JPH04336426A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH04336426A JPH04336426A JP10783891A JP10783891A JPH04336426A JP H04336426 A JPH04336426 A JP H04336426A JP 10783891 A JP10783891 A JP 10783891A JP 10783891 A JP10783891 A JP 10783891A JP H04336426 A JPH04336426 A JP H04336426A
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，半導体装置の製造方法
，特に，半導体基板の薄膜形成前の表面処理方法に関す
る。
，特に，半導体基板の薄膜形成前の表面処理方法に関す
る。
【０００２】近年の半導体装置においては，素子の高集
積化，微細化が要求されている。このため，素子の表面
の薄膜の形成においても，優れた品質で信頼性の高い薄
膜の開発技術が必要となる。
積化，微細化が要求されている。このため，素子の表面
の薄膜の形成においても，優れた品質で信頼性の高い薄
膜の開発技術が必要となる。
【０００３】
【従来の技術】半導体装置の製造において，半導体基板
上に種々の機能を持った材料の薄膜形成が行われる。
上に種々の機能を持った材料の薄膜形成が行われる。
【０００４】ところが，通常の空気雰囲気に曝された半
導体表面には，１０数Åから １００Å程度の自然酸化
膜が存在し， これを除去することなしに， この基板
上に薄膜を形成すると， 薄膜と基板の界面に自然酸化
膜が残存し， その界面の付着特性， 電気特性， 光
学特性等に悪影響を与える要因になる。
導体表面には，１０数Åから １００Å程度の自然酸化
膜が存在し， これを除去することなしに， この基板
上に薄膜を形成すると， 薄膜と基板の界面に自然酸化
膜が残存し， その界面の付着特性， 電気特性， 光
学特性等に悪影響を与える要因になる。
【０００５】また， 特に， 基板上に薄膜をエピタキ
シャル成長させるに当たっては，この自然酸化膜の存在
が薄膜の結晶性に著しい悪影響を与えることが知られて
いる。そこで，薄膜を基板上に成長させる前に，自然酸
化膜を除去することが高品質の薄膜を得る上で必要であ
る。
シャル成長させるに当たっては，この自然酸化膜の存在
が薄膜の結晶性に著しい悪影響を与えることが知られて
いる。そこで，薄膜を基板上に成長させる前に，自然酸
化膜を除去することが高品質の薄膜を得る上で必要であ
る。
【０００６】従来，低い基板温度で自然酸化膜を除く方
法としては，電界加速されたアルゴンイオンを照射して
，物理的なスパッタリング現象により自然酸化膜を除去
するという方法が行われていた。
法としては，電界加速されたアルゴンイオンを照射して
，物理的なスパッタリング現象により自然酸化膜を除去
するという方法が行われていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが，従来の電界
加速されたアルゴンイオンを照射する方法は，半導体基
板の表面の結晶性が損なわれた非晶質化された層によっ
て，基板表面が覆われてしまい，その上に堆積された薄
膜との界面の電気特性や光学特性，および堆積された薄
膜の品質に悪影響を与えるという問題があった。
加速されたアルゴンイオンを照射する方法は，半導体基
板の表面の結晶性が損なわれた非晶質化された層によっ
て，基板表面が覆われてしまい，その上に堆積された薄
膜との界面の電気特性や光学特性，および堆積された薄
膜の品質に悪影響を与えるという問題があった。
【０００８】この発明は，上記のような問題点を解決す
るために成されたもので，薄膜形成装置の真空容器の中
に置かれた半導体基板の表面の自然酸化膜を，基板表面
の結晶性を損なうことなしに，約 ５００℃以下の低温
で除去することができる半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。
るために成されたもので，薄膜形成装置の真空容器の中
に置かれた半導体基板の表面の自然酸化膜を，基板表面
の結晶性を損なうことなしに，約 ５００℃以下の低温
で除去することができる半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図において，１は半導体基板，２は自然酸化
膜，３はアルゴンと水素の混合プラズマ， ３ａはアル
ゴンイオン （Ａｒ ＋ ）， ３ｂは水素イオン（Ｈ
＋ ），４は薄膜である。
図である。図において，１は半導体基板，２は自然酸化
膜，３はアルゴンと水素の混合プラズマ， ３ａはアル
ゴンイオン （Ａｒ ＋ ）， ３ｂは水素イオン（Ｈ
＋ ），４は薄膜である。
【００１０】この発明に係る半導体装置の製造方法は，
薄膜形成装置の真空容器の中に置かれた半導体基板１
の表面に， アルゴンと水素の混合プラズマ３を照射し
て， 半導体基板１上に形成された自然酸化膜２を除去
するものである。
薄膜形成装置の真空容器の中に置かれた半導体基板１
の表面に， アルゴンと水素の混合プラズマ３を照射し
て， 半導体基板１上に形成された自然酸化膜２を除去
するものである。
【００１１】即ち， 本発明の目的は， 図１（ａ）に
示すように， 自然酸化膜２が形成された半導体基板１
表面に， 図１（ｂ）に示すように，アルゴンと水素の
混合プラズマ３を照射し，図１（ｃ）に示すように，該
半導体基板１上の該自然酸化膜２を除去する工程と，し
かる後， 真空を破らずに，図１（ｄ）に示すように，
該半導体基板１上に薄膜４を形成する工程とを含むこと
により，さらに，前記アルゴンと水素の混合比率が９：
１であることにより達成される。
示すように， 自然酸化膜２が形成された半導体基板１
表面に， 図１（ｂ）に示すように，アルゴンと水素の
混合プラズマ３を照射し，図１（ｃ）に示すように，該
半導体基板１上の該自然酸化膜２を除去する工程と，し
かる後， 真空を破らずに，図１（ｄ）に示すように，
該半導体基板１上に薄膜４を形成する工程とを含むこと
により，さらに，前記アルゴンと水素の混合比率が９：
１であることにより達成される。
【００１２】
【作用】本発明では，薄膜形成装置の真空容器の中に置
かれた半導体基板の表面に， アルゴンと水素の混合プ
ラズマを照射することにより， 半導体基板の表面に形
成された自然酸化膜が， 物理的なスパッタエッチング
作用と，かつ，化学的なリアクティブエッチング作用の
併用により除去される。
かれた半導体基板の表面に， アルゴンと水素の混合プ
ラズマを照射することにより， 半導体基板の表面に形
成された自然酸化膜が， 物理的なスパッタエッチング
作用と，かつ，化学的なリアクティブエッチング作用の
併用により除去される。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の原理説明図兼一実施例の工程
順模式断面図，図２は本発明の実施例に用いた装置の模
式構成図である。
順模式断面図，図２は本発明の実施例に用いた装置の模
式構成図である。
【００１４】図において， １は半導体基板，２は自然
酸化膜，３はアルゴンと水素の混合プラズマ，３ａはア
ルゴンイオン， ３ｂは水素イオン， ４は薄膜，５は
真空容器，６はガス導入バルブ，７は水素ガス容器，８
はアルゴンガス容器，９は薄膜形成用ガス容器，１０は
排気バルブ， １１は高周波電源， １２は直流電源，
１３は半導体基板搬出入用チャンバ， １４はロード
ロック， １５は自動ロボットハンドラ， １６はチャ
ンバＡ，１７はチャンバＢ，１８はチャンバＣ， １９
はチャンバＤ， ２０はチャンバＥである。
酸化膜，３はアルゴンと水素の混合プラズマ，３ａはア
ルゴンイオン， ３ｂは水素イオン， ４は薄膜，５は
真空容器，６はガス導入バルブ，７は水素ガス容器，８
はアルゴンガス容器，９は薄膜形成用ガス容器，１０は
排気バルブ， １１は高周波電源， １２は直流電源，
１３は半導体基板搬出入用チャンバ， １４はロード
ロック， １５は自動ロボットハンドラ， １６はチャ
ンバＡ，１７はチャンバＢ，１８はチャンバＣ， １９
はチャンバＤ， ２０はチャンバＥである。
【００１５】図１，図２により，本発明の一実施例につ
いて説明する。先ず，図２（ａ）に示すＣＶＤ装置にお
いて，ガス導入バルブ６には，表面処理用ガスである水
素ガスが充満された水素ガス容器７とスパッタ用ガスで
あるアルゴンガスが充満されたアルゴンガス容器８とが
結合されている。
いて説明する。先ず，図２（ａ）に示すＣＶＤ装置にお
いて，ガス導入バルブ６には，表面処理用ガスである水
素ガスが充満された水素ガス容器７とスパッタ用ガスで
あるアルゴンガスが充満されたアルゴンガス容器８とが
結合されている。
【００１６】装置のステンレス製の真空容器５内に，図
１（ａ）に示すような，表面に自然酸化膜２が形成され
た半導体基板１としてシリコンウエハを挿入し，内部を
排気バルブ１０を通して真空排気した後，先ず，水素ガ
ス容器７とアルゴンガス容器８から，ガス導入バルブ６
より，真空容器５内に圧力が１０−２〜１Ｔｏｒｒ程度
（水素ガスの割合はアルゴン／水素混合ガスの１０％）
になるように水素ガスとアルゴンガスを導入する。
１（ａ）に示すような，表面に自然酸化膜２が形成され
た半導体基板１としてシリコンウエハを挿入し，内部を
排気バルブ１０を通して真空排気した後，先ず，水素ガ
ス容器７とアルゴンガス容器８から，ガス導入バルブ６
より，真空容器５内に圧力が１０−２〜１Ｔｏｒｒ程度
（水素ガスの割合はアルゴン／水素混合ガスの１０％）
になるように水素ガスとアルゴンガスを導入する。
【００１７】次に，高周波電源１１を動作させて真空容
器５内にアルゴンと水素の混合プラズマ３を作り，半導
体基板１上に直流電源１２を用いて負のバイアス電圧−
４００Ｖを印加することにより，図１（ｂ）に示すよう
に，アルゴンと水素の混合プラズマ３中のアルゴンイオ
ン （Ａｒ＋ ）３ａ と水素イオン（Ｈ＋ ） ３ｂ
を加速して， 半導体基板１上の自然酸化膜２上に照射
する。
器５内にアルゴンと水素の混合プラズマ３を作り，半導
体基板１上に直流電源１２を用いて負のバイアス電圧−
４００Ｖを印加することにより，図１（ｂ）に示すよう
に，アルゴンと水素の混合プラズマ３中のアルゴンイオ
ン （Ａｒ＋ ）３ａ と水素イオン（Ｈ＋ ） ３ｂ
を加速して， 半導体基板１上の自然酸化膜２上に照射
する。
【００１８】これにより，自然酸化膜２はスパッタエッ
チングされながら，半導体基板１の表面に形成された層
は水素化物となって，図１（ｃ）に示すように，順次，
半導体基板１の表面から離脱する。
チングされながら，半導体基板１の表面に形成された層
は水素化物となって，図１（ｃ）に示すように，順次，
半導体基板１の表面から離脱する。
【００１９】この工程が終了直後，表面処理用の水素ガ
スとアルゴンガスに代わって，薄膜形成用ガスを薄膜形
成用ガス容器９から真空容器１内に導入し，図１（ｄ）
に示すように，所定の方法により半導体基板１上に薄膜
４を形成させる。
スとアルゴンガスに代わって，薄膜形成用ガスを薄膜形
成用ガス容器９から真空容器１内に導入し，図１（ｄ）
に示すように，所定の方法により半導体基板１上に薄膜
４を形成させる。
【００２０】また，上記実施例では，半導体基板として
シリコンウエハを用いた場合について説明したが，ゲル
マニウムや砒化ガリウム等の化合物半導体の基板に対し
ても同様に有効である。
シリコンウエハを用いた場合について説明したが，ゲル
マニウムや砒化ガリウム等の化合物半導体の基板に対し
ても同様に有効である。
【００２１】更に，上記実施例では，一つの真空容器内
で，真空を破らずに一連のプロセスを実施したが，図２
（ｂ）に示すような連続式チャンバを用い，自動的に基
板を各チャンバに搬送して，各チャンバ内で真空を破ら
ずに上記の個々のプロセスを実施することも出来る。
で，真空を破らずに一連のプロセスを実施したが，図２
（ｂ）に示すような連続式チャンバを用い，自動的に基
板を各チャンバに搬送して，各チャンバ内で真空を破ら
ずに上記の個々のプロセスを実施することも出来る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように， 本発明によれば
， 薄膜形成装置の真空容器の中に置かれた半導体基板
の薄膜形成前の表面処理を，その基板表面にアルゴンと
水素の混合プラズマを照射することによって，基板表面
の自然酸化膜を，基板表面の結晶性を損なうことなく，
約 ５００℃以下の低温で除去できるという極めて優れ
た効果が得られ， 半導体装置の薄膜形成に寄与すると
ころが大きい。
， 薄膜形成装置の真空容器の中に置かれた半導体基板
の薄膜形成前の表面処理を，その基板表面にアルゴンと
水素の混合プラズマを照射することによって，基板表面
の自然酸化膜を，基板表面の結晶性を損なうことなく，
約 ５００℃以下の低温で除去できるという極めて優れ
た効果が得られ， 半導体装置の薄膜形成に寄与すると
ころが大きい。
【図１】 本発明の原理説明図
【図２】 本発明の実施例に用いた装置の模式構成図
１ 半導体基板
２ 自然酸化膜
３ アルゴンと水素の混合プラズマ
３ａ Ａｒ＋
３ｂ Ｈ＋
４ 薄膜
５ 真空容器
６ ガス導入バルブ
７ 水素ガス容器
８ アルゴンガス容器
９ 薄膜形成用ガス容器
１０ 排気バルブ
１１ 高周波電源
１２ 直流電源
１３ 半導体基板搬出入用チャンバ
１４ ロードロック
１５ 自動ロボットハンドラ
１６ チャンバＡ
１７ チャンバＢ
１８ チャンバＣ
１９ チャンバＤ
２０ チャンバＥ
Claims (2)
- 【請求項１】 自然酸化膜（２） が形成された半導
体基板（１） 表面に， アルゴンと水素の混合プラズ
マ（３） を照射して， 該半導体基板（１）上の該自
然酸化膜（２） を除去する工程と，しかる後， 真空
を破らずに，該半導体基板（１） 上に薄膜（４） を
形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項２】 前記アルゴンと水素の混合比率が９：
１であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10783891A JPH04336426A (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10783891A JPH04336426A (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336426A true JPH04336426A (ja) | 1992-11-24 |
Family
ID=14469331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10783891A Withdrawn JPH04336426A (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04336426A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6677618B1 (en) | 1998-12-04 | 2004-01-13 | Mitsubishi Chemical Corporation | Compound semiconductor light emitting device |
| US7122477B2 (en) | 2001-09-12 | 2006-10-17 | Tokyo Electron Limited | Method of plasma treatment |
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| JP2016528734A (ja) * | 2013-08-09 | 2016-09-15 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | エピタキシャル成長に先立って基板表面を予洗浄するための方法及び装置 |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP10783891A patent/JPH04336426A/ja not_active Withdrawn
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| US10837122B2 (en) | 2013-08-09 | 2020-11-17 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for precleaning a substrate surface prior to epitaxial growth |
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