JPH0139210B2 - - Google Patents
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- JPH0139210B2 JPH0139210B2 JP57004265A JP426582A JPH0139210B2 JP H0139210 B2 JPH0139210 B2 JP H0139210B2 JP 57004265 A JP57004265 A JP 57004265A JP 426582 A JP426582 A JP 426582A JP H0139210 B2 JPH0139210 B2 JP H0139210B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- water
- acid
- bromine
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/60—Wet etching
- H10P50/64—Wet etching of semiconductor materials
- H10P50/642—Chemical etching
- H10P50/646—Chemical etching of Group III-V materials
Landscapes
- Weting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、−族化合物半導体基板乃至層上
にエツチング用マスクを形成する第１の工程と、
上記−族化合物半導体基板乃至層に対し、上
記エツチング用マスクをマスクとしたエツチング
処理を施す第２の工程とを有する半導体装置の製
法の改良に関する。
にエツチング用マスクを形成する第１の工程と、
上記−族化合物半導体基板乃至層に対し、上
記エツチング用マスクをマスクとしたエツチング
処理を施す第２の工程とを有する半導体装置の製
法の改良に関する。
このような半導体装置の製法として、従来、
−族化合物半導体基板乃至層が、例えばInP、
GaxIn1-x、As1-yPy（但し０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１）でなり、またエツチング用マスクが、SiO2
またはSi3N4でなるものとして、エツチング処理
を、ブロムメタノールでなるエツチング液、塩酸
系のエツチング液または王水系のエツチング液を
用いて行うことが提案されている。
−族化合物半導体基板乃至層が、例えばInP、
GaxIn1-x、As1-yPy（但し０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１）でなり、またエツチング用マスクが、SiO2
またはSi3N4でなるものとして、エツチング処理
を、ブロムメタノールでなるエツチング液、塩酸
系のエツチング液または王水系のエツチング液を
用いて行うことが提案されている。
しかしながら、このような従来の半導体装置の
製法の場合、エツチング処理に用いるエツチング
液が、AZフオトレジスト（シツプレー社製）を
侵すので、エツチング処理を、エツチング用マス
クとして、AZフオトレジストでなるエツチング
用マスクを用いて行う、ということができなかつ
た。
製法の場合、エツチング処理に用いるエツチング
液が、AZフオトレジスト（シツプレー社製）を
侵すので、エツチング処理を、エツチング用マス
クとして、AZフオトレジストでなるエツチング
用マスクを用いて行う、ということができなかつ
た。
このため、−族化合物半導体基板乃至層上
に、エツチング用マスクを、容易に且つ微細に形
成し得ない、という欠点を有していた。
に、エツチング用マスクを、容易に且つ微細に形
成し得ない、という欠点を有していた。
その理由は、次のとおりである。
すなわち、もし、エツチング用マスクがAZフ
オトレジストでなるエツチング用マスクであると
すれば、−族化合物半導体基板乃至層上に、
AZフオトレジストでなる層を形成し、その層に
対する露光・現像処理を施す、ということだけ
で、エツチング用マスクを形成することができ、
しかも、そのエツチング用マスクがAZフオトレ
ジスト層から形成されるので、そのエツチング用
マスクを微細に形成し得る。
オトレジストでなるエツチング用マスクであると
すれば、−族化合物半導体基板乃至層上に、
AZフオトレジストでなる層を形成し、その層に
対する露光・現像処理を施す、ということだけ
で、エツチング用マスクを形成することができ、
しかも、そのエツチング用マスクがAZフオトレ
ジスト層から形成されるので、そのエツチング用
マスクを微細に形成し得る。
しかしながら、エツチング用マスクがSiO2ま
たはSi3N4でなるエツチング用マスクであるとす
れば、−族化合物半導体基板乃至層上に
SiO2またはSi3N4でなる層を形成し、その層上に
フオトレジスト層を形成し、これに対する露光・
現像処理を施してフオトレジストでなるマスク層
を得、次でそのフオトレジスト層をマスクとして
SiO2またはSi3N4でなる層に対するエツチング処
理を施し、その後フオトレジストでなるマスク層
を除去する、ということによつてしか、エツチン
グ用マスクが得られないからである。
たはSi3N4でなるエツチング用マスクであるとす
れば、−族化合物半導体基板乃至層上に
SiO2またはSi3N4でなる層を形成し、その層上に
フオトレジスト層を形成し、これに対する露光・
現像処理を施してフオトレジストでなるマスク層
を得、次でそのフオトレジスト層をマスクとして
SiO2またはSi3N4でなる層に対するエツチング処
理を施し、その後フオトレジストでなるマスク層
を除去する、ということによつてしか、エツチン
グ用マスクが得られないからである。
よつて、本発明は、上述した欠点のない、新規
な半導体装置の製法を提案せんとするもので、以
下、詳述するところから明らかとなるであろう。
な半導体装置の製法を提案せんとするもので、以
下、詳述するところから明らかとなるであろう。
本発明者などは、種々の実験の結果、次のこと
を確認した。
を確認した。
すなわち、臭素と酸と水との混合液は、−
族化合物半導体結晶、就中InP結晶、GaxIn1−
xAsyPy結晶など（以下、簡単のため、−族
化合物半導体結晶がInP結晶であるとして述べ
る）を比較的に速い速度で容易に侵すが、SiO2、
Si3N4、AZフオトレジストなど（以下、簡単の
ため、それらがAZフオトレジストであるとして
述べる）を実質的に浸さない。
族化合物半導体結晶、就中InP結晶、GaxIn1−
xAsyPy結晶など（以下、簡単のため、−族
化合物半導体結晶がInP結晶であるとして述べ
る）を比較的に速い速度で容易に侵すが、SiO2、
Si3N4、AZフオトレジストなど（以下、簡単の
ため、それらがAZフオトレジストであるとして
述べる）を実質的に浸さない。
その理由は、次のように推定される。
すなわち、臭素水は、
2H2O＋2Br24HBr＋20 ……(1)
で表わされる機構で、平衡状態が得られている
が、このような平衡状態が得られている臭素水
を、InP結晶に作用させれば、そのInP結晶が、 2InP＋80→In2O3＋P2O5 ……(2) で表わされる機構で酸化される。
が、このような平衡状態が得られている臭素水
を、InP結晶に作用させれば、そのInP結晶が、 2InP＋80→In2O3＋P2O5 ……(2) で表わされる機構で酸化される。
また、このような酸化によつて得られるInの酸
化物（In2O3）及びＰの酸化物（P2O5）は、塩酸
（HCl）、燐酸（H3PO4）などの酸と、水とでなる
混合液に、酸が塩酸である場合において、 In2O3＋6HCl→2InCl3＋3H2O ……（3a） P2O5＋3H2O→2H3PO4 ……（3b） で表わされる機構及び（3a）式のInCl3が水に溶
解する機構で容易に溶解されるように、酸と水と
でなる混合液に容易に溶解される。
化物（In2O3）及びＰの酸化物（P2O5）は、塩酸
（HCl）、燐酸（H3PO4）などの酸と、水とでなる
混合液に、酸が塩酸である場合において、 In2O3＋6HCl→2InCl3＋3H2O ……（3a） P2O5＋3H2O→2H3PO4 ……（3b） で表わされる機構及び（3a）式のInCl3が水に溶
解する機構で容易に溶解されるように、酸と水と
でなる混合液に容易に溶解される。
従つて、InP結晶は、臭素と酸と水との混合液
に、酸が塩酸である場合において、 InP＋3HCl＋4Br2＋4H2O →InCl3＋H3PO4＋8HBr ……(4) で表わされる機構で容易に溶解されるように、容
易に溶解される。
に、酸が塩酸である場合において、 InP＋3HCl＋4Br2＋4H2O →InCl3＋H3PO4＋8HBr ……(4) で表わされる機構で容易に溶解されるように、容
易に溶解される。
また、本発明者などは、次のことも、確認し
た。
た。
すなわち、InP結晶に対するエツチング処理
を、そのエツチング液として、臭素と酸と水との
混合液を用いて行なえば、InP結晶が反応律速に
従つて容易にエツチングされる。このことは、混
合液が、飽和臭素水と燐酸と水とが２：１：15の
容量比で混合されている22℃の液である場合にお
いて、その混合液を撹拌しながらInP結晶に対す
るエツチング処理を行つた場合と、撹拌せずにエ
ツチング処理を行つた場合とでの、エツチング時
間Ｔ（秒）に対するInP結晶のエツチングの深さ
Ｄ（μｍ）の関係を測定したところ、第１図に示
す結果が得られたことからも明らかである。な
お、第１図には、GaxIn1-xAs1-yPyに対する同様
のエツチング処理を行つた場合の、同様の測定結
果も示している。
を、そのエツチング液として、臭素と酸と水との
混合液を用いて行なえば、InP結晶が反応律速に
従つて容易にエツチングされる。このことは、混
合液が、飽和臭素水と燐酸と水とが２：１：15の
容量比で混合されている22℃の液である場合にお
いて、その混合液を撹拌しながらInP結晶に対す
るエツチング処理を行つた場合と、撹拌せずにエ
ツチング処理を行つた場合とでの、エツチング時
間Ｔ（秒）に対するInP結晶のエツチングの深さ
Ｄ（μｍ）の関係を測定したところ、第１図に示
す結果が得られたことからも明らかである。な
お、第１図には、GaxIn1-xAs1-yPyに対する同様
のエツチング処理を行つた場合の、同様の測定結
果も示している。
さらに、本発明者などは、次のことも確認し
た。
た。
すなわち、InP結晶に対するエツチング処理
を、そのエツチング液として臭素と酸と水との混
合液を用いて行なえば、InP結晶が、臭素及び水
に対する比較的大きな酸の容量割合の範囲におい
て、比較的速い速度で、容易にエツチングされ
る。このことは、混合液が、飽和臭素水と燐酸と
水とが２：ｎ：15（ただし、ｎは任意の数）の容
量比で混合されている22℃の液、及び飽和臭素水
と塩酸と水とが同様に２：ｎ：15の容量比で混合
されている22℃の液である場合において、ｎの値
に対するエツチング速度Ｖ（μｍ／分）の関係を
測定したところ、第２図に示す結果が得られたこ
とからも明らかである。
を、そのエツチング液として臭素と酸と水との混
合液を用いて行なえば、InP結晶が、臭素及び水
に対する比較的大きな酸の容量割合の範囲におい
て、比較的速い速度で、容易にエツチングされ
る。このことは、混合液が、飽和臭素水と燐酸と
水とが２：ｎ：15（ただし、ｎは任意の数）の容
量比で混合されている22℃の液、及び飽和臭素水
と塩酸と水とが同様に２：ｎ：15の容量比で混合
されている22℃の液である場合において、ｎの値
に対するエツチング速度Ｖ（μｍ／分）の関係を
測定したところ、第２図に示す結果が得られたこ
とからも明らかである。
しかしながら、AZフオトレジストに対する同
様のエツチング処理を行つても、AZフオトレジ
ストは実質的にエツチングされない。
様のエツチング処理を行つても、AZフオトレジ
ストは実質的にエツチングされない。
また、本発明者などは、次のことも、確認し
た。
た。
すなわち、InP結晶に対するエツチング処理
を、エツチング液として、臭素と酸と水との混合
液を用いて行なえば、InP結晶が、水に対する比
較的大きな臭素及び酸の容量範囲において、比較
的速い速度で、容易にエツチングされる。このこ
とは、混合液が、飽和臭素水と燐酸と水とが２：
１：ｍ（但しｍは任意の数）の容量比で混合され
ている22℃の液である場合において、ｍの値に対
するエツチング速度Ｖの関係を測定したところ、
第３図に示す結果が得られたことからも明らかで
ある。
を、エツチング液として、臭素と酸と水との混合
液を用いて行なえば、InP結晶が、水に対する比
較的大きな臭素及び酸の容量範囲において、比較
的速い速度で、容易にエツチングされる。このこ
とは、混合液が、飽和臭素水と燐酸と水とが２：
１：ｍ（但しｍは任意の数）の容量比で混合され
ている22℃の液である場合において、ｍの値に対
するエツチング速度Ｖの関係を測定したところ、
第３図に示す結果が得られたことからも明らかで
ある。
しかしながら、AZフオトレジストに対する同
様のエツチング処理を行つても、AZフオトレジ
ストは実質的にエツチングされない。
様のエツチング処理を行つても、AZフオトレジ
ストは実質的にエツチングされない。
さらに、本発明者などは、InP結晶でなる基板
に対するAZフオトレジストでなるエツチング用
マスクを用いた選択的エツチング処理を、そのエ
ツチング液として臭素と酸と水との混合液を用い
て行つた。
に対するAZフオトレジストでなるエツチング用
マスクを用いた選択的エツチング処理を、そのエ
ツチング液として臭素と酸と水との混合液を用い
て行つた。
しかるときは、その混合液が、飽和臭素水と燐
酸と水とが２：１：15の容量比で混合されている
22℃の液である場合において、InP結晶でなる基
板１が、第４図及び第５図で、符号２で示すよう
に、容易に異方性エツチングされた。
酸と水とが２：１：15の容量比で混合されている
22℃の液である場合において、InP結晶でなる基
板１が、第４図及び第５図で、符号２で示すよう
に、容易に異方性エツチングされた。
なお、第４図は、InP結晶でなる基板の主面が
InP結晶の（100）面でなり、また、AZフオトレ
ジストでなるエツチング用マスクがInP結晶でな
る基板の主面上にInP結晶の〔110〕軸方向に延
長している格子パターンを有する場合の、エツチ
ング処理の結果を示している。なお、第４図にお
いて、紙面と平行な方向が、InP結晶の〔110〕
軸方向である。
InP結晶の（100）面でなり、また、AZフオトレ
ジストでなるエツチング用マスクがInP結晶でな
る基板の主面上にInP結晶の〔110〕軸方向に延
長している格子パターンを有する場合の、エツチ
ング処理の結果を示している。なお、第４図にお
いて、紙面と平行な方向が、InP結晶の〔110〕
軸方向である。
また、第５図は、InP結晶でなる基板の主面が
InP結晶の（001）面でなる場合の、同様の結果
を示している。なお、第５図において紙面と垂直
方向が、〔110〕軸方向である。
InP結晶の（001）面でなる場合の、同様の結果
を示している。なお、第５図において紙面と垂直
方向が、〔110〕軸方向である。
上述したところから、本発明者などは、(A)
−族化合物半導体基板乃至層上にエツチング用
マスクを形成する第１の工程と、上記−族
化合物半導体基板乃至層に対し、上記エツチング
用マスクをマスクとするエツチング処理を施す第
２の工程とを有する半導体装置の製法において、
(B)上記第２の工程における上記エツチング処理
を、臭素と塩酸または燐酸でなるのを可とする酸
と水との混合液でなるエツチング液を用いて行
う、という本発明を提案するに到つた。
−族化合物半導体基板乃至層上にエツチング用
マスクを形成する第１の工程と、上記−族
化合物半導体基板乃至層に対し、上記エツチング
用マスクをマスクとするエツチング処理を施す第
２の工程とを有する半導体装置の製法において、
(B)上記第２の工程における上記エツチング処理
を、臭素と塩酸または燐酸でなるのを可とする酸
と水との混合液でなるエツチング液を用いて行
う、という本発明を提案するに到つた。
以上で、本発明による半導体装置の製法が明ら
かとなつた このような本発明による半導体装置の製法によ
れば、上述したところから明らかであるので、詳
細説明は省略するが、エツチング液が臭素と酸と
水との混合液であるので、−族化合物半導体
基板乃至層上にエツチング用マスクを容易に且つ
微細に形成し得る、という大なる特徴を有する。
かとなつた このような本発明による半導体装置の製法によ
れば、上述したところから明らかであるので、詳
細説明は省略するが、エツチング液が臭素と酸と
水との混合液であるので、−族化合物半導体
基板乃至層上にエツチング用マスクを容易に且つ
微細に形成し得る、という大なる特徴を有する。
このことは、エツチング用マスクをAZフオト
レジストでなるものとし得るので、このようにす
る場合、なおさらである。
レジストでなるものとし得るので、このようにす
る場合、なおさらである。
また、本発明による半導体装置の製法は、−
族化合物半導体基板乃至層が光半導体装置を構
成するのに好適なInP結晶またはGaxIn1-xAs1-y
Py結晶でなる場合、従つて光半導体装置を製造
する場合に適用して好適である、などの特徴を有
する。
族化合物半導体基板乃至層が光半導体装置を構
成するのに好適なInP結晶またはGaxIn1-xAs1-y
Py結晶でなる場合、従つて光半導体装置を製造
する場合に適用して好適である、などの特徴を有
する。
第１図は、本発明による半導体装置の説明に供
する、臭素と酸と水との混合液を用いて半導体結
晶に対しエツチング処理を施した場合の、エツチ
ング時間Ｔ（秒）に対するエツチング深さＤ（μ
ｍ）の関係を示す図である。第２図は、同様の、
臭素と酸と水との混合液を用いて半導体結晶に対
しエツチング処理を施した場合の、臭素及び水に
対する酸の割合に対するエツチング速度Ｖの関係
を示す図である。第３図は、同様の、臭素と酸と
水との混合液を用いて半導体結晶に対しエツチン
グ処理を施した場合の、臭素及び酸に対する水の
割合に対するエツチング速度Ｖの関係を示す図で
ある。第４図及び第５図は、−族化合物半導
体基板に対するエツチング用マスクを用いたエツ
チング処理を、エツチング液として臭素と酸と水
との混合液を用いて行つて後の、−族化合物
半導体基板の、略線的断面図である。 １……−族化合物半導体基板、２……エツ
チングされた部。
する、臭素と酸と水との混合液を用いて半導体結
晶に対しエツチング処理を施した場合の、エツチ
ング時間Ｔ（秒）に対するエツチング深さＤ（μ
ｍ）の関係を示す図である。第２図は、同様の、
臭素と酸と水との混合液を用いて半導体結晶に対
しエツチング処理を施した場合の、臭素及び水に
対する酸の割合に対するエツチング速度Ｖの関係
を示す図である。第３図は、同様の、臭素と酸と
水との混合液を用いて半導体結晶に対しエツチン
グ処理を施した場合の、臭素及び酸に対する水の
割合に対するエツチング速度Ｖの関係を示す図で
ある。第４図及び第５図は、−族化合物半導
体基板に対するエツチング用マスクを用いたエツ
チング処理を、エツチング液として臭素と酸と水
との混合液を用いて行つて後の、−族化合物
半導体基板の、略線的断面図である。 １……−族化合物半導体基板、２……エツ
チングされた部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ −族化合物半導体基板乃至層上にエツチ
ング用マスクを形成する第１の工程と、 上記−族化合物半導体基板乃至層に対し、
上記エツチング用マスクをマスクとしたエツチン
グ処理を施す第２の工程とを有する半導体装置の
製法において、 上記第２の工程における上記エツチング処理
を、臭素と酸と水との混合液でなるエツチング液
を用いて行うことを特徴とする半導体装置の製
法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製
法において、 上記エツチング液としての混合液を構成してい
る酸が、塩酸でなることを特徴とする半導体装置
の製法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製
法において、 上記エツチング液としての混合液を構成してい
る酸が、燐酸でなることを特徴とする半導体装置
の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004265A JPS58122734A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 半導体装置の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004265A JPS58122734A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 半導体装置の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58122734A JPS58122734A (ja) | 1983-07-21 |
| JPH0139210B2 true JPH0139210B2 (ja) | 1989-08-18 |
Family
ID=11579704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57004265A Granted JPS58122734A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 半導体装置の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58122734A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4994546B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2012-08-08 | 株式会社デンソー | 液冷式内燃機関の冷却装置 |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP57004265A patent/JPS58122734A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58122734A (ja) | 1983-07-21 |
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