JPS5922321A - ３−５族半導体の気相成長方法 - Google Patents
３−５族半導体の気相成長方法Info
- Publication number
- JPS5922321A JPS5922321A JP57132614A JP13261482A JPS5922321A JP S5922321 A JPS5922321 A JP S5922321A JP 57132614 A JP57132614 A JP 57132614A JP 13261482 A JP13261482 A JP 13261482A JP S5922321 A JPS5922321 A JP S5922321A
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- JP
- Japan
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- gas
- phase growth
- supplying
- vapor phase
- vapor
- Prior art date
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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
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3414—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being group IIIA-VIA materials
- H10P14/3418—Phosphides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/301—AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
-
- 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
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
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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】
本発明は■−■族半導体の気相成長方法に関するもので
あり、特にＩ族元素の有機化合物蒸気とＶ族元素の三基
化物蒸気を原料としてＩ−Ｖ族半導体を基板上に堆積せ
しめる気相成長方法におけ−る成長期間以外の１−■族
半導体表面保護技術に関するものである。
あり、特にＩ族元素の有機化合物蒸気とＶ族元素の三基
化物蒸気を原料としてＩ−Ｖ族半導体を基板上に堆積せ
しめる気相成長方法におけ−る成長期間以外の１−■族
半導体表面保護技術に関するものである。
１−Ｖ族半導体はその混晶も含めて高速デノくイス用あ
るいは光デバイス用として次世代のコンピュータ技術と
通信技術を支える材料である。これらＭ−Ｖ族半導体の
エピタキシャル層は大面積鏡面エビの点で優位にある気
相成長技術によってつくられているが、中でも有機■族
金属と■族元素三塩化物とを出発原料とする気相成長技
術（これをＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法と呼ぶ）は混晶組
成の制御性、エピタキシャル層の均一性、成長用供給ガ
ス組成の切り換わりの速さなどの点＝でクロライド法、
ハイドライド法、有機金属法などの気相成長技術よりも
優位にあり、組成制御された混晶の純度という点でも他
の気相成長法を圧倒している。加えて、ＭＯ−Ｃｈｌｏ
ｒｉｄｅ 法は■族元素の水素化物のような猛毒を用い
ない安全性の高い気相成長技術であるという認識も高ま
りつつあり、将来的に重要な技術である。
るいは光デバイス用として次世代のコンピュータ技術と
通信技術を支える材料である。これらＭ−Ｖ族半導体の
エピタキシャル層は大面積鏡面エビの点で優位にある気
相成長技術によってつくられているが、中でも有機■族
金属と■族元素三塩化物とを出発原料とする気相成長技
術（これをＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法と呼ぶ）は混晶組
成の制御性、エピタキシャル層の均一性、成長用供給ガ
ス組成の切り換わりの速さなどの点＝でクロライド法、
ハイドライド法、有機金属法などの気相成長技術よりも
優位にあり、組成制御された混晶の純度という点でも他
の気相成長法を圧倒している。加えて、ＭＯ−Ｃｈｌｏ
ｒｉｄｅ 法は■族元素の水素化物のような猛毒を用い
ない安全性の高い気相成長技術であるという認識も高ま
りつつあり、将来的に重要な技術である。
しかしながら、ＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ 法において
は成長期間以外に基板あるいは成長層表面をＶ族元素蒸
気で保護することができず、急速な昇温と急速な冷却に
よって原料供給時以外の■−ｖ族半導体表面の劣化を最
小限に抑えている。しかし、成長前基板保護と成長後成
長層表面保護は成長層の鏡面性を向上するために重要で
あり、ＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法においてもＩ−Ｖ族半
導体表面保護技術は必要である。この点においても猛毒
性ガスを使用しないというＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ 法
における利点は失われることがあってはならない。
は成長期間以外に基板あるいは成長層表面をＶ族元素蒸
気で保護することができず、急速な昇温と急速な冷却に
よって原料供給時以外の■−ｖ族半導体表面の劣化を最
小限に抑えている。しかし、成長前基板保護と成長後成
長層表面保護は成長層の鏡面性を向上するために重要で
あり、ＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法においてもＩ−Ｖ族半
導体表面保護技術は必要である。この点においても猛毒
性ガスを使用しないというＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ 法
における利点は失われることがあってはならない。
本発明はこの点に鑑みなされたもので前記従来の欠点を
解決せしめたＮ −Ｖ族半導体の気相成長方法を提供す
ることにある。
解決せしめたＮ −Ｖ族半導体の気相成長方法を提供す
ることにある。
本発明によれば、Ｉ族元素の有機化合物蒸気とＶ族元素
の三基化物蒸気を原料としてＩ −Ｖ族半導体を基板上
に堆積せしめる気相成長方法において、Ｖ族元素の有機
化合物蒸気を前記原料供給時以外に基板が置かれた反応
管内領域に供給しながら気相成長することを特徴とする
■−ｖ族半導体の気相成長方法が得られる。
の三基化物蒸気を原料としてＩ −Ｖ族半導体を基板上
に堆積せしめる気相成長方法において、Ｖ族元素の有機
化合物蒸気を前記原料供給時以外に基板が置かれた反応
管内領域に供給しながら気相成長することを特徴とする
■−ｖ族半導体の気相成長方法が得られる。
Ｖ族元素の有機化合物は常温で液体であり、誤って操作
した場合でも蒸気が噴出することはなく■族元素水素化
物を高圧にしてボンベに収容して用いることと比べると
極めて安全である。しかも、空気中に漏れ出た場合でも
Ｖ族元素の有機化合物は■族元素水素化ｄ物のような生
物に対する致命的危険を及ぼさない。
した場合でも蒸気が噴出することはなく■族元素水素化
物を高圧にしてボンベに収容して用いることと比べると
極めて安全である。しかも、空気中に漏れ出た場合でも
Ｖ族元素の有機化合物は■族元素水素化ｄ物のような生
物に対する致命的危険を及ぼさない。
以下に一実施例により本発明の効果をさらに詳細に説明
する。
する。
実施例
図はＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ 法気相成長装置を示すも
のである。
のである。
本発明によりＩｎＰ基板上にＩｎＰをエビクキシャル成
長し−た実施例の実施過程を順を追って説明する。
長し−た実施例の実施過程を順を追って説明する。
（１） 鏡面研摩したＩｎＰ基板を化学エツチングし
た基板１を基板ホルダ２の上に設置し、石英反応管３の
中に図のように配置した。
た基板１を基板ホルダ２の上に設置し、石英反応管３の
中に図のように配置した。
（２）反応管内をＨ２ガスで置換したのち基板を所定の
成長温度６８０℃まで昇温するが、ガス導入口４から■
］、ガスをキャリアガスとして０．５％ｅ度のトリエチ
ルフォスフイン（Ｐ （Ｃ２ＨＩ＋ ）８ ）を供給し
ながら昇温した。
成長温度６８０℃まで昇温するが、ガス導入口４から■
］、ガスをキャリアガスとして０．５％ｅ度のトリエチ
ルフォスフイン（Ｐ （Ｃ２ＨＩ＋ ）８ ）を供給し
ながら昇温した。
（３）基板が６８０℃になってから、ガス導入口４から
トリメチルインジウム（Ｉｎ （ＣＨ３）５ ）を０．
５チ含むＨ，ガスを５００ ｃｔｎ３／ｍｉ ｎ導入し
、ガス導入口５から三塩化り７ （ＰＣｌ、）を２．５
チ含むＨ！ガス３５Ｃ：ＩｒＬ３／ｍｉｎと水素ガス１
６５ ｃｍｙｎ＋ｉ ｎを導入した。
トリメチルインジウム（Ｉｎ （ＣＨ３）５ ）を０．
５チ含むＨ，ガスを５００ ｃｔｎ３／ｍｉ ｎ導入し
、ガス導入口５から三塩化り７ （ＰＣｌ、）を２．５
チ含むＨ！ガス３５Ｃ：ＩｒＬ３／ｍｉｎと水素ガス１
６５ ｃｍｙｎ＋ｉ ｎを導入した。
（４）ガス導入口５から供給するガスを水素カスに切り
換えるとともにガス導入口４から供給するガスをＰ （
ＣｔＨａ ）３を０．５％含むＨ２ガスに切り換え、反
応管全体を呈温才で冷却した。
換えるとともにガス導入口４から供給するガスをＰ （
ＣｔＨａ ）３を０．５％含むＨ２ガスに切り換え、反
応管全体を呈温才で冷却した。
（５）基板を反応管内から取り出した。
このようにし−Ｃ１長したＩｎＰ基板上のＩｎＰエピタ
キシャル層表面は良好な鏡面性を維持していた。
キシャル層表面は良好な鏡面性を維持していた。
（２）および（４）の実施過程で水素ガスのみを供給す
る従来のＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法によって得られたＩ
ｎＰエピタキシャル層の表面は一見良好な鏡面性を示す
ものでも顕微鏡で観察すると細かいピットが認められた
り、甚しく粗雑な表面となり灰色状となるなど鏡面性が
悪いとともにその表面状態が一定しないことと比較して
、本発明の鏡面性向上に対する効果が顕著であることが
示された。本発明によりＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法気相
成長技術の実用化が達成された。
る従来のＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法によって得られたＩ
ｎＰエピタキシャル層の表面は一見良好な鏡面性を示す
ものでも顕微鏡で観察すると細かいピットが認められた
り、甚しく粗雑な表面となり灰色状となるなど鏡面性が
悪いとともにその表面状態が一定しないことと比較して
、本発明の鏡面性向上に対する効果が顕著であることが
示された。本発明によりＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ法気相
成長技術の実用化が達成された。
図は本発明において使用されるＭＯ−Ｃｈｌｏｒｉｄｅ
法気相成長装置全気相成長装置る。 １・・・化学エツチングしたＩｎＰ基板、２・・・基板
ホルダ、３・・・石英反応管、４，５・・・ガス導入口
。
法気相成長装置全気相成長装置る。 １・・・化学エツチングしたＩｎＰ基板、２・・・基板
ホルダ、３・・・石英反応管、４，５・・・ガス導入口
。
Claims (1)
- Ｉ族元素の有機化合物蒸気とＶ族元素の三基化物蒸気を
原料としてＩ−■族半導体を基板上に堆積せしめる気相
成長方法において、■族元素の有機化合物蒸気を前記原
料供給時以外に基板が置かれた反応管内領域に供給しな
がら気相成長することを特徴とするＩ−Ｖ族半導体の気
相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57132614A JPS5922321A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | ３−５族半導体の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57132614A JPS5922321A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | ３−５族半導体の気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5922321A true JPS5922321A (ja) | 1984-02-04 |
Family
ID=15085441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57132614A Pending JPS5922321A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | ３−５族半導体の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922321A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61184720U (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-18 |
-
1982
- 1982-07-29 JP JP57132614A patent/JPS5922321A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61184720U (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-18 |
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