JPH02105408A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH02105408A JPH02105408A JP26025288A JP26025288A JPH02105408A JP H02105408 A JPH02105408 A JP H02105408A JP 26025288 A JP26025288 A JP 26025288A JP 26025288 A JP26025288 A JP 26025288A JP H02105408 A JPH02105408 A JP H02105408A
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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〕
この発明は、半導体装置およびその製造方法に関するも
のである。
のである。
半導体材料の導電形式（Ｐ形またはｎ形）の制御は、通
常不純物の添加によって行われている。
常不純物の添加によって行われている。
この不純物の添加はたとえば、イオン注入法、気相拡散
法、固相拡散法などの方法で行われる他、前記半導体薄
膜の形成時に前記不純物を混入させるようにして行われ
ることもある。
法、固相拡散法などの方法で行われる他、前記半導体薄
膜の形成時に前記不純物を混入させるようにして行われ
ることもある。
窒化アルミニウムは、半導体化合物として従来より知ら
れているが、そのｐ形、ｎ形の制御に関しては従来その
方法がなく、半導体装置には基板などとして用いられて
いた。
れているが、そのｐ形、ｎ形の制御に関しては従来その
方法がなく、半導体装置には基板などとして用いられて
いた。
この発明６し目的は、窒化アルミニウムの導電形式を制
御することにより、窒化アルミニウム薄膜を半導体薄膜
として用いることができるようにした半導体装置および
その製造方法を提供することである。
御することにより、窒化アルミニウム薄膜を半導体薄膜
として用いることができるようにした半導体装置および
その製造方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］
この発明の半導体装置は、アルミニウムと窒素との組成
比を制御して導電形式を制御した窒化アルミニウム薄膜
を半導体！！膜として含むことを特徴とする。
比を制御して導電形式を制御した窒化アルミニウム薄膜
を半導体！！膜として含むことを特徴とする。
また、この発明の半導体装置の製造方法は、半導体薄膜
として窒化アルミニウム薄膜を用いる半導体装置の製造
方法であって、アルミニウム蒸着と窒素イオンの照射と
を併用して前記窒化アルミニウム薄膜を形成するにあた
って、前記アルミニウムの蒸着量と前記窒素イオンの照
射量との少なくともいずれか一方を制御してアルミニウ
ムと窒素との組成比を制御することを特徴とする。
として窒化アルミニウム薄膜を用いる半導体装置の製造
方法であって、アルミニウム蒸着と窒素イオンの照射と
を併用して前記窒化アルミニウム薄膜を形成するにあた
って、前記アルミニウムの蒸着量と前記窒素イオンの照
射量との少なくともいずれか一方を制御してアルミニウ
ムと窒素との組成比を制御することを特徴とする。
この発明の構成によれば、半導体装置にはその半導体薄
膜として、窒化アルミニウム薄膜が用いられる。窒化ア
ルミニウムは、その導電形式が窒素とアルミニウムとの
組成比を変化させることによって制御されることが本件
発明者によって確認されている。この発明では、前記窒
化アルミニウム薄１１９は、アルミニウム蒸着と窒素イ
オン照射とを併用して形成され、前記組成比は前記アル
ミニウムの蒸着量および前記窒素イオンの照射量とのい
ずれか一方を制御するようにして変化され、そのように
して導電形式が制御される。
膜として、窒化アルミニウム薄膜が用いられる。窒化ア
ルミニウムは、その導電形式が窒素とアルミニウムとの
組成比を変化させることによって制御されることが本件
発明者によって確認されている。この発明では、前記窒
化アルミニウム薄１１９は、アルミニウム蒸着と窒素イ
オン照射とを併用して形成され、前記組成比は前記アル
ミニウムの蒸着量および前記窒素イオンの照射量とのい
ずれか一方を制御するようにして変化され、そのように
して導電形式が制御される。
この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。
明する。
第１図はこの発明の一実施例の半導体装置において半導
体Ｉ１ｇとして用いられる窒化アルミニウム薄膜（以下
ｒＡＩＮ薄膜」という）の形成を行うための基本的な構
成を示す概念図である。ホルダ１にＡＮＮ薄膜の形成を
行うべき基板２が固定され、この基板２に対向して、ア
ルミニウムを蒸発する蒸発ａ３と、窒素イオンを前記基
板２表面に向けて照射するイオン源４とが配置される。
体Ｉ１ｇとして用いられる窒化アルミニウム薄膜（以下
ｒＡＩＮ薄膜」という）の形成を行うための基本的な構
成を示す概念図である。ホルダ１にＡＮＮ薄膜の形成を
行うべき基板２が固定され、この基板２に対向して、ア
ルミニウムを蒸発する蒸発ａ３と、窒素イオンを前記基
板２表面に向けて照射するイオン源４とが配置される。
５は基板２表面に形成されたＡＩＮ薄膜の膜厚を監視す
る膜厚モニタであり、６は蒸発源３から薄光されるアル
ミニウムである。
る膜厚モニタであり、６は蒸発源３から薄光されるアル
ミニウムである。
このような構成によって、前記基板２表面には、アルミ
ニウム蒸着と窒素イオンの照射とを同時にまたは交互に
行って、すなわち併用してＡｆＮＦ！膜が形成される。
ニウム蒸着と窒素イオンの照射とを同時にまたは交互に
行って、すなわち併用してＡｆＮＦ！膜が形成される。
前記アルミニウムの蒸発源３からの蒸発量、および前記
窒素イオンの照射量は、その少なくともいずれか一方が
図示しない構成によって制御されており、これによって
基板２表面に形成されるＡｆＮＩ膜における、アルミニ
ウムと窒素との組成比を制御することが可能である。
窒素イオンの照射量は、その少なくともいずれか一方が
図示しない構成によって制御されており、これによって
基板２表面に形成されるＡｆＮＩ膜における、アルミニ
ウムと窒素との組成比を制御することが可能である。
前記イオン源４から発生される窒素イオンのエネルギー
は、１０ｅＶ〜４０ｋｅＶ （好ましくは１００ｅＶ〜
１ｋｅＶ）とされる。このエネルギーの下限の値は、イ
オン源４からの窒素イオンの引き出し限界値と、蒸着さ
れるアルミニウム原子のエネルギーの上限付近の値とを
考慮して設定される値であって、これ以下のエネルギー
では、形成されるＡＩＮ薄膜のアルミニウムと窒素との
組成比を良好に制御することができない、また上限の値
は、形成されたＡ１．Ｎｉ膜に照射される窒素イオンに
よる格子欠陥を生じさせないようにするために設定され
る値である。
は、１０ｅＶ〜４０ｋｅＶ （好ましくは１００ｅＶ〜
１ｋｅＶ）とされる。このエネルギーの下限の値は、イ
オン源４からの窒素イオンの引き出し限界値と、蒸着さ
れるアルミニウム原子のエネルギーの上限付近の値とを
考慮して設定される値であって、これ以下のエネルギー
では、形成されるＡＩＮ薄膜のアルミニウムと窒素との
組成比を良好に制御することができない、また上限の値
は、形成されたＡ１．Ｎｉ膜に照射される窒素イオンに
よる格子欠陥を生じさせないようにするために設定され
る値である。
上述のような構成によって、アルミニウムと窒素との組
成比を変化させて形成したＡ４２ＮＦＪ膜（窒素イオン
のエネルギーは２００ｅＶとした。）に関してその導電
率σの温度変化を測定した結果が第２図に示されている
。この第２図において横軸には、１０’ ／Ｔ （Ｔは
絶対温度）が採られ、縦軸にはｉｎσが採られている。
成比を変化させて形成したＡ４２ＮＦＪ膜（窒素イオン
のエネルギーは２００ｅＶとした。）に関してその導電
率σの温度変化を測定した結果が第２図に示されている
。この第２図において横軸には、１０’ ／Ｔ （Ｔは
絶対温度）が採られ、縦軸にはｉｎσが採られている。
また測定点を表す各シンボルマ、Ｏ１Δ２口、・、およ
び■に対応するアルミニウムと窒素との組成比ＡＮ／Ｎ
は、下記のとおりである。
び■に対応するアルミニウムと窒素との組成比ＡＮ／Ｎ
は、下記のとおりである。
マ・・・・・・Ａｊｌ！／Ｎ＝０．８２０・・・・・・
Ａ４／Ｎ＝０．９８ Δ・・・・・・Ａｊ２／Ｎ鱈１．０１ ０・・・・・・ＡＩ！／Ｎ＝１．３０ ・・・・・・・ＡＮ／Ｎ＝１．７５ −・・・・・・／ｌ／Ｎ＝２．ＯＯ 第２図に示されるように組成比がＡｎ／Ｎ’；１（第２
図のＯおよびΔ）では、Ａｐ、Ｎ薄膜は真性半導体とし
ての温度変化を示す、また、組成比がＡｆｆｉ／Ｎ−１
，７５および２．００（第２図の・および■）では、不
純物を添加した半導体材料と同様に不純物領域（１０３
／Ｔ＞４．５の領域）、および出払い領域（４，５＞１
０３／Ｔ＞３．５の領域）が現れ、前記組成比Ａｌ／Ｎ
を変化させることによって、半導体材料に不純物を添加
したと同様な効果が認められた。なお前記各組成比のＡ
ＩＮ＠膜中には、アルミニウム、窒素以外の不純物元素
は検出されなかった。
Ａ４／Ｎ＝０．９８ Δ・・・・・・Ａｊ２／Ｎ鱈１．０１ ０・・・・・・ＡＩ！／Ｎ＝１．３０ ・・・・・・・ＡＮ／Ｎ＝１．７５ −・・・・・・／ｌ／Ｎ＝２．ＯＯ 第２図に示されるように組成比がＡｎ／Ｎ’；１（第２
図のＯおよびΔ）では、Ａｐ、Ｎ薄膜は真性半導体とし
ての温度変化を示す、また、組成比がＡｆｆｉ／Ｎ−１
，７５および２．００（第２図の・および■）では、不
純物を添加した半導体材料と同様に不純物領域（１０３
／Ｔ＞４．５の領域）、および出払い領域（４，５＞１
０３／Ｔ＞３．５の領域）が現れ、前記組成比Ａｌ／Ｎ
を変化させることによって、半導体材料に不純物を添加
したと同様な効果が認められた。なお前記各組成比のＡ
ＩＮ＠膜中には、アルミニウム、窒素以外の不純物元素
は検出されなかった。
本件発明者はさらに前記各組成比のＡＩ！、Ｎｌ膜に関
して、ボール効果を用いての判定を行っている。その結
果組成比ＡＮ／Ｎ≧１ではｐ形半導体であることが、ま
た組成比ＡＮ／Ｎ≦１ではｎ形半導体であることが確認
された。
して、ボール効果を用いての判定を行っている。その結
果組成比ＡＮ／Ｎ≧１ではｐ形半導体であることが、ま
た組成比ＡＮ／Ｎ≦１ではｎ形半導体であることが確認
された。
このようにしてＡ／！Ｎｉ膜では、そのアルミニウムと
窒素との組成比／ｌ／Ｎを変化させることによって、そ
の導電形式を制御することが可能であり、したがってこ
の導電形式を制御した／ＩＮｇｔ膜を半導体薄膜として
、半導体装置に応用することができる。しかも前記導電
形式の制御は、最に極めて有害な原ネ４が用いられる不
純物の添加を行わずに達成されるので、安全性の向上に
有利である。また、熱処理の必要がないので基材への影
響がなく、したがってたとえばＳｉを用いた従来の半導
体装置を形成した基板上に、前記Ｓｉを用いた半導体装
置に影響を与えることなく新たな半導体装置を形成する
ことができる。さらにまた、前記不純物の添加および熱
処理が不必要であるので、前記導電形式の制御は、比較
的簡易に行うことができるという効果がある。
窒素との組成比／ｌ／Ｎを変化させることによって、そ
の導電形式を制御することが可能であり、したがってこ
の導電形式を制御した／ＩＮｇｔ膜を半導体薄膜として
、半導体装置に応用することができる。しかも前記導電
形式の制御は、最に極めて有害な原ネ４が用いられる不
純物の添加を行わずに達成されるので、安全性の向上に
有利である。また、熱処理の必要がないので基材への影
響がなく、したがってたとえばＳｉを用いた従来の半導
体装置を形成した基板上に、前記Ｓｉを用いた半導体装
置に影響を与えることなく新たな半導体装置を形成する
ことができる。さらにまた、前記不純物の添加および熱
処理が不必要であるので、前記導電形式の制御は、比較
的簡易に行うことができるという効果がある。
〔発明の効果］
この発明の半導体装置およびその製造方法によれば、窒
化アルミニウム薄膜は、そのアルミニウムと窒素との組
成比を制御することによって、その導電形式が制御され
るので、この窒化アルミニウム薄膜を、前記半導体装置
の半導体ｉＭ ＩＩＷとして用いることができる。しか
も前記導電形式の制御は、不純物の添加によることなく
行われ、また熱処理の必要もないので、比較的簡易に行
うことができるとともに、工程上の安全性を向上するこ
とができ、さらに基材に影響を与えることなく半導体装
置を製造することができるという効果がある。
化アルミニウム薄膜は、そのアルミニウムと窒素との組
成比を制御することによって、その導電形式が制御され
るので、この窒化アルミニウム薄膜を、前記半導体装置
の半導体ｉＭ ＩＩＷとして用いることができる。しか
も前記導電形式の制御は、不純物の添加によることなく
行われ、また熱処理の必要もないので、比較的簡易に行
うことができるとともに、工程上の安全性を向上するこ
とができ、さらに基材に影響を与えることなく半導体装
置を製造することができるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の半導体装置において用い
られる窒化アルミニウム薄膜を形成するだめの基本的な
構成を示す概念図、第２図は第１図に示された構成によ
って組成比Ａ／／Ｎを異ならせて形成した窒化アルミニ
ウム薄膜の導電率σの温度変化を示すグラフである。 ２・・・基板、３・・・蒸発源、４・・・イオン源第１
図
られる窒化アルミニウム薄膜を形成するだめの基本的な
構成を示す概念図、第２図は第１図に示された構成によ
って組成比Ａ／／Ｎを異ならせて形成した窒化アルミニ
ウム薄膜の導電率σの温度変化を示すグラフである。 ２・・・基板、３・・・蒸発源、４・・・イオン源第１
図
Claims (2)
- （１）アルミニウムと窒素との組成比を制御して導電形
式を制御した窒化アルミニウム薄膜を半導体薄膜として
含むことを特徴とする半導体装置。 - （２）半導体薄膜として窒化アルミニウム薄膜を用いる
半導体装置の製造方法であって、アルミニウム蒸着と窒
素イオンの照射とを併用して前記窒化アルミニウム薄膜
を形成するにあたって、前記アルミニウムの蒸着量と前
記窒素イオンの照射量との少なくともいずれか一方を制
御してアルミニウムと窒素との組成比を制御することを
特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260252A JPH0817156B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260252A JPH0817156B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105408A true JPH02105408A (ja) | 1990-04-18 |
| JPH0817156B2 JPH0817156B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17345466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260252A Expired - Fee Related JPH0817156B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817156B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03136235A (ja) * | 1989-10-21 | 1991-06-11 | Agency Of Ind Science & Technol | Ｐｎ接合形成法 |
| WO2000002240A1 (fr) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Japan Science And Technology Corporation | PROCEDE DE SYNTHESE DE FILMS MINCES DE MONOCRISTAUX D'AlN A FAIBLE RESISTANCE DE TYPES n ET p |
| DE10025562C1 (de) * | 2000-05-24 | 2002-04-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Schicht auf einem Substrat und mit dem Verfahren hergestelltes Quasisubstrat |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS582022A (ja) * | 1981-06-27 | 1983-01-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜形成方法 |
| JPS6287496A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | Nissin Electric Co Ltd | 単結晶窒化アルミニウム膜の作製方法 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63260252A patent/JPH0817156B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS582022A (ja) * | 1981-06-27 | 1983-01-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜形成方法 |
| JPS6287496A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | Nissin Electric Co Ltd | 単結晶窒化アルミニウム膜の作製方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03136235A (ja) * | 1989-10-21 | 1991-06-11 | Agency Of Ind Science & Technol | Ｐｎ接合形成法 |
| WO2000002240A1 (fr) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Japan Science And Technology Corporation | PROCEDE DE SYNTHESE DE FILMS MINCES DE MONOCRISTAUX D'AlN A FAIBLE RESISTANCE DE TYPES n ET p |
| US6281099B1 (en) | 1998-07-07 | 2001-08-28 | Japan Science And Technology Corporation | Method for synthesizing single crystal AIN thin films of low resistivity n-type and low resistivity p-type |
| DE10025562C1 (de) * | 2000-05-24 | 2002-04-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Schicht auf einem Substrat und mit dem Verfahren hergestelltes Quasisubstrat |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0817156B2 (ja) | 1996-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |