JP2001068448A - Etching method - Google Patents

Etching method

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JP2001068448A
JP2001068448A JP24182799A JP24182799A JP2001068448A JP 2001068448 A JP2001068448 A JP 2001068448A JP 24182799 A JP24182799 A JP 24182799A JP 24182799 A JP24182799 A JP 24182799A JP 2001068448 A JP2001068448 A JP 2001068448A
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liquid layer
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正隆 村原
Takashi Mori
崇 森
Koichi Hasegawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an etching method wherein a fine pattern is formed safely on a silicon compound surface. SOLUTION: A thin liquid layer containing hydrofluoric acid and oxidizer is inserted between a silicon compound surface 1 and a window member 2 through which ultraviolet ray 11 is transmitted. The ultraviolet ray 11 is projected toward the silicon compound surface 1 through the window member 2 side, so that at least a part of the silicon compound surface 1 is oxidized and a silicon oxide generated therefrom is removed from the silicon compound surface 1 using the hydrofluoric acid contained in the thin liquid layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング方法に
係り、特にシリコン化合物表面をエッチングするための
エッチング方法に関する。
The present invention relates to an etching method, and more particularly to an etching method for etching a silicon compound surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンカーバイドは、耐熱性、耐放射
線性、耐薬品性、及び耐摩耗性に優れ、さらに、ワイド
バンドギャップであり、かつ、X線域で高い反射率を示
す等の特徴を有している。そのため、シリコンカーバイ
ドは、半導体デバイスやSR光用グレーティングへの適
用が期待されている。
2. Description of the Related Art Silicon carbide has features such as excellent heat resistance, radiation resistance, chemical resistance, and abrasion resistance, a wide band gap, and a high reflectance in the X-ray region. Have. For this reason, silicon carbide is expected to be applied to semiconductor devices and SR light gratings.

【0003】現在、シリコンカーバイド基板は、多くの
場合、ダイヤモンド線刻やレーザーアブレーションなど
の物理的手法により加工されているが、微細パターンを
短時間で及び高精度に形成するには化学的手法の適用が
必須である。しかしながら、従来の化学的手法を用いて
シリコンカーバイド基板上に微細パターンを短時間且つ
高精度に形成するには幾つかの問題がある。
At present, silicon carbide substrates are often processed by a physical method such as diamond engraving or laser ablation. However, in order to form a fine pattern in a short time and with high accuracy, a chemical method is used. Application is mandatory. However, there are some problems in forming a fine pattern on a silicon carbide substrate in a short time and with high accuracy using a conventional chemical method.

【0004】例えば、リアクティブイオンエッチング
(RIE)法等を用いてパターンエッチングを行う場合
には、シリコンカーバイドよりも化学的耐性に優れたレ
ジストが必要である。しかしながら、そのようなレジス
トは非現実的である。また、フォトエレクトロケミカル
(PEC)法を用いた場合には、レジストは不要である
が、直描法であるため加工時間及び加工精度に問題があ
る。
For example, when pattern etching is performed using a reactive ion etching (RIE) method or the like, a resist having better chemical resistance than silicon carbide is required. However, such a resist is impractical. Further, when a photoelectrochemical (PEC) method is used, a resist is not necessary, but there is a problem in processing time and processing accuracy because of the direct drawing method.

【0005】上記方法の他に、本発明者らは、化学的な
手法として、ClF3ガスやNF3ガスのようなエッチャ
ントガスを用いた光化学的パターンエッチング法を開発
している。この方法は、エッチャントガスの光分解によ
り生成したラジカルを用いて、シリコンカーバイド基板
の表面でシリコンカーバイドをSiFn及びCFn或いは
CNとして昇華させるものである。この方法によると、
表面励起光であるレーザー光の露光部のみで上記昇華が
生じるため、所望のパターンを高い精度で形成すること
が可能である。しかしながら、この方法は、ClF3
スやNF3ガスのような危険なガスを必要とする。
[0005] In addition to the above method, the present inventors have developed a photochemical pattern etching method using an etchant gas such as ClF 3 gas or NF 3 gas as a chemical method. This method uses the radicals generated by photolysis of the etchant gas, silicon carbide on the surface of the silicon carbide substrate in which sublimate as SiF n and CF n or CN. According to this method,
Since the sublimation occurs only in the exposed portion of the laser light that is the surface excitation light, a desired pattern can be formed with high accuracy. However, this method requires dangerous gases such as ClF 3 gas and NF 3 gas.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
方法によると、シリコンカーバイド基板のようなシリコ
ン化合物基板の表面に化学的手法により微細パターンを
高精度に形成するには、ClF3ガスやNF3ガス等の危
険なガスが必要である。
As described above, according to the conventional method, in order to form a fine pattern on a surface of a silicon compound substrate such as a silicon carbide substrate with high precision by a chemical method, it is necessary to use a ClF 3 gas. And dangerous gas such as NF 3 gas.

【0007】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、シリコン化合物表面に微細パターンを比較的
安全に形成することが可能なエッチング方法を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an etching method capable of forming a fine pattern on a silicon compound surface relatively safely.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、シリコン化合物表面と紫外線を透過する
窓部材との間にフッ化水素酸及び酸化剤を含有する薄液
層を介在させ、窓部材側からシリコン化合物表面に向け
て紫外線を照射することによりシリコン化合物表面の少
なくとも一部を酸化させるとともに、それにより生成す
るシリコン酸化物を薄液層に含まれるフッ化水素酸で前
記シリコン化合物表面から除去することを特徴とするエ
ッチング方法を提供する。
According to the present invention, there is provided a thin liquid layer containing hydrofluoric acid and an oxidizing agent between a surface of a silicon compound and a window member transmitting ultraviolet light. And irradiating the silicon compound surface with ultraviolet rays from the window member side to oxidize at least a part of the silicon compound surface, and generating silicon oxide by hydrofluoric acid contained in the thin liquid layer. An etching method characterized by removing from a silicon compound surface is provided.

【0009】本発明のエッチング方法は、酸化剤を光励
起することにより発生する活性の高い酸素原子と、シリ
コン化合物、例えばシリコンカーバイドからなるシリコ
ン化合物表面を光励起することによって結合を切断され
たSi及びCとの反応を利用している。この反応により
生成するSiO2やCO2のような酸化物のうち、CO 2
のようなガスは薄液層中に拡散する。一方、SiO2
はシリコン化合物表面に残されるが、フッ化水素酸によ
り容易に除去される。本発明のエッチング方法は、この
ような原理に基づいている。
In the etching method of the present invention, the oxidizing agent is
The active oxygen atom generated by the
Silicon compound consisting of silicon carbide
The bond is broken by photoexcitation of the compound surface.
Reaction with Si and C. With this reaction
SiO generatedTwoAnd COTwoOf oxides such as Two
Such gases diffuse into the thin liquid layer. On the other hand, SiOTwoetc
Is left on the surface of the silicon compound,
Easily removed. The etching method of the present invention
It is based on such a principle.

【0010】なお、上述した方法によるシリコン化合物
表面のエッチングは酸化剤を用いなくとも実行すること
ができるが、酸化剤を用いた場合、活性の高い酸素原子
を極めて効率的に発生させることができる。そのため、
本発明の方法によると、十分なエッチング深さを容易に
実現することができる。
The etching of the silicon compound surface by the above-described method can be performed without using an oxidizing agent. However, when an oxidizing agent is used, highly active oxygen atoms can be generated very efficiently. . for that reason,
According to the method of the present invention, a sufficient etching depth can be easily realized.

【0011】上述したように、本発明の方法において
は、エッチャントとして液体が用いられる。この場合、
気体を用いた場合に比べて、被処理面であるシリコン化
合物表面とエッチャントとの接触密度をより高めること
ができる。したがって、エッチングレートを向上させる
ことが可能となる。
As described above, in the method of the present invention, a liquid is used as an etchant. in this case,
The contact density between the surface of the silicon compound to be processed and the etchant can be further increased as compared with the case where a gas is used. Therefore, the etching rate can be improved.

【0012】また、本発明の方法によると、シリコン化
合物のエッチングに、ClF3ガスやNF3ガスのような
危険なガスは用いられず、代わりにフッ化水素酸が用い
られる。フッ化水素酸は上記ガスに比べて取り扱いが比
較的容易であるので、本発明の方法によると、安全にシ
リコン化合物表面に微細パターンを形成することが可能
である。
According to the method of the present invention, a dangerous gas such as ClF 3 gas or NF 3 gas is not used for etching the silicon compound, but hydrofluoric acid is used instead. Hydrofluoric acid is relatively easy to handle as compared with the above gases, and therefore, according to the method of the present invention, it is possible to safely form a fine pattern on the surface of a silicon compound.

【0013】さらに、本発明の方法においては、シリコ
ン化合物表面と窓部材とは、それらの間にフッ化水素酸
及び酸化剤を含有する薄液層が介在するように配置され
る。このような構造は、例えば、毛細管現象を利用する
ことにより形成することが可能である。この場合、シリ
コン化合物表面全体にフッ化水素酸及び酸化剤を均一に
供給することができる。したがって、均質なエッチング
を行うことが可能となる。また、この場合、必要なフッ
化水素酸等の量は僅かであるため、より安全にエッチン
グを行うことができる。
Further, in the method of the present invention, the silicon compound surface and the window member are arranged such that a thin liquid layer containing hydrofluoric acid and an oxidizing agent is interposed therebetween. Such a structure can be formed, for example, by utilizing the capillary phenomenon. In this case, hydrofluoric acid and the oxidizing agent can be uniformly supplied to the entire surface of the silicon compound. Therefore, uniform etching can be performed. Further, in this case, since the necessary amount of hydrofluoric acid or the like is small, etching can be performed more safely.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照しながらより詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の一実施形態に係るエッチ
ング方法に用いられる装置を概略的に示す図である。図
1に示す装置10は、ArFエキシマレーザのような紫
外線源12と、ホモジナイザ13と、ミラー14と、所
定のパターンが形成されたフォトマスク15と、基板1
を水平に載置する載置台(図示せず)とで主に構成され
ている。
FIG. 1 is a view schematically showing an apparatus used in an etching method according to one embodiment of the present invention. An apparatus 10 shown in FIG. 1 includes an ultraviolet source 12 such as an ArF excimer laser, a homogenizer 13, a mirror 14, a photomask 15 on which a predetermined pattern is formed,
And a mounting table (not shown) on which the is mounted horizontally.

【0016】この装置10は、基板1上に載せられた窓
部材2との間隙に毛細管現象により薄液層(図示せず)
を形成させ、その上部から紫外線を照射する装置であ
る。すなわち、この装置10は、紫外線源12から出力
された紫外線(レーザー光)11を、多面体プリズムの
ようなホモジナイザ13で均一化した後、その進行方向
をミラー14により鉛直方向下向きに変えて、フォトマ
スク15を介して窓部材2側から基板1に照射するもの
である。
This apparatus 10 has a thin liquid layer (not shown) formed by a capillary phenomenon in a gap between the window member 2 placed on the substrate 1 and the window member 2.
Is formed, and ultraviolet light is irradiated from above. That is, the apparatus 10 homogenizes the ultraviolet light (laser light) 11 output from the ultraviolet light source 12 by a homogenizer 13 such as a polyhedral prism, and changes the traveling direction of the ultraviolet light to a vertical direction by a mirror 14. The substrate 1 is irradiated from the window member 2 side through the mask 15.

【0017】本発明の一実施形態によると、例えば、図
1に示す装置10を用いて以下に示す方法によりシリコ
ン化合物表面のエッチングが行われる。
According to one embodiment of the present invention, for example, the silicon compound surface is etched using the apparatus 10 shown in FIG. 1 by the following method.

【0018】まず、少なくとも一方の主面がシリコンカ
ーバイドやシリコンナイトライドのようなシリコン化合
物で構成された基板1を準備する。この基板1は、少な
くとも一方の主面がシリコン化合物で構成されていれば
特に制限はなく、シリコン化合物からなる基板でもよ
い。また、この基板1は、表面にシリコン化合物層を有
する基板であってもよい。なお、ここでは、基板1はシ
リコン化合物からなる基板であるものとする。
First, a substrate 1 having at least one principal surface made of a silicon compound such as silicon carbide or silicon nitride is prepared. The substrate 1 is not particularly limited as long as at least one main surface is made of a silicon compound, and may be a substrate made of a silicon compound. The substrate 1 may be a substrate having a silicon compound layer on the surface. Here, it is assumed that the substrate 1 is a substrate made of a silicon compound.

【0019】次に、基板1のシリコン化合物表面に、フ
ッ化水素酸と酸化剤とを含有するエッチャントを滴下す
る。エッチャントに用いられる酸化剤としては、H
22、H 2SO4、HNO3、KNO3、KMnO4、K2
rO4、K2Cr27、Ag2O、及びCuO等を挙げる
ことができる。これら酸化剤は単独で用いてもよく、混
合して用いてもよい。
Next, the silicon compound surface of the substrate 1 is
Drop an etchant containing hydrofluoric acid and an oxidizing agent
You. The oxidizing agent used for the etchant is H
TwoOTwo, H TwoSOFour, HNOThree, KNOThree, KMnOFour, KTwoC
rOFour, KTwoCrTwoO7, AgTwoO and CuO etc.
be able to. These oxidizing agents may be used alone or in combination.
They may be used in combination.

【0020】その後、基板1のシリコン化合物表面に窓
部材2を載置する。基板1のシリコン化合物表面に存在
するエッチャントの液滴は、毛細管現象により基板1と
窓部材2との間に広げられる。その結果、エッチャント
は、基板1と窓部材2との間に極めて薄い液膜である薄
液層を形成する。
Thereafter, the window member 2 is placed on the surface of the silicon compound of the substrate 1. The droplets of the etchant present on the silicon compound surface of the substrate 1 are spread between the substrate 1 and the window member 2 by capillary action. As a result, the etchant forms a very thin liquid film between the substrate 1 and the window member 2.

【0021】このように、窓部材2はエッチャントと接
触するので、上記エッチャントに対して耐性を有する必
要がある。また、後述するように、窓部材2側から紫外
線が照射されるので、窓部材2は紫外線を透過するもの
である必要がある。そのような材料としては、例えばサ
ファイア、石英、合成石英ガラス、フッ化カルシウム、
フッ化マグネシウム、或いはFEPやPFAなどの透明
フッ素樹脂板等を挙げることができる。
As described above, since the window member 2 comes into contact with the etchant, it is necessary to have resistance to the etchant. Further, as described later, since ultraviolet rays are irradiated from the window member 2 side, the window member 2 needs to transmit ultraviolet rays. Such materials include, for example, sapphire, quartz, synthetic quartz glass, calcium fluoride,
Examples thereof include magnesium fluoride and a transparent fluororesin plate such as FEP or PFA.

【0022】なお、僅かではあるが、石英や合成石英ガ
ラスはフッ化水素酸に、フッ化カルシウムやフッ化マグ
ネシウムは水にそれぞれおかされる。そのため、これら
材料からなる窓部材2を繰り返し使用した場合、窓部材
2のエッチャントと接触する面に微細な凹凸が形成され
ることがあるが、ここで用いられるエッチャントは液体
であるので、後述する紫外線照射の際に過剰な光散乱を
生ずることはない。
It is noted that, although slightly, quartz and synthetic quartz glass are placed in hydrofluoric acid, and calcium fluoride and magnesium fluoride are placed in water. Therefore, when the window member 2 made of these materials is used repeatedly, fine irregularities may be formed on the surface of the window member 2 that comes into contact with the etchant. However, since the etchant used here is a liquid, it will be described later. Excessive light scattering does not occur during UV irradiation.

【0023】次に、上記装置10を用いて、窓部材2側
から基板1に向けて紫外線11を照射する。上述したよ
うに、基板1と窓部材2との間には薄液層が介在してい
るので、基板1等は載置台(図示せず)上に水平に配置
することが好ましい。
Next, ultraviolet rays 11 are irradiated from the side of the window member 2 toward the substrate 1 using the apparatus 10 described above. As described above, since the thin liquid layer is interposed between the substrate 1 and the window member 2, the substrate 1 and the like are preferably arranged horizontally on a mounting table (not shown).

【0024】また、紫外線11としては、例えば、30
0nm〜120nmの波長を有するものを用いることが
できる。この波長域において、それぞれの酸化剤は光吸
収を有し、かつ光分解が行われる。但し、フッ化水素酸
の吸収は160nm以下であるため、エッチング効率の
良い波長域は300nm〜160nmであることを付記
しておく。
As the ultraviolet rays 11, for example, 30
Those having a wavelength of 0 nm to 120 nm can be used. In this wavelength range, each oxidant has light absorption and undergoes photolysis. However, it should be noted that since the absorption of hydrofluoric acid is 160 nm or less, the wavelength range where the etching efficiency is good is 300 nm to 160 nm.

【0025】そのような紫外線11の光源12として
は、ArFエキシマレーザ、KrFエキシマレーザ、A
rエキシマレーザ、Krエキシマレーザ、F2レーザ、
紫外レーザ光を出力する非線形結晶を用いたレーザ、X
2 *エキシマランプ、XeClエキシマランプ、Arエ
キシマランプ、Krエキシマランプ、及びUVランプ等
を挙げることができる。
The light source 12 for the ultraviolet light 11 is an ArF excimer laser, a KrF excimer laser,
r excimer laser, Kr excimer laser, F 2 laser,
A laser using a nonlinear crystal that outputs ultraviolet laser light, X
Examples include an e 2 * excimer lamp, a XeCl excimer lamp, an Ar excimer lamp, a Kr excimer lamp, a UV lamp, and the like.

【0026】窓部材2側から基板1に向けて紫外線11
を照射すると、露光部において選択的に上述したエッチ
ングが生ずる。一方、未露光部では上記エッチングは生
じない。その結果、基板1の表面には、フォトマスク1
5のパターンに対応したパターンが形成される。本実施
形態に係る方法によると、以上のようにしてエッチング
が行われる。
The ultraviolet rays 11 are directed toward the substrate 1 from the window member 2 side.
Is irradiated, the above-described etching occurs selectively in the exposed portion. On the other hand, the above-mentioned etching does not occur in the unexposed portion. As a result, the photomask 1
A pattern corresponding to the pattern No. 5 is formed. According to the method according to the present embodiment, etching is performed as described above.

【0027】本実施形態において、薄液層の厚さは、通
常、100〜10μmの範囲内であり、好ましくは50
〜20μmの範囲内である。薄液層の厚さが上記範囲内
である場合、十分な量のエッチャントを基板1の表面に
供給することができ、しかも、薄液層における紫外線1
1の過剰な吸収を抑制して、基板1の表面を十分に光励
起することができる。
In the present embodiment, the thickness of the thin liquid layer is usually in the range of 100 to 10 μm, preferably 50 to 50 μm.
2020 μm. When the thickness of the thin liquid layer is within the above range, a sufficient amount of the etchant can be supplied to the surface of the substrate 1 and the ultraviolet light 1 in the thin liquid layer can be supplied.
1 can be suppressed, and the surface of the substrate 1 can be sufficiently photoexcited.

【0028】本実施形態において、紫外線11のエネル
ギー密度は、100mJ/cm2以上であることが好ま
しく、500mJ/cm2以上であることがより好まし
い。この場合、活性の高い酸素原子を十分に発生させる
ことができ、しかも、基板1の表面を十分に光励起する
ことができる。
In this embodiment, the energy density of the ultraviolet rays 11 is preferably 100 mJ / cm 2 or more, and more preferably 500 mJ / cm 2 or more. In this case, highly active oxygen atoms can be sufficiently generated, and the surface of the substrate 1 can be sufficiently photoexcited.

【0029】本実施形態においては、薄液層の組成に応
じて紫外線源12を適宜選択することが好ましい。例え
ば、上記エッチャントがフッ化水素と水とを含有する場
合は、紫外線源12として、ArFエキシマレーザ或い
はXe2 *エキシマランプを使用することが好ましい。ま
た、上記エッチャントがフッ化水素と過酸化水素とを含
有する場合は、紫外線源12として、ArFエキシマレ
ーザ、KrFエキシマレーザ、Arエキシマレーザ、K
rエキシマレーザ、F2レーザ、非線形結晶を用いたレ
ーザ、Xe2 *エキシマランプ、XeClエキシマラン
プ、Arエキシマランプ、Krエキシマランプ、Hgラ
ンプ、或いはD2ランプ等を使用することが好ましい。
In the present embodiment, it is preferable to appropriately select the ultraviolet light source 12 according to the composition of the thin liquid layer. For example, when the etchant contains hydrogen fluoride and water, it is preferable to use an ArF excimer laser or a Xe 2 * excimer lamp as the ultraviolet light source 12. When the etchant contains hydrogen fluoride and hydrogen peroxide, the ultraviolet source 12 may be an ArF excimer laser, a KrF excimer laser, an Ar excimer laser,
It is preferable to use an r excimer laser, an F 2 laser, a laser using a nonlinear crystal, a Xe 2 * excimer lamp, a XeCl excimer lamp, an Ar excimer lamp, a Kr excimer lamp, a Hg lamp, a D 2 lamp, or the like.

【0030】このように、薄液層の組成に応じて紫外線
源12を適宜選択することにより、薄液層における紫外
線11の過剰な吸収を抑制し、基板1の表面を十分に光
励起することができる。すなわち、高いエッチングレー
トを得ることが可能となる。
As described above, by appropriately selecting the ultraviolet light source 12 according to the composition of the thin liquid layer, excessive absorption of the ultraviolet light 11 in the thin liquid layer can be suppressed, and the surface of the substrate 1 can be sufficiently photoexcited. it can. That is, a high etching rate can be obtained.

【0031】以上説明したように、本実施形態の方法に
おいては、エッチャントとして気体ではなく液体が用い
られるため、高いエッチングレートを実現することがで
きる。また、本実施形態の方法において、エッチャント
は毛細管現象を利用して薄液層として形成されるため、
シリコン化合物表面全体にエッチャントを均一に供給す
ることができる。したがって、均質なエッチングを行う
ことが可能となる。さらに、この場合、必要なフッ化水
素溶液等の量は僅かであるため、より安全にエッチング
を行うことができる。
As described above, in the method of the present embodiment, a liquid is used instead of a gas as an etchant, so that a high etching rate can be realized. Further, in the method of the present embodiment, since the etchant is formed as a thin liquid layer utilizing the capillary phenomenon,
The etchant can be uniformly supplied to the entire surface of the silicon compound. Therefore, uniform etching can be performed. Further, in this case, since the required amount of the hydrogen fluoride solution or the like is small, the etching can be performed more safely.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0033】上述した構造を有する装置10を用いて、
以下に示す方法によりシリコン化合物表面のエッチング
を行った。
Using the device 10 having the above structure,
The silicon compound surface was etched by the following method.

【0034】(実施例1)まず、SiC基板1上にフッ
化水素酸(H2O:HF=10:1)を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材2を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、SiC基板1とサファ
イアガラス窓部材2とがフッ化水素酸からなる薄液層を
介して積層された積層体を形成した。
Example 1 First, hydrofluoric acid (H 2 O: HF = 10: 1) was dropped on a SiC substrate 1, and a sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, a laminated body in which the SiC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer made of hydrofluoric acid was formed by utilizing the capillary phenomenon.

【0035】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を400mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、75オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
Next, using an apparatus 10 shown in FIG. 1, an ArF excimer laser beam 11 was applied to this laminate from the sapphire glass window member 2 side in a direction perpendicular to the substrate surface at 400 mJ / cm.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 75 Å was achieved.

【0036】なお、ArFエキシマレーザー光の代わり
にKrFエキシマレーザー光を照射したところ、SiC
基板1の表面は殆どエッチングされなかった。
When KrF excimer laser light was irradiated instead of ArF excimer laser light, SiC
The surface of the substrate 1 was hardly etched.

【0037】(実施例2)SiC基板1上に過酸化水素
水とフッ化水素酸との混合液(H22:HF=10:
1)を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材2を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、S
iC基板1とサファイアガラス窓部材2とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
Example 2 A mixed solution of hydrogen peroxide and hydrofluoric acid (H 2 O 2 : HF = 10:
1) was dropped, and a sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, using the capillary phenomenon, S
A laminated body was formed in which the iC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing hydrogen peroxide as an oxidizing agent.

【0038】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を256mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、30オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
Next, using an apparatus 10 shown in FIG. 1, an ArF excimer laser beam 11 of 256 mJ / cm was applied to the laminate from the sapphire glass window member 2 side in a direction perpendicular to the substrate surface.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 30 angstroms was realized.

【0039】(実施例3)SiC基板1上に過酸化水素
水とフッ化水素酸との混合液(H22:HF=10:
1)を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材2を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、S
iC基板1とサファイアガラス窓部材2とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
(Example 3) A mixed solution of hydrogen peroxide solution and hydrofluoric acid (H 2 O 2 : HF = 10:
1) was dropped, and a sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, using the capillary phenomenon, S
A laminated body was formed in which the iC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing hydrogen peroxide as an oxidizing agent.

【0040】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にKrFエキシマレーザー光11を400mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、120オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
Next, using the apparatus 10 shown in FIG. 1, a KrF excimer laser beam 11 was applied to the laminate from the side of the sapphire glass window member 2 perpendicularly to the substrate surface at 400 mJ / cm.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 120 angstroms was realized.

【0041】(実施例4)ArFエキシマレーザー光1
1のエネルギー密度を変えたこと以外は実施例1に示し
たのと同様の条件でSiC基板1のエッチングを行い、
ArFエキシマレーザー光11のエネルギー密度とエッ
チング深さとの関係を調べた。また、KrFエキシマレ
ーザー光11のエネルギー密度を変えたこと以外は実施
例3に示したのと同様の条件でSiC基板1のエッチン
グを行い、KrFエキシマレーザー光11のエネルギー
密度とエッチング深さとの関係を調べた。その結果を図
2に示す。
Example 4 ArF Excimer Laser Light 1
Etching of the SiC substrate 1 was performed under the same conditions as in Example 1 except that the energy density of Example 1 was changed.
The relationship between the energy density of the ArF excimer laser beam 11 and the etching depth was examined. The etching of the SiC substrate 1 was performed under the same conditions as those described in Example 3 except that the energy density of the KrF excimer laser light 11 was changed, and the relationship between the energy density of the KrF excimer laser light 11 and the etching depth. Was examined. The result is shown in FIG.

【0042】図2は、本発明の実施例に係るエッチング
方法における紫外線11のエネルギー密度とエッチング
深さとの関係を示すグラフである。図中、横軸は紫外線
11のエネルギー密度を示し、縦軸はエッチング深さを
示している。また、曲線21は、エッチャント及び紫外
線11としてフッ化水素酸及びArFエキシマレーザー
光を用いた場合に得られたデータを示し、曲線22は、
エッチャント及び紫外線11として過酸化水素とフッ化
水素との混合液及びKrFエキシマレーザー光を用いた
場合に得られたデータを示している。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the energy density of ultraviolet rays 11 and the etching depth in the etching method according to the embodiment of the present invention. In the figure, the horizontal axis indicates the energy density of the ultraviolet rays 11, and the vertical axis indicates the etching depth. Curve 21 shows data obtained when hydrofluoric acid and ArF excimer laser light were used as the etchant and the ultraviolet light 11, and the curve 22 was
The data obtained when a mixture of hydrogen peroxide and hydrogen fluoride and a KrF excimer laser beam are used as the etchant and the ultraviolet rays 11 are shown.

【0043】曲線21及び22から明らかなように、エ
ッチャント及び紫外線11としてフッ化水素酸及びAr
Fエキシマレーザー光を用いた場合に比べ、エッチャン
ト及び紫外線11として過酸化水素とフッ化水素との混
合液及びKrFエキシマレーザー光を用いた場合におい
て、より大きなエッチング深さを得ることができた。す
なわち、酸化剤として過酸化水素を用い且つ紫外線11
としてKrFエキシマレーザー光を用いた場合におい
て、より速いエッチングレートを実現することができ
た。
As is apparent from curves 21 and 22, hydrofluoric acid and Ar as etchant and ultraviolet light 11 were used.
As compared with the case where the F excimer laser beam was used, a larger etching depth could be obtained when a mixed solution of hydrogen peroxide and hydrogen fluoride and the KrF excimer laser beam were used as the etchant and the ultraviolet rays 11. That is, hydrogen peroxide is used as an oxidizing agent and ultraviolet rays 11
When a KrF excimer laser beam was used, a higher etching rate could be realized.

【0044】(実施例5)SiC基板1上に濃硫酸(9
5%)とフッ化水素酸(40%)との混合液(H 2
4:HF=1:1)を滴下し、さらに、その上に石英
ガラス窓部材2を載置した。すなわち、毛細管現象を利
用して、SiC基板1と石英ガラス窓部材2とが、硫酸
を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介して
積層された積層体を形成した。
(Example 5) Concentrated sulfuric acid (9
5%) and a mixture of hydrofluoric acid (40%) (H TwoS
OFour: HF = 1: 1) was dropped, and further, quartz
The glass window member 2 was placed. That is, the capillary phenomenon is used.
The SiC substrate 1 and the quartz glass window member 2 are
Through a thin liquid layer of an etchant containing
A laminated body was formed.

【0045】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、石英ガラス窓部材2側から基板面に垂直にK
rFエキシマレーザー光11を400mJ/cm2のエ
ネルギー密度で10000ショット照射した。その結
果、45オングストロームのエッチング深さを実現する
ことができた。
Next, using the apparatus 10 shown in FIG. 1, the laminated body is subjected to K perpendicular to the substrate surface from the quartz glass window member 2 side.
The rF excimer laser beam 11 was irradiated with 10,000 shots at an energy density of 400 mJ / cm 2 . As a result, an etching depth of 45 angstroms was realized.

【0046】(実施例6)SiC基板1上に純水とフッ
化水素酸(40%)との混合液(H2O:HF=3:
1)を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材2を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、S
iC基板1とサファイアガラス窓部材2とが、純水を酸
化剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層
された積層体を形成した。
Example 6 A mixed solution of pure water and hydrofluoric acid (40%) (H 2 O: HF = 3:
1) was dropped, and a sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, using the capillary phenomenon, S
A laminated body in which the iC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing pure water as an oxidizing agent was formed.

【0047】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、80オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
Next, using an apparatus 10 shown in FIG. 1, an ArF excimer laser beam 11 was applied to the laminate from the sapphire glass window member 2 side perpendicular to the substrate surface at 650 mJ / cm.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 80 angstroms was realized.

【0048】(実施例7)SiC基板1上に硝酸(60
%)とフッ化水素酸(40%)との混合液(HNO3
HF=1:1)を滴下し、さらに、その上に透明フッ素
樹脂窓部材2を載置した。すなわち、毛細管現象を利用
して、SiC基板1と透明フッ素樹脂窓部材2とが、硝
酸を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
(Embodiment 7) Nitric acid (60
%) And hydrofluoric acid (40%) (HNO 3 :
HF = 1: 1) was dropped, and a transparent fluororesin window member 2 was placed thereon. That is, by using the capillary phenomenon, a laminate was formed in which the SiC substrate 1 and the transparent fluororesin window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing nitric acid as an oxidizing agent.

【0049】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、透明フッ素樹脂窓部材2側から基板面に垂直
にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm2
のエネルギー密度で10000ショット照射した。その
結果、90オングストロームのエッチング深さを実現す
ることができた。
Next, an ArF excimer laser beam 11 of 650 mJ / cm 2 was applied to this laminate from the transparent fluororesin window member 2 side perpendicularly to the substrate surface using the apparatus 10 shown in FIG.
10000 shots at an energy density of As a result, an etching depth of 90 angstroms was realized.

【0050】(実施例8)SiC基板1上に硝酸カリウ
ム水溶液(1%)とフッ化水素酸(40%)との混合液
(HNO3:HF=1:1)を滴下し、さらに、その上
にサファイアガラス窓部材2を載置した。すなわち、毛
細管現象を利用して、SiC基板1とサファイアガラス
窓部材2とが、硝酸カリウムを酸化剤として含有するエ
ッチャントの薄液層を介して積層された積層体を形成し
た。
Example 8 A mixture (HNO 3 : HF = 1: 1) of an aqueous solution of potassium nitrate (1%) and hydrofluoric acid (40%) was dropped on the SiC substrate 1, and furthermore, The sapphire glass window member 2 was placed on the glass. That is, by using the capillary phenomenon, a laminate was formed in which the SiC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing potassium nitrate as an oxidizing agent.

【0051】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、95オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
Next, using an apparatus 10 shown in FIG. 1, an ArF excimer laser beam 11 of 650 mJ / cm was applied to the laminate from the sapphire glass window member 2 side in a direction perpendicular to the substrate surface.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 95 Å was achieved.

【0052】(実施例9)SiC基板1上に過マンガン
酸カリウム水溶液(1%)とフッ化水素酸(40%)と
の混合液(KMnO4:HF=1:1)を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材2を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、SiC基板1とサファ
イアガラス窓部材2とが、過マンガン酸カリウムを酸化
剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層さ
れた積層体を形成した。
Example 9 A mixture (KMnO 4 : HF = 1: 1) of an aqueous solution of potassium permanganate (1%) and hydrofluoric acid (40%) was dropped on the SiC substrate 1, and furthermore, The sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, by using the capillary phenomenon, a laminated body was formed in which the SiC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing potassium permanganate as an oxidizing agent.

【0053】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、120オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
Next, an ArF excimer laser beam 11 of 650 mJ / cm was applied to the laminate from the sapphire glass window member 2 side perpendicular to the substrate surface using the apparatus 10 shown in FIG.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 120 angstroms was realized.

【0054】(実施例10)SiC基板1上にクロム酸
カリウム水溶液(1%)とフッ化水素酸(40%)との
混合液(K2CrO4:HF=1:1)を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材2を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、SiC基板1とサファ
イアガラス窓部材2とが、クロム酸カリウムを酸化剤と
して含有するエッチャントの薄液層を介して積層された
積層体を形成した。
Example 10 A mixture (K 2 CrO 4 : HF = 1: 1) of an aqueous solution of potassium chromate (1%) and hydrofluoric acid (40%) was dropped on a SiC substrate 1. Further, the sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, by using the capillary phenomenon, a laminate was formed in which the SiC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing potassium chromate as an oxidizing agent.

【0055】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、100オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
Next, using the apparatus 10 shown in FIG. 1, an ArF excimer laser beam 11 of 650 mJ / cm was applied to the laminate from the sapphire glass window member 2 side in a direction perpendicular to the substrate surface.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 100 angstroms was realized.

【0056】(実施例11)SiC基板1上に重クロム
酸カリウム水溶液(1%)とフッ化水素酸(40%)と
の混合液(K2Cr27:HF=1:1)を滴下し、さ
らに、その上にサファイアガラス窓部材2を載置した。
すなわち、毛細管現象を利用して、SiC基板1とサフ
ァイアガラス窓部材2とが、重クロム酸カリウムを酸化
剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層さ
れた積層体を形成した。
Example 11 A mixed solution (K 2 Cr 2 O 7 : HF = 1: 1) of an aqueous solution of potassium dichromate (1%) and hydrofluoric acid (40%) was placed on a SiC substrate 1. The sapphire glass window member 2 was placed thereon.
That is, by using the capillary phenomenon, a laminate was formed in which the SiC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing potassium dichromate as an oxidizing agent.

【0057】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、110オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
Next, an ArF excimer laser beam 11 of 650 mJ / cm was applied to the laminate from the sapphire glass window member 2 side perpendicularly to the substrate surface using the apparatus 10 shown in FIG.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 110 angstroms was realized.

【0058】(実施例12)SiC基板1上に酸化銀水
溶液(1%)とフッ化水素酸(40%)との混合液(A
2O:HF=1:1)を滴下し、さらに、その上にサ
ファイアガラス窓部材2を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、SiC基板1とサファイアガラス窓部
材2とが、酸化銀を酸化剤として含有するエッチャント
の薄液層を介して積層された積層体を形成した。
Example 12 A mixed solution (A) of an aqueous solution of silver oxide (1%) and hydrofluoric acid (40%) was placed on a SiC substrate 1.
g 2 O: HF = 1: 1) was dropped, and a sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, by using the capillary phenomenon, a laminated body was formed in which the SiC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing silver oxide as an oxidizing agent.

【0059】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、85オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
Next, an ArF excimer laser beam 11 of 650 mJ / cm was applied to the laminate from the sapphire glass window member 2 side perpendicular to the substrate surface using the apparatus 10 shown in FIG.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 85 Å was achieved.

【0060】(実施例13)SiC基板1上に酸化銅水
溶液(1%)とフッ化水素酸(40%)との混合液(C
uO:HF=1:1)を滴下し、さらに、その上にサフ
ァイアガラス窓部材2を載置した。すなわち、毛細管現
象を利用して、SiC基板1とサファイアガラス窓部材
2とが、酸化銅を酸化剤として含有するエッチャントの
薄液層を介して積層された積層体を形成した。
Example 13 A mixed solution (C) of an aqueous copper oxide solution (1%) and hydrofluoric acid (40%) was placed on a SiC substrate 1.
uO: HF = 1: 1) was dropped, and a sapphire glass window member 2 was placed thereon. That is, by using the capillary phenomenon, a laminated body was formed in which the SiC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing copper oxide as an oxidizing agent.

【0061】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材2側から基板面に垂
直にArFエキシマレーザー光11を650mJ/cm
2のエネルギー密度で10000ショット照射した。そ
の結果、55オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
Next, using an apparatus 10 shown in FIG. 1, an ArF excimer laser beam 11 was applied to this laminate from the sapphire glass window member 2 side perpendicular to the substrate surface at 650 mJ / cm.
10000 shots were irradiated at an energy density of 2 . As a result, an etching depth of 55 Å was realized.

【0062】(実施例14)SiC基板1上に純水とフ
ッ化水素酸(40%)との混合液(H2O:HF=3:
1)を滴下し、さらに、その上に合成石英ガラス窓部材
2を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Si
C基板1と合成石英ガラス窓部材2とが、純水を酸化剤
として含有するエッチャントの薄液層を介して積層され
た積層体を形成した。
Example 14 A mixed solution of pure water and hydrofluoric acid (40%) (H 2 O: HF = 3:
1) was dropped, and a synthetic quartz glass window member 2 was placed thereon. That is, by utilizing the capillary phenomenon, Si
A laminated body was formed in which the C substrate 1 and the synthetic quartz glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing pure water as an oxidizing agent.

【0063】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、合成石英ガラス窓部材2側から基板面に垂直
にXe2 *エキシマランプ光11を10分間照射した。そ
の結果、30オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
Next, using the apparatus 10 shown in FIG. 1, the laminated body was irradiated with Xe 2 * excimer lamp light 11 from the side of the synthetic quartz glass window member 2 perpendicularly to the substrate surface for 10 minutes. As a result, an etching depth of 30 angstroms was realized.

【0064】(実施例15)SiC基板1上に過酸化水
素水(30%)とフッ化水素酸(40%)との混合液
(H22:HF=3:1)を滴下し、さらに、その上に
合成石英ガラス窓部材2を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、SiC基板1と合成石英ガラス窓部材
2とが、過酸化水素を酸化剤として含有するエッチャン
トの薄液層を介して積層された積層体を形成した。
Example 15 A mixture (H 2 O 2 : HF = 3: 1) of aqueous hydrogen peroxide (30%) and hydrofluoric acid (40%) was dropped on the SiC substrate 1. Further, the synthetic quartz glass window member 2 was placed thereon. That is, by using the capillary phenomenon, a laminate was formed in which the SiC substrate 1 and the synthetic quartz glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing hydrogen peroxide as an oxidizing agent.

【0065】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、合成石英ガラス窓部材2側から基板面に垂直
にKrClエキシマランプ光(222nm)11を10
分間照射した。その結果、60オングストロームのエッ
チング深さを実現することができた。
Next, using the apparatus 10 shown in FIG. 1, 10 KrCl excimer lamp light (222 nm) 11 was applied to the laminate from the side of the synthetic quartz glass window member 2 perpendicularly to the substrate surface.
Irradiated for minutes. As a result, an etching depth of 60 Å was achieved.

【0066】(実施例16)SiN基板1上に過酸化水
素水(30%)とフッ化水素酸(40%)との混合液
(H22:HF=3:1)を滴下し、さらに、その上に
合成石英ガラス窓部材2を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、SiN基板1と合成石英ガラス窓部材
2とが、過酸化水素を酸化剤として含有するエッチャン
トの薄液層を介して積層された積層体を形成した。
Example 16 A mixture (H 2 O 2 : HF = 3: 1) of aqueous hydrogen peroxide (30%) and hydrofluoric acid (40%) was dropped on a SiN substrate 1, Further, the synthetic quartz glass window member 2 was placed thereon. That is, by using the capillary phenomenon, a laminate was formed in which the SiN substrate 1 and the synthetic quartz glass window member 2 were laminated via a thin liquid layer of an etchant containing hydrogen peroxide as an oxidizing agent.

【0067】次に、図1に示す装置10を用いて、この
積層体に、合成石英ガラス窓部材2側から基板面に垂直
にArFエキシマレーザ光11を650mJ/cm2
エネルギー密度で10000ショット照射した。その結
果、100オングストロームのエッチング深さを実現す
ることができた。
Next, using the apparatus 10 shown in FIG. 1, an ArF excimer laser beam 11 was applied to this laminate at an energy density of 650 mJ / cm 2 from the side of the synthetic quartz glass window member 2 for 10000 shots perpendicular to the substrate surface. Irradiated. As a result, an etching depth of 100 angstroms was realized.

【0068】(実施例17)以下の方法により、紫外線
11のエネルギー密度とエッチング深さとの関係を調べ
た。
Example 17 The relationship between the energy density of the ultraviolet rays 11 and the etching depth was examined by the following method.

【0069】まず、SiC基板1上に過酸化水素水と1
5%のフッ化水素酸との混合液(H 22:HF=10:
1)を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材2を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、S
iC基板1とサファイアガラス窓部材2とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。次に、図1に示す装置
10を用いて、この積層体に、サファイアガラス窓部材
2側から基板面に垂直にArFエキシマレーザー光11
を10000ショット照射した。
First, hydrogen peroxide solution and 1
Liquid mixture with 5% hydrofluoric acid (H TwoOTwo: HF = 10:
1) is dropped, and a sapphire glass window
Material 2 was placed. That is, using the capillary phenomenon, S
The iC substrate 1 and the sapphire glass window member 2 are
Through a thin liquid layer of an etchant containing sulfur as an oxidant
Thus, a laminated body was formed. Next, the device shown in FIG.
10, a sapphire glass window member
ArF excimer laser beam 11 perpendicular to the substrate surface from side 2
For 10,000 shots.

【0070】以上の操作をArFエキシマレーザー光1
1のエネルギー密度を変えて複数回行い、それぞれにつ
いて得られたエッチング深さを調べた。その結果を図3
に示す。
The above operation was performed using ArF excimer laser light 1
A plurality of times were performed while changing the energy density of No. 1 and the etching depth obtained for each was examined. The result is shown in FIG.
Shown in

【0071】図3は、紫外線のエネルギー密度とエッチ
ング深さとの関係を示すグラフである。なお、図中、横
軸はエネルギー密度を示し、縦軸はエッチング深さを示
している。また、直線30は実施例17で得られたデー
タを示し、直線31及び32は後述する比較例1及び2
で得られたデータをそれぞれ示している。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the energy density of ultraviolet rays and the etching depth. In the figure, the horizontal axis indicates the energy density, and the vertical axis indicates the etching depth. A straight line 30 indicates the data obtained in Example 17, and straight lines 31 and 32 indicate Comparative Examples 1 and 2 described later.
Shows the data obtained in.

【0072】図3に示すように、実施例17によると、
比較的低いエネルギー密度で十分なエッチング深さを実
現することができた。
As shown in FIG. 3, according to the seventeenth embodiment,
A sufficient etching depth was able to be realized with a relatively low energy density.

【0073】(比較例1)SiC基板をチャンバー内に
収容し、チャンバー内を5TorrのClF3雰囲気に
制御した。次に、チャンバーに設けられた窓を介してS
iC基板の表面に対して平行に50mJ/cm2のKr
Fエキシマレーザ光を照射して下記反応式に示す光分解
を生じさせた。
(Comparative Example 1) A SiC substrate was housed in a chamber, and the inside of the chamber was controlled to a ClF 3 atmosphere of 5 Torr. Next, S through a window provided in the chamber.
Kr of 50 mJ / cm 2 parallel to the surface of the iC substrate
Irradiation with F excimer laser light caused photolysis shown by the following reaction formula.

【0074】ClF3→Cl*+3F* このとき同時に、基板の表面に対して垂直にKrFエキ
シマレーザ光を20Hzで10000ショット照射する
ことにより基板表面を励起させた。このようにして励起
させた基板表面の露光部とClF3の光分解によって発
生したラジカルとを反応させ、基板表面の露光部をエッ
チングした。
ClF 3 → Cl * + 3F * At this time, the substrate surface was excited by simultaneously irradiating the substrate surface with 10,000 shots of KrF excimer laser light at 20 Hz. The exposed portions on the substrate surface excited as described above were reacted with radicals generated by the photolysis of ClF 3 to etch the exposed portions on the substrate surface.

【0075】以上の操作を、基板に向けて照射するKr
Fエキシマレーザー光のエネルギー密度を変えて複数回
行い、それぞれについて得られたエッチング深さを調べ
た。その結果、図3に直線31として示すように、十分
なエッチング深さを実現するには高いエネルギー密度を
必要とした。
The above operation is performed by irradiating Kr onto the substrate.
The etching was performed a plurality of times while changing the energy density of the F excimer laser light, and the etching depth obtained for each was examined. As a result, as shown by the straight line 31 in FIG. 3, a high energy density was required to realize a sufficient etching depth.

【0076】(比較例2)SiC基板をチャンバー内に
収容し、チャンバー内を200TorrのNF3雰囲気
に制御した。次に、チャンバーに設けられた窓を介して
Xe2 *ランプ光を照射するのとともに、SiC基板の表
面に対して垂直にKrFエキシマレーザ光を20Hzで
10000ショット照射した。
(Comparative Example 2) A SiC substrate was housed in a chamber, and the inside of the chamber was controlled to an NF 3 atmosphere of 200 Torr. Next, Xe 2 * lamp light was irradiated through a window provided in the chamber, and KrF excimer laser light was irradiated perpendicularly to the surface of the SiC substrate at 10,000 Hz at 20 Hz.

【0077】以上の操作をKrFエキシマレーザー光の
エネルギー密度を変えて複数回行い、それぞれについて
得られたエッチング深さを調べた。その結果、図3に直
線32として示すように、十分なエッチング深さを実現
するには比較例1と同様の高いエネルギー密度を必要と
した。
The above operation was performed a plurality of times while changing the energy density of the KrF excimer laser beam, and the etching depth obtained for each was examined. As a result, as shown by a straight line 32 in FIG. 3, a high energy density similar to that of Comparative Example 1 was required to realize a sufficient etching depth.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上示したように、本発明の方法による
と、シリコン化合物のエッチングに、ClF3ガスやN
3ガスのような危険なガスは用いられず、代わりにフ
ッ化水素溶液が用いられる。そのため、本発明の方法に
よると、比較的安全にシリコン化合物表面に微細パター
ンを形成することが可能である。
As described above, according to the method of the present invention, ClF 3 gas or N
Hazardous gases such as F 3 gas is not used, the hydrogen fluoride solution is used instead. Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to form a fine pattern on the surface of the silicon compound relatively safely.

【0079】すなわち、本発明によると、シリコン化合
物表面に微細パターンを比較的安全に形成することが可
能なエッチング方法が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided an etching method capable of forming a fine pattern on a silicon compound surface relatively safely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るエッチング方法に用
いられる装置を概略的に示す図。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an apparatus used for an etching method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係るエッチング方法における
紫外線のエネルギー密度とエッチング深さとの関係を示
すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the energy density of ultraviolet rays and the etching depth in the etching method according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例及び比較例に係るエッチング方
法における紫外線のエネルギー密度とエッチング深さと
の関係を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the energy density of ultraviolet rays and the etching depth in the etching methods according to examples and comparative examples of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…窓部材 10…装置 11…紫外線 12…紫外線源 13…ホモジナイザ 14…ミラー 15…フォトマスク 20,21,30〜32…直線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Window member 10 ... Device 11 ... Ultraviolet light 12 ... Ultraviolet light source 13 ... Homogenizer 14 ... Mirror 15 ... Photomask 20, 21, 30-32 ... Straight line

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン化合物表面と紫外線を透過する
窓部材との間にフッ化水素酸及び酸化剤を含有する薄液
層を介在させ、前記窓部材側から前記シリコン化合物表
面に向けて紫外線を照射することにより前記シリコン化
合物表面の少なくとも一部を酸化させるとともに、それ
により生成するシリコン酸化物を前記薄液層に含まれる
フッ化水素酸で前記シリコン化合物表面から除去するこ
とを特徴とするエッチング方法。
1. A thin liquid layer containing hydrofluoric acid and an oxidizing agent is interposed between a surface of a silicon compound and a window member that transmits ultraviolet light, and ultraviolet light is directed from the window member side toward the silicon compound surface. Irradiation oxidizes at least a part of the silicon compound surface, and removes a silicon oxide generated thereby from the silicon compound surface with hydrofluoric acid contained in the thin liquid layer. Method.
【請求項2】 前記シリコン化合物表面は、シリコンカ
ーバイド及びシリコンナイトライドのいずれか一方を含
有することを特徴とする請求項1に記載のエッチング方
法。
2. The etching method according to claim 1, wherein the surface of the silicon compound contains one of silicon carbide and silicon nitride.
【請求項3】 前記酸化剤は、H22、H2SO4、HN
3、KNO3、KMnO4、K2CrO4、K2Cr27
Ag2O、及びCuOからなる群より選ばれる少なくと
も1種の化合物を含有することを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載のエッチング方法。
3. The oxidizing agent is H 2 O 2 , H 2 SO 4 , HN
O 3 , KNO 3 , KMnO 4 , K 2 CrO 4 , K 2 Cr 2 O 7 ,
3. The etching method according to claim 1, further comprising at least one compound selected from the group consisting of Ag2O and CuO.
【請求項4】 前記薄液層を毛細管現象を利用して形成
する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のエッチ
ング方法。
4. The etching method according to claim 1, wherein the thin liquid layer is formed by utilizing a capillary phenomenon.
【請求項5】 前記紫外線は、300nm〜120nm
の波長を有することを特徴とする請求項1〜請求項4の
いずれか1項に記載のエッチング方法。
5. The method according to claim 1, wherein the ultraviolet light has a wavelength of 300 to 120 nm.
The etching method according to any one of claims 1 to 4, wherein the etching method has the following wavelength.
【請求項6】 前記窓部材は、サファイア、石英、合成
石英ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、
及び透明フッ素樹脂からなる群より選ばれる材料からな
ることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項
に記載のエッチング方法。
6. The window member is made of sapphire, quartz, synthetic quartz glass, calcium fluoride, magnesium fluoride,
The etching method according to any one of claims 1 to 5, wherein the etching method is made of a material selected from the group consisting of a transparent fluorine resin.
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