JPS584920A - 半導体の製造方法 - Google Patents
半導体の製造方法Info
- Publication number
- JPS584920A JPS584920A JP10286181A JP10286181A JPS584920A JP S584920 A JPS584920 A JP S584920A JP 10286181 A JP10286181 A JP 10286181A JP 10286181 A JP10286181 A JP 10286181A JP S584920 A JPS584920 A JP S584920A
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- beams
- molecular beam
- ion
- molecular
- deflection
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- Pending
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-
- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体の製造方法に関する。特に為純度の半導
体エピタキシャル層を成長させゐ方法に関する。
体エピタキシャル層を成長させゐ方法に関する。
半導体エピタキシャル層を成長させる方法には化学気相
成長法、化学液相成長法をはじめ種々な方法が開発され
ているが、■−ｖ族化合物半導体等の成長には分子線エ
ピタキシャル成長法がすぐれている。分子線エピタキシ
ャル成長法は、超真空容器中に、クヌードセンセルと称
される分子線発生装置と半導体層が堆積される基板とを
設けておき、その強さや純度が正確に制御された所望の
分子線を基板に向って照射して所望の半導体エピタキシ
ャル層を成長させる方法であるが、この分子線発生装置
を複数箇設けその蒸発量を正確圧制御するととＫより、
所望の組成を有する化合物半導体が所望の極めて薄い厚
さＫ又は極めて急激に組成の変化すゐプロファイルに形
成されｊうるという特徴を有するものである。
成長法、化学液相成長法をはじめ種々な方法が開発され
ているが、■−ｖ族化合物半導体等の成長には分子線エ
ピタキシャル成長法がすぐれている。分子線エピタキシ
ャル成長法は、超真空容器中に、クヌードセンセルと称
される分子線発生装置と半導体層が堆積される基板とを
設けておき、その強さや純度が正確に制御された所望の
分子線を基板に向って照射して所望の半導体エピタキシ
ャル層を成長させる方法であるが、この分子線発生装置
を複数箇設けその蒸発量を正確圧制御するととＫより、
所望の組成を有する化合物半導体が所望の極めて薄い厚
さＫ又は極めて急激に組成の変化すゐプロファイルに形
成されｊうるという特徴を有するものである。
ところが、いかなる分子線源も不純物を皆無にすること
は困難であり、クヌードセンセルからも不純物が供給さ
れうる。これらの不純物としては酸素０、炭素（Ｑ、水
（Ｈ＊Ｏｌシリコン（８ｉ）等が主なものであるが、い
ずれも、その混入の防止が極めて困難なものである。一
方分子線エビタキシャル成長法はその特質上、光電素子
等急激に組成の変化するプロファイルを必要とする化合
物半導体の製造に主として使用されているので、そのた
め、アルミニュウムガリ、ウム砒素（ＡＩＧａＡｓχア
ルミ二ュウムガリュウム砒素燐（ＡＩＧａＡｓＰ）等ア
ルミニュウム（ＡＩ ）を含む化合物半導体の製造に使
用される場合が多いが、アルミニュウム（Ａ１）は活性
が強く、不純物の混入によってその結晶成長を阻害され
る傾向が強く、この種の用途ＶＣあっては、上記の不純
物特に酸素（Ｑ、の混入を極力防止することが必須であ
る。
は困難であり、クヌードセンセルからも不純物が供給さ
れうる。これらの不純物としては酸素０、炭素（Ｑ、水
（Ｈ＊Ｏｌシリコン（８ｉ）等が主なものであるが、い
ずれも、その混入の防止が極めて困難なものである。一
方分子線エビタキシャル成長法はその特質上、光電素子
等急激に組成の変化するプロファイルを必要とする化合
物半導体の製造に主として使用されているので、そのた
め、アルミニュウムガリ、ウム砒素（ＡＩＧａＡｓχア
ルミ二ュウムガリュウム砒素燐（ＡＩＧａＡｓＰ）等ア
ルミニュウム（ＡＩ ）を含む化合物半導体の製造に使
用される場合が多いが、アルミニュウム（Ａ１）は活性
が強く、不純物の混入によってその結晶成長を阻害され
る傾向が強く、この種の用途ＶＣあっては、上記の不純
物特に酸素（Ｑ、の混入を極力防止することが必須であ
る。
そこで、従来技術にあっては、分子線源をクヌードセン
セルに補充した後、一定時間例えば数１０時間、一定の
温度例えば１，１００°Ｃに保持していわゆるベーキン
グをなし、分子線源から不純物を可及的除去する方法が
採用されていた。しかし、このベーキングによれば、長
時間を要し、分子線源の消耗が大きく、しかも、不純物
の種類によっては、特にアルミニュウム（ＡＩ ）中の
酸素（ｑ等は。
セルに補充した後、一定時間例えば数１０時間、一定の
温度例えば１，１００°Ｃに保持していわゆるベーキン
グをなし、分子線源から不純物を可及的除去する方法が
採用されていた。しかし、このベーキングによれば、長
時間を要し、分子線源の消耗が大きく、しかも、不純物
の種類によっては、特にアルミニュウム（ＡＩ ）中の
酸素（ｑ等は。
ベーキングによっても十分に除去しえないという欠点が
あった。
あった。
本発明の目的はこの欠点を解消することにあり、改良さ
れた構造を有する分子線エピタキシャル成長装置を使用
してなす半導体特にアルミニ、ラム（人１）を含む化合
物半導体の製造方法において、ベーキング工程を必要と
することなく、高純度の半導体を製造する方法を提供す
ることにある。
れた構造を有する分子線エピタキシャル成長装置を使用
してなす半導体特にアルミニ、ラム（人１）を含む化合
物半導体の製造方法において、ベーキング工程を必要と
することなく、高純度の半導体を製造する方法を提供す
ることにある。
その要旨は、従来の分子線エピタキシャル成長装置に１
分子線を電離する電子衝撃装置と、これによって電離さ
れたイオンを含むイオン拳分子ビームを偏向させる偏向
電極又は偏光磁極を附加しこの改良された構造を有する
分子・イオン線エピタキシャル成長装置を使用し、まず
、分子線を雷。
分子線を電離する電子衝撃装置と、これによって電離さ
れたイオンを含むイオン拳分子ビームを偏向させる偏向
電極又は偏光磁極を附加しこの改良された構造を有する
分子・イオン線エピタキシャル成長装置を使用し、まず
、分子線を雷。
離して、その相当部分をイオン線となし、次に、偏向電
極又は偏向磁極の電圧又は磁化力を調整して不所望の不
純物よりなるイオン線と所望の物質よりなるイオン線と
所望の物質よりなる分子線と不所望の不純物よりなるイ
オン線とが確実に分離するようになし、所望の物質より
なるイオン線及び／又は分子線の進路に基板を設け、こ
の基板上に所望の物質のみを堆積させて高純度の半導体
エピタキシャル層を成長させ、不所望の物質は排気系に
よって真空容器外に除去することにある。この発明の依
拠する自然法則は偏向電極又は偏向磁極によって質量を
異にするイオンの分離をすることが可能であるというこ
とである。
極又は偏向磁極の電圧又は磁化力を調整して不所望の不
純物よりなるイオン線と所望の物質よりなるイオン線と
所望の物質よりなる分子線と不所望の不純物よりなるイ
オン線とが確実に分離するようになし、所望の物質より
なるイオン線及び／又は分子線の進路に基板を設け、こ
の基板上に所望の物質のみを堆積させて高純度の半導体
エピタキシャル層を成長させ、不所望の物質は排気系に
よって真空容器外に除去することにある。この発明の依
拠する自然法則は偏向電極又は偏向磁極によって質量を
異にするイオンの分離をすることが可能であるというこ
とである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例につき説明
し、その構成と特有の効果とを更に明らかとする。
し、その構成と特有の効果とを更に明らかとする。
図は本発明の一実施例に係る半導体の製造方法に使用さ
れる、改良された分子・イオン線エピタキシャル成長装
置の概念的断面図である。図において、ｌけ真空容器で
あり、通常１０〜１０Ｔｏｒｒ程度に保持される。２は
結晶基板であり、この上に所望の半導体が堆積される。
れる、改良された分子・イオン線エピタキシャル成長装
置の概念的断面図である。図において、ｌけ真空容器で
あり、通常１０〜１０Ｔｏｒｒ程度に保持される。２は
結晶基板であり、この上に所望の半導体が堆積される。
３．３′はクヌードセンセルであり、所望の分子線源が
入れられており１分子線源が蒸発して分子線４．４′を
供給する。５．５′は熱電子を供給するフィラメント又
は冷電子を供給する冷電極等の電子衝撃装置であり、分
子線４．４′をイオンビーム６４６’ Ｋ転換する。７
．τ、８．８′は偏向電極又は偏向磁極であ咲その電圧
又は磁化力は所望の物質、不所望の物質の質量に対応し
て決定される。その結果、イオンに’−Ａ６，６’ は
所望の物質のイオンビーム９．帆所望の物質の分子ビー
ム１０．１０’、不所望の不純物のイオンビーム１１、
．１１’、不所望の不純物の分子ビーム１２ 、１２’
とに分離される。そこで、所望の物質のイオンビーム９
，９′及び／ヌは所望の物質の分子ビーム１０ 、１０
’の進路上に基板２を設けれは、この上に不所望の不純
物を含まない高純度の半導体が堆積する。不所望の不純
物のイオンビーム１１ 、１１’不所望の不純物の分子
ビーム１２．１２’は排気系によりて系外に除去される
。
入れられており１分子線源が蒸発して分子線４．４′を
供給する。５．５′は熱電子を供給するフィラメント又
は冷電子を供給する冷電極等の電子衝撃装置であり、分
子線４．４′をイオンビーム６４６’ Ｋ転換する。７
．τ、８．８′は偏向電極又は偏向磁極であ咲その電圧
又は磁化力は所望の物質、不所望の物質の質量に対応し
て決定される。その結果、イオンに’−Ａ６，６’ は
所望の物質のイオンビーム９．帆所望の物質の分子ビー
ム１０．１０’、不所望の不純物のイオンビーム１１、
．１１’、不所望の不純物の分子ビーム１２ 、１２’
とに分離される。そこで、所望の物質のイオンビーム９
，９′及び／ヌは所望の物質の分子ビーム１０ 、１０
’の進路上に基板２を設けれは、この上に不所望の不純
物を含まない高純度の半導体が堆積する。不所望の不純
物のイオンビーム１１ 、１１’不所望の不純物の分子
ビーム１２．１２’は排気系によりて系外に除去される
。
以上説明せるとおり、本発明によれば、従来の分子線エ
ピタキシャル成長装置に電子衝撃装置と偏向電極又は偏
向磁極を附加した分子線・イオン線エピタキシャル成長
装置を使用してなす半導体製造方法において、不所望の
不純物の質量に対応して決定される偏向電圧又は偏向磁
化力を与えることにより、ペーキング工程を使用するこ
となく、高純度の半導体エピタキシャル層を成長させる
ことを特徴とする半導体の製造方法を提供することがで
き、更にベーキング工程と併用する事によって従来より
高純度のエビ層を得る事ができる。特に本発明はアルミ
ニュウム（ＡＩ）’／含む化合物半導体に於て顕著な効
果を持つ。
ピタキシャル成長装置に電子衝撃装置と偏向電極又は偏
向磁極を附加した分子線・イオン線エピタキシャル成長
装置を使用してなす半導体製造方法において、不所望の
不純物の質量に対応して決定される偏向電圧又は偏向磁
化力を与えることにより、ペーキング工程を使用するこ
となく、高純度の半導体エピタキシャル層を成長させる
ことを特徴とする半導体の製造方法を提供することがで
き、更にベーキング工程と併用する事によって従来より
高純度のエビ層を得る事ができる。特に本発明はアルミ
ニュウム（ＡＩ）’／含む化合物半導体に於て顕著な効
果を持つ。
なお、上記の例においては、二元化合物半導体な製造す
る場合について述べであるが、三元以上の化合物半導体
にも単体半導体にも適用しつることは旨うまでもない。
る場合について述べであるが、三元以上の化合物半導体
にも単体半導体にも適用しつることは旨うまでもない。
図は１本発明の一実施例に係る半導体の製造方法に直接
使用される分子・イオン線エピタキシャル成長装置の概
念的断面図である。 ｌ・・・真空容器、 ２・・・結晶基板、３．３＃・
・・クヌードセンセル、４．４’・・・分子線、 ５
，５′・・・電子衝撃装置、６．６′・・・イオンビー
ム、 ７．７′、８．８’ｌｌ＠−偏向１１４極又は偏向磁極
、９．９′・・・所望の物質のイオンビーム、１０．１
０’ト−所望の物質の分子ビーム、１１．１１′１」不
純物のイオンビーム、１２．１２’−−−不純物の分子
ビーム。
使用される分子・イオン線エピタキシャル成長装置の概
念的断面図である。 ｌ・・・真空容器、 ２・・・結晶基板、３．３＃・
・・クヌードセンセル、４．４’・・・分子線、 ５
，５′・・・電子衝撃装置、６．６′・・・イオンビー
ム、 ７．７′、８．８’ｌｌ＠−偏向１１４極又は偏向磁極
、９．９′・・・所望の物質のイオンビーム、１０．１
０’ト−所望の物質の分子ビーム、１１．１１′１」不
純物のイオンビーム、１２．１２’−−−不純物の分子
ビーム。
Claims (1)
- 分子線源から蒸発した分子線を電離させる電子衝撃装置
と該電子術撃装ｆＫより電離されたイオンを含むイオン
・分子線を偏向させ為偏向電極又は偏向磁極とを有する
分子・イオン線エピタキシャル成長装雪を用いてなす半
導体の製造方法において、前記イオン・分子線に含有さ
れる不所望の不純物に対応して咄記偏向電極又は偏向磁
極に印加される電圧又は磁化力を調斃して、前記イオ／
・分子ビームを複数のビームに分離し、所望の物質のみ
を含有するイオンビーム又は分子ビームを基板上に照射
して高純度の半導体エピタキシャル層を成長させること
を４Ｉｉａとする半導体の製造方丸
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286181A JPS584920A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286181A JPS584920A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS584920A true JPS584920A (ja) | 1983-01-12 |
Family
ID=14338693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10286181A Pending JPS584920A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS584920A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126228A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Sanyo Electric Co Ltd | ＺｎＳｅ単結晶の製造方法 |
| JPS63260035A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-10-27 | Res Dev Corp Of Japan | 半導体製造装置 |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10286181A patent/JPS584920A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126228A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Sanyo Electric Co Ltd | ＺｎＳｅ単結晶の製造方法 |
| JPS63260035A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-10-27 | Res Dev Corp Of Japan | 半導体製造装置 |
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