JPH03108779A - Formation of electrode of gallium nitride compound semiconductor - Google Patents

Formation of electrode of gallium nitride compound semiconductor

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JPH03108779A
JPH03108779A JP1247373A JP24737389A JPH03108779A JP H03108779 A JPH03108779 A JP H03108779A JP 1247373 A JP1247373 A JP 1247373A JP 24737389 A JP24737389 A JP 24737389A JP H03108779 A JPH03108779 A JP H03108779A
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gas
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compound semiconductor
etching
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勝英 真部
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正宏 小滝
Masaki Mori
正樹 森
Masafumi Hashimoto
雅文 橋本
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Abstract

PURPOSE:To form an electrode of good ohmic properties in a gallium nitride compound semiconductor by dry-etching an electrode formation part of a compound semiconductor by plasma gas of compound gas containing carbon and chroline and/or fluorine, by further carrying out dry-etch by plasma gas of inert gas and by depositing aluminum. CONSTITUTION:When an aluminum electrode 6 is formed on a compound semiconductor 3 which contains at least gallium and nitride, an electrode formation part 5 of the compound semiconductor 3 is dry-etched by plasma gas of compound gas containing chroline and/of fluorine. After the etched electrode formation part 5 is further dry-etched by plasma gas of inert gas, aluminum is deposited on the electrode formation part 5. For example, an n-type GaN layer 3 is formed on a sapphire substrate 1 with an AlN buffer layer 2 between, a mask 4 composed of sapphire is mounted, dry-etch is carried out by plasma gas of CCl2F2 gas and plasma gas of Ar gas, and aluminum is deposited using a stainless plate as a mask. An electrode 6 is formed in this way.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、オーミック性を改良した窒化ガリウム系化合
物半導体の電極形成方法および窒化ガリウム系発光素子
の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for forming an electrode of a gallium nitride compound semiconductor with improved ohmic properties and a method for manufacturing a gallium nitride light emitting device.

【従来技術】[Prior art]

窒化ガリウム系化合物半導体は青色発光ダイオドとして
注目されている利料である。従来から検利されてきたハ
ライドCVD法では、ザファイア表面にSiO2やキズ
を形成し、その上に成長するポ1JGaNが低抵抗にな
ることを利用して選択的にコンタクト層(n−GaNか
ら電極をとる部分)を形成した。ところが、この成長方
法は成長の均一性に欠け、また、膜そのものの特性が不
充分なこともあり実用化されなかった。 現在、ハライドCVD法に代わって横側されているのが
MOVPE (有機金属を使用した気相成長)法であり
、GaNとザファイアの間に格子不整合の緩和のために
ARN層を挿入した構造をとり、特性の優れたGaN層
の成長に成功している。
Gallium nitride-based compound semiconductors are attracting attention as blue light emitting diodes. In the conventional halide CVD method, SiO2 or scratches are formed on the surface of zaphire, and the contact layer (from n-GaN to electrode ) was formed. However, this growth method lacked uniformity of growth, and the film itself had insufficient characteristics, so it was not put to practical use. Currently, the MOVPE (metal-organic vapor phase epitaxy) method is being used in place of the halide CVD method, and it has a structure in which an ARN layer is inserted between GaN and zaphire to alleviate lattice mismatch. We have succeeded in growing a GaN layer with excellent characteristics.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、MOVPE法では、サファイア上の二1
−ズや5in2.  AA 2D3.5iNH11こは
ポリGaNは成長しない。したがって、1−GaN 層
からコンタクトをとるためには、1−GaN層のエツチ
ングとそのエツチング面上にオーミック性の良い電極を
形成する必要がある。 そこで、本発明者らは研究を重ねた結果、窒化ガリウム
系化合物半導体は炭素、塩素、フッ素を含む化合物、た
とえば、ジクロロジフルオロメタン(CCjl!2F2
)、テトラクロロメタン(CCβ4)、テトラフルオロ
メタン(CF4)ガスのプラズマガスにてエツチングの
後、継続して、不活性ガス、たとえば、アルゴン(Ar
)ガスのプラズマガスでエンチングした後、アルミニウ
ム電極を蒸着で形成すると、そのオーミック性が良いこ
とを発見し、本発明の完成に到った。 したがって、本発明の目的は、窒化ガリウム系化合物半
導体においてオーミック性の良い電極を形成することを
目的とする。
However, in the MOVPE method, the
-zuya 5in2. AA 2D3.5iNH11 PolyGaN does not grow in this case. Therefore, in order to make contact from the 1-GaN layer, it is necessary to etch the 1-GaN layer and form an electrode with good ohmic properties on the etched surface. As a result of repeated research, the present inventors found that gallium nitride-based compound semiconductors are compounds containing carbon, chlorine, and fluorine, such as dichlorodifluoromethane (CCjl!2F2
), tetrachloromethane (CCβ4), and tetrafluoromethane (CF4) gas, and then etching with an inert gas, such as argon (Ar), is continued.
) It was discovered that the ohmic properties of aluminum electrodes are good when the aluminum electrodes are formed by vapor deposition after etching with plasma gas, leading to the completion of the present invention. Therefore, an object of the present invention is to form an electrode with good ohmic properties in a gallium nitride compound semiconductor.

【課題を解決するだめの手段】[Means to solve the problem]

上記課題を解決するための発明の構成は、少なくともガ
リウム及び窒素を含む化合物半導体において、アルミニ
ウム電極を形成する方法であって、前記化合物半導体の
電極形成部を炭素と、塩素又は/及びフッ素を含む化合
物ガスのプラズマガスでドライエツチングし、 その後に、そのエツチングされた電極形成部を不活性ガ
スのプラズマガスでドライエツチングし、その後に、前
記電極形成部にアルミニウムを蒸着するようにしたこと
である。 上記の少なくともガリウム及び窒素を含む化合物半導体
とは、GaN、 GaAβNであり、炭素と、塩素又は
/及びフッ素を含む化合物ガスとはジクロロジフルオロ
メタン(CCj22I’2)、テトラクロロメタン(C
Cβ4)、テトラフルオロメタン(C1i4)ガスであ
り、不活性ガスとは、アルゴン(Ar)、ヘリウム(l
ie)、チッ素(N2)、クリプトン(C「)、キセノ
ン(Xe)ガスである。
The structure of the invention for solving the above problem is a method of forming an aluminum electrode in a compound semiconductor containing at least gallium and nitrogen, the electrode forming portion of the compound semiconductor containing carbon, chlorine or/and fluorine. Dry etching is performed using a compound gas plasma gas, and then the etched electrode formation portion is dry etched using an inert gas plasma gas, and then aluminum is vapor-deposited on the electrode formation portion. . The compound semiconductors containing at least gallium and nitrogen are GaN and GaAβN, and the compound gases containing carbon and chlorine and/or fluorine are dichlorodifluoromethane (CCj22I'2), tetrachloromethane (C
Cβ4), tetrafluoromethane (C1i4) gas, and inert gases include argon (Ar), helium (L
ie), nitrogen (N2), krypton (C''), and xenon (Xe) gases.

【作用及び効果】[Action and effect]

発明者等の考察では、上記のCC#2F2. CCff
4. CI’4のプラズマガスで窒化ガリウム化合物半
導体をドライエツチングするとき、そのエツチング部に
エツチングガス及び反応生成物の吸着等によりバリアが
形成されるために、アルミニウム電極のオミック性が良
くないと思われる。 そこで、本発明者らは実験を重ねた結果、プラズマエツ
チングの後に引き続いて、アルゴン等の不活性ガスでプ
ラズマエツチングを行い、その後に電極を形成すると、
良いオーミック性が得られることが判明した。
According to the inventors' considerations, the above CC#2F2. CCff
4. When dry etching a gallium nitride compound semiconductor with CI'4 plasma gas, a barrier is formed in the etched area due to adsorption of the etching gas and reaction products, so the omic properties of the aluminum electrode are thought to be poor. . Therefore, as a result of repeated experiments, the inventors of the present invention found that if plasma etching is followed by plasma etching with an inert gas such as argon, and then electrodes are formed,
It was found that good ohmic properties could be obtained.

【実施例】【Example】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 本実施例方法で使用された半導体は、有機金属化合物気
相成長法(以下rMOVPIE Jと記す)による気相
成長により第2図に示す構造に作成された。 用いられたガスは、N113とキャリアガスILとトリ
メチルガリウム(Ga (CI13) 3) (以下r
TMGJと記す)す1−リメチルアルミニウム(Δ] 
(CI+3) 3) (以下rTMAjと記す)である
。 まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した0面を主面と
する単結晶のザファイア基板1をMOVPIE装置の反
応室に載置されたザセプタに装着する。 次に、反応室内の圧力を5Torrに減圧し、112を
流速0.31!/分で反応室に流しながら温度1100
℃でザファイア基板1を気相エツチングした。 次に、温度を800℃まで低下させて、112を流速3
β/分、N113を流速212/分、TMAを7X]、
O−’モル/分で供給して1分間熱処理した。この熱処
理によりA42Nのバッファ層2が約500人の厚さに
形成された。 次に、1分経過した時にTMAの供給を停止して、ザフ
ァイア基板1の温度を1150℃に保持し、11□を2
.511/分、N113を1.5ff/分、TMGを1
..7X105モル/分で60分間供給し、膜厚約3柳
のn型のGaN層3を形成した。 次に、このようにして形成されたGaN層3の上面にザ
ファイアから成るマスク4を第3図のように載置して試
料3.0を作成し、第1図に示す平行平板電極型のプラ
ズマエツチング装置により、露出したGaN層3をエツ
チングした。 次に、そのエツチング装置について第1図を参照して説
明する。 第1図に示す平行電極型電極装置において、反心室20
を形成するステンレス製の真空容器1゜の側壁には、エ
ツチング用のガスを導入する導入管12.34が連設さ
れており、その導入管12.34は、それぞれ、ガス流
速を可変できるマスフローコントローラ14.36を介
してCCl21?2ガス、Arガスを貯蔵したボンベ1
6.38に接続されている。そして、CCβ2P2ガス
、又はArガスがそのボンベ16.38からマスフロー
コントローラ14.36を介して反応室20に導入され
る。 又、反応室20は拡散ポンプ19により排気されており
、反応室20の真空度は反応室20と拡散ポンプ19と
の間に介在するコンダクタンスバルブ18により調整さ
れる。 一方、反応室20内には」1下方向に対向して、電極2
2と電極24とが配設されている。そして、電極22は
接地され、電極24には高周波電力が供給される。その
高周波電力は周波数13.56MI(zの高周波電源2
8から整合器26を介して供給される。又、電極24の
上には、第2図に示す構成の試料30.32が載置され
る。 係る構成の装置において、プラズマエツチングは次のよ
うにして行われる。 まず、試料30等は、アセトン、トリクロロエチレン、
アセトンの順で、それぞれ、10分間洗浄し、窒素を吹
き付けて乾燥させた後、王水(塩酸:硝酸−3:1)で
5分、純水で10分洗浄して、窒素を吹き付けて乾燥さ
せた。その後、更に、200℃ホットプレート上に5分
載置して脱水ベータした後、電極24上にサファイア4
をマスクにして載置させた。 次に、拡散ポンプ19により反応室20内を十分に排気
して、反応室20の真空度を5X]、O−’T。 rr以下にする。その後、ccx2r2ガスがマスフロ
ーコントローラ14により流速10cc/分に制御され
て反応室20に導入され、コンダクタンスバルブ18に
より反応室20の真空度は正確に0.04T。 rrに調整された。そして、電極24と電極22間に0
.44W/cntの高周波電力が供給されて電極間でク
ロー放電が開始され、導入されたCCβ2F2ガスはプ
ラズマ状態となり、試料30.32のエツチングが開始
された。 8分間、エツチングを行った結果、試料30は第4図に
示す構造にエツチングされた。即ち、マスク4で覆われ
たGaN層3の部分はエツチングされず、露出したGa
N層4のみが図示する形状にエツチングされた。 次に、CIJ!2F2ガスの供給を停止して、アルゴン
(Ar)ガスを10分供給して、更に、エツチングした
。 最終的なエツチング深さは、最終的に8500八であっ
た。 このようにして、エツチングした試料30をエツチング
装置から取り出し、その試料30をアセトン、トリクロ
ルエチレン、アセトンの順で、それぞれ、10分間洗浄
し、窒素を吹き付けて乾燥させた。 その後、その試料に穴径200−φ、 500帆ピツチ
の穴のあいたステンレス板をマスクとしてアルミニウム
を基板温度225℃、蒸着時の真空度3×]06Tor
rで厚さ5000八に蒸着して、第5図に示すように電
極6を形成した。 このようにして形成された電極6の電圧−電流特性(V
−I特性)を測定した。その結果を第6図(b)に示す
。良好なオーミック特性が得られているのが分かる。 次に、上記の電極6の形成された試料30を窒素雰囲気
中で550℃で10分間、シンターしたが、オーミック
性に変化はなく、抵抗値が若干減少したに過ぎない。 又、アルゴン(Ar)ガスのエツチング時間を10分か
ら20分に延長して、同様にアルミニウムの電極を形成
して、そのV−I特性を測定した。その結果を第6図(
C)に示す。若干、オーミック性が悪くなることが分か
る。しかし、その試料をシンターすると、第6図(ロ)
に示すように、オーミック性が改善されることが理解さ
れる。 したがって、シンターせずに、良好なオーミック性を得
るためには、Arガスのエツチング時間は10分程度が
望ましいことが分かる。 尚、比較例として、CCl221’2ガスでのみエツチ
ングして、A「ガスでエツチングしなかった場合の特0 性は、第6図(a)に示すようになり、オーミック性は
得られなかった。又、この試料をシンターした後の特性
は、第6図(f)に示すようになり、特性の改善は見ら
れなかった。 更に、CCl2F2とArの混合ガスでエツチングして
電極を形成した場合の特性は、第6図(d)に示すよう
に、オーミック性は得られなかった。又、その試料をシ
ンターしても、第6図(i)に示すように、オーミック
性の改善は見られなかった。 更に、最初からArガスでエツチングして電極を形成し
た場合の特性は、第6図(e)に示すように、やはりオ
ーミック性は得られなかった。又、その試料をシンター
した後の特性も、第6図(j)に示しように、オーミッ
ク性の改善が得られなかった。 又、cch2p2ガスでエツチングしていない窒化ガリ
ウム半導体に直接、アルミニウム電極を蒸着した場合の
特性を測定した。その特性結果を第7図(a)−(e)
に示す。又、その試料をシンターした後に測定した特性
を第7図(f)−(j)に示す。シンター前では、オー
ミック性は得られていないがシンタによりオーミック性
が得られるのが分かる。しかし、そのオーミック性にバ
ラツキがあることも分かる。 以上のことから、CCβ2F2ガスにより窒化ガリウム
半導体をエツチングしてそのエツチング部分にアルミニ
ウム電極を形成すると、その電極のV■特性は、シンタ
ーによっても改善できない非オーミツク性を示すことが
理解される。 しかし、CCβ2P2ガスでエツチングした後、Arガ
スで継続してエツチングして電極を形成すると、シンタ
ーすることなく、当初から良好なオーミック性が得られ
ることが分かった。 又、本発明者等の考察では、上記のArガスによる継続
エツチングが、先行するCCβ2P2ガス又はCCβ4
ガス又はcp4ガスのエツチングによって生じるエツチ
ングガス及び反応生成物の吸着等によって形成されたバ
リアを除去するものと思われる。 したがって、その後のバリア除去のためのエツチングに
使用されるガスとしては、A「ガスと同様な効果がある
と予測される他の不活性ガスの使用も可能である。 次に、本発明の電極形成方法を用いた窒化ガリウム系発
光素子の製造方法について説明する。 第8図に示すように、前述した条件により、MOCVD
法によりザファイア基板1上に、AβNから成るバッフ
ァ層2を500への厚さに形成し、そのバッファ層2の
上にn−GaN層3を3ノ鹿の厚さに形成した。そして
、そのn−GaN層3」二に1−GaN層40を成長温
度900℃で膜厚2500人の厚さに形成した。 次に、第9図に示すように、1−GaN層40の上に、
スパッタリングにより8102層41を2000への厚
さに形成した。次に、その5層02層41上にフォトレ
ジスト42を塗布して、フォトリソグラフにより、n−
GaN層3に対する電極形成部位のフォトレジスト 次に、第10図に示すように、フォトレジスト42によ
って覆われていないS102層41をフッ酸系エツチン
グ液で除去した。 次に、第11図に示すように、フォトレジスト42及び
Si02層41によって覆われていない部位のi−Ga
N層40及びその下のn−GaN層3の一部を、前述し
た条件で、CCl2F2でエツチングした後、八rでド
ライエツチングした。 次に、第12図に示すように、i−GaN層40」−に
残っている3102層4]をフッ酸で除去した。 次に、第13図に示すように、試料の」二全面に前述し
た条件により、Aβ層43を蒸将により形成した。そし
て、そのA1層43の」−にフォトレジスト44を塗布
して、フォトリックラフにより、nGaN層3及びi 
−G a t4層40に対する電極部が残るように、所
定形状にパターン形成した。次に、第14図に示すよう
にそのフォトレジスト44をマスクとして下層のA1層
43の露出部を硝酸系エツチング液でエツチングし、フ
ォトレジストアセトンで除去し、n−GaN層3の電極
45、i−GaN層40の電極46を形成した。 このようにして、MIS (Metal−1nsula
ter−Semic。 nductor)構造の窒化ガリウム系発光素を製造す
ることができる。
The present invention will be described below based on specific examples. The semiconductor used in the method of this example was formed into the structure shown in FIG. 2 by vapor phase growth using organometallic compound vapor phase epitaxy (hereinafter referred to as rMOVPIE J). The gases used were N113, carrier gas IL, and trimethyl gallium (Ga (CI13) 3) (hereinafter r
TMGJ) 1-trimethylaluminum (Δ]
(CI+3) 3) (hereinafter referred to as rTMAj). First, a single-crystal zaphire substrate 1, which has been cleaned by organic cleaning and heat treatment and whose main surface is the 0 side, is mounted on a zaceptor placed in a reaction chamber of a MOVPIE apparatus. Next, the pressure inside the reaction chamber was reduced to 5 Torr, and the flow rate of 112 was 0.31! The temperature was increased to 1100°C while flowing into the reaction chamber at a rate of
The Zaphire substrate 1 was subjected to vapor phase etching at .degree. Next, the temperature was lowered to 800°C and the flow rate of 112 was 3.
β/min, N113 flow rate 212/min, TMA 7X],
Heat treatment was performed for 1 minute by supplying O-'mol/min. Through this heat treatment, the buffer layer 2 of A42N was formed to a thickness of approximately 500 nm. Next, when 1 minute has passed, the supply of TMA is stopped, the temperature of the Zaphire substrate 1 is maintained at 1150°C, and 11□ is
.. 511/min, N113 1.5ff/min, TMG 1
.. .. It was supplied for 60 minutes at a rate of 7×10 5 mol/min to form an n-type GaN layer 3 with a thickness of about 3 yen. Next, a mask 4 made of zaphire was placed on the upper surface of the GaN layer 3 thus formed as shown in FIG. The exposed GaN layer 3 was etched using a plasma etching device. Next, the etching apparatus will be explained with reference to FIG. In the parallel electrode type electrode device shown in FIG.
Introductory pipes 12.34 for introducing etching gas are connected to the side wall of the stainless steel vacuum vessel 1° forming the etching process. Cylinder 1 storing CCl21?2 gas and Ar gas via controller 14.36
6.38 is connected. Then, CCβ2P2 gas or Ar gas is introduced into the reaction chamber 20 from the cylinder 16.38 via the mass flow controller 14.36. Further, the reaction chamber 20 is evacuated by a diffusion pump 19, and the degree of vacuum in the reaction chamber 20 is adjusted by a conductance valve 18 interposed between the reaction chamber 20 and the diffusion pump 19. On the other hand, in the reaction chamber 20, an electrode 2 is placed facing downwardly.
2 and an electrode 24 are provided. The electrode 22 is grounded, and the electrode 24 is supplied with high frequency power. The high frequency power has a frequency of 13.56 MI (high frequency power supply 2 of z)
8 through a matching box 26. Further, on the electrode 24, samples 30 and 32 having the configuration shown in FIG. 2 are placed. In an apparatus having such a configuration, plasma etching is performed as follows. First, sample 30 etc. are acetone, trichlorethylene,
Wash with acetone for 10 minutes, spray with nitrogen and dry, wash with aqua regia (hydrochloric acid: nitric acid - 3:1) for 5 minutes, then with pure water for 10 minutes, spray with nitrogen and dry. I let it happen. Thereafter, after further dehydration by placing on a 200°C hot plate for 5 minutes, sapphire
was placed as a mask. Next, the inside of the reaction chamber 20 was sufficiently evacuated by the diffusion pump 19, and the degree of vacuum in the reaction chamber 20 was set to 5X], O-'T. Make it below rr. Thereafter, ccx2r2 gas was introduced into the reaction chamber 20 at a flow rate of 10 cc/min by the mass flow controller 14, and the degree of vacuum in the reaction chamber 20 was set to exactly 0.04T by the conductance valve 18. Adjusted to rr. Then, 0 is applied between the electrode 24 and the electrode 22.
.. A high frequency power of 44 W/cnt was supplied to start claw discharge between the electrodes, the introduced CCβ2F2 gas became a plasma state, and etching of sample 30.32 was started. As a result of etching for 8 minutes, sample 30 was etched into the structure shown in FIG. That is, the portion of the GaN layer 3 covered by the mask 4 is not etched, and the exposed GaN layer 3 is not etched.
Only the N layer 4 was etched into the shape shown. Next, CIJ! The supply of 2F2 gas was stopped, and argon (Ar) gas was supplied for 10 minutes for further etching. The final etching depth was 8,500 mm. The etched sample 30 was taken out of the etching apparatus, washed with acetone, trichlorethylene, and acetone for 10 minutes each, and dried by blowing nitrogen. Thereafter, using a stainless steel plate with holes of 200-φ and 500 pitch as a mask, aluminum was deposited on the sample at a substrate temperature of 225°C and a vacuum degree of 3×]06 Tor during vapor deposition.
The electrode 6 was formed as shown in FIG. 5 by vapor deposition to a thickness of 5,000 mm. The voltage-current characteristics (V
-I characteristics) were measured. The results are shown in FIG. 6(b). It can be seen that good ohmic characteristics are obtained. Next, the sample 30 on which the electrode 6 was formed was sintered at 550° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere, but there was no change in ohmic properties, and the resistance value was only slightly reduced. Further, the argon (Ar) gas etching time was extended from 10 minutes to 20 minutes, an aluminum electrode was formed in the same manner, and its VI characteristics were measured. The results are shown in Figure 6 (
Shown in C). It can be seen that the ohmic properties deteriorate slightly. However, when the sample is sintered, Fig. 6 (b)
It is understood that the ohmic properties are improved as shown in FIG. Therefore, it can be seen that in order to obtain good ohmic properties without sintering, it is desirable that the Ar gas etching time be about 10 minutes. As a comparative example, etching was performed only with CCl221'2 gas, and the characteristics when etching was not performed with A" gas were as shown in Figure 6 (a), and ohmic properties were not obtained. In addition, the characteristics after sintering this sample became as shown in Figure 6(f), and no improvement in characteristics was observed.Furthermore, electrodes were formed by etching with a mixed gas of CCl2F2 and Ar. In this case, as shown in Figure 6(d), no ohmic property was obtained.Also, even if the sample was sintered, the ohmic property was not improved as shown in Figure 6(i). Furthermore, when the electrode was formed by etching with Ar gas from the beginning, ohmic properties were not obtained as shown in Figure 6(e). As shown in Figure 6 (j), no improvement in ohmic properties was obtained after etching.Also, the characteristics when an aluminum electrode was deposited directly on a gallium nitride semiconductor that had not been etched with cch2p2 gas. The characteristic results are shown in Figure 7(a)-(e).
Shown below. Further, the characteristics measured after sintering the sample are shown in FIGS. 7(f)-(j). It can be seen that ohmic properties are not obtained before sintering, but ohmic properties are obtained by sintering. However, it can also be seen that there are variations in the ohmic nature. From the above, it is understood that when a gallium nitride semiconductor is etched with CCβ2F2 gas and an aluminum electrode is formed in the etched portion, the V.sub.2 characteristic of the electrode exhibits non-ohmic properties that cannot be improved even by sintering. However, it has been found that if electrodes are formed by etching with CCβ2P2 gas and then continuously etching with Ar gas, good ohmic properties can be obtained from the beginning without sintering. In addition, according to the inventors' considerations, the continuous etching using Ar gas described above is effective against the preceding CCβ2P2 gas or CCβ4
It is believed that the barrier formed by adsorption of etching gas and reaction products generated by etching gas or CP4 gas is removed. Therefore, as the gas used for the subsequent etching to remove the barrier, it is also possible to use other inert gases that are expected to have the same effect as gas A. A method for manufacturing a gallium nitride-based light emitting device using the formation method will be explained.As shown in FIG.
A buffer layer 2 made of AβN was formed to a thickness of 500 mm on a zaphire substrate 1 by a method, and an n-GaN layer 3 was formed on the buffer layer 2 to a thickness of 3 mm. Then, the n-GaN layer 3'' and the 1-GaN layer 40 were formed to a thickness of 2500 nm at a growth temperature of 900°C. Next, as shown in FIG. 9, on the 1-GaN layer 40,
An 8102 layer 41 was formed to a thickness of 2000 nm by sputtering. Next, a photoresist 42 is applied on the 5th layer 02 layer 41, and an n-
Photoresist at Electrode Formation Site for GaN Layer 3 Next, as shown in FIG. 10, the S102 layer 41 not covered by the photoresist 42 was removed using a hydrofluoric acid etching solution. Next, as shown in FIG.
The N layer 40 and a part of the n-GaN layer 3 thereunder were etched with CCl2F2 under the conditions described above, and then dry etched with 8R. Next, as shown in FIG. 12, the 3102 layer 4] remaining on the i-GaN layer 40'' was removed with hydrofluoric acid. Next, as shown in FIG. 13, an Aβ layer 43 was formed on the entire surface of the sample using a steamer under the conditions described above. Then, a photoresist 44 is applied to the "-" of the A1 layer 43, and the nGaN layer 3 and the i
- A pattern was formed in a predetermined shape so that an electrode portion for the Ga t4 layer 40 remained. Next, as shown in FIG. 14, using the photoresist 44 as a mask, the exposed portion of the lower A1 layer 43 is etched with a nitric acid-based etching solution and removed with photoresist acetone. An electrode 46 of the i-GaN layer 40 was formed. In this way, MIS (Metal-1nsula
ter-Semic. It is possible to manufacture a gallium nitride-based light-emitting device with a gallium nitride structure.

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

3 4 第1図は本発明の具体的な一実施例に係るエツチング方
法を実現するだめの装置を示した構成図。 第2図はエツチング試料の構成を示した断面図。 第3図はエツチング試料とマスクとの関係を示した断面
図。第4図はエツチング後の試料の断面図。 第5図はエツチング部に電極を形成した試料の断面図。 第6図は各種の条件でエツチングした窒化ガリウム半導
体に形成した電極のV−■特性の測定図。第7図はエツ
チングしない窒化ガリウム半導体に形成した電極のV−
I特性の測定図。第8図乃至第14図は本発明の電極形
成方法を用いた窒化ガリウム系発光素子の製造工程を示
す断面図である。 コンダクタンスバルブ 高周波電源 1−GaN層 41 フォトレジスト層 46 電極 5i02層 3 22.24 へβ層
3 4 FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for realizing an etching method according to a specific embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of an etched sample. FIG. 3 is a sectional view showing the relationship between the etching sample and the mask. FIG. 4 is a cross-sectional view of the sample after etching. FIG. 5 is a cross-sectional view of a sample with electrodes formed on the etched portion. FIG. 6 is a measurement diagram of the V-■ characteristics of electrodes formed on gallium nitride semiconductors etched under various conditions. Figure 7 shows the V-
A measurement diagram of I characteristics. FIGS. 8 to 14 are cross-sectional views showing the manufacturing process of a gallium nitride-based light emitting device using the electrode forming method of the present invention. Conductance valve high frequency power supply 1-GaN layer 41 Photoresist layer 46 Electrode 5i02 layer 3 22.24 to β layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】 少なくともガリウム及び窒素を含む化合物半導体におい
て、アルミニウム電極を形成する方法であって、 前記化合物半導体の電極形成部を炭素と、塩素又は/及
びフッ素を含む化合物ガスのプラズマガスでドライエッ
チングし、 その後に、そのエッチングされた電極形成部を不活性ガ
スのプラズマガスでドライエッチングし、その後に、前
記電極形成部にアルミニウムを蒸着することを特徴とす
る窒化ガリウム系化合物半導体の電極形成方法。
[Claims] A method for forming an aluminum electrode in a compound semiconductor containing at least gallium and nitrogen, the electrode forming portion of the compound semiconductor being treated with a plasma gas of a compound gas containing carbon and chlorine or/and fluorine. An electrode of a gallium nitride-based compound semiconductor, characterized in that the electrode is dry-etched, the etched electrode formation part is dry-etched with an inert plasma gas, and then aluminum is vapor-deposited on the electrode formation part. Formation method.
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