JPS627866A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPS627866A JPS627866A JP14490085A JP14490085A JPS627866A JP S627866 A JPS627866 A JP S627866A JP 14490085 A JP14490085 A JP 14490085A JP 14490085 A JP14490085 A JP 14490085A JP S627866 A JPS627866 A JP S627866A
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- semiconductor
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70925—Cleaning, i.e. actively freeing apparatus from pollutants, e.g. using plasma cleaning
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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】
「発明の利用分野ｊ
本発明は、光化学反応により半導体表面を清浄にする方
法およびこの方法と光化学反応を利用した被膜形成工程
とを併用した方法により薄膜形成を実施する方法であっ
て、半導体の表面にプラズマの損傷を与えることなく、
ハロゲン元素を含有する非酸化物被膜または酸化物被膜
を形成することにより、バンシベイション膜、反射防止
膜等、ゲイト絶縁膜を形成せしめたＣＶＤ （気相反応
）方法に関する。
法およびこの方法と光化学反応を利用した被膜形成工程
とを併用した方法により薄膜形成を実施する方法であっ
て、半導体の表面にプラズマの損傷を与えることなく、
ハロゲン元素を含有する非酸化物被膜または酸化物被膜
を形成することにより、バンシベイション膜、反射防止
膜等、ゲイト絶縁膜を形成せしめたＣＶＤ （気相反応
）方法に関する。
ｒ従来技術」
気相反応による薄膜形成技術として、光エネルギにより
反応性気体を活性にさせる光ＣＶＤ法が知られている。
反応性気体を活性にさせる光ＣＶＤ法が知られている。
この方法は、従来の熱ＣＶＤ法またはプラズマＣｖＤ法
に比べ、（Ｌ温での被膜形成が可能であるに加えて、被
形成面に損傷を与えないという点で優れたものである。
に比べ、（Ｌ温での被膜形成が可能であるに加えて、被
形成面に損傷を与えないという点で優れたものである。
しかし、かかる光ＣＶＤ法においては、単に被膜形成を
行わんとするものであって、かかる被膜形成の前に光に
より活性化した励起状態の原子、例えば弗素または塩素
を利用して半導体の被膜表面を清浄にすることの試みは
皆無であった。
行わんとするものであって、かかる被膜形成の前に光に
より活性化した励起状態の原子、例えば弗素または塩素
を利用して半導体の被膜表面を清浄にすることの試みは
皆無であった。
他方、プラズマＣＶＤ法が知られている。この方法は５
０００人〜１μもの厚い膜厚の被膜形成を行い得るが、
下地の基板に損傷を与えてしまうことが知られている。
０００人〜１μもの厚い膜厚の被膜形成を行い得るが、
下地の基板に損傷を与えてしまうことが知られている。
このため、半導体装置特に■−Ｖ化合物のごとき半導体
自体がきわめて柔らかく、損傷を受けやすい材料にあっ
ては、プラズマにより活性水素を発生せしめ、この活性
水素による半導体表面の清浄化が試みられている。しか
しこの活性水素は大きな運動エネルギを有するため、被
形成面の損傷をも伴ってしまった。このためプラズマク
リーニング方法を■−■化合物に用いることは不可能で
あった。
自体がきわめて柔らかく、損傷を受けやすい材料にあっ
ては、プラズマにより活性水素を発生せしめ、この活性
水素による半導体表面の清浄化が試みられている。しか
しこの活性水素は大きな運動エネルギを有するため、被
形成面の損傷をも伴ってしまった。このためプラズマク
リーニング方法を■−■化合物に用いることは不可能で
あった。
ｒ問題を解決するための手段ｊ
本発明はこれらの問題を解決するため、■−■化合物半
導体またはシリコン半導体の表面に対し、ハロゲン化非
酸化物、例えば弗化窒素であるＮＦ２゜Ｎ２Ｆ４または
塩化窒素であるＮＣｌ５．ＮｚＣ１４またはハロゲン化
炭化物であるＣＦ：＋Ｂｒ、ＨｚＣｈ＋ＨＣＣｌ３＋Ｈ
ｚＣＣ１ｚさらに珪化物である５ｉｚＦ６＋５ｉＦａ、
ＨｚＳｉＦｚ、ＨｚＳｉ、Ｃ１ｚ等を光活性とし、活性
弗素または活性塩素を発生させた。同時に活性水素をも
併発させた。
導体またはシリコン半導体の表面に対し、ハロゲン化非
酸化物、例えば弗化窒素であるＮＦ２゜Ｎ２Ｆ４または
塩化窒素であるＮＣｌ５．ＮｚＣ１４またはハロゲン化
炭化物であるＣＦ：＋Ｂｒ、ＨｚＣｈ＋ＨＣＣｌ３＋Ｈ
ｚＣＣ１ｚさらに珪化物である５ｉｚＦ６＋５ｉＦａ、
ＨｚＳｉＦｚ、ＨｚＳｉ、Ｃ１ｚ等を光活性とし、活性
弗素または活性塩素を発生させた。同時に活性水素をも
併発させた。
即ち、
ＮＦｉ ＋ ｈν（１８５ｎｍ） −ＮＦｚ ＋
ＦＳｉＪ６＋ｈｊ’（１８５ｎｍ） −２ＳｉＦｚ ＋
２Ｆなる反応が知られる。このＦまたは２Ｆは活性弗
素である。そのため珪素半導体上の酸素と反応し、不本
意に形成されてしまっている酸化物、例えばＳｉＯ□と
、また同時に混入している水素とも反応し５ｉｆｔ
＋ ４Ｆ ＋ ４Ｈ５ｔＦ４＋ ２）１ｚ。
ＦＳｉＪ６＋ｈｊ’（１８５ｎｍ） −２ＳｉＦｚ ＋
２Ｆなる反応が知られる。このＦまたは２Ｆは活性弗
素である。そのため珪素半導体上の酸素と反応し、不本
意に形成されてしまっている酸化物、例えばＳｉＯ□と
、また同時に混入している水素とも反応し５ｉｆｔ
＋ ４Ｆ ＋ ４Ｈ５ｔＦ４＋ ２）１ｚ。
と還元反応をさせることができる。この結果、珪素半導
体の表面の酸化物を除去することが可能となる。
体の表面の酸化物を除去することが可能となる。
さらにこの光洗浄方法（フォトクリーニング）に加えて
、同一反応炉を大気圧に戻すことなく連続して、この工
程の後、弗素または塩素を含む酸化物被膜または炭化物
被膜を光ＣＶＤ法で形成した。
、同一反応炉を大気圧に戻すことなく連続して、この工
程の後、弗素または塩素を含む酸化物被膜または炭化物
被膜を光ＣＶＤ法で形成した。
さらにこの光ＣＶＤ法で形成した被膜の厚さが不十分の
場合は、同じ反応炉にてその上面にプラズマＣＶＤ法に
より第２の被膜を形成してもよい６「作用」 さらに本発明方法においては、珪素半導体においてその
表面の酸化物と反応して除去させ得る。
場合は、同じ反応炉にてその上面にプラズマＣＶＤ法に
より第２の被膜を形成してもよい６「作用」 さらに本発明方法においては、珪素半導体においてその
表面の酸化物と反応して除去させ得る。
さらにｍ−ｖ化合物半導体例えばＧａＡｓにおいて、自
然発生的に形成されるナチュラルオキサイドを除去し、
加えてこの活性水素は半導体中に局在するＧａまたＡｓ
の不対結合手と結合し、これを中和し得る。半導体の表
面の汚染を除去し、その表面に窒化物被膜、例えば窒化
珪素または窒化アルミニュームを気相（活性窒素Ｎ、Ｎ
ｌ＋’、ＮＨ２等−固相（ＧａＡｓ。
然発生的に形成されるナチュラルオキサイドを除去し、
加えてこの活性水素は半導体中に局在するＧａまたＡｓ
の不対結合手と結合し、これを中和し得る。半導体の表
面の汚染を除去し、その表面に窒化物被膜、例えば窒化
珪素または窒化アルミニュームを気相（活性窒素Ｎ、Ｎ
ｌ＋’、ＮＨ２等−固相（ＧａＡｓ。
ＧａＡｌＡｓ等）反応で１０〜５０人の厚さに形成し得
る。
る。
そのため、この被膜は気化しゃすいＡｓに対しマスク作
用（ブロッキング作用）を有するため、外部に砒素を放
出しない。また、これら窒化物被膜は、水、ナトリュー
ム等に対して十分なブロック作用を有し、ＧａＡｓ表面
を酸化して酸化砒素等の不安定な化合物を作ることがな
いという特長を有する。
用（ブロッキング作用）を有するため、外部に砒素を放
出しない。また、これら窒化物被膜は、水、ナトリュー
ム等に対して十分なブロック作用を有し、ＧａＡｓ表面
を酸化して酸化砒素等の不安定な化合物を作ることがな
いという特長を有する。
特にこのフォトクリーニングの後、同一反応炉にて連続
的（大気を導入することなく）光ＣＶＤ法により被膜を
２５０℃以下の温度（室温〜２５０℃好ましくは１００
〜２００℃）で形成させ得る。■−■化合物は３００℃
以上では結晶が損傷し、内部の接合が再拡散してしまう
。このため、２５０℃以下、好ましくは２００℃以下の
温度での形成がきわめて有効である。その結果、本発明
の光ＣＶＤ法で被膜形成をしている時、基板それ自体の
結晶構造に変化が生ずる等の欠点がないという特長を有
する。また珪素半導体においては同時にアルミニューム
等の電極が形成されていない限りにおいて、かかる温度
制限はない。一般に室温〜３５０℃の形成を主とする。
的（大気を導入することなく）光ＣＶＤ法により被膜を
２５０℃以下の温度（室温〜２５０℃好ましくは１００
〜２００℃）で形成させ得る。■−■化合物は３００℃
以上では結晶が損傷し、内部の接合が再拡散してしまう
。このため、２５０℃以下、好ましくは２００℃以下の
温度での形成がきわめて有効である。その結果、本発明
の光ＣＶＤ法で被膜形成をしている時、基板それ自体の
結晶構造に変化が生ずる等の欠点がないという特長を有
する。また珪素半導体においては同時にアルミニューム
等の電極が形成されていない限りにおいて、かかる温度
制限はない。一般に室温〜３５０℃の形成を主とする。
「実施例Ｊ
以下に本発明を第１図に従って記す。
第１図はＧａＡｓ単結晶半導体（１）が設けられている
。
。
この基板に対し、第２図に示すフォトクリーニング装置
および光ＣｖＤ装置によりこの半導体の表面を清浄化（
（３）の除去）し、さらにその上面に窒化物薄膜（４）
を形成した。
および光ＣｖＤ装置によりこの半導体の表面を清浄化（
（３）の除去）し、さらにその上面に窒化物薄膜（４）
を形成した。
第２図に示すフォトクリーニング光ＣＶＤ装置の概要を
以下に示す。
以下に示す。
被形成面を有する基板（１）はホルダ（１°）に保持さ
れ、反応室（２０）内のハロゲンヒータ（３２） （上
面を水冷（３１））に近接して設けられている。反応室
（２０） 、紫外光源が配設された光源室（３５）及び
ヒータ（３）が配設された加熱室（１１）は、それぞれ
の圧力を１０ｔｏｒｒ以下の概略同一の真空度に保持し
た。
れ、反応室（２０）内のハロゲンヒータ（３２） （上
面を水冷（３１））に近接して設けられている。反応室
（２０） 、紫外光源が配設された光源室（３５）及び
ヒータ（３）が配設された加熱室（１１）は、それぞれ
の圧力を１０ｔｏｒｒ以下の概略同一の真空度に保持し
た。
このために反応に支障のない気体（窒素、アルゴンまた
は水素）を（２８）より（１２）に供給し、または（１
２’）より排気することにより成就した。また、透光性
遮蔽板である合成石英窓（１０）により、光源室（３５
）と反応室（２０）とが仕切られている。この窓（１０
）の上側にはノズル（１４）が設けられ、アンモニア（
ＮＨ３）、弗化窒素（ＮＦ３）とシラン（Ｓｉｎｇ２１
１．、 ｎ≧２）、メチルアルミニューム（＾ｌ （Ｃ
Ｈ３） 、）との混合気体が供給される。
は水素）を（２８）より（１２）に供給し、または（１
２’）より排気することにより成就した。また、透光性
遮蔽板である合成石英窓（１０）により、光源室（３５
）と反応室（２０）とが仕切られている。この窓（１０
）の上側にはノズル（１４）が設けられ、アンモニア（
ＮＨ３）、弗化窒素（ＮＦ３）とシラン（Ｓｉｎｇ２１
１．、 ｎ≧２）、メチルアルミニューム（＾ｌ （Ｃ
Ｈ３） 、）との混合気体が供給される。
光源室の排気に際し逆流による反応性気体の光源室まで
の混入防止のためヒータ（２９）を配設した。
の混入防止のためヒータ（２９）を配設した。
これにより反応性気体のうちの分解後固体となる成分を
トラップし気体のみの進入とさせた。
トラップし気体のみの進入とさせた。
移動に関し、圧力差が生じないようにしたロード・ロッ
ク方式を用いた。まず、予備室（３４）にて基板（１）
、ホルダ（１゛）を挿入・配設し、真空引きをした後、
ゲート弁（３６）を開とし、反応室（２０）に移し、ま
たゲート弁（３６）を閉として、反応室（２０） 。
ク方式を用いた。まず、予備室（３４）にて基板（１）
、ホルダ（１゛）を挿入・配設し、真空引きをした後、
ゲート弁（３６）を開とし、反応室（２０）に移し、ま
たゲート弁（３６）を閉として、反応室（２０） 。
予備室（３４）を互いに仕切った。ドーピング系（７）
はバルブ（２２） 、流量計（２１）よりなり、反応後
固体生成物を形成させる反応性気体は（２３） 、 （
２４）より、また、反応後気体生成物は（２５） 、
（２６）より反応室（２）へ供給させた。フォトクリー
ニングには（２５）より、弗化窒素をさらに（２６）よ
りアンモニアを導入した。
はバルブ（２２） 、流量計（２１）よりなり、反応後
固体生成物を形成させる反応性気体は（２３） 、 （
２４）より、また、反応後気体生成物は（２５） 、
（２６）より反応室（２）へ供給させた。フォトクリー
ニングには（２５）より、弗化窒素をさらに（２６）よ
りアンモニアを導入した。
その結果、活性弗素、活性水素および活性窒素物が同時
に形成され、これらにより半導体表面を清浄化した。
に形成され、これらにより半導体表面を清浄化した。
光ＣＶＤ法はこれらに加えて５ｉｎＨｚｎ＋ｚ（ｎ≧２
）を（２３）より供給した。反応室の圧力制御は、コン
トロールバルブ（１７）を経てターボ分子ポンプ（大阪
真空製ＰＧ５５０を使用） （１８） 、ロータリーポ
ンプ（１９）を経て排気させた。
）を（２３）より供給した。反応室の圧力制御は、コン
トロールバルブ（１７）を経てターボ分子ポンプ（大阪
真空製ＰＧ５５０を使用） （１８） 、ロータリーポ
ンプ（１９）を経て排気させた。
排気系（８）はコック（２０）により予備室を真空引き
をする際はそちら側を開とし、反応室側を閉とする。ま
た反応室を真空引きする際は反応室を開とし、予備室側
を閉とした。
をする際はそちら側を開とし、反応室側を閉とする。ま
た反応室を真空引きする際は反応室を開とし、予備室側
を閉とした。
かくして基板を反応室に図示の如く挿着した。
この反応室の真空度は１０−’ｔｏｒｒ以下とした。こ
の後（２８）より窒素を導入しさらに反応性気体を（７
）より反応室に導入して被膜形成を行った。
の後（２８）より窒素を導入しさらに反応性気体を（７
）より反応室に導入して被膜形成を行った。
反応用光源は低圧水銀灯（９）とし、水冷（３１’）を
設けた。その紫外光源は、合成石英製低圧水銀灯（１８
５ｎｍ、 ２５４ｎｍの波長を発光する発光長４０ｃｍ
、照射強度２０ｍＷ／ｃｍ２．ランプ電力４０−）ラン
プ数１６本である。
設けた。その紫外光源は、合成石英製低圧水銀灯（１８
５ｎｍ、 ２５４ｎｍの波長を発光する発光長４０ｃｍ
、照射強度２０ｍＷ／ｃｍ２．ランプ電力４０−）ラン
プ数１６本である。
この紫外光は、透光性遮蔽板である石英（１０）を経て
反応室（２０）の基板（１）の被形成面上を照射する。
反応室（２０）の基板（１）の被形成面上を照射する。
ヒータ（３２）は反応室の上側に位置した「ディポジッ
ション・アップ」方式とし、フレークが被形成面に付着
してピンホールの原因を作ることを避けた。
ション・アップ」方式とし、フレークが被形成面に付着
してピンホールの原因を作ることを避けた。
紫外光源も真空下に保持された光源室と反応室とを囲ん
だステンレス容器内に真空に保持されている。このため
、図面の場合の被形成有効面積は３０ｃｍ Ｘ ３０ｃ
ｍであり、直径５インチの基板（１）４枚がホルダ（１
゛）に配設され得る構成とし、基板の温度はハロゲンヒ
ータ（３２）により加熱し、室温〜５００℃までの所定
の温度（室温〜２５０℃）とした。
だステンレス容器内に真空に保持されている。このため
、図面の場合の被形成有効面積は３０ｃｍ Ｘ ３０ｃ
ｍであり、直径５インチの基板（１）４枚がホルダ（１
゛）に配設され得る構成とし、基板の温度はハロゲンヒ
ータ（３２）により加熱し、室温〜５００℃までの所定
の温度（室温〜２５０℃）とした。
さらに、本発明による具体例を以下の実験例１〜２に示
す。
す。
実験例１・・・・・ＧａＡｓ基板上のシリコン窒化膜の
形成例 前記したＮ”Ｐｒ型のＧａＡｓ単結晶半導体を基板（１
）として用いた。
形成例 前記したＮ”Ｐｒ型のＧａＡｓ単結晶半導体を基板（１
）として用いた。
即ちＰ＋型のＧａＡｓ基板上にＰ型半導体を約５μの厚
さにエピタキシアル成長させた。さらに１０００〜２０
００人の厚さにＮ＋層をエピタキシアル成長させた。
さにエピタキシアル成長させた。さらに１０００〜２０
００人の厚さにＮ＋層をエピタキシアル成長させた。
この基板は光電変換装置として有効である。さらにこの
上に金を真空蒸着法により３０００人の厚さに形成させ
、電極（２）とした。するとこの電極以外の半導体上に
は酸化物等の汚物（３）が存在する。
上に金を真空蒸着法により３０００人の厚さに形成させ
、電極（２）とした。するとこの電極以外の半導体上に
は酸化物等の汚物（３）が存在する。
この１つのセルの真性の面積は０．２５ｃｍ”（５ｍｍ
口）である。
口）である。
この後この基板を反応室に封入し、１５０℃に加熱゛し
弗化窒素を（２５）より３０ｃｃ／分（圧力３ｔｏｒｒ
）８人した。さらに（２６）よりアンモニアを３０ｃｃ
／分導入した。するとこの弗化窒素及びアンモニアは１
８５ｎｍの紫外光により分解した活性弗素（Ｆ）および
活性水素（Ｈ）を放出する。この（Ｐ） 、 （Ｈ）に
よりＧａＡｓの表面の酸化物（３）を約３０分クリーニ
ングさせ除去した。同時に発生する活性窒化物（ＮＦ、
ＮＦｚ、 ＮＨ。
弗化窒素を（２５）より３０ｃｃ／分（圧力３ｔｏｒｒ
）８人した。さらに（２６）よりアンモニアを３０ｃｃ
／分導入した。するとこの弗化窒素及びアンモニアは１
８５ｎｍの紫外光により分解した活性弗素（Ｆ）および
活性水素（Ｈ）を放出する。この（Ｐ） 、 （Ｈ）に
よりＧａＡｓの表面の酸化物（３）を約３０分クリーニ
ングさせ除去した。同時に発生する活性窒化物（ＮＦ、
ＮＦｚ、 ＮＨ。
ＮＨｚ）により表面を若干（５〜５０人）窒化させ得る
。
。
さらにこの工程の後、同一反応炉中に反応性気体として
弗化窒素を（２５）より３０ｃｃ／分、アンモニアを（
２６）より３０ｃｃ／分、ジシランを（２３）より８ｃ
ｃ／分、窒素を（２４）より３０ｃｃ／分で供給し、基
板温度１００℃とした。基板は直径２インチのウェハ５
枚とした。反応室（２）内圧力は３．Ｑ ｔｏｒｒとし
た。
弗化窒素を（２５）より３０ｃｃ／分、アンモニアを（
２６）より３０ｃｃ／分、ジシランを（２３）より８ｃ
ｃ／分、窒素を（２４）より３０ｃｃ／分で供給し、基
板温度１００℃とした。基板は直径２インチのウェハ５
枚とした。反応室（２）内圧力は３．Ｑ ｔｏｒｒとし
た。
５０分の反応で７５０人の膜厚の弗素を１原子％以下例
えば０．１原子χ程度を含有して窒化珪素膜（４）が形
成された。その被膜形成速度は１６人／分であった。得
られた特性は以下の通りである。
えば０．１原子χ程度を含有して窒化珪素膜（４）が形
成された。その被膜形成速度は１６人／分であった。得
られた特性は以下の通りである。
面積 ０．２５ｃｍｚ
開放電圧 ０．９４０Ｖ
短絡電流 ２５．６ｍＡ／ｃｍ”
曲線因子 ０．７８
変換効率 １８．７６％
もし本発明の光ＣＶＤ法を行わないプラズマＣＶＤ法の
みにおいては、変換効率は８χ程度しか得られない。そ
のため、反射防止膜をまったく形成しない場合の変換効
率１３％よりはるかに小さくなってしまい、ＧａＡｓ化
合物半導体においてその表面を光ｃｖｎ法を用いた窒化
珪素膜で形成することの有効性が明らかになった。さら
にこのフォトクリーニングを行わず、いわゆるフォトＣ
ｖＤのみにおいては効率は１５．２％が得られ、フォト
クリーニングにより表面でのキャリアの再結合中心の発
生を防止し得ることがわかった。
みにおいては、変換効率は８χ程度しか得られない。そ
のため、反射防止膜をまったく形成しない場合の変換効
率１３％よりはるかに小さくなってしまい、ＧａＡｓ化
合物半導体においてその表面を光ｃｖｎ法を用いた窒化
珪素膜で形成することの有効性が明らかになった。さら
にこのフォトクリーニングを行わず、いわゆるフォトＣ
ｖＤのみにおいては効率は１５．２％が得られ、フォト
クリーニングにより表面でのキャリアの再結合中心の発
生を防止し得ることがわかった。
実験例２・・酸化珪素膜の形成例
実験例１と同様にＨ２ＣＦ２を３０ｃｃ／分で琢太し、
さらに水素のキャリアガス（３０ｃｃ／分）を導入して
３０分間３００℃でフォトクリーニングを行った。そし
て、シリコン半導体表面の酸化物を除去した。
さらに水素のキャリアガス（３０ｃｃ／分）を導入して
３０分間３００℃でフォトクリーニングを行った。そし
て、シリコン半導体表面の酸化物を除去した。
更にこの後この反応系に対しＮ、ＯとＳｉＨ４とを（２
３）（２４）より、キャリアガスの窒素を（２７）より
供給した。被形成面に２７００人の膜厚を６０分間のデ
ィボジソションで形成させることができた。この被膜中
の赤外線スペクトル中にはＳｉＦの結合を１原子％以下
の量を含有して有していた。このため膜中に弗化物が混
入している。これは後工程においてナトリューム等の汚
染に対し十分なブロッキングになる可能性を示唆する。
３）（２４）より、キャリアガスの窒素を（２７）より
供給した。被形成面に２７００人の膜厚を６０分間のデ
ィボジソションで形成させることができた。この被膜中
の赤外線スペクトル中にはＳｉＦの結合を１原子％以下
の量を含有して有していた。このため膜中に弗化物が混
入している。これは後工程においてナトリューム等の汚
染に対し十分なブロッキングになる可能性を示唆する。
反応性気体として１１□５ｉＣ１ｚを用いると、同時に
塩素が含有していた。即ち、被膜中にハロゲン元素を同
時に混入させ、これらによりナトリュームイオンの中和
化を行い、クリーンオキサイドを３５０℃以下の低温で
作り得る。
塩素が含有していた。即ち、被膜中にハロゲン元素を同
時に混入させ、これらによりナトリュームイオンの中和
化を行い、クリーンオキサイドを３５０℃以下の低温で
作り得る。
この場合、酸化珪素（Ｓｉ（ｈ）のエネルギバンド巾が
８ｅＶを有するため、たとえ窓（第２図（１０））に形
成されても紫外光のブロッキング層とならず、反射防止
膜に必要な膜厚を光ＣＶＤ法のみで形成させることが可
能となった。
８ｅＶを有するため、たとえ窓（第２図（１０））に形
成されても紫外光のブロッキング層とならず、反射防止
膜に必要な膜厚を光ＣＶＤ法のみで形成させることが可
能となった。
ここにＰＲ＋またはＢＪｂを同時に混入し、リンガラス
またはホウ素ガラスとすることができる。
またはホウ素ガラスとすることができる。
ＡＩＮを形成した場合、変換効率は１８．１χ（ＡＭｌ
１００ｍＷ／ｃｍ”） （開放電圧０．９１Ｖ、短絡
電流２３．０ｍ＾／ｃｍ”、曲線因子０．７８）を得る
ことができ、窒化珪素と殆ど同じ特性を得ることができ
た。
１００ｍＷ／ｃｍ”） （開放電圧０．９１Ｖ、短絡
電流２３．０ｍ＾／ｃｍ”、曲線因子０．７８）を得る
ことができ、窒化珪素と殆ど同じ特性を得ることができ
た。
「効果ｊ
本発明は、以上の説明より明らかなごとく、大面積の基
板上に被膜を形成するにあたり、被形成面の損傷をなく
して任意の厚さの被膜作製を同じ反応室を用いて成就さ
せることができた。加えて半導体素子の表面のフォトク
リーニングによりバフチ間の再現性を向上できる。この
フォトクリーニングに関し、半導体の表面を活性弗素ま
たは塩素のみでなく、弗素または塩素に加えて活性水素
をも同時に混合することによりクリーニングを行い、酸
化物、汚物の除去を行ってもよい。そしてこの清浄化し
た半導体に被膜を光ＣＶＤ法により形成し、この半導体
上が再び汚染されることを除いた。半導体装置として光
電変換装置、ＭＥＳ、ＦＥＴ（電界効果半導体装置）、
ｓｉ、素子（スーパーラティス素子） 、 Ｉ（ＥＭＴ
素子とし得る。さらに、その他半導体レーザまたはＭＯ
Ｓ型集積回路（Ｓｔを使用）または光集積回路（ＧａＡ
ｓ等のＩ［−Ｖ化合物を使用）に対しても本発明は有効
である。
板上に被膜を形成するにあたり、被形成面の損傷をなく
して任意の厚さの被膜作製を同じ反応室を用いて成就さ
せることができた。加えて半導体素子の表面のフォトク
リーニングによりバフチ間の再現性を向上できる。この
フォトクリーニングに関し、半導体の表面を活性弗素ま
たは塩素のみでなく、弗素または塩素に加えて活性水素
をも同時に混合することによりクリーニングを行い、酸
化物、汚物の除去を行ってもよい。そしてこの清浄化し
た半導体に被膜を光ＣＶＤ法により形成し、この半導体
上が再び汚染されることを除いた。半導体装置として光
電変換装置、ＭＥＳ、ＦＥＴ（電界効果半導体装置）、
ｓｉ、素子（スーパーラティス素子） 、 Ｉ（ＥＭＴ
素子とし得る。さらに、その他半導体レーザまたはＭＯ
Ｓ型集積回路（Ｓｔを使用）または光集積回路（ＧａＡ
ｓ等のＩ［−Ｖ化合物を使用）に対しても本発明は有効
である。
また光源として低圧水銀灯ではなくエキシマレーザ（波
長１００〜４００ｎｍ） 、アルゴンレーザ、窒素レー
ザ等を用いてもよいことはいうまでもない。
長１００〜４００ｎｍ） 、アルゴンレーザ、窒素レー
ザ等を用いてもよいことはいうまでもない。
本発明において、■−■化合物としてＧａＡｓでな（、
ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ等他のｍ−ｖ化合物半“
導体であっても同様に有効である。
ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ等他のｍ−ｖ化合物半“
導体であっても同様に有効である。
本発明方法において、非酸化物気体としてＮＦ、。
５ｉｚＦ６．ＨｚＳｉＣｌｚ、ＨｚＣＣＩ２等を用いた
。しかしこれらと水素、ヘリューム、窒素またはアルゴ
ンとの混合気体であってもよい。
。しかしこれらと水素、ヘリューム、窒素またはアルゴ
ンとの混合気体であってもよい。
本発明において、被膜としてＳｉＨ４とＮ２０とによる
ＳｉＯ□、５ｉＪｂとＮＨ，ｌによる５ｉＪ４を示した
。しかしＡｌ （ＣＨ３） ：ｌとＮＨ３とによるＡＩ
Ｎ、Ｇａ（ＣＨｔ）３とＮＨ３によるＧａＮ、Ｇａ（Ｃ
Ｈｚ）ｓとＰＨ，Ｉ とによるＧａＰ、 ＡＩ （ＣＨ
ｔ） ３とＰＨｚ とによるＡＩＰ、ＳｉｇＦ６ とＮ
Ｈｚ とによるＳｉ３Ｎ４゜ＳｉＨ４とＮＨ＋ とによ
る５ｉＪ４，５ｉＦａと０□とによる５ｔＯｚ＋５ｊｚ
Ｆａ と０２とによる５ｉＯｚ＋ Ｓｉｇｎ とＮｏま
たはＮ（ｈ とによる５ｔＯｚまたはこれらにリン、ホ
ウ素を添加したものも同様にハロゲン元素が添加された
窒化物または酸化物としてフォトＣＶＤ法により作るこ
とが可能である。
ＳｉＯ□、５ｉＪｂとＮＨ，ｌによる５ｉＪ４を示した
。しかしＡｌ （ＣＨ３） ：ｌとＮＨ３とによるＡＩ
Ｎ、Ｇａ（ＣＨｔ）３とＮＨ３によるＧａＮ、Ｇａ（Ｃ
Ｈｚ）ｓとＰＨ，Ｉ とによるＧａＰ、 ＡＩ （ＣＨ
ｔ） ３とＰＨｚ とによるＡＩＰ、ＳｉｇＦ６ とＮ
Ｈｚ とによるＳｉ３Ｎ４゜ＳｉＨ４とＮＨ＋ とによ
る５ｉＪ４，５ｉＦａと０□とによる５ｔＯｚ＋５ｊｚ
Ｆａ と０２とによる５ｉＯｚ＋ Ｓｉｇｎ とＮｏま
たはＮ（ｈ とによる５ｔＯｚまたはこれらにリン、ホ
ウ素を添加したものも同様にハロゲン元素が添加された
窒化物または酸化物としてフォトＣＶＤ法により作るこ
とが可能である。
第１図は本発明方法を用いた半導体装置を示す。
第２図は本発明のフォトクリーニングおよび光ＣＶＯ装
置を示す。
置を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に光化学反応を伴ってハロゲン化非酸
化物を分解せしめた後、発生した活性ハロゲン元素を前
記基板表面にさらすことにより前記基板表面を清浄にす
ることを特徴とする薄膜形成方法。 ２、半導体基板上に光化学反応を伴って被形成面上にハ
ロゲン化非酸化物を分解せしめた後、発生した活性ハロ
ゲン元素を前記基板表面にさらすことにより前記基板表
面を清浄にせしめる工程と、該工程の後、前記基板上に
薄膜を形成させる工程とを有することを特徴とする薄膜
形成方法。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、ハロ
ゲン化非酸化物は弗化窒素（ＮＦ＿３、Ｎ＿２Ｆ＿４等
）または塩化窒素（ＮＣｌ＿３、Ｎ＿２Ｃｌ＿４等）よ
りなることを特徴とする薄膜形成方法。 ４、特許請求の範囲第２項において、薄膜はハロゲン元
素を含有する窒化珪素または酸化珪素を室温〜３５０℃
の温度範囲で形成することを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144900A JP2593642B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 半導体装置およびその作製方法 |
| DE8686904352T DE3679299D1 (de) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Verfahren zur bildung eines duennschichtfilms. |
| US07/357,644 US4987008A (en) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Thin film formation method |
| EP86904352A EP0227839B1 (en) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Method of forming a thin film |
| PCT/JP1986/000328 WO1987000346A1 (en) | 1985-07-02 | 1986-06-27 | Method of forming a thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144900A JP2593642B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 半導体装置およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627866A true JPS627866A (ja) | 1987-01-14 |
| JP2593642B2 JP2593642B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=15372925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60144900A Expired - Lifetime JP2593642B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 半導体装置およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593642B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02106253U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | ||
| US5880029A (en) * | 1996-12-27 | 1999-03-09 | Motorola, Inc. | Method of passivating semiconductor devices and the passivated devices |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56124437A (en) * | 1980-03-07 | 1981-09-30 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Gas phase chemical reaction apparatus |
| JPS6037127A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP60144900A patent/JP2593642B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56124437A (en) * | 1980-03-07 | 1981-09-30 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Gas phase chemical reaction apparatus |
| JPS6037127A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02106253U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | ||
| US5880029A (en) * | 1996-12-27 | 1999-03-09 | Motorola, Inc. | Method of passivating semiconductor devices and the passivated devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2593642B2 (ja) | 1997-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |