JPH09129930A - Manufacture of blue light emitting element using compound semiconductor - Google Patents

Manufacture of blue light emitting element using compound semiconductor

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JPH09129930A
JPH09129930A JP23068896A JP23068896A JPH09129930A JP H09129930 A JPH09129930 A JP H09129930A JP 23068896 A JP23068896 A JP 23068896A JP 23068896 A JP23068896 A JP 23068896A JP H09129930 A JPH09129930 A JP H09129930A
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compound semiconductor
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gallium nitride
light emitting
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康一 新田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make such an etching gas that becomes the object of fluorocarbon gas control unnecessary by etching a second clad layer and an active layer composed of gallium nitride semiconductors with an etching gas containing boron trichloride and chlorine. SOLUTION: After a sapphire substrate 100 is set on a quartz plate 17, a vacuum chamber 11 is evacuated to a vacuum. Then boron trichloride BC3 and chlorine C2 are respectively introduced to the chamber 11 at rates of 50sccm and 5sccm through a first reaction gas introducing pipe 13 and a second reaction gas introducing pipe 13 and high-frequency electric power of 13.56MHz in frequency is supplied between first and second electrodes. As a result, the plasma of the reaction gases is generated in the chamber 11 and the laminated body of the gallium nitride semiconductors can be dry-etched. Therefore, a dry etching method which can etch a wide range of semiconductors, especially, GaN compound semiconductors without using such an etching gas that becomes the object of the fluorocarbon gas control can be realized.

Description

【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、窒化ガリウム系II
I-V族間(GaN-based III −V compound semiconduct
or)化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方法に関
し、特に、窒化ガリウム系III-V族間化合物半導体のド
ライエッチング技術に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to gallium nitride-based II
I-V group (GaN-based III-V compound semiconduct
or) It relates to a method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor, and more particularly to a dry etching technique for a gallium nitride-based III-V group compound semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、GaN、Inx Ga1-x N、Ga
x Al1-x Nといった、窒化ガリウム系化合物半導体
が、青色発光ダイオード(LED)や青色レーザーダイ
オード(LD)の材料として、注目されている。この化
合物半導体を使うことによって、これまで十分高い発光
強度を得ることが困難であった青色光を発するLEDや
LDを得ることが可能となってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, GaN, In x Ga 1 -x N, Ga
Gallium nitride-based compound semiconductors such as x Al 1-x N have attracted attention as materials for blue light emitting diodes (LEDs) and blue laser diodes (LDs). By using this compound semiconductor, it has become possible to obtain an LED or LD that emits blue light, which has been difficult to obtain sufficiently high emission intensity.

【0003】窒化ガリウム系化合物半導体を使った青色
発光素子としては、例えば、特開平5−63266に記
載されているようなものがあった。図16に、このよう
な従来のLEDの構造を示す。すなわち、青色発光素子
2は、サファイヤ基板100の上にバッファ層201を
介して積層されたn型GaN半導体層202、p型Ga
N半導体層203からなっている。これらn型GaN半
導体層202、p型GaN半導体層203間の空乏層
に、キャリアを注入することによって発光を行うことが
できる。このような青色発光素子を製造するには、先ず
サファイヤ基板100を用意し、その上にMO−CVD
法等を用いて窒化ガリウムからなる各半導体層201,
202,203を積層していく。その後、その積層基板
をCVDの反応室から取り出して、窒化ガリウム半導体
の積層体に必要なエッチングを施す。最後に、その積層
基板を、適当な大きさに切り分けて個々のチップを分離
する。
As a blue light emitting device using a gallium nitride-based compound semiconductor, for example, there is one described in JP-A-5-63266. FIG. 16 shows the structure of such a conventional LED. That is, the blue light emitting element 2 includes the n-type GaN semiconductor layer 202 and the p-type Ga that are stacked on the sapphire substrate 100 with the buffer layer 201 interposed therebetween.
It consists of N semiconductor layer 203. Light can be emitted by injecting carriers into the depletion layer between the n-type GaN semiconductor layer 202 and the p-type GaN semiconductor layer 203. In order to manufacture such a blue light emitting device, first, a sapphire substrate 100 is prepared, and MO-CVD is performed thereon.
Each semiconductor layer 201 made of gallium nitride by using a method such as
202 and 203 are laminated. After that, the laminated substrate is taken out of the CVD reaction chamber, and the gallium nitride semiconductor laminated body is subjected to necessary etching. Finally, the laminated substrate is cut into appropriate sizes to separate individual chips.

【0004】窒化ガリウム系半導体は、化学的に非常に
安定で、塩酸、硫酸、フッ化水素酸等の酸やそれらの混
合液には溶解せず、現状ではウェットエッチングは不可
能である。従って、ドライエッチングを用いなければな
らない。その様なドライエッチングとしては、特開平1
−278025号又は特開平1−278026号に記載
されている方法がある。これらの公報においては、四塩
化炭素(CCl4 )又は2フッ化2塩化炭素(CCl2
2 )ガスによるドライエッチングが提案されている。
The gallium nitride-based semiconductor is chemically very stable, does not dissolve in an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid or a mixed solution thereof, and wet etching is impossible at present. Therefore, dry etching must be used. As such dry etching, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI-1
-278025 or JP-A-1-278026. In these publications, carbon tetrachloride (CCl 4 ) or carbon difluoride dichloride (CCl 2) is used.
Dry etching with F 2 ) gas has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2フッ
化2塩化炭素(CCl2 2 )は、フロンガス規制の対
象となっており、排ガスの処理等の取り扱いが難しく、
特別な配慮を行う必要がある。一方、四塩化炭素(CC
4 )を用いた方法では、その様な問題はないが、2フ
ッ化2塩化炭素(CCl2 2 )を用いた方法に比較し
て、エッチング速度が非常に遅く生産性があがらないと
いう他の問題がある。更に、常温では液体のため圧力や
流量を一定に維持することが困難で取扱が厄介だという
問題もある。
However, carbon difluoride dichloride (CCl 2 F 2 ) is subject to CFC gas regulation, and it is difficult to handle exhaust gas.
Special consideration needs to be taken. On the other hand, carbon tetrachloride (CC
The method using l 4 ) does not have such a problem, but it is said that the etching rate is much slower and the productivity is not improved as compared with the method using carbon difluoride dichloride (CCl 2 F 2 ). There are other problems. Furthermore, since it is a liquid at room temperature, it is difficult to maintain a constant pressure and flow rate, which makes it difficult to handle.

【0006】従って、本発明の目的は、操作が容易で適
用範囲の広い窒化ガリウム系化合物半導体のドライエッ
チング方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a dry etching method for a gallium nitride-based compound semiconductor which is easy to operate and has a wide application range.

【0007】本発明の他の目的は、上記窒化ガリウム系
化合物半導体のドライエッチング方法を用いて、製造歩
留りが高く、高品質な窒化ガリウム系青色発光素子を得
ることが可能な製造方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of obtaining a high-quality gallium nitride-based blue light emitting device with a high manufacturing yield by using the dry etching method for a gallium nitride-based compound semiconductor. That is.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する為
に、本発明によるドライエッチングは、三塩化ホウ素
(BCl3 )と塩素(Cl2 )を含むエッチングガスを
使用する。
In order to achieve the above object, the dry etching according to the present invention uses an etching gas containing boron trichloride (BCl 3 ) and chlorine (Cl 2 ).

【0009】又、本発明による青色発光素子の製造方法
は、第1の導電型を持つ第1の窒化ガリウム系半導体層
と、実質的に真性(intrinsic )な窒化ガリウム系半導
体活性層と、前記第1の導電型とは反対の第2の導電型
を持つ第2の窒化ガリウム系半導体層からなる積層体を
形成する工程と、三塩化ホウ素と塩素とからなるエッチ
ングガスによってこの積層体を所定の深さまでドライエ
ッチングを行なう工程とを少なくとも有する。“実質的
に真性”とは故意には不純物を添加(dope)していない
という意である。
The method for manufacturing a blue light emitting device according to the present invention further includes a first gallium nitride based semiconductor layer having a first conductivity type, a substantially intrinsic gallium nitride based semiconductor active layer, and A step of forming a laminated body made of a second gallium nitride based semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a predetermined process of forming the laminated body by an etching gas made of boron trichloride and chlorine. At least to the step of dry etching. By "substantially authentic" is meant that no impurities have been intentionally added.

【0010】以上のような構成により、本発明によれ
ば、フロンガス規制の対象となるようなエッチングガス
を使うことなく、広い範囲の半導体に適用可能なドライ
エッチングが実現する。
According to the present invention having the above-described structure, dry etching applicable to a wide range of semiconductors can be realized without using an etching gas that is subject to CFC gas regulation.

【0011】また以上のような構成により、高品質の青
色発光ダイオード等を簡単かつ高歩留りで製造できる。
Further, with the above-mentioned structure, a high quality blue light emitting diode or the like can be easily manufactured with a high yield.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を用いながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1を参照して、本発明による窒化ガリウ
ム系半導体のエッチング方法を説明する。図1は、本発
明によるドライエッチングを行なうことのできる平行平
板型プラズマエッチング装置の概略図である。このプラ
ズマエッチング装置10は、真空チャンバ11、第1の
反応ガス導入管12、第2の反応ガス導入管13、排気
管14、第1の電極15、第2の電極16、第2の電極
16上に載置された石英板17とからなっている。石英
板17は第2の電極16からエッチング用試料を絶縁す
ると共に第2の電極16からの金属のコンタミネーショ
ンを防止するための電極カバーの役割を果たしている。
図1においてエッチング用試料、すなわち窒化ガリウム
系半導体の積層体をその表面に形成したサファイヤ基板
100を、石英板17上に載置した後、真空チャンバ1
1内を1×10-2Pa程度迄、排気する。そして、第1
の反応ガス導入管12から三塩化ホウ素BCl3 を50
sccmで、第2の反応ガス導入管13から塩素Cl2
を5sccmで導入すると共に、第1の電極15と第2
の電極16間に、 13.56MHz の高周波(RF)電力が供
給される。すると、真空チャンバ11内に反応ガスのプ
ラズマが生成され、窒化ガリウム系半導体の積層体のド
ライエッチングを行なうことができる。ドライエッチン
グ中、反応圧力は1Paで、基板温度は5℃に保たれ
る。反応圧力の調整は排気管14と真空ポンプの間に接
続されたバタフライバルブ等のコンダクタンス調整バル
ブにより調整すればよい。基板温度を5℃に保つのは、
後述するように、選択エッチングに用いるマスク材のレ
ジストの耐性を保つためと、高温によるレジストの変質
を防止し、剥離が困難になるドライブを防ぐためであ
る。
A method for etching a gallium nitride based semiconductor according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view of a parallel plate type plasma etching apparatus capable of performing dry etching according to the present invention. The plasma etching apparatus 10 includes a vacuum chamber 11, a first reaction gas introduction pipe 12, a second reaction gas introduction pipe 13, an exhaust pipe 14, a first electrode 15, a second electrode 16 and a second electrode 16. It consists of a quartz plate 17 placed on top. The quartz plate 17 serves as an electrode cover for insulating the etching sample from the second electrode 16 and preventing metal contamination from the second electrode 16.
In FIG. 1, a sample for etching, that is, a sapphire substrate 100 having a layered body of gallium nitride based semiconductor formed on its surface is placed on a quartz plate 17, and then the vacuum chamber 1
The inside of 1 is evacuated to about 1 × 10 -2 Pa. And the first
50 of boron trichloride BCl 3 from the reaction gas introducing pipe 12 of
Sccm from the second reaction gas introducing pipe 13 to chlorine Cl 2
Is introduced at 5 sccm, and the first electrode 15 and the second electrode
13.56 MHz radio frequency (RF) power is supplied between the electrodes 16 of the. Then, plasma of the reaction gas is generated in the vacuum chamber 11, and dry etching of the stacked body of gallium nitride based semiconductors can be performed. During the dry etching, the reaction pressure is 1 Pa and the substrate temperature is kept at 5 ° C. The reaction pressure may be adjusted by a conductance adjustment valve such as a butterfly valve connected between the exhaust pipe 14 and the vacuum pump. Keeping the substrate temperature at 5 ° C
As will be described later, this is to maintain the resistance of the resist of the mask material used for selective etching, to prevent the resist from deteriorating due to high temperature, and to prevent a drive that makes peeling difficult.

【0014】まず、第1の反応ガス導入管12から供給
されるBCl3 と、第2の反応ガス導入管13から供給
されるCl2 との流量比を色々変えて、エッチングレー
トがどのように変化するかを説明する。窒化ガリウム系
n型半導体の場合は、BCl3 のみでもある程度のエッ
チング効果は期待できる。しかし、その他の窒化ガリウ
ム系半導体、特に窒化ガリウム系p型半導体をエッチン
グするには、これら2つのエッチングガスが不可欠であ
る。エッチング圧力1Pa,RF出力120Wにおい
て、BCl3 とCl2 との流量比を色々変えた場合の窒
化ガリウム系p型半導体の、エッチングレートがどのよ
うに変化するかを調べた結果を図2に示す。図2から明
らかなように、Cl2 /(Cl2 +BCl3 )が0.02
から0.8の時にのみ、高いエッチングレートが得ら
れ、ドライエッチングの効果が現れることが分かる。よ
り詳細に説明すると、反応ガスにCl2 が1%以上含ま
れていれば、期待するドライエッチングの効果が現われ
ることが分かる。これは、窒化ガリウム系p型半導体を
エッチングするには、Cl2 の反応性とBCl3 のスパ
ッタの効果が、相乗的に現れる必要があるためと思われ
る。
First, the flow rate ratio between BCl 3 supplied from the first reaction gas introduction pipe 12 and Cl 2 supplied from the second reaction gas introduction pipe 13 is variously changed to determine the etching rate. Explain if it changes. In the case of a gallium nitride-based n-type semiconductor, BCl 3 alone can be expected to have some etching effect. However, these two etching gases are indispensable for etching other gallium nitride-based semiconductors, especially gallium nitride-based p-type semiconductors. FIG. 2 shows the results of examination on how the etching rate of the gallium nitride-based p-type semiconductor changes when the flow rate ratio of BCl 3 and Cl 2 is changed at an etching pressure of 1 Pa and an RF output of 120 W. . As is clear from FIG. 2, Cl 2 / (Cl 2 + BCl 3 ) is 0.02
It is understood that a high etching rate is obtained and the effect of dry etching appears only when the ratio is 0.8 to 0.8. More specifically, it can be seen that the expected dry etching effect appears when Cl 2 is contained in the reaction gas at 1% or more. This seems to be because the reactivity of Cl 2 and the effect of sputtering of BCl 3 must be synergistically manifested in etching the gallium nitride-based p-type semiconductor.

【0015】図3はRF出力120W、エッチング圧力
5Paにおいて、Cl2 の流量を5sccm一定とした
場合の窒化ガリウム系p型半導体のエッチングレートの
BCl3 の流量依存性を示す図で、BCl3 が10sc
cm以上でほぼ一定のエッチングレートが得られること
がわかる。図4はRF出力120W、エッチング圧力5
Paにおいて、BCl3 の流量を5sccm一定とした
場合の窒化ガリウム系p型半導体のエッチングレートの
Cl2 流量依存性を示す図で、Cl2 5sccm付近で
最大値に達した後、除去にエッチングレートは低下して
いることがわかる。図5は窒化ガリウム系p型半導体の
エッチングレートの真空チャンバー11内の圧力依存
性、すなわちエッチング圧力依存性を、RF出力120
W、BCl3 流量5sccm,Cl2 流量5sccmに
おいて測定した結果で、エッチング圧力1Paでほぼ最
大のエッチングレートとなり、さらに圧力を高くすると
エッチングレートは徐々に低下することがわかる。図6
はエッチング圧力5Pa,BCl3 流量5sccm,C
2 流量5sccmにおける窒化ガリウム系p型半導体
のエッチングレートの第1の電極15と第2の電極16
の間に印加するRF電力依存性、すなわち、RF出力依
存性を示す図である。エッチングレートはほぼRF出力
に比例して増大していることがわかる。図2〜6に示し
た条件のうち、エッチングレートの高い条件ではp型G
aN,n型GaN,p型Inx Ga1-xN,n型Inx
Ga1-x N,p型Inx Aly Ga1-x-y N,n型In
x AlyGa1-x-y NおよびSiO2 のエッチングレー
トはほぼ同程度のエッチングレートである。
[0015] Figure 3 is RF output 120 W, the etching pressure 5 Pa, a diagram showing a flow rate dependency of BCl 3 of gallium p-type semiconductor in the etching rate nitride in a case where the flow rate of Cl 2 and 5sccm constant, the BCl 3 10sc
It can be seen that a substantially constant etching rate can be obtained at cm or more. FIG. 4 shows RF output 120 W, etching pressure 5
In Pa, a view showing a Cl 2 flow rate dependency of the etching rate of the gallium nitride-based p-type semiconductor in the case of the flow rate of BCl 3 and 5 sccm constant after reaching the maximum value in the vicinity Cl 2 5 sccm, the etching rate is removed It can be seen that is decreasing. FIG. 5 shows the dependence of the etching rate of the gallium nitride-based p-type semiconductor on the pressure inside the vacuum chamber 11, that is, the etching pressure dependence on the RF output 120.
As a result of measurement at W, BCl 3 flow rate of 5 sccm, and Cl 2 flow rate of 5 sccm, it can be seen that the etching rate becomes almost maximum at an etching pressure of 1 Pa, and the etching rate gradually decreases when the pressure is further increased. FIG.
Is etching pressure 5 Pa, BCl 3 flow rate 5 sccm, C
l and 2 flow first electrode 15 of the GaN-based p-type semiconductor of the etch rate of 5sccm second electrode 16
It is a figure which shows the RF power dependency applied during, ie, RF output dependency. It can be seen that the etching rate increases almost in proportion to the RF output. Of the conditions shown in FIGS. 2 to 6, when the etching rate is high, p-type G is used.
aN, n-type GaN, p-type In x Ga 1-x N, n-type In x
Ga 1-x N, p-type In x Al y Ga 1-xy N, n -type In
x Al y Ga 1-xy N and SiO 2 etching rate is almost the same etching rate.

【0016】以上説明したように、BCl3 とCl2
を用いたプラズマエッチングによれば、フロンガス規制
の対象となるようなエッチングガスを使うことなく、広
い範囲の半導体、特にGaN系の化合物半導体に適用可
能なドライエッチングが実現する。又、エッチング速度
も、十分大きく、生産効率も高くなる。これらのことか
ら、本発明では、BCl3 流量50sccm,Cl2
量5sccm,エッチング圧力1Pa,RF出力120
Wを最適な窒化ガリウム系半導体のエッチング条件とし
て選定した。この条件によるプラズマエッチングはアン
ダーカットも少なく、ほぼ垂直の側壁を有したU溝を形
成することが可能で、しかもエッチング時の半導体基板
に与えるダメージも少ない。
As described above, according to the plasma etching using BCl 3 and Cl 2 , a wide range of semiconductors, especially GaN-based compound semiconductors can be obtained without using an etching gas that is subject to the restriction of CFC gas. The dry etching applicable to is realized. In addition, the etching rate is sufficiently high and the production efficiency is high. From the above, in the present invention, the BCl 3 flow rate is 50 sccm, the Cl 2 flow rate is 5 sccm, the etching pressure is 1 Pa, and the RF output is 120.
W was selected as the optimum gallium nitride based semiconductor etching condition. Plasma etching under these conditions causes less undercutting, can form U-grooves having substantially vertical sidewalls, and causes less damage to the semiconductor substrate during etching.

【0017】次に図7,図8および図9〜13を参照し
て、上記のドライエッチングを用いた本発明による窒化
ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオードの製造方法
を説明する。図7は本発明の製造方法による窒化ガリウ
ム系化合物半導体青色発光ダイオード1の組立工程直前
の断面図である。図7に示すようにサファイヤ基板10
0の上に、窒化ガリウム系n型半導体バッファ層10
1、窒化ガリウム系n型半導体コンタクト層102が形
成され、その上に、窒化ガリウム系n型半導体クラッド
層103、窒化ガリウム系半導体活性層104、窒化ガ
リウム系p型半導体クラッド層105、窒化ガリウム系
p型半導体コンタクト層106及び窒化ガリウム系n型
半導体コンタクト層102に接続したn側電極108と
窒化ガリウム系p型半導体クラッド層105に接続した
p側電極107が形成されている。n側電極107はp
型半導体コンタクト層106の表面からp型半導体クラ
ッド層105,活性層104,n型半導体クラッド層1
03を貫通して設けられた溝部の底部にn型半導体コン
タクト層102を露出させ、n型半導体コンタクト層1
02とオーミック接触するように形成されている。より
具体的には各層101〜106に用いる窒化ガリウム系
半導体として、Inx Aly Ga1-x-y N化合物半導体
を用いている。これは、その組成(mole fraction )
x,yを調整することで、広範囲の青色発光を実現する
ことができるからである。ここで、組成x,yは、0 ≦
x ≦ 1、0 ≦ y ≦ 1 と、x + y ≦ 1 を満たして
いる。
A method of manufacturing the gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention using the above dry etching will be described with reference to FIGS. 7, 8 and 9 to 13. FIG. 7 is a cross-sectional view of the gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode 1 according to the manufacturing method of the present invention immediately before the assembly process. As shown in FIG. 7, the sapphire substrate 10
0 on top of the gallium nitride-based n-type semiconductor buffer layer 10
1. A gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 102 is formed, on which a gallium nitride-based n-type semiconductor clad layer 103, a gallium nitride-based semiconductor active layer 104, a gallium nitride-based p-type semiconductor clad layer 105, and a gallium nitride-based layer are formed. An n-side electrode 108 connected to the p-type semiconductor contact layer 106 and the gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 102 and a p-side electrode 107 connected to the gallium nitride-based p-type semiconductor cladding layer 105 are formed. The n-side electrode 107 is p
From the surface of the n-type semiconductor contact layer 106 to the p-type semiconductor clad layer 105, the active layer 104, and the n-type semiconductor clad layer 1.
The n-type semiconductor contact layer 102 is exposed at the bottom of the groove provided through the n.
It is formed so as to make ohmic contact with 02. More specifically as gallium nitride semiconductor used for the respective layers 101 to 106, are used In x Al y Ga 1-xy N compound semiconductor. This is its composition (mole fraction)
This is because blue light emission in a wide range can be realized by adjusting x and y. Here, the composition x, y is 0 ≦
It satisfies x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, and x + y ≤ 1.

【0018】窒化ガリウム系n型半導体バッファ層10
1は、窒化ガリウム系半導体コンタクト層102と、サ
ファイヤ基板100との格子間の不整合を緩和するもの
である。Inx Aly Ga1-x-y Nの各組成値は、例え
ば、0 ≦ x ≦ 1、0 ≦ y≦ 1 好ましくは、0 ≦ x
≦ 0.5、0 ≦ y ≦ 0.5 に選ばれる。窒化ガリウム系
n型半導体コンタクト層102は、n側電極108に対
して良好なオーミック接触を得るためのものである。I
x Aly Ga1-x-y Nの各組成値は、窒化ガリウム系
n型半導体コンタクト層102の場合、例えば、0 ≦ x
≦ 1、0 ≦y ≦ 1 好ましくは、0 ≦ x ≦ 0.3、0
≦ y ≦ 0.3 に選ばれる。やはり、n型とするため
に、シリコン(Si)やセレン(Se)といった不純物
が添加されているが、その不純物濃度は、6 x 1018cm-3
である。窒化ガリウム系n型半導体クラッド層103
は、発光領域を形成するpin接合のn側を構成する。
n型半導体クラッド層103に用いるInx Aly Ga
1-x-y Nの各組成値は、発光させたい波長によって適宜
調整されるが、例えば、0 ≦ x ≦ 1、0 ≦ y ≦1好
ましくは、0 ≦ x ≦ 0.3、0.1 ≦ y ≦ 1 に選ばれ
る。又、やはり、n型とするために、SiやSeといっ
た不純物が添加されているが、その不純物濃度は、3 x
1018cm-3である。窒化ガリウム系半導体活性層104
は、発光領域の中心となる領域を形成する層で故意には
不純物をドープしていない層、すなわち実質的に真性半
導体の層である。活性層104に用いるInx Aly
1-x-yNの各組成値は、発光させたい波長によって適
宜調整されるが、例えば、0 ≦ x≦ 1、0 ≦ y ≦ 1
好ましくは、0 ≦ x ≦ 0.6、0 ≦ y ≦ 0.5 に選ば
れる。窒化ガリウム系p型半導体クラッド層105は、
発光領域を形成するpin接合のp側を構成する。p型
半導体クラッド層105に用いるInx Aly Ga
1-x-y Nの各組成値は、窒化ガリウム系n型半導体クラ
ッド層103及び窒化ガリウム系半導体活性層104と
の関係で、発光させたい波長によって適宜調整される
が、例えば、0 ≦ x ≦ 1、0 ≦ y ≦ 1 好ましく
は、0 ≦ x ≦ 0.3、0.1 ≦ y ≦ 1.0 に選ばれる。
又、p型とするために、マグネシューム(Mg)、ベリ
リューム(Be)、亜鉛(Zn)といった不純物が添加
されている。不純物濃度は、3 x 1018cm-3である。窒化
ガリウム系p型半導体コンタクト層106は、p側電極
107へのコンタクト面を設けるためのものである。p
型半導体コンタクト層106に用いるInx Aly Ga
1-x-y Nの各組成値は、例えば、0 ≦ x ≦ 1、0 ≦ y
≦ 1 好ましくは、0 ≦ x ≦ 0.3、0 ≦ y ≦ 0.3
に選ばれる。又、p型とするために、やはりMg、B
e、Znといった不純物が添加されている。不純物密度
は、8 x 1018cm-3である。
Gallium nitride-based n-type semiconductor buffer layer 10
1 is to alleviate the lattice mismatch between the gallium nitride based semiconductor contact layer 102 and the sapphire substrate 100. An In x Al each composition value of y Ga 1-xy N, for example, 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1 , preferably, 0 ≦ x
≤ 0.5, 0 ≤ y ≤ 0.5. The gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 102 is for obtaining good ohmic contact with the n-side electrode 108. I
Each composition values of n x Al y Ga 1-xy N , in the case of a gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 102, for example, 0 ≦ x
≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, preferably 0 ≤ x ≤ 0.3, 0
≤ y ≤ 0.3 is selected. Again, impurities such as silicon (Si) and selenium (Se) are added to make it n-type, but the impurity concentration is 6 x 10 18 cm -3.
It is. Gallium nitride-based n-type semiconductor cladding layer 103
Constitutes the n-side of the pin junction forming the light emitting region.
In x Al y Ga used for the n-type semiconductor clad layer 103
Each composition value of 1-xy N is appropriately adjusted according to the wavelength to be emitted, and for example, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, preferably 0 ≤ x ≤ 0.3, 0.1 ≤ y ≤ 1 Be done. Also, again, impurities such as Si and Se are added to make it n-type, but the impurity concentration is 3 x
It is 10 18 cm -3 . Gallium nitride based semiconductor active layer 104
Is a layer forming a central region of the light emitting region and not intentionally doped with impurities, that is, a substantially intrinsic semiconductor layer. In x Al y G used for the active layer 104
Each composition value of a 1-xy N is appropriately adjusted depending on the wavelength to be emitted, and for example, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1
Preferably, 0 ≤ x ≤ 0.6 and 0 ≤ y ≤ 0.5 are selected. The gallium nitride-based p-type semiconductor cladding layer 105 is
It constitutes the p side of the pin junction forming the light emitting region. In x Al y Ga used for the p-type semiconductor clad layer 105
Each composition value of 1-xy N is appropriately adjusted according to the wavelength to be emitted in relation to the gallium nitride-based n-type semiconductor cladding layer 103 and the gallium nitride-based semiconductor active layer 104, but for example, 0 ≤ x ≤ 1 , 0 ≤ y ≤ 1, and preferably 0 ≤ x ≤ 0.3 and 0.1 ≤ y ≤ 1.0.
Further, impurities such as magnesium (Mg), beryllium (Be), and zinc (Zn) are added in order to make it p-type. The impurity concentration is 3 x 10 18 cm -3 . The gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 106 is for providing a contact surface to the p-side electrode 107. p
X Al y Ga used for the type semiconductor contact layer 106
Each composition value of 1-xy N is, for example, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y
≤ 1 Preferably 0 ≤ x ≤ 0.3, 0 ≤ y ≤ 0.3
To be chosen. Also, in order to make it p-type, Mg, B
Impurities such as e and Zn are added. The impurity density is 8 x 10 18 cm -3 .

【0019】p側電極107は、窒化ガリウム系半導体
活性層104の発光にたいして透明な電極である。具体
的には、ITO(インジューム・ティン・オキサイド)
のような金属と酸素の化合物から形成されるが、Al、
Ni、Pt、Pd等の金属を十分薄く形成してもよい。
n側電極108は、もう一方の電極であるが、特に透明
である必要はない。例えば、Ti、Al、Ni、Pt、
Pd等の金属で形成してもよい。
The p-side electrode 107 is an electrode transparent to the light emission of the gallium nitride based semiconductor active layer 104. Specifically, ITO (Indium Tin Oxide)
Is formed from a compound of a metal and oxygen such as Al,
A metal such as Ni, Pt, or Pd may be formed sufficiently thin.
The n-side electrode 108 is the other electrode, but it need not be particularly transparent. For example, Ti, Al, Ni, Pt,
It may be formed of a metal such as Pd.

【0020】以上の設定では、Inx Aly Ga1-x-y
Nの各組成値は、窒化ガリウム系n型半導体クラッド層
103及び窒化ガリウム系p型半導体クラッド層105
のバンドギャップが、窒化ガリウム系半導体活性層10
4のバンドギャップよりも大きくなるよう決められてい
る。このようにすることによって、窒化ガリウム系半導
体活性層104へ注入されるキャリアの量を多くし、発
光強度を更に向上させることができる。
With the above settings, In x Al y Ga 1-xy
The composition values of N are the gallium nitride-based n-type semiconductor cladding layer 103 and the gallium nitride-based p-type semiconductor cladding layer 105.
Has a band gap of gallium nitride based semiconductor active layer 10
It is determined to be larger than the band gap of 4. By doing so, the amount of carriers injected into the gallium nitride based semiconductor active layer 104 can be increased and the emission intensity can be further improved.

【0021】次に図7に示した青色発光ダイオードの製
造方法を図8および図9〜13を用いて説明する。
Next, a method of manufacturing the blue light emitting diode shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 8 and 9 to 13.

【0022】a)サファイヤ基板100の上にMO−C
VD等を用いて図9に示すようにn−Inx Aly Ga
1-x-y Nバッファ層101,n−Inx Aly Ga
1-x-y Nコンタクト層102,n−Inx Aly Ga
1-x-y Nクラッド層103,ノンドープInx Aly
1-x-y N活性層104,p−Inx Aly Ga1-x-y
Nクラッド層105,p−Inx Aly Ga1-x-y Nコ
ンタクト層106を連続的に積層する。例えば、nクラ
ッド層103の厚さは0.1μm,活性層104の厚さ
は0.2μm,pクラッド層105の厚さは0.5μ
m,pコンタクト層106の厚さは0.1μmとする。
図8に、これらの各層を連続成長するためにMO−CV
D装置の概略の一例を示す。この装置は高周波(RF)
誘導加熱方式の減圧CVD炉で、真空チャンバ20と、
その中に設けられた基板ホルダ21と、反応ガス導入管
22と、排気管23と、基板ホルダ21に置かれた基板
を加熱する高周波コイルとからなっている。ただし高周
波コイルは簡単化のため図示を省略している。図8を用
いた連続エピタキシャル成長は先ず、基板ホルダ21に
サファイヤ基板100を載置し、真空チャンバ20内を
10-2〜10-5Paまで排気する。その後、高周誘導加
熱によりサファイア基板100を昇温し、所定の温度に
維持すると共に、有機金属を含む反応ガスを導入する。
反応ガスとしては、例えば、850℃〜1050℃の基
板温度においてGa(CH3 3 、In(CH3 3 、Al (CH
3 3 及びNH3 等を用いればよく、これらの原料ガスは
水素や窒素等からなるキャリアガスと共に導入される。
成長圧力は、約1Paである。このようにして、バッフ
ァ層101〜コンタクト層106までの窒化ガリウム系
半導体の連続成長が行われる。その際、反応ガスの夫々
の成分比率を切り替えて、各層の成分比を調節する。
又、不純物を添加するために、適宜モノシラン( Si
H4 )やビスシクロペンタディエニールマグネシウム(C
P2 M g)等を導入する。
A) MO-C on the sapphire substrate 100
With VD or the like as shown in FIG. 9 n-In x Al y Ga
1-xy N buffer layer 101, n-In x Al y Ga
1-xy N contact layer 102, n-In x Al y Ga
1-xy N cladding layer 103, non-doped In x Al y G
a 1-xy N active layer 104, p-In x Al y Ga 1-xy
The N cladding layer 105, p-In x Al y Ga 1-xy N contact layer 106 sequentially stacked. For example, the n-clad layer 103 has a thickness of 0.1 μm, the active layer 104 has a thickness of 0.2 μm, and the p-clad layer 105 has a thickness of 0.5 μm.
The thickness of the m, p contact layer 106 is 0.1 μm.
FIG. 8 shows the MO-CV for continuous growth of each of these layers.
An example of the outline of D device is shown. This equipment is radio frequency (RF)
Induction heating type low pressure CVD furnace, vacuum chamber 20,
It comprises a substrate holder 21 provided therein, a reaction gas introduction pipe 22, an exhaust pipe 23, and a high-frequency coil for heating the substrate placed on the substrate holder 21. However, the high-frequency coil is not shown for simplification. In the continuous epitaxial growth using FIG. 8, first, the sapphire substrate 100 is placed on the substrate holder 21, and the inside of the vacuum chamber 20 is evacuated to 10 −2 to 10 −5 Pa. Then, the temperature of the sapphire substrate 100 is raised by high frequency induction heating and maintained at a predetermined temperature, and a reaction gas containing an organic metal is introduced.
As the reaction gas, for example, Ga (CH 3 ) 3 , In (CH 3 ) 3 , Al (CH 3 ) at a substrate temperature of 850 ° C. to 1050 ° C.
3 ) 3 and NH 3 etc. may be used, and these source gases are introduced together with a carrier gas composed of hydrogen, nitrogen and the like.
The growth pressure is about 1 Pa. In this way, the gallium nitride-based semiconductor is continuously grown from the buffer layer 101 to the contact layer 106. At that time, the respective component ratios of the reaction gas are switched to adjust the component ratio of each layer.
In order to add impurities, monosilane (Si
H 4 ) and biscyclopentadienyl magnesium (C
P 2 M g ) etc. are introduced.

【0023】(b)次にその上部にバッファ層101〜
コンタクト層106が連続的に堆積したサファイア基板
100をCVD炉から取り出し、p−Inx Aly Ga
1-x- y Nコンタクト層106の上部にスパッタリング法
又はCVD法等を用いてエッチング用マスクとしての酸
化膜(SiO2 膜)111を形成する。SiO2 膜を形
成するためのCVD法はプラズマCVD法、光CVD
法、熱CVD法のいずれでもよい。そして図10に示す
ように所定のフォトリソグラフィー技術により酸化膜1
11の上にフォトレジスト112のパターニングをす
る。フォトレジストは例えばAZ等のポジレジストを用
いればよい。酸化膜は例えば300nmの厚さ、フォト
レジストは例えば3μmの厚さとする。
(B) Next, the buffer layers 101 to
Removed sapphire substrate 100 contact layer 106 were continuously deposited from CVD furnace, p-In x Al y Ga
An oxide film (SiO 2 film) 111 as an etching mask is formed on the 1-x- y N contact layer 106 by using a sputtering method or a CVD method. The CVD method for forming the SiO 2 film is a plasma CVD method or an optical CVD method.
Method or thermal CVD method may be used. Then, as shown in FIG. 10, the oxide film 1 is formed by a predetermined photolithography technique.
A photoresist 112 is patterned on 11. The photoresist may be a positive resist such as AZ. The oxide film has a thickness of, for example, 300 nm, and the photoresist has a thickness of, for example, 3 μm.

【0024】(c)図10に示すフォトレジスト112
と酸化膜111からなる2層マスクをプラズマエッチン
グ用マスクとして図11に示すようにCl2 及びBCl
3 を用いた平行平板型プラズマエッチングによりp−コ
ンタクト層106,p−クラッド層105,ノンドープ
活性層104,nクラッド層103をエッチングし、深
さ1.2μmのU溝113を形成し、nコンタクト層1
02が露出させる。nコンタクト層102の一部をさら
にエッチングしてもよい。このプラズマエッチングはB
Cl3 の流量50sccm,Cl2 の流量5sccm,
エッチング圧力1Pa,RE出力120Wで10分間行
なえばよい。
(C) Photoresist 112 shown in FIG.
As shown in FIG. 11, Cl 2 and BCl are used as a plasma etching mask using a two-layer mask composed of the oxide film 111 and the oxide film 111.
The p-contact layer 106, the p-clad layer 105, the non-doped active layer 104, and the n-clad layer 103 are etched by parallel plate plasma etching using 3 to form a U-groove 113 having a depth of 1.2 μm. Layer 1
02 exposed. A part of the n contact layer 102 may be further etched. This plasma etching is B
The flow rate of Cl 3 is 50 sccm, the flow rate of Cl 2 is 5 sccm,
The etching pressure may be 1 Pa and the RE output may be 120 W for 10 minutes.

【0025】(d)プラズマエッチング用マスク材とし
て用いたフォトレジスト112をNaOHで除去し、酸
化膜111をHFで除去後、基板を洗浄する。所定のス
ライトエッチングを行ったpコンタクト層106の上
に、CVD法あるいはスパッタリング法によりp側電極
107用のITO膜を形成する。このp側電極107の
パターンニングはいわゆるリフト・オフ法によるもの
で、ITO膜107の堆積の前に、ITO膜107がコ
ンタクトする部分以外の半導体層をフォトレジスト11
4で被膜してから、図12に示すようにITO膜107
を堆積する。この後フォトレジスト114を除去すれば
pコンタクト層106の上部のみにp側電極107のパ
ターンが形成される。
(D) The photoresist 112 used as the mask material for plasma etching is removed with NaOH, the oxide film 111 is removed with HF, and then the substrate is washed. An ITO film for the p-side electrode 107 is formed by the CVD method or the sputtering method on the p-contact layer 106 that has been subjected to predetermined slight etching. The p-side electrode 107 is patterned by the so-called lift-off method. Prior to the deposition of the ITO film 107, the semiconductor layer other than the portion in contact with the ITO film 107 is formed by the photoresist 11.
4 and then the ITO film 107 as shown in FIG.
Is deposited. After that, if the photoresist 114 is removed, the pattern of the p-side electrode 107 is formed only on the p-contact layer 106.

【0026】(e)次に図13に示すようにU溝の底部
にn側電極108を形成する。n側電極108の形成も
リフト・オフ法を用いる。すなわちn側電極108形成
部分以外をフォトレジスト115でカバーし、Ti,A
l,Ni等の金属材料108をスパッタリング法又は真
空蒸着法で堆積し、その後フォトレジストを除去すれ
ば、U溝の底部のみにn側電極108が形成できる(図
7参照)。
(E) Next, as shown in FIG. 13, an n-side electrode 108 is formed at the bottom of the U groove. The lift-off method is also used for forming the n-side electrode 108. That is, the portion other than the portion where the n-side electrode 108 is formed is covered with the photoresist 115 and Ti,
By depositing a metal material 108 such as 1 or Ni by a sputtering method or a vacuum evaporation method and then removing the photoresist, the n-side electrode 108 can be formed only on the bottom of the U groove (see FIG. 7).

【0027】(f)このようにして、青色発光素子の基
本構造が完成した後、ダイシング工程を行う。すなわち
ダイアモンドカッターで前もってメサエッチングされた
スクライブライン上を切断し、適当な大きさに切り分け
て多数のチップを得る。そしてこれらのチップを所定の
ステム(ワイヤーフレーム)にマウントし、ワイヤボン
ディング後モールディングすれば本発明の青色LEDが
完成する。
(F) After the basic structure of the blue light emitting device is completed in this way, a dicing process is performed. That is, a diamond cutter is used to cut on a scribe line that has been previously mesa-etched and cut into a suitable size to obtain a large number of chips. Then, these chips are mounted on a predetermined stem (wire frame), and after wire bonding and molding, the blue LED of the present invention is completed.

【0028】なお、上記の説明で省略したが、ダイシン
グ用のスクライブラインのメサエッチングは、上記
(b),(c)で説明したU溝113のエッチングの前
に行う。すなわち上記(a)の連続エピタキシーの直後
にSiO2 膜を堆積し、SiO2膜とフォトレジストの
2層マスクを用いて、BCl3 とCl2 を用いたドライ
エッチングで行う。これは、窒化ガリウム系半導体の積
層体が形成された基板を、多数のチップに切り分ける
際、その切り口で半導体の特性が悪影響を受けるので、
予め窒化ガリウム系半導体の積層体に溝をつけておくの
である。これはメサ型の半導体一般で行われていること
であるがGa−N系では、従来は良好なメサエッチング
はできなかったのである。本発明においては、カットを
行うスクライブラインの位置に沿って、窒化ガリウム系
n型半導体クラッド層103、窒化ガリウム系半導体活
性層104、窒化ガリウム系p型半導体クラッド層10
5、窒化ガリウム系p型半導体コンタクト層106をプ
ラズマエッチングによって容易かつ正確に部分的に取り
除くことができる。この後、フォトレジストとSiO2
膜とを除去し、基板表面を洗浄後、上記(b)で説明し
たSiO2 膜111のCVDを行なえばよい。結局メサ
エッチングをドライエッチングで行う場合は、SiO2
膜の形成を2回行うことになる。
Although omitted in the above description, the mesa etching of the scribe line for dicing is performed before the etching of the U groove 113 described in (b) and (c) above. That is, the SiO 2 film is deposited immediately after the continuous epitaxy of the above (a), and dry etching using BCl 3 and Cl 2 is performed using a two-layer mask of the SiO 2 film and the photoresist. This is because when a substrate on which a gallium nitride based semiconductor laminate is formed is cut into a large number of chips, the characteristics of the semiconductor are adversely affected by the cuts.
A groove is previously formed in the laminated body of gallium nitride based semiconductors. This is what is done in general mesa type semiconductors, but in the Ga—N system, good mesa etching could not be conventionally achieved. In the present invention, the gallium nitride-based n-type semiconductor clad layer 103, the gallium nitride-based semiconductor active layer 104, and the gallium nitride-based p-type semiconductor clad layer 10 are arranged along the position of the scribe line for cutting.
5. The gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 106 can be easily and accurately partially removed by plasma etching. After this, photoresist and SiO 2
After removing the film and cleaning the substrate surface, the CVD of the SiO 2 film 111 described in (b) above may be performed. After all, when the mesa etching is performed by dry etching, SiO 2
The film is formed twice.

【0029】即ち、本発明のBCl3 +Cl2 ガスを用
いたプラズマエッチングによれば、エッチング表面とな
るnコンタクト層102のコンタクト抵抗が、通常成長
されたコンタクト層のコンタクト抵抗10-3Ωcm2
り、1桁から2桁低い10-4〜10-5Ωcm2 が実現で
きている。これは本発明のプラズマエッチングによるn
コンタクト層のダメージが少ないことや、エッチング時
窒素の空孔(vacancy)ができ、この窒素の空孔がn型
となるためエッチング表面のキャリア密度が増加するた
めと考えられる。したがって本発明によれば、発光素子
が実現できる。更に、エッチングダメージを少なくする
ためには、エッチング終了にかけて、ガス流量を変えれ
ば良い。例えば、BCl3 を50SCCMから5SCC
Mへ徐々に減らしていき、同時にCl2 を5SCCMか
ら10SCCMへ徐々に増やしていくことでそれが実現
される。
That is, according to the plasma etching using BCl 3 + Cl 2 gas of the present invention, the contact resistance of the n-contact layer 102, which is the etching surface, is larger than the contact resistance of the normally grown contact layer of 10 −3 Ωcm 2 . It is possible to realize 10 −4 to 10 −5 Ωcm 2 which is one to two digits lower. This is due to the plasma etching of the present invention.
It is considered that the contact layer is less damaged, and nitrogen vacancies are formed during etching, and the nitrogen vacancies are n-type, which increases the carrier density on the etching surface. Therefore, according to the present invention, a light emitting device can be realized. Furthermore, in order to reduce etching damage, the gas flow rate may be changed toward the end of etching. For example, BCl 3 from 50 SCCM to 5 SCC
This is achieved by gradually decreasing to M and simultaneously increasing Cl 2 from 5 SCCM to 10 SCCM.

【0030】上記説明では青色LEDについて説明した
が、青色LDでも同様に高効率で製造歩留りの高い製品
が実現できる。
In the above description, the blue LED has been described, but a blue LD can also realize a product with high efficiency and high manufacturing yield.

【0031】次に図14(a)及び図14(b)を参照
して、本発明による化合物半導体を用いた青色発光素子
の製造方法の別の例を説明する。図14(a)は青色発
光素子の平面図、図14(b)は図14(a)のA−A
断面図である。
Next, with reference to FIGS. 14A and 14B, another example of a method for manufacturing a blue light emitting device using the compound semiconductor according to the present invention will be described. FIG. 14A is a plan view of the blue light emitting element, and FIG. 14B is AA of FIG. 14A.
It is sectional drawing.

【0032】図14(b)に示すようにサファイヤ基板
700の上に、窒化ガリウム系n型半導体バッファ層7
01、窒化ガリウム系真正半導体層702が形成され、
その上に、窒化ガリウム系n型半導体コンタクト層70
3、窒化ガリウム系半導体活性層704、窒化ガリウム
系p型半導体クラッド層705、窒化ガリウム系p型半
導体コンタクト層706及び窒化ガリウム系n型半導体
コンタクト層703に接続したn側電極708と窒化ガ
リウム系p型半導体コンタクト層706に接続したp側
電極707及びパッド710が形成されている。又、パ
ッド710と窒化ガリウム系p型半導体コンタクト層7
06との直接の接触は、酸化シリコン層709によって
避けられている。更に、p側電極707の上部には、酸
化シリコン層711の保護膜が設けられている。
As shown in FIG. 14B, a gallium nitride-based n-type semiconductor buffer layer 7 is formed on the sapphire substrate 700.
01, a gallium nitride-based true semiconductor layer 702 is formed,
On top of that, a gallium nitride based n-type semiconductor contact layer 70 is formed.
3, gallium nitride-based semiconductor active layer 704, gallium nitride-based p-type semiconductor cladding layer 705, gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 706, and gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 703, and n-side electrode 708 and gallium nitride-based A p-side electrode 707 and a pad 710 connected to the p-type semiconductor contact layer 706 are formed. In addition, the pad 710 and the gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 7
Direct contact with 06 is avoided by the silicon oxide layer 709. Further, a protective film for the silicon oxide layer 711 is provided on the p-side electrode 707.

【0033】1例として、サファイヤ基板700の厚み
は70μm、窒化ガリウム系n型半導体バッファ層70
1の厚みは300−400Å、窒化ガリウム系真正半導
体層702の厚みは4μm、窒化ガリウム系n型半導体
コンタクト層703の厚みは4μm、窒化ガリウム系半
導体活性層704の厚みは0.2μm、窒化ガリウム系
p型半導体クラッド層705の厚みは0.4μm、、窒
化ガリウム系p型半導体コンタクト層706の厚みは
0.1μmである。n側電極708は、金とチタンとの
2重層となっており、チタンが直接窒化ガリウム系n型
半導体コンタクト層703に接続し、金がコンタクト表
面を形成する。パッド710は、n側電極708と同様
に、金とチタンとの2重層となっている。又、p側電極
707は、ニッケル/金/ニッケルの3重層又は金/ニ
ッケルの2重層となっている。
As an example, the thickness of the sapphire substrate 700 is 70 μm, and the gallium nitride-based n-type semiconductor buffer layer 70 is used.
1, the thickness of the gallium nitride-based true semiconductor layer 702 is 4 μm, the thickness of the gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 703 is 4 μm, and the thickness of the gallium nitride-based semiconductor active layer 704 is 0.2 μm. The thickness of the p-type semiconductor clad layer 705 is 0.4 μm, and the thickness of the gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 706 is 0.1 μm. The n-side electrode 708 is a double layer of gold and titanium. Titanium is directly connected to the gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 703, and gold forms the contact surface. Like the n-side electrode 708, the pad 710 is a double layer of gold and titanium. The p-side electrode 707 is a triple layer of nickel / gold / nickel or a double layer of gold / nickel.

【0034】又、窒化ガリウム系n型半導体コンタクト
層703の不純物濃度は2x1018cm-3乃至2x1019c
m-3、窒化ガリウム系p型半導体クラッド層705の不
純物濃度は1x1018cm-3乃至5x1018cm-3、窒化ガリウ
ム系p型半導体コンタクト層706の不純物濃度は2x
1018cm-3乃至1x1019cm-3である。
The impurity concentration of the gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 703 is 2 × 10 18 cm −3 to 2 × 10 19 c.
m -3, impurity concentration of the gallium nitride-based p-type semiconductor cladding layer 705 is 1x10 18 cm -3 to 5x10 18 cm -3, the impurity concentration of the gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 706 is 2x
It is between 10 18 cm -3 and 1 × 10 19 cm -3 .

【0035】窒化ガリウム系半導体活性層704に用い
る窒化ガリウム系半導体としては、Inx Aly Ga
1-x-y N化合物半導体を用いている。その組成(mole f
raction)x,yを調整することで、広範囲の青色発光を
実現することができる。組成x,yは、0 ≦ x ≦ 1、
0 ≦ y ≦ 1 と、x + y ≦ 1 を満たしている。その
他の窒化ガリウム系半導体は、GaNを基本としてい
る。
As a gallium nitride-based semiconductor used for the gallium nitride-based semiconductor active layer 704, In x Al y Ga is used.
1-xy N compound semiconductor is used. Its composition (mole f
By adjusting raction) x and y, blue light emission in a wide range can be realized. The composition x, y is 0 ≤ x ≤ 1,
It satisfies 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1. Other gallium nitride based semiconductors are based on GaN.

【0036】又、窒化ガリウム系n型半導体コンタクト
層703迄のエッチングは、最初の例で既に述べた方法
によって行う。尚、ドライエッチングの場合、エッチン
グ形状は、任意に制御性よくできるので、図14(a)
に示したような形状も容易に形成可能となっている。
The etching up to the gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 703 is performed by the method already described in the first example. Incidentally, in the case of dry etching, the etching shape can be arbitrarily controlled, so that FIG.
It is possible to easily form the shape shown in FIG.

【0037】次に図15(a)及び図15(b)を参照
して、本発明による化合物半導体を用いた青色発光素子
の製造方法の更に別の例を説明する。ここでは半導体レ
ーザーを利用している。図15(a)は青色発光素子の
平面図、図15(b)は図15(a)のA−A断面図で
ある。
Next, with reference to FIGS. 15A and 15B, another example of the method for manufacturing a blue light emitting device using the compound semiconductor according to the present invention will be described. Here, a semiconductor laser is used. 15A is a plan view of the blue light emitting element, and FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 15A.

【0038】図15(b)に示すようにサファイヤ基板
800の上に、窒化ガリウム系n型半導体バッファ層8
01、窒化ガリウム系真正半導体層802が形成され、
その上に、窒化ガリウム系n型半導体コンタクト層80
3、窒化ガリウム系半導体クラッド層804、窒化ガリ
ウム系真正半導体活性層805、窒化ガリウム系p型半
導体の第1クラッド層806、窒化ガリウム系p型半導
体層807、窒化ガリウム系p型半導体の第2クラッド
層808、窒化ガリウム系p型半導体キャップ層80
9、窒化ガリウム系p型半導体コンタクト層810、窒
化ガリウム系n型半導体コンタクト層803に接続した
n側電極811、及び窒化ガリウム系p型半導体コンタ
クト層810に接続したp側電極812が形成されてい
る。
As shown in FIG. 15B, a gallium nitride-based n-type semiconductor buffer layer 8 is formed on the sapphire substrate 800.
01, a gallium nitride-based true semiconductor layer 802 is formed,
On top of that, a gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 80
3, gallium nitride based semiconductor clad layer 804, gallium nitride based true semiconductor active layer 805, first clad layer 806 of gallium nitride based p-type semiconductor, gallium nitride based p-type semiconductor layer 807, second of gallium nitride based p-type semiconductor Clad layer 808, gallium nitride-based p-type semiconductor cap layer 80
9, a gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 810, an n-side electrode 811 connected to the gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 803, and a p-side electrode 812 connected to the gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 810 are formed. There is.

【0039】各層801−810は、夫々Inx Aly
Ga1-x-y Nの組成の窒化ガリウム系半導体からなって
おり、夫々の組成値は、例えば、0 ≦ x ≦ 1、0 ≦ y
≦1 好ましくは、0 ≦ x ≦ 0.3、0 ≦ y ≦ 0.3
に選ばれる。又、窒化ガリウム系p型半導体コンタク
ト層810を積層する前に、窒化ガリウム系p型半導体
の第2クラッド層808と窒化ガリウム系p型半導体キ
ャップ層809は、適当な幅にエッチングされ、エッチ
ング部分にInx Aly Ga1-x-y Nの組成の高抵抗窒
化ガリウム系半導体層813が形成され、その上で窒化
ガリウム系p型半導体コンタクト層810が積層され
る。
Each of the layers 801 to 810 is made of In x Al y.
It is made of a gallium nitride-based semiconductor having a composition of Ga 1-xy N, and the composition values thereof are, for example, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y.
≤ 1 Preferably, 0 ≤ x ≤ 0.3, 0 ≤ y ≤ 0.3
To be chosen. Before stacking the gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 810, the gallium nitride-based p-type semiconductor second cladding layer 808 and the gallium nitride-based p-type semiconductor cap layer 809 are etched to an appropriate width, and the etched portion in x Al y Ga 1-xy N high resistance gallium nitride based semiconductor layer 813 of the composition of is formed, thereon by gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 810 is laminated on.

【0040】窒化ガリウム系真正半導体活性層805
は、量子井戸として形成されており、単層の場合100
Å−500Åの厚みであり、複数層の場合には10Å−
100Åの異なるバンドギャップの層を10数層交互に
積層して形成する。
Gallium nitride-based true semiconductor active layer 805
Are formed as quantum wells, and are 100 in the case of a single layer.
Å-500 Å thickness, 10 Å-in case of multiple layers
Layers with different band gaps of 100 Å are formed by alternately laminating 10 layers.

【0041】各層801〜810に用いる窒化ガリウム
系半導体としては、Inx Aly Ga1-x-y Nの組成の
化合物半導体を用いている。ここで各組成値は、例え
ば、0≦ x ≦ 1、0 ≦ y ≦ 1 好ましくは、0 ≦ x
≦ 0.3、0.1 ≦ y ≦ 1 に選ばれるが、一般に窒化
ガリウム系真正半導体活性層805のバンドギャップ
が、それを挟むクラッド層のバンドギャップよりも小さ
くなるようにしなければならない。
[0041] As the gallium nitride-based semiconductor used in each layer 801-810 uses a compound semiconductor composition of In x Al y Ga 1-xy N. Here, each composition value is, for example, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, preferably 0 ≤ x
≤ 0.3, 0.1 ≤ y ≤ 1, but generally the band gap of the gallium nitride-based true semiconductor active layer 805 must be smaller than the band gaps of the cladding layers sandwiching it.

【0042】又、窒化ガリウム系n型半導体コンタクト
層803迄のエッチングは、最初の例で既に述べた三塩
化ホウ素(BCl3 )と塩素(Cl2 )を含むエッチン
グガスを使用した方法によって行う。更に、このレーザ
ーの共振器端面、即ち図15(a)で上下端、図15
(b)で紙面に平行な面も、同様の方法で行う。
Further, the etching up to the gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 803 is performed by the method using the etching gas containing boron trichloride (BCl 3 ) and chlorine (Cl 2 ) already described in the first example. Furthermore, the resonator end face of this laser, that is, the upper and lower ends in FIG.
The same method is applied to the plane parallel to the paper surface in (b).

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明のBC
3 +Cl2 ガスを用いたプラズマエッチングによれ
ば、エッチング表面となるnコンタクト層102のコン
タクト抵抗が、通常成長されたコンタクト層のコンタク
ト抵抗10-3Ωcm2 より、1桁から2桁低い10-4
10-5Ωcm2 が実現できている。これは本発明のプラ
ズマエッチングによるnコンタクト層のダメージが少な
いことや、エッチング時窒素の空孔(vacancy )がで
き、この窒素の空孔がn型となるためエッチング表面の
キャリア密度が増加するためと考えられる。
As described above in detail, the BC of the present invention
According to the plasma etching using l 3 + Cl 2 gas, the contact resistance of the n contact layer 102, which is the etching surface, is one to two orders of magnitude lower than the contact resistance 10 −3 Ωcm 2 of the normally grown contact layer. -4 ~
10 −5 Ωcm 2 has been realized. This is because the n-contact layer is less damaged by the plasma etching of the present invention, and nitrogen vacancies are formed during etching, and the nitrogen vacancies are n-type, which increases the carrier density on the etching surface. it is conceivable that.

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

【図1】本発明のドライエッチングを行なう装置を示す
模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for performing dry etching according to the present invention.

【図2】本発明のドライエッチングにおけるエッチング
レートの依存性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the dependency of etching rate in dry etching of the present invention.

【図3】本発明のドライエッチングにおけるエッチング
レートの依存性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the dependency of etching rate in dry etching of the present invention.

【図4】本発明のドライエッチングにおけるエッチング
レートの依存性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an etching rate dependency in dry etching of the present invention.

【図5】本発明のドライエッチングにおけるエッチング
レートの依存性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing dependence of etching rate in dry etching of the present invention.

【図6】本発明のドライエッチングにおけるエッチング
レートの依存性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing dependence of etching rate in dry etching of the present invention.

【図7】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色
発光ダイオードの半導体チップの層構造を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a layer structure of a semiconductor chip of a gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention.

【図8】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色
発光ダイオードの半導体チップの層構造を形成するCD
V装置を示す概略図である。
FIG. 8 is a CD forming a layer structure of a semiconductor chip of a gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention.
It is a schematic diagram showing a V device.

【図9】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色
発光ダイオードの半導体チップの製造方法を説明する工
程断面図である。
FIG. 9 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor chip of a gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention.

【図10】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青
色発光ダイオードの半導体チップの製造方法を説明する
工程断面図である。
FIG. 10 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor chip of a gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention.

【図11】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青
色発光ダイオードの半導体チップの製造方法を説明する
工程断面図である。
FIG. 11 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor chip of a gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention.

【図12】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青
色発光ダイオードの半導体チップの製造方法を説明する
工程断面図である。
FIG. 12 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor chip of a gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention.

【図13】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青
色発光ダイオードの半導体チップの製造方法を説明する
工程断面図である。
FIG. 13 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor chip of a gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode according to the present invention.

【図14】(a)は本発明による方法で作成した青色発
光素子の平面図、(b)は(a)のA−A断面図であ
る。
FIG. 14A is a plan view of a blue light emitting device produced by a method according to the present invention, and FIG. 14B is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図15】(a)は青色発光素子の平面図、(b)は
(a)のA−A断面図である。
15A is a plan view of a blue light emitting element, and FIG. 15B is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図16】従来の窒化ガリウム系化合物半導体青色発光
ダイオードの半導体チップの層構造の断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a layer structure of a semiconductor chip of a conventional gallium nitride-based compound semiconductor blue light emitting diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プラズマエッチング装置 11 真空チャンバ 13 反応ガス導入管 14 排気管 15 第1の電極 16 第2の電極 17 石英板 100、700 サファイヤ基板 101、801 窒化ガリウム系n型半導体バッファ層 102、803 窒化ガリウム系n型半導体コンタクト
層 103 窒化ガリウム系n型半導体クラッド層 104、805 窒化ガリウム系半導体活性層 105、808、806 窒化ガリウム系p型半導体ク
ラッド層 106、810 窒化ガリウム系p型半導体コンタクト
層 107 p側電極 108 n側電極 111 酸化膜 809 窒化ガリウム系p型半導体キャップ層 813 高抵抗窒化ガリウム系半導体層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plasma etching apparatus 11 Vacuum chamber 13 Reactive gas introduction pipe 14 Exhaust pipe 15 First electrode 16 Second electrode 17 Quartz plate 100,700 Sapphire substrate 101,801 Gallium nitride-based n-type semiconductor buffer layer 102,803 Gallium nitride-based n-type semiconductor contact layer 103 gallium nitride-based n-type semiconductor clad layer 104, 805 gallium nitride-based semiconductor active layer 105, 808, 806 gallium nitride-based p-type semiconductor clad layer 106, 810 gallium nitride-based p-type semiconductor contact layer 107 p side Electrode 108 n-side electrode 111 Oxide film 809 Gallium nitride-based p-type semiconductor cap layer 813 High-resistance gallium nitride-based semiconductor layer

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/18 H01L 21/302 F Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location H01S 3/18 H01L 21/302 F

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の導電型の窒化ガリウム系半導体か
ら成る第1のクラッド層と、実質的に真性(intrinsic
)な窒化ガリウム系半導体から成る活性層と、前記第
1の導電型とは反対の第2の導電型の窒化ガリウム系半
導体から成る第2のクラッド層からなる積層体を形成す
る工程と、 三塩化ホウ素と塩素を含むエッチングガスによって前記
第2のクラッド層および前記活性層をエッチングする工
程とからなる化合物半導体を用いた青色発光素子の製造
方法。
1. A first cladding layer made of a gallium nitride based semiconductor of a first conductivity type, and a substantially intrinsic (intrinsic) layer.
) An active layer made of a gallium nitride-based semiconductor, and a second clad layer made of a gallium nitride-based semiconductor of a second conductivity type opposite to the first conductivity type. A method of manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor, which comprises a step of etching the second cladding layer and the active layer with an etching gas containing boron chloride and chlorine.
【請求項2】 前記エッチングガスには、三塩化ホウ素
と塩素が夫々20%以上含まれている特徴とする請求項
1記載の化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方
法。
2. The method for producing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 1, wherein the etching gas contains 20% or more of each of boron trichloride and chlorine.
【請求項3】 前記エッチングは、高周波電力によるプ
ラズマ放電によって行われる特徴とする請求項1記載の
化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方法。
3. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 1, wherein the etching is performed by plasma discharge using high frequency power.
【請求項4】 前記第1のクラッド層は、n型のInx
Aly Ga1-x-y N化合物半導体であり、前記活性層
は、真性のInx Aly Ga1-x-y N化合物半導体であ
り、前記第2のクラッド層は、p型のInx Aly Ga
1-x-y N化合物半導体である特徴とする請求項1記載の
化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方法。
4. The first cladding layer is n-type In x
Al y Ga 1-xy N compound semiconductor, the active layer is an intrinsic In x Al y Ga 1-xy N compound semiconductor, and the second cladding layer is a p-type In x Al y Ga compound semiconductor.
The method for producing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 1, wherein the method is a 1-xy N compound semiconductor.
【請求項5】 前記積層体形成工程の前に第1の導電型
の窒化ガリウム系半導体から成るバッファ層を、サファ
イヤ基板上に積層する、 組成x,yの値は、前記バッファ層については、0 ≦ x
≦ 0.5、0.5 ≦ y≦ 1、前記第1のクラッド層につい
ては、0 ≦ x ≦ 0.3、0.1 ≦ y ≦ 1、前記活性層に
ついては、0 ≦ x ≦ 0.6、0 ≦ y ≦ 0.5、前記第2
のクラッド層については、0 ≦ x ≦ 0.3、0.1 ≦ y
≦ 1.0である特徴とする請求項1記載の化合物半導体を
用いた青色発光素子の製造方法。
5. A buffer layer made of a first conductivity type gallium nitride based semiconductor is laminated on a sapphire substrate before the step of forming the laminated body. The values of the composition x and y are as follows. 0 ≤ x
≤ 0.5, 0.5 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x ≤ 0.3, 0.1 ≤ y ≤ 1 for the first cladding layer, 0 ≤ x ≤ 0.6, 0 ≤ y ≤ 0.5 for the active layer, Two
For clad layers of 0 ≤ x ≤ 0.3, 0.1 ≤ y
The method for manufacturing a blue light emitting device using the compound semiconductor according to claim 1, wherein ≦ 1.0.
【請求項6】 前記エッチングは平行平板型のプラズマ
エッチングである特徴とする請求項1記載の化合物半導
体を用いた青色発光素子の製造方法。
6. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 1, wherein the etching is parallel plate type plasma etching.
【請求項7】 前記エッチングは酸化膜とフォトレジス
トとの2層マスクをエッチング用マスクとした選択エッ
チングである特徴とする請求項1記載の化合物半導体を
用いた青色発光素子の製造方法。
7. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 1, wherein the etching is selective etching using a two-layer mask of an oxide film and a photoresist as an etching mask.
【請求項8】 前記選択エッチングにより、ほぼ垂直の
側壁を有したU溝を形成する特徴とする請求項1記載の
化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方法。
8. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 1, wherein a U groove having substantially vertical sidewalls is formed by the selective etching.
【請求項9】 前記選択エッチングの後に、前記選択エ
ッチングで形成されたU溝の底部に電極を形成する工程
を更に含むことを特徴とする請求項1記載の化合物半導
体を用いた青色発光素子の製造方法。
9. The blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 1, further comprising a step of forming an electrode on the bottom of the U groove formed by the selective etching after the selective etching. Production method.
【請求項10】 第1の導電型の窒化ガリウム系半導体
から成る第1のクラッド層と、実質的に真性(intrinsi
c)な窒化ガリウム系半導体から成る活性層と、前記第1
の導電型とは反対の第2の導電型の窒化ガリウム系半導
体から成る第2のクラッド層からなる積層体を形成する
工程と、 該第2のクラッド層の上部に第1のエッチング用マスク
を形成する工程と、 該第1のエッチング用マスクを用いて該積層体の少なく
とも一部を三塩化ホウ素と塩素を含むエッチングガスを
用いてエッチングする第1のドライエッチング工程と、 該第1のエッチング用マスクを除去後、新たな第2のエ
ッチング用マスクを該第2のクラッド層の上部に形成す
る工程と、 該第2のエッチング用マスクを用いて該第2のクラッド
層および該活性層をエッチングする第2のドライエッチ
ング工程とからなる化合物半導体を用いた青色発光素子
の製造方法。
10. A first cladding layer made of a gallium nitride based semiconductor of a first conductivity type and a substantially intrinsic (intrinsi) layer.
c) an active layer made of a gallium nitride based semiconductor,
Forming a layered body made of a second clad layer made of a gallium nitride based semiconductor of a second conductivity type opposite to that of the first clad layer, and forming a first etching mask on the second clad layer. Forming step, a first dry etching step of etching at least a part of the laminated body using the etching gas containing boron trichloride and chlorine using the first etching mask, and the first etching Forming a new second etching mask on the second cladding layer after removing the mask for etching, and using the second etching mask to form the second cladding layer and the active layer. A method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor, which comprises a second dry etching step of etching.
【請求項11】 前記第1のエッチング用マスクは酸化
膜とフォトレジストから成る2層マスクであることを特
徴とする請求項10記載の化合物半導体を用いた青色発
光素子の製造方法。
11. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 10, wherein the first etching mask is a two-layer mask composed of an oxide film and a photoresist.
【請求項12】 前記第2のエッチング用マスクは酸化
膜とフォトレジストから成る2層マスクであることを特
徴とする請求項10記載の化合物半導体を用いた青色発
光素子の製造方法。
12. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 10, wherein the second etching mask is a two-layer mask composed of an oxide film and a photoresist.
【請求項13】 前記第1および第2のドライエッチン
グ工程は平行平板型プラズマエッチング装置を用いたプ
ラズマエッチングであることを特徴とする請求項10記
載の化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方法。
13. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 10, wherein the first and second dry etching processes are plasma etching using a parallel plate type plasma etching apparatus. .
【請求項14】 前記第2のドライエッチング工程に引
き続き、前記第2のエッチング用マスクを用いて前記第
1のクラッド層の一部をエッチングする工程ことを特徴
とする請求項10記載の化合物半導体を用いた青色発光
素子の製造方法。
14. The compound semiconductor according to claim 10, further comprising a step of etching a part of the first cladding layer using the second etching mask, following the second dry etching step. A method for manufacturing a blue light emitting device using.
【請求項15】 前記第1のクラッド層のエッチングの
後に前記第1のクラッド層の一部に第1の電極層を形成
する工程を更に含むことを特徴とする請求項10記載の
化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方法。
15. The compound semiconductor according to claim 10, further comprising a step of forming a first electrode layer on a part of the first clad layer after etching the first clad layer. Method for manufacturing blue light emitting element used.
【請求項16】 前記第2のクラッド層の上部の一部に
第2の電極層を形成する工程を更に含むことを特徴とす
る請求項10記載の化合物半導体を用いた青色発光素子
の製造方法。
16. The method for manufacturing a blue light emitting device using a compound semiconductor according to claim 10, further comprising the step of forming a second electrode layer on a part of an upper portion of the second cladding layer. .
【請求項17】 前記第1のクラッド層は、n型のIn
x Aly Ga1-x-yN化合物半導体であり、前記活性層
は、真性のInx Aly Ga1-x-y N化合物半導体であ
り、前記第2のクラッド層は、p型のInx Aly Ga
1-x-y N化合物半導体であることを特徴とする請求項1
0記載の化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方
法。
17. The first cladding layer is n-type In.
x Al a y Ga 1-xy N compound semiconductor, the active layer is In x Al y Ga 1-xy N compound semiconductor of the intrinsic, the second cladding layer is p-type an In x Al y Ga
A 1-xy N compound semiconductor.
A method of manufacturing a blue light emitting device using the compound semiconductor according to 0.
【請求項18】 前記積層体形成工程の前に第1の導電
型の窒化ガリウム系半導体から成るバッファ層を、サフ
ァイヤ基板上に積層する工程を更に含み、 組成x,yの値は、前記バッファ層については、0 ≦ x
≦ 0.5、0.5 ≦ y≦ 1、前記第1のクラッド層につい
ては、0 ≦ x ≦ 0.3、0.1 ≦ y ≦ 1、前記活性層に
ついては、0 ≦ x ≦ 0.6、0 ≦ y ≦ 0.5、前記第2
のクラッド層については、0 ≦ x ≦ 0.3、0.1 ≦ y
≦ 1.0であることを特徴とする請求項10記載の化合物
半導体を用いた青色発光素子の製造方法。
18. The method further comprises the step of stacking a buffer layer made of a first conductivity type gallium nitride based semiconductor on the sapphire substrate before the step of forming the stacked body, wherein the values of the composition x and y are the buffer. For layers, 0 ≤ x
≤ 0.5, 0.5 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x ≤ 0.3, 0.1 ≤ y ≤ 1 for the first cladding layer, 0 ≤ x ≤ 0.6, 0 ≤ y ≤ 0.5 for the active layer, Two
For clad layers of 0 ≤ x ≤ 0.3, 0.1 ≤ y
11. The method for manufacturing a blue light emitting device using the compound semiconductor according to claim 10, wherein ≦ 1.0.
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