JPH0434929A - 半導体のドライエッチング方法 - Google Patents
半導体のドライエッチング方法Info
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- JPH0434929A JPH0434929A JP2140740A JP14074090A JPH0434929A JP H0434929 A JPH0434929 A JP H0434929A JP 2140740 A JP2140740 A JP 2140740A JP 14074090 A JP14074090 A JP 14074090A JP H0434929 A JPH0434929 A JP H0434929A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、Ａ１．Ｇａ、−、Ｎ （０≦Ｘ≦１）半導体
のドライエツチング方法に関する。
のドライエツチング方法に関する。
従来、ＡｌｘＧａ＋−ｗＮ （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、リセス等のエツチング技術
を確立することが必要となっている。 Ａｊ！−Ｇａ１−Ｊ半導体は化学的に非常に安定な物質
であり、他の■−ｖ族化合物半導体のエツチング液とし
て通常使用される塩酸、硫酸、フッ化水素酸（ｌ（Ｆ）
等の酸又はこれらの混合液には溶解しないので、これら
の液を用いたウェットエツチングは使用出来ない。 そこで、本発明者等は、四塩化炭素（ＣＣｊｌ！、）又
は２フツ化２塩化炭素（ＣＣ１，Ｆ２）ガスのプラズマ
により、Ａ１．Ｇａ、−ｘＮ （０≦Ｘ≦１）半導体を
ドライエツチングする方法を開発した（特開平１−２７
８０２５号公報、特開平１−２７８０２６号公報）。
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、リセス等のエツチング技術
を確立することが必要となっている。 Ａｊ！−Ｇａ１−Ｊ半導体は化学的に非常に安定な物質
であり、他の■−ｖ族化合物半導体のエツチング液とし
て通常使用される塩酸、硫酸、フッ化水素酸（ｌ（Ｆ）
等の酸又はこれらの混合液には溶解しないので、これら
の液を用いたウェットエツチングは使用出来ない。 そこで、本発明者等は、四塩化炭素（ＣＣｊｌ！、）又
は２フツ化２塩化炭素（ＣＣ１，Ｆ２）ガスのプラズマ
により、Ａ１．Ｇａ、−ｘＮ （０≦Ｘ≦１）半導体を
ドライエツチングする方法を開発した（特開平１−２７
８０２５号公報、特開平１−２７８０２６号公報）。
しかしながら、２フツ化２塩化炭素（Ｃ（［、Ｆ２）は
、フロンガス規制の対象となり、使用が困難となるとい
う問題がある。 又、四塩化炭素（Ｃ（［イ）ガスによるプラズマエツチ
ングは、２フツ化２塩化炭素（Ｃ１，Ｆ、）によるエツ
チングに比べると、エツチング速度が遅いという問題が
あり、加えて、常温で液体のため取扱が離しい。 更に、炭素を含むガスによるプラズマエツチングでは、
半導体表面に炭素の関与するポリマーが形成され、エツ
チング状態が悪化するという問題も多く報告されている
。 現在のところ、エツチングの機構は解明されておらず、
他の半導体に用いられているエツチングガスが、ＡムＧ
ａ＋−ｘＮ （０≦Ｘ≦１）半導体に対して、効果的で
あるか否かは、結局、実験によらなければ解明できない
。 又、ＡｌｘＧａ＋−ｘＮ （０≦Ｘ≦１）半導体のドラ
イエツチングに効果的なガスの報告も、上記の本発明者
らの開示以外には見当たらない。 そこで、本発明者等はＡβｘＧａ＋−ＸＮ半導体のプラ
ズマエツチングにおいて、他のプラズマガスを用いてエ
ツチングの実験を重ねた結果、三塩化ホウ素（ＢＣｌａ
）がエツチングガスとして最適であることを発見し、本
発明を完成した。
、フロンガス規制の対象となり、使用が困難となるとい
う問題がある。 又、四塩化炭素（Ｃ（［イ）ガスによるプラズマエツチ
ングは、２フツ化２塩化炭素（Ｃ１，Ｆ、）によるエツ
チングに比べると、エツチング速度が遅いという問題が
あり、加えて、常温で液体のため取扱が離しい。 更に、炭素を含むガスによるプラズマエツチングでは、
半導体表面に炭素の関与するポリマーが形成され、エツ
チング状態が悪化するという問題も多く報告されている
。 現在のところ、エツチングの機構は解明されておらず、
他の半導体に用いられているエツチングガスが、ＡムＧ
ａ＋−ｘＮ （０≦Ｘ≦１）半導体に対して、効果的で
あるか否かは、結局、実験によらなければ解明できない
。 又、ＡｌｘＧａ＋−ｘＮ （０≦Ｘ≦１）半導体のドラ
イエツチングに効果的なガスの報告も、上記の本発明者
らの開示以外には見当たらない。 そこで、本発明者等はＡβｘＧａ＋−ＸＮ半導体のプラ
ズマエツチングにおいて、他のプラズマガスを用いてエ
ツチングの実験を重ねた結果、三塩化ホウ素（ＢＣｌａ
）がエツチングガスとして最適であることを発見し、本
発明を完成した。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための発明の構成は、三塩化ホウ素
（Ｆ３Ｃ１ｓ）ガスのプラズマガスによりＡｌ。 Ｇａ＋−ｘＮ（０≦Ｘ≦１）半導体をエツチングするド
ライエツチング方法である。 上記のプラズマエツチングは、通常、高周波電力を印加
する電極を平行に配置し、その電極に被エツチング物体
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ツチ
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。又、三塩化ホウ素（ＯＣＡ、）ガ
スをプラズマ状態にするには、上記平行電極型装置や円
筒電極型装置では、電極間に高周波電力を印加すること
により行われる。
（Ｆ３Ｃ１ｓ）ガスのプラズマガスによりＡｌ。 Ｇａ＋−ｘＮ（０≦Ｘ≦１）半導体をエツチングするド
ライエツチング方法である。 上記のプラズマエツチングは、通常、高周波電力を印加
する電極を平行に配置し、その電極に被エツチング物体
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ツチ
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。又、三塩化ホウ素（ＯＣＡ、）ガ
スをプラズマ状態にするには、上記平行電極型装置や円
筒電極型装置では、電極間に高周波電力を印加すること
により行われる。
後述の実施例で明らかにされるように、三塩化ホウ素（
Ｂｉ、）ガスのプラズマによりＡＩ＋ｔＧａ＋−Ｊ（０
≦Ｘ≦１）半導体を効率良くエツチングすることができ
た。又、上記プラズマエツチングを行っても、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、本発明を用いることによりＡＬＧａ＋−Ｊ（０
≦Ｘ≦１）半導体を用いた素子の製造において、それら
の生産性を大きく改善することができる。
Ｂｉ、）ガスのプラズマによりＡＩ＋ｔＧａ＋−Ｊ（０
≦Ｘ≦１）半導体を効率良くエツチングすることができ
た。又、上記プラズマエツチングを行っても、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、本発明を用いることによりＡＬＧａ＋−Ｊ（０
≦Ｘ≦１）半導体を用いた素子の製造において、それら
の生産性を大きく改善することができる。
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半導体は、有機金属化合物気
相成長法（以下ｒＭＯＶＰＢ Ｊと記す）による気相成
長により第２図に示す構造に作成された。 用いられたガスは、ＮＨ５とキャリアガスＨ２とトリメ
チルガリウム（Ｇａ （ＣＨａ） ａ） （以下ｒＴＭ
ＧＪと記す）とトリメチルアルミニウム（ＡＩ（ＣＨ３
）３） （以下ｒＴＭＡ」と記す）である。 まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した０面を主面と
する単結晶のサファイア基板１をＭＯＶＰＥ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、Ｈ３を流
速０．３１／分で反応室に流しながら温度１１００℃で
サファイア基板１を気相エツチングした。 次に、温度を８００℃まで低下させて、Ｈ２を流速３１
／分、ＮＨ，を流速２１２／分、ＴＭＡを７Ｘ １０−
’モル／分で供給して熱処理した。この熱処理によりＡ
ＩＮのバッファ層２が約５００人の厚さに形成された。 次に、ＴＭＡの供給を停止して、サファイア基板１の温
度を６００℃に保持し、Ｈ２を２．５１１７分、Ｎ）Ｉ
、 ヲ１．５１！／分、ＴＭＧヲ１．７×１０−ｓモル
／分テ供給し、膜厚約３虜のＧａＮ層３を形成した。 次に、第３図に示すように、ＧａＮ層３の上に、高周波
スパッタリングによりＳ＋Ｏａ層４を５０００人の厚さ
に形成した。次に、その５ｉＯｚ層４上にフォトレジス
ト５を塗布して、フォトリングラフにより、窓Ａの部分
のフォトレジストを除去した。 次に、第４図に示すように、フォトレジスト５によって
覆われていない５１０２層４をフッ酸系エツチング液で
除去した。そして、ＧａＮ層３のエツチング部分に窓Ａ
の形成されたＳｉｎ、層４とフォトレジスト５０２重層
マスクを形成した。 次に、第４図に示す構成の試料３０を、第１図に示す平
行平板電極型のプラズマエツチング装置に設置して、Ｇ
ａＮ層３の露出部をエツチングした。 次に、第１図に示すエツチング装置の構成を説明する。 第１図に示す平行電極型電極装置において、反部室２０
を形成するステンレス製の真空容器１０の側壁には、エ
ツ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を介して三塩化ホウ素（Ｂｕｓ）を貯
蔵したボンベ１６に接続されている。そして、三塩化ホ
ウ素（ＢＣｌｌｓ）ｊｙ”スがそのボンベ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。 又、反応室２０はロータリポンプ１５．１７、拡散ポン
プ１９、メカニカルブースターポンプ１３により排気さ
れており、反応室２０の真空度は、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、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１３．５
６ＭＨｚの高周波電源２８から整合器２６を介して供給
される。 又、電極２４の上には石英板２５が載置されており、そ
の石英板２５上に、第４図に示す試料３０が載置される
。 係る構成の装置において、プラズマエツチングを行う場
合には、まず、石英板２５の上に試料３０を載置した後
、拡散ポンプ１９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５ｘ １０−’Ｔｏ
ｒｒ程度にする。その後、三塩化ホウ素（ＢＣｌｓ）ガ
スが、ボンベ１６から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、電極２４の側から反
応室２０に導入された。そして、バルブ１８により反応
室２０の真空度は正確に０．０４Ｔｏｒｒに調整された
。 この状態で、電極２４と電極２２間に０．４４Ｗ／−の
密度の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、導入された三塩化ホウ素（ＢＣｌ、）ガスは
、プラズマ状態となり、試料３０のエツチングが開始さ
れた。 所定時間エツチングを行った後、試料３０を反応室２０
から取り出し、Ｓｉｎ、層４をフッ化水素酸で除去して
、第５図に示す試料３０を得た。そして、エツチング深
さΔを段差計で測定した。 上記のようなエツチングをエツチング時間を色々変化さ
せて行い、エツチング深さΔとエツチング時間との関係
を測定した。その結果を第６図に示す。その測定結果よ
り、エツチング速度は４９０人／分であった。 又、エツチング面の走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）による
像を測定した。倍率は５０００倍である。エツチング部
は、第７図（ａ）に示す像の輪郭を示した第７図ら）に
おいてＷで示された領域である。表面には堆積物等の異
物は見られず、表面の形態は平坦であるのが分かる。 又、比較のために、ニフッ化二塩化炭素（ＣＣ１゜Ｆ、
）によるプラズマエツチングによるＧａＮ層３のエツチ
ング面のＳＥＭ像を第８図（ａ）、第９図（ｂ）に示す
。それぞれ、エツチング面は、輪郭を示した第８図（ｂ
）、第９図（ｂ）において、領域Ｘ、領領域の部分であ
る。第８図（ａ）の像より凹部が現れているのが分かる
。又、第９図（ａ）の像より、炭素が関与するポリマー
が形成されており、エツチング面が乱れているのが分か
る。 また、三塩化ホウ素によるエツチングの前後において試
料を４．２Ｋに冷却し、３２５０人のヘリウムカドミウ
ムレーザを照射して、ＧａＮ層３のエッチグ面のフォト
ルミネッセンス強度を測定した。その結果を第１０図、
第１１図に示す。第１０図はエツチング前の特性であり
、第１１図はエツチング後の特性である。その特性図に
おいて、波形ピーク波長、半値幅、及びフォトルミネッ
センス強度に変化が見られなかった。このことから、上
記のエツチングによりＧｔＮ層３の結晶性に変化がない
ことが分った。 又、このエツチングを十分行うと下層のＡＩＭ層がエツ
チングされることがわかり、ｘ＝０以外の１１ｗＧａ＋
−ｘＮのエツチングにも適用できることが判明した。 次に、本ドライエツチング方法を用いて発光ダイオード
を製造した。その方法を次に述べる。 本発明のドライエツチング方法は、例えば、第１２図に
示す構造の発光ダイオード４０を製造する場合における
、電極形成時に使用される。 第１２図において、発光ダイオード４０は、サファイア
基板４１を有しており、そのサファイア基板４１に５０
０人のＡＩＮのバッファー層４２が形成されている。そ
のバッファー層４２の上には、順に、膜厚的４．５虜
のＧａＮから成る高キャリア濃度ｎ中層４３と膜厚的
１．５−のＧａＮから成る低キヤリア濃度ｎ層４４が形
成されており、更に、低キヤリア濃度ｎ層４４の上に膜
厚的０．２５μｓのＺｎドープＧａＮから成る１層４５
が形成されている。 そして、１層４５に接続するアルミニウムで形成された
電極４７と高キヤリア濃度ｎ＋層４３に接続するアルミ
ニウムで形成された電極４８とが形成されている。 次に、この構造の発光ダイオード４０の製造方法につい
て説明する。 上記発光ダイオード４０は、有機金属化合物気相成長法
（以下ｒＭＯＶＰＥ Ｊと記す）による気相成長により
製造された。 用いられたガスは、ＮＨ，とキャリアガスＨ３とトリメ
チルガリウム（Ｇａ （ＣＨ−） −） （以下ｒＴＭ
Ｇ Ｊと記す）とトリメチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ）
Ｉｓ）ｓ） （以下「ＴＭＡ」と記す）とシラン（Ｓｉ
）１．）とジエチル亜鉛（以下ｒＤＥＺ」と記す）であ
る。 まず、有機洗浄により洗浄した０面を主面とする単結晶
のサファイア基板４１をＭＯＶＰ［！装置の反応室に載
置されたサセプタに装着する。 次に、常圧でＨ２を流速２Ａ／分で反応室に流しながら
温度１１００℃でサファイア基板１を気相エツチングし
た。 次に、温度を４００℃まで低下させて、Ｈ３を流速２０
１／分、Ｎｉｓ ヲ流速１０１／分、ＴＭＡを１．８Ｘ
１０−’モルフ分で供給してＡＩＮのバッファー層４２
が約５００人の厚さに形成された。 次に、サファイア基板４１の温度を１１５０℃に保持し
、Ｈ２を２０１／分、ＮＨｓを１０１／分、ＴＭＧを１
゜７Ｘ １０−’モルフ分、Ｈ７で０．８６ｐｐｍまで
希釈したシラン（Ｓｉｔ（４）を２００ｄ ７分の割合
で供給し、膜厚的２．２虜、キャリア濃度１．５Ｘ １
０”／ ｃａｒのＧａＮから成るＳｉドープされた高キ
ャリア濃度ｎ中層４３を形成した。 続いて、サファイア基板４１の温度を１１５０℃に保持
し、■２を２０１／分、ＮＨｓを１０１／分、ＴＭＧを
１．７ Ｘｌ０−’モルフ分の割合で供給し、膜厚的１
．５μｓ、キャリア濃度ｌｘ １０”／ ｃｕｔのＧａ
Ｎから成る低キヤリア濃度ｎ層４４を形成した。 次に、サファイア基板４１を１０００℃にして、Ｈ３を
２０１／分、ＮＨ，を１０Ｉｌ／分、ＴＭＧを１．７Ｘ
１０−’％ル／分、ＤＥＺを１．５Ｘ １Ｏ−４−Ｅ−
）Ｌ、７分０：）割合Ｔ！供給して、膜厚０．２層ｍの
ＺｎドープされたＧａＮから成る１層４５を形成した。 このようにして、第１３図に示すような多層構造が得ら
れた。 次に、第１４図に示すように、１層４５の上に７オトレ
ジストを塗布して、フォトリソグラフによりエツチング
される部分（窓）にフォトレジストが残るようにパター
ンニングされたフォトレジスト層５３を形成する。 次に、第１５図に示すように、フォトレジスト層５３及
び１層４５の表面−様に、圧力５Ｘ１０−”１ｏｒｒｓ
高周波電力３００Ｗ、成膜速度２７Ａ／分の条件下でス
パッタリングにより５１０３層５１を１００人の厚さに
形成した。引続き、その８１０３層５１上に圧力５ Ｘ
１０−’Ｔｏｒｒ、高周波電力３００Ｗ、成膜速度２
６人／分の条件下でスパッタリングによりＡｌ２Ｏ，層
５２を２５００Ａの厚さに形成した。 次に、第１５図に示す試料をフォトレジスト剥離液（例
えばアセトン）中に浸して、フォトレジスト層５３と共
にフォトレジスト層５３の直上のＳｉＯ□層５１とＡｌ
２Ｏ３層５２の部分を除去して、第１６図に示すように
窓Ａの空けられたＳｉＯ□層５１とＡ１．０５層５２と
を形成した。 次に、第１７図に示すように、５１０２層５１とＡｌ２
Ｏ、層５２によって覆われていない部位（窓Ａ）の１層
４５とその下の低キヤリア濃度ｎ層４４と高キヤリア濃
度ｎ１層４３の上面一部を、真空度０、０４Ｔｏｒｒ、
高周波電力０．４４１１／ｃｄ、流速１０ｃｃ／分のＢ
Ｃムガスで４０分間エツチングした後、引続き５分間Ａ
ｒでドライエツチングした。この時、マスクであるＡム
０５層５２もエツチングされる。尚、Ａ１，０、層５２
と５ｉＯ＝層５１の総合の厚さは、上記ＧａＮ半導体の
エツチングにおいてエツチングに耐えつる厚さである。 又、半導体のエツチングの終了時には、ＳｉＯｉ層５１
が露出することなく、Ａｆ２０．層５２が薄く残ってい
ても良い。 次に、第１８図に示すように、１層４５上に残っている
ＳｉＯｉ層５１をフッ化水素酸（）ＩＰ）で除去した。 この時、例え、ＳｉＬ層５層上１上１．０．層５２が残
っていても、５ｉＯ−層５１が１層４５から剥離するに
伴ってＡム０３層５２は除去される。この時、下層のＧ
ａＮ層はフッ化水素酸により腐食されることがない。 次に、第１９図に示すように、試料の上全面に、ＡＩ層
５４を蒸着により形成した。そして、そのＡＩ層５４の
上にフォトレジスト５５を塗布して、フォトリソグラフ
により、そのフォトレジスト５５が高キヤリア濃度ｎ＋
層４３及び１層４５に対する電極部が残るように、所定
形状にパターン形成した。 次に、第１９図に示すようにそのフォトレジスト５５を
マスクとして下層のＡ１層５４の露出部を硝酸系エツチ
ング液でエツチングし、フォトレジスト５５をアセトン
で除去し、高キャリア濃度ｎ“層４３の電極４８．１層
４５の電極４７を形成した。 このようにして、第１２図に示すＭＩＳ構造の窒化ガリ
ウム系発光素子を製造することができる。 本実施例に係るドライエツチング方法は、フォトレジス
ト層の上に二酸化ケイ素（ＳｉＯｉ）層と酸化アルミニ
ウム（Ａ１１０．）層とを形成して、最下層のフォトレ
ジスト層を有機溶剤等のフォトレジスト剥離液によって
剥離除去することで、所定形状のマスクパターンを形成
している。このように、フォトレジスを除去することで
マスクの窓を形成しているので、アンダーカット等の窓
形状の乱れが防止される。 又、酸化アルミニウム（Ａ１２０．）が、マスクとして
の実質的な機能を果たす。酸化アルミニウム（Ａムロ、
）は、二酸化ケイ素（ＳｉＯｉ）に比べて、成膜速度は
ほぼ同じであるが、ドライエツチングによるエツチング
速度は、１７３以下である。従って、エツチングに耐え
得る厚さのマスク層は、マスク層を二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏｚ）の単層で形成した場合に比べて、１／３の厚さで
良く、マスクの形成時間が短縮される。 又、半導体のドライエツチング後にマスク層を除去する
必要があるが、酸化アルミニウム（ＡＩＪｓ）だけを容
易に除去する剥離液がないので、酸化アルミニウム（Ａ
ムロ、）の単層でマスクを形成することは困難である。 しかし、上記実施例では、最下層に二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｌ）を用いているので、マスクをフッ化水素酸（ＨＦ）
で容易に除去することができる。 このように、二酸化ケイ素（Ｓｉｎｓ）は、マスクの除
去を容易にするために使用されているので、上層の酸化
アルミニウム（ＡムＯｓ）に比べて充分に薄くて良い。 又、上記実施例の発光ダイオードは、ｎ層をｉ層と接合
する側から順に、低キヤリア濃度ｎ層と高キヤリア濃度
ｎ０層との二重層構造としているが、単層のｎ層でも良
い。更に、ｉ層をｎ層に接合する側から順に低不純物濃
度ｉ層と高不純物濃度ｉ層の二重層構造としても良い。 上記のように、ｎ層を二重層構造とすることで、発光ダ
イオードの青色の発光強度を増加させることができた。 又、ｉ層を二重層構造とすることで、同様に、発光ダイ
オードの青色の発光強度を増加させることができる。
相成長法（以下ｒＭＯＶＰＢ Ｊと記す）による気相成
長により第２図に示す構造に作成された。 用いられたガスは、ＮＨ５とキャリアガスＨ２とトリメ
チルガリウム（Ｇａ （ＣＨａ） ａ） （以下ｒＴＭ
ＧＪと記す）とトリメチルアルミニウム（ＡＩ（ＣＨ３
）３） （以下ｒＴＭＡ」と記す）である。 まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した０面を主面と
する単結晶のサファイア基板１をＭＯＶＰＥ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、Ｈ３を流
速０．３１／分で反応室に流しながら温度１１００℃で
サファイア基板１を気相エツチングした。 次に、温度を８００℃まで低下させて、Ｈ２を流速３１
／分、ＮＨ，を流速２１２／分、ＴＭＡを７Ｘ １０−
’モル／分で供給して熱処理した。この熱処理によりＡ
ＩＮのバッファ層２が約５００人の厚さに形成された。 次に、ＴＭＡの供給を停止して、サファイア基板１の温
度を６００℃に保持し、Ｈ２を２．５１１７分、Ｎ）Ｉ
、 ヲ１．５１！／分、ＴＭＧヲ１．７×１０−ｓモル
／分テ供給し、膜厚約３虜のＧａＮ層３を形成した。 次に、第３図に示すように、ＧａＮ層３の上に、高周波
スパッタリングによりＳ＋Ｏａ層４を５０００人の厚さ
に形成した。次に、その５ｉＯｚ層４上にフォトレジス
ト５を塗布して、フォトリングラフにより、窓Ａの部分
のフォトレジストを除去した。 次に、第４図に示すように、フォトレジスト５によって
覆われていない５１０２層４をフッ酸系エツチング液で
除去した。そして、ＧａＮ層３のエツチング部分に窓Ａ
の形成されたＳｉｎ、層４とフォトレジスト５０２重層
マスクを形成した。 次に、第４図に示す構成の試料３０を、第１図に示す平
行平板電極型のプラズマエツチング装置に設置して、Ｇ
ａＮ層３の露出部をエツチングした。 次に、第１図に示すエツチング装置の構成を説明する。 第１図に示す平行電極型電極装置において、反部室２０
を形成するステンレス製の真空容器１０の側壁には、エ
ツ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を介して三塩化ホウ素（Ｂｕｓ）を貯
蔵したボンベ１６に接続されている。そして、三塩化ホ
ウ素（ＢＣｌｌｓ）ｊｙ”スがそのボンベ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。 又、反応室２０はロータリポンプ１５．１７、拡散ポン
プ１９、メカニカルブースターポンプ１３により排気さ
れており、反応室２０の真空度は、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、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１３．５
６ＭＨｚの高周波電源２８から整合器２６を介して供給
される。 又、電極２４の上には石英板２５が載置されており、そ
の石英板２５上に、第４図に示す試料３０が載置される
。 係る構成の装置において、プラズマエツチングを行う場
合には、まず、石英板２５の上に試料３０を載置した後
、拡散ポンプ１９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５ｘ １０−’Ｔｏ
ｒｒ程度にする。その後、三塩化ホウ素（ＢＣｌｓ）ガ
スが、ボンベ１６から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、電極２４の側から反
応室２０に導入された。そして、バルブ１８により反応
室２０の真空度は正確に０．０４Ｔｏｒｒに調整された
。 この状態で、電極２４と電極２２間に０．４４Ｗ／−の
密度の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、導入された三塩化ホウ素（ＢＣｌ、）ガスは
、プラズマ状態となり、試料３０のエツチングが開始さ
れた。 所定時間エツチングを行った後、試料３０を反応室２０
から取り出し、Ｓｉｎ、層４をフッ化水素酸で除去して
、第５図に示す試料３０を得た。そして、エツチング深
さΔを段差計で測定した。 上記のようなエツチングをエツチング時間を色々変化さ
せて行い、エツチング深さΔとエツチング時間との関係
を測定した。その結果を第６図に示す。その測定結果よ
り、エツチング速度は４９０人／分であった。 又、エツチング面の走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）による
像を測定した。倍率は５０００倍である。エツチング部
は、第７図（ａ）に示す像の輪郭を示した第７図ら）に
おいてＷで示された領域である。表面には堆積物等の異
物は見られず、表面の形態は平坦であるのが分かる。 又、比較のために、ニフッ化二塩化炭素（ＣＣ１゜Ｆ、
）によるプラズマエツチングによるＧａＮ層３のエツチ
ング面のＳＥＭ像を第８図（ａ）、第９図（ｂ）に示す
。それぞれ、エツチング面は、輪郭を示した第８図（ｂ
）、第９図（ｂ）において、領域Ｘ、領領域の部分であ
る。第８図（ａ）の像より凹部が現れているのが分かる
。又、第９図（ａ）の像より、炭素が関与するポリマー
が形成されており、エツチング面が乱れているのが分か
る。 また、三塩化ホウ素によるエツチングの前後において試
料を４．２Ｋに冷却し、３２５０人のヘリウムカドミウ
ムレーザを照射して、ＧａＮ層３のエッチグ面のフォト
ルミネッセンス強度を測定した。その結果を第１０図、
第１１図に示す。第１０図はエツチング前の特性であり
、第１１図はエツチング後の特性である。その特性図に
おいて、波形ピーク波長、半値幅、及びフォトルミネッ
センス強度に変化が見られなかった。このことから、上
記のエツチングによりＧｔＮ層３の結晶性に変化がない
ことが分った。 又、このエツチングを十分行うと下層のＡＩＭ層がエツ
チングされることがわかり、ｘ＝０以外の１１ｗＧａ＋
−ｘＮのエツチングにも適用できることが判明した。 次に、本ドライエツチング方法を用いて発光ダイオード
を製造した。その方法を次に述べる。 本発明のドライエツチング方法は、例えば、第１２図に
示す構造の発光ダイオード４０を製造する場合における
、電極形成時に使用される。 第１２図において、発光ダイオード４０は、サファイア
基板４１を有しており、そのサファイア基板４１に５０
０人のＡＩＮのバッファー層４２が形成されている。そ
のバッファー層４２の上には、順に、膜厚的４．５虜
のＧａＮから成る高キャリア濃度ｎ中層４３と膜厚的
１．５−のＧａＮから成る低キヤリア濃度ｎ層４４が形
成されており、更に、低キヤリア濃度ｎ層４４の上に膜
厚的０．２５μｓのＺｎドープＧａＮから成る１層４５
が形成されている。 そして、１層４５に接続するアルミニウムで形成された
電極４７と高キヤリア濃度ｎ＋層４３に接続するアルミ
ニウムで形成された電極４８とが形成されている。 次に、この構造の発光ダイオード４０の製造方法につい
て説明する。 上記発光ダイオード４０は、有機金属化合物気相成長法
（以下ｒＭＯＶＰＥ Ｊと記す）による気相成長により
製造された。 用いられたガスは、ＮＨ，とキャリアガスＨ３とトリメ
チルガリウム（Ｇａ （ＣＨ−） −） （以下ｒＴＭ
Ｇ Ｊと記す）とトリメチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ）
Ｉｓ）ｓ） （以下「ＴＭＡ」と記す）とシラン（Ｓｉ
）１．）とジエチル亜鉛（以下ｒＤＥＺ」と記す）であ
る。 まず、有機洗浄により洗浄した０面を主面とする単結晶
のサファイア基板４１をＭＯＶＰ［！装置の反応室に載
置されたサセプタに装着する。 次に、常圧でＨ２を流速２Ａ／分で反応室に流しながら
温度１１００℃でサファイア基板１を気相エツチングし
た。 次に、温度を４００℃まで低下させて、Ｈ３を流速２０
１／分、Ｎｉｓ ヲ流速１０１／分、ＴＭＡを１．８Ｘ
１０−’モルフ分で供給してＡＩＮのバッファー層４２
が約５００人の厚さに形成された。 次に、サファイア基板４１の温度を１１５０℃に保持し
、Ｈ２を２０１／分、ＮＨｓを１０１／分、ＴＭＧを１
゜７Ｘ １０−’モルフ分、Ｈ７で０．８６ｐｐｍまで
希釈したシラン（Ｓｉｔ（４）を２００ｄ ７分の割合
で供給し、膜厚的２．２虜、キャリア濃度１．５Ｘ １
０”／ ｃａｒのＧａＮから成るＳｉドープされた高キ
ャリア濃度ｎ中層４３を形成した。 続いて、サファイア基板４１の温度を１１５０℃に保持
し、■２を２０１／分、ＮＨｓを１０１／分、ＴＭＧを
１．７ Ｘｌ０−’モルフ分の割合で供給し、膜厚的１
．５μｓ、キャリア濃度ｌｘ １０”／ ｃｕｔのＧａ
Ｎから成る低キヤリア濃度ｎ層４４を形成した。 次に、サファイア基板４１を１０００℃にして、Ｈ３を
２０１／分、ＮＨ，を１０Ｉｌ／分、ＴＭＧを１．７Ｘ
１０−’％ル／分、ＤＥＺを１．５Ｘ １Ｏ−４−Ｅ−
）Ｌ、７分０：）割合Ｔ！供給して、膜厚０．２層ｍの
ＺｎドープされたＧａＮから成る１層４５を形成した。 このようにして、第１３図に示すような多層構造が得ら
れた。 次に、第１４図に示すように、１層４５の上に７オトレ
ジストを塗布して、フォトリソグラフによりエツチング
される部分（窓）にフォトレジストが残るようにパター
ンニングされたフォトレジスト層５３を形成する。 次に、第１５図に示すように、フォトレジスト層５３及
び１層４５の表面−様に、圧力５Ｘ１０−”１ｏｒｒｓ
高周波電力３００Ｗ、成膜速度２７Ａ／分の条件下でス
パッタリングにより５１０３層５１を１００人の厚さに
形成した。引続き、その８１０３層５１上に圧力５ Ｘ
１０−’Ｔｏｒｒ、高周波電力３００Ｗ、成膜速度２
６人／分の条件下でスパッタリングによりＡｌ２Ｏ，層
５２を２５００Ａの厚さに形成した。 次に、第１５図に示す試料をフォトレジスト剥離液（例
えばアセトン）中に浸して、フォトレジスト層５３と共
にフォトレジスト層５３の直上のＳｉＯ□層５１とＡｌ
２Ｏ３層５２の部分を除去して、第１６図に示すように
窓Ａの空けられたＳｉＯ□層５１とＡ１．０５層５２と
を形成した。 次に、第１７図に示すように、５１０２層５１とＡｌ２
Ｏ、層５２によって覆われていない部位（窓Ａ）の１層
４５とその下の低キヤリア濃度ｎ層４４と高キヤリア濃
度ｎ１層４３の上面一部を、真空度０、０４Ｔｏｒｒ、
高周波電力０．４４１１／ｃｄ、流速１０ｃｃ／分のＢ
Ｃムガスで４０分間エツチングした後、引続き５分間Ａ
ｒでドライエツチングした。この時、マスクであるＡム
０５層５２もエツチングされる。尚、Ａ１，０、層５２
と５ｉＯ＝層５１の総合の厚さは、上記ＧａＮ半導体の
エツチングにおいてエツチングに耐えつる厚さである。 又、半導体のエツチングの終了時には、ＳｉＯｉ層５１
が露出することなく、Ａｆ２０．層５２が薄く残ってい
ても良い。 次に、第１８図に示すように、１層４５上に残っている
ＳｉＯｉ層５１をフッ化水素酸（）ＩＰ）で除去した。 この時、例え、ＳｉＬ層５層上１上１．０．層５２が残
っていても、５ｉＯ−層５１が１層４５から剥離するに
伴ってＡム０３層５２は除去される。この時、下層のＧ
ａＮ層はフッ化水素酸により腐食されることがない。 次に、第１９図に示すように、試料の上全面に、ＡＩ層
５４を蒸着により形成した。そして、そのＡＩ層５４の
上にフォトレジスト５５を塗布して、フォトリソグラフ
により、そのフォトレジスト５５が高キヤリア濃度ｎ＋
層４３及び１層４５に対する電極部が残るように、所定
形状にパターン形成した。 次に、第１９図に示すようにそのフォトレジスト５５を
マスクとして下層のＡ１層５４の露出部を硝酸系エツチ
ング液でエツチングし、フォトレジスト５５をアセトン
で除去し、高キャリア濃度ｎ“層４３の電極４８．１層
４５の電極４７を形成した。 このようにして、第１２図に示すＭＩＳ構造の窒化ガリ
ウム系発光素子を製造することができる。 本実施例に係るドライエツチング方法は、フォトレジス
ト層の上に二酸化ケイ素（ＳｉＯｉ）層と酸化アルミニ
ウム（Ａ１１０．）層とを形成して、最下層のフォトレ
ジスト層を有機溶剤等のフォトレジスト剥離液によって
剥離除去することで、所定形状のマスクパターンを形成
している。このように、フォトレジスを除去することで
マスクの窓を形成しているので、アンダーカット等の窓
形状の乱れが防止される。 又、酸化アルミニウム（Ａ１２０．）が、マスクとして
の実質的な機能を果たす。酸化アルミニウム（Ａムロ、
）は、二酸化ケイ素（ＳｉＯｉ）に比べて、成膜速度は
ほぼ同じであるが、ドライエツチングによるエツチング
速度は、１７３以下である。従って、エツチングに耐え
得る厚さのマスク層は、マスク層を二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏｚ）の単層で形成した場合に比べて、１／３の厚さで
良く、マスクの形成時間が短縮される。 又、半導体のドライエツチング後にマスク層を除去する
必要があるが、酸化アルミニウム（ＡＩＪｓ）だけを容
易に除去する剥離液がないので、酸化アルミニウム（Ａ
ムロ、）の単層でマスクを形成することは困難である。 しかし、上記実施例では、最下層に二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｌ）を用いているので、マスクをフッ化水素酸（ＨＦ）
で容易に除去することができる。 このように、二酸化ケイ素（Ｓｉｎｓ）は、マスクの除
去を容易にするために使用されているので、上層の酸化
アルミニウム（ＡムＯｓ）に比べて充分に薄くて良い。 又、上記実施例の発光ダイオードは、ｎ層をｉ層と接合
する側から順に、低キヤリア濃度ｎ層と高キヤリア濃度
ｎ０層との二重層構造としているが、単層のｎ層でも良
い。更に、ｉ層をｎ層に接合する側から順に低不純物濃
度ｉ層と高不純物濃度ｉ層の二重層構造としても良い。 上記のように、ｎ層を二重層構造とすることで、発光ダ
イオードの青色の発光強度を増加させることができた。 又、ｉ層を二重層構造とすることで、同様に、発光ダイ
オードの青色の発光強度を増加させることができる。
第１図は本発明の具体的な一実施例に係るエツチング方
法を実現するための装置を示した構成図。 第２図はエツチング試料の構成を示した断面図。 第３図、第４図はエツチング試料とマスクとの関係を示
した断面図。第５図はエツチング後の試料の断面図。第
６図はエツチング速度を示す測定図。 第７図（ａ）はＧａＮのエツチング面の表面の結晶構造
を示した顕微鏡写真。第７図（ロ）はその写真における
像の輪郭を示した平面図。第８図（ａ）、第９図（ａ）
はニフッ化二塩化炭素（ＣＣ１，Ｆ ２）を用いたプラ
ズマエツチングによるＧａＮのエツチング面の結晶構造
を示した顕微鏡写真。第８図ら）、第９図（ｂ）はそれ
らの写真における像の輪郭を示した平面図。第１０図は
エツチング前におけるＧａＮのフォトルミネッセンス強
度の周波数特性。第１１図はエツチング後におけるＧａ
Ｈのフォトルミネッセンス強度の周波数特性。第１２図
は本発明方法を用いて製造される発光ダイオードの具体
的な構成を示した構成図。第１３図乃至第１９図は同実
施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 １“°゛サフアイア基板２・−バッファー層３−ＧａＮ
層 ４°°”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・−・・ボ
ンベ １９・・−拡散ポンプ１８・・・コンダクタンス
パルニア’２２．２４・・−電極２８−・高周波電源 ４０・−発光ダイオード ４１・・・サファイア基板４
２−・・・バッファ層 ４３−パ°高キャリア濃度ｎ＋
層４４−低キャリア濃度ｎ層 ４５°°°°ｉ層４７．
４８°・−電極 ５１−・・−５ｉＯｘ層５２・・Ａｊ
！２Ｏｓ層 ５３ ゛フォトレジスト層第 図 第３図 第 図 ユッチンデＢＩＦＪ’ｌ （ｍｉｎ） 第８図（ｂ） 第７図（ａ） 第７図（ｂ） 第９図（ａ） 第９図（ｂ） 第１１ 図 破１ｔ（Ａ） 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図
法を実現するための装置を示した構成図。 第２図はエツチング試料の構成を示した断面図。 第３図、第４図はエツチング試料とマスクとの関係を示
した断面図。第５図はエツチング後の試料の断面図。第
６図はエツチング速度を示す測定図。 第７図（ａ）はＧａＮのエツチング面の表面の結晶構造
を示した顕微鏡写真。第７図（ロ）はその写真における
像の輪郭を示した平面図。第８図（ａ）、第９図（ａ）
はニフッ化二塩化炭素（ＣＣ１，Ｆ ２）を用いたプラ
ズマエツチングによるＧａＮのエツチング面の結晶構造
を示した顕微鏡写真。第８図ら）、第９図（ｂ）はそれ
らの写真における像の輪郭を示した平面図。第１０図は
エツチング前におけるＧａＮのフォトルミネッセンス強
度の周波数特性。第１１図はエツチング後におけるＧａ
Ｈのフォトルミネッセンス強度の周波数特性。第１２図
は本発明方法を用いて製造される発光ダイオードの具体
的な構成を示した構成図。第１３図乃至第１９図は同実
施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 １“°゛サフアイア基板２・−バッファー層３−ＧａＮ
層 ４°°”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・−・・ボ
ンベ １９・・−拡散ポンプ１８・・・コンダクタンス
パルニア’２２．２４・・−電極２８−・高周波電源 ４０・−発光ダイオード ４１・・・サファイア基板４
２−・・・バッファ層 ４３−パ°高キャリア濃度ｎ＋
層４４−低キャリア濃度ｎ層 ４５°°°°ｉ層４７．
４８°・−電極 ５１−・・−５ｉＯｘ層５２・・Ａｊ
！２Ｏｓ層 ５３ ゛フォトレジスト層第 図 第３図 第 図 ユッチンデＢＩＦＪ’ｌ （ｍｉｎ） 第８図（ｂ） 第７図（ａ） 第７図（ｂ） 第９図（ａ） 第９図（ｂ） 第１１ 図 破１ｔ（Ａ） 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図
Claims (1)
- 三塩化ホウ素（ＢＣｌ＿３）ガスのプラズマガスによ
りＡｌ＿ＸＧａ＿１＿−＿ＸＮ（０≦Ｘ≦１）半導体を
エッチングするドライエッチング方法。
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|---|---|---|---|---|
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| WO2007072871A1 (ja) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Rohm Co., Ltd. | 窒化物半導体発光素子の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US6830992B1 (en) * | 1990-02-28 | 2004-12-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for manufacturing a gallium nitride group compound semiconductor |
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| US5633192A (en) * | 1991-03-18 | 1997-05-27 | Boston University | Method for epitaxially growing gallium nitride layers |
| DE69229265T2 (de) * | 1991-03-18 | 1999-09-23 | Univ Boston | Verfahren zur herstellung und dotierung hochisolierender dünner schichten aus monokristallinem galliumnitrid |
| US6953703B2 (en) * | 1991-03-18 | 2005-10-11 | The Trustees Of Boston University | Method of making a semiconductor device with exposure of sapphire substrate to activated nitrogen |
| DE69333250T2 (de) * | 1992-07-23 | 2004-09-16 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Lichtemittierende Vorrichtung aus einer Verbindung der Galliumnitridgruppe |
| JP2657743B2 (ja) * | 1992-10-29 | 1997-09-24 | 豊田合成株式会社 | 窒素−３族元素化合物半導体発光素子 |
| JPH07263748A (ja) * | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Toyoda Gosei Co Ltd | ３族窒化物半導体発光素子及びその製造方法 |
| US5838029A (en) * | 1994-08-22 | 1998-11-17 | Rohm Co., Ltd. | GaN-type light emitting device formed on a silicon substrate |
| US5915164A (en) * | 1995-12-28 | 1999-06-22 | U.S. Philips Corporation | Methods of making high voltage GaN-A1N based semiconductor devices |
| JPH10233382A (ja) * | 1997-02-17 | 1998-09-02 | Hewlett Packard Co <Hp> | 半導体の表面清浄方法 |
| CA2298491C (en) | 1997-07-25 | 2009-10-06 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
| JP3770014B2 (ja) | 1999-02-09 | 2006-04-26 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子 |
| WO2000052796A1 (fr) * | 1999-03-04 | 2000-09-08 | Nichia Corporation | Element de laser semiconducteur au nitrure |
| JP3449535B2 (ja) * | 1999-04-22 | 2003-09-22 | ソニー株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
| JP2002075965A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-15 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
| WO2003036703A1 (en) * | 2001-10-22 | 2003-05-01 | Unaxis Usa, Inc. | Process and apparatus for etching of thin, damage sensitive layers using high frequency pulsed plasma |
| US20050040212A1 (en) * | 2003-08-23 | 2005-02-24 | Kuang-Neng Yang | Method for manufacturing nitride light-emitting device |
| US20050139838A1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-06-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| JP4696796B2 (ja) * | 2005-09-07 | 2011-06-08 | 株式会社豊田自動織機 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
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| US8617411B2 (en) * | 2011-07-20 | 2013-12-31 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for atomic layer etching |
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Family Cites Families (15)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5343480A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Etching method of gallium nitride |
| US4569718A (en) * | 1980-08-22 | 1986-02-11 | At&T Bell Laboratories | Method for plasma etching III-V semiconductors with a BCl3 -Cl2 gas |
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| JPS59168677A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US4617193A (en) * | 1983-06-16 | 1986-10-14 | Digital Equipment Corporation | Planar interconnect for integrated circuits |
| JPS60117631A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 化合物半導体のドライエッチング方法 |
| DE3485368D1 (de) * | 1983-11-30 | 1992-01-30 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zur herstellung eines halbleiterlasers. |
| JPS62119196A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-30 | Univ Nagoya | 化合物半導体の成長方法 |
| DE3852402T2 (de) * | 1987-01-31 | 1995-05-04 | Toyoda Gosei Kk | Galliumnitridartige Halbleiterverbindung und daraus bestehende lichtemittierende Vorrichtung sowie Verfahren zu deren Herstellung. |
| US4911102A (en) * | 1987-01-31 | 1990-03-27 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Process of vapor growth of gallium nitride and its apparatus |
| JP2654455B2 (ja) * | 1988-04-29 | 1997-09-17 | 豊田合成株式会社 | 半導体のドライエッチング方法 |
| JP2654454B2 (ja) * | 1988-04-29 | 1997-09-17 | 豊田合成株式会社 | 半導体のドライエッチング方法 |
| US4946548A (en) * | 1988-04-29 | 1990-08-07 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Dry etching method for semiconductor |
| US4985113A (en) * | 1989-03-10 | 1991-01-15 | Hitachi, Ltd. | Sample treating method and apparatus |
| US5034092A (en) * | 1990-10-09 | 1991-07-23 | Motorola, Inc. | Plasma etching of semiconductor substrates |
-
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- 1991-05-29 DE DE69125208T patent/DE69125208T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-30 US US07/708,883 patent/US5205905A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693180A (en) * | 1995-04-25 | 1997-12-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dry etching method for a gallium nitride type compound semiconductor |
| KR100475714B1 (ko) * | 2001-03-27 | 2005-03-10 | 나이트라이드 세마이컨덕터스 코포레이션, 리미티드 | 질화물계 화합물 반도체장치 및 그 제조방법 |
| WO2007072871A1 (ja) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Rohm Co., Ltd. | 窒化物半導体発光素子の製造方法 |
| CN109234703A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-01-18 | 湖南顶立科技有限公司 | 一种气相沉积系统 |
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