JPS6086820A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6086820A JPS6086820A JP58195414A JP19541483A JPS6086820A JP S6086820 A JPS6086820 A JP S6086820A JP 58195414 A JP58195414 A JP 58195414A JP 19541483 A JP19541483 A JP 19541483A JP S6086820 A JPS6086820 A JP S6086820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- impurity
- beams
- substrate
- layer
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H10P14/22—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using physical deposition, e.g. vacuum deposition or sputtering
-
- 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
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特にガスクラス
タ・ビームを用いた不純物ドープ層の形成方法に関する
。
タ・ビームを用いた不純物ドープ層の形成方法に関する
。
（ｂｌ 従来技術と問題点
近年に至りクラスタ・ビームを用いて不純物ドープ層を
形成する方法が種々検討されているが、従来は不純物源
として固体を用い、これを高温で融解させ、適当な蒸気
圧のもとて上記不純物源を蒸発させることにより、クラ
スタ・ビームを形成させる方式であった。このため不純
物源の蒸発ソースとしてのセルは高温に耐えるものでな
ければならず、従ってセルの材質は自ずから限定され、
不純物源と高温下で反応する等の問題があり、クラスタ
・ビームを用いて不純物をドープする方法は未だ真に実
用に供し得るとは言い難かった。
形成する方法が種々検討されているが、従来は不純物源
として固体を用い、これを高温で融解させ、適当な蒸気
圧のもとて上記不純物源を蒸発させることにより、クラ
スタ・ビームを形成させる方式であった。このため不純
物源の蒸発ソースとしてのセルは高温に耐えるものでな
ければならず、従ってセルの材質は自ずから限定され、
不純物源と高温下で反応する等の問題があり、クラスタ
・ビームを用いて不純物をドープする方法は未だ真に実
用に供し得るとは言い難かった。
ｔｅｌ 発明の目的
本発明は上記問題点を解消して、ガスクラスタ・ビーム
を用いた不純物ドープ層の形成方法を提供することにあ
る。
を用いた不純物ドープ層の形成方法を提供することにあ
る。
（ｄｌ 発明の構成
本発明の特徴は、被処理基板表面に、シリコンビームと
ともに所定の不純物の化合物のガスクラスタ・ビームを
同時に照射することにより、前記被処理基板表面に前記
所定の不純物を含有せるシリコン層を形成する工程を含
むことにある。
ともに所定の不純物の化合物のガスクラスタ・ビームを
同時に照射することにより、前記被処理基板表面に前記
所定の不純物を含有せるシリコン層を形成する工程を含
むことにある。
（Ｑ） 発明の実施例
従来は所望の蒸気圧を得られる温度に加熱して固体を融
解・蒸発させることにより、クラスタ・ビームを形成し
ていた。そのためセルの材質が限定されるという問題を
生じていた。
解・蒸発させることにより、クラスタ・ビームを形成し
ていた。そのためセルの材質が限定されるという問題を
生じていた。
本願の発明者４はこの点に着目し、気体状の不純物源を
用い、これをセルの先端に設けたノズルから噴射させて
形成したクラスタ・ビーム（以下これをガスクラスタ・
ビームと称する）を用いることによって、上述のセルの
材質が限定されるという問題を解消し得るとの着想のも
とに種々検討の結果、本発明がなされたものである。
用い、これをセルの先端に設けたノズルから噴射させて
形成したクラスタ・ビーム（以下これをガスクラスタ・
ビームと称する）を用いることによって、上述のセルの
材質が限定されるという問題を解消し得るとの着想のも
とに種々検討の結果、本発明がなされたものである。
以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
図において、１はシリコンソース容器、２はノズルを有
するセル、３はシリコンソース、４はガス状不純物ソー
スで例えばホスフィン（ＰＨ３）、５はシリコン基板で
ある。なおこれらは総て真空チャンバ（図示せず）内に
収容されているものである。
するセル、３はシリコンソース、４はガス状不純物ソー
スで例えばホスフィン（ＰＨ３）、５はシリコン基板で
ある。なおこれらは総て真空チャンバ（図示せず）内に
収容されているものである。
蒸気シリコンソース３は電子ビーム（図示せず）の照射
により加熱・蒸発せしめられてシリコン・ビーム１１が
形成される。一方不純物ソース４のホスフィン（ＰＨ４
）は、セル２内において液体窒素温度程度２例えば−７
０１Ｋ〕程に冷却し、内部の圧力を凡そ１００〜２００
（Ｔｏｒｒ）に制御する。
により加熱・蒸発せしめられてシリコン・ビーム１１が
形成される。一方不純物ソース４のホスフィン（ＰＨ４
）は、セル２内において液体窒素温度程度２例えば−７
０１Ｋ〕程に冷却し、内部の圧力を凡そ１００〜２００
（Ｔｏｒｒ）に制御する。
そしてこのホスフィン（ＰＨ４）をセルの先端のノズル
１２から凡そ１０−’ 〜１０−’ （Ｔｏｒｒ）の真
空度に制御しである真空チャンバ内に噴射させる。この
ように圧力の急激な変化により、ホスフィンは断熱膨張
してクラスタ・ビーム１３が形成される。
１２から凡そ１０−’ 〜１０−’ （Ｔｏｒｒ）の真
空度に制御しである真空チャンバ内に噴射させる。この
ように圧力の急激な変化により、ホスフィンは断熱膨張
してクラスタ・ビーム１３が形成される。
上述のようにして形成したシリコン・ビーム１１と不純
物源４のガスクラスタ・ビーム１３とを同時に被処理基
板５表面に照射せしめることにより、被処理基板５表面
に燐（Ｐ）を含有するシリコン（Ｓｉ）層６が形成され
る。
物源４のガスクラスタ・ビーム１３とを同時に被処理基
板５表面に照射せしめることにより、被処理基板５表面
に燐（Ｐ）を含有するシリコン（Ｓｉ）層６が形成され
る。
ここで被処理基板１の材質及び温度、真空チャンバ内の
真空度、或いはセル内圧力等を選択することによって、
形成されるシリコン（Ｓｔ）層６を単結晶層、多結晶層
或いは非晶質（アモルファス）層とすることが出来、更
にシリコン（Ｓｔ）層６中の不純物量を制御することが
出来る。
真空度、或いはセル内圧力等を選択することによって、
形成されるシリコン（Ｓｔ）層６を単結晶層、多結晶層
或いは非晶質（アモルファス）層とすることが出来、更
にシリコン（Ｓｔ）層６中の不純物量を制御することが
出来る。
例えば被処理基板５としてシリコン（Ｓｉ）基板を用い
、このシリコン（Ｓｔ）基板５を例えば凡そ７００（’
Ｃ）に加熱しておくと、シリコン基板５表面に被着した
シリコン（Ｓｉ）及びホスフィンの分解生成物の燐（Ｐ
）は、上記温度における熱振動により整列し結晶化する
ことにより、形成されるシリコン（Ｓｔ）層６は単結晶
層（エピタキシアル成長層）となる。
、このシリコン（Ｓｔ）基板５を例えば凡そ７００（’
Ｃ）に加熱しておくと、シリコン基板５表面に被着した
シリコン（Ｓｉ）及びホスフィンの分解生成物の燐（Ｐ
）は、上記温度における熱振動により整列し結晶化する
ことにより、形成されるシリコン（Ｓｔ）層６は単結晶
層（エピタキシアル成長層）となる。
また上記シリコン（Ｓｉ’）基板５表面に二酸化シリコ
ン（５ｉ０２）層を形成しておき、更にシリコン（Ｓｉ
）基板５の加熱温度を上側のＴＯＯ（℃）より低く例え
ば６００（’Ｃ）程度とした場合には、形成されるシリ
コン（Ｓｉ）層６は多結晶シリコン（Ｓｉ）層或いは非
晶質シリコン（Ｓｉ）層となる。
ン（５ｉ０２）層を形成しておき、更にシリコン（Ｓｉ
）基板５の加熱温度を上側のＴＯＯ（℃）より低く例え
ば６００（’Ｃ）程度とした場合には、形成されるシリ
コン（Ｓｉ）層６は多結晶シリコン（Ｓｉ）層或いは非
晶質シリコン（Ｓｉ）層となる。
更に被処理基板５はシリコン（Ｓｔ）基板に限定される
ものではなく、例えばサファイア基板等を用いても良く
、サファイア基板上に単結晶シリコン（Ｓｉ）層を形成
すれば、・所謂ＳＯ８構造を形成することも可能である
。
ものではなく、例えばサファイア基板等を用いても良く
、サファイア基板上に単結晶シリコン（Ｓｉ）層を形成
すれば、・所謂ＳＯ８構造を形成することも可能である
。
上記シリコン（Ｓｔ）層６中の不純物濃度は、不純物の
ガスクラスタ・ビーム１３の照射レートを選択すること
により制御することが出来、またこの照射レートを一定
にし、或いは変化させることによって不純物濃度を均一
とすることも或いは濃度分布を持たせることも可能であ
ることは言うまでもない。
ガスクラスタ・ビーム１３の照射レートを選択すること
により制御することが出来、またこの照射レートを一定
にし、或いは変化させることによって不純物濃度を均一
とすることも或いは濃度分布を持たせることも可能であ
ることは言うまでもない。
上記本実施例においては、シリコンビーム１１と不純物
化合物のガスクラスタ・ビーム１３とを同時に被処理基
板５表面に照射することにより、所定の不純物をドープ
したシリコンシリコン（ｓｉ） １１１層（例えば厚さ
数１００〔人〕〜μｍオーダーというような極めて薄い
層）を形成することが出来る。
化合物のガスクラスタ・ビーム１３とを同時に被処理基
板５表面に照射することにより、所定の不純物をドープ
したシリコンシリコン（ｓｉ） １１１層（例えば厚さ
数１００〔人〕〜μｍオーダーというような極めて薄い
層）を形成することが出来る。
しかもこの本実施例のシリコン（Ｓｔ）層６の形成方法
は、シリコンビーム１１及び不純物のガスクラスタ・ビ
ーム１３の照射レート及び被処理基板５の温度、真空チ
ャンバ内の真空度を選択することにより、シリコン（Ｓ
ｉ）層の厚さや、不純物濃度及びその分布を精度よく且
つ容易に制御することが出来る。しかも本実施例によれ
ば、通常のドーピング法では得られない程度の高濃度に
不純物をドーピングすることも可能であり、更にイオン
注入法における注入後のアニールのような加熱工程を必
要としないので、極めて薄い膜厚の層を形成することも
出来、また被処理基板５内の不純物濃度分布に影響を与
えること虞もない。
は、シリコンビーム１１及び不純物のガスクラスタ・ビ
ーム１３の照射レート及び被処理基板５の温度、真空チ
ャンバ内の真空度を選択することにより、シリコン（Ｓ
ｉ）層の厚さや、不純物濃度及びその分布を精度よく且
つ容易に制御することが出来る。しかも本実施例によれ
ば、通常のドーピング法では得られない程度の高濃度に
不純物をドーピングすることも可能であり、更にイオン
注入法における注入後のアニールのような加熱工程を必
要としないので、極めて薄い膜厚の層を形成することも
出来、また被処理基板５内の不純物濃度分布に影響を与
えること虞もない。
上記一実施例では不純物ソースのガスクラスタ・ビーム
を１個のみ用いた例を説明したが、不純物ソースを２個
またはそれ以上を用いても良く、更にこれらを同時に照
射しても或いは交互、または順次照射する等は任意であ
る。
を１個のみ用いた例を説明したが、不純物ソースを２個
またはそれ以上を用いても良く、更にこれらを同時に照
射しても或いは交互、または順次照射する等は任意であ
る。
更に上記シリコンビーム１１及び不純物のガスクラスタ
・ビーム１３の径路上にイオン化電極や加速電極を設け
て、シリコンビーム１１及びガスクラスタ・ビーム１３
をイオンビームとして照射するようにしても良い。
・ビーム１３の径路上にイオン化電極や加速電極を設け
て、シリコンビーム１１及びガスクラスタ・ビーム１３
をイオンビームとして照射するようにしても良い。
ダお不純物ソースとしてはホスフィン（Ｐ Ｈａ）に限
定されるものではなく、ガス化し得るものであれば如何
なるものをも用いることが出来ることは特に説明するま
でもない。
定されるものではなく、ガス化し得るものであれば如何
なるものをも用いることが出来ることは特に説明するま
でもない。
（ｆｌ 発明の詳細
な説明した如く本発明によれば、ガスクラスタ・ビーム
を用いることにより、クラスタ・ビームによるドーピン
グ層の形成方法が実用化され、厚さ及び不純物濃度の制
御性の極めて良好なシリコン（Ｓｔ）薄層の形成方法が
提供される。
を用いることにより、クラスタ・ビームによるドーピン
グ層の形成方法が実用化され、厚さ及び不純物濃度の制
御性の極めて良好なシリコン（Ｓｔ）薄層の形成方法が
提供される。
図は本発明の一実施例を示す要部断面図であっる。
図において、１はシリコン・ソース容器、２はセル、３
はシリコンソース、４は不純物ソース、５は被処理基板
、６は形成されるシリコン（Ｓｔ）層、１１はシリコン
ビーム、１２はノズル、１３はガスクラスタ・ビームを
示す。
はシリコンソース、４は不純物ソース、５は被処理基板
、６は形成されるシリコン（Ｓｔ）層、１１はシリコン
ビーム、１２はノズル、１３はガスクラスタ・ビームを
示す。
Claims (1)
- 被処理基板表面に、シリコンビームとともに所定の不純
物の化合物のガスクラスタ・ビームを同時に照射するこ
とにより、前記被処理基板表面に前記所定の不純物を含
有せるシリコン層を形成する工程を含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195414A JPS6086820A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195414A JPS6086820A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086820A true JPS6086820A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16340690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58195414A Pending JPS6086820A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62118518A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | Ulvac Corp | 化合物半導体の形成方法 |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP58195414A patent/JPS6086820A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62118518A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | Ulvac Corp | 化合物半導体の形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3208888A (en) | Process of producing an electronic semiconductor device | |
| JPS6021959B2 (ja) | Ｈｇ↓１−ｘＣｄｘＴｅの表面組成をもつ層の製法 | |
| GB925106A (en) | A process for producing a rod of low-resistance semi-conductor material | |
| JPS6086820A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US4239584A (en) | Molecular-beam epitaxy system and method including hydrogen treatment | |
| JPH0411722A (ja) | 半導体結晶化膜の形成方法 | |
| US3098774A (en) | Process for producing single crystal silicon surface layers | |
| JPH04330717A (ja) | 半導体膜の製造方法 | |
| CA1184020A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| JPS58190020A (ja) | エピタキシヤル成長法 | |
| JPH01134912A (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
| JPS58182816A (ja) | シリコン系半導体材料の再結晶方法 | |
| GB1031517A (en) | Methods of producing vapours having at least two components | |
| JPH0361335B2 (ja) | ||
| JPS6226568B2 (ja) | ||
| JPH03250728A (ja) | 多結晶シリコンの製造方法 | |
| JPS6134921A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0810669B2 (ja) | Ｓｏｉ膜の形成方法 | |
| JPS6276514A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2876414B2 (ja) | 拡散抵抗素子の製造方法 | |
| JPS63148616A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3576629B2 (ja) | 半導体膜の製造方法及び製造装置 | |
| JPS63193520A (ja) | 多結晶シリコン薄膜の製造方法 | |
| JPH026385A (ja) | 薄膜の形成方法及び装置 | |
| JPH0469421B2 (ja) |