JPH06216035A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH06216035A JPH06216035A JP4069740A JP6974092A JPH06216035A JP H06216035 A JPH06216035 A JP H06216035A JP 4069740 A JP4069740 A JP 4069740A JP 6974092 A JP6974092 A JP 6974092A JP H06216035 A JPH06216035 A JP H06216035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inp
- indium
- gas
- layer
- organic
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 19
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 claims 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 abstract description 9
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 abstract description 6
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 8
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 5
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 3
- KAXRWMOLNJZCEW-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-(2-aminophenyl)-4-oxobutanoic acid;sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O.OC(=O)C(N)CC(=O)C1=CC=CC=C1N KAXRWMOLNJZCEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OEYOHULQRFXULB-UHFFFAOYSA-N arsenic trichloride Chemical compound Cl[As](Cl)Cl OEYOHULQRFXULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- PNZJBDPBPVHSKL-UHFFFAOYSA-M chloro(diethyl)indigane Chemical compound [Cl-].CC[In+]CC PNZJBDPBPVHSKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- OTRPZROOJRIMKW-UHFFFAOYSA-N triethylindigane Chemical compound CC[In](CC)CC OTRPZROOJRIMKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020776 SixNy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- AXAZMDOAUQTMOW-UHFFFAOYSA-N dimethylzinc Chemical compound C[Zn]C AXAZMDOAUQTMOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012688 phosphorus precursor Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- RWWNQEOPUOCKGR-UHFFFAOYSA-N tetraethyltin Chemical compound CC[Sn](CC)(CC)CC RWWNQEOPUOCKGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N triethylgallium Chemical compound CC[Ga](CC)CC RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02387—Group 13/15 materials
- H01L21/02392—Phosphides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02455—Group 13/15 materials
- H01L21/02461—Phosphides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02455—Group 13/15 materials
- H01L21/02463—Arsenides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/02543—Phosphides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/02546—Arsenides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2272—Buried mesa structure ; Striped active layer grown by a mask induced selective growth
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/065—Gp III-V generic compounds-processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Geometry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＩｎＰを選択的に堆積する半導体素子の製造
方法を提供する。 【構成】 本発明の半導体導体素子の製造方法は、堆積
層の少なくとも１つはリン化インジウムを含み、前記リ
ン化インジウムはインジウム有機ガスと、リンとを含む
ガスを堆積することによって形成し、前記堆積用ガスは
更にハロゲンを含有する有機成分を有することを特徴と
する。
方法を提供する。 【構成】 本発明の半導体導体素子の製造方法は、堆積
層の少なくとも１つはリン化インジウムを含み、前記リ
ン化インジウムはインジウム有機ガスと、リンとを含む
ガスを堆積することによって形成し、前記堆積用ガスは
更にハロゲンを含有する有機成分を有することを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の製造方法
に関し、特にＩｎＰを含有する素子の製造方法に関す
る。
に関し、特にＩｎＰを含有する素子の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＩｎＰ材料系、例えば、ＩｎＰ、ＩｎＧ
ａＰ、ＩｎＧａＡｓＰの半導体レザー素子は、特に光通
信の応用において重要である。このようなレザー素子の
形成は一連の層、ｎ型ＩｎＰ層、四元化合物（合金）領
域層、ｐ型ＩｎＰ層、四元のインジウムガリュウム層、
リンの層を形成することによってなされる。このような
層は、この後、パターン形成されて、図１に示すような
メサを形成する。同図において、活性領域１と、ｎ型Ｉ
ｎＰ層２と、ｐ型ＩｎＰ層３と、四元合金の上層４とか
らなる。このメサの側面はパッシベーション処理がなさ
れ、汚染を阻止し、後続の処理に対し、機械的な完全性
を提供し、活性層内の効率的な導波に必要な屈折率の差
を提供する。しかし、ここに用いられている材料及び構
造を選択することにより、過大な電流リーク（すなわ
ち、１０μＡ以上）がパッシベーション領域を介して、
メサ領域から他の基板、あるいは別のメサ領域に流れる
のを防ぐようになされる。
ａＰ、ＩｎＧａＡｓＰの半導体レザー素子は、特に光通
信の応用において重要である。このようなレザー素子の
形成は一連の層、ｎ型ＩｎＰ層、四元化合物（合金）領
域層、ｐ型ＩｎＰ層、四元のインジウムガリュウム層、
リンの層を形成することによってなされる。このような
層は、この後、パターン形成されて、図１に示すような
メサを形成する。同図において、活性領域１と、ｎ型Ｉ
ｎＰ層２と、ｐ型ＩｎＰ層３と、四元合金の上層４とか
らなる。このメサの側面はパッシベーション処理がなさ
れ、汚染を阻止し、後続の処理に対し、機械的な完全性
を提供し、活性層内の効率的な導波に必要な屈折率の差
を提供する。しかし、ここに用いられている材料及び構
造を選択することにより、過大な電流リーク（すなわ
ち、１０μＡ以上）がパッシベーション領域を介して、
メサ領域から他の基板、あるいは別のメサ領域に流れる
のを防ぐようになされる。
【０００３】一般的には、この絶縁（パッシベーショ
ン）の形成は図２の絶縁領域７内に適切に塗布されたＩ
ｎＰ材料からなる一連の逆バアスされたｐ−ｎ接合領
域、及び／または、半絶縁を形成することによりなされ
る。このようなＩｎＰ材料が直接メサを含む基板上に堆
積されると、図３に示すような成長構造が形成され、こ
れは受け入れがたいものである。このような構造が形成
されるのはＩｎＰの堆積は領域７のみならず、メサ８の
上にもできるからである。
ン）の形成は図２の絶縁領域７内に適切に塗布されたＩ
ｎＰ材料からなる一連の逆バアスされたｐ−ｎ接合領
域、及び／または、半絶縁を形成することによりなされ
る。このようなＩｎＰ材料が直接メサを含む基板上に堆
積されると、図３に示すような成長構造が形成され、こ
れは受け入れがたいものである。このような構造が形成
されるのはＩｎＰの堆積は領域７のみならず、メサ８の
上にもできるからである。
【０００４】このような構造を回避するために、図４の
マスク９がパッシベーション領域を成長させる前に、メ
サ形成の間、エッチングマスク層をアンダカットするこ
とにより、メサに約２μｍの大きさで覆いかぶせるよう
に（オーバーハング）に形成される。このオーバーハン
グ構造により、図３に示すような成長構造が阻止され、
マスク（図示せず）は指定された形状のメサの上に存在
する。
マスク９がパッシベーション領域を成長させる前に、メ
サ形成の間、エッチングマスク層をアンダカットするこ
とにより、メサに約２μｍの大きさで覆いかぶせるよう
に（オーバーハング）に形成される。このオーバーハン
グ構造により、図３に示すような成長構造が阻止され、
マスク（図示せず）は指定された形状のメサの上に存在
する。
【０００５】しかし、このようなアンダカット領域を形
成するには、プラズマエッチングではなく、ウェットエ
ッチングが必要である。しかし、プラズマエッチングは
一般的により簡単に制御でき、隣接領域の形状が改善さ
れるので好ましい。パッシベーション領域にのみ成長さ
せ、メサ領域には成長させないような選択的成長プロセ
スは図４に示すようなオーバーハング構造の必要がなく
なるが、この選択的成長プロセスは、一般的にはＩｎＰ
には利用可能ではなく、かくして、プラズマエッチング
は適用できない。
成するには、プラズマエッチングではなく、ウェットエ
ッチングが必要である。しかし、プラズマエッチングは
一般的により簡単に制御でき、隣接領域の形状が改善さ
れるので好ましい。パッシベーション領域にのみ成長さ
せ、メサ領域には成長させないような選択的成長プロセ
スは図４に示すようなオーバーハング構造の必要がなく
なるが、この選択的成長プロセスは、一般的にはＩｎＰ
には利用可能ではなく、かくして、プラズマエッチング
は適用できない。
【０００６】上に述べたように、ＩｎＰの選択的成長プ
ロセスはレザー素子の製造には好ましいものであり、光
電子集積回路の形成のような応用には有益であると考え
られている。様々な試みがＧａＡｓの選択的成長のため
になされたが、これらのアプローチは、ＩｎＰにはその
まま利用できるものではない。例えば、有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ）のＧａＡｓの形成はアルシン（ａｒ
ｓｉｎｅ）とトリエチルガリュウム（ｔｒｉｅｔｈｙｌ
ｇａｌｌｉｕｍ）のようなプリカーサガスを用いてな
される。クエック他によりＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ（９９巻 ，３２４（１９９
０）号）により記載されたように、塩化物、例えば、ジ
エチルガリュウム塩化物をガリュウム源に用いることに
より、窒化シリコンまたは二酸化シリコンに比較して、
ＧａＡｓの選択的成長ができると記載されている。
ロセスはレザー素子の製造には好ましいものであり、光
電子集積回路の形成のような応用には有益であると考え
られている。様々な試みがＧａＡｓの選択的成長のため
になされたが、これらのアプローチは、ＩｎＰにはその
まま利用できるものではない。例えば、有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ）のＧａＡｓの形成はアルシン（ａｒ
ｓｉｎｅ）とトリエチルガリュウム（ｔｒｉｅｔｈｙｌ
ｇａｌｌｉｕｍ）のようなプリカーサガスを用いてな
される。クエック他によりＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ（９９巻 ，３２４（１９９
０）号）により記載されたように、塩化物、例えば、ジ
エチルガリュウム塩化物をガリュウム源に用いることに
より、窒化シリコンまたは二酸化シリコンに比較して、
ＧａＡｓの選択的成長ができると記載されている。
【０００７】しかし、ＩｎＰを形成するために、類似の
反応は厳密な制限がある。ジエチルインジウム塩化物の
蒸気圧は５０℃で１トール以下である。それゆえに、充
分なインジウムプレカーサガスを供給するために、すな
わち、０．１ｓｃｃｍ以上の流れを提供するためには、
ジエチルインジウム塩化物は室温以上の温度に加熱しな
ければならない。堆積装置内にガス流の堆積を阻止する
ためには、ガスの導入パス全部をそれに応じて加熱しな
ければならない。この要件はもちろん可能ではあるが、
商業的な応用に対しては、実際的ではない。
反応は厳密な制限がある。ジエチルインジウム塩化物の
蒸気圧は５０℃で１トール以下である。それゆえに、充
分なインジウムプレカーサガスを供給するために、すな
わち、０．１ｓｃｃｍ以上の流れを提供するためには、
ジエチルインジウム塩化物は室温以上の温度に加熱しな
ければならない。堆積装置内にガス流の堆積を阻止する
ためには、ガスの導入パス全部をそれに応じて加熱しな
ければならない。この要件はもちろん可能ではあるが、
商業的な応用に対しては、実際的ではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ＧａＡｓの選択的堆積
に関する研究にはヒ素含有プレカーサガス内に塩素の使
用を含む。例えば、アゾーレとデュグランドによる「応
用物理学レータ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ）」，５８（２），１２８（１９９１）の
記載によれば、ヒ素トリ塩化物はトリメチルガリュウム
とＡｓＨ3と共に使用されて、マスクされた領域に対
し、半導体材料上にＧａＡｓの選択的成長を成し得る。
ＩｎＰの選択的成長に対し、リン化三塩化物の類似の使
用は実際的ではない。このリン化三塩化物は腐食性があ
り、堆積装置の製造とその操作が比較的複雑である。そ
れゆえに、ＩｎＰの堆積に選択的なアプローチが望まれ
てはいるが、そのような方法は未だ報告されていない。
に関する研究にはヒ素含有プレカーサガス内に塩素の使
用を含む。例えば、アゾーレとデュグランドによる「応
用物理学レータ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ）」，５８（２），１２８（１９９１）の
記載によれば、ヒ素トリ塩化物はトリメチルガリュウム
とＡｓＨ3と共に使用されて、マスクされた領域に対
し、半導体材料上にＧａＡｓの選択的成長を成し得る。
ＩｎＰの選択的成長に対し、リン化三塩化物の類似の使
用は実際的ではない。このリン化三塩化物は腐食性があ
り、堆積装置の製造とその操作が比較的複雑である。そ
れゆえに、ＩｎＰの堆積に選択的なアプローチが望まれ
てはいるが、そのような方法は未だ報告されていない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ＭＯＣＶＤようにリンと
インジウムのプレカーサガスと共に水素塩化物を導入す
ることによって、選択的成長を形成する試みは、ＧａＡ
ｓの選択的成長に対しては、ヒ素化三塩化物、あるいは
ジエチルガリュウム塩化物の使用を含むような方法から
予測されるようには、選択的成長は形成されなかった。
しかし、意外なことに有機ハロゲン化物（例えば、ＭＯ
ＣＶＤ法により、ＩｎＰの堆積に際し、リン源とインジ
ウム源と一緒にした塩化物）の使用は、マスクされた誘
電体に対し、半導体材料上に選択的成長が可能となる
（本明細書において、ハロゲン化物とは少なくともハロ
ゲン原子を含む有機物の総称である）。このようにし
て、完全な成長が達成できる。
インジウムのプレカーサガスと共に水素塩化物を導入す
ることによって、選択的成長を形成する試みは、ＧａＡ
ｓの選択的成長に対しては、ヒ素化三塩化物、あるいは
ジエチルガリュウム塩化物の使用を含むような方法から
予測されるようには、選択的成長は形成されなかった。
しかし、意外なことに有機ハロゲン化物（例えば、ＭＯ
ＣＶＤ法により、ＩｎＰの堆積に際し、リン源とインジ
ウム源と一緒にした塩化物）の使用は、マスクされた誘
電体に対し、半導体材料上に選択的成長が可能となる
（本明細書において、ハロゲン化物とは少なくともハロ
ゲン原子を含む有機物の総称である）。このようにし
て、完全な成長が達成できる。
【００１０】本発明の方法は、半導体レザー構造のパッ
シベーション領域の形成と共に使用されるのが望まし
く、レザー活性領域の形成に対し、プラズマエッチング
が使用できる。図５に示す構造は選択的ＩｎＰ堆積と共
にプラズマエッチング技術を用いて、形成できる。
シベーション領域の形成と共に使用されるのが望まし
く、レザー活性領域の形成に対し、プラズマエッチング
が使用できる。図５に示す構造は選択的ＩｎＰ堆積と共
にプラズマエッチング技術を用いて、形成できる。
【００１１】本発明の方法は、カーボン不純物の許容で
きないレベルをもたらすものではなく、またＩｎＰのｎ
領域、ｐ領域、または、半絶縁領域を形成するのに対
し、ドーピングができなくなるものでもない。また、マ
スク端部に隣接する領域、あるいは、表面を含む堆積層
の形状が改善される。
きないレベルをもたらすものではなく、またＩｎＰのｎ
領域、ｐ領域、または、半絶縁領域を形成するのに対
し、ドーピングができなくなるものでもない。また、マ
スク端部に隣接する領域、あるいは、表面を含む堆積層
の形状が改善される。
【００１２】
【実施例】本発明の製造方法は、ＩｎＰの選択的堆積を
含むものである。本明細書において、ＩｎＰという用語
はＩｎＰとド−パントのような他の成分を含むものであ
る。非選択的成長に対し、堆積層の形状は改善され、平
面化のような応用に対しても、本発明の方法は有益であ
る。しかし、本発明の方法は選択的成長の観点から説明
する。
含むものである。本明細書において、ＩｎＰという用語
はＩｎＰとド−パントのような他の成分を含むものであ
る。非選択的成長に対し、堆積層の形状は改善され、平
面化のような応用に対しても、本発明の方法は有益であ
る。しかし、本発明の方法は選択的成長の観点から説明
する。
【００１３】本発明の方法が適用される適度な素子は、
レザー、ＬＥＤ、検知器、トランジスタなどである。こ
のような素子の形成に関する記述は「光ファバー通信
（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎｓ ＩＩ）」，（著者：Ｓ．Ｅ．Ｍｉｌ
ｌｅｒとＩ．Ｐ．Ｋａｍｉｎｏｗ）ＡｃａｄｅｍｉｃＰ
ｒｅｓｓ会社，１９８８，ｐｐ．４６７−６３０に記載
されている。例えば、レザー素子の場合には、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板が用いられ、インジウムガリュウムヒ素リンの四
元金属の堆積は「ＧａＩｎＡｓＰ合金半導体（ＧａＩｎ
ＡｓＰ Ａｌｌｏｙ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
ｓ）」，ｐｐ．１１−１０３，Ｔ．Ｐ．Ｐｅａｒｓａｌ
ｌ，ｅｄ．，Ｊｏｈｎ ＷｉｌｅｙとＳｏｎｓ，１９８
２年に記載されている。ＩｎＰの堆積は上記のＰｅａｒ
ｓａｌｌの文献に記載されている。
レザー、ＬＥＤ、検知器、トランジスタなどである。こ
のような素子の形成に関する記述は「光ファバー通信
（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎｓ ＩＩ）」，（著者：Ｓ．Ｅ．Ｍｉｌ
ｌｅｒとＩ．Ｐ．Ｋａｍｉｎｏｗ）ＡｃａｄｅｍｉｃＰ
ｒｅｓｓ会社，１９８８，ｐｐ．４６７−６３０に記載
されている。例えば、レザー素子の場合には、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板が用いられ、インジウムガリュウムヒ素リンの四
元金属の堆積は「ＧａＩｎＡｓＰ合金半導体（ＧａＩｎ
ＡｓＰ Ａｌｌｏｙ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
ｓ）」，ｐｐ．１１−１０３，Ｔ．Ｐ．Ｐｅａｒｓａｌ
ｌ，ｅｄ．，Ｊｏｈｎ ＷｉｌｅｙとＳｏｎｓ，１９８
２年に記載されている。ＩｎＰの堆積は上記のＰｅａｒ
ｓａｌｌの文献に記載されている。
【００１４】そして、インジウムガリュウムヒ素リンの
第二層が堆積される。ＳｉＯ2、またはＳｉxＮyのよう
なマスク材料は、その後に堆積されて、光リソグラフィ
的に形状が決定され、約１μｍの幅のストリップが形成
される。そして、この構造物は反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）処理されて、この処理の条件は、水素カーボ
ンベースにしたエッチングガスと１００ＫＨｚから１４
ＭＨｚの間のプラズマ周波数で、０．２から０．８Ｗ／
ｃｍ2のパワーでもって、そして、ガス圧は５から１０
０ｍＴｏｒｒの範囲である。
第二層が堆積される。ＳｉＯ2、またはＳｉxＮyのよう
なマスク材料は、その後に堆積されて、光リソグラフィ
的に形状が決定され、約１μｍの幅のストリップが形成
される。そして、この構造物は反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）処理されて、この処理の条件は、水素カーボ
ンベースにしたエッチングガスと１００ＫＨｚから１４
ＭＨｚの間のプラズマ周波数で、０．２から０．８Ｗ／
ｃｍ2のパワーでもって、そして、ガス圧は５から１０
０ｍＴｏｒｒの範囲である。
【００１５】その後、選択性エピタキシがこの構造物に
処理される。同様な素子の製造シーケンスは光集積回路
のような応用に用いられ、選択性エピタキシ以外の他の
ステップは論文「ＩｎＧａｓＰ−イジウム、リン光集積
回路におけるＹ接合パワーデバイダ」Ｋ−Ｙ Ｌｉｏｕ
他が「ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕ
ｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ」，Ｖｏｌ．２６，ｐ．１３７
６（１９９０年）に記載されている。
処理される。同様な素子の製造シーケンスは光集積回路
のような応用に用いられ、選択性エピタキシ以外の他の
ステップは論文「ＩｎＧａｓＰ−イジウム、リン光集積
回路におけるＹ接合パワーデバイダ」Ｋ−Ｙ Ｌｉｏｕ
他が「ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕ
ｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ」，Ｖｏｌ．２６，ｐ．１３７
６（１９９０年）に記載されている。
【００１６】本発明のエピタキシ（例えば、選択的エピ
タキシ）は、インジウム用プリカーサ、リン用プリカー
サ、ドーパントプリカーサ（必要ならば）及び有機ハロ
ゲン化物（例えば、塩化物、これはインジウムプリカー
サとは異なる）を用いてなされる。インジウム堆積用の
プリカーサガスは論文「有機金属蒸気相エピタキシ（Ｏ
ｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｖａｐｏｒ−Ｐｈａｓｅ
Ｅｐｉｔａｘｙ）」Ｇ．Ｂ．Ｓｔｒｉｎｇｆｅｌｌｏ
ｗ，アカデミクプレス（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓ
ｓ），１９８９年に記載されている。
タキシ）は、インジウム用プリカーサ、リン用プリカー
サ、ドーパントプリカーサ（必要ならば）及び有機ハロ
ゲン化物（例えば、塩化物、これはインジウムプリカー
サとは異なる）を用いてなされる。インジウム堆積用の
プリカーサガスは論文「有機金属蒸気相エピタキシ（Ｏ
ｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｖａｐｏｒ−Ｐｈａｓｅ
Ｅｐｉｔａｘｙ）」Ｇ．Ｂ．Ｓｔｒｉｎｇｆｅｌｌｏ
ｗ，アカデミクプレス（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓ
ｓ），１９８９年に記載されている。
【００１７】この用いられているプリカーサガスは、こ
れに限定されるものではなく、一般的にインジウムアル
キル（例、トリメチルインジウムとトリエチルインジウ
ム）、ここで、アルキルは好ましくは１−６カーボン原
子をリン源と共に（例、ホスフィン）と共に有し、充分
な品質のＩｎＰを生成する。
れに限定されるものではなく、一般的にインジウムアル
キル（例、トリメチルインジウムとトリエチルインジウ
ム）、ここで、アルキルは好ましくは１−６カーボン原
子をリン源と共に（例、ホスフィン）と共に有し、充分
な品質のＩｎＰを生成する。
【００１８】ハロゲン化物はある反応温度で分解し、イ
ンジウムと反応する物体を有するハロゲンを生成する。
臭化物、塩化物、ヨー化物を含むハロゲン化物が有益で
ある。しかし、フ化物は一般的に過剰反応を示し、用い
られるべきではない。
ンジウムと反応する物体を有するハロゲンを生成する。
臭化物、塩化物、ヨー化物を含むハロゲン化物が有益で
ある。しかし、フ化物は一般的に過剰反応を示し、用い
られるべきではない。
【００１９】用いられているドーパントの種類はｐ型
層、ｎ型層、または、半絶縁層に依存する。半絶縁層用
の適当なプリカーサガスに関しては、米国特許第４７１
６１３０号（１９８７年１２月２９日発行）に記載され
ている。ｐ型材料及びｎ型材料に対して、適当なドーパ
ント材は上記のＳｔｒｉｎｇｆｅｌｌｏｗの文献に記載
されている。
層、ｎ型層、または、半絶縁層に依存する。半絶縁層用
の適当なプリカーサガスに関しては、米国特許第４７１
６１３０号（１９８７年１２月２９日発行）に記載され
ている。ｐ型材料及びｎ型材料に対して、適当なドーパ
ント材は上記のＳｔｒｉｎｇｆｅｌｌｏｗの文献に記載
されている。
【００２０】上に説明したように、有機ハロゲン化物
（少なくとも１つのハロゲン分子を含む有機化合物）の
選択は、それが分解して、インジウム源に対して、分解
温度から１００℃以内の温度で原子、または、分子を含
有する反応性ハロゲンを放出するように選択される。こ
の目的のために、一般的な有機ハロゲン化物はインジウ
ム源に対してはトリクロロエタン、トリエチル、あるい
は、トリエチルインジウムのようなアルキルハロゲン化
物である。
（少なくとも１つのハロゲン分子を含む有機化合物）の
選択は、それが分解して、インジウム源に対して、分解
温度から１００℃以内の温度で原子、または、分子を含
有する反応性ハロゲンを放出するように選択される。こ
の目的のために、一般的な有機ハロゲン化物はインジウ
ム源に対してはトリクロロエタン、トリエチル、あるい
は、トリエチルインジウムのようなアルキルハロゲン化
物である。
【００２１】インジウム源に対するハロゲン化物の濃度
は０．０５／１から１／１の範囲にある。選択的堆積に
必要な量は、プリカーサガスの型、種類と濃度、成長温
度、反応圧力、反応容器に依存する。制御サンプルを用
いて、選択性の特定の程度に必要な正確な比率を決定て
きる。選択性の程度は不必要な堆積でカーバーされるマ
スクの領域のパーセントで決定される。一般的に望まし
いことはウェハの１０％以下がメサマスクの５０％以下
にカーバーされることである。
は０．０５／１から１／１の範囲にある。選択的堆積に
必要な量は、プリカーサガスの型、種類と濃度、成長温
度、反応圧力、反応容器に依存する。制御サンプルを用
いて、選択性の特定の程度に必要な正確な比率を決定て
きる。選択性の程度は不必要な堆積でカーバーされるマ
スクの領域のパーセントで決定される。一般的に望まし
いことはウェハの１０％以下がメサマスクの５０％以下
にカーバーされることである。
【００２２】本明細書で用いられるマスクという用語
は、堆積が必要とされない領域を指す。マスクまたはマ
スクエッジの上部において、全部成長しないように、本
発明の方法によりなされる。
は、堆積が必要とされない領域を指す。マスクまたはマ
スクエッジの上部において、全部成長しないように、本
発明の方法によりなされる。
【００２３】この有機塩化物は、従来の反応処理システ
ムによりプリカーサガス流内に導入される。有機塩化物
が液体の場合は、適当な温度まで加熱され、キャリアガ
ス流に晒されるバブラー（気泡気体通過装置）でもっ
て、好ましい結果を得る。Ｈ2キャリアガスのようなキ
ャリアガスにとって、バブラーの温度は−２０℃から２
０℃の範囲で、適当な有機塩化物濃度を生成でき、すな
わち、ガス濃度は０．０１から０．１５ａｔｍである。
ムによりプリカーサガス流内に導入される。有機塩化物
が液体の場合は、適当な温度まで加熱され、キャリアガ
ス流に晒されるバブラー（気泡気体通過装置）でもっ
て、好ましい結果を得る。Ｈ2キャリアガスのようなキ
ャリアガスにとって、バブラーの温度は−２０℃から２
０℃の範囲で、適当な有機塩化物濃度を生成でき、すな
わち、ガス濃度は０．０１から０．１５ａｔｍである。
【００２４】バブラの下流の付加的なＨ2ガスによる希
釈は有機塩化物の濃度を所望の値（１０-6から１０-3ａ
ｔｍの間）にまで下げるのに有効である。有機塩化物は
ガス状の場合には、処理流内に直接導入することができ
る。液体の場合には、キャリアガスは比較的純粋で、不
純物は堆積されたＩｎＰには導入されない。一般的に、
充分なキャリアガスがバブラーを通して、流れて、キャ
リアガスと有機塩化物の飽和した組成を生成する。この
ガス流は必ずしも飽和しておらず、より細かい制御がこ
れを用いてなされる。
釈は有機塩化物の濃度を所望の値（１０-6から１０-3ａ
ｔｍの間）にまで下げるのに有効である。有機塩化物は
ガス状の場合には、処理流内に直接導入することができ
る。液体の場合には、キャリアガスは比較的純粋で、不
純物は堆積されたＩｎＰには導入されない。一般的に、
充分なキャリアガスがバブラーを通して、流れて、キャ
リアガスと有機塩化物の飽和した組成を生成する。この
ガス流は必ずしも飽和しておらず、より細かい制御がこ
れを用いてなされる。
【００２５】ＩｎＰの選択的堆積は、成長が回避される
べき場所に比較して、成長して欲しい場所の材料に依存
する。一般的に、１０-4パーセント以上の選択性は、成
長が望ましくない場所のＳｉＯ2のような材料に比較し
て、ＩｎＰのような半導体材料上に堆積することにより
達成される。
べき場所に比較して、成長して欲しい場所の材料に依存
する。一般的に、１０-4パーセント以上の選択性は、成
長が望ましくない場所のＳｉＯ2のような材料に比較し
て、ＩｎＰのような半導体材料上に堆積することにより
達成される。
【００２６】以下の例は本発明の製造方法を使用するに
際しての条件を述べたものである。
際しての条件を述べたものである。
【００２７】具体例１ 標準的なレザー素子構造はｎ−ＩｎＰ基板、０．５μｍ
ｎ−ＩｎＰバッファ層、０．１μｍＩｎＧａＡｓＰ四元
合金層、０．８μｍｐ−ＩｎＰクラッド層と０．０５μ
ｍＩｎＧａＡｓＰ四元合金キャップ層からなり、これら
は、ＳｉＯ2の３０００オングストロームとマイクロポ
ジット１４５０のポジティブホトレジストの１．５μｍ
厚さの層でもって、被覆される。これらの層の堆積はＶ
ＬＳＩテクノロジＳ．Ｍ．Ｓｚｅ，ＭｃＧｒａｗ Ｈｉ
ｌｌ Ｂｏｏｋ会社、１９８３，第７章に記載されてい
る。
ｎ−ＩｎＰバッファ層、０．１μｍＩｎＧａＡｓＰ四元
合金層、０．８μｍｐ−ＩｎＰクラッド層と０．０５μ
ｍＩｎＧａＡｓＰ四元合金キャップ層からなり、これら
は、ＳｉＯ2の３０００オングストロームとマイクロポ
ジット１４５０のポジティブホトレジストの１．５μｍ
厚さの層でもって、被覆される。これらの層の堆積はＶ
ＬＳＩテクノロジＳ．Ｍ．Ｓｚｅ，ＭｃＧｒａｗ Ｈｉ
ｌｌ Ｂｏｏｋ会社、１９８３，第７章に記載されてい
る。
【００２８】２μｍ幅で５０８μｍ離れたストリップが
ホトレジスト層に４０５ｎｍで１００ｍＪのドーズ量で
もって、光リソグラフィ的に形成され、ＳｉＯ2をパタ
ーン化するのに用いられる。パターンを形成するための
エッチングはＣＦ4／Ｏ2（８％Ｏ2）のプラズマで、３
００Ｗの無線周波数パワーのプラズマで、１００ｓｃｃ
ｍの流速で、３００ｍｔｏｒｒの圧力で、−８０ＶのＤ
Ｃバイアスでもって、形成される。
ホトレジスト層に４０５ｎｍで１００ｍＪのドーズ量で
もって、光リソグラフィ的に形成され、ＳｉＯ2をパタ
ーン化するのに用いられる。パターンを形成するための
エッチングはＣＦ4／Ｏ2（８％Ｏ2）のプラズマで、３
００Ｗの無線周波数パワーのプラズマで、１００ｓｃｃ
ｍの流速で、３００ｍｔｏｒｒの圧力で、−８０ＶのＤ
Ｃバイアスでもって、形成される。
【００２９】このパターン化されたサンプルは、その
後、標準の平行平面ＲＩＥリアクタの中でエッチングさ
れて、１．５μｍ幅で、３．５μｍ高さのメサを形成す
る。このエッチング条件は１０％ＣＨ4／Ｈ2の１００ｓ
ｃｃｍで、５０ｍｔｏｒｒで、２５０Ｗの電力、−３４
０ＶのＤＣバイアスである。このサンプルは、その後、
Ｏ2プラズマの中で洗浄され、硫酸の中に２分間浸さ
れ、脱イオン水で５分間洗浄される。
後、標準の平行平面ＲＩＥリアクタの中でエッチングさ
れて、１．５μｍ幅で、３．５μｍ高さのメサを形成す
る。このエッチング条件は１０％ＣＨ4／Ｈ2の１００ｓ
ｃｃｍで、５０ｍｔｏｒｒで、２５０Ｗの電力、−３４
０ＶのＤＣバイアスである。このサンプルは、その後、
Ｏ2プラズマの中で洗浄され、硫酸の中に２分間浸さ
れ、脱イオン水で５分間洗浄される。
【００３０】このサンプルは、その後、市販されている
低圧ＭＯＣＶＤ反応容器内に納められる。この反応容器
は２０ｍｂａｒの圧力で、６４０℃の温度で操作され
る。全体の反応容器流速は７．５ＳＬＰＭで、ＰＨ3の
流速は２００ｓｃｃｍである。トリメチルインジウム
（ＴＭＩ）は３３０ｓｃｃｍの流速のＨ2を、１７℃の
温度のＴＭＩに流すことにより導入される。
低圧ＭＯＣＶＤ反応容器内に納められる。この反応容器
は２０ｍｂａｒの圧力で、６４０℃の温度で操作され
る。全体の反応容器流速は７．５ＳＬＰＭで、ＰＨ3の
流速は２００ｓｃｃｍである。トリメチルインジウム
（ＴＭＩ）は３３０ｓｃｃｍの流速のＨ2を、１７℃の
温度のＴＭＩに流すことにより導入される。
【００２８】トリクロロエタン（ＴＣＥ）は−１０℃の
温度に保持され、０．５ｓｃｃｍの流速のＨ2はトリク
ロロエタンを介して、気泡を発生させられる。この条件
を用いてｐドープＩｎＰとｎドープＩｎＰの両方がメサ
の周囲に成長し、約４μｍ厚のｐ／ｎ素子構造が形成さ
れる。このｐドーパントとｎドーパントはそれぞれジメ
チルジンク（ｄｉｍｅｔｈｙｌｚｉｎｃ）とテトラエチ
ルチン（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｔｉｎ）を加えることに
より導入される。
温度に保持され、０．５ｓｃｃｍの流速のＨ2はトリク
ロロエタンを介して、気泡を発生させられる。この条件
を用いてｐドープＩｎＰとｎドープＩｎＰの両方がメサ
の周囲に成長し、約４μｍ厚のｐ／ｎ素子構造が形成さ
れる。このｐドーパントとｎドーパントはそれぞれジメ
チルジンク（ｄｉｍｅｔｈｙｌｚｉｎｃ）とテトラエチ
ルチン（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｔｉｎ）を加えることに
より導入される。
【００２９】このサンプルは、その後、反応容器から取
り出され、ＨＦ酸に浸され、ＳｉＯ2を除去し、硫酸と
過酸化水素と水（体積比で１０：１：１）の混合物で洗
浄され、ｐ−ＩｎＰとｐ−ＩｎＧａＡｓ（それぞれ２．
５μｍ厚と０．７μｍ厚）のエピタクシャル層でもっ
て、水素化物気相エピタキシでもって被覆される。その
後、このサンプルは上記のＭｉｌｌｅｒとＫａｍｉｎｏ
ｗの論文に記載されたような標準的な方法でもって、レ
ザーに形成される。
り出され、ＨＦ酸に浸され、ＳｉＯ2を除去し、硫酸と
過酸化水素と水（体積比で１０：１：１）の混合物で洗
浄され、ｐ−ＩｎＰとｐ−ＩｎＧａＡｓ（それぞれ２．
５μｍ厚と０．７μｍ厚）のエピタクシャル層でもっ
て、水素化物気相エピタキシでもって被覆される。その
後、このサンプルは上記のＭｉｌｌｅｒとＫａｍｉｎｏ
ｗの論文に記載されたような標準的な方法でもって、レ
ザーに形成される。
【００３０】具体例２ ｐ型基板レザー構造を除いて、上記の具体例１に記載さ
れたように準備されたサンプルはＨＢｒ、Ｈ2Ｏ2とＨ2
Ｏの混合物を用いて、ウェットケミカルエッチングさ
れ、レザー素子形成用のメサを生成する。このサンプル
は市販の（Ｔｈｏｍａｓ Ｓｗａｎ社）の大気圧ＭＯＣ
ＶＤ反応容器内に納められる。イオン塗布したＩｎＰブ
ロック層は７６０ｔｏｒｒで、５５０℃で、ＰＨ3を１
０体積％含有するＨ2の１８０ｓｃｃｍと５ＳＬＰＭの
全流速を用いて成長される。
れたように準備されたサンプルはＨＢｒ、Ｈ2Ｏ2とＨ2
Ｏの混合物を用いて、ウェットケミカルエッチングさ
れ、レザー素子形成用のメサを生成する。このサンプル
は市販の（Ｔｈｏｍａｓ Ｓｗａｎ社）の大気圧ＭＯＣ
ＶＤ反応容器内に納められる。イオン塗布したＩｎＰブ
ロック層は７６０ｔｏｒｒで、５５０℃で、ＰＨ3を１
０体積％含有するＨ2の１８０ｓｃｃｍと５ＳＬＰＭの
全流速を用いて成長される。
【００３１】ＴＭＩを通したキャリアガス流は約７０ｓ
ｃｃｍで、バブラの温度は３０℃であった。ＴＣＥバブ
ラを介して、Ｈ2の流速は１．８ｓｃｃｍで、バブラの
温度は−１０℃であった。成長後、このサンプルは取り
出され、ＭｉｌｌｅｒとＫａｍｉｎｏｗの論文に記載さ
れているような標準の技術を用いて、レザーに形成され
る。
ｃｃｍで、バブラの温度は３０℃であった。ＴＣＥバブ
ラを介して、Ｈ2の流速は１．８ｓｃｃｍで、バブラの
温度は−１０℃であった。成長後、このサンプルは取り
出され、ＭｉｌｌｅｒとＫａｍｉｎｏｗの論文に記載さ
れているような標準の技術を用いて、レザーに形成され
る。
【００３２】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の方法は、堆積
用ガスにハロゲンを含有する有機成分を有するよう構成
することにより、ＩｎＰの堆積に選択的におこなうこと
ができる。
用ガスにハロゲンを含有する有機成分を有するよう構成
することにより、ＩｎＰの堆積に選択的におこなうこと
ができる。
【図１】ＩｎＰの非選択的成長プロセスにより形成され
た素子の断面図。
た素子の断面図。
【図２】ＩｎＰの非選択的成長プロセスにより形成され
た素子の断面図。
た素子の断面図。
【図３】ＩｎＰの非選択的成長プロセスにより形成され
た素子の断面図。
た素子の断面図。
【図４】ＩｎＰの非選択的成長プロセスにより形成され
た素子の断面図。
た素子の断面図。
【図５】本発明の製造方法により製造された半導体素子
の断面図。
の断面図。
１ 活性層 ２ ｎ型ＩｎＰ層 ３ ｐ型ＩｎＰ層 ４ 四元合金層 ７ 絶縁層 ８ メサ ９ マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート フランク カーリセック ジュ ニア アメリカ合衆国 07080 ニュージャージ ー サウス プレインフィールド、スプラ ーグ アヴェニュー 170
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に一連の層を堆積するステップを
有する半導体素子の製造方法において、 前記層の少なくとも１つはリン化インジウムを含み、前
記リン化インジウムはインジウム有機ガスと、リンとを
含むガスを堆積することによって形成し、 前記堆積用ガスは更にハロゲンを含有する有機成分を有
することを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記半導体素子はレザーであることを特
徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 リン化インジウムを基板の選択された領
域に堆積させることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項４】 インジウム有機ガスはインジウムトリア
ルキル（ｉｎｄｉｕｍ ｔｒｉａｌｋｙｌ）を含有する
ことを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項５】 前記ハロゲン含有有機成分はトリクロロ
エタン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｅ）を含有する
ことを特徴とする請求項４の方法。 - 【請求項６】 前記ハロゲン有機成分はクロロエタン
（ｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｅ）を含有することを特徴と
する請求項１の方法。 - 【請求項７】 前記ハロゲン含有有機成分は塩素、臭
素、ヨー素からなるグループから選択された成分を含有
することを特徴とする請求項１の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US661743 | 1991-02-27 | ||
| US07/661,743 US5153147A (en) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | Selective growth of inp in device fabrication |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216035A true JPH06216035A (ja) | 1994-08-05 |
| JPH0828331B2 JPH0828331B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=24654926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4069740A Expired - Lifetime JPH0828331B2 (ja) | 1991-02-27 | 1992-02-19 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5153147A (ja) |
| JP (1) | JPH0828331B2 (ja) |
| GB (1) | GB2253304B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5281551A (en) * | 1991-07-08 | 1994-01-25 | Korea Institute Of Science And Technology | Method for delta-doping in GaAs epitaxial layer grown on silicon substrate by metalorganic chemical vapor deposition |
| DE69312415T2 (de) * | 1992-09-30 | 1997-11-06 | At & T Corp | Herstellungsverfahren für einen Halbleiterlaser mit vergrabener Heterostruktur |
| JP3729210B2 (ja) * | 1994-07-26 | 2005-12-21 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5759880A (en) * | 1997-01-02 | 1998-06-02 | Motorola, Inc. | Resistless methods of fabricating FETs |
| JP5803366B2 (ja) * | 2011-07-14 | 2015-11-04 | 住友電気工業株式会社 | 埋め込みヘテロ構造半導体レーザの製造方法及び埋め込みヘテロ構造半導体レーザ |
| JP2013077797A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03236219A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体基板の表面処理方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3218205A (en) * | 1962-07-13 | 1965-11-16 | Monsanto Co | Use of hydrogen halide and hydrogen in separate streams as carrier gases in vapor deposition of iii-v compounds |
| US4010045A (en) * | 1973-12-13 | 1977-03-01 | Ruehrwein Robert A | Process for production of III-V compound crystals |
| EP0117051B2 (en) * | 1983-01-19 | 1995-02-08 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Growth of semiconductors |
| US4716130A (en) * | 1984-04-26 | 1987-12-29 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | MOCVD of semi-insulating indium phosphide based compositions |
| JPH0645886B2 (ja) * | 1985-12-16 | 1994-06-15 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成法 |
| US4800173A (en) * | 1986-02-20 | 1989-01-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for preparing Si or Ge epitaxial film using fluorine oxidant |
| DD271196A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-08-23 | Werk Fernsehelektronik Veb | Verfahren zum plasmachemischen aetzen von a tief iii b tief v-verbindungs- und mischverbindungshalbleitern |
| US4904616A (en) * | 1988-07-25 | 1990-02-27 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of depositing arsine, antimony and phosphine substitutes |
| NL8802458A (nl) * | 1988-10-07 | 1990-05-01 | Philips Nv | Werkwijze voor de vervaardiging van een epitaxiale indiumfosfide-laag op een substraatoppervlak. |
-
1991
- 1991-02-27 US US07/661,743 patent/US5153147A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-02-18 GB GB9203378A patent/GB2253304B/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-19 JP JP4069740A patent/JPH0828331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03236219A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体基板の表面処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9203378D0 (en) | 1992-04-01 |
| GB2253304B (en) | 1994-10-05 |
| JPH0828331B2 (ja) | 1996-03-21 |
| US5153147A (en) | 1992-10-06 |
| GB2253304A (en) | 1992-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4566171A (en) | Elimination of mask undercutting in the fabrication of InP/InGaAsP BH devices | |
| US5260230A (en) | Method of manufacturing buried heterostructure semiconductor laser | |
| US4233090A (en) | Method of making a laser diode | |
| US4661961A (en) | Buried heterostructure devices with unique contact-facilitating layers | |
| US5338394A (en) | Method for etching indium based III-V compound semiconductors | |
| US5663976A (en) | Buried-ridge laser device | |
| EP0573270B1 (en) | Method of preparing compound semiconductor | |
| JPH06216035A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| US3661636A (en) | Process for forming uniform and smooth surfaces | |
| US5294565A (en) | Crystal growth method of III - V compound semiconductor | |
| JP4537549B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| US9123539B2 (en) | Method for manufacturing optical semiconductor device | |
| US5869398A (en) | Etching of indium phosphide materials for microelectronics fabrication | |
| JPH07202317A (ja) | 埋め込み構造半導体レーザの製造方法 | |
| US5807765A (en) | Processing of Sb-based lasers | |
| JP2735190B2 (ja) | 分子線エピタキシヤル成長方法及び成長装置 | |
| CN114540785B (zh) | 波导对接结构生长方法、铝量子阱激光器及其制备方法 | |
| JPH08186080A (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法 | |
| JPH0434920A (ja) | 異種基板上への３―ｖ族化合物半導体のヘテロエピタキシャル成長法 | |
| JP2818665B2 (ja) | 気相エッチング方法 | |
| JPS61179525A (ja) | 気相成長方法 | |
| Tokuda et al. | Selective Growth of GaAs and A1xGa1− xas by Omvpe Using Tertiarybutylarsine | |
| JPH09186391A (ja) | 化合物半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3316828B2 (ja) | 半導体薄膜再成長法 | |
| JPH03181133A (ja) | 化合物半導体のエッチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080321 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090321 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100321 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100321 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |