JPH04352328A - 半導体のガスエッチング方法 - Google Patents
半導体のガスエッチング方法Info
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- JPH04352328A JPH04352328A JP12585091A JP12585091A JPH04352328A JP H04352328 A JPH04352328 A JP H04352328A JP 12585091 A JP12585091 A JP 12585091A JP 12585091 A JP12585091 A JP 12585091A JP H04352328 A JPH04352328 A JP H04352328A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体のエッチング方
法の一つであるガスエッチングに関する。
法の一つであるガスエッチングに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体のエッチング方法としては
塩素やテトラフロロカーボンガス（ＣＦ４ ）を用いた
ガスエッチング方法が知られている。
塩素やテトラフロロカーボンガス（ＣＦ４ ）を用いた
ガスエッチング方法が知られている。
【０００３】しかしながら、塩素ガスは反応性の強いガ
スであり、またテトラフロロカーボンガスは分解して弗
素ラジカルという非常に反応性の強いガスを発生する。
スであり、またテトラフロロカーボンガスは分解して弗
素ラジカルという非常に反応性の強いガスを発生する。
【０００４】そのため、半導体表面での異常吸着により
半導体表面に荒れが生じたり、反応装置内部での異常吸
着により処理プロセスに支障をきたすなどの問題点を有
していた。
半導体表面に荒れが生じたり、反応装置内部での異常吸
着により処理プロセスに支障をきたすなどの問題点を有
していた。
【０００５】そこで、本発明は従来のこの様な問題点を
解決し、半導体表面及び反応装置内部に異常吸着するこ
との無い半導体のガスエッチング方法を提供することを
目的とする。
解決し、半導体表面及び反応装置内部に異常吸着するこ
との無い半導体のガスエッチング方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上のような問題点を解
決するため、本発明の半導体のガスエッチング方法は、
次に上げる２項目の特徴を有する。 （１）エッチングガスにジメチル亜鉛またはジエチル亜
鉛または亜鉛化合物を含ませること。 （２）請求項１記載のエッチングガスを用い、かつエッ
チングマスクの材質に、フォトレジスト、シリコン酸化
物、シリコン窒化物などの絶縁物またはモリブデン、ニ
ッケルなどの金属を用いたこと。
決するため、本発明の半導体のガスエッチング方法は、
次に上げる２項目の特徴を有する。 （１）エッチングガスにジメチル亜鉛またはジエチル亜
鉛または亜鉛化合物を含ませること。 （２）請求項１記載のエッチングガスを用い、かつエッ
チングマスクの材質に、フォトレジスト、シリコン酸化
物、シリコン窒化物などの絶縁物またはモリブデン、ニ
ッケルなどの金属を用いたこと。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明
する。 （実施例１）本発明の第１の実施例として抵抗加熱によ
り半導体であるＧａＡｓをガスエッチングするガスエッ
チング方法について説明する。
する。 （実施例１）本発明の第１の実施例として抵抗加熱によ
り半導体であるＧａＡｓをガスエッチングするガスエッ
チング方法について説明する。
【０００８】図１は抵抗加熱型ガスエッチング装置の構
成概略断面図である。実施例の説明はこの図面に沿って
行なう。
成概略断面図である。実施例の説明はこの図面に沿って
行なう。
【０００９】ＧａＡｓサンプル１０３の搬送は搬送系１
０８により試料準備室１１０とエッチング室１０２の間
で行われる。
０８により試料準備室１１０とエッチング室１０２の間
で行われる。
【００１０】また、サンプルホルダ１０６により、Ｇａ
Ａｓサンプル１０３の角度を任意に設定できる。
Ａｓサンプル１０３の角度を任意に設定できる。
【００１１】また、加熱機１０９によりＧａＡｓサンプ
ル１０３の温度は制御される。
ル１０３の温度は制御される。
【００１２】外部からの空気の進入を防ぐため試料準備
室１１０とエッチング室１０２とはゲートバルブ１０７
により分離された構造をとっている。
室１１０とエッチング室１０２とはゲートバルブ１０７
により分離された構造をとっている。
【００１３】そのため、エッチング室１０２を常に高真
空状態に保つことができる。
空状態に保つことができる。
【００１４】また、試料準備室１１０とエッチング室１
０２はおのおの排気系１０５、１０４により真空に保た
れている。
０２はおのおの排気系１０５、１０４により真空に保た
れている。
【００１５】また、エッチングガスはガス導入部１０１
を介してエッチング室１０２に導入される。
を介してエッチング室１０２に導入される。
【００１６】この装置の評価としてＧａＡｓをマスクな
しでエッチングし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び表
面段差計によりエッチング後のＧａＡｓ表面の表面の平
坦性を調べた。
しでエッチングし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び表
面段差計によりエッチング後のＧａＡｓ表面の表面の平
坦性を調べた。
【００１７】なお、エッチング条件は次に示す条件を用
いた。
いた。
【００１８】
ジメチル亜鉛 １００μｍｏｌ／ｍｉｎ水素
１０００ＳＣＣＭ基板温
度 ５５０℃エッチング室圧力
６０００Ｐａ 以上の条件でＧａＡｓを２μｍエッチングした後、走査
型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び表面段差計によりエッチン
グ後のＧａＡｓ表面の表面の平坦性を調べた。
１０００ＳＣＣＭ基板温
度 ５５０℃エッチング室圧力
６０００Ｐａ 以上の条件でＧａＡｓを２μｍエッチングした後、走査
型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び表面段差計によりエッチン
グ後のＧａＡｓ表面の表面の平坦性を調べた。
【００１９】すると、ＳＥＭによる観察では異常なエッ
チピット等は見られなかった。
チピット等は見られなかった。
【００２０】また、表面段差計による測定では表面荒さ
は測定限界（４ｎｍ）以下であった。
は測定限界（４ｎｍ）以下であった。
【００２１】また、エッチング前のＧａＡｓ基板と、上
記条件でエッチングを行った後のＧａＡｓのフォトルミ
ネッセンスとを比較した。
記条件でエッチングを行った後のＧａＡｓのフォトルミ
ネッセンスとを比較した。
【００２２】図２（ａ）はエッチング前の、図２（ｂ）
はエッチング後のフォトルミネッセンスである。バンド
端の発光による相対強度と、深い準位による発光の相対
強度比は、エッチング前後とも約５０と変化がなく、エ
ッチングによるＧａＡｓの損傷はほとんどないことがわ
かる。 （実施例２）図３は、図１の装置により、ＧａＡｓをエ
ッチング加工したときの一実施例の工程断面図である。 図３（ａ）は、エッチング前の断面図であり、３０１は
ＧａＡｓ基板、３０２はＳｉＯ２ エッチングマスクで
ある。エッチングマスク３０２は通常のフォトリソグラ
フ工程により作製した。
はエッチング後のフォトルミネッセンスである。バンド
端の発光による相対強度と、深い準位による発光の相対
強度比は、エッチング前後とも約５０と変化がなく、エ
ッチングによるＧａＡｓの損傷はほとんどないことがわ
かる。 （実施例２）図３は、図１の装置により、ＧａＡｓをエ
ッチング加工したときの一実施例の工程断面図である。 図３（ａ）は、エッチング前の断面図であり、３０１は
ＧａＡｓ基板、３０２はＳｉＯ２ エッチングマスクで
ある。エッチングマスク３０２は通常のフォトリソグラ
フ工程により作製した。
【００２３】エッチング条件は次に示す条件を用いた。
【００２４】
ジエチル亜鉛 １００μｍｏｌ／ｍｉｎ水素
１０００ＳＣＣＭ基板温
度 ５５０℃エッチング室圧力
６０００ｐａ なお、この条件ではエッチング速度は１５０ｎｍ／ｍｉ
ｎ．である。
１０００ＳＣＣＭ基板温
度 ５５０℃エッチング室圧力
６０００ｐａ なお、この条件ではエッチング速度は１５０ｎｍ／ｍｉ
ｎ．である。
【００２５】また、ＳｉＯ２ の膜厚は２００ｎｍとし
た。
た。
【００２６】この条件でのエッチング速度の面内分布は
、２０ｍｍ×２０ｍｍの基板内で±１．５％以下と良好
なものであった。
、２０ｍｍ×２０ｍｍの基板内で±１．５％以下と良好
なものであった。
【００２７】また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察
したところ、エッチング面は平滑面であった。
したところ、エッチング面は平滑面であった。
【００２８】また、この条件でＧａＡｓを１０μｍエッ
チングした後、ＳｉＯ２ 膜の膜厚及び損傷を調べたが
、膜厚は２００ｎｍでエッチング前後において不変であ
った。
チングした後、ＳｉＯ２ 膜の膜厚及び損傷を調べたが
、膜厚は２００ｎｍでエッチング前後において不変であ
った。
【００２９】またＳＥＭや表面段差計による評価では損
傷は検出されなかった。
傷は検出されなかった。
【００３０】このことからＳｉＯ２ が、ＧａＡｓエッ
チング時には非常に優れたマスクになることがわかる。
チング時には非常に優れたマスクになることがわかる。
【００３１】なお、これまでの実施例ではＧａＡｓ基板
をエッチングした例を述べたが、これはもちろんＡｌＡ
ｓや、ＧａＡｓとＡｌＡｓの混晶であるＡｌｘＧａ１−
ｘＡｓ（０≦Ｘ≦ｌ）にたいしても有効である。
をエッチングした例を述べたが、これはもちろんＡｌＡ
ｓや、ＧａＡｓとＡｌＡｓの混晶であるＡｌｘＧａ１−
ｘＡｓ（０≦Ｘ≦ｌ）にたいしても有効である。
【００３２】またＩｎＧａＡｓＰなどの他のＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体やその混晶のガスエッチングにも有効で
ある。
族化合物半導体やその混晶のガスエッチングにも有効で
ある。
【００３３】また、ＳｉやＧｅ等、ＩＶ族半導体やＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体にも利用することができる。
−ＶＩ族化合物半導体にも利用することができる。
【００３４】また、エッチング条件に注意すれば多層構
造の半導体や、超格子構造の半導体も良好にエッチング
することができる。
造の半導体や、超格子構造の半導体も良好にエッチング
することができる。
【００３５】またエッチングマスクとしてＳｉＯ２ フ
ォトレジストを用いて説明を行ったが、被エッチング材
料に対して、選択比のとれるもの、例えばＧａＡｓを被
エッチング材料とした場合、フォトレジスト、ＳｉＮｘ
などの絶縁物、Ｍｏ、Ｎｉなどを用いてもよい。
ォトレジストを用いて説明を行ったが、被エッチング材
料に対して、選択比のとれるもの、例えばＧａＡｓを被
エッチング材料とした場合、フォトレジスト、ＳｉＮｘ
などの絶縁物、Ｍｏ、Ｎｉなどを用いてもよい。
【００３６】もちろん表面処理や、平滑面を出す目的の
時にはマスク無しのエッチングを行なうことにより良好
な結果を得ることができる。
時にはマスク無しのエッチングを行なうことにより良好
な結果を得ることができる。
【００３７】また、同一の材料系であっても、その状態
が異なるときには（例えば単結晶と多結晶、またはアモ
ルファス）エッチングの選択性を制御することができ、
エッチング条件により等方的にも異方的にもエッチング
することができる。ただしこの場合には条件設定時に予
備実験が必要になる場合がある。
が異なるときには（例えば単結晶と多結晶、またはアモ
ルファス）エッチングの選択性を制御することができ、
エッチング条件により等方的にも異方的にもエッチング
することができる。ただしこの場合には条件設定時に予
備実験が必要になる場合がある。
【００３８】また、水素をキャリアガスとして流してい
るが、この水素の代わりにアルゴンや窒素等を用いても
よい。
るが、この水素の代わりにアルゴンや窒素等を用いても
よい。
【００３９】また、エッチングガスとしてジメチル亜鉛
とジエチル亜鉛を用いた例を用いて説明したが、これは
もちろん他の有機亜鉛ガスを用いてもよい。
とジエチル亜鉛を用いた例を用いて説明したが、これは
もちろん他の有機亜鉛ガスを用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明の半導体のガスエッチング方法は
次のような効果を有する。 （１）従来のガスエッチングに比べ、基板とマスクとの
選択比をきわめて大きくすることができる。
次のような効果を有する。 （１）従来のガスエッチングに比べ、基板とマスクとの
選択比をきわめて大きくすることができる。
【００４１】そのため、マスクの厚さに起因するパター
ン誤差をなくすことができ、精密なパターンを作ること
ができる。 （２）反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）等と
異なり低エネルギーでエッチングが行えるため、試料に
与えるダメージを小さく抑えることができる。
ン誤差をなくすことができ、精密なパターンを作ること
ができる。 （２）反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）等と
異なり低エネルギーでエッチングが行えるため、試料に
与えるダメージを小さく抑えることができる。
【００４２】そのため、面発行半導体レーザの側面加工
等に用いると側面での欠陥に起因する異常再結合が防げ
るため特性が向上する。 （３）塩素ガスやテトラフロロカーボンガス（ＣＦ４
）を用いたガスエッチング方法と違い、反応性の強いハ
ロゲンラジカルを生成することがない。
等に用いると側面での欠陥に起因する異常再結合が防げ
るため特性が向上する。 （３）塩素ガスやテトラフロロカーボンガス（ＣＦ４
）を用いたガスエッチング方法と違い、反応性の強いハ
ロゲンラジカルを生成することがない。
【００４３】そのため、結晶成長の前処理に用いれば、
反応装置内部での異常吸着により処理プロセスに支障を
きたすこと等もなく、理想的な表面状態で結晶成長を行
なうことができる。
反応装置内部での異常吸着により処理プロセスに支障を
きたすこと等もなく、理想的な表面状態で結晶成長を行
なうことができる。
【図１】抵抗加熱型ガスエッチング装置の構成概略断面
図。
図。
【図２】エッチング前後の特性変化を示すフォトルミネ
ッセンスを示すグラフ。
ッセンスを示すグラフ。
【図３】ＧａＡｓをエッチング加工したときの工程断面
図。
図。
１０１ ガス導入部
１０２ エッチング室
１０３ ＧａＡｓサンプル
１０４ 排気系
１０５ 排気系
１０６ サンプルホルダ
１０７ ゲートバルブ
１０８ 搬送系
１０９ 加熱機
１１０ 試料準備室
３０１ ＧａＡｓ基板
Claims (2)
- 【請求項１】エッチングガスにジメチル亜鉛またはジエ
チル亜鉛または有機亜鉛化合物を含ませることを特徴と
する半導体のガスエッチング方法。 - 【請求項２】請求項１記載のエッチングガスを用い、か
つエッチングマスクの材質に、フォトレジスト、シリコ
ン酸化物、シリコン窒化物などの絶縁物またはモリブデ
ン、ニッケルなどの金属を用いたことを特徴とするガス
エッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12585091A JPH04352328A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 半導体のガスエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12585091A JPH04352328A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 半導体のガスエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352328A true JPH04352328A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14920492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12585091A Pending JPH04352328A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 半導体のガスエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04352328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06283478A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Nec Corp | 半導体結晶のエッチング方法 |
| WO2015011829A1 (ja) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP12585091A patent/JPH04352328A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06283478A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Nec Corp | 半導体結晶のエッチング方法 |
| WO2015011829A1 (ja) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
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