JPS62143896A - 化合物半導体結晶成長方法 - Google Patents
化合物半導体結晶成長方法Info
- Publication number
- JPS62143896A JPS62143896A JP28388085A JP28388085A JPS62143896A JP S62143896 A JPS62143896 A JP S62143896A JP 28388085 A JP28388085 A JP 28388085A JP 28388085 A JP28388085 A JP 28388085A JP S62143896 A JPS62143896 A JP S62143896A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- group
- substrate
- crystal
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
（彦業上の利用分野）
本発明は、化合物半導体結晶成長方法に関し、さらに詳
しくはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の低温成長方法に関す
るものである。
しくはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の低温成長方法に関す
るものである。
（従来の技術）
ＭＯＣＶＤ法は、有機金属化合物と金属水素化物または
有機金属化合物同士を熱分解反応させて、基板結晶上に
化合物半導体を成長させる方法である。
有機金属化合物同士を熱分解反応させて、基板結晶上に
化合物半導体を成長させる方法である。
この方法は、原料がすべて気体であることから成長膜の
大面積化、均一化が容易にでき、しかも急峻な界面が得
られ、組成制御にもすぐれている。
大面積化、均一化が容易にでき、しかも急峻な界面が得
られ、組成制御にもすぐれている。
例えば第２図に示すような気相成長装置がＭＯＣＶＤ法
に用いられるーｆ投的なものである。図において、反応
ＦＳＣｌ内にカーボンサセプタ８が設置され、その上に
単結晶基板７が置かれている。カーボンサセプタ８は高
周波コイル６により加熱され基板を適当な成長温度に保
持する。このように基板のみを加熱するのがＭＯＣＶＤ
法の特徴の１つである。
に用いられるーｆ投的なものである。図において、反応
ＦＳＣｌ内にカーボンサセプタ８が設置され、その上に
単結晶基板７が置かれている。カーボンサセプタ８は高
周波コイル６により加熱され基板を適当な成長温度に保
持する。このように基板のみを加熱するのがＭＯＣＶＤ
法の特徴の１つである。
原料ガスとしてＩＩＩ族原料とＶ族原料を原料ガス導入
口２より導入すると基板上で熱分解反応を生じ化合物半
導体薄膜が成長する。未反応ガスと反応後生酸したガス
は排気孔９より排出される。
口２より導入すると基板上で熱分解反応を生じ化合物半
導体薄膜が成長する。未反応ガスと反応後生酸したガス
は排気孔９より排出される。
この方法では、原料ガスを熱分解して基板結晶上に成長
させるため、少なくとも基板は原料ガスを分解する温度
まて上げられる必要があり、成長温度には下限があった
。一方近年デバイスプロセスへの応用のため、あるいは
不純物の拡散を防ぐため成長温度の低温化か要請されて
いる。
させるため、少なくとも基板は原料ガスを分解する温度
まて上げられる必要があり、成長温度には下限があった
。一方近年デバイスプロセスへの応用のため、あるいは
不純物の拡散を防ぐため成長温度の低温化か要請されて
いる。
ＭＯＣＶＤ法において、成長温度を低温化するための１
つの手段は、分解温度の低い原料を用いることである。
つの手段は、分解温度の低い原料を用いることである。
しかしＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の原料としてＩＩＩ族
原料の有機金属化合物には分解温度の低い原料が存在す
るが、■族原料の金属水素化物、または有機金属化合物
例えばアルシン（ＡｓＨａ）、フォスフイン（ＰＨ３）
、トリエチル砒素（ＴＥＡｓ）等はいずれも分解温度が
高く、他に適当な原料がない。そこで第３図、第４図に
示すように成長面、あるいは原料の混合領域に超高圧水
銀ランプ５から光を照射して原料ガスの分解を促進させ
成長温度を低温化する方法がとられている。例えば、エ
ヌピッッらにより、ジャーナル・オブ・クリスタル・グ
ロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒ
ｏｗｔｈ）誌６８巻１９８４年号１９４ページから１９
９ページに発表された方法は第３図による方法である。
原料の有機金属化合物には分解温度の低い原料が存在す
るが、■族原料の金属水素化物、または有機金属化合物
例えばアルシン（ＡｓＨａ）、フォスフイン（ＰＨ３）
、トリエチル砒素（ＴＥＡｓ）等はいずれも分解温度が
高く、他に適当な原料がない。そこで第３図、第４図に
示すように成長面、あるいは原料の混合領域に超高圧水
銀ランプ５から光を照射して原料ガスの分解を促進させ
成長温度を低温化する方法がとられている。例えば、エ
ヌピッッらにより、ジャーナル・オブ・クリスタル・グ
ロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒ
ｏｗｔｈ）誌６８巻１９８４年号１９４ページから１９
９ページに発表された方法は第３図による方法である。
また、特開昭６０−７４５０８号公報には、第４図に示
す方法が示されている。
す方法が示されている。
（発明が解決しようとする問題点）
光照射により成長温度の低温化を図る場合、従来の方法
では次のような問題が生じる。第３図に示した方法では
、光が基板表面に照射されるので原料ガスの分解だけで
なく、表面拡散をも促進させる。そのため基板と成長層
の界面近傍で不純物の拡散がおこりやすくなったり、ヘ
テロエピタキシャルをおこなった場合、界面の組織がふ
らつ（ことがある。
では次のような問題が生じる。第３図に示した方法では
、光が基板表面に照射されるので原料ガスの分解だけで
なく、表面拡散をも促進させる。そのため基板と成長層
の界面近傍で不純物の拡散がおこりやすくなったり、ヘ
テロエピタキシャルをおこなった場合、界面の組織がふ
らつ（ことがある。
また第４図の方法では、基板の表面拡散はおこらないが
、ＩＩＩ族原料、Ｖ族原料とも分解してしまうので基板
に原料ガスが到達する前に気相中で反応してしまい、成
長速度が低下する。そして両者とも光が照射される反応
管の窓部に反応生成物が付着し照射効率を低下させると
いう問題が生じる。
、ＩＩＩ族原料、Ｖ族原料とも分解してしまうので基板
に原料ガスが到達する前に気相中で反応してしまい、成
長速度が低下する。そして両者とも光が照射される反応
管の窓部に反応生成物が付着し照射効率を低下させると
いう問題が生じる。
本発明の目的は光を照射しても上記のような問題をおこ
さず成長温度を低温化する成長方法を提（共することに
ある。
さず成長温度を低温化する成長方法を提（共することに
ある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、問題点を解決するためにＩＩＩ族原料と■族
原料を分離させて反応管内に導入し、基板加熱部に原料
が到達する以前にＶ族原料のみに光を照射して分解させ
、そののちＩＩＩ族原料と混合し、基板結晶」二に導き
、結晶成長させることを特徴としている。
原料を分離させて反応管内に導入し、基板加熱部に原料
が到達する以前にＶ族原料のみに光を照射して分解させ
、そののちＩＩＩ族原料と混合し、基板結晶」二に導き
、結晶成長させることを特徴としている。
（作用）
ＭＯＣＶＤ法において、原料ガスに紫外光、短波長レー
ザ光等の光を照射すると原料ガスは分解する。従って成
長温度が低温のため原料が熱分解しないような領域でも
、低温側で成長速度は増加することが期待される。
ザ光等の光を照射すると原料ガスは分解する。従って成
長温度が低温のため原料が熱分解しないような領域でも
、低温側で成長速度は増加することが期待される。
しかし上記の光は、原料ガス中のＩＩＩ族原料とＶ族原
料の両者を分解してしまうので、原料ガスは基板に到達
する前に反応してしまい成長に寄与しない。そこで、原
料ガスの導入管を分離させ、より分解温度の高い■族原
料のみに光を照射することにより、成長温度の低温化が
でき、しがも低温においても十分な成長速度を有する成
長膜を得ることができる技術が得られる。
料の両者を分解してしまうので、原料ガスは基板に到達
する前に反応してしまい成長に寄与しない。そこで、原
料ガスの導入管を分離させ、より分解温度の高い■族原
料のみに光を照射することにより、成長温度の低温化が
でき、しがも低温においても十分な成長速度を有する成
長膜を得ることができる技術が得られる。
（実施例）
第１図は本発明の実施例に用いられる気相成長装置の１
折面図である。図において反応管上・流部のＶ族原料導
入口３がら導入された■族原料は、光を照射することに
より分解される。光源としては超高圧水銀ランプ５を用
いた。分解されたＶ族原料は、ＩＩＩ族原料導入口４か
ら導入されたＩＩＩ族原料と混合され、基板７に到達す
る。カーボンサセプタ８を高周波コイル６により加熱し
、基板を所定の成長温度に保ち基板上に化合物半導体を
成長させる。
折面図である。図において反応管上・流部のＶ族原料導
入口３がら導入された■族原料は、光を照射することに
より分解される。光源としては超高圧水銀ランプ５を用
いた。分解されたＶ族原料は、ＩＩＩ族原料導入口４か
ら導入されたＩＩＩ族原料と混合され、基板７に到達す
る。カーボンサセプタ８を高周波コイル６により加熱し
、基板を所定の成長温度に保ち基板上に化合物半導体を
成長させる。
この装置を用いて、ＩＩＩ族原料にトリエチルガリウム
、Ｖ族原料にアルシン（ＡｓＨａ）を使用し、ガリウム
砒素（ＧａＡｓ）を成長させたところ、成長温度５００
°Ｃ以下で光を照射しない場合より成長速度が増加し、
通常は成長しない成長温度３００’Ｃでも成長Ｊ０が確
認された。
、Ｖ族原料にアルシン（ＡｓＨａ）を使用し、ガリウム
砒素（ＧａＡｓ）を成長させたところ、成長温度５００
°Ｃ以下で光を照射しない場合より成長速度が増加し、
通常は成長しない成長温度３００’Ｃでも成長Ｊ０が確
認された。
またＩＩＩ族原料と■族原料を分離したことにより、気
相中で反応することはなく、成長効率の増加に効果があ
った。さらに光照射した部分の反応等壁に、反応生成物
が付着することがないので、付着物は少なく、光を有効
に照射することができる。
相中で反応することはなく、成長効率の増加に効果があ
った。さらに光照射した部分の反応等壁に、反応生成物
が付着することがないので、付着物は少なく、光を有効
に照射することができる。
（発明の効果）
このようにＶ族原料のみを光照射により分解することに
よって、気相中でＩＩＩ族原料と反応することなく、低
温でも成長速度を増加させることができる。
よって、気相中でＩＩＩ族原料と反応することなく、低
温でも成長速度を増加させることができる。
また反応によって生成される生成物が反応等壁に付着し
、光照射を妨げ、成長速度を低下させるという問題も解
決される。なお本発明の効果は、実施例に示したＧａＡ
ｓのみではなく、インジウム隣（１，ｎＰ）やアルミニ
ウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）等混晶等の他のｌＶ
族化合物半導体においても発押される。
、光照射を妨げ、成長速度を低下させるという問題も解
決される。なお本発明の効果は、実施例に示したＧａＡ
ｓのみではなく、インジウム隣（１，ｎＰ）やアルミニ
ウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）等混晶等の他のｌＶ
族化合物半導体においても発押される。
第１図は、本発明の成長方法に用いる装置ｕの１析ＩＩ
′１１図。第２図は、ＭＯＣＶＤ法を説明するための装
置％面図。第３図、第４図は、ｆ７１Ｌ来技術に用いら
れる装置１折而図。 １、−、、反応管 ２．・・・原料ガス導入
［］３、・・・Ｖ族原料導入口 ４．・・・ＩＩＩ
族原料導入口５、・・・超高圧水銀ランプ ６．・・
・高層１皮コイル７、・・・基板 ８．
・・・カーボンサセプタ９、・・・排気口
′１１図。第２図は、ＭＯＣＶＤ法を説明するための装
置％面図。第３図、第４図は、ｆ７１Ｌ来技術に用いら
れる装置１折而図。 １、−、、反応管 ２．・・・原料ガス導入
［］３、・・・Ｖ族原料導入口 ４．・・・ＩＩＩ
族原料導入口５、・・・超高圧水銀ランプ ６．・・
・高層１皮コイル７、・・・基板 ８．
・・・カーボンサセプタ９、・・・排気口
Claims (1)
- 有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）において、III族
原料と、Ｖ族原料を分離させて反応管内に導入し、結晶
成長部である基板加熱部に原料が到達する以前に、Ｖ族
原料のみをその原料を分解するのに十分な波長を持つ光
を照射することにより分解し、その後III族原料と混合
し前記加熱部において結晶成長させることを特徴とした
化合物半導体結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28388085A JPS62143896A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28388085A JPS62143896A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143896A true JPS62143896A (ja) | 1987-06-27 |
Family
ID=17671372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28388085A Pending JPS62143896A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62143896A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350744A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-05 | Hitachi Cable Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP28388085A patent/JPS62143896A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350744A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-05 | Hitachi Cable Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62143896A (ja) | 化合物半導体結晶成長方法 | |
| JPH03203228A (ja) | 半絶縁性ガリウムヒ素形成方法 | |
| JP2528912B2 (ja) | 半導体成長装置 | |
| JP3221318B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPS62214616A (ja) | 有機金属気相成長装置 | |
| JP2656029B2 (ja) | 結晶成長装置 | |
| JPS6021518A (ja) | ３−５族化合物半導体の気相成長方法 | |
| JP2549835B2 (ja) | 化合物半導体薄膜の製造方法 | |
| JPH01206618A (ja) | 有機金属気相成長方法 | |
| JP2753832B2 (ja) | 第▲ｉｉｉ▼・ｖ族化合物半導体の気相成長法 | |
| JPH04192323A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH01224295A (ja) | ガスソース分子線結晶成長装置 | |
| JPS5965434A (ja) | 化合物半導体の気相エツチング方法 | |
| JPS63227007A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH0562916A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS62182196A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS61220416A (ja) | 化学気相成長法 | |
| JPH0748478B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS6389491A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH04254490A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS62119919A (ja) | 化合物半導体の結晶成長装置 | |
| JPS61155291A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH01272111A (ja) | 化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPH01141899A (ja) | ３−５族化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPS62139319A (ja) | 化合物半導体結晶成長方法 |