JPH10144954A - 半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
半導体デバイスの製造方法Info
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- JPH10144954A JPH10144954A JP30006596A JP30006596A JPH10144954A JP H10144954 A JPH10144954 A JP H10144954A JP 30006596 A JP30006596 A JP 30006596A JP 30006596 A JP30006596 A JP 30006596A JP H10144954 A JPH10144954 A JP H10144954A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オフアングルをもたないシリコン基板を用い
ても容易に基板面と４５°の角度をなす反射面を形成で
きる半導体デバイスの製造方法を実現する。 【解決手段】 （１）基板に凹部を形成し、この凹部の
側面に光の反射面を形成し、凹部内に配置した発光素子
の出射光を前記側面で反射して基板の上方に取り出す半
導体デバイスを作成する半導体デバイスの製造方法にお
いて、＜１００＞方向をオリエンテーションフラット方
向とし（１００）面を基板面とするシリコン基板に対し
て、水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた
溶液で異方性エッチングを行い、基板面に対して４５°
の角度をなす（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成
することを特徴とする半導体デバイスの製造方法であ
る。 （２）＜１１０＞方向をオリエンテーションフラット方
向とし（１００）面を基板面とするシリコン基板を用
い、（１）の発明と同様な構成をとる。 （３）異方性エッチングはエチレン・ジアミン・プロカ
テコールを用いて行う。
ても容易に基板面と４５°の角度をなす反射面を形成で
きる半導体デバイスの製造方法を実現する。 【解決手段】 （１）基板に凹部を形成し、この凹部の
側面に光の反射面を形成し、凹部内に配置した発光素子
の出射光を前記側面で反射して基板の上方に取り出す半
導体デバイスを作成する半導体デバイスの製造方法にお
いて、＜１００＞方向をオリエンテーションフラット方
向とし（１００）面を基板面とするシリコン基板に対し
て、水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた
溶液で異方性エッチングを行い、基板面に対して４５°
の角度をなす（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成
することを特徴とする半導体デバイスの製造方法であ
る。 （２）＜１１０＞方向をオリエンテーションフラット方
向とし（１００）面を基板面とするシリコン基板を用
い、（１）の発明と同様な構成をとる。 （３）異方性エッチングはエチレン・ジアミン・プロカ
テコールを用いて行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に凹部を形成
し、この凹部の側面に光の反射面を形成し、凹部内に配
置した発光素子の出射光を側面で反射して基板の上方に
取り出す半導体デバイスを作成する半導体デバイスの製
造方法に関するものである。更に詳しくは、基板面に対
して４５°の角度をなす光の反射面を容易に形成するた
めの工夫を施した半導体デバイスの製造方法に関するも
のである。
し、この凹部の側面に光の反射面を形成し、凹部内に配
置した発光素子の出射光を側面で反射して基板の上方に
取り出す半導体デバイスを作成する半導体デバイスの製
造方法に関するものである。更に詳しくは、基板面に対
して４５°の角度をなす光の反射面を容易に形成するた
めの工夫を施した半導体デバイスの製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクの読取装置には、発光素子の
出射光を取り出して光ディスクに当て、光ディスクで反
射した光を受光素子で検出し、光ディスクの情報を読み
取る装置がある。図７はこのような読取装置に使用され
る半導体デバイスの構成例を示した図である。図７にお
いて、１はシリコン基板、２はシリコン基板１に形成さ
れた凹部、３は基板面と凹部２の側面に形成された反射
面である。反射面３は基板面と所定の角度をなす斜面に
なっている。４は発光素子で、凹部２内に配置され、反
射面３に光を照射する。この照射光は反射面３で反射さ
れ、Ａに示すように基板の上方へ取り出され、光ディス
クへ当たる。
出射光を取り出して光ディスクに当て、光ディスクで反
射した光を受光素子で検出し、光ディスクの情報を読み
取る装置がある。図７はこのような読取装置に使用され
る半導体デバイスの構成例を示した図である。図７にお
いて、１はシリコン基板、２はシリコン基板１に形成さ
れた凹部、３は基板面と凹部２の側面に形成された反射
面である。反射面３は基板面と所定の角度をなす斜面に
なっている。４は発光素子で、凹部２内に配置され、反
射面３に光を照射する。この照射光は反射面３で反射さ
れ、Ａに示すように基板の上方へ取り出され、光ディス
クへ当たる。
【０００３】図８は従来における製造方法で作成される
凹部の構成図である。この凹部は次の手順で作成され
る。シリコン基板１の基板面は（１００）面である。こ
の（１００）面を水酸化カリウム系水溶液で異方性エッ
チングし、四角錐台状の凹部２を形成する。エッチング
箇所はマスクで選択する。このとき反射面３となる斜面
は（１１１）面で、基板面となす角度は約５４°にな
る。このため、発光素子が基板面方向に光を出射すると
きは、反射面３で反射した光は基板面と直交する方向に
は進まない。基板面と直交する方向の光を取り出すに
は、基板面と４５°の角度をなす反射面３を形成しなけ
ればならない。基板面と４５°の角度をなす反射面を形
成するために、従来は図９に示すように、シリコン部材
５をスライスしてウエハを作るときに、シリコン部材５
の（１００）面に対してスライス面を９°傾け（この傾
き角度をオフアングルとする）、基板面を図８の破線に
示す方向にすることによって、基板面と４５°の角度を
なす反射面を得ていた。
凹部の構成図である。この凹部は次の手順で作成され
る。シリコン基板１の基板面は（１００）面である。こ
の（１００）面を水酸化カリウム系水溶液で異方性エッ
チングし、四角錐台状の凹部２を形成する。エッチング
箇所はマスクで選択する。このとき反射面３となる斜面
は（１１１）面で、基板面となす角度は約５４°にな
る。このため、発光素子が基板面方向に光を出射すると
きは、反射面３で反射した光は基板面と直交する方向に
は進まない。基板面と直交する方向の光を取り出すに
は、基板面と４５°の角度をなす反射面３を形成しなけ
ればならない。基板面と４５°の角度をなす反射面を形
成するために、従来は図９に示すように、シリコン部材
５をスライスしてウエハを作るときに、シリコン部材５
の（１００）面に対してスライス面を９°傾け（この傾
き角度をオフアングルとする）、基板面を図８の破線に
示す方向にすることによって、基板面と４５°の角度を
なす反射面を得ていた。
【０００４】しかし、大きなオフアングルをもったシリ
コン基板は、その特殊性のために高価格であり、またト
ランジスタ素子等を形成するためにエピタキシャル層を
生成すると、エピタキシャル層の品質劣化、パターンの
シフト、パターンの歪みを生じやすいという問題点があ
った。
コン基板は、その特殊性のために高価格であり、またト
ランジスタ素子等を形成するためにエピタキシャル層を
生成すると、エピタキシャル層の品質劣化、パターンの
シフト、パターンの歪みを生じやすいという問題点があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、（１００）面
を基板面とするシリコン基板に対して、水酸化カリウム
にイソプロピルアルコールを加えた溶液またはエチレン
・ジアミン・ピロカテコールを用いて異方性エッチング
を行うことによって、オフアングルをもたないシリコン
基板を用いても容易に基板面と４５°の角度をなす反射
面を形成できる半導体デバイスの製造方法を実現するこ
とを目的とする。
点を解決するためになされたものであり、（１００）面
を基板面とするシリコン基板に対して、水酸化カリウム
にイソプロピルアルコールを加えた溶液またはエチレン
・ジアミン・ピロカテコールを用いて異方性エッチング
を行うことによって、オフアングルをもたないシリコン
基板を用いても容易に基板面と４５°の角度をなす反射
面を形成できる半導体デバイスの製造方法を実現するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は次の構成になっ
た半導体デバイスの製造方法である。 （１） 基板に凹部を形成し、この凹部の側面に光の反
射面を形成し、凹部内に配置した発光素子の出射光を前
記側面で反射して基板の上方に取り出す半導体デバイス
を作成する半導体デバイスの製造方法において、＜１０
０＞方向をオリエンテーションフラット方向とし（１０
０）面を基板面とするシリコン基板に対して、水酸化カ
リウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液で異方性
エッチングを行い、基板面に対して４５°の角度をなす
（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成することを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。 （２）基板に凹部を形成し、この凹部の側面に光の反射
面を形成し、凹部内に配置した発光素子の出射光を前記
側面で反射して基板の上方に取り出す半導体デバイスを
作成する半導体デバイスの製造方法において、＜１１０
＞方向をオリエンテーションフラット方向とし（１０
０）面を基板面とするシリコン基板に対して、水酸化カ
リウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液で異方性
エッチングを行い、基板面に対して４５°の角度をなす
（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成することを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。 （３）異方性エッチングは、エチレン・ジアミン・ピロ
カテコールを用いて行うことを特徴とする（１）または
（２）記載の半導体デバイスの製造方法。
た半導体デバイスの製造方法である。 （１） 基板に凹部を形成し、この凹部の側面に光の反
射面を形成し、凹部内に配置した発光素子の出射光を前
記側面で反射して基板の上方に取り出す半導体デバイス
を作成する半導体デバイスの製造方法において、＜１０
０＞方向をオリエンテーションフラット方向とし（１０
０）面を基板面とするシリコン基板に対して、水酸化カ
リウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液で異方性
エッチングを行い、基板面に対して４５°の角度をなす
（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成することを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。 （２）基板に凹部を形成し、この凹部の側面に光の反射
面を形成し、凹部内に配置した発光素子の出射光を前記
側面で反射して基板の上方に取り出す半導体デバイスを
作成する半導体デバイスの製造方法において、＜１１０
＞方向をオリエンテーションフラット方向とし（１０
０）面を基板面とするシリコン基板に対して、水酸化カ
リウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液で異方性
エッチングを行い、基板面に対して４５°の角度をなす
（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成することを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。 （３）異方性エッチングは、エチレン・ジアミン・ピロ
カテコールを用いて行うことを特徴とする（１）または
（２）記載の半導体デバイスの製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。図１は本発明の一実施例の説明図である。図１
で、１０は（１００）面をウエハ面とし、＜１００＞方
向をオリエンテーションフラットとするウエハである。
１０１はオリエンテーションフラット面である。エッチ
ング箇所を選択するためにウエハ１０にマスクを被せ、
水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液
で異方性エッチングを行うと、エッチング箇所には四角
錐台状の凹部１１が形成される。このとき凹部１１の側
面には基板面に対して４５°の角度をなす（１１０）面
が露呈する。この面を光の反射面として利用する。な
お、エッチング液としてエチレン・ジアミン・ピロカテ
コールを用いてもよい。
する。図１は本発明の一実施例の説明図である。図１
で、１０は（１００）面をウエハ面とし、＜１００＞方
向をオリエンテーションフラットとするウエハである。
１０１はオリエンテーションフラット面である。エッチ
ング箇所を選択するためにウエハ１０にマスクを被せ、
水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液
で異方性エッチングを行うと、エッチング箇所には四角
錐台状の凹部１１が形成される。このとき凹部１１の側
面には基板面に対して４５°の角度をなす（１１０）面
が露呈する。この面を光の反射面として利用する。な
お、エッチング液としてエチレン・ジアミン・ピロカテ
コールを用いてもよい。
【０００８】図２は凹部１１の縦断面図である。図２
で、１２はエッチング箇所を選択するマスクである。凹
部１１の側面には基板面と４５°の角度をなす（１１
０）面が露呈している。これにより、基板にオフアング
ルをもたせなくても凹部の側面に基板面と４５°の角度
をなす斜面を形成できる。
で、１２はエッチング箇所を選択するマスクである。凹
部１１の側面には基板面と４５°の角度をなす（１１
０）面が露呈している。これにより、基板にオフアング
ルをもたせなくても凹部の側面に基板面と４５°の角度
をなす斜面を形成できる。
【０００９】本発明にかかる方法で半導体デバイスを製
造する手順を説明する。＜１００＞方向にオリエンテー
ションフラットをもち（１００）面を基板面とするシリ
コン基板上に、フォトダイオード等の受光素子、トラン
ジスタ等の回路素子を形成する。図３は作成された半導
体デバイスの一例を示した図である。図３で、１３はト
ランジスタで、Ｅはエミッタ、Ｃはコレクタ、Ｂはベー
スである。１４はフォトダイオードで、Ａはアノード、
Ｋはカソードである。ｎ，ｐは導電型である。その後、
基板表面を酸化膜で保護をして、オリエンテーションフ
ラット方向と同方向の＜１００＞方向にマイクロミラー
のパターンニングを行い、水酸化カリウムにイソプロピ
ルアルコールを加えた溶液で異方性エッチングを行って
マイクロミラーを形成する。マイクロミラーのパターン
ニングはマスクを用いてパターニング箇所を選択する。
さらに、配線を行い、レーザダイオードを凹部に接着す
る。図４は作成された半導体デバイスの一例を示した図
である。図４で、１５は凹部１１内に配置されたレーザ
ダイオード、１６は凹部１１の側面に形成されたマイク
ロミラー部である。マイクロミラー部１６は基板面と４
５°の角度をなす（１１０）面に形成されている。
造する手順を説明する。＜１００＞方向にオリエンテー
ションフラットをもち（１００）面を基板面とするシリ
コン基板上に、フォトダイオード等の受光素子、トラン
ジスタ等の回路素子を形成する。図３は作成された半導
体デバイスの一例を示した図である。図３で、１３はト
ランジスタで、Ｅはエミッタ、Ｃはコレクタ、Ｂはベー
スである。１４はフォトダイオードで、Ａはアノード、
Ｋはカソードである。ｎ，ｐは導電型である。その後、
基板表面を酸化膜で保護をして、オリエンテーションフ
ラット方向と同方向の＜１００＞方向にマイクロミラー
のパターンニングを行い、水酸化カリウムにイソプロピ
ルアルコールを加えた溶液で異方性エッチングを行って
マイクロミラーを形成する。マイクロミラーのパターン
ニングはマスクを用いてパターニング箇所を選択する。
さらに、配線を行い、レーザダイオードを凹部に接着す
る。図４は作成された半導体デバイスの一例を示した図
である。図４で、１５は凹部１１内に配置されたレーザ
ダイオード、１６は凹部１１の側面に形成されたマイク
ロミラー部である。マイクロミラー部１６は基板面と４
５°の角度をなす（１１０）面に形成されている。
【００１０】図５は図４の半導体デバイスの動作説明図
である。レーザダイオード１５から出射した光が基板面
と４５°の角度をなすマイクロミラー部１６で反射し、
マイクロミラー部１６の上方にある光ディスク１７に当
たる。光ディスク１７で反射した光はフォトダイオード
１４に入射し、ここで電流に変換される。この電流をも
とにトランジスタ１３等で構成される信号処理回路は信
号処理を行う。これによって、光ディスク１７の情報が
読み取られる。レーザダイオード１５の出射光はマイク
ロミラー部１６で反射した後、モニタ用フォトダイオー
ドで検出してもよい。これによって、レーザダイオード
１５の出射光を監視できる。なお、マイクロミラー部１
６にモニタ用フォトダイオードを形成するとレーザダイ
オード１５の出射光を直接監視できる。
である。レーザダイオード１５から出射した光が基板面
と４５°の角度をなすマイクロミラー部１６で反射し、
マイクロミラー部１６の上方にある光ディスク１７に当
たる。光ディスク１７で反射した光はフォトダイオード
１４に入射し、ここで電流に変換される。この電流をも
とにトランジスタ１３等で構成される信号処理回路は信
号処理を行う。これによって、光ディスク１７の情報が
読み取られる。レーザダイオード１５の出射光はマイク
ロミラー部１６で反射した後、モニタ用フォトダイオー
ドで検出してもよい。これによって、レーザダイオード
１５の出射光を監視できる。なお、マイクロミラー部１
６にモニタ用フォトダイオードを形成するとレーザダイ
オード１５の出射光を直接監視できる。
【００１１】図６は本発明の他の実施例の説明図であ
る。２０は（１００）面をウエハ面とし、＜１１０＞方
向をオリエンテーションフラットとするウエハである。
２０１はオリエンテーションフラット面である。ウエハ
２０もウエハ１０と同様なエッチングを施すと、基板面
と４５°の角度をなす斜面が露呈した凹部２１が形成さ
れる。
る。２０は（１００）面をウエハ面とし、＜１１０＞方
向をオリエンテーションフラットとするウエハである。
２０１はオリエンテーションフラット面である。ウエハ
２０もウエハ１０と同様なエッチングを施すと、基板面
と４５°の角度をなす斜面が露呈した凹部２１が形成さ
れる。
【００１２】通常のウエハは＜１１０＞方向をオリエン
テーションフラットとするウエハである。通常のウエハ
に対して、水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを
加えた溶液またはエチレン・ジアミン・ピロカテコール
を用いて異方性エッチングを行うと、エッチングによっ
てできる凹部はオリエンテーションフラット方向と４５
°の角度をなす方向に配列される。このため、フォトリ
ソ作業がやりにくい。これに対して、図１の実施例にお
けるウエハは＜１００＞方向をオリエンテーションフラ
ットとした特殊なウエハである。このウエハに対して、
水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液
またはエチレン・ジアミン・ピロカテコールを用いて異
方性エッチングを行うと、エッチングによってできる凹
部はオリエンテーションフラット方向と同方向に配列さ
れる。このため、フォトリソ作業がやりやすい。水酸化
カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液または
エチレン・ジアミン・ピロカテコールを用いて異方性エ
ッチングを行ったときに、それぞれの面のエッチング速
度の大小関係は次のとおりになる。 （１１１）＜（１００）＜（１１０）
テーションフラットとするウエハである。通常のウエハ
に対して、水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを
加えた溶液またはエチレン・ジアミン・ピロカテコール
を用いて異方性エッチングを行うと、エッチングによっ
てできる凹部はオリエンテーションフラット方向と４５
°の角度をなす方向に配列される。このため、フォトリ
ソ作業がやりにくい。これに対して、図１の実施例にお
けるウエハは＜１００＞方向をオリエンテーションフラ
ットとした特殊なウエハである。このウエハに対して、
水酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液
またはエチレン・ジアミン・ピロカテコールを用いて異
方性エッチングを行うと、エッチングによってできる凹
部はオリエンテーションフラット方向と同方向に配列さ
れる。このため、フォトリソ作業がやりやすい。水酸化
カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液または
エチレン・ジアミン・ピロカテコールを用いて異方性エ
ッチングを行ったときに、それぞれの面のエッチング速
度の大小関係は次のとおりになる。 （１１１）＜（１００）＜（１１０）
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、（１００）面を基板面
とするシリコン基板に対して、水酸化カリウムにイソプ
ロピルアルコールを加えた溶液またはエチレン・ジアミ
ン・ピロカテコールを用いて異方性エッチングを行うこ
とによって、基板面と４５°の角度をなす斜面が凹部の
側面に露呈する。このため、オフアングルをもたないシ
リコン基板を用いても容易に基板面と４５°の角度をな
す反射面を形成できる。
とするシリコン基板に対して、水酸化カリウムにイソプ
ロピルアルコールを加えた溶液またはエチレン・ジアミ
ン・ピロカテコールを用いて異方性エッチングを行うこ
とによって、基板面と４５°の角度をなす斜面が凹部の
側面に露呈する。このため、オフアングルをもたないシ
リコン基板を用いても容易に基板面と４５°の角度をな
す反射面を形成できる。
【図１】本発明の一実施例の説明図である。
【図２】本発明の一実施例の説明図である。
【図３】本発明にかかる方法で作成された半導体デバイ
スの一例を示した図である。
スの一例を示した図である。
【図４】本発明にかかる方法で作成された半導体デバイ
スの一例を示した図である。
スの一例を示した図である。
【図５】図４の半導体デバイスの動作説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の説明図である。
【図７】光ディスクの読取装置に使用される半導体デバ
イスの構成例を示した図である。
イスの構成例を示した図である。
【図８】従来における半導体デバイスの製造方法の説明
図である。
図である。
【図９】従来における半導体デバイスの製造方法の説明
図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 基板に凹部を形成し、この凹部の側面に
光の反射面を形成し、凹部内に配置した発光素子の出射
光を前記側面で反射して基板の上方に取り出す半導体デ
バイスを作成する半導体デバイスの製造方法において、 ＜１００＞方向をオリエンテーションフラット方向とし
（１００）面を基板面とするシリコン基板に対して、水
酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液で
異方性エッチングを行い、基板面に対して４５°の角度
をなす（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成するこ
とを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項２】 基板に凹部を形成し、この凹部の側面に
光の反射面を形成し、凹部内に配置した発光素子の出射
光を前記側面で反射して基板の上方に取り出す半導体デ
バイスを作成する半導体デバイスの製造方法において、 ＜１１０＞方向をオリエンテーションフラット方向とし
（１００）面を基板面とするシリコン基板に対して、水
酸化カリウムにイソプロピルアルコールを加えた溶液で
異方性エッチングを行い、基板面に対して４５°の角度
をなす（１１０）面を側面に露呈した凹部を形成するこ
とを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項３】 異方性エッチングは、エチレン・ジアミ
ン・ピロカテコールを用いて行うことを特徴とする請求
項１または請求項２記載の半導体デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30006596A JP3430827B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 半導体デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30006596A JP3430827B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 半導体デバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144954A true JPH10144954A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3430827B2 JP3430827B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=17880282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30006596A Expired - Fee Related JP3430827B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430827B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203782A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Samsung Electronics Co Ltd | マイクロ光学ベンチ構造物及びその製造方法 |
| CN101834260A (zh) * | 2010-03-12 | 2010-09-15 | 国立中央大学 | 封装基座结构及其制作方法 |
| JP2012175049A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Toshiba Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2014099546A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 |
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1996
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