JPS63175431A - ホウケイ酸ガラスを有する半導体装置の製造方法 - Google Patents

ホウケイ酸ガラスを有する半導体装置の製造方法

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JPS63175431A JP62323052A JP32305287A JPS63175431A JP S63175431 A JPS63175431 A JP S63175431A JP 62323052 A JP62323052 A JP 62323052A JP 32305287 A JP32305287 A JP 32305287A JP S63175431 A JPS63175431 A JP S63175431A
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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】 本発明は製造工程中において特定のガラスを使用する半
導体装置の製造方法およびこのような方法により製造さ
れた装置に関する。
半導体装置を製造する場合、表面保護およびパターン形
成用のキャツピング層またはいろいろなドーピング工程
のアニーリングにおけるバリヤとしてのキャツピング層
が要求されることがしばしばある。そのような表面層は
製造工程中においておよび完成装置にとって有用なもの
である。そのような層の要件は特定の製造工程、原料等
によりかなり異なる。通常、拡散バリヤとしての接着性
、安定性（特に湿気に対して）、および有効性が主とし
て重要である。また、装置の製造中に、または装置のそ
の後の使用の潔、高い温度を用いる場合、高温における
安定性、接着性等も考慮すべきである。さらに、いくつ
かの用途および製造工程によっては、保護層が赤外線、
可視光線、紫外線、Ｘ線およびガンマ線のような放射線
を少なくとも部分的に透過させることが有益である。ま
た、ガラス層によって加えられる応力条件は、特に不純
物を含む半導体化合物の熱処理を伴う場合、種々のガラ
ス層の用途を制限する。
主に光通信システムおよび特定の表示システムの開発の
ために、光学装置は次第に重要なものとなってきている
。、これらの開発のために、半導体光学装置を含めた様
々な光学装置が次第に重要なものとなってきており、こ
のためこのような装置を製造する経済的且つ有効な技術
が強く望まわている。半導体光学装置を含めた光学装置
上で好適に使用できる被膜は大変望ましいものである。
そのような被膜は安定で、湿度、化学物質等のような通
常の大気物質によって影響されず、接着性があり、且つ
装置を製造するのに用いる温度または装置の使用中に用
いる温度に耐えることができなければならない。
多くの装置において、被膜はまた種々のスペクトル部分
で透過性でなければならない。光学装置をカプセル化す
るために被膜を用いる場合、この被膜はこれら装置を作
動させる放射スペクトル部分を透過させなければならな
い。例示的な光学装置としては発光ダイオード、レーザ
および光学検出器がある。これら被膜はアニール工程お
よび他の様々な加熱工程において拡散マスクまたはキャ
ツピング層として、並びに不活性化するために使用する
ことがしばしばある。この場合、上記層は半導体材料が
ガラス層を通過して拡散することを防止するものでなけ
ればならず、またはドーピング材がガラス層を通過して
拡散することを防止するものでなければならない。また
、ガラス層の熱膨張特性が熱処理工程において重要な役
割を演じることもしばしばある。
ここで注意すべきことは、「光」という用語は広い意味
で用いられ可視放射線に限定されない、ということであ
る。光放射という用語はあらゆる放射のことであり、光
放射としては赤外線放射、紫外線放射、Ｘ線およびガン
マ線放射等がある。
装置を製造する場合、放射線を透過させる保護層を用い
ることは有益である。例えば、装置の製造中または装置
製造中の様々な段階において保護層の下面を監視するの
に都合のよいことがある。
代表的な半導体光学装置は次のようないろいろな参考文
献に述べられている： エイ・エイ・バー７（八、　Ａ、　Ｂｅｒｇｈ）および
ビー・ジェー・ディージ（Ｐ、　Ｊ、　Ｄｅａｎ）　、
ライト・エミッティング・ダイオーズ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅ
ｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｓ）　、タラレンデン・プレ
ス（ＣｌａｒｅｎｄｅｎＰｒｅｓｓ）、１９７６　；　
　シー・エッチ・ゴーフ（ｃ．Ｈ，Ｇｏｏｃｈ）　、ジ
ｒｚ’、／・ライレイ（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ）および息
子たち、インジェクション・エレクトロルミネセント・
ディバイス（ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍ
ｉｎｅｓｃｅｎｔ　Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ニューヨーク、
１９７３、およびアール・ケイ・ウィラードソ：／　（
Ｒ，に、　Ｗｉｌｌａｒｄｓｏｎ）およびニー・シー・
ビール（Ａ、　Ｇ、　Ｂｅｅｒ）、セミコンダクターズ
・アンド伊セミメタルズ（Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
ｓ　ａｎｄＳｅｎ＋ｉｍｅｔａｌｓ）　、アカデミツク
・プレス（＾ｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）、２巻、フ
ィジックス・オンーｍ−Ｖコンバウンズ（Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ　ｏｆ　　ｍ　−ＶＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）　、　１９
６６゜このような装置としてはごｉ導体レーザ、オプト
アイソレーター、発光ダイオード、光検出器、太陽電池
等がある。
半導体光学装置は、ここ数年間で特に急速に発達した。
その殆どは、半導体レーザの寿命性能の改善、アバラン
シェ光検出器およびこねに関連する半導体光学装置の性
能の改みに向けられている。他の開発内容は低光学周波
数（主に赤外領域）の周辺技術に関係しており、なお上
記低光学周波数の場合には光学システム（即ち光通信シ
ステム）が優れた性能を現す。また性能を改善するよう
に、これらの装置に対して実に様々な原料が考えられて
いる。これらの原料には、装置の製造中または完成装置
を使用している時に表面の保護を要求することがしばし
ばある。また、他の（非光学的）ｍ〜Ｖ半導体装置並び
にあらゆる極類の■〜■半導体装置の製造も次第に重要
になってきている。これらの装置をより効率的に、より
安く且つ迅速に製造することがま°た大変望ましい。
粒子衝撃堆積法においてターゲットとして使用するガラ
スの製造例は多数の刊行物に述べられている。例えば、
１９８３年２月１５日に発行されたアイ・カムリベル（
１，Ｃａｍ１ｉｂｉｌ）　”％の米国特許第４，３７４
，３９１号参照。
本発明は半導体装置を製造する方法に関するものであり
、この方法は粒子ビーム堆積工程によりホウケイ酸ガラ
ス層を堆積させる。なお上記粒子ビーム堆積工程におい
て、この粒子ビーム堆積に用いられるホウケイ酸ガラス
は１５００℃未満の温度で作られた層分離状（時には再
組織化と呼ばれる）ホウケイ酸ガラスである。好ましく
は、この製造は１４００℃未満の温度または１３００℃
でも行われなければならない。ガラス製造工程は、Ｓｉ
Ｏ２、Ｂ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏおよび任意に他の酸化物（酸
化物の先駆物質）を−緒に混合し、混合物を融解する温
度まで加熱し、冷却し、得られた材料を次に熱処理して
ホウ酸ナトリウム相をシリカリッチ相から分離すること
を含む。ホウ酸ナトリウム相は、通常水性］ＩＣ１の上
−’ｌ　ｆｒ熱−Ｐ９尋出すス、−ンじ上りζノ１１カ
リ勾手相から分離される。これにより、あ゛とには９０
！１ｊ看％を超える量でＳｉＯ２を含む多孔質のシリカ
リッチガラス相か残される。圧力を利用する他の加熱方
法もしばしば利用され、この場合気孔が除去され充分に
緊密な物質が生成される。
Ａｌ２Ｏ，はしばしばＳｉＯ２、Ｂ２０．およびＮａ２
Ｏと一緒に最初の組成物中に含まれ、相分離を容易にし
、最終生成物のナトリウム含有量を減少させ、且つ最終
的なシリカリッチ生成物の諸性質を改善する。このガラ
ス製造方法は大変有益である。なぜならばこの製造工程
においては１５００℃を超える温度が要求されず、この
ようなガラスは市販されているからである（商品名ｖＹ
ｃＯＲとして）。
このガラス製造工程は、半導体装置、特にｍ〜Ｖ族半導
体化合物から成る装置の製造におけるガラス層用の特に
有用なガラスを生成する。
これらのガラス層は、製造工程において熱処理を実施す
る場合に特に有益である。このような熱処理工程はイオ
ン注入法の一部としてしば１゜ば用いられ、イオン注入
によって引起される損傷に耐えるようにアニールし且つ
イオン注入した物質を活性化させる。また本発明には前
記方法に従って製造された装置も含まれる。このような
装置は独特な不動態化層、独特なドーピング性等を含む
多数の独特な特徴を有する。そのような装置は暗電流が
少ないこと、イオン注入による損傷がわずかであること
等の特に有益な特性を示す。ＦＥＴ用のピンチオフ電圧
が低いこと等のいろいろな装置に対して多数の利点を付
与する敏感で浅いドーピング性は特に有益なものである
。
本発明は、相分離した再生ガラスは、粒子ビーム堆積法
（例えば電子ビーム沈積法）によって層の形に堆積され
ると、処理中のバリヤまたはカプセル化層として、また
はシリコン、ｍ〜■族半導体化合物（例えばＧａＡｓ、
ＩｎＰ等）およびＣｄＴｅ、ＨｇＳｅおよびＨｇＴｅの
ような■〜■族半導体化合物から成る装置の不動態化層
として特に良好な性質を有しているとの発見にもとづい
ている。また、ＩｎＧａＡｓ％ＩｎＧａＡｓＰ　、　Ａ
　Ｉ　ＩｎＡｓＰ等のようなＩｎＰまたは（ｉａＡｓに
調和した格子を有するｍ〜Ｖ化合物も特に有益なもので
ある。これらの堆積工程において、ホウ素含有ガラスタ
ーゲートは特別な工程により作られ、またこのターゲッ
トは粒子堆積工程中で用いられる。代表的な粒子堆積工
程は電子ビーム堆積およびスパッタリングである。
この特殊な方法はホウケイ素ナトリウムガラスを形成し
、ホウケイ酸ナトリウムガラスをナトリウムリッチ相（
例えばホウ酸ナトリウム）およびシリカリッチ相に相分
離し、次にナトリウムリッチ相を（例えば浸出または他
の化学的手段によって）除去してシリカリッチ相を残す
ことを含む。
電子ビーム堆積については、フィジカル・ペイパー−デ
ポジショ：／　（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅ
ｐｏ−ｓｉｔｆｏｎ）　、発行元エアコ・テメスヵル（
Ａｉｒｃ。
Ｔｅｍｅｓｃａｌ）　　（エアコφインコーポレイテッ
ド（Ａｉｒｃｏ　Ｉｎｃ、　）の子会社］、９４７１０
カリフォルニア州、バークレイ（Ｂｅｒｋｅｌｅｙ）　
、セブンス・ストリート　（５ｅｖｅｎｔｈ　５ｔｒｅ
ｅｔ）　　２８５０をはじめとして多くの参考文献に述
べられている。スパッタリングについても、ディー・デ
ィー・ダビ４”）ズ（Ｄ、　Ｄ、　Ｄａｖｉｄｓｅ　）
およびエル・アイ・マイセル（Ｌ、　１．　Ｍａｉｓｓ
ｅｌ　）、ジャーナル・オン・アプライド・フィジック
ス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐ目ｅｄ　Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ）　、３７号、５７４〜５７９ページ、１９６６年
をはじめとして多くの参考文献に述べられている。電子
ビーム法は好ましい。なぜならばガラスが堆積されてい
る半導体表面が損傷を受けにくく、且つ電子ビームを伴
う堆積工程において半導体表面が汚染されにくいからで
ある。
上述したように、ガラスターゲットの製造およびその組
成は本発明の実施において最も重要なことである。ガラ
スターゲットのシリカ含有量は高く、通常９０重量％を
越えており、好ましくは９５または９６若しくは９７重
量％さえも越える含有量である。またガラスターゲット
物質は通常１〜１５川量％、好ましくは１〜６重量％の
範囲内の濃度で酸化ホウ素を含んでいる。シリカ含有量
が高いことは、化学的安定性および化学的純度のために
、且つ処理中に有害な不純物が半導体に混入しないとい
う事実のために望ましい。またホウ素が存在することも
大変望ましい。なぜならばホウ素はおそらくガラス層の
熱膨張を増大させ、半導体表面におけるガラス層の歪を
減少させるからである。さらにガラス中に存在するホウ
素により焼きもどし段階中の拡散がず７と少なくなるこ
とが観察され、このためより望ましいドーピング性が得
られる。
また少量のアルミナ（Ａ１２０３　）のような他の物質
も存在するミとがあり、このような物質は通常１重量％
未満である。代表的な組成は　シリカ９６〜９７重量％
、Ａｌ２０３０．Ｉ　ＮＯ，９重量％およびＢ２Ｏ３２
．０〜４．０重量％から成る。
ガラスターゲットの製造方法は相分離工程を含む。この
相分離工程のためにガラス製造工程−でははるかに低い
温度を使用することが可能となり、それにもかかわらず
上記相分離工程では三次元構造を形成する。このように
ガラスターゲットは三次元構造を有するがゆえに良好な
バリヤガラス層の製造に有用なのである。
まず初めに、Ｎａ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３およびＳｉｎ、の混合
物をこの混合物の溶融温度と１５００℃の間の温度（通
常１１００〜１３００℃）で数分〜数日間加熱する。１
〜２４時間が便宜上好ましい。
他の酸化物質または酸化物質の先駆物質、主にＡｌ２Ｏ
，を通常０．１〜３．０重量％の範囲内の濃度で加える
ことができ、これにより良好な相分離が促進され、最終
生成物の諸性質が改善され、且つ最終生成物からより多
くのナトリウムが除去される。初期混合物の代表的組成
はＳｉｎ。
５０〜７０重量％、Ｎａ２０１０〜３０重量％、Ｂ２Ｏ
３１０〜３０重量％および０．２〜２．５重量％の他の
酸化物、通常Ａｌ２Ｏ３から成る。冷却すると、ホウケ
イ酸ナトリウムガラスが得られる。
ホウケイ酸ナトリウムガラスは室温で所定の形（例えば
電子ビームターゲットにふされしい形）に任、０に成形
することができる。次にホウケイ酸ナトリウムガラスを
加熱処理して相分離する。この加熱処理は通常６００〜
９００℃で１時間乃至１日行われる。この結果、大ざっ
ばに分離されている２つの相、即ちホウ酸ナトリウムガ
ラス相およびシリカリッチガラス相を有する物体が得ら
れる。
次に慣用の手段、通常水性ＩＩ　ＣＩのような酸で酸浸
出することによりホウ酸ナトリウム相をシリカリッチ相
から分離する。その後に残されるシリカリッチ相は通常
９６重量％以上のＳｉＯ□含有量を有する。この物質は
そのまま使用することもできるが、それよりも通常約１
０００〜１２００℃で１時間〜１日加熱処理して、気孔
を除去しこの物質を濃密化する。この工程は強化工程と
呼ばれることがしばしばあり、時には圧力を加えること
もある。実際の操作においてはＶＹＣＯＲ（特に製品番
号７９１３のもの）のような市販品が粒子堆積工程にお
いてガラスターゲット物質としてしばしば使用される。
実際、この工程の大きな利点は比較的安い価格で上記市
販のガラスを入手できることである。
半導体表面上にガラス相を堆積させるために、粒子衝撃
を伴ういろいろな方法が用いられ、このような方法とし
ては電子ビーム堆積およびスパッタリングがある。
通常、スパッタリングの場合、マグネトロンスパッタリ
ングが用いられ、基質は表面の損傷を避けるためにプラ
ズマから離れた位置に配置される。スパッタリングの操
作においては、気体としてアルゴンが−・般的に用いら
れる。好ましい堆積工程は電子ビーム堆積工程である。
この工程の利点は汚染が少ないこと、堆積速度がおだや
かでガラスの構造を殆どそのまま保存すること、且つ堆
積が行われている表面の温度の管理が容易であることで
ある。さらに、ガラスが堆積している半導体表面は通常
電子ビーム工程によって損傷や悪影響を受けない。
電子ビーム堆積法は慣用的なものである。通常、ガラス
の表面をＨＦ水溶液に短時間（例えば約３０秒）さらし
、脱イオン水で洗浄し、堆積前に乾燥する。表面の温度
は室温〜３５０℃、好ましくは２５０〜３００℃である
。代表的な電子ビーム蒸発装置の圧力は５Ｘ１０−６ト
ル以下である。ガラスフィルムの厚さは約５０〜５００
０オングストロームの広い範囲内にあるが、多くの用途
の場合、（イオン注入した試料をアニールする場合）３
００〜１５００オングストロームの厚さが優れた結果を
もたらす。３００オングストロ一ム未満の場合、アニー
ル工程では好ましくない結果を生ずることが時々ある。
厚いフィルムの場合、完全に良好な結果を生ずるが、時
間および原料のむだとなることがしばしばある。再生ガ
ラスの特に良好な適用性はイオン注入工程の活性化段階
にみられる。ここでは不純物イオンが半導体化合物にイ
オン注入される。試料をアニールし、または加熱処理し
て、イオン注入によって引起される損傷を取除くと共に
不純物イオンを活性化させる。このガラスは熱処理にお
いてキャツピング層として用いられる。イオン注入はガ
ラス層の堆Ｍｌｆｆに、またはガラス層堆積後にガラス
層を介して行われる。これらガラス層は装置の表面に永
久的に取付けられる封入剤として、または保護層として
も使用することができる。
イオン注入工程においては実に様々なイオンを使用する
ことができる。これらのイオンにはｎ型（ドナー）イオ
ンおよびＰ型（アクセプター）イオンがある。ｍ〜■族
化合物用のドナーイオンの代表的な例はケイ素、ゲルマ
ニウム、スズ、硫黄、セレンおよびテルルである。ｍ〜
Ｖ族化合物用のアクセプターイオンの代表的な例は亜鉛
、カドミウム、水銀、ベリリウム、マグネシウムおよび
マンガンである。ケイ素またはケイ素−ゲルマニウム合
金の場合、代表的なｎ型不純物はリンおよびヒ素であり
、代表的なＰ型不純物はホウ素である。
第１図は本発明に従フて形成したプレーナ型Ｉｎｆ’／
ＩｎＧａＡｓ−ＡＰＤ　（アバランシェ光検出器）構造
を示している。光検出器１０は基質１１（ドーピング水
準約５Ｘ１０１７硫黄原子／ｃｍ３）並びに通常エピタ
キシャル気相成長法によって積層された多数のエピタキ
シャル層から形成されている。基質１１のすぐ上にはｎ
−ＩｎＰ層１２（ドーピング水準約１〜２Ｘ１０ＩＧ硫
黄原子／ｃｍ’）があり、この上には吸収層１３　（Ｉ
ｎＰに調和した組成格子を有し、ドープしていないｎ型
１ｎＧａＡｓ、キャリア濃度１〜１０Ｘ１０！４／ｃｍ
３）があり、さらにその上にはＩｎＧａＡｓよりも低い
バンドギャップを有するｎ−１ｎＧａＡｓＰの薄層１４
があり、応答を高速化している。さらにこの薄層１４の
上にはｎゝ−ＩｎＰ層１５があり、この層１５は１〜２
Ｘ１０１６原子／　ｃ　ｍ　３の濃度範囲で硫黄をドー
プしたリン化インジウムから成る増倍層としばしば呼ば
わるものであり、さらにこの上にはｎ−ＩｎＰ　　（ド
ープしていないリン酸インジウム、キャリア濃度約１〜
１０×１０′４キヤリヤ／ｃｍ３）の層１６がある。保
護環はイオン注入法および上記再生ガラスを用いてこの
層内に配置されている。電子ビーム堆積により堆積した
ガラス層がこの工程において用いられ、イオン注入−ア
ニール工程におけるアニール中の拡散を防止する。
またガラス層はアニール中において表面の無傷な状態を
維持すると共にアニール中におけるドーパントイオンの
拡散を最小限に抑える。通常、ガラス層はｎ−ＩｎＰ層
の全面に渡って堆積させ、ベリリウムがガラス層を通し
てｎ−ＩｎＰ層１６に注入され保護環１７を形成し１．
Ｅ記層は急速熱アニール（通常８００〜８５０℃で５〜
１５秒間）または従来のアニール（通常７００〜７５０
℃で５〜１５分間）に付される。もう１つの方法は、本
発明に従って急速熱アニールの前に基質の背面にガラス
層を堆積し、次にこの背面にさらに処理を加える前にこ
のガラス層を除去することである。ｎ−ＩｎＰ層のダイ
オード部分１Ｂ（層１６におけるＰ”ＩｎＰ）はガラス
層に団ｒ１１．？−骨）！／通ＩＪてカドミウムまたは
亜鉛な拡散させることにより、またはガラス層を通して
イオンを注入し次に急速熱アニールを行うことにより形
成することもできる。電極１９は通常クロムを被覆した
金である。誘電層は窒化ケイ素、または好ましくはイオ
ン注入工程のために最初に積層した再生ガラスである。
ダイオード領域１８および保護環領域１７をイオン注入
によって形成する場合、両方の領域に対して１回のアニ
ール段階（例えば急速熱アニール）を利用する。放射線
を導入する場合、電ＪＪｆｉ２１は装置並びに反射防Ｉ
Ｆ被膜２２（例えば窒、化ケイ素）の底部にも配置する
。
１−記の方法において、ガラス層は従来の電子ビーム法
によって積層され、このガラス層の厚さは通常約１００
０〜２０００オングストロームであり且つガラスが堆積
されている半導体表面の表面温度は２００〜３００℃で
ある。
本発明の製造方法に従って製造したアバランシェ光検出
器は著しく良好な特性を有し、特に暗電流が低い。暗電
流はノイズの原因であるので、暗電流が低いということ
は有益である。第２図は再生ガラス層を用いて作られた
光検出器およびリンケイ酸ガラスの使用により作られた
光検出器に関する逆方向バイアス電圧に対する暗電流の
グラフを示している。こわらのグラフから理解されるよ
うに、本発明に従って製浩された装置の場合、低バイア
ス電圧における暗電流は少なくとも１０分の１に改善さ
れている。
このような改善は装置の性能、ノイズ特性および応答時
間について重要な効果をもたらす。さらに、改善された
装置の性能は光通信システムの設計においてかなりの経
済的効果をもたらし、このような効果としては、各中継
器間の間隔を広く取ることかできること、誤り率を低下
させること、データ伝送速度を高めること等がある。
ＧａＡｓ基質を用いて多くの実験を行った。本発明に関
する研究において用いたＧａＡｓ基質は直径５ｃｍの液
体カプセル化チョクラルスキー（ＬＥＣ）成長アンドー
プ（ｉｏｏ）ウェーハであった。この方法はＧａＡｓの
磨きウェーハトで行われた。臭素−メタノールを使用す
る化学的機械的研摩法を用いウェーハの表面の約５０μ
ｍを除去した。次にこのウェーハを沸騰しているトリク
ロロエチレン、アセトンおよびメタノール中で脱脂し、
さらに脱イオン水でリンスした。
最後に、これらウェーハを５８．ＳＯ４：　１Ｈ２０の
新しく調整した溶液中で７０℃で３分間エツチング処理
し、続いて脱イオン水で充分にリンスし、さらに濾過乾
燥窒素で乾燥した。
高いビーム分解能を供給する熱フイラメント源を備えた
ベーコ（Ｖｅｅｃｏ）　Ｍ　Ｐ　Ｈ−４００注入装置を
用い、約６０　ｋｅＶのエネルギーで約３×１０１２ｃ
　ｍ−”の線量を有する２９５１＋イオンを注入した。
注入した試料はすべてＩ■Ｆ：ｌＨ２Ｏ溶液中に３０秒
間浸漬し、脱イオン水でリンスし、誘電堆積前に濾過窒
素中で乾燥した。約１０００人の厚さを有する再生ガラ
ス膜をウェーハを放射加熱する２つのｌｋｗのタングス
テンランプを備えた電子ビーム蒸発装置中で堆積させた
。被膜の堆積は約５ｘｌＯ−’）ルの圧力中で行った。
電子ビーム堆積用ガラスターゲットは上記の相分離法に
より得られる。ガラスターゲットは、ＶＹＣＯＲ（特に
製品番号７９１３）（７）ような市販製品として得られ
、粒子堆積工程中においてガラスターゲット原料として
使用される。
注入後のアニール方法として、急速熱アニール法が用い
られた。この方法は熱源としてタングステンランプを用
いる電子ビーム蒸発装置内で行われる。代表的な急速熱
アニール方法は９００〜１０００℃の温度で３〜１０秒
間行われる。
被膜はＩＩＩＦ：ｌＨ２Ｏ溶液で約２分間で、またはＣ
Ｆ４プラズマエツチング装置内で約１０分間で容易に取
除°かれた。９５０℃を越える温度のアニール後、被膜
の剥離もふくれも観察されなかった。６ケ月間以上保存
した被膜について、その有効なカプセル化剤としての品
質は低下しなかった。
深さに対するキャリア濃度の関係を１０ＫＩＩｚの周波
数でＣ−Ｖ描写法により測定した。Ｃ−■測定は水銀プ
ローブを用いて行い、ショットキーバリヤ接点を形成し
た。平均柊動度をファンデルバラ（Ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｐ
ａｕｗ）技術を用いるホール効果測定法により得た。
第３図および第４図は上記のように注入しさらにアニー
ルした２づのＧａＡｓ試料のドーピングプロフィールを
示している。第３図において、注入後の急速熱アニール
は約９５５℃で６秒間で行い、ガラスは室温で堆積した
。第４図において、注入後の急速熱アニールは約９５５
℃で６秒間行い、ガラスは室温で堆積した。第４図の場
合、急速熱アニールは殆ど同じ条件９９０℃で５秒間）
の下で行い、ガラス層は２３０℃で堆積した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従って積層されたガラスカプセル化層
を有利に有するアバランシェフォトダイオードの側面図
である： 第２図はフォトダイオードの暗電流を示しており、一方
のダイオードは本発明に従って再生ガラスで作られたも
のであり、他方のダイオードはリンケイ酸ガラスで作ら
れたものである： 第３図は室温におけるガラス堆積用基質表面からの深さ
に対するドーピング濃度のグラフの形でＳｉ注入ＧａＡ
ｓのドーピング状態を示している： 第４図は約２３０℃に加熱した基質上にガラスを堆積す
る場合におけるＳｉ注入ＧａＡｓのドーピング状態を示
している。 １！・・・・・基質　　　　１２・・・・・ｎ−ＩｎＰ
層１３・・・・・吸収層　　　１４・・・・・薄層１５
・・・・・ｎ’−Ｉ　ｎ　Ｐ層　　　１６・・・・・ｎ
−ＩｎＰ層１８・・・・・ダイオード領域 １７・・・・・保護環領域 １９．２１・・・・・電極 ＦＩＧ、　　Ｉ ＦＩＧ、　　２ 逆方向バイアス（ボルト） キャリア濃度（ｃｍ　−３） キャリア濃度（ｃｍ　−３）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、粒子ビーム手段によって半導体表面の少なくとも一
    部分上にガラスターゲット物質を堆積させて、半導体表
    面と接触し、且つ少なくとも１重量％のＢ＿２Ｏ＿３お
    よび少なくとも９０重量％のＳｉＯ＿２を含んでなるガ
    ラス物質領域を形成する工程を含む半導体装置の製造方
    法において、該ガラスターゲット物質が： ａ．ホウケイ酸ナトリウムを含むホウケイ酸ナトリウム
    ガラスを形成し： ｂ．該ホウケイ酸ナトリウムガラスをナトリウムリッチ
    相およびシリカリッチ相に相分離し、； ｃ．シリカリッチ相からナトリウムリッチ相を分離し； ｄ．シリカリッチ相を圧密化することから 成る工程により製造されることを特徴とする方法。 ２、粒子ビーム手段が電子ビーム堆積である特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 ３、半導体表面がケイ素の表面である特許請求の範囲第
    １項記載の方法。 ４、半導体がIII〜Ｖ族半導体化合物から成る特許請求
    の範囲第１項記載の方法。 ５、III〜Ｖ族半導体化合物がＩｎＰおよびＧａＡｓお
    よびＩｎＰ並びにＧａＡｓに調和した格子を形成する化
    合物から成る群より選ばれる特許請求の範囲第４項記載
    の方法。 ６、ガラス物質領域が少なくとも９５重量％のシリカお
    よび１〜５重量％の酸化ホウ素を含む特許請求の範囲第
    １項記載の方法。 ７、ガラス物質領域が実質的に９６〜９７重量％のシリ
    カ、０．１〜０．９重量％のＡｌ＿２Ｏ＿３および２．
    ０〜４．０重量％のＢ＿２Ｏ＿３から成る特許請求の範
    囲第６項記載の方法。 ８、ホウケイ酸ナトリウムを含むホウケイ酸ナトリウム
    ガラスが、Ｎａ＿２Ｏ、Ｂ＿２Ｏ＿３およびＳｉＯ＿２
    を含む混合物をこの混合物の融解温度と１５００℃との
    間の温度まで加熱することにより製造される特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 ９、混合物を１１００℃と１３００℃の間の温度に加熱
    する特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０、混合物がＮａ＿２Ｏ、Ｂ＿２Ｏ＿３およびＳｉＯ
    ＿２の他に、０．１〜３．０重量％のＡｌ＿２Ｏ＿３を
    含む特許請求の範囲第８項記載の方法。 １１、混合物が実質的に５０〜７０重量％のＳｉＯ＿２
    、１０〜３０重量％のＮａ＿２Ｏ、１０〜３０重量％の
    Ｂ＿２Ｏ＿３および０．２〜２．５重量％のＡｌ＿２Ｏ
    ＿３から成る特許請求の範囲第８項記載の方法。 １２、相分離が６００〜９００℃の範囲内の温度で加熱
    処理することにより行われる特許請求の範囲第１項記載
    の方法。
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