JPH11186219A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPH11186219A JPH11186219A JP9347599A JP34759997A JPH11186219A JP H11186219 A JPH11186219 A JP H11186219A JP 9347599 A JP9347599 A JP 9347599A JP 34759997 A JP34759997 A JP 34759997A JP H11186219 A JPH11186219 A JP H11186219A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 逆メサ構造のドライエッチングを容易に行う
ことができるドライエッチング方法を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハ１０の表面に対してイオン
（ラジカルを含む）１７にイオン入射角θを持たせる。
次に、半導体ウエハ１０に形成したいキャビティの中心
軸１６を中心として、この半導体ウエハ１０を公転させ
る。すると、逆メサ型の切れ込みを有するドライエッチ
ング面１５を形成することができる。
ことができるドライエッチング方法を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハ１０の表面に対してイオン
（ラジカルを含む）１７にイオン入射角θを持たせる。
次に、半導体ウエハ１０に形成したいキャビティの中心
軸１６を中心として、この半導体ウエハ１０を公転させ
る。すると、逆メサ型の切れ込みを有するドライエッチ
ング面１５を形成することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
方法に係り、特に、面発光型半導体レーザーの垂直方向
のキャビティの形成方法に関するものである。
方法に係り、特に、面発光型半導体レーザーの垂直方向
のキャビティの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のドライエッチング装置と
しては、ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯ
ＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ ＶＯＬ８．ＮＯ．９．Ｐ１
１２１〜１１２３ ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ １９９６“Ｒ
ｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ……” Ｋ．Ｓｔｒｅ
ｕｂｅｌ ｅｔｃ．に開示されるものがあり、垂直方向
のキャビティを、ＲＩＥ装置等を用いて、ドライエッチ
ングにより形成するものであった。
しては、ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯ
ＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ ＶＯＬ８．ＮＯ．９．Ｐ１
１２１〜１１２３ ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ １９９６“Ｒ
ｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ……” Ｋ．Ｓｔｒｅ
ｕｂｅｌ ｅｔｃ．に開示されるものがあり、垂直方向
のキャビティを、ＲＩＥ装置等を用いて、ドライエッチ
ングにより形成するものであった。
【０００３】図５はかかる従来の面発光型半導体レーザ
ーのドライエッチング方法の説明図である。この図にお
いて、１は半導体ウエハ、２はその半導体ウエハの活性
層、３はクラッド層、４はコンタクト層、５はエッチン
グマスク、６はドライエッチング面である。
ーのドライエッチング方法の説明図である。この図にお
いて、１は半導体ウエハ、２はその半導体ウエハの活性
層、３はクラッド層、４はコンタクト層、５はエッチン
グマスク、６はドライエッチング面である。
【０００４】この図に示すように、従来の面発光型半導
体レーザーのドライエッチング方法では、イオン７が、
半導体ウエハ１に垂直に入射することにより、エッチン
グマスク５と同等の大きさの円柱８を形成することがで
きる。
体レーザーのドライエッチング方法では、イオン７が、
半導体ウエハ１に垂直に入射することにより、エッチン
グマスク５と同等の大きさの円柱８を形成することがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のドライエッチング方法では、垂直方向の円柱の
径を大きくすると、レーザー発振ができなくなったり、
発振しても、発振閾値が高くなる等の問題が生じる。ま
た、垂直方向の円柱の径を小さくすると、コンタクト電
極形成の位置合わせが難しくなったり、コンタクト面積
が小さくなり、コンタクト抵抗が高くなるという問題点
があった。
た従来のドライエッチング方法では、垂直方向の円柱の
径を大きくすると、レーザー発振ができなくなったり、
発振しても、発振閾値が高くなる等の問題が生じる。ま
た、垂直方向の円柱の径を小さくすると、コンタクト電
極形成の位置合わせが難しくなったり、コンタクト面積
が小さくなり、コンタクト抵抗が高くなるという問題点
があった。
【０００６】本発明は、上記問題点を除去し、逆メサ構
造のドライエッチングを容易に行うことができるドライ
エッチング方法を提供することを目的とする。
造のドライエッチングを容易に行うことができるドライ
エッチング方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、 〔１〕ドライエッチング方法において、イオン照射方向
に対して半導体ウエハを傾斜させるとともに公転させ、
エッチングマスクの下部が逆メサ構造になるようにドラ
イエッチング面を形成するようにしたものである。
成するために、 〔１〕ドライエッチング方法において、イオン照射方向
に対して半導体ウエハを傾斜させるとともに公転させ、
エッチングマスクの下部が逆メサ構造になるようにドラ
イエッチング面を形成するようにしたものである。
【０００８】〔２〕上記〔１〕記載のドライエッチング
方法において、前記逆メサ構造は面発光型半導体レーザ
ーの垂直方向のキャビティを形成するようにしたもので
ある。
方法において、前記逆メサ構造は面発光型半導体レーザ
ーの垂直方向のキャビティを形成するようにしたもので
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す面発光
型半導体レーザーの垂直方向のキャビティを形成するた
めのドライエッチング方法の説明図である。この図にお
いて、１０は半導体ウエハ、１１はその半導体ウエハの
活性層、１２はクラッド層、１３はコンタクト層、１４
はエッチングマスク、１５は逆メサ型の切れ込みを有す
るドライエッチング面、１６はキャピティの中心軸、１
７はイオンである。
て詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す面発光
型半導体レーザーの垂直方向のキャビティを形成するた
めのドライエッチング方法の説明図である。この図にお
いて、１０は半導体ウエハ、１１はその半導体ウエハの
活性層、１２はクラッド層、１３はコンタクト層、１４
はエッチングマスク、１５は逆メサ型の切れ込みを有す
るドライエッチング面、１６はキャピティの中心軸、１
７はイオンである。
【００１０】この図に示すように、半導体ウエハ１０の
表面に対してイオン（ラジカルを含む）１７は、イオン
入射角θを持たせる。次に、半導体ウエハ１０に形成し
たいキャビティの中心軸１６を中心として、この半導体
ウエハ１０を公転させる。すると、図１に示すように、
逆メサ型の切れ込みを有するドライエッチング面１５を
形成することができる。
表面に対してイオン（ラジカルを含む）１７は、イオン
入射角θを持たせる。次に、半導体ウエハ１０に形成し
たいキャビティの中心軸１６を中心として、この半導体
ウエハ１０を公転させる。すると、図１に示すように、
逆メサ型の切れ込みを有するドライエッチング面１５を
形成することができる。
【００１１】この点について、図２を参照しながら説明
する。図２は本発明の実施例を示す半導体ウエハのドラ
イエッチング方法の概略説明図である。 （１）まず、図２（ａ）に示すように、イオン入射方向
Ａに対して、半導体ウエハ１０を傾斜させて、イオン１
７を照射する（半導体ウエハに対するイオン入射角θと
する）。
する。図２は本発明の実施例を示す半導体ウエハのドラ
イエッチング方法の概略説明図である。 （１）まず、図２（ａ）に示すように、イオン入射方向
Ａに対して、半導体ウエハ１０を傾斜させて、イオン１
７を照射する（半導体ウエハに対するイオン入射角θと
する）。
【００１２】（２）その状態で、図２（ｂ）に示すよう
に、半導体ウエハ１０に形成すべきキャビティの中心軸
１６を中心として半導体ウエハ１０を回転させる。 （３）すると、図２（ｃ）に示すように、逆メサ型の切
れ込みを有するドライエッチング面１５を形成すること
ができる。このように構成したので、イオン入射角θを
任意に変えることにより、ドライエッチング面１５の角
度を変えることができる。
に、半導体ウエハ１０に形成すべきキャビティの中心軸
１６を中心として半導体ウエハ１０を回転させる。 （３）すると、図２（ｃ）に示すように、逆メサ型の切
れ込みを有するドライエッチング面１５を形成すること
ができる。このように構成したので、イオン入射角θを
任意に変えることにより、ドライエッチング面１５の角
度を変えることができる。
【００１３】以下、本発明の実施例を示すドライエッチ
ング方法を、より詳細にそのドライエッチング装置とと
もに説明する。図３は本発明の実施例を示すドライエッ
チング装置の構成図である。この図において、２１はサ
ンプル（ウエハ）ホルダ、２２はサンプルホルダの傾斜
角度調整軸、２３はその傾斜角度調整軸の駆動装置、２
４は傾斜角度調整軸２２と同軸に配置されるサンプルホ
ルダ２１の半導体ウエハの載置部分を公転させるための
公転用回転軸、２５はその公転用回転軸の駆動装置、２
６はエッチングチャンバ、２７は第１のガス導入口、２
８は第２のガス導入口、２９はマイクロ波電源、３０は
ＥＣＲ室（プラズマ室をイオン源にしたもの）、３１は
マグネット、３２はイオン引出し電極、３３は処理され
た半導体ウエハの取り出し装置である。
ング方法を、より詳細にそのドライエッチング装置とと
もに説明する。図３は本発明の実施例を示すドライエッ
チング装置の構成図である。この図において、２１はサ
ンプル（ウエハ）ホルダ、２２はサンプルホルダの傾斜
角度調整軸、２３はその傾斜角度調整軸の駆動装置、２
４は傾斜角度調整軸２２と同軸に配置されるサンプルホ
ルダ２１の半導体ウエハの載置部分を公転させるための
公転用回転軸、２５はその公転用回転軸の駆動装置、２
６はエッチングチャンバ、２７は第１のガス導入口、２
８は第２のガス導入口、２９はマイクロ波電源、３０は
ＥＣＲ室（プラズマ室をイオン源にしたもの）、３１は
マグネット、３２はイオン引出し電極、３３は処理され
た半導体ウエハの取り出し装置である。
【００１４】そこで、図１、図２、図３に示すように、
活性層を含む半導体層を結晶成長を行った半導体ウエハ
１０に、ドライエッチングのマスク１４となる、例えば
ＳｉＯ2 膜を形成した後に、逆メサ型の切り込みを有す
るドライエッチング面１５の形成角度に合わせて、サン
プルホルダ２１の固定位置を決める。このことにより、
ＥＣＲ室３０から出射したイオン（ラジカルを含む）１
７は、サンプルホルダ２１に垂直に入射するが、半導体
ウエハ１０の角度が傾いているために、エッチングマス
ク１４に逆メサ方向に入射する。
活性層を含む半導体層を結晶成長を行った半導体ウエハ
１０に、ドライエッチングのマスク１４となる、例えば
ＳｉＯ2 膜を形成した後に、逆メサ型の切り込みを有す
るドライエッチング面１５の形成角度に合わせて、サン
プルホルダ２１の固定位置を決める。このことにより、
ＥＣＲ室３０から出射したイオン（ラジカルを含む）１
７は、サンプルホルダ２１に垂直に入射するが、半導体
ウエハ１０の角度が傾いているために、エッチングマス
ク１４に逆メサ方向に入射する。
【００１５】この時、サンプルホルダ２１は、回転して
いるが、反対方向は順メサ方向に入射する〔図２（ａ）
参照〕が、次には逆メサ方向になるために、最終的に
は、エッチングマスク１４に逆メサ構造が形成される。
この時、逆メサ底面の大きさは、エッチングマスク１４
の大きさと、クラッド層１２の厚み及びエッチング面１
５の角度により、任意に制御することができる。
いるが、反対方向は順メサ方向に入射する〔図２（ａ）
参照〕が、次には逆メサ方向になるために、最終的に
は、エッチングマスク１４に逆メサ構造が形成される。
この時、逆メサ底面の大きさは、エッチングマスク１４
の大きさと、クラッド層１２の厚み及びエッチング面１
５の角度により、任意に制御することができる。
【００１６】ここで、半導体ウエハ１０の傾斜角度と公
転を行う機構について、図４を参照しながら説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、サンプルホルダ２１に
半導体ウエハ１０が載置される。そこで、図４（ｂ）に
示すように、サンプルホルダ２１の傾斜角度調整軸２２
を回転させて、サンプルホルダ２１の傾斜角度を調整す
る。
転を行う機構について、図４を参照しながら説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、サンプルホルダ２１に
半導体ウエハ１０が載置される。そこで、図４（ｂ）に
示すように、サンプルホルダ２１の傾斜角度調整軸２２
を回転させて、サンプルホルダ２１の傾斜角度を調整す
る。
【００１７】次に、図４（ｃ）に示すように、サンプル
ホルダ２１の傾斜角度調整軸２２によるサンプルホルダ
２１の傾斜角度（つまり、イオン入射角θ）の調整が終
了すると、イオン１７を入射するとともに、図４（ｄ）
に示すように、公転用回転軸２４により、半導体ウエハ
１０の載置部分を回転させて、全周にわたって逆メサ型
のドラインエッチング面を形成する。
ホルダ２１の傾斜角度調整軸２２によるサンプルホルダ
２１の傾斜角度（つまり、イオン入射角θ）の調整が終
了すると、イオン１７を入射するとともに、図４（ｄ）
に示すように、公転用回転軸２４により、半導体ウエハ
１０の載置部分を回転させて、全周にわたって逆メサ型
のドラインエッチング面を形成する。
【００１８】このように構成したので、ＥＣＲ室３０で
励起されたイオン１７が平行ビームとしてイオン引出し
電極３２より出射される。この時、半導体ウエハ１０
は、入射してくるイオン１７の平行ビームより角度を傾
けて固定されていたるために、エッチングマスク１４に
対して逆メサ方向にエッチングされる。このことによ
り、垂直方向のキャビティ実効径（クラッド層１２の一
番狭い箇所）を小さくすることができ、かつ、コンタク
ト層１３の径を大きくとることができる。よって、その
後のコンタクト電極の形成が容易になる。
励起されたイオン１７が平行ビームとしてイオン引出し
電極３２より出射される。この時、半導体ウエハ１０
は、入射してくるイオン１７の平行ビームより角度を傾
けて固定されていたるために、エッチングマスク１４に
対して逆メサ方向にエッチングされる。このことによ
り、垂直方向のキャビティ実効径（クラッド層１２の一
番狭い箇所）を小さくすることができ、かつ、コンタク
ト層１３の径を大きくとることができる。よって、その
後のコンタクト電極の形成が容易になる。
【００１９】また、光の出射面（クラッド層１２の狭い
所の径で、コンタクト層１３の面）も十分に大きく作製
することができる。また、キャビティ径を小さくするこ
とができるために、発振閾値電流を小さくすることがで
きるとともに、コンタクト電極面積が大きく取れるため
に、コンタクト抵抗も低減することができる。
所の径で、コンタクト層１３の面）も十分に大きく作製
することができる。また、キャビティ径を小さくするこ
とができるために、発振閾値電流を小さくすることがで
きるとともに、コンタクト電極面積が大きく取れるため
に、コンタクト抵抗も低減することができる。
【００２０】なお、以上説明したように、平行ビームを
出射する装置において、ＥＣＲ型ＲＩＢＥ装置を用いて
エッチング形成したが、ホローカソードタイプのＲＩＢ
Ｅ装置、ＩＢＡＥ（イオンビーム、アシスト、エッチン
グ）装置等を用いても同様に構成することができる。ま
た、本実施例の説明では、クラッド層の途中まで、エッ
チングをしたが、クラッド層全部または、活性層までエ
ッチングしても同様の効果が得られる。
出射する装置において、ＥＣＲ型ＲＩＢＥ装置を用いて
エッチング形成したが、ホローカソードタイプのＲＩＢ
Ｅ装置、ＩＢＡＥ（イオンビーム、アシスト、エッチン
グ）装置等を用いても同様に構成することができる。ま
た、本実施例の説明では、クラッド層の途中まで、エッ
チングをしたが、クラッド層全部または、活性層までエ
ッチングしても同様の効果が得られる。
【００２１】さらに、イオン引出し電極を傾斜させる等
して、イオンの入射角度を傾斜させ、サンプルホルダは
公転させるだけの機構とするようにしてもよい。なお、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本
発明の範囲から排除するものではない。
して、イオンの入射角度を傾斜させ、サンプルホルダは
公転させるだけの機構とするようにしてもよい。なお、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本
発明の範囲から排除するものではない。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、逆メサ構造のドラ
イエッチングを容易に行うことができる。また、その逆
メサ構造の調整を簡便に行うことができる。
よれば、次のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、逆メサ構造のドラ
イエッチングを容易に行うことができる。また、その逆
メサ構造の調整を簡便に行うことができる。
【００２３】（２）請求項２記載の発明によれば、上記
（１）に加えて、コンタクト電極の形成が容易になると
ともに、光の出射面（クラッド層の狭い所の径で、コン
タクト層の面）も十分に大きく作製することができる。
また、キャビティ径を小さくすることができるために、
発振閾値電流を小さくすることができる。しかも、コン
タクト電極面積を大きく取れるために、コンタクト抵抗
も低減することができる。
（１）に加えて、コンタクト電極の形成が容易になると
ともに、光の出射面（クラッド層の狭い所の径で、コン
タクト層の面）も十分に大きく作製することができる。
また、キャビティ径を小さくすることができるために、
発振閾値電流を小さくすることができる。しかも、コン
タクト電極面積を大きく取れるために、コンタクト抵抗
も低減することができる。
【図１】本発明の実施例を示す面発光型半導体レーザー
の垂直方向のキャビティを形成するためのドライエッチ
ング方法の説明図である。
の垂直方向のキャビティを形成するためのドライエッチ
ング方法の説明図である。
【図２】本発明の実施例を示す半導体ウエハのドライエ
ッチング方法の概略説明図である。
ッチング方法の概略説明図である。
【図３】本発明の実施例を示すドライエッチング装置の
構成図である。
構成図である。
【図４】本発明の実施例を示すドライエッチング装置の
ウエハの傾斜及び公転機構の説明図である。
ウエハの傾斜及び公転機構の説明図である。
【図５】従来の面発光型半導体レーザーのドライエッチ
ング方法の説明図である。
ング方法の説明図である。
１０ 半導体ウエハ １１ 活性層 １２ クラッド層 １３ コンタクト層 １４ エッチングマスク １５ 逆メサ型の切れ込みを有するドライエッチング
面 １６ キャビティの中心軸 １７ イオン ２１ サンプルホルダ ２２ サンプルホルダの傾斜角度調整軸 ２３ 傾斜角度調整軸の駆動装置 ２４ 公転用回転軸 ２５ 公転用回転軸の駆動装置 ２６ エッチングチャンバ ２７ 第１のガス導入口 ２８ 第２のガス導入口 ２９ マイクロ波電源 ３０ ＥＣＲ室 ３１ マグネット ３２ イオン引出し電極 ３３ 半導体ウエハの取り出し装置
面 １６ キャビティの中心軸 １７ イオン ２１ サンプルホルダ ２２ サンプルホルダの傾斜角度調整軸 ２３ 傾斜角度調整軸の駆動装置 ２４ 公転用回転軸 ２５ 公転用回転軸の駆動装置 ２６ エッチングチャンバ ２７ 第１のガス導入口 ２８ 第２のガス導入口 ２９ マイクロ波電源 ３０ ＥＣＲ室 ３１ マグネット ３２ イオン引出し電極 ３３ 半導体ウエハの取り出し装置
Claims (2)
- 【請求項１】 イオン照射方向に対して半導体ウエハを
傾斜させるとともに公転させ、エッチングマスクの下部
が逆メサ構造になるようにドライエッチング面を形成す
ることを特徴とするドライエッチング方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のドライエッチング方法に
おいて、前記逆メサ構造は面発光型半導体レーザーの垂
直方向のキャビティを形成することを特徴とするドライ
エッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9347599A JPH11186219A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9347599A JPH11186219A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186219A true JPH11186219A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18391316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9347599A Withdrawn JPH11186219A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186219A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6705554B1 (ja) * | 2018-08-20 | 2020-06-03 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP2020107900A (ja) * | 2018-08-20 | 2020-07-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP9347599A patent/JPH11186219A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6705554B1 (ja) * | 2018-08-20 | 2020-06-03 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP2020107900A (ja) * | 2018-08-20 | 2020-07-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| US11791610B2 (en) | 2018-08-20 | 2023-10-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device manufacturing method and semiconductor laser device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |