JPS62222633A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPS62222633A JPS62222633A JP61067639A JP6763986A JPS62222633A JP S62222633 A JPS62222633 A JP S62222633A JP 61067639 A JP61067639 A JP 61067639A JP 6763986 A JP6763986 A JP 6763986A JP S62222633 A JPS62222633 A JP S62222633A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
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-
- 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】
く利用分野〉
本発明は主としてＩ −Ｖ族化合物半導体素子の製造方
法に係り、特に基板加熱温度の低減化による半導体素子
の高品質化や原料の選択的分解による層間１面内組成制
師、ドープ量制御または面内選択蝕刻を可能とする半導
体素子の製造方法に関するものである。
法に係り、特に基板加熱温度の低減化による半導体素子
の高品質化や原料の選択的分解による層間１面内組成制
師、ドープ量制御または面内選択蝕刻を可能とする半導
体素子の製造方法に関するものである。
〈従来技術〉
１−Ｖ族化合物半導体の製造方法として、有機金属化合
物を用いた方法（例えば特公昭４９−４４７８８号）が
ある。この方法において、有機金属とＶ放水素化物の熱
分解法では特にＩｎＰ等の如くＰを含む化合物半導体の
形成時に、原料ガスのＰＨ，が分解されずに有機金属と
の間で（−１ｎＭｅＰＨ−）ｎのようなポリマーの中間
生成物が形成されることや、高温で成長した場合、Ｐが
脱離することなどの欠点があった。
物を用いた方法（例えば特公昭４９−４４７８８号）が
ある。この方法において、有機金属とＶ放水素化物の熱
分解法では特にＩｎＰ等の如くＰを含む化合物半導体の
形成時に、原料ガスのＰＨ，が分解されずに有機金属と
の間で（−１ｎＭｅＰＨ−）ｎのようなポリマーの中間
生成物が形成されることや、高温で成長した場合、Ｐが
脱離することなどの欠点があった。
これらの問題を解決するためにレーザ光を基板に照射す
ることが行なわれている（例えば特開昭５９−８７８１
４号）。これは有機金属やＰＨ３の分解エネルギーに等
しいかより大きなエネルギーの光を照射して分解を促進
することや、炭酸ガスレーザなどの赤外レーザ光の照射
によって成長温度を低減化することを期待したものであ
る。
ることが行なわれている（例えば特開昭５９−８７８１
４号）。これは有機金属やＰＨ３の分解エネルギーに等
しいかより大きなエネルギーの光を照射して分解を促進
することや、炭酸ガスレーザなどの赤外レーザ光の照射
によって成長温度を低減化することを期待したものであ
る。
しかしながら、レーザ光で原料ガスを分解する方法は原
料ガスの分解エネルギーが５〜６ｅＶと高いため、波長
が２００ ｎｍ以下のレーザ光源が必要であることや、
原料ガスの分解エネルギーに等しいエネルギーのレーザ
光を照射したときに最も効率よく分解が促進されるので
、実用上は波長を大幅に変化し得るレーザ光源が必須で
あることなど、非常な困難がある。また炭酸がスレーブ
の照射による成長温度の低減化は基板表面温度の上昇を
伴なうので、事実上低減化の効果がないといわれている
。
料ガスの分解エネルギーが５〜６ｅＶと高いため、波長
が２００ ｎｍ以下のレーザ光源が必要であることや、
原料ガスの分解エネルギーに等しいエネルギーのレーザ
光を照射したときに最も効率よく分解が促進されるので
、実用上は波長を大幅に変化し得るレーザ光源が必須で
あることなど、非常な困難がある。また炭酸がスレーブ
の照射による成長温度の低減化は基板表面温度の上昇を
伴なうので、事実上低減化の効果がないといわれている
。
このように、レーザ光の照射は末だ上述した問題の根本
的な解決とはなり得ていない。
的な解決とはなり得ていない。
一方、半導体膜の成長における上述の問題点の解決のみ
ならず材料ガスの面内での選択的な分解による選択成長
やエツチングガスを導入して選択的に蝕刻すること全レ
ーザ光照射によって行なうことが考えられているが、こ
の点でもレーザ光の倫向は大がかりな装置が必要であり
、問題点が多い。この選択成長８選択蝕刻に対しては、
レーザ光ではなく電子線を照射することも提案されてい
る（例えばＳ Ｍａｔｓｕｉ等、 Ｊｏｕｒ Ｖ’ａ
ｃ Ｓｃｉ＆ＴｅｃｈｎｖＩ １ ａ Ｊａｎ−Ｆ
ｅｂ（１９８６））。
ならず材料ガスの面内での選択的な分解による選択成長
やエツチングガスを導入して選択的に蝕刻すること全レ
ーザ光照射によって行なうことが考えられているが、こ
の点でもレーザ光の倫向は大がかりな装置が必要であり
、問題点が多い。この選択成長８選択蝕刻に対しては、
レーザ光ではなく電子線を照射することも提案されてい
る（例えばＳ Ｍａｔｓｕｉ等、 Ｊｏｕｒ Ｖ’ａ
ｃ Ｓｃｉ＆ＴｅｃｈｎｖＩ １ ａ Ｊａｎ−Ｆ
ｅｂ（１９８６））。
その概略構成？第３図に示す。図中、１は電子銃、２は
反応管、３は半導体基板、４は原料ガス入口、５は電子
線である。電子銃ｌによシミ子線５を半導体基板３に直
接照射する。原料ガスは入口４より反応管２に導入され
る。
反応管、３は半導体基板、４は原料ガス入口、５は電子
線である。電子銃ｌによシミ子線５を半導体基板３に直
接照射する。原料ガスは入口４より反応管２に導入され
る。
しかし、この構成において、電子線５を直接基板３上に
照射するためには数十ｅＶ以上に加速する必要があり、
このために電子線のエネルギーが数十ｅＶ以上となり、
原料ガスの分解エネルギーよりも十分に高くなるため、
原料ガスの選択的な分解を行なうことができず組成制御
が不可能になる。さらに上述のような高エネルギーの電
子線と基板に直接照射することによる衝撃は大きく、成
長層の高品位化が望めない場合もある。このように高エ
ネルギーの電子線を直接照射することには幾多の問題が
生じる。
照射するためには数十ｅＶ以上に加速する必要があり、
このために電子線のエネルギーが数十ｅＶ以上となり、
原料ガスの分解エネルギーよりも十分に高くなるため、
原料ガスの選択的な分解を行なうことができず組成制御
が不可能になる。さらに上述のような高エネルギーの電
子線と基板に直接照射することによる衝撃は大きく、成
長層の高品位化が望めない場合もある。このように高エ
ネルギーの電子線を直接照射することには幾多の問題が
生じる。
〈発明の目的〉
本発明は上述の問題点に鑑み、半導体の素子上（こｉ
−ｖ族化合物半導体素子の製造方法において成長膜の高
品位化及び面内選択成長もしくは面内選択蝕刻に対して
有効となる製造技術を提供することを目的とする。
−ｖ族化合物半導体素子の製造方法において成長膜の高
品位化及び面内選択成長もしくは面内選択蝕刻に対して
有効となる製造技術を提供することを目的とする。
〈発明の概要〉
上記目的を達成中るため、本発明は、原料ガス。
エツチングガスまたは原料分子を導入して半導体部材の
成長または蝕刻を行なうに際し、半導体基板に低エネル
ギーの電子線を照射して半導体素子を製作する。即ち、
本発明では電子線のエネルギー’を使って反応ガス、原
料分子の化学反応を行なわせるものである。
成長または蝕刻を行なうに際し、半導体基板に低エネル
ギーの電子線を照射して半導体素子を製作する。即ち、
本発明では電子線のエネルギー’を使って反応ガス、原
料分子の化学反応を行なわせるものである。
本発明によれば、基板加熱温度の低減化や、中間生成物
の生成防止１面内選択成長１選択蝕刻等を制御性良く行
なうことができる。
の生成防止１面内選択成長１選択蝕刻等を制御性良く行
なうことができる。
〈実施例〉
第１図は未発明の一実施例の説明Ｓこ供する半導体素子
製造装置の構成図である。
製造装置の構成図である。
電子銃１が上端に装着された反応管２の中央に半導体基
板３が配置され、反応管２の側方に反応ガス取入用の入
口４が開口している。電子銃ｌからは電子線５が直下の
基板３へ照射される。電子銃ｌの位置する反応管２内は
差動排気用の真空ポンプ６で真空にされ、基板３の位置
する反応管２内に対しピンホール７を境界として高真空
に保持されている。基板８直上の電子線５照射経路上に
は照射体８が介設されている。照射体８としては例えば
網目の細かい金属網が適当である。半導体基板３には直
流電源９より電位Ｖｓｕｂが印加されている。Ｖｓｕｂ
は電子銃１のフィラメントへの印加電位をＶｅｇとして
次式の関係により決定する。
板３が配置され、反応管２の側方に反応ガス取入用の入
口４が開口している。電子銃ｌからは電子線５が直下の
基板３へ照射される。電子銃ｌの位置する反応管２内は
差動排気用の真空ポンプ６で真空にされ、基板３の位置
する反応管２内に対しピンホール７を境界として高真空
に保持されている。基板８直上の電子線５照射経路上に
は照射体８が介設されている。照射体８としては例えば
網目の細かい金属網が適当である。半導体基板３には直
流電源９より電位Ｖｓｕｂが印加されている。Ｖｓｕｂ
は電子銃１のフィラメントへの印加電位をＶｅｇとして
次式の関係により決定する。
Ｖｓｕｂ−Ｖｅｇ −Ａ
ここに、Ａは基板３に照射すべき電子線エネルギーを与
える電位であり、一般にＯ〜５ｖの値である。
える電位であり、一般にＯ〜５ｖの値である。
電子銃１により電子線５を照射する場合は、Ｖｅｇを数
十７以上に設定しなければ十分な電子線電流を得ること
ができない。このため従来の方法では基板３に照射する
のに適当なエネルギーＡ ｅＶよりも十分に大きなエネ
ルギーＶｅｇｅＶをもって電子線５を照射することにな
り、反応ガスの選択分解等が不可能であった。しかしな
がら未実施例では基板３にＶｓｕｂの電位を与えている
ので、基板３に照射される電子線のエネルギーは電子銃
ｌのフィラメントの電位Ｖｅｇと基板３の電位Ｖｓｕｂ
との電位差Ｖｅｇ−Ｖｓｕｂに対応するエネルギー即ち
ＡｅＶとなる。Ｖｓｕｂは容易に変化できるので所望の
エネルギーの電子線５と容易に照射できる。さらにこの
場合、接地された電子線照射体８が基板３直上に設けら
れているので基板３を接地する従来の方法と同様に、電
子銃ｌより出射された電子線５を基板電位に影響される
ことなく容易に絞り込みあるいは偏向することができる
。
十７以上に設定しなければ十分な電子線電流を得ること
ができない。このため従来の方法では基板３に照射する
のに適当なエネルギーＡ ｅＶよりも十分に大きなエネ
ルギーＶｅｇｅＶをもって電子線５を照射することにな
り、反応ガスの選択分解等が不可能であった。しかしな
がら未実施例では基板３にＶｓｕｂの電位を与えている
ので、基板３に照射される電子線のエネルギーは電子銃
ｌのフィラメントの電位Ｖｅｇと基板３の電位Ｖｓｕｂ
との電位差Ｖｅｇ−Ｖｓｕｂに対応するエネルギー即ち
ＡｅＶとなる。Ｖｓｕｂは容易に変化できるので所望の
エネルギーの電子線５と容易に照射できる。さらにこの
場合、接地された電子線照射体８が基板３直上に設けら
れているので基板３を接地する従来の方法と同様に、電
子銃ｌより出射された電子線５を基板電位に影響される
ことなく容易に絞り込みあるいは偏向することができる
。
接地された照射体８を介してＶｓｕｂの電位の位加され
た基板３に電子銃ｌより電子線５を照射しながら反応ガ
ス人口４より原料ガス、エツチングガスまたは原料分子
を反応管２内へ導入することにより、半導体基板８上に
成長層を堆積するこことができ、また半導体基板３をエ
ツチングすることができる。この基板３を利用すること
により特性の均一な半導体素子が作製される。
た基板３に電子銃ｌより電子線５を照射しながら反応ガ
ス人口４より原料ガス、エツチングガスまたは原料分子
を反応管２内へ導入することにより、半導体基板８上に
成長層を堆積するこことができ、また半導体基板３をエ
ツチングすることができる。この基板３を利用すること
により特性の均一な半導体素子が作製される。
第２図は本発明の他の実施例の説明に供する半導体素子
製造装置の構成図である。第１図と同一符号は同様の構
成を示す。照射体８は薄層で２次電子放射効率の大きい
材料例えばＧａＡｓの蒸着膜とする。電子銃ｌより出射
された電子線５は電子線照射体８に入射される。このと
き電子、腺照射体８からは基板３側に透過した弾性散乱
電子線とともに大量の２次電子線が発生される。弾性散
乱電子線は入射電子線と同一のエネルギーを有するが、
電子線量は電子線照射体８内の非弾性散乱により十分小
さくなっている。一方、２次電子線量は一般に入射電子
線量の数十倍となっており、またそのエネルギーは数ｅ
Ｖと小さい。電子線照射体８には直流電源１０により電
位Ｖｔａが印加されている。Ｖｔａは、基板３に照射す
べき電子線エネルギーから２次電子のエネルギーを差し
引いた値とする。未実施例も先の実施例と同様にＶｔａ
は容易に変化することができるので、所望のエネルギー
の電子線を容易に照射できる。また、Ｖｔａは一般に０
−１０Ｖであり、Ｖｔａの電位は入射電子線にほとんど
影響？与えなＡｏ 〈発明の効果〉 未発明によれば、電子線照射により、光エネルギーを加
えることにより基板加熱を低減できること及び原料ガス
の選択的な分解ができることにより、高品質の成長膜が
得られる。また基板のエツチング（蝕刻）も可能となる
。従って、この成長膜あるいはエツチングされた基板を
利用することによって特性の良好な半導体素子を得るこ
とができる。
製造装置の構成図である。第１図と同一符号は同様の構
成を示す。照射体８は薄層で２次電子放射効率の大きい
材料例えばＧａＡｓの蒸着膜とする。電子銃ｌより出射
された電子線５は電子線照射体８に入射される。このと
き電子、腺照射体８からは基板３側に透過した弾性散乱
電子線とともに大量の２次電子線が発生される。弾性散
乱電子線は入射電子線と同一のエネルギーを有するが、
電子線量は電子線照射体８内の非弾性散乱により十分小
さくなっている。一方、２次電子線量は一般に入射電子
線量の数十倍となっており、またそのエネルギーは数ｅ
Ｖと小さい。電子線照射体８には直流電源１０により電
位Ｖｔａが印加されている。Ｖｔａは、基板３に照射す
べき電子線エネルギーから２次電子のエネルギーを差し
引いた値とする。未実施例も先の実施例と同様にＶｔａ
は容易に変化することができるので、所望のエネルギー
の電子線を容易に照射できる。また、Ｖｔａは一般に０
−１０Ｖであり、Ｖｔａの電位は入射電子線にほとんど
影響？与えなＡｏ 〈発明の効果〉 未発明によれば、電子線照射により、光エネルギーを加
えることにより基板加熱を低減できること及び原料ガス
の選択的な分解ができることにより、高品質の成長膜が
得られる。また基板のエツチング（蝕刻）も可能となる
。従って、この成長膜あるいはエツチングされた基板を
利用することによって特性の良好な半導体素子を得るこ
とができる。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明の一実施例の説明に
供する電子線照射機能を有する半導体素子の製造装置の
構成図である。第３図は従来の半導体製造装置の構成図
である。 １：電子銃、 ２：反応管、 ３：半導体基板。 ４ 原料ガス入口、 ５：電子線、 ６：真空ポンプ
、 ７：ピンホール、 ８：電子線照射体、９．１０：
直流電源。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）第１図 第３図
供する電子線照射機能を有する半導体素子の製造装置の
構成図である。第３図は従来の半導体製造装置の構成図
である。 １：電子銃、 ２：反応管、 ３：半導体基板。 ４ 原料ガス入口、 ５：電子線、 ６：真空ポンプ
、 ７：ピンホール、 ８：電子線照射体、９．１０：
直流電源。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）第１図 第３図
Claims (1)
- １、基板上に原料ガス、エッチングガスまたは原料分子
を導入し、前記基板上に堆積層を形成または前記基板を
蝕刻することにより半導体素子を作製する半導体素子の
製造方法において、前記基板に一定の電位を印加し、前
記基板の直上に前記基板とは異なる電位を印加した照射
体を配し、該照射体に電子線を照射して該照射体より放
出される二次電子線または該照射体を通過する電子線を
前記基板に照射することを特徴とする半導体素子の製造
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067639A JPS62222633A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 半導体素子の製造方法 |
| US07/027,735 US4842679A (en) | 1986-03-25 | 1987-03-19 | Method for the production of semiconductor devices |
| GB8706578A GB2190541B (en) | 1986-03-25 | 1987-03-19 | A method for the production of semiconductor devices |
| DE3745015A DE3745015C2 (de) | 1986-03-25 | 1987-03-23 | Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen |
| DE19873709448 DE3709448A1 (de) | 1986-03-25 | 1987-03-23 | Verfahren zur herstellung von halbleitern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067639A JPS62222633A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62222633A true JPS62222633A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13350767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61067639A Pending JPS62222633A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4842679A (ja) |
| JP (1) | JPS62222633A (ja) |
| DE (1) | DE3709448A1 (ja) |
| GB (1) | GB2190541B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016152359A (ja) * | 2015-02-18 | 2016-08-22 | 株式会社東芝 | 複合プロセス装置 |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| US5064681A (en) * | 1986-08-21 | 1991-11-12 | International Business Machines Corporation | Selective deposition process for physical vapor deposition |
| DE3926023A1 (de) * | 1988-09-06 | 1990-03-15 | Schott Glaswerke | Cvd-beschichtungsverfahren zur herstellung von schichten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US5032205A (en) * | 1989-05-05 | 1991-07-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Plasma etching apparatus with surface magnetic fields |
| US5869833A (en) * | 1997-01-16 | 1999-02-09 | Kla-Tencor Corporation | Electron beam dose control for scanning electron microscopy and critical dimension measurement instruments |
| DE10340147B4 (de) * | 2002-08-27 | 2014-04-10 | Kyocera Corp. | Trockenätzverfahren und Trockenätzvorrichtung |
| US7556741B2 (en) * | 2002-08-28 | 2009-07-07 | Kyocera Corporation | Method for producing a solar cell |
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