JPH01145809A - 電極形成方法 - Google Patents
電極形成方法Info
- Publication number
- JPH01145809A JPH01145809A JP30313187A JP30313187A JPH01145809A JP H01145809 A JPH01145809 A JP H01145809A JP 30313187 A JP30313187 A JP 30313187A JP 30313187 A JP30313187 A JP 30313187A JP H01145809 A JPH01145809 A JP H01145809A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- electrode
- plasma
- hydrogen plasma
- hydrogen
- 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
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000864 Auger spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置用電極に係り、特に基板表面処理
及び電極の高品質化に好適な構造を有する電極形成装置
及び電極の形成方法に関する。
及び電極の高品質化に好適な構造を有する電極形成装置
及び電極の形成方法に関する。
従来、半導体素子用絶縁膜の形成については、ジャーナ
ル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロ
ジー２１ （２） （１９８２年）第４５３頁から第
４５６頁（Ｊ、Ｖａｃ、 Ｓｃｉ。
ル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロ
ジー２１ （２） （１９８２年）第４５３頁から第
４５６頁（Ｊ、Ｖａｃ、 Ｓｃｉ。
Ｔｅｃｈｎｏｌ、、２１（２） （１９Ｂ２）ＰＰ４
５３〜４５６）において論じられているように、絶縁膜
をプラズマＣＶＤで形成する除膜の堆積以前にＨｚプラ
ズマにより自然酸化膜を除去し清浄な絶縁膜／半導体界
面を得ていた。しかし、蒸着法により電極を形成する場
合には、自然酸化膜を蒸着チャンバ内で除去するために
、超高真空中で熱分解する方法が用いられていた。
５３〜４５６）において論じられているように、絶縁膜
をプラズマＣＶＤで形成する除膜の堆積以前にＨｚプラ
ズマにより自然酸化膜を除去し清浄な絶縁膜／半導体界
面を得ていた。しかし、蒸着法により電極を形成する場
合には、自然酸化膜を蒸着チャンバ内で除去するために
、超高真空中で熱分解する方法が用いられていた。
上記従来技術は、基板表面酸化膜の熱分解により除去す
るため、例えば（） ａ Ａ ｓの場合６００℃以上に
基板が加熱される。リフトオフ法を用いて電極形成する
際などには基板にホトレジスト等が形成されているため
、基板を１５０℃以上にすることができない。これらの
場合上記従来技術では、自然酸化膜を除去することは不
可能であった。
るため、例えば（） ａ Ａ ｓの場合６００℃以上に
基板が加熱される。リフトオフ法を用いて電極形成する
際などには基板にホトレジスト等が形成されているため
、基板を１５０℃以上にすることができない。これらの
場合上記従来技術では、自然酸化膜を除去することは不
可能であった。
本発明の目的は、低温で基板の自然酸化膜を除去し良好
な電極／半導体界面を形成することにある。
な電極／半導体界面を形成することにある。
上記目的は、水素プラズマを蒸着チャンバー内に導入す
る機構を有する蒸着装置を用いることにより達成される
。
る機構を有する蒸着装置を用いることにより達成される
。
即ち、金属蒸着源と基板ホルダーと排気系から成る金属
蒸着装置であって、プラズマ発生機構を設けた電極形成
装置を用い、水素プラズマ中で例えば金属の如き電極材
を蒸着することを特徴とするものである。
蒸着装置であって、プラズマ発生機構を設けた電極形成
装置を用い、水素プラズマ中で例えば金属の如き電極材
を蒸着することを特徴とするものである。
第１図に電極形成装置の概略を示す。蒸着チャンバに導
入された水素ガスは電子サイクロトロン共鳴によりプラ
ズマ励起され基板６に照射される。
入された水素ガスは電子サイクロトロン共鳴によりプラ
ズマ励起され基板６に照射される。
この時基板表面の自然酸化膜は水素ラジカルとの反応に
より除去される。さらに、水素プラズマ雰囲気中でシャ
ッター５を開き電極金属の蒸着を行なう。この時水素ラ
ジカルは残留酸素との反応を生じるため、電極金属中へ
の酸素の混入を防ぐ。
より除去される。さらに、水素プラズマ雰囲気中でシャ
ッター５を開き電極金属の蒸着を行なう。この時水素ラ
ジカルは残留酸素との反応を生じるため、電極金属中へ
の酸素の混入を防ぐ。
以下、本発明の実施例を第１図及び第２図により説明す
る。
る。
ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ又はＡｕＧａＡｓにショットキ電極
としてＡＱ膜を形成する場合、まず基板結晶を第１図に
示す蒸着装置ｌの基板ホルダー７に装填する。
としてＡＱ膜を形成する場合、まず基板結晶を第１図に
示す蒸着装置ｌの基板ホルダー７に装填する。
蒸着装置１はターボ分子ポンプによりｌＸｌ０−’Ｔｏ
ｒｒ以下まで排気する１次に電子サイクロトロン共鳴に
より発生させた水素プラズマ３を基板表面に照射する。
ｒｒ以下まで排気する１次に電子サイクロトロン共鳴に
より発生させた水素プラズマ３を基板表面に照射する。
この時水素ラジカルと基板の表面酸化物（Ｇ ａ Ｂｏ
ａ、Δｓｇｏｓ、ＡＱ２０３等）の反応を生じ、酸化物
はほぼ解離し結晶の清浄表面が得られる。次に水素プラ
ズマ３は照射したまま抵抗加熱法により加熱されたＡＱ
４をシャッタ５を開くことにより基板６に蒸着する。
ａ、Δｓｇｏｓ、ＡＱ２０３等）の反応を生じ、酸化物
はほぼ解離し結晶の清浄表面が得られる。次に水素プラ
ズマ３は照射したまま抵抗加熱法により加熱されたＡＱ
４をシャッタ５を開くことにより基板６に蒸着する。
第２図（ａ）、（ｂ）にオージェ電子分光法によるＡ
Ｑ ／ Ａ Ｑ ＧａＡｓ界面の深さ方向分析結果を示
す。第２図（ａ）には水素プラズマを照射しない従来法
を、（ｂ）には本実施例による水素プラズマを照射した
場合を示す。
Ｑ ／ Ａ Ｑ ＧａＡｓ界面の深さ方向分析結果を示
す。第２図（ａ）には水素プラズマを照射しない従来法
を、（ｂ）には本実施例による水素プラズマを照射した
場合を示す。
第２図（ａ）に比して（ｂ）では酸素の強度２１が界面
付近で激減していることから酸化膜除去効果が顕著であ
ることがわかる。また（ｂ）では還元雰囲気中でＡＱを
蒸着しているためＡＱ模膜中酸索濾度も減少しており良
好な純度のＡＱ膜が形成されている。
付近で激減していることから酸化膜除去効果が顕著であ
ることがわかる。また（ｂ）では還元雰囲気中でＡＱを
蒸着しているためＡＱ模膜中酸索濾度も減少しており良
好な純度のＡＱ膜が形成されている。
本実施例によれば、オーミック電極も同様に水素プラズ
マ中でＡｕＧｅ合金を蒸着することにより形成できる。
マ中でＡｕＧｅ合金を蒸着することにより形成できる。
上記ＡＱをショットキ電極とし、ＡｕＧｅ合金をオーミ
ック電極としてｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ上に形成しショット
キダイオードを作製した結果、ショットキー特性に著し
い改善を得られた。即ち、水素プラズマ照射により電極
を形成したショットキダイオードにおいて、電流−電圧
特性から得られるダイオードの理想因子ｎ値は、ｎ型Ｇ
ａＡｓのキャリア濃度３Ｘ１０１７ｎ″″３において従
来法によるｎ＝１．０７からｎ ＝ １ 、０１へと著
しく改良された。
ック電極としてｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ上に形成しショット
キダイオードを作製した結果、ショットキー特性に著し
い改善を得られた。即ち、水素プラズマ照射により電極
を形成したショットキダイオードにおいて、電流−電圧
特性から得られるダイオードの理想因子ｎ値は、ｎ型Ｇ
ａＡｓのキャリア濃度３Ｘ１０１７ｎ″″３において従
来法によるｎ＝１．０７からｎ ＝ １ 、０１へと著
しく改良された。
本発明によれば、水素プラズマ中で蒸着が行なわれるた
め、基板の自然酸化膜を除去し蒸着金属中の酸素含有量
を低減化する効果がある。
め、基板の自然酸化膜を除去し蒸着金属中の酸素含有量
を低減化する効果がある。
第１図は本発明の電極形成装置断面図、第２図は、電極
（ＡＱ）と基板（Ａ Ｑ ＧａＡｓ）界面の深さ方向オ
ージェスペクトルを示す図である。 １・・・チャンバー、２・・・マグネット、３・・・水
素プラズマ、４・・・蒸着ソース、５・・・シャッター
、６・・・基板、７・・・基板ホルダー、２１・・・酸
素強度、２２・・・第 １ 図 ７ 基才反、ホルクー ＶＪ ｚ 国 （交り 表面η゛６のシ尿さ （Δつ
（ＡＱ）と基板（Ａ Ｑ ＧａＡｓ）界面の深さ方向オ
ージェスペクトルを示す図である。 １・・・チャンバー、２・・・マグネット、３・・・水
素プラズマ、４・・・蒸着ソース、５・・・シャッター
、６・・・基板、７・・・基板ホルダー、２１・・・酸
素強度、２２・・・第 １ 図 ７ 基才反、ホルクー ＶＪ ｚ 国 （交り 表面η゛６のシ尿さ （Δつ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属蒸着源と基板ホルダーと排気系から成る金属蒸
着装置であつてプラズマ発生機構を設けた電極形成装置
おいて、水素プラズマ中で電極材を蒸着することを特徴
とする電極形成方法。 ２、基板表面に水素プラズマを照射しながら蒸着するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電極形成方
法。 ３、水素プラズマにより自然酸化膜の除去された基板表
面に蒸着することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30313187A JPH01145809A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30313187A JPH01145809A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 電極形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145809A true JPH01145809A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17917255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30313187A Pending JPH01145809A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145809A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149984A (en) * | 1995-10-15 | 2000-11-21 | Semiconductor Energy Laboratory, Inc. | Laser irradiation method |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP30313187A patent/JPH01145809A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149984A (en) * | 1995-10-15 | 2000-11-21 | Semiconductor Energy Laboratory, Inc. | Laser irradiation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4063974A (en) | Planar reactive evaporation method for the deposition of compound semiconducting films | |
| Hattangady et al. | I n situ cleaning of GaAs surfaces using hydrogen dissociated with a remote noble‐gas discharge | |
| JP2540489B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3551312A (en) | Vacuum evaporation deposition of group iii-a metal nitrides | |
| JP4124675B2 (ja) | シリコンウェハを低温酸化する方法およびその装置 | |
| JPS5884111A (ja) | ケイ素の改良されたプラズマ析出法 | |
| JPH01145809A (ja) | 電極形成方法 | |
| Lau et al. | Capping and decapping of InP and InGaAs surfaces | |
| Da Silva et al. | Chemical preparation of GaSb (001) substrates prior to MBE | |
| King et al. | Ex situ and in situ methods for oxide and carbon removal from AlN and GaN surfaces | |
| JP3165536B2 (ja) | 半導体ダイヤモンドの形成方法及び装置 | |
| JP3212442B2 (ja) | ダイヤモンド表面吸着水素量の低減方法 | |
| JPH06321690A (ja) | 半導体ダイヤモンド膜の形成方法及び処理方法 | |
| JPS6132414A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH0360123A (ja) | 表面処理方法および表面処理装置 | |
| Reidy et al. | Comparison of two surface preparations used in the homoepitaxial growth of silicon films by plasma enhanced chemical vapor deposition | |
| McDevitt et al. | Thermal oxide layers on GaAs studied by Raman and Auger spectroscopy | |
| JPS6390138A (ja) | 半導体表面の清浄化方法 | |
| JP2663518B2 (ja) | シリコン基板の清浄化方法 | |
| JPS643339B2 (ja) | ||
| JPH02248035A (ja) | エピタキシャル成長方法 | |
| JPS6057634A (ja) | 表面保護膜形成方法 | |
| JPS6132413A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH0517291A (ja) | ダイヤモンド薄膜堆積用基板の処理方法 | |
| JPS6260218A (ja) | 薄膜成長方法 |