JPS6057634A - 表面保護膜形成方法 - Google Patents
表面保護膜形成方法Info
- Publication number
- JPS6057634A JPS6057634A JP58164229A JP16422983A JPS6057634A JP S6057634 A JPS6057634 A JP S6057634A JP 58164229 A JP58164229 A JP 58164229A JP 16422983 A JP16422983 A JP 16422983A JP S6057634 A JPS6057634 A JP S6057634A
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- JP
- Japan
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- protective film
- surface protective
- film
- sample
- gaas
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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】
本発明は半導体素子の表面偉訟膜や表面安定化膜に関す
るものである。
るものである。
シリコン半導体素子ではＣＶＤ法で形成される二酸化シ
リコン膜が極めて安定な表面保護膜として働くため高い
信頼性が得られている。一方、受光・発プしデバイスと
して最近、開発が盛んになっている化合物半導体ではこ
の様な信頼性の高い表面保護膜を得る事が難しく、半導
体レーザや受光素子の長寿命化を則る上で大きな課題と
なって〜゛た。例えばＡｌＧａＡｓ半導体レーザでは共
振器を形成する結晶端面がレーザ光によって酸化が促進
さね非発光再結合中＋Ｖ゛が徐々に増大する事により素
子劣化が起る。このため端面の酸化を防止するためアル
ミナ膜や二酸化シリコン膜で表面を保護する対策が講じ
られている。しかしこｔｌらの絶縁膜は通常スパッタ法
で形成されるため結晶表面層が損傷し、ここに非発光再
結合中心が発生する問題があった。この様な欠陥を導入
し易いスパンタ法に代るものとして陽極酸化法も検討さ
ｊている。
リコン膜が極めて安定な表面保護膜として働くため高い
信頼性が得られている。一方、受光・発プしデバイスと
して最近、開発が盛んになっている化合物半導体ではこ
の様な信頼性の高い表面保護膜を得る事が難しく、半導
体レーザや受光素子の長寿命化を則る上で大きな課題と
なって〜゛た。例えばＡｌＧａＡｓ半導体レーザでは共
振器を形成する結晶端面がレーザ光によって酸化が促進
さね非発光再結合中＋Ｖ゛が徐々に増大する事により素
子劣化が起る。このため端面の酸化を防止するためアル
ミナ膜や二酸化シリコン膜で表面を保護する対策が講じ
られている。しかしこｔｌらの絶縁膜は通常スパッタ法
で形成されるため結晶表面層が損傷し、ここに非発光再
結合中心が発生する問題があった。この様な欠陥を導入
し易いスパンタ法に代るものとして陽極酸化法も検討さ
ｊている。
この方法では結晶面にアルミニウムを蒸着した後、大気
中に取り出し電解液中に浸し試料に電圧を１４」本発明
はこの様な欠点を除去し、特に化合物半導体素子に適用
して信頼性の高い表面保護膜の形成法を提供するもので
高真空中で金属原子を付着せしめた後、反応性ガスに晒
すことにより、該付着金属を絶縁物に変化せしめる事を
特徴とする。
中に取り出し電解液中に浸し試料に電圧を１４」本発明
はこの様な欠点を除去し、特に化合物半導体素子に適用
して信頼性の高い表面保護膜の形成法を提供するもので
高真空中で金属原子を付着せしめた後、反応性ガスに晒
すことにより、該付着金属を絶縁物に変化せしめる事を
特徴とする。
この工程では必要に応じて化学変化を促進せしめるため
に試料を加熱する事も有効である。また本工程で形成す
る絶縁物の膜厚は数１０オングストローム程度とし、こ
の絶縁物形成工程に続いて第２の工程としてスパッタ法
等によりアルミナ膜を再形成して数１０００オングスト
ロ一ム程度の厚膜にしてもよい。この場合もスパッタに
よる損傷は第１の工程の絶縁物による保護により結晶中
には及ばないため、高信頼な保獲膜形成法として有効で
ある。
に試料を加熱する事も有効である。また本工程で形成す
る絶縁物の膜厚は数１０オングストローム程度とし、こ
の絶縁物形成工程に続いて第２の工程としてスパッタ法
等によりアルミナ膜を再形成して数１０００オングスト
ロ一ム程度の厚膜にしてもよい。この場合もスパッタに
よる損傷は第１の工程の絶縁物による保護により結晶中
には及ばないため、高信頼な保獲膜形成法として有効で
ある。
以下、本発明を実施例によって杯しく説明する。
適用した半導体は砒化ガリウム半導体であるが他の半導
体についても同様であることは云う一１′でもない。ま
た以下に示す実施例では反応性ガスとして、イオンスパ
ッタ銃工３および砒素分子線発生清浄な砒化ガリウム表
面を形成した。しかる後、アルミニウム金属蒸着セル１
５を用いて該清浄表面上に約５０人のアルミニウム薄膜
を形成した、この時、砒化ガリウムは５００℃の温度に
保持していた。しかる後、ゲートバルブ１６で分離され
ている絶縁化処理室１７へ試料を転送し反応ガス導入口
１８を通じて高純度酸素を導入した。酸素導入の際、試
料流度は５００℃に保持しておいた。それにより、砒化
ガリウム表面上に形成さねていた５０人のアルミニウム
金属は酸化アルミニウム（Ａｔ、 Ｏｓ ）に変化した
。上記の方法で形成されたＡｌ、０１は前述の如く、従
来のスパッタ法によって形成されるＡ ｌ ｔ ＯｓＫ
比べ半導体光面の損傷は無視できる。この事実は絶縁膜
／砒化ガリウム界面の界面準位密度の評価によって明ら
かにされた。第２図は容量−電圧特性からめた界面準位
密度である。図中の２１は従来のスパッタ法で砒化ガリ
ウム半導体上にＡ ｌ ｔ Ｏｓを形成した場合、２２
は本発明によって形成したＡＩｔｏｓの場合の界面準位
密度分布であるが、本発明によって界面準位密度が従来
ｆ）’ １０’ ” 〜１０’ ” ｃｒｎ−” ｅ
ｖ−’から〜１０１１ｃｒｎ″ｅＶ”−’に改善されて
いるのが明らかである。
体についても同様であることは云う一１′でもない。ま
た以下に示す実施例では反応性ガスとして、イオンスパ
ッタ銃工３および砒素分子線発生清浄な砒化ガリウム表
面を形成した。しかる後、アルミニウム金属蒸着セル１
５を用いて該清浄表面上に約５０人のアルミニウム薄膜
を形成した、この時、砒化ガリウムは５００℃の温度に
保持していた。しかる後、ゲートバルブ１６で分離され
ている絶縁化処理室１７へ試料を転送し反応ガス導入口
１８を通じて高純度酸素を導入した。酸素導入の際、試
料流度は５００℃に保持しておいた。それにより、砒化
ガリウム表面上に形成さねていた５０人のアルミニウム
金属は酸化アルミニウム（Ａｔ、 Ｏｓ ）に変化した
。上記の方法で形成されたＡｌ、０１は前述の如く、従
来のスパッタ法によって形成されるＡ ｌ ｔ ＯｓＫ
比べ半導体光面の損傷は無視できる。この事実は絶縁膜
／砒化ガリウム界面の界面準位密度の評価によって明ら
かにされた。第２図は容量−電圧特性からめた界面準位
密度である。図中の２１は従来のスパッタ法で砒化ガリ
ウム半導体上にＡ ｌ ｔ Ｏｓを形成した場合、２２
は本発明によって形成したＡＩｔｏｓの場合の界面準位
密度分布であるが、本発明によって界面準位密度が従来
ｆ）’ １０’ ” 〜１０’ ” ｃｒｎ−” ｅ
ｖ−’から〜１０１１ｃｒｎ″ｅＶ”−’に改善されて
いるのが明らかである。
上記実施例では、絶縁膜としてＡ ｌ ｔ Ｏｓの場合
について説明したが仲の絶縁膜の形成についても同様の
効果が得らＪまた。
について説明したが仲の絶縁膜の形成についても同様の
効果が得らＪまた。
以上のように本発明によりば界面損傷のない安定な表面
保護膜を炒成することが可能で従って半導体レーザや受
光素子の長寿命化を確立することが可能である。
保護膜を炒成することが可能で従って半導体レーザや受
光素子の長寿命化を確立することが可能である。
第１図は本発明に用いた装置の構成図で、１１は半導体
試料、１２は表面清浄化室、１３はイオンスパッタ銃、
１４は分子線発生セル、１５は金属蒸着セル、１６はゲ
ートバルブ、１７は絶縁化処理室、１８は反応ガス導入
口である。
試料、１２は表面清浄化室、１３はイオンスパッタ銃、
１４は分子線発生セル、１５は金属蒸着セル、１６はゲ
ートバルブ、１７は絶縁化処理室、１８は反応ガス導入
口である。
Claims (1)
- 結晶表面上に高真空中で金属原子を付着せしめた後、反
応性ガスに晒すことＫより、該付着金属を絶縁物に変化
せしめる工程を有する事を特徴とする表面保護膜形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58164229A JPS6057634A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 表面保護膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58164229A JPS6057634A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 表面保護膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057634A true JPS6057634A (ja) | 1985-04-03 |
Family
ID=15789122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58164229A Pending JPS6057634A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 表面保護膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057634A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0480926A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物絶縁膜の作製方法 |
| US6144057A (en) * | 1990-07-24 | 2000-11-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor memory device including a field effect transistor |
| US7335570B1 (en) | 1990-07-24 | 2008-02-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming insulating films, capacitances, and semiconductor devices |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415668A (en) * | 1975-06-30 | 1979-02-05 | Handotai Kenkyu Shinkokai | Method of producing semiconductor |
| JPS5796536A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Nec Corp | Forming method for semiconductor surface protective film |
| JPS5878430A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-12 | Nec Corp | 絶縁性保護膜の形成方法 |
-
1983
- 1983-09-08 JP JP58164229A patent/JPS6057634A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415668A (en) * | 1975-06-30 | 1979-02-05 | Handotai Kenkyu Shinkokai | Method of producing semiconductor |
| JPS5796536A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Nec Corp | Forming method for semiconductor surface protective film |
| JPS5878430A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-12 | Nec Corp | 絶縁性保護膜の形成方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0480926A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物絶縁膜の作製方法 |
| US6144057A (en) * | 1990-07-24 | 2000-11-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor memory device including a field effect transistor |
| US7335570B1 (en) | 1990-07-24 | 2008-02-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming insulating films, capacitances, and semiconductor devices |
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