JPH01179411A - 3−5族化合物半導体気相成長方法 - Google Patents
3−5族化合物半導体気相成長方法Info
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- JPH01179411A JPH01179411A JP189688A JP189688A JPH01179411A JP H01179411 A JPH01179411 A JP H01179411A JP 189688 A JP189688 A JP 189688A JP 189688 A JP189688 A JP 189688A JP H01179411 A JPH01179411 A JP H01179411A
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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III e V族化合物半導体の気相成長方法
に係わるものであり、特に、高抵抗のIII + V族
化合物半導体を気相成長させる方法に関するものである
。
に係わるものであり、特に、高抵抗のIII + V族
化合物半導体を気相成長させる方法に関するものである
。
(従来技術とその間順点)
TILV族化合物半導体の高抵抗層は、基板とエピタキ
シャル層の間に形成される変成層のデバイス特性に及ぼ
す悪影響を回避することを目的とじて主にGaAs F
ET製造におけるバッファ層として用いられてきた。ま
た、高抵抗層は素子間分離層あるいは表面安定化層とし
ての有用性も高く益々その重要性が高まっている。
シャル層の間に形成される変成層のデバイス特性に及ぼ
す悪影響を回避することを目的とじて主にGaAs F
ET製造におけるバッファ層として用いられてきた。ま
た、高抵抗層は素子間分離層あるいは表面安定化層とし
ての有用性も高く益々その重要性が高まっている。
一方、近年GaAsの集積回路の開発が高抵抗GaAs
結晶基板に直接ドーパントをイオンインプランテーショ
ンして行われるにともないGaAs高抵抗基板の品質の
不均一がイオンインプランテーション後のドーパントの
活性化の不均一となって問題化してきた。高抵抗基板の
不均一の原因として基板の転位分布との相関、残留のC
不純物の(p−n反転として問題となる1016cm−
3以上の濃度より低濃度のC不純物)の影響、或いはG
aAs高抵抗基板に含まれるCrの濃度分布との相関等
が議論されている。
結晶基板に直接ドーパントをイオンインプランテーショ
ンして行われるにともないGaAs高抵抗基板の品質の
不均一がイオンインプランテーション後のドーパントの
活性化の不均一となって問題化してきた。高抵抗基板の
不均一の原因として基板の転位分布との相関、残留のC
不純物の(p−n反転として問題となる1016cm−
3以上の濃度より低濃度のC不純物)の影響、或いはG
aAs高抵抗基板に含まれるCrの濃度分布との相関等
が議論されている。
ここにいたってIII e V族化合物半導体の高抵抗
エピタキシャル層がイオンインプランテーション用の均
一な高抵抗高層として期待されている。
エピタキシャル層がイオンインプランテーション用の均
一な高抵抗高層として期待されている。
ところが、高抵抗CrドープGaAsエピタキシャル層
ではCrの濃度分布の均一性は期待されるとじても熱処
理中のCrの表面偏析をさけることはできない。
ではCrの濃度分布の均一性は期待されるとじても熱処
理中のCrの表面偏析をさけることはできない。
一方、高純度エピタキシャル層の延長としての高抵抗エ
ピタキシャル層では抵抗率が不十分であった。このよう
な高純度路線に基づく高抵抗化の一つの技術としてハロ
ゲン輸送性システムへの酸素のドーピングなどが例示で
きる(例えば、M、C,Hales and J、R,
Knight、 J、Crystal Growth
46.582(1979))。
ピタキシャル層では抵抗率が不十分であった。このよう
な高純度路線に基づく高抵抗化の一つの技術としてハロ
ゲン輸送性システムへの酸素のドーピングなどが例示で
きる(例えば、M、C,Hales and J、R,
Knight、 J、Crystal Growth
46.582(1979))。
本発明の目的はこの点に鑑みIII + V族化合物半
導体高抵抗層の新規な気相成長方法を提供することにあ
る。
導体高抵抗層の新規な気相成長方法を提供することにあ
る。
(問題を解決するための手段)
本発明は、III族元素の塩化物とV IK元素蒸気を
用いてIIl、V族化合物半導体をエピタキシャル成長
させるIII e V族化合物半導体の気相成長方法に
おいて、エタン及び酸素を同時にドーピングすることを
特徴とするIILV族化合物半導体気相成長方法である
。
用いてIIl、V族化合物半導体をエピタキシャル成長
させるIII e V族化合物半導体の気相成長方法に
おいて、エタン及び酸素を同時にドーピングすることを
特徴とするIILV族化合物半導体気相成長方法である
。
(作用)
Crをドーピングせずに安定な高抵抗エピタキシャル層
を得るにいたった経過は次のようである。本発明者が鋭
意実験した結果、III族元素の塩化物とV族元素蒸気
を用いてIII + V族化合物半導体をエピタキシャ
ル成長させるIII + V族化合物半導体の気相成長
系に、酸素をドーピングすることによって得られるエピ
タキシャル層のキャリア濃度は1013cm−3以下に
なることは極めて稀であった。
を得るにいたった経過は次のようである。本発明者が鋭
意実験した結果、III族元素の塩化物とV族元素蒸気
を用いてIII + V族化合物半導体をエピタキシャ
ル成長させるIII + V族化合物半導体の気相成長
系に、酸素をドーピングすることによって得られるエピ
タキシャル層のキャリア濃度は1013cm−3以下に
なることは極めて稀であった。
しかし、このは1013cm−3台のn型層にキャリア
を補償するような低濃度のp型不純物を制御してドーピ
ングすれば高抵抗層を得ることが出来るとの考えにいた
った。このp型不純物としてCを選び、Cの低濃度ドー
ピング技術を開発した。従未のCCl4を用いたCドー
ピング技術(M、0zeki、 K、Nakai、 K
、Dazaiand O,Ryuzan、 Jpn、
J、 Appl、 Phys、 13 (1974)1
121頁)では、Cのドーピング効率が著しく低かった
。CH4を用いてもドーピング効率が小さいことを本発
明者は確認した。そこで、本発明者はエタン(C2H6
)に着目してCドーピング実験を行い本発明の目的に適
したCドーピング効率を有することを発見した。
を補償するような低濃度のp型不純物を制御してドーピ
ングすれば高抵抗層を得ることが出来るとの考えにいた
った。このp型不純物としてCを選び、Cの低濃度ドー
ピング技術を開発した。従未のCCl4を用いたCドー
ピング技術(M、0zeki、 K、Nakai、 K
、Dazaiand O,Ryuzan、 Jpn、
J、 Appl、 Phys、 13 (1974)1
121頁)では、Cのドーピング効率が著しく低かった
。CH4を用いてもドーピング効率が小さいことを本発
明者は確認した。そこで、本発明者はエタン(C2H6
)に着目してCドーピング実験を行い本発明の目的に適
したCドーピング効率を有することを発見した。
酸素をドーピングせず、エタンのみを単独でドーピング
しても高抵抗層を得ることは出来るが熱的安定性に欠け
る。
しても高抵抗層を得ることは出来るが熱的安定性に欠け
る。
(実施例)
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
通常のホットウォール型の横型塩化物輸送性気相成長装
置を用いて、(Cr、O)半絶縁性GaAs基板或はS
iドープ低抵抗n”−GaAs基板上に本発明によって
GaAsのエピタキシャル成長を行った。基板温度は7
50°Cとした。GaC1はGaとHCIの反応によっ
て生成させた。砒素蒸気はアルシンを分解して生成させ
た。全ガス流量は1.28LMとし、GaC1のモルフ
ラクションを6X10−3、V /III比を0.5と
した。この成長条件でエタン及び酸素を同時にドーピン
グした。
置を用いて、(Cr、O)半絶縁性GaAs基板或はS
iドープ低抵抗n”−GaAs基板上に本発明によって
GaAsのエピタキシャル成長を行った。基板温度は7
50°Cとした。GaC1はGaとHCIの反応によっ
て生成させた。砒素蒸気はアルシンを分解して生成させ
た。全ガス流量は1.28LMとし、GaC1のモルフ
ラクションを6X10−3、V /III比を0.5と
した。この成長条件でエタン及び酸素を同時にドーピン
グした。
第一図はエタン−酸素ドーピングマツプである。
図中斜線部Aが107Ω−Cm以上の抵抗率で熱的安定
性も良好な領域である。Bは1015cm−3台の低抵
抗n型層が成長する領域である。Cは1013から10
14cm−3台のn−層が得られる。Dは高抵抗である
が熱的に不安定な層が得られる領域である。Eはp型低
抵抗層となり、Fでは表面が荒れる。熱的に安定で十分
に高抵抗のGaAs層を得るにはA領域のドーピング条
件のエタン−酸素同時ドーピングが有効である二とが解
る。
性も良好な領域である。Bは1015cm−3台の低抵
抗n型層が成長する領域である。Cは1013から10
14cm−3台のn−層が得られる。Dは高抵抗である
が熱的に不安定な層が得られる領域である。Eはp型低
抵抗層となり、Fでは表面が荒れる。熱的に安定で十分
に高抵抗のGaAs層を得るにはA領域のドーピング条
件のエタン−酸素同時ドーピングが有効である二とが解
る。
以上の実施例ではGaAs層を成長させた例について説
明したが、他のIILV族化合物例えばInP。
明したが、他のIILV族化合物例えばInP。
InGaAsに対しても本発明は適用できる。
(発明の効果)
以上のように本発明によればIII + V族化合物半
導体デバイスにとって重要な高抵抗層を安定にエピタキ
シャル成長させることができる。本発明のより具体的な
効果は、集積化素子において顕著に発揮されるであろう
。
導体デバイスにとって重要な高抵抗層を安定にエピタキ
シャル成長させることができる。本発明のより具体的な
効果は、集積化素子において顕著に発揮されるであろう
。
第一図はエタン−酸素ドーピングマツプを表わす図であ
る。
る。
Claims (1)
- III族元素の塩化物とV族元素蒸気を用いてIII−V族
化合物半導体をエピタキシャル成長させるIII−V族化
合物半導体の気相成長方法において、エタン及び酸素を
同時にドーピングすることを特徴とするIII−V族化合
物半導体気相成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP189688A JPH01179411A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 3−5族化合物半導体気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP189688A JPH01179411A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 3−5族化合物半導体気相成長方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01179411A true JPH01179411A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=11514348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP189688A Pending JPH01179411A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 3−5族化合物半導体気相成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01179411A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5599389A (en) * | 1990-02-14 | 1997-02-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compound semiconductor and method of manufacturing the same |
US5603764A (en) * | 1994-01-07 | 1997-02-18 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for crystal growth of III-V group compound semiconductor |
-
1988
- 1988-01-08 JP JP189688A patent/JPH01179411A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5599389A (en) * | 1990-02-14 | 1997-02-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compound semiconductor and method of manufacturing the same |
US5603764A (en) * | 1994-01-07 | 1997-02-18 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for crystal growth of III-V group compound semiconductor |
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