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JP5399980B2 - Dry etching method - Google Patents
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

本発明は、InPのドライエッチング方法に関するものである。   The present invention relates to a dry etching method for InP.

近年の通信技術の高速化・大容量化に対応し、従来用いられてきたGaAs系材料の代わりにInP系材料を用いて作製された、高速動作可能なトランジスタなどの半導体装置への期待が増大している。   Responding to recent high-speed and large-capacity communication technologies, expectations for semiconductor devices such as transistors capable of high-speed operation manufactured using InP-based materials instead of GaAs-based materials used in the past have increased. doing.

ミリ波帯などの高い周波数帯で半導体装置の性能を十分引き出すためには、グランド強化、半導体装置の放熱性向上、および基板への実装容易化などを可能とするビア形成技術が重要になる。この技術を実現するためには、厚さ50〜100μm程度に薄層化された半導体装置(InP基板)に、基板を貫通するビアホールを形成するエッチング技術が必要である。   In order to sufficiently bring out the performance of a semiconductor device in a high frequency band such as the millimeter wave band, a via formation technique that makes it possible to strengthen the ground, improve the heat dissipation of the semiconductor device, and facilitate mounting on a substrate is important. In order to realize this technique, an etching technique for forming a via hole penetrating the substrate is required in a semiconductor device (InP substrate) thinned to a thickness of about 50 to 100 μm.

厚さ50〜100μm程度に薄層化されたInP基板は非常にもろいため、ガラス等の支持基板に接着剤を用いて貼付けて、プロセスを行う必要があるが、このような接着剤の耐熱性は200℃以下と低い。プロセスマージンを考えるとエッチング温度は180℃以下が望ましい。   Since the InP substrate thinned to a thickness of about 50 to 100 μm is very brittle, it is necessary to perform the process by attaching it to a support substrate such as glass using an adhesive, but the heat resistance of such an adhesive Is as low as 200 ° C. or less. Considering the process margin, the etching temperature is desirably 180 ° C. or lower.

ウエットエッチング法は室温程度でInP基板のエッチングが可能であるが、エッチングが基板の平面方向に進んでしまうサイドエッチングの量が多く、かつ、InPはGaAsと比較して結晶の面方向によるエッチング速度の異方性が強いため、実用的な寸法のビアホール形成が困難である。   The wet etching method can etch an InP substrate at about room temperature, but the amount of side etching that causes the etching to proceed in the plane direction of the substrate is large, and InP has an etching rate depending on the crystal plane direction compared to GaAs. Since the anisotropy is strong, it is difficult to form a via hole having a practical size.

これに対し、ドライエッチング法では、サイドエッチング量の低減が可能であり、また、結晶異方性も問題とならない。しかしながら、InPのドライエッチングを可能とする塩素ガスを用いる場合、InPと塩素ガスの反応生成物である塩化インジウムの蒸気圧が低いため、適当なエッチング速度を得るためには200℃以上の温度が必要とされる。したがって、200℃以下では十分なエッチング速度が得られないという問題がある。   On the other hand, in the dry etching method, the amount of side etching can be reduced, and crystal anisotropy is not a problem. However, when chlorine gas that enables dry etching of InP is used, the vapor pressure of indium chloride, which is a reaction product of InP and chlorine gas, is low. Needed. Therefore, there is a problem that a sufficient etching rate cannot be obtained at 200 ° C. or lower.

上述した塩素ガスを用いたドライエッチングの問題に対し、ヨウ化水素ガスもしくはヨウ化水素ガスと塩素ガスとの混合ガスを用い、より低い温度(100℃程度)でドライエッチングができるようにする技術が提案されている(非特許文献1参照)。   Technology for enabling dry etching at a lower temperature (about 100 ° C.) by using hydrogen iodide gas or a mixed gas of hydrogen iodide gas and chlorine gas to solve the above-described problem of dry etching using chlorine gas. Has been proposed (see Non-Patent Document 1).

K.Kotani,et.al.,“High Etch Rate and Low Temperature InP Backside Via Etching Using HI-based Inductively Coupled Plasma”,2004 International Conference on Indium Phosphide and Related Materials,Conference proceedings,16th IPRM,pp.717-720,2004K. Kotani, et.al., “High Etch Rate and Low Temperature InP Backside Via Etching Using HI-based Inductively Coupled Plasma”, 2004 International Conference on Indium Phosphide and Related Materials, Conference proceedings, 16th IPRM, pp.717-720 , 2004

ヨウ化水素ガスによるドライエッチングを行う場合、基板温度は100℃前後でエッチングできるため、一般的なフォトレジストをマスクパターンとして用いる。しかし、エッチング速度を上げるため、エッチングパワーを高くすると、マスク表面の温度がかなり上昇するため、マスクパターンが変形し、所望の形状が得られないという問題があった。マスクパターンの変形を抑制するためには、エッチングパワーを低く抑える必要があり、十分なエッチング速度が得られないという問題があった。また、InP基板のエッチングによく用いられる臭化水素ガスの場合も同様である。   When dry etching with hydrogen iodide gas is performed, the substrate temperature can be etched at around 100 ° C., so a general photoresist is used as a mask pattern. However, if the etching power is increased in order to increase the etching rate, the temperature of the mask surface rises considerably, so that the mask pattern is deformed and a desired shape cannot be obtained. In order to suppress the deformation of the mask pattern, it is necessary to keep the etching power low, and there is a problem that a sufficient etching rate cannot be obtained. The same applies to the case of hydrogen bromide gas often used for etching an InP substrate.

これに対し、エッチングに用いるマスクに、耐熱性に優れたニッケルなどの金属を用いる方法がある。しかしながら、ドライエッチングにおいてはマスク金属も若干エッチングされる。エッチングされた金属の一部はビアホール部に再付着し、この再付着物が微小なマスクパターンとなり、エッチング残りを発生させるなど安定性に欠けるという問題があった。   On the other hand, there is a method of using a metal such as nickel having excellent heat resistance as a mask used for etching. However, in dry etching, the mask metal is also slightly etched. A part of the etched metal is reattached to the via hole portion, and the reattached matter becomes a fine mask pattern, resulting in a problem of lack of stability such as generation of an etching residue.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、低温でもInP基板をドライエッチング法により高速でエッチングできるようにすることで生産性を向上させることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve productivity by enabling an InP substrate to be etched at a high speed by a dry etching method even at a low temperature.

本発明のドライエッチング方法は、InPからなる半導体基板の上に無機絶縁材料からなる第1絶縁層を形成する第1絶縁層形成工程と、前記第1絶縁層の上に有機絶縁材料からなる第2絶縁層を形成する第2絶縁層形成工程と、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層をパターニングして前記半導体基板の表面が露出する開口部を備えるマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、ヨウ化水素ガスまたは臭化水素ガスを用いた、温度条件が180℃以下のドライエッチング法により前記マスクパターンをマスクとして前記半導体基板を選択的にエッチングして前記半導体基板に開口パターンを形成する開口パターン形成工程とを少なくとも備え、前記有機絶縁材料は、耐熱温度が180℃以上である、ポリイミド、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾール、アリーレンエーテル系ポリマー、シロキサン系ポリマー、および芳香族炭化水素系ポリマーの中より選択されたものであることを特徴とするものである。
また、本発明のドライエッチング方法の1構成例において、前記無機絶縁材料は、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸窒化シリコンの中より選択されたものである
The dry etching method of the present invention includes a first insulating layer forming step of forming a first insulating layer made of an inorganic insulating material on a semiconductor substrate made of InP, and a first insulating layer made of an organic insulating material on the first insulating layer. A second insulating layer forming step of forming two insulating layers, and a mask pattern forming step of patterning the first insulating layer and the second insulating layer to form a mask pattern having an opening through which the surface of the semiconductor substrate is exposed And selectively etching the semiconductor substrate using the mask pattern as a mask by a dry etching method using hydrogen iodide gas or hydrogen bromide gas at a temperature condition of 180 ° C. or lower to form an opening pattern in the semiconductor substrate. at least a opening pattern formation step of the organic insulating material is heat resistant temperature 180 ° C. or higher, polyimide, Benzoshikurobu Emissions, polybenzoxazole, is characterized in that one selected from among arylene ether based polymer, siloxane-based polymer, and an aromatic hydrocarbon-based polymer.
In one configuration example of the dry etching method of the present invention, the inorganic insulating material is selected from silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride .

以上説明したように、本発明によれば、無機絶縁材料からなる第1絶縁層と有機絶縁材料からなる第2絶縁層とから構成されるマスクパターンをマスクとし、ヨウ化水素ガスまたは臭化水素ガスを用いたドライエッチング法によりInPからなる半導体基板をエッチングするので、低温でもInPからなる半導体基板をドライエッチング法により高速でエッチングできるようになるという優れた効果が得られる。本発明では、薄い半導体基板を接着剤によって支持基板に貼り付ける場合でも、接着剤の耐熱温度よりも低い温度で、高速なエッチングが可能となる。また、本発明では、エッチングパワーを低く抑えることができるので、マスクパターンの変形を抑制することができる。また、本発明では、エッチングに用いるマスクに、ニッケルなどの金属を用いる必要がないので、安定した状態でエッチングを行うことができる。   As described above, according to the present invention, hydrogen iodide gas or hydrogen bromide is formed using the mask pattern formed of the first insulating layer made of an inorganic insulating material and the second insulating layer made of an organic insulating material as a mask. Since the semiconductor substrate made of InP is etched by a dry etching method using a gas, an excellent effect is obtained that the semiconductor substrate made of InP can be etched at a high speed by the dry etching method even at a low temperature. In the present invention, even when a thin semiconductor substrate is attached to a support substrate with an adhesive, high-speed etching is possible at a temperature lower than the heat resistant temperature of the adhesive. In the present invention, since the etching power can be kept low, deformation of the mask pattern can be suppressed. In the present invention, since it is not necessary to use a metal such as nickel for the mask used for etching, etching can be performed in a stable state.

図1Aは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view showing a state in each step of a dry etching method according to an embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention. 図1Cは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1C is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention. 図1Dは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1D is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention. 図1Eは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1E is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention. 図1Fは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1F is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention. 図1Gは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1G is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention. 図1Hは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1H is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention. 図1Iは、本発明の実施の形態に係るドライエッチング方法の各工程における状態を示す断面図である。FIG. 1I is a cross-sectional view showing a state in each step of the dry etching method according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。まず、図1Aに示すように、InP基板101を、例えば、ガラス製の支持基板102の上に接着剤103を用いて貼り合わせる。次に、図1Bに示すように、InP基板101を研磨し、厚さを50μmまで薄くする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 1A, an InP substrate 101 is bonded onto a glass support substrate 102 using an adhesive 103, for example. Next, as shown in FIG. 1B, the InP substrate 101 is polished to reduce the thickness to 50 μm.

次に、図1Cに示すように、InP基板101の上に無機絶縁材料からなる第1絶縁層104を形成する。例えば、スパッタ法によりInP基板101の上に酸化シリコンを堆積することで、層厚0.1μm程度の第1絶縁層104を形成すればよい。   Next, as shown in FIG. 1C, a first insulating layer 104 made of an inorganic insulating material is formed on the InP substrate 101. For example, the first insulating layer 104 having a thickness of about 0.1 μm may be formed by depositing silicon oxide on the InP substrate 101 by sputtering.

次に、図1Dに示すように、第1絶縁層104の上に有機絶縁材料からなる第2絶縁層105を形成する。例えば、有機絶縁材料であるベンゾシクロブテンをスピンコート法により塗布し、この塗布膜を180℃・1時間の加熱条件で加熱処理して熱硬化することで、層厚15μmの第2絶縁層105を形成すればよい。このように、有機絶縁材料を用いることで、10μmを超える厚い絶縁層が、容易に形成できるようになる。   Next, as shown in FIG. 1D, a second insulating layer 105 made of an organic insulating material is formed on the first insulating layer 104. For example, benzocyclobutene, which is an organic insulating material, is applied by spin coating, and this coating film is heat-treated under a heating condition of 180 ° C. for 1 hour to be thermally cured, whereby the second insulating layer 105 having a layer thickness of 15 μm. May be formed. Thus, by using an organic insulating material, a thick insulating layer exceeding 10 μm can be easily formed.

また、本実施の形態では、有機絶縁材料を用いて第2絶縁層105を形成しているので、第2絶縁層105の層厚を厚くしても大きな応力が発生することがなく、InP基板101の破損などが抑制できるようになる。よく知られているように、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機絶縁材料を10μm程度の厚さの層に形成すると、大きな応力が発生し、このような層を形成した基板にクラックなどを発生させる場合がある。これに対し、本実施の形態では、上述したような有機絶縁材料を用いることで、15μmと厚い層を形成しても、InP基板101に損傷を与えることがない。   In this embodiment, since the second insulating layer 105 is formed using an organic insulating material, a large stress does not occur even if the thickness of the second insulating layer 105 is increased, and the InP substrate 101 can be prevented from being damaged. As is well known, when an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride is formed in a layer having a thickness of about 10 μm, a large stress is generated, and a crack or the like is generated in a substrate on which such a layer is formed. There is a case. On the other hand, in this embodiment, by using the organic insulating material as described above, the InP substrate 101 is not damaged even when a thick layer of 15 μm is formed.

また、本実施の形態によれば、第2絶縁層105とInP基板101との間に第1絶縁層104を設けているので、有機絶縁材料からなる第2絶縁層105のInP基板101からの剥離を抑制できるようになる。一般に、有機絶縁材料は、InP基板との密着性がよくない。これに対し、無機絶縁材料の層は、有機絶縁材料の層およびInP基板の両者に対して良好な密着性が得られる。したがって、第1絶縁層104を設けることで、第2絶縁層105の剥がれを抑制できるようになる。このように、第1絶縁層104は、密着性向上のために形成するので、例えば、一様な膜となる厚さに形成すればよく、前述したように層厚0.1μm程度でよい。このため、第1絶縁層104の存在により大きな応力が発生することがなく、InP基板101に損傷を与えることがない。   Further, according to the present embodiment, since the first insulating layer 104 is provided between the second insulating layer 105 and the InP substrate 101, the second insulating layer 105 made of an organic insulating material from the InP substrate 101 is provided. It becomes possible to suppress peeling. In general, the organic insulating material does not have good adhesion to the InP substrate. On the other hand, the inorganic insulating material layer has good adhesion to both the organic insulating material layer and the InP substrate. Therefore, by providing the first insulating layer 104, peeling of the second insulating layer 105 can be suppressed. Thus, since the first insulating layer 104 is formed to improve adhesion, it may be formed to have a uniform film thickness, for example, and may have a layer thickness of about 0.1 μm as described above. Therefore, the presence of the first insulating layer 104 does not generate a large stress, and the InP substrate 101 is not damaged.

次に、図1Eに示すように、第2絶縁層105の上に、開口部106aを備えるレジストパターン106を形成する。例えば、よく知られたフォトレジストを塗布して膜厚20μm程度のフォトレジスト膜を形成し、形成したフォトレジスト膜を公知のフォトリソグラフィー技術によりパターニングすることで、レジストパターン106を形成すればよい。レジストパターン106は、厚さ20μm程度に形成される。   Next, as illustrated in FIG. 1E, a resist pattern 106 including an opening 106 a is formed on the second insulating layer 105. For example, a resist pattern 106 may be formed by applying a well-known photoresist to form a photoresist film having a thickness of about 20 μm and patterning the formed photoresist film by a known photolithography technique. The resist pattern 106 is formed with a thickness of about 20 μm.

次に、図1Fに示すように、レジストパターン106をマスクとした選択的なエッチングにより第2絶縁層105および第1絶縁層104をパターニングし、InP基板101の表面が露出する開口部107を形成する。例えば、CF4および酸素の混合ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)法などにより、第2絶縁層105および第1絶縁層104を選択的にエッチングすればよい。 Next, as shown in FIG. 1F, the second insulating layer 105 and the first insulating layer 104 are patterned by selective etching using the resist pattern 106 as a mask to form an opening 107 through which the surface of the InP substrate 101 is exposed. To do. For example, the second insulating layer 105 and the first insulating layer 104 may be selectively etched by a reactive ion etching (RIE) method using a mixed gas of CF 4 and oxygen.

次に、レジストパターン106を除去し、図1Gに示すように、InP基板101の上に、開口部107を備えるマスクパターン108が形成された状態とする。マスクパターン108は、第1絶縁層104および第2絶縁層105から構成され、開口部107を備える。レジストパターン106は、例えば、有機溶剤に溶解させることで除去(剥離)することができる。このとき、ベンゾシクロブテンからなる第2絶縁層105は、フォトレジストを溶解する一般的な有機溶剤に溶解することがない。言い換えると、レジストパターン106の除去では、第2絶縁層105が溶解しない有機溶剤を用いればよい。   Next, the resist pattern 106 is removed, and a mask pattern 108 having an opening 107 is formed on the InP substrate 101 as shown in FIG. 1G. The mask pattern 108 includes a first insulating layer 104 and a second insulating layer 105 and includes an opening 107. The resist pattern 106 can be removed (peeled) by dissolving it in an organic solvent, for example. At this time, the second insulating layer 105 made of benzocyclobutene does not dissolve in a general organic solvent that dissolves the photoresist. In other words, an organic solvent that does not dissolve the second insulating layer 105 may be used to remove the resist pattern 106.

次に、例えばヨウ化水素ガスを用いたドライエッチング法によりマスクパターン108をマスクとしてInP基板101を選択的にエッチングすることで、図1Hに示すように、InP基板101にビアホール(開口パターン)109を形成する。例えば、温度条件を100℃程度とし、ヨウ化水素ガスを用いた反応性イオンエッチング法によりInP基板101をエッチングすればよい。   Next, by selectively etching the InP substrate 101 using the mask pattern 108 as a mask, for example, by dry etching using hydrogen iodide gas, a via hole (opening pattern) 109 is formed in the InP substrate 101 as shown in FIG. 1H. Form. For example, the InP substrate 101 may be etched by a reactive ion etching method using hydrogen iodide gas at a temperature condition of about 100 ° C.

最後に、マスクパターン108を除去すれば、図1Iに示すように、貫通するビアホール109を備えるInP基板101が得られる。例えば、CF4および酸素の混合ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、第1絶縁層104および第2絶縁層105から構成されたマスクパターン108を選択的に除去することができる。 Finally, if the mask pattern 108 is removed, as shown in FIG. 1I, an InP substrate 101 having a via hole 109 therethrough is obtained. For example, the mask pattern 108 composed of the first insulating layer 104 and the second insulating layer 105 can be selectively removed by reactive ion etching using a mixed gas of CF 4 and oxygen.

上述した本実施の形態によれば、CF4、酸素、およびヨウ化水素ガスなどのガスを用いたドライエッチング、スピン塗布、溶剤による剥離など、一般に用いられている半導体装置の製造工程により、50μmを超える厚さのInP基板に、貫通する開口パターンを形成することができる。このように、本実施の形態によれば、低温でもエッチング速度を高くすることが可能となり、生産性を向上させることができる。 According to the above-described embodiment, 50 μm is obtained by a generally used semiconductor device manufacturing process such as dry etching using a gas such as CF 4 , oxygen, and hydrogen iodide gas, spin coating, and peeling using a solvent. A penetrating opening pattern can be formed on an InP substrate having a thickness exceeding. Thus, according to the present embodiment, the etching rate can be increased even at a low temperature, and productivity can be improved.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、本実施の形態では、無機絶縁材料として酸化シリコンを用いたが、これに限るものではなく、例えば、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどの無機絶縁材料であってもよい。   It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described above, and that many modifications can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, in this embodiment, silicon oxide is used as the inorganic insulating material. However, the present invention is not limited to this. For example, an inorganic insulating material such as silicon nitride or silicon oxynitride may be used.

また、本実施の形態では、ヨウ化水素ガスまたは臭化水素ガスを用いたInP基板のドライエッチング工程において、温度条件を100℃としたが、この温度条件は180℃以下でよい。   In this embodiment, the temperature condition is set to 100 ° C. in the dry etching process of the InP substrate using hydrogen iodide gas or hydrogen bromide gas, but this temperature condition may be 180 ° C. or less.

また、本実施の形態では、有機絶縁材料として、ベンゾシクロブテンを用いたが、これに限るものではなく、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、アリーレンエーテル系ポリマー、シロキサン系ポリマー、または芳香族炭化水素系ポリマーなどの有機絶縁材料を用いることができる。これらの有機絶縁材料は、感光性でも非感光性でも問題無く、ヨウ化水素ガスまたは臭化水素ガスを用いたInP基板のドライエッチング工程における温度条件以上の耐熱温度を有していればよい。   In this embodiment, benzocyclobutene is used as the organic insulating material. However, the organic insulating material is not limited to this, and polyimide, polybenzoxazole, arylene ether polymer, siloxane polymer, or aromatic hydrocarbon polymer. An organic insulating material such as can be used. These organic insulating materials may be photosensitive or non-photosensitive, and may have a heat resistance temperature equal to or higher than the temperature condition in the dry etching process of the InP substrate using hydrogen iodide gas or hydrogen bromide gas.

ヨウ化水素ガスまたは臭化水素ガスを用いたドライエッチング工程では、上述したように温度条件を最大でも180℃とすればよいので、有機絶縁材料の耐熱温度としては、180℃以上あればよいものと考えられる。したがって、有機絶縁材料としては、耐熱温度が180℃以上である、ベンゾシクロブテン、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、アリーレンエーテル系ポリマー、シロキサン系ポリマー、および芳香族炭化水素系ポリマーのいずれかを用いればよい。これらの材料であれば、180℃以下の温度条件によるドライエッチング工程では、パターン変形や変質などを起こさない。   In the dry etching process using hydrogen iodide gas or hydrogen bromide gas, the temperature condition may be set to 180 ° C. at the maximum as described above. Therefore, the heat resistance temperature of the organic insulating material may be 180 ° C. or higher. it is conceivable that. Therefore, as the organic insulating material, any one of benzocyclobutene, polyimide, polybenzoxazole, arylene ether-based polymer, siloxane-based polymer, and aromatic hydrocarbon-based polymer having a heat resistant temperature of 180 ° C. or higher may be used. . With these materials, pattern deformation or alteration is not caused in the dry etching process under a temperature condition of 180 ° C. or lower.

また、本実施の形態では、InP基板のドライエッチング工程において、ヨウ化水素ガスまたは臭化水素ガスを用いるようにしたが、このドライエッチングにおいては、ヨウ化水素または臭化水素のみに限るものではなく、ヨウ化水素または臭化水素を主ガスとし、アルゴン、ヘリウム、窒素または酸素を添加した混合ガスを用いるようにしてもよい。   In this embodiment, hydrogen iodide gas or hydrogen bromide gas is used in the dry etching process of the InP substrate. However, this dry etching is not limited to only hydrogen iodide or hydrogen bromide. Alternatively, a mixed gas in which hydrogen iodide or hydrogen bromide is the main gas and argon, helium, nitrogen, or oxygen is added may be used.

また、本実施の形態では、有機絶縁材料のパターニング工程において、フォトレジストをマスクに用いたRIE法を用いたが、有機絶縁材料が感光性の場合は、一般的なフォトリソグラフィー技術によりパターニングしてもよい。   In this embodiment, the RIE method using a photoresist as a mask is used in the patterning process of the organic insulating material. However, when the organic insulating material is photosensitive, patterning is performed by a general photolithography technique. Also good.

本発明は、InPのドライエッチング技術に適用することができる。   The present invention can be applied to InP dry etching technology.

101…InP基板、102…支持基板、103…接着剤、104…第1絶縁層、105…第2絶縁層、106…レジストパターン、106a…開口部、107…開口部、108…マスクパターン、109…ビアホール(開口パターン)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... InP board | substrate, 102 ... Support substrate, 103 ... Adhesive agent, 104 ... 1st insulating layer, 105 ... 2nd insulating layer, 106 ... Resist pattern, 106a ... Opening part, 107 ... Opening part, 108 ... Mask pattern, 109 ... via hole (opening pattern).

Claims (2)

InPからなる半導体基板の上に無機絶縁材料からなる第1絶縁層を形成する第1絶縁層形成工程と、
前記第1絶縁層の上に有機絶縁材料からなる第2絶縁層を形成する第2絶縁層形成工程と、
前記第1絶縁層および前記第2絶縁層をパターニングして前記半導体基板の表面が露出する開口部を備えるマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、
ヨウ化水素ガスまたは臭化水素ガスを用いた、温度条件が180℃以下のドライエッチング法により前記マスクパターンをマスクとして前記半導体基板を選択的にエッチングして前記半導体基板に開口パターンを形成する開口パターン形成工程とを少なくとも備え
前記有機絶縁材料は、耐熱温度が180℃以上である、ポリイミド、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾール、アリーレンエーテル系ポリマー、シロキサン系ポリマー、および芳香族炭化水素系ポリマーの中より選択されたものであることを特徴とするドライエッチング方法。
A first insulating layer forming step of forming a first insulating layer made of an inorganic insulating material on a semiconductor substrate made of InP;
A second insulating layer forming step of forming a second insulating layer made of an organic insulating material on the first insulating layer;
A mask pattern forming step of patterning the first insulating layer and the second insulating layer to form a mask pattern having an opening through which the surface of the semiconductor substrate is exposed;
An opening for selectively etching the semiconductor substrate using the mask pattern as a mask by a dry etching method using hydrogen iodide gas or hydrogen bromide gas at a temperature condition of 180 ° C. or lower to form an opening pattern in the semiconductor substrate And at least a pattern forming step ,
The organic insulating material is selected from polyimide, benzocyclobutene, polybenzoxazole, arylene ether-based polymer, siloxane-based polymer, and aromatic hydrocarbon-based polymer having a heat resistant temperature of 180 ° C. or higher. A dry etching method characterized by the above.
請求項記載のドライエッチング方法において、
前記無機絶縁材料は、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸窒化シリコンの中より選択されたものであることを特徴とするドライエッチング方法。
The dry etching method according to claim 1 ,
The dry etching method, wherein the inorganic insulating material is selected from silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride.
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