JPS58107689A - ＩｎＰへの不純物拡散方法 - Google Patents
ＩｎＰへの不純物拡散方法Info
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- JPS58107689A JPS58107689A JP56206561A JP20656181A JPS58107689A JP S58107689 A JPS58107689 A JP S58107689A JP 56206561 A JP56206561 A JP 56206561A JP 20656181 A JP20656181 A JP 20656181A JP S58107689 A JPS58107689 A JP S58107689A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/223—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a gaseous phase
- H01L21/2233—Diffusion into or out of AIIIBV compounds
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本Ａ１ｊＱｕｌｎＦ＋４体鳩を含む化合物半導体への不
軸物拡散方法＃ＣＩ４する。
軸物拡散方法＃ＣＩ４する。
半導体党検出−のなかでフォトダイオード（以下Ｐｉ）
と叶ぶ）るるいはアバ２ンジ、フォトダイオード（以下
ＡＰＤと呼ぶ）は高速かつ高感度である％ａｔ−有しｊ
ｔ癩俗信システムにおける光検出器として最もムｌ！視
されてお）、光源である半導体レーずと共にそのＮ＊が
活発に迩められてｂる。
と叶ぶ）るるいはアバ２ンジ、フォトダイオード（以下
ＡＰＤと呼ぶ）は高速かつ高感度である％ａｔ−有しｊ
ｔ癩俗信システムにおける光検出器として最もムｌ！視
されてお）、光源である半導体レーずと共にそのＮ＊が
活発に迩められてｂる。
半４体し−望の発！！献長は０．８μｍから１．６Ａｍ
域のもの、−えばＧμＰ七ａＡＩＡａ系ある込ｕ Ｉｎ
Ｐ−ＩｓＧａＡｓＰ系の半導体レーずの研究Ｍ発が主流
である。ｍ在、ＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ糸レーずのキレ
−振波＆０．８μｍから０．８７ａｍに対する元検出（
至）としては８１単結晶を用％Ａ九ＰＤあるいはＡＰＤ
が最も広く使われてお夛優れた特性會示しているが、８
工材料を用すた光検出器では１μｍ以上の波長ｙｔ−山
することは別材料の吸収係数が小さくなる九めに実用上
回−であり、元ファイバーの伝送損失の低い１．ｌｊｍ
〜１．６Ｊｍ波長域ては使用することができない、 ｔ
ｆｔ １．Ｌｓｍ−１，５ａｍｇ長域用としては（ｉ
ｅ−ムＰＤがあるが暗電＃／Ｌ４！：過＊雑奮が大きい
ために必ずしも光通信用としては最適な光検出−醋では
なく鳳−Ｖ族化合物手導体材料等によるＡＰＩ）。
域のもの、−えばＧμＰ七ａＡＩＡａ系ある込ｕ Ｉｎ
Ｐ−ＩｓＧａＡｓＰ系の半導体レーずの研究Ｍ発が主流
である。ｍ在、ＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ糸レーずのキレ
−振波＆０．８μｍから０．８７ａｍに対する元検出（
至）としては８１単結晶を用％Ａ九ＰＤあるいはＡＰＤ
が最も広く使われてお夛優れた特性會示しているが、８
工材料を用すた光検出器では１μｍ以上の波長ｙｔ−山
することは別材料の吸収係数が小さくなる九めに実用上
回−であり、元ファイバーの伝送損失の低い１．ｌｊｍ
〜１．６Ｊｍ波長域ては使用することができない、 ｔ
ｆｔ １．Ｌｓｍ−１，５ａｍｇ長域用としては（ｉ
ｅ−ムＰＤがあるが暗電＃／Ｌ４！：過＊雑奮が大きい
ために必ずしも光通信用としては最適な光検出−醋では
なく鳳−Ｖ族化合物手導体材料等によるＡＰＩ）。
ＦＤが要求されている。しかし化合物半導体＃科では結
晶成長技術や表面安定化技術、プロセス技術等の発達が
未熟でＴｏ９％化合物半尋体で作られたＡＦＬ）はアバ
ランシ−作を行なわしめるに必要な１１１ｉ１Ａ逆バイ
アス龜圧に耐えられないのが現状である。
晶成長技術や表面安定化技術、プロセス技術等の発達が
未熟でＴｏ９％化合物半尋体で作られたＡＦＬ）はアバ
ランシ−作を行なわしめるに必要な１１１ｉ１Ａ逆バイ
アス龜圧に耐えられないのが現状である。
塊在、この１．１βｍ〜１．６声ｍｆｉ長城の元検出器
用としては１４（ｊｌム＊、 ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＡ
１８ｂ、Ｇ−↓ｂａｂ。
用としては１４（ｊｌム＊、 ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＡ
１８ｂ、Ｇ−↓ｂａｂ。
（ｊａ ｂ ｂ等のｉ−ｖ族結晶１％に、 ｌｎＰ基
板を用いた１ｓＧａんａ 、 １ｎＧａＡｓＰ Ｏ研究
開発が主流であプ、丙えばｎ −１ＢＰ基板上Ｋ １ｎ
ＧａＡｓあるいは１−ａＧａＡａＰ層をエピタキシャル
ＩＲ長し皮袋亜鉛あるいはカドミラ＾等０ｐｌｊＪｉ不
純物を拡散して三元あるいは四元の化合物＋導体中Ｋ
ｐｒａ ｌｉ合を形成後、メサエッチング等によｐ素子
化した丙、あるいはエピタキシャル成長中Ｋｐ１ｍ不純
物を混入させることによりｐｍｆａ合を形成する方法等
があるが、現状ではｌ１ｉｌｉいｆｌｌ＠ａが要求され
る元過信システム用光検出器としてははなはだ不満足な
ものである。ｔた逆バイ盃スＩｌｂ作０ＡＦＤ、ＰＤ等
では単１４Ｋｐ−ｎｇ会、ｔＳ成したのみで＆ｉ、いわ
ゆるエツジ・ブレークダウンが起るためガードリング形
式が必要になる。境在、ｐ蓋不純物を用いてガードリン
グ＃成する方法としてはＣ４Ｐｌあるいはム１Ｐ１等の
化合物を拡散源として４３０Ｃ＠［の比較的低温算囲Ｉ
ＬＫよりカドイウムあるいは亜鉛の１気圧を抑えて鵬４
６通することによりｐ鑞不純物拡散０真面ａｍを抑え比
較的１１１１ｆ：勾配Ｏ緩やかなｐａｌ不純物拡散プロ
ファイルを得ることによ）ガードリング形成する方法等
が報告されているが、必ずしも効果は充分と言えない。
板を用いた１ｓＧａんａ 、 １ｎＧａＡｓＰ Ｏ研究
開発が主流であプ、丙えばｎ −１ＢＰ基板上Ｋ １ｎ
ＧａＡｓあるいは１−ａＧａＡａＰ層をエピタキシャル
ＩＲ長し皮袋亜鉛あるいはカドミラ＾等０ｐｌｊＪｉ不
純物を拡散して三元あるいは四元の化合物＋導体中Ｋ
ｐｒａ ｌｉ合を形成後、メサエッチング等によｐ素子
化した丙、あるいはエピタキシャル成長中Ｋｐ１ｍ不純
物を混入させることによりｐｍｆａ合を形成する方法等
があるが、現状ではｌ１ｉｌｉいｆｌｌ＠ａが要求され
る元過信システム用光検出器としてははなはだ不満足な
ものである。ｔた逆バイ盃スＩｌｂ作０ＡＦＤ、ＰＤ等
では単１４Ｋｐ−ｎｇ会、ｔＳ成したのみで＆ｉ、いわ
ゆるエツジ・ブレークダウンが起るためガードリング形
式が必要になる。境在、ｐ蓋不純物を用いてガードリン
グ＃成する方法としてはＣ４Ｐｌあるいはム１Ｐ１等の
化合物を拡散源として４３０Ｃ＠［の比較的低温算囲Ｉ
ＬＫよりカドイウムあるいは亜鉛の１気圧を抑えて鵬４
６通することによりｐ鑞不純物拡散０真面ａｍを抑え比
較的１１１１ｆ：勾配Ｏ緩やかなｐａｌ不純物拡散プロ
ファイルを得ることによ）ガードリング形成する方法等
が報告されているが、必ずしも効果は充分と言えない。
またイオン注入技術を用いてベリリウムのイオン注入後
、熱処堀する仁とによ〕ガードリング形成し九報告番も
あるが、７５０ｃｍ度の高直処理工程を必費とし、化合
物半導体の嵐好な絶縁性表面湿農嚢形成技術の未熟な現
在必ずしも高温処ｔＩＡをへる１楊が巖過とは古いが九
（、信頼吐、安定比等に優れたいわゆるガードリング形
成用に応用できる低Ｉａ藏で深く拡散する不純物拡散方
法の確立が望まれている。
、熱処堀する仁とによ〕ガードリング形成し九報告番も
あるが、７５０ｃｍ度の高直処理工程を必費とし、化合
物半導体の嵐好な絶縁性表面湿農嚢形成技術の未熟な現
在必ずしも高温処ｔＩＡをへる１楊が巖過とは古いが九
（、信頼吐、安定比等に優れたいわゆるガードリング形
成用に応用できる低Ｉａ藏で深く拡散する不純物拡散方
法の確立が望まれている。
本ｒｉｈ明の目的は被砿畝材料の安定性、侭頓龜を損う
ことなく、表ｒｊｆ１一度が低く、綴直勾配の酸中かな
不純物拡散１０フアイルを得るための不純物拡散方法を
あたえるものである。すなわち１本宛＠ＯｌｎＦへの不
純物拡散方法は、少くともｎＮ１゜導電ｓｌを示すｌｎ
Ｐ ＃ｐ導体層を有する化合物’Ｆ＝４体材料に、ｐ麿
の導電４１を示す不軸物拡猷確として亜鉛金Ｒを用めて
４５０Ｃ以下の温直によ〕半４体層領域に熱拡散するこ
とを特徴とするＩｎＰへの不純物拡散方法である。なお
一般に、ＩｎＰへの熱拡散によるｐｍＩＯ導電ｍを示す
不純物としては亜鉛カドイウム等のりン化合物、丙えは
ｃｄ、 ’１１ ＊ ｃｄＩ”、 Ｉ’ｔｔ１＠Ｐ＠
、ＺｎＰｌ ｆｌｌｉ７ｂｌ用ｈＧ）れてｉるが１本ｇ
４＠の不純物拡散方法は亜鉛金Ｊ１１を拡散源と・して
用いた４５０℃以下０ＪＩｌｌｋ拡散である特徴を有し
ている。
ことなく、表ｒｊｆ１一度が低く、綴直勾配の酸中かな
不純物拡散１０フアイルを得るための不純物拡散方法を
あたえるものである。すなわち１本宛＠ＯｌｎＦへの不
純物拡散方法は、少くともｎＮ１゜導電ｓｌを示すｌｎ
Ｐ ＃ｐ導体層を有する化合物’Ｆ＝４体材料に、ｐ麿
の導電４１を示す不軸物拡猷確として亜鉛金Ｒを用めて
４５０Ｃ以下の温直によ〕半４体層領域に熱拡散するこ
とを特徴とするＩｎＰへの不純物拡散方法である。なお
一般に、ＩｎＰへの熱拡散によるｐｍＩＯ導電ｍを示す
不純物としては亜鉛カドイウム等のりン化合物、丙えは
ｃｄ、 ’１１ ＊ ｃｄＩ”、 Ｉ’ｔｔ１＠Ｐ＠
、ＺｎＰｌ ｆｌｌｉ７ｂｌ用ｈＧ）れてｉるが１本ｇ
４＠の不純物拡散方法は亜鉛金Ｊ１１を拡散源と・して
用いた４５０℃以下０ＪＩｌｌｋ拡散である特徴を有し
ている。
次に本発明の優れた利点について一実織岡にもとづいて
ａｍす暮、第１−はＩｎＰ中へ亜鉛金属を熱拡散するこ
とにより得られた正孔不純物−直分奄でＴｏＬ本発明の
原！ｌを示したもので弗る。比較のた／Ｉ）ムａＰｚｆ
：拡散源とした約５７０℃（曲−〇）及び約４３０℃（
１１１１１１１Ｂ ）での熱拡散した場合の正孔不純−
一［を１１図中に示し九が、本発明Ｏ亜鉛、金ａｔ用い
た―拡散方法によるとｉ孔率＃１物＃１ＩＷｔが１０
〜１０ ａｍ 台においてａｔ、勾配が緩やか和な
っていることがわかる（曲−ム）。
ａｍす暮、第１−はＩｎＰ中へ亜鉛金属を熱拡散するこ
とにより得られた正孔不純物−直分奄でＴｏＬ本発明の
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：拡散源とした約５７０℃（曲−〇）及び約４３０℃（
１１１１１１１Ｂ ）での熱拡散した場合の正孔不純−
一［を１１図中に示し九が、本発明Ｏ亜鉛、金ａｔ用い
た―拡散方法によるとｉ孔率＃１物＃１ＩＷｔが１０
〜１０ ａｍ 台においてａｔ、勾配が緩やか和な
っていることがわかる（曲−ム）。
即ちこの嫌な−１勾配が緩やかになるのは４５０Ｃが可
１１になる。なおＺｎ、Ｐ、を拡散源とした熱拡散にお
いても拡＃ＬｉＩＦ度を降けると亜鉛金属管用いた熱拡
散と同程度な不純物拡散プロファイルを得る可能性を有
しているが数百時間Ｏｌｔ数時間か必要かさｔ利用した
ガードリング形式を行りたー＊ｍ岡を以下に示す。
１１になる。なおＺｎ、Ｐ、を拡散源とした熱拡散にお
いても拡＃ＬｉＩＦ度を降けると亜鉛金属管用いた熱拡
散と同程度な不純物拡散プロファイルを得る可能性を有
しているが数百時間Ｏｌｔ数時間か必要かさｔ利用した
ガードリング形式を行りたー＊ｍ岡を以下に示す。
５１１２図は本発明のＩｎＰ中への不純物拡散方法によ
って得られた半導体装置のＷ４ｔＩＩｔ面でるる、この
実施ガではＩＢ）’−Ｉｎ（ｊａＡｓ−Ｉｎ（ｉａＡｓ
Ｐ糸材料を用いたものでＴｏ６． ｔず（１００）［ｇ
ｔＮすルａ ｉｌ！！１ｎＪＰ基板１１の上にエピタキ
シャル成長法（開光ば液相エピタキシャル法）によ）−
４３μｒｎ＆直ｇ −１ 不純物１１１１１ Ｘ １０ ｃｍ 程度Ｏｎ 置
１ｎＰ １２を形成し１次に１ｉ＠ｌ厚３ｘｍ％不純物
１１匿５Ｘ１Ｇ”■ のａ ｔｌｉ Ｉｎ（ｌ、 、Ｇ
１．、、．４層１３ｔ＃ｇＬ、次ＫＷ１１厚α３Ａｍ、
不純物−ｔＪＸｌＯｃｍ ＯｔｈｇｉＩｎ 偽 ム
＠ Ｐ 層１４をエビタキシャに１７１ ａｌ
ｌ ０．４１ ａｌｌ成釦１−離４ｊへ不純物−
置ｌＸｌ０ ａｍ ０ｍｆｉｌｎＰｆｉ１５．すな
わち第１の半導体層をエピタキシャル成長する。上記の
橡にして作製したウェーハの表ｒ！７ｉにスパッタある
いはＣＶｊ）法等によを選択的にりング状に除去する０
次に上記の様にして作製したクエ−９′！″を亜鉛金ｊ
ｌＫ−拡散嫌として排気し友閉管中に配し約３５０′ｃ
の熱処理會姪どζすことによ１亜鉛Ｏ選択拡散を行ない
亜鉛の拡散領域１７を得る。ここで熟拡赦処理時間社１
００時間ｍ直行ない亜鉛の拡散されたｐ１１不純物領域
１７をＩＩＩ記１ｎＰ層１５内に形成する０次にふたた
び前記８１嶋あるいはａｉＮ謙１８を形成した後、上記
亜鉛鉱ａｍ域１７のリング状外周以内の領域の上記ａｌ
ｔ４あるいは８五へ−１８を選択的に除去する。
って得られた半導体装置のＷ４ｔＩＩｔ面でるる、この
実施ガではＩＢ）’−Ｉｎ（ｊａＡｓ−Ｉｎ（ｉａＡｓ
Ｐ糸材料を用いたものでＴｏ６． ｔず（１００）［ｇ
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シャル成長法（開光ば液相エピタキシャル法）によ）−
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わち第１の半導体層をエピタキシャル成長する。上記の
橡にして作製したウェーハの表ｒ！７ｉにスパッタある
いはＣＶｊ）法等によを選択的にりング状に除去する０
次に上記の様にして作製したクエ−９′！″を亜鉛金ｊ
ｌＫ−拡散嫌として排気し友閉管中に配し約３５０′ｃ
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亜鉛の拡散領域１７を得る。ここで熟拡赦処理時間社１
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この嫌攻つェーハｆｃ−次Ｋ ＣｄａＰｓ ｔ−拡散源
として排気した閉管中に配し５７０℃のＭ１臘において
熱処理することによルカドミウへの選択拡散を行ないカ
ドミウムの拡散されたｐ １．Ｐ領域１９を得る。ここ
で熱拡散地域時間は約１時間程直行ないｐ ｔｎｐ領
域１９を得る。ζζでさらに前記８１偽あるｂは８１Ｎ
Ｉｋ２Ｇを形成した後、電極噴出し［１２１を７オトレ
ジスト、目合せ技術等を用すて形成し九１）ＩｌｉｌＥ
Ｉｉ２２を図に示すｖａｒｃｍ記２１をおおり。
として排気した閉管中に配し５７０℃のＭ１臘において
熱処理することによルカドミウへの選択拡散を行ないカ
ドミウムの拡散されたｐ １．Ｐ領域１９を得る。ここ
で熱拡散地域時間は約１時間程直行ないｐ ｔｎｐ領
域１９を得る。ζζでさらに前記８１偽あるｂは８１Ｎ
Ｉｋ２Ｇを形成した後、電極噴出し［１２１を７オトレ
ジスト、目合せ技術等を用すて形成し九１）ＩｌｉｌＥ
Ｉｉ２２を図に示すｖａｒｃｍ記２１をおおり。
かつ光の入射窓を除くように７オトレジスト、目合せ技
術等により形成する０次Ｋｎ麿電−２３をｌｎＰ基板１
１に形成することにより第２図に示した本発明のｌｎＰ
への不純物拡散方法により得られる半導体装置が得られ
る。
術等により形成する０次Ｋｎ麿電−２３をｌｎＰ基板１
１に形成することにより第２図に示した本発明のｌｎＰ
への不純物拡散方法により得られる半導体装置が得られ
る。
次にこの発明の優れた特徴について説明する。
前述の半導体装置において内周１００Ｊｌ−、外周１５
０ａ−のリング状領域［３５（Ｆで亜鉛金属を用いえ熱
拡散することよシ得られるｐｍ接合の深さは約３ａｍで
、かつ５７０℃でＣｄａＰｓ ｔ−拡ＷＩ１１としたカ
ドミウムの熱拡散によって得られるｐａｉ１合性て、か
つアバランシ増倍率１０”倍以上という＾ｈ値が優られ
友、これらの優れ九％性は次に示す場内によル厘解でき
る。すなわちｌｎＩ′Ｌ−１膳（ｉａＡｓ−舅 １、Ｇ、Ａ、Ｐ系を用いたプレーナ＠ｇＡＰＤとしてｐ
ｎ接合をｌｎＰ中に形成し、かつ逆バイアスＯ印加によ
プ空乏ｍｔ−元吸収層ＩｎＧａムあるいは１ｎｕａＡｓ
Ｐ層中に拡げる岡は、丙えば特願昭５４−３９１６９゜
％鵬昭５４−１２４９７５等にあ＃）１低暗電流化する
止される許容範囲が限られており設計許容範囲が比較的
狭い難点がある。しかしながら８ゑ材料等化合物半導体
の場合には、イオン注入尋の不純物導入技術と共にアニ
ール技術及びそＯ熱処ＩＭＫ対れと比較して１本発明の
拡散方法によると１通常でき前記８１０８あるいは、８
ｉＮ１１１６．１８．２００劣化もなくｐｎｍｎｍ縁の
ブレークダウンいわゆるエツジブレークダウンを防止し
て均一なブレークダウンを起こさせるためである。また
別の一実施岡として本発明の１ｎＰ中への不純物拡散方
法によ）得られた半導体装置の概略横断ｔＭｔ謔３図に
示す、まず（１００）面を有するｎ １ｌＩｎＰ基板３
１の上にエピタキシャル成長によター厚３＃ｍ程度、不
純物ｄｌ［Ｉ Ｘ １０ ８Ｉ直のｎ ＩＩＩｎＰ層
３２を層成２、次に＠厚３Ａｍ、不純物ｉｊｌ［５〜１
０ＸＩＯｃｍ のｎ１ｌｌｎ Ｇａ Ａｍ層３３
を形成ｃＬｓ畠 α４１ し、次気相エピタキシャル成長法により映厚ｄシネ純物
濃［ｌＸ１０ Ｃｍ ｆｉ１度のｎｇｌｎＰ／１３
４すなｉちａｌｌの半導体層を作製する。上ｍｌの一和
して作製したウェーハの表ＭＫスパッタあるいはＣＶＤ
法等により８１０．換あるいＦｉ８ｉＮ−３５を形成し
、フォトレジスト、目合せ工程を経て前記１１３５を選
択的に＃に去する。こζでの選択除去領域は菖２図のリ
ング状とことな１円状等である。
０ａ−のリング状領域［３５（Ｆで亜鉛金属を用いえ熱
拡散することよシ得られるｐｍ接合の深さは約３ａｍで
、かつ５７０℃でＣｄａＰｓ ｔ−拡ＷＩ１１としたカ
ドミウムの熱拡散によって得られるｐａｉ１合性て、か
つアバランシ増倍率１０”倍以上という＾ｈ値が優られ
友、これらの優れ九％性は次に示す場内によル厘解でき
る。すなわちｌｎＩ′Ｌ−１膳（ｉａＡｓ−舅 １、Ｇ、Ａ、Ｐ系を用いたプレーナ＠ｇＡＰＤとしてｐ
ｎ接合をｌｎＰ中に形成し、かつ逆バイアスＯ印加によ
プ空乏ｍｔ−元吸収層ＩｎＧａムあるいは１ｎｕａＡｓ
Ｐ層中に拡げる岡は、丙えば特願昭５４−３９１６９゜
％鵬昭５４−１２４９７５等にあ＃）１低暗電流化する
止される許容範囲が限られており設計許容範囲が比較的
狭い難点がある。しかしながら８ゑ材料等化合物半導体
の場合には、イオン注入尋の不純物導入技術と共にアニ
ール技術及びそＯ熱処ＩＭＫ対れと比較して１本発明の
拡散方法によると１通常でき前記８１０８あるいは、８
ｉＮ１１１６．１８．２００劣化もなくｐｎｍｎｍ縁の
ブレークダウンいわゆるエツジブレークダウンを防止し
て均一なブレークダウンを起こさせるためである。また
別の一実施岡として本発明の１ｎＰ中への不純物拡散方
法によ）得られた半導体装置の概略横断ｔＭｔ謔３図に
示す、まず（１００）面を有するｎ １ｌＩｎＰ基板３
１の上にエピタキシャル成長によター厚３＃ｍ程度、不
純物ｄｌ［Ｉ Ｘ １０ ８Ｉ直のｎ ＩＩＩｎＰ層
３２を層成２、次に＠厚３Ａｍ、不純物ｉｊｌ［５〜１
０ＸＩＯｃｍ のｎ１ｌｌｎ Ｇａ Ａｍ層３３
を形成ｃＬｓ畠 α４１ し、次気相エピタキシャル成長法により映厚ｄシネ純物
濃［ｌＸ１０ Ｃｍ ｆｉ１度のｎｇｌｎＰ／１３
４すなｉちａｌｌの半導体層を作製する。上ｍｌの一和
して作製したウェーハの表ＭＫスパッタあるいはＣＶＤ
法等により８１０．換あるいＦｉ８ｉＮ−３５を形成し
、フォトレジスト、目合せ工程を経て前記１１３５を選
択的に＃に去する。こζでの選択除去領域は菖２図のリ
ング状とことな１円状等である。
次に上記の機にして作属し九ウェーハを亜鉛金属を拡散
源として排気した閉管中に配し約３５０℃の熱処理Ｙｔ
＃１どこすことＫよ〕亜鉛の選択拡散を行々い亜鉛の拡
散領域３６を得る。ここでの熱処理時間は１００時間８
１度であハ亜鉛の拡散されたｐ＃１不純物領域３６を前
記１ｎＰ ｒ＠ ３４内に形成する。久にふたたび前記
８１へあるいは８ｉＮ鳩３７を形成ψ、上記亜鉛拡散領
域３６の内１１１領域に位置する前記＠３７ｔ−選択的
に除去する。この嫌なウェーハにＣｄ、Ｐ、あるいはＺ
、、Ｐ、尋を拡散源として排気した閉管中に配し５７０
℃程度の＾温において熱処理することＫよＪ）Ｐ！ｌｎ
Ｐ選択拡散領域３８を得る。ここで注意すべき点はｐｉ
ｊｌｉ領域３８の先端がｆＩＪ記亜鉛亜鉛拡散３６先端
と同樵度の深さにすることである。即ち、前記製置勾配
の緩やかな亜鉛拡散領域３６０９鳩の一領域を前記ｐ輌
領域３８でｉ７＆ＩＩＡ度化することによりエツジブレ
ークダウン防止効果を生じさせるためである。以下のＶ
＆置作製工穆は前記第２図の説明と同様であり％ 別０
曹あるいは帽Ｎｉｍ１１３９を形成後、電極販出しｗ１
４０１−形成しｂ ｐＩＪｉ電極４１ｅｎＷｉ電極４
２を形成するととＫより第３図に示した本発明のｌｎＰ
への不純物拡散方法に′よる半導体装置が得られる。
源として排気した閉管中に配し約３５０℃の熱処理Ｙｔ
＃１どこすことＫよ〕亜鉛の選択拡散を行々い亜鉛の拡
散領域３６を得る。ここでの熱処理時間は１００時間８
１度であハ亜鉛の拡散されたｐ＃１不純物領域３６を前
記１ｎＰ ｒ＠ ３４内に形成する。久にふたたび前記
８１へあるいは８ｉＮ鳩３７を形成ψ、上記亜鉛拡散領
域３６の内１１１領域に位置する前記＠３７ｔ−選択的
に除去する。この嫌なウェーハにＣｄ、Ｐ、あるいはＺ
、、Ｐ、尋を拡散源として排気した閉管中に配し５７０
℃程度の＾温において熱処理することＫよＪ）Ｐ！ｌｎ
Ｐ選択拡散領域３８を得る。ここで注意すべき点はｐｉ
ｊｌｉ領域３８の先端がｆＩＪ記亜鉛亜鉛拡散３６先端
と同樵度の深さにすることである。即ち、前記製置勾配
の緩やかな亜鉛拡散領域３６０９鳩の一領域を前記ｐ輌
領域３８でｉ７＆ＩＩＡ度化することによりエツジブレ
ークダウン防止効果を生じさせるためである。以下のＶ
＆置作製工穆は前記第２図の説明と同様であり％ 別０
曹あるいは帽Ｎｉｍ１１３９を形成後、電極販出しｗ１
４０１−形成しｂ ｐＩＪｉ電極４１ｅｎＷｉ電極４
２を形成するととＫより第３図に示した本発明のｌｎＰ
への不純物拡散方法に′よる半導体装置が得られる。
なお、ここでは１ｎＰ−ＩＨＧ１Ａ４−１ｎ（ｉ＠ＡＢ
Ｆを材料とする半導体装置の実施例について述べたがｌ
ｎＰのみの多元混晶を含まない逆バイアス素子に適用で
きるのは言うまでもない。
Ｆを材料とする半導体装置の実施例について述べたがｌ
ｎＰのみの多元混晶を含まない逆バイアス素子に適用で
きるのは言うまでもない。
１１図は本発明の原理を示したものでＺｎ、）’ｌを拡
ＩＭＬ源とした５７０℃及び４３０℃でのｌｃＰ中への
亜鉛拡散により得られる正孔不純物−置分布と比較して
３５０℃での亜鉛金属を拡散源とした熱拡散により得ら
れる正孔不純物分布を示す、＠２図は本発明の不純物拡
散愛用いた半導体装置の一実はｎ１ｉｌｎ Ｇａ
Ａｓｌ、１４は” ” ”０．７１”４１１１ｍ１ｌ
Ｑ−４１ Ａｓ Ｐ 層、１５はｎ ｊＪＩｉＩｎＰ層、１６
は８ム嶋Ｑ、４７ Ｑ、ｉｎ あるｈ Ｆｉ８ ｉＮ薄膜、１７は３５０℃・程度の温
度で亜鉛金ｌｌＩ４ヲ用いて亜鉛を拡散したｐ Ｊ［ｌ
ｎＰ Ｆ＃Ｉ領域。 １８は８ｉｔ）、あるいは別Ｎ編、１９はｐ型不純物を
拡散したｐ 型１ｎＰ層領域、２０Ｆｉｓｉ偽あるｂは
別ＱＬｚ１はｐ型電甑収フ出しのための前記δｉ鴨ある
いｔｉ＆ｉＮ−除去領域、２２はｐ聾電極。 ２３ ｒｄ ｎ ｍｌ−極である。纂３′図は本発明の
不純物拡散を用いた別の一実施列でＴｏＤ ３１−はｎ
厘（１００）血を有する１ｎＰＪｉ板、３２はｎ
型ｌｎＰｍ５３３ｐｎ ｍ ｉｎ、、、ｕａ、、、Ａｓ
鵬３４はｎ５１８１層、３５ＩＩｉ８ｊ’Ａあるいは
ａｉＮ薄−１３６は３５０ｃ４！［の温にで亜鉛金属を
用いて亜鉛を拡散しりｐ ｆＪｉ Ｉｎ）’鳩領域、３
７Ｆｉ８ｉ（−％あるいはａｉＮ薄−１３８はｐ置不純
物拡散し次ｐ １ｎＰ−領域。 ３９１ｃｔ ５ｉ（ｊａあるいは、８ｉＮｌ１１１．４
０はＰｉｉｌｌ電極収り電極相の前記”ｉ’ｍＴｏるい
は８ｉＮ−除去領域、４１はｐｔｌＪｉ電−１４２はｎ
微電極である。 第２図 第３図
ＩＭＬ源とした５７０℃及び４３０℃でのｌｃＰ中への
亜鉛拡散により得られる正孔不純物−置分布と比較して
３５０℃での亜鉛金属を拡散源とした熱拡散により得ら
れる正孔不純物分布を示す、＠２図は本発明の不純物拡
散愛用いた半導体装置の一実はｎ１ｉｌｎ Ｇａ
Ａｓｌ、１４は” ” ”０．７１”４１１１ｍ１ｌ
Ｑ−４１ Ａｓ Ｐ 層、１５はｎ ｊＪＩｉＩｎＰ層、１６
は８ム嶋Ｑ、４７ Ｑ、ｉｎ あるｈ Ｆｉ８ ｉＮ薄膜、１７は３５０℃・程度の温
度で亜鉛金ｌｌＩ４ヲ用いて亜鉛を拡散したｐ Ｊ［ｌ
ｎＰ Ｆ＃Ｉ領域。 １８は８ｉｔ）、あるいは別Ｎ編、１９はｐ型不純物を
拡散したｐ 型１ｎＰ層領域、２０Ｆｉｓｉ偽あるｂは
別ＱＬｚ１はｐ型電甑収フ出しのための前記δｉ鴨ある
いｔｉ＆ｉＮ−除去領域、２２はｐ聾電極。 ２３ ｒｄ ｎ ｍｌ−極である。纂３′図は本発明の
不純物拡散を用いた別の一実施列でＴｏＤ ３１−はｎ
厘（１００）血を有する１ｎＰＪｉ板、３２はｎ
型ｌｎＰｍ５３３ｐｎ ｍ ｉｎ、、、ｕａ、、、Ａｓ
鵬３４はｎ５１８１層、３５ＩＩｉ８ｊ’Ａあるいは
ａｉＮ薄−１３６は３５０ｃ４！［の温にで亜鉛金属を
用いて亜鉛を拡散しりｐ ｆＪｉ Ｉｎ）’鳩領域、３
７Ｆｉ８ｉ（−％あるいはａｉＮ薄−１３８はｐ置不純
物拡散し次ｐ １ｎＰ−領域。 ３９１ｃｔ ５ｉ（ｊａあるいは、８ｉＮｌ１１１．４
０はＰｉｉｌｌ電極収り電極相の前記”ｉ’ｍＴｏるい
は８ｉＮ−除去領域、４１はｐｔｌＪｉ電−１４２はｎ
微電極である。 第２図 第３図
Claims (1)
- ａ型の導電型を示すｌｎＰ半導体に、不納物拡散■とし
て亜鉛金属を用いて４５０℃以下の温度で亜鉛を熱拡散
することを特徴とする不納物拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56206561A JPS58107689A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | ＩｎＰへの不純物拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56206561A JPS58107689A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | ＩｎＰへの不純物拡散方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58107689A true JPS58107689A (ja) | 1983-06-27 |
Family
ID=16525424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56206561A Pending JPS58107689A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | ＩｎＰへの不純物拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58107689A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5098851A (en) * | 1989-02-10 | 1992-03-24 | Hitachi, Ltd. | Fabricating a semiconductor photodetector by annealing to smooth the PN junction |
| US5506186A (en) * | 1988-06-27 | 1996-04-09 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing an optoelectronic device |
-
1981
- 1981-12-21 JP JP56206561A patent/JPS58107689A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5506186A (en) * | 1988-06-27 | 1996-04-09 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing an optoelectronic device |
| US5098851A (en) * | 1989-02-10 | 1992-03-24 | Hitachi, Ltd. | Fabricating a semiconductor photodetector by annealing to smooth the PN junction |
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