JPH02137792A - ３−５族化合物半導体の製造方法 - Google Patents
３−５族化合物半導体の製造方法Info
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- JPH02137792A JPH02137792A JP28944688A JP28944688A JPH02137792A JP H02137792 A JPH02137792 A JP H02137792A JP 28944688 A JP28944688 A JP 28944688A JP 28944688 A JP28944688 A JP 28944688A JP H02137792 A JPH02137792 A JP H02137792A
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Landscapes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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〕
本発明は液体封止チョクラルスキー法による■−■族化
合物半導体の製造方法に関し、特に結晶成長時に用いる
雰囲気ガスに関する。
合物半導体の製造方法に関し、特に結晶成長時に用いる
雰囲気ガスに関する。
近年１１１−Ｖ族化合物半導体は高品質の結晶が得られ
る様になり、種々の分野で実用化が進んでいる。その中
でも砒化ガリウム（ＧａＡｓ）半導体は電子移動度がＳ
ｉに較べて大きいため、高速集積回路用材料として有望
である。
る様になり、種々の分野で実用化が進んでいる。その中
でも砒化ガリウム（ＧａＡｓ）半導体は電子移動度がＳ
ｉに較べて大きいため、高速集積回路用材料として有望
である。
このＧａＡｓ単結晶はＧａＡｓ融液を酸化ホウ素（８２
０３）層で封止し、更にそれらを高圧の不活性ガス雰囲
気下に配置する液体封止チョクラルスキー法（以下ＬＢ
Ｃ法という）で作成される。
０３）層で封止し、更にそれらを高圧の不活性ガス雰囲
気下に配置する液体封止チョクラルスキー法（以下ＬＢ
Ｃ法という）で作成される。
ＧａＡｓ単結晶が高速集積回路用基板として用いられる
には、比抵抗が１０フΩ・１以上の半絶縁性を有するこ
と、熱処理特性が良いこと、転位、格子欠陥等の物理的
化学的欠陥がないこと、更にシリコン・イオンを注入し
た時の活性化率がインゴットの頭部と圧部で変化しない
ことが要求される。
には、比抵抗が１０フΩ・１以上の半絶縁性を有するこ
と、熱処理特性が良いこと、転位、格子欠陥等の物理的
化学的欠陥がないこと、更にシリコン・イオンを注入し
た時の活性化率がインゴットの頭部と圧部で変化しない
ことが要求される。
特に、この活性化率のインゴット内での変化は、集積回
路を工業的規模で生産する際の歩留りを低下させる原因
となっている。
路を工業的規模で生産する際の歩留りを低下させる原因
となっている。
上述したＬＥＣ法により製造されたＧａＡｓ単結晶イン
ゴットは、その頭部から切り出したウェハーと尾部から
のウェハーでシリコン・イオンに対する活性化率が大き
く異なるため、高速集積回路を製造した場合歩留りが低
いという欠点がある。
ゴットは、その頭部から切り出したウェハーと尾部から
のウェハーでシリコン・イオンに対する活性化率が大き
く異なるため、高速集積回路を製造した場合歩留りが低
いという欠点がある。
発明者は、デバイス特性と結晶特性の関係について調べ
た結果、この活性化率のばらつきは結晶中の炭素濃度の
ばらつきに対応していることを見出し、本発明に至った
ものである。
た結果、この活性化率のばらつきは結晶中の炭素濃度の
ばらつきに対応していることを見出し、本発明に至った
ものである。
本発明の■−Ｖ族化合物半導体の製造方法は、不活性ガ
ス雰囲気下で単結晶を成長させる液体封止チョクラルス
キー法によるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法にお
いて、単結晶の成長に伴ない前記不活性ガス中に二酸化
炭素ガスを徐々に混合するものである。
ス雰囲気下で単結晶を成長させる液体封止チョクラルス
キー法によるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法にお
いて、単結晶の成長に伴ない前記不活性ガス中に二酸化
炭素ガスを徐々に混合するものである。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を説明するための図であり、
育成結晶の固化率に対する結晶中の残留炭素濃度及び、
その固化率に対応する結晶成長時の雰囲気ガス中の二酸
化炭素ガスの混合比の関係を示している。
育成結晶の固化率に対する結晶中の残留炭素濃度及び、
その固化率に対応する結晶成長時の雰囲気ガス中の二酸
化炭素ガスの混合比の関係を示している。
金属Ｇａと金属Ａｓを用いる直接合成ＬＥＣ法によりア
ンドープＧａＡｓ結晶を作製し、雰囲気ガスはアルゴン
（Ａｒ）とした。種付けを行う迄はアルゴンガスのみと
し、種付後二酸化炭素濃度を第１図の曲線Ｂに示すよう
に徐々に増加させて結晶を成長した。
ンドープＧａＡｓ結晶を作製し、雰囲気ガスはアルゴン
（Ａｒ）とした。種付けを行う迄はアルゴンガスのみと
し、種付後二酸化炭素濃度を第１図の曲線Ｂに示すよう
に徐々に増加させて結晶を成長した。
次にこのようにして育成した結晶の炭素濃度を赤外光吸
収により調べ、更に各結晶から切り出したウェハーにシ
リコン元素をイオン注入し、その活性化率を調べた。炭
素濃度は第１図の曲線Ａで示されるように、インゴット
の頭部から圧部道２．０〜２．５Ｘ１０”Ｃ１ｌ の
範囲内で均一であり、活性化率も８５〜８８％の範囲内
で均一であった。
収により調べ、更に各結晶から切り出したウェハーにシ
リコン元素をイオン注入し、その活性化率を調べた。炭
素濃度は第１図の曲線Ａで示されるように、インゴット
の頭部から圧部道２．０〜２．５Ｘ１０”Ｃ１ｌ の
範囲内で均一であり、活性化率も８５〜８８％の範囲内
で均一であった。
一方、従来のＬＥＣ法、即ち二酸化炭素ガスを加えるこ
となしに育成した結晶の特性は、炭素濃度がインゴット
頭部で２．５Ｘ１０”Ｃ１１、尾部で０．８Ｘ１０”ｃ
ｍ と変化し、これに対応して活性化率も８５〜９５
％とばらつきが大きかった。
となしに育成した結晶の特性は、炭素濃度がインゴット
頭部で２．５Ｘ１０”Ｃ１１、尾部で０．８Ｘ１０”ｃ
ｍ と変化し、これに対応して活性化率も８５〜９５
％とばらつきが大きかった。
二酸化炭素ガスの混合比は３．０モル％を越えると、育
成したアンドープＧａＡｓ結晶の炭素濃度のインゴット
内のばらつきが従来のＬＥＣ法による結晶に比べて大き
くなった。従って二酸化炭素ガス混合比の上限は３．０
モル％とすることが必要である。
成したアンドープＧａＡｓ結晶の炭素濃度のインゴット
内のばらつきが従来のＬＥＣ法による結晶に比べて大き
くなった。従って二酸化炭素ガス混合比の上限は３．０
モル％とすることが必要である。
第２図は本発明の第２の実施例を説明するための図であ
り、雰囲気ガスとして窒素を用いて第１の実施例と同様
に作製したアンドープＧａＡｓの結晶固化率と、炭素濃
度（曲線Ｃ）及び雰囲気ガス中の二酸化炭素ガスの混合
比（曲線Ｄ）との関係を示している。
り、雰囲気ガスとして窒素を用いて第１の実施例と同様
に作製したアンドープＧａＡｓの結晶固化率と、炭素濃
度（曲線Ｃ）及び雰囲気ガス中の二酸化炭素ガスの混合
比（曲線Ｄ）との関係を示している。
結晶中の炭素濃度分布及びシリコン元素を注入した時の
活性化率分布はそれぞれ１．０〜１．３Ｘ １０１５ｃ
ｔｉ’、 ８７〜９０％の範囲内で均一であった。
活性化率分布はそれぞれ１．０〜１．３Ｘ １０１５ｃ
ｔｉ’、 ８７〜９０％の範囲内で均一であった。
この第２の実施例においても二酸化炭素混合比が３．０
モル％以上になると、得られる結晶の特性が従来のＬＥ
Ｃ法によるそれに比べて劣り、活性化率のばらつきが増
大した。
モル％以上になると、得られる結晶の特性が従来のＬＥ
Ｃ法によるそれに比べて劣り、活性化率のばらつきが増
大した。
上記実施例においては、ＧａＡｓ半導体単結晶を例に述
べたが、ＬＥＣ法で製造される燐化ガリウムや燐化イン
ジウム等の他の■−Ｖ族化合物半導体においても、同様
な効果が得られることは言う迄もない。
べたが、ＬＥＣ法で製造される燐化ガリウムや燐化イン
ジウム等の他の■−Ｖ族化合物半導体においても、同様
な効果が得られることは言う迄もない。
以上説明した様に本発明は、単結晶の成長に伴ない不活
性ガス中に二酸化炭素ガスを徐々に混合することにより
、インゴット内でのシリコンイオンに対する活性化率の
ばらつきを極めて低減化できるなめ、この結晶から得ら
れるウェハーを用いればＧａＡｓ高速集積回路を工業的
規模で作製した場合の歩留りを著しく向上できるという
効果がある。
性ガス中に二酸化炭素ガスを徐々に混合することにより
、インゴット内でのシリコンイオンに対する活性化率の
ばらつきを極めて低減化できるなめ、この結晶から得ら
れるウェハーを用いればＧａＡｓ高速集積回路を工業的
規模で作製した場合の歩留りを著しく向上できるという
効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例を説明するためのアルゴ
ンガス雰囲気中でアンドープＧａＡｓ単結晶を育成した
時の、二酸化炭素ガス混合比の同化率依存性及び得られ
た結晶中の炭素濃度の同化率依存性を示す図、第２図は
本発明の第２の実施例を説明するための窒素ガス雰囲気
中でアンドープＧａＡｓ単結晶を育成した時の、二酸化
炭素ガス混合比の同化率依存性及び得られた結晶中の炭
素濃度の同化率依存性を示す図である。
ンガス雰囲気中でアンドープＧａＡｓ単結晶を育成した
時の、二酸化炭素ガス混合比の同化率依存性及び得られ
た結晶中の炭素濃度の同化率依存性を示す図、第２図は
本発明の第２の実施例を説明するための窒素ガス雰囲気
中でアンドープＧａＡｓ単結晶を育成した時の、二酸化
炭素ガス混合比の同化率依存性及び得られた結晶中の炭
素濃度の同化率依存性を示す図である。
Claims (1)
- 不活性ガス雰囲気下で単結晶を成長させる液体封止チョ
クラルスキー法によるIII−Ｖ族化合物半導体の製造方
法において、単結晶の成長に伴ない前記不活性ガス中に
二酸化炭素ガスを徐々に混合することを特徴とするIII
−Ｖ族化合物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28944688A JPH02137792A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28944688A JPH02137792A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137792A true JPH02137792A (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=17743369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28944688A Pending JPH02137792A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02137792A (ja) |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP28944688A patent/JPH02137792A/ja active Pending
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