JPH0232240B2 - - Google Patents
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- JPH0232240B2 JPH0232240B2 JP58201751A JP20175183A JPH0232240B2 JP H0232240 B2 JPH0232240 B2 JP H0232240B2 JP 58201751 A JP58201751 A JP 58201751A JP 20175183 A JP20175183 A JP 20175183A JP H0232240 B2 JPH0232240 B2 JP H0232240B2
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- semiconductor substrate
- diffused
- furnace
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
-
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
- C30B29/42—Gallium arsenide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はガリウム・ヒ素（GaAs）、インジ
ウム・リン（InP）、インジウム・ガリウム・ヒ
素（InGaAs）等の化合物半導体基板表面に亜鉛
（Zn）、ガドミウム（Cd）等の不純物を拡散させ
る方法に関するものである。
ウム・リン（InP）、インジウム・ガリウム・ヒ
素（InGaAs）等の化合物半導体基板表面に亜鉛
（Zn）、ガドミウム（Cd）等の不純物を拡散させ
る方法に関するものである。
GaAs、InP等で代表される−族化合物半
導体基板表面に、Zn、Cd等の不純物を拡散させ
る方法としては、従来以下に示す方法があつた。
導体基板表面に、Zn、Cd等の不純物を拡散させ
る方法としては、従来以下に示す方法があつた。
即ち、GaAsにZnを拡散する方法を例として示
すと、第１図に示すように、まず、石英製アンプ
ル１に、GaAs基板２およびZn３およびAs４を
挿入し、アンプル１内に高真空にした後、アンプ
ル１の開口部を融着し、次にこのアンプル１をヒ
ータ５によつて高温に設定された拡散炉６中に所
定の時間挿入する事によりZnをGaAs基板２表面
に拡散させていた。
すと、第１図に示すように、まず、石英製アンプ
ル１に、GaAs基板２およびZn３およびAs４を
挿入し、アンプル１内に高真空にした後、アンプ
ル１の開口部を融着し、次にこのアンプル１をヒ
ータ５によつて高温に設定された拡散炉６中に所
定の時間挿入する事によりZnをGaAs基板２表面
に拡散させていた。
高温の炉６の中に挿入されたアンプル１内で
は、Zn３が気化し、その一部がGaAs基板２の表
面に吸着し、基板２内に拡散する。ここでアンプ
ル１内に挿入されたAs４は、高温によつてGaAs
基板２の表面が分解するのを防ぐ働きをする。
は、Zn３が気化し、その一部がGaAs基板２の表
面に吸着し、基板２内に拡散する。ここでアンプ
ル１内に挿入されたAs４は、高温によつてGaAs
基板２の表面が分解するのを防ぐ働きをする。
このように、従来の不純物拡散法では、石英製
アンプル１内にGaAs基板２とZn３およびAs４
とを入れて、アンプル１内を高真空内にした後、
アンプル１の開口部を融着する必要があつた。ア
ンプル１の開口部の大きさは、GaAs基板２等を
挿入後融着する際の作業性から、たかだか、直径
20〜30mm程度にしか出来ず、拡散するGaAs基板
２として、上記アンプル１の開口部の大きさより
も大きいものは用いることが出来なかつた。
アンプル１内にGaAs基板２とZn３およびAs４
とを入れて、アンプル１内を高真空内にした後、
アンプル１の開口部を融着する必要があつた。ア
ンプル１の開口部の大きさは、GaAs基板２等を
挿入後融着する際の作業性から、たかだか、直径
20〜30mm程度にしか出来ず、拡散するGaAs基板
２として、上記アンプル１の開口部の大きさより
も大きいものは用いることが出来なかつた。
また従来の不純物拡散法においては、さらに、
拡散するGaAs基板２とともに封入するZn３およ
びAs４を精度よく秤量する必要があつた。
拡散するGaAs基板２とともに封入するZn３およ
びAs４を精度よく秤量する必要があつた。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたも
ので、拡散させるべき不純物の材料として常温で
の蒸気圧が高く、その分量の制御可能な不純物元
素の炭化水素化物を用い、拡散炉内には不純物拡
散の対象となる化合物半導体基板のみを収容し、
密封することなく開放状態で所要雰囲気の下で拡
散を行わせることによつて、半導体基板の大き
さ、枚数に制約のない簡便な不純物拡散方法を提
供するものである。
ので、拡散させるべき不純物の材料として常温で
の蒸気圧が高く、その分量の制御可能な不純物元
素の炭化水素化物を用い、拡散炉内には不純物拡
散の対象となる化合物半導体基板のみを収容し、
密封することなく開放状態で所要雰囲気の下で拡
散を行わせることによつて、半導体基板の大き
さ、枚数に制約のない簡便な不純物拡散方法を提
供するものである。
第２図はこの発明の一実施例の実施状況を示す
模式断面図で、１１は石英製拡散炉、１１ｄはそ
の中に設けられたグラフアイトサセプタ、１２は
グラフアイトサセプタ１１ａを高周波加熱するた
めのコイル、１３はグラフアイトサセプタ１２の
上に載置された化合物半導体であるGaAs基板、
１４は雰囲気ガスである水素（H2O）の導入口、
１５はGaAs基板１３の熱分解を防止するための
アルシン（AsH3）を収容した容器、１６はバブ
ラ、１７はバブラ１６内に収容され不純物として
のZnの炭化水素化物であるデイエチル亜鉛〔Zn
（C2H5）2〕、１８はそれぞれのガス流量を自動的
に制御するマスフローコントローラ、１９は拡散
炉１１の排気口である。
模式断面図で、１１は石英製拡散炉、１１ｄはそ
の中に設けられたグラフアイトサセプタ、１２は
グラフアイトサセプタ１１ａを高周波加熱するた
めのコイル、１３はグラフアイトサセプタ１２の
上に載置された化合物半導体であるGaAs基板、
１４は雰囲気ガスである水素（H2O）の導入口、
１５はGaAs基板１３の熱分解を防止するための
アルシン（AsH3）を収容した容器、１６はバブ
ラ、１７はバブラ１６内に収容され不純物として
のZnの炭化水素化物であるデイエチル亜鉛〔Zn
（C2H5）2〕、１８はそれぞれのガス流量を自動的
に制御するマスフローコントローラ、１９は拡散
炉１１の排気口である。
Zn（C2H5）2１７は液体であるので、バブラ１６
内に収容されH2によつて気化させて用いる。こ
のようにして気化したZn（C2H5）2およびAsH3は
雰囲気ガスとしてのH2とともに拡散炉１１に供
給される。
内に収容されH2によつて気化させて用いる。こ
のようにして気化したZn（C2H5）2およびAsH3は
雰囲気ガスとしてのH2とともに拡散炉１１に供
給される。
この実施例の不純物拡散方法は以下に示す手順
で実施される。
で実施される。
まず、不純物拡散を施すべきGaAs基板１３を
グラフアイトサセプタ１１ａ上に載置する。次
に、このグラフアイトサセプタ１１ａを拡散炉１
１に挿入、炉内雰囲気を窒素N2等の不活性ガス
に置換後、H2を供給する。次にコイル１２に高
周波電力を印加してサセプタ１１ａを加熱する。
サセプタ１１ａが一定温度（例えば500℃）まで
上昇したら、容器１５からAsH3をマスフローコ
ントローラ１８を通じて供給する。さらにサセプ
タ１１ａの温度を上昇させ所定の拡散温度になつ
たらバブラ１６にH2を通じてZn（C2H5）2１７を
気化させ拡散炉１１に供給する。所定の時間経過
後、Zn（C2H5）2１７の供給を停止し、コイル１２
への高周波電力の印加を停止する。サセプタ１１
ａの温度が500℃以下になつたら、容器１５から
のAsH3の供給を停止し、室温になつたら、拡散
炉１１内を不活性ガスで置換した後、サセプタ１
１ａを取出し、GaAs基板１３を取出す。これ
で、この実施例の拡散工程は完了する。
グラフアイトサセプタ１１ａ上に載置する。次
に、このグラフアイトサセプタ１１ａを拡散炉１
１に挿入、炉内雰囲気を窒素N2等の不活性ガス
に置換後、H2を供給する。次にコイル１２に高
周波電力を印加してサセプタ１１ａを加熱する。
サセプタ１１ａが一定温度（例えば500℃）まで
上昇したら、容器１５からAsH3をマスフローコ
ントローラ１８を通じて供給する。さらにサセプ
タ１１ａの温度を上昇させ所定の拡散温度になつ
たらバブラ１６にH2を通じてZn（C2H5）2１７を
気化させ拡散炉１１に供給する。所定の時間経過
後、Zn（C2H5）2１７の供給を停止し、コイル１２
への高周波電力の印加を停止する。サセプタ１１
ａの温度が500℃以下になつたら、容器１５から
のAsH3の供給を停止し、室温になつたら、拡散
炉１１内を不活性ガスで置換した後、サセプタ１
１ａを取出し、GaAs基板１３を取出す。これ
で、この実施例の拡散工程は完了する。
上記の例ではGaAs基板にZnを拡散する場合に
ついて示したが、基板としてInPその他の−
族化合物半導体や−族化合物半導体でも良
い。また、不純物としてはデイメチルカドミウム
〔Cd（CH3）2〕デイエチルテルル〔Te（C2H5）2〕
等であつても良い。
ついて示したが、基板としてInPその他の−
族化合物半導体や−族化合物半導体でも良
い。また、不純物としてはデイメチルカドミウム
〔Cd（CH3）2〕デイエチルテルル〔Te（C2H5）2〕
等であつても良い。
上記の例では基板の加熱方法として、グラフア
イトサセプタに高周波電力を印加する事によつた
が、抵抗加熱を拡散炉を用いても良い。
イトサセプタに高周波電力を印加する事によつた
が、抵抗加熱を拡散炉を用いても良い。
以上のように、この発明によれば化合物半導体
への活性不純物の拡散方法において、不純物源と
して常温で蒸気圧の高い不純物元素の炭化水素化
物を用いているので、供給量の制御が容易で連続
供給が可能である。従つて、従来の方法のよう
に、拡散の都度、半導体基板とともに、秤量した
拡散不純物物質を石英製アンプルに封じ込める必
要がなく、拡散炉へは半導体基板のみを収容し、
密封することなく、上記不純物源を外部から供給
しつづけることによつて拡散ができる。このよう
に、従来の方法に比して極めて簡便であり、しか
も、半導体基板の大きさ、枚数に制約なく不純物
の拡散が可能である。
への活性不純物の拡散方法において、不純物源と
して常温で蒸気圧の高い不純物元素の炭化水素化
物を用いているので、供給量の制御が容易で連続
供給が可能である。従つて、従来の方法のよう
に、拡散の都度、半導体基板とともに、秤量した
拡散不純物物質を石英製アンプルに封じ込める必
要がなく、拡散炉へは半導体基板のみを収容し、
密封することなく、上記不純物源を外部から供給
しつづけることによつて拡散ができる。このよう
に、従来の方法に比して極めて簡便であり、しか
も、半導体基板の大きさ、枚数に制約なく不純物
の拡散が可能である。
第１図は従来の化合物半導体への不純物の拡散
の実施状況を示す模式断面図、第２図はこの発明
の一実施例の実施状況を示す模式断面図である。 図において、１１は炉（拡散炉）、１２は高周
波加熱用コイル、１３は化合物半導体基板、１４
は雰囲気ガス（H2）導入口、１５は熱分解抑止
用物質容器、１６はバブラ、１７は不純物元素の
炭化水素化物、である。
の実施状況を示す模式断面図、第２図はこの発明
の一実施例の実施状況を示す模式断面図である。 図において、１１は炉（拡散炉）、１２は高周
波加熱用コイル、１３は化合物半導体基板、１４
は雰囲気ガス（H2）導入口、１５は熱分解抑止
用物質容器、１６はバブラ、１７は不純物元素の
炭化水素化物、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 化合物半導体基板を炉内に収容し昇温させ、
上記炉内へ上記化合物半導体基板へ拡散させるべ
き活性不純物元素の炭化水素化物の蒸気を雰囲気
ガスとともに導入することによつて、上記化合物
半導体基板に上記活性不純物を拡散させることを
特徴とする化合物半導体への不純物拡散方法。 ２ 化合物半導体基板へ拡散させるべき活性不純
物元素の炭化水素化物の蒸気を、高温において上
記化合物半導体基板が分解するのを抑止する物質
の蒸気が混入された雰囲気ガスとともに導入する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化
合物半導体への不純物拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201751A JPS6090900A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 化合物半導体への不純物拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201751A JPS6090900A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 化合物半導体への不純物拡散方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090900A JPS6090900A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH0232240B2 true JPH0232240B2 (ja) | 1990-07-19 |
Family
ID=16446329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58201751A Granted JPS6090900A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 化合物半導体への不純物拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6090900A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158725A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-21 | Tel Sagami Ltd | 熱処理装置 |
| JP2813711B2 (ja) * | 1989-03-15 | 1998-10-22 | 光計測技術開発 株式会社 | ▲ｉｉｉ▼−▲ｖ▼化合物半導体結晶への亜鉛拡散方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071596A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP58201751A patent/JPS6090900A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071596A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6090900A (ja) | 1985-05-22 |
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