JP2661390B2 - ＳｉＣのエッチング方法 - Google Patents
ＳｉＣのエッチング方法Info
- Publication number
- JP2661390B2 JP2661390B2 JP3057524A JP5752491A JP2661390B2 JP 2661390 B2 JP2661390 B2 JP 2661390B2 JP 3057524 A JP3057524 A JP 3057524A JP 5752491 A JP5752491 A JP 5752491A JP 2661390 B2 JP2661390 B2 JP 2661390B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- etching
- resist
- gas
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、青色ＬＥＤ用半導体材
料や耐環境性半導体材料として注目されているＳｉＣ
（シリコンカーバイド）の高効率なエッチング方法、及
びその一つの応用であるＳｉＣ回折格子の製造方法に関
する。
料や耐環境性半導体材料として注目されているＳｉＣ
（シリコンカーバイド）の高効率なエッチング方法、及
びその一つの応用であるＳｉＣ回折格子の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】シンクロトロン放射光（ＳＲ光）や短波
長・高出力レーザ用の回折格子としては、これらの高エ
ネルギー放射による温度上昇に対して比較的高温まで安
定であり、かつ、熱伝導率が高いために冷却効率の良い
ＳｉＣ回折格子が理想的とされている。しかし、イオン
ビーム法等のドライエッチングによりＳｉＣ基板に直
接、回折格子パターンを刻線しようとしても、ＳｉＣ基
板よりもレジストの方がより速くエッチングされてしま
うため、ＳｉＣ基板に直接回折格子パターンを形成する
ことは困難であった。そこで、従来は、図５に示すよう
に、ＳｉＣ基板上にＡｕ（金）等の柔らかい金属をコー
ティングし、その金属層にルーリングエンジン等により
機械的にグレーティング溝を彫るという方法で回折格子
を製作していた。
長・高出力レーザ用の回折格子としては、これらの高エ
ネルギー放射による温度上昇に対して比較的高温まで安
定であり、かつ、熱伝導率が高いために冷却効率の良い
ＳｉＣ回折格子が理想的とされている。しかし、イオン
ビーム法等のドライエッチングによりＳｉＣ基板に直
接、回折格子パターンを刻線しようとしても、ＳｉＣ基
板よりもレジストの方がより速くエッチングされてしま
うため、ＳｉＣ基板に直接回折格子パターンを形成する
ことは困難であった。そこで、従来は、図５に示すよう
に、ＳｉＣ基板上にＡｕ（金）等の柔らかい金属をコー
ティングし、その金属層にルーリングエンジン等により
機械的にグレーティング溝を彫るという方法で回折格子
を製作していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の回折格子は
ＳｉＣを基板としているとはいえ、回折を行うＳＯＲ光
やレーザの出力が非常に大きい場合には、温度上昇のた
めにＳｉＣ基板と金属層との熱膨張率の差による歪や基
板−金属層間の剥離が発生し、精度が出なくなったり使
用不能になるという問題があった。このような不都合を
避けるためにＳｉＣ基板のみで回折格子を構成しようと
すると、ＳｉＣ基板に直接グレーティング溝を刻線する
必要があるが、ＳｉＣに対しては、機械的な刻線はもち
ろん、上記の通りパターンエッチングも困難であった。
これを詳しく述べると、一般にセラミック基板をドライ
エッチングする場合には、その基板物質に対して反応性
のガスを用いてＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行
うのが効果的であるが、ＳｉＣの場合には、ＣＨＦ3 等
のＳｉＣに対する反応性のガスを用いても、ＳｉＣに対
するエッチング速度よりもパターンを形成するためのレ
ジストの方のエッチング速度の方が大きい。このため、
特にブレーズドタイプの回折格子ではグレーティング溝
の断面形状を理想的な鋸歯形状にすることが困難であっ
た。
ＳｉＣを基板としているとはいえ、回折を行うＳＯＲ光
やレーザの出力が非常に大きい場合には、温度上昇のた
めにＳｉＣ基板と金属層との熱膨張率の差による歪や基
板−金属層間の剥離が発生し、精度が出なくなったり使
用不能になるという問題があった。このような不都合を
避けるためにＳｉＣ基板のみで回折格子を構成しようと
すると、ＳｉＣ基板に直接グレーティング溝を刻線する
必要があるが、ＳｉＣに対しては、機械的な刻線はもち
ろん、上記の通りパターンエッチングも困難であった。
これを詳しく述べると、一般にセラミック基板をドライ
エッチングする場合には、その基板物質に対して反応性
のガスを用いてＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行
うのが効果的であるが、ＳｉＣの場合には、ＣＨＦ3 等
のＳｉＣに対する反応性のガスを用いても、ＳｉＣに対
するエッチング速度よりもパターンを形成するためのレ
ジストの方のエッチング速度の方が大きい。このため、
特にブレーズドタイプの回折格子ではグレーティング溝
の断面形状を理想的な鋸歯形状にすることが困難であっ
た。
【０００４】なお、ＳｉＣ基板に直接エッチングを行う
方法として、高出力のＳＲ光をガス雰囲気中で照射する
という方法が提案されている（応用物理学会 平成２年
春季講演大会予稿集ｐ．５００）が、この方法を実施す
ることができるのは世界に数カ所しかないシンクロトロ
ン施設のみであり、工業的に利用することは困難であ
る。このようなことより本発明は、工業的に実施可能な
方法でＳｉＣに直接、回折格子等のエッチングを行うこ
とのできる方法を提供することを目的とする。
方法として、高出力のＳＲ光をガス雰囲気中で照射する
という方法が提案されている（応用物理学会 平成２年
春季講演大会予稿集ｐ．５００）が、この方法を実施す
ることができるのは世界に数カ所しかないシンクロトロ
ン施設のみであり、工業的に利用することは困難であ
る。このようなことより本発明は、工業的に実施可能な
方法でＳｉＣに直接、回折格子等のエッチングを行うこ
とのできる方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＳｉＣエッ
チング方法は、レジストをマスクとし、ＳｉＣに対して
反応性を有するガスと不活性ガスとを不活性ガスの方を
多く混合したガスを用いて、プラズマエッチングにより
ＳｉＣ基板の表面をエッチングするというものである。
ＳｉＣに対して反応性のガスとしては例えばＣＨＦ3 ，
ＣＦ4 ，ＳＦ6，ＣＣｌ4 ，Ｃｌ2 等がある。また、不
活性ガスとしてはＡｒが代表的であるが、本発明ではそ
れに限られることはなく、Ｎｅ，Ｋｒ等、周期律表０族
の単体ガスあるいはこれらの混合ガスをいずれも用いる
ことができる。
チング方法は、レジストをマスクとし、ＳｉＣに対して
反応性を有するガスと不活性ガスとを不活性ガスの方を
多く混合したガスを用いて、プラズマエッチングにより
ＳｉＣ基板の表面をエッチングするというものである。
ＳｉＣに対して反応性のガスとしては例えばＣＨＦ3 ，
ＣＦ4 ，ＳＦ6，ＣＣｌ4 ，Ｃｌ2 等がある。また、不
活性ガスとしてはＡｒが代表的であるが、本発明ではそ
れに限られることはなく、Ｎｅ，Ｋｒ等、周期律表０族
の単体ガスあるいはこれらの混合ガスをいずれも用いる
ことができる。
【０００６】
【作用】プラズマエッチングプロセスにおいて、反応性
ガスはイオン化し、電界によって加速されてＳｉＣ基板
の表面に衝突する。このイオンの衝突による物理的なエ
ッチングに加え、反応性ガスのイオンとＳｉＣとの化学
的な反応により、ＳｉＣ表面のエッチングが促進され
る。従来行われていた反応性ガスのみによるプラズマエ
ッチングの場合には、反応性ガスイオンとＳｉＣとの反
応により生成したＣ（炭素）がＳｉＣ基板表面に堆積
し、それ以上のエッチングを妨げる作用をしていた。こ
のため、ＳｉＣ基板部分よりもレジスト部分の方がエッ
チング速度が大きいという上述の現象が生じていたので
ある。それに対し、本発明に係る不活性ガスとの混合ガ
スによるプラズマエッチングでは、反応ガスより多い不
活性ガスプラズマによるイオンビームが反応生成物であ
るＣ堆積層を物理的なスパッタ効果で除去するため、Ｓ
ｉＣ基板部分におけるエッチング速度は低下せず、レジ
スト部分と同等あるいはそれ以上の速度でエッチングさ
れる。
ガスはイオン化し、電界によって加速されてＳｉＣ基板
の表面に衝突する。このイオンの衝突による物理的なエ
ッチングに加え、反応性ガスのイオンとＳｉＣとの化学
的な反応により、ＳｉＣ表面のエッチングが促進され
る。従来行われていた反応性ガスのみによるプラズマエ
ッチングの場合には、反応性ガスイオンとＳｉＣとの反
応により生成したＣ（炭素）がＳｉＣ基板表面に堆積
し、それ以上のエッチングを妨げる作用をしていた。こ
のため、ＳｉＣ基板部分よりもレジスト部分の方がエッ
チング速度が大きいという上述の現象が生じていたので
ある。それに対し、本発明に係る不活性ガスとの混合ガ
スによるプラズマエッチングでは、反応ガスより多い不
活性ガスプラズマによるイオンビームが反応生成物であ
るＣ堆積層を物理的なスパッタ効果で除去するため、Ｓ
ｉＣ基板部分におけるエッチング速度は低下せず、レジ
スト部分と同等あるいはそれ以上の速度でエッチングさ
れる。
【０００７】
【実施例】まず、ＳｉＣ基板とレジストとのエッチング
速度の差を、本発明に係る方法と従来の方法とで測定し
た。なお、いずれもエッチングはイオンビーム法で行
い、ＳｉＣ基板としては、焼結により作成したＳｉＣ基
板上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）によりさ
らにＳｉＣをデポジットしたものを、また、レジストと
してはノボラック系のポジ型レジストであるＯＦＰＲ５
０００（東京応化社製）を使用した。まず、反応性ガス
としてＣＦ4 のみ使用し、不活性ガスを混合しない単体
ガスによりエッチングを行った。この場合、ＳｉＣのエ
ッチング速度は７２．１（オングストローム／ｍｉｎ）
／（ｍＡ／ｃｍ2 ）であるのに対し、レジストの方のエ
ッチング速度は２６１．３（オングストローム／ｍｉ
ｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）とＳｉＣ基板部分よりもはるか
に大きく、レジストに対するＳｉＣの選択比（エッチン
グ速度の比）はわずかに０．２７６であった。次に、反
応性ガスとしてＣＨＦ3 を使用し、同様に不活性ガスを
混合しない単体ガスでエッチングを行った。この場合の
エッチング速度は、ＳｉＣが２７．６（オングストロー
ム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）、レジストが９９．０
（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）と、
両者ともに上記ＣＦ4 の場合よりもエッチング速度が低
下しているが、ＳｉＣの選択比は上記とほぼ同様の０．
２７９であった。最後に、不活性ガスであるＡｒガスの
みでエッチング速度の比較を行った。この場合、ＳｉＣ
のエッチング速度は９４．６（オングストローム／ｍｉ
ｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）、レジストのエッチング速度は
３２５．０（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃ
ｍ2 ）であり、ＳｉＣの選択比は０．２９１と、上記２
例と同様、レジストの方がはるかにエッチングされやす
いという結果であった。これに対し、Ａｒ：ＣＨＦ3 ＝
６７：３３の割合で混合した混合ガスを用いてイオンビ
ームエッチングを行ったところ、ＳｉＣのエッチング速
度は１６４．２（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ
／ｃｍ2 ）、レジストのエッチング速度は１２６．９
（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）であ
り、ＳｉＣの選択比は１．２９となった。すなわち、レ
ジストよりもＳｉＣの方がエッチングされやすいという
ことであり、本発明に係る方法によりＳｉＣのパターン
エッチングを行うことが可能であることを示している。
速度の差を、本発明に係る方法と従来の方法とで測定し
た。なお、いずれもエッチングはイオンビーム法で行
い、ＳｉＣ基板としては、焼結により作成したＳｉＣ基
板上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）によりさ
らにＳｉＣをデポジットしたものを、また、レジストと
してはノボラック系のポジ型レジストであるＯＦＰＲ５
０００（東京応化社製）を使用した。まず、反応性ガス
としてＣＦ4 のみ使用し、不活性ガスを混合しない単体
ガスによりエッチングを行った。この場合、ＳｉＣのエ
ッチング速度は７２．１（オングストローム／ｍｉｎ）
／（ｍＡ／ｃｍ2 ）であるのに対し、レジストの方のエ
ッチング速度は２６１．３（オングストローム／ｍｉ
ｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）とＳｉＣ基板部分よりもはるか
に大きく、レジストに対するＳｉＣの選択比（エッチン
グ速度の比）はわずかに０．２７６であった。次に、反
応性ガスとしてＣＨＦ3 を使用し、同様に不活性ガスを
混合しない単体ガスでエッチングを行った。この場合の
エッチング速度は、ＳｉＣが２７．６（オングストロー
ム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）、レジストが９９．０
（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）と、
両者ともに上記ＣＦ4 の場合よりもエッチング速度が低
下しているが、ＳｉＣの選択比は上記とほぼ同様の０．
２７９であった。最後に、不活性ガスであるＡｒガスの
みでエッチング速度の比較を行った。この場合、ＳｉＣ
のエッチング速度は９４．６（オングストローム／ｍｉ
ｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）、レジストのエッチング速度は
３２５．０（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃ
ｍ2 ）であり、ＳｉＣの選択比は０．２９１と、上記２
例と同様、レジストの方がはるかにエッチングされやす
いという結果であった。これに対し、Ａｒ：ＣＨＦ3 ＝
６７：３３の割合で混合した混合ガスを用いてイオンビ
ームエッチングを行ったところ、ＳｉＣのエッチング速
度は１６４．２（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ
／ｃｍ2 ）、レジストのエッチング速度は１２６．９
（オングストローム／ｍｉｎ）／（ｍＡ／ｃｍ2 ）であ
り、ＳｉＣの選択比は１．２９となった。すなわち、レ
ジストよりもＳｉＣの方がエッチングされやすいという
ことであり、本発明に係る方法によりＳｉＣのパターン
エッチングを行うことが可能であることを示している。
【０００８】次に、本発明によるエッチング法を用いて
ＳｉＣの表面に具体的なパターンを形成する工程を図１
により説明する。はじめに焼結ＳｉＣの表面にＣＶＤに
よりＳｉＣをデポジットしたＳｉＣ基板（ＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ）１０を用意し、その表面に、図１（ａ）に示すよう
に、レジスト（例えば上記ＯＦＰＲ５０００）１１を３
０００オングストローム程度の厚さに塗布する。この基
板をフレッシュエアオーブンで９０℃×３０分ベーキン
グすることによりレジスト１１を固定した後、図１
（ｂ）に示すように、Ｃｒでパターニング（図で記号１
２がパターン層を示す）したハードマスク１３を介して
紫外線１４を照射する。その後、専用の現像液で露光部
を除去してＳｉＣ基板１０上にレジストパターン１１ｂ
を形成し（図１（ｃ））、ＡｒとＣＨＦ3 の混合ガス
（混合比はＡｒ：ＣＨＦ3 ＝６７：３３）によるイオン
ビーム１５の直入射エッチングを行う（図１（ｄ））。
最後に、Ｏ2 プラズマでレジストパターン１１ｂを灰化
除去し、ＳｉＣのエッチングを完成する（図１
（ｅ））。本実施例の場合、上記条件によるＳｉＣ基板
１０のエッチング深さは約１０００オングストロームで
あった。
ＳｉＣの表面に具体的なパターンを形成する工程を図１
により説明する。はじめに焼結ＳｉＣの表面にＣＶＤに
よりＳｉＣをデポジットしたＳｉＣ基板（ＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ）１０を用意し、その表面に、図１（ａ）に示すよう
に、レジスト（例えば上記ＯＦＰＲ５０００）１１を３
０００オングストローム程度の厚さに塗布する。この基
板をフレッシュエアオーブンで９０℃×３０分ベーキン
グすることによりレジスト１１を固定した後、図１
（ｂ）に示すように、Ｃｒでパターニング（図で記号１
２がパターン層を示す）したハードマスク１３を介して
紫外線１４を照射する。その後、専用の現像液で露光部
を除去してＳｉＣ基板１０上にレジストパターン１１ｂ
を形成し（図１（ｃ））、ＡｒとＣＨＦ3 の混合ガス
（混合比はＡｒ：ＣＨＦ3 ＝６７：３３）によるイオン
ビーム１５の直入射エッチングを行う（図１（ｄ））。
最後に、Ｏ2 プラズマでレジストパターン１１ｂを灰化
除去し、ＳｉＣのエッチングを完成する（図１
（ｅ））。本実施例の場合、上記条件によるＳｉＣ基板
１０のエッチング深さは約１０００オングストロームで
あった。
【０００９】次に、本発明に係る方法によりＳｉＣ回折
格子を製作する例を説明する。図２はラミナー型の回折
格子を製作する工程の説明図である。最初に、焼結で製
作したＳｉＣ上にＣＶＤでさらにＳｉＣをデポジットし
たＳｉＣ基板２０を用意し、光学研磨を行なった後、表
面にポジ型レジスト（例えば上記ＯＦＰＲ５０００）２
１をスピンコーティングする。ここで、レジスト２１の
膜厚は例えば３０００オングストローム程度としてお
く。この基板をフレッシュエアオーブンに入れて９０℃
×３０分のベーキングを行ない、レジスト２１を固定す
る（図２（ａ））。次に、Ｈｅ−Ｃｄレーザによる平面
光２２（波長λ＝４４１６オングストローム）を２方向
から照射することにより、レジスト２１表面にホログラ
フィック露光（干渉縞露光）を行なう（図２（ｂ））。
このようにして露光されたレジスト２１を専用の現像液
（例えばＮＭＤ−３）により現像して、平面形状が等間
隔の平行線状であり、断面形状が正弦波状であるフォト
レジストパターン２１ｂを形成する。このとき、露光時
間と現像時間を適切な値に設定することにより、正弦波
の谷の部分でレジスト２１が完全に除去されてＳｉＣ基
板２０が露出し、さらに、レジストパターン２１ｂで覆
われた部分と露出したＳｉＣ基板２０部分との比（Ｌ＆
Ｓ比）が所定の値となるようにする。次に、このフォト
レジストパターン２１ｂをエッチングマスクとして、基
板２０に垂直な方向からＡｒ＋ＣＨＦ3の混合ガス（混
合比はＡｒ：ＣＨＦ3 ＝６７：３３）のイオンビーム２
３によるエッチングを行なう。これにより、図２（ｃ）
に示すように、露出したＳｉＣ基板２０の部分が選択的
に強くエッチングされ、レジスト２１ｂの方はエッチン
グ速度が遅いために多くがエッチングされずに残る。Ｓ
ｉＣ基板２０のエッチング深さが所定の値に達したとこ
ろでイオンビーム２３の照射を停止し、残存レジスト２
１ｂをＯ2 プラズマにより灰化除去する。これにより、
ＳｉＣ基板２０に直接刻線を施したラミナー型回折格子
が得られる（図２（ｄ））。なお、最後の残存レジスト
除去工程において、ＳｉＣ基板２０はＯ2 プラズマによ
って侵されることはなく、エッチングにより形成された
断面形状はそのまま保持される。
格子を製作する例を説明する。図２はラミナー型の回折
格子を製作する工程の説明図である。最初に、焼結で製
作したＳｉＣ上にＣＶＤでさらにＳｉＣをデポジットし
たＳｉＣ基板２０を用意し、光学研磨を行なった後、表
面にポジ型レジスト（例えば上記ＯＦＰＲ５０００）２
１をスピンコーティングする。ここで、レジスト２１の
膜厚は例えば３０００オングストローム程度としてお
く。この基板をフレッシュエアオーブンに入れて９０℃
×３０分のベーキングを行ない、レジスト２１を固定す
る（図２（ａ））。次に、Ｈｅ−Ｃｄレーザによる平面
光２２（波長λ＝４４１６オングストローム）を２方向
から照射することにより、レジスト２１表面にホログラ
フィック露光（干渉縞露光）を行なう（図２（ｂ））。
このようにして露光されたレジスト２１を専用の現像液
（例えばＮＭＤ−３）により現像して、平面形状が等間
隔の平行線状であり、断面形状が正弦波状であるフォト
レジストパターン２１ｂを形成する。このとき、露光時
間と現像時間を適切な値に設定することにより、正弦波
の谷の部分でレジスト２１が完全に除去されてＳｉＣ基
板２０が露出し、さらに、レジストパターン２１ｂで覆
われた部分と露出したＳｉＣ基板２０部分との比（Ｌ＆
Ｓ比）が所定の値となるようにする。次に、このフォト
レジストパターン２１ｂをエッチングマスクとして、基
板２０に垂直な方向からＡｒ＋ＣＨＦ3の混合ガス（混
合比はＡｒ：ＣＨＦ3 ＝６７：３３）のイオンビーム２
３によるエッチングを行なう。これにより、図２（ｃ）
に示すように、露出したＳｉＣ基板２０の部分が選択的
に強くエッチングされ、レジスト２１ｂの方はエッチン
グ速度が遅いために多くがエッチングされずに残る。Ｓ
ｉＣ基板２０のエッチング深さが所定の値に達したとこ
ろでイオンビーム２３の照射を停止し、残存レジスト２
１ｂをＯ2 プラズマにより灰化除去する。これにより、
ＳｉＣ基板２０に直接刻線を施したラミナー型回折格子
が得られる（図２（ｄ））。なお、最後の残存レジスト
除去工程において、ＳｉＣ基板２０はＯ2 プラズマによ
って侵されることはなく、エッチングにより形成された
断面形状はそのまま保持される。
【００１０】図３にブレーズド型のＳｉＣ回折格子を製
作する工程を簡単に示す。図２（ｂ）の工程で製作した
フォトレジストパターン３１ｂを有するＳｉＣ基板３０
に、上記実施例と同じイオンビーム３４を斜方から照射
し（図３（ａ））、ＳｉＣ基板３０の断面を鋸歯状にエ
ッチングする。ここで、レジスト３１ｂの厚さと、イオ
ンビーム入射角を予め適当に調節することにより、Ｓｉ
Ｃ基板３０のエッチング深さ或いはブレーズ角が所定の
値となったときに丁度レジスト３１ｂもすべてイオンビ
ーム照射により除去されるようにする。これにより、イ
オンビーム照射が終了した時点で、図３（ｂ）に示す通
り、ＳｉＣ基板３０に直接刻線を施したブレーズド型回
折格子が直ちに得られる。
作する工程を簡単に示す。図２（ｂ）の工程で製作した
フォトレジストパターン３１ｂを有するＳｉＣ基板３０
に、上記実施例と同じイオンビーム３４を斜方から照射
し（図３（ａ））、ＳｉＣ基板３０の断面を鋸歯状にエ
ッチングする。ここで、レジスト３１ｂの厚さと、イオ
ンビーム入射角を予め適当に調節することにより、Ｓｉ
Ｃ基板３０のエッチング深さ或いはブレーズ角が所定の
値となったときに丁度レジスト３１ｂもすべてイオンビ
ーム照射により除去されるようにする。これにより、イ
オンビーム照射が終了した時点で、図３（ｂ）に示す通
り、ＳｉＣ基板３０に直接刻線を施したブレーズド型回
折格子が直ちに得られる。
【００１１】なお、上記実施例ではいずれも混合ガス中
の不活性ガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＣＨＦ3 を
使用したが、もちろん前述の他の不活性ガス及び反応性
ガスを用いることも可能である。また、不活性ガスと反
応性ガスの混合比は上記実施例ではいずれも６７：３３
（約２：１）としたが、この値はＡｒとＣＨＦ3 の混合
ガスの場合に最も効率の良い値として採用したものであ
り、単なる一例に過ぎない。実験によると、ＡｒとＣＨ
Ｆ3 の混合ガスの場合、Ａｒの方を多くする（すなわ
ち、Ａｒを５０％以上とする）ことにより、ＳｉＣのレ
ジストに対するエッチング選択比をＡｒ単体又はＣＨＦ
3 単体ガスでイオンビームエッチングする場合よりも高
くすることができる。さらに、本発明のエッチング方法
は実施例で使用したイオンビームエッチングに限られる
ことなく、プラズマエッチング一般に用いることができ
ることも、その原理よりして明らかである。
の不活性ガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＣＨＦ3 を
使用したが、もちろん前述の他の不活性ガス及び反応性
ガスを用いることも可能である。また、不活性ガスと反
応性ガスの混合比は上記実施例ではいずれも６７：３３
（約２：１）としたが、この値はＡｒとＣＨＦ3 の混合
ガスの場合に最も効率の良い値として採用したものであ
り、単なる一例に過ぎない。実験によると、ＡｒとＣＨ
Ｆ3 の混合ガスの場合、Ａｒの方を多くする（すなわ
ち、Ａｒを５０％以上とする）ことにより、ＳｉＣのレ
ジストに対するエッチング選択比をＡｒ単体又はＣＨＦ
3 単体ガスでイオンビームエッチングする場合よりも高
くすることができる。さらに、本発明のエッチング方法
は実施例で使用したイオンビームエッチングに限られる
ことなく、プラズマエッチング一般に用いることができ
ることも、その原理よりして明らかである。
【００１２】また、ＳｉＣは真空紫外〜軟Ｘ線の波長領
域において充分な反射率をもつ領域があるが、さらに反
射率を得たい場合や、反射率が充分でない領域を使用す
る場合は、適当な材質（例えばＡｕのような金属やＰｔ
／Ｍｏ等の多層膜）をコーティングすることができる。
域において充分な反射率をもつ領域があるが、さらに反
射率を得たい場合や、反射率が充分でない領域を使用す
る場合は、適当な材質（例えばＡｕのような金属やＰｔ
／Ｍｏ等の多層膜）をコーティングすることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係るＳｉＣのエッチング方法に
より、上記の通り、プラズマエッチングの際のＳｉＣの
エッチング速度がレジストのエッチング速度と同等ない
しはそれ以上の値となるため、レジストマスクによるＳ
ｉＣ基板のパターンエッチングが可能となる。このた
め、本発明に係るエッチング法を用いてＳｉＣ基板に直
接回折格子パターンを刻線することにより、耐熱性に優
れ、かつ、冷却効率の良いＳｉＣのみで形成される回折
格子を製作することができる。
より、上記の通り、プラズマエッチングの際のＳｉＣの
エッチング速度がレジストのエッチング速度と同等ない
しはそれ以上の値となるため、レジストマスクによるＳ
ｉＣ基板のパターンエッチングが可能となる。このた
め、本発明に係るエッチング法を用いてＳｉＣ基板に直
接回折格子パターンを刻線することにより、耐熱性に優
れ、かつ、冷却効率の良いＳｉＣのみで形成される回折
格子を製作することができる。
【図１】 ＳｉＣ基板にパターンエッチングを行なう工
程の説明図。
程の説明図。
【図２】 ＣＶＤ−ＳｉＣ基板にラミナー型回折格子を
直接刻線する工程の説明図。
直接刻線する工程の説明図。
【図３】 ＣＶＤ−ＳｉＣ基板にブレーズド型回折格子
を直接刻線する工程の説明図。
を直接刻線する工程の説明図。
【図４】 従来の、ＳｉＣ基板上のＡｕ層に平行線を刻
線した回折格子の断面図。
線した回折格子の断面図。
１０、２０、３０、４０…ＳｉＣ基板 １１、２１、３１…レジスト層 １１ｂ、２１ｂ、３１ｂ…レジストパターン １５、２３、３４…イオンビーム
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−152125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−216335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−143528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−9173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−232335（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−274430（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】レジストをマスクとし、ＳｉＣに対して反
応性を有するガスと不活性ガスとを不活性ガスの方を多
く混合したガスを用いて、プラズマエッチングによりＳ
ｉＣ基板の表面をエッチングすることを特徴とするＳｉ
Ｃのエッチング方法。 - 【請求項２】ＳｉＣ基板の表面に、回折格子パターンを
有するレジスト層を形成し、次いで、ＳｉＣに対して反
応性を有するガスと不活性ガスとを不活性ガスの方を多
く混合したガスを用いて、プラズマエッチングにより該
ＳｉＣ基板の表面をエッチングすることを特徴とするＳ
ｉＣ回折格子の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057524A JP2661390B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | ＳｉＣのエッチング方法 |
| DE69223534T DE69223534T2 (de) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Trockenätzverfahren und Anwendung davon |
| SG1996003773A SG49673A1 (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Dry etching method and its application |
| EP92104852A EP0504912B1 (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Dry etching method and its application |
| US07/854,684 US5234537A (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Dry etching method and its application |
| CN92102953A CN1036868C (zh) | 1991-03-22 | 1992-03-21 | 干刻方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057524A JP2661390B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | ＳｉＣのエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293234A JPH04293234A (ja) | 1992-10-16 |
| JP2661390B2 true JP2661390B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=13058131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3057524A Expired - Fee Related JP2661390B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | ＳｉＣのエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661390B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7510977B2 (en) | 2006-06-05 | 2009-03-31 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812286B2 (ja) * | 1991-11-28 | 1996-02-07 | 株式会社島津製作所 | ＳｉＣ基板の回折格子製作方法 |
| JP2992596B2 (ja) * | 1992-12-16 | 1999-12-20 | 科学技術庁長官官房会計課長 | ＳｉＣのパターンエッチング方法及びそれを用いたラミナー型ＳｉＣ回折格子の製造方法 |
| FR2765398B1 (fr) * | 1997-06-25 | 1999-07-30 | Commissariat Energie Atomique | Structure a composant microelectronique en materiau semi-conducteur difficile a graver et a trous metallises |
| JP2007328017A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Shimadzu Corp | 回折格子用基板及び回折格子基板の製造方法 |
| CN102468372A (zh) * | 2010-11-09 | 2012-05-23 | 山东华光光电子有限公司 | GaN基垂直结构LED中SiC衬底的剥离方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57124438A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-03 | Rikagaku Kenkyusho | Ion beam etching for silicon carbide |
| JPS58143528A (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-26 | Hitachi Ltd | ドライエツチング法 |
| JPS599173A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-18 | ザ・パ−キン−エルマ−・コ−ポレイシヨン | 材料を制御可能にエツチングする方法および装置 |
| JPS62216335A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Fujitsu Ltd | ドライエツチング方法 |
| JPS63152125A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | ＳｉＣ単結晶のエツチング方法 |
| JPH0670987B2 (ja) * | 1987-03-19 | 1994-09-07 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH01274430A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Hitachi Ltd | 薄膜のパターニング方法 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3057524A patent/JP2661390B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7510977B2 (en) | 2006-06-05 | 2009-03-31 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04293234A (ja) | 1992-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5234537A (en) | Dry etching method and its application | |
| Deutsch et al. | Self‐developing UV photoresist using excimer laser exposure | |
| JPH06320580A (ja) | モールドをパターニングする方法 | |
| US5363238A (en) | Diffraction grating | |
| JP2661390B2 (ja) | ＳｉＣのエッチング方法 | |
| JP5584907B1 (ja) | 反射防止構造用金型製造方法、及び反射防止構造用金型としての使用方法 | |
| Flanders et al. | Surface relief structures with linewidths below 2000 Å | |
| JPH0435726B2 (ja) | ||
| JPH1172606A (ja) | ＳｉＣのパターンエッチング方法 | |
| JP2992596B2 (ja) | ＳｉＣのパターンエッチング方法及びそれを用いたラミナー型ＳｉＣ回折格子の製造方法 | |
| JPH0466345B2 (ja) | ||
| JPH0812286B2 (ja) | ＳｉＣ基板の回折格子製作方法 | |
| JPH0629968B2 (ja) | パタ−ン形成法 | |
| JP2663824B2 (ja) | ＳｉＣのパターンエッチング方法 | |
| JP5466468B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPS6376438A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JP2639297B2 (ja) | ＳｉＣブレーズド型回折格子の製造方法 | |
| JPH0442533A (ja) | 微細パターンの形成方法 | |
| JPH06250007A (ja) | ブレーズド型回折格子の製造方法 | |
| JPH0830764B2 (ja) | 回折格子の製造方法 | |
| JP2679565B2 (ja) | ＳｉＣブレーズド型回折格子の製造方法 | |
| JPH11305023A (ja) | シリコン回折格子の製造方法 | |
| CN115308826A (zh) | 闪耀光栅的制造方法 | |
| JPH06258815A (ja) | 位相シフト・マスクの製造方法 | |
| KR0147492B1 (ko) | 미세패턴 형성을 위한 레지스트 패턴 형성 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |