JPH03197382A - 結晶成長方法 - Google Patents
結晶成長方法Info
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- JPH03197382A JPH03197382A JP33969489A JP33969489A JPH03197382A JP H03197382 A JPH03197382 A JP H03197382A JP 33969489 A JP33969489 A JP 33969489A JP 33969489 A JP33969489 A JP 33969489A JP H03197382 A JPH03197382 A JP H03197382A
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- etching
- crystal growth
- crystal
- growth
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- Pending
Links
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、結晶成長法に関する。
従来行なわれていた結晶成長法には、有機金属気相成長
法（ＭＯＣＶＤ＞や、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）な
どがあり、電子デバイスの作製に広く用いられている。
法（ＭＯＣＶＤ＞や、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）な
どがあり、電子デバイスの作製に広く用いられている。
しかし、デバイスの高性能化をはかる上で、また■−■
族化合物半導体材料のような新しい材料の結晶成長を行
なう上で、残留不純物や格子欠陥が多いという欠点があ
る。
族化合物半導体材料のような新しい材料の結晶成長を行
なう上で、残留不純物や格子欠陥が多いという欠点があ
る。
前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段は
、気相および真空中での結晶成長において、基板表面に
結晶原料を導くとともに、結晶成長物をエツチングする
作用のあるエツチング材料を導き、前記エツチング材料
のエツチング速度が前記結晶成長物の成長速度以下とし
た事を特徴とする結晶成長方法である。
、気相および真空中での結晶成長において、基板表面に
結晶原料を導くとともに、結晶成長物をエツチングする
作用のあるエツチング材料を導き、前記エツチング材料
のエツチング速度が前記結晶成長物の成長速度以下とし
た事を特徴とする結晶成長方法である。
本発明では、基板表面において結晶成長の過程と、エツ
チングの過程が同時に存在しているが、成長速度のほう
が早いため、結晶成長層が形成される。結晶表面に到達
した不純物や、空格子は結晶格子に比べ結合力が弱く、
エツチング材料の存在により、容易に基板表面から飛び
散ってしまう、このため、結晶成長層には、残留不純物
や、格子欠陥が少なくなる。また、非結晶と単結晶が同
時に成長される場合、非結晶のほうが格子の結合力が弱
いことから、非結晶のほうが早くエツチングされ、単結
晶のみの成長層を得る事ができる。
チングの過程が同時に存在しているが、成長速度のほう
が早いため、結晶成長層が形成される。結晶表面に到達
した不純物や、空格子は結晶格子に比べ結合力が弱く、
エツチング材料の存在により、容易に基板表面から飛び
散ってしまう、このため、結晶成長層には、残留不純物
や、格子欠陥が少なくなる。また、非結晶と単結晶が同
時に成長される場合、非結晶のほうが格子の結合力が弱
いことから、非結晶のほうが早くエツチングされ、単結
晶のみの成長層を得る事ができる。
第１図は本発明を実施するために用いた結晶成長装置の
略図である０通常の分子線エピタキシー装置に、水素プ
ラズマ源１を付加した構造となっている。
略図である０通常の分子線エピタキシー装置に、水素プ
ラズマ源１を付加した構造となっている。
真空である成長室２内でＧａＡｓからなる基板３を３０
０℃に加熱し、結晶原料であるＺｎ分子線５とＳｅ分子
線６を基板３に照射した。同時にエツチング材料である
水素プラズマを水素プラズマ源１より基板３に照射した
。結晶成長物であるＺｎ５ｅ層４の成長速度は１μｍ
／ ｈ ｒであり、水素プラズマによるエツチング速度
は１０ｎｍ／ｈｒである。水素プラズマによるＺｎ５ｅ
層４のエツチングはほとんど行なわれないが、基板３表
面に到達した不純物を解離させる。また、表面の原子レ
ベルの凹凸も平坦にする。これは表面での不純物やでこ
ぼこな領域での原子の結合力が弱く、水素プラズマの存
在により解離されるからである。このためＺｎ５Ｅ層４
の残留不純物は少なくなり格子欠陥も減少する。アンド
ープで成長したＺｎ５ｅ層４は電子濃度５ Ｘ １０
”ｃｓ−’と良好な特性を示した。
０℃に加熱し、結晶原料であるＺｎ分子線５とＳｅ分子
線６を基板３に照射した。同時にエツチング材料である
水素プラズマを水素プラズマ源１より基板３に照射した
。結晶成長物であるＺｎ５ｅ層４の成長速度は１μｍ
／ ｈ ｒであり、水素プラズマによるエツチング速度
は１０ｎｍ／ｈｒである。水素プラズマによるＺｎ５ｅ
層４のエツチングはほとんど行なわれないが、基板３表
面に到達した不純物を解離させる。また、表面の原子レ
ベルの凹凸も平坦にする。これは表面での不純物やでこ
ぼこな領域での原子の結合力が弱く、水素プラズマの存
在により解離されるからである。このためＺｎ５Ｅ層４
の残留不純物は少なくなり格子欠陥も減少する。アンド
ープで成長したＺｎ５ｅ層４は電子濃度５ Ｘ １０
”ｃｓ−’と良好な特性を示した。
また、基板３上にＣＶＤ法で形成したＳｔＯ。
膜７上では、非結晶Ｚｎ５ｅ層８が形成されたが、その
層厚は結晶成長したＺｎ５ｅ層４の層厚の１／１０であ
った。これは、非結晶のＺｎ５ｅの結合力が弱く、水素
プラズマにより選択的にエツチングされたためである。
層厚は結晶成長したＺｎ５ｅ層４の層厚の１／１０であ
った。これは、非結晶のＺｎ５ｅの結合力が弱く、水素
プラズマにより選択的にエツチングされたためである。
前述の実施例ではＺｎ５ｅを結晶成長したが、これに限
らず他の半導体材料や固体材料の成長に用いてもよい。
らず他の半導体材料や固体材料の成長に用いてもよい。
上述の実施例ではエツチング材料を水素プラズマとした
がこれに限らずガスやイオンを用いてもよい。
がこれに限らずガスやイオンを用いてもよい。
上述の実施例では分子線エピタキシー法と組合せたがこ
れに限らず有機金属ＣＶＤ法など他の気相成長法や真空
成長法と組合せてもよい。
れに限らず有機金属ＣＶＤ法など他の気相成長法や真空
成長法と組合せてもよい。
なお、エツチング速度を成長速度よりも小さくする条件
は、結晶成長する材料により異なるので、過去のデータ
や実測等によりその都度法めればよいので成長条件やエ
ツチング条件の詳細は省略しな。
は、結晶成長する材料により異なるので、過去のデータ
や実測等によりその都度法めればよいので成長条件やエ
ツチング条件の詳細は省略しな。
以上説明したように本発明によれば、基板表面での不純
物や空格子を低減する事ができるので、残留不純物や格
子欠陥の少ない高品質な結晶が容易に得られる。また選
択成長などが可能となる。
物や空格子を低減する事ができるので、残留不純物や格
子欠陥の少ない高品質な結晶が容易に得られる。また選
択成長などが可能となる。
線、７・−８ｉ０２膜、８・・・非結晶Ｚｎ５ｅ層。
Claims (1)
- 気相または真空中での結晶成長において、基板表面に結
晶原料を導くとともに、結晶成長物をエッチングする作
用のあるエッチング材料を導き、前記エッチング材料の
エッチング速度が前記結晶成長物の成長速度以下とした
事を特徴とする結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33969489A JPH03197382A (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33969489A JPH03197382A (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197382A true JPH03197382A (ja) | 1991-08-28 |
Family
ID=18329914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33969489A Pending JPH03197382A (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03197382A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589796A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Kobe Steel Ltd | エレクトロガスア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ |
| JPH01148788A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-12 | Nec Corp | 気相エピタキシャル成長装置 |
| JPH01286991A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Fujitsu Ltd | 分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー装置 |
| JPH026386A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体結晶薄膜の形成方法 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP33969489A patent/JPH03197382A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589796A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Kobe Steel Ltd | エレクトロガスア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ |
| JPH01148788A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-12 | Nec Corp | 気相エピタキシャル成長装置 |
| JPH01286991A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Fujitsu Ltd | 分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキシー装置 |
| JPH026386A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体結晶薄膜の形成方法 |
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