JP2873991B2 - Ａｌ系化合物半導体の結晶成長方法 - Google Patents
Ａｌ系化合物半導体の結晶成長方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，有機金属ガス利用の分
子線エピタキシー（Metal organic molucular beam epi
taxy, ＭＯＭＢＥ）法を用いたＡｌ系化合物半導体の結
晶成長に関する。
子線エピタキシー（Metal organic molucular beam epi
taxy, ＭＯＭＢＥ）法を用いたＡｌ系化合物半導体の結
晶成長に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，有機金属ガスを用いた分子線エピ
タキシー（ＭＯＭＢＥ）法を使用したＡｌＡｓ，ＡｌＧ
ａＡｓ等の化合物半導体の結晶成長において，Ａｌの原
料ガスとして，トリメチルアルミニウム（以下，ＴＭＡ
と呼ぶ），Ａｓ原料としてＡｓ4 が用いられてきた。
タキシー（ＭＯＭＢＥ）法を使用したＡｌＡｓ，ＡｌＧ
ａＡｓ等の化合物半導体の結晶成長において，Ａｌの原
料ガスとして，トリメチルアルミニウム（以下，ＴＭＡ
と呼ぶ），Ａｓ原料としてＡｓ4 が用いられてきた。
【０００３】ここで，本発明者らの検証実験によると，
これらの原料ガスを用いてＡｌＡｓ等の結晶成長を成長
温度６００℃で試みたが，平坦な結晶平面が得られなか
った。更に，ＧａＡｓ酸化膜マスクを用い，ＧａＡｓ酸
化マスクの開口部にＡｌＡｓ又はＡｌＧａＡｓをＴＭ
Ａ，Ａｓ4 を用いて選択成長を試みた場合，ＡｌＡｓが
マスク上に堆積し，選択成長ができなくなってしまっ
た。
これらの原料ガスを用いてＡｌＡｓ等の結晶成長を成長
温度６００℃で試みたが，平坦な結晶平面が得られなか
った。更に，ＧａＡｓ酸化膜マスクを用い，ＧａＡｓ酸
化マスクの開口部にＡｌＡｓ又はＡｌＧａＡｓをＴＭ
Ａ，Ａｓ4 を用いて選択成長を試みた場合，ＡｌＡｓが
マスク上に堆積し，選択成長ができなくなってしまっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように，ＭＯ
ＭＢＥ法を用いてスムースな表面を持つＡｌＡｓ等のＡ
ｌ系化合物半導体の結晶成長は困難であった。
ＭＢＥ法を用いてスムースな表面を持つＡｌＡｓ等のＡ
ｌ系化合物半導体の結晶成長は困難であった。
【０００５】また，真空一貫プロセスを用いるＡｌＡｓ
等の化合物半導体の選択成長が実現できなかった。
等の化合物半導体の選択成長が実現できなかった。
【０００６】さらに，ＡｌＡｓ等の化合物半導体のＭＯ
ＭＢＥ法による結晶成長を実現するための原料ガスの組
み合わせが明らかではなかった。
ＭＢＥ法による結晶成長を実現するための原料ガスの組
み合わせが明らかではなかった。
【０００７】そこで，本発明の技術的課題は，ＭＯＭＢ
Ｅ法を用いるＡｌ系化合物半導体の結晶成長において，
良質の結晶を得ることを目的とし，かつ真空一貫プロセ
スを用いるＡｌ系の化合物半導体の選択成長を実現する
ことにある。
Ｅ法を用いるＡｌ系化合物半導体の結晶成長において，
良質の結晶を得ることを目的とし，かつ真空一貫プロセ
スを用いるＡｌ系の化合物半導体の選択成長を実現する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
基板上に設けられたＧａＮマスク又はＧａＡｓ酸化膜マ
スクを用いた真空一貫プロセスにおいて有機金属ガスを
用いた分子線エピタキシー法を用いるＡｌ系化合物半導
体の選択結晶成長を行う方法であって、前記有機金属ガ
スは、III 族元素を含むIII 族有機金属ガスと、Ｖ族元
素を含むＶ族有機金属ガスとの混合ガスからなり、前記
III 族有機金属ガスは、アルミハイドライド類又はアミ
ンアラン類によって示される有機金属ガスの少なくとも
一種を含み、前記Ａｌ系化合物半導体は、Ａｌを必須成
分とするIII 族元素の少なくとも一種と、Ｖ族元素の少
なくとも一種であることを特徴とするＡｌ系化合物半導
体の結晶成長方法が得られる。
基板上に設けられたＧａＮマスク又はＧａＡｓ酸化膜マ
スクを用いた真空一貫プロセスにおいて有機金属ガスを
用いた分子線エピタキシー法を用いるＡｌ系化合物半導
体の選択結晶成長を行う方法であって、前記有機金属ガ
スは、III 族元素を含むIII 族有機金属ガスと、Ｖ族元
素を含むＶ族有機金属ガスとの混合ガスからなり、前記
III 族有機金属ガスは、アルミハイドライド類又はアミ
ンアラン類によって示される有機金属ガスの少なくとも
一種を含み、前記Ａｌ系化合物半導体は、Ａｌを必須成
分とするIII 族元素の少なくとも一種と、Ｖ族元素の少
なくとも一種であることを特徴とするＡｌ系化合物半導
体の結晶成長方法が得られる。
【０００９】ここで、本発明において、アミンアラン類
とは、Ｒ3 （Ｒ4 ）（Ｒ5 ）ＮＡｌＨ3 で示される化合
物で、Ｒ3 （Ｒ4 ）（Ｒ5 ）Ｎは第３アミンで、Ｒ3 ，
Ｒ4，及びＲ5 は夫々、Ｈ又は脂肪族炭化水素の官能基
である。そして、前記アルミハイドライド類は、ジメチ
ルアルミニウムハイドライド（（ＣＨ3 ）2 ＡｌＨ、以
下、ＤＭＡｌＨと呼ぶ）であり、前記アミンアラン類は
ジメチルエチルアミンアラン（（ＣＨ3 ）2 Ｃ2 Ｈ5 Ｎ
ＡｌＨ3 ）であることが好ましい。
とは、Ｒ3 （Ｒ4 ）（Ｒ5 ）ＮＡｌＨ3 で示される化合
物で、Ｒ3 （Ｒ4 ）（Ｒ5 ）Ｎは第３アミンで、Ｒ3 ，
Ｒ4，及びＲ5 は夫々、Ｈ又は脂肪族炭化水素の官能基
である。そして、前記アルミハイドライド類は、ジメチ
ルアルミニウムハイドライド（（ＣＨ3 ）2 ＡｌＨ、以
下、ＤＭＡｌＨと呼ぶ）であり、前記アミンアラン類は
ジメチルエチルアミンアラン（（ＣＨ3 ）2 Ｃ2 Ｈ5 Ｎ
ＡｌＨ3 ）であることが好ましい。
【００１０】
【００１１】また、本発明によれば、前記Ａｌ系化合物
半導体の結晶成長方法において、前記混合ガスの前記Ｖ
族有機金属ガスと前記III 族有機金属ガスとの混合比の
値は、２未満であることを特徴とするＡｌ系化合物半導
体の結晶成長方法が得られる。
半導体の結晶成長方法において、前記混合ガスの前記Ｖ
族有機金属ガスと前記III 族有機金属ガスとの混合比の
値は、２未満であることを特徴とするＡｌ系化合物半導
体の結晶成長方法が得られる。
【００１２】また，本発明によれば，前記Ａｌ系化合物
半導体の結晶成長方法において，前記有機金属ガスを用
いて多くとも５００℃の温度で結晶成長させることを特
徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成長方法が得られ
る。
半導体の結晶成長方法において，前記有機金属ガスを用
いて多くとも５００℃の温度で結晶成長させることを特
徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成長方法が得られ
る。
【００１３】また，本発明によれば，前記Ａｌ系化合物
半導体の結晶成長方法において，前記Ａｌ系化合物半導
体は，ＡｌＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，及びＡｌＧａＩｎＡｓ
から選択された少なくとも一種であることを特徴とする
Ａｌ系化合物半導体の結晶成長方法が得られる。
半導体の結晶成長方法において，前記Ａｌ系化合物半導
体は，ＡｌＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，及びＡｌＧａＩｎＡｓ
から選択された少なくとも一種であることを特徴とする
Ａｌ系化合物半導体の結晶成長方法が得られる。
【００１４】また，本発明によれば，前記Ａｌ系化合物
半導体の結晶成長方法において，前記ＩＩＩ族元素はＡ
ｌを必ず含むＡｌ，Ｇａ，Ｉｎから選択された少なくと
も一種からなり，前記Ｖ族元素は，Ａｓ及びＮのうちか
ら選択された少なくとも一種であることを特徴とするＡ
ｌ系化合物半導体の結晶成長方法が得られる。
半導体の結晶成長方法において，前記ＩＩＩ族元素はＡ
ｌを必ず含むＡｌ，Ｇａ，Ｉｎから選択された少なくと
も一種からなり，前記Ｖ族元素は，Ａｓ及びＮのうちか
ら選択された少なくとも一種であることを特徴とするＡ
ｌ系化合物半導体の結晶成長方法が得られる。
【００１５】また，本発明によれば，前記Ａｌ系化合物
半導体の結晶成長方法において，前記ＩＩＩ族元素がＧ
ａを含む場合，前記ＩＩＩ族有機金属ガスは，アルキル
ガリウムを含むことを特徴とするＡｌ系化合物半導体の
結晶成長方法が得られる。
半導体の結晶成長方法において，前記ＩＩＩ族元素がＧ
ａを含む場合，前記ＩＩＩ族有機金属ガスは，アルキル
ガリウムを含むことを特徴とするＡｌ系化合物半導体の
結晶成長方法が得られる。
【００１６】ここで，本発明の前記Ａｌ系化合物半導体
の結晶成長方法において，前記アルキルガリウムは，一
般式Ｒ6 （Ｒ7 ）（Ｒ8 ）Ｇａ（但し，Ｒ6 ，Ｒ7 ，Ｒ
8 は水素又は脂肪族炭化水素の官能基）で示され，その
中でもトリメチルガリウム（（ＣＨ3 ）3 Ｇａ），及び
トリエチルガリウム（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ）の内の少な
くとも一種であることが好ましい。
の結晶成長方法において，前記アルキルガリウムは，一
般式Ｒ6 （Ｒ7 ）（Ｒ8 ）Ｇａ（但し，Ｒ6 ，Ｒ7 ，Ｒ
8 は水素又は脂肪族炭化水素の官能基）で示され，その
中でもトリメチルガリウム（（ＣＨ3 ）3 Ｇａ），及び
トリエチルガリウム（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ）の内の少な
くとも一種であることが好ましい。
【００１７】また，本発明によれば，前記Ａｌ系化合物
半導体の結晶成長方法において，前記Ｖ族元素がＡｓを
含む場合，前記Ｖ族有機金属ガスは，アミノアルシンを
含むことを特徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成長方
法が得られる。ここで，本発明の前記Ａｌ系化合物半導
体の結晶成長方法において，前記アミノアルシン類は，
Ａｍ1 Ａｓ（Ａｍ2 ）Ａｍ3 （但し，Ａｍ1 ，Ａｍ2 ，
Ａｍ3 は第１アミンで，Ｒ9 ，Ｒ10，Ｒ11をＨを含むＣ
Ｈ3 ，Ｃ2 Ｈ5 等の脂肪族炭化水素の官能基としたとき
に，Ｒ9 （Ｒ10）ＮＲ11で示される化合物であり，特
に，トリスジメチルアミノアルシン｛Ａｓ［Ｎ（Ｃ
Ｈ3 ）2 ］3 ｝であることが好ましい。
半導体の結晶成長方法において，前記Ｖ族元素がＡｓを
含む場合，前記Ｖ族有機金属ガスは，アミノアルシンを
含むことを特徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成長方
法が得られる。ここで，本発明の前記Ａｌ系化合物半導
体の結晶成長方法において，前記アミノアルシン類は，
Ａｍ1 Ａｓ（Ａｍ2 ）Ａｍ3 （但し，Ａｍ1 ，Ａｍ2 ，
Ａｍ3 は第１アミンで，Ｒ9 ，Ｒ10，Ｒ11をＨを含むＣ
Ｈ3 ，Ｃ2 Ｈ5 等の脂肪族炭化水素の官能基としたとき
に，Ｒ9 （Ｒ10）ＮＲ11で示される化合物であり，特
に，トリスジメチルアミノアルシン｛Ａｓ［Ｎ（Ｃ
Ｈ3 ）2 ］3 ｝であることが好ましい。
【００１８】
【００１９】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２０】（実施例１）図１は本発明の実施例１に係
るアルミニウム（Ａｌ）系化合物半導体の結晶成長方法
の各工程を順に示す図で，窒化ガリウム（ＧａＮ）マス
クを用いたアルミニウムヒ素（ＡｌＡｓ）の真空一貫プ
ロセスを用いる選択成長について示してある。
るアルミニウム（Ａｌ）系化合物半導体の結晶成長方法
の各工程を順に示す図で，窒化ガリウム（ＧａＮ）マス
クを用いたアルミニウムヒ素（ＡｌＡｓ）の真空一貫プ
ロセスを用いる選択成長について示してある。
【００２１】図１（ａ）を参照して，ＧａＡｓ（１０
０）の基板１を用い，超真空装置内において先ず基板１
表面の自然酸化膜を除去した後，基板温度５８０℃でＧ
ａＡｓのエピタキシャル成長を行う。ＧａＡｓをエピタ
キシャル成長した後，基板温度をＡｓ圧下で６４０℃ま
で上げて，ＧａＡｓ表面をガリウムリッチ（Ｇａ ric
h）な面（（１×１）Ｇａ面）とする。このとき窒素
（Ｎ）源となるジメチルヒドラジン（ＤＭＨｙ）を導入
し，Ａｓ圧をきる。これによって，２０オングストロー
ム程度の厚さを有する立方晶のＧａＮの薄膜２を形成す
る。ＧａＮ形成後，図１（ｂ）に示すように，金属マス
ク３を用いてＧａ４を金属マスク３の開口部に局所的に
つける。Ｇａ４を付けた後，図１（ｃ）に示すように金
属マスク３を外して，基板温度を６１０℃まで上昇さ
せ，図１（ｄ）に示すように，Ｇａ４を付けたＧａＮの
薄膜２の一部を選択的に除去し，パターニングする。図
１（ｄ）においては，孔部２ａが形成されている。Ｇａ
Ｎの薄膜２をマスクとしてパターニングした後，図１
（ｅ）に示すように，基板温度を４３０℃とし，ジメチ
ルアルミニウムハイドライド（ＤＭＡｌＨ）をトリスジ
メチルアミノアルシン（ＴＤＭＡＡｓ）を用いてアルミ
ニウムヒ素（ＡｌＡｓ）５の選択成長を行った。即ち，
ＤＭＡｌＨを１．５×１０-7Ｔｏｒｒ，ＴＤＭＡＡｓを
１．０×１０-7Ｔｏｒｒとして，超高真空装置内に導入
した。その結果，ＡｌＡｓ５をＧａＮの薄膜２からなる
マスク（以下，ＧａＮマスク２と呼ぶ）のパターニング
した領域２ａのみに選択成長することができた。また，
ＧａＮマスク２上には，ＡｌＡｓは堆積しなかった。以
上のことから，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡＡｓの組み合わせ
は，ＡｌＡｓの結晶成長に有効であった。
０）の基板１を用い，超真空装置内において先ず基板１
表面の自然酸化膜を除去した後，基板温度５８０℃でＧ
ａＡｓのエピタキシャル成長を行う。ＧａＡｓをエピタ
キシャル成長した後，基板温度をＡｓ圧下で６４０℃ま
で上げて，ＧａＡｓ表面をガリウムリッチ（Ｇａ ric
h）な面（（１×１）Ｇａ面）とする。このとき窒素
（Ｎ）源となるジメチルヒドラジン（ＤＭＨｙ）を導入
し，Ａｓ圧をきる。これによって，２０オングストロー
ム程度の厚さを有する立方晶のＧａＮの薄膜２を形成す
る。ＧａＮ形成後，図１（ｂ）に示すように，金属マス
ク３を用いてＧａ４を金属マスク３の開口部に局所的に
つける。Ｇａ４を付けた後，図１（ｃ）に示すように金
属マスク３を外して，基板温度を６１０℃まで上昇さ
せ，図１（ｄ）に示すように，Ｇａ４を付けたＧａＮの
薄膜２の一部を選択的に除去し，パターニングする。図
１（ｄ）においては，孔部２ａが形成されている。Ｇａ
Ｎの薄膜２をマスクとしてパターニングした後，図１
（ｅ）に示すように，基板温度を４３０℃とし，ジメチ
ルアルミニウムハイドライド（ＤＭＡｌＨ）をトリスジ
メチルアミノアルシン（ＴＤＭＡＡｓ）を用いてアルミ
ニウムヒ素（ＡｌＡｓ）５の選択成長を行った。即ち，
ＤＭＡｌＨを１．５×１０-7Ｔｏｒｒ，ＴＤＭＡＡｓを
１．０×１０-7Ｔｏｒｒとして，超高真空装置内に導入
した。その結果，ＡｌＡｓ５をＧａＮの薄膜２からなる
マスク（以下，ＧａＮマスク２と呼ぶ）のパターニング
した領域２ａのみに選択成長することができた。また，
ＧａＮマスク２上には，ＡｌＡｓは堆積しなかった。以
上のことから，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡＡｓの組み合わせ
は，ＡｌＡｓの結晶成長に有効であった。
【００２２】ついでながら，ＡｌＡｓの選択成長は，Ｇ
ａＡｓ基板上の全面成長において，ＤＭＡｌＨとＴＤＭ
ＡＡｓを用いて同上の圧力条件において，５００℃以下
の成長温度で行なったとき，ＡｌＡｓのスムースな成長
面が得られた。又，成長温度を５００℃以上にするとＡ
ｌＡｓの成長表面は荒れて良好な結晶表面が得られなか
った。
ａＡｓ基板上の全面成長において，ＤＭＡｌＨとＴＤＭ
ＡＡｓを用いて同上の圧力条件において，５００℃以下
の成長温度で行なったとき，ＡｌＡｓのスムースな成長
面が得られた。又，成長温度を５００℃以上にするとＡ
ｌＡｓの成長表面は荒れて良好な結晶表面が得られなか
った。
【００２３】更に，比較例の為に，ＤＭＡｌＨとＡｓ4
の組み合わせでＡｌＡｓの成長も試みて見た。この場
合，ＤＭＡｌＨを１．５×１０-7Ｔｏｒｒ，Ａｓ4 を
１．５×１０-6Ｔｏｒｒとして，成長温度を変えてＡｌ
Ａｓの成長を試みたが，どの成長温度でもスムースな表
面が得られなかった。
の組み合わせでＡｌＡｓの成長も試みて見た。この場
合，ＤＭＡｌＨを１．５×１０-7Ｔｏｒｒ，Ａｓ4 を
１．５×１０-6Ｔｏｒｒとして，成長温度を変えてＡｌ
Ａｓの成長を試みたが，どの成長温度でもスムースな表
面が得られなかった。
【００２４】したがって，本発明の実施例１において
は，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡＡｓを用いて，成長温度５０
０℃以下でＡｌＡｓを全面成長した場合においてのみ，
スムースな表面を得ることができた。
は，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡＡｓを用いて，成長温度５０
０℃以下でＡｌＡｓを全面成長した場合においてのみ，
スムースな表面を得ることができた。
【００２５】また，本発明の実施例１の応用例として，
実施例１の条件に，更に，トリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）を１．５×１０-7Ｔｏｒｒ導入し，ＡｌＧａＡｓの
混晶の全面成長を試みたが，この場合も，非常にスムー
スな表面を得ることができた。したがって，実施例１を
応用したＤＭＡｌＨ，ＴＭＧ，及びＴＤＭＡＡｓを組み
合わせたＡｌＧａＡｓの結晶成長にも有効な結果を得る
ことができた。
実施例１の条件に，更に，トリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）を１．５×１０-7Ｔｏｒｒ導入し，ＡｌＧａＡｓの
混晶の全面成長を試みたが，この場合も，非常にスムー
スな表面を得ることができた。したがって，実施例１を
応用したＤＭＡｌＨ，ＴＭＧ，及びＴＤＭＡＡｓを組み
合わせたＡｌＧａＡｓの結晶成長にも有効な結果を得る
ことができた。
【００２６】（実施例２）実施例２においては，実施例
１のＧａＮマスクに換えて，ＧａＡｓ酸化膜を用いた以
外は同様な真空一貫プロセスによるＡｌＡｓの選択成長
を行った。その手順は，まず，ＧａＡｓ（１００）基板
上に１０Ｔｏｒｒの酸素ガスを真空装置内に導入し，こ
の基板表面にＧａＡｓ酸化膜をハロゲンランプの光照射
によって形成する。酸化膜形成後，メタルＧａをマスク
上に局所的に付け，その後５４０℃でＧａを付けたＧａ
Ａｓ酸化膜を熱脱離させた。これによって，ＧａＡｓ酸
化膜に開口部を設けた。その後，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡ
Ａｓを超高真空装置内に導入し，基板温度４３０℃，Ａ
ｌＡｓの選択成長を試みた。その結果，ＧａＡｓ酸化膜
の開口部のみＡｌＡｓの選択成長を行うことができた。
１のＧａＮマスクに換えて，ＧａＡｓ酸化膜を用いた以
外は同様な真空一貫プロセスによるＡｌＡｓの選択成長
を行った。その手順は，まず，ＧａＡｓ（１００）基板
上に１０Ｔｏｒｒの酸素ガスを真空装置内に導入し，こ
の基板表面にＧａＡｓ酸化膜をハロゲンランプの光照射
によって形成する。酸化膜形成後，メタルＧａをマスク
上に局所的に付け，その後５４０℃でＧａを付けたＧａ
Ａｓ酸化膜を熱脱離させた。これによって，ＧａＡｓ酸
化膜に開口部を設けた。その後，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡ
Ａｓを超高真空装置内に導入し，基板温度４３０℃，Ａ
ｌＡｓの選択成長を試みた。その結果，ＧａＡｓ酸化膜
の開口部のみＡｌＡｓの選択成長を行うことができた。
【００２７】（実施例３）ＧａＮマスク，又はＧａＡｓ
酸化マスクを用い，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡＡｓの組み合
わせの代わりに，ジメチルエチルアミンアラン（（ＣＨ
3)2 Ｃ2 Ｈ5 ＮＡｌＨ3 ）とＴＤＭＡＡｓの組み合わせ
を用いた以外は，実施例１及び実施例２と同様にした。
その結果，ＡｌＡｓの選択成長が実現できた。
酸化マスクを用い，ＤＭＡｌＨとＴＤＭＡＡｓの組み合
わせの代わりに，ジメチルエチルアミンアラン（（ＣＨ
3)2 Ｃ2 Ｈ5 ＮＡｌＨ3 ）とＴＤＭＡＡｓの組み合わせ
を用いた以外は，実施例１及び実施例２と同様にした。
その結果，ＡｌＡｓの選択成長が実現できた。
【００２８】（実施例４）また，上記実施例１乃至３と
同様に，ＡｌＧａＡｓの選択成長において，原料ガスの
組み合わせとして，Ｇａ源としてトリメチルガリウム
（ＴＭＧ），又はトリエチルガリウム（ＴＥＧ）とし，
Ａｌ源としては，ジメチルアルミハイドライド（ＤＭＡ
ｌＨ）又はジメチルエチルアミンアランとし，さらにＡ
ｓ源としては，トリスジメチルアミノアルシン（ＴＤＭ
ＡＡｓ）を用いて行うことができた。
同様に，ＡｌＧａＡｓの選択成長において，原料ガスの
組み合わせとして，Ｇａ源としてトリメチルガリウム
（ＴＭＧ），又はトリエチルガリウム（ＴＥＧ）とし，
Ａｌ源としては，ジメチルアルミハイドライド（ＤＭＡ
ｌＨ）又はジメチルエチルアミンアランとし，さらにＡ
ｓ源としては，トリスジメチルアミノアルシン（ＴＤＭ
ＡＡｓ）を用いて行うことができた。
【００２９】尚，本発明はＡｌＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，Ａ
ｌＮ，ＡｌＧａＮ等のＡｌ系のすべての化合物半導体の
結晶成長にも応用できる。
ｌＮ，ＡｌＧａＮ等のＡｌ系のすべての化合物半導体の
結晶成長にも応用できる。
【００３０】
【発明の効果】以上，説明したように，本発明において
は，Ａｌ系の化合物半導体による真空一貫プロセスを用
いる選択成長が可能となり，微細構造を目指す光デバイ
ス，又は電子デバイスの構造作成が可能となり工業的に
大いに役立つＡｌ系化合物半導体の結晶成長方法を提供
することができる。
は，Ａｌ系の化合物半導体による真空一貫プロセスを用
いる選択成長が可能となり，微細構造を目指す光デバイ
ス，又は電子デバイスの構造作成が可能となり工業的に
大いに役立つＡｌ系化合物半導体の結晶成長方法を提供
することができる。
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施例１に係るＡｌ
系化合物半導体の結晶成長方法の各工程を順に示する断
面図である。
系化合物半導体の結晶成長方法の各工程を順に示する断
面図である。
１ 基板 ２ 薄膜 ３ 金属マスク ４ ガリウム（Ｇａ） ５ アルミニウムヒ素（ＡｌＡｓ）
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 H01L 21/205
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体基板上に設けられたＧａＮマスク
又はＧａＡｓ酸化膜マスクを用いた真空一貫プロセスに
おいて有機金属ガスを用いた分子線エピタキシー法を用
いるＡｌ系化合物半導体の選択結晶成長を行う方法であ
って、前記有機金属ガスは、III 族元素を含むIII 族有
機金属ガスと、Ｖ族元素を含むＶ族有機金属ガスとの混
合ガスからなり、前記III 族有機金属ガスは、アルミハ
イドライド類又はアミンアラン類によって示される有機
金属ガスの少なくとも一種を含み、前記Ａｌ系化合物半
導体は、Ａｌを必須成分とするIII 族元素の少なくとも
一種と、Ｖ族元素の少なくとも一種であることを特徴と
するＡｌ系化合物半導体の結晶成長方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の結晶成長方法において、
前記アルミハイドライド類は、ジメチルアルミニウムハ
イドライドであり、前記アミンアラン類はジメチルエチ
ルアミンアランであることを特徴とするＡｌ系化合物半
導体の結晶成長方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のＡｌ系化合物半導体の結
晶成長方法において、前記混合ガスの前記Ｖ族有機金属
ガスと前記III 族有機金属ガスとの混合比の値は、２未
満であることを特徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成
長方法。 - 【請求項４】 請求項１記載のＡｌ系化合物半導体の結
晶成長方法において、前記有機金属ガスを用いて多くと
も５００℃の温度で結晶成長させることを特徴とするＡ
ｌ系化合物半導体の結晶成長方法。 - 【請求項５】 請求項１記載のＡｌ系化合物半導体の結
晶成長方法において、前記Ａｌ系化合物半導体は、Ａｌ
Ａｓ，ＡｌＧａＡｓ，及びＡｌＧａＩｎＡｓから選択さ
れた少なくとも一種であることを特徴とするＡｌ系化合
物半導体の結晶成長方法。 - 【請求項６】 請求項１記載のＡｌ系化合物半導体の結
晶成長方法において、前記III 族元素はＡｌを必ず含む
Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎから選択された少なくとも一種からな
り、前記Ｖ族元素は、Ａｓ及びＮのうちから選択された
少なくとも一種であることを特徴とするＡｌ系化合物半
導体の結晶成長方法。 - 【請求項７】 請求項６記載のＡｌ系化合物半導体の結
晶成長方法において、前記III 族元素がＧａを含む場
合、前記III 族有機金属ガスは、アルキルガリウムを含
むことを特徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成長方
法。 - 【請求項８】 請求項７記載のＡｌ系化合物半導体の結
晶成長方法において、前記アルキルガリウムは、メチル
ガリウム及びエチルガリウムの内の少なくとも一種であ
ることを特徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成長方
法。 - 【請求項９】 請求項６記載のＡｌ系化合物半導体の結
晶成長方法において、前記Ｖ族元素がＡｓを含む場合、
前記Ｖ族有機金属ガスは、アミノアルシンを含むことを
特徴とするＡｌ系化合物半導体の結晶成長方法。 - 【請求項１０】 請求項９記載のＡｌ系化合物半導体の
結晶成長方法において、前記アミノアルシンは、トリス
ジメチルアミノアルシンであることを特徴とするＡｌ系
化合物半導体の結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29961594A JP2873991B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Ａｌ系化合物半導体の結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29961594A JP2873991B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Ａｌ系化合物半導体の結晶成長方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08157299A JPH08157299A (ja) | 1996-06-18 |
| JP2873991B2 true JP2873991B2 (ja) | 1999-03-24 |
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ID=17874919
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29961594A Expired - Lifetime JP2873991B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Ａｌ系化合物半導体の結晶成長方法 |
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| JP (1) | JP2873991B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3803788B2 (ja) | 2002-04-09 | 2006-08-02 | 農工大ティー・エル・オー株式会社 | Ａｌ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の気相成長方法、Ａｌ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法ならびに製造装置 |
| JP3817201B2 (ja) * | 2002-04-19 | 2006-09-06 | Ｊｓｒ株式会社 | 導電性膜形成用組成物、導電性膜およびその形成法 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP29961594A patent/JP2873991B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08157299A (ja) | 1996-06-18 |
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