JPH10321591A - Method for etching gallium nitride compound semiconductor layer and manufacture of semiconductor light emitting element using the same - Google Patents

Method for etching gallium nitride compound semiconductor layer and manufacture of semiconductor light emitting element using the same

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JPH10321591A
JPH10321591A JP12516897A JP12516897A JPH10321591A JP H10321591 A JPH10321591 A JP H10321591A JP 12516897 A JP12516897 A JP 12516897A JP 12516897 A JP12516897 A JP 12516897A JP H10321591 A JPH10321591 A JP H10321591A
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JP
Japan
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film
semiconductor layer
etching
compound semiconductor
gallium nitride
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JP12516897A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitohisa Yano
仁久 矢野
Atsushi Ichihara
淳 市原
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To etch the surface of a semiconductor layer perpendicularly to the surface without causing any such a trouble as mask peeling, etc., by forming an etching mask by forming an Ti film directly on the surface of the semiconductor layer and, after etching is completed, removing the mask by using a hydrofluoric acid solution. SOLUTION: After a semiconductor layer 2 is stacked on a substrate 1, a Ti film 3 is formed on the layer 2 and a photoresist film 4 is formed on the film 3 (a). The part to be etched of the semiconductor layer 2 is exposed by etching the Ti film 3 by the RIE method by using the photoresist film 4 as a mask (b). Then the semiconductor layer 2 is etched by the CAIBE method (c). Thereafter, the photoresist film 4 is removed with O2 plasma or an organic solvent, such as the acetone, etc., and the Ti film 3 is removed with a hydrofluoric acid. Therefore, the perpendicular etching can be performed by preventing the slump of etching shoulders.

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】本発明はチッ化ガリウム系化
合物半導体のエッチング方法およびそれを用いた半導体
発光素子の製法に関する。
The present invention relates to a method of etching a gallium nitride compound semiconductor and a method of manufacturing a semiconductor light emitting device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、発光ダイオード(以下、LEDと
いう)やレーザダイオードなどの化合物半導体を積層し
て発光層を形成する半導体発光素子の製造において、積
層された化合物半導体層の一部をドライエッチングする
場合、マスクをしてそのマスクに開口部を設けることに
より、開口部より露出した半導体層を反応性イオンエッ
チング(RIE)法、またはCAIBE法(chemical a
ssisted ion beam ettiching) によりエッチングする。
2. Description of the Related Art Conventionally, in manufacturing a semiconductor light emitting device in which a compound semiconductor such as a light emitting diode (hereinafter, referred to as an LED) or a laser diode is stacked to form a light emitting layer, a part of the stacked compound semiconductor layer is dry etched. In this case, a mask is formed and an opening is provided in the mask, so that the semiconductor layer exposed from the opening is subjected to a reactive ion etching (RIE) method or a CAIBE method (chemical a).
Etching by ssisted ion beam ettiching).

【0003】従来のGaAs基板上に積層されるGaA
s系化合物半導体からなる半導体層のエッチングは、た
とえば3層レジスト法を用いてつぎのように行われてい
る。すなわち、図3(a)に示されるように、GaAs
半導体層21上にホトレジストハードベーク層22を1
μm程度形成し(ホトレジストを塗布して200℃程度
で焼き付ける)、その上にTi膜23をスパッタリング
法などにより1000Å程度成膜する。そしてその上に
さらにホトレジスト層24を1.5μm程度形成し、通
常の写真蝕刻法によりパターニングをしてエッチングを
すべき場所のホトレジスト層24を開口する。
GaAs laminated on a conventional GaAs substrate
Etching of a semiconductor layer made of an s-based compound semiconductor is performed as follows using, for example, a three-layer resist method. That is, as shown in FIG.
A photoresist hard bake layer 22 is formed on the semiconductor layer 21 by one step.
A film of about μm is formed (a photoresist is applied and baked at about 200 ° C.), and a Ti film 23 is formed thereon by about 1000 ° by a sputtering method or the like. Then, a photoresist layer 24 having a thickness of about 1.5 μm is further formed thereon, patterned by a usual photolithography method, and an opening is formed in the photoresist layer 24 where etching is to be performed.

【0004】つぎに、図3(b)に示されるように、ホ
トレジスト層24をマスクとしてRIE法によりTi膜
23をエッチングしてTi膜23に開口部を設ける。そ
の後、図3(c)に示されるように、酸素プラズマによ
り表面のホトレジスト層24およびホトレジストハード
ベーク層22の露出部分を除去してGaAs半導体層2
1のエッチングすべき場所を露出させる。その後、図3
(d)に示されるように、Ti膜23をマスクとしてC
AIBE法によりGaAs半導体層21をエッチングす
る。その後、ホトレジストハードベーク層22をNaO
H溶液のような溶剤を用いて除去することにより、Ti
膜23も除去されて必要な箇所がエッチングされたGa
As半導体層21が得られる。
Next, as shown in FIG. 3B, an opening is formed in the Ti film 23 by etching the Ti film 23 by RIE using the photoresist layer 24 as a mask. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the exposed portions of the photoresist layer 24 and the photoresist hard bake layer 22 on the surface are removed by oxygen plasma to remove the GaAs semiconductor layer 2.
1. Exposing a place to be etched. Then, FIG.
As shown in (d), the C film is formed using the Ti film 23 as a mask.
The GaAs semiconductor layer 21 is etched by the AIBE method. Thereafter, the photoresist hard bake layer 22 is
By removing with a solvent such as H solution, Ti
The film 23 is also removed and the necessary portions are etched.
As semiconductor layer 21 is obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述のようなGaAs
からなる化合物半導体であれば、CAIBE法によりエ
ッチングをする場合、TiとGaAsとの選択比を大き
くとれるため、Tiをマスクとしてエッチングをするこ
とができる。しかし、最近青色系の半導体発光素子を製
造するために開発されたGaNなどのチッ化ガリウム系
化合物半導体をエッチングする場合、GaNはGaAs
のようにTiとの選択比を大きくとれず、その選択比は
GaAsの場合の1/3程度以下しか得られない。その
ため、たとえばGaNを5μm程度エッチングしようと
すると、マスクとするTi膜を2.5μm程度の厚さに
設ける必要がある。しかし、Ti膜の場合、0.2μm
程度以上の膜厚になると、ホトレジストハードベーク層
との密着性が低下してTi膜が剥れ、チッ化ガリウム系
化合物半導体をエッチングするのにTi膜をマスクとし
て使用することができないという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION GaAs as described above
In the case of etching by CAIBE, a compound semiconductor composed of the following can increase the selectivity between Ti and GaAs, so that etching can be performed using Ti as a mask. However, when etching a gallium nitride-based compound semiconductor such as GaN, which has recently been developed to manufacture a blue-based semiconductor light emitting device, GaN is GaAs.
As described above, the selectivity with Ti cannot be made large, and the selectivity is only about 1/3 or less of that of GaAs. Therefore, for example, if GaN is to be etched by about 5 μm, it is necessary to provide a Ti film as a mask with a thickness of about 2.5 μm. However, in the case of a Ti film, 0.2 μm
When the film thickness is about or more, the adhesion to the photoresist hard bake layer is reduced, the Ti film is peeled off, and the Ti film cannot be used as a mask for etching a gallium nitride compound semiconductor. is there.

【0006】一方、ホトレジストをマスクとしてエッチ
ングをする場合、ホトレジストはTiより選択比がさら
に小さいため、相当厚くマスクを形成したり、エッチン
グの途中でレジスト膜を塗布し直さなければならないと
共に、厚く形成されるレジスト膜ではエッチングと共に
開口部の垂直性が低下してテーパ形状になるため、垂直
なエッチングをすることができないという問題がある。
On the other hand, when etching is performed using a photoresist as a mask, the selection ratio of the photoresist is smaller than that of Ti. Therefore, a considerably thick mask must be formed or a resist film must be applied again during the etching, and the thickness must be increased. The resulting resist film has a problem that the perpendicularity of the opening cannot be performed because the perpendicularity of the opening is reduced and the tapered shape is formed together with the etching.

【0007】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、チッ化ガリウム系化合物半導体層をそ
の表面に対して垂直に、しかもマスク剥がれなどのトラ
ブルが生じることなく、一度の形成による薄いマスクに
より効率的にエッチングをすることができるチッ化ガリ
ウム系化合物半導体層のエッチング方法およびそれを用
いた半導体発光素子の製法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and is intended to form a gallium nitride-based compound semiconductor layer at a time perpendicular to the surface thereof without causing troubles such as mask peeling. It is an object of the present invention to provide a method for etching a gallium nitride-based compound semiconductor layer, which can be efficiently etched by a thin mask using the method described above, and a method for manufacturing a semiconductor light emitting device using the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ti膜を
直接チッ化ガリウム系化合物半導体層上に成膜しても、
適当な濃度のフッ酸溶液を溶剤として用いることによ
り、チッ化ガリウム系化合物半導体層に全然ダメージを
与えることなくTi膜を除去することができ、ホトレジ
ストハードベーク層を介しないでTi膜を成膜すること
により、2μm程度の厚さにしても剥れなどの問題を生
じないことを見出し、チッ化ガリウム系化合物半導体の
エッチングにTi膜をマスクとして用いる本発明を完成
した。
Means for Solving the Problems The present inventors have found that even if a Ti film is formed directly on a gallium nitride-based compound semiconductor layer,
By using a hydrofluoric acid solution of an appropriate concentration as a solvent, the Ti film can be removed without damaging the gallium nitride-based compound semiconductor layer at all, and the Ti film can be formed without using a photoresist hard bake layer. As a result, it has been found that even if the thickness is about 2 μm, there is no problem such as peeling, and the present invention using a Ti film as a mask for etching a gallium nitride compound semiconductor has been completed.

【0009】本発明によるチッ化ガリウム系化合物半導
体層のエッチング方法は、基板上にチッ化ガリウム系化
合物半導体層を積層し、該積層されたチッ化ガリウム系
化合物半導体層の表面にエッチングマスクを形成し、該
エッチングマスクの開口部を介して前記積層された半導
体層を選択的にエッチングするチッ化ガリウム系化合物
半導体層のエッチング方法であって、前記エッチングマ
スクにTi膜を使用することを特徴とする。
In the method of etching a gallium nitride-based compound semiconductor layer according to the present invention, a gallium nitride-based compound semiconductor layer is laminated on a substrate, and an etching mask is formed on the surface of the laminated gallium nitride-based compound semiconductor layer. A method of etching the gallium nitride-based compound semiconductor layer by selectively etching the laminated semiconductor layer through an opening of the etching mask, wherein a Ti film is used as the etching mask. I do.

【0010】ここにチッ化ガリウム系化合物半導体と
は、III 族元素のGaとV族元素のNとの化合物または
III 族元素のGaの一部がAl、Inなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび/またはV族元素のNの一部
がP、Asなどの他のV族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。
Here, the gallium nitride compound semiconductor is a compound of Ga of group III element and N of group V element or
Compounds in which part of the group III element Ga is replaced by another group III element such as Al or In and / or compound in which part of the group V element N is replaced by another group V element such as P or As. Semiconductor.

【0011】前記エッチングマスクを、前記積層された
チッ化ガリウム系化合物半導体層の表面に直接設けるこ
とにより、マスク剥れの恐れがなくチッ化ガリウム系化
合物半導体層をエッチングするのに充分な厚いTi膜を
設けることができる。
By providing the etching mask directly on the surface of the stacked gallium nitride-based compound semiconductor layer, there is no fear of the mask being peeled off, and the thickness of Ti is sufficiently large to etch the gallium nitride-based compound semiconductor layer. A membrane can be provided.

【0012】前記エッチングを終った後に、前記Ti膜
からなるエッチングマスクをフッ酸液を用いて除去する
ことにより、チッ化ガリウム系化合物半導体層にダメー
ジを与えることなく、Ti膜のみを除去することができ
る。
After the etching is completed, the etching mask made of the Ti film is removed by using a hydrofluoric acid solution to remove only the Ti film without damaging the gallium nitride-based compound semiconductor layer. Can be.

【0013】本発明の半導体発光素子の製法は、基板上
に第1導電形層および第2導電形層を含み発光層形成部
を構成するチッ化ガリウム系化合物半導体層を積層し、
該積層された半導体層の表面にTi膜を成膜し、該Ti
膜上にホトレジスト膜を形成し、該ホトレジスト膜をパ
ターニングして前記積層された半導体層のエッチングす
べき領域を開口し、該ホトレジスト膜の開口により露出
する前記Ti膜をエッチングして開口し、前記Ti膜の
開口により露出するチッ化ガリウム系化合物半導体層を
エッチングし、その後Ti膜をフッ酸液により除去し、
前記積層された半導体層の第1導電形層および第2導電
形層にそれぞれ電気的に接続するように第1および第2
の電極を設けることを特徴とするものである。
According to a method of manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, a gallium nitride-based compound semiconductor layer including a first conductivity type layer and a second conductivity type layer and constituting a light emitting layer forming portion is laminated on a substrate;
Forming a Ti film on the surface of the laminated semiconductor layer;
Forming a photoresist film on the film, patterning the photoresist film to open a region to be etched of the laminated semiconductor layer, etching and opening the Ti film exposed by the opening of the photoresist film, Etching the gallium nitride-based compound semiconductor layer exposed through the opening of the Ti film, and thereafter removing the Ti film with a hydrofluoric acid solution,
First and second conductive layers are respectively connected to the first conductive type layer and the second conductive type layer of the stacked semiconductor layers.
Are provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のチッ化ガリウム系化合物半導体層のエッチング方法
およびそれを用いた半導体発光素子の製法について説明
をする。
Next, a method for etching a gallium nitride-based compound semiconductor layer of the present invention and a method for manufacturing a semiconductor light emitting device using the same will be described with reference to the drawings.

【0015】まず、図1(a)に示されるように、サフ
ァイアなどからなる基板1上に第1導電形(たとえばp
形)層および第2導電形(たとえばn形)層を含み発光
層形成部を構成するチッ化ガリウム系化合物半導体層2
を積層し、積層された半導体層2の表面にTi膜3を成
膜し、さらにTi膜3上にホトレジスト膜4を形成す
る。このTi膜3は、たとえばスパッタリング法や真空
蒸着法により0.5〜5μm程度の厚さで設けられる。
また、ホトレジスト膜4は、通常のエッチングマスクと
して用いられるもので、ホトレジストを塗付して110
〜120℃程度で固化することにより、1〜2μm程度
の厚さに設けられる。そして、ホトレジスト膜4をパタ
ーニングして前記積層された半導体層2のエッチングす
べき領域に相当する部分を開口する。
First, as shown in FIG. 1A, a first conductivity type (for example, p-type) is formed on a substrate 1 made of sapphire or the like.
Gallium nitride-based compound semiconductor layer 2 including a light-emitting layer forming portion, including a second light-emitting layer and a second conductivity type (for example, n-type) layer.
Are stacked, a Ti film 3 is formed on the surface of the stacked semiconductor layer 2, and a photoresist film 4 is formed on the Ti film 3. The Ti film 3 is provided with a thickness of about 0.5 to 5 μm by, for example, a sputtering method or a vacuum evaporation method.
The photoresist film 4 is used as a normal etching mask.
By solidifying at about 120 ° C., a thickness of about 1 to 2 μm is provided. Then, the photoresist film 4 is patterned to open a portion corresponding to a region to be etched of the laminated semiconductor layer 2.

【0016】つぎに、図1(b)に示されるように、ホ
トレジスト膜4をマスクとしてRIE法によりTi膜3
をエッチングして積層された半導体層2のエッチングを
すべき場所を露出させる。このRIE法によるエッチン
グは、Cl2 、CF4 およびN2 のガス雰囲気の下で、
プラズマ放電させることにより行われる。
Next, as shown in FIG. 1B, the Ti film 3 is formed by RIE using the photoresist film 4 as a mask.
Is etched to expose places where the stacked semiconductor layers 2 are to be etched. The etching by the RIE method is performed under a gas atmosphere of Cl 2 , CF 4 and N 2 .
This is performed by plasma discharge.

【0017】その後、図1(c)に示されるように、ホ
トレジスト膜4およびTi膜3をマスクとして、アシス
トガスにCl2 ガスを用い、Arビームの加速電圧を6
00Vにして、ケミカル アシスト イオン ビーム
エッチング(CAIBE)法により前記積層されたチッ
化ガリウム系化合物半導体層2をエッチングする。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, the photoresist film 4 and the Ti film 3 are used as a mask, Cl 2 gas is used as an assist gas, and the acceleration voltage of the Ar beam is increased to 6 as shown in FIG.
00V, chemical assist ion beam
The stacked gallium nitride-based compound semiconductor layer 2 is etched by an etching (CAIBE) method.

【0018】その後、図示されていないが、アッシャー
(O2 プラズマ)により、またはアセトンなどの有機溶
剤によりホトレジスト膜4を除去する。さらに、Ti膜
3をフッ酸液により除去する。このフッ酸によるTi膜
3の除去は、バァッファードフッ酸(BHF、16wt
%)では6分間浸漬してもTi膜が除去されず、50w
t%のフッ酸溶液に浸漬した結果、5秒でTi膜を剥離
することができた。なお、Ti膜が剥離された後もフッ
酸溶液への浸漬を継続した結果、このフッ酸溶液に15
秒浸漬してもチッ化ガリウム系化合物半導体層の表面の
ダメージは観測されなかった。すなわち、濃度が20〜
50wt%のフッ酸溶液によりTi膜からなるマスクの
除去を行えば、チッ化ガリウム系化合物半導体層にダメ
ージを全然与えることなく、Ti膜のみを除去すること
ができた。その結果、前述のように、チッ化ガリウム系
化合物半導体層に直接Ti膜をマスクとして設けること
ができる。
Thereafter, although not shown, the photoresist film 4 is removed by an asher (O 2 plasma) or an organic solvent such as acetone. Further, the Ti film 3 is removed with a hydrofluoric acid solution. The removal of the Ti film 3 by hydrofluoric acid is performed by using buffered hydrofluoric acid (BHF, 16 wt.
%), The Ti film was not removed even after immersion for 6 minutes,
As a result of immersion in a t% hydrofluoric acid solution, the Ti film could be peeled off in 5 seconds. The immersion in the hydrofluoric acid solution was continued even after the Ti film was peeled off.
No damage on the surface of the gallium nitride-based compound semiconductor layer was observed even after immersion for 2 seconds. That is, when the concentration is 20 to
When the mask made of the Ti film was removed with a 50 wt% hydrofluoric acid solution, only the Ti film could be removed without damaging the gallium nitride-based compound semiconductor layer at all. As a result, as described above, the Ti film can be provided directly on the gallium nitride-based compound semiconductor layer using the Ti film as a mask.

【0019】本発明のエッチング方法によれば、チッ化
ガリウム系化合物半導体層の表面に直接Ti膜をマスク
として設けているため、厚く形成してもTi膜の剥れな
どの問題が生じない。その結果、2μm程度の厚さに成
膜しても何等剥れの問題がなく、5μm程度の厚さのチ
ッ化ガリウム系化合物半導体層でも充分にエッチングを
することができる。また、チッ化ガリウム系化合物半導
体層上に直接Ti膜を設けてもフッ酸により除去するこ
とにより、チッ化ガリウム系化合物半導体層にダメージ
を与えることがない。
According to the etching method of the present invention, since the Ti film is directly provided on the surface of the gallium nitride-based compound semiconductor layer as a mask, the problem of peeling off of the Ti film does not occur even if it is formed thick. As a result, even if the film is formed to a thickness of about 2 μm, there is no problem of peeling at all, and a gallium nitride-based compound semiconductor layer having a thickness of about 5 μm can be sufficiently etched. Further, even if a Ti film is provided directly on the gallium nitride-based compound semiconductor layer, the Ti film is removed with hydrofluoric acid, so that the gallium nitride-based compound semiconductor layer is not damaged.

【0020】つぎに、チッ化ガリウム系化合物半導体層
を積層して青色系の半導体発光素子を製造する方法につ
いて説明をする。
Next, a method of manufacturing a blue semiconductor light emitting device by laminating gallium nitride compound semiconductor layers will be described.

【0021】青色系の半導体発光素子は、たとえば図2
にそのLEDチップの一例の断面説明図が示されるよう
に、たとえば有機金属化学気相成長法(MOCVD法)
によりチッ化ガリウム系化合物半導体層が積層される。
すなわち、サファイア(Al 2 3 単結晶)などからな
る基板11の表面にGaNからなる低温バッファ層12
を0.01〜0.2μm程度堆積し、ついでn形のGaN
からなるn形層(クラッド層)13を1〜5μm程度堆
積し、さらに、バンドギャップエネルギーがクラッド層
のそれよりも小さくなる材料、たとえばInGaN系化
合物半導体層からなる活性層14を0.05〜0.3μm
程度、p形のAlGaN系(AlとGaとの比率が種々
変わり得ることを意味する。以下同じ)化合物半導体層
15aおよびGaN層15bからなるp形層(クラッド
層)15を0.2〜1μm程度、それぞれ順次積層す
る。
A blue-based semiconductor light emitting device is, for example, shown in FIG.
FIG. 2 shows a cross-sectional explanatory view of an example of the LED chip.
In addition, for example, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)
As a result, a gallium nitride-based compound semiconductor layer is laminated.
That is, sapphire (Al TwoOThreeSingle crystal)
Low temperature buffer layer 12 made of GaN on the surface of substrate 11
Is deposited on the order of 0.01 to 0.2 μm, and then n-type GaN
An n-type layer (cladding layer) 13 made of
And the band gap energy is
Material smaller than that of, for example, InGaN-based
The active layer 14 made of a compound semiconductor layer is formed to a thickness of 0.05 to 0.3 μm.
Degree, p-type AlGaN system (Al / Ga ratio varies
It can change. The same applies hereinafter) Compound semiconductor layer
P-type layer (cladding)
Layers) 15 are sequentially laminated in a thickness of about 0.2 to 1 μm.
You.

【0022】この後、積層された半導体層の下層のn形
層13を露出させてn側電極を形成するため、図示して
ないが図1で説明したのと同様に、積層された半導体層
の表面にTi膜を0.5〜3μm程度真空蒸着法により
成膜する。その後、ホトレジスト膜を設けてパターニン
グし、積層された半導体層のエッチングすべき領域の部
分を開口する。ついで、そのホトレジスト膜をマスクと
してRIE法によりTi膜を開口し、Cl2 ガスをアシ
ストガスとしてCAIBE法により積層された半導体層
をエッチングしてn形層13を露出させる。その後、5
0wt%のフッ酸によりTi膜を除去する。
Thereafter, in order to expose the n-type layer 13 under the stacked semiconductor layers to form an n-side electrode, the stacked semiconductor layers are not shown but are described in FIG. A Ti film of about 0.5 to 3 μm is formed on the surface by vacuum evaporation. Thereafter, a photoresist film is provided and patterned, and an opening is formed in a portion of the laminated semiconductor layer to be etched. Next, a Ti film is opened by RIE using the photoresist film as a mask, and the stacked semiconductor layers are etched by CAIBE using Cl 2 gas as an assist gas to expose the n-type layer 13. Then 5
The Ti film is removed with 0 wt% hydrofluoric acid.

【0023】ついで、p形層15の表面にNiおよびA
uを蒸着してシンターすることにより、メタル層からな
る電流拡散層17を2〜100nm程度形成する。
Next, Ni and A are formed on the surface of the p-type layer 15.
By depositing and sintering u, a current diffusion layer 17 made of a metal layer is formed in a thickness of about 2 to 100 nm.

【0024】そして、前述の露出したn形層13の表面
にn側電極19の形成のための金属のTiおよびAlを
それぞれ0.1μm程度と0.3μm程度づつ真空蒸着な
どにより成膜してシンターし、さらにp側電極18のた
めに図示しないSiNなどの保護膜の一部を除去してT
iとAuをそれぞれ真空蒸着して積層することにより、
p側電極18およびn側電極19を形成する。その後、
このウェハを各LEDチップにその境界部で切断分離す
る。
Then, on the exposed surface of the n-type layer 13, metal Ti and Al for forming the n-side electrode 19 are formed by vacuum evaporation or the like by about 0.1 μm and about 0.3 μm, respectively. After sintering, a part of a protective film (not shown) such as SiN for the p-side electrode 18 is removed and T
By vacuum-depositing and laminating i and Au, respectively,
A p-side electrode 18 and an n-side electrode 19 are formed. afterwards,
This wafer is cut and separated into each LED chip at its boundary.

【0025】なお、前述の積層構造例のp形層15はG
aNとAlGaN系化合物半導体との複層になっている
が、キャリアの閉じ込め効果の点からAlを含む層が設
けられることが好ましいためで、GaN層だけでもよ
い。また、n形層13にもAlGaN系化合物半導体層
を設けて複層にしてもよく、またこれらを他のチッ化ガ
リウム系化合物半導体層で形成することもできる。さら
に、この例では、n形層とp形層とで活性層が挟持され
たダブルヘテロ接合構造であるが、n形層とp形層とが
直接接合するpn接合構造のものでもよい。
It is to be noted that the p-type layer 15 in the above-described example of the laminated structure is G
Although it is a multilayer of aN and an AlGaN-based compound semiconductor, it is preferable to provide a layer containing Al from the viewpoint of the effect of confining carriers, so that only a GaN layer may be used. Also, the n-type layer 13 may be provided with an AlGaN-based compound semiconductor layer to form a multi-layer, and these may be formed of another gallium nitride-based compound semiconductor layer. Furthermore, in this example, the active layer is sandwiched between the n-type layer and the p-type layer, but a double hetero junction structure may be used. However, a pn junction structure in which the n-type layer and the p-type layer are directly bonded may be used.

【0026】また、前述の例では青色系のLEDについ
てのエッチングの例を示したが、青色系のレーザダイオ
ードの端面のエッチングでは、さらにエッチングの深さ
と垂直性が厳しく要求されるため、一層本発明の方法が
有効になる。
In the above-described example, an example of etching a blue LED is shown. However, in etching the end face of a blue laser diode, the etching depth and verticality are more strictly required. The method of the invention becomes effective.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、チッ化ガリウム系化合
物半導体をエッチングするのに、Ti膜をエッチングマ
スクとして用いることができるため、チッ化ガリウム系
化合物半導体をエッチングするのに充分な厚さのマスク
とすることができると共に、ホトレジストなどに比べて
薄いエッチングマスクとすることができる。その結果、
エッチングの肩がだれることがなく垂直なエッチングを
することができ、効率的で正確なエッチングをすること
ができる。
According to the present invention, since a Ti film can be used as an etching mask for etching a gallium nitride compound semiconductor, a thickness sufficient for etching the gallium nitride compound semiconductor can be obtained. And an etching mask thinner than a photoresist or the like. as a result,
Vertical etching can be performed without dripping the etching shoulder, and efficient and accurate etching can be performed.

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

【図1】本発明のエッチング方法の一実施形態を説明す
る工程説明図である。
FIG. 1 is a process explanatory view illustrating an embodiment of an etching method of the present invention.

【図2】本発明のエッチング方法を用いて製造する青色
系の半導体発光素子のチップの一例の断面説明図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a blue semiconductor light emitting element chip manufactured by using the etching method of the present invention.

【図3】従来のGaAs系半導体層をエッチングする例
の工程説明図である。
FIG. 3 is a process explanatory view of a conventional example of etching a GaAs-based semiconductor layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 GaN系化合物半導体層 3 Ti膜 4 ホトレジスト膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 GaN-based compound semiconductor layer 3 Ti film 4 Photoresist film

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上にチッ化ガリウム系化合物半導体
層を積層し、該積層されたチッ化ガリウム系化合物半導
体層の表面にエッチングマスクを形成し、該エッチング
マスクの開口部を介して前記積層された半導体層を選択
的にエッチングするチッ化ガリウム系化合物半導体層の
エッチング方法であって、前記エッチングマスクにTi
膜を使用することを特徴とするチッ化ガリウム系化合物
半導体のエッチング方法。
1. A gallium nitride-based compound semiconductor layer is laminated on a substrate, an etching mask is formed on a surface of the laminated gallium nitride-based compound semiconductor layer, and the lamination is performed through an opening of the etching mask. A gallium nitride-based compound semiconductor layer that selectively etches the etched semiconductor layer, wherein the etching mask includes Ti
A method for etching a gallium nitride-based compound semiconductor, comprising using a film.
【請求項2】 前記エッチングマスクを、前記積層され
たチッ化ガリウム系化合物半導体層の表面に直接設ける
請求項1記載のエッチング方法。
2. The etching method according to claim 1, wherein the etching mask is provided directly on a surface of the stacked gallium nitride compound semiconductor layer.
【請求項3】 前記エッチングを終った後に、前記Ti
膜からなるエッチングマスクをフッ酸液を用いて除去す
る請求項1または2記載のエッチング方法。
3. After the etching is completed, the Ti
3. The etching method according to claim 1, wherein the etching mask made of the film is removed using a hydrofluoric acid solution.
【請求項4】 基板上に第1導電形層および第2導電形
層を含み発光層形成部を構成するチッ化ガリウム系化合
物半導体層を積層し、該積層された半導体層の表面にT
i膜を成膜し、該Ti膜上にホトレジスト膜を形成し、
該ホトレジスト膜をパターニングして前記積層された半
導体層のエッチングすべき領域を開口し、該ホトレジス
ト膜の開口により露出する前記Ti膜をエッチングして
開口し、前記Ti膜の開口により露出する前記チッ化ガ
リウム系化合物半導体層をエッチングし、その後Ti膜
をフッ酸液により除去し、前記積層された半導体層の第
1導電形層および第2導電形層にそれぞれ電気的に接続
するように第1および第2の電極を設けることを特徴と
する半導体発光素子の製法。
4. A gallium nitride-based compound semiconductor layer including a first conductivity type layer and a second conductivity type layer and constituting a light emitting layer forming portion is laminated on a substrate, and a T layer is formed on the surface of the laminated semiconductor layer.
forming an i film, forming a photoresist film on the Ti film,
The photoresist film is patterned to open an area to be etched of the laminated semiconductor layer, the Ti film exposed by the opening of the photoresist film is opened by etching, and the chip exposed by the opening of the Ti film is opened. The gallium arsenide-based compound semiconductor layer is etched, and then the Ti film is removed with a hydrofluoric acid solution, and the first semiconductor layer is electrically connected to the first and second conductivity type layers of the stacked semiconductor layers, respectively. And providing a second electrode.
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