KR960012356A - 반도체의 에칭방법, 반도체장치의 제조방법, 반도체 레이져의 제조방법. 및 반도체 레이져 - Google Patents

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타카시 모토다
마나부 카토
마사요시 타케미
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기다오까 다까시
미쓰비시 뎅끼 가부시끼가이샤
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Abstract

반도체 에칭방법은 Ⅱ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 Ⅴ족원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭한다. 그러므로, 웨트에칭보다 높은 제어성을 가진 에칭방법에 제공된다. 또한 에칭액이 이용되지 않기 때문에, 결정성장장치에서 이용될 수 있는 에칭방법을 제공할 수 있다. 또한 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 원료가스가 에칭가스로 이용되어서 에칭된 표면에 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 재료와 다른 불순물의 잔류가 남지 않아서 에칭된 표면이 깨끗하게 유지된다.

Description

반도체의 에칭방법, 반도체장치의 제조방법, 반도체 레이져의 제조방법, 및 반도체 레이져
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1(a)-1(d)도는 본 발명의 제1실시예에 의한 서멀 에칭을 이용하여 형성한 에칭홈 형상을 나타낸 도면.

Claims (25)

  1. Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 구성하는 Ⅴ족원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에칭가스로 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 구성하는 Ⅲ족 원료가스를 첨가하여 상기 에칭의 에칭특성을 제어하는 반도체 에칭방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층은 InP층이고, 상기 에칭은 에칭가스로해서 포스포러스(PH3) 가스를 포함하는 가스를 이용해서 행해지는 반도체 에칭방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층은 InP층이고, 상기 에칭은 InP층이며, 상기 에칭은 상기 InP층을 700℃이상으로 유지함에 의해 행해지는 반도체 에칭방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층은 InP층이고, 상기 에칭은 상기 InP층을 700℃이상으로 보지하며, 에칭가스로해서 유량이 400SCCM인 PH3가스와 유량이 25SCCM인 H2가스를 이용해서 압력을 30Torr로한 소정의 반응장치내에서 행해지는 반도체 에칭방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에 개구폭이 다른 복수의 영역으로 되는 스트라이프모양의 개구부를 구비한 절연막을 형성하는 공정을 더 구비하고, 상기 절연막을 마스크로해서 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 선택적으로 에칭하는 반도체 에칭방법.
  7. 제1항에 있어서, 스트라이프방향에서 폭이 다른 복수의 영역을 가지는 절연막을 형성하는 공정을 더 구비하고, 상기 절연막을 마스크로해서 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 선택적으로 에칭하는 방법.
  8. Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 공급한 분위기하에서 유지하고 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 표면의 소정의 영역만을 가열해서, 해당가열된 영역만을 선택적으로 에칭하는 반도체에칭방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 에칭은 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 결정성장가능한 유지해서 행하는 반도체에칭방법.
  10. Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 선택적으로 에칭하는 공정과, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체층이 외기에 접촉되지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어서, 상기 절연막을 마스크로해서 다른 반도체층을 결정성장시키는 공정을 구비한 반도체 장치의 제조방법.
  11. 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서 상기 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 선택적으로 에칭하는 공정과, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체층이 외기에 접촉되지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어서, 상기 절연막을 마스크로해서 제1도전층 크래드층, 활성층, 및 제2도전형크래드층에 의해 구성된 다블헤테로 구조를 순차선택성장시키는 공정을 구비한 반도체 레이져 제조방법.
  12. 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에 개구폭이 다른 복수의 영역으로 되는 스트라이프모양의 개구부를 구비한 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 선택적으로 에칭하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서 다중양자웰 구조층을 선택적으로 성장시키는 공정을 구비한 반도체 레이져 제조방법.
  13. 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에 소정피치로 서로 평행으로 배열된 복수의 스트라이프모양의 개구부를 구비한 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 선택적으로 에칭하는 공정을 구비한 반도체 장치의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프모양의 개구부는 그 소정영역의 스트라이프길이가 다른 영역의 스트라이프길이와 다르도록 형성되는 반도체 장치의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프모양의 개구부는 그 스트라이프길이가 서로 같도록 형성되어 있고, 상기 절연막은 그 소정의 영역에서 상기 개구부의 배열방향과 수직방향의 폭이 다른 영역의 폭에 대해서 좁게 되도록 형성되어 있는 반도체장치의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층층ㄹ 선택적으로 에칭하는 공정후, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층이 외기에 노출되지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어, 상기 절연막을 이용해서 다른 반도체층을 결정성장시키는 공정을 구비하는 반도체장치의 제조방법.
  17. 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 재료에 의해 구성된 전류 블럭층을 형성하는 공정과, 상기 전류블럭층 표면상에 스트라이프모양의 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 상기 전류블럭층을 상기 기판에 달하기까지 선택적으로 에칭해서 스트라이프 모양의 홈을 형성하는 공정과, 상기 스트라이프모양의 홈의 표면이 외기에 접촉하지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어 상기 절연막을 이용해서 제1도전층 크래드층, 활성층, 및 제2도전형크래드층에 의해 구성되는 다블헤테로 구조를 순차선택성장시키는 공정을 구비한 반도체 레이져 제조방법.
  18. 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에 제1도전층 크래드층, 활성층, 및 제2도전형크래드층에 의해 구성되는 다블헤테로 구조를 형성하는 공정과, 상기 더블헤테로 구조상에 스트라이프모양의 절연막을 형성하고, 이것을 마스크로해서 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 상기 더블헤테로 구조를 상기 기판상에 달하기까지 선택에칭해서 메사스트라이프를 형성하는 공정과, 상기 에칭에 의해 노출된 면이 외기에 접촉하지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어, 상기 절연막을 이용해서 상기 메사 스트라이프를 매립되도록 전류블럭층을 선택성장시키는 공정을 구비한 반도체 레이져의 제조방법.
  19. 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에, Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 재료에 의해 구성된 전류 블럭층을 형성하는 공정과, 상기 전류블럭층에 개구폭이 다른 서로 평행한 복수의 스트라이프모양의 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서, 상기 전류블럭층을 상기 기판에 달하기까지 선택에칭해서 복수의 스트라이프 모양의 홈을 형성하는 공정과, 상기 복수의 스트라이프모양의 홈의 표면이 외기에 접촉하지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어, 상기 복수의 스트라이프모양의 홈을 매립하도록 제1도전형크래드층, 다중양자웰구조활성층, 및 제2도전형크래드층에 의해 구성된 더블헤테로 구조를 선택성장 시키는 공정을 구비한 반도체 레이져 제조방법.
  20. 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면상에, 개구폭이 다르고 서로 평행인 복수의 스트라이프모양의 개구부를 가지는 제1절연막을 형성하는 공정과, 상기 제1절연막을 마스크로해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체기판을 선택에칭해서 복수의 스트라이프 모양의 홈을 형성하는 공정과, 상기 복수의 스트라이프모양의 홈의 표면이 외기에 접촉되지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어, 상기 복수의 스트라이프모양의 홈을 매립하도록 제1도전형크래드층, 다중양자웰구조활성층, 및 제2도전형크래드층에 의해 구성된 더블헤테로구조를 선택성장 시키는 공정과, 상기 제1절연막을 제거한 후, 상기 더블헤테로 구조상에 상기 더블헤테로 구조의 긴방향으로 연장되는 스트라이프모양의 제2절연막을 형성하고, 이것을 마스크로해서 상기 더블헤테로구조를 에칭해서 메사스트라이프를 형성하는 공정과, 상기 제2절연막을 마스크로해서 상기 메사스트라이프를 매립하도록 전류블럭층을 형성하는 공정을 구비한 반도체 레이져 제조방법.
  21. Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체에서되는 제1반도체층의 일주면상에 스트라이프모양의 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 스트라이프모양의 절연막을 마스크로해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 상기 제1반도체층을 에칭하고, 스트라이프 모양의 V자홈을 형성하는 공정과, 상기 스트라이프모양의 V자홈의 표면이 외기에 접촉하지 않도록, 상기 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어, 상기 절연막을 이용해서, 상기 스트라이프모양의 V자홈의 저부에 전자 주행층을 선택성장시키는 공정과, 상기 선택 성장공정후, 상기 절연막을 이용해서, 상기 스트라이프모양의 V자홈을 매립하도록 상기 제1반도체층과 동일재료로 된 제2의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 선택성장시키는 공정을 구비한 반도체 장치의 제조방법.
  22. 제1반도체층의 일주면상에서 진성반도체층으로 된 전자주행층, 및 진성의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체로 된 제2반도체층을 형성하는 공정과, 상기 제2반도체층의 표면에 스트라이트모양의 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막을 마스크로해서 상기 제2반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서, 상기 전자주행층에 달하지 않는 깊이까지 에칭해서 스트라이프상의 V자홈을 형성하는 공정과, 상기 제2반도체층 외기에 접촉하지 않도록 상기 에칭가스를 결정성장용 가스로 바꾸어서, 상기 절연막을 이용해서, 상기 V자홈을 매립하도록 상기 제1반도체층과 동일재료료 되고, 소정의 도전형을 가지는 제3의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 선택성장시키는 공정을 구비한 반도체 장치의 제조방법.
  23. 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 외주면상에 개구폭이 다른 복수의 영역으로 되고, 그 개구폭이 넓은 영역의 깊이가 개구폭이 좁은 영역의 깊이에 대해서 깊은 홈을 구비하는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층과, 상기 스트라이프모양의 홈을 매립하도록 형성된 상기 개구폭이 넓은 영역에서는 그 두께가 개구폭이 좁은영역의 두께에 대해 얇고, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층의 일주면에 대한 높은 위치가 전체영역에서 같은 다중양자웰 구조층을 포함하는 더블헤테로 구조층을 구비한 반도체 레이져.
  24. 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체기판과, 상기 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체기판의 일주면상에 형성된 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체재료에 의해 구성되는 전류블럭층과, 상기 전류블럭층 표면에 개구폭이 다른 서로 평행한 복수의 스트라이프모양의 개구부를 가지는 절연막을 설치하고, 상기 절연막을 마스크로해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서 상기 전류블럭층을 상기 기판에 달하기까지 선택에칭해서 되는 복수의 스트라이프모양의 홈과, 상기 복수의 스트라이프모양의 홈의 표면이 외기에 접촉되지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어, 상기 복수의 스트라이프모양의 홈을 매립하도록 선택성장시켜서 된 제1도전형크래드층, 다중양자웰구조 활성층, 및 제2도전형크래드층에 의해 구성된 더블헤테로 구조를 구비한 반도체 레이져.
  25. 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체기판과, 상기 제1도전형의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체기판의 일주면상에 개구폭이 다른 서로 평행한 스트라이프모양의 개구부를 가지는 제1절연막을 형성하여 상기 제1절연막을 마스크로해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체층을 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 구성하는 V족 원료를 포함하는 에칭가스를 이용하여 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체의 결정성장온도보다 높은 온도로 유지해서 에칭하는 반도체에칭방법을 이용해서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체기판을 선택에칭해서 복수의 스트라이프모양의 홈을 형성하며, 상기 복수의 스트라이프모양의 홈의 표면이 외기에 접촉되지 않도록 상기 에칭에 이용된 에칭가스를 결정성장용가스로 바꾸어, 상기 제1절연막을 마스크로해서 상기 복수의 스트라이프모양의 홈을 매립하도록 제1도전형크래드층, 다중양자웰구조 활성층, 및 제2도전형크래드층에 의해 구성된 더블헤테로 구조를 선택 성장시켜, 상기 제1절연막을 제거한 후 상기 더블헤테로 구조상에 상기 더블헤테로 구조의 긴 방향으로 연장하는 스트라이프모양의 제2절연막을 형성하고, 상기 제2절연막을 마스크로해서, 상기 더블헤테로구조를 에칭해서 되는 복수의 메사스트라이프와, 상기 제2절연막을 마스크로해서 상기 메사스트라이프를 매립하도록 형성해서 되는 전류블럭층을 구비한 반도체 레이져.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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