JPH04364039A - 化合物半導体のドライエッチング方法 - Google Patents
化合物半導体のドライエッチング方法Info
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- JPH04364039A JPH04364039A JP13810591A JP13810591A JPH04364039A JP H04364039 A JPH04364039 A JP H04364039A JP 13810591 A JP13810591 A JP 13810591A JP 13810591 A JP13810591 A JP 13810591A JP H04364039 A JPH04364039 A JP H04364039A
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- Japan
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- laser light
- compound semiconductor
- ions
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Links
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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】本発明は表面組成比ずれを生じな
いで化合物半導体をドライエッチングする方法に関する
ものである。
いで化合物半導体をドライエッチングする方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、化合物半導体は塩素などの反応性
ガスとそのイオンを用いてエッチングされている。この
方法は、化学反応性の強い塩素ガスなどによる化合物半
導体のエッチング作用とイオンによるスパッタリング作
用との相乗効果により、高速エッチングするものである
。反応性イオンビームエッチングなどが実用化されてい
る。
ガスとそのイオンを用いてエッチングされている。この
方法は、化学反応性の強い塩素ガスなどによる化合物半
導体のエッチング作用とイオンによるスパッタリング作
用との相乗効果により、高速エッチングするものである
。反応性イオンビームエッチングなどが実用化されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の、反応性ガスと
そのイオンを用いたドライエッチング方法では、化合物
半導体を構成する各元素原子のイオンによるスパッタリ
ング率の違いにより、表面の化学量組成がバルク組成か
らずれてしまうという問題があった。
そのイオンを用いたドライエッチング方法では、化合物
半導体を構成する各元素原子のイオンによるスパッタリ
ング率の違いにより、表面の化学量組成がバルク組成か
らずれてしまうという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、表面の組成ずれを解決す
る化合物半導体のドライエッチング方法を提供すること
にある。
る化合物半導体のドライエッチング方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体の
ドライエッチング方法は、化合物半導体の加工対象面に
反応性ガスおよび該反応性ガスのイオンを曝した状態で
レーザー光を照射するものである。
ドライエッチング方法は、化合物半導体の加工対象面に
反応性ガスおよび該反応性ガスのイオンを曝した状態で
レーザー光を照射するものである。
【０００６】
【作用】化合物半導体のバンドギャップエネルギーより
も高いエネルギーをもつレーザー光をこの試料に照射す
ると、化合物半導体の価電子が高密度励起され、電気陰
性度の高いＶ族原子に２個の正孔が生成される。これら
２個の正孔間のクーロン反発力はプラズマによるスクリ
ーニングにより弱められる。そのため２個の正孔が比較
的近接し、電気陰性度の高いＶ族原子に局在して、その
相互作用でＶ族原子の脱離（エッチング）が生じる。レ
ーザー光を照射すると化合物半導体表面の化学量組成比
にずれが生じる。
も高いエネルギーをもつレーザー光をこの試料に照射す
ると、化合物半導体の価電子が高密度励起され、電気陰
性度の高いＶ族原子に２個の正孔が生成される。これら
２個の正孔間のクーロン反発力はプラズマによるスクリ
ーニングにより弱められる。そのため２個の正孔が比較
的近接し、電気陰性度の高いＶ族原子に局在して、その
相互作用でＶ族原子の脱離（エッチング）が生じる。レ
ーザー光を照射すると化合物半導体表面の化学量組成比
にずれが生じる。
【０００７】一方、Ｍ．ＯｋｉｎａｇａらはＡＰＬ（Ａ
ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
， ｖｏｌ．４３， １９８３， ｐｐ．１０５
４〜１０５６において化合物半導体にイオンを照射する
と、構成原子が選択的にスパッタされて半導体表面の化
学量組成にずれが生じると報告している。
ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
， ｖｏｌ．４３， １９８３， ｐｐ．１０５
４〜１０５６において化合物半導体にイオンを照射する
と、構成原子が選択的にスパッタされて半導体表面の化
学量組成にずれが生じると報告している。
【０００８】したがってレーザー光およびイオンの照射
による構成原子の脱離が相補関係にあるならば、レーザ
ー光とイオンとを化合物半導体表面に同時に、あるいは
、交互に照射してエッチングすることによって組成比の
ずれを解消することが可能になる。
による構成原子の脱離が相補関係にあるならば、レーザ
ー光とイオンとを化合物半導体表面に同時に、あるいは
、交互に照射してエッチングすることによって組成比の
ずれを解消することが可能になる。
【０００９】さらに塩素などの反応性ガスをイオンと同
時に半導体表面に照射すると、この反応性ガスと構成元
素原子との化学反応により、脱離した元素原子単体より
も揮発性の高い塩素化合物が生成される。そのためエッ
チング速度を増大して、しかもより平滑な仕上面が得ら
れる。
時に半導体表面に照射すると、この反応性ガスと構成元
素原子との化学反応により、脱離した元素原子単体より
も揮発性の高い塩素化合物が生成される。そのためエッ
チング速度を増大して、しかもより平滑な仕上面が得ら
れる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例について、図１を参照して
説明する。
説明する。
【００１１】独立したプラズマ室１と試料加工室２とが
設けられている。塩素ガスをプラズマ室１内で放電し、
両室１，２間の境界面に設けたイオン引き出し用電極３
ａ，３ｂで加速して、試料加工室２中の試料５に照射す
る。同時に中性塩素ラジカル６を引き出し用電極３ａ，
３ｂの開口７から漏洩させて照射する。
設けられている。塩素ガスをプラズマ室１内で放電し、
両室１，２間の境界面に設けたイオン引き出し用電極３
ａ，３ｂで加速して、試料加工室２中の試料５に照射す
る。同時に中性塩素ラジカル６を引き出し用電極３ａ，
３ｂの開口７から漏洩させて照射する。
【００１２】ここで試料５としてＩｎＰを用いて、Ｉｎ
Ｐ試料温度１５０℃、Ｃｌ２ ガス圧１×１０−３Ｔｏ
ｒｒ、イオン引出電圧４００Ｖでエッチングする。レー
ザー光の照射のないこの条件では約４００Ａ／分のエッ
チング速度で、エッチング側壁とエッチング底面とのな
す角度が９０°になる、いわゆる垂直エッチングができ
る。また、試料５を加熱しているので、揮発性の低いＩ
ｎＣｌＸ 化合物の表面堆積が少ない。
Ｐ試料温度１５０℃、Ｃｌ２ ガス圧１×１０−３Ｔｏ
ｒｒ、イオン引出電圧４００Ｖでエッチングする。レー
ザー光の照射のないこの条件では約４００Ａ／分のエッ
チング速度で、エッチング側壁とエッチング底面とのな
す角度が９０°になる、いわゆる垂直エッチングができ
る。また、試料５を加熱しているので、揮発性の低いＩ
ｎＣｌＸ 化合物の表面堆積が少ない。
【００１３】さらに、石英窓８を通してＩｎＰ試料５に
パルス幅０．６μｓ、波長４４０ｎｍのＸｅ−ダイ・レ
ーザー光９をレーザー光源１０から照射する。このとき
レーザー光の強度をしきい値以上に設定することにより
、試料５中のＰ原子の光励起脱離が起る。その結果資料
５表面にＩｎリッチ組成の領域が形成されるが、Ｉｎは
Ｃｌイオンによって選択的にスパッタリングされる。
パルス幅０．６μｓ、波長４４０ｎｍのＸｅ−ダイ・レ
ーザー光９をレーザー光源１０から照射する。このとき
レーザー光の強度をしきい値以上に設定することにより
、試料５中のＰ原子の光励起脱離が起る。その結果資料
５表面にＩｎリッチ組成の領域が形成されるが、Ｉｎは
Ｃｌイオンによって選択的にスパッタリングされる。
【００１４】Ｐ原子の脱離収率はレーザー高強度の増大
とともに増大するので、このレーザー光強度を調節する
ことにより、ＩｎとＰとの表面組成ずれのないドライエ
ッチングを行なうことができる。
とともに増大するので、このレーザー光強度を調節する
ことにより、ＩｎとＰとの表面組成ずれのないドライエ
ッチングを行なうことができる。
【００１５】なおレーザー光は連続照射しても、間欠的
に照射しても同様の結果を得ることができる。さらに反
応性ガスおよびそのイオンと、レーザ光とを、数秒毎に
交互に照射しても同様の結果を得ることができる。
に照射しても同様の結果を得ることができる。さらに反
応性ガスおよびそのイオンと、レーザ光とを、数秒毎に
交互に照射しても同様の結果を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】化合物半導体試料表面に反応性ガスおよ
びそのイオンと、レーザー光とを同時あるいは交互に照
射してドライエッチングを行なった。その結果、化学エ
ッチングおよびスパッタエッチングによる高速エッチン
グに加えて、光脱離エッチングとの相補効果により、化
合物半導体表面の組成ずれを解決して平滑な仕上面を得
ることができた。
びそのイオンと、レーザー光とを同時あるいは交互に照
射してドライエッチングを行なった。その結果、化学エ
ッチングおよびスパッタエッチングによる高速エッチン
グに加えて、光脱離エッチングとの相補効果により、化
合物半導体表面の組成ずれを解決して平滑な仕上面を得
ることができた。
【図１】本発明の一実施例を説明するための、エッチン
グ装置を示す模式断面図である
グ装置を示す模式断面図である
１ プラズマ室
２ 試料加工室
３ａ，３ｂ イオン引き出し電極４ 塩素
イオン ５ 試料 ６ 中性塩素ラジカル ７ イオン引き出し電極開口 ８ 石英窓 ９ レーザー光 １０ レーザー光源
イオン ５ 試料 ６ 中性塩素ラジカル ７ イオン引き出し電極開口 ８ 石英窓 ９ レーザー光 １０ レーザー光源
Claims (2)
- 【請求項１】 化合物半導体の加工対象面に反応性ガ
スおよび該反応性ガスのイオンを曝した状態でレーザー
光を照射する化合物半導体のドライエッチング方法。 - 【請求項２】 化合物半導体の加工対象面に反応性ガ
スおよび該反応性ガスのイオンを曝す工程と、前記加工
対象面にレーザー光を照射する工程とを交互に繰り返す
化合物半導体のドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13810591A JPH04364039A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 化合物半導体のドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13810591A JPH04364039A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 化合物半導体のドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04364039A true JPH04364039A (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=15214067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13810591A Pending JPH04364039A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 化合物半導体のドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04364039A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010125821A1 (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | 国立大学法人東京大学 | 化合物半導体の堆積方法及び装置 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP13810591A patent/JPH04364039A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010125821A1 (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | 国立大学法人東京大学 | 化合物半導体の堆積方法及び装置 |
| JP5564639B2 (ja) * | 2009-05-01 | 2014-07-30 | 国立大学法人 東京大学 | 化合物半導体の堆積方法及び装置 |
| US8912079B2 (en) | 2009-05-01 | 2014-12-16 | The University Of Tokyo | Compound semiconductor deposition method and apparatus |
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