JP2001068448A - エッチング方法 - Google Patents
エッチング方法Info
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- JP2001068448A JP2001068448A JP24182799A JP24182799A JP2001068448A JP 2001068448 A JP2001068448 A JP 2001068448A JP 24182799 A JP24182799 A JP 24182799A JP 24182799 A JP24182799 A JP 24182799A JP 2001068448 A JP2001068448 A JP 2001068448A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコン化合物表面に微細パターンを比較的安
全に形成することが可能なエッチング方法を提供するこ
と。 【解決手段】本発明のエッチング方法は、シリコン化合
物表面１と紫外線１１を透過する窓部材２との間にフッ
化水素酸及び酸化剤を含有する薄液層を介在させ、前記
窓部材２側から前記シリコン化合物表面１に向けて紫外
線１１を照射することにより前記シリコン化合物表面１
の少なくとも一部を酸化させるとともに、それにより生
成するシリコン酸化物を前記薄液層に含まれるフッ化水
素酸で前記シリコン化合物表面１から除去することを特
徴とする。
全に形成することが可能なエッチング方法を提供するこ
と。 【解決手段】本発明のエッチング方法は、シリコン化合
物表面１と紫外線１１を透過する窓部材２との間にフッ
化水素酸及び酸化剤を含有する薄液層を介在させ、前記
窓部材２側から前記シリコン化合物表面１に向けて紫外
線１１を照射することにより前記シリコン化合物表面１
の少なくとも一部を酸化させるとともに、それにより生
成するシリコン酸化物を前記薄液層に含まれるフッ化水
素酸で前記シリコン化合物表面１から除去することを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング方法に
係り、特にシリコン化合物表面をエッチングするための
エッチング方法に関する。
係り、特にシリコン化合物表面をエッチングするための
エッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンカーバイドは、耐熱性、耐放射
線性、耐薬品性、及び耐摩耗性に優れ、さらに、ワイド
バンドギャップであり、かつ、Ｘ線域で高い反射率を示
す等の特徴を有している。そのため、シリコンカーバイ
ドは、半導体デバイスやＳＲ光用グレーティングへの適
用が期待されている。
線性、耐薬品性、及び耐摩耗性に優れ、さらに、ワイド
バンドギャップであり、かつ、Ｘ線域で高い反射率を示
す等の特徴を有している。そのため、シリコンカーバイ
ドは、半導体デバイスやＳＲ光用グレーティングへの適
用が期待されている。
【０００３】現在、シリコンカーバイド基板は、多くの
場合、ダイヤモンド線刻やレーザーアブレーションなど
の物理的手法により加工されているが、微細パターンを
短時間で及び高精度に形成するには化学的手法の適用が
必須である。しかしながら、従来の化学的手法を用いて
シリコンカーバイド基板上に微細パターンを短時間且つ
高精度に形成するには幾つかの問題がある。
場合、ダイヤモンド線刻やレーザーアブレーションなど
の物理的手法により加工されているが、微細パターンを
短時間で及び高精度に形成するには化学的手法の適用が
必須である。しかしながら、従来の化学的手法を用いて
シリコンカーバイド基板上に微細パターンを短時間且つ
高精度に形成するには幾つかの問題がある。
【０００４】例えば、リアクティブイオンエッチング
（ＲＩＥ）法等を用いてパターンエッチングを行う場合
には、シリコンカーバイドよりも化学的耐性に優れたレ
ジストが必要である。しかしながら、そのようなレジス
トは非現実的である。また、フォトエレクトロケミカル
（ＰＥＣ）法を用いた場合には、レジストは不要である
が、直描法であるため加工時間及び加工精度に問題があ
る。
（ＲＩＥ）法等を用いてパターンエッチングを行う場合
には、シリコンカーバイドよりも化学的耐性に優れたレ
ジストが必要である。しかしながら、そのようなレジス
トは非現実的である。また、フォトエレクトロケミカル
（ＰＥＣ）法を用いた場合には、レジストは不要である
が、直描法であるため加工時間及び加工精度に問題があ
る。
【０００５】上記方法の他に、本発明者らは、化学的な
手法として、ＣｌＦ3ガスやＮＦ3ガスのようなエッチャ
ントガスを用いた光化学的パターンエッチング法を開発
している。この方法は、エッチャントガスの光分解によ
り生成したラジカルを用いて、シリコンカーバイド基板
の表面でシリコンカーバイドをＳｉＦn及びＣＦn或いは
ＣＮとして昇華させるものである。この方法によると、
表面励起光であるレーザー光の露光部のみで上記昇華が
生じるため、所望のパターンを高い精度で形成すること
が可能である。しかしながら、この方法は、ＣｌＦ3ガ
スやＮＦ3ガスのような危険なガスを必要とする。
手法として、ＣｌＦ3ガスやＮＦ3ガスのようなエッチャ
ントガスを用いた光化学的パターンエッチング法を開発
している。この方法は、エッチャントガスの光分解によ
り生成したラジカルを用いて、シリコンカーバイド基板
の表面でシリコンカーバイドをＳｉＦn及びＣＦn或いは
ＣＮとして昇華させるものである。この方法によると、
表面励起光であるレーザー光の露光部のみで上記昇華が
生じるため、所望のパターンを高い精度で形成すること
が可能である。しかしながら、この方法は、ＣｌＦ3ガ
スやＮＦ3ガスのような危険なガスを必要とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
方法によると、シリコンカーバイド基板のようなシリコ
ン化合物基板の表面に化学的手法により微細パターンを
高精度に形成するには、ＣｌＦ3ガスやＮＦ3ガス等の危
険なガスが必要である。
方法によると、シリコンカーバイド基板のようなシリコ
ン化合物基板の表面に化学的手法により微細パターンを
高精度に形成するには、ＣｌＦ3ガスやＮＦ3ガス等の危
険なガスが必要である。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、シリコン化合物表面に微細パターンを比較的
安全に形成することが可能なエッチング方法を提供する
ことにある。
のであり、シリコン化合物表面に微細パターンを比較的
安全に形成することが可能なエッチング方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、シリコン化合物表面と紫外線を透過する
窓部材との間にフッ化水素酸及び酸化剤を含有する薄液
層を介在させ、窓部材側からシリコン化合物表面に向け
て紫外線を照射することによりシリコン化合物表面の少
なくとも一部を酸化させるとともに、それにより生成す
るシリコン酸化物を薄液層に含まれるフッ化水素酸で前
記シリコン化合物表面から除去することを特徴とするエ
ッチング方法を提供する。
に、本発明は、シリコン化合物表面と紫外線を透過する
窓部材との間にフッ化水素酸及び酸化剤を含有する薄液
層を介在させ、窓部材側からシリコン化合物表面に向け
て紫外線を照射することによりシリコン化合物表面の少
なくとも一部を酸化させるとともに、それにより生成す
るシリコン酸化物を薄液層に含まれるフッ化水素酸で前
記シリコン化合物表面から除去することを特徴とするエ
ッチング方法を提供する。
【０００９】本発明のエッチング方法は、酸化剤を光励
起することにより発生する活性の高い酸素原子と、シリ
コン化合物、例えばシリコンカーバイドからなるシリコ
ン化合物表面を光励起することによって結合を切断され
たＳｉ及びＣとの反応を利用している。この反応により
生成するＳｉＯ2やＣＯ2のような酸化物のうち、ＣＯ 2
のようなガスは薄液層中に拡散する。一方、ＳｉＯ2等
はシリコン化合物表面に残されるが、フッ化水素酸によ
り容易に除去される。本発明のエッチング方法は、この
ような原理に基づいている。
起することにより発生する活性の高い酸素原子と、シリ
コン化合物、例えばシリコンカーバイドからなるシリコ
ン化合物表面を光励起することによって結合を切断され
たＳｉ及びＣとの反応を利用している。この反応により
生成するＳｉＯ2やＣＯ2のような酸化物のうち、ＣＯ 2
のようなガスは薄液層中に拡散する。一方、ＳｉＯ2等
はシリコン化合物表面に残されるが、フッ化水素酸によ
り容易に除去される。本発明のエッチング方法は、この
ような原理に基づいている。
【００１０】なお、上述した方法によるシリコン化合物
表面のエッチングは酸化剤を用いなくとも実行すること
ができるが、酸化剤を用いた場合、活性の高い酸素原子
を極めて効率的に発生させることができる。そのため、
本発明の方法によると、十分なエッチング深さを容易に
実現することができる。
表面のエッチングは酸化剤を用いなくとも実行すること
ができるが、酸化剤を用いた場合、活性の高い酸素原子
を極めて効率的に発生させることができる。そのため、
本発明の方法によると、十分なエッチング深さを容易に
実現することができる。
【００１１】上述したように、本発明の方法において
は、エッチャントとして液体が用いられる。この場合、
気体を用いた場合に比べて、被処理面であるシリコン化
合物表面とエッチャントとの接触密度をより高めること
ができる。したがって、エッチングレートを向上させる
ことが可能となる。
は、エッチャントとして液体が用いられる。この場合、
気体を用いた場合に比べて、被処理面であるシリコン化
合物表面とエッチャントとの接触密度をより高めること
ができる。したがって、エッチングレートを向上させる
ことが可能となる。
【００１２】また、本発明の方法によると、シリコン化
合物のエッチングに、ＣｌＦ3ガスやＮＦ3ガスのような
危険なガスは用いられず、代わりにフッ化水素酸が用い
られる。フッ化水素酸は上記ガスに比べて取り扱いが比
較的容易であるので、本発明の方法によると、安全にシ
リコン化合物表面に微細パターンを形成することが可能
である。
合物のエッチングに、ＣｌＦ3ガスやＮＦ3ガスのような
危険なガスは用いられず、代わりにフッ化水素酸が用い
られる。フッ化水素酸は上記ガスに比べて取り扱いが比
較的容易であるので、本発明の方法によると、安全にシ
リコン化合物表面に微細パターンを形成することが可能
である。
【００１３】さらに、本発明の方法においては、シリコ
ン化合物表面と窓部材とは、それらの間にフッ化水素酸
及び酸化剤を含有する薄液層が介在するように配置され
る。このような構造は、例えば、毛細管現象を利用する
ことにより形成することが可能である。この場合、シリ
コン化合物表面全体にフッ化水素酸及び酸化剤を均一に
供給することができる。したがって、均質なエッチング
を行うことが可能となる。また、この場合、必要なフッ
化水素酸等の量は僅かであるため、より安全にエッチン
グを行うことができる。
ン化合物表面と窓部材とは、それらの間にフッ化水素酸
及び酸化剤を含有する薄液層が介在するように配置され
る。このような構造は、例えば、毛細管現象を利用する
ことにより形成することが可能である。この場合、シリ
コン化合物表面全体にフッ化水素酸及び酸化剤を均一に
供給することができる。したがって、均質なエッチング
を行うことが可能となる。また、この場合、必要なフッ
化水素酸等の量は僅かであるため、より安全にエッチン
グを行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照しながらより詳細に説明する。
照しながらより詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係るエッチ
ング方法に用いられる装置を概略的に示す図である。図
１に示す装置１０は、ＡｒＦエキシマレーザのような紫
外線源１２と、ホモジナイザ１３と、ミラー１４と、所
定のパターンが形成されたフォトマスク１５と、基板１
を水平に載置する載置台（図示せず）とで主に構成され
ている。
ング方法に用いられる装置を概略的に示す図である。図
１に示す装置１０は、ＡｒＦエキシマレーザのような紫
外線源１２と、ホモジナイザ１３と、ミラー１４と、所
定のパターンが形成されたフォトマスク１５と、基板１
を水平に載置する載置台（図示せず）とで主に構成され
ている。
【００１６】この装置１０は、基板１上に載せられた窓
部材２との間隙に毛細管現象により薄液層（図示せず）
を形成させ、その上部から紫外線を照射する装置であ
る。すなわち、この装置１０は、紫外線源１２から出力
された紫外線（レーザー光）１１を、多面体プリズムの
ようなホモジナイザ１３で均一化した後、その進行方向
をミラー１４により鉛直方向下向きに変えて、フォトマ
スク１５を介して窓部材２側から基板１に照射するもの
である。
部材２との間隙に毛細管現象により薄液層（図示せず）
を形成させ、その上部から紫外線を照射する装置であ
る。すなわち、この装置１０は、紫外線源１２から出力
された紫外線（レーザー光）１１を、多面体プリズムの
ようなホモジナイザ１３で均一化した後、その進行方向
をミラー１４により鉛直方向下向きに変えて、フォトマ
スク１５を介して窓部材２側から基板１に照射するもの
である。
【００１７】本発明の一実施形態によると、例えば、図
１に示す装置１０を用いて以下に示す方法によりシリコ
ン化合物表面のエッチングが行われる。
１に示す装置１０を用いて以下に示す方法によりシリコ
ン化合物表面のエッチングが行われる。
【００１８】まず、少なくとも一方の主面がシリコンカ
ーバイドやシリコンナイトライドのようなシリコン化合
物で構成された基板１を準備する。この基板１は、少な
くとも一方の主面がシリコン化合物で構成されていれば
特に制限はなく、シリコン化合物からなる基板でもよ
い。また、この基板１は、表面にシリコン化合物層を有
する基板であってもよい。なお、ここでは、基板１はシ
リコン化合物からなる基板であるものとする。
ーバイドやシリコンナイトライドのようなシリコン化合
物で構成された基板１を準備する。この基板１は、少な
くとも一方の主面がシリコン化合物で構成されていれば
特に制限はなく、シリコン化合物からなる基板でもよ
い。また、この基板１は、表面にシリコン化合物層を有
する基板であってもよい。なお、ここでは、基板１はシ
リコン化合物からなる基板であるものとする。
【００１９】次に、基板１のシリコン化合物表面に、フ
ッ化水素酸と酸化剤とを含有するエッチャントを滴下す
る。エッチャントに用いられる酸化剤としては、Ｈ
2Ｏ2、Ｈ 2ＳＯ4、ＨＮＯ3、ＫＮＯ3、ＫＭｎＯ4、Ｋ2Ｃ
ｒＯ4、Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7、Ａｇ2Ｏ、及びＣｕＯ等を挙げる
ことができる。これら酸化剤は単独で用いてもよく、混
合して用いてもよい。
ッ化水素酸と酸化剤とを含有するエッチャントを滴下す
る。エッチャントに用いられる酸化剤としては、Ｈ
2Ｏ2、Ｈ 2ＳＯ4、ＨＮＯ3、ＫＮＯ3、ＫＭｎＯ4、Ｋ2Ｃ
ｒＯ4、Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7、Ａｇ2Ｏ、及びＣｕＯ等を挙げる
ことができる。これら酸化剤は単独で用いてもよく、混
合して用いてもよい。
【００２０】その後、基板１のシリコン化合物表面に窓
部材２を載置する。基板１のシリコン化合物表面に存在
するエッチャントの液滴は、毛細管現象により基板１と
窓部材２との間に広げられる。その結果、エッチャント
は、基板１と窓部材２との間に極めて薄い液膜である薄
液層を形成する。
部材２を載置する。基板１のシリコン化合物表面に存在
するエッチャントの液滴は、毛細管現象により基板１と
窓部材２との間に広げられる。その結果、エッチャント
は、基板１と窓部材２との間に極めて薄い液膜である薄
液層を形成する。
【００２１】このように、窓部材２はエッチャントと接
触するので、上記エッチャントに対して耐性を有する必
要がある。また、後述するように、窓部材２側から紫外
線が照射されるので、窓部材２は紫外線を透過するもの
である必要がある。そのような材料としては、例えばサ
ファイア、石英、合成石英ガラス、フッ化カルシウム、
フッ化マグネシウム、或いはＦＥＰやＰＦＡなどの透明
フッ素樹脂板等を挙げることができる。
触するので、上記エッチャントに対して耐性を有する必
要がある。また、後述するように、窓部材２側から紫外
線が照射されるので、窓部材２は紫外線を透過するもの
である必要がある。そのような材料としては、例えばサ
ファイア、石英、合成石英ガラス、フッ化カルシウム、
フッ化マグネシウム、或いはＦＥＰやＰＦＡなどの透明
フッ素樹脂板等を挙げることができる。
【００２２】なお、僅かではあるが、石英や合成石英ガ
ラスはフッ化水素酸に、フッ化カルシウムやフッ化マグ
ネシウムは水にそれぞれおかされる。そのため、これら
材料からなる窓部材２を繰り返し使用した場合、窓部材
２のエッチャントと接触する面に微細な凹凸が形成され
ることがあるが、ここで用いられるエッチャントは液体
であるので、後述する紫外線照射の際に過剰な光散乱を
生ずることはない。
ラスはフッ化水素酸に、フッ化カルシウムやフッ化マグ
ネシウムは水にそれぞれおかされる。そのため、これら
材料からなる窓部材２を繰り返し使用した場合、窓部材
２のエッチャントと接触する面に微細な凹凸が形成され
ることがあるが、ここで用いられるエッチャントは液体
であるので、後述する紫外線照射の際に過剰な光散乱を
生ずることはない。
【００２３】次に、上記装置１０を用いて、窓部材２側
から基板１に向けて紫外線１１を照射する。上述したよ
うに、基板１と窓部材２との間には薄液層が介在してい
るので、基板１等は載置台（図示せず）上に水平に配置
することが好ましい。
から基板１に向けて紫外線１１を照射する。上述したよ
うに、基板１と窓部材２との間には薄液層が介在してい
るので、基板１等は載置台（図示せず）上に水平に配置
することが好ましい。
【００２４】また、紫外線１１としては、例えば、３０
０ｎｍ〜１２０ｎｍの波長を有するものを用いることが
できる。この波長域において、それぞれの酸化剤は光吸
収を有し、かつ光分解が行われる。但し、フッ化水素酸
の吸収は１６０ｎｍ以下であるため、エッチング効率の
良い波長域は３００ｎｍ〜１６０ｎｍであることを付記
しておく。
０ｎｍ〜１２０ｎｍの波長を有するものを用いることが
できる。この波長域において、それぞれの酸化剤は光吸
収を有し、かつ光分解が行われる。但し、フッ化水素酸
の吸収は１６０ｎｍ以下であるため、エッチング効率の
良い波長域は３００ｎｍ〜１６０ｎｍであることを付記
しておく。
【００２５】そのような紫外線１１の光源１２として
は、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、Ａ
ｒエキシマレーザ、Ｋｒエキシマレーザ、Ｆ2レーザ、
紫外レーザ光を出力する非線形結晶を用いたレーザ、Ｘ
ｅ2 *エキシマランプ、ＸｅＣｌエキシマランプ、Ａｒエ
キシマランプ、Ｋｒエキシマランプ、及びＵＶランプ等
を挙げることができる。
は、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、Ａ
ｒエキシマレーザ、Ｋｒエキシマレーザ、Ｆ2レーザ、
紫外レーザ光を出力する非線形結晶を用いたレーザ、Ｘ
ｅ2 *エキシマランプ、ＸｅＣｌエキシマランプ、Ａｒエ
キシマランプ、Ｋｒエキシマランプ、及びＵＶランプ等
を挙げることができる。
【００２６】窓部材２側から基板１に向けて紫外線１１
を照射すると、露光部において選択的に上述したエッチ
ングが生ずる。一方、未露光部では上記エッチングは生
じない。その結果、基板１の表面には、フォトマスク１
５のパターンに対応したパターンが形成される。本実施
形態に係る方法によると、以上のようにしてエッチング
が行われる。
を照射すると、露光部において選択的に上述したエッチ
ングが生ずる。一方、未露光部では上記エッチングは生
じない。その結果、基板１の表面には、フォトマスク１
５のパターンに対応したパターンが形成される。本実施
形態に係る方法によると、以上のようにしてエッチング
が行われる。
【００２７】本実施形態において、薄液層の厚さは、通
常、１００〜１０μｍの範囲内であり、好ましくは５０
〜２０μｍの範囲内である。薄液層の厚さが上記範囲内
である場合、十分な量のエッチャントを基板１の表面に
供給することができ、しかも、薄液層における紫外線１
１の過剰な吸収を抑制して、基板１の表面を十分に光励
起することができる。
常、１００〜１０μｍの範囲内であり、好ましくは５０
〜２０μｍの範囲内である。薄液層の厚さが上記範囲内
である場合、十分な量のエッチャントを基板１の表面に
供給することができ、しかも、薄液層における紫外線１
１の過剰な吸収を抑制して、基板１の表面を十分に光励
起することができる。
【００２８】本実施形態において、紫外線１１のエネル
ギー密度は、１００ｍＪ／ｃｍ2以上であることが好ま
しく、５００ｍＪ／ｃｍ2以上であることがより好まし
い。この場合、活性の高い酸素原子を十分に発生させる
ことができ、しかも、基板１の表面を十分に光励起する
ことができる。
ギー密度は、１００ｍＪ／ｃｍ2以上であることが好ま
しく、５００ｍＪ／ｃｍ2以上であることがより好まし
い。この場合、活性の高い酸素原子を十分に発生させる
ことができ、しかも、基板１の表面を十分に光励起する
ことができる。
【００２９】本実施形態においては、薄液層の組成に応
じて紫外線源１２を適宜選択することが好ましい。例え
ば、上記エッチャントがフッ化水素と水とを含有する場
合は、紫外線源１２として、ＡｒＦエキシマレーザ或い
はＸｅ2 *エキシマランプを使用することが好ましい。ま
た、上記エッチャントがフッ化水素と過酸化水素とを含
有する場合は、紫外線源１２として、ＡｒＦエキシマレ
ーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、Ａｒエキシマレーザ、Ｋ
ｒエキシマレーザ、Ｆ2レーザ、非線形結晶を用いたレ
ーザ、Ｘｅ2 *エキシマランプ、ＸｅＣｌエキシマラン
プ、Ａｒエキシマランプ、Ｋｒエキシマランプ、Ｈｇラ
ンプ、或いはＤ2ランプ等を使用することが好ましい。
じて紫外線源１２を適宜選択することが好ましい。例え
ば、上記エッチャントがフッ化水素と水とを含有する場
合は、紫外線源１２として、ＡｒＦエキシマレーザ或い
はＸｅ2 *エキシマランプを使用することが好ましい。ま
た、上記エッチャントがフッ化水素と過酸化水素とを含
有する場合は、紫外線源１２として、ＡｒＦエキシマレ
ーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、Ａｒエキシマレーザ、Ｋ
ｒエキシマレーザ、Ｆ2レーザ、非線形結晶を用いたレ
ーザ、Ｘｅ2 *エキシマランプ、ＸｅＣｌエキシマラン
プ、Ａｒエキシマランプ、Ｋｒエキシマランプ、Ｈｇラ
ンプ、或いはＤ2ランプ等を使用することが好ましい。
【００３０】このように、薄液層の組成に応じて紫外線
源１２を適宜選択することにより、薄液層における紫外
線１１の過剰な吸収を抑制し、基板１の表面を十分に光
励起することができる。すなわち、高いエッチングレー
トを得ることが可能となる。
源１２を適宜選択することにより、薄液層における紫外
線１１の過剰な吸収を抑制し、基板１の表面を十分に光
励起することができる。すなわち、高いエッチングレー
トを得ることが可能となる。
【００３１】以上説明したように、本実施形態の方法に
おいては、エッチャントとして気体ではなく液体が用い
られるため、高いエッチングレートを実現することがで
きる。また、本実施形態の方法において、エッチャント
は毛細管現象を利用して薄液層として形成されるため、
シリコン化合物表面全体にエッチャントを均一に供給す
ることができる。したがって、均質なエッチングを行う
ことが可能となる。さらに、この場合、必要なフッ化水
素溶液等の量は僅かであるため、より安全にエッチング
を行うことができる。
おいては、エッチャントとして気体ではなく液体が用い
られるため、高いエッチングレートを実現することがで
きる。また、本実施形態の方法において、エッチャント
は毛細管現象を利用して薄液層として形成されるため、
シリコン化合物表面全体にエッチャントを均一に供給す
ることができる。したがって、均質なエッチングを行う
ことが可能となる。さらに、この場合、必要なフッ化水
素溶液等の量は僅かであるため、より安全にエッチング
を行うことができる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００３３】上述した構造を有する装置１０を用いて、
以下に示す方法によりシリコン化合物表面のエッチング
を行った。
以下に示す方法によりシリコン化合物表面のエッチング
を行った。
【００３４】（実施例１）まず、ＳｉＣ基板１上にフッ
化水素酸（Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝１０：１）を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファ
イアガラス窓部材２とがフッ化水素酸からなる薄液層を
介して積層された積層体を形成した。
化水素酸（Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝１０：１）を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファ
イアガラス窓部材２とがフッ化水素酸からなる薄液層を
介して積層された積層体を形成した。
【００３５】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を４００ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、７５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を４００ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、７５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
【００３６】なお、ＡｒＦエキシマレーザー光の代わり
にＫｒＦエキシマレーザー光を照射したところ、ＳｉＣ
基板１の表面は殆どエッチングされなかった。
にＫｒＦエキシマレーザー光を照射したところ、ＳｉＣ
基板１の表面は殆どエッチングされなかった。
【００３７】（実施例２）ＳｉＣ基板１上に過酸化水素
水とフッ化水素酸との混合液（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝１０：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
水とフッ化水素酸との混合液（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝１０：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
【００３８】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を２５６ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、３０オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を２５６ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、３０オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
【００３９】（実施例３）ＳｉＣ基板１上に過酸化水素
水とフッ化水素酸との混合液（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝１０：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
水とフッ化水素酸との混合液（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝１０：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
【００４０】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＫｒＦエキシマレーザー光１１を４００ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１２０オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＫｒＦエキシマレーザー光１１を４００ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１２０オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
【００４１】（実施例４）ＡｒＦエキシマレーザー光１
１のエネルギー密度を変えたこと以外は実施例１に示し
たのと同様の条件でＳｉＣ基板１のエッチングを行い、
ＡｒＦエキシマレーザー光１１のエネルギー密度とエッ
チング深さとの関係を調べた。また、ＫｒＦエキシマレ
ーザー光１１のエネルギー密度を変えたこと以外は実施
例３に示したのと同様の条件でＳｉＣ基板１のエッチン
グを行い、ＫｒＦエキシマレーザー光１１のエネルギー
密度とエッチング深さとの関係を調べた。その結果を図
２に示す。
１のエネルギー密度を変えたこと以外は実施例１に示し
たのと同様の条件でＳｉＣ基板１のエッチングを行い、
ＡｒＦエキシマレーザー光１１のエネルギー密度とエッ
チング深さとの関係を調べた。また、ＫｒＦエキシマレ
ーザー光１１のエネルギー密度を変えたこと以外は実施
例３に示したのと同様の条件でＳｉＣ基板１のエッチン
グを行い、ＫｒＦエキシマレーザー光１１のエネルギー
密度とエッチング深さとの関係を調べた。その結果を図
２に示す。
【００４２】図２は、本発明の実施例に係るエッチング
方法における紫外線１１のエネルギー密度とエッチング
深さとの関係を示すグラフである。図中、横軸は紫外線
１１のエネルギー密度を示し、縦軸はエッチング深さを
示している。また、曲線２１は、エッチャント及び紫外
線１１としてフッ化水素酸及びＡｒＦエキシマレーザー
光を用いた場合に得られたデータを示し、曲線２２は、
エッチャント及び紫外線１１として過酸化水素とフッ化
水素との混合液及びＫｒＦエキシマレーザー光を用いた
場合に得られたデータを示している。
方法における紫外線１１のエネルギー密度とエッチング
深さとの関係を示すグラフである。図中、横軸は紫外線
１１のエネルギー密度を示し、縦軸はエッチング深さを
示している。また、曲線２１は、エッチャント及び紫外
線１１としてフッ化水素酸及びＡｒＦエキシマレーザー
光を用いた場合に得られたデータを示し、曲線２２は、
エッチャント及び紫外線１１として過酸化水素とフッ化
水素との混合液及びＫｒＦエキシマレーザー光を用いた
場合に得られたデータを示している。
【００４３】曲線２１及び２２から明らかなように、エ
ッチャント及び紫外線１１としてフッ化水素酸及びＡｒ
Ｆエキシマレーザー光を用いた場合に比べ、エッチャン
ト及び紫外線１１として過酸化水素とフッ化水素との混
合液及びＫｒＦエキシマレーザー光を用いた場合におい
て、より大きなエッチング深さを得ることができた。す
なわち、酸化剤として過酸化水素を用い且つ紫外線１１
としてＫｒＦエキシマレーザー光を用いた場合におい
て、より速いエッチングレートを実現することができ
た。
ッチャント及び紫外線１１としてフッ化水素酸及びＡｒ
Ｆエキシマレーザー光を用いた場合に比べ、エッチャン
ト及び紫外線１１として過酸化水素とフッ化水素との混
合液及びＫｒＦエキシマレーザー光を用いた場合におい
て、より大きなエッチング深さを得ることができた。す
なわち、酸化剤として過酸化水素を用い且つ紫外線１１
としてＫｒＦエキシマレーザー光を用いた場合におい
て、より速いエッチングレートを実現することができ
た。
【００４４】（実施例５）ＳｉＣ基板１上に濃硫酸（９
５％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（Ｈ 2Ｓ
Ｏ4：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上に石英
ガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利
用して、ＳｉＣ基板１と石英ガラス窓部材２とが、硫酸
を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介して
積層された積層体を形成した。
５％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（Ｈ 2Ｓ
Ｏ4：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上に石英
ガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利
用して、ＳｉＣ基板１と石英ガラス窓部材２とが、硫酸
を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介して
積層された積層体を形成した。
【００４５】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直にＫ
ｒＦエキシマレーザー光１１を４００ｍＪ／ｃｍ2のエ
ネルギー密度で１００００ショット照射した。その結
果、４５オングストロームのエッチング深さを実現する
ことができた。
積層体に、石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直にＫ
ｒＦエキシマレーザー光１１を４００ｍＪ／ｃｍ2のエ
ネルギー密度で１００００ショット照射した。その結
果、４５オングストロームのエッチング深さを実現する
ことができた。
【００４６】（実施例６）ＳｉＣ基板１上に純水とフッ
化水素酸（４０％）との混合液（Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝３：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、純水を酸
化剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層
された積層体を形成した。
化水素酸（４０％）との混合液（Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝３：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、純水を酸
化剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層
された積層体を形成した。
【００４７】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、８０オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、８０オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
【００４８】（実施例７）ＳｉＣ基板１上に硝酸（６０
％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（ＨＮＯ3：
ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上に透明フッ素
樹脂窓部材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用
して、ＳｉＣ基板１と透明フッ素樹脂窓部材２とが、硝
酸を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（ＨＮＯ3：
ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上に透明フッ素
樹脂窓部材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用
して、ＳｉＣ基板１と透明フッ素樹脂窓部材２とが、硝
酸を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。
【００４９】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、透明フッ素樹脂窓部材２側から基板面に垂直
にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ2
のエネルギー密度で１００００ショット照射した。その
結果、９０オングストロームのエッチング深さを実現す
ることができた。
積層体に、透明フッ素樹脂窓部材２側から基板面に垂直
にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ2
のエネルギー密度で１００００ショット照射した。その
結果、９０オングストロームのエッチング深さを実現す
ることができた。
【００５０】（実施例８）ＳｉＣ基板１上に硝酸カリウ
ム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液
（ＨＮＯ3：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上
にサファイアガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛
細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファイアガラス
窓部材２とが、硝酸カリウムを酸化剤として含有するエ
ッチャントの薄液層を介して積層された積層体を形成し
た。
ム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液
（ＨＮＯ3：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上
にサファイアガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛
細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファイアガラス
窓部材２とが、硝酸カリウムを酸化剤として含有するエ
ッチャントの薄液層を介して積層された積層体を形成し
た。
【００５１】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、９５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、９５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
【００５２】（実施例９）ＳｉＣ基板１上に過マンガン
酸カリウム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）と
の混合液（ＫＭｎＯ4：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファ
イアガラス窓部材２とが、過マンガン酸カリウムを酸化
剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層さ
れた積層体を形成した。
酸カリウム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）と
の混合液（ＫＭｎＯ4：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファ
イアガラス窓部材２とが、過マンガン酸カリウムを酸化
剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層さ
れた積層体を形成した。
【００５３】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１２０オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１２０オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
【００５４】（実施例１０）ＳｉＣ基板１上にクロム酸
カリウム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との
混合液（Ｋ2ＣｒＯ4：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファ
イアガラス窓部材２とが、クロム酸カリウムを酸化剤と
して含有するエッチャントの薄液層を介して積層された
積層体を形成した。
カリウム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との
混合液（Ｋ2ＣｒＯ4：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さら
に、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。す
なわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファ
イアガラス窓部材２とが、クロム酸カリウムを酸化剤と
して含有するエッチャントの薄液層を介して積層された
積層体を形成した。
【００５５】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１００オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１００オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
【００５６】（実施例１１）ＳｉＣ基板１上に重クロム
酸カリウム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）と
の混合液（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さ
らに、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。
すなわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサフ
ァイアガラス窓部材２とが、重クロム酸カリウムを酸化
剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層さ
れた積層体を形成した。
酸カリウム水溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）と
の混合液（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さ
らに、その上にサファイアガラス窓部材２を載置した。
すなわち、毛細管現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサフ
ァイアガラス窓部材２とが、重クロム酸カリウムを酸化
剤として含有するエッチャントの薄液層を介して積層さ
れた積層体を形成した。
【００５７】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１１０オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、１１０オングストロームのエッチング深さを実
現することができた。
【００５８】（実施例１２）ＳｉＣ基板１上に酸化銀水
溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（Ａ
ｇ2Ｏ：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上にサ
ファイアガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファイアガラス窓部
材２とが、酸化銀を酸化剤として含有するエッチャント
の薄液層を介して積層された積層体を形成した。
溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（Ａ
ｇ2Ｏ：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上にサ
ファイアガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファイアガラス窓部
材２とが、酸化銀を酸化剤として含有するエッチャント
の薄液層を介して積層された積層体を形成した。
【００５９】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、８５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、８５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
【００６０】（実施例１３）ＳｉＣ基板１上に酸化銅水
溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（Ｃ
ｕＯ：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上にサフ
ァイアガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管現
象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材
２とが、酸化銅を酸化剤として含有するエッチャントの
薄液層を介して積層された積層体を形成した。
溶液（１％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液（Ｃ
ｕＯ：ＨＦ＝１：１）を滴下し、さらに、その上にサフ
ァイアガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管現
象を利用して、ＳｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材
２とが、酸化銅を酸化剤として含有するエッチャントの
薄液層を介して積層された積層体を形成した。
【００６１】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、５５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
積層体に、サファイアガラス窓部材２側から基板面に垂
直にＡｒＦエキシマレーザー光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ
2のエネルギー密度で１００００ショット照射した。そ
の結果、５５オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
【００６２】（実施例１４）ＳｉＣ基板１上に純水とフ
ッ化水素酸（４０％）との混合液（Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝３：
１）を滴下し、さらに、その上に合成石英ガラス窓部材
２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓｉ
Ｃ基板１と合成石英ガラス窓部材２とが、純水を酸化剤
として含有するエッチャントの薄液層を介して積層され
た積層体を形成した。
ッ化水素酸（４０％）との混合液（Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝３：
１）を滴下し、さらに、その上に合成石英ガラス窓部材
２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓｉ
Ｃ基板１と合成石英ガラス窓部材２とが、純水を酸化剤
として含有するエッチャントの薄液層を介して積層され
た積層体を形成した。
【００６３】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、合成石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直
にＸｅ2 *エキシマランプ光１１を１０分間照射した。そ
の結果、３０オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
積層体に、合成石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直
にＸｅ2 *エキシマランプ光１１を１０分間照射した。そ
の結果、３０オングストロームのエッチング深さを実現
することができた。
【００６４】（実施例１５）ＳｉＣ基板１上に過酸化水
素水（３０％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液
（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝３：１）を滴下し、さらに、その上に
合成石英ガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、ＳｉＣ基板１と合成石英ガラス窓部材
２とが、過酸化水素を酸化剤として含有するエッチャン
トの薄液層を介して積層された積層体を形成した。
素水（３０％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液
（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝３：１）を滴下し、さらに、その上に
合成石英ガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、ＳｉＣ基板１と合成石英ガラス窓部材
２とが、過酸化水素を酸化剤として含有するエッチャン
トの薄液層を介して積層された積層体を形成した。
【００６５】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、合成石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直
にＫｒＣｌエキシマランプ光（２２２ｎｍ）１１を１０
分間照射した。その結果、６０オングストロームのエッ
チング深さを実現することができた。
積層体に、合成石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直
にＫｒＣｌエキシマランプ光（２２２ｎｍ）１１を１０
分間照射した。その結果、６０オングストロームのエッ
チング深さを実現することができた。
【００６６】（実施例１６）ＳｉＮ基板１上に過酸化水
素水（３０％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液
（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝３：１）を滴下し、さらに、その上に
合成石英ガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、ＳｉＮ基板１と合成石英ガラス窓部材
２とが、過酸化水素を酸化剤として含有するエッチャン
トの薄液層を介して積層された積層体を形成した。
素水（３０％）とフッ化水素酸（４０％）との混合液
（Ｈ2Ｏ2：ＨＦ＝３：１）を滴下し、さらに、その上に
合成石英ガラス窓部材２を載置した。すなわち、毛細管
現象を利用して、ＳｉＮ基板１と合成石英ガラス窓部材
２とが、過酸化水素を酸化剤として含有するエッチャン
トの薄液層を介して積層された積層体を形成した。
【００６７】次に、図１に示す装置１０を用いて、この
積層体に、合成石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直
にＡｒＦエキシマレーザ光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ2の
エネルギー密度で１００００ショット照射した。その結
果、１００オングストロームのエッチング深さを実現す
ることができた。
積層体に、合成石英ガラス窓部材２側から基板面に垂直
にＡｒＦエキシマレーザ光１１を６５０ｍＪ／ｃｍ2の
エネルギー密度で１００００ショット照射した。その結
果、１００オングストロームのエッチング深さを実現す
ることができた。
【００６８】（実施例１７）以下の方法により、紫外線
１１のエネルギー密度とエッチング深さとの関係を調べ
た。
１１のエネルギー密度とエッチング深さとの関係を調べ
た。
【００６９】まず、ＳｉＣ基板１上に過酸化水素水と１
５％のフッ化水素酸との混合液（Ｈ 2Ｏ2：ＨＦ＝１０：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。次に、図１に示す装置
１０を用いて、この積層体に、サファイアガラス窓部材
２側から基板面に垂直にＡｒＦエキシマレーザー光１１
を１００００ショット照射した。
５％のフッ化水素酸との混合液（Ｈ 2Ｏ2：ＨＦ＝１０：
１）を滴下し、さらに、その上にサファイアガラス窓部
材２を載置した。すなわち、毛細管現象を利用して、Ｓ
ｉＣ基板１とサファイアガラス窓部材２とが、過酸化水
素を酸化剤として含有するエッチャントの薄液層を介し
て積層された積層体を形成した。次に、図１に示す装置
１０を用いて、この積層体に、サファイアガラス窓部材
２側から基板面に垂直にＡｒＦエキシマレーザー光１１
を１００００ショット照射した。
【００７０】以上の操作をＡｒＦエキシマレーザー光１
１のエネルギー密度を変えて複数回行い、それぞれにつ
いて得られたエッチング深さを調べた。その結果を図３
に示す。
１のエネルギー密度を変えて複数回行い、それぞれにつ
いて得られたエッチング深さを調べた。その結果を図３
に示す。
【００７１】図３は、紫外線のエネルギー密度とエッチ
ング深さとの関係を示すグラフである。なお、図中、横
軸はエネルギー密度を示し、縦軸はエッチング深さを示
している。また、直線３０は実施例１７で得られたデー
タを示し、直線３１及び３２は後述する比較例１及び２
で得られたデータをそれぞれ示している。
ング深さとの関係を示すグラフである。なお、図中、横
軸はエネルギー密度を示し、縦軸はエッチング深さを示
している。また、直線３０は実施例１７で得られたデー
タを示し、直線３１及び３２は後述する比較例１及び２
で得られたデータをそれぞれ示している。
【００７２】図３に示すように、実施例１７によると、
比較的低いエネルギー密度で十分なエッチング深さを実
現することができた。
比較的低いエネルギー密度で十分なエッチング深さを実
現することができた。
【００７３】（比較例１）ＳｉＣ基板をチャンバー内に
収容し、チャンバー内を５ＴｏｒｒのＣｌＦ3雰囲気に
制御した。次に、チャンバーに設けられた窓を介してＳ
ｉＣ基板の表面に対して平行に５０ｍＪ／ｃｍ2のＫｒ
Ｆエキシマレーザ光を照射して下記反応式に示す光分解
を生じさせた。
収容し、チャンバー内を５ＴｏｒｒのＣｌＦ3雰囲気に
制御した。次に、チャンバーに設けられた窓を介してＳ
ｉＣ基板の表面に対して平行に５０ｍＪ／ｃｍ2のＫｒ
Ｆエキシマレーザ光を照射して下記反応式に示す光分解
を生じさせた。
【００７４】ＣｌＦ3→Ｃｌ*＋３Ｆ* このとき同時に、基板の表面に対して垂直にＫｒＦエキ
シマレーザ光を２０Ｈｚで１００００ショット照射する
ことにより基板表面を励起させた。このようにして励起
させた基板表面の露光部とＣｌＦ3の光分解によって発
生したラジカルとを反応させ、基板表面の露光部をエッ
チングした。
シマレーザ光を２０Ｈｚで１００００ショット照射する
ことにより基板表面を励起させた。このようにして励起
させた基板表面の露光部とＣｌＦ3の光分解によって発
生したラジカルとを反応させ、基板表面の露光部をエッ
チングした。
【００７５】以上の操作を、基板に向けて照射するＫｒ
Ｆエキシマレーザー光のエネルギー密度を変えて複数回
行い、それぞれについて得られたエッチング深さを調べ
た。その結果、図３に直線３１として示すように、十分
なエッチング深さを実現するには高いエネルギー密度を
必要とした。
Ｆエキシマレーザー光のエネルギー密度を変えて複数回
行い、それぞれについて得られたエッチング深さを調べ
た。その結果、図３に直線３１として示すように、十分
なエッチング深さを実現するには高いエネルギー密度を
必要とした。
【００７６】（比較例２）ＳｉＣ基板をチャンバー内に
収容し、チャンバー内を２００ＴｏｒｒのＮＦ3雰囲気
に制御した。次に、チャンバーに設けられた窓を介して
Ｘｅ2 *ランプ光を照射するのとともに、ＳｉＣ基板の表
面に対して垂直にＫｒＦエキシマレーザ光を２０Ｈｚで
１００００ショット照射した。
収容し、チャンバー内を２００ＴｏｒｒのＮＦ3雰囲気
に制御した。次に、チャンバーに設けられた窓を介して
Ｘｅ2 *ランプ光を照射するのとともに、ＳｉＣ基板の表
面に対して垂直にＫｒＦエキシマレーザ光を２０Ｈｚで
１００００ショット照射した。
【００７７】以上の操作をＫｒＦエキシマレーザー光の
エネルギー密度を変えて複数回行い、それぞれについて
得られたエッチング深さを調べた。その結果、図３に直
線３２として示すように、十分なエッチング深さを実現
するには比較例１と同様の高いエネルギー密度を必要と
した。
エネルギー密度を変えて複数回行い、それぞれについて
得られたエッチング深さを調べた。その結果、図３に直
線３２として示すように、十分なエッチング深さを実現
するには比較例１と同様の高いエネルギー密度を必要と
した。
【００７８】
【発明の効果】以上示したように、本発明の方法による
と、シリコン化合物のエッチングに、ＣｌＦ3ガスやＮ
Ｆ3ガスのような危険なガスは用いられず、代わりにフ
ッ化水素溶液が用いられる。そのため、本発明の方法に
よると、比較的安全にシリコン化合物表面に微細パター
ンを形成することが可能である。
と、シリコン化合物のエッチングに、ＣｌＦ3ガスやＮ
Ｆ3ガスのような危険なガスは用いられず、代わりにフ
ッ化水素溶液が用いられる。そのため、本発明の方法に
よると、比較的安全にシリコン化合物表面に微細パター
ンを形成することが可能である。
【００７９】すなわち、本発明によると、シリコン化合
物表面に微細パターンを比較的安全に形成することが可
能なエッチング方法が提供される。
物表面に微細パターンを比較的安全に形成することが可
能なエッチング方法が提供される。
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング方法に用
いられる装置を概略的に示す図。
いられる装置を概略的に示す図。
【図２】本発明の実施例に係るエッチング方法における
紫外線のエネルギー密度とエッチング深さとの関係を示
すグラフ。
紫外線のエネルギー密度とエッチング深さとの関係を示
すグラフ。
【図３】本発明の実施例及び比較例に係るエッチング方
法における紫外線のエネルギー密度とエッチング深さと
の関係を示すグラフ。
法における紫外線のエネルギー密度とエッチング深さと
の関係を示すグラフ。
１…基板 ２…窓部材 １０…装置 １１…紫外線 １２…紫外線源 １３…ホモジナイザ １４…ミラー １５…フォトマスク ２０，２１，３０〜３２…直線
Claims (6)
- 【請求項１】 シリコン化合物表面と紫外線を透過する
窓部材との間にフッ化水素酸及び酸化剤を含有する薄液
層を介在させ、前記窓部材側から前記シリコン化合物表
面に向けて紫外線を照射することにより前記シリコン化
合物表面の少なくとも一部を酸化させるとともに、それ
により生成するシリコン酸化物を前記薄液層に含まれる
フッ化水素酸で前記シリコン化合物表面から除去するこ
とを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項２】 前記シリコン化合物表面は、シリコンカ
ーバイド及びシリコンナイトライドのいずれか一方を含
有することを特徴とする請求項１に記載のエッチング方
法。 - 【請求項３】 前記酸化剤は、Ｈ2Ｏ2、Ｈ2ＳＯ4、ＨＮ
Ｏ3、ＫＮＯ3、ＫＭｎＯ4、Ｋ2ＣｒＯ4、Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7、
Ａｇ2Ｏ、及びＣｕＯからなる群より選ばれる少なくと
も１種の化合物を含有することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載のエッチング方法。 - 【請求項４】 前記薄液層を毛細管現象を利用して形成
する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のエッチ
ング方法。 - 【請求項５】 前記紫外線は、３００ｎｍ〜１２０ｎｍ
の波長を有することを特徴とする請求項１〜請求項４の
いずれか１項に記載のエッチング方法。 - 【請求項６】 前記窓部材は、サファイア、石英、合成
石英ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、
及び透明フッ素樹脂からなる群より選ばれる材料からな
ることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項
に記載のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24182799A JP4250820B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | エッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24182799A JP4250820B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | エッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068448A true JP2001068448A (ja) | 2001-03-16 |
| JP4250820B2 JP4250820B2 (ja) | 2009-04-08 |
Family
ID=17080094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24182799A Expired - Fee Related JP4250820B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | エッチング方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4250820B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001068451A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Tokai Univ | エッチング方法 |
| JP2003318139A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-07 | Tokai Univ | シリコンウエハの研磨方法 |
| JP2004235391A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | エッチング装置、エッチング方法および半導体装置の製造方法 |
| JP2004289032A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | 紫外光照射装置、エッチング装置、エッチング方法および半導体装置の製造方法 |
| JP2009141353A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Applied Materials Inc | 炭化ケイ素を含む半導体加工構成要素における機械加工に起因する表面下の損傷を軽減するための化学処理 |
| JP5024048B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2012-09-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ウエットエッチング方法及びウエットエッチング装置 |
| JP2017212262A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社豊田中央研究所 | 炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板の光電気化学エッチングに用いるエッチング液、エッチング装置、およびエッチング方法 |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24182799A patent/JP4250820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7935266B2 (en) | 2003-03-25 | 2011-05-03 | Renesas Electronics Corporation | Wet etching method using ultraviolet-light and method of manufacturing semiconductor device |
| JP5024048B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2012-09-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ウエットエッチング方法及びウエットエッチング装置 |
| JP2009141353A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Applied Materials Inc | 炭化ケイ素を含む半導体加工構成要素における機械加工に起因する表面下の損傷を軽減するための化学処理 |
| KR101419685B1 (ko) | 2007-12-03 | 2014-07-17 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 실리콘 카바이드를 포함하는 반도체 가공 구성요소에서의 기계 가공-유도된 표면하 손상을 감소시키는 화학적 처리방법 |
| TWI511189B (zh) * | 2007-12-03 | 2015-12-01 | Applied Materials Inc | 化學處理以減少含碳化矽之半導體處理部件中加工引起的次表面損壞 |
| JP2017212262A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社豊田中央研究所 | 炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板の光電気化学エッチングに用いるエッチング液、エッチング装置、およびエッチング方法 |
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| JP4250820B2 (ja) | 2009-04-08 |
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