JP6942291B1 - 構造体の製造方法、および、構造体の製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物、および、電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を準備する工程と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に光を照射する工程と、
を有する、構造体の製造方法
が提供される。
少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物を、回転可能に保持する保持部と、
電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を、前記エッチング対象物の上面上に供給する供給部と、
前記エッチング液を加熱するヒータと、
前記エッチング対象物の上面に光を照射する光照射装置と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に前記光が照射されるように、前記保持部、前記供給部、前記ヒータ、および、前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有する、構造体の製造装置
が提供される。
本発明の第1実施形態による、構造体の製造技術について説明する。本実施形態では、III族窒化物の光電気化学(PEC)エッチングにおいて、エッチング液の加熱を用いる技術(加熱PECエッチング)を提案する。
次に、加熱PECエッチングに係る実験例について説明する。本実験例では、ホットプレート(ヒータ)上に、ビーカを配置し、ビーカ内にエッチング液と処理対象物とを収容し、ホットプレートでエッチング液を加熱しつつ、処理対象物に光を照射することで、PECエッチングを行った。
以上、第1実施形態およびその変形例を具体的に説明した。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、PECエッチング処理に用いられる処理装置(エッチング装置)が第1実施形態と異なる態様について例示する。また、第2実施形態では、PECエッチングによりIII族窒化物半導体装置500を製造する態様を例示する。以下、詳細を説明する。
次に、上述の実施形態の実験例として、積層基板410に、素子分離溝520に対応する溝(以下、溝520ともいう)をPECエッチングで作製した実験例について説明する。積層基板410としては、上記で例示したHEMTの材料となるもの、つまり、SiC基板420上に、AlNによる核生成層431、GaNによるチャネル層432(厚さ1.2μm)、Al0.22Ga0.78Nによる障壁層433(厚さ24nm)、および、GaNによるキャップ層434(厚さ5nm)が積層されたものを用いた。
以上、第2実施形態およびその変形例を具体的に説明した。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
次に、第3実施形態について説明する。図22は、第3実施形態によるPECエッチング装置701の、対象物450近傍を例示する概略図である。第3実施形態では、第2実施形態のPECエッチング装置700における供給部730および光照射装置740の構成を、供給部930および光照射装置940の構成に変更した態様のPECエッチング装置701について説明する。それ以外の部分の構成は、第2実施形態と同様であってよい。第2実施形態では、供給部730に光照射装置740が取り付けられた態様のPECエッチング装置700について例示した。第3実施形態では、供給部930と光照射装置940とが、互いに独立して配置できるように設けられている。
以上、本発明の実施形態および変形例を具体的に説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態および変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
III族窒化物で構成された被エッチング領域を有する処理対象物を、ペルオキソ二硫酸イオンを含むエッチング液中に浸漬された状態で容器に収容する工程と、
前記エッチング液の所定温度への加熱により硫酸イオンラジカルを生成させ、前記被エッチング領域への光照射によりホールを生成させることで、前記被エッチング領域をエッチングする工程と、
を有する、構造体の製造方法。
前記所定温度を、45℃以上(好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、さらに好ましくは70℃以上)とする、付記1に記載の構造体の製造方法。
前記エッチング液を、前記所定温度よりも低い温度に加熱した後、前記所定温度に加熱する、付記1または2に記載の構造体の製造方法。
前記所定温度を、100℃未満(好ましくは95℃以下)とする、付記1〜3のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記エッチング液は、(少なくとも)ペルオキソ二硫酸イオンの塩を、前記エッチング液が調製される時点でのペルオキソ二硫酸イオンの濃度である調製時濃度が所定濃度となるように、水に溶解させることで調製されたものである、付記1〜4のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記調製時濃度を、当該調製時濃度を有し50℃以上に加熱された前記エッチング液を用いて行うエッチングにおける、前記被エッチング領域がエッチングされるエッチングレートが、当該調製時濃度を有し30℃の前記エッチング液を用いて行うエッチングにおけるエッチングレートよりも、高くなるような(高い)濃度とする、付記5に記載の構造体の製造方法。
前記調製時濃度を、当該調製時濃度を有し50℃以上に加熱された前記エッチング液を用いて行うエッチングにおける、前記被エッチング領域がエッチングされるエッチングレートが、6nm/分以上(好ましくは10nm/分以上、より好ましくは15nm/分以上、さらに好ましくは20nm/分以上)となるような(高い)濃度とする、付記5または6に記載の構造体の製造方法。
前記調製時濃度を、0.075mol/L以上(好ましくは0.1mol/L以上、より好ましくは0.15mol/L以上、さらに好ましくは0.2mol/L以上、さらに好ましくは0.25mol/L以上)とする、付記5〜7のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記調製時濃度を、当該調製時濃度を有し80℃に加熱された前記エッチング液を用いて行うエッチングにおける、前記被エッチング領域がエッチングされるエッチングレートが、当該調製時濃度を有し70℃の前記エッチング液を用いて行うエッチングにおけるエッチングレートに対し、1.2倍以下となるような(高い)濃度とする、付記5〜8のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記所定温度に加熱された前記エッチング液において、前記塩が析出していない(溶け残っていない)、付記5〜9のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記所定温度に加熱された前記エッチング液において、前記塩が析出している(溶け残っている)、付記5〜9のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記塩として、アルカリ金属元素を含まない塩が用いられる、付記5〜11のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記塩として、ペルオキソ二硫酸アンモニウムが用いられる、付記5〜12のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記被エッチング領域がエッチングされるエッチングレートが、6nm/分以上(好ましくは10nm/分以上、より好ましくは15nm/分以上、さらに好ましくは20nm/分以上、さらに好ましくは25nm/分以上)である、付記1〜13のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記被エッチング領域がエッチングされるエッチングレートのうち、前記光に含まれる波長(200nm以上)310nm未満の波長成分の照射による硫酸イオンラジカルの生成に起因するエッチングレートよりも、前記エッチング液の加熱による硫酸イオンラジカルの生成に起因するエッチングレートが大きくなるように、前記エッチングを行う、付記1〜14のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記所定温度を、45℃以上とし、
硫酸イオンラジカルを、1.6×10−4(mol/L)/分以上のレートで生成させる、付記1〜15のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記エッチング液に照射される前記光の、波長(200nm以上)310nm未満の範囲に含まれる所定波長における照射強度が、3mW/cm2以下である、付記1〜16のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記被エッチング領域のエッチングを開始する時点において、前記エッチング液を酸性とする、付記1〜17のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記被エッチング領域のエッチングを開始する時点において、前記エッチング液をアルカリ性とする、付記1〜17のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。好ましくは、前記被エッチング領域をエッチングする期間中、前記エッチング液がアルカリ性である(より好ましくはpHが9以上である)状態を保つ。
前記エッチング液を、(少なくとも、)ペルオキソ二硫酸イオンの塩の水溶液と、アルカリ性水溶液と、が混合された混合溶液とする、付記19に記載の構造体の製造方法。
前記被エッチング領域をエッチングする期間中における、前記エッチング液のpHの低下幅(最大のpHと最小のpHとの差)は、5以下(好ましくは4以下、より好ましくは3以下)である、付記19または20に記載の構造体の製造方法。pHの低下を抑制するために、前記被エッチング領域をエッチングする期間中に、前記エッチング液に、アルカリ性水溶液を追加してもよい。pHを高くするために、前記被エッチング領域のエッチングを開始する時点における、前記エッチング液のpHを、好ましくは11以上(より好ましくは12以上、さらに好ましくは13以上)としてもよい。
前記光による影が前記処理対象物の表面に映らない位置に配置される温度計により、前記エッチング液の温度を測定する、付記1〜21のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記エッチング液を撹拌しながら、前記エッチング液を加熱する、付記1〜22のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記処理対象物を、前記処理対象物を収容する容器に固定した状態で、前記エッチングを行う、付記1〜23のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記被エッチング領域をエッチングする工程の後、
前記所定温度よりも低い温度の後処理液により、前記処理対象物に後処理を施す(とともに前記処理対象物を冷却する)工程、
を有する、付記1〜24のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記処理対象物は、
前記被エッチング領域を有するエッチング対象物と、
前記エッチング対象物の、前記被エッチング領域と電気的に接続された導電性領域の表面の少なくとも一部と接触するように設けられた導電性部材と、
を有し、
前記導電性部材が、前記エッチング液と接触した状態で、前記エッチングを行う、付記1〜25のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記処理対象物の、前記光が照射される表面と反対側の面が、前記被エッチング領域と電気的に接続された導電性の面であり、
前記被エッチング領域、および、前記反対側の面が、前記エッチング液と接触した状態で、前記エッチングを行う、付記1〜26のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記処理対象物は、
第1層と、
前記第1層上に配置され、前記被エッチング領域を構成する第2層と、
前記第2層上に配置された第3層と、
を有し、
前記第2層を前記エッチングにより除去することで、前記第1層と前記第3層とを分離する、付記1〜27のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記第3層は、前記第2層を構成する前記III族窒化物よりも広いバンドギャップを有することにより前記光を透過させるIII族窒化物で構成されており、
前記光を、前記第3層を透過させて前記第2層に照射し、
前記第2層の端面が、前記エッチング液と接触した状態で、前記第3層に対して前記第2層を選択的にエッチングする、付記28に記載の構造体の製造方法。
III族窒化物で構成された被エッチング領域を有する処理対象物を、ペルオキソ二硫酸イオンを含むエッチング液中に浸漬された状態で収容する容器と、
前記エッチング液を加熱する(少なくとも1つの)ヒータと、
前記被エッチング領域に光を照射する光照射装置と、
前記エッチング液の所定温度への加熱により硫酸イオンラジカルを生成させ、前記被エッチング領域への光照射によりホールを生成させることで、前記被エッチング領域がエッチングされるように、前記ヒータおよび前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有する、構造体の製造装置。
前記ヒータは、前記容器に注入される(収容される)前の前記エッチング液を加熱する第1ヒータを有する、付記30に記載の構造体の製造装置。
前記エッチング液を前記容器に注入するエッチング液注入装置を有し、
前記第1ヒータは、前記エッチング液注入装置に設けられている、付記31に記載の構造体の製造装置。
前記ヒータは、前記容器に注入された(収容された)後の前記エッチング液を加熱する第2ヒータを有する、付記30〜32のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記第2ヒータは、前記容器に設けられている、付記33に記載の構造体の製造装置。
前記第2ヒータは、前記エッチング液に赤外光を照射するランプである、付記33または34に記載の構造体の製造装置。
前記エッチング液の温度を測定する温度計を有し、
前記温度計は、前記温度計の前記光による影が、被エッチング領域に映らない位置に配置される、付記30〜35のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。前記ヒータは、好ましくは、前記温度計により測定された前記エッチング液の温度に基づいて制御される。
前記エッチング液を撹拌する撹拌装置を有する、付記30〜36のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記撹拌装置(回転装置)は、前記容器を動かすことにより、前記エッチング液を撹拌する、付記37に記載の構造体の製造装置。
前記容器内の側面または底面に、前記エッチング液を撹拌する凸部(フィン)が設けられている、付記38に記載の構造体の製造装置。
前記撹拌装置(スターラ)は、前記エッチング液中で撹拌部材を動かすことにより、前記エッチング液を撹拌する、付記37〜39のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記処理対象物を前記容器に固定する固定装置を有する、付記30〜40のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記固定装置は、前記処理対象物の、前記光が照射される表面と反対側の面が、前記容器内の底面から離れて配置されるように、前記処理対象物を固定する、付記41に記載の構造体の製造装置。
前記容器は、回転可能に保持され、前記容器を回転させて前記エッチング液を外周側に飛散させることで、前記エッチング液を前記容器から排出可能に構成されている、付記30〜42のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記所定温度よりも低い温度の後処理液を前記容器に注入する後処理液注入装置を有する、付記30〜43のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記光照射装置は、前記光を放出する光源として、バンドギャップに対応する波長が310nm以上である半導体材料で構成された半導体発光素子を有する、付記30〜44のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。当該光照射装置は、少なくとも波長310nm未満の短波長成分が減衰された光、を出射するように構成された光照射装置の一例である。
前記光照射装置は、波長310nm未満の範囲の波長成分を減衰させるフィルタを備える、付記30〜45のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。当該光照射装置は、少なくとも波長310nm未満の短波長成分が減衰された光、を出射するように構成された光照射装置の他の例である。
処理対象物およびエッチング液を収容する容器と、
前記エッチング液を加熱するヒータと、
前記処理対象物に光を照射する光照射装置と、
前記光による影が前記処理対象物の表面に映らない位置に配置され、前記エッチング液の温度を測定する温度計と、
前記ヒータおよび前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有し、前記処理対象物に光電気化学エッチングを行うよう構成された、構造体の製造装置。
処理対象物およびエッチング液を収容する容器と、
前記エッチング液を加熱するヒータと、
前記処理対象物に光を照射する光照射装置と、
前記処理対象物を前記容器に固定する固定装置と、
前記ヒータおよび前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有し、前記処理対象物に(エッチング時に気泡の発生を伴う)光電気化学エッチングを行うよう構成された、構造体の製造装置。
III族窒化物結晶で構成され、第1半導体素子および第2半導体素子が形成された素子形成層と、
前記素子形成層に設けられ、前記第1半導体素子と前記第2半導体素子との間を分離する素子分離溝と、
を有し、
前記素子分離溝の底面の、原子間力顕微鏡で観察された5μm角の領域のうち、前記III族窒化物結晶の貫通転位の位置を除く領域における二乗平均平方根表面粗さが、1nm以下である、III族窒化物半導体装置。
前記観察された5μm角の領域の、前記貫通転位の位置に、突出部を有する、付記49に記載のIII族窒化物半導体装置。
前記素子分離溝の底面におけるPL発光スペクトルのバンド端ピーク強度は、前記素子形成層の上面におけるPL発光スペクトルのバンド端ピーク強度に対して、90%以上の強度を有する、付記49または50に記載のIII族窒化物半導体装置。
前記第1半導体素子および前記第2半導体素子は、高電子移動度トランジスタであり、
前記素子形成層は、チャネル層と、前記チャネル層の上方に形成された障壁層と、を有し、
前記素子分離溝の底面は、前記チャネル層の上面よりも深い位置に配置されている、付記49〜51のいずれか1つに記載のIII族窒化物半導体装置。
少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物を保持する保持部と、
前記III族窒化物結晶が含有するIII族元素の酸化物の生成に用いられる酸素を含み、さらに、電子を受け取る酸化剤を含む、アルカリ性または酸性のエッチング液を収納する容器(タンク)と、
前記エッチング対象物の前記上面上に、前記エッチング液を供給する供給部と、
前記エッチング対象物の前記上面上に、波長が365nm以下の光を照射する発光部(光照射装置)と、
を有し、前記III族窒化物結晶の光電気化学エッチングを行う、エッチング装置。
前記供給部は、前記エッチング対象物の前記上面に向けて前記エッチング液を吐出する吐出口を有し、
前記エッチング対象物が前記保持部に保持されて前記光電気化学エッチングが行われる際の平面視において、
前記吐出口、および、前記発光部は、前記エッチング対象物と重なりを持つ位置に配置されている、付記53に記載のエッチング装置。
前記供給部は、前記平面視で前記エッチング対象物と重なる領域を通って前記エッチング液を輸送する配管を有し、
前記配管は、前記発光部から照射された前記光による前記配管の影が、前記エッチング対象物の前記上面に映らない位置に配置されている、付記54に記載のエッチング装置。
前記配管は、前記発光部よりも上方を通るように配置されている、付記55に記載のエッチング装置。
前記配管は、前記平面視で前記発光部と重ならない位置に配置されている、付記55または56に記載のエッチング装置。
前記発光部は、前記吐出口からの前記エッチング液の吐出動作を妨げない位置に配置されている、付記54〜57のいずれか1つに記載のエッチング装置。
前記発光部は、前記平面視で前記エッチング対象物の外側に張り出した位置まで配置されている、付記54〜58のいずれか1つに記載のエッチング装置。
前記保持部は、前記エッチング対象物を回転可能に保持する、付記54〜59のいずれか1つに記載のエッチング装置。
前記吐出口は、前記エッチング対象物の回転の中心部に向けて前記エッチング液を吐出する、付記60に記載のエッチング装置。
前記発光部は、前記平面視で前記エッチング対象物の周方向の一部に配置されている、付記60または61に記載のエッチング装置。
前記エッチング液の温度を調節する温度調節部を有する、付記53〜62のいずれか1つに記載のエッチング装置。
前記温度調節部は、前記容器に収納された前記エッチング液の温度を調節する、付記63に記載のエッチング装置。
前記温度調節部は、前記保持部に設けられている、付記63または64に記載のエッチング装置。
前記温度調節部は、赤外域の波長の光を照射する発光部として設けられている、付記63〜65のいずれか1つに記載のエッチング装置。
前記保持部は、直径2インチ以上である前記エッチング対象物が保持されるように設けられている、付記53〜66のいずれか1つに記載のエッチング装置。
少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物、および、電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を準備する工程と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に光を照射する工程と、
を有する、構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記エッチング対象物の上面上に前記エッチング液を供給しながら(流入させながら)、前記エッチング対象物の上面に前記光を照射する、付記68に記載の構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記エッチング対象物の上面を前記エッチング液中に沈ませず、前記エッチング対象物の上面上に前記エッチング液を供給しながら前記エッチング対象物を回転させることで、(前記エッチング対象物の上面上において回転の中心側から外周側に前記エッチング液を流すことにより、)前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させる、付記68または69に記載の構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記エッチング対象物の上面に対して、前記光を斜めに照射する、付記68〜70のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記構造体の製造方法に用いられる構造体の製造装置を構成する部材(例えば、前記エッチング液の吐出口を構成する部材)の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面に映らないように、前記光を照射する、付記68〜71のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記構造体の製造方法に用いられる構造体の製造装置を構成する部材(例えば、前記エッチング液の吐出口を構成する部材)の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面において回転の中心には映らず当該中心よりも外周側には映るように、前記光を照射する、付記68〜71のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記光として、第1の光、および、前記第1の光とは異なる方向から照射される第2の光、を少なくとも含む光を照射する、付記68〜70のいずれか1つに記載の構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記第1の光および前記第2の光のいずれか一方のみが照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度(パワー密度)の分布と比べて、前記第1の光および前記第2の光の両方が照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度(パワー密度)の分布の均一性が向上するように、前記第1の光および前記第2の光を照射する、付記74に記載の構造体の製造方法。
前記光を照射する工程では、前記構造体の製造方法に用いられる構造体の製造装置を構成する部材(例えば、前記エッチング液の吐出口を構成する部材)の前記第1の光による影が、前記エッチング対象物の上面に映り、前記第2の光が、前記影の上に照射されるように、前記光を照射する、付記74または75に記載の構造体の製造方法。前記影は、回転の中心上に映ってもよい。
前記光を照射する工程では、前記エッチング対象物の上面が前記エッチング液中に沈むように前記エッチング対象物および前記エッチング液が容器に収容されていることで、前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させ、前記容器を回転させることで、前記エッチング対象物とともに前記エッチング液を回転させる、付記68または69に記載の構造体の製造方法。
少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物を、回転可能に保持する(よう構成された)保持部と、
電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を、前記エッチング対象物の上面上に供給する(よう構成された)供給部と、
前記エッチング液を加熱する(よう構成された)ヒータと、
前記エッチング対象物の上面に光を照射する(よう構成された)光照射装置と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に前記光が照射されるように、前記保持部、前記供給部、前記ヒータ、および、前記光照射装置を制御する(よう構成された)制御装置と、
を有する、構造体の製造装置。
前記制御装置は、前記エッチング対象物の上面上に前記エッチング液を供給しながら、前記エッチング対象物の上面に前記光が照射されるように、前記供給部、および、前記光照射装置を制御する(よう構成されている)、付記78に記載の構造体の製造装置。
前記保持部は、前記エッチング対象物の上面が前記エッチング液中に沈まないように、前記エッチング対象物を保持し(保持するよう構成されており)、
前記制御装置は、前記エッチング対象物の上面上に前記エッチング液を供給しながら、前記エッチング対象物を回転させることで、(前記エッチング対象物の上面上において回転の中心側から外周側に前記エッチング液を流すことにより、)前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させるように、前記保持部、および、前記供給部を制御する(よう構成されている)、付記78または79に記載の構造体の製造装置。
前記光照射装置は、前記エッチング対象物の上面に対して、前記光を斜めに照射する(よう構成されている)、付記78〜80のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記構造体の製造装置を構成する部材(例えば、前記供給部において前記エッチング液の吐出口を構成する部材)の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面に映らないように、前記光照射装置、前記保持部、および、前記部材が配置されている(構成されている)、付記78〜81のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記構造体の製造装置を構成する部材(例えば、前記供給部において前記エッチング液の吐出口を構成する部材)の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面において回転の中心には映らず当該中心よりも外周側には映るように、前記光照射装置、前記保持部、および、前記部材が配置されている(構成されている)、付記78〜81のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記光照射装置は、前記光として、第1の光、および、前記第1の光とは異なる方向から照射される第2の光、を少なくとも含む光を照射する(よう構成されている)、付記78〜80のいずれか1つに記載の構造体の製造装置。
前記光照射装置は、前記第1の光および前記第2の光のいずれか一方のみが照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度(パワー密度)の分布と比べて、前記第1の光および前記第2の光の両方が照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度(パワー密度)の分布の均一性が向上するように、前記第1の光および前記第2の光を照射する(よう構成されている)、付記84に記載の構造体の製造装置。
前記光照射装置は、前記構造体の製造装置を構成する部材(例えば、前記供給部において前記エッチング液の吐出口を構成する部材)の前記第1の光による影が、前記エッチング対象物の上面に映り、前記第2の光が、前記影の上に照射されるように、前記光を照射する(よう構成されている)、付記84または85に記載の構造体の製造装置。
前記保持部は、前記エッチング対象物の上面が前記エッチング液中に沈むように前記エッチング対象物および前記エッチング液を収容することで、前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させる(よう構成された)容器を有し、前記容器を回転させることで、前記エッチング対象物とともに前記エッチング液を回転させる(よう構成されている)、付記78または79に記載の構造体の製造装置。
Claims (20)
- 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物、および、電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を準備する工程と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に光を照射する工程と、
を有し、
前記光を照射する工程では、前記エッチング対象物の上面を前記エッチング液中に沈ませず、前記エッチング対象物の上面上に前記エッチング液を供給しながら前記エッチング対象物を回転させることで、前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させる、構造体の製造方法。 - 前記光を照射する工程では、前記エッチング対象物の上面に対して、前記光を斜めに照射する、請求項1に記載の構造体の製造方法。
- 前記光を照射する工程では、前記構造体の製造方法に用いられる構造体の製造装置を構成する部材の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面に映らないように、前記光を照射する、請求項1または2に記載の構造体の製造方法。
- 前記光を照射する工程では、前記構造体の製造方法に用いられる構造体の製造装置を構成する部材の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面において回転の中心には映らず当該中心よりも外周側には映るように、前記光を照射する、請求項1または2に記載の構造体の製造方法。
- 前記光を照射する工程では、前記光として、第1の光、および、前記第1の光とは異なる方向から照射される第2の光、を少なくとも含む光を照射する、請求項1に記載の構造体の製造方法。
- 前記光を照射する工程では、前記第1の光および前記第2の光のいずれか一方のみが照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度の分布と比べて、前記第1の光および前記第2の光の両方が照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度の分布の均一性が向上するように、前記第1の光および前記第2の光を照射する、請求項5に記載の構造体の製造方法。
- 前記光を照射する工程では、前記構造体の製造方法に用いられる構造体の製造装置を構成する部材の前記第1の光による影が、前記エッチング対象物の上面に映り、前記第2の光が、前記影の上に照射されるように、前記光を照射する、請求項5または6に記載の構造体の製造方法。
- 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物、および、電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を準備する工程と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に光を照射する工程と、
を有し、
前記光を照射する工程では、前記構造体の製造方法に用いられる構造体の製造装置を構成する部材の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面において回転の中心には映らず当該中心よりも外周側には映るように、前記光を照射する、構造体の製造方法。 - 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物、および、電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を準備する工程と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に光を照射する工程と、
を有し、
前記光を照射する工程では、前記光として、第1の光、および、前記第1の光とは異なる方向から照射される第2の光、を少なくとも含む光を照射する、構造体の製造方法。 - 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物、および、電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を準備する工程と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に光を照射する工程と、
を有し、
前記光を照射する工程では、前記エッチング対象物の上面が前記エッチング液中に沈むように前記エッチング対象物および前記エッチング液が容器に収容されていることで、前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させ、前記容器を回転させることで、前記エッチング対象物とともに前記エッチング液を回転させる、構造体の製造方法。 - 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物を、回転可能に保持する保持部と、
電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を、前記エッチング対象物の上面上に供給する供給部と、
前記エッチング液を加熱するヒータと、
前記エッチング対象物の上面に光を照射する光照射装置と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に前記光が照射されるように、前記保持部、前記供給部、前記ヒータ、および、前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記保持部は、前記エッチング対象物の上面が前記エッチング液中に沈まないように、前記エッチング対象物を保持し、
前記制御装置は、前記エッチング対象物の上面上に前記エッチング液を供給しながら、前記エッチング対象物を回転させることで、前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させるように、前記保持部、および、前記供給部を制御する、構造体の製造装置。 - 前記光照射装置は、前記エッチング対象物の上面に対して、前記光を斜めに照射する、請求項11に記載の構造体の製造装置。
- 前記構造体の製造装置を構成する部材の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面に映らないように、前記光照射装置、前記保持部、および、前記部材が配置されている、請求項11または12に記載の構造体の製造装置。
- 前記構造体の製造装置を構成する部材の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面において回転の中心には映らず当該中心よりも外周側には映るように、前記光照射装置、前記保持部、および、前記部材が配置されている、請求項11または12に記載の構造体の製造装置。
- 前記光照射装置は、前記光として、第1の光、および、前記第1の光とは異なる方向から照射される第2の光、を少なくとも含む光を照射する、請求項11に記載の構造体の製造装置。
- 前記光照射装置は、前記第1の光および前記第2の光のいずれか一方のみが照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度の分布と比べて、前記第1の光および前記第2の光の両方が照射された場合の、前記エッチング対象物の上面における照射強度の分布の均一性が向上するように、前記第1の光および前記第2の光を照射する、請求項15に記載の構造体の製造装置。
- 前記光照射装置は、前記構造体の製造装置を構成する部材の前記第1の光による影が、前記エッチング対象物の上面に映り、前記第2の光が、前記影の上に照射されるように、前記光を照射する、請求項15または16に記載の構造体の製造装置。
- 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物を、回転可能に保持する保持部と、
電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を、前記エッチング対象物の上面上に供給する供給部と、
前記エッチング液を加熱するヒータと、
前記エッチング対象物の上面に光を照射する光照射装置と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に前記光が照射されるように、前記保持部、前記供給部、前記ヒータ、および、前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記構造体の製造装置を構成する部材の前記光による影が、前記エッチング対象物の上面において回転の中心には映らず当該中心よりも外周側には映るように、前記光照射装置、前記保持部、および、前記部材が配置されている、構造体の製造装置。 - 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物を、回転可能に保持する保持部と、
電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を、前記エッチング対象物の上面上に供給する供給部と、
前記エッチング液を加熱するヒータと、
前記エッチング対象物の上面に光を照射する光照射装置と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に前記光が照射されるように、前記保持部、前記供給部、前記ヒータ、および、前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記光照射装置は、前記光として、第1の光、および、前記第1の光とは異なる方向から照射される第2の光、を少なくとも含む光を照射する、構造体の製造装置。 - 少なくとも上面がIII族窒化物結晶で構成されたエッチング対象物を、回転可能に保持する保持部と、
電子を受け取る酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンを含むアルカリ性または酸性のエッチング液を、前記エッチング対象物の上面上に供給する供給部と、
前記エッチング液を加熱するヒータと、
前記エッチング対象物の上面に光を照射する光照射装置と、
前記エッチング対象物を回転させながら、硫酸イオンラジカルが生成するように加熱された前記エッチング液に前記エッチング対象物の上面が浸漬された状態で、前記エッチング対象物の上面に前記光が照射されるように、前記保持部、前記供給部、前記ヒータ、および、前記光照射装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記保持部は、前記エッチング対象物の上面が前記エッチング液中に沈むように前記エッチング対象物および前記エッチング液を収容することで、前記エッチング対象物の上面の全面を前記エッチング液に浸漬させる容器を有し、前記容器を回転させることで、前記エッチング対象物とともに前記エッチング液を回転させる、構造体の製造装置。
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