JPH0243365A

JPH0243365A - 気相成長用有機金属組成物及び気相成長方法

Info

Publication number: JPH0243365A
Application number: JP19269188A
Authority: JP
Inventors: Toru Imori; 徹伊森; Takayuki Ninomiya; 二宮　貴之; Koichi Nakamura; 中村　紘一
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1990-02-13

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、Ｍ　ＯＣＶ　Ｄ　（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎ
ｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）等の方法番こより、基）反上に金属又はその化
合物を気相成長させ、化合物半導体膜あるいは金属薄膜
等を形成させるための気相成長用有機金属組成物及びこ
れを用いる気相成長方法に関する。

［従来の技術］ＭＯＣＶＤ法により気相成長させてインジウム−リンや
ガリウムーヒ素等の化合物半導体等を製造する場合、ア
ルキルガリウム又はインジウムとしては、通常、トリメ
チル或いはトリエチル基を有するものが用いられている
。特に、インジウムについては、トリエチルインジウム
がホスフィンとの接触により一部ポリマーを形成して析
出するため、成長制御が難しく、最近は、専らトリメチ
ルインジウムが用いられている。しかし、このトリメチ
ルインジウムは、融点が８８℃と高く、ＭＯＣＶＤ装置
に固体で供給しなければならず、供給量に変動を生じ易
く、また供給途中の配管内等に沈積する等の問題が有っ
た。さらに、トリメチル化物、トリエチル化物等のアル
キルインジウムやアルキルガリウム等は、不安定であり
、酸素と反応しやすく、特に、保存中に漏れ入ったり、
容器の器壁に吸着していたと考えられる微量の酸素によ
り酸化物に分解し、ＭＯＣＶＤ用に適さなくなる場合が
多々あった。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、上記の問題を解決するためのもので、本発明
の目的は、ホスフィン等との接触によるポリマーの形成
がなく、融点が低くてＭ○ＣＶＤ装置等に液体で供給す
ることができ、また保存安定性に優れた気相成長用有機
金属組成物及びこれを用い、良質な化合物半導体膜、導
電性膜や絶縁性膜等を調製するための気相成長方法を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］本発明は、アルキルガリウム、インジウム又はアルミニ
ウムのいずれか１種以上のアルキル金属に、当該アルキ
ル金属に対し０．５当量以上のエーテルを付加させたこ
とから構成され、さらには、このエーテル付加体を熱分
解して、基板表面にガリウム、インジウム又はアルミニ
ウムもしくはこれらの化合物を付着させることからなる
ものである。

上記アルキル金属のアルキル基としては、この取扱上の
容易さからトリメチル、トリエチル、ジメチルエチル、
ジエチルメチル等が好ましい。

これらのアルキル金属は、エーテルが存在すると、当該
エーテルと極めて容易にエーテラート、すなわち付加体
を形成する。この付加体の形成においては、モノエーテ
ルの場合は、アルキル金属１モルに対し１モルが、また
ジオキサン等のジエーテルの場合は、アルキル金属１モ
ルに対し０．５モルが理論上付加し、この量がそれぞれ
１当量である。本発明においては、このエーテルの付加
は、必ずしも理論量付加する必要はなく、０．５当量以
上付加しておれば充分である。０．５当量以下の付加体
であれば、気相成長時にポリマーが生成したり、保存安
定性に欠け、また特には、トリメチルインジウムの場合
、常温で固体のままで、本発明の効果は得られない。一
方、エーテルの量を１当量以上すると、付加体現外のフ
リーのエーテルが存在することになるが、この場合は特
に支障はない。しかし、フリーのエーテルが多量存在す
るとアルキル金属の濃度が希薄となり、気相成長操作上
好ましくなく、２当量以下とすることが良い。尚、この
エーテルとしては、何を用いても特には支障がないが、
ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエ
ーテル、ジイソペンチルエーテル、テトラヒドロフラン
、ジオキサン、ｎブチルエーテル、アニソール、フェネ
トール等を例示しうる。

以上のようなアルキル金属のエーテルの付加体は、ＭＯ
ＣＶＤ等の装置を用い、水素或いはアルシンやホスフィ
ン等の水素化物の共存下に、３５０〜１０００　’Ｃで
熱分解し、金属或いは金属化合物として基板上に付着、
成長させる。

［実施例コ末艶盤上トリメチルインジウム（ＴＭＩ）に対し第１表に記載し
た種類のエーテルをそれぞれ添加し、液状を呈するか否
かの観察を行った。この結果を第１表に併記した。

以上の結果から、アルキルインジウムは、０゜５当量以
上のエーテルが付加することにより液状を呈することが
分かる。

実験例２トリメチルインジウムに対しジエチルエーテルを１当量
付加したトリメチルインジウムジエチルエーテル付加体
及びホスフィンを用い、ＭＯＣＶＤ装置によりインジウ
ム−リンのエピタキシャル成長を行った。この結晶成長
の条件を第２表に示す。

第２表結晶成長後、装置の炉心管にはポリマー生成を示す白色
析出物は全く認められなかった。また、結晶成長により
得られたインジウム−リンのエピタキシャル膜の厚さは
、４．０μｍで、ホール測定により電気的特性を評価し
た結果、キャリア濃度（７７Ｋ）は３．ＯＸ　１０”ｃ
ｍ−３で、移動度（７７Ｋ）は、１０３０００ｃｍ２／
Ｖ・ｓｅｃであった。

上記成長を同し条件で１５回行ったが、膜厚、電気的特
性は第１回目とほぼ同じであった。

坦艶太敢盤上エーテルを付加していない固体のトリメチルインジウム
を用いた以外は実験例２に記載した方法と全く同様の方
法で、エピタキシャル成長を行った。この結果、装置の
炉心管には、少量の白色析出物が生じ、ポリマーの生成
が認められた。また、エピタキシャル膜厚は、４．９μ
ｍで、キャリア濃度（７７Ｋ）は５．ＯＸ　１０”ｃｍ
−３移動度（７７Ｋ）は、９６０００ｃｍ’／Ｖ−ｓｅ
ｃであった。

さらに、この成長を同じ条件で１５回行ったが、膜厚、
電気的特性はかなり変化し、１５回目では、膜厚４．２
ｐｍ、キャリア濃度（７７Ｋ　）は６．４×１０１４Ｃ
Ｉ１１−３で、移動度（７７Ｋ）は、５７０００ｃｍ”
／Ｖ−ｓｅｃとなり、得られるエピタキシャル結晶の安
定性に欠けていた。

実験例３トリエチルインジウムに対しテトラヒドロフ一ランを０．５当量付加したトリエチルインジウムエーテ
ル付加体及びホスフィンを用い、ＭＯＣＶＤ装置により
インジウム−リンのエピタキシャル成長を行った。この
結晶成長の条件を第３表に示す。

第３表結晶成長後、装置の炉心管にはポリマー生成を示す白色
析出物は全く認められなかった。また、結晶成長により
得られたインジウム−リンのエピタキシャル膜の厚さは
、４．３μｍで、ホール測定により電気的特性を評価し
た結果、キャリア濃度（７７Ｋ）は５．Ｉ　Ｘ　１０”
ｃｍ＝で、移動度（７７Ｋ）は、９４０００ｃｍ２／％
”ｓｅｅであった。

共ＩＥｉｆ２Ｌλ エーテルを付加していないトリエチルインジウムを用い
た以外は実験例３に記載した方法と全く同様の方法で、
エピタキシャル成長を行った。この結果、装置の炉心管
には、少量の白色析出物が生じ、ポリマーの生成が認め
られた。

また、エピタキシャル膜厚は、３．９μｍで、キャリア
濃度（７７Ｋ）は５．７　Ｘ　１０”ｃｍ−”、移動度
（７７Ｋ）は、８８０００ｃｍ２／Ｖ−ｓｅｃであった
。さらに、この成長を同じ条件で繰返し行ったが、膜厚
、電気的特性はかなり変化し、結晶成長の安定性に欠け
ていた。

実験例４第４表に示す有機金属化合物に、エーテルを添加したも
の及び添加しないものをそれぞれニードルバルブ付ナス
型フラスコに３カ月間保存し、白濁或いは金属の析出の
有無を観察した。

この結果を第４表にまとめて示した。

第４表［発明の効果］

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルキルガリウム、インジウム又はアルミニウム
のいずれか１種以上のアルキル金属に、当該アルキル金
属に対し０．５当量以上のエーテルを付加させたことを
特徴とする気相成長用有機金属組成物。
（２）アルキルガリウム、インジウム又はアルミニウム
のエーテル付加体を熱分解して、基板表面にガリウム、
インジウム又はアルミニウムもしくはこれらの化合物を
付着させることを特徴とする気相成長方法。