JPS59112664A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS59112664A JPS59112664A JP57223172A JP22317282A JPS59112664A JP S59112664 A JPS59112664 A JP S59112664A JP 57223172 A JP57223172 A JP 57223172A JP 22317282 A JP22317282 A JP 22317282A JP S59112664 A JPS59112664 A JP S59112664A
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
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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】
（１）発明の技術分野
本発明は半導体装置の製造方法に関する。詳しくは、イ
ンソウムリン（ＩｎＰ）／インシウムカリウムヒ素ＩＪ
ン（ＩｎＧａＡｓＰ）系の層構造を有する半導体装置の
製造方法において、所望の層構造が２回に分割された成
長工程をもって形成され、かつ、その２回の成長工程の
間に、第１回成長によって形成された層の表面が外気に
晒されることとなるような他の工程が介在する場合、こ
の成長中断にもとづ（層界面の劣化が防止され、良好な
層構造が実現されうる方法の改良に関する。
ンソウムリン（ＩｎＰ）／インシウムカリウムヒ素ＩＪ
ン（ＩｎＧａＡｓＰ）系の層構造を有する半導体装置の
製造方法において、所望の層構造が２回に分割された成
長工程をもって形成され、かつ、その２回の成長工程の
間に、第１回成長によって形成された層の表面が外気に
晒されることとなるような他の工程が介在する場合、こ
の成長中断にもとづ（層界面の劣化が防止され、良好な
層構造が実現されうる方法の改良に関する。
（２）技術の背景
液相エピタキンヤル成長法（以下ＬＰＥ法という。）を
使用して、インンウムリン（ＩｎＰ）／インジウムカリ
ウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ ） 系の多層構造より
なる半導体装置を製造する際、装置の構造上の要求から
成長を２回に分割して行なう必要が生ずる場合がある。
使用して、インンウムリン（ＩｎＰ）／インジウムカリ
ウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ ） 系の多層構造より
なる半導体装置を製造する際、装置の構造上の要求から
成長を２回に分割して行なう必要が生ずる場合がある。
例えば、多層構造を有する特定の半導体層内部に選択的
に高濃度領域を形成する必要のある場合等である。この
場合、当然のことながら、１回目のＬＰＥ法による成長
工程で、所望の数の層を形成したのら、一旦成長工程を
中断して、イオン注入等の不純物の導入を行ない、しか
るのち、再びＬ Ｐ ｇ法による２回目の成長工程をも
って多層構造を完成することとなる。したがって、この
ような成長工程の中断、及び、その中断期間中になされ
る別の工程によって、１回目の成長工程で形成された積
層体の最上層、及び２回目の成長工程で形成される層に
劣化が生じやすいが、この劣化の発生は極力防止するこ
とが望ましい。
に高濃度領域を形成する必要のある場合等である。この
場合、当然のことながら、１回目のＬＰＥ法による成長
工程で、所望の数の層を形成したのら、一旦成長工程を
中断して、イオン注入等の不純物の導入を行ない、しか
るのち、再びＬ Ｐ ｇ法による２回目の成長工程をも
って多層構造を完成することとなる。したがって、この
ような成長工程の中断、及び、その中断期間中になされ
る別の工程によって、１回目の成長工程で形成された積
層体の最上層、及び２回目の成長工程で形成される層に
劣化が生じやすいが、この劣化の発生は極力防止するこ
とが望ましい。
（３）従来技術と間魅点
上記の製造工程を有する半導体装置の具体的−例をあげ
れば、アバランシフォトダイオード（以下Ａ Ｐ Ｉ）
という。）がある。第１図は、ＡＰＤの基本構造の−例
を示す断面図である。図において、ｊは口型インジウム
リン（口１口Ｐ）よりなる基板であり、２はｎ型インジ
ウムリン（口ＩｎＰ）よりなるバッファ層であり、３は
０型インジウムガリウムヒ素す：／ （ｎ１ｎＧａＡｓ
Ｐ ）よりなる光吸収層であり、４．５はｎ型インジウ
ムリン（ｎｉｎＰ）よりなるキャリア増倍層であり、４
′は層４において受光部に対応する領域に形成されたｎ
型高濃度領域であり、５′は拡散により形成されたρ車
高濃度領域であり、受光部を構成し、５′と５との界面
にρｎ接合が形成される。又、６は二酸化シリコン（８
７υ２）よりなる絶縁膜であり、７．８はそれぞれ負、
正電極である。
れば、アバランシフォトダイオード（以下Ａ Ｐ Ｉ）
という。）がある。第１図は、ＡＰＤの基本構造の−例
を示す断面図である。図において、ｊは口型インジウム
リン（口１口Ｐ）よりなる基板であり、２はｎ型インジ
ウムリン（口ＩｎＰ）よりなるバッファ層であり、３は
０型インジウムガリウムヒ素す：／ （ｎ１ｎＧａＡｓ
Ｐ ）よりなる光吸収層であり、４．５はｎ型インジウ
ムリン（ｎｉｎＰ）よりなるキャリア増倍層であり、４
′は層４において受光部に対応する領域に形成されたｎ
型高濃度領域であり、５′は拡散により形成されたρ車
高濃度領域であり、受光部を構成し、５′と５との界面
にρｎ接合が形成される。又、６は二酸化シリコン（８
７υ２）よりなる絶縁膜であり、７．８はそれぞれ負、
正電極である。
従来技術において、この層構造１．２．３．４．４′、
５．５′を実現するために、まず、ＬＰＥ法を使用して
基板１上にバッファ層２、光吸収層３、キャリア増倍層
の下層４を形成し１回目の成長工程を終了し、一旦、Ｌ
Ｐｇ装置より基板を取り出して、最上層である・１型イ
ンンウムリン（ｎＩｎＰ）よりなるキャリア増倍層の下
層４の表面から選択的にシリコン（Ｓｉ）のイオン注入
を行なってｎ型高濃度領域４′を形成し、しかるのち、
再びＬＰＥ法を使用して２回目の成長工程を美行し１１
型インジウムリン（−ｎｌｎＰ）よりなる増倍層の上層
５を形成し、更にこの層５に対してｐ型不純物の拡散を
行ない受光部を構成するｐ型高濃度領域５′を形成する
方法が使用されていた。
５．５′を実現するために、まず、ＬＰＥ法を使用して
基板１上にバッファ層２、光吸収層３、キャリア増倍層
の下層４を形成し１回目の成長工程を終了し、一旦、Ｌ
Ｐｇ装置より基板を取り出して、最上層である・１型イ
ンンウムリン（ｎＩｎＰ）よりなるキャリア増倍層の下
層４の表面から選択的にシリコン（Ｓｉ）のイオン注入
を行なってｎ型高濃度領域４′を形成し、しかるのち、
再びＬＰＥ法を使用して２回目の成長工程を美行し１１
型インジウムリン（−ｎｌｎＰ）よりなる増倍層の上層
５を形成し、更にこの層５に対してｐ型不純物の拡散を
行ない受光部を構成するｐ型高濃度領域５′を形成する
方法が使用されていた。
ところが、上記の製造方法において、１回目の成長工程
終了後に最上層となっているｎ型イ／ノウムリン（ｎ
ＩｎＰ）よりなるキャリア増倍層の下層４の表面はイオ
ン注入に伴うマスク付は等の工程期間中に汚染さ４また
り、注入されたイオンの活性化を行なうためのアニール
工程期間中に劣化したり、あるいは、２回目の成長工程
に先立つ昇温工程においてリン（Ｐ）が昇華して結晶中
に空孔を生ずる等の悪い影響を受ける場合が多い。この
とき、そのままの状態で２回目成長工程を実施すると１
回目成長工程終了後の最上層、（上記の場合はキャリア
増倍層の下層４）と２回目成長工程開始時の第１層（上
記の場合は増倍層の上層５）との界面が不良となり特性
に悪影響を及ぼすこととなり、更に、２回目成長工程終
了後の最終層の表面状態も必ずしも良好でないという欠
点を有する。
終了後に最上層となっているｎ型イ／ノウムリン（ｎ
ＩｎＰ）よりなるキャリア増倍層の下層４の表面はイオ
ン注入に伴うマスク付は等の工程期間中に汚染さ４また
り、注入されたイオンの活性化を行なうためのアニール
工程期間中に劣化したり、あるいは、２回目の成長工程
に先立つ昇温工程においてリン（Ｐ）が昇華して結晶中
に空孔を生ずる等の悪い影響を受ける場合が多い。この
とき、そのままの状態で２回目成長工程を実施すると１
回目成長工程終了後の最上層、（上記の場合はキャリア
増倍層の下層４）と２回目成長工程開始時の第１層（上
記の場合は増倍層の上層５）との界面が不良となり特性
に悪影響を及ぼすこととなり、更に、２回目成長工程終
了後の最終層の表面状態も必ずしも良好でないという欠
点を有する。
（４）発明の目的
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、イン
／ラムリン（ｆｎＰ）／インジウムガリウムヒ素リン（
ＩｎＧａＡｓ Ｐ ）系の多層構造を２回の成長工程を
もって、好ましくない結晶状態を生起することなく製造
する工程を含む半導体装置の製造方法を提供することに
ある。
／ラムリン（ｆｎＰ）／インジウムガリウムヒ素リン（
ＩｎＧａＡｓ Ｐ ）系の多層構造を２回の成長工程を
もって、好ましくない結晶状態を生起することなく製造
する工程を含む半導体装置の製造方法を提供することに
ある。
（５）発明の構成
上記の目的は、（イ）上層がインジウムリン層であるイ
ンジウムリン層の第１の半導体層を形成する第１の工程
と、前記第１の半導体層上にインジウムリン層の第２の
半導体層を形成する第２の工程とを含む半導体装置の製
造方法において、１１」記第１の工程の最終段にインン
ウムガリウムヒ素系の薄層を形成する工程、該上層に選
択的に不純物をイオン注入する工程、前記第２の工程の
当初に前記インフラムガリウムヒ素系薄層及び所望によ
り前記上層の上部がメルトバックされる工程を有するこ
とによって達成され、（ロ）上記（イ）の構成において
前記半導体装置は受光素子であり、前記上層は増倍層で
あり、前記第１の工程終了後に前記増倍層の一部領域に
選択的に不純物を尋人するイオン注入工程を有すること
により、Ａ Ｐ Ｄ等に適用しうる。
ンジウムリン層の第１の半導体層を形成する第１の工程
と、前記第１の半導体層上にインジウムリン層の第２の
半導体層を形成する第２の工程とを含む半導体装置の製
造方法において、１１」記第１の工程の最終段にインン
ウムガリウムヒ素系の薄層を形成する工程、該上層に選
択的に不純物をイオン注入する工程、前記第２の工程の
当初に前記インフラムガリウムヒ素系薄層及び所望によ
り前記上層の上部がメルトバックされる工程を有するこ
とによって達成され、（ロ）上記（イ）の構成において
前記半導体装置は受光素子であり、前記上層は増倍層で
あり、前記第１の工程終了後に前記増倍層の一部領域に
選択的に不純物を尋人するイオン注入工程を有すること
により、Ａ Ｐ Ｄ等に適用しうる。
本発明の発明者は、従来技術において上記の欠点が生ず
る原因は、１回目の成長工程終了後、別の工程が実行さ
れている期間中、最上層であるインジウムリン（Ｉｒ＋
Ｐ）層が表面に露出した状態となっていることにあると
考え、１回目の成長工程終了後から２回目の成長開始時
までの間、このインジウムリン（ＩｎＰ）層を何らかの
手段を講じて保護することとなせば、上記の欠点を解消
しうるとの着想を得た。
る原因は、１回目の成長工程終了後、別の工程が実行さ
れている期間中、最上層であるインジウムリン（Ｉｒ＋
Ｐ）層が表面に露出した状態となっていることにあると
考え、１回目の成長工程終了後から２回目の成長開始時
までの間、このインジウムリン（ＩｎＰ）層を何らかの
手段を講じて保護することとなせば、上記の欠点を解消
しうるとの着想を得た。
この着想を具体化するために、上記のインジウムリン（
ＩｎＰ）層を保護する手段として、この層の表面に形成
された保護膜として機能する薄層を使用し、又、この薄
層をなす材料として、リンの混晶比の小さいインシウム
カリウムヒ素リン（ＩｎＧａ Ａｓ Ｐ ）を使用し、
更にこの薄層は、２回目成長工程の開始と共にメルトバ
ックされて消失することとなせば、成長中断に伴う界面
劣化は有効に防止され、１工程をもって同一の多層構造
を実現した場合に劣らない良好な特性が得られることを
実験的に確認し°Ｃ本発明を完成した。
ＩｎＰ）層を保護する手段として、この層の表面に形成
された保護膜として機能する薄層を使用し、又、この薄
層をなす材料として、リンの混晶比の小さいインシウム
カリウムヒ素リン（ＩｎＧａ Ａｓ Ｐ ）を使用し、
更にこの薄層は、２回目成長工程の開始と共にメルトバ
ックされて消失することとなせば、成長中断に伴う界面
劣化は有効に防止され、１工程をもって同一の多層構造
を実現した場合に劣らない良好な特性が得られることを
実験的に確認し°Ｃ本発明を完成した。
更に、上記の方法を使用してＡ Ｐ Ｄ等の受光素子を
製造する場合、保護膜として機能する薄層を構成する物
質の有ずべき要件は、（１）下層、及び上層をなすイン
／ラムリン（ＩｎＰ）と格子整合をなすことはもちろん
のこと、（２）成長中断時になされる選択１′リイオン
注入工程におけるレジスト膜の形成等が容易に行なわれ
ること、（３）２回目成長工程の当初において例えばイ
ンジウム（Ｉｎ）とリン（Ｐ）よりなる未飽和溶液を使
用して容易にメルトバックされて消失すること等である
。これらの条件を満足するものとして、リン（Ｐ）の混
晶比の小さいインジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡ
ｓＰ ）が挙げられるが□、望ましくはインンウムカリ
ウムヒ素。
製造する場合、保護膜として機能する薄層を構成する物
質の有ずべき要件は、（１）下層、及び上層をなすイン
／ラムリン（ＩｎＰ）と格子整合をなすことはもちろん
のこと、（２）成長中断時になされる選択１′リイオン
注入工程におけるレジスト膜の形成等が容易に行なわれ
ること、（３）２回目成長工程の当初において例えばイ
ンジウム（Ｉｎ）とリン（Ｐ）よりなる未飽和溶液を使
用して容易にメルトバックされて消失すること等である
。これらの条件を満足するものとして、リン（Ｐ）の混
晶比の小さいインジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡ
ｓＰ ）が挙げられるが□、望ましくはインンウムカリ
ウムヒ素。
（ＩｎＧａＡｓ）特にＩｎ Ｏ，５３Ｇａｐ、 ４７Ａ
ｓが有効である。
ｓが有効である。
この様な１呆護膜を使用することにより、成長中断時の
＼種々の工程において、最上層であるインジウムリン（
Ｉｎｋ）層は全（外気に晧されることな（、常に清浄な
状態を；呆っことかできるばかりでなく、２回目成長工
程開始に先立つ昇温過程において、リン（Ｐ ）か昇華
することも有効に防止される等の利益も実現できる。
＼種々の工程において、最上層であるインジウムリン（
Ｉｎｋ）層は全（外気に晧されることな（、常に清浄な
状態を；呆っことかできるばかりでなく、２回目成長工
程開始に先立つ昇温過程において、リン（Ｐ ）か昇華
することも有効に防止される等の利益も実現できる。
また、インジウムリン（ＩｎＰ）層を形成するための２
回目成長工程において、未飽和溶液としてイン／ラム（
ｉｎ）とリン（１〕）とよりなるものを用いれば、この
リン（Ｐ）の嵐により未飽和度が調節可能であり、更に
、メルトバック時間を制御することにより、１呆Ｕ膜の
み２メルトバツクして除去したり、あるいは、１回目の
成長工程における最上層であるインジウムリン（ＩｎＰ
）層の表面に欠陥等がある場合は、その部分までも保護
膜と共にメルトバックして除去することも可能であり、
特性の向上に一層効果的である。
回目成長工程において、未飽和溶液としてイン／ラム（
ｉｎ）とリン（１〕）とよりなるものを用いれば、この
リン（Ｐ）の嵐により未飽和度が調節可能であり、更に
、メルトバック時間を制御することにより、１呆Ｕ膜の
み２メルトバツクして除去したり、あるいは、１回目の
成長工程における最上層であるインジウムリン（ＩｎＰ
）層の表面に欠陥等がある場合は、その部分までも保護
膜と共にメルトバックして除去することも可能であり、
特性の向上に一層効果的である。
（６）究明の実施例
以下回向を診照しつつ、本発明の一実施例に係る半導体
装置の製造方法につぃ°Ｃ説明し、本発明の構成と腸有
の効果とを明らかにする。−例として、ガードリング効
果を有し、１，３〔μＩｎ〕の光を受光するプレーナ型
ＡＰＤの製造工程について述べる。
装置の製造方法につぃ°Ｃ説明し、本発明の構成と腸有
の効果とを明らかにする。−例として、ガードリング効
果を有し、１，３〔μＩｎ〕の光を受光するプレーナ型
ＡＰＤの製造工程について述べる。
第２図参照
ｎ型インジウムリン（ｎＩｎＰ）よりなる基板１１の（
１００）面上にＬ Ｐ Ｅ法を使用して、（イ）ｎ型不
純物を１０ （ｃｍ ） 程度含有するｎ型インジウ
ムリン（ｎｉｎｅ）よりなる厚さが３．４〔μｌｎｌ程
度であるバッファ層１２、（ロ）ｎ型不純物を５ Ｘ
１０１５（ｃａｎ ”）程度含有するｎ型インンウムカ
リウムヒ素リン（ｎＩｎ０．６７Ｇａｏ３３Ａｓｏ７ｏ
Ｐｏ３ｏ）よりなり厚さが２．ｏ〔μｌｎ〕程度である
光吸収層１３、（ハ）ｎ型不純物を５×１０１５〔ｃｌ
ｎ−３〕程度含有するｎ型インジウムリン（ｎｌｎＰ）
よりなり厚さが１．０〔μｍｎ〕程度である増倍層の下
層１４を順次形成する。この工程において各層１２．１
３．１４の成長開始温度はそれぞれ６５６［’Ｃ）、６
４８〔０Ｃ〕、６４６．５ （’ＣＡテアリ、冷Ｍ’
速度ｉ；！ ０．７１： ”Ｃ／ ＋ｎ１ｎ） テあっ
た。また、各層を得るために用いたメルトの過冷却度は
全て８〔°Ｃ〕である。
１００）面上にＬ Ｐ Ｅ法を使用して、（イ）ｎ型不
純物を１０ （ｃｍ ） 程度含有するｎ型インジウ
ムリン（ｎｉｎｅ）よりなる厚さが３．４〔μｌｎｌ程
度であるバッファ層１２、（ロ）ｎ型不純物を５ Ｘ
１０１５（ｃａｎ ”）程度含有するｎ型インンウムカ
リウムヒ素リン（ｎＩｎ０．６７Ｇａｏ３３Ａｓｏ７ｏ
Ｐｏ３ｏ）よりなり厚さが２．ｏ〔μｌｎ〕程度である
光吸収層１３、（ハ）ｎ型不純物を５×１０１５〔ｃｌ
ｎ−３〕程度含有するｎ型インジウムリン（ｎｌｎＰ）
よりなり厚さが１．０〔μｍｎ〕程度である増倍層の下
層１４を順次形成する。この工程において各層１２．１
３．１４の成長開始温度はそれぞれ６５６［’Ｃ）、６
４８〔０Ｃ〕、６４６．５ （’ＣＡテアリ、冷Ｍ’
速度ｉ；！ ０．７１： ”Ｃ／ ＋ｎ１ｎ） テあっ
た。また、各層を得るために用いたメルトの過冷却度は
全て８〔°Ｃ〕である。
続いて、本発明の要旨である、インジウムリウムヒＸ
（１ｎｏ５ｓＧａｏ４７Ａ、ｓ）よりなる表面保護膜２
１を形成する。この成長条件を下記に示す。
（１ｎｏ５ｓＧａｏ４７Ａ、ｓ）よりなる表面保護膜２
１を形成する。この成長条件を下記に示す。
溶液の、飽和温度 ’Ｊ’ｓ ＝ ６５０ ［Ｃ〕成
長温度 ＴＧ ＝ ６４６ ［Ｃ］過冷却度
△’ｆ’ｏ ＝ ４ ＣＣ〕成長時聞
ｔ ＝ ｌ ｓｅｃこの条件において、成長時間は１
秒と非常に短く、これは成長溶液が積層体表面を通過す
るのみの時間に相当し、この結果得られた保護膜２Ｉの
厚さは３００〔λ〕径程度なる。この層厚は、次工程に
おけるイオン注入が可能な厚さであり、これ以上厚くな
ると、イオン注入の妨げとなる。以上により、１回目の
成長工程を終了する。なお、上記のインジウムガリウム
ヒ素（Ｉｎｏ５ａ Ｇａｏ４７Ａｓ）よりなる表面保護
膜２１は、第１回成長終了後の冷却過程におけるイン／
ラムリン（ＩｎＰ）に対する保護膜としても機能する。
長温度 ＴＧ ＝ ６４６ ［Ｃ］過冷却度
△’ｆ’ｏ ＝ ４ ＣＣ〕成長時聞
ｔ ＝ ｌ ｓｅｃこの条件において、成長時間は１
秒と非常に短く、これは成長溶液が積層体表面を通過す
るのみの時間に相当し、この結果得られた保護膜２Ｉの
厚さは３００〔λ〕径程度なる。この層厚は、次工程に
おけるイオン注入が可能な厚さであり、これ以上厚くな
ると、イオン注入の妨げとなる。以上により、１回目の
成長工程を終了する。なお、上記のインジウムガリウム
ヒ素（Ｉｎｏ５ａ Ｇａｏ４７Ａｓ）よりなる表面保護
膜２１は、第１回成長終了後の冷却過程におけるイン／
ラムリン（ＩｎＰ）に対する保護膜としても機能する。
第３図参照
上記により表面に保護膜２１が形成された状態にある積
層体１１．１２．１３．１４．２１を一旦成長装置から
取り出し、保護膜２１が形成されたままの状態で増倍層
の下層１４の受光部に相当する領域１４′へのイオン注
入を行なう。すなわち、表面保護層２１の全面にレノス
ト膜（図示せず）を形成したのちフォトリソグラフィー
法を使用して所望の領域すなわち受光部に対する領域に
開口を設け、残余のレノストをマスクとして、シリコン
（Ｓｌ）を３〜４Ｘ １０ ［ｃａｎ−３］程度の濃度
となるようにイオン注入法を用いて領域１４′へ尋人す
る。その後、注入イオンの活性化を行なうために、７０
０〔０Ｃ〕程度で約１時間熱処理を実行する。
層体１１．１２．１３．１４．２１を一旦成長装置から
取り出し、保護膜２１が形成されたままの状態で増倍層
の下層１４の受光部に相当する領域１４′へのイオン注
入を行なう。すなわち、表面保護層２１の全面にレノス
ト膜（図示せず）を形成したのちフォトリソグラフィー
法を使用して所望の領域すなわち受光部に対する領域に
開口を設け、残余のレノストをマスクとして、シリコン
（Ｓｌ）を３〜４Ｘ １０ ［ｃａｎ−３］程度の濃度
となるようにイオン注入法を用いて領域１４′へ尋人す
る。その後、注入イオンの活性化を行なうために、７０
０〔０Ｃ〕程度で約１時間熱処理を実行する。
この工程において、イオン注入が行なわれた領＠ １４
’の表面からの深さは０．５Ｃμ＋ｎ、１程度であるが
、表面保護膜２１の厚さはわずか３００ ［Ａ）程度で
あるため、全く不利益は生じない。
’の表面からの深さは０．５Ｃμ＋ｎ、１程度であるが
、表面保護膜２１の厚さはわずか３００ ［Ａ）程度で
あるため、全く不利益は生じない。
また、この工程期間中、直接外気と接触しているのは保
護膜２１であり、増倍層の下層１４は常に保護されてい
るため、汚染や熱処理に伴う表面劣化等の悪い影響を受
けることはない。
護膜２１であり、増倍層の下層１４は常に保護されてい
るため、汚染や熱処理に伴う表面劣化等の悪い影響を受
けることはない。
第４図参照
上記の工程終了後積層体を有様溶剤を用いて十分洗浄し
たのら、２回目成長工程を実行し、ｌｌ型不純物を５
Ｘ １０１５［ｃｍ ” ］程度含有するｎ型インノウ
ムリン（ｎＩｎＰ）よりなる厚さ３ ［μｍ］程度の増
倍層の上層１５を形成する。この工程において、条件を
適切に選択することにより、表面保護膜２１及び所望に
よりインジウムリン（ＩｎＰ）よりなる増倍層の下層１
４の上部をこのインジウム〔１１〕）とリン（Ｐ）より
なる未飽和溶液によりメルトバックして除去することが
可能である。以下、本実施例において使用された第２回
目成長当初のメルトバック条件を示す。
たのら、２回目成長工程を実行し、ｌｌ型不純物を５
Ｘ １０１５［ｃｍ ” ］程度含有するｎ型インノウ
ムリン（ｎＩｎＰ）よりなる厚さ３ ［μｍ］程度の増
倍層の上層１５を形成する。この工程において、条件を
適切に選択することにより、表面保護膜２１及び所望に
よりインジウムリン（ＩｎＰ）よりなる増倍層の下層１
４の上部をこのインジウム〔１１〕）とリン（Ｐ）より
なる未飽和溶液によりメルトバックして除去することが
可能である。以下、本実施例において使用された第２回
目成長当初のメルトバック条件を示す。
溶液の飽和温度 ’Ｌ”Ｓ ＝ ６４９ ［、”Ｊ
メルトバック開始温度 ＴＭ ＝ ６５３ （（：
３未飽和度 Ｔｈ＋−’Ｌ’ｓ ＝ ４１：
’Ｃ）メルトバック時間 ｔ ＝ ４ｓｅｃこの
条件によれば、メルトバックされた層の厚さは、イベン
ウムカリウムヒ素（Ｉｎｏ、５ｓＵａｏ４７Ａｓ ）よ
りなる保護膜２１及びその下層であるインジウムリン（
ＩｎＰ）よりなる増倍層の下層１４の上部とを含めて０
．２〔μｍｒ１〕程度である。なお、このメルトバック
される層の厚さは、未飽和度、メルトバック時間を制御
することにより所望の値とすることができることはいう
までもない。
メルトバック開始温度 ＴＭ ＝ ６５３ （（：
３未飽和度 Ｔｈ＋−’Ｌ’ｓ ＝ ４１：
’Ｃ）メルトバック時間 ｔ ＝ ４ｓｅｃこの
条件によれば、メルトバックされた層の厚さは、イベン
ウムカリウムヒ素（Ｉｎｏ、５ｓＵａｏ４７Ａｓ ）よ
りなる保護膜２１及びその下層であるインジウムリン（
ＩｎＰ）よりなる増倍層の下層１４の上部とを含めて０
．２〔μｍｒ１〕程度である。なお、このメルトバック
される層の厚さは、未飽和度、メルトバック時間を制御
することにより所望の値とすることができることはいう
までもない。
メルトバック工程に続いて、０．７ （’Ｃ／＋ｎ１ｎ
）の冷却速度をもってｎ型インジウムリン（ｎＩｎＰ）
層１５を３〔μ＋ｎ］程度の厚さに成長させて２回目
成長工程を終了する。
）の冷却速度をもってｎ型インジウムリン（ｎＩｎＰ）
層１５を３〔μ＋ｎ］程度の厚さに成長させて２回目
成長工程を終了する。
最後に、公知の手法をもって０型インソウムリン（ｎｌ
、ｎＰ）層１５にｐ型不純物として挙動するカドミウム
（Ｃｄ）を〕パ択的に拡散し、受光部であるｐ型高濃度
拡散層１５′を形成して受光部のｐｎ 接合を形成し、
さらに、二酸化シリコン（Ｓｉ０２）よりなる絶縁層１
６を形成したのち、ｐＪ拡散／７１５’領域内に選択的
に負電極１７を、また基板１の裏面全面に正電極１８を
それぞれ形成してＡＰＬ）を完成する。
、ｎＰ）層１５にｐ型不純物として挙動するカドミウム
（Ｃｄ）を〕パ択的に拡散し、受光部であるｐ型高濃度
拡散層１５′を形成して受光部のｐｎ 接合を形成し、
さらに、二酸化シリコン（Ｓｉ０２）よりなる絶縁層１
６を形成したのち、ｐＪ拡散／７１５’領域内に選択的
に負電極１７を、また基板１の裏面全面に正電極１８を
それぞれ形成してＡＰＬ）を完成する。
上記へ工程において、２回目の成長工程終了後に積層体
の表面を顕微鏡により観察した結果、表面モポロシーは
非常に良好であり、わずかなメルトバックが１クエーハ
全而にわたり均一に行なわれていることが確認された。
の表面を顕微鏡により観察した結果、表面モポロシーは
非常に良好であり、わずかなメルトバックが１クエーハ
全而にわたり均一に行なわれていることが確認された。
これに比して、従来技術における場合、すなわち、保護
膜を使用せずに２回目成長工程を実施した場合は、本実
施例と同一のメルトバック条件でメルトバックしても、
メルトバックは均一に行なわれず、２回目成長工程終了
後の表面モ不ロジーは劣化していることが確認された７
、 更に、上記の実施例において製造したＡＰＤの逆方向暗
電流を測定したところ、ダイオード径１００〔μｍ１旬
程度、ブレークダウン近傍の電圧において、従来技術に
おける値が１〔μＡ〕程度であるのに対し、本実施例に
おける値は１０い】Ａ〕径程度あり、大幅に改善されて
いることがわかった。
膜を使用せずに２回目成長工程を実施した場合は、本実
施例と同一のメルトバック条件でメルトバックしても、
メルトバックは均一に行なわれず、２回目成長工程終了
後の表面モ不ロジーは劣化していることが確認された７
、 更に、上記の実施例において製造したＡＰＤの逆方向暗
電流を測定したところ、ダイオード径１００〔μｍ１旬
程度、ブレークダウン近傍の電圧において、従来技術に
おける値が１〔μＡ〕程度であるのに対し、本実施例に
おける値は１０い】Ａ〕径程度あり、大幅に改善されて
いることがわかった。
なお、本実施例においては、成長面として（１００）面
を用いた場合について述べたが、面方位はこれに限定さ
れず、他の面方位、例えば（１１１）Ａ面、（１１１）
８面等を使用した場合についても、全く同様の効果が得
られることはいうまでもない。
を用いた場合について述べたが、面方位はこれに限定さ
れず、他の面方位、例えば（１１１）Ａ面、（１１１）
８面等を使用した場合についても、全く同様の効果が得
られることはいうまでもない。
（力発明の詳細
な説明せるとおり、本発明によれば、インジウムリン（
Ｉｎｋ） ／インンウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡ
ｓＰ）系の多層構造を２回の成長工程をもって、好まし
くない結晶状態を生起することなく製造する工程を含む
半導体装置の製造方法を提供することができる。
Ｉｎｋ） ／インンウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡ
ｓＰ）系の多層構造を２回の成長工程をもって、好まし
くない結晶状態を生起することなく製造する工程を含む
半導体装置の製造方法を提供することができる。
第１図は、Ａ Ｐ Ｉ）の基本構造の一例を示す断面図
であり、第２図乃至第４図はＡ−発明の一実施例に係る
ｌ＼ＰＤの製造方法における、各主要工程完了後の基板
断面１スである。 １．１１・・・・・基板（ｎｌｎＰ） 、２．１２・・
・・・・バッファ層（ｎＩｎＰ） 、３．１３・・・・
・・光吸収層（ｎ１ｎＧａＡｓ Ｐ ）、４．１４・・
・・・増１ｇ層の下層（ｎＩｎＰ） 、４’、１４′・
・・・・・増倍層の下層に形成された、受光部に相当す
るｎ型部濃度領域、５．１５・・・・・・増倍層の上布
（ｎｌｎＰ）、５′、１５′・・・・・・受光部をなす
ｐ型高濃度領域、６．１６・・・・・・絶縁層（Ｓｉ（
Ｊ２） 、 ７ 、１７・・・・・・負電極、８、Ｉ
８・・・、・・・正電極、２１・・・・・・本実施例の
要旨である表面保設膜（Ｉｎｏ、ｓ：＋Ｇａｏ４１ＡＳ
）。 １ ・ ３１５
であり、第２図乃至第４図はＡ−発明の一実施例に係る
ｌ＼ＰＤの製造方法における、各主要工程完了後の基板
断面１スである。 １．１１・・・・・基板（ｎｌｎＰ） 、２．１２・・
・・・・バッファ層（ｎＩｎＰ） 、３．１３・・・・
・・光吸収層（ｎ１ｎＧａＡｓ Ｐ ）、４．１４・・
・・・増１ｇ層の下層（ｎＩｎＰ） 、４’、１４′・
・・・・・増倍層の下層に形成された、受光部に相当す
るｎ型部濃度領域、５．１５・・・・・・増倍層の上布
（ｎｌｎＰ）、５′、１５′・・・・・・受光部をなす
ｐ型高濃度領域、６．１６・・・・・・絶縁層（Ｓｉ（
Ｊ２） 、 ７ 、１７・・・・・・負電極、８、Ｉ
８・・・、・・・正電極、２１・・・・・・本実施例の
要旨である表面保設膜（Ｉｎｏ、ｓ：＋Ｇａｏ４１ＡＳ
）。 １ ・ ３１５
Claims (2)
- （１）上層がインジウムリン層であるインンウムリン系
の第１の半導体層を形成する第１の工程と、前記第１の
半導体層上にインンウムリン系の第２の半導体層を形成
する第２の工程とを含む半導体装置の製造力ｌ云におい
て、前記第１の工程の最終段にインジウムカリウムヒ素
リン薄層あるいはインンウムカリウムヒ素薄層を形成す
る工程、該上層に選択的に不純物をイオン注入する工程
、前記第２の工程の当初に前記インソウムカリウゝムヒ
素リン薄層あるいはインシウムカリウムヒ素薄層及び所
望により前記上層の上部がメルトバックされる工程を有
することを特徴とする、半導体装置の製造方法。 - （２）前記半導体装置は受光素子であり、前記上層は増
倍層であり、前記第１の工程終了後に前記増倍層の一部
領域に選択的に不純物を導入するイオン注入工程を有す
る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57223172A JPS59112664A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57223172A JPS59112664A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59112664A true JPS59112664A (ja) | 1984-06-29 |
Family
ID=16793925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57223172A Pending JPS59112664A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59112664A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6285477A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-18 | Hitachi Ltd | 光半導体装置 |
| JPH09148618A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-06 | Hamamatsu Photonics Kk | シリコンアバランシェフォトダイオード |
| US6136628A (en) * | 1997-03-26 | 2000-10-24 | Nec Corporation | Method for fabricating photodetector |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP57223172A patent/JPS59112664A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6285477A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-18 | Hitachi Ltd | 光半導体装置 |
| JPH09148618A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-06 | Hamamatsu Photonics Kk | シリコンアバランシェフォトダイオード |
| US6136628A (en) * | 1997-03-26 | 2000-10-24 | Nec Corporation | Method for fabricating photodetector |
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