JPH06140345A - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置の製造方法Info
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- JPH06140345A JPH06140345A JP30948092A JP30948092A JPH06140345A JP H06140345 A JPH06140345 A JP H06140345A JP 30948092 A JP30948092 A JP 30948092A JP 30948092 A JP30948092 A JP 30948092A JP H06140345 A JPH06140345 A JP H06140345A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 化合物半導体にドーピング濃度を制御すると
共に、従来に比べて高い濃度の炭素不純物をドーピング
する方法を提供すること。 【構成】 基板上に、トリメチルガリウムＴＭＧ，トリ
エチルアルミニウムＴＥＡとアルシンを供給する工程
と、ＴＥＡとアルシンの供給を停止し、ＴＭＧのみを供
給する工程と、次にアルシンのみを供給する工程と、つ
いでＴＭＧとアルシンを供給する工程とを少なくとも含
む化合物半導体装置の製造方法。
共に、従来に比べて高い濃度の炭素不純物をドーピング
する方法を提供すること。 【構成】 基板上に、トリメチルガリウムＴＭＧ，トリ
エチルアルミニウムＴＥＡとアルシンを供給する工程
と、ＴＥＡとアルシンの供給を停止し、ＴＭＧのみを供
給する工程と、次にアルシンのみを供給する工程と、つ
いでＴＭＧとアルシンを供給する工程とを少なくとも含
む化合物半導体装置の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体の製造方
法のうち、特に化合物半導体薄膜中への炭素不純物の効
率的なドーピング方法に関するものである。
法のうち、特に化合物半導体薄膜中への炭素不純物の効
率的なドーピング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＧａＡｓあるいはＡｌＧａＡｓ中
でのｐ型不純物として炭素不純物が注目を集めている。
その理由は、炭素不純物を用いると急峻なドーピングプ
ロファイルを達成することができるからである。
でのｐ型不純物として炭素不純物が注目を集めている。
その理由は、炭素不純物を用いると急峻なドーピングプ
ロファイルを達成することができるからである。
【０００３】ＩＩＩ族有機金属ガスおよびＶ族原料ガス
を基板上に供給して成長を行う有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）や有機金属分子ビーム成長法（ＭＯＭＢＥ
法）の薄膜成長法では、炭素不純物をドーピングする際
に、メチル系ＩＩＩ族原料ガス（例えば、トリメチルガ
リウム）、トリメチルアルミニウム、メチル系Ｖ族原料
ガス（例えば、トリメチルひ素）、四塩化炭素、が用い
られている（例えば、小林など、Appl. Phys. Lett. 50
（1987）1435）。メチル系ＩＩＩ族原料ガスを用いた場
合には、トリメチルアルミニウムを用いると炭素を高濃
度にドーピングされることが報告されている。この理由
は、トリメチルアルミニウム分子内のメチル基とアルミ
ニウムの結合が強いためであるとされている。つまり、
原料ガスが完全には分解しにくいために、アルミニウム
の成長とともにメチル基からの炭素がＡｌＧａＡｓ成長
層に取り込まれるのである。
を基板上に供給して成長を行う有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）や有機金属分子ビーム成長法（ＭＯＭＢＥ
法）の薄膜成長法では、炭素不純物をドーピングする際
に、メチル系ＩＩＩ族原料ガス（例えば、トリメチルガ
リウム）、トリメチルアルミニウム、メチル系Ｖ族原料
ガス（例えば、トリメチルひ素）、四塩化炭素、が用い
られている（例えば、小林など、Appl. Phys. Lett. 50
（1987）1435）。メチル系ＩＩＩ族原料ガスを用いた場
合には、トリメチルアルミニウムを用いると炭素を高濃
度にドーピングされることが報告されている。この理由
は、トリメチルアルミニウム分子内のメチル基とアルミ
ニウムの結合が強いためであるとされている。つまり、
原料ガスが完全には分解しにくいために、アルミニウム
