JPS59119825A - 化合物半導体の気相成長方法 - Google Patents
化合物半導体の気相成長方法Info
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- JPS59119825A JPS59119825A JP22835882A JP22835882A JPS59119825A JP S59119825 A JPS59119825 A JP S59119825A JP 22835882 A JP22835882 A JP 22835882A JP 22835882 A JP22835882 A JP 22835882A JP S59119825 A JPS59119825 A JP S59119825A
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- JP
- Japan
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- impurity
- growth
- processed
- concentration
- semiconductor substrate
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- Pending
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- 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
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
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- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/0257—Doping during depositing
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- H01L21/02576—N-type
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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】
（１） 発明の技術分野
本発明は化合物半導体の気相成長方法に関する。
特に、化合物半導体に導入される不純物の市を、成長過
程の任慈の時点において、急峻に変更することが↑き、
不純物の濃度が急峻に変化している化合物半導体を成長
しうる気相成長方法に関する。
程の任慈の時点において、急峻に変更することが↑き、
不純物の濃度が急峻に変化している化合物半導体を成長
しうる気相成長方法に関する。
（２）技術の背景
化合物半導体を製造する方法には、気相成長方法、液相
成長方法、モレキュラービームエピタキシャル成長（Ｍ
ＢＥ）方法、メタルオーガニック気相成長（ＭＯ−ＯＶ
Ｄ）方法管種々とあるが、工業上の第１」用件特に簡易
性という見地からは気相成長方法が最も現実的にすぐれ
ている。ところが、不純物を導入する手法に関しては、
特に、成長過程の任意の時点に任意にしかも急峻に不純
物導入量を変更する手法に関しては必ずしも容易とは言
い難い。
成長方法、モレキュラービームエピタキシャル成長（Ｍ
ＢＥ）方法、メタルオーガニック気相成長（ＭＯ−ＯＶ
Ｄ）方法管種々とあるが、工業上の第１」用件特に簡易
性という見地からは気相成長方法が最も現実的にすぐれ
ている。ところが、不純物を導入する手法に関しては、
特に、成長過程の任意の時点に任意にしかも急峻に不純
物導入量を変更する手法に関しては必ずしも容易とは言
い難い。
（３） 従来技術と問題点
第１図に、従来技術における気相成長方法の一例の概念
的構成を示丸図において、１は反応管であり、１′はキ
ャリヤガス人気口であり、１′は排気口である。１１は
反応管を開閉するキャップである。
的構成を示丸図において、１は反応管であり、１′はキ
ャリヤガス人気口であり、１′は排気口である。１１は
反応管を開閉するキャップである。
２は基板支持手段であり、被処理半導体基板３を支持ス
る。４１．４２．４３はソースチェンノ々−であり各稗
の成長用ソース材料５１．５２．５３等を支持するＯそ
して、４１′、４２．４３はソーステエン・々−用人気
口でアＩ）、それぞれのソースチェンノ々−４１，４，
２，４３にキャリヤガス、反応ガスを送入してそれぞれ
の成長用ソース材材を被処理″！＃−導体基板３近傍の
成長反応領域に送る。６は不純物チェンバーであ（）、
６′は不純物チェノ・々−人気口であり、６′は不純物
供給停止用・ζルブである。不純物材料７は不純物チェ
ンノ々−６中に収容される。
る。４１．４２．４３はソースチェンノ々−であり各稗
の成長用ソース材料５１．５２．５３等を支持するＯそ
して、４１′、４２．４３はソーステエン・々−用人気
口でアＩ）、それぞれのソースチェンノ々−４１，４，
２，４３にキャリヤガス、反応ガスを送入してそれぞれ
の成長用ソース材材を被処理″！＃−導体基板３近傍の
成長反応領域に送る。６は不純物チェンバーであ（）、
６′は不純物チェノ・々−人気口であり、６′は不純物
供給停止用・ζルブである。不純物材料７は不純物チェ
ンノ々−６中に収容される。
かかる気相成長装置を使用して、不純物濃度が昇る化合
物半導体を連続して成長するときは、所望の時点でバル
ブ６′を開閉して不純物の供給を開始または停止してい
た。しかしながらこのような方法による場合は、成長反
応領域における不純物ガス濃度が所期の値に到達するま
でに時間を要するので、不純物濃度を急峻に変化させる
ことができｔ「いばか（）か、不純物の交換等に和尚の
時間を要し、増養）扱い上の不利益を伴う。
物半導体を連続して成長するときは、所望の時点でバル
ブ６′を開閉して不純物の供給を開始または停止してい
た。しかしながらこのような方法による場合は、成長反
応領域における不純物ガス濃度が所期の値に到達するま
でに時間を要するので、不純物濃度を急峻に変化させる
ことができｔ「いばか（）か、不純物の交換等に和尚の
時間を要し、増養）扱い上の不利益を伴う。
不純物交換に伴う不利益を解消するため、不純物支持手
段を成長反応領域の近傍に設け、基板の交換時に不純物
も同時に交換しうるように改良した気相成長装置かある
。第２図に示す如くである。
段を成長反応領域の近傍に設け、基板の交換時に不純物
も同時に交換しうるように改良した気相成長装置かある
。第２図に示す如くである。
図において、８が不純物支持手段であり、不純物材料７
を支持し、これをガス状態にして成長反応領域に供給す
る。
を支持し、これをガス状態にして成長反応領域に供給す
る。
かかる気相成長装置を使用する場合は、不純物の交換は
容易になしつるが不純物供給量の制御は容易にはなしえ
ないので、成長される化合物半導体の不純物ａ度を急峻
に変化させることはできないという欠点を有する。なお
、第１図及び第２図に示される気相成長装置において、
反応管１の外周には、被処理基板、ソース及び反応管１
に導入されるガスを加熱する加熱用ヒーター（図示せず
）が配設される。
容易になしつるが不純物供給量の制御は容易にはなしえ
ないので、成長される化合物半導体の不純物ａ度を急峻
に変化させることはできないという欠点を有する。なお
、第１図及び第２図に示される気相成長装置において、
反応管１の外周には、被処理基板、ソース及び反応管１
に導入されるガスを加熱する加熱用ヒーター（図示せず
）が配設される。
（４）発明の目的
本発明の目的はこの欠点を解消することにあり、化合物
半導体に導入される不純物の量を成畏鍋程の任意の時点
において急峻に変更することができ、不純物の濃度が急
峻に変化している化合物＃導体を成長しうる気相成長方
法を提供することにある。
半導体に導入される不純物の量を成畏鍋程の任意の時点
において急峻に変更することができ、不純物の濃度が急
峻に変化している化合物＃導体を成長しうる気相成長方
法を提供することにある。
（５） 発明の構成
このため、本発明によれば被処理半導体基板と、成長用
ソース材料と、成長半導体層に対して不純物となる材料
とが収容された反応管内に反応ガスを導入し、前記成長
用ソース材料と反応ガスとの反応により前記被処理半導
体基板上に半導体層を形成する際に、前記成長される半
導体層に対応して、前記被処理半導体基板と不純物材料
との相対位置を、反応管内のガス流方向に沿って変える
ことを特徴とする化合物半導体の気相成長方法が提供さ
れる。
ソース材料と、成長半導体層に対して不純物となる材料
とが収容された反応管内に反応ガスを導入し、前記成長
用ソース材料と反応ガスとの反応により前記被処理半導
体基板上に半導体層を形成する際に、前記成長される半
導体層に対応して、前記被処理半導体基板と不純物材料
との相対位置を、反応管内のガス流方向に沿って変える
ことを特徴とする化合物半導体の気相成長方法が提供さ
れる。
以下に述べる実施例に係る化合物半導体の気相成長方法
を使用してｎ型不純物としてテルル（Ｔｅ）を會むガリ
ウムヒ素（ＧａＡｓ）を成長した場合、０．１〔μｍ）
程度の層厚の変化に対し、不純物濃度は、第３図に示す
ように２ Ｘ １０１５／σ３からｌＸ１０１７／儂３
まで大幅にかつ急峻に変化していることが伴認された。
を使用してｎ型不純物としてテルル（Ｔｅ）を會むガリ
ウムヒ素（ＧａＡｓ）を成長した場合、０．１〔μｍ）
程度の層厚の変化に対し、不純物濃度は、第３図に示す
ように２ Ｘ １０１５／σ３からｌＸ１０１７／儂３
まで大幅にかつ急峻に変化していることが伴認された。
（６）発明の実施例
以■、本発明の一実施例に係る化合物半導体の気相成長
方法を用いて、ｎ型不純物としてのテルル（Ｔｅ）を含
むガリウムヒ素（ＧａＡｓ）を成長する場合について述
べる。第４図は本実施例に使用される気相成長装置を示
す。図において１は反応管であり、１′はキャリヤガス
人気口であり、１′は排気口である。１１は反応管１を
開閉するためのキャップである。２は基板支持手段であ
るが、交換を容易にするため長い支持棒２１によって支
持されている。３は被処理半導体基板であるガリウムヒ
素（ＧａＡｓ）基板である。４４はソースチェンバーで
あり、ソース材料５４としてガリウム（Ｇａ）が収容さ
れる。４４′はソーステエンパー用人気口であり、三塩
化ヒ素（ＡｓＣ／３）と水素（Ｈ２）とをモル比で２×
ＪＯ−３と１との割合にガスが供給される。８１が不純
物支持手段であり、図において実線をもって示す位置と
破線をもって示す位置の間を移動可能であり、不純物７
としてテルル（Ｔｅ）を含むガリウムヒ素（ＧａＡ８）
を支持する。なお、図示されてはいないが、反応管１の
外周には、被処理基板１．ソース５４及び反応管１内に
導入されるガスを加熱する加熱用ヒータが配設される。
方法を用いて、ｎ型不純物としてのテルル（Ｔｅ）を含
むガリウムヒ素（ＧａＡｓ）を成長する場合について述
べる。第４図は本実施例に使用される気相成長装置を示
す。図において１は反応管であり、１′はキャリヤガス
人気口であり、１′は排気口である。１１は反応管１を
開閉するためのキャップである。２は基板支持手段であ
るが、交換を容易にするため長い支持棒２１によって支
持されている。３は被処理半導体基板であるガリウムヒ
素（ＧａＡｓ）基板である。４４はソースチェンバーで
あり、ソース材料５４としてガリウム（Ｇａ）が収容さ
れる。４４′はソーステエンパー用人気口であり、三塩
化ヒ素（ＡｓＣ／３）と水素（Ｈ２）とをモル比で２×
ＪＯ−３と１との割合にガスが供給される。８１が不純
物支持手段であり、図において実線をもって示す位置と
破線をもって示す位置の間を移動可能であり、不純物７
としてテルル（Ｔｅ）を含むガリウムヒ素（ＧａＡ８）
を支持する。なお、図示されてはいないが、反応管１の
外周には、被処理基板１．ソース５４及び反応管１内に
導入されるガスを加熱する加熱用ヒータが配設される。
かかる気相成長装置を使用して、前記被処理半導体基板
３上にテルル（Ｔｅ）を含むガリウムヒ素（ＧａＡｓ）
を成長する場合は、ソース領域を８００（’Ｏ）程度に
、成長反応領域を７ｏｏ［’ａ）程度に、破線をもって
示す不純物領域を７５０（’Ｏ：］程度に、それぞれ、
制御してソースチェンバー人気口４４′から上記のガス
を供給すると、ｏ、１５（ｌＬｍ〕／分程度の成長速度
をもって被処理半導体基板３上にテルル（Ｔｅ ）を含
むガリウムヒ素（ＧａＡｓ）が成長する。
３上にテルル（Ｔｅ）を含むガリウムヒ素（ＧａＡｓ）
を成長する場合は、ソース領域を８００（’Ｏ）程度に
、成長反応領域を７ｏｏ［’ａ）程度に、破線をもって
示す不純物領域を７５０（’Ｏ：］程度に、それぞれ、
制御してソースチェンバー人気口４４′から上記のガス
を供給すると、ｏ、１５（ｌＬｍ〕／分程度の成長速度
をもって被処理半導体基板３上にテルル（Ｔｅ ）を含
むガリウムヒ素（ＧａＡｓ）が成長する。
このとき、不純物支持手段８１を破線の位置（矢印Ａ）
におくと、テルル（Ｔｅ）濃度は１０１７／Ｃｍ３程度
の高濃度になり、実線の位置（矢印Ｂ）におくと、２
Ｘ １０１５／ａｍ３程度の比較的低濃度となり、しか
も、この濃度変化を発生するに伴う層厚はＯｌ〔μｍ〕
程度であり、極めて急峻な不純物濃度変化が実現されて
いる。
におくと、テルル（Ｔｅ）濃度は１０１７／Ｃｍ３程度
の高濃度になり、実線の位置（矢印Ｂ）におくと、２
Ｘ １０１５／ａｍ３程度の比較的低濃度となり、しか
も、この濃度変化を発生するに伴う層厚はＯｌ〔μｍ〕
程度であり、極めて急峻な不純物濃度変化が実現されて
いる。
なお、上記の実施例に示す気相成長装置が単なる一例で
あることはいうまでもない。
あることはいうまでもない。
（７）発明の詳細
な説明せるとおり、本発明によれば、化合物半導体に導
入される不純物の量を成長過程の任意の時点において急
峻に変化している化合物半導体を成長しうる気相成長法
を提供することができる。
入される不純物の量を成長過程の任意の時点において急
峻に変化している化合物半導体を成長しうる気相成長法
を提供することができる。
第１図、第２図は従来技術における気相成長装置のそれ
ぞれ一例の構成を示す断面図である。第３図は本発明の
一実施例に係る化合物半導体の気相成長方法を使用して
成長したガリウムヒ素の不純物たるテルルａ度の急峻な
変化を示すグラフｔあり、第４図はその気相成長方法の
実施に使用する気相成長装置の構成を示す断面図である
。 １・・・反応管、１電・・キャリヤガス人気口、１′・
・・排勿口、１１・・・真空容器キャップ、２・・・基
板支持手段、３・・・被処理半導体基板、４１．４２．
４３、■・・・ソースチェンノ々−１４１′、４２′、
４３′、伺′・・・ソースチェンノ々−用入気口、５１
．５２．５３．５４・・・ソース材料、６・・・不純物
材料、６′・・・不純物チェンバー人気口、６′・・・
不純物供給停止用ノ々ルブ、７・・・不純物、８．８１
・・不純物支持手段。
ぞれ一例の構成を示す断面図である。第３図は本発明の
一実施例に係る化合物半導体の気相成長方法を使用して
成長したガリウムヒ素の不純物たるテルルａ度の急峻な
変化を示すグラフｔあり、第４図はその気相成長方法の
実施に使用する気相成長装置の構成を示す断面図である
。 １・・・反応管、１電・・キャリヤガス人気口、１′・
・・排勿口、１１・・・真空容器キャップ、２・・・基
板支持手段、３・・・被処理半導体基板、４１．４２．
４３、■・・・ソースチェンノ々−１４１′、４２′、
４３′、伺′・・・ソースチェンノ々−用入気口、５１
．５２．５３．５４・・・ソース材料、６・・・不純物
材料、６′・・・不純物チェンバー人気口、６′・・・
不純物供給停止用ノ々ルブ、７・・・不純物、８．８１
・・不純物支持手段。
Claims (1)
- 被処理半導体基板と、成長用ソース材料と、成長中導体
層に対して不純物となる材料とが収答された反応管内に
反応ガスを導入し、前記成長用ソース材ネ」と反応ガス
との汐応によｌ）前自己被処理半導体稈−板上に半導体
層を形成する際に、前記成長される半導体層に対応して
、前記被処理半導体基板と不純物材料との相対位置を、
反応管内のガス流方向に／ｆ＋つて変えることを特徴と
する化合物半導体の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835882A JPS59119825A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 化合物半導体の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835882A JPS59119825A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 化合物半導体の気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119825A true JPS59119825A (ja) | 1984-07-11 |
Family
ID=16875202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22835882A Pending JPS59119825A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 化合物半導体の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119825A (ja) |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP22835882A patent/JPS59119825A/ja active Pending
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