JPH0474793A - 薄膜の製造方法 - Google Patents
薄膜の製造方法Info
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- JPH0474793A JPH0474793A JP18200690A JP18200690A JPH0474793A JP H0474793 A JPH0474793 A JP H0474793A JP 18200690 A JP18200690 A JP 18200690A JP 18200690 A JP18200690 A JP 18200690A JP H0474793 A JPH0474793 A JP H0474793A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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〕
本発明は薄膜の製造方法に関し、特に分子線エピタキシ
ャル法による薄膜の製造方法に関するものである。
ャル法による薄膜の製造方法に関するものである。
分子線エピタキシャル法や超高真空蒸着法による半導体
へテロ接合や超格子の形成、金属・半導体接合や絶縁物
・半導体接合からなる積層構造の形成方法が注目されて
いる。
へテロ接合や超格子の形成、金属・半導体接合や絶縁物
・半導体接合からなる積層構造の形成方法が注目されて
いる。
従来技術において表面に垂直なメサ溝が形成された基板
に、このような積層構造を形成する方法としては、基板
表面に薄膜を堆積してからエツチングによりメサ溝を形
成する方法が最も一般的である。
に、このような積層構造を形成する方法としては、基板
表面に薄膜を堆積してからエツチングによりメサ溝を形
成する方法が最も一般的である。
もう１つは、マスク材が形成された基板表面に薄膜を堆
積し、ヘテロ接合などの積層構造を形成してから不要な
部分をマスク材と共に剥離する方法であった。
積し、ヘテロ接合などの積層構造を形成してから不要な
部分をマスク材と共に剥離する方法であった。
［発明が解決しようとする課題〕
エツチングによりパターンを形成する方法では、メサ溝
の側面のエツチング速度が大きい層がえぐられてしまう
欠点があった。
の側面のエツチング速度が大きい層がえぐられてしまう
欠点があった。
もう１つのマスク材と剥離する方法では、マスクの影に
なってしまうところができる。
なってしまうところができる。
さらに第４図（ａ）と９０°回転した方向から見た第４
図（ｂ）との配置図に示す従来の分子線エピタキシャル
成長装置を用いてメサ溝形成済みの基板に積層構造を形
成する方法について、検討してみる。
図（ｂ）との配置図に示す従来の分子線エピタキシャル
成長装置を用いてメサ溝形成済みの基板に積層構造を形
成する方法について、検討してみる。
分子線エピタキシャル成長装置の成長室７の中央にＧａ
Ａｓ基板１があり、成長室７の壁面に近いところにシャ
ッタ９が付属しなＡｓ用のに一セル８ａ、Ｇａ用のに一
セル８ｂ、Ａ、Ｒ用のに一セル８Ｃが配置されている。
Ａｓ基板１があり、成長室７の壁面に近いところにシャ
ッタ９が付属しなＡｓ用のに一セル８ａ、Ｇａ用のに一
セル８ｂ、Ａ、Ｒ用のに一セル８Ｃが配置されている。
蒸発源である３つのに一セルは円周上に配置されている
のが普通である。
のが普通である。
ここで形成されたＡ ！；ｌ Ａ ｓ 、／ Ｇ ａ
Ａ ｓ ／ Ａ Ｉ ＡＳ量子井戸構造は第２図の断面
図に示すように、例えばに−セル８Ｃに露出しなＧａＡ
ｓ基板１の側面５にＡｐＡｓ層２，４がはみ出して形成
され、底面６は影になっている。
Ａ ｓ ／ Ａ Ｉ ＡＳ量子井戸構造は第２図の断面
図に示すように、例えばに−セル８Ｃに露出しなＧａＡ
ｓ基板１の側面５にＡｐＡｓ層２，４がはみ出して形成
され、底面６は影になっている。
また有機金属気相成長法を用いてメサ溝形成済みの基板
に積層構造を形成しようとすると、側面と底面を含む露
出しているすべての面に薄膜が形成されてしまう。
に積層構造を形成しようとすると、側面と底面を含む露
出しているすべての面に薄膜が形成されてしまう。
いずれの方法にしても、メサ溝に高精度の薄膜の積層構
造を形成することはできなかった。
造を形成することはできなかった。
本発明の薄膜の製造方法は、表面に垂直なメサ溝か形成
された基板上に、分子線エピタキシャル法および超高真
空蒸着法のうち１つを用いて複数の薄膜からなる積層構
造を形成する際に、分子線ビームが常時前記メサ溝の側
面に平行に入射するように分子線源を配置するものであ
る。
された基板上に、分子線エピタキシャル法および超高真
空蒸着法のうち１つを用いて複数の薄膜からなる積層構
造を形成する際に、分子線ビームが常時前記メサ溝の側
面に平行に入射するように分子線源を配置するものであ
る。
分子線エピタキシャル成長装置や、超高真空蒸着装置に
おいて、各分子線源を等価に扱うようにするため、基板
を円錐の頂点とする底面円周上の等配に配置されている
のが普通である。
おいて、各分子線源を等価に扱うようにするため、基板
を円錐の頂点とする底面円周上の等配に配置されている
のが普通である。
そのため分子ビームに露出しなメサ溝の側面にも薄膜が
形成されてしまう。
形成されてしまう。
そこで分子線ビームがメサ溝の側面と平行に照射される
ように、分子線源を配置して基板を固定することにより
、高精度の薄膜積層構造を形成することができる。
ように、分子線源を配置して基板を固定することにより
、高精度の薄膜積層構造を形成することができる。
本発明で用いた分子線エピタキシャル成長装置を、第４
図（ａ）と９０”回転した方向から見た第４図（ｂ）と
の配置図に示す。
図（ａ）と９０”回転した方向から見た第４図（ｂ）と
の配置図に示す。
分子線源であるに一セル８ａ、８ｂ、８ｃがインライン
に配置され、分子線ビームがＧａＡｓ基板１のメサ溝に
対して常時平行に入射するようになっている。
に配置され、分子線ビームがＧａＡｓ基板１のメサ溝に
対して常時平行に入射するようになっている。
はじめに十分に洗浄し、表面をエツチングしたＧａＡｓ
基板１の表面にレジストをマスクとして、深さ１０００
人の垂直なメサ溝を形成する。
基板１の表面にレジストをマスクとして、深さ１０００
人の垂直なメサ溝を形成する。
つぎにレジストを除去したのち、再び十分に洗浄し、表
面をエツチングしたのち、４００℃の真空中で加熱し、
さらにＡｓを照射しながら６５０℃まで加熱して脱ガス
した。
面をエツチングしたのち、４００℃の真空中で加熱し、
さらにＡｓを照射しながら６５０℃まで加熱して脱ガス
した。
そのあと基板温度６００℃、成長速度０．６μｍ ／
ｈで厚さ２００人のＡｆＡｓ層を成長させ、つづいて成
長速度０．５μｍ／ｈで厚さ１０００μｍのＧａＡｓ層
を成長させ、再び成長速度０゜６μｍ ／ ｈで厚さ２
００人のＡｆｆｌＡｓ層を成長させた。
ｈで厚さ２００人のＡｆＡｓ層を成長させ、つづいて成
長速度０．５μｍ／ｈで厚さ１０００μｍのＧａＡｓ層
を成長させ、再び成長速度０゜６μｍ ／ ｈで厚さ２
００人のＡｆｆｌＡｓ層を成長させた。
このようにしてできた試料を電子顕ＲＲで観察すること
により、第１図の断面図に示すようにＧａＡｓ基板１の
表面と底面６とに、高精度のＡ１Ａｓ層２ ／ Ｇ ａ
Ａ ｓ層３ ／ Ａ ４ Ａ ｓ層４が形成され側面
５には全く付着していないことか分った。
により、第１図の断面図に示すようにＧａＡｓ基板１の
表面と底面６とに、高精度のＡ１Ａｓ層２ ／ Ｇ ａ
Ａ ｓ層３ ／ Ａ ４ Ａ ｓ層４が形成され側面
５には全く付着していないことか分った。
本発明の適用例としてＡρＡ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ
／ Ａ、＆Ａｓ量子井戸構造を挙げたが、このほかＡ
ρＧａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓおよびＡ １ ／
Ｇ ａ Ａ ｓなどの量子井戸構造に適用しても同様
の効果を得ることができる。
／ Ａ、＆Ａｓ量子井戸構造を挙げたが、このほかＡ
ρＧａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓおよびＡ １ ／
Ｇ ａ Ａ ｓなどの量子井戸構造に適用しても同様
の効果を得ることができる。
そのほかＳｉ、Ａ！２ＧａＡｓ、Ｉ ｎＧａＡｓ、Ｉ
ｎＡ、、ＲＡｓなどのへトロ接合や超格子構造、Ａρ、
Ａｕ、Ｗなどの電極金属と半導体との接合など任意の組
み合せでもその効果を発揮することができる。
ｎＡ、、ＲＡｓなどのへトロ接合や超格子構造、Ａρ、
Ａｕ、Ｗなどの電極金属と半導体との接合など任意の組
み合せでもその効果を発揮することができる。
３つ以上の分子線源をインラインに配置し、分子線ビー
ムが基板のメサ溝に対して常時平行に入射するようした
結果、高精度の薄膜積層構造を実現することができた。
ムが基板のメサ溝に対して常時平行に入射するようした
結果、高精度の薄膜積層構造を実現することができた。
さらにこの発明を適用することにより、優れた量子井戸
構造を形成することか可能になった。
構造を形成することか可能になった。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
技術による量子井戸構造を示す断面図、第３図（ａ）、
（ｂ）は本発明において用いられた分子線エピタキシャ
ル成長装置の配置図、第４図（ａ）、（ｂ）は従来の分
子線エピタキシャル成長装置の配置図である。
技術による量子井戸構造を示す断面図、第３図（ａ）、
（ｂ）は本発明において用いられた分子線エピタキシャ
ル成長装置の配置図、第４図（ａ）、（ｂ）は従来の分
子線エピタキシャル成長装置の配置図である。
Claims (1)
- 表面に垂直なメサ溝が形成された基板上に、分子線エ
ピタキシャル法および超高真空蒸着法のうち１つを用い
て複数の薄膜からなる積層構造を形成する際に、分子線
ビームが常時前記メサ溝の側面に平行に入射するように
分子線源を配置することを特徴とする薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18200690A JPH0474793A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18200690A JPH0474793A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474793A true JPH0474793A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16110678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18200690A Pending JPH0474793A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0474793A (ja) |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP18200690A patent/JPH0474793A/ja active Pending
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