JPH0269399A - 化合物半導体の製造方法 - Google Patents
化合物半導体の製造方法Info
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- JPH0269399A JPH0269399A JP22063188A JP22063188A JPH0269399A JP H0269399 A JPH0269399 A JP H0269399A JP 22063188 A JP22063188 A JP 22063188A JP 22063188 A JP22063188 A JP 22063188A JP H0269399 A JPH0269399 A JP H0269399A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- 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、キャリア濃度の低い化合物半導体の製造方法
に関する。
に関する。
［従来の技術］
一般に、化合物半導体材料は、ＨＢ法、水平ＧＦ法、垂
直ブリッジマン法、垂直ＧＦ法または直接に構成元素を
単結晶引上げ炉内で反応させる直接合成法等によって製
造されている。実際、工業的にＩｎＰを製造する場合に
は、ＩｎとＰとをＨＢ法により多結晶体として合成し、
その後ＬＥＣ法で単結晶を育成している。また、ＧａＡ
ｓを製造する場合には、ＨＢ法により合成と単結晶育成
とを同時に行ったり、ＬＥＣ法により炉内でＧａとＡｓ
とを直接合成した後、単結晶を育成している。１ｎＡｓ
を製造する場合もＧａＡｓと同様にＬＥＣ法で直接合成
することが多い。
直ブリッジマン法、垂直ＧＦ法または直接に構成元素を
単結晶引上げ炉内で反応させる直接合成法等によって製
造されている。実際、工業的にＩｎＰを製造する場合に
は、ＩｎとＰとをＨＢ法により多結晶体として合成し、
その後ＬＥＣ法で単結晶を育成している。また、ＧａＡ
ｓを製造する場合には、ＨＢ法により合成と単結晶育成
とを同時に行ったり、ＬＥＣ法により炉内でＧａとＡｓ
とを直接合成した後、単結晶を育成している。１ｎＡｓ
を製造する場合もＧａＡｓと同様にＬＥＣ法で直接合成
することが多い。
しかし、これらいずれの化合物半導体材料の製造方法に
あっても、結晶中に残存する不純物や点欠陥のために、
結晶の品質を十分に向上させることはできない０例えば
、ＩｎＰの場合では、多結晶合成後、結晶のキャリア濃
度は、通常１×１０”Ｑｌ−’である。
あっても、結晶中に残存する不純物や点欠陥のために、
結晶の品質を十分に向上させることはできない０例えば
、ＩｎＰの場合では、多結晶合成後、結晶のキャリア濃
度は、通常１×１０”Ｑｌ−’である。
化合物半導体材料のキャリア濃度は、浅いドナー、浅い
アクセプターとなる不純物や化合物半導体材料を構成す
る元素の点欠陥（空孔、格子間原子）等によって決定さ
れる。ここに、浅いドナーとなる不純物としては、Ｓｉ
やＳ、浅いアクセブターとなる不純物としては、Ｃ＋
Ｍｇｓ Ｚｎ＋ Ｃｄ等がある。また、種々の点欠陥は
、ドナーやアクセプターとなると考えられるが、これら
点欠陥の種類や濃度については、化合物半導体材料の場
合、−殻内に不明確な点が多い。いずれにしても、キャ
リア濃度は、全ての種類の浅いドナーの全濃度から全て
の種類の浅いアクセプターの全濃度を差引いた絶対値と
なる。そして、ドナーが多い場合はｎ型となり、アクセ
プターが多い場合にはｐ型となる。
アクセプターとなる不純物や化合物半導体材料を構成す
る元素の点欠陥（空孔、格子間原子）等によって決定さ
れる。ここに、浅いドナーとなる不純物としては、Ｓｉ
やＳ、浅いアクセブターとなる不純物としては、Ｃ＋
Ｍｇｓ Ｚｎ＋ Ｃｄ等がある。また、種々の点欠陥は
、ドナーやアクセプターとなると考えられるが、これら
点欠陥の種類や濃度については、化合物半導体材料の場
合、−殻内に不明確な点が多い。いずれにしても、キャ
リア濃度は、全ての種類の浅いドナーの全濃度から全て
の種類の浅いアクセプターの全濃度を差引いた絶対値と
なる。そして、ドナーが多い場合はｎ型となり、アクセ
プターが多い場合にはｐ型となる。
キャリア濃度を減少させるには、前記不純物や点欠陥を
少なくすればよい。そこで、従来は、キャリア濃度を１
０”ｃｍ−’レベルにすることを目標として、原料の純
度を著しく向上させたり、また多結晶合成時や単結晶育
成時の汚染防止に注意を払っていた。
少なくすればよい。そこで、従来は、キャリア濃度を１
０”ｃｍ−’レベルにすることを目標として、原料の純
度を著しく向上させたり、また多結晶合成時や単結晶育
成時の汚染防止に注意を払っていた。
［発明が解決Ｃようとする課題］
しかし、原料の高純度化および多結晶合成時や単結晶育
成時の汚染防止を図っても、多結晶ＩｎＰの場合で、キ
ャリア濃度は０ 、８ Ｘ １０１ｓａｓ−”移動度は
７０，０００ａｏ”／Ｖ−ｓ （７７Ｋ）であった。ま
た、この高純度の多結晶ＩｎＰを用いて単結晶育成を行
った場合、そのキャリア濃度は２〜５ Ｘ １０”（！
１１−’、移動度は２０，０００〜４０゜０００ａＩ＋
２／ｖ−５であり、単結晶のキャリア濃度をこれ以上低
減することはできなかった。
成時の汚染防止を図っても、多結晶ＩｎＰの場合で、キ
ャリア濃度は０ 、８ Ｘ １０１ｓａｓ−”移動度は
７０，０００ａｏ”／Ｖ−ｓ （７７Ｋ）であった。ま
た、この高純度の多結晶ＩｎＰを用いて単結晶育成を行
った場合、そのキャリア濃度は２〜５ Ｘ １０”（！
１１−’、移動度は２０，０００〜４０゜０００ａＩ＋
２／ｖ−５であり、単結晶のキャリア濃度をこれ以上低
減することはできなかった。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、原料の高純度化および多結晶合成時や単結晶育成時の
汚染防止に多大な注意を払うのではなく、化合物半導体
材料を熱処理するだけで不純物の除去や点欠陥の低減を
図り、キャリア濃度の低い化合物半導体を得ることがで
きる化合物半導体の製造方法を提供することを目的とす
る。
、原料の高純度化および多結晶合成時や単結晶育成時の
汚染防止に多大な注意を払うのではなく、化合物半導体
材料を熱処理するだけで不純物の除去や点欠陥の低減を
図り、キャリア濃度の低い化合物半導体を得ることがで
きる化合物半導体の製造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］
上記目的を達成するために１本発明は、化合物半導体を
製造するにあたり、化合物半導体材料を石英アンプル内
に真空封入するとともに、この石英アンプル内に前記化
合物半導体材料の構成元素またはその構成元素を含む別
個の化合物半導体材料を配置し、石英アンプル内を前記
薄板からなる化合物半導体材料の解離圧以上となる圧力
とし。
製造するにあたり、化合物半導体材料を石英アンプル内
に真空封入するとともに、この石英アンプル内に前記化
合物半導体材料の構成元素またはその構成元素を含む別
個の化合物半導体材料を配置し、石英アンプル内を前記
薄板からなる化合物半導体材料の解離圧以上となる圧力
とし。
石英アンプルを５５０〜８５０”Ｃで加熱することとし
た。
た。
［作用］
上記構成の化合物半導体の製造方法によれば。
真空の石英アンプル内で熱処理を行うので、拡散速度が
速い不純物が化合物半導体表面まで容易に拡散し易く、
その表面を除去することにより不純物を除去できるとと
もに、点欠陥の濃度を制御できる。したがって、結晶の
キャリア濃度を低減することができる。
速い不純物が化合物半導体表面まで容易に拡散し易く、
その表面を除去することにより不純物を除去できるとと
もに、点欠陥の濃度を制御できる。したがって、結晶の
キャリア濃度を低減することができる。
［実施例］
（第１実施例）
厚さ４５０μｍのアズカットのアンドーブエｎＰウェハ
（薄板）と赤リンとを石英アンプル内にセットし、アン
プル内をＩ Ｘ １０ ’−’ｔｏｒｒまで真空排気し
た後、酸水素バーナーにより石英アンプルの開口部を閉
塞した。この際、赤リンの量は、石英アンプル内の圧力
が０ 、５ ｋｇ／ ａｓ” Ｇとなるように調整した
。次に、この石英アンプルを横型加熱炉内に設置し、熱
処理温度６２０℃で５ｈｒ加熱保持した後、１６〜ｂ （第２実施例） 第１実施例と同様にして、ＩｎＰウェハと赤リンとを石
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度７２０℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜１８℃／１１１ｉｎで冷却した。
（薄板）と赤リンとを石英アンプル内にセットし、アン
プル内をＩ Ｘ １０ ’−’ｔｏｒｒまで真空排気し
た後、酸水素バーナーにより石英アンプルの開口部を閉
塞した。この際、赤リンの量は、石英アンプル内の圧力
が０ 、５ ｋｇ／ ａｓ” Ｇとなるように調整した
。次に、この石英アンプルを横型加熱炉内に設置し、熱
処理温度６２０℃で５ｈｒ加熱保持した後、１６〜ｂ （第２実施例） 第１実施例と同様にして、ＩｎＰウェハと赤リンとを石
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度７２０℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜１８℃／１１１ｉｎで冷却した。
なお、赤リンの量は、石英アンプル内のリン圧力が、熱
処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる量に調、整した
。
処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる量に調、整した
。
（第３実施例）
第１実施例と同様にして、ＩｎＰウェハと赤リンとを石
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度８２０℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜ｂ した。
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度８２０℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜ｂ した。
本実施例においても、赤リンの量は、石英アンプル内の
リン圧力が、熱処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる
量に調整した。
リン圧力が、熱処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる
量に調整した。
以上の各実施例で得られたウェハ（３枚ずつ）について
、ポリシリング後７７にでのキャリア濃度および移動度
をＶａｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗ法によって測定した。
、ポリシリング後７７にでのキャリア濃度および移動度
をＶａｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗ法によって測定した。
その結果を法衣に示す。なお。
比較のため、熱処理前におけるキャリア濃度および移動
度の各測定値並びに熱処理温度を５２０℃とした場合の
測定値についても同表中に併記した。
度の各測定値並びに熱処理温度を５２０℃とした場合の
測定値についても同表中に併記した。
表
また、上記測定結果をそれぞれ第１図および第２図に示
した。第１図および第２図においては、熱処理温度を４
５０℃とした場合の測定結果も参考として表わした。な
お、各図中、破線で示すのは、それぞれ熱処理前におけ
るキャリア濃度および移動度の平均値である。
した。第１図および第２図においては、熱処理温度を４
５０℃とした場合の測定結果も参考として表わした。な
お、各図中、破線で示すのは、それぞれ熱処理前におけ
るキャリア濃度および移動度の平均値である。
前記表、第１図および第２図から判るように。
熱処理温度が５５０〜８５０℃の場合には、キャリア濃
度が２〜７×１０１４０−３、移動度が６．ＯｏＯ〜１
０ｏ、０００１２／ｖ−８となり、良好な値を示してい
る。
度が２〜７×１０１４０−３、移動度が６．ＯｏＯ〜１
０ｏ、０００１２／ｖ−８となり、良好な値を示してい
る。
なお、上記実施例では、化合物半導体材料としてＩｎＰ
を用いたが１本発明はかかる実施例に限定されるもので
はなく１例えばＩ ｎＡｓ、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ等でも
同様の効果を得ることができる。
を用いたが１本発明はかかる実施例に限定されるもので
はなく１例えばＩ ｎＡｓ、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ等でも
同様の効果を得ることができる。
［発明の効果］
以上のように本発明の化合物半導体の製造方法によれば
、化合物半導体材料を石英アンプル内に真空封入して所
定条件下で熱処理することとしたので、拡散速度の速い
不純物を除去することができるとともに点欠陥の低減を
図ることができ、化合物半導体のキャリア濃度を低くす
ることができる。
、化合物半導体材料を石英アンプル内に真空封入して所
定条件下で熱処理することとしたので、拡散速度の速い
不純物を除去することができるとともに点欠陥の低減を
図ることができ、化合物半導体のキャリア濃度を低くす
ることができる。
第１図はＩｎＰウェハの熱処理温度とキャリア濃度との
関係を示すグラフ、 第２図はＩｎＰウェハの熱処理温度と移動度との関係を
示すグラフである。
関係を示すグラフ、 第２図はＩｎＰウェハの熱処理温度と移動度との関係を
示すグラフである。
Claims (1)
- （１）化合物半導体材料を石英アンプル内に真空封入す
るとともに、この石英アンプル内に前記化合物半導体材
料の構成元素またはその構成元素を含む別個の化合物半
導体材料を配置し、石英アンプル内を前記薄板からなる
化合物半導体材料の解離圧以上となる圧力とし、石英ア
ンプルを５５０〜８５０℃で加熱することを特徴とする
化合物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22063188A JPH0269399A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22063188A JPH0269399A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269399A true JPH0269399A (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=16753998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22063188A Pending JPH0269399A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0269399A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685830A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heat treatment of compound semiconductor |
| JPS58137216A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Nec Corp | ＧａＡｓ素子の製造方法 |
| JPS58213700A (ja) * | 1982-06-03 | 1983-12-12 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体結晶の熱処理方法 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP22063188A patent/JPH0269399A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685830A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heat treatment of compound semiconductor |
| JPS58137216A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Nec Corp | ＧａＡｓ素子の製造方法 |
| JPS58213700A (ja) * | 1982-06-03 | 1983-12-12 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体結晶の熱処理方法 |
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