JPH0620974A - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
- Publication number
- JPH0620974A JPH0620974A JP20067192A JP20067192A JPH0620974A JP H0620974 A JPH0620974 A JP H0620974A JP 20067192 A JP20067192 A JP 20067192A JP 20067192 A JP20067192 A JP 20067192A JP H0620974 A JPH0620974 A JP H0620974A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- material gas
- doping
- vapor phase
- si2h6
- 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】
【目的】 Ｓｉをｎ型ドーパントとするＩＩＩ−Ｖ族化
合物半導体結晶の気相成長において、ドーピング濃度の
面内高均一な結晶成長を行う。 【構成】 分解速度の遅いＳｉＨ4ガスと分解速度の速
いＳｉ2Ｈ6ガスとを混合し、その混合比を調節し、成長
速度を決定するＩＩＩ族原料ガスの成長温度における原
料分解速度と一致させる。 【効果】 ドーピング濃度の面内均一性が向上する。
合物半導体結晶の気相成長において、ドーピング濃度の
面内高均一な結晶成長を行う。 【構成】 分解速度の遅いＳｉＨ4ガスと分解速度の速
いＳｉ2Ｈ6ガスとを混合し、その混合比を調節し、成長
速度を決定するＩＩＩ族原料ガスの成長温度における原
料分解速度と一致させる。 【効果】 ドーピング濃度の面内均一性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体結晶の気相成長方法に関する。
導体結晶の気相成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光デバイスや高速デバイスの作製に用い
られる有機金属気相成長方法（ＭＯＶＰＥ法）は、良好
な特性を有する結晶が大面積にわたって成長が可能とさ
れ、その活発な研究開発が進められてきた。
られる有機金属気相成長方法（ＭＯＶＰＥ法）は、良好
な特性を有する結晶が大面積にわたって成長が可能とさ
れ、その活発な研究開発が進められてきた。
【０００３】近年、反応管内のキャリアガスの流れにつ
いてシミュレーションにより解析が進められ（ジャーナ
ル・オブ・クリスタルグロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ）誌、第１００巻、５
４５頁参照）、減圧成長に限らず、常圧成長においても
良好な結晶特性が得られるようになってきている（ジャ
ーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）誌、第
６７巻、第１２号、７５７８頁参照）。
いてシミュレーションにより解析が進められ（ジャーナ
ル・オブ・クリスタルグロース（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ）誌、第１００巻、５
４５頁参照）、減圧成長に限らず、常圧成長においても
良好な結晶特性が得られるようになってきている（ジャ
ーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）誌、第
６７巻、第１２号、７５７８頁参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１に示す一般的な横
型反応管を用いてＳｉをｎ型ドーパントとするＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体の気相成長を行う場合、結晶成長温度
におけるドーパントガスの分解速度がＩＩＩ族原料ガス
の分解速度と大幅に異なるために結晶基板面内でドーピ
ング濃度の均一性を低下させるという問題がある。
型反応管を用いてＳｉをｎ型ドーパントとするＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体の気相成長を行う場合、結晶成長温度
におけるドーパントガスの分解速度がＩＩＩ族原料ガス
の分解速度と大幅に異なるために結晶基板面内でドーピ
ング濃度の均一性を低下させるという問題がある。
【０００５】本発明の目的は、この問題点を解決し、ド
ーピングの面内均一性に優れたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体の気相成長方法を提供することにある。
ーピングの面内均一性に優れたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体の気相成長方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による気相成長方法においては、Ｓｉをｎ型
ドーパントとするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長
する際に、ドーピング原料ガスとしてＳｉ2Ｈ6とＳｉＨ
4の混合ガスを用い、その混合比を調節し、ドーピング
原料ガスの成長温度における分解速度をＩＩＩ族原料ガ
スの分解速度と一致させるものである。
め、本発明による気相成長方法においては、Ｓｉをｎ型
ドーパントとするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長
する際に、ドーピング原料ガスとしてＳｉ2Ｈ6とＳｉＨ
4の混合ガスを用い、その混合比を調節し、ドーピング
原料ガスの成長温度における分解速度をＩＩＩ族原料ガ
スの分解速度と一致させるものである。
【０００７】
【作用】図１に示す横型反応管を用いてＳｉをｎ型ドー
パントとするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の気相成長を行
うに際し、Ｓｉの原料ガスとしてＳｉＨ4を用いる場合
には、基板面内の上流側でドーピング濃度が低下する。
これはＳｉＨ4ガスの分解速度が結晶成長温度におい
て、成長速度を決定するＩＩＩ族原料ガスよりも分解速
度が遅いためであると考えられる。
パントとするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の気相成長を行
うに際し、Ｓｉの原料ガスとしてＳｉＨ4を用いる場合
には、基板面内の上流側でドーピング濃度が低下する。
これはＳｉＨ4ガスの分解速度が結晶成長温度におい
て、成長速度を決定するＩＩＩ族原料ガスよりも分解速
度が遅いためであると考えられる。
【０００８】一方、Ｓｉの原料ガスとしてＳｉ2Ｈ6を用
いる場合には、基板面内の下流側でドーピング濃度が低
下する。これはＳｉ2Ｈ6ガスの分解速度が結晶成長温度
において、成長速度を決定するＩＩＩ族原料ガスよりも
分解速度が速いために原料ガス枯渇して濃度が低下する
ことによるものと考えられる。
いる場合には、基板面内の下流側でドーピング濃度が低
下する。これはＳｉ2Ｈ6ガスの分解速度が結晶成長温度
において、成長速度を決定するＩＩＩ族原料ガスよりも
分解速度が速いために原料ガス枯渇して濃度が低下する
ことによるものと考えられる。
【０００９】そこで本発明では、原料分解速度の速いＳ
ｉ2Ｈ6ガスと原料分解速度の遅いＳｉＨ4ガスとを混合
し、その混合比を調整して成長速度を決定するＩＩＩ族
原料ガスの成長温度における原料分解速度と合わせるこ
とにより、基板面内のドーピング濃度均一性を向上させ
るものである。
ｉ2Ｈ6ガスと原料分解速度の遅いＳｉＨ4ガスとを混合
し、その混合比を調整して成長速度を決定するＩＩＩ族
原料ガスの成長温度における原料分解速度と合わせるこ
とにより、基板面内のドーピング濃度均一性を向上させ
るものである。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１によって説明す
る。図１に本発明による気相成長方法に用いた装置の構
成図を示す。図１において、原料導入口１を一端に有
し、周上に高周波コイル５が設置された石英製反応管２
の中央部壁にカーボンサセプター３が置かれており、そ
の上に３インチのＧａＡｓ基板４が取り付けられてい
る。
る。図１に本発明による気相成長方法に用いた装置の構
成図を示す。図１において、原料導入口１を一端に有
し、周上に高周波コイル５が設置された石英製反応管２
の中央部壁にカーボンサセプター３が置かれており、そ
の上に３インチのＧａＡｓ基板４が取り付けられてい
る。
【００１１】原料導入口１より、キャリアガスをＨ2と
し、トリメロチルインジウム（ＴＭＩ），トリエチルガ
リウム（ＴＥＧ），ホスフィン（ＰＨ3），シラン（Ｓ
ｉＨ4），ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）を原料ガスとしてそれ
ぞれ導入し、高周波コイル５へ通電し、反応管２を加熱
してＧａＡｓ基板４に格子整合するｎ型ＩｎＧａＰ層を
成長させる。
し、トリメロチルインジウム（ＴＭＩ），トリエチルガ
リウム（ＴＥＧ），ホスフィン（ＰＨ3），シラン（Ｓ
ｉＨ4），ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）を原料ガスとしてそれ
ぞれ導入し、高周波コイル５へ通電し、反応管２を加熱
してＧａＡｓ基板４に格子整合するｎ型ＩｎＧａＰ層を
成長させる。
【００１２】ここで、ＳｉＨ4とＳｉ2Ｈ6との原料ガス
濃度比は、ＩＩＩ族原料ガスの成長温度における分解速
度と一致するように決定した。反応管圧力を７６０Ｔｏ
ｒｒとし、キャリアガス流量を各々１０ＳＬＭとしてｎ
型ＩｎＧａＰ層を成長した。その結果、３インチ基板上
でキャリア濃度の面内均一性は、２％以下に達成され
た。
濃度比は、ＩＩＩ族原料ガスの成長温度における分解速
度と一致するように決定した。反応管圧力を７６０Ｔｏ
ｒｒとし、キャリアガス流量を各々１０ＳＬＭとしてｎ
型ＩｎＧａＰ層を成長した。その結果、３インチ基板上
でキャリア濃度の面内均一性は、２％以下に達成され
た。
【００１３】一方、ＳｉＨ4ガスのみをドーピング原料
ガスとして同様な成長を行った結果、３インチ基板上で
下流側のキャリア濃度が高く、面内均一性は、１０％程
度であった。また、Ｓｉ2Ｈ6ガスのみをドーピング原料
ガスとして同様な成長を行った結果、３インチ基板上で
上流側のキャリア濃度が高く、面内均一性は１５％程度
であった。
ガスとして同様な成長を行った結果、３インチ基板上で
下流側のキャリア濃度が高く、面内均一性は、１０％程
度であった。また、Ｓｉ2Ｈ6ガスのみをドーピング原料
ガスとして同様な成長を行った結果、３インチ基板上で
上流側のキャリア濃度が高く、面内均一性は１５％程度
であった。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれ
ば、Ｓｉをｎ型ドーパントとするＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体結晶を成長する気相成長方法においてドーピング原
料ガスとしてＳｉ2Ｈ6とＳｉＨ4との混合ガスを用いる
ことによりキャリア濃度の面内均一性の高い結晶成長が
可能となる効果がある。
ば、Ｓｉをｎ型ドーパントとするＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体結晶を成長する気相成長方法においてドーピング原
料ガスとしてＳｉ2Ｈ6とＳｉＨ4との混合ガスを用いる
ことによりキャリア濃度の面内均一性の高い結晶成長が
可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による気相成長方法の実施例の構成を示
す図である。
す図である。
１ 原料導入口 ２ 石英製反応管 ３ カーボンサセプター ４ ＧａＡｓ基板 ５ 高周波コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｓｉをｎ型ドーパントとするＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体結晶を成長する気相成長方法において、
ドーピング原料ガスにＳｉ2Ｈ6とＳｉＨ4との混合ガス
を用い、その混合比を調節してドーピング原料ガスの成
長温度における分解速度をＩＩＩ族原料ガスの分解速度
と一致させることを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20067192A JPH0620974A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20067192A JPH0620974A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620974A true JPH0620974A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16428304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20067192A Pending JPH0620974A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620974A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100224707B1 (ko) * | 1995-12-23 | 1999-10-15 | 윤종용 | 반도체 장치 커패시터의 제조방법 |
| EP2060879A1 (en) | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Hitachi Ltd. | Air flow measuring instrument |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP20067192A patent/JPH0620974A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100224707B1 (ko) * | 1995-12-23 | 1999-10-15 | 윤종용 | 반도체 장치 커패시터의 제조방법 |
| EP2060879A1 (en) | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Hitachi Ltd. | Air flow measuring instrument |
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