JPH05291234A - シリコン基板への溝の形成方法 - Google Patents

シリコン基板への溝の形成方法

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JPH05291234A
JPH05291234A JP4094182A JP9418292A JPH05291234A JP H05291234 A JPH05291234 A JP H05291234A JP 4094182 A JP4094182 A JP 4094182A JP 9418292 A JP9418292 A JP 9418292A JP H05291234 A JPH05291234 A JP H05291234A
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JP
Japan
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substrate
etching
groove
etchant
protective film
Prior art date
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Pending
Application number
JP4094182A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigehiro Kusumoto
茂宏 楠本
Shigeki Otsuka
茂樹 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はシリコン基板に溝(実施例は光ファ
イバアレイなどのガイドに用いられるV溝)を形成する
際、エッチングでその溝を形成した後、基板に付着した
エッチング液が再エッチングをする場合悪影響を及ぼす
ことを除去する方法を提供するものである。 【構成】 前記目的のため本発明は、前記溝14形成
後、エッチング液9から基板1を引き上げ、希塩酸10
で洗浄、即ち酸洗浄するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバアレイな
どの整列ガイドに用いられるシリコン(Si)基板に形
成するV字形の溝即ちSi−V溝の製法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては電
子通信学会技術研究報告OQE79−4(1979)
「シリコンエシェレット型回析格子を用いた光分波器」
に開示されるSi単結晶板のエッチングによる製造方法
があった。
【0003】図2は、かかる従来の異方性エッチングに
よるSi−V溝の形状を示す図。図3はその製造方法を
示す図である。
【0004】以下手順を説明する。
【0005】単結晶Si(シリコン)のエッチング液と
してアルカリ金属水酸化物水溶液(KOH,NaOHな
ど)や、アミン系水溶液(ヒドラジン,エチレンジアミ
ン)を用いると、結晶面によってエッチング速度が異な
る異方性エッチングが行なわれる。このSiの異方性エ
ッチングは半導体素子の製造、たとえば良く知られたメ
サ形トランジスタやV−MOSICで、すでに実際に利
用されている。また、最近ではLSI製造時の高精度マ
スク・ウェハアライメントに用いる微小貫通孔の形成に
も用いられている。
【0006】光回路部品の領域でも最近になって、この
Siの異方性エッチングをファイバや円柱状レンズをマ
ウントするための高精度なV溝の製作に利用するように
なり、これを用いてフラット形ファイバケーブルのスプ
ライスに成功している。
【0007】上述のエッチング液を用いると、Siの
{hkl}(結晶の面と方向を表す記)面のエッチング
速度Rhkl は一般に異方性を示し、R111 <Rhkl とな
る。この性質を利用するとSiウェハ上にV溝を形成す
ることが可能となる。たとえば、{100}面を表面と
するSiウェハに適当な形状のSiO2 やSi3 4
どのエッチング保護膜をほどこし、異方性エッチングを
行なうと図2に示すようなV溝が形成される。V溝の開
き角はSiウェハの表面を結晶面のいずれの面にするか
によって異なっており、{100}面をウエハ面とする
と開き角は70.53°となる。
【0008】図3に示す前記V溝の形成方法を同図
(a)〜(j)の順に従って以下に説明する。
【0009】(a)Si基板であるウェハ1を用意す
る。
【0010】(b)前記ウェハ1上に保護膜2を形成す
る。この保護膜2は一般にSi3 4 あるいはSiO2
である。
【0011】(c)前記保護膜2の上にレジスト3を塗
布する。
【0012】(d)所望のマスクパターン5を重ねて露
光する。
【0013】(e)前記露光後、現像するとレジスト3
がパターン化されレジスト窓7が形成される。
【0014】(f)次いで、前記パターン化された(窓
7が形成された)レジスト3をマスクにして、前記保護
膜2をエッチングすると、該保護膜2にも窓8が形成さ
れる。
【0015】(g)次いで、レジスト3を除去する。
【0016】(h)残ったパターン化された(窓8が形
成された)保護膜2をマスクにして、Si基板を前述し
たエッチング液でエッチングすると、図に示すようにV
溝14が形成される。
【0017】(i)次いで、保護膜2を除去する。
【0018】(k)全面に金(Au)をコートして完成
する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た形成方法は以下の欠点があった。
【0020】水酸化カリウムを主成分とするアルカリエ
ッチング液は水洗では洗浄完了するまでに時間がかか
り、洗浄が完了するまでにエッチングが進行し、エッチ
ング面が平滑に仕上がらないという欠点があった。ま
た、不完全な洗浄の場合ウェハに残存する水酸化カリウ
ムが斑に固化し、再度エッチングするときにはエッチン
グの妨げになることがあった。
【0021】とくにエッチングを深くしたいときには、
エッチング深さを測定し、エッチングを繰り返すため、
エッチング面の凹凸が進行するという欠点があった。
【0022】本発明はこの欠点を除去するために、エッ
チング液から引上げた後、酸洗浄を行うことにより、再
エッチングへ悪影響を及ぼさない製法を提供するもので
ある。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、Si板をエッチング液から引き上げた
後、直ちに酸洗浄を行う工程を付加したものである。洗
浄液としては希塩酸(濃度5〜10%程度)を用い、洗
浄槽の中で振り洗いして水酸化カリウムを除去した後、
水洗して塩酸分を除去する。
【0024】
【作用】前述したように本発明は、エッチング液から引
き上げた後酸洗浄するようにしたので、Si板に付着し
た水酸化カリウムは希塩酸の洗浄液の作用により中和さ
れてSi板より除去される。また、その希塩酸は水洗に
より簡単に除去される。
【0025】
【実施例】図1に本発明の実施例の製法を示し、以下同
図(a)〜(l)の順に従って説明する。
【0026】(a)Si基板であるウェハ1を用意す
る。
【0027】(b)前記ウェハ1上に保護膜2を形成す
る。この保護膜2は一般にSi3 4 あるいはSiO2
であるが、エッチング深さが大きいときはSi3 4
用い、同深さが小さいときはSiO2 でよい。
【0028】(c)次に前記保護膜2の上にレジスト3
を塗布する。
【0029】(d)所望のマスクパターン5を基板1上
に重ねて露光する。
【0030】(e)前記露光後、現像するとレジスト3
がパターン化されレジスト窓7が形成される。
【0031】(f)次いで、前記パターン化された(窓
7が形成された)レジスト3をマスクにして、前記保護
膜2をエッチングすると、該保護膜2にも窓8が形成さ
れる。
【0032】(g)次いで、レジスト3を除去する。こ
こまでは従来の方法と同じである。
【0033】(h)残ったパターン化された(窓8が形
成された)保護膜2をマスクにして、Si基板を前述し
たエッチング液でエッチングする。
【0034】光ファイバガイドでは、70〜130μm
程度のエッチング深さ12が必要であり、エッチング途
中でエッチング液9から引上げてエッチングされた深さ
12の測定を行なうのが通常である。このとき、基板1
に付着したエッチング液を完全に除去しなければ、エッ
チングで形成されたV溝14の表面に凹凸ができ、形状
が不正確となる。そのために次の処理を行なう。
【0035】(i)即ち、希塩酸(濃度5〜10重量
%)10の中に浸けて洗浄(即ち酸洗浄)すると、エッ
チング液である水酸化物、例えば水酸化カリウムが中和
されて除去される。
【0036】(k)次いで、水11で塩酸分を洗い落
し、エッチング深さ12を測定し、その深さが足りない
ときは、再度エッチングして洗浄し測定する前記(h)
からこの(k)までの工程を繰り返す。
【0037】(l)エッチングされたV溝14が所定の
深さ12になれば、その後、保護膜2を除去する。そし
てAuコートするのは従来同様である。
【0038】図4はV溝が完成された斜視図であり、S
i基板20にV溝21がエッチング形成されたものであ
る。図5は本実施例によるSi−V溝をもちいたファイ
バアレイの図であり、V溝21の中にファイバ22を並
べたものである。隣り合う複数本のファイバ22を整列
させるガイドはV溝21の底面と側面がガイドとなるの
で深さと巾の寸法精度及び面精度が高精度でなければな
らない。本実施例によれば高精度なエッチングが行える
のでこのようなガイドの作製には最適である。
【0039】以上説明した溝は、図4では完全なV字形
ではないが、一般にこのような形状の溝をV溝と称して
おり、前述した実施例もそのようなV溝に限るものでな
いことは説明を要さないであろう。
【0040】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、エッチング終了時にSi基板に付着したエッチング
液の水酸化物が簡単かつ完全に除去できるのでSi−V
溝が精度良く作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例
【図2】異方性エッチングによるSiV溝例
【図3】従来例
【図4】本発明の実施例完成図
【図5】ファイバアレイ構成図
【符号の説明】
1 Siウェハ 2 保護膜 3 レジスト 9 エッチング液 10 希塩酸 11 水 12 深さ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板に溝を形成する工程におい
    て、該溝をエッチングで形成した後、そのエッチング液
    から前記基板を引き上げて、酸洗浄して基板に付着した
    エッチング液を除去する工程を含むことを特徴とするシ
    リコン基板への溝の形成方法。
JP4094182A 1992-04-14 1992-04-14 シリコン基板への溝の形成方法 Pending JPH05291234A (ja)

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JP4094182A JPH05291234A (ja) 1992-04-14 1992-04-14 シリコン基板への溝の形成方法

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JPH05291234A true JPH05291234A (ja) 1993-11-05

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JP (1) JPH05291234A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000243737A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Mitsubishi Materials Silicon Corp 半導体ウェーハのリンス液
JP2000243736A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Mitsubishi Materials Silicon Corp 半導体ウェーハのリンス方法
WO2001042830A1 (fr) * 1999-12-09 2001-06-14 Nitto Jushi Kogyo Co., Ltd. Corps de ligne de transmission optique parallele et procede de production
CN104062707A (zh) * 2013-03-19 2014-09-24 上海华虹宏力半导体制造有限公司 光纤对准基座阵列的制造方法

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