(57)【要約】【課題】  エッチング量を工程内で測定し、フィードバックをかけることにより、エッチング量のばらつきを無くすことを実現する。【解決手段】  半導体層が選択エッチングされることにより半導体素子が形成される半導体素子領域と、前記半導体層と同じ材質からなり、前記半導体素子が選択エッチングされた量を検査するモニタ用半導体素子が設けられたモニタ領域とを有することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層が選択エッチングされることにより半導体素子が形成される半導体素子領域と、
前記半導体層と同じ材質からなり、前記半導体素子が選択エッチングされた量を検査するモニタ用半導体素子が設けられたモニタ領域と
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記モニタ用半導体素子の表面は、４つの角度が等しい四角形からなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体素子と前記モニタ用半導体素子は、前記選択エッチングされない前記半導体層により前記選択エッチングされる前記半導体層を挟むように形成されることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記モニタ用半導体素子は、線対称かつ前記モニタ用半導体素子の両辺の相反する片側の端面が重なるように設けられることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記モニタ用半導体素子は、この両辺の相反する片側の端面が重なるように設けられ、この重なる量を一定量ずつ増加させると共に、前記モニタ用半導体素子を複数並べることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記モニタ用領域は、複数設けられることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体素子と前記モニタ用半導体素子に可視光あるいは電磁波を反射もしくは透過させることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、詳しくは、化合物半導体材料により形成されると共に、少なくとも半導体層を含む構造を有し、前記半導体層が選択エッチングされる量を調整する半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の半導体の製造工程における光通信用モジュールに使用するアンプ用ＩＣチップ内のダブルヘテロ接合バイポーラトランジスタ（以下、ＤＨＢＴと略記する。）のコレクタ層を選択エッチングする方法の一例を示す構成断面図である。
【０００３】
サブコレクタ層１の表面にコレクタ層２およびコレクタ電極２ａが積層され、サブコレクタ層１に対して反対側のコレクタ層２の表面にベース層３が積層され、コレクタ層２に対して反対側のベース層３の表面にエミッタ層４およびベース電極３ａが積層され、ベース層３に対して反対側のエミッタ層４の表面にエミッタ電極４ａを具備する構成になっている。
【０００４】
また、第１のヘテロ接合は、ベースとエミッタの間に配置されている。ベースとエミッタを構成する半導体層は、異なる材料から作成され、第１の層はＩｎＧａＡｓから、第２の層はＩｎＰから作成され、それぞれ異なるタイプでドープされている。ヘテロ接合により、非常に高濃度なベースのドーピングが可能となり、非常に微細なベースＢを作成することが可能となる。したがって、非常に高い動作周波数が得られる。
また、第２のヘテロ接合は、ベースＢとコレクタＣの間に配置されることによりＤＨＢＴが形成されている。
【０００５】
図７は、図６Ａ部構造を製造する際の拡大断面図である。
次に、選択エッチング方法を説明する。
先ず、保護レジスト層５に覆われていない箇所のベース層３であるＩｎＧａＡｓ層をエッチングする。ベース層３であるＩｎＧａＡｓ層をエッチング後、コレクタ層２であるＩｎＰ層をエッチングする。さらに、ＩｎＰ層のエッチングを続けることにより、ＩｎＰ層のサイドエッチングを行う。また、エッチング量は、時間により決定している。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２４８６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような半導体装置には、次のような問題点があった。
【０００８】
エッチングを行う時間は、エッチングの際に使用する薬液濃度や膜質により異なるため、エッチング量のばらつきが大きいという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記のような従来技術の欠点をなくし、エッチング量を工程内で測定し、フィードバックをかけることにより、エッチング量のばらつきを無くすことを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１では、半導体層が選択エッチングされることにより半導体素子が形成される半導体素子領域と、前記半導体層と同じ材質からなり、前記半導体素子が選択エッチングされた量を検査するモニタ用半導体素子が設けられたモニタ領域とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２では、請求項１の半導体装置において、前記モニタ用半導体素子の表面は、４つの角度が等しい四角形からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３では、請求項１または２の半導体装置において、前記半導体素子と前記モニタ用半導体素子は、前記選択エッチングされない前記半導体層により前記選択エッチングされる前記半導体層を挟むように形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４では、請求項１乃至３いずれかの半導体装置において、前記モニタ用半導体素子は、線対称かつ前記モニタ用半導体素子の両辺の相反する片側の端面が重なるように設けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項５では、請求項１乃至３いずれかの半導体装置において、前記モニタ用半導体素子は、この両辺の相反する片側の端面が重なるように設けられ、この重なる量を一定量ずつ増加させると共に、前記モニタ用半導体素子を複数並べることを特徴とする。
【００１５】
請求項６では、請求項１の半導体装置において、前記モニタ用領域は、複数設けられることを特徴とする。
【００１６】
請求項７では、請求項１乃至６いずれかの半導体装置において、前記半導体素子と前記モニタ用半導体素子に可視光あるいは電磁波を反射もしくは透過させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を説明すれば下記の通りである。
【００１８】
エッチング量を工程内で目視により測定し、確認することができる。
また、工程内で目視によりエッチング量を測定し、フィードバックをかけることにより、エッチング量を調整することができる。調整することができることにより、エッチング量のばらつきを無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて、本発明の半導体装置を説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の一実施例を示す構成図である。
【００２１】
半導体装置１０は、半導体層が選択エッチングされることにより形成される半導体素子が設けられた半導体素子領域１１と、半導体層と同じ材質からなり、半導体素子が選択エッチングされた量を検査するモニタ用半導体素子が設けられたモニタ領域１２とを具備している。
【００２２】
なお、モニタ領域は、半導体装置１０の中に複数設けられても良い。
【００２３】
図２は、本発明の一実施例を示す構成図である。図２（ａ）は選択エッチング前、（ｂ）は選択エッチング後の構成図を示す。
半導体素子とモニタ用半導体素子は、選択エッチングされない半導体層により選択エッチングされる半導体層を挟むように形成されている。
【００２４】
つまり、積層された構造になっている。例えば、選択エッチングされない半導体層であるＩｎＧａＡｓからなるベース層１５およびサブコレクタ層１３は、選択エッチングされる半導体層であるＩｎＰからなるコレクタ層１４を挟むように形成されている。また、ＩｎＧａＡｓからなるベース層１５のＩｎＰからなるコレクタ層１４とは反対側の面に保護レジスト層１６が形成されている。
【００２５】
また、ＩｎＰからなるコレクタ層１４を選択エッチングする場合、一般的に選択エッチングをする層を挟む層もエッチングされてしまうが、この選択エッチングをする層を挟む層、ここではＩｎＧａＡｓからなるベース層１５およびサブコレクタ層１３を選択エッチングする層とは異なる材質のもので挟むことにより、ＩｎＰからなるコレクタ層１４を選択エッチングする場合、ベース層１５およびサブコレクタ層１３をエッチングすることなく、コレクタ層１４のみをエッチングすることができる。
【００２６】
図３は、図２の上面図である。図３（ａ）は選択エッチングを行う前、（ｂ）は選択エッチングを行った後の図２の上面図を示す。
【００２７】
モニタ用半導体素子の表面は、４つの角度が等しい四角形からなっている。
つまり、モニタ用半導体素子の表面に対して、垂直方向から確認する場合、モニタ用半導体素子の形は、４つの角度が等しい四角形、例えば正方形からなっていることを確認することができる。
【００２８】
また、選択エッチングした後の半導体素子およびモニタ用半導体素子に可視光を透過させ、選択エッチングされた層を、例えばＩｎＰからなるコレクタ層１４、選択エッチングされない層を、例えばＩｎＧａＡｓからなるベース層１５とする場合、このベース層１５の表面に対して、垂直方向から確認すると、エッチングによりベース層１５の下にコレクタ層１４が無くなっている場合、ベース層１５の上側および下側の面で反射した光が見えるため、ＩｎＰからなるコレクタ層１４がエッチングされたかどうかを色の濃淡により判断することができる。
なお、半導体素子とモニタ用半導体素子に電磁波を透過させてもよい。
【００２９】
図４は、本発明の一実施例を示す構成図である。図４（ａ）は選択エッチングを行う前、（ｂ）は選択エッチングを行った後の構成図を示す。また、図において、前記図３と同様のものは同一符号を付して示す。
【００３０】
モニタ用半導体素子は、線対称かつモニタ用半導体素子の両辺の相反する片側の端面、例えば図４のＬ１とＬ２の辺が重なるように設けられている。
なお、モニタ用半導体素子の表面は、線対称かつモニタ用半導体素子の両辺の相反する片側の端面が重なるように設けることができる形状であれば良い。
【００３１】
また、モニタ用半導体素子は、この両辺の相反する片側の端面、例えば図４のＬ１とＬ２の辺が重なるように設けられ、このＬ１とＬ２が重なる量を一定量ずつ増加させると共に、モニタ用半導体素子が複数並べられている。
【００３２】
つまり、モニタ用半導体素子は、この両辺の相反する片側の端面が重なるように設けられ、この重なる量を、例えば０．２μｍと設計し、０．１μｍエッチングが進めば１パターンずれるように、かつ１パターン毎に重なる量が０．２μｍずつ増加するようにモニタ用半導体素子が図４の（０）、（１）、（２）、（３）、（４）（以下、目盛という。）というように目盛が複数配置されている。
【００３３】
複数並べることにより、エッチング量の状況が目盛により０．１μｍ単位で確認することができる。また、半導体素子とモニタ用半導体素子の表面が、４つの角度が等しい四角形からなっていることにより、エッチングされた量を目視により確認することができる。
【００３４】
図５は、本発明の一実施例を示す構成図である。図において、前記図３および図４と同様のものは同一符号を付して示す。
【００３５】
例えば、ＩｎＰからなるコレクタ層１４を０．３μｍ（図４の目盛（３）まで）選択エッチングしたい場合、予め０．３μｍをどのぐらいの時間で選択エッチングをすることができるかがわかっているので、所定時間になったら、モニタ用半導体素子を確認する。確認後、規定値まで選択エッチングができていない場合、現状のエッチング量および時間から、規定値までにかかる時間を算出し、エッチング量が規定値に近づくまで繰り返しエッチングを行う。
【００３６】
また、選択エッチングしたい量が、０．３μｍ（図４の目盛（３））の場合、モニタ用半導体素子の両辺の相反する片側の端面が重なるように設けられ、この重なる量は、図５のｃ幅が０．６μｍとなる。図５のｄ線までエッチングできていれば、規定値までエッチングされたことを確認することができる。
【００３７】
つまり、モニタ用半導体素子の両辺の相反する片側の端面が重なるように設けられ、この重なる量を一定量ずつ増加させると共に、モニタ用半導体素子が複数並べられていることにより、より正確にエッチングされている量を確認することができる。
【００３８】
なお、予め規定値まで選択エッチングをする時間がわかっていない場合でも、選択エッチングを開始後、ある一定の時間経過したら、モニタ用半導体素子を確認し、規定値まで選択エッチングができていない場合、現状のエッチング量および時間から、規定値までにかかる時間を算出し、エッチング量が規定値に近づくまで繰り返しエッチングを行う。
【００３９】
つまり、エッチング量を工程内で目視により測定し、確認することができる。
また、工程内で目視によりエッチング量を測定し、フィードバックをかけることにより、エッチング量を調整することができる。調整することができることにより、エッチング量のばらつきを無くすことができる。
【００４０】
また、可視光に限らず測定可能な電磁波が反射もしくは透過できる薄膜層であれば、モニタ用半導体素子を使用することで、選択エッチング量を確認し、かつ調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示す拡大図である。
【図３】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図５】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図６】従来の一例を示す構成図である。
【図７】従来の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  サブコレクタ層
２  コレクタ層
２ａ  コレクタ電極
３  ベース層
３ａ  ベース電極
４  エミッタ層
４ａ  エミッタ電極
５  保護レジスト層
１０  半導体装置
１１  半導体素子領域
１２  モニタ用領域
１３  サブコレクタ層
１４  コレクタ層
１５  ベース層
１６  保護レジスト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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