[go: up one dir, main page]

TW201805320A - 具有第３族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法 - Google Patents

具有第３族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201805320A
TW201805320A TW106107600A TW106107600A TW201805320A TW 201805320 A TW201805320 A TW 201805320A TW 106107600 A TW106107600 A TW 106107600A TW 106107600 A TW106107600 A TW 106107600A TW 201805320 A TW201805320 A TW 201805320A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
mask
carbon atoms
forming
nitride
Prior art date
Application number
TW106107600A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI776803B (zh
Inventor
橋本圭祐
染谷安信
堀勝
関根誠
Original Assignee
日產化學工業股份有限公司
國立大學法人名古屋大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日產化學工業股份有限公司, 國立大學法人名古屋大學 filed Critical 日產化學工業股份有限公司
Publication of TW201805320A publication Critical patent/TW201805320A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI776803B publication Critical patent/TWI776803B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
    • C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • C08G12/06—Amines
    • C08G12/08—Amines aromatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • C08G65/4012—Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D161/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C09D161/22—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • H10P50/242—
    • H10P50/246—
    • H10P50/692—
    • H10P76/00—
    • H10P76/20—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

本發明提供一種具有已圖型化的第3族氮化 物系化合物層的半導體基板之製造方法，該方法係在使用由300℃至700℃的高溫之蝕刻法的情況，形成的圖型亦不因回焊或分解而崩壞。
本發明提供一種製造方法，其係具有已 圖型化的第3族氮化物系化合物層的半導體基板之製造方法，其特徵為於基板之第3族氮化物系化合物層之上形成已圖型化的遮罩層的步驟，及，藉由300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻而將前述第3族氮化物系化合物層仿照該遮罩圖型而蝕刻，由此而形成已圖型化的第3族氮化物系化合物層的步驟，前述已圖型化的遮罩層係包含以下述式(1)所示的單位構造的聚合物： ，或是，包含以下述式(2)所表示的單位構造的聚合物： ，包含以下述式(3)所表示的單位構造的聚合物： ，或，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或包含此等聚合物之交聯構造體。

Description

具有第3族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法
本發明係關於具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法。本發明係又亦關於在第3族氮化物系化合物層上形成已圖型化的遮罩層的基板、具有第3族氮化物系化合物層的化合物半導體裝置之製造方法、及具有第3族氮化物系化合物層的半導體基板之圖型形成方法。
在第3族氮化物系化合物半導體係已知相較於Si而言，電子傳導性高且絕緣破壞電場強度亦高。因而，期待適用於電源裝置。在先前的GaN系之HEMT係即使在不施加電壓於閘極電極的情況，亦具有成為ON狀態的常開型特性。亦即，儘管不施加電壓於閘極電極，電流亦流動於源極汲極間。此係在停電時等之安全性上有問題。
因此，逐漸開發有用以實現於源極-汲極間電 流不流動的常閉型之技術。例如設為適用凹陷構造之情事為有效。為了形成凹陷構造，有必要於半導體層實施蝕刻。但是第3族氮化物系化合物半導體係不溶於化學藥液而使用乾式蝕刻。例如，可使用將基板溫度作為170℃以下，藉由電子迴旋共振(ECR)蝕刻裝置蝕刻GaN、InN、AlN的技術。作為蝕刻氣體係可使用Cl2和H2和Ar之混合氣體。然而在將GaN以包含Cl2的氣體進行乾式蝕刻的情況，有因表面組成之變化或結晶缺陷而產生GaN半導體之品質之劣化的問題。
為了解決上述之問題，提案有如專利文獻1所示般的，將基板作為由200℃至600℃之高溫、同時以包含Cl2的氣體進行乾式蝕刻的技術。然後，於該文獻係記載有以使用此蝕刻法，可不使GaN半導體之品質劣化而可作成凹陷構造等之圖型。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-045049號公報
於進行凹陷圖型等之蝕刻時係成為該樣式的遮罩圖型成為必要，但通常該遮罩圖型係藉由微影法而作成阻劑膜。但是，阻劑材料係耐熱性不高，因此，若使用如專利文獻1所示般的，以由200℃至600℃的高溫之蝕 刻法，則所形成的遮罩圖型會產生因回焊或分解而崩壞的問題。
因而，本發明係可解決上述之問題，亦即，其課題為提供一種具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層的半導體基板之製造方法，該方法係在使用由300℃至700℃的高溫之蝕刻法的情況，形成的遮罩圖型亦不因回焊或分解而崩壞。
本發明者等係為了解決上述課題而專心致力研討的結果，發現於基板之第3族氮化物系化合物層之上形成已圖型化的遮罩層，之後，在藉由300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻而將前述第3族氮化物系化合物層仿照該遮罩圖型而蝕刻時，若將前述遮罩層設為包含具有特定之構造的聚合物或該等聚合物之交聯構造體者，則可製造已形成的遮罩圖型為不因回焊或分解而崩壞而具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層的半導體基板，進而完成本發明。
亦即，本發明係作為第1觀點，為一種具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層的半導體基板之製造方法，關於該製造方法係其特徵為包含於該基板之第3族氮化物系化合物層之上形成已圖型化的遮罩層的步驟，及，藉由300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻而將前述第3 族氮化物系化合物層仿照該遮罩圖型而蝕刻，由此而形成已圖型化的第3族氮化物系化合物層的步驟，前述已圖型化的遮罩層係包含以下述式(1)所示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00001
(式(1)中，Ar1、及Ar2係各自表示苯環、或萘環，R1及R2係各自為此等環上之氫原子之取代基且由鹵素基、硝基、胺基、羥基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及該芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R3係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R4係由碳原子數6至40之芳基及雜環基所構成的群中選擇，且，該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數6至40之芳基、甲醯基、羧基、或羥基取代的有機基， R5係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數6至40之芳基、及雜環基所構成的群中選擇，且，該烷基、該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、或羥基取代的有機基，然後R4和R5亦可與該等為鍵結的碳原子一起形成而形成環。n1及n2係各自為0至3之整數。)、或，包含以下述式(2)所表示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00002
(式(2)中，Ar1係表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基。)，包含以下述式(3)所表示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00003
(式(3)中，Ar2、Ar3、及Ar4係各自表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基，T係表示羰基或磺醯基。)，或，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或包含此等聚合物之交聯構造體。
作為第2觀點，關於如第1觀點之製造方法，其中，前述已圖型化的遮罩層係包含將遮罩層形成於第3族氮化物系化合物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成有機膜的 步驟、將該有機膜藉由微影技術而形成有機圖型的步驟、及介由該有機圖型而圖型化遮罩層的步驟而形成。
作為第3觀點，關於如第2觀點之製造方法，其中，前述已圖型化的遮罩層係包含以下之步驟而形成：將遮罩層形成於第3族氮化物系化合物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成阻劑膜的步驟、藉由向該阻劑膜之光或電子束之照射和顯像而形成阻劑圖型的步驟、及介由該阻劑圖型而圖型化遮罩層的步驟。
作為第4觀點，關於如第1觀點之製造方法，其中，前述已圖型化的遮罩層係包含以下之步驟而形成：將遮罩層形成於第3族氮化物系化合物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成硬遮罩的步驟、於該硬遮罩之上形成有機膜的步驟、將該有機膜藉由微影技術而形成有機圖型的步驟、介由該有機圖型而圖型化硬遮罩的步驟、及介由該已圖型化的硬遮罩而圖型化遮罩層的步驟。
作為第5觀點，關於如第1觀點至第4觀點中任1項之製造方法，其中，前述遮罩層係以旋轉塗佈法而由遮罩形成組成物所形成。
作為第6觀點，關於如第5觀點之製造方法，其中，前述遮罩形成組成物係包含交聯劑。
作為第7觀點，關於如第5觀點或第6觀點之製造方法，其中，前述遮罩形成組成物係包含酸及/或酸產生劑。
作為第8觀點，關於一種基板，該基板係於前述第3 族氮化物系化合物層之上，形成如第1觀點至第7觀點中任1項之已圖型化的遮罩層。
作為第9觀點，其係一種具有第3族氮化物系化合物層的化合物半導體裝置之製造方法，該製造方法為關於包含將藉由如第1觀點至第7觀點中任1項之製造方法而得到的半導體基板，更進一步加工的步驟的製造方法。
作為第10觀點，為一種具有第3族氮化物系化合物層的半導體基板之圖型形成方法，關於該方法，其特徵為包含於該基板之第3族氮化物系化合物層之上形成已圖型化的遮罩層的步驟，及，藉由300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻而將前述第3族氮化物系化合物層仿照該遮罩圖型而蝕刻，由此而形成已圖型化的第3族氮化物系化合物層的步驟，前述已圖型化的遮罩層係包含以下述式(1)所示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00004
(式(1)中，Ar1、及Ar2係各自表示苯環、或萘環，R1及R2係各自為此等環上之氫原子之取代基且由鹵素基、硝基、胺基、羥基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等 之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及該芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R3係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R4係由碳原子數6至40之芳基及雜環基所構成的群中選擇，且，該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數6至40之芳基、甲醯基、羧基、或羥基取代的有機基，R5係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數6至40之芳基、及雜環基所構成的群中選擇，且，該烷基、該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、或羥基取代的有機基，然後R4和R5亦可與該等為鍵結的碳原子一起形成而形成環。n1及n2係各自為0至3之整數。)、或，包含以下述式(2)所表示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00005
(式(2)中，Ar1係表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基。)，包含以下述式(3)所表示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00006
(式(3)中，Ar2、Ar3、及Ar4係各自表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基，T係表示羰基或磺醯基。)，或，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或包含此等聚合物之交聯構造體。
藉由本發明，可提供一種具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層的半導體基板之製造方法，該方法係在使用由300℃至700℃的高溫之蝕刻法的情況，形成的遮罩圖型亦不因回焊或分解而崩壞。
藉由本發明之製造方法而製造的半導體基板係在具有第3族氮化物系化合物層的化合物半導體裝置之製造上可有利地使用。
又，本發明之製造方法係以採用所謂由300℃至700℃的高溫之蝕刻法，可抑制第3族氮化物系化合物層之表面組成之變化或結晶缺陷之產生。
[第1圖]將由實施例1之組成物形成的遮罩層所形 成的矽晶圓，交付250℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第2圖]將由實施例1之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付300℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第3圖]將由實施例1之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付400℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第4圖]將由實施例1之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付500℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第5圖]將由實施例2之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付250℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第6圖]將由實施例2之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付300℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第7圖]將由實施例2之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付400℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第8圖]將由實施例2之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付500℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第9圖]將由實施例3之組成物形成的遮罩層所形 成的矽晶圓，交付250℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第10圖]將由實施例3之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付300℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第11圖]將由實施例3之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付400℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第12圖]將由實施例3之組成物形成的遮罩層所形成的矽晶圓，交付500℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
[第13圖]將由實施例2之組成物形成的遮罩層所形成的GaN製膜的晶圓，交付500℃之蝕刻時之圖型形狀之SEM攝影。
以下，關於本發明加以詳細地說明。
本發明之具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法係其特徵為包含於基板之第3族氮化物系化合物層之上形成已圖型化的遮罩層的步驟，及，藉由300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻而將前述第3族氮化物系化合物層仿照該遮罩圖型而蝕刻，由此而形成已圖型化的第3族氮化物系化合物層的步驟， 前述已圖型化的遮罩層係包含以下述式(1)所示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00007
(式(1)中，Ar1、及Ar2係各自表示苯環、或萘環，R1及R2係各自為此等環上之氫原子之取代基且由鹵素基、硝基、胺基、羥基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及該芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R3係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R4係由碳原子數6至40之芳基及雜環基所構成的群中選擇，且，該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數6至40之芳基、甲醯基、羧基、或羥基取代的有機基，R5係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數6至40之芳基、及雜環基所構成的群中選擇，且，該烷 基、該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、或羥基取代的有機基，然後R4和R5亦可與該等為鍵結的碳原子一起形成而形成環。n1及n2係各自為0至3之整數。)、或，包含以下述式(2)所表示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00008
(式(2)中，Ar1係表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基。)，包含以下述式(3)所表示的單位構造的聚合物：
Figure TW201805320AD00009
(式(3)中，Ar2、Ar3、及Ar4係各自表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基，T係表示羰基或磺醯基。)，或，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或包含此等聚合物之交聯構造體。
作為可使用於本發明的第3族氮化物系化合物係可舉出GaN、AlN及InN，理想為可舉出GaN。
如上述，前述已圖型化的遮罩層係含有包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物、或，包含以上述之式(2)所表示的單位構造的聚合物、包含以上 述之式(3)所表示的構造單位的聚合物、或者是，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或，包含此等聚合物之交聯構造體。
包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物係重量平均分子量為600至1000000、或600至200000。
式(1)中，Ar1、及Ar2係各自表示苯環、萘環，R1及R2係各自為此等環上之氫原子之取代基且由鹵素基、硝基、胺基、羥基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及該芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R3係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及該芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R4係由碳原子數6至40之芳基及雜環基所構成的群中選擇，且，該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數6至40之芳基、甲醯基、羧基、或羥基取代的有機基，R5係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數6至40之芳基、及雜環基所構成的群中選擇，且，該烷基、該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺 基、或羥基取代的有機基，然後R4和R5亦可與該等為鍵結的碳原子一起形成而形成環。n1及n2係各自為0至3之整數。
作為上述鹵素基係可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作為碳原子數1至10之烷基係可舉出甲基、乙基、n-丙基、i-丙基、環丙基、n-丁基、i-丁基、s-丁基、t-丁基、環丁基、1-甲基-環丙基、2-甲基-環丙基、n-戊基、1-甲基-n-丁基、2-甲基-n-丁基、3-甲基-n-丁基、1,1-二甲基-n-丙基、1,2-二甲基-n-丙基、2,2-二甲基-n-丙基、1-乙基-n-丙基、環戊基、1-甲基-環丁基、2-甲基-環丁基、3-甲基-環丁基、1,2-二甲基-環丙基、2,3-二甲基-環丙基、1-乙基-環丙基、2-乙基-環丙基、n-己基、1-甲基-n-戊基、2-甲基-n-戊基、3-甲基-n-戊基、4-甲基-n-戊基、1,1-二甲基-n-丁基、1,2-二甲基-n-丁基、1,3-二甲基-n-丁基、2,2-二甲基-n-丁基、2,3-二甲基-n-丁基、3,3-二甲基-n-丁基、1-乙基-n-丁基、2-乙基-n-丁基、1,1,2-三甲基-n-丙基、1,2,2-三甲基-n-丙基、1-乙基-1-甲基-n-丙基、1-乙基-2-甲基-n-丙基、環己基、1-甲基-環戊基、2-甲基-環戊基、3-甲基-環戊基、1-乙基-環丁基、2-乙基-環丁基、3-乙基-環丁基、1,2-二甲基-環丁基、1,3-二甲基-環丁基、2,2-二甲基-環丁基、2,3-二甲基-環丁基、2,4-二甲基-環丁基、3,3-二甲基-環丁基、1-n-丙基-環丙基、2-n-丙基-環丙基、1-i-丙基-環丙基、2-i-丙基-環丙基、1,2,2-三甲 基-環丙基、1,2,3-三甲基-環丙基、2,2,3-三甲基-環丙基、1-乙基-2-甲基-環丙基、2-乙基-1-甲基-環丙基、2-乙基-2-甲基-環丙基及2-乙基-3-甲基-環丙基等。
作為碳原子數2至10之烯基係可舉出乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-n-丙基乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1-i-丙基乙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-環戊烯基、2-環戊烯基、3-環戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、1-n-丁基乙烯基、2-甲基-1-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、2-n-丙基-2-丙烯基、3-甲基-1-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基基、3-甲基-4-戊烯基、3-乙基-3-丁烯基、4-甲基-1-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、4-甲基4-戊烯基、1,1-二甲基-2-丁烯基、1,1-二甲基-3-丁烯基、1,2-二甲基-1-丁烯基、1,2-二甲基-2-丁烯基、1,2-二甲基-3-丁烯基、1-甲基-2-乙基-2-丙烯基、1-s-丁基乙烯基、1,3-二甲 基-1-丁烯基、1,3-二甲基-2-丁烯基、1,3-二甲基-3-丁烯基、1-i-丁基乙烯基、2,2-二甲基-3-丁烯基、2,3-二甲基-1-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-3-丁烯基、2-i-丙基-2-丙烯基、3,3-二甲基-1-丁烯基、1-乙基-1-丁烯基、1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、1-n-丙基-1-丙烯基、1-n-丙基-2-丙烯基、2-乙基-1-丁烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-乙基-3-丁烯基、1,1,2-三甲基-2-丙烯基、1-t-丁基乙烯基、1-甲基-1-乙基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基、1-乙基-2-甲基-2-丙烯基、1-i-丙基-1-丙烯基、1-i-丙基-2-丙烯基、1-甲基-2-環戊烯基、1-甲基-3-環戊烯基、2-甲基-1-環戊烯基、2-甲基-2-環戊烯基、2-甲基-3-環戊烯基、2-甲基-4-環戊烯基、2-甲基-5-環戊烯基、2-亞甲基-環戊基、3-甲基-1-環戊烯基、3-甲基-2-環戊烯基、3-甲基-3-環戊烯基、3-甲基-4-環戊烯基、3-甲基-5-環戊烯基、3-亞甲基-環戊基、1-環己烯基、2-環己烯基及3-環己烯基等。
上述碳原子數1至10之烷氧基係例如可舉出甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、i-丙氧基、n-丁氧基、i-丁氧基、s-丁氧基、t-丁氧基、n-戊氧基、1-甲基-n-丁氧基、2-甲基-n-丁氧基、3-甲基-n-丁氧基、1,1-二甲基-n-丙氧基、1,2-二甲基-n-丙氧基、2,2-二甲基-n-丙氧基、1-乙基-n-丙氧基、n-己氧基、1-甲基-n-戊氧基、2-甲基-n-戊氧基、3-甲基-n-戊氧基、4-甲基-n-戊氧基、1,1-二甲基-n-丁氧基、1,2-二甲基-n-丁氧基、1,3-二甲基-n-丁氧基、 2,2-二甲基-n-丁氧基、2,3甲基-n-丁氧基、3,3-二甲基-n-丁氧基、1-乙基-n-丁氧基、2-乙基-n-丁氧基、1,1,2-三甲基-n-丙氧基、1,2,2,-三甲基-n-丙氧基、1-乙基-1-甲基-n-丙氧基、及1-乙基-2-甲基-n-丙氧基等。
作為上述碳原子數6至40之芳基係可舉出苯基、o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基、o-氯苯基、m-氯苯基、p-氯苯基、o-氟苯基、p-氟苯基、o-甲氧基苯基、p-甲氧基苯基、p-硝基苯基、p-氰基苯基、α-萘基、β-萘基、o-聯苯基、m-聯苯基、p-聯苯基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基及9-菲基、芘基等。
作為上述雜環基係由包含氮、硫、氧的5至6員環之雜環所構成的有機基為理想，例如可舉出吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、異噁唑基、異噻唑基、吡啶基等。
以上述式(1)所表示的單位構造係R5為氫原子，R4為可設為亦可被取代的苯基、萘基、蒽基、或芘基。
又，以上述式(1)所表示的單位構造係R3為可設為氫原子或苯基。
在以上述式(1)所表示的單位構造，Ar1和Ar2係可使用任一方為苯環且他方為萘環的單位構造(a1)。又，在以上述式(1)所表示的單位構造，Ar1和Ar2係可使用均成為苯環的單位構造(a2)。
作為包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物係可設為包含上述單位構造(a1)和上述單位構造(a2)的共聚物聚合物。
又，作為包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物，亦可設為包含以式(1)所表示的單位構造和以下述式(4)所表示的單位構造的共聚物。
Figure TW201805320AD00010
在以上述式(4)所示的單位構造，R6係由碳原子數6至40之芳基及雜環基所構成的群中選擇，且，該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數6至40之芳基、甲醯基、羧基、或羥基取代的有機基，R7係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數6至40之芳基、及雜環基所構成的群中選擇，且，該烷基、該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、或羥基取代的有機基，然後R6和R7亦可與該等為鍵結的碳原子一起形成而形成環。
此等之取代基或烷基、芳基、雜環基係可使用上述之例示。
作為包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合 物係可設為包含上述單位構造(a1)和以上述式(4)所示的單位構造的共聚物。
包含以式(1)所表示的單位構造的聚合物係例如可例示於以下。
Figure TW201805320AD00011
Figure TW201805320AD00012
Figure TW201805320AD00013
Figure TW201805320AD00014
在包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物係使用咔唑類的情況係例如可舉出咔唑、N-甲基咔 唑、N-乙基咔唑、1,3,6,8-四硝基咔唑、3,6-二胺基咔唑、3,6-二溴-9-乙基咔唑、3,6-二溴-9-苯基咔唑、3,6-二溴咔唑、3,6-二氯咔唑、3-胺基-9-乙基咔唑、3-溴-9-乙基咔唑、4,4’雙(9H-咔唑-9-基)聯苯、4-縮水甘油基咔唑、4-羥基咔唑、9-(1H-苯并三唑-1-基甲基)-9H-咔唑、9-乙醯基-3,6-二碘咔唑、9-苯甲醯基咔唑、9-苯甲醯基咔唑-6-二羧基醛、9-苄基咔唑-3-羧基醛、9-甲基咔唑、9-苯基咔唑、9-乙烯基咔唑、咔唑鉀、咔唑-N-羰基氯、N-乙基咔唑-3-羧基醛、N-((9-乙基咔唑-3-基)亞甲基)-2-甲基-1-吲哚啉基胺等，可將此等單獨使用亦可組合2種以上使用。
在包含以式(1)所表示的單位構造的聚合物使用三苯基胺類的情況係例示三苯基胺或取代三苯基胺，作為取代基係可舉出上述之鹵素基、硝基、胺基、羥基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、或亦可包含醚鍵、酮鍵、或者是酯鍵的該等之組合。
作為使用在包含以式(1)所表示的單位構造的聚合物之製造的醛類係可舉出甲醛、多聚甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、異丁醛、戊醛、己醛、2-甲基丁醛、己醛、十一烷醛、7-甲氧基-3,7-二甲基辛醛、環己烷醛、3-甲基-2-丁醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、戊二醛、己二醛等之飽和脂肪族醛類，丙烯醛、甲基丙烯醛等之不飽和脂族醛類，糠醛、吡啶醛、噻吩醛等之雜環式醛類，苯 甲醛、萘醛、蒽羧基醛、苯基苯甲醛、大茴香醛、對苯二甲醛、芘羧基醛、菲基醛、水楊醛、苯乙醛、3-苯基丙醛、甲苯基醛、(N,N-二甲基胺基)苯甲醛、乙醯氧基苯甲醛等之芳香族醛類等。特別是可理想地使用芳香族醛。
又，作為使用於包含以式(1)所表示的單位構造的聚合物之製造的酮類係二芳基酮類，例如可舉出二苯基酮、苯基萘基酮、二萘基酮、苯基甲苯基酮、二甲苯基酮、9-茀酮等。
包含以式(1)所表示的單位構造的聚合物係將二芳基胺等之胺類、與醛類或酮類縮合而得到的酚醛清漆樹脂(相當於式(1))。
在此縮合反應係相對於二芳基胺等之胺類之苯基1當量而言，可將醛類或酮類以0.1至10當量之比例使用。
作為在上述縮合反應使用的酸觸媒係例如可使用硫酸、磷酸、過氯酸等之礦酸類，p-甲苯磺酸、p-甲苯磺酸一水合物有機磺酸類，甲酸、草酸等之羧酸類。酸觸媒之使用量係依使用的酸類之種類而各式各樣地選擇。通常，相對於咔唑類、或咔唑類和三苯基胺類之合計之100質量份而言，為0.001至10000質量份，理想為0.01至1000質量份，較理想為0.1至100質量份。
上述之縮合反應係可以無溶劑進行，但可使用通常溶劑而進行。作為溶劑係不阻礙反應者則全部可使用。例如可舉出四氫呋喃、二噁烷等之環狀醚類。又，使用的酸觸媒為例如為甲酸般的液狀者則亦可使其兼具作為 溶劑的作用。
縮合時之反應溫度係通常40℃至200℃。反應時間係依反應溫度而為各式各樣的選擇，但通常為30分鐘至50小時左右。
以上述之方式進行而得到的包含以式(1)所表示的單位構造的聚合物之重量平均分子量Mw係通常為600至1000000、或600至200000。
於以下說明關於包含以上述之式(2)所表示的單位構造的聚合物、包含以上述之式(3)所表示的構造單位的聚合物、或者是，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或包含此等聚合物之交聯構造體。
以式(2)所表示的單位構造係表示具有聚醚構造的單位構造，以式(3)所表示的單位構造係表示具有聚醚醚酮構造或聚醚醚碸構造的單位構造。
在以式(2)所表示的單位構造，Ar1係表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基。該有機基係例如表示2至4價。又，式(3)中，Ar2、Ar3、及Ar4係各自表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基，T係表示羰基或磺醯基。以Ar1至Ar4表示的有機基中之伸芳基或雜環基係可作為各自一種或二種以上之組合而使用。該伸芳基及該雜環基係例如表示2至4價。
作為碳數6至50之伸芳基係對應於芳基的2價之有機基，例如可例示對應於苯基、o-甲基苯基、m-甲 基苯基、p-甲基苯基、o-氯苯基、m-氯苯基、p-氯苯基、o-氟苯基、p-氟苯基、o-甲氧基苯基、p-甲氧基苯基、p-硝基苯基、p-氰基苯基、α-萘基、β-萘基、o-聯苯基、m-聯苯基、p-聯苯基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、茀基、茀衍生物基、芘基、并五苯基的2價之基。
雜環基係可使用對應於吡咯、噻吩、呋喃、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、吡唑、異噁唑、異噻唑、吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、哌啶、哌嗪、嗎啉、吡喃、咔唑等之雜環的有機基。
包含碳數6至50之伸芳基的有機基係可將上述伸芳基單獨、或作為上述伸芳基、與包含碳和碳之三鍵的基及/或包含碳和碳之雙鍵的基之組合而使用。
又，作為包含上述伸芳基的有機基係可使用包含茀構造的有機基、或包含亞聯苯基構造的有機基。
作為以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造係例如可例示以下之單位構造。
Figure TW201805320AD00015
Figure TW201805320AD00016
包含以上述之式(2)所表示的單位構造的聚合物、包含以上述之式(3)所表示的構造單位的聚合物、或者是，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或包含此等聚合物之交聯構造體係重量平均分子量為600至1000000，理想為1000至200000。
本發明之具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法係包含於基板之第3族氮化物系化合物層之上形成已圖型化的遮罩層的步驟。
上述遮罩層之形成係使用含有包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物、或，包含以上述之式(2)所表示的單位構造的聚合物、包含以上述之式(3)所表示的構造單位的聚合物、或者是，包含以式(2)所表示 的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或，包含此等聚合物之交聯構造體的遮罩形成組成物，形成於第3族氮化物系化合物層之上。
上述遮罩形成組成物係除了包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物、或，包含以上述之式(2)所表示的單位構造的聚合物、包含以上述之式(3)所表示的構造單位的聚合物、或者是，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或，包含此等聚合物之交聯構造體以外，可包含交聯劑和酸，按照必要而可包含酸產生劑、界面活性劑等之添加劑。
遮罩形成組成物之固形分係0.1至70質量%，或0.1至60質量%。固形分係由遮罩形成組成物除去溶劑的殘餘物之成分之含有比例。於固形分中可將上述聚合物以1至100質量%、或1至99質量%、或50至99.9%之比例含有。
遮罩形成組成物係可包含交聯劑成分。作為該交聯劑係可舉出三聚氰胺系、取代尿素系、或該等之聚合物系等。理想為至少具有2個之交聯形成取代基的交聯劑，為甲氧基甲基化乙炔脲、丁氧基甲基化乙炔脲、甲氧基甲基化三聚氰胺、丁氧基甲基化三聚氰胺、甲氧基甲基化苯并胍胺、丁氧基甲基化苯并胍胺、甲氧基甲基化尿素、丁氧基甲基化尿素、甲氧基甲基化硫脲、或甲氧基甲基化硫脲等之化合物。又，亦可使用此等之化合物之縮合 體。
又，作為上述交聯劑係可使用耐熱性高的交聯劑。作為耐熱性高的交聯劑係可理想地使用含有於分子內具有芳香族環(例如，苯環、萘環)的交聯形成取代基的化合物。
此化合物係可舉出具有以下述式(5)所表示的部分構造的化合物、或具有以下述式(6)所表示的重複單位的聚合物或寡聚物。
Figure TW201805320AD00017
式(5)中，R7及R8係各自表示氫原子、碳數1至10之烷基、或碳數6至20之芳基，n7係表示1至4之整數，n8係表示1至(5-n7)之整數，n7+n8係表示2至5之整數。式(6)中，R9係表示氫原子或碳數1至10之烷基，R10係表示碳數1至10之烷基，n9係表示1至4之整數，n10係表示0至(4-n9)，n9+n10係表示 1至4之整數。寡聚物及聚合物係可在重複單位構造之數為2至100、或2至50之範圍使用。此等之烷基或芳基係可舉出上述之例示。
以式(5)所表示的化合物、聚合物、寡聚物、及以式(6)所表示的化合物、聚合物、寡聚物係例示於以下。
Figure TW201805320AD00018
Figure TW201805320AD00019
Figure TW201805320AD00020
上述化合物係可作為旭有機材工業公司、本州化學工業公司之製品而取得。例如，在上述交聯劑之中以(C-21)表示的化合物係可作為旭有機材工業公司，商品名TM-BIP-A而取得。例如，在上述交聯劑之中以(C-22)表示的化合物係可作為本州化學工業公司，商品名TMOM-BP而取得。
交聯劑之添加量係藉由使用的塗布溶劑、使用的基板、要求的溶液黏度、要求的膜形狀等而變動，但對於全固形分而言，為0.001至80質量%，理想為0.01至50質 量%，更理想為0.05至40質量%。此等交聯劑係亦有產生依自縮合所致的交聯反應，但包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物、或，包含以上述之式(2)所表示的單位構造的聚合物、包含以上述之式(3)所表示的構造單位的聚合物、或者是，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或，於此等聚合物之交聯構造體中存在交聯性取代基的情況係可與該等之交聯性取代基產生交聯反應。
作為為了促進上述交聯反應的觸媒，可調配p-甲苯磺酸、三氟甲磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、水楊酸、磺基水楊酸、檸檬酸、苯甲酸、羥基苯甲酸、萘羧酸等之酸性化合物或/及2,4,4,6-四溴環己二酮、安息香甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、其他有機磺酸烷基酯等之熱酸產生劑之情事。調配量係相對於全固形分而言，為0.0001至20質量%，理想為0.0005至10質量%，理想為0.01至3質量%。
遮罩形成組成物係在微影步驟為了與被覆於上層的光阻之酸度一致，所以可添加光酸產生劑之情事。作為理想的光酸產生劑係例如可舉出雙(4-t-丁基苯基)碘鎓三氟甲烷磺酸酯、三苯基鋶三氟甲烷磺酸酯等之鎓鹽系光酸產生劑類、苯基-雙(三氯甲基)-s-三嗪等之含鹵素之化合物系光酸產生劑類、安息香甲苯磺酸酯、N-羥基琥珀醯亞胺三氟甲烷磺酸酯等的磺酸系光酸產生劑類等。上述光酸產生劑係相對於全固形分而言，為0.2至10質 量%，理想為0.4至5質量%。
於遮罩形成組成物係除了上述以外按照必要而可進一步添加吸光劑、流變調整劑、接著輔助劑、界面活性劑等。
進一步作為吸光劑係例如可合適地使用記載於「工業用色素之技術和市場」(CMC出版)或「染料便覽」(有機合成化學協會編)之市售之吸光劑，例如C.I.Disperse Yellow 1、3、4、5、7、8、13、23、31、49、50、51、54、60、64、66、68、79、82、88、90、93、102、114及124；C.I.D isperse Orange1、5、13、25、29、30、31、44、57、72及73；C.I.Disperse Red 1、5、7、13、17、19、43、50、54、58、65、72、73、88、117、137、143、199及210；C.I.Disperse Violet 43；C.I.Disperse Blue 96；C.I.Fluorescent Brightening Agent 112、135及163；C.I.Solvent Orange2及45；C.I.Solvent Red 1、3、8、23、24、25、27及49；C.I.Pigment Green 10；C.I.Pigment Brown 2等。上述吸光劑係通常，相對於遮罩形成組成物之全固形分而言，以10質量%以下，理想為以5質量%以下之比例配合。
流變調整劑係主要是使遮罩形成組成物之流動性提昇，特別是在烘烤步驟，以遮罩層之膜厚均勻性之提高或提高向孔內部之遮罩形成組成物之填充性的目的而添加。作為具體例係可舉出鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、二異丁基鄰苯二甲酸酯、二己基鄰苯二甲酸 酯、丁基異癸基鄰苯二甲酸酯等之鄰苯二甲酸衍生物、二正丁基己二酸酯、二異丁基己二酸酯、二異辛基己二酸酯、十八烷基己二酸酯等之己二酸衍生物，馬來酸二正丁酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二壬酯等之馬來酸衍生物，油酸甲酯、油酸丁酯、油酸四氫糠酯等之油酸衍生物或硬脂酸正丁酯、硬脂酸甘油酯等之硬脂酸衍生物。此等之流變調整劑係相對於遮罩形成組成物之全固形分而言，通常以未達30質量%之比例調配。
接著輔助劑係主要是使基板或阻劑和遮罩形成組成物之密著性提高，特別是為了在顯像以阻劑不剝離之方式進行的目的添加。作為具體例係可舉出三甲基氯矽烷、二甲基乙烯基氯矽烷、甲基二苯基氯矽烷、氯甲基二甲基氯矽烷等之的氯矽烷類，三甲基甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷、二甲基乙烯基乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷等之烷氧基矽烷類，六甲基二矽氮烷、N,N’-雙(三甲基矽烷基)脲、二甲基三甲基矽烷基胺、三甲基矽烷基咪唑等之矽氮烷類，乙烯基三氯矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等之矽烷類，苯并三唑、苯并咪唑、吲唑、咪唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、尿唑、硫脲嘧啶、巰基咪唑、巰基嘧啶等之雜環式化合物、或1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲等之尿素、或硫脲化合物。此等之接著輔助劑係相對於遮罩形成組成物之全固形分而言，通常 以未達5質量%，理想為未達2質量%之比例調配。
於遮罩形成組成物係為了不產生針孔或條紋等，使相對於表面不均的塗布性更提高，所以可調配界面活性劑。作為界面活性劑係例如可舉出聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醯基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯油基醚等之聚氧乙烯烷基醚類，聚氧乙烯辛基酚醚、聚氧乙烯壬基酚醚等之聚氧烷基烯丙基醚類，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物類，山梨醇酐單月桂酸酯、山梨醇酐單棕櫚酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、山梨醇酐三硬脂酸酯等之山梨醇酐脂肪酸酯類，聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三硬脂酸酯等之聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯類等之非離子系界面活性劑，可舉出Eftop EF301、EF303、EF352(TOHKEM PRODUCTS公司製，商品名)，MEGAFACE F171、F173、R-30(大日本INK公司製，商品名)，Fluorad FC430、FC431(住友3M公司製，商品名)，AsahiGuard AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子公司製，商品名)等之的氟系界面活性劑、有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業公司製)等。此等之界面活性劑之調配量係相對於遮罩形成組成物之全固形分而言，通常為2.0質量%以下，理想為1.0質量%以下。此等之界面活性劑係可單獨添加，又亦可以2種以上之組合而添加。
作為溶解包含以上述之式(1)所表示的單位構造的聚合物、或，包含以上述之式(2)所表示的單位構造的聚合物、包含以上述之式(3)所表示的構造單位的聚合物、或者是，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或，於此等聚合物之交聯構造體及交聯劑成分、交聯觸媒等的溶劑係可舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、丙二醇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等。此等之有機溶劑係可以單獨、或以二種以上的組合來使用。
更進一步，可混合丙二醇單丁基醚、丙二醇單丁基醚乙酸酯等之高沸點溶劑而使用。在此等之溶劑中，丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯及環己酮為對於平整性之提高為理想。
遮罩層之形成係於基板之第3族氮化物系化合物層之上，藉由旋轉塗布機、塗布機等之適當的塗布方法而塗布遮罩形成組成物後，藉由烘烤而硬化而作成。在 此，作為遮罩層之膜厚係0.01至3.0μm為理想。又，作為塗布後烘烤的條件係在80至350℃，0.5至120分鐘。
理想為，遮罩層係以旋轉塗佈法而由遮罩形成組成物所形成。
於以下，說明將遮罩層圖型化的方法。
在本發明之製造方法的1態樣，已圖型化的遮罩層係包含將遮罩層形成於第3族氮化物系化合物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成有機膜的步驟、將該有機膜藉由微影技術而形成有機圖型的步驟、及介由該有機圖型而圖型化遮罩層的步驟而可形成。
使用於上述之有機膜之形成的材料係如為作為光阻使用的材料則無特別限定，又，該形成方法亦可採用通常使用的方法。又，依微影技術所致的有機圖型之形成係可採用在通常之微影技術所使用的方法，例如，介由光罩的光或電子束之圖型照射，及藉由之後之顯像所致的形成或藉由使用奈米壓印的形成等而可達成，介由有機圖型的遮罩層之圖型化係例如藉由使用O2氣體等的乾式蝕刻等而達成。
例如，在上述之製造方法，上述有機膜為阻劑膜，藉由上述微影技術所致的有機圖型之形成，理想為藉由向該阻劑膜之光或電子束之照射和顯像所致的阻劑圖型之形成的製造方法。
在本發明的製造方法的其他態樣，前述已圖型化的遮罩層係包含將遮罩層形成於第3族氮化物系化合 物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成硬遮罩的步驟、、於該硬遮罩之上形成有機膜的步驟、將該有機膜藉由微影技術而形成有機圖型的步驟、介由該有機圖型而圖型化硬遮罩的步驟、及介由該已圖型化的硬遮罩而圖型化遮罩層的步驟而形成。
使用於上述之硬遮罩之形成的材料係如為作為硬遮罩使用的材料則無特別限定，又，該形成方法亦可採用通常使用的方法。作為硬遮罩材料係含矽之組成物為理想地使用。例如，可舉出國際公開第2009/104552號手冊、國際公開第2011/102470號手冊記載之含矽之阻劑下層形成組成物所形成的含矽之硬遮罩。使用於上述之有機膜之形成的材料係如為作為光阻使用的材料則無特別限定，又，該形成方法亦可採用通常使用的方法。又，藉由微影技術所致的有機圖型之形成係藉由經過光罩的光或電子束之圖型照射及之後之顯像而可達成，而可採用在通常之微影技術使用的方法。介由有機圖型的硬遮罩之圖型化係例如藉由使用CF4氣體等的乾式蝕刻等而達成。介由已圖型化的硬遮罩的遮罩層之圖型化係例如藉由使用O2氣體等的乾式蝕刻等而達成。
本發明之具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層的半導體基板之製造方法係，又，包含藉由300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻而將前述第3族氮化物系化合物層仿照該遮罩圖型而蝕刻，由此而形成已圖型化的第3族氮化物系化合物層的步驟。
前述之300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻係將基板之溫度設為300℃以上、700℃以下之範圍內的狀態，藉由使用蝕刻氣體而進行乾式蝕刻而達成。
蝕刻氣體係亦可包含He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等之稀有氣體。然後，亦可包含具有還原性的H2、O2、N2、CCl3、BCl3、SiCl4。因而，作為包含Cl2的蝕刻氣體，可舉出Cl2與Ar之混合氣體、Cl2與H2與Ar之混合氣體、Cl2與BCl3之混合氣體、Cl2與N2之混合氣體等，但包含Cl2的蝕刻氣體為理想。
基板之溫度係300℃以上、700℃以下，例如300℃以上、500℃以下，例如400℃以上、600℃以下，例如450℃以上、550℃以下，例如為500℃。
實施蝕刻的時間係通常為1分鐘~5分鐘左右，但依蝕刻之程度、成為蝕刻對象的第3族氮化物系化合物層之種類、第3族氮化物系化合物層之面之狀態等，而可設定為不同的時間。
本發明之製造方法係以採用所謂由300℃至700℃的高溫之蝕刻法，可抑制第3族氮化物系化合物層之表面組成之變化或結晶缺陷之產生。
本發明係又關於，在第3族氮化物系化合物層之上，形成上述之已圖型化的遮罩層所形成的基板。
在上述的基板的第3族氮化物系化合物層係抑制表面組成之變化或結晶缺陷之產生，又，於該第3族氮化物系化合物層上係即使在高溫下圖型亦不因回焊或分解而崩壞 的已圖型化的遮罩層，所以可有利地進行以後之半導體形成。
本發明，又，為一種具有第3族氮化物系化合物層的化合物半導體裝置之製造方法，亦關於包含將藉由上述之製造方法而得到的半導體基板，更進一步加工的步驟的製造方法。
所謂加工，例如可舉出於已圖型化的第3族氮化物系化合物層上使結晶(AlGaN等)成長的步驟、製作電極的步驟。
如上述，在上述的基板的第3族氮化物系化合物層係抑制表面組成之變化或結晶缺陷之產生，又，於該第3族氮化物系化合物層上係即使在高溫下圖型亦不因回焊或分解而崩壞的已圖型化的遮罩層，所以可有利地進行化合物半導體裝置之製造。
[實施例]
[合成例1]
於具備攪拌裝置、迴流器、溫度計的燒瓶加入9,9-雙(4-羥基苯基)茀28.04g，4,4’-二氟二苯甲酮13.97g，碳酸鉀12.32g，N-甲基-2-吡咯啶酮162.56g。之後將燒瓶內以氮取代後，內溫加熱至140℃，約24小時進行反應。使已合成的聚合物冷卻至室溫後，為了除去沈澱物，進行過濾而回收濾液，使N-甲基-2-吡咯啶酮與2mol/l鹽酸之體 積比為90：10之混合液約10ml混合。之後，投入反應濾液於甲醇而進行再沈澱純化。
進而，將沈澱物以水和甲醇洗淨沈澱物，在85℃，約1日使之真空乾燥而得到在本發明所使用的聚醚。所得到的聚合物係相當於式(1-1)。進行具有已得到的醚構造的聚合物之GPC分析後，以標準聚苯乙烯換算而重量平均分子量為6900、多分散度Mw/Mn係1.83。
Figure TW201805320AD00021
合成例2
於100mL四口燒瓶加入N-苯基-1-萘基胺(8.00g，0.036mol，東京化成工業公司製)、1-芘羧基醛(8.39g，0.036mol，東京化成工業公司製)、對甲苯磺酸一水合物(0.727g，0.0036mol，關東化學公司製)，裝入1,4-二噁烷(21.03g，關東化學公司製)進行攪拌，昇溫至110℃使其溶解而開始聚合。12小時後放置冷卻至室溫後，向甲醇(400g，關東化學公司製)使其再沈澱。過濾已得到的沈澱物，在減壓乾燥機以50℃、10小時進而120℃、24小時乾燥，得到設為目的的聚合物(式(1-2)，以下略為pNPNA-Py)8.4g。
pNPA-Py之藉由GPC所得的以聚苯乙烯換算測定的重量平均分子量Mw為1000，多分散度Mw/Mn為1.37。
Figure TW201805320AD00022
實施例1
使在合成例1得到的樹脂3g，溶解於環己酮12g而作為溶液，調製遮罩形成組成物之溶液。
實施例2
在合成例1得到的聚合物2.0g，混合作為交聯劑之商品名TMOM-BP(本州化學工業公司製，式(C-22))0.3g、作為觸媒之TAG-2689(楠本化成公司)0.05g、作為界面活性劑之商品名MEGAFACE R-40LM(DIC公司製)0.004g、溶解於PGMEA(丙二醇單甲基醚乙酸酯)4.23g、PGME(丙二醇單甲基醚)4.23g和環己酮12.68g而作為溶液。之後，使用孔徑0.10μm之聚乙烯製微過濾器而過濾，調製遮罩形成組成物。
實施例3
在合成例2得到的聚合物2.0g，混合作為交聯劑之商 品名TMOM-BP(本州化學工業公司製，式(C-22))0.4g、作為觸媒之對甲苯磺酸吡啶0.06g、作為界面活性劑之商品名MEGAFACE R-40LM(DIC公司製)0.001g、溶解於PGMEA(丙二醇單甲基醚乙酸酯)7.31g、PGME(丙二醇單甲基醚)2.44和環己酮14.63g而作為溶液。之後，使用孔徑0.10μm之聚乙烯製微過濾器而過濾，調製遮罩形成組成物。
比較例1
使用甲酚酚醛清漆樹脂(市售品，重量平均分子量為4000)之溶液。
比較例2
使分子量為1000之聚乙二醇(東京化成工業公司製)3g，溶解於丙二醇單乙基醚乙酸酯12g而作為溶液。
試驗例1(膜之耐熱性試驗)
將以實施例1~3、比較例1~2調製的遮罩形成組成物之溶液，使用旋轉塗佈機而塗於矽晶圓上。在加熱板上，240℃ 1分鐘+400℃ 1分鐘燒結，形成遮罩層(膜厚0.20μm)。刮削晶圓上之膜，得到遮罩層之粉末體。將已得到的粉末，以1分鐘10℃之比例加熱而在大氣中進行熱重量分析，測定質量減少5%的溫度。將結果表示於表1。
Figure TW201805320AD00023
(因高溫蝕刻所致的圖型形狀之確認)
確認在實施高溫蝕刻時之圖型之形狀。首先將以實施例1~3調整的各遮罩形成組成物之溶液，使用旋轉塗佈機而各自塗布於矽晶圓上。在加熱板上，240℃ 1分鐘之燒結之後，以450℃ 1分鐘燒結而形成遮罩層(膜厚200nm)。進而於遮罩上塗布該當於國際公開第2009/104552號手冊中之實施例15的矽硬遮罩形成組成物溶液，以240℃燒結1分鐘而形成矽硬遮罩層(膜厚40nm)。於該之上塗布阻劑溶液，以100℃燒結1分鐘而形成阻劑層(膜厚120nm)。使用光罩而以波長193nm曝光，進行曝光後加熱PEB(以105℃ 1分鐘)後，顯像而得到線/隙(line and space)之阻劑圖型。之後，以氟系氣體(成分係CF4)進行乾式蝕刻，將阻劑圖型轉印於硬遮罩。之後，以氧系氣體(成分係O2)進行乾式蝕刻，將硬遮罩圖型轉印於遮罩層。將此之遮罩層之圖型之尺寸(寬)，以關鍵尺寸掃描式電子顯微鏡(critical dimension scanning electronic microscope)確認後，為57nm。
對於上述遮罩層之圖型實施高溫蝕刻，確認圖型形狀是否可保持。蝕刻裝置係使用名古屋大學擁有之如以下般的蝕刻裝置。與一般性的蝕刻裝置同樣地以反應室、電壓施加部、隔壁、氣體室、氣體供給室等構成，產生電容耦合型電漿(CCP)的裝置。於放置已製膜被蝕刻膜的晶圓的反應室內之載台，賦與加熱機能，可使溫度上昇至600℃。使用於蝕刻的氣體係Cl2和N2之混合氣體，壓力係以20Pa實施。將上部電力設定為200W、下部偏壓電力設定為200W，蝕刻時間係以1分鐘實施。使加熱載台之溫度變溫為250、300、400及500℃，以SEM確認在蝕刻前後之圖型之變化。將該結果表示於表2。又，將對應的SEM攝影表示於第1圖~第12圖。
Figure TW201805320AD00024
(GaN之對於蝕刻的遮罩耐性)
確認在實施高溫蝕刻GaN時之圖型之形狀。首先將以實施例2調整的遮罩形成組成物之溶液，使用旋轉塗佈機而塗布於已製膜GaN的晶圓上。在加熱板上，240℃ 1分鐘之燒結之後，以450℃ 1分鐘燒結而形成遮罩層(膜厚300nm)。進而於該遮罩層上塗布該當於國際公開第2009/104552號手冊中之實施例15的矽硬遮罩形成組成物溶液，以240℃燒結1分鐘而形成矽硬遮罩層(膜厚35nm)。於該之上塗布阻劑溶液，以90℃燒結90秒鐘而形成阻劑層(膜厚1100nm)。以I-line對準儀曝光，進行曝光後加熱PEB(以110℃ 1分鐘)後，以NMD-3溶液顯像，得到1~10μm之間，具有複數之圖型線寬的線/隙(line and space)之阻劑圖型。確認其中之1個之圖型尺寸後，為約7μm之線寬。之後，以氟系氣體(成分係CF4)進行乾式蝕刻，將阻劑圖型轉印於硬遮罩。之後，以氧系氣體(成分係O2)進行乾式蝕刻，將硬遮罩圖型轉印於遮罩層。
對於上述遮罩層之圖型實施高溫蝕刻，確認圖型形狀是否可保持。蝕刻裝置係使用名古屋大學擁有之如以下般的蝕刻裝置。與一般性的蝕刻裝置同樣地以反應室、電壓施加部、隔壁、氣體室、氣體供給室等構成，產生電感耦合型電漿(ICP)的裝置。於放置已製膜被蝕刻膜的晶圓的反應室內之載台，賦與加熱機能，可使溫度上 昇至600℃。使用於蝕刻的氣體係Cl2氣體，壓力係以20Pa實施。將上部電力設定為400W、下部偏壓電力設定為15W，蝕刻時間係以6分鐘實施。將加熱載台之溫度設定為500℃，以SEM確認在蝕刻前後之圖型之變化。將得到的SEM攝影表示於第13圖。可確認即使在蝕刻GaN後，上層之遮罩層亦存在充分的殘膜，作為蝕刻遮罩為有用。
由以上之結果，可確認實施例1~3係對於在高溫下之蝕刻而言，亦可維持圖型形狀。由此，可謂即使在高溫時亦保有作為蝕刻遮罩之機能，對於本製程而言為有用。

Claims (9)

  1. 一種製造方法，其係具有已圖型化的第3族氮化物系化合物層的半導體基板之製造方法，其特徵為包含於該基板之第3族氮化物系化合物層之上形成已圖型化的遮罩層的步驟，及，藉由300℃以上、700℃以下之乾式蝕刻而將前述第3族氮化物系化合物層仿照該遮罩圖型而蝕刻，由此而形成已圖型化的第3族氮化物系化合物層的步驟，前述已圖型化的遮罩層係包含以下述式(1)所示的單位構造的聚合物：
    Figure TW201805320AC00001
     (式(1)中，Ar1、及Ar2係各自表示苯環、或萘環，R1及R2係各自為此等環上之氫原子之取代基且由鹵素基、硝基、胺基、羥基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及該芳基係表示亦可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R3係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10之烯基、碳原子數6至40之芳基、及該等之組合所構成的群中選擇，且，該烷基、該烯基及芳基係表示亦 可包含醚鍵、酮鍵、或酯鍵的有機基，R4係由碳原子數6至40之芳基及雜環基所構成的群中選擇，且，該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數6至40之芳基、甲醯基、羧基、或羥基取代的有機基，R5係由氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數6至40之芳基、及雜環基所構成的群中選擇，且，該烷基、該芳基及該雜環基係表示亦可以鹵素基、硝基、胺基、或羥基取代的有機基，然後R4和R5亦可與該等為鍵結的碳原子一起形成而形成環，n1及n2係各自為0至3之整數)，或，包含以下述式(2)所表示的單位構造的聚合物：
    Figure TW201805320AC00002
     (式(2)中，Ar1係表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基，)，包含以下述式(3)所表示的單位構造的聚合物：
    Figure TW201805320AC00003
     (式(3)中，Ar2、Ar3及Ar4係各自表示包含碳數6至50之伸芳基或雜環基的有機基，T係表示羰基或磺醯 基)，或，包含以式(2)所表示的單位構造及以式(3)所表示的單位構造之組合的聚合物，或包含此等聚合物之交聯構造體。
  2. 如請求項1之製造方法，其中，前述已圖型化的遮罩層係包含下述步驟而形成：將遮罩層形成於第3族氮化物系化合物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成有機膜的步驟、將該有機膜藉由微影技術而形成有機圖型的步驟、及介由該有機圖型而圖型化遮罩層的步驟。
  3. 如請求項2之製造方法，其中，前述已圖型化的遮罩層係包含下述步驟而形成：將遮罩層形成於第3族氮化物系化合物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成阻劑膜的步驟、藉由向該阻劑膜進行光或電子束之照射和顯像而形成阻劑圖型的步驟、及介由該阻劑圖型而圖型化遮罩層的步驟。
  4. 如請求項1之製造方法，其中，前述已圖型化的遮罩層係包含下述步驟而形成：將遮罩層形成於第3族氮化物系化合物層之上的步驟、於該遮罩層之上形成硬遮罩的步驟、於該硬遮罩之上形成有機膜的步驟、將該有機膜藉由微影技術而形成有機圖型的步驟、介由該有機圖型而圖型化硬遮罩的步驟、及介由該已圖型化的硬遮罩而圖型化遮罩層的步驟。
  5. 如請求項1至請求項4中任1項之製造方法，其中，前述遮罩層係以旋轉塗佈法而由遮罩形成組成物所形成。
  6. 如請求項5之製造方法，其中，前述遮罩形成組成物係包含交聯劑。
  7. 如請求項5或請求項6之製造方法，其中，前述遮罩形成組成物係包含酸及/或酸產生劑。
  8. 一種基板，其特徵為於前述第3族氮化物系化合物層之上，形成如請求項1至請求項7中任1項之已圖型化的遮罩層。
  9. 一種製造方法，其係具有第3族氮化物系化合物層的化合物半導體裝置之製造方法，其特徵為包含將藉由如請求項1至請求項7中任1項之製造方法而得到的半導體基板，進一步加工的步驟。
TW106107600A 2016-03-08 2017-03-08 具有第３族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法 TWI776803B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016044904 2016-03-08
JP2016-044904 2016-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201805320A true TW201805320A (zh) 2018-02-16
TWI776803B TWI776803B (zh) 2022-09-11

Family

ID=59789374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106107600A TWI776803B (zh) 2016-03-08 2017-03-08 具有第３族氮化物系化合物層之半導體基板之製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11339242B2 (zh)
JP (2) JP7101353B2 (zh)
KR (1) KR102357740B1 (zh)
CN (1) CN109075060B (zh)
TW (1) TWI776803B (zh)
WO (1) WO2017154924A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018186310A1 (ja) * 2017-04-03 2018-10-11 日産化学株式会社 光架橋基を有するポリエーテル樹脂を含む段差基板被覆組成物
JP2020021765A (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 株式会社アルバック 半導体素子の製造方法
CN118645424B (zh) * 2024-08-12 2024-11-29 合肥晶合集成电路股份有限公司 一种在半导体器件制造过程中防光刻胶毒化的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3974319B2 (ja) * 2000-03-30 2007-09-12 株式会社東芝 エッチング方法
KR100735470B1 (ko) * 2006-05-19 2007-07-03 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법
EP2249204A4 (en) 2008-02-18 2012-01-11 Nissan Chemical Ind Ltd SILICULAR RESISTANT LAYERING COMPOSITION COMPOSITION CONTAINING A CYCLIC AMINO GROUP
WO2010041626A1 (ja) * 2008-10-10 2010-04-15 日産化学工業株式会社 フルオレンを含有する樹脂を含むリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物
KR20100079752A (ko) * 2008-12-31 2010-07-08 주식회사 동부하이텍 반도체 소자의 제조 방법
JP5068831B2 (ja) * 2010-02-05 2012-11-07 信越化学工業株式会社 レジスト下層膜材料、レジスト下層膜形成方法、パターン形成方法
CN102754034B (zh) 2010-02-19 2016-05-18 日产化学工业株式会社 具有含氮环的含有硅的形成抗蚀剂下层膜的组合物
KR101866828B1 (ko) 2010-10-14 2018-06-14 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 폴리에테르 구조를 함유하는 수지를 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물
WO2012161126A1 (ja) * 2011-05-20 2012-11-29 日産化学工業株式会社 アクリルアミド構造を含むポリマーを含むリソグラフィー用有機ハードマスク層形成用組成物
BR112013026132A8 (pt) * 2011-06-23 2017-12-05 Asahi Chemical Ind Produto em camadas para a formação de padrão fino, métodos de fabricação do mesmo, de fabricação de uma estrutura de padrão fino, dispositivo semicondutor emissor de luz, e padrão fino
CN103827159B (zh) * 2011-09-29 2016-07-06 日产化学工业株式会社 二芳基胺酚醛清漆树脂
JP5894106B2 (ja) * 2012-06-18 2016-03-23 信越化学工業株式会社 レジスト下層膜形成用化合物、これを用いたレジスト下層膜材料、レジスト下層膜形成方法、パターン形成方法
JP6028970B2 (ja) * 2012-08-26 2016-11-24 国立大学法人名古屋大学 半導体装置の製造方法およびエッチング方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190225731A1 (en) 2019-07-25
JP7373173B2 (ja) 2023-11-02
KR102357740B1 (ko) 2022-02-03
JP2022095804A (ja) 2022-06-28
WO2017154924A1 (ja) 2017-09-14
TWI776803B (zh) 2022-09-11
US11339242B2 (en) 2022-05-24
JPWO2017154924A1 (ja) 2019-01-10
JP7101353B2 (ja) 2022-07-15
KR20190006944A (ko) 2019-01-21
CN109075060A (zh) 2018-12-21
CN109075060B (zh) 2024-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6094767B2 (ja) フェニルインドール含有ノボラック樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物
JP6066092B2 (ja) ジアリールアミンノボラック樹脂
JP6583630B2 (ja) 第二アミノ基を有するノボラックポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物
JPWO2015151803A1 (ja) 芳香族ビニル化合物が付加したノボラック樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物
JP7373173B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物層を有する半導体基板の製造方法
WO2018043410A1 (ja) トリアリールジアミン含有ノボラック樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物
WO2023048021A1 (ja) レジスト下層膜形成組成物
WO2023162653A1 (ja) レジスト下層膜形成組成物
TW202405042A (zh) 阻劑下層膜形成組成物
JP7265225B2 (ja) 芳香族ビニル化合物が付加したトリアリールジアミン含有ノボラック樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物
CN110809738A (zh) 改善了平坦化性的抗蚀剂下层膜形成用组合物
KR20220161272A (ko) 가교제의 변성이 억제된 레지스트 하층막 형성 조성물
TW202222788A (zh) 包含具有氟烷基之有機酸或其鹽之阻劑下層膜形成組成物
KR102924498B1 (ko) 플루오로알킬기를 갖는 유기산 또는 그의 염을 포함하는 레지스트 하층막형성 조성물
CN118786391A (zh) 抗蚀剂下层膜形成用组合物
TW202540250A (zh) 光阻下層膜形成用組成物、光阻下層膜、光阻圖案之形成方法、及半導體裝置之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent