JPH07283145A - 化合物半導体の選択成長方法及び選択埋め込み成長方法 - Google Patents
化合物半導体の選択成長方法及び選択埋め込み成長方法Info
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- JPH07283145A JPH07283145A JP6071712A JP7171294A JPH07283145A JP H07283145 A JPH07283145 A JP H07283145A JP 6071712 A JP6071712 A JP 6071712A JP 7171294 A JP7171294 A JP 7171294A JP H07283145 A JPH07283145 A JP H07283145A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｌを含む化合物半導体結晶のＭＯＶＰＥ選
択成長において、良好な選択性を実現すること、及びＡ
ｌを含む化合物半導体結晶のＭＯＶＰＥ選択埋め込み成
長において、均一な組成を有する選択埋め込み成長を実
現する。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上にＳｉＮX マスク２を形成
し、Ａｌ原料としてジメチルアルミハイドライド（ＤＭ
ＡｌＨ）を用いて、ＧａＡｌＡｓをＭＯＶＰＥ選択成長
する。Ａｌ原料とマスク材との反応を防止し、Ａｌ原料
のマスク材からの再蒸発が可能となる。このことによ
り、通常の減圧成長条件において、純度に問題のあるＨ
Ｃｌガスを用いる事無く、良好な選択性が得られる。
択成長において、良好な選択性を実現すること、及びＡ
ｌを含む化合物半導体結晶のＭＯＶＰＥ選択埋め込み成
長において、均一な組成を有する選択埋め込み成長を実
現する。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上にＳｉＮX マスク２を形成
し、Ａｌ原料としてジメチルアルミハイドライド（ＤＭ
ＡｌＨ）を用いて、ＧａＡｌＡｓをＭＯＶＰＥ選択成長
する。Ａｌ原料とマスク材との反応を防止し、Ａｌ原料
のマスク材からの再蒸発が可能となる。このことによ
り、通常の減圧成長条件において、純度に問題のあるＨ
Ｃｌガスを用いる事無く、良好な選択性が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化合物半導体の結晶成長
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、有機金属気相成長方法（以下ＭＯ
ＶＰＥ法と略す）を用いた選択成長はＩｎＧａＡｓＰ系
では佐々木らがジャーナル オブ クリスタル グロー
ス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗ
ｔｈ）１３２号 １９９３年４３５頁に報告しているよ
うに完全な選択性の実現と、その選択成長領域の結晶組
成がマスク幅により変化することが明らかになり、現在
では選択成長を用いたデバイス応用が進められている。
しかしＡｌを含む系では香門等がジャパニーズジャーナ
ル オブ アプライド フィジックス（Ｊａｐａｎｅｓ
ｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ）１９８６年Ｖｏｌ．２５ Ｎｏ．１ Ｌ１０頁
に報告しているようにトリメチルアルミニウム（：ＴＭ
Ａ）を用いたＡｌＧａＡｓの成長において１０Ｔｏｒｒ
という通常の減圧ＭＯＶＰＥ成長より一層減圧にした特
殊な条件下において実現されているが、一般的な７６〜
１００Ｔｏｒｒ程度の減圧成長ではＡｌを含む系におい
て選択成長の実現された報告は無い。これはＳｉＯ2 あ
るいはＳｉＮX マスク上でＡｌがマスク材と反応して再
蒸発出来ないことが原因と考えられる。
ＶＰＥ法と略す）を用いた選択成長はＩｎＧａＡｓＰ系
では佐々木らがジャーナル オブ クリスタル グロー
ス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗ
ｔｈ）１３２号 １９９３年４３５頁に報告しているよ
うに完全な選択性の実現と、その選択成長領域の結晶組
成がマスク幅により変化することが明らかになり、現在
では選択成長を用いたデバイス応用が進められている。
しかしＡｌを含む系では香門等がジャパニーズジャーナ
ル オブ アプライド フィジックス（Ｊａｐａｎｅｓ
ｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ）１９８６年Ｖｏｌ．２５ Ｎｏ．１ Ｌ１０頁
に報告しているようにトリメチルアルミニウム（：ＴＭ
Ａ）を用いたＡｌＧａＡｓの成長において１０Ｔｏｒｒ
という通常の減圧ＭＯＶＰＥ成長より一層減圧にした特
殊な条件下において実現されているが、一般的な７６〜
１００Ｔｏｒｒ程度の減圧成長ではＡｌを含む系におい
て選択成長の実現された報告は無い。これはＳｉＯ2 あ
るいはＳｉＮX マスク上でＡｌがマスク材と反応して再
蒸発出来ないことが原因と考えられる。
【０００３】また一方で一般的な７６〜１００Ｔｏｒｒ
程度の減圧成長では下山等がジャーナル オブ クリス
タル グロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａ
ｌＧｒｏｗｔｈ）１２４（１９９２）２３５頁に報告し
ているようにＨＣｌガスを添加することによってＡｌＧ
ａＡｓの選択成長は実現されている。またキウチ（Ｔ．
Ｆ．Ｋｅｕｃｈ）等がジャーナル オブ クリスタル
グロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇ
ｒｏｗｔｈ）１０７（１９９１）１１６頁に報告してい
るようにジエチルガリウムクロライド（ＤＥＧａＣｌ）
やジメチルアルミクロライド（ＤＭＡｌＣｌ）といった
ハロゲンを含んだ有機金属原料を用いてもＡｌＧａＡｓ
の選択成長は実現されている。これはＡｌＣｌX という
化合物を形成してＳｉＯ2 あるいはＳｉＮX マスク上に
吸着したＡｌが再蒸発するために選択成長が可能となる
ものと考えられる。
程度の減圧成長では下山等がジャーナル オブ クリス
タル グロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａ
ｌＧｒｏｗｔｈ）１２４（１９９２）２３５頁に報告し
ているようにＨＣｌガスを添加することによってＡｌＧ
ａＡｓの選択成長は実現されている。またキウチ（Ｔ．
Ｆ．Ｋｅｕｃｈ）等がジャーナル オブ クリスタル
グロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇ
ｒｏｗｔｈ）１０７（１９９１）１１６頁に報告してい
るようにジエチルガリウムクロライド（ＤＥＧａＣｌ）
やジメチルアルミクロライド（ＤＭＡｌＣｌ）といった
ハロゲンを含んだ有機金属原料を用いてもＡｌＧａＡｓ
の選択成長は実現されている。これはＡｌＣｌX という
化合物を形成してＳｉＯ2 あるいはＳｉＮX マスク上に
吸着したＡｌが再蒸発するために選択成長が可能となる
ものと考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の香門等の報告に
よる超減圧ＭＯＶＰＥ成長によるＡｌＧａＡｓ選択成長
は通常の減圧ＭＯＶＰＥ成長条件と大きく異なり、同一
の成長結晶成長装置で連続して作成することは出来ない
等の問題点があった。
よる超減圧ＭＯＶＰＥ成長によるＡｌＧａＡｓ選択成長
は通常の減圧ＭＯＶＰＥ成長条件と大きく異なり、同一
の成長結晶成長装置で連続して作成することは出来ない
等の問題点があった。
【０００５】また従来の下山等が報告しているＨＣｌを
用いた選択成長においては、ＨＣｌガスの純度が低い。
またＨＣｌガスが腐蝕性が強いために、配管中の不純物
を拾い易い、等の問題点があり、半導体レーザーの活性
層などの高純度を要求される重要な部分には用いられ
ず、電流ブロック層などに用いられる程度であった。ま
たＨＣｌを用いた選択成長の場合にはＡｌと塩化水素の
反応が熱平衡律速であり、僅かな気相中のＨＣｌ濃度の
変化でＩＩＩ族原料の組成が選択成長領域内で変化する
という問題点があった。特に選択埋め込み成長の場合に
は、その埋め込み部の凹型形状により、塩化水素分子と
塩化アルミニウム分子の拡散が律速し、凹型形状内のガ
ス濃度分布を生じ易い。
用いた選択成長においては、ＨＣｌガスの純度が低い。
またＨＣｌガスが腐蝕性が強いために、配管中の不純物
を拾い易い、等の問題点があり、半導体レーザーの活性
層などの高純度を要求される重要な部分には用いられ
ず、電流ブロック層などに用いられる程度であった。ま
たＨＣｌを用いた選択成長の場合にはＡｌと塩化水素の
反応が熱平衡律速であり、僅かな気相中のＨＣｌ濃度の
変化でＩＩＩ族原料の組成が選択成長領域内で変化する
という問題点があった。特に選択埋め込み成長の場合に
は、その埋め込み部の凹型形状により、塩化水素分子と
塩化アルミニウム分子の拡散が律速し、凹型形状内のガ
ス濃度分布を生じ易い。
【０００６】この埋め込み部の組成変化のために、格子
整合系のＡｌＧａＡｓの選択埋め込み成長は島等によっ
て第５４回応用物理学会学術講演会、講演予稿集第三分
冊、１０５９頁に報告されているが、格子不整合系のＡ
ｌＩｎＰの選択埋め込み成長はそのミスフィット応力の
為に良好なデバイス動作が実現出来ていない。
整合系のＡｌＧａＡｓの選択埋め込み成長は島等によっ
て第５４回応用物理学会学術講演会、講演予稿集第三分
冊、１０５９頁に報告されているが、格子不整合系のＡ
ｌＩｎＰの選択埋め込み成長はそのミスフィット応力の
為に良好なデバイス動作が実現出来ていない。
【０００７】本発明は有機金属気相成長方法を用いたＡ
ｌを含む化合物半導体結晶の選択成長において、上記問
題点を克服し、純度が低い、腐蝕性原料である等の問題
点を有するＨＣｌガスを用いる事無く、かつ通常の有機
金属気相成長装置において通常の減圧ＭＯＶＰＥ成長条
件において選択成長を実現する方法を提供するものであ
る。
ｌを含む化合物半導体結晶の選択成長において、上記問
題点を克服し、純度が低い、腐蝕性原料である等の問題
点を有するＨＣｌガスを用いる事無く、かつ通常の有機
金属気相成長装置において通常の減圧ＭＯＶＰＥ成長条
件において選択成長を実現する方法を提供するものであ
る。
【０００８】また本発明は有機金属気相成長方法を用い
たＡｌを含む化合物半導体結晶の選択埋め込み成長にお
いて、上記問題点を克服し、かつ選択埋め込み成長領域
内でＨＣｌガスを用いる場合に比べてＩＩＩ族組成の変
化が小さいことを特徴とする選択埋め込み成長方法を提
供するものである。
たＡｌを含む化合物半導体結晶の選択埋め込み成長にお
いて、上記問題点を克服し、かつ選択埋め込み成長領域
内でＨＣｌガスを用いる場合に比べてＩＩＩ族組成の変
化が小さいことを特徴とする選択埋め込み成長方法を提
供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】Ａｌを含む有機金属気相
成長方法において、Ａｌ原料としてジメチルアルミハイ
ドライド（ＤＭＡｌＨ）を用いることにより通常の７６
〜１００Ｔｏｒｒの減圧ＭＯＶＰＥ成長条件において選
択成長を実現することが可能となる。
成長方法において、Ａｌ原料としてジメチルアルミハイ
ドライド（ＤＭＡｌＨ）を用いることにより通常の７６
〜１００Ｔｏｒｒの減圧ＭＯＶＰＥ成長条件において選
択成長を実現することが可能となる。
【００１０】またＡｌを含む有機金属気相成長方法にお
いて、Ａｌ原料としてジメチルアルミハイドライド（Ｄ
ＭＡｌＨ）を用いることにより通常の７６〜１００Ｔｏ
ｒｒの減圧ＭＯＶＰＥ成長条件において、選択埋め込み
成長領域内でＨＣｌガスを用いる場合に比べてＩＩＩ族
組成の変化が小さい選択埋め込み成長を実現することが
可能となる。
いて、Ａｌ原料としてジメチルアルミハイドライド（Ｄ
ＭＡｌＨ）を用いることにより通常の７６〜１００Ｔｏ
ｒｒの減圧ＭＯＶＰＥ成長条件において、選択埋め込み
成長領域内でＨＣｌガスを用いる場合に比べてＩＩＩ族
組成の変化が小さい選択埋め込み成長を実現することが
可能となる。
【００１１】
【作用】ジメチルアルミハイドライド（ＤＭＡｌＨ）は
蒸気圧が高いことから、新沢等が特開平２−１８５０２
６号公報（特願平１−５１７７号）で述べているよう
に、Ｓｉ電子デバイスの配線用としてＡｌの選択成長に
用いられる原料である。この原料は水素気流中で２００
〜３００℃程度で加熱するとＳｉＯ2 、ＳｉＮX マスク
上にＡｌは堆積せず、選択成長が可能なことが知られて
いる。しかしこの原料を６００〜８００℃に加熱され、
かつＶ族原料と同時に供給されるＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体の選択エピタキシャル成長及び選択埋め込み成長に
用いたのは本発明が初めてである。この原料によって選
択成長及び選択埋め込み成長が実現した原因として、ジ
メチルアルミハイドライド（ＤＭＡｌＨ）が二量体を形
成し、その結合エネルギーが非常に大きいことが考えら
れる。例えば第４０回応用物理学関係連合講演会、講演
予稿集、第一分冊３１９頁で平岡等が述べているように
ＤＭＡｌＨのダイマーがモノマーに分解するために必要
なエネルギーは３０Ｋｃａｌ／ｍｏｌで、ＭＯＶＰＥ成
長において一般的にＡｌ原料として用いられる、トリメ
チルアルミニウム（ＴＭＡ）の４Ｋｃａｌ／ｍｏｌに比
べて極めて大きい。このことにより、ＤＭＡｌＨは気相
中で（ＤＭＡｌＨ）2 →ＤＭＡｌＨ→Ａｌという気相分
解をせず、二量体のまま基板表面に供給され、直接表面
反応を生じる。この場合、ＳｉＯ2 あるいはＳｉＮX マ
スク上に供給されたＤＭＡｌＨダイマーはＡｌ原子が全
てＨ原子あるいはＣ原子と結合しているために、直接マ
スク材料とＡｌは結合を持たない。このためマスク材上
のＤＭＡｌＨの吸着エネルギーは他のＡｌ原料に比べ
て、弱いものとなり、再蒸発が容易になり、通常のＭＯ
ＶＰＥ成長条件において、選択エピタキシャル成長が実
現する。
蒸気圧が高いことから、新沢等が特開平２−１８５０２
６号公報（特願平１−５１７７号）で述べているよう
に、Ｓｉ電子デバイスの配線用としてＡｌの選択成長に
用いられる原料である。この原料は水素気流中で２００
〜３００℃程度で加熱するとＳｉＯ2 、ＳｉＮX マスク
上にＡｌは堆積せず、選択成長が可能なことが知られて
いる。しかしこの原料を６００〜８００℃に加熱され、
かつＶ族原料と同時に供給されるＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体の選択エピタキシャル成長及び選択埋め込み成長に
用いたのは本発明が初めてである。この原料によって選
択成長及び選択埋め込み成長が実現した原因として、ジ
メチルアルミハイドライド（ＤＭＡｌＨ）が二量体を形
成し、その結合エネルギーが非常に大きいことが考えら
れる。例えば第４０回応用物理学関係連合講演会、講演
予稿集、第一分冊３１９頁で平岡等が述べているように
ＤＭＡｌＨのダイマーがモノマーに分解するために必要
なエネルギーは３０Ｋｃａｌ／ｍｏｌで、ＭＯＶＰＥ成
長において一般的にＡｌ原料として用いられる、トリメ
チルアルミニウム（ＴＭＡ）の４Ｋｃａｌ／ｍｏｌに比
べて極めて大きい。このことにより、ＤＭＡｌＨは気相
中で（ＤＭＡｌＨ）2 →ＤＭＡｌＨ→Ａｌという気相分
解をせず、二量体のまま基板表面に供給され、直接表面
反応を生じる。この場合、ＳｉＯ2 あるいはＳｉＮX マ
スク上に供給されたＤＭＡｌＨダイマーはＡｌ原子が全
てＨ原子あるいはＣ原子と結合しているために、直接マ
スク材料とＡｌは結合を持たない。このためマスク材上
のＤＭＡｌＨの吸着エネルギーは他のＡｌ原料に比べ
て、弱いものとなり、再蒸発が容易になり、通常のＭＯ
ＶＰＥ成長条件において、選択エピタキシャル成長が実
現する。
【００１２】またこのＤＭＡｌＨの選択成長ではＨＣｌ
を用いていないため、塩化物系の熱平衡律速な成長条件
では無く、供給律速な条件となる為、局所的なＨＣｌの
濃度変化の影響を受ける事無く、特に選択埋め込み成長
の場合、ＨＣｌ系の選択成長に比べて埋め込み層内のＩ
ＩＩ族組成が均一であり、組成歪みの無い良好な埋め込
み成長を実現できる。
を用いていないため、塩化物系の熱平衡律速な成長条件
では無く、供給律速な条件となる為、局所的なＨＣｌの
濃度変化の影響を受ける事無く、特に選択埋め込み成長
の場合、ＨＣｌ系の選択成長に比べて埋め込み層内のＩ
ＩＩ族組成が均一であり、組成歪みの無い良好な埋め込
み成長を実現できる。
【００１３】
（実施例１）ＧａＡｓ基板１上に図１に示すような２μ
m の幅を有するＧａＡｌＡｓ成長領域３と１０μm の幅
を有するＳｉＮX ストライプマスク２を通常のホトリソ
グラフィー工程により形成し、選択成長用基板とした。
成長装置は横型減圧ＭＯＶＰＥ装置を用い、基板温度は
７００℃、成長圧力は７６Ｔｏｒｒとした。キャリアガ
スは水素を用い、Ｖ族原料はＡｓＨ3 を１０ｃｃ／ｍｉ
ｎ供給した。ＩＩＩ族原料はＤＭＡｌＨとＴＭＧ、をそ
れぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎで供給し、ＴＭＡとＴＭＧを
それぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎで供給した場合と比較し
た。
m の幅を有するＧａＡｌＡｓ成長領域３と１０μm の幅
を有するＳｉＮX ストライプマスク２を通常のホトリソ
グラフィー工程により形成し、選択成長用基板とした。
成長装置は横型減圧ＭＯＶＰＥ装置を用い、基板温度は
７００℃、成長圧力は７６Ｔｏｒｒとした。キャリアガ
スは水素を用い、Ｖ族原料はＡｓＨ3 を１０ｃｃ／ｍｉ
ｎ供給した。ＩＩＩ族原料はＤＭＡｌＨとＴＭＧ、をそ
れぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎで供給し、ＴＭＡとＴＭＧを
それぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎで供給した場合と比較し
た。
【００１４】得られた結晶をＳＥＭ（走査型反射電子顕
微鏡）により観察した結果、ＴＭＡとＴＭＧをＩＩＩ族
原料に用いた場合には、ＳｉＮX ストライプマスク上に
多結晶と考えられる微細な堆積物が多数確認されたが、
ＤＭＡｌＨとＴＭＧをＩＩＩ族原料に用いた場合には、
ＳｉＮX ストライプマスク上に堆積物は確認されず、良
好な選択成長を実現した。
微鏡）により観察した結果、ＴＭＡとＴＭＧをＩＩＩ族
原料に用いた場合には、ＳｉＮX ストライプマスク上に
多結晶と考えられる微細な堆積物が多数確認されたが、
ＤＭＡｌＨとＴＭＧをＩＩＩ族原料に用いた場合には、
ＳｉＮX ストライプマスク上に堆積物は確認されず、良
好な選択成長を実現した。
【００１５】また選択成長領域の結晶組成を決定するた
めに、ＳＩＭＳ分析を行なった結果、ほぼＡｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓであることがわかった。
めに、ＳＩＭＳ分析を行なった結果、ほぼＡｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓであることがわかった。
【００１６】（実施例２）ＧａＡｓ基板１上に図２に示
すような２０μm の幅を有する成長領域４と２μm の幅
を有するＳｉＮX ストライプマスク２を通常のホトリソ
グラフィー工程により形成し、硫酸＋過酸化水素系溶液
にて約２μm エッチングし、ＡｌＩｎＰ選択埋め込み成
長用基板とした。成長装置は横型減圧ＭＯＶＰＥ装置を
用い、基板温度は７００℃、成長圧力は７６Ｔｏｒｒと
した。キャリアガスは水素を用い、Ｖ族原料はＰＨ3 を
６０ｃｃ／ｍｉｎ供給した。ＩＩＩ族原料はＤＭＡｌＨ
とＴＭＩｎをそれぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎで供給し、選
択埋め込み成長を行なった。一方、ＴＭＡとＴＭＩｎを
それぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎ、ＨＣｌを０．１ｃｃ／ｍ
ｉｎ供給し、塩化水素系の選択成長を行ない比較した。
すような２０μm の幅を有する成長領域４と２μm の幅
を有するＳｉＮX ストライプマスク２を通常のホトリソ
グラフィー工程により形成し、硫酸＋過酸化水素系溶液
にて約２μm エッチングし、ＡｌＩｎＰ選択埋め込み成
長用基板とした。成長装置は横型減圧ＭＯＶＰＥ装置を
用い、基板温度は７００℃、成長圧力は７６Ｔｏｒｒと
した。キャリアガスは水素を用い、Ｖ族原料はＰＨ3 を
６０ｃｃ／ｍｉｎ供給した。ＩＩＩ族原料はＤＭＡｌＨ
とＴＭＩｎをそれぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎで供給し、選
択埋め込み成長を行なった。一方、ＴＭＡとＴＭＩｎを
それぞれ０．３ｃｃ／ｍｉｎ、ＨＣｌを０．１ｃｃ／ｍ
ｉｎ供給し、塩化水素系の選択成長を行ない比較した。
【００１７】得られた結晶をＳＥＭ（走査型反射電子顕
微鏡）により観察した結果、ＩＩＩ族原料としてＤＭＡ
ｌＨとＴＭＩｎを用いた場合も、ＴＭＡとＴＭＩｎを用
いてＨＣｌを添加した場合もＳｉＮX ストライプマスク
上に堆積物は確認されず、良好な選択性を示した。しか
し、ＳＩＭＳにより埋め込み成長部の平均的組成を調べ
た結果、ＤＭＡｌＨとＴＭＩｎを用いた場合はほぼＡｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐであったのに対して、ＴＭＡとＴＭＩｎ
を用いたＨＣｌを添加した場合はＩｎが過剰でＧａＡｓ
基板と大きな格子不整合を有していることがわかった。
さらに埋め込み層内の組成を局所的に調べた結果、ＴＭ
ＡとＴＭＩｎを用いてＨＣｌを添加した場合はメサ側部
近傍のＡｌ組成が高く、埋め込み中央部と組成変化が生
じていたのに対して、ＤＭＡｌＨとＴＭＩｎを用いた場
合は埋め込み成長領域内でほぼ均一な組成が確認され
た。また埋め込み成長の形状もＤＭＡｌＨとＴＭＩｎを
用いた場合の方が平坦であった。
微鏡）により観察した結果、ＩＩＩ族原料としてＤＭＡ
ｌＨとＴＭＩｎを用いた場合も、ＴＭＡとＴＭＩｎを用
いてＨＣｌを添加した場合もＳｉＮX ストライプマスク
上に堆積物は確認されず、良好な選択性を示した。しか
し、ＳＩＭＳにより埋め込み成長部の平均的組成を調べ
た結果、ＤＭＡｌＨとＴＭＩｎを用いた場合はほぼＡｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐであったのに対して、ＴＭＡとＴＭＩｎ
を用いたＨＣｌを添加した場合はＩｎが過剰でＧａＡｓ
基板と大きな格子不整合を有していることがわかった。
さらに埋め込み層内の組成を局所的に調べた結果、ＴＭ
ＡとＴＭＩｎを用いてＨＣｌを添加した場合はメサ側部
近傍のＡｌ組成が高く、埋め込み中央部と組成変化が生
じていたのに対して、ＤＭＡｌＨとＴＭＩｎを用いた場
合は埋め込み成長領域内でほぼ均一な組成が確認され
た。また埋め込み成長の形状もＤＭＡｌＨとＴＭＩｎを
用いた場合の方が平坦であった。
【００１８】またＡｌＩｎＰ結晶にＧａを添加した（Ａ
ｌ1-X ＧａX ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０＜Ｘ＜０．５）結晶
の埋め込み成長についても、同様な結果が得られた。
ｌ1-X ＧａX ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０＜Ｘ＜０．５）結晶
の埋め込み成長についても、同様な結果が得られた。
【００１９】またＡｌＩｎＰ結晶のＶ族元素をＡｓにお
きかえた、ＡｌＩｎＡｓ結晶のＩｎＰ基板上での埋め込
み成長についても同様な結果が得られた。
きかえた、ＡｌＩｎＡｓ結晶のＩｎＰ基板上での埋め込
み成長についても同様な結果が得られた。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明を用いれば、Ａｌを含む化合物半導体結晶のＭＯＶ
ＰＥ選択成長において、該Ａｌ原料としてジメチルアル
ミハイドライド（ＤＭＡｌＨ）を用いることにより、通
常の減圧成長条件において、純度に問題のあるＨＣｌガ
スを用いる事無く、良好な選択性が得られる。
発明を用いれば、Ａｌを含む化合物半導体結晶のＭＯＶ
ＰＥ選択成長において、該Ａｌ原料としてジメチルアル
ミハイドライド（ＤＭＡｌＨ）を用いることにより、通
常の減圧成長条件において、純度に問題のあるＨＣｌガ
スを用いる事無く、良好な選択性が得られる。
【００２１】また本発明の請求項２の発明を用いれば、
Ａｌを含む化合物半導体結晶のＭＯＶＰＥ選択埋め込み
成長において、該Ａｌ原料としてジメチルアルミハイド
ライド（ＤＭＡｌＨ）を用いることにより、埋め込み成
長領域内でＩＩＩ族組成の均一な選択埋め込み成長層が
得られる。
Ａｌを含む化合物半導体結晶のＭＯＶＰＥ選択埋め込み
成長において、該Ａｌ原料としてジメチルアルミハイド
ライド（ＤＭＡｌＨ）を用いることにより、埋め込み成
長領域内でＩＩＩ族組成の均一な選択埋め込み成長層が
得られる。
【図１】本発明の実施例１に用いた選択成長用ＧａＡｓ
基板を示す断面構造図である。
基板を示す断面構造図である。
【図２】本発明の実施例２に用いた選択埋め込み成長用
ＧａＡｓ基板を示す断面構造図である。
ＧａＡｓ基板を示す断面構造図である。
１ ＧａＡｓ基板 ２ ＳｉＮX マスク ３ 選択成長領域 ４ 選択埋め込み成長領域
Claims (2)
- 【請求項１】有機金属気相成長方法を用いたＡｌを含む
化合物半導体結晶の選択成長において、Ａｌ原料として
ジメチルアルミハイドライド（ＤＭＡｌＨ）を用いるこ
とを特徴とする化合物半導体の選択成長方法。 - 【請求項２】有機金属気相成長方法を用いたＡｌを含む
化合物半導体結晶の選択埋め込み成長において、Ａｌ原
料としてジメチルアルミハイドライド（ＤＭＡｌＨ）を
用いることを特徴とする化合物半導体の選択埋め込み成
長方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6071712A JP2625377B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 化合物半導体の選択成長方法及び選択埋め込み成長方法 |
| EP95105406A EP0676795A1 (en) | 1994-04-11 | 1995-04-10 | Method for selectively growing semiconductor substrate |
| KR1019950008299A KR950030221A (ko) | 1994-04-11 | 1995-04-10 | 반도체 기판의 선택성장방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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1994
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Patent Citations (1)
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