JPH0147003B2 - - Google Patents
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- JPH0147003B2 JPH0147003B2 JP3599285A JP3599285A JPH0147003B2 JP H0147003 B2 JPH0147003 B2 JP H0147003B2 JP 3599285 A JP3599285 A JP 3599285A JP 3599285 A JP3599285 A JP 3599285A JP H0147003 B2 JPH0147003 B2 JP H0147003B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明はGaを含む化合物半導体基板に不純
物を拡散させて拡散層を形成するために用いる拡
散保護膜を形成する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for forming a diffusion protective film used for forming a diffusion layer by diffusing impurities into a compound semiconductor substrate containing Ga.
(従来の技術)
従来から半導体基板に拡散層を形成して種々の
構造の半導体素子を製造している。この拡散層を
形成するに際し、例えばプレーナ型発光素子や或
いは高密度発光素子の場合には、拡散保護膜とし
てAl2O3膜或は常圧CVD法により作られた窒化珪
素膜或は窒化酸化珪素膜を用いて、熱拡散による
不純物の選択拡散を行つていた。(Prior Art) Semiconductor elements having various structures have been manufactured by forming a diffusion layer on a semiconductor substrate. When forming this diffusion layer, for example, in the case of a planar type light emitting device or a high density light emitting device, an Al 2 O 3 film, a silicon nitride film made by atmospheric pressure CVD method, or a nitride oxide film is used as a diffusion protective film. A silicon film was used to selectively diffuse impurities through thermal diffusion.
これらAl2O3膜及び窒化珪素膜そして窒化酸化
珪素膜のような絶縁膜の形成方法は、例えば文献
(「半導体ハンドブツク(第2版)」(昭和56年6月
30日)、オーム社pp289〜291)に開示されてい
る。 Methods for forming insulating films such as these Al 2 O 3 films, silicon nitride films, and silicon nitride oxide films are described, for example, in the document "Semiconductor Handbook (2nd Edition)" (June 1981).
30th), Ohmsha pp289-291).
又、窒化酸化珪素膜の形成方法は、例えば文献
(「半導体プラズマプロセス」(昭和55年7月10
日)、産業図書P.336〜349)に開示されている。 Furthermore, the method for forming a silicon nitride oxide film is described in, for example, the literature (``Semiconductor Plasma Process'' (July 1982).
(Japanese), Sangyo Tosho P.336-349).
Al2O3膜の場合には、拡散窓の形成に乾式エツ
チングが困難であるため、通常は熱リン酸を用い
た湿式エツチングを行つていた。 In the case of Al 2 O 3 films, dry etching is difficult to form a diffusion window, so wet etching using hot phosphoric acid is usually performed.
一方常圧CVD法による窒化珪素膜の場合には、
成長させて窒化珪素膜を拡散保護膜として用いる
ために、成長温度を通常は500〜600℃或いはそれ
以上の高温にして行つていた。 On the other hand, in the case of silicon nitride film made by atmospheric pressure CVD method,
In order to grow the silicon nitride film and use it as a diffusion protection film, the growth temperature was usually set at a high temperature of 500 to 600°C or higher.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、湿式エツチングは乾式エツチン
グに比べてAl2O3膜のエツチング形状の制御が劣
つているため、不純物拡散層の領域の形状の制御
が困難であり、素子の高密度化が達成することが
出来ず、しかも、各素子間での発光出力にバラツ
キが生じてしまうという欠点があつた。(Problems to be Solved by the Invention) However, wet etching is inferior to dry etching in controlling the etched shape of the Al 2 O 3 film, so it is difficult to control the shape of the impurity diffusion layer region. This method has disadvantages in that it is not possible to achieve a high density of devices, and furthermore, there is variation in the light emitting output between the devices.
又、湿式エツチングでは、エツチング工程後、
エツチング液が基板面上に残留するため、次工程
に悪影響を及ぼし、これがため、製造歩留が低下
してしまう欠点もあつた。 In addition, in wet etching, after the etching process,
Since the etching solution remains on the substrate surface, it has an adverse effect on the next process, resulting in a reduction in manufacturing yield.
一方、窒化珪素膜の場合には、上述したような
高温成長により得られた窒化珪素膜の室温での内
部応力は〜109dyn/cm2程度とかなり大きいので、
クラツクが発生したり、この応力によつて下地の
基板結晶に結晶欠陥が生じ易く、よつて得られた
素子の信頼性が低下するという欠点があつた。 On the other hand, in the case of a silicon nitride film, the internal stress at room temperature of a silicon nitride film obtained by high-temperature growth as described above is quite large, approximately 10 9 dyn/cm 2 .
There are disadvantages in that cracks occur and crystal defects are likely to occur in the underlying substrate crystal due to this stress, thereby reducing the reliability of the obtained device.
又、窒化酸化珪素膜の場合には、この膜の組成
により窒化酸化珪素膜中へGa(GaAsやGaAsP等
の基板中のGa)が拡散する現象が起こり、界面
方向に異常拡散が起こるという欠点があつた。 In addition, in the case of a silicon nitride oxide film, the composition of this film causes a phenomenon in which Ga (Ga in a substrate such as GaAs or GaAsP) diffuses into the silicon nitride oxide film, resulting in abnormal diffusion in the direction of the interface. It was hot.
この発明の目的はこのような従来の欠点に鑑
み、エツチング形状を正確かつ容易に制御出来、
素子の信頼性を向上させ、しかも、製造歩留りを
向上させる拡散保護膜形成方法を提供することに
ある。 In view of these conventional drawbacks, the object of the present invention is to provide a method that allows precise and easy control of the etching shape.
It is an object of the present invention to provide a method for forming a diffusion protective film that improves the reliability of an element and also improves manufacturing yield.
(問題点を解決するための手段)
この目的の達成を図るため、この発明によれ
ば、特にGaを含む化合物半導体基板に不純物の
拡散を行うための拡散保護膜を形成するに当り、
反応ガスをモノシラン、アンモニア、笑気ガス
としたプラズマ気相成長によりこの基板上に、第
一層としてモノシランとアンモニアを用いて窒化
珪素膜を形成し、この窒化珪素膜上に第二層とし
てモノシランとアンモニアと笑気ガスを用いて窒
化酸化珪素膜を形成し、この窒化珪素膜と窒化酸
化珪素膜に拡散窓を開けて拡散保護膜を形成した
ことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, according to the present invention, when forming a diffusion protective film for diffusing impurities particularly into a compound semiconductor substrate containing Ga, a reactive gas is used. A silicon nitride film is formed using monosilane and ammonia as a first layer on this substrate by plasma vapor phase epitaxy using monosilane, ammonia, and laughing gas, and a second layer of monosilane and ammonia is formed on this silicon nitride film. The present invention is characterized in that a silicon nitride oxide film is formed using nitrogen gas and laughing gas, and a diffusion window is formed in the silicon nitride film and the silicon nitride oxide film to form a diffusion protective film.
この発明の実施に当つて、第一層の窒化珪素膜
の膜厚を300Å〜500Åとし、第二層の窒化酸化珪
素膜の膜厚を1000Å〜2000Åとするのが好適であ
る。 In carrying out this invention, it is preferable that the first layer of silicon nitride film has a thickness of 300 Å to 500 Å, and the second layer of silicon nitride oxide film has a thickness of 1000 Å to 2000 Å.
この発明の実施に当つて、第一層の窒化珪素膜
の成膜に当り反応ガス中のモノシランとアンモニ
アの流量比を1:2〜3とし、第二層の窒化酸化
珪素膜の成膜に当り反応ガス中のモノシランとア
ンモニアの流量比及びモノシランと笑気ガスの流
量比を1:0.2〜0.8とするのが好適である。 In carrying out this invention, the flow rate ratio of monosilane and ammonia in the reaction gas is set to 1:2 to 3 when forming the first layer of silicon nitride film, and when forming the second layer of silicon nitride oxide film. It is preferable that the flow ratio of monosilane to ammonia and the flow ratio of monosilane to laughing gas in the reaction gas be 1:0.2 to 0.8.
さらにこの発明の実施に当つて、プラズマ気相
成長を250〜300℃の基板温度で行うのが好適であ
る。 Further, in carrying out the present invention, it is preferable to carry out plasma vapor phase growth at a substrate temperature of 250 to 300°C.
(作 用)
このように構成することにより、プラズマ
CVD法により成長させた窒化珪素膜と窒化酸化
珪素膜を拡散保護膜として用いるので、乾式エツ
チングを行え、エツチング形状の制御が極めて正
確にかつ容易となる。(Function) With this configuration, plasma
Since the silicon nitride film and silicon nitride oxide film grown by the CVD method are used as the diffusion protection film, dry etching can be performed and the etched shape can be controlled extremely accurately and easily.
さらに、拡散窓の形成に際し、乾式エツチング
を用いることが出来るので、従来のようなエツチ
ング液の残留という問題は生ぜず、従つて、素子
の製造歩留りが向上する。 Furthermore, since dry etching can be used to form the diffusion window, there is no problem of residual etching solution as in the prior art, and the manufacturing yield of the device is therefore improved.
さらに、得られた窒化珪素膜及び窒化酸化珪素
膜の室温における内部応力は〜108dyn/cm2以下
と小さく、かつ上層の窒化酸化珪素膜が下層の窒
化珪素膜の応力を緩和しているため、基板結晶に
応力の悪影響を与えることがない。 Furthermore, the internal stress of the obtained silicon nitride film and silicon nitride oxide film at room temperature is as small as ~10 8 dyn/cm 2 or less, and the upper silicon nitride oxide film relieves the stress of the lower silicon nitride film. Therefore, stress does not have an adverse effect on the substrate crystal.
さらに、この発明によれば、下層の窒化珪素膜
が上層の窒化酸化珪素膜中へのGaの拡散を阻止
するため選択拡散の場合の横方向への異常拡散を
著しく減少させることができる。 Further, according to the present invention, since the lower silicon nitride film prevents Ga from diffusing into the upper silicon nitride oxide film, abnormal lateral diffusion in the case of selective diffusion can be significantly reduced.
上述したように、この窒化珪素膜と窒化酸化珪
素膜から成る二層の拡散保護膜を介して不純物熱
拡散を行つて得られる拡散層の領域は状態が良好
となり、よつて素子の信頼性が高まる。 As mentioned above, the region of the diffusion layer obtained by performing impurity thermal diffusion through the two-layer diffusion protective film consisting of the silicon nitride film and the silicon nitride oxide film is in good condition, thus improving the reliability of the device. It increases.
(実施例)
以下、図面を参照して、この発明の実施例につ
き説明する。(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図A〜Eはこの発明の拡散保護膜形成方法
の一実施例を説明するため、半導体素子の製造工
程を示す図である。これら図は主要段階でのウエ
ハの状態を略線的に示している。また、これら図
において、同一構成成分については同一の符合を
付して示すと共に、断面を表わすハツチング等を
一部分省略している。 FIGS. 1A to 1E are diagrams showing the manufacturing process of a semiconductor element to explain an embodiment of the method for forming a diffusion protection film of the present invention. These figures schematically show the state of the wafer at major stages. Further, in these figures, the same components are shown with the same reference numerals, and hatching etc. representing cross sections are partially omitted.
半導体基板として、n型のGaAsP/GaAs基板
を用いた例につき説明する。 An example using an n-type GaAsP/GaAs substrate as the semiconductor substrate will be explained.
先ず、基板1のGaAs層1aに積層させた
GaAsP層1b上に、モノシランとアンモニアを
用いたプラズマCVD法によつて300〜500Å窒化
珪素膜2を成膜し、次にモノシランとアンモニア
と笑気ガスを用いたプラズマCVD法により窒化
酸化珪素膜3を1000〜2000Å成膜して、第1図A
に示すような構造のウエハを得る。この窒化珪素
膜2の成膜と窒化酸化珪素膜3の成膜は、例えば
次のようにして順次行う。 First, it was laminated on the GaAs layer 1a of the substrate 1.
A silicon nitride film 2 of 300 to 500 Å is formed on the GaAsP layer 1b by plasma CVD using monosilane and ammonia, and then a silicon nitride oxide film is formed by plasma CVD using monosilane, ammonia, and laughing gas. Figure 1A
A wafer having the structure shown in is obtained. The formation of the silicon nitride film 2 and the silicon nitride oxide film 3 are performed sequentially, for example, as follows.
この成膜に際し、基板1のGaAsP層1bの表
面の残留歪層を除去するため、トリクロルエチレ
ン、メタノールアルコール等を用いて表面の有機
洗浄を行つた後、H2SO4:H2O:H2O2=4:
1:1のエツチング液で室温で数分間エツチング
を行つて清浄する。 During this film formation, in order to remove the residual strain layer on the surface of the GaAsP layer 1b of the substrate 1, the surface was organically cleaned using trichloroethylene, methanol alcohol, etc., and then H 2 SO 4 :H 2 O:H 2 O 2 = 4:
Clean by etching with a 1:1 etching solution for several minutes at room temperature.
次に、窒化珪素膜を成膜するため、プラズマ
CVD装置の反応室内に基板1をセツトした後、
反応ガスを流す。その場合、反応ガスのモノシラ
ンと純アンモニアとのガス流量比を1:2.0〜
1:3.0とし、反応室のガス圧を0.4〜1Torrとし、
基板温度を250〜300℃という低温とし、高周波出
力パワーを0.1〜1W/cm2という条件の下で窒化珪
素膜2の膜厚が300〜500Åと成るまで成長を行わ
せる。 Next, to form a silicon nitride film, plasma
After setting the substrate 1 in the reaction chamber of the CVD device,
Flow the reaction gas. In that case, the gas flow ratio of the reaction gas monosilane and pure ammonia should be 1:2.0~
1:3.0, and the gas pressure in the reaction chamber was 0.4 to 1 Torr.
The silicon nitride film 2 is grown to a thickness of 300 to 500 Å under conditions of a low substrate temperature of 250 to 300° C. and a high frequency output power of 0.1 to 1 W/cm 2 .
次に、窒化酸化珪素膜を成膜するため、モノシ
ランと純アンモニアとのガス流量比を1:2.0〜
1:3.0とし、モノシランと笑気ガスとのガス流
量比を1:0.2〜1:0.8とし、反応室のガス圧を
0.4〜1Torrとし、基板温度を250〜300℃という
低温とし、高周波出力パワーを0.1〜1W/cm2とい
う条件の下で窒化酸化珪素膜3の膜厚が1000〜
2000Åと成るまで成長を行わせる。 Next, in order to form a silicon nitride oxide film, the gas flow ratio of monosilane and pure ammonia was adjusted to 1:2.0 to 1:2.0.
1:3.0, the gas flow ratio of monosilane and laughing gas was 1:0.2 to 1:0.8, and the gas pressure in the reaction chamber was
The film thickness of the silicon nitride oxide film 3 is 1000 to 1000 m under the conditions of 0.4 to 1 Torr, low substrate temperature of 250 to 300°C, and high frequency output power of 0.1 to 1 W/ cm2 .
Growth is performed until the thickness reaches 2000 Å.
以上のようにすれば第1図Aに示すような、窒
化珪素膜2と窒化酸化珪素膜3から成る二層の拡
散保護膜を有する構造のウエハが得られる。 By doing the above, a wafer having a structure as shown in FIG. 1A having a two-layer diffusion protection film consisting of a silicon nitride film 2 and a silicon nitride oxide film 3 can be obtained.
次に、窒化酸化珪素膜3上にレジストを塗布し
た後、フオトリソグラフイー技術を用いてこのレ
ジストに、拡散保護膜を所望パターンにエツチン
グするためのレジストパターン4を形成し窒化酸
化珪素膜の一部分3aを露出させれば、第1図B
のような構造のウエハを得る。 Next, after applying a resist on the silicon nitride oxide film 3, a resist pattern 4 for etching the diffusion protection film into a desired pattern is formed on this resist using photolithography technology, and a portion of the silicon nitride oxide film is etched. If 3a is exposed, Figure 1B
A wafer with a structure like this is obtained.
次に、例えばCF4ガスとその他の好適な反応性
ガスを用いた乾式エツチング法により、このレジ
ストパターン4をマスクとして用いて、先ず露出
している窒化酸化珪素膜の一部分3aをエツチン
グし、これにより下層から露出してくる窒化珪素
膜2の一部分を連続してエツチングする。 Next, using this resist pattern 4 as a mask, the exposed portion 3a of the silicon nitride oxide film is first etched by a dry etching method using, for example, CF 4 gas and other suitable reactive gas. A portion of the silicon nitride film 2 exposed from the lower layer is continuously etched.
これにより窒化酸化珪素膜3と窒化珪素膜2に
選択拡散用の拡散窓6を形成し、拡散保護膜5を
形成する。然る後、残留しているレジストパター
ン4を除去して第1図Cに示すような拡散窓6を
有する拡散保護膜5を得る。 As a result, a diffusion window 6 for selective diffusion is formed in the silicon nitride oxide film 3 and the silicon nitride film 2, and a diffusion protection film 5 is formed. Thereafter, the remaining resist pattern 4 is removed to obtain a diffusion protective film 5 having a diffusion window 6 as shown in FIG. 1C.
ここで、窒化珪素膜の膜厚を300〜500Åとし、
窒化酸化珪素膜の膜厚を1000〜2000Åとしそして
これら二つの膜を形成する際の各工程でのガス流
量比を上述したような条件としたのは、成膜の際
の内膜応力の低減や膜内欠陥(例えばピンホー
ル)を低減し、これにより熱処理した際のクラツ
クの発生を防止するためである。 Here, the thickness of the silicon nitride film is set to 300 to 500 Å,
The reason why the thickness of the silicon nitride oxide film was set to 1000 to 2000 Å and the gas flow rate ratio in each step when forming these two films was set to the conditions described above was to reduce inner film stress during film formation. This is to reduce defects in the film (for example, pinholes) and thereby prevent cracks from occurring during heat treatment.
又、窒化珪素膜2と窒化酸化珪素膜3とからな
る二層構造とした理由は横方向への拡散の広がり
をおさえるためである。 Further, the reason for the two-layer structure consisting of the silicon nitride film 2 and the silicon nitride oxide film 3 is to suppress the spread of diffusion in the lateral direction.
このようにして形成された窒化珪素膜2及び窒
化酸化珪素膜3は何れも乾式エツチングが可能で
あり、ピンホールが発生しない良質の膜であり、
内部応力も〜108dyn/cm2程度と従来拡散保護膜
として用いられていた窒化珪素膜の約1/10以下と
なつているので下地の基板に及ぼす影響が小さく
なつている。 Both the silicon nitride film 2 and the silicon nitride oxide film 3 formed in this way can be dry-etched and are high-quality films that do not generate pinholes.
The internal stress is also about 10 8 dyn/cm 2 , about 1/10 or less of the silicon nitride film conventionally used as a diffusion protection film, so the effect on the underlying substrate is reduced.
次に、この発明の方法により形成された拡散保
護膜5を用いて、半導体素子を形成するための次
工程につき説明する。 Next, the next step for forming a semiconductor element using the diffusion protection film 5 formed by the method of the present invention will be explained.
先ず、適当な熱拡散法、例えば封管熱拡散法、
によりこの拡散窓6を介してこの場合p型不純物
(例えば、亜鉛その他の不純物)を基板1の
GaAsP層1bに拡散し、この層1b中にp型拡
散層7を形成する。この拡散層はp型半導体層で
あるので、n型基板1とpn接合を形成する。こ
の場合の拡散条件は所要に応じて適切に設定する
ことが出来る。続いて、拡散保護膜5の全面に、
適当な方法、例えばCVD法により、絶縁膜8を
形成し、続いて、この絶縁膜8の表面から拡散層
7に達する深さの、p側電極形成用の溝9をエツ
チングして形成し、第1図Dに示すようなウエハ
構造を得る。 First, a suitable thermal diffusion method, such as a sealed tube thermal diffusion method,
In this case, p-type impurities (for example, zinc or other impurities) are introduced into the substrate 1 through the diffusion window 6.
It diffuses into the GaAsP layer 1b, forming a p-type diffusion layer 7 in this layer 1b. Since this diffusion layer is a p-type semiconductor layer, it forms a pn junction with the n-type substrate 1. Diffusion conditions in this case can be appropriately set as required. Subsequently, on the entire surface of the diffusion protection film 5,
An insulating film 8 is formed by an appropriate method, for example, a CVD method, and then a groove 9 for forming a p-side electrode is etched to a depth reaching from the surface of this insulating film 8 to the diffusion layer 7. A wafer structure as shown in FIG. 1D is obtained.
次に、一方の電極であるp側電極10として
Al電極を蒸着すると共に、基板1の反対側の面
に他方の電極であるn側電極11としてAu−Ge
−Ni等を蒸着してこれらを合金化する(第1図
E)。 Next, as one electrode, the p-side electrode 10,
At the same time, an Al electrode is vapor-deposited, and Au-Ge is deposited on the opposite surface of the substrate 1 as the other electrode, the n-side electrode 11.
-Ni or the like is deposited to form an alloy (Fig. 1E).
尚、上述した実施例では基板としてGaAs系の
半導体素子につき説明したが、これに限定される
ものではなく、例えばInP系、その他の半導体素
子であつても良く、さらに、素子構造も上述した
構造のものに限定されるものではない。又、導電
型も半導体素子に適合した任意の導電型の組み合
わせであつても良い。 In the above-mentioned embodiments, a GaAs-based semiconductor element was used as the substrate, but the substrate is not limited to this. For example, it may be an InP-based or other semiconductor element, and the element structure may also be the same as the above-mentioned structure. It is not limited to those of. Furthermore, the conductivity types may be any combination of conductivity types that is compatible with the semiconductor element.
(発明の効果)
上述した説明からも明らかなように、この発明
によれば、プラズマCVD法により、低温で成長
させた窒化珪素膜及び窒化酸化珪素膜を拡散保護
膜として利用しているので、乾式エツチングを行
うことが出来る。従つて、エツチング制御が正確
かつ容易となり、よつて、拡散窓の形成が設計通
りの形状に出来ると共に、拡散窓を介する下地へ
の不純物の拡散、特に、熱拡散により得られる拡
散層の領域の断面形状も正確かつ奇麗となる。こ
れがため、例えば、発光素子を従来よりも高密度
化出来ると共に、各素子間の発光出力のバラツキ
を従来よりも著しく低減することが出来る。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, a silicon nitride film and a silicon nitride oxide film grown at low temperatures by plasma CVD are used as a diffusion protective film. Dry etching can be performed. Therefore, etching control becomes accurate and easy, and the diffusion window can be formed into the designed shape, and the diffusion of impurities into the underlying layer through the diffusion window, especially in the region of the diffusion layer obtained by thermal diffusion, is prevented. The cross-sectional shape will also be accurate and beautiful. Therefore, for example, it is possible to increase the density of the light emitting elements than in the past, and it is also possible to significantly reduce the variation in light emission output between the elements than in the past.
さらに、これらの窒化珪素膜及び窒化酸化珪素
膜の室温における内部応力は〜108dyn/cm2以下
と小さく、かつ上層の窒化酸化珪素膜が下層の窒
化珪素膜の応力を緩和しているため、ピンホール
のない良質の拡散保護膜が得られると共に、本構
造では内部応力は従来の拡散保護膜の内部応力の
約十分の一程度かそれ以下となるので、クラツク
の発生或いは結晶欠陥の発生が著しく減少する。
これがため、拡散により得られた拡散層の領域が
良質な状態となり、よつて素子の信頼性が従来よ
りも著しく向上する。 Furthermore, the internal stress of these silicon nitride films and silicon nitride oxide films at room temperature is as small as ~10 8 dyn/cm 2 or less, and the upper silicon nitride oxide film relieves the stress of the lower silicon nitride film. In addition to obtaining a high-quality diffusion protection film with no pinholes, this structure has an internal stress that is approximately one-tenth or less of that of conventional diffusion protection films, which prevents the occurrence of cracks or crystal defects. decreases significantly.
Therefore, the region of the diffusion layer obtained by diffusion is in a good quality state, and thus the reliability of the device is significantly improved compared to the conventional one.
さらに、この発明によれば、下層の窒化珪素膜
が上層の窒化酸化珪素膜中へのGaの拡散を阻止
するため選択拡散の場合の横方向への異常拡散を
著しく減少させることができる。 Further, according to the present invention, since the lower silicon nitride film prevents Ga from diffusing into the upper silicon nitride oxide film, abnormal lateral diffusion in the case of selective diffusion can be significantly reduced.
さらに、この発明によれば、乾式エツチングが
可能であるので、湿式エツチングの場合のような
基板上にエツチング液が残留することがなく、従
つて、エツチング工程がその後の半導体素子の製
造工程に悪影響を及ぼすことがないので、結局は
素子の製造歩留りは従来よりも著しく向上する。
このようにして得られた拡散保護膜は、上述した
熱拡散にのみ使用が限定されるものではなく、イ
オン注入による場合にも使用出来ること勿論であ
る。 Furthermore, according to the present invention, since dry etching is possible, the etching solution does not remain on the substrate unlike in the case of wet etching. As a result, the manufacturing yield of the device is significantly improved compared to the conventional method.
The use of the diffusion protection film thus obtained is not limited to the above-mentioned thermal diffusion, but can also be used by ion implantation.
この発明は上述したような利点を有するので、
プレーナ型の半導体素子、特に半導体発光素子や
高密度発光素子の製造の際に適用して好適であ
る。 Since this invention has the above-mentioned advantages,
It is suitable for application to the manufacture of planar semiconductor devices, particularly semiconductor light emitting devices and high density light emitting devices.
第1図A〜Eはこの発明の拡散保護膜形成方法
を説明に供する、半導体素子の製造工程を示す工
程図である。
1…半導体基板(GaAsP/GaAs基板)、1a
…GaAs層、1b…GaAsP層、2…窒化珪素膜、
3…窒化酸化珪素膜、3a…窒化酸化珪素膜の一
部分、4…レジストパターン、5…拡散保護膜、
6…拡散窓、7…拡散層、8…絶縁膜、9…溝、
10…一方の電極、11…他方の電極。
FIGS. 1A to 1E are process diagrams illustrating the manufacturing process of a semiconductor device to explain the method for forming a diffusion protection film of the present invention. 1...Semiconductor substrate (GaAsP/GaAs substrate), 1a
...GaAs layer, 1b...GaAsP layer, 2...silicon nitride film,
3...Silicon nitride oxide film, 3a...Part of silicon nitride oxide film, 4...Resist pattern, 5...Diffusion protection film,
6... Diffusion window, 7... Diffusion layer, 8... Insulating film, 9... Groove,
10...One electrode, 11...The other electrode.
Claims (1)
を行うための拡散保護膜を形成するに当り、 反応ガス系をモノシラン、アンモニア、笑気ガ
スとしたプラズマ気相成長により、 前記基板上に、第一層としてモノシランとアン
モニアを用いて窒化珪素膜を形成し、 該窒化珪素膜上に第二層としてモノシランとア
ンモニアと笑気ガスを用いて窒化酸化珪素膜を形
成し、 該窒化珪素膜と該窒化酸化珪素膜に拡散窓を開
けて拡散保護膜を形成したこと を特徴とする拡散保護膜形成方法。 2 前記第一層の窒化珪素膜の膜厚を300Å〜500
Åとし、 前記第二層の窒化酸化珪素膜の膜厚を1000Å〜
2000Åとしたことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の拡散保護膜形成方法。 3 前記第一層の窒化珪素膜の成膜に当り前記反
応ガス中のモノシランとアンモニアの流量比を
1:2〜3とし、 前記第二層の窒化酸化珪素膜の成膜に当り前記
反応ガス中のモノシランとアンモニアの流量比及
びモノシランと笑気ガスの流量比を1:0.2〜0.8
としたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の拡散保護膜形成方法。 4 前記プラズマ気相成長を250〜300℃の基板温
度で行うことを特徴とする特許請求の範囲第3項
記載の拡散保護膜形成方法。[Claims] In forming a diffusion protection film for diffusing impurities on a compound semiconductor substrate containing 1 Ga, the above method is performed by plasma vapor deposition using monosilane, ammonia, or laughing gas as a reactive gas system. forming a silicon nitride film on the substrate as a first layer using monosilane and ammonia; forming a silicon nitride oxide film as a second layer on the silicon nitride film using monosilane, ammonia, and laughing gas; A method for forming a diffusion protective film, comprising forming a diffusion protective film by opening a diffusion window in a silicon nitride film and the silicon nitride oxide film. 2 The thickness of the first layer silicon nitride film is 300 Å to 500 Å.
Å, and the thickness of the silicon nitride oxide film of the second layer is 1000 Å ~
2. The method for forming a diffusion protection film according to claim 1, wherein the thickness is 2000 Å. 3. When forming the silicon nitride film as the first layer, the flow rate ratio of monosilane and ammonia in the reaction gas is set to 1:2 to 3, and when forming the silicon nitride oxide film as the second layer, the flow rate ratio of monosilane and ammonia in the reaction gas is The flow rate ratio of monosilane and ammonia and the flow rate ratio of monosilane and laughing gas inside are 1:0.2 to 0.8.
A method for forming a diffusion protective film according to claim 2, characterized in that: 4. The diffusion protection film forming method according to claim 3, wherein the plasma vapor phase growth is performed at a substrate temperature of 250 to 300°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035992A JPS61194827A (en) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | Diffused protective film forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035992A JPS61194827A (en) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | Diffused protective film forming method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194827A JPS61194827A (en) | 1986-08-29 |
| JPH0147003B2 true JPH0147003B2 (en) | 1989-10-12 |
Family
ID=12457325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035992A Granted JPS61194827A (en) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | Diffused protective film forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61194827A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2659193B2 (en) * | 1987-08-20 | 1997-09-30 | 日本電気株式会社 | Semiconductor device |
| TWI288443B (en) | 2002-05-17 | 2007-10-11 | Semiconductor Energy Lab | SiN film, semiconductor device, and the manufacturing method thereof |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP60035992A patent/JPS61194827A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61194827A (en) | 1986-08-29 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |