JPH02140924A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH02140924A JPH02140924A JP29363688A JP29363688A JPH02140924A JP H02140924 A JPH02140924 A JP H02140924A JP 29363688 A JP29363688 A JP 29363688A JP 29363688 A JP29363688 A JP 29363688A JP H02140924 A JPH02140924 A JP H02140924A
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- Japan
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- etching
- gasb
- substrate
- hno3
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
ガリウムアンチモンの鏡面エツチングに関し、後処理が
必要なく鏡面仕上げができるエツチング液を提供するこ
とを目的とし、 Ｈ２Ｏ、ＨＮＯ３、）ＩＰ 、 Ｈ，ＳＯ，の混合液を
エツチング液として用いるように構成する。
必要なく鏡面仕上げができるエツチング液を提供するこ
とを目的とし、 Ｈ２Ｏ、ＨＮＯ３、）ＩＰ 、 Ｈ，ＳＯ，の混合液を
エツチング液として用いるように構成する。
本発明は半導体装置の製造方法に係り、より詳しく述べ
るとガリウムアンチモン基板表面をエピタキシャル成長
のために鏡面エツチング処理する方法に関する。
るとガリウムアンチモン基板表面をエピタキシャル成長
のために鏡面エツチング処理する方法に関する。
アバランシェホトダイオード（ＡＰＤ）の材料として、
その特性からガリウムアンチモン（ＧａＳｂ）化合物半
導体が有望視されている。典型的なＧａＳｂ −ＡＰＤ
は、第１図を参照すると、ｎ＋舟形ＧａＳｂ基板ｌ上、
ｎ−形ＧａＳｂ光吸収層２、ロー形Ａ ＲＧａＳｂ増倍
層３、ｎ−形Ａ ＲＧａＳｂウィンド層（ガードリング
層）４を連続エピタキシャル成長した後、ｎ−形へＲＧ
ａＳｂ層４内にドーピングしてｐ１形Ａ Ｉ ＧａＳｂ
領域５を形成した構造を有する。
その特性からガリウムアンチモン（ＧａＳｂ）化合物半
導体が有望視されている。典型的なＧａＳｂ −ＡＰＤ
は、第１図を参照すると、ｎ＋舟形ＧａＳｂ基板ｌ上、
ｎ−形ＧａＳｂ光吸収層２、ロー形Ａ ＲＧａＳｂ増倍
層３、ｎ−形Ａ ＲＧａＳｂウィンド層（ガードリング
層）４を連続エピタキシャル成長した後、ｎ−形へＲＧ
ａＳｂ層４内にドーピングしてｐ１形Ａ Ｉ ＧａＳｂ
領域５を形成した構造を有する。
このようにＧａＳｂ基板上にエピタキシャル成長を行う
場合、ＧａＳｂ基板の表面が平滑でエッチピットなどが
存在しないことが要求される。しかしながら、エピタキ
シャル成長に用いる素材のＧａＳｂ基板は加工歪を有し
、そのままではエピタキシャル成長基板として用いるこ
とができないので、加工歪を除去するために通常厚み１
−以上にわたって鏡面エツチングを行う。
場合、ＧａＳｂ基板の表面が平滑でエッチピットなどが
存在しないことが要求される。しかしながら、エピタキ
シャル成長に用いる素材のＧａＳｂ基板は加工歪を有し
、そのままではエピタキシャル成長基板として用いるこ
とができないので、加工歪を除去するために通常厚み１
−以上にわたって鏡面エツチングを行う。
従来、ＧａＳｂ基板のエツチング液としては、臭素をア
ルコールに溶解したブロムメタノール液と、ＨＦ ＋）
ＩＮＯ３＋ｃｕｆｆ［”ΩＯＨの混酸溶液とが代表的で
ある。
ルコールに溶解したブロムメタノール液と、ＨＦ ＋）
ＩＮＯ３＋ｃｕｆｆ［”ΩＯＨの混酸溶液とが代表的で
ある。
基板のエツチングの前にはトリクレン、アセトン、アル
コールで超音波洗浄を行う。その後硫酸（１分間）及び
塩酸（１分間）に浸漬し、プロメタエツチングの場合は
アルコールで置換し、その他のエツチング液の場合は純
水で水洗する。以上をエツチング前処理と称し、ＧａＳ
ｂ基板のエツチング前に必ず行う。
コールで超音波洗浄を行う。その後硫酸（１分間）及び
塩酸（１分間）に浸漬し、プロメタエツチングの場合は
アルコールで置換し、その他のエツチング液の場合は純
水で水洗する。以上をエツチング前処理と称し、ＧａＳ
ｂ基板のエツチング前に必ず行う。
前処理後、ブロム１％を含むブロムメタノール液で１分
間攪拌しながらエツチングを行い、アルコール置換でエ
ツチングを終わる。以上がブロム−メタノールを用いた
ＧａＳｂのエツチングである。
間攪拌しながらエツチングを行い、アルコール置換でエ
ツチングを終わる。以上がブロム−メタノールを用いた
ＧａＳｂのエツチングである。
ところがＧａＳｂはその表面に容易に酸化膜が形成され
、前記エツチング前処理（ＨＣｊｌ！による）では、表
面の酸化膜が完全には除去しきれない。この様な基板を
ブロムメタノール液でエツチングした場合、酸化膜のあ
る所とない所でエツチング速度が異なり、その結果表面
が凸凹となり、肉眼で乳白色（ミルク・サーフエース）
を呈する状態となる問題がある。この様な基板を使用し
てエピタキシャル成長を行うと、成長界面が平滑でない
ため、ＡＰＤ素子化した時に暗電流増大等の素子特性の
悪化をまねくので不都合である。そのためブロムメタノ
ール液でエツチングした場合には、エピタキシャル成長
前にメルトバックする必要があり、煩雑である。
、前記エツチング前処理（ＨＣｊｌ！による）では、表
面の酸化膜が完全には除去しきれない。この様な基板を
ブロムメタノール液でエツチングした場合、酸化膜のあ
る所とない所でエツチング速度が異なり、その結果表面
が凸凹となり、肉眼で乳白色（ミルク・サーフエース）
を呈する状態となる問題がある。この様な基板を使用し
てエピタキシャル成長を行うと、成長界面が平滑でない
ため、ＡＰＤ素子化した時に暗電流増大等の素子特性の
悪化をまねくので不都合である。そのためブロムメタノ
ール液でエツチングした場合には、エピタキシャル成長
前にメルトバックする必要があり、煩雑である。
また、ＨＦ ＋ ＨＮＯ，＋ＣＨ３Ｃ０ＤＨによるエツ
チングの場合にも、エツチング前処理は前記と同様に行
う。
チングの場合にも、エツチング前処理は前記と同様に行
う。
ここでＧａＳｂはＮＨＯ，により非常に強固な酸化膜が
形成される事が知られている。ＨＦ ＋ ＨＮＯ３＋
ＣＨ３ＣＯ０Ｈ（１： ５ ：１０）溶液でエツチング
を行う場合、ＨＮＯ３の量が多いため、エツチング後強
固な酸化膜が形成されて残る。この様な基板を成長に使
用すると酸化膜が形成された所で未成長となり、良好な
エピタキシャル層を得る事が出来ない。またＡＰＤ素子
化した場合においてもブロム−メタノールでエツチング
した時と同様な特性の悪化を引き起こす。
形成される事が知られている。ＨＦ ＋ ＨＮＯ３＋
ＣＨ３ＣＯ０Ｈ（１： ５ ：１０）溶液でエツチング
を行う場合、ＨＮＯ３の量が多いため、エツチング後強
固な酸化膜が形成されて残る。この様な基板を成長に使
用すると酸化膜が形成された所で未成長となり、良好な
エピタキシャル層を得る事が出来ない。またＡＰＤ素子
化した場合においてもブロム−メタノールでエツチング
した時と同様な特性の悪化を引き起こす。
そこで、本発明は、上記のような不都合のない、すなわ
ち、平滑でエッチビットのない鏡面にＧａＳｂを仕上げ
ることができるエツチング液を提供することを目的とす
る。
ち、平滑でエッチビットのない鏡面にＧａＳｂを仕上げ
ることができるエツチング液を提供することを目的とす
る。
上記目的の下、本発明によれば、ガリウムアンチモンに
対しＨ２Ｏ、）ＩＮＯ８，）ＩＰ 、 Ｈ２ＳＯ４の混
合液を用いて鏡面エツチングを施す工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
対しＨ２Ｏ、）ＩＮＯ８，）ＩＰ 、 Ｈ２ＳＯ４の混
合液を用いて鏡面エツチングを施す工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のエツチング液におけるＨ２Ｏ： ＨＮＯ３：
ＨＦ：Ｈ２ＳＯ４の比率は、原液として６１％のＨＮＯ
３，５０％のＨＦ及び９７％のＨ，Ｓ［］、を用いて、
一般に容積比で（１０〜８０） ： （０を含まず
１０以下）＝ （０を含まず１００以下）＝（０を含ま
ず５以下）であるが、ＨＦは常にＨＮＯ３より多く存在
すべきである。好ましい比率は２５ ：１０ ：２０
： ３である。本発明によるエツチング液はＨ２Ｏの量
を変える事によりエツチング速度を調節する事が可能で
ある。Ｈ２０の量を減らす事によりエツチング速度を速
くする事が出来る。しかし上記比率において１０未満に
すると、エツチング速度が速くなり過ぎ、基板表面にエ
ツチングむらを生じ、鏡面を得る事が不可能である。
ＨＦ：Ｈ２ＳＯ４の比率は、原液として６１％のＨＮＯ
３，５０％のＨＦ及び９７％のＨ，Ｓ［］、を用いて、
一般に容積比で（１０〜８０） ： （０を含まず
１０以下）＝ （０を含まず１００以下）＝（０を含ま
ず５以下）であるが、ＨＦは常にＨＮＯ３より多く存在
すべきである。好ましい比率は２５ ：１０ ：２０
： ３である。本発明によるエツチング液はＨ２Ｏの量
を変える事によりエツチング速度を調節する事が可能で
ある。Ｈ２０の量を減らす事によりエツチング速度を速
くする事が出来る。しかし上記比率において１０未満に
すると、エツチング速度が速くなり過ぎ、基板表面にエ
ツチングむらを生じ、鏡面を得る事が不可能である。
Ｈ２Ｏ量を減らせばエツチング速度は遅くなり、８０超
混合するとほとんどエツチングされなくなる。ＨＮＯ３
１を変えてもエツチング速度は変化するが、１０超混合
してエツチング速度を速くする事は、酸化膜が形成され
る事を考えると好ましくない。１０以下とすればエツチ
ング速度が低下し、０でエツチングされなくなる。Ｈｆ
４１はＨＮＯ３１１とのバランスの問題である。すなわ
ち酸化膜形成を防ぐためにはつねにＨＮＯ３量より多い
事が必要であり、・２５以下として）ＩＮＯ，量に近づ
くほどエツチング速度は速くなるが、酸化膜が形成され
やすくなり、同量あるいはそれ以下とした場合には基板
全面に強固な酸化膜が形成され良好なエツチングが行え
ない。）ＩＰを２５超混合すれば、エツチング速度は低
下し、１００超ではほとんどエツチングされない。
混合するとほとんどエツチングされなくなる。ＨＮＯ３
１を変えてもエツチング速度は変化するが、１０超混合
してエツチング速度を速くする事は、酸化膜が形成され
る事を考えると好ましくない。１０以下とすればエツチ
ング速度が低下し、０でエツチングされなくなる。Ｈｆ
４１はＨＮＯ３１１とのバランスの問題である。すなわ
ち酸化膜形成を防ぐためにはつねにＨＮＯ３量より多い
事が必要であり、・２５以下として）ＩＮＯ，量に近づ
くほどエツチング速度は速くなるが、酸化膜が形成され
やすくなり、同量あるいはそれ以下とした場合には基板
全面に強固な酸化膜が形成され良好なエツチングが行え
ない。）ＩＰを２５超混合すれば、エツチング速度は低
下し、１００超ではほとんどエツチングされない。
Ｈ２ＳＯ４量は３〜４以下では良好な鏡面を得る事が出
来る。しかし５超混合した場合反応が速くなりすぎるた
め、基板表面に気泡を生じ良好な面を得る事は出来ない
。３未満にした場合エツチング速度が低下し、０ではほ
とんどエツチングされない。
来る。しかし５超混合した場合反応が速くなりすぎるた
め、基板表面に気泡を生じ良好な面を得る事は出来ない
。３未満にした場合エツチング速度が低下し、０ではほ
とんどエツチングされない。
本発明によるエツチング液は、ＧａＳｂがｌ（Ｆ＋ＨＮ
Ｏ。
Ｏ。
（＋８．０）溶液で溶解する事に着目し、ＧａＳｂ基板
表面を酸化させるＨＮＯ，の量を酸化膜形成が起こらな
い程度まで減らし、代わりにＨ，Ｓ０４を混合して、Ｈ
ＮＯ，量の低下によるエツチング速度の低下を補う様に
したものである。このため本発明によるエツチング液で
ＧａＳｂ基板をエツチングした場合、基板表面に酸化膜
の形成が起こらない。ゆえにブロムメタノール液でエツ
チングした時に生じる表面の凸凹（ミルク・サーフエー
ス）も発生しない。またピット等の発生も見られず非常
に平滑なエツチング面を得る事が出来る。
表面を酸化させるＨＮＯ，の量を酸化膜形成が起こらな
い程度まで減らし、代わりにＨ，Ｓ０４を混合して、Ｈ
ＮＯ，量の低下によるエツチング速度の低下を補う様に
したものである。このため本発明によるエツチング液で
ＧａＳｂ基板をエツチングした場合、基板表面に酸化膜
の形成が起こらない。ゆえにブロムメタノール液でエツ
チングした時に生じる表面の凸凹（ミルク・サーフエー
ス）も発生しない。またピット等の発生も見られず非常
に平滑なエツチング面を得る事が出来る。
ＧａＳｂ基板はアルコール、アセトン、トリクレン等で
超音波洗浄し、硫酸に１分間浸漬した後、塩酸に１分間
浸漬する前処理を行う。
超音波洗浄し、硫酸に１分間浸漬した後、塩酸に１分間
浸漬する前処理を行う。
次に本発明によるエツチング液を攪はんしなからＧａＳ
ｂ基板を浸漬する。ここで液組成とその組成におけるエ
ッチレートを示す。
ｂ基板を浸漬する。ここで液組成とその組成におけるエ
ッチレートを示す。
１’＋２０ ： ＨＮＯ３： ｔｌＦ ： Ｈ２ＳＯ４
２５： １０ ：２０： ３ エツチレート ３ｐ／ｍｉｎ エッチレートからエツチング時間は２０秒以上であれば
加工ヒズミ層を除去出来る。
２５： １０ ：２０： ３ エツチレート ３ｐ／ｍｉｎ エッチレートからエツチング時間は２０秒以上であれば
加工ヒズミ層を除去出来る。
本発明によるエツチング液を使用すればＧａＳｂ基板に
平滑でピットのない鏡面エツチングを施す事が出来る。
平滑でピットのない鏡面エツチングを施す事が出来る。
本発明によればＧａＳｂ基板の鏡面エツチングにおいて
、酸化膜塑成のない鏡面状態のまま加工ヒズミ層を除去
する事が出来、高品質のＡＰＤ素子等の半導体装置の製
造が可能となる。
、酸化膜塑成のない鏡面状態のまま加工ヒズミ層を除去
する事が出来、高品質のＡＰＤ素子等の半導体装置の製
造が可能となる。
第１図はＧａＳｂ基板を用いたＡＰＤの断面図、である
。 図において １はｎ”ＧａＳｂ基板、 ２はｎ −・Ｇ ａ Ｓ ｂ光吸収層、３はｎ−ΔβＧ
ａＳｂ増倍層、 ４はｎ−ＡβＧａＳｂウィンド層（ガードリング層）、
５ は Ｐ”八βＧａＳｂ０ ｈｌ）
。 図において １はｎ”ＧａＳｂ基板、 ２はｎ −・Ｇ ａ Ｓ ｂ光吸収層、３はｎ−ΔβＧ
ａＳｂ増倍層、 ４はｎ−ＡβＧａＳｂウィンド層（ガードリング層）、
５ は Ｐ”八βＧａＳｂ０ ｈｌ）
Claims (1)
- １、ガリウムアンチモンに対しＨ＿２Ｏ、ＨＮＯ＿３、
ＨＦ、Ｈ＿２ＳＯ＿４の混合液を用いて鏡面エッチング
を施す工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29363688A JPH02140924A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29363688A JPH02140924A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02140924A true JPH02140924A (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=17797276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29363688A Pending JPH02140924A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02140924A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1213371A3 (en) * | 2000-11-20 | 2002-06-19 | Universite Laval | Surface chemical treatment for liquid gallium or gallium alloy mirrors |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP29363688A patent/JPH02140924A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1213371A3 (en) * | 2000-11-20 | 2002-06-19 | Universite Laval | Surface chemical treatment for liquid gallium or gallium alloy mirrors |
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