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
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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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 |
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