FR2709377A1 - Dispositif semiconducteur ayant une pellicule mince de stabilisation de l'état de surface du substrat et son procédé de fabrication. - Google Patents
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Abstract
Un porte-plaquettes (14), qui sert à charger des plaquettes (12) dans une chambre (10) et qui entraîné en rotation par un moteur (16), est monté dans la chambre. Un ajutage (18a) d'alimentation en gaz, servant à projeter un mélange de gaz sur les surfaces des plaquettes, est disposé dans la chambre et est raccordé à une source de gaz O2 , une source de gaz N2 et une source de gaz Ar par l'intermédiaire d'un mélangeur de gaz (20). Un ajutage (18b) d'alimentation en eau pure, qui sert à projeter de l'eau pure sur les surfaces des plaquettes, est disposé dans la chambre et est raccordé à une source d'eau pure. Des dispositifs de chauffage (28a, 28b et 30) servent respectivement à chauffer le gaz formant l'atmosphère de la chambre, l'eau pure et les plaquettes elles-mêmes. L'appareil ainsi conçu de fabrication de dispositifs à semiconducteur peut stabiliser les états de surface d'un substrat semiconducteur, en particulier d'un substrat de semiconducteur composé, si bien qu'il permet d'améliorer et de stabiliser les caractéristiques structurelles du dispositif et leur homogénéité dans le plan.
Description
La présente invention concerne un dispositif à semiconducteur, ainsi qu'un appareil et un procédé permettant de le fabriquer.
En liaison avec la réduction poussée et l'intégration à grande échelle des dispositifs à semiconducteur qui sont récemment intervenus, on a constaté l'apparition de défauts dans leurs caractéristiques structurelles et un certain manque d'homogénéité dans le plan, en raison de leurs états de surface, lesquels sont produit par la contamination des surfaces des plaquettes.
Le récent progrès des appareils de mesure a révélé que, surtout en ce qui concerne les états de surface des plaquettes, une rugosité fine due aux états de liaison atomiques, des convexités et des concavités se manifestant au niveau atomique, etc., présentes sur la surface des plaquettes variaient fortement en fonction des états de traitement de celles-ci. On a signalé que de tels changements des états de surface des plaquettes devaient affecter les caractéristiques structurelles.
Dans le cours de la fabrication d'un dispositif à semiconducteur , on effectue, avant et après diverses étapcs, des traitements au moyen de substances chimiques visant à exposer, ou mettre à nu, la surface de la couche semiconductrice de la plaquette, par excmple un traitement à l'acide fluorhydrique (HF) ou autres. Le traitement à l'acide fluorhydrique est suivi de l'élimination et du rinçage, à l'eau pure, de l'acide fluorhydrique, ou des autres substances, de la surface de la couche semiconductrice, cette opération étant suivie d'un lavage et d'un séchage à l'aide d'un appareil de lavage/séchage.
On effectue ordinairement cette opération classique de lavage et de séchage de la manière suivante. On charge plusieurs plaquettes dans un support de plaquettes rotatif monté dans une chambre, et on projette de l'eau pure à l'aide d'un ajutage prévu dans la chambre sur les surfaces des plaquettes afin de laver les plaquettes, puis on projette un gaz de séchage sur les surfaces des plaquettes au moyen d'un ajutage prévu dans la chambre, pour sécher les plaquettes.
Le gaz atmosphérique et de séchage employé dans la chambre pour le lavage et le séchage est de l'azote (N2) sec, ce gaz étant faiblement réactif et relativement pur, ainsi que peu coûteux, ce qui permet de supprimer l'apparition de réactions sur les surfaces des plaquettes.
Toutefois, dans le traitement de lavage/séchage, dans lequel on utilise le gaz N2 comme gaz atmosphérique et de séchage pour le lavage et le séchage, aucune pellicule d'oxyde naturelle n'est formée sur les surfaces des plaquettes, et les états de surfaces des plaquettes varient en fonction des traitements qui font suite à l'opération de lavage/séchage ce qui est la cause d'un problème, en ce que les caractéristiques structurelles du dispositif se détériorent et varient.
En particulier dans le cas où une électrode métallique a été formée sur un substrat de semiconducteur composé par pulvérisation pour constituer une jonction Schottky, la surface du substrat semiconducteur composé étant exposée sans qu'une pellicule d'oxyde naturelle ne soit formée sur celle-ci, son état de surface a subi l'action de l'atmosphère, ceci provoquant une déviation des caractéristiques de Schottky.
Même dans le cas où. après l'opération de lavage/séchage, on a exposé à l'air la surface d'une plaquette afin d' former une pellicule d'oxyde naturel, de manière à éliminer le problème de la contamination de la surface de la plaquette, celui de la détérioration et de la déviation des caractéristiques de Schottky ne peut pas être résolu en raison de l'inhomogénéité de la pellicule d'oxyde naturel.
Un but de l'invention est dc produire un dispositif à semiconducteur, ainsi qu'un procédé et un appareil permettant de le fabriquer qui peuvent stabiliser l'état de surface d'un substrat semiconducteur, spécialement un substrat de semiconducteur composé, afin d'obtenir une amélioration et une stabilisation des caractéristiques structurelles du dispositif ct dc l'homogénéité dans le plan.
Eu égard au fait que des variations de l'état de surface d'un substrat semiconducteur, en particulier un substrat dc semiconducteur composé, résultent de l'absence de formation d'une pellicule d'oxyde naturel sur la surface du substrat pendant son traitement dc lavage/séchage, et que, dans le cas où une pellicule d'oxyde naturel est formée, il n'est pas possible de réaliser la stabilité intrinsèque de l'état de surface en raison du manque d'homogénéité de la pellicule d'oxyde naturel, I'invention confirme expérimentalement son concept, selon lequel on forme intentionnellement une pellicule mince voisine d'une pellicule d'oxyde naturel sur la surface du substrat lors dc l'opération de lavage/séchage, en ajustant l'épaisseur, etc., de la pellicule mince, de sorte qu'on peut alors stabiliser l'état de surface du substrat semiconducteur.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé au moyen d'un dispositif à semiconducteur comprenant un substrat de semiconducteur composé et une grille métallique formée sur le substrat de semiconducteur composé en contact dc
Schottky avec ce dernier, une pellicule mince étant formée sur une surface du substrat de semiconducteur composé, la pellicule mince étant prise en sandwich entre le substrat de semiconducteur composé et la grille métallique.
Schottky avec ce dernier, une pellicule mince étant formée sur une surface du substrat de semiconducteur composé, la pellicule mince étant prise en sandwich entre le substrat de semiconducteur composé et la grille métallique.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé à l'aide de ce dispositif à semiconducteur, dans lequel la pellicule mince est une pellicule d'oxyde placée sur le substrat de semiconducteur composé.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé à l'aide du dispositif à semiconducteur dans lequel le substrat de semiconducteur composé est un substrat de GaAs, la pellicule mince étant une pellicule d'oxyde contenant les éléments du substrat.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé à l'aide du dispositif à semiconducteur dans lequel le substrat de semiconducteur composé est un substrat de InP, la pellicule mince étant une pellicule d'oxyde contenant les éléments du substrat.
Le but ci-dcssus indiqué peut être réalisé à l'aide du dispositif à semiconducteur dans lequel le substrat de semiconducteur composé comprend un substrat de GaAs ou un substrat de InP, et une couche, formée par croissance épitaxiale, de (AlxGal~x)yInl-yPzAsl-z (0 < X < 1 O < Y < 1 0 < Z < 1), la pellicule étant une pellicule d'oxyde contenant l'élément de la couche formée par croissance épitaxiale.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé à l'aide d'un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur visant à laver une surface d'un substrat semiconducteur au moyen d'eau pure, puis à sécher celle-ci au moyen d'un gaz de séchage dans lequel un gaz formé du mélange d'un gaz réactif et d'un gaz choisi entre un gaz faiblement réactif et un gaz inerte, est utilisé comme gaz atmosphérique pour laver la surface du substrat semiconducteur, ou bien au titre du gaz de séchage servant à sécher la surface du substrat semiconducteur, le substrat semiconducteur et le gaz réactif qui se trouve dans le mélange de gaz réagissant l'un avec l'autre afin de former une pellicule mince.
Il est préférable, que dans le procédé de fabrication du dispositif à semiconducteur, le débit et le taux de mélange du gaz réactif soient ajustés.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé à l'aide du procédé de fabrication de dispositif à semiconducteur, dans lequel le gaz réactif est le gaz oxygène, le gaz faiblement réactif est le gaz azote, et le gaz inerte est un gaz choisi entre l'argon, le néon, l'hélium et le xénon.
Il est préférable que, dans le procédé de fabrication de dispositif à semiconducteur, le taux de mélange du gaz oxygène soit de 5 à 80po.
Il est préférable que, dans le procédé de fabrication de dispositif à semiconducteur selon l'invention, la température du substrat semiconducteur, de l'eau pure et/ou du mélange de gaz soit ajustée.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé à l'aide du procédé de fabrication de dispositif à semiconducteur, comprenant les opérations suivantes exposer, ou mettre à nu, une surface d'un substrat de semiconducteur composé laver/sécher la surface exposée du substrat de semiconducteur composé selon le procédé de fabrication du dispositif à semiconducteur ci-dessus indiqué afin de former une pellicule mince sur la surface du substrat de semiconducteur composé par réaction entre le substrat semiconducteur et le gaz réactif présent dans le mélange de gaz ; et former une grille métallique sur la pellicule mince, la pellicule mince étant prise en sandwich entre le substrat de semiconducteur composé et la grille métallique afin de former un contact de Schottky.
Le but ci-dessus indiqué peut être réalisé à l'aide de l'appareil permettant de fabriquer un dispositif à semiconducteur, lequel comprend un porteplaquettes servant à porter des substrats semiconducteurs ; une chambre permettant de loger le porte-plaquettes, un ajustagc disposé dans la chambre et servant à projeter de l'eau pure ou un gaz sur les surfaces des substrats semiconducteurs ; et des sources de gaz servant à fournir à l'ajutage un gaz réactif, un gaz faiblement réactif et un gaz inerte.
Il est préférable que l'appareil ci-dessus indiqué de fabrication de dispositif à semiconducteur comprenne un moyen de commande de débit de gaz disposé entre les sources d'alimentation en gaz et l'ajutage afin d'ajuster les débits du gaz réactif, du gaz faiblement réactif et du gaz inerte.
Il est préférable que l'appareil ci-dessus indiqué de fabrication de dispositif à semiconducteur comprenne un moyen de mélange de gaz disposé entre les sources d'alimentation en gaz et l'ajutage afin de mélanger le gaz réactif, le gaz faiblement réactif ou le gaz inerte.
Il est préférable que l'appareil ci-dessus décrit de fabrication de dispositif à semiconducteur comprenne un moyen de commande de température pour la température de l'atmosphère dans la chambre qui loge les substrats semiconducteurs, la température de l'eau pure ou celle du mélange de gaz projeté sur les surfaces des substrats semiconducteurs.
Il est préférable que l'appareil ci-dessus décrit de fabrication dc dispositif à semiconducteur comprenne un moyen de rotation de porte-plaquettes servant à faire tourner, dans la chambre le porte-plaquettes qui porte les substrats semiconducteurs.
Le substrat semiconducteur et le substrat de semiconducteur composé comprennent non seulement des substrats qui sont des semiconducteurs ou des semiconducteurs composés dans Icur totalité, mais aussi, par exemple, des substrats comprenant des substrats isolants et des substrats semi-isolants, et des couches de semiconducteur composé formées sur ceux-ci.
Dans l'appareil de fabrication de dispositif à semiconducteur selon l'invention, un ajutage servant à projeter un mélange de gaz contenant de l'eau pure ou un gaz réactif est disposé dans la chambre logeant le porte-plaquettes servant à porter des substrats semiconducteur, si bien que de l'eau pure est projetée par l'ajutage de projection d'eau pure sur les surfaces des substrats semiconducteurs, et le mélange de gaz contenant le gaz réactif est utilisé comme gaz atmosphérique pour le lavage et comme gaz de séchage pour le séchage effectué après le lavage.
Par conséquent, dans le procédé de fabrication du dispositif à semiconducteur, le mélange de gaz contenant le gaz réactif est utilisé comme gaz atmosphérique ou comme gaz de séchage servant au séchage après le lavage dans l'opération de lavage/séchage des surfaces des substrats semiconducteurs par l'appareil ci-dessus indiqué, de sorte que des pellicules minces peuvent se former sur les surfaces des substrats semiconducteurs du fait de la réaction des substrats semiconducteurs avec le gaz réactif. Les pellicules minces peuvent stabiliser les états de surfaces des substrats semiconducteurs, et, par conséquent, il est possible d'améliorer la stabilité des caractéristiques des dispositifs à semiconducteur devant être fabriqués au cour des étapes de fabrication qui font suite à l'opération de lavage/séchage.
Lorsqu'un traitement de lavage/séchage a été appliqué à la surface d'une plaquette semiconductrice lors d'un pré-traitement visant à la formation de l'électrode de Schottky du dispositif à semiconducteur composé, une pellicule mince se forme sur le semiconducteur composé, et cette pellicule mince est prise en sandwich entre le substrat de semiconducteur composé et une grille de métal de façon à ainsi réaliser un contact de Schottky, si bien que l'état de surface du substrat de semiconducteur composé est stabilisé par la pellicule mince et que les caractéristiques de Schottky peuvent être améliorées et stabilisées.
Ainsi, au cours dc l'opération de lavage/séchage appliquée à des surfaces de substrats semiconducteurs. on forme intentionnellement des pellicules minces sur les surfaces des substrats semiconducteurs, de sorte que les surfaces des substrats semiconducteurs sont stabilisées et améliorent la stabilité des caractéristiques du dispositif à semiconducteur ainsi obtenu qui est formé au cours d'opérations de fabrication faisant suite à l'opération de lavage/séchage ainsi que l'homogénéité dans le plan, ce qui a pour résultat de permettre l'amélioration des performances, de la fiabilité et du rendement de fabrication des dispositifs à semiconducteur.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages ; elles s appuient sur les dessins annexés, parmi lesquels
la figure 1 est une vue en coupe simplifiée de l'appareil de lavage/séchage selon un premier mode de réalisation de l'invention;
les figures 2A à 2C sont des vues servant à expliquer le procédé utilisé pour le traitement de lavage/séchage réalisé par l'appareil de lavage/séchage de la figure 1;
la figure 3 est une vue en coupe simplifiée de l'appareil de lavage/séchage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;
la figure 4 est une vue en coupe d'un transistor à effet de champ à accès
Schottky (MESFET) de GaAs selon un troisième mode de réalisation de l'invention;
les figures SA à 5C sont des vues (partie 1) d'opérations d'un procédé permettant de fabriquer un MESFET de GaAs, tel que représenté sur la figure 4 ;
les figures 6A à 6C sont des vues (partie 2) d'opérations d'un procédé permettant de fabriquer un MESFET de GaAs, tel que représenté sur la figure 4;
la figure 7 est un graphe montrant des caractéristiques de tension de sens direct Vf pour la diode de Schottky du MESFET de GaAs de la figure 4;
la figure 8 est un graphe montrant les variations de la distribution des caractéristiques de la tension directe Vf de la diode de Schottky du MESFET de
GaAs pour divers types de mélanges de gaz servant à l'opération de lavage/séchage ; et
la figure 9 est un graphe des variations de la distribution des caractéristiques de tension directe Vf de la diode de Schottky du MESFET de
GaAs pour différentes températures du mélange de gaz, de l'eau pure et des plaquettes.
la figure 1 est une vue en coupe simplifiée de l'appareil de lavage/séchage selon un premier mode de réalisation de l'invention;
les figures 2A à 2C sont des vues servant à expliquer le procédé utilisé pour le traitement de lavage/séchage réalisé par l'appareil de lavage/séchage de la figure 1;
la figure 3 est une vue en coupe simplifiée de l'appareil de lavage/séchage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;
la figure 4 est une vue en coupe d'un transistor à effet de champ à accès
Schottky (MESFET) de GaAs selon un troisième mode de réalisation de l'invention;
les figures SA à 5C sont des vues (partie 1) d'opérations d'un procédé permettant de fabriquer un MESFET de GaAs, tel que représenté sur la figure 4 ;
les figures 6A à 6C sont des vues (partie 2) d'opérations d'un procédé permettant de fabriquer un MESFET de GaAs, tel que représenté sur la figure 4;
la figure 7 est un graphe montrant des caractéristiques de tension de sens direct Vf pour la diode de Schottky du MESFET de GaAs de la figure 4;
la figure 8 est un graphe montrant les variations de la distribution des caractéristiques de la tension directe Vf de la diode de Schottky du MESFET de
GaAs pour divers types de mélanges de gaz servant à l'opération de lavage/séchage ; et
la figure 9 est un graphe des variations de la distribution des caractéristiques de tension directe Vf de la diode de Schottky du MESFET de
GaAs pour différentes températures du mélange de gaz, de l'eau pure et des plaquettes.
Sur la figure 1, est présentée une vue en coupe simplifiée de l'appareil de lavage/séchage selon un premier mode de réalisation à l'invention.
Un porte-plaqucttcs 14 qui porte plusieurs plaquettes 12 est monté dans une chambre 10. Le porte-plaquettes 14 est entraîné par un moteur 16 disposé à l'extérieur de la chambre 10.
Un ajutage 18a d'alimentation en gaz et un ajutage 18b d'alimentation en eau pure sont disposés dans la chambre 10. L'ajutage 18 d'alimentation en gaz est raccordé à un mélangeur de gaz 20. Le mélangeur de gaz 20 raccorde une source de gaz 2 (oxvgènc), une source de gaz N2 et une source de gaz Ar (argon) (aucune n'est représentée) via des filtres 22a, 22b, 22c, des débitmètres 24a, 24b, 24c, et des soupapes de régulation de débit 26a, 26b, 26c. L'ajutage à 18b d'alimentation en eau pure est raccordé à une source d'eau pure (non représentée) via un filtre 22d, un débitmètre 24d et une soupape de régulation de débit 26d.
O, est un gaz réactif ayant une forte activité, N, est un gaz faiblement réactif ayant une activité faible, et Ar est un gaz inerte non actif. Le gaz inerte peut être fourni, à la place de Ar, par le gaz néon (Ne), le gaz hélium (He) ou le gaz xénon (Xe).
Un dispositif 28a dc chauffage de gaz qui chauffe le mélange de gaz, est disposé entre l'ajutage 18a d'alimentation en gaz et le mélangeur de gaz 20. Un dispositif 28b de chauffage d'eau pure, qui chauffe l'eau pure, est disposé entre l'ajutage 18b d 'alimentation en eau pure et le filtre 22d.
Un dispositif 30 de chauffage de la chambre qui chauffe l'atmosphère présente dans la chambre 10 afin de commander la température des plaquettes 12 qui s'y trouvent est disposé au voisinage de la chambre 10.
On va maintenant expliquer, en relation avec les figures 2A et 2C, un procédé de lavage/séchage des plaquettes 12 à l'aide de l'appareil de lavage/séchage présenté sur la figure 1.
Les plaquettes 12, dont les surfaces ont été exposées par traitement à l'aide d'une substance chimique, par exemple HF ou d'autres substances, et ont été rincées, subissent une opération d'enlèvement de HF ou des autres substances par lavage à l'eau pure, puis elle sont lavées/séchées à l'aide de l'appareil de lavage/séchage de la figure 1. Cette opération est répétée au cours du traitement par voie humide des plaquettes lors d'un processus de fabrication de dispositifs à semiconducteur.
Tout d'abord, un mélange dc gaz 32 comprenant le gaz 2 et le gaz N, ou le gaz Ar est projeté par l'ajutage 18a d'alimentation en gaz de façon à remplir la chambre 10. A ce moment, le mélange de gaz 32 a été préparé par alimentation en les gaz respectifs par une source de gaz O, et une source de gaz N, ou une source de gaz Ar, puis par ajustement de leurs débit par les soupapes de régulation 26a, 26b, 26c et le débitmètre 24a 24b, 24c, et par envoi des gaz dans le mélangeur de gaz 20 via les filtres 22a. 22b, 22c. Ensuite, dans le mélangeur de gaz, les gaz ont été mélangés suivant un taux fixé, puis le mélange de gaz a été envoyé dans l'ajutage 18a d'alimentation en gaz.
Le mélange de gaz peut être un mélange des trois espères de gaz, à savoir le gaz 2 comme gaz réactif, le gaz N2 comme gaz faiblement réactif, et la gaz Ar comme gaz inerte, ou bien un mélange de deux types de gaz, à savoir, le gaz 2 et le gaz N2 ou bien encore un mélange de deux types de gaz, à savoir le gaz 2 et le gaz Ar. Il est toutefois essentiel que tous les mélanges contiennent de 5 à 80% de gaz 02. La combinaison de ces gaz et le taux de mélange sont déterminés en fonction de l'épaisseur de la pellicule mince d'oxyde à former. La température du mélange de gaz 32 et la température de l'atmosphère présente dans la chambre 10 ont été préalablement ajustées à des valeurs voulues respectives par le dispositif 28a de chauffage du mélange de gaz et le dispositif 30 de chauffage de la chambre.
Ensuite, on charge plusieurs plaquettes 12 dans le porte-plaquettes 14, et on monte le porte-plaquettes 14 dans la chambre 10. On fait alors tourner, à l'aide du moteur 16, le porte-plaquettes 14 chargé des plaquettes 12.
Ensuite, comme représenté sur la figure 2A, on projette de l'eau pure 34, à l'aide de l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure, sur les surfaces des plaquettes 12 afin de les laver. A ce moment, l'eau pure 24 est délivrée par la source d'eau pure, possède un débit ajusté par la soupape de régulation de débit 26d et le débitmètre 94d, et est convoyée à l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure via le filtre 22d. Antérieurement, on a ajusté la température de l'eau pure 34 à une valeur voulue à l'aide du dispositif 28b de chauffage d'eau pure.
Tandis que l'eau pure 34 est projetée par l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure sur les surfaces des plaquettes 12, le mélange de gaz 32 est projeté de façon continue à l'aide de l'ajutage 18a d'alimentation en gaz. Ce mélange de gaz 32 est un gaz atmosphérique dans lequel les surfaces des plaquettes 12 sont lavées.
Une fois le lavage terminé, on arrête les jets d'eau pure 34 venant de l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure, mais on fait continuer les jets de mélange de gaz 32 dans de l'ajutage 18a d'alimentation en gaz. Ainsi, comme représenté sur la figure 2B, les jets du mélange de gaz 32 envoyés par l'ajutage 18a d'alimentation en gaz sur les surfaces des plaquettes 12 retirent l'eau pure 34 présente sur les surfaces des plaquettes 12 et sèchent les surfaces. Ainsi, le mélange de gaz qui a constitué le gaz atmosphérique pendant le lavage est utilisé comme gaz de séchage pour sécher les surfaces lavées des plaquettes 12. A ce moment, on peut conserver ou modifier le taux de mélange du mélange de gaz.
Ensuite, une fois le séchage terminé, on arrête les jets du mélange de gaz 32 venant de l'ajutage 18a d'alimentation en gaz, mais, puisque le mélange de gaz 32 contenant du gaz 02 est utilisé comme gaz atmosphérique pendant le lavage et comme gaz de séchage pendant le séchage qui fait suite au lavage, comme représenté sur la figure 2C, la matière des plaquettes 12 et le gaz On réagissent ensemble, et une pellicule mince d'oxyde 36 qui est sensiblement une pellicule d'oxyde naturel formée dans l'air se forme sur les surface des plaquettes 12. La mince pellicule d'oxyde n'est de préférence pas plus épaisse que 3 nm.
Ainsi, par utilisation de l'appareil de lavage/séchage selon le premier mode de réalisation, dans lequel sont prévus l'ajutage 18a d'alimentation en gaz servant à projeter un mélange de gaz On et de gaz N2 ou de gaz Ar dans la chambre 10 dans laquelle le porte-plaquettes 14 a été chargé de plusieurs plaquettes 12 et est entraîné en rotation par le moteur 16, et l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure sentant à projeter de l'eau pure, de l'eau pure 34 est projetée par l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure sur les surfaces des plaquettes 12 en rotation tandis que le mélange de gaz contenant du gaz On est utilisé comme gaz atmosphérique pendant le lavage et que le mélange de gaz contenant du gaz
On est également utilisé comme gaz de séchage projeté par l'ajutage 18a d'alimentation en gaz sur les surfaces des plaquettes 12 en rotation par l'ajutage 18a d'alimentation en gaz, de sorte qu'une mince pellicule d'oxyde 36 peut être formée sur les surfaces des plaquettes 12.
On est également utilisé comme gaz de séchage projeté par l'ajutage 18a d'alimentation en gaz sur les surfaces des plaquettes 12 en rotation par l'ajutage 18a d'alimentation en gaz, de sorte qu'une mince pellicule d'oxyde 36 peut être formée sur les surfaces des plaquettes 12.
Le taux de mélange du mélange de gaz 32 formé de gaz On et de gaz N2 ou de gaz Ar, au titre de gaz atmosphérique associé au lavage et, également au titre de gaz de séchage associé au séchage faisant suite au lavage, de sorte que l'épaisseur, et d'autres paramètres, de la mince pellicule d'oxyde 36 devant être formée sur les surfaces des plaquettes 12 peut être ajustée, mais l'épaisseur, et d'autres paramètres, de la mince pellicule d'oxyde 36 devant être formée sur les surfaces des plaquettes 12 peut également être ajustée par commande de la température de l'eau pure ou des plaquettes 12.
La présence sur les surfaces des plaquettes 12 d'une mince pellicule d'oxyde 36 dont l'épaisseur, ou d'autres paramètres, est ajustée peut stabiliser les états de surface des plaquettes 12. Par conséquent, on peut améliorer la stabilité et l'homogénéité dans le plan des caractéristiques de dispositifs à semiconducteur fabriqués à l'aide d'opérations de fabrication faisant suite à l'opération de lavage/séchage, ce qui amène une amélioration des performances, de la fiabilité et du rendement de fabrication des dispositifs à semiconducteur.
On va maintenant expliquer en relation avec la vue en coupe simplifiée de la figure 3 un appareil de lavage/séchage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments communs entre ce dernier mode de réalisation et celui de l'appareil de la figure 1 portent des numéros de référence communs, de sorte qu'on ne répétera pas les explications.
Ce deuxième mode dc réalisation se distingue par un ajutage destiné à être utilisé à la fois par le mélange dc gaz et l'eau pure, au lieu de l'ajutage 18a d'alimentation en gaz et de l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure qui étaient prévus séparément dans le premier mode dc réalisation.
Ainsi, un ajutage 18c d'alimentation en mélange de gaz/eau pure est disposé dans une chambre 10. L'ajutage 18c d'alimentation en mélange de gaz/eau pure est raccordé à un mélangeur de gaz 20 et à un filtre 22d destiné à l'eau pure par l'intermédiaire d'une soupape 38 de passage de l'un à l'autre. Un dispositif 28c de chauffage du mélange dc gaz et, ou bien, de l'eau pure, qui chauffe le mélange de gaz et l'eau pure, est inséré entre l'ajutage 18c et la soupape 38.
Dans l'opération de lavage/séchage de plaquettes par cet appareil de lavage/séchage, on commute la soupape de passage 38 de façon à faire passer le mélange de gaz avant que les plaquettes aient été chargées dans un porteplaquettes 14. Le mélange de gaz 32 est projeté par l'ajutage 18c de mélange de gaz/eau pure afin de remplir du mélange la chambre 10.
Ensuite, on monte dans la chambre 10 le porte-plaquettes 14 chargé des plaquettes 12, on commute la soupape de passage 38 afin de faire passer l'eau pure, et l'eau pure 34 est projeté par l'ajutage 18c de mélange de gaz/eau pure de façon à laver les surfaces des plaquettes 12.
Ensuite, une fois le lavage terminé, on commute la soupape de passage 38 de manière à faire passer le mélange de gaz. La projection de l'eau pure 34 par l'ajutage 18c d'alimentation en mélange de gaz/eau pure s'arrête, et la projection du mélange de gaz 32 commence. Ainsi, on utilise le mélange de gaz 32 comme gaz de séchage afin d'éliminer l'eau pure de la surface des plaquettes 12 et de faire sécher ces dernières.
Ainsi, selon le deuxième de réalisation, l'ajutage 18a d'alimentation en gaz et l'ajutage 18b d'alimentation en eau pure du premier mode de réalisation ont été remplacés par l'ajutage 18c d'alimentation en mélange de gaz/eau pure. de sortc que la structure de la chambre 10 est rendue plus simple, ce qui permet de miniaturiser l'appareil de lavage/séchage. Dans le même temps, le deuxième mode de réalisation peut produire les mêmes effets que le premier mode de réalisation.
On va maintenant expliquer. en relation avec la vue en coupe de la figure 4, un MESFET (transistor à effet de champ métal-semiconducteur, ou
Schottky) de GaAs selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Schottky) de GaAs selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Une couche 46a de type n dopée par Mg est formée à la surface d'un substrat de GaAs semi-isolant 40. Une région de source de type p+ fortement dopée par Si et une région 56 dc drain de type p+ sont formées de manière opposée l'une à l'autre sur la surface de la couche 4()a de type n. Une couche 48b à canal p dopée par Si est formée sur une partie dc la couche de type n 46a entre la région de source de type p+ 54 et la région dc drain de type p+ 56.
Le MESFET de GaAs selon le troisième mode de réalisation se distingue en ce qu'une couche 58 formée d'une pellicule d'oxyde, qui est une pellicule mince de Gan03 une pellicule mince de Ga2O5, une pellicule mince de As203, une pellicule mince de As2O5. etc., est formée sur la surface de la couche de canal p 48 jusqu'à une épaisseur de quelques nanomètres par la réaction du
GaAs présent à la surface de la couche à canal p 48 avec le gaz 02 contenu dans le mélange de gaz de l'opération ci-dessus décrite des figures 2A à 2C dans l'appareil de lavage/séchage de la figure 1.
GaAs présent à la surface de la couche à canal p 48 avec le gaz 02 contenu dans le mélange de gaz de l'opération ci-dessus décrite des figures 2A à 2C dans l'appareil de lavage/séchage de la figure 1.
Sur cette mince pellicule d'oxyde 50, une électrode de grille 52 d'épaisseur 50 nm, faite par exemple de WSi, W, Al, ou autres, est formée en contact de Schottky avec la couche de type p 48 via la mince pellicule d'oxyde 50.
Sur la mince pellicule d'oxyde 50, une électrode de source 60 et une électrode de drain 62, faites par exemple de AuGe, sont également formées respectivement en c implante des ions de Mg et Si afin de former une couche 46 dopée par Mg et une couche 48 dopée par Si. Les conditions de l'implantation ionique de Mg sont données par une tension d'accélération de 200 keV et une dose de 1 x 1012 cl~'.
Les conditions d'implantation des ions de Si sont données par une tension d'accélération de 50 keV et une dose de 5 x 1012 cm-2 (figure 5B).
On retire ensuite l'agent sensible 44, et on effectue un recuit pour activer les ions de Mg et les ions de Si. Les conditions du recuit sont données par 300'C et 20 min. Ainsi, la couche 46 dopée par Mg et la couche 48 dopée par Si deviennent respectivement une couche 46a à dopage de type n et une couche 48a à dopage de type p (figure 5C).
Ensuite, on retire la pellicule 42 de SiN en utilisant HF, par exemple, ou d'autres substances, afin d'exposer, c'est-à-dire de mettre à nu, les surfaces du substrat de GaAs semi-isolant 40 et la couche de type p 48a. On lave les surfaces exposées, puis on retire HF, ou d'autres substances, par rinçage à l'eau pure.
Ensuite, on effectue, avec l'appareil de lavage/séchage de la figure 1, une opération de lavage/séchage dans laquelle un mélange de gaz contenant le gaz 0î est projeté sur la surface du substrat de GaAs semi-isolante 40, comme représenté sur les figures 2A à 2C. Les conditions de ce traitement sont données par un mélange gazeux fait du gaz N2 faiblement réactif et de 20% de gaz 02 réactif. Les températures du mélange de gaz, de l'eau pure et du substrat de GaAs semi-isolant 40 sont respectivement fixées à AO-C.
On projette le mélange de gaz contenant du gaz 02 sur les surfaces du substrat de GaAs semi-isolant 40 et de la couche à dopage de type p 48a. Alors, le gaz 02 présent dans le mélange de gaz réagit avec les ramifications non liées de l'arséniure de gallium GaAs existant à la surface, et la mince pellicule d'oxyde 50 de quelques nanomètres d'épaisseur, mince pellicule de Ga203 ou mince pellicule de As203, se forment.
On fait ensuite déposer une couche de WSi d'une épaisseur de 500 nm sur toute la surface par pulvérisation et tracé de motif suivant un profil voulu. On effectue ce tracé de motif appliqué à la couche de WSi par gravure ionique réactive (RIE) en utilisant SF6 comme gaz de gravure. On forme ainsi une électrode de grille 52 en WSi sur la couche à dopage de type p 48a via la mince pellicule d'oxyde 50 (figure 6A).
On effectue ensuite une implantation d'ions de Si en utilisant l'électrode de grille 52 comme masque, les conditions de l'implantation ionique étant données par une tension d'accélération de 100 keV et une dose de 1 x 1013 cm-2. On effectue ensuite un recuit à une température de 750in pendant 30 minutes afin d'activer les ions de Si implantés. On forme ainsi, de part et d'autre de l'électrode de grille 52, la région de source de type p+ 54 et la région de drain de type p+ 56, dont la profondeur atteint la couche à dopage de type n 46a, à partir de la couche à dopage de type p 48a. La couche à dopage de type p 48a formée entre la région de source du type p+ 54 et la région de drain du type p+ 56 est une couche à canal p 48b (figure 6B).
On forme ensuite une pellicule 58 de SiN, faisant fonction de pellicule de protection de surface. Ensuite, on applique un agent sensible de type réserve à la surface de la pellicule de SiN 58, puis un tracé de motif visant à former des ouvertures dans la pellicule 58 de SiN au-dessus des régions de source et de drain de type p+ 54 et 56. En utilisant le motif d'agent sensible comme masque, on grave sélectivement les parties de la pellicule 58 de SiN se trouvant sur les régions de source et de drain de type p+ 54 et 56, et on expose les surfaces des régions de source et de drain p+ 54 et 56. On dépose ensuite une couche de Au/AuGe, par exemple, sur la totalité des surfaces. On enlève alors l'agent sensible par un processus de décollement, de manière à ne laisser la couche de Au/AuGe que sur les régions de source et de drain de type p+ 54 et 56. Cette opération d'enlèvement par décollement forme une électrode de source 60 et une électrode de drain 62 de
Au/AuGe sur les régions de source de type p+ 54 et de drain de type p+ 56, en contact ohmique avec elles (figures 6C).
Au/AuGe sur les régions de source de type p+ 54 et de drain de type p+ 56, en contact ohmique avec elles (figures 6C).
On va maintenant expliquer cn relation avec la figure 7 les caractéristiques du MESFET de GaAs de la figure 4.
La figure 7 montre les caractéristiques de tension directe Vf de la diode
Schottky lorsqu'une tension est appliquée entre l'électrode de grille 54 du MESFET de GaAs de la figure 4 et l'électrode de source 60 ou l'électrode de drain 62. La figure montre également, à titre de comparaison, les caractéristiques de tension directe Vf d'un cas classique, dans lequel aucune pellicule mince d'oxyde n'est formée entre la couche de canal p 48b et l'électrode de grille 52.
Schottky lorsqu'une tension est appliquée entre l'électrode de grille 54 du MESFET de GaAs de la figure 4 et l'électrode de source 60 ou l'électrode de drain 62. La figure montre également, à titre de comparaison, les caractéristiques de tension directe Vf d'un cas classique, dans lequel aucune pellicule mince d'oxyde n'est formée entre la couche de canal p 48b et l'électrode de grille 52.
Comme cela apparaît clairement sur le graphe de la figure 7, dans le mode de réalisation, où la mince pellicule d'oxyde 50 est présente entre la couche de canal p 48b et l'électrode de grille 52, les tensions directes Vf s'écartent de + 30 mV autour de la valeur Vf = 0,57 V. Au contraire, dans le cas classique, il existe un écart de + 40 mV par rapport à Vf = 0,51 V.
La comparaison montre que la présence de la mince pellicule d'oxyde 50 entre le couche de canal p 48b et l'électrode de grille 52 augmente la tension directe Vf d'environ 60 mV et diminue les écarts de la tension directe Vf. Ainsi, les caractéristiques de Schottky sont améliorées et stabilisées. Il en est ainsi parce que la présence de la mince pellicule d'oxyde 50 stabilise les états de surface de la couche de canal p 48b en contact avec l'électrode de grille 52. Ainsi, selon l'invention, on projette le mélange de gaz contenant 0î sur la surface de la couche 48a à dopage de type p, comme représenté sur les figures 2A à 2C, au moyen de l'appareil de lavage/séchage de la figure 1 au cour de l'opération de lavage/séchage effectuée pendant l'étape de pré-traitement, immédiatement avant la formation de l'électrode de grille 52 au cours de laquelle la surface de la couche à dopage de type p de base 48a est exposée par utilisation de HF ou d'autres substances, après quoi on effectue l'opération de lavage/séchage, de sorte que l'arséniure de gallium
GaAs de la surface de la couche à dopage de type p 48a réagit avec le gaz 02, et qu'une mince pellicule d'oxyde 50 se forme. En conséquent, le contact de Schottky où la mince pellicule d'oxyde 50 est prise en sandwich entre la couche à canal p 48b et l'électrode grille 52 peut être formé, et les caractéristiques de Schottky peuvent être améliorées et rendues stables.
GaAs de la surface de la couche à dopage de type p 48a réagit avec le gaz 02, et qu'une mince pellicule d'oxyde 50 se forme. En conséquent, le contact de Schottky où la mince pellicule d'oxyde 50 est prise en sandwich entre la couche à canal p 48b et l'électrode grille 52 peut être formé, et les caractéristiques de Schottky peuvent être améliorées et rendues stables.
On va maintenant expliquer en liaison avec la figure 8, la relation existant entre les tropes de mélanges de gaz utilisés dans l'opération de lavage/séchage immédiatement avant la formation de l'électrode de grille 52 du
MESFET de GaAs de la figure A, ainsi que les caractéristiques de Schottky obtenues.
MESFET de GaAs de la figure A, ainsi que les caractéristiques de Schottky obtenues.
La figure 8 représente le graphe de diverses distributions des caractéristiques de tensions de fonctionnement en sens direct Vf pour la diode de
Schottky du MESFET de GaAs, que l'on obtient lorsqu'on modifie le type de mélange de gaz utilisé dans l'opération de lavage/séchage des figures 2A à 2C à l'aide de l'appareil de lavage/séchage de la figure 1, après qu'on a exposé la surface de la couche à dopage de type p 48 par application de HF, ou d'autres substances, lors d'une étape de pré-traitement qui précède immédiatement la formation de l'électrode de grille 52.
Schottky du MESFET de GaAs, que l'on obtient lorsqu'on modifie le type de mélange de gaz utilisé dans l'opération de lavage/séchage des figures 2A à 2C à l'aide de l'appareil de lavage/séchage de la figure 1, après qu'on a exposé la surface de la couche à dopage de type p 48 par application de HF, ou d'autres substances, lors d'une étape de pré-traitement qui précède immédiatement la formation de l'électrode de grille 52.
Sur la figure 8, la référence (A) indique la distribution des caractéristiques de tensions directes Vf obtenues lorsqu'on effectue l'opération de lavage/séchage à l'aide d'un mélange formé de gaz N2 faiblement réactif et de 20% de gaz 02. La référence (B) désigne la distribution des caractéristiques de tensions directes Vf obtenues lorsqu'on effectue l'opération de lavage/séchage à l'aide d'un mélange de gaz N2 faiblement réactif et de 50% de gaz Ar inerte. La référence (C) désigne la distribution des caractéristiques de tensions directes Vf obtenues lorsqu'on effectue l'opération de lavage/séchage en employant 100% de gaz N2 faiblement réactif classique.
La relation entre (A) et (C) est la même que celle entre le troisième mode de réalisation et le cas classique de la figure 7. Sur le graphe de la figure 8, la présence de la mince pellicule d'oxyde entre la couche de canal de base et l'électrode de grille décale la tension de fonctionnement de sens direct Vf de 20 à 30 mV vers le haut. Pour (B) la tension directe Vf est décalée vers le bas de quelques millivolts par rapport à (C), et ceci est dû au fait que le mélange formé du gaz Ar inerte rend la mince pellicule présente à la surface de la couche de canal de base plus mince que ne le fait un gaz formé par 100% du gaz N2 faiblement réactif.
Sur cette base, on comprend que dans l'opération classique de lavage/séchage utilisant 100% du gaz N2 faiblement réactif, il se forme, en réalité, une certaine pellicule mince sur la surface de la couche de canal de base, ce qui contribue à élever la tension directe Vf. Ainsi, l'invention est caractérisée en ce qu'on mélange une quantité d'au moins 5 à 80% d'un gaz réactif avec un gaz servant à l'opération de lavage/séchage afin de former volontairement une mince pellicule d'oxyde permettant de stabiliser les états de surface de la couche de canal de base, si bien qu'on améliore et on stabilise les caractéristiques de Schottky.
La valeur du taux de mélange du gaz réactif, du gaz faiblement réactif et du gaz inerte dans le mélange de gaz de l'opération de lavage/séchage influence beaucoup l'épaisseur ou d'autres paramètres, de la mince pellicule d'oxyde résultante. De préférence, le taux de mélange du gaz réactif notamment est déterminé de manière appropriée en corrcspondance avec les caractéristiques de
Schottky d'un MESFET de GaAs voulu, puisque la mince pellicule d'oxyde tend à augmenter son épaisseur lorsque le taux de mélange augmente dans un certain intervalle.
Schottky d'un MESFET de GaAs voulu, puisque la mince pellicule d'oxyde tend à augmenter son épaisseur lorsque le taux de mélange augmente dans un certain intervalle.
On va maintenant expliquer, en liaison avec la figure 9 les relations existant entre les caractéristiques de Schottky du MESFET de GaAs de la figure 4 et les températures du mélange de gaz de l'eau pure et des plaquettes qui sont fixées pour l'opération de lavage/séchage avant la formation de l'électrode de grille 52 du MESFET de GaAs.
La figure 9 est un graphe montrant diverses distributions des caractéristiques de tensions de fonctionnement en sens direct Vf pour la diode de
Schottky du MESFET de GaAs, que l'on a obtenues en faisant varier la température du mélange de gaz, de l'eau pure et des plaquettes utilisée dans l'étape de prétraitement intervenant avant la formation de l'électrode de grille 52, où on a expose la surface de la couche à dopage de type p 48a en employant HF ou d'autres substances, après quoi on a effectué l'opération de lavage/séchage des figures 2A à 2C en utilisant le dispositif 28a de chauffage du gaz, le dispositif 28b de chauffage de l'eau pure et le dispositif 30 de chauffage de la chambre appartenant à l'appareil de lavage/séchage de la figure 1.
Schottky du MESFET de GaAs, que l'on a obtenues en faisant varier la température du mélange de gaz, de l'eau pure et des plaquettes utilisée dans l'étape de prétraitement intervenant avant la formation de l'électrode de grille 52, où on a expose la surface de la couche à dopage de type p 48a en employant HF ou d'autres substances, après quoi on a effectué l'opération de lavage/séchage des figures 2A à 2C en utilisant le dispositif 28a de chauffage du gaz, le dispositif 28b de chauffage de l'eau pure et le dispositif 30 de chauffage de la chambre appartenant à l'appareil de lavage/séchage de la figure 1.
Sur la figure 9, la référence (A) se rapporte à la distribution des caractéristiques de tensions de sens direct Vf obtenues dans le cas où on a effectué l'opération de lavage/séchage à une température ambiante de 25'C, sans utiliser le dispositif 28a de chauffage du gaz le dispositif 28b de chauffage de l'eau pure et le dispositif 30 de chauffage de la chambre. La référence (B) se rapporte à la distribution des tensions directes Vf obtenues dans le cas où on a effectué l'opération de lavage/séchage à une température approximative des plaquettes de 40-C en utilisant un mélange de gaz, de l'eau pure et une atmosphère dans la chambre qui ont été respectivement chauffés par le dispositif 28a de chauffage du gaz, le dispositif 28b de chauffage de l'eau pure et le dispositif 30 de chauffage de la chambre.
Comme on peut le voir sur le graphe de la figure 9, la tension directe
Vf du cas (B), correspondant à une température de plaquettes de 40in, est supérieure d'environ 20 mV à la tension directe du cas (A) correspondant à une température ambiante de 95il. Ceci a lieu parce que l'élévation de la température des plaquettes a accéléré la réaction de l'arséniure de gallium GaAs de la surface de la couche dc canal de base avec le gaz 0n de sorte que la mince pellicule d'oxyde a été rendue plus épaisse. Les températures du mélange de gaz, de l'eau pure et des plaquettes influencent donc beaucoup l'épaisseur, ou d'autres paramètres, de la mince pellicule d'oxyde devant être formée. Il est donc préférable de réaliser un contrôle approprié de la température en correspondance avec les caractéristiques
Schottky d'un MESFET de GaAs voulu.
Vf du cas (B), correspondant à une température de plaquettes de 40in, est supérieure d'environ 20 mV à la tension directe du cas (A) correspondant à une température ambiante de 95il. Ceci a lieu parce que l'élévation de la température des plaquettes a accéléré la réaction de l'arséniure de gallium GaAs de la surface de la couche dc canal de base avec le gaz 0n de sorte que la mince pellicule d'oxyde a été rendue plus épaisse. Les températures du mélange de gaz, de l'eau pure et des plaquettes influencent donc beaucoup l'épaisseur, ou d'autres paramètres, de la mince pellicule d'oxyde devant être formée. Il est donc préférable de réaliser un contrôle approprié de la température en correspondance avec les caractéristiques
Schottky d'un MESFET de GaAs voulu.
Le troisième mode de réalisation ci-dessus décrit est un cas dans lequel le procédé de lavage/séchage utilisant l'appareil dc lavage/séchage du premier mode de réalisation est appliqué au processus de fabrication d'un MESFET de GaAs utilisant un substrat dc GaAs. Toutefois, le procédé ne doit pas nécessairement être appliqué à des MESFET de GaAs utilisant des substrats de
GaAs.
GaAs.
Il peut s'agir par exemple d'un dispositif à semiconducteur utilisant un substrat de InP. Il peut s'agir d'un dispositif à semiconducteur utilisant une couche de (AlxGaix)yIniyPzAsiz(0SX < 1, O < Y < 1, O < Z < 1) formée par croissancc épitaxiale sur un substrat de GaAs ou de InP. Dans ces cas, la mince pellicule d'oxyde formée par croissance épitaxiale sur un substrat de InP ou une couche de (AlxGa1-x)Yln1-YPzAs1-Z(0#X < 1, 0#Y < 1, 0#Z < 1) contient des éléments du substrats de InP, c'est-à-dire une pellicule d'oxyde contenant les éléments de la couche de (AlxGal~x)yInl~yPzAsl~z formée par croissance épitaxiale.
Ainsi, l'invention s'applique de manière large aux cas dans lesquels les états de surface de couches semiconductrices exposées lors d'un pré-traitement pendant une certaine opération sont de préférence stabilisées.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif, de l'appareil et du procédé, dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.
Claims (19)
1. Dispositif à semiconducteur comprenant un substrat de semiconducteur composé et une grille de métal formée sur le substrat de semiconducteur composé en contact de Schottky avec celui-ci, caractérisé en ce qu'une mince pellicule (50) est formée sur une surface du substrat de semiconducteur composé, la mince pellicule étant prise en sandwich entre le substrat de semiconducteur composé (48b) et la grille de métal (52).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mince pellicule est une pellicule d'oxyde présente sur le substrat de semiconducteur composé.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat de semiconducteur composé est un substrat de GaAs, et la mince pellicule est une pellicule d'oxyde contenant un élément constitutif du substrat.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat de semiconducteur composé est un substrat de InP, et la mince pellicule est une pellicule d'oxyde contenant un élément constitutif du substrat.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat de semiconducteur composé comprend un substrat de GaAs et une couche formée par croissance épitaxiale, de (AlxGal~x)yInl~yPzAsl~z (0 < X < 1 O < Y < 1, 0sZ < 1), la mince pellicule étant une pellicule d'oxyde qui contient un élément constitutif de la couche formée par croissance épitaxiale.
6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat de semiconducteur composé comprend un substrat de InP et une couche formée par croissance épitaxiale, de (AlxGal~x)yInl~yPzAsl~z(O < X < 1 O < Y < 1, O < Z < 1), la mince pellicule étant une pellicule d'oxyde qui contient un élément constitutif de la couche formée par croissance épitaxiale.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la mince pellicule n'est pas plus épaisse que 3 nm.
8. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur, comprenant les opérations qui consistent à laver une surface d'un substrat semiconducteur à l'aide d'eau pure, puis à sécher cette surface à l'aide d'un gaz de séchage, caractérisé en ce qu'on utilise, comme gaz atmosphérique pour le lavage de la surface du substrat semiconducteur, un mélange de gaz comprenant un gaz réactif et un gaz choisi entre un gaz faiblement réactif et un gaz inerte, et en ce que le substrat semiconducteur et le gaz réactif contenu dans le mélange de gaz réagissent ensemble afin de former une mince pellicule.
9. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur, comprenant les opérations qui consistent à laver une surface d'un substrat semiconducteur à l'aide d'eau pure, puis à sécher cette surface à l'aide d'un gaz de séchage, caractérisé en ce qu'on utilise, comme gaz de séchage pour le séchage de la surface du substrat semiconducteur, un mélange de gaz comprenant un gaz réactif et un gaz choisi entre un gaz faiblement réactif et un gaz inerte, et en ce que le substrat semiconducteur et le gaz réactif contenu dans le mélange de gaz réagissent ensemble afin de former une mince pellicule.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on ajuste le débit et le taux de mélange du gaz réactif.
11. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le gaz réactif est le gaz oxygène le gaz faiblement réactif est le gaz azote, et le gaz inerte est un gaz du groupe contenant l'argon, le néon, l'hélium et le xénon.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le taux de mélange du gaz oxygène est dc z à 80%.
13. Procédé selon la rcvendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on ajuste la température du substrat semiconducteur, de l'eau pure ou du mélange de gaz.
14. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes
exposer une surface d'un substrat de semiconducteur composé
laver/sécher la surface exposée du substrat de semiconducteur composé à l'aide du procédé de fabrication de dispositif à semiconducteur selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, afin de former une mince pellicule sur la surface du substrat de semiconducteur composé par réaction entre le substrat de semiconducteur composé et le gaz réactif contenu dans le mélange de gaz; et
former une grille dc métal sur la mince pellicule, le mince pellicule étant prise en sandwich entre le substrat de semiconducteur composé et la grille de métal afin de former un contact de Schottkv.
15. Appareil de fabrication d'un dispositif à semiconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend
un porte-plaqucttes (14) qui portc des substrats semiconducteurs (12);
une chambre (10) destinée à loger le porte-plaquettes
un ajutage (18a, 18b, 18c) disposé dans la chambre et servant à projeter de l'eau pure ou un gaz sur les surfaces des substrats semiconducteurs ; et
des sources de gaz servant à alimenter l'ajutage en un gaz réactif, un gaz faiblement réactif et un gaz inerte.
16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de régulation de débit disposés entre les sources d'alimentation en gaz et l'ajutage et servant à commander les débits du gaz réactif, du gaz faiblement réactif et du gaz inerte.
17. Appareil selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de mélange de gaz disposés entre les sources d'alimentations en gaz et l'ajutage et sentant à mélanger le gaz réactif, le gaz faiblement réactif et, ou bien, le gaz inerte.
18. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de commande de température servant à fixer la température de l'atmosphère contenu dans la chambre qui loge les substrats semiconducteurs, la température de l'eau pure et, ou bien, la température du mélange de gaz à projeter sur les surfaces des substrats semiconducteurs.
19. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de rotation de porte-plaquettes, qui sert à faire tourner, dans la chambre, le porte-plaquettes portant les substrats semiconducteurs.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17943293A JP3300112B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2709377A1 true FR2709377A1 (fr) | 1995-03-03 |
Family
ID=16065765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9403799A Withdrawn FR2709377A1 (fr) | 1993-07-20 | 1994-03-30 | Dispositif semiconducteur ayant une pellicule mince de stabilisation de l'état de surface du substrat et son procédé de fabrication. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300112B2 (fr) |
| FR (1) | FR2709377A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015124144A1 (fr) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Ramgraber Gmbh | Dispositif de traitement chimique par voie humide d'objets, en particulier d'objets plats, en particulier en forme de disques tels que des tranches de semi-conducteur, des substrats ou similaires |
| WO2015124145A1 (fr) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Ramgraber Gmbh | Dispositif de traitement chimique par voie humide d'objets, en particulier d'objets plats, en particulier en forme de disques, tels que des tranches de semi-conducteur, des substrats ou similaires |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0365341A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 積層体 |
| JPH04132232A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-06 | Nec Corp | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
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| JPH0532155A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Kyushu Showa Sangyo Kk | 車輌消毒装置 |
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1993
- 1993-07-20 JP JP17943293A patent/JP3300112B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1994
- 1994-03-30 FR FR9403799A patent/FR2709377A1/fr not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015124144A1 (fr) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Ramgraber Gmbh | Dispositif de traitement chimique par voie humide d'objets, en particulier d'objets plats, en particulier en forme de disques tels que des tranches de semi-conducteur, des substrats ou similaires |
| WO2015124145A1 (fr) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Ramgraber Gmbh | Dispositif de traitement chimique par voie humide d'objets, en particulier d'objets plats, en particulier en forme de disques, tels que des tranches de semi-conducteur, des substrats ou similaires |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3300112B2 (ja) | 2002-07-08 |
| JPH0737904A (ja) | 1995-02-07 |
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