JPH09162201A - 半導体装置の製造方法および製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法および製造装置Info
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- JPH09162201A JPH09162201A JP7321390A JP32139095A JPH09162201A JP H09162201 A JPH09162201 A JP H09162201A JP 7321390 A JP7321390 A JP 7321390A JP 32139095 A JP32139095 A JP 32139095A JP H09162201 A JPH09162201 A JP H09162201A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＩ−ＶＩ族成長室とは別の真空処理室（成
長室）を設けずに、高品質のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
の結晶成長を達成することを目的とする。 【解決手段】 １１ａ−ｃは水素ガスを熱解離させて原
子状水素を発生させる密閉型クラッキングセルである。
１２ａ−１４ａはＩＩ−ＶＩ族分子線源である。ＧａＡ
ｓ基板１５ａを５００℃にし、水素のガスクラッキング
セル１１ａを１４００℃に加熱して３０分間原子状水素
を基板に照射して酸化膜を除去し、そのまま続いてＩＩ
−ＶＩ族半導体をＭＢＥ成長する。
長室）を設けずに、高品質のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
の結晶成長を達成することを目的とする。 【解決手段】 １１ａ−ｃは水素ガスを熱解離させて原
子状水素を発生させる密閉型クラッキングセルである。
１２ａ−１４ａはＩＩ−ＶＩ族分子線源である。ＧａＡ
ｓ基板１５ａを５００℃にし、水素のガスクラッキング
セル１１ａを１４００℃に加熱して３０分間原子状水素
を基板に照射して酸化膜を除去し、そのまま続いてＩＩ
−ＶＩ族半導体をＭＢＥ成長する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、青から緑色の発光
ダイオードや半導体レーザなどに用いられる半導体基板
上のＩＩ−ＶＩ化合物半導体の結晶成長に使用する分子
線エピタキシャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ
ｅｐｉｔａｘｙ ；ＭＢＥ）法における、半導体基板
の酸化膜除去方法及び上記の方法を用いた製造装置に関
するものである。
ダイオードや半導体レーザなどに用いられる半導体基板
上のＩＩ−ＶＩ化合物半導体の結晶成長に使用する分子
線エピタキシャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ
ｅｐｉｔａｘｙ ；ＭＢＥ）法における、半導体基板
の酸化膜除去方法及び上記の方法を用いた製造装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のＭＢ
Ｅ成長は、ジャーナル・オブ・クリスタル・グロース第
１１７巻（１９９２年）１２５〜１２８頁（Ｊｏｕｒｎ
ａｌｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ １１７
（１９９２）ｐ．１２５〜１２８）に記載されているよ
うに、ＧａＡｓやＩｎＰなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体基板上に形成されている自然酸化膜及び加工歪層を硫
酸系の溶液などを用いた化学エッチングにより取り除い
た後、純水中で清浄な薄い純水酸化膜を再度形成し、そ
の後、成長直前に成長室内の真空中で加熱して上記の純
水酸化膜を除去する方法がとられてきた。しかしなが
ら、上記の方法では、真空中で加熱を行うために、蒸気
圧の高いＶ族元素の砒素や燐原子が基板表面から脱離し
てしまい、III族元素であるガリウムやインジウムのド
ロップレットが基板表面に形成され、結晶性や界面特性
の十分でないものしか得ることができないという問題点
が生じる。
Ｅ成長は、ジャーナル・オブ・クリスタル・グロース第
１１７巻（１９９２年）１２５〜１２８頁（Ｊｏｕｒｎ
ａｌｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ １１７
（１９９２）ｐ．１２５〜１２８）に記載されているよ
うに、ＧａＡｓやＩｎＰなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体基板上に形成されている自然酸化膜及び加工歪層を硫
酸系の溶液などを用いた化学エッチングにより取り除い
た後、純水中で清浄な薄い純水酸化膜を再度形成し、そ
の後、成長直前に成長室内の真空中で加熱して上記の純
水酸化膜を除去する方法がとられてきた。しかしなが
ら、上記の方法では、真空中で加熱を行うために、蒸気
圧の高いＶ族元素の砒素や燐原子が基板表面から脱離し
てしまい、III族元素であるガリウムやインジウムのド
ロップレットが基板表面に形成され、結晶性や界面特性
の十分でないものしか得ることができないという問題点
が生じる。
【０００３】上記の問題点の解決策として、最近、アプ
ライド・フィジックス・レター第６０巻（１９９２年）
２０４５〜２０４７頁（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓＬｅｔｔｅｒ ５９ （１９９１） ｐ．１２７２〜
１２７４）に記載されているように、基板と同じＩＩＩ
−Ｖ族半導体をバッファ層として用いることにより、真
空中の酸化膜除去工程をなくし、高品質なＩＩ−ＶＩ族
半導体薄膜を得る試みがなされている。この場合、酸化
膜除去工程として基板にＶ族元素（砒素や燐など）を供
給しながら加熱することによりＶ族元素の離脱を抑える
という方法をとっている。
ライド・フィジックス・レター第６０巻（１９９２年）
２０４５〜２０４７頁（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓＬｅｔｔｅｒ ５９ （１９９１） ｐ．１２７２〜
１２７４）に記載されているように、基板と同じＩＩＩ
−Ｖ族半導体をバッファ層として用いることにより、真
空中の酸化膜除去工程をなくし、高品質なＩＩ−ＶＩ族
半導体薄膜を得る試みがなされている。この場合、酸化
膜除去工程として基板にＶ族元素（砒素や燐など）を供
給しながら加熱することによりＶ族元素の離脱を抑える
という方法をとっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板に
Ｖ族元素（砒素や燐など）を供給しながら加熱して酸化
膜除去を行なう場合は、Ｖ族元素がＩＩ−ＶＩ族半導体
に対してアクセプタ不純物となるために、ＩＩ−ＶＩ族
成長室とは別の真空処理室（成長室）を設け、この別の
真空処理室内でＶ族元素を供給しながら加熱して酸化膜
除去を行なう必要性があり、成長装置が巨大になること
や、工数が多いという新たな問題点が生じる。
Ｖ族元素（砒素や燐など）を供給しながら加熱して酸化
膜除去を行なう場合は、Ｖ族元素がＩＩ−ＶＩ族半導体
に対してアクセプタ不純物となるために、ＩＩ−ＶＩ族
成長室とは別の真空処理室（成長室）を設け、この別の
真空処理室内でＶ族元素を供給しながら加熱して酸化膜
除去を行なう必要性があり、成長装置が巨大になること
や、工数が多いという新たな問題点が生じる。
【０００５】また、従来例のところでも述べたように、
真空中で加熱するだけの酸化膜除去法では、基板からの
Ｖ族元素の脱離がおこり、高品質なＩＩ−ＶＩ族半導体
が形成できないといった課題があった。
真空中で加熱するだけの酸化膜除去法では、基板からの
Ｖ族元素の脱離がおこり、高品質なＩＩ−ＶＩ族半導体
が形成できないといった課題があった。
【０００６】本発明はかかる点に鑑み、ＩＩ−ＶＩ族成
長室とは別の真空処理室（成長室）を設けずに、高品質
のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の結晶成長を行うことを目
的とするものである。
長室とは別の真空処理室（成長室）を設けずに、高品質
のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の結晶成長を行うことを目
的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、第１の発明は、自然酸化膜を有する半導体基板を
加熱しながら化学的に活性な水素を少なくとも照射して
酸化膜を除去した後にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成
するものである。この構成により、酸化膜がアモルファ
ス状であるＧａＡｓやＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＰ、Ｉ
ｎＰ、ＡｌＰなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体におい
て、その酸化膜に対して、加熱しながら化学的に活性な
水素を照射することにより、基板表面の酸素と選択的に
結びつき、ＯＨ基やＨ2Ｏとして、酸素のみを選択的に
除去することができる。
めに、第１の発明は、自然酸化膜を有する半導体基板を
加熱しながら化学的に活性な水素を少なくとも照射して
酸化膜を除去した後にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成
するものである。この構成により、酸化膜がアモルファ
ス状であるＧａＡｓやＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＰ、Ｉ
ｎＰ、ＡｌＰなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体におい
て、その酸化膜に対して、加熱しながら化学的に活性な
水素を照射することにより、基板表面の酸素と選択的に
結びつき、ＯＨ基やＨ2Ｏとして、酸素のみを選択的に
除去することができる。
【０００８】また、基板温度は真空中で酸化膜を除去す
るよりも低温でよく、酸化膜除去中あるいは除去後に基
板から脱離する基板構成元素の量を少なくすることがで
きる。従って、半導体基板が砒素化物の場合は加熱温度
が５５０℃以下であることが好ましく、また、半導体基
板が燐化物の場合は加熱温度が５００℃以下であること
が好ましい。
るよりも低温でよく、酸化膜除去中あるいは除去後に基
板から脱離する基板構成元素の量を少なくすることがで
きる。従って、半導体基板が砒素化物の場合は加熱温度
が５５０℃以下であることが好ましく、また、半導体基
板が燐化物の場合は加熱温度が５００℃以下であること
が好ましい。
【０００９】また、水素ガスをＲＦ放電させた場合、水
素分子が準安定状態に励起されるという作用がある。ま
た、水素分子が解離して原子状水素になったり、さらに
その原子状水素が準安定状態に励起することができる。
上記の準安定状態の水素分子あるいは原子は高いエネル
ギーを持っており、化学的に活性なものとなる。
素分子が準安定状態に励起されるという作用がある。ま
た、水素分子が解離して原子状水素になったり、さらに
その原子状水素が準安定状態に励起することができる。
上記の準安定状態の水素分子あるいは原子は高いエネル
ギーを持っており、化学的に活性なものとなる。
【００１０】また、上記構成においては、化学的に活性
な水素が原子状水素、あるいは準安定状態の水素原子か
水素分子であることが好ましい。
な水素が原子状水素、あるいは準安定状態の水素原子か
水素分子であることが好ましい。
【００１１】さらに、上記構成においては、化学的に活
性な水素を作製するために、水素を１３００℃以上に加
熱することが好ましい。この場合、水素分子が熱解離し
て原子状水素を発生することになり、そうすれば、原子
状水素は未結合手を１つもっているために、化学的に非
常に活性な水素を得ることができる。
性な水素を作製するために、水素を１３００℃以上に加
熱することが好ましい。この場合、水素分子が熱解離し
て原子状水素を発生することになり、そうすれば、原子
状水素は未結合手を１つもっているために、化学的に非
常に活性な水素を得ることができる。
【００１２】また、上記構成においては、化学的に活性
な水素を作製するために、純水素ガスあるいは水素と希
ガスや窒素との混合ガスを放電させることが好ましい。
この場合、水素と希ガスや窒素との混合ガスは、純水素
ガスよりも放電条件が緩いくなる。上記の作用により基
板構成元素の脱離が抑えられた基板上に形成したＩＩ−
ＶＩ族半導体においては、結晶性や界面特性の劣化を抑
制することができる。
な水素を作製するために、純水素ガスあるいは水素と希
ガスや窒素との混合ガスを放電させることが好ましい。
この場合、水素と希ガスや窒素との混合ガスは、純水素
ガスよりも放電条件が緩いくなる。上記の作用により基
板構成元素の脱離が抑えられた基板上に形成したＩＩ−
ＶＩ族半導体においては、結晶性や界面特性の劣化を抑
制することができる。
【００１３】また、上記構成においては、ＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体がＩＩ族としてＣｄ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎの
うちいづれかかその組合せからなり、ＶＩ族としてＳ、
Ｓｅ、Ｔｅのうちいづれかかその組合せからなることが
好ましい。
化合物半導体がＩＩ族としてＣｄ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎの
うちいづれかかその組合せからなり、ＶＩ族としてＳ、
Ｓｅ、Ｔｅのうちいづれかかその組合せからなることが
好ましい。
【００１４】第２の発明は、第１の発明の半導体の製造
方法を達成するための製造装置の一つであり、真空容器
に半導体基板を加熱する装備と水素ガスを加熱して供給
する装備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備が
備わっていることである。この場合、真空容器に半導体
基板を加熱する装備と水素ガスを加熱して供給する装備
とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備を備えるこ
とにより、ＩＩＩ−Ｖ族基板を加熱して活性な水素を照
射することができ、結晶性や界面特性のよいＩＩ−ＶＩ
族半導体を形成することができる。
方法を達成するための製造装置の一つであり、真空容器
に半導体基板を加熱する装備と水素ガスを加熱して供給
する装備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備が
備わっていることである。この場合、真空容器に半導体
基板を加熱する装備と水素ガスを加熱して供給する装備
とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備を備えるこ
とにより、ＩＩＩ−Ｖ族基板を加熱して活性な水素を照
射することができ、結晶性や界面特性のよいＩＩ−ＶＩ
族半導体を形成することができる。
【００１５】第３の発明は、第１の発明の半導体の製造
方法を達成するための製造装置の一つであり、真空容器
に半導体基板を加熱する装備と水素の高周波プラズマを
供給する装備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装
備を備えたことである。この場合、真空容器に半導体基
板を加熱する装備と水素の高周波プラズマを供給する装
備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備を備える
ことにより、ＩＩＩ−Ｖ族基板を加熱して活性な水素を
照射することができるために、結晶性や界面特性のよい
ＩＩ−ＶＩ族半導体を形成することができる。
方法を達成するための製造装置の一つであり、真空容器
に半導体基板を加熱する装備と水素の高周波プラズマを
供給する装備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装
備を備えたことである。この場合、真空容器に半導体基
板を加熱する装備と水素の高周波プラズマを供給する装
備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備を備える
ことにより、ＩＩＩ−Ｖ族基板を加熱して活性な水素を
照射することができるために、結晶性や界面特性のよい
ＩＩ−ＶＩ族半導体を形成することができる。
【００１６】第４の発明は、第１の発明の半導体の製造
方法を達成するための製造装置の一つであり、真空容器
に半導体基板を加熱する装備と水素のエレクトロンサイ
クロトロン共鳴プラズマを供給する装備とＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体を形成する装備を備えたことである。この
場合、水素ガスを有磁場マイクロ波放電させると、ＲＦ
放電よりも更に準安定状態の水素分子や、原子状水素、
準安定状態の水素原子が形成されるという作用がある。
また、水素イオンも多く発生することができ、先にも述
べたように、準安定状態の水素分子あるいは原子は高い
エネルギーを持っており、化学的に活性である。そこ
で、真空容器にＥＣＲプラズマを供給する装備とＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体を形成する装備を備えることによ
り、ＩＩＩ−Ｖ族基板を加熱して活性な水素を照射する
ことができるために、結晶性や界面特性のよいＩＩ−Ｖ
Ｉ族半導体を形成することができる。
方法を達成するための製造装置の一つであり、真空容器
に半導体基板を加熱する装備と水素のエレクトロンサイ
クロトロン共鳴プラズマを供給する装備とＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体を形成する装備を備えたことである。この
場合、水素ガスを有磁場マイクロ波放電させると、ＲＦ
放電よりも更に準安定状態の水素分子や、原子状水素、
準安定状態の水素原子が形成されるという作用がある。
また、水素イオンも多く発生することができ、先にも述
べたように、準安定状態の水素分子あるいは原子は高い
エネルギーを持っており、化学的に活性である。そこ
で、真空容器にＥＣＲプラズマを供給する装備とＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体を形成する装備を備えることによ
り、ＩＩＩ−Ｖ族基板を加熱して活性な水素を照射する
ことができるために、結晶性や界面特性のよいＩＩ−Ｖ
Ｉ族半導体を形成することができる。
【００１７】上記第３あるいは第４の発明の構成におい
ては、基板とプラズマ供給源の間に電界をかける装備を
有することが好ましい。
ては、基板とプラズマ供給源の間に電界をかける装備を
有することが好ましい。
【００１８】ここで、プラズマ中に含まれるイオン種
は、基板表面に対してダメージを与えるが、基板とプラ
ズマ供給源との間に電界をかけることにより、イオン種
の基板への到達を抑制することができるという作用があ
る。
は、基板表面に対してダメージを与えるが、基板とプラ
ズマ供給源との間に電界をかけることにより、イオン種
の基板への到達を抑制することができるという作用があ
る。
【００１９】
（第１の発明の実施の形態）以下では、本発明第１の発
明の実施の形態における半導体装置の製造方法について
図面を参照しながら説明する。
明の実施の形態における半導体装置の製造方法について
図面を参照しながら説明する。
【００２０】図１は本発明の第１の実施の形態における
半導体装置の製造方法を行う半導体製造装置の構造を示
す概略図である。同図において１１ａはガスクラッキン
グセル用の密閉型のるつぼあり、１１ｂはオリフィス穴
１１ｂである。１１ｃはるつぼ全体を加熱するヒーター
であり１５００℃まで加熱可能である。また、１１ｄは
水素のガスボンベでありルツボに水素ガスを供給できる
ように構成されている。
半導体装置の製造方法を行う半導体製造装置の構造を示
す概略図である。同図において１１ａはガスクラッキン
グセル用の密閉型のるつぼあり、１１ｂはオリフィス穴
１１ｂである。１１ｃはるつぼ全体を加熱するヒーター
であり１５００℃まで加熱可能である。また、１１ｄは
水素のガスボンベでありルツボに水素ガスを供給できる
ように構成されている。
【００２１】上記のように構成された半導体製造装置に
おいて、１２ａ、１３ａ、１４ａは通常のルツボであ
り、各々のルツボには金属亜鉛、金属セレン、硫化亜鉛
が入っている。そして上記の金属亜鉛、金属セレン及び
硫化亜鉛を加熱蒸発させて亜鉛分子線１２ｂ、セレン分
子線１３ｂ、硫化亜鉛分子線１４ｂを得る。
おいて、１２ａ、１３ａ、１４ａは通常のルツボであ
り、各々のルツボには金属亜鉛、金属セレン、硫化亜鉛
が入っている。そして上記の金属亜鉛、金属セレン及び
硫化亜鉛を加熱蒸発させて亜鉛分子線１２ｂ、セレン分
子線１３ｂ、硫化亜鉛分子線１４ｂを得る。
【００２２】成長手順としては、まず、表面に酸化膜が
形成されている（酸化膜は自然酸化膜でも純水酸化膜で
もよい）ＧａＡｓ基板１５ａを真空容器１６ａ内の基板
ホルダー１５ｂに装着し、０．１μＰａ程度の超高真空
まで排気する。次に水素のガスクラッキングセル１１ａ
を１４００℃に加熱して（化学的に活性な）熱解離させ
た水素を得る。この時の水素の流量は０．１ｓｃｃｍと
した。なお、水素が熱解離するためには、ガスクラッキ
ンセル１１ａの密閉度をよくして効率よくルツボの熱を
水素分子に伝える必要があった。
形成されている（酸化膜は自然酸化膜でも純水酸化膜で
もよい）ＧａＡｓ基板１５ａを真空容器１６ａ内の基板
ホルダー１５ｂに装着し、０．１μＰａ程度の超高真空
まで排気する。次に水素のガスクラッキングセル１１ａ
を１４００℃に加熱して（化学的に活性な）熱解離させ
た水素を得る。この時の水素の流量は０．１ｓｃｃｍと
した。なお、水素が熱解離するためには、ガスクラッキ
ンセル１１ａの密閉度をよくして効率よくルツボの熱を
水素分子に伝える必要があった。
【００２３】また、ガスクラッキングセルは厚さ１ｍｍ
の窒化ホウ素製であり、オリフィス１１ｂ（出射ビーム
用の穴）の径は０．１ｍｍであり、水素ガスはルツボの
中にほぼ閉じ込められる。具体的には真空装置の圧力が
約０．１ｍＰａであるのに対し計算上はルツボの中の圧
力は０．１Ｐａであった。
の窒化ホウ素製であり、オリフィス１１ｂ（出射ビーム
用の穴）の径は０．１ｍｍであり、水素ガスはルツボの
中にほぼ閉じ込められる。具体的には真空装置の圧力が
約０．１ｍＰａであるのに対し計算上はルツボの中の圧
力は０．１Ｐａであった。
【００２４】このように原子状水素を基板に照射しなが
ら基板温度５００℃で３０分間保持して表面酸化膜を除
去した。酸化膜除去の確認には反射高速電子線回折（Ｒ
ＨＥＥＤ）像観察を行なった。本発明の実施の形態の場
合、ＲＨＥＥＤ像は４×３（あるいは２×１）構造を示
した。その後基板１５ａを３００℃に下げて安定させ、
亜鉛分子線１２ｂ、セレン分子線１３ｂ、硫化亜鉛分子
線１４ｂを同時に基板１５ａ上に照射して基板に格子整
合する硫化セレン化亜鉛（ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94）薄膜
（以後簡単にＺｎＳＳｅと記す。）を１μｍ形成した。
ら基板温度５００℃で３０分間保持して表面酸化膜を除
去した。酸化膜除去の確認には反射高速電子線回折（Ｒ
ＨＥＥＤ）像観察を行なった。本発明の実施の形態の場
合、ＲＨＥＥＤ像は４×３（あるいは２×１）構造を示
した。その後基板１５ａを３００℃に下げて安定させ、
亜鉛分子線１２ｂ、セレン分子線１３ｂ、硫化亜鉛分子
線１４ｂを同時に基板１５ａ上に照射して基板に格子整
合する硫化セレン化亜鉛（ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94）薄膜
（以後簡単にＺｎＳＳｅと記す。）を１μｍ形成した。
【００２５】ここで、亜鉛のるつぼ１２ａの温度は３０
０℃、セレンのるつぼ１３ａの温度は２００℃、硫化亜
鉛１４ａのルツボ温度は９００℃（いずれも温度調節器
の表示温度）とし、成長時間は２時間であった。
０℃、セレンのるつぼ１３ａの温度は２００℃、硫化亜
鉛１４ａのルツボ温度は９００℃（いずれも温度調節器
の表示温度）とし、成長時間は２時間であった。
【００２６】以上のような方法で形成した硫化セレン化
亜鉛は、同じＺｎＳＳｅ膜を２つの成長容器からなるＭ
ＢＥ装置で作製するのに比べて時間的に１時間以上節約
できた。また、作成された結晶の結晶性に関しては図２
に示すように、基板に対してコヒーレントに形成された
１μｍ厚のＺｎＳＳｅのＸ線回折（ＸＲＤ）の回折半値
幅が１９秒と理論回折幅に近く、また、バッファ層を有
するＺｎＳＳｅ膜の半値幅１８秒に対して、ほぼ同じ特
性を示した。透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察において
も界面の凹凸が１原子層以下の非常に平坦な膜が得られ
た。二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）や電子線プローブ
質量分析（ＥＰＭＡ）においても基板界面の残留酸素原
子の量は検出限界以下であった。
亜鉛は、同じＺｎＳＳｅ膜を２つの成長容器からなるＭ
ＢＥ装置で作製するのに比べて時間的に１時間以上節約
できた。また、作成された結晶の結晶性に関しては図２
に示すように、基板に対してコヒーレントに形成された
１μｍ厚のＺｎＳＳｅのＸ線回折（ＸＲＤ）の回折半値
幅が１９秒と理論回折幅に近く、また、バッファ層を有
するＺｎＳＳｅ膜の半値幅１８秒に対して、ほぼ同じ特
性を示した。透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察において
も界面の凹凸が１原子層以下の非常に平坦な膜が得られ
た。二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）や電子線プローブ
質量分析（ＥＰＭＡ）においても基板界面の残留酸素原
子の量は検出限界以下であった。
【００２７】ここで、ＧａＡｓ酸化膜除去温度を５００
℃としたが、基板温度が４００℃以上の時に酸化膜の除
去が確認できた。しかしながら、５５０℃以上では、酸
化膜除去後に基板からのＡｓ原子の脱離が起こり、格子
欠陥の発生など、結晶性の劣化がみられるとともに、界
面の凹凸も１原子層を越えた。５５０℃以上の場合は、
成長を行なう真空容器に付属している四重極質量分析器
（ＱＭＡ）における若干の水素化砒素基（ＡｓＨ−）の
信号の増加からも示唆される。
℃としたが、基板温度が４００℃以上の時に酸化膜の除
去が確認できた。しかしながら、５５０℃以上では、酸
化膜除去後に基板からのＡｓ原子の脱離が起こり、格子
欠陥の発生など、結晶性の劣化がみられるとともに、界
面の凹凸も１原子層を越えた。５５０℃以上の場合は、
成長を行なう真空容器に付属している四重極質量分析器
（ＱＭＡ）における若干の水素化砒素基（ＡｓＨ−）の
信号の増加からも示唆される。
【００２８】また、水素のガスセルの温度を１４００℃
としたが、１３００℃以上の温度で、低温での酸化膜除
去の効果がみられた。しかしながら１３００℃近くでは
酸化膜除去に３時間程度かかり、除去速度が１４００℃
に比べて５倍程度長くなった。
としたが、１３００℃以上の温度で、低温での酸化膜除
去の効果がみられた。しかしながら１３００℃近くでは
酸化膜除去に３時間程度かかり、除去速度が１４００℃
に比べて５倍程度長くなった。
【００２９】さらに、ＩＩ−ＶＩ族半導体としてＺｎＳ
0.06Ｓｅ0.94を用いたが、この他、Ｚｎ0.42Ｃｄ0.58S
やＺｎ0.9Ｍｇ0.1Ｓ0.2Ｓｅ0.8などのＩＩ族がＣｄ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅからな
るあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を用いても同様
の効果がみられた。特に基板に格子整合する混晶薄膜の
場合にその効果が大きかった。具体的には格子不整合度
（Δａ／ａ）が０．１％以下の場合に非常に平坦な薄膜
が得られた。
0.06Ｓｅ0.94を用いたが、この他、Ｚｎ0.42Ｃｄ0.58S
やＺｎ0.9Ｍｇ0.1Ｓ0.2Ｓｅ0.8などのＩＩ族がＣｄ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅからな
るあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を用いても同様
の効果がみられた。特に基板に格子整合する混晶薄膜の
場合にその効果が大きかった。具体的には格子不整合度
（Δａ／ａ）が０．１％以下の場合に非常に平坦な薄膜
が得られた。
【００３０】なお、本実施の形態ではＭＢＥ法を用いて
成長を行なったが、原料としてジメチル亜鉛（（Ｃ
Ｈ3）2Ｚｎ）、メチルメルカプタン（ＣＨ3ＳＨ）とジ
エチル亜鉛（（Ｃ2Ｈ5）2Ｚｎ）を用いた有機金属ＭＢ
Ｅ法を用いた場合も同様の効果がみられた。
成長を行なったが、原料としてジメチル亜鉛（（Ｃ
Ｈ3）2Ｚｎ）、メチルメルカプタン（ＣＨ3ＳＨ）とジ
エチル亜鉛（（Ｃ2Ｈ5）2Ｚｎ）を用いた有機金属ＭＢ
Ｅ法を用いた場合も同様の効果がみられた。
【００３１】ここで、基板としてＧａＡｓを用いたが、
この他、ＩｎＡｓ基板上のＣｄＳｅ薄膜やＡｌＡｓ基板
上のＺｎＳｅ薄膜の形成にこの方法を用いた場合も、同
様に４００℃から５５０℃のあいだで酸化膜の除去が可
能であり、結晶性を損なうことなくＩＩ−ＶＩ族半導体
の形成が可能であった。
この他、ＩｎＡｓ基板上のＣｄＳｅ薄膜やＡｌＡｓ基板
上のＺｎＳｅ薄膜の形成にこの方法を用いた場合も、同
様に４００℃から５５０℃のあいだで酸化膜の除去が可
能であり、結晶性を損なうことなくＩＩ−ＶＩ族半導体
の形成が可能であった。
【００３２】また、基板としてＩｎＰを用いて、基板に
ほぼ格子整合する厚さ１μｍのＺｎ 0.48Ｃｄ0.52Ｓｅや
ＣｄＳ0.83Ｓｅ0.17やＭｇ0.9Ｚｎ0.1Ｓｅや、ＭｇＳ
0.08Ｓｅ0.92、ＺｎＳ0.34Ｔｅ0.66、ＺｎＳｅ0.54Ｔｅ
0.46などのＩＩ族がＣｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶ
Ｉ族がＳ，Ｓｅ，ＴｅからなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半
導体（混晶）を形成した場合、いずれもＸ線回折半値幅
が真空中で加熱するという通常の酸化膜除去工程のもの
に比べて良く、20秒前後と理論半値幅に近いものが得ら
れた。
ほぼ格子整合する厚さ１μｍのＺｎ 0.48Ｃｄ0.52Ｓｅや
ＣｄＳ0.83Ｓｅ0.17やＭｇ0.9Ｚｎ0.1Ｓｅや、ＭｇＳ
0.08Ｓｅ0.92、ＺｎＳ0.34Ｔｅ0.66、ＺｎＳｅ0.54Ｔｅ
0.46などのＩＩ族がＣｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶ
Ｉ族がＳ，Ｓｅ，ＴｅからなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半
導体（混晶）を形成した場合、いずれもＸ線回折半値幅
が真空中で加熱するという通常の酸化膜除去工程のもの
に比べて良く、20秒前後と理論半値幅に近いものが得ら
れた。
【００３３】さらに、基板としてGaPを用いて、基板に
格子整合する厚さ１μｍのＺｎＳ0.8Ｓｅ0.2やＺｎ0.3
Ｍｇ0.7SやＺｎ0.9Ｃｄ0.1ＳなどのＩＩ族がＣｄ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅからな
るあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を形成した場
合、５００℃以下の酸化膜除去温度のばあい、いずれも
Ｘ線回折半値幅が真空中で加熱するという通常の酸化膜
除去工程のものに比べて良く、２５秒前後と理論半値幅
に近いものが得られた。
格子整合する厚さ１μｍのＺｎＳ0.8Ｓｅ0.2やＺｎ0.3
Ｍｇ0.7SやＺｎ0.9Ｃｄ0.1ＳなどのＩＩ族がＣｄ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅからな
るあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を形成した場
合、５００℃以下の酸化膜除去温度のばあい、いずれも
Ｘ線回折半値幅が真空中で加熱するという通常の酸化膜
除去工程のものに比べて良く、２５秒前後と理論半値幅
に近いものが得られた。
【００３４】（発明の実施の形態２）次に、以下では、
本発明第２の発明の実施の形態における半導体装置の製
造方法について図面を参照しながら説明する。
本発明第２の発明の実施の形態における半導体装置の製
造方法について図面を参照しながら説明する。
【００３５】図３は本発明第２の発明の実施の形態にお
ける半導体装置の製造方法を行う半導体製造装置の構造
を示す概略図である。同図において３１ａはＲＦプラズ
マを起こす密閉型のるつぼであり、３１ｂはオリフィス
穴である。３１ｃはＲＦコイルであり、ＲＦ電源３１ｄ
により１３．５６ＭＨｚの高周波を引加する。３１ｅは
水素のガスボンベでありルツボに水素ガスを供給できる
ようになっている。
ける半導体装置の製造方法を行う半導体製造装置の構造
を示す概略図である。同図において３１ａはＲＦプラズ
マを起こす密閉型のるつぼであり、３１ｂはオリフィス
穴である。３１ｃはＲＦコイルであり、ＲＦ電源３１ｄ
により１３．５６ＭＨｚの高周波を引加する。３１ｅは
水素のガスボンベでありルツボに水素ガスを供給できる
ようになっている。
【００３６】３２ａ、３３ａ、３４ａは通常のルツボで
あり、各々のルツボ内には、金属亜鉛、金属セレン及び
硫化亜鉛が入っている。そして上記の金属亜鉛、金属セ
レン及び硫化亜鉛を加熱蒸発させて亜鉛分子線３２ｂ、
セレン分子線３３ｂ、硫化亜鉛分子線３４ｂを得る。
あり、各々のルツボ内には、金属亜鉛、金属セレン及び
硫化亜鉛が入っている。そして上記の金属亜鉛、金属セ
レン及び硫化亜鉛を加熱蒸発させて亜鉛分子線３２ｂ、
セレン分子線３３ｂ、硫化亜鉛分子線３４ｂを得る。
【００３７】成長手順としては上記の第１の発明の実施
の形態と同様に、まず、表面に酸化膜が形成されている
ＧａＡｓ基板３５ａを真空容器３６ａ内の基板ホルダー
３５ｂに装着し、０．１μＰａ程度の超高真空まで排気
する。水素のＲＦプラズマセル３１ａ−ｃに３００Ｗの
高周波を引加してＲＦ放電させ、準安定状態の水素を得
る。この時の水素の流量は０．１ｓｃｃｍであり、真空
容器の圧力は０．１ｍＰａであった。ＲＦプラズマセル
はオックスフォード社製ＭＰＤ２１であり、厚さ１ｍｍ
の窒化ホウ素製ルツボを有し、オリフィス３１ｂ（出射
ビーム用の穴）の径は０．２ｍｍである。このＲＦプラ
ズマセルは放電状態をモニターすることができ、放電ス
ペクトルは基底状態の水素分子のスペクトルに準安定状
態の水素分子のスペクトルと基底状態の水素原子のスペ
クトルが混ざったものであった。
の形態と同様に、まず、表面に酸化膜が形成されている
ＧａＡｓ基板３５ａを真空容器３６ａ内の基板ホルダー
３５ｂに装着し、０．１μＰａ程度の超高真空まで排気
する。水素のＲＦプラズマセル３１ａ−ｃに３００Ｗの
高周波を引加してＲＦ放電させ、準安定状態の水素を得
る。この時の水素の流量は０．１ｓｃｃｍであり、真空
容器の圧力は０．１ｍＰａであった。ＲＦプラズマセル
はオックスフォード社製ＭＰＤ２１であり、厚さ１ｍｍ
の窒化ホウ素製ルツボを有し、オリフィス３１ｂ（出射
ビーム用の穴）の径は０．２ｍｍである。このＲＦプラ
ズマセルは放電状態をモニターすることができ、放電ス
ペクトルは基底状態の水素分子のスペクトルに準安定状
態の水素分子のスペクトルと基底状態の水素原子のスペ
クトルが混ざったものであった。
【００３８】このようにＲＦプラズマ水素を基板に照射
しながら基板温度５００℃で３０分間保持して表面酸化
膜を除去した。酸化膜除去の確認にはＲＨＥＥＤ像観察
を行なった。本発明の実施の形態の場合、ＲＨＥＥＤ像
は４×３（あるいは２×１）構造を示した。その後基板
３５ａを３００℃に下げて安定させ、亜鉛分子線３２
ｂ、セレン分子線３３ｂ、硫化亜鉛分子線３４ｂを同時
に基板３５ａ上に照射して基板に格子整合するＺｎＳ
0.06Ｓｅ0.94薄膜を１μｍ形成した。
しながら基板温度５００℃で３０分間保持して表面酸化
膜を除去した。酸化膜除去の確認にはＲＨＥＥＤ像観察
を行なった。本発明の実施の形態の場合、ＲＨＥＥＤ像
は４×３（あるいは２×１）構造を示した。その後基板
３５ａを３００℃に下げて安定させ、亜鉛分子線３２
ｂ、セレン分子線３３ｂ、硫化亜鉛分子線３４ｂを同時
に基板３５ａ上に照射して基板に格子整合するＺｎＳ
0.06Ｓｅ0.94薄膜を１μｍ形成した。
【００３９】ここで、亜鉛のるつぼ３２ａの温度は３０
０℃、セレンのるつぼ３３ａの温度は２００℃、硫化亜
鉛のルツボ３４ａの温度は９００℃（いずれも温度調節
器の表示温度）とし、成長時間は２時間であった。
０℃、セレンのるつぼ３３ａの温度は２００℃、硫化亜
鉛のルツボ３４ａの温度は９００℃（いずれも温度調節
器の表示温度）とし、成長時間は２時間であった。
【００４０】以上のような方法で形成した硫化セレン化
亜鉛は、同じＺｎＳＳｅ膜を２つの成長容器からなるＭ
ＢＥ装置で作製するのに比べて時間的に１時間以上節約
できた。また、結晶性に関しては基板に対してコヒーレ
ントに形成された１μｍ厚のＺｎＳＳｅのＸＲＤの回折
半値幅が２０秒と理論回折幅に近く、また、バッファ層
を有するＺｎＳＳｅ膜の半値幅１８秒に対してもほぼ同
じ特性を示した。ＴＥＭ観察においても界面の凹凸が１
原子層以下の非常に平坦な膜が得られた。ＳＩＭＳやＥ
ＰＭＡにおいても基板界面の残留酸素原子の量は検出限
界以下であった。
亜鉛は、同じＺｎＳＳｅ膜を２つの成長容器からなるＭ
ＢＥ装置で作製するのに比べて時間的に１時間以上節約
できた。また、結晶性に関しては基板に対してコヒーレ
ントに形成された１μｍ厚のＺｎＳＳｅのＸＲＤの回折
半値幅が２０秒と理論回折幅に近く、また、バッファ層
を有するＺｎＳＳｅ膜の半値幅１８秒に対してもほぼ同
じ特性を示した。ＴＥＭ観察においても界面の凹凸が１
原子層以下の非常に平坦な膜が得られた。ＳＩＭＳやＥ
ＰＭＡにおいても基板界面の残留酸素原子の量は検出限
界以下であった。
【００４１】ここで、ＧａＡｓ酸化膜除去温度を５００
℃としたが、基板温度が４００℃以上の時に酸化膜の除
去が確認できた。しかしながら、５５０℃以上では、酸
化膜除去後に基板からのＡｓ原子の脱離が起こり、格子
欠陥の発生など、結晶性の劣化がみられるとともに、界
面の凹凸も１原子層を越えた。
℃としたが、基板温度が４００℃以上の時に酸化膜の除
去が確認できた。しかしながら、５５０℃以上では、酸
化膜除去後に基板からのＡｓ原子の脱離が起こり、格子
欠陥の発生など、結晶性の劣化がみられるとともに、界
面の凹凸も１原子層を越えた。
【００４２】また、ＩＩ−ＶＩ族半導体としてＺｎＳ
0.06Ｓｅ0.94を用いたが、この他、Ｚｎ0.42Ｃｄ
0.58Ｓ、Ｚｎ0.9Ｍｇ0.1Ｓ0.2Ｓｅ0.8などのＩＩ族がＣ
ｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅ
からなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を用いて
も同様の効果がみられた。特に基板に格子整合する混晶
薄膜の場合にその効果が大きかった。具体的には格子不
整合度（Δａ／ａ）が０．１％以下の場合に非常に平坦
な薄膜が得られた。
0.06Ｓｅ0.94を用いたが、この他、Ｚｎ0.42Ｃｄ
0.58Ｓ、Ｚｎ0.9Ｍｇ0.1Ｓ0.2Ｓｅ0.8などのＩＩ族がＣ
ｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅ
からなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を用いて
も同様の効果がみられた。特に基板に格子整合する混晶
薄膜の場合にその効果が大きかった。具体的には格子不
整合度（Δａ／ａ）が０．１％以下の場合に非常に平坦
な薄膜が得られた。
【００４３】なお、ここではＭＢＥ法を用いて成長を行
なったが、原料として（ＣＨ3）2Ｚｎ、ＣＨ3ＳＨと
（Ｃ2Ｈ5）2Ｓｅを用いた有機金属ＭＢＥ法を用いた場
合も同様の効果がみられた。
なったが、原料として（ＣＨ3）2Ｚｎ、ＣＨ3ＳＨと
（Ｃ2Ｈ5）2Ｓｅを用いた有機金属ＭＢＥ法を用いた場
合も同様の効果がみられた。
【００４４】また、基板としてＧａＡｓを用いたが、こ
の他、ＩｎＡｓ基板上のＣｄＳｅ薄膜やＡｌＡｓ基板上
のＺｎＳｅ薄膜の形成にこの方法を用いた場合も、同様
に４００℃から５５０℃のあいだで、結晶性を損なうこ
となくＩＩ−ＶＩ族半導体の形成が可能であった。
の他、ＩｎＡｓ基板上のＣｄＳｅ薄膜やＡｌＡｓ基板上
のＺｎＳｅ薄膜の形成にこの方法を用いた場合も、同様
に４００℃から５５０℃のあいだで、結晶性を損なうこ
となくＩＩ−ＶＩ族半導体の形成が可能であった。
【００４５】さらに、基板としてＩｎＰを用いて、基板
にほぼ格子整合する厚さ１μｍのＺｎ0.48Ｃｄ0.52Ｓｅ
やＣｄＳ0.83Ｓｅ0.17やＭｇ0.9Ｚｎ0.1Ｓｅや、ＭｇＳ
0.08Ｓｅ0.92、ＺｎＳ0.34Ｔｅ0.66、ＺｎＳｅ0.54Ｔｅ
0.46などのＩＩ族がＣｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶ
Ｉ族がＳ，Ｓｅ，ＴｅからなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半
導体（混晶）を形成した場合、いずれもＸ線回折半値幅
が真空中で加熱するという通常の酸化膜除去工程のもの
に比べて良く、20秒前後と理論半値幅に近いものが得ら
れた。
にほぼ格子整合する厚さ１μｍのＺｎ0.48Ｃｄ0.52Ｓｅ
やＣｄＳ0.83Ｓｅ0.17やＭｇ0.9Ｚｎ0.1Ｓｅや、ＭｇＳ
0.08Ｓｅ0.92、ＺｎＳ0.34Ｔｅ0.66、ＺｎＳｅ0.54Ｔｅ
0.46などのＩＩ族がＣｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶ
Ｉ族がＳ，Ｓｅ，ＴｅからなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半
導体（混晶）を形成した場合、いずれもＸ線回折半値幅
が真空中で加熱するという通常の酸化膜除去工程のもの
に比べて良く、20秒前後と理論半値幅に近いものが得ら
れた。
【００４６】また、基板としてＧａＰを用いて、基板に
格子整合する厚さ１μｍのＺｎＳ0. 8Ｓｅ0.2やＺｎ0.3
Ｍｇ0.7ＳやＺｎ0.9Ｃｄ0.1ＳなどのＩＩ族がＣｄ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅからな
るあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を形成した場
合、いずれもＸ線回折半値幅が真空中で加熱するという
通常の酸化膜除去工程のものに比べて良く、２５秒前後
と理論半値幅に近いものが得られた。
格子整合する厚さ１μｍのＺｎＳ0. 8Ｓｅ0.2やＺｎ0.3
Ｍｇ0.7ＳやＺｎ0.9Ｃｄ0.1ＳなどのＩＩ族がＣｄ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅからな
るあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を形成した場
合、いずれもＸ線回折半値幅が真空中で加熱するという
通常の酸化膜除去工程のものに比べて良く、２５秒前後
と理論半値幅に近いものが得られた。
【００４７】ここで、水素のＲＦプラズマセルの入射パ
ワーを３００Ｗとしたが、入射パワーが大きいほど酸化
膜除去の効果が大きかった。実質的には１００Ｗ以上
で、実用上の効果が見られたが、１００Ｗでは酸化膜除
去に２時間程度かかり、除去速度が３００Ｗに比べて４
倍程度長くなった。
ワーを３００Ｗとしたが、入射パワーが大きいほど酸化
膜除去の効果が大きかった。実質的には１００Ｗ以上
で、実用上の効果が見られたが、１００Ｗでは酸化膜除
去に２時間程度かかり、除去速度が３００Ｗに比べて４
倍程度長くなった。
【００４８】また、水素の流量を０．１ｓｃｃｍとした
が、放電の起こる範囲では水素流量が少ないほど酸化膜
除去の速度が大きかった。実際は０．０８〜１０ｓｃｃ
ｍで実用上の酸化膜除去効果がみられた。また、このよ
うに水素の流量を変えると条件によっては水素原子ある
いは分子のイオンが発生した。具体的には流量が０．１
ｓｃｃｍ以下の圧力の低い条件下でイオンが多く発生
し、基板表面の元素のスパッタリングと思われる現象が
観測され、表面の平滑性が悪くなった。このイオンはエ
ネルギーが大きいためにＧａＡｓ基板との反応が大き
く、基板原子の脱離現象を起こさせる効果を示す。この
対策として、基板にプラスの電位をかけるか、ＲＦプラ
ズマ源と基板との間に電界あるいは磁界をかけると、こ
の影響は減少した。
が、放電の起こる範囲では水素流量が少ないほど酸化膜
除去の速度が大きかった。実際は０．０８〜１０ｓｃｃ
ｍで実用上の酸化膜除去効果がみられた。また、このよ
うに水素の流量を変えると条件によっては水素原子ある
いは分子のイオンが発生した。具体的には流量が０．１
ｓｃｃｍ以下の圧力の低い条件下でイオンが多く発生
し、基板表面の元素のスパッタリングと思われる現象が
観測され、表面の平滑性が悪くなった。このイオンはエ
ネルギーが大きいためにＧａＡｓ基板との反応が大き
く、基板原子の脱離現象を起こさせる効果を示す。この
対策として、基板にプラスの電位をかけるか、ＲＦプラ
ズマ源と基板との間に電界あるいは磁界をかけると、こ
の影響は減少した。
【００４９】さらに、水素の代わりに、アルゴンガスで
希釈した水素を使用した場合にも同様の効果がみられ
た。実際に用いた希釈度は水素濃度１０％のものであ
る。この場合、上記発明の実施の形態と同じ０．１ｓｃ
ｃｍの流量、引加パワー３００Ｗ、基板温度５００℃の
場合、３０分で酸化膜の除去ができた。また、この場
合、ＲＦ放電可能領域が０．０４〜１０ｓｃｃｍと、水
素のみを用いた場合に比べてやや広いという利点があっ
た他、形成されたＩＩ−ＶＩ族半導体薄膜の特性は、上
記発明の実施の形態とほとんど同じであった。
希釈した水素を使用した場合にも同様の効果がみられ
た。実際に用いた希釈度は水素濃度１０％のものであ
る。この場合、上記発明の実施の形態と同じ０．１ｓｃ
ｃｍの流量、引加パワー３００Ｗ、基板温度５００℃の
場合、３０分で酸化膜の除去ができた。また、この場
合、ＲＦ放電可能領域が０．０４〜１０ｓｃｃｍと、水
素のみを用いた場合に比べてやや広いという利点があっ
た他、形成されたＩＩ−ＶＩ族半導体薄膜の特性は、上
記発明の実施の形態とほとんど同じであった。
【００５０】（第３の発明の実施の形態）以下では、本
発明第３の発明の実施の形態における半導体装置の製造
方法について図面を参照しながら説明する。
発明第３の発明の実施の形態における半導体装置の製造
方法について図面を参照しながら説明する。
【００５１】図４は本発明の実施の形態における半導体
の製造装置の構造を示す概略図である。同図において４
１ａはマイクロ波と磁場を利用した有磁場マイクロ波放
電セルであり、内部に磁石４１ｂが装備されている。４
１ｃはマイクロ波発生器であり、セル４１ａに２４５０
ＭＨｚのマイクロ波を送ることができるようになってい
る。４１ｄは水素のガスボンベであり放電セルに水素ガ
スを供給できるようになっている。４５ａは基板で、真
空容器とは電気的に絶縁されており、真空容器に対して
バイアス電圧をかけられるようになっている。
の製造装置の構造を示す概略図である。同図において４
１ａはマイクロ波と磁場を利用した有磁場マイクロ波放
電セルであり、内部に磁石４１ｂが装備されている。４
１ｃはマイクロ波発生器であり、セル４１ａに２４５０
ＭＨｚのマイクロ波を送ることができるようになってい
る。４１ｄは水素のガスボンベであり放電セルに水素ガ
スを供給できるようになっている。４５ａは基板で、真
空容器とは電気的に絶縁されており、真空容器に対して
バイアス電圧をかけられるようになっている。
【００５２】４２ａ、４３ａ、４４ａは通常のルツボで
あり、各々のルツボ内には、金属亜鉛、金属セレン及び
硫化亜鉛が入っている。そして、上記の金属亜鉛、金属
セレン及び硫化亜鉛を加熱蒸発させて亜鉛分子線４２
ｂ、セレン分子線４３ｂ、硫化亜鉛分子線４４ｂを得
る。
あり、各々のルツボ内には、金属亜鉛、金属セレン及び
硫化亜鉛が入っている。そして、上記の金属亜鉛、金属
セレン及び硫化亜鉛を加熱蒸発させて亜鉛分子線４２
ｂ、セレン分子線４３ｂ、硫化亜鉛分子線４４ｂを得
る。
【００５３】成長手順としては上記の第１の発明の実施
の形態と同様に、まず、表面に酸化膜が形成されている
ＧａＡｓ基板４５ａを真空容器４６ａ内の基板ホルダー
４５ｂに装着し、０．１μＰａ程度の超高真空まで排気
する。基板４５ａには＋１０Ｖのバイアス電圧をかけて
おく。水素の有磁場マイクロ波放電プラズマセル４１ａ
に８０Ｗのマイクロ波を引加して有磁場マイクロ波放電
させ、水素イオンと準安定状態の水素を得る。この時の
水素の流量は０．０５ｓｃｃｍであり、真空容器４６ａ
の圧力は０．０５ｍＰａであった。この有磁場マイクロ
波放電セルは放電状態をモニターすることができ、放電
スペクトルは基底状態の水素分子と水素イオンのスペク
トルに準安定状態の水素分子のスペクトルと基底状態の
水素原子のスペクトルが混ざったものであった。
の形態と同様に、まず、表面に酸化膜が形成されている
ＧａＡｓ基板４５ａを真空容器４６ａ内の基板ホルダー
４５ｂに装着し、０．１μＰａ程度の超高真空まで排気
する。基板４５ａには＋１０Ｖのバイアス電圧をかけて
おく。水素の有磁場マイクロ波放電プラズマセル４１ａ
に８０Ｗのマイクロ波を引加して有磁場マイクロ波放電
させ、水素イオンと準安定状態の水素を得る。この時の
水素の流量は０．０５ｓｃｃｍであり、真空容器４６ａ
の圧力は０．０５ｍＰａであった。この有磁場マイクロ
波放電セルは放電状態をモニターすることができ、放電
スペクトルは基底状態の水素分子と水素イオンのスペク
トルに準安定状態の水素分子のスペクトルと基底状態の
水素原子のスペクトルが混ざったものであった。
【００５４】このように有磁場マイクロ波放電させた水
素を基板に照射しながら基板温度５００℃で２０分間保
持して表面酸化膜を除去した。酸化膜除去の確認にはＲ
ＨＥＥＤ像観察を行なった。本発明の実施の形態の場
合、ＲＨＥＥＤ像は４×３（あるいは２×１）構造を示
した。その後基板４５ａを３００℃に下げて安定させ、
亜鉛分子線４２ｂ、セレン分子線４３ｂ、硫化亜鉛分子
線４４ｂを同時に基板４５ａ上に照射して基板に格子整
合するＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94薄膜を１μｍ形成した。
素を基板に照射しながら基板温度５００℃で２０分間保
持して表面酸化膜を除去した。酸化膜除去の確認にはＲ
ＨＥＥＤ像観察を行なった。本発明の実施の形態の場
合、ＲＨＥＥＤ像は４×３（あるいは２×１）構造を示
した。その後基板４５ａを３００℃に下げて安定させ、
亜鉛分子線４２ｂ、セレン分子線４３ｂ、硫化亜鉛分子
線４４ｂを同時に基板４５ａ上に照射して基板に格子整
合するＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94薄膜を１μｍ形成した。
【００５５】ここで、亜鉛のるつぼ４２ａの温度は３０
０℃、セレンのるつぼ４３ａの温度は２００℃、硫化亜
鉛のルツボ４４ａの温度は９００℃（いずれも温度調節
器の表示温度）とし、成長時間を２時間とした。
０℃、セレンのるつぼ４３ａの温度は２００℃、硫化亜
鉛のルツボ４４ａの温度は９００℃（いずれも温度調節
器の表示温度）とし、成長時間を２時間とした。
【００５６】以上のような方法で形成した硫化セレン化
亜鉛は、同じＺｎＳＳｅ膜を２つの成長容器からなるＭ
ＢＥ装置で作製するのに比べて時間的に１時間以上節約
できた。また、結晶性に関しては基板に対してコヒーレ
ントに形成された１μｍ厚のＺｎＳＳｅのＸＲＤの回折
半値幅が１９秒と理論回折幅に近く、また、バッファ層
を有するＺｎＳＳｅ膜の半値幅１８秒に対してもほぼ同
じ特性を示した。ＴＥＭ観察においても界面の凹凸が１
原子層以下の非常に平坦な膜が得られた。ＳＩＭＳやＥ
ＰＭＡにおいても基板界面の残留酸素原子の量は検出限
界以下であった。
亜鉛は、同じＺｎＳＳｅ膜を２つの成長容器からなるＭ
ＢＥ装置で作製するのに比べて時間的に１時間以上節約
できた。また、結晶性に関しては基板に対してコヒーレ
ントに形成された１μｍ厚のＺｎＳＳｅのＸＲＤの回折
半値幅が１９秒と理論回折幅に近く、また、バッファ層
を有するＺｎＳＳｅ膜の半値幅１８秒に対してもほぼ同
じ特性を示した。ＴＥＭ観察においても界面の凹凸が１
原子層以下の非常に平坦な膜が得られた。ＳＩＭＳやＥ
ＰＭＡにおいても基板界面の残留酸素原子の量は検出限
界以下であった。
【００５７】ここで、ＧａＡｓ酸化膜除去温度を５００
℃としたが、基板温度が４００℃以上の時に酸化膜の除
去が確認できた。しかしながら、５５０℃以上では、酸
化膜除去後に基板からのＡｓ原子の脱離が起こり、格子
欠陥の発生など、結晶性の劣化がみられるとともに、界
面の凹凸も１原子層を越えた。
℃としたが、基板温度が４００℃以上の時に酸化膜の除
去が確認できた。しかしながら、５５０℃以上では、酸
化膜除去後に基板からのＡｓ原子の脱離が起こり、格子
欠陥の発生など、結晶性の劣化がみられるとともに、界
面の凹凸も１原子層を越えた。
【００５８】また、ＩＩ−ＶＩ族半導体としてＺｎＳ
0.06Ｓｅ0.94を用いたが、この他、Ｚｎ0.42Ｃｄ
0.58Ｓ、Ｚｎ0.9Ｍｇ0.1Ｓ0.2Ｓｅ0.8などのＩＩ族がＣ
ｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅ
からなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を用いて
も同様の効果がみられた。特に基板に格子整合する混晶
薄膜の場合にその効果が大きかった。具体的には格子不
整合度（Δａ／ａ）が０．１％以下の場合に非常に平坦
な薄膜が得られた。
0.06Ｓｅ0.94を用いたが、この他、Ｚｎ0.42Ｃｄ
0.58Ｓ、Ｚｎ0.9Ｍｇ0.1Ｓ0.2Ｓｅ0.8などのＩＩ族がＣ
ｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅ
からなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を用いて
も同様の効果がみられた。特に基板に格子整合する混晶
薄膜の場合にその効果が大きかった。具体的には格子不
整合度（Δａ／ａ）が０．１％以下の場合に非常に平坦
な薄膜が得られた。
【００５９】なお、ここではＭＢＥ法を用いて成長を行
なったが、原料として（ＣＨ3）2Ｚｎ、ＣＨ3ＳＨと
（Ｃ2Ｈ5）2Ｓｅを用いた有機金属ＭＢＥ法を用いた場
合も同様の効果がみられた。
なったが、原料として（ＣＨ3）2Ｚｎ、ＣＨ3ＳＨと
（Ｃ2Ｈ5）2Ｓｅを用いた有機金属ＭＢＥ法を用いた場
合も同様の効果がみられた。
【００６０】ここで、基板としてＧａＡｓを用いたが、
この他、ＩｎＡｓ基板上のＣｄＳｅ薄膜やＡｌＡｓ基板
上のＺｎＳｅ薄膜の形成にこの方法を用いた場合も、同
様に４００℃から５５０℃のあいだで、結晶性を損なう
ことなくＩＩ−ＶＩ族半導体の形成が可能であった。
この他、ＩｎＡｓ基板上のＣｄＳｅ薄膜やＡｌＡｓ基板
上のＺｎＳｅ薄膜の形成にこの方法を用いた場合も、同
様に４００℃から５５０℃のあいだで、結晶性を損なう
ことなくＩＩ−ＶＩ族半導体の形成が可能であった。
【００６１】また、基板としてＩｎＰを用いて、基板に
格子整合する厚さ１μｍのＺｎ0.48Ｃｄ0.52ＳｅやＣｄ
Ｓ0.83Ｓｅ0.17やＭｇ0.9Ｚｎ0.1Ｓｅや、ＭｇＳ0.08Ｓ
ｅ0.9 2、ＺｎＳ0.34Ｔｅ0.66、ＺｎＳｅ0.54Ｔｅ0.46など
のＩＩ族がＣｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族が
Ｓ，Ｓｅ，ＴｅからなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体
（混晶）を形成した場合、いずれもＸ線回折半値幅が真
空中で加熱するという通常の酸化膜除去工程のものに比
べて良く、２０秒前後と理論半値幅に近いものが得られ
た。
格子整合する厚さ１μｍのＺｎ0.48Ｃｄ0.52ＳｅやＣｄ
Ｓ0.83Ｓｅ0.17やＭｇ0.9Ｚｎ0.1Ｓｅや、ＭｇＳ0.08Ｓ
ｅ0.9 2、ＺｎＳ0.34Ｔｅ0.66、ＺｎＳｅ0.54Ｔｅ0.46など
のＩＩ族がＣｄ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族が
Ｓ，Ｓｅ，ＴｅからなるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体
（混晶）を形成した場合、いずれもＸ線回折半値幅が真
空中で加熱するという通常の酸化膜除去工程のものに比
べて良く、２０秒前後と理論半値幅に近いものが得られ
た。
【００６２】さらに、基板としてＧａＰを用いて、基板
に格子整合する厚さ１μｍのＺｎＳ 0.8Ｓｅ0.2やＺｎ
0.3Ｍｇ0.7ＳやＺｎ0.9Ｃｄ0.1ＳなどのＩＩ族がＣｄ，
Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅから
なるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を形成した場
合、いずれもＸ線回折半値幅が真空中で加熱するという
通常の酸化膜除去工程のものに比べて良く、２５秒前後
と理論半値幅に近いものが得られた。
に格子整合する厚さ１μｍのＺｎＳ 0.8Ｓｅ0.2やＺｎ
0.3Ｍｇ0.7ＳやＺｎ0.9Ｃｄ0.1ＳなどのＩＩ族がＣｄ，
Ｍｇ，Ｍｎ，ＺｎからなりＶＩ族がＳ，Ｓｅ，Ｔｅから
なるあらゆるＩＩ−ＶＩ族半導体（混晶）を形成した場
合、いずれもＸ線回折半値幅が真空中で加熱するという
通常の酸化膜除去工程のものに比べて良く、２５秒前後
と理論半値幅に近いものが得られた。
【００６３】ここで、水素の有磁場マイクロ波放電セル
の入射マイクロ波パワーを８０Ｗとしたが、入射パワー
が大きいほど酸化膜除去の効果が大きかった。実質的に
は５０Ｗ以上で、実用上の効果が見られたが、５０Ｗで
は酸化膜除去に２時間程度かかり、除去速度が８０Ｗに
比べて４倍程度長くなった。
の入射マイクロ波パワーを８０Ｗとしたが、入射パワー
が大きいほど酸化膜除去の効果が大きかった。実質的に
は５０Ｗ以上で、実用上の効果が見られたが、５０Ｗで
は酸化膜除去に２時間程度かかり、除去速度が８０Ｗに
比べて４倍程度長くなった。
【００６４】また、水素の流量を０．０５ｓｃｃｍとし
たが、放電の起こる範囲では水素流量が少ないほど酸化
膜除去の速度が大きかった。実際は０．０３〜５ｓｃｃ
ｍで実用上の酸化膜除去効果がみられた。有磁場マイク
ロ波放電プラズマ放電では水素イオンが多く発生し、基
板表面の元素のスパッタリングと思われる現象が観測さ
れ、表面の平滑性が悪くなった。このイオンはエネルギ
ーが大きいためにＧａＡｓ基板との反応が大きく、基板
原子の脱離現象を起こさせる効果を示す。この対策とし
て、本発明の実施の形態のように基板にプラスの電位を
かけるか、有磁場マイクロ波放電源と基板との間に電
界、あるいは磁界をかけると、この影響は減少した。こ
こでは、基板にかけるバイアス電圧を＋１０Ｖとした
が、電位差は大きいほどイオンの到達が抑制されたため
か、イオンダメージによる基板表面の劣化に伴うＩＩ−
ＶＩ族半導体の結晶性の劣化は減少した。
たが、放電の起こる範囲では水素流量が少ないほど酸化
膜除去の速度が大きかった。実際は０．０３〜５ｓｃｃ
ｍで実用上の酸化膜除去効果がみられた。有磁場マイク
ロ波放電プラズマ放電では水素イオンが多く発生し、基
板表面の元素のスパッタリングと思われる現象が観測さ
れ、表面の平滑性が悪くなった。このイオンはエネルギ
ーが大きいためにＧａＡｓ基板との反応が大きく、基板
原子の脱離現象を起こさせる効果を示す。この対策とし
て、本発明の実施の形態のように基板にプラスの電位を
かけるか、有磁場マイクロ波放電源と基板との間に電
界、あるいは磁界をかけると、この影響は減少した。こ
こでは、基板にかけるバイアス電圧を＋１０Ｖとした
が、電位差は大きいほどイオンの到達が抑制されたため
か、イオンダメージによる基板表面の劣化に伴うＩＩ−
ＶＩ族半導体の結晶性の劣化は減少した。
【００６５】さらに、水素の代わりに、アルゴンガスで
希釈した水素を使用した場合にも同様の効果がみられ
た。実際に用いた希釈度は水素１０％のものである。こ
の場合、上記発明の実施の形態と同じ０．０５ｓｃｃｍ
の流量、引加パワー８０Ｗ、基板温度５００℃の場合、
２０分で酸化膜の除去ができた。また、この場合、ＲＦ
放電可能領域が０．０１〜５ｓｃｃｍと、水素のみを用
いた場合に比べてやや広いという利点があった他、形成
されたＩＩ−ＶＩ族半導体薄膜の特性は、上記発明の実
施の形態とほとんど同じであった。
希釈した水素を使用した場合にも同様の効果がみられ
た。実際に用いた希釈度は水素１０％のものである。こ
の場合、上記発明の実施の形態と同じ０．０５ｓｃｃｍ
の流量、引加パワー８０Ｗ、基板温度５００℃の場合、
２０分で酸化膜の除去ができた。また、この場合、ＲＦ
放電可能領域が０．０１〜５ｓｃｃｍと、水素のみを用
いた場合に比べてやや広いという利点があった他、形成
されたＩＩ−ＶＩ族半導体薄膜の特性は、上記発明の実
施の形態とほとんど同じであった。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下のよ
うな効果を得ることができるものである。
うな効果を得ることができるものである。
【００６７】まず第１に本発明は、自然酸化膜を有する
半導体基板を加熱しながら化学的に活性な水素原子ある
いは分子を少なくとも照射して酸化膜を除去することに
より、ＩＩ−ＶＩ族成長室とは別の真空処理室（成長
室）を設けずに、低温で酸化膜を除去できるという効果
があり、その上に形成したＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の
結晶性と界面平坦性を向上させることができるという効
果がある。
半導体基板を加熱しながら化学的に活性な水素原子ある
いは分子を少なくとも照射して酸化膜を除去することに
より、ＩＩ−ＶＩ族成長室とは別の真空処理室（成長
室）を設けずに、低温で酸化膜を除去できるという効果
があり、その上に形成したＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の
結晶性と界面平坦性を向上させることができるという効
果がある。
【００６８】ここで、半導体基板が砒素化物で加熱温度
が５５０℃以下であるか、前記半導体基板が燐化物で加
熱温度が５００℃以下である場合にその効果が大きい。
が５５０℃以下であるか、前記半導体基板が燐化物で加
熱温度が５００℃以下である場合にその効果が大きい。
【００６９】また、化学的に活性な水素が原子状水素、
あるいは準安定状態の水素原子か水素分子である場合に
その効果が大きい。
あるいは準安定状態の水素原子か水素分子である場合に
その効果が大きい。
【００７０】第２に本発明は、真空容器に半導体基板を
加熱する装備と水素ガスを加熱して供給する装備とＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備が備わっているこ
とにより、ＩＩ−ＶＩ族成長室とは別の真空処理室（成
長室）を設けずに、低温で酸化膜を除去できるという効
果があり、その上に形成したＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
の結晶性と界面平坦性を向上させることができるという
効果がある。
加熱する装備と水素ガスを加熱して供給する装備とＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備が備わっているこ
とにより、ＩＩ−ＶＩ族成長室とは別の真空処理室（成
長室）を設けずに、低温で酸化膜を除去できるという効
果があり、その上に形成したＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
の結晶性と界面平坦性を向上させることができるという
効果がある。
【００７１】ここで、水素の加熱温度が１３００℃以上
である場合にその効果が大きい。また、ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体がＩＩ族としてＣｄ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎのう
ちいづれかかその組合せからなり、ＶＩ族としてＳ、Ｓ
ｅ、Ｔｅのうちいづれかかその組合せからなる場合にそ
の効果が大きい。
である場合にその効果が大きい。また、ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体がＩＩ族としてＣｄ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎのう
ちいづれかかその組合せからなり、ＶＩ族としてＳ、Ｓ
ｅ、Ｔｅのうちいづれかかその組合せからなる場合にそ
の効果が大きい。
【００７２】第３に本発明は、真空容器に半導体基板を
加熱する装備と水素の高周波プラズマを供給する装備と
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備が備わってい
ることにより、ＩＩ−ＶＩ族成長室とは別の真空処理室
（成長室）を設けずに、低温で酸化膜を除去できるとい
う効果があり、その上に形成したＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体の結晶性と界面平坦性を向上させることができると
いう効果がある。
加熱する装備と水素の高周波プラズマを供給する装備と
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を形成する装備が備わってい
ることにより、ＩＩ−ＶＩ族成長室とは別の真空処理室
（成長室）を設けずに、低温で酸化膜を除去できるとい
う効果があり、その上に形成したＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体の結晶性と界面平坦性を向上させることができると
いう効果がある。
【００７３】ここで、水素の高周波プラズマがアルゴン
または窒素に希釈された水素ガスを原料とする場合にそ
の効果が大きい。
または窒素に希釈された水素ガスを原料とする場合にそ
の効果が大きい。
【００７４】第４に本発明は、真空容器に半導体基板を
加熱する装備と水素のエレクトロンサイクロトロン共鳴
プラズマを供給する装備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
形成する装備を備えたことにより、ＩＩ−ＶＩ族成長室
とは別の真空処理室（成長室）を設けずに、低温で酸化
膜を除去できるという効果があり、その上に形成したＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体の結晶性と界面平坦性を向上さ
せることができるという効果がある。
加熱する装備と水素のエレクトロンサイクロトロン共鳴
プラズマを供給する装備とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
形成する装備を備えたことにより、ＩＩ−ＶＩ族成長室
とは別の真空処理室（成長室）を設けずに、低温で酸化
膜を除去できるという効果があり、その上に形成したＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体の結晶性と界面平坦性を向上さ
せることができるという効果がある。
【００７５】ここで、基板とプラズマ供給源の間に電界
をかける装備を有する場合にその効果が大きい。
をかける装備を有する場合にその効果が大きい。
【００７６】以上のように、本発明は、青から緑色の発
光ダイオードや半導体レーザなどに用いられるＩＩ−Ｖ
Ｉ族半導体のＭＢＥ成長に際し、基板の酸化膜除去工程
の低温化を達成し、高い結晶性と界面平坦性をもったＩ
Ｉ−ＶＩ半導体を達成できるという点で実用的に非常に
有用である。
光ダイオードや半導体レーザなどに用いられるＩＩ−Ｖ
Ｉ族半導体のＭＢＥ成長に際し、基板の酸化膜除去工程
の低温化を達成し、高い結晶性と界面平坦性をもったＩ
Ｉ−ＶＩ半導体を達成できるという点で実用的に非常に
有用である。
【図１】本発明第１および第２の発明の発明の実施の形
態におけるＭＢＥ成長装置を示す概略図
態におけるＭＢＥ成長装置を示す概略図
【図２】本発明第１および第２の発明の発明の実施の形
態におけるGaAs基板上のZnSSe薄膜のＸ線回折スペクト
ルを示す図
態におけるGaAs基板上のZnSSe薄膜のＸ線回折スペクト
ルを示す図
【図３】本発明第３の発明の発明の実施の形態における
ＭＢＥ成長装置を示す概略図
ＭＢＥ成長装置を示す概略図
【図４】本発明第４の発明の発明の実施の形態における
ＭＢＥ成長装置を示す概略図
ＭＢＥ成長装置を示す概略図
11a ガスクラッキングるつぼ 11b オリフィス 11c ヒーター 11d 水素ガスボンベ 12a 金属亜鉛の入ったルツボ 12b 亜鉛分子線 13a 金属セレンの入ったルツボ 13b セレン分子線 14a 硫化亜鉛の入ったルツボ 14b 硫化亜鉛分子線 15a 基板 15b 基板ホルダー 16a 真空容器 16b 真空ポンプ 31a ＲＦプラズマるつぼ 31b オリフィス 31c ＲＦコイル 31d ＲＦ電源 31e 水素ガスボンベ 32a 金属亜鉛の入ったルツボ 32b 亜鉛分子線 33a 金属セレンの入ったルツボ 33b セレン分子線 34a 硫化亜鉛の入ったルツボ 34b 硫化亜鉛分子線 35a 基板 35b 基板ホルダー 36a 真空容器 36b 真空ポンプ 41a 有磁場マイクロ波放電プラズマセル 41b 磁石 41c マイクロ波発生器 41d 水素ガスボンベ 42a 金属亜鉛の入ったルツボ 42b 亜鉛分子線 43a 金属セレンの入ったルツボ 43b セレン分子線 44a 硫化亜鉛の入ったルツボ 44b 硫化亜鉛分子線 45a 基板 45b 基板ホルダー 46a 真空容器 46b 真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｓ 3/18 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｂ
Claims (9)
- 【請求項１】表面に自然酸化膜を有する半導体基板を真
空容器内に設置する工程と、前記半導体基板を加熱する
とともに表面に自然酸化膜を有する前記半導体基板に化
学的に活性な水素を照射して前記自然酸化膜を除去する
工程と、前記自然酸化膜の除去された前記半導体基板上
に膜を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】自然酸化膜がＩＩＩ−ＩＶ族化合物半導体
の酸化膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項３】半導体基板上に形成される膜がＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体であり、かつ、ＩＩ族元素がＣｄ、Ｍ
ｇ、Ｍｎ、Ｚｎのうちの少なくとも１つであり、ＶＩ族
元素がＳ、Ｓｅ、Ｔｅのうちの少なくとも１つであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項４】自然酸化膜が砒素化物の酸化膜であり、か
つ、前記自然酸化膜を除去する工程において、表面に前
記自然酸化膜の形成された半導体基板の加熱温度を５５
０℃以下とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか
に記載の半導体の製造方法。 - 【請求項５】自然酸化膜が燐化物の酸化膜であり、か
つ、前記自然酸化膜を除去する工程において、表面に前
記自然酸化膜の形成された半導体基板の加熱温度を５０
０℃以下とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか
に記載の半導体の製造方法。 - 【請求項６】水素ガスを１３００℃以上に加熱すること
により化学的に活性な水素を形成して半導体基板に照射
することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の半
導体の製造方法。 - 【請求項７】水素ガスに高周波または有磁場マイクロ波
を印加することにより化学的に活性な水素を形成して半
導体基板に照射することを特徴とする請求項１〜３いず
れかに記載の半導体の製造方法。 - 【請求項８】純水素ガス、または水素と希ガスや窒素ガ
スとの混合ガスを放電させることにより化学的に活性な
水素を形成して半導体基板に照射することを特徴とする
請求項１〜３いずれかに記載の半導体の製造方法。 - 【請求項９】真空容器と、前記真空容器内に設置され半
導体基板を設置する基板ホルダーと、前記基板ホルダー
上に設置された前記半導体基板に化学的に活性な水素を
照射する手段とを有する半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7321390A JPH09162201A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7321390A JPH09162201A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162201A true JPH09162201A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18132023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7321390A Pending JPH09162201A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162201A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010034425A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Epiquest:Kk | 局所加圧分子線エピタキシー装置と分子線エピタキシー装置の運転方法 |
| JP2014502042A (ja) * | 2010-11-11 | 2014-01-23 | ツルン ユリオピスト | 基板を処理する方法および基板 |
-
1995
- 1995-12-11 JP JP7321390A patent/JPH09162201A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010034425A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Epiquest:Kk | 局所加圧分子線エピタキシー装置と分子線エピタキシー装置の運転方法 |
| JP2014502042A (ja) * | 2010-11-11 | 2014-01-23 | ツルン ユリオピスト | 基板を処理する方法および基板 |
| US9269763B2 (en) | 2010-11-11 | 2016-02-23 | Turun Yliopisto | Method for treating a substrate and a substrate |
| US9837486B2 (en) | 2010-11-11 | 2017-12-05 | Comptek Solutions Oy | Method for oxidizing a substrate surface using oxygen |
| US10256290B2 (en) | 2010-11-11 | 2019-04-09 | Comptek Solutions Oy | Method for oxidizing a substrate surface using oxygen |
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