有機V族化合物によるIII-V族半導体のエッチング効果‥エッチング機構の解明と制御‥

1.TEAs(トリエチルヒ素),TESb(トリエチルアンチモン),TIPSb(トリイソプロピルアンチモン)を用いいたGaAs,GaSbのエッチングの実験を行ない、その効果は少ないものの確かにエッチング効果のあることを確認した。これにより、エッチング効果はTDMAAs(トリスジメチルアミノヒ素),TDMASb(トリスジメチルアミノアンチモン)に特有のものではなく、有機V族化合物に共通した現象であることが分かった。2.変調ビーム質量分析法によるエッチング種は、バックグラウンド分子とのSN比を十分に取ることが難しく、その同定は出来なかったが、1.の結果より、エッチング機構は、有機分子とIII族原子との反応による揮発性分子の形成によるものと考えられる。2.GaAsのエッチング速度は基板温度の上昇と共に増加するが、成長速度は500℃以上で飽和あるいは僅かな減少を示す。このため、TDMAAsを用いたGaAsのMOMBE成長では、高温側で成長速度の急激な減少が見られることが分かった。他方、GaSbのエッチング速度は、基板温度の上昇と共に増加しその後飽和する傾向を示すが、成長速度はGaAsに比べ小さく、増加のみの傾向を示す。このため、TDMASbを用いたGaSbのMOMBE成長では、低温側では成長は起こらずエッチングのみが起こる。高温においてやっと僅かな成長速度が得られるのみである。ところが、基板の面方位を通常の(100)面から(411),(311)面と高指数面にすると、GaAsと同様のGaSb成長速度の得られることが分かり、これは高指数面での有機III族化合物の分解活性なステップ密度で説明された。3.SiO_2膜をマスクとした選択エッチング形状の結晶方位依存性を調べ、いずれの方位にも垂直なエッチング可能であることが分かり、有機V族化合物の優位性が示された。

1.TEAs(トリエチルヒ素),TESb(トリエチルアンチモン),TIPSb(トリイソプロピルアンチモン)を用いいたGaAs,GaSbのエッチングの実験を行ない、その効果は少ないものの確かにエッチング効果のあることを確認した。これにより、エッチング効果はTDMAAs(トリスジメチルアミノヒ素),TDMASb(トリスジメチルアミノアンチモン)に特有のものではなく、有機V族化合物に共通した現象であることが分かった。2.変調ビーム質量分析法によるエッチング種は、バックグラウンド分子とのSN比を十分に取ることが難しく、その同定は出来なかったが、1.の結果より、エッチング機構は、有機分子とIII族原子との反応による揮発性分子の形成によるものと考えられる。2.GaAsのエッチング速度は基板温度の上昇と共に増加するが、成長速度は500℃以上で飽和あるいは僅かな減少を示す。このため、TDMAAsを用いたGaAsのMOMBE成長では、高温側で成長速度の急激な減少が見られることが分かった。他方、GaSbのエッチング速度は、基板温度の上昇と共に増加しその後飽和する傾向を示すが、成長速度はGaAsに比べ小さく、増加のみの傾向を示す。このため、TDMASbを用いたGaSbのMOMBE成長では、低温側では成長は起こらずエッチングのみが起こる。高温においてやっと僅かな成長速度が得られるのみである。ところが、基板の面方位を通常の(100)面から(411),(311)面と高指数面にすると、GaAsと同様のGaSb成長速度の得られることが分かり、これは高指数面での有機III族化合物の分解活性なステップ密度で説明された。3.SiO_2膜をマスクとした選択エッチング形状の結晶方位依存性を調べ、いずれの方位にも垂直なエッチング可能であることが分かり、有機V族化合物の優位性が示された。