JP3106526B2 - 化合物半導体の成長方法 - Google Patents
化合物半導体の成長方法Info
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- JP3106526B2 JP3106526B2 JP03066737A JP6673791A JP3106526B2 JP 3106526 B2 JP3106526 B2 JP 3106526B2 JP 03066737 A JP03066737 A JP 03066737A JP 6673791 A JP6673791 A JP 6673791A JP 3106526 B2 JP3106526 B2 JP 3106526B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ＡｌＩｎＡｓ
系、ＩｎＰ系、ＧａＩｎＡｓ系の化合物半導体の成長に
おいて高い制御性をもって不純物ドーピングを行うこと
ができるようにした化合物半導体の成長方法に係わる。
系、ＩｎＰ系、ＧａＩｎＡｓ系の化合物半導体の成長に
おいて高い制御性をもって不純物ドーピングを行うこと
ができるようにした化合物半導体の成長方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体例えばＩｎＰ系、ＡｌＩｎ
Ａｓ系、ＧａＩｎＡｓ系化合物半導体層の結晶成長方法
として分子線エピタキシ（ＭＢＥ）法、有機金属気相成
長（ＭＯＣＶＤ）法等で行われる方法の開発研究が目覚
ましい。
Ａｓ系、ＧａＩｎＡｓ系化合物半導体層の結晶成長方法
として分子線エピタキシ（ＭＢＥ）法、有機金属気相成
長（ＭＯＣＶＤ）法等で行われる方法の開発研究が目覚
ましい。
【０００３】この場合ｎ型のこの種のＩｎＰ、ＡｌＩｎ
Ａｓ、ＧａＩｎＡｓを得るためには、ＭＯＣＶＤ法を例
にとると、ｎ型不純物としては主にＳｉが用いられ、Ｍ
ＯＣＶＤに際しての有機金属原料ガスと共にこのＳｉの
ドーピングの原料ガスのＳｉ 2 Ｈ6 が送り込まれて不純
物ドープのなされた化合物半導体の気相成長がなされ
る。
Ａｓ、ＧａＩｎＡｓを得るためには、ＭＯＣＶＤ法を例
にとると、ｎ型不純物としては主にＳｉが用いられ、Ｍ
ＯＣＶＤに際しての有機金属原料ガスと共にこのＳｉの
ドーピングの原料ガスのＳｉ 2 Ｈ6 が送り込まれて不純
物ドープのなされた化合物半導体の気相成長がなされ
る。
【０００４】図６は、高電子移動度電界効果トランジス
タ（ＨＥＭＴ）の一例の断面図を示し、この場合、例え
ばＩｎＰよりなる化合物半導体基体１１上にアンドープ
の例えばＧａＩｎＡｓよりなるチャンネル層１２と、さ
らにこれの上に電子供給層１３としてｎ−ＡｌＩｎＡｓ
が順次例えばＭＯＣＶＤによって形成され、ｎ−ＡｌＩ
ｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ構造のＧａＩｎＡｓ層すなわちチ
ャンネル層１２において高電子移動度の２次元電子ガス
チャンネル１４が形成される。
タ（ＨＥＭＴ）の一例の断面図を示し、この場合、例え
ばＩｎＰよりなる化合物半導体基体１１上にアンドープ
の例えばＧａＩｎＡｓよりなるチャンネル層１２と、さ
らにこれの上に電子供給層１３としてｎ−ＡｌＩｎＡｓ
が順次例えばＭＯＣＶＤによって形成され、ｎ−ＡｌＩ
ｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ構造のＧａＩｎＡｓ層すなわちチ
ャンネル層１２において高電子移動度の２次元電子ガス
チャンネル１４が形成される。
【０００５】１５はゲート電極で、例えば電子供給層１
３に対してショットキ接合を形成し得るショットキ金属
によって形成される。１６および１７はそれぞれソース
及びドレイン各電極を示す。
３に対してショットキ接合を形成し得るショットキ金属
によって形成される。１６および１７はそれぞれソース
及びドレイン各電極を示す。
【０００６】このような電子供給層１３としてのｎ−Ａ
ｌＩｎＡｓ層を例えばＭＯＣＶＤ法によって成長させる
場合、まずスペーサ層としてアンドープのＡｌＩｎＡｓ
を気相成長させて後、Ａｌ，Ｉｎ，Ａｓの各原料ガスの
供給と共に、ｎ型不純物の例えばＳｉを含む原料ガスＳ
ｉ2 Ｈ6 を供給してｎ−ＡｌＩｎＡｓ層を成長させると
いう方法がとられる。
ｌＩｎＡｓ層を例えばＭＯＣＶＤ法によって成長させる
場合、まずスペーサ層としてアンドープのＡｌＩｎＡｓ
を気相成長させて後、Ａｌ，Ｉｎ，Ａｓの各原料ガスの
供給と共に、ｎ型不純物の例えばＳｉを含む原料ガスＳ
ｉ2 Ｈ6 を供給してｎ−ＡｌＩｎＡｓ層を成長させると
いう方法がとられる。
【０００７】この場合、アンドープのＡｌＩｎＡｓがｎ
−ＡｌＩｎＡｓ層に移り変わる時点で種々の要因によっ
てＳｉの供給がおくれ、実質的にアンドープＡｌＩｎＡ
ｓ層の厚さが大となり設計値通りの不純物ドーピングプ
ロファイルが得られないことになる。またドーピング分
布の急峻性も良好でない。
−ＡｌＩｎＡｓ層に移り変わる時点で種々の要因によっ
てＳｉの供給がおくれ、実質的にアンドープＡｌＩｎＡ
ｓ層の厚さが大となり設計値通りの不純物ドーピングプ
ロファイルが得られないことになる。またドーピング分
布の急峻性も良好でない。
【０００８】更にまた実際上各種半導体装置を得る場
合、１枚のウェファ上に多数の例えばＨＥＭＴを同時に
配列形成するという方法がとられる。この場合、この共
通のウェファ上において均一なキャリア濃度分布が得が
たい。
合、１枚のウェファ上に多数の例えばＨＥＭＴを同時に
配列形成するという方法がとられる。この場合、この共
通のウェファ上において均一なキャリア濃度分布が得が
たい。
【０００９】これは、ＭＯＣＶＤ法，ＭＢＥ法における
その成長作業がなされる反応器の形状、キャリアの流
速、ウェファ支持体すなわちサセプタの位置構造等の要
因によるものであって、このキャリア濃度の不均一化は
得られる半導体装置、例えばＨＥＭＴにおけるしきい値
電圧Ｖｔｈの変動に直接関係するなど重要な問題であ
る。
その成長作業がなされる反応器の形状、キャリアの流
速、ウェファ支持体すなわちサセプタの位置構造等の要
因によるものであって、このキャリア濃度の不均一化は
得られる半導体装置、例えばＨＥＭＴにおけるしきい値
電圧Ｖｔｈの変動に直接関係するなど重要な問題であ
る。
【００１０】またキャリア濃度の最大の値に関しても、
例えばＭＯＣＶＤ法においては、５〜６×１０-18cm-3
程度で飽和する傾向にあることから、これより高濃度な
キャリア濃度は望みがたい。
例えばＭＯＣＶＤ法においては、５〜６×１０-18cm-3
程度で飽和する傾向にあることから、これより高濃度な
キャリア濃度は望みがたい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、先に特願
平２−１３１２５号出願「化合物半導体の成長法」にお
いて、例えばＡｌＩｎＡｓ化合物半導体に不純物をドー
ピングするに当たって、その実質的濃度を充分大にまた
急峻な分布に良好な制御性をもって形成することができ
るようにした化合物半導体の成長方法を提供した。
平２−１３１２５号出願「化合物半導体の成長法」にお
いて、例えばＡｌＩｎＡｓ化合物半導体に不純物をドー
ピングするに当たって、その実質的濃度を充分大にまた
急峻な分布に良好な制御性をもって形成することができ
るようにした化合物半導体の成長方法を提供した。
【００１２】これは、アンドープ化合物半導体層を気相
成長させる工程と、この気相成長を停止させた状態でこ
のアンドープ化合物半導体層自体に不純物原料ガスを供
給してキャリアの面密度がほぼ飽和する量までプレーナ
ドーピング工程とをとって目的とする化合物半導体の気
相成長を行うものである。
成長させる工程と、この気相成長を停止させた状態でこ
のアンドープ化合物半導体層自体に不純物原料ガスを供
給してキャリアの面密度がほぼ飽和する量までプレーナ
ドーピング工程とをとって目的とする化合物半導体の気
相成長を行うものである。
【００１３】この方法では、アンドープ化合物半導体層
を気相成長させてこの気相成長を停止した状態で、これ
に対して不純物原料ガスを飽和する量まで供給するの
で、その不純物ドーピング量すなわちキャリア濃度は、
この飽和量によって規制される所定の量に規定される。
を気相成長させてこの気相成長を停止した状態で、これ
に対して不純物原料ガスを飽和する量まで供給するの
で、その不純物ドーピング量すなわちキャリア濃度は、
この飽和量によって規制される所定の量に規定される。
【００１４】したがって気相成長による化合物半導体層
中のキャリア濃度を高める場合、上述したアンドープ化
合物半導体層の気相成長と、これを停止した状態での不
純物原料ガスの供給による不純物のドーピングを飽和す
る量をもってドーピングする工程とを所要回数、例えば
ｎ回数繰返えして行えば、ドーピングの飽和量のｎ倍の
不純物ドーピングが全体としての量すなわち総量の濃度
として得ることができるので、気相成長と同時に不純物
のドーピングを行う場合に比してその飽和量の整数倍の
濃度という高い濃度が、いわゆるとびとびの値の制限さ
れた濃度ではあるものの、このとびとびの値の濃度にお
いて正確な濃度にかつ飽和濃度以上すなわちその整数倍
の濃度の不純物ドーピングを行うことができ、さらにそ
の界面における濃度は急峻な分布を有するように形成す
ることができるものである。
中のキャリア濃度を高める場合、上述したアンドープ化
合物半導体層の気相成長と、これを停止した状態での不
純物原料ガスの供給による不純物のドーピングを飽和す
る量をもってドーピングする工程とを所要回数、例えば
ｎ回数繰返えして行えば、ドーピングの飽和量のｎ倍の
不純物ドーピングが全体としての量すなわち総量の濃度
として得ることができるので、気相成長と同時に不純物
のドーピングを行う場合に比してその飽和量の整数倍の
濃度という高い濃度が、いわゆるとびとびの値の制限さ
れた濃度ではあるものの、このとびとびの値の濃度にお
いて正確な濃度にかつ飽和濃度以上すなわちその整数倍
の濃度の不純物ドーピングを行うことができ、さらにそ
の界面における濃度は急峻な分布を有するように形成す
ることができるものである。
【００１５】したがって、この成長方法をもって例えば
前述したＨＥＭＴを作製する場合、設計通りの均一の特
性、例えばしきい値電圧を有するＨＥＭＴを確実に作製
することができる。
前述したＨＥＭＴを作製する場合、設計通りの均一の特
性、例えばしきい値電圧を有するＨＥＭＴを確実に作製
することができる。
【００１６】本発明が解決しようとする課題は、上述し
た新規な化合物半導体の成長方法において、更にその均
一な面内分布を有したまま、所望の不純物濃度、すなわ
ちキャリア濃度の制御を行うことができるようにするこ
とである。
た新規な化合物半導体の成長方法において、更にその均
一な面内分布を有したまま、所望の不純物濃度、すなわ
ちキャリア濃度の制御を行うことができるようにするこ
とである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、図１Ａ及び
Ｂにその一例の各工程の略線的断面図を示すように、先
ず図１Ａに示すように、アンドープ化合物半導体層１を
気相成長させる工程と、この気相成長を停止させた状態
で不純物原料ガスを供給してキャリアの綿密度Ｎｓがほ
ぼ飽和する量でドーピングさせて図１Ｂに模式的に示す
ように、不純物ドーピング層２を形成する工程と、更に
その後に熱処理を所定時間行う工程とをとって目的とす
るキャリア濃度を有する化合物半導体層を形成する。
Ｂにその一例の各工程の略線的断面図を示すように、先
ず図１Ａに示すように、アンドープ化合物半導体層１を
気相成長させる工程と、この気相成長を停止させた状態
で不純物原料ガスを供給してキャリアの綿密度Ｎｓがほ
ぼ飽和する量でドーピングさせて図１Ｂに模式的に示す
ように、不純物ドーピング層２を形成する工程と、更に
その後に熱処理を所定時間行う工程とをとって目的とす
るキャリア濃度を有する化合物半導体層を形成する。
【００１８】
【作用】上述の本発明方法によれば、先ずキャリア面密
度が飽和する量にアンドープ化合物半導体層１に不純物
ドーピングを行うプレーナドーピングを行うので、その
不純物面密度は一定となる。そして、次の加熱を所定雰
囲気中で、行うことにより、プレーナドーピングされた
一定化された密度のキャリア濃度を初期値ＮSOとし、そ
の不純物の離脱に要する時定数をτ、熱処理時間をｔと
すると、キャリア濃度ＮS はその熱処理時間ｔに対し下
記数１に示すように指数関数的に減少して行くことがわ
かった。
度が飽和する量にアンドープ化合物半導体層１に不純物
ドーピングを行うプレーナドーピングを行うので、その
不純物面密度は一定となる。そして、次の加熱を所定雰
囲気中で、行うことにより、プレーナドーピングされた
一定化された密度のキャリア濃度を初期値ＮSOとし、そ
の不純物の離脱に要する時定数をτ、熱処理時間をｔと
すると、キャリア濃度ＮS はその熱処理時間ｔに対し下
記数１に示すように指数関数的に減少して行くことがわ
かった。
【００１９】
【数１】ＮS （ｔ）＝ＮSO exp（−ｔ／τ）
【００２０】ここに時定数τは、熱処理温度、熱処理時
の雰囲気に依存するものの、これら条件を設定すること
によって決められた値、すなわち定数として与えられ
る。
の雰囲気に依存するものの、これら条件を設定すること
によって決められた値、すなわち定数として与えられ
る。
【００２１】したがって、上記数１によって、熱処理時
間の選定によって所望のキャリア濃度ＮS を有する化合
物半導体を得ることができる。
間の選定によって所望のキャリア濃度ＮS を有する化合
物半導体を得ることができる。
【００２２】
【実施例】本発明においては、図１Ａに示すように、例
えば半絶縁性の例えばＩｎＰの単結晶化合物半導体基体
３上に、アンドープの化合物半導体層１を例えばＭＯＣ
ＶＤによって形成する。
えば半絶縁性の例えばＩｎＰの単結晶化合物半導体基体
３上に、アンドープの化合物半導体層１を例えばＭＯＣ
ＶＤによって形成する。
【００２３】その後、このＭＯＣＶＤを停止して、不純
物原料ガスのみの供給を行って面密度が飽和するまでプ
レーナドーピングを行う。
物原料ガスのみの供給を行って面密度が飽和するまでプ
レーナドーピングを行う。
【００２４】その後、所定の雰囲気中、即ち、半導体層
１がＩｎＰの場合はＰＨ3 雰囲気中で、或いはＡｌＩｎ
Ａｓ若しくはＧａＩｎＡｓの場合はＡｓＨ3 雰囲気中
で、これら各層の成長温度（基体温度）に対し±２００
℃の範囲内での加熱を行う。
１がＩｎＰの場合はＰＨ3 雰囲気中で、或いはＡｌＩｎ
Ａｓ若しくはＧａＩｎＡｓの場合はＡｓＨ3 雰囲気中
で、これら各層の成長温度（基体温度）に対し±２００
℃の範囲内での加熱を行う。
【００２５】このような条件下での熱処理によれば、化
合物半導体層１にダメージを生じることがなく、かつ、
不純物の離脱定数τが大きくなり過ぎてキャリア濃度の
制御が難しくなるような不都合を回避でき、また逆に離
脱定数τが小さくなり過ぎて作業性、したがって量産性
を低下させるような不都合もないことが確かめられた。
合物半導体層１にダメージを生じることがなく、かつ、
不純物の離脱定数τが大きくなり過ぎてキャリア濃度の
制御が難しくなるような不都合を回避でき、また逆に離
脱定数τが小さくなり過ぎて作業性、したがって量産性
を低下させるような不都合もないことが確かめられた。
【００２６】実施例１ この例では、半絶縁性の単結晶ＩｎＰ基板３上に、ｎ−
ＡｌＩｎＡｓ化合物半導体層を成長させる場合で、この
場合まず図１Ａに示すように、ＩｎＰ基体３例えばウェ
ファを、ＭＯＣＶＤのなされる反応容器内の所定位置に
配置し、成長温度すなわち基体温度を６４０℃とした状
態で反応容器内にＡｌＩｎＡｓ成長原料ガスすなわち例
えばトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルイ
ンジウム（ＴＭＩ）、アルシン（ＡｓＨ3)を供給してウ
ェファ、すなわちＩｎＰ基体３上にＡｌＩｎＡｓよりな
るアンドープ化合物半導体層１を約１５００Åの厚さに
成長させる。
ＡｌＩｎＡｓ化合物半導体層を成長させる場合で、この
場合まず図１Ａに示すように、ＩｎＰ基体３例えばウェ
ファを、ＭＯＣＶＤのなされる反応容器内の所定位置に
配置し、成長温度すなわち基体温度を６４０℃とした状
態で反応容器内にＡｌＩｎＡｓ成長原料ガスすなわち例
えばトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルイ
ンジウム（ＴＭＩ）、アルシン（ＡｓＨ3)を供給してウ
ェファ、すなわちＩｎＰ基体３上にＡｌＩｎＡｓよりな
るアンドープ化合物半導体層１を約１５００Åの厚さに
成長させる。
【００２７】その後、基体温度を６４０℃に保持したま
ま、III 属原料ガスのＴＭＡ及びＴＭＩの供給を停止し
て、すなわちＡｌＩｎＡｓの成長を停止させた状態で、
不純物ドーピングすなわち例えばｎ型の不純物Ｓｉの原
料ガスＳｉ2 Ｈ6 を反応容器中に供給してアンドープ化
合物半導体層１の表面にそのドーピングが飽和する量の
濃度をもって不純物ドーピングを行って図１Ｂに模式的
に示す不純物ドーピング層２を形成する。
ま、III 属原料ガスのＴＭＡ及びＴＭＩの供給を停止し
て、すなわちＡｌＩｎＡｓの成長を停止させた状態で、
不純物ドーピングすなわち例えばｎ型の不純物Ｓｉの原
料ガスＳｉ2 Ｈ6 を反応容器中に供給してアンドープ化
合物半導体層１の表面にそのドーピングが飽和する量の
濃度をもって不純物ドーピングを行って図１Ｂに模式的
に示す不純物ドーピング層２を形成する。
【００２８】このようなプレーナドーピングの後に、再
び図１Ａで説明したと同様に、不純物原料ガスを停止
し、前述した III−Ｖ属原料ガスの例えばＴＭＡ，ＴＭ
Ｉ及びアルシンを供給して図示しないが、図１Ｂで示し
た不純物ドーピング２上に同様のＡｌＩｎＡｓ層による
アンドープ化合物半導体層を再び気相成長する。
び図１Ａで説明したと同様に、不純物原料ガスを停止
し、前述した III−Ｖ属原料ガスの例えばＴＭＡ，ＴＭ
Ｉ及びアルシンを供給して図示しないが、図１Ｂで示し
た不純物ドーピング２上に同様のＡｌＩｎＡｓ層による
アンドープ化合物半導体層を再び気相成長する。
【００２９】このようにして全体として例えば３層のア
ンドープ化合物半導体層１と、これら間に各１層、した
がって全体として２層のプレーナドーピングによる不純
物ドーピング層２が積層された化合物半導体層４を構成
する。
ンドープ化合物半導体層１と、これら間に各１層、した
がって全体として２層のプレーナドーピングによる不純
物ドーピング層２が積層された化合物半導体層４を構成
する。
【００３０】このようにして得た試料について、その化
合物半導体層４におけるキャリアの面密度ＮS を不純物
原料ガスＳｉ2 Ｈ6 の供給流量ＳＣＣ（供給流量ＳＣＣ
Ｍ×供給時間）を変えたホール測定によって得られた結
果を図２に示す。
合物半導体層４におけるキャリアの面密度ＮS を不純物
原料ガスＳｉ2 Ｈ6 の供給流量ＳＣＣ（供給流量ＳＣＣ
Ｍ×供給時間）を変えたホール測定によって得られた結
果を図２に示す。
【００３１】これより明らかなようにＳｉ2 Ｈ6 ガスの
供給量を、ある値以上に設定すればその面密度が飽和し
てこれが一定になることがわかる。
供給量を、ある値以上に設定すればその面密度が飽和し
てこれが一定になることがわかる。
【００３２】そして、化合物半導体層４の全体のキャリ
ア濃度は、各不純物ドーピング層２の層数の和に相当す
る値となる。
ア濃度は、各不純物ドーピング層２の層数の和に相当す
る値となる。
【００３３】その後、ＡｓＨ3 雰囲気中で熱処理温度Ｔ
H ＝７００℃の熱処理を行ってｎ型不純物Ｓｉの離脱を
行って前記数１に基いた所望のキャリア濃度ＮS を得
る。
H ＝７００℃の熱処理を行ってｎ型不純物Ｓｉの離脱を
行って前記数１に基いた所望のキャリア濃度ＮS を得
る。
【００３４】図３は、アンドープのＡｌＩｎＡｓ層を有
するウェファの中心位置から半径方向に沿った各位置に
おけるキャリア濃度ＮS の測定結果を示したものであ
る。
するウェファの中心位置から半径方向に沿った各位置に
おけるキャリア濃度ＮS の測定結果を示したものであ
る。
【００３５】同図中○印は、不純物のプレーナドープを
飽和するドープ量に選ばなかった場合の測定結果を示
す。また、同図中、●印は、不純物ドープを飽和量をも
って行った場合、▲印はその後、ＡｓＨ3 中でＴH ＝７
００℃の熱処理を行った場合の測定結果を示す。尚、こ
の場合各測定結果は、それぞれウェファの中心位置での
値を１００％として基準化して示したものである。
飽和するドープ量に選ばなかった場合の測定結果を示
す。また、同図中、●印は、不純物ドープを飽和量をも
って行った場合、▲印はその後、ＡｓＨ3 中でＴH ＝７
００℃の熱処理を行った場合の測定結果を示す。尚、こ
の場合各測定結果は、それぞれウェファの中心位置での
値を１００％として基準化して示したものである。
【００３６】この図３をみて明らかなように、アンドー
プの化合物半導体層の成長後に、これに不純物ドープを
飽和量を以て行うときは、熱処理後においても各部一様
な濃度分布を示すことがわかる。
プの化合物半導体層の成長後に、これに不純物ドープを
飽和量を以て行うときは、熱処理後においても各部一様
な濃度分布を示すことがわかる。
【００３７】実施例２ ＩｎＰ基体３上に、アンドープのＩｎＰ化合物半導体層
１を、ＴＭＩとＰＨ3 によるＭＯＣＶＤを行ってエピタ
キシし、その後ＴＭＩの送り込みを停止してＰＨ3 のみ
１２００ＳＣＣＭをもって送り込み、この雰囲気中で７
００℃の熱処理を行った。
１を、ＴＭＩとＰＨ3 によるＭＯＣＶＤを行ってエピタ
キシし、その後ＴＭＩの送り込みを停止してＰＨ3 のみ
１２００ＳＣＣＭをもって送り込み、この雰囲気中で７
００℃の熱処理を行った。
【００３８】この場合の熱処理時間とキャリアの面密度
ＮS の関係の測定結果を図４に示す。
ＮS の関係の測定結果を図４に示す。
【００３９】図４より明らかなように、加熱時間の選定
によってキャリア濃度を任意に選定できることがわか
る。
によってキャリア濃度を任意に選定できることがわか
る。
【００４０】また、実施例２において、その加熱温度Ｔ
H を、上述のＴH ＝７００℃としたときに、ＴH ＝６４
０℃としたときの不純物Ｓｉ減少率α（＝１／τ）の測
定結果をそれぞれ図４中●印及び○印をもって示す。
H を、上述のＴH ＝７００℃としたときに、ＴH ＝６４
０℃としたときの不純物Ｓｉ減少率α（＝１／τ）の測
定結果をそれぞれ図４中●印及び○印をもって示す。
【００４１】図５によれば、α、すなわち不純物の離脱
時定数τが加熱温度にも依存するものであることがわか
る。
時定数τが加熱温度にも依存するものであることがわか
る。
【００４２】したがって、不純物の飽和のプレーナドー
ピング後の熱処理温度、雰囲気ガス流量等を予め選定し
て適切な不純物離脱定数を設定することによって、所望
のキャリア濃度を、ウェファ上の各部において一様に得
ることができる。
ピング後の熱処理温度、雰囲気ガス流量等を予め選定し
て適切な不純物離脱定数を設定することによって、所望
のキャリア濃度を、ウェファ上の各部において一様に得
ることができる。
【００４３】
【発明の効果】上述したように本発明方法によれば、化
合物半導体層のキャリア濃度を高範囲に、かつ確実に、
更にウェファの位置によることなくウェファの全域に亘
って均一な濃度に設定することができるので、安定して
所定の特性を有する目的とする半導体装置例えばしきい
値電圧一定のＨＥＭＴを再現性良く確実に得ることがで
き、その量産性の向上と歩留りの向上を図ることができ
る。
合物半導体層のキャリア濃度を高範囲に、かつ確実に、
更にウェファの位置によることなくウェファの全域に亘
って均一な濃度に設定することができるので、安定して
所定の特性を有する目的とする半導体装置例えばしきい
値電圧一定のＨＥＭＴを再現性良く確実に得ることがで
き、その量産性の向上と歩留りの向上を図ることができ
る。
【図１】本発明による化合物半導体の成長方法の一例の
説明に供する工程図である。
説明に供する工程図である。
【図２】不純物原料ガスの供給量に対するキャリアの面
密度の測定結果を示す図である。
密度の測定結果を示す図である。
【図３】本発明方法及び従来方法によるウェファ上の各
位置のキャリア濃度分布図である。
位置のキャリア濃度分布図である。
【図４】キャリア濃度の加熱時間依存性を示す図であ
る。
る。
【図５】Ｓｉ減少率とＰＨ3 流量及び加熱濃度との関係
の測定曲線図である。
の測定曲線図である。
【図６】高電子移動度ＨＥＭＴの略線的断面図である。
３ 基体 ４ 化合物半導体層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−9613（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−222411（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−218008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−156363（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−240012（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 29/80 H01L 21/22 C30B 25/00 C30B 29/00
Claims (2)
- 【請求項１】 アンドープ化合物半導体層を気相成長さ
せる工程と、 この気相成長を停止させた状態で不純物原料ガスを供給
してキャリアの面密度がほぼ飽和する量までドーピング
する工程と、 前記ドーピング工程終了後に所定の時間の熱処理を行っ
て目的とするキャリア濃度に選定する熱処理工程とを有
することを特徴とする化合物半導体の成長方法。 - 【請求項２】 前記熱処理工程における熱処理温度を、
前記化合物半導体の気相成長成長温度より±２００℃の
範囲の温度に選定することを特徴とする請求項１に記載
の化合物半導体の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03066737A JP3106526B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 化合物半導体の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03066737A JP3106526B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 化合物半導体の成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302139A JPH04302139A (ja) | 1992-10-26 |
| JP3106526B2 true JP3106526B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=13324498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03066737A Expired - Fee Related JP3106526B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 化合物半導体の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106526B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP03066737A patent/JP3106526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04302139A (ja) | 1992-10-26 |
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