JPH06236852A - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法および半導体装置Info
- Publication number
- JPH06236852A JPH06236852A JP2393293A JP2393293A JPH06236852A JP H06236852 A JPH06236852 A JP H06236852A JP 2393293 A JP2393293 A JP 2393293A JP 2393293 A JP2393293 A JP 2393293A JP H06236852 A JPH06236852 A JP H06236852A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- type gaas
- source
- concentration
- hbt
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】キャリアライフタイムの長い、高濃度のｐ型Ｇ
ａＡｓの結晶成長を行い、電流増幅率の高いヘテロ接合
バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）を作製する。 【構成】ガリウム源７、砒素源８とカーボンの不純物源
である不飽和炭化水素１を基板１１上に供給し、ヒータ
４により基板温度を５５０℃以上の高温に保ちキャリア
ライフタイムの長い高濃度ｐ型ＧａＡｓの結晶長を行な
う。このｐ型ＧａＡｓをＨＢＴのベース層に用い、高い
電流増幅率を有するＨＢＴを作製する。
ａＡｓの結晶成長を行い、電流増幅率の高いヘテロ接合
バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）を作製する。 【構成】ガリウム源７、砒素源８とカーボンの不純物源
である不飽和炭化水素１を基板１１上に供給し、ヒータ
４により基板温度を５５０℃以上の高温に保ちキャリア
ライフタイムの長い高濃度ｐ型ＧａＡｓの結晶長を行な
う。このｐ型ＧａＡｓをＨＢＴのベース層に用い、高い
電流増幅率を有するＨＢＴを作製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、キャリアライフタイム
が長く、かつ高濃度のｐ型ＧａＡｓをエピタキシャル成
長させるための製造方法、及び高い電流増幅率を有する
ヘテロ接合バイポーラトランジスタに関するものであ
る。
が長く、かつ高濃度のｐ型ＧａＡｓをエピタキシャル成
長させるための製造方法、及び高い電流増幅率を有する
ヘテロ接合バイポーラトランジスタに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓの結晶成長においてｐ型不純物
としてガリウムと置換するベリリウム、あるいは砒素と
置換するカーボンが用いられている。ベリリウム源とし
ては金属ベリリウム、カーボン源としてはトリメチル砒
素、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリエチルガリウ
ム（ＴＥＧ）、ネオペンタン等が各々用いられている。
本技術により２Ｅ＋２０（cm-3）程度の高濃度ドーピン
グが行われている。現在では、高濃度ドーピングした際
の不純物の拡散係数が小さいことからカーボンが用いら
れることが多い。
としてガリウムと置換するベリリウム、あるいは砒素と
置換するカーボンが用いられている。ベリリウム源とし
ては金属ベリリウム、カーボン源としてはトリメチル砒
素、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリエチルガリウ
ム（ＴＥＧ）、ネオペンタン等が各々用いられている。
本技術により２Ｅ＋２０（cm-3）程度の高濃度ドーピン
グが行われている。現在では、高濃度ドーピングした際
の不純物の拡散係数が小さいことからカーボンが用いら
れることが多い。
【０００３】また、前記技術を用いて作製された高濃度
のｐ型ＧａＡｓ層をベース層とするＨＢＴが作製され、
大電力超高周波動作を実現している。
のｐ型ＧａＡｓ層をベース層とするＨＢＴが作製され、
大電力超高周波動作を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＧａＡｓへのカ
ーボンドーピングはＴＭＧ、ＴＥＧ、トリメチル砒素、
ネオペンタンなどをカーボン源とし、高濃度のキャリア
密度を実現してきた。
ーボンドーピングはＴＭＧ、ＴＥＧ、トリメチル砒素、
ネオペンタンなどをカーボン源とし、高濃度のキャリア
密度を実現してきた。
【０００５】しかしながら、ガリウムあるいは砒素を含
むカーボン源を用いる従来の方法ではカーボン源の供給
によりガリウム源、砒素源の供給量も増加するので制御
性の観点から好ましくない。さらに、ネオペンタン等の
飽和炭化水素を用いる場合には、図４に示すようなクラ
ッカーを用い飽和炭化水素分子をクラッキングする必要
があり、簡便性に欠けるという問題点がある。
むカーボン源を用いる従来の方法ではカーボン源の供給
によりガリウム源、砒素源の供給量も増加するので制御
性の観点から好ましくない。さらに、ネオペンタン等の
飽和炭化水素を用いる場合には、図４に示すようなクラ
ッカーを用い飽和炭化水素分子をクラッキングする必要
があり、簡便性に欠けるという問題点がある。
【０００６】また、従来の方法では、キャリア密度を上
げるためには成長時の基板温度を低下させる必要があ
り、その際、非発光性の再結合中心が増加しキャリアラ
イフタイムが減少し、その結果ＨＢＴの電流増幅率を十
分に大きくできないという問題点がある。図２にキャリ
アライフタイムと基板温度の関係を示す。基板温度の低
下にともないキャリアライフタイムが短くなることがわ
かる。
げるためには成長時の基板温度を低下させる必要があ
り、その際、非発光性の再結合中心が増加しキャリアラ
イフタイムが減少し、その結果ＨＢＴの電流増幅率を十
分に大きくできないという問題点がある。図２にキャリ
アライフタイムと基板温度の関係を示す。基板温度の低
下にともないキャリアライフタイムが短くなることがわ
かる。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、高品質、高濃度のｐ型ＧａＡｓを制御性よく成長
させる方法を提供することを目的とする。
ので、高品質、高濃度のｐ型ＧａＡｓを制御性よく成長
させる方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、カーボン源として不飽和結合を有する炭化水
素を用い５５０℃以上の基板温度で結晶成長を行うもの
である。
造方法は、カーボン源として不飽和結合を有する炭化水
素を用い５５０℃以上の基板温度で結晶成長を行うもの
である。
【０００９】
【作用】不飽和炭化水素をカーボン源に用いることによ
って、反応性に富む二重結合あるいは三重結合の存在の
ためにクラッキングすることなくカーボンがＧａＡｓに
取り込まれる。また、不飽和結合が開裂する際には不飽
和炭化水素分子の持つπ電子と基板最表面のガリウムが
反応するため化学吸着が支配的となり高い基板温度にお
いても脱離が抑えられるため、基板温度の高い成長条件
下で高濃度のドーピングが可能となる。
って、反応性に富む二重結合あるいは三重結合の存在の
ためにクラッキングすることなくカーボンがＧａＡｓに
取り込まれる。また、不飽和結合が開裂する際には不飽
和炭化水素分子の持つπ電子と基板最表面のガリウムが
反応するため化学吸着が支配的となり高い基板温度にお
いても脱離が抑えられるため、基板温度の高い成長条件
下で高濃度のドーピングが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１１】図１は本発明の半導体装置の製造装置の一
例を示すものである。ガリウム源、砒素源と不飽和炭化
水素のカーボン源を原料として、加熱された基板上で結
晶成長を行う。カーボン源としては例えばエチレン、ア
セチレン等を用いることができるが、不飽和結合を持つ
他の炭化水素を用いることができることは言うまでもな
い。カーボン源の供給量は流量計により制御する。図１
はＭＯＭＢＥ法による例であるが、ＭＯＣＶＤ法におい
ても同様である。
例を示すものである。ガリウム源、砒素源と不飽和炭化
水素のカーボン源を原料として、加熱された基板上で結
晶成長を行う。カーボン源としては例えばエチレン、ア
セチレン等を用いることができるが、不飽和結合を持つ
他の炭化水素を用いることができることは言うまでもな
い。カーボン源の供給量は流量計により制御する。図１
はＭＯＭＢＥ法による例であるが、ＭＯＣＶＤ法におい
ても同様である。
【００１２】図３は本発明の半導体装置の製造方法を用
いて作製したｐ型ＧａＡｓのキャリア濃度と基板温度の
関係を示すものである。カーボン源として反応活性な不
飽和炭化水素を用いているため、クラッキングすること
なくドーピングすることができる。また不純物源の化学
吸着が支配的になるため、基板温度が高温でもカーボン
の脱離が抑えられ、キャリア濃度が低下することはな
い。図３より基板温度を高温にしてもキャリア濃度は大
きく低下しないことがわかる。
いて作製したｐ型ＧａＡｓのキャリア濃度と基板温度の
関係を示すものである。カーボン源として反応活性な不
飽和炭化水素を用いているため、クラッキングすること
なくドーピングすることができる。また不純物源の化学
吸着が支配的になるため、基板温度が高温でもカーボン
の脱離が抑えられ、キャリア濃度が低下することはな
い。図３より基板温度を高温にしてもキャリア濃度は大
きく低下しないことがわかる。
【００１３】さらに、高温で成長させたキャリアライフ
タイムが長く、かつ高濃度のｐ型ＧａＡｓをＨＢＴのベ
ース層に使用することにより、電流増幅率の向上を実現
することができる。
タイムが長く、かつ高濃度のｐ型ＧａＡｓをＨＢＴのベ
ース層に使用することにより、電流増幅率の向上を実現
することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、ｐ型不純物のカーボン源とし
て不飽和炭化水素を用い、高い基板温度で結晶成長を行
っている。そのため、結晶性が向上し、キャリアライフ
タイムの長い高濃度ｐ型ＧａＡｓの成長が可能となる。
これにより、ＨＢＴの応用においてはベース層での少数
キャリアの再結合が抑えられ、高い電流増幅率を実現で
きる。
て不飽和炭化水素を用い、高い基板温度で結晶成長を行
っている。そのため、結晶性が向上し、キャリアライフ
タイムの長い高濃度ｐ型ＧａＡｓの成長が可能となる。
これにより、ＨＢＴの応用においてはベース層での少数
キャリアの再結合が抑えられ、高い電流増幅率を実現で
きる。
【図１】本発明の半導体装置の製造方法を実現させる装
置
置
【図２】ｐ型ＧａＡｓのキャリアライフタイムと基板温
度の関係
度の関係
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を用いて作製し
たｐ型ＧａＡｓのキャリア濃度と基板温度の関係
たｐ型ＧａＡｓのキャリア濃度と基板温度の関係
【図４】従来の不純物源として飽和炭化水素を用いる場
合の半導体装置の製造方法
合の半導体装置の製造方法
１ 不飽和結合を有する炭化水素のボンベ ２ マスフローコントローラ ３ ノズル ４ ヒータ ５ 高真空反応室 ６ シャッター ７ 分子線源（ガリウム） ８ 分子線源（砒素） ９ バルブ １０ レギュレータ １１ 基板 １２ 石英 １３ ヒータ １４ タンタルシールド
───────────────────────────────────────────────────── 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 29/73
Claims (4)
- 【請求項１】不飽和結合を有する炭化水素を不純物源と
して化合物半導体のエピタキシャル成長を行うことを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】請求項１のエピタキシャル成長を行う際
に、基板温度５５０℃以上とすることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項３】異なる不純物を含む多層エピタキシャル成
長膜を成長させる場合、請求項２の条件でカーボンドー
プを行う際の基板温度が、他の層の成長温度よりも下回
らないようにすることを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項４】前記方法を用いて作製されたｐ型ＧａＡｓ
をバイポーラトランジスタのベース層として用いること
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2393293A JPH06236852A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2393293A JPH06236852A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236852A true JPH06236852A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12124308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2393293A Pending JPH06236852A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06236852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004015781A1 (ja) * | 2002-08-09 | 2004-02-19 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 化合物半導体ウェーハの製造方法及び化合物半導体素子 |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP2393293A patent/JPH06236852A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004015781A1 (ja) * | 2002-08-09 | 2004-02-19 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 化合物半導体ウェーハの製造方法及び化合物半導体素子 |
| US7208387B2 (en) | 2002-08-09 | 2007-04-24 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for manufacturing compound semiconductor wafer and compound semiconductor device |
| US7576352B2 (en) | 2002-08-09 | 2009-08-18 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing compound semiconductor wafer and compound semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040026704A1 (en) | III-V compound semiconductor device with an AIxByInzGa1-x-y-zN1-a-bPaAsb non-continuous quantum dot layer | |
| US6599133B2 (en) | Method for growing III-V compound semiconductor structures with an integral non-continuous quantum dot layer utilizing HVPE techniques | |
| US6479839B2 (en) | III-V compounds semiconductor device with an AlxByInzGa1-x-y-zN non continuous quantum dot layer | |
| JPH06326416A (ja) | 化合物半導体素子 | |
| US6472300B2 (en) | Method for growing p-n homojunction-based structures utilizing HVPE techniques | |
| US20020017650A1 (en) | III-V compound semiconductor device with an InGaN1-x-yPxASy non-continuous quantum dot layer | |
| US7576352B2 (en) | Method for producing compound semiconductor wafer and compound semiconductor device | |
| JP2789861B2 (ja) | 有機金属分子線エピタキシャル成長方法 | |
| JPH0799305A (ja) | Ｉｉｉ ／ｖ系化合物半導体装置とその製造方法 | |
| JP2004533725A (ja) | 半導体層成長方法 | |
| JPH06236852A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
| JP3013992B2 (ja) | 化合物半導体結晶の成長方法 | |
| KR101082773B1 (ko) | 화합물 반도체 소자 및 그 제조 방법 | |
| JP2005086135A (ja) | ヘテロバイポーラトランジスタ用エピタキシャルウエハおよびその製造方法 | |
| JP2006515713A (ja) | ｐ型窒化物半導体材料のＭＢＥ成長 | |
| JP2739778B2 (ja) | ３−５族化合物半導体の選択成長方法 | |
| JPH088460A (ja) | ｐ型ＡｌＧａＮ系半導体の製造方法 | |
| JPH0590160A (ja) | 結晶成長方法 | |
| JP3326378B2 (ja) | 半導体装置 | |
| CN117766389A (zh) | 一种异质结双极晶体管及其mocvd外延生长方法 | |
| JP2646966B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の薄膜成長方法 | |
| JP2003318185A (ja) | 化合物半導体ウェーハの製造方法及び化合物半導体素子 | |
| JP2004134548A (ja) | ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法 | |
| JPH11251329A (ja) | 半導体ウェハ及びその製造方法 | |
| JPH05347255A (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 |