JPS62176133A - 化合物半導体の選択エツチング方法 - Google Patents
化合物半導体の選択エツチング方法Info
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- JPS62176133A JPS62176133A JP1751886A JP1751886A JPS62176133A JP S62176133 A JPS62176133 A JP S62176133A JP 1751886 A JP1751886 A JP 1751886A JP 1751886 A JP1751886 A JP 1751886A JP S62176133 A JPS62176133 A JP S62176133A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
所定の一／臣晶比Ｘを有するＡｌｘＧａ１−、Ａｓ ｆ
５およびＧｔｚＡＳ層の表面に０２プラズマまたはＮ２
プラズマにより酸化膜または窒化膜を形成し、アルカリ
溶液でエツチングを行うことにより、 ＡｌｘＧａ、−
ｘＡｓ表面はＡｌ酸化膜（または窒化膜）で保護されア
ルカリ溶液によっては殆んどエツチングされず、ＧａＡ
ｓ表面は、アルカリ溶液に容易に溶けるＧα酸化膜（ま
たは窒化膜）が生成することから、化合物半導体の化合
物間での選択エツチングを行う化合物半導体の選択エツ
チング方法。
５およびＧｔｚＡＳ層の表面に０２プラズマまたはＮ２
プラズマにより酸化膜または窒化膜を形成し、アルカリ
溶液でエツチングを行うことにより、 ＡｌｘＧａ、−
ｘＡｓ表面はＡｌ酸化膜（または窒化膜）で保護されア
ルカリ溶液によっては殆んどエツチングされず、ＧａＡ
ｓ表面は、アルカリ溶液に容易に溶けるＧα酸化膜（ま
たは窒化膜）が生成することから、化合物半導体の化合
物間での選択エツチングを行う化合物半導体の選択エツ
チング方法。
本発明は化合物半導体素子の製作工程におけるＧａＡｓ
またはＡｇｘＧα１− ｘＡＪ”の選択エツチング方法
に関するものである。
またはＡｇｘＧα１− ｘＡＪ”の選択エツチング方法
に関するものである。
従来この種の化合物半導体の選択エツチング方法として
は、たとえば特公昭５２−１４１１８９号公報に開示さ
れている、Ｇ ａ Ａ ｓとＭ、Ｇａ、−ｘＡｓの選択
エツチング法としてＨＦまたはＩｉ、、Ｏ，、＋ＮＨ１
ＯＨを主成分とする化学エッチ液を用い、Ａｌの混晶比
を化学エッチ液に応じて特定の値に設定し、化学エッチ
液の選択性を利用してエツチングを行う方法が知られて
いる。
は、たとえば特公昭５２−１４１１８９号公報に開示さ
れている、Ｇ ａ Ａ ｓとＭ、Ｇａ、−ｘＡｓの選択
エツチング法としてＨＦまたはＩｉ、、Ｏ，、＋ＮＨ１
ＯＨを主成分とする化学エッチ液を用い、Ａｌの混晶比
を化学エッチ液に応じて特定の値に設定し、化学エッチ
液の選択性を利用してエツチングを行う方法が知られて
いる。
従来の選択エツチング法では、ＡｌｘＧａ１−、Ａｓの
混晶比Ｘが、ｒ（Ｑ、３の組成領域にある２種の異なっ
た組成をもつ化合物間でのエツチングの選択性が非常に
小さいという問題があった。
混晶比Ｘが、ｒ（Ｑ、３の組成領域にある２種の異なっ
た組成をもつ化合物間でのエツチングの選択性が非常に
小さいという問題があった。
本発明は従来の問題点を解決するため、所定の混晶比Ｘ
を有するＡｌｘＧａ１−ｘＡ ｓ層おそびＧａＡｓ層を
含む異種接合を構成する化合物半導体の選択エツチング
方法において、ＡｌｘＧａ１−：ｒ：Ａｓ層およびＧａ
Ａｓ 層の表面に０２プラズマまたはＮ２プラズマ処理
を行い酸化膜または窒化膜を形成し、アルカリ溶液によ
り／ｌ濃度差に応じて選択的にエツチングを行うことを
特徴とする。
を有するＡｌｘＧａ１−ｘＡ ｓ層おそびＧａＡｓ層を
含む異種接合を構成する化合物半導体の選択エツチング
方法において、ＡｌｘＧａ１−：ｒ：Ａｓ層およびＧａ
Ａｓ 層の表面に０２プラズマまたはＮ２プラズマ処理
を行い酸化膜または窒化膜を形成し、アルカリ溶液によ
り／ｌ濃度差に応じて選択的にエツチングを行うことを
特徴とする。
〔作 用〕
本発明は、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ表面はＡρ酸化膜（ま
たは窒化膜）で保護され、アルカリ溶液、たとえばＮＨ
４ＯＨ＋ Ｎ２０．、水溶液では殆どエツチングされず
、ＧａＡｓ表面は、アルカリ溶液に容易に溶けるＧａ酸
化膜（または窒化膜）が生成することから、プラズマ表
面処理における処理時間。
たは窒化膜）で保護され、アルカリ溶液、たとえばＮＨ
４ＯＨ＋ Ｎ２０．、水溶液では殆どエツチングされず
、ＧａＡｓ表面は、アルカリ溶液に容易に溶けるＧａ酸
化膜（または窒化膜）が生成することから、プラズマ表
面処理における処理時間。
処理圧力などの条件を適度に調整し酸化（または窒化）
雰囲気を制御することにより、Ａｌ濃度が０．３より小
さイＡ ｌ ｘ Ｇａ１−ｘル層およびＧ ａ Ａ ｓ
層相互の選択的なエツチングを可能とする。以下実施例
について説明する。
雰囲気を制御することにより、Ａｌ濃度が０．３より小
さイＡ ｌ ｘ Ｇａ１−ｘル層およびＧ ａ Ａ ｓ
層相互の選択的なエツチングを可能とする。以下実施例
について説明する。
本発明による実施例として、ＧａＡｓ、 Ａ Ｉ！濃度
Ｘ＝０．１５のＡ １０．１５Ｇ（Ｚｌ、８５Ａ Ｉお
よびＡｌ濃度ｘ＝０．２１の Ａ ｌａ、２１Ｇ （Ｌ
Ｏ，７９Ａ ｓの化合物半導体それぞれの表面に０２
プラズマ処理を行い、それぞれ表面酸化の処理時間を変
えて酸化膜を形成した３試料を作成し、アルカリ溶液の
一実施例とじてＮＨ４ＯＨ： Ｈ２Ｏ２＝ １ ： １
０の混合エツチング液（３０℃）によりエツチングを行
った。第１図にエツチング速度の測定結果を示す。第１
図から解るように、０２プラズマ処理によりＡｌｌ濃度
が０．３より小さいＡｌ００１５Ｇα０．８５Ａ”、お
よびＡＩｏ、２Ｓ Ｇ”０．７９ Ａｓの間でも有意ノ
エッチング速度の差が見られ、／ｌ濃度の低いＡ Ｉ
Ｇ ａ Ａ ｓの間でも選択的なエツチングが可能とな
る。たとえばＧａＡｓとＡｌｏ、１５ｆ、Ｂ５ＡＳの選
択エツチングは、０２プラズマ処理を８分間行うと、エ
ツチング速度比が１０：１の選択エツチングが可能とな
る。
Ｘ＝０．１５のＡ １０．１５Ｇ（Ｚｌ、８５Ａ Ｉお
よびＡｌ濃度ｘ＝０．２１の Ａ ｌａ、２１Ｇ （Ｌ
Ｏ，７９Ａ ｓの化合物半導体それぞれの表面に０２
プラズマ処理を行い、それぞれ表面酸化の処理時間を変
えて酸化膜を形成した３試料を作成し、アルカリ溶液の
一実施例とじてＮＨ４ＯＨ： Ｈ２Ｏ２＝ １ ： １
０の混合エツチング液（３０℃）によりエツチングを行
った。第１図にエツチング速度の測定結果を示す。第１
図から解るように、０２プラズマ処理によりＡｌｌ濃度
が０．３より小さいＡｌ００１５Ｇα０．８５Ａ”、お
よびＡＩｏ、２Ｓ Ｇ”０．７９ Ａｓの間でも有意ノ
エッチング速度の差が見られ、／ｌ濃度の低いＡ Ｉ
Ｇ ａ Ａ ｓの間でも選択的なエツチングが可能とな
る。たとえばＧａＡｓとＡｌｏ、１５ｆ、Ｂ５ＡＳの選
択エツチングは、０２プラズマ処理を８分間行うと、エ
ツチング速度比が１０：１の選択エツチングが可能とな
る。
本発明の効果を確認するため、Ａｌｌ濃度がＯ２３より
大なる例としてＡｅｏ、４５Ｑｏ、５５ＡＳの試料を作
成し、同条件で０２プラズマ処理を施したものについて
、同条件のアルカリ溶液でエツチングを行い測定した結
果、有意のエツチング速度の差は見られなかった。
大なる例としてＡｅｏ、４５Ｑｏ、５５ＡＳの試料を作
成し、同条件で０２プラズマ処理を施したものについて
、同条件のアルカリ溶液でエツチングを行い測定した結
果、有意のエツチング速度の差は見られなかった。
第２図はＡ１．Ｇａ１−ｘＡｓのル濃度Ｘに対するエツ
チング速度測定結果を示したものである。
チング速度測定結果を示したものである。
なお上述の実施例は０２プラズマ処理による例を示した
が、Ｎ２プラズマ処理によっても同等の結果が認められ
た。
が、Ｎ２プラズマ処理によっても同等の結果が認められ
た。
本発明を適用した具体例としてＥ／Ｄ−ＨＥＭＴ素子の
作成手順を第３図ａ −ｄに基いて示す。１は例えばＳ
ｚ Ｏ２で形成されたマスクパターン膜、２は侮ル膜
、３はＡＩＧαＡ、？膜、４はＧａＡｓ膜、５はＡ Ｉ
Ｇ ａ Ａ ｓ膜、６はＧａＡｓ膜ｔであり７は基板
である。最初にマスクパターン膜１に設けた孔８を通し
て、例えば酸素プラズマを用いた本発明によるＧａＡｓ
層２の選択エツチングを行うとＡ ｌＧａＡｓＧａＡｓ
層で減肉が止まる（第３図ａ）。
作成手順を第３図ａ −ｄに基いて示す。１は例えばＳ
ｚ Ｏ２で形成されたマスクパターン膜、２は侮ル膜
、３はＡＩＧαＡ、？膜、４はＧａＡｓ膜、５はＡ Ｉ
Ｇ ａ Ａ ｓ膜、６はＧａＡｓ膜ｔであり７は基板
である。最初にマスクパターン膜１に設けた孔８を通し
て、例えば酸素プラズマを用いた本発明によるＧａＡｓ
層２の選択エツチングを行うとＡ ｌＧａＡｓＧａＡｓ
層で減肉が止まる（第３図ａ）。
次いでＡｌＧａＡｓ ＄ ３の減肉及びマスクパターン
膜１の開口を、例えばＨＦ系水溶液を用いてエツチング
を行う（第３図ｂ）。次いで再度、本発明に基く選択エ
ツチングがＧａＡｓ膜４に対して行われ、２次電子供給
層となるＧ ａＡ Ｉ Ａ ｓ膜５に対して行われ、２
次電子供給層となるＧａＡｌＡｓ 膜５の直上でその減
肉は停止する（第３図Ｃ）。これに電極を形成させ、Ｅ
／Ｄ−ＨＥＭＴが完成する（第３図ｄ）。本エツチング
の大きな選択性が、２次元型子ガス供給層となるＧ ａ
Ａ Ｉ Ａ ｓ膜５の厚さ設計値の精度良い再現を可
能とする。また、２次元電子供給層となるＧａＡｌＡｓ
１１５１５は、ＤＸセンタを少な（、キャリアの発生
量を多（するため、そのＡ６混晶比を０．３以下とする
のが望ましく、本発明に基く選択エツチングの有効性が
発揮される。
膜１の開口を、例えばＨＦ系水溶液を用いてエツチング
を行う（第３図ｂ）。次いで再度、本発明に基く選択エ
ツチングがＧａＡｓ膜４に対して行われ、２次電子供給
層となるＧ ａＡ Ｉ Ａ ｓ膜５に対して行われ、２
次電子供給層となるＧａＡｌＡｓ 膜５の直上でその減
肉は停止する（第３図Ｃ）。これに電極を形成させ、Ｅ
／Ｄ−ＨＥＭＴが完成する（第３図ｄ）。本エツチング
の大きな選択性が、２次元型子ガス供給層となるＧ ａ
Ａ Ｉ Ａ ｓ膜５の厚さ設計値の精度良い再現を可
能とする。また、２次元電子供給層となるＧａＡｌＡｓ
１１５１５は、ＤＸセンタを少な（、キャリアの発生
量を多（するため、そのＡ６混晶比を０．３以下とする
のが望ましく、本発明に基く選択エツチングの有効性が
発揮される。
以上述べたように、本発明によれは、たとえば０２プラ
ズマ処理によるＧａＡｓおよびＡｌＧａＡｓ表面での酸
化膜生成を制御することにより、とくにＡｌ濃度が、０
．３よりも小さいＡｌＧａＡｓ相互の選択的なエツチン
グが可能となるので、ＧａＡｒまたはＡｌＧａＡｓを用
いた半導体素子の製造工程に利用すると効果が大きい。
ズマ処理によるＧａＡｓおよびＡｌＧａＡｓ表面での酸
化膜生成を制御することにより、とくにＡｌ濃度が、０
．３よりも小さいＡｌＧａＡｓ相互の選択的なエツチン
グが可能となるので、ＧａＡｒまたはＡｌＧａＡｓを用
いた半導体素子の製造工程に利用すると効果が大きい。
第１図は０２プラズマ処理時間に対するＧａＡｓおよび
各種のＡｆｆｉ濃度を持つＡｌＧａＡｓのＭｐＨ：ｌ１
Ａ＝１ ： １０ （３０℃）によるエツチング速度の
関係を示す図、第２図はＡ ｌ ｚ Ｇ ａ １−ｘＡ
ｓのＡｌ濃度ｘに対するエツチング速度測定結果を示す
図、第３図は本発明に基＜ Ｅ／Ｄ−ＨＥＭＴ素子の作
成工程概要図である。 １・・・マスクパターン、２・・・Ｇａミル、３・−・
Ａｌｌセル膜４− ＧａＡｓ膜、５− ＡｌＧａＡｓ膜
、６−・−ＧａＡｓ膜、７・・・基板、８・・・孔 特許出願人 住友電気工業株式会社代理人 弁理士
玉 蟲 久 五 部 Ｏ２プラズマ処理時間に対するＧａ Ａｓ及び各種のＡ
Ｉ濃度２持つＡＬＧａＡｓのＮＨａＯＨ： Ｈ２Ｏ２−
１： １０（３０°Ｃ）によるエツチング適度の関イ系 第１図 ＡＬ、Ｇａ１−ｘＡｓ ｌ：あ゛けるＡｌ濃度（ｘ）Ａ
Ｉ、ｃＧａ、−ｘＡｓのＡｔ濃濃度一対するエツチング
速度５刻定結集 ｗＪ ２ 図
各種のＡｆｆｉ濃度を持つＡｌＧａＡｓのＭｐＨ：ｌ１
Ａ＝１ ： １０ （３０℃）によるエツチング速度の
関係を示す図、第２図はＡ ｌ ｚ Ｇ ａ １−ｘＡ
ｓのＡｌ濃度ｘに対するエツチング速度測定結果を示す
図、第３図は本発明に基＜ Ｅ／Ｄ−ＨＥＭＴ素子の作
成工程概要図である。 １・・・マスクパターン、２・・・Ｇａミル、３・−・
Ａｌｌセル膜４− ＧａＡｓ膜、５− ＡｌＧａＡｓ膜
、６−・−ＧａＡｓ膜、７・・・基板、８・・・孔 特許出願人 住友電気工業株式会社代理人 弁理士
玉 蟲 久 五 部 Ｏ２プラズマ処理時間に対するＧａ Ａｓ及び各種のＡ
Ｉ濃度２持つＡＬＧａＡｓのＮＨａＯＨ： Ｈ２Ｏ２−
１： １０（３０°Ｃ）によるエツチング適度の関イ系 第１図 ＡＬ、Ｇａ１−ｘＡｓ ｌ：あ゛けるＡｌ濃度（ｘ）Ａ
Ｉ、ｃＧａ、−ｘＡｓのＡｔ濃濃度一対するエツチング
速度５刻定結集 ｗＪ ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定の混晶比ｘを有するＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ
層およびＧａＡｓ層を含む異種接合を構成する化合物半
導体の選択エッチング方法において、 前記Ａｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ層およびＧａＡｓ層
の表面にＯ＿２プラズマまたはＮ＿２プラズマ処理を行
い酸化膜または窒化膜を形成し、 アルカリ溶液によりＡｌ濃度差に応じて選択的にエッチ
ングを行う ことを特徴とする化合物半導体の選択エッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1751886A JPS62176133A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 化合物半導体の選択エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1751886A JPS62176133A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 化合物半導体の選択エツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176133A true JPS62176133A (ja) | 1987-08-01 |
Family
ID=11946175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1751886A Pending JPS62176133A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 化合物半導体の選択エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62176133A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102299175A (zh) * | 2011-08-29 | 2011-12-28 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | InAlN/GaN异质结有源区的埋层结构和激活方法 |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP1751886A patent/JPS62176133A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102299175A (zh) * | 2011-08-29 | 2011-12-28 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | InAlN/GaN异质结有源区的埋层结构和激活方法 |
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