JPS6057918A - 半導体結晶薄膜成長方法 - Google Patents

半導体結晶薄膜成長方法

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JPS6057918A
JPS6057918A JP58167000A JP16700083A JPS6057918A JP S6057918 A JPS6057918 A JP S6057918A JP 58167000 A JP58167000 A JP 58167000A JP 16700083 A JP16700083 A JP 16700083A JP S6057918 A JPS6057918 A JP S6057918A
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JP
Japan
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vapor
crystal
film
semiconductor crystal
crystal thin
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Pending
Application number
JP58167000A
Other languages
English (en)
Inventor
Morio Inoue
井上　森雄
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electronics Corp
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Publication of JPS6057918A publication Critical patent/JPS6057918A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901—Materials
    • H10P14/2902—Materials being Group IVA materials
    • H10P14/2905—Silicon, silicon germanium or germanium
    • 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
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
    • H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
    • H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明はイオン化した蒸気とエツチング作用をもった蒸
気を作用させて、半導体薄膜を結晶成長させる真空蒸着
法に関する。
従来例の構成とその問題点 真空蒸着法を改善して、イオン化蒸気を基板表面に衝突
させて半導体薄膜結晶を気相成長させる方法が従来公知
である。この方法によれば、イオン化した原料蒸気のク
ラスターのために、結晶酸２　パ 長温度が低温化でき、しかもイオン化蒸気の加速電圧を
制御することにより、結晶性や結晶方位をコンＩ・ロー
ルできる利点があった。しかし、原料蒸気の基板表面へ
の凝縮反応は物理的な反応が王で、熱的な平衡状態から
ｔｄずれている／こめに、結晶性が劣り、電子の移動度
が低いこと、基板表向の汚れや反応系の残留ガスの影響
を受けて、結晶欠陥を発生しやすいことなどの欠点があ
った。特にＳｔ　やＧａＡｓなどでは、結晶品質面から
、通常の気相成長法や液相成長法などの工業的な従来技
術と比較した場合、はるかに低品質となる不都合があっ
た。したがって、いかにして、結晶性のよいものを作る
かが、イオン化蒸気による薄膜成長法の重要な課題であ
った。捷だ高密度なデバイスのためにはいかにプロセス
を低温化するかも要求されていた。
発明の目的 本発明は従来の前記薄膜成長法の欠点を除ノミしたもの
で、イオン化蒸気に」：る結晶生成プロセスを一段と低
温化させるとともに、結晶性の改善を３べ一層 も実現する結晶薄膜成長方法を提供するものである０ 発明の構成 本発明は、被成長物の蒸気をイオン化するとともに、エ
ツチング作用を有する気体物を反応系内に添加して結晶
薄膜成長を行なうもので、これにより、反応温度の一層
の低温化と、高品質結晶の達成が可能である。
実施例の説明 本発明の方法を実施例によって詳しく説明する。
Ｓｔ　結晶薄膜を形成する場合、真空度が１Ｏ−９Ｔｏ
ｒｒに保たれた反応装置内のＳＬ基板を、高温加熱また
は、ガスエツチングなどの通常手段でクリーンな表面と
する。ルツボから蒸発したＳｔ蒸気の７ラスターを電子
シャワーによってイオン化し、１〜ｔｓ　ＫｅＶの電界
で加速して、Ｓｉ基板表面に衝突させる。これと同時に
ＨＣｌ、Ｃ１２，５ｉＣ１４などのＳｉ　に対してエツ
チング作用をもつガスを系内に導入して基板上に衝突さ
せる。エツチング性の蒸気の導入は、薄膜結晶の成長前
および成長中に連続的に、寸たは間欠的におこ力っだ。
Ｓｔ　の蒸気の導入ｆ　１０　／ｄ、　ｓｅａとし、こ
のうち約５係がイオン化されるようにした。加速電圧を
６Ｋｅ　Ｖとし、基板温度を１００〜５００″Ｃとして
、エツチングガス（ＨＣｌ）の添加の効果を調べた。エ
ツチングガスはＳｉ　の蒸気の濃度の１／１００程度で
十分であり、添加なしのときの単結晶化温度５００”ｃ
　ｘ　！７も１００″Ｃ低温化でき／こ。このときのＳ
ｉの成長速度は０．５人／Ｂ　ｅ　Ｃであった。２５０
〜４００″Ｃでは多結晶化１−５捷だ２５０”Ｃ未満ｆ
　ｉｌ：非晶質であった。エツチングガスはＨＣｌ　の
ほかにＣｌ　２　、　Ｓ　ｉＣｌ！２でも同様の効果が
あった。なお、エツチングガスはイオン化してもしなく
ても、いずれでもよい。エツチングガスの添加に、Ｌっ
で結晶化温度が下げられること、電子回折に、ｌ：る結
晶性の改善が観察されることを確認１７だＯ８ｉ　薄膜
結晶の電気的性質は、不純物ドープなしの場合ｎ型を示
し、キャリア濃度は１ｏ１５．ｍ、−５程度で、ホール
移動度は室温で１０００ｔ４　／Ｖ　、　ｅθＣで、エ
ツチング蒸気を添加し々い従来法の値１ｏＯｃｄ、Δ、
　５ｅａ６ベーン゛ にくらべて著しく改善されている。
発明の効果 実施例で示したごとく、本発明による薄膜結晶は、結晶
性がよく、かつ電気的性質もすぐれているので、半導体
装置用に向いている。とくに成長が低温化されたことに
よって、高密度、高速集積回路用にすこぶる好都合であ
る。この方法は、Ｓｉにかぎらず、Ｇｅや他の結晶にも
利用でき、広く半導体製造分野で有用な技術である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 真空中で基板表面に成長すべき結晶の原料の蒸気を衝突
    させて結晶成長をおこなうにあたり、前記蒸気の一部を
    イオン化し、かつ前記結晶に対してエツチングの働きを
    有する化学成分をもつ蒸気を連続約１たは間欠的に作用
    させることを特徴とする半導体結晶薄膜成長方法。
JP58167000A 1983-09-09 1983-09-09 半導体結晶薄膜成長方法 Pending JPS6057918A (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4898775A (ja) * 1972-03-28 1973-12-14
JPS534778A (en) * 1976-07-02 1978-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Crystal growth method with molecular beam
JPS5318183A (en) * 1976-06-16 1978-02-20 American Chain & Cable Co Intermittent drive conveyor system
JPS5326281A (en) * 1976-08-24 1978-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gas phase crystal growth method

Patent Citations (4)

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