JP3059647B2

JP3059647B2 - 半導体の処理方法

Info

Publication number: JP3059647B2
Application number: JP6273122A
Authority: JP
Inventors: 智松本; ソヘイルハビビ; 正裕戸塚; 進也飯田; 龍志五十嵐
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 2000-07-04
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JPH08115891A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路、光回路およ
び集積回路等のデバイスを作製するために好適に用いる
ことができる半導体の処理方法、例えばエッチングやク
リーニング等の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体のエッチング技術としては、その
方法から、液相中で実施されるウェットエッチングと、
気相中で実施されるドライエッチングとの２つに分類さ
れる。

【０００３】ドライエッチングには、通常、反応性イオ
ンエッチング（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎ
ｇ：以下、「ＲＩＥ」という。）が用いられている。こ
のＲＩＥの原理には、イオン反応エッチングまたは化学
的エッチングと、イオン衝撃エッチングまたは物理的エ
ッチングの２つがある。

【０００４】従来より、様々なウェットエッチング技術
およびドライエッチング技術が開発され、例えばインジ
ウム・ガリウム・ヒ素／インジウム・アルミニウム・ヒ
素（ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ）のゲートリセスエッ
チングに適用されている。

【０００５】Ａｇａｒｗａｌａらは、臭化水素ガス（Ｈ
Ｂｒ）を用いたＲＩＥ技術により、このゲートリセスエ
ッチングを行っている〔Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．６２（２２），３１Ｍａｙ１９９３〕。Ｌｕｔ
ｈｅｒｂａｃｈらは、メタン／水素混合ガス（ＣＨ₄／
Ｈ₂）を用いたＲＩＥ技術を開発したが、選択比は６し
か達成することができなかった〔Ｐｒｏｃ．３ｒｄＩ
ｎｔ．Ｃｏｎｆ．ＩｎｄｉｕｍＰｈｏｓｐｈｉｄｅ
ａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，１９９
１，ｐｐ．６１０〜６１３．〕。また、これらのＲＩＥ
技術には、高い自己バイアスが必要であり、これは、デ
バイス特性を劣化させる原因となる。

【０００６】Ｔｏｎｇらは、クエン酸系のウェットエッ
チャント（クエン酸：過酸化水素＝１：１）を開発し、
選択比２５を達成している〔ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏ
ｎＤｅｖｉｃｅＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１３，Ｎ
ｏ．１０，Ｏｃｔｏｂｅｒ１９９２．〕。

【０００７】Ｋ．Ｂ．Ｃｈｏｕｇｈらは、選択性のある
ウエットエッチャントと選択性のないエッチャントとを
組み合わせた３ステップのエッチングを行った〔ＩＥＥ
ＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅＬｅｔｔｅｒｓ，
Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．９，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９９
２．〕。しかし、この技術においては、プロセスが複雑
で、その結果もあまり好ましいものではなかった。

【０００８】Ｋｕｒｏｄａらは、一臭化メタンガス（Ｃ
Ｈ₃Ｂｒ）を低圧水銀ランプからの放射光で励起する選
択光エッチングを行って、選択比２５を達成している
〔ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅＬｅｔ
ｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．２，Ｆｅｂｒｕａｒｙ
１９９２．〕。

【０００９】Ｊ．Ｍｅｉｌｅｒらは、臭化水素ガス（Ｈ
Ｂｒ），塩化水素ガス（ＨＣｌ）をフッ化アルゴン（Ａ
ｒＦ）エキシマレーザからの放射光で励起することによ
ってインジウム・リン化合物半導体（ＩｎＰ）の光エッ
チングを行っている〔ＡｐｐｌｉｅｄＳｕｒｆａｃｅ
Ｓｃｉｅｎｃｅ４３（１９８９）４１６〜４２
３〕。しかし、この技術においては、試料表面に強力な
レーザが照射されるため、当該試料表面へのダメージが
問題となる。

【００１０】また、シリコン（Ｓｉ）のような元素半導
体の表面やガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）のような化合物
半導体の表面のドライクリーニングを行う際において、
塩素ガス（Ｃｌ₂）や塩化水素ガス（ＨＣｌ）を導入
し、これらのガスをプラズマ化して塩素ラジカルを生成
させ、この塩素ラジカルにより前記半導体の表面をクリ
ーニングし、前記表面に形成された酸化被膜、有機汚染
物、無機汚染物を除去する方法が採られている。しか
し、この方法においても、プラズマ中において発生した
イオンによる衝撃が半導体の表面にダメージを与えると
いう問題がある。ここで、塩素ガス（Ｃｌ₂）や塩化水
素ガス（ＨＣｌ）を光励起する方法も考えられる。これ
らのガスにおける光吸収の波長域は３００ｎｍから４０
０ｎｍであって斯かる波長域に適した光源としては高圧
水銀放電ランプがある。しかし、この高圧水銀放電ラン
プは上記の吸収波長域よりも長い波長の光も放射するた
め、照射時間の継続とともに試料温度が上昇してしま
い、適切な処理を行うための制御が困難であるという欠
点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、エッ
チング技術には、ウェットエッチングとドライエッチン
グとがあるが、ウェットエッチングには、異方性が低
い、選択比が小さい、環境に悪影響を及ぼすなどの欠点
がある。他方、ドライエッチングであるＲＩＥには、そ
の原理としてイオン衝撃を用いていることから、処理す
べき半導体の表面にダメージを与えてその表面状態を悪
化させてしまうという欠点があり、この結果、デバイス
特性の劣化を招来してしまう。

【００１２】本発明は以上のような事情に鑑みてなされ
たものであって、本発明の目的は、上記のような欠点の
ない新規な半導体の処理方法、特に、エッチングやクリ
ーニング等の処理方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、次のと
おりの半導体の処理方法によって良好に達成される。（１）臭素および臭素化合物の中から選ばれた少なくと
も一種のガスを含む雰囲気の中に半導体を配置し、波長
１７２ｎｍとその近傍の波長を有する紫外線を放射する
光源からの紫外線を、当該光源とガラス窓との間の窒素
ガスで満たされた空間および前記ガラス窓を介して前記
半導体に照射し、この半導体の表面をエッチング又はク
リーニングする処理方法。ここで、前記光源は、キセノ
ンガスを発光成分とする誘電体バリア放電ランプである
ことが好ましい。また、前記雰囲気に、塩素、塩素化合
物、フッ素、フッ素化合物、処理用酸素および酸素化合
物の中から選ばれた少なくとも一種のガスが添加されて
いると更に良い。

【００１４】（２）アルミニウム元素を含む化合物半導
体と、アルミニウム元素を含まない化合物半導体とが共
存する基板を、臭素および臭素化合物の中から選ばれた
少なくとも一種のガスと処理用酸素もしくは酸素化合物
を含む雰囲気の中に配置し、波長１７２ｎｍとその近傍
の波長を有する紫外線を放射する光源からの紫外線を、
当該光源とガラス窓との間の窒素ガスで満たされた空間
および前記ガラス窓を介して前記基板に照射し、アルミ
ニウム元素を含まない化合物半導体を選択的にエッチン
グ又は選択的に除去する処理方法。ここで、アルミニウ
ム元素を含まない化合物半導体がインジウム・ガリウム
・ヒ素半導体（Ｉｎ_xＧａ_1-xＡｓ）であり、アルミニ
ウム元素を含む化合物半導体がインジウム・アルミニウ
ム・ヒ素半導体（Ｉｎ_yＡｌ_1-yＡｓ）である場合特に
好ましい結果を得る。また、前記光源は、キセノンガス
を発光成分とする誘電体バリア放電ランプであることが
好ましい。

【００１５】

【作用】本発明の処理方法においては、雰囲気を構成す
るガスとして臭素および／または臭素化合物を選択する
と共に、エッチングガスの光吸収波長に一致する波長の
紫外線を放射する光源を励起源として用いているので、
イオン衝撃によるダメージを半導体の表面に与えること
がない。エッチングガスを構成するエッチャント（臭素
および／または臭素化合物）は、紫外線により分解され
て反応性の高いラジカルを生成し、このラジカルが半導
体の表面と反応する。

【００１６】インジウム・リン化合物半導体（ＩｎＰ）
をエッチングするためのエッチャントとしては、通常、
ハロゲンが用いられるが、本発明者らは、ハロゲンの中
から、臭素および臭素化合物、特に臭化水素ガス（ＨＢ
ｒ）を選択した。

【００１７】臭化水素ガスにおける光吸収の波長域は１
７０ｎｍから２５０ｎｍの範囲にあり、そのピークは波
長１８０ｎｍ付近に存在する。このため、波長１７２ｎ
ｍとその近傍の波長を有する紫外線を良好に放射する光
源を励起源として用いる。斯かる光源としては、キセノ
ンガスを発光成分とする誘電体バリア放電ランプ（以
下、「誘電体バリア放電キセノンランプ」という）を好
適に用いることができる。この誘電体バリア放電キセノ
ンランプは、例えば特開平１−１４４５６０号公報にお
いて紹介されているように、キセノンエキシマから放射
される紫外線を利用するものである。

【００１８】臭化水素は、下記化１に示す初期反応（分
解反応）によって臭素ラジカル（²Ｐ_3/2）を生成し、
この臭素ラジカルが半導体の表面と反応する。

【化１】

【００１９】図１は、本発明の処理方法を実施するため
に用いられる光エッチング装置の基本構造の説明図であ
り、同図において、１０は反応室、１１はガス導入口、
１２はガス排出口、２０は誘電体バリア放電キセノンラ
ンプ、３０は合成石英ガラス窓、４０はハロゲンランプ
ヒータ、Ｓは処理されるべき半導体試料である。

【００２０】臭化水素ガスは、フローメータ（図示省
略）を通りガス導入口１１から反応室１０内に導入され
る。この臭化水素ガスの純度は９９．８％、光の吸収ピ
ークは波長１７５ｎｍにある。反応室１０内の背圧は１
０^-6Ｔｏｒｒであり、反応室１０内および臭化水素ガス
の供給ラインはエッチング処理プロセスの前後において
窒素置換される。誘電体バリア放電キセノンランプ２０
から放射される紫外線は、合成石英ガラス窓３０を透過
して（波長１７２ｎｍの透過率は７５％〜８０％であ
る。）反応室１０内に導入される。誘電体バリア放電キ
セノンランプ２０と合成石英ガラス窓３０との間は、反
応室外の大気中の酸素による光吸収を避けるために窒素
ガスで満たされている。誘電体バリア放電キセノンラン
プ２０と、半導体試料Ｓとの間の距離は４ｃｍであり、
半導体試料Ｓの表面における照射エネルギー密度は３ｍ
Ｗ／ｃｍ²と見積もられる。この半導体試料Ｓは、ハロ
ゲンランプヒータ４０によって１５０℃まで加熱され
る。この温度は、半導体試料Ｓ上に塗布されているフォ
トレジストの耐熱温度に相当する。前述のように、臭化
水素ガスにおける光の吸収ピークは波長１７５ｎｍにあ
り、従って、誘電体バリア放電キセノンランプ２０から
の紫外線によって臭化水素が効率よく分解されて臭素ラ
ジカルが生成される。

【００２１】上記の作用によって、元素半導体や化合物
半導体のエッチングが可能となるが、酸素もしくは酸素
化合物の存在する雰囲気の中において、アルミニウム元
素を含む化合物半導体についてエッチングを行う場合に
は、その表層に酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の被覆
膜が形成されてエッチングの進行が停止してしまう。そ
こで、この作用を逆に利用すると、アルミニウム元素を
含む化合物半導体と、アルミニウム元素を含まない化合
物半導体とが共存する系において、アルミニウム元素を
含まない化合物半導体を選択的にエッチングすることが
可能になる。例えば、インジウム・アルミニウム・ヒ素
半導体（Ｉｎ_yＡｌ_1-yＡｓ）の層上に、インジウム・
ガリウム・ヒ素半導体（Ｉｎ_xＧａ_1-xＡｓ）の層が形
成されている積層体についてエッチングすると、インジ
ウム・アルミニウム・ヒ素半導体（Ｉｎ_yＡｌ_1-yＡ
ｓ）に臭素ラジカルが到達したときエッチングの進行が
停止する。これは、光エッチング装置内に微量に残留す
る酸素ガス（Ｏ₂）や水（Ｈ₂Ｏ）中の酸素原子が、イ
ンジウム・アルミニウム・ヒ素半導体（Ｉｎ_yＡｌ_1-y
Ａｓ）中のアルミニウムと反応し、不揮発性の酸化アル
ミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）が形成されるためと考えられて
いる。そして、光電子分光法（Ｘ−ｒａｙＰｈｏｔｏ
ｅｌｅｃｔｒｏｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＸＰ
Ｓ）によっても酸化アルミニウムの存在が確認されてい
る。

【００２２】他方、波長１７２ｎｍとその近傍の波長を
有する紫外線を放射する誘電体バリア放電キセノンラン
プを励起源として用いる場合には、半導体試料の温度が
予め定められた初期温度に維持されるとともに、臭素化
合物、例えば臭化水素の光吸収の波長域（１７０ｎｍか
ら２５０ｎｍ）と、励起源の放射波長域とが重なってく
るので、エッチングやクリーニングに寄与する臭素ラジ
カルが十分に半導体試料に供給され、除去されるべき汚
染物との化学反応が促進され、より短時間で効率の良い
処理を行うことができる。

【００２３】具体的に説明すると、波長１７２ｎｍとそ
の近傍の波長を有する紫外線の照射によって生成した臭
素ラジカル（²Ｐ_3/2）は、ガリウム・ヒ素（ＧａＡ
ｓ）からなる基板の表面と反応し、臭化ガリウムを生成
させる。このエッチングの際、半導体試料の表面に付着
している有機汚染物や無機汚染物も臭素化合物として当
該表面から離脱し、半導体試料において清浄な表面が得
られる。

【００２４】また、臭化水素ガスにより構成される雰囲
気に、塩素、塩素化合物、フッ素、フッ素化合物、処理
用酸素および酸素化合物の中から選ばれた少なくとも一
種のガスを微量に添加しておくと、その相乗作用によ
り、無機汚染物、有機汚染物、自然生成された厚さ１０
Å前後以下の酸化被膜等の除去を一層効果的に実行でき
ることが確認された。

【００２５】以上において、雰囲気を構成するガスとし
て臭化水素ガス（ＨＢｒ）を用いる場合について説明し
たが、これに限られるものではなく、臭素および臭素化
合物の中から適宜選択することができ、例えば、光吸収
の波長域が１７０ｎｍから２００ｎｍにある一臭化メタ
ンガス（ＣＨ₃Ｂｒ）も、波長１７２ｎｍとその近傍の
波長を有する紫外線により臭素ラジカルを生成させるこ
とができる。

【００２６】本発明の処理方法は、ＲＩＥのようなイオ
ン衝撃を伴わず、イオン反応のみによりエッチングを行
うので、イオン衝撃によるダメージを半導体（例えばイ
ンジウム・アルミニウム・ヒ素半導体）の表面に与える
ことがないので、前記表面の状態を良好なものとするこ
とができる。このため、本発明の処理方法は、例えばＥ
モードのＨＥＭＴ（Ｅ−ｍｏｄｅＨＥＭＴ）の作製プ
ロセスに適している。また、異方性が高く、サブミクロ
ンオーダーのエッチングやマイクロ波トランジスタなど
への適用が可能である。

