JPH06140331A - Organic metallic molecular beam epitaxial growth method - Google Patents

Organic metallic molecular beam epitaxial growth method

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JPH06140331A
JPH06140331A JP30810492A JP30810492A JPH06140331A JP H06140331 A JPH06140331 A JP H06140331A JP 30810492 A JP30810492 A JP 30810492A JP 30810492 A JP30810492 A JP 30810492A JP H06140331 A JPH06140331 A JP H06140331A
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JP
Japan
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growth
gaas
substrate
molecular beam
gas
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JP30810492A
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Japanese (ja)
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Yasushi Shiraishi
靖 白石
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Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To selectively grow high-purity GaAs, n-type GaAs, etc., at a substrate temperature lower than before, in the organic metallic molecular beam epitaxial growth method for a group III-V compound semiconductor. CONSTITUTION:A substrate is irradiated with a halogen gas such as Cl2, etc., or hydrogen halides gas such as HCL, etc., or those decomposed substances. Hereby, it becomes easy for group III material to be desorbed on an SiO2 film 2, by the existence of halogen elements, so polycrystalline GaAs does not accumulate on the SiO2 mask 2, and it becomes possible to selectively grow a high- purity GaAs layer or a high impurity concentration of n-type GaAs layer 3 at a substrate temperature lower than before.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、III−V族化合物半
導体の有機金属分子線エピタキシャル成長方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for epitaxially growing a metal-organic molecular beam on a III-V compound semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体の成長方法において、通常
の分子線エピタキシャル成長装置と同じ超高真空対応の
成長室を使用し、その原料として有機金属ガスを用いる
有機金属分子線エピタキシャル成長法(以下MOMBE
法と略す)が知られている。MOMBE法は、分子線エ
ピタキシャル法と比較して、表面欠陥が少なく、選択成
長性が良いなどの利点を有している。さらには、有機金
属気相成長法に対しては、膜厚及び組成の制御性が高
く、均一性も良いなどの利点があり、化合物半導体の成
長方法として非常に有用である。
2. Description of the Related Art In a method for growing a compound semiconductor, a metal-organic molecular beam epitaxial growth method (hereinafter referred to as "MOMBE"), which uses the same ultrahigh vacuum-compatible growth chamber as an ordinary molecular beam epitaxial growth apparatus and uses an organic metal gas as a raw material thereof, is used.
(Abbreviated as law) is known. Compared with the molecular beam epitaxial method, the MOMBE method has advantages such as less surface defects and better selective growth. Further, the organometallic vapor phase epitaxy method has advantages such as high controllability of film thickness and composition and good uniformity, and is very useful as a method for growing a compound semiconductor.

【0003】MOMBE法は、多くの半導体デバイスの
結晶成長に用いられている。例えば砒化ガリウム(Ga
As)を成長する場合、ガリウム(Ga)原料としてト
リメチルガリウム(TMGa)やトリエチルガリウム
(TEGa),砒素(As)原料として金属砒素(As
4)あるいはアルシン(AsH3)などが用いられる。ま
た、砒化アルミニウム(AlAs)を成長させる場合に
は、アルミニウム(Al)原料としてトリメチルアルミ
ニウム(TMAl)やトリエチルアルミニウム(TEA
l)などが用いられる。
The MONBE method is used for crystal growth of many semiconductor devices. For example, gallium arsenide (Ga
When As is grown, trimethylgallium (TMGa) or triethylgallium (TEGa) is used as a gallium (Ga) raw material, and metal arsenic (As) is used as an arsenic (As) raw material.
4 ) or arsine (AsH 3 ) or the like is used. When growing aluminum arsenide (AlAs), trimethylaluminum (TMAl) or triethylaluminum (TEA) is used as an aluminum (Al) raw material.
l) and the like are used.

【0004】実際に、例えばヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ(HBT)の結晶成長においては、III族原
料としてTEGa,TMGa,TEAlなどが用いら
れ、V族原料としてAsH3などが用いられる。
Actually, for example, in crystal growth of a heterojunction bipolar transistor (HBT), TEGa, TMGa, TEAl or the like is used as a group III raw material, and AsH 3 or the like is used as a group V raw material.

【0005】III族原料としてTMGaのようなメチ
ル系原料を用いた場合、成長中にメチル基中の炭素が成
長層中に取り込まれてp型となりやすい。従って、ドー
パント濃度の低い高純度のIII−V族化合物半導体を
成長させる場合には、メチル基に比べてIII族原子か
ら脱離しやすいエチル基のようなアルキル基を持つII
I族原料を用いる。この方法については、例えばエヌ.
フルハタ(N.Furuhata)らによって、ジャー
ナル.オブ.クリスタル.グロウス(Journal.
of.Crystal.Growth)第102巻,8
14頁(1990年)及びジャーナル.オブ.クリスタ
ル.グロウス(Journal.of.Crysta
l.Growth)第112巻,1頁(1991年)に
示されている。
When a methyl-based raw material such as TMGa is used as the group III raw material, carbon in the methyl group is likely to be incorporated into the growth layer during the growth to become p-type. Therefore, in the case of growing a high-purity group III-V compound semiconductor having a low dopant concentration, II having an alkyl group such as an ethyl group which is more easily desorbed from a group III atom than a methyl group is used.
A Group I raw material is used. This method is described in, for example, N.
N. Furuhata et al., Journal. of. crystal. Grouse (Journal.
of. Crystal. Growth) Volume 102, 8
Page 14 (1990) and Journal. of. crystal. Grouse (Journal.of.Crysta)
l. (Growth) 112, 1 (1991).

【0006】TEGaとAs4を用いた場合、基板温度
500℃,TEGa流量0.8cc/min,As4
1.5×10-4Torrの条件において、キャリア濃度
1.5×1014cm-3のp型,室温でのキャリア移動度
400cm2/Vsの高純度のGaAsを成長させるこ
とができる。さらには、成長中にシリコン(Si)など
のn型不純物をドーピングすることにより、補償度の低
い良好なn型のIII−V族化合物半導体層を成長させ
ることができる。
When TEGa and As 4 are used, the carrier concentration is 1.5 × 10 14 cm − under a substrate temperature of 500 ° C., a TEGa flow rate of 0.8 cc / min, and an As 4 pressure of 1.5 × 10 −4 Torr. It is possible to grow high-purity GaAs having a p-type of 3 and a carrier mobility of 400 cm 2 / Vs at room temperature. Furthermore, by doping an n-type impurity such as silicon (Si) during the growth, it is possible to grow an excellent n-type group III-V compound semiconductor layer with a low degree of compensation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の成長
方法では、TEGaのようなエチル系原料を用いて高純
度あるいはn型のIII−V族化合物半導体を成長させ
る場合、基板上の二酸化シリコン(SiO2)膜などの
マスクの開口部分の基板上のみにIII−V族化合物半
導体を成長させる性質、つまり選択成長性が悪いという
問題点があった。
In such a conventional growth method, when a high-purity or n-type III-V group compound semiconductor is grown using an ethyl-based raw material such as TEGa, silicon dioxide on a substrate is used. There is a problem that the property of growing the III-V group compound semiconductor only on the substrate in the opening portion of the mask such as a (SiO 2 ) film, that is, the selective growth property is poor.

【0008】例えば、TEGaを用いたGaAsの成長
の場合、高純度のGaAsを成長させるには、500℃
程度の低い基板温度が適当である。それより高い基板温
度では、高不純物濃度p型GaAsが成長し、高純度G
aAsは得られない。従って、n型不純物を高濃度にド
ーピングしても、非常に補償比の高いn型GaAs層し
か得られない。しかし、600℃以上の高い成長温度で
なければ、選択成長性が得られず、600℃以下の成長
温度では、SiO2マスク上に多結晶GaAsが堆積し
てしまうため、半導体デバイスに適用することができな
かった。
For example, in the case of growing GaAs using TEGa, 500 ° C. is required to grow high-purity GaAs.
A low substrate temperature is suitable. At a substrate temperature higher than that, high impurity concentration p-type GaAs grows and high purity G
You cannot get aAs. Therefore, even if the n-type impurity is highly doped, only the n-type GaAs layer having a very high compensation ratio can be obtained. However, unless the growth temperature is higher than 600 ° C., the selective growth property cannot be obtained, and at the growth temperature of 600 ° C. or lower, polycrystalline GaAs is deposited on the SiO 2 mask. I couldn't.

【0009】以上のような問題点により、例えば高不純
物濃度n型GaAs層を、オーミック電極形成部分のみ
に選択的に成長した構造を持つ、ソース抵抗の低い高性
能デバイスの作成は困難であった。
Due to the above problems, it has been difficult to produce a high-performance device having a low source resistance, which has a structure in which, for example, a high impurity concentration n-type GaAs layer is selectively grown only in the ohmic electrode formation portion. .

【0010】本発明の目的は、MOMBE法で高純度あ
るいはn型のIII−V族化合物半導体を成長させる方
法において、従来よりも低い基板温度で選択成長させる
方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for selectively growing a high-purity or n-type III-V group compound semiconductor by a MOMBE method at a substrate temperature lower than the conventional method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る有機金属分子線エピタキシャル成長方
法は、III−V族化合物半導体基板に選択成長層を成
長させる有機金属分子線エピタキシャル成長方法であっ
て、選択成長層の成長中に、ハロゲンガスあるいはハロ
ゲン化水素ガスのどちらか1つを基板に照射するもので
ある。
In order to achieve the above object, the metal organic molecular beam epitaxial growth method according to the present invention is a metal organic molecular beam epitaxial growth method for growing a selective growth layer on a III-V compound semiconductor substrate. Then, either one of the halogen gas and the hydrogen halide gas is applied to the substrate during the growth of the selective growth layer.

【0012】また、III−V族化合物半導体基板に選
択成長層を成長させる有機金属分子線エピタキシャル成
長方法であって、選択成長層の成長中に、ハロゲンガス
あるいはハロゲン化水素ガスのどちらか1つを分解して
基板に照射するものである。
Further, it is a metalorganic molecular beam epitaxial growth method for growing a selective growth layer on a III-V compound semiconductor substrate, wherein either halogen gas or hydrogen halide gas is supplied during the growth of the selective growth layer. It decomposes and irradiates the substrate.

【0013】[0013]

【作用】ここでは、ハロゲンガスとして塩素(Cl2
を用いた場合のGaAs選択成長について述べる。II
I族原料としてはTEGa,V族原料としてはAs4
るいはAsH3を用いる。
[Function] Here, chlorine (Cl 2 ) is used as the halogen gas.
The selective growth of GaAs when using is described. II
TEGa is used as the group I raw material, and As 4 or AsH 3 is used as the group V raw material.

【0014】TEGaは、基板上あるいはSiO2上で
モノエチルガリウム(MEGa)あるいはジエチルガリ
ウム(DEGa)に分解する。これらの分解は、500
℃以下の低い成長温度でも容易に起こる。GaAs上に
おいては、MEGaあるいはDEGaはAsと結合し、
GaAsが成長する。
TEGa decomposes on the substrate or on SiO 2 into monoethylgallium (MEGa) or diethylgallium (DEGa). These decompositions are 500
It easily occurs even at low growth temperatures below ℃. On GaAs, MEGa or DEGa binds to As,
GaAs grows.

【0015】ここで、従来のTEGaのみを用いた成長
方法では、SiO2上でもMEGa及びDEGaはAs
と結合して、多結晶GaAsが堆積するため、選択成長
性は得られなかった。
[0015] Here, in the growth method using only conventional TEGa, MEGA and DEGa also on SiO 2 is As
Since polycrystalline GaAs is deposited in combination with the above, selective growth was not obtained.

【0016】しかし本発明の方法においては、SiO2
上においてMEGa及びDEGaがAsと結合する前に
Cl2と反応し、GaClとして脱離する。そのため、
SiO2マスク上には、GaAs成長の核が形成され
ず、多結晶GaAsが成長しない。従って、本発明の方
法により、従来より低い成長温度である500℃以下に
おいても、選択成長が可能である。
However, in the method of the present invention, SiO 2
Above, MEGa and DEGa react with Cl 2 before binding with As and are eliminated as GaCl. for that reason,
Nuclei for GaAs growth are not formed on the SiO 2 mask, and polycrystalline GaAs does not grow. Therefore, the method of the present invention enables selective growth even at a growth temperature of 500 ° C. or lower, which is lower than the conventional growth temperature.

【0017】また、GaAs基板上でも、一部のMEG
aあるいはDEGaはCl2と反応して脱離するが、G
aAs成長速度の方が大きいため、成長速度への影響は
小さい。さらには、Cl原子が膜中に取り込まれること
もなく、TEGaのみを用いた従来の成長方法と同様に
高純度GaAsを成長させることができ、n型不純物を
ドーピングした場合には、補償度の低い良好なn型Ga
Asが得られる。
Also, on the GaAs substrate, some MEG
a or DEGa is released by reacting with Cl 2 , but G
Since the aAs growth rate is higher, the influence on the growth rate is small. Furthermore, Cl atoms are not taken into the film, and high-purity GaAs can be grown in the same manner as the conventional growth method using only TEGa. Low good n-type Ga
As is obtained.

【0018】さらには、ハロゲンガスを、熱分解セルな
どにより分解して基板に照射する場合には、反応性の高
い原子状のハロゲン元素を生成するため、III族元素
の脱離が起こり易くなる。従って、ハロゲンガスの流量
を少なくしても、良好な選択成長性が得られる。成長速
度への影響は小さく、高純度GaAsを成長させること
ができる。また、腐食性ガスであるハロゲンガスの流量
を少なくできるため、装置の保守が容易となる。
Furthermore, when the halogen gas is decomposed by a thermal decomposition cell or the like and irradiated on the substrate, an atomic halogen element having high reactivity is generated, so that the group III element is easily desorbed. . Therefore, even if the flow rate of the halogen gas is reduced, good selective growth can be obtained. The influence on the growth rate is small, and high-purity GaAs can be grown. Further, since the flow rate of the halogen gas, which is a corrosive gas, can be reduced, the maintenance of the device becomes easy.

【0019】ここでは、GaAsの結晶成長について説
明したが、他のIII−V族化合物半導体あるいはその
混晶においても同様な効果が得られる。
Although the crystal growth of GaAs has been described here, the same effect can be obtained with other III-V group compound semiconductors or mixed crystals thereof.

【0020】また、ハロゲンガスとして、Cl2の他に
フッ素(F2),ハロゲン化水素として塩化水素(HC
l),フッ化水素(HF)などを用いても、同様な効果
が得られる。つまり、SiO2上でIII族原料がハロ
ゲン化物として脱離するため、良好な選択成長性が得ら
れる。
In addition to Cl 2 , fluorine (F 2 ) is used as a halogen gas, and hydrogen chloride (HC is used as a hydrogen halide).
The same effect can be obtained by using l), hydrogen fluoride (HF), or the like. That is, since the group III raw material is desorbed as a halide on SiO 2 , good selective growth can be obtained.

【0021】[0021]

【実施例】次に、本発明の実施例1を図1及び図2を参
照して説明する。図2は、本発明の方法の実施例に用い
る有機金属分子線エピタキシャル成長装置を示す模式的
断面図である。図2において本発明の装置は、有機金属
原料の供給ライン5と、ハロゲンガスあるいはハロゲン
化水素ガスの供給ライン6と、それぞれのガス流量をコ
ントロールするマスフローコントローラ7,8と、有機
金属原料及びハロゲンガスあるいはハロゲン化水素ガス
を成長室に導入するガスセル9,10と、成長室11
と、排気装置12と、基板加熱機構13とから構成され
ている。なお14はV族原料用セル、15はドーパント
用セル、16は真空度を測定するヌードイオンゲージで
ある。
EXAMPLE 1 Next, Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic sectional view showing an organic metal molecular beam epitaxial growth apparatus used in an example of the method of the present invention. In FIG. 2, the apparatus of the present invention comprises a supply line 5 for an organometallic raw material, a supply line 6 for a halogen gas or a hydrogen halide gas, mass flow controllers 7 and 8 for controlling respective gas flow rates, an organometallic raw material and a halogen. Gas cells 9 and 10 for introducing gas or hydrogen halide gas into the growth chamber, and the growth chamber 11
And an exhaust device 12 and a substrate heating mechanism 13. In addition, 14 is a group V raw material cell, 15 is a dopant cell, and 16 is a nude ion gauge for measuring the degree of vacuum.

【0022】まず、本発明の実施例1として、ハロゲン
ガスとしてCl2を、III族原料としてTEGaを、
V族原料としてAs4を、n型ドーパントとしてSiを
それぞれ使用して、高不純物濃度n型GaAs選択成長
層をn型GaAs基板上に成長させる場合について述べ
る。
First, as Example 1 of the present invention, Cl 2 was used as a halogen gas, and TEGa was used as a group III raw material.
A case where a high impurity concentration n-type GaAs selective growth layer is grown on an n-type GaAs substrate by using As 4 as a V-group material and Si as an n-type dopant will be described.

【0023】図1は、本発明の成長方法による成長層の
模式的断面図である。n型GaAs基板1上に形成した
SiO2マスク2は、SiO2を化学的気相成長法(CV
D法)で成長させ、レジストを用いたフォトリソグラフ
法及び弗酸溶液によるエッチング法によって形成され
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a growth layer formed by the growth method of the present invention. The SiO 2 mask 2 formed on the n-type GaAs substrate 1 is formed by chemical vapor deposition (CV) of SiO 2.
It is formed by a photolithography method using a resist and an etching method using a hydrofluoric acid solution.

【0024】高不純物濃度n型GaAs選択成長層3
は、次のような成長条件で成長させる。すなわち、TE
Ga流量は1cc/min,Cl2ガス圧力は1×10
-6Torr,As4圧力は1×10-4Torr,基板温
度は500℃とする。TEGaの供給ラインは約70℃
に加熱することにより、上述の流量が安定して得られ
る。Cl2セルは常温とする。Siセルの温度は105
0℃とする。この条件において、高不純物濃度n型Ga
As選択成長層3の成長速度は約1μm/hrであり、
n型不純物濃度は3×1018cm-3である。
High impurity concentration n-type GaAs selective growth layer 3
Are grown under the following growth conditions. That is, TE
Ga flow rate is 1 cc / min, Cl 2 gas pressure is 1 × 10
-6 Torr, As 4 pressure is 1 × 10 -4 Torr, and substrate temperature is 500 ° C. TEGa supply line is about 70 ℃
By heating to 1, the above flow rate can be stably obtained. The Cl 2 cell is at room temperature. The temperature of the Si cell is 105
Set to 0 ° C. Under this condition, high impurity concentration n-type Ga
The growth rate of the As selective growth layer 3 is about 1 μm / hr,
The n-type impurity concentration is 3 × 10 18 cm −3 .

【0025】この実施例の成長方法においては、Cl2
の存在により、基板温度500℃においても、SiO2
マスク2上のTEGaの分解物が脱離し、多結晶GaA
sは堆積しない。またCl2ガス圧力が小さいため、G
aAs基板上の成長速度への影響はほとんどない。さら
にはCl原子が膜中に取り込まれることもなく、高不純
物濃度n型GaAs選択成長層3が得られる。
In the growth method of this embodiment, Cl 2
Due to the presence of SiO 2 , even if the substrate temperature is 500 ° C.
The decomposition product of TEGa on the mask 2 is desorbed, and polycrystalline GaA
s does not deposit. Also, since the Cl 2 gas pressure is small, G
There is almost no effect on the growth rate on the aAs substrate. Further, Cl atoms are not taken into the film, and the high impurity concentration n-type GaAs selective growth layer 3 is obtained.

【0026】このような高不純物濃度n型GaAs選択
成長層3は、該選択成長層3上に例えば金(Au)/ゲ
ルマニウム(Ge)/ニッケル(Ni)の合金層などで
電極を形成することにより、例えばヘテロ接合電界効果
トランジスタのオーミック電極として用いることがで
き、これによりソース抵抗の低い、高性能な半導体デバ
イスが得られる。比較のため、従来のTEGaのみによ
り基板温度500℃で成長させた場合、図3のようにG
aAs上には、高不純物濃度n型GaAs選択成長層
3’が成長するが、同時にSiO2上に厚い多結晶Ga
As堆積物4が存在しており、得られた成長層は、半導
体デバイスに適用できない。
In such a high impurity concentration n-type GaAs selective growth layer 3, an electrode is formed on the selective growth layer 3 with, for example, an alloy layer of gold (Au) / germanium (Ge) / nickel (Ni). As a result, for example, it can be used as an ohmic electrode of a heterojunction field effect transistor, and thereby a high-performance semiconductor device with low source resistance can be obtained. For comparison, when the conventional TEGa alone is grown at a substrate temperature of 500 ° C., G
A high impurity concentration n-type GaAs selective growth layer 3'is grown on aAs, but at the same time, a thick polycrystalline Ga is formed on SiO 2.
The As deposit 4 is present and the resulting grown layer is not applicable to semiconductor devices.

【0027】次に、本発明の実施例2を説明する。本実
施例では、実施例1と同様に原料としてTEGa,As
4,Siを使用し、さらにCl2を分解して成長室に導入
して、高不純物濃度n型GaAs選択成長層をn型Ga
As基板上に成長させる場合について述べる。成長に用
いる有機金属分子線エピタキシャル成長装置は、図2に
示すものと同じである。Cl2導入ガスセルを約100
0℃に加熱することにより、Cl2は熱分解され、原子
状のClとして基板に到達する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this example, as in Example 1, as raw materials, TEGa and As were used.
4 , using Si, and further decomposing Cl 2 and introducing it into the growth chamber, a high impurity concentration n-type GaAs selective growth layer is formed into n-type Ga.
A case of growing on an As substrate will be described. The organometallic molecular beam epitaxial growth apparatus used for growth is the same as that shown in FIG. Cl 2 introduction gas cell is about 100
By heating to 0 ° C., Cl 2 is thermally decomposed and reaches the substrate as atomic Cl.

【0028】原子状のClもCl2と同様に、DEGa
やMEGaと反応してGaClを生成し、脱離する。原
子状のClは、反応性が非常に大きいため、熱分解しな
い場合よりガス圧力を大幅に下げても、良好な選択成長
性が得られる。
Atomic Cl as well as Cl 2 can be used in DEGa.
And GaGa to generate GaCl, which is desorbed. Atomic Cl has a very high reactivity, so that good selective growth can be obtained even when the gas pressure is significantly reduced as compared with the case of not thermally decomposing.

【0029】ここで、Cl2の分解には、マイクロ波な
どを用いてもよい。その場合、熱分解よりもさらに反応
性の高いClラジカルを生成させ、さらに良好な選択成
長性を得ることができる。
Here, microwaves or the like may be used for decomposing Cl 2 . In that case, Cl radicals having higher reactivity than thermal decomposition can be generated to obtain better selective growth.

【0030】本実施例は、ハロゲンガスとしてCl2
用いた成長について説明したが、他のハロゲンガスとし
てF2,ハロゲン化水素としてHCl,HFなどをそれ
ぞれ用いても良い。
In this embodiment, the growth using Cl 2 as the halogen gas has been described, but F 2 may be used as another halogen gas and HCl, HF or the like may be used as hydrogen halide.

【0031】また、本発明の成長方法を他のIII−V
族化合物半導体あるいはその混晶に適用しても同様な効
果が得られる。例えば、トリエチルインジウム(TEI
n)を用いた砒化インジウムの成長に適用してもよい。
In addition, the growth method of the present invention can be applied to another III-V method.
The same effect can be obtained when applied to a group compound semiconductor or a mixed crystal thereof. For example, triethylindium (TEI
n) may be applied to the growth of indium arsenide.

【0032】さらには、本発明の成長方法を、TMGa
などを用いたp型GaAsの選択成長に適用しても、従
来よりもさらに良好な低温選択成長性が得られる。
Furthermore, the growth method of the present invention is applied to TMGa.
Even when it is applied to the selective growth of p-type GaAs using, for example, the low-temperature selective growth better than the conventional one can be obtained.

【0033】また、ここではSiO2マスクを用いた場
合について述べたが、窒化シリコンなどの他の材料によ
るマスクを用いた場合でも同様の効果が期待できる。
Although the case where the SiO 2 mask is used has been described here, the same effect can be expected even when the mask made of another material such as silicon nitride is used.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
ロゲンガスあるいはハロゲン化水素ガスあるいはそれら
の分解物の存在により、従来よりも低い基板温度におい
て、良好な選択成長性を得ることができる。GaAs基
板上の成長においては、成長速度の低下は小さく、高純
度GaAsを得ることができる。n型不純物をドーピン
グした場合には、補償度の低い良好なn型GaAsを得
ることができる。したがって、例えば、高不純物濃度n
型GaAs層を、オーミック電極形成部分のみに選択的
に成長させることが可能となり、ヘテロ接合電界効果ト
ランジスタなどに用いた場合には、ソース抵抗の低い高
性能デバイスが実現される。
As described above, according to the present invention, due to the presence of the halogen gas, the hydrogen halide gas, or their decomposition products, it is possible to obtain good selective growth at a substrate temperature lower than the conventional one. . In the growth on the GaAs substrate, the decrease in the growth rate is small, and high-purity GaAs can be obtained. When n-type impurities are doped, good n-type GaAs with low compensation can be obtained. Therefore, for example, the high impurity concentration n
The type GaAs layer can be selectively grown only on the ohmic electrode formation portion, and when used in a heterojunction field effect transistor or the like, a high-performance device with low source resistance can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の成長方法による成長層を示す
模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a growth layer by a growth method according to an example of the present invention.

【図2】本発明の実施例の成長方法に用いられる成長装
置を示す模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a growth apparatus used in the growth method of the example of the present invention.

【図3】従来の成長方法による成長層を示す模式的断面
図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a growth layer formed by a conventional growth method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型GaAs基板 2 SiO2マスク 3,3’ 高不純物濃度n型GaAs選択成長層 4 多結晶GaAs堆積物 5 有機金属原料の供給ライン 6 ハロゲンガスあるいはハロゲン化水素ガスの供給ラ
イン 7,8 マスフローコントローラ 9,10 ガスセル 11 成長室 12 排気装置 13 基板加熱機構 14 V族原料用セル 15 ドーパント用セル 16 ヌードイオンゲージ
1 n-type GaAs substrate 2 SiO 2 mask 3, 3'high impurity concentration n-type GaAs selective growth layer 4 polycrystalline GaAs deposit 5 supply line for organometallic raw material 6 supply line for halogen gas or hydrogen halide gas 7, 8 mass flow Controller 9, 10 Gas cell 11 Growth chamber 12 Exhaust device 13 Substrate heating mechanism 14 Group V source cell 15 Dopant cell 16 Nude ion gauge

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 III−V族化合物半導体基板に選択成
長層を成長させる有機金属分子線エピタキシャル成長方
法であって、 選択成長層の成長中に、ハロゲンガスあるいはハロゲン
化水素ガスのどちらか1つを基板に照射することを特徴
とする有機金属分子線エピタキシャル成長方法。
1. A metal-organic molecular beam epitaxial growth method for growing a selective growth layer on a III-V compound semiconductor substrate, wherein either a halogen gas or a hydrogen halide gas is added during the growth of the selective growth layer. An organometallic molecular beam epitaxial growth method, which comprises irradiating a substrate.
【請求項2】 III−V族化合物半導体基板に選択成
長層を成長させる有機金属分子線エピタキシャル成長方
法であって、 選択成長層の成長中に、ハロゲンガスあるいはハロゲン
化水素ガスのどちらか1つを分解して基板に照射するこ
とを特徴とする有機金属分子線エピタキシャル成長方
法。
2. A metal-organic molecular beam epitaxial growth method for growing a selective growth layer on a III-V compound semiconductor substrate, wherein either a halogen gas or a hydrogen halide gas is added during the growth of the selective growth layer. A method for epitaxially growing a metalorganic molecular beam, which comprises decomposing and irradiating a substrate.
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