JPH02187020A - ３―ｖ族化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
３―ｖ族化合物半導体装置の製造方法Info
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- JPH02187020A JPH02187020A JP634089A JP634089A JPH02187020A JP H02187020 A JPH02187020 A JP H02187020A JP 634089 A JP634089 A JP 634089A JP 634089 A JP634089 A JP 634089A JP H02187020 A JPH02187020 A JP H02187020A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はＩＩＩ ｅ Ｖ族化合物半導体装置の製造方法
に係り、詳しくはｐ−ｎ接合の低温形成法に関する。
に係り、詳しくはｐ−ｎ接合の低温形成法に関する。
（従来の技術およびその課題）
半導体中への不純物ドーピングは半導体デバイスを製作
するプロセスのなかでも最も重要であり不純物ドーピン
グなしではデバイス作成は不可能である。通常の不純物
ドーピングは結晶成長、イオン注入、拡散等によって行
なわれているが比較的高温の工程を経る為不純物の拡散
等望ましくない現象が起こる。現在の半導体装置は微細
化によってその性能が得られる点が多く、不純物の拡散
や合金化等微細化を阻む工程はできるだけ避けることが
望ましく、従って低温でのｐ−ｎ接合形成酸るいは拡散
技術が望まれている。
するプロセスのなかでも最も重要であり不純物ドーピン
グなしではデバイス作成は不可能である。通常の不純物
ドーピングは結晶成長、イオン注入、拡散等によって行
なわれているが比較的高温の工程を経る為不純物の拡散
等望ましくない現象が起こる。現在の半導体装置は微細
化によってその性能が得られる点が多く、不純物の拡散
や合金化等微細化を阻む工程はできるだけ避けることが
望ましく、従って低温でのｐ−ｎ接合形成酸るいは拡散
技術が望まれている。
本発明は以上述べたような従来の事情に鑑みてなされた
もので、■旧■族化合物基板上に低温で形成可能なｐ−
ｎ接合の作製方法を提供することを目的とする。
もので、■旧■族化合物基板上に低温で形成可能なｐ−
ｎ接合の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）
本発明は半導体基板上に形成されたドナー及びアクセプ
ター不純物とを同時に含む層を形成する工程１と、引き
続き前記半導体材料に原子状水素を照射してアクセプタ
ー不純物のみを電気的に不活性化する工程２とを含むこ
とを特徴とする化合物半導体装置の製造方法である。
ター不純物とを同時に含む層を形成する工程１と、引き
続き前記半導体材料に原子状水素を照射してアクセプタ
ー不純物のみを電気的に不活性化する工程２とを含むこ
とを特徴とする化合物半導体装置の製造方法である。
（作用）
ＩＩＩ ｅ Ｖ族化合物半導体中にドーピングされたド
ナー及びアクセプター不純物のうちアクセプターは低温
での原子状水素の拡散によって電気的に不活性化する。
ナー及びアクセプター不純物のうちアクセプターは低温
での原子状水素の拡散によって電気的に不活性化する。
一方ドナー不純物は同様の処理によってほとんど電気的
な不活性化は起こらない。
な不活性化は起こらない。
また原子状水素は２００−３００°Ｃの低温で半導体中
によく拡散する。従ってドナー及びアクセプターを同時
に含む化合物半導体中に原子状水素を拡散すれば水素の
拡散距離に応じてその領域のアクセプターのみが電気的
に不活性化されるため初めのアクセプター濃度をドナー
のそれよりも高くしておけばｎ−ｐ接合が低温で従って
急峻なキャリア分布が作製できる。、以下アクセプター
の電気的不活性化及び原子状水素の拡散について説明す
る。半導体としてはＧａＰを用いアクセプターとして亜
鉛（２Ｘ１０１８ｃｍ−３）、ドナーとして硫黄（２Ｘ
１０１７ｃｍ−３）をドープした層について各々原子状
水素の拡散を行なった。水素拡散後試料に金電極を蒸着
し電圧−容量特性から亜鉛を含む試料の正孔濃度及び硫
黄を含む試料の電子濃度を測定したところ電子濃度につ
いては水素拡散前と変化がなかったが、正孔濃度は表面
付近で５Ｘ１０１５ｃｍ−３以下に減少していた。また
原子状水素を照射する時の半導体基板温度を変化させた
実験から、例えば基板温度３００°Ｃの時には表面から
約１ｐｍ、２００°Ｃでは約０．５ｐｍまで正孔濃度が
減少しており、照射水素濃度及び基板温度を適当に設定
しておけば通常の半導体で必要な任意の深さまでアクセ
プターを不活性化可能であることが解った。
によく拡散する。従ってドナー及びアクセプターを同時
に含む化合物半導体中に原子状水素を拡散すれば水素の
拡散距離に応じてその領域のアクセプターのみが電気的
に不活性化されるため初めのアクセプター濃度をドナー
のそれよりも高くしておけばｎ−ｐ接合が低温で従って
急峻なキャリア分布が作製できる。、以下アクセプター
の電気的不活性化及び原子状水素の拡散について説明す
る。半導体としてはＧａＰを用いアクセプターとして亜
鉛（２Ｘ１０１８ｃｍ−３）、ドナーとして硫黄（２Ｘ
１０１７ｃｍ−３）をドープした層について各々原子状
水素の拡散を行なった。水素拡散後試料に金電極を蒸着
し電圧−容量特性から亜鉛を含む試料の正孔濃度及び硫
黄を含む試料の電子濃度を測定したところ電子濃度につ
いては水素拡散前と変化がなかったが、正孔濃度は表面
付近で５Ｘ１０１５ｃｍ−３以下に減少していた。また
原子状水素を照射する時の半導体基板温度を変化させた
実験から、例えば基板温度３００°Ｃの時には表面から
約１ｐｍ、２００°Ｃでは約０．５ｐｍまで正孔濃度が
減少しており、照射水素濃度及び基板温度を適当に設定
しておけば通常の半導体で必要な任意の深さまでアクセ
プターを不活性化可能であることが解った。
（実施例）
次に本発明の実施例について説明する。
本実施例ではＬＰＥ法を用いて作製したＧａＰエピタキ
シャル層中に作製したｎ−ｐ接合構造について説明する
。まず通常の液相エピタキシャル法によりｐ。
シャル層中に作製したｎ−ｐ接合構造について説明する
。まず通常の液相エピタキシャル法によりｐ。
ＧａＰ基板に亜鉛と硫黄を各々２×１０１８１０１８ｃ
ｍ−３２Ｘ１０１７同時に添加しながら約５ｐｍ成長す
る。
ｍ−３２Ｘ１０１７同時に添加しながら約５ｐｍ成長す
る。
次にこの試料に対して原子状水素の拡散を行なった。ベ
ース真空度＜ｌＸ１Ｏ−７Ｔｏｒｒの装置にて水素圧６
Ｘ１０＝ＴｏｒｒをＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
装置に導入してプラズマを発生させ、試料温度３００°
Ｃで３時間水素照射を行なった。この場合、ＥＣＨによ
るプラズマ中から拡散してくる水素ラジカル（中性励起
水素原子）のみを試料に照射している。特に水素イオン
による衝撃を避けるために、試料をとりつけるステンレ
スブロック裏面がＥＣＲプラズマ室に向くように配置し
た。この後試料表面にＡｕＳｉを試料裏面にＡｕＺｎを
各々蒸着しオーミック電極とした。この構造の試料の電
圧−容量特性を測定したところ、ｎ−ｐ接合の特性を示
し、またその依存性を解析したところ有効キャリア濃度
として 〜Ｉ Ｘ １０１１０ｌ７が得られた表面がｎ型になっ
たｎ−ｐ接合が得られていることが解った。
ース真空度＜ｌＸ１Ｏ−７Ｔｏｒｒの装置にて水素圧６
Ｘ１０＝ＴｏｒｒをＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
装置に導入してプラズマを発生させ、試料温度３００°
Ｃで３時間水素照射を行なった。この場合、ＥＣＨによ
るプラズマ中から拡散してくる水素ラジカル（中性励起
水素原子）のみを試料に照射している。特に水素イオン
による衝撃を避けるために、試料をとりつけるステンレ
スブロック裏面がＥＣＲプラズマ室に向くように配置し
た。この後試料表面にＡｕＳｉを試料裏面にＡｕＺｎを
各々蒸着しオーミック電極とした。この構造の試料の電
圧−容量特性を測定したところ、ｎ−ｐ接合の特性を示
し、またその依存性を解析したところ有効キャリア濃度
として 〜Ｉ Ｘ １０１１０ｌ７が得られた表面がｎ型になっ
たｎ−ｐ接合が得られていることが解った。
以上の実施例においてＧａＰを用いた例を示したが、本
発明は、ＧａＡｓ、 ＩｎＰなどの他のＩＩＩ −Ｖ族
化合物半導体に適用できる。また基板はＩＩＩ ｅ Ｖ
族化合物半導体以外、例えば、Ｓｉなどの■族生導体、
エニー■族生導体でも基板上にＩＩＩ ＋ Ｖ半導体を
成長可能であれば良い。
発明は、ＧａＡｓ、 ＩｎＰなどの他のＩＩＩ −Ｖ族
化合物半導体に適用できる。また基板はＩＩＩ ｅ Ｖ
族化合物半導体以外、例えば、Ｓｉなどの■族生導体、
エニー■族生導体でも基板上にＩＩＩ ＋ Ｖ半導体を
成長可能であれば良い。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば低温でＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体のｎｐ接合を形成することが可能である
ため、不純物の拡散などが妨げる。ｐ−ｎ接合を有する
各種ＩＩＩ ｅ Ｖ族化合物半導体デバイスにその活用
が期待される。
族化合物半導体のｎｐ接合を形成することが可能である
ため、不純物の拡散などが妨げる。ｐ−ｎ接合を有する
各種ＩＩＩ ｅ Ｖ族化合物半導体デバイスにその活用
が期待される。
Claims (1)
- 半導体基板上にドナー及びアクセプター不純物とを同時
に含むIII−Ｖ族化合物半導体層を形成する工程１と、
前記半導体材料に原子状水素を照射してアクセプター不
純物のみを電気的に不活性化する工程２とを備えてなる
ことを特徴とするIII−Ｖ族化合物半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006340A JP2586625B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | ▲ｉｉｉ▼―ｖ族化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006340A JP2586625B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | ▲ｉｉｉ▼―ｖ族化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187020A true JPH02187020A (ja) | 1990-07-23 |
| JP2586625B2 JP2586625B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=11635635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1006340A Expired - Fee Related JP2586625B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | ▲ｉｉｉ▼―ｖ族化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586625B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010508676A (ja) * | 2006-11-02 | 2010-03-18 | アイメック | 半導体デバイス層からの不純物の除去 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61274386A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-12-04 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | ３−５半導体デバイスを製造する方法 |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1006340A patent/JP2586625B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61274386A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-12-04 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | ３−５半導体デバイスを製造する方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010508676A (ja) * | 2006-11-02 | 2010-03-18 | アイメック | 半導体デバイス層からの不純物の除去 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2586625B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |