JPS6031230A - 薄膜形成方法 - Google Patents

薄膜形成方法

Info

Publication number
JPS6031230A
JPS6031230A JP58140836A JP14083683A JPS6031230A JP S6031230 A JPS6031230 A JP S6031230A JP 58140836 A JP58140836 A JP 58140836A JP 14083683 A JP14083683 A JP 14083683A JP S6031230 A JPS6031230 A JP S6031230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
substrate
thin film
inlet
intermediate layer
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.)
Pending
Application number
JP58140836A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Shimada
雅夫 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP58140836A priority Critical patent/JPS6031230A/ja
Publication of JPS6031230A publication Critical patent/JPS6031230A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02211—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound being a silane, e.g. disilane, methylsilane or chlorosilane
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/0231—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to electromagnetic radiation, e.g. UV light
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electrodes Of 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜の形成方法、特に半導体基板表面に薄膜を
形成する際の表面処理方法に関するものである。
近年、半導体素子特性、例えば高周波特性等の向上のた
め、低温プロセスの導入が急速に進められている。なか
でも化合物半導体の基板表面に絶縁Ｍあるいは金属薄膜
を形成するに際しては、簿膜形成時の温度を３００乃至
４００℃以下にして使用している。
こうした薄膜形成の方法を、例えばガリウム−砒素半導
体基板表面にシリコン酸化膜を形成する場合について第
１図に示す。
第１１は薄膜形成装置を示すものでガリウム−砒素半導
体基板１を石英反応管７内のサセプタ４上においてドア
６を閉じ、赤外線ヒータ５で基板１の温度を３００℃に
保ってシランガス及び酸素ガスをガス導入口８から流す
ことによシ、気相反応を利用して基板１表面にシリコン
酸化腰３を形成している。
ところで、ＦＡ１図に示した装置で絶縁膜３を形成する
際には、前もって半導体基板１表面の洗浄を行った後、
ただちに反応管７内に挿入して絶縁膜形成を行うが、こ
の場合、すでに半導体基板１表面が外気にさらされるた
め、ｒＰ化めるいは有機物等の不純物で汚染されてしま
う。この状態で絶縁膜３の形成を行うと、第２図に示し
たように、半導体基板１の表面と絶縁物層３との間に中
間層２が形成されてしまう。例えば、ガリウム−砒素基
板の場合には、Ｇａ２Ｏ３等の酸化ガリウムが主体とな
ったガリウム−砒素の酸化物層が中間層２として生じ、
しかも、外気中の有機物等の不純物も付着している。こ
うしたＧａ２Ｏ＋　等の酸化層２は６００℃前後の温度
にしなければ分解しない。また、有機物等の付着物も３
００℃程度の温度では容易に蒸発せず、中間層２として
残ってしまう。
こうした中間層２を含む素子では、この中間層２が半導
体基板１表面に第３図で示したように表面リーク層９ま
たは表面空乏層９を発生させる原因となシ、弊子特性を
劣化させてしまう。
本発明はこうした中間層の形成を防いだ薄膜形成方法を
提供することを目的とする。
本発明は、薄膜形成前に基板と反応する反応カスを導入
してエネルギ密度の高い光線を短時間照射し、引き続い
て薄膜形成用ガスを導入することを特徴とする。
以下、図面によシ本発明の詳細な説明する。
第４図は本発明で使われた形成装置を示すものである。
第１図のものと比べると、反応管７の外部にエネルギ密
度の高い光線を照射する光源１０がさらに設けられてい
る。これは、第２図、第３図で示した中間層２を取シ除
くだめのものである。
すなわち、基板１を反応管７の中に挿入し、ガス導入口
８から基板１と反応とする反応性ガスを流して光源１０
から光線を短時間照射することによシ、中間層２をエツ
チング除去し、そして連続して薄膜形成用のガスを導入
口８から導入するのである。
ここで照射される光線は、半導体基板１と中間層２の材
質によシ異なるが、中間層２が導入された反応性ガス中
で分解される温度まで上昇するエネルギが必要であシ、
シかも中間層２のみの昇降温が可能である必要がある。
例えば、ガリウム−砒素の場合には、ガリウム−砒素の
酸化物を除去するために、該ガリウム−砒素基板の表面
を６００℃前後まで昇温し、しかも該ガリウム−砒素基
板表面のみの昇降温を行うために数秒から数ミリ秒以下
の照射が必要である。とれを行うだめの光源１０として
はエネルギ密度の高いレーザ光線あるいはハロゲンラン
プが使用される。照射を行う前の基板１の温度は室温で
もよいしまた絶縁物を形成する温度に保っておいてもよ
い。また、ここで使用する反応性ガスは、低温状態では
基板１との反応速度が遅いガスである。例えば、ガリウ
ム−砒素基板１の場合には数−の濃度をもつ塩酸あるい
は三塩化砒素を使用して得る。この場合、光源１０から
光が照射されると、Ｇａ２０３ｉるいはＧａ。
Ａｓが分解し、次に示すようにＧａＣ４Ａｓ４を作って
表面がエツチングされる。
↑　↑ ４　ＧａＡｓ　＋　４ＨＣｔ　−＋　４０ａＣｔ−４−
Ａｓ　４　＋　２Ｈ２次に、実施例としてガリウム−砒
素基板にシリコン酸化膜を形成する場合を示す。１ず、
第４図の装置の石英反応管７内のサセプタ４上にガリウ
ム−砒素基板１をおき、ガス導入口８から９素ガスを導
入して空気排除する。次に、ガス導入口８から３チの濃
度の塩酸ガスを導入する。そして、石英反応管７の外部
よシガリウムー砒素基板１の表面にハロゲンランプ１０
を照射して、１００乃至２００℃／秒の割合いで昇温し
、５秒間程度保持する。これによりて、第２図で示した
中間層２が除去される。ハロゲンランプ１０の照射を停
止した後に塩酸ガスを止め、再びガス導入口８からの窒
素ガスで置換する。しかる後、サセプタ４の温度を赤外
線ヒータ５で３００℃に昇温保持し、ガス導入口８から
酸素ガス及びシランガスを流して基板１上にシリコン酸
化膜を成長する。以上のようにしてシリコン酸化膜が形
成された基板を調べたところ、中間層２０発生は見られ
なかった。
岡、本発明による方法はガリウム−砒素基板だけでなく
シリコン基板等にも光線のエネルギー密度、時間及び反
応ガスを変えることにより適用できる。また、金属薄膜
を蒸着あるいはスパッタ等によυ付着させる場合にも有
効である。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のシリコン酸化膜成長装置を示す図、第２
図、第３図はそれぞれ第１図の製造を使ってシリコン酸
化膜を形成した基板の断面図、第４図は本発明の方法で
用いられる反応装置を示す図である。 １・・・・・・半導体基板、２・旧・・中間層、３・・
・・・・絶縁膜、４・・・・・・サセプタ、５・・・・
・・赤外線ヒータ、６・・・・・・ドア、７・・・・・
・石英反応管、８・・・・・・ガス導入口、９・・・・
・・表面リーク層または表面空乏層、１ｏ・・・・・・
ハロゲンランプ。 第１図 第７区 ？ 第３図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 反応室内に半導体基板を配置し、該半導体基板の分解温
    度よりも低い温度で前記基板上に薄膜を形成するに際し
    て、前記反応室内に前記基板と反応する反応性ガス導入
    し、その状態でエネルギ密度の高い光線を短時間照射し
    、しかる後、前記反応室内に前記薄膜を形成するための
    ガスを導入することを特徴とする薄膜形成方法。
JP58140836A 1983-08-01 1983-08-01 薄膜形成方法 Pending JPS6031230A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58140836A JPS6031230A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 薄膜形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58140836A JPS6031230A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 薄膜形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6031230A true JPS6031230A (ja) 1985-02-18

Family

ID=15277839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58140836A Pending JPS6031230A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 薄膜形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6031230A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61248525A (ja) * 1985-04-26 1986-11-05 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS6245129A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Sony Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61248525A (ja) * 1985-04-26 1986-11-05 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS6245129A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Sony Corp 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3086719B2 (ja) 表面処理方法
US4624736A (en) Laser/plasma chemical processing of substrates
US4576652A (en) Incoherent light annealing of gallium arsenide substrate
US5490896A (en) Photomask or a light shielding member having a light transmitting portion and a light shielding portion
US6150265A (en) Apparatus for forming materials
US4994140A (en) Method capable of forming a fine pattern without crystal defects
US5232749A (en) Formation of self-limiting films by photoemission induced vapor deposition
US5782986A (en) Process for metals removal using beta-diketone or beta-ketoimine ligand forming compounds
JPS61117822A (ja) 半導体装置の製造装置
JPS6031230A (ja) 薄膜形成方法
US6303522B1 (en) Oxidation in an ambient comprising ozone and the reaction products of an organic chloro-carbon precursor
JP2771472B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS59124124A (ja) 半導体装置の製造方法
US6281122B1 (en) Method for forming materials
JPH03196643A (ja) 気相成長法
JP2694625B2 (ja) 化合物半導体基体のエッチング方法および製造方法
JP2883918B2 (ja) 化合物半導体のパターン形成方法
JPH06321690A (ja) 半導体ダイヤモンド膜の形成方法及び処理方法
JPH0778759A (ja) 半導体材料の製造方法および製造装置
JPS59163831A (ja) 半導体装置の製造方法及びその製造装置
JPS6134926A (ja) 半導体単結晶成長装置
JPH07142404A (ja) 選択成長用マスクの形成方法及びその除去方法
US5396862A (en) Method of manufacturing a compound semiconductor
JP2717165B2 (ja) 化合物半導体の構造形成方法
JPH0517291A (ja) ダイヤモンド薄膜堆積用基板の処理方法