JPH07183287A - エッチャント - Google Patents
エッチャントInfo
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- JPH07183287A JPH07183287A JP34729693A JP34729693A JPH07183287A JP H07183287 A JPH07183287 A JP H07183287A JP 34729693 A JP34729693 A JP 34729693A JP 34729693 A JP34729693 A JP 34729693A JP H07183287 A JPH07183287 A JP H07183287A
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- JP
- Japan
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- etchant
- wafer
- etching
- case
- nitric acid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Al混晶比率xに影響されることなくGa
1 −X AlX AsのウエーハまたはGaAsのウエーハ
の結晶欠陥の有無を評価することができるエッチャント
を供給する。 【構成】 Ga1 −X AlX AsまたはGaAsのウエ
ーハをエッチングするためのエッチャントであって、過
酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸および純水の混合液
であることを特徴とする。例えば、過酸化水素酸、硫
酸、弗化水素および硝酸の各々の濃度が略30%、略9
6%、略49%および略99%であり、過酸化水素酸、
硫酸、弗化水素、硝酸および純水の容積比が略4:略
1:略2:略8:略4である。
1 −X AlX AsのウエーハまたはGaAsのウエーハ
の結晶欠陥の有無を評価することができるエッチャント
を供給する。 【構成】 Ga1 −X AlX AsまたはGaAsのウエ
ーハをエッチングするためのエッチャントであって、過
酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸および純水の混合液
であることを特徴とする。例えば、過酸化水素酸、硫
酸、弗化水素および硝酸の各々の濃度が略30%、略9
6%、略49%および略99%であり、過酸化水素酸、
硫酸、弗化水素、硝酸および純水の容積比が略4:略
1:略2:略8:略4である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体のウエー
ハをエッチングするためのエッチャントに係り、特にG
a1 −X AlX AsまたはGaAsのウエーハをエッチ
ングするためのエッチャントに関する。
ハをエッチングするためのエッチャントに係り、特にG
a1 −X AlX AsまたはGaAsのウエーハをエッチ
ングするためのエッチャントに関する。
【0002】
【従来の技術】化合物半導体であるGa1 −X AlX A
sのウエーハは、半導体レーザ、LED、高速FET
(HEMT)や太陽電池等のデバイスに用いられてい
る。ウエーハ中の結晶欠陥の存在はデバイスの動作を阻
害するので、抑制する必要がある。
sのウエーハは、半導体レーザ、LED、高速FET
(HEMT)や太陽電池等のデバイスに用いられてい
る。ウエーハ中の結晶欠陥の存在はデバイスの動作を阻
害するので、抑制する必要がある。
【0003】ウエーハ中の結晶欠陥の有無を簡便に評価
する場合、エッチャントを用いてエッチングすることが
行われている。
する場合、エッチャントを用いてエッチングすることが
行われている。
【0004】従来、GaAsの(100)ウエーハに対
しては、360ー400℃の溶融KOHがエッチャント
として用いられている。
しては、360ー400℃の溶融KOHがエッチャント
として用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】GaAsウエーハの
(100)面と交錯する転移等の格子欠陥の評価には3
60ー400℃の溶融したKOHがエッチャントとして
用いることができるが、360ー400℃の溶融したK
OHは、薄膜の(100)面、(511)面、(11
0)面、(111)面に対しては信頼性がないという問
題点があった。
(100)面と交錯する転移等の格子欠陥の評価には3
60ー400℃の溶融したKOHがエッチャントとして
用いることができるが、360ー400℃の溶融したK
OHは、薄膜の(100)面、(511)面、(11
0)面、(111)面に対しては信頼性がないという問
題点があった。
【0006】Ga1 −X AlX As(0.2≦X <1)
のウエーハに対しては現在有効に適応できるエッチャン
トが無いという問題点があり、また、溶融したKOHが
Alの混晶比率が低い(X <0.2)場合に(100)
面に対して使用されることがあるが、Alの混晶比率が
高い(X ≧0.2)場合には信頼性がないという問題点
があった。
のウエーハに対しては現在有効に適応できるエッチャン
トが無いという問題点があり、また、溶融したKOHが
Alの混晶比率が低い(X <0.2)場合に(100)
面に対して使用されることがあるが、Alの混晶比率が
高い(X ≧0.2)場合には信頼性がないという問題点
があった。
【0007】また、KOHは高温で溶かす必要があるの
で、作業に危険を伴うという問題点があった。
で、作業に危険を伴うという問題点があった。
【0008】なお、GaAsウエーハの(100)面の
エッチングには、ABエッチング液(2mlH2O,1
mlHF,8mgAgNO3,1gCrO3)というエ
ッチャントが公知であるが、このエッチャントを用いた
場合には転移が線状リッジパターンとしてエッチングさ
れ、計数可能なエッチピットを得られないという問題点
があった。
エッチングには、ABエッチング液(2mlH2O,1
mlHF,8mgAgNO3,1gCrO3)というエ
ッチャントが公知であるが、このエッチャントを用いた
場合には転移が線状リッジパターンとしてエッチングさ
れ、計数可能なエッチピットを得られないという問題点
があった。
【0009】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、Ga1 −X AlX AsまたはGaA
sのウエーハにおける薄膜の(100)面の他に、(5
11)面、(110)面、(111)面の結晶欠陥の評
価にも有効なエッチャントを提供することである。
する問題を解消し、Ga1 −X AlX AsまたはGaA
sのウエーハにおける薄膜の(100)面の他に、(5
11)面、(110)面、(111)面の結晶欠陥の評
価にも有効なエッチャントを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のエッチャントは、Ga1 −X AlX Asま
たはGaAsのウエーハをエッチングするためのエッチ
ャントであって、過酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸
および純水の混合液であることを特徴とする。
に、本発明のエッチャントは、Ga1 −X AlX Asま
たはGaAsのウエーハをエッチングするためのエッチ
ャントであって、過酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸
および純水の混合液であることを特徴とする。
【0011】また、前記混合液は、過酸化水素酸、硫
酸、弗化水素、硝酸および純水のモル濃度の比が略6:
略48:略49:略396:略200で混合されている
ことが好適である。
酸、弗化水素、硝酸および純水のモル濃度の比が略6:
略48:略49:略396:略200で混合されている
ことが好適である。
【0012】また、過酸化水素酸、硫酸、弗化水素およ
び硝酸の各々の濃度が略30%、略96%、略49%お
よび略99%であり、過酸化水素酸、硫酸、弗化水素、
硝酸および純水の容積比が略4:略1:略2:略8:略
4であることが好適である。
び硝酸の各々の濃度が略30%、略96%、略49%お
よび略99%であり、過酸化水素酸、硫酸、弗化水素、
硝酸および純水の容積比が略4:略1:略2:略8:略
4であることが好適である。
【0013】
【実施例】以下に本発明のエッチャントの実施例を図面
を参照して説明する。濃度が各々略30%、略96%、
略49%および略99%である過酸化水素酸、硫酸、弗
化水素および硝酸と、純水とをまず用意する。次に、過
酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸および純水の容積比
が略4:略1:略2:略8:略4になるようにして、耐
酸性容器中でこれらを混合する。このようにして作成さ
れた混合液として、本実施例のエッチャントが得られ
る。
を参照して説明する。濃度が各々略30%、略96%、
略49%および略99%である過酸化水素酸、硫酸、弗
化水素および硝酸と、純水とをまず用意する。次に、過
酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸および純水の容積比
が略4:略1:略2:略8:略4になるようにして、耐
酸性容器中でこれらを混合する。このようにして作成さ
れた混合液として、本実施例のエッチャントが得られ
る。
【0014】次に、本実施例のエッチャントを用いてG
aAsまたはGa1 −X AlX Asのウエーハをエッチ
ングした結果について説明する。耐酸性容器に本実施例
のエッチャントを300−400ccとり、GaAsま
たはGa1 −X AlX Asのウエーハの鏡面である被エ
ッチング面を上側にして浸し、このエッチャントを撹拌
しながら2乃至5分間、常温下でエッチングした。
aAsまたはGa1 −X AlX Asのウエーハをエッチ
ングした結果について説明する。耐酸性容器に本実施例
のエッチャントを300−400ccとり、GaAsま
たはGa1 −X AlX Asのウエーハの鏡面である被エ
ッチング面を上側にして浸し、このエッチャントを撹拌
しながら2乃至5分間、常温下でエッチングした。
【0015】また、以下に述べるウエーハ断面の転移の
伝播の観察には、ウエーハを劈開した(110)の被エ
ッチング面を上側にして支持台に載置してエッチャント
に浸し、同様に撹拌しながらエッチングを行った。
伝播の観察には、ウエーハを劈開した(110)の被エ
ッチング面を上側にして支持台に載置してエッチャント
に浸し、同様に撹拌しながらエッチングを行った。
【0016】酢酸や水を多くすると反応が減り、多くす
ると反応が増すので、ウエーハの種類、ドーパントの種
類、欠陥の種類等に応じて、酢酸や水の量を加減してエ
ッチングを行う。
ると反応が増すので、ウエーハの種類、ドーパントの種
類、欠陥の種類等に応じて、酢酸や水の量を加減してエ
ッチングを行う。
【0017】図1に、GaAsまたはGa1 −X AlX
Asのウエーハをエッチングする場合のエッチングレイ
トを、本実施例によるエッチャントを用いた場合(1)
と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合(2)
とについて示す。図1からわかるように、本実施例によ
るエッチャントを用いた場合(1)は、従来の溶融KO
H(370℃)を用いた場合(2)に比べて、エッチン
グレイトが小さい。したがって、本実施例によるエッチ
ャントを用いることにより、エッチングされる厚さを高
精度に制御でき、また極めて薄い膜厚のエッチングを行
うことができる。
Asのウエーハをエッチングする場合のエッチングレイ
トを、本実施例によるエッチャントを用いた場合(1)
と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合(2)
とについて示す。図1からわかるように、本実施例によ
るエッチャントを用いた場合(1)は、従来の溶融KO
H(370℃)を用いた場合(2)に比べて、エッチン
グレイトが小さい。したがって、本実施例によるエッチ
ャントを用いることにより、エッチングされる厚さを高
精度に制御でき、また極めて薄い膜厚のエッチングを行
うことができる。
【0018】図2は、Ga1 −X AlX Asウエーハに
おけるAl混晶比率xが0.1の場合について、本実施
例のエッチャントを用いてエッチングした場合(1)
と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合(2)
とで、エッチピットを1:1の対応の有無を示す写真で
ある。番号1乃至番号5によってエッチピットが示され
ている。図2からわかるように、Al混晶比率xが0.
1の場合については、従来の溶融KOH(370℃)を
用いた場合(2)でも、本実施例のエッチャントを用い
てエッチングした場合(1)と同様に、明瞭にエッチピ
ットが識別される。
おけるAl混晶比率xが0.1の場合について、本実施
例のエッチャントを用いてエッチングした場合(1)
と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合(2)
とで、エッチピットを1:1の対応の有無を示す写真で
ある。番号1乃至番号5によってエッチピットが示され
ている。図2からわかるように、Al混晶比率xが0.
1の場合については、従来の溶融KOH(370℃)を
用いた場合(2)でも、本実施例のエッチャントを用い
てエッチングした場合(1)と同様に、明瞭にエッチピ
ットが識別される。
【0019】一方、図3は、Al混晶比率xが0.2の
場合について、本実施例のエッチャントを用いてエッチ
ングした場合(1)と、従来の溶融KOH(370℃)
を用いた場合(2)とで、エッチピットを1:1の対応
の有無を示す写真である。
場合について、本実施例のエッチャントを用いてエッチ
ングした場合(1)と、従来の溶融KOH(370℃)
を用いた場合(2)とで、エッチピットを1:1の対応
の有無を示す写真である。
【0020】図3(2)からわかるように、Al混晶比
率xが0.2の場合については、従来の溶融KOH(3
70℃)を用いた場合(2)には、ウエーハの面が荒れ
ていることが認められる。さらに、Al混晶比率xが
0.2より大きい場合では、従来の溶融KOH(370
℃)を用いた場合(2)には、エッチピットの観察が不
可能になった。
率xが0.2の場合については、従来の溶融KOH(3
70℃)を用いた場合(2)には、ウエーハの面が荒れ
ていることが認められる。さらに、Al混晶比率xが
0.2より大きい場合では、従来の溶融KOH(370
℃)を用いた場合(2)には、エッチピットの観察が不
可能になった。
【0021】これに対して、本実施例のエッチャントを
用いた場合には、図3(1)からわかるように、Al混
晶比率xが0.1の場合と同様に、エッチピットを明瞭
に識別することができる。Al混晶比率xが0.2より
大きい場合でも、本実施例のエッチャントを用いた場合
には、同様エッチピットを明瞭に識別することができ
た。
用いた場合には、図3(1)からわかるように、Al混
晶比率xが0.1の場合と同様に、エッチピットを明瞭
に識別することができる。Al混晶比率xが0.2より
大きい場合でも、本実施例のエッチャントを用いた場合
には、同様エッチピットを明瞭に識別することができ
た。
【0022】以上のように、本実施例のエッチャントを
用いることにより、従来の溶融KOH(370℃)を用
いた場合にエッチピットの明瞭な識別が不可能であるA
l混晶比率xが0.2以上の場合についも、エッチピッ
トを明瞭に識別することができ、識別できる度合いはA
l混晶比率xの値に影響されない。
用いることにより、従来の溶融KOH(370℃)を用
いた場合にエッチピットの明瞭な識別が不可能であるA
l混晶比率xが0.2以上の場合についも、エッチピッ
トを明瞭に識別することができ、識別できる度合いはA
l混晶比率xの値に影響されない。
【0023】次に、図4を参照して、ウエーハ断面の転
移の伝播の観察した結果について説明する。上述したよ
うに、劈開した(110)の被エッチング面を上側にし
て支持台に載置してエッチャントに浸し、撹拌しながら
エッチングを行った。図4に示すように、ウエーハは、
GaAs基板4の上にP−GaAs層3が層設され、P
−GaAs層3の上にN−GaAs層2が層設され、N
−GaAs層2の上に、Al混晶比率xが0.2のGa
1 −X AlX As層1が層設されて構成されている。
移の伝播の観察した結果について説明する。上述したよ
うに、劈開した(110)の被エッチング面を上側にし
て支持台に載置してエッチャントに浸し、撹拌しながら
エッチングを行った。図4に示すように、ウエーハは、
GaAs基板4の上にP−GaAs層3が層設され、P
−GaAs層3の上にN−GaAs層2が層設され、N
−GaAs層2の上に、Al混晶比率xが0.2のGa
1 −X AlX As層1が層設されて構成されている。
【0024】図4に示すエピウエーハの断面(110)
を、本実施例のエッチャントを用いてエッチングした場
合(1)と、従来の溶融KOH(370℃)を用いてエ
ッチングした場合(2)とで、ウエーハにおけるGaA
s基板4、P−GaAs層3、N−GaAs層2、Ga
1 −X AlX As層1の間の転移を比較観察した。この
結果、従来の溶融KOHを用いた場合には全く転移を観
察できなかった。これに対して、本実施例によるエッチ
ャントを用いた場合には、図4においてdによって示さ
れるように、N−GaAs層2とGa1 −X AlX As
層1との間に転移の存在が観察された。また、図示しな
いが、本実施例のエッチャントを用いることにより他の
層の間にも転移が生じた場合を観察することができた。
また、(511)面、(111)面に対しても、同様に
結晶欠陥の有無を評価できることが確認された。
を、本実施例のエッチャントを用いてエッチングした場
合(1)と、従来の溶融KOH(370℃)を用いてエ
ッチングした場合(2)とで、ウエーハにおけるGaA
s基板4、P−GaAs層3、N−GaAs層2、Ga
1 −X AlX As層1の間の転移を比較観察した。この
結果、従来の溶融KOHを用いた場合には全く転移を観
察できなかった。これに対して、本実施例によるエッチ
ャントを用いた場合には、図4においてdによって示さ
れるように、N−GaAs層2とGa1 −X AlX As
層1との間に転移の存在が観察された。また、図示しな
いが、本実施例のエッチャントを用いることにより他の
層の間にも転移が生じた場合を観察することができた。
また、(511)面、(111)面に対しても、同様に
結晶欠陥の有無を評価できることが確認された。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエッチャ
ントによれば、Al混晶比率xに影響されることなくG
a1 −X AlX AsのウエーハまたはGaAsのウエー
ハの結晶欠陥の有無を評価することができる。
ントによれば、Al混晶比率xに影響されることなくG
a1 −X AlX AsのウエーハまたはGaAsのウエー
ハの結晶欠陥の有無を評価することができる。
【図1】GaAsまたはGa1 −X AlX Asのウエー
ハをエッチングする場合のエッチングレイトを、本発明
によるエッチャントを用いた場合(1)と、従来の溶融
KOH(370℃)を用いた場合(2)とについて示す
図。
ハをエッチングする場合のエッチングレイトを、本発明
によるエッチャントを用いた場合(1)と、従来の溶融
KOH(370℃)を用いた場合(2)とについて示す
図。
【図2】Ga1 −X AlX AsウエーハにおけるAl混
晶比率xが0.1の場合について、本発明によるエッチ
ャントを用いてエッチングした場合(1)と、従来の溶
融KOH(370℃)を用いた場合(2)とで、エッチ
ピットを1:1の対応の有無を示す写真。番号1乃至番
号5によってエッチピットを示す。
晶比率xが0.1の場合について、本発明によるエッチ
ャントを用いてエッチングした場合(1)と、従来の溶
融KOH(370℃)を用いた場合(2)とで、エッチ
ピットを1:1の対応の有無を示す写真。番号1乃至番
号5によってエッチピットを示す。
【図3】Al混晶比率xが0.2の場合について、本発
明によるエッチャントを用いてエッチングした場合
(1)と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合
(2)とで、エッチピットを1:1の対応の有無を示す
写真。
明によるエッチャントを用いてエッチングした場合
(1)と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合
(2)とで、エッチピットを1:1の対応の有無を示す
写真。
【図4】エピウエーハの断面(110)を、本発明によ
るエッチャントを用いてエッチングした場合(1)と、
従来の溶融KOH(370℃)を用いてエッチングした
場合(2)とで、層間の転移を比較観察した写真。
るエッチャントを用いてエッチングした場合(1)と、
従来の溶融KOH(370℃)を用いてエッチングした
場合(2)とで、層間の転移を比較観察した写真。
1 Ga1 −X AlX As層 2 N−GaAs層 3 P−GaAs層 4 GaAs基板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】GaAsまたはGa1−XAlXAsのウエー
ハをエッチングする場合のエッチングレイトを、本発明
によるエッチャントを用いた場合(1)と、従来の溶融
KOH(370℃)を用いた場合(2)とについて示す
図。
ハをエッチングする場合のエッチングレイトを、本発明
によるエッチャントを用いた場合(1)と、従来の溶融
KOH(370℃)を用いた場合(2)とについて示す
図。
【図2】Ga1−XAlXAsウエーハにおけるAl混
晶比率xが0.1の場合について、本発明によるエッチ
ャントを用いてエッチングした場合(1)と、従来の溶
融KOH(370℃)を用いた場合(2)とで、エッチ
ピットを1:1の対応の有無を示す顕微鏡写真。番号1
乃至番号5によってエッチピットを示す。
晶比率xが0.1の場合について、本発明によるエッチ
ャントを用いてエッチングした場合(1)と、従来の溶
融KOH(370℃)を用いた場合(2)とで、エッチ
ピットを1:1の対応の有無を示す顕微鏡写真。番号1
乃至番号5によってエッチピットを示す。
【図3】Al混晶比率xが0.2の場合について、本発
明によるエッチャントを用いてエッチングした場合
(1)と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合
(2)とで、エッチピットを1:1の対応の有無を示す
顕微鏡写真。
明によるエッチャントを用いてエッチングした場合
(1)と、従来の溶融KOH(370℃)を用いた場合
(2)とで、エッチピットを1:1の対応の有無を示す
顕微鏡写真。
【図4】エピウエーハの断面(110)を、本発明によ
るエッチャントを用いてエッチングした場合(1)と、
従来の溶融KOH(370℃)を用いてエッチングした
場合(2)とで、層間の転移を比較観察した顕微鏡写
真。
るエッチャントを用いてエッチングした場合(1)と、
従来の溶融KOH(370℃)を用いてエッチングした
場合(2)とで、層間の転移を比較観察した顕微鏡写
真。
Claims (3)
- 【請求項1】Ga1 −X AlX AsまたはGaAsのウ
エーハをエッチングするためのエッチャントであって、
過酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸および純水の混合
液であることを特徴とするエッチャント。 - 【請求項2】前記混合液は、過酸化水素酸、硫酸、弗化
水素、硝酸および純水のモル濃度の比が略6:略48:
略49:略396:略200で混合されていることを特
徴とする請求項1に記載のエッチャント。 - 【請求項3】過酸化水素酸、硫酸、弗化水素および硝酸
の各々の濃度が略30%、略96%、略49%および略
99%であり、過酸化水素酸、硫酸、弗化水素、硝酸お
よび純水の容積比が略4:略1:略2:略8:略4であ
ることを特徴とする請求項1に記載のエッチャント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34729693A JPH07183287A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | エッチャント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34729693A JPH07183287A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | エッチャント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183287A true JPH07183287A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18389255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34729693A Withdrawn JPH07183287A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | エッチャント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183287A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8461057B2 (en) | 1999-12-22 | 2013-06-11 | Basf Aktiengesellschaft | Process for the rough-etching of silicon solar cells |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34729693A patent/JPH07183287A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8461057B2 (en) | 1999-12-22 | 2013-06-11 | Basf Aktiengesellschaft | Process for the rough-etching of silicon solar cells |
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