の成長とともにメチル基からの炭素がＡｌＧａＡｓ成長
層に取り込まれるのである。
【０００４】一方、ドーピングガスとして四塩化炭素を
利用した場合には、アルミニウムの組成によって、炭素
の取り込み量が異なることが知られている（例えば、カ
ニングハムなど、J. Electro. Mat. 19 （1990）331
）。この報告によると、ＡｌＧａＡｓ表面上での四塩
化炭素の分解が炭素の取り込みを決定していると想定し
ている。
利用した場合には、アルミニウムの組成によって、炭素
の取り込み量が異なることが知られている（例えば、カ
ニングハムなど、J. Electro. Mat. 19 （1990）331
）。この報告によると、ＡｌＧａＡｓ表面上での四塩
化炭素の分解が炭素の取り込みを決定していると想定し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この報
告では四塩化炭素はＡｌ，Ｇａ，Ａｓの原料ガスととも
に供給しており、ＡｌＧａＡｓの成長とともに炭素のド
ーピングを行っている。このため、炭素のドーピング濃
度を高くすることに限界があり、所望のドーピングプロ
ファイルを有する半導体層を成長させることが困難であ
った。
告では四塩化炭素はＡｌ，Ｇａ，Ａｓの原料ガスととも
に供給しており、ＡｌＧａＡｓの成長とともに炭素のド
ーピングを行っている。このため、炭素のドーピング濃
度を高くすることに限界があり、所望のドーピングプロ
ファイルを有する半導体層を成長させることが困難であ
った。
【０００６】本発明は上記の欠点を改善するために提案
されたもので、その目的は、化合物半導体層への炭素不
純物をドーピングするに際して、ドーピング効率が高く
かつドーピング濃度の制御性の高い製造方法を提供する
ことである。
されたもので、その目的は、化合物半導体層への炭素不
純物をドーピングするに際して、ドーピング効率が高く
かつドーピング濃度の制御性の高い製造方法を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このために、本発明は、
ＩＩＩ族元素とＶ族元素を含む原料ガスを加熱した基板
上に輸送して熱分解によってＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
を成長させる有機金属気相成長法において、基板上に、
第１と第２のＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を
含む原料ガスを供給する工程と、第２のＩＩＩ族元素を
含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガスを停止するとと
もに第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスだけを供給する
工程と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスを停止する
とともにＶ族元素を含む原料ガスだけを供給する工程
と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を含
む原料ガスを供給する工程を少なくとも含むことにより
不純物をドーピングすること、および基板上に、第１の
ＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガス
を供給する工程と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガス
とＶ族元素を含む原料ガスを停止するとともに第２のＩ
ＩＩ族元素を含む原料ガスだけを供給する工程と、第２
のＩＩＩ族元素を含む原料ガスを停止するとともにＶ族
元素を含む原料ガスだけを供給する工程と、第１のＩＩ
Ｉ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガスを供
給する工程と、を少なくとも１回以上繰り返すことによ
り不純物をドーピングすること、により前記目的を達成
するものである。
ＩＩＩ族元素とＶ族元素を含む原料ガスを加熱した基板
上に輸送して熱分解によってＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
を成長させる有機金属気相成長法において、基板上に、
第１と第２のＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を
含む原料ガスを供給する工程と、第２のＩＩＩ族元素を
含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガスを停止するとと
もに第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスだけを供給する
工程と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスを停止する
とともにＶ族元素を含む原料ガスだけを供給する工程
と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を含
む原料ガスを供給する工程を少なくとも含むことにより
不純物をドーピングすること、および基板上に、第１の
ＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガス
を供給する工程と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガス
とＶ族元素を含む原料ガスを停止するとともに第２のＩ
ＩＩ族元素を含む原料ガスだけを供給する工程と、第２
のＩＩＩ族元素を含む原料ガスを停止するとともにＶ族
元素を含む原料ガスだけを供給する工程と、第１のＩＩ
Ｉ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガスを供
給する工程と、を少なくとも１回以上繰り返すことによ
り不純物をドーピングすること、により前記目的を達成
するものである。
【０００８】
【作用】本発明では、アルミニウムの組成を変化させた
ＡｌＧａＡｓ層上またはＡｌＡｓ層上に、ＩＩＩ族元素
を含む原料ガスのみを単独で供給した後、Ｖ族元素を含
む原料ガスを供給することにより、炭素不純物をドーピ
ングするため、ドーピング量を制御することおよび高濃
度のドーピングを達成することができる。従来の方法で
は、ＡｌＧａＡｓ層上またはＡｌＡｓ層上に、ＩＩＩ族
元素とＶ族元素を含む原料ガスを同時に供給したり、ド
ーピングガスを同時に供給することにより、炭素不純物
をドーピングしていたため、不純物ドーピング量の制御
範囲が狭く、ドーピングガスを要していた。
ＡｌＧａＡｓ層上またはＡｌＡｓ層上に、ＩＩＩ族元素
を含む原料ガスのみを単独で供給した後、Ｖ族元素を含
む原料ガスを供給することにより、炭素不純物をドーピ
ングするため、ドーピング量を制御することおよび高濃
度のドーピングを達成することができる。従来の方法で
は、ＡｌＧａＡｓ層上またはＡｌＡｓ層上に、ＩＩＩ族
元素とＶ族元素を含む原料ガスを同時に供給したり、ド
ーピングガスを同時に供給することにより、炭素不純物
をドーピングしていたため、不純物ドーピング量の制御
範囲が狭く、ドーピングガスを要していた。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 （実施例１）図１は、本発明の第一の実施例であるＧａ
Ａｓ基板を用いて、ＧａＡｓ層中へ炭素不純物をドーピ
ングする方法の工程のうち、各種の半導体原料ガスのＧ
ａＡｓ基板上への供給状況をフローチャートとして示し
たものである。この例では、原料ガスとしてトリメチル
ガリウム（以下、ＴＭＧと略称する。）、アルシン（Ａ
ｓＨ３）、トリエチルアルミニウム（以下、ＴＥＡと略
称する。）を用い、水素をキャリヤガスとした。基板の
成長温度は５５０℃から７５０℃である。ＴＭＧの供給
量は約１０ｍｌ／ｍｉｎ、ＴＥＡの供給量は約３０ｍｌ
／ｍｉｎ、アルシンの供給量は約４０ｍｌ／ｍｉｎであ
る。
Ａｓ基板を用いて、ＧａＡｓ層中へ炭素不純物をドーピ
ングする方法の工程のうち、各種の半導体原料ガスのＧ
ａＡｓ基板上への供給状況をフローチャートとして示し
たものである。この例では、原料ガスとしてトリメチル
ガリウム（以下、ＴＭＧと略称する。）、アルシン（Ａ
ｓＨ３）、トリエチルアルミニウム（以下、ＴＥＡと略
称する。）を用い、水素をキャリヤガスとした。基板の
成長温度は５５０℃から７５０℃である。ＴＭＧの供給
量は約１０ｍｌ／ｍｉｎ、ＴＥＡの供給量は約３０ｍｌ
／ｍｉｎ、アルシンの供給量は約４０ｍｌ／ｍｉｎであ
る。
【００１０】まず、ＧａＡｓ半導体基板上１にＴＭＧお
よびアルシンを供給し、所定の厚さのＧａＡｓ層２（約
１０００オングストローム）を形成する（工程１）。つ
ぎに、ＴＭＧ，ＴＥＡおよびアルシンを供給してアンド
ープのＡｌＧａＡｓ層３を形成する（工程２）。ここで
は、約３オングストロームの膜厚とした。この時点では
ＡｌＧａＡｓ層３には炭素不純物はほとんど含まれてい
ない。
よびアルシンを供給し、所定の厚さのＧａＡｓ層２（約
１０００オングストローム）を形成する（工程１）。つ
ぎに、ＴＭＧ，ＴＥＡおよびアルシンを供給してアンド
ープのＡｌＧａＡｓ層３を形成する（工程２）。ここで
は、約３オングストロームの膜厚とした。この時点では
ＡｌＧａＡｓ層３には炭素不純物はほとんど含まれてい
ない。
【００１１】つぎに、ＴＥＡおよびアルシンの供給を停
止し、このＡｌＧａＡｓ層３の表面上に単独でＴＭＧを
約３秒間ほど供給する（工程３）。この工程では、ＴＭ
Ｇ分子内に存在するメチル基からの炭素原子がＡｌＧａ
Ａｓ層３に取り込まれる。つぎに、ＴＭＧの供給を停止
し、アルシンだけを単独で供給する（工程４）。
止し、このＡｌＧａＡｓ層３の表面上に単独でＴＭＧを
約３秒間ほど供給する（工程３）。この工程では、ＴＭ
Ｇ分子内に存在するメチル基からの炭素原子がＡｌＧａ
Ａｓ層３に取り込まれる。つぎに、ＴＭＧの供給を停止
し、アルシンだけを単独で供給する（工程４）。
【００１２】その後、再びＴＭＧおよびアルシンを供給
して、１０００オングストロームの膜厚のアンドープの
ＧａＡｓ層を形成する（工程５）。
して、１０００オングストロームの膜厚のアンドープの
ＧａＡｓ層を形成する（工程５）。
【００１３】図２は、以上の工程により製造した炭素ド
ープＧａＡｓ多層膜の断面図である。図２では、ＡｌＧ
ａＡｓ層３の表面上に炭素ドーピングが行われているこ
とを示している。なお、ドーピング層の膜厚を高めるに
は、工程１から工程５を繰り返せばよい。
ープＧａＡｓ多層膜の断面図である。図２では、ＡｌＧ
ａＡｓ層３の表面上に炭素ドーピングが行われているこ
とを示している。なお、ドーピング層の膜厚を高めるに
は、工程１から工程５を繰り返せばよい。
【００１４】工程３において、ＴＭＧを供給する際のＡ
ｌＧａＡｓ層３の表面に存在するアルミニウム原子の割
合を変化させて、ＡｌＧａＡｓ層３の膜中に取り込まれ
る炭素不純物濃度について、ホール測定により調べた実
験結果を図３に示す。図３においては、横軸にＡｌＧａ
Ａｓ層中のＡｌ組成、縦軸にはシートキャリア濃度をと
ってある。ここで、シートキャリア濃度は取り込まれた
炭素不純物濃度に等しい。また、ＴＭＧの供給量は一定
にしている。この図から、炭素ドーピング前のＡｌＧａ
Ａｓ層のＡｌ組成に比例して炭素不純物濃度が増加する
ことがわかるとともに、炭素原子が厚さの薄いＡｌＧａ
Ａｓ層３に効率良く取り込まれていることを示してい
る。つまり、当初アンドープであったＡｌＧａＡｓ層３
は、ＴＭＧを供給したあとでは炭素ドープＡｌＧａＡｓ
層となる。なお、ＡｌＧａＡｓ層３を形成しない場合の
炭素取り込み量は、５×１０11ｃｍ-2であった。この場
合、ＡｌＧａＡｓ層３の厚さはＧａＡｓ層２および４の
厚さに比べて小さいのでＧａＡｓ層へのドーピングと見
なすことができる。また、ここではホール測定を行うた
めにアンドープのＧａＡｓ層２および４を１０００オン
グストロームにしたが、実際のデバイスを作製する場合
あるいは高濃度ドーピング層の膜厚を高める場合には、
１０オングストローム程度にすることも可能である。本
発明における炭素不純物濃度を体積密度で表現すると１
×１０20ｃｍ-3であり、従来の同時供給によるドーピン
グ量の５倍以上である。
ｌＧａＡｓ層３の表面に存在するアルミニウム原子の割
合を変化させて、ＡｌＧａＡｓ層３の膜中に取り込まれ
る炭素不純物濃度について、ホール測定により調べた実
験結果を図３に示す。図３においては、横軸にＡｌＧａ
Ａｓ層中のＡｌ組成、縦軸にはシートキャリア濃度をと
ってある。ここで、シートキャリア濃度は取り込まれた
炭素不純物濃度に等しい。また、ＴＭＧの供給量は一定
にしている。この図から、炭素ドーピング前のＡｌＧａ
Ａｓ層のＡｌ組成に比例して炭素不純物濃度が増加する
ことがわかるとともに、炭素原子が厚さの薄いＡｌＧａ
Ａｓ層３に効率良く取り込まれていることを示してい
る。つまり、当初アンドープであったＡｌＧａＡｓ層３
は、ＴＭＧを供給したあとでは炭素ドープＡｌＧａＡｓ
層となる。なお、ＡｌＧａＡｓ層３を形成しない場合の
炭素取り込み量は、５×１０11ｃｍ-2であった。この場
合、ＡｌＧａＡｓ層３の厚さはＧａＡｓ層２および４の
厚さに比べて小さいのでＧａＡｓ層へのドーピングと見
なすことができる。また、ここではホール測定を行うた
めにアンドープのＧａＡｓ層２および４を１０００オン
グストロームにしたが、実際のデバイスを作製する場合
あるいは高濃度ドーピング層の膜厚を高める場合には、
１０オングストローム程度にすることも可能である。本
発明における炭素不純物濃度を体積密度で表現すると１
×１０20ｃｍ-3であり、従来の同時供給によるドーピン
グ量の５倍以上である。
【００１５】（実施例２）図４は、ＧａＡｓ基板上に所
望の炭素ドーピング量を有するＡｌＧａＡｓ層を製造す
るための工程のうち、各種の半導体原料ガスのＧａＡｓ
基板上への供給状況をフローチャートとして示したもの
である。本実施例ではＴＥＡの供給量をあらかじめ設定
した２つの供給量にするために、ＴＥＡ１とＴＥＡ２を
利用する。
望の炭素ドーピング量を有するＡｌＧａＡｓ層を製造す
るための工程のうち、各種の半導体原料ガスのＧａＡｓ
基板上への供給状況をフローチャートとして示したもの
である。本実施例ではＴＥＡの供給量をあらかじめ設定
した２つの供給量にするために、ＴＥＡ１とＴＥＡ２を
利用する。
【００１６】まず、ＧａＡｓ基板１上に、ＴＭＧおよび
アルシンとともに、Ａｌの組成が０．５となるように原
料ガスのＴＥＡ１を供給して、アンドープＡｌＧａＡｓ
層５を約１０００オングストロームほど成長する（工程
１）。つぎに、ＴＥＡ１の供給を停止し、炭素ドーピン
グ層を形成するために、ＴＭＧを供給する際の表面に存
在するアルミニウム原子の割合を設定した供給量のＴＥ
Ａ２を供給し、アンドープのＡｌＧａＡｓ層６を約３オ
ングストロームほど成長する（工程２）。
アルシンとともに、Ａｌの組成が０．５となるように原
料ガスのＴＥＡ１を供給して、アンドープＡｌＧａＡｓ
層５を約１０００オングストロームほど成長する（工程
１）。つぎに、ＴＥＡ１の供給を停止し、炭素ドーピン
グ層を形成するために、ＴＭＧを供給する際の表面に存
在するアルミニウム原子の割合を設定した供給量のＴＥ
Ａ２を供給し、アンドープのＡｌＧａＡｓ層６を約３オ
ングストロームほど成長する（工程２）。
【００１７】アルシンおよびＴＥＡ２の供給を停止し、
ＴＭＧだけを単独で約３秒間ほど供給する（工程３）。
その後、ＴＭＧの供給を停止するとともに、アルシンだ
けを単独で供給する（工程４）。
ＴＭＧだけを単独で約３秒間ほど供給する（工程３）。
その後、ＴＭＧの供給を停止するとともに、アルシンだ
けを単独で供給する（工程４）。
【００１８】その後、再びＴＭＧ、アルシンおよびＴＥ
Ａ１を供給して、１０００オングストロームの膜厚のア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層７を形成する（工程５）。
Ａ１を供給して、１０００オングストロームの膜厚のア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層７を形成する（工程５）。
【００１９】図５は、以上の工程により製造したＧａＡ
ｓ基板上の炭素ドープＡｌＧａＡｓ多層膜の断面図であ
る。図５では、ＡｌＧａＡｓ層６の表面上に炭素ドーピ
ングが行われていることを示している。２つのアンドー
プＡｌＧａＡｓ層５および７のＡｌの組成は、ＴＥＡ１
の供給量で決定され、また、炭素ドーピング量は図３に
もとづきアンドープＡｌＧａＡｓ層６のＡｌの組成で、
すなわちＴＥＡ２の供給量で決定できる。なお、ドーピ
ング層の膜厚を高めるためには、工程１と工程５を繰り
返せばよい。
ｓ基板上の炭素ドープＡｌＧａＡｓ多層膜の断面図であ
る。図５では、ＡｌＧａＡｓ層６の表面上に炭素ドーピ
ングが行われていることを示している。２つのアンドー
プＡｌＧａＡｓ層５および７のＡｌの組成は、ＴＥＡ１
の供給量で決定され、また、炭素ドーピング量は図３に
もとづきアンドープＡｌＧａＡｓ層６のＡｌの組成で、
すなわちＴＥＡ２の供給量で決定できる。なお、ドーピ
ング層の膜厚を高めるためには、工程１と工程５を繰り
返せばよい。
【００２０】本実施例においても、炭素ドーピング膜中
に取り込まれる炭素不純物濃度をホール測定した結果、
図３と同様で、炭素原子が厚さの薄いＡｌＧａＡｓ層６
に効率良く取り込まれていることを示した。
に取り込まれる炭素不純物濃度をホール測定した結果、
図３と同様で、炭素原子が厚さの薄いＡｌＧａＡｓ層６
に効率良く取り込まれていることを示した。
【００２１】（実施例３）図６は、ＧａＡｓ基板上に高
い濃度の炭素ドーピングＡｌＧａＡｓ層を製造するため
の工程のうち、各種の半導体原料ガスのＧａＡｓ基板上
への供給状況をフローチャートとして示したものであ
る。ＧａＡｓ基板上１にアルシンおよびＴＥＡを約２秒
間ほど供給し、ＡｌＡｓ層８を約１．５オングストロー
ム成長した後、アルシンおよびＴＥＡの供給を停止する
（工程１）。つぎに、ＴＭＧだけを単独で約２秒間ほど
供給する（工程２）。さらに、ＴＭＧの供給を停止し、
アルシンだけを約２秒間ほど供給する（工程３）。この
工程で高い炭素濃度のＡｌＧａＡｓ層が成長する。
い濃度の炭素ドーピングＡｌＧａＡｓ層を製造するため
の工程のうち、各種の半導体原料ガスのＧａＡｓ基板上
への供給状況をフローチャートとして示したものであ
る。ＧａＡｓ基板上１にアルシンおよびＴＥＡを約２秒
間ほど供給し、ＡｌＡｓ層８を約１．５オングストロー
ム成長した後、アルシンおよびＴＥＡの供給を停止する
（工程１）。つぎに、ＴＭＧだけを単独で約２秒間ほど
供給する（工程２）。さらに、ＴＭＧの供給を停止し、
アルシンだけを約２秒間ほど供給する（工程３）。この
工程で高い炭素濃度のＡｌＧａＡｓ層が成長する。
【００２２】その後、アルシンおよびＴＥＡを約２秒間
ほど供給し、ＡｌＡｓ層８を約１．５オングストローム
成長した後、アルシンおよびＴＥＡの供給を停止する
（工程４）。つぎに、ＴＭＧだけを単独で約２秒間ほど
供給する（工程５）。さらに、ＴＭＧの供給を停止し、
アルシンだけを約２秒間ほど供給する（工程６）。この
工程で高い炭素濃度のＡｌＧａＡｓ層が成長する。
ほど供給し、ＡｌＡｓ層８を約１．５オングストローム
成長した後、アルシンおよびＴＥＡの供給を停止する
（工程４）。つぎに、ＴＭＧだけを単独で約２秒間ほど
供給する（工程５）。さらに、ＴＭＧの供給を停止し、
アルシンだけを約２秒間ほど供給する（工程６）。この
工程で高い炭素濃度のＡｌＧａＡｓ層が成長する。
【００２３】このサイクルを多数回繰り返すことによ
り、ＧａＡｓ基板上に高い炭素濃度を有するＡｌＧａＡ
ｓの多層膜が成長できる。この実施例では、ＴＭＧはア
ルシンの供給の少ない状態で、ＴＥＡとアルシンで成長
したＡｌＡｓ層上に供給している。従って、６００度と
いう比較的高い成長温度でも炭素の取り込み量は極めて
高くなる。この場合のＡｌＧａＡｓ層のＡｌ組成は０．
５であり、炭素不純物濃度は５×１０19ｃｍ-3である。
り、ＧａＡｓ基板上に高い炭素濃度を有するＡｌＧａＡ
ｓの多層膜が成長できる。この実施例では、ＴＭＧはア
ルシンの供給の少ない状態で、ＴＥＡとアルシンで成長
したＡｌＡｓ層上に供給している。従って、６００度と
いう比較的高い成長温度でも炭素の取り込み量は極めて
高くなる。この場合のＡｌＧａＡｓ層のＡｌ組成は０．
５であり、炭素不純物濃度は５×１０19ｃｍ-3である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
化合物半導体にドーピング濃度を制御することができる
とともに、従来に比べて格段と高い濃度の炭素不純物を
ドーピングすることができる。このため、各種の半導体
機能素子への導入ができる。また、本発明の製造はドー
ピング原料ガスを不要とするため、信頼性が高く安価な
装置構成が実現できる。
化合物半導体にドーピング濃度を制御することができる
とともに、従来に比べて格段と高い濃度の炭素不純物を
ドーピングすることができる。このため、各種の半導体
機能素子への導入ができる。また、本発明の製造はドー
ピング原料ガスを不要とするため、信頼性が高く安価な
装置構成が実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例であるＧａＡｓ中への炭
素不純物ドーピング法の工程および原料ガスのフローチ
ャートである。
素不純物ドーピング法の工程および原料ガスのフローチ
ャートである。
【図２】第１の実施例による炭素不純物をドーピングし
たＧａＡｓ基板結晶の構造である。
たＧａＡｓ基板結晶の構造である。
【図３】本発明による炭素不純物濃度のドーピング特性
である。
である。
【図４】第２の実施例によるＡｌＧａＡｓ層中への炭素
不純物ドーピングの工程および原料ガスのフローチャー
トである。
不純物ドーピングの工程および原料ガスのフローチャー
トである。
【図５】第２の実施例による化合物半導体層の構造であ
る。
る。
【図６】第３の実施例による高濃度ドーピングの工程お
よび原料ガスのフローチャートである。
よび原料ガスのフローチャートである。
【図７】第３の実施例による化合物半導体層の構造であ
る。
る。
１ ＧａＡｓ基板 ２ アンドープＧａＡｓ層 ３ ＡｌＧａＡｓ層 ４ ＧａＡｓ層 ５ アンドープＡｌＧａＡｓ層 ６ ＡｌＧａＡｓ層 ７ アンドープＡｌＧａＡｓ層 ８ ＡｌＡｓ層
Claims (2)
- 【請求項１】 ＩＩＩ族元素とＶ族元素を含む原料ガス
を加熱した基板上に輸送して熱分解によってＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体を成長させる有機金属気相成長法におい
て、 基板上に、第１と第２のＩＩＩ族元素を含む原料ガスと
Ｖ族元素を含む原料ガスを供給する工程と、第２のＩＩ
Ｉ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガスを停
止するとともに第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスだけ
を供給する工程と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガス
を停止するとともにＶ族元素を含む原料ガスだけを供給
する工程と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族
元素を含む原料ガスを供給する工程を少なくとも含むこ
とにより不純物をドーピングすることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項２】 ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を成長させる
有機金属気相成長法において、 基板上に、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元
素を含む原料ガスを供給する工程と、第１のＩＩＩ族元
素を含む原料ガスとＶ族元素を含む原料ガスを停止する
とともに第２のＩＩＩ族元素を含む原料ガスだけを供給
する工程と、第２のＩＩＩ族元素を含む原料ガスを停止
するとともにＶ族元素を含む原料ガスだけを供給する工
程と、第１のＩＩＩ族元素を含む原料ガスとＶ族元素を
含む原料ガスを供給する工程と、を少なくとも１回以上
繰り返すことにより不純物をドーピングすることを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30948092A JPH06140345A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30948092A JPH06140345A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140345A true JPH06140345A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17993498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30948092A Pending JPH06140345A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06140345A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100260222A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-14 | Sony Corporation | Semiconductor layer, method of manufacturing the same, laser diode, and method of manufacturing the same |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP30948092A patent/JPH06140345A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100260222A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-14 | Sony Corporation | Semiconductor layer, method of manufacturing the same, laser diode, and method of manufacturing the same |
| US8658449B2 (en) * | 2009-04-14 | 2014-02-25 | Sony Corporation | Semiconductor layer, method of manufacturing the same, laser diode, and method of manufacturing the same |
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