JPH0831801A - Dry etching method - Google Patents

Dry etching method

Info

Publication number
JPH0831801A
JPH0831801A JP16096594A JP16096594A JPH0831801A JP H0831801 A JPH0831801 A JP H0831801A JP 16096594 A JP16096594 A JP 16096594A JP 16096594 A JP16096594 A JP 16096594A JP H0831801 A JPH0831801 A JP H0831801A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
gas
layer
compound semiconductor
semiconductor layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP16096594A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3662275B2 (en
Inventor
Toshiharu Yanagida
敏治 柳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP16096594A priority Critical patent/JP3662275B2/en
Publication of JPH0831801A publication Critical patent/JPH0831801A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3662275B2 publication Critical patent/JP3662275B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To selectively perform patterning without using chloro-fluorocarbon gas by etching a compound semiconductor containing no Al and formed on a compound semiconductor layer containing Al with a mixture gas containing an organic compound gas which has a C-O bond and F system. CONSTITUTION:A compound semiconductor 5 containing no Al and is formed on a compound semiconductor layer 4 containing Al, and over it, a resist mask 6 with a specified opening diameter is formed, and then, dry etched in mixture gas of organic compound gas having C-O bond and F system gas, so that, on the side faces of the resist mask 6 and the semiconductor layer 5, wall protective films 7 are formed. And, when the semiconductor layer 4, substrate, is exposed, a AlF2 etching stopper layer is formed on the surface. Thus, without raising the particle level and causing any pattern transfer difference, anisotropic processing of the compound semiconductor layer 5 is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はドライエッチング方法に
関し、さらに詳しくは、Alを含む化合物半導体層上に
積層されたAlを含まない化合物半導体層を、選択的に
パターニングするドライエッチング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method, and more particularly, to a dry etching method for selectively patterning an Al-free compound semiconductor layer laminated on an Al-containing compound semiconductor layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaAs MESFET(Metal
Semiconductor FET)を単一半導体チ
ップ上に集積化したMMIC(Monolithic
Microwave IC)は、GHz帯の高周波領域
での高速応答性、低雑音性および低消費電力等の特長を
有することから、近年移動体通信や衛星通信用の半導体
デバイスとして応用が広まりつつある。
2. Description of the Related Art GaAs MESFET (Metal
MMIC (Monolithic) in which a semiconductor FET is integrated on a single semiconductor chip.
The Microwave IC) has characteristics such as high-speed response in the high frequency region of the GHz band, low noise, low power consumption, and the like, and thus its application is spreading widely as a semiconductor device for mobile communication and satellite communication in recent years.

【0003】またGaAs MESFETのさらなる高
速化を意図した半導体デバイスとして、HEMT(Hi
gh Electron Mobility Tran
sistor)が開発されている。このデバイスは、例
えばノンドープGaAs層上のn型AlGaAs層との
ヘテロ接合界面に閉じ込められた2−DEG(TwoD
imensional Electron Gas)
が、面内を高速で移動しうる現象を利用したものであ
る。このHEMTにしても、高性能化、高集積化を実現
するデバイス加工技術としてのドライエッチング方法
に、より高精度の要求がよせられている。
As a semiconductor device intended to further increase the speed of a GaAs MESFET, HEMT (Hi
gh Electron Mobility Tran
system) has been developed. This device has a 2-DEG (TwoD) confined at a heterojunction interface with, for example, an n-type AlGaAs layer on a non-doped GaAs layer.
(imaging Electron Gas)
However, it utilizes the phenomenon that it can move in the plane at high speed. Even in this HEMT, there is a demand for higher precision in a dry etching method as a device processing technique for realizing high performance and high integration.

【0004】なかでも、AlGaAs層上に積層された
GaAs層を選択的にエッチングしてゲートリセスを形
成する工程は、HEMT、ヘテロ接合FET等の閾値電
圧を決定する重要な段階である。これは、下層のAlG
aAs層の不純物濃度や厚さが、上層のGaAs層を制
御性よく選択的に除去すれば、所望の閾値電圧を有する
FETが得られるように、予め設計されているためであ
る。
In particular, the step of selectively etching the GaAs layer laminated on the AlGaAs layer to form the gate recess is an important step for determining the threshold voltage of the HEMT, the heterojunction FET or the like. This is the lower layer AlG
This is because the impurity concentration and the thickness of the aAs layer are designed in advance so that an FET having a desired threshold voltage can be obtained by selectively removing the upper GaAs layer with good controllability.

【0005】AlGaAs層上に積層されたGaAs層
の選択エッチング方法としては、CClx y 系のクロ
ロフルオロカーボン系ガスと、希ガスとの混合ガスを用
いる方法が一般的である。これは、蒸気圧の大きな反応
生成物として、GaClx 、AsFy およびAsClx
をそれぞれ形成してGaAsがエッチング除去される一
方、下層のAlGaAs層が露出した時点においてはそ
の表面に蒸気圧の小さいAlFx が形成され、このAl
x がエッチングストッパとなって高選択比が達成され
るからである。一例として、Japanese Jou
rnal ofApplied Physics 20
−11,L847−850(1981)には、CCl2
2 /He混合ガスを用いて選択比200を達成した例
が報告されている。
As a selective etching method for the GaAs layer laminated on the AlGaAs layer, a method of using a mixed gas of a CCl x F y type chlorofluorocarbon type gas and a rare gas is generally used. This is the reaction product with high vapor pressure, which is GaCl x , AsF y and AsCl x.
And GaAs is removed by etching, while AlF x having a small vapor pressure is formed on the surface of the lower AlGaAs layer when it is exposed.
This is because F x serves as an etching stopper to achieve a high selection ratio. As an example, Japanese Jou
rnal of Applied Physics 20
-11, L847-850 (1981) contains CCl 2
It has been reported that a selection ratio of 200 was achieved by using an F 2 / He mixed gas.

【0006】しかしながら、クロロフルオロカーボン系
ガスは特定フロンに指定されているものが多く、このC
Cl2 2 (フロン12)もその1つである。これら特
定フロンは地球のオゾン層破壊の一因と考えられてお
り、環境保全の意味から製造および使用が禁止される運
びである。そこでクロロフルオロカーボン系ガスの代替
となりうるエッチングガスおよびその使用技術、すなわ
ち脱フロンプロセスの確立が急務となっている。
However, many chlorofluorocarbon-based gases are designated as specific CFCs.
Cl 2 F 2 (Freon 12) is one of them. These specified CFCs are considered to be one of the causes of the depletion of the ozone layer of the earth, and their production and use are prohibited for the purpose of environmental protection. Therefore, there is an urgent need to establish an etching gas that can substitute for the chlorofluorocarbon-based gas and a technique for using it, that is, a dechlorofluorocarbon process.

【0007】またクロロフルオロカーボン系ガスは、放
電解離によりフルオロカーボン系ポリマを大量に生成
し、エッチング中のパターン側面に付着して側壁保護膜
となり、異方性の向上に寄与する。その反面、このフル
オロカーボン系ポリマはエッチングチャンバ内壁面にも
堆積して蓄積し、エッチングレートの変動やパーティク
ルレベルの悪化等を招きやすい。
Further, the chlorofluorocarbon type gas produces a large amount of fluorocarbon type polymer by discharge dissociation and adheres to the side surface of the pattern during etching to form a side wall protective film, which contributes to improvement of anisotropy. On the other hand, this fluorocarbon polymer is also deposited and accumulated on the inner wall surface of the etching chamber, which tends to cause fluctuations in the etching rate and deterioration of the particle level.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、Alを含む化合物半導体層上に積層されたAlを含
まない化合物半導体層を、クロロフルオロカーボン系ガ
スを用いることなしに、選択的にパターニングするドラ
イエッチング方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to selectively pattern an Al-free compound semiconductor layer laminated on an Al-containing compound semiconductor layer without using a chlorofluorocarbon-based gas. A dry etching method is provided.

【0009】また本発明の別の課題は、側壁保護膜の過
大な堆積によるパーティクルレベルの上昇やパターン変
換差を生じることなく、Alを含む化合物半導体層上に
積層されたAlを含まない化合物半導体層を異方性加工
しうるドライエッチング方法を提供することである。本
発明の上記以外の課題は、本願明細書中の記載および添
付図面の説明により明らかとなる。
Another object of the present invention is to prevent Al-containing compound semiconductors stacked on an Al-containing compound semiconductor layer without causing an increase in particle level or a pattern conversion difference due to excessive deposition of a sidewall protective film. It is an object of the present invention to provide a dry etching method capable of anisotropically processing a layer. Other problems of the present invention will be apparent from the description in the present specification and the description of the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ方法は、上述の課題を解決するために発案したもので
あり、Alを含む化合物半導体層上に積層されたAlを
含まない化合物半導体層を、C−O結合を有する有機化
合物ガスと、F系ガスとを含む混合ガスによりエッチン
グするものである。
The dry etching method of the present invention was devised in order to solve the above-mentioned problems, and a compound semiconductor layer containing no Al is stacked on a compound semiconductor layer containing Al. , An organic compound gas having a C—O bond and an F-based gas are used for etching.

【0011】また本発明のドライエッチング方法は、A
lを含む化合物半導体層上に積層されたAlを含まない
化合物半導体層の層厚方向の1部を、C−O結合を有す
る有機化合物ガスと、F系ガスとを含む混合ガスにより
エッチングする第1のエッチング工程と、Alを含まな
い化合物半導体層の層厚方向の残余部を、この混合ガス
中のF系ガスの混合比を高めてエッチングする第2のエ
ッチング工程とにより、2段階エッチングするものであ
る。
The dry etching method of the present invention is
etching a part of the Al-free compound semiconductor layer laminated on the compound semiconductor layer containing 1 in the layer thickness direction with a mixed gas containing an organic compound gas having a C—O bond and an F-based gas; Two-step etching is performed by the first etching step and the second etching step of etching the remaining portion of the compound semiconductor layer not containing Al in the layer thickness direction by increasing the mixing ratio of the F-based gas in the mixed gas. It is a thing.

【0012】C−O結合を有する有機化合物ガスとして
は、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、カルボ
ン酸およびアルデヒド等がある。これら有機化合物は、
常温では液体で存在するものが多いが、液体化合物の場
合には、加熱バブリング法やベーキング法により容易に
気化し、エッチングチャンバ内へ導入できる、比較的低
分子量の化合物が好ましい。かかるアルコール、エーテ
ル、ケトン、エステルおよびカルボン酸等の各例として
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−
プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、se
c−ブタノール、t−ブタノール、ジメチルエーテル、
メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸メ
チル、酢酸エチル、ギ酸、酢酸、ホルムアルデヒドおよ
びアセトアルデヒド等を単独で、あるいは組み合わせて
使用することが可能である。
Examples of the organic compound gas having a C—O bond include alcohol, ether, ketone, ester, carboxylic acid and aldehyde. These organic compounds are
Many of them exist in a liquid state at room temperature, but in the case of a liquid compound, a compound having a relatively low molecular weight that can be easily vaporized by a heating bubbling method or a baking method and introduced into the etching chamber is preferable. Examples of such alcohols, ethers, ketones, esters and carboxylic acids include methanol, ethanol, n-propanol, i-
Propanol, n-butanol, i-butanol, se
c-butanol, t-butanol, dimethyl ether,
Methyl ethyl ether, diethyl ether, acetone,
Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, formic acid, acetic acid, formaldehyde, acetaldehyde and the like can be used alone or in combination.

【0013】さらに本発明のドライエッチング方法は、
C−O結合を有する有機化合物ガスと、F系ガスとを含
む混合ガス中に、Cl系ガスおよびBr系ガスのいずれ
か一方をさらに含むものである。
Further, the dry etching method of the present invention is
The mixed gas containing an organic compound gas having a C—O bond and an F-based gas further contains one of a Cl-based gas and a Br-based gas.

【0014】本発明で用いるF系ガスは、NF3 やSF
6 等のF原子を含む汎用ガスであってもよいが、S2
2 、SF2 、SF4 およびS2 10等のフッ化イオウ系
ガスであってもよい。
The F-based gas used in the present invention is NF 3 or SF.
A general-purpose gas containing F atoms such as 6 may be used, but S 2 F
Sulfur fluoride gas such as 2 , SF 2 , SF 4 and S 2 F 10 may be used.

【0015】また本発明で用いるCl系ガスおよびBr
系ガスは、Cl2 やHBr等のCl原子やBr原子を含
む汎用ガスであってもよいが、S2 Cl2 、S3
2 、SCl2 、S2 Br2 、S3 Br2 およびSBr
2 等の塩化イオウ系ガス、臭化イオウ系ガスであっても
よい。
The Cl-based gas and Br used in the present invention
The system gas may be a general-purpose gas containing Cl atoms such as Cl 2 or HBr or Br atoms, but S 2 Cl 2 , S 3 C
l 2 , SCl 2 , S 2 Br 2 , S 3 Br 2 and SBr
Sulfur chloride-based gas or sulfur bromide-based gas such as 2 may be used.

【0016】[0016]

【作用】本発明のポイントは、異方性エッチングに不可
欠の側壁保護膜の構成材料を、主としてレジストマスク
の分解生成物に求め、その膜質を強化して耐イオン衝撃
性と耐ラジカルアタック性を高め、側壁保護膜の付着量
を低減しても、十分な側壁保護効果と被エッチング層の
表面保護効果を得ることができる点にある。
The point of the present invention is that the constituent material of the sidewall protective film, which is indispensable for anisotropic etching, is mainly obtained by the decomposition product of the resist mask, and the film quality is enhanced to improve the ion bombardment resistance and radical attack resistance. Even if the amount of adhesion of the side wall protective film is increased and the side wall protective film is reduced, a sufficient side wall protective effect and a surface protective effect of the layer to be etched can be obtained.

【0017】脱フロンプロセスを確立しようとする場
合、側壁保護膜としての炭素系ポリマの構成材料を、フ
ロン系エッチングガスの解離生成物に求めることは出来
なくなる。そこで側壁保護膜の供給源をレジストマスク
の分解生成物に求めざるを得ない。このためには、側壁
保護効果を高めるため、レジストマスクの分解生成物を
多量に供給すべく、エッチング時の入射イオンエネルギ
を高めてレジストマスクを積極的にスパッタすることが
考えられる。しかし、この手法では対レジスト選択比が
低下し、下地層のイオンダメージやパーティクルレベル
悪化の虞れがある。
When attempting to establish a CFC-free process, it becomes impossible to determine the constituent material of the carbon-based polymer as the sidewall protective film as the dissociation product of the CFC-based etching gas. Therefore, the source of the side wall protective film must be a decomposition product of the resist mask. To this end, in order to enhance the side wall protection effect, it is conceivable to increase the incident ion energy during etching and positively sputter the resist mask in order to supply a large amount of decomposition products of the resist mask. However, with this method, the selectivity with respect to the resist is lowered, and there is a risk of ion damage to the underlayer and deterioration of the particle level.

【0018】そこで本発明のドライエッチング方法にお
いては、側壁保護膜としての炭素系ポリマの膜質を強化
する手段として、C−O結合を有する有機化合物ガスを
エッチングガス中に混合する方法を採用する。アルコー
ル、エーテル、ケトン、エステル、カルボン酸およびア
ルデヒド等からなるこれら有機化合物ガスは、いずれも
一般式Cx y z で表され、放電解離条件下で生成す
るHやCOの活性種がプラズマ中のハロゲンラジカルを
補足することで、炭素系ポリマ中のハロゲン含有量を低
減する。さらにC−H結合やC−O結合を有する分極構
造を持つ原子団がプラズマ中に発生することにより、レ
ジストマスクの分解生成物に起因する炭素系ポリマの重
合度が上昇する。かかる構造の炭素系プラズマポリマ
は、単に -(CX)n - や -(CH)n - の繰り返し単
位構造からなる従来の炭素系プラズマポリマよりも、化
学的、物理的安定性が増すことは近年の研究から明らか
になっている(ここでXはハロゲン元素を、nは自然数
をそれぞれ表す)。これは、2原子間の結合エネルギで
比較すると、C−O結合(1077kJ/mol)がC
−C結合(607kJ/mol)より大きいことからも
支持される。これらはいずれも側壁保護膜の膜質を強化
し、入射イオンやラジカルのアタックからパターン側面
を保護する効果を高める。
Therefore, in the dry etching method of the present invention, a method of mixing an organic compound gas having a C--O bond into the etching gas is adopted as a means for strengthening the film quality of the carbon-based polymer as the sidewall protective film. These organic compound gases such as alcohols, ethers, ketones, esters, carboxylic acids and aldehydes are all represented by the general formula C x H y O z , and active species of H and CO generated under discharge dissociation conditions are plasma. By supplementing the halogen radicals therein, the halogen content in the carbon-based polymer is reduced. Furthermore, the generation of atomic groups having a polarized structure having C—H bonds or C—O bonds in plasma increases the degree of polymerization of the carbon-based polymer due to the decomposition products of the resist mask. In recent years, a carbon-based plasma polymer having such a structure is more chemically and physically stable than a conventional carbon-based plasma polymer having a repeating unit structure of simply-(CX) n- or-(CH) n-. (Where X is a halogen element and n is a natural number). This is because the C—O bond (1077 kJ / mol) is C when comparing the bond energy between two atoms.
It is also supported by the fact that it is larger than the -C bond (607 kJ / mol). All of these enhance the film quality of the side wall protective film and enhance the effect of protecting the pattern side surface from the attack of incident ions or radicals.

【0019】このように、側壁保護膜としての炭素系ポ
リマの膜質が強化されるので、異方性加工に必要な入射
イオンエネルギを低減でき、対レジストマスク選択比が
向上する。またこれにより、従来より薄いフォトレジス
ト塗布膜であっても、十分実用に耐えるレジストマスク
を形成でき、リソグラフィ時における解像度の向上に寄
与する他、加工寸法変換差の低減が図れる。
As described above, since the film quality of the carbon-based polymer as the side wall protective film is enhanced, the incident ion energy required for anisotropic processing can be reduced and the selectivity ratio to the resist mask is improved. Further, by this, even if the photoresist coating film is thinner than before, it is possible to form a resist mask that can sufficiently withstand practical use, which contributes to the improvement of resolution in lithography and also the difference in processing dimension conversion can be reduced.

【0020】また入射イオンエネルギの低減効果は、当
然ながら対下地選択比の向上にもつながる。さらに、側
壁保護膜としての炭素系ポリマの堆積量を低減できるの
で、従来よりパーティクル汚染を低減することが可能と
なる。
Further, the effect of reducing the incident ion energy also leads to the improvement of the selection ratio with respect to the base. Further, since the amount of carbon-based polymer deposited as the sidewall protection film can be reduced, it is possible to reduce particle contamination as compared with the conventional case.

【0021】ところで、Alを含む化合物半導体層上に
積層されたAlを含まない化合物半導体層を高選択比で
エッチングする場合、Alを含む化合物半導体層上で蒸
気圧の小さいAlFx を形成し、これをエッチングスト
ッパとして用いることが原理的に有効である。そこで本
発明では、C−O結合を有する有機化合物ガスとF系ガ
スとの混合ガスをエッチングガスとして採用するのであ
る。
By the way, when etching a compound semiconductor layer not containing Al laminated on a compound semiconductor layer containing Al with a high selectivity, AlF x having a small vapor pressure is formed on the compound semiconductor layer containing Al, Using this as an etching stopper is effective in principle. Therefore, in the present invention, a mixed gas of an organic compound gas having a C—O bond and an F-based gas is adopted as the etching gas.

【0022】本発明は以上のような技術的思想を基本原
理としているが、さらに一層の高異方性、低パーティク
ル化と高選択比を目指す方法をも提案する。その一つ
は、エッチングを2段階化し、第2のエッチング工程に
おいて第1のエッチング工程よりもF系ガスの混合比を
高めることにより、上記の目的を達成するものである。
このとき、前段の第1のエッチング工程は、Alを含ま
ない化合物半導体層は層厚方向の大部分が除去され、下
地のAlを含む化合物半導体層表面は露出直前、あるい
は1部露出している部分もある、いわばジャストエッチ
ング工程である。そこでこの段階でF系ガスの混合比を
高めた第2のエッチング工程、すなわちオーバーエッチ
ング工程に切り替えれば、エッチングストッパとしての
AlFx の生成が促進され、選択性が向上するのであ
る。
Although the present invention is based on the above technical idea as a basic principle, a method aiming at further high anisotropy, low particle size and high selection ratio is also proposed. One of them is to achieve the above-mentioned object by making the etching into two stages and increasing the mixing ratio of the F-based gas in the second etching process more than in the first etching process.
At this time, in the first etching step of the former stage, most of the compound semiconductor layer not containing Al is removed in the layer thickness direction, and the surface of the underlying compound semiconductor layer containing Al is exposed just before or partially exposed. It is a so-called just etching process with some parts. Therefore, if the second etching step in which the mixing ratio of the F-based gas is increased at this stage, that is, the overetching step is switched to, the generation of AlF x as an etching stopper is promoted, and the selectivity is improved.

【0023】また、上述した混合ガス系にCl系ガスま
たはBr系ガスをさらに添加すればエッチングレートを
高めることが可能となる。すなわち、ハロゲン系ガスと
してF系ガスのみでは、化合物半導体の構成元素によっ
ては蒸気圧の大きな反応生成物が得られず、十分なエッ
チングレートが得られない虞れがある。このような場合
には、エッチング反応系にCl* やBr* の化学種をも
併存させることにより、蒸気圧の大きな反応生成物を利
用でき、エッチングの高速化が達成される。また炭素系
ポリマとしても、CClx 、CBrx 等、より堆積しや
すい組成のものも併用することができる。
If a Cl-based gas or a Br-based gas is further added to the above-mentioned mixed gas system, the etching rate can be increased. That is, if the F-based gas alone is used as the halogen-based gas, a reaction product having a large vapor pressure may not be obtained depending on the constituent elements of the compound semiconductor, and a sufficient etching rate may not be obtained. In such a case, by allowing a chemical species such as Cl * or Br * to coexist in the etching reaction system, the reaction product having a large vapor pressure can be used, and the etching speed can be increased. Further, as the carbon-based polymer, CCl x , CBr x, or the like having a composition that facilitates deposition can be used together.

【0024】さらに、本発明においては上述した側壁保
護の機構に加えて、イオウ系材料をも側壁保護膜として
併用する方法を提案する。イオウ系材料としては、遊離
のイオウまたはポリチアジル(SN)n を利用すること
ができる。イオウは、S2 2 、SF2 、SF4 、S2
10、S2 Cl2 、S3 Cl2 、SCl2 、S2
2 、S3 Br2 およびSBr2 のうちのいずれかのハ
ロゲン化イオウ系ガスを放電解離することにより、大略
室温以下に制御された被エッチング基板上に堆積するこ
とが可能である。またポリチアジルは、これらハロゲン
化イオウ系ガスにさらにN2 、NF3 、N2 4 および
2 4 等のN系ガスを添加することにより、やはり大
略室温以下に制御された被エッチング基板上に堆積する
ことが可能である。いずれの場合も、これらハロゲン化
イオウ系ガスはNF3 やCl2 等の汎用ハロゲン系ガス
と併用してもよいし、ハロゲン化イオウ系ガスをメイン
エッチャントとして用いてもよい。ただし、フッ化イオ
ウガスとして最も一般的なSF 6 は、1分子中のF原子
とS原子の比であるF/S比が6と大きく、放電解離し
ても遊離のイオウをプラズマ中に生成しないので、イオ
ウ系材料を側壁保護膜として併用する目的には向かな
い。
Further, in the present invention, the above-mentioned side wall protection is provided.
In addition to the protective mechanism, sulfur-based materials also serve as side wall protective films.
Propose a method to use together. Free as a sulfur-based material
Sulfur or Polythiazyl (SN)nTo use
Can be. S is S2F 2, SF2, SFFour, S2
FTen, S2Cl2, S3Cl2, SCl2, S2B
r 2, S3Br2And SBr2One of
By dissociating the sulfur-containing gas from the discharge,
It should be deposited on the substrate to be etched that is controlled below room temperature.
And are possible. In addition, polythiazyl is a halogen
Further N for sulfur gas2, NF3, N2FFourand
N2HFourBy adding N-based gas such as
Deposition on the substrate to be etched controlled to below room temperature
It is possible. In any case, these halogenated
NF is sulfur gas3And Cl2General-purpose halogen-based gas such as
May be used in combination with a halogenated sulfur-based gas
It may be used as an etchant. However,
The most common SF for Ugas 6Is F atom in one molecule
The F / S ratio, which is the ratio of the
However, it does not generate free sulfur in the plasma, so
C) Not suitable for the purpose of using a sidewall-based material as a protective film.
Yes.

【0025】イオウ系材料を側壁保護膜として併用する
ことにより、レジストマスクの分解生成物である炭素系
ポリマの堆積を低減することが可能となるので、レジス
トマスクのスパッタリングに要するイオンの入射エネル
ギを低減することができ、対レジストマスク選択比が向
上する。また炭素系ポリマの堆積の低減は、パーティク
ル汚染の低減を意味する。これは、これらイオウ系材料
はプラズマエッチング終了後、被エッチング基板を加熱
するだけで昇華除去することができるからである。昇華
温度はイオウは約90℃以上、ポリチアジルは約150
℃以上であり、昇華後は被エッチング基板上に何らパー
ティクル汚染やコンタミネーションを残すことはない。
By using a sulfur-based material in combination as the side wall protective film, it is possible to reduce the deposition of carbon-based polymer which is a decomposition product of the resist mask. Therefore, the incident energy of ions required for sputtering the resist mask can be reduced. It can be reduced and the selection ratio with respect to the resist mask is improved. Further, the reduction of carbon-based polymer deposition means reduction of particle contamination. This is because these sulfur-based materials can be removed by sublimation only by heating the substrate to be etched after plasma etching is completed. The sublimation temperature is about 90 ° C or higher for sulfur and about 150 for polythiazyl.
The temperature is higher than 0 ° C., and after sublimation, no particle contamination or contamination is left on the substrate to be etched.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例につき、図面を
参照しつつ説明する。なお以下に示す各実施例は、HE
MTのゲートリセス加工に適用し、エッチング装置とし
て基板バイアス印加型ECRプラズマエッチング装置を
用いた例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each of the examples described below is based on HE
This is an example in which a substrate bias application type ECR plasma etching apparatus is used as an etching apparatus, which is applied to MT gate recess processing.

【0027】実施例1 本実施例は、n+ −AlGaAs層上のn+ −GaAs
層を、メタノール(CH3 OH、bp=64.6℃)/
NF3 /Ar混合ガスを用いて選択エッチングした例で
あり、これを図1(a)〜(c)を参照して説明する。
本実施例で用いたエッチング試料は、図1(a)に示す
ように半絶縁性GaAs基板1上に500nmの厚さに
エピタキシャル成長したノンドープのGaAsバッファ
層2、厚さ約2nmのノンドープAlGaAs層3、厚
さ約30nmのSiドープn+ −AlGaAs層4、お
よび同じくn型不純物を含むn+ −GaAs層5を10
0nm順次成長し、この上に所定の開口径を有するレジ
ストマスク6を形成したものである。なおレジストマス
ク6は、一例として電子ビームリソグラフィにより、3
00nmの開口幅に形成したものである。
[0027] Example 1 This example, n + -AlGaAs layer of n + -GaAs
The layers are methanol (CH 3 OH, bp = 64.6 ° C.) /
This is an example of selective etching using a mixed gas of NF 3 / Ar, which will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1A, the etching sample used in this example is a non-doped GaAs buffer layer 2 epitaxially grown to a thickness of 500 nm on a semi-insulating GaAs substrate 1, and a non-doped AlGaAs layer 3 having a thickness of about 2 nm. , A Si-doped n + -AlGaAs layer 4 having a thickness of about 30 nm, and an n + -GaAs layer 5 also containing n-type impurities 10
The resist mask 6 having a predetermined opening diameter is formed on the surface of the resist mask 6 by sequentially growing the thickness of 0 nm. The resist mask 6 is formed by, for example, electron beam lithography to
It is formed with an opening width of 00 nm.

【0028】この被エッチング基板を、基板バイアス印
加型ECRプラズマエッチング装置の基板ステージ上に
載置し、一例として下記エッチング条件によりn+ −G
aAs層5をエッチングした。 CH3 OH流量 40 sccm NF3 流量 40 sccm Ar流量 90 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 50 W(2MHz) 基板温度 20 ℃ 本エッチング工程においては、NF3 の解離により生成
するF* がn+ −GaAs中のAsをAsF3 、AsF
5 の形で、またGaをGaF3 の形で引き抜き、エッチ
ングが進行する。ただし、本エッチング条件の基板温度
ではGaF3 の蒸気圧は小さいので、混合ガス中にAr
を添加し、NFx + に加えてAr+ によるイオンスパッ
タを併用し、GaF3 を除去している。
This substrate to be etched is placed on the substrate stage of a substrate bias application type ECR plasma etching apparatus, and as an example, n + -G is obtained under the following etching conditions.
The aAs layer 5 was etched. CH 3 OH flow rate 40 sccm NF 3 flow rate 40 sccm Ar flow rate 90 sccm Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 50 W (2 MHz) Substrate temperature 20 ° C. In this etching process, NF F * generated by dissociation of 3 is As in As + 3 , AsF in n + -GaAs
In the form of 5 and Ga in the form of GaF 3 , the etching proceeds. However, since the vapor pressure of GaF 3 is small at the substrate temperature under this etching condition, Ar in the mixed gas is
Was added, in combination with ion sputtering by Ar + in addition to NF x +, it is removed GaF 3.

【0029】またこれと同時に、レジストマスク6の分
解生成物に由来する -(CF)n -や -(CH)n -
繰り返し単位構造からなる炭素系ポリマが生成し、図1
(b)に示すようにレジストマスク6およびn+ −Ga
As層5パターン側面に付着し、側壁保護膜7を形成す
る。この炭素系ポリマは、従来のエッチング条件による
同種のポリマに比してF原子の組成比が小さく、またC
O結合をそのネットワーク構造中に採り込んだ強固なも
のである。このため、本実施例においては炭素系ポリマ
の生成量は従来のエッチング条件による場合ほど多くは
ないものの、側壁保護膜7は高いエッチング耐性を示
し、n+ −GaAs層5の異方性加工に寄与する。図1
(b)ではこの側壁保護膜7は、厚さを誇張して示して
あるが、実際には極めて薄い膜である。
At the same time, a carbon-based polymer having a repeating unit structure of-(CF) n --and-(CH) n-, which is derived from the decomposition product of the resist mask 6, is produced.
As shown in (b), the resist mask 6 and n + -Ga
The sidewall protection film 7 is formed by adhering to the side surface of the As layer 5 pattern. This carbon-based polymer has a smaller composition ratio of F atoms than a polymer of the same kind under the conventional etching conditions, and also has a C content.
It is a strong one that incorporates O-bonds in its network structure. Therefore, in this embodiment, although the amount of carbon-based polymer produced is not as large as that under the conventional etching conditions, the side wall protective film 7 exhibits high etching resistance and is suitable for anisotropic processing of the n + -GaAs layer 5. Contribute. FIG.
Although the thickness of the side wall protective film 7 is exaggerated in (b), it is actually an extremely thin film.

【0030】下地のn+ −AlGaAs層4が露出する
と、その表面にAlFx 層(図示せず)が形成され、エ
ッチング速度は大幅に低下し、実質的なエッチングスト
ッパ層となる。次にO2 プラズマ処理を施すと側壁保護
膜7は燃焼除去され、図1(c)に示すように垂直壁を
有するリセス8が形成された。なおこのO2 プラズマ処
理は、レジストマスク6をアッシング除去しない程度の
極く軽度の処理で十分である。
When the underlying n + -AlGaAs layer 4 is exposed, an AlF x layer (not shown) is formed on the surface of the underlying n + -AlGaAs layer 4, the etching rate is greatly reduced, and it becomes a substantial etching stopper layer. Next, an O 2 plasma treatment was performed to burn off the side wall protective film 7 and form a recess 8 having a vertical wall as shown in FIG. 1 (c). It should be noted that the O 2 plasma treatment may be a very mild treatment that does not remove the resist mask 6 by ashing.

【0031】この後の工程であるゲート電極の形成は、
公知の方法により行えばよい。その一例を図2に示す。
すなわち、図1(c)に示す試料表面全面にAl系金属
の電子ビーム蒸着を行い、例えば200nmの厚さのA
l系金属層9を形成する。この蒸着は、微細なリセス8
におけるステップカバレッジの劣化を積極的に利用する
ものであり、図2(a)に示すようにリセス8の底部に
はゲート電極パターン9aが孤立して形成される。次に
レジスト剥離液によりレジストマスク6を除去すると、
Al系金属層9はリフトオフされ、微細なリセス8底部
にゲート電極パターン9aのみを残すことができる。こ
の状態を図2(b)に示す。
The formation of the gate electrode, which is the subsequent process, is as follows.
Any known method may be used. An example thereof is shown in FIG.
That is, Al-based metal electron beam evaporation was performed on the entire surface of the sample shown in FIG.
The l-based metal layer 9 is formed. This deposition has a fine recess 8
2 is positively utilized, and a gate electrode pattern 9a is independently formed at the bottom of the recess 8 as shown in FIG. Next, when the resist mask 6 is removed with a resist remover,
The Al-based metal layer 9 is lifted off, and only the gate electrode pattern 9a can be left on the bottom of the fine recess 8. This state is shown in FIG.

【0032】本実施例によれば、CH3 OHをエッチン
グガス中に添加することにより、良好な異方性を有する
GaAs層の対AlGaAs層選択エッチングが可能と
なる。
According to the present embodiment, by adding CH 3 OH to the etching gas, selective etching of the GaAs layer having good anisotropy with respect to the AlGaAs layer becomes possible.

【0033】実施例2 本実施例は、同じn+ −AlGaAs層上のn+ −Ga
As層を、ジメチルエテル(CH3 OCH3 、bp=−
24℃)/NF3 /Cl2 混合ガスを用いて選択エッチ
ングした例であり、これを再び図1(a)〜(c)を参
照して説明する。
Example 2 In this example, n + -Ga on the same n + -AlGaAs layer was used.
The As layer is formed of dimethyl ether (CH 3 OCH 3 , bp = −).
This is an example of selective etching using a mixed gas of 24 ° C.) / NF 3 / Cl 2 , and this will be described again with reference to FIGS.

【0034】本実施例で用いた被エッチング基板は、実
施例1で用いた図1(a)に示すものと同じである。こ
の被エッチング基板を一例として下記エッチング条件に
よりパターニングする。 CH3 OCH3 流量 30 sccm NF3 流量 30 sccm Cl2 流量 50 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 30 W(2MHz) 被エッチング基板温度 20 ℃ このエッチング工程では、NF3 から解離生成するF*
と、Cl2 から解離生成するCl* が主エッチング種と
なり、n+ −GaAs層5中のAsを主としてAs
3 、AsF5 およびAsCl3 の形で、またGaをG
aCl3 の形で引き抜き、実用的なエッチングレートを
もってパターニングが進行する。
The substrate to be etched used in this example is the same as that used in Example 1 and shown in FIG. Using this substrate to be etched as an example, patterning is performed under the following etching conditions. CH 3 OCH 3 flow rate 30 sccm NF 3 flow rate 30 sccm Cl 2 flow rate 50 sccm Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 30 W (2 MHz) Etching substrate temperature 20 ° C. This etching process Then, F * generated by dissociation from NF 3
And Cl * generated by dissociation from Cl 2 becomes the main etching species, and As in the n + -GaAs layer 5 is mainly As.
In the form of F 3 , AsF 5 and AsCl 3 and Ga to G
It is extracted in the form of aCl 3 and patterning proceeds with a practical etching rate.

【0035】またこれと同時に、レジストマスク6の分
解生成物に由来する -(CF)n -、 -(CCl)n -
や -(CH)n - の繰り返し単位構造からなる炭素系ポ
リマが生成し、図1(b)に示すようにレジストマスク
6およびn+ −GaAs層5パターン側面に付着し、側
壁保護膜7を形成する。この炭素系ポリマは、従来のエ
ッチング条件による同種のポリマに比してF原子やCl
原子の組成比が小さく、またCO結合をそのネットワー
ク構造中に採り込んだ強固なものである。また本実施例
においてはこの炭素系ポリマの生成量は従来のエッチン
グ条件による場合ほど多くはないが、側壁保護膜7は高
いエッチング耐性を示し、n+ −GaAs層5の異方性
加工に寄与する。図1(b)ではこの側壁保護膜7は、
同じく厚さを誇張して示してあるが、実際には極めて薄
い膜である。
At the same time,-(CF) n- ,-(CCl) n- derived from the decomposition products of the resist mask 6 are produced.
A carbon-based polymer having a repeating unit structure of or-(CH) n -is formed and adheres to the resist mask 6 and the side surface of the n + -GaAs layer 5 pattern as shown in FIG. Form. This carbon-based polymer is more likely to contain F atoms or Cl than a polymer of the same kind under the conventional etching conditions.
It has a small atomic composition ratio and is a strong one having a CO bond incorporated in its network structure. Further, in this embodiment, the amount of the carbon-based polymer produced is not as large as that under the conventional etching conditions, but the sidewall protection film 7 exhibits high etching resistance and contributes to anisotropic processing of the n + -GaAs layer 5. To do. In FIG. 1B, the side wall protective film 7 is
Similarly, although the thickness is exaggerated, it is actually an extremely thin film.

【0036】下地のn+ −AlGaAs層4が露出する
と、その表面にAlFx 層(図示せず)が形成され、エ
ッチング速度は大幅に低下し、実質的なエッチングスト
ッパ層となる。次にO2 プラズマ処理を施すと側壁保護
膜7は燃焼除去され、図1(c)に示すように垂直壁を
有するリセス8が形成された。
When the underlying n + -AlGaAs layer 4 is exposed, an AlF x layer (not shown) is formed on the surface of the underlying n + -AlGaAs layer 4, the etching rate is greatly reduced, and it becomes a substantial etching stopper layer. Next, an O 2 plasma treatment was performed to burn off the side wall protective film 7 and form a recess 8 having a vertical wall as shown in FIG. 1 (c).

【0037】この後の工程であるゲート電極の形成は、
実施例1と同様である。本実施例によれば、CH3 OC
3 をエッチングガス中に添加することにより、良好な
異方性を有するGaAs層の対AlGaAs層選択エッ
チングが可能となる。また本実施例では、Gaを蒸気圧
の大きな塩化物として除去できるので、実施例1に比較
してRFバイアスパワーが低減されているににもかかわ
らず、高速でエッチングが進行した。なお、本実施例で
用いたCl系ガスとしてのCl2 の替わりに、Br系ガ
スであるHBrやBr2 を用いても、同様に良好な異方
性エッチングを行うことができる。この場合には、 -
(CCl)n - よりエッチング耐性の大きな -(CB
r)n - をも繰り返し単位として含む炭素形成ポリマが
生成するので、レジストマスク6に対する選択比をさら
に向上することが可能である。
The formation of the gate electrode, which is the subsequent process, is as follows.
This is the same as in the first embodiment. According to this example, CH 3 OC
By adding H 3 to the etching gas, selective etching of the GaAs layer having good anisotropy with respect to the AlGaAs layer becomes possible. Further, in this example, Ga can be removed as a chloride having a large vapor pressure, so that etching progressed at a high speed even though the RF bias power was reduced as compared with Example 1. Similar excellent anisotropic etching can be performed by using HBr or Br 2 which is a Br type gas instead of Cl 2 which is a Cl type gas used in the present embodiment. In this case,-
Higher etching resistance than (CCl) n- (CB
Since a carbon-forming polymer containing r) n − as a repeating unit is generated, it is possible to further improve the selection ratio with respect to the resist mask 6.

【0038】実施例3 本実施例は、エッチング工程を2段階化し、同じn+
AlGaAs層上のn + −GaAs層を、CH3 OH/
NF3 /Cl2 混合ガスを用いてジャストエッチングし
た後、この混合ガス中のNF3 の流量比を高め、n+
AlGaAs層の残余部を除去するためのオーバーエッ
チングを行った例であり、これを図3(a)〜(d)を
参照して説明する。
Embodiment 3 In this embodiment, the etching process is divided into two stages and the same n+
N on the AlGaAs layer +-The GaAs layer is CH3OH /
NF3/ Cl2Just etching using mixed gas
After that, NF in this mixed gas3Increase the flow rate ratio of+
An over etch for removing the remaining portion of the AlGaAs layer.
This is an example of the punching, and this is shown in FIGS.
It will be described with reference to FIG.

【0039】本実施例で用いた図3(a)に示す被エッ
チング基板は、実施例1で用いた図1(a)に示すもの
と同じであるので説明を省略する。この被エッチング基
板を一例として下記第1のエッチング条件によりパター
ニングし、n+ −GaAs層5をジャストエッチングす
る。 CH3 OH流量 40 sccm NF3 流量 30 sccm Cl2 流量 50 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 30 W(2MHz) 被エッチング基板温度 20 ℃ 本エッチング工程のメカニズム等は実施例2と大略同じ
である。ジャストエッチング終了後の被エッチング基板
は、図3(b)に示すようにリセス7の底部に若干のn
+ −GaAs層の残余部5aが残った状態であった。
The substrate to be etched shown in FIG. 3 (a) used in this embodiment is the same as that shown in FIG. 1 (a) used in the first embodiment, and its explanation is omitted. This substrate to be etched is patterned as an example under the following first etching conditions, and the n + -GaAs layer 5 is just etched. CH 3 OH flow rate 40 sccm NF 3 flow rate 30 sccm Cl 2 flow rate 50 sccm Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 30 W (2 MHz) Etching substrate temperature 20 ° C. The mechanism and the like are almost the same as those in the second embodiment. After completion of the just etching, the substrate to be etched is slightly n-shaped at the bottom of the recess 7 as shown in FIG.
The remaining portion 5a of the + -GaAs layer remained.

【0040】そこでエッチング条件を一例として下記の
ように切り替え、n+ −GaAs層の残余部5aを除去
するための第2のエッチング工程、すなわちオーバーエ
ッチングを施した。 CH3 OH流量 40 sccm NF3 流量 60 sccm Cl2 流量 20 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 15 W(2MHz) 被エッチング基板温度 20 ℃ この第2のエッチング工程では、第1のエッチング工程
に比較してNF3 の混合比が高められていることによ
り、n+ −AlGaAs層4の露出表面上でのAlFx
の生成が促進される。またRFバイアスパワーを第1の
エッチング工程に比べ半減させたので、n+ −GaAs
層の残余部5aを除去後も、n+ −AlGaAs層4に
何ら悪影響を及ぼすことはなかった。この状態を図3
(c)に示す。続けてO2 プラズマ処理により側壁保護
膜7を除去して図3(d)に示すように垂直壁を有する
リセス8が完成した。
Therefore, the etching conditions were switched as follows by way of example, and a second etching step for removing the residual portion 5a of the n + -GaAs layer, that is, overetching was performed. CH 3 OH flow rate 40 sccm NF 3 flow rate 60 sccm Cl 2 flow rate 20 sccm Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 15 W (2 MHz) Etching substrate temperature 20 ° C. In the etching process, since the mixture ratio of NF 3 is increased as compared with the first etching process, AlF x on the exposed surface of the n + -AlGaAs layer 4 is increased.
Is promoted. Since the RF bias power is halved compared to the first etching step, n + -GaAs
Even after removing the residual portion 5a of the layer, there was no adverse effect on the n + -AlGaAs layer 4. This state is shown in Figure 3.
It is shown in (c). Subsequently, the side wall protective film 7 was removed by O 2 plasma treatment to complete the recess 8 having the vertical wall as shown in FIG. 3D.

【0041】本実施例では、エッチングの2段階化によ
りn+ −AlGaAs層4に対する選択比は100以上
となり、n+ −AlGaAs層4表面のダメージ層の発
生は見られなかった。
In the present embodiment, the selective ratio with respect to the n + -AlGaAs layer 4 was 100 or more due to the two-step etching, and no damage layer was found on the surface of the n + -AlGaAs layer 4.

【0042】実施例4 本実施例は同じn+ −AlGaAs層上のn+ −GaA
s層をアセトン(CH 3 COCH3 、bp=56.5
℃)/NF3 /S2 Cl2 混合ガスを用いて低温エッチ
ングした例であり、これを再び図1を参照して説明す
る。
Embodiment 4 This embodiment has the same n+-N on the AlGaAs layer+-GaA
Acetone (CH 3COCH3, Bp = 56.5
℃) / NF3/ S2Cl2Low temperature etching using mixed gas
This is an example of the above-mentioned explanation, and this will be explained with reference to FIG. 1 again.
It

【0043】本実施例で用いた図1(a)に示す被エッ
チング基板は、実施例1と同様であるので説明を省略す
る。この被エッチング基板を一例として下記エッチング
条件によりパターニングする。 CH3 COCH3 流量 40 sccm NF3 流量 30 sccm S2 Cl2 流量 50 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 20 W(2MHz) 被エッチング基板温度 20 ℃ 本エッチング工程では、NF3 から解離生成するF
* と、S2 Cl2 から解離生成するCl* が主エッチン
グ種となり、n+ −GaAs層5中のAsを主としてA
sF3 、AsF5 およびAsCl3 の形で、またGaを
GaCl3 の形で引き抜き、パターニングが進行する。
Since the substrate to be etched shown in FIG. 1A used in this embodiment is the same as that in the first embodiment, its explanation is omitted. Using this substrate to be etched as an example, patterning is performed under the following etching conditions. CH 3 COCH 3 flow rate 40 sccm NF 3 flow rate 30 sccm S 2 Cl 2 flow rate 50 sccm Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 20 W (2 MHz) Etched substrate temperature 20 ° C. In the etching process, F generated by dissociation from NF 3
* And Cl * generated by dissociation from S 2 Cl 2 are main etching species, and As in the n + -GaAs layer 5 is mainly A.
Patterning proceeds by extracting sF 3 , AsF 5 and AsCl 3 and Ga in the form of GaCl 3 .

【0044】またこれと同時に、レジストマスク6の分
解生成物に由来する -(CF)n -、 -(CCl)n -
や -(CH)n - の繰り返し単位構造からなる炭素系ポ
リマと、S2 Cl2 から解離生成するイオウが、共に図
1(b)に示すようにレジストマスク6およびn+ −G
aAs層5パターン側面に付着し、側壁保護膜7を形成
する。この炭素系ポリマは、従来のエッチング条件によ
る同種のポリマに比してF原子やCl原子の組成比が小
さく、またCO結合をそのネットワーク構造中に採り込
んだ強固なものであり、イオウの堆積とあいまって高い
エッチング耐性を示す。下地のn+ −AlGaAs層4
表面が露出した時点でのエッチングの停止機構は前の各
実施例と同じである。
At the same time,-(CF) n- ,-(CCl) n- derived from the decomposition products of the resist mask 6 are produced.
As shown in FIG. 1B, the carbon-based polymer having the repeating unit structure of or-(CH) n- and the sulfur that is dissociated and produced from S 2 Cl 2 are used as the resist mask 6 and n + -G.
The sidewall protection film 7 is formed by adhering to the side surface of the aAs layer 5 pattern. This carbon-based polymer has a smaller composition ratio of F atoms and Cl atoms than a polymer of the same kind under the conventional etching conditions, and is a strong one having a CO bond incorporated in its network structure. It has a high etching resistance. Underlayer n + -AlGaAs layer 4
The mechanism for stopping the etching when the surface is exposed is the same as in the previous embodiments.

【0045】側壁保護膜中のイオウは、エッチング終了
後、被エッチング基板を約90℃以上に加熱すると昇華
し、被エッチング基板上に痕跡を残さない。あるいは、
側壁保護膜7を除去するO2 プラズマ処理時に炭素系ポ
リマと共に燃焼除去することも可能である。この状態を
図1(c)に示す。
After the etching is completed, the sulfur in the side wall protection film sublimes when the substrate to be etched is heated to about 90 ° C. or higher and does not leave a trace on the substrate to be etched. Alternatively,
It is also possible to burn and remove together with the carbon-based polymer during the O 2 plasma treatment for removing the sidewall protective film 7. This state is shown in FIG.

【0046】本実施例によれば、イオウを含む強固な側
壁保護膜の寄与により、実施例1および2に比較して、
RFバイアスパワーを下げた条件であっても良好な異方
性エッチングが進行し、レジストマスク6に対する選択
比も向上した。また炭素系ポリマの堆積量を相対的に低
減できるので、パーティクル汚染の低減にも寄与する。
なお、本実施例ではCl系ガスとしてS2 Cl2 を用い
たが、S2 Br2 等のBr系ガスを用いてもよい。
According to this example, the contribution of the strong side wall protective film containing sulfur compared to Examples 1 and 2
Good anisotropic etching proceeded even under the condition that the RF bias power was lowered, and the selectivity to the resist mask 6 was also improved. Further, since the amount of carbon-based polymer deposited can be relatively reduced, it also contributes to reduction of particle contamination.
Although S 2 Cl 2 is used as the Cl-based gas in this embodiment, a Br-based gas such as S 2 Br 2 may be used.

【0047】実施例5 本実施例は同じn+ −AlGaAs層上のn+ −GaA
s層をアセトン(CH 3 COCH3 、bp=56.5
℃)/NF3 /S2 Br2 /N2 混合ガスを用いて低温
エッチングした例であり、これを再度図1を参照して説
明する。
Example 5 This example has the same n+-N on the AlGaAs layer+-GaA
Acetone (CH 3COCH3, Bp = 56.5
℃) / NF3/ S2Br2/ N2Low temperature with mixed gas
This is an example of etching, which will be explained with reference to FIG. 1 again.
Reveal

【0048】本実施例で用いた図1(a)に示す被エッ
チング基板は、実施例1と同様であるので説明を省略す
る。この被エッチング基板を一例として下記エッチング
条件によりパターニングする。 CH3 COCH3 流量 40 sccm NF3 流量 30 sccm S2 Br2 流量 50 sccm N2 流量 20 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 15 W(2MHz) 被エッチング基板温度 20 ℃ 本エッチング工程では、NF3 から解離生成するF
* と、S2 Br2 から解離生成するBr* が主エッチン
グ種となり、n+ −GaAs層5中のAsを主としてA
sF3 、AsF5 およびAsBr3 の形で、またGaを
GaBr3 の形で引き抜き、パターニングが進行する。
Since the substrate to be etched shown in FIG. 1A used in this embodiment is the same as that in the first embodiment, its explanation is omitted. Using this substrate to be etched as an example, patterning is performed under the following etching conditions. CH 3 COCH 3 flow rate 40 sccm NF 3 flow rate 30 sccm S 2 Br 2 flow rate 50 sccm N 2 flow rate 20 sccm gas pressure 1.5 Pa microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 15 W (2 MHz) to be etched Substrate temperature 20 ° C. In this etching process, F generated by dissociation from NF 3 is generated.
* And Br * generated by dissociation from S 2 Br 2 are main etching species, and As in the n + -GaAs layer 5 is mainly A.
Patterning proceeds by extracting sF 3 , AsF 5 and AsBr 3 , and Ga in the form of GaBr 3 .

【0049】またこれと同時に、レジストマスク6の分
解生成物に由来する -(CF)n -、 -(CCl)n -
や -(CH)n - の繰り返し単位構造からなる炭素系ポ
リマが、図1(b)に示すようにレジストマスク6およ
びn+ −GaAs層5パターン側面に付着し、側壁保護
膜7を形成する。この側壁保護膜7は、S2 Br2 から
解離生成するイオウと、N2 の解離によるN原子により
生成するポリチアジルを含む。このうち、炭素系ポリマ
は、従来のエッチング条件による同種のポリマに比して
F原子やBr原子の組成比が小さく、またCO結合をそ
のネットワーク構造中に採り込んだ強固なものであり、
ポリチアジルの堆積とあいまって高いエッチング耐性を
示す。下地のn+ −AlGaAs層4表面が露出した時
点でのエッチングの停止機構は前の各実施例と同じであ
る。
At the same time,-(CF) n- ,-(CCl) n- derived from the decomposition products of the resist mask 6 are produced.
A carbon-based polymer having a repeating unit structure of or-(CH) n- is attached to the side surface of the resist mask 6 and the pattern of the n + -GaAs layer 5 as shown in FIG. . The sidewall protection film 7 contains sulfur that is dissociated and produced from S 2 Br 2 and polythiazyl that is produced by N atoms by the dissociation of N 2 . Among them, the carbon-based polymer has a smaller composition ratio of F atoms and Br atoms than a polymer of the same kind under the conventional etching conditions, and is a strong one having a CO bond incorporated in its network structure.
It exhibits high etching resistance in combination with the deposition of polythiazyl. The mechanism for stopping the etching when the surface of the underlying n + -AlGaAs layer 4 is exposed is the same as in the previous embodiments.

【0050】側壁保護膜中のポリチアジルは、エッチン
グ終了後、被エッチング基板を約150℃以上に加熱す
ると昇華し、被エッチング基板上に痕跡を残さない。あ
るいは、側壁保護膜7を除去するO2 プラズマ処理時に
炭素系ポリマと共に燃焼除去することも可能である。こ
の状態を図1(c)に示す。
The polythiazil in the side wall protective film sublimes when the substrate to be etched is heated to about 150 ° C. or higher after the etching is completed, and does not leave a trace on the substrate to be etched. Alternatively, it is also possible to burn and remove together with the carbon-based polymer during the O 2 plasma treatment for removing the sidewall protective film 7. This state is shown in FIG.

【0051】本実施例によれば、ポリチアジルを含む強
固な側壁保護膜の寄与により、実施例4に比較して、R
Fバイアスパワーをさらに下げた条件であっても良好な
異方性エッチングが進行し、レジストマスク6や下地の
+ −AlGaAs層4に対する選択比も向上した。ま
た炭素系ポリマの堆積量を相対的の低減できるので、パ
ーティクル汚染の低減にも寄与する。なお、本実施例で
はBr系ガスとしてS 2 Br2 を用いたが、S2 Cl2
等のCl系ガスを用いてもよい。
According to this example, a strong solution containing polythiazyl was used.
Due to the contribution of the solid side wall protective film, R
Good even if the F bias power is further reduced
As anisotropic etching progresses, the resist mask 6
n+The selection ratio for the -AlGaAs layer 4 is also improved. Well
Since the amount of carbonaceous polymer deposited can be reduced relatively,
-It also contributes to the reduction of particle contamination. In this example,
Is S as Br-based gas 2Br2Was used, but S2Cl2
You may use Cl type gas, such as.

【0052】実施例6 本実施例は、エッチング工程を2段階化し、同じn+
AlGaAs層上のn + −GaAs層を、CH3 OCH
3 /S2 2 /Cl2 混合ガスを用いてジャストエッチ
ングした後、この混合ガス中のS2 2 の流量比を高
め、n+ −AlGaAs層の残余部を除去するためのオ
ーバーエッチングを行った例であり、これを再び図3
(a)〜(d)を参照して説明する。
Embodiment 6 In this embodiment, the etching process is divided into two stages and the same n+
N on the AlGaAs layer +-The GaAs layer is CH3OCH
3/ S2F2/ Cl2Just etch using mixed gas
And then S in the mixed gas2F2High flow rate
First, n+-For removing the remaining portion of the AlGaAs layer,
This is an example of over-bar etching, which is again shown in FIG.
This will be described with reference to (a) to (d).

【0053】本実施例で用いた図3(a)に示す被エッ
チング基板は、実施例1で用いた図1(a)に示すもの
と同じであるので説明を省略する。この被エッチング基
板を一例として下記第1のエッチング条件によりパター
ニングし、n+ −GaAs層5をジャストエッチングす
る。 CH3 OCH3 流量 40 sccm S2 2 流量 30 sccm Cl2 流量 50 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 30 W(2MHz) 被エッチング基板温度 20 ℃ 本エッチング工程では、ハロゲン元素の含有量が小さ
く、C−O結合やC−H結合が導入により強化された炭
素系ポリマと、S2 2 の解離生成によるイオウとによ
り、耐イオン衝撃性の高い側壁保護膜7を形成しつつ異
方性エッチングが進行する。ジャストエッチング終了後
の被エッチング基板は、図3(b)に示すようにリセス
7の底部に若干のn+ −GaAs層の残余部5aが残っ
た状態であった。
The substrate to be etched shown in FIG. 3 (a) used in this embodiment is the same as that shown in FIG. 1 (a) used in the first embodiment, and its explanation is omitted. This substrate to be etched is patterned as an example under the following first etching conditions, and the n + -GaAs layer 5 is just etched. CH 3 OCH 3 flow rate 40 sccm S 2 F 2 flow rate 30 sccm Cl 2 flow rate 50 sccm Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 30 W (2 MHz) Etched substrate temperature 20 ° C. main In the etching step, the content of the halogen element is small and the carbon-based polymer in which the C—O bond and the C—H bond are reinforced by the introduction and the sulfur by the dissociation of S 2 F 2 have a high ion impact resistance. Anisotropic etching proceeds while forming the sidewall protective film 7. After completion of the just etching, the substrate to be etched was in a state where some residual portion 5a of the n + -GaAs layer remained at the bottom of the recess 7 as shown in FIG. 3 (b).

【0054】次にエッチング条件を一例として下記のよ
うに切り替え、n+ −GaAs層の残余部5aを除去す
るための第2のエッチング工程、すなわちオーバーエッ
チングを施した。 CH3 OCH3 流量 40 sccm S2 2 流量 50 sccm Cl2 流量 30 sccm ガス圧力 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 15 W(2MHz) 被エッチング基板温度 20 ℃ この第2のエッチング工程では、第1のエッチング工程
に比較してS2 2 の混合比が高められていることによ
り、n+ −AlGaAs層4の露出表面上でのAlFx
の生成が促進される。またRFバイアスパワーを第1の
エッチング工程に比べ半減させたので、n+ −GaAs
層の残余部5aを除去後も、n+ −AlGaAs層4に
何ら悪影響を及ぼすことはなかった。この状態を図3
(c)に示す。続けてO2 プラズマ処理により側壁保護
膜7を除去して図3(d)に示すように垂直壁を有する
リセス8が完成した。
Next, the etching conditions were switched as follows by way of example, and a second etching step for removing the residual portion 5a of the n + -GaAs layer, that is, overetching was performed. CH 3 OCH 3 flow rate 40 sccm S 2 F 2 flow rate 50 sccm Cl 2 flow rate 30 sccm Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 15 W (2 MHz) Etched substrate temperature 20 ° C. In the second etching step, since the mixture ratio of S 2 F 2 is increased as compared with the first etching step, AlF x on the exposed surface of the n + -AlGaAs layer 4 is increased.
Is promoted. Since the RF bias power is halved compared to the first etching step, n + -GaAs
Even after removing the residual portion 5a of the layer, there was no adverse effect on the n + -AlGaAs layer 4. This state is shown in Figure 3.
It is shown in (c). Subsequently, the side wall protective film 7 was removed by O 2 plasma treatment to complete the recess 8 having the vertical wall as shown in FIG. 3D.

【0055】本実施例では、イオウの堆積を併用した側
壁保護膜の採用と、エッチングの2段階化によりn+
AlGaAs層4に対する選択比は150以上となり、
+−AlGaAs層4表面のダメージ層の発生は見ら
れなかった。
In this embodiment, the side wall protective film is used in combination with the deposition of sulfur, and the etching is performed in two stages, so that n + -
The selection ratio for the AlGaAs layer 4 is 150 or more,
No damage layer was observed on the surface of the n + -AlGaAs layer 4.

【0056】以上、本発明を6種類の実施例により説明
したが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもので
はない。
Although the present invention has been described above with reference to six embodiments, the present invention is not limited to these embodiments.

【0057】まず、上述の各実施例では、Alを含む化
合物半導体層上に積層されたAlを含まない化合物半導
体層の積層系として、GaAs/AlGaAsの組み合
わせを例示したが、上層にAlを含まず、下層にAlを
含む従来公知の化合物半導体の積層系の選択エッチング
に本発明を適用することが可能である。このような組み
合わせとしては、例えばGaP/AlGaP、InP/
AlInP、GaN/AlGaN、InAs/AlIn
As等の2元素系/3元素系、あるいは3元素系/4元
素系の化合物半導体の積層系を例示できる。
First, in each of the above-described embodiments, the combination system of GaAs / AlGaAs is exemplified as the laminated system of the compound semiconductor layers not containing Al laminated on the compound semiconductor layer containing Al, but the upper layer contains Al. Alternatively, the present invention can be applied to selective etching of a conventionally known laminated system of compound semiconductors containing Al in the lower layer. As such a combination, for example, GaP / AlGaP, InP /
AlInP, GaN / AlGaN, InAs / AlIn
A laminated system of a compound semiconductor of 2 element system / 3 element system such as As or 3 element system / 4 element system can be exemplified.

【0058】さらに本発明は、非Al含有化合物半導体
/Al含有化合物半導体の積層系の選択エッチングが必
要とされるプロセスであれば、上記各実施例のHEMT
の製造プロセスの他、MESFET、半導体レーザ素
子、量子井戸デバイス等の加工にも適用可能である。
Furthermore, the present invention is applicable to the HEMT of each of the above embodiments if the process requires selective etching of a laminated system of non-Al-containing compound semiconductor / Al-containing compound semiconductor.
In addition to the above manufacturing process, it can be applied to processing of MESFETs, semiconductor laser devices, quantum well devices, and the like.

【0059】C−O結合を含む有機化合物ガスとして、
CH3 OH、CH3 OCH3 、CH 3 COCH3 を例示
したが、比較的低分子量で蒸気圧の大きいアルコール、
エーテル、ケトン、エステル、カルボン酸およびアルデ
ヒド等を適宜用いることができる。これら有機化合物
は、常温では液体で存在するものが多いが、液体化合物
の場合には、加熱バブリング法やベーキング法により気
化し、エッチングチャンバ内へ導入して用いればよい。
As an organic compound gas containing a C--O bond,
CH3OH, CH3OCH3, CH 3COCH3Exemplify
However, alcohol with a relatively low molecular weight and large vapor pressure,
Ethers, ketones, esters, carboxylic acids and aldes
Hide or the like can be used as appropriate. These organic compounds
Is a liquid compound at room temperature, although it often exists as a liquid at room temperature.
In this case, the heating bubbling method or baking method should be used.
It may be used after being converted into an etching chamber.

【0060】F系ガスとして実施例で用いたNF3 、S
2 2 の他にSF6 、N2 4 、ClF3 、XeF2
2 等F原子を有する化合物を使用できる。SF2 、S
4およびS2 10のようなフッ化イオウ系ガスは、側
壁保護膜としてのイオウの供給源を兼備するガスとして
用いることが出来る。
NF 3 and S used in the examples as F-based gas
In addition to 2 F 2 , SF 6 , N 2 F 4 , ClF 3 , XeF 2 ,
Compounds having F atoms such as F 2 can be used. SF 2 , S
Sulfur fluoride-based gas such as F 4 and S 2 F 10 can be used as a gas that also serves as a sulfur supply source as a sidewall protective film.

【0061】Cl系ガスおよびBr系ガスとして実施例
で用いたCl2 、S2 Cl2 、S2Br2 、の他にHC
l、BCl3 、HBr、BBr3 、Br2 等を用いるこ
とが可能である。S3 Cl2 、SCl2 、S3 Br2
よびSBr2 等の塩化イオウ系ガス、臭化イオウ系ガス
は、側壁保護膜としてのイオウの供給源を兼備するガス
として用いることが出来る。
In addition to Cl 2 , S 2 Cl 2 and S 2 Br 2 used in the examples as Cl-based gas and Br-based gas, HC
1, BCl 3 , HBr, BBr 3 , Br 2 and the like can be used. Sulfur chloride-based gas and sulfur bromide-based gas such as S 3 Cl 2 , SCl 2 , S 3 Br 2 and SBr 2 can be used as a gas that also serves as a sulfur supply source as a sidewall protective film.

【0062】エッチング装置として基板バイアス印加型
ECRプラズマエッチング装置を例示したが、より一般
的な平行平板型RIE装置や、高密度プラズマによる処
理が可能なヘリコン波プラズマエッチング装置、ICP
(InductivelyCoupled Plasm
a)エッチング装置、TCP(Transformer
Coupled Plasma)エッチング装置等を
用いる事が可能である。
Although the substrate bias application type ECR plasma etching apparatus has been exemplified as the etching apparatus, a more general parallel plate type RIE apparatus, a helicon wave plasma etching apparatus capable of processing with high density plasma, and an ICP.
(Inductively Coupled Plasma
a) Etching device, TCP (Transformer)
A Coupled Plasma) etching device or the like can be used.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
はAlを含む化合物半導体層上に積層されたAlを含ま
ない化合物半導体層を、クロロフルオロカーボン系ガス
を用いることなしに、選択的にパターニングする脱フロ
ンドライエッチング方法を提供することが可能となっ
た。
As is apparent from the above description, the present invention selectively removes an Al-free compound semiconductor layer laminated on an Al-containing compound semiconductor layer without using a chlorofluorocarbon-based gas. It has become possible to provide a CFC-free dry etching method for patterning.

【0064】また本発明によれば、強固な側壁保護膜の
採用により、その過大な堆積によるパーティクルレベル
の上昇やパターン変換差を生じることなく、Alを含む
化合物半導体層上に積層されたAlを含まない化合物半
導体層を異方性加工しうることが可能となった。
Further, according to the present invention, by adopting a strong side wall protective film, Al laminated on the compound semiconductor layer containing Al can be formed without causing an increase in particle level and a pattern conversion difference due to its excessive deposition. It has become possible to anisotropically process a compound semiconductor layer not containing it.

【0065】また、同じく側壁保護膜の強化により、異
方性エッチングに必要な入射イオンエネルギの低減が可
能となる。このため、下地Alを含む化合物半導体層と
の選択比が向上し、ダメージを低減できるほか、レジス
トマスクとの選択比も向上するので、レジストパターン
後退等による寸法変換差の低減に有利である。
Similarly, by strengthening the side wall protective film, it is possible to reduce the incident ion energy required for anisotropic etching. Therefore, the selection ratio with respect to the compound semiconductor layer containing the underlying Al is improved, damage can be reduced, and the selection ratio with the resist mask is also improved, which is advantageous in reducing the dimensional conversion difference due to receding of the resist pattern or the like.

【0066】以上述べたように、本発明は化合物半導体
装置の製造プロセスの高度な要求に応える一方、脱フロ
ンプロセスが可能となり、環境のクリーン化にも貢献し
うるものである。
As described above, the present invention can meet the high requirements of the manufacturing process of the compound semiconductor device, and at the same time, the dechlorofluorocarbon process becomes possible, which can contribute to the clean environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した実施例1、2、4および5
を、その工程順に説明する概略断面図であり、(a)は
半絶縁性GaAs基板上にGaAsバッファ層、AlG
aAs層、n+ −AlGaAs層およびn+ −GaAs
層を順次形成した状態、(b)は側壁保護膜を形成しつ
つn+ −GaAs層をエッチングした状態、(c)は側
壁保護膜を除去してリセスが完成した状態である。
FIG. 1 is a first example to which the present invention is applied.
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view illustrating the steps in the order of steps, in which FIG.
aAs layer, n + -AlGaAs layer and n + -GaAs
Layers are sequentially formed, (b) is a state in which the n + -GaAs layer is etched while forming the sidewall protective film, and (c) is a state in which the sidewall protective film is removed and the recess is completed.

【図2】図1に続く工程を説明するための概略断面図で
あり、(a)はAl系金属層を形成した状態、(b)は
Al系金属層をリフトオフしてリセス底部にゲート電極
パターンを残置した状態である。
2A and 2B are schematic cross-sectional views for explaining the process following FIG. 1, in which FIG. 2A is a state in which an Al-based metal layer is formed, and FIG. 2B is a lift-off of the Al-based metal layer to form a gate electrode at the bottom of the recess. It is a state where the pattern is left.

【図3】本発明を適用した実施例3および6を、その工
程順に説明する概略断面図であり、(a)は半絶縁性G
aAs基板上にGaAsバッファ層、AlGaAs層、
+ −AlGaAs層およびn+ −GaAs層を順次形
成した状態、(b)は側壁保護膜を形成しつつn+ −G
aAs層の層厚方向の1部をエッチングした状態、
(c)はn+ −GaAs層の層厚方向の残余部をエッチ
ングした状態、(d)は側壁保護膜を除去してリセスが
完成した状態である。
3A and 3B are schematic cross-sectional views for explaining Embodiments 3 and 6 to which the present invention is applied, in the order of steps, and FIG.
GaAs buffer layer, AlGaAs layer on aAs substrate,
A state in which an n + -AlGaAs layer and an n + -GaAs layer are sequentially formed, (b) shows n + -G while forming a sidewall protective film.
A state in which a part of the aAs layer in the layer thickness direction is etched,
(C) is a state in which the remaining portion of the n + -GaAs layer in the layer thickness direction is etched, and (d) is a state in which the sidewall protective film is removed and the recess is completed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性GaAs基板 2 GaAsバッファ層 3 AlGaAs層 4 n+ −AlGaAs層 5 n+ −GaAs層 5a n+ −GaAs層の残余部 6 レジストマスク 7 側壁保護膜 8 リセス 9 Al系金属層 9a ゲート電極パターン1 semi-insulating GaAs substrate 2 GaAs buffer layer 3 AlGaAs layer 4 n + -AlGaAs layer 5 n + -GaAs layer 5a n + -residual portion of GaAs layer 6 resist mask 7 sidewall protection film 8 recess 9 Al-based metal layer 9a gate Electrode pattern

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Alを含む化合物半導体層上に積層され
たAlを含まない化合物半導体層を、C−O結合を有す
る有機化合物ガスと、F系ガスとを含む混合ガスにより
エッチングすることを特徴とするドライエッチング方
法。
1. A compound semiconductor layer not containing Al, which is stacked on a compound semiconductor layer containing Al, is etched by a mixed gas containing an organic compound gas having a C—O bond and an F-based gas. And a dry etching method.
【請求項2】 Alを含む化合物半導体層上に積層され
たAlを含まない化合物半導体層の層厚方向の1部を、
C−O結合を有する有機化合物ガスと、F系ガスとを含
む混合ガスによりエッチングする第1のエッチング工程
と、 該Alを含まない化合物半導体層の層厚方向の残余部
を、前記混合ガス中の前記F系ガスの混合比を高めてエ
ッチングする第2のエッチング工程とを有することを特
徴とするドライエッチング方法。
2. A part of the Al-free compound semiconductor layer laminated on the Al-containing compound semiconductor layer in the layer thickness direction,
A first etching step of etching with a mixed gas containing an organic compound gas having a C—O bond and an F-based gas, and a residual portion of the compound semiconductor layer not containing Al in the layer thickness direction in the mixed gas. And a second etching step of increasing the mixing ratio of the F-based gas for etching.
【請求項3】 C−O結合を有する有機化合物ガスは、
アルコール、エーテル、ケトン、エステル、カルボン酸
およびアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも1
種類であることを特徴とする、請求項1または2記載の
ドライエッチング方法。
3. An organic compound gas having a C—O bond,
At least one selected from the group consisting of alcohols, ethers, ketones, esters, carboxylic acids and aldehydes
The dry etching method according to claim 1 or 2, wherein the dry etching method is a type.
【請求項4】 混合ガスが、Cl系ガスおよびBr系ガ
スのいずれか一方をさらに含むことを特徴とする、請求
項1または2記載のドライエッチング方法。
4. The dry etching method according to claim 1, wherein the mixed gas further contains one of a Cl-based gas and a Br-based gas.
【請求項5】 F系ガスが、S2 2 、SF2 、SF4
およびS2 10からなる群から選ばれるいずれか1種で
あることを特徴とする、請求項1または2記載のドライ
エッチング方法。
5. The F-based gas is S 2 F 2 , SF 2 , SF 4
3. The dry etching method according to claim 1, wherein the dry etching method is any one selected from the group consisting of S 2 F 10 and S 2 F 10 .
【請求項6】 Cl系ガスおよびBr系ガスが、S2
2 、S3 Cl2 、SCl2 、S2 Br2 、S3 Br2
およびSBr2 からなる群から選ばれるいずれか1種で
あることを特徴とする、請求項4記載のドライエッチン
グ方法。
6. The Cl-based gas and the Br-based gas are S 2 C.
l 2 , S 3 Cl 2 , SCl 2 , S 2 Br 2 , S 3 Br 2
5. The dry etching method according to claim 4, wherein the dry etching method is any one selected from the group consisting of and SBr 2 .
JP16096594A 1994-07-13 1994-07-13 Dry etching method Expired - Fee Related JP3662275B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16096594A JP3662275B2 (en) 1994-07-13 1994-07-13 Dry etching method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16096594A JP3662275B2 (en) 1994-07-13 1994-07-13 Dry etching method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0831801A true JPH0831801A (en) 1996-02-02
JP3662275B2 JP3662275B2 (en) 2005-06-22

Family

ID=15726008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16096594A Expired - Fee Related JP3662275B2 (en) 1994-07-13 1994-07-13 Dry etching method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3662275B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010263132A (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Hitachi High-Technologies Corp Dry etching method
KR20180099565A (en) * 2017-02-28 2018-09-05 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Processing method and plasma processing apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010263132A (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Hitachi High-Technologies Corp Dry etching method
KR101044427B1 (en) * 2009-05-11 2011-06-27 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 Dry etching method
US7989330B2 (en) 2009-05-11 2011-08-02 Hitachi High-Technologies Corporation Dry etching method
KR20180099565A (en) * 2017-02-28 2018-09-05 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Processing method and plasma processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3662275B2 (en) 2005-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0786244A (en) Dry etching method
Shul et al. High-density plasma etch selectivity for the III–V nitrides
US5419809A (en) Dry etching method
EP0539963B1 (en) Dry etching method of GaAs
JPH0773109B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
EP0755069B1 (en) Method of making In-containing III/V semiconductor devices
JP3662275B2 (en) Dry etching method
JP3186264B2 (en) Dry etching method
JP3331819B2 (en) Compound semiconductor plasma etching method
JP3181741B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3353492B2 (en) Silicon material patterning method
JP3282243B2 (en) Dry etching method
JP3250269B2 (en) Dry etching method
JP3298226B2 (en) Dry etching method
JPH06224158A (en) Dry etching method
JP3246145B2 (en) Dry etching method
US5380398A (en) Method for selectively etching AlGaAs
JPH04105319A (en) Selective etching method
JPH08107105A (en) Method for patterning silicon material layer
JPH05166764A (en) Dry etching
JP3420617B2 (en) Etching method and method of manufacturing semiconductor device
JPH0653181A (en) Electrode forming method
JPH10223616A (en) Method for shaping resist pattern
JP2004111731A (en) Method for cleaning plasma processor
JP2001144031A (en) Producing method for semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Effective date: 20050221

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050323

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080401

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090401

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100401

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100401

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110401

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees