JPS6199327A - ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法 - Google Patents
ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法Info
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- JPS6199327A JPS6199327A JP20913784A JP20913784A JPS6199327A JP S6199327 A JPS6199327 A JP S6199327A JP 20913784 A JP20913784 A JP 20913784A JP 20913784 A JP20913784 A JP 20913784A JP S6199327 A JPS6199327 A JP S6199327A
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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
- H01L21/04—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
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＩｎＰへ亜鉛（Ｚｎ）を拡散する方法Ｃ二関す
る。
る。
ＩｎＰ系の化合物半導体は光通信用受光素子２発光素子
の材料として有用であシ、将来の発展が期待できる。こ
のＩｎＰ系化合物半導体を用いたデバイスを製作するう
えで、Ｚｎ拡散は最も基本的なプロセスで６り、制御性
及び再現性の得られる拡散方法の確立が必要とされてい
る。
の材料として有用であシ、将来の発展が期待できる。こ
のＩｎＰ系化合物半導体を用いたデバイスを製作するう
えで、Ｚｎ拡散は最も基本的なプロセスで６り、制御性
及び再現性の得られる拡散方法の確立が必要とされてい
る。
従来％ Ｚｎ拡散を行う場合、ＺｎＰｇをＩｎＰウェハ
とともに真空封入して熱処理を行なっていたが、この方
法においては、ｚｎＰ！の表面に安定な被膜が形成され
易く、拡散時にＺｎＰｚが十分に気化されず。
とともに真空封入して熱処理を行なっていたが、この方
法においては、ｚｎＰ！の表面に安定な被膜が形成され
易く、拡散時にＺｎＰｚが十分に気化されず。
拡散深さが著しく浅くなったシ、表面濃度が得られない
等の問題点があった。
等の問題点があった。
本発明は、従来のＺｎＰｚを用いた拡散方法における上
述の問題点を解決するものである。また従来、急峻な拡
散プロファイルを得るために必要なＰ圧をかけた拡散を
なす場合に、従来、Ｐを別途秤量して拡散源と共にアン
プルに封入しなければならず、面倒であシ、操作性も悪
いという問題があった。本発明はこれも解決するもので
ある。
述の問題点を解決するものである。また従来、急峻な拡
散プロファイルを得るために必要なＰ圧をかけた拡散を
なす場合に、従来、Ｐを別途秤量して拡散源と共にアン
プルに封入しなければならず、面倒であシ、操作性も悪
いという問題があった。本発明はこれも解決するもので
ある。
本発明においては、ＩｎＰへＺｎ拡散を行なう場合、拡
散源としてＺｎＰｇを用い、ＩｎＰウェハとともに石英
管に真空封止して熱処理を行なう方法において、真空封
止後ｚｎｐ２部分を局部的に加熱し分解させ、石英管内
壁へ凝結させてから拡散する。また、封入するＺｎＰｚ
Ｏ量を石英管の単位容積当、ｉ） ０．００５〜０ 、
２ ｍｙ／ ａｍの範囲にする。このようにＺｎＰｇの
量を限定するのは封じるＺｎＰｉＯ量によって分解生成
物が変ってくるからである。ＺｎＰｇの封入量が少ない
と加熱分解によｊ） ＺｎａＰｌ ＋ Ｐａ Ｋ分解す
るが、ＺｎＰｇが多過ぎると加熱分解しても石英管内の
Ｐ圧が高いため、Ｚｎ５Ｐｘにならない。すなわちＺｎ
１Ｐ！の核が石英管内壁にできてもＰ圧が高いためＰと
結合し、結局ＺｎＰｚとなってしまう。その境界が０．
２ｍｆ／ （！ｒｎ”であシ、これ以上ではＺｎ５Ｐｓ
が形成され１ ず、これ以下の封入量においてのみ
Ｚｎ５Ｐ２が管内壁に凝結できる。一方０−００５ ｍ
ｙ／ ｃｍ”以下では石英管内に十分な飽和蒸気圧を確
保できなくなり、再現性が得られない。
散源としてＺｎＰｇを用い、ＩｎＰウェハとともに石英
管に真空封止して熱処理を行なう方法において、真空封
止後ｚｎｐ２部分を局部的に加熱し分解させ、石英管内
壁へ凝結させてから拡散する。また、封入するＺｎＰｚ
Ｏ量を石英管の単位容積当、ｉ） ０．００５〜０ 、
２ ｍｙ／ ａｍの範囲にする。このようにＺｎＰｇの
量を限定するのは封じるＺｎＰｉＯ量によって分解生成
物が変ってくるからである。ＺｎＰｇの封入量が少ない
と加熱分解によｊ） ＺｎａＰｌ ＋ Ｐａ Ｋ分解す
るが、ＺｎＰｇが多過ぎると加熱分解しても石英管内の
Ｐ圧が高いため、Ｚｎ５Ｐｘにならない。すなわちＺｎ
１Ｐ！の核が石英管内壁にできてもＰ圧が高いためＰと
結合し、結局ＺｎＰｚとなってしまう。その境界が０．
２ｍｆ／ （！ｒｎ”であシ、これ以上ではＺｎ５Ｐｓ
が形成され１ ず、これ以下の封入量においてのみ
Ｚｎ５Ｐ２が管内壁に凝結できる。一方０−００５ ｍ
ｙ／ ｃｍ”以下では石英管内に十分な飽和蒸気圧を確
保できなくなり、再現性が得られない。
ＺｎＰ２よＦ） Ｚｎ５Ｐｚの方が拡散の深さを大きく
でき、安定な拡散ができ、また上述のように熱分解にょ
シＰ蒸気が発生し、Ｐ圧力をかけることができる利点が
ある。ＩｎＰにＺｎを拡散するのにＰ圧は非常に影響す
る。Ｐ圧をかけてないとＩｎＰの結晶自体からＰが抜け
、抜けたところを介してｚｎが拡散する結果、常に深い
テールをもった拡散プロファイルになる。−万Ｐ圧をか
けた場合は、Ｐが抜けることが防止され、ステップ接合
に近い拡散プロファイルになる。第３図にＰ圧による拡
散プロファイルの変化の様子が示されておｐ１■がＰ圧
が無い場合で、表面濃度が低く傾斜したプロファイルに
なっている。これに対して■は石英管内に拡散源と別途
Ｐを十分封入した場合であって、接合が浅くなシ、表面
濃度も少しおちてステップ状になッテイる。一方、本発
明の１０フアイルは■に示されている。■のようにＺｎ
５Ｐｚと別にＰを秤量して両方を封入する場合より、
ＺｎＰ２を熱分解させてＺｎ５ＰｘとＰ４を得る場合の
方がＰ圧の制御性が良く、適度のＰ圧をかけることがで
き、表面濃度が高く、深いステップ状のプロファイル■
が得られる。
でき、安定な拡散ができ、また上述のように熱分解にょ
シＰ蒸気が発生し、Ｐ圧力をかけることができる利点が
ある。ＩｎＰにＺｎを拡散するのにＰ圧は非常に影響す
る。Ｐ圧をかけてないとＩｎＰの結晶自体からＰが抜け
、抜けたところを介してｚｎが拡散する結果、常に深い
テールをもった拡散プロファイルになる。−万Ｐ圧をか
けた場合は、Ｐが抜けることが防止され、ステップ接合
に近い拡散プロファイルになる。第３図にＰ圧による拡
散プロファイルの変化の様子が示されておｐ１■がＰ圧
が無い場合で、表面濃度が低く傾斜したプロファイルに
なっている。これに対して■は石英管内に拡散源と別途
Ｐを十分封入した場合であって、接合が浅くなシ、表面
濃度も少しおちてステップ状になッテイる。一方、本発
明の１０フアイルは■に示されている。■のようにＺｎ
５Ｐｚと別にＰを秤量して両方を封入する場合より、
ＺｎＰ２を熱分解させてＺｎ５ＰｘとＰ４を得る場合の
方がＰ圧の制御性が良く、適度のＰ圧をかけることがで
き、表面濃度が高く、深いステップ状のプロファイル■
が得られる。
第１図において、石英管１の端に秤量したＺｎＰｚ５部
分だけをバーナー７で加熱し分解させ、冷却部（例えば
ぬれガーゼで冷す）６に凝結させておく。その後、５０
０℃の熱処理炉へ例えば２０分入れる事によシ、約２μ
ｍの深さのＰ形層が形成される。
分だけをバーナー７で加熱し分解させ、冷却部（例えば
ぬれガーゼで冷す）６に凝結させておく。その後、５０
０℃の熱処理炉へ例えば２０分入れる事によシ、約２μ
ｍの深さのＰ形層が形成される。
この時、封入するＺｎＰｇ量が０．２ ｍｆ／ Ｃｍ”
以上になるとＺｙＩＰｓの分解生成物がＺｎａＰ２とな
らず、拡散深さも浅くなってしまう。また０ 、 ００
５ ｍｙ／ａｍ”以下になると５００℃での飽和蒸気圧
に達しない為、拡散深さの再現性が悪くなる。そこで、
封入ＺｎＰｇ量は０、．００５ ｍｆ／ａｍ” 〜０．
２ ｍＷ／ａｍ” の範囲内にするのが適当でちる。
以上になるとＺｙＩＰｓの分解生成物がＺｎａＰ２とな
らず、拡散深さも浅くなってしまう。また０ 、 ００
５ ｍｙ／ａｍ”以下になると５００℃での飽和蒸気圧
に達しない為、拡散深さの再現性が悪くなる。そこで、
封入ＺｎＰｇ量は０、．００５ ｍｆ／ａｍ” 〜０．
２ ｍＷ／ａｍ” の範囲内にするのが適当でちる。
本実施例で再現性の艮いＩｎＰへのｚｎ拡散方法を提供
できる理由は、先に述べた通９ＺｎＭ４に分解し、気化
しやすい状態になる為であシ、再現性が非常に良い。こ
こで本発明の好ましい実施例の第１図に示す例において
、ＺｎＰ２５が凝結してＺｎ５Ｐｉとして付着する場所
が問題になる。ＩｎＰウェハ３の上に凝結してしまうと
、ウェハの表面を汚したυ、それが拡散ソースになった
シして、非常に不均一な拡散分布になったシする。
できる理由は、先に述べた通９ＺｎＭ４に分解し、気化
しやすい状態になる為であシ、再現性が非常に良い。こ
こで本発明の好ましい実施例の第１図に示す例において
、ＺｎＰ２５が凝結してＺｎ５Ｐｉとして付着する場所
が問題になる。ＩｎＰウェハ３の上に凝結してしまうと
、ウェハの表面を汚したυ、それが拡散ソースになった
シして、非常に不均一な拡散分布になったシする。
したがって、できるだけＩｎＰウェハ３に遠い所に凝結
させる必要がある。特に第１図では、補、助アンプル４
を設けているが、これは外側の石英管１と補助アンプル
４の間を狭くするものであ’） 、Ｚｎを含む蒸気はこ
の狭いパスを通シぬけてがらＩｎＰウェハ３に到るよう
になっている。そのため、石英管１がまだ加熱されてお
らず、バーナー７でＺｎＰ２５のみを局所的に加熱して
いる段階では、上述の狭いパスが冷えているから、Ｚｎ
Ｐ２の加熱による蒸気はここで冷却され凝結してしまい
、Ｉｎ、Ｐウェハ３に到達しない。また、この補助アン
プル４は、ＩｎＰウェハ３を石英管１内に挿入する場合
、予め補助アンプル４にＩｎＰウェハ３を装着し、これ
を棒で挿入するだめの補助容器も兼ねることができる。
させる必要がある。特に第１図では、補、助アンプル４
を設けているが、これは外側の石英管１と補助アンプル
４の間を狭くするものであ’） 、Ｚｎを含む蒸気はこ
の狭いパスを通シぬけてがらＩｎＰウェハ３に到るよう
になっている。そのため、石英管１がまだ加熱されてお
らず、バーナー７でＺｎＰ２５のみを局所的に加熱して
いる段階では、上述の狭いパスが冷えているから、Ｚｎ
Ｐ２の加熱による蒸気はここで冷却され凝結してしまい
、Ｉｎ、Ｐウェハ３に到達しない。また、この補助アン
プル４は、ＩｎＰウェハ３を石英管１内に挿入する場合
、予め補助アンプル４にＩｎＰウェハ３を装着し、これ
を棒で挿入するだめの補助容器も兼ねることができる。
第２図に、本発明例において拡散温度５００℃で１時間
の拡散をなした場合の拡散ソース量（ＺｎＰｚの封入量
）と接合深さの関係を示す。ＺｎＰｉが０．２ｍｆ／
ｃｍ”以下では、接合深さが約４μｍと深いが、０ 、
２ ｍｆ／ Ｃｍ’以上では約２μｍと浅くなってしま
う。
の拡散をなした場合の拡散ソース量（ＺｎＰｚの封入量
）と接合深さの関係を示す。ＺｎＰｉが０．２ｍｆ／
ｃｍ”以下では、接合深さが約４μｍと深いが、０ 、
２ ｍｆ／ Ｃｍ’以上では約２μｍと浅くなってしま
う。
これは上述のＺｎＰ２の加熱分解による凝結生成物が封
入量によシ変夛、０．２ ｍｙ／ ａｍ’以上ではＺｎ
５Ｐ＋＋が生成できないことを示すものである。一方、
ｚｎＰ！の量が少なすぎても（０，００５ｍｙ７ａｍ”
以下）、石英管内に十分な飽和蒸気圧を生成するだけの
Ｚｎ５Ｐ！が凝結しないので再現性が悪くなる。
入量によシ変夛、０．２ ｍｙ／ ａｍ’以上ではＺｎ
５Ｐ＋＋が生成できないことを示すものである。一方、
ｚｎＰ！の量が少なすぎても（０，００５ｍｙ７ａｍ”
以下）、石英管内に十分な飽和蒸気圧を生成するだけの
Ｚｎ５Ｐ！が凝結しないので再現性が悪くなる。
本発明によれば以上のように、ＺｎＰｚを用いて真空封
管拡散法によＦ） ＩｎＰへＺｎを拡散する際、真空封
止後ＺｎＰｇ部分を局所的に加熱し、ＺｎＰｇを加熱分
解させ、一旦石英管内壁へ凝結し、これを拡散ンースと
して拡散することによｊ） 、 ＺＨＰ＊の加熱分解生
成物であるＺｎ５Ｐｚを源としたきわめて安定で再現性
が良い拡散が可能となる。また、同時にＺｎＰ！の加熱
分解によってＰ４が発生し、適度のＰ圧がかかるのでス
テップ状の接合が形成でき、表面濃度が比較的に高く、
深い拡散プロファイルを得ることができる利点がある。
管拡散法によＦ） ＩｎＰへＺｎを拡散する際、真空封
止後ＺｎＰｇ部分を局所的に加熱し、ＺｎＰｇを加熱分
解させ、一旦石英管内壁へ凝結し、これを拡散ンースと
して拡散することによｊ） 、 ＺＨＰ＊の加熱分解生
成物であるＺｎ５Ｐｚを源としたきわめて安定で再現性
が良い拡散が可能となる。また、同時にＺｎＰ！の加熱
分解によってＰ４が発生し、適度のＰ圧がかかるのでス
テップ状の接合が形成でき、表面濃度が比較的に高く、
深い拡散プロファイルを得ることができる利点がある。
第１図は本発明の実施例の拡散装置の断面図、第２図は
本発明におけるＩｎＰ茸の封入量と接合深さの関係を示
す図、 第３図はＰ圧による拡散のプロファイルの変化を示す図
。 １・・・石英管、２・・・封止栓、３・・・ＩｎＰウェ
ハ、４・・・補助アンプル、５・・・ＺｎＰｇ、６・・
・冷却部、７・・・バーナー。
本発明におけるＩｎＰ茸の封入量と接合深さの関係を示
す図、 第３図はＰ圧による拡散のプロファイルの変化を示す図
。 １・・・石英管、２・・・封止栓、３・・・ＩｎＰウェ
ハ、４・・・補助アンプル、５・・・ＺｎＰｇ、６・・
・冷却部、７・・・バーナー。
Claims (2)
- （１）ＩｎＰ系の化合物半導体ウエハを拡散源のＺｎＰ
＿２と共に石英管に真空封止し、その後ＺｎＰ＿２部分
を局所的に加熱しＺｎＰ＿２を加熱分解させて石英管内
壁に凝結せしめ、その後拡散の熱処理を行なうことを特
徴とするＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法。 - （２）前記拡散源のＺｎＰ＿２の量を、石英管内の単位
容積あたり０．００５〜０．２ｍｇ／ｃｍ＾３の範囲に
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＩｎ
Ｐ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20913784A JPS6199327A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20913784A JPS6199327A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199327A true JPS6199327A (ja) | 1986-05-17 |
| JPH0224369B2 JPH0224369B2 (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=16567906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20913784A Granted JPS6199327A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ＩｎＰ系の化合物半導体へのＺｎ拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199327A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5506186A (en) * | 1988-06-27 | 1996-04-09 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing an optoelectronic device |
| EP0723301A2 (en) * | 1995-01-23 | 1996-07-24 | Sumitomo Electric Industries, Inc. | Compound semiconductor photodetector and method of making same |
| US6214708B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-04-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus for diffusing zinc into groups III-V compound semiconductor crystals |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020250491A1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 日本碍子株式会社 | 複合基板、弾性波素子および複合基板の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160341A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-09-22 | ピ−ピ−ジ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | 芳香族パ−オキサイド重合開始したポリオ−ル（アリルカ−ボネ−ト）ポリマ−の変色を減少させる方法およびその方法により得られたポリマ− |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20913784A patent/JPS6199327A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160341A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-09-22 | ピ−ピ−ジ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | 芳香族パ−オキサイド重合開始したポリオ−ル（アリルカ−ボネ−ト）ポリマ−の変色を減少させる方法およびその方法により得られたポリマ− |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5506186A (en) * | 1988-06-27 | 1996-04-09 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing an optoelectronic device |
| EP0723301A2 (en) * | 1995-01-23 | 1996-07-24 | Sumitomo Electric Industries, Inc. | Compound semiconductor photodetector and method of making same |
| EP0723301A3 (en) * | 1995-01-23 | 1997-05-14 | Sumitomo Electric Industries | Semiconductor compound photodetector and manufacturing method |
| US5910014A (en) * | 1995-01-23 | 1999-06-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making compound semiconductor photodetector |
| US6214708B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-04-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus for diffusing zinc into groups III-V compound semiconductor crystals |
| US6516743B2 (en) | 1998-07-29 | 2003-02-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus diffusing zinc into groups III-V compound semiconductor crystals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224369B2 (ja) | 1990-05-29 |
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