JPS62296415A - ３−ｖ族化合物半導体の気相成長方法 - Google Patents
３−ｖ族化合物半導体の気相成長方法Info
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- JPS62296415A JPS62296415A JP14054786A JP14054786A JPS62296415A JP S62296415 A JPS62296415 A JP S62296415A JP 14054786 A JP14054786 A JP 14054786A JP 14054786 A JP14054786 A JP 14054786A JP S62296415 A JPS62296415 A JP S62296415A
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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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明はｍ−ｖ族化合物半導体の気相成長方法。
特にｍ−ｖ族化合物半導体のｍ−ｖ族化合物半導体上に
選択的に気相成長させる方法に関する。
選択的に気相成長させる方法に関する。
従来より流通系気相成長装置を用いてｍ−ｖ族化合物半
導体の原子層エピタキシャル成長が行わ九でいる。原子
層エピタキシャル成長について、雑誌「ジャパニーズ・
ジャーナル・オブ・アプライド・フイジクス（Ｊａｐａ
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓ−ｉｃｓ）Ｊ第２５巻第３号（１９８６年３月）
の第Ｌ２１２〜Ｌ２１４頁に記載された論文によれば、
■−■族化合物半導体の量子井戸構造、超格子構造、あ
るいは選択ドープ構造などのように精確な膜厚制御を必
要とする多層エピタキシャル成長層の形成や大面積均一
成長や開口部への異常成長のない完全選択成長に優れた
利点を有することが報告されている。また、上記論文に
はＧａＡｓの原子層エピタキシャル成長において、Ｇａ
ＣＱとＡｓ４を用いた選択成長の結果が報告されている
。
導体の原子層エピタキシャル成長が行わ九でいる。原子
層エピタキシャル成長について、雑誌「ジャパニーズ・
ジャーナル・オブ・アプライド・フイジクス（Ｊａｐａ
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓ−ｉｃｓ）Ｊ第２５巻第３号（１９８６年３月）
の第Ｌ２１２〜Ｌ２１４頁に記載された論文によれば、
■−■族化合物半導体の量子井戸構造、超格子構造、あ
るいは選択ドープ構造などのように精確な膜厚制御を必
要とする多層エピタキシャル成長層の形成や大面積均一
成長や開口部への異常成長のない完全選択成長に優れた
利点を有することが報告されている。また、上記論文に
はＧａＡｓの原子層エピタキシャル成長において、Ｇａ
ＣＱとＡｓ４を用いた選択成長の結果が報告されている
。
一方、流通系気相成長技術として広く利用されている有
機■族金属と■族元素水素化物を用いる有機金属気相成
長方法を原子層エピタキシャル成長に適用することにつ
いて、雑誌「ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプラ
イド・フィジクス（Ｊａｐａｎ−ｅｓａ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）Ｊ第２４
巻第１２号（１９８５年１２月）の第Ｌ９６２〜Ｌ９６
４頁に報告されているが、選択成長に関しては言及され
ていない。
機■族金属と■族元素水素化物を用いる有機金属気相成
長方法を原子層エピタキシャル成長に適用することにつ
いて、雑誌「ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプラ
イド・フィジクス（Ｊａｐａｎ−ｅｓａ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）Ｊ第２４
巻第１２号（１９８５年１２月）の第Ｌ９６２〜Ｌ９６
４頁に報告されているが、選択成長に関しては言及され
ていない。
本発明者はＧａＡｓ基板にＳｉｎ、を被覆して部分的に
開口した基板を用い、開口部のＧａＡｓ上への選択的な
成長を原子層エピタキシャル成長方法によって試みた６
操作手順は５００℃に設定された上記基板にＡｓＨ，、
トリメチルガリウム（ＴＭＧ）をこの順で別々に供給し
これを繰り返すものであった。しかし。
開口した基板を用い、開口部のＧａＡｓ上への選択的な
成長を原子層エピタキシャル成長方法によって試みた６
操作手順は５００℃に設定された上記基板にＡｓＨ，、
トリメチルガリウム（ＴＭＧ）をこの順で別々に供給し
これを繰り返すものであった。しかし。
その結果選択性はほとんど得ることができなかった。
ところが、有機金属気相成長技術は■族金属の塩化物（
ＧａＣＱなど）を用いる気相成長技術と比較して■族金
属の塩化物を生成させるソース反応の制御などを必要と
しないので制御性が高く生産ライン用の技術として期待
できる。
ＧａＣＱなど）を用いる気相成長技術と比較して■族金
属の塩化物を生成させるソース反応の制御などを必要と
しないので制御性が高く生産ライン用の技術として期待
できる。
本発明の目的は制御性の高い有機金属気相成長方法の上
述の欠点を克服し、ｍ−ｖ族化合物半導体層をｍ−ｖ族
化合物半導体上に選択的に形成しうる■−■族化合物半
導体気相成長方法を提供することにある。
述の欠点を克服し、ｍ−ｖ族化合物半導体層をｍ−ｖ族
化合物半導体上に選択的に形成しうる■−■族化合物半
導体気相成長方法を提供することにある。
本発明は■族元素の有機揮発性化合物と塩化水素ガスと
■族元素の揮発性化合物とをこの順序にしたがって交互
に基板上に供給することを特徴とする■−■族化合物半
導体の気相成長方法である。
■族元素の揮発性化合物とをこの順序にしたがって交互
に基板上に供給することを特徴とする■−■族化合物半
導体の気相成長方法である。
有機金属原料を用いた従来の原子層エピタキシャル成長
技術では１例えばＴＭＧを用いたＧａＡｓの成長は所定
の温度に設定された基板上にＡｓＨ，とＴＭＧとの供給
を順に繰り返すことによって行われる。
技術では１例えばＴＭＧを用いたＧａＡｓの成長は所定
の温度に設定された基板上にＡｓＨ，とＴＭＧとの供給
を順に繰り返すことによって行われる。
Ａ ｓ ＩＩ 、とＴＭＧとの供給切替の間に分離のた
めに原料無供給の時間を設けても良い。しかし、ＴＭＧ
は弱い電子供与性のサイトにも吸着し、モノメチルガリ
ウムへと分解するので、Ｓｉｎ、をマスクとしたＧａＡ
ｓ基板上でＳｉＯ□上にも粒状あるいは多結晶膜のＧａ
Ａｓが析出する。そこでＡｓＨ，の供給前にＨＣＱを加
えればＧａＡｓ面の強い電子供与性サイトであるＡｓ原
子に吸着したＴＭＧはＧａＣＱ となって表面に吸着
し、ＳｉＯ□上の弱い電子供与性サイトに吸着したＴＭ
ＧはＧａＣＱ となって脱離し、ＧａＡｓ面上にのみ
ＧａＣＱ を吸着させることができる。この後ＡｓＨ
，を供給すればＧａＡｓがＧａＡｓ面上にのみ成長する
。
めに原料無供給の時間を設けても良い。しかし、ＴＭＧ
は弱い電子供与性のサイトにも吸着し、モノメチルガリ
ウムへと分解するので、Ｓｉｎ、をマスクとしたＧａＡ
ｓ基板上でＳｉＯ□上にも粒状あるいは多結晶膜のＧａ
Ａｓが析出する。そこでＡｓＨ，の供給前にＨＣＱを加
えればＧａＡｓ面の強い電子供与性サイトであるＡｓ原
子に吸着したＴＭＧはＧａＣＱ となって表面に吸着
し、ＳｉＯ□上の弱い電子供与性サイトに吸着したＴＭ
ＧはＧａＣＱ となって脱離し、ＧａＡｓ面上にのみ
ＧａＣＱ を吸着させることができる。この後ＡｓＨ
，を供給すればＧａＡｓがＧａＡｓ面上にのみ成長する
。
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
２インチＧａＡｓ（１００）基板上にＳｉｎ□を被覆し
、その被覆に３ｍ間隔で１００声×１１００ｔの窓を開
けＧａＡｓ面を露出した。この基板を横型の低圧ＭＯＶ
ＰＥ装置に載置し、＋１．ガス流量を約５Ｑ／ｌｌｌ１
ｎ、反応管内圧力を１００ｔｏｒｒとしてＲＦ加熱によ
ってカーボンサセプタ上Ｓｉｎ、でマスクされたＧａＡ
ｓ基板を４７０℃に保った。なお、反応管内には１．ｌ
Ｘ１０−”ｔｏｒｒの分圧のＡｓＨ，を供給した。しか
る後、 ＡｓＨ，の供給を停止し、９．８５Ｘ１０−３
ｔｏｒｒの分圧のＴＭＧを３秒間供給した。 ＴＭＧの
供給を停止した後、Ｉ Ｘ １０−’ｔｏｒｒの分圧の
ＨＣＱを２秒間供給し５た。次いでＨ（ｌ供給を停止し
１．Ｉ Ｘ １０″″” ｔｏｒｒの分圧のＡ ｓ Ｈ
、を４秒間供給した。この順序にしたがってＴＭＧ、
ＨＣＱ、、 Ａｓ）Ｉ、の供給を１０００回繰り返した
。
、その被覆に３ｍ間隔で１００声×１１００ｔの窓を開
けＧａＡｓ面を露出した。この基板を横型の低圧ＭＯＶ
ＰＥ装置に載置し、＋１．ガス流量を約５Ｑ／ｌｌｌ１
ｎ、反応管内圧力を１００ｔｏｒｒとしてＲＦ加熱によ
ってカーボンサセプタ上Ｓｉｎ、でマスクされたＧａＡ
ｓ基板を４７０℃に保った。なお、反応管内には１．ｌ
Ｘ１０−”ｔｏｒｒの分圧のＡｓＨ，を供給した。しか
る後、 ＡｓＨ，の供給を停止し、９．８５Ｘ１０−３
ｔｏｒｒの分圧のＴＭＧを３秒間供給した。 ＴＭＧの
供給を停止した後、Ｉ Ｘ １０−’ｔｏｒｒの分圧の
ＨＣＱを２秒間供給し５た。次いでＨ（ｌ供給を停止し
１．Ｉ Ｘ １０″″” ｔｏｒｒの分圧のＡ ｓ Ｈ
、を４秒間供給した。この順序にしたがってＴＭＧ、
ＨＣＱ、、 Ａｓ）Ｉ、の供給を１０００回繰り返した
。
成長装置から取り出した基板のＳｉｎ、上には光学顕微
鏡下のａ察においてもＧａＡｓの析出を見出すことはで
きなかった。次に、窓部を含むようにＧａＡｓ基板をへ
き関し、（１１０）面をＳＥＭによって観察し。
鏡下のａ察においてもＧａＡｓの析出を見出すことはで
きなかった。次に、窓部を含むようにＧａＡｓ基板をへ
き関し、（１１０）面をＳＥＭによって観察し。
ＧａＡｓ成長層の厚さ１８００人を測定したところ、窓
内の周辺部でＧａＡｓ成長層が厚くなるというような異
常成長は観察されず平坦な選択成長膜が得られた。
内の周辺部でＧａＡｓ成長層が厚くなるというような異
常成長は観察されず平坦な選択成長膜が得られた。
実施例ではＧａＡｓの選択成長のみを示したが、本発明
は他の■−■族化合物半導体の選択成長にも適用できる
のはいうまでもない。
は他の■−■族化合物半導体の選択成長にも適用できる
のはいうまでもない。
以上のように本発明によれば、制御性の高く。
生産ラインに取り入れて有効な有機金属を原料とした原
子層エピタキシャル成長法を用いてＧａＡｓの完全な選
択成長層を得ることができ、ひいては半導体の生産性向
上を図ることができる効果を有する。
子層エピタキシャル成長法を用いてＧａＡｓの完全な選
択成長層を得ることができ、ひいては半導体の生産性向
上を図ることができる効果を有する。
Claims (1)
- （１）III族元素の有機揮発性化合物と、塩化水素ガス
と、Ｖ族元素の揮発性化合物とをこの順序に従って交互
に基板上に供給することを特徴とするIII−Ｖ族化合物
半導体の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14054786A JPS62296415A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | ３−ｖ族化合物半導体の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14054786A JPS62296415A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | ３−ｖ族化合物半導体の気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296415A true JPS62296415A (ja) | 1987-12-23 |
Family
ID=15271212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14054786A Pending JPS62296415A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | ３−ｖ族化合物半導体の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62296415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0573269A2 (en) * | 1992-06-02 | 1993-12-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method of preparing compound semiconductor |
-
1986
- 1986-06-16 JP JP14054786A patent/JPS62296415A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0573269A2 (en) * | 1992-06-02 | 1993-12-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method of preparing compound semiconductor |
| EP0573269A3 (ja) * | 1992-06-02 | 1994-02-23 | Mitsubishi Chem Ind | |
| US5622559A (en) * | 1992-06-02 | 1997-04-22 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method of preparing compound semiconductor |
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