JP2000277493A - 半導体基板のプラズマエッチング方法および半導体エッチング基板 - Google Patents
半導体基板のプラズマエッチング方法および半導体エッチング基板Info
- Publication number
- JP2000277493A JP2000277493A JP8408899A JP8408899A JP2000277493A JP 2000277493 A JP2000277493 A JP 2000277493A JP 8408899 A JP8408899 A JP 8408899A JP 8408899 A JP8408899 A JP 8408899A JP 2000277493 A JP2000277493 A JP 2000277493A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- plasma
- plasma etching
- semiconductor substrate
- substrate
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板のプラズマエッチング方法を提供
する。 【解決手段】 半導体基板を炭化水素と水素を含む混合
ガス中でプラズマエッチングする処理と、該基板を酸素
を含むプラズマ中でエッチングする処理とを交互に繰り
返し、各々のエッチング処理の間にエッチングガスの排
気処理を行う。この時、各々のエッチング処理時間を１
〜６０秒の範囲内とする。
する。 【解決手段】 半導体基板を炭化水素と水素を含む混合
ガス中でプラズマエッチングする処理と、該基板を酸素
を含むプラズマ中でエッチングする処理とを交互に繰り
返し、各々のエッチング処理の間にエッチングガスの排
気処理を行う。この時、各々のエッチング処理時間を１
〜６０秒の範囲内とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、半導体素子のプ
ラズマエッチング方法に関し、特にＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体素子のプラズマエッチングの方法に関する。
ラズマエッチング方法に関し、特にＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体素子のプラズマエッチングの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 半導体素子を製造する場合、加工手段
としてエッチングは不可欠な技術である。エッチング方
法には湿式と乾式法があるが、最近脚光をあびているＩ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体等は化学的に安定なため湿式に
よるエッチングが難しくハロゲン系ガスを用いた乾式エ
ッチング法（特開平４−３４９２９）やＣＨ4 ／Ｈ2 ／
Ａｒの混合ガスによるプラズマエッチング法（Ｊ． Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， Ｖｏｌ． １４
４， Ｎｏ．９， Ｌ２５５−Ｌ２５７（１９９７））
などが開示されている。
としてエッチングは不可欠な技術である。エッチング方
法には湿式と乾式法があるが、最近脚光をあびているＩ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体等は化学的に安定なため湿式に
よるエッチングが難しくハロゲン系ガスを用いた乾式エ
ッチング法（特開平４−３４９２９）やＣＨ4 ／Ｈ2 ／
Ａｒの混合ガスによるプラズマエッチング法（Ｊ． Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， Ｖｏｌ． １４
４， Ｎｏ．９， Ｌ２５５−Ｌ２５７（１９９７））
などが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 半導体基板の乾式エ
ッチングに用いられているハロゲン系ガスはオゾン層破
壊のため使用規制の対象となり、使用できないものが増
えてきており、これらのガス種に代替するものの開発が
進められている。ハロゲン系ガスに代わるものとして、
ＣＨ4 ／Ｈ2 ／Ａｒの混合ガスを用いたプラズマエッチ
ング法が開示されているが、この方法ではエッチングの
反応生成物として、炭化水素系ポリーマーがエッチング
表面に形成され、エッチングの進行を妨げ、十分なエッ
チング速度が得られないといった問題点があった。
ッチングに用いられているハロゲン系ガスはオゾン層破
壊のため使用規制の対象となり、使用できないものが増
えてきており、これらのガス種に代替するものの開発が
進められている。ハロゲン系ガスに代わるものとして、
ＣＨ4 ／Ｈ2 ／Ａｒの混合ガスを用いたプラズマエッチ
ング法が開示されているが、この方法ではエッチングの
反応生成物として、炭化水素系ポリーマーがエッチング
表面に形成され、エッチングの進行を妨げ、十分なエッ
チング速度が得られないといった問題点があった。
【０００４】この炭化水素系ポリマーの除去方法として
定期的に酸素プラズマによるエッチング処理（アッシン
グ）を行うことが開示されているが、その場合でもエッ
チング速度が遅く、またエッチング面の平滑性やエッチ
ング断面の垂直性も悪いため製造された素子の特性が悪
いという問題があった。
定期的に酸素プラズマによるエッチング処理（アッシン
グ）を行うことが開示されているが、その場合でもエッ
チング速度が遅く、またエッチング面の平滑性やエッチ
ング断面の垂直性も悪いため製造された素子の特性が悪
いという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明者は上記の問題
を解決すべく鋭意研究を行ったところ、図１に示すよう
に、半導体基板を炭化水素と水素を含む混合ガス中でプ
ラズマエッチングする処理と、該基板を酸素を含むプラ
ズマ中でエッチングする処理とを交互に繰り返す処理に
おいて、各々のエッチング処理の間にエッチングガスの
排気処理を行い、また各々のエッチング処理を従来より
行われているより短時間で行うことにより飛躍的にエッ
チング速度を高め、エッチング面の平滑性、エッチング
断面の垂直性についても改善されることを見出し本発明
を完成させた。
を解決すべく鋭意研究を行ったところ、図１に示すよう
に、半導体基板を炭化水素と水素を含む混合ガス中でプ
ラズマエッチングする処理と、該基板を酸素を含むプラ
ズマ中でエッチングする処理とを交互に繰り返す処理に
おいて、各々のエッチング処理の間にエッチングガスの
排気処理を行い、また各々のエッチング処理を従来より
行われているより短時間で行うことにより飛躍的にエッ
チング速度を高め、エッチング面の平滑性、エッチング
断面の垂直性についても改善されることを見出し本発明
を完成させた。
【０００６】すなわち本発明は、（１）半導体基板を炭
化水素と水素を含む混合ガス中でプラズマエッチングす
る処理と、該基板を酸素を含むプラズマ中でエッチング
する処理とを交互に繰り返す処理において、各々のエッ
チング処理の間にエッチングガスの排気処理を伴い、各
々のエッチング処理時間が１〜６０秒の範囲内であるこ
とを特徴とする半導体基板のプラズマエッチング方法、
（２）炭化水素は、メタン、エタン、プロパン、エチレ
ン、アセチレン、及びプロピレンの群から選ばれる少な
くとも１種であることを特徴とする（１）に記載のプラ
ズマエッチング方法、（３）炭化水素と水素を含む混合
ガスにさらに不活性ガスを含むことを特徴とする（１）
に記載のプラズマエッチング方法、（４）半導体基板が
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であることを特徴とする
（１）に記載のプラズマエッチング方法、（５）プラズ
マエッチングの前に半導体基板の表面にマスクパターン
を形成することを特徴とする（１）に記載のプラズマエ
ッチング方法、（６）マスクパターンのマスク材として
二酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミナ、
炭化珪素、金属のいずれかを用いることを特徴とする
（５）記載のプラズマエッチング方法、（７）（１）〜
（６）のいずれかに記載した方法で作製した半導体エッ
チング基板に関するものである。
化水素と水素を含む混合ガス中でプラズマエッチングす
る処理と、該基板を酸素を含むプラズマ中でエッチング
する処理とを交互に繰り返す処理において、各々のエッ
チング処理の間にエッチングガスの排気処理を伴い、各
々のエッチング処理時間が１〜６０秒の範囲内であるこ
とを特徴とする半導体基板のプラズマエッチング方法、
（２）炭化水素は、メタン、エタン、プロパン、エチレ
ン、アセチレン、及びプロピレンの群から選ばれる少な
くとも１種であることを特徴とする（１）に記載のプラ
ズマエッチング方法、（３）炭化水素と水素を含む混合
ガスにさらに不活性ガスを含むことを特徴とする（１）
に記載のプラズマエッチング方法、（４）半導体基板が
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であることを特徴とする
（１）に記載のプラズマエッチング方法、（５）プラズ
マエッチングの前に半導体基板の表面にマスクパターン
を形成することを特徴とする（１）に記載のプラズマエ
ッチング方法、（６）マスクパターンのマスク材として
二酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミナ、
炭化珪素、金属のいずれかを用いることを特徴とする
（５）記載のプラズマエッチング方法、（７）（１）〜
（６）のいずれかに記載した方法で作製した半導体エッ
チング基板に関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
詳述する。本発明は半導体基板のプラズマエッチングに
関するものであり半導体基板としては例えばＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体のＩｎＰ，ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａ
Ｎ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＮ等であり、この中で特に
湿式エッチングの難しいＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａ
Ｎ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＮ等で用いることが効果的
である。
詳述する。本発明は半導体基板のプラズマエッチングに
関するものであり半導体基板としては例えばＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体のＩｎＰ，ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａ
Ｎ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＮ等であり、この中で特に
湿式エッチングの難しいＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａ
Ｎ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＮ等で用いることが効果的
である。
【０００８】本発明ではプラズマエッチングの前に予め
半導体基板の表面をレジストによりパターニングしてお
くことにより半導体の微細加工が可能となる。特に半導
体レーザーの作製において、光導波路や反射鏡の形成に
効果があり、従来法に比べ本発明の方法を用いるとエッ
チング面の平滑性とエッチング断面の垂直性が向上する
ため、光伝播・反射損失について特性が向上する。
半導体基板の表面をレジストによりパターニングしてお
くことにより半導体の微細加工が可能となる。特に半導
体レーザーの作製において、光導波路や反射鏡の形成に
効果があり、従来法に比べ本発明の方法を用いるとエッ
チング面の平滑性とエッチング断面の垂直性が向上する
ため、光伝播・反射損失について特性が向上する。
【０００９】レジストのパターニングには通常のフォト
リソグラフィー技術を用いることができる。例えば半導
体基板上に高周波スパッタにより二酸化珪素膜を形成
し、その上にフォトレジストを塗布して、フォトリソグ
ラフによりパターニングされたフォトレジスト層を形成
する。次に、バッファードフッ酸中に試料を浸して、二
酸化珪素層をウェットエッチングして、パターニングさ
れた二酸化珪素／フォトレジスト層を形成する。次に、
フォトレジスト剥離液中に試料を浸して、フォトレジス
ト層を除去しパターニングされた二酸化珪素のマスクパ
ターンを形成する。
リソグラフィー技術を用いることができる。例えば半導
体基板上に高周波スパッタにより二酸化珪素膜を形成
し、その上にフォトレジストを塗布して、フォトリソグ
ラフによりパターニングされたフォトレジスト層を形成
する。次に、バッファードフッ酸中に試料を浸して、二
酸化珪素層をウェットエッチングして、パターニングさ
れた二酸化珪素／フォトレジスト層を形成する。次に、
フォトレジスト剥離液中に試料を浸して、フォトレジス
ト層を除去しパターニングされた二酸化珪素のマスクパ
ターンを形成する。
【００１０】マスクパターン材としては本発明のエッチ
ング処理である炭化水素と水素を含む混合ガス中でのプ
ラズマエッチングに耐えうる材質であり、かつ、酸素プ
ラズマ中でのエッチング処理に耐えうるものであれば何
れも使用可能であるが、その中でも二酸化珪素、窒化珪
素、窒化アルミニウム、アルミナ、炭化珪素、金属等が
好ましい。
ング処理である炭化水素と水素を含む混合ガス中でのプ
ラズマエッチングに耐えうる材質であり、かつ、酸素プ
ラズマ中でのエッチング処理に耐えうるものであれば何
れも使用可能であるが、その中でも二酸化珪素、窒化珪
素、窒化アルミニウム、アルミナ、炭化珪素、金属等が
好ましい。
【００１１】本発明は上記の基板を図１に示すように、
炭化水素と水素を含む混合ガス中でプラズマエッチング
する処理と該基板を酸素を含むプラズマ中でエッチング
する処理とを繰り返し、かつ、各々のエッチング処理の
間にエッチングガスの排気処理を伴うことを特徴とす
る。本発明で用いられるプラズマとしてはＥＣＲ、マイ
クロ波、高周波、ＤＣプラズマ等を使用することができ
る。炭化水素と水素を含む混合ガスはプラズマ中で励起
されメチルラジカル、メチルイオン、水素ラジカル、水
素イオン等を形成する。これらのラジカルやイオンはマ
スク材に覆われていない半導体表面をエッチングし微細
加工を可能とする。例えば半導体基板にＩｎＰを用いた
場合はＩｎ（ＣＨ3 ）3 とＰＨ3 に、ＧａＮを用いた場
合はＧａ（ＣＨ3 ）3 とＮＨ4 になり半導体表面から脱
離する。
炭化水素と水素を含む混合ガス中でプラズマエッチング
する処理と該基板を酸素を含むプラズマ中でエッチング
する処理とを繰り返し、かつ、各々のエッチング処理の
間にエッチングガスの排気処理を伴うことを特徴とす
る。本発明で用いられるプラズマとしてはＥＣＲ、マイ
クロ波、高周波、ＤＣプラズマ等を使用することができ
る。炭化水素と水素を含む混合ガスはプラズマ中で励起
されメチルラジカル、メチルイオン、水素ラジカル、水
素イオン等を形成する。これらのラジカルやイオンはマ
スク材に覆われていない半導体表面をエッチングし微細
加工を可能とする。例えば半導体基板にＩｎＰを用いた
場合はＩｎ（ＣＨ3 ）3 とＰＨ3 に、ＧａＮを用いた場
合はＧａ（ＣＨ3 ）3 とＮＨ4 になり半導体表面から脱
離する。
【００１２】炭化水素としてはプラズマ中で励起されて
メチルラジカルやメチルイオンを形成するものであれば
何でもよく、その中でもメタン、エタン、プロパン、エ
チレン、アセチレン、及びプロピレンが好ましい。
メチルラジカルやメチルイオンを形成するものであれば
何でもよく、その中でもメタン、エタン、プロパン、エ
チレン、アセチレン、及びプロピレンが好ましい。
【００１３】また炭化水素と水素を含む混合ガスに不活
性ガスを添加するとエッチング効果をさらに高めること
ができる。不活性ガスとしては例えばＡｒ、Ｎｅ、Ｋ
ｒ、Ｘｅ、Ｈｅの群から選ばれる少なくとも１種を用い
ることができる。不活性ガスを添加することによりエッ
チング効果が高まる理由としては、炭化水素と水素を含
む混合ガスでのプラズマの発生を促進し、イオンやラジ
カルの密度を増加させる効果と、物理的なスパッタリン
グとしての効果が考えられる。
性ガスを添加するとエッチング効果をさらに高めること
ができる。不活性ガスとしては例えばＡｒ、Ｎｅ、Ｋ
ｒ、Ｘｅ、Ｈｅの群から選ばれる少なくとも１種を用い
ることができる。不活性ガスを添加することによりエッ
チング効果が高まる理由としては、炭化水素と水素を含
む混合ガスでのプラズマの発生を促進し、イオンやラジ
カルの密度を増加させる効果と、物理的なスパッタリン
グとしての効果が考えられる。
【００１４】しかしながら、炭化水素をエッチングに用
いた場合、前述したよう試料表面に炭化水素重合物の堆
積が起こりエッチングを阻害してしまう。この炭化水素
重合物の堆積速度がエッチングの速度よりも優勢であれ
ば、半導体基板表面は炭化水素重合物で覆われてしまい
エッチングは進行しなくなってしまう。このため本発明
では炭化水素と水素を含む混合ガスでのエッチングの
後、酸素を含むプラズマ中でこの炭化水素重合物のエッ
チングをする必要がある。
いた場合、前述したよう試料表面に炭化水素重合物の堆
積が起こりエッチングを阻害してしまう。この炭化水素
重合物の堆積速度がエッチングの速度よりも優勢であれ
ば、半導体基板表面は炭化水素重合物で覆われてしまい
エッチングは進行しなくなってしまう。このため本発明
では炭化水素と水素を含む混合ガスでのエッチングの
後、酸素を含むプラズマ中でこの炭化水素重合物のエッ
チングをする必要がある。
【００１５】ここで酸素を含むプラズマとはプラズマ中
に酸素原子や酸素イオン、酸素ラジカルが存在していれ
ばよいことを意味し、酸素ガスを用いることに限定され
るものではない。これらの酸素原子等は試料表面の炭化
水素重合物と反応して半導体基板表面を清浄化し、その
次のエッチング処理である炭化水素と水素を含むプラズ
マでのエッチングを起こりやすくする。
に酸素原子や酸素イオン、酸素ラジカルが存在していれ
ばよいことを意味し、酸素ガスを用いることに限定され
るものではない。これらの酸素原子等は試料表面の炭化
水素重合物と反応して半導体基板表面を清浄化し、その
次のエッチング処理である炭化水素と水素を含むプラズ
マでのエッチングを起こりやすくする。
【００１６】この各々のエッチング処理の間に、本発明
ではエッチングガスの排気処理を行う必要がある。これ
は各々のエッチングガスの混合を防ぐためでもあるが、
この排気処理時間はエッチング速度やエッチング面の平
滑性、エッチング断面の垂直性に影響する。すなわち排
気時間を長くするとエッチング面の平滑性、エッチング
断面の垂直性は低下した。これは排気時間が長いと圧力
が低下しイオンの平均自由行程すなわちイオンエネルギ
ーが上昇し物理的スパッタリングが促進されるためと考
えられる。またエッチングの効率面からも排気時間を長
くすることは好ましくない。
ではエッチングガスの排気処理を行う必要がある。これ
は各々のエッチングガスの混合を防ぐためでもあるが、
この排気処理時間はエッチング速度やエッチング面の平
滑性、エッチング断面の垂直性に影響する。すなわち排
気時間を長くするとエッチング面の平滑性、エッチング
断面の垂直性は低下した。これは排気時間が長いと圧力
が低下しイオンの平均自由行程すなわちイオンエネルギ
ーが上昇し物理的スパッタリングが促進されるためと考
えられる。またエッチングの効率面からも排気時間を長
くすることは好ましくない。
【００１７】本発明者はこの各々のエッチング処理時間
と排気処理時間について検討を行ったところ、従来より
行われていたよりも短時間でこれらの処理を繰り返す必
要があることを見出した。このエッチング処理を３０分
程度の長時間で実施した例が開示されているが、本発明
者は各々のエッチング時間を１〜６０秒、より好ましく
は１〜３０秒、排気時間については１〜３０秒、より好
ましくは１〜１５秒とすることで飛躍的にエッチング速
度を向上させ、エッチング面の平滑性、およびエッチン
グ断面の垂直性についても向上させることを見出した。
なおエッチング時間、排気時間を１秒より短くすること
はエッチング装置の構造および性能上困難である。また
上記の処理を繰り返す回数は半導体基板をエッチングし
たい深さによって定められる。
と排気処理時間について検討を行ったところ、従来より
行われていたよりも短時間でこれらの処理を繰り返す必
要があることを見出した。このエッチング処理を３０分
程度の長時間で実施した例が開示されているが、本発明
者は各々のエッチング時間を１〜６０秒、より好ましく
は１〜３０秒、排気時間については１〜３０秒、より好
ましくは１〜１５秒とすることで飛躍的にエッチング速
度を向上させ、エッチング面の平滑性、およびエッチン
グ断面の垂直性についても向上させることを見出した。
なおエッチング時間、排気時間を１秒より短くすること
はエッチング装置の構造および性能上困難である。また
上記の処理を繰り返す回数は半導体基板をエッチングし
たい深さによって定められる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 （実施例１）ＩｎＰ半導体結晶基板上に、圧力０．５Ｐ
ａ、高周波電力３００Ｗ、成長速度１３オングストロー
ム／分の条件下で、スパッタリングにより二酸化珪素層
を２００オングストロームの厚さで形成した。
ａ、高周波電力３００Ｗ、成長速度１３オングストロー
ム／分の条件下で、スパッタリングにより二酸化珪素層
を２００オングストロームの厚さで形成した。
【００１９】その上にフォトレジストを塗布して、フォ
トリソグラフによりライン間隔５０μｍでライン幅２μ
ｍのストライプパターンを形成した。次に、バッファー
ドフッ酸中に試料を浸して、二酸化珪素層をウェットエ
ッチングして、パターニングされた二酸化珪素層／フォ
トレジスト層を形成した。次に、フォトレジスト剥離液
中に試料を浸して、フォトレジスト層を除去して、パタ
ーニングされた二酸化珪素層（ライン間隔５０μｍ、ラ
イン幅２μｍ）を形成した。
トリソグラフによりライン間隔５０μｍでライン幅２μ
ｍのストライプパターンを形成した。次に、バッファー
ドフッ酸中に試料を浸して、二酸化珪素層をウェットエ
ッチングして、パターニングされた二酸化珪素層／フォ
トレジスト層を形成した。次に、フォトレジスト剥離液
中に試料を浸して、フォトレジスト層を除去して、パタ
ーニングされた二酸化珪素層（ライン間隔５０μｍ、ラ
イン幅２μｍ）を形成した。
【００２０】次に、ＥＣＲプラズマを用いたエッチング
装置に試料をセットし、マイクロ波電力１５０Ｗ、自己
バイアス電力−５０Ｖ、圧力１ｍＴｏｒｒ、メタン流量
１６ｓｃｃｍ、水素流量３ｓｃｃｍ、アルゴン流量９ｓ
ｃｃｍの混合ガス中でエッチングを４秒間行った後、ガ
スを停止して１秒間排気後、同一のＥＣＲプラズマ条件
下で酸素を２０ｓｃｃｍ流しエッチングを４秒間行っ
た。その後ガスを停止し１秒間排気を行った。この４工
程を１組とし図１に示す交互エッチングを９００回繰り
返した。
装置に試料をセットし、マイクロ波電力１５０Ｗ、自己
バイアス電力−５０Ｖ、圧力１ｍＴｏｒｒ、メタン流量
１６ｓｃｃｍ、水素流量３ｓｃｃｍ、アルゴン流量９ｓ
ｃｃｍの混合ガス中でエッチングを４秒間行った後、ガ
スを停止して１秒間排気後、同一のＥＣＲプラズマ条件
下で酸素を２０ｓｃｃｍ流しエッチングを４秒間行っ
た。その後ガスを停止し１秒間排気を行った。この４工
程を１組とし図１に示す交互エッチングを９００回繰り
返した。
【００２１】このエッチング処理後エッチング面をＳＥ
Ｍにより観察したところ、エッチピットが現れず滑らか
な表面が得られ、エッチング断面の傾斜角は８５度であ
った。またＩｎＰのエッチング速度は２６ｎｍ／分と高
速であった。
Ｍにより観察したところ、エッチピットが現れず滑らか
な表面が得られ、エッチング断面の傾斜角は８５度であ
った。またＩｎＰのエッチング速度は２６ｎｍ／分と高
速であった。
【００２２】（実施例２）ＧａＮ半導体結晶基板を用い
て実施例１と同一の条件でマスクパターンを形成し、実
施例１と同一条件で交互エッチングを実施した。
て実施例１と同一の条件でマスクパターンを形成し、実
施例１と同一条件で交互エッチングを実施した。
【００２３】このエッチング処理後エッチング面をＳＥ
Ｍにより観察したところ、エッチピットが現れず滑らか
な表面が得られ、エッチング断面の傾斜角は８２度であ
った。またＧａＮのエッチング速度は４５ｎｍ／分であ
った。
Ｍにより観察したところ、エッチピットが現れず滑らか
な表面が得られ、エッチング断面の傾斜角は８２度であ
った。またＧａＮのエッチング速度は４５ｎｍ／分であ
った。
【００２４】（実施例３〜９）実施例１と同一基板を用
い、同一条件でマスクパターンを形成後、エッチング時
間と排気時間を変化させ、他の条件は実施例１と同じに
して実験を行った。なお各々の実施例においてはエッチ
ングの回数を変えることによりトータルのエッチング時
間は実施例１と同じにした。
い、同一条件でマスクパターンを形成後、エッチング時
間と排気時間を変化させ、他の条件は実施例１と同じに
して実験を行った。なお各々の実施例においてはエッチ
ングの回数を変えることによりトータルのエッチング時
間は実施例１と同じにした。
【００２５】（比較例１〜４）実施例１と同一基板を用
い、同一条件でマスクパターンを形成後、エッチング時
間、排気時間を変化させ、他の条件は実施例１と同じに
して実験を行った。なお各々の比較例においてはエッチ
ングの回数を変えることによりトータルのエッチング時
間は実施例１と同じにした。
い、同一条件でマスクパターンを形成後、エッチング時
間、排気時間を変化させ、他の条件は実施例１と同じに
して実験を行った。なお各々の比較例においてはエッチ
ングの回数を変えることによりトータルのエッチング時
間は実施例１と同じにした。
【００２６】表１に実施例１〜９、比較例１〜４の結果
を示す。この結果から１回のエッチング時間が６０秒よ
り長くなるとエッチング速度が低下し、エッチング面の
平滑性およびエッチング断面の垂直性が悪化した。また
排気速度が３０秒より長くなるとエッチング面の平滑性
およびエッチング面の垂直性が悪化する傾向がみられ
た。
を示す。この結果から１回のエッチング時間が６０秒よ
り長くなるとエッチング速度が低下し、エッチング面の
平滑性およびエッチング断面の垂直性が悪化した。また
排気速度が３０秒より長くなるとエッチング面の平滑性
およびエッチング面の垂直性が悪化する傾向がみられ
た。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【発明の効果】本発明を用いることにより半導体基板を
高速でエッチング処理することが可能となり、またエッ
チング面の平滑性、エッチング断面の垂直性に優れるた
め特性の優れた半導体素子を作製することができる。
高速でエッチング処理することが可能となり、またエッ
チング面の平滑性、エッチング断面の垂直性に優れるた
め特性の優れた半導体素子を作製することができる。
【００２９】
【図１】本発明によるエッチング方法を示す。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K057 DA04 DA12 DB01 DD01 DE20 DG06 DM29 5F004 AA16 BA04 BA14 BA20 BB11 BB12 DA00 DA22 DA23 DA24 DA26 DB00 DB19 DB20 DB21 DB22 EA03 EA05 EA06 EA07 EA28 5F041 CA35 CA36 CA40 CA74
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体基板を炭化水素と水素を含む混合
ガス中でプラズマエッチングする処理と、該基板を酸素
を含むプラズマ中でエッチングする処理とを交互に繰り
返す処理において、各々のエッチング処理の間にエッチ
ングガスの排気処理を伴い、各々のエッチング処理時間
が１〜６０秒の範囲内であることを特徴とする半導体基
板のプラズマエッチング方法。 - 【請求項２】 炭化水素は、メタン、エタン、プロパ
ン、エチレン、アセチレン、及びプロピレンの群から選
ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１
に記載のプラズマエッチング方法。 - 【請求項３】 炭化水素と水素を含む混合ガスにさらに
不活性ガスを含むことを特徴とする請求項１に記載のプ
ラズマエッチング方法。 - 【請求項４】 半導体基板がＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッ
チング方法。 - 【請求項５】 プラズマエッチングの前に半導体基板の
表面にマスクパターンを形成することを特徴とする請求
項１に記載のプラズマエッチング方法。 - 【請求項６】 マスクパターンのマスク材として二酸化
珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミナ、炭化珪
素、金属のいずれかを用いることを特徴とする請求項５
記載のプラズマエッチング方法。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載した
方法で作製した半導体エッチング基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8408899A JP2000277493A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 半導体基板のプラズマエッチング方法および半導体エッチング基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8408899A JP2000277493A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 半導体基板のプラズマエッチング方法および半導体エッチング基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277493A true JP2000277493A (ja) | 2000-10-06 |
| JP2000277493A5 JP2000277493A5 (ja) | 2005-09-15 |
Family
ID=13820760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8408899A Pending JP2000277493A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 半導体基板のプラズマエッチング方法および半導体エッチング基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277493A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067293A1 (fr) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede de fabrication de guide d'onde optique |
| JP2015062210A (ja) * | 2013-09-22 | 2015-04-02 | 国立大学法人名古屋大学 | Ｉｉｉ族窒化物半導体のエッチング方法およびｉｉｉ族窒化物半導体装置の製造方法 |
| JP2021086873A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP8408899A patent/JP2000277493A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067293A1 (fr) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede de fabrication de guide d'onde optique |
| US7095934B2 (en) | 2002-02-06 | 2006-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical waveguide manufacturing method |
| JP2015062210A (ja) * | 2013-09-22 | 2015-04-02 | 国立大学法人名古屋大学 | Ｉｉｉ族窒化物半導体のエッチング方法およびｉｉｉ族窒化物半導体装置の製造方法 |
| JP2021086873A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP2023054031A (ja) * | 2019-11-26 | 2023-04-13 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP7262375B2 (ja) | 2019-11-26 | 2023-04-21 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP7374362B2 (ja) | 2019-11-26 | 2023-11-06 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| US12033832B2 (en) | 2019-11-26 | 2024-07-09 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4237281B2 (ja) | 半導体基盤の表面処理方法 | |
| US7271107B2 (en) | Reduction of feature critical dimensions using multiple masks | |
| KR100621707B1 (ko) | 산화물의 선택적 식각 방법 | |
| US6180533B1 (en) | Method for etching a trench having rounded top corners in a silicon substrate | |
| KR20080093392A (ko) | 제어된 임계 치수 수축의 에칭 처리 | |
| US20040217086A1 (en) | Pattern formation method | |
| US10453751B2 (en) | Tone inversion method and structure for selective contact via patterning | |
| TW201611096A (zh) | 利用共形碳薄膜減低臨界尺寸之方法 | |
| JPH0621019A (ja) | ガリウム砒素上の堆積層のパターン形成及び整列方法 | |
| JPH0244721A (ja) | 少なくとも反応性イオンエッチング段階を含む半導体デバイスの製造方法 | |
| Grover et al. | Process development of methane–hydrogen–argon-based deep dry etching of InP for high aspect-ratio structures with vertical facet-quality sidewalls | |
| JP3393637B2 (ja) | 半導体エッチング方法および半導体レーザ装置 | |
| US7183220B1 (en) | Plasma etching methods | |
| JP2000277493A (ja) | 半導体基板のプラズマエッチング方法および半導体エッチング基板 | |
| TWI636121B (zh) | 乾式蝕刻方法及乾式蝕刻劑 | |
| JP4537549B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JPH0582636A (ja) | 反応性イオン・エツチング用緩衝マスク | |
| CN106960816B (zh) | 双重图形化的方法 | |
| JP2005150404A (ja) | 化合物半導体から構成される多層膜のドライエッチング方法 | |
| JPH06283477A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0864576A (ja) | 炭化水素および水素を利用する選択的処理 | |
| JPH03196623A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPH07193055A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| US20040053506A1 (en) | High temperature anisotropic etching of multi-layer structures | |
| JPH06318575A (ja) | ドライエッチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050406 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050406 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070412 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071108 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080408 |