KR0140846B1 - 레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법 - Google Patents
레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법Info
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Abstract
본 발명은 감광막을 사용하여 화합물 반도체의 그레이팅 형성을 위한 습식식각방법에 있어서, 감광막 패턴을 형성하는 단계; 식각제에 상기 감광막의 현상액을 함유시켜 화합물 반도체를 식각하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 그레이팅 형성을 위한 습식식각방법에 관한 것으로, 레이저 다이오드 제작중 그레이팅을 형성시, 잔류된 감광막을 효율적으로 제거하여 균일한 그레이팅 식각을 이룰 수 있어 높은 효율을 갖는 그레이팅을 얻을 수 있는 효과가 있다.
Description
제1A도 내지 제1E도는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 다이오드의 그레이팅 형성 공정도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:감광막 패턴2:전류 감광막
3:InP층
본 발명은 반도체 제조 분야에 관한 것으로, 특히 광소자인 레이저 다이오드 제조에 관한 것이다.
일반적으로, 그레이팅을 이용한 레이저 다이오드는 설계 구조에 따라 다층 레이어로 구성되고, 적당한 에너지 갭을 가지는 재료를 활성층으로 사용하여 단일 파장은 물론 고주파 변조시에도 단일 파장을 유지하는 고속 장거리 광통신용으로 사용되어 오고 있다.
종래의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 기술은 감광막을 마스크로 이용하여 HBr, HNO3및 H2O의 혼합 식각용액 또는 그와 유사한 식각제로 식각을 하여 왔다.
그러나, 상기한 종래의 습식 식각은 감광막 마스크의 두께 제어에 어려움이 있어서 식각될 부분에 감광막이 잔류하여 식각이 되지 않거나, 전체적으로 균일도가 떨어져 양호한 그레이팅 효율을 기대하기가 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 식각공정에서 불필요하게 잔류되는 감광막을 제거하여 식각의 균일도를 향상시키고 그레이팅 효율을 향상시킬 수 있는 레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법은 화합물 반도체 기판 상에 소정의 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층 상부에 그레이팅 형성용 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 사용하며, 적어도 감광막 현상액을 포함하는 식각제를 사용하여 상기 활성층을 습식 식각하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 제1A도 내지 제1E도를 통하여 본 발명의 일실시예에 따른 그레이팅 형성을 위한 습식 식각방법을 상세히 살펴본다.
먼저, 제1A도에 도시된 바와 같이 InP층(3)상에 감광막 패턴(1)을 형성한다. 이때, 불필요하게 잔류되어 있는 잔류 감광막(2)이 존재하게 된다.
그리고, 제1B도에 도시된 바와 같이 HBr, HNO3및 H2O의 혼합 식각용액에 감광막 현상액을 함유시켜 식각을 진행한다. 이때, 감광막 현상액의 작용으로 잔류되어 있던 감광막(2)이 먼저 현상되고, 그 후에 InP층(3)이 식각되어 제1C도와 같이 형성된다.
일반적으로, 감광막 현상액은 NaOH, KOH 등의 무기 타입(Inorganic type)과 TMAH(Tetra Methylamine Hydroxide)와 같은 유기 타입(Organic type)이 있으나, 주로 TMAH가 사용된다. 본 발명의 일실시예에서는 HBr, HNO3, H2O 및 TMAH의 혼합비를 1:1:3:2의 비율로 하였으나, TMAH로 대표되는 감광막 현상액의 종류와 그 혼합비는 변경이 가능하다.
참고적으로, TMAH는 H2O와 먼저 혼합해야 하며, 식각제의 전체적인 혼합 순서는 HBr→HNO3→H2O+TMAH의 순으로 한다.
일반적으로, 제1D도와 같이 InP층(3)의 식각 속도는 (111)면(5)이 (100)면(4) 보다 느리므로 식각이 되는 동안 식각 깊이는 아래로 V자형으로 식각이 되게 된다. 따라서, 잔류 감광막(2)이 없었던 위치는 상대적으로 좀 더 깊이 식각된 것을 도면에서 알 수 있다.
그러나, 일정 시간 동안 식각을 계속하게 되면 제1E도에 도시된 바와 같이 잔류 감광막(2)이 남아 있던 위치와는 무관하게 거의 일정한 식각 두께와 폭을 가지게 된다. 즉, 감광막 현상액을 식각제에 포함시켜 식각을 하기 때문에 표면에 남아 있던 적은 양의 잔류 감광막(2)은 식각 도중에 제거되어 깨끗한 표면을 얻을 수 있어 균일한 그레이팅을 제작할 수 있는 것이다.
결국, 감광막 현상액을 함유하고 있는 본 발명의 식각제는 종래의 식각제에 비해 식각률이 느리지만 식각의 제어가 용이하다는 것을 알 수 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 레이저 다이오드 제작시 그레이팅을 형성함에 있어서, 잔류된 감광막을 효율적으로 제거하여 균일한 그레이팅 식각을 이룰 수 있어 높은 효율을 가지는 그레이팅을 얻을 수 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 화합물 반도체 기판 상에 소정의 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층 상부에 그레이팅 형성용 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 사용하며, 적어도 감광막 현상액을 포함하는 식각제를 사용하여 상기 활성층을 습식 식각하는 단계를 포함하여 이루어진 레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 활성층은 그 수평면이 (100)면 방향을 가지는 InP층인 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 현상액은 TMAH인 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 식각제는 HBr, HNO3, H2O 및 상기 TMAH의 혼합비를 1:1:3:2로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 그레이팅 형성을 위한 습식 식각 방법.
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