JPS59117216A - 拡散方法 - Google Patents
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- JPS59117216A JPS59117216A JP22617982A JP22617982A JPS59117216A JP S59117216 A JPS59117216 A JP S59117216A JP 22617982 A JP22617982 A JP 22617982A JP 22617982 A JP22617982 A JP 22617982A JP S59117216 A JPS59117216 A JP S59117216A
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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
- H01L21/225—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 solid phase, e.g. a doped oxide layer
- H01L21/2258—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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は拡散方法、特にＧ ａ Ａ ｓ系等の化合物半
導体からなる基板にＺｎ等を拡散させる拡散方法に関す
る。
導体からなる基板にＺｎ等を拡散させる拡散方法に関す
る。
一般に、プレーナストライプ形レーザ素子は、ｎ−Ｇａ
Ａｓ基板上にｎ−ＡＡＧａＡ壽層、Ｐ−ＧａＡｓ層（活
性層）、Ｐ−ＧａＡ４Ａｓ層＋ ｎ−ＧａＡｓ層を順次
積層するとともに、ｎ−ＧａＡｓ層からｐ−ＧａＡ［Ａ
ｓ 層の途中にまで達する深さのＺｎ拡散層をストライ
プ状に設けて電流狭搾を生じさせるようにし、このスト
ライプ部分に対応する活性層（ｐ−ＧａＡｓ層）部分で
レーザー発振が起きるように構成されている。このＺｎ
拡散は他の半導体レーザー素子、たとえば埋込みへテロ
構造（ＢＨ型）。
Ａｓ基板上にｎ−ＡＡＧａＡ壽層、Ｐ−ＧａＡｓ層（活
性層）、Ｐ−ＧａＡ４Ａｓ層＋ ｎ−ＧａＡｓ層を順次
積層するとともに、ｎ−ＧａＡｓ層からｐ−ＧａＡ［Ａ
ｓ 層の途中にまで達する深さのＺｎ拡散層をストライ
プ状に設けて電流狭搾を生じさせるようにし、このスト
ライプ部分に対応する活性層（ｐ−ＧａＡｓ層）部分で
レーザー発振が起きるように構成されている。このＺｎ
拡散は他の半導体レーザー素子、たとえば埋込みへテロ
構造（ＢＨ型）。
チャネルド参サブストレート・ブレーナ型（Ｃ８Ｐ型）
等にも適用されている。
等にも適用されている。
ところで、このＺｎの拡散にあっては、開管構造の反応
管を用いて行なう熱処理（開管式熱処理）では、Ａｓの
蒸気圧が高く、アウトディフュージョン（外方拡散）し
易（ＧａＡｓが分解してしまうことをおさえるためＡｓ
分圧をかけることが必要であるため、Ａｓが人体にとっ
て有害であることから、従来このＺｎ拡散は石英のアン
プル（たとえば直径２０鵡φの石英ガラス管）内にＧａ
Ａｓ半導体基板とＺｎＡｓ、 ソース体とを密封した
状態で熱処理（６００〜７００Ｃで数十分）を行ない、
拡散後はアンプルを割ってＧａＡｓ半導体基板な取り出
す。いわゆるアンプル拡散方法が採用されているう しかし、このアンプル拡散方法は被処理物であるＧａＡ
ｓ半導体基板のアンプルへの封入および取り出しに時間
がかかるとともに、アンプルも使い捨てであることから
拡散コストが高くなる欠点がある。
管を用いて行なう熱処理（開管式熱処理）では、Ａｓの
蒸気圧が高く、アウトディフュージョン（外方拡散）し
易（ＧａＡｓが分解してしまうことをおさえるためＡｓ
分圧をかけることが必要であるため、Ａｓが人体にとっ
て有害であることから、従来このＺｎ拡散は石英のアン
プル（たとえば直径２０鵡φの石英ガラス管）内にＧａ
Ａｓ半導体基板とＺｎＡｓ、 ソース体とを密封した
状態で熱処理（６００〜７００Ｃで数十分）を行ない、
拡散後はアンプルを割ってＧａＡｓ半導体基板な取り出
す。いわゆるアンプル拡散方法が採用されているう しかし、このアンプル拡散方法は被処理物であるＧａＡ
ｓ半導体基板のアンプルへの封入および取り出しに時間
がかかるとともに、アンプルも使い捨てであることから
拡散コストが高くなる欠点がある。
したがって；本発明の目的は拡散処理時間の短縮が図れ
かつコストも低置となる有害拡散物の拡散方法を提供す
ることにある。
かつコストも低置となる有害拡散物の拡散方法を提供す
ることにある。
以下、実施例ひこより本発明を説明する。
第１図（ａ）、 （ｂｉは本発明の一実施例による半導
体レーザー素子の製造におけるＺｎの拡散方法を示す断
面図、第２図は本発明の方法によって製造された半導体
レーザー素子の断面図である。
体レーザー素子の製造におけるＺｎの拡散方法を示す断
面図、第２図は本発明の方法によって製造された半導体
レーザー素子の断面図である。
この実施例では、第１図（ａ）に示すように、ｎ−Ｇａ
Ａｓ半導体基板１の主面（上面）にｎ −ＧａＡ−ｅＡ
ｓ層２ 、 ｐ−ＧａＡｓ層（活性層） ３ 、 ｐ
−ＧａＡ＃Ａｓ層４ 、 ｎ−ＧａＡｓ層５を順次数
１０００Ａあるいは数１０ＯＡの厚さに形成した半導体
レーザー素子形成用ウェハ６を用意した後、このウェハ
６の主面および裏面にそれぞれ数１０００Ａ程度の厚さ
にＡ 看ｔ Ｏｓ膜７およびＳｉｎ、膜８からなるマス
ク体９をＣＶＤ（化学的気相堆積）によって形成しかつ
常用のフォトエツチングによって主面のマスク体９のみ
を所定パターンに形成する。Ａ右０．膜７を使用するこ
とは、マスク性を高めるためであり、Ａ（３ｔ Ｏｓ膜
７上にＳｉｎ、膜８を形成するのは、熱リン酸でエツチ
ングするＡ４１０．膜７のマスクとしてはフォトレジス
トが使用できないために、フォトレジストによってパタ
ーニングしたＳｉｎ、膜８をＡ Ｐ３ ｔ Ｏｓ膜７の
マククとして使用するためである。マスク体９のエツチ
ングは溝状に多数平行して行なわれる。
Ａｓ半導体基板１の主面（上面）にｎ −ＧａＡ−ｅＡ
ｓ層２ 、 ｐ−ＧａＡｓ層（活性層） ３ 、 ｐ
−ＧａＡ＃Ａｓ層４ 、 ｎ−ＧａＡｓ層５を順次数
１０００Ａあるいは数１０ＯＡの厚さに形成した半導体
レーザー素子形成用ウェハ６を用意した後、このウェハ
６の主面および裏面にそれぞれ数１０００Ａ程度の厚さ
にＡ 看ｔ Ｏｓ膜７およびＳｉｎ、膜８からなるマス
ク体９をＣＶＤ（化学的気相堆積）によって形成しかつ
常用のフォトエツチングによって主面のマスク体９のみ
を所定パターンに形成する。Ａ右０．膜７を使用するこ
とは、マスク性を高めるためであり、Ａ（３ｔ Ｏｓ膜
７上にＳｉｎ、膜８を形成するのは、熱リン酸でエツチ
ングするＡ４１０．膜７のマスクとしてはフォトレジス
トが使用できないために、フォトレジストによってパタ
ーニングしたＳｉｎ、膜８をＡ Ｐ３ ｔ Ｏｓ膜７の
マククとして使用するためである。マスク体９のエツチ
ングは溝状に多数平行して行なわれる。
つぎに、同図（ｂ）に示すように、ウニ／％６の主面上
にＣＶＤによってＺｎ０層１０を形成する。Ｚｎ０層１
０はジメ−ｆ−に亜鉛Ｚｎ（ＣＨ３）、と酸素（０，）
との反応によってウェハ６上に１μｍ前後堆積させる。
にＣＶＤによってＺｎ０層１０を形成する。Ｚｎ０層１
０はジメ−ｆ−に亜鉛Ｚｎ（ＣＨ３）、と酸素（０，）
との反応によってウェハ６上に１μｍ前後堆積させる。
つぎに、これらウェハ６を一端が開口した反応管（石英
管）に収容し、キャップで塞いだ状態あるいは開口した
状態で６００〜７００Ｃで数１０分加熱処理し、同図（
ｂｌに示すように、Ｚｎ０層１０と直接密着するＧ ａ
Ａ ８層５にＺｎを拡散し、ＧａＡｓ層５を通りｐ−
ＧａＡ１Ａｓ層４の途中にまで達するＺｎ拡散層１１（
点点を付し７た領域）を形成する。
管）に収容し、キャップで塞いだ状態あるいは開口した
状態で６００〜７００Ｃで数１０分加熱処理し、同図（
ｂｌに示すように、Ｚｎ０層１０と直接密着するＧ ａ
Ａ ８層５にＺｎを拡散し、ＧａＡｓ層５を通りｐ−
ＧａＡ１Ａｓ層４の途中にまで達するＺｎ拡散層１１（
点点を付し７た領域）を形成する。
Ｚｎ拡散層１１はＺｎ濃度が１０１８個／Ｃｎ３ 以
上となるようにして、電極とのコンタクト性（低抵抗性
）を図るう その後、ウェハ６を被うＺｎ０層１０およびマスク体９
をプラズマエツチング法によって除去するとともに、ウ
ェハ６の主面およびその逆の面にそれぞれ電極１２．１
３を形成し、かつウェハ６を格子状に分断して第２図に
示すような半導体レーザー素子１４を製造する。この半
導体レーザー素子１４は上下の電極１２．１３に所定の
電圧を印加すると、Ｚｎ拡散層１１の真下に位置するク
ロスハンチングで示す部分がオプチカル・キャビティ１
５となってその両端からレーザー光を出射する構造とな
っている。なお、Ｚｎの代りにＣｄ（カドミウム）を拡
散させても電流狭搾が可能となる。
上となるようにして、電極とのコンタクト性（低抵抗性
）を図るう その後、ウェハ６を被うＺｎ０層１０およびマスク体９
をプラズマエツチング法によって除去するとともに、ウ
ェハ６の主面およびその逆の面にそれぞれ電極１２．１
３を形成し、かつウェハ６を格子状に分断して第２図に
示すような半導体レーザー素子１４を製造する。この半
導体レーザー素子１４は上下の電極１２．１３に所定の
電圧を印加すると、Ｚｎ拡散層１１の真下に位置するク
ロスハンチングで示す部分がオプチカル・キャビティ１
５となってその両端からレーザー光を出射する構造とな
っている。なお、Ｚｎの代りにＣｄ（カドミウム）を拡
散させても電流狭搾が可能となる。
このような実施例では、Ｚｎの拡散に先立って、ウェハ
６の主面全体はＺｎ０層１０で被われているため、ｎ−
ＧａＡｓ層５は外部に露出しない。また、拡散時にＺｎ
Ａｓ、を使用しなくとも加熱によってＺｎ０層１０内の
Ｚｎをｎ −ＧａＡｓ層５内に拡散させることができる
。したがって、有害なＡｓで周囲を汚染することはない
ことから、Ｚｎの拡散処理は従来のような面倒で時間が
多く掛るアンプル拡散に替えて、一端を開口した構造の
反応管による熱処理（開管式熱処理）によって行なうこ
とができる。このため、ウェハの反応管への搬出入が容
易となり、作業性が向上する。また、反応管の直径は石
英アンプルに比較して大きいことから、一度に多数のウ
ェハの熱処理が可能となり生産性も高くなる。
６の主面全体はＺｎ０層１０で被われているため、ｎ−
ＧａＡｓ層５は外部に露出しない。また、拡散時にＺｎ
Ａｓ、を使用しなくとも加熱によってＺｎ０層１０内の
Ｚｎをｎ −ＧａＡｓ層５内に拡散させることができる
。したがって、有害なＡｓで周囲を汚染することはない
ことから、Ｚｎの拡散処理は従来のような面倒で時間が
多く掛るアンプル拡散に替えて、一端を開口した構造の
反応管による熱処理（開管式熱処理）によって行なうこ
とができる。このため、ウェハの反応管への搬出入が容
易となり、作業性が向上する。また、反応管の直径は石
英アンプルに比較して大きいことから、一度に多数のウ
ェハの熱処理が可能となり生産性も高くなる。
なお、本発明は前記実施例に限定されない。すなわち、
他の構造の半導体レーザー素子におけるＺｎ、Ｃｄ等の
拡散、あるいは、ＧａＡｓＩｎＰ系の化合物半導体基板
を用いた半導体レーザー素子におけるＺｎ、Ｃ’ｄ等の
拡散、ＧａＡｓを用いたＦＥＴ（電界効果トランジスタ
）等の半導体装置におけるＺｎ 、Ｃｄ等の拡散にも同
様に適用でき、前記実施例と同様な拡散処理時間の短縮
化、大量生産化を図ることができる。
他の構造の半導体レーザー素子におけるＺｎ、Ｃｄ等の
拡散、あるいは、ＧａＡｓＩｎＰ系の化合物半導体基板
を用いた半導体レーザー素子におけるＺｎ、Ｃ’ｄ等の
拡散、ＧａＡｓを用いたＦＥＴ（電界効果トランジスタ
）等の半導体装置におけるＺｎ 、Ｃｄ等の拡散にも同
様に適用でき、前記実施例と同様な拡散処理時間の短縮
化、大量生産化を図ることができる。
以上のように、本発明によれば、Ａｓ等の有害物の周囲
汚染を生じさせることなく、開管式熱処理が行なえるた
め、拡散処理時間の短縮化、犬縫生産化が可能となり、
拡散処理コストの低減化を図ることができる。
汚染を生じさせることなく、開管式熱処理が行なえるた
め、拡散処理時間の短縮化、犬縫生産化が可能となり、
拡散処理コストの低減化を図ることができる。
第１図ｊａ） 、 ｉｂ）は本発明の一実施例による半
導体レーザー素子の製造におけるＺｎ拡散方法を示す断
面図、 笥２図は同じく製ｌ貴された半導体レーザー素子を示す
断面図である。 １−・・ＧａＡｓ半導体基板、２−ｎ−ＧａＡ［Ａｓ層
、３−−・ｐ −ＧａＡｓ層、４−＝ｐ−ＧａＡ４Ａｓ
層、５・・・ｎ−ＱａＡｓ層、６・・・ウエノ・、７・
・・Ａ呑、Ｏ５膜、８・・・Ｓｉｎ、膜、９−マスク体
、１０＝・ＺｎＯ層、１１・・・Ｚｎ拡散層、１４・・
・半導体レーザー素子、１５・・・オプチカル・キャビ
ティ。 〆 ′ 代理人 弁理士 薄 １）利 幸゛ ７３− Ｏ＼
導体レーザー素子の製造におけるＺｎ拡散方法を示す断
面図、 笥２図は同じく製ｌ貴された半導体レーザー素子を示す
断面図である。 １−・・ＧａＡｓ半導体基板、２−ｎ−ＧａＡ［Ａｓ層
、３−−・ｐ −ＧａＡｓ層、４−＝ｐ−ＧａＡ４Ａｓ
層、５・・・ｎ−ＱａＡｓ層、６・・・ウエノ・、７・
・・Ａ呑、Ｏ５膜、８・・・Ｓｉｎ、膜、９−マスク体
、１０＝・ＺｎＯ層、１１・・・Ｚｎ拡散層、１４・・
・半導体レーザー素子、１５・・・オプチカル・キャビ
ティ。 〆 ′ 代理人 弁理士 薄 １）利 幸゛ ７３− Ｏ＼
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の主面を所望パターンのマスク体で被う
工程と、少なくとも前記マスク体から露出する半導体基
板面をその基板内に拡散すべき物質を含むソース体被膜
で被う工程と、開管式熱処理によってソース体被膜内の
拡散物質を半導体基板内に拡散させる工程と、を有する
拡散方法。 ２、化合物半導体基板にＺｎＯのソース体被膜を用い開
管式熱処理によってＺｎをＧ ａ Ａ ｓ光半導体基板
内に拡散させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617982A JPS59117216A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617982A JPS59117216A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 拡散方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117216A true JPS59117216A (ja) | 1984-07-06 |
Family
ID=16841117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22617982A Pending JPS59117216A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59117216A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987004006A1 (en) * | 1985-12-18 | 1987-07-02 | Allied Corporation | Proximity diffusion method for group iii-v semiconductors |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP22617982A patent/JPS59117216A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987004006A1 (en) * | 1985-12-18 | 1987-07-02 | Allied Corporation | Proximity diffusion method for group iii-v semiconductors |
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