JPH0212814A - 化合物半導体結晶成長方法 - Google Patents
化合物半導体結晶成長方法Info
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- JPH0212814A JPH0212814A JP16069588A JP16069588A JPH0212814A JP H0212814 A JPH0212814 A JP H0212814A JP 16069588 A JP16069588 A JP 16069588A JP 16069588 A JP16069588 A JP 16069588A JP H0212814 A JPH0212814 A JP H0212814A
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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〕
ｍ−ｖ族化合物半導体のうちの■族元素にＩｎが含まれ
ている化合物半導体結晶を成長させる方法の改良に関し
、 Ｉｎを含む化合物半導体結晶を成長させる際、気相中で
の原料ガスの濃度に変化を生じても、結晶膜の成長速度
、組成、均一性に悪影響がなく、しかも、膜厚に関して
原子層オーダーの制御が可能である化合物半導体結晶成
長方法を提供することを目的とし、 気相中ではＩｎの原料であるトリメチルインジウムが熱
分解してＩｎ原子にならない程度の温度を維持できるよ
うに基板を加熱し、該基板の表面にトリメチルインジウ
ム及び燐や砒素など■族元素を含む化合物を交互に供給
してＩｎを含む化合物半導体結晶を成長させる：［程が
含まれてなるよう構成する。
ている化合物半導体結晶を成長させる方法の改良に関し
、 Ｉｎを含む化合物半導体結晶を成長させる際、気相中で
の原料ガスの濃度に変化を生じても、結晶膜の成長速度
、組成、均一性に悪影響がなく、しかも、膜厚に関して
原子層オーダーの制御が可能である化合物半導体結晶成
長方法を提供することを目的とし、 気相中ではＩｎの原料であるトリメチルインジウムが熱
分解してＩｎ原子にならない程度の温度を維持できるよ
うに基板を加熱し、該基板の表面にトリメチルインジウ
ム及び燐や砒素など■族元素を含む化合物を交互に供給
してＩｎを含む化合物半導体結晶を成長させる：［程が
含まれてなるよう構成する。
本発明は、Ｉ−Ｖ族化合物半導体のうちの■族元素にＩ
ｎが含まれている化合物半導体結晶を成長させる方法の
改良に関する。
ｎが含まれている化合物半導体結晶を成長させる方法の
改良に関する。
現在、光通信用として長波長帯域に発振波長をもつ半導
体レーザや性能を向上させる為に量子井戸構造を備えた
半導体レーザが注目されている。
体レーザや性能を向上させる為に量子井戸構造を備えた
半導体レーザが注目されている。
これらの半導体デバイスを作成するには、ＩｎＰ、Ｉｎ
ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａ八ｓＰへどＩｎを含
む化合物半導体結晶の成長技術が重要である。
ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａ八ｓＰへどＩｎを含
む化合物半導体結晶の成長技術が重要である。
前記半導体デバイスを再現性良（、しかも、多量に製造
する為には、Ｉｎの原料に関する濃度の変化、或いは、
反応室中に於ける原料ガスの消費に起因する原料ガスの
濃度や組成の変化などに依り、成長する化合物半導体結
晶膜の組成や均一性などが影響を受けないような結晶成
長技術を開発する必要がある。
する為には、Ｉｎの原料に関する濃度の変化、或いは、
反応室中に於ける原料ガスの消費に起因する原料ガスの
濃度や組成の変化などに依り、成長する化合物半導体結
晶膜の組成や均一性などが影響を受けないような結晶成
長技術を開発する必要がある。
従来、Ｉｎを含む化合物半導体結晶を成長させる場合、
Ｉｎの原料としては有機金属化合物であるトリメチルイ
ンジウム（Ｉ ｎ （ＣＨ３） ３ ：ＴＭｌ）を、
また、■族元素を含む原料としてはアルシン（ＡＳＨ３
）やホスフィン（Ｐ Ｈ３）などの水素化物を用い、こ
れらを混合して反応室に送入し、基板表面或いはその近
傍に於ける気相中で熱分解さ仕るなどの化学反応を利用
して結晶膜を堆積させるＯＭＶＰＥ （ｏｒｇａｎｏｍ
ｅｔａｌｌｉｃｓ ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｅ
ｐｉｔａｘｙ）法が主に実施されている。
Ｉｎの原料としては有機金属化合物であるトリメチルイ
ンジウム（Ｉ ｎ （ＣＨ３） ３ ：ＴＭｌ）を、
また、■族元素を含む原料としてはアルシン（ＡＳＨ３
）やホスフィン（Ｐ Ｈ３）などの水素化物を用い、こ
れらを混合して反応室に送入し、基板表面或いはその近
傍に於ける気相中で熱分解さ仕るなどの化学反応を利用
して結晶膜を堆積させるＯＭＶＰＥ （ｏｒｇａｎｏｍ
ｅｔａｌｌｉｃｓ ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｅ
ｐｉｔａｘｙ）法が主に実施されている。
第５図はｌｎ （ＣＨ３）３とＰ Ｈ３とを原料ガスに
し、前記ＯＭＶＰＥ法を実施してＩ ｎ Ｐの結晶を成
長させた場合のｌｎ （ＣＨ３）３流量依存性を表す線
図であり、横軸にはＩｎ（ＣＨ３）３流量を、縦軸には
成長膜厚をそれぞれ採っである。
し、前記ＯＭＶＰＥ法を実施してＩ ｎ Ｐの結晶を成
長させた場合のｌｎ （ＣＨ３）３流量依存性を表す線
図であり、横軸にはＩｎ（ＣＨ３）３流量を、縦軸には
成長膜厚をそれぞれ採っである。
尚、Ｉｎ （ＣＨ３）３の流量は〔ｍ１／分〕で、そし
て、成長膜厚は〔人／分〕でそれぞれ表しである。
て、成長膜厚は〔人／分〕でそれぞれ表しである。
このデータを得た際の条件は、
雰囲気温度１６００（’Ｃ）
Ｉｎ（ＣＨ３）３の蒸気圧：１（Ｔｏｒｒ）Ｉｎ （Ｃ
Ｈ３）３のバブラ温度： １３． ５ （’Ｃ）ＰＨ３
のモル分率（ｍ、ｆ、）： ４．８Ｘ１０−２反応室内
の全圧カニ１５（Ｔｏｒｒ） 図から判るように、Ｉｎ （ＣＨ３）３の流量が変化す
るにつれてＩｎＰ結晶の成長膜厚も変化している。
Ｈ３）３のバブラ温度： １３． ５ （’Ｃ）ＰＨ３
のモル分率（ｍ、ｆ、）： ４．８Ｘ１０−２反応室内
の全圧カニ１５（Ｔｏｒｒ） 図から判るように、Ｉｎ （ＣＨ３）３の流量が変化す
るにつれてＩｎＰ結晶の成長膜厚も変化している。
然しなから、ＯＭＶＰＥ法では、結晶膜の成長速度が、
Ｉｎの原料であるＩｎ（Ｃ１−（３）３の流量、即ら、
濃度に比例する為、 （１１Ｉｎ （ＣＨ３）３の容器に於ける温度変化、ま
た、この容器を通過する水素（Ｈ２）などのキャリヤ・
ガスの流量変化、更には、その容器中のＩ ｎ （ＣＨ
３） ３の残量変化に伴う蒸発量の変化などに依り、反
応室中に供給されるＩｎ（ＣＨ３）３の濃度が変化する
こと、 （２）反応室中で結晶膜が堆積されるにつれてＩｎ（Ｃ
Ｈ３）３が消費されること、 などが原因となって結晶成長速度の再現性や同−基板内
或いは各基板間での膜厚の均一性が良くない旨の問題が
ある。
Ｉｎの原料であるＩｎ（Ｃ１−（３）３の流量、即ら、
濃度に比例する為、 （１１Ｉｎ （ＣＨ３）３の容器に於ける温度変化、ま
た、この容器を通過する水素（Ｈ２）などのキャリヤ・
ガスの流量変化、更には、その容器中のＩ ｎ （ＣＨ
３） ３の残量変化に伴う蒸発量の変化などに依り、反
応室中に供給されるＩｎ（ＣＨ３）３の濃度が変化する
こと、 （２）反応室中で結晶膜が堆積されるにつれてＩｎ（Ｃ
Ｈ３）３が消費されること、 などが原因となって結晶成長速度の再現性や同−基板内
或いは各基板間での膜厚の均一性が良くない旨の問題が
ある。
本発明は、Ｉｎを含む化合物半導体結晶を成長させる際
、気相中での原料ガスの濃度に変化を生じても、結晶膜
の成長速度、組成、均一性に悪影響がなく、しかも、膜
厚に関して原子層オーダーの制御が可能である化合物半
導体結晶成長方法を提供しようとする。
、気相中での原料ガスの濃度に変化を生じても、結晶膜
の成長速度、組成、均一性に悪影響がなく、しかも、膜
厚に関して原子層オーダーの制御が可能である化合物半
導体結晶成長方法を提供しようとする。
前記した従来技術に於いては、約６００（’Ｃ）以上の
高温にした基板上にＩｎ （ＣＨ３）３及びＰ Ｈ３な
どを同時に供給するようにしている。従って、Ｉｎ（Ｃ
Ｉ３）３及びＰＨ３は、それぞれ該基板上或いはその近
傍の気相中で熱分解を起こし、特に、Ｉｎ（ＣＩ−１３
）３の場合には、基板表面にＩｎ原子の状態で供給され
ている。
高温にした基板上にＩｎ （ＣＨ３）３及びＰ Ｈ３な
どを同時に供給するようにしている。従って、Ｉｎ（Ｃ
Ｉ３）３及びＰＨ３は、それぞれ該基板上或いはその近
傍の気相中で熱分解を起こし、特に、Ｉｎ（ＣＩ−１３
）３の場合には、基板表面にＩｎ原子の状態で供給され
ている。
ＭＢＥ（ｍｏｔｅ□ｃｕｌａｒ ｂｅａｍ ｅｐｉ
ｔａｘｙ）法の研究からも明らかなことであるが、Ｉｎ
原子の基板結晶への被着確率は略１であり、従って、結
晶の成長速度はＩ ｎ （ＣＩ−１３） ３の導入量
に比例して決定される。この為、前記したように、特に
、Ｉｎ（ＣＨ３）３の濃度変化が起こると、膜厚や組成
の変動、或いは、均一性の低下などが発生するのである
。
ｔａｘｙ）法の研究からも明らかなことであるが、Ｉｎ
原子の基板結晶への被着確率は略１であり、従って、結
晶の成長速度はＩ ｎ （ＣＩ−１３） ３の導入量
に比例して決定される。この為、前記したように、特に
、Ｉｎ（ＣＨ３）３の濃度変化が起こると、膜厚や組成
の変動、或いは、均一性の低下などが発生するのである
。
そこで、本発明では、基板表面近傍に於ける気相中の温
度をＩｎ （ＣＨ３） ３がＩｎ原子にまでは分解しな
い程度の温度、従って、基板温度を約３００乃至４００
（Ｔ：）とし、従来技術に比較すると約２００乃至３０
０（’Ｃ）も低い温度に維持するものである。即ち、こ
のような温度に於いては、ｉｎ （ＣＨ３） ３の熱分
解は起こらないか、或いは、分解が起こってもＩｎ （
ＣＨ３）Ｘ （Ｘ＝１或いは２）の形のような中間的
な分解までしか進行せず、Ｉｎ原子は発生しないように
するものである。
度をＩｎ （ＣＨ３） ３がＩｎ原子にまでは分解しな
い程度の温度、従って、基板温度を約３００乃至４００
（Ｔ：）とし、従来技術に比較すると約２００乃至３０
０（’Ｃ）も低い温度に維持するものである。即ち、こ
のような温度に於いては、ｉｎ （ＣＨ３） ３の熱分
解は起こらないか、或いは、分解が起こってもＩｎ （
ＣＨ３）Ｘ （Ｘ＝１或いは２）の形のような中間的
な分解までしか進行せず、Ｉｎ原子は発生しないように
するものである。
このように、Ｉｎ原料を分子種の形で基板表面に供給す
ると、その基板表面に吸着されるＩｎの分子種は、そこ
に在るＰと化学的に結合したもののみが留まり、Ｐと結
合できなかったものは再蒸発する。従って、基板表面に
吸着されるＩｎ分子種は、せいぜい単分子層であり、そ
れ以上は吸着されない。その結果、Ｉｎ（ＣＨ３）３の
濃度が変化しても、余分に供給された分は結晶成長に寄
与しないのである。
ると、その基板表面に吸着されるＩｎの分子種は、そこ
に在るＰと化学的に結合したもののみが留まり、Ｐと結
合できなかったものは再蒸発する。従って、基板表面に
吸着されるＩｎ分子種は、せいぜい単分子層であり、そ
れ以上は吸着されない。その結果、Ｉｎ（ＣＨ３）３の
濃度が変化しても、余分に供給された分は結晶成長に寄
与しないのである。
この後、気相中からＩｎの分子種を充分にパージしてか
ら、１１１３など、■族元素を含むガスを供給すると、
基板表面に於ける前記した第一層目のＩｎ或いはＩｎ分
子種と反応が進んで原子層オーダーの結晶膜が得られる
のである。
ら、１１１３など、■族元素を含むガスを供給すると、
基板表面に於ける前記した第一層目のＩｎ或いはＩｎ分
子種と反応が進んで原子層オーダーの結晶膜が得られる
のである。
前記したように、基板表面を最高温にし、そして、基板
表面近傍のガス温度は上昇させないようにする為には、
基板を載置したサセプタを誘導加熱したり、裏面から輻
射加熱したり、赤外線ランプを照射するなどの加熱方式
を採用して実現させることができる。また、前記説明で
は、ＩｎＰを採り上げたが、Ｉｎを含む他の二元以上の
■−Ｖ族化合物半導体の場合についても同様に実施する
ことができる。
表面近傍のガス温度は上昇させないようにする為には、
基板を載置したサセプタを誘導加熱したり、裏面から輻
射加熱したり、赤外線ランプを照射するなどの加熱方式
を採用して実現させることができる。また、前記説明で
は、ＩｎＰを採り上げたが、Ｉｎを含む他の二元以上の
■−Ｖ族化合物半導体の場合についても同様に実施する
ことができる。
前記したようなことから、本発明に依る化合物半導体結
晶成長方法では、気相中ではＩｎの原料であるトリメチ
ルインジウムが熱分解して１ｎ原子にならない程度の温
度（例えば３００〜４００〔℃〕）を維持できるように
基板（例えばＩｎＰのウェハ１６）を加熱し、該基板の
表面にトリメチルインジウム及び燐や砒素など■族元素
を含む化合物（例えばＰ Ｈ３）を交互に供給してＩｎ
を含む化合物半導体結晶（例えばＩｎＰ）を成長させる
工程が含まれる。
晶成長方法では、気相中ではＩｎの原料であるトリメチ
ルインジウムが熱分解して１ｎ原子にならない程度の温
度（例えば３００〜４００〔℃〕）を維持できるように
基板（例えばＩｎＰのウェハ１６）を加熱し、該基板の
表面にトリメチルインジウム及び燐や砒素など■族元素
を含む化合物（例えばＰ Ｈ３）を交互に供給してＩｎ
を含む化合物半導体結晶（例えばＩｎＰ）を成長させる
工程が含まれる。
前記手段を採ることに依り、気相中のＩｎ（ＣＨ３）３
に濃度変化が起こっても、基板上に成長するＩｎを含む
化合物半導体結晶膜の組成や成長率は全く影響を受けず
、均一性が高い膜を原子的スケールで再現性良く成長さ
せることができ、大量のウェハについてエピタキシャル
成長を行う場合、ウェハ間の膜厚のバラツキを一原子層
以下に抑制することが可能である。
に濃度変化が起こっても、基板上に成長するＩｎを含む
化合物半導体結晶膜の組成や成長率は全く影響を受けず
、均一性が高い膜を原子的スケールで再現性良く成長さ
せることができ、大量のウェハについてエピタキシャル
成長を行う場合、ウェハ間の膜厚のバラツキを一原子層
以下に抑制することが可能である。
第１図は本発明を実施する気相エピタキシャル成長装置
の一例を解説する為の要部説明図を表している。
の一例を解説する為の要部説明図を表している。
図に於いて、ｌはウェハ装着用操作杆、２は準備室、３
はゲート・バルブ、４は反応室、５はカーボン・サセプ
タ、６は輻射加熱用ヒータ、７はターボ分子ポンプ、８
は排気口、９はフィルタ、１０はロークリ・ポンプ、１
１はマニホールド・バルブ、１２はマスフロー・コント
ローラ（ＭＦＣ）、１３はトリメチルインジウム源、１
４はホスフィン源、１５はキャリヤ・ガスであるＨ２送
入管、１６はウェハをそれぞれ示している。
はゲート・バルブ、４は反応室、５はカーボン・サセプ
タ、６は輻射加熱用ヒータ、７はターボ分子ポンプ、８
は排気口、９はフィルタ、１０はロークリ・ポンプ、１
１はマニホールド・バルブ、１２はマスフロー・コント
ローラ（ＭＦＣ）、１３はトリメチルインジウム源、１
４はホスフィン源、１５はキャリヤ・ガスであるＨ２送
入管、１６はウェハをそれぞれ示している。
本発明では、Ｉｎ （ＣＨ３） ３とＶ族元素を含むガ
ス（図示の気相エピタキシャル成長装置ではＰ Ｈ３）
とをウェハ１６上に交互に供給しな°ければならないの
で、そのガス切り替えにはマニホールド・バルブ１１を
用い、ペン）（ｖｅｎｔ）／ラン（ｒ ｕ ｎ）方式で
行う。そのようにして表面にガスが供給されるウェハ１
６は、厚さが３５０〔μｍ〕程度であって、カーボン製
のサセプタ５に形成された深さが０． ３ （ｕ＋）程
度の矩形の凹所に載置される。そのサセプタ５は、裏面
側からヒータ６に依って輻射加熱されるようになってい
て、ウェハ１６が３００〜４００（’Ｃ）に加熱され、
しかも、その近傍の気相中に於ける温度は低く維持され
てＩｎ原子の発生が防止されるようになっている。
ス（図示の気相エピタキシャル成長装置ではＰ Ｈ３）
とをウェハ１６上に交互に供給しな°ければならないの
で、そのガス切り替えにはマニホールド・バルブ１１を
用い、ペン）（ｖｅｎｔ）／ラン（ｒ ｕ ｎ）方式で
行う。そのようにして表面にガスが供給されるウェハ１
６は、厚さが３５０〔μｍ〕程度であって、カーボン製
のサセプタ５に形成された深さが０． ３ （ｕ＋）程
度の矩形の凹所に載置される。そのサセプタ５は、裏面
側からヒータ６に依って輻射加熱されるようになってい
て、ウェハ１６が３００〜４００（’Ｃ）に加熱され、
しかも、その近傍の気相中に於ける温度は低く維持され
てＩｎ原子の発生が防止されるようになっている。
第２図は本発明一実施例に於けるガスの供給に関するタ
イミング・チャートであり、ｔが時間を表している。
イミング・チャートであり、ｔが時間を表している。
ここでは、まず、１０（％）ＰＨ３＋Ｈ２を流１５００
（ｓ ｃ ｃｍ）とし７１０（秒〕間ニ亙ッて流し、
次に、Ｈ２を流量５００ （ｓ ｃ ｃｍ）として３
〔秒〕間に互って流すことでパージを行い、次に、ＴＭ
Ｉ＋８２を流ｆｆ１５００ （ｓ ｃ ｃｍ）として５
〔秒〕間に亙って流し、次に、Ｈ２を流量５００［ｓｃ
ｃｍ）として３〔秒〕間に亙って流すことでパージを行
って１サイクルが終了する。
（ｓ ｃ ｃｍ）とし７１０（秒〕間ニ亙ッて流し、
次に、Ｈ２を流量５００ （ｓ ｃ ｃｍ）として３
〔秒〕間に互って流すことでパージを行い、次に、ＴＭ
Ｉ＋８２を流ｆｆ１５００ （ｓ ｃ ｃｍ）として５
〔秒〕間に亙って流し、次に、Ｈ２を流量５００［ｓｃ
ｃｍ）として３〔秒〕間に亙って流すことでパージを行
って１サイクルが終了する。
各ガスは５００（ｓｃｃｍ）の等流量にしであるから、
反応室４内には常に何れかのガスが５００（ｓｃｃｍ）
だけ流れていることになる。
反応室４内には常に何れかのガスが５００（ｓｃｃｍ）
だけ流れていることになる。
第３図は、Ｉｎ （ＣＨ３）３とＰＨ３とを原料ガスに
し、本発明を実施してＩｎＰの結晶を成長させた場合の
Ｉｎ（ＣＩＩ３）３流量依存性を表す線図であり、横軸
にはＩｎ、（ＣＩ４３）３流量を、縦軸には１サイクル
当たりの成長Ｈ９厚をそれぞれ１采っである。尚、Ｉｎ
（ＣＨ３）３の流量は〔ｍｐ／分〕で、また、成長膜厚
は格子定数でそれぞれ表しである。
し、本発明を実施してＩｎＰの結晶を成長させた場合の
Ｉｎ（ＣＩＩ３）３流量依存性を表す線図であり、横軸
にはＩｎ、（ＣＩ４３）３流量を、縦軸には１サイクル
当たりの成長Ｈ９厚をそれぞれ１采っである。尚、Ｉｎ
（ＣＨ３）３の流量は〔ｍｐ／分〕で、また、成長膜厚
は格子定数でそれぞれ表しである。
このデータを得た際の条件は、
ウェハ１６の温度：３５０（”Ｃ）
ｌｎ（Ｃｔ（３）３の蒸気圧＝３ 〔Ｔｏｒｒ〕Ｉｎ
ＣＣｆ１３） ３を流す時間：３〔秒〕／１サイクル Ｉｎ（ＣＨ３）３のバブラ温度：２７．１ （’Ｃ）
ＰＨ３の濃度：２０ 〔％〕 Ｐ Ｈ３の流量：４８０（ｍＪ／分〕 ＰＨ３を流す時間：２０〔秒〕／１サイクル図から判る
ように、Ｉｎ （ＣＨ３）３の流量が１０（ｍ＃／分〕
〜９０〔ｍｌＺ分〕と変化しても、ＩｎＰ結晶の成長率
は変化していない。これは、成長速度が気相中のＩ ｎ
（ＣＦｌ ３ ） ３の濃度の影響を受けていない
ことを示している。
ＣＣｆ１３） ３を流す時間：３〔秒〕／１サイクル Ｉｎ（ＣＨ３）３のバブラ温度：２７．１ （’Ｃ）
ＰＨ３の濃度：２０ 〔％〕 Ｐ Ｈ３の流量：４８０（ｍＪ／分〕 ＰＨ３を流す時間：２０〔秒〕／１サイクル図から判る
ように、Ｉｎ （ＣＨ３）３の流量が１０（ｍ＃／分〕
〜９０〔ｍｌＺ分〕と変化しても、ＩｎＰ結晶の成長率
は変化していない。これは、成長速度が気相中のＩ ｎ
（ＣＦｌ ３ ） ３の濃度の影響を受けていない
ことを示している。
この場合のＩｎＰ結晶の成長率は、■サイクル当たり１
．４７ Ｃ人〕であって、これはＩｎＰの１／４格子定
数に相当する。
．４７ Ｃ人〕であって、これはＩｎＰの１／４格子定
数に相当する。
第４図はＩｎ（Ｃｆ（３）３の供給時間と１サイクル当
たりのＩｎＰ結晶成長膜厚との関係を表す線図であり、
横軸にＩｎ （ＣＨ３）３をパルス的に流す場合の時間
を〔秒〕で、また、縦軸にはｌサイクル当たりの膜厚を
ＭＬ （ｍｏｎｏ Ｉａｙｅｒ）でそれぞれ採っである
。ＭＬは分子層単位であって、一分子層は２格子定数に
相当し、ここでは約２．９３Ｃ人〕である。
たりのＩｎＰ結晶成長膜厚との関係を表す線図であり、
横軸にＩｎ （ＣＨ３）３をパルス的に流す場合の時間
を〔秒〕で、また、縦軸にはｌサイクル当たりの膜厚を
ＭＬ （ｍｏｎｏ Ｉａｙｅｒ）でそれぞれ採っである
。ＭＬは分子層単位であって、一分子層は２格子定数に
相当し、ここでは約２．９３Ｃ人〕である。
図に於いて、−点鎖線は本発明一実施例の特性線であり
、この際のウェハ１６の温度は、前記同様、３５０（”
Ｃ）である。また、破線は比較の為に挙げた従来技術に
依った場合の特性線であり、原子層エピタキシャル成長
（ａｔｏｍｉｃ １ａｙｃｒ ｅｐｉｔａｘｙ：Ａ
ＬＥ）法を実施して得られたもので、この際のウェハの
温度は６００（Ｃ）である。
、この際のウェハ１６の温度は、前記同様、３５０（”
Ｃ）である。また、破線は比較の為に挙げた従来技術に
依った場合の特性線であり、原子層エピタキシャル成長
（ａｔｏｍｉｃ １ａｙｃｒ ｅｐｉｔａｘｙ：Ａ
ＬＥ）法を実施して得られたもので、この際のウェハの
温度は６００（Ｃ）である。
本発明に依る化合物半導体結晶成長方法に於いては、気
相中でＩｎ（ＣＨ３）３が分解してＩｎ原子にならない
程度の温度に基板を加熱し、トリメチルインジウム及び
燐や砒素など■族元素を含む化合物を交互に供給してＩ
ｎを含む化合物半導体結晶を成長させるようにしている
。
相中でＩｎ（ＣＨ３）３が分解してＩｎ原子にならない
程度の温度に基板を加熱し、トリメチルインジウム及び
燐や砒素など■族元素を含む化合物を交互に供給してＩ
ｎを含む化合物半導体結晶を成長させるようにしている
。
前記構成を採ることに依り、気相中のＩｎ（ＣＨ３）３
に濃度変化が起こっても、基板上に成長するＩｎを含む
化合物半導体結晶膜の組成や成長率は全く影響を受けず
、均一性が高い膜を原子的スケールで再現性良く成長さ
せることができ、大量のウェハについてエピタキシャル
成長を行う場合、ウェハ間の膜厚のバラツキを一原子層
以下に抑制することが可能である。
に濃度変化が起こっても、基板上に成長するＩｎを含む
化合物半導体結晶膜の組成や成長率は全く影響を受けず
、均一性が高い膜を原子的スケールで再現性良く成長さ
せることができ、大量のウェハについてエピタキシャル
成長を行う場合、ウェハ間の膜厚のバラツキを一原子層
以下に抑制することが可能である。
第１図は本発明を実施する気相エピタキシャル成長装置
の一例を解説する為の要部説明図、第２図は本発明一実
施例に於けるソース・ガスの供給に関するタイミング・
チャート、第３図は本発明を実施してＩｎＰ結晶を成長
させる場合に於けるＩｎ （ＣＨ３）３流量依存性を説
明する為の線図、第４図は本発明を実施してＩｎＰ結晶
を成長させる場合に於けるＩｎ （ＣＨ３） ３の供給
時間と１サイクル当たりのＩｎＰ結晶成長膜厚との関係
を説明する為の線図、第５図はＩｎ （ＣＨ３）３及び
ＰＨ３を原料ガスとする従来のＯＭＶＰＥ法を適用して
ＩｎＰ結晶を成長させる場合のＩｎ（ＣＨ３）３流量依
存性を説明する為の線図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はウェハ装着用操作杆、２は準備室、３
はゲート・バルブ、４は反応室、５はカーボン・サセプ
タ、６は輻射加熱用ヒータ、７はターボ分子ポンプ、８
は排気口、９はフィルタ、１０はロータリ・ポンプ、１
１はマニホールド・バルブ、１２はマスフロー・コント
ローラ（ＭＦＣ）、１３はトリメチルインジウム源、１
４はホスフィン源、１５はキャリヤ・ガスであるＨ ２
送入管、１６はウェハをそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司
の一例を解説する為の要部説明図、第２図は本発明一実
施例に於けるソース・ガスの供給に関するタイミング・
チャート、第３図は本発明を実施してＩｎＰ結晶を成長
させる場合に於けるＩｎ （ＣＨ３）３流量依存性を説
明する為の線図、第４図は本発明を実施してＩｎＰ結晶
を成長させる場合に於けるＩｎ （ＣＨ３） ３の供給
時間と１サイクル当たりのＩｎＰ結晶成長膜厚との関係
を説明する為の線図、第５図はＩｎ （ＣＨ３）３及び
ＰＨ３を原料ガスとする従来のＯＭＶＰＥ法を適用して
ＩｎＰ結晶を成長させる場合のＩｎ（ＣＨ３）３流量依
存性を説明する為の線図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はウェハ装着用操作杆、２は準備室、３
はゲート・バルブ、４は反応室、５はカーボン・サセプ
タ、６は輻射加熱用ヒータ、７はターボ分子ポンプ、８
は排気口、９はフィルタ、１０はロータリ・ポンプ、１
１はマニホールド・バルブ、１２はマスフロー・コント
ローラ（ＭＦＣ）、１３はトリメチルインジウム源、１
４はホスフィン源、１５はキャリヤ・ガスであるＨ ２
送入管、１６はウェハをそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 気相中ではＩｎの原料であるトリメチルインジウムが熱
分解してＩｎ原子にならない程度の温度を維持できるよ
うに基板を加熱し、 該基板の表面にトリメチルインジウム及び燐や砒素など
Ｖ族元素を含む化合物を交互に供給してＩｎを含む化合
物半導体結晶を成長させる工程が含まれてなることを特
徴とする化合物半導体結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160695A JP2736655B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160695A JP2736655B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212814A true JPH0212814A (ja) | 1990-01-17 |
| JP2736655B2 JP2736655B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=15720470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160695A Expired - Fee Related JP2736655B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736655B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5270247A (en) * | 1991-07-12 | 1993-12-14 | Fujitsu Limited | Atomic layer epitaxy of compound semiconductor |
| US7732325B2 (en) | 2002-01-26 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers |
| US7781326B2 (en) | 2001-02-02 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Formation of a tantalum-nitride layer |
| US10280509B2 (en) | 2001-07-16 | 2019-05-07 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213253A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-19 | Fujitsu Ltd | 結晶成長方法 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63160695A patent/JP2736655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213253A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-19 | Fujitsu Ltd | 結晶成長方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5270247A (en) * | 1991-07-12 | 1993-12-14 | Fujitsu Limited | Atomic layer epitaxy of compound semiconductor |
| US7781326B2 (en) | 2001-02-02 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Formation of a tantalum-nitride layer |
| US10280509B2 (en) | 2001-07-16 | 2019-05-07 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
| US7732325B2 (en) | 2002-01-26 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2736655B2 (ja) | 1998-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |