JP6447352B2 - 半導体装置の製造方法、半導体装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る半導体装置の断面図である。半導体装置は例えばn型のInPで形成された半導体基板10を備えている。半導体基板10の上にはメサストライプ17が形成されている。メサストライプ17は、n型の下部クラッド層12と、下部クラッド層12の上に形成された活性層14と、活性層14の上に形成されたp型の上クラッド層16を備えている。
実施の形態2に係る半導体装置の製造方法について説明する。まず、図4に示す構造を作成する。マスクパターン40a、40b、40cは絶縁膜で形成する。次いで、半導体層に浅溝を形成する。図8は、浅溝48a、48bを形成した半導体装置の断面図である。この工程では、マスクパターン40a、40b、40cから露出した半導体層27に異方性エッチングを施し、半導体基板10が露出しない範囲で半導体層27を除去する。この工程を浅溝形成工程と称する。浅溝48a、48bの側面にはn型層22、p型層24、及びコンタクト層26が露出し、浅溝48a、48bの底面22a、22bにはn型層22が露出している。なお、浅溝48a、48bの深さは変更してもよい。
実施の形態3に係る半導体装置の製造方法について説明する。まず、図4に示す構造を作成する。マスクパターン40a、40b、40cは絶縁膜で形成する。次いで、レジストを形成する。図10は、レジスト60が形成された半導体装置の断面図である。レジスト60は、マスクパターン40a、40b、40cの上と、マスクパターンから露出した半導体層27の上に形成する。
実施の形態4に係る半導体装置の製造方法では、まず、図4に示す構造を作成する。次いで、マスクパターンから露出した半導体層に異方性エッチングを施す。図12は、異方性エッチングが施された半導体装置の断面図である。異方性エッチングを行う工程を異方性エッチング工程と称する。異方性エッチングにより、半導体基板10までエッチングを進める。異方性エッチングにより、メサストライプ17の左右に溝27a、27bが形成される。この溝27a、27bの底面10A、10Bは平面である。また、異方性エッチングを行ったので、溝27a、27bの側面も平面である。したがって、溝27a、27bの底面と側面が交わる部分は角部となっている。
実施の形態5に係る半導体装置の製造方法について説明する。まず、図4に示す構造を作成する。マスクパターン40a、40b、40cは絶縁膜で形成する。次いで、マスクパターン40a、40b、40cから露出した半導体層27に異方性エッチングを施す。この工程を異方性エッチング工程と称する。異方性エッチング工程では、シリコンを含むエッチングガスを用いる。
Claims (15)
- 半導体基板の上に、活性層を含むメサストライプと、前記メサストライプを覆う半導体層と、を形成する工程と、
前記半導体層の上に、前記メサストライプの左右の前記半導体層を露出させるマスクパターンを形成するマスク工程と、
前記マスクパターンから露出した前記半導体層に等方性エッチングを施し、前記半導体層に断面形状が円弧状のくぼみを形成する等方性エッチング工程と、
前記等方性エッチング工程の後に、前記マスクパターンから露出した前記半導体層に異方性エッチングを施し、前記円弧状のくぼみを維持しつつ前記半導体基板までエッチングを進める異方性エッチング工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記半導体層は、前記メサストライプの側面に接するブロック層と、前記メサストライプと前記ブロック層の上のコンタクト層とを備え、
前記等方性エッチング工程では、前記コンタクト層に、断面形状が円弧状のくぼみを形成し、
前記異方性エッチング工程によって現れた前記ブロック層の側面は前記半導体基板に対して垂直であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記等方性エッチング工程はウェットプロセスであり、
前記異方性エッチング工程はドライプロセス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。 - 前記半導体層はInP系の材料で形成され、
前記等方性エッチング工程では、BrとCH3OHを含むエッチャントを用いることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。 - 半導体基板の上に、活性層を含むメサストライプと、前記メサストライプを覆う半導体層と、を形成する工程と、
前記半導体層の上に、前記メサストライプの左右の前記半導体層を露出させるマスクパターンを形成するマスク工程と、
前記マスクパターンから露出した前記半導体層の上に、断面形状が円弧状のくぼみを有するレジストを形成するレジスト工程と、
前記半導体層及び前記半導体基板のエッチングレートと、前記レジストのエッチングレートが1:1となる異方性エッチングで、前記レジスト及び前記レジストの下の前記半導体層のエッチングを進め、前記半導体基板の表面をエッチングする異方性エッチング工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記マスク工程と前記レジスト工程の間に、前記マスクパターンから露出した前記半導体層に異方性エッチングを施し、前記半導体基板が露出しない範囲で前記半導体層を除去する、浅溝形成工程を備え、
前記レジスト工程では、前記浅溝形成工程で形成された溝の中に前記レジストを形成することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記レジスト工程では、前記マスクパターンの上にも前記レジストを形成し、
前記マスクパターンの上の前記レジストの厚さは、前記浅溝形成工程で形成された溝の深さの10%〜50%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。 - 前記異方性エッチング工程の後に、基板をチップに分離する工程を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板の上に、活性層を含むメサストライプと、前記メサストライプを覆う半導体層と、を形成する工程と、
前記半導体層の上に、前記メサストライプの左右の前記半導体層を露出させるマスクパターンを形成するマスク工程と、
前記マスクパターンから露出した前記半導体層に異方性エッチングを施し、前記半導体基板までエッチングを進める異方性エッチング工程と、
前記異方性エッチング工程の後に、前記半導体基板を加熱し、前記異方性エッチング工程で形成された溝の底面に露出する前記半導体基板にマストランスポート現象を起こさせるマストランスポート工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記マストランスポート工程の後に、基板をチップに分離する工程を備えたことを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板の上に、活性層を含むメサストライプと、前記メサストライプを覆う半導体層と、を成長させる成長工程と、
前記半導体層の上に、前記メサストライプの左右の前記半導体層を露出させるマスクパターンを形成するマスク工程と、
前記マスクパターンから露出した前記半導体層に異方性エッチングを施し、前記半導体基板までエッチングを進めると同時に、エッチングにより形成された前記半導体層の側面に保護膜を形成する異方性エッチング工程と、
前記保護膜のエッチングレートよりも前記半導体基板のエッチングレートが高いエッチングにより、前記半導体基板を等方的にエッチングする等方性エッチング工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記異方性エッチング工程では、シリコンを含むエッチングガスを用い、
前記保護膜はシリコンを含む膜であることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記マスクパターンはレジストであり、
前記保護膜は前記レジストを含む膜であることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記等方性エッチング工程の後に、基板をチップに分離する工程を備えたことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板と、
前記半導体基板の上に設けられた活性層を含むメサストライプと、
前記半導体基板の上に設けられ、前記メサストライプの左右に前記半導体基板を露出させる溝を有する半導体層と、を備え、
前記溝の底の前記半導体基板は円弧状のくぼみを有し、
前記溝の側面は平面であり、
前記側面と前記くぼみとはなめらかにつながっていることを特徴とする半導体装置。
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