JPH0562914A - 有機金属気相エピタキシヤル成長法 - Google Patents
有機金属気相エピタキシヤル成長法Info
- Publication number
- JPH0562914A JPH0562914A JP24402591A JP24402591A JPH0562914A JP H0562914 A JPH0562914 A JP H0562914A JP 24402591 A JP24402591 A JP 24402591A JP 24402591 A JP24402591 A JP 24402591A JP H0562914 A JPH0562914 A JP H0562914A
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- Japan
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- epitaxial growth
- growth method
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Abstract
(57)【要約】
【構成】有機金属気相エピタキシャル成長の原料容器を
噴流純水により高度洗浄する。例えばＡｌ ０．３μｇ
／ｌ以下、Ｃｕ ２０μｇ／ｌ以下、Ｆｅ １０μｇ／
ｌ以下、Ｃａ １．５μｇ／ｌ以下、Ｍｇ ０．７μｇ
／ｌ以下、Ｍｎ０．３μｇ／ｌ以下、Ｎａ ２μｇ／ｌ
以下、Ｓｉ ４μｇ／ｌ以下、Ｚｎ １０μｇ／ｌ以下
まで洗浄された容器に充填された原料ガスを反応炉に供
給し有機金属気相エピタキシャル成長を行う。 【効果】エピタキシャル層の電気特性を安定化でき、例
えばリーク電流量が５×１０-8Ａ以下の高抵抗ＡｌＧａ
Ａｓ層を再現性よく形成することができ、高歩留で半導
体を量産する方法として好適である。
噴流純水により高度洗浄する。例えばＡｌ ０．３μｇ
／ｌ以下、Ｃｕ ２０μｇ／ｌ以下、Ｆｅ １０μｇ／
ｌ以下、Ｃａ １．５μｇ／ｌ以下、Ｍｇ ０．７μｇ
／ｌ以下、Ｍｎ０．３μｇ／ｌ以下、Ｎａ ２μｇ／ｌ
以下、Ｓｉ ４μｇ／ｌ以下、Ｚｎ １０μｇ／ｌ以下
まで洗浄された容器に充填された原料ガスを反応炉に供
給し有機金属気相エピタキシャル成長を行う。 【効果】エピタキシャル層の電気特性を安定化でき、例
えばリーク電流量が５×１０-8Ａ以下の高抵抗ＡｌＧａ
Ａｓ層を再現性よく形成することができ、高歩留で半導
体を量産する方法として好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機金属気相エピタキ
シャル成長方法に関する。
シャル成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造方法における気相成長
方法として、有機金属を熱分解させて結晶形成させる有
機金属気相エピタキシャル成長法が知られている。
方法として、有機金属を熱分解させて結晶形成させる有
機金属気相エピタキシャル成長法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の有機金属
気相エピタキシャル成長法において、化合物半導体の結
晶は必ずしも電気特性を満足しうるものではない。特
に、通常の高純度ガス用の容器に充填された原料を用い
てＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓヘテロエピ
タキシャル成長層の電気特性がばらつくという問題があ
った。例えば、従来法により得られたＡｌＧａＡｓ層
は、図４に示されるように容器がかわるロットごとに電
流リーク流がばらつくという難点があった。そのため、
高歩留で生産性の良い量産が不可能であった。
気相エピタキシャル成長法において、化合物半導体の結
晶は必ずしも電気特性を満足しうるものではない。特
に、通常の高純度ガス用の容器に充填された原料を用い
てＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓヘテロエピ
タキシャル成長層の電気特性がばらつくという問題があ
った。例えば、従来法により得られたＡｌＧａＡｓ層
は、図４に示されるように容器がかわるロットごとに電
流リーク流がばらつくという難点があった。そのため、
高歩留で生産性の良い量産が不可能であった。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、電気特性が安定した、生産性の高いエピタキシ
ャル成長が可能な有機金属気相成長法を提供することを
目的とする。
であり、電気特性が安定した、生産性の高いエピタキシ
ャル成長が可能な有機金属気相成長法を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
電気特性の変動（ばらつき）を克服するため鋭意検討を
重ねた結果、Ａｌ容器内の壁面に付着する微量の金属不
純物がこれに影響して変動の原因となっていること、こ
のＡｌ容器を使用前に高圧洗浄水で高度に洗浄すること
により、電気特性の変動を防止しうることを見い出し、
この知見に基づき本発明をなすに至った。
電気特性の変動（ばらつき）を克服するため鋭意検討を
重ねた結果、Ａｌ容器内の壁面に付着する微量の金属不
純物がこれに影響して変動の原因となっていること、こ
のＡｌ容器を使用前に高圧洗浄水で高度に洗浄すること
により、電気特性の変動を防止しうることを見い出し、
この知見に基づき本発明をなすに至った。
【０００６】すなわち、本発明は（１）有機金属気相エ
ピタキシャル成長を行うに当り原料ガスの容器として、
容器内面を噴流洗浄水で高度洗浄したＡｌ容器を用い、
この容器から原料ガスを反応炉に供給することを特徴と
する有機金属気相エピタキシャル成長法、（２）Ａｌ容
器として容器洗浄水中の不純物が、Ａｌ ０．３μｇ／
ｌ以下、Ｃｕ ２０μｇ／ｌ以下、Ｆｅ １０μｇ／ｌ
以下、Ｃａ１．５μｇ／ｌ以下、Ｍｇ ０．７μｇ／ｌ
以下、Ｍｎ ０．３μｇ／ｌ以下、Ｎａ ２μｇ／ｌ以
下、Ｓｉ ４μｇ／ｌ以下、Ｚｎ １０μｇ／ｌ以下ま
で洗浄された容器を用いることを特徴とする前記（１）
項記載の有機金属気相エピタキシャル成長法、（３）Ａ
ｌ容器に充填される原料がＡｓＨ3 、ＰＨ3 又はＳｉＨ
4 、Ｈ2 Ｓである前記（１）項記載の有機金属気相エピ
タキシャル成長法を提供するものである。
ピタキシャル成長を行うに当り原料ガスの容器として、
容器内面を噴流洗浄水で高度洗浄したＡｌ容器を用い、
この容器から原料ガスを反応炉に供給することを特徴と
する有機金属気相エピタキシャル成長法、（２）Ａｌ容
器として容器洗浄水中の不純物が、Ａｌ ０．３μｇ／
ｌ以下、Ｃｕ ２０μｇ／ｌ以下、Ｆｅ １０μｇ／ｌ
以下、Ｃａ１．５μｇ／ｌ以下、Ｍｇ ０．７μｇ／ｌ
以下、Ｍｎ ０．３μｇ／ｌ以下、Ｎａ ２μｇ／ｌ以
下、Ｓｉ ４μｇ／ｌ以下、Ｚｎ １０μｇ／ｌ以下ま
で洗浄された容器を用いることを特徴とする前記（１）
項記載の有機金属気相エピタキシャル成長法、（３）Ａ
ｌ容器に充填される原料がＡｓＨ3 、ＰＨ3 又はＳｉＨ
4 、Ｈ2 Ｓである前記（１）項記載の有機金属気相エピ
タキシャル成長法を提供するものである。
【０００７】本発明において、容器の洗浄に用いる噴流
洗浄水の水圧は３０kgf/cm2 以上、好ましくは５０kgf/
cm2 以上とする。水圧が３０kgf/cm2 より低いと、たと
え時間をかけても目的の金属不純物の洗浄除去が達成で
きず高度洗浄が実現できない。洗浄水はもちろん純水が
用いられるが、具体的にはイオン交換水が用いられる。
洗浄水の水圧は３０kgf/cm2 以上、好ましくは５０kgf/
cm2 以上とする。水圧が３０kgf/cm2 より低いと、たと
え時間をかけても目的の金属不純物の洗浄除去が達成で
きず高度洗浄が実現できない。洗浄水はもちろん純水が
用いられるが、具体的にはイオン交換水が用いられる。
【０００８】このような高度洗浄の達成は、もちろん容
器内面の残留金属不純物の除去によって示されるが、そ
れは測定が面倒なので、容器洗浄後の洗浄水中の金属不
純物量を測定し、それを好ましくは上記のように規定量
以下になるまで洗浄することで高度洗浄の到達点を知る
ことができる。本発明においては、この洗浄後の不純物
量が所定量以下となった容器に原料を充填し、気相成長
を行う。
器内面の残留金属不純物の除去によって示されるが、そ
れは測定が面倒なので、容器洗浄後の洗浄水中の金属不
純物量を測定し、それを好ましくは上記のように規定量
以下になるまで洗浄することで高度洗浄の到達点を知る
ことができる。本発明においては、この洗浄後の不純物
量が所定量以下となった容器に原料を充填し、気相成長
を行う。
【０００９】本発明方法は、 III−Ｖ族化合物半導体の
結晶成長に実施するのに好適である。Ａｌ容器に充填す
る原料としては、Ｖ族元素源としてのＡｓＨ3 、ＰＨ
3 、ドーパントのＳｉＨ4 、Ｈ2 Ｓなどが充填される。
結晶成長に実施するのに好適である。Ａｌ容器に充填す
る原料としては、Ｖ族元素源としてのＡｓＨ3 、ＰＨ
3 、ドーパントのＳｉＨ4 、Ｈ2 Ｓなどが充填される。
【００１０】本発明方法は、このような高度洗浄の容器
を用いる以外は、通常の有機金属気相エピタキシャル成
長法の成長炉を用い、通常の成長条件で実施することが
できる。
を用いる以外は、通常の有機金属気相エピタキシャル成
長法の成長炉を用い、通常の成長条件で実施することが
できる。
【００１１】
【作用】有機金属の気相エピタキシャル成長法により形
成された膜においては、混入する微量の金属不純物によ
る電流リークは不可避の現象であるが、容器内面の不純
物量を特定の濃度以下に低下させることにより、エピタ
キシャル処理ウエハの電気特性を安定させるとともに、
純度の向上により膜特性も向上させることができる。
成された膜においては、混入する微量の金属不純物によ
る電流リークは不可避の現象であるが、容器内面の不純
物量を特定の濃度以下に低下させることにより、エピタ
キシャル処理ウエハの電気特性を安定させるとともに、
純度の向上により膜特性も向上させることができる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に
説明する。Ａｌ容器内表面を５０〜７０kgf/cm2 のイオ
ン交換水噴流で洗浄した。容器の洗浄方法は、図３に示
すように容器１を逆さに立て、下端の入口の下方からノ
ズル２によって加圧噴流３を噴きつけるものである。容
器の口から流出する洗浄水を所定時間ごとにサンプリン
グして金属種によって原子吸光分析法またはＩＣＰ発光
分析法によって分析した結果を図１に示す。洗浄時間の
経過とともに検出金属濃度の急激な低下が観察され、明
らかに容器内表面の不純物が噴流により洗浄除去される
ことがわかる。
説明する。Ａｌ容器内表面を５０〜７０kgf/cm2 のイオ
ン交換水噴流で洗浄した。容器の洗浄方法は、図３に示
すように容器１を逆さに立て、下端の入口の下方からノ
ズル２によって加圧噴流３を噴きつけるものである。容
器の口から流出する洗浄水を所定時間ごとにサンプリン
グして金属種によって原子吸光分析法またはＩＣＰ発光
分析法によって分析した結果を図１に示す。洗浄時間の
経過とともに検出金属濃度の急激な低下が観察され、明
らかに容器内表面の不純物が噴流により洗浄除去される
ことがわかる。
【００１３】この噴流洗浄を３０秒間、１０分間、２０
分間及び３０分間実施したＡｌ容器を用い、原料として
ＴＭＧａ、ＴＭＡｌ、ＡｓＨ3 を用いて有機金属気相成
長法により高抵抗ＧａＡｌＡｓ層を作成した。原料中Ａ
ｓＨ3 を洗浄したＡｌ容器に充填した。有機金属気相エ
ピタキシャル成長法の成長条件は次のようにした。 成長条件 成長速度 ６００℃〜７００℃ Ｖ／III ３０〜６０ ｘ値 ０．１〜０．３（Ａｌの組成比） ＡｌＧａＡｓ層を上記のように通常のＭＯＶＰＥ法によ
り同一条件で形成し、その電流リーク量を測定した結果
を図２に示す。図２の結果より、容器を長時間洗浄する
ことによりＧａＡｓ基板上に形成された、薄膜層が高抵
抗化することがわかる。
分間及び３０分間実施したＡｌ容器を用い、原料として
ＴＭＧａ、ＴＭＡｌ、ＡｓＨ3 を用いて有機金属気相成
長法により高抵抗ＧａＡｌＡｓ層を作成した。原料中Ａ
ｓＨ3 を洗浄したＡｌ容器に充填した。有機金属気相エ
ピタキシャル成長法の成長条件は次のようにした。 成長条件 成長速度 ６００℃〜７００℃ Ｖ／III ３０〜６０ ｘ値 ０．１〜０．３（Ａｌの組成比） ＡｌＧａＡｓ層を上記のように通常のＭＯＶＰＥ法によ
り同一条件で形成し、その電流リーク量を測定した結果
を図２に示す。図２の結果より、容器を長時間洗浄する
ことによりＧａＡｓ基板上に形成された、薄膜層が高抵
抗化することがわかる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エピタキシャル層の電気特性を安定化でき、例えばリー
ク電流量が５×１０-8Ａ以下の高抵抗ＡｌＧａＡｓ層を
再現性よく形成することができ、高歩留で半導体を量産
する方法として好適である。
エピタキシャル層の電気特性を安定化でき、例えばリー
ク電流量が５×１０-8Ａ以下の高抵抗ＡｌＧａＡｓ層を
再現性よく形成することができ、高歩留で半導体を量産
する方法として好適である。
【図１】洗浄時間と洗浄水中の金属不純物量の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】容器洗浄時間と電流リーク量の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図３】容器の洗浄方法を示す図である。
【図４】容器ごとＡｌＧａＡｓ層の電流リーク量の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 容器 ２ ノズル ３ 加圧噴流
Claims (3)
- 【請求項１】 有機金属気相エピタキシャル成長を行う
に当り原料ガスの容器として、容器内面を噴流洗浄水で
高度洗浄したＡｌ容器を用い、この容器から原料ガスを
反応炉に供給することを特徴とする有機金属気相エピタ
キシャル成長法。 - 【請求項２】 Ａｌ容器として容器洗浄水中の不純物
が、Ａｌ ０．３μｇ／ｌ以下、Ｃｕ ２０μｇ／ｌ以
下、Ｆｅ １０μｇ／ｌ以下、Ｃａ １．５μｇ／ｌ以
下、Ｍｇ ０．７μｇ／ｌ以下、Ｍｎ ０．３μｇ／ｌ
以下、Ｎａ ２μｇ／ｌ以下、Ｓｉ ４μｇ／ｌ以下、
Ｚｎ １０μｇ／ｌ以下まで洗浄された容器を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の有機金属気相エピタキシ
ャル成長法。 - 【請求項３】 Ａｌ容器に充填される原料がＡｓＨ3 、
ＰＨ3又はＳｉＨ4、Ｈ2 Ｓである請求項１記載の有機金
属気相エピタキシャル成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24402591A JPH0562914A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 有機金属気相エピタキシヤル成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24402591A JPH0562914A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 有機金属気相エピタキシヤル成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562914A true JPH0562914A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=17112593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24402591A Pending JPH0562914A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 有機金属気相エピタキシヤル成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004047158A1 (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP24402591A patent/JPH0562914A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004047158A1 (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| US7754995B2 (en) | 2002-11-20 | 2010-07-13 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
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