JPH0666270B2 - リンを含む半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
リンを含む半導体デバイスの製造方法Info
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- JPH0666270B2 JPH0666270B2 JP21607286A JP21607286A JPH0666270B2 JP H0666270 B2 JPH0666270 B2 JP H0666270B2 JP 21607286 A JP21607286 A JP 21607286A JP 21607286 A JP21607286 A JP 21607286A JP H0666270 B2 JPH0666270 B2 JP H0666270B2
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- hydrogen
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はリンを含む半導体のデバイス、特にIII−V半導
体デバイスに関する。
体デバイスに関する。
背景技術 III−V半導体材料を基礎とする発光ダイオード（LED）
やレーザなどのデバイスは一般に、バルク インジウム
・リン化物基板などのバルク半導体基板上に製造され
る。典型的な製造工程には、基板表面においてガス混合
物中に熱的に誘起された反応を介して、加熱たれた基板
上にIII−V半導体材料をエピタキシャル堆積させる工程
が含まれる。これまで種々の堆積混合物が用いられてき
た。III−V半導体材料の堆積に適切な、リンを含む混合
物の１つはリン源としてホスフィン（phosphine）を含
む材料である。従って、例えばインジウム・リン化物を
堆積させる場合は、初期ガス混合物にはリン源としてホ
スフィンが、インジウム源としてインジウム塩化物が含
まれる。
やレーザなどのデバイスは一般に、バルク インジウム
・リン化物基板などのバルク半導体基板上に製造され
る。典型的な製造工程には、基板表面においてガス混合
物中に熱的に誘起された反応を介して、加熱たれた基板
上にIII−V半導体材料をエピタキシャル堆積させる工程
が含まれる。これまで種々の堆積混合物が用いられてき
た。III−V半導体材料の堆積に適切な、リンを含む混合
物の１つはリン源としてホスフィン（phosphine）を含
む材料である。従って、例えばインジウム・リン化物を
堆積させる場合は、初期ガス混合物にはリン源としてホ
スフィンが、インジウム源としてインジウム塩化物が含
まれる。
堆積層の形態学的品質はデバイス品質に重要な影響を与
える。水素化物エピタキシによってIII−Vを基礎とする
半導体材料を成長させる際に共通して生じる欠陥は小丘
（hillock）が生成されることである。この小丘という
のは結晶学的欠陥であって、成長材料の一部分が他の全
ての成長材料の上に、面積100μｍ２以内で少なくとも
0.5μｍだけ延展するものである。（水素化物エピタキ
シ、即ちV族元素の源がホスフィンであり、装置の反応
領域における反応器壁がが炉などの外部源で加熱される
エピタキシ法については、G.H.オルセン（G.H.Olsen）
の「GaInAsP合金半導体」（GaInAsP Alloy Semiconduc
tors）T.P.パーソール（T.P.Pearsall）編、John Wile
y ＆ Sons社刊、11ページ、1982年を参照のこと。）
小丘は電流閉込、光出力、電気接触効率および信頼性な
どのデバイス特性を実質的に劣化させ、あるいは大幅に
制限する。さらに小丘はプレーナ形態に依存するデバイ
ス製造工程、例えば接触マスクパターン描画工程を不可
能にすることが多い。小丘などの形態学的欠陥を抑える
ために、わずかに方向のずれた基板表面上、例えば（10
0）面のような結晶学的面から１ないし６度ずれた基板
表面上に成長させる方法が試みになされてきた。しか
し、依然として実質的な小丘が形成される。さらに、正
確な結晶学的方向に依存して製造される多くのデバイス
構造の場合、方向をずらすことにより得られるわずかの
改良でさえも禁止される。例えばＶ溝レーザの製造の場
合、溝の生成は基板の面内結晶学的方向に依存する。も
しも方向のずれた基板を用いるとＶ溝ではなく鳩尾（do
vetail）のような受容できないエッチ構造となってしま
う。このように、小丘の生成は依然としてデバイスの歩
留りと効率を劣化化させる要因となっている。
える。水素化物エピタキシによってIII−Vを基礎とする
半導体材料を成長させる際に共通して生じる欠陥は小丘
（hillock）が生成されることである。この小丘という
のは結晶学的欠陥であって、成長材料の一部分が他の全
ての成長材料の上に、面積100μｍ２以内で少なくとも
0.5μｍだけ延展するものである。（水素化物エピタキ
シ、即ちV族元素の源がホスフィンであり、装置の反応
領域における反応器壁がが炉などの外部源で加熱される
エピタキシ法については、G.H.オルセン（G.H.Olsen）
の「GaInAsP合金半導体」（GaInAsP Alloy Semiconduc
tors）T.P.パーソール（T.P.Pearsall）編、John Wile
y ＆ Sons社刊、11ページ、1982年を参照のこと。）
小丘は電流閉込、光出力、電気接触効率および信頼性な
どのデバイス特性を実質的に劣化させ、あるいは大幅に
制限する。さらに小丘はプレーナ形態に依存するデバイ
ス製造工程、例えば接触マスクパターン描画工程を不可
能にすることが多い。小丘などの形態学的欠陥を抑える
ために、わずかに方向のずれた基板表面上、例えば（10
0）面のような結晶学的面から１ないし６度ずれた基板
表面上に成長させる方法が試みになされてきた。しか
し、依然として実質的な小丘が形成される。さらに、正
確な結晶学的方向に依存して製造される多くのデバイス
構造の場合、方向をずらすことにより得られるわずかの
改良でさえも禁止される。例えばＶ溝レーザの製造の場
合、溝の生成は基板の面内結晶学的方向に依存する。も
しも方向のずれた基板を用いるとＶ溝ではなく鳩尾（do
vetail）のような受容できないエッチ構造となってしま
う。このように、小丘の生成は依然としてデバイスの歩
留りと効率を劣化化させる要因となっている。
発明の概要 インジウム・リン化物の水素化物輸送における小丘の形
成は、堆積工程に用いられるホスフィンが堆積基板に到
達する前に確実にこのホスフィンが本質的に完全に分解
されるようにすれば避けることができる。ホスフィンの
分解は様々な方法で実現可能である。例えば、ホスフィ
ンは触媒反応加熱表面のような加熱表面において異種に
分解される ホスフィン分解を用いるとリン成分を有するIII−V三元
および四元材料のようなIII−V半導体材料の水素化物輸
送化学蒸着においても有利である。
成は、堆積工程に用いられるホスフィンが堆積基板に到
達する前に確実にこのホスフィンが本質的に完全に分解
されるようにすれば避けることができる。ホスフィンの
分解は様々な方法で実現可能である。例えば、ホスフィ
ンは触媒反応加熱表面のような加熱表面において異種に
分解される ホスフィン分解を用いるとリン成分を有するIII−V三元
および四元材料のようなIII−V半導体材料の水素化物輸
送化学蒸着においても有利である。
実施例の説明 LED、レーザおよび光検出器のようなデバイスの製造の
ためのIII−V半導体材料を成長させる本発明の方法は水
素化物堆積ガスシステムに基いている。一般的な水素化
物システムは周知であり前掲のオルセンなどの文献に記
述されている。基本的には、リンおよび／またはヒ素の
ようなＶ族材料はそれぞれの対応する水素化物、即ちホ
スフィンおよび／またはアルシン（arsine）の形で供給
される。これらの材料は概して、キャリアガス、例えば
水素のような反応性キャリアまたはヘリウムのような不
活性キャリアを用いてガス混合物の中にもたらされる
（インジウムを含む材料を成長させるには、一般にキャ
リア中に水素が必要とされる。しかし、本質的にインジ
ウムを含まない材料の場合には不活性成分のみを含むキ
ャリアガスが受容できる。）。III族材料は多くの従来
型方法のうち任意の方法により反応混合物中にもたらさ
れる。例えば水素塩化物が水素中で希釈され、液体イン
ジウム上を搬送される。反応混合物は形成されると堆積
基板上を搬送される。堆積基板は所望のエピタキシャル
層を生成するために、ガス混合物の反応を誘起するのに
適した温度に維持される。リンを含む二元化合物（例え
ばインジウム・リン化物）、三元化合物および四元化合
物の場合、一般に600ないし750℃の範囲の温度が適して
いる。ある化学量論の堆積材料について適切なエピタキ
シャル層を生じる正確な温度は比較用サンプルを用いて
決められる。
ためのIII−V半導体材料を成長させる本発明の方法は水
素化物堆積ガスシステムに基いている。一般的な水素化
物システムは周知であり前掲のオルセンなどの文献に記
述されている。基本的には、リンおよび／またはヒ素の
ようなＶ族材料はそれぞれの対応する水素化物、即ちホ
スフィンおよび／またはアルシン（arsine）の形で供給
される。これらの材料は概して、キャリアガス、例えば
水素のような反応性キャリアまたはヘリウムのような不
活性キャリアを用いてガス混合物の中にもたらされる
（インジウムを含む材料を成長させるには、一般にキャ
リア中に水素が必要とされる。しかし、本質的にインジ
ウムを含まない材料の場合には不活性成分のみを含むキ
ャリアガスが受容できる。）。III族材料は多くの従来
型方法のうち任意の方法により反応混合物中にもたらさ
れる。例えば水素塩化物が水素中で希釈され、液体イン
ジウム上を搬送される。反応混合物は形成されると堆積
基板上を搬送される。堆積基板は所望のエピタキシャル
層を生成するために、ガス混合物の反応を誘起するのに
適した温度に維持される。リンを含む二元化合物（例え
ばインジウム・リン化物）、三元化合物および四元化合
物の場合、一般に600ないし750℃の範囲の温度が適して
いる。ある化学量論の堆積材料について適切なエピタキ
シャル層を生じる正確な温度は比較用サンプルを用いて
決められる。
反応装置の形状は重要ではない。適切な形状は前掲のオ
ルセンなどの文献に記載されている。好都合な形状の一
例を第１図に示す。これは少なくとも１つのIII族材料
の源17とホスフィンの源16を有するクォーツ成長容器21
を含む。さらに、他のV族材料をそれぞれの水素化物、
例えばアルシンを介して源18から導入することも可能で
ある。堆積ガスは排気管20のような従来型手段により反
応装置から排気される。他の従来型の成長手段、例えば
基板の回転、大気圧以下の圧力での成長、複胴式装置の
使用は本質的なものではないにせよ本発明の技術に用い
ることができる。
ルセンなどの文献に記載されている。好都合な形状の一
例を第１図に示す。これは少なくとも１つのIII族材料
の源17とホスフィンの源16を有するクォーツ成長容器21
を含む。さらに、他のV族材料をそれぞれの水素化物、
例えばアルシンを介して源18から導入することも可能で
ある。堆積ガスは排気管20のような従来型手段により反
応装置から排気される。他の従来型の成長手段、例えば
基板の回転、大気圧以下の圧力での成長、複胴式装置の
使用は本質的なものではないにせよ本発明の技術に用い
ることができる。
前述のように、ホスフィンは堆積基板に到達する前にＰ
２,P４などの物質と水素部分、即ちＨとＨ２に実質的に
分解されていることが重要である（本発明における実質
的分解というのは堆積基板において反応するリンの少な
くとも93モル％がホスフィン以外の形になっていること
を意味する。）。
２,P４などの物質と水素部分、即ちＨとＨ２に実質的に
分解されていることが重要である（本発明における実質
的分解というのは堆積基板において反応するリンの少な
くとも93モル％がホスフィン以外の形になっていること
を意味する。）。
一般にホスフィンは異種分解のみを起こす。即ち、分解
を引き起こす表面を必要とする。ホスフィンは典型的な
反応装置温度、即ち反応容器壁のみが存在する場合、90
0ないし900℃の範囲の温度で比較的ゆっくりと分解する
ので、導入されたホスフィンの熱分解に依存するのは不
充分である。従って、分解を増進するための改良が必要
となる。例えば（ある決められた堆積温度下で）、移動
距離を実質的に長くすること、壁との接触に用いられる
時間を長くすること、こうして分解される導入ホスフィ
ンの割合を大きくすることが可能である。または、触媒
あるいは加熱した高い表面領域の材料を用いて分解速度
を高め、実質的により短い移動領域を使用することも可
能である。
を引き起こす表面を必要とする。ホスフィンは典型的な
反応装置温度、即ち反応容器壁のみが存在する場合、90
0ないし900℃の範囲の温度で比較的ゆっくりと分解する
ので、導入されたホスフィンの熱分解に依存するのは不
充分である。従って、分解を増進するための改良が必要
となる。例えば（ある決められた堆積温度下で）、移動
距離を実質的に長くすること、壁との接触に用いられる
時間を長くすること、こうして分解される導入ホスフィ
ンの割合を大きくすることが可能である。または、触媒
あるいは加熱した高い表面領域の材料を用いて分解速度
を高め、実質的により短い移動領域を使用することも可
能である。
触媒を介してまたは大面積領域の存在下でまたはその両
者を用いてホスフィンの分解を引き起こすのに適した材
料は（メンデレエフの周期表中）VI族金属、例えばタン
グステン、モリブデン、タンタルである。典型的には、
分解を生じる表面が400ないし900℃の範囲の温度に加熱
されたときに、１ないし10,000sccmの範囲のホスフィン
流量の場合10ないし500cm2の範囲の表面面積により適切
な分解が生じる。表面面積が５cm2より狭いとIII−V C
VDに典型的に用いられる温度と流量では適切な分解は生
じない。500cm2より広い表面面積は除外されるものでは
ないが、典型的には以下の理由で不便である。即ち、
１）反応装置の容積が大きくなること、２）ガスシステ
ム内で分散させるのが困難な粉末を使用する必要がある
こと、がその理由である。分解速度は温度、表面面積、
触媒作用および流量に依存する。与えられた条件は概し
て所望の分解レベルを生じるのに適している。いかなる
特定の条件に対しても、比較的サンプルを形成して小丘
をなくすのに充分な分解速度が達成されたことが確認さ
れる。
者を用いてホスフィンの分解を引き起こすのに適した材
料は（メンデレエフの周期表中）VI族金属、例えばタン
グステン、モリブデン、タンタルである。典型的には、
分解を生じる表面が400ないし900℃の範囲の温度に加熱
されたときに、１ないし10,000sccmの範囲のホスフィン
流量の場合10ないし500cm2の範囲の表面面積により適切
な分解が生じる。表面面積が５cm2より狭いとIII−V C
VDに典型的に用いられる温度と流量では適切な分解は生
じない。500cm2より広い表面面積は除外されるものでは
ないが、典型的には以下の理由で不便である。即ち、
１）反応装置の容積が大きくなること、２）ガスシステ
ム内で分散させるのが困難な粉末を使用する必要がある
こと、がその理由である。分解速度は温度、表面面積、
触媒作用および流量に依存する。与えられた条件は概し
て所望の分解レベルを生じるのに適している。いかなる
特定の条件に対しても、比較的サンプルを形成して小丘
をなくすのに充分な分解速度が達成されたことが確認さ
れる。
ホスフィンは反応容器ものものの中で分解される必要は
なく、容器外の領域で分解した後に容器内に導入するこ
ともできる。しかし、揮発性のより低い分解生成物、例
えばＰ４が過剰に凝縮しないように、条件を維持する必
要がある。過剰凝縮は一般に、分解生成物の環境を400
℃以上に保つことにより避けることが可能である。
なく、容器外の領域で分解した後に容器内に導入するこ
ともできる。しかし、揮発性のより低い分解生成物、例
えばＰ４が過剰に凝縮しないように、条件を維持する必
要がある。過剰凝縮は一般に、分解生成物の環境を400
℃以上に保つことにより避けることが可能である。
一度III−Vを基本とする半導体材料が堆積されると、デ
バイスの残りの部分は完成される。種々のデバイスの完
成については多くの文献がある。例えばＶ溝レーザの製
造工程はD.P.ウィルト（D.P.Wilt）らの「ジャーナル
オブ アプライド フィジックス」（Journal of App
lied Physics）第56巻、第３号、第710ページ、1984年
に記載されている。LEDの製造工程はH.テムキン（H.Tem
kin）らの「ベル システム テクニカル ジャーナ
ル」（Bell System Technical Journal）第62巻、第
１号、第１ページ、1983年に記載されている。
バイスの残りの部分は完成される。種々のデバイスの完
成については多くの文献がある。例えばＶ溝レーザの製
造工程はD.P.ウィルト（D.P.Wilt）らの「ジャーナル
オブ アプライド フィジックス」（Journal of App
lied Physics）第56巻、第３号、第710ページ、1984年
に記載されている。LEDの製造工程はH.テムキン（H.Tem
kin）らの「ベル システム テクニカル ジャーナ
ル」（Bell System Technical Journal）第62巻、第
１号、第１ページ、1983年に記載されている。
以下に述べるのは本発明を説明するための実例である。
実例１ インジウム・リン化物の基板を、主表面が（100）面に
なるように切出した。これらの基板を、メタノール中に
溶解した臭素にさらして化学的に研磨した。研磨の後、
これらの基板を2.0cm×3.2cm（0.8インチ×1.25イン
チ）の断片にへき開した。次にこれらの断片を、使用す
るまでドライ窒素の下で保存した。
なるように切出した。これらの基板を、メタノール中に
溶解した臭素にさらして化学的に研磨した。研磨の後、
これらの基板を2.0cm×3.2cm（0.8インチ×1.25イン
チ）の断片にへき開した。次にこれらの断片を、使用す
るまでドライ窒素の下で保存した。
エピタキシ成長の直前にこの断片を順に、沸騰トリクロ
ロエタン中に３分間、沸騰アセトン中に３分間、沸騰メ
タノール中に３分間、そして硫酸、過酸化水素および水
の5:1:1の混合物（室温）中に３分間浸して洗浄した。
次に基板を脱イオン水ですすぎ、メタノールですすぎ、
そしてドライ窒素流でスピン乾燥した。クオーツ容器21
を有する反応装置内のクオーツサンプル保持部19（第１
図）の上に基板を置いた。容器を1333Pa（10Toor）まで
排気し、次に約103,991Pa（780Torr）になるまで水素を
充填した。反応装置は11.52グラム、直径0.45mmのタン
グステン ワイアでできた、ゆるく巻いたコイルの形の
タングステン コイル80を含んだ。不図示の炉により、
初め反応装置を源領域14（点線で示す）で820℃、成長
領域15で680℃に維持した。この温度において、入力管1
0,11,12および13のそれぞれを通じて同じ水素流を導入
することにより、500sccmの連続水素流を維持した。
ロエタン中に３分間、沸騰アセトン中に３分間、沸騰メ
タノール中に３分間、そして硫酸、過酸化水素および水
の5:1:1の混合物（室温）中に３分間浸して洗浄した。
次に基板を脱イオン水ですすぎ、メタノールですすぎ、
そしてドライ窒素流でスピン乾燥した。クオーツ容器21
を有する反応装置内のクオーツサンプル保持部19（第１
図）の上に基板を置いた。容器を1333Pa（10Toor）まで
排気し、次に約103,991Pa（780Torr）になるまで水素を
充填した。反応装置は11.52グラム、直径0.45mmのタン
グステン ワイアでできた、ゆるく巻いたコイルの形の
タングステン コイル80を含んだ。不図示の炉により、
初め反応装置を源領域14（点線で示す）で820℃、成長
領域15で680℃に維持した。この温度において、入力管1
0,11,12および13のそれぞれを通じて同じ水素流を導入
することにより、500sccmの連続水素流を維持した。
成長を始めるため純粋水素流を停止し、管22を介して16
00sccmの水素の逆流を生成し、この逆流をマス フロー
コントローラ（図中、MFCで示す）を用いて５％ホス
フィンを含む50sccmの水素流と混合した。５分後、サン
プルを不図示の予備加熱位置に移動し、この位置に10分
間維持した。次に、1150sccmの水素流をボート17中の溶
解インジウム上に導入した。水素中に５％のホスフィン
を含む75sccmのガス流を750sccmの水素希釈流と混合し
た。この組合せを管10を介して流した。500ppmの水素硫
化物を含む８sccmの水素流を管11で1600sccmの水素流と
組合わせた。さらに、1.5％の水素塩化物を含む８sccm
の水素流を管11に導入した。これらのガス流は約２分間
にわたり安定させた。次にサンプルを成長領域15に移
し、約0.5μｍのインジウム・リン化物のエッチ除去を
開始した。３分後、水素中に５％のホスフィンを含むガ
ス流の水素希釈を停止した。水素中に５％の水素塩化物
を含むガス流を375sccmに上げ、ボート17中の液体イン
ジウム上に流した。その結果、ｎ型インジウム・リン化
物の成長が生じた。23分後、水素流中の水素硫化物成分
を取除き、位置25に１グラムの亜鉛を挿入した。この位
置では亜鉛は約375℃の温度になっていた。こうしてｐ
型インジウム・リン化物の成長が始まった。13分後、前
述の条件下で水素硫化物流を水素中に再び導入し、亜鉛
を初めの位置に戻し、ｎ型インジウム・リン化物層の成
長を19分間続けた。このような工程により、下部に厚さ
2.0μｍのｎ型インジウム・リン化物層、中部に厚さ１
μｍのＰ型インジウム・リン化物層、上部に厚さ１μｍ
のｎ型インジウム・リン化物層を有する構造が生成され
た。前掲のD.P.ウィルトらにより記載されているように
して、次にＶ溝レーザをこの構造中に形成した。これら
のレーザの閾値は119mA、出力は87mA駆動で10mW／facet
であった。
00sccmの水素の逆流を生成し、この逆流をマス フロー
コントローラ（図中、MFCで示す）を用いて５％ホス
フィンを含む50sccmの水素流と混合した。５分後、サン
プルを不図示の予備加熱位置に移動し、この位置に10分
間維持した。次に、1150sccmの水素流をボート17中の溶
解インジウム上に導入した。水素中に５％のホスフィン
を含む75sccmのガス流を750sccmの水素希釈流と混合し
た。この組合せを管10を介して流した。500ppmの水素硫
化物を含む８sccmの水素流を管11で1600sccmの水素流と
組合わせた。さらに、1.5％の水素塩化物を含む８sccm
の水素流を管11に導入した。これらのガス流は約２分間
にわたり安定させた。次にサンプルを成長領域15に移
し、約0.5μｍのインジウム・リン化物のエッチ除去を
開始した。３分後、水素中に５％のホスフィンを含むガ
ス流の水素希釈を停止した。水素中に５％の水素塩化物
を含むガス流を375sccmに上げ、ボート17中の液体イン
ジウム上に流した。その結果、ｎ型インジウム・リン化
物の成長が生じた。23分後、水素流中の水素硫化物成分
を取除き、位置25に１グラムの亜鉛を挿入した。この位
置では亜鉛は約375℃の温度になっていた。こうしてｐ
型インジウム・リン化物の成長が始まった。13分後、前
述の条件下で水素硫化物流を水素中に再び導入し、亜鉛
を初めの位置に戻し、ｎ型インジウム・リン化物層の成
長を19分間続けた。このような工程により、下部に厚さ
2.0μｍのｎ型インジウム・リン化物層、中部に厚さ１
μｍのＰ型インジウム・リン化物層、上部に厚さ１μｍ
のｎ型インジウム・リン化物層を有する構造が生成され
た。前掲のD.P.ウィルトらにより記載されているように
して、次にＶ溝レーザをこの構造中に形成した。これら
のレーザの閾値は119mA、出力は87mA駆動で10mW／facet
であった。
実例２ 成長の前に基板を手で研磨したことを除き、実例１の工
程をくり返した。この研磨は、基板を真空チャックの上
に置き、１容量％の臭素を含むメタノール溶液でぬらし
た棉あや織り布で10秒間にわたり表面をこすって行なっ
た。次に基板をメタノールですすぎ、ドライ窒素の下で
スピン乾燥した。基板を装填した後、エッチ後を省略し
たことを除き、実例１に記述したように工程を進めた。
結果として得られたレーザは実例１のレーザと本質的に
同一な動作特性を有していた。
程をくり返した。この研磨は、基板を真空チャックの上
に置き、１容量％の臭素を含むメタノール溶液でぬらし
た棉あや織り布で10秒間にわたり表面をこすって行なっ
た。次に基板をメタノールですすぎ、ドライ窒素の下で
スピン乾燥した。基板を装填した後、エッチ後を省略し
たことを除き、実例１に記述したように工程を進めた。
結果として得られたレーザは実例１のレーザと本質的に
同一な動作特性を有していた。
実例３ 主表面が（100）面のインジウム・リン化物基板を約0.5
平方インチの断片に初出し、実例２のようにして手で研
磨した。次にこの断片を第２図に示す反応装置のサンプ
ル保持器26上に装填した。容器を約133.3Pa（１ Tor
r）にまで排気し、水素を充填して雰囲気圧力より高い
約13.790Pa（２psi）にした。マス フローコントロー
ラを用いて700sccmの水素流を管30から流し、180sccmの
水素流を管27から流し、300sccmの水素流を触媒28上に
生じさせ、この触媒上の水素流に275sccmのホスフィン
流を導入し、さらに別の300sccmの水素流を管31から流
した。不図示の炉の全領域を700℃に保った（触媒は19.
3グラム、直径0.25mmのタンタル ワイアから25.4cm（1
0インチ）を切って形成した。）。
平方インチの断片に初出し、実例２のようにして手で研
磨した。次にこの断片を第２図に示す反応装置のサンプ
ル保持器26上に装填した。容器を約133.3Pa（１ Tor
r）にまで排気し、水素を充填して雰囲気圧力より高い
約13.790Pa（２psi）にした。マス フローコントロー
ラを用いて700sccmの水素流を管30から流し、180sccmの
水素流を管27から流し、300sccmの水素流を触媒28上に
生じさせ、この触媒上の水素流に275sccmのホスフィン
流を導入し、さらに別の300sccmの水素流を管31から流
した。不図示の炉の全領域を700℃に保った（触媒は19.
3グラム、直径0.25mmのタンタル ワイアから25.4cm（1
0インチ）を切って形成した。）。
サンプルを成長位置35に５分間挿入し、成長温度に調整
した。この調整時間の間に、触媒上のホスフィンが完全
に熱分解（93モル％以上）されていることを確認した。
この確認はM.ハルマン（M.Halmann）により「ジャーナ
ル オブ ザ ケミカル ソサイェテイ」（Journal o
f the Chemical Society）164、2853ページ（1963
年）に記載されたUV吸収技術（190nm）により行なっ
た。
した。この調整時間の間に、触媒上のホスフィンが完全
に熱分解（93モル％以上）されていることを確認した。
この確認はM.ハルマン（M.Halmann）により「ジャーナ
ル オブ ザ ケミカル ソサイェテイ」（Journal o
f the Chemical Society）164、2853ページ（1963
年）に記載されたUV吸収技術（190nm）により行なっ
た。
５分間の安定化の後、５容量％の水素塩化物を含む４sc
cmの水素流を管30を介してボート32内のインジウムの周
囲に形成し、５分間維持してサンプルをエッチした。イ
ンジウム上の５分後、５容量％の水素塩化物を含む水素
流を160sccmにしてインジウム・リン化物の成長を開始
した。この成長工程は60分間続けた。得られたインジウ
ム・リン化物層はノーマルスキー（Normarski）対照光
学顕微鏡を用いて観察したが小丘は見られなかった。
cmの水素流を管30を介してボート32内のインジウムの周
囲に形成し、５分間維持してサンプルをエッチした。イ
ンジウム上の５分後、５容量％の水素塩化物を含む水素
流を160sccmにしてインジウム・リン化物の成長を開始
した。この成長工程は60分間続けた。得られたインジウ
ム・リン化物層はノーマルスキー（Normarski）対照光
学顕微鏡を用いて観察したが小丘は見られなかった。
第１図および第２図は本発明の実施例を実施するのに適
した装置を説明する図である。 ［主要部分の符号の説明］ ホスフィン源……16 触媒……28
した装置を説明する図である。 ［主要部分の符号の説明］ ホスフィン源……16 触媒……28
Claims (7)
- 【請求項１】水素化物エピタキシ工程において基板をリ
ンを含む蒸気にさらす段階と、該蒸気との相互反応を介
して該基板上にリンを含む組成を堆積させる段階と、該
デバイスを完成させる段階からなるリンを含む半導体デ
バイスの製造方法において、 水素化物エピタキシ工程において基板をリンを含む蒸気
にさらす段階はさらに、 該基板において相互反応するリンの少なくとも93モル％
はホスフィン以外の形態であるような状態を満足させる
のに十分な長さを有する室を通して、ホスフィン源から
導入されるホスフィンを移動させる段階からなることを
特徴とするリンを含む半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
て、 該ホスフィンは該基板に到着する前に触媒を用いて分解
されることを特徴とするリンを含む半導体デバイスの製
造方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
て、 該林を含む堆積はIII−Ｖ族半導体材料を含むことを特
徴とするリンを含む半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の方法におい
て、 該ホスフィンは該基板に到着する前に触媒を用いて分解
されることを特徴とするリンを含む半導体デバイスの製
造方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の方法におい
て、 該触媒はVI族金属またはタンタルを含むことを特徴とす
るリンを含む半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第５項に記載の方法におい
て、 該組成はタングステン、モリブデン、タンタルからなる
群から選択された一つを含むことを特徴とするリンを含
む半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
て、 該デバイスはレーザを含むことを特徴とするリンを含む
半導体デバイスの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US77679185A | 1985-09-16 | 1985-09-16 | |
| US776791 | 2001-02-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298615A JPS6298615A (ja) | 1987-05-08 |
| JPH0666270B2 true JPH0666270B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=25108376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21607286A Expired - Lifetime JPH0666270B2 (ja) | 1985-09-16 | 1986-09-16 | リンを含む半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666270B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3580415B2 (ja) | 2000-04-05 | 2004-10-20 | 株式会社椿本チエイン | チェーン用ローラ及びローラを備えたチェーン |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1353954A (en) * | 1971-09-10 | 1974-05-22 | Plessey Co Ltd | Methods of producing gallium phosphide light emitting diodes |
| JPS5825223A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-15 | Nec Corp | ３−ｖ族化合物半導体の気相成長装置 |
| JPS58184721A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-28 | Nec Corp | Ｐ型３−ｖ族化合物半導体の気相エピタキシヤル成長方法 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP21607286A patent/JPH0666270B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6298615A (ja) | 1987-05-08 |
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