(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０ｎｍと２μｍの間の膜厚を有する薄いゲルマニウム層中で欠陥を露出させるためのエッチング溶液の使用であって、
Ｃｅ４＋またはＭｎＯ４−を含む酸化剤と、
水からなる溶媒と、からなるエッチング溶液の使用。
【請求項２】
エッチング溶液は、Ｃｅ４＋を含む請求項１に記載のエッチング溶液の使用。
【請求項３】
Ｃｅ４＋は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と１ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度である請求項２に記載のエッチング溶液の使用。
【請求項４】
Ｃｅ４＋濃度は、０．４ｍｏｌ・ｌ−１より低い請求項３に記載のエッチング溶液の使用。
【請求項５】
エッチング溶液は、ＭｎＯ４−を含む請求項１に記載のエッチング溶液の使用。
【請求項６】
ＭｎＯ４−は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と０．６ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度である請求項５に記載のエッチング溶液の使用。
【請求項７】
エッチング溶液は、欠陥に対して１の選択性を有し、選択性は、エッチング形状のエッチング深さに対するエッチング形状の幅の比として定義される請求項１〜６のいずれかに記載のエッチング溶液の使用。
【請求項８】
ゲルマニウム層中の欠陥を露出させる方法であって、かかる方法は、ゲルマニウム層を含む基板を、Ｃｅ４＋またはＭｎＯ４−を含む酸化剤と、水からなる溶媒と、からなるエッチング溶液に浸漬する工程であって、エッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示す工程を含む方法。
【請求項９】
ゲルマニウム層を含む基板をエッチング溶液に浸漬する工程は、１．５分と１０分の間の時間行われる請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲルマニウムの欠陥のエッチングに関する。特に、本発明は、ゲルマニウム層の中の欠陥を明らかにするエッチング溶液と、そのようなエッチング溶液を用いてゲルマニウム層の中の欠陥を明らかにする方法、およびそのような溶液を作製する方法に関する。本発明の具体例にかかる方法および溶液は、環境とユーザーに優しい。
【背景技術】
【０００２】
数１０年の間、シリコン（Ｓｉ）単体デバイスの形状の小型化により、マイクロエレクトロニクスチップの性能向上が行われ、駆動電流とデバイス密度の増加が同時に改良された。しかしながら、この戦略は、２２ｎｍノード近辺でその限界が見え、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）のような本質的にＳｉより高い移動度を有する新しいチャネル材料が、回路の効率を更に改良するために導入されなければならない。
【０００３】
Ｇｅは地球上で供給量が少ないため、機械的サポートを与えるＳｉ基板上に薄いＧｅ層が存在するハイブリッド基板上で、大量生産するのが最も有望である。例えば、Ｇｅは、化学気相成長（ＣＶＤ）を用いてＳｉ上に結晶成長できる。しかしながら、２つの材料の間に、大きな４％の格子不整合があるため、整合的な成長は１ｎｍ以下に制限される。従来の層はこれより厚く、応力緩和が存在し、この緩和は、主に、ＳｉとＧｅの界面で、ミスフィット転位の形成により行われる。このようなミスフィット転位は、ウエハの周辺部で終端するが、しばしば、貫通転位として、Ｇｅ膜を貫通し表面に達する。デバイスの電気特性のみならず信頼性への悪影響のために、欠陥を避けることが非常に重要である。
【０００４】
それゆえに、そのような欠陥の発生を最小にする成長技術を開発するために、その密度と分布を測定する特性解析技術が必要である。例えば、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）や電子線励起電流（ＥＢＩＣ）とは異なり、欠陥エッチングは、材料の結晶品質を査定するのに単純で、速く、安価な技術である（M.W Jenkins, J. Electrochem. Soc., Volume 124, Issue 5 (1977), 757-762）。
【０００５】
半導体材料のウエットエッチングは、通常、半導体表面原子を酸化する酸化剤（例えば、ＨＮＯ３、Ｈ２Ｏ２、Ｏ３、Ｂｒ２、ＣｒＯ３、Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）と、表面に形成される酸化物を溶解する錯化剤（例えば、ＨＦ）と、希釈のための溶剤（例えば、Ｈ２Ｏ、ＣＨ３ＣＯＯＨ）とを含む３成分の化学混合物中で行われる（M.W Jenkins, J. Electrochem. Soc., Volume 124, Issue 5 (1977), 757-762）。欠陥エッチングの場合、すべてのエッチングは表面の欠陥の存在を意識したもので、即ち、応力レベルおよび／または組成変化を感じ取り、エッチングは、完全な結晶中より、換言すれば欠陥の無い場所より、欠陥部分でより速くまたはより遅くなる。この結果、エッチング前は表面が本来比較的スムースであるため、いくつかの地形（例えば、ピットまたはヒロック）がエッチングされた表面上に形成され、見えるようになる。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）のような顕微鏡技術が、続いてエッチング表面を観察できるようになり欠陥の性質や密度が求められる。
【０００６】
Ｇｅでは、基板の表面方位（１００、１１０、または１１１）に応じて、貫通転位を露出させるのに、幾つかの溶液が得られる。しかしながら、それらのエッチング溶液のエッチング速度は、数μｍ・ｍｉｎ−１のオーダーであり、薄層中の欠陥の露出は困難と思われる。溶液を希釈することにより、そのようなエッチング速度は遅くなるが、欠陥に対する感度もまた大きく低下する。この結果、全体の処理は、表面反応制御レジームから、体積制御レジームに変わり、換言すれば、欠陥優先エッチングから欠陥の露出が不可能な研磨エッチングに変わってしまう。
【０００７】
"L. Souriau, V. Terzieva, M. Meuris and M. Caymax, Solid State Phenomena Vol. 134 (2008), 83-86"では、薄いＧｅ層中の貫通転位を露出させる溶液が記載されている。この文献に記載された溶液は、ＣｒＯ３／ＨＦ／Ｈ２Ｏ系に基づき、ＳｉやＧａＡｓについても拡張して述べられている（J van de Ven, J. L. Weyher, J. E. A. M. van den Meerakker and J. J. Kelly, J. Electrochem. Soc., Volume 133, Issue 4, (1986), 799-806参照）。溶液はＧｅ層のドーピング、歪状態、および表面方位に応じて、７ｎｍ・ｍｉｎ−１と１０ｎｍ・ｍｉｎ−１との間の低エッチング速度を示す。欠陥に対して良好な選択性を有する。この溶液を用いると、（１００）および（１１１）方位のＧｅの欠陥の露出が可能となる。
これらの文献に記載されたＣｒＯ３／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液の欠点は、ＨＦ溶液とともに発癌性ＣｒＶＩを用いることであり、環境および使用者に良くない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】M.W Jenkins, J. Electrochem. Soc., Volume 124, Issue 5 (1977), 757-762
【非特許文献２】L. Souriau, V. Terzieva, M. Meuris and M. Caymax, Solid State Phenomena Vol. 134 (2008), 83-86
【非特許文献３】J van de Ven, J. L. Weyher, J. E. A. M. van den Meerakker and J. J. Kelly, J. Electrochem. Soc., Volume 133, Issue 4, (1986), 799-806
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、ＩＩＩ−Ｖ半導体層またはゲルマニウム層中の欠陥を露出させるエッチング溶液の提供、そのようなエッチング溶液を用いたＩＩＩ−Ｖ半導体層またはゲルマニウム層中の欠陥を露出させる方法、およびそのようなエッチング溶液を作製するために方法を提供することである。
【００１０】
上記目的は、本発明にかかる方法およびデバイスにより達成される。
【００１１】
本発明の具体例にかかる方法および溶液は、環境や使用者に優しい。それらは発癌性物質を使用していない。本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、ＨＦの添加を必要としない。
【００１２】
エッチング速度が遅いため、本発明の具体例にかかる方法および溶液は、薄いＩＩＩ−Ｖ半導体層や薄いＧｅ層、即ち膜厚が２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間のＩＩＩ−Ｖ半導体層やＧｅ層中の欠陥を露出させるのに適している。
【００１３】
第１の形態では、本発明は、ゲルマニウム層中の欠陥を露出させるエッチング溶液を提供する。溶液は、
Ｃｅ４＋またはＭｎＯ４−を含む酸化剤と、
例えば水のような溶剤と、を含む。
【００１４】
エッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示すことができる。
【００１５】
本発明の他の形態では、発明は、ＩＩＩ−Ｖ半導体層、例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層中の欠陥を露出させるための溶液を提供する。
【００１６】
この容易液は、
Ｃｅ４＋またはＭｎＯ４−を含む酸化剤と、
例えば水のような溶剤と、を含む。
【００１７】
エッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示すことができる。
【００１８】
本発明の具体例にかかるエッチング溶液の特徴は、発癌性物質ＣｒＶＩを含まないことにある。更に本発明の具体例にかかるエッチング溶液の特徴は、弗化水素酸（ＨＦ）が不要なことである。ＣｒＶＩや選択的にＨＦが存在しないため、本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、環境および使用者に優しい。４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間の低エッチング速度のため、本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、薄いＧｅ層、即ち膜厚が２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間のＧｅ層中の欠陥を露出させるのに使用される。
【００１９】
溶剤は、例えば、水または他の極性プロトン性溶剤、例えば蟻酸、エタノール、またはメタノールである。
【００２０】
本発明の具体例では、エッチング速度は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間である。
【００２１】
エッチング速度が遅いほど、エッチングプロセスはより制御でき、本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、膜厚が２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間の薄いＧｅ層や薄いＩＩＩ−Ｖ半導体層中の、例えば貫通転位のような欠陥を露出させるのに使用した場合、より適したものとなる。
【００２２】
本発明の具体例にかかるエッチング溶液の一部を形成する場合、酸化剤は、以下のようなエッチング溶液の特徴を表す成分である。即ち、エッチング溶液は、
４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示し、
欠陥に対して、１またはそれ以上、例えば５またはそれ以上の選択性を示す。
【００２３】
本発明の具体例では、エッチング溶液はＣｅ４＋を含む。
【００２４】
Ｃｅ４＋は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と１ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度であり、例えばＣｅ４＋濃度は、０．４ｍｏｌ・ｌ−１とより低い。
【００２５】
本発明の具体例では、エッチング溶液はＭｎＯ４−を含む。
【００２６】
ＭｎＯ４−は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と０．６ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度である。
【００２７】
本発明の具体例では、エッチング溶液は、更に、ＨＦを含んでも良い。ＨＦが存在すると、エッチング速度は増加するが、エッチング溶液の選択性は変化しないか実質的に変化しない。
【００２８】
ＨＦは、０ｍｏｌ・ｌ−１と５ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度でも良い。
従来技術の溶液と比べて、ＨＦは比較的低濃度であるため、本発明の具体例にかかるＨＦ量を含むエッチング溶液であっても、ＨＦを用いる従来技術より、すっと環境および使用者に優しくなる。
【００２９】
本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、欠陥に対して１の選択性を有しても良い。
【００３０】
本発明は、また、膜厚が２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間の薄いＧｅ層中で、欠陥を露出させるための、本発明の具体例にかかるエッチング溶液の使用を提供する。
【００３１】
本発明は、例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含み、膜厚が２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間のＩＩＩ−Ｖ半導体層中の欠陥を露出させるための、本発明の具体例にかかるエッチング溶液の使用を提供する。
【００３２】
更なる形態では、本発明は、ゲルマニウム層中の欠陥を露出させるためのエッチング溶液を作製するための方法を提供し、このエッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示すことができる。この方法は、
Ｃｅ４＋とＭｎＯ４−を含む酸化剤を容器に入れる工程と、
溶剤を加える工程と、を含む。
【００３３】
更なる形態では、本発明は例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層中の欠陥を露出させるためのエッチング溶液を形成する方法を提供するものであり、このエッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示すことができる。この方法は、
Ｃｅ４＋とＭｎＯ４−を含む酸化剤を容器に入れる工程と、
溶剤を加える工程と、を含む。
【００３４】
溶剤を追加する工程は、例えば、水または他の極性プロトン性溶剤、例えば蟻酸、エタノール、またはメタノールを加えることにより行われる。
【００３５】
本発明の具体例では、酸化剤を提供する工程は、Ｃｅ４＋を含む酸化剤を供給することにより行われる。
【００３６】
Ｃｅ４＋は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と１ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度で供給される。
【００３７】
本発明の具体例では、酸化剤を提供する工程は、ＭｎＯ４−を含む酸化剤を供給することにより行われる。
【００３８】
ＭｎＯ４−は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と０．６ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度で供給される。
【００３９】
この方法は、更に、エッチング溶液にＨＦを加える工程を含んでも良い。ＨＦの追加は、エッチング速度を増加させるが、エッチング溶液の選択性は実質的に変化しない。
【００４０】
ＨＦは、０ｍｏｌ・ｌ−１と５ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度で供給される。
【００４１】
本発明は、また、ゲルマニウム層中の欠陥を露出させるエッチング溶液を提供するものであり、エッチング溶液は、本発明の具体例にかかる方法で作製される。
【００４２】
本発明は、例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層中の欠陥を露出させるためのエッチング溶液を提供するものであり、このエッチング溶液は、本発明の具体例にかかる方法で作製される。
【００４３】
更なる具体例では、本発明は、ゲルマニウム層中の欠陥を露出させる方法を提供する。この方法は、ゲルマニウム層を含む基板を、Ｃｅ４＋またはＭｎＯ４−を含む酸化剤と、溶剤とを含むエッチング溶液に浸責する工程を含み、このエッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示すことができる。
【００４４】
更なる具体例では、本発明は、例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層中の欠陥を露出させる方法を提供する。この方法は、例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層を含む基板を、Ｃｅ４＋またはＭｎＯ４−を含む酸化剤と、溶剤とを含むエッチング溶液に浸責する工程を含み、このエッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示すことができる。
【００４５】
Ｇｅ層または例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層を含む基板を、エッチング溶液に浸責する工程は、エッチング溶液中に存在する酸化剤の濃度に依存して、１．５分と１０分の間の時間である。
【００４６】
特定の好ましい本発明の形態は、添付の独立請求項および従属請求項により表される。従属請求項の特徴は、適当に、請求項に明示的に表されたままではなく、独立請求項の特徴および他の従属請求項の特徴と組みあわせても良い。
【００４７】
上述のおよび他の、本発明の特徴、長所、および利点は、例として本発明の原理を示す添付の図面とともに、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。説明は、例示を目的として与えられ、本発明を限定するものででは無い。以下で引用される参照符号は、添付の図面から引用される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）本発明の具体例にかかる０．１ｍｏｌ・ｌ−１のＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で、１０分間、（ｂ）本発明の具体例にかかる１ｍｏｌ・ｌ−１のＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で、１．５分間、エッチングした後の、Ｓｉ（１００）上の１．５μｍＧｅ層のＳＥＭ像を示す。
【図２】原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）像（左側）、および０．１ｍｏｌ・ｌ−１を含む本発明の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中でＳｉ（１００）上の１．５μｍ膜厚のＧｅ層をエッチングした後（上部）と、０．６ｍｏｌ・ｌ−１を含む本発明の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中でＳｉ（１００）上の１．５μｍ膜厚のＧｅ層をエッチングした後（下部）の、それぞれのエッチング形状を通る先端トレースを示す。
【図３】異なるＣｅ４＋濃度の、本発明の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中でエッチングした後の、１．５μｍ膜厚のＧｅ層の貫通転位密度を示す。
【図４】Ｃｅ４＋濃度の関数として、本発明の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中でエッチングした後の、Ｓｉ（１００）上の１．５μｍ膜厚のＧｅ層の貫通転位の密度を示す。
【図５】本発明の具体例にかかるＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液中でエッチングした後の、Ｓｉ（１００）上の１．５μｍ膜厚のＧｅ層のＳＥＭ（左）およびＡＦＭ（右）を示す。
【図６】０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＭｎＯ４−と、異なるＨＦ濃度の、本発明の具体例にかかるＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液中でエッチングした後の、１．５μｍ膜厚のＧｅ層の貫通転位密度を示す。
【図７】本発明の具体例にかかるＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液中でエッチングした後の、１．５μｍ膜厚のＧｅ層の、エッチング時間とＨＦ濃度を関数としたエッチング深さを示す。
【図８】本発明の具体例にかかるエッチング溶液中でエッチングした後の、１．５μｍ膜厚のＧｅ層の貫通転位密度を示す。
【００４９】
異なる図面において、同一の符号は、同一または類似の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明は、特定の具体例について、添付図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではなく、請求の範囲によってのみ限定されるものである。記載された図面は、単に概略であり、限定するものではない。図面において、図示目的で、いくつかの要素の大きさは拡張され、縮尺通りに記載されていない。寸法と相対寸法は、本発明の実施の実際の縮小には対応していない。
【００５１】
請求の範囲で使用される「含む（comprising）」の用語は、それ以降に示される要素に限定して解釈されること排除するものであり、他の要素や工程を排除しない。このように、言及された特徴、数字、工程、または成分は、その通りに解釈され、１またはそれ以上の他の特徴、数字、工程、または成分、またはこれらの組み合わせの存在または追加を排除してはならない。このように、「手段ＡおよびＢを含むデバイス」の表現の範囲は、構成要素ＡとＢのみを含むデバイスに限定されるべきではない。本発明では、単にデバイスに関連した構成要素がＡとＢであることを意味する。
【００５２】
この明細書を通じて参照される「一の具体例（one embodiment）」または「具体例（an embodiment）」は、この具体例に関係して記載された特定の長所、構造、または特徴は、本発明の少なくとも１つの具体例に含まれることを意味する。このように、この明細書を通して多くの場所の「一の具体例（one embodiment）」または「具体例（an embodiment）」の語句の表現は、同じ具体例を表す必要はなく、表しても構わない。更に、特定の長所、構造、または特徴は、この記載から当業者に明らかなように、１またはそれ以上の具体例中で適当な方法で組み合わせることができる。
【００５３】
同様に、本発明の例示の記載中において、能率的に開示し、多くの発明の形態の１またはそれ以上の理解を助ける目的で、本発明の多くの長所は、時には１つの具体例、図面、またはその記載中にまとめられることを評価すべきである。しかしながら、この開示の方法は、請求される発明がそれぞれの請求項に記載されたものより多くの特徴を必要とすることを意図して表されていると解釈すべきではない。むしろ、以下の請求項が表すように、発明の態様は、１つの記載された具体例の全ての長所より少なくなる。このように詳細な説明に続く請求の範囲は、これにより詳細な説明中に明確に含まれ、それぞれの請求項は、この発明の別々の具体例としてそれ自身で成立する。
【００５４】
更に、ここで記載された幾つかの具体例は、他の具体例に含まれる以外の幾つかの特徴を含み、異なった具体例の長所の組み合わせは、本発明の範囲に入ることを意味し、当業者に理解されるように異なった具体例を形成する。例えば、以下の請求の範囲では、請求された具体例のいくつかは、他の組み合わせにおいても使用することができる。
【００５５】
ここで与えられる記載において、多くの特別な細部が示される。しかしながら、本発明の具体例はそれらの特別な細部無しに実施できることを理解すべきである。他の例では、公知の方法、構造、および技術は、この記載の理解をわかりにくくしないために、詳細には示されていない。
【００５６】
本発明は、本発明の多くの具体例の詳細な記載によって記載される。本発明の他の具体例が、本発明の真実の精神や技術的示唆から離れることなく、当業者の知識により形成できることができ、本発明は、添付された請求の範囲の文言によってのみ限定されることは明らかである。
【００５７】
本発明は、ゲルマニウム層の中の欠陥を露出させるエッチング溶液と、そのようなエッチング溶液を用いてゲルマニウム層の中の欠陥を露出させる方法、およびそのような溶液を作製する方法に関する。
【００５８】
エッチング溶液は、
Ｃｅ４＋またはＭｎＯ４−を含む酸化剤と、
例えば水のような溶剤と、を含み、エッチング溶液は、１ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１との間のエッチング速度を示す。
【００５９】
例えば溶液は、水または他の極性プロトン性溶剤、例えばカルボン酸（例えば、蟻酸または酢酸）である。溶剤は、酸化剤と混合した場合、それほど反応的ではない。カルボン酸は、すでに酸化された形態であるため、強酸と混合させた場合に、酸化してそのカルボニル対応物を形成するエタノールやメタノールのようなアルコールより、酸化剤と混合した場合に反応性が低い。
【００６０】
本発明の具体例では、エッチング速度は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間である。
【００６１】
本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、従来の溶液のように、発癌性のＣｒＶＩまたは他の発癌性物質を含まない。更に、本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、弗化水素酸（ＨＦ）の使用を必要としない。ＣｒＶＩおよび選択的にＨＦが存在しないために、本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、環境および使用者に優しい。他の具体例では、エッチング溶液は、いくらかのＨＦを含むが、これは従来の溶液より少量であり、従来の溶液より環境や使用者に優しい。
【００６２】
４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間の襲いエッチング速度のため、本発明の具体例にかかるエッチング溶液は、薄いゲルマニウム層中で、即ち、膜厚が２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間の膜厚のＧｅ層中で、欠陥を露出させるために使用できる。酸化剤は、成分であっても良く、本発明の具体例にかかるエッチング溶液の一部の場合、
４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間、または４ｎｍ・ｍｉｎ−１と１００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示し、
欠陥に対して、１またはそれ以上、例えば５またはそれ以上の選択性を示す。
【００６３】
本発明の第１の具体例では、エッチング溶液は、酸化剤としてＣｅ４＋を含み、溶剤として水を含む。これにより、第１の具体例にかかるエッチング溶液は、Ｃｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液と呼ばれる。Ｃｅ４＋のソースとして、例えばセリウムアンモニウムナイトレイト（（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６）が用いられても良い。なぜなら、２５℃の水中で、１４１ｇ／１００ｍｌの高い溶解度を有するからである。しかしながら、本発明の他の具体例では、水に容易に溶ける限り、これらには限定されないが、例えばアンモニウムセシウムサルファイド（Ｃｅ（ＮＨ４）４（ＳＯ４）４）またはセリウムサルファイド（Ｃｅ（ＳＯ４）２）のようなＣｅ４＋のソースを用いても良い。第１の具体例にかかるエッチング溶液は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と３ｍｏｌ・ｌ−１との間、例えば０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と１ｍｏｌ・ｌ−１との間または０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と０．４ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度のＣｅ４＋を含んでも良い。Ｃｅ４＋の濃度が増加すると、溶液にエッチング速度も増加することに留意すべきである。このように、適当なＣｅ４＋濃度は、所望のエッチング速度の関数として選択される。
【００６４】
これ以降、第１の具体例にかかるエッチング溶液が、更に、幾つかの実験の手段により述べられる。それらの実験では、異なった量の（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６が、Ｈ２Ｏ中に溶かされて、異なるＣｅ４＋の濃度の異なるエッチング溶液が得られた。エッチングは、Ｓｉ（１００）上の１．５μｍ膜厚のＧｅ層で行われ、エッチング溶液を含むビーカー中に、２×２ｃｍ２の試料を浸責して行われた。溶液は、特に言及しない限り、新しいものが準備された。試料は部分的にエッチング溶液に浸されて、エッチング速度（ＥＲ）を決定するのに使用する段差が形成された。エッチング中に溶液はかき混ぜられず、全ての実験が室温で行われた。エッチング後に、試料は、全ての反応を直ぐに停止するとともに、更なる特性解析前にエッチングされた表面を洗浄するために、脱イオン化された水（ＤＩＷ）でリンスされた。試料は続いて、Ｎ２流で乾燥される。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）が特性解析技術に使用された。エッチング前後のエッチングされた表面の撮影が、４５°の傾斜で行われるとともに、エッチング速度の測定がエッチング領域と非エッチング領域の断面測定で行われた。
【００６５】
第１の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液の欠陥エッチング能力が、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と１ｍｏｌ・ｌ−１との間のＣｅ４＋濃度範囲で実験された。エッチング後のＧｅ表面のＳＥＭ像およびＡＦＭ像の一般的な例が、それぞれ図１および図２に示され、これにより、ゲルマニウム中の例えば貫通転位のような欠陥を露出させるための、第１の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液の特徴が示される。
【００６６】
図１は、異なるＣｅ４＋濃度のＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で、異なった時間エッチングした後の、Ｓｉ（１００）上の１．５μｍ膜厚Ｇｅ層のＳＥＭ像を示す。図１（ａ）は、０．１ｍｏｌ・ｌ−１Ｃｅ４＋を含むＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で、１０分間エッチングした後のＧｅ層を示す。図１（ｂ）は、１ｍｏｌ・ｌ−１Ｃｅ４＋を含むＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で、１．５分間エッチングした後のＧｅ層を示す。溶液中のＣｅ４＋イオンの濃度に依存して、エッチング後のＧｅ表面のモフォロジが異なる。０．４ｍｏｌ・ｌ−１より低いＣｅ４＋濃度でエッチピットが観察される一方、０．４ｍｏｌ・ｌ−１より高いＣｅ４＋濃度でヒロックが観察される。
【００６７】
図２は、０．１ｍｏｌ・ｌ−１Ｃｅ４＋を含むＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中でエッチングした後のＧｅ層のＡＦＭ写真（図２の上部参照）と、０．６ｍｏｌ・ｌ−１Ｃｅ４＋を含むＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中でエッチングした後のＧｅ層のＡＦＭ写真を、それぞれのＡＡ’線に沿ったＡＦＭ形状の外形トレースとともに示す。０．１ｍｏｌ・ｌ−１Ｃｅ４＋を含むＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液の場合、四角のピラミッド型エッチピット３が、エッチング中にＧｅ層の表面に形成され、一方、０．６ｍｏｌ・ｌ−１Ｃｅ４＋を含むＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液の場合、四角のピラミッド型ヒロック４が、エッチング中にＧｅ層の表面に形成される。異なるＣｅ４＋濃度の溶液を用いた場合の表面モフォロジの違い、即ちエッチピット３またはヒロック４の形成は、以下のように説明できる。０．４ｍｏｌ・ｌ−１またはより高いＣｅ４＋濃度
では、幾つかの不溶性の四角形のＧｅＯ２酸化物が、例えば貫通転位のような欠陥の芯に形成され、これがこの点における更なるエッチングを妨げ、ヒロック４の形成に導く。
【００６８】
貫通転位密度（ＴＤＤ）が、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と１ｍｏｌ・ｌ−１との間の異なったＣｅ４＋濃度に対して求められた（図３参照）。全てのＧｅ層が除去されるのを防ぐために、異なった濃度に対してエッチング時間が調整された。これにより、Ｇｅ層は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と０．３ｍｏｌ・ｌ−１との間のＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で１０分間エッチングされ、０．４ｍｏｌ・ｌ−１と０．７５ｍｏｌ・ｌ−１との間のＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で３分間エッチングされ、１ｍｏｌ・ｌ−１のＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中で１．５分間エッチングされた。図３から、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と１ｍｏｌ・ｌ−１との間の全Ｃｅ４＋濃度に対して、１０８／ｃｍ２のおおよそ等しい欠陥密度が観察された。
【００６９】
比較のために、点線は、従来のＣｒＯ３／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液を用いて得られた８．１０７／ｃｍ２のＴＤＤを示す。これは、本発明の第１の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液を用いて得られたＴＤＤが、従来のＣｒＯ３／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液を用いた欠陥のエッチングまたは断面ＴＥＭから得られた値と、（図３中にＩで示す）実験誤差内で一致することを示す。このように、本発明の第１の具体例にかかるエッチング溶液は、発癌性のＣｒＶＩもＨＦも含まないが、ＣｒＶＩとＨＦとを含む従来の溶液と同等の結果が得られる。
【００７０】
得られた上述の結果は、このように、本発明の第１の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中が、発癌性のＣｒＶＩを用いずに、およびＨＦ酸を用いずに、Ｇｅの欠陥エッチングに使用できることを示す。
【００７１】
既に検討したように、２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間の膜厚のＧｅ層の特性解析のためには、比較的遅いエッチング速度（ＥＲ）を示すエッチャントの使用が有利である。本発明の第１の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液中でのＧｅ層で得られたＥＲは、Ｃｅ４＋濃度に対して、線形特性を示す（図４参照）。これは、エッチング反応中の速度制限工程は、優先特性を有するエッチング（例えば異方性エッチング、欠陥エッチング）で一般的なＧｅ表面原子の酸化であることを示す。更に、これは、Ｃｅ４＋イオンによるＧｅ原子の酸化速度論が一次反応であることを示す。
【００７２】
本発明の特定の具体例では、Ｃｅ４＋濃度は、エッチング深さを良好に制御するために、０．４ｍｏｌ・ｌ−１より低い。これらの具体例では、ＥＲが２００ｎｍ・ｍｉｎ−１より低いため、エッチング深さの良好な制御が得られる。２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間の膜厚の本当に薄いＧｅ層では、ＥＲは４と約２００ｎｍ・ｍｉｎ−１の間であることが好ましい。
【００７３】
そのような本当に薄いＧｅ層に対するエッチング速度の特に有用な範囲は、図４の点線より下の領域で表される。これらの場合、Ｃｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と０．３ｍｏｌ・ｌ−１の間のＣｅ４＋濃度を含む。図４からわかるように、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＣｅ４＋濃度に対して、単に４ｎｍ・ｍｉｎ−１のＥＲが得られることは意味がない。
【００７４】
例えば貫通転位のような欠陥に対する、溶液の選択性Ｓは、エッチングされた形状の横方向の大きさ（即ち、エッチピットまたはヒロック）とエッチング深さとの非を見ることで査定される
【００７５】
Ｓ＝（エッチング形状の幅）／（エッチング深さ）
【００７６】
Ｃｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液の、例えば貫通転位のような欠陥に対する選択性Ｓは、Ｃｅ４＋濃度に無関係で、約１と求められた。
【００７７】
本発明の第１の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液は、エージング（経時変化）を免れない。換言すれば、本発明の第１の具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液は、時間に対して安定ではない。
【００７８】
このエージングのために、Ｃｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液の選択性は、時間の関数として減少する。それゆえに、新たに準備されたＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液を常に使用することは、良好な結果を得るために有用である。
【００７９】
なお、（１００）試料で欠陥を露出させるためにこの具体例にかかるＣｅ４＋／Ｈ２Ｏエッチング溶液を使用した場合、（１１１）試料に対して上述と同様の結果が得られた。
【００８０】
本発明の第２の具体例では、エッチング溶液は、酸化剤としてＭｎＯ４−を、溶剤として水を含む。これにより、第２の具体例のエッチング溶液は、ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液と呼ばれる。ＭｎＯ４−のソースとして、例えば過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）が使用される。他の具体例では、過マンガン酸マグネシウム、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸セシウムが、ＭｎＯ４−のソースとして使用されても良い。本発明の第２の具体例にかかるエッチング溶液は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１と０．６ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度のＭｎＯ４−を含む。
【００８１】
本発明の具体例では、ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液は、ＨＦを含む。ＨＦは、ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液中に０ｍｏｌ・ｌ−１と５ｍｏｌ・ｌ−１との間の濃度で存在しても良い。この低濃度のＨＦのために、ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液は、環境および使用者に優しくなる。他の具体例では、環境および使用者に対する優しさはやや劣り、エッチング溶液の改良には実質的には貢献しないが、ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液はより高いＨＦ濃度を含んでも良い。ＨＦの存在は、エッチング溶液のＥＲを増加させる。
【００８２】
これ以降、第２の具体例にかかるエッチング溶液について、更に、幾つかの実験の手段により述べられる。それらの実験では、異なった量のＫＭｎＯ４が、Ｈ２Ｏ中に溶かされて、異なるＭｎＯ４−の濃度の異なるエッチング溶液が得られた。ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液の幾つかには、異なる濃度のＨＦが追加された。第１の具体例で述べたのと同様に、エッチングは、Ｓｉ（１００）上の１．５μｍ膜厚のＧｅ層で行われ、エッチング溶液を含むビーカー中に、２×２ｃｍ２の試料を浸責して行われた。溶液は、特に言及しない限り、新しいものが準備された。試料は部分的にエッチング溶液に浸されて、エッチング速度（ＥＲ）を決定するのに使用する段差が形成された。エッチング中に溶液はかき混ぜられず、全ての実験が室温で行われた。エッチング後に、試料は、全ての反応を直ぐに停止するとともに、更なる特性解析前にエッチングされた表面を洗浄するために、ＤＩＷでリンスされた。試料は続いて、Ｎ２流で乾燥される。ＳＥＭ技術が特性解析技術に使用された。エッチング前後のエッチングされた表面の撮影が、４５°の傾斜で行われるとともに、エッチング速度の測定がエッチング領域と非エッチング領域の断面測定で行われた。
【００８３】
ＨＦを有するまたは有さない、異なった濃度のＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液が、Ｇｅ層中の例えば貫通転位のような欠陥を露出させる能力について評価された。使用されるＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液中のＭｎＯ４−濃度は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１から０．６ｍｏｌ・ｌ−１までの範囲である。全ての溶液が、例えば貫通転位のような欠陥の露出を可能にしたが、最良の結果は、低いＭｎＯ４−濃度、即ち０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のオーダーのＭｎＯ４−濃度で得られた。
【００８４】
全ての場合、エッチング後に四角のピラミッド型エッチピットが得られたが、高いＭｎＯ４−濃度では、エッチプットは丸くなる。０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＭｎＯ４−と１２．５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦ含む溶液中で、３分間エッチングした後の、Ｇｅ表面の表面像（ＳＥＭ（図５（ａ））およびＡＦＭ（図５（ｂ）））が、図５に示すように得られる。
【００８５】
ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液中のＨＦの濃度の、欠陥露出能力とＥＲに対する影響が、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＭｎＯ４−濃度を有する溶液を用いて評価された。ＨＦが溶液に加えられ、０ｍｏｌ・ｌ−１、０．５ｍｏｌ・ｌ−１、２．５ｍｏｌ・ｌ−１、５ｍｏｌ・ｌ−１、１２．５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦ濃度を有するＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液が得られた。ＴＤＤと比較した結果が、図６にまとめられる。図６から、実験誤差（図６にＩで示されたように）を考慮して、分かるように、得られた約１０８／ｃｍ２のＴＤＤは、溶液中に存在するＨＦ濃度に実質的に独立であり、結果に関しては、従来技術のＣｒＯ３／ＨＦ／Ｈ２Ｏを用いた欠陥エッチング技術で得られた結果（図６中に、参照番号５で示された点線参照）と一致するとともに、ＴＥＭ特性とも一致する。
【００８６】
ＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液と異なったＨＦ濃度のＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液のＥＲが、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＭｎＯ４−濃度を有する全ての溶液で、決定された。図７は、それらの溶液についての、エッチング時間の関数としての除去深さを示す。曲線６はＨＦを含まない溶液のＥＲを示し、曲線７は５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦを含む溶液のＥＲを示し、曲線８は１２．５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦを含む溶液のＥＲを示す。図７より、１８ｎｍ．ｍｉｎ−１と２０ｎｍ．ｍｉｎ−１の間のＥＲが、０と１２．５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦを含む溶液で導き出され、３５ｎｍ．ｍｉｎ−１のＥＲが、５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦを含む溶液で導き出された。これから、ＨＦの添加はＥＲを増加させることが明らかである。しかしながら、ＨＦ濃度が高くなりすぎると、ＥＲは再び減少する。
【００８７】
エッチング溶液へのＨＦの追加によるＥＲの増加は、２つの効果により説明できる。ＨＦはＧｅＯ２酸化物の溶解に有効であるが、また溶液中の酸の増加は、ＭｎＯ４−陰イオンの酸化ポテンシャルを急激に増加させる。しかしながら、５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦで、１２．５ｍｏｌ・ｌ−１のＨＦより高いＥＲが得られるための明確な説明はない。本発明の第２の具体例にかかるエッチング溶液では、２０ｎｍ・ｍｉｎ−１と５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のＥＲが、ＨＦ濃度に依存して得られる。低いＥＲは、第２の具体例にかかるエッチング溶液を、２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間の膜厚を有する薄いＧｅ層中の例えば貫通転位のような欠陥を容易に露出させるために使用するのに、適当とする。
【００８８】
０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＭｎＯ４−濃度を有するＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏ溶液とＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏ溶液の、例えば貫通転位のような欠陥に対する選択性Ｓは、ＨＦ濃度に依存せずに約１であり、第１の具体例にかかるエッチング溶液で得られた結果と同様である。
【００８９】
図６と図７に示された結果から、比較的低いＥＲを示し、貫通転位の様な欠陥を露出させる良好なエッチング溶液を得るために、追加のＨＦは不要であると結論づけられる。
【００９０】
なお、（１００）試料に対する上述と同じ結果が、（１１１）試料上の欠陥を露出させるために、この具体例にかかるＭｎＯ４−／Ｈ２Ｏエッチング溶液とＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏエッチング溶液を用いた場合に得られる。
【００９１】
これ以降、本発明の具体例にかかるエッチング溶液の幾つかの例が示される。図８は、低いＥＲを示し、それゆえに２０ｎｍと１０μｍの間、例えば２０ｎｍと２μｍの間、２０ｎｍと１μｍの間、または２０ｎｍと２００ｎｍの間の膜厚を有する薄いＧｅ層中の貫通転位のような欠陥を露出させるのに適した、本発明の具体例にかかるエッチング溶液に対する欠陥密度を示す。
【００９２】
第１の試料は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＣｅ４＋濃度を有するＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液である。この溶液では、３．５ｎｍ・ｍｉｎ−１のＥＲが得られた。１０分間のエッチング後、貫通転位のような欠陥が、１０８／ｃｍ２より多い欠陥密度で露出する（参照番号１０で表された曲線参照）。
【００９３】
第２の試料は、０．１ｍｏｌ・ｌ−１のＣｅ４＋濃度を有するＣｅ４＋／Ｈ２Ｏ溶液である。この溶液では、４０ｎｍ・ｍｉｎ−１のＥＲが得られた。３分間のエッチング後、貫通転位のような欠陥が、１０８／ｃｍ２より多い欠陥密度で露出する（参照番号１１で表された曲線参照）。
【００９４】
第３の試料は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＭｎＯ４−、１０ｍｌのＨＦ、および４０ｍｌのＨ２Ｏを有するＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏである。この溶液では、５０ｎｍ・ｍｉｎ−１のＥＲが得られた。２分間のエッチング後、貫通転位のような欠陥が、１０８／ｃｍ２より多い欠陥密度で露出する（参照番号１２で表された曲線参照）。
【００９５】
第４の試料は、０．０１ｍｏｌ・ｌ−１のＭｎＯ４−、２５ｍｌのＨＦ、および２５ｍｌのＨ２Ｏを有するＭｎＯ４−／ＨＦ／Ｈ２Ｏである。この溶液では、２０ｎｍ・ｍｉｎ−１のＥＲが得られた。２分間のエッチング後、貫通転位のような欠陥が、１０８／ｃｍ２より多い欠陥密度で露出する（参照番号１３で表された曲線参照）。
【００９６】
本発明にかかるデバイスについて、好適な具体例、特定の形態および形状について、材料とともに、ここで検討してきたが、形状や細部の様々な変化や変形は、添付の請求項で規定されるこの発明の範囲から離れることなく行うことができる。例えば、エッチング溶液は、例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層中の欠陥を露出させることができる。
【００９７】
これらの具体例では、本発明は、例えばＧａＡｓまたはＩｎＰ層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層の欠陥を露出させるエッチング溶液を提供する。この溶液は、
Ｃｅ４＋とＭｎＯ４−を含む酸化剤と、
例えば水のような溶剤と、を含む。
【００９８】
エッチング溶液は、４ｎｍ・ｍｉｎ−１と４５０ｎｍ・ｍｉｎ−１の間のエッチング速度を示すことができる。
【００９９】
Ｇｅ層の場合に述べたような本発明の具体例にかかるエッチング溶液を用いて、ＧａＡｓまたはＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓやＧａＩｎＰのようなそれらの組み合わせを含む層のようなＩＩＩ−Ｖ半導体層に対して、同様の結果が得られる。
【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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