JP2007169785A - 有機金属組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲルマニウム含有膜の蒸着前駆体として用いるのに好適なゲルマニウム化合物を含有する組成物が提供される。かかる組成物を用いる、ゲルマニウムを含有する膜の堆積方法も提供される。かかるゲルマニウム含有膜は電子装置の製造において特に有用である。
【選択図】なし
Description
a)気相においてゲルマニウム化合物と、気相改変剤および表面改変剤から選択される添加剤化合物とを、基体を含有する堆積チャンバに搬送する工程であって、ゲルマニウム化合物が式GeA4(式中、各々のAは水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アミノ、ジアルキルアミノ、およびジアルキルアミノアルキルから独立に選択される)を有し、かつ添加剤化合物がゲルマニウムを含まない工程、
b)堆積チャンバにおいてゲルマニウム化合物を分解する工程、並びに
c)ゲルマニウムを含む膜を基体上に堆積させる工程、
を含む方法を提供する。
MOCVD装置に取り付けられた、四塩化ゲルマニウム(GeCl4)および五塩化アンチモン(SbCl5)を重量比(99.0:1.0)で含有する組成物を収容する通常の配送装置を用いて、ゲルマニウム膜がサファイア基体上に成長することが期待される。配送装置を加熱し、担体ガス(H2および/もしくはN2)を加熱された配送装置に通過させる。気相において配合成分で飽和された担体ガスを、サファイア基体を収容する堆積チャンバに配向する。堆積チャンバは気相ゲルマニウム化合物の分解を誘導するのに十分な温度に維持される。ゲルマニウム膜がサファイア基体上に堆積することが期待される。堆積はゲルマニウム膜の所望の厚みが達成されるまで継続することが期待される。エッチピット密度(EPD)測定に基づき、この膜は<1×104cm−2のTDDおよび<0.1cm/cm2のパイルアップ密度を有するものと期待される。原子間力顕微鏡(「AFM」)測定によって測定される短距離平均表面粗さは<1Åであることが期待される。
五塩化アンチモンを重量基準で1%の三塩化ガリウム(GaCl3)と置き換えることを除いて実施例1の手順を繰り返す。この膜は実施例1のものに匹敵する表面形態を示すものと期待される。
(0001)サファイア基体上のMOCVDによって一群のSixGe(1−X)エピタキシャル構造が成長するものと期待される。ジクロロシラン(Si2H2Cl2)を含有する第1配送装置をMOCVD装置に取り付ける。実施例2による四塩化ゲルマニウム、三塩化ガリウム(GeCl4、GaCl3)配合物を含有する第2配送装置をMOCVD装置に取り付ける。これらの配送装置を加熱し、担体ガス(H2および/もしくはN2)を各々の加熱された配送装置に通過させる。気相ジクロロシランで飽和された担体ガスおよび気相四塩化ゲルマニウムで飽和された担体ガスを、サファイア基体を含有する堆積チャンバに配向する。堆積チャンバは大気圧(760Torr、すなわち、101kPa)および気相化合物の分解を誘導するのに十分な温度(例えば、1000℃〜1050℃)に維持する。この群の層については、1ないし2μm厚のSi0.90Ge0.10層がサファイア基体上に最初に成長するものと期待される。四塩化ゲルマニウムの質量流量を増加させることにより、組成Si0.80Ge0.20、Si0.70Ge0.30、およびSi0.60Ge0.40の続く層が成長するものと期待される。SixGe(1−x)段階層の堆積の後、境界の鮮明な界面を得るため、ゲルマニウム配合物気体流を完全に遮断してジクロロシラン流を続ける。この段階SiGeを下層として用い、エピタキシャル歪みシリコン層をキャップ層として堆積させることでケイ素堆積が行われるものと期待される。SixGe(1−x)段階層の堆積における成長速度は0.25μm/分を上回るものと期待される。エッチピット密度(EPD)測定に基づき、この膜は<1×104cm−2のTDD、および<0.5cm/cm2のパイルアップ密度を有するものと期待される。AFMによって測定される短距離平均表面粗さは0.1〜0.5nm(1〜5Å)であるものと期待される。
以下の表は、本発明によるゲルマニウム含有膜の成長において添加剤化合物として用いるのに好適な化合物、並びに表面改変剤もしくは気相改変剤またはその両者としてのそれらの有効性を実現するのに典型的に用いられるそれら化合物の気相濃度を提供する。これらの添加剤は、適切な基体、例えば、サファイア、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ化ガリウムおよびリン化インジウムを用いる、歪みシリコン(例えば、SiGe)膜の成長に現在用いられる標準CVD膜成長技術の下で用いることができる。
Claims (11)
- ゲルマニウムを含む膜を基体上に堆積する方法であって、
a)気相において、ゲルマニウム化合物と、気相改変剤および表面改変剤から選択される添加剤化合物とを、基体を含有する堆積チャンバに搬送する工程であって、ゲルマニウム化合物は式GeA4(式中、各々のAは水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アミノ、ジアルキルアミノ、およびジアルキルアミノアルキルから独立に選択される)を有し、かつ添加剤はゲルマニウムを含まない工程、
b)堆積チャンバにおいてゲルマニウム化合物を分解する工程、並びに
c)ゲルマニウムを含む膜を基体上に堆積させる工程、
を含む方法。 - ゲルマニウム化合物および添加剤化合物が1つの気相配送装置から提供される請求項1記載の方法。
- ゲルマニウム化合物が第1気相配送装置から提供され、及び添加剤化合物が第2気相配送装置から提供される請求項1記載の方法。
- ゲルマニウム化合物が、ハロゲルマンである請求項1記載の方法。
- 添加剤化合物が、ケイ素化合物、IIIA族化合物、VA族化合物、IVB族化合物、VIB族化合物、VII族化合物、スズ化合物、鉛化合物、ハロゲン化水素、およびケイ素のハロゲン化ヒドリドから選択される請求項1記載の方法。
- 添加剤化合物がIIIA族化合物およびVA族化合物から選択される請求項1記載の方法。
- 断面を有する内面を有する伸長された円筒形状の部分、頂部閉鎖部分および底部閉鎖部分を有する容器を含み、頂部閉鎖部分は担体ガスを導入するための注入口および排出口を有する気相配送装置であって、伸長された円筒形状の部分はゲルマニウム化合物と気相改変剤および表面改変剤から選択される添加剤化合物を含有するチャンバをと有し、注入口はチャンバと流体連通し、かつチャンバは排出口と流体連通し、ゲルマニウム化合物は式GeA4(式中、各々のAは水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アミノ、ジアルキルアミノ、およびジアルキルアミノアルキルから独立に選択される)を有し、かつ添加剤化合物はゲルマニウムを含まない、気相配送装置。
- 添加剤化合物がケイ素化合物、IIIA族化合物、VA族化合物、IVB族化合物、VIB族化合物、VII族化合物、スズ化合物、鉛化合物、ハロゲン化水素、およびケイ素のハロゲン化ヒドリドから選択される請求項7記載の方法。
- 請求項7記載の気相配送装置を含む、金属膜を化学蒸着するための装置。
- 式GeA4のゲルマニウム化合物(式中、各々のAは水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アミノ、ジアルキルアミノ、およびジアルキルアミノアルキルから独立に選択される)を含む第1気相配送装置と、気相改変剤および表面改変剤から選択される添加剤化合物を含む第2気相配送装置とを含む装置であって、添加剤化合物はゲルマニウムを含まず、第1および第2気相配送装置は気相においてゲルマニウム化合物および添加剤化合物を堆積チャンバに提供することが可能である装置。
- 式MxGey(式中、Mは金属もしくはメタロイドであり、x=0.5〜0.99、y=0.01〜0.5、x+y=1である)のゲルマニウム含有層を含む装置であって、該層は<1nmの短距離平均表面粗さおよび<5nmの長距離平均表面粗さを有し、該ゲルマニウム含有層はy=0.2のとき<4×104cm−2の貫通転位密度を有する装置。
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