JPH0193115A - イオン注入層のアニール方法 - Google Patents
イオン注入層のアニール方法Info
- Publication number
- JPH0193115A JPH0193115A JP25102787A JP25102787A JPH0193115A JP H0193115 A JPH0193115 A JP H0193115A JP 25102787 A JP25102787 A JP 25102787A JP 25102787 A JP25102787 A JP 25102787A JP H0193115 A JPH0193115 A JP H0193115A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- substrate
- gaas substrate
- annealing
- implanted
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 abstract description 8
- -1 SiF3 molecular ions Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 abstract 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910004016 SiF2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- ATVLVRVBCRICNU-UHFFFAOYSA-N trifluorosilicon Chemical compound F[Si](F)F ATVLVRVBCRICNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (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
本発明はイオン注入層のアニール方法に関し、特に化合
物半導体ＧｉＬＡＳイオン注入層のアニール方法に関す
るものである。
物半導体ＧｉＬＡＳイオン注入層のアニール方法に関す
るものである。
従来の技術
エンハンスメント型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴの？ｆ４能化
のためには、高キャリア濃度を持った薄い活性層を形成
することが必要である。通常、こうした活性層は、低エ
ネルギーのＳｉイオン注入法で形成されているが、注入
エネルギーの下限は、イオン注入装置で制限されており
、また、注入エネルギーの低下と共に、イオンビーム電
流も減少しスループットが悪くなったり、安定なイオン
注入が困難になったシする問題が生じてくる。しかし、
ドーパントとなるＳｉ原子を含んだ分子イオンの形で注
入すると、Ｓｉイオン自身の注入エネルギーは、注入装
置による見かけの注入エネルギーよシ、分子イオンと８
１原子イオンの質量比だけ低減することが可能である。
のためには、高キャリア濃度を持った薄い活性層を形成
することが必要である。通常、こうした活性層は、低エ
ネルギーのＳｉイオン注入法で形成されているが、注入
エネルギーの下限は、イオン注入装置で制限されており
、また、注入エネルギーの低下と共に、イオンビーム電
流も減少しスループットが悪くなったり、安定なイオン
注入が困難になったシする問題が生じてくる。しかし、
ドーパントとなるＳｉ原子を含んだ分子イオンの形で注
入すると、Ｓｉイオン自身の注入エネルギーは、注入装
置による見かけの注入エネルギーよシ、分子イオンと８
１原子イオンの質量比だけ低減することが可能である。
たとえば２８Ｓｉと１９７の化合物、”ＳｉＦ 、 ”
５ｉＩＦ、、 、 ８５ＳｉＦ、等の分子イオンの形で
注入すると ２８ Ｂｉイオンの注入エネルキーハ、見
かけの注入エネルギーのそれぞれ約０．６０倍、 ０．
４２倍、 ０．３３倍となる。近年、こうした分子イオ
ンを活性層形成に用いた報告がなされている。
５ｉＩＦ、、 、 ８５ＳｉＦ、等の分子イオンの形で
注入すると ２８ Ｂｉイオンの注入エネルキーハ、見
かけの注入エネルギーのそれぞれ約０．６０倍、 ０．
４２倍、 ０．３３倍となる。近年、こうした分子イオ
ンを活性層形成に用いた報告がなされている。
しかし、こうした分子イオン注入層には、ドーパントと
なるＳｉ原子の他に、高ドーズのＦ原子が同時に注入さ
れている。
なるＳｉ原子の他に、高ドーズのＦ原子が同時に注入さ
れている。
発明が解決しようとする問題点
従って、同じＳｉ原子分布の注入層について比較すると
分子イオン注入層の活性化は、Ｓ１原子イオン注入層に
比して著しく悪いという欠点があった。
分子イオン注入層の活性化は、Ｓ１原子イオン注入層に
比して著しく悪いという欠点があった。
問題点を解決するための手段
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、イオン注入
工程前に、半絶縁性Ｇ４Ａ！１基板上にＳｉＯ□絶縁膜
を形成し８６０°Ｃ〜１ｏＯｏ℃、５〜１６秒、赤外線
ランプ等を用いた短時間アニールを行なった後、５ｉＦ
ｘ（ｘ＝１．２．３）分子イオン注入を行ない、イオン
注入領域を活性化させるアニールを行なうものである。
工程前に、半絶縁性Ｇ４Ａ！１基板上にＳｉＯ□絶縁膜
を形成し８６０°Ｃ〜１ｏＯｏ℃、５〜１６秒、赤外線
ランプ等を用いた短時間アニールを行なった後、５ｉＦ
ｘ（ｘ＝１．２．３）分子イオン注入を行ない、イオン
注入領域を活性化させるアニールを行なうものである。
作用
まずＳｉＯ□膜を被着した半絶縁性Ｇ＆ムＳ基板を適当
な温度９時間で熱処理することによシ、基板の特性を劣
化させることなく、基板表面付近にＱｆＬの空孔を形成
しておき、次の８ｉＦｘ（ｘ＝１．２．３）分子イオン
注入の活性化アニールにおいてＳｉ原子を効率よ（Ｇａ
格子位置に置換し、活性化率を向上させるものである。
な温度９時間で熱処理することによシ、基板の特性を劣
化させることなく、基板表面付近にＱｆＬの空孔を形成
しておき、次の８ｉＦｘ（ｘ＝１．２．３）分子イオン
注入の活性化アニールにおいてＳｉ原子を効率よ（Ｇａ
格子位置に置換し、活性化率を向上させるものである。
実施例
以下、半絶縁性Ｇ＆ムＳ基板に、ＳｉＦ３分子イオンを
注入する場合を例にとって説明する。第１図は、本発明
の１実施例を示したものである。
注入する場合を例にとって説明する。第１図は、本発明
の１実施例を示したものである。
まず同図ａに示すように、半絶縁性Ｇ＆ムＳ基板１の一
主面上に、熱化学気相堆積（熱ｃｖｐ）法によシ、５ｉ
ｎ２絶縁膜２をＳＯＯ人堆積する。次にこの状態で同図
すに示すように別のＧ！ＬＡＳ基板と５ｉ０２膜面を対
向させた配置でムｒ雰囲気中９６０°Ｃ２１６秒の赤外
線ランプを用いた短時間アニールを行なう。次に５ｉｎ
２絶縁膜２を弗酸等を用いて除去した後、同図Ｃに示す
ようにＳｉＦ。
主面上に、熱化学気相堆積（熱ｃｖｐ）法によシ、５ｉ
ｎ２絶縁膜２をＳＯＯ人堆積する。次にこの状態で同図
すに示すように別のＧ！ＬＡＳ基板と５ｉ０２膜面を対
向させた配置でムｒ雰囲気中９６０°Ｃ２１６秒の赤外
線ランプを用いた短時間アニールを行なう。次に５ｉｎ
２絶縁膜２を弗酸等を用いて除去した後、同図Ｃに示す
ようにＳｉＦ。
分子イオンを注入し、注入領域３を形成する。次に同図
ｄに示すように再び５ｉｎ２絶縁膜２を６００人形成し
、同図ｅに示すように、同図０と同じ配置で、９００°
Ｃ，１０秒の短時間アニールを行ない注入領域３を活性
化させるものである。
ｄに示すように再び５ｉｎ２絶縁膜２を６００人形成し
、同図ｅに示すように、同図０と同じ配置で、９００°
Ｃ，１０秒の短時間アニールを行ない注入領域３を活性
化させるものである。
第２図は、本発明に示したイオン注入前の半絶縁性ＧＩ
ＬＡ！１基板の熱処理温度を変化させた時のＳｉＦ３分
子イオン注入層（１２１ＫｅｌＶ、８Ｘ１０１２α−２
）のＣ−ｖ法よシ求めたキャリアプロフィールを示す。
ＬＡ！１基板の熱処理温度を変化させた時のＳｉＦ３分
子イオン注入層（１２１ＫｅｌＶ、８Ｘ１０１２α−２
）のＣ−ｖ法よシ求めたキャリアプロフィールを示す。
なお注入層のアニールは、９ｏＯ°Ｃｔ １００秒
である。第３図は、第２図のピークキャリア濃度と、注
入前の半絶縁性Ｇ＆Ａ！１基板の熱処理温度との関係を
示したものである。熱処理をしない従来の方法では２×
１０１７ｔ７ＩＩ−３であるが、８５０°Ｃ〜１０００
°Ｃ２１６秒間の熱処理では、それより高く特に、９５
０℃、１５秒の熱処理では、３Ｘ１０１７ｃＭ−３と約
１．６倍、活性化が向上していることがわかる。また、
逆に８６０°Ｃ９１６分間熱処理を施したものは、逆に
活性化が低下していることがわかる。
である。第３図は、第２図のピークキャリア濃度と、注
入前の半絶縁性Ｇ＆Ａ！１基板の熱処理温度との関係を
示したものである。熱処理をしない従来の方法では２×
１０１７ｔ７ＩＩ−３であるが、８５０°Ｃ〜１０００
°Ｃ２１６秒間の熱処理では、それより高く特に、９５
０℃、１５秒の熱処理では、３Ｘ１０１７ｃＭ−３と約
１．６倍、活性化が向上していることがわかる。また、
逆に８６０°Ｃ９１６分間熱処理を施したものは、逆に
活性化が低下していることがわかる。
発明の詳細
な説明したように、ＳｉＦ３分子イオン注入層に対して
、本発明の注入前の半絶縁性Ｇ＆ムＳ基板の熱処理を施
すことによシ、適当な温度と時間を選べば、従来の方法
に比して、活性化を向上させることが可能である。
、本発明の注入前の半絶縁性Ｇ＆ムＳ基板の熱処理を施
すことによシ、適当な温度と時間を選べば、従来の方法
に比して、活性化を向上させることが可能である。
なお以上の説明では、５ｉＦ３注入層に対して説明した
が、他のＳｉＦ 、 ＳｉＦ２分子イオン注入層に対し
ても同様の効果があることはいうまでもない。
が、他のＳｉＦ 、 ＳｉＦ２分子イオン注入層に対し
ても同様の効果があることはいうまでもない。
第１図は本発明の一実施例方法を示す工程図、第２図は
、本発明の注入前のｅａＡｓ基板の熱処理条件によるキ
ャリアプロフィールの変化を示す特性図、第３図は、第
２図におけるピークキャリア濃度と、熱処理温度の関係
を示す特性図である。 １・・・・・・半絶縁性Ｇ２ＬＡＳ基板、２・・・・・
・ＳｉＯ□絶縁膜、３・・・・・・ＳＦ、注入領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ−・−イ煙ル耗ら＾１猥 ２−・−ｓ；ｏ２ｓｓ臘 第２図 朶さ（〃ｍ）
、本発明の注入前のｅａＡｓ基板の熱処理条件によるキ
ャリアプロフィールの変化を示す特性図、第３図は、第
２図におけるピークキャリア濃度と、熱処理温度の関係
を示す特性図である。 １・・・・・・半絶縁性Ｇ２ＬＡＳ基板、２・・・・・
・ＳｉＯ□絶縁膜、３・・・・・・ＳＦ、注入領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ−・−イ煙ル耗ら＾１猥 ２−・−ｓ；ｏ２ｓｓ臘 第２図 朶さ（〃ｍ）
Claims (2)
- （１）半絶縁性ＧａＡｓ基板の所望の領域にシリコン（
Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）の化合物からなる分子イオンを注
入し、前記分子イオン注入領域を活性化させるアニール
工程前に、前記半絶縁性ＧａＡｓ基板の少なくとも一主
面上にＳｉＯ＿２絶縁膜を被着し、ＧａＡｓ基板を高温
、短時間熱処理する工程を含むイオン注入層のアニール
方法。 - （２）熱処理温度が、８５０℃〜１０００℃、熱処理時
