JPH0738380B2 - 表面処理方法 - Google Patents
表面処理方法Info
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- JPH0738380B2 JPH0738380B2 JP60141740A JP14174085A JPH0738380B2 JP H0738380 B2 JPH0738380 B2 JP H0738380B2 JP 60141740 A JP60141740 A JP 60141740A JP 14174085 A JP14174085 A JP 14174085A JP H0738380 B2 JPH0738380 B2 JP H0738380B2
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子デバイス製造プロセス等に用いる表面処
理方法に関するものである。
理方法に関するものである。
（従来の技術） 従来、反応性スパッタエッチングでSiO2をエッチングし
た後、下地Si層上に炭素やハロゲン原子を含んだ層が形
成される。さらにレジストマスクを用いる場合には、レ
ジスト中に含まれる炭素原子がスパッタされSi表面上に
テフロン膜のようなものが形成されてしまう。
た後、下地Si層上に炭素やハロゲン原子を含んだ層が形
成される。さらにレジストマスクを用いる場合には、レ
ジスト中に含まれる炭素原子がスパッタされSi表面上に
テフロン膜のようなものが形成されてしまう。
（発明が解決しようとする問題点） これらの表面層を除去する方法としては一般に知られて
いる方法としてまず、表面層をSiのウェットエッチング
液によりエッチングする方法がある。この場合、エッチ
ングの再現性やエッチングレイトの制御性がきわめて悪
い。一方、酸化によって除去する方法がある。950℃程
度で酸化速度の大きなウェット酸化により、200〜300Å
酸化する。すると、炭素原子やフッ素原子は酸化中に除
去される。形成された厚さ200〜300Åの酸化膜をフッ酸
等で除去すれば清浄なSi表面が得られる。（井川英治
他、第30回応用物理学会関係連合講演会、P310、6a−Ｖ
−10）しかし、酸化プロセスは高温プロセスであるので
あらかじめ設計した不純物分布等を変化させてしまう可
能性があり、完全な表面処理方法ではない。一方、炭素
を含まないガスを用いてドライエッチングによりSi表面
層を除去できるが、イオン入射による物理的損傷はさけ
ることができず、又、不純物原子も一部Si中に残るとい
う欠点を有していた。
いる方法としてまず、表面層をSiのウェットエッチング
液によりエッチングする方法がある。この場合、エッチ
ングの再現性やエッチングレイトの制御性がきわめて悪
い。一方、酸化によって除去する方法がある。950℃程
度で酸化速度の大きなウェット酸化により、200〜300Å
酸化する。すると、炭素原子やフッ素原子は酸化中に除
去される。形成された厚さ200〜300Åの酸化膜をフッ酸
等で除去すれば清浄なSi表面が得られる。（井川英治
他、第30回応用物理学会関係連合講演会、P310、6a−Ｖ
−10）しかし、酸化プロセスは高温プロセスであるので
あらかじめ設計した不純物分布等を変化させてしまう可
能性があり、完全な表面処理方法ではない。一方、炭素
を含まないガスを用いてドライエッチングによりSi表面
層を除去できるが、イオン入射による物理的損傷はさけ
ることができず、又、不純物原子も一部Si中に残るとい
う欠点を有していた。
本発明の目的は、これらの従来の欠点を除去せしめて、
Si基板の表面処理において、Si基板を低温でかつ、制御
性よく損傷層をエッチング除去し、かつ、反応性ガス分
子や原子もSi基板上に残さない処理方法を提供すること
にある。
Si基板の表面処理において、Si基板を低温でかつ、制御
性よく損傷層をエッチング除去し、かつ、反応性ガス分
子や原子もSi基板上に残さない処理方法を提供すること
にある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、真空排気可能な
チャンバー内にSi基板を置き、Cl2又はF2と同時にオゾ
ン発生器から発生させたオゾンを導入し、紫外線光源を
試料に照射するようにしたものである。
チャンバー内にSi基板を置き、Cl2又はF2と同時にオゾ
ン発生器から発生させたオゾンを導入し、紫外線光源を
試料に照射するようにしたものである。
（作用） 本発明は、上述の構成を取ることにより、従来技術の問
題点を解決した。まずCl2又はF2をオゾンと同時に真空
排気しながら真空チャンバーに流し込む。Si基板はドラ
イエッチングされそのあと表面は不純物原子を含んだSi
層となっている。この真空チャンバーに設けられた石英
等の紫外光を透過する窓を通し、紫外光を照射する。Cl
2は約300nm近くの波長をよく吸収しClラジカルに分解す
る。これはSiを反応しSiCl2やSiCl4を形成し、エッチン
グする。しかし、ドライエッチングされた表面には40〜
50％近く200Å程度にわたり炭素原子が存在し、これに
対してはClラジカルが反応し、一部CCl4を形成し、炭素
原子をエッチングするが、十分とはいえない。一方オゾ
ンは250nm程度の光をよく吸収し、酸素原子に分解す
る。これは炭素原子と反応し、COやCO2を形成し、エッ
チングする。このように、オゾンとCl2を同時に導入
し、紫外光で分解することにより効率よく表面層をエッ
チングできる。
題点を解決した。まずCl2又はF2をオゾンと同時に真空
排気しながら真空チャンバーに流し込む。Si基板はドラ
イエッチングされそのあと表面は不純物原子を含んだSi
層となっている。この真空チャンバーに設けられた石英
等の紫外光を透過する窓を通し、紫外光を照射する。Cl
2は約300nm近くの波長をよく吸収しClラジカルに分解す
る。これはSiを反応しSiCl2やSiCl4を形成し、エッチン
グする。しかし、ドライエッチングされた表面には40〜
50％近く200Å程度にわたり炭素原子が存在し、これに
対してはClラジカルが反応し、一部CCl4を形成し、炭素
原子をエッチングするが、十分とはいえない。一方オゾ
ンは250nm程度の光をよく吸収し、酸素原子に分解す
る。これは炭素原子と反応し、COやCO2を形成し、エッ
チングする。このように、オゾンとCl2を同時に導入
し、紫外光で分解することにより効率よく表面層をエッ
チングできる。
（実施例） 以下に、本発明の実施例を示す。まず第１図のIMAスペ
クトルに示すようにエッチングされたSi表面層にはエッ
チングガス中に含まれていた炭素やフッ素原子が含まれ
ている。
クトルに示すようにエッチングされたSi表面層にはエッ
チングガス中に含まれていた炭素やフッ素原子が含まれ
ている。
第２図に本発明に用いた装置の概略図を示し、これを用
いて本発明の実施例を説明する。真空チャンバー21上に
は石英窓24が設けられ又、２つのガス導入口26と27があ
り、それぞれからCl2又はF2とオゾンを流すことが可能
で、又それは、ロータリーポンプ22で排気される。第１
図に示したようにエッチング等のプロセスで炭素やフッ
素原子で表面が汚染された試料23は石英まど24の直下に
置かれる。ここで用いた条件はCl21.5LSM、オゾン１〜
２％のもの150SCCMを流し、紫外線25は800mW/cm2の照射
強度である。すると、Cl2、オゾンはそれぞれ紫外光を
吸収し、Clラジカルや酸素原子を発生し、表面汚染のあ
るSiと反応し、SiCl2、SiCl4、CO2、CO等になり表面層
をエッチングする。本条件ではCl2だけの場合10Torrの
圧力で約1000Å/minでエッチングされるのでO2とオゾン
の混合ガスを約150SCCM同時に流すとエッチレイトは、
約500Å/minであった。実際に汚染を受けている部分はS
i表面下約150〜200Åであるので約50sec間紫外光を照射
した。第３図は本発明を用いた表面処理後のSi表面のIM
Aスペクトルである。このスペクトルからは、炭素やフ
ッ素原子は観測されず清浄なSi表面が得られた。
いて本発明の実施例を説明する。真空チャンバー21上に
は石英窓24が設けられ又、２つのガス導入口26と27があ
り、それぞれからCl2又はF2とオゾンを流すことが可能
で、又それは、ロータリーポンプ22で排気される。第１
図に示したようにエッチング等のプロセスで炭素やフッ
素原子で表面が汚染された試料23は石英まど24の直下に
置かれる。ここで用いた条件はCl21.5LSM、オゾン１〜
２％のもの150SCCMを流し、紫外線25は800mW/cm2の照射
強度である。すると、Cl2、オゾンはそれぞれ紫外光を
吸収し、Clラジカルや酸素原子を発生し、表面汚染のあ
るSiと反応し、SiCl2、SiCl4、CO2、CO等になり表面層
をエッチングする。本条件ではCl2だけの場合10Torrの
圧力で約1000Å/minでエッチングされるのでO2とオゾン
の混合ガスを約150SCCM同時に流すとエッチレイトは、
約500Å/minであった。実際に汚染を受けている部分はS
i表面下約150〜200Åであるので約50sec間紫外光を照射
した。第３図は本発明を用いた表面処理後のSi表面のIM
Aスペクトルである。このスペクトルからは、炭素やフ
ッ素原子は観測されず清浄なSi表面が得られた。
本発明の実施例はCl2を用い、又、石英窓を用いている
がガスはF2でも、又窓はサファイアでも可能であった。
がガスはF2でも、又窓はサファイアでも可能であった。
（発明の効果） 本発明の方法では、Si表面にはなんら物理的損傷は与え
ずしかも紫外光は200nm以上のもの波長を用いているの
で試料に対する悪響はなんら観測されなかった。しか
も、低温プロセスなのでSi中のデバイス動作に必要な不
純物分布を変化させずない。しかも約１分たらずの単時
間処理で清浄なSi表面が得られた。従ってこの表面処理
方法は、電子デバイス製造プロセス等に有効な効力を発
揮する。
ずしかも紫外光は200nm以上のもの波長を用いているの
で試料に対する悪響はなんら観測されなかった。しか
も、低温プロセスなのでSi中のデバイス動作に必要な不
純物分布を変化させずない。しかも約１分たらずの単時
間処理で清浄なSi表面が得られた。従ってこの表面処理
方法は、電子デバイス製造プロセス等に有効な効力を発
揮する。
第１図、第３図はSi中の不純物分布をIMAを用いて観測
したもの。 第２図は、本発明の実施例を示す概略図である。 11,31……Siを示す。12,32……フッ素を示す。13,33…
…炭素を示す。21……真空チャンバー、22……ロータリ
ーポンプ、23……試料、24……石英窓、25……紫外光、
26,27……ガス導入口
したもの。 第２図は、本発明の実施例を示す概略図である。 11,31……Siを示す。12,32……フッ素を示す。13,33…
…炭素を示す。21……真空チャンバー、22……ロータリ
ーポンプ、23……試料、24……石英窓、25……紫外光、
26,27……ガス導入口
Claims (1)
- 【請求項１】真空排気可能なチャンバー内にSi基板を置
き、Cl2又はF2と同時にオゾン発生器から発生させたオ
ゾンを導入し、紫外線光源を試料に照射することを特徴
とする表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60141740A JPH0738380B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60141740A JPH0738380B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622622A JPS622622A (ja) | 1987-01-08 |
| JPH0738380B2 true JPH0738380B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=15299099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60141740A Expired - Lifetime JPH0738380B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738380B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2640828B2 (ja) * | 1988-06-28 | 1997-08-13 | 富士通株式会社 | 半導体基板表面の自然酸化膜の除去方法 |
| US4999050A (en) * | 1988-08-30 | 1991-03-12 | Sutek Corporation | Dispersion strengthened materials |
| CN107516636A (zh) * | 2016-06-17 | 2017-12-26 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种低温外延方法及装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933830A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-23 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法 |
| JPS60216558A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-30 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 表面洗浄方法 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60141740A patent/JPH0738380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622622A (ja) | 1987-01-08 |
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