JPH07105342B2 - 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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- JPH07105342B2 JPH07105342B2 JP61008473A JP847386A JPH07105342B2 JP H07105342 B2 JPH07105342 B2 JP H07105342B2 JP 61008473 A JP61008473 A JP 61008473A JP 847386 A JP847386 A JP 847386A JP H07105342 B2 JPH07105342 B2 JP H07105342B2
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は分子線エピタキシー法による化合物半導体の製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
周期律表のII族とVI族との化合物半導体、例えばZnSは
禁制帯幅が3.5eV、またZnSeでは2.7eV程度であって、青
色発光素子として期待されている。このためZnSeは従来
高抵抗のZnSe結晶にアクセプタとして窒素をイオン注入
法により打込んで形成する方法、或いは分子線エピタキ
シー法によってZn、Se分子線と共にＰの分子線を基板に
投射することによりリンをドーピングして形成する方法
が行われている。
禁制帯幅が3.5eV、またZnSeでは2.7eV程度であって、青
色発光素子として期待されている。このためZnSeは従来
高抵抗のZnSe結晶にアクセプタとして窒素をイオン注入
法により打込んで形成する方法、或いは分子線エピタキ
シー法によってZn、Se分子線と共にＰの分子線を基板に
投射することによりリンをドーピングして形成する方法
が行われている。
しかし前者の方法ではイオン打込みの際イオンによって
基板が損傷され易く、後者の方法では低抵抗のＰ型結晶
が得難いという問題があった。
基板が損傷され易く、後者の方法では低抵抗のＰ型結晶
が得難いという問題があった。
本発明は係る事情に鑑みなされたものであって、その目
的とするところは電気的に中性であり、且つ化学的に活
性な粒子、即ちラジカルなビームを用いる分子線エピタ
キシー法によって低抵抗の化合物半導体を容易に得られ
る化合物半導体の製造方法を提供するにある。
的とするところは電気的に中性であり、且つ化学的に活
性な粒子、即ちラジカルなビームを用いる分子線エピタ
キシー法によって低抵抗の化合物半導体を容易に得られ
る化合物半導体の製造方法を提供するにある。
本発明に係る化合物半導体の製造方法は、化合物半導体
を構成する２以上の元素を夫々分子線として基板面に投
射し、基板面にこれら元素の化合物をエピタキシャル成
長させる過程で、不純物用原料ガスをプラズマ化し、そ
の構成元素を電気的に中性であり、且つ化学的に活性な
粒子ビームとして基板面に投射し、化合物にドーピング
することを特徴とする。
を構成する２以上の元素を夫々分子線として基板面に投
射し、基板面にこれら元素の化合物をエピタキシャル成
長させる過程で、不純物用原料ガスをプラズマ化し、そ
の構成元素を電気的に中性であり、且つ化学的に活性な
粒子ビームとして基板面に投射し、化合物にドーピング
することを特徴とする。
本発明方法にあっては不純物を電気的に中性であり、且
つ化学的に活性な粒子としてドーピングすることとして
いるから、その化学的なエネルギーを利用して基板を損
傷することなく高能率のドーピングが容易に行い得る。
つ化学的に活性な粒子としてドーピングすることとして
いるから、その化学的なエネルギーを利用して基板を損
傷することなく高能率のドーピングが容易に行い得る。
以下本発明をその実施状態を示す図面に基づき具体的に
説明する。第１図は本発明方法をII族とVI族との化合物
半導体であるZnSeの製造に適用している状態を示す分子
線エピタキシャル装置の模式図、第２図は不純物用の原
料ガスセルの拡大断面図であり、図中１はグロースチャ
ンバ、2,3,4はセル、Ｓは基板を示している。チャンバ
１はその周壁の一部に図示しない排気装置に連結された
超高真空排気口1aを備えており、必要に応じて10-10〜1
0-11程度の真空度に設定されるようになっている。チャ
ンバ１内には基板Ｓが図示しないホルダに装着されて各
セル2,3,4の設置側に向けて配置されている。ホルダに
はヒータが備えられており、基板Ｓを所定温度に加熱維
持し得るようになっている。
説明する。第１図は本発明方法をII族とVI族との化合物
半導体であるZnSeの製造に適用している状態を示す分子
線エピタキシャル装置の模式図、第２図は不純物用の原
料ガスセルの拡大断面図であり、図中１はグロースチャ
ンバ、2,3,4はセル、Ｓは基板を示している。チャンバ
１はその周壁の一部に図示しない排気装置に連結された
超高真空排気口1aを備えており、必要に応じて10-10〜1
0-11程度の真空度に設定されるようになっている。チャ
ンバ１内には基板Ｓが図示しないホルダに装着されて各
セル2,3,4の設置側に向けて配置されている。ホルダに
はヒータが備えられており、基板Ｓを所定温度に加熱維
持し得るようになっている。
セル2,3,4はチャンバ１の周壁に開口部を基板Ｓ側に向
けた状態で夫々固定されており、セル２には金属亜鉛
が、またセル３には金属セレンが収容され、抵抗加熱に
よって所定温度に加熱され、基板Ｓ表面に向けて夫々Z
n,Seを分子線として投射するようになっている。
けた状態で夫々固定されており、セル２には金属亜鉛
が、またセル３には金属セレンが収容され、抵抗加熱に
よって所定温度に加熱され、基板Ｓ表面に向けて夫々Z
n,Seを分子線として投射するようになっている。
一方セル４は第２図に示す如くディスチャージ・チャン
バ５とトランスポートチューブ６の後端とが相互の間
を、オリフィス（第１オリフィスという、直径1mm程
度）7aを備えた電極を兼ねる隔壁7bで隔てられた状態で
連設され、またトランスポートチューブ６の前端は同じ
くオリフィス（第２オリフィスという、直径3mm程度）7
cを備えた隔壁7dにて隔てられた状態でグロースチャン
バ１内に臨ませてある。ディスチャージ・チャンバ５は
その周壁にガスの導入管5a、排気管5bが接続され、また
内部には基端部側から電極を兼ねる隔壁7bのオリフィス
7a近傍にまで電極８を延在せしめて隔壁7bと対向配設さ
れている。導入管5aはホスフィン等のガスタンクに連結
され、また排気管5bには図示しないロータリポンプ、メ
カニカルブースターポンプが連結されており、導入管5a
からはホスフィンが供給され、また排気管5bからはディ
スチャージ・チャンバ５内を0.1〜0.5Torr程度の真空度
に設定維持するよう排気を行うようになっている。
バ５とトランスポートチューブ６の後端とが相互の間
を、オリフィス（第１オリフィスという、直径1mm程
度）7aを備えた電極を兼ねる隔壁7bで隔てられた状態で
連設され、またトランスポートチューブ６の前端は同じ
くオリフィス（第２オリフィスという、直径3mm程度）7
cを備えた隔壁7dにて隔てられた状態でグロースチャン
バ１内に臨ませてある。ディスチャージ・チャンバ５は
その周壁にガスの導入管5a、排気管5bが接続され、また
内部には基端部側から電極を兼ねる隔壁7bのオリフィス
7a近傍にまで電極８を延在せしめて隔壁7bと対向配設さ
れている。導入管5aはホスフィン等のガスタンクに連結
され、また排気管5bには図示しないロータリポンプ、メ
カニカルブースターポンプが連結されており、導入管5a
からはホスフィンが供給され、また排気管5bからはディ
スチャージ・チャンバ５内を0.1〜0.5Torr程度の真空度
に設定維持するよう排気を行うようになっている。
電極7d、及び第１オリフィス7aを備えた電極を兼ねる隔
壁7bは図示しない高周波電源に接続されており、これに
よって高周波電圧を印加され、ディスチャージ・チャン
バ５内に導入されたホスフィンをプラズマ化すると共に
これをプラズマクラッキングし、電気的に中性で、且つ
化学的に活性なリンの単分子線、即ちラジカルビームを
発生せしめるようになっている。
壁7bは図示しない高周波電源に接続されており、これに
よって高周波電圧を印加され、ディスチャージ・チャン
バ５内に導入されたホスフィンをプラズマ化すると共に
これをプラズマクラッキングし、電気的に中性で、且つ
化学的に活性なリンの単分子線、即ちラジカルビームを
発生せしめるようになっている。
トランスポートチューブ６の中間部側壁には排気管6aが
接続されており、この排気管6aには図示しないロータリ
ーポンプ、拡散ポンプが接続され、これらによってトラ
ンスポートチューブ６内を常時10-4Torr程度の真空度に
設定維持するようになっている。このようにディスチャ
ージ・チャンバ内は0.1〜0.5Toor程度に、またトランス
ポートチューブ６内は10-4Torr程度に、そしてグロース
チャンバ１内はバックグランド圧力を10-10Torr程度、
稼働中は10-7〜10-8程度に維持される結果、このような
差動排気によってディスチャージ・チャンバ５内で生じ
たリンのラジカルビームはトランスポートチューブ６内
に吸引された後、更にグロースチャンバ１内に移動せし
められて基板Ｓに照射せしめられることとなる。
接続されており、この排気管6aには図示しないロータリ
ーポンプ、拡散ポンプが接続され、これらによってトラ
ンスポートチューブ６内を常時10-4Torr程度の真空度に
設定維持するようになっている。このようにディスチャ
ージ・チャンバ内は0.1〜0.5Toor程度に、またトランス
ポートチューブ６内は10-4Torr程度に、そしてグロース
チャンバ１内はバックグランド圧力を10-10Torr程度、
稼働中は10-7〜10-8程度に維持される結果、このような
差動排気によってディスチャージ・チャンバ５内で生じ
たリンのラジカルビームはトランスポートチューブ６内
に吸引された後、更にグロースチャンバ１内に移動せし
められて基板Ｓに照射せしめられることとなる。
而して上述の如き本発明方法にあっては基板Ｓとして例
えばGaAsを用い、これにセル2,3からZn分子線、Se分子
線を投射して、化合物であるZnSeをエピタキシャル成長
させる過程で、所定のタイミングでセル４からリンのラ
ジカルビームを化合物上に投射し、ドーピングさせる。
これによって、リンを効果的に、しかも効率よくドープ
させることができて、低抵抗のｐ−ｎ接合を有する高効
率の発光素子であるZnSe等の化合物半導体を容易に製造
することが可能となる。
えばGaAsを用い、これにセル2,3からZn分子線、Se分子
線を投射して、化合物であるZnSeをエピタキシャル成長
させる過程で、所定のタイミングでセル４からリンのラ
ジカルビームを化合物上に投射し、ドーピングさせる。
これによって、リンを効果的に、しかも効率よくドープ
させることができて、低抵抗のｐ−ｎ接合を有する高効
率の発光素子であるZnSe等の化合物半導体を容易に製造
することが可能となる。
なお上述の実施例においては周期律表のII族とVI族との
化合物半導体につき説明したが、何らこれに限るもので
はなく、他の化合物半導体の製造にも適用し得ることは
勿論である。またZnSeに限らずZnS等についても適用し
得ることも言うまでもない。
化合物半導体につき説明したが、何らこれに限るもので
はなく、他の化合物半導体の製造にも適用し得ることは
勿論である。またZnSeに限らずZnS等についても適用し
得ることも言うまでもない。
以上の如く本発明方法にあっては不純物用原料ガスを電
気的に中性であり、且つ化学的に活性な粒子、所謂ラジ
カルなビームとして化合物にドーピングすることとして
いるから化合物中への付着確率が大きく、化合物中への
不純物の取り込みが容易となり、しかも基板自体に与え
る損傷も少ないなど本発明は優れた効果を奏するもので
ある。
気的に中性であり、且つ化学的に活性な粒子、所謂ラジ
カルなビームとして化合物にドーピングすることとして
いるから化合物中への付着確率が大きく、化合物中への
不純物の取り込みが容易となり、しかも基板自体に与え
る損傷も少ないなど本発明は優れた効果を奏するもので
ある。
第１図は本発明方法の実施状態を示す分子線エピタキシ
ャル装置の模式図、第２図は同じく不純物のガスセルの
部分拡大図である。 １……グロースチャンバ、2,3,4……セル、５……ディ
スチャージ・チャンバ、６……トランスポートチュー
ブ、Ｓ……基板
ャル装置の模式図、第２図は同じく不純物のガスセルの
部分拡大図である。 １……グロースチャンバ、2,3,4……セル、５……ディ
スチャージ・チャンバ、６……トランスポートチュー
ブ、Ｓ……基板
Claims (1)
- 【請求項１】化合物半導体を構成する２以上の元素を夫
々分子線として基板面に投射し、基板面にこれら元素の
化合物をエピタキシャル成長させる過程で、不純物用原
料ガスを高周波電界に晒してプラズマ化し、その構成元
素を電気的に中性であり、且つ化学的に活性な粒子ビー
ムとして基板面に投射し、前記化合物にドーピングする
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 |
|---|---|---|---|
| JP61008473A JPH07105342B2 (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008473A JPH07105342B2 (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 化合物半導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165940A JPS62165940A (ja) | 1987-07-22 |
| JPH07105342B2 true JPH07105342B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=11694082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61008473A Expired - Fee Related JPH07105342B2 (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105342B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104600B2 (ja) * | 1987-05-30 | 1994-12-21 | 松下電器産業株式会社 | 半導体の製造方法 |
| JPH07517B2 (ja) * | 1987-05-30 | 1995-01-11 | 松下電器産業株式会社 | 半導体結晶薄膜製造装置 |
| JPH0323289A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-31 | Nec Corp | 分子線結晶成長装置および結晶成長方法 |
| US5248631A (en) * | 1990-08-24 | 1993-09-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Doping of iib-via semiconductors during molecular beam epitaxy using neutral free radicals |
| JPH0653257A (ja) * | 1992-06-05 | 1994-02-25 | Nec Corp | 不純物ドーピング方法及び不純物ドーピングによるキャリア濃度制御方法 |
| CN114038948A (zh) * | 2021-05-11 | 2022-02-11 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 红光外延层及其刻蚀修复方法、led芯片及电子设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60170942A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Sanyo Electric Co Ltd | ２−６族化合物半導体の分子線エピタキシヤル成長方法 |
| JPS61117199A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-04 | Nec Corp | 結晶成長法 |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61008473A patent/JPH07105342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62165940A (ja) | 1987-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |