JPH0656846B2 - 半導体基体の処理方法 - Google Patents
半導体基体の処理方法Info
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- JPH0656846B2 JPH0656846B2 JP58075709A JP7570983A JPH0656846B2 JP H0656846 B2 JPH0656846 B2 JP H0656846B2 JP 58075709 A JP58075709 A JP 58075709A JP 7570983 A JP7570983 A JP 7570983A JP H0656846 B2 JPH0656846 B2 JP H0656846B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体基体の処理方法、特にドライエッチン
グの際生じた基体の損傷、汚染の回復及び除去方法に関
する。
グの際生じた基体の損傷、汚染の回復及び除去方法に関
する。
背景技術とその問題点 ＬＳＩ（大規模集積回路）等の半導体装置を製造する際
のエッチング処理の１つとしてドライエッチングがあ
る。一般にこのドライエッチングにおいては、エッチン
グガス成分やエッチング容器の構成物質によってエッチ
ングされる半導体基体表面が汚染されたり、特に反応性
イオンミリング（ＲＩＭ）又は反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）を使用した場合には、入射イオンや電子の加
速エネルギーが大きいために半導体基体に結晶欠陥等の
放射損失が生じることがよく知られている。このため、
従来次のような方法を使用してこのような問題の解決を
図っている。即ち、例えば(1)汚染、損傷が少なくなる
ような条件を選んでドライエッチングを行う方法、(2)
エッチングの途中でドライエッチングを中止し、その後
汚染、損傷のより少ない例えばウエットエッチングを使
用してエッチングを続行し、電気的に活性な領域への汚
染、損傷を防ぐ方法、(3)ドライエッチングを最後まで
行った後、汚染、損傷のより少ない他の手段によって電
気的に活性な領域に生じた汚染、損傷を除去する方法で
ある。これらの方法の中、(1)及び(2)は比較的容易に実
施することができるが、加工寸法の縮小化と高密度化に
伴い、精度の高い微細な加工条件が要求されるＬＳＩ等
の半導体装置の製造においては応用性に欠けるため、実
際の利用範囲は非常に狭くなるという欠点がある。これ
に対して(3)の方法は(1)及び(2)の方法と較べて非常に
汎用性のある方法である。
のエッチング処理の１つとしてドライエッチングがあ
る。一般にこのドライエッチングにおいては、エッチン
グガス成分やエッチング容器の構成物質によってエッチ
ングされる半導体基体表面が汚染されたり、特に反応性
イオンミリング（ＲＩＭ）又は反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）を使用した場合には、入射イオンや電子の加
速エネルギーが大きいために半導体基体に結晶欠陥等の
放射損失が生じることがよく知られている。このため、
従来次のような方法を使用してこのような問題の解決を
図っている。即ち、例えば(1)汚染、損傷が少なくなる
ような条件を選んでドライエッチングを行う方法、(2)
エッチングの途中でドライエッチングを中止し、その後
汚染、損傷のより少ない例えばウエットエッチングを使
用してエッチングを続行し、電気的に活性な領域への汚
染、損傷を防ぐ方法、(3)ドライエッチングを最後まで
行った後、汚染、損傷のより少ない他の手段によって電
気的に活性な領域に生じた汚染、損傷を除去する方法で
ある。これらの方法の中、(1)及び(2)は比較的容易に実
施することができるが、加工寸法の縮小化と高密度化に
伴い、精度の高い微細な加工条件が要求されるＬＳＩ等
の半導体装置の製造においては応用性に欠けるため、実
際の利用範囲は非常に狭くなるという欠点がある。これ
に対して(3)の方法は(1)及び(2)の方法と較べて非常に
汎用性のある方法である。
発明の目的 本発明は、上述の点に鑑み、上記(3)の方法の１つとし
て新規な短時間アニールを用いてドライエッチング後の
半導体基体に生じた汚染、放射損傷を除去、回復できる
ようにした半導体基体の処理方法を提供するものであ
る。
て新規な短時間アニールを用いてドライエッチング後の
半導体基体に生じた汚染、放射損傷を除去、回復できる
ようにした半導体基体の処理方法を提供するものであ
る。
発明の概要 本発明は、Ａｓ拡散層を有する半導体基体において、該
Ａｓ拡散層の一主面に臨むドライエッチング工程の後
に、酸素雰囲気中で上記主面にハロゲンランプ光線を照
射して上記半導体基体の汚染、放射損傷を除去、回復す
ることを特徴とする半導体基体の処理方法である。
Ａｓ拡散層の一主面に臨むドライエッチング工程の後
に、酸素雰囲気中で上記主面にハロゲンランプ光線を照
射して上記半導体基体の汚染、放射損傷を除去、回復す
ることを特徴とする半導体基体の処理方法である。
このような処理方法を採用することにより、ドライエッ
チングによって半導体基体、即ちそのＡｓ拡散層に生じ
た汚染、放射損傷が短時間で除去される。
チングによって半導体基体、即ちそのＡｓ拡散層に生じ
た汚染、放射損傷が短時間で除去される。
実施例 第１図Ａ及びＢに示すように第１導電形のシリコン半導
体基体(1)の一主面に第２導電形の拡散層(2)が形成さ
れ、この拡散層(2)上のSiO2膜(3)に例えば反応性イオン
エッチング（ＲＩＥ）によって拡散層(2)が臨むコンタ
クト用窓孔(4)を形成した場合を例にする。
体基体(1)の一主面に第２導電形の拡散層(2)が形成さ
れ、この拡散層(2)上のSiO2膜(3)に例えば反応性イオン
エッチング（ＲＩＥ）によって拡散層(2)が臨むコンタ
クト用窓孔(4)を形成した場合を例にする。
本発明は、第１図Ａ及びＢにおいて、シリコン半導体
(1)の一主面に拡散層(2)としてＡｓ拡散層を形成し、こ
のＡｓ拡散層上のSiO2膜(3)に例えば反応性イオンエッ
チングによってＡｓ拡散層が臨むコンタクト用窓(4)を
形成する。そして、このように、反応性イオンエッチン
グによってコンタクト用窓孔(4)を形成した後、酸素雰
囲気中でタングステン・ハロゲンランプにより0.4 〜4.
0 μｍの波長のランプ光線をコンタクト用窓孔(4)に臨
むＡｓ拡散層(2)の面に照射して短時間のアニールを施
す。
(1)の一主面に拡散層(2)としてＡｓ拡散層を形成し、こ
のＡｓ拡散層上のSiO2膜(3)に例えば反応性イオンエッ
チングによってＡｓ拡散層が臨むコンタクト用窓(4)を
形成する。そして、このように、反応性イオンエッチン
グによってコンタクト用窓孔(4)を形成した後、酸素雰
囲気中でタングステン・ハロゲンランプにより0.4 〜4.
0 μｍの波長のランプ光線をコンタクト用窓孔(4)に臨
むＡｓ拡散層(2)の面に照射して短時間のアニールを施
す。
本発明の処理方法によれば、アニール時間が数秒から十
数秒と短いため、既に形成されたＡｓ拡散層(2)の不純
物の分布（表面濃度、接合深さ等）に影響を与えずに、
ドライエッチングで生じた損傷を除去することができ
る。また、通常の炉を使用したアニールでは、SiO2膜
(3)に窓開けされて露出したＡｓ拡散層(2)の面に炉の管
から２次汚染が起こり得るが、この発明によればアニー
ル用の管が低温に保たれているために汚染が極めて少な
くなる。酸素を使用した場合には、Ａｓ不純物の再分布
を生じさせないでＳｉ基体、即ちＡｓ拡散層中の結晶欠
陥をアニールすることができ、しかも短時間アニールで
基体表面に形成された薄いSiO2膜により、極表面の汚染
除去と不純物、即ちＡｓの外部拡散を防止することがで
きる。
数秒と短いため、既に形成されたＡｓ拡散層(2)の不純
物の分布（表面濃度、接合深さ等）に影響を与えずに、
ドライエッチングで生じた損傷を除去することができ
る。また、通常の炉を使用したアニールでは、SiO2膜
(3)に窓開けされて露出したＡｓ拡散層(2)の面に炉の管
から２次汚染が起こり得るが、この発明によればアニー
ル用の管が低温に保たれているために汚染が極めて少な
くなる。酸素を使用した場合には、Ａｓ不純物の再分布
を生じさせないでＳｉ基体、即ちＡｓ拡散層中の結晶欠
陥をアニールすることができ、しかも短時間アニールで
基体表面に形成された薄いSiO2膜により、極表面の汚染
除去と不純物、即ちＡｓの外部拡散を防止することがで
きる。
比較例として、Ａｓ以外の不純物の拡散層(2)の場合に
は、真空中で上記のアニールを施すを可とする。このと
きには、極表面の汚染が気化して除去され、同時に基体
の内部もアニールされる。しかし、真空中でアニールす
る場合、基体自身の高温によるエッチング現象、不純物
の外部拡散や気化による抜けが生じないように充分注意
する必要がある。
は、真空中で上記のアニールを施すを可とする。このと
きには、極表面の汚染が気化して除去され、同時に基体
の内部もアニールされる。しかし、真空中でアニールす
る場合、基体自身の高温によるエッチング現象、不純物
の外部拡散や気化による抜けが生じないように充分注意
する必要がある。
しかし、Ａｓ拡散層の場合、Ａｓは質量が大きいので、
基体表面に近いところに注入される。そのため、真空中
でのアニールはＡｓの外部拡散、気化による抜けが生じ
やすい。
基体表面に近いところに注入される。そのため、真空中
でのアニールはＡｓの外部拡散、気化による抜けが生じ
やすい。
第２図は本発明の処理方法を用いたときのシリコン基体
の結晶欠陥の回復度をヘリウム（Ｈｅ＋）によるラザフ
ォード・バック・スキャタリング（ＲＢＳ）法で測定し
た結果である。試料は(100) 面で比抵抗８〜12ΩcmのＰ
形シリコン基体を用いた。このシリコン基体に反応性イ
オンエッチング（ＣＦ４＋Ｈ２，５Ｐａ，300 Ｗ）によ
り10分間全面エッチングをして基体の表面に汚染と放射
損傷を与えた後、バレル型エッチング装置を使用して酸
素プラズマで30分間洗浄し、次に、H2SO4 とNHO3の混合
溶液中で煮沸した後、緩衝ＨＦ溶液でライトエッチし
た。このシリコン基体に対して、酸素雰囲気中（これは
Ａｓが拡散された基体だからである）、ヒータ電流97Ａ
の条件で照射時間を変えて、タングステン・ハロゲンラ
ンプによるアニールを行った。曲線(A),(B),(C) 及び
(D) は、照射時間を夫々３秒、４秒、５秒及び６秒とし
た場合の測定結果である。また、曲線(E) は(111) 面の
シリコン基体を使用して、ドライエッチングも上記アニ
ールもしなかった場合の測定結果、(F) は(111) 面のＰ
形シリコン基体を使用して上記条件と同じ反応性イオン
エッチングを行った後、上記アニールをしなかった場合
の測定結果である。第２図において、横軸は値が小さい
程基体の奥の方を示し、縦軸は値が大きい程結晶欠陥が
多いことを示す。但し、(111) 面と(100) 面との結晶面
の相違によるＲＢＳの分析差はほとんどないことが確か
められた。この測定結果から、シリコン基体に本アニー
ルを６秒間行った場合（曲線(D) ）に結晶欠陥が最も良
く回復していることがわかる。
の結晶欠陥の回復度をヘリウム（Ｈｅ＋）によるラザフ
ォード・バック・スキャタリング（ＲＢＳ）法で測定し
た結果である。試料は(100) 面で比抵抗８〜12ΩcmのＰ
形シリコン基体を用いた。このシリコン基体に反応性イ
オンエッチング（ＣＦ４＋Ｈ２，５Ｐａ，300 Ｗ）によ
り10分間全面エッチングをして基体の表面に汚染と放射
損傷を与えた後、バレル型エッチング装置を使用して酸
素プラズマで30分間洗浄し、次に、H2SO4 とNHO3の混合
溶液中で煮沸した後、緩衝ＨＦ溶液でライトエッチし
た。このシリコン基体に対して、酸素雰囲気中（これは
Ａｓが拡散された基体だからである）、ヒータ電流97Ａ
の条件で照射時間を変えて、タングステン・ハロゲンラ
ンプによるアニールを行った。曲線(A),(B),(C) 及び
(D) は、照射時間を夫々３秒、４秒、５秒及び６秒とし
た場合の測定結果である。また、曲線(E) は(111) 面の
シリコン基体を使用して、ドライエッチングも上記アニ
ールもしなかった場合の測定結果、(F) は(111) 面のＰ
形シリコン基体を使用して上記条件と同じ反応性イオン
エッチングを行った後、上記アニールをしなかった場合
の測定結果である。第２図において、横軸は値が小さい
程基体の奥の方を示し、縦軸は値が大きい程結晶欠陥が
多いことを示す。但し、(111) 面と(100) 面との結晶面
の相違によるＲＢＳの分析差はほとんどないことが確か
められた。この測定結果から、シリコン基体に本アニー
ルを６秒間行った場合（曲線(D) ）に結晶欠陥が最も良
く回復していることがわかる。
なお、短時間アニール技術としてレーザ・アニールが知
られているが、コヒーレント光を使用するレーザ・アニ
ールの場合にはSiO2膜の干渉効果のため、コンタクト用
窓孔(4)の端部でアニール度が不連続になる。しかし、
本発明のタングステン・ハロゲンランプによるアニール
では、インコヒーレント光（λ＝0.4 〜4.0 μｍ）を使
用するので、レーザ・アニールのような現象は避けられ
る。
られているが、コヒーレント光を使用するレーザ・アニ
ールの場合にはSiO2膜の干渉効果のため、コンタクト用
窓孔(4)の端部でアニール度が不連続になる。しかし、
本発明のタングステン・ハロゲンランプによるアニール
では、インコヒーレント光（λ＝0.4 〜4.0 μｍ）を使
用するので、レーザ・アニールのような現象は避けられ
る。
尚、本発明の方法では、ドライエッチングとして例えば
スパッタ、ミリング、反応性イオンエッチング、反応性
イオンミリング等を使用した場合には物理的な損傷が除
去され、プラズマエッチングを使用した場合にはエッチ
ング付着物が昇華除去される。
スパッタ、ミリング、反応性イオンエッチング、反応性
イオンミリング等を使用した場合には物理的な損傷が除
去され、プラズマエッチングを使用した場合にはエッチ
ング付着物が昇華除去される。
発明の効果 本発明によれば、短時間で半導体を処理することができ
るために、既に形成された不純物の分布に影響を与えな
いで、ドライエッチングで生じた放射損傷、汚染を除去
することができる。
るために、既に形成された不純物の分布に影響を与えな
いで、ドライエッチングで生じた放射損傷、汚染を除去
することができる。
そして、拡散層がＡｓの場合、このハロゲンランプによ
るアニールにおいて、酸素雰囲気中でアニールすること
により、半導体基体、即ちそのＡｓ拡散層中の結晶欠陥
を回復させ、しかも基体表面、即ちＡｓ拡散層表面に形
成された薄いSiO2膜により極表面の汚染除去と不純物即
ちＡｓの外部拡散の防止ができる。
るアニールにおいて、酸素雰囲気中でアニールすること
により、半導体基体、即ちそのＡｓ拡散層中の結晶欠陥
を回復させ、しかも基体表面、即ちＡｓ拡散層表面に形
成された薄いSiO2膜により極表面の汚染除去と不純物即
ちＡｓの外部拡散の防止ができる。
さらに、ドライエッチング後のアニールではインコヒー
レント光を利用するので、レーザ・アニールの場合のよ
うな窓孔の端部でアニール度が不連続になる現象が避け
られる。
レント光を利用するので、レーザ・アニールの場合のよ
うな窓孔の端部でアニール度が不連続になる現象が避け
られる。
第１図Ａ及びＢは本発明の処理方法の説明に供する断面
図、第２図は、ドライエッチングした後タングステン・
ハロゲンランプによるアニールを行った半導体基体をラ
ザフォード・バック・スキャタリング法で測定した特性
図である。
図、第２図は、ドライエッチングした後タングステン・
ハロゲンランプによるアニールを行った半導体基体をラ
ザフォード・バック・スキャタリング法で測定した特性
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 全 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ −株式会社内 (72)発明者 西山 和夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ −株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−102964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−147237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−134927（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−76846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−51580（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Ａｓ拡散層を有する半導体基体において、
該Ａｓ拡散層の一主面が臨むドライエッチング工程の後
に、酸素雰囲気中で上記主面にハロゲンランプ光線を照
射して上記半導体基体の汚染、放射損傷を除去、回復す
ることを特徴とする半導体基体の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58075709A JPH0656846B2 (ja) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | 半導体基体の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58075709A JPH0656846B2 (ja) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | 半導体基体の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201426A JPS59201426A (ja) | 1984-11-15 |
| JPH0656846B2 true JPH0656846B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=13584021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58075709A Expired - Lifetime JPH0656846B2 (ja) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | 半導体基体の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656846B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4743564A (en) * | 1984-12-28 | 1988-05-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a complementary MOS type semiconductor device |
| US4897154A (en) * | 1986-07-03 | 1990-01-30 | International Business Machines Corporation | Post dry-etch cleaning method for restoring wafer properties |
| JPH01206620A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-18 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US4987459A (en) * | 1989-01-19 | 1991-01-22 | Toko, Inc. | Variable capacitance diode element having wide capacitance variation range |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651580A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-09 | Toshiba Corp | Plasma etching method |
| JPS5776846A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-14 | Fujitsu Ltd | Surface treating method for semiconductor |
-
1983
- 1983-04-29 JP JP58075709A patent/JPH0656846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59201426A (ja) | 1984-11-15 |
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