JPS6272116A - ド−ピング方法 - Google Patents

ド−ピング方法

Info

Publication number
JPS6272116A
JPS6272116A JP21288485A JP21288485A JPS6272116A JP S6272116 A JPS6272116 A JP S6272116A JP 21288485 A JP21288485 A JP 21288485A JP 21288485 A JP21288485 A JP 21288485A JP S6272116 A JPS6272116 A JP S6272116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic tin
tin compound
gas
container
dilution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP21288485A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0652718B2 (ja
Inventor
Naoyoshi Maeda
尚良 前田
Masashi Isemura
雅士 伊勢村
Masahiko Hata
雅彦 秦
Noboru Fukuhara
昇 福原
Kenichi Sarara
讃良 憲一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP60212884A priority Critical patent/JPH0652718B2/ja
Publication of JPS6272116A publication Critical patent/JPS6272116A/ja
Publication of JPH0652718B2 publication Critical patent/JPH0652718B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はm−v族化合物半導体の有機金属化学的気相成
長法(以下MOCVD法と略称する)におけるドーピン
グ方法に関し、特にそのドーピング原料である有機金属
化合物の供給方法に関する。
GaAsで代表される[1−V族化合物半導体のn型単
結晶薄膜をエピタキシャル成長させる場合は、不純物と
して硫黄(S)、セレン(Se)、シリコン(Si)、
スズ(Sn)等が通常ドーピングされる。
これら不純物の中で特にSnはGaAs結晶中での拡散
係数が小さく、そのためエピタキノヤル膜作成後の素子
化の工程で熱処理を受けてもドープした不純物のプロフ
ァイルの”ダレ” といった現象を起こし難い特長を存
している。よって液相法によるエピタキシャル成長では
、従来からSnが用いられてきた実績がある。
一方、気相成長法であるMOCVD法ではこのように長
所のあるSnをドープする場合は、前駆体とじて有機ス
ズ化合物を用いる必要がありテトラメルスズ(TMSn
)やテトラエチルスズ(TESn)が有効であることは
、Journal of Gysta! Growth
第68巻(1984)第60−64及び65−70頁で
既にに報告されている。
しかしながら、上記文献からも明らかなように成長反応
室へはこの化合物を蒸気にして輸送することが必要であ
る。
すなわち、第1図に示したように原料の液体有機スズ化
合物1を冷媒2の入った恒温構3内におかれたバブラー
(T発器)4に充填し、これ゛、水素等のキャリヤーガ
スを流fft調節器(MFC)6で所定の流量に調節し
、バブラー4に導入する。この際、切換弁7.8は開の
状態、9は閉の状態にしておく。バブリングにより有機
スズ化合物の飽和蒸気としたものをライン10を通して
反応室(図示せず)へ供給するが、予めトリメチルガリ
ウム(TMG)、アルシン(Asf13)等を含むガス
と混合して反応室へ供給する。
この場合、Snの供給量はキャリアーガス量とバブラ一
温度を厳密に制御することにより求めることとなる。
ところが、従来からのこのような供給方法では再現性良
く均一にドーピングすることは非常に困難であり、現実
には後述の比較例に挙げたように不満足な結果しか得ら
れないことが判った。
この原因として一般的に次のことが考えられる。すなわ
ち、通常のドーピングずべき濃度は多くとも10目〜1
0′9個/cI113 のレベルであるから、分解効率
の差を無視するとして、トリメチルガリウム(TMGa
)等の■族側原料4度の1/1000〜1/10000
の4麿を制御する必要がある。
通常のMOCVD法ではTMGaは〜10− ’mol
e/minの供給量であるから結局ドーパント量は10
−8〜10− ”mole/winに制御する必要があ
る。
この量を現行の?R量調節器(MFC)と、温度制御さ
れたバブリングシステムとの併用で達成することは、は
とんど不可能に近い。何故ならば例えば、供給する場合
には実質的にはキャリヤー流量を0.01m1/min
で制御しなければならなく、通常のMFCではこれは不
可能である。逆にMFCの制御範囲内になる、例えば、
1 ml/winのキャリアー供給量にするには、バブ
ラ一温度は一80℃まで冷却する必要があり、TMSn
の凝固点以下となってバブリングには不都合が生じる。
更に、バブラーのディップチューブの実際的な口径に対
して、バブリングガスがl ml/minの供給lでは
過少であるため、バブリング気泡の生しる間隔が数回7
分となってしまって脈流を生しる原因となっている。
この脈流はJournal of Crystal G
rowth 第68巻 第412頁(1984)でも考
察されている通りである。
本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、上記の欠点
を改良するものである。
すなわち、本発明は容器に予めキャリアーガスで所望の
/a変まで希釈した有機スズ原料を調製し、該シリンダ
ーから原料有機スズ化合物の所定量をNFCにより反応
室へ供給することを特徴とするMOCVDにおけるドー
ピング方法を提供するものである。
本発明によれば、バブリングを行わないため脈流の心配
がなく、また胞和茎気法を採らないため、有機スズ原料
を充分な希薄濃度でキャリアーガスで希釈できる。従っ
て、NFCの制御可能な範囲に入るガス量で供給できる
こととなり、制i:llIが容易で、かつ均一で再現性
に優れたドーピングをすることができる。
また、温度制御の必要がなく 、NFCにょリイ】度の
定まったガス量を制御するだけで良いためg置が簡単に
なるという利点もある。
以下、本発明について詳述する。
本発明のドーピング法は従来公知の■−■族半導体、す
なわちGaAs、 GaAlAs、 InP、InAI
P等のMOCVD法による製造において好適に採用でき
る。
本発明において、使用する有機スズ化合物としては(C
lli)4Sn、(Czlls)aSnが好ましく、希
釈用のキャリアーガスとしては、H2、N2、Ar、、
He等の有機スズ化合物と反応しない不活性ガスが好ま
しい。
但し、H2やHeガスと有機スズ化合物原料とを容器中
でガス混合する場合、若干の注意を払う必要があり、均
一的な混合状態となるために長時間の熟成時間が不可欠
である。これを怠ると、容器内の4度分析値が一定せず
再現性が不定となる原因になる。従って、これを避ける
ため、N8ガスで混合するのが好ましい。
希釈の濃度は、原ネ4の有機スズ化合物が液化しない範
囲で任意に決めることができる力< MFCの数ml/
min〜数10 ml/winの範囲が現実的に制御容
易な供給量とすると、通常のドーピングレベルが結晶中
不純物濃度で10皇6〜101個/cII+3であるか
ら容器内の有機スズ化合物濃度は0.2ppm〜200
ppmの範囲が実用的である。
原料有機スズ化合物の供給量の制御には、バブリング法
とは異なりシリンダーの厳密な温度制御■は不要であり
、7肩度の一定した希釈ガスをMFCにより一定量を反
応室へ送るだけで良い。
すなわち、温度を厳密に制御するための高価な恒温槽と
その制御システム、第1図に例示したような?jl H
な形状をしたバブラーとこれに付随したガス切替弁類が
不要という(所を併せもつ。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明
はこれらに限定されるものではない。
実施例 第2図に示したシリンダー容器11にドーピング用のT
MSnを窒素ガスに希釈しTMSn i: rf−2,
5ppmとしたガス12を減圧弁13を通してMFC6
によりloml/minの流量でライン14へ導き、G
aAs成長用のキャリアー水素(9000ml/m1n
)、  アルシン(Asll*、 15m1/m1n)
  ガスと混合し、更にこれに第1図に示した蒸発2=
(バブラー)4を用いてTMGaをバブラ一温度−10
℃でバブル用水素(15ml/+in)に飽和させた7
MGaガスを混合しりTMSn、 AsL、 TMGa
の混合原料ガスを縦型の反応成長室(図示せず)へ上方
か:)導入する。
反応室中央部に高周波誘導加軌できるグラファイト製支
持台があり、この上に (100)面GaAs1ij結
晶基板を置き、成長1麿650℃に加執し、前記導入原
料ガスを吹付けてエビタキンヤル成長を実施した。2時
間の成長時間で約6μmの膜厚まで成長した。
第3図のaにこのようにして得られたエビタキンヤル成
長膜中の不純物l4度のイエさ方向プロファイルをと8
式電解研磨法によるC−■測定により求めた結果を示し
た。非常に均一なプロファイルが得られていることが良
く理解される。
比較例 TMSnドーパントの反応室への輸送方法を、従来の奈
発器(第1図)を用いた以外は実施例と全く同し条件で
成長を行った。 TMSnの蒸発条件は実施例の場合と
供給TMSnを同じにするためにバブラ一温度−80℃
、バブル用Hzガス導入f!tO,2ml/+inから
最大10m1/minまで流れるMFCを用いて調節し
た。
成長膜の不純物7農度プロファイルを同し手法で求め、
図3のb に示した。
実施例の膜とは異なり、均一なドーピングが起こってい
ないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMOCVD装置の液体ドーパント供給部
(蒸発用バブラー)の−例のブロック図、第2図は本発
明の実施例のブロック図、第3図a、bはそれぞれ、実
施例、比較例で得られたGaAs膜中の不純物濃度の濶
さ方向プロファイルである。 4・・・・・バブラー(蒸発器) 6    ・  ・  ・  ・ 流 量 調 節 器
  (MFC)11・・・・シリンダー容器 第 2 図 第 3 図 手続補正書(方式) %式% 2、発明の名称 ドーピング方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所  大阪市東区北浜5丁目15番地住所  大阪市
東区北浜5丁目15番地住友化学工業株式会社内 +i
”’ ” ’ :”5.I 5、補正命令の日付 昭和61年1月28日(発送日) 6、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 7、補正の内容 明細書第9頁第19〜第10頁第2行「第3図a、bは
それぞれ−・・−−−−プロファイルである。 」を「第3図は実施例および比較例で得られたCaAs
膜中の不純物濃度の深さ方向の分布を示す図で縦軸は不
純物l肩度、横軸は深さを示す。」に訂正する。 以  上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)III−V族の化合物半導体の有機金属化学的気相
    成長法において、ドーパント原料の有機スズ化合物蒸気
    を容器に希釈ガスであらかじめ希釈して用いることを特
    徴とするドーピング方法。
  2. (2)有機スズ化合物が(CH_3)_4Snまたは(
    C_2H_3)_4Snである特許請求の範囲第(1)
    項記載のドーピング方法。
  3. (3)希釈ガスがN_2、Ar、H_2またはHeであ
    る特許請求の範囲第(1)または(2)項記載のドーピ
    ング方法。
JP60212884A 1985-09-26 1985-09-26 ド−ピング方法 Expired - Fee Related JPH0652718B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60212884A JPH0652718B2 (ja) 1985-09-26 1985-09-26 ド−ピング方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60212884A JPH0652718B2 (ja) 1985-09-26 1985-09-26 ド−ピング方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6272116A true JPS6272116A (ja) 1987-04-02
JPH0652718B2 JPH0652718B2 (ja) 1994-07-06

Family

ID=16629853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60212884A Expired - Fee Related JPH0652718B2 (ja) 1985-09-26 1985-09-26 ド−ピング方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0652718B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484620A (en) * 1987-09-26 1989-03-29 Ricoh Kk Mocvd process
KR100549090B1 (ko) * 2003-01-08 2006-02-06 이명기 유기물 기상 증착장치용 증발기구

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60500954A (ja) * 1983-04-04 1985-06-27 ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− Mocvd成長エピタキシヤル半導体層用のテトラメチルスズド−パント源

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60500954A (ja) * 1983-04-04 1985-06-27 ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− Mocvd成長エピタキシヤル半導体層用のテトラメチルスズド−パント源

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484620A (en) * 1987-09-26 1989-03-29 Ricoh Kk Mocvd process
KR100549090B1 (ko) * 2003-01-08 2006-02-06 이명기 유기물 기상 증착장치용 증발기구

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0652718B2 (ja) 1994-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4404265A (en) Epitaxial composite and method of making
US3394390A (en) Method for making compond semiconductor materials
JPH0688871B2 (ja) 化学ビ−ム堆積法
JPS63227007A (ja) 気相成長方法
JPH01103996A (ja) 化合物半導体の気相成長法
JPS6272116A (ja) ド−ピング方法
US4407694A (en) Multi-range doping of epitaxial III-V layers from a single source
JPH0510317B2 (ja)
EP0212910A2 (en) Method and apparatus for the chemical vapour deposition of III-V semiconductors utilizing organometallic and elemental pnictide sources
JPS61275191A (ja) GaAs薄膜の気相成長法
JPH01261818A (ja) 高抵抗AlGaAs混晶の気相成長方法
JPS6373617A (ja) 化合物半導体の気相成長法
Koukitu et al. Vapor-phase epitaxial growth of GaAs by the single flat temperature zone method
JPS61205696A (ja) 3−5族化合物半導体の気相成長装置
JPH02126632A (ja) 化合物半導体結晶層の気相成長方法及びそれに用いる反応管
JPS6124227A (ja) 気相成長装置
JPH06314658A (ja) 気相成長装置
JPS63190330A (ja) 有機金属気相成長方法
JPS5826655B2 (ja) ケツシヨウセイチヨウホウ
JPS6381813A (ja) 気相成長方法
JPS60245214A (ja) 化合物半導体結晶の気相成長方法
JPS61176111A (ja) 化合物半導体薄膜の製造方法
JPH01141899A (ja) 3−5族化合物半導体の気相成長方法
JPH04151821A (ja) 化合物半導体の気相成長方法
JPH03133123A (ja) 有機金属気相成長法

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees