JPS6242517A - 半導体気相処理方法 - Google Patents
半導体気相処理方法Info
- Publication number
- JPS6242517A JPS6242517A JP18227585A JP18227585A JPS6242517A JP S6242517 A JPS6242517 A JP S6242517A JP 18227585 A JP18227585 A JP 18227585A JP 18227585 A JP18227585 A JP 18227585A JP S6242517 A JPS6242517 A JP S6242517A
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- Japan
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- vapor
- compound
- reaction tube
- semiconductor
- oxygen
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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】
〔概要〕
酸素を含む化合物をドーパントとする半導体気相処理法
において、熱分解による目的不純物の析出に伴う効率の
低下、酸素の混入による結晶品質劣化を防止するために
、ドーパントとともにハロゲン化合物およびアルミニウ
ムを利用する。
において、熱分解による目的不純物の析出に伴う効率の
低下、酸素の混入による結晶品質劣化を防止するために
、ドーパントとともにハロゲン化合物およびアルミニウ
ムを利用する。
本発明は半導体気相処理方法に解するもので、さらに詳
しく言えば、半導体結晶の気相エピタキシャル成長法に
おける不純物のドーピング方法の改善に関するものであ
る。
しく言えば、半導体結晶の気相エピタキシャル成長法に
おける不純物のドーピング方法の改善に関するものであ
る。
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造工程における薄膜結晶の
形成に気相エピタキシャル成長法が利用され、密閉管方
式ではハロゲンが用いられ、蒸気圧の小さい■族元素の
輸送に使用する。多重薄膜層形成や所定の厚さの結晶層
を得るには開放管方式が利用される。
形成に気相エピタキシャル成長法が利用され、密閉管方
式ではハロゲンが用いられ、蒸気圧の小さい■族元素の
輸送に使用する。多重薄膜層形成や所定の厚さの結晶層
を得るには開放管方式が利用される。
化合物半導体の気相成長に用いるドーパントとしては種
々の物質の蒸気が利用されているが、Ｆｅ（ＣＯ）５
、 Ｃｒ＜Ｃ０）６．（Ｃｒｙ、） ＣＪ！ｚなど酸素
を含むドーパントの使用においては、■酸素の混入によ
って特性が劣化する（Ｇａ ＡβＡｓ＋ Ｉｎ ＡｌＡ
ｓなどの場合）、■ドーピング中に熱分解が進行し、目
的不純物が半導体内に導入されない、というような制限
があり、良質な結晶が得られない問題がある。
々の物質の蒸気が利用されているが、Ｆｅ（ＣＯ）５
、 Ｃｒ＜Ｃ０）６．（Ｃｒｙ、） ＣＪ！ｚなど酸素
を含むドーパントの使用においては、■酸素の混入によ
って特性が劣化する（Ｇａ ＡβＡｓ＋ Ｉｎ ＡｌＡ
ｓなどの場合）、■ドーピング中に熱分解が進行し、目
的不純物が半導体内に導入されない、というような制限
があり、良質な結晶が得られない問題がある。
例えばＦｅ（Ｃｏ）５をドーパントとして用いる場合に
、Ｆｅが熱分解してドーパント導入管（ドーパントライ
ン）上に堆積したり、または酸素が１１□０となって結
晶に入り結晶の形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）を劣化さ
せる。
、Ｆｅが熱分解してドーパント導入管（ドーパントライ
ン）上に堆積したり、または酸素が１１□０となって結
晶に入り結晶の形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）を劣化さ
せる。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたちので、酸素
を含む物質を源（ソース）とする半導体への不純物を効
果的に利用する方法を提供するものである。
を含む物質を源（ソース）とする半導体への不純物を効
果的に利用する方法を提供するものである。
第１図と第２図は本発明実施例に用いる装置の断面図で
ある。
ある。
第１図と第２図において、１１は反応管、１２はガス導
入管、１３はドーピングライン、工４は基板ホルダ、１
５はＩｎＰ基板、１６はインジウムソースを含むボート
、１７はヒータ、１８はキャップ、１９は排気管、２０
は八（１，Ｇａ合金、２１は補助ヒータ、２２はソース
インジウムである。
入管、１３はドーピングライン、工４は基板ホルダ、１
５はＩｎＰ基板、１６はインジウムソースを含むボート
、１７はヒータ、１８はキャップ、１９は排気管、２０
は八（１，Ｇａ合金、２１は補助ヒータ、２２はソース
インジウムである。
本発明の方法においては、気相を通じて不純物を半導体
結晶内に導入するに際し、不純物のソースとして酸素原
子を含む化合物の蒸気を用いる場合に、該化合物の蒸気
に加え、ＩＩｃβ、 ＡｓＣｅ ３ 。
結晶内に導入するに際し、不純物のソースとして酸素原
子を含む化合物の蒸気を用いる場合に、該化合物の蒸気
に加え、ＩＩｃβ、 ＡｓＣｅ ３ 。
ＰＣＲ３、ＣＥ２＋ Ｂｒ２などのハロゲン化合物蒸気
を用いるものであり、第１図において、成長ガス（ＰＣ
ｅ ３ ＋ １１２ ）は成長ガス導入管１２を通し
、ドーパント （Ｆｅ（ＣＯ）ｓ ＋ ）１２ ）ガ
スはドーピングライン１３を通しそれぞれ反応管１１内
に供給され、上記方法の実施に際して成長ガスはＡｌ
、 Ｇａ、 Ｉｎなどの液体金属に接触せしめられた後
に半導体の処理に適用される。
を用いるものであり、第１図において、成長ガス（ＰＣ
ｅ ３ ＋ １１２ ）は成長ガス導入管１２を通し
、ドーパント （Ｆｅ（ＣＯ）ｓ ＋ ）１２ ）ガ
スはドーピングライン１３を通しそれぞれ反応管１１内
に供給され、上記方法の実施に際して成長ガスはＡｌ
、 Ｇａ、 Ｉｎなどの液体金属に接触せしめられた後
に半導体の処理に適用される。
例えばＦｅ（ＣＯ）５の場合、それは熱分解のためにＦ
ｅとＣＯガスとになる。Ｆｅの蒸気圧は半導体製造温度
では十分に低く、ドーピングライン上に析出するのであ
るが、この析出を防止するために、ＦｅをＦｅｆｆ２
、 Ｆｅα３の如きハロゲン化合物にする。その手段と
してハロゲン元素源を不純物ソースと同時に使用する。
ｅとＣＯガスとになる。Ｆｅの蒸気圧は半導体製造温度
では十分に低く、ドーピングライン上に析出するのであ
るが、この析出を防止するために、ＦｅをＦｅｆｆ２
、 Ｆｅα３の如きハロゲン化合物にする。その手段と
してハロゲン元素源を不純物ソースと同時に使用する。
また熱分解で生成したＣＯは、酸素と結合しやすい物質
例えばｌと接触させ、Ａｌ１２０３とＣ（炭素）として
析出せしめる。
例えばｌと接触させ、Ａｌ１２０３とＣ（炭素）として
析出せしめる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
ＩｎＰの気相成長を第２図を参照して説明すると、高抵
抗なＩｎＰをエピタキシャル成長するために、Ｆｅ（Ｃ
ｏ、＞ｓをドーパントとして用いた。Ｆｅ（ＣＯ）５
＋！１２をドーピングライン１２を通して反応管１１内
に供給した場合、基板１５上のＩｎＰの結晶はノンドー
プの場合に比べて高抵抗のＩｎＰという目的に反し、ｐ
形の結晶となった（成長温度６９０℃、Ｉｎソース温度
８００℃、Ｐα３モル比２ Ｘ １０−２モル、ガス流
速５００ ｍｌ！ ７分、ドーパントガス流ｍ １００
ｍ１２７分）。このことは、Ｆｅがドーピングライン
１３上に析出し、ＣＯが反応管１１内に導入され、この
ＣＯから炭素がＩｎＰ内にドープされたためと解される
。
抗なＩｎＰをエピタキシャル成長するために、Ｆｅ（Ｃ
ｏ、＞ｓをドーパントとして用いた。Ｆｅ（ＣＯ）５
＋！１２をドーピングライン１２を通して反応管１１内
に供給した場合、基板１５上のＩｎＰの結晶はノンドー
プの場合に比べて高抵抗のＩｎＰという目的に反し、ｐ
形の結晶となった（成長温度６９０℃、Ｉｎソース温度
８００℃、Ｐα３モル比２ Ｘ １０−２モル、ガス流
速５００ ｍｌ！ ７分、ドーパントガス流ｍ １００
ｍ１２７分）。このことは、Ｆｅがドーピングライン
１３上に析出し、ＣＯが反応管１１内に導入され、この
ＣＯから炭素がＩｎＰ内にドープされたためと解される
。
なお、成長結晶の表面は凹凸となった。
そこで、Ｆｅ （ＣＯ）５に加えガス導入管１２を通し
てｐＣ，ｅ３蒸気（ＰＣｅ３＋Ｈ２）をガス導入管１２
を通して反応管１１内に供給した場合、ドーピングライ
ン１３上のＦｅの析出は認められなかったが、結晶の特
性はｐ形で上記した場合とあまり違わなかった。
てｐＣ，ｅ３蒸気（ＰＣｅ３＋Ｈ２）をガス導入管１２
を通して反応管１１内に供給した場合、ドーピングライ
ン１３上のＦｅの析出は認められなかったが、結晶の特
性はｐ形で上記した場合とあまり違わなかった。
さらに、第１図に示されるように、Ｆｅ（ＣＯ）５とＰ
Ｃ）ｅａ蒸気を含むガス（Ｆｅ（ＣＯ）ｓ ＋ ＰＣＪ
！ ３ ＋ Ｈ２）を、ドーピングライン１２内に配置
され補助ヒータ２１で加熱されるＧａとＡｆｆの１：１
合金（符号２０で示す）上を通過させて反応管１１に供
給したところ（ガス導入管１２からはＰαａ＋１１ｚガ
スが供給される状態で）、ｌＯ６９ｃｍ以上の抵抗値の
ｆｎＰ結晶が基板１５上に気相成長された。なお、Ｇａ
・ ｉの合金の代りに、またはそれと共に、酸素と結合
し、結合生成物の蒸気圧が十分に低い元素または化合物
を用いてもよく、その代表的なものはトリメチルアルミ
ニウム、トリメチルガリウムなどである。
Ｃ）ｅａ蒸気を含むガス（Ｆｅ（ＣＯ）ｓ ＋ ＰＣＪ
！ ３ ＋ Ｈ２）を、ドーピングライン１２内に配置
され補助ヒータ２１で加熱されるＧａとＡｆｆの１：１
合金（符号２０で示す）上を通過させて反応管１１に供
給したところ（ガス導入管１２からはＰαａ＋１１ｚガ
スが供給される状態で）、ｌＯ６９ｃｍ以上の抵抗値の
ｆｎＰ結晶が基板１５上に気相成長された。なお、Ｇａ
・ ｉの合金の代りに、またはそれと共に、酸素と結合
し、結合生成物の蒸気圧が十分に低い元素または化合物
を用いてもよく、その代表的なものはトリメチルアルミ
ニウム、トリメチルガリウムなどである。
本発明者の実験によると、Ｆｅ（Ｃす５の他に、Ｃｒ
（ＣＯ） ６ 、 Ｃｒ０１梗２などのドーパントの場
合にも上記の方法は適用可能である。さらに、塩化物系
の気相成長法のみでなく、八βを含むＧａ ｉ Ａｓ。
（ＣＯ） ６ 、 Ｃｒ０１梗２などのドーパントの場
合にも上記の方法は適用可能である。さらに、塩化物系
の気相成長法のみでなく、八βを含むＧａ ｉ Ａｓ。
Ｉｎ Ａｊ！ Ａｓなどの化合物半導体の熱分解法（Ｍ
Ｏ−ＣＶＤ法）にも適用可能であり、酸素のドーピング
によるのではなく、ＣｒやＦｅ等の深い準位の不純物の
導入による高抵抗結晶の成長が可能である。
Ｏ−ＣＶＤ法）にも適用可能であり、酸素のドーピング
によるのではなく、ＣｒやＦｅ等の深い準位の不純物の
導入による高抵抗結晶の成長が可能である。
以上述べてきたように本発明によれば、酸素の混入のな
いモルホロジーの良好な結晶が得られ、しかも不純物の
ドーピングの効率が高くなる効果がある。
いモルホロジーの良好な結晶が得られ、しかも不純物の
ドーピングの効率が高くなる効果がある。
第１図と第２図は本発明実施例の断面図である。
第１図と第２図において、
１１は反応管、
１２はガス導入管、
１３はドーピングライン、
１４は基板ホルダ、
１５はＩｎＰ基板、
１６はボート、
１７はヒータ、
１８はキャップ、
１９は排気管、
２０はＧａ−Ａｌ！合金、
２１は補助ヒータ、
２２はソースインジウムである。
本発明Ｓ！党例灯面超
第１図
状來例折面圓
第２図
Claims (4)
- （１）酸素原子を含む化合物の蒸気を不純物のソースと
しドーピングライン（１３）を通し気相反応管（１１）
内に配置された基板（１５）上の半導体結晶内に導入す
るに際して、 ハロゲン化合物蒸気をガス導入管（１３）を通し不純物
とともに反応管（１１）内に導入することを特徴とする
半導体気相処理方法。 - （２）酸素原子を含む化合物の蒸気とハロゲン化合物蒸
気をドーピングライン（１３）内の加熱された酸素と結
合する液体金属（２０）に接触させた後反応管（１１）
内に導入することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - （３）酸素と結合し、結合生成物の蒸気圧が低い元素ま
たは化合物を前記液体金属とともにまたは液体金属に代
えて用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の方法。 - （４）前記物質がトリメチルアルミニウム、トリメチル
ガリウムまたはそれに類似の物質であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18227585A JPS6242517A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 半導体気相処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18227585A JPS6242517A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 半導体気相処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242517A true JPS6242517A (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=16115415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18227585A Pending JPS6242517A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 半導体気相処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6242517A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01202829A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-08-15 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 電子装置の製造方法および使用する反応容器 |
| US5539146A (en) * | 1993-04-09 | 1996-07-23 | Yamaha Corporation | Performance information analyzer and chord detection device associated therewith |
| USRE38477E1 (en) * | 1993-04-09 | 2004-03-30 | Yamaha Corporation | Performance information analyzer and chord detection device associated therewith |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP18227585A patent/JPS6242517A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01202829A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-08-15 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 電子装置の製造方法および使用する反応容器 |
| US5539146A (en) * | 1993-04-09 | 1996-07-23 | Yamaha Corporation | Performance information analyzer and chord detection device associated therewith |
| USRE38477E1 (en) * | 1993-04-09 | 2004-03-30 | Yamaha Corporation | Performance information analyzer and chord detection device associated therewith |
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