JPH08213358A - 光励起エッチング方法 - Google Patents
光励起エッチング方法Info
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- JPH08213358A JPH08213358A JP1604895A JP1604895A JPH08213358A JP H08213358 A JPH08213358 A JP H08213358A JP 1604895 A JP1604895 A JP 1604895A JP 1604895 A JP1604895 A JP 1604895A JP H08213358 A JPH08213358 A JP H08213358A
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- Japan
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- etching
- etching method
- compound semiconductor
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エッチング速度が十分大きく、再現性にすぐ
れ、平坦なエッチング表面を得ることができ、かつ、常
温で実施できる窒化物系化合物半導体のエッチング方法
を提供する。 【構成】窒化物系化合物半導体を、アルカリを主として
含むエッチング液中に浸漬し、エッチすべき表面の所望
部分に、上記窒素系化合物半導体のエネルギギャップよ
り大きなエネルギを有する光を照射してエッチングを促
進させる。 【効果】室温付近の溶液によってエッチングでき、再現
性およびエッチ面の平坦性は良好で、作業の安全性も向
上し、さらにマスクレス選択エッチングも可能になっ
た。
れ、平坦なエッチング表面を得ることができ、かつ、常
温で実施できる窒化物系化合物半導体のエッチング方法
を提供する。 【構成】窒化物系化合物半導体を、アルカリを主として
含むエッチング液中に浸漬し、エッチすべき表面の所望
部分に、上記窒素系化合物半導体のエネルギギャップよ
り大きなエネルギを有する光を照射してエッチングを促
進させる。 【効果】室温付近の溶液によってエッチングでき、再現
性およびエッチ面の平坦性は良好で、作業の安全性も向
上し、さらにマスクレス選択エッチングも可能になっ
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光励起エッチング法に関
し、特に青緑色から紫外の光を発する半導体レーザーも
しくはＬＥＤ等の材料として好適な、窒化物系化合物半
導体を低温度でエッチすることのできる光励起エッチン
グ方法に関する。
し、特に青緑色から紫外の光を発する半導体レーザーも
しくはＬＥＤ等の材料として好適な、窒化物系化合物半
導体を低温度でエッチすることのできる光励起エッチン
グ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】青緑色から紫外の光を発する半導体レー
ザーやＬＥＤ等に好適な材料として、例えば窒化ガリウ
ム（ＧａＮ）など、窒化物系化合物半導体が知られてい
る。これら窒化物系化合物半導体のエッチング方法とし
ては、例えば、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル
・ソサェティー、第１１９巻、１１１８−１１１９頁、
１９７２年８月(Journal of Electro Chemical Societ
y、Vol.119 pp.1118-1119、August 1972)に開示されて
いるように、ＧａＮのエッチング液として溶融ＮａＯＨ
あるいは溶融ＫＯＨが用いられているが、この場合にお
けるエッチング液の温度は、数百℃とする必要があっ
た。
ザーやＬＥＤ等に好適な材料として、例えば窒化ガリウ
ム（ＧａＮ）など、窒化物系化合物半導体が知られてい
る。これら窒化物系化合物半導体のエッチング方法とし
ては、例えば、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル
・ソサェティー、第１１９巻、１１１８−１１１９頁、
１９７２年８月(Journal of Electro Chemical Societ
y、Vol.119 pp.1118-1119、August 1972)に開示されて
いるように、ＧａＮのエッチング液として溶融ＮａＯＨ
あるいは溶融ＫＯＨが用いられているが、この場合にお
けるエッチング液の温度は、数百℃とする必要があっ
た。
【０００３】また、上記ＧａＮに対するエッチング液と
して燐酸を用いる方法が、ジャーナル・オブ・エレクト
ロケミカル・ソサェティー、第１２１巻、１３８３−１
３８４頁、１９７４年１１月(Journal of Electro Chem
ical Society、Vol.121 pp.1383-1384 November 1974)
に開示されているが、この場合も、上記溶融ＮａＯＨあ
るいは溶融ＫＯＨが用いた場合と同様に、エッチング液
の温度を１００℃以上にする必要があった。
して燐酸を用いる方法が、ジャーナル・オブ・エレクト
ロケミカル・ソサェティー、第１２１巻、１３８３−１
３８４頁、１９７４年１１月(Journal of Electro Chem
ical Society、Vol.121 pp.1383-1384 November 1974)
に開示されているが、この場合も、上記溶融ＮａＯＨあ
るいは溶融ＫＯＨが用いた場合と同様に、エッチング液
の温度を１００℃以上にする必要があった。
【０００４】一方、窒化物系以外の化合物半導体に関
し、セミコンダクターズ・アンド・セミメタルス、第１
９巻２５５−３２８頁、１９８３年、アカデミックプレ
ス（Semiconductors and Semimetals、Vol.19 pp.255-3
28 1983、Academic Press)に、窒化物系化合物半導体以
外の化合物半導体が、光励起によってでエッチングでき
ることが示されている。
し、セミコンダクターズ・アンド・セミメタルス、第１
９巻２５５−３２８頁、１９８３年、アカデミックプレ
ス（Semiconductors and Semimetals、Vol.19 pp.255-3
28 1983、Academic Press)に、窒化物系化合物半導体以
外の化合物半導体が、光励起によってでエッチングでき
ることが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ＧａＮのエッチン
グ方法は、いずれもエッチング液を高温にする必要があ
るため、エッチング液の温度の経時変化などのために、
エッチング条件を正確に制御するのが困難で、安定した
エッチングを行うことができなかった。また、エッチン
グ液が高温であるため、工程が極めて危険であるという
問題もあった。
グ方法は、いずれもエッチング液を高温にする必要があ
るため、エッチング液の温度の経時変化などのために、
エッチング条件を正確に制御するのが困難で、安定した
エッチングを行うことができなかった。また、エッチン
グ液が高温であるため、工程が極めて危険であるという
問題もあった。
【０００６】上記のように、従来は、室温付近におい
て、窒化物系の半導体を安定に再現性よくエッチングで
きる方法が存在しなかったため、高温のエッチ液を使用
しなければならず、安定したエッチングが困難であった
ばかりでなく、得られた表面の平坦性や再現性があまり
良好ではなく、しかも、高温のエッチ液の扱いが危険で
あるという問題もあった。
て、窒化物系の半導体を安定に再現性よくエッチングで
きる方法が存在しなかったため、高温のエッチ液を使用
しなければならず、安定したエッチングが困難であった
ばかりでなく、得られた表面の平坦性や再現性があまり
良好ではなく、しかも、高温のエッチ液の扱いが危険で
あるという問題もあった。
【０００７】本発明の目的は、従来技術の有する上記問
題を解決し、室温付近のエッチング液によってエッチン
グすることが可能で、平坦な表面を高い再現性で得るこ
とができ、かつ、安全性も十分高い、窒化物系化合物半
導体のエッチング方法を提供することである。
題を解決し、室温付近のエッチング液によってエッチン
グすることが可能で、平坦な表面を高い再現性で得るこ
とができ、かつ、安全性も十分高い、窒化物系化合物半
導体のエッチング方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、アルカリを主成分として含むエッチング
液に窒化物系化合物半導体を浸し、当該窒化物系化合物
半導体のエッチすべき表面に、上記窒化物系化合物半導
体のエネルギーギャップより大きいエネルギーを有する
光を照射するものである。
め、本発明は、アルカリを主成分として含むエッチング
液に窒化物系化合物半導体を浸し、当該窒化物系化合物
半導体のエッチすべき表面に、上記窒化物系化合物半導
体のエネルギーギャップより大きいエネルギーを有する
光を照射するものである。
【０００９】
【作用】アルカリを主成分として含む溶液は、窒化物系
化合物半導体の表面をエッチングする作用を有している
が、室温付近におけるエッチング速度は極めて小さく、
実用的なエッチングを行うのは困難である。しかし、上
記アルカリを主成分とするエッチング液中にエッチすべ
き窒化物系化合物半導体を浸漬するとともに、上記窒化
物系化合物半導体のエネルギーギャップより大きなエネ
ルギーを有する光を、上記窒化物系化合物半導体の表面
に照射すると、上記窒化物系化合物半導体の表面に電子
正孔対が形成され、この電子正孔対の酸化作用によっ
て、上記窒化物系化合物半導体の表面がエッチングされ
やすくなる。その結果、エッチング液の温度を高くする
ことなしに、実用上十分な速度でエチングを行うことが
でき、エッチングの再現性および得られる表面の平坦性
も良好であり、しかも、高温度のエッチ液が使用されな
いので、安全性にも問題はない。
化合物半導体の表面をエッチングする作用を有している
が、室温付近におけるエッチング速度は極めて小さく、
実用的なエッチングを行うのは困難である。しかし、上
記アルカリを主成分とするエッチング液中にエッチすべ
き窒化物系化合物半導体を浸漬するとともに、上記窒化
物系化合物半導体のエネルギーギャップより大きなエネ
ルギーを有する光を、上記窒化物系化合物半導体の表面
に照射すると、上記窒化物系化合物半導体の表面に電子
正孔対が形成され、この電子正孔対の酸化作用によっ
て、上記窒化物系化合物半導体の表面がエッチングされ
やすくなる。その結果、エッチング液の温度を高くする
ことなしに、実用上十分な速度でエチングを行うことが
でき、エッチングの再現性および得られる表面の平坦性
も良好であり、しかも、高温度のエッチ液が使用されな
いので、安全性にも問題はない。
【００１０】本発明においては、上記のように、窒化物
系化合物半導体の表面に照射される光のエネルギが、エ
ッチすべき窒化物系化合物半導体のエネルギーギャップ
より大きいことが必要である。照射される光のエネルギ
が、上記窒化物系化合物半導体のエネルギーギャップよ
り小さいと、形成される電子正孔対の数が著しく減少し
てしまい、電子正孔対による酸化作用が低下して、光照
射による十分な効果が得られない。
系化合物半導体の表面に照射される光のエネルギが、エ
ッチすべき窒化物系化合物半導体のエネルギーギャップ
より大きいことが必要である。照射される光のエネルギ
が、上記窒化物系化合物半導体のエネルギーギャップよ
り小さいと、形成される電子正孔対の数が著しく減少し
てしまい、電子正孔対による酸化作用が低下して、光照
射による十分な効果が得られない。
【００１１】
〈実施例１〉図１を用いて本発明の第１の実施例を説明
する。図１に示したように、サファイア基板１上に、周
知のＣＶＤ（化学気相成長法）によって膜厚４μｍのＧ
ａＮ成長層２を形成した後、ビーカー５中の、エッチン
グ溶液３（液温２５℃）に浸漬し、紫外線光源４からの
紫外線を上記ＧａＮ成長層２に照射して、エッチングを
行った。
する。図１に示したように、サファイア基板１上に、周
知のＣＶＤ（化学気相成長法）によって膜厚４μｍのＧ
ａＮ成長層２を形成した後、ビーカー５中の、エッチン
グ溶液３（液温２５℃）に浸漬し、紫外線光源４からの
紫外線を上記ＧａＮ成長層２に照射して、エッチングを
行った。
【００１２】上記エッチング液３としては、純水１００
ｇに対し水酸化ナトリウム１０ｇの割合で溶解して形成
した溶液を用い、上記紫外線光源４としては水銀キセノ
ンランプを用いた。この水銀キセノンランプの発光スペ
クトルのうち、主な波長は３１３μｍおよび３６５μｍ
である。
ｇに対し水酸化ナトリウム１０ｇの割合で溶解して形成
した溶液を用い、上記紫外線光源４としては水銀キセノ
ンランプを用いた。この水銀キセノンランプの発光スペ
クトルのうち、主な波長は３１３μｍおよび３６５μｍ
である。
【００１３】周知のように、波長λの光の有するエネル
ギＥは、下記式（１）で表わされるから、上記波長波長
は３１３ｎｍおよび３６５ｎｍを有する紫外線４の有す
るエネルギは、それぞれ３．９６ｅＶおよび３．４０ｅ
Ｖであり、これらの値は、いずれもＧａＮのエネルギー
ギャップ３．３９ｅＶより大きい。
ギＥは、下記式（１）で表わされるから、上記波長波長
は３１３ｎｍおよび３６５ｎｍを有する紫外線４の有す
るエネルギは、それぞれ３．９６ｅＶおよび３．４０ｅ
Ｖであり、これらの値は、いずれもＧａＮのエネルギー
ギャップ３．３９ｅＶより大きい。
【００１４】
【数１】 Ｅ＝１２３９．８／λ（ｅＶ） ………（１） そのため、上記紫外線４をＧａＮ成長層２の表面に照射
すると、上記のように電子正孔対がＧａＮ成長層２の表
面に発生し、上記エッチ液３の温度が２５℃で、上記従
来の技術における温度よりはるかに低いにもかかわら
ず、支障なくエッチングを行うことができた。
すると、上記のように電子正孔対がＧａＮ成長層２の表
面に発生し、上記エッチ液３の温度が２５℃で、上記従
来の技術における温度よりはるかに低いにもかかわら
ず、支障なくエッチングを行うことができた。
【００１５】上記紫外線４の強度は、ＧａＮ成長層２の
表面上において、５０ｍＷ／ｃｍ2としたが、本実施例
において得られたエッチング速度は約２μｍ／ｈｒで、
実用可能な速度であり、表面の平坦度も良好であった。
表面上において、５０ｍＷ／ｃｍ2としたが、本実施例
において得られたエッチング速度は約２μｍ／ｈｒで、
実用可能な速度であり、表面の平坦度も良好であった。
【００１６】エッチング液として、上記水酸化ナトリウ
ムの代わりに水酸化カリウム若しくはアンモニア水を用
いても、エッチング速度はいくらか異なるが、上記水酸
化ナトリウムを用いた場合と同様に，良好なエッチング
を行うことができた。また、各溶液に過酸化水素水を混
入しても同様にエッチングすることができた。
ムの代わりに水酸化カリウム若しくはアンモニア水を用
いても、エッチング速度はいくらか異なるが、上記水酸
化ナトリウムを用いた場合と同様に，良好なエッチング
を行うことができた。また、各溶液に過酸化水素水を混
入しても同様にエッチングすることができた。
【００１７】〈実施例２〉図２を用いて本発明の第２の
実施例を説明する。図２に示したように、サファイア基
板１０の表面上に、周知のＣＶＤ法を用いて、膜厚０．
５μｍのＡｌ1-XＧａXＮ成長層（Ｘ＝０.８）１１を形
成した後、ビーカー１５中のエッチング溶液１２（液温
２５℃）に浸漬し、エキシマ（ＡｒＦ）レーザー１３か
らのレーザー光を、ミラー１４を介してＡｌ1-XＧａXＮ
成長層１１の表面に照射して、エチングを行った。
実施例を説明する。図２に示したように、サファイア基
板１０の表面上に、周知のＣＶＤ法を用いて、膜厚０．
５μｍのＡｌ1-XＧａXＮ成長層（Ｘ＝０.８）１１を形
成した後、ビーカー１５中のエッチング溶液１２（液温
２５℃）に浸漬し、エキシマ（ＡｒＦ）レーザー１３か
らのレーザー光を、ミラー１４を介してＡｌ1-XＧａXＮ
成長層１１の表面に照射して、エチングを行った。
【００１８】上記エッチング液１２は、純水１００ｇに
対し水酸化カリウム１０ｇの割合で溶解して形成した
（液温２５℃）。励起光であるエキシマ（ＡｒＦ）レー
ザー１３の発振波長は１9３ｎｍで、出力は.１Ｊ、パル
ス幅１００ｎｓ、繰り返し周期２０Ｈｚ、ビーム径は３
０ｍｍとした。上記レーザー光の有するエネルギは６．
４２ｅＶであり、上記Ａｌ1-XＧａXＮ（ｘ＝０．８）成
長層１１のエネルギギャップ３．７６ｅＶより大きい。
対し水酸化カリウム１０ｇの割合で溶解して形成した
（液温２５℃）。励起光であるエキシマ（ＡｒＦ）レー
ザー１３の発振波長は１9３ｎｍで、出力は.１Ｊ、パル
ス幅１００ｎｓ、繰り返し周期２０Ｈｚ、ビーム径は３
０ｍｍとした。上記レーザー光の有するエネルギは６．
４２ｅＶであり、上記Ａｌ1-XＧａXＮ（ｘ＝０．８）成
長層１１のエネルギギャップ３．７６ｅＶより大きい。
【００１９】この条件によってエッチングを行ったとこ
ろ、Ａｌ1-XＧａXＮ成長層（Ｘ＝０.８）１１の被照射
部分が選択的にエッチングされ、そのエッチング速度は
約５μｍ／ｈｒで実用上十分であり、平坦性も良好であ
った。
ろ、Ａｌ1-XＧａXＮ成長層（Ｘ＝０.８）１１の被照射
部分が選択的にエッチングされ、そのエッチング速度は
約５μｍ／ｈｒで実用上十分であり、平坦性も良好であ
った。
【００２０】上記実施例１と同様に、エッチング液とし
て、上記水酸化カリウムの代わりに水酸化ナトリウム若
しくはアンモニア水を用いた場合も、エッチング速度は
やや異なるが、上記水酸化カリウムヲ用いた場合と同様
に、光照射面が選択的にエッチングされ、被エッチ面の
平坦性も良好であった。また、各エッチ液にそれぞれ過
酸化水素水を混入しても、上記実施例１の場合と同様
に、良好なエッチングを行うことができた。
て、上記水酸化カリウムの代わりに水酸化ナトリウム若
しくはアンモニア水を用いた場合も、エッチング速度は
やや異なるが、上記水酸化カリウムヲ用いた場合と同様
に、光照射面が選択的にエッチングされ、被エッチ面の
平坦性も良好であった。また、各エッチ液にそれぞれ過
酸化水素水を混入しても、上記実施例１の場合と同様
に、良好なエッチングを行うことができた。
【００２１】〈実施例３〉図３を用いて本発明の第３の
実施例を説明する。図３に示したように、サファイア基
板２０上に、周知のＣＶＤ法を用いて膜厚０．３μｍの
Ｉｎ1-XＧａXＮ成長層（Ｘ＝０.９、エネルギギャップ
３．２ｅＶ）２１を形成した後、ビーカー２６中のエッ
チング溶液２２（液温２５℃）に浸漬し、Ｈｅ−Ｃｄレ
ーザー２３からのレーザー光ビームを、ビームスキャン
装置２４およびミラー２５によって、上記Ｉｎ1-XＧａX
Ｎ成長層２１の表面を掃引して、エッチングを行った上
記エッチング溶液１２は、純水１００ｇに対し水酸化カ
リウムを１０ｇの割合で溶解して形成した液を用い、励
起光であるＨｅ-Ｃｄレーザー１３の発振波長は３２５
ｎｍ（エネルギ３．８ｅＶ）、出力は１ｍＷ、ビーム径
は基板表面において、１０μｍとした。この条件によ
り、Ｈｅ-Ｃｄレーザー・ビームを掃引した結果、上記
Ｉｎ1-XＧａXＮ成長層２１の掃引された部分のみが選択
的にエッチングされ、エッチング速度は約１μｍ／ｈ
ｒ、得られたエッチ面の平坦性は良好であった。
実施例を説明する。図３に示したように、サファイア基
板２０上に、周知のＣＶＤ法を用いて膜厚０．３μｍの
Ｉｎ1-XＧａXＮ成長層（Ｘ＝０.９、エネルギギャップ
３．２ｅＶ）２１を形成した後、ビーカー２６中のエッ
チング溶液２２（液温２５℃）に浸漬し、Ｈｅ−Ｃｄレ
ーザー２３からのレーザー光ビームを、ビームスキャン
装置２４およびミラー２５によって、上記Ｉｎ1-XＧａX
Ｎ成長層２１の表面を掃引して、エッチングを行った上
記エッチング溶液１２は、純水１００ｇに対し水酸化カ
リウムを１０ｇの割合で溶解して形成した液を用い、励
起光であるＨｅ-Ｃｄレーザー１３の発振波長は３２５
ｎｍ（エネルギ３．８ｅＶ）、出力は１ｍＷ、ビーム径
は基板表面において、１０μｍとした。この条件によ
り、Ｈｅ-Ｃｄレーザー・ビームを掃引した結果、上記
Ｉｎ1-XＧａXＮ成長層２１の掃引された部分のみが選択
的にエッチングされ、エッチング速度は約１μｍ／ｈ
ｒ、得られたエッチ面の平坦性は良好であった。
【００２２】エッチング液として、上記水酸化カリウム
の代わりに水酸化ナトリウムまたはアンモニア水を用い
た場合も、エッチング速度はやや異なるが、上記水酸化
カリウムを用いた場合と同様に、光照射面が選択的にエ
ッチングされ、エッチングされた面の平坦性も良好であ
った。また、各エッチング溶液に、それぞれ過酸化水素
水を混入しても、同様に良好な結果が得られた。
の代わりに水酸化ナトリウムまたはアンモニア水を用い
た場合も、エッチング速度はやや異なるが、上記水酸化
カリウムを用いた場合と同様に、光照射面が選択的にエ
ッチングされ、エッチングされた面の平坦性も良好であ
った。また、各エッチング溶液に、それぞれ過酸化水素
水を混入しても、同様に良好な結果が得られた。
【００２３】〈実施例４〉図４を用いて、エッチングマ
スクとしてＳｉＯ2膜を用いた、本発明の第４の実施例
を説明する。図４に示したように、サファイア基板３０
上に、周知のＣＶＤ法を用いて膜厚０．１μｍのＡｌＮ
成長層３１および膜厚１μｍのＧａＮ成長層（エネルギ
ギャップ３．３９ｅＶ）３２を積層して形成した。さら
に周知のＣＶＤ法を用いて、膜厚０．２μｍのＳｉＯ2
膜を形成し、このＳｉＯ2膜の所定部分を周知のホトエ
ッチングによって除去して、エッチングマスク３３を形
成した。上記ＧａＮ成長層３２の除去すべき領域３４の
表面を露出させた後、ビーカー３７中のエッチング液３
５（液温２５℃）中に浸漬し、紫外線の光源３６からの
光（エネルギ３．９６ｅＶ）を照射してエッチングを行
った。
スクとしてＳｉＯ2膜を用いた、本発明の第４の実施例
を説明する。図４に示したように、サファイア基板３０
上に、周知のＣＶＤ法を用いて膜厚０．１μｍのＡｌＮ
成長層３１および膜厚１μｍのＧａＮ成長層（エネルギ
ギャップ３．３９ｅＶ）３２を積層して形成した。さら
に周知のＣＶＤ法を用いて、膜厚０．２μｍのＳｉＯ2
膜を形成し、このＳｉＯ2膜の所定部分を周知のホトエ
ッチングによって除去して、エッチングマスク３３を形
成した。上記ＧａＮ成長層３２の除去すべき領域３４の
表面を露出させた後、ビーカー３７中のエッチング液３
５（液温２５℃）中に浸漬し、紫外線の光源３６からの
光（エネルギ３．９６ｅＶ）を照射してエッチングを行
った。
【００２４】エッチング溶液３５は、純水１００ｇに対
し水酸化カリウムを１０ｇの割合で溶解して形成し、励
起光である紫外線の光源３６は水銀キセノンランプで、
その発光スペクトルの内、主な波長は３１３ｎｍおよび
３６５ｎｍであり、ＧａＮのエネルギーギャップ（３．
３９ｅＶ）より大きいエネルギー（３．９６ｅＶ）の光
を含んでいる。強度はＧａＮ成長層３２面上において、
５０ｍＷ／ｃｍ2とした。
し水酸化カリウムを１０ｇの割合で溶解して形成し、励
起光である紫外線の光源３６は水銀キセノンランプで、
その発光スペクトルの内、主な波長は３１３ｎｍおよび
３６５ｎｍであり、ＧａＮのエネルギーギャップ（３．
３９ｅＶ）より大きいエネルギー（３．９６ｅＶ）の光
を含んでいる。強度はＧａＮ成長層３２面上において、
５０ｍＷ／ｃｍ2とした。
【００２５】ＳｉＯ2膜からなるエッチングマスク３３
は、上記エッチング条件ではエッチングされないので、
表面上にエッチングマスク３３がなく、露出されたＧａ
Ｎ層３４のみが選択的にエッチングされ、そのエッチン
グ速度は約２μｍ／ｈｒであった。
は、上記エッチング条件ではエッチングされないので、
表面上にエッチングマスク３３がなく、露出されたＧａ
Ｎ層３４のみが選択的にエッチングされ、そのエッチン
グ速度は約２μｍ／ｈｒであった。
【００２６】なお、励起光のエネルギーを変えることに
よって、Ｉｎ1-x-yＧａxＡｌyＮ（０≦ｘ≦１）、（０≦
ｙ≦１）も、選択的にエッチングできることはいうまで
もない。また、Ｉｎ1-x-yＧａXＡｌyＮ1-a-bＡｓaＰ
b（０≦ｘ≦１）、（０≦ｙ≦１）、（０≦ａ≦０.２）、
（０≦ｂ≦０.２）も同様に、本発明によってエッチン
グすることができ、いずれも良好な結果が得られた。
よって、Ｉｎ1-x-yＧａxＡｌyＮ（０≦ｘ≦１）、（０≦
ｙ≦１）も、選択的にエッチングできることはいうまで
もない。また、Ｉｎ1-x-yＧａXＡｌyＮ1-a-bＡｓaＰ
b（０≦ｘ≦１）、（０≦ｙ≦１）、（０≦ａ≦０.２）、
（０≦ｂ≦０.２）も同様に、本発明によってエッチン
グすることができ、いずれも良好な結果が得られた。
【００２７】さらに、ビーカー中に一対の電極を配置し
て所定の電圧を印加し、本発明に電解エッチングを併用
するこようにしても、窒化物系化合物半導体をエッチン
グできることもいうまでもない。
て所定の電圧を印加し、本発明に電解エッチングを併用
するこようにしても、窒化物系化合物半導体をエッチン
グできることもいうまでもない。
【００２８】本発明において、上記水酸化ナトリウム、
水酸化カリウムおよびアンモニアの濃度は、それぞれ、
３〜２０％、３〜２０％および３．５〜２８％の範囲で
良好な結果が得られた。また、上記励起に用いる光の強
度は、エッチすべき表面上において、１０〜２００ｍＷ
／ｃｍ2の範囲内で十分良好な結果が得られた。
水酸化カリウムおよびアンモニアの濃度は、それぞれ、
３〜２０％、３〜２０％および３．５〜２８％の範囲で
良好な結果が得られた。また、上記励起に用いる光の強
度は、エッチすべき表面上において、１０〜２００ｍＷ
／ｃｍ2の範囲内で十分良好な結果が得られた。
【００２９】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、従来は室温付近の溶液では良好なエッチングが
不可能であった窒化物系化合物半導体を、室温付近で容
易にエッチングがすることができる。本発明によれば、
窒化物系化合物半導体表面を平坦に再現性良くエッチン
グでき、さらに、エッチング溶液を高温にする必要がな
いので、従来法よりはるかに安全になるばかりでなく、
エッチング設備を簡単にすることができ、設備の費用を
１／２から１／５以下に削減することができる。また、
励起光を細く絞ることによって、エッチング領域を極小
にすることができるので、マスクレス選択エッチングが
可能である。
よれば、従来は室温付近の溶液では良好なエッチングが
不可能であった窒化物系化合物半導体を、室温付近で容
易にエッチングがすることができる。本発明によれば、
窒化物系化合物半導体表面を平坦に再現性良くエッチン
グでき、さらに、エッチング溶液を高温にする必要がな
いので、従来法よりはるかに安全になるばかりでなく、
エッチング設備を簡単にすることができ、設備の費用を
１／２から１／５以下に削減することができる。また、
励起光を細く絞ることによって、エッチング領域を極小
にすることができるので、マスクレス選択エッチングが
可能である。
【図１】本発明の実施例１を示す図、
【図２】本発明の実施例２を示す図、
【図３】本発明の実施例３を示す図、
【図４】本発明の実施例４を示す図。
１…サファイア基板、 ２…ＧａＮ成長層、 ３…エッ
チング液、４…紫外線光源、 ５…ビーカー、１０…サ
ファイア基板、１１…ＧａＮ成長層、 １２…エッチン
グ液、 １３…エキシマレーザ、１４…反射ミラー、
１５…ビーカー、２０…サファイア基板、２１…Ｉｎ
1-XＧａXＮ層、 ２２…エッチング液、２３…Ｈｅ−Ｃ
ｄレーザー、２４…ビームスキャン装置、 ２５…反射
ミラー、２６…ビーカー、３０…サファイア基板、 ３
１…Ａｌ成長層、３２…ＧａＮ成長層、３３…エッチン
グマスク、 ３４…ＧａＮ層、３５…エッチング液、３
６…光源、 ３７…ビーカー。
チング液、４…紫外線光源、 ５…ビーカー、１０…サ
ファイア基板、１１…ＧａＮ成長層、 １２…エッチン
グ液、 １３…エキシマレーザ、１４…反射ミラー、
１５…ビーカー、２０…サファイア基板、２１…Ｉｎ
1-XＧａXＮ層、 ２２…エッチング液、２３…Ｈｅ−Ｃ
ｄレーザー、２４…ビームスキャン装置、 ２５…反射
ミラー、２６…ビーカー、３０…サファイア基板、 ３
１…Ａｌ成長層、３２…ＧａＮ成長層、３３…エッチン
グマスク、 ３４…ＧａＮ層、３５…エッチング液、３
６…光源、 ３７…ビーカー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 憲治 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 赤松 正一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 後藤 順 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 百瀬 正之 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】構成元素として窒素を含むＩＩＩ−Ｖ族半
導体をエッチング液中に浸漬し、上記ＩＩＩ−Ｖ族半導
体のエッチングすべき部分に、上記ＩＩＩ−Ｖ族半導体
のエネルギギャップより大きなエネルギを有する光を照
射して、上記光が照射された部分のエッチング速度を増
大させることを特徴とする光励起エッチング方法。 - 【請求項２】上記エッチング液はアルカリを主成分とし
て含む溶液であることを特徴とする請求項１に記載の光
励起エッチング方法。 - 【請求項３】上記アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムおよびアンモニアからなる群から選ばれるこ
とをを特徴とする請求項２に記載の光励起エッチング方
法。 - 【請求項４】上記エッチング液は、さらに過酸化水素を
含んでいることをを特徴とする請求項２若しくは３に記
載の光励起エッチング方法。 - 【請求項５】上記化合物半導体は、Ｉｎ1ーx-yＧａxＡｌ
yＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）、若しくはＩ
ｎ1ーx-yＧａxＡｌyＮ1-a-bＡｓaＰb（ただし、０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．２）で
あることを特徴とする請求項１から４のいずれか一に記
載の光励起エッチング方法。 - 【請求項６】上記光は、紫外線、エキシマ・レーザーお
よびヘリウム・カドミウム・レーザーからなる群から選
ばれることを特徴とする請求項１から５のいずれか一に
記載の光励起エッチング方法。 - 【請求項７】上記光は、細いビーム状にして上記化合物
半導体の表面の所望部分を選択的に掃引されることを特
徴とする請求項１から６のいずれか一に記載の光励起エ
ッチング方法。 - 【請求項８】上記光の強度は、上記化合物半導体のエッ
チすべき表面上において１０ｍＷ／ｃｍ2〜２００ｍＷ
／ｃｍ2であることを特徴とする請求項１から７のいず
れか一に記載の光励起エッチング方法。 - 【請求項９】上記エッチング液の温度はほぼ５０℃以下
であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一に
記載の光励起エッチング方法。 - 【請求項１０】上記エッチング液中に一対の電極を浸漬
し、当該電極に所定の電圧が印加されることを特徴とす
る請求項１から９のいずれか一に記載の光励起エッチン
グ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1604895A JPH08213358A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 光励起エッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1604895A JPH08213358A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 光励起エッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08213358A true JPH08213358A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11905702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1604895A Pending JPH08213358A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 光励起エッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08213358A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004289032A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | 紫外光照射装置、エッチング装置、エッチング方法および半導体装置の製造方法 |
| JP2006060200A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-03-02 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体ウエハ又は窒化物半導体素子の製造方法、それにより得られる窒化物半導体ウエハ又は窒化物半導体素子、並びにそれに用いるレーザ照射装置 |
| KR100691625B1 (ko) * | 2006-02-22 | 2007-03-12 | 삼성전기주식회사 | Ⅲ족 질화물계 반도체의 에칭방법 |
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| CN117747421A (zh) * | 2024-02-19 | 2024-03-22 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） | 欧姆接触结构及其制备方法、GaN HEMT器件 |
-
1995
- 1995-02-02 JP JP1604895A patent/JPH08213358A/ja active Pending
Cited By (18)
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