JPS5851509A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS5851509A JPS5851509A JP14998381A JP14998381A JPS5851509A JP S5851509 A JPS5851509 A JP S5851509A JP 14998381 A JP14998381 A JP 14998381A JP 14998381 A JP14998381 A JP 14998381A JP S5851509 A JPS5851509 A JP S5851509A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
- H01L21/2258—Diffusion into or out of AIIIBV compounds
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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】
本発明をエキ導体装置の製造方法、より靜しくにレーザ
アニーリングによるガリウム・砒素Gaム虐基板内への
不純物例えば錫(1m)拡散方法に関する。
アニーリングによるガリウム・砒素Gaム虐基板内への
不純物例えば錫(1m)拡散方法に関する。
半導体装置の製造において多用されるようKなってきた
ンーザ光照射によるンーザ7二−リング技術は、半導体
基板の一部に固溶度以上に不純物を添加し5Φ長所があ
る。かかるI#lIkは、従来の炉7二−ル法に比べて
、 GaAm FET ICのソース、ドレイ・ンの形
成において1わめて効果的である。
ンーザ光照射によるンーザ7二−リング技術は、半導体
基板の一部に固溶度以上に不純物を添加し5Φ長所があ
る。かかるI#lIkは、従来の炉7二−ル法に比べて
、 GaAm FET ICのソース、ドレイ・ンの形
成において1わめて効果的である。
しかし、レーザ7二−ルにおいては、基板界面を例えば
荒れのない良好な状態に保って7二−ルの効果を得るに
ついて、固難な問題を経験する。
荒れのない良好な状態に保って7二−ルの効果を得るに
ついて、固難な問題を経験する。
基板内に高一度の不純物拡散層な得る方法として、現在
試みられている方法には、高濃度イオン注入層のレーザ
/ニールによるイオン注入原子の電気的活性化と、 G
aA1 &板上に成長された不純物添加酸化膜から不純
物を拡散する方法とがある・前の方法を工、イオン注入
によって導入された欠陥による光の吸収係数の増加現象
を利用するものである。従って、良好な高濃度を得るた
めに1工、注入原子を電気的に活性化させると同時に、
それによって導入された欠陥な除去する必要がある。そ
のために・工、レーザ光の照射エネルギー6工xJ/l
cが以上が必要となり、その結果GaAs is板表面
会工に一ザ照射による損傷を受けること罠なる。
試みられている方法には、高濃度イオン注入層のレーザ
/ニールによるイオン注入原子の電気的活性化と、 G
aA1 &板上に成長された不純物添加酸化膜から不純
物を拡散する方法とがある・前の方法を工、イオン注入
によって導入された欠陥による光の吸収係数の増加現象
を利用するものである。従って、良好な高濃度を得るた
めに1工、注入原子を電気的に活性化させると同時に、
それによって導入された欠陥な除去する必要がある。そ
のために・工、レーザ光の照射エネルギー6工xJ/l
cが以上が必要となり、その結果GaAs is板表面
会工に一ザ照射による損傷を受けること罠なる。
他方、後の方法におい″C1不純物を添加された酸化膜
の光吸収係数は、GaA−基板の光吸収係数に比べて、
不純物添加量に依存して数桁以上高くなる。さらKは、
レーザ照射の場合イオン注入によつ【導入された欠陥の
除去という問題がない。
の光吸収係数は、GaA−基板の光吸収係数に比べて、
不純物添加量に依存して数桁以上高くなる。さらKは、
レーザ照射の場合イオン注入によつ【導入された欠陥の
除去という問題がない。
従って、照射エネルギーは、イオン注入層をレーザ7二
−ルする場合に比較して小になる利点かあ金 − 不純物添加酸化膜による拡散を、第1図を参照して説明
すると、その(a)の断面図に示されるように、半絶縁
性GaAs 基板lf)表面には、錫を含む二酸化シ
l :l :/ gv′aioaの酸化1ilk2がス
ピンコーティング(回転塗布)で塗布され、150℃の
温度で有機溶媒を飛散させ乾燥される。8m 拡散のた
めvcは、酸化膜20表面に矢印で示す如< CWAr
レーザ光を照射する。かかるアニールにおいてll論拡
散のために・工、同図(b)に示されるように、酸化膜
2の全層をレーザ光照射によって高温度すなわ8!O℃
以上に加熱する必要があるので、酸化膜2は損傷を受け
やす−・、同図(blは、酸化1120表面からGaA
−基板1内への深さく横軸)とレーザ光照射に、よる温
度(縦軸)の関係を示し、縦の点線は酸化膜2とGaA
s 基板lの界面を示す、前記したレーザ光を照射し
た場合、117cm”の照射エネルギーを得るためには
、酸化膜2のa向の温度がJlv′IIiもの沸点以上
になることが多く、そのときは酸化膜表面は蒸発しよう
として不安定な状11になり、GaA1 基板l内へ
の8n の拡散が不均一になるだけでなく、酸化膜2
の熱歪によっ? GaAm基板1の表面か悪化する。す
なわち荒れたり欠陥が導入されたりする。
−ルする場合に比較して小になる利点かあ金 − 不純物添加酸化膜による拡散を、第1図を参照して説明
すると、その(a)の断面図に示されるように、半絶縁
性GaAs 基板lf)表面には、錫を含む二酸化シ
l :l :/ gv′aioaの酸化1ilk2がス
ピンコーティング(回転塗布)で塗布され、150℃の
温度で有機溶媒を飛散させ乾燥される。8m 拡散のた
めvcは、酸化膜20表面に矢印で示す如< CWAr
レーザ光を照射する。かかるアニールにおいてll論拡
散のために・工、同図(b)に示されるように、酸化膜
2の全層をレーザ光照射によって高温度すなわ8!O℃
以上に加熱する必要があるので、酸化膜2は損傷を受け
やす−・、同図(blは、酸化1120表面からGaA
−基板1内への深さく横軸)とレーザ光照射に、よる温
度(縦軸)の関係を示し、縦の点線は酸化膜2とGaA
s 基板lの界面を示す、前記したレーザ光を照射し
た場合、117cm”の照射エネルギーを得るためには
、酸化膜2のa向の温度がJlv′IIiもの沸点以上
になることが多く、そのときは酸化膜表面は蒸発しよう
として不安定な状11になり、GaA1 基板l内へ
の8n の拡散が不均一になるだけでなく、酸化膜2
の熱歪によっ? GaAm基板1の表面か悪化する。す
なわち荒れたり欠陥が導入されたりする。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解決するK
あり、そのためには、半導体基板の主面上にそれのもつ
光吸収係数よりも数桁以上大きな光吸収係数をもつ不純
物添加酸化膜の薄膜を成長させ、しかる後に、半導体基
板裏面すなわち前記酸化膜が成長された表面とは反対側
の裏面から、半導体基板を十分に透過し、かつ、*化膜
の領域でyt、吸収が発生する波長をもつレーザ光を照
射し、酸化膜中の不純物を半導体基板内に拡散させる方
法を提供する。
あり、そのためには、半導体基板の主面上にそれのもつ
光吸収係数よりも数桁以上大きな光吸収係数をもつ不純
物添加酸化膜の薄膜を成長させ、しかる後に、半導体基
板裏面すなわち前記酸化膜が成長された表面とは反対側
の裏面から、半導体基板を十分に透過し、かつ、*化膜
の領域でyt、吸収が発生する波長をもつレーザ光を照
射し、酸化膜中の不純物を半導体基板内に拡散させる方
法を提供する。
以下1本発明の方法の実施例を添付図面を参照して説明
する。
する。
第2図を参照すると(なお同図において、第1図に示し
た部分と同じ部分は同一符号を付し示す)。
た部分と同じ部分は同一符号を付し示す)。
半絶縁性GaAm 基板l上には、前記した液状のI
I n7’II i (h (錫シリカフィルム)を3
tO00rpm 、 30蹴 で塗布し、しかる後に1
50℃、30 分の条件で811/810m膜を乾燥
して酸化膜2を形成する。次いで、図に矢印で示す如く
、約0.6 J/adのCO象レーザパルス、または2
00W/cmのCW Cot v−ザを照射する。とこ
ろで、CへまたはNdのYAG レーザ光に対して、
GaA−の光吸収係数は非常に小で0.1国−1以下で
ある。一方、GaAg 基板1上の酸化膜20光吸収
係数は、不純物添加量に依存して104〜1G”国−1
以上になる。
I n7’II i (h (錫シリカフィルム)を3
tO00rpm 、 30蹴 で塗布し、しかる後に1
50℃、30 分の条件で811/810m膜を乾燥
して酸化膜2を形成する。次いで、図に矢印で示す如く
、約0.6 J/adのCO象レーザパルス、または2
00W/cmのCW Cot v−ザを照射する。とこ
ろで、CへまたはNdのYAG レーザ光に対して、
GaA−の光吸収係数は非常に小で0.1国−1以下で
ある。一方、GaAg 基板1上の酸化膜20光吸収
係数は、不純物添加量に依存して104〜1G”国−1
以上になる。
その結果、菖2図伽)に示されるように(なお。
同図(blにおいて縦軸は温度を、横軸は基板1内への
深さを表わす)%GaAs 基板1と酸化@2の界面
(同図(blK縦の点線で示す)の近傍だけが温度上昇
する。かくして、酸化膜2の全層が高温度になることが
ないので、酸化#12のレーザ光照射による損傷は発生
しない、い(・かえると、前記したレーザ光照射によっ
て均一な不純物拡散層が得られることになった。
深さを表わす)%GaAs 基板1と酸化@2の界面
(同図(blK縦の点線で示す)の近傍だけが温度上昇
する。かくして、酸化膜2の全層が高温度になることが
ないので、酸化#12のレーザ光照射による損傷は発生
しない、い(・かえると、前記したレーザ光照射によっ
て均一な不純物拡散層が得られることになった。
上記の実施例によって得られた結果はM3図に示され、
同図において、横軸はGaA−基板内への不純物拡散深
さ、縦軸は不純物の温度を示す。図カラ明らかなよ5i
C,前記の実施例においては、表面濃度約10” cr
” 、拡散深さ約10001 の不純物拡散層が得られ
た。なお同図において、砂地部分は酸化膜を示す。
同図において、横軸はGaA−基板内への不純物拡散深
さ、縦軸は不純物の温度を示す。図カラ明らかなよ5i
C,前記の実施例においては、表面濃度約10” cr
” 、拡散深さ約10001 の不純物拡散層が得られ
た。なお同図において、砂地部分は酸化膜を示す。
前記実施例を利用し、高電子移動度トランジスタ(HI
CM?)のソース、ドレイン領域に高濃度8nドープ層
を形成することにより、コンタクト抵抗が著しく減少し
たことが確認された。
CM?)のソース、ドレイン領域に高濃度8nドープ層
を形成することにより、コンタクト抵抗が著しく減少し
たことが確認された。
44図には、上記した方法で形成された拡散層をもった
高電子移動度トランジスタ(HNMT)の要部が断面図
で示され、同図において、11はGaAg基板、12は
鳳濠ム7GaAs 層、点線13で示す−の・X2次
元電子ガスの走行路、14はソース電極。
高電子移動度トランジスタ(HNMT)の要部が断面図
で示され、同図において、11はGaAg基板、12は
鳳濠ム7GaAs 層、点線13で示す−の・X2次
元電子ガスの走行路、14はソース電極。
15はドレイン電極、16はゲート電極(これらの電極
は金・ゲル1ニク人(ム@G@)または金(ム1)で形
成する)、斜線を付した部分17は高濃度8nドープ層
(〜1G”or”)である、かかるHEMT におい
て、図示の如くソース、ドレイン領域K111度In
ドープ層を設けることによつ【、コンタクト抵抗が着
しく減少した。
は金・ゲル1ニク人(ム@G@)または金(ム1)で形
成する)、斜線を付した部分17は高濃度8nドープ層
(〜1G”or”)である、かかるHEMT におい
て、図示の如くソース、ドレイン領域K111度In
ドープ層を設けることによつ【、コンタクト抵抗が着
しく減少した。
従来の熱拡散法を用いCM記の程度の高111にのドー
プ層を形成しようとすると、sso’c#!度σ)−魁
理が必要となる。このような高温度では、n−ムjGa
ムs / GaAs ヘデー構造の電子e〕走行路13
となる高純度のGaAm へロームjGaム畠の不純
物であるシリコンまたはアルミニウム力(拡散し、高い
電子移動度が得られなかったものである1図示の実施例
では、シリ:17またはアルミニウムの拡散は発生する
ことなく、電子移動度の高−・HRMTが得られた。
プ層を形成しようとすると、sso’c#!度σ)−魁
理が必要となる。このような高温度では、n−ムjGa
ムs / GaAs ヘデー構造の電子e〕走行路13
となる高純度のGaAm へロームjGaム畠の不純
物であるシリコンまたはアルミニウム力(拡散し、高い
電子移動度が得られなかったものである1図示の実施例
では、シリ:17またはアルミニウムの拡散は発生する
ことなく、電子移動度の高−・HRMTが得られた。
以上“に説明した如く、不晃明の方法によると、半導体
(GaAg)基板上に、それのもつ光吸収係数よりも数
桁以上大なる光吸収係数をもつ不純物(ilm)を添加
した酸化掬の薄い層(1000〜30θ0λ)な成長さ
せ、しかも後に、半導体基板裏面から、当M牛導体基板
を十分に透過し、かつ、前記酸化膜層の領域で光吸収の
生じる波長をもつレーザ光(例えばCWArレーザ光)
を照射し、この酸化膜中の不純物を半導体内に均一に拡
散させ、コンタクト抵抗を減少し5金ものであって、例
えばHEMTの製造におい℃は、従来の熱拡散法による
場合に比べ、轟〜・電子移動度が得られる効果があう。
(GaAg)基板上に、それのもつ光吸収係数よりも数
桁以上大なる光吸収係数をもつ不純物(ilm)を添加
した酸化掬の薄い層(1000〜30θ0λ)な成長さ
せ、しかも後に、半導体基板裏面から、当M牛導体基板
を十分に透過し、かつ、前記酸化膜層の領域で光吸収の
生じる波長をもつレーザ光(例えばCWArレーザ光)
を照射し、この酸化膜中の不純物を半導体内に均一に拡
散させ、コンタクト抵抗を減少し5金ものであって、例
えばHEMTの製造におい℃は、従来の熱拡散法による
場合に比べ、轟〜・電子移動度が得られる効果があう。
第1図は従来技術による半絶縁性GaAs 基板のレ
ーザ7二−ルを示す図、第2図は本発明の方法による半
絶縁性G1ムS 基板のレーザ7二−ルを示す図、93
図(I42図に示すレーザ7二−ルの結果を示す線図、
第4図は本発明の方法により形成されるHEMT のl
1部の断面図である。 l・・・半絶縁性GaAs基板、 2 ・= 8m / jiio* II!化膜、 11
− GaAm基板、lj! −慕−ムjGaA一層。 13・・・2次元電子ガス走行路、 14・・・ソース電極、1B−・・ドレイン電極、16
・−ゲート電極、17−高濃度8nドープ層特許出願人
富士通株式会社 ((1)(b) 第1図 (a) (b) 第2図
ーザ7二−ルを示す図、第2図は本発明の方法による半
絶縁性G1ムS 基板のレーザ7二−ルを示す図、93
図(I42図に示すレーザ7二−ルの結果を示す線図、
第4図は本発明の方法により形成されるHEMT のl
1部の断面図である。 l・・・半絶縁性GaAs基板、 2 ・= 8m / jiio* II!化膜、 11
− GaAm基板、lj! −慕−ムjGaA一層。 13・・・2次元電子ガス走行路、 14・・・ソース電極、1B−・・ドレイン電極、16
・−ゲート電極、17−高濃度8nドープ層特許出願人
富士通株式会社 ((1)(b) 第1図 (a) (b) 第2図
Claims (2)
- (1) 半導体基板主面上に、#半導体の一つ党徴収
係数により大なる光吸収係数をもつ不純物を添加した酸
化膜の層を形成し、咳半導体基板の裏画から、賦半導体
を透過し前記酸化膜の領域でjt、機微が発生するレー
ザ光を照射すること罠より、飾記酸化膜中の不純物を該
半導体基板内に拡散させることを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - (2) GaA1 基板上にn−ムjGaAs
層が形成された高電子移動度トランジスタを形成する方
法において、そのノース領域とドレイン領域とに高濃度
不純物をドープすることを特徴とする特許請求の範11
11EI項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14998381A JPS5851509A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14998381A JPS5851509A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5851509A true JPS5851509A (ja) | 1983-03-26 |
Family
ID=15486897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14998381A Pending JPS5851509A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5851509A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06156277A (ja) * | 1992-02-24 | 1994-06-03 | Fiat Ferroviaria Spa | 鉄道車両の長手軸周りの車体回転制御装置 |
JP2013041938A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | V Technology Co Ltd | レーザードーピング方法及びレーザードーピング装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130917A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1981
- 1981-09-22 JP JP14998381A patent/JPS5851509A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130917A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
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JPH06156277A (ja) * | 1992-02-24 | 1994-06-03 | Fiat Ferroviaria Spa | 鉄道車両の長手軸周りの車体回転制御装置 |
JP2013041938A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | V Technology Co Ltd | レーザードーピング方法及びレーザードーピング装置 |
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