JP3006776B2 - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
- Publication number
- JP3006776B2 JP3006776B2 JP3011387A JP1138791A JP3006776B2 JP 3006776 B2 JP3006776 B2 JP 3006776B2 JP 3011387 A JP3011387 A JP 3011387A JP 1138791 A JP1138791 A JP 1138791A JP 3006776 B2 JP3006776 B2 JP 3006776B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction vessel
- concentration
- substrate
- incl
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上にＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体を成長させる気相成長方法に関するもので
ある。
化合物半導体を成長させる気相成長方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を単結晶基板
上にエピタキシャル成長させる方法として、気相エピタ
キシャル成長法（以下ＶＰＥと呼ぶ）、有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシャル成長法（Ｍ
ＢＥ）などが知られている。ＩＩＩ族原料を気体状態で
あるハロゲン化物とし、Ｖ族元素を気体状態である水素
物として用いて、水素などをキャリヤガスとして反応容
器に輸送して、基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を成
長させるハイドライドＶＰＥ法は、比較的容易に高純度
かつ良質な結晶膜が得られることから、ＧａＡｓ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体デバイスの作
製に広く応用されている。
上にエピタキシャル成長させる方法として、気相エピタ
キシャル成長法（以下ＶＰＥと呼ぶ）、有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシャル成長法（Ｍ
ＢＥ）などが知られている。ＩＩＩ族原料を気体状態で
あるハロゲン化物とし、Ｖ族元素を気体状態である水素
物として用いて、水素などをキャリヤガスとして反応容
器に輸送して、基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を成
長させるハイドライドＶＰＥ法は、比較的容易に高純度
かつ良質な結晶膜が得られることから、ＧａＡｓ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体デバイスの作
製に広く応用されている。
【０００３】また、ＩＩＩ族元素とＶ族元素を時間的に
別々に供給し、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をＩＩＩ族原
子を積層し、Ｖ族原子を積層し、それを繰り返すことに
より、１／２原子層づつ成長する、いわゆる原子層エピ
タキシャル（ＡＬＥ）は、ＩＩＩ族原料およびＶ族原料
が基板に到達する前に気相中で反応することがないた
め、成長温度としては比較的低温において単結晶基板上
にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を成長できることが知られ
ている。
別々に供給し、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をＩＩＩ族原
子を積層し、Ｖ族原子を積層し、それを繰り返すことに
より、１／２原子層づつ成長する、いわゆる原子層エピ
タキシャル（ＡＬＥ）は、ＩＩＩ族原料およびＶ族原料
が基板に到達する前に気相中で反応することがないた
め、成長温度としては比較的低温において単結晶基板上
にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を成長できることが知られ
ている。
【０００４】この様な原子層エピタキシャルにおいて
は、たとえば、ＩＩＩ族原子を積層する際には、ＩＩＩ
族原子が１原子層積層した状態で安定である必要があ
る。Ｖ族原子についても同様である。その状況を実現す
るための１つの方法として、反応容器内へ送る原料ガス
を交互に供給する方法がある。
は、たとえば、ＩＩＩ族原子を積層する際には、ＩＩＩ
族原子が１原子層積層した状態で安定である必要があ
る。Ｖ族原子についても同様である。その状況を実現す
るための１つの方法として、反応容器内へ送る原料ガス
を交互に供給する方法がある。
【０００５】図３にその装置の概要を示す。図は通常の
ハイドライドＶＰＥ装置の概略を示している。図におい
て、１は第１の反応容器で、この内に第２の反応容器２
が開口し、この第２の反応容器内にＩｎ金属３が収めら
れている。４はＩｎＰ基板、５は基板ホルダ、６は加熱
装置を示す。ＭＦＣ１，ＭＦＣ２は夫々マスフロコント
ローラを示すもので、夫々配管７，８を通して、反応容
器１，２に連通している。次に動作について説明する
と、マスフロコントローラＭＦＣ１に流すガスをＰＨ3
と水素の混合ガスとすることにより、反応容器１内にＰ
Ｈ3 を導入する。またマスフロコントローラＭＦＣ１に
流すガスを水素のみとすることにより、反応容器１内の
ＰＨ3 をパージする。ＩｎＣｌについては、マスフロコ
ントローラＭＦＣ２に流すガスをＨＣｌと水素の混合物
とすることにより、加熱装置６によって７００〜８００
℃に保持されたＩｎ金属と反応して、ＩｎＣｌを反応容
器１内に送る。パージについては、マスフロコントロー
ラＭＦＣ２に流すガスを水素のみとすることにより行
う。
ハイドライドＶＰＥ装置の概略を示している。図におい
て、１は第１の反応容器で、この内に第２の反応容器２
が開口し、この第２の反応容器内にＩｎ金属３が収めら
れている。４はＩｎＰ基板、５は基板ホルダ、６は加熱
装置を示す。ＭＦＣ１，ＭＦＣ２は夫々マスフロコント
ローラを示すもので、夫々配管７，８を通して、反応容
器１，２に連通している。次に動作について説明する
と、マスフロコントローラＭＦＣ１に流すガスをＰＨ3
と水素の混合ガスとすることにより、反応容器１内にＰ
Ｈ3 を導入する。またマスフロコントローラＭＦＣ１に
流すガスを水素のみとすることにより、反応容器１内の
ＰＨ3 をパージする。ＩｎＣｌについては、マスフロコ
ントローラＭＦＣ２に流すガスをＨＣｌと水素の混合物
とすることにより、加熱装置６によって７００〜８００
℃に保持されたＩｎ金属と反応して、ＩｎＣｌを反応容
器１内に送る。パージについては、マスフロコントロー
ラＭＦＣ２に流すガスを水素のみとすることにより行
う。
【０００６】図４に、ガス切替方法の状態を示す。図４
の（ａ）図はマスフロコントローラＭＦＣ１におけるＰ
Ｈ3 の濃度を、図４（ｂ）図はマスフロコントローラＭ
ＦＣ２におけるＨＣｌ濃度を示す。配管内は、時間に対
して、このように意図した矩形的な濃度が得られている
と考えられる。しかし、基板直上の気相の濃度は、反応
容器内での原料の拡散等により、矩形的な濃度分布は得
られない。図４の（ｃ）図に、４重極質量分析装置を用
いて測定した、ＩｎＣｌ濃度を示す。横軸は時間、縦軸
はＩｎＣｌの値の対数をとってある。ＨＣｌ濃度に同期
して、ＩｎＣｌ濃度は変化している。しかしながら、Ｈ
Ｃｌを切った後も時間に対して、ある時定数をもって、
指数関数的に減少していることがわかる。これは、Ｉｎ
Ｃｌを生成するＩｎ金属容器内の容量および反応容器の
容量が大きいため、マスフロコントローラＭＦＣでガス
を切り換えても、直ちに基板直上の気相濃度が変化しな
いためと考えられる。原子層エピタキシャル成長におい
ては、ＩＩＩ族原子（ここではＩｎＣｌ）を表面につけ
た後、Ｖ族原料（ここではＰＨ3 ）を供給するわけであ
るが、ＩＩＩ族原料が気相中にある内に、Ｖ族原料が導
入されると、気相中でＩｎＣｌ＋ＰＨ3 →ＩｎＰ＋ＨＣ
ｌ＋Ｈ2 の反応が進行し、意図しないＩｎＰが析出す
る。それを防ぐ為には、十分な気相中のＩｎＣｌパージ
を行った後にＰＨ3 を導入するという方法が取られてい
る。
の（ａ）図はマスフロコントローラＭＦＣ１におけるＰ
Ｈ3 の濃度を、図４（ｂ）図はマスフロコントローラＭ
ＦＣ２におけるＨＣｌ濃度を示す。配管内は、時間に対
して、このように意図した矩形的な濃度が得られている
と考えられる。しかし、基板直上の気相の濃度は、反応
容器内での原料の拡散等により、矩形的な濃度分布は得
られない。図４の（ｃ）図に、４重極質量分析装置を用
いて測定した、ＩｎＣｌ濃度を示す。横軸は時間、縦軸
はＩｎＣｌの値の対数をとってある。ＨＣｌ濃度に同期
して、ＩｎＣｌ濃度は変化している。しかしながら、Ｈ
Ｃｌを切った後も時間に対して、ある時定数をもって、
指数関数的に減少していることがわかる。これは、Ｉｎ
Ｃｌを生成するＩｎ金属容器内の容量および反応容器の
容量が大きいため、マスフロコントローラＭＦＣでガス
を切り換えても、直ちに基板直上の気相濃度が変化しな
いためと考えられる。原子層エピタキシャル成長におい
ては、ＩＩＩ族原子（ここではＩｎＣｌ）を表面につけ
た後、Ｖ族原料（ここではＰＨ3 ）を供給するわけであ
るが、ＩＩＩ族原料が気相中にある内に、Ｖ族原料が導
入されると、気相中でＩｎＣｌ＋ＰＨ3 →ＩｎＰ＋ＨＣ
ｌ＋Ｈ2 の反応が進行し、意図しないＩｎＰが析出す
る。それを防ぐ為には、十分な気相中のＩｎＣｌパージ
を行った後にＰＨ3 を導入するという方法が取られてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に、従来の技
術では、意図した原子層エピタキシャル成長半導体結晶
を得るためには、ＩＩＩ族原料を供給を停止した後、十
分ＩＩＩ族原料濃度が減少した後でなければ、ＰＨ3 を
供給することができなかった。そのため、成長時間がか
かるという問題点があった。また逆にいえば、同一時間
で成長した膜の結晶品質が悪くなるという問題点があっ
た。本発明は上記の欠点を解決するために提案されたも
ので、その目的は、反応容器内の濃度減少を速くし、成
長時間を短くする、あるいは同一時間に成長した膜の結
晶品質を向上させることにある。
術では、意図した原子層エピタキシャル成長半導体結晶
を得るためには、ＩＩＩ族原料を供給を停止した後、十
分ＩＩＩ族原料濃度が減少した後でなければ、ＰＨ3 を
供給することができなかった。そのため、成長時間がか
かるという問題点があった。また逆にいえば、同一時間
で成長した膜の結晶品質が悪くなるという問題点があっ
た。本発明は上記の欠点を解決するために提案されたも
ので、その目的は、反応容器内の濃度減少を速くし、成
長時間を短くする、あるいは同一時間に成長した膜の結
晶品質を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は基板を設置した第１の反応容器と、前記第
１の反応容器に開口する第２の反応容器と、前記第２の
反応容器に供給されるハロゲンを含むガスの流量とハロ
ゲンの濃度を制御できる設備を有する装置を用い、前記
第１の反応容器内に設置した基板上に、Ｖ族元素を含む
第１のガスと、ＩＩＩ族金属を含む第２の反応容器にハ
ロゲンを含むガスを流し、ＩＩＩ族元素のハロゲン化物
を含む第２のガスを交互に基板に供給して、ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体結晶を成長させる方法において、前記第
２の反応容器にハロゲン化水素を供給し、所望の時間後
にハロゲン化水素の供給を停止する工程と、ついで前記
第２の反応容器に流すキャリヤガスの流量を減少させる
工程とを含むことを特徴とする気相成長方法を発明の要
旨とするものである。
め、本発明は基板を設置した第１の反応容器と、前記第
１の反応容器に開口する第２の反応容器と、前記第２の
反応容器に供給されるハロゲンを含むガスの流量とハロ
ゲンの濃度を制御できる設備を有する装置を用い、前記
第１の反応容器内に設置した基板上に、Ｖ族元素を含む
第１のガスと、ＩＩＩ族金属を含む第２の反応容器にハ
ロゲンを含むガスを流し、ＩＩＩ族元素のハロゲン化物
を含む第２のガスを交互に基板に供給して、ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体結晶を成長させる方法において、前記第
２の反応容器にハロゲン化水素を供給し、所望の時間後
にハロゲン化水素の供給を停止する工程と、ついで前記
第２の反応容器に流すキャリヤガスの流量を減少させる
工程とを含むことを特徴とする気相成長方法を発明の要
旨とするものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば、第２の反応容器内へ流すハロ
ゲン濃度を減少させる第１の工程により、第２の反応容
器および第１の反応容器内の原料濃度を速やかに減少さ
せることに加え、第２の反応容器に流すガスの流量を減
少させる第２の工程により、第１の工程で減少した第２
の反応容器内の残留している原料ガスから、第１の反応
容器内への原料の流出を減少させ、第１の反応容器内の
ハロゲン化物の濃度を著しく減少させることができる。
そのため、続く、Ｖ族原料供給までの時間を従来法に比
べ短くできるので、成長速度を速くできるという作用を
有する。
ゲン濃度を減少させる第１の工程により、第２の反応容
器および第１の反応容器内の原料濃度を速やかに減少さ
せることに加え、第２の反応容器に流すガスの流量を減
少させる第２の工程により、第１の工程で減少した第２
の反応容器内の残留している原料ガスから、第１の反応
容器内への原料の流出を減少させ、第１の反応容器内の
ハロゲン化物の濃度を著しく減少させることができる。
そのため、続く、Ｖ族原料供給までの時間を従来法に比
べ短くできるので、成長速度を速くできるという作用を
有する。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。なお
実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうることは言
うまでもない。
実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうることは言
うまでもない。
【００１１】（実施例１）図１に本発明の第１の実施例
の成長手続きを示す。（ａ）は、ＨＣｌ＋Ｈ2 の供給の
状態を示している。（ｂ）は、金属Ｉｎの入っている反
応容器２へのＨ2 流量の変化である。（ｃ）は、基板直
上のＩｎＣｌ濃度を示しており、ここでは、成長中に４
重極質量分析装置を用いて測定したＩｎＣｌ濃度を示
す。縦軸は、ＩｎＣｌの濃度の対数をとってある。横軸
は時間である。
の成長手続きを示す。（ａ）は、ＨＣｌ＋Ｈ2 の供給の
状態を示している。（ｂ）は、金属Ｉｎの入っている反
応容器２へのＨ2 流量の変化である。（ｃ）は、基板直
上のＩｎＣｌ濃度を示しており、ここでは、成長中に４
重極質量分析装置を用いて測定したＩｎＣｌ濃度を示
す。縦軸は、ＩｎＣｌの濃度の対数をとってある。横軸
は時間である。
【００１２】図２に本実施例で用いた、半導体成長装置
の概略図を示す。装置は、基本的には、通常のＶＰＥ装
置と同じであるが、配管系のガス切替を速くするため
に、原料ガス供給のＭＦＣの後に、排気側へ捨てるパー
ジライン（ＡＶ１およびＡＶ３）を設けてある。すなわ
ち図２において、１は第１の反応容器で、この内に第２
の反応容器２が開口し、この第２の反応容器内にＩｎ金
属３が収められている。４はＩｎＰ基板、５は基板ホル
ダ、６は加熱装置を示す。ＭＦＣ１〜ＭＦＣ４はマスフ
ロコントローラ、ＡＶ１〜ＡＶ４は夫々パージラインを
示す。しかしてＭＦＣ１は配管９を介してパージライン
ＡＶ１とＡＶ２に連通し、ＡＶ１は排気側に接続され、
ＡＶ２は配管１０を介して第１の反応容器１に連通し、
ＭＦＣ２の出口は第１の反応容器１に連通している。Ｍ
ＦＣ３の出口はＡＶ３とＡＶ４に連通し、ＡＶ３の出口
は排気側に連通し、ＡＶ４の出口は第２の反応容器２に
連通し、ＭＦＣ４の出口も第２の反応容器２に連通して
いる。
の概略図を示す。装置は、基本的には、通常のＶＰＥ装
置と同じであるが、配管系のガス切替を速くするため
に、原料ガス供給のＭＦＣの後に、排気側へ捨てるパー
ジライン（ＡＶ１およびＡＶ３）を設けてある。すなわ
ち図２において、１は第１の反応容器で、この内に第２
の反応容器２が開口し、この第２の反応容器内にＩｎ金
属３が収められている。４はＩｎＰ基板、５は基板ホル
ダ、６は加熱装置を示す。ＭＦＣ１〜ＭＦＣ４はマスフ
ロコントローラ、ＡＶ１〜ＡＶ４は夫々パージラインを
示す。しかしてＭＦＣ１は配管９を介してパージライン
ＡＶ１とＡＶ２に連通し、ＡＶ１は排気側に接続され、
ＡＶ２は配管１０を介して第１の反応容器１に連通し、
ＭＦＣ２の出口は第１の反応容器１に連通している。Ｍ
ＦＣ３の出口はＡＶ３とＡＶ４に連通し、ＡＶ３の出口
は排気側に連通し、ＡＶ４の出口は第２の反応容器２に
連通し、ＭＦＣ４の出口も第２の反応容器２に連通して
いる。
【００１３】次に操作について説明する。図１（ａ）
で、第２の反応容器２に塩酸の供給を開始する（ステッ
プ１）。ここではパージラインＡＶ３を通して、排気側
に捨てていた塩酸を、ＡＶ４開，ＡＶ３閉とすることに
より、開始した。約９秒ほどこの状態で、反応容器２に
塩酸を供給した後、塩酸の供給を停止する第１の工程を
行った（ステップ２）。ここではＡＶ３を開，ＡＶ４を
閉とした。この間、Ｉｎ金属のある反応容器２には、Ｍ
ＦＣ４で流量制御されたキャリヤＨ2 が１００００sccm
（standard cubic centimeter per min 標準状態水素を
毎分１００００cc）流れている。この塩酸供給停止（ス
テップ２）により、基板上のＩｎＣｌ濃度は指数関数的
に減少している。約１５秒のパージによりＩｎＣｌ濃度
は、供給時に比べ約４桁減少している。その後、図１
（ｂ）にあるように、キャリヤ水素流量を１００００sc
cmから０．１sccm（標準状態水素を毎分０．１cc）に減
少させる第２の工程を行った。
で、第２の反応容器２に塩酸の供給を開始する（ステッ
プ１）。ここではパージラインＡＶ３を通して、排気側
に捨てていた塩酸を、ＡＶ４開，ＡＶ３閉とすることに
より、開始した。約９秒ほどこの状態で、反応容器２に
塩酸を供給した後、塩酸の供給を停止する第１の工程を
行った（ステップ２）。ここではＡＶ３を開，ＡＶ４を
閉とした。この間、Ｉｎ金属のある反応容器２には、Ｍ
ＦＣ４で流量制御されたキャリヤＨ2 が１００００sccm
（standard cubic centimeter per min 標準状態水素を
毎分１００００cc）流れている。この塩酸供給停止（ス
テップ２）により、基板上のＩｎＣｌ濃度は指数関数的
に減少している。約１５秒のパージによりＩｎＣｌ濃度
は、供給時に比べ約４桁減少している。その後、図１
（ｂ）にあるように、キャリヤ水素流量を１００００sc
cmから０．１sccm（標準状態水素を毎分０．１cc）に減
少させる第２の工程を行った。
【００１４】図１（ｃ）に見られるように、この工程に
より、ＩｎＣｌ濃度はこの工程を行う前に比べ、約５桁
減少し、塩酸供給時に比べ約９桁減少していることが分
かる。ここでは、図を省略するが、この後に、ＰＨ3 を
約９秒供給した後、１５秒間ＰＨ3 のパージを行い、再
び、ＩｎＣｌの（ステップ１）の工程を行う。この工程
を１つのサイクルとして、１０００サイクルを行った。
これにより成長した、ＩｎＰ基板上のＡＬＥ成長ＩｎＰ
膜は、電子のキャリヤ濃度は１０14ｃｍ-3と高品質なも
のが得られた。それに対して、図１の（ｂ）の水素キャ
リヤ流量を成長中１０ＳＬＭとした場合においては、成
長した原子層エピタキシャルＩｎＰ膜の電子のキャリヤ
濃度は１０18ｃｍ-3と多く、また、表面に異常成長が見
られ、表面モホロジイが劣化していた。図１（ｃ）に、
この従来法での、基板上のＩｎＣｌ濃度を破線で示して
ある。（ステップ２）の工程がないため、ＩｎＣｌ濃度
は約４桁の減少に留まっている。このことは、ＰＨ3 供
給時におけるＩｎＣｌ濃度が、本発明方法においては、
約９桁減少しているのに対して、従来法においては、約
４桁程度と大きいためであると考えられる。すなわち、
気相中に残っているＩｎＣｌとＰＨ3 が、気相中で反応
し、原子層エピタキシャルＩｎＰ膜に取り込まれたもの
と考えられる。それによって、不純物濃度が１０14から
１０18ｃｍ-3へと増えて、またそれらが核となり、異常
成長が促進され、表面モホロジイの劣化として表れたも
のと考えられる。
より、ＩｎＣｌ濃度はこの工程を行う前に比べ、約５桁
減少し、塩酸供給時に比べ約９桁減少していることが分
かる。ここでは、図を省略するが、この後に、ＰＨ3 を
約９秒供給した後、１５秒間ＰＨ3 のパージを行い、再
び、ＩｎＣｌの（ステップ１）の工程を行う。この工程
を１つのサイクルとして、１０００サイクルを行った。
これにより成長した、ＩｎＰ基板上のＡＬＥ成長ＩｎＰ
膜は、電子のキャリヤ濃度は１０14ｃｍ-3と高品質なも
のが得られた。それに対して、図１の（ｂ）の水素キャ
リヤ流量を成長中１０ＳＬＭとした場合においては、成
長した原子層エピタキシャルＩｎＰ膜の電子のキャリヤ
濃度は１０18ｃｍ-3と多く、また、表面に異常成長が見
られ、表面モホロジイが劣化していた。図１（ｃ）に、
この従来法での、基板上のＩｎＣｌ濃度を破線で示して
ある。（ステップ２）の工程がないため、ＩｎＣｌ濃度
は約４桁の減少に留まっている。このことは、ＰＨ3 供
給時におけるＩｎＣｌ濃度が、本発明方法においては、
約９桁減少しているのに対して、従来法においては、約
４桁程度と大きいためであると考えられる。すなわち、
気相中に残っているＩｎＣｌとＰＨ3 が、気相中で反応
し、原子層エピタキシャルＩｎＰ膜に取り込まれたもの
と考えられる。それによって、不純物濃度が１０14から
１０18ｃｍ-3へと増えて、またそれらが核となり、異常
成長が促進され、表面モホロジイの劣化として表れたも
のと考えられる。
【００１５】また、従来の方法で、ＩｎＣｌのパージ時
間を４０秒としたところ、本実施例と同程度のキャリヤ
濃度１０14ｃｍ-3の表面モホロジイのよい結晶が得られ
た。このことは、図１（ｂ）のＩｎＣｌ濃度破線より、
この長いパージにより、ＩｎＣｌ濃度が減少したためと
考えることができる。
間を４０秒としたところ、本実施例と同程度のキャリヤ
濃度１０14ｃｍ-3の表面モホロジイのよい結晶が得られ
た。このことは、図１（ｂ）のＩｎＣｌ濃度破線より、
この長いパージにより、ＩｎＣｌ濃度が減少したためと
考えることができる。
【００１６】以上、本発明による実施例によれば、同一
成長時間において成長したＡＬＥ膜において、格段の結
晶品質の向上が見られた。また、従来法で本実施例と同
程度の結晶性を得るためには、２〜３倍の時間がかか
る。従って、本発明によれば、同一の結晶性をもつＩｎ
Ｐ膜を１／２〜１／３の時間で成長できる。
成長時間において成長したＡＬＥ膜において、格段の結
晶品質の向上が見られた。また、従来法で本実施例と同
程度の結晶性を得るためには、２〜３倍の時間がかか
る。従って、本発明によれば、同一の結晶性をもつＩｎ
Ｐ膜を１／２〜１／３の時間で成長できる。
【００１７】（実施例２）第２の実施例としては、Ｇａ
Ａｓの成長を行った。実施例１において、ＰＨ3 の代わ
りにＡｓＨ3 を、Ｉｎ金属の代わりにＧａ金属を用い
た。他の条件は実施例１と同じであり、同様な結果が得
られた。本実施例では、ＧａＡｓとＩｎＰについて示し
たが、他のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＧａＳｂ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＡｓ等や、ＩＩＩ−Ｖ族混晶半導体についても
同様の結果が得られた。
Ａｓの成長を行った。実施例１において、ＰＨ3 の代わ
りにＡｓＨ3 を、Ｉｎ金属の代わりにＧａ金属を用い
た。他の条件は実施例１と同じであり、同様な結果が得
られた。本実施例では、ＧａＡｓとＩｎＰについて示し
たが、他のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＧａＳｂ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＡｓ等や、ＩＩＩ−Ｖ族混晶半導体についても
同様の結果が得られた。
【００１８】
【発明の効果】上記のように、本発明による半導体結晶
の作製方法は、ＩＩＩ族原料の基板上の濃度をすばやく
減少させることにより、気相中でのＶ族原料との反応を
減少させ、作製されたＩＩＩ−Ｖ族薄膜結晶の結晶性向
上あるいは成長時間の短縮に大きな効果を示す。
の作製方法は、ＩＩＩ族原料の基板上の濃度をすばやく
減少させることにより、気相中でのＶ族原料との反応を
減少させ、作製されたＩＩＩ−Ｖ族薄膜結晶の結晶性向
上あるいは成長時間の短縮に大きな効果を示す。
【図１】本発明の製造方法を示す。 （ａ）ＰＨ3 濃度 （ｂ）ＨＣｌ濃度 （ｃ）ＩｎＣｌ濃度
【図２】本発明方法に用いられる装置を示す。
【図３】従来用いられている装置を示す。
【図４】従来用いられている方法を示す。 （ａ）ＰＨ3 濃度 （ｂ）ＨＣｌ濃度 （ｃ）ＩｎＣｌ濃度
１ 第１の反応容器 ２ 第２の反応容器 ３ Ｉｎ金属 ４ ＩｎＰ基板 ５ 基板ホルダ ６ 加熱装置 ７，８ 配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 C30B 25/02 - 25/22
Claims (1)
- 【請求項１】 基板を設置した第１の反応容器と、前記
第１の反応容器に開口する第２の反応容器と、前記第２
の反応容器に供給されるハロゲンを含むガスの流量とハ
ロゲンの濃度を制御できる設備を有する装置を用い、前
記第１の反応容器内に設置した基板上に、Ｖ族元素を含
む第１のガスと、ＩＩＩ族金属を含む第２の反応容器に
ハロゲンを含むガスを流し、ＩＩＩ族元素のハロゲン化
物を含む第２のガスを交互に基板に供給して、ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる方法において、前記
第２の反応容器にハロゲン化水素を供給し、所望の時間
後にハロゲン化水素の供給を停止する工程と、ついで前
記第２の反応容器に流すキャリヤガスの流量を減少させ
る工程とを含むことを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011387A JP3006776B2 (ja) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011387A JP3006776B2 (ja) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261015A JPH04261015A (ja) | 1992-09-17 |
| JP3006776B2 true JP3006776B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=11776603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3011387A Expired - Fee Related JP3006776B2 (ja) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006776B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6001129B2 (ja) * | 2015-04-15 | 2016-10-05 | 住友化学株式会社 | ハイドライド気相成長装置 |
-
1991
- 1991-01-07 JP JP3011387A patent/JP3006776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04261015A (ja) | 1992-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02211620A (ja) | 化合物半導体単結晶薄膜の成長方法 | |
| JPS6134928A (ja) | 元素半導体単結晶薄膜の成長法 | |
| US3941647A (en) | Method of producing epitaxially semiconductor layers | |
| JP3006776B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH033233A (ja) | 化合物半導体単結晶薄膜の成長方法 | |
| JP3052269B2 (ja) | 気相成長装置およびその成長方法 | |
| JPH03203228A (ja) | 半絶縁性ガリウムヒ素形成方法 | |
| JP2736655B2 (ja) | 化合物半導体結晶成長方法 | |
| JPS6129915B2 (ja) | ||
| JPH02203520A (ja) | 化合物半導体結晶の成長方法 | |
| JP2736417B2 (ja) | 半導体素子の製法 | |
| JPH01313927A (ja) | 化合物半導体結晶成長方法 | |
| JPH0535719B2 (ja) | ||
| JPH05186295A (ja) | 結晶成長方法 | |
| JPH0897149A (ja) | 有機金属気相成長方法及び有機金属気相成長装置 | |
| JP2577543B2 (ja) | 単結晶薄膜成長装置 | |
| JPH01103996A (ja) | 化合物半導体の気相成長法 | |
| JP2753832B2 (ja) | 第▲ｉｉｉ▼・ｖ族化合物半導体の気相成長法 | |
| JPH0265124A (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法 | |
| JPH04260696A (ja) | 化合物半導体結晶の製造方法 | |
| JPS6355193A (ja) | 化合物半導体結晶成長装置 | |
| JPS62274712A (ja) | 分子線結晶成長方法 | |
| JPS59170000A (ja) | 結晶成長装置 | |
| JPH0529228A (ja) | 原子層結晶成長法およびその装置 | |
| JPH02166723A (ja) | 化合物半導体の成長方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071126 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081126 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |