JPH11238720A - アンチモン系化合物半導体結晶のエッチング方法及びエッチング溶液 - Google Patents
アンチモン系化合物半導体結晶のエッチング方法及びエッチング溶液Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれらの混晶であるア
ンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶に関し、表
面を鏡面に保ったまま、時間に比例したエッチング深さ
で微小な厚さの結晶層をエッチングすることを可能にす
ることにある。 【解決手段】ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれらの混晶であ
るアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶をエッ
チングするために、溶媒がエチレングリコールであり、
主成分としてフッ化水素酸及び過酸化水素水を含むエッ
チング溶液を用いる。
ンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶に関し、表
面を鏡面に保ったまま、時間に比例したエッチング深さ
で微小な厚さの結晶層をエッチングすることを可能にす
ることにある。 【解決手段】ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれらの混晶であ
るアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶をエッ
チングするために、溶媒がエチレングリコールであり、
主成分としてフッ化水素酸及び過酸化水素水を含むエッ
チング溶液を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩｎＳｂ、ＡｌＳ
ｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合
物半導体薄膜結晶からなる単層あるいは多層構造の薄膜
結晶のエッチング方法及びエッチング溶液の改良に関す
るものである。
ｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合
物半導体薄膜結晶からなる単層あるいは多層構造の薄膜
結晶のエッチング方法及びエッチング溶液の改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】III −Ｖ族化合物半導体は高い電子移動
度を与えるバンド構造を特徴とし、特にアンチモン系半
導体はＧａＡｓ半導体に比べてバンドギャップが低いた
め、高感度なホール素子やミリ波系（高周波関係）ディ
バイス等の用途に適するものとして注目される。
度を与えるバンド構造を特徴とし、特にアンチモン系半
導体はＧａＡｓ半導体に比べてバンドギャップが低いた
め、高感度なホール素子やミリ波系（高周波関係）ディ
バイス等の用途に適するものとして注目される。
【０００３】このような各種半導体ディバイスにおける
半導体の高集積化・高性能化・高歩留りのためには、よ
り高度なエッチング技術の確立、特に微小な厚さの結晶
層のみエッチングする制御技術の確立が不可欠である。
半導体の高集積化・高性能化・高歩留りのためには、よ
り高度なエッチング技術の確立、特に微小な厚さの結晶
層のみエッチングする制御技術の確立が不可欠である。
【０００４】半導体用のエッチング溶液は、主にフッ化
水素酸（フッ酸）などの強無機酸と、過酸化水素のよう
な酸化剤、及びこれらを分散させる溶媒からなる。アン
チモン系III −Ｖ族化合物半導体であるＩｎＳｂ用のエ
ッチング溶液としては、従来からフッ化水素酸や硝酸の
水、酢酸、メチルアルコール溶液が使用されてきた。
水素酸（フッ酸）などの強無機酸と、過酸化水素のよう
な酸化剤、及びこれらを分散させる溶媒からなる。アン
チモン系III −Ｖ族化合物半導体であるＩｎＳｂ用のエ
ッチング溶液としては、従来からフッ化水素酸や硝酸の
水、酢酸、メチルアルコール溶液が使用されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水を溶
媒としたフッ化水素酸系のエッチング溶液をＩｎＳｂ、
ＡｌＳｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ
族化合物半導体薄膜結晶に用いた場合、エッチングレー
トは数ミクロン／分である。このためエッチング深さを
数１０nmあるいは数１００nmのオーダーで制御してサン
プルを作成し、評価あるいはデバイス作成を行うことは
困難であった。
媒としたフッ化水素酸系のエッチング溶液をＩｎＳｂ、
ＡｌＳｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ
族化合物半導体薄膜結晶に用いた場合、エッチングレー
トは数ミクロン／分である。このためエッチング深さを
数１０nmあるいは数１００nmのオーダーで制御してサン
プルを作成し、評価あるいはデバイス作成を行うことは
困難であった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれらの混晶であるアンチ
モン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶を、表面を鏡面
に保ったまま、時間に比例したエッチング深さでエッチ
ングすることを可能にすることにある。
し、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれらの混晶であるアンチ
モン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶を、表面を鏡面
に保ったまま、時間に比例したエッチング深さでエッチ
ングすることを可能にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるアンチモン系化合物半導体結晶のエッ
チング方法は、フッ化水素酸、過酸化水素水を主成分と
し、エチレングリコールを溶媒としてこれらを希釈する
ことによって得られる溶液を用いて、単層あるいは多層
構造のアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶
を、表面を鏡面に保ったまま、時間に比例したエッチン
グ深さでエッチングするものである（請求項１）。この
アンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶は、具体
的にはＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ又はこれらの混晶から成る
（請求項２）。
め、本発明によるアンチモン系化合物半導体結晶のエッ
チング方法は、フッ化水素酸、過酸化水素水を主成分と
し、エチレングリコールを溶媒としてこれらを希釈する
ことによって得られる溶液を用いて、単層あるいは多層
構造のアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶
を、表面を鏡面に保ったまま、時間に比例したエッチン
グ深さでエッチングするものである（請求項１）。この
アンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶は、具体
的にはＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ又はこれらの混晶から成る
（請求項２）。
【０００８】また、本発明によるアンチモン系化合物半
導体結晶のエッチング溶液は、フッ化水素酸、過酸化水
素水を主成分とし、エチレングリコールを溶媒としてこ
れらを希釈したものである（請求項３）。このエッチン
グ溶液は、例えば前記フッ化水素酸、過酸化水素水、エ
チレングリコールを１：１：１０から１：１：１０００
の範囲の割合で混合して得ることができる（請求項
４）。
導体結晶のエッチング溶液は、フッ化水素酸、過酸化水
素水を主成分とし、エチレングリコールを溶媒としてこ
れらを希釈したものである（請求項３）。このエッチン
グ溶液は、例えば前記フッ化水素酸、過酸化水素水、エ
チレングリコールを１：１：１０から１：１：１０００
の範囲の割合で混合して得ることができる（請求項
４）。
【０００９】このように、本発明は、ＩｎＳｂ、ＡｌＳ
ｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合
物半導体薄膜結晶をエッチングするために、溶媒にエチ
レングリコールを用いることを特徴とし、主成分として
フッ化水素酸及び過酸化水素水を含むエッチング溶液を
用いるものである。
ｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合
物半導体薄膜結晶をエッチングするために、溶媒にエチ
レングリコールを用いることを特徴とし、主成分として
フッ化水素酸及び過酸化水素水を含むエッチング溶液を
用いるものである。
【００１０】かかるエッチング溶液を用いることによ
り、単層あるいは多層構造のＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこ
れらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体
薄膜結晶を、鏡面に保ったまま、時間に比例した微小な
厚さの結晶層のみエッチングすることができる。
り、単層あるいは多層構造のＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこ
れらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体
薄膜結晶を、鏡面に保ったまま、時間に比例した微小な
厚さの結晶層のみエッチングすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を実施例
を中心に説明する。
を中心に説明する。
【００１２】（実施例１）ＧａＡｓ基板上に分子線エピ
タキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法により
成長した膜厚５００nmのＩｎＳｂを微細加工するため
に、以下の組成及び混合割合のエッチング溶液を合成
し、エッチング速度の測定を行った。
タキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法により
成長した膜厚５００nmのＩｎＳｂを微細加工するため
に、以下の組成及び混合割合のエッチング溶液を合成
し、エッチング速度の測定を行った。
【００１３】 溶液１… 塩酸：過酸化水素水：純水＝ｌ：１：１００ 溶液２…フッ化水素酸：過酸化水素水：純水＝１：１：１００ 溶液３…フッ化水素酸：過酸化水素水：エチレングリコール＝１：１：ｌ００ これらのエッチング溶液のＩｎＳｂに対するエッチング
時間（min ）とエッチング深さ（エッチング量）（nm）
との関係を、図１に示す。
時間（min ）とエッチング深さ（エッチング量）（nm）
との関係を、図１に示す。
【００１４】塩酸を主成分としたエッチング溶液１で
は、ＩｎＳｂをエッチングすることはできなかった。
は、ＩｎＳｂをエッチングすることはできなかった。
【００１５】また、フッ化水素酸を主成分とし、水を溶
媒としたエッチング溶液２では、ＩｎＳｂをエッチング
することは可能であるが、エッチング時間に対するエッ
チング深さが一定ではなく、また鏡面を示していたＩｎ
Ｓｂの表面が荒れて曇ってしまった。
媒としたエッチング溶液２では、ＩｎＳｂをエッチング
することは可能であるが、エッチング時間に対するエッ
チング深さが一定ではなく、また鏡面を示していたＩｎ
Ｓｂの表面が荒れて曇ってしまった。
【００１６】これに対し、フッ化水素酸を主成分とし、
過酸化水素水を酸化剤、エチレングリコールを分散媒と
したエッチング溶液３を用いた場合、エッチング深さが
エッチング時間に比例し、またエッチングされたＩｎＳ
ｂの表面も鏡面を保っていた。この溶液のエッチング速
度は２４℃で６０nm/minであった。
過酸化水素水を酸化剤、エチレングリコールを分散媒と
したエッチング溶液３を用いた場合、エッチング深さが
エッチング時間に比例し、またエッチングされたＩｎＳ
ｂの表面も鏡面を保っていた。この溶液のエッチング速
度は２４℃で６０nm/minであった。
【００１７】上記と同様の結果が、ＡｌＳｂについて
も、またＩｎＳｂとＡｌＳｂの混晶であるＡｌ0.15Ｉｎ
0.85Ｓｂについても観察された。
も、またＩｎＳｂとＡｌＳｂの混晶であるＡｌ0.15Ｉｎ
0.85Ｓｂについても観察された。
【００１８】上記はエッチング速度が６０nm/minの場合
であったが、フッ化水素酸と過酸化水素水の比を１：１
に保ったまま、これらに対するエチレングリコールの比
を変えることにより他のエッチング速度を得ることがで
きる。
であったが、フッ化水素酸と過酸化水素水の比を１：１
に保ったまま、これらに対するエチレングリコールの比
を変えることにより他のエッチング速度を得ることがで
きる。
【００１９】（実施例２）実施例１の溶液３について、
フッ化水素酸と過酸化水素水の比を１：１に保ったま
ま、これらに対するエチレングリコールの比を１０〜１
０００の範囲で変えた。これによってもＩｎＳｂ、Ａｌ
Ｓｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化
合物半導体薄膜の表面を鏡面に保ったまま、エッチング
深さがエッチング時間に比例する溶液が得られた。
フッ化水素酸と過酸化水素水の比を１：１に保ったま
ま、これらに対するエチレングリコールの比を１０〜１
０００の範囲で変えた。これによってもＩｎＳｂ、Ａｌ
Ｓｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化
合物半導体薄膜の表面を鏡面に保ったまま、エッチング
深さがエッチング時間に比例する溶液が得られた。
【００２０】このエッチング溶液、即ちフッ化水素酸、
過酸化水素水、エチレングリコールを１：１：１０から
１：１：１０００の範囲の割合で混合したものから成る
エッチング溶液を用いることにより、ＩｎＳｂ、ＡｌＳ
ｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合
物半導体薄膜結晶を鏡面に保ったまま、エッチング深さ
がｌ０nm/min〜数１００nm/minのオーダの精度で制御さ
れたエッチングを行うことができた。
過酸化水素水、エチレングリコールを１：１：１０から
１：１：１０００の範囲の割合で混合したものから成る
エッチング溶液を用いることにより、ＩｎＳｂ、ＡｌＳ
ｂ及びこれらの混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合
物半導体薄膜結晶を鏡面に保ったまま、エッチング深さ
がｌ０nm/min〜数１００nm/minのオーダの精度で制御さ
れたエッチングを行うことができた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエッチン
グ方法は、フッ化水素酸、過酸化水素水を主成分とし、
エチレングリコールを溶媒としてこれらを希釈すること
によって得られる溶液を用いて、単層あるいは多層構造
のアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶、例え
ばＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ又はこれらの混晶を、表面を鏡面
に保ったまま、時間に比例したエッチング深さでエッチ
ングするものである（請求項１、２）。また、本発明に
よるエッチング溶液は、フッ化水素酸、過酸化水素水を
主成分とし、エチレングリコールを溶媒としてこれらを
希釈した、例えば前記フッ化水素酸、過酸化水素水、エ
チレングリコールを１：１：１０から１：１：１０００
の範囲の割合で混合して得たものである（請求項４、
５）。
グ方法は、フッ化水素酸、過酸化水素水を主成分とし、
エチレングリコールを溶媒としてこれらを希釈すること
によって得られる溶液を用いて、単層あるいは多層構造
のアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶、例え
ばＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ又はこれらの混晶を、表面を鏡面
に保ったまま、時間に比例したエッチング深さでエッチ
ングするものである（請求項１、２）。また、本発明に
よるエッチング溶液は、フッ化水素酸、過酸化水素水を
主成分とし、エチレングリコールを溶媒としてこれらを
希釈した、例えば前記フッ化水素酸、過酸化水素水、エ
チレングリコールを１：１：１０から１：１：１０００
の範囲の割合で混合して得たものである（請求項４、
５）。
【００２２】本発明は、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれら
の混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜
結晶をエッチングするために、溶媒にエチレングリコー
ルを用いることを特徴とし、主成分としてフッ化水素酸
及び過酸化水素水を含むエッチング溶液を用いるもので
ある。かかるエッチング溶液を用いることにより、単層
あるいは多層構造のＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれらの混
晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶
に関して、鏡面に保ったまま、時間に比例した微小な厚
さの結晶層のみのエッチングをすることができる。
の混晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜
結晶をエッチングするために、溶媒にエチレングリコー
ルを用いることを特徴とし、主成分としてフッ化水素酸
及び過酸化水素水を含むエッチング溶液を用いるもので
ある。かかるエッチング溶液を用いることにより、単層
あるいは多層構造のＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ及びこれらの混
晶であるアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶
に関して、鏡面に保ったまま、時間に比例した微小な厚
さの結晶層のみのエッチングをすることができる。
【図１】本発明の各エッチング溶液によるＩｎＳｂエッ
チング時間とエッチング深さの関係を示した図である。
チング時間とエッチング深さの関係を示した図である。
１ 塩酸：過酸化水素水：純水の溶液 ２ フッ化水素酸：過酸化水素水：純水の溶液 ３ フッ化水素酸：過酸化水素水：エチレングリコール
の溶液
の溶液
Claims (4)
- 【請求項１】フッ化水素酸、過酸化水素水を主成分と
し、エチレングリコールを溶媒としてこれらを希釈する
ことによって得られる溶液を用いて、単層あるいは多層
構造のアンチモン系III −Ｖ族化合物半導体薄膜結晶
を、表面を鏡面に保ったまま、時間に比例したエッチン
グ深さでエッチングすることを特徴とするアンチモン系
化合物半導体結晶のエッチング方法。 - 【請求項２】前記アンチモン系III −Ｖ族化合物半導体
薄膜結晶がＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ又はこれらの混晶から成
ることを特徴とする請求項１記載のアンチモン系化合物
半導体結晶のエッチング方法。 - 【請求項３】フッ化水素酸、過酸化水素水を主成分と
し、エチレングリコールを溶媒としてこれらを希釈した
ことを特徴とするアンチモン系化合物半導体結晶のエッ
チング溶液。 - 【請求項４】エッチング溶液が、前記フッ化水素酸、過
酸化水素水、エチレングリコールを１：１：１０から
１：１：１０００の範囲の割合で混合したものから成る
ことを特徴とする請求項３記載のアンチモン系化合物半
導体結晶のエッチング溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3826698A JPH11238720A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | アンチモン系化合物半導体結晶のエッチング方法及びエッチング溶液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3826698A JPH11238720A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | アンチモン系化合物半導体結晶のエッチング方法及びエッチング溶液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11238720A true JPH11238720A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12520527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3826698A Pending JPH11238720A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | アンチモン系化合物半導体結晶のエッチング方法及びエッチング溶液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11238720A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016058647A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 株式会社東芝 | エッチング方法、物品及び半導体装置の製造方法、並びにエッチング液 |
| JP2016157739A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 量子型赤外線デバイスの製造方法及び量子型赤外線デバイス |
| CN116815330A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-09-29 | 苏州燎塬半导体有限公司 | 一种晶片的位错腐蚀液及位错腐蚀方法 |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP3826698A patent/JPH11238720A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016058647A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 株式会社東芝 | エッチング方法、物品及び半導体装置の製造方法、並びにエッチング液 |
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