JPH03192719A - 化合物半導体結晶成長法 - Google Patents
化合物半導体結晶成長法Info
- Publication number
- JPH03192719A JPH03192719A JP33128489A JP33128489A JPH03192719A JP H03192719 A JPH03192719 A JP H03192719A JP 33128489 A JP33128489 A JP 33128489A JP 33128489 A JP33128489 A JP 33128489A JP H03192719 A JPH03192719 A JP H03192719A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- crystal
- mask
- gaas
- selective growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 claims description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 39
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 241000272522 Anas Species 0.000 description 1
- 241000700560 Molluscum contagiosum virus Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Drying Of Semiconductors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は化合物半導体の結晶成長法に関するものである
。
。
［従来の技術］
ＡｆＩＡｓ表面の酸化膜を選択成長用マスクとしてＧａ
Ａｓの選択成長を行った場合を例に第２図により説明を
行う。
Ａｓの選択成長を行った場合を例に第２図により説明を
行う。
ＧａＡｓ基板結晶５上に選択成長用マスク材料としてＡ
ＩＡｓａ６を結晶成長させる（ａ）。次に、フォトリソ
グラフィ、エツチング等により上記基板結晶表面に、Ｇ
ａＡｓ、ＡｆＩＡｓの露出した面７が現れる構造を形成
する（ｂ）。この基板結晶を酸素雰囲気中で加熱すると
、基板結晶表面のＧａＡｓ、ＡｌＡｓの表面は、それぞ
れの酸化膜８．９が形成される（Ｃ）。次に、この基板
結晶をＡｓ雰囲気中で加熱すると、ＧａＡｓの酸化膜だ
け除去され、基板結晶表面には、ＡｌＡｓの酸化膜９と
基板のＧａＡｓの露出面７とが現れる（ｄ）。ＭＯＣＶ
Ｄ （有機金属気相成長法）によりＧａＡｓの結晶成長
を行うと、ある成長温度の範囲においてＧａＡｓ結晶１
０が、基板加熱により露出したＧａＡｓ基板結晶表面７
の上に成長する（ｅ）。
ＩＡｓａ６を結晶成長させる（ａ）。次に、フォトリソ
グラフィ、エツチング等により上記基板結晶表面に、Ｇ
ａＡｓ、ＡｆＩＡｓの露出した面７が現れる構造を形成
する（ｂ）。この基板結晶を酸素雰囲気中で加熱すると
、基板結晶表面のＧａＡｓ、ＡｌＡｓの表面は、それぞ
れの酸化膜８．９が形成される（Ｃ）。次に、この基板
結晶をＡｓ雰囲気中で加熱すると、ＧａＡｓの酸化膜だ
け除去され、基板結晶表面には、ＡｌＡｓの酸化膜９と
基板のＧａＡｓの露出面７とが現れる（ｄ）。ＭＯＣＶ
Ｄ （有機金属気相成長法）によりＧａＡｓの結晶成長
を行うと、ある成長温度の範囲においてＧａＡｓ結晶１
０が、基板加熱により露出したＧａＡｓ基板結晶表面７
の上に成長する（ｅ）。
［発明が解決しようとする課題］
上述の従来技術においては次の問題点がある。
すなわち、（１）選択成長用マスクのバターニングの際
し、フォトレジスト等による基板結晶表面の汚染が避け
られず、（２）選択成長用マスクとして用いたＡｆＩＡ
ｓ表面の酸化膜が加熱により除去することが困難である
ため、上記選択成長用マスクを用いて製作できる素子構
造が限さられており。
し、フォトレジスト等による基板結晶表面の汚染が避け
られず、（２）選択成長用マスクとして用いたＡｆＩＡ
ｓ表面の酸化膜が加熱により除去することが困難である
ため、上記選択成長用マスクを用いて製作できる素子構
造が限さられており。
（３）ＡＮＡｓ表面の酸化膜上にＧａＡｓの再成長を起
こさせないための成長温度が限られていてプロセスの低
温化が困難であり、その上（４）選択成長マスク用の結
晶を成長する必要があった。
こさせないための成長温度が限られていてプロセスの低
温化が困難であり、その上（４）選択成長マスク用の結
晶を成長する必要があった。
本発明の結晶成長法は、上記の従来法の欠点に鑑み、基
板結晶に汚染を受けることなく、マスクが加熱により容
易に除去でき、マスクの上の再結晶が比較的低温で防止
できる結晶成長法を得ようとするものである。
板結晶に汚染を受けることなく、マスクが加熱により容
易に除去でき、マスクの上の再結晶が比較的低温で防止
できる結晶成長法を得ようとするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、ｍｌＶ族化合物半導体の基板結晶に所
望のパターンの酸化膜を成長させ残りの部分を露出した
まま残して置く工程と、前記基板結晶を構成する■族お
よび■族の２つの成分を別々に含む２つの材料を原料と
し前記酸化膜が脱離しない温度でエピタキシ結晶成長を
行ない、前記酸化膜をマスクとして前記露出した部分に
選択成長させる工程とを含む化合物半導体結晶成長法が
得られる。
望のパターンの酸化膜を成長させ残りの部分を露出した
まま残して置く工程と、前記基板結晶を構成する■族お
よび■族の２つの成分を別々に含む２つの材料を原料と
し前記酸化膜が脱離しない温度でエピタキシ結晶成長を
行ない、前記酸化膜をマスクとして前記露出した部分に
選択成長させる工程とを含む化合物半導体結晶成長法が
得られる。
また本発明によれば、上記２つの工程あとに。
前記結晶基板を前記Ｖ族の成分の雰囲気で前記酸化膜が
脱離する温度で加熱して前記マスクの酸化膜を除去する
工程を付加した化合物半導体結晶成長法が得られる。
脱離する温度で加熱して前記マスクの酸化膜を除去する
工程を付加した化合物半導体結晶成長法が得られる。
［作用］
ＧａＡｓの表面に酸素雰囲気中で光を照射すると、光の
あった部分だけにＧａＡｓ酸化膜を形成することができ
る。
あった部分だけにＧａＡｓ酸化膜を形成することができ
る。
またＧａＡｓ表面の酸化膜は塩素雰囲気中で電子ビーム
を照射することにより、電子ビームのあたった部分だけ
酸化膜を除去することができる。
を照射することにより、電子ビームのあたった部分だけ
酸化膜を除去することができる。
上記のＧａＡｓ表面及びＧａＡｓ表面酸化膜の性質を組
み合わせることにより１選択成長用マスクのバターニン
グが真空プロセスで可能となる。
み合わせることにより１選択成長用マスクのバターニン
グが真空プロセスで可能となる。
また、ＧａＡｓ表面の酸化膜は、Ａｓ雰囲気中で加熱す
ることにより容易に除去できるので、従来技術で困難で
あった選択成長用マスクのあった場所への再成長が可能
となる。したがって、製作できる素子構造の選択成長用
マスクツくターンによる制約が少なくなる。
ることにより容易に除去できるので、従来技術で困難で
あった選択成長用マスクのあった場所への再成長が可能
となる。したがって、製作できる素子構造の選択成長用
マスクツくターンによる制約が少なくなる。
上記結晶成長原料と結晶成長法を用−）ること１こより
選択成長できる基板温度範囲が広がり、プロセスの低温
化が可能となる。
選択成長できる基板温度範囲が広がり、プロセスの低温
化が可能となる。
［実施例］
結晶成長原料として、ＴＭＧ （）リメチルガリウム）
とＡｓ４を用いたＭＯＭＢＥ （有機金属分子線エピタ
キシー）法による。ＧａＡｓの選択成長を例にとり実施
例の説明を行う。
とＡｓ４を用いたＭＯＭＢＥ （有機金属分子線エピタ
キシー）法による。ＧａＡｓの選択成長を例にとり実施
例の説明を行う。
室温のＧａＡｓ基板結晶１に酸素雰囲気中で。
Ａｒレーザ光２を照射する。この時Ａｒレーザ光の照射
されたＧａＡｓ基板結晶表面の酸化が促進され、ＧａＡ
ｓ酸化膜３が形成される（ａ）。
されたＧａＡｓ基板結晶表面の酸化が促進され、ＧａＡ
ｓ酸化膜３が形成される（ａ）。
次に上記ＧａＡｓ基板結晶１上に、ＴＭＧとＡｓ４を原
料としてＭＯＭＢＥ法により、ＱａＡｓの結晶成長を行
う。この時ＧａＡｓ酸化膜３以外の領域に、ＧａＡｓ結
晶４が選択成長する。成長温度は、ＧａＡｓ酸化膜３が
脱離しないように最高６３０℃に押さえる必要がある（
ｂ）。
料としてＭＯＭＢＥ法により、ＱａＡｓの結晶成長を行
う。この時ＧａＡｓ酸化膜３以外の領域に、ＧａＡｓ結
晶４が選択成長する。成長温度は、ＧａＡｓ酸化膜３が
脱離しないように最高６３０℃に押さえる必要がある（
ｂ）。
結晶成長が終了した後、ＧａＡｓ基板結晶を蒸気圧の高
いＶ族のＡｓの雰囲気で６３０℃以上に加熱すると、Ｇ
ａＡｓ酸化膜３が除去でき、ｌａで示すように、ＧａＡ
ｓ基板結晶１が露出する。
いＶ族のＡｓの雰囲気で６３０℃以上に加熱すると、Ｇ
ａＡｓ酸化膜３が除去でき、ｌａで示すように、ＧａＡ
ｓ基板結晶１が露出する。
このＧａＡｓ酸化膜を除去した露出面１ａには、再成長
ＧａＡｓ結晶４ａを形成することができる（ｄ）。
ＧａＡｓ結晶４ａを形成することができる（ｄ）。
上記の実施例では光の当った所でＧａＡｓ表面の酸化が
進むことを利用して選択成長マスクの形成を行う場合に
ついて述べた。この他に、塩素雰囲気中でＧａＡｓ酸化
膜に電子ビームを照射すると、？１１子ビームの照射さ
れたところのＧａＡｓ酸化膜が除去できることを利用し
ても２選択成長用のマスクの形成を行うことができる。
進むことを利用して選択成長マスクの形成を行う場合に
ついて述べた。この他に、塩素雰囲気中でＧａＡｓ酸化
膜に電子ビームを照射すると、？１１子ビームの照射さ
れたところのＧａＡｓ酸化膜が除去できることを利用し
ても２選択成長用のマスクの形成を行うことができる。
父上記の実施例ではｍｌＶ族の一例としてＧａＡ４結晶
について述べたが、他のｍｌＶ族たとえばＡＮＰ、Ｉｎ
Ｓｂなどにも適用できる。酸化膜の脱離温度、酸化膜の
除去に用いるＶ族の蒸気圧の高い元素を用いることなど
全く同じように扱うことができる。
について述べたが、他のｍｌＶ族たとえばＡＮＰ、Ｉｎ
Ｓｂなどにも適用できる。酸化膜の脱離温度、酸化膜の
除去に用いるＶ族の蒸気圧の高い元素を用いることなど
全く同じように扱うことができる。
［発明の効果］
本発明を用いることによる効果を以下に述べる。
（１）選択成長用マスクとしてＧａＡｓ表面の酸化膜を
用いることにより選択成長用マスクの形成−選択成長−
選択成長用マスクの除去−再成長を真空−貫プロセスと
して行うことが可能となる。したがって、大気、フォト
レジスト等による基板結晶表面の汚染を受けることがな
い。
用いることにより選択成長用マスクの形成−選択成長−
選択成長用マスクの除去−再成長を真空−貫プロセスと
して行うことが可能となる。したがって、大気、フォト
レジスト等による基板結晶表面の汚染を受けることがな
い。
（２）選択成長用マスクとして用いるＧａＡｓ表面の酸
化膜が、基板結晶の加熱により容易に除去できるため、
製作できる素子構造の範囲が広がる。
化膜が、基板結晶の加熱により容易に除去できるため、
製作できる素子構造の範囲が広がる。
（３）基板結晶表面の酸化膜上に再成長の起こらない成
長温度範囲が低温側に伸ばせるため、プロセスの低温化
が可能となる。
長温度範囲が低温側に伸ばせるため、プロセスの低温化
が可能となる。
（４）選択成長用マスクだけのための結晶を成長する必
要がなくなるため、プロセスの簡略化ができる。
要がなくなるため、プロセスの簡略化ができる。
第１図は本発明による選択成長および再成長の工程を示
す図、第２図は従来技術による選択成長および再成長の
工程を示す図である。 記号の説明：１はＧａＡｓ基板結晶、ｌａはＧａＡｓ基
板結晶露出面、２はＡｒレーザ光、３はＧａＡｓ酸化膜
、４はＧａＡｓ結晶、４ａは再成長ＧａＡｓ結晶をそれ
ぞれあられしている。 第１図 １０ ＧａＡｓ基板結晶露出面 第２図 手続補正書（自発） 平成２年３月１９ 日
す図、第２図は従来技術による選択成長および再成長の
工程を示す図である。 記号の説明：１はＧａＡｓ基板結晶、ｌａはＧａＡｓ基
板結晶露出面、２はＡｒレーザ光、３はＧａＡｓ酸化膜
、４はＧａＡｓ結晶、４ａは再成長ＧａＡｓ結晶をそれ
ぞれあられしている。 第１図 １０ ＧａＡｓ基板結晶露出面 第２図 手続補正書（自発） 平成２年３月１９ 日
Claims (2)
- （１）III／Ｖ族化合物半導体の基板結晶に所望のパタ
ーンの酸化膜を成長させ残りの部分を露出したまま残し
て置く工程と、前記基板結晶を構成するIII族およびＶ
族の２つの成分を別々に含む２つの材料を原料とし前記
酸化膜が脱離しない温度でエピタキシ結晶成長を行ない
、前記酸化膜をマスクとして前記露出した部分に選択成
長させる工程とを含む化合物半導体結晶成長法。 - （２）III／Ｖ族化合物半導体の基板結晶に所望のパタ
ーンの酸化膜を成長させ残りの部分を露出したまま残し
て置く工程と、前記基板結晶を構成するIII族およびＶ
族の２つの成分を別々に含む２つの材料を原料とし前記
酸化膜が脱離しない温度でエピタキシ結晶成長を行ない
、前記酸化膜をマスクとして前記露出した部分に選択成
長させる工程と、前記結晶基板を前記Ｖ族の成分の雰囲
気で前記酸化膜が脱離する温度で加熱して前記マスクの
酸化膜を除去する工程とを含む化合物半導体結晶成長法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33128489A JP2598707B2 (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | 化合物半導体結晶成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33128489A JP2598707B2 (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | 化合物半導体結晶成長法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03192719A true JPH03192719A (ja) | 1991-08-22 |
| JP2598707B2 JP2598707B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=18241967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33128489A Expired - Lifetime JP2598707B2 (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | 化合物半導体結晶成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598707B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005101470A1 (ja) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Riber | 三次元微細加工方法及び高密度三次元微細構造 |
| JP2006237339A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子の作製方法 |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP33128489A patent/JP2598707B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005101470A1 (ja) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Riber | 三次元微細加工方法及び高密度三次元微細構造 |
| US7432176B2 (en) | 2004-04-13 | 2008-10-07 | Riber | Method of three-dimensional microfabrication and high-density three-dimentional fine structure |
| CN100449691C (zh) * | 2004-04-13 | 2009-01-07 | 瑞必尔 | 三维微制造方法及高密度三维精细结构 |
| KR101026507B1 (ko) * | 2004-04-13 | 2011-04-01 | 리베르 | 삼차원 미세 가공 방법 및 고밀도 삼차원 미세 구조 |
| JP2006237339A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子の作製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2598707B2 (ja) | 1997-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3330218B2 (ja) | 半導体装置の製造方法，及び半導体装置 | |
| JPH0794494A (ja) | 化合物半導体デバイスの作製方法 | |
| JP3152877B2 (ja) | 半導体装置の製造の間に基板をマスキングする方法 | |
| JPH03192719A (ja) | 化合物半導体結晶成長法 | |
| JP2704931B2 (ja) | 選択成長用マスクの形成方法及びその除去方法 | |
| JPS59116192A (ja) | 分子線結晶成長方法 | |
| JP2686699B2 (ja) | 選択成長用ＧａＮマスク形成方法 | |
| JP2671089B2 (ja) | 量子構造作製方法 | |
| JPS5839014A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2714703B2 (ja) | 選択エピタキシャル成長法 | |
| JP2729866B2 (ja) | 化合物半導体エピタキシャル成長方法 | |
| JP3495786B2 (ja) | 酸素除去方法、及び汚染物除去方法、及びそれらを用いた化合物半導体デバイスの成長方法、及びそれに用いる成長装置 | |
| JPH04306821A (ja) | 化合物半導体結晶成長方法 | |
| JPS63148616A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2897107B2 (ja) | 結晶成長方法 | |
| JP2810175B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JP2737925B2 (ja) | 選択ヘテロエピタキシャル成長方法 | |
| JP2721683B2 (ja) | 化合物半導体薄膜結晶の成長方法 | |
| JPS6398120A (ja) | 結晶成長方法 | |
| JPH01316926A (ja) | 半導体薄膜結晶の製造方法 | |
| JPS59228715A (ja) | 選択的エピタキシヤル成長方法 | |
| JPH04234114A (ja) | Ｉｉｉ／ｖ族化合物半導体のドライエッチング方法 | |
| JPH08316149A (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法 | |
| JPH0832047A (ja) | 半導体微細構造の製造方法 | |
| JPH01230495A (ja) | 半導体結晶の成長方法 |