JP4821778B2 - 光電気化学エッチング装置 - Google Patents
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Description
(1)エッチャントに対して十分な耐性を持つ。
(2)エッチング表面に積層する酸化物の除去が容易である。
(3)エッチング後に、マスク自体が表面保護膜として利用可能である。
等という利点を持つ。
光電気化学エッチングについての詳細は、後述するが、光電気化学エッチングは、所要のエッチャント中に置かれたエッチング対象の半導体に、バンドギャップエネルギーよりも大きいエネルギーを持つ短波長の光を照射すると、半導体が電子を失い分解することにより行われる。
図1(A)−1(F)を参照して、光電気化学エッチング用マスクの形成方法の実施の形態につき説明する。図1(A)−1(E)は、光電気化学エッチング用マスクの形成工程図である。尚、各図は、形成工程段階で得られた構造体の断面の切り口を示している。この実施の形態では、III族窒化物半導体としてGaN基板を用い、しかも、この基板に所要の電極を形成した後に当該基板に対して光電気化学エッチングを行う場合のマスク形成を例に挙げて説明する。
次に、図2(A)−2(D)及び図3(A)−3(C)を参照して、III族窒化物半導体装置の製造方法について説明する。図2(A)−2(D)及び図3(A)−3(C)は、III族窒化物半導体としてGaNを使用した場合の、III族窒化物半導体装置の製造方法の実施の形態をそれぞれ説明するための工程図である。
ここで、h+は、電子を失ったことによる正孔を意味する。これにより、GaN層106がエッチングされて、リセス106aが形成されて、図2(D)に示すような構造体114を得る。このリセス106aには、AlGaN層104の部分が露出している。尚、エッチングの深さはエッチング電流をモニタすることにより制御される。
光電気化学エッチング用マスクとして用いた、窒化シリコン膜がエッチング後に、半導体装置のパッシベーション膜や層間絶縁膜として使用できる。そのため、エッチング後におけるマスクの除去の工程や半導体装置の製造工程中からパッシベーション膜等の形成工程を省略することが可能となる。また、従来、エッチング方法としてドライエッチング法を用いていたので、プラズマイオンによるダメージを受けていたが、その影響がなくなる。
22、24 オーミック電極
30 予備マスク層
40、150 フォトレジストパターン
50、130 光電気化学エッチング用マスク
60 金属電極
100 Si基板
102、106 GaN
104 AlGaN
106a リセス
112 被エッチング構造体
114 構造体
122 ソース電極
124 ドレイン電極
160 ゲートメタル
162 ゲート電極
200 光電気化学エッチング容器
202 エッチャント
204 支持具
206 エッチング用引き出し電極
208 カソード
210 電流計
212 導線
220 短波長の光
Claims (1)
- III族窒化物半導体を光電気化学エッチングするエッチング装置であって、
エッチャントが溜められるエッチング容器と、
該エッチング容器内に、前記III族窒化物半導体の被エッチング構造体が固定される支持具と、
前記エッチング容器内に設けられたカソードと、
該カソードと前記被エッチング構造体が備える引き出し線電極との間に、直列に接続されている電流計と、
超高圧水銀ランプと、
前記超高圧水銀ランプに取り付けられ、波長が365nmより短く、かつ、300nm〜350nmの所定の波長より長い光を、前記被エッチング構造体に照射するフィルタと
を備え、
前記被エッチング構造体は、
GaN/AlGaNのヘテロ構造を有するIII族窒化物半導体基板と、
該III族窒化物半導体基板の上側に形成された、窒化シリコン及び酸窒化シリコンのいずれか一方又は双方からなる光電気化学エッチング用マスクと
を有することを特徴とする光電気化学エッチング装置。
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