JPH01315128A - 半導体異種接合作製方法 - Google Patents
半導体異種接合作製方法Info
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- JPH01315128A JPH01315128A JP14592188A JP14592188A JPH01315128A JP H01315128 A JPH01315128 A JP H01315128A JP 14592188 A JP14592188 A JP 14592188A JP 14592188 A JP14592188 A JP 14592188A JP H01315128 A JPH01315128 A JP H01315128A
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- semiconductor
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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］
本発明は半導体の異種接合の作製方法に関し、ざらに詳
しくは急峻な接合界面を有づる半導体異種接合作製方法
に関する。
しくは急峻な接合界面を有づる半導体異種接合作製方法
に関する。
［従来の技術およびその課題」
分子線エピタキシー法を利用した従来のＩＩＩ−Ｖ族化
合物半導体の異種接合の作製方法は、第１の半導体の成
長終了後、第２の半導体を時間的な待機をおかず成長す
るか、あるいは第１の半導体の成長終了後、１分程度、
両生導体に共通のＶ族元素の分子線を当て、その後筒２
の半導体を成長する方法がある。前者は通常の方法であ
り、第１の半導体および第２の半導体におけるＶ族元素
が一致している場合には問題はない。なぎならｍ族元素
は、はぼ瞬間的にその分子線を切ったり出したりできる
ために、異種接合界面での第１の半導体に含まれるｍ族
元素と、第２の半導体に含まれるｍ族元素の混合はほぼ
一原子層以内に抑えられるからである。後者の方法は、
やはり、第１および第２の半導体のＶ族元素が一致して
いる場合についてなされているものであり、異種接合界
面での第１および第２の半導体に含まれるｍ族元素の混
合を、前者よりもさらに減らそうとするものである。
合物半導体の異種接合の作製方法は、第１の半導体の成
長終了後、第２の半導体を時間的な待機をおかず成長す
るか、あるいは第１の半導体の成長終了後、１分程度、
両生導体に共通のＶ族元素の分子線を当て、その後筒２
の半導体を成長する方法がある。前者は通常の方法であ
り、第１の半導体および第２の半導体におけるＶ族元素
が一致している場合には問題はない。なぎならｍ族元素
は、はぼ瞬間的にその分子線を切ったり出したりできる
ために、異種接合界面での第１の半導体に含まれるｍ族
元素と、第２の半導体に含まれるｍ族元素の混合はほぼ
一原子層以内に抑えられるからである。後者の方法は、
やはり、第１および第２の半導体のＶ族元素が一致して
いる場合についてなされているものであり、異種接合界
面での第１および第２の半導体に含まれるｍ族元素の混
合を、前者よりもさらに減らそうとするものである。
しかしながら、■族元素が変化する半導体の異種接合に
関しては、その作製方法を取上げた報告は特にない。Ｖ
族元素か変化する半導体同士の異種接合形成に対し、従
来のように第１の半導体の成長後、時間的待機をおかず
第２の半導体を成長すると、異種接合界面に両生導体の
異なるＶＫ元素の混合が起こる。第２図はＧａＳｂ／
ＩｎＡｓの異種接合の場合において、従来技術を用いた
時の分子線源のオン、オフの状態の時間変化を示したも
ので、第１の半導体を構成するＧａおよびｓｂの分子線
源をオフにすると同時に、第２の半導体を構成する１口
およびＡｓの分子線源をオンにしている。
関しては、その作製方法を取上げた報告は特にない。Ｖ
族元素か変化する半導体同士の異種接合形成に対し、従
来のように第１の半導体の成長後、時間的待機をおかず
第２の半導体を成長すると、異種接合界面に両生導体の
異なるＶＫ元素の混合が起こる。第２図はＧａＳｂ／
ＩｎＡｓの異種接合の場合において、従来技術を用いた
時の分子線源のオン、オフの状態の時間変化を示したも
ので、第１の半導体を構成するＧａおよびｓｂの分子線
源をオフにすると同時に、第２の半導体を構成する１口
およびＡｓの分子線源をオンにしている。
この場合、Ｖ族元素は成長表面上に、■族に比べ長時間
残ると思われるために、第１の半導体の成長後すぐに第
２の半導体の成長を開始すると、第２の半導体の結晶側
の界面付近に第１の半導体のＶ族元素か多く混じり、急
峻な界面ができないと同時に、その部分は大きな格子不
整が生じ、格子欠陥などの原因となる。
残ると思われるために、第１の半導体の成長後すぐに第
２の半導体の成長を開始すると、第２の半導体の結晶側
の界面付近に第１の半導体のＶ族元素か多く混じり、急
峻な界面ができないと同時に、その部分は大きな格子不
整が生じ、格子欠陥などの原因となる。
本発明は以上述べたような従来の欠点を回避し、Ｖ族元
素が変化する半導体異種接合において急峻な界面を形成
することの可能な半導体異種接合作製方法を提供するこ
とを目的とする。
素が変化する半導体異種接合において急峻な界面を形成
することの可能な半導体異種接合作製方法を提供するこ
とを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、Ｖ族元素の異なる第１および第２の■−ｖ族
化合物半導体の分子線エピタキシー法による異種接合の
作製方法において、第１の半導体の成長工程の後、第２
の半導体の成長工程に先立って、前記第１の半導体に含
まれるＶ族元素の分子線を当てる工程と、次いで前記第
２の半導体に含まれるＶ族元素の分子線を当てる工程と
を備えてなることを特徴とする半導体異種接合作製り法
である。
化合物半導体の分子線エピタキシー法による異種接合の
作製方法において、第１の半導体の成長工程の後、第２
の半導体の成長工程に先立って、前記第１の半導体に含
まれるＶ族元素の分子線を当てる工程と、次いで前記第
２の半導体に含まれるＶ族元素の分子線を当てる工程と
を備えてなることを特徴とする半導体異種接合作製り法
である。
本発明において第１の半導体の成長後に第１の半導体に
含まれるＶＭ元索を照射覆る時間、および第２の半導体
に含まれるＶ族元素を照射覆る時間はいずれも１〜６０
秒程度が望ましい。
含まれるＶＭ元索を照射覆る時間、および第２の半導体
に含まれるＶ族元素を照射覆る時間はいずれも１〜６０
秒程度が望ましい。
［作用］
Ｖ族元素が異なる第１および第２の■−ｖ族化族化合物
半導体上びＢを、Ａ、Ｂの順で作製し、これらの異種接
合を形成する場合、まず半導体Ａの成長後、半導体Ａに
含まれるＶ族元素（ＶＡ）をしばらくの間、例えば１〜
６０秒間、半導体Ａの上に当てることにより、Ａの表面
はすべてｖＡで覆われ、かつＶＡ原子と結合していない
半導体への■族原子（■Ａ）はなくなる。この復、半導
体Ｂに含まれるＶ族元素（ｖ８）をＡの表面に当てるこ
とにより、Ａの表面を覆っていた■Ａ原子は、ｖ８原子
に置き換る。その後半導体Ｂの成長を開始すれば、半導
体Ａの表面にある■８原子の上に■８原子、その上にｖ
８原子という順序で成長するために、■ｏとＶＢが混じ
り合うことはなく、また、成長待機時間をおいているた
めに■Ａと■８が混じり合うこともなく、きわめて急峻
な異種接合界面が形成できることになる。
半導体上びＢを、Ａ、Ｂの順で作製し、これらの異種接
合を形成する場合、まず半導体Ａの成長後、半導体Ａに
含まれるＶ族元素（ＶＡ）をしばらくの間、例えば１〜
６０秒間、半導体Ａの上に当てることにより、Ａの表面
はすべてｖＡで覆われ、かつＶＡ原子と結合していない
半導体への■族原子（■Ａ）はなくなる。この復、半導
体Ｂに含まれるＶ族元素（ｖ８）をＡの表面に当てるこ
とにより、Ａの表面を覆っていた■Ａ原子は、ｖ８原子
に置き換る。その後半導体Ｂの成長を開始すれば、半導
体Ａの表面にある■８原子の上に■８原子、その上にｖ
８原子という順序で成長するために、■ｏとＶＢが混じ
り合うことはなく、また、成長待機時間をおいているた
めに■Ａと■８が混じり合うこともなく、きわめて急峻
な異種接合界面が形成できることになる。
［実施例コ
次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
する。
以下、例としてＧａＳｂとＩｎＡｓの異種接合を分子線
エピタキシー法を用いて作製する方法について述べるが
、本発明の異種接合の組合わせはこれに限定されるもの
ではなく、例えばＭＳｂとＩｎＡｓ、 ＩｎＰとＭｓｂ
Ａｓ等が挙げられる。
エピタキシー法を用いて作製する方法について述べるが
、本発明の異種接合の組合わせはこれに限定されるもの
ではなく、例えばＭＳｂとＩｎＡｓ、 ＩｎＰとＭｓｂ
Ａｓ等が挙げられる。
まず、通常の方法によりＧａＳｂ基板を有機洗浄し、化
学的にエツチングして清浄化した後、１ｏ−１０Ｔｏｒ
ｒ台の超高真空に排気された成長室中の基板ホルダに装
着する。
学的にエツチングして清浄化した後、１ｏ−１０Ｔｏｒ
ｒ台の超高真空に排気された成長室中の基板ホルダに装
着する。
成長開始に先立ら、Ｇａ、 Ｓｂ、 Ｉｎ、 Ａｓの各
分子線源は所望の組成が得られるように温度制御される
。
分子線源は所望の組成が得られるように温度制御される
。
次に基板温度を４８０℃に安定させ、Ｇａとｓｂの分子
線源の前方のシャッタを開けてＧａＳｂを３０００人成
長させる。次にＧａの分子線源のシャッタを閉じ、ｓｂ
分子線のみをＧａＳｂ上に約１０秒間当て、その後ｓｂ
分子線源のシャッタを閉じ、＾Ｓの分子線源のシャッタ
を開けてＡｓの分子線を約１０秒間当てる。次いでＩｎ
の分子線源のシャッタを開けてＩｎＡｓを成長する。
線源の前方のシャッタを開けてＧａＳｂを３０００人成
長させる。次にＧａの分子線源のシャッタを閉じ、ｓｂ
分子線のみをＧａＳｂ上に約１０秒間当て、その後ｓｂ
分子線源のシャッタを閉じ、＾Ｓの分子線源のシャッタ
を開けてＡｓの分子線を約１０秒間当てる。次いでＩｎ
の分子線源のシャッタを開けてＩｎＡｓを成長する。
以上の工程により、Ｇａｒｂと１ｎＡｓの異種接合が作
製された。第１図は本実施例の場合の分子線源のオン、
オフの状態の時間変化を示したもので、時間ｔｏが第１
の半導体であるＧａＳｂの成長を終了した時点を示して
いる。本実施例によれば極めて急峻な異種接合界面が形
成され、従って格子不整合の少ない界面が得られた。
製された。第１図は本実施例の場合の分子線源のオン、
オフの状態の時間変化を示したもので、時間ｔｏが第１
の半導体であるＧａＳｂの成長を終了した時点を示して
いる。本実施例によれば極めて急峻な異種接合界面が形
成され、従って格子不整合の少ない界面が得られた。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の方法によれば、分子線エ
ピタキシー法によるＶ族が変化するｍ−Ｖ族化合物半導
体の異種接合について、きわめて急峻で、格子不整合の
少ない異種接合界面を形成することのできる半導体異種
接合作製方法が提供される。
ピタキシー法によるＶ族が変化するｍ−Ｖ族化合物半導
体の異種接合について、きわめて急峻で、格子不整合の
少ない異種接合界面を形成することのできる半導体異種
接合作製方法が提供される。
第１図は本発明の一実施例の分子線源のオン、オフの状
態の時間変化を示した図、第２図は従来例による異種接
合作製方法における分子線源のオン、オフの状態の時間
変化を示した図である。
態の時間変化を示した図、第２図は従来例による異種接
合作製方法における分子線源のオン、オフの状態の時間
変化を示した図である。
Claims (1)
- （１）Ｖ族元素の異なる第１および第２のIII−Ｖ族化
合物半導体の分子線エピタキシー法による異種接合の作
製方法において、第１の半導体の成長工程の後、第２の
半導体の成長工程に先立って、前記第１の半導体に含ま
れるＶ族元素の分子線を当てる工程と、次いで前記第２
の半導体に含まれるＶ族元素の分子線を当てる工程とを
備えてなることを特徴とする半導体異種接合作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14592188A JPH01315128A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 半導体異種接合作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14592188A JPH01315128A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 半導体異種接合作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01315128A true JPH01315128A (ja) | 1989-12-20 |
Family
ID=15396161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14592188A Pending JPH01315128A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 半導体異種接合作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01315128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006421A1 (ja) * | 2003-07-15 | 2005-01-20 | Nikko Materials Co., Ltd. | エピタキシャル成長方法 |
-
1988
- 1988-06-15 JP JP14592188A patent/JPH01315128A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006421A1 (ja) * | 2003-07-15 | 2005-01-20 | Nikko Materials Co., Ltd. | エピタキシャル成長方法 |
| EP1646078A1 (en) * | 2003-07-15 | 2006-04-12 | Nikko Materials Co., Ltd. | Epitaxial growth process |
| JPWO2005006421A1 (ja) * | 2003-07-15 | 2006-08-24 | 日鉱金属株式会社 | エピタキシャル成長方法 |
| EP1646078A4 (en) * | 2003-07-15 | 2009-09-02 | Nippon Mining Co | EPITAXIAL GROWTH PROCESS |
| JP4714583B2 (ja) * | 2003-07-15 | 2011-06-29 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | エピタキシャル成長方法 |
| US8231728B2 (en) | 2003-07-15 | 2012-07-31 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Epitaxial growth process |
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