JPH0224369B2 - - Google Patents
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- JPH0224369B2 JPH0224369B2 JP59209137A JP20913784A JPH0224369B2 JP H0224369 B2 JPH0224369 B2 JP H0224369B2 JP 59209137 A JP59209137 A JP 59209137A JP 20913784 A JP20913784 A JP 20913784A JP H0224369 B2 JPH0224369 B2 JP H0224369B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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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InPへ亜鉛（Zn）を拡散する方法に関
する。
する。
InP系の化合物半導体は光通信用受光素子、発
光素子の材料として有用であり、将来の発展が期
待できる。このInP系化合物半導体を用いたデバ
イスを製作するうえで、Zn拡散は最も基本的な
プロセスであり、制御性及び再現性の得られる拡
散方法の確立が必要とされている。
光素子の材料として有用であり、将来の発展が期
待できる。このInP系化合物半導体を用いたデバ
イスを製作するうえで、Zn拡散は最も基本的な
プロセスであり、制御性及び再現性の得られる拡
散方法の確立が必要とされている。
従来、Zn拡散を行う場合、ZnP2をInPウエハ
とともに真空封入して熱処理を行なつていたが、
この方法においては、ZnP2の表面に安定な被膜
が形成され易く、拡散時にZnP2が十分に気化さ
れず、拡散深さが著しく浅くなつたり、表面濃度
が得られない等の問題点があつた。
とともに真空封入して熱処理を行なつていたが、
この方法においては、ZnP2の表面に安定な被膜
が形成され易く、拡散時にZnP2が十分に気化さ
れず、拡散深さが著しく浅くなつたり、表面濃度
が得られない等の問題点があつた。
本発明は、従来のZnP2を用いた拡散方法にお
ける上述の問題点を解決するものである。また従
来、急峻なプロフアイルを得るために必要なＰ圧
をかけた拡散をなす場合に、従来、Ｐを別途秤量
して拡散源と共にアンプルに封入しなければなら
ず、面倒であり、操作性も悪いという問題があつ
た。本発明はこれも解決するものである。
ける上述の問題点を解決するものである。また従
来、急峻なプロフアイルを得るために必要なＰ圧
をかけた拡散をなす場合に、従来、Ｐを別途秤量
して拡散源と共にアンプルに封入しなければなら
ず、面倒であり、操作性も悪いという問題があつ
た。本発明はこれも解決するものである。
本発明においては、InPへZn拡散を行なう場
合、拡散源としてZnP2を用い、InPウエハととも
に石英管に真空封止して熱処理を行なう方法にお
いて、真空封止後ZnP2部分を局部的に加熱し
Zn3P2とリンに分解させ、石英管内壁へ凝結させ
てから拡散する。また、封入するZnP2の量を石
英管の単位容積当り0.005〜0.2mg／cm3の範囲にす
る。このようにZnP2の量を限定するのは封じる
ZnP2の量によつて分解生成物が変つてくるから
である。ZnP2の封入量が少ないと加熱分解によ
りZn3P2＋P4に分解するが、ZnP2が多過ぎると加
熱分解しても石英管内のＰ圧が高いため、Zn3P2
にならない。すなわちZn3P2の核が石英管内壁に
できてもＰ圧が高いためＰと結合し、結局ZnP2
となつてしまう。その境界が0.2mg／cm3であり、
これ以上ではZn3P2が形成されず、これ以下の封
入量においてのみZn3P2が管内壁に凝結できる。
一方0.005mg／cm3以下では石英管内に十分な飽和
蒸気圧を確保できなくなり、再現性が得られな
い。
合、拡散源としてZnP2を用い、InPウエハととも
に石英管に真空封止して熱処理を行なう方法にお
いて、真空封止後ZnP2部分を局部的に加熱し
Zn3P2とリンに分解させ、石英管内壁へ凝結させ
てから拡散する。また、封入するZnP2の量を石
英管の単位容積当り0.005〜0.2mg／cm3の範囲にす
る。このようにZnP2の量を限定するのは封じる
ZnP2の量によつて分解生成物が変つてくるから
である。ZnP2の封入量が少ないと加熱分解によ
りZn3P2＋P4に分解するが、ZnP2が多過ぎると加
熱分解しても石英管内のＰ圧が高いため、Zn3P2
にならない。すなわちZn3P2の核が石英管内壁に
できてもＰ圧が高いためＰと結合し、結局ZnP2
となつてしまう。その境界が0.2mg／cm3であり、
これ以上ではZn3P2が形成されず、これ以下の封
入量においてのみZn3P2が管内壁に凝結できる。
一方0.005mg／cm3以下では石英管内に十分な飽和
蒸気圧を確保できなくなり、再現性が得られな
い。
ZnP2よりZn3P2の方が拡散の深さを大きくで
き、安定な拡散ができ、また上述のように熱分解
によりＰ蒸気が発生し、Ｐ圧力をかけることがで
きる利点がある。InPにZnを拡散するのにＰ圧は
非常に影響する。Ｐ圧をかけてないとInPの結晶
自体からＰが抜け、抜けたところを介してZnが
拡散する結果、常に深いテールをもつた拡散プロ
フアイルになる。一方Ｐ圧をかけた場合は、Ｐが
抜けることが防止され、ステツプ接合に近い拡散
プロフアイルになる。第３図にＰ圧による拡散プ
ロフアイルの変化の様子が示されており、がＰ
圧が無い場合で、表面濃度が低く傾斜したプロフ
アイルになつている。これに対しては石英管内
に拡散源と別途Ｐを十分封入した場合であつて、
接合が浅くなり、表面濃度も少しおちてステツプ
状になつている。一方、本発明のプロフアイルは
に示されている。のようにZn3P2と別にＰを
秤量して両方を封入する場合より、ZnP2を熱分
解させてZn3P2とP4を得る場合の方がＰ圧の制御
性が良く、適度のＰ圧をかけることができ、表面
濃度が高く、深いステツプ状のプロフアイルが
得られる。
き、安定な拡散ができ、また上述のように熱分解
によりＰ蒸気が発生し、Ｐ圧力をかけることがで
きる利点がある。InPにZnを拡散するのにＰ圧は
非常に影響する。Ｐ圧をかけてないとInPの結晶
自体からＰが抜け、抜けたところを介してZnが
拡散する結果、常に深いテールをもつた拡散プロ
フアイルになる。一方Ｐ圧をかけた場合は、Ｐが
抜けることが防止され、ステツプ接合に近い拡散
プロフアイルになる。第３図にＰ圧による拡散プ
ロフアイルの変化の様子が示されており、がＰ
圧が無い場合で、表面濃度が低く傾斜したプロフ
アイルになつている。これに対しては石英管内
に拡散源と別途Ｐを十分封入した場合であつて、
接合が浅くなり、表面濃度も少しおちてステツプ
状になつている。一方、本発明のプロフアイルは
に示されている。のようにZn3P2と別にＰを
秤量して両方を封入する場合より、ZnP2を熱分
解させてZn3P2とP4を得る場合の方がＰ圧の制御
性が良く、適度のＰ圧をかけることができ、表面
濃度が高く、深いステツプ状のプロフアイルが
得られる。
第１図において、石英管１の端に秤量した
ZnP2５を入れ、中央にInPウエハ３を入れ、１×
10-6torr以下の真空中にて真空封止した後（２が
封止栓）、ZnP2５部分だけをバーナー７で加熱し
分解させ、冷却部（例えばぬれガーゼで冷す）６
に凝結させておく。その後、500℃の熱処理炉へ
例えば20分入れる事により、約2μｍの深さのＰ
形層が形成される。この時、封入するZnP2量が
0.2mg／cm3以上になるとZnP2の分解生成物が
Zn3P2とならず、拡散深さも浅くなつてしまう。
また0.005mg／cm3以下になると500℃での飽和蒸気
圧に達しない為、拡散深さの再現性が悪くなる。
そこで、封入ZnP2量は0.005mg／cm3〜0.2mg／cm3の
範囲内にするのが適当である。本実施例で再現性
の良いInPへのZn拡散方法を提供できる理由は、
先に述べた通り、ZnP2がZn3P2とP4に分解し、気
化しやすい状態になる為であり、再現性が非常に
良い。ここで本発明の好ましい実施例の第１図に
示す例において、ZnP2５が凝結してZn3P2として
付着する場所が問題になる。InPウエハ３の上に
凝結してしまうと、ウエハの表面を汚したり、そ
れが拡散ソースになつたりして、非常に不均一な
拡散分布になつたりする。したがつて、できるだ
けInPウエハ３に遠い所に凝結させる必要があ
る。特に第１図では、補助アンプル４を設けてい
るが、これは外側の石英管１と補助アンプル４の
間を狭くするものであり、Znを含む蒸気はこの
狭いパスを通りぬけてからInPウエハ３に到るよ
うになつている。そのため、石英管１がまだ加熱
されておらず、バーナー７でZnP2５のみを局所
的に加熱している段階では、上述の狭いパスが冷
えているから、ZnP2の加熱による蒸気はここで
冷却され凝結してしまい、InPウエハ３に到達し
ない。また、この補助アンプル４は、InPウエハ
３を石英管１内に挿入する場合、予め補助アンプ
ル４にInPウエハ３を装着し、これを棒で挿入す
るための補助容器も兼ねることができる。
ZnP2５を入れ、中央にInPウエハ３を入れ、１×
10-6torr以下の真空中にて真空封止した後（２が
封止栓）、ZnP2５部分だけをバーナー７で加熱し
分解させ、冷却部（例えばぬれガーゼで冷す）６
に凝結させておく。その後、500℃の熱処理炉へ
例えば20分入れる事により、約2μｍの深さのＰ
形層が形成される。この時、封入するZnP2量が
0.2mg／cm3以上になるとZnP2の分解生成物が
Zn3P2とならず、拡散深さも浅くなつてしまう。
また0.005mg／cm3以下になると500℃での飽和蒸気
圧に達しない為、拡散深さの再現性が悪くなる。
そこで、封入ZnP2量は0.005mg／cm3〜0.2mg／cm3の
範囲内にするのが適当である。本実施例で再現性
の良いInPへのZn拡散方法を提供できる理由は、
先に述べた通り、ZnP2がZn3P2とP4に分解し、気
化しやすい状態になる為であり、再現性が非常に
良い。ここで本発明の好ましい実施例の第１図に
示す例において、ZnP2５が凝結してZn3P2として
付着する場所が問題になる。InPウエハ３の上に
凝結してしまうと、ウエハの表面を汚したり、そ
れが拡散ソースになつたりして、非常に不均一な
拡散分布になつたりする。したがつて、できるだ
けInPウエハ３に遠い所に凝結させる必要があ
る。特に第１図では、補助アンプル４を設けてい
るが、これは外側の石英管１と補助アンプル４の
間を狭くするものであり、Znを含む蒸気はこの
狭いパスを通りぬけてからInPウエハ３に到るよ
うになつている。そのため、石英管１がまだ加熱
されておらず、バーナー７でZnP2５のみを局所
的に加熱している段階では、上述の狭いパスが冷
えているから、ZnP2の加熱による蒸気はここで
冷却され凝結してしまい、InPウエハ３に到達し
ない。また、この補助アンプル４は、InPウエハ
３を石英管１内に挿入する場合、予め補助アンプ
ル４にInPウエハ３を装着し、これを棒で挿入す
るための補助容器も兼ねることができる。
第２図に、本発明例において拡散温度500℃で
１時間の拡散をなした場合の拡散ソース（ZnP2
の封入量）と接合深さの関係を示す。ZnP2が0.2
mg／cm3以下では、接合深さが約4μｍと深いが、
0.2mg／cm3以上では約2μｍと浅くなつてしまう。
これは上述のZnP2の加熱分解による凝結生成物
が封入量により変り、0.2mg／cm3以上ではZn3P2が
生成できないことを示すものである。一方、
ZnP2の量が少なすぎても（0.005mg／cm3以下）、石
英管内に十分な飽和蒸気圧を生成するだけの
Zn3P2が凝結しないので再現性が悪くなる。
１時間の拡散をなした場合の拡散ソース（ZnP2
の封入量）と接合深さの関係を示す。ZnP2が0.2
mg／cm3以下では、接合深さが約4μｍと深いが、
0.2mg／cm3以上では約2μｍと浅くなつてしまう。
これは上述のZnP2の加熱分解による凝結生成物
が封入量により変り、0.2mg／cm3以上ではZn3P2が
生成できないことを示すものである。一方、
ZnP2の量が少なすぎても（0.005mg／cm3以下）、石
英管内に十分な飽和蒸気圧を生成するだけの
Zn3P2が凝結しないので再現性が悪くなる。
本発明によれば以上のように、ZnP2を用いて
真空封管拡散法によりInPへZnを拡散する際、真
空封止後ZnP2部分を局所的に加熱し、ZnP2を加
熱分解させ、一旦石英管内壁へ凝結し、これを拡
散ソースとして拡散することにより、ZnP2の加
熱分解生成物であるZn3P2を源としたきわめて安
定で再現性が良い拡散が可能となる。また、同時
にZnP2の加熱分解によつてP4が発生し、適度の
Ｐ圧がかかるのでステツプ状の接合が形成でき、
表面濃度が比較的に高く、深い拡散プロフアイル
を得ることができる利点がある。
真空封管拡散法によりInPへZnを拡散する際、真
空封止後ZnP2部分を局所的に加熱し、ZnP2を加
熱分解させ、一旦石英管内壁へ凝結し、これを拡
散ソースとして拡散することにより、ZnP2の加
熱分解生成物であるZn3P2を源としたきわめて安
定で再現性が良い拡散が可能となる。また、同時
にZnP2の加熱分解によつてP4が発生し、適度の
Ｐ圧がかかるのでステツプ状の接合が形成でき、
表面濃度が比較的に高く、深い拡散プロフアイル
を得ることができる利点がある。
第１図は本発明の実施例の拡散装置の断面図、
第２図は本発明におけるZnP2の封入量と接合深
さの関係を示す図、第３図はＰ圧による拡散のプ
ロフアイルの変化を示す図。 １……石英管、２……封止栓、３……InPウエ
ハ、４……補助アンプル、５……ZnP2、６……
冷却部、７……バーナー。
第２図は本発明におけるZnP2の封入量と接合深
さの関係を示す図、第３図はＰ圧による拡散のプ
ロフアイルの変化を示す図。 １……石英管、２……封止栓、３……InPウエ
ハ、４……補助アンプル、５……ZnP2、６……
冷却部、７……バーナー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ InP系の化合物半導体ウエハをZnP2のみから
なる拡散源と共に石英管に真空封止し、その後
ZnP2部分を局所的に加熱しZnP2をZn3P2とリン
に加熱分解させて石英管内壁に凝結せしめ、その
後拡散の熱処理を行なうことを特徴とするInP系
の化合物半導体へのZn拡散方法。 ２ 前記拡散源のZnP2の量を、石英管内の単位
容積あたり0.005〜0.2mg／cm3の範囲にすることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のInP系の
化合物半導体へのZn拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20913784A JPS6199327A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20913784A JPS6199327A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199327A JPS6199327A (ja) | 1986-05-17 |
| JPH0224369B2 true JPH0224369B2 (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=16567906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20913784A Granted JPS6199327A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199327A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020250491A1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 日本碍子株式会社 | 複合基板、弾性波素子および複合基板の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8801631A (nl) * | 1988-06-27 | 1990-01-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting. |
| JPH08204224A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物半導体受光素子及びその製造方法 |
| JP4022997B2 (ja) | 1998-07-29 | 2007-12-19 | 住友電気工業株式会社 | ３−５族化合物半導体結晶へのＺｎ拡散方法及び拡散装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160341A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-09-22 | ピ−ピ−ジ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | 芳香族パ−オキサイド重合開始したポリオ−ル（アリルカ−ボネ−ト）ポリマ−の変色を減少させる方法およびその方法により得られたポリマ− |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20913784A patent/JPS6199327A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160341A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-09-22 | ピ−ピ−ジ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | 芳香族パ−オキサイド重合開始したポリオ−ル（アリルカ−ボネ−ト）ポリマ−の変色を減少させる方法およびその方法により得られたポリマ− |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020250491A1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 日本碍子株式会社 | 複合基板、弾性波素子および複合基板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6199327A (ja) | 1986-05-17 |
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