JPS60251631A - 不均一不純物密度分布を有する半導体装置の製造方法 - Google Patents

不均一不純物密度分布を有する半導体装置の製造方法

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JPS60251631A
JPS60251631A JP59107730A JP10773084A JPS60251631A JP S60251631 A JPS60251631 A JP S60251631A JP 59107730 A JP59107730 A JP 59107730A JP 10773084 A JP10773084 A JP 10773084A JP S60251631 A JPS60251631 A JP S60251631A
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semiconductor device
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Junichi Nishizawa
潤一 西澤
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は半導体装置で特に不均一な不純物密度分布を有
する半導体装置の製造方法に関するものである。
く従来技術〉 Ｓｉのバラクタダイオードでは合金拡散法により超階段
接合を有するものが容易に実現できているが、Ｑａ　Ａ
ｓの様な化合物半導体のバラクタダイオードは、例えば
ドナー拡散を良好に行うことができないために、容量変
化率の大きいものを得ることが困難である。ＧａＡｓの
バラクタダイオードで超階段接合はイオン注入法あるい
は分子線エピタキシャル成長法により試作されているが
、前者は、イオン注入後のア二一リングが難しいこと、
後者は成長中の不純物添加が難しいという欠点を有して
いる。
く発明の目的〉 本発明は、例えばＧａＡｓ等の化合物半導体のバラクタ
ダイオードで特に良好な超階段接合を有するものを、容
易に再現性良く得られるようにしたものである。
〈発明の構成〉 以下、本発明に係る半導体装置の製造方法につき、図面
を参照して詳細に説明する。
第１図（ａ）乃至（ｆ）は本発明の一実施例である。
第１図（ａ　）において１は０＋のＱａ　Ａｓ基板、２
はエピタキシャル成長層で不純物密度はたとえば１Ｘ１
０　、ｃｍ　〜ｌＸ１０　ｃｍ　程度、厚さは０．２〜
１μｍ位である。このようなＱａ　Ａｓウェハにｎ形の
不純物としてたとえばＳ（イオウ）をイオン注入により
打込む。第１図（ｂ）の３はイオン注入層を示している
。
次にこのウェハをＡＳと共に石英管中に封入し、真空排
気後、酸水素バーナにより封じ切りをし、熱処理を行う
。（第１図（Ｃ）参照）４は表面に打ち込まれたＳがエ
ピタキシャル成長層の内部に拡散してできた領域である
。次に周知の方法によりブレーナ形のショットキーバリ
アを形成する。即ち第１図（ｄ　）に示すようにＳ！　
０２　、Ｓ　’　！　”　４等の絶縁物１０をプラズマ
ＣＶＤ法等により形成し、写真食刻により開孔する。
次に第１図（ｅ　）に示すようにｎ＋基板１に抵抗性接
触１５を形成する。ＡＵ　−Ｇｅ　（Ｇｅ１２重量％程
度のもの）を１０００Ａ真空蒸着した後、Ｈ２中４５０
０で１〜２分熱処理することにより良好な抵抗性接触が
できる。
最後に、第１図（ｆ）に示すように開孔されたウェハ表
面に、ショットキー電極となる金属としてＡＩ、Ｎｉ、
ｐｔ、Ａｕ、”ｌｉ等の金属を選択付着させることによ
りショットキー電極１６を形成する。
本発明の主旨は以上第１図（Ｃ）で説明したようにイオ
ン注入後、ＡＳの蒸気圧を印加しながら熱処理を行なう
ことにあり第２図（ａ　）、（ｂ）はその一実施例を示
す。
第２図（ａ）において３０は石英管でウェハ２１及びＡ
ｓ２２の収容部を有しているもの、１１．１２は熱処理
用の２ゾーンの電気炉を示していて、１１の部分はＡｓ
の蒸気圧制御用の電気炉で、１２はウェハの加熱をする
ための電気炉である。第２図（ｂ）は電気炉の温度分布
を示す図でＸ、はＡＳの部分、×、はウェハの部分に対
応しＴ１、Ｔ２はｘＩ、×２の部分の温度である。
一実施例としてはＴ、＝４９５℃、Ｔ２＝８００℃とし
て、３０分間熱処理を行なった。
印加するＡｓ圧をおおよそＰ＝２．６Ｘ１０−’８％Ｐ
（−？）　（Ｔｏｒｒ　）近辺とすれば、表面状態が良
好な結果が得られた。
ここでｋはボルツマン定数、王は絶対温度である。
第３図はこのようにして製作したバラクタダイオードの
Ｃ−■特性の一例を示すものである。ショットキー電極
としてはＮｉを用いているイオン注入はＳを加速電圧８
０ｋｅＶでドーズ吊として２　Ｘ　１０１３／ａｍ２打
込んでいる。横軸はバイアス電圧■ｂ１により拡散電位
Ｖｄ（約０．９ｅＶ）を引いた値である。Ｏバイアスで
８０ｐ　Ｆ、−５Ｖバイアスで８ｐＦとなっていて、容
量変化率は１０である。Ｃ−■特性より不純物密度分布
を計算したところＮ（Ｘ）＝ＮＩＡｆＬ（−８＞＋Ｎｂ
　という式によく合い、拡散長りは５００Ａ〜８００Ａ
程度となっていることが判明し、良好な超階段接合が形
成できた。
上記実施例において、ダイオードの製造方法はプレーナ
形に限らず、ビームリード形としでも良いし、材料もＧ
ａＡＳに限らずＩｎ　Ｐ、　Ｇａ　ｐ　、　Ｇａ１−、
ＸＡ　ｌ　ｘΔＳ等のｍ−ｖ族に限らｔ、Ｚｎ　Ｓｅ　
、Ｈ（＋、−、ＸｃｄχＴｅ　、Ｈｇ　ＴａのようなＩ
Ｉ−Ｖｌ族でも良い。
又打込むイオンはＳに限らず、Ｉ［［−Ｖ化合物半導体
の不純物原子となるものであればよいことは勿論である
。イオン注入後の熱処理の蒸気圧源にはＶ広原子のみで
はなく、Ｖ広原子を含む化合物を用いても良い。
イオン注入後の熱処理工程を第２図に示したような閉管
法によると、量、産性が悪い場合には、開管の装置に真
空排気装置をつけ、真空排気後にバルブで開管を閉じた
後に、Ａｓの圧力を加えて行なうこともできることは言
うまでもない不均一な不純物密度分布を得るために、イ
オン注入法を使用することは必ずしも必要ではなく、不
純物原子を含む絶縁物をエピタキシ１フル成長層上に形
成しても良いし、不純物を含む結晶、又は不純物を含む
多結晶を利用してもよいことは言うまでもない。
以上、バラクタダイオードに不均一な不純物密度分布と
して超階段接合を作る実施例を述べたが本発明はバラク
タダイオードに限らず、トランジスタ、負性抵抗ダイオ
ード等の化合物半導体装置の製造に応用できることは言
うまでもない。
〈発明の効果〉 以上説明してきたように、本発明の半導体装置の製造方
法は、イオン注入後の熱処理時に基板表面を８１０□　
、Ｓｉ３Ｎ４等の膜で覆う必要がないために工程が簡単
で、化合物半導体の成分の蒸気圧を印加しながら熱処理
をすると同時に熱処理時の時間を制御することにより所
望の不均一な不純物分布を容易にかつ再現性良く実現で
きるという非常に大きな利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ　）乃至（「）は本発明の一実施例、第２図
（ａ）乃び（ｂ）は本発明の熱処理工程を示した図、第
３図は本発明によるショットキーバリアダイオードのＣ
−■特性図である。 １・・・基板、２・・・エピタキシャル成長層、３・・
・イオン注入層、４・・・蒸気圧制御により熱処理され
た層 特許出願人 （Ｃ） （区　２ ／／　／２ 菖２図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）化合物半導体領域中に不均一な不純物密度分布を
    形成するために前記化合物半導体の主表面ないしはその
    一部に不純物を導入する際に、イオン注入法、拡散法若
    しくは不純物を含有した絶縁膜、結晶膜又は多結晶膜を
    薄くつける方法等により不純物層を前記化合物半導体領
    域に薄く形成した後に、化合物半導体の成分元素又は成
    分元素を含む化合物の少なくとも１つ以上の蒸気圧によ
    って満たされた雰囲気中で熱処理する工程を含むことを
    特徴とする不均一不純物密度分布を有する半導体装置の
    製造方法。
  2. （２）化合物半導体としてＱａ　ＡＳ　、加えるＡＳの
    圧力をおおよそ２　、６ｘ　１０−６ｅ／ｘｆ（−Ｔ「
    ）（Ｔｏｒｒ　）としたことを特徴とする特許の範囲第
    １項記載の不均一不純物密度分布を有する半導体装置の
    製造方法。
JP59107730A 1984-05-28 1984-05-28 不均一不純物密度分布を有する半導体装置の製造方法 Pending JPS60251631A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106367063A (zh) * 2016-08-10 2017-02-01 渤海大学 一种S掺杂SiO2微球及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4771010A (en) * 1986-11-21 1988-09-13 Xerox Corporation Energy beam induced layer disordering (EBILD)
US6759312B2 (en) * 2001-10-16 2004-07-06 The Regents Of The University Of California Co-implantation of group VI elements and N for formation of non-alloyed ohmic contacts for n-type semiconductors
US7253073B2 (en) * 2004-01-23 2007-08-07 International Business Machines Corporation Structure and method for hyper-abrupt junction varactors

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58112328A (ja) * 1982-10-20 1983-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4190486A (en) * 1973-10-04 1980-02-26 Hughes Aircraft Company Method for obtaining optically clear, high resistivity II-VI, III-V, and IV-VI compounds by heat treatment
JPS5850409B2 (ja) * 1976-04-20 1983-11-10 日本電気株式会社 砒化ガリウムエピタキシヤル薄層の製造方法
JPS577171A (en) * 1980-06-16 1982-01-14 Junichi Nishizawa Manufacture of znsepn junction
JPS577131A (en) * 1980-06-16 1982-01-14 Junichi Nishizawa Manufacture of p-n junction
DE3124572A1 (de) * 1981-06-23 1982-12-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur herstellung von schottky-dioden
DE3124817A1 (de) * 1981-06-24 1983-01-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Lumineszenzdiode mit hohem wirkungsgrad und hoher grenzfrequenz der modulierbarkeit
FR2525028A1 (fr) * 1982-04-09 1983-10-14 Chauffage Nouvelles Tech Procede de fabrication de transistors a effet de champ, en gaas, par implantations ioniques et transistors ainsi obtenus
DE3227263C2 (de) * 1982-07-21 1984-05-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur Herstellung einer planaren Avalanche-Fotodiode mit langwelliger Empfindlichkeitsgrenze über 1,3 μ
US4544417A (en) * 1983-05-27 1985-10-01 Westinghouse Electric Corp. Transient capless annealing process for the activation of ion implanted compound semiconductors
US4499656A (en) * 1983-08-15 1985-02-19 Sperry Corporation Deep mesa process for fabricating monolithic integrated Schottky barrier diode for millimeter wave mixers
US4559091A (en) * 1984-06-15 1985-12-17 Regents Of The University Of California Method for producing hyperabrupt doping profiles in semiconductors
US4576652A (en) * 1984-07-12 1986-03-18 International Business Machines Corporation Incoherent light annealing of gallium arsenide substrate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58112328A (ja) * 1982-10-20 1983-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106367063A (zh) * 2016-08-10 2017-02-01 渤海大学 一种S掺杂SiO2微球及其制备方法
CN106367063B (zh) * 2016-08-10 2022-02-22 渤海大学 一种S掺杂SiO2微球及其制备方法

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US4668306A (en) 1987-05-26

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