JPS58147174A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS58147174A JPS58147174A JP57030291A JP3029182A JPS58147174A JP S58147174 A JPS58147174 A JP S58147174A JP 57030291 A JP57030291 A JP 57030291A JP 3029182 A JP3029182 A JP 3029182A JP S58147174 A JPS58147174 A JP S58147174A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/80—FETs having rectifying junction gate electrodes
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は半導体装置の製造方法に関し、籍にアルミニウ
ム・ガリウム・ヒ素（ＡｔＧａＡｓ）−７’／リウム・
ヒ＄（（）ａＡｓ）へテロ接合型半導体材料に於いて、
ＧａＡｌ１に対して、ＡｔＧａＡ４を選択的にエツチン
グする方法に関する。
ム・ガリウム・ヒ素（ＡｔＧａＡｓ）−７’／リウム・
ヒ＄（（）ａＡｓ）へテロ接合型半導体材料に於いて、
ＧａＡｌ１に対して、ＡｔＧａＡ４を選択的にエツチン
グする方法に関する。
（２）従来技術と問題点
従来ＡｔＧａＡｓ−ＧａＡｓ−ｚテロ接合型半導体材料
に於いて、ＧａＡ９に対してＡ４ＧａＡｓを選択的に工
、チングする方法として、リン酸又はフッ酸等を用い九
ウェット化学エツチング法が利用されている０ しかしながら、近年、砿ｄｌ／ＪＩＪ工を必要とする半
導体素子では、ウェット化学エツチングの均二性。
に於いて、ＧａＡ９に対してＡ４ＧａＡｓを選択的に工
、チングする方法として、リン酸又はフッ酸等を用い九
ウェット化学エツチング法が利用されている０ しかしながら、近年、砿ｄｌ／ＪＩＪ工を必要とする半
導体素子では、ウェット化学エツチングの均二性。
制御性及びサイドエツチングなどの問題により、半導体
素子のパターンの微細化が困−となっている。また、気
相エツチング法などではガスの流れを用いる気相反応で
ある友め、反応ガスの掘れ方向に伴なうウェハー面内の
エツチングにバラツキが生じ、更にガスの供給ｒ止めて
も、反応管内に残留するエッチャントによりエツチング
が進行してしまう。この次め再現性、制御性などが著し
く低下すると供に、膜厚′ｆｔｎ１度良くコントロール
する必要のある半導体動作１−等のエツチングが実際上
不ＯＴ能であるなどの問題がめる。
素子のパターンの微細化が困−となっている。また、気
相エツチング法などではガスの流れを用いる気相反応で
ある友め、反応ガスの掘れ方向に伴なうウェハー面内の
エツチングにバラツキが生じ、更にガスの供給ｒ止めて
も、反応管内に残留するエッチャントによりエツチング
が進行してしまう。この次め再現性、制御性などが著し
く低下すると供に、膜厚′ｆｔｎ１度良くコントロール
する必要のある半導体動作１−等のエツチングが実際上
不ＯＴ能であるなどの問題がめる。
一方、これらに変わる半導体装置の製造方法として、プ
ラズマ化学反応を利用した反応性イオンエツチング法が
あり、これは垂直なエッチングプロファイルが得られ易
く、且つ均一性、制御性が優れているという特徴ｔもつ
次め現在期待が大きさい。
ラズマ化学反応を利用した反応性イオンエツチング法が
あり、これは垂直なエッチングプロファイルが得られ易
く、且つ均一性、制御性が優れているという特徴ｔもつ
次め現在期待が大きさい。
（３） 発明の目的
本発明の目的は、ＡｔＧａＡｓ−ＧａＡａへテロ接合型
半導体材料に於いて、ＧａＡａに対してＡｔＧａＡｇ
ｆ選択的にエツチングする方法、特に加工槽Ｐｉｒ、′
Ｊｔ着しく向上させること、及び薄膜のエツチング制御
を極めて良好に行なうことができるエツチング逃埋方法
全提供するものでろる。
半導体材料に於いて、ＧａＡａに対してＡｔＧａＡｇ
ｆ選択的にエツチングする方法、特に加工槽Ｐｉｒ、′
Ｊｔ着しく向上させること、及び薄膜のエツチング制御
を極めて良好に行なうことができるエツチング逃埋方法
全提供するものでろる。
（４）発明の構成
本発明は少なくとも一部にＡｔＧａＡｓ１が露出したＡ
ｔＧ’ａム、−Ｇ、ム−へテロ接合型半導体基体□を所
定の温度に保持し、塩素と臭素の内少なくとも一方金含
むガスをエツチングガスとする反応性イオンエツチング
により前記ＡｔＧａＡｇ層を選択的にエツチングするも
のである。
ｔＧ’ａム、−Ｇ、ム−へテロ接合型半導体基体□を所
定の温度に保持し、塩素と臭素の内少なくとも一方金含
むガスをエツチングガスとする反応性イオンエツチング
により前記ＡｔＧａＡｇ層を選択的にエツチングするも
のである。
本発明にあっては、エツチングガスとして塩素＜ ａｔ
＞看しくは臭素（Ｂｒ）を含むガスを用いて、ＡｔＧａ
ＡｓとＧａＡｓとに於けるプラズマ中でのＣ２或いはＢ
ｒの反応生成物の蒸発温度の差を利用してＧａム−に対
するＡ４ＧａＡ、ｓの選択エツチングを施す。即ち、被
エツチング基板の隠匿を適切にコントロールすることに
より、ａＺ又はＢｒ生成物の蒸発速度金コントロールし
、こｎによりエツチングの選択性ｔ−待たせるという、
従来のウェット化学及び気相エツチングでは実現できな
い新しいパラメータによりエツチングの制御全行なうも
のである。
＞看しくは臭素（Ｂｒ）を含むガスを用いて、ＡｔＧａ
ＡｓとＧａＡｓとに於けるプラズマ中でのＣ２或いはＢ
ｒの反応生成物の蒸発温度の差を利用してＧａム−に対
するＡ４ＧａＡ、ｓの選択エツチングを施す。即ち、被
エツチング基板の隠匿を適切にコントロールすることに
より、ａＺ又はＢｒ生成物の蒸発速度金コントロールし
、こｎによりエツチングの選択性ｔ−待たせるという、
従来のウェット化学及び気相エツチングでは実現できな
い新しいパラメータによりエツチングの制御全行なうも
のである。
ここでｃｚ２含むガスとして、例えばＯｔ、ＨＯｔ。
ａｃ４． ｏｏｏｔ、、 ０１ＣＺ４＋ ＣＨＯｔｓｒ
””ｔＯ２ｔｒ Ｂａ４等があり、ま九Ｂｒを含むガ
スとして、ＢＢｒ、。
””ｔＯ２ｔｒ Ｂａ４等があり、ま九Ｂｒを含むガ
スとして、ＢＢｒ、。
ＣＨＢｒ１． ＯＢｒ！Ｏ７，等が挙げられる。これら
のガスを用いてプラズマを形成し友礪合、ｃｌイオン、
Ｏｔフラジル及びＢｒイオン、Ｂｒラジカルにより、次
の化学反応生成物が形成される。
のガスを用いてプラズマを形成し友礪合、ｃｌイオン、
Ｏｔフラジル及びＢｒイオン、Ｂｒラジカルにより、次
の化学反応生成物が形成される。
化学反応生成物 沸 点 （’Ｃ）ＡｔＯｔ、
１８２．７ （昇華温Ｉｌｌγ１８℃）Ｇａ
ｉｔ、 ２０Ｌ３ ム−○ｔ、１３α２ 化学反応生成物 沸 点 （’Ｃ）Ａ Ｌ Ｂ ｒ
ｓ ２６ Ｘ ３（） ｌ Ｅ ｙ、
２γａ８ＡａＢｒｌ ２２ＬＯ ＡｔｘＧａｌ−ｘＡｇの場合、Ｇ！ＬＡ＠に比べて蒸発
温度の低いｈｔａｌ、又はムｌｓｒ、成分を多く含むと
とＶこなジ、従ってＧａＡｓに対してムｔＧＩＬＡｓを
選択的にエツチングする場合は、例えばＯｔ系の場合。
１８２．７ （昇華温Ｉｌｌγ１８℃）Ｇａ
ｉｔ、 ２０Ｌ３ ム−○ｔ、１３α２ 化学反応生成物 沸 点 （’Ｃ）Ａ Ｌ Ｂ ｒ
ｓ ２６ Ｘ ３（） ｌ Ｅ ｙ、
２γａ８ＡａＢｒｌ ２２ＬＯ ＡｔｘＧａｌ−ｘＡｇの場合、Ｇ！ＬＡ＠に比べて蒸発
温度の低いｈｔａｌ、又はムｌｓｒ、成分を多く含むと
とＶこなジ、従ってＧａＡｓに対してムｔＧＩＬＡｓを
選択的にエツチングする場合は、例えばＯｔ系の場合。
被処理基板のｆｆ１度ｆＡｔｏｔ、とＧａ ｏ ｔ、の
両者の沸点の中間の適切な温度に設定することにより、
エツチングレートの差が着しい選択エツチングが可能と
なる。更に被処理基板の温度を沸点より上昇させること
により、ムＡＧａＡ−のエツチングレートが大きいエツ
チングが実現でき、他方、温度を下げれば、ＡｔＧａＡ
ｓの工、チングレートが小さい工、チングが実現できる
。
両者の沸点の中間の適切な温度に設定することにより、
エツチングレートの差が着しい選択エツチングが可能と
なる。更に被処理基板の温度を沸点より上昇させること
により、ムＡＧａＡ−のエツチングレートが大きいエツ
チングが実現でき、他方、温度を下げれば、ＡｔＧａＡ
ｓの工、チングレートが小さい工、チングが実現できる
。
同、Ｂｒ系のエツチングガスはＯｔ系のエツチングガス
を使用した場合に比べて、各々沸点が５０〜ｌ ＯＯ（
℃）温度高く、エツチングレートが小さくなるところに
特徴がある。即ち、 ｋｔｃｋ＆ム一の微小な厚みをエ
ツチングするのに適しており、エツチング時間に対する
制御性は良好になる。
を使用した場合に比べて、各々沸点が５０〜ｌ ＯＯ（
℃）温度高く、エツチングレートが小さくなるところに
特徴がある。即ち、 ｋｔｃｋ＆ム一の微小な厚みをエ
ツチングするのに適しており、エツチング時間に対する
制御性は良好になる。
ここで、０２又はＢｒｉ含むガスとしてＯＯｔｔＦｔな
どのようなフッ素（ト）を含むガスが考えられるが、Ａ
４と１との反応により不ｍ発性の生成器ムｚｙ。
どのようなフッ素（ト）を含むガスが考えられるが、Ａ
４と１との反応により不ｍ発性の生成器ムｚｙ。
が形成される為、ＧａＡ６に対するＡｊＧａＡｓの選択
性は逆に着しく失われてしまうことになり、？を含むガ
スを用いることは出来ない。
性は逆に着しく失われてしまうことになり、？を含むガ
スを用いることは出来ない。
前記０１石しくはＢｒを含むガスを用いた場合は、二酸
化シリコン（ＳｉＯｘ）６るいはフォトレジストに対す
る選択性も良く、これらの二酸化シリコン。
化シリコン（ＳｉＯｘ）６るいはフォトレジストに対す
る選択性も良く、これらの二酸化シリコン。
フォトレジストもマスク材料として利用でき心。
又１本発明は反応性イオンエツチング法を用いてエツチ
ングを行なう為、ウェット化学エツチング法を用い九と
きの様なサイドエツチングがなく、微細領域のエツチン
グに対して均一性、制御性が良好となることは６うまで
もない。
ングを行なう為、ウェット化学エツチング法を用い九と
きの様なサイドエツチングがなく、微細領域のエツチン
グに対して均一性、制御性が良好となることは６うまで
もない。
（５）発明のｗｍ例
本発明の一実施例ｔｎ述する。第１図はＡｔＧａＡｇ−
ＧａＡａヘテロ接合型半導体基板の断面である。
ＧａＡａヘテロ接合型半導体基板の断面である。
第１図に於いて、ｌは半絶縁性ＧａＡ、基板、２は厚さ
数１０００（ム〕のノンドープのＧａＡｇ層、３不純吻
濃ｋが１０”ｍ−”のＧａＡｗＩＩをそれぞれ示してお
り、Ｇ、ム一層番にはパターニングされ次間口部が設け
である（同図（ａ））。
数１０００（ム〕のノンドープのＧａＡｇ層、３不純吻
濃ｋが１０”ｍ−”のＧａＡｗＩＩをそれぞれ示してお
り、Ｇ、ム一層番にはパターニングされ次間口部が設け
である（同図（ａ））。
次に、本実施例で用い九反応性イオンエ、テング装置に
ついて簡単に説明する。
ついて簡単に説明する。
第２図は反応性イオンエツチング装置の概略構成断面で
ある。図に於いて、５は真空チャンバ、６は陽極に対応
する電極、７は陰極に対応する電極、８は４１図（、）
に示された被処理半導体基板、９は抵抗加熱ヒーター、
１０はＣｔ、ガス導入ソース、１１は真空ボンダｔそれ
ぞれ示している。
ある。図に於いて、５は真空チャンバ、６は陽極に対応
する電極、７は陰極に対応する電極、８は４１図（、）
に示された被処理半導体基板、９は抵抗加熱ヒーター、
１０はＣｔ、ガス導入ソース、１１は真空ボンダｔそれ
ぞれ示している。
陽極電極６上に被処理半導体基板８を設置し、抵抗加熱
ヒーター９により被処理半導体基板８ｔ−所定の温度に
保持する。また、真空チャンバ６は予めヘリウム（Ｈ・
）ガスで満されており、Ｃ４ガス導入ソース１０からＪ
ｃ空ヂャ／パ５内にＣｔ、ガスを導入する。電極６，１
間に高周波電圧を印加することにより、被処理半導体基
板８と対向し次陰極電極間でプラズマ放電を起こし、真
空チャンバ６内に４生ずる反応性イオン金波処理中導体
基板８に衝撃させて、物理的スパッタ効果及び化学的反
り効果により被処理半導体基板８ｔエツチングする。
ヒーター９により被処理半導体基板８ｔ−所定の温度に
保持する。また、真空チャンバ６は予めヘリウム（Ｈ・
）ガスで満されており、Ｃ４ガス導入ソース１０からＪ
ｃ空ヂャ／パ５内にＣｔ、ガスを導入する。電極６，１
間に高周波電圧を印加することにより、被処理半導体基
板８と対向し次陰極電極間でプラズマ放電を起こし、真
空チャンバ６内に４生ずる反応性イオン金波処理中導体
基板８に衝撃させて、物理的スパッタ効果及び化学的反
り効果により被処理半導体基板８ｔエツチングする。
第３図は上紀装ｆ會用い−〔ガス圧比Ｃｔｔ／Ｈｔ Ｗ
Ｏ２−１０，全ガス圧１〜１０（Ｐ＆〕、Ｗｔ力２０〜
２００（Ｗｌの条件下で、基板＠度を変化させたときα
ＬｘＧａｌ−ｘＡｓ（ｘ−Ｃ３）とＧａＡａそれぞれの
工、チングレート？測定したグラフである。同図に於い
て１曲線ａはＡ４ｘＧ ＩＬ、−ＸＡ８ （ｘ ｓｅα
３）のエツチングレート、曲線すはＧａＡ、のエツチン
グレートを示している。
Ｏ２−１０，全ガス圧１〜１０（Ｐ＆〕、Ｗｔ力２０〜
２００（Ｗｌの条件下で、基板＠度を変化させたときα
ＬｘＧａｌ−ｘＡｓ（ｘ−Ｃ３）とＧａＡａそれぞれの
工、チングレート？測定したグラフである。同図に於い
て１曲線ａはＡ４ｘＧ ＩＬ、−ＸＡ８ （ｘ ｓｅα
３）のエツチングレート、曲線すはＧａＡ、のエツチン
グレートを示している。
第３図から明らかな様に、基板１度を２００（℃）前後
に保持した時、ＧａＡｓに対するＡｔｘＧａＩ−ｘＡａ
（Ｘ−Ｃ３）のエツチングの選択性が良好となる。
に保持した時、ＧａＡｓに対するＡｔｘＧａＩ−ｘＡａ
（Ｘ−Ｃ３）のエツチングの選択性が良好となる。
前記第１図（＆）のｌｌｌ造を有する被処理半導体基板
ｆｒ２００［’ｃ）に保ち、上記装置を用いて上記条件
下でＧａＡｇ／１１４ｉ−ｒスフとしてＡ Ｌ ｘ Ｇ
ａ １ ｘ Ａ ｓ Ｊｆ１３のエツチングを行な
う。
ｆｒ２００［’ｃ）に保ち、上記装置を用いて上記条件
下でＧａＡｇ／１１４ｉ−ｒスフとしてＡ Ｌ ｘ Ｇ
ａ １ ｘ Ａ ｓ Ｊｆ１３のエツチングを行な
う。
この結果、前記半導体基板８のムＬｘＧ＊、 −ｘＡｓ
層３ ｔ−１５０（Ｘ ） エツチングした時、ＧａＡ
ｓ／Ｉ１４は約５０（Ｘ）エツチングされるにとどまっ
た（第１図（（９））。
層３ ｔ−１５０（Ｘ ） エツチングした時、ＧａＡ
ｓ／Ｉ１４は約５０（Ｘ）エツチングされるにとどまっ
た（第１図（（９））。
本実施列によｎば、従来の室温（Ｒ，Ｔ）で行なわれて
いたエツチングに比べて、ＧａＡａに対するムｔＧａＡ
ｓの選択性が向上し、エツチング処理を短時間に行なう
ことができる。
いたエツチングに比べて、ＧａＡａに対するムｔＧａＡ
ｓの選択性が向上し、エツチング処理を短時間に行なう
ことができる。
同、本：５１１！施例では被処理半導体基板の温Ｋを２
００ Ｃｔ）に保持し九が、かかる被処理基板＠度を適
切な温度に保つことにより、所望のＧａＡｓに対するＡ
ｔＧａＡｓの選択性及びエツチング速度を得ることがで
きる。
００ Ｃｔ）に保持し九が、かかる被処理基板＠度を適
切な温度に保つことにより、所望のＧａＡｓに対するＡ
ｔＧａＡｓの選択性及びエツチング速度を得ることがで
きる。
（６） 発明の効果
本発明によれば、ＡｔＧａＡａ−ＧａＡｓ ヘテロ接合
型半導体材料に於いて、ＧａＡ−に対するＡｔＧａＡａ
の選択性及び加工を精度向上させる一方、被処理半導体
基板の温度を変えることに工す、薄膜のエツチングコン
トロールを良好に行なうことができる。
型半導体材料に於いて、ＧａＡ−に対するＡｔＧａＡａ
の選択性及び加工を精度向上させる一方、被処理半導体
基板の温度を変えることに工す、薄膜のエツチングコン
トロールを良好に行なうことができる。
第１図はＡｔＧｔＡｓ−ＧａＡａヘテロ接合証接合体半
導体基板、第２図は本実施例に於けるイオンエツチング
装置のｖｆｒｌｋｉ、第３図は基板温度を変化させ定と
きのＡｔｘＧａ、−Ｘ／１１ （ｘ ｗα３）及びＧａ
Ａ。 それぞれのエツチングレートを測定し九グラフである。 ２．４＝・・・−ＧａＡｓ層、３−・−・−ｋｔｘＧａ
、 −ＸＡ ８ ＋＠ｌ、６．７・・・・・・電 極、
８・・・・・被処理半導体基板、９ ・・・抵抗加熱ヒ
ーター、１ｏ・・・ｃ４導入部、第１図 （（２） （ｂ） 第 Ｚ 図
導体基板、第２図は本実施例に於けるイオンエツチング
装置のｖｆｒｌｋｉ、第３図は基板温度を変化させ定と
きのＡｔｘＧａ、−Ｘ／１１ （ｘ ｗα３）及びＧａ
Ａ。 それぞれのエツチングレートを測定し九グラフである。 ２．４＝・・・−ＧａＡｓ層、３−・−・−ｋｔｘＧａ
、 −ＸＡ ８ ＋＠ｌ、６．７・・・・・・電 極、
８・・・・・被処理半導体基板、９ ・・・抵抗加熱ヒ
ーター、１ｏ・・・ｃ４導入部、第１図 （（２） （ｂ） 第 Ｚ 図
Claims (1)
- 少なくとも一部にアルミニウム・ガリウム・ヒ素層が成
田したアルミニウム・ガリウム・ヒ素−ガリウム・ヒ素
へテロ接合型半導体基体を所定の１髪に保持し、塩素と
臭嵩の内少なくとも一方を富むガス倉エツチングガスと
する反応性イオンエラｆ７’ｆ（ＣＬｆ）、前記アルミ
ニウム・ガリウム・ヒＪ１ｍｋ−Ａ択的にエツチングす
る工＆＆有することｔ時機とする半導体装置の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030291A JPH073826B2 (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030291A JPH073826B2 (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147174A true JPS58147174A (ja) | 1983-09-01 |
| JPH073826B2 JPH073826B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=12299620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57030291A Expired - Lifetime JPH073826B2 (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073826B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE40537E1 (en) | 2001-01-18 | 2008-10-14 | Ti Group Automotive Systems, L.L.C. | Automotive fuel tank electrical fitting |
| CN111106004A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 东泰高科装备科技有限公司 | 一种砷化镓刻蚀方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102807414A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | 施可丰化工股份有限公司 | 一种长效稳定剂的应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58143530A (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-26 | Toshiba Corp | 化合物半導体装置の製造方法 |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP57030291A patent/JPH073826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58143530A (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-26 | Toshiba Corp | 化合物半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE40537E1 (en) | 2001-01-18 | 2008-10-14 | Ti Group Automotive Systems, L.L.C. | Automotive fuel tank electrical fitting |
| CN111106004A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 东泰高科装备科技有限公司 | 一种砷化镓刻蚀方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073826B2 (ja) | 1995-01-18 |
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