JP2781209B2 - 化合物半導体混晶の製造方法 - Google Patents
化合物半導体混晶の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 化合物半導体混晶の製造方法に関し、 Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶を良好に高抵抗
化でき、かつ良質な結晶を得ることができ、半導体デバ
イスの高性能化を実現することができる化合物半導体混
晶の製造方法を提供することを目的とし、 結晶成長法によって製造されるIII−Ｖ族化合物半導
体混晶の製造方法において、該III−Ｖ族化合物半導体
混晶のうちIII族元素の１つの成分をAlとし、かつ遷移
金属及び酸素の両方をドーパントとして用いて該III−
Ｖ族化合物半導体混晶の高抵抗化を行うことを特徴とす
る。
化でき、かつ良質な結晶を得ることができ、半導体デバ
イスの高性能化を実現することができる化合物半導体混
晶の製造方法を提供することを目的とし、 結晶成長法によって製造されるIII−Ｖ族化合物半導
体混晶の製造方法において、該III−Ｖ族化合物半導体
混晶のうちIII族元素の１つの成分をAlとし、かつ遷移
金属及び酸素の両方をドーパントとして用いて該III−
Ｖ族化合物半導体混晶の高抵抗化を行うことを特徴とす
る。
また、前記酸素を、Siと酸素の化合物の形で導入する
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
本発明は、例えばHEMT等のトランジスタ、光発光・受
光素子等のIII−Ｖ族化合物半導体素子の製造に応用さ
れる化合物半導体混晶の製造方法に適用することがで
き、詳しくは特に、Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混
晶を良好に高抵抗化できる化合物半導体混晶の製造方法
に関する。
光素子等のIII−Ｖ族化合物半導体素子の製造に応用さ
れる化合物半導体混晶の製造方法に適用することがで
き、詳しくは特に、Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混
晶を良好に高抵抗化できる化合物半導体混晶の製造方法
に関する。
近年、化合物半導体プロセス技術の向上によって半導
体素子の微細化、高性能化が進められている。特に、素
子間分離の電流阻止層、トランジスタ形成の際用いられ
るバッファ層、レーザの埋め込みの抵抗層等に使用され
る高抵抗層の実現が必要とされている。
体素子の微細化、高性能化が進められている。特に、素
子間分離の電流阻止層、トランジスタ形成の際用いられ
るバッファ層、レーザの埋め込みの抵抗層等に使用され
る高抵抗層の実現が必要とされている。
従来、III−Ｖ族化合物半導体によって高抵抗を得る
ために、B.ClerjaundによってJ.Phys.C 18，（1985）,3
615〜3661に報告されているように、主にGaAs、InP、Ga
P等の二元化合物半導体に遷移金属、例えばSc、Ti、
Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ni等を１種ドープすることが行わ
れてきた。具体的には、二元化合物半導体のみでは抵抗
率が小さく高抵抗体を得ることができないが、遷移金属
をドープすることによって電子の数を減らし高抵抗化し
て高抵抗体を得ることができる。これらはIII族及びＶ
族の金属原料に微量の遷移金属を高温状態で溶かし込
み、次いで冷却することによって結晶を得るというブリ
ジマン法や、引き上げ法等のインゴット製造法を用いて
行われるか、あるいは液相成長法というエピタキシャル
層の製造法を用いて行われてきた。
ために、B.ClerjaundによってJ.Phys.C 18，（1985）,3
615〜3661に報告されているように、主にGaAs、InP、Ga
P等の二元化合物半導体に遷移金属、例えばSc、Ti、
Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ni等を１種ドープすることが行わ
れてきた。具体的には、二元化合物半導体のみでは抵抗
率が小さく高抵抗体を得ることができないが、遷移金属
をドープすることによって電子の数を減らし高抵抗化し
て高抵抗体を得ることができる。これらはIII族及びＶ
族の金属原料に微量の遷移金属を高温状態で溶かし込
み、次いで冷却することによって結晶を得るというブリ
ジマン法や、引き上げ法等のインゴット製造法を用いて
行われるか、あるいは液相成長法というエピタキシャル
層の製造法を用いて行われてきた。
最近、上記インゴット製造法において半絶縁GaAs基板
の製造にCrとＯを同時にドープして高抵抗化が行われる
ようになった。また、液相成長法において、InGaAsエピ
タキシャル層中にFeをドープしてInGaAsの高抵抗化する
試みがなされている。
の製造にCrとＯを同時にドープして高抵抗化が行われる
ようになった。また、液相成長法において、InGaAsエピ
タキシャル層中にFeをドープしてInGaAsの高抵抗化する
試みがなされている。
しかしながら、上記した高抵抗体を得る製造技術で
は、近年急速に発達してきた微細な素子構造を有するデ
バイスの作製に耐えることはできず、最近では微細な素
子を作成するのに適した気相成長法の一種であるMOCVD
法あるいは化学蒸着を発展させたMBE法が化合物半導体
デバイスの製造法として主流になりつつある。これらの
製造法は量産性も期待され、工業的にも重要な地位を占
めるとされている。
は、近年急速に発達してきた微細な素子構造を有するデ
バイスの作製に耐えることはできず、最近では微細な素
子を作成するのに適した気相成長法の一種であるMOCVD
法あるいは化学蒸着を発展させたMBE法が化合物半導体
デバイスの製造法として主流になりつつある。これらの
製造法は量産性も期待され、工業的にも重要な地位を占
めるとされている。
上記MBE法では遷移金属または酸素をドープしたとい
う報告はみられないが、MOCVD法においてはGaAs中にC
r、Ｖのうち１種をドープする研究やInP中にFeをドープ
する研究が行われ報告されている。
う報告はみられないが、MOCVD法においてはGaAs中にC
r、Ｖのうち１種をドープする研究やInP中にFeをドープ
する研究が行われ報告されている。
一方、Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶において
はAlGaAs中に酸素イオンをイオン注入することによって
III−Ｖ族化合物半導体混晶の高抵抗化する試みがなさ
れており、また、MOCVD法による混晶層の成長において
も酸素のみを導入し混晶層を高抵抗化して高抵抗層を得
る試みがなされている。また、AlGaAs及びAlInAsにホウ
素を添加することにより高抵抗層を形成するという報告
もある。
はAlGaAs中に酸素イオンをイオン注入することによって
III−Ｖ族化合物半導体混晶の高抵抗化する試みがなさ
れており、また、MOCVD法による混晶層の成長において
も酸素のみを導入し混晶層を高抵抗化して高抵抗層を得
る試みがなされている。また、AlGaAs及びAlInAsにホウ
素を添加することにより高抵抗層を形成するという報告
もある。
ところで、Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶への
遷移金属のドーピングについては特開昭62−173770号公
報に報告されており、ここではCrのみをドープしたAl
0.3Ga0.7ASをレーザのバリア層に用いる例が挙げられて
いるが、高抵抗化については触れておらず、その製造方
法についても触れていない。
遷移金属のドーピングについては特開昭62−173770号公
報に報告されており、ここではCrのみをドープしたAl
0.3Ga0.7ASをレーザのバリア層に用いる例が挙げられて
いるが、高抵抗化については触れておらず、その製造方
法についても触れていない。
上記したように、半導体素子の微細化、高性能化に対
応するためには、MOCVD法、MBE法の開発が不可欠である
が、これらの方法を用いて高抵抗層を作製する場合、Ga
As、InP等の広く用いられている材料はその禁制帯幅が
狭いため、キャリアを発生し易いのに加え、そのキャリ
アを捕獲する禁制帯内のトラップを安定に形成すること
が容易でなく高抵抗化し難い。
応するためには、MOCVD法、MBE法の開発が不可欠である
が、これらの方法を用いて高抵抗層を作製する場合、Ga
As、InP等の広く用いられている材料はその禁制帯幅が
狭いため、キャリアを発生し易いのに加え、そのキャリ
アを捕獲する禁制帯内のトラップを安定に形成すること
が容易でなく高抵抗化し難い。
一方、禁制帯幅の大きなGaPは、その格子定数が小さ
く（原子間距離が小さい）、応用上用いる化合物半導体
との格子整合をとることが困難であり、かつ良質な結晶
を得ることが困難で特にトラップの制御（特に数を減ら
す方向）が難しい。
く（原子間距離が小さい）、応用上用いる化合物半導体
との格子整合をとることが困難であり、かつ良質な結晶
を得ることが困難で特にトラップの制御（特に数を減ら
す方向）が難しい。
したがって、上記GaAs、InP、GaP等の二元系III−Ｖ
族化合物半導体では、十分な抵抗値を持ち、結晶性の良
好な高抵抗層を得ることが困難であった。
族化合物半導体では、十分な抵抗値を持ち、結晶性の良
好な高抵抗層を得ることが困難であった。
一方、Alを含むAlGaAs等のIII−Ｖ族化合物半導体混
晶では禁制帯幅がGaAs＜AlGaAs、InP＜AlInPというよう
に大きく２元化合物半導体よりも高抵抗化に適している
という利点があるが、酸素をイオン注入することによっ
て結晶中に導入するという方法であったため、高エネル
ギーを持ったイオンにより結晶中にダメージが入り易
く、結晶性の良好な高抵抗層を得ることが困難であっ
た。したがって、半導体デバイスの高性能化に大きな障
害を生じていた。
晶では禁制帯幅がGaAs＜AlGaAs、InP＜AlInPというよう
に大きく２元化合物半導体よりも高抵抗化に適している
という利点があるが、酸素をイオン注入することによっ
て結晶中に導入するという方法であったため、高エネル
ギーを持ったイオンにより結晶中にダメージが入り易
く、結晶性の良好な高抵抗層を得ることが困難であっ
た。したがって、半導体デバイスの高性能化に大きな障
害を生じていた。
そこで本発明は、Alを含む化合物半導体混晶を良好に
高抵抗化でき、かつ良質な結晶を得ることができ、半導
体デバイスの高性能化を実現することができる化合物半
導体混晶の製造方法を提供することを目的とする。
高抵抗化でき、かつ良質な結晶を得ることができ、半導
体デバイスの高性能化を実現することができる化合物半
導体混晶の製造方法を提供することを目的とする。
本発明による化合物半導体混晶の製造方法は上記目的
達成のため、結晶成長法によって製造されるIII−Ｖ族
化合物半導体混晶の製造方法であって、該III−Ｖ族化
合物半導体混晶のうちIII族元素の１つの成分をAlと
し、かつ遷移金属及び酸素の両方をドーパントとして用
いて該III−Ｖ族化合物半導体混晶の高抵抗化を行うこ
とを特徴とする。
達成のため、結晶成長法によって製造されるIII−Ｖ族
化合物半導体混晶の製造方法であって、該III−Ｖ族化
合物半導体混晶のうちIII族元素の１つの成分をAlと
し、かつ遷移金属及び酸素の両方をドーパントとして用
いて該III−Ｖ族化合物半導体混晶の高抵抗化を行うこ
とを特徴とする。
また、前記酸素を、Siと酸素の化合物の形で導入する
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
本発明は、素子構造作製に用いられる半導体材料と格
子整合を行え、かつ禁制帯幅の大きなAlを含むIII−Ｖ
族化合物半導体混晶を材料として選び、かつこのIII−
Ｖ族化合物半導体混晶中に遷移金属及び酸素の両方をド
ーパントとして導入することによってキャリアを捕獲す
るための深い準位を形成し、高品質かつ高抵抗な結晶を
実現させるものである。
子整合を行え、かつ禁制帯幅の大きなAlを含むIII−Ｖ
族化合物半導体混晶を材料として選び、かつこのIII−
Ｖ族化合物半導体混晶中に遷移金属及び酸素の両方をド
ーパントとして導入することによってキャリアを捕獲す
るための深い準位を形成し、高品質かつ高抵抗な結晶を
実現させるものである。
上記ドーパントとしては、例えば有機化合物となって
いる遷移金属材料もしくはSiと酸素の化合物を用いるこ
とができる。
いる遷移金属材料もしくはSiと酸素の化合物を用いるこ
とができる。
更に、具体的に説明する。
Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶は、凝二元系で
３元系においては、AlXIn1-xP,AlXIn1-xAs,AlXAsXS
b1-X,AlXGa1-XAs,AlXGa1-XP等があり、それぞれ格子定
数はｘとともに変化し、5.46Å−5.87Å,5.66Å−6.06
Å,5.66Å−6.14Å,5.65Å−5.66Å,5.45Å−5.46Åで
ある。これらの材料を適宜組み合わせることによって、
5.46Å−6.14Åの広い範囲の格子定数をカバーできる。
３元系においては、AlXIn1-xP,AlXIn1-xAs,AlXAsXS
b1-X,AlXGa1-XAs,AlXGa1-XP等があり、それぞれ格子定
数はｘとともに変化し、5.46Å−5.87Å,5.66Å−6.06
Å,5.66Å−6.14Å,5.65Å−5.66Å,5.45Å−5.46Åで
ある。これらの材料を適宜組み合わせることによって、
5.46Å−6.14Åの広い範囲の格子定数をカバーできる。
Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶はAlPを含むこと
ができ、これから禁制帯幅を室温で最大2.45eVまで広げ
ることが可能である。なお、GaAsの禁制帯幅は室温で最
大1.44eVと狭い。このように、原理的に禁制帯幅の大き
なキャリア密度の小さな材料を提供できる。
ができ、これから禁制帯幅を室温で最大2.45eVまで広げ
ることが可能である。なお、GaAsの禁制帯幅は室温で最
大1.44eVと狭い。このように、原理的に禁制帯幅の大き
なキャリア密度の小さな材料を提供できる。
また、Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶は、他のI
II族元素Ga,Inなどに比べAlが化学反応性に富むため、
酸素、その他の不純物を結晶中に取り込み易く、キャリ
アを捕獲するための深い準位を形成し易い。そして、ド
ーパントとして例えば遷移金属を一種もしくは複数種ド
ープすることによって半導体中のキャリア密度を適宜効
果的に減少させることができる。例えば、電子を捕獲し
易いものとホールを捕獲し易いものをドープして準位を
２つ形成することにより効果的にキャリア密度を減少さ
せることができる。
II族元素Ga,Inなどに比べAlが化学反応性に富むため、
酸素、その他の不純物を結晶中に取り込み易く、キャリ
アを捕獲するための深い準位を形成し易い。そして、ド
ーパントとして例えば遷移金属を一種もしくは複数種ド
ープすることによって半導体中のキャリア密度を適宜効
果的に減少させることができる。例えば、電子を捕獲し
易いものとホールを捕獲し易いものをドープして準位を
２つ形成することにより効果的にキャリア密度を減少さ
せることができる。
上記の効果をIII族元素を有機金属材料にて供給するM
OCVD法という半導体製造法に適用する場合、化合物半導
体材料と同等の制御性をもって、ドーパンの供給を行う
必要がある。この点、遷移金属の有機化合物は室温付近
で液体の状態のものは選べること、もしくは、固体の場
合でもその昇華ガスの制御はIII族元素の供給制御と同
等の精度をだすことができるため、従来の高エネルギー
を持ったイオン注入によるドープ方法に比べ制御性、安
定性が著しく改善できる。
OCVD法という半導体製造法に適用する場合、化合物半導
体材料と同等の制御性をもって、ドーパンの供給を行う
必要がある。この点、遷移金属の有機化合物は室温付近
で液体の状態のものは選べること、もしくは、固体の場
合でもその昇華ガスの制御はIII族元素の供給制御と同
等の精度をだすことができるため、従来の高エネルギー
を持ったイオン注入によるドープ方法に比べ制御性、安
定性が著しく改善できる。
また、酸素のドーピングを行う場合は、Alと酸素との
結合が容易に生じ、かつ結合してできたAl2O3が安定で
あり、結晶内への酸素のとり込みが減少し、かつ不安定
となる。ここでのAl2O3は結晶中に取り込まれても高抵
抗化には寄与しない。これを防ぐために、Alに対して、
O2より安定なSiと酸素の化合物を製造装置内に導入し、
III族元素材料と同時に分解反応させるようにすること
によってAlを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶中に高効
率に、制御性良く、安定に酸素を導入することができ
る。
結合が容易に生じ、かつ結合してできたAl2O3が安定で
あり、結晶内への酸素のとり込みが減少し、かつ不安定
となる。ここでのAl2O3は結晶中に取り込まれても高抵
抗化には寄与しない。これを防ぐために、Alに対して、
O2より安定なSiと酸素の化合物を製造装置内に導入し、
III族元素材料と同時に分解反応させるようにすること
によってAlを含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶中に高効
率に、制御性良く、安定に酸素を導入することができ
る。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る化合物半導体混晶の製造方法の
一実施例の製造装置の構成を示す概略図である。
一実施例の製造装置の構成を示す概略図である。
この図において、１はキャリアガスとなる高純度な純
水素、２はパージガスとなる高純度な純窒素、３はAsの
原料となるアルシン（AsH3）、４はGaの原料となるトリ
メチルガリウム（TMG）、５はAlの原料となるトリメチ
ルアルミニウム（TMA）、６はCrの原料となるビスベン
ゼンクロム（Cr（C6H6）２）、７は酸素の原料となるテ
トラメトキシシラン（Si（OCH3）４）、８はキャリアガ
ス、原料ガスの流量を制御するマスフローコントロー
ラ、９はガスの流れを制御するエア作動バルブ、10はAl
を含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶を成長するためのGaA
s基板、11はGaAs基板10を設置するカーボンサセプタ、1
2はカーボンサセプタ11を加熱する赤外線加熱ランプ、1
3は反応を外部から隔離するための石英反応管、14は有
害ガスを除外する廃ガス処理装置である。
水素、２はパージガスとなる高純度な純窒素、３はAsの
原料となるアルシン（AsH3）、４はGaの原料となるトリ
メチルガリウム（TMG）、５はAlの原料となるトリメチ
ルアルミニウム（TMA）、６はCrの原料となるビスベン
ゼンクロム（Cr（C6H6）２）、７は酸素の原料となるテ
トラメトキシシラン（Si（OCH3）４）、８はキャリアガ
ス、原料ガスの流量を制御するマスフローコントロー
ラ、９はガスの流れを制御するエア作動バルブ、10はAl
を含むIII−Ｖ族化合物半導体混晶を成長するためのGaA
s基板、11はGaAs基板10を設置するカーボンサセプタ、1
2はカーボンサセプタ11を加熱する赤外線加熱ランプ、1
3は反応を外部から隔離するための石英反応管、14は有
害ガスを除外する廃ガス処理装置である。
次に、高抵抗AlXGa1-XAsの製造方法について説明す
る。
る。
第１図は、GaAs基板10の上に高抵抗AlXGa1-XAsを成長
する半導体製造装置を示している。AlGaAsのIII族元素
であるAl、Gaはそれぞれトリメチルガリウム４、トリメ
チルアルミニウム５を原料とする。このトリメチルガリ
ウム４とトリメチルアルミニウム５は室温で液体状態で
使用され、高純度な純水素１によってバルブされて石英
反応管13まで搬送される。Ｖ族元素の原料はここでは、
Asの水素化物であるアルシン３（室温で気体）がボンベ
によって供給される。III族、Ｖ族元素材料の供給の制
御はマスフローコントローラ８により高精度をもって成
される。
する半導体製造装置を示している。AlGaAsのIII族元素
であるAl、Gaはそれぞれトリメチルガリウム４、トリメ
チルアルミニウム５を原料とする。このトリメチルガリ
ウム４とトリメチルアルミニウム５は室温で液体状態で
使用され、高純度な純水素１によってバルブされて石英
反応管13まで搬送される。Ｖ族元素の原料はここでは、
Asの水素化物であるアルシン３（室温で気体）がボンベ
によって供給される。III族、Ｖ族元素材料の供給の制
御はマスフローコントローラ８により高精度をもって成
される。
そして、AlGaAsを高抵抗化するためには遷移金属及び
酸素の両方を石英反応管13に導入する必要があるが、こ
こでは遷移金属としてはCrを選びその材料としてビスベ
ンゼンクロム（Cr（C6H6）２）６を用い、酸素の材料と
しては、Siとの化合物であるテトラメトシキシラン７を
用いた。前者は室温で固体、後者は室温で液体である
が、ともに高純度な純水素１をキャリアとしてマスフロ
ーコントローラ８により高精度に流量を制御できる。
酸素の両方を石英反応管13に導入する必要があるが、こ
こでは遷移金属としてはCrを選びその材料としてビスベ
ンゼンクロム（Cr（C6H6）２）６を用い、酸素の材料と
しては、Siとの化合物であるテトラメトシキシラン７を
用いた。前者は室温で固体、後者は室温で液体である
が、ともに高純度な純水素１をキャリアとしてマスフロ
ーコントローラ８により高精度に流量を制御できる。
以上の原材料は石英反応管13中に導入された後、加熱
用の赤外線加熱ランプ12により400〜850℃に加熱された
カーボンセプタ11上に置かれたGaAs基板10上で分解、反
応させることによって、GaAs基板10上に高抵抗AlGaAsを
安定に作製することができた。
用の赤外線加熱ランプ12により400〜850℃に加熱された
カーボンセプタ11上に置かれたGaAs基板10上で分解、反
応させることによって、GaAs基板10上に高抵抗AlGaAsを
安定に作製することができた。
なお、上記実施例では、Siと酸素の化合物としては、
テトラメトキシシラン７を用いたが、テトラエトキシシ
ラン（Si（OC2H5）４）、テトラｉ−プロポキシシラン
（Si（ｉ−OC3H7）４）等を用いることができる。
テトラメトキシシラン７を用いたが、テトラエトキシシ
ラン（Si（OC2H5）４）、テトラｉ−プロポキシシラン
（Si（ｉ−OC3H7）４）等を用いることができる。
上記実施例は、Crの材料としてビスベンゼンクロム６
を用いたが、例えばヘキサカルボニルクロム（Cr（CO）
６）を用いることができる。
を用いたが、例えばヘキサカルボニルクロム（Cr（CO）
６）を用いることができる。
上記実施例は、遷移金属としてCrを用いたが、Cr以外
の遷移金属を用いることができ、例えば、チタン（Ti）
を用いることができる。Tiの場合の原料としては、テト
ラエトキシチタン（Ti（CO2H5）４）、テトラプロポキ
シチタン（Ti（CO3H7）４）、テトラブトキシチタン（T
i（OC4H9）４）等を用いることができる。また、バナジ
ウル（Ｖ）も用いることができ、Ｖの場合の原料として
は、トリエトキシバナジル（VO（OC2H5）３）、トリプ
ロポキシバナジル（VO（OC3H7）３）、トリｔ−ブトキ
シバナジル（VO（ｔ−OC4H9）３）等を用いることがで
きる。また、鉄（Fe）も用いることができ、Feの場合の
原料としては、ペンタカルボニル鉄（Fe（CO）５）、鉄
インプピレート（Fe（Oi−C3H7）３等を用いることがで
きる。更に、エルビウム（Er）も用いることができ、Er
の場合の原料としては、トリスメチルシクロペンタジエ
ニルエルビウム（（CH3C5H4）3Er）を用いることができ
る。
の遷移金属を用いることができ、例えば、チタン（Ti）
を用いることができる。Tiの場合の原料としては、テト
ラエトキシチタン（Ti（CO2H5）４）、テトラプロポキ
シチタン（Ti（CO3H7）４）、テトラブトキシチタン（T
i（OC4H9）４）等を用いることができる。また、バナジ
ウル（Ｖ）も用いることができ、Ｖの場合の原料として
は、トリエトキシバナジル（VO（OC2H5）３）、トリプ
ロポキシバナジル（VO（OC3H7）３）、トリｔ−ブトキ
シバナジル（VO（ｔ−OC4H9）３）等を用いることがで
きる。また、鉄（Fe）も用いることができ、Feの場合の
原料としては、ペンタカルボニル鉄（Fe（CO）５）、鉄
インプピレート（Fe（Oi−C3H7）３等を用いることがで
きる。更に、エルビウム（Er）も用いることができ、Er
の場合の原料としては、トリスメチルシクロペンタジエ
ニルエルビウム（（CH3C5H4）3Er）を用いることができ
る。
上記実施例は、Asの原料としてアルシン３を用いた
が、Asの有機材料を用いることができる。例えば、トリ
メチルアルシン（As（CH3）３）、トリエチルアルシン
（As（C2H5）３）、ターシャリブチルアルシン（ｔ−
（C4H10）4As）等を用いることができる。
が、Asの有機材料を用いることができる。例えば、トリ
メチルアルシン（As（CH3）３）、トリエチルアルシン
（As（C2H5）３）、ターシャリブチルアルシン（ｔ−
（C4H10）4As）等を用いることができる。
上記実施例は、高抵抗とするIII−Ｖ族化合物半導体
混晶をAlGaAsで構成する場合について説明したが、AlIn
As、AlInSb、AlAsSb、AlGaSb、AlGaP、AlInP、AlSbP、A
lAsP等の三元化合物半導体で構成する場合であってもよ
く、AlGaAsP、AlGaSbP、AlGaSbAs、AlInAsP、AlInSbP、
AlInSbAs、AlSbAsP等の四元化合物半導体で構成する場
合であってもよい。この時、ＰもしくはSbの原料として
は、それぞれホスフィン（PH3）もしくはＰの有機化
物、スチシン（SbH3）もしくはSbの有機化物を用いるこ
とができる。そして、上記Ｐの有機化物としては、トリ
メチルホスフィン（Ｐ（CH3）３）、トリエチルホスフ
ィン（Ｐ（C2H5）３）、ターシャリブチルホスフィン
（ｔ−（C4H10）4P）等を用いることができる。また、
上記Sbの有機化物としては、トリメチルアンチモン（Sb
（CH3）３）、トリエチルアンチモン（Sb（C
2H5）３）、ターシャリブチルアンチモン（ｔ−（C
4H10）4Sb）等を用いることができる。
混晶をAlGaAsで構成する場合について説明したが、AlIn
As、AlInSb、AlAsSb、AlGaSb、AlGaP、AlInP、AlSbP、A
lAsP等の三元化合物半導体で構成する場合であってもよ
く、AlGaAsP、AlGaSbP、AlGaSbAs、AlInAsP、AlInSbP、
AlInSbAs、AlSbAsP等の四元化合物半導体で構成する場
合であってもよい。この時、ＰもしくはSbの原料として
は、それぞれホスフィン（PH3）もしくはＰの有機化
物、スチシン（SbH3）もしくはSbの有機化物を用いるこ
とができる。そして、上記Ｐの有機化物としては、トリ
メチルホスフィン（Ｐ（CH3）３）、トリエチルホスフ
ィン（Ｐ（C2H5）３）、ターシャリブチルホスフィン
（ｔ−（C4H10）4P）等を用いることができる。また、
上記Sbの有機化物としては、トリメチルアンチモン（Sb
（CH3）３）、トリエチルアンチモン（Sb（C
2H5）３）、ターシャリブチルアンチモン（ｔ−（C
4H10）4Sb）等を用いることができる。
本発明によれば、Alを含むIII−Ｖ族化合物半導体混
晶を良好に高抵抗化でき、かつ良質な結晶を得ることが
でき、半導体デバイスの高性能化を実現することができ
るという効果がある。
晶を良好に高抵抗化でき、かつ良質な結晶を得ることが
でき、半導体デバイスの高性能化を実現することができ
るという効果がある。
第１図は本発明に係る化合物半導体混晶の製造方法の一
実施例の製造装置の構成を示す概略図である。 １……純水素、 ２……純窒素、 ３……アルシン、 ４……トリメチルガリウム、 ５……トリメチルアルミニウム、 ６……ビスベンゼンクロム、 ７……テトラメトキシシラン、 ８……マスフローコントローラ、 ９……エア作動バルブ、 10……GaAs基板、 11……カーボンサセプタ、 12……赤外線加熱ランプ、 13……石英反応管。
実施例の製造装置の構成を示す概略図である。 １……純水素、 ２……純窒素、 ３……アルシン、 ４……トリメチルガリウム、 ５……トリメチルアルミニウム、 ６……ビスベンゼンクロム、 ７……テトラメトキシシラン、 ８……マスフローコントローラ、 ９……エア作動バルブ、 10……GaAs基板、 11……カーボンサセプタ、 12……赤外線加熱ランプ、 13……石英反応管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 止境 伸明 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−18078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90820（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220432（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−261818（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/20 - 21/205 C30B 23/00 - 25/22 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (2)
- 【請求項１】結晶成長法によって製造されるIII−Ｖ族
化合物半導体混晶の製造方法であって、 該III−Ｖ族化合物半導体混晶のうちIII族元素の１つの
成分をAlとし、かつ遷移金属及び酸素の両方をドーパン
トとして用いて該III−Ｖ族化合物半導体混晶の高抵抗
化を行うことを特徴とする化合物半導体混晶の製造方
法。 - 【請求項２】前記酸素を、Siと酸素の化合物の形で導入
することを特徴とする請求項１記載の化合物半導体混晶
の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP1157910A JP2781209B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 化合物半導体混晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157910A JP2781209B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 化合物半導体混晶の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322519A JPH0322519A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2781209B2 true JP2781209B2 (ja) | 1998-07-30 |
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ID=15660123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157910A Expired - Fee Related JP2781209B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 化合物半導体混晶の製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2781209B2 (ja) |
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| JP3395318B2 (ja) * | 1994-01-07 | 2003-04-14 | 住友化学工業株式会社 | ３−５族化合物半導体結晶の成長方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS4926037A (ja) * | 1972-06-28 | 1974-03-08 | ||
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| JPH01220432A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Toshiba Corp | 化合物半導体層の製造方法 |
| JPH01261818A (ja) * | 1988-04-12 | 1989-10-18 | Fuji Electric Co Ltd | 高抵抗ＡｌＧａＡｓ混晶の気相成長方法 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157910A patent/JP2781209B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0322519A (ja) | 1991-01-30 |
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