JPS5818783B2 - ハンドウタイナイブリヨウイキゼツエンホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高い透過能力をもつ高エネルギー電子線を用い
て半導体内部の特定の伝導層を選択的に絶縁化もしくは
高抵抗化する方法に関するものである。

従来、半導体の高抵抗領域を作成する場合、一般にはプ
ロトン照射による方法が採られている。

しかしながらプロトン照射によるダメージ領域は表面下
数μｍ程度であり、半導体の内部領域のみを高抵抗化す
ることはできない。

したがって半導体内部の特定の伝導層を選択的に絶縁化
もしくは高抵抗化する場合極めて不都合で、従来からこ
の解決が要望されていたが、いまだ的確容易な方法がな
かった。

本発明は以上の点に鑑み、このような問題を解決すべく
なされた半導体内部領域絶縁方法を提供するもので、高
エネルギー電子線の照射によって半導体内部領域もしく
は部分領域を選択的に高抵抗化もしくは絶縁化するよう
にしたものである。

以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による半導体内部領域絶縁方法の一実施
例を示す構成説明図で、内部領域を選択的に絶縁する場
合を示す。

図において１はキャリアー濃度が１Ｏ１８ＣｒｒＬ−３
のＮ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板（以下第１Ｎ層とする）で、
この第１Ｎ層１にエピタキシャル成長によりギヤリアー
濃度が前記第１Ｎ層よりも低いｌ Ｑ１６ＣｒｒＬ”で
あるＧａＡｓＰ層（以下第２Ｎ層とする）２を５０〜６
０μｍの厚みに形成するそしてエピタキシャル成長によ
り形成された第２Ｎ層２にはＺｎ拡散によりキャリアー
濃度１０１９〜２０ｃＩＩＬ−３ノＰ型半導体層（以下
２層トスる）を約３μｍの厚みに形成し、この２層３に
電子線照射部（図示せず）から加速電圧２〜ｌＯＭｅＶ
の高エネルギーの電子線を所定個所に照射すると、照射
された個所に斜線で示したような高抵抗化した領域４ａ
、４ｂ 、４ｃが第２Ｎ層２の内部に形成された。

このように半導体内部の領域；を選択的に高抵抗化する
ためには、電子線の透過度が充分であることと、各層の
キャリアー濃度の違いで決まる。

すなわち高抵抗化する領域もしくは伝導層は電子線の照
射量と、半導体のキャリアー濃度によって決定される。

前記２層３が１０１９１ＣＩＩＬ−３のキャリアー濃度
で、第２Ｎ層２が１０１６ｃＩｆＬ−３のキャリアー濃
度、第１Ｎ層１が１０１８ｃｍ ” （Ｄキャリアー濃
度の半導体基板においては、１０１６〜” ７ｅｌｅｃ
ｆｒｏｎｓ ／ｃｒＡの電子線の照射量で第１Ｎ層１は
初期抵抗が０．０８Ω−αであったのが０．５Ω−αに
変化し、また２層３はほとんど変化が認められなかった
のに対し、第２Ｎ層２の選択的に電子線照射を受けた個
所は０．５〜０．６Ω−αの抵抗値が１０６Ω−α以上
に変化し、第２Ｎ層２の内部に高抵抗領域を形成するこ
とができた。

また１ ０１８ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ ／ｃｒＡの量を照
射すれば本発明によるｎ’ｎ＋領域の絶縁状態を示す第
２図のように第２Ｎ層２および第１Ｎ層１０両方を前記
と同じく１０６Ω−α程度まで高抵抗化することができ
た。

また第３図に示されるようにキャリアー濃度の異なる多
層構造にすればそのうちのいくつかのキャリアー濃度の
低い半導体層のみを高抵抗化することができた。

これについて詳記すれば、第１図において電子線の照射
量を１０１６〜１７ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ ／ｃｒＡとす
ると、２層３のキャリアー濃度が高いので電子線は２層
３を通して第２Ｎ層２に効果を及ぼす。

この第２Ｎ層２はキャリアー濃度が比較的低く作成され
ているので、第２Ｎ層の内部に欠陥濃度の高い個所が形
成されると当該欠陥がキャリアーのほとんどをトラップ
することにより高抵抗化するものと推定される。

なお第１Ｎ層１はキャリアー濃度が第２Ｎ層２よりも高
いので影響されない。

なお、上述した説明はＰ型半導体層−Ｎ型エピタキシャ
ル成長層−Ｎ型半導体基板構造の半導体基板に電子線を
照射する場合について行なったが、これは通常の半導体
装置が上記多層構造基板を有するためであり、導電型を
全（逆にした構造のものは実質的に等価であるから勿論
上述したと同様の効果を得ることができる。

更に、例えばＧａＰ基板内にキャリアー濃度の異なる層
を形成しておいた基板においても、同様な効果が得られ
る。

１ 以上の説明から明らかなように、本発明による半導
体内部領域絶縁方法によれば、高エネルギーの電子線の
照射によって半導体の内部領域を選択的に絶縁化もしく
は高抵抗化で）きるので、例えばモノリシック発光素子
にワイヤボンディングを不要とすることができると共に
集積回路作成上にも多大の効果がある。

また半導体の内部領域を極めて簡単にかつ確実に絶縁化
もしくは高抵抗化することができるという点においても
極めて有効である。

；図面の簡単な説明 第１図は本発明による半導体内部領域絶縁方法の一実施
例を示す構成説明図、第２図および第３図は本発明の他
の実施例を示す構成説明図である。

１・・・・・・第１Ｎ層、２・・・・・・第２Ｎ層、３
・・・・・・拡散Ｐ層、４ａ 、 ４ｂ 、 ４ｃ・・
・・・−高抵抗化領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｎ型半導体基板にエピタキシャル成長により前記Ｎ
   型半導体基板よりキャリアー濃度の低いＮ。 型半導体層を形成し、このエピタキシャルＮ型半導体層
   表面に当該エピタキシャルＮ型半導体層および前記Ｎ型
   半導体基板のいずれよりもキャリアー濃度の高いＰ型半
   導体層を形成し、このＰ型半導体層表面に電子線を照射
   して前記エピタキシャルＮ型半導体層内部または当該Ｎ
   型エピタキシャルＮ型半導体層と前記Ｎ型半導体基板と
   の内部に選択的に絶縁化もしくは高抵抗化された領域を
   形成することを特徴とする半導体内部領域絶縁方法。