JPS586137A - 化合物半導体上に絶縁膜を形成する方法 - Google Patents
化合物半導体上に絶縁膜を形成する方法Info
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- JPS586137A JPS586137A JP56103963A JP10396381A JPS586137A JP S586137 A JPS586137 A JP S586137A JP 56103963 A JP56103963 A JP 56103963A JP 10396381 A JP10396381 A JP 10396381A JP S586137 A JPS586137 A JP S586137A
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- infrared
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/69—Inorganic materials
- H10P14/694—Inorganic materials composed of nitrides
- H10P14/6943—Inorganic materials composed of nitrides containing silicon
- H10P14/69433—Inorganic materials composed of nitrides containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発−は＾ｋＫて分解しやすい化合物半導体上に絶縁＠
ｆ：形成する化学的気相成長法に関すゐ・砒化ガリウム
（ＧａＡｓ ）を用−たシ■ットキーバリアゲート電昇
効果トランジスタ（ＭＥ８ＰＥＴ ）は現在、マイクロ
波通信横器における中心デバイスとして使用されている
・辺部、このＧａＡｓＭ１８ＦＥＴとＧ、Ａ、ダイオー
ド等を一部子上Ｋｆ＆積化しＧｂ口信号を処理しうる集
積回路（ｉｃ）。
ｆ：形成する化学的気相成長法に関すゐ・砒化ガリウム
（ＧａＡｓ ）を用−たシ■ットキーバリアゲート電昇
効果トランジスタ（ＭＥ８ＰＥＴ ）は現在、マイクロ
波通信横器における中心デバイスとして使用されている
・辺部、このＧａＡｓＭ１８ＦＥＴとＧ、Ａ、ダイオー
ド等を一部子上Ｋｆ＆積化しＧｂ口信号を処理しうる集
積回路（ｉｃ）。
ＩＩ＃に高速ロジックやメ七りの開発が活発に行なわれ
、これらのＧａＡｍ ｌ Ｃｔ−用いて計算機のｄｌｉ
１速化や通信システムの高性能化が奥現できる可能性が
でてきた・ Ｇ、Ａ、 Ｉ Ｃの量産を実現するためには、 ＧａＡ
ｓｌＣｏ榊成豐素であシ能動素子として用いられるＰＥ
Ｔのスレッショールド電圧（■りを均一に再現性よく作
る。仁とが重要である。このＶ！の均一性を可能にする
方法としてシリコン（８ｉ）ｖｔｌ＠いたＩＣと同様に
、イオン注入法による不純物添加が試みられて−る。イ
オン容入法によシ添加された不純物を活性化させる丸め
ＫＱ不−物を注入され九組やＣ１ｒ、ｈ畠基板は通常、
高温で７ニールされる。しかしながらＧａＡｓは８ムと
異な）、過當Ｏアニール温度である７００〜９５０℃で
は分解し結晶組成がくずれる。従りて一般ＫＧａＡｓを
７ニールする場合には、 Ｇ＠Ａ＠の分解を防ぐ丸め、
Ｇａ＆５ＡＩｆｌＫ二酸化シリコン（ａｔへ）や窒化
シリコン（８１，Ｎ、）を被着して行逐う、しかしなが
ら８ｉ０ｓは通常のアニール温［においてはＧ、ム＄の
構成元素であるＧＭに対して障Ｉｌ性がな（、１９１０
ｇ中にＧ、が拡散し、８ｉ（Ｊ、とＧａＡｓ ＃ＦＩＩ
におけるＧａＡｓの化学組成′に保持することができな
−・従って。
、これらのＧａＡｍ ｌ Ｃｔ−用いて計算機のｄｌｉ
１速化や通信システムの高性能化が奥現できる可能性が
でてきた・ Ｇ、Ａ、 Ｉ Ｃの量産を実現するためには、 ＧａＡ
ｓｌＣｏ榊成豐素であシ能動素子として用いられるＰＥ
Ｔのスレッショールド電圧（■りを均一に再現性よく作
る。仁とが重要である。このＶ！の均一性を可能にする
方法としてシリコン（８ｉ）ｖｔｌ＠いたＩＣと同様に
、イオン注入法による不純物添加が試みられて−る。イ
オン容入法によシ添加された不純物を活性化させる丸め
ＫＱ不−物を注入され九組やＣ１ｒ、ｈ畠基板は通常、
高温で７ニールされる。しかしながらＧａＡｓは８ムと
異な）、過當Ｏアニール温度である７００〜９５０℃で
は分解し結晶組成がくずれる。従りて一般ＫＧａＡｓを
７ニールする場合には、 Ｇ＠Ａ＠の分解を防ぐ丸め、
Ｇａ＆５ＡＩｆｌＫ二酸化シリコン（ａｔへ）や窒化
シリコン（８１，Ｎ、）を被着して行逐う、しかしなが
ら８ｉ０ｓは通常のアニール温［においてはＧ、ム＄の
構成元素であるＧＭに対して障Ｉｌ性がな（、１９１０
ｇ中にＧ、が拡散し、８ｉ（Ｊ、とＧａＡｓ ＃ＦＩＩ
におけるＧａＡｓの化学組成′に保持することができな
−・従って。
低消貴慝力のＱａム５ｌｃＯ＠ａｌｌ素であるノーマリ
オフｆｉ ）’ ｋ ’ｉ’は一般に５００〜８００ム
の０１人Ｓ表ｍ層を用いる九めに、ＧａムＳ表面の化学
組成の乱れは、ノーマリオア皺ＦＥ嘗の性能を劣化させ
る―またノーマリオフ鑞）’ ｇ ＴのＶ！における均
一性。
オフｆｉ ）’ ｋ ’ｉ’は一般に５００〜８００ム
の０１人Ｓ表ｍ層を用いる九めに、ＧａムＳ表面の化学
組成の乱れは、ノーマリオア皺ＦＥ嘗の性能を劣化させ
る―またノーマリオフ鑞）’ ｇ ＴのＶ！における均
一性。
再ｍａ４ｈよくなり、一方、（ｊａＡｓＫ被ｗさｎる８
内ｍＰ１４４ａｓ常ｔｈｓｏｃｘｂ ７ｏｏｃｔでの温
度にお−て化学的気相成長法により成長される＠ Ｇａ
Ａｓを鋏・５０から７００℃機度の温Ｉｌ！に昇ｓＩさ
せる九めには一般にホットウォール反応管あるｉはマイ
ク１２波−４加熱法が用いられるが、これらＯ方法にお
いては親電の温度までＧａ人Ｓが昇温するまでＫＩＯか
ら３０分、ｉＩ！直の時間を畳する・Ｇ、Ａ、は５００
℃以上のａｔ匿においては分解しはじめる丸め前記の昇
温方法では８輸攬成長前ＫＧａＡｓの分解が起り、 ｕ
ａＡｓ表面の化学組成を乱してしまう欠点がある。従り
てＧａム＄上に絶ａＩＩを被着しアニールする場合には
、絶縁膜の被着時およびアニール時に可能な限りｕａＡ
ｓの分解を防ぐ手段を講じることが大切である。
内ｍＰ１４４ａｓ常ｔｈｓｏｃｘｂ ７ｏｏｃｔでの温
度にお−て化学的気相成長法により成長される＠ Ｇａ
Ａｓを鋏・５０から７００℃機度の温Ｉｌ！に昇ｓＩさ
せる九めには一般にホットウォール反応管あるｉはマイ
ク１２波−４加熱法が用いられるが、これらＯ方法にお
いては親電の温度までＧａ人Ｓが昇温するまでＫＩＯか
ら３０分、ｉＩ！直の時間を畳する・Ｇ、Ａ、は５００
℃以上のａｔ匿においては分解しはじめる丸め前記の昇
温方法では８輸攬成長前ＫＧａＡｓの分解が起り、 ｕ
ａＡｓ表面の化学組成を乱してしまう欠点がある。従り
てＧａム＄上に絶ａＩＩを被着しアニールする場合には
、絶縁膜の被着時およびアニール時に可能な限りｕａＡ
ｓの分解を防ぐ手段を講じることが大切である。
本発明の目的は、イオン注入され九化合物牛４体のアニ
ール時の該＃ｐ４体に対する保＃Ｉｋ＠、ｈるいはイオ
ン注入時の化合物＋４体の保ａ−の形成に有効な化合物
半導体上に絶縁膜を形成する方法を提供するととＫめる
・ 本発明によれば、化合物＃Ｐ４体を内蔵保持する反応管
内に反応ガスｔ−畳入し丸畿、該化合物牛導体’ｔｉＬ
ｍＫ、およびまたは、皺化合物手４体を支持する保持台
を通して１反応管の外部よ襲反射板を有する赤外−管に
よ〕加熱して、該化合物＃Ｐ１体を昇温せしめ絶縁−を
形成することを検値とする化合物半導体上に絶縁■を形
成する方法が得られる・ この成員方法により、絶縁誤成長前における化合物０体
の分解は最小にすることが可能に’＆ｊ）アニール後の
イオン注入された化合物半導体の特性を良好に保りこと
ができる。
ール時の該＃ｐ４体に対する保＃Ｉｋ＠、ｈるいはイオ
ン注入時の化合物＋４体の保ａ−の形成に有効な化合物
半導体上に絶縁膜を形成する方法を提供するととＫめる
・ 本発明によれば、化合物＃Ｐ４体を内蔵保持する反応管
内に反応ガスｔ−畳入し丸畿、該化合物牛導体’ｔｉＬ
ｍＫ、およびまたは、皺化合物手４体を支持する保持台
を通して１反応管の外部よ襲反射板を有する赤外−管に
よ〕加熱して、該化合物＃Ｐ１体を昇温せしめ絶縁−を
形成することを検値とする化合物半導体上に絶縁■を形
成する方法が得られる・ この成員方法により、絶縁誤成長前における化合物０体
の分解は最小にすることが可能に’＆ｊ）アニール後の
イオン注入された化合物半導体の特性を良好に保りこと
ができる。
次に１本発明の方法を図會用いて説明する。
ｌ［１図は本発明の化学的気相成長法の腺場を説明する
丸めの園である。第１＃Ａにおいてｌは赤外−の反射板
、２は赤外−管、３は反応管、４は反応ガス°導入口５
を持つステンレスウィルソンシール、・は排気カス排出
ロアを持つステンレス製ウィルソンシールであＬ ８は
例えばカーボン製）保持台であり、保持台８上に化合物
半導体９が絶縁属を被着せしめる面を上にして乗せられ
ている自第ｔａｌｌの装置において、まず反応ガス導入
口５よｊｉｌｌえｄモノシラン（８ｉ）Ｊａ）とアンモ
ニア（ＭＨＩ）と窒素ガス（Ｎ、）とより成る反応ガス
を反応管３内に導入し１反応管内を反応ガスで満すと共
に反応ガスを導入しつづ妙る・この時化合物半纏体の温
度は２００℃以下に保たれる九めに、反応ガスは反応し
て８４ｓＮ４を成長させることはない、１１丸化合物″
Ｐ４体も分解することは１ｋｖｈ・次に、赤外−管に＊
ｍを流し赤外−を放射せしめる。赤外−管２より放射さ
れ九赤外−の一部は反射板ＩＫより反射され、−の赤外
−はＩＩ摘に保持台８．および化合−半導体９に歯九９
．保持台８および化合物半導体９′に繊状され、化合物
半導体９の＠直は急上昇し、３０秒以下で窒化＠Ｏ威長
一度でるる６５０℃から７００Ｃのｉｉ直に達し、同時
に化合物半導体上に−えば８ｉ 、 Ｎ４義が成長する
・亀２−に、赤外−管を纂ｌ−に示すように上下各４本
１合計８本期いて、２．４ＫＶＶ４２）１１１力で化合
物半導体Ｇ暑ム＄を厚さ６■Ｏ力−ボン１１１保持台の
上で昇温せしめ走時の、化合物！Ｐ畳体の昇温カーブを
示す、嬉２ＴＩＪにおいて縦−は温度上℃で示し、横軸
は時間を秒で示す、鶴ｇａｌｌの昇温カーブの時、８１
桟：ｈに：Ｎ諺−１ ： ２０ ： ３００のガス龜量
比を有する反応オスを崩いて８ｉ−塊を４ｊｌＡｇ上に
成“長せし−た場合０８１ｓＮ、Ｏｊｉ長途直にｌＯＯ
ム／秒てあり九・藤２−に示すように、５００℃よシフ
００℃まで昇温する時間は１０秒以下に押えられる九め
に、 ８！、Ｎ、成長＊（）ＧａＡｓの分解社無視しう
る。１九、 Ｇ、Ａ、の昇温時にお匹ても反応管内ＫＦ
ｉ反応ガスが流れているため成長速度は遅いながらも０
１人＄表ｒＩＭＫ８１ａＮｓは成長してお〕、このＧａ
Ａｓの昇温時に成長した５ｉ１Ｎ、も（ｘ５１Ａ＠の分
解を押える役割を紘えす利点を本発明になる化学的気相
成長法は持っている・ ｌＩ２図に示すごとき昇温カーブは赤外線管で消費され
る電力と赤外鍼管と保持台との距離を変えることによル
任意に変態しうる。筐九纂１図に示す反射板１＃ｉ赤外
−の散逃を防ぎ、鮪２図に示す昇温カーブを急カーブに
する利点を有する。
丸めの園である。第１＃Ａにおいてｌは赤外−の反射板
、２は赤外−管、３は反応管、４は反応ガス°導入口５
を持つステンレスウィルソンシール、・は排気カス排出
ロアを持つステンレス製ウィルソンシールであＬ ８は
例えばカーボン製）保持台であり、保持台８上に化合物
半導体９が絶縁属を被着せしめる面を上にして乗せられ
ている自第ｔａｌｌの装置において、まず反応ガス導入
口５よｊｉｌｌえｄモノシラン（８ｉ）Ｊａ）とアンモ
ニア（ＭＨＩ）と窒素ガス（Ｎ、）とより成る反応ガス
を反応管３内に導入し１反応管内を反応ガスで満すと共
に反応ガスを導入しつづ妙る・この時化合物半纏体の温
度は２００℃以下に保たれる九めに、反応ガスは反応し
て８４ｓＮ４を成長させることはない、１１丸化合物″
Ｐ４体も分解することは１ｋｖｈ・次に、赤外−管に＊
ｍを流し赤外−を放射せしめる。赤外−管２より放射さ
れ九赤外−の一部は反射板ＩＫより反射され、−の赤外
−はＩＩ摘に保持台８．および化合−半導体９に歯九９
．保持台８および化合物半導体９′に繊状され、化合物
半導体９の＠直は急上昇し、３０秒以下で窒化＠Ｏ威長
一度でるる６５０℃から７００Ｃのｉｉ直に達し、同時
に化合物半導体上に−えば８ｉ 、 Ｎ４義が成長する
・亀２−に、赤外−管を纂ｌ−に示すように上下各４本
１合計８本期いて、２．４ＫＶＶ４２）１１１力で化合
物半導体Ｇ暑ム＄を厚さ６■Ｏ力−ボン１１１保持台の
上で昇温せしめ走時の、化合物！Ｐ畳体の昇温カーブを
示す、嬉２ＴＩＪにおいて縦−は温度上℃で示し、横軸
は時間を秒で示す、鶴ｇａｌｌの昇温カーブの時、８１
桟：ｈに：Ｎ諺−１ ： ２０ ： ３００のガス龜量
比を有する反応オスを崩いて８ｉ−塊を４ｊｌＡｇ上に
成“長せし−た場合０８１ｓＮ、Ｏｊｉ長途直にｌＯＯ
ム／秒てあり九・藤２−に示すように、５００℃よシフ
００℃まで昇温する時間は１０秒以下に押えられる九め
に、 ８！、Ｎ、成長＊（）ＧａＡｓの分解社無視しう
る。１九、 Ｇ、Ａ、の昇温時にお匹ても反応管内ＫＦ
ｉ反応ガスが流れているため成長速度は遅いながらも０
１人＄表ｒＩＭＫ８１ａＮｓは成長してお〕、このＧａ
Ａｓの昇温時に成長した５ｉ１Ｎ、も（ｘ５１Ａ＠の分
解を押える役割を紘えす利点を本発明になる化学的気相
成長法は持っている・ ｌＩ２図に示すごとき昇温カーブは赤外線管で消費され
る電力と赤外鍼管と保持台との距離を変えることによル
任意に変態しうる。筐九纂１図に示す反射板１＃ｉ赤外
−の散逃を防ぎ、鮪２図に示す昇温カーブを急カーブに
する利点を有する。
本発明の原理は８ｉ、Ｎ、やｆ！＄ｉ（Ｊ、のみでなく
、他の絶縁皺の成長にも利用しうるし、またＧ、ム８以
外ｔ） Ｉ ｎ Ｐμｈａ）？等のｊｌｉ＆温において
分解しやすい化合物半導体に一利用てきることは言うま
でもない１
、他の絶縁皺の成長にも利用しうるし、またＧ、ム８以
外ｔ） Ｉ ｎ Ｐμｈａ）？等のｊｌｉ＆温において
分解しやすい化合物半導体に一利用てきることは言うま
でもない１
ｌＩ１図は本発明の原理をｍ１ｌＩするためのｍ、菖２
図は１１１１図において化合物半導体を昇温せしめたと
きの昇温カーブを示す。 、図において、ｌは赤外−の反射板、２は赤外−管、３
は反応管、４．６はウィルソンシール、５は反応ガス導
入口、７は排気ガス排出０．８は保持台、９は化合物半
導体である・ 第１図 ３Ｆ、２ 図 一→峙Ｍ（砂）
図は１１１１図において化合物半導体を昇温せしめたと
きの昇温カーブを示す。 、図において、ｌは赤外−の反射板、２は赤外−管、３
は反応管、４．６はウィルソンシール、５は反応ガス導
入口、７は排気ガス排出０．８は保持台、９は化合物半
導体である・ 第１図 ３Ｆ、２ 図 一→峙Ｍ（砂）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）化合物半導体を内破保持する反応管内に反応ガスを
導入した後該化合物＃Ｐ４体を直接に、およびまたは該
化合物半導体を支持する保持台を通して１反応管の外部
より反射板を有する赤外−管によ）加熱して、該化合物
半導体を昇温せしめ絶縁ＩＩ＆を形成することを特徴と
する化合物半導体上に絶縁ｌＩＫを形成する方法。 ２）反応管内の気圧が１気圧未満である特許請求のｍｆ
ｓｍ１項記載の化合物半導体上に絶縁Ｉｌ［′に形成す
る方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56103963A JPS586137A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 化合物半導体上に絶縁膜を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56103963A JPS586137A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 化合物半導体上に絶縁膜を形成する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586137A true JPS586137A (ja) | 1983-01-13 |
Family
ID=14368023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56103963A Pending JPS586137A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 化合物半導体上に絶縁膜を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586137A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710240A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Sony Corp | Forming method of insulating film |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP56103963A patent/JPS586137A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710240A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Sony Corp | Forming method of insulating film |
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