JP3254436B2 - A method of manufacturing an etching mask for a gallium nitride-based compound semiconductor. - Google Patents

A method of manufacturing an etching mask for a gallium nitride-based compound semiconductor.

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JP3254436B2
JP3254436B2 JP13633299A JP13633299A JP3254436B2 JP 3254436 B2 JP3254436 B2 JP 3254436B2 JP 13633299 A JP13633299 A JP 13633299A JP 13633299 A JP13633299 A JP 13633299A JP 3254436 B2 JP3254436 B2 JP 3254436B2
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正宏 小滝
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、AlxGa1-XN (0≦X
≦1)半導体のドライエッチングよる表面加工方法に係
り、ドライエッチングのためのマスクの形成方法に関す
る。
The present invention relates to an Al x Ga 1 -X N (0 ≦ X
≦ 1) The present invention relates to a method of forming a surface for dry etching, which relates to a method of processing a surface of a semiconductor by dry etching.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体は青
色の発光ダイオードや短波長領域の発光素子の材料とし
て注目されており、係る素子を作成する場合には、他の
化合物半導体と同様にメサ、リセス等の表面加工技術を
確立することが必要となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, Al x Ga 1 -X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductors have been attracting attention as materials for blue light emitting diodes and light emitting elements in a short wavelength region. As with other compound semiconductors, it is necessary to establish surface processing techniques such as mesas and recesses.

【0003】AlxGa1-XN 半導体は化学的に非常に安定な
物質であり、他のIII −V族化合物半導体のエッチング
液として通常使用される塩酸、硫酸、フッ化水素酸(HF)
等の酸又はこれらの混合液には溶解しない。このため、
AlxGa1-XN 半導体に関するエッチング技術は次の数少な
い方法しか知られていない。
An Al x Ga 1 -X N semiconductor is a very chemically stable substance, and is generally used as an etching solution for other III-V compound semiconductors, such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and hydrofluoric acid (HF).
Does not dissolve in the acid or the mixture thereof. For this reason,
The following few etching techniques are known for Al x Ga 1-X N semiconductors.

【0004】第1の方法は、苛性ソーダ、苛性カリ又は
ピロ硫酸カリウムを800 ℃以上に加熱した溶液を用いる
ウエットエッチングである。又、第2の方法は、0.1N苛
性ソーダ溶液を用いた電解ジェットエッチングである。
そして、第3の方法はリン酸と硫酸の混合比1:2〜1:5の
混合液を用いて、温度180 ℃〜250 ℃においてウエット
エッチングする方法である。
The first method is wet etching using a solution of caustic soda, caustic potash or potassium pyrosulfate heated to 800 ° C. or higher. The second method is electrolytic jet etching using a 0.1N sodium hydroxide solution.
The third method is a wet etching method using a mixture of phosphoric acid and sulfuric acid at a mixing ratio of 1: 2 to 1: 5 at a temperature of 180 ° C. to 250 ° C.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第1及
び第2の方法は、高温の腐食性物質を用いること等か
ら、実用面での困難性がある。又、第3の方法は、微妙
な温度変化によりエッチング速度が大きく変化する等の
問題があり、上記何れの方法も実用されるに至っていな
い。
However, the above first and second methods have practical difficulties due to the use of a high-temperature corrosive substance. Further, the third method has a problem that the etching rate greatly changes due to a slight temperature change, and none of the above methods has been put to practical use.

【0006】又、上記の方法はいずれもウエットエッチ
ングであるため、アンダーカットが発生すること等のウ
エットエッチッグ特有の欠点を解消することができな
い。一方、AlxGa1-XN 半導体に関するドライエッチング
方法については、全く知られた方法が存在しない。プラ
ズマエッチングにおいて如何なる反応性のガスを選択す
れば良いかは、反応機構がエッチングされる化合物半導
体の原子の組合せや結晶構造に影響されるため、予測が
出来ない。従って、既存の反応性ガスがAlxGa1-XN 半導
体にとってエッチングに効果があるか否かも予測するこ
とができない。
Further, since all of the above-mentioned methods are wet etching, it is not possible to eliminate disadvantages peculiar to the wet etching such as generation of undercut. On the other hand, there is no known dry etching method for an Al x Ga 1 -X N semiconductor. What reactive gas should be selected in plasma etching cannot be predicted because the reaction mechanism is affected by the combination of atoms and the crystal structure of the compound semiconductor to be etched. Therefore, it cannot be predicted whether the existing reactive gas is effective for etching the Al x Ga 1 -X N semiconductor.

【0007】又、マスク材には、エッチング速度が被エ
ッチング物質よりも遅いものを使用する必要があるが、
これもエッチングガスとの関係により決定されるもので
あって、従来の他の半導体の湿式エッチングで使用され
ているマスク材が使用できるか否かは不明である。そこ
で、本発明者等はAlxGa1-XN 半導体のプラズマエッチン
グにおいて、その半導体やマスク材のエッチング速度と
使用される反応ガスの種類やその他の条件について鋭意
実験研究を行った結果、本発明を完成したものである。
Further, it is necessary to use a mask material having an etching rate lower than that of the material to be etched.
This is also determined by the relationship with the etching gas, and it is unclear whether a mask material used in other conventional wet etching of semiconductors can be used. Therefore, the present inventors conducted intensive experimental research on the etching rate of the semiconductor and mask material, the type of reaction gas used, and other conditions in plasma etching of Al x Ga 1 -X N semiconductor. The invention has been completed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の構成は、
AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体上に二酸化ケイ素(SiO2)を
形成し、その上にフォトレジストを形成して、フォトレ
ジストを所定パターンに露光及び除去してパターニング
し、パターニングされたフォトレジストをマスクとし
て、二酸化ケイ素(SiO2)をエッチングして、二酸化ケイ
素(SiO 2 )の第1マスク層とその上に積層されたフォトレ
ジストから成る第2マスク層とから成る2重構造の、Al
xGa1-XN (0≦X ≦1)半導体のエッチングマスクを形成す
ることを特徴とするAlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体におけ
るエッチングマスクの製造方法である。
That is, the constitution of the present invention is as follows.
Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) A silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on a semiconductor, a photoresist is formed thereon, and the photoresist is patterned by exposing and removing a predetermined pattern. the patterned photoresist as a mask, by etching the silicon dioxide (SiO 2), silicon dioxide
Mask (SiO 2 ) and a photoresist layer
Al having a double structure comprising a second mask layer comprising
x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) , characterized by forming a semiconductor etching mask is a manufacturing method of an etching mask in a semiconductor.

【0009】他の発明の特徴は、AlxGa1-XN (0≦X ≦1)
半導体上に酸化アルミニウム(Al2O3)を形成し、その上
にフォトレジストを形成して、フォトレジストを所定パ
ターンに露光及び除去してパターニングし、パターニン
グされたフォトレジストをマスクとして、酸化アルミニ
ウム(Al2O3)をエッチングして、AlxGa1-XN (0≦X ≦1)
半導体のエッチングマスクを形成することを特徴とする
AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体におけるエッチングマスク
の製造方法である。更に他の発明の特徴は、エッチング
マスクは、二酸化ケイ素(SiO 2 )及び/又は酸化アルミニ
ウム(Al 2 O 3 )の第1マスク層とその上に積層されたフォ
トレジストから成る第2マスク層とから成る2重構造で
あることを特徴とするAl x Ga 1-X N (0≦X ≦1)半導体にお
けるエッチングマスクの製造方法である。
Another feature of the invention is that Al x Ga 1 -X N (0 ≦ X ≦ 1)
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is formed on a semiconductor, a photoresist is formed thereon, and the photoresist is patterned by exposing and removing the photoresist in a predetermined pattern.Using the patterned photoresist as a mask, the aluminum oxide is used. (Al 2 O 3 ) by etching, Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1)
Forming a semiconductor etching mask.
This is a method for manufacturing an etching mask for an Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor. Yet another feature of the invention is etching.
The mask is made of silicon dioxide (SiO 2 ) and / or aluminum oxide.
(Al 2 O 3 ) first mask layer and a
And a second mask layer made of photoresist.
Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor
This is a method for manufacturing an etching mask.

【0010】上記のエッチングマスクを形成した後のエ
ッチングは、通常、高周波電力を印加する電極を平行に
配置し、その電極に被エッチング物体を配置した平行電
極型装置や、高周波電力を印加する電極を円筒状に配置
し、その円筒の断面に平行に被エッチング物体を配置し
た円筒電極型装置、その他の構成の装置を用いて行われ
る。
In the etching after the formation of the etching mask, usually, an electrode to which high-frequency power is applied is arranged in parallel, and a parallel electrode type device in which an object to be etched is arranged on the electrode, or an electrode to which high-frequency power is applied. Are arranged in a cylindrical shape, and an object to be etched is arranged in parallel to the cross section of the cylinder, using a cylindrical electrode type device or other devices.

【0011】[0011]

【発明の効果】上記のようにして、二酸化ケイ素(SiO2)
又は酸化アルミニウム(Al2O3)から成るエッチングマス
クを容易に形成することができる。又、二酸化ケイ素(S
iO2)又は酸化アルミニウム(Al2O3)のマスクを形成する
ためのパターンニングされたフォトレジストもそのまま
エッチングマスクに使用する場合には、二酸化ケイ素(S
iO2)又は酸化アルミニウム(Al2O3)の膜厚を薄くでき製
造時間を短くすることができる。
As described above, silicon dioxide (SiO 2 )
Alternatively, an etching mask made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) can be easily formed. Also, silicon dioxide (S
If a patterned photoresist for forming a mask of iO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is also used as an etching mask, silicon dioxide (S
The thickness of iO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) can be reduced, and the manufacturing time can be shortened.

【0012】後述の実施例で明らかにされるように、Al
xGa1-XN (0≦X ≦1)半導体のエッチングにジクロロジフ
ルオロメタン(CCl2F2)ガスのプラズマが効果的であっ
た。又、二酸化ケイ素(SiO2)及び/又は酸化アルミニウ
ム(Al2O3)の第1マスク層とその上に積層されたフォト
レジストから成る第2マスク層とから成る2重構造又は
第1マスク層が上記プラズマエッチングに対するマスク
として効果的であることが判明された。又、上記プラズ
マエッチングを行っても、上記半導体に結晶欠陥を生じ
ないことも判明された。従って、本発明による表面加工
方法により、AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体を用いた素
子、IC等の製造において、それらの生産性を大きく改
善することができる。
As will be apparent from the examples described later, Al
Dichlorodifluoromethane (CCl 2 F 2 ) gas plasma was effective for etching x Ga 1 -X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor. Also, a dual structure or a first mask layer comprising a first mask layer of silicon dioxide (SiO 2 ) and / or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and a second mask layer of a photoresist laminated thereon. Has been found to be effective as a mask for the plasma etching. It has also been found that the plasma etching does not cause crystal defects in the semiconductor. Therefore, the surface processing method according to the present invention can greatly improve the productivity of devices, ICs, and the like using Al x Ga 1 -X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductors.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。本実施例方法で使用されたGaN 半導体は、有機
金属化合物気相成長法( 以下「M0VPE 」と記す) による
気相成長により図1(a) に示す構造に作成された。用い
られたガスは、NH3 とキャリアガスH2,とトリメチルガ
リウム(Ga(CH3)3)(以下「TMG 」と記す) とトリメチル
アルミニウム(Al(CH3)3)(以下「TMA 」と記す) であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to specific embodiments. The GaN semiconductor used in the method of this embodiment was formed into a structure shown in FIG. 1A by vapor phase growth by metalorganic compound vapor phase epitaxy (hereinafter referred to as "M0VPE"). The gases used were NH 3 , carrier gas H 2 , trimethylgallium (Ga (CH 3 ) 3 ) (hereinafter referred to as “TMG”), and trimethylaluminum (Al (CH 3 ) 3 ) (hereinafter “TMA”). Note).

【0014】まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した
c面を主面とする単結晶のサファイア基板1をM0VPE 装
置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、反
応室内の圧力を 5Torrに減圧し、H2を流速 0.3liter /
分で反応室に流しながら温度1100℃でサファイア基板1
を気相エッチングした。次に、温度を 800℃まで低下さ
せて、H2を流速3 liter /分、NH3 を流速 2liter /
分、TMA を 7×10-6モル/分で供給して1 分間熱処理し
た。この熱処理によりAlN のバッファ層2が約 500Åの
厚さに形成された。
First, a single-crystal sapphire substrate 1 whose main surface is the c-plane cleaned by organic cleaning and heat treatment is mounted on a susceptor placed in a reaction chamber of an MOVPE apparatus. Next, the pressure in the reaction chamber was reduced to 5 Torr, and H 2 was supplied at a flow rate of 0.3 liter /
Sapphire substrate 1 at a temperature of 1100 ° C
Was subjected to gas phase etching. Next, the temperature was lowered to 800 ° C., and H 2 was flowed at a flow rate of 3 liter / min, and NH 3 was flowed at a flow rate of 2 liter / minute.
And TMA was supplied at a rate of 7 × 10 −6 mol / min and heat-treated for 1 minute. By this heat treatment, an AlN buffer layer 2 was formed to a thickness of about 500 °.

【0015】次に、1分経過した時にTMA の供給を停止
して、サファイア基板1の温度を1000℃に保持し、H2
2.5liter /分、NH3 を 1.5liter /分、TMG を 1.7×
10-5モル/分で100 分間供給し、膜厚約 5μmのGaN 層
3を形成した。次に、このようにして形成された試料を
反応室から取り出し、GaN 層3の上にSiO2をスパッタし
て第1マスク層4を3000Åの厚さに形成した。次に、そ
の第1マスク層4の上にフォトレジストをスピナーで1.
5 μmの厚さに塗布し、90℃で30分間ベーキングして第
2マスク層5を形成した。
Next, when one minute has passed, the supply of TMA is stopped, the temperature of the sapphire substrate 1 is maintained at 1000 ° C., and H 2 is discharged.
2.5Liter / min, the NH 3 1.5liter / min, 1.7 × the TMG
The GaN layer 3 was supplied at a rate of 10 −5 mol / min for 100 minutes to form a GaN layer 3 having a thickness of about 5 μm. Next, the sample thus formed was taken out of the reaction chamber, and SiO 2 was sputtered on the GaN layer 3 to form a first mask layer 4 having a thickness of 3000 °. Next, a photoresist is applied on the first mask layer 4 by using a spinner.
It was applied to a thickness of 5 μm and baked at 90 ° C. for 30 minutes to form a second mask layer 5.

【0016】次に、図1(b) に示すように、微細加工の
パターンに対応したマスク6を用いて第2マスク層5の
フォトレジストを露光した後、そのフォトレジストを現
像し、純水で充分に洗浄して、図1(c) に示すように、
露光部のフォトレジストが除去された試料を得た。次
に、この試料を120 ℃で30分間ベーキングした後、その
試料をフッ化水素酸に 2分間浸漬して、フォトレジスト
をマスクとして露出した部分のSiO2をエッチングして除
去した。このようにして、図1(d) に示すように、GaN
の上に所定形状の第1マスク層4と第2マスク層5の積
層構造から成るマスクを形成した。尚、GaN はフッ化水
素酸によってはエッチングされないので、SiO2のエッチ
ングはGaN の上面で停止する。
Next, as shown in FIG. 1 (b), after exposing the photoresist of the second mask layer 5 using a mask 6 corresponding to the pattern of the fine processing, the photoresist is developed and pure water is developed. And wash it thoroughly as shown in Fig. 1 (c).
A sample from which the photoresist at the exposed portion was removed was obtained. Next, after baking the sample at 120 ° C. for 30 minutes, the sample was immersed in hydrofluoric acid for 2 minutes, and the exposed portion of SiO 2 was removed by etching using the photoresist as a mask. In this way, as shown in FIG.
A mask having a laminated structure of a first mask layer 4 and a second mask layer 5 having a predetermined shape was formed thereon. Since GaN is not etched by hydrofluoric acid, the etching of SiO 2 stops on the upper surface of GaN.

【0017】次に、図1(d) の試料30を純水で洗浄し
た後、乾燥して、図2に示すプラズマエッチング装置を
用いて露出した部分のGaN 層3をエッチングした。図2
に示す平行電極型装置において、反応室20を形成する
ステンレス製の真空容器10の側壁には、エッチング用
のガスを導入する導入管12が連設されており、その導
入管12はガス流速を可変できるマスフローコントロー
ラ14を介してCCl2F2ガスを貯蔵したタンク16に接続
されている。そして、CCl2F2ガスがそのタンク16から
マスフローコントローラ14を介して反応室20に導入
される。
Next, the sample 30 shown in FIG. 1D was washed with pure water, dried, and the exposed GaN layer 3 was etched using the plasma etching apparatus shown in FIG. FIG.
In the parallel electrode type apparatus shown in FIG. 1, an introduction pipe 12 for introducing an etching gas is continuously provided on a side wall of a stainless steel vacuum vessel 10 forming a reaction chamber 20, and the introduction pipe 12 has a gas flow rate. It is connected via a variable mass flow controller 14 to a tank 16 storing CCl 2 F 2 gas. Then, CCl 2 F 2 gas is introduced from the tank 16 into the reaction chamber 20 via the mass flow controller 14.

【0018】又、反応室20は拡散ポンプ19により排
気されており、反応室20の真空度は反応室20と拡散
ポンプ19との間に介在するコンダクタンスバルブ18
により調整される。一方、反応室20内には上下方向に
対向して、フッ化樹脂により真空容器10から絶縁され
た電極22と電極24とが配設されている。そして、電
極22は接地され、電極24には高周波電力が供給され
る。その高周波電力は周波数13.56MHzの高周波電源28
から整合器26を介して供給される。
The reaction chamber 20 is evacuated by a diffusion pump 19, and the degree of vacuum in the reaction chamber 20 is controlled by a conductance valve 18 interposed between the reaction chamber 20 and the diffusion pump 19.
Is adjusted by On the other hand, an electrode 22 and an electrode 24 that are insulated from the vacuum vessel 10 by a fluorinated resin are disposed in the reaction chamber 20 so as to face in the vertical direction. Then, the electrode 22 is grounded, and the electrode 24 is supplied with high-frequency power. The high frequency power is a high frequency power supply 28 having a frequency of 13.56 MHz.
Through the matching unit 26.

【0019】又、電極24の上には、図1(d) に示す構
成の試料30、32が載置される。係る構成の装置にお
いて、プラズマエッチングを行う場合には、まず、電極
24の上に試料30、32を載置した後、拡散ポンプ1
9により反応室20内の残留ガスを十分に排気して、反
応室20の真空度を 5×10-5Torrにする。その後、CCl2
F2ガスがマスフローコントローラ14により流速10cc
/分に制御されて反応室20に導入され、コンダクタン
スバルブ18により反応室20の真空度は精確に0.04To
rrに調整された。そして、電極24と電極22間に 200
W(0.41W/ cm 2 )高周波電力を供給すると、電極間でグ
ロー放電が開始され、導入されたCCl2F2ガスはプラズマ
状態となり、試料30,32のエッチングが開始され
た。
On the electrode 24, the structure shown in FIG.
Samples 30 and 32 are placed. The device with such a configuration
When performing plasma etching, first,
After placing samples 30 and 32 on 24, diffusion pump 1
9 to exhaust the residual gas in the reaction chamber 20 sufficiently.
5 × 10-FiveSet to Torr. Then CClTwo
FTwoGas flow rate 10cc by mass flow controller 14
/ Min and introduced into the reaction chamber 20, where the
The degree of vacuum in the reaction chamber 20 is precisely 0.04
Adjusted to rr. And 200 between the electrode 24 and the electrode 22.
W (0.41W / cm Two) When high frequency power is supplied, the
Low discharge is started and introduced CClTwoFTwoGas is plasma
And etching of the samples 30 and 32 is started.
Was.

【0020】20分間エッチングした後、その試料30、
32を装置から取り出した。この時、第2マスク層5の
フォトレジストもエッチングされ、第1マスク層4が残
った。この第1マスク層4のSiO2をフッ化水素酸でエッ
チング除去して、純水洗浄をした後乾燥させて、図1
(e) に示すように、形状にダレの少ない深さ1.3 μmの
微細加工表面を得ることができた。又、顕微鏡による表
面写真を図4に示す。エッチピットが現れず滑らかな表
面が得られ、形状にダレが少ないことが分かる。
After etching for 20 minutes, the sample 30,
32 was removed from the apparatus. At this time, the photoresist of the second mask layer 5 was also etched, and the first mask layer 4 remained. The SiO 2 of the first mask layer 4 was removed by etching with hydrofluoric acid, washed with pure water and dried, and
As shown in (e), a 1.3 μm deep micromachined surface with little sag was obtained. FIG. 4 shows a photograph of the surface by a microscope. It can be seen that a smooth surface was obtained without the appearance of etch pits, and that there was little sag in the shape.

【0021】尚、上記のエッチング装置及びCCl2F2ガス
を用いて、GaN,SiO2, Al2O3,フォトレジストをそれぞれ
エッチングして、それらのエッチング速度を測定した。
その結果を図3に示す。その結果から分かるように、エ
ッチング速度は、フォトレジストが1330Å/ 分, GaN が
660 Å/分, SiO2が260 Å/ 分,Al2O3が80Å/ 分であっ
た。上記の実施例において、20分エッチングすると、厚
さ1.5 μmの第2マスク層5のフォトレジストは約11.5
分で完全に除去され、残り約8.5 分で第1マスク層4の
SiO2が2200Å除去される。しかしながら、第1マスク層
4は3000Åに形成されているので、充分にマスクとして
機能する。
Incidentally, GaN, SiO 2, Al 2 O 3 and photoresist were respectively etched using the above-mentioned etching apparatus and CCl 2 F 2 gas, and their etching rates were measured.
The result is shown in FIG. As can be seen from the results, the etching rate was 1330Å / min for photoresist and GaN for
660 Å / min, SiO 2 is 260 Å / min, Al 2 O 3 was 80 Å / min. In the above embodiment, after etching for 20 minutes, the photoresist of the second mask layer 5 having a thickness of 1.5 μm is about 11.5 μm.
Minutes, the first mask layer 4 is removed in about 8.5 minutes.
2200 ° of SiO 2 is removed. However, since the first mask layer 4 is formed at 3000 °, it functions sufficiently as a mask.

【0022】SiO2だけでマスクを形成すると、その厚さ
をエッチングに耐える得る厚さにする必要があるが、Si
O2の積層速度が遅く、積層厚さに限界がある。そこで、
SiO2の上に充分にしかも容易に厚くできるフォトレジス
トを設けた2重構造にすることにより、効果的なマスク
が実現される。
If a mask is formed only of SiO 2 , it is necessary to make the thickness to be able to withstand etching.
The lamination speed of O 2 is slow, and the lamination thickness is limited. Therefore,
An effective mask is realized by forming a double structure in which a photoresist which can be thickened sufficiently and easily on SiO 2 is provided.

【0023】又、図3の結果から分かるように、第1マ
スク層4にAl2O3 を用いることもできる。その場合に
は、Al2O3 を除去するためのエッチング液としては、フ
ッ化水素酸とリン酸との混合液( 混合比4:1)が用いられ
る。更に、AlN のエッチングも上記と同様にして行った
が、同様に良好な表面微細加工が行われた。このことか
ら、本発明は一般式AlxGa1-XN 半導体の微細加工にも適
用できることが判明した。
As can be seen from the results shown in FIG. 3, Al 2 O 3 can be used for the first mask layer 4. In that case, a mixed solution of hydrofluoric acid and phosphoric acid (mixing ratio 4: 1) is used as an etching solution for removing Al 2 O 3 . Further, the etching of AlN was performed in the same manner as described above, but the surface was finely processed similarly. From this, it has been found that the present invention can be applied to fine processing of a general formula Al x Ga 1 -X N semiconductor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の表面加工方法を示した工程図。FIG. 1 is a process chart showing a surface processing method of the present invention.

【図2】その表面加工方法を行うエッチング装置を示し
た構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an etching apparatus for performing the surface processing method.

【図3】エッチング速度の測定図。FIG. 3 is a measurement diagram of an etching rate.

【図4】エッチングした後のGaN の表面の結晶構造を示
す顕微鏡写真。
FIG. 4 is a micrograph showing the crystal structure of the surface of GaN after etching.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…サファイア基板 2…バッファ層 3…GaN 層 4…第1マスク層 5…第2マスク層 6…マスク 10…真空容器 12─導入管 14…マスフローコントローラ 16…タンク 19…拡散ポンプ 18…コンダクタンスバルブ 22,24…電極 28…高周波電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sapphire substrate 2 ... Buffer layer 3 ... GaN layer 4 ... First mask layer 5 ... Second mask layer 6 ... Mask 10 ... Vacuum container 12 * Introduction pipe 14 ... Mass flow controller 16 ... Tank 19 ... Diffusion pump 18 ... Conductance valve 22, 24 ... electrode 28 ... high frequency power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小滝 正宏 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑 1番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 橋本 雅文 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の1 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−56474(JP,A) 特開 昭62−89882(JP,A) 特開 昭57−102081(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 H01L 21/3065 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro Kotaki 1 Ochiai Nagahata, Kasuga-cho, Nishi-Kasugai-gun, Aichi Prefecture Inside Toyoda Gosei Co., Ltd. (1) Inside Toyota Central Research Laboratory, Inc. (56) References JP-A-61-56474 (JP, A) JP-A-62-89882 (JP, A) JP-A-57-102081 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 33/00 H01L 21/3065

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体上に二酸化ケ
イ素(SiO2)を形成し、その上にフォトレジストを形成し
て、フォトレジストを所定パターンに露光及び除去して
パターニングし、パターニングされたフォトレジストを
マスクとして、二酸化ケイ素(SiO2)をエッチングして、
二酸化ケイ素(SiO 2 )の第1マスク層とその上に積層され
たフォトレジストから成る第2マスク層とから成る2重
構造の、AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体のエッチングマス
クを形成することを特徴とするAlxGa1-XN (0≦X ≦1)半
導体におけるエッチングマスクの製造方法。
1. A Al x Ga 1-X N ( 0 ≦ X ≦ 1) to form a semiconductor on the silicon dioxide (SiO 2), to form a photoresist thereon, exposing the photoresist to a predetermined pattern and Removed and patterned, using the patterned photoresist as a mask, etching silicon dioxide (SiO 2 )
The first mask layer of silicon dioxide (SiO 2) and is laminated thereon
And a second mask layer made of a photo resist.
A method of manufacturing an etching mask for an Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor, comprising forming an etching mask of an Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor having a structure .
【請求項2】AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体上に酸化アル
ミニウム(Al2O3)を形成し、その上にフォトレジストを
形成して、フォトレジストを所定パターンに露光及び除
去してパターニングし、パターニングされたフォトレジ
ストをマスクとして、酸化アルミニウム(Al2O3)をエッ
チングして、AlxGa1-XN (0≦X ≦1)半導体のエッチング
マスクを形成することを特徴とするAlxGa1-XN (0≦X ≦
1)半導体におけるエッチングマスクの製造方法。
2. An aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is formed on an Al x Ga 1 -X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor, a photoresist is formed thereon, and the photoresist is formed into a predetermined pattern. Exposure and removal and patterning, using the patterned photoresist as a mask, etching aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form an Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor etching mask Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦
1) A method for manufacturing an etching mask in a semiconductor.
【請求項3】前記エッチングマスクは、二酸化ケイ素(S
iO 2 )及び/又は酸化アルミニウム(Al 2 O 3 )の第1マスク
層とその上に積層されたフォトレジストから成る第2マ
スク層とから成る2重構造であることを特徴とする請求
項2に記載のAl x Ga 1-X N (0≦X ≦1)半導体におけるエッ
チングマスクの製造方法。
3. The etching mask according to claim 1, wherein said etching mask is silicon dioxide (S).
First mask of iO 2 ) and / or aluminum oxide (Al 2 O 3 )
A second mask consisting of a layer and a photoresist laminated thereon.
And a double-layer structure comprising a disk layer.
Item 2. The edge in the Al x Ga 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) semiconductor described in item 2.
A method for manufacturing a tinting mask.
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