JPS6216517A - 化合物半導体の製造方法 - Google Patents
化合物半導体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6216517A JPS6216517A JP15661185A JP15661185A JPS6216517A JP S6216517 A JPS6216517 A JP S6216517A JP 15661185 A JP15661185 A JP 15661185A JP 15661185 A JP15661185 A JP 15661185A JP S6216517 A JPS6216517 A JP S6216517A
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- JP
- Japan
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- gas
- atmospheric gas
- vapor
- substrate
- compound semiconductor
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- Pending
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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】
〔概要〕
化合物半導体装置で燐化インジウム（ＩｎＰ）基板上に
、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ＋ ＩｎＡｌＡｓ等の
化合物半導体を有機金属熱分解気相成長法によりエピタ
キシャル成長させる工程、あるいはエピタキシャル成長
以外にも拡散工程、熱処理等でＩｎ１）基板が気相で高
温加熱されるプロセスが多い。
、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ＋ ＩｎＡｌＡｓ等の
化合物半導体を有機金属熱分解気相成長法によりエピタ
キシャル成長させる工程、あるいはエピタキシャル成長
以外にも拡散工程、熱処理等でＩｎ１）基板が気相で高
温加熱されるプロセスが多い。
これら工程においてＩｎＰ基板に含まれる燐の蒸発によ
って生ずる基板表面の劣化を防止した気相処理方法につ
いて述べる。
って生ずる基板表面の劣化を防止した気相処理方法につ
いて述べる。
本発明は、有機金属熱分解気相成長法（ＭＯＣ■Ｄ）を
用いたエピタキシャル成長、拡散プロセス、あるいは熱
処理等でＩｎＰ基板が気相中で高温加熱される場合に燐
の蒸発による基板劣化を防止する方法に関する。
用いたエピタキシャル成長、拡散プロセス、あるいは熱
処理等でＩｎＰ基板が気相中で高温加熱される場合に燐
の蒸発による基板劣化を防止する方法に関する。
ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓ 、ＩｎＧａＡｓＰ、Ｉｎ
ＡｌＡｓ等をエピタキシャルに成長させる構造はレーザ
発光素子、あるいは受光素子等に多く用いられている。
ＡｌＡｓ等をエピタキシャルに成長させる構造はレーザ
発光素子、あるいは受光素子等に多く用いられている。
ＭＯＣＶＤ法によるこれらの成長層の形成に当たっては
、ＩｎＰ基板は５５０〜７００℃の温度に加熱される。
、ＩｎＰ基板は５５０〜７００℃の温度に加熱される。
この成長工程において燐（Ｐ）は蒸気圧の極めて高い金
属であるため基板上にピットと称せられる凹部を発生す
る。
属であるため基板上にピットと称せられる凹部を発生す
る。
エピタキシャル成長以外にも不純物の拡散工程、熱処理
、あるいはエツチング等の工程で、ＩｎＰ基板が高温加
熱されると上記ピントの発生のチャンスは多い。
、あるいはエツチング等の工程で、ＩｎＰ基板が高温加
熱されると上記ピントの発生のチャンスは多い。
これに対しフォスフイン（ＰＨｚ）ガスを導入してＰの
蒸発を防止する方法があるが不満足であり改善が要望さ
れている。
蒸発を防止する方法があるが不満足であり改善が要望さ
れている。
ＩｎＰ基板を反応槽で温度５５０〜７００℃に曝された
とき、その表面にピットの生ずる現象を顕微鏡写真にて
説明する。
とき、その表面にピットの生ずる現象を顕微鏡写真にて
説明する。
第２図は６５０℃で６分間、水素雰囲気中にＩｎＰ基板
を放置せる場合の結晶表面の２００倍での拡大顕微鏡写
真である。表面にピント状の異常が多数発生しているこ
とが判る。このようなピットを持った基板上にエピタキ
シャル成長を行った場合は成長層にも欠陥は残る。
を放置せる場合の結晶表面の２００倍での拡大顕微鏡写
真である。表面にピント状の異常が多数発生しているこ
とが判る。このようなピットを持った基板上にエピタキ
シャル成長を行った場合は成長層にも欠陥は残る。
これを防止するため、ＰＨ３ガスを水素雰囲気に添加し
てＰの蒸発を抑える方法が良く知られている。この方法
は加熱昇温、成長中断、冷却等の工程では適用可能であ
るが、エピタキシャル成長のために有機金属化合物のガ
スを導入する前にはＰＨ：＋ガスの導入を停止して成長
槽よりＰＨ３ガスを排除することが必要となる。
てＰの蒸発を抑える方法が良く知られている。この方法
は加熱昇温、成長中断、冷却等の工程では適用可能であ
るが、エピタキシャル成長のために有機金属化合物のガ
スを導入する前にはＰＨ：＋ガスの導入を停止して成長
槽よりＰＨ３ガスを排除することが必要となる。
上記に述べた、従来の技術による方法ではＩｎＡｌＡｓ
＋ ＩｎＡｌＡｓ等のＰを含まない化合物半導体をエピ
タキシャル成長させる場合、ＰＨ３ガスを一度供給を停
止し、反応槽よりＰＨ’ｌガスを除去した後、成長用の
ソースガスを導入することが必要となる。
＋ ＩｎＡｌＡｓ等のＰを含まない化合物半導体をエピ
タキシャル成長させる場合、ＰＨ３ガスを一度供給を停
止し、反応槽よりＰＨ’ｌガスを除去した後、成長用の
ソースガスを導入することが必要となる。
このため従来の技術の項で既に説明せるごとく、新しい
エピタキシャル層の成長前にＩｎＰ基板の表面にピット
状の欠陥が発生する。
エピタキシャル層の成長前にＩｎＰ基板の表面にピット
状の欠陥が発生する。
その他加熱処理工程でＰＨ１ガスを雰囲気として用いる
ことが不適当の場合ＩｎＰ層に結晶欠陥の発生が避けら
れず、対策が求められている。
ことが不適当の場合ＩｎＰ層に結晶欠陥の発生が避けら
れず、対策が求められている。
上記問題点は、水素、窒素、あるいはアルゴン等のガス
、あるいはこれらの混合ガスに１ ｐｆｌｂ以上で且つ
１ ｐｐｍ以下のアルシンガス（Ａ３Ｈ：ｌ）を添加せ
る雰囲気ガス中で、燐を含む化合物半導体を気相処理す
ることによりなる本発明の方法により燐の蒸発によるピ
ットの発生は防止出来る。
、あるいはこれらの混合ガスに１ ｐｆｌｂ以上で且つ
１ ｐｐｍ以下のアルシンガス（Ａ３Ｈ：ｌ）を添加せ
る雰囲気ガス中で、燐を含む化合物半導体を気相処理す
ることによりなる本発明の方法により燐の蒸発によるピ
ットの発生は防止出来る。
また、上記雰囲気ガスには更にＰＨｚガスを添加するこ
とも構わない。
とも構わない。
気相処理のプロセスとしては、燐を含む基板−ヒに有機
金属熱分解気相成長法によるエピタキシャル成長工程に
も適用可能で、基板の加熱、維持、冷却等の全工程で、
上記雰囲気ガスを導入することにより結晶欠陥のない奇
麗なエピタキシャル成長層を得ることが出来る。
金属熱分解気相成長法によるエピタキシャル成長工程に
も適用可能で、基板の加熱、維持、冷却等の全工程で、
上記雰囲気ガスを導入することにより結晶欠陥のない奇
麗なエピタキシャル成長層を得ることが出来る。
ＡＳＨ３ガスは、ＰＨ３ガスと化学的には極めて類似し
た特性を持っていてＩｎＰ基板のＰ蒸発を抑制する機能
があり、しかもＰよりも遥かに安定である。
た特性を持っていてＩｎＰ基板のＰ蒸発を抑制する機能
があり、しかもＰよりも遥かに安定である。
ＡｓＨｚガスは、化合物半導体のエピタキシャル成長層
として多く利用されているＡｓを含む３元化合物、ある
いは４元化合物に対して加熱を伴う気相処理において基
板側に悪影響を与えることも少ない。
として多く利用されているＡｓを含む３元化合物、ある
いは４元化合物に対して加熱を伴う気相処理において基
板側に悪影響を与えることも少ない。
本発明による気相処理方法を適用せる結果を詳細説明す
る。
る。
第１図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ１，（ｄ）は、Ｈ２雰
囲気中にそれぞれアルシン（ＡＨ３）ガスを２５０．２
５．３ ｐｐｍ及び１０ｐｐｂ添加して、６５０℃、６
分間加熱した場合のＩｎＰ基板表面の顕微鏡写真の結果
を示す。
囲気中にそれぞれアルシン（ＡＨ３）ガスを２５０．２
５．３ ｐｐｍ及び１０ｐｐｂ添加して、６５０℃、６
分間加熱した場合のＩｎＰ基板表面の顕微鏡写真の結果
を示す。
（ｄ）に示すｔｏｐｐｂの例では写真上からは殆ど異常
は認められなかったが、（ａ）〜（Ｃ）で写真上で見ら
れる模様は、ＡｓＨ３と基板との反応によって出来た化
合物の生成によるものと思われる。
は認められなかったが、（ａ）〜（Ｃ）で写真上で見ら
れる模様は、ＡｓＨ３と基板との反応によって出来た化
合物の生成によるものと思われる。
２５０ ｐｐｍの場合は、広範に厚い表面異常が発生し
ているが添加量の減少にともなって模様が少なくなり表
面が奇麗になってきているのが判る。
ているが添加量の減少にともなって模様が少なくなり表
面が奇麗になってきているのが判る。
従来の技術で述べたＰＨ３のみの添加方式で、同条件の
加熱処理で、ＡｓＨ，ガスを１１）Ｐｂ〜１ ｐｐｍ添
加した場合と同程度の良好なる表面状態を保つためには
、数１００ ｐｐｍのＰＨ，の添加が必要であり、Ａｓ
Ｈ，ガスの場合は大幅に添加量を減少させることが可能
となる。
加熱処理で、ＡｓＨ，ガスを１１）Ｐｂ〜１ ｐｐｍ添
加した場合と同程度の良好なる表面状態を保つためには
、数１００ ｐｐｍのＰＨ，の添加が必要であり、Ａｓ
Ｈ，ガスの場合は大幅に添加量を減少させることが可能
となる。
ＭＯＣＶＤ法によりＩｎＡｌＡｓ＋ ＩｎＡｌＡｓの成
長層をＩｎＰ基板上にエピタキシャル成長させた結果、
その表面は極めて良好なる結果を得た。
長層をＩｎＰ基板上にエピタキシャル成長させた結果、
その表面は極めて良好なる結果を得た。
以上に説明せるごとく、本発明のアルシンガスを微量添
加せる雰囲気ガス中での気相処理により、ＩｎＰ基板の
Ｐの蒸発による結晶表面でのピントの発生が抑制され、
エピタキシャル成長に際しては奇麗な欠陥のない成長層
を得ることが可能となった。
加せる雰囲気ガス中での気相処理により、ＩｎＰ基板の
Ｐの蒸発による結晶表面でのピントの発生が抑制され、
エピタキシャル成長に際しては奇麗な欠陥のない成長層
を得ることが可能となった。
第１図（ａｌ、 （ｂ）、 （Ｃ１，（ｄ）は本発明に
かかわる製造方法を説明するためＡｓＨ，ガスを２５０
．２５．３ ｐｐｍ及び１０ｐｐｂそれぞれ水素ガスに
添加せる雰囲気での熱処理後の結晶表面の顕微鏡写真、
第２図はＩｎＰ基板を水素ガスのみでの雰囲気中で熱処
理後の表面の顕微鏡写真を示す。 −＋−−１♂−へ〜−−ン−Ｎ−へへＮζ−〜〜）Ｋへ
＼−Ｖ−へ飄？第１図 第１図 １、 、Ｌｏｏ確水
系がス／ｙＪｔの雰ｍ１表中乙の４箆＆理今全う毀微備
湿真 第２図 （１） 明細書第８頁第１０行の「熱処理後の表面」
し七ツ太ｒ Ｍ ｈ１１１佐ハ什日生需」Ｌ訂τ千２手
続補正書（支） 昭和６０年１１月ｚ日 １、 羽生のノジＲ 昭和６０年特許願第１５６６１１号 ３、補正をする者 羽生との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上ノド田中１０１５番地（
５２２）名称富 士 通 株 式 会社５、補正命令の
日付 昭和６０年１０月２９日 （発送日） このつτ１六Ｃｋ工王依Ｖ平ｄ日日武四Ｊ４７圧ンリＯ
以上
かかわる製造方法を説明するためＡｓＨ，ガスを２５０
．２５．３ ｐｐｍ及び１０ｐｐｂそれぞれ水素ガスに
添加せる雰囲気での熱処理後の結晶表面の顕微鏡写真、
第２図はＩｎＰ基板を水素ガスのみでの雰囲気中で熱処
理後の表面の顕微鏡写真を示す。 −＋−−１♂−へ〜−−ン−Ｎ−へへＮζ−〜〜）Ｋへ
＼−Ｖ−へ飄？第１図 第１図 １、 、Ｌｏｏ確水
系がス／ｙＪｔの雰ｍ１表中乙の４箆＆理今全う毀微備
湿真 第２図 （１） 明細書第８頁第１０行の「熱処理後の表面」
し七ツ太ｒ Ｍ ｈ１１１佐ハ什日生需」Ｌ訂τ千２手
続補正書（支） 昭和６０年１１月ｚ日 １、 羽生のノジＲ 昭和６０年特許願第１５６６１１号 ３、補正をする者 羽生との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上ノド田中１０１５番地（
５２２）名称富 士 通 株 式 会社５、補正命令の
日付 昭和６０年１０月２９日 （発送日） このつτ１六Ｃｋ工王依Ｖ平ｄ日日武四Ｊ４７圧ンリＯ
以上
Claims (2)
- （１）水素、窒素、あるいはアルゴン等のいずれかのガ
ス、あるいはこれらの混合ガスに、１ｐｐｂ以上で且つ
１ｐｐｍ以下のアルシンガスを添加せる雰囲気ガス、あ
るいは該雰囲気ガスにフォスフィンを添加せる雰囲気ガ
ス中において、 燐を含む化合物半導体を気相処理することを特徴とする
化合物半導体の製造方法。 - （２）上記雰囲気ガス中での燐を含む化合物半導体の気
相処理として、有機金属熱分解気相成長法によるエピタ
キシャル成長を行うことを特徴とする特許請求範囲第（
１）項記載の化合物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15661185A JPS6216517A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15661185A JPS6216517A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216517A true JPS6216517A (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=15631518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15661185A Pending JPS6216517A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6216517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347799A (en) * | 1992-01-10 | 1994-09-20 | Honda Giken Hogyo Kabishiki Kaisha | Motor vehicle body paneling |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP15661185A patent/JPS6216517A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347799A (en) * | 1992-01-10 | 1994-09-20 | Honda Giken Hogyo Kabishiki Kaisha | Motor vehicle body paneling |
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