JPH01286991A - 分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー装置 - Google Patents
分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー装置Info
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- JPH01286991A JPH01286991A JP11761588A JP11761588A JPH01286991A JP H01286991 A JPH01286991 A JP H01286991A JP 11761588 A JP11761588 A JP 11761588A JP 11761588 A JP11761588 A JP 11761588A JP H01286991 A JPH01286991 A JP H01286991A
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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】
（概要〕
分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー
装置に係り、特に化合物半導体のガスソース分子線エピ
タキシャル成長方法及びガスソース分子線エピタキシー
装置に関し。
装置に係り、特に化合物半導体のガスソース分子線エピ
タキシャル成長方法及びガスソース分子線エピタキシー
装置に関し。
エピタキシャル成長層への有機物の混入を避けて高純度
のエピタキシャル成長層を得るための分子線エピタキシ
ャル成長方法、及びそのための分子線エピタキシー装置
を目的とし。
のエピタキシャル成長層を得るための分子線エピタキシ
ャル成長方法、及びそのための分子線エピタキシー装置
を目的とし。
〔１〕半導体元素を含む化合物の複数の分子線であって
該複数の分子線のうち少なくとも一つは半導体元素を含
む有機金属化合物の分子線である複数の分子線を加熱し
た基板４上に照射して該基板上に化合物半導体をエピタ
キシャル成長すると同時に、該化合物半導体と反応する
原子と水素原子を含むエツチングガスを該基板上に照射
して、該エピタキシャル成長層を該エピタキシャル成長
速度より小さいエツチング速度でエツチングする分子線
エピタキシャル成長方法、及び〔２〕真空チャンバ１と
、該チャンバに固定され、且つ該チャンバの外部から気
体ソースが供給される複数の分子線源セル２と、該チャ
ンバに固定され、且つ該チャンバの外部からエツチング
ガスが供給されるエツチングガス導入部３とを有する分
子線エピタキシー装置により構成する。
該複数の分子線のうち少なくとも一つは半導体元素を含
む有機金属化合物の分子線である複数の分子線を加熱し
た基板４上に照射して該基板上に化合物半導体をエピタ
キシャル成長すると同時に、該化合物半導体と反応する
原子と水素原子を含むエツチングガスを該基板上に照射
して、該エピタキシャル成長層を該エピタキシャル成長
速度より小さいエツチング速度でエツチングする分子線
エピタキシャル成長方法、及び〔２〕真空チャンバ１と
、該チャンバに固定され、且つ該チャンバの外部から気
体ソースが供給される複数の分子線源セル２と、該チャ
ンバに固定され、且つ該チャンバの外部からエツチング
ガスが供給されるエツチングガス導入部３とを有する分
子線エピタキシー装置により構成する。
本発明は分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピ
タキシー装置に係り、特に化合物半導体のガスソース分
子線エピタキシャル成長方法及びガスソース分子線エピ
タキシー装置に関する。
タキシー装置に係り、特に化合物半導体のガスソース分
子線エピタキシャル成長方法及びガスソース分子線エピ
タキシー装置に関する。
真空中で化合物半導体単結晶基板を所定の温度に加熱し
て、該基板上に複数の半導体元素の分子線を照射するこ
とにより、該基板上に化合物半導体をエピタキシャル成
長する分子線エピタキシー（ＭＢＥ）は、超薄膜が制御
性よく成長できることや、ヘテロエピタキシャル構造に
おける界面が急峻であることなどの利点があるので、新
しい電子デバイスや新しい光デバイスを実現するための
結晶成長技術として注目されている。
て、該基板上に複数の半導体元素の分子線を照射するこ
とにより、該基板上に化合物半導体をエピタキシャル成
長する分子線エピタキシー（ＭＢＥ）は、超薄膜が制御
性よく成長できることや、ヘテロエピタキシャル構造に
おける界面が急峻であることなどの利点があるので、新
しい電子デバイスや新しい光デバイスを実現するための
結晶成長技術として注目されている。
最近１分子線源材料の供給方法として、従来の金属ソー
スを真空チャンバ（結晶成長室）の中で保持する方法か
ら、有機金属化合物を含むガス状のソースを真空チャン
バの外部からガス導入バルブを通して真空チャンバの内
部へ導入する方法に変えたガスソース分子線エビキキシ
ー装置の開発が活発になっている。ガスソース分子線エ
ピタキシー装置は、ソース材料の充填のために真空チャ
ンバの真空を破る必要がなく、装置を効率よく働かせる
ことができるため、従来の分子線エピタキシー装置に比
べ量産性がよく、より工業的な装置である。しかし、有
機金属化合物を含むガス状のソースを使用することから
生じる有機基或いは該有機基が分解して生じる炭素によ
るエピタキシャル成長層の純度の低下に関しては、いま
だ満足すべき対策が立てられていない。
スを真空チャンバ（結晶成長室）の中で保持する方法か
ら、有機金属化合物を含むガス状のソースを真空チャン
バの外部からガス導入バルブを通して真空チャンバの内
部へ導入する方法に変えたガスソース分子線エビキキシ
ー装置の開発が活発になっている。ガスソース分子線エ
ピタキシー装置は、ソース材料の充填のために真空チャ
ンバの真空を破る必要がなく、装置を効率よく働かせる
ことができるため、従来の分子線エピタキシー装置に比
べ量産性がよく、より工業的な装置である。しかし、有
機金属化合物を含むガス状のソースを使用することから
生じる有機基或いは該有機基が分解して生じる炭素によ
るエピタキシャル成長層の純度の低下に関しては、いま
だ満足すべき対策が立てられていない。
そのため、かかる対策を講じる方法、及びそれを実現す
るための装置の開発が要求される。
るための装置の開発が要求される。
従来のガスソース分子線エピタキシャル成長方法では１
例えば化合物半導体基板としてＧａＡｓ基板を用い、該
基板上にＧａＡｓを成長する場合に、 Ｇａのソース材
料としてトリメチルガリウム （ＴＭＧ ： Ｇａ （ＣＨコ）コ）或いはやトリエチ
ルガリウム（ＴＥＧ：Ｇａ （Ｃ２８ｓ ） ３ ）
、 Ａｓのソース材料としてアルシン（ＡｓＨ３）が使
用される。
例えば化合物半導体基板としてＧａＡｓ基板を用い、該
基板上にＧａＡｓを成長する場合に、 Ｇａのソース材
料としてトリメチルガリウム （ＴＭＧ ： Ｇａ （ＣＨコ）コ）或いはやトリエチ
ルガリウム（ＴＥＧ：Ｇａ （Ｃ２８ｓ ） ３ ）
、 Ａｓのソース材料としてアルシン（ＡｓＨ３）が使
用される。
トリメチルガリウム或いはトリエチルガリウム。
さらにアルシン等はガス状にして真空チャンバ内に導入
され、該基板表面に照射される。
され、該基板表面に照射される。
この時、該基板を加熱して所定の温度に保つことにより
トリメチルガリウム或いはトリエチルガリウムを分解し
２分解して生じたガリウム（Ｇａ）が同時に飛来する砒
素（Ａｓ）と結合してＧａＡｓ基板上にＧａＡｓ層がエ
ピタキシャル成長する。しかし。
トリメチルガリウム或いはトリエチルガリウムを分解し
２分解して生じたガリウム（Ｇａ）が同時に飛来する砒
素（Ａｓ）と結合してＧａＡｓ基板上にＧａＡｓ層がエ
ピタキシャル成長する。しかし。
この時、トリメチルガリウム或いはトリエチルガリウム
が分解して生じたメチル基或いはエチル基の一部がさら
に熱分解によって炭素（Ｃ）を遊離し、該炭素がエピタ
キシャルＧａＡｓ結晶中に取り込まれることによってア
クセプタとして働き、結晶の純度が低下してしまう。
が分解して生じたメチル基或いはエチル基の一部がさら
に熱分解によって炭素（Ｃ）を遊離し、該炭素がエピタ
キシャルＧａＡｓ結晶中に取り込まれることによってア
クセプタとして働き、結晶の純度が低下してしまう。
電子デバイスを形成する上から、かかる不純物の混入は
できるだけ避けて結晶を高純度に保つ必要力する。従来
のガスソース分子線エピタキシャル成長法では、アルシ
ンとトリエチルガリウムを使用したＧａＡｓ層のエピタ
キシャル成長において。
できるだけ避けて結晶を高純度に保つ必要力する。従来
のガスソース分子線エピタキシャル成長法では、アルシ
ンとトリエチルガリウムを使用したＧａＡｓ層のエピタ
キシャル成長において。
該エピタキシャル成長層中に取り込まれる炭素の量が基
板温度やアルシンとトリエチルガリウムのビーム強度比
に大きく依存していたく例えば、Ｔ。
板温度やアルシンとトリエチルガリウムのビーム強度比
に大きく依存していたく例えば、Ｔ。
Ｈ，Ｃｈｉｕ ｅｔ ａｔ、 Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌ
ｅｔｔ、Ｖｏｌ、５１ （１９８７）ｐｐ、Ｌ１０９
１−１１１１ ）。
ｅｔｔ、Ｖｏｌ、５１ （１９８７）ｐｐ、Ｌ１０９
１−１１１１ ）。
現在、ガスソース分子線エピタキシーで高純度ＧａＡｓ
層を成長するためには、■族ソース元素と■族ソース元
素のビーム強度比（Ｖ／ＩＩＩ比）や基板温度等の条件
が厳しく制約されるため、結晶成長技術としては大変困
難なものとなっている。
層を成長するためには、■族ソース元素と■族ソース元
素のビーム強度比（Ｖ／ＩＩＩ比）や基板温度等の条件
が厳しく制約されるため、結晶成長技術としては大変困
難なものとなっている。
そこで、エピタキシャル成長層への炭素の混入を避けて
、確実に高純度のエピタキシャル成長層を得るための分
子線エピタキシャル成長方法及び及び該成長方法を実施
する分子線エピタキシー装置を開発する必要がある。
、確実に高純度のエピタキシャル成長層を得るための分
子線エピタキシャル成長方法及び及び該成長方法を実施
する分子線エピタキシー装置を開発する必要がある。
本発明では、ガスソース分子線エピタキシーにおいて、
比較的簡単に、しかも確実に有機基から結晶中へ炭素の
ような不純物原子の取り込みをなりシ、高純度のエピタ
キシャル結晶を成長する方法及びそれを実施するための
装置を提供することを目的とする。
比較的簡単に、しかも確実に有機基から結晶中へ炭素の
ような不純物原子の取り込みをなりシ、高純度のエピタ
キシャル結晶を成長する方法及びそれを実施するための
装置を提供することを目的とする。
本発明では、ガスソース分子線エピタキシーによる結晶
成長中に、ガスソース分子線の導入と同時に、該結晶成
長層と反応する原子と水素原子を含む化合物のエツチン
グガスを導入し、該エツチングガスが分解して生じた水
素によりガスソース分子線の有機基からＭ離して生じた
炭素を除去する様にする。
成長中に、ガスソース分子線の導入と同時に、該結晶成
長層と反応する原子と水素原子を含む化合物のエツチン
グガスを導入し、該エツチングガスが分解して生じた水
素によりガスソース分子線の有機基からＭ離して生じた
炭素を除去する様にする。
第１図は本発明の分子線エピタキシー装置の概念図であ
る。第１図において、１は真空チャンバ。
る。第１図において、１は真空チャンバ。
２は分子線セル、３はエツチングガス導入部。
３１はガス噴出ノズル、４は基板、４１は基板支持台、
５はヒータ、６は熱電対、７は液体窒素シュラウド、８
はゲートパルプ、９は導入パルプ。
５はヒータ、６は熱電対、７は液体窒素シュラウド、８
はゲートパルプ、９は導入パルプ。
１０はマスフローコントローラヲ表ス。
〔１〕半導体元素を含む化合物の複数の分子線であって
該複数の分子線のうち少なくとも一つは半導体元素を含
む有機金属化合物の分子線である複数の分子線を加熱し
た基板４上に照射して該基板上に化合物半導体をエピタ
キシャル成長すると同時に、該化合物半導体と反応する
原子と水素原子を含むエツチングガスを該基板上に照射
して、該エピタキシャル成長層を該エピタキシャル成長
速度より小さいエツチング速度でエツチングする分子線
エピタキシャル成長方法、及び〔２〕真空チャンバ１と
、該チャンバに固定され、且つ該チャンバの外部から気
体ソースが供給される複数の分子線源セル２と、該チャ
ンバに固定され、且つ該チャンバの外部からエツチング
ガスが供給されるエツチングガス導入部３とを有する分
子線エピタキシー装置により、上記課題は解決される。
該複数の分子線のうち少なくとも一つは半導体元素を含
む有機金属化合物の分子線である複数の分子線を加熱し
た基板４上に照射して該基板上に化合物半導体をエピタ
キシャル成長すると同時に、該化合物半導体と反応する
原子と水素原子を含むエツチングガスを該基板上に照射
して、該エピタキシャル成長層を該エピタキシャル成長
速度より小さいエツチング速度でエツチングする分子線
エピタキシャル成長方法、及び〔２〕真空チャンバ１と
、該チャンバに固定され、且つ該チャンバの外部から気
体ソースが供給される複数の分子線源セル２と、該チャ
ンバに固定され、且つ該チャンバの外部からエツチング
ガスが供給されるエツチングガス導入部３とを有する分
子線エピタキシー装置により、上記課題は解決される。
第２図は本発明の原理説明図である。第１図及び第２図
を参照しながら本発明の作用について説明する。
を参照しながら本発明の作用について説明する。
ＧａＡｓ基板上にガスソースとしてトリエチルガリウム
（Ｇａ （Ｃｚ Ｈｓ ） ３ ）とアルシン（ＡｓＨ
３）を使って ＧａＡｓを成長する場合を例にとって説
明する。
（Ｇａ （Ｃｚ Ｈｓ ） ３ ）とアルシン（ＡｓＨ
３）を使って ＧａＡｓを成長する場合を例にとって説
明する。
まず、ゲートバルブ８を開いて真空チャンバ１内を超高
真空に排気する。超高真空を保つために液体窒素シュラ
ウド７を使用する。該チャンバ内の基板支持台４１上に
基板４を載置して、該支持台の下にヒータ５及び熱電対
６を配置する。
真空に排気する。超高真空を保つために液体窒素シュラ
ウド７を使用する。該チャンバ内の基板支持台４１上に
基板４を載置して、該支持台の下にヒータ５及び熱電対
６を配置する。
トリエチルガリウム（Ｇａ （Ｃｚ Ｈｓ ） ３ ）
は分子線としてマスフローコントローラ１０．導入ガス
バルブ９を通して真空チャンバ１内の分子線源セル２に
供給され、ヒータ５によって加熱されたＧａＡｓ基板４
上に照射され、基板付近でＧａ原子とエチル基（ｃ ２
Ｈ５）に分解する。
は分子線としてマスフローコントローラ１０．導入ガス
バルブ９を通して真空チャンバ１内の分子線源セル２に
供給され、ヒータ５によって加熱されたＧａＡｓ基板４
上に照射され、基板付近でＧａ原子とエチル基（ｃ ２
Ｈ５）に分解する。
一方、同時に照射されるアルシン（ＡｓＨ３）は。
マスフローコントローラ１０．ｉ人ガスバルフ９を通し
て分子線源セル２に供給され該セルの中で加熱されてＡ
ｓ原子と水素（Ｈ２）に分解し、基板４上に照射される
。該基板上では該Ａｓ原子と該Ｇａ原子が結合し、該基
板上にＧａＡｓがエピタキシャル成長する。
て分子線源セル２に供給され該セルの中で加熱されてＡ
ｓ原子と水素（Ｈ２）に分解し、基板４上に照射される
。該基板上では該Ａｓ原子と該Ｇａ原子が結合し、該基
板上にＧａＡｓがエピタキシャル成長する。
トリエチルガリウムが分解して生じたエチル基は、その
ままでは蒸気圧が高いためＧａＡｓ結晶中に取り込まれ
ることはないが、エチル基がさらに熱分解して炭素（Ｃ
）を遊離すると、該炭素は蒸気圧が低いためＧａＡｓ表
面に吸着し結晶中に取り込まれてしまう。
ままでは蒸気圧が高いためＧａＡｓ結晶中に取り込まれ
ることはないが、エチル基がさらに熱分解して炭素（Ｃ
）を遊離すると、該炭素は蒸気圧が低いためＧａＡｓ表
面に吸着し結晶中に取り込まれてしまう。
この時、エツチングガスとして塩化水素（ＨＣＩ ’）
をマスフローコントローラ１０．導入ガスバルブ９を通
して真空チャンバ１内のエツチングガス導入部３に導入
し、ガス噴出ノズル３１から基板４上に照射する。該基
板上でＨＣＩはＧａＡｓと反応してＨとｃｉに分解し、
ｃｉはＧａＣｌ２又は八ＳＣＩ ２となって該基板表
面からＧａＡｓ層を離脱させる。−方、Ｈは発生期の活
性な水素で、 ＧａＡｓ表面の炭素と結合し、炭化水素
となってＧａＡｓ表面から炭素を離脱させる。
をマスフローコントローラ１０．導入ガスバルブ９を通
して真空チャンバ１内のエツチングガス導入部３に導入
し、ガス噴出ノズル３１から基板４上に照射する。該基
板上でＨＣＩはＧａＡｓと反応してＨとｃｉに分解し、
ｃｉはＧａＣｌ２又は八ＳＣＩ ２となって該基板表
面からＧａＡｓ層を離脱させる。−方、Ｈは発生期の活
性な水素で、 ＧａＡｓ表面の炭素と結合し、炭化水素
となってＧａＡｓ表面から炭素を離脱させる。
この様にして、ガスソース分子線エピタキシャル成長と
同時にＨＣＩガスによる反応エツチングを行い、結晶成
長中にエピタキシャル成長層に取り込まれた炭素を除去
することができる。
同時にＨＣＩガスによる反応エツチングを行い、結晶成
長中にエピタキシャル成長層に取り込まれた炭素を除去
することができる。
この時、 ＧａＡｓ層のエピタキシャル成長速度に比べ
てＨＣＩによるＧａＡｓ層のエツチング速度を小さくす
ることによってエツチング及び炭素原子の除去を行いな
がら＋ ＧａＡｓ層のエピタキシャル成長を持続するこ
とが可能となる。
てＨＣＩによるＧａＡｓ層のエツチング速度を小さくす
ることによってエツチング及び炭素原子の除去を行いな
がら＋ ＧａＡｓ層のエピタキシャル成長を持続するこ
とが可能となる。
本発明のエピタキシャル成長方法によって、基板温度及
びアルシンとトリエチルガリウムとのビーム強度比（Ｖ
１ｍ比）ともに許容度が広くなり。
びアルシンとトリエチルガリウムとのビーム強度比（Ｖ
１ｍ比）ともに許容度が広くなり。
従来よりも緩やかな条件で高純度のＧａＡｓ結晶のエピ
タキシャル成長が可能となる。
タキシャル成長が可能となる。
以下９本発明の実施例について説明する。
基板１としてＧａＡｓ基板を使用する。エピタキシャル
成長用のガスソース材料として、トリエチルガリウム（
Ｇａ （Ｃ２Ｈ５）コ）とアルシン（ＡｓＨ３）を使用
した。また２エツチングガスとしては塩化水素（ＨＣＩ
）を使用した。該ガスソース及びエツチングガスはマ
スフローコントローラ１０によって流量を調整して真空
チャンバ１内に導入し、基板１上に照射した。この時、
アルシンの分子線セル２の先端部を約９００℃に加熱し
、アルシンをＡｓとＨ２に熱分解して該基板上に照射す
る。また、トリエチルガリウムはキャリアガス水素（Ｈ
２）と共に分子線セル２の中で加熱せずに直接酸基板上
に照射する。一方、塩化水素ガスは加熱することなく噴
出ノズル３１から直接酸基板上に照射する。
成長用のガスソース材料として、トリエチルガリウム（
Ｇａ （Ｃ２Ｈ５）コ）とアルシン（ＡｓＨ３）を使用
した。また２エツチングガスとしては塩化水素（ＨＣＩ
）を使用した。該ガスソース及びエツチングガスはマ
スフローコントローラ１０によって流量を調整して真空
チャンバ１内に導入し、基板１上に照射した。この時、
アルシンの分子線セル２の先端部を約９００℃に加熱し
、アルシンをＡｓとＨ２に熱分解して該基板上に照射す
る。また、トリエチルガリウムはキャリアガス水素（Ｈ
２）と共に分子線セル２の中で加熱せずに直接酸基板上
に照射する。一方、塩化水素ガスは加熱することなく噴
出ノズル３１から直接酸基板上に照射する。
まず、トリエチルガリウムのガスラインから水素（Ｈ２
）とエツチングガスラインから塩化水素（ＨＣＩ ’）
を同時に該基板上に照射し、該基板を約５００℃に加熱
して表面クリーニングを行った。
）とエツチングガスラインから塩化水素（ＨＣＩ ’）
を同時に該基板上に照射し、該基板を約５００℃に加熱
して表面クリーニングを行った。
Ｈ２とＨＣＩの流量は、それぞれ、 １０ｃｃ／ｗｉ
ｎと２ｃｃ／ｍｉｎとした。
ｎと２ｃｃ／ｍｉｎとした。
次ぎに、アルシンとトリエチルガリウムのガスラインの
導入バルブ９を同時に開けて、 ＧａＡｓの成長を開始
した。アルシンとトリエチルガリウムの流量は、それぞ
れ１０ｃｃ／ｍｉｎと５ｃｃ／ｍｉｎとした。
導入バルブ９を同時に開けて、 ＧａＡｓの成長を開始
した。アルシンとトリエチルガリウムの流量は、それぞ
れ１０ｃｃ／ｍｉｎと５ｃｃ／ｍｉｎとした。
ＨＣＩによるエツチングがない場合のＧａＡｓｆｆ１の
エピタキシャル成長速度は約１μｍ ／ ｈであるが。
エピタキシャル成長速度は約１μｍ ／ ｈであるが。
１１ＣＩを同時に照射した場合の該エピタキシャル成長
層のエツチング速度は約０．３ μｍ ／ ｈであり。
層のエツチング速度は約０．３ μｍ ／ ｈであり。
両者の差からＧａＡｓ層の正味のエピタキシャル成長速
度は約０．７μｍ／ｈとなった。
度は約０．７μｍ／ｈとなった。
このようにして、 ＧａＡｓ基板上に約３μｍのＧａＡ
ｓ層をエピタキシャル成長した。その間、基板温度は５
００℃に保持した。
ｓ層をエピタキシャル成長した。その間、基板温度は５
００℃に保持した。
一方、 ＨＣＩガスを流さないで約３μｍのＧａＡｓ層
をエピタキシャル成長し、 ＨＣＩガスを同時照射した
場合との効果の比較を行った。その方法として成長を終
えたＧａＡｓエピタキシャル層の容量対電圧特性の測定
を行い、結晶中の不純物濃度を比較した。その結果、
ＨＣＩガスを照射しない従来の方法で成長した試料はｐ
型で、約２ Ｘ Ｉ Ｑ ”ａｍ−３という高いホール
濃度を示した。一方、 ＨＣＩガスを同時に照射した試
料はｐ型で、ホール濃度は約２×１０１５ｃ１１１−”
と著しく低減されていた。
をエピタキシャル成長し、 ＨＣＩガスを同時照射した
場合との効果の比較を行った。その方法として成長を終
えたＧａＡｓエピタキシャル層の容量対電圧特性の測定
を行い、結晶中の不純物濃度を比較した。その結果、
ＨＣＩガスを照射しない従来の方法で成長した試料はｐ
型で、約２ Ｘ Ｉ Ｑ ”ａｍ−３という高いホール
濃度を示した。一方、 ＨＣＩガスを同時に照射した試
料はｐ型で、ホール濃度は約２×１０１５ｃ１１１−”
と著しく低減されていた。
これらのホール濃度が炭素濃度に対応することを２次イ
オン分光分析（Ｓ Ｉ Ｍ Ｓ ： ５ｅｃｏｎｄａｒ
ｙＩｏｎ Ｍａｓｓ ５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ）に
より確認した。
オン分光分析（Ｓ Ｉ Ｍ Ｓ ： ５ｅｃｏｎｄａｒ
ｙＩｏｎ Ｍａｓｓ ５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ）に
より確認した。
以上２本発明の一実施例として、 ＧａＡｓ基板上への
ＧａＡｓ層のエピタキシャル成長について述べたが。
ＧａＡｓ層のエピタキシャル成長について述べたが。
ＧａＡｓ基板の他にＩｎＰ 、 ＧａＳｂ等の基板、エ
ピタキシャル成長層としてＡｌＧａＡｓ、 ＩｎＧａＡ
ｓ、 ＩｎＡｌＧａＡｓ。
ピタキシャル成長層としてＡｌＧａＡｓ、 ＩｎＧａＡ
ｓ、 ＩｎＡｌＧａＡｓ。
ＩｎＰ 、 ＩｎＧａＡｓＰ等を成長する場合について
も２本実施例と同様にＨＣＩガスを使って高純度のエピ
タキシャル成長層を得ることができる。
も２本実施例と同様にＨＣＩガスを使って高純度のエピ
タキシャル成長層を得ることができる。
以上説明した様に１本発明によれば、ガスソース分子線
エピタキシーにおいて、基板に化合物半導体のエピタキ
シャル層を成長すると同時に該化合物半導体と反応する
原子と水素原子を含むエツチングガスを該基板上に供給
することにより、有機基を含むガスソース分子線から遊
離した炭素を結晶中に取り込ませることなく除去して高
純度のエピタキシャル結晶成長が可能となる。
エピタキシーにおいて、基板に化合物半導体のエピタキ
シャル層を成長すると同時に該化合物半導体と反応する
原子と水素原子を含むエツチングガスを該基板上に供給
することにより、有機基を含むガスソース分子線から遊
離した炭素を結晶中に取り込ませることなく除去して高
純度のエピタキシャル結晶成長が可能となる。
また、エピタキシャル成長条件の制限も緩和されて、工
業的に利点の大きいガスソース分子線エピタキシー装置
を提供することが出来る。
業的に利点の大きいガスソース分子線エピタキシー装置
を提供することが出来る。
第１図は本発明の分子線エピタキシー装置の概念図。
第２図は本発明の原理説明図
である。図において。
ｌは真空チャンバ。
２は分子線セル。
４は基板。
４１は基板支持台。
５はヒータ。
６は熱電対。
７は液体窒素シュラウド。
８はゲートバルブ。
９はガス導入バルブ。
１０はマスフローコントローラ
本祭Ｕ耳／）會子桿二ビり牛ニー１牡置刀キ埼−危聞第
１、目 トリ丁８］し刀゛リクム′刀゛チ 未発間θ原理説明図 第 ２ 図
１、目 トリ丁８］し刀゛リクム′刀゛チ 未発間θ原理説明図 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕半導体元素を含む化合物の複数の分子線であって
該複数の分子線のうち少なくとも一つは半導体元素を含
む有機金属化合物の分子線である複数の分子線を加熱し
た基板（４）上に照射して該基板上に化合物半導体をエ
ピタキシャル成長すると同時に、該化合物半導体と反応
する原子と水素原子を含むエッチングガスを該基板上に
照射して、該エピタキシャル成長層を該エピタキシャル
成長速度より小さいエッチング速度でエッチングするこ
とを特徴とする分子線エピタキシャル成長方法。 〔２〕真空チャンバ（１）と、 該チャンバに固定され、且つ該チャンバの外部から気体
ソースが供給される複数の分子線源セル（２）と、 該チャンバに固定され、且つ該チャンバの外部からエッ
チングガスが供給されるエッチングガス導入部（３）と
を有することを特徴とする分子線エピタキシー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11761588A JPH01286991A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11761588A JPH01286991A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286991A true JPH01286991A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14716141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11761588A Pending JPH01286991A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286991A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197382A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-28 | Nec Corp | 結晶成長方法 |
| WO2005031829A1 (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-07 | Nec Corporation | 清浄処理方法および半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524783A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-14 | Matsushita Electronics Corp | Molecular beam crystal growth method |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP11761588A patent/JPH01286991A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524783A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-14 | Matsushita Electronics Corp | Molecular beam crystal growth method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197382A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-28 | Nec Corp | 結晶成長方法 |
| WO2005031829A1 (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-07 | Nec Corporation | 清浄処理方法および半導体装置の製造方法 |
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