JPH0715890B2 - Ge付着方法 - Google Patents

Ge付着方法

Info

Publication number
JPH0715890B2
JPH0715890B2 JP4269703A JP26970392A JPH0715890B2 JP H0715890 B2 JPH0715890 B2 JP H0715890B2 JP 4269703 A JP4269703 A JP 4269703A JP 26970392 A JP26970392 A JP 26970392A JP H0715890 B2 JPH0715890 B2 JP H0715890B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
reaction chamber
chamber
load lock
lock chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4269703A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05226254A (ja
Inventor
アクバー シャーザド
ウーン チュー ジャック
カニンガム ブライアン
フィッツギッボン グレゴリー
ラタナファニャラト サムナク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH05226254A publication Critical patent/JPH05226254A/ja
Publication of JPH0715890B2 publication Critical patent/JPH0715890B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/08Germanium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造プロセスに係
り、更に詳細には、低温UHV/CVDプロセスによっ
てゲルマニウム(Ge)を成長させる方法に係る。
【0002】
【従来の技術】ゲルマニウム(Ge)は、半導体構造へ
の集積化にとって極めて望ましい材料であるとされる多
くの特徴を有する。Geの有用な特性は、シリコン(S
i)よりもバンドギャップが小さいが、真性キャリヤ濃
度の大きさが約3桁も高いために、導電率が高いことで
ある。また、ドーパント活性化温度が低く、活性化のた
めに特定の処理を必要としない。ドーパント源として使
用することができ、光学的に活性である。これらの理由
から、Geには、既に多結晶シリコンが利用されている
多くの適用例で置換材料として用いる等、多数の潜在的
使用法がある。しかしながら、Geの潜在的な欠点は、
本質的に、Si上に選択的に成長することである。言い
換えると、GeはSiの上に成長するが、酸化物等の多
くの他の媒体上には成長しない。
【0003】基板上にGeを付着させるには、化学蒸着
(CVD)、レーザ誘導化学蒸着(LICVD)、及び
超高真空化学蒸着(UHV/CVD)を含む多数の技法
がある。
【0004】CVDを用いてGeを成長させる先行技術
の付着方法の例は、以下の刊行物に開示されている。
【0005】「Si上でのGeのヘテロエピタキシ:化
学蒸着層と真空蒸着層との比較(Theheteroepitaxy of G
e on Si: A comparison of chemical vapor and vacuum
deposited layers) 」(J. Appl. Phys. 53 (2), 1982
年 2月, 1076-1083 頁, Maenpaa 等著)では、2乃至
13トールの圧力で、Si温度を500乃至900℃に
保持し、キャリヤガスとしてGeH4 を用いて実行され
たCVD実験について記載されている。
【0006】日本特許公開番号第62−179113号
(出願番号第61−20283号)では、450℃のC
VDチャンバ内でキャリヤガスとしてGeH4 を用いる
Ge付着について開示されている。
【0007】米国特許第3、473、978号は、Si
基板上での単結晶ゲルマニウムの核形成及び成長の方法
を教示している。この方法では、少なくとも900℃の
温度で単結晶Si層をエピタキシャル成長させ、Siを
670℃以下に冷却した後、Geを核形成及び成長させ
る。
【0008】Geを付着させるためのLICVD技法の
例は、米国特許第4、681、640号に開示されてい
る。この方法では、約3.5トールより高い圧力でCO
2 レーザエネルギを用いてゲルマン関連化合物を照射す
ることによって、多結晶ゲルマニウム膜が形成される。
【0009】Gex Si1-X 合金を付着させるためのU
HV/CVD技法の例は、以下の参考文献に開示されて
いる。
【0010】「シリコン/ゲルマニウムの低温エピタキ
シにおける共同成長現象(Cooperative growth phenomen
a in silicon/germanium low-temperature epitaxy) 」
(Appl. Phys. Lett. 53 (25), 1988 年12月19日, 1988
American Institute of Physics, Meyerson, Uram, Le
Goues 共著)では、550℃の温度でUHV/CVDを
用いて、0≦Ge/Si≦0.20の組成の合金を付着
させることが教示されている。
【0011】「UHV/CVDによるGex Si1-X
エピタキシャル層の成長( Growth of Epitaxial Layers
of Gex Si1-x by UHV/CVD) 」(Mat. Res. Soc. Symp.
Proc. Vol. 198, 1990 年, Materials Research Socie
ty, Racanelli, Greve共著)では、577℃乃至665
℃の温度でSi上にGex Si1-X 組成物のエピタキシ
ャル層を成長させる方法が教示されている。
【0012】しかしながら、上述のCVD又はUHV/
CVDに関する参考文献では、製造環境において単結晶
Si上にGeを成長させるための実際的な方法について
は全く記載されていない。更に、先行技術の方法は全
て、Siのみに関連する半導体媒体上にGeを成長させ
ることを教示している。高スループットの製造環境にお
いて酸化物等の他の材料の上にGeを非選択的に成長さ
せるための実際的な方法が強く望まれている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ge
膜を成長させる方法を提供することである。
【0014】本発明のもう1つの目的は、付着されたG
eが連続的な表面形態を有するGe膜成長方法を提供す
ることである。
【0015】また、本発明の目的は、酸化物等の絶縁体
を含む多数の媒体上にGe膜を非選択的に成長させる方
法を提供することである。
【0016】更に、本発明のもう1つの目的は、低圧及
び低温を利用してGe膜を成長させる方法を提供するこ
とである。
【0017】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明による
と、600℃より低温で約120ミリトールの圧力を用
い、最小分圧比を1:25としてB2 6 /GeH4
合気体を利用して、Ge膜の非選択的成長を引き起こす
ためにUHV/CVDプロセスが利用される。
【0018】本発明は、十分滑らかな表面形態を有する
Ge膜の成長を容易にし、デバイス応用に必要とされる
Ge又は他の薄膜がその後に成長することを可能にす
る。
【0019】
【実施例】図1を参照すると、本発明のプロセスを実行
するために利用されるUHV/CVDシステム100
は、石英反応チャンバ102と、石英反応チャンバ10
2を包囲する炉104と、ロードロックチャンバ106
と、を備えている。チャンバ102、炉104、及びロ
ードロックチャンバ106は、当該技術で公知の多くの
適切なUHV/CVDシステムの何れかであってもよ
い。VAT社(Woburn,MA)製の部品番号10746−
CE44等のバルブ114は、ロードロックチャンバ1
06を反応チャンバ102から隔離する。バルブ114
と同様のバルブ112は、ロードロックチャンバ106
を、一対の真空排気ポンプ108、110から隔離す
る。排気排気ポンプ108及び110は、それぞれ、Le
ybold VacuumProducts 社(Export, PA)製の部品番号
TMP1500及びD65−BCSのようなものであ
る。これらのポンプは、ロードロックチャンバと直列に
配置され、チャンバ106を真空排気するために利用さ
れる。バルブ114と同様のバイパスバルブ116、及
びNupro 社(Willoughby, OH)製のモデル番号SS−4
BMRW等の絞りバルブ117は、一対の真空排気ポン
プ118、120(それぞれ、Leybold Vacuum Product
s 社(Export, PA)製の部品番号TMP450及びD6
5−BCSである)からロードロックチャンバ106を
隔離するために利用される。これらのポンプもロードロ
ックチャンバ106に対して直列に配置されており、チ
ャンバ106を予備排気するために利用される。ガス
は、バルブ132からガスライン130を通ってバルブ
114へ供給される。バルブ132は、4つの異なるガ
ス源(図示せず)からのガスの混合を制御する。シラン
(SiH4 )は、流量コントローラ134及びガスライ
ン144を介して供給される。99%Heと1%B2
6 の混合ガスは、流量コントローラ136及びガスライ
ン146を介して供給される。10%GeH4 と90%
Heの混合ガスは、流量コントローラ138及びガスラ
イン148を介して供給される。H2 は、流量コントロ
ーラ140及びガスライン150を介して供給される。
これらの流量コントローラは、MKS Instruments 社(An
dover, MD )製の部品番号1449Aのように当該技術
で公知の多数のもののうちの何れかであってもよい。直
列の3つのポンプ160、162、164は、反応チャ
ンバ102から真空排気チャンバ166を介してガスを
排気する。この用途のために利用されるポンプ160、
162、及び164は、それぞれ、Leybold Vacuum Pro
ducts 社(Export, PA)製の部品番号TMP1500、
WS250、及びD65−BCSであってもよい。High
Vacuum Apparatus MFG 社(Hayward, CA )製の部品番
号228−0400等のスロットルバルブ170、及び
バルブ114と同様のバルブ172は、ポンプ160と
真空排気チャンバ166との間に直列に接続される。HP
S 社(MKS Instruments 社(Andover, MD )の一部門)
製のモデル番号151−0050K等のバルブ174
は、ポンプ162とポンプ160との間に接続される。
【0020】本発明のプロセスによるUHV/CVDシ
ステム100の作用は以下の通りである。
【0021】まず、Si表面が露出されたウェハ(又は
基板)は、特別のクリーニングプロセス(以下、ファン
グ洗浄(Huang clean )と称する)を用いて予め洗浄さ
れる。ファング洗浄は、(a)H2 O:H2 2 :NH
4 OHの5:1:1溶液に65℃で1分間ウェハを浸漬
し、その後脱イオン水洗浄を行い、(b)H2 O:H2
2 :HClの5:1:1溶液に65℃で1分間ウェハ
を浸漬し、その後また脱イオン水洗浄を行うことを含
む。
【0022】次に、Si表面が露出されたウェハ(又は
基板)は、希HF溶液(10:1)中で室温で10乃至
15秒間エッチングされた後、ウェハボート180上に
載置されロードロックチャンバ106内に配置される。
ロードロックンバ106は、バルブ116を開放し絞り
バルブ117を調整することによって、ポンプ118、
120によってゆっくりと予備排気される。これによっ
て、ロードロックチャンバ106内の圧力は約10乃至
50ミリトールとされる。
【0023】上記の2つのクリーニング工程の目的は、
露出されたSi基板表面上に自然に生じる酸化物を除去
することであるのに注意すべきである。基板表面から自
然の酸化物を除去する必要が無い場合には、これらの工
程は不要である。
【0024】次に、バルブ116が閉じられ、ロードロ
ックチャンバ106は、バルブ112及びポンプ10
8、110によって、圧力が約10-7トールになるまで
急速に真空排気される。
【0025】次に、流量コントローラ140は、H2
バルブ114を通って反応チャンバ102内へ約650
sccm の速度で流出させる。
【0026】次にバルブ114が開放され、これによっ
て、ロードロックチャンバ106は反応チャンバ102
へさらされ、ウェハがロードロックチャンバ106から
反応チャンバ102へ移動される。上述の水素の流れに
よって、このウェハ移動プロセス中の2つのチャンバの
相互汚染が減少されることに注意すべきである。
【0027】上述のウェハ移動ステップの間、反応チャ
ンバ102は、ポンプ160、162、164と、バル
ブ170、172、174とによって約200乃至30
0ミリトールの圧力に保持されることに注意すべきであ
る。
【0028】次に、バルブ114が閉じられる。これに
よって、ロードロックチャンバ106は反応チャンバ1
02から封鎖される。
【0029】次に、流量コントローラ140はH2 の流
れを停止し、流量コントローラ138は、HeとGeH
4 の混合ガスを約10乃至25 sccm の速度で反応チャ
ンバ102を通して流し始める。反応チャンバ102
は、これによって、GeH4 分圧が約2乃至50ミリト
ールになる。反応チャンバ102の温度が約300乃至
600℃に維持されると、Geの成長が起こる。
【0030】上記のプロセス条件下では、GeはSi上
に選択的に成長し、酸化物上には成長しない。また、成
長したGeは比較的粗い表面形態を有する。表面形態を
滑らかにし、GeがSi及び他の表面(絶縁体等)の双
方の上に非選択的に成長するようにするために、流量コ
ントローラ136が開放されて、反応チャンバ102内
へB2 6 の流れが供給される。この目的を達成するた
めに必要なB2 6 の量は、利用するUHV/CVDシ
ステムを含む全てのプロセスパラメータに依存する。し
かしながら、B2 6 とGeH4 の最小分圧比は1:2
5でなければならないことがわかった。従って、この比
率は、上述のGeH4 の分圧と、約0.08乃至2ミリ
トールであるB2 6 の分圧との比に相関している。
【0031】上述の模範的な実施例と矛盾しない条件に
よる1つのランのために好ましいプロセス条件は、反応
チャンパ温度が約500℃、GeH4 /Heの流量が約
20乃至25 sccm 、プロセスの全圧が約100乃至1
50ミリトール、GeH4 の分圧が約10乃至20ミリ
トール、B2 6 の分圧が約0.4乃至0.8ミリトー
ルである。
【0032】B2 6 を利用する上述のプロセスによっ
て、SiO2 、Si3 4 及びポリSi等の絶縁体を含
む種々の基板上で、Geの成長が提供される。
【0033】図2を参照すると、本発明の付着方法によ
って成長されたGe膜の断面のTEMが示されている。
図2の左側には単結晶Si基板上での付着が示され、右
側にはSiO2 上での付着が示されている。付着は、G
eH4 分圧を8ミリトール、B2 6 分圧を0.35ミ
リトールとして、500℃で行った。図2からわかるよ
うに、付着されたGeは連続的である。酸化物上では、
Geの成長前の潜伏期間によって、結果的に、Si基板
上に成長するGe層よりも薄いGe層が得られることに
注意する。実際、酸化物表面では約9乃至10オングス
トローム/分の付着速度が観測されたが、単結晶Si上
では約20オングストローム/分の付着速度が観測され
た。
【0034】図3を参照すると、本発明の付着方法によ
って成長されたGe膜の断面TEMが示されている。図
3の左側には単結晶Si基板上での付着が示され、右側
には多結晶Si(ポリシリコン)基板上での付着が示さ
れている。付着は、GeH4分圧を8ミリトール、B2
6 分圧を0.35ミリトールとして、500℃で行っ
た。多結晶Si上でのGeの成長前潜伏期間は、単結晶
Siのそれとあまり違わないことに注意すべきである。
従って、Geの厚さは2つの基板上でほぼ一定のままで
ある。
【0035】図4のグラフを参照すると、酸化物上に成
長したインサイチューホウ素ドープGeの面積抵抗は約
7オーム/□(単位面積当り)であり、Si上に成長し
たインサイチューホウ素ドープGeの面積抵抗は約16
オーム/□(単位面積当り)である。これは、ポリシリ
コン材料よりも高い電気伝導率を示す。また図4は、付
着されたGeの面積抵抗が、400℃と800℃との間
であるプロセス温度に関して比較的一定であることを示
している。これは、インサイチュードープホウ素が付着
温度において既に活性化されていることを示す。従っ
て、所望の面積抵抗はGe膜のインサイチューホウ素ド
ーピング濃度を変更することによって容易に達成するこ
とができ、この達成された抵抗は、800℃に達する次
のアニーリング工程で変化する心配はない。
【0036】図5を参照すると、本発明に従う付着方法
によって単結晶Si基板上に成長されたGe膜の断面T
EMが示されている。付着は、GeH4 分圧を9ミリト
ール、B2 6 分圧を0.4ミリトールとして、500
℃で行った。
【0037】図6を参照すると、本発明に従う付着方法
によって単結晶Si基板上に成長されたGe膜の断面T
EMが示されている。図5に示されたプロセスよりもか
なり多量のB2 6 を使用した。付着は、GeH4 分圧
を2ミリトール、B2 6 分圧を0.18ミリトールと
して、350℃で行った。
【0038】図7を参照すると、本発明に従う付着方法
によって単結晶Si基板上に成長されたGe膜の断面T
EMが示されている。この構造体を得るためには、まず
26 を使用せずに付着を行い、次にB2 6 を入れ
て付着を完了させた。B2 6 添加時には、GeH4
圧を8ミリトール、B2 6 分圧を0.35ミリトール
として、500℃でプロセスを実行した。この図面か
ら、付着されている初期のGeは粗い表面形態を有する
ことがわかるに違いない。B2 6 が添加された後は、
Geの表面形態は滑らかになり、島と島との間の領域が
充満された。次に、図6で説明され図示されたのと同様
に、連続して付着が行われた。
【0039】図8を参照すると、本発明に従う付着方法
によって単結晶Si基板上に成長されたGe膜の断面T
EMが示されている。図8に示される構造体は、付着開
始時から付着終了時まで、B2 6 の使用量を傾斜させ
ることによって付着された。プロセスは、GeH4 分圧
を2ミリトールとして、350℃で行った。B2
6は、約10-3ミリトールから約0.2ミリトールまで
傾斜された。図8からわかるように、初期付着(比較的
少量のB2 6 が使用される)は、図5に示されたプロ
セスでの初期付着と全く同様に始まる。最終構造体又は
付着したGeの頂部層は、B2 6 の濃度が高い。従っ
て、頂部表面形態は、図6に示された構造体と同様であ
る。
【0040】図9を参照すると、本発明に従う付着方法
によってSiO2 基板上に成長されたGe膜の断面TE
Mが示されている。この構造体を得るためには、まず非
常に少量のB2 6 ガスを用いて付着を行い、次にB2
6 ガス量を段階式に急速に増やして付着を完了させ
た。プロセスは、GeH4 分圧を2ミリトールとし、付
着開始時のB2 6 分圧を約10-3ミリトール、B2
6 を増加したときには約0.18ミリトールとして、3
50℃で行った。この図面から、低温及び少量のB2
6 の結果、粗い不連続の形態を有するGe膜が得られる
ことがわかるに違いない。また。このプロセスの付着速
度は、図2〜図3、及び図5〜図8に示された付着と比
較して、非常に遅い。
【0041】上述の図2〜図3、及び図5〜図9で説明
され図示された付着Geには、測定可能な炭素又は酸素
の不純物は全く取り込まれなかったことに注意すべきで
ある。同様に、Ge/Si界面で測定可能な炭素又は酸
素は全く検出されなかった。従って、本発明の方法は、
Ge/Si界面での界面酸素を排除又は制御するために
利用することができる。また、本発明に従って付着され
た構造体の表面形態は滑らかであり、付着に続くアニー
リングによって更に改良されることにも注意すべきであ
る。アニーリング温度は800℃が好ましいことがわか
った。
【0042】更に、注意すべきことは、本発明によるG
e付着が(100)Si表面上で実行された点である。
しかしながら、付着基板として、他の結晶配向のSi表
面も利用することができる。
【0043】更に、本発明の方法に従う非選択的Ge付
着のために上記ではホウ素が唯一のドーパントとして特
に使用されたが、上記で開示されていない他のドーパン
トも同一の目的で使用することができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のGe付着
方法は、酸化物等の絶縁体を含む種々の媒体上にGe膜
を非選択的に成長させることができるという優れた効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法のために利用されるUHV/CV
Dシステムの略ブロック図である。
【図2】本発明の方法に従って単結晶Si及びSiO2
の双方の上に成長されたGe薄膜構造体の断面の透過型
電子顕微鏡写真(TEM)である。
【図3】本発明の方法に従って単結晶Si及び多結晶S
iの双方の上に成長されたGe薄膜構造体の断面TEM
である。
【図4】本発明の方法に従って酸化物上及びSi上に成
長されたGe薄膜について、面積抵抗とアニーリング温
度との関係を示すグラフである。
【図5】本発明の方法に従って比較的少量のB2 6
スを用いて単結晶Si上に成長されたGe薄膜構造体の
断面TEMである。
【図6】本発明の方法による図5の構造体より多量のB
2 6 ガスを用いて単結晶Si上に成長されたGe薄膜
構造体の断面TEMである。
【図7】本発明の方法に従って、まずB2 6 ガスを使
用せず、次にB2 6 ガスを添加して単結晶Si上に成
長されたGe薄膜構造体の断面TEMである。
【図8】本発明の方法に従って、B2 6 ガスの量を傾
斜させながら、単結晶Si上に成長されたGe薄膜構造
体の断面TEMである。
【図9】本発明の方法に従って、まずB2 6 ガスを使
用せず、次にB2 6 ガスを添加してSiO2 上に成長
されたGe薄膜構造体の断面TEMである。
【符号の説明】
100 UHV/CVDシステム 102 石英反応チャンバ 104 炉 106 ロードロックチャンバ 114 バルブ 134、136、138、140 流量コントローラ 144、146、148、150 ガスライン 166 真空排気チャンバ 180 ウェハボート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャック ウーン チュー アメリカ合衆国11103、ニューヨーク州ア ストリア、フォーティーセカンド ストリ ート 32−46 (72)発明者 ブライアン カニンガム アメリカ合衆国12528、ニューヨーク州ハ イランド、スターリング プレイス 206 (72)発明者 グレゴリー フィッツギッボン アメリカ合衆国12533、ニューヨーク州ホ ープウェル ジャンクション、タワー ロ ード 4 (72)発明者 サムナク ラタナファニャラト アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州パ キプシ、ケヴィン ハイツ 16エイ (56)参考文献 特開 昭59−43575(JP,A)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応チャンバ及びロードロックチャンバ
    を備える超高真空化学蒸着(UHV/CVD)装置中で
    基板上にGeを非選択的に付着させるための方法であっ
    て、(a)前記基板を前記ロードロックチャンバに載置
    し、前記ロードロックチャンバを約10乃至50ミリト
    ールの圧力まで予備排気し、次いで前記ロードロックチ
    ャンバを約10 -7 トールの圧力まで急速に真空排気する
    工程と、(b)前記反応チャンバを10-7トールより低
    い圧力へ真空排気する工程と、(c)水素(H 2 )を前
    記反応チャンバ内へ約650sccmの速度で流出させる工
    程と、(d)前記ロードロックチャンバを前記反応チャ
    ンバに対して開放し、基板を前記ロードロックチャンバ
    から前記反応チャンバへ移動し、それによって前記ロー
    ドロックチャンバから前記反応チャンバへの前記基板の
    移動の間、前記工程のH 2 の流出が前記ロードロックチ
    ャンバ及び前記反応チャンバの相互汚染を低減する工程
    と、(e)前記基板を300°C乃至600°Cまで加
    熱する工程と、(f)H 2 の流出を停止し、GeH 4
    He及びB 2 6 ガスの混合物を前記反応チャンバに提
    供する工程であって、GeH 4 の分圧を約2乃至50ミ
    リトールにするように約10乃至25sccmの速度でGe
    4 及びHeを流し、且つB 2 6 の分圧を約0.08
    乃至2ミリトールにするのに十分な速度でB 2 6 を流
    し、それによって混合物がGeH 4 対B 2 6 分圧比2
    5:1を有する前記混合物の提供工程と、を含むGe付
    着方法。
  2. 【請求項2】 前記基板はSiから構成される請求項1
    記載のGe付着方法。
  3. 【請求項3】 前記工程(a)の前に、前記基板をH 2
    O:HFの約10:1溶液に室温で約10乃至15秒間
    浸漬する工程を更に含む請求項1又は2記載のGe付着
    方法。
  4. 【請求項4】 前記基板は絶縁体から構成される請求項
    1記載のGe付 着方法。
  5. 【請求項5】 前記工程(a)の前に、前記基板を、H
    2 O:H2 2 :NH4 OHの約5:1:1溶液に約6
    5°Cで約1分間浸漬する工程と、前記基板を脱イオン
    2 Oで洗浄する工程と、前記基板を、H2 O:H2
    2 :HCLの約5:1:1溶液に約65°Cで約1分間
    浸漬する工程と、前記基板を脱イオンH2 Oで洗浄する
    工程と、を更に含む請求項1、2及び3のいずれか記載
    のGe付着方法。
  6. 【請求項6】 反応チャンバ及びロードロックチャンバ
    を備える超高真空化学蒸着(UHV/CVD)装置中で
    基板上にGeを非選択的に付着させるための方法であっ
    て、(a)前記基板を、H 2 O:H 2 2 :NH 4 OH
    の約5:1:1溶液に約65°Cで約1分間浸漬する工
    程と、(b)前記基板を脱イオンH 2 Oで洗浄する工程
    と、(c)前記基板を、H 2 O:H 2 2 :HCLの約
    5:1:1溶液に約65°Cで約1分間浸漬する工程
    と、(d)前記基板を脱イオンH 2 Oで洗浄する工程
    と、(e)前記基板をH 2 O:HFの約10:1溶液に
    室温で約10乃至15秒間浸漬する工程と、(f)前記
    基板を前記ロードロックチャンバに載置し、前記ロード
    ロックチャンバを約10乃至50ミリトールの圧力まで
    予備排気し、次いで前記ロードロックチャンバを約10
    -7 トールの圧力まで急速に真空排気する工程と、(g)
    前記反応チャンバを10 -7 トールより低い圧力へ真空排
    気する工程と、(h)水素(H 2 )を前記反応チャンバ
    内へ約650sccmの速度で流出させる工程と、(i)前
    記ロードロックチャンバを前記反応チャンバに対して開
    放し、基板を前記ロードロックチャンバから前記反応チ
    ャンバへ移動し、それによって前記ロードロックチャン
    バから前記反応チャンバへの前記基板の移動の間、前記
    工程のH 2 の流出が前記ロードロックチャンバ及び前記
    反応チャンバの相互汚染を低減する工程と、(j)前記
    反応チャンバ及び前記基板を300°C乃至600°C
    まで加熱する工程と、(k)H 2 の流出を停止し、Ge
    4 、He及びB 2 6 ガスの混合物を前記反応チャン
    バに提供する工程であって、GeH 4 の分圧を2乃至5
    0ミリトールにするように約10乃至25sccmの速度で
    GeH 4 及びHeを流し、且つB 2 6 の分圧を0.0
    8乃至2ミリトールにするのに十分な速度でB 2 6
    流し、それによって混合物がGeH 4 対B 2 6 分圧比
    25:1を有する前記混合物の提供工程と、 を含むGe
    付着方法。
  7. 【請求項7】 前記基板はSi及び絶縁体から成る群か
    ら選択される少なくとも1種から構成される請求項
    載のGe付着方法。
JP4269703A 1991-10-21 1992-09-11 Ge付着方法 Expired - Lifetime JPH0715890B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US779677 1991-10-21
US07/779,677 US5286334A (en) 1991-10-21 1991-10-21 Nonselective germanium deposition by UHV/CVD

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05226254A JPH05226254A (ja) 1993-09-03
JPH0715890B2 true JPH0715890B2 (ja) 1995-02-22

Family

ID=25117170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4269703A Expired - Lifetime JPH0715890B2 (ja) 1991-10-21 1992-09-11 Ge付着方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5286334A (ja)
JP (1) JPH0715890B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273829A (en) * 1991-10-08 1993-12-28 International Business Machines Corporation Epitaxial silicon membranes
JPH113861A (ja) * 1997-06-12 1999-01-06 Sony Corp 半導体装置の製造方法及びその装置
GB0111207D0 (en) 2001-05-08 2001-06-27 Btg Int Ltd A method to produce germanium layers
US6875279B2 (en) * 2001-11-16 2005-04-05 International Business Machines Corporation Single reactor, multi-pressure chemical vapor deposition for semiconductor devices
US7968434B2 (en) * 2008-11-14 2011-06-28 Nec Corporation Method of forming of a semiconductor film, method of manufacture of a semiconductor device and a semiconductor device
EP2206808B1 (en) * 2008-12-23 2017-07-12 Imec Method for manufacturing a mono-crystalline semiconductor layer on a substrate
RU2622092C1 (ru) * 2016-07-13 2017-06-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Применение вакуумного осаждения германия из газовой среды германа в качестве способа удаления диоксида кремния с рабочей поверхности кремниевой подложки и способ изготовления монокристаллической плёнки германия на кремниевой подложке, включающий указанное применение
RU2669159C1 (ru) * 2017-12-21 2018-10-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Способ вакуумного эпитаксиального выращивания легированных слоёв германия

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL180750B (nl) * 1952-08-20 Bristol Myers Co Werkwijze voor het bereiden van een 7-amino-3-cefem-4-carbonzuur derivaat door een 7-acylamino-3-cefem-4-carbonzuur derivaat om te zetten.
US3473978A (en) * 1967-04-24 1969-10-21 Motorola Inc Epitaxial growth of germanium
US4278830A (en) * 1977-09-29 1981-07-14 Nasa Schottky barrier solar cell
US4220959A (en) * 1979-03-23 1980-09-02 Sperry Corporation Josephson tunnel junction with polycrystalline silicon, germanium or silicon-germanium alloy tunneling barrier
US4321099A (en) * 1979-11-13 1982-03-23 Nasa Method of fabricating Schottky barrier solar cell
GB2086135B (en) * 1980-09-30 1985-08-21 Nippon Telegraph & Telephone Electrode and semiconductor device provided with the electrode
US4529455A (en) * 1983-10-28 1985-07-16 At&T Bell Laboratories Method for epitaxially growing Gex Si1-x layers on Si utilizing molecular beam epitaxy
US4861393A (en) * 1983-10-28 1989-08-29 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Semiconductor heterostructures having Gex Si1-x layers on Si utilizing molecular beam epitaxy
JPS60140813A (ja) * 1983-12-28 1985-07-25 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH0666264B2 (ja) * 1986-02-03 1994-08-24 日本電信電話株式会社 半導体装置の製造方法および製造装置
US4681640A (en) * 1986-08-06 1987-07-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Laser-induced chemical vapor deposition of germanium and doped-germanium films
JPS63140521A (ja) * 1986-12-02 1988-06-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体装置の製造方法
JP2550353B2 (ja) * 1987-06-29 1996-11-06 日本電信電話株式会社 半導体膜形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5286334A (en) 1994-02-15
JPH05226254A (ja) 1993-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Murota et al. Low‐temperature silicon selective deposition and epitaxy on silicon using the thermal decomposition of silane under ultraclean environment
US5465680A (en) Method of forming crystalline silicon carbide coatings
US5259918A (en) Heteroepitaxial growth of germanium on silicon by UHV/CVD
US6537370B1 (en) Process for obtaining a layer of single-crystal germanium on a substrate of single-crystal silicon, and products obtained
US7651948B2 (en) Pre-cleaning of substrates in epitaxy chambers
US7588980B2 (en) Methods of controlling morphology during epitaxial layer formation
US5378651A (en) Comprehensive process for low temperature epitaxial growth
JP2018522412A (ja) 単結晶シリコン上でのエピタキシャル3C−SiCの成長
TWI893031B (zh) 磊晶晶圓之製造方法
JPH07165497A (ja) 低温における結晶質炭化ケイ素コーティングの作成方法
JPH0715890B2 (ja) Ge付着方法
JP2002539327A (ja) 基板表面への金属酸化物の化学的気相成長法による成膜方法および装置
JP2004363510A (ja) 半導体基板の製造方法
Jang et al. Growth of epitaxial Si1-xGex layers at 750° C by VLPCVD
JP2822756B2 (ja) 気相成長装置およびその薄膜形成方法
Schütz et al. Low‐temperature Si/Si1− x Ge x/Si heterostructure growth at high Ge fractions by low‐pressure chemical vapor deposition
JP2987926B2 (ja) 気相成長方法
JPH0722330A (ja) 歪ヘテロエピタキシャル層の形成方法
JP2003528443A5 (ja)
JPH07153685A (ja) 歪ヘテロ超格子構造の薄膜形成方法
JPH118226A (ja) 半導体基板表面の清浄化方法及びその装置
Mikoshiba et al. Low-pressure chemical vapour deposition of silicon and germanium on silicon using contamination-minimized processing
Fitch et al. A Complementary Wafer Cleaning and Growth Process for Low Temperature, Defect Free, Selective Silicon Epitaxy
CN115295412A (zh) 碳化硅器件高温快速热处理工艺及其装置
Takoudist SELECTIVE EPITAXIAL GROWTH OF STRAINED SILICON-GERMANIUM FILMS IN TUBULAR HOT-WALL LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION SYSTEMS