JPS5837976B2 - 不純物拡散法 - Google Patents
不純物拡散法Info
- Publication number
- JPS5837976B2 JPS5837976B2 JP53035162A JP3516278A JPS5837976B2 JP S5837976 B2 JPS5837976 B2 JP S5837976B2 JP 53035162 A JP53035162 A JP 53035162A JP 3516278 A JP3516278 A JP 3516278A JP S5837976 B2 JPS5837976 B2 JP S5837976B2
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- impurity diffusion
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ，ＧａＰ，ＩｎＧａＰ
などリンを含有する化合物半導体に不純物を熱的に拡散
する不純物の拡散法の改良に係り、熱拡散によるリンの
蒸気圧が高いために半導体表面からリンが蒸発すること
によって結晶が劣化するのを防止せんとするものである
。
などリンを含有する化合物半導体に不純物を熱的に拡散
する不純物の拡散法の改良に係り、熱拡散によるリンの
蒸気圧が高いために半導体表面からリンが蒸発すること
によって結晶が劣化するのを防止せんとするものである
。
■−■族化合物半導体では、一般に■族元素の蒸気圧が
高いため、結晶に不純物拡散等の熱処理を施す場合には
Ｖ族元素の蒸発による結晶劣化がしばしば問題となる。
高いため、結晶に不純物拡散等の熱処理を施す場合には
Ｖ族元素の蒸発による結晶劣化がしばしば問題となる。
ＬかＬながら、ＧａＡｓやＩｎＡｓ等、Ｖ族元累として
砒素を含む材料では、通常の拡散温度範囲（６００〜７
００℃）での蒸気圧が比較的低いため、この範囲の熱処
理工程で拡散層に著しい劣化を生じることはない。
砒素を含む材料では、通常の拡散温度範囲（６００〜７
００℃）での蒸気圧が比較的低いため、この範囲の熱処
理工程で拡散層に著しい劣化を生じることはない。
これに対して、上記のようにリンを含む化合物半導体で
は、リンの分解圧が砒素に比べて２桁以上も高いため、
熱拡散プロセスにおいて拡散層にＬばＬば大きな損傷を
与える。
は、リンの分解圧が砒素に比べて２桁以上も高いため、
熱拡散プロセスにおいて拡散層にＬばＬば大きな損傷を
与える。
このため、これらの化合物半導体材料に対する拡散工程
の改善が望まれていた。
の改善が望まれていた。
従来上記の如き半導体を部分的に亜鉛又はカドミウムの
不純物の熱的拡散を行う場合に、結晶上にＳｉＯ２のス
パッタリング膜を形成し、該ＳｉＯ２膜の一部をホトエ
ッチングの手法を用いて除去して半導体表面を露出せし
めた後、該面に亜鉛又はカドミウムの不純物を約６００
℃にて熱拡散せしめることが専ら行われていたものであ
った。
不純物の熱的拡散を行う場合に、結晶上にＳｉＯ２のス
パッタリング膜を形成し、該ＳｉＯ２膜の一部をホトエ
ッチングの手法を用いて除去して半導体表面を露出せし
めた後、該面に亜鉛又はカドミウムの不純物を約６００
℃にて熱拡散せしめることが専ら行われていたものであ
った。
即ち第１図は従来方法の１例を示すものであり、１はｎ
ＩｎＰ基板、２はｎＩｎＰ層、３はＩｎＧａＡｓＪ層、
４はｐＩｎＰ層、５はＳ ｉ０２膜、６は切欠溝である
。
ＩｎＰ基板、２はｎＩｎＰ層、３はＩｎＧａＡｓＪ層、
４はｐＩｎＰ層、５はＳ ｉ０２膜、６は切欠溝である
。
而して第１図ａはフォトエッチングの手法によりＳｉＯ
２膜５に切欠溝６を設けたものであり、次いで第１図ｂ
に示す如く該切欠溝６を通して拡散７を行わしめるもの
である。
２膜５に切欠溝６を設けたものであり、次いで第１図ｂ
に示す如く該切欠溝６を通して拡散７を行わしめるもの
である。
然しなから半導体表面から蒸発するリン蒸気８は、切欠
溝６の拡散領域にとどまらず半導体表面からも発生する
ものである。
溝６の拡散領域にとどまらず半導体表面からも発生する
ものである。
従ってＳｉＯ２はリンに対して良好なマスクとはいえず
ＳｉＯ２を通して結晶表面からリンが蒸発するものであ
る。
ＳｉＯ２を通して結晶表面からリンが蒸発するものであ
る。
又拡散領域においてはＳｉＯ２膜によって被覆されてい
ないためリンの蒸発ははげしくなり、拡散部に電極を構
成せしめる場合には大きな問題となっている。
ないためリンの蒸発ははげしくなり、拡散部に電極を構
成せしめる場合には大きな問題となっている。
このほかＳｉＯ２膜をスパッタリングによって結晶表面
に形成する際結晶表面に少なからぬダメージを与えるた
めオーム性電極を形成せしめる際に悪影響を及ぼす要因
の一つであった。
に形成する際結晶表面に少なからぬダメージを与えるた
めオーム性電極を形成せしめる際に悪影響を及ぼす要因
の一つであった。
本発明方法はか＼る欠点を改善せんとして鋭意研究を行
った結果見出したものであり、 ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，ＧａＰなどリン
を含有する半導体に不純物を熱的に拡散する不純物拡散
法において、 （１）拡散すべき半導体表面に自己酸化膜を形成せしめ
た後、その外側にＳｉＯ２膜を形成し、拡散を必要とす
る領域にＳｌ０２膜をホトエッチングによって除去し、
この切欠溝を通して不純物の熱拡散を行うか又は （２）拡散すべき半導体表面に自己酸化膜を形成せしめ
た後、拡散を必要とする領域の自己酸化膜をホトエッチ
ングによって一部除去して薄層の切欠溝を形成し該切欠
溝を通して不純物の熱拡散を行う。
った結果見出したものであり、 ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，ＧａＰなどリン
を含有する半導体に不純物を熱的に拡散する不純物拡散
法において、 （１）拡散すべき半導体表面に自己酸化膜を形成せしめ
た後、その外側にＳｉＯ２膜を形成し、拡散を必要とす
る領域にＳｌ０２膜をホトエッチングによって除去し、
この切欠溝を通して不純物の熱拡散を行うか又は （２）拡散すべき半導体表面に自己酸化膜を形成せしめ
た後、拡散を必要とする領域の自己酸化膜をホトエッチ
ングによって一部除去して薄層の切欠溝を形成し該切欠
溝を通して不純物の熱拡散を行う。
ことを特徴とするものである。
本発明の１実施例を第２図にもとづいて説明すると、ま
ず（ａ）に示す如（ ｎＩｎＰ基板１の上にｎＩｎＰ層
２、ＩｎＧａＡｓＰ層３、及びｐＩｎＰ層４を夫々設け
たウエハの外側に陽極酸化法によって自己酸化膜９を形
成する。
ず（ａ）に示す如（ ｎＩｎＰ基板１の上にｎＩｎＰ層
２、ＩｎＧａＡｓＰ層３、及びｐＩｎＰ層４を夫々設け
たウエハの外側に陽極酸化法によって自己酸化膜９を形
成する。
次いで（ｂ）に示す如く該酸化膜９の表面に厚さ約２
０ ０ ０ ，Ａ，のＳ １０ ２膜５をスパッタリン
グ等の手法により付着せしめるが、その場合下地は自己
酸化膜９により形成されているためスパッタリングによ
って結晶そのものの表面に傷をつけることはない。
０ ０ ０ ，Ａ，のＳ １０ ２膜５をスパッタリン
グ等の手法により付着せしめるが、その場合下地は自己
酸化膜９により形成されているためスパッタリングによ
って結晶そのものの表面に傷をつけることはない。
又該Ｓ １０２膜に拡散を必要とする領域についてホト
エッチングによって巾１５μ以下の切欠溝６を設ける。
エッチングによって巾１５μ以下の切欠溝６を設ける。
而してこの切欠溝に拡散を施すものであるが、この場合
自己酸化膜中には必然的にリンの酸化物が含有されてい
るため、下地の結晶からリンが蒸発するものを妨げる作
用をするものである。
自己酸化膜中には必然的にリンの酸化物が含有されてい
るため、下地の結晶からリンが蒸発するものを妨げる作
用をするものである。
なおこの場合のＳ ｉ０２膜の厚さがあまり薄いとその
効果がなく、又厚すぎると結晶にダメージを与えるもの
である。
効果がなく、又厚すぎると結晶にダメージを与えるもの
である。
然る後第２図Ｃに示す如く自凹酸化膜９及びＳｉＯ２膜
５を除去し、この面に電極金属を蒸着せしめることによ
り良好なオーム性電極をうることが出来る。
５を除去し、この面に電極金属を蒸着せしめることによ
り良好なオーム性電極をうることが出来る。
従って自己酸化膜が存在するためにリンが蒸発すること
によって生ずる結晶へのダメージを防止することが出来
る。
によって生ずる結晶へのダメージを防止することが出来
る。
更に拡散領域へのオーム性電極の取付けは極めて容易と
なるものである。
なるものである。
なお自己酸化膜を形成せしめるには前記の如く陽極酸化
法に限るごとなく、イオン注入法、或は熱拡散法等によ
り行うことも出来る。
法に限るごとなく、イオン注入法、或は熱拡散法等によ
り行うことも出来る。
又第３図は他の実施例を示すものであり、前記同様にｎ
ＩｎＰ基板１の上にｎＩｎＰ層２、Ｉ ｎＧａＡｓＰ層
３及びｐＩｎＰ層４を夫々設けたウエハの外側に陽極酸
化法によって厚さ１０００〜３０００人の自己酸化膜９
を形成し該自己酸化膜９の拡散を必要とする領域のみを
ホトエッチングにより該膜厚の一部を除去して薄厚の切
欠溝１０を設けるこの溝の部分における自己酸化膜層の
厚さは５００λ以下である。
ＩｎＰ基板１の上にｎＩｎＰ層２、Ｉ ｎＧａＡｓＰ層
３及びｐＩｎＰ層４を夫々設けたウエハの外側に陽極酸
化法によって厚さ１０００〜３０００人の自己酸化膜９
を形成し該自己酸化膜９の拡散を必要とする領域のみを
ホトエッチングにより該膜厚の一部を除去して薄厚の切
欠溝１０を設けるこの溝の部分における自己酸化膜層の
厚さは５００λ以下である。
而してこの溝部の自己酸化膜を通して不純物拡散を行い
、結晶内に拡散領域を形成することができた。
、結晶内に拡散領域を形成することができた。
然る後自己酸化膜を除去し電極金属を蒸着せしめること
によって良好なオーム性電極を生ずるものである。
によって良好なオーム性電極を生ずるものである。
このように本発明のウエハの外側に自己酸化膜及びＳｉ
Ｏ２膜を併用し、拡散を必要とする領域のＳｉＯ２膜に
切欠溝を設けるか或はウエハの外側に自己酸化膜のみを
設け拡散を必要とする領域部分の酸化膜の１部分を除去
して薄厚とし、ここに切欠溝を設けているものである。
Ｏ２膜を併用し、拡散を必要とする領域のＳｉＯ２膜に
切欠溝を設けるか或はウエハの外側に自己酸化膜のみを
設け拡散を必要とする領域部分の酸化膜の１部分を除去
して薄厚とし、ここに切欠溝を設けているものである。
従って前者の場合には２層の被膜を設けなければならな
いため、工程が複雑になるが、Ｓ１０２膜に切欠溝を設
ける作業は極めて容易に行うことが出来るものである。
いため、工程が複雑になるが、Ｓ１０２膜に切欠溝を設
ける作業は極めて容易に行うことが出来るものである。
これに対し後者の場合には自己酸化膜のみでよく、被膜
の付着工程は容易であるが、該酸化膜に切欠溝を設ける
工程が極めて困雑を要するものであり、通常前者の方法
が適用される。
の付着工程は容易であるが、該酸化膜に切欠溝を設ける
工程が極めて困雑を要するものであり、通常前者の方法
が適用される。
以上詳述した如く本発明方法によればＩｎＰ，ＩｎＧａ
ＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，ＧａＰなどリンを含有する半導体
の表面に局所的に不純物拡散を行う場合、それに必要な
拡散工程において、結晶表面が自己酸化膜によって常に
被覆された状態にて行われるため基板表面にリンが蒸発
することによって生じるダメージが導入されず、従って
拡散後のオーム性電極の作成が極めて容易である。
ＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，ＧａＰなどリンを含有する半導体
の表面に局所的に不純物拡散を行う場合、それに必要な
拡散工程において、結晶表面が自己酸化膜によって常に
被覆された状態にて行われるため基板表面にリンが蒸発
することによって生じるダメージが導入されず、従って
拡散後のオーム性電極の作成が極めて容易である。
これによってＩｎＧａＡｓＰ−ＩｎＰ二重へテロレーザ
の特性が著しく向上しうる等顕著な効果を有する。
の特性が著しく向上しうる等顕著な効果を有する。
第１図は従来の不純物拡散法の工程説明図、第２図及び
第３図は本発明における不純物拡散法の工程説明図であ
る。 １・・・・・・ｎＩｎＰ基板、２・・・・・・ｎＩｎＰ
層、３・・・・・・ＩｎＧａＡｓＰ層、ｊｌ”＝ｐＩｎ
Ｐ層、５ ”・・” Ｓ ｉ０２膜、６・・・・・・切
欠溝、７・・・・・・拡散部、８・・・・・・蒸気、９
・・・・・・自己酸化膜、１０・・・・・・切欠溝。
第３図は本発明における不純物拡散法の工程説明図であ
る。 １・・・・・・ｎＩｎＰ基板、２・・・・・・ｎＩｎＰ
層、３・・・・・・ＩｎＧａＡｓＰ層、ｊｌ”＝ｐＩｎ
Ｐ層、５ ”・・” Ｓ ｉ０２膜、６・・・・・・切
欠溝、７・・・・・・拡散部、８・・・・・・蒸気、９
・・・・・・自己酸化膜、１０・・・・・・切欠溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉ ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，ＧａＰな
どリンを含有する半導体に不純物を熱的に拡散する不純
物拡散法において、拡散すべき半導体表面に自己酸化膜
を形成せしめた後、拡散を必要とする領域の自己酸化膜
をホトエッチングによって膜厚の１部を部分的に除去し
て薄層の切欠溝を形或し、該切欠溝の自己酸化膜を通し
て不純物の熱拡散を行うことを特徴とする不純物拡散法
。 ２ ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，ＧａＰな
どリンを含有する半導体に不純壱を熱的に拡散する不純
物拡散法において、拡散すべき半導体表面に自己酸化膜
を形成せしめた後、その外側にＳｉＯ２膜を形成し、拡
散を必要とする領域のＳ ｉ０ ２膜をホトエッチング
によって除去し、この切欠溝の自己酸化膜を通じて不純
物の熱拡散を行うことを特徴とする不純物拡散法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53035162A JPS5837976B2 (ja) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | 不純物拡散法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53035162A JPS5837976B2 (ja) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | 不純物拡散法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54127279A JPS54127279A (en) | 1979-10-03 |
| JPS5837976B2 true JPS5837976B2 (ja) | 1983-08-19 |
Family
ID=12434171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53035162A Expired JPS5837976B2 (ja) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | 不純物拡散法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837976B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481381A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| US10177267B2 (en) * | 2017-03-03 | 2019-01-08 | Bolb Inc. | Photodetector |
-
1978
- 1978-03-27 JP JP53035162A patent/JPS5837976B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54127279A (en) | 1979-10-03 |
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