JP2616139B2 - 半導体結晶表面クリーニング方法 - Google Patents
半導体結晶表面クリーニング方法Info
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- JP2616139B2 JP2616139B2 JP2131785A JP13178590A JP2616139B2 JP 2616139 B2 JP2616139 B2 JP 2616139B2 JP 2131785 A JP2131785 A JP 2131785A JP 13178590 A JP13178590 A JP 13178590A JP 2616139 B2 JP2616139 B2 JP 2616139B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置製作技術に関する。
従来行なわれていた化合物半導体結晶の表面クリーニ
ング方法には、真空中にて水素や塩素のプラズマを結晶
表面に照射して酸素や炭素を取り除くプラズマクリーニ
ング法がある（ジャーナル オブ バキュウム サイエ
ンス アンド テクノロジー〔Tournfl of Vacuum Scie
nce and Technology〕第A4巻 677ページ［1986
年］）。
ング方法には、真空中にて水素や塩素のプラズマを結晶
表面に照射して酸素や炭素を取り除くプラズマクリーニ
ング法がある（ジャーナル オブ バキュウム サイエ
ンス アンド テクノロジー〔Tournfl of Vacuum Scie
nce and Technology〕第A4巻 677ページ［1986
年］）。
プラズマは反応性が強いため、比較的低い基板温度で
結晶にダメージを与える事なく酸化物を取り除く事がで
きる。
結晶にダメージを与える事なく酸化物を取り除く事がで
きる。
しかし、AlGaAsなど酸化されやすい材料ではプラズマ
を照射した場合でも基板温度を高くしないと酸化膜を除
去する事はできない。しかし、基板温度を高くすると化
合物を構成する材料のうち蒸気圧の高い材料が表面から
蒸発してしまい、その結果酸化膜がとれにくくなった
り、組成がずれてしまい、その上への半導体膜再成がで
きないという欠点がある。
を照射した場合でも基板温度を高くしないと酸化膜を除
去する事はできない。しかし、基板温度を高くすると化
合物を構成する材料のうち蒸気圧の高い材料が表面から
蒸発してしまい、その結果酸化膜がとれにくくなった
り、組成がずれてしまい、その上への半導体膜再成がで
きないという欠点がある。
前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段
は、真空中にて反応性のガス（プラズマ）を照射して行
なう化合物半導体結晶の表面クリーニングにおいて、前
記化合物半導体を構成する材料のうち蒸気圧の高い材料
を前記プラズマと同時に前記化合物半導体表面に照射す
る工程、または前記蒸気圧の高い材料と前記プラズマと
を交互に前記化合物半導体表面に照射する工程を含む事
を特徴とする結晶表面クリーニング方法である。
は、真空中にて反応性のガス（プラズマ）を照射して行
なう化合物半導体結晶の表面クリーニングにおいて、前
記化合物半導体を構成する材料のうち蒸気圧の高い材料
を前記プラズマと同時に前記化合物半導体表面に照射す
る工程、または前記蒸気圧の高い材料と前記プラズマと
を交互に前記化合物半導体表面に照射する工程を含む事
を特徴とする結晶表面クリーニング方法である。
プラズマのみを照射して基板を加熱すると、蒸気圧の
高い材料が蒸発してしまい、基板表面に付着していた酸
素は、化合物を構成する材料のうちの蒸気圧の低い材料
と強く結合するようになる。このため酸化物はいっそう
とれにくくなり、組成もずれてしまう。
高い材料が蒸発してしまい、基板表面に付着していた酸
素は、化合物を構成する材料のうちの蒸気圧の低い材料
と強く結合するようになる。このため酸化物はいっそう
とれにくくなり、組成もずれてしまう。
プラズマと同時または交互に蒸気圧の高い材料を基板
表面に照射すると、蒸気圧の高い材料の蒸発が抑制さ
れ、蒸気圧の低い材料と酸素との結合の進展も抑制され
る。また、プラズマにより除去した酸素に替わり、蒸気
圧の高い材料が基板結晶に取り込まれるため、残留酸素
による酸化も抑制される。
表面に照射すると、蒸気圧の高い材料の蒸発が抑制さ
れ、蒸気圧の低い材料と酸素との結合の進展も抑制され
る。また、プラズマにより除去した酸素に替わり、蒸気
圧の高い材料が基板結晶に取り込まれるため、残留酸素
による酸化も抑制される。
第１図は本発明を実施するために用いた、表面クリー
ニング装置の概略図である。真空チャンバーに電子サイ
クロトロン共鳴型の水素プラズマ源１とAs分子源２を付
加した構造である。
ニング装置の概略図である。真空チャンバーに電子サイ
クロトロン共鳴型の水素プラズマ源１とAs分子源２を付
加した構造である。
大気中で表面が酸化されたAl0.4Ga0.6Asからなる半導
体結晶３をヒーター４で450℃に加熱し、５×10-5Torr
の水素を水素、プラズマ源１に導入し、半導体結晶３表
面に水素プラズマを照射した。同時にAs分子源２より１
×10-5TorrのAs分子と照射した。これを30分行なう事に
より半導体結晶３の表面に酸化物は完全に除去された。
体結晶３をヒーター４で450℃に加熱し、５×10-5Torr
の水素を水素、プラズマ源１に導入し、半導体結晶３表
面に水素プラズマを照射した。同時にAs分子源２より１
×10-5TorrのAs分子と照射した。これを30分行なう事に
より半導体結晶３の表面に酸化物は完全に除去された。
同じ装置中で、Al0.5In0.5Asからなる半導体結晶３を
ヒーター４で400℃で加熱し、半導体結晶３表面に水素
プラズマ源１より水素プラズマを５分照射する工程と、
As分子源２よりAs分子を１分間照射する工程とを交互に
10回くり返した。これにより半導体結晶３表面の酸化物
を完全に除去した。また、この方法では、表面の残留炭
素も完全に除去された。
ヒーター４で400℃で加熱し、半導体結晶３表面に水素
プラズマ源１より水素プラズマを５分照射する工程と、
As分子源２よりAs分子を１分間照射する工程とを交互に
10回くり返した。これにより半導体結晶３表面の酸化物
を完全に除去した。また、この方法では、表面の残留炭
素も完全に除去された。
As材料は蒸気圧が高いため、加熱すると半導体結晶３
から蒸発してしまう。Asが蒸発してしまうと、アルミニ
ウムは酸素と強い結合を作り、酸化物として半導体結晶
３表面に堆積して除去できなくなってしまう。As分子を
半導体結晶３表面に照射すると、AlとAsの結合が保た
れ、Al原子の一部の結合手が酸素の結合するだけなの
で、結合は相対的に弱いため、比較的容易に酸化物を除
去する事ができる。また、表面の第一層がAsでおおわれ
るため、酸素の再付着が抑制される。
から蒸発してしまう。Asが蒸発してしまうと、アルミニ
ウムは酸素と強い結合を作り、酸化物として半導体結晶
３表面に堆積して除去できなくなってしまう。As分子を
半導体結晶３表面に照射すると、AlとAsの結合が保た
れ、Al原子の一部の結合手が酸素の結合するだけなの
で、結合は相対的に弱いため、比較的容易に酸化物を除
去する事ができる。また、表面の第一層がAsでおおわれ
るため、酸素の再付着が抑制される。
上述の方法でクリーニングした半導体結晶３上に、分
子線エピタキシー法により半導体レーザを再成長したと
ころ、良好な特性が得られた。
子線エピタキシー法により半導体レーザを再成長したと
ころ、良好な特性が得られた。
上述の実施例ではAlGaAs,AlInAsを半導体結晶として
用いたが、これに限らず他のIII−Ｖ族化合物半導体やI
I−VI族化合物半導体などの材料を用いてもよい。また
プラズマとして水素プラズマを用いたがこれに限らず塩
素プラズマなど他の反応成ガスを用いてもよい。
用いたが、これに限らず他のIII−Ｖ族化合物半導体やI
I−VI族化合物半導体などの材料を用いてもよい。また
プラズマとして水素プラズマを用いたがこれに限らず塩
素プラズマなど他の反応成ガスを用いてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、化合物半導体
結晶表面のクリーニングができ、その結晶上の再成長が
可能となるため、半導体レーザ作製のための埋込み成長
や光−電子集積素子作製のための再成長が実現できる。
結晶表面のクリーニングができ、その結晶上の再成長が
可能となるため、半導体レーザ作製のための埋込み成長
や光−電子集積素子作製のための再成長が実現できる。
第１図は本発明の一実施例に用いた表面クリーニング装
置の概略図である。 １……水素プラズマ源、２……As分子源、３……半導体
結晶、４……ヒーター。
置の概略図である。 １……水素プラズマ源、２……As分子源、３……半導体
結晶、４……ヒーター。
Claims (2)
- 【請求項１】真空中にて反応性のガス（プラズマ）を照
射して行なう化合物半導体結晶の表面クリーニングにお
いて、前記化合物半導体を構成する材料のうち蒸気圧の
高い材料を前記プラズマと同時に前記化合物半導体表面
に照射する工程を含む事を特徴とする半導体結晶表面ク
リーニング方法。 - 【請求項２】真空中にて反応性のガス（プラズマ）を照
射して行なう化合物半導体結晶の表面クリーニングにお
いて、前記化合物半導体を構成する材料のうちの蒸気圧
の高い材料と前記プラズマとを交互に前記化合物半導体
表面に照射する工程を含む事を特徴とする半導体結晶表
面クリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131785A JP2616139B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 半導体結晶表面クリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131785A JP2616139B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 半導体結晶表面クリーニング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0426119A JPH0426119A (ja) | 1992-01-29 |
| JP2616139B2 true JP2616139B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=15066091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2131785A Expired - Lifetime JP2616139B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 半導体結晶表面クリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616139B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2708992B2 (ja) * | 1991-12-20 | 1998-02-04 | シャープ株式会社 | ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光装置の製造方法 |
| JP3495786B2 (ja) * | 1994-06-27 | 2004-02-09 | キヤノン株式会社 | 酸素除去方法、及び汚染物除去方法、及びそれらを用いた化合物半導体デバイスの成長方法、及びそれに用いる成長装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6267826A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-05-22 JP JP2131785A patent/JP2616139B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0426119A (ja) | 1992-01-29 |
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