JPH077169A - 化合物半導体の製造方法 - Google Patents
化合物半導体の製造方法Info
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- JPH077169A JPH077169A JP5286939A JP28693993A JPH077169A JP H077169 A JPH077169 A JP H077169A JP 5286939 A JP5286939 A JP 5286939A JP 28693993 A JP28693993 A JP 28693993A JP H077169 A JPH077169 A JP H077169A
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- gas
- producing
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】少なくとも水素分子を含む気体を原子価数が２
価の元素とVI族元素を含む化合物半導体表面に照射し
て、前記化合物半導体表面上の汚染物質を低温で効果的
に除去し、清浄化すること、及び清浄化した表面に前記
化合物半導体薄膜を形成する。 【構成】少なくとも水素分子を含むビーム８を作製する
プラズマ発生室１とＭＢＥ装置を組み合わせた装置にお
いて、原子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半
導体表面にビーム８を照射することによって低温で清浄
化することができ、さらに組み合わせたＭＢＥ装置とし
ての機能により高品質な原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体薄膜を前記清浄な表面上に形成す
る。
価の元素とVI族元素を含む化合物半導体表面に照射し
て、前記化合物半導体表面上の汚染物質を低温で効果的
に除去し、清浄化すること、及び清浄化した表面に前記
化合物半導体薄膜を形成する。 【構成】少なくとも水素分子を含むビーム８を作製する
プラズマ発生室１とＭＢＥ装置を組み合わせた装置にお
いて、原子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半
導体表面にビーム８を照射することによって低温で清浄
化することができ、さらに組み合わせたＭＢＥ装置とし
ての機能により高品質な原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体薄膜を前記清浄な表面上に形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子価数が２価の元素
としてＺｎ，Ｃｄ，Ｈｇ、Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍ
ｎのいずれか一つ以上からなり、VI族元素としてＳ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏのいずれか一つ以上からなる原子
価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体の表面
を清浄化し、その表面に原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体薄膜を製造する方法に関する。
としてＺｎ，Ｃｄ，Ｈｇ、Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍ
ｎのいずれか一つ以上からなり、VI族元素としてＳ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏのいずれか一つ以上からなる原子
価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体の表面
を清浄化し、その表面に原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体薄膜を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の原子価数が２価の元素とVI族元素
を含む化合物半導体表面を清浄化する手段は、ＺｎＳｅ
の例を取り上げると次のとおりである。ＺｎＳｅ基板を
１０-9Ｔｏｒｒの超高真空の装置内で４４０℃から６５
０℃の温度に加熱することにより、ＺｎＳｅ基板表面に
ある汚染物質を除去し、その後にＺｎＳｅ薄膜を成長し
ていた（例えば、ジャーナル オブ バキューム サイ
エンス アンド テクノロジー Ｂ １９９１年、９
巻、４号、１９３４−１９３８頁）。また別の例として
は、イオンビームによりドライエッチングを行う前に、
水素ラジカルビームを照射する方法が提案されている
（特開平２−２６７９３８号公報）。
を含む化合物半導体表面を清浄化する手段は、ＺｎＳｅ
の例を取り上げると次のとおりである。ＺｎＳｅ基板を
１０-9Ｔｏｒｒの超高真空の装置内で４４０℃から６５
０℃の温度に加熱することにより、ＺｎＳｅ基板表面に
ある汚染物質を除去し、その後にＺｎＳｅ薄膜を成長し
ていた（例えば、ジャーナル オブ バキューム サイ
エンス アンド テクノロジー Ｂ １９９１年、９
巻、４号、１９３４−１９３８頁）。また別の例として
は、イオンビームによりドライエッチングを行う前に、
水素ラジカルビームを照射する方法が提案されている
（特開平２−２６７９３８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術は４４０℃から６５０℃の範囲で加熱することにより
ＺｎＳｅ基板表面の汚染物質を除去することができる
が、基板上に分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）や有機金
属化学気相積層法（ＭＯＣＶＤ）で成長したＺｎＳｅ薄
膜が存在する場合は、その薄膜の特性が電気的にまたは
光学的に劣化するという問題点があった。ＭＢＥ法やＭ
ＯＣＶＤ法によるＺｎＳｅ薄膜の成長温度が約１５０℃
から４００℃の温度範囲にあるにも関わらず、従来の技
術による表面処理温度が成長温度よりも高いことに原因
があったと考えられる。
術は４４０℃から６５０℃の範囲で加熱することにより
ＺｎＳｅ基板表面の汚染物質を除去することができる
が、基板上に分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）や有機金
属化学気相積層法（ＭＯＣＶＤ）で成長したＺｎＳｅ薄
膜が存在する場合は、その薄膜の特性が電気的にまたは
光学的に劣化するという問題点があった。ＭＢＥ法やＭ
ＯＣＶＤ法によるＺｎＳｅ薄膜の成長温度が約１５０℃
から４００℃の温度範囲にあるにも関わらず、従来の技
術による表面処理温度が成長温度よりも高いことに原因
があったと考えられる。
【０００４】また、特開平２−２６７９３８号公報で提
案されている方法は、化合物半導体薄膜の形成温度と清
浄化温度との関係が適正化されていなかったため、特性
の劣化は依然として改良されないという問題があった。
より具体的には、再成長した化合物半導体薄膜の結晶性
が十分なものにならないという問題がある。
案されている方法は、化合物半導体薄膜の形成温度と清
浄化温度との関係が適正化されていなかったため、特性
の劣化は依然として改良されないという問題があった。
より具体的には、再成長した化合物半導体薄膜の結晶性
が十分なものにならないという問題がある。
【０００５】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、ＺｎＳｅ等の原子価数が２価の元素とVI族元素を含
む化合物半導体の特性を劣化させることなく表面を清浄
化し、前記化合物半導体表面に高品質な化合物半導体薄
膜を成長させる製造方法を提供することを目的とする。
め、ＺｎＳｅ等の原子価数が２価の元素とVI族元素を含
む化合物半導体の特性を劣化させることなく表面を清浄
化し、前記化合物半導体表面に高品質な化合物半導体薄
膜を成長させる製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の化合物半導体の製造方法は、少なくとも水素分
子を含む気体を、原子価数が２価の元素とVI族元素を含
む化合物半導体表面に照射して、前記化合物半導体表面
を清浄化するに際し、前記化合物半導体の成長温度以下
の温度で処理することを特徴とする。
本発明の化合物半導体の製造方法は、少なくとも水素分
子を含む気体を、原子価数が２価の元素とVI族元素を含
む化合物半導体表面に照射して、前記化合物半導体表面
を清浄化するに際し、前記化合物半導体の成長温度以下
の温度で処理することを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、化合物半導体の表面
温度が、４００℃未満であることが好ましい。また前記
構成においては、化合物半導体の表面温度が、２００〜
３６０℃の範囲であることが好ましい。
温度が、４００℃未満であることが好ましい。また前記
構成においては、化合物半導体の表面温度が、２００〜
３６０℃の範囲であることが好ましい。
【０００８】また前記構成においては、気体が水素分子
と水素原子の混合気体であることが好ましい。また前記
構成においては、水素分子を含む気体の照射が、水素ガ
ス、メタンガス及びエチレンガスから選ばれる少なくと
も一つを含むガスを真空容器内で放電させてプラズマの
一部の分子線とともに、原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体表面に照射する方法であることが
好ましい。
と水素原子の混合気体であることが好ましい。また前記
構成においては、水素分子を含む気体の照射が、水素ガ
ス、メタンガス及びエチレンガスから選ばれる少なくと
も一つを含むガスを真空容器内で放電させてプラズマの
一部の分子線とともに、原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体表面に照射する方法であることが
好ましい。
【０００９】また前記構成においては、水素分子を含む
気体の温度を１００℃以上７００℃以下の範囲に保持す
る手段を備えたことが好ましい。また前記構成において
は、水素分子を含む気体が、大気圧以下の圧力に保持さ
れていることが好ましい。
気体の温度を１００℃以上７００℃以下の範囲に保持す
る手段を備えたことが好ましい。また前記構成において
は、水素分子を含む気体が、大気圧以下の圧力に保持さ
れていることが好ましい。
【００１０】また前記構成においては、清浄化された化
合物半導体表面に、さらに原子価数が２価の元素とVI族
元素を含む化合物半導体薄膜を成長させて積層すること
が好ましい。
合物半導体表面に、さらに原子価数が２価の元素とVI族
元素を含む化合物半導体薄膜を成長させて積層すること
が好ましい。
【００１１】また前記構成においては、化合物半導体の
表面を清浄化する処理手段と、原子価数が２価の元素と
VI族元素を含む化合物半導体薄膜を成長させる手段とが
直列に連結されていることが好ましい。
表面を清浄化する処理手段と、原子価数が２価の元素と
VI族元素を含む化合物半導体薄膜を成長させる手段とが
直列に連結されていることが好ましい。
【００１２】また前記構成においては、化合物半導体の
表面を清浄化する処理手段と、原子価数が２価の元素と
VI族元素を含む化合物半導体薄膜を成長させる手段とが
同一領域内に存在することが好ましい。
表面を清浄化する処理手段と、原子価数が２価の元素と
VI族元素を含む化合物半導体薄膜を成長させる手段とが
同一領域内に存在することが好ましい。
【００１３】また前記構成においては、原子価数が２価
の元素が、Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ、Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｍｎから選ばれる少なくとも一つであり、VI族元素
がＳ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏから選ばれる少なくとも
一つであることが好ましい。
の元素が、Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ、Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｍｎから選ばれる少なくとも一つであり、VI族元素
がＳ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏから選ばれる少なくとも
一つであることが好ましい。
【００１４】また前記構成においては、原子価数が２価
の元素とVI族元素を含む化合物半導体が、ＺｎＳｅ，Ｚ
ｎＳY Ｓｅ1-Y ，ＺｎX Ｍｎ1-X ＳY Ｓｅ1-Y ，Ｚｎ
1-X ＣｄX Ｓｅ，ＺｎX Ｍｇ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX
Ｃｄ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎXＣａ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、
ＺｎX Ｂｅ1-X ＳY Ｓｅ1-Y （但し０＜Ｘ＜１，０＜Ｙ
＜１）から選ばれる少なくとも一つの化合物であること
が好ましい。
の元素とVI族元素を含む化合物半導体が、ＺｎＳｅ，Ｚ
ｎＳY Ｓｅ1-Y ，ＺｎX Ｍｎ1-X ＳY Ｓｅ1-Y ，Ｚｎ
1-X ＣｄX Ｓｅ，ＺｎX Ｍｇ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX
Ｃｄ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎXＣａ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、
ＺｎX Ｂｅ1-X ＳY Ｓｅ1-Y （但し０＜Ｘ＜１，０＜Ｙ
＜１）から選ばれる少なくとも一つの化合物であること
が好ましい。
【００１５】また前記構成においては、原子価数が２価
の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜を成長させて
積層する手段が、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）及び
有機金属化学気相積層法（ＭＯＣＶＤ）から選ばれる少
なくとも一つであることが好ましい。
の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜を成長させて
積層する手段が、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）及び
有機金属化学気相積層法（ＭＯＣＶＤ）から選ばれる少
なくとも一つであることが好ましい。
【００１６】次に本発明方法に使用できる好ましい化合
物半導体の処理装置は、水素ガス、メタンガス及びエチ
レンガスから選ばれる少なくとも一つを含むガスの供給
手段と、前記ガスを放電させる機構を有する真空容器Ａ
と、真空排気設備を有し原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体基体を設置できる真空容器Ｂを少
なくとも備えた化合物半導体表面の処理装置であって、
前記真空容器Ａで発生したプラズマの一部を真空容器Ｂ
に分子線として取り出し、前記分子線を原子価数が２価
の元素とVI族元素を含む化合物半導体基体に照射する手
段を備えたものである。
物半導体の処理装置は、水素ガス、メタンガス及びエチ
レンガスから選ばれる少なくとも一つを含むガスの供給
手段と、前記ガスを放電させる機構を有する真空容器Ａ
と、真空排気設備を有し原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体基体を設置できる真空容器Ｂを少
なくとも備えた化合物半導体表面の処理装置であって、
前記真空容器Ａで発生したプラズマの一部を真空容器Ｂ
に分子線として取り出し、前記分子線を原子価数が２価
の元素とVI族元素を含む化合物半導体基体に照射する手
段を備えたものである。
【００１７】前記構成においては、水素分子を含む気体
の温度を１００℃以上７００℃以下の範囲に保持する手
段を備えたことが好ましい。次に本発明方法に使用でき
る好ましい化合物半導体の製造装置は、化合物半導体薄
膜を分子堆積法により製造する装置であって、水素原子
または水素分子を含む気体を、原子価数が２価の元素と
VI族元素を含む化合物半導体の表面に照射する処理手段
と、原子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導
体薄膜を成長する手段を連結したものである。
の温度を１００℃以上７００℃以下の範囲に保持する手
段を備えたことが好ましい。次に本発明方法に使用でき
る好ましい化合物半導体の製造装置は、化合物半導体薄
膜を分子堆積法により製造する装置であって、水素原子
または水素分子を含む気体を、原子価数が２価の元素と
VI族元素を含む化合物半導体の表面に照射する処理手段
と、原子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導
体薄膜を成長する手段を連結したものである。
【００１８】前記構成においては、水素原子または水素
分子を含む気体を、原子価数が２価の元素とVI族元素を
含む化合物半導体表面に照射する表面処理手段を、化合
物半導体薄膜を成長する領域内に備えたことが好まし
い。
分子を含む気体を、原子価数が２価の元素とVI族元素を
含む化合物半導体表面に照射する表面処理手段を、化合
物半導体薄膜を成長する領域内に備えたことが好まし
い。
【００１９】
【作用】前記した本発明方法によれば、原子価数が２価
の元素とVI族元素を含む化合物半導体の成長温度以下の
温度で、少なくとも水素分子を含む気体を前記化合物半
導体表面に照射して清浄化することにより、原子価数が
２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜の結晶に
ダメージになるような悪い影響を与えることなく、エッ
チングすることができる。その結果、従来の再成長の原
子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜
に比べて、高い結晶性のものを得ることができる。
の元素とVI族元素を含む化合物半導体の成長温度以下の
温度で、少なくとも水素分子を含む気体を前記化合物半
導体表面に照射して清浄化することにより、原子価数が
２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜の結晶に
ダメージになるような悪い影響を与えることなく、エッ
チングすることができる。その結果、従来の再成長の原
子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜
に比べて、高い結晶性のものを得ることができる。
【００２０】また、水素分子を含む気体を原子価数が２
価の元素とVI族元素を含む化合物半導体表面に照射する
ことにより、前記化合物半導体表面上の汚染物質を低温
で効果的に除去し、清浄化することができる。すなわ
ち、水素分子を含む気体を前記化合物半導体表面に照射
することによって、表面にある物質を還元あるいは水素
化物にし、これらの物質を昇華させて除去することがで
きる。とくに表面に存在する物質が酸化物の場合は酸化
物を水素で還元することにより、酸素を前記化合物半導
体表面から除去することができる。また酸化物を水素化
物にして前記化合物半導体表面から昇華させ、前記化合
物半導体表面を清浄化することができる。水素ガス、メ
タンガス及びエチレンガスから選ばれる少なくとも一つ
を含むガスを放電させたプラズマは、化学的に活性な水
素原子とともに、水素分子とその励起種やそのイオン、
ＣＨn （ｎ＝０、１、２、３、または４）分子とその励
起種、Ｃ2 Ｈn （ｎ＝０、１、２、３、４、５、または
６）分子とその励起種を含んでいる。水素分子または水
素分子の励起種やイオンは極めて還元性が強く、酸化物
を含む表面物質の除去や前記化合物半導体のエッチング
をすることができる。ＣＨn （ｎ＝０、１、２、３、
４）分子とその励起種あるいはＣ2 Ｈn （ｎ＝０、１、
２、３、４、５、６）分子とその励起種は前記化合物半
導体をエッチングすることができる。したがって酸化物
を含む表面物質を除去すると同時に前記化合物半導体も
エッチングすることができる。前記化合物半導体のエッ
チング量を調節するためには、水素分子を含む気体を前
記化合物半導体に照射する時間を短くすることにより可
能となる。
価の元素とVI族元素を含む化合物半導体表面に照射する
ことにより、前記化合物半導体表面上の汚染物質を低温
で効果的に除去し、清浄化することができる。すなわ
ち、水素分子を含む気体を前記化合物半導体表面に照射
することによって、表面にある物質を還元あるいは水素
化物にし、これらの物質を昇華させて除去することがで
きる。とくに表面に存在する物質が酸化物の場合は酸化
物を水素で還元することにより、酸素を前記化合物半導
体表面から除去することができる。また酸化物を水素化
物にして前記化合物半導体表面から昇華させ、前記化合
物半導体表面を清浄化することができる。水素ガス、メ
タンガス及びエチレンガスから選ばれる少なくとも一つ
を含むガスを放電させたプラズマは、化学的に活性な水
素原子とともに、水素分子とその励起種やそのイオン、
ＣＨn （ｎ＝０、１、２、３、または４）分子とその励
起種、Ｃ2 Ｈn （ｎ＝０、１、２、３、４、５、または
６）分子とその励起種を含んでいる。水素分子または水
素分子の励起種やイオンは極めて還元性が強く、酸化物
を含む表面物質の除去や前記化合物半導体のエッチング
をすることができる。ＣＨn （ｎ＝０、１、２、３、
４）分子とその励起種あるいはＣ2 Ｈn （ｎ＝０、１、
２、３、４、５、６）分子とその励起種は前記化合物半
導体をエッチングすることができる。したがって酸化物
を含む表面物質を除去すると同時に前記化合物半導体も
エッチングすることができる。前記化合物半導体のエッ
チング量を調節するためには、水素分子を含む気体を前
記化合物半導体に照射する時間を短くすることにより可
能となる。
【００２１】水素原子（水素ラジカル）を用いた場合、
早いエッチングレート（約１〜１０nm/min）が期待され
る。しかし欠点として、再成長した化合物半導体の結晶
性が十分でない。その理由は定かではないが、水素原子
の持つ高いエネルギーが結晶表面にダメージを与えるも
のと推測される。これに対して水素分子によるエッチン
グレートは、水素原子を用いる場合に比べて、１０分の
１程度である（すなわちおそい）ため、表面全体を清浄
化するための時間は１時間程度要する。しかし結晶に与
えるダメージは小さい。ゆえに再成長した化合物半導体
薄膜は、高い結晶性のものとなる。
早いエッチングレート（約１〜１０nm/min）が期待され
る。しかし欠点として、再成長した化合物半導体の結晶
性が十分でない。その理由は定かではないが、水素原子
の持つ高いエネルギーが結晶表面にダメージを与えるも
のと推測される。これに対して水素分子によるエッチン
グレートは、水素原子を用いる場合に比べて、１０分の
１程度である（すなわちおそい）ため、表面全体を清浄
化するための時間は１時間程度要する。しかし結晶に与
えるダメージは小さい。ゆえに再成長した化合物半導体
薄膜は、高い結晶性のものとなる。
【００２２】水素分子と水素原子との混合ビームでエッ
チングすると、さらに実用的なエッチングレートが得ら
れるばかりでなく、表面ダメージも比較的小さく、実用
に適する再成長化合物半導体を得ることができる。
チングすると、さらに実用的なエッチングレートが得ら
れるばかりでなく、表面ダメージも比較的小さく、実用
に適する再成長化合物半導体を得ることができる。
【００２３】また、化合物半導体の表面温度が、４００
℃未満、好ましくは２００〜３６０℃の範囲であると、
さらに再成長した化合物半導体薄膜の結晶性が十分なも
のとなる。化合物半導体の表面温度が、４００℃以上で
あると、電気的及び光学的特性が劣化する傾向となる。
そのため清浄化処理温度は、成長温度より低くすること
が好ましい。また２００℃未満では、反応速度が遅く実
用的で無くなる。実用的には、２００℃以上で、成長温
度に近い温度が好ましい。
℃未満、好ましくは２００〜３６０℃の範囲であると、
さらに再成長した化合物半導体薄膜の結晶性が十分なも
のとなる。化合物半導体の表面温度が、４００℃以上で
あると、電気的及び光学的特性が劣化する傾向となる。
そのため清浄化処理温度は、成長温度より低くすること
が好ましい。また２００℃未満では、反応速度が遅く実
用的で無くなる。実用的には、２００℃以上で、成長温
度に近い温度が好ましい。
【００２４】また、化合物半導体の表面温度を４００℃
未満に保つのであれば、水素分子を含む気体の温度を１
００℃以上７００℃以下の範囲に保持することもでき
る。ガスは熱容量が小さいので、化合物半導体自体の温
度はそれ程影響されない。
未満に保つのであれば、水素分子を含む気体の温度を１
００℃以上７００℃以下の範囲に保持することもでき
る。ガスは熱容量が小さいので、化合物半導体自体の温
度はそれ程影響されない。
【００２５】また、水素分子を含む気体が、大気圧以下
の圧力に保持されていると、熱容量をさらに小さくでき
る。水素分子を含む気体を前記化合物半導体表面に照射
する装置として、水素ガスあるいはメタンガスあるいは
エチレンガスのいずれか一つ以上を含むガス系と前記ガ
スを放電させる機構を有する真空容器Ａと真空排気設備
を有し前記化合物半導体基体を設置できる真空容器Ｂに
より構成され、真空容器Ａで発生したプラズマの一部を
真空容器Ｂに分子線として取り出し、前記分子線を前記
化合物半導体基体に照射することができる機能を有する
処理装置は、前記化合物半導体の表面を処理できるとと
もに、真空容器Ｂとして真空蒸着装置やＭＢＥ装置を採
用することによって、得られた清浄な前記化合物半導体
の表面に物質を積層することが可能となる。
の圧力に保持されていると、熱容量をさらに小さくでき
る。水素分子を含む気体を前記化合物半導体表面に照射
する装置として、水素ガスあるいはメタンガスあるいは
エチレンガスのいずれか一つ以上を含むガス系と前記ガ
スを放電させる機構を有する真空容器Ａと真空排気設備
を有し前記化合物半導体基体を設置できる真空容器Ｂに
より構成され、真空容器Ａで発生したプラズマの一部を
真空容器Ｂに分子線として取り出し、前記分子線を前記
化合物半導体基体に照射することができる機能を有する
処理装置は、前記化合物半導体の表面を処理できるとと
もに、真空容器Ｂとして真空蒸着装置やＭＢＥ装置を採
用することによって、得られた清浄な前記化合物半導体
の表面に物質を積層することが可能となる。
【００２６】また温度を制御した水素ガスを前記化合物
半導体基体に照射する機能を有する処理装置は、１００
℃以上７００℃以下の温度にした水素ガスを前記化合物
半導体表面に照射することにより、前記表面を清浄化す
ることができる。水素による還元作用やエッチングは温
度が１００℃以下においても効果はあるが１００℃以上
にすることにより顕著が発揮できる。しかし４００℃以
上のガス温度にすると前記化合物半導体の成長温度以上
に加熱され、前記化合物半導体の特性が劣化する傾向と
なる。そのためガスの温度は４００℃以下が望ましい
が、ガス圧を１００Ｔｏｒｒ以下の低圧にすることによ
り、ガス温度が７００℃程度まで効果があった。それ以
上のガス温度でもガス圧力を大気圧以下に下げることに
より同様の効果を得ることができる。前記表面処理の機
能を付加したＭＯＣＶＤ装置は、前記化合物半導体の表
面を清浄にすることと、さらに得られた清浄な表面に物
質を積層することが可能となった。
半導体基体に照射する機能を有する処理装置は、１００
℃以上７００℃以下の温度にした水素ガスを前記化合物
半導体表面に照射することにより、前記表面を清浄化す
ることができる。水素による還元作用やエッチングは温
度が１００℃以下においても効果はあるが１００℃以上
にすることにより顕著が発揮できる。しかし４００℃以
上のガス温度にすると前記化合物半導体の成長温度以上
に加熱され、前記化合物半導体の特性が劣化する傾向と
なる。そのためガスの温度は４００℃以下が望ましい
が、ガス圧を１００Ｔｏｒｒ以下の低圧にすることによ
り、ガス温度が７００℃程度まで効果があった。それ以
上のガス温度でもガス圧力を大気圧以下に下げることに
より同様の効果を得ることができる。前記表面処理の機
能を付加したＭＯＣＶＤ装置は、前記化合物半導体の表
面を清浄にすることと、さらに得られた清浄な表面に物
質を積層することが可能となった。
【００２７】
【実施例】（実施例１）以下、具体例の一つについて詳
細に述べる。図１はプラズマ発生室１を有する分子線エ
ピタキシー（ＭＢＥ）装置２から構成された装置の断面
図である。試料３は、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）基板上
に硫化セレン化亜鉛マグネシウム（Ｚｎ X Ｍｇ1-X ＳY
Ｓｅ1-Y 、但し０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、以下ＺｎＭｇ
ＳＳｅと略す）薄膜をＭＢＥ法で形成したもので、大気
中に取り出し所望の処理をした後にＭＢＥ装置２内に導
入してある。試料３は、加熱ヒーターを内蔵した基板ホ
ルダー４に設置してある。ＭＢＥ装置２内部の圧力を１
０-8Ｔｏｒｒ以下に排気後、基板ホルダー４により試料
３を加熱し、試料３の温度を３００℃に設定した。ＭＢ
Ｅ法によって成長した化合物半導体薄膜の成長温度は４
００℃未満、典型的には２００℃から３６０℃の範囲に
あるために、化合物半導体薄膜の特性を劣化させないた
めに試料３の温度は高くとも４００℃未満の成長温度ま
でにすることが好ましい。しかしさらに高い温度で成長
した化合物半導体薄膜に関しては４００℃未満の制限は
受けず、成長温度まで加熱して処理することができる。
細に述べる。図１はプラズマ発生室１を有する分子線エ
ピタキシー（ＭＢＥ）装置２から構成された装置の断面
図である。試料３は、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）基板上
に硫化セレン化亜鉛マグネシウム（Ｚｎ X Ｍｇ1-X ＳY
Ｓｅ1-Y 、但し０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、以下ＺｎＭｇ
ＳＳｅと略す）薄膜をＭＢＥ法で形成したもので、大気
中に取り出し所望の処理をした後にＭＢＥ装置２内に導
入してある。試料３は、加熱ヒーターを内蔵した基板ホ
ルダー４に設置してある。ＭＢＥ装置２内部の圧力を１
０-8Ｔｏｒｒ以下に排気後、基板ホルダー４により試料
３を加熱し、試料３の温度を３００℃に設定した。ＭＢ
Ｅ法によって成長した化合物半導体薄膜の成長温度は４
００℃未満、典型的には２００℃から３６０℃の範囲に
あるために、化合物半導体薄膜の特性を劣化させないた
めに試料３の温度は高くとも４００℃未満の成長温度ま
でにすることが好ましい。しかしさらに高い温度で成長
した化合物半導体薄膜に関しては４００℃未満の制限は
受けず、成長温度まで加熱して処理することができる。
【００２８】水素ガス５を９５Vol.％とエチレンガス６
を５Vol.％とした混合ガスをプラズマ発生室１導入し
た。プラズマ発生室内部のガス圧は１０-3Ｔｏｒｒ程度
とし、高周波を２００ワット程度かけることによりプラ
ズマを発生させた。プラズマを発生させる方法として
は、直流電圧、電子サイクロトロン共鳴等いずれの方法
でも有効である。プラズマ発生室１のガス圧に比べてＭ
ＢＥ装置２内部は低いガス圧を有するため、プラズマの
一部は穴７よりビーム８としてＭＢＥ装置２に取り出さ
れ、試料３表面に照射される。ＺｎＭｇＳＳｅ薄膜上の
酸化物を含む表面物質は除去されると同時にもＺｎＭｇ
ＳＳｅ薄膜自身もエッチングされる。化合物半導体のエ
ッチングを防ぐためには、ビーム８照射する時間を短く
することによってエッチングの量を調節することができ
る。導入するガスの組成としてエチレンガスを入れず水
素ガスのみでも清浄化の効果がある。さらに水素ガスの
みであっても化合物半導体をエッチングする効果が観測
された。そのエッチング速度はエチレンガスを５Vol.％
混合した場合の半分以下であった。
を５Vol.％とした混合ガスをプラズマ発生室１導入し
た。プラズマ発生室内部のガス圧は１０-3Ｔｏｒｒ程度
とし、高周波を２００ワット程度かけることによりプラ
ズマを発生させた。プラズマを発生させる方法として
は、直流電圧、電子サイクロトロン共鳴等いずれの方法
でも有効である。プラズマ発生室１のガス圧に比べてＭ
ＢＥ装置２内部は低いガス圧を有するため、プラズマの
一部は穴７よりビーム８としてＭＢＥ装置２に取り出さ
れ、試料３表面に照射される。ＺｎＭｇＳＳｅ薄膜上の
酸化物を含む表面物質は除去されると同時にもＺｎＭｇ
ＳＳｅ薄膜自身もエッチングされる。化合物半導体のエ
ッチングを防ぐためには、ビーム８照射する時間を短く
することによってエッチングの量を調節することができ
る。導入するガスの組成としてエチレンガスを入れず水
素ガスのみでも清浄化の効果がある。さらに水素ガスの
みであっても化合物半導体をエッチングする効果が観測
された。そのエッチング速度はエチレンガスを５Vol.％
混合した場合の半分以下であった。
【００２９】ＭＢＥ装置２に装着した反射型高エネルギ
ー電子線回折（ＲＨＥＥＤ）装置を用いて試料３の表面
を観察すると、表面処理前のＲＨＥＥＤパターンははっ
きりとしたストリークではなかったが処理後はストリー
クなパターンが明瞭に観測された。これは試料表面に存
在していた思われる酸化物および付着物が取り除かれ、
清浄な表面が得られたことを示している。
ー電子線回折（ＲＨＥＥＤ）装置を用いて試料３の表面
を観察すると、表面処理前のＲＨＥＥＤパターンははっ
きりとしたストリークではなかったが処理後はストリー
クなパターンが明瞭に観測された。これは試料表面に存
在していた思われる酸化物および付着物が取り除かれ、
清浄な表面が得られたことを示している。
【００３０】得られた清浄な表面上に、ＭＢＥ装置２に
設けられた複数のルツボ４０，４１，４２より原子価数
が２価の元素とVI族元素を含む元素を照射し、ＺｎＳｅ
薄膜、ＺｎＳX Ｓｅ1-X 薄膜（０＜Ｘ＜１、以下ＺｎＳ
X Ｓｅ1-X と省略する）、ＺｎＭｇＳＳｅ薄膜またはＺ
ｎ1-X ＣｄX Ｓｅ薄膜（０＜Ｘ＜１）を積層することが
できた。図１に示す装置は同一の真空容器内で表面処理
と薄膜作製ができるために、表面処理した試料３を大気
にさらすことなく清浄な表面上に高品質な化合物半導体
薄膜を作製することができた。
設けられた複数のルツボ４０，４１，４２より原子価数
が２価の元素とVI族元素を含む元素を照射し、ＺｎＳｅ
薄膜、ＺｎＳX Ｓｅ1-X 薄膜（０＜Ｘ＜１、以下ＺｎＳ
X Ｓｅ1-X と省略する）、ＺｎＭｇＳＳｅ薄膜またはＺ
ｎ1-X ＣｄX Ｓｅ薄膜（０＜Ｘ＜１）を積層することが
できた。図１に示す装置は同一の真空容器内で表面処理
と薄膜作製ができるために、表面処理した試料３を大気
にさらすことなく清浄な表面上に高品質な化合物半導体
薄膜を作製することができた。
【００３１】またエチレンガス４の代わりにメタンガス
を用いても同様の効果が得られる。また化合物半導体と
して、Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ、Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍ
ｎのいずれか一つ以上の原子価数が２価の元素とＳ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏのいずれか一つ以上のVI族元素か
ら構成される物質、いくつか例をあげるとＺｎＳｅ，Ｚ
ｎX Ｍｇ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｃｄ1-X ＳY Ｓｅ
1-Y 、ＺｎX Ｃａ1-XＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｂｅ1-X Ｓ
Y Ｓｅ1-Y （但し０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１）等で本発明
は有効である。
を用いても同様の効果が得られる。また化合物半導体と
して、Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ、Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍ
ｎのいずれか一つ以上の原子価数が２価の元素とＳ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏのいずれか一つ以上のVI族元素か
ら構成される物質、いくつか例をあげるとＺｎＳｅ，Ｚ
ｎX Ｍｇ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｃｄ1-X ＳY Ｓｅ
1-Y 、ＺｎX Ｃａ1-XＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｂｅ1-X Ｓ
Y Ｓｅ1-Y （但し０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１）等で本発明
は有効である。
【００３２】（実施例２）以下、図２を用いて本実施例
について詳細に述べる。試料３は、ＧａＡｓ基板上にＺ
ｎＭｇＳＳｅ薄膜をＭＢＥ法で形成したもので、大気中
に取り出し所望の処理をした後に本有機金属化学気相積
層（ＭＯＣＶＤ）装置１０内に導入してある。試料３
は、加熱ヒーターを内蔵した基板ホルダー４に設置して
ある。ＭＯＣＶＤ装置２内部の圧力を１０-6Ｔｏｒｒ以
下に排気後、基板ホルダー４により試料３を加熱し、試
料３の温度を３００℃に設定した。ＭＢＥ法によって成
長した化合物半導体薄膜の成長温度は４００℃未満で典
型的には２００℃から３６０℃の範囲にあるために、化
合物半導体薄膜の特性を劣化させないために試料３の温
度は高くとも４００℃未満の成長温度までにすることが
好ましい。しかしさらに高い温度で成長した化合物半導
体薄膜に関しては４００℃未満の制限は受けず、成長温
度まで加熱して処理することができる。
について詳細に述べる。試料３は、ＧａＡｓ基板上にＺ
ｎＭｇＳＳｅ薄膜をＭＢＥ法で形成したもので、大気中
に取り出し所望の処理をした後に本有機金属化学気相積
層（ＭＯＣＶＤ）装置１０内に導入してある。試料３
は、加熱ヒーターを内蔵した基板ホルダー４に設置して
ある。ＭＯＣＶＤ装置２内部の圧力を１０-6Ｔｏｒｒ以
下に排気後、基板ホルダー４により試料３を加熱し、試
料３の温度を３００℃に設定した。ＭＢＥ法によって成
長した化合物半導体薄膜の成長温度は４００℃未満で典
型的には２００℃から３６０℃の範囲にあるために、化
合物半導体薄膜の特性を劣化させないために試料３の温
度は高くとも４００℃未満の成長温度までにすることが
好ましい。しかしさらに高い温度で成長した化合物半導
体薄膜に関しては４００℃未満の制限は受けず、成長温
度まで加熱して処理することができる。
【００３３】水素ガス５をＭＯＣＶＤ装置１０に導く過
程において熱源１１に通すことにより温度が約３６０℃
の水素ガスとし、ＭＯＣＶＤ装置１０内のガス圧が７０
Ｔｏｒｒ程度になるようにして試料３に照射する。Ｚｎ
ＭｇＳＳｅ薄膜上の酸化物を含む汚染物質は除去され
た。水素ガスによって酸化物は還元あるいは昇華し、清
浄な化合物半導体表面を得ることができた。
程において熱源１１に通すことにより温度が約３６０℃
の水素ガスとし、ＭＯＣＶＤ装置１０内のガス圧が７０
Ｔｏｒｒ程度になるようにして試料３に照射する。Ｚｎ
ＭｇＳＳｅ薄膜上の酸化物を含む汚染物質は除去され
た。水素ガスによって酸化物は還元あるいは昇華し、清
浄な化合物半導体表面を得ることができた。
【００３４】水素による還元作用やエッチングは温度が
１００℃以下においても効果はあるが、実用的な短時間
で酸化物を除去するためには水素ガスの温度は１００℃
以上が好ましい。温度を上げる方法としては水素ガスを
加熱する方法と基板ホルダー４の温度を上げる方法があ
るが共に有効である。しかし４００℃未満のガス温度に
すると化合物半導体はガスによって加熱され、成長温度
よりも加熱された化合物半導体の特性は劣化してしま
う。そのためガスの温度は４００℃未満が望ましい。ガ
ス圧を低圧にすることによって、水素ガスの温度が７０
０℃程度まで基板温度を４００℃未満に保つことができ
た。ＭＯＣＶＤ装置１０内の水素ガス圧力は、水素ガス
の温度に依存し、高い温度ではガス圧は低くしなければ
ならない。例えば７００℃の水素ガスの時、ＭＯＣＶＤ
装置１０内の水素ガス圧は約１０-2Ｔｏｒｒで表面処理
の効果が得られた。
１００℃以下においても効果はあるが、実用的な短時間
で酸化物を除去するためには水素ガスの温度は１００℃
以上が好ましい。温度を上げる方法としては水素ガスを
加熱する方法と基板ホルダー４の温度を上げる方法があ
るが共に有効である。しかし４００℃未満のガス温度に
すると化合物半導体はガスによって加熱され、成長温度
よりも加熱された化合物半導体の特性は劣化してしま
う。そのためガスの温度は４００℃未満が望ましい。ガ
ス圧を低圧にすることによって、水素ガスの温度が７０
０℃程度まで基板温度を４００℃未満に保つことができ
た。ＭＯＣＶＤ装置１０内の水素ガス圧力は、水素ガス
の温度に依存し、高い温度ではガス圧は低くしなければ
ならない。例えば７００℃の水素ガスの時、ＭＯＣＶＤ
装置１０内の水素ガス圧は約１０-2Ｔｏｒｒで表面処理
の効果が得られた。
【００３５】得られた清浄な表面上に、ＭＯＣＶＤ装置
１０に設けられたガス系統を通して原子価数が２価の元
素及びVI族元素を含むガスを照射し、ＺｎＳｅ薄膜、Ｚ
ｎＳＳｅ薄膜またはＺｎ1-X ＣｄX Ｓｅ薄膜（０＜Ｘ＜
１）を積層することができた。図２に示す装置は同一の
容器内で表面処理と薄膜作製ができるために、表面処理
した清浄な試料３を大気にさらすことなく高品質な化合
物半導体薄膜を作製することができた。
１０に設けられたガス系統を通して原子価数が２価の元
素及びVI族元素を含むガスを照射し、ＺｎＳｅ薄膜、Ｚ
ｎＳＳｅ薄膜またはＺｎ1-X ＣｄX Ｓｅ薄膜（０＜Ｘ＜
１）を積層することができた。図２に示す装置は同一の
容器内で表面処理と薄膜作製ができるために、表面処理
した清浄な試料３を大気にさらすことなく高品質な化合
物半導体薄膜を作製することができた。
【００３６】化合物半導体として、Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ、
Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｎのいずれか一つ以上の原
子価数が２価の元素と、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏの
いずれか一つ以上のVI族元素から構成される物質、いく
つか例をあげるとＺｎＳｅ，ＺｎX Ｍｎ1-X ＳY Ｓｅ
1-Y 、ＺｎX Ｃｄ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｃａ1-X Ｓ
Y Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｂｅ1-X ＳY Ｓｅ1-Y （但し０＜Ｘ
＜１、０＜Ｙ＜１）等で本発明は有効である。
Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｎのいずれか一つ以上の原
子価数が２価の元素と、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃｒ，Ｍｏの
いずれか一つ以上のVI族元素から構成される物質、いく
つか例をあげるとＺｎＳｅ，ＺｎX Ｍｎ1-X ＳY Ｓｅ
1-Y 、ＺｎX Ｃｄ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｃａ1-X Ｓ
Y Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｂｅ1-X ＳY Ｓｅ1-Y （但し０＜Ｘ
＜１、０＜Ｙ＜１）等で本発明は有効である。
【００３７】以上説明した通り本発明の実施例によれ
ば、ＭＢＥ法またはＭＯＣＶＤ法により作製した原子価
数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体の特性を
劣化させることなく表面の酸化物等を除去し、清浄な前
記化合物半導体表面を得ることを可能とした。そして得
られた清浄な表面に新たな前記化合物半導体薄膜を形成
することを可能とした。本発明により、従来製造するこ
とができなかった図３に示す原子価数が２価の元素とVI
族元素を含む化合物半導体を用いた埋め込み型半導体レ
ーザー素子が作製可能となった。図３において、ｐ型Ｚ
ｎＳＳｅ混晶層２４のメサ型は、大気中で化学エッチン
グ液によるエッチングによって形成され、次に原子価数
が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体表面の処理
装置を有するＭＢＥ装置２内に移動する。ＭＢＥ装置２
において表面処理することにより、高結晶性を有する単
結晶ｎ型ＺｎＳｅ層２５を形成することができた。さら
にｐ型ＺｎＳＳｅ層２４のメサ型上に形成されたｎ型Ｚ
ｎＳｅ層は化学エッチングで取り除き、再びＭＢＥ装置
２内で表面処理を施すことにより高品質なｐ型ＺｎＳＳ
ｅ層２６を図３の如く形成することができた。ＭＢＥ装
置２だけでなくＭＯＣＶＤ装置１０においても同様の効
果を有する。本発明の表面処理を行わずにｎ型ＺｎＳｅ
層２５やｐ型ＺｎＳＳｅ層２６を形成すると、これらの
層の結晶性は低く、多くの場合単結晶ではなく、多結晶
になってしまった。すなわち本発明により作製した前記
化合物半導体を用いた埋め込み型半導体レーザー素子
は、従来の方法により作製した素子に比べて寿命が長か
った。
ば、ＭＢＥ法またはＭＯＣＶＤ法により作製した原子価
数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体の特性を
劣化させることなく表面の酸化物等を除去し、清浄な前
記化合物半導体表面を得ることを可能とした。そして得
られた清浄な表面に新たな前記化合物半導体薄膜を形成
することを可能とした。本発明により、従来製造するこ
とができなかった図３に示す原子価数が２価の元素とVI
族元素を含む化合物半導体を用いた埋め込み型半導体レ
ーザー素子が作製可能となった。図３において、ｐ型Ｚ
ｎＳＳｅ混晶層２４のメサ型は、大気中で化学エッチン
グ液によるエッチングによって形成され、次に原子価数
が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体表面の処理
装置を有するＭＢＥ装置２内に移動する。ＭＢＥ装置２
において表面処理することにより、高結晶性を有する単
結晶ｎ型ＺｎＳｅ層２５を形成することができた。さら
にｐ型ＺｎＳＳｅ層２４のメサ型上に形成されたｎ型Ｚ
ｎＳｅ層は化学エッチングで取り除き、再びＭＢＥ装置
２内で表面処理を施すことにより高品質なｐ型ＺｎＳＳ
ｅ層２６を図３の如く形成することができた。ＭＢＥ装
置２だけでなくＭＯＣＶＤ装置１０においても同様の効
果を有する。本発明の表面処理を行わずにｎ型ＺｎＳｅ
層２５やｐ型ＺｎＳＳｅ層２６を形成すると、これらの
層の結晶性は低く、多くの場合単結晶ではなく、多結晶
になってしまった。すなわち本発明により作製した前記
化合物半導体を用いた埋め込み型半導体レーザー素子
は、従来の方法により作製した素子に比べて寿命が長か
った。
【００３８】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、少な
くとも水素分子を含む気体を原子価数が２価の元素とVI
族元素を含む化合物半導体表面に照射することにより、
前記化合物半導体表面上の汚染物質を低温で効果的に除
去し、清浄化することができる。また、水素原子および
水素分子を含むビームを作製するプラズマ発生手段をＭ
ＢＥ装置、ＭＯＣＶＤ装置等に組み込むことにより、効
率の良い装置とすることができる。さらに、高品質な原
子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜
を前記清浄な表面上に形成することができる。
くとも水素分子を含む気体を原子価数が２価の元素とVI
族元素を含む化合物半導体表面に照射することにより、
前記化合物半導体表面上の汚染物質を低温で効果的に除
去し、清浄化することができる。また、水素原子および
水素分子を含むビームを作製するプラズマ発生手段をＭ
ＢＥ装置、ＭＯＣＶＤ装置等に組み込むことにより、効
率の良い装置とすることができる。さらに、高品質な原
子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体薄膜
を前記清浄な表面上に形成することができる。
【図１】本発明の実施例１のプラズマ発生室を有するＭ
ＢＥ装置の断面図である。
ＢＥ装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例２の水素ガスを加熱する機能を
有するＭＯＣＶＤ装置の断面図である。
有するＭＯＣＶＤ装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施例の原子価数が２価の元素とVI
族元素を含む化合物半導体を用いた埋め込み型半導体レ
ーザー素子の概略断面図である。
族元素を含む化合物半導体を用いた埋め込み型半導体レ
ーザー素子の概略断面図である。
１ プラズマ発生室 ２ ＭＢＥ装置 ３ 試料 ４ 基板ホルダー ５ 水素ガス ６ エチレンガス ７ 穴 ８ ビーム ９ 排気装置 １０ ＭＯＣＶＤ装置 １１ 熱源 ２０ ｎ型ＧａＡｓ基板 ２１ ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ層 ２２ ＺｎＳｅ層 ２３ ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅ層 ２４ ｐ型ＺｎＳＳｅ層 ２５ ｎ型ＺｎＳｅ層 ２６ ｐ型ＺｎＳＳｅ層 ２７ 電極 ４０，４１，４２ ルツボ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ３０Ｂ 25/02 Ｐ 9040−4Ｇ 29/48 8216−4Ｇ 33/02 8216−4Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｍ 8122−4Ｍ 21/3065 21/304 ３４１ Ｄ 21/31 21/363 8122−4Ｍ 29/22 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ 29/22 (72)発明者 三露 常男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】 少なくとも水素分子を含む気体を、原子
価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体表面に
照射して、前記化合物半導体表面を清浄化するに際し、
前記化合物半導体の成長温度以下の温度で処理すること
を特徴とする化合物半導体の製造方法。 - 【請求項２】 化合物半導体の表面温度が、４００℃未
満である請求項１に記載の化合物半導体の製造方法。 - 【請求項３】 化合物半導体の表面温度が、２００〜３
６０℃の範囲である請求項２に記載の化合物半導体の製
造方法。 - 【請求項４】 気体が水素分子と水素原子の混合気体で
ある請求項１に記載の化合物半導体の製造方法。 - 【請求項５】 水素分子を含む気体の照射が、水素ガ
ス、メタンガス及びエチレンガスから選ばれる少なくと
も一つを含むガスを真空容器内で放電させてプラズマの
一部の分子線とともに、原子価数が２価の元素とVI族元
素を含む化合物半導体表面に照射する方法である請求項
１に記載の化合物半導体の製造方法。 - 【請求項６】 水素分子を含む気体の温度を１００℃以
上７００℃以下の範囲に保持する手段を備えた請求項５
に記載の化合物半導体の製造方法。 - 【請求項７】 水素分子を含む気体が、大気圧以下の圧
力に保持されている請求項５に記載の化合物半導体の製
造方法。 - 【請求項８】 清浄化された化合物半導体表面に、さら
に原子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半導体
薄膜を成長させて積層する請求項１に記載の化合物半導
体の製造方法。 - 【請求項９】 化合物半導体の表面を清浄化する処理手
段と、原子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物半
導体薄膜を成長させる手段とが直列に連結されている請
求項８に記載の化合物半導体の製造方法。 - 【請求項１０】 化合物半導体の表面を清浄化する処理
手段と、原子価数が２価の元素とVI族元素を含む化合物
半導体薄膜を成長させる手段とが同一領域内に存在する
請求項８に記載の化合物半導体の製造方法。 - 【請求項１１】 原子価数が２価の元素が、Ｚｎ，Ｃ
ｄ，Ｈｇ、Ｂｅ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｎから選ばれる
少なくとも一つであり、VI族元素がＳ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃ
ｒ，Ｍｏから選ばれる少なくとも一つである請求項１に
記載の化合物半導体の製造方法。 - 【請求項１２】 原子価数が２価の元素とVI族元素を含
む化合物半導体が、ＺｎＳｅ，ＺｎＳY Ｓｅ1-Y ，Ｚｎ
X Ｍｎ1-X ＳY Ｓｅ1-Y ，Ｚｎ1-X ＣｄX Ｓｅ，ＺｎX
Ｍｇ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｃｄ1-X ＳY Ｓｅ1-Y 、
ＺｎX Ｃａ1-XＳY Ｓｅ1-Y 、ＺｎX Ｂｅ1-X ＳY Ｓｅ
1-Y （但し０＜Ｘ＜１，０＜Ｙ＜１）から選ばれる少な
くとも一つの化合物である請求項１に記載の化合物半導
体の製造方法。 - 【請求項１３】 原子価数が２価の元素とVI族元素を含
む化合物半導体薄膜を成長させて積層する手段が、分子
線エピタキシー法（ＭＢＥ）及び有機金属化学気相積層
法（ＭＯＣＶＤ）から選ばれる少なくとも一つである請
求項８に記載の化合物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5286939A JPH077169A (ja) | 1992-11-16 | 1993-11-16 | 化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-305220 | 1992-11-16 | ||
| JP30522092 | 1992-11-16 | ||
| JP5286939A JPH077169A (ja) | 1992-11-16 | 1993-11-16 | 化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077169A true JPH077169A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=26556527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5286939A Pending JPH077169A (ja) | 1992-11-16 | 1993-11-16 | 化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077169A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020535657A (ja) * | 2017-09-27 | 2020-12-03 | ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 金属酸化物の原子層エッチング |
| CN113874547A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-12-31 | 昭和电工株式会社 | 附着物除去方法及成膜方法 |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP5286939A patent/JPH077169A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020535657A (ja) * | 2017-09-27 | 2020-12-03 | ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 金属酸化物の原子層エッチング |
| CN113874547A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-12-31 | 昭和电工株式会社 | 附着物除去方法及成膜方法 |
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