JP2003224075A - Manufacturing method for semiconductor device and substrate processor - Google Patents
Manufacturing method for semiconductor device and substrate processorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法および基板処理装置に関し、特に、減圧CVD法
(化学気相堆積法)によって、ポリシリコンゲルマニウ
ムまたはアモルファスシリコンゲルマニウムを成膜する
半導体装置の製造方法および基板処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a substrate processing apparatus, and more particularly to a semiconductor device for forming polysilicon germanium or amorphous silicon germanium by a low pressure CVD method (chemical vapor deposition method). The present invention relates to a manufacturing method and a substrate processing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】IC、LSI等の半導体デバイスを製造
する工程においては、減圧CVD法(化学気相堆積法)
によって、基板上に薄膜を成膜することが行われてい
る。そのような成膜工程の中の一つとして、減圧CVD
法によって、シリコンゲルマニウム膜を形成することが
試みられている。2. Description of the Related Art In a process of manufacturing a semiconductor device such as an IC and an LSI, a low pressure CVD method (chemical vapor deposition method) is used.
According to this, a thin film is formed on a substrate. As one of such film forming processes, low pressure CVD
Attempts have been made to form a silicon germanium film by the method.
【0003】シリコンゲルマニウムは、目的のデバイス
によって、例えばヘテロ接合型バイポーラトランジスタ
(HBT)ではベース領域にエピタキシャルシリコンゲ
ルマニウムを成長させることやMOSトランジスタでは
ゲート電極部分にポリシリコンゲルマニウム膜を形成す
ることが試みられている。For silicon germanium, it is attempted to grow epitaxial silicon germanium in a base region in a heterojunction bipolar transistor (HBT) or to form a polysilicon germanium film in a gate electrode portion in a MOS transistor depending on a target device. Has been.
【0004】従来の減圧CVD装置によるポリシリコン
ゲルマニウム成膜において、ボロンをドーピングするの
にジボラン(B2H6)が用いられていた。しかし、ジ
ボランを用いた場合、バッチ処理である縦型減圧CVD
装置においては、ウェハ面内・ウェハ面間でのシリコン
ゲルマニウム膜中でのボロン(B)濃度均一性を確保す
ることが困難であった。そこで、ジボランの代替ドーピ
ングガスとして三塩化ホウ素(BCl3)を用いること
が行われた。三塩化ホウ素は、ジボランと比較して反応
性が低いため、ガス流れ方向に対して、それほど消費が
多くないので、ボロン濃度面間均一性を確保できる。ま
たウェハ間隔が5.2mmピッチ程度と狭くても、三塩
化ホウ素はウェハ中心部まで行き渡り、ボロン濃度面内
均一性も良くなることがわかっている。Diborane (B 2 H 6 ) has been used to dope boron in the conventional polysilicon germanium film formation by a low pressure CVD apparatus. However, when diborane is used, it is a batch type vertical low pressure CVD.
In the apparatus, it was difficult to secure the boron (B) concentration uniformity in the silicon germanium film within the wafer surface and between the wafer surfaces. Therefore, boron trichloride (BCl 3 ) has been used as an alternative doping gas for diborane. Since boron trichloride has a lower reactivity than diborane, it is not consumed so much in the gas flow direction, so that the boron concentration inter-plane uniformity can be secured. Further, it is known that even if the wafer interval is as narrow as about 5.2 mm pitch, the boron trichloride reaches the central part of the wafer and the boron concentration in-plane uniformity is improved.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】シリコンゲルマニウム
膜中でのボロン濃度の適正値は適用デバイス部分によっ
て異なり、例えば、ゲート電極用では低抵抗化するため
に高濃度のボロンを導入する。ジボランによるシリコン
ゲルマニウム膜中のボロン濃度はジボラン分圧に比例し
て単調増加することがわかっている。しかしながら、塩
素を含んでいる三塩化ホウ素の場合どのような挙動を示
すのかわかっていない。そこで、三塩化ホウ素をドーピ
ングガスとして用いた場合の、シリコンゲルマニウム膜
中のボロンの挙動を明らかにすることは、適正な濃度の
ボロンドーピングを実行する上で、重要な課題となる。The appropriate value of the boron concentration in the silicon germanium film differs depending on the applied device portion. For example, for a gate electrode, a high concentration of boron is introduced to reduce the resistance. It is known that the concentration of boron in the silicon germanium film due to diborane monotonically increases in proportion to the partial pressure of diborane. However, it is not known what the behavior of chlorine-containing boron trichloride is. Therefore, clarifying the behavior of boron in the silicon germanium film when boron trichloride is used as a doping gas is an important issue in carrying out boron doping at an appropriate concentration.
【0006】本発明の目的は、上記課題を解決し、減圧
CVD法によって、適正なボロンドーピング濃度のボロ
ンドープポリシリコンゲルマニウムまたはボロンドープ
アモルファスシリコンゲルマニウムを成膜することを可
能とする半導体装置の製造方法および基板処理装置を提
供することにある。An object of the present invention is to solve the above problems and to manufacture a semiconductor device capable of forming a film of boron-doped polysilicon germanium or boron-doped amorphous silicon germanium having an appropriate boron doping concentration by a low pressure CVD method. A method and a substrate processing apparatus are provided.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、請求項1に記載のように、反応ガスとし
てモノシランとモノゲルマンとを使用し、反応炉内にお
いて、減圧CVD法により、基板上にボロンドープポリ
シリコンゲルマニウムまたはボロンドープアモルファス
シリコンゲルマニウムを成膜する半導体装置の製造方法
において、ドーピングガスとして三塩化ホウ素を用い、
成膜時における前記三塩化ホウ素の分圧を0.2Pa以
上1Pa以下とすることを特徴とする半導体装置の製造
方法を構成する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a monosilane and a monogermane as a reaction gas as described in claim 1 and uses a low pressure CVD method in a reaction furnace. Thus, in a method for manufacturing a semiconductor device in which boron-doped polysilicon germanium or boron-doped amorphous silicon germanium is formed on a substrate, using boron trichloride as a doping gas,
A method of manufacturing a semiconductor device is characterized in that the partial pressure of the boron trichloride during film formation is 0.2 Pa or more and 1 Pa or less.
【0008】また、本発明は、請求項2に記載のよう
に、基板を処理する反応管と、前記反応管内の前記基板
を加熱するヒータと、前記反応管内に成膜用ガスである
モノシランを供給するノズルと、成膜用ガスであるモノ
ゲルマンを供給するノズルと、ドーピングガスである三
塩化ホウ素を供給するノズルと、前記反応管内を排気す
る排気管と、成膜時の前記三塩化ホウ素の分圧を0.2
Pa以上1Pa以下に制御する制御装置とを有すること
を特徴とする基板処理装置を構成する。Further, according to the present invention, as described in claim 2, a reaction tube for processing a substrate, a heater for heating the substrate in the reaction tube, and monosilane as a film forming gas in the reaction tube. A nozzle for supplying, a nozzle for supplying monogermane as a film forming gas, a nozzle for supplying boron trichloride as a doping gas, an exhaust pipe for exhausting the inside of the reaction tube, and the boron trichloride at the time of film formation The partial pressure of 0.2
A substrate processing apparatus comprising: a control device for controlling Pa to 1 Pa or less.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明者らは鋭意検討の結果、三
塩化ホウ素をドーピングガスとして用いた場合において
シリコンゲルマニウム膜中に取り込まれるボロン濃度と
三塩化ホウ素の分圧との関係を究明し、その結果に基づ
いて本発明をなすに到った。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As a result of intensive studies, the present inventors have clarified the relationship between the boron concentration incorporated in a silicon germanium film and the partial pressure of boron trichloride when boron trichloride is used as a doping gas. The present invention has been completed based on the results.
【0010】本発明に係る半導体装置の製造方法は、本
発明に係る基板処理装置の一つである縦型減圧CVD装
置において、反応ガスとしてモノシラン(SiH4)及
びモノゲルマン(GeH4)、ドーピングガスとして三
塩化ホウ素を使用し、ウェハ上にボロンドープポリシリ
コンゲルマニウムまたはボロンドープアモルファスシリ
コンゲルマニウムを成膜するものである。The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in a vertical low pressure CVD apparatus which is one of the substrate processing apparatus according to the present invention, monosilane (SiH 4 ) and monogermane (GeH 4 ) are used as reaction gases, and Boron trichloride is used as a gas to form a film of boron-doped polysilicon germanium or boron-doped amorphous silicon germanium on a wafer.
【0011】上記縦型減圧CVD装置の一例であるホッ
トウォール縦型減圧CVD装置の反応炉構造概略図を図
1に示す。図において、ホットウォール炉を構成し、基
板を加熱する4ゾーン(U、CU、CLおよびL)に分
かれたヒータ6の内側に、反応炉11の外筒である石英
製のアウターチューブ1およびアウターチューブ1内部
のインナーチューブ2が設置されており、この2種のチ
ューブの間をメカニカルブースタポンプ7およびドライ
ポンプ8を用いて真空引きしている。従って、インナー
チューブ2内側に4本の途中供給ノズル12から反応ガ
スとしてモノゲルマン、SiH4+GeH4ノズル13
から反応ガスとしてモノシランとモノゲルマンとの混合
ガス、さらにBCl3ノズル14からドーピングガスと
して三塩化ホウ素が導入され、反応ガスとドーピングガ
スとはインナーチューブ2内を上昇し、2種のチューブ
1、2の間を下降して排気される。なお、各ガスの供給
流量は各ガス供給系にそれぞれ設けられた図示しない流
量制御装置により制御される。FIG. 1 shows a schematic diagram of a reactor structure of a hot-wall vertical type low pressure CVD apparatus which is an example of the vertical type low pressure CVD apparatus. In the figure, a quartz outer tube 1 and an outer tube of a reaction furnace 11 are provided inside a heater 6 which constitutes a hot wall furnace and is divided into four zones (U, CU, CL and L) for heating a substrate. An inner tube 2 inside the tube 1 is installed, and a vacuum is drawn between the two types of tubes by using a mechanical booster pump 7 and a dry pump 8. Therefore, monogermane, SiH 4 + GeH 4 nozzles 13 are used as reaction gas from the four intermediate supply nozzles 12 inside the inner tube 2.
Mixed gas of monosilane and monogermane as a reaction gas, and boron trichloride as a doping gas from the BCl 3 nozzle 14, the reaction gas and the doping gas rise in the inner tube 2, and two kinds of tubes 1, It goes down between 2 and is exhausted. The supply flow rate of each gas is controlled by a flow rate control device (not shown) provided in each gas supply system.
【0012】複数枚の基板であるウェハ4が垂直方向に
積層されて装填された積載基板支持具である石英製のボ
ート3(例えば8インチウェハ用、ウェハ間間隔5.2
mmピッチ)はインナーチューブ2内に設置され、反応
ガスにさらされた時に気相中およびウェハ4表面での反
応により、ウェハ4上にボロンドープシリコンゲルマニ
ウム薄膜が形成される。その際、反応炉11内の圧力を
制御するために、N2バラスト用バルブ16を通して窒
素(N2)を排気系に導入し、その窒素の流量を、コン
トローラ17が、圧力計15の出力信号に基づいて制御
する。なお、三塩化ホウ素の分圧は、炉内圧力と、総流
量、BCl3流量の比率を調整することにより制御す
る。しかし、炉内圧力(成長圧力)は、ウェハ面内の膜
厚均一性に大きく影響を及ぼすので、本実施形態では、
BCl3の流量を増減させることで、BCl3分圧を制
御している。すなわち、本実施形態では、N2バラスト
用バルブ16と圧力計15とコントローラ17とで構成
される圧力制御装置と、三塩化ホウ素の流量を制御する
流量制御装置(図示せず)とが請求項2に記載の、三塩
化ホウ素の分圧を制御する制御装置を構成している。A plurality of wafers 4, which are substrates, are vertically stacked and loaded in a vertical direction, and are mounted on a substrate support tool made of quartz and made of quartz 3 (for example, for 8-inch wafers, wafer-to-wafer spacing 5.2).
(mm pitch) is installed in the inner tube 2, and when exposed to a reaction gas, a boron-doped silicon germanium thin film is formed on the wafer 4 by the reaction in the gas phase and on the surface of the wafer 4. At that time, in order to control the pressure in the reaction furnace 11, nitrogen (N 2 ) is introduced into the exhaust system through the N 2 ballast valve 16, and the flow rate of the nitrogen is controlled by the controller 17 using the output signal of the pressure gauge 15. Control based on. The partial pressure of boron trichloride is controlled by adjusting the ratio of the internal pressure to the total flow rate and BCl 3 flow rate. However, since the in-furnace pressure (growth pressure) greatly affects the film thickness uniformity within the wafer surface, in the present embodiment,
The BCl 3 partial pressure is controlled by increasing / decreasing the flow rate of BCl 3 . That is, in the present embodiment, a pressure control device including the N 2 ballast valve 16, the pressure gauge 15 and the controller 17, and a flow rate control device (not shown) for controlling the flow rate of boron trichloride are claimed. The control device described in 2 controls the partial pressure of boron trichloride.
【0013】断熱板5はボート3と装置下部との間を断
熱するためのものである。また9はボート回転軸であ
り、10はステンレス製蓋である。The heat insulating plate 5 is for insulating the space between the boat 3 and the lower part of the apparatus. Further, 9 is a boat rotating shaft, and 10 is a stainless steel lid.
【0014】図2は、図1に示した基板処理装置を用い
る成膜手順を示している。FIG. 2 shows a film forming procedure using the substrate processing apparatus shown in FIG.
【0015】まず、複数枚のウェハ4をボート3に投入
し、反応炉11内を成膜温度に安定化させた後、ウェハ
4を装填したボート3を反応炉11内にロード(挿入)
する。リアクター(反応炉11)内を排気し、ボート3
やチューブ1、2に吸着した水分等を脱離させるために
N2パージを行う。First, a plurality of wafers 4 are loaded into the boat 3 to stabilize the inside of the reaction furnace 11 at the film forming temperature, and then the boat 3 loaded with the wafers 4 is loaded (inserted) into the reaction furnace 11.
To do. The reactor (reactor 11) is evacuated and the boat 3
N 2 purge is performed in order to desorb water and the like adsorbed on the tubes 1 and 2.
【0016】その後、リアクター内リークチェックを行
った後、各原料ガスの流量を設定し、反応炉11内に各
ガスを流しながら成長圧力になるようN2バラストによ
って安定化させる。このとき、BCl3分圧は成長圧力
と総流量、BCl3流量の比率の関係で決まる。しか
し、前述のように、成長圧力はウェハ4面内の膜厚均一
性に大きく影響を及ぼすので、本実施形態では、BCl
3流量を増減させることでBCl3分圧を制御する。そ
して反応炉11内の成長圧力が安定した後、成膜を行
う。Then, after checking the leak in the reactor, the flow rate of each raw material gas is set, and while each gas is allowed to flow in the reaction furnace 11, the growth pressure is stabilized by N 2 ballast. At this time, the BCl 3 partial pressure is determined by the relationship between the growth pressure, the total flow rate, and the ratio of the BCl 3 flow rate. However, as described above, the growth pressure greatly affects the film thickness uniformity within the surface of the wafer 4.
Controlling the BCl 3 partial pressure by increasing or decreasing the 3 flow. Then, after the growth pressure in the reaction furnace 11 becomes stable, film formation is performed.
【0017】成膜が終了したら、反応ガスの流入を停止
し、配管内をN2でサイクルパージし、N2でリアクタ
ー(反応炉11)内を大気圧まで戻す。大気圧に戻った
らボート3をアンロードし、ウェハ4を自然冷却する。
最後にウェハ4をボート3から取り出す。[0017] After the deposition is completed, the flow of the reaction gas is stopped, the pipe was cycle purged with N 2, returning the reactor (reactor 11) with N 2 to atmospheric pressure. After returning to atmospheric pressure, the boat 3 is unloaded and the wafer 4 is naturally cooled.
Finally, the wafer 4 is taken out from the boat 3.
【0018】実施の形態例を以下に示す。An example of the embodiment is shown below.
【0019】図1に示す基板処理装置を用いて、8イン
チウェハに対してボロンドープシリコンゲルマニウムを
成膜した。Boron-doped silicon germanium was deposited on an 8-inch wafer using the substrate processing apparatus shown in FIG.
【0020】この場合の成膜条件は成膜温度450〜5
00℃、成長圧力30〜120Pa、GeH4/SiH
4=0.038、BCl3/SiH4=0.00001
7〜0.028とした。なお、これらの比(GeH4/
SiH4、BCl3/SiH 4)は、それぞれ、SiH
4に対するGeH4、BCl3の流量比を示している。The film forming conditions in this case are the film forming temperature of 450 to 5
00 ° C., growth pressure 30-120 Pa, GeHFour/ SiH
Four= 0.038, BClThree/ SiHFour= 0.00001
It was set to 7 to 0.028. In addition, these ratios (GeHFour/
SiHFour, BClThree/ SiH Four) Are SiH
FourAgainst GeHFour, BClThreeThe flow rate ratio of is shown.
【0021】図3は、三塩化ホウ素の分圧を1.02×
10−4〜2(Pa)の範囲で制御した内の0.05〜
2Paまでの、三塩化ホウ素の分圧とボロン濃度との関
係を示す。In FIG. 3, the partial pressure of boron trichloride is 1.02 ×
Within the range of 10 −4 to 2 (Pa), 0.05 to
The relationship between the partial pressure of boron trichloride and the boron concentration up to 2 Pa is shown.
【0022】図3に示すように、三塩化ホウ素分圧を増
加させることで単調増加し、三塩化ホウ素分圧“a”点
でボロン濃度がおおよそ飽和することがわかった。この
点は、シリコンゲルマニウム膜中に取り込まれるボロン
の固溶限界領域付近にある。したがって、三塩化ホウ素
の分圧を“a”点における分圧すなわち0.1Pa以上
とすることにより、ボロンを最大限にドーピングするこ
とができる。また、これから三塩化ホウ素の分圧を制御
することにより任意のボロン濃度を得ることができるこ
とが判る。As shown in FIG. 3, it was found that the boron trichloride partial pressure increased monotonically and the boron concentration was almost saturated at the boron trichloride partial pressure "a" point. This point is near the solid solution limit region of boron taken into the silicon germanium film. Therefore, by setting the partial pressure of boron trichloride to the partial pressure at the point "a", that is, 0.1 Pa or more, boron can be doped to the maximum extent. Further, it can be seen from this that an arbitrary boron concentration can be obtained by controlling the partial pressure of boron trichloride.
【0023】図4は、三塩化ホウ素によってドーピング
されたボロンドープシリコンゲルマニウム膜の成膜直後
のボロン濃度と抵抗率の関係を示した図である。図か
ら、ボロン濃度の増加と共に抵抗率が低下していること
がわかる。逆に、ボロン濃度の低下と共に、抵抗率は増
加し、“b”点以下のボロン濃度になると抵抗率が高く
なり過ぎ好ましくない。また、ボロン濃度が“c”点よ
り高くなると、ボロン濃度が増加するにもかかわらず、
抵抗率が高くなる傾向があり好ましくない。これらのこ
とから、“b”点以上“c”点以下のボロン濃度範囲
が、低抵抗化が必要であるゲート電極にとって適した範
囲であるといえる。なお、図4の“b”点、“c”点に
おけるボロン濃度は図3の“d”点、“e”点における
ボロン濃度に対応している。従って、前述のようなゲー
ト電極に適したボロン濃度範囲のシリコンゲルマニウム
膜は、三塩化ホウ素の分圧を、図3の“d”点における
分圧すなわち0.2Pa以上、“e”点における分圧す
なわち1Pa以下とすることによって、成膜されること
が判る。なお、三塩化ホウ素の分圧を1Paよりも大き
くしても、図3に示したように、膜中のボロン濃度はわ
ずかに増大するのみであり、しかも、図4に示したよう
に、抵抗率は上昇するので、実用上有利ではない。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the boron concentration and the resistivity immediately after the formation of the boron-doped silicon germanium film doped with boron trichloride. From the figure, it can be seen that the resistivity decreases as the boron concentration increases. On the contrary, as the boron concentration decreases, the resistivity increases, and when the boron concentration is lower than the "b" point, the resistivity becomes too high, which is not preferable. When the boron concentration is higher than the “c” point, the boron concentration increases,
The resistivity tends to be high, which is not preferable. From these facts, it can be said that the boron concentration range between the “b” point and the “c” point is suitable for the gate electrode that requires low resistance. The boron concentrations at points "b" and "c" in FIG. 4 correspond to the boron concentrations at points "d" and "e" in FIG. Therefore, in the silicon germanium film having a boron concentration range suitable for the gate electrode as described above, the partial pressure of boron trichloride is divided by the partial pressure at point “d” in FIG. It can be seen that the film is formed by setting the pressure to 1 Pa or less. It should be noted that even if the partial pressure of boron trichloride is made larger than 1 Pa, the boron concentration in the film only slightly increases as shown in FIG. 3, and moreover, as shown in FIG. As the rate increases, it is not practically advantageous.
【0024】このことから、三塩化ホウ素の分圧を、
0.2Pa以上、1Pa以下とすることで、ゲート電極
に適したボロン濃度のシリコンゲルマニウム膜を得るこ
とができることが判る。このようなシリコンゲルマニウ
ム膜の抵抗率は、成膜温度450〜500℃における成
膜直後に実現するものであり、このことから、高温(5
00℃よりも高い温度)のアニール処理工程を用いなく
ても、低温(500℃以下)処理工程のみによって、低
抵抗のシリコンゲルマニウム膜を成膜することができる
ことが判る。From this, the partial pressure of boron trichloride is
It can be seen that a silicon germanium film having a boron concentration suitable for the gate electrode can be obtained by setting it to 0.2 Pa or more and 1 Pa or less. The resistivity of such a silicon germanium film is realized immediately after film formation at a film formation temperature of 450 to 500 ° C., and from this fact, high temperature (5
It can be seen that a low-resistance silicon germanium film can be formed only by a low-temperature (500 ° C. or lower) treatment step without using an annealing treatment step at a temperature higher than 00 ° C.).
【0025】なお、上記成膜条件を適宜決定すればアモ
ルファス、ポリの何れの成膜も可能である。Incidentally, if the above-mentioned film forming conditions are appropriately determined, either amorphous or poly film formation is possible.
【0026】以上に説明したように、本発明の実施によ
って、縦型減圧CVD装置におけるボロンドープポリシ
リコンゲルマニウムまたはボロンドープアモルファスシ
リコンゲルマニウムを成膜する半導体の製造方法および
基板処理装置において、三塩化ホウ素の分圧を制御する
ことによりゲート電極に適したボロン濃度を得ることが
でき、高温のアニール処理工程を用いなくても低温で低
抵抗化することができる半導体装置の製造方法および基
板処理装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, in a semiconductor manufacturing method and a substrate processing apparatus for forming a film of boron-doped polysilicon germanium or boron-doped amorphous silicon germanium in a vertical decompression CVD apparatus, boron trichloride is used. A method of manufacturing a semiconductor device and a substrate processing apparatus capable of obtaining a boron concentration suitable for a gate electrode by controlling the partial pressure of and reducing resistance at low temperature without using a high temperature annealing process. Can be provided.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明の実施によって、減圧CVD法に
よって、適正なボロン濃度のボロンドープポリシリコン
ゲルマニウムまたはボロンドープアモルファスシリコン
ゲルマニウムを成膜することを可能とする半導体装置の
製造方法および基板処理装置を提供することができる。According to the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device and a substrate processing apparatus capable of forming a film of boron-doped polysilicon germanium or boron-doped amorphous silicon germanium having an appropriate boron concentration by a low pressure CVD method. Can be provided.
【図1】本発明の実施の形態例である縦型減圧CVD装
置の反応炉構造概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a reactor structure of a vertical decompression CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】減圧CVD法による成膜手順を説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a film forming procedure by a low pressure CVD method.
【図3】成膜工程中における三塩化ホウ素分圧とシリコ
ンゲルマニウム膜中のボロン濃度との関係を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a partial pressure of boron trichloride and a boron concentration in a silicon germanium film during a film forming process.
【図4】シリコンゲルマニウム膜中のボロン濃度とシリ
コンゲルマニウム膜抵抗率との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a boron concentration in a silicon germanium film and a silicon germanium film resistivity.
1…アウターチューブ、2…インナーチューブ、3…ボ
ート、4…ウェハ、5…断熱板、6…ヒータ、7…メカ
ニカルブースタポンプ、8…ドライポンプ、9…ボート
回転軸、10…ステンレス製蓋、11…反応炉、12…
途中供給ノズル、13…SiH4+GeH4ノズル、1
4…BCl3ノズル、15…圧力計、16…N2バラス
ト用バルブ、17…コントローラ。1 ... Outer tube, 2 ... Inner tube, 3 ... Boat, 4 ... Wafer, 5 ... Heat insulating plate, 6 ... Heater, 7 ... Mechanical booster pump, 8 ... Dry pump, 9 ... Boat rotating shaft, 10 ... Stainless lid, 11 ... Reactor, 12 ...
Midway supply nozzle, 13 ... SiH 4 + GeH 4 nozzle, 1
4 ... BCl 3 nozzle, 15 ... Pressure gauge, 16 ... N 2 ballast valve, 17 ... Controller.
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Claims (2)
とを使用し、反応炉内において、減圧CVD法により、
基板上にボロンドープポリシリコンゲルマニウムまたは
ボロンドープアモルファスシリコンゲルマニウムを成膜
する半導体装置の製造方法において、ドーピングガスと
して三塩化ホウ素を用い、成膜時における前記三塩化ホ
ウ素の分圧を0.2Pa以上1Pa以下とすることを特
徴とする半導体装置の製造方法。1. Using monosilane and monogermane as a reaction gas, and by a low pressure CVD method in a reaction furnace,
In a method of manufacturing a semiconductor device in which boron-doped polysilicon germanium or boron-doped amorphous silicon germanium is formed on a substrate, boron trichloride is used as a doping gas, and the partial pressure of the boron trichloride at the time of film formation is 0.2 Pa or more. A method for manufacturing a semiconductor device, which is set to 1 Pa or less.
前記基板を加熱するヒータと、前記反応管内に成膜用ガ
スであるモノシランを供給するノズルと、成膜用ガスで
あるモノゲルマンを供給するノズルと、ドーピングガス
である三塩化ホウ素を供給するノズルと、前記反応管内
を排気する排気管と、成膜時の前記三塩化ホウ素の分圧
を0.2Pa以上1Pa以下に制御する制御装置とを有
することを特徴とする基板処理装置。2. A reaction tube for processing a substrate, a heater for heating the substrate in the reaction tube, a nozzle for supplying monosilane as a film forming gas into the reaction tube, and a monogermane as a film forming gas. For supplying boron trichloride as a doping gas, an exhaust pipe for exhausting the inside of the reaction tube, and a partial pressure of the boron trichloride at the time of film formation are controlled to 0.2 Pa or more and 1 Pa or less. A substrate processing apparatus comprising: a controller.
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