JPH0786161A - 半導体の選択成長方法 - Google Patents
半導体の選択成長方法Info
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- JPH0786161A JPH0786161A JP22544593A JP22544593A JPH0786161A JP H0786161 A JPH0786161 A JP H0786161A JP 22544593 A JP22544593 A JP 22544593A JP 22544593 A JP22544593 A JP 22544593A JP H0786161 A JPH0786161 A JP H0786161A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】固体ソース分子線エピタキシ装置を用いた半導
体の選択成長方法において、マスクを使用せず、基板上
に直接選択成長層を形成する。 【構成】分子線エピタキシ装置の成長チャンバ内の半導
体基板表面の任意の場所にレーザ光を照射し、その部分
の温度を成長速度がゼロになる温度まで上げながら成長
することにより、レーザ光の非照射部分のみに選択的に
成長層を形成する。 【効果】マスクの形成および除去プロセスが必要なくな
り、選択成長層の形成時間が大幅に短縮できる。基板へ
のダメージや汚染を防止でき、基板の清浄面に成長でき
るので欠陥，界面準位を低減することができる。
体の選択成長方法において、マスクを使用せず、基板上
に直接選択成長層を形成する。 【構成】分子線エピタキシ装置の成長チャンバ内の半導
体基板表面の任意の場所にレーザ光を照射し、その部分
の温度を成長速度がゼロになる温度まで上げながら成長
することにより、レーザ光の非照射部分のみに選択的に
成長層を形成する。 【効果】マスクの形成および除去プロセスが必要なくな
り、選択成長層の形成時間が大幅に短縮できる。基板へ
のダメージや汚染を防止でき、基板の清浄面に成長でき
るので欠陥，界面準位を低減することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の結晶成長方法
に係り、特に、マスクレスで選択成長，埋込成長が可能
な半導体の結晶成長方法に関する。
に係り、特に、マスクレスで選択成長，埋込成長が可能
な半導体の結晶成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ等に代表されるIII −Ｖ族化合
物半導体の結晶成長において、固体ソースを用いた分子
線エピタキシ法（ＭＢＥ）では、ＧａＡｓ表面には正常
なエピタキシャル膜が成長するが、ＳｉＯ2 等の酸化膜
上にも多結晶が成長してしまい、選択成長は出来ないと
言われていた。しかし、近年、ＳｉＯ2 マスクを用いて
成長中の基板温度を高くし、ＧａＡｓ表面とＳｉＯ2 表
面でのＧａの付着係数、マイグレーション距離の違いに
より選択性を実現している（アプライド フィジクス
レター（Appl．Phys．Lett．）５１(１９），９ １９８
７ Ｐ１５１２−１５１４）。
物半導体の結晶成長において、固体ソースを用いた分子
線エピタキシ法（ＭＢＥ）では、ＧａＡｓ表面には正常
なエピタキシャル膜が成長するが、ＳｉＯ2 等の酸化膜
上にも多結晶が成長してしまい、選択成長は出来ないと
言われていた。しかし、近年、ＳｉＯ2 マスクを用いて
成長中の基板温度を高くし、ＧａＡｓ表面とＳｉＯ2 表
面でのＧａの付着係数、マイグレーション距離の違いに
より選択性を実現している（アプライド フィジクス
レター（Appl．Phys．Lett．）５１(１９），９ １９８
７ Ｐ１５１２−１５１４）。
【０００３】上記の様に、従来の選択成長技術はＧａＡ
ｓ基板上にＳｉＯ2 等の酸化膜をデポし、さらに、レジ
ストを用いたホトリソグラフィにより選択的に酸化膜を
除去して残った酸化膜をマスクとして選択成長するもの
であった。これらのマスクを用いた方法では成長前にプ
ロセス数が多く、個々のプロセスにおいて基板に与える
ダメージ(ＳｉＯ2 デポ時の熱ストレス等)、基板の表面
汚染等は避けられなかった。
ｓ基板上にＳｉＯ2 等の酸化膜をデポし、さらに、レジ
ストを用いたホトリソグラフィにより選択的に酸化膜を
除去して残った酸化膜をマスクとして選択成長するもの
であった。これらのマスクを用いた方法では成長前にプ
ロセス数が多く、個々のプロセスにおいて基板に与える
ダメージ(ＳｉＯ2 デポ時の熱ストレス等)、基板の表面
汚染等は避けられなかった。
【０００４】また、選択成長を行った後は、一度成長装
置から出し、マスクを除去しないと次のプロセスは出来
ない。このため、選択成長層の埋込成長、または選択成
長後の連続ヘテロ成長のような同一成長プロセスでの連
続成長は不可能であった。
置から出し、マスクを除去しないと次のプロセスは出来
ない。このため、選択成長層の埋込成長、または選択成
長後の連続ヘテロ成長のような同一成長プロセスでの連
続成長は不可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】固体ソースを用いた分
子線エピタキシ装置を用いて選択成長を行う場合、基板
上に酸化膜によるマスクを形成する必要があり、このた
め、異物接触による表面汚染、および熱歪等の物理的ダ
メージが発生する。また、選択成長後、マスクの除去プ
ロセスが必要なため、選択成長後の連続成長が出来な
い。
子線エピタキシ装置を用いて選択成長を行う場合、基板
上に酸化膜によるマスクを形成する必要があり、このた
め、異物接触による表面汚染、および熱歪等の物理的ダ
メージが発生する。また、選択成長後、マスクの除去プ
ロセスが必要なため、選択成長後の連続成長が出来な
い。
【０００６】
【課題を解決するための手段】成長中の半導体基板の任
意の場所にレーザ光を照射し、その部分の基板温度を成
長する半導体のIII 族元素が脱離する温度まで上げるこ
とにより、レーザ光を照射した場所には成長させず、そ
れ以外の場所に選択的に結晶成長する。
意の場所にレーザ光を照射し、その部分の基板温度を成
長する半導体のIII 族元素が脱離する温度まで上げるこ
とにより、レーザ光を照射した場所には成長させず、そ
れ以外の場所に選択的に結晶成長する。
【０００７】
【作用】基板表面に照射するレーザ光をパルス照射と
し、かつ、レーザの照射時間をレーザ照射部分と非照射
部分の境界面の温度が、熱伝導により半導体が成長しな
い温度になる時間より短くすることにより、レーザ照射
部分から非照射部分への熱伝導を抑え、境界面の温度を
半導体が成長しない温度以下に抑えることにより、境界
面でだれの無い選択成長層がマスクレスで成長可能とな
る。
し、かつ、レーザの照射時間をレーザ照射部分と非照射
部分の境界面の温度が、熱伝導により半導体が成長しな
い温度になる時間より短くすることにより、レーザ照射
部分から非照射部分への熱伝導を抑え、境界面の温度を
半導体が成長しない温度以下に抑えることにより、境界
面でだれの無い選択成長層がマスクレスで成長可能とな
る。
【０００８】
（実施例１）本発明の実施例を図１，図２を用いて説明
する。装置の構成は次の様になっている。成長チャンバ
１内に液体窒素シュラウド２があり、下方に数本の分子
線源３，上方に基板加熱機構４があり、内部は超高真空
に保持されている。半導体基板５は基板加熱機構４の下
部に成長面を下にして設置されている。基板５の真下に
はビューイングポート６が設けられている。レーザ光源
７にはＡｒレーザを用い、これより発生したレーザ光は
パターンジェネレータ８を経由してビューイングポート
６より基板５の表面に照射される。また、成長チャンバ
１下部には基板５の温度を測定するためのパイロメータ
９がある。
する。装置の構成は次の様になっている。成長チャンバ
１内に液体窒素シュラウド２があり、下方に数本の分子
線源３，上方に基板加熱機構４があり、内部は超高真空
に保持されている。半導体基板５は基板加熱機構４の下
部に成長面を下にして設置されている。基板５の真下に
はビューイングポート６が設けられている。レーザ光源
７にはＡｒレーザを用い、これより発生したレーザ光は
パターンジェネレータ８を経由してビューイングポート
６より基板５の表面に照射される。また、成長チャンバ
１下部には基板５の温度を測定するためのパイロメータ
９がある。
【０００９】次に、図２を用いて選択成長の手順を説明
する。まず、通常の前処理を施したＧａＡｓ基板２１を
基板加熱機構４にセットし、成長温度（例えばＧａＡｓ
の場合５４０℃程度）まで昇温する。次に、Ａｒレーザ
光をパターンジェネレータ８に導入し、ここで、レーザ
光を任意のパターンに設定し、反射ミラー１０，ビュー
イングポート６を経由させＧａＡｓ基板２１表面に照射
する。この時、ＧaＡs基板２１表面には希望したパター
ン通りにレーザ光が当っている部分２２と当っていない
部分２３とに分離される。この状態でパイロメータ９の
値を見ながらレーザ出力を調整し、基板温度を部分的に
昇温する。この時、ＧａＡｓ基板２１の温度は、レーザ
光の当っていない場所２３は成長温度（例えばＧａＡｓ
の場合５４０℃程度）に設定し、レーザ光の当っている
場所２２はIII 族元素が脱離する温度（例えば、ＧａＡ
ｓの場合７２５℃）に設定する。この状態で成長を開始
すると、レーザ光の当っている場所にはＧａＡｓ基板２
１に入射したIII 族元素（ここではＧａ元素）が再蒸発
するためＧａＡｓは成長しないが、レーザ光が当ってい
ない場所は成長温度から変化していないためＧａＡｓ２
４がエピタキシャル成長する。以上の方法により、マス
クレスの選択成長が実現できる。
する。まず、通常の前処理を施したＧａＡｓ基板２１を
基板加熱機構４にセットし、成長温度（例えばＧａＡｓ
の場合５４０℃程度）まで昇温する。次に、Ａｒレーザ
光をパターンジェネレータ８に導入し、ここで、レーザ
光を任意のパターンに設定し、反射ミラー１０，ビュー
イングポート６を経由させＧａＡｓ基板２１表面に照射
する。この時、ＧaＡs基板２１表面には希望したパター
ン通りにレーザ光が当っている部分２２と当っていない
部分２３とに分離される。この状態でパイロメータ９の
値を見ながらレーザ出力を調整し、基板温度を部分的に
昇温する。この時、ＧａＡｓ基板２１の温度は、レーザ
光の当っていない場所２３は成長温度（例えばＧａＡｓ
の場合５４０℃程度）に設定し、レーザ光の当っている
場所２２はIII 族元素が脱離する温度（例えば、ＧａＡ
ｓの場合７２５℃）に設定する。この状態で成長を開始
すると、レーザ光の当っている場所にはＧａＡｓ基板２
１に入射したIII 族元素（ここではＧａ元素）が再蒸発
するためＧａＡｓは成長しないが、レーザ光が当ってい
ない場所は成長温度から変化していないためＧａＡｓ２
４がエピタキシャル成長する。以上の方法により、マス
クレスの選択成長が実現できる。
【００１０】（実施例２）レーザ光照射により微細パタ
ーンを形成する場合、高温部と低温部との境界面での熱
伝導が少なからず問題になる。これを解決するための実
施例を図３を用いて説明する。ＧａＡｓ基板の熱伝導
率，比熱より、基板の一部分を８００℃にした時の境界
面の温度が６００℃になる時間を計算すると、約５０ｎ
sec となる。
ーンを形成する場合、高温部と低温部との境界面での熱
伝導が少なからず問題になる。これを解決するための実
施例を図３を用いて説明する。ＧａＡｓ基板の熱伝導
率，比熱より、基板の一部分を８００℃にした時の境界
面の温度が６００℃になる時間を計算すると、約５０ｎ
sec となる。
【００１１】本実施例ではレーザ光をパルス照射するこ
とにより境界面の温度を分離するものである。基板表面
に照射するレーザは図の様な、照射時間５０ｎsec ，オ
フ時間１００ｎsec のパルスである。ここではオフ時間
を１００ｎsec としてあるが、最長，選択成長する半導
体が１／２モノレイヤ成長する時間まで長くすることが
できる。この方法では、レーザ光が照射されてから境界
面の温度がレーザ照射部と同じになる前にレーザをオフ
し、かつレーザオフ時間の間に境界面の温度を自然冷却
できる。このため、境界面の温度は常に成長速度がゼロ
になる温度まで上昇することがなく、また、ＧａＡｓが
１原子層成長するための時間は１秒程度なのでレーザ光
オフ時間にＧａＡｓが成長することはなく、境界面にだ
れの無い選択成長が可能となる。
とにより境界面の温度を分離するものである。基板表面
に照射するレーザは図の様な、照射時間５０ｎsec ，オ
フ時間１００ｎsec のパルスである。ここではオフ時間
を１００ｎsec としてあるが、最長，選択成長する半導
体が１／２モノレイヤ成長する時間まで長くすることが
できる。この方法では、レーザ光が照射されてから境界
面の温度がレーザ照射部と同じになる前にレーザをオフ
し、かつレーザオフ時間の間に境界面の温度を自然冷却
できる。このため、境界面の温度は常に成長速度がゼロ
になる温度まで上昇することがなく、また、ＧａＡｓが
１原子層成長するための時間は１秒程度なのでレーザ光
オフ時間にＧａＡｓが成長することはなく、境界面にだ
れの無い選択成長が可能となる。
【００１２】（実施例３）図４に本発明を利用した選択
成長，埋込成長を連続成長した実施例を示す。まず、成
長前のＧａＡｓ基板４１を基板加熱機構４にセットし、
サーマルクリーニングを行った後、ＩｎＡｓ成長温度
（４００℃）に設定する。次に、ＧａＡｓ基板４１表面
にパターンニングされたレーザ光を照射する。レーザ照
射面４２をＩｎＡｓが再蒸発する温度（６００℃）にな
るようにレーザ出力を調整する。次に、レーザをパルス
照射とし、照射しながらＩｎＡｓ層４３を５００Å程度
成長する。この時、レーザ照射部と非照射部の境界面は
パルス照射により冷却時間を設けているので６００℃以
上には上昇しない。したがって、レーザ照射部にはＩｎ
Ａｓは成長せず、図の様な形状に周辺のだれがない選択
成長できる。ここで、選択成長層のサイズはレーザ照射
部の間隔を狭めることにより微細化が可能である。次
に、レーザ照射を止め、基板温度をＧａＡｓの成長温度
（５００℃）として、ＧａＡｓ層４４を成長し、ＩｎＡ
ｓ選択成長層４３を埋め込む。以上の手順により、マス
クレスの選択成長から埋込成長まで同一プロセス内で連
続成長できる。
成長，埋込成長を連続成長した実施例を示す。まず、成
長前のＧａＡｓ基板４１を基板加熱機構４にセットし、
サーマルクリーニングを行った後、ＩｎＡｓ成長温度
（４００℃）に設定する。次に、ＧａＡｓ基板４１表面
にパターンニングされたレーザ光を照射する。レーザ照
射面４２をＩｎＡｓが再蒸発する温度（６００℃）にな
るようにレーザ出力を調整する。次に、レーザをパルス
照射とし、照射しながらＩｎＡｓ層４３を５００Å程度
成長する。この時、レーザ照射部と非照射部の境界面は
パルス照射により冷却時間を設けているので６００℃以
上には上昇しない。したがって、レーザ照射部にはＩｎ
Ａｓは成長せず、図の様な形状に周辺のだれがない選択
成長できる。ここで、選択成長層のサイズはレーザ照射
部の間隔を狭めることにより微細化が可能である。次
に、レーザ照射を止め、基板温度をＧａＡｓの成長温度
（５００℃）として、ＧａＡｓ層４４を成長し、ＩｎＡ
ｓ選択成長層４３を埋め込む。以上の手順により、マス
クレスの選択成長から埋込成長まで同一プロセス内で連
続成長できる。
【００１３】（実施例４）図５に三元混晶（ここではＡ
ｌＧａＡｓ）の中に二元混晶(ここではＧａＡｓ)を埋込
成長した実施例を示す。まず、ＧａＡｓ基板５１上にＡ
ｌＧａＡｓバッファ層５２を通常成長する。次に、成長
表面にレーザ光を任意の場所に照射して表面温度をＧａ
Ａｓが成長しない温度（７２５℃）に設定する。このま
まレーザ光を照射しながらＧａＡｓ層５３を選択成長す
る。次にレーザ光をオフし、AlGaAs埋込層５４を通常成
長する。以上の工程により三元混晶に埋め込まれた二元
混晶の選択成長層をマスクレスで形成することができ
る。
ｌＧａＡｓ）の中に二元混晶(ここではＧａＡｓ)を埋込
成長した実施例を示す。まず、ＧａＡｓ基板５１上にＡ
ｌＧａＡｓバッファ層５２を通常成長する。次に、成長
表面にレーザ光を任意の場所に照射して表面温度をＧａ
Ａｓが成長しない温度（７２５℃）に設定する。このま
まレーザ光を照射しながらＧａＡｓ層５３を選択成長す
る。次にレーザ光をオフし、AlGaAs埋込層５４を通常成
長する。以上の工程により三元混晶に埋め込まれた二元
混晶の選択成長層をマスクレスで形成することができ
る。
【００１４】（実施例５）図６に選択成長層に電子を閉
じ込めた場合の実施例を示す。まず、ＧａＡｓ基板６１
上にアンドープＧａＡｓバッファ層６２を成長する。次
に成長表面の任意の場所にレーザ光を照射して表面温度
をＧａＡｓが成長しない温度（７２５℃）に設定する。
その状態でレーザ光を照射しながらＳｉドープＧａＡｓ
層６３を選択成長する。次にレーザ光をオフし、アンド
ープＧａＡｓ埋込層６４を通常成長する。以上の工程に
より、アンドープＧａＡｓ内にＳｉドープＧａＡｓを埋
め込むことができる。ここで、ＳｉはＧａＡｓに対して
ｎ型の不純物となるので電子は選択成長層内に閉じ込め
られた状態になる。また、Ｓｉの替わりにＢｅ等のｐ型
不純物をドーピングすることにより、正孔を閉じ込める
こともできる。
じ込めた場合の実施例を示す。まず、ＧａＡｓ基板６１
上にアンドープＧａＡｓバッファ層６２を成長する。次
に成長表面の任意の場所にレーザ光を照射して表面温度
をＧａＡｓが成長しない温度（７２５℃）に設定する。
その状態でレーザ光を照射しながらＳｉドープＧａＡｓ
層６３を選択成長する。次にレーザ光をオフし、アンド
ープＧａＡｓ埋込層６４を通常成長する。以上の工程に
より、アンドープＧａＡｓ内にＳｉドープＧａＡｓを埋
め込むことができる。ここで、ＳｉはＧａＡｓに対して
ｎ型の不純物となるので電子は選択成長層内に閉じ込め
られた状態になる。また、Ｓｉの替わりにＢｅ等のｐ型
不純物をドーピングすることにより、正孔を閉じ込める
こともできる。
【００１５】（実施例６）図７にドーピングされた異種
類の半導体を埋め込んだ場合の実施例を示す。まず、Ｇ
ａＡｓ基板７１上にアンドープＧａＡｓバッファ層７２
を成長する。次に成長表面の任意の場所にレーザ光を照
射して表面温度をＩｎＡｓが成長しない温度（６００
℃）に設定する。その状態でレーザ光を照射しながらＢ
ｅドープInAs層７３を選択成長する。次にレーザ光をオ
フし、アンドープＧａＡｓ埋込層７４を通常成長する。
以上の工程により、アンドープＧａＡｓ内にＢｅドープ
ＩnＡsを埋め込むことができる。ここで、ＢｅはＩｎＡ
ｓに対してｐ型の不純物となるので正孔は選択成長層内
に閉じ込められた状態になる。また、Ｂｅの替わりにＳ
ｉ等のｎ型不純物をドーピングすることにより、電子を
閉じ込めることもできる。
類の半導体を埋め込んだ場合の実施例を示す。まず、Ｇ
ａＡｓ基板７１上にアンドープＧａＡｓバッファ層７２
を成長する。次に成長表面の任意の場所にレーザ光を照
射して表面温度をＩｎＡｓが成長しない温度（６００
℃）に設定する。その状態でレーザ光を照射しながらＢ
ｅドープInAs層７３を選択成長する。次にレーザ光をオ
フし、アンドープＧａＡｓ埋込層７４を通常成長する。
以上の工程により、アンドープＧａＡｓ内にＢｅドープ
ＩnＡsを埋め込むことができる。ここで、ＢｅはＩｎＡ
ｓに対してｐ型の不純物となるので正孔は選択成長層内
に閉じ込められた状態になる。また、Ｂｅの替わりにＳ
ｉ等のｎ型不純物をドーピングすることにより、電子を
閉じ込めることもできる。
【００１６】（実施例７）図８に選択成長層を超格子構
造にした場合の実施例を示す。まず、ＧａＡｓ基板８１
上にＧａＡｓバッファ層８２を成長する。次に成長表面
の任意の場所にレーザ光を照射して表面温度をＧａＡｓ
が成長しない温度（７２５℃）に設定する。その状態で
レーザ光を照射しながらＧａＡｓ層８４を選択成長す
る。続けて、ＩｎＡｓ薄膜８５，ＧａＡｓ層８４を順次
成長する。ＩｎＡｓが成長しない温度はＧａＡｓに比べ
て低い温度のため、レーザ出力を調節しなくてもＧａＡ
ｓが成長しない温度に設定しておけば連続成長が可能で
ある。その後、レーザ光をオフし、ＧａＡｓ層８５を通
常成長により全面成長することにより、超格子構造８３
を埋込成長することができる。
造にした場合の実施例を示す。まず、ＧａＡｓ基板８１
上にＧａＡｓバッファ層８２を成長する。次に成長表面
の任意の場所にレーザ光を照射して表面温度をＧａＡｓ
が成長しない温度（７２５℃）に設定する。その状態で
レーザ光を照射しながらＧａＡｓ層８４を選択成長す
る。続けて、ＩｎＡｓ薄膜８５，ＧａＡｓ層８４を順次
成長する。ＩｎＡｓが成長しない温度はＧａＡｓに比べ
て低い温度のため、レーザ出力を調節しなくてもＧａＡ
ｓが成長しない温度に設定しておけば連続成長が可能で
ある。その後、レーザ光をオフし、ＧａＡｓ層８５を通
常成長により全面成長することにより、超格子構造８３
を埋込成長することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、選択成長に使用するマス
クが不要になる。これにより、マスクの形成および除去
プロセスが必要なくなり、選択成長層の形成時間が大幅
に短縮できるだけでなく、基板へのダメージや汚染を防
止でき、基板の清浄面に成長できるので欠陥，界面準位
を低減することができる。また、レーザ光をパルス照射
することにより、高温部と低温部の境界を明確に区別で
き、微小面積の選択成長が可能になる。
クが不要になる。これにより、マスクの形成および除去
プロセスが必要なくなり、選択成長層の形成時間が大幅
に短縮できるだけでなく、基板へのダメージや汚染を防
止でき、基板の清浄面に成長できるので欠陥，界面準位
を低減することができる。また、レーザ光をパルス照射
することにより、高温部と低温部の境界を明確に区別で
き、微小面積の選択成長が可能になる。
【図１】本発明の分子線エピタキシ装置の概要を示す説
明図。
明図。
【図２】マスクレス選択成長の手順を示す説明図。
【図３】レーザパルス照射による境界面の温度上昇防止
策を示す説明図。
策を示す説明図。
【図４】同一プロセスでの埋込成長手順を示す説明図。
【図５】三元混晶内に二元混晶を埋め込んだ実施例を示
す説明図。
す説明図。
【図６】ＧａＡｓ成長層にＳｉ−ＧａＡｓ層を埋め込ん
だ実施例を示す説明図。
だ実施例を示す説明図。
【図７】ＧａＡｓ成長層にＢｅ−ＩｎＡｓ層を埋め込ん
だ実施例を示す説明図。
だ実施例を示す説明図。
【図８】埋込成長による超格子構造の閉じ込め手順を示
す説明図。
す説明図。
１…成長チャンバ、２…液体窒素シュラウド、３…分子
線源、４…基板加熱機構、５…半導体基板、６…ビュー
イングポート、７…レーザ光源、８…パターンジェネレ
ータ、９…パイロメータ、１０…反射ミラー、２１…Ｇ
ａＡｓ基板、２２…レーザ照射部(高温部)、２３…レー
ザ非照射部(低温部)、２４…ＧａＡｓ成長層。
線源、４…基板加熱機構、５…半導体基板、６…ビュー
イングポート、７…レーザ光源、８…パターンジェネレ
ータ、９…パイロメータ、１０…反射ミラー、２１…Ｇ
ａＡｓ基板、２２…レーザ照射部(高温部)、２３…レー
ザ非照射部(低温部)、２４…ＧａＡｓ成長層。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ３０Ｂ 23/04
Claims (9)
- 【請求項１】複数の分子線源と基板ホルダおよび液体窒
素シュラウドを有する分子線エピタキシ装置を用いた半
導体の結晶成長において、エピタキシャル成長中に半導
体基板表面の任意の部分の温度を成長中の半導体の成長
速度がゼロになる温度まで局所的に上昇させ、温度を上
げた部分にはエピタキシャル成長させず、その他の部分
のみに選択的にエピタキシャル成長することを特徴とす
る半導体の結晶成長方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記分子線エピタキシ
装置の成長チャンバの外部からビューイングポートを介
してレーザ光を成長面に垂直に照射することができる構
造を持ち、レーザ発生源と分子線エピタキシ装置の間に
パターンジェネレータを設置することによりレーザ光路
を変化させ、半導体表面に任意のパターンを照射し、選
択成長する化合物半導体の結晶成長方法。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記基板の表
面の任意の部分のみにレーザ光を照射し、それ以外の部
分に前記基板と異種類の半導体を選択的に成長し、その
後、レーザ光をオフすることにより、前記基板の温度を
通常成長温度に戻し、その上に選択成長層と異種類の半
導体を基板全面に連続成長することにより、選択成長層
を埋め込む化合物半導体の結晶成長方法。 - 【請求項４】請求項１または２において、レーザ光をパ
ルス照射することにより、レーザ照射部分と非照射部分
との境界面の温度が成長する半導体のIII 族元素が脱離
する温度まで上昇する以前にレーザ照射を止め、かつ、
次のレーザ照射までに自然冷却時間を設けることによ
り、レーザ照射部分から非照射部分への温度拡散を抑制
し、成長部分と非成長部分との境界を明確にする化合物
半導体の結晶成長方法。 - 【請求項５】請求項４において、自然冷却時間の長さを
選択成長する化合物半導体が１／２モノレイヤ成長する
までの時間を最大とする半導体の結晶成長方法。 - 【請求項６】請求項２において、成長中の基板温度、特
にレーザ照射部の温度をパイロメータで検出し、そのデ
ータをレーザ発生源にフィードバックすることにより、
基板に照射するレーザ出力を調整し、基板温度を常に制
御しながら選択成長する半導体の結晶成長方法。 - 【請求項７】請求項１または３において、選択成長層の
サイズを量子サイズにすることにより、量子細線，量子
箱を形成する半導体の結晶成長方法。 - 【請求項８】請求項１，３または７において、選択成長
層にｎ型またはｐ型の不純物をドーピングすることによ
り、選択成長層内に電子または正孔を閉じ込める半導体
の結晶成長方法。 - 【請求項９】請求項１または３において、選択成長層を
超格子構造にすることにより、選択成長層内に量子構造
を持たせる半導体の結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22544593A JPH0786161A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 半導体の選択成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22544593A JPH0786161A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 半導体の選択成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786161A true JPH0786161A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16829474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22544593A Pending JPH0786161A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 半導体の選択成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786161A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190126878A (ko) | 2017-03-23 | 2019-11-12 | 오사까 가스 가부시키가이샤 | 연료 가스 제조 장치의 운전 방법 |
| CN116013968A (zh) * | 2021-10-22 | 2023-04-25 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种半导体器件及其制作方法 |
| CN116013766A (zh) * | 2021-10-22 | 2023-04-25 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种外延设备及半导体器件 |
| CN116013766B (zh) * | 2021-10-22 | 2026-05-01 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种外延设备及半导体器件 |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP22544593A patent/JPH0786161A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190126878A (ko) | 2017-03-23 | 2019-11-12 | 오사까 가스 가부시키가이샤 | 연료 가스 제조 장치의 운전 방법 |
| CN116013968A (zh) * | 2021-10-22 | 2023-04-25 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种半导体器件及其制作方法 |
| CN116013766A (zh) * | 2021-10-22 | 2023-04-25 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种外延设备及半导体器件 |
| CN116013766B (zh) * | 2021-10-22 | 2026-05-01 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种外延设备及半导体器件 |
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