JPS6090900A - 化合物半導体への不純物拡散方法 - Google Patents
化合物半導体への不純物拡散方法Info
- Publication number
- JPS6090900A JPS6090900A JP58201751A JP20175183A JPS6090900A JP S6090900 A JPS6090900 A JP S6090900A JP 58201751 A JP58201751 A JP 58201751A JP 20175183 A JP20175183 A JP 20175183A JP S6090900 A JPS6090900 A JP S6090900A
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- Japan
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- compound semiconductor
- diffusion
- impurity
- substrate
- semiconductor substrate
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
- C30B29/42—Gallium arsenide
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はガリウム・ヒ素 （ＧａＡｓ）、インジウム
・リン（工ｎＰ） 、インジウム自ガリウム・ヒ素（Ｉ
ｎＧａＡｓ）等の化合物半導体基板表面に亜鉛（ｚｎ）
、カドミウム（Ｃａ）等の不純物を拡散させる方法に関
するものである。
・リン（工ｎＰ） 、インジウム自ガリウム・ヒ素（Ｉ
ｎＧａＡｓ）等の化合物半導体基板表面に亜鉛（ｚｎ）
、カドミウム（Ｃａ）等の不純物を拡散させる方法に関
するものである。
ＧａＡｓ 、■ｎＰ等で代表される＋Ｕ −Ｖ族化合物
半導体基板表面にＺｎ、Ｃｄ等の不純物を拡散させる方
法としては、従来以下に示す方法があった０ 即ち、ＧａＡｓにＺｎを拡散する方法を例として示すと
、第１図に示すように、まず、石英製アンプル０）にＧ
ａＡｓ基板（２１およびＺ ｎ （３１およびＡ ｓ
＋４１を挿入し、アンプル＋１１内を高真空にした後、
アンプル［１１の開口部を融着し、次にこのアンプル（
１）をヒータ（５）によって高温に設定された拡散炉（
６１中に所定の時間挿入する事によりｚｎをＧａＡｓ基
板（２）表面に拡散させていた。
半導体基板表面にＺｎ、Ｃｄ等の不純物を拡散させる方
法としては、従来以下に示す方法があった０ 即ち、ＧａＡｓにＺｎを拡散する方法を例として示すと
、第１図に示すように、まず、石英製アンプル０）にＧ
ａＡｓ基板（２１およびＺ ｎ （３１およびＡ ｓ
＋４１を挿入し、アンプル＋１１内を高真空にした後、
アンプル［１１の開口部を融着し、次にこのアンプル（
１）をヒータ（５）によって高温に設定された拡散炉（
６１中に所定の時間挿入する事によりｚｎをＧａＡｓ基
板（２）表面に拡散させていた。
高温の炉（６）の中に挿入されたアンプル（１）内では
、Ｚ ｎ １３１が気化し、その一部がＧａＡｓ基板（
２）の表面に吸着し、基板＋２１内に拡散する。ここで
アンプル（り内に封入されたＡ８ ＋４１は、高温によ
ってＧａＡｓ基板（２）の表面が分解するのを防ぐ働き
をする。
、Ｚ ｎ １３１が気化し、その一部がＧａＡｓ基板（
２）の表面に吸着し、基板＋２１内に拡散する。ここで
アンプル（り内に封入されたＡ８ ＋４１は、高温によ
ってＧａＡｓ基板（２）の表面が分解するのを防ぐ働き
をする。
このように、従、米の不純物拡散法では、石、英製アン
プル＋ｉ＋内にＧａＡｓ基板（２）とＺｎ ［：ｌｌお
よびＡｓ＋４１とを入れて、アンプルｆｌｊ内を高真空
内にした後、アンプルｉ１１の開口部を融着する必要が
あった。アンプル（１）の開口部の大きさは、ＧａＡｌ
１基板（２）等を挿入後融着する際の作業性から、たか
だか、直径２０〜３０ｍｍ程度にしか出来ず、拡散する
ＧａＡｓ基板（２）として、上記アンプルｆ１１の開口
部の大きさよりも大きいものは用いることが出来なかっ
た。
プル＋ｉ＋内にＧａＡｓ基板（２）とＺｎ ［：ｌｌお
よびＡｓ＋４１とを入れて、アンプルｆｌｊ内を高真空
内にした後、アンプルｉ１１の開口部を融着する必要が
あった。アンプル（１）の開口部の大きさは、ＧａＡｌ
１基板（２）等を挿入後融着する際の作業性から、たか
だか、直径２０〜３０ｍｍ程度にしか出来ず、拡散する
ＧａＡｓ基板（２）として、上記アンプルｆ１１の開口
部の大きさよりも大きいものは用いることが出来なかっ
た。
また従来の不純物拡散法においては、さらに、拡散する
ＧａＡｓ基板（２）とともに封入するＺｎｆ３１および
Ａｓ（４１を精度よく秤量する・必要があった。
ＧａＡｓ基板（２）とともに封入するＺｎｆ３１および
Ａｓ（４１を精度よく秤量する・必要があった。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、拡
散させるべき不純物の材料として常温での蒸気圧が高く
、その分量の制御可能な不純物元素の炭化水素化物を用
い、拡散炉内には不純物拡散の対象となる化合物半導体
基板のみを収容し、密封することなく開放状態で所要雰
囲気の下で拡散を行わせることによって、半導体基板の
大きさ、枚数に制約のない簡便な不純物拡散方法を提供
するものである。
散させるべき不純物の材料として常温での蒸気圧が高く
、その分量の制御可能な不純物元素の炭化水素化物を用
い、拡散炉内には不純物拡散の対象となる化合物半導体
基板のみを収容し、密封することなく開放状態で所要雰
囲気の下で拡散を行わせることによって、半導体基板の
大きさ、枚数に制約のない簡便な不純物拡散方法を提供
するものである。
第２図はこの発明の一実施例の集流状況を示す模式断面
図で、（１１）は石英製拡散炉、（ｌｌａ ）はその中
に設けられたグラファイトサセプタ、（１２１はグラフ
ァイトサセプタ（’１ｌａ）を高周波加熱するためのコ
イル、０３）はグラファイトサセプタ（１２１の上に載
置された化合物半導体であるＧａＡθ基板、（１４）は
雰囲気ガスである水素（Ｎ２）の導入口、（＋５１はＧ
ａＡｓ基板（１３１の熱分解を防止するためのアルシン
（ＡθＨ３）を収容した容器、０＠はバプラ、０ηはバ
プラ（ＩＩ内に収容され不純物としてのＺｎの炭化水素
化物であるディエチル亜鉛（ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２〕、（
１８＋はそれぞれのガス流量を自動的に制御するマスフ
ローコントローラ、Ｈは拡散炉（１１）の排気口である
。
図で、（１１）は石英製拡散炉、（ｌｌａ ）はその中
に設けられたグラファイトサセプタ、（１２１はグラフ
ァイトサセプタ（’１ｌａ）を高周波加熱するためのコ
イル、０３）はグラファイトサセプタ（１２１の上に載
置された化合物半導体であるＧａＡθ基板、（１４）は
雰囲気ガスである水素（Ｎ２）の導入口、（＋５１はＧ
ａＡｓ基板（１３１の熱分解を防止するためのアルシン
（ＡθＨ３）を収容した容器、０＠はバプラ、０ηはバ
プラ（ＩＩ内に収容され不純物としてのＺｎの炭化水素
化物であるディエチル亜鉛（ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２〕、（
１８＋はそれぞれのガス流量を自動的に制御するマスフ
ローコントローラ、Ｈは拡散炉（１１）の排気口である
。
ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２（Ｉ７）は液体であるので、バッジ
ｆＩＩ内に収容されＮ２によって気化させて用いる。こ
のようこの実施例の不純物拡散方法は以下に示す手順で
実施される。
ｆＩＩ内に収容されＮ２によって気化させて用いる。こ
のようこの実施例の不純物拡散方法は以下に示す手順で
実施される。
まず、不純物拡散を施すべきＧａＡｓ基板（Ｉ濁をグラ
ファイトサセプタ（ｌｌａ）上に載置する。次←、この
グラファイトサセプタ（ｌｌａ）を、拡散炉（１１）に
挿、人、炉内雰囲気を窯素（Ｎ２）等の不活性ガスに置
換後、Ｎ２を供給する。次にコイル（１２１に高周波電
力を印加してサセプタ（ｌｌａ）を加熱する。サセプタ
（ｌｌａ）が一定温度（例えば５００℃）まで上昇した
ら、容器（１５）からＡｓＨ３をマス７０−コントロー
ラ端を通じて供給する。さらにサセプタ（ｌｌａ）の温
度を上昇させ所定の拡散温度になったらバプラ０瞬にＮ
２を通じてｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２（Ｉηを気化させ拡散炉
（＋＋ｌに供給する。所定の時間経過後、Ｚｎ（０２Ｈ
ｓ）２０７）の供給を停止し、コイルθカへの高周波電
力の印加を停止する。
ファイトサセプタ（ｌｌａ）上に載置する。次←、この
グラファイトサセプタ（ｌｌａ）を、拡散炉（１１）に
挿、人、炉内雰囲気を窯素（Ｎ２）等の不活性ガスに置
換後、Ｎ２を供給する。次にコイル（１２１に高周波電
力を印加してサセプタ（ｌｌａ）を加熱する。サセプタ
（ｌｌａ）が一定温度（例えば５００℃）まで上昇した
ら、容器（１５）からＡｓＨ３をマス７０−コントロー
ラ端を通じて供給する。さらにサセプタ（ｌｌａ）の温
度を上昇させ所定の拡散温度になったらバプラ０瞬にＮ
２を通じてｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２（Ｉηを気化させ拡散炉
（＋＋ｌに供給する。所定の時間経過後、Ｚｎ（０２Ｈ
ｓ）２０７）の供給を停止し、コイルθカへの高周波電
力の印加を停止する。
サセプタ（ｌｌａ）の温度が５００℃以下になったら、
容器＋１５］からのＡｓＨ３の供給を停止し、室温にな
ったら、拡散炉（Ｉｌｌ内を不活性ガスで置換した後、
サセプタ（ｌｌａ）を取出し、ＧａＡ Ｂ基板０３）を
取出す。
容器＋１５］からのＡｓＨ３の供給を停止し、室温にな
ったら、拡散炉（Ｉｌｌ内を不活性ガスで置換した後、
サセプタ（ｌｌａ）を取出し、ＧａＡ Ｂ基板０３）を
取出す。
これで、この実施例の拡散工程は完了する。
上記の例ではＧａＡ ａ基板にＺｎを拡散する場合につ
いて示したが、基板として工ｎＰその他のｌ１ｌ−Ｖ族
化合物半導体やｎ−■族化合物半導体でも良い。
いて示したが、基板として工ｎＰその他のｌ１ｌ−Ｖ族
化合物半導体やｎ−■族化合物半導体でも良い。
また、不純物としてはティメチルカドミウム［Ｃａ（Ｃ
Ｈ３）２］テイエチルテルル〔Ｔｅ（Ｃ２Ｈ６）２〕等
であっても良い。
Ｈ３）２］テイエチルテルル〔Ｔｅ（Ｃ２Ｈ６）２〕等
であっても良い。
上記の例では基板の加熱方法として、グラファイトサセ
プタに高周波電力を印加する事によったが、抵抗加熱の
拡散炉を用いても良い。
プタに高周波電力を印加する事によったが、抵抗加熱の
拡散炉を用いても良い。
以上のように、この発明によれば化合物半導体への活性
不純物の拡散方法において、不純物源として常温で蒸気
圧の画い不純物元素の炭化水素化物を用いているので、
供給創の制御が容易で連続供給が可能である。従って、
従来の方法のように、拡散の都度、半導体基板とともに
、秤量した拡散不純物物質を石英製アンプルに封じ込め
る必要がなく、拡散炉へは半導体基板のみを収容し、密
封することなく、上記不純物源を外部から供給しつづけ
ることによって拡散ができる。このように、従来の方法
に比して極めて簡便であり、しかも、半導体基板の大き
さ、枚数に制約なく不純物の拡散が可能である。
不純物の拡散方法において、不純物源として常温で蒸気
圧の画い不純物元素の炭化水素化物を用いているので、
供給創の制御が容易で連続供給が可能である。従って、
従来の方法のように、拡散の都度、半導体基板とともに
、秤量した拡散不純物物質を石英製アンプルに封じ込め
る必要がなく、拡散炉へは半導体基板のみを収容し、密
封することなく、上記不純物源を外部から供給しつづけ
ることによって拡散ができる。このように、従来の方法
に比して極めて簡便であり、しかも、半導体基板の大き
さ、枚数に制約なく不純物の拡散が可能である。
第１図は従来の化合物半導体への不純物の拡散の実施状
況を示す模式断面図、第２図はこの発明の一実施例の実
施状況を示す模式断面図である。 図において、（川は炉（拡散’ｆｐ ） 、（＋２１は
高周波加熱用コイル、（１３１は化合物半導体基板、θ
４）は雰囲気ガス（Ｈ２）導入口、痢は熱分解抑止用物
質容器、（１６＋はバッジ、θガは不純物元素の炭化水
素化物、である。 代理人 大岩増雄
況を示す模式断面図、第２図はこの発明の一実施例の実
施状況を示す模式断面図である。 図において、（川は炉（拡散’ｆｐ ） 、（＋２１は
高周波加熱用コイル、（１３１は化合物半導体基板、θ
４）は雰囲気ガス（Ｈ２）導入口、痢は熱分解抑止用物
質容器、（１６＋はバッジ、θガは不純物元素の炭化水
素化物、である。 代理人 大岩増雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 化合物半導体基板を炉内に収容し昇温させ、上
記炉内へ上記化合物半導体基板へ拡散させるべき活性不
純物元素の炭化水素化物の蒸気を雰囲気ガスとともに導
入することによって、上記化合物半導体基板に上記活性
不純物を拡散させることを特徴とする化合物半導様への
不純物拡散方法０ （２）化合物半導体基板へ拡散させるべき活性不純物元
素の炭化−水素化物の蒸気を、高温において上記化合物
半導体基板が分解するのを抑止する物質の蒸気が混入さ
れた雰囲気ガスとともに導入することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の化合物半導体への不純物拡散方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201751A JPS6090900A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 化合物半導体への不純物拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201751A JPS6090900A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 化合物半導体への不純物拡散方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090900A true JPS6090900A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH0232240B2 JPH0232240B2 (ja) | 1990-07-19 |
Family
ID=16446329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58201751A Granted JPS6090900A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 化合物半導体への不純物拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6090900A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158725A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-21 | Tel Sagami Ltd | 熱処理装置 |
| JPH02241030A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 亜鉛拡散方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071596A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP58201751A patent/JPS6090900A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071596A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158725A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-21 | Tel Sagami Ltd | 熱処理装置 |
| JPH02241030A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 亜鉛拡散方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0232240B2 (ja) | 1990-07-19 |
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