JPH05275339A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH05275339A
JPH05275339A JP9597592A JP9597592A JPH05275339A JP H05275339 A JPH05275339 A JP H05275339A JP 9597592 A JP9597592 A JP 9597592A JP 9597592 A JP9597592 A JP 9597592A JP H05275339 A JPH05275339 A JP H05275339A
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JP
Japan
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substrate
nitrogen
semiconductor device
compound semiconductor
plasma
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JP9597592A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Ito
哲 伊藤
Masao Ikeda
昌夫 池田
Katsuhiro Akimoto
克洋 秋本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a manufacturing method being able to suppress generation of impurity gas from a plasma generator while moreover being able to correctly and easily control an amount of nitrogen to be taken in a II-VI compound semiconductor layer and to manufacture II-VI semiconductor devices of high quality. CONSTITUTION:While piling up a first element, at last one selected from sulfur, celenium and tellurium, and a second element, at least one selected from zinc, mercury, cadmium and magnesium, on a substrate in a vacuum, excited specimen of nitrogen molecules, oxygen molecules, nitrogen atoms or oxygen atoms excited by an electron-cycrotron-resonance(ECR) plasma are irradiated to the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方
法、更に詳しくは、p型伝導性を示すII−VI族化合
物半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a II-VI group compound semiconductor device exhibiting p-type conductivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】亜鉛、水銀、カドミウム、マグネシウム
等のII族元素と硫黄、セレン、テルル等のVI族元素
からなるII−VI族化合物半導体は、発光ダイオード
やレーザーダイオードを構成する材料として有望であ
る。II−VI族化合物半導体層にp型伝導性を持たせ
るために、窒素(N)を不純物として添加する方法が、
例えば、Phy. Rev. B27巻2419−2428(19
83)から知られている。
2. Description of the Related Art II-VI group compound semiconductors composed of group II elements such as zinc, mercury, cadmium and magnesium and group VI elements such as sulfur, selenium and tellurium are promising materials for forming light emitting diodes and laser diodes. is there. A method of adding nitrogen (N) as an impurity in order to impart p-type conductivity to the II-VI group compound semiconductor layer is as follows.
For example, Phy. Rev. B27 Vol. 2419-2428 (19
83).

【0003】更に、窒素を添加する方法として、窒素分
子あるいはアンモニア分子の中性励起種を照射する方法
が、例えば、特開昭63−303899号公報、特開昭
63−303889号公報から知られている。また、窒
素を添加する方法として、イオン種を照射する方法が、
特開昭63−227027号公報から知られている。。
Further, as a method of adding nitrogen, a method of irradiating neutral excited species of nitrogen molecule or ammonia molecule is known, for example, from JP-A-63-303899 and JP-A-63-303889. ing. Also, as a method of adding nitrogen, a method of irradiating with an ionic species is
It is known from JP 63-227027 A. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】II−VI族化合物半
導体層にp型伝導性を付与するために不純物として窒素
を添加する際には、窒素の濃度を適切な値に制御するこ
とがp型伝導性の正確な制御のために重要である。励起
種(ラジカル)ビーム源としては、従来、RFプラズマ
が使用されている。RFプラズマ発生装置に投入される
電力は大きく、RFプラズマ発生装置の発熱が大きい。
その結果、高真空中でII−VI族化合物半導体層を形
成する際、RFプラズマ発生装置の内外壁に吸着してい
る窒素、酸素、H2O等の不純物ガスが内外壁から分離
し、II−VI族化合物半導体層に不純物として取り込
まれ、半導体層の電気的特性に悪影響を及ぼすという問
題がある。
When nitrogen is added as an impurity to impart p-type conductivity to the II-VI group compound semiconductor layer, it is necessary to control the concentration of nitrogen to an appropriate value. Important for accurate control of conductivity. RF plasma has been conventionally used as a source of the excited species (radical) beam. The power supplied to the RF plasma generator is large, and the heat generated by the RF plasma generator is large.
As a result, when the II-VI group compound semiconductor layer is formed in a high vacuum, impurity gases such as nitrogen, oxygen and H 2 O adsorbed on the inner and outer walls of the RF plasma generator are separated from the inner and outer walls. There is a problem that it is taken into the -VI compound semiconductor layer as an impurity and adversely affects the electrical characteristics of the semiconductor layer.

【0005】また、II−VI族化合物半導体層に取り
込まれる窒素の量を、プラズマ発生装置に投入する電力
によって制御することが望ましい。ところが、RFプラ
ズマ発生装置においては、プラズマ発生装置に投入する
電力の変化に対して、II−VI族化合物半導体層に取
り込まれる窒素の量の変化が小さい。それ故、RFプラ
ズマ発生装置では、II−VI族化合物半導体層に取り
込まれる窒素の量を、プラズマ発生装置に投入する電力
によって制御することが困難であるという問題もある。
Further, it is desirable to control the amount of nitrogen taken into the II-VI group compound semiconductor layer by the electric power supplied to the plasma generator. However, in the RF plasma generator, the change in the amount of nitrogen taken into the II-VI group compound semiconductor layer is small with respect to the change in the power supplied to the plasma generator. Therefore, in the RF plasma generator, there is a problem that it is difficult to control the amount of nitrogen taken into the II-VI group compound semiconductor layer by the electric power supplied to the plasma generator.

【0006】従って、本発明の目的は、プラズマ発生装
置からの不純物ガスの発生を抑制することができ、しか
も、II−VI族化合物半導体層に取り込まれる窒素の
量を正確に且つ容易に制御することができ、高品質のI
I−VI族の半導体装置を製造し得る方法を提供するこ
とにある。
Therefore, an object of the present invention is to suppress the generation of an impurity gas from a plasma generator and to accurately and easily control the amount of nitrogen taken into the II-VI group compound semiconductor layer. Capable of high quality I
It is an object of the present invention to provide a method capable of manufacturing a group I-VI semiconductor device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、硫黄、セ
レン、テルルのうち少なくとも1種類から選択された第
1の元素と、亜鉛、水銀、カドミウム、マグネシウムの
うち少なくとも1種類から選択された第2の元素を真空
中で基板上に堆積させつつ、エレクトロン−サイクロト
ロン−レゾナンス(ECR)プラズマによって励起され
た窒素分子、酸素分子、窒素原子あるいは酸素原子の励
起種を、前記基板上に照射することを特徴とする本発明
の半導体装置の製造方法によって達成することができ
る。
Means for Solving the Problems The above-mentioned object is selected from a first element selected from at least one kind of sulfur, selenium and tellurium and at least one kind selected from zinc, mercury, cadmium and magnesium. While depositing the second element on the substrate in a vacuum, the substrate is irradiated with a nitrogen molecule, an oxygen molecule, a nitrogen atom, or an excited species of an oxygen atom excited by an electron-cyclotron resonance (ECR) plasma. This can be achieved by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【0008】第2の元素として少なくともマグネシウム
を選択することが望ましい。
It is desirable to select at least magnesium as the second element.

【0009】更に、窒素分子、酸素分子、窒素原子ある
いは酸素原子の励起種の基板への照射密度を、第1の元
素の基板への堆積密度の10-6乃至10-3倍とすること
が望ましい。10-6倍未満では、II−VI族化合物半
導体層において必要とされるp型伝導性を得ることがで
きない。また、10-3倍を越えると、得られたII−V
I族化合物半導体層の品質低下の原因となる。ここで、
窒素又は酸素分子あるいは原子の励起種の基板への照射
密度とは、II−VI族化合物半導体層中の励起種を構
成する元素の密度をいう。また、第1の元素の基板への
堆積密度とは、II−VI族化合物半導体層中の第1の
元素の密度を指す。
Further, the irradiation density of the excited species of nitrogen molecules, oxygen molecules, nitrogen atoms or oxygen atoms on the substrate may be 10 −6 to 10 −3 times the deposition density of the first element on the substrate. desirable. If it is less than 10 −6 times, the p-type conductivity required in the II-VI group compound semiconductor layer cannot be obtained. Further, when it exceeds 10 -3 times, the obtained II-V
This causes deterioration of the quality of the group I compound semiconductor layer. here,
The irradiation density of the excited species of nitrogen or oxygen molecules or atoms to the substrate means the density of the elements constituting the excited species in the II-VI compound semiconductor layer. The deposition density of the first element on the substrate means the density of the first element in the II-VI compound semiconductor layer.

