JPS6348817A - エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
エピタキシヤル成長方法Info
- Publication number
- JPS6348817A JPS6348817A JP19343286A JP19343286A JPS6348817A JP S6348817 A JPS6348817 A JP S6348817A JP 19343286 A JP19343286 A JP 19343286A JP 19343286 A JP19343286 A JP 19343286A JP S6348817 A JPS6348817 A JP S6348817A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- plasma
- substrate
- cyclotron resonance
- electron cyclotron
- 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
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】
〔概要〕
発散磁界型ＥＣＲ（電子す・イク口トロン共鳴；Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ
）プラズマ装置を用い、初め塩素（Ｃｈ）ガスと水素（
Ｈ２）ガスによるプラズマでシリコン（Ｓｉ）基板表面
を清浄化し、ついで、Ｈ２ガスとジシラン（ＳｉｚＨｈ
）等のプラズマによりＳｉエピタキシャル成長を行うも
ので、低温、低圧なのでオートドープの少ない、欠陥、
汚染や歪の少ないエピタキシャル基板を得ることが出来
る。尚、成長速度も大である。
ｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ
）プラズマ装置を用い、初め塩素（Ｃｈ）ガスと水素（
Ｈ２）ガスによるプラズマでシリコン（Ｓｉ）基板表面
を清浄化し、ついで、Ｈ２ガスとジシラン（ＳｉｚＨｈ
）等のプラズマによりＳｉエピタキシャル成長を行うも
ので、低温、低圧なのでオートドープの少ない、欠陥、
汚染や歪の少ないエピタキシャル基板を得ることが出来
る。尚、成長速度も大である。
本発明は発散磁界型ＥＣＲプラズマ装置を用いたＳｉエ
ピタキシャル成長方法に係わり、特に高い解離率の材料
ガスを用い、低温で成長し高品質のエピタキシャル基板
を得る方法に関する。
ピタキシャル成長方法に係わり、特に高い解離率の材料
ガスを用い、低温で成長し高品質のエピタキシャル基板
を得る方法に関する。
単結晶Ｓｉ基板上に同方位の単結晶Ｓｔ薄膜を成長させ
るエピタキシャル成長法には、 〔１〕常圧ＣＶＤ法 〔２〕減圧ＣＶＤ法 Ｃ３）ＭＢＥ法 （４）ＲＦプラズマ法 Ｃ３）ＥＣＲプラズマ法 がある。
るエピタキシャル成長法には、 〔１〕常圧ＣＶＤ法 〔２〕減圧ＣＶＤ法 Ｃ３）ＭＢＥ法 （４）ＲＦプラズマ法 Ｃ３）ＥＣＲプラズマ法 がある。
〔１〕の常圧ＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉ−ｔｉｏｎ）法によるエピタキシャル
成長は、Ｓｉ基板温度１０５０〜１１５０’ｃで、例え
ばモノシラン（５ｉＨ４）と１１□ガスでエピタキシャ
ル成長を行うもので、成長温度が高く、このため不純物
濃度の高いＳｉ基板から成長エピタキシャル層にオート
ドーピングが起きて不純物分布のブレを生じる。この不
純物分布にブレを生じている幅をオートドープ領域幅と
称するが、この方法によるものは約０．７μｍ程度とな
る。
ｒ Ｄｅｐｏｓｉ−ｔｉｏｎ）法によるエピタキシャル
成長は、Ｓｉ基板温度１０５０〜１１５０’ｃで、例え
ばモノシラン（５ｉＨ４）と１１□ガスでエピタキシャ
ル成長を行うもので、成長温度が高く、このため不純物
濃度の高いＳｉ基板から成長エピタキシャル層にオート
ドーピングが起きて不純物分布のブレを生じる。この不
純物分布にブレを生じている幅をオートドープ領域幅と
称するが、この方法によるものは約０．７μｍ程度とな
る。
このオートドープ領域幅が大きいとＭＯＳ ＦＥＴの耐
圧向上、バイポーラトランジスタの高速化に不利である
。
圧向上、バイポーラトランジスタの高速化に不利である
。
また、温度が高いので、成長速度は約０．３μｍ／分と
大であるが、エピタキシャル層に欠陥が多くなり、微細
化に対し障害となる。
大であるが、エピタキシャル層に欠陥が多くなり、微細
化に対し障害となる。
〔２〕の減圧ＣＶＤ法は、圧力を１〜５００Ｔｏｒｒと
減圧し、Ｓｉ基板温度９５０〜１０５０℃で、ガスは例
えば、５ｉ１１．＋Ｈ，、ジシラン（Ｓｉｚｅｈ） ＋
Ｈｚ、５ｉＨ２Ｃ１ｚ＋Ｈ２或いは５ｉＨＣ１３＋Ｈ２
等を使用して行うがオートドープ領域幅は約０．７ μ
ｍで、温度が約１００℃低くなっているにかかわず余り
減少しない。膜形成速度は０．１μｍ／分程度である。
減圧し、Ｓｉ基板温度９５０〜１０５０℃で、ガスは例
えば、５ｉ１１．＋Ｈ，、ジシラン（Ｓｉｚｅｈ） ＋
Ｈｚ、５ｉＨ２Ｃ１ｚ＋Ｈ２或いは５ｉＨＣ１３＋Ｈ２
等を使用して行うがオートドープ領域幅は約０．７ μ
ｍで、温度が約１００℃低くなっているにかかわず余り
減少しない。膜形成速度は０．１μｍ／分程度である。
選択成長が可能である。
（３） Ｍ Ｂ Ｅ （Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ
Ｅｐｉｔａｘｙ）法は圧力１０− ’ 〜１０− ’
Ｔｏｒｒ程度の高真空で、且つ７００〜８００℃の温度
でエピタキシャル成長を行うのでオートドープ領域幅は
小さくなるが、成長速度が１〜２人／分と非常に遅いた
め、スループットが少なくなり、一般のＳｉ素子用のエ
ピタキシャル成長法としては非実用的である。
Ｅｐｉｔａｘｙ）法は圧力１０− ’ 〜１０− ’
Ｔｏｒｒ程度の高真空で、且つ７００〜８００℃の温度
でエピタキシャル成長を行うのでオートドープ領域幅は
小さくなるが、成長速度が１〜２人／分と非常に遅いた
め、スループットが少なくなり、一般のＳｉ素子用のエ
ピタキシャル成長法としては非実用的である。
（４）ＲＦプラズマ法は６５０〜７００°Ｃの低温で、
圧力０．８〜１０ Ｔｏｒｒで例えば１３．５６ Ｍｌ
ｌｚのＲＦで１１□あるいはＡｒのプラズマを形成し表
面を清浄化し、ついで、ＳｉＨ，＋ｌＩ□ガスのプラズ
マを形成しエピタキシャル層を形成するものであるが、
その成長速度は５００人／分程度とかなり速くなるが、
エネルギー的に数百ｅＶと高いため汚染による不純物が
多く入り結晶欠陥が多く好ましい結果が得られていない
。
圧力０．８〜１０ Ｔｏｒｒで例えば１３．５６ Ｍｌ
ｌｚのＲＦで１１□あるいはＡｒのプラズマを形成し表
面を清浄化し、ついで、ＳｉＨ，＋ｌＩ□ガスのプラズ
マを形成しエピタキシャル層を形成するものであるが、
その成長速度は５００人／分程度とかなり速くなるが、
エネルギー的に数百ｅＶと高いため汚染による不純物が
多く入り結晶欠陥が多く好ましい結果が得られていない
。
（５）ＥＣＲプラズマ法は、最近特に注目されている方
法で、磁界の中でマイクロ波放電を行い電子にサイクロ
トロン共鳴を起こさせて加速し、これを材料ガスと反応
させプラズマを作りエピタキシャル成長を行う方法であ
る。
法で、磁界の中でマイクロ波放電を行い電子にサイクロ
トロン共鳴を起こさせて加速し、これを材料ガスと反応
させプラズマを作りエピタキシャル成長を行う方法であ
る。
この方法によると、モノシラン（ＳｉＨ＊）ガスを使用
し、圧力は１０−’ Ｔｏｒｒ以下と低く、温度も５５
０〜７５０°Ｃと可成り低温で成長が可能であるため、
オートドープ領域幅も０．２ μｍと小さくなり、成長
速度も０．１ μｍ／分位に出来る。
し、圧力は１０−’ Ｔｏｒｒ以下と低く、温度も５５
０〜７５０°Ｃと可成り低温で成長が可能であるため、
オートドープ領域幅も０．２ μｍと小さくなり、成長
速度も０．１ μｍ／分位に出来る。
これにより、結晶歪も小さくなり、不純物による汚染も
減少する利点がある。
減少する利点がある。
然しなから、近年さらに高精度、高品質のエピタキシャ
ル層が要求されるようになり、結晶成長温度をより低く
、膜厚や不純物ドープ量の制御性をより良く、結晶も大
口径化してより経済的にしようとしており、従来のＥＣ
Ｒプラズマ法によるものは、なお、不満足な点が多い。
ル層が要求されるようになり、結晶成長温度をより低く
、膜厚や不純物ドープ量の制御性をより良く、結晶も大
口径化してより経済的にしようとしており、従来のＥＣ
Ｒプラズマ法によるものは、なお、不満足な点が多い。
即ち、Ｓ ｉ ｔｌ ＜ガスの解離率があまり高くない
こと、および成長温度が５５０〜７５０ ”Ｃであるた
め、成長速度、オートドーピング、結晶歪および汚染の
点で尚不満足なものである。
こと、および成長温度が５５０〜７５０ ”Ｃであるた
め、成長速度、オートドーピング、結晶歪および汚染の
点で尚不満足なものである。
また、エピタキシャル成長に先立って基板表面を、この
ＥＣＲプラズマ法で清浄化する方法についても提案され
ているが、その使用ガスが、Ｈ２ガス、アルゴン（Ａｒ
）ガス、窒素（Ｎ２）ガスによるものであるため、良質
なエピタキシャル層を形成するには、基板清浄化効果が
不充分、或いは基板にダメージを与える等の欠陥を有し
ている。
ＥＣＲプラズマ法で清浄化する方法についても提案され
ているが、その使用ガスが、Ｈ２ガス、アルゴン（Ａｒ
）ガス、窒素（Ｎ２）ガスによるものであるため、良質
なエピタキシャル層を形成するには、基板清浄化効果が
不充分、或いは基板にダメージを与える等の欠陥を有し
ている。
すなわち、＋１２ガスのみによるクリーニングではＳｉ
基板表面の自然酸化物、つまりＳｉＯ２膜は除去するこ
とが出来るが、カーボン系の汚れは除去出来ない。
基板表面の自然酸化物、つまりＳｉＯ２膜は除去するこ
とが出来るが、カーボン系の汚れは除去出来ない。
また、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガスによる
クリーニングはイオン衝撃により基板表面の結晶にダメ
ージを与えるので、その上に形成するエピタキシャル層
も良質のものが得られない。
クリーニングはイオン衝撃により基板表面の結晶にダメ
ージを与えるので、その上に形成するエピタキシャル層
も良質のものが得られない。
従来のＥＣＲプラズマ法によるエピタキシャル成長方法
によると、前処理の基板の清浄化効果が充分でない、或
いは基板にダメージを与える。また、エピタキシャル成
長もオートドーピング、結晶歪および汚染の点で尚不満
足なものである。
によると、前処理の基板の清浄化効果が充分でない、或
いは基板にダメージを与える。また、エピタキシャル成
長もオートドーピング、結晶歪および汚染の点で尚不満
足なものである。
上記問題点の解決は、電子サイクロトロン共鳴プラズマ
発生室（１）と、 この電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）に隣
接する反応室（２）と、 前記電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）にマ
イクロ波電力およびガスを導入する手段と、 前記反応室（２）にガスを導入する手段と、前記電子サ
イクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）内に導入したガ
スに電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）を発生さ
せ、この電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）を発
散磁界により前記反応室（２）に引き出し、前記反応室
（２）に導入したガスにプラズマ（Ｒ２）を発生させる
手段とを備えて構成されたエピタキシャル成長方法にお
いて、 前記反応室（２）内で、シリコン基板（５）を４５０〜
６５０℃の温度に保ち、 前記電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）に最
初、塩素ガスと水素ガスを導入し、これにより発生した
電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）により、前記
シリコン基板（５）の表面を清浄化する工程と、 引続き、電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）
には水素ガスを、反応室（２）にはジシラン、トリシラ
ン或いはジフロルシランを導入して、これにより発生し
たプラズマ（Ｒ２）により、前記シリコン基板（５）の
表面にエピタキシャル層を成長させる工程を有する本発
明によるエピタキシャル成長方法により達成される。
発生室（１）と、 この電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）に隣
接する反応室（２）と、 前記電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）にマ
イクロ波電力およびガスを導入する手段と、 前記反応室（２）にガスを導入する手段と、前記電子サ
イクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）内に導入したガ
スに電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）を発生さ
せ、この電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）を発
散磁界により前記反応室（２）に引き出し、前記反応室
（２）に導入したガスにプラズマ（Ｒ２）を発生させる
手段とを備えて構成されたエピタキシャル成長方法にお
いて、 前記反応室（２）内で、シリコン基板（５）を４５０〜
６５０℃の温度に保ち、 前記電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）に最
初、塩素ガスと水素ガスを導入し、これにより発生した
電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）により、前記
シリコン基板（５）の表面を清浄化する工程と、 引続き、電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）
には水素ガスを、反応室（２）にはジシラン、トリシラ
ン或いはジフロルシランを導入して、これにより発生し
たプラズマ（Ｒ２）により、前記シリコン基板（５）の
表面にエピタキシャル層を成長させる工程を有する本発
明によるエピタキシャル成長方法により達成される。
本発明による発散磁界型ＥＣＲプラズマ装置を用い、初
め前処理としてＣＩ□ガスと１１□ガスによるプラズマ
でＳｉ基板表面を清浄化し、ついで、Ｈ２ガスと５４２
１１６等のプラズマによりエピタキシャル成長を行うも
ので、低温、低圧なのでオートドープの少ない、欠陥、
汚染や歪の少ないエピタキシャル基板を得ることが出来
る。尚、成長速度も大である。
め前処理としてＣＩ□ガスと１１□ガスによるプラズマ
でＳｉ基板表面を清浄化し、ついで、Ｈ２ガスと５４２
１１６等のプラズマによりエピタキシャル成長を行うも
ので、低温、低圧なのでオートドープの少ない、欠陥、
汚染や歪の少ないエピタキシャル基板を得ることが出来
る。尚、成長速度も大である。
第１図は本発明におけるエピタキシャル成長で用いた発
散磁界型ＥＣＲプラズマ装置の構成概略図である。
散磁界型ＥＣＲプラズマ装置の構成概略図である。
この図において、１はＥＣＲプラズマ発生室で、これに
隣接して反応室２が設けられ、この反応室２には排気系
として、ターボモレキュラーボンブエ５、メカニカルブ
ースタポンプ１Ｇ、ウォータポンプ１７の主排気系が設
けられ残留不純物ガスおよび膜形成時に導入されるガス
を排気している。
隣接して反応室２が設けられ、この反応室２には排気系
として、ターボモレキュラーボンブエ５、メカニカルブ
ースタポンプ１Ｇ、ウォータポンプ１７の主排気系が設
けられ残留不純物ガスおよび膜形成時に導入されるガス
を排気している。
プラズマ生成用のマイクロ波は、マイクロ波発振器８で
発振した周波数２．４５ ＧＨｚのマイクロ波を導波管
７とマイクロ波恵人窓（高純度アルミナ製）９を経由し
て、共振寸法に作られたＥＣＲプラズマ発生室１に供給
される。
発振した周波数２．４５ ＧＨｚのマイクロ波を導波管
７とマイクロ波恵人窓（高純度アルミナ製）９を経由し
て、共振寸法に作られたＥＣＲプラズマ発生室１に供給
される。
また、マイクロ波導入窓９に近い部分の導波管７の外周
およびＥＣＲプラズマ発生室１の外周には電磁石コイル
６があり、これにより発散磁界を形成させる。
およびＥＣＲプラズマ発生室１の外周には電磁石コイル
６があり、これにより発散磁界を形成させる。
磁束密度の大きさは共鳴の起こる値８７５ ガウスよ
り少し大きい値からマイクロ波の進む方向に徐々に減少
するようにして、マイクロ波の吸収効率を上げている。
り少し大きい値からマイクロ波の進む方向に徐々に減少
するようにして、マイクロ波の吸収効率を上げている。
Ｆ、ＣＲプラズマ発生室１には第１のガス導入口３より
ガスを導入している。
ガスを導入している。
また、反応室２にはＳｉ基板５が基板載置台１２の上に
おかれ、Ｍｏヒータで輻射加熱され所定温度に保たれる
。
おかれ、Ｍｏヒータで輻射加熱され所定温度に保たれる
。
この発散磁界型ＥＣＲプラズマ装置によるときは、発１
１Ｊｉｔｔ界のためプラズマ流中の電子やイオンが磁束
線に垂直線方向に散逸するのを防止しているので、プラ
ズマ流は反応室２の側壁等への衝突なしにＳｉ基板５に
達するので、側壁への衝突による水分、不純物の発生を
少なく出来る。
１Ｊｉｔｔ界のためプラズマ流中の電子やイオンが磁束
線に垂直線方向に散逸するのを防止しているので、プラ
ズマ流は反応室２の側壁等への衝突なしにＳｉ基板５に
達するので、側壁への衝突による水分、不純物の発生を
少なく出来る。
エピタキシャル層形成前処理のＳｉ基板５の清浄化は次
のようにして行われる。
のようにして行われる。
Ｓｉ基板５を４５０℃に加熱し、圧力を１Ｏ−３Ｔｏｒ
ｒにして、第１のガス導入口３よりＣ＋２ガス（流ｌｔ
：５０ｃｃ ７分）とＨ２ガス（１００／分）をＥＣＲ
プラズマ発生室１に導入し、電磁石コイル６に電流を流
し磁界を形成して２．４５ Ｇ１１ｚ のマイクロ波
電力５００Ｗをかける。
ｒにして、第１のガス導入口３よりＣ＋２ガス（流ｌｔ
：５０ｃｃ ７分）とＨ２ガス（１００／分）をＥＣＲ
プラズマ発生室１に導入し、電磁石コイル６に電流を流
し磁界を形成して２．４５ Ｇ１１ｚ のマイクロ波
電力５００Ｗをかける。
導入したガスはプラズマ化し、ＥＣＲプラズマＲ１とな
り、発散磁界によって反応室２との境界にあるアパーチ
ャ１０を通過し、Ｓｉ基板５に向かって流れ、この表面
をプラズマエツチングする。
り、発散磁界によって反応室２との境界にあるアパーチ
ャ１０を通過し、Ｓｉ基板５に向かって流れ、この表面
をプラズマエツチングする。
塩素のプラズマによっては、Ｓｉ基板５の表面のカーボ
ン系の汚れを、水素のプラズマによってはＳｉＯ□等を
、Ｓｉ基板５にダメージを与えることな（除去すること
ができる。
ン系の汚れを、水素のプラズマによってはＳｉＯ□等を
、Ｓｉ基板５にダメージを与えることな（除去すること
ができる。
この場合、発散磁界のみでプラズマ流を制御しているの
で、Ｓｉ基板５はプラズマに対して約２０Ｖの浮遊電位
弁だけの負電位となるだけであるため、イオン衝撃がな
く、これによる結晶欠陥は生じない。
で、Ｓｉ基板５はプラズマに対して約２０Ｖの浮遊電位
弁だけの負電位となるだけであるため、イオン衝撃がな
く、これによる結晶欠陥は生じない。
つぎに、エピタキシャル成長は次のようにして行われる
。
。
第１のガス導入口３へのＣ１２ガスを止め、１１□ガス
（１００ｃｃ／分）と、ドーパント用の例えば、Ｎ型不
純物トープのときはフォスフイン（ＰＨ３）を供給し、
第２のガス導入口４からは５ｉｚＨ６ガス（２０〜３０
ｃｃ ７分）を供給する。圧力、基板温度、マイクロ波
電力は基板清浄化時の条件と同じである。
（１００ｃｃ／分）と、ドーパント用の例えば、Ｎ型不
純物トープのときはフォスフイン（ＰＨ３）を供給し、
第２のガス導入口４からは５ｉｚＨ６ガス（２０〜３０
ｃｃ ７分）を供給する。圧力、基板温度、マイクロ波
電力は基板清浄化時の条件と同じである。
これによりＥＣＲプラズマ発生室１に発生したＦＣＲプ
ラズマＲ１は発散磁界で反応室２に引き出され、ここで
５ｉｚｔ１６ガスをプラズマ（Ｒ２）化し、プラズマＲ
１とＲ２のプラズマ流によりＳｉ基板５の表面上にＳｉ
卓拮晶エピタキシャル層が形成される。
ラズマＲ１は発散磁界で反応室２に引き出され、ここで
５ｉｚｔ１６ガスをプラズマ（Ｒ２）化し、プラズマＲ
１とＲ２のプラズマ流によりＳｉ基板５の表面上にＳｉ
卓拮晶エピタキシャル層が形成される。
第２回は本発明におけるエピタキシャル成長温度プロフ
ィル図である。
ィル図である。
この図において、縦軸は温度、横軸は時間で、前述の基
板清浄化工程を含むエピタキシャル成長工程のものであ
る。基板クリーニングは１〜２分、エピタキシャル成長
は約８分行う。
板清浄化工程を含むエピタキシャル成長工程のものであ
る。基板クリーニングは１〜２分、エピタキシャル成長
は約８分行う。
このように、５ｉＪ６ガスを用いてエピタキシャル成長
を行うと、５ｉ２ｆ１．はその解離率が従来のＳ ｉ
Ｈ４のそれより非常に大きく、エピタキシャル成長速度
は約０．１μｍ／分と大きく、また成長温度もＳｉＨ４
の場合より約１００℃低くてもよいので、結晶歪も小さ
く、オートドープ領域幅も、Ｓ、Ｒ。
を行うと、５ｉ２ｆ１．はその解離率が従来のＳ ｉ
Ｈ４のそれより非常に大きく、エピタキシャル成長速度
は約０．１μｍ／分と大きく、また成長温度もＳｉＨ４
の場合より約１００℃低くてもよいので、結晶歪も小さ
く、オートドープ領域幅も、Ｓ、Ｒ。
方法（拡がり抵抗法）で確認したが、０．１μｍ以下と
非常に小さかった。又、圧力も１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下の
高真空で成長出来るので汚染、欠陥も非常に少ない。
非常に小さかった。又、圧力も１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下の
高真空で成長出来るので汚染、欠陥も非常に少ない。
結晶性については、ラーマン散乱およびＲＨＥＥＤ（反
射型高速電子線回折）で確認しｆこが、良質のエピタキ
シャル層を形成している。
射型高速電子線回折）で確認しｆこが、良質のエピタキ
シャル層を形成している。
プラズマ流の拡がりも電磁石コイル６で調整出来るので
、大口径試料にも対応可能である。
、大口径試料にも対応可能である。
また、５ｉ２１ｉ６ガスの替わりにＳ ｉ ３ Ｈ，ガ
スを用いると、Ｓｉ、ＩＩＢは５ｉｚＨａよりも解離率
が大きく、温度も５０〜１００℃低く出来るので、更に
良質なエピタキシャル層を得ることが可能となる。
スを用いると、Ｓｉ、ＩＩＢは５ｉｚＨａよりも解離率
が大きく、温度も５０〜１００℃低く出来るので、更に
良質なエピタキシャル層を得ることが可能となる。
更に、５ｉＪＪ、ガスを用いる場合は、Ｓ ｉ Ｚ Ｈ
□Ｆ２は５ｉ３ＨＩＩよりも解離率が大きく、温度も約
５０℃低く出来る。更に５ｉｚｌｌ□Ｆ２ガスは、エピ
タキシャル成長中Ｈ２ガスのクリーニング作用のほかに
、Ｆ系ガスがこのクリーニング作用に加わるので、良質
な成長層を得ることが出来る。
□Ｆ２は５ｉ３ＨＩＩよりも解離率が大きく、温度も約
５０℃低く出来る。更に５ｉｚｌｌ□Ｆ２ガスは、エピ
タキシャル成長中Ｈ２ガスのクリーニング作用のほかに
、Ｆ系ガスがこのクリーニング作用に加わるので、良質
な成長層を得ることが出来る。
以上詳細に説明したように、本発明によるエピタキシャ
ル成長によると、低温、高真空で、成長速度も大きいの
で、低コスト、大口径に対応可能である。また、オート
ドープ小で、不純物による汚染も少なく、結晶欠陥も小
、歪も少ない良質なエピタキシャル成長を行うことが出
来る。
ル成長によると、低温、高真空で、成長速度も大きいの
で、低コスト、大口径に対応可能である。また、オート
ドープ小で、不純物による汚染も少なく、結晶欠陥も小
、歪も少ない良質なエピタキシャル成長を行うことが出
来る。
また、基板表面清浄方法も、ダメージの少ない且つ清浄
化効果充分な結果を得るものである。
化効果充分な結果を得るものである。
第１図は本発明におけるエピタキシャル成長で用いた完
敗磁界型ＥＣＲプラズマ装置の構成概略図、 第２図は本発明におけるエピタキシャル成長温度プロフ
ィル図である。 これら図において、 ■はＥＣＲプラズマ発生室、 ２は反応室、 ３は第１のガス導入口、 ４は第２のガス系入口、 ５はＳｉ基板、 ６は電磁石コイル、 ７は導波管、 ８はマイクロ波発振器、 ９はマイクロ波導入窓、 １０はアパーチャ、 １１はプラズマシャッタ、 １２は基板載置台、 １３はロードロンカー室、 １４はロータリポンプ、 １５はターボモレキュラーポンプ、 １６はメカニカルブースタポンプ、 １７はウォータポンプ、 Ｒ１は電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ、 ９ 二″がに号′フ■；１１埒；２≦１！；ノゝ・ミｇ
、（アルミナ） １１ミウ汁−タ汁ぐレフ・茅１
因
敗磁界型ＥＣＲプラズマ装置の構成概略図、 第２図は本発明におけるエピタキシャル成長温度プロフ
ィル図である。 これら図において、 ■はＥＣＲプラズマ発生室、 ２は反応室、 ３は第１のガス導入口、 ４は第２のガス系入口、 ５はＳｉ基板、 ６は電磁石コイル、 ７は導波管、 ８はマイクロ波発振器、 ９はマイクロ波導入窓、 １０はアパーチャ、 １１はプラズマシャッタ、 １２は基板載置台、 １３はロードロンカー室、 １４はロータリポンプ、 １５はターボモレキュラーポンプ、 １６はメカニカルブースタポンプ、 １７はウォータポンプ、 Ｒ１は電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ、 ９ 二″がに号′フ■；１１埒；２≦１！；ノゝ・ミｇ
、（アルミナ） １１ミウ汁−タ汁ぐレフ・茅１
因
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）と、 この電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）に隣
接する反応室（２）と、 前記電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）にマ
イクロ波電力およびガスを導入する手段と、 前記反応室（２）にガスを導入する手段と、前記電子サ
イクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）内に導入したガ
スに電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）を発生さ
せ、この電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）を発
散磁界により前記反応室（２）に引き出し、前記反応室
（２）に導入したガスにプラズマ（Ｒ２）を発生させる
手段とを備えて構成されたエピタキシャル成長方法にお
いて、 前記反応室（２）内で、シリコン基板（５）を４５０〜
６５０℃の温度に保ち、 前記電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）に最
初、塩素ガスと水素ガスを導入し、これにより発生した
電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Ｒ１）により、前記
シリコン基板（５）の表面を清浄化する工程と、 引続き、電子サイクロトロン共鳴プラズマ発生室（１）
には水素ガスを、反応室（２）にはジシラン、トリシラ
ン或いはジフロルシランを導入して、これにより発生し
たプラズマ（Ｒ２）により、前記シリコン基板（５）の
表面にエピタキシャル層を成長させる工程を 有することを特徴とするエピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19343286A JPS6348817A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19343286A JPS6348817A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | エピタキシヤル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348817A true JPS6348817A (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=16307881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19343286A Pending JPS6348817A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6348817A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01295412A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマ気相成長装置 |
| JPH0252422A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜製造方法及び装置 |
| EP0813232A3 (en) * | 1996-05-15 | 1998-09-02 | Nec Corporation | Method of reducing the amount of carbon in an interface between an epitaxial film and a Si substrate |
| JP2006059858A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
| JP2012039114A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Imec | 半導体材料の選択堆積方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153719A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体結晶性膜製造装置 |
| JPS62118521A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体被膜作製方法 |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP19343286A patent/JPS6348817A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153719A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体結晶性膜製造装置 |
| JPS62118521A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体被膜作製方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01295412A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマ気相成長装置 |
| JPH0252422A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜製造方法及び装置 |
| EP0813232A3 (en) * | 1996-05-15 | 1998-09-02 | Nec Corporation | Method of reducing the amount of carbon in an interface between an epitaxial film and a Si substrate |
| US5920795A (en) * | 1996-05-15 | 1999-07-06 | Nec Corporation | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP2006059858A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
| JP2012039114A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Imec | 半導体材料の選択堆積方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4579609A (en) | Growth of epitaxial films by chemical vapor deposition utilizing a surface cleaning step immediately before deposition | |
| US4481229A (en) | Method for growing silicon-including film by employing plasma deposition | |
| JP4906169B2 (ja) | 被覆工作物を製造するための方法、その方法の利用およびそのための装置 | |
| JP4441607B2 (ja) | 半導体基板を不動態化する方法 | |
| CN110867368A (zh) | 一种氧化镓外延薄膜的制备方法 | |
| US5479875A (en) | Formation of highly oriented diamond film | |
| JPS6153719A (ja) | 半導体結晶性膜製造装置 | |
| WO2022158148A1 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
| JP2004519108A (ja) | 部材製造方法と真空処理システム | |
| US6811611B2 (en) | Esrf source for ion plating epitaxial deposition | |
| US7521341B2 (en) | Method of direct deposition of polycrystalline silicon | |
| JPH05315269A (ja) | 薄膜の製膜方法 | |
| CN117187954B (zh) | 一种等离子增强化学气相沉积生长GaON外延薄膜的制备方法 | |
| Ohmi et al. | Low-temperature crystallization of amorphous silicon by atmospheric-pressure plasma treatment in h2/he or h2/ar mixture | |
| JPH04298023A (ja) | 単結晶シリコン薄膜の製造方法 | |
| JPH0252422A (ja) | 薄膜製造方法及び装置 | |
| JP3194547B2 (ja) | 多結晶シリコン層の製造方法 | |
| RU2769751C1 (ru) | Устройство для нанесения сверхтолстых слоев поликристаллического кремния | |
| JPH06179968A (ja) | 高周波スパッタリング装置 | |
| JPH118238A (ja) | 初期パーティクルの発生を抑制した酸化シリコン薄膜の形成方法 | |
| CN120889026A (zh) | 基于mpcvd工艺的氮化镓薄膜及其制备方法 | |
| JP3063317B2 (ja) | 半導体薄膜の気相成長方法 | |
| JP2000058460A (ja) | シリコン薄膜製造方法 | |
| TW202344699A (zh) | 單晶半導體膜之製造方法、單晶半導體膜之積層膜之製造方法以及半導體元件 | |
| Varhue et al. | Surface morphology of epitaxial Ge on Si grown by plasma enhanced chemical vapor deposition |