JPS6249625A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS6249625A
JPS6249625A JP19100185A JP19100185A JPS6249625A JP S6249625 A JPS6249625 A JP S6249625A JP 19100185 A JP19100185 A JP 19100185A JP 19100185 A JP19100185 A JP 19100185A JP S6249625 A JPS6249625 A JP S6249625A
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JP
Japan
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semiconductor
layer
semiconductor layer
crystal layer
substrate
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JP19100185A
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Yuichi Nakajima
裕一 中島
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To form highly precise grooves by dividing multilayer semiconductor layers into semiconductor blocks by cleaving the semiconductor layers perpendicularly to the growth surface of the semiconductor layers, by forming a substrate on one cleaved surface and by etching from the other cleaved surface. CONSTITUTION:A multilayer semiconductor layer is formed by alternately growing a GaAs crystal layer 11 and a Ga0.7Al0.3As mixed crystal layer 12 on a GaAs substrate 10 by molecular beam epitaxy, vapor phase epitaxy or liquid phase epitaxy. Then, the semiconductor layer is cleaved perpendicularly to the growth surface an the GaAs substrate 14 for a semiconductor device is grown by vapor phase or liquid phase epitaxy on one cleaved surface 13 of a cleaved semiconductor layer block. Then, a groove construction is obtained by removing the appropriate depth or all of part of the Ga0.7Al0.3As mixed crystal layer 12 by selective etching.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、溝構造を有する半導体装置の製造法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a groove structure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図(13〜(c)はたとえば、Yamaguchi
Figure 4 (13-(c) is, for example, Yamaguchi
.

T、 *tal t Symposium on VL
SI T@chnologysDigest of T
echnical Papers (1983)26に
みることができる溝部をトレンチ分離とし1用いる場合
の従来の溝構造の加工法を説明するための図で、1はp
十凰シリコン結晶層、2はp型シリコン結晶層、3は酸
化シリコン膜、4は溝部である。以下その工程を説明す
る。
T, *tal t Symposium on VL
SI T@chnology Digest of T
This is a diagram for explaining the conventional method of processing a trench structure when trench isolation 1 is used as shown in 26 (1983).
There are ten silicon crystal layers, 2 is a p-type silicon crystal layer, 3 is a silicon oxide film, and 4 is a groove. The process will be explained below.

まず、第4図(a)K示したよ5Kp十型シリコン結晶
層1上Kp型シリコン結晶層2を形成したのち、p盤シ
リコン結晶層2の上1rrt’熱酸化して。
First, as shown in FIG. 4(a)K, a Kp type silicon crystal layer 2 was formed on the 5Kp ten-type silicon crystal layer 1, and then the p-type silicon crystal layer 2 was thermally oxidized by 1rrt'.

1.2μmの厚さの酸化シリコン膜3を形成する。A silicon oxide film 3 with a thickness of 1.2 μm is formed.

次にその上をフォトレジストで被覆し、マスクを通して
露光現像を行い、フォトレジストにパターン3mをつ(
る。そのパターンを利用して化学エツチングを行うこと
により、第4図(b) VC示すよ5に、たとえば2μ
m溝を掘る部分の酸化シリコン膜3のみを除去する。次
K CF4  と酸素との混合ガスを用いて反応性イオ
ンエツチングtt行い。
Next, the top is covered with photoresist, exposed and developed through a mask, and a 3m pattern is formed on the photoresist (
Ru. By performing chemical etching using the pattern, for example, 2 μm as shown in FIG.
Only the portion of the silicon oxide film 3 where the m-groove is to be dug is removed. Next, reactive ion etching was performed using a mixed gas of KCF4 and oxygen.

第4図(c)K示すように溝部4ft形成する。溝部4
の深さは6μmである。反応性イオンエツチングを行う
際のマスクとなっている酸化シリコン膜3はイオンエツ
チング前忙厚さが1.2μmであったものがエツチング
後0.4μmK減る。
A 4ft groove is formed as shown in FIG. 4(c)K. Groove 4
The depth is 6 μm. The silicon oxide film 3, which serves as a mask when performing reactive ion etching, had a thickness of 1.2 μm before ion etching, but the thickness decreased by 0.4 μm after etching.

第5図(a)〜(d)はPBTの段差ベース・コンフタ
構造として用いる場合の従来の溝構造の加工法を説明す
るための図で、5はn十型シリコン結晶基板、6はn型
シリコン結晶層、1はn生型イオン打ち込み層、8は溝
部、9轟はコレクタ電極、9bはベース電極である。C
,0−Bozler * Proc*IEEE 70.
(1982ン およびRa thman*  I ED
M Tach、Dig、(1982)650 VCはG
aAsおよびStを用いた例がみられるがここではケイ
素結晶を用いた場合の工程について述べる。
FIGS. 5(a) to 5(d) are diagrams for explaining the conventional method of processing a groove structure when used as a stepped base contour structure of PBT, in which 5 is an n-type silicon crystal substrate, 6 is an n-type In the silicon crystal layer, 1 is an n-type ion implantation layer, 8 is a groove, 9 is a collector electrode, and 9b is a base electrode. C
,0-Bozler*Proc*IEEE 70.
(1982 and Rathman* I ED
M Tach, Dig, (1982) 650 VC is G
Although there are examples using aAs and St, here we will describe the process using silicon crystal.

まず、第5図(&)K示すようVcn+mシリコン結晶
基板5上Kn型シリコン結晶層6を形成する。
First, a Kn type silicon crystal layer 6 is formed on a Vcn+m silicon crystal substrate 5 as shown in FIG.

次に@5図(b)K示すように、nuシリコン結晶層6
の上刃にイオン注入を行ってn生型イオン打ち込み層1
を形成する。次いで第5図(c)K示すようKX@X線
リングラフィって周期3200Aの微細な溝構造のパタ
ーンを形成し反応性イオンエツチングによって溝部81
に形成したのち、第5図(d) K示すよ5に、タング
ステンYt子ビーム蒸着して、コレクタ電極9aおよび
ベース電極9bを形成する。
Next, as shown in @5 (b) K, the nu silicon crystal layer 6
Ion implantation is performed on the upper blade of the n-type ion implantation layer 1.
form. Next, as shown in FIG. 5(c)K, a fine groove structure pattern with a period of 3200A is formed using KX@X-ray phosphorography, and groove portions 81 are formed by reactive ion etching.
Thereafter, as shown in FIG. 5(d), tungsten Yt beam evaporation is performed to form a collector electrode 9a and a base electrode 9b.

上記したように溝構造を半導体結晶上に形成する技術と
しては1反応性イオンエツチング法が用いられており、
この反応性イオンエツチング法では、酸化シリコンなど
の比較的エツチングされに(い物質でマスクを作り、パ
ターンを形成したのち、加速イオンのもつ運動エネルギ
ーによるスパッタリングの異方性と、化学反応のもつエ
ンチングの選択性とを利用して溝部を形成する。マスク
材忙パターンを転写するためには写真製版技術が用いら
れ、パターン精度に応じて紫外光、またはXImが用い
られる。第4図(aハ(bハ(e)および第5図(aハ
(b)、 (c)、 (d)の例は、それぞれ光および
X線リングラフィな用いた場合である。
As mentioned above, the 1-reactive ion etching method is used as a technique to form a groove structure on a semiconductor crystal.
In this reactive ion etching method, a mask is made of a material that is relatively resistant to etching, such as silicon oxide, and a pattern is formed. The grooves are formed by utilizing the selectivity of the mask material.Photolithography is used to transfer the pattern on the mask material, and ultraviolet light or XIm is used depending on the pattern accuracy. The examples in FIGS. 5(b), 5(e) and 5(d) are cases where optical and X-ray phosphorography are used, respectively.

第4図(幻、 (b)、 (c) K示しrsnl1部
4は、集積回路中のトレンチ分離、トレンチキャパシタ
用の溝とし1、まに高密度に並列配置したCODの分離
湾として用いることができる。第5図(a)、 (b)
 。
Figure 4 (illustration, (b), (c) The rsnl1 section 4 shown in K can be used as trench isolation in integrated circuits, grooves for trench capacitors1, and isolation bays for CODs arranged in parallel at high density. Figure 5 (a), (b)
.

(c)、(d)VC示しrsrlj部8は、PBTの段
差ベースコレクタ構造として利用されている例であり、
第5図(幻のn型シリコン結晶層6はベース領域として
作用し、n生型シリコン結晶基板5はエミッタ領域であ
り、その下にエミッタ電極(図示せずンがオーミック接
触されることになる。第5図Cb)に示した不純物注入
忙よって形成されたn生型イオン打ち込み層7はコレク
タ領域であり、このn+型イオン打ち込み層1の上に形
成されたコレクタ電極9aとなるタングステン薄膜とオ
ーミック接触される。また第5図(d) K示されてい
るタングステン薄膜はベース電極9bであり、その下の
ベース領域とはショットキー接触している。エミッタ領
域から注入された電子は、コレクタ領域へと進むが、途
中にあるベース電極の電位変化によってコレクタ領域に
到達する電子の数は変化することKなる。
(c) and (d) The rsrlj section 8 shown in VC is an example of being used as a stepped base collector structure of PBT.
FIG. 5 (The phantom n-type silicon crystal layer 6 acts as a base region, the n-type silicon crystal substrate 5 is an emitter region, and an emitter electrode (not shown) is made into ohmic contact therebelow. The n-type ion implantation layer 7 formed by impurity implantation shown in FIG. Also, the tungsten thin film shown in FIG. However, the number of electrons that reach the collector region changes depending on the potential change of the base electrode along the way.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のような従来の反応性イオンエツチングを用いる半
導体装置の製造方法では数μm程度以上の深い溝を掘ろ
うとするとき、エツチングの選択性の不十分さのために
、マスク材をもエツチングしてしまううえ、エツチング
の異方性も不十分で横方向のエツチングも起こり精度の
高い溝部の形成が困難である。またリングラフィは、用
いる光またはX線の波長によるパターン精度の限界があ
るほか、工8aが多(多徳の精密装置やンジストおよび
マスクを昼間とするという問題点があった。
In the conventional semiconductor device manufacturing method using reactive ion etching as described above, when attempting to dig a deep trench of several μm or more, the mask material is also etched due to insufficient etching selectivity. In addition, the etching anisotropy is insufficient, and lateral etching occurs, making it difficult to form grooves with high precision. In addition, phosphorography has limitations in pattern accuracy due to the wavelength of the light or X-rays used, and also has the problem that the precision equipment, resist, and mask must be used during the daytime.

この発明は、かかる問題点を解決するためKなされたも
ので、リングラフィを用いずVcXMAリソグラフィの
限界を越える高精度の溝部の形成が可能な半導体装置の
製造方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can form grooves with high precision exceeding the limits of VcXMA lithography without using phosphorography.

またこの発明の別な発明は、上記目的に加え工複雑な形
状の溝部を高精度で、かつ簡単に形成することか可能な
半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device, in which, in addition to the above-mentioned objects, it is possible to easily form a groove portion having a complicated shape with high precision.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る半導体装置の製造方法は、結晶層成長用
の基板上に第1の半導体層と第2の半導体層とを交互K
)X長さ七℃多層の半導体層を形成する工程と、この多
層の半導体層なその成長面に対して垂直にへき開させて
半導体層プpンク忙分割する工程と、この半導体層ブロ
ックの一方のへき開面上に半導体装置用の基板を形成す
る工程と、半導体層ブーツクの他方のへき開面上より第
2の半導体層のみV選択性エツチングする工程とを含む
ものである。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes alternately forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate for growing a crystal layer.
) A step of forming a multi-layered semiconductor layer with a length of 7 degrees Celsius, a step of dividing the semiconductor layer by cleaving the multi-layered semiconductor layer perpendicularly to its growth surface, and one of the semiconductor layer blocks. This method includes the steps of forming a substrate for a semiconductor device on the cleavage plane of the second semiconductor layer, and performing V-selective etching only on the second semiconductor layer from the other cleavage plane of the semiconductor layer boot stack.

またこの発明の別の発明に係る半導体装置の製造方法は
、結晶層成長用の基板土庄分子線エピタキシによって第
1の半導体層と第2の半導体層とからなる半導体混在層
を所定のパターンで選択的に形成しながら成長させる工
程と、この半導体混在層をその成長面に対して垂直にへ
き開させて半導体混在層ブロックに分割する工程と、こ
の半導体混在層ブロックの一方のへき開面上より第2の
半導体層のみを選択的にエツチングする工程とを含むも
のである。
Further, in a method for manufacturing a semiconductor device according to another aspect of the present invention, a mixed semiconductor layer consisting of a first semiconductor layer and a second semiconductor layer is selected in a predetermined pattern by molecular beam epitaxy on a substrate for crystal layer growth. cleavage of this mixed semiconductor layer perpendicularly to the growth plane to divide it into semiconductor mixed layer blocks; The method includes a step of selectively etching only the semiconductor layer.

