JP4840095B2 - Manufacturing method of semiconductor laminated structure - Google Patents
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Description
本発明は、半導体レーザ素子などの半導体積層構造の製造方法に関し、特に急峻な界面を実現することができる半導体積層構造の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor multilayer structure such as a semiconductor laser element, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor multilayer structure capable of realizing a steep interface.
半導体レーザ素子は化合物からなる半導体積層構造を有している。例えば、III−V族化合物からなる半導体積層構造は、III族のIn,Ga,AlなどとV族のP,Asなどを組み合わせた数種類の半導体層で構成されている。 The semiconductor laser element has a semiconductor laminated structure made of a compound. For example, a semiconductor multilayer structure made of a III-V group compound is composed of several types of semiconductor layers in which a group III In, Ga, Al or the like and a group V P, As or the like are combined.
このような半導体積層構造の製造方法として、量産性に優れた有機金属気層成長(Metalorganic Chemical Vapor Deposition:以下、MOCVDと呼ぶ)法がある(例えば、特許文献1参照)。MOCVD法では、原料としてTMIn(トリメチルインジウム)やTMGa(トリメチルガリウム)などの有機金属や、PH3(ホスフィン)やAsH3(アルシン)などの水素化物が用いられる。そして、これらの原料が気体となって反応炉へ供給され、熱分解反応することにより、半導体薄膜が基板上に成長していく。成長する半導体の組成・成長速度は原料供給量によって決定され、反応炉へ導入する原料ガスのバルブ開閉によって制御される。 As a method for producing such a semiconductor laminated structure, there is a metalorganic chemical vapor deposition (hereinafter referred to as MOCVD) method excellent in mass productivity (for example, see Patent Document 1). In the MOCVD method, an organic metal such as TMIn (trimethylindium) or TMGa (trimethylgallium) or a hydride such as PH 3 (phosphine) or AsH 3 (arsine) is used as a raw material. Then, these raw materials are converted into gas and supplied to the reaction furnace, and the semiconductor thin film grows on the substrate through a thermal decomposition reaction. The composition and growth rate of the semiconductor to be grown are determined by the raw material supply amount, and are controlled by opening and closing the valve of the raw material gas introduced into the reactor.
半導体積層構造を作成する際の課題の一つに、急峻な界面の実現がある。例えばIII−V族化合物半導体ではPH3やAsH3などのV族材料とIII族材料との比(V/III比)が大きく原料ガスを多く反応炉内へ供給する必要がある。このため、半導体積層構造の成長時に原料ガスがバルブ開閉に充分に追随しきれず反応炉内へ残留する。これら残留元素が界面および次の異なる半導体層中に取り込まれると、急峻なヘテロ界面を実現することができない。そこで、従来は、原料ガス切り替え時に成長を中断し、パージの量・時間の最適化により残留元素の取り込みを抑制していたが、完全に防止することは困難であった。また、成長中断時に最表面原子がパージ雰囲気中の原子と入れ替わってしまうことや、最表面(界面)へのパージ雰囲気中の不純物元素の取り込み・蓄積の問題もあった。 One of the challenges in creating a semiconductor stacked structure is the realization of a steep interface. For example, a III-V compound semiconductor has a large ratio (V / III ratio) between a Group V material such as PH 3 and AsH 3 and a Group III material (V / III ratio), and it is necessary to supply a large amount of source gas into the reactor. For this reason, during the growth of the semiconductor multilayer structure, the source gas cannot sufficiently follow the valve opening and closing and remains in the reaction furnace. If these residual elements are taken into the interface and the next different semiconductor layer, a steep hetero interface cannot be realized. Thus, conventionally, the growth was interrupted when the raw material gas was switched, and the intake of residual elements was suppressed by optimizing the purge amount and time, but it was difficult to completely prevent it. In addition, when the growth is interrupted, the outermost surface atoms are replaced with the atoms in the purge atmosphere, and there are problems of incorporation and accumulation of impurity elements in the purge atmosphere on the outermost surface (interface).
