JPH01290230A - アニール方法 - Google Patents
アニール方法Info
- Publication number
- JPH01290230A JPH01290230A JP11939288A JP11939288A JPH01290230A JP H01290230 A JPH01290230 A JP H01290230A JP 11939288 A JP11939288 A JP 11939288A JP 11939288 A JP11939288 A JP 11939288A JP H01290230 A JPH01290230 A JP H01290230A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- gaas
- hydrogen
- iii
- defect
- Prior art date
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- Pending
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- Drying Of Semiconductors (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】
〔概 要〕
ＧａＡｓ等のｍ−ｖ族化合物半導体結晶のアニール方法
に係り、特にＧａＡｓ結晶中のダングリングボンドを消
去するためのＨ２プラズマ処理方法に関し、Ｈ２プラズ
マによるＧａＡｓ結晶のアニールの際にＧａＡｓ結晶表
面に欠陥を誘発することなくバルク中のドナー、欠陥を
消滅させることを目的とし、ｍ−ｖ族化合物半導体基板
表面を、水素イオンを含有せず水素ラジカルのみを含有
するガス流に曝すことを構成とし、 更にｍ−ｖ族化合物半導体基板表面を、イオンの持つエ
ネルギー最大値が５０ｅＶ以下の水素を含有するプラズ
マに曝すことを構成とする。
に係り、特にＧａＡｓ結晶中のダングリングボンドを消
去するためのＨ２プラズマ処理方法に関し、Ｈ２プラズ
マによるＧａＡｓ結晶のアニールの際にＧａＡｓ結晶表
面に欠陥を誘発することなくバルク中のドナー、欠陥を
消滅させることを目的とし、ｍ−ｖ族化合物半導体基板
表面を、水素イオンを含有せず水素ラジカルのみを含有
するガス流に曝すことを構成とし、 更にｍ−ｖ族化合物半導体基板表面を、イオンの持つエ
ネルギー最大値が５０ｅＶ以下の水素を含有するプラズ
マに曝すことを構成とする。
本発明はＧａＡｓ等のｍ−ｖ族化合物半導体結晶のアニ
ール方法に係り、特にＧａＡｓ結晶中のダングリングボ
ンドを消去するためのＨ２プラズマ処理方法に関する。
ール方法に係り、特にＧａＡｓ結晶中のダングリングボ
ンドを消去するためのＨ２プラズマ処理方法に関する。
化合物半導体集積回路は半絶縁性ＧａＡｓ基板上のＦＥ
Ｔ技術から発展して来ている。
Ｔ技術から発展して来ている。
１１１−Ｖ族化合物半導体であるＧａＡｓ中には元々微
量のＳｉ、ＧｅあるいはＳ等の元素が含まれており、そ
れらの元素がもたらす浅いドナー準位や転位等の欠陥が
もたらすダングリングボンドを消去するためにＨ２プラ
ズマ処理がなされ、ダングリングボンドと水素原子を結
合させて、キャリア濃度を減少させ、ショットキー接合
の逆方向耐圧の向上をもたらしている。
量のＳｉ、ＧｅあるいはＳ等の元素が含まれており、そ
れらの元素がもたらす浅いドナー準位や転位等の欠陥が
もたらすダングリングボンドを消去するためにＨ２プラ
ズマ処理がなされ、ダングリングボンドと水素原子を結
合させて、キャリア濃度を減少させ、ショットキー接合
の逆方向耐圧の向上をもたらしている。
上記Ｈ２プラズマ処理を行なう場合、従来は平行平板電
極型プラズマ発生装置を使用しており、ＧａＡｓ単結晶
基板を平行平板電極間に配置して直接プラズマにさらし
ているためバルク中のドナーや欠陥は水素原子によって
埋め込まれ（ターミネートされ）るがＨ２プラズマによ
り叩かれたＧａＡｓ表面には多くの新たな欠陥が誘発さ
れショットキーバリアの高さが減少している（Φ、 ＝
０．６７−０．５２ｅＶ）。
極型プラズマ発生装置を使用しており、ＧａＡｓ単結晶
基板を平行平板電極間に配置して直接プラズマにさらし
ているためバルク中のドナーや欠陥は水素原子によって
埋め込まれ（ターミネートされ）るがＨ２プラズマによ
り叩かれたＧａＡｓ表面には多くの新たな欠陥が誘発さ
れショットキーバリアの高さが減少している（Φ、 ＝
０．６７−０．５２ｅＶ）。
本発明はＨ２プラズマによるＧａＡｓ結晶のアニールの
際にＧａＡｓ結晶表面に欠陥を誘発することなくバルク
中のドナー、欠陥を消滅させることを目的とする。
際にＧａＡｓ結晶表面に欠陥を誘発することなくバルク
中のドナー、欠陥を消滅させることを目的とする。
上記課題は本発明によればｍ−ｖ族化合物半導体基板表
面を、水素イオンを含有せず水素ラジカルのみを含有す
るガス流に曝すことを特徴とするアニール方法、及びｍ
−ｖ族化合物半導体基板表面を、イオンの持つエネルギ
ー最大値が５０ｅＶ以下の水素を含有するプラズマに曝
すことを特徴とするアニール方法によって解決される。
面を、水素イオンを含有せず水素ラジカルのみを含有す
るガス流に曝すことを特徴とするアニール方法、及びｍ
−ｖ族化合物半導体基板表面を、イオンの持つエネルギ
ー最大値が５０ｅＶ以下の水素を含有するプラズマに曝
すことを特徴とするアニール方法によって解決される。
本発明の第１の方法によればＧａＡｓ等の■−■族化合
物半導体結晶表面を、水素アニールする際、該結晶表面
をイオン衝撃を受けないように水素ラジカルのみにより
水素アニール処理される。
物半導体結晶表面を、水素アニールする際、該結晶表面
をイオン衝撃を受けないように水素ラジカルのみにより
水素アニール処理される。
更に本発明の第２の方法によれば水素プラズマイオンそ
のもののエネルギーを小さな値５０ｅＶ以下に抑えてい
るのでイオン衝撃による欠陥の誘発を抑えることができ
る。５０ｅＶを超えるとイオン衝撃を与え欠陥を誘発さ
せる。
のもののエネルギーを小さな値５０ｅＶ以下に抑えてい
るのでイオン衝撃による欠陥の誘発を抑えることができ
る。５０ｅＶを超えるとイオン衝撃を与え欠陥を誘発さ
せる。
本願に適用し得るｍ−ｖ族生導体化合物としてＧａＡｓ
、 ＩｎＰ 、 ＧａＰ〒χ≧千等がある。なおこ
れらの化合物はＧｅ、５ｉｌ−８基板上、Ｓ ＯＳ （
ＳｉｌｉｃｏｎＯｎ ５ａｐｈｉｒｅ） 、あるいはＳ
ＯＩ （Ｓｉｌｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓｍｌａｔｏｒ
）上でも用いられる。
、 ＩｎＰ 、 ＧａＰ〒χ≧千等がある。なおこ
れらの化合物はＧｅ、５ｉｌ−８基板上、Ｓ ＯＳ （
ＳｉｌｉｃｏｎＯｎ ５ａｐｈｉｒｅ） 、あるいはＳ
ＯＩ （Ｓｉｌｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓｍｌａｔｏｒ
）上でも用いられる。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の１実施例を示す模式図である。
第１図に示すようにまずプラズマ発生室１とＧａＡｓ基
板（ウェハ）処理室２を連通させた装置を用いる。
板（ウェハ）処理室２を連通させた装置を用いる。
まず０．１〜３ Ｔｏｒｒの減圧下のプラズマ処理室１
内に１１□ガスを１００ＣＣ／分の量で供給し、ＲＦの
周波数を約１３．５６ＭＩＩｚとして水素プラズマ３を
発生させる。なおＨ！ガスと共にＡｒ等の不活性ガスを
供給してもよい。プラズマ処理室１内にはシールド板４
が設けられており、プラズマ励起された水素ラジカルを
ウェハ処理室２に供給する。該ウェハ処理室２内には石
英ステージ５上に被処理ＧａＡｓ基板６が載置されてお
り、ＧａＡｓ基板６表面に水素ラジカルを多量に含むＨ
２ガスフローをさらし、ドナーを中性化し欠陥をターミ
ネートする。
内に１１□ガスを１００ＣＣ／分の量で供給し、ＲＦの
周波数を約１３．５６ＭＩＩｚとして水素プラズマ３を
発生させる。なおＨ！ガスと共にＡｒ等の不活性ガスを
供給してもよい。プラズマ処理室１内にはシールド板４
が設けられており、プラズマ励起された水素ラジカルを
ウェハ処理室２に供給する。該ウェハ処理室２内には石
英ステージ５上に被処理ＧａＡｓ基板６が載置されてお
り、ＧａＡｓ基板６表面に水素ラジカルを多量に含むＨ
２ガスフローをさらし、ドナーを中性化し欠陥をターミ
ネートする。
アニール効果を上げるためＧａＡｓ基板を３５０℃以下
の温度に加熱してもよい。３５０℃を超えるとＧａＡｓ
結晶からのＡｓ原子の脱離のため問題となる。
の温度に加熱してもよい。３５０℃を超えるとＧａＡｓ
結晶からのＡｓ原子の脱離のため問題となる。
第２図及び第３図は上記実施例のプラズマ発生室の変形
例でありそれぞれ高周波コイル７を使用した例、マイク
ロ波８を使用した例である。いずれの場合も上記実施例
同様にウェハ処理室の方へ水素ラジカルを供給すること
ができる。
例でありそれぞれ高周波コイル７を使用した例、マイク
ロ波８を使用した例である。いずれの場合も上記実施例
同様にウェハ処理室の方へ水素ラジカルを供給すること
ができる。
第４図はプラズマ発生をＥＣＲプラズマ発生装置を用い
て行なった場合の例を示す模式図である。
て行なった場合の例を示す模式図である。
ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）プラズマ発生は公知
のようにマイクロ波８を１Ｏ−５〜１０−”Ｔｏｒｒの
減圧磁場中に与え１０ｃｃ／分で供給するＨ２ガスをプ
ラズマ化しＧａＡｓ基板６上に直接さらす。この場合イ
オンエネルギーがｆｌ１１０ｅＶ以下と小さいためＧａ
Ａｓ表面にダメージを与えない。９はマグネ・ットであ
る。
のようにマイクロ波８を１Ｏ−５〜１０−”Ｔｏｒｒの
減圧磁場中に与え１０ｃｃ／分で供給するＨ２ガスをプ
ラズマ化しＧａＡｓ基板６上に直接さらす。この場合イ
オンエネルギーがｆｌ１１０ｅＶ以下と小さいためＧａ
Ａｓ表面にダメージを与えない。９はマグネ・ットであ
る。
第５図、第６図はｎ型ＧａＡｓ基板上にＴｉ／Ｐｔ／Ａ
ｕ電極を形成したデバイスでの水素アニール時間と逆方
向耐圧及びバリア高さの関係を本発明と従来例で比較し
て示したグラフである。いづれの場合でも本発明の方が
従来例より良好であることがわかる。
ｕ電極を形成したデバイスでの水素アニール時間と逆方
向耐圧及びバリア高さの関係を本発明と従来例で比較し
て示したグラフである。いづれの場合でも本発明の方が
従来例より良好であることがわかる。
以上説明したように本発明によればｍ−ｖ族化合物半導
体表面に欠陥を誘発することなく、バルク中のドナー欠
陥を消滅させることができる。
体表面に欠陥を誘発することなく、バルク中のドナー欠
陥を消滅させることができる。
第１図は本発明の１実施例を示す模式図であり、第２図
及び第３図は上記実施例のプラズマ発生室の変形例であ
りそれぞれ高周波コイル７を使用した例、マイクロ波８
を使用した例であり、第４図はプラズマ発生をＥＣＲプ
ラズマ発生装置を用いて行なった場合の例を示す模式図
であり、第５図、第６図はｎ型ＧａＡｓ基板上にＴｉ／
Ｐｔ−／Ａｕ電極を形成したデバイスでの水素アニール
時間と逆方向耐圧及びバリア高さの関係を本発明と従来
例で比較して示したグラフである。 ｌ・・・プラズマ処理室、 ２・・・ウェハ処理室、３
・・・水素プラズマ、 ４・・・シールド板、５・・
・石英ステージ、 ６・・・Ｇ ａ Ａ ｓ ４
ｊ＆、７・・・高周波コイル、 ８・・・マイクロ
波。
及び第３図は上記実施例のプラズマ発生室の変形例であ
りそれぞれ高周波コイル７を使用した例、マイクロ波８
を使用した例であり、第４図はプラズマ発生をＥＣＲプ
ラズマ発生装置を用いて行なった場合の例を示す模式図
であり、第５図、第６図はｎ型ＧａＡｓ基板上にＴｉ／
Ｐｔ−／Ａｕ電極を形成したデバイスでの水素アニール
時間と逆方向耐圧及びバリア高さの関係を本発明と従来
例で比較して示したグラフである。 ｌ・・・プラズマ処理室、 ２・・・ウェハ処理室、３
・・・水素プラズマ、 ４・・・シールド板、５・・
・石英ステージ、 ６・・・Ｇ ａ Ａ ｓ ４
ｊ＆、７・・・高周波コイル、 ８・・・マイクロ
波。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、III−Ｖ族化合物半導体基板表面を、水素イオンを
含有せず水素ラジカルのみを含有するガス流に曝すこと
を特徴とするアニール方法。 ２、III−Ｖ族化合物半導体基板表面を、イオンの持つ
エネルギー最大値が５０ｅＶ以下の水素を含有するプラ
ズマに曝すことを特徴とするアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11939288A JPH01290230A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | アニール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11939288A JPH01290230A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | アニール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01290230A true JPH01290230A (ja) | 1989-11-22 |
Family
ID=14760366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11939288A Pending JPH01290230A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | アニール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01290230A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0410623A (ja) * | 1990-02-07 | 1992-01-14 | American Teleph & Telegr Co <Att> | ３―ｖ族半導体表面のパッシベーション方法 |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP11939288A patent/JPH01290230A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0410623A (ja) * | 1990-02-07 | 1992-01-14 | American Teleph & Telegr Co <Att> | ３―ｖ族半導体表面のパッシベーション方法 |
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