TW202137287A - 結構體的製造方法及結構體的製造裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可用於III族氮化物的PEC蝕刻的新穎的技術。結構體的製造方法包括：準備至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物及包含過氧二硫酸根離子作為接收電子的氧化劑的鹼性或酸性的蝕刻液的步驟；以及一邊使蝕刻對象物旋轉，一邊於將蝕刻對象物的上表面浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的蝕刻液中的狀態下，對蝕刻對象物的上表面照射光的步驟。

Description

結構體的製造方法及結構體的製造裝置
本發明是有關於一種結構體的製造方法及結構體的製造裝置。
氮化鎵（GaN）等III族氮化物可作為用以製造發光元件、電晶體等半導體裝置的材料來使用。另外，III族氮化物作為微機電系統（micro electromechanical system，MEMS）的材料亦受到關注。
作為用以對GaN等III族氮化物形成各種結構的蝕刻技術，提出有光電化學（photoelectrochemical，PEC）蝕刻（例如參照非專利文獻1）。PEC蝕刻是與一般的乾式蝕刻相比損傷少的濕式蝕刻，另外，與中性粒子束蝕刻（例如參照非專利文獻2）、原子層蝕刻（例如參照非專利文獻3）等損傷少的特殊的乾式蝕刻相比，就裝置簡便的方面而言較佳。 [現有技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1] J.村田（J. Murata）等人，「藉由氫化物氣相磊晶而成長的獨立式GaN晶圓表面的光電化學蝕刻（Photo-electrochemical etching of free-standing GaN wafer surfaces grown by hydride vapor phase epitaxy）」，「電化學學報（Electrochimica Acta）」171(2015)89-95 [非專利文獻2] S.寒川（S. Samukawa），「日本應用物理學雜誌（Japanese Journal of Applied Physics，JJAP）」，45(2006)2395. [非專利文獻3] T.法拉茲（T. Faraz），「ECS固體科學與技術雜誌（ECS Journal of Solid State Science and Technology）」，4, N5023(2015).
[發明所欲解決之課題] 本發明的一目的是提供一種可用於III族氮化物的PEC蝕刻的新穎的技術。
本發明的另一目的是提供一種可提高III族氮化物的PEC蝕刻中的蝕刻速率等蝕刻條件的控制性的技術。 [解決課題之手段]
根據本發明的一態樣，可提供一種結構體的製造方法，所述結構體的製造方法包括： 準備至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物及包含過氧二硫酸根離子作為接收電子的氧化劑的鹼性或酸性的蝕刻液的步驟；以及 一邊使所述蝕刻對象物旋轉，一邊於將所述蝕刻對象物的上表面浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的所述蝕刻液中的狀態下，對所述蝕刻對象物的上表面照射光的步驟。
根據本發明的另一態樣，可提供一種結構體的製造裝置，所述結構體的製造裝置具有： 保持部，可旋轉地保持至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物； 供給部，將包含過氧二硫酸根離子作為接收電子的氧化劑的鹼性或酸性的蝕刻液供給至所述蝕刻對象物的上表面上； 加熱器，加熱所述蝕刻液； 光照射裝置，對所述蝕刻對象物的上表面照射光；以及 控制裝置，以一邊使所述蝕刻對象物旋轉，一邊於將所述蝕刻對象物的上表面浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的所述蝕刻液中的狀態下，對所述蝕刻對象物的上表面照射所述光的方式，控制所述保持部、所述供給部、所述加熱器及所述光照射裝置。 [發明的效果]
可提供一種可用於III族氮化物的PEC蝕刻的新穎的技術。
＜第一實施方式＞ 對基於本發明的第一實施方式的結構體的製造技術進行說明。於本實施方式中，提出了於III族氮化物的光電化學（PEC）蝕刻中使用蝕刻液的加熱的技術（加熱PEC蝕刻）。
首先，對基於本實施方式的III族氮化物的PEC蝕刻的機構進行說明。此處，作為進行了PEC蝕刻的III族氮化物的例子，可列舉氮化鎵（GaN）。以下，將III族氮化物的PEC蝕刻亦簡稱為蝕刻。
將PEC蝕刻處理的對象物稱為處理對象物。處理對象物至少具有蝕刻對象物，蝕刻對象物具有包含III族氮化物的被蝕刻區域。關於處理對象物的詳情，參照圖4的（a）～圖5的（b）進行後述。
PEC蝕刻是濕式蝕刻，於處理對象物浸漬於蝕刻液中的狀態下進行。作為蝕刻液，可使用鹼性或酸性的蝕刻液，所述鹼性或酸性的蝕刻液包含用於生成構成被蝕刻區域的III族氮化物所含有的III族元素的氧化物的氧，進而包含接收電子的氧化劑。
作為該氧化劑，可較佳地使用過氧二硫酸根離子（S2 O8 2- ），作為蝕刻液，可使用使（至少）過氧二硫酸根離子（S2 O8 2- ）的鹽以規定濃度溶解於水中而成的水溶液。更具體而言，該氧化劑以由S2 O8 2- 生成的硫酸根離子自由基（SO4 -* ）接收電子而變化為硫酸根離子（SO4 2- ）的態樣發揮作用。以下，亦有時將硫酸根離子自由基稱為SO4 -* 自由基。
本實施方式的PEC蝕刻的反應可如（化1）般匯總。 [化1]
Figure 02_image001
如（化1）所示，藉由對III族氮化物照射與該III族氮化物的帶隙對應的波長以下的光（本例中為與GaN的帶隙對應的365 nm以下的光），可於III族氮化物中生成電洞（h+ ）與電子（e- ）。藉由電洞的生成，III族氮化物（本例中為GaN）分解為III族元素的陽離子（本例中為Ga3+ ）與氮氣（N2 氣體），III族元素的陽離子與水（H2 O）中所含的氧結合，藉此生成III族元素的氧化物（本例中為Ga2 O3 ）。III族元素的氧化物溶解於鹼性或酸性的蝕刻液中，藉此III族氮化物被蝕刻。III族氮化物中生成的電子藉由與SO4 -* 結合而生成SO4 2- ，從而被消耗。伴隨著PEC蝕刻的進行，氫離子（H+ ）濃度增加，藉此蝕刻液的pH減少。
由於蝕刻液中所含的S2 O8 2- 伴隨著蝕刻的進行而被消耗，因此蝕刻液中的S2 O8 2- 濃度隨時間發生變化（減少）。為了明確S2 O8 2- 濃度的規定，將製備蝕刻液的時間點的S2 O8 2- 濃度、即製備時濃度（即，由用於製備蝕刻液的配方決定的S2 O8 2- 的裝料濃度、初始濃度）規定為蝕刻液的基準的S2 O8 2- 濃度。以下，有時將蝕刻液（及參照圖8～圖11說明的實驗中使用的水溶液或混合溶液）中的S2 O8 2- 的製備時濃度簡稱為S2 O8 2- 濃度。
再者，S2 O8 2- 經由SO4 -* 最終變化為SO4 2- ，將S2 O8 2- 、SO4 -* 及SO4 2- 組合而成的成分換算為S2 O8 2- 的濃度、或換算為SO4 2- 的濃度於時間上為一定。
由蝕刻液中所含的S2 O8 2- 生成SO4 -* 的反應如（化2）所示。即，藉由加熱S2 O8 2- 及對S2 O8 2- 照射光中的至少一者，可生成SO4 -* 。以下，亦有時將藉由加熱而生成SO4 -* 稱為熱自由基生成，亦有時將藉由光照射而生成SO4 -* 稱為光自由基生成。 [化2]
Figure 02_image002
此處，所謂「加熱」，是指將加熱的對象物的溫度設為至少比室溫（25±5℃，20℃以上且30℃以下）高的溫度、即超過30℃的溫度，不僅包含使30℃以下的該對象物上升至超過30℃的溫度，而且亦包含將超過30℃的該對象物維持為超過30℃的溫度。
於基於本實施方式的PEC蝕刻中，藉由利用蝕刻液以氧化劑的形式包含的S2 O8 2- （更具體而言，利用由S2 O8 2- 生成的SO4 -* ）使於對III族氮化物進行的光照射下與電洞一起生成的電子消耗，從而可進行PEC蝕刻。即，可以自處理對象物直接（不經由外部的配線）向蝕刻液中釋放出電子的態樣進行PEC蝕刻。
相對於此，作為不使用此種氧化劑的PEC蝕刻技術，有如下態樣的PEC蝕刻：將III族氮化物中生成的電子經由延伸至蝕刻液的外部的配線，自浸漬於蝕刻液中的陰極電極釋放至蝕刻液中。相對於使用此種陰極電極的有電極PEC蝕刻，基於本實施方式的PEC蝕刻是不需要設置此種陰極電極的無電極（非接觸）PEC蝕刻。
於本實施方式中，更詳細而言，如後述的實驗例所說明般，提出了使用熱自由基生成作為SO4 -* 的生成方法的PEC蝕刻。藉此，容易進行於（僅）使用光自由基生成的PEC蝕刻中無法進行的各種態樣的PEC蝕刻、例如有效率地提高蝕刻速率、另外例如選擇性地蝕刻規定的被蝕刻區域等。將利用熱自由基生成的PEC蝕刻亦稱為加熱PEC蝕刻。
再者，亦可對例示的GaN以外的III族氮化物進行PEC蝕刻。III族氮化物含有的III族元素可為鋁（Al）、鎵（Ga）及銦（In）中的至少一種。對III族氮化物中的Al成分或In成分進行的PEC蝕刻的想法與參照（化1）對Ga成分說明的想法相同。即，藉由利用對III族氮化物的光照射生成電洞而生成Al的氧化物或In的氧化物，並使該些氧化物溶解於鹼性或酸性的蝕刻液中，藉此可進行PEC蝕刻。照射的光的波長（例如峰值波長）可根據作為蝕刻對象的III族氮化物的組成而適宜變更。以GaN的PEC蝕刻為基準，於含有Al的情況下，只要使用更短波長的光即可，於含有In的情況下，亦可利用更長波長的光。即，可根據要蝕刻的III族氮化物的組成，適宜選擇使用該III族氮化物經PEC蝕刻的波長的光。再者，經PEC蝕刻的III族氮化物中可視需要添加導電型決定雜質等雜質。
對光自由基生成進一步進行說明。圖8是表示過氧二硫酸鉀（K2 S2 O8 ）水溶液的透過率的波長依存性的曲線圖。圖8中示出使S2 O8 2- 濃度自0.01 mol/L變化至0.175 mol/L時的透過率，一併示出水的透過率。本實驗中使用的試樣池的透過長度為10 mm，即，使光透過的水溶液的厚度為10 mm。
根據S2 O8 2- 濃度，透過率的波長依存性於某種程度上發生變化，根據圖8可理解，作為大致的傾向，S2 O8 2- 大大吸收小於310 nm的光。於光自由基生成中，藉由此種光吸收，由S2 O8 2- 生成SO4 -* 。再者，於波長小於200 nm時，基於水的光吸收變大。因此，光自由基生成藉由波長為200 nm以上且小於310 nm的光照射而有效率地進行。
對熱自由基生成進一步進行說明。圖9及圖10是表示將氫氧化鉀（KOH）水溶液與過氧二硫酸鉀（K2 S2 O8 ）水溶液的混合溶液加熱時的pH變化的曲線圖。單獨的K2 S2 O8 水溶液為酸性，但藉由將K2 S2 O8 水溶液與KOH水溶液混合，混合溶液的pH可形成為鹼性。
於圖9的實驗中，將0.01 mol/L（M）的KOH水溶液與0.05 mol/L（M）的K2 S2 O8 水溶液以1:1混合而成的混合溶液（即S2 O8 2- 濃度為0.025 mol/L的混合溶液）加熱至70℃。圖9的內側區域所示的曲線圖是表示混合溶液的溫度的時間變化、以及混合溶液的pH的時間變化的曲線圖。圖9所示的以空心圓所表示的曲線圖是將圖9的內側區域所示的曲線圖重新繪製成一個曲線圖作為混合溶液的溫度與pH的關係的曲線圖。圖9所示的虛線所表示的曲線圖是作為參考而表示於溫度20℃下具有與混合溶液相等的pH的水溶液的、水的離子積的僅由溫度變化引起的pH變化的曲線圖。
如圖9的內側區域的曲線圖所示，溫度上升至大致70℃後的25分鐘至30分鐘左右，pH自鹼性急劇下降至酸性。據此可知，藉由將混合溶液加熱至70℃，由S2 O8 2- 生成SO4 -* ，進而由SO4 -* 生成SO4 2- 。
再者，如圖9的虛線的曲線圖所示，水的離子積因溫度上升發生變化而引起pH亦下降。如圖9的空心圓的曲線圖所示，混合溶液的pH自虛線的曲線圖向下方解離，所述解離表示產生了由熱自由基生成引起的pH下降。由熱自由基生成引起的pH下降可自35℃左右開始觀察到，存在溫度越高pH下降越大的傾向。另外，可知於70℃附近變得明顯。
於圖10的實驗中，將0.01 mol/L（M）的KOH水溶液與0.05 mol/L（M）的K2 S2 O8 水溶液以1：1混合而成的混合溶液（即，S2 O8 2- 濃度為0.025 mol/L的混合溶液）、將0.01 mol/L（M）的KOH水溶液與0.10 mol/L（M）的K2 S2 O8 水溶液以1：1混合而成的混合溶液（即，S2 O8 2- 濃度為0.05 mol/L的混合溶液）、以及將0.01 mol/L（M）的KOH水溶液與0.15 mol/L（M）的K2 S2 O8 水溶液以1：1混合而成的混合溶液（即，S2 O8 2- 濃度為0.075 mol/L的混合溶液）分別加熱至70℃。再者，於本實驗中，為了減小升溫至70℃的誤差，而使規定量的K2 S2 O8 粉末溶解於預先加熱至70℃的KOH水溶液中，藉此製備各混合溶液。
於該些混合溶液中，S2 O8 2- 濃度越高，於越早的時刻觀察到pH自鹼性下降至酸性。據此可知，S2 O8 2- 濃度越高，以越高（快）的速率生成SO4 2- （即SO4 -* ）。
更詳細而言，由SO4 -* 生成SO4 2- 的反應於鹼性水溶液中可利用（化3）表示，於酸性水溶液中可利用（化4）表示。基於（化3）及（化4），分別對鹼性區域及酸性區域計算出蝕刻液的pH的時間變化率（即，氫離子的生成速率），藉此可計算出SO4 -* 的生成速率。 [化3]
Figure 02_image003
[化4]
Figure 02_image004
圖11是將自圖10的實驗中獲得的結果匯總後的表。「於70℃下藉由加熱（by heat at 70℃）」欄中示出自圖10的實驗中獲得的熱自由基生成的結果。「y」表示與熱自由基生成相關的各混合溶液的製備中所使用的K2 S2 O8 水溶液的濃度。圖11中一併於「於室溫下藉由短波紫外線（by UVC at RT）」欄中示出光自由基生成的結果。
光自由基生成的結果是由圖10的實驗與其他實驗獲得的結果，是對在室溫下將0.01M的KOH水溶液與0.05M的K2 S2 O8 水溶液以1:1混合而成的混合溶液（即，S2 O8 2- 濃度為0.025 mol/L的混合溶液）所測定的結果。
於圖11中，「pH初始（ initial ） 」是初始時刻的pH。此處，所謂初始時刻，是指使K2 S2 O8 粉末溶解於70℃的KOH水溶液中的時刻。「tn （min）」以分鐘為單位表示自初始時刻至被中和的時刻為止的時間，「鹼中的x（x in base）」及「酸中的x（x in acid）」分別以（mol/L）/分鐘為單位表示鹼性區域及酸性區域中的氫離子的生成速率（d[H+ ]/dt）。此處，根據（化1）可理解，氫離子的生成速率與SO4 2- 的生成速率相等，另外，認為SO4 2- 的生成速率與（短壽命的）SO4 -* 的生成速率相等，因此可以說氫離子的生成速率與SO4 -* 的生成速率相等。以下，亦有時將SO4 -* 的生成速率稱為自由基生成速率。
於（70℃，即45℃以上的）熱自由基生成的結果中，S2 O8 2- 濃度越高，鹼性區域及酸性區域各自的自由基生成速率越高。藉由（室溫，即小於45℃的）光自由基生成而達成的自由基生成速率（藉由鹼性區域中的光自由基生成而達成的較高的自由基生成速率。以下將其亦稱為基於光的自由基生成速率）為1.54×10-4 （mol/L）/分鐘。
於鹼性區域中的熱自由基生成中，S2 O8 2- 濃度為0.025 mol/L（y=0.05M）的自由基生成速率即1.93×10-4 （mol/L）/分鐘、S2 O8 2- 濃度為0.05 mol/L（y=0.10M）的自由基生成速率即3.53×10-4 （mol/L）/分鐘、以及S2 O8 2- 濃度為0.075 mol/L（y=0.15M）的自由基生成速率即6.28×10-4 （mol/L）/分鐘中的任一者均成為超過基於光的自由基生成速率即1.54×10-4 （mol/L）/分鐘的1.6×10-4 （mol/L）/分鐘以上的高自由基生成速率。
另外，於酸性區域中的熱自由基生成中，S2 O8 2- 濃度為0.075 mol/L（y=0.15M）的自由基生成速率即1.71×10-4 （mol/L）/分鐘成為超過基於光的自由基生成速率即1.54×10-4 （mol/L）/分鐘的1.6×10-4 （mol/L）/分鐘以上的高自由基生成速率。
其次，對基於第一實施方式的結構體的製造裝置進行說明。圖1是例示基於第一實施方式的結構體的製造裝置（處理對象物100的處理裝置）200（以下，亦稱為處理裝置200）的概略剖面圖。
處理裝置200具有內側容器210、外側容器215、光照射裝置220、加熱器230、供給部244（注入裝置240等）、溫度計250、保持部264（攪拌裝置260、旋轉裝置261等）、固定裝置270、以及控制裝置280。
內側容器210收容處理對象物100及蝕刻液310等處理液300。以下，將內側容器210亦簡稱為容器210。外側容器215收容容器210。光照射裝置220對處理對象物100照射光225。加熱器230加熱蝕刻液310。注入裝置240向容器210中注入蝕刻液310等處理液300。溫度計250測定蝕刻液310的溫度。攪拌裝置260攪拌收容於容器210中的蝕刻液310。固定裝置270將收容於容器210中的處理對象物100相對於容器210固定。控制裝置280控制光照射裝置220、加熱器230、供給部244、保持部264等，以進行規定的動作。控制裝置280例如使用個人電腦而構成。
處理液300是注入至容器210中、且用於對處理對象物100的各種態樣的處理的處理液。於未特別區別用於何種處理的情況下，將用於各種態樣的處理的處理液稱為處理液300。處理液300例如是用於後述的蝕刻步驟中實施的PEC蝕刻處理的蝕刻液310，另外，例如是用於後述的後處理步驟中實施的後處理的後處理液320。
容器210可旋轉地保持於被設置成兼作攪拌裝置260的旋轉裝置261。旋轉裝置261於規定的時機以規定的方向及速度使容器210旋轉。
保持部264具有容器210及旋轉裝置261，可旋轉地保持（收容）處理對象物100（蝕刻對象物10）及處理液300。於容器210中收容處理對象物100（蝕刻對象物10）及處理液300，藉由旋轉裝置261使容器210旋轉，可使處理液300與處理對象物100（蝕刻對象物10）一起旋轉。
光照射裝置220具有光源221，光源221射出至少包含在構成處理對象物100的被蝕刻區域20的III族氮化物中生成電洞的波長成分的光225。光225可視需要包含（200 nm以上）小於310 nm的波長成分（即，產生光自由基生成的波長成分），亦可不包含。光照射裝置220（或光源221）亦可視需要具有使規定範圍的波長成分衰減（或透過）的濾波器222。光照射裝置220對處理對象物100的（蝕刻對象物10的）上表面101照射光225。
加熱器230是加熱蝕刻液310的各種態樣的加熱器。於未特別區別為何種態樣的加熱器的情況下，將以各種態樣設置的加熱器稱為加熱器230。加熱器230例如是對注入（收容）至容器210中之前的蝕刻液310進行加熱的注入前加熱器230A，另外，例如是對注入（收容）至容器210中之後的蝕刻液310進行加熱的注入後加熱器230B。
本實施方式中例示的處理裝置200具有注入裝置加熱器233作為注入前加熱器230A。注入裝置加熱器233設置於蝕刻液注入裝置241（參照圖2的（a）），對蝕刻液310進行加熱，以使加熱後的蝕刻液310自蝕刻液注入裝置241注入至容器210中。
本實施方式中例示的處理裝置200具有容器加熱器231及燈加熱器232作為注入後加熱器230B。容器加熱器231設置於容器210中，藉由對容器210進行加熱來加熱容器210內的蝕刻液310。燈加熱器232例如設置於外側容器215中，藉由對容器210內的蝕刻液310照射紅外線235來加熱蝕刻液310。再者，亦可視需要省略容器加熱器231及燈加熱器232中的一者。
注入裝置（噴出裝置）240是向容器210中注入（噴出）處理液300的各種態樣的注入裝置。於未特別區別為何種態樣的注入裝置的情況下，將以各種態樣設置的注入裝置稱為注入裝置240。注入裝置240例如是向容器210中注入蝕刻液310作為處理液300的蝕刻液注入裝置241（參照圖2的（a）），另外，例如是向容器210中注入後處理液320作為處理液300的後處理液注入裝置242的（參照圖3的（a））。
處理裝置200亦可視需要具有使注入裝置240的進行處理液300的注入的噴出部（前端部）243移動的移動裝置。該移動裝置例如於注入處理液300時，使噴出部243移動至容器210的內側的上方，於注入處理液300後，使噴出部243移動（退避）至容器210的外側的上方（不阻礙對被蝕刻區域20的光照射的位置）。
處理裝置200可具有收容被供給至注入裝置240的噴出部243的處理液300的罐245。處理液300自罐245經由配管246被供給至注入裝置240的噴出部243。
供給部244具有用於將收容於罐245中的處理液300（例如蝕刻液310、另外例如後處理液320）供給（流入）至處理對象物100的（蝕刻對象物10的）上表面101上的各種構件及機構。於本例中，供給部244具有配管246及注入裝置240。
再者，於本實施方式中，並不限定於向上表面101上供給處理液300、以及於俯視時向內包於上表面101的區域上注入處理液300，亦包含在俯視時使注入至上表面101的外側的區域上的處理液300流入至上表面101上。
亦可於蝕刻液310用的罐245等中設置注入裝置預加熱器234作為注入前加熱器230A。注入裝置加熱器233相較於注入裝置預加熱器234配置於更靠下游側（噴出部243側），例如將被注入裝置預加熱器234加熱的蝕刻液310加熱至更高的溫度。
作為溫度計250，可使用各種態樣的溫度計，例如可使用熱電偶。溫度計250較佳為配置於溫度計250的由光225產生的影子不映射在被蝕刻區域20中的位置（即，不阻礙對被蝕刻區域20的光照射的位置）。使用熱電偶的溫度計250具體而言例如配置於容器210的底部。溫度計250可直接測定蝕刻液310的溫度，亦可藉由測定處理對象物100、容器210等的溫度來間接地測定蝕刻液310的溫度。
再者，為了保持收容於容器210中的蝕刻液310的溫度的均勻性，容器210的（至少）與蝕刻液310接觸的內表面部分及處理對象物100較佳為伴隨著蝕刻液310的加熱，被加熱至與蝕刻液310相等的溫度。
攪拌裝置260是對收容於容器210中的蝕刻液310進行攪拌的各種態樣的攪拌裝置。於未特別區別為何種態樣的攪拌裝置的情況下，將以各種態樣設置的攪拌裝置稱為攪拌裝置260。攪拌裝置260例如是藉由移動容器210來攪拌蝕刻液310的態樣的攪拌裝置，另外，例如是藉由於蝕刻液310中移動攪拌構件來攪拌蝕刻液310的態樣的攪拌裝置。
本實施方式中例示的處理裝置200具有旋轉裝置261作為藉由移動容器210來攪拌蝕刻液310的態樣的攪拌裝置260。具體而言，藉由驅動旋轉裝置261以使旋轉方向每隔規定期間反轉，或者驅動旋轉裝置261以間歇地重覆向一個方向的旋轉，旋轉裝置261可用作攪拌裝置260。
作為固定裝置270，可使用各種態樣的固定裝置，例如可使用如下態樣的固定裝置：藉由於處理對象物100的外周部於處理對象物100的周向上離散地配置多個鉤狀的固定構件來抑制處理對象物100向徑向及厚度方向（上方向）的移動。
其次，對基於第一實施方式的結構體的製造方法進行說明，另外，對處理裝置200進一步進行說明。基於本實施方式的結構體的製造方法至少包括使用PEC蝕刻的蝕刻步驟，較佳為進而包括在該蝕刻步驟之後進行的後處理步驟。
首先，對蝕刻步驟進行說明。為了進行蝕刻步驟，準備處理對象物100（蝕刻對象物10）及蝕刻液310。圖2的（a）～圖2的（c）是例示本實施方式的蝕刻步驟的概略剖面圖。於本實施方式的蝕刻步驟中，首先，如圖2的（a）所示的步驟般，將處理對象物100以浸漬於蝕刻液310中的狀態收容於容器210中。更具體而言，藉由自蝕刻液注入裝置241向收容有處理對象物100的容器210中注入蝕刻液310，使處理對象物100浸漬於蝕刻液310中。
於本實施方式中，以處理對象物100（蝕刻對象物10）的上表面101沈入蝕刻液310中的方式，將處理對象物100（蝕刻對象物10）及蝕刻液310收容於容器210中，藉此可使處理對象物100（蝕刻對象物10）的上表面101的整個面浸漬於蝕刻液310中。於蝕刻對象物10的上表面101沈入蝕刻液310中時，與容器210的內側側面接觸的蝕刻液310的液面配置於比上表面101高的位置。
再者，於上表面101上形成有遮罩50等的情況下，上表面101的整個面浸漬於蝕刻液310中，是指上表面101中未被遮罩50等覆蓋而露出的區域（被蝕刻區域20）的整個區域以與蝕刻液310接觸的方式浸漬，或者上表面101的各區域以與蝕刻液310接觸的方式或者經由遮罩50等浸漬於蝕刻液310中。
自蝕刻液310的表面至處理對象物100的上表面為止的距離L（參照圖1。以下，稱為配置深度L）例如較佳為設為1 mm以上且100 mm以下（例如設為10 mm左右）。若配置深度L過小，則有因蝕刻液310的蒸發、伴隨著攪拌的蝕刻液310的運動等而無法維持處理對象物100的上表面浸漬於蝕刻液310中的狀態之虞。因此，配置深度L例如較佳為設為1 mm以上，更佳為設為5 mm以上。另外，若配置深度L過大，則收容於容器210中的蝕刻液310的量會白白增加，因此無法有效率地利用蝕刻液310。因此，配置深度L例如較佳為設為100 mm以下。
其次，如圖2的（b）所示的步驟般，藉由將蝕刻液310加熱至規定溫度，而使蝕刻液310中生成SO4 -* ，藉由對處理對象物100的被蝕刻區域20照射光225，而使構成被蝕刻區域20的III族氮化物中生成電洞，從而對被蝕刻區域20進行蝕刻。該規定溫度（蝕刻時的蝕刻液310的溫度、即蝕刻溫度）設為45℃以上（例如70℃）。以下，將蝕刻液310的溫度亦稱為液溫。加熱PEC蝕刻的較佳的條件的詳情將於後述的實驗例中說明。
藉由於將液溫設為45℃以上的同時對被蝕刻區域20進行光照射，開始基於本實施方式的PEC蝕刻。作為將蝕刻時的液溫設為45℃以上的方法，例如可列舉以下的第一例的方法。於第一例的方法中，將藉由注入裝置加熱器233等注入前加熱器230A而成為45℃以上的蝕刻液310注入至容器210中（參照圖2的（a））。為了於注入至容器210中後將蝕刻時（光照射時）的液溫維持在45℃以上，亦可進行利用容器加熱器231等注入後加熱器230B進行的加熱。再者，於蝕刻時（光照射時）液溫可（於維持45℃以上的同時）下降的情況下，亦可不進行利用注入後加熱器230B進行的加熱。
於第一例的方法中，將利用注入裝置預加熱器234預加熱至小於45℃且高於某種程度的溫度（例如35℃以上，另外例如40℃以上的溫度）的蝕刻液310利用注入裝置加熱器233進一步加熱至45℃以上（蝕刻溫度），並注入至容器210中。藉由利用注入裝置預加熱器234對經注入裝置加熱器233加熱前的蝕刻液310進行預加熱，可利用注入裝置加熱器233使液溫迅速上升至45℃以上。
作為使蝕刻時的液溫為45℃以上的方法，另外例如可列舉以下的第二例的方法。於第二例的方法中，首先，將利用注入裝置加熱器233等注入前加熱器230A預加熱至小於45℃且高於某種程度的溫度（例如35℃以上，另外例如40℃以上的溫度）的蝕刻液310注入至容器210中（參照圖2的（a））。之後，利用容器加熱器231等注入後加熱器230B使液溫上升至45℃以上（蝕刻溫度），並且維持在45℃以上。藉由將注入至容器210時的蝕刻液310預加熱，可於注入後使液溫迅速上升至45℃以上。
再者，即使液溫為45℃以上，若不照射光225，則亦不進行PEC蝕刻，因此會白白消耗SO4 -* 。因此，就有效率地利用SO4 -* 進行PEC蝕刻的觀點而言，較佳為於將液溫設為45℃以上之後，迅速開始光225的照射。
就此種觀點而言，注入裝置加熱器233較佳為設置於蝕刻液注入裝置241的噴出部243的附近。藉此，（於第一例的方法中）可抑制自蝕刻液310被注入裝置加熱器233加熱後至用於蝕刻為止的時間間隔白白變長。注入裝置加熱器233較佳為例如於蝕刻液注入裝置241的噴出部243可藉由移動裝置移動地保持的態樣中，設置於藉由該移動裝置移動的構件（噴出部243附近的構件）。注入裝置加熱器233另外較佳為例如設置於連接蝕刻液310用的罐245與蝕刻液注入裝置241的噴出部243的配管246。
再者，於本例中，為了便於理解說明，對藉由於圖2的（a）所示的步驟中向容器210中注入蝕刻液310後於圖2的（b）所示的步驟中開始光225的照射而進行蝕刻的態樣進行了說明，但亦可視需要藉由一邊向容器210中注入蝕刻液310，即一邊向蝕刻對象物10的上表面101上供給蝕刻液310（使其流入），一邊照射光225，來進行PEC蝕刻（亦參照圖1）。於該情況下，較佳為於構成處理裝置200的構件（例如，於供給部244中構成蝕刻液310的噴出口的構件）的由光225產生的影子不映射在上表面101（被蝕刻區域20）的位置，配置光照射裝置220、保持部264（容器210）及該構件。例如，亦可於俯視時向上表面101的外側的區域上注入（噴出）蝕刻液310。藉由一邊供給新的蝕刻液310一邊進行PEC蝕刻，容易將蝕刻液310的質量保持為一定來進行PEC蝕刻，即容易抑制蝕刻液310的劣化。再者，自容器210溢出的蝕刻液310可排出至外側容器215內。
加熱器230較佳為基於由溫度計250測定的液溫進行控制。藉此，可穩定地控制蝕刻時的蝕刻液310的溫度。
另外，於蝕刻時，即，於蝕刻液被加熱時，較佳為容器210中收容的蝕刻液310被旋轉裝置261攪拌。藉此，可提高蝕刻時的蝕刻液310的溫度均勻性（可抑制位置引起的溫度不均）。攪拌亦可自將蝕刻液310向容器210注入時開始進行。於在不供給新的蝕刻液310的狀態下將旋轉裝置261用於攪拌的情況下，可以於攪拌時以蝕刻液310不會自容器210溢出的程度的姿勢來旋轉容器210的方式，驅動旋轉裝置261。
於本實施方式中，藉由（保持部264）使容器210旋轉，而使蝕刻液310與處理對象物100（蝕刻對象物10）一起旋轉。藉此，蝕刻液310容易追隨蝕刻對象物10旋轉，與例如後述的第二實施方式相比，可抑制蝕刻液310相對於上表面（被蝕刻面）101、即被蝕刻區域20的相對移動，或者可使該移動方向與第二實施方式不同而進行PEC蝕刻。關於III族氮化物的PEC蝕刻大多尚不瞭解，因此由於可適宜選擇利用蝕刻液310相對於被蝕刻區域20的移動態樣不同的各種蝕刻方法可提高技術上的自由度，因此較佳。
根據本實施方式，一邊使處理對象物100（蝕刻對象物10）旋轉，一邊於將蝕刻對象物10的上表面101浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的蝕刻液310中的狀態下，以對蝕刻對象物10的上表面101照射光225的態樣進行PEC蝕刻。藉由一邊使蝕刻對象物10旋轉一邊對上表面101照射光225，可使上表面101的照射強度（功率密度）分佈於旋轉的周向上均勻化，可提高PEC蝕刻條件的面內均勻性。
根據（化1）等可理解，於PEC蝕刻中，產生由N2 氣體等氣體引起的氣泡。於基於本實施方式的加熱PEC蝕刻中，如後述的實驗例所說明般，可獲得高蝕刻速率，伴隨於此，氣泡的產生變得顯著。因此，容易產生氣泡產生所引起的處理對象物100的移動，此種移動所引起的蝕刻條件的時間性變動容易成為問題。再者，處理對象物100的此種移動所引起的蝕刻條件的時間性變動於迄今為止僅使用光自由基生成的PEC蝕刻中未成為問題。
因此，於本實施方式中，較佳為於利用固定裝置270將處理對象物100固定於容器210的狀態下進行PEC蝕刻。藉此，可抑制如上所述的氣泡產生所引起的處理對象物100的移動，因此可於穩定的條件下進行PEC蝕刻。
其次，如圖2的（c）所示的步驟般，自容器210中排出蝕刻液310。於本實施方式的處理裝置200中，利用旋轉裝置261使容器210旋轉，使蝕刻液310向外周側飛散，藉此自容器210中排出蝕刻液310。飛散的蝕刻液310被回收至外側容器215內。如以上所說明般，進行基於本實施方式的蝕刻步驟。
圖2的（a）～圖2的（c）所示的一系列的步驟可進行一次，亦可視需要重覆進行多次。例如，為了形成深的凹部而進行長時間的蝕刻等，亦可多次（即，一邊更換蝕刻液310一邊多次）進行該一系列的步驟。
其次，對後處理步驟進行說明。圖3的（a）及圖3的（b）是例示本實施方式的後處理步驟的概略剖面圖。圖3的（a）及圖3的（b）分別表示第一例及第二例的後處理步驟。
後處理步驟是於蝕刻步驟之後進行的處理步驟，是藉由向收容有處理對象物100的容器210中注入後處理液320來進行的步驟。後處理步驟例如是清洗步驟。於清洗步驟中，使用例如水作為後處理液（清洗液）320來清洗處理對象物100。
另外，後處理步驟例如是平坦化蝕刻步驟。構成被蝕刻區域20的III族氮化物結晶包含位錯，於位錯中，電洞的壽命短，因此難以產生PEC蝕刻。因此，於與位錯對應的位置，容易形成凸部作為PEC蝕刻的溶解殘留部分。於平坦化蝕刻步驟中，進行去除該凸部（使該凸部變低）的蝕刻。作為進行平坦化蝕刻時的後處理液（平坦化蝕刻液）320，例如可使用鹽酸（HCl）水溶液、鹽酸（HCl）與過氧化氫（H2 O2 ）的混合水溶液（鹽酸過水）、硫酸（H2 SO4 ）與過氧化氫（H2 O2 ）的混合水溶液（食人魚溶液（piranha solution））、氫氧化四甲基銨（Tetramethylammonium Hydroxide，TMAH）水溶液、氟化氫水溶液（氫氟酸）、氫氧化鉀（KOH）水溶液等。於平坦化蝕刻步驟中，更具體而言，例如使用將30%的HCl與30%的H2 O2 以1:1混合而成的鹽酸過水，進行10分鐘的蝕刻處理。再者，亦可於平坦化蝕刻步驟之後進行清洗步驟作為進一步的後處理步驟。再者，於平坦化蝕刻處理中，不需要來自光照射裝置220的光225的照射。
於圖3的（a）所示的第一例的後處理步驟中，以如下態樣、即自後處理液注入裝置242向容器210注入後處理液320且藉由旋轉裝置261使容器210旋轉而排出後處理液320的態樣，進行後處理步驟。更具體而言，將後處理液320供給至處理對象物100的上表面上的中央，藉由離心力使其於處理對象物100的上表面上以向外周側展開的方式移動，進而排出至容器210的外周側。
於圖3的（b）所示的第二例的後處理步驟中，以如下態樣、即藉由將後處理液320自後處理液注入裝置242向容器210中注入至比處理對象物100的上表面高的位置而使處理對象物100浸漬（沈入）於後處理液320中的態樣，進行後處理步驟。亦可於後處理過程中，以後處理液320不會全部自容器210中排出的程度驅動旋轉裝置261，藉此進行後處理液320的攪拌。於後處理結束後，與參照圖2的（c）說明的蝕刻液310的排出同樣地，藉由使後處理液320向外周側飛散而自容器210中排出。
於本實施方式的後處理步驟中，較佳為利用未加熱的（即為30℃以下的溫度）後處理液對處理對象物100實施後處理。藉此，可將蝕刻步驟中加熱至（例如70℃）的處理對象物100迅速地冷卻至（較佳為30℃以下），可容易地進行處理對象物100自容器210中的取出作業等。即，後處理步驟較佳為兼作冷卻處理對象物100的冷卻步驟。因此，後處理液注入裝置242較佳為將未加熱的後處理液320注入至容器210中。再者，亦可將後處理液積極地冷卻至小於20℃（小於室溫）後使用。如以上所說明般，進行基於本實施方式的後處理步驟。
其次，對處理對象物100進一步進行說明。處理對象物100至少具有蝕刻對象物10。蝕刻對象物10的至少上表面（被蝕刻面）101包含III族氮化物結晶，於上表面101的至少一部分具有被蝕刻區域20。
圖4的（a）是表示第一例的處理對象物100的概略剖面圖。第一例的處理對象物100具有蝕刻對象物（晶圓）10及遮罩50。蝕刻對象物10於蝕刻對象物10的（至少）上表面部分具有包含III族氮化物的被蝕刻區域20。遮罩50形成於蝕刻對象物10的上表面，具有劃定被蝕刻區域20的開口。遮罩50例如由金屬等導電性材料形成，另外，例如由氮化矽（SiNx ）、氧化矽（SiO2 ）、抗蝕劑等非導電性材料形成。
蝕刻對象物10例如是總厚度為導電性的構件。作為此種蝕刻對象物10，例如可列舉GaN基板等III族氮化物的自立基板，另外，例如可列舉於此種自立基板上使GaN層等III族氮化物層磊晶成長而成的積層基板。
另外，蝕刻對象物10例如是蝕刻對象物10的上表面側為導電性、下表面側（背面側）為半絕緣性的構件（以下，亦稱為背面側為非導電性的構件）。作為此種蝕刻對象物10，例如可列舉於藍寶石基板、半絕緣性的碳化矽（SiC）基板等基板上使GaN層等III族氮化物層磊晶成長而成的積層基板。
於蝕刻對象物10的背面側包含非導電性的構件且遮罩50由非導電性材料形成的情況下，處理對象物100較佳為進而具有陰極墊（導電性構件）30。
陰極墊30是由金屬等導電性材料形成的導電性構件，且被設置成與和被蝕刻區域20電連接的蝕刻對象物10的導電性區域的表面的至少一部分接觸。陰極墊30被設置成於PEC蝕刻時，陰極墊30的至少一部分、例如上表面與蝕刻液310接觸。
認為產生PEC蝕刻的被蝕刻區域20作為電洞被消耗的陽極區域發揮作用。相對於此，認為與被蝕刻區域20電連接的導電性構件、即陰極墊30的和蝕刻液310接觸的表面作為電子被消耗（釋放出）的陰極區域發揮作用。於蝕刻對象物10的背面側包含非導電性的構件且遮罩50由非導電性材料形成的情況下，若不形成陰極墊30，則難以確保電子被消耗的陰極區域。即使於此種情況下，藉由形成陰極墊30，亦容易確保陰極區域，因此可促進PEC蝕刻。
於蝕刻對象物10包含總厚度為導電性的構件的情況下，即使於遮罩50由非導電性材料形成時，亦可將蝕刻對象物10的下表面（背面）或側面、較佳為大面積的下表面用作陰極區域。因此，可省略陰極墊30。於將蝕刻對象物10的下表面用作陰極區域的情況下，較佳為以蝕刻對象物10的下表面與蝕刻液310接觸的方式，配置處理對象物100。關於此種態樣，詳情參照圖7進行後述。
另外，即使是蝕刻對象物10包含總厚度為導電性的構件的情況，還是包含背面側為非導電性的構件的情況，於遮罩50包含導電性材料的情況下，亦可將遮罩50的上表面用作陰極區域。因此，可省略陰極墊30。
圖4的（b）是表示對第一例的處理對象物100實施PEC蝕刻的蝕刻步驟的概略剖面圖。藉由於蝕刻液310中對被蝕刻區域20照射光225，來對被蝕刻區域20進行蝕刻。於本例中，如實線的粗箭頭所示，自蝕刻對象物10的上表面側朝向下表面側，於厚度方向上進行蝕刻。
再者，已知難以對III族氮化物的+c面（例如GaN的Ga面）進行蝕刻，但PEC蝕刻無論結晶方位如何均可對III族氮化物進行蝕刻，因此即使是+c面亦可蝕刻。因此，於被蝕刻區域20的被蝕刻面（上表面）為+c面的情況下，特別有用的是進行使用PEC蝕刻的蝕刻。再者，由於PEC蝕刻是濕式蝕刻，因此亦具有蝕刻所引起的對III族氮化物結晶的損傷少的優點。
圖5的（a）是表示第二例的處理對象物100的概略剖面圖。第二例的處理對象物100僅包含蝕刻對象物（晶圓）10，可不具有遮罩50。蝕刻對象物10具有下層11、配置於下層11上的中間層12、以及配置於中間層12上的上層13。
中間層12包含III族氮化物，中間層12的整體構成被蝕刻區域20。上層13包含藉由具有比構成中間層12的III族氮化物更寬的帶隙而使光225透過的III族氮化物。更具體而言，例如下層11是藍寶石基板、SiC基板等成長用基底基板，中間層12是於下層11（成長用基底基板）上成長的氮化銦鎵（InGaN）層，上層13是於中間層12（InGaN層）上成長的GaN層。以下，以此種積層結構為例進行說明。再者，於本例中，可將上層13的上表面用作陰極區域。再者，可視需要於下層11與中間層12之間介隔存在其他層，亦可於中間層12與上層13之間介隔存在（使光225透過的）其他層。再者，成長用基底基板亦可為矽（Si）基板等導電性基板，於此種情況下，下層11的下表面亦可用作陰極區域。
圖5的（b）是表示對第二例的處理對象物100實施PEC蝕刻的蝕刻步驟的概略剖面圖。藉由使光225透過上層13並照射至作為被蝕刻區域20的中間層12，相對於上層13選擇性地蝕刻中間層12。於本例中，光225的波長設為如下範圍的波長：超過365 nm以使於包含GaN的上層13中透過，且於包含InGaN的中間層12中被吸收而生成電洞。
於本例的PEC蝕刻中，另外於使中間層12的端面與蝕刻液310接觸的狀態下進行蝕刻。如此，如實線的粗箭頭所示，自蝕刻對象物10的端面側朝向內部側，於與厚度方向正交的方向（面內方向）上進行中間層12的蝕刻。藉由利用蝕刻去除中間層12的整體而使下層11與上層13分離。如此，於本例中，可使用PEC蝕刻進行使上層13自下層11分離的剝離。
於藉由PEC蝕刻進行剝離、即相對於上層13的中間層12的選擇性蝕刻的情況下，較佳為使用加熱PEC蝕刻。若欲藉由利用光自由基生成的PEC蝕刻進行剝離的PEC蝕刻，則會產生以下困難。為了進行光自由基生成，對蝕刻液310照射波長小於310 nm的波長的光。但是，若光225中包含波長310 nm以下的成分，則不僅於中間層12（InGaN層）中，於上層13（GaN層）中亦產生光吸收（電洞生成），因此上層13亦被蝕刻。因此，若使用光自由基生成，則無法進行中間層12的選擇性蝕刻。
如此，於將PEC蝕刻應用於例如剝離時，較佳為自光照射裝置220照射光225，所述光225產生構成被蝕刻區域20（與帶隙對應的波長至少為310 nm以上）的III族氮化物中的電洞生成且抑制蝕刻液310中的光自由基生成。即，光照射裝置220較佳為構成為至少射出波長小於310 nm的短波長成分被截止（衰減）的光225。
此種光照射裝置220可以如下方式構成。例如，作為光照射裝置220的光源221，使用包含與帶隙對應的波長為310 nm以上的半導體材料的半導體發光元件。藉此，可抑制波長小於310 nm的短波長成分自光源221射出。
另外，例如於光照射裝置220設置使波長小於310 nm的短波長成分衰減的濾波器222。藉此，即使於使用如高壓鹵素燈等般發光波長涉及寬範圍的光源221的情況下，亦可抑制自光照射裝置220射出的光225中包含波長小於310 nm的短波長成分。
再者，於光225中被截止（衰減）的短波長成分不限於波長小於310 nm的短波長成分，視需要亦可為規定波長（波長310 nm以上的範圍中所包含的規定波長）以下的短波長成分。例如，於所述剝離的例子中，可使用波長365 nm以下的短波長成分被截止的光225。即，此處，光225可稱為至少波長小於310 nm的短波長成分被截止的光。
其次，對基於第一實施方式的變形例的處理裝置200進行說明。圖6的（a）及圖6的（b）分別為表示第一變形例及第二變形例的攪拌裝置260的概略剖面圖。
圖6的（a）所示的第一變形例的攪拌裝置260具有所述旋轉裝置261，進而具有設置於容器210的凸部（散熱片）262。凸部262是自容器210內側面或底面向容器210內突出的構件。於旋轉裝置261的攪拌時的驅動（旋轉方向的反轉或向一個方向的間歇旋轉）中，於使容器210的旋轉中斷時，蝕刻液310因慣性而欲繼續移動。本變形例的攪拌裝置260藉由凸部262打亂因慣性而欲繼續移動的蝕刻液310的流動，可更有效率地攪拌蝕刻液310。第一變形例的攪拌裝置260是藉由移動容器210來攪拌蝕刻液310的攪拌裝置260的例子。
圖6的（b）所示的第二變形例的攪拌裝置260是具有設置於容器210中的攪拌器263，且藉由於蝕刻液310中移動攪拌構件來攪拌蝕刻液310的攪拌裝置260的例子。再者，攪拌器263較佳為安裝於容器210，以便於自容器210排出蝕刻液310時不與蝕刻液310一起被排出。
圖7是表示基於變形例的固定裝置270的概略剖面圖。本變形例的固定裝置270是於使處理對象物100的下表面（的至少一部分）與容器210內的底面分離的狀態下固定處理對象物100的態樣的固定裝置270。本變形例的固定裝置270例如藉由具有夾持於處理對象物100的下表面與容器210內的底面之間的部分，使處理對象物100的下表面與容器210內的底面分離。
如參照圖4的（a）所說明般，於蝕刻對象物10包含總厚度為導電性的構件的情況下，即，於處理對象物100的下表面（與被光225照射的表面為相反側的面）是與被蝕刻區域20電連接的導電性的面的情況下，可較佳地使用本變形例的固定裝置270。藉此，可於被蝕刻區域20及處理對象物100的下表面與蝕刻液310接觸的狀態下進行PEC蝕刻。即，可將處理對象物100的下表面用作陰極區域。
＜第一實施方式的實驗例＞ 其次，對加熱PEC蝕刻的實驗例進行說明。於本實驗例中，於加熱板（加熱器）上配置燒杯，於燒杯內收容蝕刻液及處理對象物，利用加熱板加熱蝕刻液，同時對處理對象物照射光，藉此進行PEC蝕刻。
處理對象物具有與圖4的（a）所示的結構相同的蝕刻對象物（晶圓）及遮罩。其中，未形成陰極墊。作為蝕刻對象物，使用了於GaN自立基板上使GaN層磊晶成長而成的積層基板。遮罩由氧化矽形成。
具體而言，以如下方式準備處理對象物。於利用空隙形成剝離（Void Assisted Separation，VAS）法製作的直徑2吋的n型GaN自立基板上，藉由有機金屬氣相成長（Metal Organic Vapor Phase Epitaxy，MOVPE），使厚度2 μm的n+ 型層即GaN層（中間層）成長，於GaN層（中間層）上，使厚度13 μm、Si濃度為0.9×1016 /cm3 的GaN層（漂移層）成長，藉此製作積層基板。於GaN層（漂移層）上堆積厚度330 nm的氧化矽層，將氧化矽層圖案化，藉此形成遮罩。將形成有遮罩的積層基板切成約6 mm見方的小片，將該小片作為處理對象物。
作為蝕刻液，使用過氧二硫酸銨（(NH4 )2 S2 O8 ）水溶液。以下，亦有時將蝕刻液中的S2 O8 2- 濃度（製備時濃度）簡稱為濃度。於本實驗例中，使用0.025 mol/L（M）及0.25 mol/L（M）此兩種濃度的蝕刻液。
將蝕刻液中的處理對象物的配置深度L設為10 mm。另外，為了使處理對象物的下表面與蝕刻液接觸而用作陰極區域，於處理對象物的下表面與燒杯內的底面之間夾持厚度0.4 mm的藍寶石片，於使處理對象物的下表面與燒杯內的底面分離的狀態下，配置處理對象物。
藉由加熱板，加熱燒杯內的蝕刻液。利用熱電偶測定蝕刻液的溫度，基於熱電偶的測定結果，控制加熱板。另外，為了抑制蝕刻液的溫度不均，藉由配置於燒杯內的攪拌器，以200 rpm攪拌蝕刻液。
使用直徑4吋用的手動的遮罩對準裝置（國際光學（Union Optical），PEM-800），自上方進行光照射。作為光源，使用高壓水銀燈（牛尾電機，USH-350D）。蝕刻液的表面的照射強度（功率密度）於波長365 nm下為15.9 mW/cm2 ，於波長254 nm下為2.13 mW/cm2 。
藉由pH計（堀場製作所，LAQUAtwin）測定蝕刻液的pH的時間變化。另外，使用表面輪廓儀（斯隆（Sloan），Dektak3 ST）測定蝕刻深度。
圖12是表示本實驗例中的蝕刻液的溫度及pH的時間變化的曲線圖。於圖12所示的例子中，將液溫自室溫加熱至70℃。再者，認為於70℃附近液溫的波動大的原因在於本實驗例中使用的蝕刻液的量少。
(NH4 )2 S2 O8 水溶液不依存於濃度，於室溫下為酸性。濃度為0.025M及0.25M此兩種蝕刻液中的任一者均是隨著液溫自室溫上升至70℃，另外，於液溫為70℃且大致一定後，pH亦下降（酸性增加）。可知於液溫達到70℃後，pH亦下降，因此於70℃下生成了SO4 -* 。
於本實驗例中，關於濃度為0.025M及0.25M此兩種蝕刻液，分別對液溫（蝕刻溫度）進行各種改變，並測定蝕刻速率。於液溫達到規定溫度後，自開始對被蝕刻區域進行光照射的時間點（藉由滿足液溫為規定溫度以及對被蝕刻區域進行光照射此兩者而開始進行PEC蝕刻的時間點）起進行5分鐘的PEC蝕刻，並測定蝕刻深度。基於所測定的蝕刻深度，求出5分鐘的平均蝕刻速率。如此，於本說明書中，對於自開始起5分鐘的PEC蝕刻，規定了蝕刻速率。
圖13是表示本實驗例中的蝕刻液的溫度（蝕刻溫度）與蝕刻速率的關係的曲線圖。以圓的繪製表示濃度0.025M時的蝕刻速率，以四邊形的繪製表示濃度0.25M時的蝕刻速率。
再者，於本實驗例中，照射至處理對象物（及蝕刻液）的光中，以2.13 mW/cm2 的強度包含波長254 nm的成分。因此，於本實驗例中，即使於幾乎不產生由熱自由基生成引起的PEC蝕刻的低溫範圍內，亦產生由光自由基生成引起的PEC蝕刻。亦有時將由光自由基生成引起的PEC蝕刻稱為光自由基PEC蝕刻。
濃度0.25M時的蝕刻速率顯示出液溫越高越增加的傾向。相對於此，濃度0.025M時的蝕刻速率顯示出即使液溫升高亦不增加的傾向，與30℃（室溫）下的蝕刻速率相比，45℃、53℃及70℃下的蝕刻速率反而減少。
於濃度為0.25M時，蝕刻速率開始增加的液溫為45℃左右。另外，於濃度為0.025M時，於45℃左右以上觀察到蝕刻速率自30℃（室溫）的蝕刻速率的減少。若綜合考量該些結果，則可理解為於液溫為45℃以上的溫度範圍內，熱自由基生成對蝕刻速率的影響顯著，相對於此，於液溫小於45℃的溫度範圍內，蝕刻速率實質上由光自由基生成決定。即，可理解為對於加熱PEC蝕刻而言較佳的液溫的溫度範圍為45℃以上。有時將45℃以上的溫度範圍（圖13中表示為「藉由加熱（by heat）」的溫度範圍）稱為加熱PEC蝕刻區域，將小於45℃的溫度範圍（圖13中表示為藉由短波紫外線「by UVC」的溫度範圍）稱為光自由基PEC蝕刻區域。
將30℃（室溫）下的基於光自由基生成的蝕刻速率稱為基準蝕刻速率。濃度0.025M時的基準蝕刻速率為3 nm/分鐘，濃度0.25M時的基準蝕刻速率為5 nm/分鐘。
於濃度為0.025M時，藉由加熱，未獲得蝕刻速率相對於基準蝕刻速率的增加，反而出現了蝕刻速率減少的傾向。其理由尚不明確，據此，就藉由加熱來提高蝕刻速率的觀點而言，可以說蝕刻液的濃度過低欠佳。
將蝕刻速率相對於基準蝕刻速率的增加無法藉由加熱而獲得的情況稱為（蝕刻液的）失活。就藉由加熱提高蝕刻速率的觀點而言，蝕刻液的濃度較佳為不產生失活的高濃度（即藉由加熱而使蝕刻速率增加的濃度）。
於濃度為0.25M時，藉由加熱，可獲得蝕刻速率相對於基準蝕刻速率的增加。即，濃度0.25M是不會產生失活的高濃度。根據於濃度為0.25M時獲得的溫度依存性的傾向，可以說相對於30℃下的基準蝕刻速率為5 nm/分鐘，可獲得50℃下為6 nm/分鐘、60℃下為10 nm/分鐘、70℃下為15 nm/分鐘、75℃下為20 nm/分鐘、80℃下為25 nm/分鐘的高蝕刻速率。
如上所述，若綜合考量濃度0.025M及0.25M的蝕刻速率的溫度依存性，則認為熱自由基生成對蝕刻速率的影響顯著的邊界溫度為45℃。加熱PEC蝕刻中的液溫為45℃以上，就（於不失活的濃度時）提高蝕刻速率的觀點而言，較佳為設為50℃以上。另外，若著眼於濃度0.25M的蝕刻速率的溫度依存性，則蝕刻速率的增加變得顯著的是60℃以上。因此，就進一步提高蝕刻速率的觀點而言，加熱PEC蝕刻中的液溫更佳為設為60℃以上，進而佳為設為70℃以上。
再者，就抑制蝕刻液的蒸發或沸騰的觀點而言，液溫較佳為設為小於100℃，更佳為設為95℃以下。
不產生失活的高濃度更具體而言可如以下般規定。不產生失活的高濃度是使用具有該濃度且加熱至50℃以上（或60℃以上、或70℃以上）的蝕刻液進行的蝕刻中的蝕刻速率比使用具有該濃度且為30℃（室溫）的蝕刻液進行的蝕刻中的蝕刻速率高的（高）濃度。
於濃度0.25M的蝕刻中，作為30℃下的基準蝕刻速率，可獲得5 nm/分鐘，藉由加熱至50℃以上，可獲得超過基準蝕刻速率的6 nm/分鐘以上（較佳為10 nm/分鐘以上，更佳為15 nm/分鐘以上，進而佳為20 nm/分鐘以上，進而更佳為25 nm/分鐘以上）的蝕刻速率。據此，對於用於提高蝕刻速率而言較佳的高濃度可如以下般規定。對於用於提高蝕刻速率而言較佳的高濃度是使用具有該濃度且加熱至50℃以上的蝕刻液進行的蝕刻中的蝕刻速率為6 nm/分鐘以上（較佳為10 nm/分鐘以上，更佳為15 nm/分鐘以上，進而佳為20 nm/分鐘以上，進而更佳為25 nm/分鐘以上）的（高）濃度。
再者，藉由加熱PEC蝕刻，可獲得例如至少6 nm/分鐘以上（較佳為10 nm/分鐘以上，更佳為15 nm/分鐘以上，進而佳為20 nm/分鐘以上，進而更佳為25 nm/分鐘以上）的蝕刻速率為由本申請案發明者新獲得的見解。另外，藉由加熱PEC蝕刻，例如於0.025M的低濃度時，無法獲得6 nm/分鐘以上的蝕刻速率亦為由本申請案發明者新獲得的見解。
濃度0.025M是產生失活的低濃度，為了抑制失活，較佳為將濃度設為超過0.025M。此處，於參照圖11說明的實驗中，如上所述，關於酸性區域中的自由基生成速率（酸中的x（x in acid）），S2 O8 2- 濃度為0.075 mol/L時的70℃下的基於熱的自由基生成速率（1.71×10-4 （mol/L）/分鐘）超過S2 O8 2- 濃度為0.025 mol/L時的室溫下的基於光的自由基生成速率（1.54×10-4 （mol/L）/分鐘）。若亦考量該情況，則藉由將濃度設為例如0.075 mol/L以上，可期待能夠抑制失活。就藉由加熱PEC蝕刻來提高蝕刻速率的觀點而言，蝕刻液的濃度（S2 O8 2- 濃度）較佳為設為0.075 mol/L（M）以上，更佳為設為0.1 mol/L（M）以上，進而佳為設為0.15 mol/L（M）以上，進而更佳為設為0.2 mol/L（M）以上，尤佳為設為0.25 mol/L（M）以上。
於本實驗例中，由於照射至處理對象物的光中（以例如0.5 mW/cm2 以上的強度，另外例如以1 mW/cm2 以上的強度）亦包含波長小於310 nm（具體而言為波長254 nm）的成分，因此亦產生光自由基PEC蝕刻。濃度0.25M的蝕刻的基準蝕刻速率即5 nm/分鐘可以說是基於光自由基PEC蝕刻的蝕刻速率。
藉由光自由基PEC蝕刻來提高蝕刻速率如以下所說明般並不容易。為了提高基於光自由基PEC蝕刻的蝕刻速率，例如可考慮增加波長小於310 nm的波長成分的照射強度。但是，即使增加該波長成分的照射強度，亦不容易增加處理對象物的附近的光自由基生成。其原因在於，該波長成分的光於到達處理對象物之前被透過的蝕刻液吸收而衰減，因此難以提高處理對象物的附近的照射強度。
為了提高基於光自由基PEC蝕刻的蝕刻速率，另外可考慮例如提高蝕刻液的濃度。但是，由於越提高蝕刻液的濃度，基於所述蝕刻液的光吸收越大，因此即使提高蝕刻液的濃度，亦難以提高處理對象物的附近的照射強度。
例如，濃度0.25M是濃度0.025M的10倍的濃度，但於認為光自由基PEC蝕刻佔主導地位的30℃下，濃度0.25M的蝕刻速率小於濃度0.025的蝕刻速率的2倍。
如此，於小於45℃的光自由基PEC蝕刻區域中，藉由提高照射強度或提高蝕刻液的濃度來提高蝕刻速率的方法可以說並無效率。即，於光自由基PEC蝕刻區域中，難以有效率地發揮高濃度的蝕刻液潛在具有的SO4 -* 的生成能力，因此，難以提高蝕刻速率。
相對於此，於45℃以上的加熱PEC蝕刻區域中，可有效率地發揮高濃度的蝕刻液潛在具有的SO4 -* 的生成能力，因此容易提高蝕刻速率。認為其原因在於，與藉由提高處理對象物的附近的照射強度來增加SO4 -* 的生成相比，藉由提高處理對象物的附近的液溫來增加SO4 -* 的生成更有效率。於濃度0.25M的蝕刻中，例如於80℃下可獲得達到基準蝕刻速率的5 nm/分鐘的5倍的25 nm/分鐘左右的高蝕刻速率。
與光自由基PEC蝕刻相比，藉由加熱PEC蝕刻可有效率地獲得高蝕刻速率的標準例如可如以下般規定。所謂與光自由基PEC蝕刻相比，藉由加熱PEC蝕刻可有效率地獲得高蝕刻速率，是指於蝕刻速率中，由利用蝕刻液的加熱而生成SO4 -* 所引起的蝕刻速率比由利用波長（200 nm以上）小於310 nm的波長成分的照射而生成SO4 -* 所引起的蝕刻速率（基準蝕刻速率）大。
換言之，藉由加熱PEC蝕刻可獲得超過光自由基PEC蝕刻的（基準蝕刻速率的）兩倍的蝕刻速率亦可以說是與光自由基PEC蝕刻相比，可藉由加熱PEC蝕刻有效率地獲得高蝕刻速率。若欲使用同一濃度的蝕刻液，藉由光自由基PEC蝕刻來獲得超過基準蝕刻速率的兩倍的蝕刻速率，則可提高照射強度，但如上所述，藉由增加照射強度來提高蝕刻速率並無效率。因此，藉由加熱PEC蝕刻可獲得達到超過基準蝕刻速率的兩倍的高蝕刻速率的狀況成為與光自由基PEC蝕刻相比可藉由加熱PEC蝕刻有效率地獲得高蝕刻速率的標準之一。
例如，於濃度為0.25M時，可以說於超過60℃的液溫下的蝕刻中，可獲得超過10 nm/分鐘的蝕刻速率。該蝕刻速率的與基於光自由基PEC蝕刻的基準蝕刻速率即5 nm/分鐘的差值可以說是「利用蝕刻液的加熱而生成SO4 -* 所引起的蝕刻速率」。該差值超過5 nm/分鐘，比「利用波長（200 nm以上）小於310 nm的波長成分的照射而生成SO4 -* 所引起的蝕刻速率（基準蝕刻速率）」即5 nm/分鐘大。因此，可以說於濃度0.25M時的超過60℃的液溫下的加熱PEC蝕刻中，與光自由基PEC蝕刻相比，可有效率地獲得高蝕刻速率。
於進行加熱PEC蝕刻時，照射至處理對象物（及蝕刻液）的光中可包含波長（200 nm以上）小於310 nm的成分，亦可不包含。根據加熱PEC蝕刻，即使使用不含該成分的光，亦可進行PEC蝕刻。於加熱PEC蝕刻中，對蝕刻液照射的光的於波長（200 nm以上）小於310 nm的範圍內所含的規定波長下的照射強度可為3 mW/cm2 以下。於本實驗例中，對蝕刻液照射的光的於波長254 nm下的照射強度為2.13 mW/cm2 。
於加熱PEC蝕刻區域中，如上所述，可有效率地發揮高濃度的蝕刻液潛在具有的SO4 -* 的生成能力，因此容易提高蝕刻速率。其中，若照射至被蝕刻區域的光的強度一定，則電洞的生成速率一定。因此，認為於SO4 -* 的生成速率提高至電洞相對於SO4 -* 不足的程度的情況下，無法進一步提高蝕刻速率。將此種蝕刻速率的最大值稱為電洞律速蝕刻速率。
認為若於加熱PEC蝕刻區域中蝕刻速率達到電洞律速蝕刻速率，則即使提高蝕刻液的濃度，蝕刻速率亦不會進一步提高。可獲得接近電洞律速蝕刻速率的高蝕刻速率的高濃度可以說是可有效率地利用電洞的濃度。
其中，由於加熱PEC蝕刻區域中的蝕刻速率於低溫側低、於高溫側高，因此認為電洞律速蝕刻速率可於某種程度的高溫下達到。此處，將於70℃下幾乎達到電洞律速蝕刻速率的高濃度認為是可有效率地利用電洞的濃度。於該高濃度的蝕刻中，70℃以上的溫度、例如80℃下的蝕刻速率可以說限於與70℃下的蝕刻速率同等程度、例如1.2倍以下。
根據此種考察，於加熱PEC蝕刻中，可獲得接近電洞律速蝕刻速率的高蝕刻速率的蝕刻液的高濃度（可有效率地利用電洞的濃度）例如可如以下般規定。可有效率地利用電洞的濃度是使用具有該濃度且加熱至80℃的蝕刻液進行的蝕刻中的蝕刻速率相對於使用具有該濃度且為70℃的蝕刻液進行的蝕刻中的蝕刻速率為1.2倍以下的（高）濃度。
再者，於濃度為0.25M時，80℃的蝕刻速率即25 nm/分鐘相對於70℃的蝕刻速率即15 nm/分鐘的比為1.7倍。因此，如上所述規定的可有效率地利用電洞的濃度可以說是超過0.25M的濃度。
再者，於加熱PEC蝕刻中，亦可於使蝕刻液的濃度與溫度一定的同時，改變用於電洞生成的光照射強度，藉此控制蝕刻速率。就根據蝕刻液的濃度與溫度精密地控制SO4 -* 的生成速率的觀點而言，較佳為照射至處理對象物（及蝕刻液）的光中不含波長（200 nm以上）小於310 nm的成分。
於本實驗例中，作為用於製備蝕刻液的S2 O8 2- 的鹽，使用過氧二硫酸銨（(NH4 )2 S2 O8 ）的水溶液。(NH4 )2 S2 O8 於室溫下的水中的溶解度為1.95 mol/L（80 g/100 mL，MW=228.18 g/mol）。
於加熱PEC蝕刻的蝕刻液、即加熱至蝕刻溫度的蝕刻液中，S2 O8 2- 的鹽未析出（未溶解殘留）會抑制例如析出（溶解殘留）的該鹽附著於被蝕刻區域所引起的蝕刻的阻礙，因此較佳。再者，於室溫（20℃以上且30℃以下）的蝕刻液中，S2 O8 2- 的鹽亦未析出（未溶解殘留）會使蝕刻液的製備變得容易，因此更佳。
再者，亦可視需要於加熱至蝕刻溫度的蝕刻液中析出（溶解殘留）S2 O8 2- 的鹽。即，亦可將該鹽的飽和水溶液用作蝕刻液。藉此，可使蝕刻液的濃度於時間上保持為一定的飽和濃度。
作為用於製備蝕刻液的S2 O8 2- 的鹽，可使用(NH4 )2 S2 O8 的其他鹽、例如過氧二硫酸鉀（K2 S2 O8 ），另外例如亦可使用過氧二硫酸鈉（Na2 S2 O8 ）。K2 S2 O8 的於室溫下的水中的溶解度為0.18 mol/L（5.2 g/100 mL，MW=270.33 g/mol）。Na2 S2 O8 的於室溫下的水中的溶解度為1.5 mol/L（55.6 g/100 mL，MW=238.10 g/mol）。
例如，作為用於製造半導體裝置的步驟的一部分，於使用加熱PEC蝕刻時，有時欲避免鹼金屬元素的殘留。於此種情況下，與將K2 S2 O8 或Na2 S2 O8 之類的包含鹼金屬元素的鹽用於蝕刻液中相比，較佳為將(NH4 )2 S2 O8 之類的不含鹼金屬的鹽用於蝕刻液中。另外，例如與K2 S2 O8 相比，就於水中的溶解度高的方面而言，亦較佳為使用(NH4 )2 S2 O8 。再者，藉由鹽的溶解度大，於後處理步驟（冷卻步驟）中的溫度下降時鹽難以析出，因此亦可抑制析出的鹽成為清洗時的殘渣。
如以上所說明般，提出了對於III族氮化物的PEC蝕刻的（無電極PEC蝕刻的）新技術、即加熱PEC蝕刻。藉由使用加熱PEC蝕刻，例如與光自由基PEC蝕刻相比，容易提高蝕刻速率。藉此，基於PEC蝕刻的貫穿孔形成等深挖變得容易。藉由使用加熱PEC蝕刻，另外例如可進行使用PEC蝕刻的剝離。
加熱PEC蝕刻是可藉由光照射進行電洞的生成且藉由加熱進行SO4 -* 的生成的技術。藉此，可提高電洞的生成與SO4 -* 的生成的控制的獨立性，因此可提高蝕刻速率等蝕刻條件的控制性。
＜第一實施方式的其他態樣＞ 以上，對第一實施方式及其變形例進行具體說明。然而，本發明並不限定於此，可於不脫離其主旨的範圍內進行各種變更、改良、組合等。
例如，於所述實施方式中，於參照圖2的（b）說明的PEC蝕刻步驟中的加熱方法（第一例的方法及第二例的方法）中，例示了將預加熱溫度設為小於45℃的態樣。但是，預加熱溫度並非必須為小於45℃，亦可適宜設定為比（設定為45℃以上的）加熱PEC蝕刻中的蝕刻溫度低的溫度。
另外，例如於所述實施方式中，例示了於參照圖3的（a）及圖3的（b）說明的後處理步驟中，利用未加熱的（30℃以下的）後處理液進行兼作冷卻步驟的後處理步驟的態樣。但是，用於兼作冷卻步驟的後處理液的溫度並非必須為30℃以下，亦可適宜設定為比（設定為45℃以上的）加熱PEC蝕刻中的蝕刻溫度低的溫度。
另外，例如於所述實驗例中，作為蝕刻液，使用了自製備時（自蝕刻開始時）為酸性的(NH4 )2 S2 O8 水溶液。如參照（化1）所說明般，蝕刻液的pH隨著PEC蝕刻的進行而下降。因此，於蝕刻液自蝕刻開始時為酸性的情況下，蝕刻液保持酸性至蝕刻結束時。即，於所述實驗例中，例示了於PEC蝕刻的期間內保持蝕刻液為酸性的狀態的態樣（將其稱為酸性區域PEC蝕刻）。
PEC蝕刻亦可以於蝕刻的期間內保持蝕刻液為鹼性的狀態的態樣（將其稱為鹼性區域PEC蝕刻）進行。PEC蝕刻藉由將III族元素的氧化物溶解於鹼性或酸性的蝕刻液中來進行。因此，於蝕刻液為中性的期間，PEC蝕刻中斷。另外，於蝕刻液自鹼性變化為酸性的情況下，有因鹼性區域中的蝕刻條件及酸性區域中的蝕刻條件相互不同而引起蝕刻條件隨時間發生變動之虞。就此種觀點而言，PEC蝕刻較佳為作為所述實驗例般的酸性區域PEC蝕刻進行，或者作為鹼性區域PEC蝕刻進行。
鹼性區域PEC蝕刻例如以如下方式進行。蝕刻液如參照圖9及圖10說明的實驗般，藉由將S2 O8 2- 的鹽的水溶液與KOH水溶液等鹼性水溶液混合而作為鹼性的蝕刻液製備而成。於將鹼性區域PEC蝕刻作為加熱PEC蝕刻進行的情況下，利用蝕刻液的加熱生成SO4 -* ，利用對被蝕刻區域的光照射生成電洞，藉此進行PEC蝕刻。由於伴隨著PEC蝕刻的進行，蝕刻液的pH下降，因此亦可藉由於蝕刻液中（視需要）追加鹼性水溶液，以保持蝕刻液為鹼性的狀態（抑制pH的下降）。再者，例如藉由提高蝕刻液中混合的鹼性水溶液的濃度，另外，例如藉由使（使用同一蝕刻液的一次）蝕刻時間為短時間，即使不追加鹼性水溶液，亦可保持蝕刻液為鹼性的狀態。
於熱自由基生成中，若蝕刻液的pH小於9，則之後急劇下降而變成酸性（參照圖10）。因此，於鹼性區域PEC蝕刻中，蝕刻期間內的蝕刻液的pH較佳為維持在9以上。由於pH最大為14，因此蝕刻液的pH的自蝕刻開始起的下降幅度（蝕刻期間內的最大的pH與最小的pH的差）較佳為設為5以下。進而，就抑制蝕刻條件的變動的觀點而言，該下降幅度更佳為設為4以下，進而佳為設為3以下。就使蝕刻液的pH難以變為酸性的觀點而言，開始加熱PEC蝕刻的時間點的pH越高越佳，較佳為設為11以上，更佳為設為12以上，進而佳為設為13以上。
再者，例如將濃度為x mol/L（M）的KOH水溶液與濃度為0.05 mol/L（M）的K2 S2 O8 水溶液以1：1混合而成的混合溶液於室溫下的pH如以下所述。單獨的K2 S2 O8 水溶液的pH為3.18。x為0.001M、0.01M、0.1M及1M的混合溶液的pH分別為4.4、11.9、13.0及13.9。
如圖11所示，加熱至70℃的混合溶液中的自由基生成速率於鹼性區域中比酸性區域中高。根據該結果，藉由將加熱PEC蝕刻作為鹼性區域PEC蝕刻進行，與作為酸性區域PEC蝕刻進行的情況相比，可期待獲得更高的蝕刻速率。
就抑制蝕刻條件的時間變動的觀點而言，較佳為於蝕刻的期間內保持蝕刻液為酸性的狀態或者保持為鹼性的狀態，就至少提高蝕刻開始附近的期間的蝕刻速率的觀點而言，亦可將至少蝕刻開始時的蝕刻液設為鹼性。
＜第二實施方式＞ 其次，對第二實施方式進行說明。於第二實施方式中，例示了用於PEC蝕刻處理的處理裝置（蝕刻裝置）與第一實施方式不同的態樣。另外，於第二實施方式中，例示了藉由PEC蝕刻製造III族氮化物半導體裝置500的態樣。以下，對詳情進行說明。
對基於第二實施方式的III族氮化物半導體裝置500（以下，亦稱為半導體裝置500）進行說明。圖14的（a）是裝置500的概略剖面圖，圖14的（b）是作為半導體裝置500的材料的積層基板410的概略剖面圖。圖15的（a）是以晶圓600的態樣示出的半導體裝置500的概略平面圖，圖15的（b）是以晶片610的態樣示出的半導體裝置500的概略平面圖。
積層基板410具有：基板420；以及元件形成層430，設置於基板420的上方，包含III族氮化物結晶（參照圖14的（b））。半導體裝置500具有：元件形成層430，形成有多個半導體元件510；以及元件分離槽520，設置於元件形成層430並分離半導體元件510彼此之間（參照圖14的（a））。於自元件形成層430的上表面的法線方向觀察的俯視時，以包圍各半導體元件510的方式，形成有與各半導體元件510對應的元件分離槽520（參照圖15的（a）及圖15的（b））。
基於本實施方式的元件分離槽520藉由利用光電化學（PEC）蝕刻來蝕刻元件形成層430而形成。以下，亦有時將PEC蝕刻簡稱為蝕刻。將實施了該PEC蝕刻的半導體裝置500的前驅構件稱為蝕刻對象物450（以下，亦稱為對象物450）。對象物450的實施了PEC蝕刻的面即上表面455是元件形成層430的上表面，對象物450的至少上表面455包含III族氮化物結晶。
詳情如後所述，藉由於使對象物450旋轉的同時，一邊流動一定溫度的蝕刻液，一邊供給至對象物450並進行該PEC蝕刻，可形成具有下述特徵的元件分離槽520。
元件分離槽520具有內表面的平坦性高的特徵。藉此，與元件分離槽520的內表面的平坦性低的情況相比，可實現抑制半導體元件510之間的洩漏電流。關於內表面的平坦性的高度，代表性地對底面521具體進行如下評價。元件分離槽520的底面521的利用原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）觀察到的5 μm見方的區域中，構成元件形成層430的III族氮化物結晶的貫穿位錯的位置除外的區域中的均方根（Root Mean Square，RMS）表面粗糙度為1 nm以下。再者，如上所述，於PEC蝕刻中，貫穿位錯的部分難以被蝕刻。因此，視需要，作為PEC蝕刻的後處理，可較佳地進行所述平坦化蝕刻。
進而，元件分離槽520具有於內表面幾乎不產生由形成元件分離槽520時的蝕刻而引起的對III族氮化物結晶的損傷的特徵。藉此，例如可實現抑制使作為半導體元件510的高電子遷移率電晶體（High Electron Mobility Transistor，HEMT）運作時的隔離洩漏（isolation leak）。關於內表面的蝕刻所引起的損傷少，代表性地對底面521具體進行如下評價。元件分離槽520的底面521的光致發光（photoluminescence，PL）發光光譜的帶端峰值強度相對於元件形成層430的上表面（即，未實施該蝕刻的面）的PL發光光譜的帶端峰值強度而言具有90%以上的強度。
以下，對半導體裝置500的結構例進行更具體的說明。基板420是用於使構成元件形成層430的III族氮化物結晶成長的基底基板，例如可為包含與III族氮化物不同的材料的異種基板，另外，例如亦可為包含III族氮化物的同種基板。作為異種基板，例如可使用碳化矽（SiC）基板，另外例如可使用矽（Si）基板。作為同種基板，例如可使用氮化鎵（GaN）基板。
元件形成層430可根據構成基板420的材料、形成於元件形成層430的半導體元件510的結構等而具有各種層結構。作為半導體元件510，可視需要形成各種結構的半導體元件。以下，例示基板420為SiC基板且於元件形成層430形成作為半導體元件510的HEMT的態樣。於本例示中，亦有時將基板420稱為SiC基板420，將半導體元件510稱為HEMT 510。
作為於SiC基板420的上方形成HEMT 510時的元件形成層430的層結構，可例示以下層結構。於SiC基板420上由氮化鋁（AlN）形成有核生成層431。於核生成層431上由GaN形成有通道層432。通道層432的厚度例如為1.2 μm。於通道層432上由氮化鋁鎵（AlGaN）形成障壁層433。障壁層433的厚度例如為24 nm，障壁層433的AlGaN的組成例如為Al0.22 Ga0.78 N。於障壁層433上由GaN形成覆蓋層（cap layer）434。覆蓋層434的厚度例如為5 nm。
本例的元件形成層430具有核生成層431、通道層432、障壁層433及覆蓋層434。於通道層432與障壁層433的積層部分，生成作為HEMT 510的通道的二維電子氣（2 Dimensional Electron Gas，2DEG）。作為由例示的元件形成層430獲得的特性，遷移率μ例如為1940 cm2 /Vs，片電阻Rs 例如為490 Ω/sq.。
元件形成層430可藉由利用有機金屬氣相成長（MOVPE）等公知的方法於基板420上使III族氮化物結晶成長而形成。本實施方式例示了構成元件形成層430的III族氮化物結晶以c面為成長面進行成長，藉此相對於元件形成層430的最表面（本例中為覆蓋層434的上表面）最近的低指數的結晶面為c面的態樣。因此，作為形成元件分離槽520的PEC蝕刻，例示了III族氮化物結晶的c面被蝕刻的態樣。
各HEMT 510的源極電極531、閘極電極532及汲極電極533形成於元件形成層430的上表面上。以於源極電極531、閘極電極532及汲極電極533的上表面上具有開口的方式，覆蓋半導體裝置500的上表面的整個面，形成有保護膜540。源極電極531、閘極電極532、汲極電極533及保護膜540可利用公知的方法形成。
本例的元件分離槽520被設置成底面521配置於相較於通道層432的上表面更深的位置，即2DEG被元件分離槽520分割。於俯視時，以包圍各HEMT 510的方式形成有與各HEMT 510對應的元件分離槽520，藉此使用作各HEMT 510的通道的2DEG與用作相鄰的HEMT 510的通道的2DEG分割。如此，進行了元件分離。
圖15的（a）例示晶圓600的態樣的半導體裝置500，圖15的（b）例示晶片610的態樣的半導體裝置500。晶片610具有排列的多個半導體元件510，半導體元件510彼此由元件分離槽520分離。再者，晶片610中的半導體元件510及元件分離槽520的佈局可視需要適宜變更。圖15的（a）示出了晶片610彼此分離之前的晶圓600，晶圓600具有排列的多個晶片610。於晶片610彼此之間配置有劃線550。圖15的（b）示出了自晶圓600分離的一枚晶片610。
其次，作為基於第二實施方式的結構體的製造方法的例子，對藉由PEC蝕刻形成元件分離槽520的方法進行說明。另外，作為基於第二實施方式的結構體的製造裝置的例子，對該方法中使用的PEC蝕刻裝置700（以下，亦稱為蝕刻裝置700）進行說明。
於第一實施方式中，例示了如下PEC蝕刻的態樣：藉由以蝕刻對象物10的上表面101沈入蝕刻液310中的方式，將蝕刻對象物10及蝕刻液310收容於容器210中而使蝕刻對象物10的上表面101的整個面浸漬於蝕刻液310中，並使容器210旋轉，藉此使蝕刻液310與蝕刻對象物10一起旋轉。
於第二實施方式中，例示了如下PEC蝕刻的態樣：如以下說明般，藉由使蝕刻對象物450的上表面455不沈入蝕刻液800中而一邊向蝕刻對象物450的上表面455上供給蝕刻液800一邊使蝕刻對象物450旋轉，使蝕刻液800於蝕刻對象物450的上表面455上自旋轉的中心側向外周側流動，藉此使蝕刻對象物450的上表面455的整個面浸漬於蝕刻液800中。
利用蝕刻裝置700實施PEC蝕刻的蝕刻對象物450（對象物450）是III族氮化物半導體裝置500（半導體裝置500）的前驅構件。對象物450可根據欲以何種順序製造裝置500而採取各種形態。對象物450例如可為積層基板410本身，另外例如可為於積層基板410上形成源極電極531、閘極電極532及汲極電極533的階段的構件。
圖16是例示基於本實施方式的蝕刻裝置700的概略剖面圖。蝕刻裝置700主要具有保持部710、罐720、供給部730、光照射裝置740、溫度調節部750及控制裝置790。關於蝕刻裝置700可較佳地具有的其他構成部分，以下隨時進行說明。控制裝置790控制保持部710、供給部730、光照射裝置740及溫度調節部750等，以進行規定的動作。
保持部710具有保持台711及旋轉裝置712，可旋轉地保持對象物450。將對象物450載置於設置於內側框體770的上表面上的保持台711，旋轉裝置712使保持台711旋轉，藉此可使對象物450旋轉。旋轉裝置712的動作由控制裝置790控制。
基於第二實施方式的保持部710與第一實施方式的保持部264不同，亦可不具有儲存蝕刻液800直至液面配置於相較於對象物450的上表面455更高的位置的容器、即以使對象物450的上表面455沈入蝕刻液800中的方式構成的容器。
罐720配置於內側框體770的內部（相較於保持台711更靠下方），收容向對象物450供給的蝕刻液800。圖16例示了蝕刻裝置700包括兩個罐720的態樣。藉此，若其中一個罐720的蝕刻液800變少，則可以自另一個罐720供給蝕刻液800的方式，切換罐720來供給蝕刻液800。再者，視需要，蝕刻裝置700可設為包括一個罐720的態樣，亦可設為包括三個以上的罐720的態樣。
供給部730具有用於使收容於罐720內的蝕刻液800供給（流入）至對象物450的上表面455上的各種構件及機構。於本例中，供給部730具有連接配管731、泵及切換閥732、軟管733、移動機構734、以及臂735。
連接配管731將兩個罐720分別與泵及切換閥732連接。可藉由泵及切換閥732的切換閥而選擇自哪一個罐720向對象物450供給蝕刻液800。可藉由泵及切換閥732的泵而自所選擇的罐720經由軟管733向對象物450供給蝕刻液800。泵及切換閥732的動作由控制裝置790控制。
於內側框體770的上表面，以自內側向外側（自下側向上側）貫穿內側框體770的方式設置有可動的臂735。軟管733插通至臂735，與臂735一體地移動。於臂735的前端配置有軟管733的噴出口737。於進行PEC蝕刻時，移動機構734藉由使臂735移動至規定位置，於軟管733的噴出口737配置於規定位置（規定的高度位置及水平面內位置）的狀態下，自噴出口737向對象物450的上表面噴出蝕刻液800。移動機構734的動作由控制裝置790控制。
將臂735與插通至臂735的軟管733匯總稱為配管736。進行PEC蝕刻時的配置於規定位置的配管736具有部分736a，所述部分736a將蝕刻液800以於對象物450的外側向上行進的方式輸送至對象物450的上方。另外，配管736具有部分736b，所述部分736b將穿過部分736a的蝕刻液800於對象物450的上方自對象物450的外側向內側輸送。另外，配管736具有部分736c，所述部分736c將穿過部分736b的蝕刻液800以於對象物450的內側向下行進的方式輸送，自噴出口737向對象物450噴出。即，配管736的至少一部分以於進行PEC蝕刻時自對象物450的上表面455（元件形成層430的上表面）的法線方向觀察時的俯視時，穿過與對象物450重疊的區域輸送蝕刻液800的方式，配置於對象物450的上方。
光照射裝置（發光部）740具有光源743，光源743將波長為365 nm以下的紫外（UV）光、即光742照射至對象物450的上表面455上。於藉由光742控制參與PEC蝕刻的SO4 -* 自由基的生成量的情況下，較佳為照射包含波長為200 nm以上且小於310 nm的成分的光742。
作為光照射裝置740的光源743，例如可較佳地使用電漿發光光源、紫外發光二極體（Light Emitting Diode，LED）、紫外雷射、紫外燈等。此處，所謂電漿發光光源，是指將藉由電漿發光產生的UV光利用螢光體轉換為規定波長的UV光的光源（例如，利用氧化鎂（MgO）螢光體將來自氙氖（Xe-Ne）的真空紫外的電漿發光轉換為UVC的光源等）。作為本實施方式中的光源743，可較佳地使用面光源，此種面光源例如藉由將紫外LED、電漿發光光源等鋪設成面狀而形成。作為光源743，可較佳地使用照射輸出可變的光源。另外，作為光源743，可較佳地使用可進行脈衝照射且佔空比可變的光源。光源743可包括截止不需要的波長區域的帶通濾波器。光照射裝置740（光源743）的照射輸出、佔空比等由控制裝置790控制。
於本例中，經由安裝部741於臂735安裝有光照射裝置740。安裝部741以可視需要更換光照射裝置740的方式支撐光照射裝置740。安裝部741較佳為以使光照射裝置740的姿勢（角度）及高度中的至少一者可變的方式支撐光照射裝置740。藉由使光照射裝置740的姿勢可變，可調整光742朝對象物450的照射角度。另外，藉由使光照射裝置740的高度可變，可調整光742朝對象物450的照射距離（照射強度）。光照射裝置740被配置成例如光源743的發光面與對象物450的上表面平行。
再者，於本例中，由於光照射裝置740安裝於臂735，因此光照射裝置740的高度亦可藉由利用移動機構734調整臂735的高度來進行調整。就可獨立地調整蝕刻液800的噴出條件與光742的照射條件的方面而言，較佳為可獨立地進行利用移動機構734進行的臂735的高度、即軟管733的噴出口737的高度的調整及利用安裝部741進行的光照射裝置740的高度的調整。
蝕刻裝置700具有將向對象物450供給的蝕刻液800調節（加熱或冷卻）至規定的溫度的溫度調節部750。參與PEC蝕刻的SO4 -* 自由基的生成量依存於光742的照射條件，且亦依存於蝕刻液800的溫度。因此，較佳為適當管理蝕刻液800的溫度。溫度調節部750可設置於罐720、配管736、保持台711等可適宜選擇的場所。
於使對象物450旋轉的狀態下，向對象物450的上表面供給蝕刻液800，且照射光742，藉此可進行於元件形成層430形成元件分離槽520的PEC蝕刻。
向對象物450供給的蝕刻液800於沿著對象物450的上表面，自旋轉的中心側向外周側流動後，流落至內側框體770的上表面上，經由回收部760被回收罐725回收。回收部760具有回收軟管761及蝕刻液監視器762。於內側框體770的上表面設置有蝕刻液回收用孔，回收軟管761的上端與該孔連接，回收軟管761的下端與回收罐725連接。蝕刻液監視器762藉由測定於回收軟管761中流動的回收的蝕刻液（回收蝕刻液）810的pH，檢測回收蝕刻液810的劣化程度。表示基於蝕刻液監視器762的檢測結果的數據被輸入至控制裝置790。
控制裝置790於回收罐725中回收的回收蝕刻液810增加至規定量的情況下（即，現在使用的罐720中殘留的蝕刻液800減少至規定量的情況下），或者由蝕刻液監視器762檢測出的回收蝕刻液810的劣化程度達到規定程度的情況下，切換供給蝕刻液800的罐720。再者，亦可事先準備兩個回收罐725，於切換供給蝕刻液800的罐720的時機亦切換回收罐725。再者，於回收蝕刻液810的劣化小至蝕刻質量無問題的程度的情況下，亦可進行將回收蝕刻液810作為向對象物450供給的蝕刻液800重覆利用的循環供給。
蝕刻裝置700於PEC蝕刻時，伴隨著自光照射裝置740照射作為UV光的光742。就提高作業者的安全性的觀點而言，理想的是防止光742漏出至蝕刻裝置700的外部。因此，於本例中，於內側框體770的外側利用防止光742的透過的素材設置外側框體780，以收納光照射裝置740等。
圖17的（a）是圖16所示的蝕刻裝置700的對象物450附近的概略平面圖，表示進行PEC蝕刻時的配管736與光照射裝置740的概略位置關係。以右邊偏高的陰影線表示光照射裝置740。
配管736的（軟管733的）噴出口737配置於對象物450的中心部（即旋轉的中心部），向對象物450的旋轉的中心部噴出蝕刻液800。藉此，可於對象物450的上表面的整個面自旋轉的對象物450的中心部朝向外周部產生均等的蝕刻液800的流動，可提高PEC蝕刻的面內均勻性。
光照射裝置740於噴出口737的周圍配置於與對象物450具有重疊的位置。藉此，可自光照射裝置740向對象物450的上表面，自接近垂直的方向（以小的入射角）以短的照射距離照射光742。因此，與光照射裝置740配置於與對象物450不重疊的位置，自傾斜方向（以大的入射角）以遠的照射距離進行光照射的態樣相比，容易於元件形成層430的法線方向上筆直地進行PEC蝕刻，並且可抑制照射強度的下降（照射面積不必要地擴大）。
如此，於本實施方式中，噴出口737及光照射裝置740配置於於俯視時與對象物450具有重疊的位置。藉此，可良好地進行自噴出口737向對象物450的蝕刻液800的供給，並且可良好地進行自光照射裝置740向對象物450的光照射。
配管736自上方向對象物450供給蝕刻液800，光照射裝置740自上方向對象物450照射光742。另外，如上所述，配管736穿過俯視時與對象物450重疊的區域來輸送蝕刻液800。因此，配管736（尤其是將蝕刻液800自對象物450的外側向內側輸送的部分736b、以及將蝕刻液800以於對象物450的內側向下行進的方式輸送並自噴出口737噴出的部分736c）的、由光742產生的影子有映射在對象物450的上表面之虞。若出現此種影子，則會阻礙PEC蝕刻的進行，或者阻礙光742的有效率的照射。
因此，於本實施方式中，於自光照射裝置740照射的光742產生的配管736的影子不映射在對象物450的上表面的位置配置有配管736。例如，將自對象物450的外側向內側輸送蝕刻液800的部分736b配置於相較於光照射裝置740（光源743）更靠上方的位置。即，配管736配置成穿過相較於光照射裝置740更靠上方的位置。藉此，可抑制配管736的部分736b的影子映射在對象物450的上表面。另外，藉此，亦可於抑制此種影子的同時，將配管736的部分736b及光照射裝置740配置成於俯視時具有重疊，因此配管736及光照射裝置740的配置的自由度提高。
另外，例如將蝕刻液800以於對象物450的內側向下行進的方式輸送並自噴出口737噴出的部分736c、尤其是噴出口737配置於於俯視時與光照射裝置740不具有重疊的位置。藉此，可抑制產生噴出口737的影子。再者，藉由自光照射裝置740於某種程度上擴大來照射光742，亦可於對象物450的上表面對噴出口737的正下方的區域進行光照射。
另外，藉由將噴出口737配置於與光照射裝置740不具有重疊的位置，可抑制蝕刻液800自噴出口737的噴出動作受到光照射裝置740的阻礙。即，於本實施方式中，光照射裝置740配置於不阻礙蝕刻液800自噴出口737的噴出動作的位置。
光照射裝置740較佳為配置至於俯視時向對象物450的外側突出的位置。藉此，可適當地進行光照射至對象物450的邊緣部。
光照射裝置740可於俯視時配置於對象物450的周向的（並非全部）一部分。由於本實施方式的蝕刻裝置700一邊使對象物450旋轉，一邊進行光照射，因此即使光照射裝置740被配置成於對象物450靜止時僅照射周向的一部分，於對象物450旋轉時亦可照射周向的全部。再者，為了使相對於對象物450的積分照射強度於面內均勻，於向對象物450的一部分照射光的情況下，理想的是以光的照射面成為需要對象物450的旋轉的中心的扇形的方式配備光照射裝置740（光源743）（參照圖17的（a）的虛線部）。
圖17的（b）是表示光照射裝置740的其他配置的第一變形例。圖17的（a）所示的實施方式的光照射裝置740例示了於俯視時於噴出口737的兩側配置光照射裝置740的態樣。第一變形例例示了於俯視時於噴出口737的單側配置光照射裝置740的態樣。再者，於圖17的（b）的態樣中，配管736配置於於俯視時與光照射裝置740不重疊的位置。因此，亦可使配管736不穿過光照射裝置740的上方，並且不映射所述影子。
圖17的（c）是表示光照射裝置740的又一配置的第二變形例。圖17的（a）所示的實施方式的光照射裝置740例示了於俯視時於對象物450的周向的一部分配置光照射裝置740的態樣。第二變形例例示了於俯視時於對象物450的周向的全部配置有光照射裝置740的態樣。
關於III族氮化物的PEC蝕刻的機構，於第二實施方式中，亦與第一實施方式中說明者相同。作為蝕刻液800，例如可使用將氫氧化鉀（KOH）水溶液與過氧二硫酸鉀（K2 S2 O8 ）水溶液混合而成者（包含氫氧化物離子（OH- ）及過氧二硫酸根離子（S2 O8 2- ）者）。此種蝕刻液800例如藉由將0.01M的KOH水溶液與0.05M的K2 S2 O8 水溶液以1：1混合來製備。OH- 的濃度及S2 O8 2- 的濃度可分別視需要適宜改變。
作為用於PEC蝕刻的鹼性溶液，除了KOH水溶液之外，亦可使用氫氧化鈉（NaOH）水溶液等。於PEC蝕刻中可使用酸性溶液，作為酸性溶液，亦可使用磷酸（H3 PO4 ）水溶液等。
如（化2）所示，作為由S2 O8 2- 生成SO4 -* 自由基的方法，可使用光742的照射及加熱中的至少一種。於使用光742的照射的情況下，為了增大基於S2 O8 2- 的光吸收並有效率地生成SO4 -* 自由基，較佳為將光742的波長設為200 nm以上且小於310 nm。
溫度調節部750可用於使蝕刻液800的溫度保持一定，以便抑制蝕刻液800的溫度變動所引起的SO4 -* 自由基的生成量的變動。於欲僅藉由光742的照射來控制SO4 -* 自由基的生成的情況下，溫度調節部750可用於將蝕刻液800的溫度保持在實質上不產生由溫度所引起的SO4 -* 自由基的生成的溫度。
於SO4 -* 自由基的生成中使用加熱的情況下，為了將蝕刻液800加熱至適於SO4 -* 自由基的生成的溫度，可使用溫度調節部750。於僅藉由加熱控制SO4 -* 自由基的生成的情況下，光742的波長可為（365 nm以下且）310 nm以上。
為了容易控制對象物450附近的蝕刻液800的溫度，可於保持台711設置溫度調節部750（加熱器等）。例如，藉由利用設置於保持台711的溫度調節部750（加熱器）將對象物450預先加熱至與被加熱至生成SO4 -* 自由基並供給至對象物450的上表面455上的蝕刻液800相同的溫度（蝕刻溫度），可抑制與對象物450接觸時的蝕刻液800的溫度變化（溫度下降）所引起的SO4 -* 自由基量的變動。
圖18的（a）及圖18的（b）是表示PEC蝕刻步驟的概要的對象物450的部分性的（自圖16所示的對象物450的中心部起與右半部分對應的）概略剖面圖。為了進行PEC蝕刻步驟，準備對象物450及蝕刻液800。圖18的（a）表示載置於蝕刻裝置700的保持台711的對象物450。於對象物450的上表面455上、即元件形成層430的上表面455上，形成有於應形成元件分離槽520的區域（被蝕刻區域）452具有開口的遮罩451。遮罩451例如由金屬等（例如鈦（Ti）等）的導電性材料形成，另外，例如由氮化矽（SiNx ）、氧化矽（SiO2 ）、抗蝕劑等非導電性材料形成。
圖18的（b）表示實施了PEC蝕刻的狀況的對象物450。自噴出口737向旋轉的對象物450的上表面455的中心部噴出蝕刻液800（亦參照圖16）。噴出的蝕刻液800自對象物450的中心部向外周部流動，藉此向對象物450的上表面455的整個面均等地供給蝕刻液800。而且，藉由一邊供給蝕刻液800一邊向對象物450的上表面照射光742，被蝕刻區域452的III族氮化物結晶被PEC蝕刻，形成元件分離槽520。
於對象物450例如為積層基板410本身的情況下，於形成元件分離槽520之後，形成源極電極531、閘極電極532、汲極電極533及保護膜540，藉此可形成HEMT 510。如此，可製造半導體裝置500。
再者，例示了藉由PEC蝕刻形成元件分離槽520的態樣，元件分離槽520是藉由PEC蝕刻形成的凹部（藉由利用PEC蝕刻進行的去除而形成的結構）的一例。亦可藉由PEC蝕刻形成用於配置源極電極531的源極凹口（recess）、用於配置閘極電極532的閘極凹口、用於配置汲極電極533的汲極凹口等半導體裝置500所包括的其他凹部。關於閘極凹口等凹部，藉由利用PEC蝕刻而形成，亦可獲得蝕刻所引起的損傷少的凹部。
再者，與對第一實施方式的處理裝置200說明的例子同樣地，可使用PEC蝕刻裝置（處理裝置）700，於PEC蝕刻後將處理液更換為後處理液，藉此進行至後處理。
如以上所說明般，於第二實施方式中，與第一實施方式同樣地，於一邊使對象物450旋轉，一邊於使對象物450的上表面455浸漬於蝕刻液800中的狀態下，以向對象物450的上表面455照射光742的態樣進行PEC蝕刻。藉此，與第一實施方式同樣地，可使上表面455的照射強度（功率密度）分佈於旋轉的周向上均勻化，可提高PEC蝕刻條件的面內均勻性。
另外，藉由使用本實施方式的蝕刻裝置700，可以於使對象物450旋轉的同時一邊流動一定溫度的蝕刻液800一邊向對象物450供給的態樣進行PEC蝕刻。即，可以一邊向對象物450的上表面455上供給蝕刻液800（使其流入），一邊照射光742的態樣進行PEC蝕刻。此時，可自罐720向對象物450連續供給新的（未劣化的新鮮的）蝕刻液800。
進而，即使使對象物450的上表面455不沈入蝕刻液800中，亦可藉由一邊向上表面455供給蝕刻液800一邊使對象物450旋轉，可使對象物450的上表面455的整個面浸漬於蝕刻液800中，向上表面455的整個面上均等地供給蝕刻液800。藉此，可提高PEC蝕刻的面內均勻性。
於此種態樣中，與使對象物450的上表面455沈入蝕刻液800中的態樣相比，容易使配置於上表面455上的蝕刻液800的厚度變薄。因此，容易減少配置於上表面455上的蝕刻液800對光742的吸收量，且將未被吸收而到達對象物450的光742用於電洞生成。
於第二實施方式中，可以說蝕刻液800相對於對象物450的相對移動比第一實施方式劇烈，或者可以說該移動的方向與第一實施方式不同。如於第一實施方式中亦提及般，可適宜選擇利用蝕刻液800相對於對象物450的相對移動的態樣不同的各種蝕刻方法由於可提高技術上的自由度，因此較佳。
於第二實施方式中，藉由一邊使蝕刻液800流動一邊進行PEC蝕刻，可始終向對象物450的上表面455供給新鮮的蝕刻液800，因此可抑制由蝕刻液800的劣化而引起蝕刻未良好地進行的情況。即，可提高蝕刻液800的質量於時間上的均勻性。進而，於本實施方式中，藉由一邊使蝕刻液800流動一邊進行PEC蝕刻，可抑制於使用未流動的蝕刻液的態樣的PEC蝕刻中容易因光照射而產生的蝕刻液的溫度上升。即，由於容易進行於一定溫度下的蝕刻，因此可提高蝕刻溫度條件的時間上的均勻性。
如此，根據本實施方式，可進行提高了面內均勻性及時間均勻性的PEC蝕刻。藉此，如上所述，可形成具有內表面的平坦性高的特徵的元件分離槽520。另外，由於該PEC蝕刻為濕式蝕刻，因此可形成具有幾乎不產生蝕刻所引起的對III族氮化物結晶的損傷的特徵的元件分離槽520。
於藉由光照射產生SO4 -* 自由基的生成的態樣中，於蝕刻液800的表面附近產生的SO4 -* 自由基擴散並到達對象物450的表面需要花費時間。因此，例如難以提高蝕刻速率。相對於此，藉由供給預先加熱而產生SO4 -* 自由基的蝕刻液800，可效率良好地將大量的SO4 -* 自由基供給至對象物450的表面。因此，例如可大幅提高蝕刻速度。
再者，就提高半導體裝置500的生產性的觀點而言，對象物450較佳為例如直徑2吋以上的大徑。基於本實施方式的PEC蝕刻如上所述可進行均勻性高的蝕刻，因此作為對於此種大徑對象物450的蝕刻的方法，可較佳地使用。因此，保持台711較佳為被設置成保持直徑為2吋以上的對象物450。
再者，本實施方式的蝕刻裝置700不限於形成半導體裝置500的元件分離槽520的用途，亦可廣泛地用於用以於包含III族氮化物的構件形成結構的PEC蝕刻的用途。
＜第二實施方式的實驗例＞ 其次，作為所述實施方式的實驗例，對利用PEC蝕刻於積層基板410製作與元件分離槽520對應的槽（以下，亦稱為槽520）的實驗例進行說明。作為積層基板410，使用作為所述例示的HEMT的材料者、即於SiC基板420上積層基於AlN的核生成層431、基於GaN的通道層432（厚度1.2 μm）、基於Al0.22 Ga0.78 N的障壁層433（厚度24 nm）及基於GaN的覆蓋層434（厚度5 nm）者。
於積層基板410的覆蓋層434上形成遮罩451，並照射120分鐘峰值波長為260 nm的光742，藉此形成槽520。遮罩451由厚度250 nm的Al/Ti形成。作為蝕刻液800，使用將0.01M的KOH水溶液與0.05M的K2 S2 O8 水溶液以1：1混合而成者。
圖19的（a）及圖19的（b）是表示基於實驗例的PEC蝕刻後的積層基板410的光學顯微鏡照片。圖19的（a）是遮罩去除前（蝕刻形式（As etching））的照片，圖19的（b）是遮罩去除後的照片。圖19的（a）中的遮罩配置區域（Al/Ti遮罩（Al/Ti mask））及圖19的（b）中的遮罩被去除的區域（磊晶表面（Epi surface））與該些的外側、即實施了PEC蝕刻的區域（被蝕刻區域（Etched area））相比更明亮地映射。
圖20的（a）及圖20的（b）是基於實驗例的積層基板410的AFM圖像。圖20的（a）是未實施PEC蝕刻的區域（成長形式（As grown））（以下，亦稱為非蝕刻區域）的表面的AFM圖像。圖20的（b）是實施了PEC蝕刻的區域（蝕刻形式（As etching））（以下，亦稱為蝕刻區域）的表面的AFM圖像，即，是槽520的底面521的AFM圖像。圖20的（b）中的蝕刻深度為104 nm。
非蝕刻區域的、5 μm見方區域的由AFM測定獲得的RMS表面粗糙度為0.74 nm與1 nm以下。蝕刻區域的該RMS表面粗糙度於貫穿位錯的位置除外的區域（存在於貫穿位錯的位置的突出部除外的區域）中保持在0.53 nm與1 nm以下。如此，可知基於本實施方式的PEC蝕刻是於貫穿位錯的位置除外的區域中可於保持表面的平坦性的同時進行蝕刻的方法，即，於貫穿位錯的位置除外的區域中可以底面521具有作為RMS表面粗糙度為1 nm以下的高平坦性的方式形成槽520的方法。
貫穿位錯的部分由於電洞的壽命短，因此難以被PEC蝕刻。因此，於蝕刻區域中，於貫穿位錯的位置觀察到突出部。貫穿位錯密度為1×108 cm-2 左右。其中，如上所述，此種突出部可藉由PEC蝕刻後的TMAH處理等而變低。
再者，於本實驗例中，未形成閘極電極等，即，未形成HEMT的元件結構，但即使於形成HEMT的元件結構時，亦可與本實驗例中形成的槽520同樣地形成元件分離槽520，因此如上所述，可獲得底面521的平坦性高的元件分離槽520。
＜第二實施方式的其他態樣＞ 以上，對第二實施方式及其變形例進行具體說明。然而，本發明並不限定於該些，可於不脫離其主旨的範圍內進行各種變更、改良、組合等。
蝕刻裝置700並不限定於參照圖16等說明的裝置，例如可進行以下所示的各種變更。
作為蝕刻液800的收容態樣，不限於預先混合鹼性溶液或酸性溶液與氧化劑並收容於一個罐720中的態樣，亦可設為將鹼性溶液或酸性溶液與氧化劑收容於不同的容器中的態樣。於後者的態樣中，鹼性溶液或酸性溶液與氧化劑可於使用時混合。
圖21是表示基於對光照射裝置740追加設置其他光源745的其他態樣的蝕刻裝置700的光源附近的概略圖。例如，為了將自光照射裝置740的光源743照射的光742的波長設為生成電洞及SO4 -* 自由基的波長即200 nm以上且小於310 nm，且將自光照射裝置740的光源745照射的光746的波長設為生成電洞但幾乎不生成SO4 -* 自由基的波長即310 nm以上且365 nm以下，亦可使光源743與光源745的照射波長不同。藉由設為此種光源結構，可在某種程度上獨立於SO4 -* 自由基的生成來控制電洞的生成。再者，亦可交換所述光742的波長條件與光746的波長條件。
另外，例如為了將自光源743照射的光742的波長設為生成電洞但幾乎不生成SO4 -* 自由基的波長即310 nm以上且365 nm以下，且將自光源745照射的光746的波長設為紅外區域的波長（即，光源745作為加熱蝕刻液800的溫度調節部750發揮作用的波長），亦可使光源743與光源745的照射波長不同。藉由設為此種光源結構，可利用光742控制電洞的生成，且可利用基於光746的加熱來控制SO4 -* 自由基的生成。
光照射裝置740無需安裝於臂735，除此以外例如亦可（經由安裝部741）安裝於外側框體780。
可設置冷卻光照射裝置740的冷卻機構。例如，於設置有空冷式的冷卻機構的情況下，空氣的出入口可設置於外側框體780的天井部等。
亦可設置將自光照射裝置740射出且釋放至對象物450的外側的光742引導至規定區域的反射構件或集光構件。
亦可設置測定蝕刻量（蝕刻深度）的監視器機構（例如雷射測距機構）。
亦可設置於進行PEC蝕刻後清洗對象物450的清洗機構。亦可設置使對象物450乾燥的乾燥機構。
亦可設置將蝕刻裝置700內排氣的排氣機構。
亦可設置將對象物450搬運至保持台711上且將對象物450自保持台711上搬運的搬運機構。
＜第三實施方式＞ 其次，對第三實施方式進行說明。圖22是例示基於第三實施方式的PEC蝕刻裝置701的對象物450附近的概略圖。於第三實施方式中，說明將第二實施方式的PEC蝕刻裝置700中的供給部730及光照射裝置740的結構變更為供給部930及光照射裝置940的結構的態樣的PEC蝕刻裝置701。除此之外的部分的結構可與第二實施方式相同。於第二實施方式中，例示了將光照射裝置740安裝於供給部730的態樣的PEC蝕刻裝置700。於第三實施方式中，供給部930與光照射裝置940被設置成可相互獨立地配置。
光照射裝置940具有光源941，光源941照射光943。光源941較佳為射出平行光的光源。藉此，可使入射至對象物450的上表面455的光943的入射方向於上表面455內一致。射出平行光的光源例如可為自光產生源釋放出平行光的結構者，另外，例如亦可為藉由透鏡、反射鏡等光學系統將自光產生源釋放出的光變換為平行光的結構者。
供給部930具有噴出蝕刻液800的噴出口931。自向噴出口931供給蝕刻液800的配管736開始的上游側的結構可與第二實施方式的供給部730相同。噴出口931可配置於獨立於光照射裝置940的任意高度、例如接近上表面455的高度，以便對於蝕刻液800的噴出而言較佳。
於第二實施方式中，例示了如構成PEC蝕刻裝置700的構件（例如，於供給部730中構成蝕刻液800的噴出口737的構件，另外，例如供給部730的配管736）的、由自光照射裝置740射出的光742產生的影子不映射至對象物450的上表面455般的PEC蝕刻裝置700的結構（參照圖16）。具體而言，例如藉由將噴出口737配置於光照射裝置740的高度以上，另外，例如藉由將噴出口737配置於於俯視時與光照射裝置740不重疊的位置，從而抑制此種影子。
於第三實施方式中，例示了構成PEC蝕刻裝置701的構件（例如，於供給部930中構成蝕刻液800的噴出口931的構件，另外，例如供給部930的配管736）的、由自光照射裝置940射出的光943產生的影子可映射在對象物450的上表面455的PEC蝕刻裝置701的結構。具體而言，例如亦可藉由將噴出口931配置得比光照射裝置940低，另外，例如藉由將噴出口931配置於於俯視時與光照射裝置940重疊的位置，而產生此種影子。
圖22表示（於PEC蝕刻步驟中）由光943產生的噴出口931的影子（構成噴出口931的構件的影子）映射在對象物450的上表面455的狀況。光照射裝置940（光源941）相對於上表面455傾斜地照射光943。所謂「相對於上表面455傾斜地照射光943」，是指光943的行進方向相對於上表面455的法線方向所成的角度超過0°且小於90°，例如為5°以上且85°以下。例如，為了提高照射剖面內的照射強度（功率密度），可使該角接近0°（即接近垂直照射）。另外，例如於難以使噴出口931等的影子射在上表面455的情況下，可使該角接近90°（即接近水平照射）。
於圖22所示的例子中，噴出口931配置於對象物450的旋轉的中心上，但由於光943傾斜地照射，因此噴出口931的影子於上表面455不映射在旋轉的中心而映射在相較於該中心更靠外周側。因此，可抑制影子持續射在旋轉的中心上。另外，同時，於上表面455上產生影子的區域配置於該外周側，因此伴隨著旋轉而沿周向移動，因此可使上表面455上的影子引起的照射強度分佈的偏差於周向上均勻化。
噴出口931於供給部930中最接近上表面455，因此為容易產生影子的部分。因此，噴出口931的影子可映射在上表面455的裝置結構可提高構成供給部930的構件的配置自由度（或者構成光照射裝置940的構件的配置自由度），因此較佳。再者，即使於構成PEC蝕刻裝置701的其他構件於上表面455產生影子的情況下，亦可以相同的想法進行處理。本實施方式的PEC蝕刻裝置701藉由使對象物450旋轉，一邊向對象物450的上表面455傾斜地照射光943一邊供給蝕刻液800，例如可減少供給部930產生的影子的影響，進行PEC蝕刻。
由於傾斜照射，自光源941至對象物450的上表面455為止的距離根據上表面455內的位置而變化。因此，有時於上表面455內照射強度不一定。例如，如圖23的（b）所示，有時會產生如於接近光源941之側照射強度高、於遠離光源941之側照射強度低般的照射強度分佈。藉由一邊使對象物450旋轉一邊照射光943，由此種傾斜照射所引起的照射強度分佈的偏差亦可於周向上均勻化。
再者，無論上表面455有無影子，均可獲得可藉由旋轉使此種由傾斜照射所引起的照射強度分佈的偏差於周向上均勻化的效果。例如，作為第二實施方式的其他態樣，於參照圖21說明的裝置結構中，對於進行傾斜照射的光源745亦可獲得相同的效果。
其次，對第三實施方式的變形例進行說明。圖23是表示基於本變形例的PEC蝕刻裝置701的對象物450附近的概略圖。於本變形例中，例示了光照射裝置940具有多個光源、例如光源941及光源942此兩個光源的態樣。光照射裝置940可視需要包括三個以上的光源。藉由光源941被配置成進行傾斜照射，於空間上容易將其他光源942等追加於光照射裝置940。多個光源例如於旋轉的中心的周圍沿周向排列配置。
光源942（於PEC蝕刻步驟中）自與從光源941射出的光943不同的方向射出照射至上表面455的光944。即，光照射裝置940向上表面455照射光943與光944重疊（合成）的光（光照射裝置940向上表面455照射至少包含光943與光944的光）。藉由重疊光943與光944，容易增強上表面455上的照射強度或調整照射強度分佈。
光源942隔著對象物450的旋轉的中心，自與光源941相向之側對上表面455照射光944。如上所述，有時於上表面455產生如於接近光源之側照射強度高、於遠離光源之側照射強度低般的照射強度分佈。將光源941的光943及光源942的光944的示意性照射強度分佈分別示於圖23的（b）及圖23的（c）中。藉由光源941與光源942相向配置，上表面455中接近光源之側與遠離光源之側於該些光源彼此中相反。因此，如圖23的（d）所示，藉由使光943與光944重疊，可進行對上表面455的光照射，以抵消彼此的照射強度的強弱，即，可獲得提高了面內均勻性的照射強度分佈。
如此，根據基於本變形例的光照射裝置940，可照射光943及光944，以便與僅照射光943及光944中的任一者時的上表面455的照射強度分佈相比，照射光943及光944此兩者時的上表面455的照射強度分佈的均勻性提高。
另外，於本變形例中，於上表面455，以光源942的光944照射至光源941的光943產生的噴出口931的影子上，與此同時，光源941的光943照射至光源942的光944產生的噴出口931的影子上的方式，進行基於光照射裝置940的光照射。藉此，可抑制上表面455的影子所引起的照射強度下降的影響。
再者，亦可視需要包括對光照射裝置940所具有的多個光源進行垂直照射者。即使噴出口931等的影子由於進行垂直照射的光源的光而射在旋轉的中心，亦可藉由將進行傾斜照射的其他光源的光照射至該影子上（即旋轉的中心上）來抑制光不照射至旋轉的中心。
＜其他實施方式＞ 以上，對本發明的實施方式及變形例進行具體說明。然而，本發明並不限定於所述實施方式及變形例，可於不脫離其主旨的範圍內進行各種變更、改良、組合等。
例如，可將如第三實施方式中的供給部930及光照射裝置940般的結構適用於第一實施方式的PEC蝕刻裝置。
另外，例如於如第一實施方式般的PEC蝕刻裝置中，亦可如第二實施方式、第三實施方式般，以藉由旋轉來展開蝕刻液的做法（參照圖3的（a）），進行PEC蝕刻。
＜本發明的較佳的態樣＞ 以下，對本發明的較佳的態樣進行附記。
（附記1） 一種結構體的製造方法，包括： 將具有包含III族氮化物的被蝕刻區域的處理對象物於浸漬於包含過氧二硫酸根離子的蝕刻液中的狀態下收容於容器中的步驟；以及 藉由將所述蝕刻液加熱至規定溫度來生成硫酸根離子自由基，藉由對所述被蝕刻區域的光照射來生成電洞，從而對所述被蝕刻區域進行蝕刻的步驟。
（附記2） 如附記1所述的結構體的製造方法，其中將所述規定溫度設為45℃以上（較佳為50℃以上，更佳為60℃以上，進而佳為70℃以上）。
（附記3） 如附記1或附記2所述的結構體的製造方法，其中於將所述蝕刻液加熱至比所述規定溫度低的溫度後，加熱至所述規定溫度。
（附記4） 如附記1～附記3中任一項所述的結構體的製造方法，其中將所述規定溫度設為小於100℃（較佳為95℃以下）。
（附記5） 如附記1～附記4中任一項所述的結構體的製造方法，其中所述蝕刻液是藉由以製備所述蝕刻液的時間點的過氧二硫酸根離子的濃度即製備時濃度成為規定濃度的方式使（至少）過氧二硫酸根離子的鹽溶解於水中來製備而成者。
（附記6） 如附記5所述的結構體的製造方法，其中將所述製備時濃度設為使用具有該製備時濃度且加熱至50℃以上的所述蝕刻液進行的蝕刻中的所述被蝕刻區域被蝕刻的蝕刻速率比使用具有該製備時濃度且為30℃的所述蝕刻液進行的蝕刻中的蝕刻速率高的（高）濃度。
（附記7） 如附記5或附記6所述的結構體的製造方法，其中將所述製備時濃度設為使用具有該製備時濃度且加熱至50℃以上的所述蝕刻液進行的蝕刻中的所述被蝕刻區域被蝕刻的蝕刻速率為6 nm/分鐘以上（較佳為10 nm/分鐘以上，更佳為15 nm/分鐘以上，進而佳為20 nm/分鐘以上）的（高）濃度。
（附記8） 如附記5～附記7中任一項所述的結構體的製造方法，其中將所述製備時濃度設為0.075 mol/L以上（較佳為0.1 mol/L以上，更佳為0.15 mol/L以上，進而佳為0.2 mol/L以上，進而更佳為0.25 mol/L以上）。
（附記9） 如附記5～附記8中任一項所述的結構體的製造方法，其中將所述製備時濃度設為使用具有該製備時濃度且加熱至80℃的所述蝕刻液進行的蝕刻中的所述被蝕刻區域被蝕刻的蝕刻速率相對於使用具有該製備時濃度且為70℃的所述蝕刻液進行的蝕刻中的蝕刻速率而為1.2倍以下的（高）濃度。
（附記10） 如附記5～附記9中任一項所述的結構體的製造方法，其中於加熱至所述規定溫度的所述蝕刻液中，所述鹽未析出（未溶解殘留）。
（附記11） 如附記5～附記9中任一項所述的結構體的製造方法，其中於加熱至所述規定溫度的所述蝕刻液中，所述鹽析出（溶解殘留）。
（附記12） 如附記5～附記11中任一項所述的結構體的製造方法，其中作為所述鹽，可使用不含鹼金屬元素的鹽。
（附記13） 如附記5～附記12中任一項所述的結構體的製造方法，其中作為所述鹽，可使用過氧二硫酸銨。
（附記14） 如附記1～附記13中任一項所述的結構體的製造方法，其中所述被蝕刻區域被蝕刻的蝕刻速率為6 nm/分鐘以上（較佳為10 nm/分鐘以上，更佳為15 nm/分鐘以上，進而佳為20 nm/分鐘以上，進而更佳為25 nm/分鐘以上）。
（附記15） 如附記1～附記14中任一項所述的結構體的製造方法，其中進行所述蝕刻，以使與所述被蝕刻區域被蝕刻的蝕刻速率中由利用所述蝕刻液的加熱而生成硫酸根離子自由基所引起的蝕刻速率比由利用所述光中所含的波長（200 nm以上）小於310 nm的波長成分的照射而生成硫酸根離子自由基所引起的蝕刻速率大。
（附記16） 如附記1～附記15中任一項所述的結構體的製造方法，其中將所述規定溫度設為45℃以上， 以1.6×10-4 （mol/L）/分鐘以上的速率生成硫酸根離子自由基。
（附記17） 如附記1～附記16中任一項所述的結構體的製造方法，其中照射至所述蝕刻液的所述光的於波長（200 nm以上）小於310 nm的範圍內所包含的規定波長下的照射強度為3 mW/cm2 以下。
（附記18） 如附記1～附記17中任一項所述的結構體的製造方法，其中於開始所述被蝕刻區域的蝕刻的時間點，將所述蝕刻液設為酸性。
（附記19） 如附記1～附記17中任一項所述的結構體的製造方法，其中於開始所述被蝕刻區域的蝕刻的時間點，將所述蝕刻液設為鹼性。較佳為於對所述被蝕刻區域進行蝕刻的期間內，保持所述蝕刻液為鹼性（更佳為pH為9以上）的狀態。
（附記20） 如附記19所述的結構體的製造方法，其中將所述蝕刻液設為（至少）過氧二硫酸根離子的鹽的水溶液與鹼性水溶液混合而成的混合溶液。
（附記21） 如附記19或附記20所述的結構體的製造方法，其中於對所述被蝕刻區域進行蝕刻的期間內的所述蝕刻液的pH的下降幅度（最大的pH與最小的pH之差）為5以下（較佳為4以下，更佳為3以下）。為了抑制pH的下降，可於對所述被蝕刻區域進行蝕刻的期間內，向所述蝕刻液中追加鹼性水溶液。為了提高pH，亦可將開始所述被蝕刻區域的蝕刻的時間點的所述蝕刻液的pH設為較佳為11以上（更佳為12以上，進而佳為13以上）。
（附記22） 如附記1～附記21中任一項所述的結構體的製造方法，其中利用配置於由所述光產生的影子不映射在所述處理對象物的表面的位置的溫度計，測定所述蝕刻液的溫度。
（附記23） 如附記1～附記22中任一項所述的結構體的製造方法，其中一邊攪拌所述蝕刻液，一邊加熱所述蝕刻液。
（附記24） 如附記1～附記23中任一項所述的結構體的製造方法，其中於將所述處理對象物固定於收容所述處理對象物的容器中的狀態下進行所述蝕刻。
（附記25） 如附記1～附記24中任一項所述的結構體的製造方法，其中於對所述被蝕刻區域進行蝕刻的步驟後，包括 利用溫度低於所述規定溫度的後處理液對所述處理對象物實施後處理（且對所述處理對象物進行冷卻）的步驟。
（附記26） 如附記1～附記25中任一項所述的結構體的製造方法，其中所述處理對象物具有： 蝕刻對象物，具有所述被蝕刻區域；以及 導電性構件，被設置成和所述蝕刻對象物的與所述被蝕刻區域電連接的導電性區域的表面的至少一部分接觸， 於所述導電性構件與所述蝕刻液接觸的狀態下進行所述蝕刻。
（附記27） 如附記1～附記26中任一項所述的結構體的製造方法，其中所述處理對象物的與被所述光照射的表面為相反側的面是與所述被蝕刻區域電連接的導電性的面， 於所述被蝕刻區域及所述相反側的面與所述蝕刻液接觸的狀態下進行所述蝕刻。
（附記28） 如附記1～附記27中任一項所述的結構體的製造方法，其中所述處理對象物具有： 第一層； 第二層，配置於所述第一層上，構成所述被蝕刻區域；以及 第三層，配置於所述第二層上， 藉由利用所述蝕刻去除所述第二層，而將所述第一層與所述第三層分離。
（附記29） 如附記28所述的結構體的製造方法，其中所述第三層包含藉由具有比構成所述第二層的所述III族氮化物寬的帶隙而使所述光透過的III族氮化物， 使所述光透過所述第三層並照射至所述第二層， 於所述第二層的端面與所述蝕刻液接觸的狀態下，相對於所述第三層對所述第二層選擇性地進行蝕刻。
（附記30） 一種結構體的製造裝置，具有： 容器，將具有包含III族氮化物的被蝕刻區域的處理對象物於浸漬於包含過氧二硫酸根離子的蝕刻液中的狀態下收容； （至少一個）加熱器，加熱所述蝕刻液； 光照射裝置，對所述被蝕刻區域照射光；以及 控制裝置，控制所述加熱器及所述光照射裝置，以便藉由將所述蝕刻液加熱至規定溫度來生成硫酸根離子自由基，藉由對所述被蝕刻區域的光照射來生成電洞，從而對所述被蝕刻區域進行蝕刻。
（附記31） 如附記30所述的結構體的製造裝置，其中所述加熱器具有對注入（收容）至所述容器中之前的所述蝕刻液進行加熱的第一加熱器。
（附記32） 如附記31所述的結構體的製造裝置，具有將所述蝕刻液注入至所述容器中的蝕刻液注入裝置， 所述第一加熱器設置於所述蝕刻液注入裝置中。
（附記33） 如附記30～附記32中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述加熱器具有對注入（收容）至所述容器中之後的所述蝕刻液進行加熱的第二加熱器。
（附記34） 如附記33所述的結構體的製造裝置，其中所述第二加熱器設置於所述容器中。
（附記35） 如附記33或附記34所述的結構體的製造裝置，其中所述第二加熱器是向所述蝕刻液照射紅外光的燈。
（附記36） 如附記30～附記35中任一項所述的結構體的製造裝置，具有測定所述蝕刻液的溫度的溫度計， 所述溫度計配置於所述溫度計的由所述光產生的影子不映射在被蝕刻區域的位置。所述加熱器較佳為基於藉由所述溫度計測定的所述蝕刻液的溫度進行控制。
（附記37） 如附記30～附記36中任一項所述的結構體的製造裝置，具有攪拌所述蝕刻液的攪拌裝置。
（附記38） 如附記37所述的結構體的製造裝置，其中所述攪拌裝置（旋轉裝置）藉由移動所述容器來攪拌所述蝕刻液。
（附記39） 如附記38所述的結構體的製造裝置，其中於所述容器內的側面或底面設置有攪拌所述蝕刻液的凸部（散熱片）。
（附記40） 如附記37～附記39中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述攪拌裝置（攪拌器）藉由於所述蝕刻液中移動攪拌構件來攪拌所述蝕刻液。
（附記41） 如附記30～附記40中任一項所述的結構體的製造裝置，具有將所述處理對象物固定於所述容器中的固定裝置。
（附記42） 如附記41所述的結構體的製造裝置，其中所述固定裝置以所述處理對象物的與被所述光照射的表面為相反側的面遠離所述容器內的底面配置的方式固定所述處理對象物。
（附記43） 如附記30～附記42中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述容器構成為可旋轉地被保持，且使所述容器旋轉而使所述蝕刻液向外周側飛散，藉此可自所述容器排出所述蝕刻液。
（附記44） 如附記30～附記43中任一項所述的結構體的製造裝置，具有將溫度低於所述規定溫度的後處理液注入至所述容器中的後處理液注入裝置。
（附記45） 如附記30～附記44中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置具有包含與帶隙對應的波長為310 nm以上的半導體材料的半導體發光元件作為釋放出所述光的光源。該光照射裝置是構成為射出至少波長小於310 nm的短波長成分衰減的光的光照射裝置的一例。
（附記46） 如附記30～附記45中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置包括使波長小於310 nm的範圍的波長成分衰減的濾波器。該光照射裝置是構成為射出至少波長小於310 nm的短波長成分衰減的光的光照射裝置的另一例。
（附記47） 一種結構體的製造裝置，具有： 容器，收容處理對象物及蝕刻液； 加熱器，加熱所述蝕刻液； 光照射裝置，對所述處理對象物照射光； 溫度計，配置於由所述光產生的影子不映射在所述處理對象物的表面的位置，測定所述蝕刻液的溫度；以及 控制裝置，控制所述加熱器及所述光照射裝置，且 構成為對所述處理對象物進行光電化學蝕刻。
（附記48） 一種結構體的製造裝置，具有： 容器，收容處理對象物及蝕刻液； 加熱器，加熱所述蝕刻液； 光照射裝置，對所述處理對象物照射光； 固定裝置，將所述處理對象物固定於所述容器；以及 控制裝置，控制所述加熱器及所述光照射裝置，且 構成為對所述處理對象物進行（於蝕刻時不伴隨氣泡的產生的）光電化學蝕刻。
（附記49） 一種III族氮化物半導體裝置，具有： 元件形成層，包含III族氮化物結晶，形成有第一半導體元件及第二半導體元件；以及 元件分離槽，設置於所述元件形成層，將所述第一半導體元件與所述第二半導體元件之間分離， 所述元件分離槽的底面的利用原子力顯微鏡觀察到的5 μm見方的區域中，所述III族氮化物結晶的貫穿位錯的位置除外的區域中的均方根表面粗糙度為1 nm以下。
（附記50） 如附記49所述的III族氮化物半導體裝置，其中於所述觀察到的5 μm見方的區域的所述貫穿位錯的位置具有突出部。
（附記51） 如附記49或附記50所述的III族氮化物半導體裝置，其中所述元件分離槽的底面的PL發光光譜的帶端峰值強度相對於所述元件形成層的上表面的PL發光光譜的帶端峰值強度而言具有90%以上的強度。
（附記52） 如附記49～附記51中任一項所述的III族氮化物半導體裝置，其中所述第一半導體元件及所述第二半導體元件是高電子遷移率電晶體， 所述元件形成層具有通道層及形成於所述通道層的上方的障壁層， 所述元件分離槽的底面配置於比所述通道層的上表面更深的位置。
（附記53） 一種蝕刻裝置，具有： 保持部，保持至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物； 容器（罐），收納鹼性或酸性的蝕刻液，所述鹼性或酸性的蝕刻液包含用於生成所述III族氮化物結晶所包含的III族元素的氧化物的氧，進而包含接收電子的氧化劑； 供給部，向所述蝕刻對象物的所述上表面上供給所述蝕刻液；以及 發光部（光照射裝置），向所述蝕刻對象物的所述上表面上照射波長為365 nm以下的光，且 進行所述III族氮化物結晶的光電化學蝕刻。
（附記54） 如附記53所述的蝕刻裝置，其中所述供給部具有向所述蝕刻對象物的所述上表面噴出所述蝕刻液的噴出口， 於將所述蝕刻對象物保持在所述保持部並進行所述光電化學蝕刻時的俯視時， 所述噴出口及所述發光部配置於與所述蝕刻對象物具有重疊的位置。
（附記55） 如附記54所述的蝕刻裝置，其中所述供給部具有穿過於所述俯視時與所述蝕刻對象物重疊的區域輸送所述蝕刻液的配管， 所述配管配置於自所述發光部照射的所述光產生的所述配管的影子不映射在所述蝕刻對象物的所述上表面的位置。
（附記56） 如附記55所述的蝕刻裝置，其中所述配管配置成穿過所述發光部的更上方。
（附記57） 如附記55或附記56所述的蝕刻裝置，其中所述配管配置於於所述俯視時與所述發光部不重疊的位置。
（附記58） 如附記54～附記57中任一項所述的蝕刻裝置，其中所述發光部配置於不阻礙所述蝕刻液自所述噴出口的噴出動作的位置。
（附記59） 如附記54～附記58中任一項所述的蝕刻裝置，其中所述發光部配置至於所述俯視時向所述蝕刻對象物的外側伸出的位置。
（附記60） 如附記54～附記59中任一項所述的蝕刻裝置，其中所述保持部可旋轉地保持所述蝕刻對象物。
（附記61） 如附記60所述的蝕刻裝置，其中所述噴出口向所述蝕刻對象物的旋轉的中心部噴出所述蝕刻液。
（附記62） 如附記60或附記61所述的蝕刻裝置，其中所述發光部於所述俯視時配置於所述蝕刻對象物的周向的一部分。
（附記63） 如附記53～附記62中任一項所述的蝕刻裝置，其中具有調節所述蝕刻液的溫度的溫度調節部。
（附記64） 如附記63所述的蝕刻裝置，其中所述溫度調節部調節收納於所述容器中的所述蝕刻液的溫度。
（附記65） 如附記63或附記64所述的蝕刻裝置，其中所述溫度調節部設置於所述保持部。
（附記66） 如附記63～附記65中任一項所述的蝕刻裝置，其中所述溫度調節部被設置為照射紅外區域的波長的光的發光部。
（附記67） 如附記53～附記66中任一項所述的蝕刻裝置，其中所述保持部被設置成保持直徑為2吋以上的所述蝕刻對象物。
（附記68） 一種結構體的製造方法，包括： 準備至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物、以及包含過氧二硫酸根離子作為接收電子的氧化劑的鹼性或酸性的蝕刻液的步驟；以及 一邊使所述蝕刻對象物旋轉，一邊於將所述蝕刻對象物的上表面浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的所述蝕刻液中的狀態下，對所述蝕刻對象物的上表面照射光的步驟。
（附記69） 如附記68所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液（使其流入），一邊對所述蝕刻對象物的上表面照射所述光。
（附記70） 如附記68或附記69所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，藉由使所述蝕刻對象物的上表面不沈入所述蝕刻液中而一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液一邊使所述蝕刻對象物旋轉（藉由使所述蝕刻液於所述蝕刻對象物的上表面上自旋轉的中心側向外周側流動），而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中。
（附記71） 如附記68～附記70中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，對所述蝕刻對象物的上表面傾斜地照射所述光。
（附記72） 如附記68～附記71中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，以構成所述結構體的製造方法中使用的結構體的製造裝置的構件（例如，構成所述蝕刻液的噴出口的構件）的由所述光產生的影子不映射在所述蝕刻對象物的上表面的方式，照射所述光。
（附記73） 如附記68～附記71中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，以構成所述結構體的製造方法中使用的結構體的製造裝置的構件（例如，構成所述蝕刻液的噴出口的構件）的由所述光產生的影子於所述蝕刻對象物的上表面不映射在旋轉的中心而映射在相較於所述中心更靠外周側的方式，照射所述光。
（附記74） 如附記68～附記70中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，照射至少包含第一光及自與所述第一光不同的方向照射的第二光的光作為所述光。
（附記75） 如附記74所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，照射所述第一光及所述第二光，以便與僅照射所述第一光及所述第二光中的任一者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度（功率密度）的分佈相比，照射所述第一光及所述第二光此兩者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度（功率密度）的分佈的均勻性提高。
（附記76） 如附記74或附記75所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，以構成所述結構體的製造方法中使用的結構體的製造裝置的構件（例如，構成所述蝕刻液的噴出口的構件）的由所述第一光產生的影子映射在所述蝕刻對象物的上表面，所述第二光照射至所述影子上的方式，照射所述光。所述影子亦可映射在旋轉的中心上。
（附記77） 如附記68或附記69所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，藉由以所述蝕刻對象物的上表面沈入所述蝕刻液中的方式將所述蝕刻對象物及所述蝕刻液收容於容器中，而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中，並使所述容器旋轉，藉此使所述蝕刻液與所述蝕刻對象物一起旋轉。
（附記78） 一種結構體的製造裝置，具有： 保持部，（構成為）可旋轉地保持至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物； 供給部，（構成為）將包含過氧二硫酸根離子作為接收電子的氧化劑的鹼性或酸性的蝕刻液供給至所述蝕刻對象物的上表面上； 加熱器，（構成為）加熱所述蝕刻液； 光照射裝置，（構成為）對所述蝕刻對象物的上表面照射光；以及 控制裝置，（構成為）以一邊使所述蝕刻對象物旋轉，一邊於將所述蝕刻對象物的上表面浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的所述蝕刻液中的狀態下，對所述蝕刻對象物的上表面照射所述光的方式，控制所述保持部、所述供給部、所述加熱器及所述光照射裝置。
（附記79） 如附記78所述的結構體的製造裝置，其中所述控制裝置（構成為）以一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液，一邊對所述蝕刻對象物的上表面照射所述光的方式，控制所述供給部及所述光照射裝置。
（附記80） 如附記78或附記79所述的結構體的製造裝置，其中所述保持部（構成為）以所述蝕刻對象物的上表面不沈入所述蝕刻液中的方式保持所述蝕刻對象物， 所述控制裝置（構成為）以藉由一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液一邊使所述蝕刻對象物旋轉（藉由使所述蝕刻液於所述蝕刻對象物的上表面上自旋轉的中心側向外周側流動），而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中的方式，控制所述保持部及所述供給部。
（附記81） 如附記78～附記80中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置（構成為）對所述蝕刻對象物的上表面傾斜地照射所述光。
（附記82） 如附記78～附記81中任一項所述的結構體的製造裝置，其中以構成所述結構體的製造裝置的構件（例如，於所述供給部中構成所述蝕刻液的噴出口的構件）的由所述光產生的影子不映射在所述蝕刻對象物的上表面的方式，配置（構成）所述光照射裝置、所述保持部及所述構件。
（附記83） 如附記78～附記81中任一項所述的結構體的製造裝置，其中以構成所述結構體的製造裝置的構件（例如，於所述供給部中構成所述蝕刻液的噴出口的構件）的由所述光產生的影子於所述蝕刻對象物的上表面不映射在旋轉的中心而映射在相較於所述中心更靠外周側的方式，配置（構成）所述光照射裝置、所述保持部及所述構件。
（附記84） 如附記78～附記80中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置（構成為）照射至少包含第一光及自與所述第一光不同的方向照射的第二光的光作為所述光。
（附記85） 如附記84所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置（構成為）照射所述第一光及所述第二光，以便與僅照射所述第一光及所述第二光中的任一者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度（功率密度）的分佈相比，照射所述第一光及所述第二光此兩者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度（功率密度）的分佈的均勻性提高。
（附記86） 如附記84或附記85所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置（構成為）以構成所述結構體的製造裝置的構件（例如，於所述供給部中構成所述蝕刻液的噴出口的構件）的由所述第一光產生的影子映射在所述蝕刻對象物的上表面，所述第二光照射至所述影子上的方式，照射所述光。
（附記87） 如附記78或附記79所述的結構體的製造裝置，其中所述保持部（構成為）具有容器，且藉由使所述容器旋轉而使所述蝕刻液與所述蝕刻對象物一起旋轉，所述容器（構成為）藉由以所述蝕刻對象物的上表面沈入所述蝕刻液中的方式收容所述蝕刻對象物及所述蝕刻液，而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中。
10:蝕刻對象物（晶圓） 11:下層 12:中間層 13:上層 20:被蝕刻區域 30:陰極墊 50:遮罩 100:處理對象物 101:上表面 200:結構體的製造裝置（處理裝置、PEC蝕刻裝置） 210:容器 215:外側容器 220:光照射裝置 221:光源 222:濾波器 225:光 230:加熱器 230A:注入前加熱器 230B:注入後加熱器 231:容器加熱器 232:燈加熱器 233:注入裝置加熱器 234:注入裝置預加熱器 235:紅外線 240:注入裝置 241:蝕刻液注入裝置 242:後處理液注入裝置 243:噴出部 244:供給部 245:罐 246:配管 250:溫度計 260:攪拌裝置 261:旋轉裝置 262:散熱片 263:攪拌器 264:保持部 270:固定裝置 280:控制裝置 300:處理液 310:蝕刻液 320:後處理液 410:積層基板 420:基板 430:元件形成層 431:核生成層 432:通道層 433:障壁層 434:覆蓋層 450:蝕刻對象物 451:遮罩 452:（被蝕刻的）區域 455:上表面 500:III族氮化物半導體裝置 510:半導體元件 520:元件分離槽 521:（元件分離槽的）底面 531:源極電極 532:閘極電極 533:汲極電極 540:保護膜 550:劃線 600:晶圓 610:晶片 700:PEC蝕刻裝置 701:PEC蝕刻裝置 710:保持部 711:保持台 712:旋轉裝置 720:罐 725:回收罐 730:供給部 731:連接配管 732:泵及切換閥 733:軟管 734:移動機構 735:臂 736:配管 736a、736b、736c:（配管的）部分 737:噴出口 740:光照射裝置 741:安裝部 742:光 743:光源 745:光源 746:光 750:溫度調節部 760:回收部 761:回收軟管 762:蝕刻液監視器 770:內側框體 780:外側框體 790:控制裝置 800:蝕刻液 810:回收蝕刻液 930:供給部 931:噴出口 940:光照射裝置 941:光源 942:光源 943:光 944:光 L:距離（配置深度）
圖1是例示基於本發明的第一實施方式的結構體的製造裝置（處理裝置）的概略剖面圖。 圖2的（a）～圖2的（c）是例示基於第一實施方式的PEC蝕刻步驟的概略剖面圖。 圖3的（a）及圖3的（b）是例示基於第一實施方式的後處理步驟的概略剖面圖。 圖4的（a）是表示第一例的處理對象物的概略剖面圖，圖4的（b）是表示對第一例的處理對象物實施PEC蝕刻的蝕刻步驟的概略剖面圖。 圖5的（a）是表示第二例的處理對象物的概略剖面圖，圖5的（b）是表示對第二例的處理對象物實施PEC蝕刻的蝕刻步驟的概略剖面圖。 圖6的（a）及圖6的（b）分別是表示基於第一實施方式的第一變形例及第二變形例的攪拌裝置的概略剖面圖。 圖7是表示基於第一實施方式的變形例的固定裝置的概略剖面圖。 圖8是表示過氧二硫酸鉀水溶液的透過率的波長依存性的曲線圖。 圖9是表示將氫氧化鉀水溶液與過氧二硫酸鉀水溶液的混合溶液加熱時的pH變化的曲線圖。 圖10是表示將氫氧化鉀水溶液與過氧二硫酸鉀水溶液的混合溶液加熱時的pH變化的曲線圖。 圖11是將自圖10的實驗中獲得的結果匯總後的表。 圖12是表示第一實施方式的實驗例中的蝕刻液的溫度及pH的時間變化的曲線圖。 圖13是表示第一實施方式的實驗例中的蝕刻溫度與蝕刻速率的關係的曲線圖。 圖14的（a）是例示基於第二實施方式的III族氮化物半導體裝置的概略剖面圖，圖14的（b）是例示作為基於第二實施方式的III族氮化物半導體裝置的材料的積層基板的概略剖面圖。 圖15的（a）是例示以晶圓的態樣示出的III族氮化物半導體裝置的概略平面圖，圖15的（b）是例示以晶片的態樣示出的III族氮化物半導體裝置的概略平面圖。 圖16是例示基於第二實施方式的PEC蝕刻裝置的概略剖面圖。 圖17的（a）、圖17的（b）及圖17的（c）分別是基於第二實施方式的PEC蝕刻裝置、基於第二實施方式的第一變形例的PEC蝕刻裝置及基於第二實施方式的第二變形例的PEC蝕刻裝置的蝕刻對象物附近的概略平面圖。 圖18的（a）及圖18的（b）是表示基於第二實施方式的PEC蝕刻的步驟的概要的蝕刻對象物的部分性的概略剖面圖。 圖19的（a）及圖19的（b）是表示基於第二實施方式的實驗例的PEC蝕刻後的積層基板的光學顯微鏡照片。 圖20的（a）及圖20的（b）是基於第二實施方式的實驗例的積層基板的原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）圖像。 圖21是表示對光照射裝置追加設置有其他光源的、基於第二實施方式的另一態樣的蝕刻裝置的光源附近的概略圖。 圖22是例示基於第三實施方式的PEC蝕刻裝置的蝕刻對象物附近的概略圖。 圖23的（a）是例示基於第三實施方式的變形例的PEC蝕刻裝置的蝕刻對象物附近的概略圖，圖23的（b）～圖23的（d）是示意性的照射強度分佈。
450:蝕刻對象物
700:PEC蝕刻裝置
710:保持部
711:保持台
712:旋轉裝置
720:罐
725:回收罐
730:供給部
731:連接配管
732:泵及切換閥
733:軟管
734:移動機構
735:臂
736:配管
736a、736b、736c:(配管的)部分
737:噴出口
740:光照射裝置
741:安裝部
742:光
743:光源
750:溫度調節部
760:回收部
761:回收軟管
762:蝕刻液監視器
770:內側框體
780:外側框體
790:控制裝置
800:蝕刻液
810:回收蝕刻液

Claims (20)

  1. 一種結構體的製造方法，包括： 準備至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物、及包含過氧二硫酸根離子作為接收電子的氧化劑的鹼性或酸性的蝕刻液的步驟；以及 一邊使所述蝕刻對象物旋轉，一邊於將所述蝕刻對象物的上表面浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的所述蝕刻液中的狀態下，對所述蝕刻對象物的上表面照射光的步驟。
  2. 如請求項1所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液，一邊對所述蝕刻對象物的上表面照射所述光。
  3. 如請求項2所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，藉由使所述蝕刻對象物的上表面不沈入所述蝕刻液中而一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液一邊使所述蝕刻對象物旋轉，而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，對所述蝕刻對象物的上表面傾斜地照射所述光。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，構成所述結構體的製造方法中使用的結構體的製造裝置的構件的由所述光產生的影子，以所述影子不映射在所述蝕刻對象物的上表面的方式，照射所述光。
  6. 如請求項1至請求項4中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，構成所述結構體的製造方法中使用的結構體的製造裝置的構件的由所述光產生的影子，以所述影子於所述蝕刻對象物的上表面不映射在旋轉的中心而映射在相較於所述中心更靠外周側的方式，照射所述光。
  7. 如請求項1至請求項3中任一項所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，照射至少包含第一光及自與所述第一光不同的方向照射的第二光的光來作為所述光。
  8. 如請求項7所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，照射所述第一光及所述第二光，以便與僅照射所述第一光及所述第二光中的任一者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度的分佈相比，照射所述第一光及所述第二光此兩者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度的分佈的均勻性提高。
  9. 如請求項7或請求項8所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，構成所述結構體的製造方法中使用的結構體的製造裝置的構件的由所述第一光產生的影子，以所述影子映射在所述蝕刻對象物的上表面，所述第二光照射至所述影子上的方式，照射所述光。
  10. 如請求項1或請求項2所述的結構體的製造方法，其中於所述照射光的步驟中，藉由以所述蝕刻對象物的上表面沈入所述蝕刻液中的方式將所述蝕刻對象物及所述蝕刻液收容於容器中，而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中，並使所述容器旋轉，藉此使所述蝕刻液與所述蝕刻對象物一起旋轉。
  11. 一種結構體的製造裝置，具有： 保持部，可旋轉地保持至少上表面包含III族氮化物結晶的蝕刻對象物； 供給部，將包含過氧二硫酸根離子作為接收電子的氧化劑的鹼性或酸性的蝕刻液供給至所述蝕刻對象物的上表面上； 加熱器，加熱所述蝕刻液； 光照射裝置，對所述蝕刻對象物的上表面照射光；以及 控制裝置，以一邊使所述蝕刻對象物旋轉，一邊於將所述蝕刻對象物的上表面浸漬於被加熱至生成硫酸根離子自由基的所述蝕刻液中的狀態下，對所述蝕刻對象物的上表面照射所述光的方式，控制所述保持部、所述供給部、所述加熱器及所述光照射裝置。
  12. 如請求項11所述的結構體的製造裝置，其中所述控制裝置以一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液，一邊對所述蝕刻對象物的上表面照射所述光的方式，控制所述供給部及所述光照射裝置。
  13. 如請求項12所述的結構體的製造裝置，其中所述保持部以所述蝕刻對象物的上表面不沈入所述蝕刻液中的方式，保持所述蝕刻對象物， 所述控制裝置以藉由一邊向所述蝕刻對象物的上表面上供給所述蝕刻液，一邊使所述蝕刻對象物旋轉而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中的方式，控制所述保持部及所述供給部。
  14. 如請求項11至請求項13中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置對所述蝕刻對象物的上表面傾斜地照射所述光。
  15. 如請求項11至請求項14中任一項所述的結構體的製造裝置，其中構成所述結構體的製造裝置的構件的由所述光產生的影子，以所述影子不映射在所述蝕刻對象物的上表面的方式，配置所述光照射裝置、所述保持部及所述構件。
  16. 如請求項11至請求項14中任一項所述的結構體的製造裝置，其中構成所述結構體的製造裝置的構件的由所述光產生的影子，以所述影子於所述蝕刻對象物的上表面不映射在旋轉的中心而映射在相較於所述中心更靠外周側的方式，配置所述光照射裝置、所述保持部及所述構件。
  17. 如請求項11至請求項13中任一項所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置照射至少包含第一光及自與所述第一光不同的方向照射的第二光的光來作為所述光。
  18. 如請求項17所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置照射所述第一光及所述第二光，以便與僅照射所述第一光及所述第二光中的任一者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度的分佈相比，照射所述第一光及所述第二光此兩者時的所述蝕刻對象物的上表面的照射強度的分佈的均勻性提高。
  19. 如請求項17或請求項18所述的結構體的製造裝置，其中所述光照射裝置中，構成所述結構體的製造裝置的構件的由所述第一光產生的影子，以所述影子映射在所述蝕刻對象物的上表面，所述第二光照射至所述影子上的方式，照射所述光。
  20. 如請求項11或請求項12所述的結構體的製造裝置，其中所述保持部具有容器，且藉由使所述容器旋轉而使所述蝕刻液與所述蝕刻對象物一起旋轉，所述容器藉由以所述蝕刻對象物的上表面沈入所述蝕刻液中的方式收容所述蝕刻對象物及所述蝕刻液，而使所述蝕刻對象物的上表面的整個面浸漬於所述蝕刻液中。
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