【００２７】

【実施例】半導体試料として、次のサンプル（１）、サ
ンプル（２）およびサンプル（３）を準備し、各半導体
試料の表面をエッチングする実験を行った。

【００２８】サンプル（１）：半絶縁性のインジウム・
リン（ＩｎＰ）からなる基板上に、ケイ素がドーピング
されたインジウム・ガリウム・ヒ素の層（ｎ⁺−ＩｎＧ
ａＡｓ）が形成されてなる試料（その層構成を図２に示
す。）。この層の厚さは６０００Å、ケイ素のドープ量
は、１×１０¹⁸個／ｃｍ³である。

【００２９】サンプル（２）：半絶縁性のインジウム・
リン（ＩｎＰ）からなる基板上に、ドーピングされてい
ないインジウム・ガリウム・ヒ素の層（Ｉｎ_0.52Ｇａ
_0.48Ａｓ）が形成されてなる試料（その層構成を図３に
示す。）。この層の厚さは５０００Åである。

【００３０】サンプル（３）：半絶縁性のインジウム・
リン（ＩｎＰ）からなる基板上に、ドーピングされてい
ないインジウム・ガリウム・ヒ素の層（ｕｎｄｏｐｅｄ
−ＩｎＧａＡｓ，厚さ３００Å）と、ドーピングされて
いないインジウム・アルミニウム・ヒ素の層（ｕｎｄｏ
ｐｅｄ−ＩｎＡｌＡｓ，厚さ２７０Å）の層と、ケイ素
がドーピングされたインジウム・ガリウム・ヒ素の層
（ｎ⁺−ＩｎＧａＡｓ，厚さ５００Å）が形成されてな
るＨＥＭＴ構造の試料（その層構成を図４に示す。）。
ケイ素のドープ量は、１×１０¹⁸個／ｃｍ³である。

【００３１】なお、上記のサンプル（１）、サンプル
（２）およびサンプル（３）について、以下の第１工程
乃至第４工程による前処理を施した。

【００３２】第１工程：各試料の表面にポジレジストを
塗布した。第２工程：試料の表面に塗布されているポジレジスト
を、ストライプ状に形成されたマスクを通して露光し
た。第３工程：不要ポジレジスト（露光部分）を除去し、ス
トライプ状にポジレジストにより被覆されている表面を
形成した。第４工程：塩化水素、過酸化水素、水の組成比がＨＣ
ｌ：Ｈ₂Ｏ₂：Ｈ₂Ｏ＝１：１：１００である洗浄液に
試料を浸漬して、当該試料の表面のうちポジレジストに
より被覆されていない部分を洗浄して表面汚染物を除去
した。

【００３３】〔実験例１〕サンプル（１）及びサンプル
（３）を乾燥させた後、図１に示す光エッチング装置内
に搬入した。次に、光エッチング装置内をターボ分子ポ
ンプを用いて１０^-6Ｔｏｒｒの真空状態になるまで吸引
脱気した後、１０ｓｃｃｍの流量で臭化水素ガスを導入
した。また、ハロゲンランプヒータ４０により装置の外
部からサンプル（１）及びサンプル（３）を加熱した。
臭化水素ガスを１分間流して安定させた後、誘電体バリ
ア放電キセノンランプ２０を点灯してエッチングを開始
した。なお、エッチング深さの測定は、表面アラサ計
「ＤＥＫＴＡＫ」（商品名）を用いて行った。様々な条
件下で実験を行った結果、試料温度８０℃、臭化水素ガ
ス流量１０ｓｃｃｍ、臭化水素ガス圧力１２０ｍＴｏｒ
ｒ、光強度３ｍＷ／ｃｍ²の条件下において、サンプル
（１）から、インジウム・ガリウム・ヒ素（ＩｎＧａＡ
ｓ）のエッチング速度は、図５の曲線イに示すように約
６２Å／ｍｉｎであった。他方、サンプル（３）から
は、図５の曲線ロに示すように、インジウム・アルミニ
ウム・ヒ素（ＩｎＡｌＡｓ）のエッチング速度は約０．
６１Å／ｍｉｎであり、選択比は約１０３と大きいもの
であった。図５の曲線ロからも理解されるように、５０
０Åの厚さのｎ⁺−ＩｎＧａＡｓの層がエッチングされ
た後は、ＩｎＡｌＡｓの層が露出し、その層からは、殆
どエッチングが進行していない。

【００３４】〔実験例２〕サンプル（２）を用いて、臭
化水素ガス圧力とエッチング速度の関係、および、サン
プルの温度とエッチング速度の関係を測定した。結果を
図６および図７に示す。なお、臭化水素ガス圧力とエッ
チング速度の関係を示す図６において、縦軸は、３５分
間あたりのエッチング深さをÅ単位で示している。ま
た、サンプルの温度とエッチング速度の関係を示す図７
において、縦軸は、１分間あたりのエッチング深さをÅ
単位で示している。なお、エッチングの状態は、ポジレ
ジストの下部がエッチングされにくいので、異方性が高
い。

【００３５】図６の曲線から次のことが推定される。す
なわち、ＨＢｒ圧力が上がるとラジカル濃度が上昇する
と考えられるので、エッチングレートが大きくなると思
われる。また、飽和傾向が見られるのは、ＨＢｒ圧力が
上昇すると吸収波長と一致するエキシマランプ光の透過
率が低くなるため、基板表面の光強度が落ちるためと予
想される。

【００３６】他方、図７の曲線からは次のことが推定さ
れる。すなわち、基板温度１１０℃までのエッチングレ
ートの上昇は、エッチング生成物（ＩｎＢｒ等）の脱離
が温度上昇によって促進されるためと考えられる。

【００３７】〔実験例３〕シリコンウェーハのエピタキシャル成長工程の前に行わ
れる処理として、図１に示すような光エッチング装置内
に当該シリコンウェーハを搬入載置し、光エッチング装
置内を真空とした後、一臭化メタンガスと処理用酸素と
の混合ガス（体積比５：１）を１２ｓｃｃｍの流量で導
入した。この混合ガスを１分間流して安定させた後、誘
電体バリア放電キセノンランプ２０を点灯してクリーニ
ングを開始し、波長１７２ｎｍとその近傍の波長を有す
る紫外線をシリコンウェーハの表面に５分間照射した。
なお、この間において、シリコンウェーハは、ハロゲン
ランプヒータ４０により加熱されて１５０℃に維持され
ていた。次いで、シリコンウェーハを搬出し、その表面
をオージェ分析装置を用いて分析した。その結果、ウェ
ーハの表面上において、有機汚染物、重金属汚染物およ
び自然生成されたシリコンの酸化被膜は検出されず、極
めてクリーンな表面状態が得られていることが確認され
た。

【００３８】

【発明の効果】以上、本発明についての詳細な説明と、
実験例による結果からも理解されるように、本発明によ
れば、従来の処理方法における種々の問題を発生させる
ことなく、元素半導体や化合物半導体について、エッチ
ングやクリーニング等の処理を良好に達成することがで
き、しかも、臭素および臭素化合物の中から雰囲気を構
成するガスを選択することにより、選択性の高い半導体
の表面処理を行うことができる。具体的な効果は次のと
おりである。また、光源よりの波長１７２ｎｍとその近
傍の波長を有する紫外線を、光源とガラス窓との間の窒
素ガスで満たされた空間を介して照射することによっ
て、大気中の酸素による光吸収を避けることができる。

【００３９】（１）インジウム・ガリウム・ヒ素／イン
ジウム・アルミニウム・ヒ素（Ｉｎ_xＧａ_1-xＡｓ／Ｉ
ｎ_yＡｌ_1-yＡｓ）ヘテロ接合を用いたＨＥＭＴ（ＭＯ
ＤＦＥＴ）やＨＢＴ、光デバイスなどを作製する際、本
発明の処理方法を適用すれば、インジウム・ガリウム・
ヒ素（ＩｎＧａＡｓ）の層を選択的にエッチングするこ
とができる。（２）本発明の処理方法を適用すれば、エンハンスメン
トモードＨＥＭＴのショットキーゲートを作製するとき
に必要なゲートリセスエッチングを行うことができる。（３）本発明の処理方法を適用すれば、インジウム・ア
ルミニウム・ヒ素（ＩｎＡｌＡｓ）の層に与えるダメー
ジを最小限にとどめ、インジウム・アルミニウム・ヒ素
の層の上に形成されたインジウム・ガリウム・ヒ素（Ｉ
ｎＧａＡｓ）の層を選択的に除去することができる。（４）上記（１）〜（３）の処理において、半導体試料
の表面に付着している有機汚染物や無機汚染物を除去す
ることができ、半導体において清浄な表面が得らる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光エッチング装置の基本構造の説明図である。

【図２】半導体試料の層構成を示す説明図である。

【図３】半導体試料の層構成を示す説明図である。

【図４】半導体試料の層構成を示す説明図である。

【図５】エッチング時間とエッチング深さの関係を示す
説明図である。

【図６】臭化水素ガス圧力とエッチング速度の関係を示
す説明図である。

【図７】サンプルの温度とエッチング速度の関係を示す
説明図である。

【符号の説明】１０反応室１１ガス導入口１２ガス排出口２０誘電体バリア放電キセノンランプ３０合成石英ガラス窓４０ハロゲンランプヒータＳ半導体試料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ハビビソヘイル東京都世田谷区上祖師谷４丁目24番１号祖師谷留学生会館Ａ210 (72)発明者戸塚正裕神奈川県横浜市旭区若葉台２−22−509 (72)発明者飯田進也東京都港区芝１−11−11 住友不動産芝ビルウシオ電機株式会社内 (72)発明者五十嵐龍志兵庫県姫路市別所町佐土1194番地ウシオ電機株式会社内 (56)参考文献特開平５−36655（ＪＰ，Ａ) 特開平３−87026（ＪＰ，Ａ) 特開平６−232056（ＪＰ，Ａ) 特開平３−291930（ＪＰ，Ａ) 特開平２−69937（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/302 H01L 21/027 H01L 21/3065

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】臭素および臭素化合物の中から選ばれた
少なくとも一種のガスを含む雰囲気の中に半導体を配置
し、波長１７２ｎｍとその近傍の波長を有する紫外線を
放射する光源からの紫外線を、当該光源とガラス窓との
間の窒素ガスで満たされた空間および前記ガラス窓を介
して前記半導体に照射し、この半導体の表面をエッチン
グ又はクリーニングすることを特徴とする半導体の処理
方法。
【請求項２】アルミニウム元素を含む化合物半導体
と、アルミニウム元素を含まない化合物半導体とが共存
する基板を、臭素および臭素化合物の中から選ばれた少
なくとも一種のガスと処理用酸素もしくは酸素化合物を
含む雰囲気の中に配置し、波長１７２ｎｍとその近傍の
波長を有する紫外線を放射する光源からの紫外線を、当
該光源とガラス窓との間の窒素ガスで満たされた空間お
よび前記ガラス窓を介して前記基板に照射し、アルミニ
ウム元素を含まない化合物半導体を選択的にエッチング
又は選択的に除去することを特徴とする半導体の処理方
法。
【請求項３】アルミニウム元素を含まない化合物半導
体が、下記化学式（１）で表されるインジウム・ガリウ
ム・ヒ素半導体であり、アルミニウム元素を含む化合物
半導体が下記化学式（２）で表されるインジウム・アル
ミニウム・ヒ素半導体であることを特徴とする請求項２
に記載の半導体の処理方法。化学式（１）Ｉｎ_xＧａ_1-xＡｓ化学式（２）Ｉｎ_yＡｌ_1-yＡｓ
【請求項４】光源が、キセノンガスを発光成分とする
誘電体バリア放電ランプであることを特徴とする請求項
１乃至請求項３の何れかに記載の半導体の処理方法。
【請求項５】塩素、塩素化合物、フッ素、フッ素化合
物、処理用酸素および酸素化合物の中から選ばれた少な
くとも一種のガスが雰囲気に添加されていることを特徴
とする請求項１に記載の半導体の処理方法。