JPS5910573B2 - 自己整合型結晶の製造方法 - Google Patents
自己整合型結晶の製造方法Info
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- JPS5910573B2 JPS5910573B2 JP52001668A JP166877A JPS5910573B2 JP S5910573 B2 JPS5910573 B2 JP S5910573B2 JP 52001668 A JP52001668 A JP 52001668A JP 166877 A JP166877 A JP 166877A JP S5910573 B2 JPS5910573 B2 JP S5910573B2
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- Weting (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エピタキシャル法を用いて選択的かつ自己整
合的に分離した結晶層を形成することを・ 目的とする
。
合的に分離した結晶層を形成することを・ 目的とする
。
近年、通信や、制御の高速化に伴い、ＳＨＦ帯で高性能
を発揮する電子部品や、光波帯での回路部品等への要望
が強まり、サブミクロンの寸法精度で、三次元構造を有
する選択エピタキシャル法フ が切望されている。
を発揮する電子部品や、光波帯での回路部品等への要望
が強まり、サブミクロンの寸法精度で、三次元構造を有
する選択エピタキシャル法フ が切望されている。
従来の選択エピタキシャル法は、結晶性基板上に、基板
物質と異なる物質をマスクとして付着させ、基板結晶の
露出部に選択的に結晶成長を行なわせる形式のものが大
部分であつた。
物質と異なる物質をマスクとして付着させ、基板結晶の
露出部に選択的に結晶成長を行なわせる形式のものが大
部分であつた。
５ さて従来行われていた平面基板上へのＧａＡｓの分
子線エピタキシャルによつて次のことがわかつている。
子線エピタキシャルによつて次のことがわかつている。
すなわち結晶成長面上でのＧａの付着係数は１であるが
ＡＳ４は表面Ｇａと反応したもののみが固体結晶にとり
こまれ、未反応のＡＳ４は再び真空中に再放出される。
従つてＧａ分子線の強度に比べ十分多量のＡＳ４分子線
を供給するかぎり、Ｇａ分子線の飛来確率に比例してＧ
ａＡｓ結晶が成長する。ところで、エピタキシヤル法の
うち熱平衡の概念にもとづき、結晶成長面と材料物質の
供給手段との間に物質の授受を繰り返しながら結晶成長
を行なう液相法や気相法に於ては、材料物質の原子又は
分子が結晶成長面に入射する方向を特定化することは全
く無意味である。
ＡＳ４は表面Ｇａと反応したもののみが固体結晶にとり
こまれ、未反応のＡＳ４は再び真空中に再放出される。
従つてＧａ分子線の強度に比べ十分多量のＡＳ４分子線
を供給するかぎり、Ｇａ分子線の飛来確率に比例してＧ
ａＡｓ結晶が成長する。ところで、エピタキシヤル法の
うち熱平衡の概念にもとづき、結晶成長面と材料物質の
供給手段との間に物質の授受を繰り返しながら結晶成長
を行なう液相法や気相法に於ては、材料物質の原子又は
分子が結晶成長面に入射する方向を特定化することは全
く無意味である。
しかし本質的に熱平衡の概念にもとづかない分子線法や
熱分解法に於ては材料分子はその供給源から結晶成長面
へー方的に輸送されるのみである。従つて供給源と結晶
成長面との距離Ｌに比べ材料分子の平均自由行程ノを十
分に長く保つことができるなら、材料分子の結晶成長面
への入射方向を特定化することが可能となる。即ち該供
給源の開口面積をＳとすれば結晶成長面上の１点から見
た供給源の立体角ΩはΩ＝Ｓ／Ｌ２となる。
熱分解法に於ては材料分子はその供給源から結晶成長面
へー方的に輸送されるのみである。従つて供給源と結晶
成長面との距離Ｌに比べ材料分子の平均自由行程ノを十
分に長く保つことができるなら、材料分子の結晶成長面
への入射方向を特定化することが可能となる。即ち該供
給源の開口面積をＳとすれば結晶成長面上の１点から見
た供給源の立体角ΩはΩ＝Ｓ／Ｌ２となる。
ｉ〉Ｌが成立し、且つΩ＝○の極限では供給源から輸送
される材料分子は平行ビームとなり基板上への入射角が
特定化される。十分に減圧された雰囲気中で結晶成長を
行なう分子線法や熱分解法に於ては、結晶成長装置の幾
何学的条件を適切に構成することにより実用上上記Ωを
十分に小さくすることが可能である。本発明者らは材料
分子を擬似的に平行分子線として供給できるならば、結
晶性基板上に幾何学的な立体構造を形成することにより
、基板上の局所表面に関する材料分子の入射角を変える
ことができ、結果として材料分子の飛来確率を局所表面
ごとに変化させ得ることを想定し、詳細な検討、実験の
結果、局所表面毎に異なつた飛来確率で飛着Ｊした原子
又は分子の結晶成長面上での拡散長が、上記立体構造の
広がりの程度に比べて十分に短かいならば、該局所表面
上での結晶成長速度は材料分子の飛来確率に比例するこ
とを見い出した。
される材料分子は平行ビームとなり基板上への入射角が
特定化される。十分に減圧された雰囲気中で結晶成長を
行なう分子線法や熱分解法に於ては、結晶成長装置の幾
何学的条件を適切に構成することにより実用上上記Ωを
十分に小さくすることが可能である。本発明者らは材料
分子を擬似的に平行分子線として供給できるならば、結
晶性基板上に幾何学的な立体構造を形成することにより
、基板上の局所表面に関する材料分子の入射角を変える
ことができ、結果として材料分子の飛来確率を局所表面
ごとに変化させ得ることを想定し、詳細な検討、実験の
結果、局所表面毎に異なつた飛来確率で飛着Ｊした原子
又は分子の結晶成長面上での拡散長が、上記立体構造の
広がりの程度に比べて十分に短かいならば、該局所表面
上での結晶成長速度は材料分子の飛来確率に比例するこ
とを見い出した。
そして、本発明者らは以上の事実にもとづき特４願昭５
１−８６７３６号にて混晶の成長や不純物のドーピング
についても、各材料分子の供給源の配置を適切になすこ
とにより、構造体上の局所表面でのそれぞれの材料分子
の飛来確率に応じた組成又は不純物濃度分布をもたせる
ことができることを提案し、さらに特願昭５１−１１８
１２６号にて立体構造体の形成された基板上の所定領域
に所望の微細パターン構造の単結晶装置およびその製造
方法を提案した。すなわち、本発明者らはＧａの分子線
に比し、ＡＳ４の分子線が十分多量に供給されている様
な条件下では、Ｇａの基板表面の拡散長は２００Å以下
と極めて小さく、この値は現実の高周波用素子の寸法と
比較してもなお十分無視し得る程小さく、従つて上記の
条件を満たす限り、基板上に形成された、幾何学的立体
構造体上への結晶成長は、線源一基板間の幾何学的配置
のみによりほぼ完全に決定する事が可能であることを見
い出した。以上のことは、−Ｖ族化合物半導体ならびに
その混晶成長に関しても全く同一に成立つものであり、
その他の結晶成長に関しても同様の議論が成立すると考
えられる。
１−８６７３６号にて混晶の成長や不純物のドーピング
についても、各材料分子の供給源の配置を適切になすこ
とにより、構造体上の局所表面でのそれぞれの材料分子
の飛来確率に応じた組成又は不純物濃度分布をもたせる
ことができることを提案し、さらに特願昭５１−１１８
１２６号にて立体構造体の形成された基板上の所定領域
に所望の微細パターン構造の単結晶装置およびその製造
方法を提案した。すなわち、本発明者らはＧａの分子線
に比し、ＡＳ４の分子線が十分多量に供給されている様
な条件下では、Ｇａの基板表面の拡散長は２００Å以下
と極めて小さく、この値は現実の高周波用素子の寸法と
比較してもなお十分無視し得る程小さく、従つて上記の
条件を満たす限り、基板上に形成された、幾何学的立体
構造体上への結晶成長は、線源一基板間の幾何学的配置
のみによりほぼ完全に決定する事が可能であることを見
い出した。以上のことは、−Ｖ族化合物半導体ならびに
その混晶成長に関しても全く同一に成立つものであり、
その他の結晶成長に関しても同様の議論が成立すると考
えられる。
以前提案した方法は以上の考えにもとづき結晶性基板上
に直接たとえば異方性エツチングによつて幾何学的立体
構造体を形成し自己整合的に選択エピタキシヤルを行う
ものである。
に直接たとえば異方性エツチングによつて幾何学的立体
構造体を形成し自己整合的に選択エピタキシヤルを行う
ものである。
本発明はさらに以前提案した内容にもとづくとともに異
方性エツチングを必要とせず従つて基板の結晶軸方向に
制限されることのない任意のマスクパターンを用いて自
己整合的に選択エピタキシヤルを可能とするものである
。
方性エツチングを必要とせず従つて基板の結晶軸方向に
制限されることのない任意のマスクパターンを用いて自
己整合的に選択エピタキシヤルを可能とするものである
。
本発明は前述した概念にもとづき実施されるものであり
、エピタキシヤル膜の物質や基板物質更にはエピタキシ
ヤル法が以下の説明の範囲に特に限定されるものではな
いが、本発明の説明を容易にし、且つその技術的応用の
多様さの例を開示するために、以下エピタキシヤル膜を
−族半導体に、基板結晶をＧａＡｓ、エピタキシヤル手
段を分子線法に限つて説明する。
、エピタキシヤル膜の物質や基板物質更にはエピタキシ
ヤル法が以下の説明の範囲に特に限定されるものではな
いが、本発明の説明を容易にし、且つその技術的応用の
多様さの例を開示するために、以下エピタキシヤル膜を
−族半導体に、基板結晶をＧａＡｓ、エピタキシヤル手
段を分子線法に限つて説明する。
本発明は、結晶性基板上に適当な材料を用いて形成され
たパターンをマスクとして、該結晶性基板をエツチング
し、こうしてできた幾何学的立体構造体上へ、該マスク
を残したまま新たな結晶層を成長させるに際し、前記し
た基板上への材料分子の入射方向を特定化できる様なエ
ピタキシヤル手段を用いる事によつて、基板サイドエツ
チによつて形成されたエツチングマスクの「ひさし」の
影になる領域には結晶が成長しない事を利用して、自己
整合的に分離した層を形成せしめる方法を提供するもの
である。
たパターンをマスクとして、該結晶性基板をエツチング
し、こうしてできた幾何学的立体構造体上へ、該マスク
を残したまま新たな結晶層を成長させるに際し、前記し
た基板上への材料分子の入射方向を特定化できる様なエ
ピタキシヤル手段を用いる事によつて、基板サイドエツ
チによつて形成されたエツチングマスクの「ひさし」の
影になる領域には結晶が成長しない事を利用して、自己
整合的に分離した層を形成せしめる方法を提供するもの
である。
本発明の方法によれば、幾何学的立体構造の形成に異方
性エツチングを用いる必要はなく、従つて、結晶の軸方
向に関係なく自己整合選択エピタキシヤルが可能である
。
性エツチングを用いる必要はなく、従つて、結晶の軸方
向に関係なく自己整合選択エピタキシヤルが可能である
。
まず、第１図に、本発明を実施するのに用いた分子線エ
ピタキシヤル装置の基板一線源配置図を示す。
ピタキシヤル装置の基板一線源配置図を示す。
結晶性基板１は温度制御可能な基板ホルダ２上に、液体
金属を介して設置される。３，４，５は分子線源でそれ
ぞれ所定の高純度物質を内蔵している。
金属を介して設置される。３，４，５は分子線源でそれ
ぞれ所定の高純度物質を内蔵している。
各線源は独立に温度制御可能で、シヤツタ一（図には省
略）の開閉により各分子線源の設定温度に応じた強度の
分子線を、基板上に供給し結晶を成長させるものである
。これらの線源は第１図の様に座標系を決めると、線源
３はＺ軸上に、線源４，５はｙ−Ｚ平面内にあつて、そ
れぞれＺ軸と２５５傾斜して設置されている。又分子線
源の開口部は等しく直径６ｍｍの円形であり、基板と線
源の距離は等しく８？である。又以上の各部は総て、５
Ｘ１０−１０Ｔ０ｒｒ以上の真空度に排気可能な超高真
空装置内に設置されている。実施例 １ 鏡面研磨された１００主面をもつＣｒドープ半絶縁性Ｇ
ａＡｓ基板１１上に、一様なＳｉＯ２膜１２を通常の熱
分解法によつて約０．２μｍ厚形成し、更にホトレジス
ト１３を塗布した（第２図ａ）。
略）の開閉により各分子線源の設定温度に応じた強度の
分子線を、基板上に供給し結晶を成長させるものである
。これらの線源は第１図の様に座標系を決めると、線源
３はＺ軸上に、線源４，５はｙ−Ｚ平面内にあつて、そ
れぞれＺ軸と２５５傾斜して設置されている。又分子線
源の開口部は等しく直径６ｍｍの円形であり、基板と線
源の距離は等しく８？である。又以上の各部は総て、５
Ｘ１０−１０Ｔ０ｒｒ以上の真空度に排気可能な超高真
空装置内に設置されている。実施例 １ 鏡面研磨された１００主面をもつＣｒドープ半絶縁性Ｇ
ａＡｓ基板１１上に、一様なＳｉＯ２膜１２を通常の熱
分解法によつて約０．２μｍ厚形成し、更にホトレジス
ト１３を塗布した（第２図ａ）。
次に通常のホトエツチング法により、第２図ｂの様なレ
ジストパターンを形成し、ＨＦ：ＮＨ４Ｆ＝１：５（２
『Ｃ３Ｏ秒）を用いて、ＳｉＯ２をエツチングした後、
レジストを除去した（第２図ｃ）。
ジストパターンを形成し、ＨＦ：ＮＨ４Ｆ＝１：５（２
『Ｃ３Ｏ秒）を用いて、ＳｉＯ２をエツチングした後、
レジストを除去した（第２図ｃ）。
次にＨ，ＳＯ４：Ｈ，Ｏ２：Ｈ２Ｏ−３：１：１を用い
てＧａＡｓ基板１１を約４μｍエツチングし、（第２図
ｄ）図の様な、ＳｌＯ２膜による［ひさし」１４を有す
る立体構造体を形成した。
てＧａＡｓ基板１１を約４μｍエツチングし、（第２図
ｄ）図の様な、ＳｌＯ２膜による［ひさし」１４を有す
る立体構造体を形成した。
次に、この立体構造体を有する結晶体を洗浄乾燥後、直
ちに第１図に示した基板ホルダー２に設置し、装置を５
×１０−１０Ｔ０ｒｒ以上の真空度に排気した後、４，
５の位置に設置されたＡｓ線源を加熱し、ＡＳ４分子線
を基板上に供給しながら、基板を６００℃に加熱して基
板表面を熱エツチした。次に基板温度を５５０℃に下げ
、３の位置に設置された予め所定温度に加熱されていた
Ｇａ線源のシヤツタ一を開き、該結晶体上にＧａＡｓ結
晶を成長させた（第２図ｅ）。本工程により、底面のＧ
ａＡｓ単結晶基板１１上には、ＧａＡｓ単結晶層１５，
１６、上面のＳｉＯ２膜上にはＧａＡｓ多結晶１７力珀
己整合的に分離して形成された。実施例 ２ 実施例１と同様のＧａＡｓ基板２０に、実施例１と同様
の工程により、ＳｌＯ２パターン２１，２２を形成し（
第３図ａ）、更にこの上にホトレジストを塗布し、レジ
ストパターン２３を形成する。
ちに第１図に示した基板ホルダー２に設置し、装置を５
×１０−１０Ｔ０ｒｒ以上の真空度に排気した後、４，
５の位置に設置されたＡｓ線源を加熱し、ＡＳ４分子線
を基板上に供給しながら、基板を６００℃に加熱して基
板表面を熱エツチした。次に基板温度を５５０℃に下げ
、３の位置に設置された予め所定温度に加熱されていた
Ｇａ線源のシヤツタ一を開き、該結晶体上にＧａＡｓ結
晶を成長させた（第２図ｅ）。本工程により、底面のＧ
ａＡｓ単結晶基板１１上には、ＧａＡｓ単結晶層１５，
１６、上面のＳｉＯ２膜上にはＧａＡｓ多結晶１７力珀
己整合的に分離して形成された。実施例 ２ 実施例１と同様のＧａＡｓ基板２０に、実施例１と同様
の工程により、ＳｌＯ２パターン２１，２２を形成し（
第３図ａ）、更にこの上にホトレジストを塗布し、レジ
ストパターン２３を形成する。
次に、該ＳｉＯ２及びレジストパターンをマスクとして
実施例１と同様のエツチング液ＧａＡｓ基板２０のエツ
チングを行なつた後、レジストを除去した〇本工程によ
り該基板上には第３図ｃに示す様なＳｉＯ，のひさしを
有する立体構造体が形成された。次にこの立体構造体を
有する結晶体を、上記エツチング液にて、５秒間全面エ
ツチングし洗浄、乾燥後直ちに基板ホルダー１上に設置
し、実施例１と同様の方法によりＧａＡｓ結晶を成長さ
せた（第３図ｄ）。この工程により、底面のＧａＡｓ単
結晶上にはＧａＡｓ単結晶２４，２５が、上面のＳｌＯ
２膜上にはＧａＡｓ多結晶２６，２７が成長したが、本
実施例においては、ＳｉＯ，とレジストとを併用した為
上面でＳｉＯ２マスクのない部分にはＧａＡｓ単結晶２
８が成長した。実施例 ３ 実施例１と同様のＧａＡｓ（１００）基板３０上に、通
常の方法により、ＡｌｘＣ３ａ，ｘＡｓ（ｘ》０．２）
を約０．３μｍ一様にエピ゛タキシヤル成長させ、更に
ホトレジストを塗布し、所定のレジストパターンを形成
した後、熱燐酸により、ＡｌｘＧａｌ−ＸＡｓ層をエツ
チングし、第４図ａの様なんＫｇｑａｌ→酔パターン３
１を形成した。
実施例１と同様のエツチング液ＧａＡｓ基板２０のエツ
チングを行なつた後、レジストを除去した〇本工程によ
り該基板上には第３図ｃに示す様なＳｉＯ，のひさしを
有する立体構造体が形成された。次にこの立体構造体を
有する結晶体を、上記エツチング液にて、５秒間全面エ
ツチングし洗浄、乾燥後直ちに基板ホルダー１上に設置
し、実施例１と同様の方法によりＧａＡｓ結晶を成長さ
せた（第３図ｄ）。この工程により、底面のＧａＡｓ単
結晶上にはＧａＡｓ単結晶２４，２５が、上面のＳｌＯ
２膜上にはＧａＡｓ多結晶２６，２７が成長したが、本
実施例においては、ＳｉＯ，とレジストとを併用した為
上面でＳｉＯ２マスクのない部分にはＧａＡｓ単結晶２
８が成長した。実施例 ３ 実施例１と同様のＧａＡｓ（１００）基板３０上に、通
常の方法により、ＡｌｘＣ３ａ，ｘＡｓ（ｘ》０．２）
を約０．３μｍ一様にエピ゛タキシヤル成長させ、更に
ホトレジストを塗布し、所定のレジストパターンを形成
した後、熱燐酸により、ＡｌｘＧａｌ−ＸＡｓ層をエツ
チングし、第４図ａの様なんＫｇｑａｌ→酔パターン３
１を形成した。
次に、ＧａＡｓのみを選択的にエツチングするＮＨ４Ｏ
Ｈ：Ｈ２Ｏ２＝１：５０ を用いて、基板約４μをエツチングした（第４図ｂ）。
Ｈ：Ｈ２Ｏ２＝１：５０ を用いて、基板約４μをエツチングした（第４図ｂ）。
本工程により、基板上には、実施例１と同様のひさしを
有する立体構造体が形成された。更に、この立体構造を
有する結晶体を、基板ホルダー１上に設置し、実施例１
と同様の方法でＧａＡｓ結晶を成長させた（第４図ｃ）
。この工程により、底面には、実施例１，２と同じく、
ＧａＡｓ単結晶３２，３３が成長し、のみならず上面の
ＭｘＧａｌ−ＸＡｓ上にもＧａＡｓ単結晶３４が成長し
た。
有する立体構造体が形成された。更に、この立体構造を
有する結晶体を、基板ホルダー１上に設置し、実施例１
と同様の方法でＧａＡｓ結晶を成長させた（第４図ｃ）
。この工程により、底面には、実施例１，２と同じく、
ＧａＡｓ単結晶３２，３３が成長し、のみならず上面の
ＭｘＧａｌ−ＸＡｓ上にもＧａＡｓ単結晶３４が成長し
た。
実施例 ４
実施例１と同様のＧａＡｓ（１００）基板４０上にＳｌ
Ｏ２膜を形成し、更にホトレジストを塗布した後、く０
１１〉方向に±１分以上の精度のストライブ状パターン
４１を形成し、次に該パターンをマスクとして異方性エ
ツチング液Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ＝１：８：１で
ＧａＡｓをエツチングした。
Ｏ２膜を形成し、更にホトレジストを塗布した後、く０
１１〉方向に±１分以上の精度のストライブ状パターン
４１を形成し、次に該パターンをマスクとして異方性エ
ツチング液Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ＝１：８：１で
ＧａＡｓをエツチングした。
第５図ｂに該基板のく０１１〉臂開面を示す。この工程
により、基板上にはメサ状の立体構造体が形成される。
該立体構造体を形成した結晶体を、第１図の基板ホルダ
ー１上に、基板のく０１１〉方向と、Ｘ軸方向とが等し
くなる様に設置した。次にＧａ線源を５の位置に、ＡＳ
４線源を３の位置に設置し、実施例１と同様の方法でＧ
ａＡｓ結晶を成長させた。４５，４６はそれぞれＧａ，
Ａｓ４分子線の入射方向を示す（第５図ｃ）。
により、基板上にはメサ状の立体構造体が形成される。
該立体構造体を形成した結晶体を、第１図の基板ホルダ
ー１上に、基板のく０１１〉方向と、Ｘ軸方向とが等し
くなる様に設置した。次にＧａ線源を５の位置に、ＡＳ
４線源を３の位置に設置し、実施例１と同様の方法でＧ
ａＡｓ結晶を成長させた。４５，４６はそれぞれＧａ，
Ａｓ４分子線の入射方向を示す（第５図ｃ）。
本工程により、基板上にはＧａＡｓ単結晶４２，４３が
、又上面のＳｌＯ２４ｌ上にはＧａＡｓ多結晶４４が、
それぞれ自己整合的に分離して形成された。実施例 ５ 実施例４と同様の工程によりＧａＡｓ（１００）基板上
に、メサ状の立体構造を形成し、該立体構造体を形成し
た結晶体を、第１図の基板ホルダー上に基板のく０１１
〉方向と、ｘ軸方向とが一致する様に設置した。
、又上面のＳｌＯ２４ｌ上にはＧａＡｓ多結晶４４が、
それぞれ自己整合的に分離して形成された。実施例 ５ 実施例４と同様の工程によりＧａＡｓ（１００）基板上
に、メサ状の立体構造を形成し、該立体構造体を形成し
た結晶体を、第１図の基板ホルダー上に基板のく０１１
〉方向と、ｘ軸方向とが一致する様に設置した。
次に、Ｇａ線源を４及び５の位置に、ＡＳ４線源を３の
位置に設置し、実施例１と同様の方法でＧａＡｓ結晶を
成長させた５０，５１はそれぞれＧａ，Ａｓ４の分子線
入射方向を示す（第５図ｄ）。この工程により、基板上
には、左右対称なＧａＡｓ単結晶４７，４８が、上面の
ＳｉＯ２上にはＧａＡｓ多結晶４９が自己整合的に分離
して形成された。本発明による自己整合選択エピタキシ
ヤル法は以下の様な特徴を有する。
位置に設置し、実施例１と同様の方法でＧａＡｓ結晶を
成長させた５０，５１はそれぞれＧａ，Ａｓ４の分子線
入射方向を示す（第５図ｄ）。この工程により、基板上
には、左右対称なＧａＡｓ単結晶４７，４８が、上面の
ＳｉＯ２上にはＧａＡｓ多結晶４９が自己整合的に分離
して形成された。本発明による自己整合選択エピタキシ
ヤル法は以下の様な特徴を有する。
まず、先にも記した様に、（１）異方性エツチングの様
な、結晶軸方向に依存する性質を用いる必要がないので
、結晶の面内の任意のパターンに適用できる。
な、結晶軸方向に依存する性質を用いる必要がないので
、結晶の面内の任意のパターンに適用できる。
たマし、異方性エツチングの使用が効果的な場合には組
合わせて使用できる事は当然である。又実施例に示した
様に、 （２）自己整合的に分離して形成される領域を、単結晶
、多結晶のいずれともする事が可能であり同一領域内に
単結晶と多結晶を形成する事も可能である。
合わせて使用できる事は当然である。又実施例に示した
様に、 （２）自己整合的に分離して形成される領域を、単結晶
、多結晶のいずれともする事が可能であり同一領域内に
単結晶と多結晶を形成する事も可能である。
なお本実施例においては、多結晶成長のためのマスク材
料としてＳｉＯ２を用いたが、この他に通常絶縁膜とし
て使用されるＡれ０３、リンシリケートガラス（ＰＳＧ
）等のアモルフアス物質やＳｌ３Ｎ４等の絶縁膜を用い
ることも可能である。（３）エツチング深さと、サイド
エツチング量との比は、エツチング法及びマスク材料に
より種々変えることが出来るので、分離層間の距離にも
自由度が増す。
料としてＳｉＯ２を用いたが、この他に通常絶縁膜とし
て使用されるＡれ０３、リンシリケートガラス（ＰＳＧ
）等のアモルフアス物質やＳｌ３Ｎ４等の絶縁膜を用い
ることも可能である。（３）エツチング深さと、サイド
エツチング量との比は、エツチング法及びマスク材料に
より種々変えることが出来るので、分離層間の距離にも
自由度が増す。
以上のように本発明によれば、結晶性基板上に自己整合
的に結晶層を分離形成することができ、とくに−族化合
物半導体装置に寄与するものある。
的に結晶層を分離形成することができ、とくに−族化合
物半導体装置に寄与するものある。
第１図は本発明を実施するのに用いた分子線エピタキシ
ヤル装置の基板一線源配置図、第２図ａ〜ｅは本発明の
実施例１の工程を示す図、第３図ａ−ｄは実施例２の工
程を示す図、第４図ａ−ｃは実施例３の工程を示す図、
第５図ａ−ｃは実施例４の工程を示す図、第５図ｄは実
施例５の最終工程を示す図である。 １・・・・・・・・・基板、２・・・・・・・・・基板
ホルダー、３〜５・・・・・・・・・分子線源、１１，
２０，３０，４０・・・・・・・・・ＧａＡｓ基板、１
２，２１，２２，３１，４１・・・・・・・・・マスク
、１３，２３・・・・・・・・・ホトレジスト、１４・
・・・・・・・・マスクのひさし、１５，１６，２４，
２５，２８，３２，３３，３４，４２，４３，４７，４
８・・・・・・・・・単結晶成長層、１７，２６，２７
，４４，４９・・・・・・・・・多結晶成長層、４５，
４６，５０，５１・・・・・・・・・分子線入射方向。
ヤル装置の基板一線源配置図、第２図ａ〜ｅは本発明の
実施例１の工程を示す図、第３図ａ−ｄは実施例２の工
程を示す図、第４図ａ−ｃは実施例３の工程を示す図、
第５図ａ−ｃは実施例４の工程を示す図、第５図ｄは実
施例５の最終工程を示す図である。 １・・・・・・・・・基板、２・・・・・・・・・基板
ホルダー、３〜５・・・・・・・・・分子線源、１１，
２０，３０，４０・・・・・・・・・ＧａＡｓ基板、１
２，２１，２２，３１，４１・・・・・・・・・マスク
、１３，２３・・・・・・・・・ホトレジスト、１４・
・・・・・・・・マスクのひさし、１５，１６，２４，
２５，２８，３２，３３，３４，４２，４３，４７，４
８・・・・・・・・・単結晶成長層、１７，２６，２７
，４４，４９・・・・・・・・・多結晶成長層、４５，
４６，５０，５１・・・・・・・・・分子線入射方向。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 結晶性基板上にこの基板と異なる材料からなるマス
クパターンを形成し、上記基板を、上記基板のエッチン
グ速度に比しマスクパターンを構成する材料のエッチン
グ速度が小さくかつ上記基板に対しサイドエッチが起こ
る様なエッチング法を用いてエッチングし、更に上記マ
スク材料を基板上に残したままで上記基板上に新たな結
晶を成長させるに際し、上記結晶を構成する材料分子を
上記基板上に供給するための供給源と上記基板との距離
に比べ、上記材料分子の平均自由行程を大ならしめる様
な減圧下に於て、上記材料分子の基板上への入射方向を
特定化し、上記基板上のサイドエッチングにより生じた
マスクパターンの影となる部分を除いて選択的に上記新
たな結晶を成長させることを特徴とする自己整合型結晶
の製造方法。 ２ 結晶性基板がIII−Ｖ族化合物半導体よりなり、材
料分子がIII族、Ｖ族原子よりなり、新たな結晶がIII−
Ｖ族化合物半導体結晶よりなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の自己整合型結晶の製造方法。 ３ マスク材料として多結晶又はアモルファスを用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自己整
合型結晶の製造方法。 ４ マスク材料として、単結晶を用いることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の自己整合型結晶の製造
方法。 ５ マスクパターンを多結晶又はアモルファス領域と単
結晶領域より構成し、新たな結晶として上記多結晶又は
アモルファス領域上には多結晶を、上記単結晶領域上に
は単結晶を形成することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の自己整合型結晶の製造方法。 ６ マスクパターンを形成するに際し、結晶性基板上に
多結晶又はアモルファスとホトレジストを選択的に形成
したのち基板を選択的にエッチングし、上記ホトレジス
トを除去することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の自己整合型結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52001668A JPS5910573B2 (ja) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | 自己整合型結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52001668A JPS5910573B2 (ja) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | 自己整合型結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5386571A JPS5386571A (en) | 1978-07-31 |
| JPS5910573B2 true JPS5910573B2 (ja) | 1984-03-09 |
Family
ID=11507890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52001668A Expired JPS5910573B2 (ja) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | 自己整合型結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910573B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5570021A (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-27 | Nec Corp | Etching method of compound semiconductor |
| JPS55153322A (en) * | 1979-05-18 | 1980-11-29 | Fujitsu Ltd | Molecular beam epitaxial growth |
| JPS56145837U (ja) * | 1980-03-31 | 1981-11-04 | ||
| JPS5895827A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
-
1977
- 1977-01-10 JP JP52001668A patent/JPS5910573B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5386571A (en) | 1978-07-31 |
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