本发明专利技术的课题是提供，即使在使用了300℃至700℃这样的高温下的蚀刻法的情况下，所形成的图案也不因为回流、分解而崩坏的具有被图案化了的III族氮化物系化合物层的半导体基板的制造方法。作为解决手段是一种制造方法，其特征在于，是具有被图案化了的III族氮化物系化合物层的半导体基板的制造方法，其包含下述工序：在基板的III族氮化物系化合物层上形成被图案化了的掩模层的工序；和通过300℃～700℃的干蚀刻，依照该掩模图案对上述III族氮化物系化合物层进行蚀刻，由此形成被图案化了的III族氮化物系化合物层的工序，上述被图案化了的掩模层含有包含下述式(1)所示的单元结构的聚合物，或者上述被图案化了的掩模层含有：包含下述式(2)所示的单元结构的聚合物、包含下述式(3)所示的结构单元的聚合物、或包含式(2)所示的单元结构和式(3)所示的单元结构的组合的聚合物、或这些聚合物的交联结构体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有III族氮化物系化合物层的半导体基板的制造方法
本专利技术涉及具有被图案化了的III族氮化物系化合物层的半导体基板的制造方法。本专利技术此外还涉及在III族氮化物系化合物层上形成有被图案化了的掩模层的基板、具有III族氮化物系化合物层的化合物半导体装置的制造方法、和具有III族氮化物系化合物层的半导体基板的图案形成方法。
技术介绍
已知III族氮化物系化合物半导体与Si相比电子传导性高，绝缘击穿电场强度也高。因此，期待向功率器件的应用。以往的GaN系的HEMT具有即使在不对栅电极施加电压的情况下，也为接通状态的常开特性。即，虽然未对栅电极施加电压，但电流在源极漏极间流通。因此，在停电时等安全性存在问题。因此，开发出用于实现在源极-漏极间不流通电流的常关的技术。例如应用凹槽结构被认为是有效的。为了形成凹槽结构，需要对半导体层实施蚀刻。然而III族氮化物系化合物半导体不溶于化学药液而使用干蚀刻。例如，使用使基板温度为170℃以下，通过电子回旋共振(ECR)蚀刻装置对GaN、InN、AlN进行蚀刻的技术。作为蚀刻气体，使用Cl2与H2与Ar的混合气体。然而，在将GaN用包含Cl2的气体进行干蚀刻的情况下，存在因为表面组成的变化、结晶缺陷而发生GaN半导体的品质劣化这样的问题。为了解决上述问题，提出了如专利文献1所示那样的、一边使基板为200℃至600℃的高温一边用包含Cl2的气体进行干蚀刻的技术。而且，该文献中记载了：通过使用该蚀刻法，能够在不使GaN半导体的品质劣化的情况下制作凹槽结构等图案。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-045049号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在进行凹槽图案等的蚀刻时，需要成为其基础的掩模图案，通常该掩模图案通过光刻而制作于抗蚀剂膜。然而，抗蚀剂材料的耐热性不高，因此，如果使用如专利文献1所示那样的、200℃至600℃这样的高温下的蚀刻法，则发生所形成的掩模图案因为回流(reflow)、分解而崩坏这样的问题。因此，本专利技术的课题是提供能够解决上述问题的、具有被图案化了的III族氮化物系化合物层的半导体基板的制造方法，即，该方法即使在使用了300℃至700℃这样的高温下的蚀刻法的情况下，所形成的掩模图案也不因为回流、分解而崩坏。用于解决课题的方法本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，在基板的III族氮化物系化合物层上形成被图案化了的掩模层，然后，通过300℃～700℃的干蚀刻，依照该掩模图案对上述III族氮化物系化合物层进行蚀刻时，如果使上述掩模层包含具有特定结构的聚合物或这些聚合物的交联结构体，则所形成的掩模图案不因为回流、分解而崩坏，能够制造具有被图案化了的III族氮化物系化合物层的半导体基板，从而完成了本专利技术。即，本专利技术中，作为第1观点，涉及一种半导体基板的制造方法，其特征在于，所述半导体基板具有被图案化了的III族氮化物系化合物层，所述制造方法包含下述工序：在该基板的III族氮化物系化合物层上形成被图案化了的掩模层的工序；和通过300℃～700℃的干蚀刻，依照该掩模图案对上述III族氮化物系化合物层进行蚀刻，由此形成被图案化了的III族氮化物系化合物层的工序，上述被图案化了的掩模层含有包含下述式(1)所示的单元结构的聚合物，或者上述被图案化了的掩模层含有：包含下述式(2)所示的单元结构的聚合物、包含下述式(3)所示的结构单元的聚合物、或包含式(2)所示的单元结构和式(3)所示的单元结构的组合的聚合物、或这些聚合物的交联结构体，(在式(1)中，Ar1和Ar2分别表示苯环或萘环，R1和R2分别为这些环上的氢原子的取代基，且R1和R2选自卤素基团、硝基、氨基、羟基、碳原子数1～10的烷基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数6～40的芳基、和它们的组合，并且，该烷基、该烯基和该芳基表示可以包含醚键、酮键、或酯键的有机基，R3选自氢原子、碳原子数1～10的烷基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数6～40的芳基、和它们的组合，并且，该烷基、该烯基和芳基表示可以包含醚键、酮键、或酯键的有机基，R4选自碳原子数6～40的芳基和杂环基，并且，该芳基和该杂环基表示可以被卤素基团、硝基、氨基、碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数6～40的芳基、甲酰基、羧基、或羟基取代的有机基，R5选自氢原子、碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～40的芳基、和杂环基，并且，该烷基、该芳基和该杂环基表示可以被卤素基团、硝基、氨基、或羟基取代的有机基，而且R4与R5可以与它们结合的碳原子一起形成环。n1和n2分别为0～3的整数。)(在式(2)中，Ar1表示包含碳原子数6～50的亚芳基或杂环基的有机基。)(在式(3)中，Ar2、Ar3、和Ar4分别表示包含碳原子数6～50的亚芳基或杂环基的有机基，T表示羰基或磺酰基。)。作为第2观点，涉及第1观点所述的制造方法，上述被图案化了的掩模层通过包含下述工序的制造方法形成：将掩模层形成在III族氮化物系化合物层上的工序；在该掩模层上形成有机膜的工序；使该有机膜通过光刻技术形成有机图案的工序；和经由该有机图案将掩模层图案化的工序。作为第3观点，涉及第2观点所述的制造方法，上述被图案化了的掩模层通过包含下述工序的制造方法形成：将掩模层形成在III族氮化物系化合物层上的工序；在该掩模层上形成抗蚀剂膜的工序；通过光或电子射线对该抗蚀剂膜的照射与显影来形成抗蚀剂图案的工序；和经由该抗蚀剂图案将掩模层图案化的工序。作为第4观点，涉及第1观点所述的制造方法，上述被图案化了的掩模层通过包含下述工序的制造方法形成：将掩模层形成在III族氮化物系化合物层上的工序；在该掩模层上形成硬掩模的工序；在该硬掩模上形成有机膜的工序；使该有机膜通过光刻技术形成有机图案的工序；经由该有机图案将硬掩模图案化的工序；和经由该被图案化了的硬掩模将掩模层图案化的工序。作为第5观点，涉及第1观点～第4观点中任一项所述的制造方法，利用旋转涂布法由掩模形成用组合物形成上述掩模层。作为第6观点，涉及第5观点所述的制造方法，上述掩模形成用组合物包含交联剂。作为第7观点，涉及第5观点或第6观点所述的制造方法，上述掩模形成用组合物包含酸和/或产酸剂。作为第8观点，涉及一种基板，其在上述III族氮化物系化合物层上，形成有第1观点～第7观点中任一项所述的被图案化了的掩模层。作为第9观点，涉及一种制造方法，是具有III族氮化物系化合物层的化合物半导体装置的制造方法，其包含下述工序：对通过第1观点～第7观点中任一项所述的制造方法而获得的半导体基板进一步进行加工的工序。作为第10观点，涉及该方法，其特征在于，是具有III族氮化物系化合物层的半导体基板的图案形成方法，其包含下述工序：在该基板的III族氮化物系化合物层上形成被图案化了的掩模层的工序；和通过300℃～700℃的干蚀刻，依照该掩模图案对上述III族氮化物系化合物层进行蚀刻，由此形成被图案化了的III族氮化物系化合物层的工序，上述被图案化了的掩模层含有包含下述式(1)所示的单元结构的聚合物，或者上述被图案化了的掩模层含有：包含下述式(2)所示的单元结构的聚合物、包含下述式(3)所示的结构单元的聚合物、或包含式(2)所示的单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体基板的制造方法，其特征在于，所述半导体基板具有被图案化了的III族氮化物系化合物层，所述半导体基板的制造方法包含下述工序：在该基板的III族氮化物系化合物层上形成被图案化了的掩模层的工序，和通过300℃～700℃的干蚀刻，依照该掩模图案对所述III族氮化物系化合物层进行蚀刻，由此形成被图案化了的III族氮化物系化合物层的工序，所述被图案化了的掩模层含有包含下述式(1)所示的单元结构的聚合物，或者所述被图案化了的掩模层含有：包含下述式(2)所示的单元结构的聚合物、包含下述式(3)所示的结构单元的聚合物、或包含式(2)所示的单元结构与式(3)所示的单元结构的组合的聚合物、或这些聚合物的交联结构体，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.08 JP 2016-0449041.一种半导体基板的制造方法，其特征在于，所述半导体基板具有被图案化了的III族氮化物系化合物层，所述半导体基板的制造方法包含下述工序：在该基板的III族氮化物系化合物层上形成被图案化了的掩模层的工序，和通过300℃～700℃的干蚀刻，依照该掩模图案对所述III族氮化物系化合物层进行蚀刻，由此形成被图案化了的III族氮化物系化合物层的工序，所述被图案化了的掩模层含有包含下述式(1)所示的单元结构的聚合物，或者所述被图案化了的掩模层含有：包含下述式(2)所示的单元结构的聚合物、包含下述式(3)所示的结构单元的聚合物、或包含式(2)所示的单元结构与式(3)所示的单元结构的组合的聚合物、或这些聚合物的交联结构体，在式(1)中，Ar1和Ar2分别表示苯环、或萘环，R1和R2分别为这些环上的氢原子的取代基，且R1和R2分别选自卤素基团、硝基、氨基、羟基、碳原子数1～10的烷基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数6～40的芳基、以及它们的组合，并且，该烷基、该烯基和该芳基表示可以包含醚键、酮键、或酯键的有机基，R3选自氢原子、碳原子数1～10的烷基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数6～40的芳基、以及它们的组合，并且，该烷基、该烯基和芳基表示可以包含醚键、酮键、或酯键的有机基，R4选自碳原子数6～40的芳基和杂环基，并且，该芳基和该杂环基表示可以被卤素基团、硝基、氨基、碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数6～40的芳基、甲酰基、羧基、或羟基取代的有机基，R5选自氢原子、碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～40的芳基、和杂环基，并且，该烷基、该芳基和该杂环基表示可以被卤素基团、硝基、氨基、或羟基取代的有机基，而且R4与R5可以与它们所结合的碳原子一起形成环；n1和n2...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥本圭祐，染谷安信，堀胜，关根诚，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，国立大学法人名古屋大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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