JP2613414B2 - Ａ▲ｌ▼ｘＧａ▲下１▼−ｘＮのドライエッチング法 - Google Patents
Ａ▲ｌ▼ｘＧａ▲下１▼−ｘＮのドライエッチング法Info
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- JP2613414B2 JP2613414B2 JP2759188A JP2759188A JP2613414B2 JP 2613414 B2 JP2613414 B2 JP 2613414B2 JP 2759188 A JP2759188 A JP 2759188A JP 2759188 A JP2759188 A JP 2759188A JP 2613414 B2 JP2613414 B2 JP 2613414B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は化合物半導体のドライエッチング法に関し、
特にAlXGa1-XN結晶をプラズマエッチング法を用いるこ
とによりエッチングする方法に関するものである。
特にAlXGa1-XN結晶をプラズマエッチング法を用いるこ
とによりエッチングする方法に関するものである。
（従来技術とその問題点） AlXGa1-XNは青色発光ダイオードを始めとして短波長
領域の発光半導体素子材料として注目されている。従っ
てこの材料を発光半導体素子に用いるには他半導体と同
様にメサ、リセスなどのエッチングが必要となる。
領域の発光半導体素子材料として注目されている。従っ
てこの材料を発光半導体素子に用いるには他半導体と同
様にメサ、リセスなどのエッチングが必要となる。
ところがAlXGa1-XNは化学的に非常に安定な物質であ
り、通常III−Ｖ族化合物に用いられる塩酸，硫酸，フ
ッ酸等或いはこれらの混合液などには溶解しない。その
ため、AlXGa1-XN結晶のエッチング法に関しては余り多
くのことは知られていない。現在までに知られている方
法は 苛性ソーダ，苛性カリ或いはピロ硫酸カリウムを80
0℃以上にして溶融させたものを用いる方法 0.1N苛性ソーダ溶液を用いた電解ジェットエッチン
グ法 リン酸：硫酸＝1:2〜1:5の混合液を用い、180℃〜2
50℃の間でエッチングを行う方法などがあるが、上記
，の方法は実用面での難しさに問題があり、また、
上記エッチング法は微妙な温度変化による大幅なエッ
チングレートの変化が問題となっている。
り、通常III−Ｖ族化合物に用いられる塩酸，硫酸，フ
ッ酸等或いはこれらの混合液などには溶解しない。その
ため、AlXGa1-XN結晶のエッチング法に関しては余り多
くのことは知られていない。現在までに知られている方
法は 苛性ソーダ，苛性カリ或いはピロ硫酸カリウムを80
0℃以上にして溶融させたものを用いる方法 0.1N苛性ソーダ溶液を用いた電解ジェットエッチン
グ法 リン酸：硫酸＝1:2〜1:5の混合液を用い、180℃〜2
50℃の間でエッチングを行う方法などがあるが、上記
，の方法は実用面での難しさに問題があり、また、
上記エッチング法は微妙な温度変化による大幅なエッ
チングレートの変化が問題となっている。
一方ガスを用いた方法については、高温H2或いはHCl
ガス中ではエッチングはされないという程度しか報告が
なく、プラズマエッチングについては全く報告されてい
ない。
ガス中ではエッチングはされないという程度しか報告が
なく、プラズマエッチングについては全く報告されてい
ない。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は前記の問題点を考慮してなされたものでプラ
ズマエッチング方法を用いてAlXGa1-XN結晶を容易にし
かも速く且つ結晶表面を悪化させることなくエッチング
する方法を提供するものである。
ズマエッチング方法を用いてAlXGa1-XN結晶を容易にし
かも速く且つ結晶表面を悪化させることなくエッチング
する方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、真空容器内に互いに対向配置された２枚の
電極を有し、この電極間に高周波電力を印加する手段お
よびこの真空容器内にガスを導入する手段を具備したプ
ラズマエッチング装置を用い、前記ガスとしてCF4（四
フッ化炭素）ガスを導入し、前記高周波電力の印加によ
って発生したプラズマにより前記電極の一方に載置した
AlXGa1-XNをエッチングするドライエッチング法であ
る。
電極を有し、この電極間に高周波電力を印加する手段お
よびこの真空容器内にガスを導入する手段を具備したプ
ラズマエッチング装置を用い、前記ガスとしてCF4（四
フッ化炭素）ガスを導入し、前記高周波電力の印加によ
って発生したプラズマにより前記電極の一方に載置した
AlXGa1-XNをエッチングするドライエッチング法であ
る。
（発明の作用および効果） 本発明によればAlXGa1-XNをプラズマエッチング法に
よりエッチングすることができる。
よりエッチングすることができる。
AlXGa1-XNを用いて半導体素子を製造する工程におい
て本発明のプラズマエッチング法を導入した場合、生産
性，再現性及び容易性は従来の湿式プロセスに比べて大
幅に改良されるため、その工業的価値は極めて高い。
て本発明のプラズマエッチング法を導入した場合、生産
性，再現性及び容易性は従来の湿式プロセスに比べて大
幅に改良されるため、その工業的価値は極めて高い。
（実施例） 本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明に用いたAlXGa1-XNをエッチングする
ための平行平板型装置の概略を示している。例えばステ
ンレス製の真空容器１にエッチング用ガス導入口２が設
けられ、CF4ガス10が導入される。対向配置された２枚
の電極3,4はテフロンなどの絶縁物によって真空容器か
ら絶縁されている。高周波電源５（13.56MHz）から、整
合器６を経てAlXGa1-XNウエハ７の置かれている電極３
に印加され、他方の電極４が接地された状態になってい
る。
ための平行平板型装置の概略を示している。例えばステ
ンレス製の真空容器１にエッチング用ガス導入口２が設
けられ、CF4ガス10が導入される。対向配置された２枚
の電極3,4はテフロンなどの絶縁物によって真空容器か
ら絶縁されている。高周波電源５（13.56MHz）から、整
合器６を経てAlXGa1-XNウエハ７の置かれている電極３
に印加され、他方の電極４が接地された状態になってい
る。
CF4ガス10は拡散ポンプやロータリポンプなどの排気
手段で残留ガスを十分排気した後に導入され、コンダク
タンスバルブ９によってエッチングガス圧力が調整され
るようになっている。電極３に高周波電力が印加される
とグロー放電を生じ、ガスプラズマが発生し、エッチン
グが開始される。
手段で残留ガスを十分排気した後に導入され、コンダク
タンスバルブ９によってエッチングガス圧力が調整され
るようになっている。電極３に高周波電力が印加される
とグロー放電を生じ、ガスプラズマが発生し、エッチン
グが開始される。
第２図から第６図は、本発明の一実施例であるAlXGa
1-XNのｘ＝０の場合であるGaNのプラズマエッチング法
を説明するための図である。
1-XNのｘ＝０の場合であるGaNのプラズマエッチング法
を説明するための図である。
まず第２図に示す如くサファイア基板Ｃ面11上にAlN1
2（500Å）,GaN13（３μｍ）を連続的に成長させた。次
に第３図に示す如く成長形成した上記GaN13層の表面の
一部をサファイア基板11でおおう。しかるのち第１図に
示した平行平板型装置を用いてCF4ガスをマスフローコ
ントロール８で10sccmに、又コンダクタンスバルブ９に
よってエッチングガス圧力を0.04Torrの圧力に調整し、
高周波電力面密度0.4w/cm2でエッチングを行なった結
果、第４図に示す如くGaN結晶がエッチングされた。段
差計を用いて測定したところ第５図に示すようになり、
これよりエッチングレートは170Å/minとなった。ま
た、第６図に示す如く、エッチング前後でPL（ヘリウム
ガドミレーザをあてて、フォトルミネッセンス発光を測
定する方法）測定結果に差はなく、結晶性も保持されて
いることがわかる。
2（500Å）,GaN13（３μｍ）を連続的に成長させた。次
に第３図に示す如く成長形成した上記GaN13層の表面の
一部をサファイア基板11でおおう。しかるのち第１図に
示した平行平板型装置を用いてCF4ガスをマスフローコ
ントロール８で10sccmに、又コンダクタンスバルブ９に
よってエッチングガス圧力を0.04Torrの圧力に調整し、
高周波電力面密度0.4w/cm2でエッチングを行なった結
果、第４図に示す如くGaN結晶がエッチングされた。段
差計を用いて測定したところ第５図に示すようになり、
これよりエッチングレートは170Å/minとなった。ま
た、第６図に示す如く、エッチング前後でPL（ヘリウム
ガドミレーザをあてて、フォトルミネッセンス発光を測
定する方法）測定結果に差はなく、結晶性も保持されて
いることがわかる。
なお、上記実施例においては、AlXGa1-XNのｘが０の
場合であるGaNのエッチングについて説明したが、第３
図の方式で十分エッチングするとGaN13層のみならずAlN
12層もなくなることからAlXGa1-XNのｘが０以外の場合
にも十分エッチングができることを確認できた。
場合であるGaNのエッチングについて説明したが、第３
図の方式で十分エッチングするとGaN13層のみならずAlN
12層もなくなることからAlXGa1-XNのｘが０以外の場合
にも十分エッチングができることを確認できた。
本発明のドライエッチング法は、特にサファイア上に
AlNとGaNを積層して作る青色発光ダイオードの電極を同
一側つまり表面側からとるときに再現性および制御性の
よいエッチングを行うことができる。
AlNとGaNを積層して作る青色発光ダイオードの電極を同
一側つまり表面側からとるときに再現性および制御性の
よいエッチングを行うことができる。
第１図は本発明に用いたプラズマエッチング装置、第２
〜４図は本発明の実施例を説明するための図、第５図は
GaN層のエッチング結果を示す図、第６図はエッチング
前後におけるPL（フォトルミネッセンス測定）の結果を
示す図である。 １……真空容器、２……エッチング用ガス導入口、3,4
……電極、５……高周波電源、６……整合器、７……Al
XGa1-XNウェハ、８……マスフローコントロール、９…
…コンダクタンスバルブ、10……CF4ガス。
〜４図は本発明の実施例を説明するための図、第５図は
GaN層のエッチング結果を示す図、第６図はエッチング
前後におけるPL（フォトルミネッセンス測定）の結果を
示す図である。 １……真空容器、２……エッチング用ガス導入口、3,4
……電極、５……高周波電源、６……整合器、７……Al
XGa1-XNウェハ、８……マスフローコントロール、９…
…コンダクタンスバルブ、10……CF4ガス。
Claims (1)
- 【請求項１】真空容器内に互いに対向配置された２枚の
電極を有し、この電極間に高周波電力を印加する手段お
よびこの真空容器内にガスを導入する手段を具備したプ
ラズマエッチング装置を用い、前記ガスとしてCF4ガス
を導入し、前記高周波電力の印加によって発生したプラ
ズマにより前記電極の一方に載置したAlXGa1-XN（但
し、０≦ｘ≦１）をエッチングするAlXGa1-XNのドライ
エッチング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2759188A JP2613414B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Ａ▲ｌ▼ｘＧａ▲下１▼−ｘＮのドライエッチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2759188A JP2613414B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Ａ▲ｌ▼ｘＧａ▲下１▼−ｘＮのドライエッチング法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01204425A JPH01204425A (ja) | 1989-08-17 |
| JP2613414B2 true JP2613414B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=12225191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2759188A Expired - Lifetime JP2613414B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Ａ▲ｌ▼ｘＧａ▲下１▼−ｘＮのドライエッチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613414B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015093406A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 日本碍子株式会社 | 窒化ガリウム層を含む基板およびその製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6996150B1 (en) | 1994-09-14 | 2006-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor |
| WO2004112116A1 (ja) * | 2003-06-16 | 2004-12-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 窒化物半導体結晶表面の加工方法およびその方法により得られた窒化物半導体結晶 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5515290A (en) * | 1978-07-20 | 1980-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP2759188A patent/JP2613414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015093406A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 日本碍子株式会社 | 窒化ガリウム層を含む基板およびその製造方法 |
| JP5832058B1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-12-16 | 日本碍子株式会社 | 窒化ガリウム層を含む基板およびその製造方法 |
| KR20160077222A (ko) | 2013-12-20 | 2016-07-01 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 질화갈륨층을 포함하는 기판 및 그 제조 방법 |
| KR101723780B1 (ko) * | 2013-12-20 | 2017-04-05 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 질화갈륨층을 포함하는 기판 및 그 제조 방법 |
| DE112014005913B4 (de) | 2013-12-20 | 2021-10-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Verfahren zum Herstellen von Substraten mit zumindest einer Oberflächen-Gallium-Nitrid-Schicht |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01204425A (ja) | 1989-08-17 |
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Legal Events
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