JPS59150419A - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置の製造方法Info
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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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、化合物半導体装置の製造方法に係わり、特に
化合物半導体基板へのイオン注入プロセスの改良に関す
る。
化合物半導体基板へのイオン注入プロセスの改良に関す
る。
近時、化合物半導体を用いた化合物半導体装置が研究開
発されているが、この装置では各種のイオン注入プロセ
スが必要である。従来、半導体基板に選択イオン注入を
行うには、第１図に示すレジスト１或いは第２図に示す
酸化膜２をマスクとして、半導体基板３に不純物イオン
を注入するようにしている。なお、第２図に示す構造は
酸化膜２上のレジスト（図示せず）をマスクとして酸化
膜２をパターニングしたのち、上記し・シストを剥離し
て形成されたものである。。
発されているが、この装置では各種のイオン注入プロセ
スが必要である。従来、半導体基板に選択イオン注入を
行うには、第１図に示すレジスト１或いは第２図に示す
酸化膜２をマスクとして、半導体基板３に不純物イオン
を注入するようにしている。なお、第２図に示す構造は
酸化膜２上のレジスト（図示せず）をマスクとして酸化
膜２をパターニングしたのち、上記し・シストを剥離し
て形成されたものである。。
しかしながら、半導体基板３としてＩｎＳｂ等の化合物
半導体を用いた場合、上記の方法では次のような問題が
あり九。すなわち、前記第１図に示す方法では、イオン
注入のダメージによシ基板３０表面が非常に跪くなシ、
レジスト剥離液による基板３の浸蝕が激しい。さらに、
イオン注入のドーズ量を多くするとレジスト１が固化し
てしまい、基板３０表面からレジスト１を剥離できなく
なる虞れがある。また、前記第２図に示す方法では、レ
ジスト剥離後も酸化膜２のパターンエツジにレジストが
残り、酸化膜２を弗酸系のエッチャントで除去する際、
レジストの薄膜が基板３０表面に付着残存すると云う問
題がある。そして、このようなレジスト残りや基板の浸
蝕等は、後続する工程により作成した化合物半導体装置
の素子特性を劣化させる大きな要因と々る。
半導体を用いた場合、上記の方法では次のような問題が
あり九。すなわち、前記第１図に示す方法では、イオン
注入のダメージによシ基板３０表面が非常に跪くなシ、
レジスト剥離液による基板３の浸蝕が激しい。さらに、
イオン注入のドーズ量を多くするとレジスト１が固化し
てしまい、基板３０表面からレジスト１を剥離できなく
なる虞れがある。また、前記第２図に示す方法では、レ
ジスト剥離後も酸化膜２のパターンエツジにレジストが
残り、酸化膜２を弗酸系のエッチャントで除去する際、
レジストの薄膜が基板３０表面に付着残存すると云う問
題がある。そして、このようなレジスト残りや基板の浸
蝕等は、後続する工程により作成した化合物半導体装置
の素子特性を劣化させる大きな要因と々る。
本発明の目的は、化合物半導体基板へのイオン注入に起
因するレジスト残存や基板の浸蝕等を防止することがで
き、素子特性向上に寄与し得る化合物半導体装置の製造
方法を提供することにある。
因するレジスト残存や基板の浸蝕等を防止することがで
き、素子特性向上に寄与し得る化合物半導体装置の製造
方法を提供することにある。
本発明の骨子は、レジスト及びレジスト剥離液を化合物
半導体基板表面に直接接触させるととなく、イオン注入
プロセスを行うことにある。
半導体基板表面に直接接触させるととなく、イオン注入
プロセスを行うことにある。
前述した如（ＩｎＳｂ等の化合物半導体では、イオン注
入のダメージによシ基板表面が脆くなり、レジスト剥離
液による浸蝕が激しい。また、ドーズ量が多い場合には
レジストを剥離しきれないことがある。したがって、レ
ジスト及びレジスト剥離液を基板表面に接触させるイオ
ン注入プロセスは好ましくない。一方、前記第２図に示
したように、選択イオン注入用マスクをレジストで）ｅ
ターニングした酸化膜に代えた場合にも、パターンエツ
ジに付着したレジストの影響がでることがある。そこで
本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、化合物半導体基板
上の全面に絶縁膜を形成し１、この絶縁膜上でレジスト
を使用したフォトリングラフィによシ選択イオン注入用
マスクを形成することによシ、レジスト及びレジスト剥
離液による基板表面の悪影響が防止されることが見出さ
れた。また、イオン注入後の絶縁膜剥離時に絶縁膜上の
レジスト等のゴミが基板表面に接触しないよう、超音波
でゴミを落としながら絶縁膜を膜厚の半分程度までウェ
ットエツチングし、その後超音波をかけずに弗酸で絶縁
膜を完全にウェットエツチングすることによシ、基板表
面の浸蝕及びレジスト残存が確実に防止されるのが判明
した。
入のダメージによシ基板表面が脆くなり、レジスト剥離
液による浸蝕が激しい。また、ドーズ量が多い場合には
レジストを剥離しきれないことがある。したがって、レ
ジスト及びレジスト剥離液を基板表面に接触させるイオ
ン注入プロセスは好ましくない。一方、前記第２図に示
したように、選択イオン注入用マスクをレジストで）ｅ
ターニングした酸化膜に代えた場合にも、パターンエツ
ジに付着したレジストの影響がでることがある。そこで
本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、化合物半導体基板
上の全面に絶縁膜を形成し１、この絶縁膜上でレジスト
を使用したフォトリングラフィによシ選択イオン注入用
マスクを形成することによシ、レジスト及びレジスト剥
離液による基板表面の悪影響が防止されることが見出さ
れた。また、イオン注入後の絶縁膜剥離時に絶縁膜上の
レジスト等のゴミが基板表面に接触しないよう、超音波
でゴミを落としながら絶縁膜を膜厚の半分程度までウェ
ットエツチングし、その後超音波をかけずに弗酸で絶縁
膜を完全にウェットエツチングすることによシ、基板表
面の浸蝕及びレジスト残存が確実に防止されるのが判明
した。
本発明はこのような点に着目し、化合物半導体装置を製
造する方法において、化合物半導体基板上に絶縁膜から
なる＠１の被膜を形成したのち、この被膜上に該被膜と
エツチング選択比のある第２の被膜を形成し、次いでフ
ォトレジストをマスクにして上記第２の被膜をパターン
エツジしたのち該レジストを除去し、次いで上記第２の
被膜をマスク圧して上記基板に不純物をイオン注入し７
、しかるのち上記第１の被膜をウェットエツチングし、
かつ第１の被膜のエツチング途中まで該被膜に超音波を
投射するようにした方法である。
造する方法において、化合物半導体基板上に絶縁膜から
なる＠１の被膜を形成したのち、この被膜上に該被膜と
エツチング選択比のある第２の被膜を形成し、次いでフ
ォトレジストをマスクにして上記第２の被膜をパターン
エツジしたのち該レジストを除去し、次いで上記第２の
被膜をマスク圧して上記基板に不純物をイオン注入し７
、しかるのち上記第１の被膜をウェットエツチングし、
かつ第１の被膜のエツチング途中まで該被膜に超音波を
投射するようにした方法である。
本発明によれば、化合物半導体基板への選択イオン注入
ゾロセスにおける基板表面の浸蝕及びレジスト残存を確
実に防止することができる。
ゾロセスにおける基板表面の浸蝕及びレジスト残存を確
実に防止することができる。
このため、化合物半導体基板上に作成する半導体素子の
素子特性向上をはかり得る。また、基板へのイオン注入
が絶縁膜を介して行われるので、イオン注入による基板
表面のダメージを極めて小さくすることができる。
素子特性向上をはかり得る。また、基板へのイオン注入
が絶縁膜を介して行われるので、イオン注入による基板
表面のダメージを極めて小さくすることができる。
第３図（、）〜（−）は本発明の一実施例を示す工程断
面図である。まず、第３図（、）に示す如く乳酸系エッ
チャント（体積比で乳酸：硝酸＝６ ： １）で前処理
したＮ型ＩｎＳｂ基板（化合物半導体基板）１１上にス
ノ臂ツタ法により厚さ１ｏｏｏ（＾〕の５ＩＯ２膜（第
１の被膜）１２を堆積し、この８１０２膜１２上に第２
の被膜としてのＴＩ膜１３及びＡｔ膜１４を電子ビーム
蒸着法によシそれぞれ厚さ１００〔久）、ｓｏ’ｏｏＣ
Ｘ）Ｋ蒸着した。
面図である。まず、第３図（、）に示す如く乳酸系エッ
チャント（体積比で乳酸：硝酸＝６ ： １）で前処理
したＮ型ＩｎＳｂ基板（化合物半導体基板）１１上にス
ノ臂ツタ法により厚さ１ｏｏｏ（＾〕の５ＩＯ２膜（第
１の被膜）１２を堆積し、この８１０２膜１２上に第２
の被膜としてのＴＩ膜１３及びＡｔ膜１４を電子ビーム
蒸着法によシそれぞれ厚さ１００〔久）、ｓｏ’ｏｏＣ
Ｘ）Ｋ蒸着した。
次いで、Ａｔ膜１４上にネガ型フォトレジスト（図示せ
ず）を所望ノ４ターンに形成し、とのレジストをマスク
としてＡｔ膜１４及びＴＩ膜１３を第３図（ｂ） Ｋ示
す如く選択エツチングした。このトキ、１００〔ｘ〕Ｔ
ｉ膜１３はＡｔのエッチャントが５ＩＯ２膜１２のピン
ホールをったってＩｎＳｂ基板１１を浸蝕することを防
ぐストッパとなっている。
ず）を所望ノ４ターンに形成し、とのレジストをマスク
としてＡｔ膜１４及びＴＩ膜１３を第３図（ｂ） Ｋ示
す如く選択エツチングした。このトキ、１００〔ｘ〕Ｔ
ｉ膜１３はＡｔのエッチャントが５ＩＯ２膜１２のピン
ホールをったってＩｎＳｂ基板１１を浸蝕することを防
ぐストッパとなっている。
次に、前記Ａｔ膜１４及びＴＩ膜１３をマスクとして用
い、ＩｎＳｂ基板１１に加速電圧２０ Ｑ（ｋ＠Ｖ玉ド
ーズ量５×１０１４〔ｃｒｎ−２〕でＭｇのイオン注入
を行った。このとき、ＩｎＳｂ基板１１には５ＩＯ２膜
１２を介してイオン注入がなされることになシ、イオン
注入によるダメージは極めて小さい。
い、ＩｎＳｂ基板１１に加速電圧２０ Ｑ（ｋ＠Ｖ玉ド
ーズ量５×１０１４〔ｃｒｎ−２〕でＭｇのイオン注入
を行った。このとき、ＩｎＳｂ基板１１には５ＩＯ２膜
１２を介してイオン注入がなされることになシ、イオン
注入によるダメージは極めて小さい。
次いで、第３図（Ｃ）に示す如く適当々エッチャントを
用い、Ａｔ膜１４及びＴ１膜１３を除去した。
用い、Ａｔ膜１４及びＴ１膜１３を除去した。
その後、弗酸系のエッチャントを用い、超音波（出力８
０Ｗ）を当てながら５Ｉ０２膜１２を膜厚の半分程度ま
でウェットエツチングした。続いて、超音波を当てると
となく ５ｉｏ２膜１２を、第３図（ｄ）に示す如く完
全に弗酸でウェットエツチングした。
０Ｗ）を当てながら５Ｉ０２膜１２を膜厚の半分程度ま
でウェットエツチングした。続いて、超音波を当てると
となく ５ｉｏ２膜１２を、第３図（ｄ）に示す如く完
全に弗酸でウェットエツチングした。
かくして得られたＩｎＳｂ基板１１の表面はイオン注入
によるダメージも殆んどなく、レジストの残存も全く見
られず良好なものであった。したがって、本実施例方法
による効果は明らかであシ、後続する工程で作成される
各種半導体素子の素子特性の大幅な向上をはかシ得る。
によるダメージも殆んどなく、レジストの残存も全く見
られず良好なものであった。したがって、本実施例方法
による効果は明らかであシ、後続する工程で作成される
各種半導体素子の素子特性の大幅な向上をはかシ得る。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、なければ設ける必要はない。
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、なければ設ける必要はない。
また、前記第１の被膜はスパッタ法による５１０２膜に
限るものではなく、ＣＶＤ法、熱酸化法若しくは陽極酸
化法によるＳｉＯ２膜、その他の絶縁膜であってもよい
。
限るものではなく、ＣＶＤ法、熱酸化法若しくは陽極酸
化法によるＳｉＯ２膜、その他の絶縁膜であってもよい
。
壕だ、前記第２の被膜はＡＡ等の金属膜に限るものでは
なく、窒化膜であってもよく、要は第１の被膜とエツチ
ング選釈比のあるものであればよい。さらに、前記半導
体基板としてはＩｎＳｂに限るものではなく、ＩｎＰ
ｒ ＧａＡｓ 、その他各種の化合物半導体に適用する
ことが可能である。
なく、窒化膜であってもよく、要は第１の被膜とエツチ
ング選釈比のあるものであればよい。さらに、前記半導
体基板としてはＩｎＳｂに限るものではなく、ＩｎＰ
ｒ ＧａＡｓ 、その他各種の化合物半導体に適用する
ことが可能である。
第１図及び第２図はそれぞれ従来のイオン注入プロセス
を説明するための断面図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本発
明の一実施例〉示す工程断面図である。 １１・・・Ｉｎ８ｂ基板（化合物半導体基板）、１２・
・・Ｓｉｎ、膜、１３・・・Ｔ＋膜、１４・・・ＡＩ！
膜出１１：ｉ［’ｉ人代理人弁ｊ”ｉｊ １ 鈴江武
彦第１図 第２図
を説明するための断面図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本発
明の一実施例〉示す工程断面図である。 １１・・・Ｉｎ８ｂ基板（化合物半導体基板）、１２・
・・Ｓｉｎ、膜、１３・・・Ｔ＋膜、１４・・・ＡＩ！
膜出１１：ｉ［’ｉ人代理人弁ｊ”ｉｊ １ 鈴江武
彦第１図 第２図
Claims (2)
- （１）化合物半導体基板上に絶縁膜からなる第１の被膜
を形成する工程と、上記第１の被膜上に該被膜とエツチ
ング選択比のある第２の被膜を形成する工程と、フォト
レジストをマスクにして上記第２の被膜を・々ターニン
グしたのち該レジストを除去する工程と、次いで上記第
２の被膜をマスクにして前記基板に不純物をイオン注入
する工程と、次いで上記第２の被膜を除去する工程と、
ｊ〜かるのち前記第１の被膜をウェットエツチングし、
かつ上記第１の被膜のエツチング途中まで該被膜に超音
波を投射する工程とを具備したことを特徴とする化合物
半導体装置の製造方法。 - （２）前記第１の被膜として酸化膜、前記第２の被膜と
して窒化膜若しくはアルミニウム膜を用いることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の化合物半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1397283A JPS59150419A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1397283A JPS59150419A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150419A true JPS59150419A (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=11848132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1397283A Pending JPS59150419A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150419A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816421A (en) * | 1986-11-24 | 1989-03-28 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method of making a heteroepitaxial structure by mesotaxy induced by buried implantation |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1397283A patent/JPS59150419A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816421A (en) * | 1986-11-24 | 1989-03-28 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method of making a heteroepitaxial structure by mesotaxy induced by buried implantation |
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