JPS5853834A - 化合物半導体のエッチング方法 - Google Patents
化合物半導体のエッチング方法Info
- Publication number
- JPS5853834A JPS5853834A JP56151489A JP15148981A JPS5853834A JP S5853834 A JPS5853834 A JP S5853834A JP 56151489 A JP56151489 A JP 56151489A JP 15148981 A JP15148981 A JP 15148981A JP S5853834 A JPS5853834 A JP S5853834A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- etching
- compound semiconductor
- gas
- reactive ion
- 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.)
- Granted
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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
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/24—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials
- H10P50/246—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials of Group III-V materials
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
本発明は、化合物半導体、特にムｔを構成元素として含
む化合物半導体のエツチング方法に関する。
む化合物半導体のエツチング方法に関する。
近年、ＧａＡｓやＩｎＰ等の曹−Ｖ族化合物半導体を基
板とする各種の半導体−ｙｈΔイス、例えに半導体レー
デや発光ダイオードが開発されている。
板とする各種の半導体−ｙｈΔイス、例えに半導体レー
デや発光ダイオードが開発されている。
また、これら半導体レーデおよび発光ダイオードの他に
も、従来の８１を基板としたものよ〕高性能を持つ種々
構造の電界効果トランジスタ、゛それらを集積化したも
の、さらには電気的な集積回路と発光索子お′よび受光
素子とを集積化した光電気集積回路と称される新しい概
念のデバイスが開発されるに至っている。
も、従来の８１を基板としたものよ〕高性能を持つ種々
構造の電界効果トランジスタ、゛それらを集積化したも
の、さらには電気的な集積回路と発光索子お′よび受光
素子とを集積化した光電気集積回路と称される新しい概
念のデバイスが開発されるに至っている。
一方、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、生産
性および再現性の向上の観点から各プロセスのドライ化
が押し進められている。このドライノロセスの中で重要
な技術として反応性イオンエツチング法があるが、この
反応性イオンエツチング法は適当な条件の選択に−より
１〔μｍ〕程度のマスクツヤターンを垂直にエツチング
することが可能であるため、アンダーカットやサイドエ
ツチングを一般的な傾向とする湿式エツチングに代わっ
て高密度・高性能の集積回路等の製作に不可決となって
いる。しかし、化合物半導体の反応性イオンエツチング
では、複数の種類の原子がそれぞれ揮発性の強い分子を
構成してガスとなる条件をつくり出す必要がめ！り、Ｓ
１４？金属等の場合と比べて複雑で未だ多くのことは知
られていないのが現状である。
性および再現性の向上の観点から各プロセスのドライ化
が押し進められている。このドライノロセスの中で重要
な技術として反応性イオンエツチング法があるが、この
反応性イオンエツチング法は適当な条件の選択に−より
１〔μｍ〕程度のマスクツヤターンを垂直にエツチング
することが可能であるため、アンダーカットやサイドエ
ツチングを一般的な傾向とする湿式エツチングに代わっ
て高密度・高性能の集積回路等の製作に不可決となって
いる。しかし、化合物半導体の反応性イオンエツチング
では、複数の種類の原子がそれぞれ揮発性の強い分子を
構成してガスとなる条件をつくり出す必要がめ！り、Ｓ
１４？金属等の場合と比べて複雑で未だ多くのことは知
られていないのが現状である。
ＧａＡｓを基板としてｈｔ組成の異なる複数のＧａＡｔ
Ａｓ層を積層して発光ダイオード、半導体レーザ、フォ
トダイオード、或いはこれらの集積化素子が作られてい
る。これらのデバイスの場合にも垂直エツチングが可能
な反応性イオンエツチングは極めて有効な技術と見られ
る。例えば、半導体レーデの場合、レーデ共振器端面は
人手に頼よる健闘作業によって作られ極めて生産性の悪
いプロセスであったが、反応性イオンエツチング法を用
いればモノシリツクに端面を形成でき、工業的価値も高
い。また、埋め込みレーデのメサエッチング、基板加工
、バラス形発光ダイオードの穴穿は加工等にも反応性イ
オンエツチング法は極めて有力な手段となる。
Ａｓ層を積層して発光ダイオード、半導体レーザ、フォ
トダイオード、或いはこれらの集積化素子が作られてい
る。これらのデバイスの場合にも垂直エツチングが可能
な反応性イオンエツチングは極めて有効な技術と見られ
る。例えば、半導体レーデの場合、レーデ共振器端面は
人手に頼よる健闘作業によって作られ極めて生産性の悪
いプロセスであったが、反応性イオンエツチング法を用
いればモノシリツクに端面を形成でき、工業的価値も高
い。また、埋め込みレーデのメサエッチング、基板加工
、バラス形発光ダイオードの穴穿は加工等にも反応性イ
オンエツチング法は極めて有力な手段となる。
ところで、ＧａＡｓに対する反応性イオンエツチング用
ガスとしてはＣＣ４＋ Ｆ！ ＃ Ｃｔ２ガスが知られ
ているが、 ＧａＡｊＡｓ結晶に対する反応性ガスは知
られていない。本発明者尋の実験によっても、上記ガス
ではＧａＡＡＡｍはエツチングされないことが確認され
た。これはＧａＡｓム−の場合：その成分中に含まれる
ムｔに原因があると考えられる。一方、ＡＬ金金属エツ
チングガスとしてはＣｌ３ ｅ ＣＣＬ４ｓＢＣ１，勢
の塩素を含むガスを用いる方法が知られているが、この
事実により ｃｔ、ガスを用いてエツチングを行ったが
、ＧａＡｔＡｓはエツチングされなかった。
ガスとしてはＣＣ４＋ Ｆ！ ＃ Ｃｔ２ガスが知られ
ているが、 ＧａＡｊＡｓ結晶に対する反応性ガスは知
られていない。本発明者尋の実験によっても、上記ガス
ではＧａＡＡＡｍはエツチングされないことが確認され
た。これはＧａＡｓム−の場合：その成分中に含まれる
ムｔに原因があると考えられる。一方、ＡＬ金金属エツ
チングガスとしてはＣｌ３ ｅ ＣＣＬ４ｓＢＣ１，勢
の塩素を含むガスを用いる方法が知られているが、この
事実により ｃｔ、ガスを用いてエツチングを行ったが
、ＧａＡｔＡｓはエツチングされなかった。
本発明は上記事情を考直してなされたもので、その目的
とするところは、ＧａＡｊＡｓ等のムｔを含む化合物半
導体を反応性イオンエツチング法により容易にエツチン
グすることのできる化合物半導体のエツチング方法を提
供することにある。
とするところは、ＧａＡｊＡｓ等のムｔを含む化合物半
導体を反応性イオンエツチング法により容易にエツチン
グすることのできる化合物半導体のエツチング方法を提
供することにある。
まず、本発明の詳細な説明する。ＧａＡＡＡｍ勢のＡｔ
を含む化合物半導体は非常に酸化され易く、一旦空気中
に晒されるとその表面に酸化膜が形成される。そして、
ＧａＡｊＡｓ結晶がエツチングされない原因としては、
結晶表面に形成さ−れる上記酸化膜がエツチングを阻止
するためでｂると考えらｎる。したがって、この表面酸
化ＩＩを除去若しくは形成されないようにすれｉｊ Ｇ
ａＡｔＡｓ［＆がエツチングされることが予想される。
を含む化合物半導体は非常に酸化され易く、一旦空気中
に晒されるとその表面に酸化膜が形成される。そして、
ＧａＡｊＡｓ結晶がエツチングされない原因としては、
結晶表面に形成さ−れる上記酸化膜がエツチングを阻止
するためでｂると考えらｎる。したがって、この表面酸
化ＩＩを除去若しくは形成されないようにすれｉｊ Ｇ
ａＡｔＡｓ［＆がエツチングされることが予想される。
本発明はこのような点に着目し、Ａｔを構成元素として
含む化合物半導体の結晶表面に該化合物半導体の結晶成
長に連続してムｔｔ含まない保護層を形成したのち、保
護層表面を選択的に変質せしめて或いは保一層表面にマ
スク材料を被着してマスクパターンを形成し、しかるの
ち塩素を含むガスを反応性ガスとする反応性イオンエツ
チング法によル化合物半導体を選択エツチングするよう
にした方法である。
含む化合物半導体の結晶表面に該化合物半導体の結晶成
長に連続してムｔｔ含まない保護層を形成したのち、保
護層表面を選択的に変質せしめて或いは保一層表面にマ
スク材料を被着してマスクパターンを形成し、しかるの
ち塩素を含むガスを反応性ガスとする反応性イオンエツ
チング法によル化合物半導体を選択エツチングするよう
にした方法である。
したがって本発明によれば、ムｔを構成元素として含む
化合物半導体の結晶表面に、該化合物半導体の結晶成長
に連続してムＬを含まない保護層を形成しているので、
化合物半導体表面および保鏝層表面に酸化膜が形成され
ることを未然に防止できる。このため、ＧａＡＡＡｓ
ＩＱのＡｊｌ含む化合物半導体を反応性イオンエツチン
グ法にて容易にエツチングすることができ、半導体レー
デや発光ダイオード等のドライブ■セスに極めて有効と
なる。
化合物半導体の結晶表面に、該化合物半導体の結晶成長
に連続してムＬを含まない保護層を形成しているので、
化合物半導体表面および保鏝層表面に酸化膜が形成され
ることを未然に防止できる。このため、ＧａＡＡＡｓ
ＩＱのＡｊｌ含む化合物半導体を反応性イオンエツチン
グ法にて容易にエツチングすることができ、半導体レー
デや発光ダイオード等のドライブ■セスに極めて有効と
なる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図乃至第３図はそれぞれ本発明の一実施例方法に係
わる堀め込み型半導体レーデの製造工程を示す断面模式
図である。まず、第１図に示す如（ＧａＡｓ基板１上に
ＧａＡｊＡｓ層２を成長形成し、この成長形成に連続し
てＧａＡｔＡｓ層２表面にＧ１ムＳ層（保護層）３を形
成しえ。ここで、ＧａＡｓ結晶は、ＧａＡｔＡｓ結晶の
成長に連続して成長させることができ、またＧａＡｔＡ
ｓ結晶との格子整合性か良好なためＧａＡｔＡｓ結晶に
無用な歪を生じせしめることもない。次に、第２図に示
す如く保護層３上にレジスト４を塗布し、このレジスト
４を２９ターニングレンレノストノ９ターンを形成した
。しかるのち、上記レジスト４をマスクとして、平行平
板型反応性イオンエツチング装置を用い、高周波電力３
００［Ｗ）、ＣＡ、ガスＢＥ−０，０５（Ｔｏｒｒ ）
の条件下でエツチングを行ったところ、＃！３図に示す
如く保護層３およびＧａＡＩＡａ層２が選択エツチング
された。なお、エツチングの深ざおよび＠拘の形状は、
高周波電力やガス圧等の条件を変えることによって制御
されることが確認された。また、この後ＧａＡｊＡｍ層
２上に埋め込み層が形成されて埋め込み型半導体レーザ
が構成されることになる。
わる堀め込み型半導体レーデの製造工程を示す断面模式
図である。まず、第１図に示す如（ＧａＡｓ基板１上に
ＧａＡｊＡｓ層２を成長形成し、この成長形成に連続し
てＧａＡｔＡｓ層２表面にＧ１ムＳ層（保護層）３を形
成しえ。ここで、ＧａＡｓ結晶は、ＧａＡｔＡｓ結晶の
成長に連続して成長させることができ、またＧａＡｔＡ
ｓ結晶との格子整合性か良好なためＧａＡｔＡｓ結晶に
無用な歪を生じせしめることもない。次に、第２図に示
す如く保護層３上にレジスト４を塗布し、このレジスト
４を２９ターニングレンレノストノ９ターンを形成した
。しかるのち、上記レジスト４をマスクとして、平行平
板型反応性イオンエツチング装置を用い、高周波電力３
００［Ｗ）、ＣＡ、ガスＢＥ−０，０５（Ｔｏｒｒ ）
の条件下でエツチングを行ったところ、＃！３図に示す
如く保護層３およびＧａＡＩＡａ層２が選択エツチング
された。なお、エツチングの深ざおよび＠拘の形状は、
高周波電力やガス圧等の条件を変えることによって制御
されることが確認された。また、この後ＧａＡｊＡｍ層
２上に埋め込み層が形成されて埋め込み型半導体レーザ
が構成されることになる。
かくして本実施例方法によれｕ、ＧａＡｊＡｉ層２０表
面に、ＧａＡｔＡｓ層２の結晶成長に連続してＧａＡｓ
層３を成長せしめているのでエツチングを阻止する酸化
膜の形成を未然に防止することができる。このため、Ｇ
ａＡｊＡｓ層２′ｆｔ反応性イオンエツチング法によ〕
容易にエツチングすることができる。したがって、埋め
込み型半導体レーデの製造に際し、メサ形状の形成に極
めて有効となる。また、前述しえ如く保曖層３としての
ＧａＡｓ層は、ＧａＡｊＡｓ層２と結晶整合性が良いた
め、ＧａＡｊＡ１層２に無用な歪を生じる等の不都合を
避けることができる。
面に、ＧａＡｔＡｓ層２の結晶成長に連続してＧａＡｓ
層３を成長せしめているのでエツチングを阻止する酸化
膜の形成を未然に防止することができる。このため、Ｇ
ａＡｊＡｓ層２′ｆｔ反応性イオンエツチング法によ〕
容易にエツチングすることができる。したがって、埋め
込み型半導体レーデの製造に際し、メサ形状の形成に極
めて有効となる。また、前述しえ如く保曖層３としての
ＧａＡｓ層は、ＧａＡｊＡｓ層２と結晶整合性が良いた
め、ＧａＡｊＡ１層２に無用な歪を生じる等の不都合を
避けることができる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記保膜層としてはＧａＡｓの他に、Ｇａ
ＡｊＡｓと格子整合するＩｎＧａＰ ’ＰＩｎＧａＡｓ
Ｐ４！を用いてもよい。さらに、必ずしも格子整合する
必要はな（、Ｇａム−Ｐ等の多結晶を結晶成長してもよ
＜ 、ＧａＡｔＡ＠がエツチングされるガスで容易にエ
ツチングされる材料でめｐｌかつＧａＡＡＡｓ結晶成長
時に連続してその表面に膜を形成し得るものでめればよ
い。また、実施例では反応性ガスとしてｃｔ２ｆスを用
い九が、Ｇａ＆ＬＡｓおよび保繰層をエツチングし得る
ガスであれば、用いてもよいのは勿論のことである。ま
た、表と 面の酸化膜によってエツチングが阻止される点は、前記
ＧａＡｔＡｍに限らすＡｔｉ構成元素とする各種の化合
物半導体に常に発生する。例えに、Ｇ１人４ＺｎＰのよ
うな化合物半導体結晶についても同様である。したがっ
て、ＧａＡｊＡｍに限らず、ムｔを構成元素として含む
化合物半導体であれば適用することができる。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
′ることができる。
い。例えば、前記保膜層としてはＧａＡｓの他に、Ｇａ
ＡｊＡｓと格子整合するＩｎＧａＰ ’ＰＩｎＧａＡｓ
Ｐ４！を用いてもよい。さらに、必ずしも格子整合する
必要はな（、Ｇａム−Ｐ等の多結晶を結晶成長してもよ
＜ 、ＧａＡｔＡ＠がエツチングされるガスで容易にエ
ツチングされる材料でめｐｌかつＧａＡＡＡｓ結晶成長
時に連続してその表面に膜を形成し得るものでめればよ
い。また、実施例では反応性ガスとしてｃｔ２ｆスを用
い九が、Ｇａ＆ＬＡｓおよび保繰層をエツチングし得る
ガスであれば、用いてもよいのは勿論のことである。ま
た、表と 面の酸化膜によってエツチングが阻止される点は、前記
ＧａＡｔＡｍに限らすＡｔｉ構成元素とする各種の化合
物半導体に常に発生する。例えに、Ｇ１人４ＺｎＰのよ
うな化合物半導体結晶についても同様である。したがっ
て、ＧａＡｊＡｍに限らず、ムｔを構成元素として含む
化合物半導体であれば適用することができる。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
′ることができる。
ｍ１図乃至第３図は本発明の一実施例に係わる埋め込み
型半導体レーデの製造工＆を示す断面模式図である。 １ ・・・ＧａムＳ基板、２−・Ｃ−ａＡｔＡｓ ）６
．３−・ＧａＡｓ ＮＩ（保護層）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦牙１図 牙２図 牙３図 ム
型半導体レーデの製造工＆を示す断面模式図である。 １ ・・・ＧａムＳ基板、２−・Ｃ−ａＡｔＡｓ ）６
．３−・ＧａＡｓ ＮＩ（保護層）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦牙１図 牙２図 牙３図 ム
Claims (4)
- （１） ｈｔを構成元素として含む化合物半導体の結
晶表面に骸化合物牛導体の結晶成長に連続してＡｔを含
まない保膜層を成長形成したのち、上記採暖層表面を選
択的に変質せしめて或いは上記保１層表面にマスク材料
を被着してマ゛スクノｊターンを形成し、しかるのち塩
素を含むガスを反応性ガスとする反応性イオンエツチン
グ法によシ上記保鰻層および化合物半導体を選択エツチ
ングすることを％黴とする化合物半導体のエツチング方
法。 - （２） 前記化合物半導体は、ＧａＡｔＡｓでめるこ
とを特徴とする特許請求の範囲１ｓ１項記載の化合物半
導体のエツチング方法。 - （３） 前記保鏝層は、ＧａＡ−からなるものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の化合物半
導体のエツチング方法。 - （４）前記反応性ガスとしてＣｔ、を用いたことｔ特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の化合物半導体のエツ
チング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151489A JPS5853834A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 化合物半導体のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151489A JPS5853834A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 化合物半導体のエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853834A true JPS5853834A (ja) | 1983-03-30 |
| JPH0359576B2 JPH0359576B2 (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=15519609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56151489A Granted JPS5853834A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 化合物半導体のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853834A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61184892A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-18 | Nec Corp | メサ型構造形成法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4924084A (ja) * | 1972-06-26 | 1974-03-04 | ||
| JPS5010886A (ja) * | 1973-06-04 | 1975-02-04 | ||
| JPS562633A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Etching method |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56151489A patent/JPS5853834A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4924084A (ja) * | 1972-06-26 | 1974-03-04 | ||
| JPS5010886A (ja) * | 1973-06-04 | 1975-02-04 | ||
| JPS562633A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Etching method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61184892A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-18 | Nec Corp | メサ型構造形成法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0359576B2 (ja) | 1991-09-11 |
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