JPH0496232A - 化合物半導体ウエハの熱処理方法 - Google Patents
化合物半導体ウエハの熱処理方法Info
- Publication number
- JPH0496232A JPH0496232A JP20724490A JP20724490A JPH0496232A JP H0496232 A JPH0496232 A JP H0496232A JP 20724490 A JP20724490 A JP 20724490A JP 20724490 A JP20724490 A JP 20724490A JP H0496232 A JPH0496232 A JP H0496232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- heat treatment
- compound semiconductor
- film
- heat
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Cleaning Or Drying 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はＧａＡｓ、ＩｎＰなどの化合物半導体ウェハ
の熱処理の方法に関し、特に熱処理時でのウェハ表面を
保護する膜の形成に関するものである。
の熱処理の方法に関し、特に熱処理時でのウェハ表面を
保護する膜の形成に関するものである。
ＧａＡｓ等のウェハにイオン注入を行った後、熱処理す
る際、ウェハ表面からの砒素の蒸発等による分解を防止
するために表面に保護膜を形成している。この保護膜と
して一般にＳｉｎ、またはＳｉ、Ｎ４＋ＳｉＯ，（以下
ＳｉＯＮと略記）などが用いられている。（例えば Ｒ
，Ｓ、ＰｅＢｃｌ１５ ｃｔ １１Ｅｕｒｏｐｅｘｏ
Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、
Ｄｉｇｅｓｔ、 ｐｐ２９３−２９７ ｆ１９７９
＋） 〔発明が解決しようとする課題〕 ＧａＡｓに対してＳｉＯＮ保護膜を使用した場合、次の
ような欠点があった。
る際、ウェハ表面からの砒素の蒸発等による分解を防止
するために表面に保護膜を形成している。この保護膜と
して一般にＳｉｎ、またはＳｉ、Ｎ４＋ＳｉＯ，（以下
ＳｉＯＮと略記）などが用いられている。（例えば Ｒ
，Ｓ、ＰｅＢｃｌ１５ ｃｔ １１Ｅｕｒｏｐｅｘｏ
Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、
Ｄｉｇｅｓｔ、 ｐｐ２９３−２９７ ｆ１９７９
＋） 〔発明が解決しようとする課題〕 ＧａＡｓに対してＳｉＯＮ保護膜を使用した場合、次の
ような欠点があった。
■ＧａＡｓとＳｉＯＮの膨張係数が異なるため、熱処理
の昇温・降温の際保護膜に歪が入る。ＳｉＯＮは保護膜
として１１００ｎ程度の厚みを必要とするため膨張係数
の差が大きな問題になっていた。
の昇温・降温の際保護膜に歪が入る。ＳｉＯＮは保護膜
として１１００ｎ程度の厚みを必要とするため膨張係数
の差が大きな問題になっていた。
■ＳｉＯＮ膜はある程度多孔質であるために、熱処理中
にＧａＡｓウェハから構成元素であるＡｓやイオン注入
されたＳｔなどの元素か膜中に拡散する。このため、本
来熱処理によってＧａ格子位置に入りＮ型ドーパントと
して作用すべきＳｉのかなりの部分が、Ａｓ格子位置に
入ってＰ型ドーパントとなったりまた膜中に拡散してし
まう。したがって所望のキャリア濃度か得られない、す
なわちイオン注入されたＳｉの活性化率か低いという不
都合が生じていた。
にＧａＡｓウェハから構成元素であるＡｓやイオン注入
されたＳｔなどの元素か膜中に拡散する。このため、本
来熱処理によってＧａ格子位置に入りＮ型ドーパントと
して作用すべきＳｉのかなりの部分が、Ａｓ格子位置に
入ってＰ型ドーパントとなったりまた膜中に拡散してし
まう。したがって所望のキャリア濃度か得られない、す
なわちイオン注入されたＳｉの活性化率か低いという不
都合が生じていた。
ＳｉＯＮなどの保護膜を用いた従来の熱処理方法の欠点
を克服するために本発明は、反応室中において酸素ガス
の存在下でプラズマを発生させ、この雰囲気中にウェハ
表面をさらしオゾン処理をした後熱処理することを特徴
としている。またオゾン処理の前に酸またはアルカリに
よりウニ／）表面を洗浄し、オゾン処理をしたウェハの
表面にさらに薄いＳｉＯＮ膜を形成した後熱処理するこ
とを特徴とする。
を克服するために本発明は、反応室中において酸素ガス
の存在下でプラズマを発生させ、この雰囲気中にウェハ
表面をさらしオゾン処理をした後熱処理することを特徴
としている。またオゾン処理の前に酸またはアルカリに
よりウニ／）表面を洗浄し、オゾン処理をしたウェハの
表面にさらに薄いＳｉＯＮ膜を形成した後熱処理するこ
とを特徴とする。
反応室中において酸素ガスの存在下でプラズマを発生さ
せ、この雰囲気中にＧａＡｓウェハの表面をさらしオゾ
ン処理を行うと、表面に主としてＡｓの酸化物からなる
嘆か形成される。オゾン処理で形成されるこの役は構造
か緻密で、空孔なとか少ない。したかって熱処理をした
ときにＡｓ。
せ、この雰囲気中にＧａＡｓウェハの表面をさらしオゾ
ン処理を行うと、表面に主としてＡｓの酸化物からなる
嘆か形成される。オゾン処理で形成されるこの役は構造
か緻密で、空孔なとか少ない。したかって熱処理をした
ときにＡｓ。
Ｓｉなどの元素かＧａＡｓウェハから拡散することを効
果的に抑制でき、高い活性化率か得られる。
果的に抑制でき、高い活性化率か得られる。
この膜の上にさらにＳ ｉ ＯＮまたは５１０２の薄い
膜を重ねてから熱処理すると、ＡｓやＳｉの拡散をより
完全に防止することが出来る。またオゾン処理の前にウ
ェハ表面を酸またはアルカリで洗浄することによって、
ウェハ表面の自然酸化膜を除去し、オゾン処理により形
成される膜の密着性、構造の緻密さなどが改善される。
膜を重ねてから熱処理すると、ＡｓやＳｉの拡散をより
完全に防止することが出来る。またオゾン処理の前にウ
ェハ表面を酸またはアルカリで洗浄することによって、
ウェハ表面の自然酸化膜を除去し、オゾン処理により形
成される膜の密着性、構造の緻密さなどが改善される。
意図的に不純物を添加していない半絶縁性ＧａＡｓウェ
ハに、フォトレジストでパターンを形成し、加速電圧８
０ＫｅＶにおいてＳｉイオンを注入した。注入量は２．
８ Ｘ １０”７ｃｍ”とした。
ハに、フォトレジストでパターンを形成し、加速電圧８
０ＫｅＶにおいてＳｉイオンを注入した。注入量は２．
８ Ｘ １０”７ｃｍ”とした。
紫外線による灰化装置でフォトレジストを除去した後、
ウェハ表面をＨＦを用いて十分洗浄した。
ウェハ表面をＨＦを用いて十分洗浄した。
ウェハを反応室に入れ、真空に引いた後、高純度酸素２
０％と高純度窒素８０％とからなる混合ガスを反応室に
導入した。反応室内に高周波電界を印加してプラズマを
発生させ、ウェハに紫外線を照射しなから、３５０℃に
おいて３分間保持した。
０％と高純度窒素８０％とからなる混合ガスを反応室に
導入した。反応室内に高周波電界を印加してプラズマを
発生させ、ウェハに紫外線を照射しなから、３５０℃に
おいて３分間保持した。
この処理によってＧａＡｓウェハ表面はオゾンにより酸
化され、厚み３％ｍの酸化膜か形成された。
化され、厚み３％ｍの酸化膜か形成された。
膜の最表面をＥＳＣＡで分析したところ、組成はＡｓ＝
０．３５％、Ａｓ、Ｏｓ７％、Ｇａ２０Ｂ２０％、他Ｃ
，ＧａＡｓなどとなっており、緻密で空孔の少ないＡｓ
２Ｏ，を主成分とする酸化膜であることが確認できた。
０．３５％、Ａｓ、Ｏｓ７％、Ｇａ２０Ｂ２０％、他Ｃ
，ＧａＡｓなどとなっており、緻密で空孔の少ないＡｓ
２Ｏ，を主成分とする酸化膜であることが確認できた。
この酸化膜付きウェハについて下記３通りの処理を行い
、その特性を比較した。
、その特性を比較した。
■そのまま窒素ガス中８２０℃で１０分間熱処理したも
の。
の。
■そのままＡｓＨ，ガス中８２０℃で１０分間熱処理し
たもの。
たもの。
■酸化膜の上にＳｉＯＮ膜を付けてから窒素ガス中８２
０℃で１０分間熱処理したもの。
０℃で１０分間熱処理したもの。
比較のために従来の方法で熱処理したウェハの特性も調
へた。ウェハは上記と同し条件でイオン注入し、フォト
レジストを除去、洗浄した後厚み１１００ｎのＳｉＯＮ
膜を付けた。このウェハを上記■と同し条件で熱処理し
た。
へた。ウェハは上記と同し条件でイオン注入し、フォト
レジストを除去、洗浄した後厚み１１００ｎのＳｉＯＮ
膜を付けた。このウェハを上記■と同し条件で熱処理し
た。
これらの結果を第１表に示す。
本発明の方法で熱処理したウェハは、ピークキャリア濃
度が従来法で熱処理したウニ／’％よりも高く、活性化
率がよいことを示している。
度が従来法で熱処理したウニ／’％よりも高く、活性化
率がよいことを示している。
第１表
また、ウェハの深さ方向のキャリア濃度分布の急峻性を
示すｄ１６の値も、本発明の方法によるウェハか従来の
方法によるものに比べて明らかに小さくなっている。（
第１図） すなわち本発明の方法によって急峻なキャリア濃度分布
が得られることが確認できた。移動度については熱処理
方法の違いによる影響は見られなかった。
示すｄ１６の値も、本発明の方法によるウェハか従来の
方法によるものに比べて明らかに小さくなっている。（
第１図） すなわち本発明の方法によって急峻なキャリア濃度分布
が得られることが確認できた。移動度については熱処理
方法の違いによる影響は見られなかった。
また、このオゾン処理によって形成した酸化膜は構造か
緻密であるために、１０ｎｍ程度の薄い膜でもＡｓなど
の拡散を押さえる効果が有る。膜が薄いために昇温・降
温による歪みは殆と生じない。
緻密であるために、１０ｎｍ程度の薄い膜でもＡｓなど
の拡散を押さえる効果が有る。膜が薄いために昇温・降
温による歪みは殆と生じない。
なお、この実施例ではオゾン処理の前にＨＦ水溶液でウ
ェハ表面を洗浄したが、洗浄はＨＦに限らずその他の酸
、またはＮＨ４ＯＨ，Ｎａ ＯＨなとのアルカリ性水溶
液を使用することができる。これらの酸またはアルカリ
による洗浄は、室温において数分間行えばよい。
ェハ表面を洗浄したが、洗浄はＨＦに限らずその他の酸
、またはＮＨ４ＯＨ，Ｎａ ＯＨなとのアルカリ性水溶
液を使用することができる。これらの酸またはアルカリ
による洗浄は、室温において数分間行えばよい。
本発明の方法によれば、イオン注入後の熱処理において
保護膜として、酸素ガスの存在下でプラズマを発生させ
この雰囲気中にウェハ表面をさらしオゾン処理をするこ
とによって形成した酸化膜を用いる。したがって、熱処
理をしたときにＡｓ。
保護膜として、酸素ガスの存在下でプラズマを発生させ
この雰囲気中にウェハ表面をさらしオゾン処理をするこ
とによって形成した酸化膜を用いる。したがって、熱処
理をしたときにＡｓ。
Ｓｉなどの元素かＧａＡｓウェハから拡散することを効
果的に抑制でき、高い活性化率か得られる。
果的に抑制でき、高い活性化率か得られる。
また、熱処理後キャリア濃度分布の急峻性が良好である
。
。
この酸化膜は緻密であるため薄い膜でも拡散を押さえる
ことができる。したがって熱的な歪みか小さく、また高
い活性化率を得ることかできるという効果もある。
ことができる。したがって熱的な歪みか小さく、また高
い活性化率を得ることかできるという効果もある。
第１図は熱処理後のウェハの深さ方向のキャリア濃度分
布を示す図である。 １・・・本発明の方法で熱処理したウェハのキャリア濃
度分布 ２・・・従来の方法で熱処理したウェハのキャリア濃度
分布 簗１ソ
布を示す図である。 １・・・本発明の方法で熱処理したウェハのキャリア濃
度分布 ２・・・従来の方法で熱処理したウェハのキャリア濃度
分布 簗１ソ
Claims (5)
- （１）ウェハ表面をオゾン中で処理した後熱処理するこ
とを特徴とする化合物半導体ウェハの熱処理方法。 - （２）反応室中において酸素ガスの存在下でプラズマを
発生させ、この雰囲気中にウェハ表面をさらした後熱処
理することを特徴とする化合物半導体ウェハの熱処理方
法。 - （３）反応室中において酸素ガスの存在下でプラズマを
発生させ、この雰囲気中にウェハ表面をさらした後、ウ
ェハ表面にＳｉＯＮ膜を形成し、この後熱処理すること
を特徴とする化合物半導体ウェハの熱処理方法。 - （４）反応室中において酸素ガスの存在下でプラズマを
発生させ、酸またはアルカリにより洗浄したウェハの表
面をこの雰囲気中にさらした後熱処理することを特徴と
する化合物半導体ウェハの熱処理方法。 - （５）反応室中において酸素ガスの存在下でプラズマを
発生させ、酸またはアルカリにより洗浄したウェハの表
面をこの雰囲気中にさらした後、ウェハ表面にＳｉＯＮ
膜を形成し、この後熱処理することを特徴とする化合物
半導体ウェハの熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207244A JP2662452B2 (ja) | 1990-08-04 | 1990-08-04 | 化合物半導体ウエハの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207244A JP2662452B2 (ja) | 1990-08-04 | 1990-08-04 | 化合物半導体ウエハの熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0496232A true JPH0496232A (ja) | 1992-03-27 |
| JP2662452B2 JP2662452B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=16536600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207244A Expired - Fee Related JP2662452B2 (ja) | 1990-08-04 | 1990-08-04 | 化合物半導体ウエハの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662452B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517698A (ja) * | 2009-02-06 | 2012-08-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | キャッピング層を有するイオン注入した基板および方法 |
| KR20140075094A (ko) * | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 산화물 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 기판 및 그 제조방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039825A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Nec Corp | 半導体活性層の形成方法 |
| JPS61292964A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6352480A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-05 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS64735A (en) * | 1987-02-06 | 1989-01-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method of compound semiconductor conductive layer |
-
1990
- 1990-08-04 JP JP2207244A patent/JP2662452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039825A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Nec Corp | 半導体活性層の形成方法 |
| JPS61292964A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6352480A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-05 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS64735A (en) * | 1987-02-06 | 1989-01-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method of compound semiconductor conductive layer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517698A (ja) * | 2009-02-06 | 2012-08-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | キャッピング層を有するイオン注入した基板および方法 |
| KR20140075094A (ko) * | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 산화물 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 기판 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2662452B2 (ja) | 1997-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4880493A (en) | Electronic-carrier-controlled photochemical etching process in semiconductor device fabrication | |
| KR0159420B1 (ko) | 반도체 기판의 제조방법 | |
| JPS6359251B2 (ja) | ||
| JP2856157B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| Murarka et al. | A study of stacking faults during CMOS processing: Origin, elimination and contribution to leakage | |
| JPH0496232A (ja) | 化合物半導体ウエハの熱処理方法 | |
| JPH06132259A (ja) | レジストの除去方法 | |
| US6518150B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| JP2699928B2 (ja) | 化合物半導体基板の前処理方法 | |
| JPS5856417A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP4978544B2 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
| TWI899690B (zh) | 處理半導體基底的方法、摻雜基底的方法及束線離子植入系統 | |
| US6709955B2 (en) | Method of fabricating electronic devices integrated in semiconductor substrates provided with gettering sites, and a device fabricated by the method | |
| JP3098289B2 (ja) | ＧａＡｓ基板の熱処理方法 | |
| JP2685384B2 (ja) | 半導体基板の製造法 | |
| JPH08279475A (ja) | 化合物半導体における能動層の形成方法 | |
| JPH06151304A (ja) | 化合物半導体ウェーハ | |
| JP2917900B2 (ja) | Ｉｉｉ −ｖ族化合物半導体基板の表面処理方法 | |
| JP2662453B2 (ja) | ＧａＡｓウェハおよびその製造方法ならびにＧａＡｓウェハへのイオン注入方法 | |
| JPS63160324A (ja) | 分子線エピタキシヤル結晶成長方法 | |
| JPH0775229B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| TW202524563A (zh) | 離子植入系統及設備 | |
| JPH0473609B2 (ja) | ||
| JPS61124127A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| DD230961A1 (de) | Verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen mit permanenter getterfaehigkeit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080613 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090613 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090613 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100613 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |