JPS58143520A - 半導体結晶の熱処理方法 - Google Patents
半導体結晶の熱処理方法Info
- Publication number
- JPS58143520A JPS58143520A JP2700282A JP2700282A JPS58143520A JP S58143520 A JPS58143520 A JP S58143520A JP 2700282 A JP2700282 A JP 2700282A JP 2700282 A JP2700282 A JP 2700282A JP S58143520 A JPS58143520 A JP S58143520A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- semiconductor crystal
- annealing
- graphite
- lamp
- 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
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N serine Chemical compound OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- -1 GaA@ Chemical class 0.000 description 1
- 241001522306 Serinus serinus Species 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002362 mulch Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (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】
〔発明の技術分野〕
□ 本発明はＧａＡｓのような化合物半導体結晶の赤
外−ランプを用いた熱処理方法に関する。
外−ランプを用いた熱処理方法に関する。
し発明の技術的背景とその間一点〕
ＧａＡｓ ＦＩＴ＋ＧａＡｓ ＩＯ等のｌｌ１ｉｉｌ波
、両速デバイスが近年大壷な注目を集めている。
、両速デバイスが近年大壷な注目を集めている。
これらデバイスは、従来半絶縁性ＧａＡ１結晶上にエピ
タキシャル成長した層を罐気的活性層として使用してい
たが、緻近では半＠縁性ＧｍムＳ結晶に直接イオン注入
し、た舖を活性層とすることが多くなって来ている。そ
れはイオン注入法が均一性および再現性において憬れて
いるからである。
タキシャル成長した層を罐気的活性層として使用してい
たが、緻近では半＠縁性ＧｍムＳ結晶に直接イオン注入
し、た舖を活性層とすることが多くなって来ている。そ
れはイオン注入法が均一性および再現性において憬れて
いるからである。
イオン注入法でＧ１ムＳ結蟲に活性ＮＩＩ′４Ｉ−形成
するには、注入不純物を電気的に活性化させるためにイ
オン注入後に熱処ＩＩ（了ニール）を行なう必要があゐ
、アニールは通常８００ｕ以上の高温で行なわれる。Ｇ
ａＡｍ結晶はこのような高温においては、解離しやすく
、シリコン轡の元素半導体に比し了エールに特別な工夫
が必要であ為。
するには、注入不純物を電気的に活性化させるためにイ
オン注入後に熱処ＩＩ（了ニール）を行なう必要があゐ
、アニールは通常８００ｕ以上の高温で行なわれる。Ｇ
ａＡｍ結晶はこのような高温においては、解離しやすく
、シリコン轡の元素半導体に比し了エールに特別な工夫
が必要であ為。
アニール方法は、加熱方法の違いによりａ抗加熱法、レ
ーデ−加熱法、ランプ加熱法、０３種に分＠される。ラ
ンプ加熱法はさらに、フラッシュ加熱法と赤外ｍランプ
加熱法とがある。
ーデ−加熱法、ランプ加熱法、０３種に分＠される。ラ
ンプ加熱法はさらに、フラッシュ加熱法と赤外ｍランプ
加熱法とがある。
このうち赤外−ランプ加熱は装置の聞Ｊ！３さ、旭期閲
アニールによる拡散効果の抑制など他の万法にない利点
を有している。例えばシリコンのアニールにこの赤外−
ランプアニール法が採用されており、化合物半導体のア
ニールにも採用されつつある。
アニールによる拡散効果の抑制など他の万法にない利点
を有している。例えばシリコンのアニールにこの赤外−
ランプアニール法が採用されており、化合物半導体のア
ニールにも採用されつつある。
赤外−ラングアニールでは一般に試料に直接赤外光を照
射し、その吸収により結晶を加熱する方式が取られてい
る。しかしこの方式は、簡便ではあるが、結晶表面の状
態とくに絶縁膜が形成されているような場合には吸収係
数がその影會を受は再現性の良い均一なアニールがしに
くいのが現状である。
射し、その吸収により結晶を加熱する方式が取られてい
る。しかしこの方式は、簡便ではあるが、結晶表面の状
態とくに絶縁膜が形成されているような場合には吸収係
数がその影會を受は再現性の良い均一なアニールがしに
くいのが現状である。
本発明はこうした従来の赤外耐ランプアニール法の欠点
を改善し、均一かつ再現性良く化合物半導体結晶のアニ
ールを行なうことを目的とするものである。
を改善し、均一かつ再現性良く化合物半導体結晶のアニ
ールを行なうことを目的とするものである。
本開明は赤外−ランプを用いたアニールにおいて、試料
である化合物半導体結晶を熱伝導の優れたグラファイト
類のＳ器に収納し、この容器を赤外線ランプで加熱し、
容器からの熱伝導により間接的に試料をアニールするこ
とを骨子とする。この方法において、グラファイト襞容
器は次の要件を渦す必要がある。
である化合物半導体結晶を熱伝導の優れたグラファイト
類のＳ器に収納し、この容器を赤外線ランプで加熱し、
容器からの熱伝導により間接的に試料をアニールするこ
とを骨子とする。この方法において、グラファイト襞容
器は次の要件を渦す必要がある。
（１） 結晶への不純物混入を防ぐため、容器の素材
は＾純度グラファイトであること。
は＾純度グラファイトであること。
（２） ｋ時間アニールで十分な間接的アニールを行
うために、容器な構成するグラファイトの厚みは約５ｕ
を越えないこと。
うために、容器な構成するグラファイトの厚みは約５ｕ
を越えないこと。
（３）ＧａＡ＠などの化合物中１体のアニールをする場
合にその解離を防ぐため詠気圧制紳用蒸発源を収用する
予備室を有すること。
合にその解離を防ぐため詠気圧制紳用蒸発源を収用する
予備室を有すること。
である。
本発明によれば、蒸気圧制御を伴う短期間のアｉ−ルで
、試料結晶をその構造、組成によらず均一かつ再現性良
くアニールすることができるようになる。
、試料結晶をその構造、組成によらず均一かつ再現性良
くアニールすることができるようになる。
以下で本発明を中絶＠性Ｇ ａ Ａ ａ ＭＩｉｋのイ
オン注入層のアニールに適用した場合の実施例につき、
図をもって詳細に説明する。
オン注入層のアニールに適用した場合の実施例につき、
図をもって詳細に説明する。
Ｍ１図は使用した収納容器の断面図である。
グラフアイ）ＩＩ容器１１は、厚８５鰭のグツ７アイト
１１１１１ Ｊ ＆、厚＄３１Ｌ１のグラファイト板１
１ｂおよび厚８２７Ｉｍのグラファイト８１１ｃを１′
ねて構成されている。中間の板ＪＪｂに凹部を形成して
［１の部層１１とし、こむにイオン注入層が形成された
Ｇ ａ Ａ ｍ結晶基板ＩＪが収納される。また底の板
１１１に凹部を形成して＠２の部ｍ１４とし、ここにム
＄蒸気圧割御用の固体Ａｓ粉末ＩＩが収納される。中間
の楢ＪＪｂの底にはＩＵφの連通孔１１が複数個設けら
れ、この連通孔１＃を通って第２の部層１４からのム＠
疎気が第１の部ｍ１１に拡散できるようになっている。
１１１１１ Ｊ ＆、厚＄３１Ｌ１のグラファイト板１
１ｂおよび厚８２７Ｉｍのグラファイト８１１ｃを１′
ねて構成されている。中間の板ＪＪｂに凹部を形成して
［１の部層１１とし、こむにイオン注入層が形成された
Ｇ ａ Ａ ｍ結晶基板ＩＪが収納される。また底の板
１１１に凹部を形成して＠２の部ｍ１４とし、ここにム
＄蒸気圧割御用の固体Ａｓ粉末ＩＩが収納される。中間
の楢ＪＪｂの底にはＩＵφの連通孔１１が複数個設けら
れ、この連通孔１＃を通って第２の部層１４からのム＠
疎気が第１の部ｍ１１に拡散できるようになっている。
なお、グラファイト板にミクロな孔がある場合には、格
別連通孔を形成しなくてもよい、各板のスリ合わせ部分
は充分に清らかに加工し、密閉効果が得られ為ようにな
っている。
別連通孔を形成しなくてもよい、各板のスリ合わせ部分
は充分に清らかに加工し、密閉効果が得られ為ようにな
っている。
この容器１１に、Ｓ轟イオンを１５０ＫＶで３ ｘｌ
Ｑ”ＯＩ＆ −” 注入した半絶縁性Ｇ ａ Ａ ＊
結％基＠１１を入れ、これを嬉２図に示すように、上
下に赤外線ランプ１１が被数個づつ装着されているラン
プアニール炉１ｊに入れて８５０ｕでアニールを行なっ
た。容器に内’ｔｌＡ８れた熱ｑ対でモニターしたとζ
ろ、本答器を用いたときの昇温特性は約６５０１Ｎ／分
であり、８５０″Ｃ。
Ｑ”ＯＩ＆ −” 注入した半絶縁性Ｇ ａ Ａ ＊
結％基＠１１を入れ、これを嬉２図に示すように、上
下に赤外線ランプ１１が被数個づつ装着されているラン
プアニール炉１ｊに入れて８５０ｕでアニールを行なっ
た。容器に内’ｔｌＡ８れた熱ｑ対でモニターしたとζ
ろ、本答器を用いたときの昇温特性は約６５０１Ｎ／分
であり、８５０″Ｃ。
まで１３分で昇温した。昇諷後２分間放置したのち赤外
線ラング２１を切り、冷却した。
線ラング２１を切り、冷却した。
６００で容器を取り出したが、ここまで１４直すｈＷＩ
間は２２分であった。上記の昇・１ｌｌｉ％性は各グラ
ファイト板の厚さに依存しており、各グラファイトの厚
さが１ｌＬＩを超えると、昇温特性は４０００／分以下
となってしまう。
間は２２分であった。上記の昇・１ｌｌｉ％性は各グラ
ファイト板の厚さに依存しており、各グラファイトの厚
さが１ｌＬＩを超えると、昇温特性は４０００／分以下
となってしまう。
ｔｓ３図は、各種のアニール法によるアニール後にムｌ
シ冒ット命電極をつけて、Ｏ−Ｖ法により測定したビー
タキャリヤ濃Ｋ （ｎｐ ）のｌ内分布である。（ａ
）は、本実施例によるアニール法の場合、（ｂ）は通常
のツノグアニール法、峙ち基板を一接アニール炉に入れ
て約８５０ｕで３分間アニールした場合、（Ｃ）は、通
常の抵抗加熱方式で８５０’Ｃ１５分間アニールした場
合の結果である。ビータキャリア濃度の面内平均値４と
ｓｅ倫ＩＩ ｇ／ｌ、は、（１）の場合ｕｐ−１６９Ｘ
１ ｇ １？ｍ−”、ｇ／Ｈ，−１２％、（ｂ）の場
合ｎ、−１、６６Ｘ １０”０１−”、＃／ｌ＊ ｐ
−５，２％、（ｃ） ０）場合ｎ ＝１．６８ＸｌＯ
”（ｍ−”、＃／ＩＰ −１４％ となる。標準（＃ｉ
！差でみると本実施例によるランプアニールの場合１．
２％と他の場合と比べると非常に均一になっているのが
分る。これはアニール時間の短縮化とＧ１ムｉ基板縮晶
の熱変成の低減によりＯｒの再分布が少くなって、キャ
リア補償のバランスが少くなったためと考えられる。
シ冒ット命電極をつけて、Ｏ−Ｖ法により測定したビー
タキャリヤ濃Ｋ （ｎｐ ）のｌ内分布である。（ａ
）は、本実施例によるアニール法の場合、（ｂ）は通常
のツノグアニール法、峙ち基板を一接アニール炉に入れ
て約８５０ｕで３分間アニールした場合、（Ｃ）は、通
常の抵抗加熱方式で８５０’Ｃ１５分間アニールした場
合の結果である。ビータキャリア濃度の面内平均値４と
ｓｅ倫ＩＩ ｇ／ｌ、は、（１）の場合ｕｐ−１６９Ｘ
１ ｇ １？ｍ−”、ｇ／Ｈ，−１２％、（ｂ）の場
合ｎ、−１、６６Ｘ １０”０１−”、＃／ｌ＊ ｐ
−５，２％、（ｃ） ０）場合ｎ ＝１．６８ＸｌＯ
”（ｍ−”、＃／ＩＰ −１４％ となる。標準（＃ｉ
！差でみると本実施例によるランプアニールの場合１．
２％と他の場合と比べると非常に均一になっているのが
分る。これはアニール時間の短縮化とＧ１ムｉ基板縮晶
の熱変成の低減によりＯｒの再分布が少くなって、キャ
リア補償のバランスが少くなったためと考えられる。
絡１図は本発明の一実施例に用いた収納容器の断１図、
Ｉｓ２図は同実施例のアニールの様子を模式的に示す図
、籐３図は同実施例によるアニール後のキャリア濃度の
面内分布を他のアニール法と比較して示したものであゐ
。 １１・・・グラファイト製容器、１１１〜Ｉｌｃ・・・
グラファイト板、１２・・・菖ｌの部屋、１３・・・Ｇ
１ムＳ結晶基板、１４・・・第２の部屋、１５・・・固
体ム゛１粉末（蒸気圧制御用蒸発源）、１６・・・連通
孔、２１・・・赤外−ランプ、２２・・・アニール炉。
Ｉｓ２図は同実施例のアニールの様子を模式的に示す図
、籐３図は同実施例によるアニール後のキャリア濃度の
面内分布を他のアニール法と比較して示したものであゐ
。 １１・・・グラファイト製容器、１１１〜Ｉｌｃ・・・
グラファイト板、１２・・・菖ｌの部屋、１３・・・Ｇ
１ムＳ結晶基板、１４・・・第２の部屋、１５・・・固
体ム゛１粉末（蒸気圧制御用蒸発源）、１６・・・連通
孔、２１・・・赤外−ランプ、２２・・・アニール炉。
Claims (1)
- 化合物半導体結晶を赤外−ラングにより加熱して熱処理
する方法であって、密閉されるグラファイト製容器の第
１の部屋に半導体結晶を収容し、この第１の部屋と連通
する第２の部屋に上記半導体結晶の解離を防ぐ蒸気圧制
御用蒸発−を収容して、このグツファイト容器を赤外−
ランプにより加熱することを特徴とする半導体結晶の熱
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2700282A JPS58143520A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 半導体結晶の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2700282A JPS58143520A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 半導体結晶の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58143520A true JPS58143520A (ja) | 1983-08-26 |
Family
ID=12208919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2700282A Pending JPS58143520A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 半導体結晶の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58143520A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61289620A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | Sony Corp | 半導体薄膜の熱処理方法 |
| JPS6212947U (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-26 | ||
| US5011794A (en) * | 1989-05-01 | 1991-04-30 | At&T Bell Laboratories | Procedure for rapid thermal annealing of implanted semiconductors |
| US6624390B1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-09-23 | Cape Simulations, Inc. | Substantially-uniform-temperature annealing |
| EP1739213A1 (de) * | 2005-07-01 | 2007-01-03 | Freiberger Compound Materials GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Tempern von III-V-Wafern sowie getemperte III-V-Halbleitereinkristallwafer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656643A (en) * | 1979-10-13 | 1981-05-18 | Sony Corp | Treating device for semiconductor substrate |
-
1982
- 1982-02-22 JP JP2700282A patent/JPS58143520A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656643A (en) * | 1979-10-13 | 1981-05-18 | Sony Corp | Treating device for semiconductor substrate |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61289620A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | Sony Corp | 半導体薄膜の熱処理方法 |
| JPS6212947U (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-26 | ||
| JPH0510354Y2 (ja) * | 1985-07-08 | 1993-03-15 | ||
| US5011794A (en) * | 1989-05-01 | 1991-04-30 | At&T Bell Laboratories | Procedure for rapid thermal annealing of implanted semiconductors |
| US6624390B1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-09-23 | Cape Simulations, Inc. | Substantially-uniform-temperature annealing |
| EP1739213A1 (de) * | 2005-07-01 | 2007-01-03 | Freiberger Compound Materials GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Tempern von III-V-Wafern sowie getemperte III-V-Halbleitereinkristallwafer |
| JP2007081372A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-03-29 | Freiberger Compound Materials Gmbh | Ｉｉｉ−ｖ族ウェーハの加熱装置およびプロセス、ならびにアニールｉｉｉ−ｖ族半導体単結晶ウェーハ |
| US8025729B2 (en) | 2005-07-01 | 2011-09-27 | Freiberger Compound Materials Gmbh | Device and process for heating III-V wafers, and annealed III-V semiconductor single crystal wafer |
| US9181633B2 (en) | 2005-07-01 | 2015-11-10 | Freiberger Compound Materials Gmbh | Device and process for heating III-V wafers, and annealed III-V semiconductor single crystal wafer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5970384A (en) | Methods of heat treating silicon oxide films by irradiating ultra-violet light | |
| DE112011101329T5 (de) | Multi-layer SiN für funktional und optische abgestufte Arc-Schichten auf kristallinen Solarzellen | |
| JPH07122570A (ja) | 化合物半導体の熱処理方法 | |
| JPS58143520A (ja) | 半導体結晶の熱処理方法 | |
| JPS6445126A (en) | Manufacture of gaas compound semiconductor substrate | |
| US4174982A (en) | Capless annealing compound semiconductors | |
| EP0226311A2 (en) | Process for annealing III-V compound semiconductor material | |
| CA1104267A (en) | Method of making semiconductor devices | |
| JPS60239400A (ja) | 化合物半導体のアニ−ル法 | |
| US4742022A (en) | Method of diffusing zinc into III-V compound semiconductor material | |
| US10304989B2 (en) | Fabrication and use of large-grain templates for epitaxial deposition of semiconductor materials | |
| JPS61142737A (ja) | 半導体結晶の熱処理方法 | |
| JPS5933255B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60227416A (ja) | 半導体基板のアニ−ル方法 | |
| JPH0697664B2 (ja) | 化合物半導体のアニ−ル法 | |
| JPH022840B2 (ja) | ||
| JPS59136925A (ja) | 化合物半導体の熱処理方法 | |
| JPS58151016A (ja) | 化合物半導体構成体に対する熱処理法 | |
| JPH0494120A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6276514A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60169143A (ja) | リン化インジウム結晶へのシリコン注入層のアニ−リング方法 | |
| JPH0533527B2 (ja) | ||
| JPS6184828A (ja) | 燐化インジユウムイオン注入導電層の形成方法 | |
| JPS5837691B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JPH0480878B2 (ja) |