JPH0637060A - 半導体基板加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予め用意された半導体基板上に、レジストで
なるマスク層を形成する第１の工程と、その第１の工程
後、上記半導体基板に対し、上記マスク層をマスクとす
る炭化水素系ガスプラズマを用いたエッチング処理を施
す第２の工程と、その第２の工程後、上記半導体基板上
から上記マスク層を除去する第３の工程とを有する半導
体基板加工法において、上記第１の工程で、上記マスク
層が、裾を有して形成されたり、上記半導体基板上に残
渣物を残したりしても、上記第２の工程で、上記マスク
層がそのような裾を有したり、半導体基板上にそのよう
な残渣物を残したりしないようにすることによって、上
記半導体基板に、微細に高精度にエッチング処理を施す
ことができるようにし、また、第３の工程で、マスク層
を除去し易いようにする。 【構成】 上記半導体基板加工法において、上記第１の
工程後、上記第２の工程前、及び上記第２の工程後、上
記第３の工程前に、上記マスク層に対し、酸素プラズマ
を用いたエッチング処理を施す工程をそれぞれ有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】本発明は、半導体基板本体上に１つまた
は複数の半導体層を積層して形成しているまたは形成し
ていない半導体基板に対し、レジストでなるマスク層を
用いたエッチング処理による加工を施す半導体基板加工
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６を伴って次に述べる半導体基
板加工法が提案されている。

【０００３】すなわち、例えばＩｎＰでなる半導体基板
本体２だけでなる半導体基板１が、加工されるべき半導
体基板として、予め用意されているとして、その半導体
基板１上に、例えば電子線レジストによるレジストでな
るマスク層１１を、電子線を用いた露光処理、続く現像
処理によって、予定のパタ―ンに形成する（図６Ａ）。

【０００４】次に、真空容器（図示せず）内で、半導体
基板１に対し、マスク層１１をマスクとする、例えばエ
タンと水素との１：１の割合の混合ガスのプラズマでな
る炭化水素系ガスプラズマを用いたエッチング処理を施
すことによって、半導体基板本体２に、マスク層１１に
対応しているパタ―ンを有する突部１２を形成するよう
に、溝１３を形成する（図６Ｂ）。

【０００５】次に、半導体基板１上から、例えばＮ−メ
チルピロリドンでなる液を用いて、マスク層１１を溶去
除去する（図６Ｃ）。

【０００６】以上が、従来提案されている半導体基板加
工法である。

【０００７】図６で上述した従来の半導体基板加工法に
よれば、半導体基板本体２に、突部１２を形成するよう
に溝１３を形成するエッチング処理の工程（図６Ｂ）
に、炭化水素系ガスのプラズマを用いているので、この
工程で、半導体基板本体２が損傷をほとんど受けない
か、受けるとしても他のガスのプラズマを用いる場合に
比し、十分小さな損傷しか受けないとともに、マスク層
１１と半導体基板本体２とのエッチング選択比を、他の
ガスのプラズマを用いる場合に比し、大きくとることが
できることから、突部１２が、サイドエッチング量の小
さいものとして形成され、よって、半導体基板１を、損
傷なく、所期のパタ―ンに高精度に加工させることがで
きる。

【０００８】また、従来、図７及び図８を伴って次に述
べる半導体基板加工法も提案されている。なお、図７及
び図８において、図６との対応部分には同一符号を付し
て示す。

【０００９】すなわち、例えばＩｎＰでなる半導体基板
本体２上に、例えばＩｎＰでなり且つ例えば５００ｎｍ
の厚さを有する半導体層３と、例えばＩｎＧａＡｓ系で
なり且つ例えば５ｎｍの厚さを有する半導体層４と、Ｉ
ｎＰでなり且つ例えば８０ｎｍの厚さを有する半導体層
５と、例えばＩｎＧａＡｓ系でなり且つ例えば３ｎｍの
厚さを有する半導体層６とがそれらの順に積層して形成
されている構成を有する半導体基板１が、加工されるべ
き半導体基板として、予め用意されているとして、その
半導体基板１上に、図６で前述した従来の半導体基板加
工法の場合と同様に、例えば電子線レジストによるレジ
ストでなるマスク層１１を、電子線を用いた露光処理、
続く現像処理によって、予定のパタ―ンに形成する（図
７Ａ）。

【００１０】次に、真空容器（図示せず）内で、半導体
基板１に対し、マスク層１１をマスクとするエッチング
溶液を用いたエッチング処理を施すことによって、半導
体層６から、マスク層１１に対応しているパタ―ンを有
する半導体層１６を形成する（図７Ｂ）。

【００１１】次に、半導体基板１上から、例えばＮ−メ
チルピロリドンでなる液を用いて、マスク層１１を溶去
除去する（図７Ｃ）。

【００１２】次に、半導体基板１に対し、半導体層１６
をマスクとする、例えば塩素と水との３：１の割合の溶
液でなるエッチング溶液を用いたエッチング処理を施す
ことによって、半導体層５から、半導体層１６に対応し
ているパタ―ンを有する半導体層１５を形成する（図８
Ｄ）。

【００１３】次に、半導体基板１に対し、半導体層１６
乃至半導体層１５をマスクとする、例えば硫酸と過酸化
水素と水との１：１：２０の割合の硫酸系溶液でなるエ
ッチング溶液を用いたエッチング処理を施すことによっ
て、半導体層４から、半導体層１５に対応しているパタ
―ンを有する半導体層１４を形成する（図８Ｅ）。この
場合、半導体層１６は、半導体層４と同じＩｎＧａＡｓ
系でなり且つ半導体層４に比し薄い厚さを有しているた
め、半導体層１５上から除去される。

【００１４】以上が、従来提案されている他の半導体基
板加工法である。

【００１５】図７及び図８で上述した従来の半導体基板
加工法によれば、半導体層１６を半導体層６からマスク
層１１をマスクとするエッチング処理により形成する工
程（図７Ｂ）において、半導体層６が薄く（上述したよ
うに、例えば３ｎｍの薄い厚さに）形成されていれば、
半導体層１６を、マスク層１１のパタ―ンに高精度に応
じているものとして形成することができ、一方、半導体
層１５を半導体層５から形成する工程（図８Ｄ）におい
て、その半導体層１５が、半導体層１６をマスクとする
エッチング処理により形成され、また、半導体層１４を
半導体層４から形成する工程（図８Ｅ）において、その
半導体層１４が、半導体層１６乃至１５をマスクとする
エッチング処理により形成されるので、それら半導体層
１５及び１４を、マスク層１１のパタ―ンに高精度に応
じたものとして形成することができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図６で上述した従来の
半導体基板加工法の場合、半導体基板１上にマスク層１
１を形成する工程（図６Ａ）において、そのマスク層１
１を、符号１７に示すような裾を有さず且つ半導体基板
本体２上にマスク層１１の材料でなる残渣物（図示せ
ず）などを残さずに形成するのに、マスク層１１が微細
になればなるほど大きな困難を伴うことから、半導体基
板本体２に突部１２を形成するように溝１３を形成する
工程（図６Ｂ）において、突部１２が、点線図示のよう
に、マスク層１１のパタ―ンに高精度に応じていないも
のとして形成されたりし、よって、半導体基板１を、所
期の微細なパタ―ンに、高精度に加工することが困難で
ある、という欠点を有していた。

【００１７】また、半導体基板本体２に、突部１２を形
成するように溝１３を、マスク層１１をマスクとする炭
化水素系ガスプラズマを用いたエッチング処理により形
成する工程（図６Ｂ）において、マスク層１１上に、符
号１８で示すように、炭化水素系ガスの成分と半導体基
板本体２の材料との重合により生成された炭素化合物で
なる層が形成されたりすることから、マスク層１１を半
導体基板１上から除去する工程（図６Ｃ）において、そ
のマスク層１１を除去するのに困難を伴う、という欠点
を有していた。

【００１８】また、図７及び図８で上述した従来の半導
体基板加工法の場合、半導体基板１上にマスク層１１を
形成する工程（図７Ａ）において、そのマスク層１１
を、図６で上述した従来の半導体基板加工法の場合と同
様に、符号１７に示すような裾を有さず且つ半導体基板
本体２上に図６で上述した従来の半導体基板加工法の場
合と同様の残渣物（図示せず）を残さずに形成するの
に、マスク層１１が微細になればなるほど大きな困難を
伴うことから、半導体層１６を半導体層６から形成する
工程（図７Ｂ）において、その半導体層１６が、点線図
示のように、マスク層１１のパタ―ンに高精度に応じて
いないものとして形成され、従って、半導体層１５及び
１４を形成する工程（図８Ｄ及びＥ）において、それら
が、点線図示のように、所期のパタ―ンに形成されなか
ったりし、よって、半導体基板１を、所期の微細なパタ
―ンに、高精度に加工することが困難である、という欠
点を有していた。

【００１９】また、半導体層１６を、半導体層６から、
マスク層１１をマスクとするエッチング処理により形成
する工程（図７Ｂ）において、そのエッチング処理に、
エッチング溶液を用いているので、マスク層１１と半導
体層１６とのエッチング選択比を、図６で上述した従来
の半導体基板加工法の場合における半導体基板本体２に
溝１３を形成する場合のエッチング処理に用いている炭
化水素系ガスプラズマを用いる場合のようには、大きく
とれず、このため、半導体層１６がサイドエッチングさ
れているものとして形成されたりし、よって、半導体基
板１を、所期の微細なパタ―ンに、高精度に加工するこ
とが困難である、という欠点を有していた。

【００２０】よって、本発明は、上述した欠点のない、
新規な半導体基板加工法を提案せんとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本願第１番目の発明によ
る半導体基板加工法は、図６で前述した従来の半導体基
板加工法の場合に準じて、（ｉ）半導体基板本体上に半
導体層を形成しているまたは形成していない構成を有す
る、予め用意された半導体基板上に、レジストでなるマ
スク層を形成する工程と、（ｉｉ）その工程後、真空容
器内で、上記半導体基板に対し、上記マスク層をマスク
とする炭化水素系ガスプラズマを用いたエッチング処理
を施す工程と、（ｉｉｉ）その工程後、上記半導体基板
上から、上記マスク層を除去する工程とを有する。

【００２２】しかしながら、本願第１番目の発明による
半導体基板加工法は、そのような半導体基板加工法にお
いて、上記半導体基板上に上記マスク層を形成する工程
後、上記半導体基板に対しエッチング処理を施す工程
前、及び上記半導体基板に対しエッチング処理を施す工
程後、上記半導体基板上から上記マスク層を除去する工
程前において、上記真空容器内で、上記マスク層に対
し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を施す工程と
をそれぞれ有する。

【００２３】本願第２番目の発明による半導体基板加工
法は、図７及び図８で前述した従来の半導体基板加工法
の半導体基板加工法の場合に準じて、（ｉ）半導体基板
本体上に、互に異なる組成を有する第１及び第２の半導
体層がそれらの順に積層して形成されている構成を有す
る、予め用意された半導体基板上に、レジストでなるマ
スク層を形成する工程と、（ｉｉ）その工程後、上記半
導体基板の第２の半導体層に対し、上記マスク層をマス
クとするエッチング処理を施すことによって、上記第２
の半導体層から、上記マスク層に対応しているパタ―ン
を有する第３の半導体層を形成する工程と、（ｉｉｉ）
その工程後、上記半導体基板上から、上記マスク層を除
去する工程と、（ｉｖ）その工程後、上記第１の半導体
層に対し、上記第３の半導体層をマスクとするエッチン
グ溶液を用いたエッチング処理を施すことによって、上
記第１の半導体層から、上記第３の半導体層に対応して
いるパタ―ンを有する第４の半導体層を形成する工程と
を有する。

【００２４】しかしながら、本願第２番目の発明による
半導体基板加工法は、そのような半導体基板加工法にお
いて、上記第２の半導体層から上記第３の半導体層を形
成する工程におけるエッチング処理を、真空容器内で、
炭化水素系ガスプラズマを用いて行い、また、上記半導
体基板上に上記マスク層を形成する工程後、上記第２の
半導体層から上記第３の半導体層を形成する工程前、及
び上記第２の半導体層から上記第３の半導体層を形成す
る工程後、上記半導体層上から上記マスク層を除去する
工程前において、上記真空容器内で、上記マスク層に対
し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を施す工程を
それぞれ有する。

【００２５】

【作用・効果】本願第１番目の発明による半導体基板加
工法は、半導体基板上にマスク層を形成する工程後、半
導体基板に対しエッチング処理を施す工程前、及び半導
体基板に対しエッチング処理を施す工程後、半導体基板
上からマスク層を除去する工程前において、真空容器内
で、マスク層に対し酸素プラズマを用いたエッチング処
理を施す工程をそれぞれ有することを除いて、図６で前
述した従来の半導体基板加工法の場合と同様であり、従
って、図６で前述した従来の半導体基板加工法の場合に
準じて、半導体基板にエッチング処理を施す工程に、炭
化水素系ガスのプラズマを用いているので、この工程
で、半導体基板が損傷をほとんど受けないか、受けると
しても他のガスのプラズマを用いる場合に比し、十分小
さな損傷しか受けないとともに、マスク層と半導体基板
とのエッチング選択比を、他のガスのプラズマを用いる
場合に比し、大きくとることができることから、半導体
基板のエッチングされていない領域が、サイドエッチン
グ量の小さいものとして形成され、よって、半導体基板
を、損傷なく、所期のパタ―ンに高精度に加工させるこ
とができる。

【００２６】しかしながら、本願第１番目の発明による
半導体基板加工法の場合、半導体基板上にマスク層を形
成する工程後、半導体基板に対しエッチング処理を施す
工程前において、マスク層に対し酸素プラズマを用いた
エッチング処理を施す工程を有するので、その工程によ
って、マスク層を形成する工程において、マスク層を、
裾を有さず且つ半導体基板上にマスク層の材料でなる残
渣物などを残さずに形成するのに、マスク層が微細にな
ればなるほど大きな困難を伴うことから、そのような裾
を有していたり、残渣物を残していたりしても、そのよ
うな裾や、残渣物が、ほとんど除去され、よって、半導
体基板のエッチングされていない領域が、マスク層のパ
タ―ンに高精度に応じているものとして形成され、よっ
て、半導体基板を、所期の微細なパタ―ンに、高精度
に、容易に加工することができる。

【００２７】また、半導体基板に対しエッチング処理を
施す工程後、半導体基板上からマスク層を除去する工程
前において、マスク層に対し酸素プラズマを用いたエッ
チング処理を施す工程を有するので、その工程によっ
て、半導体基板に、マスク層をマスクとする、炭化水素
系ガスプラズマを用いたエッチング処理を施す工程にお
いて、マスク層上に、炭化水素系ガスの成分と半導体基
板の材料との重合により生成された炭素化合物でなる層
が形成されていたりしても、このような層が、ほとんど
除去され、よって、マスク層を半導体基板上から除去す
る工程において、そのマスク層を、容易に除去すること
ができる。

【００２８】また、本願第２番目の発明による半導体基
板加工法は、第２の半導体層から第３の半導体層を形成
する工程におけるエッチング処理を、真空容器内で、炭
化水素系ガスプラズマを用いて行い、また、半導体基板
上にマスク層を形成する工程後、第２の半導体層から第
３の半導体層を形成する工程前、及び第２の半導体層か
ら第３の半導体層を形成する工程後、半導体基板上から
マスク層を除去する工程前において、真空容器内で、マ
スク層に対し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を
施す工程をそれぞれ有することを除いて、図７及び図８
で前述した従来の半導体基板加工法の場合と同様であ
り、従って、図７及び図８で前述した従来の半導体基板
加工法の場合に準じて、第３の半導体層を第２の半導体
層からマスク層をマスクとするエッチング処理により形
成する工程において、第２の半導体層が薄く形成されて
いれば、第３の半導体層を、マスク層のパタ―ンに高精
度に応じているものとして形成することができ、一方、
第４の半導体層を第１の半導体層から形成する工程にお
いて、その第４の半導体層が、第３の半導体層をマスク
とするエッチング処理により形成されるので、その第４
の半導体層をマスク層のパタ―ンに高精度に応じたもの
として形成することができる。

【００２９】しかしながら、本願第２番目の発明による
半導体基板加工法の場合、第２の半導体層から第３の半
導体層を形成する工程におけるエッチング処理を、真空
容器内で、炭化水素系ガスプラズマを用いて行っている
ので、マスク層と第２の半導体層とのエッチング選択比
を、図７及び図８で上述した従来の半導体基板加工法に
おいて第２の半導体層（半導体層６）から第３の半導体
層（半導体層１６）を形成する場合のエッチング処理に
エッチング溶液を用いている場合に比し、大きくとるこ
とができ、このため、第３の半導体層をほとんどサイド
エッチングされていないものとして形成することがで
き、よって、半導体基板を、所期の微細なパタ―ンに、
高精度に、容易に加工することができる。

【００３０】また、半導体基板上にマスク層を形成する
工程後、第２の半導体層から第３の半導体層を形成する
工程前において、真空容器内で、マスク層に対し酸素プ
ラズマを用いたエッチング処理を施す工程を有するの
で、その工程によって、マスク層を形成する工程におい
て、マスク層を裾を有さず且つ半導体基板上にマスク層
の材料でなる残渣物などを残さずに形成するのに、マス
ク層が微細になればなるほど大きな困難を伴うことか
ら、そのような裾を有していたり、残渣物を残していた
りしても、そのような裾や、残渣物が、ほとんど除去さ
れ、よって、第２の半導体層から第３の半導体層を形成
する工程において、その第３の半導体層が、マスク層の
パタ―ンに高精度に応じているものとして形成され、よ
って、半導体基板を、所期の微細なパタ―ンに、高精度
に、容易に加工することができる。

【００３１】さらに、第２の半導体層から第３の半導体
層を形成する工程後、半導体基板上からマスク層を除去
する工程前において、真空容器内で、マスク層に対し酸
素プラズマを用いたエッチング処理を施す工程を有する
ので、その工程によって、第２の半導体層から第３の半
導体層を形成する工程において、マスク層上に、炭化水
素系ガスの成分と第２の半導体層の材料との重合により
生成された炭素化合物でなる層が形成されていたりして
も、そのような層が、ほとんど除去され、よって、マス
ク層を半導体基板上から除去する工程において、そのマ
スク層を、容易に除去することができる。

【００３２】

【実施例１】次に、図１及び図２を伴って、本発明によ
る半導体基板加工法の第１の実施例を述べよう。

【００３３】図１及び図２において、図６との対応部分
には同一符号を付して示す。

【００３４】図１及び図２に示す本発明による半導体基
板加工法は、次に述べる順次の工程をとって、半導体基
板に加工を施す。

【００３５】すなわち、図６で前述した従来の半導体基
板加工法の場合と同様に、例えばＩｎＰでなる半導体基
板本体２だけでなる半導体基板１が、加工されるべき半
導体基板として、予め用意されているとして、その半導
体基板１上に、例えば電子線レジストによるレジストで
なるマスク層１１を、電子線を用いた露光処理、続く現
像処理によって、予定のパタ―ンに形成する（図１
Ａ）。

【００３６】次に、真空容器（図示せず）内で、マスク
層１１に対し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を
施し、マスク層１１を形成する工程（図１Ａ）におい
て、マスク層１１が符号１７で示すように裾を有して形
成されていても、また、半導体基板１上にマスク層１１
の形成されていない領域において、マスク層１１の材料
による残渣物（図示せず）などが残されていても、その
ような裾や、残渣物を、実質的にほとんど除去する（図
１Ｂ）。

【００３７】次に、同じ真空容器内で引続いて、半導体
基板１に対し、図６で前述した従来の半導体基板加工法
の場合と同様に、マスク層１１をマスクとする、例えば
エタンと水素との１：１の割合の混合ガスのプラズマで
なる炭化水素系ガスプラズマを用いたエッチング処理を
施すことによって、半導体基板本体２に、マスク層１１
に対応しているパタ―ンを有する突部１２を形成するよ
うに、溝１３を形成する（図１Ｃ）。

【００３８】次に、同じ真空容器内で引続いて、マスク
層１１に対し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を
施し、半導体基板本体２に溝１３を形成する工程におい
て、炭化水素系ガスの成分と半導体基板本体２の材料と
の重合により生成された炭素化合物でなる層１８がマス
ク層１１上に形成されていても、そのような層１１を実
質的にほとんど除去する（図２Ｄ）。

【００３９】次に、図６で前述した従来の半導体基板加
工法の場合と同様に、半導体基板１上から、例えばＮ−
メチルピロリドンでなる液を用いて、マスク層１１を溶
去除去する（図２Ｅ）。

【００４０】以上が、本発明による半導体基板加工法の
第１の実施例である。

【００４１】図１及び図２に示す本発明による半導体基
板加工法は、詳細説明は省略するが、半導体基板１上に
マスク層１１を形成する工程後、半導体基板１（半導体
基板本体２）に対しエッチング処理を施す工程前、及び
半導体基板１に対しエッチング処理を施す工程後、半導
体基板１上からマスク層１１を除去する工程前におい
て、真空容器内で、マスク層１１に対し酸素プラズマを
用いたエッチング処理を施す工程をそれぞれ有すること
を除いて、図６で前述した従来の半導体基板加工法の場
合と同様であり、従って、図６で前述した従来の半導体
基板加工法の場合に準じて、半導体基板１（半導体基板
本体２）にエッチング処理を施す工程（図１Ｃ）に、炭
化水素系ガスのプラズマを用いているので、この工程
で、半導体基板１（半導体基板本体２）が損傷をほとん
ど受けないか、受けるとしても他のガスのプラズマを用
いる場合に比し、十分小さな損傷しか受けないととも
に、マスク層と半導体基板とのエッチング選択比を、他
のガスのプラズマを用いる場合に比し、大きくとること
ができることから、半導体基板のエッチングされていな
い領域（突部１２）が、サイドエッチング量の小さいも
のとして形成され、よって、半導体基板１を、損傷な
く、所期のパタ―ンに高精度に加工させることができ
る。

【００４２】しかしながら、図１及び図２に示す本発明
による半導体基板加工法の場合、半導体基板１上にマス
ク層１１を形成する工程（図１Ａ）後、半導体基板１
（半導体基板本体２）に対しエッチング処理を施す工程
（図１Ｃ）前において、マスク層１１に対し酸素プラズ
マを用いたエッチング処理を施す工程（図１Ｂ）を有す
るので、上述したように、その工程によって、マスク層
１１を形成する工程（図１Ａ）において、マスク層１１
を、裾１８を有さず且つ半導体基板１上にマスク層１１
の材料でなる残渣物（図示せず）などを残さずに形成す
るのに、マスク層１１が微細になればなるほど大きな困
難を伴うことから、そのような裾１８を有していたり、
残渣物を残していたりしても、そのような裾１８や、残
渣物が、ほとんど除去され、よって、半導体基板のエッ
チングされていない領域（突部１２）が、マスク層１１
のパタ―ンに高精度に応じているものとして形成され、
よって、半導体基板１を、所期の微細なパタ―ンに、高
精度に、容易に加工することができる。

【００４３】また、半導体基板１に対しエッチング処理
を施す工程（図１Ｃ）後、半導体基板１上からマスク層
１１を除去する工程（図２Ｅ）前において、マスク層１
１に対し酸素プラズマを用いたエッチング処理を施す工
程（図２Ｄ）を有するので、上述したように、その工程
によって、半導体基板１（半導体基板本体２）に、マス
ク層１１をマスクとする、炭化水素系ガスプラズマを用
いたエッチング処理を施す工程（図１Ｃ）において、マ
スク層１１上に、炭化水素系ガスの成分と半導体基板の
材料との重合により生成された炭素化合物でなる層１８
が形成されていたりしても、このような層１８が、ほと
んど除去され、よって、マスク層１１を半導体基板１上
から除去する工程において、そのマスク層１１を、容易
に除去することができる。

【００４４】

【実施例２】次に、図３〜図５を伴って、本発明による
半導体基板加工法の第２の実施例を述べよう。

【００４５】図３〜図５において、図７及び図８との対
応部分には同一符号を付して示す。

【００４６】図３〜図５に示す本発明による半導体基板
加工法は、次に述べる順次の工程をとって、半導体基板
に加工を施す。

【００４７】すなわち、図７及び図８で前述した従来の
半導体基板加工法の場合と同様に、例えばＩｎＰでなる
半導体基板本体２上に、例えばＩｎＰでなり且つ例えば
５００ｎｍの厚さを有する半導体層３と、例えばＩｎＧ
ａＡｓ系でなり且つ例えば５ｎｍの厚さを有する半導体
層４と、ＩｎＰでなり且つ例えば８０ｎｍの厚さを有す
る半導体層５と、例えばＩｎＧａＡｓ系でなり且つ例え
ば３ｎｍの厚さを有する半導体層６とがそれらの順に積
層して形成されている構成を有する半導体基板１が、加
工されるべき半導体基板として、予め用意されていると
して、その半導体基板１上に、例えば電子線レジストに
よるレジストでなるマスク層１１を、電子線を用いた露
光処理、続く現像処理によって、予定のパタ―ンに形成
する（図３Ａ）。

【００４８】次に、真空容器（図示せず）内で、マスク
層１１に対し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を
施し、マスク層１１を形成する工程（図３Ａ）におい
て、マスク層１１が符号１７で示すように裾を有して形
成されていても、また、半導体基板１（半導体層６）上
にマスク層１１の形成されていない領域において、マス
ク層１１の材料による残渣物（図示せず）などが残され
ていても、そのような裾１７や、残渣物を、実質的にほ
とんど除去する（図４Ｂ）。

【００４９】次に、真空容器内で引続いて、半導体基板
１に対し、図７及び図８で前述した従来の半導体基板加
工法の場合と同様に、マスク層１１をマスクとする、例
えばエタンと水素との１：１の割合の混合ガスのプラズ
マでなる炭化水素系ガスプラズマを用いたエッチング処
理を施すことによって、半導体層６から、マスク層１１
に対応しているパタ―ンを有する半導体層１６を形成す
る（図４Ｃ）。

【００５０】次に、同じ真空容器内で引続いて、マスク
層１１に対し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を
施し、半導体層１６から半導体層６を形成する工程にお
いて、炭化水素系ガスの成分と半導体層１６の材料との
重合により生成された炭素化合物でなる層１８がマスク
層１１上に形成されていても、そのような層１８を、実
質的にほとんど除去する（図４Ｄ）。

【００５１】次に、図７及び図８で前述した従来の半導
体基板加工法の場合と同様に、半導体基板１上から、マ
スク層１１を除去する（図５Ｅ）。

【００５２】次に、半導体基板１に対し、図７及び図８
で前述した従来の半導体基板加工法の場合と同様に、半
導体層１６をマスクとする、例えば塩素と水との３：１
の割合の溶液でなるエッチング溶液を用いたエッチング
処理を施すことによって、半導体層５から、半導体層１
６に対応しているパタ―ンを有する半導体層１５を形成
する（図５Ｆ）。

【００５３】次に、半導体基板１に対し、図７及び図８
で前述した従来の半導体基板加工法の場合と同様に、半
導体層１６乃至半導体層１５をマスクとする、例えば硫
酸と過酸化水素と水との１：１：２０の割合の硫酸系溶
液でなるエッチング溶液を用いたエッチング処理を施す
ことによって、半導体層４から、半導体層１５に対応し
ているパタ―ンを有する半導体層１４を形成する（図５
Ｇ）。この場合、半導体層１６は、半導体層４と同じＩ
ｎＧａＡｓ系でなり且つ半導体層４に比し薄い厚さを有
しているため、半導体層１５上から除去されている。

【００５４】以上が、本発明による半導体基板加工法の
第２の実施例である。

【００５５】また、図３〜図５に示す本発明による半導
体基板加工法は、詳細説明は省略するが、半導体層１６
から半導体層６を形成する工程（図４Ｃ）におけるエッ
チング処理を、真空容器内で、炭化水素系ガスプラズマ
を用いて行い、また、半導体基板１上にマスク層１１を
形成する工程後、半導体層１６から半導体層６を形成す
る工程前、及び半導体層１６から半導体層６を形成する
工程後、半導体基板１上からマスク層１１を除去する工
程前において、真空容器内で、マスク層１１に対し、酸
素プラズマを用いたエッチング処理を施す工程（図４
Ｂ、及び図５Ｄ）をそれぞれ有することを除いて、図７
及び図８で前述した従来の半導体基板加工法の場合と同
様であり、従って、図７及び図８で前述した従来の半導
体基板加工法の場合に準じて、半導体層６を半導体層１
６からマスク層１１をマスクとするエッチング処理によ
り形成する工程（図４Ｃ）において、半導体層１６が薄
く形成されていれば、半導体層６を、マスク層１１のパ
タ―ンに高精度に応じているものとして形成することが
でき、一方、半導体層５乃至４を半導体層１５乃至１４
から形成する工程（図５Ｆ乃至Ｇ）において、その半導
体層５乃至４が、半導体層６をマスクとするエッチング
処理により形成されるので、その半導体層５乃至４をマ
スク層１１のパタ―ンに高精度に応じたものとして形成
することができる。

【００５６】しかしながら、図３〜図７に示す本発明に
よる半導体基板加工法の場合、半導体層１６から半導体
層６を形成する工程におけるエッチング処理を、真空容
器内で、炭化水素系ガスプラズマを用いて行っているの
で、マスク層１１と半導体層１６とのエッチング選択比
を、図７及び図８で上述した従来の半導体基板加工法に
おいて半導体層１６から半導体層６を形成する場合のエ
ッチング処理にエッチング溶液を用いる場合に比し、大
きくとることができ、このため、半導体層６をほとんど
サイドエッチングされていないものとして形成すること
ができ、よって、半導体基板１を、所期の微細なパタ―
ンに、高精度に、容易に加工することができる。

【００５７】また、半導体基板１上にマスク層１１を形
成する工程（図３Ａ）後、半導体層１６から半導体層６
を形成する工程（図４Ｃ）前において、真空容器内で、
マスク層１１に対し酸素プラズマを用いたエッチング処
理を施す工程（図４Ｂ）を有するので、その工程によっ
て、マスク層１１を形成する工程（図３Ａ）において、
マスク層１１を裾１７を有さず且つ半導体基板１上にマ
スク層の材料でなる残渣物などを残さずに形成するの
に、マスク層１１が微細になればなるほど大きな困難を
伴うことから、そのような裾１７を有していたり、残渣
物を残していたりしても、そのような裾１７や、残渣物
が、ほとんど除去され、よって、半導体層１６から半導
体層６を形成する工程（図４Ｃ）において、その半導体
層６が、マスク層１１のパタ―ンに高精度に応じている
ものとして形成され、よって、半導体基板１を、所期の
微細なパタ―ンに、高精度に、容易に加工することがで
きる。

【００５８】さらに、半導体層１６から半導体層６を形
成する工程後、半導体基板１上からマスク層１１を除去
する工程前において、真空容器内で、マスク層１１に対
し酸素プラズマを用いたエッチング処理を施す工程（図
４Ｄ）を有するので、その工程によって、半導体層１６
から半導体層６を形成する工程（図５Ｅ）において、マ
スク層１１上に、炭化水素系ガスの成分と半導体層１６
の材料との重合により生成された炭素化合物でなる層１
８が形成されていたりしても、そのような層１８が、ほ
とんど除去され、よって、マスク層１１を半導体基板１
上から除去する工程（図５Ｅ）において、そのマスク層
１１を、容易に除去することができる。

【００５９】なお、図１及び図２で上述した本発明によ
る半導体基板加工法の第１の実施例においては、半導体
基板本体２のみからなる構成を有する半導体基板１に加
工を施す場合に本発明を適用した場合を述べたが、半導
体基板本体２上に半導体層が単層に形成されまたは複数
の半導体層が積層して形成されている構成を有する半導
体基板に加工を施す場合に本発明を適用して、図１及び
図２で上述した本発明による半導体基板加工法の第１の
実施例の場合と同様の作用効果を得るようにすることも
できる。

【００６０】また、図３〜図５で上述した本発明による
半導体基板加工法の第２の実施例においては、半導体基
板本体２上に４つの半導体層３、４、５及び６が積層し
て形成されている構成を有する半導体基板１に加工を施
す場合に本発明を適用した場合を述べたが、半導体基板
本体上に第１及び第２の半導体層が、それぞれ単層でま
たは複数の半導体層の積層体で積層して形成されている
構成を有する半導体基板に加工する場合に本発明を適用
して、図３〜図５で上述した本発明による半導体基板加
工法の第２の実施例の場合と同様の作用効果を得ること
もできる。

【００６１】さらに、上述した本発明による半導体基板
加工法の各実施例においては、マスク層１１を、電子線
レジストでなるものとして形成した場合につき述べた
が、マスク層１１を、Ｘ線レジスト、フォトレジストを
含む電子線レジスト以外の他の種々のレジストでなるも
のとして形成する場合でも、上述した本発明による半導
体基板加工法の各実施例の作用効果を得ることができ、
その他、本発明の精神を脱することなしに、種々の変
型、変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体基板加工法の第１の実施例
を示す、順次の工程における略線的断面図である。

【図２】本発明による半導体基板加工法の第１の実施例
を示す、図１の順次の工程に続く、順次の工程における
略線的断面図である。

【図３】本発明による半導体基板加工法の第２の実施例
を示す、最初の工程における略線的断面図である。

【図４】本発明による半導体基板加工法の第２の実施例
を示す、図３の工程に続く、順次の工程における略線的
断面図である。

【図５】本発明による半導体基板加工法の第２の実施例
を示す、図４の順次の工程に続く、順次の工程における
略線的断面図である。

【図６】従来の半導体基板加工法を示す、順次の工程に
おける略線的断面図である。

【図７】従来の他の半導体基板加工法を示す、順次の工
程における略線的断面図である。

【図８】従来の他の半導体基板加工法を示す、図７の順
次の工程に続く、順次の工程における略線的断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 半導体基板 ２ 半導体基板本体 ３、４、５、６ 半導体層 １１ マスク層 １２ 突部 １３ 溝 １４、１５、１６ 半導体層 １７ 裾 １８ 層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板本体上に半導体層を形成して
   いるまたは形成していない構成を有する、予め用意され
   た半導体基板上に、レジストでなるマスク層を形成する
   工程と、 その工程後、真空容器内で、上記マスク層に対し、酸素
   プラズマを用いたエッチング処理を施す工程と、 その工程後、上記真空容器内で引続き、上記半導体基板
   に対し、上記マスク層をマスクとする炭化水素系ガスプ
   ラズマを用いたエッチング処理を施す工程と、 その工程後、上記真空容器内で引続き、上記マスク層に
   対し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を施す工程
   と、 その工程後、上記半導体基板上から、上記マスク層を除
   去する工程とを有する半導体基板加工法。
2. 【請求項２】 半導体基板本体上に、互に異なる組成を
   有する第１及び第２の半導体層がそれらの順に積層して
   形成されている構成を有する、予め用意された半導体基
   板上に、レジストでなるマスク層を形成する工程と、 その工程後、真空容器内で、上記マスク層に対し、酸素
   プラズマを用いたエッチング処理を施す工程と、 その工程後、上記真空容器内で引続き、上記半導体基板
   の第２の半導体層に対し、上記マスク層をマスクとする
   炭化水素系ガスプラズマを用いたエッチング処理を施す
   ことによって、上記第２の半導体層から、上記マスク層
   に対応しているパタ―ンを有する第３の半導体層を形成
   する工程と、 その工程後、上記真空容器内で引続き、上記マスク層に
   対し、酸素プラズマを用いたエッチング処理を施す工程
   と、 その工程後、上記半導体基板上から、上記マスク層を除
   去する工程と、 その工程後、上記第１の半導体層に対し、上記第３の半
   導体層をマスクとするエッチング溶液を用いたエッチン
   グ処理を施すことによって、上記第１の半導体層から、
   上記第３の半導体層に対応しているパタ―ンを有する第
   ４の半導体層を形成する工程とを有する半導体基板加工
   法。