなく、金属をイオンとして溶解させ
ればよいことがわかった。
在させておく必要はなく、金属をイオンとして溶解させ
ればよいことがわかった。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に従えば、結晶方位に
影響されない、すなわち異方性のないまたエッチピット
のないエッチングが可能となる。この発明に従えば、エ
ッチング後の表面が鏡面となることから、この発明は半
導体発光素子との光放射面の加工や、メサエッチング等
に有効なものとなる。
影響されない、すなわち異方性のないまたエッチピット
のないエッチングが可能となる。この発明に従えば、エ
ッチング後の表面が鏡面となることから、この発明は半
導体発光素子との光放射面の加工や、メサエッチング等
に有効なものとなる。
また、この発明に従えば、大きなエッチング速度を得
ることができるため、結晶表面に存在する変質層等を容
易に除去することができる。このため、ウエハの研摩
や、あるいは物理的研削等の後の表面変質層の除去に、
この発明を用いることができる。
ることができるため、結晶表面に存在する変質層等を容
易に除去することができる。このため、ウエハの研摩
や、あるいは物理的研削等の後の表面変質層の除去に、
この発明を用いることができる。
第１図は、この発明に従いエッチングされたInPウエハ
のエッチング表面の段差計による測定結果を示す図であ
る。 第２図は、従来のエッチング液を用いエッチングしたIn
Pウエハのエッチング表面の段差計による測定結果を示
す図である。
のエッチング表面の段差計による測定結果を示す図であ
る。 第２図は、従来のエッチング液を用いエッチングしたIn
Pウエハのエッチング表面の段差計による測定結果を示
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−17176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−16286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−40079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−71078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−101747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−184277（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−34637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−31128（ＪＰ，Ａ) 特表 昭58−501014（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 28/00 - 35/00 H01L 21/306 - 21/308
Claims (2)
- 【請求項１】濃硝酸に対する濃塩酸の体積比HCl/HNO3が
１以下になるように調製された混合液に、プラチナ以外
の貴金属および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも
１種の金属を添加して溶解させ、これをエッチング液と
してIII−Ｖ族化合物結晶をエッチングする、III−Ｖ族
化合物結晶のエッチング方法。 - 【請求項２】濃硝酸に対する濃塩酸の体積比HCl/HNO3が
１以下になるように調製された混合液に、プラチナ以外
の貴金属および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも
１種の金属を添加して溶解させたことを特徴とする、II
I−Ｖ族化合物結晶のエッチング液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16008990A JP2841742B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | ▲ｉｉｉ▼―▲ｖ▼族化合物結晶のエッチング方法およびエッチング液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16008990A JP2841742B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | ▲ｉｉｉ▼―▲ｖ▼族化合物結晶のエッチング方法およびエッチング液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450200A JPH0450200A (ja) | 1992-02-19 |
| JP2841742B2 true JP2841742B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=15707624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16008990A Expired - Fee Related JP2841742B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | ▲ｉｉｉ▼―▲ｖ▼族化合物結晶のエッチング方法およびエッチング液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841742B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000070130A1 (fr) * | 1999-05-18 | 2000-11-23 | Takaya Watanabe | Procede d'attaque acide et article obtenu par ce procede |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP16008990A patent/JP2841742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450200A (ja) | 1992-02-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |