JPH0786163A - 化合物半導体素子の製造方法 - Google Patents
化合物半導体素子の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成元素同士結合か強く安定的な結晶成長が
可能で、かつ10μm 付近の赤外線検出機能を備えた狭エ
ネルギーギャップの化合物半導体素子を容易に製造し得
る方法の提供を目的とする。 【構成】 アンチモン化インジウム（InSb）からなる基
体１上に錫−アンチモン化インジウム（Snx (InS
b)1-x ）層２を50〜 230℃の基体（基板）温度にて気相
成長する工程と、前記錫−アンチモン化インジウム（Sn
x (InSb)1-x ）層２に半導体素子領域（能動領域）３を
形設する工程とを具備して成ることを特徴とする。
可能で、かつ10μm 付近の赤外線検出機能を備えた狭エ
ネルギーギャップの化合物半導体素子を容易に製造し得
る方法の提供を目的とする。 【構成】 アンチモン化インジウム（InSb）からなる基
体１上に錫−アンチモン化インジウム（Snx (InS
b)1-x ）層２を50〜 230℃の基体（基板）温度にて気相
成長する工程と、前記錫−アンチモン化インジウム（Sn
x (InSb)1-x ）層２に半導体素子領域（能動領域）３を
形設する工程とを具備して成ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化合物半導体素子の製造
方法に係り、特に赤外線検知器など適する化合物半導体
素子の製造方法に関する。
方法に係り、特に赤外線検知器など適する化合物半導体
素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば狭エネルギーギャップの化合物
半導体素子として、アンチモン化インジウム（InSb）を
素材として成る赤外線検知器が知られている。しかし、
アンチモン化インジウム半導体は、そのエネルギーギャ
ップが0.17eVとほぼ一定であるため、検出可能な波長も
約 5μm 以下に制限される。その他、化合物半導体とし
て、水銀・カトミウム・テルル（Hgx Cd1-x Te）が知ら
れており、この水銀・カトミウム・テルル半導体は、水
銀の組成比、換言すると前記式Hgx Cd1-x Teにおいて、
ｘの値を変えることによって、エネルギーギャップを 0
〜0.16eVの範囲で変え得る。特に、水銀の組成比ｘが
0.2付近の場合、エネルギーギャップが 0.1eVとなり、1
0μm 付近の赤外線検出機能を有する化合物半導体が得
られる。
半導体素子として、アンチモン化インジウム（InSb）を
素材として成る赤外線検知器が知られている。しかし、
アンチモン化インジウム半導体は、そのエネルギーギャ
ップが0.17eVとほぼ一定であるため、検出可能な波長も
約 5μm 以下に制限される。その他、化合物半導体とし
て、水銀・カトミウム・テルル（Hgx Cd1-x Te）が知ら
れており、この水銀・カトミウム・テルル半導体は、水
銀の組成比、換言すると前記式Hgx Cd1-x Teにおいて、
ｘの値を変えることによって、エネルギーギャップを 0
〜0.16eVの範囲で変え得る。特に、水銀の組成比ｘが
0.2付近の場合、エネルギーギャップが 0.1eVとなり、1
0μm 付近の赤外線検出機能を有する化合物半導体が得
られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記水
銀・カトミウム・テルル（Hgx Cd1-x Te）半導体は、II
族の元素（Hg，Cd）とVI族の元素（Te）とを成分として
おり、かつこれら元素相互の化学的な結合が弱く、また
水銀が熱的に不安定であるため、均質な半導体を再現性
よく得ることが困難であるという問題がある。つまり、
前記成分元素相互の結合力が弱いこと、および熱的な不
安定であることなどに基づいて、成長させた結晶にバラ
ツキが生じ易く、デバィスプロセスの再現性が低いとい
う問題があり、実用的といい難い。さらに、具体的に説
明すると、たとえばエピタキシャル成長させたHgx Cd
1-x Te層中の欠陥：EPD(Etch pit Density）が105 〜10
8 cm-2、また保護膜中の固定電荷も±1012cm-2の範囲分
布しており、温度上昇に伴う特性変化などを生じ易く、
安定性に欠けるというような問題がある。加えて、構成
元素の水銀は環境衛生の点からも問題があり、その取扱
い・管理などに細心の注意を要するので、特性面では多
くの期待を寄せられながら、デバィスとしての実現を困
難化している。
銀・カトミウム・テルル（Hgx Cd1-x Te）半導体は、II
族の元素（Hg，Cd）とVI族の元素（Te）とを成分として
おり、かつこれら元素相互の化学的な結合が弱く、また
水銀が熱的に不安定であるため、均質な半導体を再現性
よく得ることが困難であるという問題がある。つまり、
前記成分元素相互の結合力が弱いこと、および熱的な不
安定であることなどに基づいて、成長させた結晶にバラ
ツキが生じ易く、デバィスプロセスの再現性が低いとい
う問題があり、実用的といい難い。さらに、具体的に説
明すると、たとえばエピタキシャル成長させたHgx Cd
1-x Te層中の欠陥：EPD(Etch pit Density）が105 〜10
8 cm-2、また保護膜中の固定電荷も±1012cm-2の範囲分
布しており、温度上昇に伴う特性変化などを生じ易く、
安定性に欠けるというような問題がある。加えて、構成
元素の水銀は環境衛生の点からも問題があり、その取扱
い・管理などに細心の注意を要するので、特性面では多
くの期待を寄せられながら、デバィスとしての実現を困
難化している。
【０００４】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、構成元素同士結合か強く安定的な結晶成長が可能
で、かつ10μm 付近の赤外線検出機能を備えた狭エネル
ギーギャップの化合物半導体素子を容易に製造し得る方
法の提供を目的とする。
で、構成元素同士結合か強く安定的な結晶成長が可能
で、かつ10μm 付近の赤外線検出機能を備えた狭エネル
ギーギャップの化合物半導体素子を容易に製造し得る方
法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る化合物半導
体素子の製造方法は、アンチモン化インジウム（InSb）
からなる基体上に錫−アンチモン化インジウム（Snx (I
nSb)1-x ）層を50〜 230℃の基板温度で気相成長する工
程と、前記錫−アンチモン化インジウム層に半導体素子
領域（能動領域）を形設する工程とを具備して成ること
を特徴とする。すなわち、本発明は元素間の結合力が大
きい III族(In)，IV族(Sn)，V 族(Sb)を構成元素として
選び結晶成長を行い易くしたこと、また III−IV−V 族
化合物半導体の錫元素比の選択によりエネルギーギャッ
プを 0〜0.17eVの範囲に任意に設定した化合物半導体膜
に所要の能動領域を設けたこと、このような構成を採っ
たことにより10μm 帯の赤外線の検知を可能としたこと
を骨子としている。
体素子の製造方法は、アンチモン化インジウム（InSb）
からなる基体上に錫−アンチモン化インジウム（Snx (I
nSb)1-x ）層を50〜 230℃の基板温度で気相成長する工
程と、前記錫−アンチモン化インジウム層に半導体素子
領域（能動領域）を形設する工程とを具備して成ること
を特徴とする。すなわち、本発明は元素間の結合力が大
きい III族(In)，IV族(Sn)，V 族(Sb)を構成元素として
選び結晶成長を行い易くしたこと、また III−IV−V 族
化合物半導体の錫元素比の選択によりエネルギーギャッ
プを 0〜0.17eVの範囲に任意に設定した化合物半導体膜
に所要の能動領域を設けたこと、このような構成を採っ
たことにより10μm 帯の赤外線の検知を可能としたこと
を骨子としている。
【０００６】そして、本発明においては、前記アンチモ
ン化インジウム（InSb）からなる基体上に、錫−アンチ
モン化インジウム（Snx (InSb)1-x ）層を気相成長させ
るとき、前記基体（基板）温度を50〜 230℃に、選択設
定する必要がある。その理由は、前記温度範囲を外れた
場合、所要の単結晶が成長し得ないので、結果的に所望
する特性ないし性能を呈する化合物半導体素子を形成し
得ないことが、実験的に確認されたからである。
ン化インジウム（InSb）からなる基体上に、錫−アンチ
モン化インジウム（Snx (InSb)1-x ）層を気相成長させ
るとき、前記基体（基板）温度を50〜 230℃に、選択設
定する必要がある。その理由は、前記温度範囲を外れた
場合、所要の単結晶が成長し得ないので、結果的に所望
する特性ないし性能を呈する化合物半導体素子を形成し
得ないことが、実験的に確認されたからである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、格子定数が 0.64787nmのアン
チモン化インジウムを基体（基板）とし、この基体面上
に所定の基板温度下で、気相成長させた錫−アンチモン
化インジウム層に、半導体素子領域（能動領域）を形設
する構成を採っている。すなわち基体面上に気相成長さ
せた錫も格子定数 0.64789nmで、前記基体に対しての格
子ミスマッチ度合いは0.16％と非常に小さく、かつ構成
元素同士の結合が強くて安定的な結晶成長が可能なた
め、欠陥の少ない気相成長層を成している。そして、前
記錫−アンチモン化インジウム系の気相成長層は、構成
元素比の選択により、いわゆる狭エネルギーギャップの
任意な設定が可能で、用途に対応した機能を備えた半導
体素子として動作する。つまり、前記化合物半導体素子
は、基体を成すアンチモン化インジウムが可視光から約
5μm の赤外光まで吸収するため、 5μm 以上の赤外光
のみが錫−アンチモン化インジウム層に入射し、そこで
光量子効果によりキャリアとなって、容易に電極から電
気信号として取り出されるので、効率よくかつ高精度な
10μm 帯の赤外線検出が可能となる。加えて、エピタキ
シャル成長層中の欠陥：EPD(Etch pit Density）が102
〜104 cm-2が小さく、また保護膜中の固定電荷も±1011
cm-2の範囲にあり高品質を呈しているので、温度上昇に
伴う特性変化なども大幅に抑制され、機能的な安定性も
図られる。しかも、構成元素（In，Sn，Sb）は無毒もし
くは毒性が低く、取扱い上の安全性もすぐれている。
チモン化インジウムを基体（基板）とし、この基体面上
に所定の基板温度下で、気相成長させた錫−アンチモン
化インジウム層に、半導体素子領域（能動領域）を形設
する構成を採っている。すなわち基体面上に気相成長さ
せた錫も格子定数 0.64789nmで、前記基体に対しての格
子ミスマッチ度合いは0.16％と非常に小さく、かつ構成
元素同士の結合が強くて安定的な結晶成長が可能なた
め、欠陥の少ない気相成長層を成している。そして、前
記錫−アンチモン化インジウム系の気相成長層は、構成
元素比の選択により、いわゆる狭エネルギーギャップの
任意な設定が可能で、用途に対応した機能を備えた半導
体素子として動作する。つまり、前記化合物半導体素子
は、基体を成すアンチモン化インジウムが可視光から約
5μm の赤外光まで吸収するため、 5μm 以上の赤外光
のみが錫−アンチモン化インジウム層に入射し、そこで
光量子効果によりキャリアとなって、容易に電極から電
気信号として取り出されるので、効率よくかつ高精度な
10μm 帯の赤外線検出が可能となる。加えて、エピタキ
シャル成長層中の欠陥：EPD(Etch pit Density）が102
〜104 cm-2が小さく、また保護膜中の固定電荷も±1011
cm-2の範囲にあり高品質を呈しているので、温度上昇に
伴う特性変化なども大幅に抑制され、機能的な安定性も
図られる。しかも、構成元素（In，Sn，Sb）は無毒もし
くは毒性が低く、取扱い上の安全性もすぐれている。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係る化合物半導体素子の構成
例を断面的に示す図１、および本発明に係る化合物半導
体素子の製造方法の実施態様例を模式的に示す図２〜図
11を参照して本発明の実施例を説明する。
例を断面的に示す図１、および本発明に係る化合物半導
体素子の製造方法の実施態様例を模式的に示す図２〜図
11を参照して本発明の実施例を説明する。
【０００９】先ず、図１において、１はアンチモン化イ
ンジウム（InSb）からなる基体、２は前記基体１面上に
エピタキシャル成長され、かつ第１の導電層を成す錫−
アンチモン化インジウム（Snx (InSb)1-x ）層、３は前
記エピタキシャル成長層２に半導体素子領域（能動領
域）を形設するための第２の導電領域、4aは表面保護膜
４の一層目を成す陽極酸化層、4bは同じく表面保護膜４
の二層目を成す酸化層（たとえば SiO2 層）、５は、た
とえばクロム層および金層から成る二層構造の電極であ
る。
ンジウム（InSb）からなる基体、２は前記基体１面上に
エピタキシャル成長され、かつ第１の導電層を成す錫−
アンチモン化インジウム（Snx (InSb)1-x ）層、３は前
記エピタキシャル成長層２に半導体素子領域（能動領
域）を形設するための第２の導電領域、4aは表面保護膜
４の一層目を成す陽極酸化層、4bは同じく表面保護膜４
の二層目を成す酸化層（たとえば SiO2 層）、５は、た
とえばクロム層および金層から成る二層構造の電極であ
る。
【００１０】上記構成の化合物半導体素子は、狭バンド
ギャップを有しており、10μm 帯の赤外線を効率よく検
出することができる。すなわち、前記化合物半導体素子
は、基体を成すアンチモン化インジウムが可視光から約
5μm の赤外光まで吸収するため、 5μm 以上の赤外光
のみが錫−アンチモン化インジウム層に入射する。そし
て、錫−アンチモン化インジウム層に入射する10μm 帯
の赤外線は、その錫−アンチモン化インジウム層で光量
子効果によりキャリアとなって、容易に電極から電気信
号として取り出され、効率よくかつ10μm 帯の赤外線を
検出することが可能であった。たとえば、零バイアス抵
抗面積値： R0 ・A で表したとき、カット・オフ波長10
μm で、 100Ωcm2 と良好な値を示す。
ギャップを有しており、10μm 帯の赤外線を効率よく検
出することができる。すなわち、前記化合物半導体素子
は、基体を成すアンチモン化インジウムが可視光から約
5μm の赤外光まで吸収するため、 5μm 以上の赤外光
のみが錫−アンチモン化インジウム層に入射する。そし
て、錫−アンチモン化インジウム層に入射する10μm 帯
の赤外線は、その錫−アンチモン化インジウム層で光量
子効果によりキャリアとなって、容易に電極から電気信
号として取り出され、効率よくかつ10μm 帯の赤外線を
検出することが可能であった。たとえば、零バイアス抵
抗面積値： R0 ・A で表したとき、カット・オフ波長10
μm で、 100Ωcm2 と良好な値を示す。
【００１１】次に、前記構成の化合物半導体素子の製造
方法例について説明する。
方法例について説明する。
【００１２】図２に断面的に示すようなアンチモン化イ
ンジウムの方形ウエハを基体（基板）１として用意し、
この基体１の一主面に気相成長によって、図３に断面的
に示すごとく、厚さ10μm 程度の第１の導電層を成す錫
−アンチモン化インジウム層２を形成する。このエピタ
キシャル成長は、たとえばMBE(Molecular Beam Epitax
y）法で、基体１の温度を 120℃、錫−アンチモン化イ
ンジウム（Snx (InSb)1- x ）層２の組成比ｘを 0.1に、
また第１の導電性を付与するテルル(Te)をキャリア濃度
が1015cm-3になるようにそれぞれ設定して行う。前記気
相成長させた錫−アンチモン化インジウム層２面上に、
たとえば CVD(Cemical Vapor Deposition)法により、図
４に断面的に示すごとく、厚さ 300nm程度の二酸化ケイ
素膜(SiO2）６を形成した後、レジスト層７を設け、こ
のレジスト層７にPEP(Photo Etching Process)工程を施
して、図５に断面的に示すように、レジスト層７をパタ
ーニングしてから、そのレジスト層７のパターンをマス
クとし、フッ酸系剤で前記二酸化ケイ素膜６を選択的に
エッチング開口させる。その後、図６に断面的に示すよ
うに、前記マスクを成したレジスト層７パターンを除去
し、第２の導電性領域３を形成するための、不純物拡散
マスクを成す二酸化ケイ素膜６パターンを露出させる。
ンジウムの方形ウエハを基体（基板）１として用意し、
この基体１の一主面に気相成長によって、図３に断面的
に示すごとく、厚さ10μm 程度の第１の導電層を成す錫
−アンチモン化インジウム層２を形成する。このエピタ
キシャル成長は、たとえばMBE(Molecular Beam Epitax
y）法で、基体１の温度を 120℃、錫−アンチモン化イ
ンジウム（Snx (InSb)1- x ）層２の組成比ｘを 0.1に、
また第１の導電性を付与するテルル(Te)をキャリア濃度
が1015cm-3になるようにそれぞれ設定して行う。前記気
相成長させた錫−アンチモン化インジウム層２面上に、
たとえば CVD(Cemical Vapor Deposition)法により、図
４に断面的に示すごとく、厚さ 300nm程度の二酸化ケイ
素膜(SiO2）６を形成した後、レジスト層７を設け、こ
のレジスト層７にPEP(Photo Etching Process)工程を施
して、図５に断面的に示すように、レジスト層７をパタ
ーニングしてから、そのレジスト層７のパターンをマス
クとし、フッ酸系剤で前記二酸化ケイ素膜６を選択的に
エッチング開口させる。その後、図６に断面的に示すよ
うに、前記マスクを成したレジスト層７パターンを除去
し、第２の導電性領域３を形成するための、不純物拡散
マスクを成す二酸化ケイ素膜６パターンを露出させる。
【００１３】前記不純物拡散マスクとしての二酸化ケイ
素膜６パターンを形成し、錫−アンチモン化インジウム
層２の所定領域面を選択的に露出させた後、たとえば気
相拡散法によって、所要の不純物たとえばカドミウム(C
d)を選択的に拡散させ、第２の導電性領域３を形成し、
所要の能動領域化を行う。具体的には、前記エピタキシ
ャル層２をマスキングした基板１および拡散源としての
カドミウム10mgをアンプル内に真空・封着し、 350℃で
約 5時間加熱して拡散を行い、第２の導電性領域３を形
成した。次に、前記不純物拡散マスクとして機能した二
酸化ケイ素膜６をフッ酸系剤で選択的にエッチング除去
し、図７に断面的に示すごとく、能動領域化したエピタ
キシャル成長層２を露出させる。その後、前記第２の導
電性領域３形成面を選択的にレジストマスク7aし、図８
に断面的に示すごとく、露出面にたとえば陽極酸化膜4a
を先ず形成する。この陽極酸化膜4aの形成は、たとえば
白金(Pt)板を対電極とし、水酸化カリウム 0.1規定液を
電解液とし、 1mA／cm2 の電流密度で15分程度行うこと
により成し得る。
素膜６パターンを形成し、錫−アンチモン化インジウム
層２の所定領域面を選択的に露出させた後、たとえば気
相拡散法によって、所要の不純物たとえばカドミウム(C
d)を選択的に拡散させ、第２の導電性領域３を形成し、
所要の能動領域化を行う。具体的には、前記エピタキシ
ャル層２をマスキングした基板１および拡散源としての
カドミウム10mgをアンプル内に真空・封着し、 350℃で
約 5時間加熱して拡散を行い、第２の導電性領域３を形
成した。次に、前記不純物拡散マスクとして機能した二
酸化ケイ素膜６をフッ酸系剤で選択的にエッチング除去
し、図７に断面的に示すごとく、能動領域化したエピタ
キシャル成長層２を露出させる。その後、前記第２の導
電性領域３形成面を選択的にレジストマスク7aし、図８
に断面的に示すごとく、露出面にたとえば陽極酸化膜4a
を先ず形成する。この陽極酸化膜4aの形成は、たとえば
白金(Pt)板を対電極とし、水酸化カリウム 0.1規定液を
電解液とし、 1mA／cm2 の電流密度で15分程度行うこと
により成し得る。
【００１４】前記陽極酸化処理後、前記レジストマスク
7aを除去してから、たとえば CVD法によって、図９に断
面的に示すように、前記形成した陽極酸化膜4a面を含む
エピタキシャル成長層２全面を、成二酸化ケイ素膜4bで
被覆して、二層構造を成す保護膜４を形成する。次い
で、前記二酸化ケイ素膜4b面上に、前記 PEP工程によっ
てレジストマスク7bを設け、フッ酸系剤で二酸化ケイ素
膜4bを選択的にエッチング除去し、図10に断面的に示す
ごとく、能動領域６化した面を露出させる。
7aを除去してから、たとえば CVD法によって、図９に断
面的に示すように、前記形成した陽極酸化膜4a面を含む
エピタキシャル成長層２全面を、成二酸化ケイ素膜4bで
被覆して、二層構造を成す保護膜４を形成する。次い
で、前記二酸化ケイ素膜4b面上に、前記 PEP工程によっ
てレジストマスク7bを設け、フッ酸系剤で二酸化ケイ素
膜4bを選択的にエッチング除去し、図10に断面的に示す
ごとく、能動領域６化した面を露出させる。
【００１５】その後、前記レジストマスク7bを一旦除去
し、開口部を有する二酸化ケイ素膜4b面を露出させ、こ
の露出面に再度 PEP工程によってレジストマスク7cを設
け、図11に断面的に示すように、電極５を形成する金属
を蒸着する。この金属の蒸着はたとえば厚さ20nmのクロ
ム(Cr)層および厚さ 500nmの金(Au)層から成る二層構造
であり、蒸着工程終了後、前記レジストマスク7cを除去
し、それとともにレジストマスク7c面上の蒸着金属層
５′を剥離させることにより、前記図１に示すような化
合物半導体素子を、歩留まり良く得ることができた。
し、開口部を有する二酸化ケイ素膜4b面を露出させ、こ
の露出面に再度 PEP工程によってレジストマスク7cを設
け、図11に断面的に示すように、電極５を形成する金属
を蒸着する。この金属の蒸着はたとえば厚さ20nmのクロ
ム(Cr)層および厚さ 500nmの金(Au)層から成る二層構造
であり、蒸着工程終了後、前記レジストマスク7cを除去
し、それとともにレジストマスク7c面上の蒸着金属層
５′を剥離させることにより、前記図１に示すような化
合物半導体素子を、歩留まり良く得ることができた。
【００１６】なお、上記では、錫−アンチモン化インジ
ウム層２の気相成長を MBE法で行ったが、たとえばMOCV
D(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法などに
よる気相成長でもし、また、第２の導電性領域３を形成
する不純物拡散も、気相拡散法以外の他の方法、たとえ
ばイオン注入法、固相拡散法などによって行ってもよ
い。さらに、保護膜４として、上記では陽極酸化膜4aお
よび二酸化ケイ素膜4bの二層構造を例示したが、一層構
造でもよく、その材質もたとえば酸化アルミニウム（Al
2 O 3 ）、窒化ケイ素（Si3 N 4 ）などで形成してもよ
い。
ウム層２の気相成長を MBE法で行ったが、たとえばMOCV
D(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法などに
よる気相成長でもし、また、第２の導電性領域３を形成
する不純物拡散も、気相拡散法以外の他の方法、たとえ
ばイオン注入法、固相拡散法などによって行ってもよ
い。さらに、保護膜４として、上記では陽極酸化膜4aお
よび二酸化ケイ素膜4bの二層構造を例示したが、一層構
造でもよく、その材質もたとえば酸化アルミニウム（Al
2 O 3 ）、窒化ケイ素（Si3 N 4 ）などで形成してもよ
い。
【００１７】さらにまた、前記ではアンチモン化インジ
ウムを単純に基板とした構成の例示であるが、全面にエ
ピタキシャル成長領域を形成せずに、アンチモン化イン
ジウム（基板）を一部露出させ、この露出領域を能動領
域として使用する構成、つまり、所要の能動領域をエピ
タキシャル成長層およびアンチモン化インジウム（基
板）にそれぞれ設け、多波長（広い波長域に亘って）を
選択的に検出可能な構成とすることもできる。
ウムを単純に基板とした構成の例示であるが、全面にエ
ピタキシャル成長領域を形成せずに、アンチモン化イン
ジウム（基板）を一部露出させ、この露出領域を能動領
域として使用する構成、つまり、所要の能動領域をエピ
タキシャル成長層およびアンチモン化インジウム（基
板）にそれぞれ設け、多波長（広い波長域に亘って）を
選択的に検出可能な構成とすることもできる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る化合
物半導体素子の製造方法は、主たる能動（素子）領域
が、たとえば水銀・カドミウム・テルルのエピタキシャ
ル成長層に較べ、大幅に高品質な錫−アンチモン化イン
ジウムの気相成長層に形成されており、かつ熱的ないし
化学的な安定性にもすぐれている。そして、化合物半導
体の特長ともいえる狭バンドギャップが、効率的に利用
されて10μm 帯の赤外線を高精度に検出することが可能
であり、歩留まりよく製造ないし構成し得ることと相俟
って実用上多くの利点をもたらすものといえる。
物半導体素子の製造方法は、主たる能動（素子）領域
が、たとえば水銀・カドミウム・テルルのエピタキシャ
ル成長層に較べ、大幅に高品質な錫−アンチモン化イン
ジウムの気相成長層に形成されており、かつ熱的ないし
化学的な安定性にもすぐれている。そして、化合物半導
体の特長ともいえる狭バンドギャップが、効率的に利用
されて10μm 帯の赤外線を高精度に検出することが可能
であり、歩留まりよく製造ないし構成し得ることと相俟
って実用上多くの利点をもたらすものといえる。
【図１】本発明に係る化合物半導体素子の要部構成例を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、用意されたアン
チモン化インジウムウエハの断面図。
おける実施態様を模式的に示すもので、用意されたアン
チモン化インジウムウエハの断面図。
【図３】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層を形成したときの断面図。
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層を形成したときの断面図。
【図４】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層面に SiO2 膜を形成したときの断面図。
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層面に SiO2 膜を形成したときの断面図。
【図５】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層面上の SiO2 膜をマスクパターン化したときの断
面図。
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層面上の SiO2 膜をマスクパターン化したときの断
面図。
【図６】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層にマスクパターンを介して選択的に不純物を拡散
させて第２の導電性領域を形成したときの断面図。
おける実施態様を模式的に示すもので、エピタキシャル
成長層にマスクパターンを介して選択的に不純物を拡散
させて第２の導電性領域を形成したときの断面図。
【図７】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、第２の導電性領
域を形成してからマスクパターンを除去したときの断面
図。
おける実施態様を模式的に示すもので、第２の導電性領
域を形成してからマスクパターンを除去したときの断面
図。
【図８】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、第２の導電性領
域面にマスクパターンを配置し一層目の保護膜を選択的
に形成したときの断面図。
おける実施態様を模式的に示すもので、第２の導電性領
域面にマスクパターンを配置し一層目の保護膜を選択的
に形成したときの断面図。
【図９】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例に
おける実施態様を模式的に示すもので、マスクパターン
を除去し一層目の保護膜を含む全面に二層目の保護膜を
形成したときの断面図。
おける実施態様を模式的に示すもので、マスクパターン
を除去し一層目の保護膜を含む全面に二層目の保護膜を
形成したときの断面図。
【図１０】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例
における実施態様を模式的に示すもので、マスクパター
ンを配置し二層目の保護膜を選択的にエッチング除去し
たときの断面図。
における実施態様を模式的に示すもので、マスクパター
ンを配置し二層目の保護膜を選択的にエッチング除去し
たときの断面図。
【図１１】本発明に係る化合物半導体素子の製造工程例
における実施態様を模式的に示すもので、選択的エッチ
ングした二層目の保護膜をマスクパターンとして電極を
含む金属層を蒸着形成したときの断面図。
における実施態様を模式的に示すもので、選択的エッチ
ングした二層目の保護膜をマスクパターンとして電極を
含む金属層を蒸着形成したときの断面図。
１…アンチモン化インジウム基体 ２…錫アンチモン
化インジウムのエピタキシャル成長層（第１の導電性領
域層） ３…第２の導電性領域層（能動領域形成部）
・ ４…保護膜 4a…一層目の保護膜 4b…二層目
の保護膜 ５…電極（金属蒸着層） ５′…金属蒸
着層 ６… SiO2 膜 ７，7a，7b，7c…レジストマ
スク
化インジウムのエピタキシャル成長層（第１の導電性領
域層） ３…第２の導電性領域層（能動領域形成部）
・ ４…保護膜 4a…一層目の保護膜 4b…二層目
の保護膜 ５…電極（金属蒸着層） ５′…金属蒸
着層 ６… SiO2 膜 ７，7a，7b，7c…レジストマ
スク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平原 奎治郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (1)
- 【請求項１】 アンチモン化インジウム（InSb）からな
る基体上に錫−アンチモン化インジウム（Snx (InSb)
1-x ）層を具50〜 230℃の基板温度で気相成長する工程
と、前記錫−アンチモン化インジウム層に半導体素子領
域（能動領域）を形設する工程とを具備して成ることを
特徴とする化合物半導体素子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22916593A JP3378310B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 化合物半導体素子の製造方法 |
| US08/305,516 US5497029A (en) | 1993-09-14 | 1994-09-13 | Tin-indium antimonide infrared detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22916593A JP3378310B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 化合物半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786163A true JPH0786163A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3378310B2 JP3378310B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=16887812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22916593A Expired - Fee Related JP3378310B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 化合物半導体素子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5497029A (ja) |
| JP (1) | JP3378310B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009206357A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 化合物半導体装置及び化合物半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811370B2 (ja) * | 1977-03-14 | 1983-03-02 | 箕村 茂 | 金属間化合物の金属的変態物質とその製造法 |
| JPH0821538B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1996-03-04 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | 量子井戸箱の形成方法 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP22916593A patent/JP3378310B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-13 US US08/305,516 patent/US5497029A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009206357A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 化合物半導体装置及び化合物半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3378310B2 (ja) | 2003-02-17 |
| US5497029A (en) | 1996-03-05 |
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