JPH09148341A - ２族―６族化合物半導体結晶の熱処理方法 - Google Patents
２族―６族化合物半導体結晶の熱処理方法Info
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- JPH09148341A JPH09148341A JP32247095A JP32247095A JPH09148341A JP H09148341 A JPH09148341 A JP H09148341A JP 32247095 A JP32247095 A JP 32247095A JP 32247095 A JP32247095 A JP 32247095A JP H09148341 A JPH09148341 A JP H09148341A
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-
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- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3424—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IIB-VIA materials
- H10P14/3431—Selenides
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のＭＢＥ法により２族―６族化合物半導
体結晶を成長させる際には、熱処理工程により構成元素
の離脱を生じて結晶表面が荒れた状態となり、以降の成
長工程などに好ましくない影響を与えるという問題点を
生じていた。 【解決手段】 ２族―６族化合物であるZnSe基板の加熱
時にZnビームおよびSeビームにより開始時点Ｓ１、Ｚ１
から停止時点Ｓ２、Ｚ２に至る構成元素の蒸気圧に基づ
いた照射を行うものとしたことで、加熱により離脱する
ZnおよびSeを補償し、熱処理が終了した時点で得られる
ZnSe基板の表面に酸化膜がなく、且つ、荒れも生じるこ
とのない平坦な結晶表面が得られるものとして課題を解
決するものである。
体結晶を成長させる際には、熱処理工程により構成元素
の離脱を生じて結晶表面が荒れた状態となり、以降の成
長工程などに好ましくない影響を与えるという問題点を
生じていた。 【解決手段】 ２族―６族化合物であるZnSe基板の加熱
時にZnビームおよびSeビームにより開始時点Ｓ１、Ｚ１
から停止時点Ｓ２、Ｚ２に至る構成元素の蒸気圧に基づ
いた照射を行うものとしたことで、加熱により離脱する
ZnおよびSeを補償し、熱処理が終了した時点で得られる
ZnSe基板の表面に酸化膜がなく、且つ、荒れも生じるこ
とのない平坦な結晶表面が得られるものとして課題を解
決するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤなどの発光
素子、或いは、光学レンズの素材として用いられる２族
―６族化合物半導体結晶に関するものであり、詳細に
は、前記２族―６族化合物半導体結晶を成長させる際の
熱処理方法に係るものである。
素子、或いは、光学レンズの素材として用いられる２族
―６族化合物半導体結晶に関するものであり、詳細に
は、前記２族―６族化合物半導体結晶を成長させる際の
熱処理方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の２族―６族化合物半導体
結晶の成長を行う際には、モレキュラ・ビーム・エピタ
キシャル装置（以下にＭＢＥ装置と略称する）内の基板
加熱装置に、基板である２族―６族化合物半導体結晶を
配置し、先ず、超高真空の状態に排気を行う。
結晶の成長を行う際には、モレキュラ・ビーム・エピタ
キシャル装置（以下にＭＢＥ装置と略称する）内の基板
加熱装置に、基板である２族―６族化合物半導体結晶を
配置し、先ず、超高真空の状態に排気を行う。
【０００３】その後に、上記の超高真空の状態を保ち、
図３に示す温度プロファイルＴ１に従う熱処理を行うも
のであり、室温ＲＴから熱処理温度ＨＴ（例えば４５０
℃）まで上昇させ、この熱処理温度ＨＴの状態を熱処理
時間Ｎ（例えば１０分間）だけ保った後に徐冷し成長温
度ＥＴまで降下させるものである。
図３に示す温度プロファイルＴ１に従う熱処理を行うも
のであり、室温ＲＴから熱処理温度ＨＴ（例えば４５０
℃）まで上昇させ、この熱処理温度ＨＴの状態を熱処理
時間Ｎ（例えば１０分間）だけ保った後に徐冷し成長温
度ＥＴまで降下させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の熱処理方法においては、構成元素の蒸気圧が高
い２族―６族化合物半導体結晶の場合、この結晶からの
構成元素の離脱を防ぐことができず、熱処理が終了した
時点で結晶表面が荒れた状態となり、以降の成長工程に
好ましくない影響を与えるという問題点を生じ、この点
の解決が課題とされるものとなっていた。
た従来の熱処理方法においては、構成元素の蒸気圧が高
い２族―６族化合物半導体結晶の場合、この結晶からの
構成元素の離脱を防ぐことができず、熱処理が終了した
時点で結晶表面が荒れた状態となり、以降の成長工程に
好ましくない影響を与えるという問題点を生じ、この点
の解決が課題とされるものとなっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的な手段として、モレキュラ
・ビーム・エピタキシャル（ＭＢＥ）法により２族―６
族化合物半導体結晶を成長させる際に基板である前記２
族―６族化合物半導体結晶に熱処理を行うときの熱処理
方法であり、室温から熱処理温度までの加熱時に蒸気圧
の高い側の構成元素に相当する温度に至った時点で、こ
の蒸気圧の高い構成元素の分子線の照射を開始し、蒸気
圧の低い側の構成元素に相当する温度に至った時点で、
この蒸気圧の低い構成元素の分子線の照射を開始し、熱
処理が完了し熱処理温度から成長温度までの冷却時に、
蒸気圧の低い側の構成元素に相当する温度に至った時点
で、この蒸気圧の低い構成元素の分子線の照射を停止さ
せ、蒸気圧の高い側の構成元素に相当する温度に至った
時点で、この蒸気圧の高い構成元素の分子線の照射を停
止させることを特徴とする２族―６族化合物半導体結晶
の熱処理方法を提供することで、熱処理中における構成
元素の離脱を防止して課題を解決するものである。
課題を解決するための具体的な手段として、モレキュラ
・ビーム・エピタキシャル（ＭＢＥ）法により２族―６
族化合物半導体結晶を成長させる際に基板である前記２
族―６族化合物半導体結晶に熱処理を行うときの熱処理
方法であり、室温から熱処理温度までの加熱時に蒸気圧
の高い側の構成元素に相当する温度に至った時点で、こ
の蒸気圧の高い構成元素の分子線の照射を開始し、蒸気
圧の低い側の構成元素に相当する温度に至った時点で、
この蒸気圧の低い構成元素の分子線の照射を開始し、熱
処理が完了し熱処理温度から成長温度までの冷却時に、
蒸気圧の低い側の構成元素に相当する温度に至った時点
で、この蒸気圧の低い構成元素の分子線の照射を停止さ
せ、蒸気圧の高い側の構成元素に相当する温度に至った
時点で、この蒸気圧の高い構成元素の分子線の照射を停
止させることを特徴とする２族―６族化合物半導体結晶
の熱処理方法を提供することで、熱処理中における構成
元素の離脱を防止して課題を解決するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す一実施
形態に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態にお
いては、２族―６族化合物半導体結晶が２族のZnと６族
のSeとで構成されている例で説明を行う。
形態に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態にお
いては、２族―６族化合物半導体結晶が２族のZnと６族
のSeとで構成されている例で説明を行う。
【０００７】ＭＢＥ法により２族―６族化合物半導体結
晶、即ち、ZnSe基板を成長させる際には、先ず、適宜な
エッチングプロセスにより前記ZnSe基板を清浄化し、こ
のZnSe基板をＭＢＥ成長チャンバ内の基板加熱装置に配
置し、その後に超高真空に至るまで排気を行う。
晶、即ち、ZnSe基板を成長させる際には、先ず、適宜な
エッチングプロセスにより前記ZnSe基板を清浄化し、こ
のZnSe基板をＭＢＥ成長チャンバ内の基板加熱装置に配
置し、その後に超高真空に至るまで排気を行う。
【０００８】上記の排気が終了した後には、超高真空の
状態を保ち前記した基板加熱装置により図１に示す温度
プロファイルＴ２に従う加熱を行い、前記ZnSe基板を室
温ＲＴから熱処理温度ＨＴに至る昇温を行わせ、この昇
温時に前記ZnSe基板の温度が２５０〜３００℃になった
開始時点Ｓ１で、蒸気圧が高い側の構成元素であるSeビ
ームのZnSe基板への照射を開始する。
状態を保ち前記した基板加熱装置により図１に示す温度
プロファイルＴ２に従う加熱を行い、前記ZnSe基板を室
温ＲＴから熱処理温度ＨＴに至る昇温を行わせ、この昇
温時に前記ZnSe基板の温度が２５０〜３００℃になった
開始時点Ｓ１で、蒸気圧が高い側の構成元素であるSeビ
ームのZnSe基板への照射を開始する。
【０００９】更に、ZnSe基板の温度が上昇し３５０〜３
９０℃になった開始時点Ｚ１で、蒸気圧が低い側の構成
元素であるZnビームのZnSe基板への照射を開始する。
尚、このときには前記したSeビームの照射は継続されて
いるので、前記の開始時点Ｚ１以降はSeビームとZnビー
ムの双方がZnSe基板に向けて照射されているものとな
る。
９０℃になった開始時点Ｚ１で、蒸気圧が低い側の構成
元素であるZnビームのZnSe基板への照射を開始する。
尚、このときには前記したSeビームの照射は継続されて
いるので、前記の開始時点Ｚ１以降はSeビームとZnビー
ムの双方がZnSe基板に向けて照射されているものとな
る。
【００１０】この状態で、更にZnSe基板の温度は上昇
し、例えば４５０℃である熱処理温度ＨＴ（実際には、
ZnSe基板の品質などにより最適な熱処理温度は異なるも
のとなる）に達した時点でその温度を保ち、例えば１０
分間である熱処理時間Ｎを経過させ熱処理を施す。
し、例えば４５０℃である熱処理温度ＨＴ（実際には、
ZnSe基板の品質などにより最適な熱処理温度は異なるも
のとなる）に達した時点でその温度を保ち、例えば１０
分間である熱処理時間Ｎを経過させ熱処理を施す。
【００１１】上記の熱処理が終了したら、ZnSe基板は成
長温度ＥＴまで降温されるものとなるが、この降温途上
で、先ず、蒸気圧が低い側の構成元素であるZnビームの
照射が開始された温度、即ち、３５０〜３９０℃になっ
た停止時点Ｚ２でZnビームの照射が停止される。
長温度ＥＴまで降温されるものとなるが、この降温途上
で、先ず、蒸気圧が低い側の構成元素であるZnビームの
照射が開始された温度、即ち、３５０〜３９０℃になっ
た停止時点Ｚ２でZnビームの照射が停止される。
【００１２】そして、蒸気圧が高い側の構成元素である
Seビームの照射が開始された温度、即ち、２５０〜３０
０℃になった停止時点Ｓ２でSeビームの照射が停止さ
れ、更に、ZnSe基板は成長温度ＥＴに達するまでの降温
が行われるものとなる。
Seビームの照射が開始された温度、即ち、２５０〜３０
０℃になった停止時点Ｓ２でSeビームの照射が停止さ
れ、更に、ZnSe基板は成長温度ＥＴに達するまでの降温
が行われるものとなる。
【００１３】このときに、照射を行うZnビームおよびSe
ビームは、熱処理温度ＨＴ近傍の温度でZnSe基板に成長
を生じないビーム量に予めに設定しておく。即ち、図２
に示す熱処理温度ＨＴ（例えば４５０℃）近傍でのZnSe
基板の再蒸発速度に対し、ZnビームおよびSeビームの当
該温度における付着係数とビーム量との積、言い換えれ
ば成長速度が同等或いはそれ以下となるように設定する
ことで、上記の目的は達成されるものとなる。
ビームは、熱処理温度ＨＴ近傍の温度でZnSe基板に成長
を生じないビーム量に予めに設定しておく。即ち、図２
に示す熱処理温度ＨＴ（例えば４５０℃）近傍でのZnSe
基板の再蒸発速度に対し、ZnビームおよびSeビームの当
該温度における付着係数とビーム量との積、言い換えれ
ば成長速度が同等或いはそれ以下となるように設定する
ことで、上記の目的は達成されるものとなる。
【００１４】例えば、熱処理温度ＨＴが４５０℃である
場合、その温度でのZnおよびSeの付着係数はかなり低い
ので、Zn＝１．０（Å/sec）およびSe＝１．０（Å/se
c）のビーム量の照射であっても、再蒸発速度に対する
成長速度は同等以下となり、ZnSe基板に成長を生じるこ
とはない。
場合、その温度でのZnおよびSeの付着係数はかなり低い
ので、Zn＝１．０（Å/sec）およびSe＝１．０（Å/se
c）のビーム量の照射であっても、再蒸発速度に対する
成長速度は同等以下となり、ZnSe基板に成長を生じるこ
とはない。
【００１５】尚、２族―６族化合物半導体結晶として
は、図２中にも示すように、上記で説明を行ったZnSe以
外に、CdSe、ZnTe、CdTeなど各種のものが存在するが、
本発明は、これらの２族―６族化合物半導体結晶に対し
ても同様に実施することが可能である。
は、図２中にも示すように、上記で説明を行ったZnSe以
外に、CdSe、ZnTe、CdTeなど各種のものが存在するが、
本発明は、これらの２族―６族化合物半導体結晶に対し
ても同様に実施することが可能である。
【００１６】この場合にも、上記の説明と同様に、夫々
の構成元素の蒸気圧に基づき、基板が適宜の温度となっ
た時点で夫々の構成元素の分子線の照射を開始すれば良
く、また、上記の分子線は熱処理温度近傍での再蒸発速
度を勘案し、夫々の構成元素に対しビーム量を予めに設
定しておけば良いものである。
の構成元素の蒸気圧に基づき、基板が適宜の温度となっ
た時点で夫々の構成元素の分子線の照射を開始すれば良
く、また、上記の分子線は熱処理温度近傍での再蒸発速
度を勘案し、夫々の構成元素に対しビーム量を予めに設
定しておけば良いものである。
【００１７】次いで、上記の方法とした本発明の作用及
び効果について説明を行えば、先ず、ZnSe基板の加熱時
にZnビームおよびSeビームにより照射を行うものとした
ことで、加熱により離脱するZnおよびSeを補償し、熱処
理が終了した時点で得られるZnSe基板の表面に酸化膜が
なく、且つ、荒れも生じることのない平坦な結晶表面が
得られるものとなり、以降の工程で得られるＬＥＤの歩
留りなどを向上させるものとなる。
び効果について説明を行えば、先ず、ZnSe基板の加熱時
にZnビームおよびSeビームにより照射を行うものとした
ことで、加熱により離脱するZnおよびSeを補償し、熱処
理が終了した時点で得られるZnSe基板の表面に酸化膜が
なく、且つ、荒れも生じることのない平坦な結晶表面が
得られるものとなり、以降の工程で得られるＬＥＤの歩
留りなどを向上させるものとなる。
【００１８】このときに、夫々のビームの照射を夫々の
構成元素の蒸気圧に対応する温度以上となる範囲に限定
して行うことで、離脱を生じていない状態であるにも係
わらずビームの照射が行われて成長を生じてしまうこと
を防止し、上記の平坦な結晶表面を得るための作用、効
果を一層に確実なものとするものである。
構成元素の蒸気圧に対応する温度以上となる範囲に限定
して行うことで、離脱を生じていない状態であるにも係
わらずビームの照射が行われて成長を生じてしまうこと
を防止し、上記の平坦な結晶表面を得るための作用、効
果を一層に確実なものとするものである。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、２
族―６族化合物半導体結晶の基板の熱処理を行う際に、
夫々の構成元素の蒸気圧に対応する温度以上となる加熱
時間中に対して夫々の分子線の照射を行う熱処理方法と
したことで、加熱中に蒸気圧の差により、より多い離脱
を生じる構成元素と、より少ない離脱を生じる構成元素
とを生じるのを上記の分子線の照射で補充し、この熱処
理で表面が荒れるのを防止して、平滑な表面が得られる
ものとし、以降の工程における歩留りの向上にきわめて
優れた効果を奏するものである。
族―６族化合物半導体結晶の基板の熱処理を行う際に、
夫々の構成元素の蒸気圧に対応する温度以上となる加熱
時間中に対して夫々の分子線の照射を行う熱処理方法と
したことで、加熱中に蒸気圧の差により、より多い離脱
を生じる構成元素と、より少ない離脱を生じる構成元素
とを生じるのを上記の分子線の照射で補充し、この熱処
理で表面が荒れるのを防止して、平滑な表面が得られる
ものとし、以降の工程における歩留りの向上にきわめて
優れた効果を奏するものである。
【図１】 本発明に係る熱処理工程を示すグラフであ
る。
る。
【図２】 ２族―６族化合物半導体結晶の再蒸発速度を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】 従来の熱処理工程を示すグラフである。
Ｔ２……温度プロファイル Ｎ……熱処理時間 ＲＴ……室温 ＨＴ……熱処理温度 Ｓ１……蒸気圧が高い側の構成元素の分子線照射の開始
時点 Ｓ２……蒸気圧が高い側の構成元素の分子線照射の停止
時点 Ｚ１……蒸気圧が低い側の構成元素の分子線照射の開始
時点 Ｚ２……蒸気圧が低い側の構成元素の分子線照射の停止
時点
時点 Ｓ２……蒸気圧が高い側の構成元素の分子線照射の停止
時点 Ｚ１……蒸気圧が低い側の構成元素の分子線照射の開始
時点 Ｚ２……蒸気圧が低い側の構成元素の分子線照射の停止
時点
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 モレキュラ・ビーム・エピタキシャル
（ＭＢＥ）法により２族―６族化合物半導体結晶を成長
させる際に基板である前記２族―６族化合物半導体結晶
に熱処理を行うときの熱処理方法であり、室温から熱処
理温度までの加熱時に蒸気圧の高い側の構成元素に相当
する温度に至った時点で、この蒸気圧の高い構成元素の
分子線の照射を開始し、蒸気圧の低い側の構成元素に相
当する温度に至った時点で、この蒸気圧の低い構成元素
の分子線の照射を開始し、熱処理が完了し熱処理温度か
ら成長温度までの冷却時に、蒸気圧の低い側の構成元素
に相当する温度に至った時点で、この蒸気圧の低い構成
元素の分子線の照射を停止させ、蒸気圧の高い側の構成
元素に相当する温度に至った時点で、この蒸気圧の高い
構成元素の分子線の照射を停止させることを特徴とする
２族―６族化合物半導体結晶の熱処理方法。 - 【請求項２】 前記２族―６族化合物半導体結晶がZnSe
であることを特徴とする請求項１記載の２族―６族化合
物半導体結晶の熱処理方法。 - 【請求項３】 前記熱処理温度が４００℃以上であるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の２族―６
族化合物半導体結晶の熱処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32247095A JPH09148341A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ２族―６族化合物半導体結晶の熱処理方法 |
| US08/743,408 US5707900A (en) | 1995-11-17 | 1996-11-01 | Method of heat-treating semiconductor crystal of a group II-group VI compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32247095A JPH09148341A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ２族―６族化合物半導体結晶の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148341A true JPH09148341A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18144007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32247095A Pending JPH09148341A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ２族―６族化合物半導体結晶の熱処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5707900A (ja) |
| JP (1) | JPH09148341A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7053752B2 (en) * | 1996-08-06 | 2006-05-30 | Intuitive Surgical | General purpose distributed operating room control system |
| US6646541B1 (en) * | 1996-06-24 | 2003-11-11 | Computer Motion, Inc. | General purpose distributed operating room control system |
| US6911916B1 (en) * | 1996-06-24 | 2005-06-28 | The Cleveland Clinic Foundation | Method and apparatus for accessing medical data over a network |
| US6496099B2 (en) * | 1996-06-24 | 2002-12-17 | Computer Motion, Inc. | General purpose distributed operating room control system |
| US6036772A (en) * | 1996-12-30 | 2000-03-14 | Sony Corporation | Method for making semiconductor device |
| US6317642B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-11-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | Apparatus and methods for uniform scan dispensing of spin-on materials |
| US6530340B2 (en) | 1998-11-12 | 2003-03-11 | Advanced Micro Devices, Inc. | Apparatus for manufacturing planar spin-on films |
| US6200913B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-03-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | Cure process for manufacture of low dielectric constant interlevel dielectric layers |
| US6407009B1 (en) | 1998-11-12 | 2002-06-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Methods of manufacture of uniform spin-on films |
| US6225240B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-05-01 | Advanced Micro Devices, Inc. | Rapid acceleration methods for global planarization of spin-on films |
| US6387825B2 (en) | 1998-11-12 | 2002-05-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Solution flow-in for uniform deposition of spin-on films |
| JP2001332506A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ＺｎＳｅ結晶基板の熱処理方法、熱処理基板及び発光素子 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS575325A (en) * | 1980-06-12 | 1982-01-12 | Junichi Nishizawa | Semicondoctor p-n junction device and manufacture thereof |
| US4735910A (en) * | 1985-09-19 | 1988-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | In-situ doping of MBE grown II-VI compounds on a homo- or hetero-substrate |
| US4965244A (en) * | 1988-09-19 | 1990-10-23 | Regents Of The University Of Minnesota | CaF2 passivation layers for high temperature superconductors |
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| JPH07153700A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Sony Corp | 有機金属気相成長法及び発光素子作製方法 |
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1995
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1996
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