〔作用〕[Effect]

この発明におい又は、基板上に5j互に成長させた第1
および第2の半導体層からなる多層の半導体層より第2
の半導体層のみを選択的にエツチングすることKより溝
部が形成される。
In this invention, the first
and a second semiconductor layer from a multilayer semiconductor layer consisting of a second semiconductor layer and a second semiconductor layer.
A trench is formed by selectively etching only the semiconductor layer.

またこの発明の別の発明においては、第1の半導体層と
第2の半導体層とからなる半導体混在層より第2の半導
体層のみt選択的にエツチングすることにより溝部が形
成される。
In another aspect of the present invention, the groove portion is formed by selectively etching only the second semiconductor layer from the semiconductor mixed layer consisting of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(a)〜(d)はこの発明の半導体装置の製造方
法の原理を説明するための図で、10は結晶層成長用の
GaAs基板、11は第1の半導体層であるGaAs結
晶層、12は第2の半導体層であるGa o、y Al
 6.、 A s  混晶層、13はへき開面、14は
半導体装置用のGaAs基板である。以下工程について
説明する。
FIGS. 1(a) to 1(d) are diagrams for explaining the principle of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, in which 10 is a GaAs substrate for growing a crystal layer, 11 is a GaAs crystal that is a first semiconductor layer. layer, 12 is the second semiconductor layer Ga o,y Al
6. , A s mixed crystal layer, 13 is a cleavage plane, and 14 is a GaAs substrate for a semiconductor device. The steps will be explained below.

まず、第1図(a) K示すよ5に1分子線エピタキシ
、気相t′r−は液相エビクキシによってs GaAs
基板1a上K GaAtz結晶層11およびGao4 
A l 6.。
First, as shown in Fig. 1(a), s GaAs
K GaAtz crystal layer 11 and Gao4 on substrate 1a
A l 6. .

A8混晶層12を交互に成長させて多層の半導体層を形
成する。次に第1図(b)に示すように、成長面と垂直
な面でへき関させる。次いで第1図(c)に示すよ5V
c、へき関された半導体層ブロックの一方のへき開面1
3上に、半導体装置用のGaA!1基板14を気相また
は液相エピタキシにより成長させる。次VC第1図(d
)に示すように、選択性エツチングによりG a@、7
 A l @J Am混晶層12の部分を過当な深さだ
け、あるいは全て除去することにより溝構造を得ること
ができる。
The A8 mixed crystal layers 12 are grown alternately to form a multilayer semiconductor layer. Next, as shown in FIG. 1(b), it is separated in a plane perpendicular to the growth surface. Then, as shown in Figure 1(c), 5V
c, one cleavage plane 1 of the cleaved semiconductor layer block
3, GaA for semiconductor devices! 1 substrate 14 is grown by vapor phase or liquid phase epitaxy. Next VC Figure 1 (d
), by selective etching, Ga@,7
A trench structure can be obtained by removing a portion of the A l @J Am mixed crystal layer 12 to an excessive depth or completely.

なお、GaAs基板1Gをシリコン単結晶にかえ。Note that the GaAs substrate 1G was replaced with a silicon single crystal.

交互に成長させる半導体tシリコンとGaP Kかえ工
、フッ酸と硝酸銀の混合液等を用いてGaPの選択エツ
チングを行うこと妊より、溝構造を持つシリコン単結晶
を得ることもできる。
A silicon single crystal having a groove structure can also be obtained by selectively etching GaP using a mixed solution of hydrofluoric acid and silver nitrate, etc., using alternately grown semiconductor t-silicon and GaP K refill.

このよ5Kして得られる溝構造は、半導体集積回路のト
レンチ分離、トレンチキャパシタ、CODのトレンチ分
離およびPBTQ造の溝部等に利用される。
The trench structure obtained by this 5K process is used for trench isolation of semiconductor integrated circuits, trench capacitors, trench isolation of COD, trench portions of PBTQ structures, etc.

第2図(a)〜(f)はこの発明の半導体装置の製造方
法の一実施例の工程を説明するための図で、15は結晶
層成長用のn型GaAs基板、16はn屋GaAs結晶
層、11はn型Gaa、yAlo、xA8混晶層。
FIGS. 2(a) to 2(f) are diagrams for explaining the steps of an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, in which 15 is an n-type GaAs substrate for crystal layer growth, 16 is an n-type GaAs substrate, and 16 is an n-type GaAs substrate for crystal layer growth; The crystal layer 11 is an n-type Gaa, yAlo, xA8 mixed crystal layer.

18はへき開面、19はn型GaAa結晶層、20は半
導体装置用のn中型Ga As基板、21はn十塁イオ
ン打ち込み層、22は溝部、23aはコンフタ電極、2
3bはペース電極である。以下工程について説明する。
18 is a cleavage plane, 19 is an n-type GaAa crystal layer, 20 is an n-medium-sized GaAs substrate for semiconductor devices, 21 is an n-base ion implantation layer, 22 is a groove, 23a is a contour electrode, 2
3b is a pace electrode. The steps will be explained below.

まず、第2図(a) K示すように5分子線エピタキシ
、気相または液相エビクキシによって、n型GaAs基
板15上Kn型GaAg結晶層16およびn”mGao
、tALo、*As  m晶層1ryt3zooXの周
期で200回ヌ互に成長させて多j1iの半導体層を形
成する。次に第2図(b) K示すよ5に、成長面と垂
直な面でへき開させる。次いで第2図(C)K示すよう
に、へき開された半導体層ブロックの−1のへぎ開面1
8上に、n型GaAm結晶層19゜半導体装置用のn中
型Ga As基板20を順次成長させる。次に第2図(
d)Vc示すよ5K、テルル等t−A面より拡散または
イオン注入し1熱処[を行い、nmGaAl結晶層16
およびn型G by A lo、s A@混晶層17の
表面にn中型イオン打ち込み層21を形成する。次いで
第2図(e)VC示すように5遺択エツチングを行いn
減am0.7 Alo、s As混晶層IT’を完全に
除去する。このようにして、連続した溝部22を形成し
たのち、第2図(f)K示すように、タングステンtt
電子ビーム蒸着してコレクタ電極23aおよびペース電
極23bを形成することKより、PBTの段差コレクタ
・ベース構造が得られる。
First, as shown in FIG. 2(a), a Kn-type GaAg crystal layer 16 and an n''mGaO
, tALo, *As m crystal layers are alternately grown 200 times with a period of 1ryt3zooX to form a multi-j1i semiconductor layer. Next, as shown in FIG. 2(b) K, cleavage is performed in a plane perpendicular to the growth plane. Next, as shown in FIG. 2(C)K, the −1 cleavage plane 1 of the cleaved semiconductor layer block is
8, an n-type GaAm crystal layer 19° and an n-medium-type GaAs substrate 20 for a semiconductor device are successively grown. Next, Figure 2 (
d) Diffusion or ion implantation of tellurium etc. from the t-A plane at 5K as indicated by Vc and heat treatment [nm GaAl crystal layer 16]
Then, an n medium ion implantation layer 21 is formed on the surface of the n type G by A lo, s A@ mixed crystal layer 17 . Next, as shown in FIG. 2(e) VC, 5 selection etching is performed.
The reduced am0.7 Alo,s As mixed crystal layer IT' is completely removed. After forming the continuous groove portion 22 in this way, as shown in FIG. 2(f)K, the tungsten tt
By forming the collector electrode 23a and the pace electrode 23b by electron beam evaporation, a stepped collector/base structure of PBT is obtained.

なお、結晶層成長用の基板として、GaP/Si。Note that GaP/Si is used as a substrate for crystal layer growth.

BP/St 、 CaFz/St系の場合にはS L 
、 G&+hdklo、sAa/GaA1  系の場合
にはGaAsを用い、これらを文運 互に成長させる時の成長の厚さは、形成しようとする溝
の幅と溝間の距離とによって決定される。
BP/St, S L in case of CaFz/St system
, G&+hdklo, and sAa/GaA1 systems, GaAs is used, and the thickness of the growth when these are mutually grown is determined by the width of the grooves to be formed and the distance between the grooves.

成長方法として分子線エピタキシを用いた場合の精度は
約lOXであり、有機金属CVD法等の気相または液相
エピタキシを用いた場合の精度は約0、O1μである。
The precision when molecular beam epitaxy is used as the growth method is about 1 OX, and the precision when vapor phase or liquid phase epitaxy such as organometallic CVD method is used is about 0.01μ.

第3図(a)〜(c)はこの発明の半導体装置の製造方
法の別の発明の詳細な説明するための図で、第1図(a
)〜(d)と同一符号は同一部分を示す。
3(a) to 3(c) are diagrams for explaining in detail another invention of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIG.
) to (d), the same symbols indicate the same parts.

以下交差する溝構造を形成する場合の工程について説明
する。
The steps for forming the intersecting groove structure will be described below.

まず、第3図(a) VC示すよう沢、分子線エビタキ
シヲ用いフルミニワム線のシャンクを開閉し工GaAs
基板10上KGaA@結晶層11およびGa、、、yA
lanAs混晶層12の混在層を所定のパターンで選択
的に形成しながら成長させる。次いで第3図(b) K
示すよ5に、成長面と垂直な面で形成されrS混在層を
へき関させる。次いでへき関された混在層ブロックの−
1のへきN面13上より選択エツチングを行って、Ga
o、t Alo、3 A !l混晶層12を除去するこ
とKより、第3図(C)K示すような溝構造を得ること
ができる。
First, we opened and closed the shank of a full miniwam wire using a molecular beam as shown in Fig. 3(a).
KGaA@crystal layer 11 on substrate 10 and Ga,...yA
A mixed layer of the lanAs mixed crystal layer 12 is grown while being selectively formed in a predetermined pattern. Next, Fig. 3(b) K
As shown in 5, it is formed in a plane perpendicular to the growth plane and separates the rS mixed layer. Then the separated mixed layer block -
Selective etching is performed on the N-face 13 of section 1, and Ga
o,t Alo,3 A! By removing the l mixed crystal layer 12, a groove structure as shown in FIG. 3C can be obtained.

−jなわち、この方法ではGao、yAlo、sAs混
晶層12が丁べて除去されても溝部の底にGaA1結晶
層11が残るので、半導体装置用の基板を形成しなくて
もよくなる。
In other words, in this method, even if the Gao, yAlo, and sAs mixed crystal layers 12 are removed together, the GaA1 crystal layer 11 remains at the bottom of the groove, so there is no need to form a substrate for a semiconductor device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり、結晶成長用の基板上v
c第1の半導体層と第2の半導体層とt交互に成長させ
て多層の半導体層を形成し、この多層の半導体層をその
成長面忙対して垂直にへき開させて半導体層ブロックに
分割し、この半導体層ブロックの−1のへき開面上に半
導体装置用の基板を形成したのち、半導体層ブロックの
他方のへき開面上より第2の半導体層のみftA択的i
エツチングすることにより第2の半導体層の部分に溝部
が形成されるが、溝部の幅および溝間の距離は第1およ
び第2の半導体層の厚さKよって決定できるので、リン
グラフィを用いずに高f#度で溝部を形成することがで
きるという効果がある。
As explained above, this invention provides a crystal growth substrate for crystal growth.
(c) A first semiconductor layer and a second semiconductor layer (t) are grown alternately to form a multilayer semiconductor layer, and this multilayer semiconductor layer is cleaved perpendicularly to the growth surface to divide it into semiconductor layer blocks. After forming a substrate for a semiconductor device on the −1 cleavage plane of this semiconductor layer block, only the second semiconductor layer is selectively ftA selectively formed on the other cleavage plane of the semiconductor layer block.
A groove is formed in the second semiconductor layer by etching, but the width of the groove and the distance between the grooves can be determined by the thickness K of the first and second semiconductor layers, so phosphorography is not used. This has the effect that grooves can be formed at high f# degrees.

またこの発明の別の発明は、結晶層成長用の基板上忙分
子線エビクキシ匠よつ”’Ca1lの半導体層と第2の
半導体層とからなる半導体混在層を所定のパターンで選
択的に形成しながら成長させ、この半導体混在層をその
成長面に対して垂直にへき開させて半導体混在層ブロッ
クに分割したのち、この半導体混在層ブロックの−1の
へき開面上より第2の半導体層のみt選択的にエツチン
グすることによりm2の半導体層の部分VC溝部が形成
されるが、この溝部のパターンおよび位置は分子線エピ
タキシによって簡単に設定できるので、複雑な形状の溝
部も高精度で、かつ簡単に形成することができるという
効果がある。
Another invention of the present invention is to selectively form a semiconductor mixed layer consisting of a semiconductor layer of a busy molecular beam "'Ca1l" and a second semiconductor layer on a substrate for crystal layer growth in a predetermined pattern. This semiconductor mixed layer is grown perpendicularly to the growth plane and divided into semiconductor mixed layer blocks, and then only the second semiconductor layer is cleaved from the -1 cleavage plane of this semiconductor mixed layer block. By selectively etching, a partial VC groove of m2 is formed in the semiconductor layer, but the pattern and position of this groove can be easily set by molecular beam epitaxy, so even complex-shaped grooves can be easily and precisely set. This has the effect that it can be formed.

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

8K1図(a)〜(d)はこの発明の半導体装置の製造
方法の原理を説明するための図、第2図(1〜(f)は
この発明の半導体装置の製造方法の一実施例の工程を説
明するための図、第3図(a)〜(c)はこの発明の半
導体装置の別の発明の詳細な説明するだめの図、第4図
(a)〜(c)は従来の溝構造の加工法を説明するため
の図、第5図(a)〜(d)はPBTの段差ベース・コ
レクタ構造とし1用いる場合の従来の溝構造の加工法を
説明するための図である。 図において、10は結晶層成長用のGaAs基板、11
はGaAs結晶層、12はGl&0.7 A16.、A
Il混晶層、13はへき開面、14は半導体装置用のG
aAs基板である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄   (外2名]第1図 第2図 第2図 第3図 第4図
8K1 Figures (a) to (d) are diagrams for explaining the principle of the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, and Figures 2 (1 to (f)) are diagrams of an embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention. 3(a) to 3(c) are diagrams for explaining the process, and FIGS. 3(a) to 3(c) are diagrams for explaining the details of another invention of the semiconductor device of the present invention, and FIGS. 4(a) to 4(c) are diagrams for explaining the conventional semiconductor device. Figures 5(a) to 5(d) are diagrams for explaining a conventional method for processing a groove structure when used as a stepped base/collector structure of PBT. In the figure, 10 is a GaAs substrate for crystal layer growth, 11
is a GaAs crystal layer, 12 is a Gl&0.7 A16. ,A
Il mixed crystal layer, 13 is a cleavage plane, 14 is a G for semiconductor device
It is an aAs substrate. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa (2 others) Figure 1 Figure 2 Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)結晶層成長用の基板上に第1の半導体層と第2の
半導体層とを交互に成長させて多層の半導体層を形成す
る工程と、この多層の半導体層をその成長面に対して垂
直にへき開させて半導体層ブロックに分割する工程と、
この半導体層ブロックの一方のへき開面上に半導体装置
用の基板を形成する工程と、前記半導体層ブロックの他
方のへき開面上より前記第2の半導体層のみを選択的に
エッチングする工程とを含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
(1) A step of forming a multilayer semiconductor layer by alternately growing a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate for crystal layer growth, and a step of forming a multilayer semiconductor layer on the growth surface of the multilayer semiconductor layer. vertically cleaving the semiconductor layer into semiconductor layer blocks;
The steps include forming a substrate for a semiconductor device on one cleavage plane of the semiconductor layer block, and selectively etching only the second semiconductor layer from the other cleavage plane of the semiconductor layer block. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that:
(2)結晶層成長用の基板上に分子線エピタキシによつ
て第1の半導体層と第2の半導体層とからなる半導体混
在層を所定のパターンで選択的に形成しながら成長させ
る工程と、前記半導体混在層をその成長面に対して垂直
にへき開させて半導体混在層ブロツクに分割する工程と
、この半導体混在層ブロツクの一方のへき開面上より前
記第2の半導体層のみをエッチングする工程とを含むこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
(2) a step of selectively forming and growing a semiconductor mixed layer consisting of a first semiconductor layer and a second semiconductor layer in a predetermined pattern by molecular beam epitaxy on a substrate for crystal layer growth; a step of cleaving the semiconductor mixed layer perpendicularly to its growth plane to divide it into semiconductor mixed layer blocks; and a step of etching only the second semiconductor layer from above one cleavage plane of the semiconductor mixed layer block. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01238114A (en) * 1988-03-18 1989-09-22 Rikagaku Kenkyusho Preparation of semiconductor quantum fine line
US5090202A (en) * 1988-10-29 1992-02-25 Mazda Motor Corporation Intake system for an internal combustion engine with supercharger
US5323215A (en) * 1991-04-10 1994-06-21 Tokyo Electric Co., Ltd. Charging members for charging a photosensitive body without removing used toner from the body
JP2011045944A (en) * 2009-08-26 2011-03-10 National Institute For Materials Science Nanoribbon and manufacturing method thereof, fet using nanoribbon and manufacturing method thereof, and base sequence determination method using nanoribbon and apparatus for the same

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