JPH0133934B2 - - Google Patents
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- JPH0133934B2 JPH0133934B2 JP54134487A JP13448779A JPH0133934B2 JP H0133934 B2 JPH0133934 B2 JP H0133934B2 JP 54134487 A JP54134487 A JP 54134487A JP 13448779 A JP13448779 A JP 13448779A JP H0133934 B2 JPH0133934 B2 JP H0133934B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエツチング方法に関し、特に光照射に
よつてエツチングを制御する光制御型のエツチン
グ方法に関する。
よつてエツチングを制御する光制御型のエツチン
グ方法に関する。
半導体結晶等の固体材料をエツチング（食刻）
する方法として種々の方法が知られている。たと
えばエツチング剤として液体を用いるウエツトエ
ツチングに対して、最近気体を用いるドライエツ
チングないしプラズマエツチングが注目を集めて
いる。エツチング剤の組成により、エツチング速
度は異なり、エツチングされた面も鏡面、エツチ
ピツト等の種々の性質を有する。従来、所望のエ
ツチングを行なうためには所望のエツチング特性
を示すエツチング剤を選択する方法が一般に取ら
れていた。
する方法として種々の方法が知られている。たと
えばエツチング剤として液体を用いるウエツトエ
ツチングに対して、最近気体を用いるドライエツ
チングないしプラズマエツチングが注目を集めて
いる。エツチング剤の組成により、エツチング速
度は異なり、エツチングされた面も鏡面、エツチ
ピツト等の種々の性質を有する。従来、所望のエ
ツチングを行なうためには所望のエツチング特性
を示すエツチング剤を選択する方法が一般に取ら
れていた。
一方、光制御による半導体の気相加工方法が同
一出願人の特公昭55−25497号（分割出願、特公
昭58−51421号）等で提案されている。光照射パ
ターンを制御すると、マスクを用いなくとも選択
的な加工が行なえ、赤外線レーザ等を用いれば光
強度の大きいスポツトが容易に得られる。但し上
記特許出願に用いられた気相加工法は加熱による
気相反応の増進を光で制御するものである。また
紫外線照射によるパターン状気相成長法は特公昭
39−2426号等で提案されている。
一出願人の特公昭55−25497号（分割出願、特公
昭58−51421号）等で提案されている。光照射パ
ターンを制御すると、マスクを用いなくとも選択
的な加工が行なえ、赤外線レーザ等を用いれば光
強度の大きいスポツトが容易に得られる。但し上
記特許出願に用いられた気相加工法は加熱による
気相反応の増進を光で制御するものである。また
紫外線照射によるパターン状気相成長法は特公昭
39−2426号等で提案されている。
エツチングは、半導体装置の製造において通常
用いられる所定面積を所定の深さ掘り下げるもの
のみでなく、たとえば結晶成長させた成長層の結
晶性（結晶の完全性）を確認検査するため等の
種々の目的に用いられる。このため種々の目的に
適合する種々のエツチング方法が望まれている。
操作が簡便な液相エツチングの制御方法として
は、組成を選択することの他、被加工物を通して
エツチング液に電流を流し電気化学的にエツチン
グを制御する方法が広く知られているが、その応
用範囲には限界がある。また光を用いて液相エツ
チングを制御する方法がジヤーナル・オブ・ザ・
エレクトロケミカル・ソサエテイ、第119巻、第
８号、第1063頁乃至1068頁（F.Kuhn−
Kuhnenfeld）等によつて提案されている。これ
は（H2SO4：H2O2：H2O）混合液ないしは１体
積％の臭素のメタノール溶液をエツチング液とし
て用い、局部的に高光強度の光を被エツチング物
体上に照射してエツチング速度を局部的に増速な
いし減速させるものである。被エツチング物体は
ガリウム砒素である。光を照射しない暗黒エツチ
ングと比較して光を照射するとｎ型ガリウム砒素
ではエツチング速度が増加し、ｐ型ガリウム砒素
ではエツチング速度が減少すると報告されてい
る。この方法は結晶内の転位やストリエーシヨン
を観察するのに適していると報告されているが、
暗黒エツチングの速度が比較的大きく、エツチン
グ量を大きくしないと微小構造の観察はできな
い。
用いられる所定面積を所定の深さ掘り下げるもの
のみでなく、たとえば結晶成長させた成長層の結
晶性（結晶の完全性）を確認検査するため等の
種々の目的に用いられる。このため種々の目的に
適合する種々のエツチング方法が望まれている。
操作が簡便な液相エツチングの制御方法として
は、組成を選択することの他、被加工物を通して
エツチング液に電流を流し電気化学的にエツチン
グを制御する方法が広く知られているが、その応
用範囲には限界がある。また光を用いて液相エツ
チングを制御する方法がジヤーナル・オブ・ザ・
エレクトロケミカル・ソサエテイ、第119巻、第
８号、第1063頁乃至1068頁（F.Kuhn−
Kuhnenfeld）等によつて提案されている。これ
は（H2SO4：H2O2：H2O）混合液ないしは１体
積％の臭素のメタノール溶液をエツチング液とし
て用い、局部的に高光強度の光を被エツチング物
体上に照射してエツチング速度を局部的に増速な
いし減速させるものである。被エツチング物体は
ガリウム砒素である。光を照射しない暗黒エツチ
ングと比較して光を照射するとｎ型ガリウム砒素
ではエツチング速度が増加し、ｐ型ガリウム砒素
ではエツチング速度が減少すると報告されてい
る。この方法は結晶内の転位やストリエーシヨン
を観察するのに適していると報告されているが、
暗黒エツチングの速度が比較的大きく、エツチン
グ量を大きくしないと微小構造の観察はできな
い。
半導体装置の製造においてエピタキシヤル成長
技術は非常に重要な役割を果している。基板上に
形成するエピタキシヤル層の厚さは、100μｍ以
下時には数μｍ以下と非常に薄い場合が多い。こ
のように薄いエピタキシヤル層の結晶性を検査す
る場合、必要とされるエツチング深さが100μｍ
以上等と大きいエツチング方法は薄いエピタキシ
ヤル層の観察には実施不可能である。検査用に厚
いエピタキシヤル層を成長させ深くエツチングし
て検査することも勿論できるが、装置に実際に使
用するエピタキシヤル層の検査とは言えない。従
つてごく浅いエツチング深さで、結晶性を検査で
きるエツチング方法が望まれている。
技術は非常に重要な役割を果している。基板上に
形成するエピタキシヤル層の厚さは、100μｍ以
下時には数μｍ以下と非常に薄い場合が多い。こ
のように薄いエピタキシヤル層の結晶性を検査す
る場合、必要とされるエツチング深さが100μｍ
以上等と大きいエツチング方法は薄いエピタキシ
ヤル層の観察には実施不可能である。検査用に厚
いエピタキシヤル層を成長させ深くエツチングし
て検査することも勿論できるが、装置に実際に使
用するエピタキシヤル層の検査とは言えない。従
つてごく浅いエツチング深さで、結晶性を検査で
きるエツチング方法が望まれている。
本発明の目的は光制御を用いた新規な液相エツ
チング方法を提供することである。
チング方法を提供することである。
本発明の他の目的は光照射により化学反応を誘
起させる液相エツチング方法を提供することであ
る。
起させる液相エツチング方法を提供することであ
る。
本発明の他の目的は赤外線を除去した光の照射
により加熱を伴なわずに化学反応を誘起させる液
相エツチング方法を提供することである。
により加熱を伴なわずに化学反応を誘起させる液
相エツチング方法を提供することである。
本発明の１実施例によれば、エツチング液を反
応性をほとんど示さない組成にし、光源からの光
を、好ましくは赤外線除去フイルタを介して、エ
ツチング液中に浸した被加工物に照射し、エツチ
ング液と光照射との相乗効果によつてエツチング
を行なう光制御の液相エツチング方法が得られ
る。
応性をほとんど示さない組成にし、光源からの光
を、好ましくは赤外線除去フイルタを介して、エ
ツチング液中に浸した被加工物に照射し、エツチ
ング液と光照射との相乗効果によつてエツチング
を行なう光制御の液相エツチング方法が得られ
る。
以下実施例に基づいて説明するが、実施例は例
示的なものであり本発明を制限するものではな
い。
示的なものであり本発明を制限するものではな
い。
ガリウム砒素は−族間半導体装置において
最も広く用いられている半導体であり、発光ダイ
オード、レーザ、トランジスタ等に用いられる。
本願発明者等は化合物半導体結晶成長法として蒸
気圧制御温度差法を提案開発し、結晶学的、電気
的、電気光学的に非常に優れた性質を用いるガリ
ウム砒素結晶を得ることに成功した。このガリウ
ム砒素結晶の結晶性を検査するため従来より用い
られている液相エツチング法を用いたが良い結果
は得られなかつた。たとえばHF49％水溶液：
H2O230％水溶液：H2O＝１：１：４の通常スー
パー・オキシダイザと呼ばれるエツチング液を用
い、クロームを添加したガリウム砒素結晶を約１
分間光照射エツチングすると、エツチングされた
面は細かな凹凸で覆われ転位、ストリエーシヨン
等を観察できるようなエツチングパターンは得ら
れなかつた。ABエツチヤント（ジヤーナル・オ
ブ・ザ・アプライド・フイジツクス第36巻（1965
年）第2855頁参照）を用いると約100μｍ以上の
エツチングで第１図のようなエツチングパターン
が得られたが、エツチング深さを浅くするときれ
いなエツチングパターンは得られない。
最も広く用いられている半導体であり、発光ダイ
オード、レーザ、トランジスタ等に用いられる。
本願発明者等は化合物半導体結晶成長法として蒸
気圧制御温度差法を提案開発し、結晶学的、電気
的、電気光学的に非常に優れた性質を用いるガリ
ウム砒素結晶を得ることに成功した。このガリウ
ム砒素結晶の結晶性を検査するため従来より用い
られている液相エツチング法を用いたが良い結果
は得られなかつた。たとえばHF49％水溶液：
H2O230％水溶液：H2O＝１：１：４の通常スー
パー・オキシダイザと呼ばれるエツチング液を用
い、クロームを添加したガリウム砒素結晶を約１
分間光照射エツチングすると、エツチングされた
面は細かな凹凸で覆われ転位、ストリエーシヨン
等を観察できるようなエツチングパターンは得ら
れなかつた。ABエツチヤント（ジヤーナル・オ
ブ・ザ・アプライド・フイジツクス第36巻（1965
年）第2855頁参照）を用いると約100μｍ以上の
エツチングで第１図のようなエツチングパターン
が得られたが、エツチング深さを浅くするときれ
いなエツチングパターンは得られない。
種々検討の結果、ガリウム砒素（GaAs）に対
してはHF49％水溶液：H2O230％水溶液：H2O：
１：１：10のエツチング液を用い、光を照射させ
ることによつて極めて浅いエツチング深さで結晶
性を明確に示すきれいなエツチングパターンが得
られた。エツチングに用いた装置の概略を第２図
に示す。
してはHF49％水溶液：H2O230％水溶液：H2O：
１：１：10のエツチング液を用い、光を照射させ
ることによつて極めて浅いエツチング深さで結晶
性を明確に示すきれいなエツチングパターンが得
られた。エツチングに用いた装置の概略を第２図
に示す。
光源１として500Wタングステンランプを用い、
その下約20cmの距離にエツチヤント（HF49％水
溶液：H2O230％水溶液：H2O１：１：10）を
収めた合成樹脂製ビーカ２を配置し、中間にエツ
チヤントの温度上昇を防止するための赤外線吸収
フイルタとして約10cm深さの水フイルタ３を置い
た。水フイルタ３はガラス保持具４の上に載置し
てある。エツチングの停止は流水５で行なう。合
成樹脂製ないしは白金製バスケツト６に検査すべ
きガリウム砒素結晶７を設置し、エツチヤント内
へ沈める。合成樹脂製撹拌棒ないしは合成樹脂被
覆のマグネテイツクスターラを用いてエツチヤン
トを静かに撹拌しつつ光源１を点灯して結晶７に
光を照射する。所定時間光照射エツチングをした
後バスケツト６ごと結晶７を引上げ流水５でエツ
チングを停止する エツチング速度は本実施例で光照射部分におい
てノンドープGaAsの場合約1μｍ／分であつた。
低抵抗結晶ではエツチング速度が遅くなる傾向が
あり、n+型GaAsではエツチング速度が約3000
Å／分であつた。なお、エツチング液はエツチン
グ前に調合した新しいものであることが好まし
い。
その下約20cmの距離にエツチヤント（HF49％水
溶液：H2O230％水溶液：H2O１：１：10）を
収めた合成樹脂製ビーカ２を配置し、中間にエツ
チヤントの温度上昇を防止するための赤外線吸収
フイルタとして約10cm深さの水フイルタ３を置い
た。水フイルタ３はガラス保持具４の上に載置し
てある。エツチングの停止は流水５で行なう。合
成樹脂製ないしは白金製バスケツト６に検査すべ
きガリウム砒素結晶７を設置し、エツチヤント内
へ沈める。合成樹脂製撹拌棒ないしは合成樹脂被
覆のマグネテイツクスターラを用いてエツチヤン
トを静かに撹拌しつつ光源１を点灯して結晶７に
光を照射する。所定時間光照射エツチングをした
後バスケツト６ごと結晶７を引上げ流水５でエツ
チングを停止する エツチング速度は本実施例で光照射部分におい
てノンドープGaAsの場合約1μｍ／分であつた。
低抵抗結晶ではエツチング速度が遅くなる傾向が
あり、n+型GaAsではエツチング速度が約3000
Å／分であつた。なお、エツチング液はエツチン
グ前に調合した新しいものであることが好まし
い。
このようにして、種々のガリウム砒素
（GaAs）結晶を組成HF（49％水溶液）：H2O2（30
％）：H2O１：１：10のエツチング液を用いて
光照射エツチングした結果を第３図ａ乃至ｆのノ
マルスキイ法にする顕微鏡写真に示す。倍率は第
３図ｅは約180倍、その他は約65倍である。
（GaAs）結晶を組成HF（49％水溶液）：H2O2（30
％）：H2O１：１：10のエツチング液を用いて
光照射エツチングした結果を第３図ａ乃至ｆのノ
マルスキイ法にする顕微鏡写真に示す。倍率は第
３図ｅは約180倍、その他は約65倍である。
第３図ａは、n+型GaAsの｛100｝面をエツチ
ングした表面の写真でストリエーシヨンに対応す
る縞状のエツチパターンと転位に対応する凹み中
の突起が観察される。不純物が転位周辺に折出す
るという報告があるので、突起周辺の凹みは不純
物密度分布と関連しているとも考えられる。
ングした表面の写真でストリエーシヨンに対応す
る縞状のエツチパターンと転位に対応する凹み中
の突起が観察される。不純物が転位周辺に折出す
るという報告があるので、突起周辺の凹みは不純
物密度分布と関連しているとも考えられる。
第３図ｂは、クロムを添加した半絶縁性GaAs
基板結晶の｛100｝面をエツチングした表面の写
真である。コントラストは弱いが第３図ａと同様
ストリエーシヨンと転位とを示すエツチングパタ
ーンが観察される。この場合は転位に対応する突
起の周囲に凹みは観察されない。
基板結晶の｛100｝面をエツチングした表面の写
真である。コントラストは弱いが第３図ａと同様
ストリエーシヨンと転位とを示すエツチングパタ
ーンが観察される。この場合は転位に対応する突
起の周囲に凹みは観察されない。
第３図ｃは、不純物を添加しない。ノンドープ
のGaAsを液相エピタキシヤル成長された結晶の
エツチングパターン写真である。コントラストの
強い縦方向の縞はメルトのこん跡である。このエ
ピタキシヤル層内にはストリエーシヨンは観察さ
れない。
のGaAsを液相エピタキシヤル成長された結晶の
エツチングパターン写真である。コントラストの
強い縦方向の縞はメルトのこん跡である。このエ
ピタキシヤル層内にはストリエーシヨンは観察さ
れない。
第３図ｄは、気相エピタキシヤル成長させたノ
ンドープGaAs結晶のエツチングパターン写真で
ある。第３図ａと同様凹みの中に突起が観察され
る。
ンドープGaAs結晶のエツチングパターン写真で
ある。第３図ａと同様凹みの中に突起が観察され
る。
第３図ｅは、気相エピタキシヤル成長GaAsの
エツチングパターン写真でスタツキングフオール
ドが観察されたと考えられる。すなわち矩形状ス
タツキングフオールトの端にある不完全転位に対
応して十字状の凹みが生じているのが見られる。
エツチングパターン写真でスタツキングフオール
ドが観察されたと考えられる。すなわち矩形状ス
タツキングフオールトの端にある不完全転位に対
応して十字状の凹みが生じているのが見られる。
第３図ｆはクロム添加の基板GaAs結晶上にノ
ンドープGaAs液相エピタキシヤル成長を行いへ
き開面をエツチングして境界を観察したものであ
る。結晶中央部を水平に走る線が基板とエピタキ
シヤル層との界面（接合面）を示す。この場合の
エツチングは約15秒で停止した。なお縦方向のす
じはへき開時のきずである。
ンドープGaAs液相エピタキシヤル成長を行いへ
き開面をエツチングして境界を観察したものであ
る。結晶中央部を水平に走る線が基板とエピタキ
シヤル層との界面（接合面）を示す。この場合の
エツチングは約15秒で停止した。なお縦方向のす
じはへき開時のきずである。
以上の結果から判明するように、本実施例の方
法によれば接合面や転位に対応する明瞭なエツチ
ングパターンを1μｍ以下のエツチング深さで容
易に得ることができる。エツチング液のみでは反
応性がきわめて低く、暗黒エツチではほとんどエ
ツチングしないので制御が容易である。パターン
状に光照射をすれば、光照射された部分のみで選
択エツチが進み、光が当らない部分はそのままの
状態に保つことができる。
法によれば接合面や転位に対応する明瞭なエツチ
ングパターンを1μｍ以下のエツチング深さで容
易に得ることができる。エツチング液のみでは反
応性がきわめて低く、暗黒エツチではほとんどエ
ツチングしないので制御が容易である。パターン
状に光照射をすれば、光照射された部分のみで選
択エツチが進み、光が当らない部分はそのままの
状態に保つことができる。
なお、本実施例の光照射エツチング温度依存性
を測定した結果、エツチングの励起エネルギは約
0.35eV（約8Kcal／mol）であつた。従つて約3.5μ
ｍ以下の波長の光に反応すると考えられる。エツ
チング液の吸収および途中の光路の吸収のない波
長の光で約3.5μｍ以下の波長の光であればエツチ
ングを励起できると考えられるが、エツチング液
の加熱を防止するためには約1.1μｍ以下の波長の
近赤外および可視領域の光を用いるのが好まし
い。He−Neレーザ、Arレーザ、キセノンラン
プ等を光源として微小部分に選択的に光を照射し
て選択エツチを行なうことやパルス光を照射して
エツチング速度を制御することもできる。
を測定した結果、エツチングの励起エネルギは約
0.35eV（約8Kcal／mol）であつた。従つて約3.5μ
ｍ以下の波長の光に反応すると考えられる。エツ
チング液の吸収および途中の光路の吸収のない波
長の光で約3.5μｍ以下の波長の光であればエツチ
ングを励起できると考えられるが、エツチング液
の加熱を防止するためには約1.1μｍ以下の波長の
近赤外および可視領域の光を用いるのが好まし
い。He−Neレーザ、Arレーザ、キセノンラン
プ等を光源として微小部分に選択的に光を照射し
て選択エツチを行なうことやパルス光を照射して
エツチング速度を制御することもできる。
また、本実施例によるエツチングは、その後に
エツチングされた面に、98％H2SO4：30％
H2O2：H2O10：１：１等の鏡面エツチングを
施すことにより容易にエツチングパターンを消去
することができる。
エツチングされた面に、98％H2SO4：30％
H2O2：H2O10：１：１等の鏡面エツチングを
施すことにより容易にエツチングパターンを消去
することができる。
第４図ａ，ｂに結果の１例を示す。第４図ａは
本方法の光照射エツチングを約１分間行なつた面
の顕微鏡写真であり転位が観察される。その後、
98％H2SO4：30％H2O2：H2O10：１：１のエ
ツチングを約１分行なうと同一面が第４図ｂのよ
うになり、第４図ａで生じていた凸部が消滅し
た。また第５図は、49％HF水溶液／30％H2O2水
溶液／H2Oの組成比を種々変化させたエツチン
グ液を用いて、光照射を行なつてエツチングを行
なつた後の顕微鏡写真の例である。試料は面方位
｛100｝の故意に不純物は添加していない水平ブリ
ツジマン法によるGaAs結晶である。第５図ａ
は、上述のエツチング液で組成が１：１：１の場
合で、線状のエツチングパターンが多数あらわ
れ、個々の転位を区別して観察するには不適であ
つた。第５図ｂは上述エツチング液で組成が１：
１：４のものであり、第５図ａと同様に線状のエ
ツチングパターンが現われ、個々の転位を区別し
て検出する事は困難である。またエツチングで形
成される突起部分と他の平担な部分の段差も急峻
でその高さも高いため、第４図に示したような、
鏡面エツチングによつてエツチングパターンを消
去する事は容易でなかつた。第５図ｃは、組成比
が１：１：10のものであつて、個々の転位に対応
する点状の突起が明瞭に検出されている。第５図
ｄは、組成比が１：１：20であり、転位に対応す
る突起がわずかに現われてはいるものの、その突
起を識別する事は容易でなく、転位の観察を目的
とするには不適切であつた。
本方法の光照射エツチングを約１分間行なつた面
の顕微鏡写真であり転位が観察される。その後、
98％H2SO4：30％H2O2：H2O10：１：１のエ
ツチングを約１分行なうと同一面が第４図ｂのよ
うになり、第４図ａで生じていた凸部が消滅し
た。また第５図は、49％HF水溶液／30％H2O2水
溶液／H2Oの組成比を種々変化させたエツチン
グ液を用いて、光照射を行なつてエツチングを行
なつた後の顕微鏡写真の例である。試料は面方位
｛100｝の故意に不純物は添加していない水平ブリ
ツジマン法によるGaAs結晶である。第５図ａ
は、上述のエツチング液で組成が１：１：１の場
合で、線状のエツチングパターンが多数あらわ
れ、個々の転位を区別して観察するには不適であ
つた。第５図ｂは上述エツチング液で組成が１：
１：４のものであり、第５図ａと同様に線状のエ
ツチングパターンが現われ、個々の転位を区別し
て検出する事は困難である。またエツチングで形
成される突起部分と他の平担な部分の段差も急峻
でその高さも高いため、第４図に示したような、
鏡面エツチングによつてエツチングパターンを消
去する事は容易でなかつた。第５図ｃは、組成比
が１：１：10のものであつて、個々の転位に対応
する点状の突起が明瞭に検出されている。第５図
ｄは、組成比が１：１：20であり、転位に対応す
る突起がわずかに現われてはいるものの、その突
起を識別する事は容易でなく、転位の観察を目的
とするには不適切であつた。
本方法はガリウム砒素結晶のエツチングにのみ
限られるものではない。以下他の例を述べる。ガ
リウム砒素（GaAs）基板上にガリウムアルミニ
ウム砒素燐混晶をエピタキシヤル成長させたチツ
プのへき開面（110面）を、HF49％水溶液：30
％H2O2：H2O１：１：10のエツチング液内で
約15秒前述のような光照射エツチングすると界面
観察に適したエツチングパターンが得られた。
限られるものではない。以下他の例を述べる。ガ
リウム砒素（GaAs）基板上にガリウムアルミニ
ウム砒素燐混晶をエピタキシヤル成長させたチツ
プのへき開面（110面）を、HF49％水溶液：30
％H2O2：H2O１：１：10のエツチング液内で
約15秒前述のような光照射エツチングすると界面
観察に適したエツチングパターンが得られた。
HF：H2O：H2O系のエツチング液はガリウム
燐（GaP）に対してはGaAsに対するよりエツチ
ングの反応性が低い。GaPに対しては、HF49％
水溶液：30％H2O2：H2O１：１：４の組成の
エツチング液を用い前記実施例と同様の光照射エ
ツチングを行なつて同様のエツチングパターンを
得た。
燐（GaP）に対してはGaAsに対するよりエツチ
ングの反応性が低い。GaPに対しては、HF49％
水溶液：30％H2O2：H2O１：１：４の組成の
エツチング液を用い前記実施例と同様の光照射エ
ツチングを行なつて同様のエツチングパターンを
得た。
同様に、インジウムガリウム燐（InGaP）混晶
バルク結晶に対してHF49％水溶液：30％H2O2：
H2O１：１：４のエツチング液を用い光照射
エツチングを行なつて微細な結晶粒界を観察でき
た。
バルク結晶に対してHF49％水溶液：30％H2O2：
H2O１：１：４のエツチング液を用い光照射
エツチングを行なつて微細な結晶粒界を観察でき
た。
このように、本方法はエツチング液のみでは実
質的にエツチングが進行しない反応性の低いエツ
チング液を用い、所定光子エネルギ以上の光を照
射することによつて光照射された結晶表面のエツ
チングを行なうもので、エピタキシヤル層等の薄
い結晶層の観察に特に適している。蒸気圧制御温
度差法で液相成長させた化合物半導体のエピタキ
シヤル層は従来のエツチング方法ではその評価が
困難であつたが、本方法によつて適切な評価がで
きるようになつた。このように、本発明の方法は
特に結晶性の優れた結晶の評価に有効である。結
晶性評価用のエツチング液としては弗酸系特に、
HF：H2O2：H2O系の酸化性エツチング液を用い
た時良好な結果が得られた。エツチング液中の水
の比率を選択してエツチング液のみではエツチン
グが実質的に進行しない組成とし、光照射を相乗
することによつて適切なエツチングを行なうこと
ができる。ガリウム砒素を主成分の１つとして含
む−族間化合物結晶に対しては、HF49％水
溶液に対するH2Oの体積比は約８以上が好まし
い。ガリウム燐を主成分の１つとして含む−
族間化合物結晶に対してはHF49％水溶液に対す
るH2Oの体積比は約２以上が好ましい。
質的にエツチングが進行しない反応性の低いエツ
チング液を用い、所定光子エネルギ以上の光を照
射することによつて光照射された結晶表面のエツ
チングを行なうもので、エピタキシヤル層等の薄
い結晶層の観察に特に適している。蒸気圧制御温
度差法で液相成長させた化合物半導体のエピタキ
シヤル層は従来のエツチング方法ではその評価が
困難であつたが、本方法によつて適切な評価がで
きるようになつた。このように、本発明の方法は
特に結晶性の優れた結晶の評価に有効である。結
晶性評価用のエツチング液としては弗酸系特に、
HF：H2O2：H2O系の酸化性エツチング液を用い
た時良好な結果が得られた。エツチング液中の水
の比率を選択してエツチング液のみではエツチン
グが実質的に進行しない組成とし、光照射を相乗
することによつて適切なエツチングを行なうこと
ができる。ガリウム砒素を主成分の１つとして含
む−族間化合物結晶に対しては、HF49％水
溶液に対するH2Oの体積比は約８以上が好まし
い。ガリウム燐を主成分の１つとして含む−
族間化合物結晶に対してはHF49％水溶液に対す
るH2Oの体積比は約２以上が好ましい。
第１図は従来のABエツチヤントによるエツチ
ング表面の顕微鏡写真、第２図は本発明の実施例
によるエツチングを説明するための概略図、第３
図ａ乃至ｆは本発明の実施例によつてエツチング
した表面の顕微鏡写真、第４図ａ及びｂは本発明
のエツチングによつて生じた表面パターンを鏡面
エツチによつて消去する様子を示す顕微鏡写真、
第５図ａ乃至ｄは、HF、H2O2、H2Oの組成比を
種々変えて光照射してエツチングした後の表面の
顕微鏡写真である。
ング表面の顕微鏡写真、第２図は本発明の実施例
によるエツチングを説明するための概略図、第３
図ａ乃至ｆは本発明の実施例によつてエツチング
した表面の顕微鏡写真、第４図ａ及びｂは本発明
のエツチングによつて生じた表面パターンを鏡面
エツチによつて消去する様子を示す顕微鏡写真、
第５図ａ乃至ｄは、HF、H2O2、H2Oの組成比を
種々変えて光照射してエツチングした後の表面の
顕微鏡写真である。
Claims (1)
- １ GaAsを主成分とする−族間化合物半導
体結晶を、49％HF水溶液／30％H2O2水溶液／
H2O2の組成比がほぼ１：１：８乃至１：１：16
である混合液中に浸し、前記結晶に光を照射して
エツチングを行なう光制御型エツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13448779A JPS5658237A (en) | 1979-10-17 | 1979-10-17 | Light control type etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13448779A JPS5658237A (en) | 1979-10-17 | 1979-10-17 | Light control type etching method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5658237A JPS5658237A (en) | 1981-05-21 |
| JPH0133934B2 true JPH0133934B2 (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=15129470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13448779A Granted JPS5658237A (en) | 1979-10-17 | 1979-10-17 | Light control type etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5658237A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109023531A (zh) * | 2018-09-20 | 2018-12-18 | 汉能新材料科技有限公司 | 一种砷化镓单晶位错坑的腐蚀方法及腐蚀液配方 |
| CN114164002B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-06-02 | 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所） | 一种闪锌矿结构化合物半导体的化学腐蚀液及其腐蚀方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5233847A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of etching gallium phosphate and etching liquid therefor |
-
1979
- 1979-10-17 JP JP13448779A patent/JPS5658237A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5233847A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of etching gallium phosphate and etching liquid therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5658237A (en) | 1981-05-21 |
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