JPH0585518B2

JPH0585518B2 -

Info

Publication number: JPH0585518B2
Application number: JP29941089A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nishizawa; Tooru Kurabayashi; Tomoyuki Hamano; Hideyuki Kikuchi
Original assignee: Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
Current assignee: Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1993-12-07
Also published as: JPH03159995A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はエピタキシヤル結晶成長におけるドー
ピング方法に係り、特に単分子層オーダの膜厚制
御性を有するエピタキシヤル結晶成長におけるド
ーピング方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば半導体の薄膜結晶育成技術として
は、分子線エピタキシー（以下MBEという）や
有機金属気相エピタキシヤル成長法（以下MO−
CVDという）などが一般に用いられており、特
に化合物半導体にあつては、これらの方法は半導
体デバイスの作製に多用されてきた。

上記MO−CVDは、装置構造が簡易で量産性
に優れているなどの理由で汎用されているが、単
分子層オーダで成長膜厚を制御することはできな
かつた。このMO−CVDによるドーピング技術
は、基板結晶上に、半導体の構成元素の化合物ガ
スと、ドーパントの化合物ガスとを、同時に導入
して行つている。

また、上記MBEは原料を加熱し、原料の蒸気
を基板結晶上に蒸着する方法を用いており、結晶
成長速度を非常に小さくすることができるので、
成長膜厚の制御性は上記MO−CVDに比べて優
れている。MBEにおけるドーピング方法は、基
板結晶上に、原料となる構成元素の蒸気と共に、
ドーパント元素の蒸気を、同時に蒸着して行つて
いる。このMBEで良質の結晶を得るためには、
例えばGaAsの場合、結晶成長温度を500〜600℃
の高温に設定する必要があり、温度が高いため、
npnやpnpといつた急峻な不純物プロフアイルを
作製する場合に不純物が再分布することが問題と
なる。さらにMBEは、蒸着法に基づいているの
で、成長膜の化学量論的組成からのずれや、オー
バル欠陥などの結晶欠陥が発生するという問題が
あつた。

これらの不都合があるため、近年、単分子層オ
ーダの膜厚制御性を有する分子量エピタキシー
（Molecular Layer Epitaxy：以下MLEという）
が注目されている。

このMLEは、−族化合物の結晶成長の場
合には、基板結晶上に族化合物ガスと族化合
物ガスとを交互に導入し、結晶を単分子層ずつ成
長させる方法である。

これは、例えば、西澤潤一他の論文「J.
Nishizawa，H.Abe and T.Kurabayashi；J.
Electrochem.Soc.132（1985）1197〜1200」に報
告されている。

MLEは、化合物ガスの吸着及び表面反応を利
用し、例えば−族結晶の場合、化合物ガスと
族化合物ガスとの１回ずつの導入で単分子層膜
成長層を得ている。

このようにMLEは、化合物ガスの単分子層吸
着を利用しているため、導入ガスの圧力が変化し
てもある圧力範囲で常に単分子層ずつのオーダで
成長させることができる。

さらに、このMLEは、GaAsの結晶成長におい
て、アルキルガリウムであるトリメチルガリウム
（TMG）及びヒ素の水素化合物であるアルシン
（AsH₃）を用いていたが、上記TMGの代わり
に、アルキルガリウムであるトリエチルガリウム
（TEG）を用いることで高純度GaAs成長層をよ
り低温成長で得ることができる。

これは、例えば、西澤潤一他の論文「J.
Nishizawa，H.Abe，T.Kurabayashi and N.
Sakurai；J.Vac.Sci.Technol.A4(3)，（1986）706
〜710」に報告されている。

また、上記MLEによるドーピング方法は、
TEG，AsH₃の化合物ガスに加えて、ドーパント
の化合物ガスを、基板結晶表面に別々に順次導入
して行つている。これにより、低温でハイドープ
結晶をはじめとする不純物制御された高純度結晶
を得ることができる。

さらに、MLEは、低温下で結晶膜を成長させ
るため、不純物の再分布が非常に少なく、急峻な
不純物プロフアイルを実現することができる。

これは、例えば、西澤潤一他の論文「J.
Nishizawa，H.Abe and T.Kurabayashi；J.
Electrochem.Soc.Vol.136，No.2pp.478〜484
（1989）に報告されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、例えば優れた半導体デバイスを得る
ためには、さらに高濃度な不純物密度の成長膜を
得ることや、より低温での結晶成長を実現するこ
とが必要となつてくる。

したがつて、分子層エピタキシヤル結晶成長に
おけるドーピング方法をより一層改良していくこ
とが望まれる。

上述のような課題に鑑み、本発明の目的は、分
子層エピタキシーの基本概念に基づき、低温で厳
密に不純物制御された高濃度な不純物密度の成長
膜を単分子層オーダで得ることができるエピタキ
シヤル結晶成長におけるドーピング方法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のエピタキシ
ヤル成長におけるドーピング方法は、真空に保持
された結晶成長室内で、基板結晶上にGaAs等の
結晶成長成分を含むガス及びSi，Te，Ｓ，Ge，
Zn及びCd等のドーパントを含むガスの少なくと
も一方を順次導入することによつて単結晶を成長
させるエピタキシヤル結晶成長において、それぞ
れのガスが所定圧力で所定時間だけ導入される際
に、基板温度が少なくとも一方のガスが導入され
る時間に同期して変化するように制御するもので
ある。

さらに、真空に保持された結晶成長室内で基板
結晶上に結晶成長成分を含むガス及びドーパント
を含むガスの少なくとも一方を順次導入すること
によつて単結晶を成長させるエピタキシヤル成長
において、それぞれのガスが所定圧力で所定時間
だけ導入される際に、基板温度が少なくとも一方
のガスが導入される時間に同期して変化すると共
に、上記基板結晶上に一定或いは上記基板温度と
同期して変化する光を照射するように構成するこ
とによつて達成するものである。

〔作用〕

上記構成によれば、真空中で加熱された基板結
晶上に、原料ガスとドーパントの化合物ガスとを
順次導入するに際して、それぞれのガス導入時に
同期させて基板温度を変調させ、厳密に不純物制
御された結晶を得るものである。

原料となる化合物ガスを真空中で加熱された基
板上に交互に導入すると表面吸着、あるいは堆積
と表面反応とを起こしながら単結晶が単分子層ず
つ成長していく。

例えばGaAsの結晶成長では、Gaの原料として
はTMG（トリメチルガリウム），TEG（トリエチ
ルガリウム），DMGaCl（ジメチルガリウムクロ
ライド），DEGaCl（ジエチルガリウムクロライ
ド）及びGaCl₃（三塩化ガリウム）が用いられる。
また、Asの原料ガスとしてはAsH₃（アルシン），
TMAs（トリメチルヒ素），TEAs（トリエチルヒ
素）及びAsCl₃（三塩化ヒ素）が用いられる。

従来は、基板結晶の温度を一定にして結晶成長
が行われてきた。

しかし、厳密に単分子層ずつのオーダで成長さ
せる場合やドーパントの化合物ガスを導入し、ド
ーパントを結晶中に取り込ませるためには、単分
子層ずつ成長させる温度とドーピングの温度とに
最適温度値の相違があるため、基板温度を変調さ
せる必要があることが分かつた。

例えばドーパントとしてZnを用いる場合には、
DEZn（ジエチル亜鉛）を基板結晶上に導入する
が、この時は基板温度が350℃以下であることが
必要であり、AsH₃を導入する時は成長膜の結晶
性の面からは350℃以上であることが望ましい。

すなわち、ドーパントが基板結晶表面に表面反
応を起こし吸着した場合、所定温度以上ではドー
パントの再蒸発が問題になり、所定温度以下では
表面反応が起こらず原料元素が基板結晶表面に吸
着されないといつた問題が生じる。

また、ドーパントのみを考慮して成長温度を選
定すると成長反応が制限を受けることになる。

上述した内容は、Siの成長の場合にも当てはま
り、SiH₂Cl₂とH₂とを原料とし、これらを交互に
基板結晶上に導入する場合のドーピングにも効果
的である。

また、結晶成長中の基板結晶表面もしくは気相
にガス導入のタイミングに同期させて紫外線等を
照射することにより、より低温下で厳密に不純物
制御された単結晶を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例を、半導体のエピ
タキシヤル結晶成長に例をとつて添付図面に基づ
いて詳細に説明する。

第１図は分子層エピタキシーにおいて、従来行
われてきたドーピング法に関するタイムチヤート
であり、（TEG−AsH₃）系のGaAsの分子層エピ
タキシーの例を示すものである。

すなわち、TEGとAsH₃とが、基板結晶上に、
それぞれ所定の圧力で所定の時間だけ交互に導入
される結晶成長法において、ドーパントを含む化
合物ガスを以下の(A)〜(D)のガス導入モードのうち
の何れか一つを選んで導入する。

(A)のモードはAsH₃の排気時に同期させてドー
ピングガスを導入する。

(B)のモードはTEG導入時に同期させてドーピ
ングガスを導入する。

(C)のモードはTEG排気時に同期させてドーピ
ングガスを導入する。

(D)のモードはAsH₃の導入時に同期させてドー
ピングガスを導入する。

第２図ａ，ｂは、半導体結晶のエピタキシヤル
成長におけるドーピング方法の第１の実施例のタ
イムチヤートを示すものである。

第２図ａは、（TEG−AsH₃）系によるGaAsの
分子層エピタキシーにおけるドーピングモードを
表す。第１図の例と同様にTEGとAsH₃とは、基
板結晶上に、それぞれ所定の圧力で所定の時間だ
け交互に導入され、またドーパントを含む化合物
ガスは、上記AsH₃排気時，TEG導入時，TEG
排気時及びAsH₃導入時の時間の一部に同期して
導入され、それぞれ上記(A)，(B)，(C)，(D)モードと
して表わされる。

例えば(C)モードを例にとつて説明すると、
TEGの排気時の一部に同期してドーパントを含
む化合物ガスが、基板結晶上に導入されるが、こ
のとき図示されているように、t₇が導入待ち時
間，t₈がドーパントを含む化合物ガスの導入時
間，t₉がドーパントを含むガスの排気時間とな
る。このようにt₇，t₈，t₉の時間を選びガス導入
のタイミングが定められる。

第２図ｂは成長温度の変調の方法を表してお
り、上記(A)〜(D)モードの各々のドーピングガスの
導入時に同期させて、基板温度を変化させる方法
を表している。

すなわち、ドーピングガス導入時（ON）は基
板温度がT₁で、その他の場合（OFF）はT₂であ
る。このT₁はドーピングガスの種類により異な
り、T₁＞T₂の場合とT₁＜T₂の場合があり得る。

例えばGaAsの場合には、ドーピングガスとし
てSi₂H₆，SiH₄，DETe，DESe，DES，GeH₄，
H₂Ｓ，H₂Se，DMZn，DEZn，DMCdなどを用
いるが、全て異なる最適温度T₁を持つている。

また、上記T₂は、半導体の原料ガスにより異
なる温度値になる。

例えばGaAsの分子層エピタキシーでは、Gaの
原料としてTMG，TEG，DMGaCl，DEGaCl及
びGaCl₃が用いられ、Asの原料としてはTMAs，
TEAs及びAsCl₃が用いられる。

第３図は、上記第２図ａに示したドーピングモ
ードにより（TEG−AsH₃）の分子層エピタキシ
ヤル成長法においてDESeを上記各モードで基板
結晶上に導入し、単分子層ずつ結晶成長を行つた
場合の結果である。

成長条件は成長温度が350℃，AsH₃の導入(D)
が10秒，AsH₃の排気(A)が５秒，TEGの導入(B)が
６秒，TEGの排気(C)が５秒である。これら全て
のモードで導入の待ち時間t₁，t₄，t₇，t₁₀が２秒，
導入時間t₂，t₅，t₈，t₁₁が２秒である。図示され
ているように、上記(A)モードで最大のキヤリア密
度が得られた。

また、第４図は、上記第２図ｂに示した成長温
度の変調を用いたキヤリア密度値を示すものであ
る。

この場合、TEG及びAsH₃の導入時の基板温度
（T₂）は350℃であり、DESe導入時のみ基板温度
（T₁）を変えている。この場合には、基板温度を
急激に変化させる必要があるため、基板結晶の加
熱に赤外線ランプを用いた。この赤外線ランプに
より基板結晶のみを加熱すると、被制御部の熱容
量を小さくすることができるため有利である。

結果としては、T₁を下げる程ハイドープの結
晶が得られることが分かつた。この場合もTEG
とAsH₃とを１回ずつ導入することでGaAsを単
分子層ずつ成長させることができる。

さらに、第５図は第２図ｂと同様に成長温度を
変調する方法のタイムチヤートに関するが、この
場合には、AsH₃導入時(D)及びAsH₃排気時(A)，
TEG導入時(B)およびTEG排気時(C)に基板温度を
変調させる。この方法はドーピング成長時及びノ
ンドープの成長時の両方の場合に適用することが
できる。上記AsH₃導入時(D)のみに温度T₃を上げ
れば、AsH₃の反応効率が上がりAsH₃の導入時
間を短縮することができる。またTEG導入後
〔(B)の後〕に温度T₉を上げればGa化合物である
表面吸着粒子の表面泳動が促進され、完全性の高
い結晶を得ることができる。

また、この方法によれば、高い温度が必要な反
応の部分だけ温度を上げ、他の部分はできる限り
低温にすることができるから、全体として低温プ
ロセスを実現することができる。したがつて、完
全性の高いハイドープ結晶を得ることができ、ま
た不純物の再分布のほとんどない急峻な不純物プ
ロフアイルの接合を作ることができる。

以上述べてきた半導体エピタキシヤル成長にお
けるドーピング方法は、AsH₃に代えてPH₃（ホス
フイン）を用い、GaPの分子層エピタキシヤル成
長におけるドーピング方法として用いることがで
きる。

また、TEGなどのGaの化合物ガスに代えて
TEAl（トリエチルアルミニウム），TIBAl（トリ
イソブチルアルミニウム），DIBAlH（ジイソブチ
ルアルミニウム水素）等のAl化合物ガスや、
TMIn（トリメチルインジウム），TEIn（トリエチ
ルインジウム）などのIn化合物ガスを用いること
により、AlAs，AlP，InAs，InPなどの分子層
エピタキシヤル成長におけるドーピング方法とし
て用いることができる。さらに、三元系，四元系
混晶であるAl_xGa_1-xAs，Al_xGa_1-xＰ，In_xGa_1-x
As，In_xGa_1-xＰ，AlAs_yP_1-y，GaAs_yP_1-y，
InAs_yP_1-y，Al_xGa_1-xAs_yP_1-y，In_xGa_1-xAs_yP_1-y
等の分子層エピタキシヤル成長におけるドーピン
グ方法として用いることができる。

また、第６図は（SiH₂Cl₂−H₂）系のSiの分子
層エピタキシヤル成長におけるドーパントを含む
化合物ガスのドーピングモードを表す。

すなわち、SiH₂Cl₂とH₂とが、基板結晶上に、
それぞれ所定の圧力で所定の時間だけ交互に導入
される結晶成長法において、ドーパントを含む化
合物ガスを以下の（A′）〜（C′）のガス導入モ
ードのうちの何れか一つを選び導入する。

（A′）のモードはSiH₂Cl₂の排気時に同期させ
てドーピングガスを導入する。

（B′）のモードはH₂の導入時に同期させてド
ーピングガスを導入する。

（C′）のモードはH₂の排気時に同期させてド
ーピングガスを導入する。

（D′）のモードはSiH₂Cl₂の導入時に同期させ
てドーピングガスを導入する。

第７図ａ，ｂは、半導体結晶のエピタキシヤル
成長における本発明のドーピング方法の第２実施
例のタイムチヤートを示すものである。

第７図ａは、（SiH₂Cl₂−H₂）系によるSiの分
子量エピタキシーにおけるドーピングモードを表
す。第６図の例と同様にSiH₂Cl₂とH₂とは、基板
結晶上に、それぞれ所定の圧力で所定の時間だけ
交互に導入され、またドーパントを含む化合物ガ
スは上記SiH₂Cl₂の排気時，H₂の導入時，H₂の
排気時及びSiH₂Cl₂の導入時の時間の一部に同期
して導入され、それぞれ上記（A′），（B′），
（C′），（D′）モードとして表わされる。

例えば（C′）モードを例にとつて説明すると、
H₂の排気時間の一部に同期してドーパントを含
むガスを基板結晶上に導入させるが、このときの
導入待ち時間はt₂₇，導入時間はt₂₈，そして排気
時間がt₂₉である。

また、第７図ｂは、Siの分子量エピタキシーに
おける成長温度の変調の方法を表しており、上記
（A′）〜（D′）モードの各々のドーピングガスの
導入時に同期させて、基板温度を変化させる方法
を表している。

すなわち、ドーピングガス導入時（ON）は基
板温度がT₂₁で、その他の場合（OFF）はT₂₂で
ある。このT₂₁はドーピングガスの種類により異
なり、T₂₁＞T₂₂の場合とT₂₁＜T₂₂の場合があり、
ドーピングガスの種類により使いわける。

例えばSiの場合には、ドーパントを含む化合物
ガスとしては、B₂H₆，PH₃，AsH₃，GeH₄など
を用いるが、全て異なる最適温度T₂₁を持つてい
る。

さらに、第８図は第７図ｂと同様に成長温度を
変調する方法のタイムチヤートに関するが、この
場合には、SiH₂Cl₂の導入時（D′）及びSiH₂Cl₂
の排気時（A′），H₂の導入時（B′）及びH₂の排
気時（C′）に成長中の基板温度を変調させる。こ
の方法はSiの分子量エピタキシーにおいてドーピ
ング成長時及びノンドープの成長時の両方の場合
に適用できる。例えば、SiH₂Cl₂導入後（D′の
後）に温度T₂₇を上げれば表面吸着したSi化合物
の表面泳動が促進され、完全性の高い結晶が得ら
れる。またH₂導入（B′）中に温度T₂₅を上げれば
H₂との反応効率が上がり、H₂の導入時間が短縮
できる。この方法によれば高い温度が必要な部分
の反応だけ温度を上げ、他の部分はできる限り低
温にすることができるから、全体として低温プロ
セスが実現できる。このため、完全性の高いハイ
ドープ結晶を得ることができ、不純物の再分布の
ほとんどない急峻な不純物プロフアイルの接合を
作ることができる。

また、半導体結晶のエピタキシヤル成長におけ
る本発明のドーピング方法の第３の実施例は、上
記第２図ｂ及び第５図，第７図ｂ及び第８図にお
いて、基板結晶にその温度の変調と同期させて特
定波長の光を照射することにより、不純物の入る
格子点を厳密に制御できるので、より完全性の高
い結晶を得ることができるものである。

この光の波長はドーパントを含む化合物の種類
により特定でき、通常150〜600nmの範囲の紫外
光が有効である。

第９図は、半導体結晶のエピタキシヤル成長に
おける本発明のドーピング方法を実施するための
結晶成長装置の一例を示すものである。

図示されているように、結晶成長装置１の本体
は、密閉容器２からなつている。

この密閉容器２には、ゲートバルブ３が介設さ
れ、このゲートバルブ３の下方にはターボ分子ポ
ンプ等の真空排気装置４が設けられ、上方には結
晶成長室５が設けられている。

上記結晶成長室５の内部には、サセプタ６及び
基板結晶７が収容されている。

また、上記結晶成長室５には、この基板結晶７
に臨んで原料ガス導入ノズル８と、ドーピングガ
ス導入ノズル９とが、相対向して設けられてい
る。

これら原料ガス導入ノズル８及びドーピングガ
ス導入ノズル９には、コントロールバルブ８ａ，
９ａがそれぞれ備えられている。

これらコントロールバルブ８ａ，９ａは、それ
ぞれ第１のインターフエイス１０を介してシーケ
ンサー１１に接続されている。

また、上記結晶成長室５の上部には基板結晶７
を加熱するための赤外線ランプハウス１２が設け
られており、その内部には赤外線ランプ１３が設
けられている。この赤外線ランプ１３には、赤外
線ランプパワー制御装置１４が備えられている。

上記赤外線ランプハウス１２の赤外線ランプ１
３の両側には、光の通過する入射用窓１５ａ，１
５ｂが設けられている。これら入射用窓１５ａ，
１５ｂは、これらを通過する光が基板結晶に対し
て所定の入射角θとなるように角度設定して設け
られている。上記入射用窓１５ａ，１５ｂの外部
には、光源１７ａ，１７ｂが設けられている。該
入射用窓１５ａ，１５ｂと光源１７ａ，１７ｂと
の間には、照射光１６ａ，１６ｂをチヨツピング
するためのチヨツパ１８ａ，１８ｂが介設されて
いる。

また、上記結晶成長室５の上端部には、基板温
度測定用窓１９が設けられており、この基板温度
測定用窓１９の外部には測温用パイロメータ２０
が設けられている。

上記チヨツパ１８ａ，１８ｂ及び赤外線ランプ
パワー制御装置１４は、それぞれ第２のインター
フエイス２１を介してシーケンサー１１に接続さ
れている。

そして、測温用パイロメータ２０は、上記赤外
線ランプパワー制御装置１４と第２のインターフ
エイス２１とを結ぶラインに接続されている。

上記シーケンサー１１には、画像出力２２、記
憶装置２３及び入力用端末２４が備えられてい
る。

原料ガス導入ノズル８及びドーピングガス導入
ノズル９から基板結晶上に導入される原料ガス及
びドーピングガスの量は、シーケンサー１１の出
力によりコントロールバルブ８ａ，９ａがそれぞ
れ制御されることにより調節される。

これと同時に、基板温度はシーケンサー１１の
出力を第２のインターフエイス２１により変換
し、赤外線ランプパワー制御装置１４及び測温用
パイロメータ２０を制御することにより調節され
る。

また、これら赤外線ランプパワー制御装置１４
および測温用パイロメータ２０の出力はチヨツパ
１８ａ，１８ｂに入力され、照射光１６ａ，１６
ｂがオンオフされるようになつている。

このような装置により、本発明を実現すること
ができ、本発明はLSIや超高速ICに必要な能動層
を作製するのにも適した技術である。

なお、この発明を半導体の結晶成長に例をとつ
て説明したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、エピタキシヤル成長によつて作製される各
種の単結晶にも適用し得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のエピタキシヤル結
晶成長におけるドーピング方法は、真空中で加熱
された基板結晶上に所定の順番で交互に導入する
原料ガス及びドーパント化合物ガスのそれぞれの
ガス導入に同期させて基板温度を変調させること
により、低温で厳密に不純物制御され、高濃度に
不純物添加された結晶を得ることができる。

この方法によれば、不純物プロフアイルの急峻
な接合を得ることができ、不純物の入る格子点を
厳密に制御できるので、完全結晶を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はGaAs分子層エピタキシーにおけるド
ーピングのガス導入法に関するタイムチヤートを
示すグラフ。第２図は、本発明のエピタキシヤル
成長におけるドーピング方法の第１の実施例のタ
イムチヤートを示すグラフであり、ａは（TEG
−AsH₃）系によるGaAsの分子層エピタキシー
におけるドーピングモードを表し、ｂは成長温度
の変調の方法を表す。第３図は本発明の第１の実
施例によるドーピング方法で、（TEG−AsH₃）
系分子層エピタキシーにおけるDESeを導入し結
晶成長を行つた場合の結果を示すグラフ、第４図
は（TEG−AsH₃）系分子層エピタキシーにおい
てDESeを導入し温度変調を行つた場合の結果を
示すグラフ、第５図は原料ガス導入時に基板温度
を変調させる本発明の第１の実施例によるタイム
チヤートを示すグラフである。第６図はSi分子層
エピタキシーにおけるドーピングのガス導入法に
関するタイムチヤートを示すグラフ。第７図は、
本発明のエピタキシヤル成長におけるドーピング
方法の第２の実施例のタイムチヤートを示すグラ
フであり、ａは（SiH₂Cl₂−H₂）系によるSiの分
子量エピタキシーにおけるドーピングモードを表
し、ｂはSiの分子量エピタキシーにおける成長温
度の変調の方法を表す。第８図は原料ガス導入時
に基板温度を変調させる本発明の第２の実施例に
よるタイムチヤートを示すグラフである。第９図
は本発明を実施するために使用する結晶成長装置
を示す概略図である。１……結晶成長装置、４……真空排気装置、５
……結晶成長室、７……基板結晶、８……原料ガ
ス導入ノズル、９……ドーピングガス導入ノズ
ル、１１……シーケンサー、１３……赤外線ラン
プ、１６ａ，１６ｂ……照射光、２０……測温用
パイロメータ。

Claims

【特許請求の範囲】１真空に保持された結晶成長室内で基板結晶上
に、結晶成長成分を含むガス及びドーパントを含
むガスの少なくとも一方を順次導入することによ
つて単結晶を成長させるエピタキシヤル結晶成長
において、それぞれのガスが所定圧力で所定時間
だけ導入される際に、基板温度が少なくとも一方
のガスが導入される時間に同期して変化するよう
にしたことを特徴とするエピタキシヤル結晶成長
におけるドーピング方法。２前記結晶成長成分を含むガスが、族と族
の元素を含有することを特徴とする、請求項１に
記載のエピタキシヤル結晶成長におけるドーピン
グ方法。３前記結晶成長成分を含むガスが、GaとAsの
元素を含有し、前記ドーパントを含むガスが、
Si，Te，Ｓ，Ge，Zn及びCdの化合物ガスのいず
れかであることを特徴とする、請求項１に記載の
エピタキシヤル結晶成長におけるドーピング方
法。４前記結晶成長成分を含むガスが、Si元素を含
有し、前記ドーパントを含むガスが、Ｂ，Ｐ，
Asなどの族或いは族元素及びSn，Ge等の
族元素の化合物ガスのいずれかであることを特徴
とする、請求項１に記載のエピタキシヤル結晶成
長におけるドーピング方法。５前記基板温度が、ドーパントを含むガスが導
入される時間に同期して変化するようにしたこと
を特徴とする、請求項１に記載のエピタキシヤル
結晶成長におけるドーピング方法。６前記基板温度が、結晶成長成分を含むガスが
導入される時間に同期して変化するようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載のエピタキシヤル
結晶成長におけるドーピング方法。７真空に保持された結晶成長室内で基板結晶上
に、結晶成長成分を含むガス及びドーパントを含
むガスの少なくとも一方を順次導入することによ
つて単結晶を成長させるエピタキシヤル結晶成長
において、それぞれのガスが所定圧力で所定時間
だけ導入される際に、基板温度が少なくとも一方
のガスが導入される時間に同期して変化すると共
に、上記基板結晶上に一定或いは上記基板温度と
同期して変化する光を照射するようにしたことを
特徴とする、エピタキシヤル結晶成長におけるド
ーピング方法。