JPH0442928A - 化合物半導体のパッシベーション膜の製造方法 - Google Patents

化合物半導体のパッシベーション膜の製造方法

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JPH0442928A
JPH0442928A JP2147806A JP14780690A JPH0442928A JP H0442928 A JPH0442928 A JP H0442928A JP 2147806 A JP2147806 A JP 2147806A JP 14780690 A JP14780690 A JP 14780690A JP H0442928 A JPH0442928 A JP H0442928A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、化合物半導体のパッシベーション膜に関する
ものであり、特にInPを含む化合物半導体において有
効なパッシベーション膜に関するものである。
従来の技術 従来、半導体素子のパッシベーション膜にはSl。
N4膜やS 102膜が用いられてきた。特に化合物半
導体においては、これらの膜と半導体表面との間に生じ
る応力や膜の堆積過程において半導体表面に生しるダメ
ージが問題となっていた。また、化合物半導体を過酸化
水素水で酸化して表面に酸化皮膜を形成し、パッシベー
ション膜とする方法もある。例えば、ジャーナルオブエ
レクトロケミカルソサイエティ 118巻(′71年)
の657頁から658頁(J、 Electroche
m、 Sac、 Vol、 +18 ppB57−Ei
58)やアブライドフィジックスレターズ18巻(’7
1年)の304頁から307頁 (AppHed Ph
yslcs Letters Vol、18 pp30
4−307)にその方法が発表されている。
過酸化水素水にFe” 、Fe” 、Cu’ 、Cu”
 、Co” 、Cr”などの金属イオンを添加して、酸
化剤とすることは以前から知られている。例えば、新実
験化学講座第15巻「酸化と還元」(丸善株式会社発行
。昭和53年)の682頁から684頁にその方法が掲
載されている。この構成は有機化合物の酸化を対象とし
ており、金属イオンは触媒としてのみ作用し、試料上へ
の金属イオンの酸化物あるいは水酸化物の堆積は起こら
ない。前記金属イオンの酸化物あるいは水酸化物と化合
物半導体表面の間に物理的あるいは化学的吸着が起こる
ため、これらの堆積は、試料が化合物半導体の時に生じ
る。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、以下に述べる問題点
を有していた。先ず、5hNa膜や5102膜を用いる
場合、これらの膜と化合物半導体表面に熱膨張率の違い
により生じる応力、膜中への化合物半導体構成元素の拡
散及び膜堆積過程で半導体表面が受けるダメージなどに
より、結晶欠陥が発生し、それが再結合中心となり、リ
ーク電流が増大する。次に、過酸化水素水で化合物半導
体表面に酸化皮膜を形成してパッシベーション膜とする
場合、反応が溶液中の不純物やpHに非常に敏感で再現
性、安定性に乏しいうえに、出来た酸化皮膜も10−’
 −111−”A/cm2と比較的大きなリーク電流を
生せしめる。さらに、酸化膜の成長が始まる時に半導体
が一部溶解する活性態−不活性態転移が生じるが、この
転移は、過酸化水素水の場合起こりにくく、反応の不安
定性の一因となっている。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、化合物
半導体表面に再現性良く、安定にパッシベーション膜を
形成し、リーク電流を減少させることを目的とする。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために、本発明は過酸化水素水によ
り化合物半導体にパッシベーション膜を堆積する際、F
e2″、Fe”、Cu’、Cu”、Go”、Cr”等の
金属イオンを添加して、それら金属イオンの酸化物及び
水酸化物を半導体表面に堆積させ、またその触媒作用を
利用して、酸化膜も形成するという構成を有している。
作用 この構成により、添加された金属イオンが化合物半導体
表面の反応において、前記金属イオンの酸化物及び水酸
化物が半導体表面に堆積15、かつ堆積にあずからなか
った金属イオンは、触媒として作用12、半導体表面に
酸化膜を形成する。本発明ノハッシベーシ3ン膜は、前
記金属イオンの酸化物及び水酸化物、さらに半導体の酸
化膜よりなり、安定に再現性良く形成1.、、lJ・−
り電流を小さくできる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
第1図は、この発明を適用することが出来るホトトラン
ジスタの断面図である。第1図において、1はInP基
板、2はn−1nPからなるエミッタ、3はp−1nG
aAsPかSなるベース、4はn−1nPもしくはn−
1nGaAsPからなるコレクタ、5は電極、6はパッ
シベーション膜である。
第2図は、本発明におけるパッシベーション膜を製造す
る装置の断面図である。第2図においで、7はN2ガス
導入用バイブ、8は過酸化水素水導入用パイプ、9は金
属イオン原料導入用パイプ、1OはN2ガス排出用バイ
ブ11は反応室、12は過酸化水素水と金属イオンの混
合液、13は撹拌子、14は加熱用ヒータ、15は撹拌
子回転機、16は陰電極、17は電源、18は試料であ
る。
第3図は、各種パッシベーション膜を堆積させた時の印
加電圧(バイアス電圧)に対するリーク電流の関係を示
す。第3図において、曲線19はパッシベーション膜と
して5j02を用いたときの印加電圧に対するリーク電
流の関係であり、曲線2oはパッシベーション膜として
S h Naを用いたときの印加電圧に対するリーク電
流の関係であり、曲線21はパッシベーション膜として
過酸化水素水とFe2・により酸化した膜を用いたとき
の印加電圧に対するリーク電流の関係であり、曲線22
はパッシベーション膜として過酸化水素水とFe”によ
り酸化した膜を用いたときの印加電圧に対するリーク電
流の関係であり、曲線23はパッシベーション膜として
過酸化水素水とCu”により酸化した膜を用いたときの
印加電圧に対するリーク電流の関係であり、曲線24は
バッジベージ鐸ン膜として過酸化水素水と01」2・に
より酸化した膜を用いたときの印加電圧に対するリーク
電流の関係である。曲線25は、パッシベーション膜と
して過酸化水素水とC02゛により酸化した膜を用いた
ときの印加電圧に対するリーク電流の関係である。曲線
2Gは、パッシベーション膜として過酸化水素水とCr
”により酸化した膜を用いたときの印加電圧に対するリ
ーク電流の関係である。  第4図は、塩化鉄(■)の
過酸化水素水に対する濃度と生成されるバソ/ベーショ
ン膜の膜厚との関係である。
第5図は、塩化鉄(n)を用いた時の溶液温度に対する
パッシベーション膜の成長膜厚との関係である。
第6図は、塩化鉄(TIN)の過酸化水素水に対プる濃
度と生成されるパッシベーション膜の膜厚との関係であ
る。
第7図は、塩化鉄(III)を用いた時の溶液温度に対
するパッシベーション膜の成長膜厚との関係である。
第8図は、塩化銅(I)の過酸化水素水に対オる濃度と
生成されるパッシベーション膜の膜厚との関係である。
第9図は、塩化銅(I)を用いた時の溶液温度に対する
パッシベーション膜の成長膜厚との関係である。
第10図は、塩化銅(n)の過酸化水素水に対する濃度
と生成されるパッシベーション膜の膜厚との関係である
第11図は、塩化銅(n)を用いた時の溶液温度に対す
るパッシベーション膜の成長膜厚との関係である。
第12図は、塩化コバル)(II)の過酸化水素水に対
する濃度と生成されるパッジベージロン膜の膜厚との関
係である。
第13図は、塩化コバル)(II)を用いた時の溶液温
度に対するパッジベージロン膜の成長膜厚との関係であ
る。
第14図は、塩化クロム(n)を用いた時の溶液温度に
対するパッシベーション膜の成長膜厚との関係である。
第15図は、塩化クロム(n)の過酸化水素水に対する
濃度と生成されるパッシベーション膜の膜厚との関係で
ある。
以下、InP系の化合物半導体の場合の実施例について
説明する。
(実施例1) 第1の実施例において、パッシベーション膜6の堆積方
法は、30%の過酸化水素水に塩化鉄(■)の粉末を溶
解させ、加熱して規定の温度にした後、溶液中に試料1
8を浸漬し、一定時間その状態を保持するというもので
ある。試料18の表面に均一にパッシベーション膜を形
成させるためN2ガスを溶液中に導入し、試料18の表
面に気泡が付着しないようにした。塩化鉄(n)の濃度
は過酸化水素水に対してIPPM以上、溶液温度は0℃
以上105℃以下であればパッシベーション膜は形成さ
れる。最適条件は、塩化鉄(n)の濃度に関しては、2
50PPM以上2000PPM以下、溶液温度に関して
は、50°C以上115℃以下、酸化時間は、30分以
上1時間以下である。この条件の時、50Aからl10
0Aまでのパッシベーション膜が成膜された。
この時、溶液中では、Fe”は一部触媒として作用し、 20202→2H20+0□↑ なる反応を起こす。ここで発生する酸素は、基板を酸化
し酸化膜を生しる。さらに、 4FeCI2+02+4H20−+ 2Fe203 +
8HClFeCl2+H20+FeO+211CIなる
反応が起こり、IoP系基板基板相互作用が生じて、F
e2O3、FeOが物理的あるいは化学的に吸着するこ
とで堆積する。
さらに、 EiH202+2FeC1a+4HCI+302 ↑ 
十H2↑ +2Fe(OH)3 ↓なる反応が起こるの
で水酸化鉄が試料表面に堆積すると同時に、ここでも発
生する酸素が基板を酸化し酸化膜を形成する。
以上のように、本実施例によれば鉄(n)イオンの存在
により、酸化鉄(n)、(III)及び水酸化鉄が堆積
し、かつ酸化に必要な酸素が大量に発生することて基板
に酸化膜を形成することで試料18に安定に、再現性良
くパッシベーション膜を形成することが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例2) 実施例1と同様の構成で、試料18を陽極、白金を陰極
16として電源17から電流を流し、試料18を陽極酸
化した。電流密度は、0.1mA/cm2以上100m
A/cm2以下でパッシベーション膜が形成可能である
。最適条件は、 ImA/cm2以上3mA/cm2以
下である。
溶液温度、塩化鉄(II)の濃度の条件は、実施例1と
全く同じである。酸化時間は15分から30分である。
電流を流すことにより酸素イオンが試料にクーロン力で
引きつけられ、さらに水の電気分解も起こり、それによ
って発生した酸素によっても反応が促進される。この条
件の時、2000A以上のパッシベーション膜が得られ
た。酸化鉄(■)、酸化鉄(III)、水酸化鉄が生じ
る反応式は実施例1と同じである。
以上のように、本実施例によれば鉄(n)イオンの存在
により、酸化鉄(II)酸化鉄(INN)及び水酸化鉄
が基板上に堆積し、酸素が大量に発生することで基板が
酸化されて、試料18に安定に、再現性良くパッシベー
ション膜を形成することが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例3) 第3の実施例において、パッシベーション膜6の堆積方
法は、30%の過酸化水素水に塩化鉄(m)の粉末を溶
解さぜ、加熱1,2て規定の温度にした後、溶液中に試
料18を浸漬し、一定時間その状態を保持するというも
のである。試料18の表面に均一にパッシベーション膜
を形成させるためN2ガスを溶液中に導入し、試料18
の表面に気泡が祠着しないようにした。塩化鉄(III
)の濃度は過酸化水素水に対してIPPM以」二、溶液
温度は0℃以上105℃以下であればパッシベーション
膜は形成される。
最適条件は、塩化鉄(IlN)の濃度に関しては、25
0PPM以」−2000PPM以下、溶液温度に関して
は、50℃以上115℃以下、酸化時間は、30分思量
−1時間以下である。この条件の時、20Aから200
OAまでのバツシベ・−シ2ン膜が成膜されi。
この時、溶液中で(′!、、Fe341よ、一部触媒と
l、て作用し、 2LOa→2ToO+02↑ なる反応が起こり、ここで発生する酸素の一部カイFe
3”と反応して酸化鉄(II)と酸化鉄(Ill)をつ
くり、基板との物理的あるいは化学的吸着を起こし−こ
堆積する。さらに、 6H202+2FeC13→G1(CI”302↑+2
Fe(01()3↓なる反応が起こると考えられる。こ
の水酸化鉄h(試料18の表面に吸着して堆積し、ここ
で発生する酸素と過酸化水素水の分解によって生じる酸
素とが試料18を酸化し酸化膜を形成する。これら2つ
の膜がパッシベーション膜となる。
以上のように、本実施例によれば鉄(III)イオンの
存在により、酸化鉄(■)、酸化鉄(III)及び水酸
化鉄が基板上に堆積し、酸素が大量に発生することで基
板が酸化されて、試料18に安定に、再現性良くパッシ
ベーション膜を形成することが出来る。
第3図にこのバソシベーシ旨ン膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例4) 実施例3.!:同様の構成で、試料18を陽極、白金を
陰極16として電源17から電流を流し、試料18を陽
極酸化した。電流蜜度は、O,ImA/cm2以上IQ
OmA/cm2以下で酸化膜が形成可能である。最適条
件は、ImA/am2以上3mA/Cm2以下である。
溶液温度、塩化鉄(ITJ)の濃度の条件は、実施例3
と全く同しである。酸化時間は、15分から30分であ
る。電流を流すことにより酸素イオンが試料18にクー
ロン力で引きつけられ、さらに水の電気分解も起こり、
それによって発生した酸素によっても反応が促進される
。この条件の時、200OA以上のパッシベーション膜
が得られた。酸化鉄(■)、酸化鉄CIIN)、水酸化
鉄が生じる反応式は実施例2と同じである。
以上のように、本実施例によれば鉄(III)イオンの
存在により、酸化鉄(■)、酸化鉄(III)及び水酸
化鉄が堆積し、酸素の発生により、基板上に酸化膜が生
しることで試料18に安定に、再現性良くパッシベーシ
ョン膜を形成することが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例5) 第5の実施例において、バソ/ベーンヨン膜6の堆積方
法は、30%の過酸化水素水に塩化銅(I)の粉末を溶
解させ、加熱して規定の温度にした後、溶液中に試料1
8を浸漬し、一定時間その状態を保持するというもので
ある。試料18の表面に均一にノくッンベーンヨン膜を
形成させるためN2ガスを溶液中に導入し、試料18の
表面に気泡が付着し、ないようにした。塩化銅(I)の
濃度は過酸化水素水に対してIPPM以上、溶液温度は
0℃以上105°C以下てあればパッシベーション膜は
形成される。最適条件は、塩化銅(I)の濃度に関して
は、250 P PMM以下 000 Pi”M以下、
溶液温度に関しては、50℃以、l1is°C以下、酸
化時間は、30分以上1時間以下である。
この条件の時、10Aから50OAまでのパッシベーシ
ョン膜が成膜された。
この時、溶液中では、Cu◆は、一部触媒として作用し
、 2H20a→21120+02↑ なる反応が起こり、発生する酸素の一部がCu◆と反応
して、酸化銅(1)、酸化銅(II)をつくり、基板と
の物理的あるいは化学的吸着を起こして堆積する。
また、この酸素は基板も酸化して酸化膜をつくる。
さらに、 3H202+2CuC1→2Cu(OH)2 +2HC
l +02 ↑なる反応が起こると考えられる。ここで
発生する酸素も試料18を酸化し酸化膜を形成すると同
時に、水酸化銅が試料18の表面に吸着して堆積する。
これらの膜及び前記反応で生じた酸化銅(n)がパッジ
ベージロン膜となる。
以上のように、本実施例によれば銅(1)イオンの存在
により、酸化銅(I)、酸化銅(n)が基板上に堆積し
、酸素が大量に発生することで基板が酸化され、試料1
8に安定に、再現性良(パッシベーション膜を形成する
ことが出来る。
第3図にこのパッジベージジン膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例6) 実施例5と同様の構成で、試料18を陽極、白金を陰極
16として電源17から電流を流し、試料18を陽極酸
化した。電流密度は、0.1mA/cm2以上100m
A/am2以下でパッシベーション膜が形成可能である
。最適条件は、 1mA/cm2以上3mA/cm2以
下である。
溶液温度、塩化銅(りの濃度の条件は、実施例5と全く
同じである。酸化時間は、15分から30分である。
電流を流すことにより酸素イオンが試料にクーロン力で
引きつけられ、さらに水の電気分解も起こり、それによ
って発生した酸素によっても反応が促進される。この条
件の時、100OA以上のパッシベーション膜が得られ
た。
酸化銅(I)、酸化鋼(II)が生じるときの反応式は
、実施例5と同じである。
以上のように、本実施例によれば銅(1)イオンの存在
により、酸化銅(I)、酸化銅(n)が基板上に堆積し
、酸素が大量に発生することで基板が酸化され、試料1
8に安定に、再現性良くパッシベーション膜を形成する
ことが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例7) 第7の実施例において、パッシベーション膜6の堆積方
法は、30%の過酸化水素水に塩化銅(n)の粉末を溶
解させ、加熱して規定の温度にした後、溶液中に試料1
8を浸漬し、一定時間その状態を保持するというもので
ある。試料18の表面に均一にパッノベー/ヨン膜を形
成させるためN2ガスを溶液中に導入し、試料18の表
面に気泡が付着しないようにした。塩化銅(II)の濃
度は過酸化水素水に対してIPPMPPM以下温度は0
℃以上[05°C以下であればパッシベーション膜は形
成される。最適条件は、塩化銅(n)の濃度に関しては
、250 P PM以上2000 PPM以下、溶液温
度に関しては、50℃以上115°C以下、酸化時間は
、30分以上1時間以下である。
この条件の時、IOAから500Aまでのパッジベージ
コン膜が成膜された。
この時、溶液中では、Cu”は、一部触媒として作用し
、 2H202→2H20+02 ↑ なる反応が起こり、発生する酸素の一部がCu”と反応
して、酸化銅(1)及び酸化銅(n)をつくり、基板と
の物理的あるいは化学的吸着を起こして堆積する。また
、この酸素は、基板も酸化して酸化膜をつくる。さらに
、 2H202+CuC12→Cu(OHL +2HC1+
Q2 ↑なる反応が起こると考えられる。ここで発生す
る酸素も試料18を酸化し酸化膜を形成すると同時に、
水酸化銅が試料18の表面に吸着して堆積する。
これらの膜及び前記反応で生じた酸化銅(n)がパッジ
ベージジン膜となる。
以上のように、本実施例によれば銅(n)イオンの存在
により、酸化銅(I)、酸化銅(II)が基板上に堆積
し、酸素が大量に発生することで基板が酸化され、試料
18に安定に、再現性良くパッシベーション膜を形成す
ることが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例8) 実施例7と同様の構成で、試料18を陽極、白金を陰極
1Gとして電源17から電流を流し、試料18を陽極酸
化し5た。電流密度は、 0.1mA/cm2以上10
0mA/am’以下でパッジベージジン膜が形成可能で
ある。1に、適条件は、 1mA/cm2以上31!1
A/C!l’以下である。
溶液温度、塩化銅(II)の濃度の条件は、実施例7と
全く同じである。酸化時間は、15分から30分である
電流を流すことにより酸素イオンが試料にクーロン力で
引きつけられ、さらに水の電気分解も起こり、それによ
って発生した酸素によっても反応が促進される。この条
件の時、100OA以上のパッシベーション膜が得られ
た。
酸化銅(1)、酸化銅(IIN)が生しるときの反応式
は、実施例7と同じである。
以上のように、本実施例によれば銅(II)イオンの存
在により、酸化銅(1)、酸化鋼(■)が基板上に堆積
し、酸素が大量に発生ずることで基板が酸化され、試料
18に安定に、再現性良くパッシベーション膜を形成す
ることが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例9) 第9の実施例において、パッシベーション膜6の堆積方
法は、30%の過酸化水素水に塩化コバルト(II)の
粉末を溶解させ、加熱してW定の温度にした後、溶液中
に試料18を浸漬し、一定時間その状態を保持するとい
うものである。試料18の表面に均一にパッシベーショ
ン膜を形成させるためN2ガスを溶液中に導入し、試料
18の表面に気泡がイ」着しないようにした。塩化コバ
ルト(■)の濃度は過酸化水素水に対してIPPM以上
、溶液温度は0 ”C以上105°C以下であればパッ
シベーション膜は形成される。最適条件は、塩化コバル
)(II)の濃度に関しては、250PPM以上200
0PPM以下、溶液温度に関しては、50°C以上10
5°C以下、酸化時間は、30分以上1時間以下である
こノ条件の時、50Aから60OAまでのパッシベーシ
ョン膜が成膜された。
この時、溶液中では、Co2”は、一部触媒として作用
し、 2H202→2H20→02↑ なる反応が起こる。この酸素がCo2”と反応して、酸
化コバルトを生成し、基板に吸着する。さらにこの酸素
は基板の酸化もし、酸化膜をつくる。さらに、 COCl2+2H202→C0(OHh”2HC1+0
2↑なる反応も起こり、基板上に水酸化コバルトが物理
的あるいは化学的に吸着する。以上の酸化コバルト、水
酸化コバルト及び基板の酸化膜が、バソシベーシ誉ン膜
となるわ番プである。
以」二のように、本実施例によればコバルト(II)イ
オンの存在により、酸化コバルト、水酸化コバルトが基
板上に堆積し、酸素が大量に発生ずることで基板上に酸
化膜を形成することで試料18に安定に、再現性良くパ
ッジベージジン膜を形成することが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例10) 実施例9と同様の構成で、試料18を陽極、白金を陰極
16として電源17から電流を流し、試料18を陽極酸
化しまた。電流密度は、0.llI+A/cm2以上1
00mA/以上1思0 ある。最適条件は.1mA/cm2以」二3mA/cI
112以下である。
溶液温度、塩化コバルト(■)の濃度の条件は、実施例
7と全く同じである。酸化時間は.15分から30分で
ある。電流を流すことにより水の電気分解か起こり、そ
れによって発生した酸素により反応が促進される。この
条件の時、100OA以上のパッジベージジン膜が得ら
れた。酸化コバルト、水酸化コバルトの生しる反応式は
、実施例9と同しである。
以上のように、本実施例によればコバル1−(II)イ
オンの存在により、酸化コバルト、水酸化コバルトが基
板」1に堆積し、酸素が大量に発生ずることで基板上に
酸化膜を形成することで試料18に安定に、再現性良く
パッジベージジン膜を形成することが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例11) 第11の実施例において、パッジベージロン膜6の堆積
方法は、30%の過酸化水素水に塩化クロム(II)の
粉末を溶解させ、加熱して規定の温度にした後、溶液中
に試料18を浸漬し、一定時間その状態を保持するとい
うものである。試料18の表面に均一にパッジベージロ
ン膜を形成させるためN2ガスを溶液中に導入し、試料
18の表面に気泡が付着しないようにした。塩化クロム
(II)の濃度は過酸化水素水に対してIPPM以上、
溶液温度は0℃以上105℃以下であればパッジベージ
ロン膜は形成すれる。最適条件は、塩化クロム(n)の
濃度に関しては、250PPM以上2000PPM以下
、溶液温度に関しては、50℃以上105℃以下、酸化
時間は、30分以上1時間以下である。
この条件の時、50Aから600Aまでのパッシベーシ
ョン膜が成膜された。
この時、溶液中では、Cr”は、一部触媒として作用し
、 2H202→2H20+02↑ なる反応が起こる。この酸素がCr2°と反応して、酸
化クロムを生成、シ、基板に吸着する。さらにこの酸素
は基板の酸化もし、酸化膜をつくる。さらに、 Cr01g+2B202+ 0r(OH)2+2Hcl
+02 ↑なる反応も起こり、基板上に水酸化クロムが
物理的あるいは化学的に吸着する。以上の酸化クロム、
水酸化クロム及び基板の酸化膜が、パッシベーション膜
となるわけである。
以上のように、本実施例によればクロム(II)イオン
の存在により、酸化クロム、水酸化クロムが基板上に堆
積し、酸素が大量に発生することで基板上に酸化膜を形
成することで試料18に安定に、再現性良くパッシベー
ション膜を形成することが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
(実施例12) 実施例11と同様の構成で、試料18を陽極、白金を陰
極16として電源17から電流を流し、試料18を陽極
酸化した。電流密度は、 0.1mA/cm2以上10
0mA/cm2以下でパッシベーション膜が形成可能で
ある。最適条件は、1mA/cm2以上3mA/am2
以下である。
溶液温度、塩化クロム(n)の濃度の条件は、実施例7
と全く同じである。酸化時間は、15分から30分であ
る。電流を流すことにより水の電気分解が起こり、それ
によって発生した酸素により反応が促進される。この条
件の時、loQOA以上のパッシベーション膜が得られ
た。酸化クロム、水酸化クロムの生じる反応式は、実施
例11と同じである。
以上のように、本実施例によればクロム(II)イオン
の存在により、酸化クロム、水酸化クロムが基板上に堆
積し、酸素が大量に発生することで基板上に酸化膜を形
成することで試料18に安定に、再現性良(パッシベー
ション膜を形成することが出来る。
第3図にこのパッシベーション膜を用いた時のリーク電
流を示す。
以上、InP系の化合物について説明したが、GaAs
系の化合物半導体、InAs、GaP、InSb等にお
いても同様である。
なお、実施例1〜8において、金属イオン供給源として
塩化物を使用したが、これらの金属イオンの他のハロゲ
ン化物、硫酸塩、カルボン酸塩であってもよい。また、
実施例2.4.6.8,10.12にお0て、定電流法
で陽極酸化を行なったが、定電圧法で陽極酸化を行なっ
てもよく、定電流法と定電圧法の組合せで陽極酸化を行
なってもよい。
発明の効果 以上のように本発明は、次に述べるような効果がある。
請求項(1)の効果は、過酸化水素水にFe”を添加す
ることにより、化合物半導体上に鉄の酸化物及び水酸化
物を堆積し、さらにFe2+の触媒作用により、過酸化
水素を分解して酸素を発生させ、その酸素により化合物
半導体に酸化膜を形成し、パッシベーション膜を安定に
かつ再現性良(形成することが出来ることである。
請求項(2)の効果は、通電することで請求項(1)の
効果に加え、反応時間が短くなることである。
請求項(3)の効果は、過酸化水素水にFp 3 +を
添加することにより、化合物半導体」二に鉄の酸化物及
び水酸化物を堆積し、さらにFe’″′の触媒作用によ
り、過酸化水素を分解Llで酸素を発生させ、その酸素
により化合物半導体に酸化膜を形成19、パッシベーシ
ョン膜を安定にかつ再現性良く形成することが出来るこ
とである。
請求項(4)の効果は、通電することで請求項(3)の
効果に加え、反応時間が短くなることである。
請求項(5)の効果は、過酸化水素水にCu”を添加す
ることにより、化合物半導体上に銅の酸化物を堆積17
、さらにC11゛の触媒作用により、過酸化水素を分解
して酸素を発生させ、その酸素により化合物半導体に酸
化膜を形成し、パッシベーション膜を安定にかつ再現性
良く形成することが出来ることである。
請求項(6)の効果は、請求項(5)の効果に加え、通
電することで、反応時間が短くなることである。
請求項(7)の効果は、過酸化水素水にCu”を添加す
ることにより、化合物半導体上に銅の酸化物を堆積し、
さらにCu2−の触媒作用により、過酸化水素を分解し
て酸素を発生させ、その酸素により化合物半導体に酸化
膜を形成し、パ、ツシベーシーン膜を安定にかつ再現性
良く形成することが出来ることである。
請求項(8)の効架は、請求項(7)の効果に加え、通
電することで、反応時間が短くなることである。
請求項(9)の効果は、過酸化水素水にCo2“を添加
することにより、化合物半導体上にコバルトの酸化物及
び水酸化物を堆積し、さらにC02゛の触媒作用により
、過酸化水素を分解して酸素を発生させ、その酸素によ
り化合物半導体に酸化膜を形成し、パッシベーション膜
を安定にかつ再現性良く形成することが出来る。
請求項(10)の効果は、請求項(9)の効果に加え、
反応時間を短くすることである。
請求項(11)の効果は、過酸化水素水にCr2’を添
加することにより、化合物半導体上にクロムの酸化物及
び水酸化物を堆積し、さらにCr2+の触媒作用により
、過酸化水素を分解して酸素を発生させ、その酸素によ
り化合物半導体に酸化膜を形成し、パッシベーション膜
を安定にかつ再現性良く形成することが出来る。
請求項(12)の効果は、請求項(11)の効果に加え
、反応時間を短くすることである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を適用することが出来る一実施例のホ
トトランジスタの概念断面図、第2図はこの発明を実施
するための製造装置の概念図、第3図はバイアス電圧に
対するリーク電流の変化を示す特性図、第4〜15図は
過酸化水素水への添加物の濃度、または溶液温度に対す
るパッシベーション膜の成長膜厚を示す図である。 】 争や−InP基板、 2m*oエミッタ、 311
 @ 1ベース、4 * s sフレフタ、5ee争電
極、6・e@パッシベーション膜、7 @ 611 N
2ガス導入用バイブ、8・・φ過酸化水素水導入用バイ
ブ、911@・金属イオン原料導入用パイプ、10・・
eN2ガス。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名/ −−−
1,rLF基f¥L ?−エミッタ 3− へ′−ス 4−°−コレクタ 5−−− j f& 1−−− piツシ<−シv 7 RIL第 2図 ?−&Xイχン原判−導入軍ノマイデ to−Nz tJ”xm+ Mノず47゜11・−X瓦
11 f2・−MLWk化ボ素水【全溝イオン〉見合歳13−
攬拝子 14・・・声ロー用ヒータ 15−゛攬ネ手子N!1転機 I6・−PfLt極 lグー・・ 11 涜 18°°゛試計(基板ン ノずツシベーシlンIll!tして5t6zk用し\r
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〇八1岐膿暮lθρO (FビI+1) 第 図 A屓Vt) う[4、(’iJ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)化合物半導体の表面パッシベーションにおいて、
    過酸化水素水と2価の鉄イオン(Fe^2^+)とを共
    存させた溶液中で、前記Fe^2^+の濃度と前記溶液
    の温度を制御しながら化合物半導体表面にその半導体の
    酸化膜、水酸化鉄、酸化鉄(II)及び酸化鉄(III)を
    堆積して形成することを特徴とする化合物半導体のパッ
    シベーション膜の製造方法。
  2. (2)請求項第1項記載の溶液中でFe^2^+の濃度
    と溶液温度を制御しながら陽極酸化することにより、化
    合物半導体表面にその半導体の酸化膜、水酸化鉄、酸化
    鉄(II)及び酸化鉄(III)を堆積して形成することを
    特徴とする化合物半導体のパッシベーション膜の製造方
    法。
  3. (3)2価の鉄イオンに代えて3価の鉄イオンを用いた
    請求項第1項記載の化合物半導体のパッシベーション膜
    の製造方法。
  4. (4)2価の鉄イオンに代えて3価の鉄イオンを用いた
    請求項第2項記載の化合物半導体のパッシベーション膜
    の製造方法。
  5. (5)化合物半導体の表面パッシベーションにおいて、
    過酸化水素水と1価の銅イオン(Cu^+)を共存させ
    た溶液中で、前記Cu^+の濃度と前記溶液の温度を制
    御することにより、化合物半導体表面にその半導体の酸
    化膜、酸化銅( I )、酸化銅(II)及び水酸化銅を堆
    積して形成することを特徴とする化合物半導体のパッシ
    ベーション膜の製造方法。
  6. (6)請求項第5項記載の溶液中でCu^+の濃度と溶
    液の温度を制御しながら陽極酸化することにより、化合
    物半導体表面にその半導体の酸化膜、酸化銅( I )、
    酸化銅(II)及び水酸化銅を堆積して形成することを特
    徴とする化合物半導体のパッシベーション膜の製造方法
  7. (7)化合物半導体の表面パッシベーションにおいて、
    過酸化水素水と2価の銅イオン(Cu^2^+)を共存
    させた溶液中で、前記Cu^2^+の濃度と前記溶液の
    温度を制御することにより、化合物半導体表面にその半
    導体の酸化膜、酸化銅( I )、酸化銅(II)及び水酸
    化銅を堆積して形成することを特徴とする化合物半導体
    のパッシベーション膜の製造方法。
  8. (8)請求項第5項記載の溶液中で、Cu^2^+の濃
    度と溶液の温度を制御しながら陽極酸化することにより
    、化合物半導体表面にその半導体の酸化膜、酸化銅(
    I )、酸化銅(II)及び水酸化銅を堆積して形成するこ
    とを特徴とする化合物半導体のパッシベーション膜の製
    造方法。
  9. (9)化合物半導体の表面パッシベーションにおいて、
    過酸化水素水と2価のコバルトイオン(Co^2^+)
    とを共存させた溶液中で、前記Co^2^+の濃度と前
    記溶液の温度を制御することにより、化合物半導体表面
    にその半導体の酸化膜、酸化コバルト及び水酸化コバル
    トを堆積して形成することを特徴とする化合物半導体の
    パッシベーション膜の製造方法。
  10. (10)請求項第7項記載の溶液中でCo^2^+の濃
    度と溶液温度を制御しながら陽極酸化することにより、
    化合物半導体表面にその半導体の酸化膜、酸化コバルト
    及び水酸化コバルトを堆積して形成することを特徴とす
    る化合物半導体のパッシベーション膜の製造方法。
  11. (11)化合物半導体の表面パッシベーションにおいて
    、過酸化水素水と2価のクロムイオン(Cr^2^+)
    とを共存させた溶液中で、前記Co^2^+の濃度と前
    記溶液の温度を制御することにより、化合物半導体表面
    にその半導体の酸化膜、酸化クロム及び水酸化クロムを
    堆積して形成することを特徴とする化合物半導体のパッ
    シベーション膜の製造方法。
  12. (12)請求項第7項記載の溶液中でCr^2^+の濃
    度と溶液温度を制御しながら陽極酸化することにより、
    化合物半導体表面にその半導体の酸化膜、酸化クロム及
    び水酸化クロムを堆積して形成することを特徴とする化
    合物半導体のパッシベーション膜の製造方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5441684A (en) * 1993-09-24 1995-08-15 Vlsi Technology, Inc. Method of forming molded plastic packages with integrated heat sinks
US6392256B1 (en) 1996-02-01 2002-05-21 Cielo Communications, Inc. Closely-spaced VCSEL and photodetector for applications requiring their independent operation
US6001664A (en) * 1996-02-01 1999-12-14 Cielo Communications, Inc. Method for making closely-spaced VCSEL and photodetector on a substrate
US6985082B1 (en) * 2001-07-12 2006-01-10 The Ohio State University Reasearch Foundation Carbon monoxide sensor and method of use
US9269851B2 (en) * 2011-11-15 2016-02-23 Newsouth Innovations Pty Limited Metal contact scheme for solar cells
KR102392059B1 (ko) * 2013-07-29 2022-04-28 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
KR102099881B1 (ko) * 2013-09-03 2020-05-15 삼성전자 주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
CN113745965A (zh) * 2020-05-27 2021-12-03 山东华光光电子股份有限公司 一种液体环境下解理钝化半导体激光器腔面的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE792614A (fr) * 1971-12-13 1973-03-30 Western Electric Co Procede de realisation d'une couche d'oxyde sur un semi-conducteur
US3914465A (en) * 1972-09-25 1975-10-21 Bell Telephone Labor Inc Surface passivation of GaAs junction laser devices
US3844904A (en) * 1973-03-19 1974-10-29 Bell Telephone Labor Inc Anodic oxidation of gallium phosphide
US3859178A (en) * 1974-01-17 1975-01-07 Bell Telephone Labor Inc Multiple anodization scheme for producing gaas layers of nonuniform thickness
US4026741A (en) * 1976-06-16 1977-05-31 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Technique for preparation of stoichiometric III-V compound semiconductor surfaces

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