JPH11224857A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH11224857A
JPH11224857A JP2315198A JP2315198A JPH11224857A JP H11224857 A JPH11224857 A JP H11224857A JP 2315198 A JP2315198 A JP 2315198A JP 2315198 A JP2315198 A JP 2315198A JP H11224857 A JPH11224857 A JP H11224857A
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JP
Japan
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semiconductor
semiconductor device
self
manufacturing
pattern
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Application number
JP2315198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeyoshi Fujii
栄美 藤井
Shigeharu Matsushita
重治 松下
Koji Matsumura
浩二 松村
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device, wherein, without using ultra-fine working technology or masks for selective growth, a quantum box is formed to allow positional control. SOLUTION: A process where an etching pattern 1b comprising a surface other than a GaAs (221) surface where self-organization is easy to form is formed on a surface of a semiconductor layer 1 comprising the GaAs (221) surface, where the self-organization is hard to form, and a process where an InAs layer is formed on the surface of the semiconductor layer 1 so that a quantum box 3 of InAs is formed by self-organization on the etching pattern 1b, are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高集積化及び低電
圧動作可能な量子箱を有する半導体装置の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a quantum box capable of high integration and low voltage operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、主に理論的な研究により、量子箱
などの超微細構造を利用することによって、高集積化、
低電圧動作可能な半導体電子素子、または高効率、低電
流動作可能な半導体発光素子などの半導体装置が形成で
きることが知られている。
2. Description of the Related Art At present, based on theoretical research, high integration,
It is known that a semiconductor device such as a semiconductor electronic element operable at low voltage or a semiconductor light emitting element operable at high efficiency and low current can be formed.

【0003】以下では、2種類の従来の量子箱の製造方
法について記載する。ただし、本明細書において量子箱
とは、3次元のX、Y、Zの全ての方向について1,0
00Å以下の寸法以内に、電子またはホールを閉じこめ
ることができる構造のことである。
[0003] Hereinafter, a method for manufacturing two types of conventional quantum boxes will be described. However, in this specification, the quantum box is 1,0 in all directions of three-dimensional X, Y, and Z.
It is a structure that can confine electrons or holes within dimensions of less than 00 °.

【0004】一般に、量子箱を形成する方法として、量
子箱の自己組織化形成法と選択成長法が用いられてい
る。はじめに、量子箱の自己組織化形成法について説明
する。
In general, as a method of forming a quantum box, a method of self-organizing a quantum box and a method of selective growth are used. First, a method of forming a quantum box by self-organization will be described.

【0005】図6は、自己組織化形成法による量子箱の
製造方法を示す図である。同図(a)において、31は
GaAsからなるGaAs層、32Lは前記GaAs層
31上に積層形成した厚さ2.5分子層程度のInAs
層である。このとき、GaAsに比較してInAsの格
子定数が大きいため、前記GaAs層31上に形成した
InAs層32Lには、内部応力が発生する。尚、前記
InAs層32Lの形成には、分子線エピタキシ(MB
E)、有機金属気相成長(MOCVD)、または化学線
エピタキシ(CBE)等のエピタキシャル成長法を用い
る。
FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing a quantum box by a self-assembly forming method. In FIG. 3A, reference numeral 31 denotes a GaAs layer made of GaAs, and 32L denotes an InAs layer formed on the GaAs layer 31 and having a thickness of about 2.5 molecular layers.
Layer. At this time, since the lattice constant of InAs is larger than that of GaAs, an internal stress is generated in the InAs layer 32L formed on the GaAs layer 31. The formation of the InAs layer 32L is performed by molecular beam epitaxy (MB).
E), an epitaxial growth method such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or actinic radiation epitaxy (CBE) is used.

【0006】次に、前記InAs層32Lを2.5分子
層程度以上堆積すると、2次元的な広がりを持った層状
態の前記InAs層32Lが、同図(b)に示すよう
に、3次元的な塊である直径150Å程度の量子箱32
に変化する。これは、前記InAs層32Lの厚さを
2.5分子層程度以上にすると、前記内部応力が2次元
的な層構造を保持できる以上に大きくなるためである。
Next, when the InAs layer 32L is deposited in a thickness of about 2.5 molecular layers or more, the InAs layer 32L in a layer state having a two-dimensional spread becomes three-dimensional as shown in FIG. Quantum box 32 with a diameter of about 150 mm
Changes to This is because when the thickness of the InAs layer 32L is about 2.5 molecular layers or more, the internal stress becomes larger than a two-dimensional layer structure can be maintained.

【0007】上記量子箱形成方法は、量子箱の自己組織
化形成法として知られている。量子箱の自己組織化形成
法は、特別な微細加工技術を必要とせず、数100Å以
下の超微細な量子箱を形成できるところに特徴がある。
The above-described quantum box forming method is known as a quantum box self-organizing method. The method of self-assembly forming a quantum box is characterized in that an ultrafine quantum box of several hundred degrees or less can be formed without requiring a special fine processing technique.

【0008】しかし、量子箱の自己組織化形成法は、量
子箱の形成位置、及び量子箱の大きさを制御できないた
め、量子箱の夫々がランダムに分布するという欠点を有
している。
However, the self-organizing method of forming quantum boxes has a drawback that each of the quantum boxes is randomly distributed because the formation position of the quantum boxes and the size of the quantum boxes cannot be controlled.

【0009】次に、量子箱の選択成長法について説明す
る。図7は、選択成長法による量子箱の製造方法を示す
図である。同図(a)において、41はGaAs層、4
2はSi酸化膜、またはSi窒化膜からなるマスクであ
る。前記マスク42には、直径1,000Å以下の円筒
形の孔状パターン42aが形成されており、前記円筒形
の孔状パターン42aの深さは前記GaAs層41の表
面に達している。尚、前記パターン42aの形成には、
電子ビーム露光(EB露光)、及び反応性イオンエッチ
ング(RIE)等が用いられる。
Next, a method of selectively growing a quantum box will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a method of manufacturing a quantum box by a selective growth method. In the figure, reference numeral 41 denotes a GaAs layer, 4
Reference numeral 2 denotes a mask made of a Si oxide film or a Si nitride film. The mask 42 has a cylindrical hole pattern 42 a having a diameter of 1,000 ° or less, and the depth of the cylindrical hole pattern 42 a reaches the surface of the GaAs layer 41. The formation of the pattern 42a includes:
Electron beam exposure (EB exposure), reactive ion etching (RIE), and the like are used.

【0010】前記マスク42の上から、前述したエピタ
キシャル成長法を用いてInAs層を成長させると、マ
スク42上にはInAsが成長しないため、マスクパタ
ーンの底に露出しているGaAs層41の表面上に選択
的にInAs層が成長する。
When an InAs layer is grown on the mask 42 by using the above-described epitaxial growth method, InAs does not grow on the mask 42, so that the surface of the GaAs layer 41 exposed at the bottom of the mask pattern is formed. Then, an InAs layer is selectively grown.

【0011】次に、前記マスク42をウェットエッチン
グにより除去すると、図7(b)に示すように、GaA
s層41上にInAsからなる量子箱43が形成された
構造が現れる。
Next, when the mask 42 is removed by wet etching, as shown in FIG.
A structure in which a quantum box 43 made of InAs is formed on the s layer 41 appears.

【0012】この方法は、量子箱の選択成長法として知
られており、量子箱の大きさ、及び形成位置を制御でき
るところに特徴がある。
This method is known as a method for selectively growing a quantum box, and is characterized in that the size and position of the quantum box can be controlled.

【0013】しかし、上述の量子箱の選択成長法は、前
記量子箱とほぼ同じ寸法のマスクパターンを形成するた
め、1,000Å以下の超微細加工が必要になること、
前記マスク42内のSi原子が不純物として前記量子箱
にセルフドーピングされること、及び前述したマスクを
除去する工程において、GaAs層41及び量子箱43
の表面に欠陥が生じやすいこと、という欠点を有してい
る。
However, the above-described selective growth method of the quantum box requires that ultrafine processing of 1,000 ° or less is required in order to form a mask pattern having substantially the same dimensions as the quantum box.
The Si atoms in the mask 42 are self-doped into the quantum box as impurities, and in the step of removing the mask, the GaAs layer 41 and the quantum box 43
Has a drawback that defects are easily generated on the surface of the substrate.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来例
の欠点に鑑み為したものであり、超微細加工技術、又は
選択成長のためのマスクを用いることなく、量子箱を位
置制御可能に形成することが出来る半導体装置の製造方
法を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has made it possible to control the position of a quantum box without using a microfabrication technique or a mask for selective growth. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device which can be formed.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、自己組織化形成の生じにくい面方位を有する
第1の半導体の表面上に、自己組織化形成が生じやすい
面方位を有するパターンを形成する工程と、前記第1の
半導体の表面に第2の半導体を形成することにより、前
記パターン上に前記第2の半導体からなる量子箱を自己
組織化形成する工程とを備えることを特徴とする。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a surface orientation in which self-organization is likely to occur is formed on a surface of a first semiconductor having a surface orientation in which self-assembly is unlikely to occur. Forming a pattern and forming a second semiconductor on the surface of the first semiconductor, thereby forming a quantum box made of the second semiconductor on the pattern by self-organization. Features.

【0016】この製造方法を用いることにより、量子箱
の形成位置がパターンの位置により定まる。従って、超
微細加工技術、又は選択成長のためのマスクを用いるこ
となく、位置制御された微細な量子箱を形成することが
可能となる。
By using this manufacturing method, the formation position of the quantum box is determined by the position of the pattern. Therefore, it is possible to form a position-controlled fine quantum box without using an ultra-fine processing technique or a mask for selective growth.

【0017】更に、本発明の半導体装置の製造方法は、
前記パターンを形成する工程が、自然リソグラフィー法
を用いる工程であることを特徴とする。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
The step of forming the pattern is a step using a natural lithography method.

【0018】これにより、紫外線、X線、電子ビーム、
イオンビーム等を用いたリソグラフィー技術を用いるこ
となく、上記パターンを形成することが可能となる。
Thus, ultraviolet rays, X-rays, electron beams,
The above pattern can be formed without using a lithography technique using an ion beam or the like.

【0019】更に、本発明の半導体装置の製造方法は、
前記自然リソグラフィー法が、前記第1の半導体の表面
に高分子化合物を塗布することにより、前記第1の半導
体の表面に前記高分子化合物の分子球を配列する工程
と、前記高分子化合物の分子球をマスクとして前記第1
の半導体をエッチングする工程とを含むことを特徴とす
る。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A step of arranging molecular spheres of the polymer compound on the surface of the first semiconductor by applying the polymer compound on the surface of the first semiconductor, wherein the natural lithography method comprises: Using the sphere as a mask, the first
And a step of etching the semiconductor.

【0020】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
前記自己組織化形成の生じにくい面方位が(221)面
であり、前記自己組織化形成の生じやすい面方位が(2
21)面とは異なる面であることを特徴とする。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
The plane orientation in which self-organization formation hardly occurs is the (221) plane, and the plane orientation in which self-organization formation easily occurs is (2).
21) The surface is different from the surface.

【0021】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
前記第1の半導体がGaAs系、AlGaAs系及びI
nGaAs系の中から選択された1又は複数の半導体か
らなることを特徴とする。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
The first semiconductor is a GaAs-based, AlGaAs-based, and I-type semiconductor.
It is made of one or more semiconductors selected from nGaAs-based.

【0022】また、本発明は半導体装置の製造方法は、
前記量子箱がInAs系、InGaAs系、InSb系
及びGaSbの中から選択された1又は複数の半導体か
らなることを特徴とする。
Further, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
The quantum box is made of one or more semiconductors selected from InAs, InGaAs, InSb, and GaSb.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1、図2、図3及び図4は、本
発明の第1の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す
図である。
FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【0024】図1において、1はGaAsからなる半導
体基板または該半導体基板上に形成された半導体層(第
1の半導体)であり、以下、半導体層と称する。前記半
導体層の表面1aは、GaAsの(221)面より構成
されており、該(221)面は量子箱の自己組織化形成
が生じにくい面である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate made of GaAs or a semiconductor layer (first semiconductor) formed on the semiconductor substrate, and is hereinafter referred to as a semiconductor layer. The surface 1a of the semiconductor layer is composed of a (221) plane of GaAs, and the (221) plane is a surface on which quantum box self-organization hardly occurs.

【0025】次に、図2に示すように、前記半導体層1
上にレジスト2を塗布した後、電子ビーム(EB)リソ
グラフィ技術によって、大きさ1,000Å程度の孔状
のレジストパターン2aを形成し、該レジストパターン
2aの底部分に前記半導体層1の表面1aを露出させ
る。前記レジストパターン2aの面密度は1011〜10
12個/cm2程度である。尚、図2では、3角形状のレ
ジストパターン2aを形成しているが、前記レジストパ
ターン2aの形状は円形や4角形など何れの形状でもよ
い。
Next, as shown in FIG.
After applying resist 2 on top, electron beam (EB) lithography
A hole with a size of about 1,000 mm by the graphic technology
Forming a resist pattern 2a of
The surface 1a of the semiconductor layer 1 is exposed at the bottom of 2a.
You. The areal density of the resist pattern 2a is 1011-10
12Pieces / cmTwoIt is about. Incidentally, in FIG.
The resist pattern 2a is formed.
The shape of the turn 2a may be any shape such as a circle or a square.
No.

【0026】次に、図2の状態で、クエン酸、過酸化水
素混合溶液を用いて、前記レジストパターン2aの底に
露出した前記半導体層1の表面1aをエッチングし、前
記GaAsの(221)面以外の面1bが露出している
エッチングパターン1bを形成する。そして、前記レジ
スト2を除去すると、図3に示すように、半導体層1の
表面1aに、量子箱の自己組織化形成が生じやすい面を
有するエッチングパターン1bが現れる。
Next, in the state shown in FIG. 2, the surface 1a of the semiconductor layer 1 exposed at the bottom of the resist pattern 2a is etched by using a mixed solution of citric acid and hydrogen peroxide to form the GaAs (221). An etching pattern 1b where the surface 1b other than the surface is exposed is formed. Then, when the resist 2 is removed, as shown in FIG. 3, an etching pattern 1b having a surface where self-assembly of the quantum box easily occurs appears on the surface 1a of the semiconductor layer 1.

【0027】ここで、エッチングパターン1bの深さ
は、上記GaAs(221)面以外の面が現れる深さで
あればよく、特に限定されない。
Here, the depth of the etching pattern 1b is not particularly limited as long as it is a depth at which a surface other than the GaAs (221) surface appears.

【0028】また、GaAs(221)面は、(10
0)、(110)、(111)面などに比較して、後述
するInAsからなる量子箱の自己組織化形成が最も生
じにくいため、上記エッチングパターン1bの有する面
は、GaAs(221)面以外であればよく、特に限定
されない。
The GaAs (221) plane is (10
Compared with the (0), (110), and (111) planes, etc., the self-organized formation of a quantum box made of InAs, which will be described later, is most unlikely to occur. There is no particular limitation as long as it is set.

【0029】最後に、前記エッチングパターン1bを有
する前記半導体層1の表面1aにInAs(第2の半導
体)からなる層を形成する。前記半導体層1の表面1a
は、InAsからなる量子箱が自己組織化形成しにくい
面を有しているため、図4に示すように、前記エッチン
グパターン1b上に、選択的にInAsからなる量子箱
3が形成される。
Finally, a layer made of InAs (second semiconductor) is formed on the surface 1a of the semiconductor layer 1 having the etching pattern 1b. Surface 1a of the semiconductor layer 1
Since the quantum box made of InAs has a surface on which self-organization is difficult to be formed, the quantum box 3 made of InAs is selectively formed on the etching pattern 1b as shown in FIG.

【0030】このとき、量子箱3は自己組織化形成され
るので、その大きさはエッチングパターン1bの大きさ
とは無関係に数100Å以下となる。
At this time, since the quantum box 3 is formed by self-organization, its size is several hundred degrees or less irrespective of the size of the etching pattern 1b.

【0031】尚、前記InAsからなる量子箱3の形成
には、分子線エピタキシ(MBE)、有機金属気相成長
(MOCVD)、または化学線エピタキシ(CBE)等
のエピタキシャル成長法を用いる。
The quantum box 3 made of InAs is formed by an epitaxial growth method such as molecular beam epitaxy (MBE), metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), or actinic ray epitaxy (CBE).

【0032】次に、本発明の第2の実施の形態の半導体
装置の製造方法について説明する。この第2の実施の形
態の製造方法では、第1の実施の形態の製造方法におけ
る図1及び図4の工程と同様の工程を用いるため、ここ
では、図2及び図3に対応するレジストパターン2a、
エッチングパターン1bを形成する工程を中心に説明す
る。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described. In the manufacturing method according to the second embodiment, since the same steps as those in FIGS. 1 and 4 in the manufacturing method according to the first embodiment are used, the resist pattern corresponding to FIGS. 2 and 3 is used here. 2a,
The description will focus on the step of forming the etching pattern 1b.

【0033】図5は、第2の実施の形態の半導体装置の
製造方法を示す上面図である。
FIG. 5 is a top view showing the method for manufacturing the semiconductor device of the second embodiment.

【0034】上記第1の実施の形態の図1と同様に、G
aAs(221)面からなる自己組織化形成が生じにく
い面を有する半導体層の表面1a上に、スピナーを用い
てコロイド状ポリスチレンを塗布すると、図2(a)に
示すように、ポリスチレンからなる分子球4が規則正し
く並ぶ。ここで、前記分子球4の直径は3200Å程度
である。
As in FIG. 1 of the first embodiment, G
When the colloidal polystyrene is applied using a spinner on the surface 1a of the semiconductor layer having a surface on which self-assembly of the aAs (221) is unlikely to occur, as shown in FIG. The balls 4 are regularly arranged. Here, the diameter of the molecular sphere 4 is about 3200 °.

【0035】このとき、図5(a)に示すように、前記
各分子球4間の隙間が3角形状のパターン4aをなし、
前記パターン4aの底部分には、前記半導体層1の表面
1aが露出している。ここで、この3角形状のパターン
4aの1辺の大きさは660Åである。
At this time, as shown in FIG. 5A, the gap between the molecular spheres 4 forms a triangular pattern 4a.
The surface 1a of the semiconductor layer 1 is exposed at the bottom of the pattern 4a. Here, the size of one side of the triangular pattern 4a is 660 °.

【0036】このように、紫外線、X線、電子ビーム、
イオンビームなどのリソグラフィ法を用いることなく、
スピナーで高分子を塗布するだけで、規則的なパターン
を形成する方法は、自然リソグラフィ法として知られて
いる。
As described above, ultraviolet rays, X-rays, electron beams,
Without using a lithography method such as an ion beam,
A method of forming a regular pattern simply by applying a polymer with a spinner is known as a natural lithography method.

【0037】次に、前記ポリスチレンの分子球4をレジ
ストとして、前記クエン酸を用いて半導体層の表面1a
をエッチングした後、ポリスチレンの分子球4を除去す
ると、図5(b)に示すように、量子箱3が自己組織化
形成しやすい面を有するエッチングパターン1bが形成
される。
Next, the polystyrene molecular spheres 4 are used as a resist, and the citric acid is used as the resist to make the surface 1a of the semiconductor layer
After etching, the polystyrene molecular spheres 4 are removed, and as shown in FIG. 5B, an etching pattern 1b having a surface on which the quantum box 3 is easily self-organized is formed.

【0038】最後に、図1(d)と同様に、InAsか
らなる層を前述したエピタキシャル成長法を用いて形成
すると、InAsからなる大きさ数100Å以下の量子
箱3がエッチングパターン1b上に選択的に形成され
る。
Finally, as shown in FIG. 1D, when the layer made of InAs is formed by the above-mentioned epitaxial growth method, the quantum box 3 made of InAs and having a size of several hundreds or less is selectively formed on the etching pattern 1b. Formed.

【0039】上記第2の実施の形態では、紫外線、X
線、電子ビーム、イオンビームなどのリソグラフィ法を
用いる必要がないので、半導体装置の製造時において、
スループットの向上、及びコストの低減が可能となる。
In the second embodiment, the ultraviolet light, X
Since it is not necessary to use a lithography method such as a line, an electron beam, and an ion beam, when manufacturing a semiconductor device,
It is possible to improve the throughput and reduce the cost.

【0040】尚、前記第1の実施の形態、及び第2の実
施の形態の製造方法では、半導体層(第1の半導体)と
して、GaAs(221)面を用いているが、InGa
As、またはAlGaAsの(221)面を用いてもよ
い。
Although the GaAs (221) plane is used as the semiconductor layer (first semiconductor) in the manufacturing methods of the first and second embodiments, the InGa
The (221) plane of As or AlGaAs may be used.

【0041】また、量子箱の材料としてInAsを用い
ているが、InGaAs、InSb、GaSb、及びこ
れらの組成を種々組み合わせた材料を用いてもよい。
Although InAs is used as the material of the quantum box, InGaAs, InSb, GaSb, or a material in which these compositions are variously combined may be used.

【0042】また、第1、第2の実施の形態の製造方法
では、エッチングパターン1bの形成方法として、クエ
ン酸を用いているが、酒石酸などの他の異方性エッチャ
ントを用いてもよい。
In the manufacturing methods of the first and second embodiments, citric acid is used as a method of forming the etching pattern 1b, but another anisotropic etchant such as tartaric acid may be used.

【0043】また、第2の実施の形態の量子箱の製造方
法において、自然リソグラフィにポリスチレンを用いて
いるが、Auクラスタを並べる方法を用いてもよい。
In the method of manufacturing the quantum box of the second embodiment, polystyrene is used for natural lithography, but a method of arranging Au clusters may be used.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明に依れば、超微細加工技術や選択
成長のためのマスクを用いることなく、位置制御された
微細な量子箱を形成することができる半導体装置の製造
方法を提供し得る。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device capable of forming a position-controlled fine quantum box without using a microfabrication technique or a mask for selective growth. obtain.

【0045】また、本発明に依れば、紫外線、X線、電
子ビーム、イオンビームなどを用いたリソグラフィ技術
を用いることなく、量子箱の形成位置を制御可能な半導
体装置の製造方法を提供し得る。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device capable of controlling a position of forming a quantum box without using a lithography technique using ultraviolet rays, X-rays, electron beams, ion beams, or the like. obtain.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の半導体装置の製造方法を示す図
である。
FIG. 1 is a view illustrating a method for manufacturing a first semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の第1の半導体装置の製造方法を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing a first semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明の第1の半導体装置の製造方法を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a method for manufacturing the first semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の第1の半導体装置の製造方法を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing the first semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の第2の半導体装置の製造方法を示す図
である。
FIG. 5 is a view illustrating a method of manufacturing a second semiconductor device according to the present invention.

【図6】従来の自己組織化形成法による半導体装置の製
造方法を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing a semiconductor device by a conventional self-organization forming method.

【図7】従来の選択成長法による半導体装置の製造方法
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor device by a conventional selective growth method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の半導体層 1a 表面 1b エッチングパターン 2 レジスト 2a レジストパターン 3 量子箱 4 分子球 4a パターン Reference Signs List 1 first semiconductor layer 1a surface 1b etching pattern 2 resist 2a resist pattern 3 quantum box 4 molecular sphere 4a pattern

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自己組織化形成の生じにくい面方位を有
する第1の半導体の表面上に、自己組織化形成が生じや
すい面方位を有するパターンを形成する工程と、前記第
1の半導体の表面に第2の半導体を形成することによ
り、前記パターン上に前記第2の半導体からなる量子箱
を自己組織化形成する工程とを備えることを特徴とする
半導体装置の製造方法。
A step of forming a pattern having a plane orientation in which self-organization is likely to occur on a surface of the first semiconductor having a plane orientation in which self-organization is unlikely to occur; Forming a quantum box made of the second semiconductor on the pattern by self-assembly on the pattern by forming a second semiconductor on the pattern.
【請求項2】 前記パターンを形成する工程が、自然リ
ソグラフィー法を用いる工程であることを特徴とする請
求項1記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the step of forming the pattern is a step using a natural lithography method.
【請求項3】 前記自然リソグラフィー法は、前記第1
の半導体の表面に高分子化合物を塗布することにより、
前記第1の半導体の表面に前記高分子化合物の分子球を
配列する工程と、前記高分子化合物の分子球をマスクと
して前記第1の半導体をエッチングする工程とを含むこ
とを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方法。
3. The method of claim 1, wherein the natural lithography method comprises:
By applying a polymer compound on the surface of the semiconductor of
2. The method according to claim 1, further comprising: arranging molecular spheres of the polymer compound on the surface of the first semiconductor; and etching the first semiconductor using the molecular spheres of the polymer compound as a mask. 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 2.
【請求項4】 前記自己組織化形成の生じにくい面方位
は(221)面であり、前記自己組織化形成の生じやす
い面方位は(221)面とは異なる面であることを特徴
とする請求項1、2又は3記載の半導体装置の製造方
法。
4. The plane orientation in which self-organization formation is unlikely to occur is the (221) plane, and the plane orientation in which self-organization formation is likely to occur is a plane different from the (221) plane. Item 4. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 1, 2 or 3.
【請求項5】 前記第1の半導体は、GaAs系、Al
GaAs系及びInGaAs系の中から選択された1又
は複数の半導体からなることを特徴とする請求項1、
2、3又は4記載の半導体装置の製造方法。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor is a GaAs-based semiconductor,
2. The semiconductor device according to claim 1, comprising one or a plurality of semiconductors selected from GaAs-based and InGaAs-based.
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to 2, 3, or 4.
【請求項6】 前記量子箱は、InAs系、InGaA
s系、InSb系及びGaSbの中から選択された1又
は複数の半導体からなることを特徴とする請求項1、
2、3、4又は5記載の半導体装置の製造方法。
6. The quantum box is made of InAs, InGaAs.
2. The semiconductor device according to claim 1, comprising one or more semiconductors selected from s-based, InSb-based and GaSb.
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to 2, 3, 4, or 5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011127222A (en) * 2010-12-13 2011-06-30 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Manufacturing method of nano-gap electrode

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