JPS593936A - 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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- JPS593936A JPS593936A JP57111671A JP11167182A JPS593936A JP S593936 A JPS593936 A JP S593936A JP 57111671 A JP57111671 A JP 57111671A JP 11167182 A JP11167182 A JP 11167182A JP S593936 A JPS593936 A JP S593936A
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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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- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
- H01L21/3247—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering for altering the shape, e.g. smoothing the surface
-
- H—ELECTRICITY
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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】
〔発明の接衝分野〕
この発明は半導体装置製造方法に係り、特に反応性イオ
ンエツチングを施す為半導体基板表面にイオンを照射す
る工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
ンエツチングを施す為半導体基板表面にイオンを照射す
る工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
ｒ発明の技９ｆｌＴ的背景とその問題点９反応性イオン
エツチングはサイトエツチングのない異方性エツチング
として好１れ、集積回路微細加工では欠かすことの出来
ない技術として用いられている。
エツチングはサイトエツチングのない異方性エツチング
として好１れ、集積回路微細加工では欠かすことの出来
ない技術として用いられている。
しかし反応性イオンエツチングを逆用する場合、イオン
衝撃によって起こる結晶欠陥又は不純物汚染にもとず〈
照射損傷が問題となる。両因中不糾物汚染として考乏−
られるものは、電極材料であるステンレスからの重金属
による汚染とか、ヌは反応ガスであるフッ化炭素、水素
、酸素の分解不純物汚染である。この重金属汚染を防ぐ
ためにイオン衝撃用アノード並びにカソードをポリマー
で第服することが行われているが、充分な効果を呈しな
い。このため、この方法は重金属汚染から完全に解放さ
せるものとい＼難い。この様な照射ナロ傷は製品にとソ
められるとき素子特性に悪影響を与える。そこでこのよ
うな照射損傷を摩り除くために、エツチングされた基板
表面に灰に１００．に以上湿式エツチングを施［７て除
去している。しかし、湿式エツチングを施すことにより
製造工程を複雑にし、この点からより簡単に照射損傷を
取り除く他の方法が期待されているのである。
衝撃によって起こる結晶欠陥又は不純物汚染にもとず〈
照射損傷が問題となる。両因中不糾物汚染として考乏−
られるものは、電極材料であるステンレスからの重金属
による汚染とか、ヌは反応ガスであるフッ化炭素、水素
、酸素の分解不純物汚染である。この重金属汚染を防ぐ
ためにイオン衝撃用アノード並びにカソードをポリマー
で第服することが行われているが、充分な効果を呈しな
い。このため、この方法は重金属汚染から完全に解放さ
せるものとい＼難い。この様な照射ナロ傷は製品にとソ
められるとき素子特性に悪影響を与える。そこでこのよ
うな照射損傷を摩り除くために、エツチングされた基板
表面に灰に１００．に以上湿式エツチングを施［７て除
去している。しかし、湿式エツチングを施すことにより
製造工程を複雑にし、この点からより簡単に照射損傷を
取り除く他の方法が期待されているのである。
この発明は、このような反応性イオンエツチングを施す
為イオン照射された半導体基板表面に汁５成された照射
損傷をば、熱処理工程を付加することにより取り除き、
より簡単に照射損傷を除去させる半導体装置の製造方法
を提供することにある。
為イオン照射された半導体基板表面に汁５成された照射
損傷をば、熱処理工程を付加することにより取り除き、
より簡単に照射損傷を除去させる半導体装置の製造方法
を提供することにある。
反応性イオンエツチングによって生じる照射損傷は、今
までオージェ分析やＸＰ８によって分析されて来た。現
在では、アノード電極にポリマ」被服をするなど汚染を
防ぐ対策が行われているため、オージェやＸＰ８では重
金属汚染は検出限界値以下に低減さ゛れて検出されなく
なっている。そこでより感度良好にかつ素子特性に悪影
響を与える電気的活性欠陥のみ検出できる電気的過度応
答による接合法（Ｄｅｅｐ Ｌｅｖｅｌ Ｔｒａｎｓｉ
ｅｎｔ ８ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（ＤＬＴ８ ）を
用い照射損傷の欠陥を検出してみた。
までオージェ分析やＸＰ８によって分析されて来た。現
在では、アノード電極にポリマ」被服をするなど汚染を
防ぐ対策が行われているため、オージェやＸＰ８では重
金属汚染は検出限界値以下に低減さ゛れて検出されなく
なっている。そこでより感度良好にかつ素子特性に悪影
響を与える電気的活性欠陥のみ検出できる電気的過度応
答による接合法（Ｄｅｅｐ Ｌｅｖｅｌ Ｔｒａｎｓｉ
ｅｎｔ ８ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（ＤＬＴ８ ）を
用い照射損傷の欠陥を検出してみた。
いま第１図に表面酸化膜をば、反応性イオンエツチング
を施されて所望に除去されたケイ素基板のＤ Ｌ ’Ｌ
’ Ｓスペクトラムを示す。但しスペクトラム０υは、
反応性イオンエツチングを施された後２００℃、１時間
の熱処理を施された基板に係る。三個の欠陥、従ってデ
ィープレベル（１１’）、（１１“）、（１１”）が検
出されている。それぞれの欠陥の価電子帯からの高さＢ
Ｔ−Ｅｖは順に０．４１ｅＶ、０．４６ｅＶ、 ０．５
５ｅＶ テある。°又スペクトラムα渇は同様に反応性
イオンエツチングを施された後５ｏｏ℃、１時間の熱処
理を施された点で相違するケイ素基板のＤ Ｌ Ｔ Ｓ
スペクトラムである。反応性イオンエツチングを施され
、２ｏ。
を施されて所望に除去されたケイ素基板のＤ Ｌ ’Ｌ
’ Ｓスペクトラムを示す。但しスペクトラム０υは、
反応性イオンエツチングを施された後２００℃、１時間
の熱処理を施された基板に係る。三個の欠陥、従ってデ
ィープレベル（１１’）、（１１“）、（１１”）が検
出されている。それぞれの欠陥の価電子帯からの高さＢ
Ｔ−Ｅｖは順に０．４１ｅＶ、０．４６ｅＶ、 ０．５
５ｅＶ テある。°又スペクトラムα渇は同様に反応性
イオンエツチングを施された後５ｏｏ℃、１時間の熱処
理を施された点で相違するケイ素基板のＤ Ｌ Ｔ Ｓ
スペクトラムである。反応性イオンエツチングを施され
、２ｏ。
℃１時間の熱処理をされた素子に見られたスペクトラム
（１１）の三個のディープレベルはこのスペクトラム（
１２１では検出されてぃ力い。尚第１図でスペクトラム
ＯＱは反応性イオンエツチングを施さない状態にある基
板ケイ素面について測定されたものである。第２図から
スペクトラムαυの三個のディープレベル（１１’）
、（１１“）、（１１”）は、反応性イオンエツチング
によって生じた欠陥であること、並びにスペクトラムθ
りに係る熱処理で消失することが認められる。
（１１）の三個のディープレベルはこのスペクトラム（
１２１では検出されてぃ力い。尚第１図でスペクトラム
ＯＱは反応性イオンエツチングを施さない状態にある基
板ケイ素面について測定されたものである。第２図から
スペクトラムαυの三個のディープレベル（１１’）
、（１１“）、（１１”）は、反応性イオンエツチング
によって生じた欠陥であること、並びにスペクトラムθ
りに係る熱処理で消失することが認められる。
次にこれらの欠陥についてイオンエツチング後に施され
る熱処理条件を変更してみた。このときのディープレベ
ル濃度の変化を第２図に示す。三個の欠陥（１１’）、
（１１“）、（１１”’）は、熱処理温度を変えるとき
に同様の傾向を示している。つまり何れも処理温度を高
めるにつれてまず増大し、次いで２００℃にとる頃から
濃度を低下し始める。そして４００℃以上にとるとき始
めて三個の全部がはソ消滅するのである。但］〜処理時
間はこの場合３０分としである。こ＼でＴ’） Ｔ、
Ｔ Ｓスペクトラムをとられた素子構成は第３図のｐ十
〇ダイオード（至）である。ｎ型ケイ素基板０１）の表
面から選択的にイオン注入なれて形成されたｐ十型領域
Ｇ国と、ｐ十型領域上に残置されるようにその他の部分
でイオンエツチングされた酸化膜Ｃ３２から成っている
。ＤＬＴＳ測定で測定される範囲は、ｐ十ｎ接合の空乏
層°がＯバイアスの時と逆バイアスをかけた時とで空乏
層端を変化する範囲、図のＣ３５＋から（ト）の範囲に
ついてである。従って反応性イオンエツチング直後にエ
ツチングされた表面に集中していた欠陥は、１００’Ｃ
Ｉ３＋上の熱処理でＤ Ｌ ’ｌ’ Ｓ測定部分に到る
深さ方向に拡散し、４００℃以上の熱処、理で基板全体
に拡散するものと考えるならば、第２図のディープレベ
ル濃度変化が理解されよう。
る熱処理条件を変更してみた。このときのディープレベ
ル濃度の変化を第２図に示す。三個の欠陥（１１’）、
（１１“）、（１１”’）は、熱処理温度を変えるとき
に同様の傾向を示している。つまり何れも処理温度を高
めるにつれてまず増大し、次いで２００℃にとる頃から
濃度を低下し始める。そして４００℃以上にとるとき始
めて三個の全部がはソ消滅するのである。但］〜処理時
間はこの場合３０分としである。こ＼でＴ’） Ｔ、
Ｔ Ｓスペクトラムをとられた素子構成は第３図のｐ十
〇ダイオード（至）である。ｎ型ケイ素基板０１）の表
面から選択的にイオン注入なれて形成されたｐ十型領域
Ｇ国と、ｐ十型領域上に残置されるようにその他の部分
でイオンエツチングされた酸化膜Ｃ３２から成っている
。ＤＬＴＳ測定で測定される範囲は、ｐ十ｎ接合の空乏
層°がＯバイアスの時と逆バイアスをかけた時とで空乏
層端を変化する範囲、図のＣ３５＋から（ト）の範囲に
ついてである。従って反応性イオンエツチング直後にエ
ツチングされた表面に集中していた欠陥は、１００’Ｃ
Ｉ３＋上の熱処理でＤ Ｌ ’ｌ’ Ｓ測定部分に到る
深さ方向に拡散し、４００℃以上の熱処、理で基板全体
に拡散するものと考えるならば、第２図のディープレベ
ル濃度変化が理解されよう。
このような結果からこの発明に於いては、反応性イオン
エツチングを施したあと、４ｏｏ℃以上の熱処理を少く
とも３０分行い、基板全体に欠陥を拡散させる工程を付
加することを提唱するのである。
エツチングを施したあと、４ｏｏ℃以上の熱処理を少く
とも３０分行い、基板全体に欠陥を拡散させる工程を付
加することを提唱するのである。
この場合三個のディープレベル濃Ｗ ｉｊ 、］ ０”
ｃｒｒｔ−”以下と々す、素子特性をほとんど左右し
ない値をとらせることになる。゛温度が４００℃に達せ
ず又処理時間も３０分に達しない熱処理は結果を不満に
して適用出来ない。
ｃｒｒｔ−”以下と々す、素子特性をほとんど左右し
ない値をとらせることになる。゛温度が４００℃に達せ
ず又処理時間も３０分に達しない熱処理は結果を不満に
して適用出来ない。
以下にこの発明の実施例について述べる。第４図でます
比抵抗約１０Ω−はのｎ型ケイ素基板０１）を用意し、
この上に５ｏｏｏＸの酸化ケイ素膜Ｃ１２１を形成する
。その後ｐ型領域例を形成するためフォトレジスト膜を
マスクとする写真蝕刻工程によりホウ素をイオン注入す
る。次いで改められたレジスト膜０４）をマスクと１−
１ｐ十〇プレナダイオードαｌ）のｐ ４ ｎ接合近傍
のｎ型領域上酸化膜を反応性イオンエツチングによシエ
ッチングする。エツチング条件は、反応ガスフッ化炭素
を５０ ｃ ｃ／ｎ ｉ ｎ 、水素を１２ ｃｃ／ｉ
ｎＩ ｎ 。
比抵抗約１０Ω−はのｎ型ケイ素基板０１）を用意し、
この上に５ｏｏｏＸの酸化ケイ素膜Ｃ１２１を形成する
。その後ｐ型領域例を形成するためフォトレジスト膜を
マスクとする写真蝕刻工程によりホウ素をイオン注入す
る。次いで改められたレジスト膜０４）をマスクと１−
１ｐ十〇プレナダイオードαｌ）のｐ ４ ｎ接合近傍
のｎ型領域上酸化膜を反応性イオンエツチングによシエ
ッチングする。エツチング条件は、反応ガスフッ化炭素
を５０ ｃ ｃ／ｎ ｉ ｎ 、水素を１２ ｃｃ／ｉ
ｎＩ ｎ 。
真空度１Ｏ−２Ｔｎｒｒ １パワー０．２２ ＷＡｑｌ
とする。この後この例ではチッ素中で４００℃、３０分
の熱処理を施す。この熱処理を行うことによって三個の
ディープレベルは１０”ｃｍ−’以下に減少する。
とする。この後この例ではチッ素中で４００℃、３０分
の熱処理を施す。この熱処理を行うことによって三個の
ディープレベルは１０”ｃｍ−’以下に減少する。
この例ではチッ素中で熱処理する場合について述べであ
るが例えば５００°Ｃの熱処理が伴うＣＶＤ膜付着工程
に兼ねさせてもさし支えない。又基板はｐ型に限られず
ｐ型であってもよろしい。更にイオンエツチングは酸化
膜に限られずケイ素基板に施す反応性イオンエツチング
であってもよろしい。
るが例えば５００°Ｃの熱処理が伴うＣＶＤ膜付着工程
に兼ねさせてもさし支えない。又基板はｐ型に限られず
ｐ型であってもよろしい。更にイオンエツチングは酸化
膜に限られずケイ素基板に施す反応性イオンエツチング
であってもよろしい。
ｒ発明の効果〕
このようなこの発明によれげ、反応性イオンエツチング
により形成された照射損傷を基板全体トて拡散させて装
置特性に無害にをせる。
により形成された照射損傷を基板全体トて拡散させて装
置特性に無害にをせる。
第１ンｊけ表面酸化膜について反応性イオンエツチング
を施された基板及びこの基板を２００’ＣＩ時間＜／−
は５００’Ｃ１時間の熱処理を行って得た各試料のＩ）
Ｉ、′ｒＳスペクトルを順次ＯＩ、（Ｉｌｌ、Ｃ’）
として示す。 スペクトル（１１）のそれぞれ−個のピークは一個の欠
デＡ−プレベルの濃度を示（−７ている。第２図は三個
のディープレベルの熱処理特性図である。熱処理時間は
３０分としである。第３図はブレナ型ｐ ＋ ｎダイオ
ードの断面図、第４図はとの発明の製造方法を説明する
ための生成品断面図である。 ６１）〜ｎ型ケイ素基板 Ｃθ〜酸化膜缶〜ｐ＋型領域
Ｇ↓）〜レジス）Ｍ「（９〜０７４７７時の空
乏層端 削）〜逆 〃 代理人 弁理士 井 上 −男 （８）
を施された基板及びこの基板を２００’ＣＩ時間＜／−
は５００’Ｃ１時間の熱処理を行って得た各試料のＩ）
Ｉ、′ｒＳスペクトルを順次ＯＩ、（Ｉｌｌ、Ｃ’）
として示す。 スペクトル（１１）のそれぞれ−個のピークは一個の欠
デＡ−プレベルの濃度を示（−７ている。第２図は三個
のディープレベルの熱処理特性図である。熱処理時間は
３０分としである。第３図はブレナ型ｐ ＋ ｎダイオ
ードの断面図、第４図はとの発明の製造方法を説明する
ための生成品断面図である。 ６１）〜ｎ型ケイ素基板 Ｃθ〜酸化膜缶〜ｐ＋型領域
Ｇ↓）〜レジス）Ｍ「（９〜０７４７７時の空
乏層端 削）〜逆 〃 代理人 弁理士 井 上 −男 （８）
Claims (1)
- 半導体基板表面について反応性イオンエツチングを施し
たのち、基枡全体を４００°Ｃを下廻ら々い温度で且つ
３０分以上で熱処理する工程を付加したことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111671A JPS593936A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111671A JPS593936A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593936A true JPS593936A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=14567223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57111671A Pending JPS593936A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593936A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6191930A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-10 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体基板の清浄方法 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57111671A patent/JPS593936A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6191930A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-10 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体基板の清浄方法 |
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