JPS60177618A - 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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- JPS60177618A JPS60177618A JP3262384A JP3262384A JPS60177618A JP S60177618 A JPS60177618 A JP S60177618A JP 3262384 A JP3262384 A JP 3262384A JP 3262384 A JP3262384 A JP 3262384A JP S60177618 A JPS60177618 A JP S60177618A
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- pure water
- ultraviolet rays
- semiconductor thin
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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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〉
との発Ｅ！Ａは半導体薄膜の製造方法に係わシ、特に化
合物半導体基板上に良質な半導体薄膜を形成させる方法
に関する。
合物半導体基板上に良質な半導体薄膜を形成させる方法
に関する。
〈発明の技術的背景とその問題点〉
化合物半導体、特にＧａＡｓ等の■−ｖ族化合物半導体
から成る半導体デバイスは、電子移動度が大きい等の特
長を有することから、超高速デバイスとして開発が進め
られている。一方、半導体デバイスの製作に多く用いら
れるエピタキシャル成長等の方法によって作られた、半
導体基板上の半導体薄膜の膜質は半導体基板の表面清浄
度に依存することは予想されていた０そのために従来、
このエピタキシャル成長等の半導体薄膜製造工程の前に
化学薬品による処理方法、イオンスパッタリング法、サ
ーマルエツチング法等の半導体基板表面の洗浄化の工程
ｂ５加えられていた。このうち化学薬品による処理方法
とは、半導体基板を先ずトリクレン、アセトン等の有機
溶剤で洗浄した後、アンモニア、過酸化水素水、蒸留水
等から成る溶液で洗浄し、さら忙その後、必要に応じて
半導体基板を加熱させるものである。しかしながら、こ
の方法はＧａＡｓ等の化合物半導体に対しては、十分な
効果が得られないことがわかったり第１図はこの方法に
よシ清浄化を施したＧａＡｓ半導体基板表面の組成図で
ある。第１図を見ると、ＧａＡｓ半導体装置は、前述の
化学薬品による洗浄をしだ後、加熱することによって表
面の酸素Ｏは逸散するが、炭素Ｃは６３０℃のＱａＡｓ
臨界分解温度でも依然検出されることがわかる。表面に
炭素Ｃが残存する半導体基板では、その上に良質な半導
体薄膜を形成することは困難であると考えられる。例え
ばエピタキシャル成長では極めて不均一に薄膜が成長し
、三次元核成長が生じたり、表面が白濁したりして汚染
物を中心に核成長が起こるために、良質なエピタキシャ
ル膜が得られないと思われる。
から成る半導体デバイスは、電子移動度が大きい等の特
長を有することから、超高速デバイスとして開発が進め
られている。一方、半導体デバイスの製作に多く用いら
れるエピタキシャル成長等の方法によって作られた、半
導体基板上の半導体薄膜の膜質は半導体基板の表面清浄
度に依存することは予想されていた０そのために従来、
このエピタキシャル成長等の半導体薄膜製造工程の前に
化学薬品による処理方法、イオンスパッタリング法、サ
ーマルエツチング法等の半導体基板表面の洗浄化の工程
ｂ５加えられていた。このうち化学薬品による処理方法
とは、半導体基板を先ずトリクレン、アセトン等の有機
溶剤で洗浄した後、アンモニア、過酸化水素水、蒸留水
等から成る溶液で洗浄し、さら忙その後、必要に応じて
半導体基板を加熱させるものである。しかしながら、こ
の方法はＧａＡｓ等の化合物半導体に対しては、十分な
効果が得られないことがわかったり第１図はこの方法に
よシ清浄化を施したＧａＡｓ半導体基板表面の組成図で
ある。第１図を見ると、ＧａＡｓ半導体装置は、前述の
化学薬品による洗浄をしだ後、加熱することによって表
面の酸素Ｏは逸散するが、炭素Ｃは６３０℃のＱａＡｓ
臨界分解温度でも依然検出されることがわかる。表面に
炭素Ｃが残存する半導体基板では、その上に良質な半導
体薄膜を形成することは困難であると考えられる。例え
ばエピタキシャル成長では極めて不均一に薄膜が成長し
、三次元核成長が生じたり、表面が白濁したりして汚染
物を中心に核成長が起こるために、良質なエピタキシャ
ル膜が得られないと思われる。
他方、加速されたアルゴンイオンを半導体基板表面に照
射して、基板表面の汚染物を基板の一部と共に物理的に
除去するスパッタリング法や、半導体基板を高温加熱し
、基板表面の汚染物を熱的に除去するサーマルエツチン
グ法等も行われているが、これらは高額な超高真空装置
を必要とすることや、排気、封入等処理全般に多大な時
間を要する等の欠点があった。
射して、基板表面の汚染物を基板の一部と共に物理的に
除去するスパッタリング法や、半導体基板を高温加熱し
、基板表面の汚染物を熱的に除去するサーマルエツチン
グ法等も行われているが、これらは高額な超高真空装置
を必要とすることや、排気、封入等処理全般に多大な時
間を要する等の欠点があった。
〈発明の目的〉
本発明は上記に鑑みてなされたもので、化合物半導体基
板上に良質で均一な半導体薄膜を容易に形成させること
をもって目的とする。
板上に良質で均一な半導体薄膜を容易に形成させること
をもって目的とする。
〈発明の概要〉
本発明は化合物半導体基板に対して、酸素及びオゾンの
少なくとも一方を含む雰囲気中で紫外線を照射した後、
半導体薄膜を形成させる半導体薄膜の製造方法であって
、化合物半導体基板上に良質で均一な半導体薄膜を容易
に形成しつるようにしたものである。
少なくとも一方を含む雰囲気中で紫外線を照射した後、
半導体薄膜を形成させる半導体薄膜の製造方法であって
、化合物半導体基板上に良質で均一な半導体薄膜を容易
に形成しつるようにしたものである。
〈発明の実施例〉
以下、本発明を実施例により図面を用いながら説明する
。本実施例では化合物半導体基板としてＧａＡｓ半導体
基板を用いて、そこにエピタキシャル膜を成長させたが
、本発明がこれに限定されないことはもちろんである。
。本実施例では化合物半導体基板としてＧａＡｓ半導体
基板を用いて、そこにエピタキシャル膜を成長させたが
、本発明がこれに限定されないことはもちろんである。
第２図は本発明による製造方法により得られたエピタキ
シャル膜の電子移動度と、従来技術による製造方法によ
シ得られたエピタキシャル膜の電子移動度を比較したも
のである。さらに詳細に説明するとグラフ中の曲線（１
）が本実施例によシ作られたエピタキシャル膜の電子移
動度を表わし、具体的には下記の工程を記載順に経て作
られたものである。
シャル膜の電子移動度と、従来技術による製造方法によ
シ得られたエピタキシャル膜の電子移動度を比較したも
のである。さらに詳細に説明するとグラフ中の曲線（１
）が本実施例によシ作られたエピタキシャル膜の電子移
動度を表わし、具体的には下記の工程を記載順に経て作
られたものである。
（ａ）沸騰したトリクレンに１５分間浸漬、（ｂ）イソ
フロビルアルコールテリンス、（Ｃ）純水で１０分間洗
浄、 （ｄ）アンモニア、過酸化水素水、純水の混合液に５分
間浸漬、 （ｅ）純水で１０分間洗浄、 （ｆ）紫外線照射、 （ｇ）エピタキシャル成長。
フロビルアルコールテリンス、（Ｃ）純水で１０分間洗
浄、 （ｄ）アンモニア、過酸化水素水、純水の混合液に５分
間浸漬、 （ｅ）純水で１０分間洗浄、 （ｆ）紫外線照射、 （ｇ）エピタキシャル成長。
尚、（０紫外線照射は本実施例では空気中で行なったが
、酸素及びオゾンの少なくとも一方を含む雰囲気であれ
ば、本発明は実施できる。また照射した紫外線の光源は
２５３．７（ｎｍ）と１８４．９ （ｎｍ）の２つの波
長で特に照射強度が強いもので、照射時間は５分間、光
源とＧａＡｓ半導体基板との距離は１０〔〆ｍ〕である
。尚、紫外線の照射強度は２５３．７ （ｎｍ）の波長
のもので約５Ｑ （ｍｗ ）である。
、酸素及びオゾンの少なくとも一方を含む雰囲気であれ
ば、本発明は実施できる。また照射した紫外線の光源は
２５３．７（ｎｍ）と１８４．９ （ｎｍ）の２つの波
長で特に照射強度が強いもので、照射時間は５分間、光
源とＧａＡｓ半導体基板との距離は１０〔〆ｍ〕である
。尚、紫外線の照射強度は２５３．７ （ｎｍ）の波長
のもので約５Ｑ （ｍｗ ）である。
これに対して、グラフ中の曲線（２）は従来技術によシ
得られたエピタキシャル膜の電子移動度を表わし、具体
的には下記の工程を記載順に経て作られたものである。
得られたエピタキシャル膜の電子移動度を表わし、具体
的には下記の工程を記載順に経て作られたものである。
（ａ）沸騰したトリクレンに１５分間浸漬、（ｂ）イン
フロビルアルコールでリンス、（Ｃ）純水で１０分間洗
浄、 （ｄ）アンモニア、過酸化水素水、純水の混合液に５分
間浸漬、 （ｅ）純水で１０分間洗浄、 （ｆ）エピタキシャル成長。
フロビルアルコールでリンス、（Ｃ）純水で１０分間洗
浄、 （ｄ）アンモニア、過酸化水素水、純水の混合液に５分
間浸漬、 （ｅ）純水で１０分間洗浄、 （ｆ）エピタキシャル成長。
以上の事を踏まえた上で、第２図を見ると、本実施例に
より作られたエピタキシャル膜の電子移動度は、従来技
術により得られたエピタキシャル膜の電子移動度の約２
倍となっていることがわかる。一般にエピタキシャル膜
の電子移動度の大小はそのエピタキシャル膜の膜質の良
否を判断する際の指標とされており、電子移動度が２倍
になると、そのエピタキシャル膜を使ったデバイスの動
作゛速度が５〜４０％向上するといわれていることから
第２図に示したグラフから、本実施例により良好なエピ
タキシャル膜が得られたことがわかった。
より作られたエピタキシャル膜の電子移動度は、従来技
術により得られたエピタキシャル膜の電子移動度の約２
倍となっていることがわかる。一般にエピタキシャル膜
の電子移動度の大小はそのエピタキシャル膜の膜質の良
否を判断する際の指標とされており、電子移動度が２倍
になると、そのエピタキシャル膜を使ったデバイスの動
作゛速度が５〜４０％向上するといわれていることから
第２図に示したグラフから、本実施例により良好なエピ
タキシャル膜が得られたことがわかった。
第３図は本実施例によシ得られたエピタキシャル膜表面
をオージェ分光解析した結果である。比較のために、第
４図に従来技術により得られたエピタキシャル膜表面の
オージェ分光解析した結果を示す。第３図と第４図を見
ると、従来技術を示す第４図ではガリウムＧａ、砒素Ａ
ｓ、酸素０の他に炭素Ｃが残存しているのに対し、本実
施例を示す第３図では炭素Ｃがみられない。このことか
ら本実施例忙より、化合物半導体基板上の炭素ｆＪ５有
効に除去され、これによってエピタキシャル成長が均一
に進んだことにより、第２図に示すような効果が得られ
たものと推定される。
をオージェ分光解析した結果である。比較のために、第
４図に従来技術により得られたエピタキシャル膜表面の
オージェ分光解析した結果を示す。第３図と第４図を見
ると、従来技術を示す第４図ではガリウムＧａ、砒素Ａ
ｓ、酸素０の他に炭素Ｃが残存しているのに対し、本実
施例を示す第３図では炭素Ｃがみられない。このことか
ら本実施例忙より、化合物半導体基板上の炭素ｆＪ５有
効に除去され、これによってエピタキシャル成長が均一
に進んだことにより、第２図に示すような効果が得られ
たものと推定される。
尚、本発明をＧａＡｓ以外の化合物半導体基板に対して
実施する場合は、紫外線の照射時間、強度を変えること
によって同様に実施できることが確認されている。
実施する場合は、紫外線の照射時間、強度を変えること
によって同様に実施できることが確認されている。
また、本実・施例で説明したエピタキシャル成長は液相
であっても気相であってもよく、さらには多結晶成長等
のエピタキシャル成長以外の半導体薄膜の製造方法にも
前述した実施例と全く同様に適用できる。
であっても気相であってもよく、さらには多結晶成長等
のエピタキシャル成長以外の半導体薄膜の製造方法にも
前述した実施例と全く同様に適用できる。
〈発明の効果〉
本発明によって、ＧａＡｓ等の化合物半導体基板上に形
成された良質な半導体薄膜は、そこに能動素子を形成す
ることによって超高品質な化合物半導体デバイスの製作
を容易にした。
成された良質な半導体薄膜は、そこに能動素子を形成す
ることによって超高品質な化合物半導体デバイスの製作
を容易にした。
第１図は従来の薄膜製造方法によって、エピタキシャル
成長を行う直前のＧａＡｓ半導体基板表面の組成図、第
２図は従来の薄膜の製造方法及び本発明によって作られ
たエピタキシャル膜の電子移動度を示す図、第３図は本
発明によって作られたエピタキシャル膜のオージェ分光
解析結果を示す図、第４図は従来技術によって作られた
エピタキシャル膜のオージェ分光解析結果を示す図であ
る、代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 う、ｆｆｉ皮（°Ｃ） ７０１００２００３００ 一７Ｌ度（−Ｋ） 第３図 ［ＫｅＶ］ ［ＫｅＶ］
成長を行う直前のＧａＡｓ半導体基板表面の組成図、第
２図は従来の薄膜の製造方法及び本発明によって作られ
たエピタキシャル膜の電子移動度を示す図、第３図は本
発明によって作られたエピタキシャル膜のオージェ分光
解析結果を示す図、第４図は従来技術によって作られた
エピタキシャル膜のオージェ分光解析結果を示す図であ
る、代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 う、ｆｆｉ皮（°Ｃ） ７０１００２００３００ 一７Ｌ度（−Ｋ） 第３図 ［ＫｅＶ］ ［ＫｅＶ］
Claims (3)
- （１）化合物半導体基板に対して、酸素及びオゾンの少
なくとも一方を含む雰囲気中で紫外線を照射した後、前
記化合物半導体上に半導体薄膜を形成する半導体薄膜の
製造方法。 - （２）前記化合物半導体基板がＧａＡｓ基板であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体薄膜の
製造方法。 - （３）前記半導体薄膜がエピタキシャル膜であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体薄膜の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262384A JPS60177618A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262384A JPS60177618A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177618A true JPS60177618A (ja) | 1985-09-11 |
Family
ID=12363976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3262384A Pending JPS60177618A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6341028A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-22 | Tokyo Electron Ltd | 酸化膜形成方法 |
| US5616947A (en) * | 1994-02-01 | 1997-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device having an MIS structure |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP3262384A patent/JPS60177618A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6341028A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-22 | Tokyo Electron Ltd | 酸化膜形成方法 |
| US5616947A (en) * | 1994-02-01 | 1997-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device having an MIS structure |
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