また、これら半導体積層構造作成時の残留元素はV族元素だけでなく、p型やn型の不純物としてドーピングするII族、IV族、VI族元素でも問題となっている。特にMgをドーピングする場合の原料であるCp2Mg(シクロペンタジエニルマグネシウム)などは反応炉内に残留しやすい。このため、例えばアンドープ層をドーピング層上に持つ構造では、アンドープ層中に残留元素が取り込まれるため、急峻なドーピングプロファイルを実現することが困難であった。 In addition to the group V elements, the residual elements at the time of forming these semiconductor laminated structures are also problematic in group II, group IV, and group VI elements that are doped as p-type and n-type impurities. In particular, Cp 2 Mg (cyclopentadienylmagnesium), which is a raw material when doping Mg, is likely to remain in the reaction furnace. For this reason, for example, in a structure having an undoped layer on the doping layer, it is difficult to realize a steep doping profile because residual elements are taken into the undoped layer.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、急峻な界面を実現することができる半導体積層構造の製造方法を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a method for manufacturing a semiconductor multilayer structure capable of realizing a steep interface.
本発明に係る半導体積層構造の製造方法は、第1半導体層と第2半導体層の界面を有する半導体積層構造の製造方法であって、反応炉内に原料ガスを導入して第1半導体層を形成する工程と、第1半導体層を形成した後に連続して、反応炉内に原料ガスを導入して第2半導体層を構成する元素の全部又は一部からなるダミー層を形成する工程と、反応炉内にエッチングガスを導入してダミー層を除去する工程と、ダミー層を除去した後に、反応炉内に原料ガスを導入して第1半導体層上に第2半導体層を形成する工程とを有し、第1半導体層と第2半導体層は、異なる元素からなる化合物半導体層である。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。 A method for manufacturing a semiconductor multilayer structure according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor multilayer structure having an interface between a first semiconductor layer and a second semiconductor layer, wherein the first semiconductor layer is formed by introducing a source gas into a reaction furnace. A step of forming a dummy layer composed of all or part of the elements constituting the second semiconductor layer by introducing a source gas into the reaction furnace continuously after forming the first semiconductor layer; Introducing the etching gas into the reaction furnace to remove the dummy layer; and removing the dummy layer and then introducing the source gas into the reaction furnace to form the second semiconductor layer on the first semiconductor layer; have a, the first semiconductor layer and the second semiconductor layer is a compound semiconductor layer composed of different elements. Other features of the present invention will become apparent below.
本発明により、急峻な界面を実現することができる半導体積層構造の製造方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a method for manufacturing a semiconductor multilayer structure capable of realizing a steep interface.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る半導体積層構造の製造方法について図面を用いて説明する。本実施の形態では、異なる元素からなる化合物半導体層であるInGaAs層(第1半導体層)とInP層(第2半導体層)のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する。
Embodiment 1 FIG.
A method for manufacturing a semiconductor multilayer structure according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a semiconductor multilayer structure having a heterointerface between an InGaAs layer (first semiconductor layer) and an InP layer (second semiconductor layer) which are compound semiconductor layers made of different elements is manufactured.
まず、図1に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMIn、TMGa、AsH3)を導入してInGaAs層11を形成する。
First, as shown in FIG. 1, a source gas (TMIn, TMGa, AsH 3 ) is introduced into a
次に、図2に示すように、InGaAs層11を形成した後に連続して、反応炉10内に原料ガス(TMIn、PH3)を導入してInPからなるダミー層12を形成する。この時、ダミー層12中のInP/InGaAs界面に近い領域には、反応炉10内に残留したAsH3の影響でAsが取り込まれ、変成層12a(例えばIn1−xGaxAsyP1−y層(0≦x≦1,0≦y≦1)が形成される。
Next, as shown in FIG. 2, after the
次に、図3に示すように、反応炉10内にエッチングガスとしてHClガスを導入して、変成層12aを含むダミー層12をエッチング除去する。この時、エッチングは、後にInP層を成長するためのV族半導体材料雰囲気、即ちPH3雰囲気で行う。また、エッチング速度は、反応炉10内の温度又はHClガスの流量で制御する。なお、エッチングにおいて、ダミー層12だけでなくInGaAs層11の一部まで除去しても良い。この場合、InGaAs層11を成長する際に、除去分を考慮して層厚を設定する。
Next, as shown in FIG. 3, HCl gas is introduced as an etching gas into the
次に、図4に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMIn、PH3)を導入してInGaAs層11上にInP層13を形成する。以上の工程により、InP/InGaAsのヘテロ構造が製造される。
Next, as shown in FIG. 4, a source gas (TMIn, PH 3 ) is introduced into the
図5は、本発明の製造方法により製造したInP/InGaAsヘテロ界面のSIMS分析As濃度プロファイルを従来の製造方法によるものと比較した図である。この結果から分かるように、本発明によれば、従来と比較して急峻な濃度プロファイルを得ることがきる。 FIG. 5 is a diagram comparing the SIMS analysis As concentration profile of the InP / InGaAs heterointerface manufactured by the manufacturing method of the present invention with that of the conventional manufacturing method. As can be seen from this result, according to the present invention, it is possible to obtain a steep density profile as compared with the prior art.
よって、本実施の形態によれば、異なる元素からなる化合物半導体層のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する場合に、急峻な界面を実現することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize a steep interface when manufacturing a semiconductor stacked structure having a heterointerface of compound semiconductor layers made of different elements.
本実施の形態は、InP/InGaAsヘテロ構造だけでなく、AlInAs/InP、AlGaInP/GaAs、InP/AlInGaAsなど、あらゆる半導体へテロ構造の製造に適用することができる。また、本実施の形態は、III−V族化合物半導体だけでなく、I−VII族、II−VI族の化合物半導体積層の作製に適用することができる。そして、本実施の形態は、半導体レーザだけでなく、あらゆる半導体積層構造の作製に適用することができる。 This embodiment can be applied not only to the InP / InGaAs heterostructure, but also to the manufacture of all semiconductor heterostructures such as AlInAs / InP, AlGaInP / GaAs, and InP / AlInGaAs. The present embodiment can be applied not only to the production of III-V compound semiconductors but also to the production of I-VII and II-VI compound semiconductor stacks. The present embodiment can be applied not only to the semiconductor laser but also to the manufacture of any semiconductor stacked structure.
また、ダミー層は、第2半導体層と同じ構成元素・組成比の層である必要はなく、第2半導体層を構成する元素の全部又は一部からなる層であればよい。例えば、第2半導体層としてAlGaInPを成長させる場合は、ダミー層としてGaInPを成長させればよい。 Further, the dummy layer is not necessarily a layer having the same constituent elements and composition ratio as the second semiconductor layer, and may be a layer made of all or part of the elements constituting the second semiconductor layer. For example, when AlGaInP is grown as the second semiconductor layer, GaInP may be grown as the dummy layer.
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る半導体積層構造の製造方法について図面を用いて説明する。本実施の形態では、不純物であるMgドープInP層(第1半導体層)とアンドープInGaAs層(第2半導体層)のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する。
A method for manufacturing a semiconductor multilayer structure according to
まず、図6に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMIn、PH3)及びMg原料であるCp2Mgを導入してMgドープInP層21を形成する。
First, as shown in FIG. 6, source gas (TMIn, PH 3 ) and Mg source Cp 2 Mg are introduced into a
次に、図7に示すように、MgドープInP層21を形成した後に連続して、反応炉10内に原料ガス(TMIn、TMGa、AsH3)を導入してアンドープInGaAsPからなるダミー層22を形成する。この時、ダミー層22中のアンドープInGaAs/MgドープInP界面に近い領域には、反応炉10内に残留したCp2Mgの影響でMgが取り込まれた領域22aが形成される。
Next, as shown in FIG. 7, after the Mg-doped
次に、図8に示すように、結晶成長を中断し、反応炉10内にエッチングガスとしてHClガスを導入して、Mgが取り込まれた領域22aを含むダミー層22をエッチング除去する。この時、エッチングは、後にInP層を成長するためのV族半導体材料雰囲気、即ちAsH3雰囲気で行う。また、エッチング速度は、反応炉10内の温度又はHClガスの流量で制御する。なお、エッチングにおいて、ダミー層22だけでなくInP層21の一部まで除去しても良い。この場合、InP層21を成長する際に、除去分を考慮して層厚を設定する。
Next, as shown in FIG. 8, the crystal growth is interrupted, HCl gas is introduced into the
次に、図9に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMIn、TMGa、AsH3)を導入して、MgドープInP層21上にアンドープInGaAs層23を形成する。以上の工程により、アンドープInGaAs/MgドープInPのヘテロ構造が製造される。
Next, as shown in FIG. 9, a source gas (TMIn, TMGa, AsH 3 ) is introduced into the
よって、本実施の形態にれば、不純物をドープした第1半導体層とアンドープの第2半導体層のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する場合に、急峻な界面を実現することができる。 Therefore, according to the present embodiment, a steep interface can be realized when manufacturing a semiconductor stacked structure having a heterointerface between a first semiconductor layer doped with impurities and an undoped second semiconductor layer.
本実施の形態は、InGaAs/InPヘテロ構造だけでなく、AlInAs/InP、AlGaInP/GaAs、InP/AlInGaAs,InGaAsP/InPなど、あらゆる半導体へテロ構造の製造に適用することができる。また、本実施の形態は、ヘテロ構造だけでなく、アンドープInP/MgドープInPなどのあらゆる化合物半導体のホモ構造の製造に適用することができる。また、本実施の形態は、Mgドープだけでなく、Zn(亜鉛)、Be(ベリリウム)、S(硫黄)、Si(シリコン)、Fe(鉄)、C(炭素)などのあらゆる元素をドーピングした半導体層上にアンドープ半導体層を成長する構造の製造に適用することができる。そして、本実施の形態は、Aドーピング層/Bドーピング層のような異種の元素をドーピングした層を積層したへテロ構造・ホモ構造の製造に適用することができる。また、本実施の形態は、III−V族化合物半導体だけでなく、I−VII族、II−VI族の化合物半導体積層の作製に適用することができる。そして、本実施の形態は、半導体レーザだけでなく、あらゆる半導体積層構造の作製に適用することができる。 This embodiment can be applied not only to the InGaAs / InP heterostructure, but also to the manufacture of all semiconductor heterostructures such as AlInAs / InP, AlGaInP / GaAs, InP / AlInGaAs, and InGaAsP / InP. In addition, this embodiment can be applied not only to the heterostructure, but also to the manufacture of any compound semiconductor homostructure such as undoped InP / Mg-doped InP. In the present embodiment, not only Mg doping but also all elements such as Zn (zinc), Be (beryllium), S (sulfur), Si (silicon), Fe (iron), and C (carbon) are doped. The present invention can be applied to manufacturing a structure in which an undoped semiconductor layer is grown on a semiconductor layer. The present embodiment can be applied to the production of heterostructures / homostructures in which layers doped with different kinds of elements such as A doping layer / B doping layer are stacked. The present embodiment can be applied not only to the production of III-V compound semiconductors but also to the production of I-VII and II-VI compound semiconductor stacks. The present embodiment can be applied not only to the semiconductor laser but also to the manufacture of any semiconductor stacked structure.
また、ダミー層は、第2半導体層と同じ構成元素・組成比の層である必要はなく、第2半導体層を構成する元素の全部又は一部からなる層であればよい。例えば、第2半導体層としてAlGaInPを成長させる場合は、ダミー層としてGaInPを成長させればよい。 Further, the dummy layer is not necessarily a layer having the same constituent elements and composition ratio as the second semiconductor layer, and may be a layer made of all or part of the elements constituting the second semiconductor layer. For example, when AlGaInP is grown as the second semiconductor layer, GaInP may be grown as the dummy layer.
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る半導体積層構造の製造方法について図面を用いて説明する。本実施の形態では、成長温度が異なるAlInAs層(第1半導体層)とInP層(第2半導体層)のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する。
Embodiment 3 FIG.
A method for manufacturing a semiconductor multilayer structure according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a semiconductor stacked structure having a heterointerface between an AlInAs layer (first semiconductor layer) and an InP layer (second semiconductor layer) having different growth temperatures is manufactured.
まず、図10に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMAl、TMIn、AsH3)を導入してAlInAs層31を成長温度Tg1(第1温度)で形成する。
First, as shown in FIG. 10, a source gas (TMAl, TMIn, AsH 3 ) is introduced into the
次に、図11に示すように、AlInAs層31を形成した後に連続して、反応炉10内に原料ガス(TMIn、PH3)を導入してInPからなるダミー層32を成長温度Tg1で形成する。この時、ダミー層32中のInP/AlInAs界面に近い領域には、反応炉10内に残留したAsH3の影響でAsが取り込まれ、変成層32a(例えばAl1−xInxAsyP1−y層(0≦x≦1,0≦y≦1)が形成される。また、成長温度Tg1はInPの成長温度としては適当でないため、ダミー層32の結晶性は良好ではない。
Next, as shown in FIG. 11, after the
次に、図12に示すように、AlInAs層31及びダミー層32を、後に形成するInP層33の成長温度Tg2(第2温度)に降温する。この降温のための結晶成長中断中は、後にInP層33を成長するためのV族半導体材料雰囲気、即ちPH3雰囲気とする。そして、反応炉10内にエッチングガスとしてHClガスを導入して、変成層32aを含むダミー層32をエッチング除去する。この時、エッチングは、後にInP層33を成長するためのV族半導体材料雰囲気、即ちPH3雰囲気で行う。また、エッチング速度は、反応炉10内の温度又はHClガスの流量で制御する。なお、エッチングにおいて、ダミー層32だけでなくAlInAs層31の一部まで除去しても良い。この場合、AlInAs層31を成長する際に、除去分を考慮して層厚を設定する。
Next, as shown in FIG. 12, the
次に、図13に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMIn、PH3)を導入してAlInAs層31上にInP層33を成長温度Tg2で形成する。ここで、本実施の形態における成長温度、InP層・AlInAs層の成長、エッチング除去を成長時間の経過に応じて表すと図14のようになる。以上の工程により、InP/AlInAsのヘテロ構造が製造される。
Next, as shown in FIG. 13, a source gas (TMIn, PH 3 ) is introduced into the
よって、本実施の形態によれば、成長温度が異なる第1半導体層と第2半導体層のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する場合に、成長中断時の雰囲気や残留不純物の影響を受けた界面を持たない、急峻な界面を実現することができる。 Therefore, according to the present embodiment, when a semiconductor multilayer structure having a heterointerface between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer having different growth temperatures is affected by the atmosphere at the time of growth interruption and residual impurities. A steep interface without an interface can be realized.
本実施の形態は、InP/AlInAsヘテロ構造だけでなく、AlGaInAs/InP、AlGaInP/GaAsなど、あらゆる半導体へテロ構造の製造に適用することができる。また、本実施の形態は、半導体へテロ構造だけでなく、半導体ホモ構造の製造に適用することができる。そして、本実施の形態は、III−V族化合物半導体だけでなく、I−VII族、II−VI族の化合物半導体積層の作製に適用することができる。また、本実施の形態は、降温だけでなく、昇温やガス置換など、結晶成長中に成長中断を実施する半導体積層構造の製造に適用することができる。そして、本実施の形態は、半導体レーザだけでなく、あらゆる半導体積層構造の作製に適用することができる。 This embodiment can be applied not only to the manufacture of InP / AlInAs heterostructures, but also to the manufacture of any semiconductor heterostructure such as AlGaInAs / InP and AlGaInP / GaAs. In addition, this embodiment can be applied not only to the production of semiconductor heterostructures but also to the production of semiconductor homostructures. This embodiment can be applied not only to the production of III-V compound semiconductors but also to the production of I-VII and II-VI compound semiconductor stacks. Further, this embodiment can be applied not only to lowering the temperature, but also to manufacturing a semiconductor multilayer structure in which growth interruption is performed during crystal growth, such as temperature increase or gas replacement. The present embodiment can be applied not only to the semiconductor laser but also to the manufacture of any semiconductor stacked structure.
また、ダミー層は、第2半導体層と同じ構成元素・組成比の層である必要はなく、第2半導体層を構成する元素の全部又は一部からなる層であればよい。例えば、第2半導体層としてAlGaInPを成長させる場合は、ダミー層としてGaInPを成長させればよい。 Further, the dummy layer is not necessarily a layer having the same constituent elements and composition ratio as the second semiconductor layer, and may be a layer made of all or part of the elements constituting the second semiconductor layer. For example, when AlGaInP is grown as the second semiconductor layer, GaInP may be grown as the dummy layer.
実施の形態4.
本発明の実施の形態4に係る半導体積層構造の製造方法について図面を用いて説明する。本実施の形態では、成長温度が異なるInP層(第1半導体層)とAlInAs層(第2半導体層)のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する。
Embodiment 4 FIG.
A method for manufacturing a semiconductor multilayer structure according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a semiconductor stacked structure having a heterointerface between an InP layer (first semiconductor layer) and an AlInAs layer (second semiconductor layer) having different growth temperatures is manufactured.
まず、図15に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMIn、PH3)を導入してInP層41を成長温度Tg1(第1温度)で形成する。
First, as shown in FIG. 15, a source gas (TMIn, PH 3 ) is introduced into the
次に、図16に示すように、InP層41を、後に形成するAlInAs層42の成長温度Tg2(第2温度)に昇温する。この昇温のための結晶成長中断中は、後にAlInAs層42を成長するためのV族半導体材料雰囲気、即ちAsH3雰囲気、InP層41の成長時のPH3雰囲気、又は両者の混合雰囲気とする。この時、InP層41の最表面41aは、InP成長に不適当な環境に晒される。このため、最表面にあるPの離脱、Pと成長中断時の雰囲気中の元素(例えばAs)との置換、反応炉10内の残留不純物の表面への蓄積などが生じ、InP層41の最表面41aの結晶性は悪化する。
Next, as shown in FIG. 16, the
次に、図17に示すように、InP層41を温度Tg2に設定したままで、反応炉10内にエッチングガスとしてHClガスを導入して、最表面41aを含むInP層41の表面をエッチング除去する。この時、エッチングは、後にAlInAs層42を成長するためのV族半導体材料雰囲気、即ちAsH3雰囲気で行う。また、エッチング速度は、反応炉10内の温度又はHClガスの流量で制御する。そして、InP層41を成長する際に、除去分を考慮して層厚を設定する。
Next, as shown in FIG. 17, the surface of the
次に、図18に示すように、反応炉10内に原料ガス(TMAl、TMIn、AsH3)を導入してInP層41上にAlInAs層42を成長温度Tg2で形成する。ここで、本実施の形態における成長温度、InP層・AlInAs層の成長、エッチング除去を成長時間の経過に応じて表すと図19のようになる。以上の工程により、AlInAs/InPのヘテロ構造が製造される。
Next, as shown in FIG. 18, to form the raw material gas into the reaction furnace 10 (TMAl, TMIn, AsH 3 ) an
よって、本実施の形態によれば、成長温度が異なる第1半導体層と第2半導体層のヘテロ界面を有する半導体積層構造を製造する場合に、成長中断時の雰囲気や残留不純物の影響を受けた界面を持たない、急峻な界面を実現することができる。 Therefore, according to the present embodiment, when a semiconductor multilayer structure having a heterointerface between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer having different growth temperatures is affected by the atmosphere at the time of growth interruption and residual impurities. A steep interface without an interface can be realized.
本実施の形態は、AlInAs/InPヘテロ構造だけでなく、AlGaInAs/InP、AlGaInP/GaAsなど、あらゆる半導体へテロ構造の製造に適用することができる。また、本実施の形態は、半導体へテロ構造だけでなく、半導体ホモ構造の製造に適用することができる。そして、本実施の形態は、III−V族化合物半導体だけでなく、I−VII族、II−VI族の化合物半導体積層の作製に適用することができる。また、本実施の形態は、昇温だけでなく、降温やガス置換など、結晶成長中に成長中断を実施する半導体積層構造の製造に適用することができる。そして、本実施の形態は、半導体レーザだけでなく、あらゆる半導体積層構造の作製に適用することができる。 This embodiment can be applied not only to the AlInAs / InP heterostructure, but also to the production of any semiconductor heterostructure such as AlGaInAs / InP and AlGaInP / GaAs. In addition, this embodiment can be applied not only to the production of semiconductor heterostructures but also to the production of semiconductor homostructures. This embodiment can be applied not only to the production of III-V compound semiconductors but also to the production of I-VII and II-VI compound semiconductor stacks. In addition, the present embodiment can be applied to the manufacture of a semiconductor stacked structure in which growth is interrupted during crystal growth, such as temperature decrease and gas replacement, as well as temperature increase. The present embodiment can be applied not only to the semiconductor laser but also to the manufacture of any semiconductor stacked structure.
10 反応炉
11 InGaAs層(第1半導体層)
12、22、32 ダミー層
13 InP層(第2半導体層)
21 MgドープInP層(第1半導体層)
23 アンドープInGaAs層(第2半導体層)
31 AlInAs層(第1半導体層)
33 InP層(第2半導体層)
41 InP層(第1半導体層)
42 AlInAs層(第2半導体層)
10
12, 22, 32
21 Mg-doped InP layer (first semiconductor layer)
23 Undoped InGaAs layer (second semiconductor layer)
31 AlInAs layer (first semiconductor layer)
33 InP layer (second semiconductor layer)
41 InP layer (first semiconductor layer)
42 AlInAs layer (second semiconductor layer)
Claims (4)
反応炉内に原料ガスを導入して第1半導体層を形成する工程と、
前記第1半導体層を形成した後に連続して、前記反応炉内に原料ガスを導入して前記第2半導体層を構成する元素の全部又は一部からなるダミー層を形成する工程と、
前記反応炉内にエッチングガスを導入して前記ダミー層を除去する工程と、
前記ダミー層を除去した後に、前記反応炉内に原料ガスを導入して前記第1半導体層上に前記第2半導体層を形成する工程とを有し、
前記第1半導体層と前記第2半導体層は、異なる元素からなる化合物半導体層であることを特徴とする半導体積層構造の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor multilayer structure having an interface between a first semiconductor layer and a second semiconductor layer,
Introducing a source gas into the reaction furnace to form a first semiconductor layer;
Continuously forming the first semiconductor layer and introducing a source gas into the reaction furnace to form a dummy layer made of all or part of the elements constituting the second semiconductor layer;
Introducing an etching gas into the reactor to remove the dummy layer;
After removing the dummy layer, by introducing a raw material gas into the reaction furnace possess and forming the second semiconductor layer on the first semiconductor layer,
The method for producing a semiconductor multilayer structure, wherein the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are compound semiconductor layers made of different elements .
前記ダミー層を除去する際に前記第1半導体層及び前記ダミー層を第2温度に変温させ、
前記第2半導体層を前記第2温度で形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体積層構造の製造方法。 Forming the first semiconductor layer and the dummy layer at a first temperature;
Changing the temperature of the first semiconductor layer and the dummy layer to a second temperature when removing the dummy layer;
The method for manufacturing a semiconductor multilayer structure according to claim 1, wherein the second semiconductor layer is formed at the second temperature.
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