JPH02204393A - 半導体デバイス薄膜結晶成長用基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌ産業上の利用分野］ 本発明は、半導体デバイス作製のために薄膜を気相結晶
成長させる際に用いられる基板に関し、特に半導体デバ
イスの作製プロセスのうちのフォトエツチング（メサ型
エツチング）工程を容易にし得る面方位に薄膜結晶を気
相成長させ得る半導体デバイス薄膜結晶成長用基板に関
するものである。

１従来の技術］ 半導体デバイス作製のために薄膜を気相結晶成長させる
際には、一般に、該薄膜を支える必要性から基板が用い
られている。

この半導体デバイス薄膜結晶成長用基板としては、従来
、スムースな結晶成長表面のモルフォロジ−（Ｍｏｒｐ
ｈｏｌｏｇｙ）を得ることのできると言う理由から、（
＋００）　２°ｏｆｆ　Ｉ　１１０］（第４図に示すよ
うに、（１００）面から１’ｌｌＯ］方向に、すなわち
第４図中ＯＦ　−０ｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｆｌａｔ−
からａ　＝　２２５°方向に、２°ズした面）の面方位
を有する半導体デバイス薄膜結晶成長用基板が広く採用
されている。

現在、この（１００）　２°ｏｒｒ［−１１０］の面方
位を有する半導体デバイス薄膜結晶成長用基板を使用す
ることが主流となっ、で゛いる。。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、半導体デバイスの作製プロセスでは、薄膜」
−にバターニングを形成するために、フォトマスクを用
いて露光し、露光部分をエツチングする所謂フォトエツ
チングが行われる。

例えば、第３図（Ａ）に示すように、薄膜１０に光通路
１０ａ用の溝ｌＯｂをフォトエツチングにより形成する
。この場合、第３図（Ｂ）に示すように、エッチング面
（溝１０ｂ）は（ｌ０Ｑ）面の薄膜ＩＯのＩＦ（Ｉｄｅ
ｎＬｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｆｌａｔ）側から見るとｖ字
型の順メサ型に、ＯＦと反対側から見ると逆Ｖ字型の逆
メサ型にとなる。

このメサ型エツチング面（溝１０ｂ）を形成するために
、一般に、第２図に示すフォトマスクが使用される。

すなわち、第２図に示すように、このフォトマスクｌは
、第３図（Ｂ）の薄膜１０のＯＦに垂直方向及び水平方
向に２次元的に配列されたパターン窓２を自するもので
ある。

従って、前述の従来の半導体デバイス作製のために薄膜
を気相結晶成長させる際に広く用いられている基板では
、その而方位（＋００）　２°ｏｒｒ　［１１０Ｆカ、
］−記のメサ型フォトエツチング用フォトマスク１のパ
ターン窓２の方向と、オフアングル方向が２°ズレるこ
とになるため、該基板に気相成長された薄膜にエツチン
グされるメサ型エツチング面の形状が変形（例えば、端
部が壊れる等）し易くなる。

現に、メサ型エツチング面形状が変形した製品が多く製
造され、製品歩留りを著しく低下させていると言う問題
があった。

この問題を解決するためには、極めて厳しい条件下でフ
ォトエツチングを行わなければならならず、この条件管
理のために２次的な問題が生じていた。

本発明は、以」〕のような問題を悉く解決し、簡易な条
件管理でメサ型フォトエ・ツチングを行っても、該メサ
型エツチング面の変形等を生じることのない面方位に簿
膜を気相結晶成長させ得る半導体デバイス薄膜用基板を
提供することを［Ｊ的とするものである。

［課題を解決するための手段」 本発明は、」１記目的を、気相結晶成長に用いられる半
導体デバイス薄膜用基板の面方位として、（１００）　
２°ｏｆｆ　Ｃ０１１］　　（（１００）面から１’０
１１］方向に、すなわち第４図中ＯＦからα−９０°方
向に、２°ズした而）を用いてなることを特徴とする半
導体デバイス薄膜結晶成長用基板により達成するもので
ある。

作用］ 本発明基板は、面方位が（＋００）　２°ｏｆｆ　［０
１１］であるため、メサ型フォトエツチングの際の該基
板のオフアングル方向が、第２図に示す一般のメサ型フ
ォトエツチング用のフォトマスク１上のパターン窓２の
方向と平行になる。

従って、本発明基板を用いて気相結晶成長される薄膜の
而方位も（１００）　２°ｏ［（Ｏ１ｌ］となり、該薄
膜のオフアングル方向が」二記のメサ型フォトエツチン
グ用フォトマスクｌ上のパターン窓２方向と平行となる
。

この結果、該薄膜上に上記のフォトマスク１を用いてメ
サ型フォトエツチングを行っても、該薄膜上に形成され
るメサ型エツチング面は、変形することなく、良好な状
態で得ることができる。

［実施例］ 第１図は、本発明基板のオフアングル方向を示す説明図
である。

同図において、本発明基板は、（１００）面より１Ｆ＠
つまり１０１目力向（第ｊ灰１中、点線部分）に２°の
オフアングルを形成したものである。

この面方位を有する基板を用いて気相結晶成長された薄
膜であれば、第２図に示すメサ型フォトエツチング用の
フォトマスクＩＪ−のパターン窓２の方向（ＯＦ側に垂
直及び水平方向）と、該薄膜のオフアングル方向が平行
になる。

そして、一般のメサ型フォトエツチング用フォトマスク
を用いて、例えば第１図に示すように、順メサ型及び逆
メサ型のフォトエツチングを行っても、これら順メサ型
のエツチング面１１、逆メサ型のエツチング面１２を変
形（端部の破壊等）することなく、良好な状態でエツチ
ングすることができる。

なお、本発明基板を用いて薄膜を気相結晶成長させるに
は、従来、広く使用されていたｃ　１ｏｏ）２°ｏｆＴ
　Ｅ　１１０１の面方位を有する基板」二に薄膜を気相
結晶成長させる際の条件と全く同一で行えば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明基板は、オフアングル方向
が、半導体デバイス製作時のメサ型フォトエツチングプ
ロセスで一般に使用するメサ型フォトマスク１−のパタ
ーン窓の方向と平行であるため、次のような効果を奏す
ることができる。

（１）本発明基板を用いて気相結晶成長される薄膜の面
方位も（＋００）　２°ｏ［［０１１］となり、上記の
＝一般のメサ型フォトマスクを使用し、しかもフォトエ
ツチング時の条件管理を余り厳格にしないでフォトエツ
チングを行っても、メサ型エツチング面を端部の破壊等
の変形を招くことなく、良好な状態で、エツチングする
ことができる。

（２）この結果、本発明基板を用いて薄膜を気相結晶成
長させれば、半導体デバイス性能を大幅に向」二させる
ことができる。

（３）また、フォトエツチングの操作が容易となる。

（４）更に、エツチング面の不良な製品が大幅に減少し
、製品歩留を向上させることができる。

（５）上記（３）、　（４）により、製品コストを大幅
に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明基板のオフアングル方向を示す説明図、
第２図は半導体デバイスの製作プロセス中のメサ型フォ
トエツチング工程で従来一般に用いられているフォトマ
スクのパターンを示す説明図、第３図（Ａ）、　（Ｂ）
は従来一般のフォトエツチングの状態を示す図、第４図
は一般的な結晶面の方向を説明するための図である。 】：フォトマスク　　　　２：パターンの窓１０：結晶
薄脱　　　　　＋Ｏａ　：光通路１０ｂ：エッチング而
（満）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気相結晶成長に用いられる半導体デバイス薄膜結晶成長
   用基板の面方位として、（１００）２°ｏｆｆ［０１１
   ］を用いてなることを特徴とする半導体デバイス薄膜結
   晶成長用基板。