JPH01117020A - ３―５族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 - Google Patents
３―５族化合物半導体のエピタキシャル成長方法Info
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- JPH01117020A JPH01117020A JP27516387A JP27516387A JPH01117020A JP H01117020 A JPH01117020 A JP H01117020A JP 27516387 A JP27516387 A JP 27516387A JP 27516387 A JP27516387 A JP 27516387A JP H01117020 A JPH01117020 A JP H01117020A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は■−ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長方
法に関し、特に不純物の導入方法に関する。
法に関し、特に不純物の導入方法に関する。
従来、ｍ−ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長方法
において、エピタキシャル層中に不純物を導入する方法
としては、■族元素からなる金属中に微量のドーパント
をとかし込み、■族元素の金属と一諸に反応させて輸送
したシ、ドーパントとして例えばＦｂ Ｓ ｓ Ｓ ｉ
Ｈ４等のガスソースを使用する方法が一般的に行なわれ
ていた。
において、エピタキシャル層中に不純物を導入する方法
としては、■族元素からなる金属中に微量のドーパント
をとかし込み、■族元素の金属と一諸に反応させて輸送
したシ、ドーパントとして例えばＦｂ Ｓ ｓ Ｓ ｉ
Ｈ４等のガスソースを使用する方法が一般的に行なわれ
ていた。
上述した■−■族化合物半導体のエピタキシャル成長方
法において、金属中に微量のドーパントをとかし込む方
法では、微量のドーパントを秤量したり、均一な合金を
形成する条件等の他、ドーパントを均一で定常的に輸送
を行う条件が難しい。
法において、金属中に微量のドーパントをとかし込む方
法では、微量のドーパントを秤量したり、均一な合金を
形成する条件等の他、ドーパントを均一で定常的に輸送
を行う条件が難しい。
又、−度■族金属にドーパントをとかし込むと、使用が
特定の不純物濃度領域にかぎられ、不純物濃度を低濃度
もしくは高濃度にしたい場合はソース全体を交換する必
要がある。
特定の不純物濃度領域にかぎられ、不純物濃度を低濃度
もしくは高濃度にしたい場合はソース全体を交換する必
要がある。
ガスソースを利用する方法は、不純物の濃度がＩ Ｘ
１０１７ｃｒｎ” 以上の比較的高濃度側では安定で工
業的にもよく利用されているが、１０〜１０１６１！”
ＦＦｌ３オーダーでは微少流量の制御が難しく、また、
ドーパントが管に吸着する等のいわゆる反応系のメモリ
ー効果等によシ再現性が乏しいという欠点がある。
１０１７ｃｒｎ” 以上の比較的高濃度側では安定で工
業的にもよく利用されているが、１０〜１０１６１！”
ＦＦｌ３オーダーでは微少流量の制御が難しく、また、
ドーパントが管に吸着する等のいわゆる反応系のメモリ
ー効果等によシ再現性が乏しいという欠点がある。
本発明のＩ−Ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長方
法は、ハロゲン輸送を用いた気相成長法による■−ｖ族
化合半導体のエピタキシャル成長方法であって、■族元
素からなるソース金属の下流側に所定の表面積を有する
ドーピング用金属をおき、塩化水素と該ドーピング用金
属とを反応させてエピタキシャル層中に不純物を導入す
るものである。
法は、ハロゲン輸送を用いた気相成長法による■−ｖ族
化合半導体のエピタキシャル成長方法であって、■族元
素からなるソース金属の下流側に所定の表面積を有する
ドーピング用金属をおき、塩化水素と該ドーピング用金
属とを反応させてエピタキシャル層中に不純物を導入す
るものである。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例を説明す
るだめのハイドライド法成長装置の反応管の断面図及び
その温度プロファイル図である。本実施例ｆはｎ−Ｉｎ
Ｐ層のエピタキシャル成長について説明する。
るだめのハイドライド法成長装置の反応管の断面図及び
その温度プロファイル図である。本実施例ｆはｎ−Ｉｎ
Ｐ層のエピタキシャル成長について説明する。
反応管１はホスフィンを供給する■原管２と塩化水素を
供給する■旋管３を有しており、その中にＩｎ金属５と
ドーピング用のＳｉ金属６を載置したソース用のボート
４が備えられている。そして、ボート４の下流には、塩
化水素とソース用のＩｎとの反応を充分おこなわせるべ
くバッフル７でガスフローチャンネルが狭められている
。ＩｎＰ基板８は反応管１の６７０℃前後の領域にホル
ダー９により導入される。
供給する■旋管３を有しており、その中にＩｎ金属５と
ドーピング用のＳｉ金属６を載置したソース用のボート
４が備えられている。そして、ボート４の下流には、塩
化水素とソース用のＩｎとの反応を充分おこなわせるべ
くバッフル７でガスフローチャンネルが狭められている
。ＩｎＰ基板８は反応管１の６７０℃前後の領域にホル
ダー９により導入される。
■原管２よシ水素とホスフィン、■旋管３よシ水素と塩
化水素を導入すると８ｏｏ″Ｃ以上の高温部では以下の
反応が進行する ＨＣＬ ＋ Ｉｎ −＋ ＩｎＣ２＋ １／２Ｈ
ｚ２ＨＣｔ＋Ｓｉ→Ｓ ｉ Ｃｔ＋ ＨｚＰＨｓ →
１／４Ｐ４＋ ３／２Ｈｚこれらのガスが低温部に達す
るとＩｎＰ基板付近で ＩｎＣｔ＋１／４Ｐａ＋１／２Ｌ −＋ ＩｎＰ
＋ＨＣｌ５ｉＣｔ鵞十迅 → Ｓｉ＋２ＨＣ２ という反応がおこシ、不純物としてのＳｔはＩｎＰのエ
ピタキシャル層に取り込まれる。このＳｉＣ量はエピタ
キシャル層の成長速度とドーパントであるＳｉ金属の表
面積に依存する。本実施例によれば、第２図に示す様Ｋ
Ｓｉ濃度を５ Ｘ １０１５ｏｎ”からＩ Ｘ １０”
ｔｙｒ３の広い範囲にわたって制御できる。
化水素を導入すると８ｏｏ″Ｃ以上の高温部では以下の
反応が進行する ＨＣＬ ＋ Ｉｎ −＋ ＩｎＣ２＋ １／２Ｈ
ｚ２ＨＣｔ＋Ｓｉ→Ｓ ｉ Ｃｔ＋ ＨｚＰＨｓ →
１／４Ｐ４＋ ３／２Ｈｚこれらのガスが低温部に達す
るとＩｎＰ基板付近で ＩｎＣｔ＋１／４Ｐａ＋１／２Ｌ −＋ ＩｎＰ
＋ＨＣｌ５ｉＣｔ鵞十迅 → Ｓｉ＋２ＨＣ２ という反応がおこシ、不純物としてのＳｔはＩｎＰのエ
ピタキシャル層に取り込まれる。このＳｉＣ量はエピタ
キシャル層の成長速度とドーパントであるＳｉ金属の表
面積に依存する。本実施例によれば、第２図に示す様Ｋ
Ｓｉ濃度を５ Ｘ １０１５ｏｎ”からＩ Ｘ １０”
ｔｙｒ３の広い範囲にわたって制御できる。
第３図は本発明の第２の実施例を説明するだめのクロラ
イド法成長装置の反応管の断面図及びその温度プロファ
イル図である０本第２の実施例ではｎ−ＧａＡｓ層の成
長について説明する。
イド法成長装置の反応管の断面図及びその温度プロファ
イル図である０本第２の実施例ではｎ−ＧａＡｓ層の成
長について説明する。
反応管２１は三塩化砒素を供給する■原管２３とキャリ
ヤーを導入する管２２を有し、中には表面にＧａＡｓの
薄い膜をもち、Ａｓで飽和したＧａ金属２５とＳｉ金属
２７とがそれぞれのボート２６゜２６Ａにのせられて保
持される。
ヤーを導入する管２２を有し、中には表面にＧａＡｓの
薄い膜をもち、Ａｓで飽和したＧａ金属２５とＳｉ金属
２７とがそれぞれのボート２６゜２６Ａにのせられて保
持される。
■原管２３より三塩化砒素を供給するとＧａ金属２５の
おかれた高温部ではＧａＡｓの薄い膜と気相成分が次の
様に反応して平衡になっている。
おかれた高温部ではＧａＡｓの薄い膜と気相成分が次の
様に反応して平衡になっている。
３Ｇａ＋ＡｓＣＡ３−＋３ＧａＣｔ＋１／４Ａｓ４Ｇａ
Ｃ１＋１／４Ａ８４ ＋１／２＆ →ＧａＡａ＋ＨＣ
ｔこの反応で生じ九ＨＣ１は ２ＨＣｔ＋Ｓｉ −＋ ＳｉＣｌ４＋迅という形で
Ｓｉを気化する。
Ｃ１＋１／４Ａ８４ ＋１／２＆ →ＧａＡａ＋ＨＣ
ｔこの反応で生じ九ＨＣ１は ２ＨＣｔ＋Ｓｉ −＋ ＳｉＣｌ４＋迅という形で
Ｓｉを気化する。
この状態のガスを下流の低温ゾーンに供給するとＧａＡ
ｓ基板２９上に不純物としてＳｌが導入されたＧａＡａ
結晶が気相から析出しエピタキシャル成長が起こる。
ｓ基板２９上に不純物としてＳｌが導入されたＧａＡａ
結晶が気相から析出しエピタキシャル成長が起こる。
本第２の実施例においても第２図に示したように広範囲
にわたってＳｉ濃度を容易に制御することができる。尚
、上記実施例においては不純物として導入する金属にＳ
ｉを用いた場合について説明したが、Ｓ・、１３ｅ、Ｚ
ｎ等を用いてもよい。
にわたってＳｉ濃度を容易に制御することができる。尚
、上記実施例においては不純物として導入する金属にＳ
ｉを用いた場合について説明したが、Ｓ・、１３ｅ、Ｚ
ｎ等を用いてもよい。
以上説明したように本発明は■−■族化合物半導体のエ
ピタキシャル成長方法において、■族元素からなるソー
ス金属の下流側に表面積が既知のドーピング用金属をお
き、塩化水素と反応させ、エピタキシャル層中に不純物
を導入することにより、エピタキシャル層の不純物濃度
を広範囲にわたって容易に制御できる効果がある。
ピタキシャル成長方法において、■族元素からなるソー
ス金属の下流側に表面積が既知のドーピング用金属をお
き、塩化水素と反応させ、エピタキシャル層中に不純物
を導入することにより、エピタキシャル層の不純物濃度
を広範囲にわたって容易に制御できる効果がある。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例を説明す
るためのハイドライド法成長装置の反応管の断面図及び
温度プロファイル図、第２図はハイトライ２の実施例を
説明するためのクロライド法成長装置の反応管の断面図
及び温度プロファイル図である。 １・・・・・・反応管、２・・・・・・■原管、３・・
・・・・■原管、４・・・・・・ボート、５・・・・・
・Ｉｎ金属、６・・・・・・Ｓｉ金属、７・・・・・・
バッフル、８・・・・・・ＩｎＰ基板、９・・・・・・
ホルダー、２１・・・・・・反応管、２２・・・・・・
キャリヤー管、２３・・・・・・■原管、２５・・・・
・・Ｇａ金属、２６，２６Ａ・・・・・・ボート、２７
・・・・・・Ｓｉ金属、２９・・・・・・ＧａＡｓ基板
、３０・・・・・・ホルダー。 代理人 弁理士 内 原 晋７一
るためのハイドライド法成長装置の反応管の断面図及び
温度プロファイル図、第２図はハイトライ２の実施例を
説明するためのクロライド法成長装置の反応管の断面図
及び温度プロファイル図である。 １・・・・・・反応管、２・・・・・・■原管、３・・
・・・・■原管、４・・・・・・ボート、５・・・・・
・Ｉｎ金属、６・・・・・・Ｓｉ金属、７・・・・・・
バッフル、８・・・・・・ＩｎＰ基板、９・・・・・・
ホルダー、２１・・・・・・反応管、２２・・・・・・
キャリヤー管、２３・・・・・・■原管、２５・・・・
・・Ｇａ金属、２６，２６Ａ・・・・・・ボート、２７
・・・・・・Ｓｉ金属、２９・・・・・・ＧａＡｓ基板
、３０・・・・・・ホルダー。 代理人 弁理士 内 原 晋７一
Claims (1)
- ハロゲン輸送を用いた気相成長法によるIII−Ｖ族化
合半導体のエピタキシャル成長方法において、III族元
素からなるソース金属の下流側に所定の表面積を有する
ドーピング用金属をおき、塩化水素と該ドーピング用金
属とを反応させてエピタキシャル層中に不純物を導入す
ることを特徴とするIII−Ｖ族化合物半導体のエピタキ
シャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27516387A JPH01117020A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ３―５族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27516387A JPH01117020A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ３―５族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117020A true JPH01117020A (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=17551552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27516387A Pending JPH01117020A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ３―５族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01117020A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300120A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 窒化物膜の製造方法及び窒化物構造物 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP27516387A patent/JPH01117020A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300120A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 窒化物膜の製造方法及び窒化物構造物 |
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