[发明专利]蚀刻处理方法、半导体装置制法、产品制法及蚀刻处理装置

说明书

本发明涉及蚀刻处理方法、半导体装置制法、产品制法及蚀刻处理装置。本发明提供了一种能够在工业上有利地对蚀刻对象物进行蚀刻处理的蚀刻处理方法以及蚀刻处理装置。本发明涉及一种对蚀刻对象物(例如α‑Ga₂O₃、α‑Al₂O₃等)使用包含蚀刻液(例如氢溴酸等)的雾化液滴进行蚀刻处理的方法，通过在高于200℃的温度下进行蚀刻处理，从而对所述蚀刻对象物进行蚀刻处理。

技术领域

本发明涉及对半导体装置和电子设备等的制造等有用的蚀刻处理方法。另外，本发明涉及蚀刻处理装置。

背景技术

作为能够实现高耐压、低损耗及高耐热的新一代开关元件，使用带隙较大的氧化镓(Ga₂O₃)的半导体装置备受关注，期待对逆变器等功率用半导体装置的应用。而且，由于具有较大的带隙也期待作为LED和传感器等的受发光装置的应用。根据非专利文献1，该氧化镓可以通过分别或组合铟和铝进行混晶来控制带隙，作为InAlGaO系半导体而构成极富魅力的材料系统。这里，InAlGaO系半导体表示In_XAl_YGa_ZO₃(0≤X≤2、0≤Y≤2、0≤Z≤2、X+Y+Z＝1.5～2.5)，作为包含氧化镓的同一材料系统而首屈一指。

然而，存在如下问题：氧化镓即使使用HF(hydrogen fluoride，氟化氢)等蚀刻液进行蚀刻处理，也很难蚀刻。已知使用液体材料对基板或者半导体膜或绝缘膜等蚀刻对象物进行蚀刻处理的技术，例如，众所周知使用喷雾法等的蚀刻处理方法。其中，研究了通过使用雾化的液体原料(雾)，对蚀刻对象物进行蚀刻处理的方法。另外，近年来，在半导体装置或电子设备等的制造工序中，进行亚微米级的图案形成，因此，例如，产生了即使在使用雾的情况下，也难以进行段差包覆的问题。因此，期望能够以纳米级控制对半导体装置和电子设备等的制造有用的、对蚀刻对象物的蚀刻处理的处理方法。

在专利文献1中记载了将具有10μm以下的平均粒径的微雾喷雾到半导体晶片的表面，进行对晶片上现有结构物进行熔解去除的蚀刻处理。然而，在专利文献1所述的蚀刻处理方法中，仅蚀刻氧化镓还远远不够，还期望能够良好地蚀刻氧化镓的蚀刻处理方法。

在专利文献2中记载了细通道方式的雾蚀刻装置，记载了使用由蚀刻原料和溶剂构成的蚀刻液对氧化锌等的蚀刻对象物实施蚀刻处理，所述蚀刻原料由盐酸或盐酸与硝酸的混合物构成，所述溶剂由纯水构成。然而，在专利文献2所述的蚀刻处理方法中，很难良好地蚀刻氧化镓，期望具有蚀刻量较少且可应用于工业的蚀刻处理方法。

专利文献1：日本专利公开2009-010033号公报

专利文献2：日本专利公开2011-181784号公报

非专利文献1：金子健太郎、「コランダム構造酸化ガリウム系混晶薄膜の成長と物性」、京都大学博士論文、平成25年3月(金子健太郎，《刚玉型结构氧化镓系混晶薄膜的生长与物性》京都大学博士论文，平成25年3月)

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够工业上有利地对蚀刻对象物进行蚀刻处理的蚀刻处理方法以及蚀刻处理装置。

本发明人等为了达到上述目的而深入研究的结果是，发现在对蚀刻对象物使用蚀刻液进行蚀刻处理的方法中，通过在200℃以上的高温下适用雾CVE(Chemical VaperEtching，化学气相蚀刻)法，从而即使是蚀刻困难的氧化镓也能够良好地蚀刻。另外，发现这样的蚀刻处理方法能够一举解决上述以往的问题。

另外，本发明人等在获得上述发现之后，经过进一步的研究，最终完成了本发明。

即，本发明涉及以下的发明。