JPS59124124A - 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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- JPS59124124A JPS59124124A JP22924882A JP22924882A JPS59124124A JP S59124124 A JPS59124124 A JP S59124124A JP 22924882 A JP22924882 A JP 22924882A JP 22924882 A JP22924882 A JP 22924882A JP S59124124 A JPS59124124 A JP S59124124A
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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、光化学反応に利用して被膜を形成する工程が
含まれる半導体装置の製造方法の改良に関する。
含まれる半導体装置の製造方法の改良に関する。
従来技術と問題点
従来、半導体装置の製造工程に於いて、工程中で誘起さ
れる結晶欠陥を減少させたり、不純物濃度プロファイル
を維持できる等多くの利点があることから、工程の低温
化が進められている。
れる結晶欠陥を減少させたり、不純物濃度プロファイル
を維持できる等多くの利点があることから、工程の低温
化が進められている。
一般に、各種被膜を形成する際、反応ガスを熱分解させ
ることを利用した化学気相堆積法が多用されてきた。し
かし、この技術では、勿論、かなりの熱エネルギを必要
とするので、前記の如き工程を低温化する目的には沿わ
ない。
ることを利用した化学気相堆積法が多用されてきた。し
かし、この技術では、勿論、かなりの熱エネルギを必要
とするので、前記の如き工程を低温化する目的には沿わ
ない。
そこで、近年、光化学反応を利用して反応ガスの分解を
行ない被膜を形成する試みが盛んになされている。光化
学反応は、例えば光化学スモッグの如く、太陽光中の紫
外光線に依り、大気中に含まれるガスが分解或いは合成
されて有害ガスを生成することで良く知られた反応現象
である。この光化学反応では、熱エネルギをでなく、光
子エネルギを利用するものであるから、本質的に低温反
応である。
行ない被膜を形成する試みが盛んになされている。光化
学反応は、例えば光化学スモッグの如く、太陽光中の紫
外光線に依り、大気中に含まれるガスが分解或いは合成
されて有害ガスを生成することで良く知られた反応現象
である。この光化学反応では、熱エネルギをでなく、光
子エネルギを利用するものであるから、本質的に低温反
応である。
具体例を挙げると、米国のマサチューセソツ工科大学で
は、紫外レーザ光を光源として、Ａｌ（ＣＨり）３或い
はＣｄ（Ｃ，Ｈ３）２を光化学反応で分解し、Ａβ或い
はＣｄの被膜を堆積させることを行なっている（Ｔ、Ｆ
、Ｄｅｕｔｓｃｈ、 Ｄ。
は、紫外レーザ光を光源として、Ａｌ（ＣＨり）３或い
はＣｄ（Ｃ，Ｈ３）２を光化学反応で分解し、Ａβ或い
はＣｄの被膜を堆積させることを行なっている（Ｔ、Ｆ
、Ｄｅｕｔｓｃｈ、 Ｄ。
Ｊ、 Ｅｈｒｌｉｃｈ ａｎｄ Ｒ，Ｍ、 Ｏｓｇ
ｏｏｄ Ｊｒ 。
ｏｏｄ Ｊｒ 。
Ａｐｐｌ 、 Ｐｈｙｓ 、 Ｌｅｔｔ 、 ３”５．
（２） 、 ＰＩ ７５、（１９７９）参照）。ま
た、同じく米国のイリノイ大学では、矢張り紫外レーザ
光を光源としてＳ ｉ Ｈ４を光化学反応で分解し、１
２０（”Ｃ）以下の温度で多結晶シリコン膜を二酸化シ
リコン基板上に堆積させることを行なっている（Ｒ，Ｗ
。
（２） 、 ＰＩ ７５、（１９７９）参照）。ま
た、同じく米国のイリノイ大学では、矢張り紫外レーザ
光を光源としてＳ ｉ Ｈ４を光化学反応で分解し、１
２０（”Ｃ）以下の温度で多結晶シリコン膜を二酸化シ
リコン基板上に堆積させることを行なっている（Ｒ，Ｗ
。
Ａｎｄｒｅａｔｔａ、 Ｃ，Ｃ，Ａｂｅｌｅ、 Ｊ
、 Ｆ、 Ｏｓｍｕｒｄｓｅｎ ｅｔ ａｌ、
Ａｐｐｌ 、 Ｐｈｙｓ 、Ｌｅｔｔ 。
、 Ｆ、 Ｏｓｍｕｒｄｓｅｎ ｅｔ ａｌ、
Ａｐｐｌ 、 Ｐｈｙｓ 、Ｌｅｔｔ 。
４０、（２）、Ｐ１８３．（１９８２）参照）。
ところで、半導体装置の製造工程で、基板上に同種或い
は異種物質の被膜を形成する場合、基板表面を洗浄しな
ければならない。若し、油等に依る汚染が存在すると、
堆積した被膜の剥離を招来し易い。
は異種物質の被膜を形成する場合、基板表面を洗浄しな
ければならない。若し、油等に依る汚染が存在すると、
堆積した被膜の剥離を招来し易い。
従来、洗浄は化学的手法に依り行なわれることが多い。
例えば、多結晶シリコン膜を化学気相堆積法にて形成す
る場合、先ず、基板を硝酸ボイル或いは弗酸を用いたエ
ツチング等に依り洗浄し、それから基板を反応管に挿入
して堆積を行なうようにしている。
る場合、先ず、基板を硝酸ボイル或いは弗酸を用いたエ
ツチング等に依り洗浄し、それから基板を反応管に挿入
して堆積を行なうようにしている。
ところが、前記技法に依ると、基板を洗浄し、反応管に
入れて多結晶シリコンを堆積する迄の間に基板表面に薄
い自然酸化膜が形成されてしまうのである。このような
酸化膜が、基板と多結晶シリコン膜との電気的コンタク
トを妨げることは謂うまでもない。
入れて多結晶シリコンを堆積する迄の間に基板表面に薄
い自然酸化膜が形成されてしまうのである。このような
酸化膜が、基板と多結晶シリコン膜との電気的コンタク
トを妨げることは謂うまでもない。
また、前記のような場合だけでなく、例えば第１層目の
アルミニウム膜をパターニングして配線を形成し、第２
Ｎ目のアルミニウム膜を形成する場合に於いても、アル
ミニウムの酸化が非常に速い為、第１層目のアルミニウ
ム配線と第２Ｎ目のアルミニウム配線との間の電気的コ
ンタクトを採り難いことが問題となっている。
アルミニウム膜をパターニングして配線を形成し、第２
Ｎ目のアルミニウム膜を形成する場合に於いても、アル
ミニウムの酸化が非常に速い為、第１層目のアルミニウ
ム配線と第２Ｎ目のアルミニウム配線との間の電気的コ
ンタクトを採り難いことが問題となっている。
更にまた、シリコン半導体基板にシリコン半導体層をエ
ピタキシャル成長させることは、例えばバイポーラ半導
体装置を製造する際に不可欠の技術であるが、その場合
、成長されたシリコン半導体層の良否は半導体基板表面
の状態に大きく左右されるので、エピタキシャル成長に
先立って、温度１２００（”Ｃ）程度の高温でＨＣｌに
よる気相エツチングを行なっている。然し乍ら、そのよ
うなことをしたのでは、その後低温の光化学反応を利用
したエピタキシャル成長法を適用してシリコン半導体層
を成長させても、その効果は大きく減殺されてしまう。
ピタキシャル成長させることは、例えばバイポーラ半導
体装置を製造する際に不可欠の技術であるが、その場合
、成長されたシリコン半導体層の良否は半導体基板表面
の状態に大きく左右されるので、エピタキシャル成長に
先立って、温度１２００（”Ｃ）程度の高温でＨＣｌに
よる気相エツチングを行なっている。然し乍ら、そのよ
うなことをしたのでは、その後低温の光化学反応を利用
したエピタキシャル成長法を適用してシリコン半導体層
を成長させても、その効果は大きく減殺されてしまう。
発明の目的
本発明は、光化学反応を利用した低温プロセスで前記不
所望の酸化の問題を解決しようとするものである。
所望の酸化の問題を解決しようとするものである。
発明の実施例
（１１シリコン半導体基板に単結晶シリコン膜或いは多
結晶シリコン膜を形成する場合の実施例について説明す
る。
結晶シリコン膜を形成する場合の実施例について説明す
る。
銀士図に見られるように、反応室１内には回転台２が設
けらている。反応室１はエツチング用ガス供給管３及び
堆積用ガス供給管４及び真空ポンプ（図示せず）に接続
されている排気管５を備えていて、半導体基板１と対向
する面には紫外光を発生する例えば水銀ランプ或いはレ
ーザ等の光源６が設けられ、支柱７に支持されている。
けらている。反応室１はエツチング用ガス供給管３及び
堆積用ガス供給管４及び真空ポンプ（図示せず）に接続
されている排気管５を備えていて、半導体基板１と対向
する面には紫外光を発生する例えば水銀ランプ或いはレ
ーザ等の光源６が設けられ、支柱７に支持されている。
尚、８は回転台２上にセントされたシリコン半導体基板
を示している。
を示している。
さて、化学洗浄されたシリコン半導体基板８を図示の如
く回転台２上に載置する。反応室１内を真空にした後、
エツチング用ガス、例えばＣ，Ｆ４を導入し、半導体基
板８表面の自然酸化膜、化学洗浄時に形成された酸化膜
を次式で示されるような光化学反応に依り除去する。
く回転台２上に載置する。反応室１内を真空にした後、
エツチング用ガス、例えばＣ，Ｆ４を導入し、半導体基
板８表面の自然酸化膜、化学洗浄時に形成された酸化膜
を次式で示されるような光化学反応に依り除去する。
ＣＦ 、−”ＣＦ ３”、 ＣＦ ２＊、 ＣＦ杏Ｃ杏
Ｆ＊（紫外光） ＊＊。
Ｆ＊（紫外光） ＊＊。
５ｉ０２＋４Ｆ＋Ｃ−３ＩＦ４＋ＣＯ２この後、連続的
に多結晶シリコンを堆積させる為の反応ガス、この場合
、３ ｉ Ｈ４或いはＳｉＣｌ２等を反応室１中に導入
し、次式に示すような光化学反応で堆積を開始する。
に多結晶シリコンを堆積させる為の反応ガス、この場合
、３ ｉ Ｈ４或いはＳｉＣｌ２等を反応室１中に導入
し、次式に示すような光化学反応で堆積を開始する。
ＳｉＨ４→Ｓｉ＋２Ｈ２
↑
（紫外光）
ＳｉＣβ、＋２Ｈ２→Ｓｉ＋４ＨＣβ
↑
（紫外光）
尚、この時、補助的に半導体基板を低温で加熱しても良
い。
い。
前記工程で単結晶シリコン膜或いは多結晶シリコン膜の
形成を行なうことに依り、表面のエツチングと被膜堆積
とを真空の同一反応室中で連続的に行なうことが可能に
なり、界面に不純物膜が形成されることを防止すること
ができる。尚、前記実施例では基板としてシリコン半導
体基板を使用したが、これはサファイア基板等を使用で
きることは勿論である。また、単結晶シリコン膜或いは
多結晶シリコン膜のみでなく、非晶質シリコン膜を形成
しても良いことは謂うまでもない。更にまた、前記実施
例では、エツチング用ガスとしてＣＦ４を用いたが、こ
れに依り、基板表面がＣで汚染されることが問題となる
ようであれば、ＮＦ３を使用してもよい。その場合の光
化学反応の式としては、 ＮＦ３→ＮＦ２＊、ＮＦ杏Ｎ１τ Ｆ＊↑ （紫外光） Ｓ ｉ ’０２ ＋ ４ Ｆ＊ｌ−Ｎ” Ｓ ｉ Ｆ
４ ＋ Ｎ Ｏ２の形となる。
形成を行なうことに依り、表面のエツチングと被膜堆積
とを真空の同一反応室中で連続的に行なうことが可能に
なり、界面に不純物膜が形成されることを防止すること
ができる。尚、前記実施例では基板としてシリコン半導
体基板を使用したが、これはサファイア基板等を使用で
きることは勿論である。また、単結晶シリコン膜或いは
多結晶シリコン膜のみでなく、非晶質シリコン膜を形成
しても良いことは謂うまでもない。更にまた、前記実施
例では、エツチング用ガスとしてＣＦ４を用いたが、こ
れに依り、基板表面がＣで汚染されることが問題となる
ようであれば、ＮＦ３を使用してもよい。その場合の光
化学反応の式としては、 ＮＦ３→ＮＦ２＊、ＮＦ杏Ｎ１τ Ｆ＊↑ （紫外光） Ｓ ｉ ’０２ ＋ ４ Ｆ＊ｌ−Ｎ” Ｓ ｉ Ｆ
４ ＋ Ｎ Ｏ２の形となる。
発明の効果
本発明に依れば、基板に被膜を形成するに際し、反応室
中に基板を配置し、そして、その反応室中にエツチング
・ガスを導入すると共に紫外光を照射して該エツチング
・ガスを光化学反応で分解し、それに依り生成された反
応種で前記基板表面の清浄化を行ない、そして、前記エ
ツチング・ガスを被膜形成用の反応ガスに切り換えて前
記反応室に導入すると共に紫外光を照射し、その反応ガ
スを光化学反応で分解して前記基板上に被膜を形成する
ようにしているので、基板表面は被膜の成長に先立ち、
低温で清浄化され、基板に熱的なダメージを与えること
が無く、また、界面に自然酸化膜が形成されることも防
止できるから、特に、結晶性良好なエピタキシャル成長
半導体層を形成するのに有効である。
中に基板を配置し、そして、その反応室中にエツチング
・ガスを導入すると共に紫外光を照射して該エツチング
・ガスを光化学反応で分解し、それに依り生成された反
応種で前記基板表面の清浄化を行ない、そして、前記エ
ツチング・ガスを被膜形成用の反応ガスに切り換えて前
記反応室に導入すると共に紫外光を照射し、その反応ガ
スを光化学反応で分解して前記基板上に被膜を形成する
ようにしているので、基板表面は被膜の成長に先立ち、
低温で清浄化され、基板に熱的なダメージを与えること
が無く、また、界面に自然酸化膜が形成されることも防
止できるから、特に、結晶性良好なエピタキシャル成長
半導体層を形成するのに有効である。
図は本発明を実施する装置の一例を表わす要部斜面図で
ある。 図に於いて、１は反応室、２は回転台、３はエツチング
用ガス供給管、４は堆積用ガス供給管、５ば排気管、６
は光源、７は支柱、８はシリコン半導体基板である。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 玉蟲 久五部 （外３名）
ある。 図に於いて、１は反応室、２は回転台、３はエツチング
用ガス供給管、４は堆積用ガス供給管、５ば排気管、６
は光源、７は支柱、８はシリコン半導体基板である。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 玉蟲 久五部 （外３名）
Claims (1)
- 反応室中に基板を配置し、次いで、該反応室中にエツチ
ング・ガスを導入し且つ紫外光を照射して該エツチング
・ガスを光化学反応にて分解シてそれに依り生成された
反応種で前記基板表面の清浄化を行ない、次いで、前記
エツチング・ガスを被膜形成用の反応ガスに切り換えて
前記反応室に導入し且つ紫外光を照射し該反応ガスを光
化学反応にて分解して前記基板上に被膜を形成する工程
が含まれてなることを特徴とする半導体装置の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22924882A JPS59124124A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22924882A JPS59124124A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59124124A true JPS59124124A (ja) | 1984-07-18 |
Family
ID=16889133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22924882A Pending JPS59124124A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59124124A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216549A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-30 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60216558A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-30 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 表面洗浄方法 |
| JPS6190421A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | Canon Inc | 堆積膜形成方法 |
| JPS61128517A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JPS6197834U (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-23 | ||
| WO1987000346A1 (en) * | 1985-07-02 | 1987-01-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming a thin film |
| JPS6242530A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-24 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62272541A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Fujitsu Ltd | 半導体基板の表面処理方法 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP22924882A patent/JPS59124124A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216549A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-30 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60216558A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-30 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 表面洗浄方法 |
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| JPS6197834U (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-23 | ||
| JPH0452992Y2 (ja) * | 1984-12-04 | 1992-12-14 | ||
| WO1987000346A1 (en) * | 1985-07-02 | 1987-01-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming a thin film |
| EP0227839A1 (en) * | 1985-07-02 | 1987-07-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming a thin film |
| JPS6242530A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-24 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62272541A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Fujitsu Ltd | 半導体基板の表面処理方法 |
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