JPH06310467A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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Abstract
As積層系のエッチングを行う。 【構成】 HEMTのゲート電極形成用のリセス5aの
加工において、n+ −AlGaAs層4上のn+ −Ga
As層5を、酸化炭素、酸化窒素、酸化イオウ等の無機
酸化物とフッ素系化合物とを含むガスを用いてエッチン
グする。レジスト・マスク6の分解生成物に由来する炭
素系ポリマーに>C=O基,>S=O基,−N=O基等
の極性官能基、またはC−C結合よりも結合エネルギー
の大きいC−O結合,C−S結合,C−N結合等が導入
され、強固な側壁保護膜7が形成される。異方性加工に
必要な入射イオン・エネルギーと炭素系ポリマーの堆積
量を低減でき、高選択・低汚染エッチングが行える。ガ
ス組成の例は、CO/NF3/Ar,SO2 /NF3 /
Cl2 ,NO/S2 F2 /Cl2 等。
Description
用されるドライエッチング方法に関し、特にたとえばH
EMT(高電子移動度トランジスタ)のゲート・リセス
形成工程におけるGaAs/AlGaAs選択エッチン
グ等を、パーティクル汚染を発生させずに行う方法に関
する。
semiconductor field effec
t transistor)を単一基板上に集積化した
MMIC(monolithic microwave
IC)は、高速高周波応答性、低雑音、低消費電力等
の特長を有し、移動体通信や衛生通信用のデバイスとし
て広く利用されている。
ETのさらなる高速化を目指した研究から、HEMT
(high electron mobility t
ransistor)が開発されている。これは、Ga
As化合物半導体のヘテロ接合界面における2次元電子
ガスが、不純物による散乱を受けることなく高速で移動
できることを利用したデバイスである。このHEMTに
ついても高集積化を実現するための研究が続けられてお
り、その加工を行うドライエッチング技術に対する要求
も、より高精度、より高選択比へと向かっている。
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MIS構造FETなどのヘテロ接
合FETの閾値電圧を決める重要な技術である。それ
は、下層側のAlGaAs層における不純物濃度や厚さ
等が、上層側のGaAs層のみを除去すれば然るべき閾
値電圧をもつFETが構成できるように予め設定されて
いるからである。
の選択エッチング方法としては、CCl2 F2 等のCF
C(クロロフルオロカーボン)ガスと希ガスの混合ガス
を用いる方法が代表的なものである。これは、Gaが主
として塩化物、Asがフッ化物および塩化物を形成する
ことによりGaAs層が除去される一方で、下地のAl
GaAs層が露出した時点では蒸気圧の低いAlF
x (フッ化アルミニウム)が表面に形成されてエッチン
グ速度が低下し、高選択比が得られるからである。
al of Applied Physics,Vo
l.20.,No.11(1981),p.L847〜
850には、CCl2 F2 /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。
CCl2 F2 等のCFCガスは、いわゆるフロン・ガス
と通称されている化合物の一種であり、周知のように地
球のオゾン層破壊の原因とされているため、その製造・
使用の禁止が目前に迫っている。したがって、ドライエ
ッチングの分野においても代替ガス、およびその利用技
術を開発することが急務となっている。
応系内に炭素系ポリマーを大量に生成させ易い。この炭
素系ポリマーは、パターン側壁部に堆積して側壁保護効
果を発揮することで異方性加工に寄与しているが、その
反面、エッチング速度の不安定化やパーティクル・レベ
ルの悪化等を招き易い。そこで本発明は、アルミニウム
(Al)を含有する化合物半導体層(以下、Al含有化
合物半導体層と称する。)上におけるAlを含まない化
合物半導体層(以下、非Al含有化合物半導体層と称す
る。)の選択エッチングを、CFCガスを用いず、しか
もクリーンな条件下で行うことを可能とするドライエッ
チング方法を提供することを目的とする。
グ方法は、上述の目的を達成するために提案されるもの
であり、Al含有化合物半導体層の上に積層された非A
l含有化合物半導体層を、酸化炭素、酸化窒素、酸化イ
オウから選ばれる少なくとも1種類の無機酸化物とフッ
素系化合物とを含むエッチング・ガスを用いてエッチン
グするものである。
合物としては、CO(一酸化炭素)、CO2 (二酸化炭
素)、C3 O2 (二酸化三炭素,沸点7℃)を挙げるこ
とができる。酸化炭素には、この他にも分子内の炭素原
子数が酸素原子数よりも多い、亜酸化炭素と総称される
化合物が知られており、一酸化炭素中で無声放電を行っ
た場合に生成する組成の一定しない物質や、二酸化五炭
素、九酸化十二炭素(無水メリト酸)等がある。
2 O(酸化二窒素)、NO(一酸化窒素)、N2 O
3 (三酸化二窒素)、NO2 (二酸化窒素)、NO
3 (三酸化窒素)を挙げることができる。この他に知ら
れている酸化窒素としては、N2 O5(五酸化二窒素)
とN2 O6 (六酸化二窒素)があるが、前者は昇華点3
2.4℃(1気圧)の固体、後者は不安定な固体であ
る。
は、SO(一酸化イオウ)、SO2 (二酸化イオウ)を
挙げることができる。この他にも数種類の酸化イオウが
知られているが、室温近傍では分解等により複雑な相や
組成を有する混合物として存在するものが多い。たとえ
ば、S2 O3 (三酸化二イオウ)は加熱によりS,S
O,SO2 に分解する固体である。SO3 (三酸化イオ
ウ)は、室温近傍で液体、あるいは融点の異なるα型,
β型,γ型のいずれかの形をとる固体である。S2O7
(七酸化二イオウ)は融点0℃、昇華点10℃の固体で
ある。さらに、SO 4 (四酸化イオウ)は融点3℃の固
体であるが、酸素を発生して分解し、七酸化二イオウを
生成する。
て、塩素系化合物もしくは臭素系化合物の少なくとも一
方を含むガスを用いるものである。
段階化し、上述のエッチング・ガスのいずれかを用いて
前記非Al含有化合物半導体層を実質的にその層厚分だ
けジャストエッチングした後、プラズマ中におけるフッ
素系化学種の生成比を前記ジャストエッチング時よりも
相対的に高めるごとくエッチング・ガスの成分混合比を
変更し、前記非Al含有化合物半導体層の残余部をオー
バーエッチングするものである。
して放電解離条件下でプラズマ中に遊離のイオウを生成
するガスを用いるものである。
方性加工に必要な側壁保護膜を構成する炭素系ポリマー
を気相中から供給しないとすれば、その供給源はレジス
ト・マスクに求めざるを得ない。しかし、レジスト・マ
スクの分解生成物を大量に供給すべく高い入射エネルギ
ー有するイオンでこれをスパッタしたのでは、レジスト
選択性や下地選択性が必然的に低下する上、下地へのダ
メージ発生やパーティクル汚染も防止できない。
の膜質を強化することにより、その堆積量を減少させて
も十分に高い側壁保護効果または表面保護効果を発揮さ
せ、結果として高選択性、低ダメージ性、低汚染性を達
成する点にある。
オウの少なくともいずれかをエッチング・ガスの構成成
分のひとつとして使用する。これら無機酸化物は、分子
内に異種原子間の多重結合を有しており、幾つかの分極
構造の共鳴混成体として存在するが、これらの分極構造
のある種のものが高い重合促進活性を有する。この結
果、有機材料層の分解生成物に由来する炭素系ポリマー
の重合度が増し、強固な側壁保護膜が形成される。
は、炭素系ポリマーにカルボニル基(>C=O),ニト
ロシル基(−N=O),ニトリル基(−NO2 ),チオ
ニル基>S=O),スルフリル基(−SO2 )等の極性
基を導入することができる。炭素系ポリマーにかかる極
性基が導入されると、単に−CX2 −(Xはハロゲン原
子を表す。)の繰り返し構造からなる従来の炭素系ポリ
マーよりも化学的,物理的安定性が増すことが、近年の
研究により明らかとなっている。
次の2点である。そのひとつは、C−O結合(1077
kJ/mol)、C−N結合(770kJ/mol)、
N−O結合(631kJ/mol)、C−S結合(71
3kJ/mol)の原子間結合エネルギーが、いずれも
C−C結合(607kJ/mol)よりも大きいという
事実である。
炭素系ポリマーの極性が増大し、負に帯電しているエッ
チング中のウェハに対してその静電吸着力が高まるとい
うものである。このことによっても、炭素系ポリマーの
表面保護効果は向上する。
強化されることにより、異方性加工に必要な入射イオン
・エネルギーを低減させることができ、レジスト選択性
を向上させることができる。このことは、比較的薄いフ
ォトレジスト塗膜からも十分に実用に耐えるエッチング
・マスクが形成できるようになり、加工寸法変換差の発
生を防止できる一方で、フォトリソグラフィにおける高
解像度を達成できるという波及効果も生む。また、入射
イオン・エネルギーの低減は、当然ながら下地選択性の
向上にもつながる。さらに、高異方性、高選択性を達成
するために必要な炭素系ポリマーの堆積量を低減できる
ので、従来技術に比べてパーティクル汚染を減少させる
ことができる。
導体層の積層系のエッチングにおける下地選択性の達成
が原理的にAlFx の生成にもとづいている以上、エッ
チング反応系にはF* 等のフッ素系化学種が存在するこ
とが必要である。かかる要件を満たすエッチング・ガス
として、本発明では上述の無機酸化物に加え、フッ素系
化合物を他の構成成分として用いる。
ゲン系化学種がフッ素系化学種のみであると、化合物半
導体層の構成元素によっては蒸気圧の高い反応生成物が
得られず、エッチング速度が大幅に低下する虞れがあ
る。そこで本発明ではさらに、上記のエッチング・ガス
にCl系化合物もしくはBr系化合物の少なくとも一方
を添加することを提案する。これにより、エッチング反
応系にCl* ,Br* 等の化学種が寄与できるようにな
り、エッチングが高速化できる他、炭素系ポリマーとし
てもCClx ,CBrx 等のより堆積し易い組成のもの
が期待できるようになる。
ているが、さらに一層の高選択化、低汚染化、低ダメー
ジ化を図る方法も提案する。そのひとつは、エッチング
をジャストエッチング工程とオーバーエッチング工程と
に2段階化し、オーバーエッチング工程においてプラズ
マ中におけるF系化学種の生成比を高めることである。
オーバーエッチング工程では非Al含有化合物半導体層
の大部分は除去され、被エッチング領域の多くの部分に
は下地のAl含有化合物半導体層が露出している。そこ
で、この段階でF系化学種の生成量を増やせば、その露
出面上でAlFx の生成が促進され、選択性が向上する
のである。
簡便な方法は、エッチング・ガスの構成成分のうち、F
系化学種を放出し得る化合物の流量比をジャストエッチ
ング工程に比べて高めることである。
ポリマーに加えてイオウ(S)を側壁保護に利用するこ
とを提案する。Sの堆積は、放電解離条件下でプラズマ
中に遊離のSを放出できる組成のエッチング・ガスを用
いることにより可能となる。Sは昇華性物質であり、通
常のドライエッチングが行われるような高真空下であれ
ば、条件にもよるがウェハがおおよそ90℃以下に温度
制御されている場合にその表面へ堆積することができ
る。この場合、Sは上述のF系化合物,Cl系化合物,
Br系化合物のいずれかからハロゲン系化学種と同時に
供給されても、あるいは別に添加されたイオウ系化合物
から供給されても、どちらでも構わない。
存在している場合には、上記Sの少なくとも一部がこの
窒素系化学種と反応し、ポリチアジル(SN)x を始め
とする種々の窒化イオウ系化合物が生成する可能性があ
る。この窒化イオウ系化合物は昇華性もしくは熱分解性
物質であり、ウェハがおおよそ130℃以下に温度制御
されている場合に、その表面へ堆積することができる。
待できる場合には、その分、炭素系ポリマーの堆積量が
少なくて済む。このため、レジスト・マスクをスパッタ
するイオンの入射エネルギーを低減してレジスト選択比
を向上させることができ、またパーティクル汚染を低減
することができる。なお、Sや窒化イオウ系化合物は、
エッチング終了後にウェハをそれぞれ上述の温度以上に
加熱するか、酸素系プラズマ処理を行うことにより、容
易に昇華,分解,燃焼等の機構にしたがって除去するこ
とができ、あるいは、レジスト・アッシングが行われる
プロセスであれば、このアッシング時に燃焼除去するよ
うにしても良い。いずれにしても、Sや窒化イオウ系化
合物そのものがパーティクル汚染源となる懸念は、一切
ない。
する。
適用し、n+ −AlGaAs層上のn+ −GaAs層を
CO/NF3 /Ar混合ガスを用いてエッチングした例
である。このプロセスを、図1(a),(c),(d)
を参照しながら説明する。
して使用したウェハは、図1(a)に示されるように、
半絶縁性GaAs基板1上にエピタキシャル成長により
形成され、バッファ層として機能する厚さ約500nm
のepi−GaAs層2、厚さ約2nmのAlGaAs
層3、Si等のn型不純物がドープされた厚さ約30n
mのn+ −AlGaAs層4、同様にn型不純物を含む
厚さ約100nmのn + −GaAs層5、所定の形状に
パターニングされたレジスト・マスク(PR)6が順次
積層されてなるものである。上記レジスト・マスク6の
パターニングは、電子ビーム描画法による露光と現像処
理により行われており、開口部6aの開口径は約300
nmである。
マイクロ波プラズマ・エッチング装置のウェハ載置電極
にセットし、一例として下記の条件で上記n+ −GaA
s層5をエッチングした。 CO流量 40 SCCM NF3 流量 40 SCCM Ar流量 90 SCCM ガス圧 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 40 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 20 ℃ このエッチング過程では、NF3 から生成するF* がn
+ −GaAs層5中のAsをAsF3 ,AsF5 等の形
で、またGaをGaF3 等の形で引き抜く。ただし、G
aF3 は通常のエッチング反応系では蒸気圧が低いた
め、上記の条件はGaF3 の脱離を促進するためにAr
+ のイオン・スパッタ作用を利用することを意図したも
のとなっている。
分解生成物に由来してCFx が生成し、さらにカルボニ
ル基やC−O結合等がその構造中に取り込まれて強固な
炭素系ポリマーが生成した。この炭素系ポリマーは、生
成量こそ従来プロセス程多くはないが、パターン側壁部
に堆積して図1(c)に示されるような側壁保護膜7を
形成し、少量でも高いエッチング耐性を発揮し、異方性
加工に寄与した。ただし、図中の側壁保護膜7は図示の
都合上、実際よりもかなり厚く描かれている。
成された。このとき、下地のn+ −AlGaAs層4が
露出した部分では、その表面にAlFx が形成され、エ
ッチング速度を大幅に低下させる役割を果たした。
処理を行ったところ、図1(d)に示されるように、側
壁保護膜7が燃焼除去された。
方法にしたがって行えば良い。このプロセスを、図2を
参照しながら説明する。すなわち、上記ウェハに対して
Alの電子ビーム蒸着を行うことにより、一例として厚
さ約200nmのAl層を形成した。この蒸着は、微細
な開口径を有するリセス5aの内部おいてステップ・カ
バレッジ(段差被覆性)が劣化することを利用したもの
であり、図2(a)に示されるように、レジスト・マス
ク6の表面には上部Al層8a、リセス5a底部には下
部Al層8bがそれぞれ形成された。
すると、図2(b)に示されるように上部Al層8aも
同時に除去され、リセス5a底部にゲート電極となる下
部Al層8bのみを残すことができた。
/Ar混合ガスを用いてエッチングした。エッチング条
件は、COをSOに替えた他は、実施例1と同じであ
る。本実施例において、F* を主エッチング種とするn
+ −GaAs層5のエッチング機構、および側壁保護機
構、下地選択性の達成機構等は、ほぼ実施例1で上述し
たとおりである。ただし本実施例では、チオニル基やC
−S結合等を取り込んだ炭素系ポリマーが側壁保護膜7
の形成に寄与することになる。
有するリセス5aを形成することができた。
/Ar混合ガスを用いてエッチングした。エッチング条
件は、COをNOに替えた他は、実施例1と同じであ
る。本実施例において、F* を主エッチング種とするn
+ −GaAs層5のエッチング機構、および側壁保護機
構、下地選択性の達成機構等は、ほぼ実施例1で上述し
たとおりである。ただし本実施例では、ニトロシル基や
C−N結合等を取り込んだ炭素系ポリマーが側壁保護膜
7の形成に寄与することになる。
有するリセス5aを形成することができた。
F3 /Cl2 混合ガスを用いてエッチングした。以下
に、エッチング条件の一例を示す。 C3 O2 流量 40 SCCM NF3 流量 30 SCCM Cl2 流量 50 SCCM ガス圧 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 30 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 20 ℃
するF* とCl2 から生成するCl * が主エッチング種
となり、Asを主としてAsF3 ,AsF5 ,AsCl
3 等の形で、またGaを主としてGaCl3 等の形で引
き抜いた。本実施例では、Gaを蒸気圧の高い塩化物の
形で除去できるため、実施例1に比べてRFバイアス・
パワーが低減されているにもかかわらず、高速エッチン
グが進行した。
由来してCClx が生成し、これにC3 O2 に由来する
カルボニル基やC−O結合が導入され、強固な側壁保護
膜7が形成された。このときの分解生成物の供給量は、
RFバイアス・パワーの低減により実施例1よりも少な
いが、CClx の堆積性がCFx よりも優れているた
め、側壁保護効果が何ら低下することはなかった。
有するリセス5aを形成することができた。本実施例に
おいて、n+ −AlGaAs層4に対する選択比は約5
0であった。
いても、同様に良好な異方性加工を行うことができた。
この場合、炭素系ポリマーとしてCBrx が生成するの
で、レジスト・マスク6に対する選択性をさらに向上さ
せることができた。
3 /Cl2 混合ガスを用いてエッチングした。エッチン
グ条件は、C3 O2 をSO2 に替えた他は実施例4と同
じである。本実施例において、F* ,Cl* を主エッチ
ング種とするn+ −GaAs層5のエッチング機構、お
よび側壁保護機構、下地選択性の達成機構等は、ほぼ実
施例4で上述したとおりである。ただし本実施例では、
チオニル基やC−S結合等を取り込んだ炭素系ポリマー
が側壁保護膜7の構成成分として含まれることになる。
4に対する選択比は約50であった。
いても、同様に良好な異方性加工を行うことができた。
この場合、炭素系ポリマーとしてCBrx が生成するの
で、レジスト・マスク6に対する選択性をさらに向上さ
せることができた。
3 /Cl2 混合ガスを用いてエッチングした。エッチン
グ条件は、C3 O2 をN2 Oに替えた他は実施例4と同
じである。本実施例において、F* ,Cl* を主エッチ
ング種とするn+ −GaAs層5のエッチング機構、お
よび側壁保護機構、下地選択性の達成機構等は、ほぼ実
施例4で上述したとおりである。ただし本実施例では、
ニトロシル基やC−N結合等を取り込んだ炭素系ポリマ
ーが側壁保護膜7の構成成分として含まれることにな
る。
F3 /Cl2 混合ガスを用いてn+ −GaAs層をジャ
ストエッチングした後、上記混合ガス中のNF 3 の含量
比を高めてn+ −GaAs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。このプロセスを、図1
(a),(b),(c)を参照しながら説明する。
て、一例として下記の条件でn+ −GaAs層5をジャ
ストエッチングした。 CO流量 40 SCCM NF3 流量 30 SCCM(エッチング
・ガス中の含量比25%) Cl2 流量 50 SCCM ガス圧 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 30 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 20 ℃ ジャストエッチング終了時のウェハの状態は図1(b)
に示されるとおりであり、リセス5aの底部に若干のn
+ −GaAs層5の残余部5bが残った状態であった。
ように切り替え、上記残余部5bを除去するためのオー
バーエッチングを行った。 CO流量 40 SCCM NF3 流量 60 SCCM(エッチング
・ガス中の含量比50%) Cl2 流量 20 SCCM ガス圧 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 15 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 20 ℃ このオーバーエッチング工程では、NF3 の含量比がジ
ャストエッチング工程に比べて増大されていることによ
り、n+ −AlGaAs層4の露出面上においてAlF
x の生成が促進された。また、RFバイアス・パワーも
ジャストエッチング工程に比べて半減されていた。この
結果、図1(c)に示されるように、残余部5bを除去
した後にも下地のn+ −AlGaAs層4には何ら悪影
響が及ぶことはなかった。本実施例において、n+ −A
lGaAs層4に対する選択比は100以上に向上し
た。
F3 /S2 Cl2 混合ガスを用いて1段階プロセスによ
りエッチングした。エッチング条件の一例は、下記のと
おりである。 C3 O2 流量 40 SCCM NF3 流量 30 SCCM S2 Cl2 流量 50 SCCM ガス圧 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 20 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 20 ℃
の導入により強化された炭素系ポリマーの他に、S2 C
l2 から解離生成するSも側壁保護膜7の構成成分に加
わった。さらに、Sの一部はNF3 由来のN系化学種と
反応し、ポリチアジル(SN)x を主体とする窒化イオ
ウ系化合物を生成した。したがって、CO/NF3 /C
l2 系を用いた実施例7のジャストエッチング工程に比
べてRFバイアス・パワーを若干下げた条件下でも良好
な異方性エッチングが進行し、レジスト・マスク6に対
する選択性が向上した。
減少させることができたので、パーティクル汚染が効果
的に抑制された。Sおよび窒化イオウ系化合物は、側壁
保護膜7の除去を行うためのO2 プラズマ処理を行うと
容易に昇華除去もしくは燃焼除去され、何らウェハ上に
残存することはなかった。
2段階エッチングの例であり、オーバーエッチング工程
ではジャストエッチング工程に比べて上記混合ガス中の
S2 F2 の流量比を高めた。ジャストエッチング工程の
条件は、一例として下記のとおりである。
・ガス中の含量比25%) Cl2 流量 50 SCCM ガス圧 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 20 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 20 ℃ このジャストエッチング工程では、強化された炭素系ポ
リマー、S2 F2 から生成するS、さらにこのSがNO
由来のN系化学種と反応することにより生成する窒化イ
オウ系化合物等により側壁保護膜7が形成された。した
がって、実施例6に比べて低バイアス化された条件下で
も、良好な異方性エッチングが進行した。
ように切り替え、残余部5bを除去するためのオーバー
エッチングを行った。 NO流量 40 SCCM S2 F2 流量 50 SCCM(エッチング
・ガス中の含量比42%) Cl2 流量 30 SCCM ガス圧 1.5 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 10 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 20 ℃ このオーバーエッチング工程では、S2 F2 の含量比が
ジャストエッチング工程に比べて増大されることによ
り、F* とSの生成量がジャストエッチング工程に比べ
て増大し、高選択エッチングを行うことができた。
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。まず、上述の各実施例では化合物半導体
層の積層系としてGaAs/AlGaAs積層系を例示
したが、本発明は下層側にAlが含まれていれば従来公
知の他の化合物半導体の積層系にも適用可能である。た
とえば、GaP/AlGaP,InP/AlInP,G
aN/AlGaN,InAs/AlInAs等の2元素
系/3元素系の積層系、さらにあるいは3元素系/4元
素系の積層系等のエッチングにも適用できる。
合物半導体の積層系のエッチングが必要とされるプロセ
スであれば、上述のようなHEMTのゲート・リセス加
工に限られず、たとえば量子ホール素子や半導体レーザ
素子の加工等にも適用可能である。
S2 F2 の他、SF6 ,ClF3 ,SF2 ,SF4 ,S
2 F10等を使用することができる。このうち後三者は、
Sの供給源を兼ねる。塩素系化合物としては、上述のC
l2 ,S2 Cl2 の他、HCl,BCl3 、およびS3
Cl2 ,SCl2 等の他の塩化イオウを使用することが
できる。このうち塩化イオウは、Sの供給源を兼ねる。
他、Br2 ,BBr3 、およびS3 BBr2 ,S2 Br
2 ,SBr2 等の臭化イオウ等を使用することができ
る。このうち臭化イオウは、Sの供給源を兼ねる。S供
給源としては、上述のフッ化イオウ,塩化イオウ,臭化
イオウのようにハロゲン系化学種も同時に供給し得る化
合物の他、H2 Sも使用できる。
ング条件、使用するエッチング装置、無機酸化物と各種
ハロゲン系化合物の組み合わせ等が適宜変更可能である
ことは、言うまでもない。
明ではGaAs/AlGaAs積層系に代表される非A
l含有/Al含有化合物半導体の積層系の選択異方性エ
ッチングにおいて、酸化炭素、酸化窒素、酸化イオウの
いずれかを含むエッチング・ガスを使用することによ
り、炭素系ポリマーの膜質を強化し、その堆積量を減少
させても高異方性、高選択性を達成することが可能とな
る。これら無機酸化物を放電解離条件下でSを放出し得
るイオウ系化合物と併用すれば、更なる高選択化、低汚
染化、低ダメージ化等を図ることができる。
体を利用した半導体装置を微細なデザイン・ルールにも
とづいて製造する上で極めて有効であり、さらにこれを
高集積化してMMIC等を構成することにも多大な貢献
をなすものである。もちろん、本発明が優れた脱CFC
対策を提供するものであることは、言うまでもない。
したプロセス例をその工程順にしたがって説明する概略
断面図であり、(a)はn+ −GaAs層の上にレジス
ト・マスクが形成された状態、(b)はn+ −GaAs
層が側壁保護膜の形成を伴いながらジャストエッチング
された状態、(c)はn+ −GaAs層のオーバーエッ
チングが終了し、リセスが完成された状態、(d)は側
壁保護膜が除去された状態をそれぞれ表す。
程順にしたがって説明する概略断面図であり、(a)は
レジスト・マスクの表面とリセスの底面に、上部Al層
と下部Al層がそれぞれ被着された状態、(b)はレジ
スト・マスクとその表面の上部Al層が除去され、リセ
スの底面にのみ下部Al層(ゲート電極)が残された状
態を示す概略断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 アルミニウムを含む化合物半導体層の上
に積層されたアルミニウムを含まない化合物半導体層
を、酸化炭素、酸化窒素、酸化イオウから選ばれる少な
くとも1種類の無機酸化物とフッ素系化合物とを含むエ
ッチング・ガスを用いて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。 - 【請求項2】 前記エッチング・ガスが塩素系化合物も
しくは臭素系化合物の少なくとも一方を含むことを特徴
とする請求項1記載のドライエッチング方法。 - 【請求項3】 請求項1もしくは請求項2に記載のエッ
チング・ガスを用いて前記アルミニウムを含まない化合
物半導体層を実質的にその層厚分だけエッチングするジ
ャストエッチング工程と、 プラズマ中におけるフッ素系化学種の生成比を前記ジャ
ストエッチング工程におけるよりも相対的に高めるごと
く前記エッチング・ガスの成分混合比を変更し、前記ア
ルミニウムを含まない化合物半導体層の残余部をエッチ
ングするオーバー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。 - 【請求項4】 前記エッチング・ガスが、放電解離条件
下でプラズマ中に遊離のイオウを生成することを特徴と
する請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のド
ライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09587093A JP3298226B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09587093A JP3298226B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310467A true JPH06310467A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3298226B2 JP3298226B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=14149395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09587093A Expired - Fee Related JP3298226B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298226B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086545A (ja) * | 2005-11-28 | 2006-03-30 | Sony Corp | 半導体装置 |
| CN114242583A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 江苏第三代半导体研究院有限公司 | AlGaN材料的刻蚀方法及其应用 |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP09587093A patent/JP3298226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086545A (ja) * | 2005-11-28 | 2006-03-30 | Sony Corp | 半導体装置 |
| CN114242583A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 江苏第三代半导体研究院有限公司 | AlGaN材料的刻蚀方法及其应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3298226B2 (ja) | 2002-07-02 |
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