JPS5885524A - 半導体への不純物の拡散方法 - Google Patents
半導体への不純物の拡散方法Info
- Publication number
- JPS5885524A JPS5885524A JP56183961A JP18396181A JPS5885524A JP S5885524 A JPS5885524 A JP S5885524A JP 56183961 A JP56183961 A JP 56183961A JP 18396181 A JP18396181 A JP 18396181A JP S5885524 A JPS5885524 A JP S5885524A
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- JP
- Japan
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- substrate
- impurities
- diffusion
- layer
- mask
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
- H10P32/10—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers
- H10P32/14—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers within a single semiconductor body or layer in a solid phase; between different semiconductor bodies or layers, both in a solid phase
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
- H10P32/10—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers
- H10P32/17—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers characterised by the semiconductor material
- H10P32/174—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers characterised by the semiconductor material being Group III-V material
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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】
この発明は半導体、特にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体また
はその混晶への不純物の拡散方法の改良に関するもので
ある。
はその混晶への不純物の拡散方法の改良に関するもので
ある。
■−ｖ族化合物半導体、例えばガリウム・ヒ索（ＧａＡ
ｓ ）のｐ形拡散層形成用のｆ細物としては通常亜鉛（
Ｚｎ）が用いられる。しかし、ＧａＡｓへのＺｎの拡散
はその不ｆ１ｇＪ＃度プロファイルが第１図に実線で示
ｔように、ある深さから急に不ｙｉＢ吻磯度が急峻にな
るような特異な拡散を示す。
ｓ ）のｐ形拡散層形成用のｆ細物としては通常亜鉛（
Ｚｎ）が用いられる。しかし、ＧａＡｓへのＺｎの拡散
はその不ｆ１ｇＪ＃度プロファイルが第１図に実線で示
ｔように、ある深さから急に不ｙｉＢ吻磯度が急峻にな
るような特異な拡散を示す。
ところで、ＧａＡ３を用いて発光ダイオードを構成する
場合には、その発光効率をよくするためには発光明域の
不純物濃度を低くする必要がある。
場合には、その発光効率をよくするためには発光明域の
不純物濃度を低くする必要がある。
そのため、第１回の拡散の俊Ｉこ、拡散源のＺｎを取り
除き、第１回のＺｎ拡散を施したＧａＡｓウェーハを更
に熱処理して、拡散されているＺｎを一層深く追い込ん
で、第１図に破線で示すように不純物濃度こう配をゆる
やかにして発光明域の不純物濃度を下げるという手段が
とられている。しかし、この方法では低不純物濃度の平
坦な領域が得られないので発光特性の側聞が困難であっ
た。
除き、第１回のＺｎ拡散を施したＧａＡｓウェーハを更
に熱処理して、拡散されているＺｎを一層深く追い込ん
で、第１図に破線で示すように不純物濃度こう配をゆる
やかにして発光明域の不純物濃度を下げるという手段が
とられている。しかし、この方法では低不純物濃度の平
坦な領域が得られないので発光特性の側聞が困難であっ
た。
また、従来の他の方法として、Ｚｎを数％程度含んだＧ
ａを拡散源として拡散を行なう方法も試みられた。すな
わち、第２図に実線で示すようにＺｎを含んだＧａを拡
散源として、不純ｆ７Ｉ濃度の低い第１の拡散層をつく
り、次にＺｎを拡散源として第２図に破線Ｃ示すように
不純物濃度の高い第２Ｄ拡散層を第１の拡散！−より浅
く作る方法であった。しかし、この方法では不純物濃度
の低い平坦な領域が得られるが、第１の拡散ノー形成時
にＧａ中にＧａＡｓが吸収され、基板が分解して結晶性
が悪くなり、発光効率が低くなる欠点があった。また、
第１の拡散層の不純物一度も十分に低くすることができ
なかった。
ａを拡散源として拡散を行なう方法も試みられた。すな
わち、第２図に実線で示すようにＺｎを含んだＧａを拡
散源として、不純ｆ７Ｉ濃度の低い第１の拡散層をつく
り、次にＺｎを拡散源として第２図に破線Ｃ示すように
不純物濃度の高い第２Ｄ拡散層を第１の拡散！−より浅
く作る方法であった。しかし、この方法では不純物濃度
の低い平坦な領域が得られるが、第１の拡散ノー形成時
にＧａ中にＧａＡｓが吸収され、基板が分解して結晶性
が悪くなり、発光効率が低くなる欠点があった。また、
第１の拡散層の不純物一度も十分に低くすることができ
なかった。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、不
ｎｌｌ ｖＪｄ度を側聞するために■−ｖ族化合物半尊
体またはその混晶の層を用いることによって、１氏５縄
吻濃度で平坦なプロファイルを有する拡散頭載を得る方
法を提供することを目的としている。
ｎｌｌ ｖＪｄ度を側聞するために■−ｖ族化合物半尊
体またはその混晶の層を用いることによって、１氏５縄
吻濃度で平坦なプロファイルを有する拡散頭載を得る方
法を提供することを目的としている。
以下、不純物を拡散すべき基板をＧａＡｓ、不ａ＋＋Ｕ
吻濃度を側聞すべきマスクをガリウム・アルミニウム・
ヒ索Ｃ：（Ｇａｌ−ＸＡｔｘ）Ａｓ）とし、拡散源にＺ
ｎを用いる場合を例にとってこの発明を説明する。
吻濃度を側聞すべきマスクをガリウム・アルミニウム・
ヒ索Ｃ：（Ｇａｌ−ＸＡｔｘ）Ａｓ）とし、拡散源にＺ
ｎを用いる場合を例にとってこの発明を説明する。
第３図はこの発明の一実施態様を示す正面図Ｃ１（１）
は不純物を拡散すべきｎ形ＧａＡｓ ｉ！、板、（２１
は拡散用マスクを構成するように基板（１）の上に１〜
２μｍの厚さに成長させた（Ｇａ ｌ、 ＡｔＸ）Ａ日
のエピタキシャル層である。第３図のように（４成した
ウェーハを通産の拡散源としてのＺｎと、基板の分解防
止用のＡｌ１１とともに石英管内に真空封入する。つい
で、これを６５０°Ｃに昇温した拡散炉中に入れて２４
ｈｒ保ち、Ｚｎを拡散させる。その段にウエーノ・を石
英當から取り出し、（Ｇａ□−ＸＡ７Ｘ）Ａｓのみを選
択的にエツチングできるエツチング液、例えば、フッ酸
でエツチングして（Ｇａよ−ＸＡｔｘ）Ａｓ層（２）の
みを除去する。
は不純物を拡散すべきｎ形ＧａＡｓ ｉ！、板、（２１
は拡散用マスクを構成するように基板（１）の上に１〜
２μｍの厚さに成長させた（Ｇａ ｌ、 ＡｔＸ）Ａ日
のエピタキシャル層である。第３図のように（４成した
ウェーハを通産の拡散源としてのＺｎと、基板の分解防
止用のＡｌ１１とともに石英管内に真空封入する。つい
で、これを６５０°Ｃに昇温した拡散炉中に入れて２４
ｈｒ保ち、Ｚｎを拡散させる。その段にウエーノ・を石
英當から取り出し、（Ｇａ□−ＸＡ７Ｘ）Ａｓのみを選
択的にエツチングできるエツチング液、例えば、フッ酸
でエツチングして（Ｇａよ−ＸＡｔｘ）Ａｓ層（２）の
みを除去する。
第４図はこのようにして得られた基板内の不純吻譲匿グ
ロファイルを従来の方法によるそれと比較して示す図で
、この発明の方法では不純＠濃度は（（）ａ□−ｘＡｔ
ｘ）八８のマスク層（２）のために実線で示すようにな
り、マスク層（２）のない従来の方法の場合を示す破線
のプロファイルに比してＧａＡｅ ｌ−の不純物（Ｚｎ
）ａ度を低くｒることができる。これはＺｎの爵解友が
ＧａＡｓに対ｒる値に比して（Ｇａ（ｔ−ｘ）Ａｔｘ）
Ａ８に対する値の方が小さいことによる効果である。こ
のようにして、ＧａＡＳ 基板内番こ不純物濃度の低い
ｐ形、に＃！ｌＷＩを得ることかできる。この場合、拡
散マスクとして用いる（Ｇａ、ｘ ＡＺｘ ）Ａ ｓエ
ピタキシャル層（２）のＡｔ濃度Ｘを大きくすることに
よって不純物（Ｚｎ） ４度を低くすることができる。
ロファイルを従来の方法によるそれと比較して示す図で
、この発明の方法では不純＠濃度は（（）ａ□−ｘＡｔ
ｘ）八８のマスク層（２）のために実線で示すようにな
り、マスク層（２）のない従来の方法の場合を示す破線
のプロファイルに比してＧａＡｅ ｌ−の不純物（Ｚｎ
）ａ度を低くｒることができる。これはＺｎの爵解友が
ＧａＡｓに対ｒる値に比して（Ｇａ（ｔ−ｘ）Ａｔｘ）
Ａ８に対する値の方が小さいことによる効果である。こ
のようにして、ＧａＡＳ 基板内番こ不純物濃度の低い
ｐ形、に＃！ｌＷＩを得ることかできる。この場合、拡
散マスクとして用いる（Ｇａ、ｘ ＡＺｘ ）Ａ ｓエ
ピタキシャル層（２）のＡｔ濃度Ｘを大きくすることに
よって不純物（Ｚｎ） ４度を低くすることができる。
また、マスクの（Ｇａ（、−８）ＡｔＸ）Ａ８と基板の
ＧａＡｓとは格子定数がほぼ等しいので、界面での歪が
少なく結晶性が悪くならないという利点かあるＯ また、上記実施例で得られたマスクの（Ｇａｌ。
ＧａＡｓとは格子定数がほぼ等しいので、界面での歪が
少なく結晶性が悪くならないという利点かあるＯ また、上記実施例で得られたマスクの（Ｇａｌ。
Ａｔｘ）Ａｓ層を除去した不Ａ＠磯度の低い第５図に実
線で示すような不ｎ ｖＪｍ度グロファイルをもつＺｎ
拡散ＧａＡ３基板に通゛ｇの方法でｚｎを第５図破線で
示すように拡散することによってｐ”ｐｎ接合構造をつ
くることができる。
線で示すような不ｎ ｖＪｍ度グロファイルをもつＺｎ
拡散ＧａＡ３基板に通゛ｇの方法でｚｎを第５図破線で
示すように拡散することによってｐ”ｐｎ接合構造をつ
くることができる。
以上、ＧａＡｓ ４板に（Ｇａ ｌ−Ｘ ＡＺＸ ）
Ａｓノーを拡散マスクとしてＺｎを拡散する場合につい
て説明したが、この発明は一般に■−ｖ族化合物半導体
ま之はその混晶への不純物拡散においても、基板よりも
不純物の溶解度の小さい■−ｖ族化合吻半導体才たはそ
の混晶をマスクとすれば同様にこれを実施できる。
Ａｓノーを拡散マスクとしてＺｎを拡散する場合につい
て説明したが、この発明は一般に■−ｖ族化合物半導体
ま之はその混晶への不純物拡散においても、基板よりも
不純物の溶解度の小さい■−ｖ族化合吻半導体才たはそ
の混晶をマスクとすれば同様にこれを実施できる。
上述のように、この発明では■−ｖ族化合物半尋体また
はその混晶からなる基板に不純物を拡散させるとき１こ
、その表面にエピタキシャル成長させた不純物６解度の
小さいＩｌｌ −Ｖ族化合物半導体またはその混晶をマ
スクノーとして行うので、低不純物濃度で平坦なプロフ
ァイルを有する拡散囲域を基板表面の結晶性を債するこ
となく形成できる。
はその混晶からなる基板に不純物を拡散させるとき１こ
、その表面にエピタキシャル成長させた不純物６解度の
小さいＩｌｌ −Ｖ族化合物半導体またはその混晶をマ
スクノーとして行うので、低不純物濃度で平坦なプロフ
ァイルを有する拡散囲域を基板表面の結晶性を債するこ
となく形成できる。
第１図および第２図はそれぞれ従来のａｌおよび第２の
方法による拡散不、４ｊｌｉ吻磯就グロファイルをボを
図、第３図はこの発明の一実施態様をボｒ正面図、第４
図はこの発明の一実施例で得られた不純物濃度グロファ
イルと従来の方法によるそれと比較して示す図、第５図
はこの発明の応用例の・トＡＪＩＩ吻磯度プロファイル
を示す図である。 図において、Ｈｌはｎ形０ａＡｓ ＆板（基板）、ｔ２
１は（Ｇａ 、、 Ａｔｘ）Ａｓエピタキシギルノー（
マスク！曽）である。 代理人 葛 野 信 −（外１名） （７］ 、が、木り早ざ（μＭ） 拡豫Ｓ早
さくμｍ〕第３図
方法による拡散不、４ｊｌｉ吻磯就グロファイルをボを
図、第３図はこの発明の一実施態様をボｒ正面図、第４
図はこの発明の一実施例で得られた不純物濃度グロファ
イルと従来の方法によるそれと比較して示す図、第５図
はこの発明の応用例の・トＡＪＩＩ吻磯度プロファイル
を示す図である。 図において、Ｈｌはｎ形０ａＡｓ ＆板（基板）、ｔ２
１は（Ｇａ 、、 Ａｔｘ）Ａｓエピタキシギルノー（
マスク！曽）である。 代理人 葛 野 信 −（外１名） （７］ 、が、木り早ざ（μＭ） 拡豫Ｓ早
さくμｍ〕第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１＋ １ｌｌ−Ｖ族化合物半導体またはその混晶か
らなる基板内へ不純物を拡散させるに際して、上記基板
表面にエピタキシャル成長法で形成され上記不純物の啓
解度が上記基板に対する上記不純物の浴解度にり小さい
■−ｖ族化合物半導体またはその混晶からなるマスク層
を介して拡散させることを特徴とする半導体への不純物
の拡散方法。 （２） 基板がガリウム・ヒ素からなり、マスク層が
ガリウム・アルミニウム・ヒ素からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体への不純物の拡散
方法。 （３）基板がガリウム・アルミニウム・ヒ素からなり、
マスクＪ−が上記基板よりアルミニウム濃度の大きい力
゛リウム・アルミニウム・ヒ素からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体への不純物の拡散
方法。 （４） 基板の伝導形がｎ形であり、不純物が基板へ
導入されてｐ形顧域を形成するものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載の半導体への不純物の拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183961A JPS5885524A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 半導体への不純物の拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183961A JPS5885524A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 半導体への不純物の拡散方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885524A true JPS5885524A (ja) | 1983-05-21 |
Family
ID=16144842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56183961A Pending JPS5885524A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 半導体への不純物の拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885524A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120258A (ja) * | 1974-03-05 | 1975-09-20 | ||
| JPS5323559A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-04 | Sharp Corp | Production of compound semiconductor |
-
1981
- 1981-11-16 JP JP56183961A patent/JPS5885524A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120258A (ja) * | 1974-03-05 | 1975-09-20 | ||
| JPS5323559A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-04 | Sharp Corp | Production of compound semiconductor |
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