JPH0297020A - シリコン固体表面の不活性化方法 - Google Patents
シリコン固体表面の不活性化方法Info
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- JPH0297020A JPH0297020A JP24941888A JP24941888A JPH0297020A JP H0297020 A JPH0297020 A JP H0297020A JP 24941888 A JP24941888 A JP 24941888A JP 24941888 A JP24941888 A JP 24941888A JP H0297020 A JPH0297020 A JP H0297020A
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Landscapes
- Drying 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、シリコン固体表面の不活性化方法に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、半導体製造
工程における薄膜形成のための基板として好適なシリコ
ン固体表面の化学的変性を効果的に抑制することのでき
るシリコン固体表面の不活性化方法に関するものである
。
ものである。さらに詳しくは、この発明は、半導体製造
工程における薄膜形成のための基板として好適なシリコ
ン固体表面の化学的変性を効果的に抑制することのでき
るシリコン固体表面の不活性化方法に関するものである
。
（従来の技術）
従来より、半導体製造工程におけるシリコン固体表面上
への各種薄膜の形成は極めて重要な技術となっている。
への各種薄膜の形成は極めて重要な技術となっている。
一般的に、シリコン固体表面へ薄膜を形成するにあたっ
ては、シリコン固体の表面に存在する酸化膜等の表面汚
染物を完全に除去することが必須である。このための方
法として、超高真空中での７００℃以上の高温加熱や超
高真空中での加速したイオンによるエツチングなどの方
法がこれまでに知られている。しかしながら、これらの
方法で清浄化された表面には多数のダングリングボンド
が存在し、極めて活性で清浄化後の再酸化等の反応が起
こりやすい。これを防ぐには、特に清浄に管理された超
高真空中でシリコン固体表面を取り扱うことが必要であ
り、その扱いはめんどうで、極めて不便であるのが実状
である。
ては、シリコン固体の表面に存在する酸化膜等の表面汚
染物を完全に除去することが必須である。このための方
法として、超高真空中での７００℃以上の高温加熱や超
高真空中での加速したイオンによるエツチングなどの方
法がこれまでに知られている。しかしながら、これらの
方法で清浄化された表面には多数のダングリングボンド
が存在し、極めて活性で清浄化後の再酸化等の反応が起
こりやすい。これを防ぐには、特に清浄に管理された超
高真空中でシリコン固体表面を取り扱うことが必要であ
り、その扱いはめんどうで、極めて不便であるのが実状
である。
（発明が解決しようとする問題点）
この発明は、このような従来技術の欠点を克服し、これ
までにないまったく新しい発想に基づくシリコン固体表
面の不活性化方法を提供し、これによって清浄化後のシ
リコン固体表面の清浄化度の維持を飛躍的に簡便にする
ことを目的としている。
までにないまったく新しい発想に基づくシリコン固体表
面の不活性化方法を提供し、これによって清浄化後のシ
リコン固体表面の清浄化度の維持を飛躍的に簡便にする
ことを目的としている。
（課題を解決するための手段）
この発明は、上記の課題を解決するために、シリコン固
体最表面の硅素原子の外側に向いた結合手を一価の化学
種によって終端することを特徴とするシリコン固体表面
の不活性化方法を提供する。
体最表面の硅素原子の外側に向いた結合手を一価の化学
種によって終端することを特徴とするシリコン固体表面
の不活性化方法を提供する。
すなわち、この発明は、超高真空中での高温加熱または
イオンエツチング等によってシリコン固体表面の酸化膜
や膜有機汚染物を完全に除去した後の清浄化最表面の硅
素原子の外側に向いた結合手（ダングリングボンド）を
−僅の化学種で終端することによって不活性化する。
イオンエツチング等によってシリコン固体表面の酸化膜
や膜有機汚染物を完全に除去した後の清浄化最表面の硅
素原子の外側に向いた結合手（ダングリングボンド）を
−僅の化学種で終端することによって不活性化する。
ここで使用する一価の化学種としては、たとえば水素原
子を例示することができるが、もちろんこれに限定され
ることはない。
子を例示することができるが、もちろんこれに限定され
ることはない。
（作 用）
この発明の方法によれば、シリコン固体表面の反応性を
大幅に低下することが可能で、望まない化学種によるシ
リコン固体表面の化学的変性の可能性を画期的に減少す
ることができる。中でも特に、水素を使用した場合には
、薄膜形成時に水素は自動的に離脱し、薄膜形成を阻害
する可能性は低く、また、たとえ水素の自動脱離が不十
分な場合でも、５００℃に加熱することによって水素を
完全に脱離することが可能である。このため、半導体製
造工程上極めて有用な表面処理方法となる。
大幅に低下することが可能で、望まない化学種によるシ
リコン固体表面の化学的変性の可能性を画期的に減少す
ることができる。中でも特に、水素を使用した場合には
、薄膜形成時に水素は自動的に離脱し、薄膜形成を阻害
する可能性は低く、また、たとえ水素の自動脱離が不十
分な場合でも、５００℃に加熱することによって水素を
完全に脱離することが可能である。このため、半導体製
造工程上極めて有用な表面処理方法となる。
（実施例）
以下に、水素原子により終端する場合の実施例を示し、
さらにこの発明の方法について詳述する。
さらにこの発明の方法について詳述する。
ａ）表面に薄い酸化膜が存在するシリコンウェハを超高
真空で７５０℃以上に加熱することによって、２×１超
格子構造ＲＨＥＥＤパターンを示し、かつオージェ測定
においても硅素以外に炭素や酸素が検出されない清浄表
面を作成した。
真空で７５０℃以上に加熱することによって、２×１超
格子構造ＲＨＥＥＤパターンを示し、かつオージェ測定
においても硅素以外に炭素や酸素が検出されない清浄表
面を作成した。
ｂ）得られた清浄表面シリコンウェハを第１図に示した
水素化用真空容器に導入して表面水素化を行った。
水素化用真空容器に導入して表面水素化を行った。
すなわち、第１図に示したように、シリコンウェハ（１
）を試料ホルダー（２）にのせる。
）を試料ホルダー（２）にのせる。
この試料ホルダー（２）はホルダー受け（３）に装着し
ている。
ている。
１９００に以上に加熱したタングステン製フィラメント
（４）によって外部から導入した水素ガス（５）より原
子状水素を発生させる。試料のシリコンウェハ（１）は
フィラメント（４）から５〜１０■の位置に置く。水素
圧力５Ｘ１０ 〜２Ｘ１０−６Ｔｏｒｒになるようにバ
リアプルリークバルブによって調節する。１５分以上の
処理を行なったシリコンウェハ（１）はＩＸＩＲ）（Ｅ
ＥＤパターンを示すとともに、オージェスペクトルにお
いてもこのシリコンウェハ（１）からは硅素以外の他の
元素が検出されなかったことから、最表面に存在する硅
素原子のダングリングボンドのすべてが水素によって完
全に終端されたことが確認された。
（４）によって外部から導入した水素ガス（５）より原
子状水素を発生させる。試料のシリコンウェハ（１）は
フィラメント（４）から５〜１０■の位置に置く。水素
圧力５Ｘ１０ 〜２Ｘ１０−６Ｔｏｒｒになるようにバ
リアプルリークバルブによって調節する。１５分以上の
処理を行なったシリコンウェハ（１）はＩＸＩＲ）（Ｅ
ＥＤパターンを示すとともに、オージェスペクトルにお
いてもこのシリコンウェハ（１）からは硅素以外の他の
元素が検出されなかったことから、最表面に存在する硅
素原子のダングリングボンドのすべてが水素によって完
全に終端されたことが確認された。
Ｃ）水素化処理を行なったシリコンウェハ（１）を空気
中に２時間放置した後のｘＰＳの５ｉ２ｐスペクトルを
水素化を、行なっていないものと比較して第２図に示し
た。第２図（ａ）（ｂ）は、各々処理前と処理後のスペ
クトルを示している。
中に２時間放置した後のｘＰＳの５ｉ２ｐスペクトルを
水素化を、行なっていないものと比較して第２図に示し
た。第２図（ａ）（ｂ）は、各々処理前と処理後のスペ
クトルを示している。
測定条件は、Ｘ線源Ａ１α 、光電子の脱１．２
山角度は試料表面に対して３０°とした。ピーク（１）
（２）は、各々、金属硅素成分および酸化硅素成分を示
している。この第２図から明らかなように、酸化成分の
生成速度は表面水素化によって１０分の１以下に大幅に
低下していることがわかる。これは、シリコンウェハ表
面の硅素原子のダングリングボンドのすべてが水素によ
って終端されて化学的活性が大幅に低下したことによる
ものである。
（２）は、各々、金属硅素成分および酸化硅素成分を示
している。この第２図から明らかなように、酸化成分の
生成速度は表面水素化によって１０分の１以下に大幅に
低下していることがわかる。これは、シリコンウェハ表
面の硅素原子のダングリングボンドのすべてが水素によ
って終端されて化学的活性が大幅に低下したことによる
ものである。
（発明の効果）
この発明の方法により、シリコン固体表面の反応性を大
幅に低下することが可能で、望まない化学種によるシリ
コン固体表面の化学的変性の可能性を画期的に減少する
ことができる。また、薄膜形成時にこの化学種は自動的
に離脱し、薄膜形成を阻害する可能性は低い、たとえ自
動脱離が不十分な場合でも、加熱することによって完全
に脱離させることが容易に可能で、極めて有用な表面処
理方法が実現される。
幅に低下することが可能で、望まない化学種によるシリ
コン固体表面の化学的変性の可能性を画期的に減少する
ことができる。また、薄膜形成時にこの化学種は自動的
に離脱し、薄膜形成を阻害する可能性は低い、たとえ自
動脱離が不十分な場合でも、加熱することによって完全
に脱離させることが容易に可能で、極めて有用な表面処
理方法が実現される。
第１図は、水素原子による終端処理に用いる装置例を示
した構成図である。 第２図は、シリコンウェハのＸ線光電子分光５ｉ２ｐス
ペクトル図である。 １・・・Ｓ１ウエハ ２・・・試料ホルダー ３・・・ホルダー受け ４・・・タングステン製フィラメント ５・・・水素ガス ６・・・イオンポンプ ７・・・ターボモレキュラーポンプ
した構成図である。 第２図は、シリコンウェハのＸ線光電子分光５ｉ２ｐス
ペクトル図である。 １・・・Ｓ１ウエハ ２・・・試料ホルダー ３・・・ホルダー受け ４・・・タングステン製フィラメント ５・・・水素ガス ６・・・イオンポンプ ７・・・ターボモレキュラーポンプ
Claims (1)
- （１）シリコン固体最表面の硅素原子の外側に向いた結
合手を一価の化学種によって終端することを特徴とする
シリコン固体表面の不活性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249418A JP2674802B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | シリコン固体表面の不活性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249418A JP2674802B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | シリコン固体表面の不活性化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0297020A true JPH0297020A (ja) | 1990-04-09 |
| JP2674802B2 JP2674802B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=17192682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63249418A Expired - Fee Related JP2674802B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | シリコン固体表面の不活性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674802B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272540A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-03 JP JP63249418A patent/JP2674802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272540A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2674802B2 (ja) | 1997-11-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |