JPS6190426A - 有機金属気相エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
有機金属気相エピタキシヤル成長方法Info
- Publication number
- JPS6190426A JPS6190426A JP59213538A JP21353884A JPS6190426A JP S6190426 A JPS6190426 A JP S6190426A JP 59213538 A JP59213538 A JP 59213538A JP 21353884 A JP21353884 A JP 21353884A JP S6190426 A JPS6190426 A JP S6190426A
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- JP
- Japan
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- growth
- substrate
- layer
- vapor phase
- phase
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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
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2907—Materials being Group IIIA-VA materials
- H10P14/2911—Arsenides
-
- 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]
-
- 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
- H10P14/3421—Arsenides
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は各種半導体素子の作製に用いることができる有
機金属気相エピタキシャル成長方法に関するものである
。
機金属気相エピタキシャル成長方法に関するものである
。
従来例の構成とその問題点
近年、有機金属気相エピタキシャル 成長方法は、薄膜
成長時の膜厚の制御性１、ウェハ面内での膜厚、電気的
、光学的特性の均一性、同一結晶成長条件下でのウェハ
間の再現性に優れているため、化合物半導体材料のエピ
タキシャル成長方法としてよく用いられている。
成長時の膜厚の制御性１、ウェハ面内での膜厚、電気的
、光学的特性の均一性、同一結晶成長条件下でのウェハ
間の再現性に優れているため、化合物半導体材料のエピ
タキシャル成長方法としてよく用いられている。
特に化合物半導体を用いた高速素子やプラナ−型半導体
レーザなどの作製には、通常平坦基板上に、平坦に積層
構造を形成するので、有機金属気相エピタキシャル成長
方法の前述した特徴を十分に生かすことができる。
レーザなどの作製には、通常平坦基板上に、平坦に積層
構造を形成するので、有機金属気相エピタキシャル成長
方法の前述した特徴を十分に生かすことができる。
しかしながら、上記のような構成では、単一モード半導
体レーザ、光導波路、光集積回路素子作製には十分では
ない。これらの素子を工程数を少なく、良い電気的、光
学的特性を得るための手段として溝部を有する基板上へ
の成長があげられる。
体レーザ、光導波路、光集積回路素子作製には十分では
ない。これらの素子を工程数を少なく、良い電気的、光
学的特性を得るための手段として溝部を有する基板上へ
の成長があげられる。
また、最終エビ層が平坦面であれば、各種素子への利用
範囲も広くなる。
範囲も広くなる。
しかしながら、通常行なわれる有機金属気相エピタキシ
ャル成長での結晶成長条件では、溝部上に成長したエビ
層表面を平坦にするには、かなりの膜厚の成長層を作ら
ねばならないという欠点を有していた。
ャル成長での結晶成長条件では、溝部上に成長したエビ
層表面を平坦にするには、かなりの膜厚の成長層を作ら
ねばならないという欠点を有していた。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、小さいエビタキシャル層膜厚
で、エピタキシャル層表面を平坦にすることのできる有
機金属気相エピタキシャル成長方法を提供するものであ
る。
で、エピタキシャル層表面を平坦にすることのできる有
機金属気相エピタキシャル成長方法を提供するものであ
る。
発明の構成
この目的を達成するために本発明の有機金属気相エピタ
キシャル成長方法は、ｍ−ｖ族化合物半導体の結晶成長
において、溝部を有する基板上に、８μｍ／［Ｉ以上の
成長速度で、かつＶ元素の■族元素に対する供給モル比
が１０以上であるという結晶成長条件で結晶成長を行な
うことから構成されており、この構成によって小さいエ
ビ層膜厚で、エビ層表面を平坦に形成することが可能と
なる。
キシャル成長方法は、ｍ−ｖ族化合物半導体の結晶成長
において、溝部を有する基板上に、８μｍ／［Ｉ以上の
成長速度で、かつＶ元素の■族元素に対する供給モル比
が１０以上であるという結晶成長条件で結晶成長を行な
うことから構成されており、この構成によって小さいエ
ビ層膜厚で、エビ層表面を平坦に形成することが可能と
なる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は本発明の第１の実施例における有機金属気相エ
ピタキシャル成長方法により成長したときのエビ層の断
面形状を示すものである。
ピタキシャル成長方法により成長したときのエビ層の断
面形状を示すものである。
第１図において、１は溝部を有する基板、２はエピタキ
シャル成長層である。−例として、基板１としてｎ型の
ＧａＡｓ基板を用いる。フォトリソグラフィにより第１
図に示す様に深さ３μｍのＶ字形の溝を作り、この上に
結晶成長を行なう。有機金属気相エピタキシャル成長法
により、アンドープＧａＡｓを成長させる。この時の成
長条件は、成長温度７６０°Ｃ９全ガス流量Ｆ５１１５
＋、■族元素に対するＶ族元素の供給モル比（以下Ｖ／
ＩＩＩ供給モル比とする）は６０．成長速度は１０μｍ
／時である。この時、３μｍのエビ層を成長した時の、
成長時間に対する溝を有する基板上への成長エビ層の断
面形状を第１図に示す。時間軸はａ−＋ｂ ４ Ｃの順
に進む。基板上の溝はその直上のエビ層の断面形状に影
響をおよぼし、エビ層は、成長時間がたつにつれ７字の
溝形状を小さくしながら、基板上のＶ字溝を埋めて行く
。上記の成長条件では約２．６μｍのエビ層を形成する
とその表面が平坦になった。
シャル成長層である。−例として、基板１としてｎ型の
ＧａＡｓ基板を用いる。フォトリソグラフィにより第１
図に示す様に深さ３μｍのＶ字形の溝を作り、この上に
結晶成長を行なう。有機金属気相エピタキシャル成長法
により、アンドープＧａＡｓを成長させる。この時の成
長条件は、成長温度７６０°Ｃ９全ガス流量Ｆ５１１５
＋、■族元素に対するＶ族元素の供給モル比（以下Ｖ／
ＩＩＩ供給モル比とする）は６０．成長速度は１０μｍ
／時である。この時、３μｍのエビ層を成長した時の、
成長時間に対する溝を有する基板上への成長エビ層の断
面形状を第１図に示す。時間軸はａ−＋ｂ ４ Ｃの順
に進む。基板上の溝はその直上のエビ層の断面形状に影
響をおよぼし、エビ層は、成長時間がたつにつれ７字の
溝形状を小さくしながら、基板上のＶ字溝を埋めて行く
。上記の成長条件では約２．６μｍのエビ層を形成する
とその表面が平坦になった。
゛以上のように本実施例によれば、溝を有する基板上に
小さい膜厚のエビ層を積んでも平坦面が得られる。
小さい膜厚のエビ層を積んでも平坦面が得られる。
以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第２図は、本発明の第２の実施例における有機金属気相
エピタキシャル成長方法により成長したときのエビ層の
断面形状を示すものである。
エピタキシャル成長方法により成長したときのエビ層の
断面形状を示すものである。
同図において、３は溝部を有する基板４はエピタキシャ
ル成長層で、以上は第１図の構成と同様なものである。
ル成長層で、以上は第１図の構成と同様なものである。
第１図の構成と異なるのは溝をＶ字形でなくＵ字形の溝
として設けた点である。
として設けた点である。
第２図（→、（１１，（→は第１図の（→、 （１１，
（Ｃ）を同様な構成で成長時間が経過したときの溝の埋
まる傾向も同様であることが示されている。
（Ｃ）を同様な構成で成長時間が経過したときの溝の埋
まる傾向も同様であることが示されている。
ところで第１図でエビ層表面が平坦になったときのエビ
層膜厚ｔ１ がｔ１≦ｈ１となる成長条件は多数の実
験を行ない測定した結果、第３図の斜線に示す領域であ
ることがわかった。即ち、成長速度８μｍ／時以上でか
つＶ／Ｉｌｌ 供給モル比１０以上である。他の成長条
件との相関は弱い。第３図に示す上記範囲内であれば、
本実施例と同様の有機全屈気相エピタキシャル成長が可
能である。
層膜厚ｔ１ がｔ１≦ｈ１となる成長条件は多数の実
験を行ない測定した結果、第３図の斜線に示す領域であ
ることがわかった。即ち、成長速度８μｍ／時以上でか
つＶ／Ｉｌｌ 供給モル比１０以上である。他の成長条
件との相関は弱い。第３図に示す上記範囲内であれば、
本実施例と同様の有機全屈気相エピタキシャル成長が可
能である。
なお、本実施例ではＧａＡｓに関してだけ述べたが、Ｇ
ａＡｌＡｓ系材料の結晶成長に適用することも可能であ
り、ドーピングされたエビ層の結晶成長においても適用
可能である。
ａＡｌＡｓ系材料の結晶成長に適用することも可能であ
り、ドーピングされたエビ層の結晶成長においても適用
可能である。
発明の効果
以上のように本発明は、溝部を有する基板上に小さい膜
厚で溝部を埋め平坦にすることができ、しかも、膜厚な
どの制御性の良い有機金属気相エピタキシャル成長法を
用いるので様々なデバイスの有効力作製手段として用い
ることができ、その実用的効果は大なるものがある。
厚で溝部を埋め平坦にすることができ、しかも、膜厚な
どの制御性の良い有機金属気相エピタキシャル成長法を
用いるので様々なデバイスの有効力作製手段として用い
ることができ、その実用的効果は大なるものがある。
第１図、第２図は、それぞれ本発明の第１および第２の
実施例における有機金属気相エピタキシャル成長方法に
より成長したときの断面形状を示す図、第３図は本発明
の適用可能な結晶成長条件の範囲を示す図である。 １．３・・・・・・基板、２，４・・・・・・エピタキ
シャル成長層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （ａ−ン （Ｉ）） （り 第２図 （αン （ｂ） （Ｃ）
実施例における有機金属気相エピタキシャル成長方法に
より成長したときの断面形状を示す図、第３図は本発明
の適用可能な結晶成長条件の範囲を示す図である。 １．３・・・・・・基板、２，４・・・・・・エピタキ
シャル成長層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （ａ−ン （Ｉ）） （り 第２図 （αン （ｂ） （Ｃ）
Claims (1)
- 溝部を有する基板上に、成長速度が８μｍ／時以上で
かつ、Ｖ族元素のIII族元素に対する供給モル比を１０
以上としてIII−Ｖ化合物半導体の結晶成長を行なうこ
とを特徴とする有機金属気相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213538A JPS6190426A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 有機金属気相エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213538A JPS6190426A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 有機金属気相エピタキシヤル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190426A true JPS6190426A (ja) | 1986-05-08 |
Family
ID=16640845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213538A Pending JPS6190426A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 有機金属気相エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190426A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5037776A (en) * | 1989-03-10 | 1991-08-06 | International Business Machines Corporation | Method for the epitaxial growth of a semiconductor structure |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP59213538A patent/JPS6190426A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5037776A (en) * | 1989-03-10 | 1991-08-06 | International Business Machines Corporation | Method for the epitaxial growth of a semiconductor structure |
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