【0010】[0010]

【作用】本発明の半導体装置の製造方法においては、E
CRプラズマによって、窒素又は酸素分子あるいは原子
が励起される。ECRプラズマ装置においては、RFプ
ラズマ装置に投入する電力の半分以下の電力で、窒素又
は酸素分子あるいは原子を効率良く励起することができ
る。
In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, E
The CR plasma excites nitrogen or oxygen molecules or atoms. In the ECR plasma device, nitrogen or oxygen molecules or atoms can be efficiently excited with a power that is half or less of the power that is input to the RF plasma device.

【0011】[0011]

【実施例】以下、実施例に基づき、本発明の半導体装置
の製造方法を説明する。 (実施例1)実施例1においては、不純物として窒素
(N)が添加されたZnSeから成るp−ZnSe層を
形成する場合を示す。即ち、第1の元素としてセレン
(Se)を、第2の元素として亜鉛(Zn)を選択し、
窒素分子を励起種として使用した。また、基板として、
n−GaAsから成る基板を使用した。
EXAMPLES A method of manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described below based on examples. (Example 1) In Example 1, a case is shown in which a p-ZnSe layer made of ZnSe doped with nitrogen (N) as an impurity is formed. That is, selenium (Se) is selected as the first element and zinc (Zn) is selected as the second element,
A nitrogen molecule was used as the excited species. Also, as a substrate,
A substrate made of n-GaAs was used.

【0012】図1は、本発明の半導体装置の製造方法で
の使用に適した分子線エピタキシー(MBE)装置10
の概略図である。MBE装置10は真空蒸着装置の一種
であり、超高真空排気装置(図示せず)を備えた真空容
器12の中に、複数の分子線源(Kセル)14と、基板
30を保持する基板ホルダー16とが備えられている。
FIG. 1 shows a molecular beam epitaxy (MBE) apparatus 10 suitable for use in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
FIG. The MBE device 10 is a kind of vacuum vapor deposition device, and a substrate holding a plurality of molecular beam sources (K cells) 14 and a substrate 30 in a vacuum container 12 equipped with an ultrahigh vacuum exhaust device (not shown). A holder 16 is provided.

【0013】このMBE装置10には、永久磁石22と
アンテナ24から構成されるECRセル20が設けられ
ていることが特徴である。即ち、プラズマ発生装置はE
CRセル20を備えている。尚、永久磁石を電磁石に置
き換えることができる。磁石の磁力は、例えば、8.7
5×10-2Tとすることができる。
The MBE device 10 is characterized in that an ECR cell 20 composed of a permanent magnet 22 and an antenna 24 is provided. That is, the plasma generator is E
The CR cell 20 is provided. The permanent magnet can be replaced with an electromagnet. The magnetic force of the magnet is, for example, 8.7.
It can be 5 × 10 -2 T.

【0014】原料である窒素(N2)は、吸着管(図示
せず)を用いて高純度化される。窒素はステンレススチ
ール製のチューブ26を通ってECRセル20中に導入
される。2.45GHzのマイクロ波はアンテナ24に
よってECRセル20の中に導かれる。ECRセル20
の中で発生したプラズマガス(窒素分子の励起種)はア
パーチャ18を通して真空容器12内に放出される。
Nitrogen (N 2 ) which is a raw material is highly purified by using an adsorption tube (not shown). Nitrogen is introduced into the ECR cell 20 through a stainless steel tube 26. The 2.45 GHz microwave is guided into the ECR cell 20 by the antenna 24. ECR cell 20
The plasma gas (excited species of nitrogen molecules) generated in the chamber is discharged into the vacuum chamber 12 through the aperture 18.

【0015】本発明の半導体装置の製造方法を、以下説
明する。先ず、図1に示した装置を使用して、表面を清
浄にしたn−GaAsから成る基板30を基板ホルダー
16に装着し、真空容器12を10-8Pa程度に排気し
た後、従来の方法に基づき、n−ZnSeから成る第1
のクラッド層32を基板30上に形成し、更にこの第1
のクラッド層32の上に(Cd,Zn)Seから成る活
性層34を形成した(図2参照)。
A method of manufacturing the semiconductor device of the present invention will be described below. First, using the apparatus shown in FIG. 1, a substrate 30 made of n-GaAs whose surface has been cleaned is mounted on a substrate holder 16 and the vacuum container 12 is evacuated to about 10 −8 Pa. Based on n-ZnSe
Of the first cladding layer 32 is formed on the substrate 30.
An active layer 34 made of (Cd, Zn) Se was formed on the clad layer 32 (see FIG. 2).

【0016】次に、本発明の半導体装置の製造方法に基
づき、活性層の上にp−ZnSeから成る第2のクラッ
ド層を形成する。原料となる高純度の亜鉛とセレンを、
各々別々のKセル14に充填しておき、Kセル14を加
熱して、適当な分子線強度が得られるように調整する。
亜鉛とセレンの分子線強度比を1:1.2とした。
Next, a second cladding layer made of p-ZnSe is formed on the active layer based on the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. High-purity zinc and selenium as raw materials,
Each of them is filled in a separate K cell 14, and the K cell 14 is heated and adjusted so that an appropriate molecular beam intensity can be obtained.
The molecular beam intensity ratio of zinc and selenium was set to 1: 1.2.

【0017】基板30の温度を300°Cとし、第1の
元素であるSe及び第2の元素であるZnを基板30へ
堆積させる(図2参照)。即ち、第1の元素(Se)及
び第2の元素(Zn)から成る結晶を活性層の上に結晶
成長させる。この結晶成長と同時に、ECRセル20か
ら窒素分子の励起種を基板30へ照射する。こうして、
図2に模式的な断面図を示すような半導体装置を製造す
ることができた。
The temperature of the substrate 30 is set to 300 ° C. and Se which is the first element and Zn which is the second element are deposited on the substrate 30 (see FIG. 2). That is, a crystal composed of the first element (Se) and the second element (Zn) is grown on the active layer. Simultaneously with this crystal growth, the ECR cell 20 irradiates the substrate 30 with excited species of nitrogen molecules. Thus
A semiconductor device as shown in the schematic sectional view of FIG. 2 could be manufactured.

【0018】照射した励起種(プラズマ)がII−VI
族化合物半導体層に取り込まれる量は、ECRセル20
に投入する電力を変化させることによって、あるいは
又、アパーチャ18の開口面積を変えることによって制
御することができる。アパーチャ開口の面積を変えるた
めには、真空容器12の真空を破り大気圧に戻してから
アパーチャを交換する必要がある。このアパーチャの交
換後真空容器12を高真空にするまでに、通常、2〜3
週間を要する。従って、ECRセル20への投入電力を
変えることによって、II−VI族化合物半導体結晶中
の窒素の量を幅広く変えることが必要となる。
The irradiated excited species (plasma) is II-VI.
The amount taken into the group compound semiconductor layer depends on the ECR cell 20.
It can be controlled by changing the electric power applied to, or by changing the opening area of the aperture 18. In order to change the area of the aperture opening, it is necessary to break the vacuum of the vacuum container 12 to return it to atmospheric pressure and then replace the aperture. After the aperture is replaced, it is usually 2 to 3 before the vacuum container 12 is made to have a high vacuum.
It takes a week. Therefore, it is necessary to widely change the amount of nitrogen in the II-VI group compound semiconductor crystal by changing the electric power supplied to the ECR cell 20.

【0019】図3に示すように、ECRプラズマを用い
た本発明の半導体装置の製造方法においては、広い範囲
に亙って窒素の量を制御することができ、II−VI族
化合物半導体の結晶中にp型伝導性を示すアクセプター
を効果的に且つ正確に導入することができる。但し、図
3の(A)は、アパーチャーの開口面積を8×10-3
2とした場合であり、図3の(B)は、アパーチャー
の開口面積を7×10- 2mm2とした場合である。例え
ばZnSeから成るII−VI族化合物半導体において
は、ZnSe結晶中のSeとNとが置き代わる。従っ
て、ZnSe結晶中のNの量が増加するに従い、Seの
量が減少する。それ故、窒素分子の励起種(プラズマ)
の基板30への照射密度(II−VI族化合物半導体層
中のN元素の密度)は、Seの基板への堆積密度(II
−VI族化合物層中のSe元素の密度)の10-6乃至1
-3倍であればよい。
As shown in FIG. 3, in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention using ECR plasma, the amount of nitrogen can be controlled over a wide range, and II-VI group compound semiconductor crystals can be formed. An acceptor showing p-type conductivity can be effectively and accurately introduced therein. However, in FIG. 3A, the aperture area of the aperture is 8 × 10 −3 m.
a case of a m 2, in FIG. 3 (B), the opening area of the aperture 7 × 10 - is a case of a 2 mm 2. For example, in a II-VI group compound semiconductor made of ZnSe, Se and N in the ZnSe crystal replace each other. Therefore, as the amount of N in the ZnSe crystal increases, the amount of Se decreases. Therefore, excited species of nitrogen molecule (plasma)
The irradiation density (the density of the N element in the II-VI group compound semiconductor layer) on the substrate 30 of Se is the deposition density of Se on the substrate (II
10-6 to 1 of the density of Se element in the group VI compound layer)
It may be 0 to 3 times.

【0020】しかも、図3に示すように、ECRセル2
0への投入電力はRFプラズマ発生装置の投入電力(通
常、150〜300W)に比較して半分程度である。プ
ラズマ発生装置への投入電力が大きくなると、プラズマ
発生装置の温度が高くなる。その結果、プラズマ発生装
置から不純物ガスが発生し、この不純物ガスは結晶中に
取り込まれ、その結果、化合物半導体層の品質が低下す
る。ECRプラズマを用いた本発明の方法においては、
プラズマ発生装置であるECRセル20への投入電力が
少なくてよく、不純物ガスの発生を抑制することができ
る。その結果、図4に示すように、不純物に起因する6
00nm付近の深い準位の発光が全く見られない高品質
の半導体装置が得られた。
Moreover, as shown in FIG. 3, the ECR cell 2
The input power to 0 is about half of the input power to the RF plasma generator (usually 150 to 300 W). When the input power to the plasma generator increases, the temperature of the plasma generator increases. As a result, an impurity gas is generated from the plasma generation device, and this impurity gas is taken into the crystal, resulting in deterioration of the quality of the compound semiconductor layer. In the method of the present invention using ECR plasma,
The electric power to be applied to the ECR cell 20, which is the plasma generator, may be small, and the generation of the impurity gas can be suppressed. As a result, as shown in FIG.
A high-quality semiconductor device in which no deep level light emission near 00 nm was observed was obtained.

【0021】(実施例2)実施例2においては、不純物
として窒素(N)を添加してp−(Mg,Zn)(S,
Se)層を形成する場合を示す。即ち、第1の元素とし
て硫黄(S)並びにセレン(Se)を、第2の元素とし
てマグネシウム(Mg)並びに亜鉛(Zn)を選択し、
窒素分子を励起種として使用した。また、基板として、
n−GaAsから成る基板を使用した。
Example 2 In Example 2, p- (Mg, Zn) (S,
The case where the Se) layer is formed is shown. That is, sulfur (S) and selenium (Se) are selected as the first element, and magnesium (Mg) and zinc (Zn) are selected as the second element,
A nitrogen molecule was used as the excited species. Also, as a substrate,
A substrate made of n-GaAs was used.

【0022】図1に示した装置を使用して、表面を清浄
にしたn−GaAsから成る基板30を基板ホルダー1
6に装着し、真空容器12を10-8Pa程度に排気した
後、従来の方法に基づき、n−(Mg,Zn)(S,S
e)から成る第1のクラッド層を基板30上に形成し、
更にこの第1のクラッド層の上にZnSeから成る活性
層を形成した。
Using the apparatus shown in FIG. 1, a substrate 30 made of n-GaAs whose surface has been cleaned is attached to the substrate holder 1.
6 and the vacuum container 12 was evacuated to about 10 −8 Pa. Then, according to the conventional method, n- (Mg, Zn) (S, S
e) forming a first cladding layer on the substrate 30,
Further, an active layer made of ZnSe was formed on the first cladding layer.

【0023】次に、本発明の半導体装置の製造方法に基
づき、活性層の上にp−(Mg,Zn)(S,Se)か
ら成る第2のクラッド層を形成する。原料となる高純度
のマグネシウム、亜鉛、硫黄及びセレンを、各々別々の
Kセル14に充填しておき、Kセル14を加熱して、適
当な分子線強度が得られるように調整する。マグネシウ
ム、亜鉛、硫黄及びセレンの分子線強度比を、0.2:
1:0.1:1.2とした。
Next, a second clad layer made of p- (Mg, Zn) (S, Se) is formed on the active layer based on the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. High-purity magnesium, zinc, sulfur, and selenium, which are raw materials, are filled in separate K cells 14, and the K cells 14 are heated so that an appropriate molecular beam intensity can be obtained. The molecular beam intensity ratio of magnesium, zinc, sulfur and selenium is 0.2:
It was set to 1: 0.1: 1.2.

【0024】基板30の温度を300°Cとし、第1の
元素であるS並びにSe及び第2の元素であるMg並び
にZnを基板30へ堆積させる。即ち、第1の元素
(S,Se)及び第2の元素(Mg,Zn)から成る結
晶を活性層の上に結晶成長させる。この結晶成長と同時
に、ECRセル20から窒素分子の励起種を基板30へ
照射する。II−VI族の半導体装置を製造することが
できた。尚、Mgを含むII−VI族の半導体装置を製
造することは、ECRプラズマを用いる本発明の方法以
外では困難である。Mgを含むII−VI族化合物半導
体の光学的特性及び寿命が、他のII−VI族化合物半
導体よりも、不純物の影響を受け易いからである。
The temperature of the substrate 30 is set to 300 ° C., and the first elements S and Se and the second elements Mg and Zn are deposited on the substrate 30. That is, a crystal composed of the first element (S, Se) and the second element (Mg, Zn) is grown on the active layer. Simultaneously with this crystal growth, the ECR cell 20 irradiates the substrate 30 with excited species of nitrogen molecules. A II-VI group semiconductor device could be manufactured. Note that it is difficult to manufacture a II-VI group semiconductor device containing Mg except for the method of the present invention using ECR plasma. This is because the II-VI group compound semiconductor containing Mg is more easily affected by impurities than the other II-VI group compound semiconductors.

【0025】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。GaAsから成る基板の代わりに、例えばZn
Seから成る基板を使用することができる。窒素分子の
励起種の代わりに、窒素原子の励起種を使用することが
でき、更に、酸素分子あるいは酸素原子の励起種を使用
することができる。即ち、酸素によってII−VI族化
合物半導体層にp型伝導性を付与することができる。
Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. Instead of a substrate made of GaAs, for example Zn
A substrate made of Se can be used. Instead of the excited species of the nitrogen molecule, the excited species of the nitrogen atom can be used, and further, the excited species of the oxygen molecule or the oxygen atom can be used. That is, p-type conductivity can be imparted to the II-VI group compound semiconductor layer by oxygen.

【0026】MBE技術によって各種元素を基板上に堆
積させる代わりに、クラッキングセルを使用し、原料ガ
スを基板表面に衝突させて基板表面で原料ガスを分解さ
せて基板表面に原料ガスの成分である元素を堆積させる
ガスソースMBE、MOMBEあるいはケミカルビーム
エピタキシーと呼ばれる技術を用いることもできる。
Instead of depositing various elements on the substrate by the MBE technique, a cracking cell is used to collide the raw material gas with the surface of the substrate to decompose the raw material gas on the surface of the substrate, which is a component of the raw material gas on the surface of the substrate. A technique called gas source MBE, MOMBE or chemical beam epitaxy for depositing an element can also be used.

【0027】II−VI族化合物半導体装置の構成は、
実施例1又は実施例2に限定されない。例えば、 基板 n−GaAs 第1のクラッド層 n−ZnSe 活性層 Zn(S,Se) 第2のクラッド層 p−ZnSe という構成、あるいは、 基板 p−GaAs 第1のクラッド層 p−ZnSe 活性層 (Cd,Zn)Se 又は Zn
(S,Se) 第2のクラッド層 n−ZnSe という構成、更には、 基板 p−GaAs 第1のクラッド層 p−(Mg,Zn)(S,Se) 活性層 ZnSe 第2のクラッド層 n−(Mg,Zn)(S,Se) という構成を例示することができる。これらの場合、p
型化合物半導体層の形成に本発明の方法を適用すること
ができる。
The structure of the II-VI group compound semiconductor device is as follows.
The invention is not limited to the first embodiment or the second embodiment. For example, the substrate n-GaAs first cladding layer n-ZnSe active layer Zn (S, Se) second cladding layer p-ZnSe, or the substrate p-GaAs first cladding layer p-ZnSe active layer ( Cd, Zn) Se or Zn
(S, Se) Second cladding layer n-ZnSe structure, further substrate p-GaAs first cladding layer p- (Mg, Zn) (S, Se) active layer ZnSe second cladding layer n- A structure of (Mg, Zn) (S, Se) can be exemplified. In these cases, p
The method of the present invention can be applied to the formation of the type compound semiconductor layer.

【0028】[0028]

【発明の効果】ECRプラズマを用いることによって、
プラズマ発生装置への投入電力を少なくすることができ
るために、プラズマ装置における発熱を抑えることがで
きる。その結果、高真空中で発熱のために発生する不純
物ガスが少なくなり、高品質のp型伝導性を有するII
−VI族化合物半導体装置を得ることができた。また、
II−VI族化合物半導体中の窒素の量を、ECRプラ
ズマ発生装置(ECRセル)への投入電力を制御するこ
とによって、広い範囲に亙って制御することができた。
By using ECR plasma,
Since the power input to the plasma generator can be reduced, heat generation in the plasma device can be suppressed. As a result, less impurity gas is generated due to heat generation in a high vacuum, and high quality p-type conductivity II
A -VI compound semiconductor device could be obtained. Also,
The amount of nitrogen in the II-VI group compound semiconductor could be controlled over a wide range by controlling the electric power input to the ECR plasma generator (ECR cell).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体装置の製造方法での使用に適し
たMBE装置の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an MBE device suitable for use in a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置の製造方法によって製造さ
れた半導体装置の模式的な断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】ECRプラズマ発生装置への投入電力と、II
−VI族化合物半導体結晶中の窒素の量の関係を示す図
である。
FIG. 3 is an input power to the ECR plasma generator, and II
It is a figure which shows the relationship of the amount of nitrogen in a -VI group compound semiconductor crystal.

【図4】実施例1にて得られた半導体装置の特性を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of the semiconductor device obtained in Example 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 分子線エピタキシー装置 12 真空容器 14 分子線源(Kセル) 16 基板ホルダー 18 アパーチャ 20 ECRセル 22 永久磁石 24 アンテナ 26 チューブ 30 基板 32 第1のクラッド層 34 活性層 36 第2のクラッド層 10 Molecular Beam Epitaxy Apparatus 12 Vacuum Container 14 Molecular Beam Source (K Cell) 16 Substrate Holder 18 Aperture 20 ECR Cell 22 Permanent Magnet 24 Antenna 26 Tube 30 Substrate 32 First Clad Layer 34 Active Layer 36 Second Clad Layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/31 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location // H01L 21/31 C

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】硫黄、セレン、テルルのうち少なくとも1
種類から選択された第1の元素と、亜鉛、水銀、カドミ
ウム、マグネシウムのうち少なくとも1種類から選択さ
れた第2の元素を真空中で基板上に堆積させつつ、エレ
クトロン−サイクロトロン−レゾナンス(ECR)プラ
ズマによって励起された窒素又は酸素分子あるいは原子
の励起種を、前記基板上に照射することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
1. At least one of sulfur, selenium, and tellurium.
Electron-Cyclotron-Resonance (ECR) while depositing a first element selected from the type and a second element selected from at least one of zinc, mercury, cadmium and magnesium on a substrate in vacuum. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises irradiating the substrate with an excited species of nitrogen or oxygen molecules or atoms excited by plasma.
【請求項2】前記第2の元素として少なくともマグネシ
ウムを選択することを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein at least magnesium is selected as the second element.
【請求項3】窒素又は酸素分子あるいは原子の励起種の
基板への照射密度を、前記第1の元素の基板への堆積密
度の10-6乃至10-3倍とすることを特徴とする請求項
1又は請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The irradiation density of the excited species of nitrogen or oxygen molecules or atoms onto the substrate is 10 −6 to 10 −3 times the deposition density of the first element onto the substrate. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100320426A1 (en) * 2008-02-06 2010-12-23 National University Corp. Kumamoto University Method of producing group ii-vi compound semiconductor, method of producing group ii-vi compound semiconductor phosphor, and hexagonal group ii-vi compound semiconductor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100320426A1 (en) * 2008-02-06 2010-12-23 National University Corp. Kumamoto University Method of producing group ii-vi compound semiconductor, method of producing group ii-vi compound semiconductor phosphor, and hexagonal group ii-vi compound semiconductor
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