(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にＡｌＧａＩｎＰよりなる第１の半導体膜とＧａＡｓよりなる第２の半導体膜とを順次形成する工程と、前記第２の半導体膜を第１のエッチング液にて選択エッチングする工程と、前記第１の半導体膜を第２のエッチング液にて選択エッチングする工程とを有し、前記第２の半導体膜を浸食する成分の重量％濃度につき前記第２のエッチング液は前記第１のエッチング液の１／１０以下の濃度であって、前記浸食する成分が過酸化水素または硝酸である半導体膜のエッチング方法。
【請求項２】
基板の上にＡｌＧａＩｎＰよりなる第１の半導体膜とＧａＡｓよりなる第２の半導体膜とを順次形成する工程と、前記第２の半導体膜を第１のエッチング液にて選択エッチングする工程と、前記第１の半導体膜を第２のエッチング液にて選択エッチングする工程とを有し、前記第２の半導体膜を浸食する成分の重量％濃度につき前記第２のエッチング液は前記第１のエッチング液の１／１０以下の濃度であって、前記浸食する成分が塩素である半導体膜のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子として用いられる半導体デバイスを構成する化合物半導体膜用のエッチング液およびエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体デバイスを構成するＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＰ等のIII−Ｖ属の化合物半導体で構成される多層膜は、一般に有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて同種の化合物半導体基板上にエピタキシャル成長膜として順次作製される。二酸化ケイ素膜なども上記多層膜中に適時形成される。半導体レーザなどではこの多層膜はそれぞれ量子井戸や活性層、クラッド層、キャップ層などとして機能する。素子作製プロセスでのエッチング工程では、化合物半導体多層膜は化学的に金属塩的な性質を示し半導体基板表面は親水性で、シリコン半導体とは異なった化学反応性を示す。
【０００３】
それ故、一般に化合物半導体のエッチング液は、酸またはアルカリを浸食成分として構成されている。
【０００４】
例えば無機酸のエッチング液は、酒石酸、酢酸などの有機酸（カルボン酸）と混合し緩衝溶液にし、酸の性質を安定化させかつエッチング特性を高めて用いられる場合が多い。カルボン酸は無機酸に比べプロトンの解離度が低く弱酸に属すが、有機酸で種々の分子構造がありその分子構造の違いがエッチング特性に種々の影響を与える。
【０００５】
赤色レーザなどに用いるＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＰなどよりなる化合物半導体デバイスの製造工程では、化合物半導体多層膜の選択エッチング液として、従来硫酸や塩酸などの無機酸が、酒石酸や酢酸などの有機カルボン酸と混合され、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰに対して高い選択比を有するエッチング液として用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、有機酸の中で、酢酸は揮発性で強い臭気を有し作業上取り扱い難かった。
【０００７】
また、酒石酸は水への溶解度も高くエッチング用に適したカルボン酸であるが、OH基とカルボキシル基の相対位置によりD-、L-、meso-の三種類の光学異性体があり、エッチング挙動が光の影響を受けエッチング工程が複雑性を帯びるという課題があった。
【０００８】
そこで、上記課題に鑑み、本発明は、臭気や危険性が低く取り扱いが容易でかつ優れた選択エッチングのできる化合物半導体膜のエッチング液を提供するとともに化合物半導体多層膜の微細パターン状の選択エッチングに対応できるエッチング方法を提供することを目的としている。
【０００９】
また、本発明は、化合物半導体膜を形成した多数枚の半導体基板を一度にかつ均一にエッチングできるエッチング方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のエッチング液は、塩酸と、有機酸とを含む水溶液よりなり、前記有機酸がジカルボン酸または光学不活性のオキシカルボン酸であり、ＡｌxＧａ1-x-yＩｎyＰ（０．２≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）よりなる化合物半導体膜をエッチングするものである。
【００１１】
この構成により、有機酸としてジカルボン酸または光学不活性のオキシカルボン酸を用いているので、エッチング液の臭気を低く抑えることができ、光によるエッチングばらつきを生じにくくできるとともにＡｌxＧａ1-x-yＩｎyＰ（０．２≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）膜を選択的にエッチングすることができる。
【００１２】
また、本発明のエッチング液は、かかる構成につき、化合物半導体膜がＡｌx1Ｇａ1-x1-y1Ｉｎy1Ｐ（０≦ｘ１＜０．２、０≦ｙ１≦１）よりなる第１の半導体膜と、前記第１の半導体膜の上に形成されたＡｌx2Ｇａ1-x2-y2Ｉｎy2Ｐ（０．２≦ｘ２≦１、０≦ｙ２≦１）よりなる第２の半導体膜とを有し、前記第２の半導体膜を選択エッチングするものである。
【００１３】
この構成により、さらにＡｌx2Ｇａ1-x2-y2Ｉｎy2Ｐ（０．２≦ｘ２≦１、０≦ｙ２≦１）よりなる第２の半導体膜を選択的にエッチングすることができる。
【００１４】
また、本発明のエッチング液は、かかる構成につき、前記塩化水素の濃度が３６重量％で、前記有機酸の濃度が５０重量％であり、前記塩酸の体積１に対して前記有機酸の体積ｘが１≦ｘ≦４混合されたものである。
【００１５】
この構成により、さらにエッチングの際の半導体基板全面にわたる均一性をより向上させることができる。
【００１６】
本発明のエッチング液は、酸化剤と、アルカノールアミンまたはアミノ酸とを含み、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ≦０．２）膜をエッチングするものである。
【００１７】
この構成により、アルカノールアミンまたはアミノ酸を用いているのでエッチング液の臭気を低く抑えることができるとともに、アルカノールアミンおよびアミノ酸が穏やかなアルカリ性、酸性の環境を作り出すことができるので、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ≦０．２）膜の選択エッチングを有効に行うことができる。
【００１８】
本発明のエッチング液は、化合物半導体膜がＡｌx1Ｇａ1-x1Ａｓ（０．４≦ｘ１≦１）よりなる第１の半導体膜と、前記第１の半導体膜の上に形成されたＡｌx2Ｇａ1-x2Ａｓ（０≦ｘ２≦０．２）よりなる第２の半導体膜とを有し、前記第２の半導体膜を選択エッチングするものである。
【００１９】
この構成により、さらにＡｌx2Ｇａ1-x2Ａｓ（０≦ｘ２≦０．２）よりなる第２の半導体膜を選択エッチングすることができる。
【００２０】
本発明の半導体膜のエッチング方法は、基板の上に第１の半導体膜と第２の半導体膜とを順次形成する工程と、前記第２の半導体膜を第１のエッチング液にて選択エッチングする工程と、前記第１の半導体膜を第２のエッチング液にて選択エッチングする工程とを有し、前記第２の半導体膜を浸食する成分の重量％濃度につき前記第２のエッチング液は前記第１のエッチング液の１／１０以下の濃度であるものである。
【００２１】
この構成により、重量％濃度につき前記第２のエッチング液に第１のエッチング液の１／１０以下の濃度分の第２の半導体膜を浸食する成分が含まれているので、第１の半導体膜を選択エッチングする際において第２の半導体膜の残渣を除去することができる。
【００２２】
本発明の半導体膜のエッチング方法は、化合物半導膜を形成した半導体基板を、平面板を配置したエッチング液中に浸漬する工程と、前記半導体基板と前記平面板との間の最近接距離が５ｍｍ以下の距離になるように前記エッチング液中で平面板を上下運動させて前記エッチング液を撹拌する工程とを有するものである。
【００２３】
この構成により、エッチング液中に浸漬した平面板を半導体基板との最近接距離を５ｍｍ以下にして上下運動させているので、平面板と半導体基板間のエッチング液が強撹拌されて半導体基板または半導体膜上の微細加工の凹凸の中までエッチング液が撹拌され、微細加工した半導体基板に対して有効かつ均一にエッチングすることができる。
【００２４】
本発明の化合物半導体膜のエッチング方法は、化合物半導体膜を形成した複数枚の基板をエッチング液中に浸漬する工程と、前記エッチング液を撹拌する工程とを有するものである。
【００２５】
この構成により、複数枚の基板をエッチング液中に浸漬し、エッチング液を撹拌させているので、複数枚の半導体基板を一度に均一にエッチングすることができる。
【００２６】
本発明の半導体膜のエッチング方法は、かかる構成につき、エッチング液を撹拌するのに、前記半導体基板をその主面と平行な方向に振動させるものである。
【００２７】
この構成により、半導体基板面と振動方向とを平行にして半導体基板を振動させているので、エッチング液が強撹拌されて半導体基板または半導体膜上の微細加工の凹凸の中までエッチング液が撹拌され、微細加工した半導体基板に対して有効かつ均一にエッチングすることができるだけでなく、半導体基板に対向してエッチング面を観察しやすくできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１から図４を用いて説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
本発明の半導体装置の製造方法を説明するために、半導体装置の１例であるリッジ型半導体レーザの工程断面図を図１に示す。まず、ＧａＡｓよりなるｎ型半導体基板１上にｎ型ＡｌＧａＩｎＰよりなるｎ型クラッド層２、ＡｌＧａＩｎＰの多重量子井戸構造よりなる活性層３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰよりなる第１のｐ型クラッド層４、ｐ型ＧａＩｎＰよりなるエッチング停止層５、ｐ型Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.5Ｐよりなる第２のｐ型クラッド層６、およびストライプ状のＳｉＯ2よりなるマスク７を順次形成して半導体多層構造の基板を用意する（図１（ａ））。
【００３０】
次に、以下の実施例に示すように、選択エッチング液を用いて第２のｐ型クラッド層６を均一にエッチングし、図１（ｂ）に示すようにリッジ８を形成する。
【００３１】
その後さらにリッジ８を図１（ｃ）に示すようにｎ型ＧａＡｓよりなる埋め込み層９により埋め込み、さらに図１（ｄ）のようにリッジ８および埋め込み層９の上にｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層１０を形成し、第１および第２の電極１１、１２をそれぞれｎ型半導体基板１の裏面およびキャップ層１０の上に形成してリッジ型半導体レーザを完成する。
【００３２】
【実施例】
この半導体装置の製造方法において用いられる選択エッチング液について、以下の実施例にて説明する。
【００３３】
（実施例１）
選択エッチング液として、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン酸水溶液＝１：３の混合溶液を５００ｍｌ用意した。上記基板を選択エッチング液に浸漬してエッチングしたところ蛍光灯照射の有無にかかわらず約４分３０秒で第２のｐ型クラッド層６が均一にエッチングされ、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できた。
【００３４】
このように、上記選択エッチング液を用いると、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できるのは、塩酸がＡｌＧａＩｎＰに対して反応性が高く、有機酸であるマロン酸が塩酸に対して緩衝作用を中心とする反応安定性に寄与するからである。
【００３５】
特に、塩酸と有機酸との混合体積比が、濃塩酸１に対して５０重量％マロン酸水溶液１〜４の範囲にあるので、エッチングの均一性が向上して表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できる。
【００３６】
なお、塩酸と有機酸との混合体積比が、濃塩酸１に対して５０重量％マロン酸水溶液１〜３の範囲にあれば、エッチングの基板全面にわたる均一性がより向上する。また、濃塩酸１に対して５０重量％マロン酸水溶液３〜４の範囲にあればエッチング中に気泡の発生を抑えることができるので、エッチングの均一性がより向上する。
【００３７】
また、ＡｌＧａＩｎＰに対するエッチング速度は、作業上から２００〜４００ｎｍ／分が適しているが、エッチングの速度と均一性との兼ね合いから、エッチング液に含まれる濃塩酸の体積比としては、２５〜３３体積%(濃塩酸：５０重量%マロン酸水溶液＝１：２〜３)付近が適している。また、この濃塩酸：５０重量%マロン酸水溶液の比率を一定にして水で希釈して調製する場合もある。
【００３８】
（実施例２）
選択エッチング液として、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％グリコール酸水溶液＝１：３の混合溶液に過酸化水素水を、溶液全体に占めるＨ2Ｏ2の重量％にして０．１％加えたエッチング液を用意した。
【００３９】
上記基板を選択エッチング液に浸漬して第２のｐ型クラッド層６をエッチングしたところ、蛍光灯照射の有無および１分程度のエッチング時間のばらつきに関わらず第２のｐ型クラッド層６が均一にエッチングされ、エッチング停止層５の手前でエッチングが停止し、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できた。エッチング時間のばらつきに関わらずエッチング停止層５の手前でエッチングが停止するのは、選択エッチング液に関し、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.5ＰのＧａＩｎＰに対するエッチング速度の比、すなわちエッチング選択比が８２０と高いからである。
【００４０】
（実施例３）
選択エッチング液として、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン酸水溶液＝１：３の混合溶液に塩素を０．１重量％加えたエッチング液を用意した。
【００４１】
上記基板を選択エッチング液に浸漬して第２のｐ型クラッド層６をエッチングしたところ、蛍光灯照射の有無および１分程度のエッチング時間のばらつきに関わらず第２のｐ型クラッド層６が均一にエッチングされ、エッチング停止層５の手前でエッチングが停止し、表面が平滑で、かつ凹凸が少ないリッジ８が形成できた。エッチング時間のばらつきに関わらずエッチング停止層５の手前でエッチングが停止するのは、実施例２と同様に選択エッチング液に関し、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.5ＰのＧａＩｎＰに対するエッチング速度の比、すなわちエッチング選択比が７５０と高いからである。
【００４２】
なお、上記実施の形態において用いるマロン酸やグリコール酸の代わりに蓚酸、マレイン酸、フマール酸、コハク酸、リンゴ酸等のジカルボン酸を用いてもよく、酒石酸、乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、クエン酸等のオキシカルボン酸を用いてもよい。特にマロン酸、グリコール酸やクエン酸は光学不活性であり、エッチングの際に蛍光灯の照明等の影響をほとんど受けることがない。
【００４３】
（第２の実施の形態）
半導体装置の別の１例であるメサ型半導体レーザの工程断面図を図２に示す。まず、ＧａＡｓよりなるｎ型半導体基板１上にｎ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなるｎ型クラッド層２、ＡｌＧａＡｓの多重量子井戸構造よりなる活性層３、ｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第１のｐ型クラッド層４、ｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなるエッチング停止層１３、ｎ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓよりなる電流ブロック層１４およびストライプ状の窓の開いたホトレジストよりなるマスク２５を順次形成して半導体多層構造の基板を用意する（図２（ａ））。
【００４４】
次に、以下の実施例に示すように、選択エッチング液を用いて電流ブロック層１４を均一にエッチングし、図２（ｂ）に示すようにメサ１５を形成する。
【００４５】
その後さらにメサ１５の上にｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓよりなる第２のｐ型クラッド層１６（図２（ｃ））、ｐ型ＧａＡｓよりなるキャップ層（図示せず）を順次形成し、さらに第１および第２の電極（いずれも図示せず）をそれぞれｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面およびキャップ層の上に形成して化合物半導体多層膜を形成したメサ型半導体レーザを完成する。
【００４６】
この半導体装置の製造方法において用いられる選択エッチング液について、以下の実施例にて説明する。
【００４７】
（実施例４）
選択エッチング液として、２−エタノールアミンの１０重量％水溶液の体積１００に対して３０重量％濃度の過酸化水素水をそれぞれ体積０．３、１、３の比率で加えた３種の選択エッチング液（以下過酸化水素水の体積比率の小さい順にエッチング液Ａ、エッチング液Ｂおよびエッチング液Ｃという）を調製した。
【００４８】
上記基板を浸漬してエッチングしたところ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、エッチング停止層１３においてエッチングが停止して図２（ｂ）に示すようなメサ１５が形成された。
【００４９】
なお、エッチング液Ａ、エッチング液Ｂおよびエッチング液Ｃそれぞれについて、Ａｌ0.2Ｇａ0.8ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選択比はそれぞれ８０、４０、１５であった。
【００５０】
（実施例５）
選択エッチング液として、２−エタノールアミン１０に対して３０重量％濃度の過酸化水素水と５０重量％濃度の酒石酸水溶液とを１：５で混合した混合液をそれぞれ１２、２４の体積比率で加えた２種のエッチング液を調製した。
【００５１】
上記基板を浸漬してエッチングしたところ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、メサ１５が形成された。
【００５２】
これらのエッチング液の、Ａｌ0.2Ｇａ0.8ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選択比はそれぞれ８０、１４０であった。
【００５３】
（実施例６）
選択エッチング液として、アミノ酸であるセリン（ＣＨ2（ＯＨ）ＣＨ（ＮＨ2）ＣＯＯＨ）の１重量％水溶液の体積１００に対して１重量％の希硝酸の体積３の比率で加えたエッチング液を調製した。
【００５４】
上記基板を浸漬してエッチングしたところ、電流ブロック層１４が均一にエッチングされ、エッチング停止層１３においてエッチングが停止して図２（ｂ）に示すようなメサ１５が形成された。
【００５５】
なお、この選択エッチング液のＡｌ0.2Ｇａ0.8ＡｓのＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓに対するエッチング選択比は７３であった。
【００５６】
これらの実施例において説明したように、上記選択エッチング液を用いた場合にエッチング停止層１３においてエッチングが停止してメサ１５が形成されるのは、次の理由による。
【００５７】
アルカノールアミンはアルカリ性でカルボン酸と中和反応をするが、アミノ酸のように分子内塩を形成して分子固有の酸塩基度を有するものではなく、この混合液はその混合比により酸性〜アルカリ性のいずれにもなり、酸化剤の共存下でＡｌＧａＡｓをエッチングすることができる。
【００５８】
とりわけ、選択エッチング液の主成分が酸化剤である過酸化水素水または硝酸と、アルカノールアミンである２−エタノールアミンまたはアミノ酸であるセリンよりなり、選択エッチング液のＡｌＧａＡｓに対するエッチング速度がＡｌ組成の増加につれて小さくなるので、電流ブロック層１４が選択的にエッチングされる。
【００５９】
特に、電流ブロック層１４についてＡｌ組成が２０％以下の場合、より選択的にエッチングされる。
【００６０】
なお、選択エッチング液の主成分として、過酸化水素水および硝酸以外の酸化剤を用いてもよく、２−エタノールアミン以外のアルカノールアミンまたはセリン以外のアミノ酸を用いてもよい。特にアルカノールアミンおよびアミノ酸は弱アルカリ性または弱酸性の環境を作り出すので、選択エッチングに効果的である。
【００６１】
また、選択エッチング液において、選択性を高めるには酸化剤を極力薄い濃度で用いるほうがよい。
【００６２】
さらに選択エッチング液の成分に塩酸を加えてもよい。なぜならば塩酸はＡｌに対して浸食性が大きいからである。
【００６３】
アルカノールアミンとしては低分子量の化合物を用いるのがよい。
【００６４】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を以下に説明する。
【００６５】
まず、ｎ型ＧａＡｓ基板上にＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐ層、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層およびＧａＡｓ層を順次形成したもの（以下ｎ型ＧａＡｓ基板上に何らかの層または膜が形成されたものを単に基板という）を用意した。
【００６６】
（実施例７）
エッチング液として、２−エタノールアミン：過酸化水素水（過酸化水素含量：３０重量％）：水＝１：２：２０のエッチング液（エッチング液Ｄ）と、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％グリコール酸水溶液＝１：３の混合溶液に過酸化水素水（過酸化水素含量：３０重量％）を０．５重量％加えたエッチング液（エッチング液Ｅ）を用意した。なお、過酸化水素の濃度は、エッチング液Ｄについては約２．６重量％であり、エッチング液Ｅについては約０．１５％である。
【００６７】
上記基板をエッチング液Ｄに浸漬してＧａＡｓ層をエッチングし、次いでエッチング液ＥでＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層をエッチングした。エッチング液ＥのＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25ＰとＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐとのエッチングの選択比（エッチング速度比）は８２０と高かった。上記エッチング液Ｅとして過酸化水素を含ませたことにより、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐのエッチング時間のバラツキがきわめて小さくなった。
【００６８】
なお、この実施例において、過酸化水素の代わりに硝酸を用いても同様の効果が得られる。
【００６９】
（実施例８）
エッチング液として、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：塩素（塩素含量：３重量％）＝１：２０のエッチング液（エッチング液Ｆ）と、濃塩酸（ＨＣｌ含量：３６重量％）：５０重量％マロン酸水溶液＝１：３の混合溶液に塩素を０．１重量％加えたエッチング液（エッチング液Ｇ）を用意した。なお、塩素の濃度は、エッチング液Ｆについては約２．８６重量％であり、エッチング液Ｇについては約０．１重量％である。
【００７０】
上記基板をエッチング液Ｆに浸漬してＧａＡｓ層をエッチングし、次いでエッチング液ＧでＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層をエッチングした。エッチング液ＧのＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層のＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐに対するエッチングの選択比（エッチング速度比）は７５０と高かった。上記エッチング液Ｇに塩素を含ませたことにより、Ａｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.25Ｐ層のエッチング時間のバラツキがきわめて小さくなった。
【００７１】
（第４の実施の形態）
本発明の半導体装置の製造方法を、図３を用いて説明する。
【００７２】
まず、第２の実施の形態と同様に、ｎ型半導体基板１の上にｎ型クラッド層２、活性層３、第１のｐ型クラッド層４、電流ブロック層１４およびマスク２５を順次形成して半導体多層構造の基板を用意する（図２（ａ））。なお、以下この半導体多層構造の基板を基板２３という。
【００７３】
次に、以下に説明する微小ギャップによるエッチング方法を用いてマスク２５が上に形成されていない部分の第１のｐ型クラッド層４を除去して幅５μｍの窓の開いたメサ１５を形成する（図２（ｂ））。
【００７４】
その後、マスク２５を除去し、第２のｐ型クラッド層１６を形成してメサ型半導体レーザを完成させる（図２（ｃ））。
【００７５】
ここで用いる本発明の微小ギャップによるエッチング方法を説明する。まず、実施例１で用いた選択エッチング液を用い、図３に示すように３０ｍｌ程度の低液量の選択エッチング液１７を計量し、容器２１に入れ、基板２３と平面板１８とのギャップが最近接時に０．５ｍｍになるように基板２３を載置し、平面板１８を一部に有する撹拌棒１９を上下運動させて選択エッチング液１７を撹拌した。この上下運動には一般のエッチング時の力に比べ、平面板１８を引き離すのに大きな力を要し、選択エッチング液１７が基板２３の表面近傍まで強制撹拌されることが確認された。エッチング時間は従来のエッチング方法に比べ２倍近くの長い時間を要した。結果として、表面が平滑で、かつ凹凸の少ないメサ１５を得ることができた。
【００７６】
表面が平滑で、かつ凹凸の少ないメサ１５を得ることができたのは、選択エッチング液１７が基板２３の表面近傍まで強制撹拌されて基板２３上の微細加工の凹凸の中までエッチング液が撹拌されるからであると考えられる。
【００７７】
（第５の実施の形態）
第１の実施の形態において示したリッジ型半導体レーザの製造工程において、本発明の、複数枚の基板を選択エッチングする方法について、図４を用いて説明する。
【００７８】
まず、ｎ型半導体基板１上にｎ型クラッド層２、活性層３、第１のｐ型クラッド４、エッチング停止層５、第２のｐ型クラッド層６およびマスク７を順次形成して半導体多層構造の基板２４を用意する。この工程は、実施の形態１と同様である。
【００７９】
次に、以下の説明に示すように、選択エッチング液を用いて第２のｐ型クラッド層６を均一にエッチングし、リッジ８を形成する。
【００８０】
その後、第１の実施の形態と同様に、リッジ８を埋め込み層９により埋め込み、さらにリッジ８および埋め込み層９の上にキャップ層１０を形成し、第１および第２の電極１１、１２をそれぞれｎ型半導体基板１の裏面およびキャップ層１０の上に形成してリッジ型半導体レーザを完成する。
【００８１】
次に、リッジ８を形成する工程で用いる本発明の振とう機による自動エッチング方法について説明する。この自動エッチング方法の一例を図４に示す。振とう機の振動台２０上に設置した、実施例１で用いたのと同じ選択エッチング液１７を入れたエッチング容器２１中に、エッチング治具２２にセットした複数枚の基板２４を浸漬し、自動的に振動台２０を水平方向に振動させてエッチングを行う。
【００８２】
その結果、複数枚の基板２４すべてに均一に、かつそれぞれの基板２４に、表面が平滑かつ凹凸の少ないリッジ８を形成させることができた。
【００８３】
また、上記エッチング方法により、結果として量産性に優れたエッチング方法を実現することができる。
【００８４】
複数枚の基板２４すべてに均一に表面が平滑かつ凹凸の少ないリッジ８を形成させることができたのは、振動台２０により自動的に選択エッチング液１７と基板２４とを水平方向に振動し、選択エッチング液が強撹拌されて基板２５すべてにまんべんなく選択エッチング液がゆきわたるからであると考えられる。
【００８５】
また、上記エッチングに関して、基板２４に対向してエッチング面を観察しやすくできた。
【００８６】
なお、水平方向の振動としては、双方向の左右振動と円振動があり、どちらの振動を利用してもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、化合物半導体膜に対して、臭気が低く取り扱いが容易でかつ優れた選択エッチングを行うことができる。
【００８８】
また、本発明によれば、微細パターン状の選択エッチングに対応できる。
【００８９】
さらに、本発明によれば、複数枚の半導体基板を一度に均一にエッチングすることができ、結果として量産性に優れたエッチング方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るエッチング液およびエッチング方法を用いて製造したリッジ型半導体レーザの断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るエッチング液およびエッチング方法を用いて製造したメサ型半導体レーザの断面図
【図３】本発明の第４の実施の形態に係るエッチング方法の概要を示す図
【図４】本発明の第５の実施の形態に係るエッチング方法の概要を示す図
【符号の説明】
１  ｎ型半導体基板
２  ｎ型クラッド層
３  活性層
４  第１のｐ型クラッド層
５、１３  エッチング停止層
６、１６  第２のｐ型クラッド層
７、２５  マスク
８  リッジ
９  埋め込み層
１０  キャップ層
１１、１２  電極
１４  電流ブロック層
１５  メサ
１７  選択エッチング液
１８  平面板
１９  撹拌棒
２０  振動台
２１  エッチング容器
２２  エッチング治具
２３、２４  基板
【図１】
0003543707.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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