間が５〜１５秒とする特許請求の範囲第１項記載のイオ
ン注入層のアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25102787A JPH0193115A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | イオン注入層のアニール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25102787A JPH0193115A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | イオン注入層のアニール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193115A true JPH0193115A (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=17216528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25102787A Pending JPH0193115A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | イオン注入層のアニール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0193115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5294557A (en) * | 1991-08-26 | 1994-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Implanting impurities in semiconductors and semiconductor implanted with impurities |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP25102787A patent/JPH0193115A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5294557A (en) * | 1991-08-26 | 1994-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Implanting impurities in semiconductors and semiconductor implanted with impurities |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0269349B1 (en) | Method of making an article comprising a buried SiO2 layer | |
| EP0193021A1 (en) | A method of forming an ion implanted gallium arsenide device | |
| US4764478A (en) | Method of manufacturing MOS transistor by dual species implantation and rapid annealing | |
| JPS6338859B2 (ja) | ||
| JPH0193115A (ja) | イオン注入層のアニール方法 | |
| Tokuda et al. | Hydrogen-implantation-induced activation in phosphorus-implanted silicon | |
| JPS62243323A (ja) | ３−５族化合物半導体の活性層形成方法 | |
| JPS6142911A (ja) | イオン注入による導電層形成方法 | |
| JPH0421335B2 (ja) | ||
| JPH04107918A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03280471A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6112374B2 (ja) | ||
| JPH08279475A (ja) | 化合物半導体における能動層の形成方法 | |
| JPS60211946A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS63250812A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JPS5927094B2 (ja) | 化合物結晶の熱処理方法 | |
| JPS63255922A (ja) | 化合物半導体の熱処理方法 | |
| JPH09148335A (ja) | シリコン半導体基板及びその製造方法 | |
| JP2003092270A (ja) | 化合物半導体の処理方法 | |
| JPH02301132A (ja) | 半導体基板にアルミニウム拡散層を形成する方法 | |
| JPS6390127A (ja) | オ−ミツク電極の形成方法 | |
| JPH0673349B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05315318A (ja) | 酸化シリコン膜の形成法およびそれを用いた電界効果トランジスタの製造方法 | |
| JPS6028223A (ja) | 半導体結晶薄膜の製造方法 | |
| JPS6194321A (ja) | 半導体装置の製造方法 |