JPS63108730A - ３−５族化合物半導体のアニ−ル法 - Google Patents
３−５族化合物半導体のアニ−ル法Info
- Publication number
- JPS63108730A JPS63108730A JP25497086A JP25497086A JPS63108730A JP S63108730 A JPS63108730 A JP S63108730A JP 25497086 A JP25497086 A JP 25497086A JP 25497086 A JP25497086 A JP 25497086A JP S63108730 A JPS63108730 A JP S63108730A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- compound semiconductor
- gaas
- semiconductor
- liquid
- 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.)
- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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、ＧａＡｓ化合物半導体のようなｍ−ｖ族化合
物半導体のアニール法に関わる。
物半導体のアニール法に関わる。
本発明は、ＧａＡｓのようなｍ−ｖ族化合物半導体のア
ニール処理をこの化合物半導体を構成する■族元素を主
体とする液体中に浸漬して行うことによって良好にアニ
ールの所期の目的を確実に果たすことができるようにす
る。
ニール処理をこの化合物半導体を構成する■族元素を主
体とする液体中に浸漬して行うことによって良好にアニ
ールの所期の目的を確実に果たすことができるようにす
る。
ｍ−ｖ族化合物半導体、特にＧａＡｓ半導体結晶は高速
ＦＥＴあるいは集積回路等に広く用いられるに至ってい
る。この場合半導体基板すなわち半導体サブストレイト
として高純度の半絶縁性のＧａＡｓ基板上にＧａＡｓ化
合物半導体層をエピタキシャル成長して目的とする半導
体装置を構成するという方法が屡々採られる。この場合
、そのエピタキシャル成長の基板は結晶性に優れている
ことが要求され、これに高抵抗が要求される場合におい
て高純度の半絶縁性を呈することが必要となる。この種
の半絶縁性ＧａＡｓ結晶は、例えばＨＢ法（水平ブリッ
ジマン法）によって形成される。また、他の方法として
Ｌ Ｅ Ｃ法（液体封止引上法）あるいはＦＥＣ法（完
全液体封止引上法）等によるときは結晶性に優れた結晶
が得られるとされている。しかしながら、いずれの方法
によって得たＧａＡｓ結晶インゴットにおいてもこのイ
ンゴット、あるいはＧａＡｓ結晶体から切り出した基板
をアニールすることによって抵抗率ρを例えば１０’〜
ｉｏ’Ω・備に向上し且つ各部均一化することができ、
またその移動度μを例えば６×１ＯＪｃ！Ｊ／ｖ−３に
高め且つ均一化することができること、史にＥＬ２
（光吸収体）濃度の改善がはかられることが知られてい
る。 （例えばセミコンダクタワールド（Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ） １９Ｂ５．６．９４
〜１００ Ｑあるいは特開昭５８−１７５８２８号公報
参照）。
ＦＥＴあるいは集積回路等に広く用いられるに至ってい
る。この場合半導体基板すなわち半導体サブストレイト
として高純度の半絶縁性のＧａＡｓ基板上にＧａＡｓ化
合物半導体層をエピタキシャル成長して目的とする半導
体装置を構成するという方法が屡々採られる。この場合
、そのエピタキシャル成長の基板は結晶性に優れている
ことが要求され、これに高抵抗が要求される場合におい
て高純度の半絶縁性を呈することが必要となる。この種
の半絶縁性ＧａＡｓ結晶は、例えばＨＢ法（水平ブリッ
ジマン法）によって形成される。また、他の方法として
Ｌ Ｅ Ｃ法（液体封止引上法）あるいはＦＥＣ法（完
全液体封止引上法）等によるときは結晶性に優れた結晶
が得られるとされている。しかしながら、いずれの方法
によって得たＧａＡｓ結晶インゴットにおいてもこのイ
ンゴット、あるいはＧａＡｓ結晶体から切り出した基板
をアニールすることによって抵抗率ρを例えば１０’〜
ｉｏ’Ω・備に向上し且つ各部均一化することができ、
またその移動度μを例えば６×１ＯＪｃ！Ｊ／ｖ−３に
高め且つ均一化することができること、史にＥＬ２
（光吸収体）濃度の改善がはかられることが知られてい
る。 （例えばセミコンダクタワールド（Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ） １９Ｂ５．６．９４
〜１００ Ｑあるいは特開昭５８−１７５８２８号公報
参照）。
上述したＧａＡｓに対するアニールは、例えば８００〜
１０００℃の温度で数時間以上熱処理を行う。
１０００℃の温度で数時間以上熱処理を行う。
この場合、雰囲気として不活性ガスあるいは砒素（Ａｓ
）圧下で行う。つまり、この場合、ＧａＡｓ結晶は、熱
処理中にこれらの雰囲気にさらされている０通常不活性
ガスを用いる場合は、開管法によるものであり、この場
合ＧａＡｓ１ｌｔｊ晶表面から砒素が解離し、ＧａＡｓ
の組成にずれが生じて比抵抗が低下する虞れが生じ、ま
た砒素の解離によって表面が荒れたり逆に不活性ガスに
含まれる汚染物質がにａＡｓ結晶中へと拡散したりして
所期の目的を果たすことができない場合が生じるという
問題点がある。
）圧下で行う。つまり、この場合、ＧａＡｓ結晶は、熱
処理中にこれらの雰囲気にさらされている０通常不活性
ガスを用いる場合は、開管法によるものであり、この場
合ＧａＡｓ１ｌｔｊ晶表面から砒素が解離し、ＧａＡｓ
の組成にずれが生じて比抵抗が低下する虞れが生じ、ま
た砒素の解離によって表面が荒れたり逆に不活性ガスに
含まれる汚染物質がにａＡｓ結晶中へと拡散したりして
所期の目的を果たすことができない場合が生じるという
問題点がある。
また、一方封管法により砒素圧化でアニール処理を行う
場合は、上述の問題点は改善されるものの封止管にする
ための作Ｖの畑雑ざ、さらに封止管を構成する石英管の
再使用の困難さ、さらに有害な砒素を取り扱うという安
全上の問題点がある。
場合は、上述の問題点は改善されるものの封止管にする
ための作Ｖの畑雑ざ、さらに封止管を構成する石英管の
再使用の困難さ、さらに有害な砒素を取り扱うという安
全上の問題点がある。
本発明は上述した諸問題を解決し、アニールによってＧ
ａＡｓ組成に変動を来したり、また表面に荒れを生じさ
せたり不純物の取り込みを生じたり、有害な砒素を取り
扱うというよ・うな不都合を効果的に回避してアニール
の所期の目的を確実に達成することのできる■−■族化
合物半導体のアニール法を提供する。
ａＡｓ組成に変動を来したり、また表面に荒れを生じさ
せたり不純物の取り込みを生じたり、有害な砒素を取り
扱うというよ・うな不都合を効果的に回避してアニール
の所期の目的を確実に達成することのできる■−■族化
合物半導体のアニール法を提供する。
本発明は、第１図に示すように容器（１）内に、アニー
ル処理を行おうとするｍ−ｖ族化合物干導体、例えばＧ
ａＡｓインゴットあるいはウェファをこの化合物半導体
を構成する■族元素すなわち一般に比較的融点の低く少
くともアニール処理温度以下の温度で液体となる■族元
素、例えばＧａを主体とする液体、例えばＧａ単体の液
体あるいはこのＧａとＧａＡｓとの液体に■族元素例え
ばＡｓを含ましめた液体（３）を収容する。そして、こ
の液体（３）にアニールを行おうとする被アニールｍ−
ｖ族化合物半導体（２）を浸漬して、この容器（１）を
加熱炉（４）中に配置して加熱炉（４）内に不活性ガス
を送給し、開管法によって例えば８００〜１０００’ｃ
の加熱処理を施して目的とするアニールを行う、図にお
いて（５）は加熱炉（４）の加熱手段で、（６）はその
炉心管を示す。
ル処理を行おうとするｍ−ｖ族化合物干導体、例えばＧ
ａＡｓインゴットあるいはウェファをこの化合物半導体
を構成する■族元素すなわち一般に比較的融点の低く少
くともアニール処理温度以下の温度で液体となる■族元
素、例えばＧａを主体とする液体、例えばＧａ単体の液
体あるいはこのＧａとＧａＡｓとの液体に■族元素例え
ばＡｓを含ましめた液体（３）を収容する。そして、こ
の液体（３）にアニールを行おうとする被アニールｍ−
ｖ族化合物半導体（２）を浸漬して、この容器（１）を
加熱炉（４）中に配置して加熱炉（４）内に不活性ガス
を送給し、開管法によって例えば８００〜１０００’ｃ
の加熱処理を施して目的とするアニールを行う、図にお
いて（５）は加熱炉（４）の加熱手段で、（６）はその
炉心管を示す。
上述の本発明方法によれば、被アニール■−■族化合物
半導体（２）例えばＧａＡｓを、Ｇａを主体とする液体
（３）中に浸漬した状態でアニールを行うので、化合物
半導体例えばＧａＡｓ半導体（２）からのＡｓの蒸発を
抑制し乍ら目的とするアニールを行うことができ、この
化合物半導体（２）の組成にずれを生じさせることが効
果的に回避される。特に液体（３）中にＧａＡｓを混入
させておくときはＧａＡｓ半導体（２）からのＡｓのと
び出しを、より効果的に抑制できる。また、半導体（２
）を液体（３）中でアニールするので、加熱炉（４）中
に送り込まれる不活性ガスが直接的に半導体（２）に接
触することがないので、この半導体（２）中への不純物
の拡散が回避され、また例えば液体（３）としてＧａを
用いる場合、その熱伝導率が高いことによって半導体（
２）の全域に渡って均一温度のアニール処理を行うこと
ができるので、良好なアニール効果が得られる。さらに
またＧａ液体（３）中に、半導体（２）に含まれる不要
不純物例えばＣｕ１Ｑ子のゲッタリングがなされる効果
もあり、半導体（２）がより高純度化されて結晶欠陥等
の発生がより効果的に抑制される。
半導体（２）例えばＧａＡｓを、Ｇａを主体とする液体
（３）中に浸漬した状態でアニールを行うので、化合物
半導体例えばＧａＡｓ半導体（２）からのＡｓの蒸発を
抑制し乍ら目的とするアニールを行うことができ、この
化合物半導体（２）の組成にずれを生じさせることが効
果的に回避される。特に液体（３）中にＧａＡｓを混入
させておくときはＧａＡｓ半導体（２）からのＡｓのと
び出しを、より効果的に抑制できる。また、半導体（２
）を液体（３）中でアニールするので、加熱炉（４）中
に送り込まれる不活性ガスが直接的に半導体（２）に接
触することがないので、この半導体（２）中への不純物
の拡散が回避され、また例えば液体（３）としてＧａを
用いる場合、その熱伝導率が高いことによって半導体（
２）の全域に渡って均一温度のアニール処理を行うこと
ができるので、良好なアニール効果が得られる。さらに
またＧａ液体（３）中に、半導体（２）に含まれる不要
不純物例えばＣｕ１Ｑ子のゲッタリングがなされる効果
もあり、半導体（２）がより高純度化されて結晶欠陥等
の発生がより効果的に抑制される。
容器（１）は、例えば石英管あるいはＰＢＮ （パイロ
リックボロンナイトライド）によって構成する。
リックボロンナイトライド）によって構成する。
容Ｗ （１）内にＧａとＧａＡｓとによる液体（３）を
収容し、ＧａＡｓ半導体（２）、例えばＨＢ法、ＬＥＣ
法、ＦＥＣ法等によって育成したＧａＡｓ結晶インゴッ
ト或いはこれより切り出したＧａＡｓ半導体（２）を全
体が液体（３）中に浸されるように容器＋１１内に入れ
、加熱炉（４）中に導入してアニールする。
収容し、ＧａＡｓ半導体（２）、例えばＨＢ法、ＬＥＣ
法、ＦＥＣ法等によって育成したＧａＡｓ結晶インゴッ
ト或いはこれより切り出したＧａＡｓ半導体（２）を全
体が液体（３）中に浸されるように容器＋１１内に入れ
、加熱炉（４）中に導入してアニールする。
他の例としては第２図に示すように容器＋１１内に収容
した例えばＧａとＧａＡｓによる■原液体（３）上にさ
らに８２ （ｂ等の液体（３）に比し比重の小さい他の
液体（７）を配置してＧａＡｓ半導体（２）及びＧａ液
体（３）からのＱａないしはＡｓの蒸発を阻止するよう
になし得る。この日２０３とＧａとは比重が相違するこ
とから層状に堆積された状態を保持され、またＢ２Ｏ３
はその融点が５００℃程度であるのでアニール処理温度
では液状を保持している。
した例えばＧａとＧａＡｓによる■原液体（３）上にさ
らに８２ （ｂ等の液体（３）に比し比重の小さい他の
液体（７）を配置してＧａＡｓ半導体（２）及びＧａ液
体（３）からのＱａないしはＡｓの蒸発を阻止するよう
になし得る。この日２０３とＧａとは比重が相違するこ
とから層状に堆積された状態を保持され、またＢ２Ｏ３
はその融点が５００℃程度であるのでアニール処理温度
では液状を保持している。
尚、上述した例ではＧａＡｓ半導体に対するアニールに
ついて主として説明したが他の類似の性状を示すｍ−ｖ
族化合物半導体に本発明を適用することが出来る。
ついて主として説明したが他の類似の性状を示すｍ−ｖ
族化合物半導体に本発明を適用することが出来る。
上述したように本発明においては、化合物半導体（２）
例えばＧａＡｓ化合物半導体のアニールを、その構成元
素の例えばＧａを主体とする液体中でいわば封止された
状態でアニール処理を施すようにしたので、加熱炉とし
ては不活性ガスを流す閉管法によって形成することがで
き、閉管法による場合の謬問題を解消できてその取り扱
いがＷＦｊ単となる。
例えばＧａＡｓ化合物半導体のアニールを、その構成元
素の例えばＧａを主体とする液体中でいわば封止された
状態でアニール処理を施すようにしたので、加熱炉とし
ては不活性ガスを流す閉管法によって形成することがで
き、閉管法による場合の謬問題を解消できてその取り扱
いがＷＦｊ単となる。
また■原液体（３）中でのアニールであることによって
例えば砒素Ａ３を取り扱う場合の安全性の問題もなく、
しかも液体（３）によって囲まれていることによってＧ
ａＡｓの組成のずれを来すなどの不都合や不活性ガスか
らの不純物の取り込み等が回避され、更に不純物のゲッ
タリング効果さえ得られることから高純度の結晶が得ら
れる。更に、例えば熱伝導度の高いＧａを主体とする液
体中でアニールがなされるので、被アニール半導体（２
）を全域に亘って均一に加熱できることからアニール効
果が、より確実になされて高砥抗化、移動度の向上、結
晶欠陥の低下等のアニールの所期の目的を効果的に果た
すことができる。
例えば砒素Ａ３を取り扱う場合の安全性の問題もなく、
しかも液体（３）によって囲まれていることによってＧ
ａＡｓの組成のずれを来すなどの不都合や不活性ガスか
らの不純物の取り込み等が回避され、更に不純物のゲッ
タリング効果さえ得られることから高純度の結晶が得ら
れる。更に、例えば熱伝導度の高いＧａを主体とする液
体中でアニールがなされるので、被アニール半導体（２
）を全域に亘って均一に加熱できることからアニール効
果が、より確実になされて高砥抗化、移動度の向上、結
晶欠陥の低下等のアニールの所期の目的を効果的に果た
すことができる。
第１図及び第２図は本発明方法を実施する装置の各側を
示す路線的断面図である。 （１）は容器、（２）はアニール処理を施す化合物半導
体、（３）は■原液体、（４）は加熱炉である。
示す路線的断面図である。 （１）は容器、（２）はアニール処理を施す化合物半導
体、（３）は■原液体、（４）は加熱炉である。
Claims (1)
- III−Ｖ族化合物半導体のアニール処理を、上記III−Ｖ
族化合物半導体を構成するIII族元素を主体とする液体
中に浸漬した状態で行うことを特徴とするIII−Ｖ族化
合物半導体のアニール法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25497086A JPS63108730A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | ３−５族化合物半導体のアニ−ル法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25497086A JPS63108730A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | ３−５族化合物半導体のアニ−ル法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63108730A true JPS63108730A (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=17272396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25497086A Pending JPS63108730A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | ３−５族化合物半導体のアニ−ル法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63108730A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488830B1 (ko) * | 1997-01-23 | 2005-09-12 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | Ii-vi족화합물반도체의열처리방법 |
| JP2009161401A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | 単結晶中の不純物元素含有量の制御方法、単結晶および半導体デバイス |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP25497086A patent/JPS63108730A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488830B1 (ko) * | 1997-01-23 | 2005-09-12 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | Ii-vi족화합물반도체의열처리방법 |
| JP2009161401A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | 単結晶中の不純物元素含有量の制御方法、単結晶および半導体デバイス |
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