JPS6376318A - 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
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- JPS6376318A JPS6376318A JP22037686A JP22037686A JPS6376318A JP S6376318 A JPS6376318 A JP S6376318A JP 22037686 A JP22037686 A JP 22037686A JP 22037686 A JP22037686 A JP 22037686A JP S6376318 A JPS6376318 A JP S6376318A
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- compound semiconductor
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、電子デバイスの分野において広く用いられて
いる化合物半導体の製造方法に関するものである。
いる化合物半導体の製造方法に関するものである。
（従来の技術とその問題点）
従来、一般に行なわれているスパッタリング法は、その
放電状態を維持するために１Ｏ−３Ｔｏｒｒ程度の雰囲
気を形成し、とれによってその処理をなしているもので
あり、而してかかる方法を用いて化合物半導体を製造す
るに当たっては、エピタキシャル膜の成長を行なう上で
、パックグラウンドの不純物濃度の増大や基板が常にプ
ラズマにさらされているという問題が有ることより不利
なものとなっていた。そこで近年では、これらの問題を
解消したイオンビームスパッタリング法が開発されてい
る。このイオンビームスパッタリング法は、イオン源と
成膜室とを分離して、その雰囲気を１ ｒＴｏｒｒ以下
という高真空にすることを可能としたもので、エピタキ
シャル膜の成長にとっては非常に好都合なものとされて
いる。
放電状態を維持するために１Ｏ−３Ｔｏｒｒ程度の雰囲
気を形成し、とれによってその処理をなしているもので
あり、而してかかる方法を用いて化合物半導体を製造す
るに当たっては、エピタキシャル膜の成長を行なう上で
、パックグラウンドの不純物濃度の増大や基板が常にプ
ラズマにさらされているという問題が有ることより不利
なものとなっていた。そこで近年では、これらの問題を
解消したイオンビームスパッタリング法が開発されてい
る。このイオンビームスパッタリング法は、イオン源と
成膜室とを分離して、その雰囲気を１ ｒＴｏｒｒ以下
という高真空にすることを可能としたもので、エピタキ
シャル膜の成長にとっては非常に好都合なものとされて
いる。
しかし乍ら、かようなイオンビームスパッタリング法に
おいても、イオン源にて生成されたＡｒ 、Ｋｒ 、Ｘ
ｓ等の希ガスイオンを５〜１０ＫＶの電圧で加速し、タ
ーゲット表面をスパッタすることによシ膜形成を行なう
ものであるため、夕一ゲットを二稽以上の元素をもって
構成した場合に、ターゲット表面の組成比が変化するこ
とにより、形成される膜の化学量論的組成比も変化して
しまい、所望の組成比を維持したエピタキシャル膜の成
長が困難となって、結局は良好な化合物半導体が得難く
なるという問題が残されていた。即ち、これを具体的に
一例を挙げて説明すれば、ｍ−ｖ族の化合物半導体の一
つであルＧａＰヲイオンピームスパッタした場合、イオ
ンビームの衝撃によｔ） ＧａＰターゲットの表面温度
が上昇してターゲット表面ではＧａＰの分解によシＰが
失われ１対１の組成比が崩れてしまう。
おいても、イオン源にて生成されたＡｒ 、Ｋｒ 、Ｘ
ｓ等の希ガスイオンを５〜１０ＫＶの電圧で加速し、タ
ーゲット表面をスパッタすることによシ膜形成を行なう
ものであるため、夕一ゲットを二稽以上の元素をもって
構成した場合に、ターゲット表面の組成比が変化するこ
とにより、形成される膜の化学量論的組成比も変化して
しまい、所望の組成比を維持したエピタキシャル膜の成
長が困難となって、結局は良好な化合物半導体が得難く
なるという問題が残されていた。即ち、これを具体的に
一例を挙げて説明すれば、ｍ−ｖ族の化合物半導体の一
つであルＧａＰヲイオンピームスパッタした場合、イオ
ンビームの衝撃によｔ） ＧａＰターゲットの表面温度
が上昇してターゲット表面ではＧａＰの分解によシＰが
失われ１対１の組成比が崩れてしまう。
而してその結果、基板上に形成されたエピタキシャル膜
における化学量論的組成比もずれ、Ｇａ過多の膜が形成
されるといったものである。
における化学量論的組成比もずれ、Ｇａ過多の膜が形成
されるといったものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記した事情に鑑みなされたもので。
化合物半導体をターゲットとして用いたイオンビームス
パッタリング法による化合物半導体の製造方法において
、希ガスと、前記化合物半導体の元素成分の少なくとも
一つを含むガスとの混合ガスよシ生成されたイオンビー
ムを用いることを特徴とする化合物半導体の製造方法を
要旨とすることにより、化合物半導体ターゲット表面の
組成比を維持して、これによって化学量論的組成比を略
一定に保ったエピタキシャル膜の成長を可能となし、最
終的に優れた化合物半導体を提供せんとするものである
。
パッタリング法による化合物半導体の製造方法において
、希ガスと、前記化合物半導体の元素成分の少なくとも
一つを含むガスとの混合ガスよシ生成されたイオンビー
ムを用いることを特徴とする化合物半導体の製造方法を
要旨とすることにより、化合物半導体ターゲット表面の
組成比を維持して、これによって化学量論的組成比を略
一定に保ったエピタキシャル膜の成長を可能となし、最
終的に優れた化合物半導体を提供せんとするものである
。
本発明において使用されるターゲットとしては、 Ｇａ
Ｐ、ＧａＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＰ、ＡｔＳｂ等の■−■
族化合物半導体の他、ｎ−ｙ族化合物半導体が挙げられ
、また希ガスと共に導入されるガスは、前記化合物半導
体の元素成分の少なくとも一つを含むガスであって２例
えばＰ Ｈ３、Ａ ｓ Ｈｓ等が有る。尚、基板として
は単結晶のシリコン、ゲルマニウム、サフアイヤ等が用
いられるが、基板の結晶格子定数とエピタキシャル成長
膜の格子定数とは近似しているものの方が好ましい。
Ｐ、ＧａＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＰ、ＡｔＳｂ等の■−■
族化合物半導体の他、ｎ−ｙ族化合物半導体が挙げられ
、また希ガスと共に導入されるガスは、前記化合物半導
体の元素成分の少なくとも一つを含むガスであって２例
えばＰ Ｈ３、Ａ ｓ Ｈｓ等が有る。尚、基板として
は単結晶のシリコン、ゲルマニウム、サフアイヤ等が用
いられるが、基板の結晶格子定数とエピタキシャル成長
膜の格子定数とは近似しているものの方が好ましい。
（作用）
本発明では、化合物半導体ターゲット表面の例えば、温
度上昇による化合物の熱分解或いは蒸発によって消失さ
れる元素成分を、常時そのターゲット表面にイオンビー
ムによって補給するかたちとなるため、ターゲット表面
における組成比を常に一定に維持でき、エピタキシャル
膜成長時の化学量論的組成比も略一定に保たれ従って結
晶欠陥の無い所望の組成比を有する化合物半導体が得ら
れるわけである。
度上昇による化合物の熱分解或いは蒸発によって消失さ
れる元素成分を、常時そのターゲット表面にイオンビー
ムによって補給するかたちとなるため、ターゲット表面
における組成比を常に一定に維持でき、エピタキシャル
膜成長時の化学量論的組成比も略一定に保たれ従って結
晶欠陥の無い所望の組成比を有する化合物半導体が得ら
れるわけである。
（実施例）
以下２本発明を添付図面とともに実施例に基づき詳述す
る。
る。
添付図面はイオンビームスパッタリング装置の概略を示
すもので、イオン源１と成膜室２とからなるものである
。このイオン源１にはＸｅガスとともにＰＨ３ガスを導
入し、放電により生成したイオンビームによυ加速電圧
６ＫＶにて成膜室２のＧａＰターゲット６をスパッタシ
、予めヒーター５によって５００℃に加熱しておいた単
結晶シリコン基板４上へのＧａＰのへテロエピタキシー
を行なう。本実施例において用いたイオン源１はサドル
フィールド型であり、また成膜室２の真空度はＩ Ｘ
１０−’ Ｔｏｒｒであった。
すもので、イオン源１と成膜室２とからなるものである
。このイオン源１にはＸｅガスとともにＰＨ３ガスを導
入し、放電により生成したイオンビームによυ加速電圧
６ＫＶにて成膜室２のＧａＰターゲット６をスパッタシ
、予めヒーター５によって５００℃に加熱しておいた単
結晶シリコン基板４上へのＧａＰのへテロエピタキシー
を行なう。本実施例において用いたイオン源１はサドル
フィールド型であり、また成膜室２の真空度はＩ Ｘ
１０−’ Ｔｏｒｒであった。
イオン源へ導入する混合ガスのＸｅガスに対するＰＨ３
ガスの割合を変えて結晶成長を行った、 ところその割
合が１：１〜２においては、化学量論的組成比（１：１
）を保った単結晶ＧａＰ膜の成長が確認できた。
ガスの割合を変えて結晶成長を行った、 ところその割
合が１：１〜２においては、化学量論的組成比（１：１
）を保った単結晶ＧａＰ膜の成長が確認できた。
（発明の効果）
この様に本発明の製造方法によれば、化学量論的組成比
を保った化合物半導体のエピタキシャル成長が可能とな
り、良好な電気特性を示・す化合物半導体が得られるも
のである。
を保った化合物半導体のエピタキシャル成長が可能とな
り、良好な電気特性を示・す化合物半導体が得られるも
のである。
図面はイオンビームスパッタリング装置の概略図である
。 １・・・イオン源 ２・・・成膜室 ３・・・ターゲッ
ト４・・・基板 ５・・・ヒーター 特許出願人 株式会社応用材料研究所 同 べんてる株式会社 ９−不′分子ボ↓ア
。 １・・・イオン源 ２・・・成膜室 ３・・・ターゲッ
ト４・・・基板 ５・・・ヒーター 特許出願人 株式会社応用材料研究所 同 べんてる株式会社 ９−不′分子ボ↓ア
Claims (1)
- 化合物半導体をターゲットとして用いたイオンビームス
パッタリング法による化合物半導体の製造方法において
、希ガスと、前記化合物半導体の元素成分の少なくとも
一つを含むガスとの混合ガスより生成されたイオンビー
ムを用いることを特徴とする化合物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22037686A JPS6376318A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22037686A JPS6376318A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376318A true JPS6376318A (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=16750153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22037686A Pending JPS6376318A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6376318A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171399A (en) * | 1990-08-15 | 1992-12-15 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Reflection mass spectrometry technique for monitoring and controlling composition during molecular beam epitaxy |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP22037686A patent/JPS6376318A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| THE SUBSTRATE HEATING EFFECTS ON ION-BEAM SPUTTER-DEPOSITED CUIUS2 AND GAP THIN FILMS=1982 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171399A (en) * | 1990-08-15 | 1992-12-15 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Reflection mass spectrometry technique for monitoring and controlling composition during molecular beam epitaxy |
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