JPH0529226A - Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体上のｉｖ族元素半導体形成方法 - Google Patents
Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体上のｉｖ族元素半導体形成方法Info
- Publication number
- JPH0529226A JPH0529226A JP18615891A JP18615891A JPH0529226A JP H0529226 A JPH0529226 A JP H0529226A JP 18615891 A JP18615891 A JP 18615891A JP 18615891 A JP18615891 A JP 18615891A JP H0529226 A JPH0529226 A JP H0529226A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- group
- iii
- compound semiconductor
- grown
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体上に積層するＩＶ族
元素半導体の電気的特性の制御性を改善する。 【構成】 ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体上にＩＶ族元素半導
体を薄く成長させたのち、ＩＶ族元素半導体表面に析出
したＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素を除去することに
より、さらに成長させるＩＶ族元素半導体への偏析元素
の混入を抑制することができる。また薄いＩＶ族元素半
導体を成長させたのち、加熱処理を行なってＩＶ族元素
半導体表面へのＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素の偏析
を促進させることにより、さらに偏析元素の混入を抑制
する。
元素半導体の電気的特性の制御性を改善する。 【構成】 ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体上にＩＶ族元素半導
体を薄く成長させたのち、ＩＶ族元素半導体表面に析出
したＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素を除去することに
より、さらに成長させるＩＶ族元素半導体への偏析元素
の混入を抑制することができる。また薄いＩＶ族元素半
導体を成長させたのち、加熱処理を行なってＩＶ族元素
半導体表面へのＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素の偏析
を促進させることにより、さらに偏析元素の混入を抑制
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導
体上にＩＶ族元素半導体を積層した構造を有する半導体
デバイスの製造方法に関するものである。
体上にＩＶ族元素半導体を積層した構造を有する半導体
デバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体上のＩＶ族元素
半導体形成は、Ｓｉを界面制御層に用いたＧａＡｓのＭ
ＩＳ（金属−絶縁体−半導体、Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌ
ａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造や、Ｇｅ
とＧａＡｓの接合を利用したヘテロバイポーラトランジ
スタの製造において行われている。例えばファウンテン
（Ｇ．Ｇ．Ｆｏｕｎｔａｉｎ）らはＧａＡｓ上に１ｎｍ
厚のＳｉ層を形成し、その上に絶縁膜としてＳｉＯ2 を
堆積して良好な電気的特性を持つＭＩＳダイオード構造
を作製している（エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）第２４巻１１３４頁
（１９８８年））。また川中（Ｍ．Ｋａｗａｎａｋａ）
らはｎ型ＧａＡｓ上にｐ型Ｇｅとｎ型Ｇｅを積層してヘ
テロバイポーラトランジスタ構造を作製している（イン
スティチュート・オブ・フィジックス・コンファレンス
シリーズ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｅｒｉｅｓ）第１１２巻３８
３頁（１９９０年））。
半導体形成は、Ｓｉを界面制御層に用いたＧａＡｓのＭ
ＩＳ（金属−絶縁体−半導体、Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌ
ａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造や、Ｇｅ
とＧａＡｓの接合を利用したヘテロバイポーラトランジ
スタの製造において行われている。例えばファウンテン
（Ｇ．Ｇ．Ｆｏｕｎｔａｉｎ）らはＧａＡｓ上に１ｎｍ
厚のＳｉ層を形成し、その上に絶縁膜としてＳｉＯ2 を
堆積して良好な電気的特性を持つＭＩＳダイオード構造
を作製している（エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）第２４巻１１３４頁
（１９８８年））。また川中（Ｍ．Ｋａｗａｎａｋａ）
らはｎ型ＧａＡｓ上にｐ型Ｇｅとｎ型Ｇｅを積層してヘ
テロバイポーラトランジスタ構造を作製している（イン
スティチュート・オブ・フィジックス・コンファレンス
シリーズ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｅｒｉｅｓ）第１１２巻３８
３頁（１９９０年））。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＩＩ
−Ｖ化合物半導体を構成しているＩＩＩ族元素あるいは
Ｖ族元素は、ＩＶ族元素半導体堆積時に表面へ偏析し、
ひいてはＩＶ族元素半導体中に混入してしまう。これら
はＩＶ族元素半導体中でアクセプター、あるいはドナー
となるため、ＩＶ族元素半導体の伝導型やキャリア濃度
の制御を困難にする。本発明の目的は、上記積層構造を
作製する際にＩＶ族元素半導体へのＩＩＩ族元素、Ｖ族
元素が不純物として混入するのを抑制し、ＩＶ族元素半
導体の電的特性の制御性を改善する方法を提供すること
である。
−Ｖ化合物半導体を構成しているＩＩＩ族元素あるいは
Ｖ族元素は、ＩＶ族元素半導体堆積時に表面へ偏析し、
ひいてはＩＶ族元素半導体中に混入してしまう。これら
はＩＶ族元素半導体中でアクセプター、あるいはドナー
となるため、ＩＶ族元素半導体の伝導型やキャリア濃度
の制御を困難にする。本発明の目的は、上記積層構造を
作製する際にＩＶ族元素半導体へのＩＩＩ族元素、Ｖ族
元素が不純物として混入するのを抑制し、ＩＶ族元素半
導体の電的特性の制御性を改善する方法を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、ＩＩＩ
−Ｖ化合物半導体上に、まずＩＶ族元素半導体を薄く成
長させたのち、この階段でＩＶ族元素半導体表面に析出
したＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素を除去する。さら
に第２の発明では、ＩＶ族元素半導体を薄く成長させ、
さらに加熱処理を行なってＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成
元素の偏析を促進させてから、偏析した元素を除去す
る。これらの処理ののちＩＶ族元素半導体を所望の厚さ
まで成長させる。
−Ｖ化合物半導体上に、まずＩＶ族元素半導体を薄く成
長させたのち、この階段でＩＶ族元素半導体表面に析出
したＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素を除去する。さら
に第２の発明では、ＩＶ族元素半導体を薄く成長させ、
さらに加熱処理を行なってＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成
元素の偏析を促進させてから、偏析した元素を除去す
る。これらの処理ののちＩＶ族元素半導体を所望の厚さ
まで成長させる。
【０００５】
【作用】ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体上にＩＶ族元素半導体
を成長させる際、成長初期にＩＶ族元素半導体表面に偏
析したＩＩＩ族、Ｖ族元素は、続くＩＶ族元素半導体の
成長中にＩＶ族元素半導体内部に徐々に取り込まれてい
く。本発明の方法では、ＩＶ族元素半導体成長初期に偏
析元素を除去するので、その後のＩＶ族元素半導体内部
への取り込まれは無くなる。第２の発明の方法では、加
熱により偏析現象をさらに促進させており、偏析しやす
い元素の除去を徹底させている。
を成長させる際、成長初期にＩＶ族元素半導体表面に偏
析したＩＩＩ族、Ｖ族元素は、続くＩＶ族元素半導体の
成長中にＩＶ族元素半導体内部に徐々に取り込まれてい
く。本発明の方法では、ＩＶ族元素半導体成長初期に偏
析元素を除去するので、その後のＩＶ族元素半導体内部
への取り込まれは無くなる。第２の発明の方法では、加
熱により偏析現象をさらに促進させており、偏析しやす
い元素の除去を徹底させている。
【０００６】
【実施例】以下の実施例で、成長は、イオンポンプで排
気するＧａＡｓのＭＢＥ（分子線エピタキシャル成長）
室と、ターボ分子ポンプで排気し、またＥＣＲ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃ
ｅ、電子サイクロトロン共鳴）プラズマイオン源を備え
たＳｉ、Ｇｅの成長室とからなる２成長室システムにて
行なう。 実施例１ 第１の実施例では、ＧａＡｓ上のＳｉ成長に本方法を適
用する。ＧａＡｓ成長室で固体砒素と金属ガリウムを原
料に用い（１００）ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓのエピタ
キシャル成長を行なう。次に基板をＳｉ成長室に移し、
５００℃に加熱して表面を２×４安定化面とする。続け
て、坩堝に入れ加熱したシリコンから蒸発するＳｉ分子
線を照射する。膜厚が２ｎｍ程度になった時点でＳｉ分
子線照射を止める。イオン源を用いアルゴンイオンを加
速電圧数十Ｖで基板表面に照射し、基板表面に偏析した
Ｇａ、Ａｓをエッチングする。この際、Ｓｉ自体のエッ
チングも生ずるが、残留膜厚が１ｎｍ程度あれば構わな
い。アルゴンイオン照射後、基板を５００℃に保持しＳ
ｉ層の結晶性回復を図る。こののち、所望の厚さまで、
意図する電気特性例えばｎ型を持つようＡｓをイオン化
して照射量を制御して照射し所望の濃度のＳｉ膜を成長
させる。 実施例２ 第２の実施例では、第１の実施例中、膜厚２ｎｍ程度の
Ｓｉ層を形成後、基板を５５０℃に加熱してＧａ、Ａｓ
の偏析を促進させる。これより後の、すなわちアルゴン
イオンエッチング以降の工程は第１の実施例のとおりに
行なうが、本実施例では半絶縁性ＧａＡｓ基板上にノン
ドープＳｉ層をおよそ１０００Ａ堆積しＳｉ層中のＧａ
濃度プロファイルをＳＩＭＳ（２次イオン質量分析法）
により求めると、ＧａＡｓ表面上２０ｎｍでのＧａ濃度
は実施例１の１／５以下（およそ１×１０1 7 ｃ
ｍ- 3 ）と減少する。 実施例３ 第３の実施例では、ＧａＡｓ上のＧｅ成長に本方法を適
用する。ＧａＡｓ成長は、第１の実施例に即して行な
う。次に基板をＳｉ成長室に移し、５００℃に加熱して
表面を２×４安定化面とする。基板温度を４００℃に降
ろし、坩堝に入れ加熱したゲルマニウムから蒸発するＧ
ｅ分子線を照射する。膜厚が２ｎｍ程度になった時点で
Ｇｅ分子線照射を止める。イオン源を用いアルゴンイオ
ンを加速電圧数十Ｖで基板表面に照射し、基板表面に偏
析したＧａ、Ａｓをエッチングする。Ｇｅ自体のエッチ
ングも生ずるが、残留膜厚が１ｎｍ程度あれば構わな
い。アルゴンイオン照射後、基板を４５０℃に保持しＧ
ｅ層の結晶性回復を図る。こののち、所望の厚さまで、
意図する電気特性を持つようドーピング手段を講じなが
らＧｅを４００℃で成長させる。
気するＧａＡｓのＭＢＥ（分子線エピタキシャル成長）
室と、ターボ分子ポンプで排気し、またＥＣＲ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃ
ｅ、電子サイクロトロン共鳴）プラズマイオン源を備え
たＳｉ、Ｇｅの成長室とからなる２成長室システムにて
行なう。 実施例１ 第１の実施例では、ＧａＡｓ上のＳｉ成長に本方法を適
用する。ＧａＡｓ成長室で固体砒素と金属ガリウムを原
料に用い（１００）ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓのエピタ
キシャル成長を行なう。次に基板をＳｉ成長室に移し、
５００℃に加熱して表面を２×４安定化面とする。続け
て、坩堝に入れ加熱したシリコンから蒸発するＳｉ分子
線を照射する。膜厚が２ｎｍ程度になった時点でＳｉ分
子線照射を止める。イオン源を用いアルゴンイオンを加
速電圧数十Ｖで基板表面に照射し、基板表面に偏析した
Ｇａ、Ａｓをエッチングする。この際、Ｓｉ自体のエッ
チングも生ずるが、残留膜厚が１ｎｍ程度あれば構わな
い。アルゴンイオン照射後、基板を５００℃に保持しＳ
ｉ層の結晶性回復を図る。こののち、所望の厚さまで、
意図する電気特性例えばｎ型を持つようＡｓをイオン化
して照射量を制御して照射し所望の濃度のＳｉ膜を成長
させる。 実施例２ 第２の実施例では、第１の実施例中、膜厚２ｎｍ程度の
Ｓｉ層を形成後、基板を５５０℃に加熱してＧａ、Ａｓ
の偏析を促進させる。これより後の、すなわちアルゴン
イオンエッチング以降の工程は第１の実施例のとおりに
行なうが、本実施例では半絶縁性ＧａＡｓ基板上にノン
ドープＳｉ層をおよそ１０００Ａ堆積しＳｉ層中のＧａ
濃度プロファイルをＳＩＭＳ（２次イオン質量分析法）
により求めると、ＧａＡｓ表面上２０ｎｍでのＧａ濃度
は実施例１の１／５以下（およそ１×１０1 7 ｃ
ｍ- 3 ）と減少する。 実施例３ 第３の実施例では、ＧａＡｓ上のＧｅ成長に本方法を適
用する。ＧａＡｓ成長は、第１の実施例に即して行な
う。次に基板をＳｉ成長室に移し、５００℃に加熱して
表面を２×４安定化面とする。基板温度を４００℃に降
ろし、坩堝に入れ加熱したゲルマニウムから蒸発するＧ
ｅ分子線を照射する。膜厚が２ｎｍ程度になった時点で
Ｇｅ分子線照射を止める。イオン源を用いアルゴンイオ
ンを加速電圧数十Ｖで基板表面に照射し、基板表面に偏
析したＧａ、Ａｓをエッチングする。Ｇｅ自体のエッチ
ングも生ずるが、残留膜厚が１ｎｍ程度あれば構わな
い。アルゴンイオン照射後、基板を４５０℃に保持しＧ
ｅ層の結晶性回復を図る。こののち、所望の厚さまで、
意図する電気特性を持つようドーピング手段を講じなが
らＧｅを４００℃で成長させる。
【０００７】上記の実施例１〜３では、アルゴンイオン
エッチングによって偏析元素の除去を行なったのが、他
の方法、例えば水素イオンエッチング、あるいは塩素ラ
ジカルによるエッチング等の方法を採ることも可能であ
る。またＳｉやＧｅの成長だけでなくＳｉＧｅ混晶の成
長も可能である。
エッチングによって偏析元素の除去を行なったのが、他
の方法、例えば水素イオンエッチング、あるいは塩素ラ
ジカルによるエッチング等の方法を採ることも可能であ
る。またＳｉやＧｅの成長だけでなくＳｉＧｅ混晶の成
長も可能である。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導
体上にＩＶ族元素半導体を積層した構造の作製におい
て、ＩＶ族元素半導体の電気的特性の制御性が改善さ
れ、この積層構造を用いた半導体デバイスの特性制御が
可能になる。
体上にＩＶ族元素半導体を積層した構造の作製におい
て、ＩＶ族元素半導体の電気的特性の制御性が改善さ
れ、この積層構造を用いた半導体デバイスの特性制御が
可能になる。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体上にＩＶ族元素
半導体を薄く成長させたのち、ＩＶ族元素半導体表面に
析出したＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素を除去し、さ
らにＩＶ族元素半導体を成長させることを特徴とするＩ
ＩＩ−Ｖ化合物半導体上のＩＶ族元素半導体形成方法。 - 【請求項２】 ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体上にＩＶ族元素
半導体を薄く成長させたのち、加熱処理を行ってＩＶ族
元素半導体表面へのＩＩＩ−Ｖ化合物半導体構成元素の
偏析を促進させ析出した元素を除去し、さらにＩＶ族元
素半導体を成長させることを特徴とするＩＩＩ−Ｖ化合
物半導体上のＩＶ族元素半導体形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18615891A JP2705374B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体上のｉｖ族元素半導体形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18615891A JP2705374B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体上のｉｖ族元素半導体形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529226A true JPH0529226A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2705374B2 JP2705374B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16183399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18615891A Expired - Lifetime JP2705374B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体上のｉｖ族元素半導体形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705374B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP18615891A patent/JP2705374B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2705374B2 (ja) | 1998-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5391515A (en) | Capped anneal | |
| US4717681A (en) | Method of making a heterojunction bipolar transistor with SIPOS | |
| US9269577B2 (en) | Method for manufacturing nitride semiconductor device | |
| JPH1167666A (ja) | ＵＨＶ−ＣＶＤによるＳｉ及びＳｉＧｅ皮膜中の断続的「デルタ状」ドーピング | |
| JPS62177909A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2019528571A (ja) | イオン注入を用いた高抵抗窒化物バッファ層の半導体材料成長 | |
| JP2004356257A (ja) | ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体の製造方法 | |
| JPH0729825A (ja) | 半導体基板とその製造方法 | |
| JP2705374B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体上のｉｖ族元素半導体形成方法 | |
| EP0213919A2 (en) | Semiconductor devices and method of manufacturing same by ion implantation | |
| JPH0770695B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| US9985159B2 (en) | Passivated contact formation using ion implantation | |
| JP2004528707A (ja) | Ｓｏｉを形成する方法 | |
| JPH05251378A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6164119A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2003092270A (ja) | 化合物半導体の処理方法 | |
| JPS61276261A (ja) | 高速バイポ−ラトランジスタの製造方法 | |
| JPH0266938A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| CN107785238B (zh) | InGaAs材料、基于InGaAs材料作为沟道的MOS器件及其制备方法 | |
| JPS61185923A (ja) | 半導体低抵抗層の形成方法 | |
| JPH08288215A (ja) | 半導体基板の製造方法およびその半導体基板 | |
| KR20010038202A (ko) | 반도체박막을 저온성장하는 방법 | |
| JP2669207B2 (ja) | ＩＶ族半導体分子線エピタキシャル成長におけるｎ型不純物ドーピング方法 | |
| JPH0322526A (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| JPS62115831A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970909 |