JPH0464172B2 - - Google Patents
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- JPH0464172B2 JPH0464172B2 JP59179177A JP17917784A JPH0464172B2 JP H0464172 B2 JPH0464172 B2 JP H0464172B2 JP 59179177 A JP59179177 A JP 59179177A JP 17917784 A JP17917784 A JP 17917784A JP H0464172 B2 JPH0464172 B2 JP H0464172B2
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、分子線エピタキシヤル成長
（molecular beam epitaxy：MBE）法と呼ばれ
ている結晶成長方法の改良に関する。
（molecular beam epitaxy：MBE）法と呼ばれ
ている結晶成長方法の改良に関する。
近年、MBE法を適用することに依り化合物半
導体結晶層を成長させる技術が多用されるように
なつている。
導体結晶層を成長させる技術が多用されるように
なつている。
これは、極めて薄い良質の化合物半導体結晶層
を成長させるのに有用であることが理由になつて
いる。
を成長させるのに有用であることが理由になつて
いる。
従来、MBE法を実施するに際し、良質の結晶
層を成長させる為の前処理として、結晶基板表面
を有機系液体で洗滌してから基板をウエツト・エ
ツチングし、その後、純水で洗滌してから乾燥
し、MBE成長装置内に配設して昇温することが
行われている。尚、前記基板のエツチングを行う
場合、基板がGaAs系であれば、エツチング液と
してH2SO4＋H2O2混合液を用いている。
層を成長させる為の前処理として、結晶基板表面
を有機系液体で洗滌してから基板をウエツト・エ
ツチングし、その後、純水で洗滌してから乾燥
し、MBE成長装置内に配設して昇温することが
行われている。尚、前記基板のエツチングを行う
場合、基板がGaAs系であれば、エツチング液と
してH2SO4＋H2O2混合液を用いている。
前記MBE法が良質の結晶を成長させることが
できるとはいいながら、やはり或る程度の結晶欠
陥の発生は回避できない。
できるとはいいながら、やはり或る程度の結晶欠
陥の発生は回避できない。
即ち、原因は確認されていないが、GaAs系基
板の場合、表面に残留するカーボン（Ｃ）、或い
は、Ga単体の存在がMBE法を適用して結晶層を
成長させた場合にスピツトと呼ばれる結晶欠陥を
誘発すると考えられている。尚、カーボンの存在
は、基板を加工する際に用いた有機物（例えばワ
ツクス）或いは有機系液体で洗滌を行つた場合の
残滓等が原因である。
板の場合、表面に残留するカーボン（Ｃ）、或い
は、Ga単体の存在がMBE法を適用して結晶層を
成長させた場合にスピツトと呼ばれる結晶欠陥を
誘発すると考えられている。尚、カーボンの存在
は、基板を加工する際に用いた有機物（例えばワ
ツクス）或いは有機系液体で洗滌を行つた場合の
残滓等が原因である。
本発明は、分子線エピタキシヤル成長法にて結
晶を成長させる場合、ごく簡単な工程を付加する
のみで、スピツトの発生を抑制することができる
ようにする。
晶を成長させる場合、ごく簡単な工程を付加する
のみで、スピツトの発生を抑制することができる
ようにする。
本発明の結晶成長方法では、活性ガス雰囲気中
に結晶基板を曝し該活性ガスと該結晶基板表面上
に存在する元素とを反応させることに依つて該結
晶基板表面に反応堆積物を生成させ、次いで、高
真空中で加熱することに依り前記反応堆積物を蒸
発させ、次いで、分子線エピタキシヤル成長法に
て前記結晶基板表面に結晶を成長させるようにし
ている。
に結晶基板を曝し該活性ガスと該結晶基板表面上
に存在する元素とを反応させることに依つて該結
晶基板表面に反応堆積物を生成させ、次いで、高
真空中で加熱することに依り前記反応堆積物を蒸
発させ、次いで、分子線エピタキシヤル成長法に
て前記結晶基板表面に結晶を成長させるようにし
ている。
前記したように、MBE法を適用してGaAs系
結晶基板に結晶を成長させた場合に発生するスピ
ツトと呼ばれる結晶欠陥は、表面に残留するカー
ボンであるとする説とGa単体であるとする説と
があり、Ga単体であるとする説が有力のようで
あるが、本発明者の実験に依ると、カーボンの影
響もかなり大きいことが判つている。
結晶基板に結晶を成長させた場合に発生するスピ
ツトと呼ばれる結晶欠陥は、表面に残留するカー
ボンであるとする説とGa単体であるとする説と
があり、Ga単体であるとする説が有力のようで
あるが、本発明者の実験に依ると、カーボンの影
響もかなり大きいことが判つている。
前記手段によると、基板表面のカーボンは活性
ガスと反応してガス化し、また、Ga単体も活性
ガスと反応して昇華し易い堆積物となり、この堆
積物は熱処理により簡単に蒸発するので、基板表
面はカーボンもGa単体も存在しない清浄の状態
にすることができ、従つて、その上に成長された
結晶層の欠陥は極めて少なくなる。
ガスと反応してガス化し、また、Ga単体も活性
ガスと反応して昇華し易い堆積物となり、この堆
積物は熱処理により簡単に蒸発するので、基板表
面はカーボンもGa単体も存在しない清浄の状態
にすることができ、従つて、その上に成長された
結晶層の欠陥は極めて少なくなる。
(1) 半絶縁性GaAs基板を有機系液体で洗滌す
る。
る。
(2) H2SO4＋H2O2混合液を用い前記基板表面に
軽度のエツチングを加える。
軽度のエツチングを加える。
(3) 前記基板を純水にて水洗いする。
(4) 前記基板を酸化雰囲気（活性ガス雰囲気）中
に曝す。
に曝す。
この酸化処理に依り、基板表面のカーボンは
CO2に、Ga単体はGa2Ｏに、As単体はAsO3に
それぞれ変化する。
CO2に、Ga単体はGa2Ｏに、As単体はAsO3に
それぞれ変化する。
(5) 前記基板をMBE成長装置内に於いて500〔℃〕
以上の高温で熱処理する。
以上の高温で熱処理する。
通常、Ga2Ｏは〜500〔℃〕の温度で、また、
AsO3は135〔℃〕の温度で昇華する。尚、CO2
はガスであるから既に気散している。
AsO3は135〔℃〕の温度で昇華する。尚、CO2
はガスであるから既に気散している。
(6) 前記工程を経ることに依り表面が清浄化され
た前記基板上に、通常のMBE法を適用して、
GaAs結晶層を成長させる。
た前記基板上に、通常のMBE法を適用して、
GaAs結晶層を成長させる。
このようにして得られたGaAs結晶層に於ける
結晶欠陥は、従来技術に依つて成長させたGaAs
結晶層に於けるそれの約1/10程度であつた。尚、
前記実施例に於いては、基板を酸化雰囲気に曝し
たが、この雰囲気は、水素雰囲気に代替すること
も可能であり、また、酸化雰囲気のみであると酸
化物層の層厚が厚くなり、逆に結晶性が悪くなる
虞がある場合には、活性ガスに適量のアルゴン
（Ar）・ガスを混入してスパツタリング作用を併
用すると良い。
結晶欠陥は、従来技術に依つて成長させたGaAs
結晶層に於けるそれの約1/10程度であつた。尚、
前記実施例に於いては、基板を酸化雰囲気に曝し
たが、この雰囲気は、水素雰囲気に代替すること
も可能であり、また、酸化雰囲気のみであると酸
化物層の層厚が厚くなり、逆に結晶性が悪くなる
虞がある場合には、活性ガスに適量のアルゴン
（Ar）・ガスを混入してスパツタリング作用を併
用すると良い。
図は、本発明を実施して基板表面の処理を行つ
た場合のデータを表す線図であり、縦軸にスピツ
ト数を、横軸に処理時間（単位は〔分〕）を採つ
ている。
た場合のデータを表す線図であり、縦軸にスピツ
ト数を、横軸に処理時間（単位は〔分〕）を採つ
ている。
ここでは、平行平板型ドライ・エツチング装置
を用い、13.56〔ＭHz〕の周波数でプラズマを発生
させて実験を行つた。また、試料としたウエハは
直径が約５〔cm〕（２〔吋〕）であり、また、△印は
H2イオン、×印はArイオン、○印はO2イオンの
場合をそれぞれ示している。
を用い、13.56〔ＭHz〕の周波数でプラズマを発生
させて実験を行つた。また、試料としたウエハは
直径が約５〔cm〕（２〔吋〕）であり、また、△印は
H2イオン、×印はArイオン、○印はO2イオンの
場合をそれぞれ示している。
本発明の結晶成長方法では、活性ガス雰囲気中
に結晶基板を曝し該活性ガスと該活性基板表面上
に存在する元素とを反応させることに依つて該結
晶基板表面に反応堆積物を生成させ、次いで、高
真空中で加熱することに依り前記反応堆積物を蒸
発させ、次いで、分子線エピタキシヤル成長法に
て前記結晶基板表面に結晶を成長させるようにし
ている。
に結晶基板を曝し該活性ガスと該活性基板表面上
に存在する元素とを反応させることに依つて該結
晶基板表面に反応堆積物を生成させ、次いで、高
真空中で加熱することに依り前記反応堆積物を蒸
発させ、次いで、分子線エピタキシヤル成長法に
て前記結晶基板表面に結晶を成長させるようにし
ている。
このようにすると、MBE法を適用して成長さ
せた結晶層中に発生する結晶欠陥の原因となる基
板表面の単体物質は昇華し易い反応堆積物となつ
て、その後に続く熱処理の工程で基板表面からは
除去され、また、カーボンはガス化して気散して
いるので、、前記基板の表面は極めて清浄な状態
となる。従つて、その上に成長させた結晶層は結
晶欠陥が少ない良質のものが得られる。
せた結晶層中に発生する結晶欠陥の原因となる基
板表面の単体物質は昇華し易い反応堆積物となつ
て、その後に続く熱処理の工程で基板表面からは
除去され、また、カーボンはガス化して気散して
いるので、、前記基板の表面は極めて清浄な状態
となる。従つて、その上に成長させた結晶層は結
晶欠陥が少ない良質のものが得られる。
図はスピツト数対処理時間の関係を表す線図で
ある。
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 活性ガス雰囲気中に結晶基板を曝し該活性ガ
スと該結晶基板表面上に存在する元素とを反応さ
せることに依つて該結晶基板表面に反応堆積物を
生成させ、 次いで、高真空中で加熱することに依り前記反
応堆積物を蒸発させ、 次いで、分子線エピタシキヤル成長法にて前記
結晶基板表面に結晶を成長させる工程 が含まれてなることを特徴とする結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17917784A JPS6158230A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17917784A JPS6158230A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 結晶成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6158230A JPS6158230A (ja) | 1986-03-25 |
| JPH0464172B2 true JPH0464172B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=16061281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17917784A Granted JPS6158230A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6158230A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03131593A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-05 | Nippon Mining Co Ltd | エピタキシヤル成長用基板の前処理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683946A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Fujitsu Ltd | Manufacturing of semiconductor device |
| JPS5917315A (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-28 | アップリカ葛西株式会社 | 折りたたみ式椅子 |
| JPS6135510A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 分子線エピタキシ−成長法 |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP17917784A patent/JPS6158230A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683946A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Fujitsu Ltd | Manufacturing of semiconductor device |
| JPS5917315A (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-28 | アップリカ葛西株式会社 | 折りたたみ式椅子 |
| JPS6135510A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 分子線エピタキシ−成長法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6158230A (ja) | 1986-03-25 |
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