JPH033363A - 半導体薄膜の製造方法 - Google Patents
半導体薄膜の製造方法Info
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- JPH033363A JPH033363A JP13597089A JP13597089A JPH033363A JP H033363 A JPH033363 A JP H033363A JP 13597089 A JP13597089 A JP 13597089A JP 13597089 A JP13597089 A JP 13597089A JP H033363 A JPH033363 A JP H033363A
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は、Ｓ＃基板上に結晶欠陥の少ない単結晶Ｉｎ
Ｐを成長させる半導体薄膜の製造方法に関するものであ
る。
Ｐを成長させる半導体薄膜の製造方法に関するものであ
る。
（従来の技術）
従来、この種の結晶成長方法は、ＩＫ３３回応用物理学
関係連合講演予稿集第７２３頁４Ｐ−Ｗ−２（１９８６
年春）に開示されるものがあり、以下に図を用いて簡単
に説明する。
関係連合講演予稿集第７２３頁４Ｐ−Ｗ−２（１９８６
年春）に開示されるものがあり、以下に図を用いて簡単
に説明する。
この成長方法は原料に水素化合物と有機金属を用い熱分
解反応を利用する有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ ：
？１ｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａ
ｓｅ ＥｐｉｔａｘｙまたはＭＯＶＰＥ ： Ｍｅｔ
ａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｐｏ
ｒＤｅｐｏｓｌｔｉｏｎ）を用いた方法である。
解反応を利用する有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ ：
？１ｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａ
ｓｅ ＥｐｉｔａｘｙまたはＭＯＶＰＥ ： Ｍｅｔ
ａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｐｏ
ｒＤｅｐｏｓｌｔｉｏｎ）を用いた方法である。
第２図に示すように（１００）表面をもっＳｔ基板１１
上に、Ｉｎの原料であるトリエチルインジウム（Ｔ Ｅ
Ｉ 、 （ｃＡＬ）ｓｉｎ ） 、Ｐの原料としてホ
スフィン（ＰＨＩ）を用いて単結晶ＩｎＰ１２を直接成
長させている。
上に、Ｉｎの原料であるトリエチルインジウム（Ｔ Ｅ
Ｉ 、 （ｃＡＬ）ｓｉｎ ） 、Ｐの原料としてホ
スフィン（ＰＨＩ）を用いて単結晶ＩｎＰ１２を直接成
長させている。
（発明が解決しようとする課Ｓ）
しかしながら、上記の成長方法では、格子定数がＳｉに
比べて約８％大きいＩｎＰ１２を直接成長させているた
め、この格子不整合に起因する結晶欠陥が多く発生する
。
比べて約８％大きいＩｎＰ１２を直接成長させているた
め、この格子不整合に起因する結晶欠陥が多く発生する
。
また、それに伴なって、表面が平坦で鏡面である結晶が
得にくいという問題があった。
得にくいという問題があった。
この発明は、前記従来技術がもっている問題点のうち、
格子不整合に起因する結晶欠陥が多発する点と、表面荒
れの問題点について解決した半導体１ＩＩＩｌの製造方
法を提供するものである。
格子不整合に起因する結晶欠陥が多発する点と、表面荒
れの問題点について解決した半導体１ＩＩＩｌの製造方
法を提供するものである。
（課題を解決するための手段）
この発明は、半導体薄膜の製造方法において、Ｓｌ基板
上にアモルファスまたは多結晶のＧａＡｓバッファ層と
Ｉ＋ｌＩＰバッファ層を順次形成する工程と、このＩｎ
Ｐバシファｎ上８７７Ｐ単結晶層を成長してＰＫｓ雰囲
気中で加熱処理する工程と、このＩｎＰ層の上に格子定
数を段階的に変化させたＧａＩｎＡｓＰ多層膜を形成す
る工程とを導入したものである。
上にアモルファスまたは多結晶のＧａＡｓバッファ層と
Ｉ＋ｌＩＰバッファ層を順次形成する工程と、このＩｎ
Ｐバシファｎ上８７７Ｐ単結晶層を成長してＰＫｓ雰囲
気中で加熱処理する工程と、このＩｎＰ層の上に格子定
数を段階的に変化させたＧａＩｎＡｓＰ多層膜を形成す
る工程とを導入したものである。
（作 用）
この発明は、半導体ｍｌｌの製造方法において、以上の
ような工程を導入したので、Ｓｉ基板上にＧａＡｓバッ
ファ層とＩｎＰｎツバ２フフの成長温度よりも低温で形
成してアモルファス状または多結晶状とし、格子定数の
異なるＳｉ基板上でも平坦になり、この上にＩｎＰ単結
晶層を成長させてＰＨ，雰囲気中で加熱処理することに
より、ＩｎＰ単結晶層の結晶性を改善した状態で、この
ＩｎＰ単結晶層の格子定数にほぼ等しいＧａＩｎＡｓＰ
多層膜を成長させ、したがって前記問題点を除去できる
。
ような工程を導入したので、Ｓｉ基板上にＧａＡｓバッ
ファ層とＩｎＰｎツバ２フフの成長温度よりも低温で形
成してアモルファス状または多結晶状とし、格子定数の
異なるＳｉ基板上でも平坦になり、この上にＩｎＰ単結
晶層を成長させてＰＨ，雰囲気中で加熱処理することに
より、ＩｎＰ単結晶層の結晶性を改善した状態で、この
ＩｎＰ単結晶層の格子定数にほぼ等しいＧａＩｎＡｓＰ
多層膜を成長させ、したがって前記問題点を除去できる
。
（実施例）
以下、この発明の半導体薄膜の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。
て図面に基づき説明する。
第１図はこの発明により単結晶ＩｎＰ層をＳｉ基板上に
成長させた場合の結晶構造断面を示す０次にこの第１図
を用いて説明する。
成長させた場合の結晶構造断面を示す０次にこの第１図
を用いて説明する。
従来と同じＭＯＶＰＨ法や分子ビーム成長法（ＭＢＥ
：Ｐｌｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｌｔａｘｙ）
が考えられるが、この実施例ではＮ０ＶＰＥを用いた方
法について述べる。
：Ｐｌｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｌｔａｘｙ）
が考えられるが、この実施例ではＮ０ＶＰＥを用いた方
法について述べる。
まず、（１００）結晶面を表面にもつＳｔ基板１上に、
以下の方法でＧａＡｓバッファＪＩ２、ＩｎＰバッファ
層３を形成し、ＩｎＰ単結晶４を成長させる。
以下の方法でＧａＡｓバッファＪＩ２、ＩｎＰバッファ
層３を形成し、ＩｎＰ単結晶４を成長させる。
この方法は、文献ｒＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔ
ａｌ Ｇｒｏｗｔｈ。
ａｌ Ｇｒｏｗｔｈ。
ｖａｔ，９３．（１９ＢＢ）第５２３ 〜５２６ Ｊに
記述しであるものである。
記述しであるものである。
まず、Ｓｌ基！ｊ１を化学エツチング（フッ酸で表面酸
化物の除去）し、成長装置に導入する。
化物の除去）し、成長装置に導入する。
次に、アルシン（ＡｓＨｓ）雰囲気中で１０００℃以上
に加熱し表面のクリーニングを行う。
に加熱し表面のクリーニングを行う。
次にＡｓＢ５とトリエチルガリウム（ＴＥＧ）を原料と
して４５０℃以下（この場合４３０°Ｃであり、下限は
約３００℃）で２Ｏｎ−以下の厚さにＧａＡｓ８７７７
層２を成長させる。
して４５０℃以下（この場合４３０°Ｃであり、下限は
約３００℃）で２Ｏｎ−以下の厚さにＧａＡｓ８７７７
層２を成長させる。
さらに、５５０℃以下（下限は約３００℃）の温度でＴ
ＭＩ，ＰＨａを用いて、厚さ２Ｏｎｍ以下のＩｆｉＰバ
ッファ層３を成長させる。
ＭＩ，ＰＨａを用いて、厚さ２Ｏｎｍ以下のＩｆｉＰバ
ッファ層３を成長させる。
この２層のバッファ層は通常のＧａＡｓ、ＩｎＰの成長
温度（６００℃〜７５０℃）より低い温度で成長してい
るため、単結晶とはならず、多結晶またはアモルファス
状になる。
温度（６００℃〜７５０℃）より低い温度で成長してい
るため、単結晶とはならず、多結晶またはアモルファス
状になる。
このため、格子定数の異なるＳｉ基板上でも平坦な層が
得られる（ただし、結晶欠陥は非常に多く、結晶性が悪
い）。
得られる（ただし、結晶欠陥は非常に多く、結晶性が悪
い）。
次に、ＩｎＰ単結晶層４の単結晶を通常のＩＭＰの成長
温度（６００℃〜７００℃）で成長する゛。
温度（６００℃〜７００℃）で成長する゛。
その後、Ｐｙｌｓ雰囲気中で７３０〜７８０℃で加熱処
理することにより、ＩｎＰ単結晶層４の結晶性が改善さ
れる。
理することにより、ＩｎＰ単結晶層４の結晶性が改善さ
れる。
しかし、ＩｎＰの格子定数はＳｔに比べ、８％も大きい
ため、ＩｎＰ単結晶層４の格子定数は本来もっている格
子定数より小さくなっている。
ため、ＩｎＰ単結晶層４の格子定数は本来もっている格
子定数より小さくなっている。
そこで、次にＧａＩｎＡｓＰ多層膜５を成長させ、Ｉｒ
＋Ｐ単結晶層６を所望の厚さに成長させる。
＋Ｐ単結晶層６を所望の厚さに成長させる。
このＧａＩｎＡｓＰ多層膜５はまずＩｎＰ層４の格子定
数にほぼ等しいＧａＩｎＡｓＰを用い、その後本来のＩ
ｎＰの格子定数に近ずくように多層に成長する。
数にほぼ等しいＧａＩｎＡｓＰを用い、その後本来のＩ
ｎＰの格子定数に近ずくように多層に成長する。
各層の厚さは格子ずれがあっても、それによる格子欠陥
が入らない程度に薄くする．たとえば、１０人〜１００
人変度にする．また層数はＩＮ以上（１層の場合はＩｎ
Ｐ単結晶層４とＩｎＰ単結晶層６の格子定数の中間の値
をとるようにする）適正な層数にする。
が入らない程度に薄くする．たとえば、１０人〜１００
人変度にする．また層数はＩＮ以上（１層の場合はＩｎ
Ｐ単結晶層４とＩｎＰ単結晶層６の格子定数の中間の値
をとるようにする）適正な層数にする。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、この発明によれば、まず
Ｓｉ基板上にＧａＡｓバッファ層とＩｎＰバ。
Ｓｉ基板上にＧａＡｓバッファ層とＩｎＰバ。
ファ層を多結晶またはアモルファス状に成長後、ＩｎＰ
単結晶層を形成した後に、その上にさらに格子不整合差
を埋め合せるため、ＧａＩｎＡｓＰ多層膜を成長させる
ようにしたので、その上のＩｎＰ単結晶層は従来と比較
して結晶欠陥がより少なく、表面の平坦性が良（なると
期待できる。
単結晶層を形成した後に、その上にさらに格子不整合差
を埋め合せるため、ＧａＩｎＡｓＰ多層膜を成長させる
ようにしたので、その上のＩｎＰ単結晶層は従来と比較
して結晶欠陥がより少なく、表面の平坦性が良（なると
期待できる。
第１図はこの発明の半導体薄膜の製造方法の一実施例に
より製造された半導体薄膜の断面図、第２図は従来の半
導体薄膜の断面図である。 １・・・５ｉｌｌ、２・・・ＧａＡａバッファ眉、３・
・・ＩｎＰバッファ層、４，６・・・ＩｎＰ単結晶層、
５・・・Ｇａ１ｎ＾３Ｐ層。
より製造された半導体薄膜の断面図、第２図は従来の半
導体薄膜の断面図である。 １・・・５ｉｌｌ、２・・・ＧａＡａバッファ眉、３・
・・ＩｎＰバッファ層、４，６・・・ＩｎＰ単結晶層、
５・・・Ｇａ１ｎ＾３Ｐ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ａ）Ｓｉ基板上にアモルファス状または多結晶のＧａ
Ａｓバッファ層とＩｎＰバッファ層とを順次形成する工
程と、 （２）上記ＩｎＰバッファ層上にＩｎＰ単結晶層を成長
してＰＨ、雰囲気中で加熱処理する工程と、（ｃ）上記
ＩｎＰ単結晶層上に格子定数を段階的に変化させたＧａ
ＩｎＡｓＰ多層膜を形成する工程と、（２）上記ＧａＩ
ｎＡｓＰ多層膜上にＩｎＰ層単結晶層を成長する工程と
、 よりなる半導体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13597089A JPH033363A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 半導体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13597089A JPH033363A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 半導体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH033363A true JPH033363A (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=15164122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13597089A Pending JPH033363A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 半導体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH033363A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007190167A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Nohmi Bosai Ltd | 伸縮機構を有する高膨張泡発生装置 |
| CN111668090A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-09-15 | 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院 | 一种半导体结构及其制造方法 |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP13597089A patent/JPH033363A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007190167A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Nohmi Bosai Ltd | 伸縮機構を有する高膨張泡発生装置 |
| CN111668090A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-09-15 | 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院 | 一种半导体结构及其制造方法 |
| CN111668090B (zh) * | 2020-07-31 | 2023-03-14 | 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院 | 一种半导体结构及其制造方法 |
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