JP2649221B2

JP2649221B2 - 堆積膜形成法

Info

Publication number: JP2649221B2
Application number: JP61023693A
Authority: JP
Inventors: 正博金井; 俊理小田; 勇清水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-02-07
Filing date: 1986-02-07
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPS62183108A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明はシリコンあるいはゲルマニウムを含有する堆
積膜、とりわけ機能性膜、殊に半導体デバイス、画像入
力用のラインセンサー、撮像デバイス、光起電力素子、
電子写真用感光デバイスなどに用いる単結晶質の堆積膜
を形成するのに好適な方法に関する。

〔従来技術の説明〕

例えば、シリコンのエピタキシヤル堆積膜の形成に
は、大きく分けて気相エピキタシー及び液相エピキタシ
ーが用いられている。

液相エピキタシーは、溶かして液体にした金属の溶媒
中に半導体の原料を高温で過飽和状態まで溶解させ、溶
液を冷却させることにより基板上に半導体結晶を析出さ
せる方法である。この方法によると、結晶は、各種のエ
ピキタシー技術の中で最も熱平衡に近い状態で作成され
る為、完全性の高い結晶が得られる反面、量産性が悪
く、表面状態が悪い為、薄くかつ厚さが均一なエピタキ
シヤル層を必要とする光デバイスなどでは、デバイス製
作上の歩留りや、デバイスの特性に影響を及ぼす等の問
題をともなうことからあまり用られてはいない。

他方、気相エピキタシーは、真空蒸着法、スパツタリ
ング法などの物理的方法又は金属塩化物の水素還元法、
有機金属又は金属水素化物の熱分解方法などの化学的方
法等により試みられている。中でも真空蒸着法の一種で
ある分子線エピキタシーは、超高真空下でのドライプロ
セスである為、結晶の高純度化、低温成長が可能であ
り、組成や濃度の制御性が良く、比較的平坦な堆積膜が
得られるという利点があるが、成膜装置に甚大な費用が
かかることに加えて、表面欠陥密度が大きいこと、そし
て分子線の指向性の有効な制御法が未開発であり、そし
てまた大面積化が困難であること及び量産性があまり良
くないなど多くの問題があることから企業化されるには
至つてない。

金属塩化物の水素還元法あるいは有機金属又は金属水
素化物の熱分解法は、一般的にはハライドCVD法、ハイ
ドライドCVD法、MO−CVD法と呼ばれるものであり、これ
らについては、成膜装置が比較的容易に作製でき、原料
とされる金属塩化物、金属水素化物及び有機金属につい
て純度の高いものが容易に入手出来るようになつたこと
から、現在では幅広く研究され各種デイバスへの応用も
検討されている。

而乍ら、これらの方法にあつては、基板温度を還元反
応又は熱分解反応が起こる程度の高温に加熱する必要が
あり、したがつて基板材料の選択範囲が制限され、又原
料の分解が不十分であると炭素あるいはハロゲン等の不
純物による汚染が惹起しやすく、ドーピング制御性が悪
いなどの欠点を有している。そしてまた、堆積膜の応用
用途によつては、大面積化、膜厚均一化、膜品質の均一
性を十分満足させしかも高速成膜によつて再現性のある
量産化を図るという要望があるところ、そうした要望を
満足する実用可能な特性を維持しながらの量産化を可能
にする技術は未だ確立されていないのが実情である。

然るに、シリコンあるいはゲルマニウムのエピタキシ
ヤル堆積膜の形成に於て、その実用可能な特性、均一性
を維持させながら、低コストな装置で量産化できる形成
方法を開発することが切望されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述した気相エピキタシーの欠点を
除去すると共に、従来の形成方法によらない新規な堆積
膜形成法を提供することにある。

本発明の他の目的は、形成されるエピタキシヤル膜の
諸特性、成膜速度、再現性の向上及び膜品質の均一化を
図りながら、膜の大面積化に適し、膜の生産性の向上及
び量産化を容易に達成することのできるエピタキシヤル
堆積膜形成法を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は、本発明者らが上述の各種問題を解決して前
記本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果完成
に至ったものである。本発明の堆積膜形成法は、シリコ
ン或はゲルマニウムとハロゲンを含む化合物を分解する
ことにより生成される活性種（Ａ）と、該活性種（Ａ）
と化学的相互作用をする水素ガスより生成される活性種
（Ｂ）とを各別に20:1〜1:20の流量比で、150℃〜900℃
の基板温度に維持された単結晶基板が配された成膜空間
に導入し、これらを化学反応させることによって、該基
板上にシリコン或はゲルマニウムのエピタキシャル膜を
形成させることを特徴とするものである。

そして、前記構成の本発明の方法によると、堆積膜形
成用の原料を励起し活性化させるためのエネルギーとし
て、プラズマ、熱、光などの励起エネルギーを用いはす
るものの、シリコン或いはゲルマニウムとハロゲンを含
む化合物を分解することにより生成される活性種（Ａ）
と、成膜用の化学物質より生成される活性種（Ｂ）との
共存下に於いて、化学的相互作用を生起させるため、従
来法に比べて低い基板温度でエピタキシヤル堆積膜の形
成が可能となり、形成される堆積膜は構造欠陥の極めて
少ないものを効率的に得ることができる。

又、本発明によれば、成膜空間を雰囲気温度、基体温
度を所望に従つて任意に制御することにより、より安定
したCVD法とすることができる。

本発明の方法が従来のCVD法から区別される点の１つ
は、あるかじめ成膜空間とは異なる空間（以下、活性化
空間という）に於いて活性化された活性種を使うことで
ある。このことにより、従来のCVD法より成膜速度を飛
躍的に伸ばすことができ、加えてエピタキシヤル堆積膜
形成の際の基板温度も一層の低温化を図ることが可能に
なり、膜品質の安定した堆積膜を工業的に大量に、しか
も低コストで提供できる。

本発明では、成膜空間に導入される活性化空間（Ａ）
からの活性種（Ａ）は、生産性及び取扱い易さなどの点
から、その寿命が0.1秒以上、より好ましくは１秒以
上、最適には10秒以上あるものが、所望に従つて選択さ
れて使用され、この活性種（Ａ）の構成要素が成膜空間
で形成される堆積膜を構成する成分を構成するものとな
る。又、成膜用の化学物質は活性化空間（Ｂ）に於いて
活性化エネルギーを作用されて活性化されて成膜空間に
導入され、堆積膜を形成する際、同時に活性化空間
（Ａ）から導入され、形成される堆積膜の構成成分とな
る構成要素を含む活性種（Ａ）と化学的に相互作用す
る。その結果、所望の基体上に所望のエピタキシヤル堆
積膜が容易に形成される。

本発明において、活性化空間（Ａ）に導入されるシリ
コンとハロゲンを含む化合物としては、例えば鎖状又は
環状水素化ケイ素化合物の水素原子の一部乃至全部をハ
ロゲン原子で置換した化合物が用いられ、具体的には、
例えば、Si_uY_2u+2（ｕは１以上の整数、ＹはF,Cl,Br及
びＩより選択される少なくとも一種の元素である。）で
示される鎖状のハロゲン化ケイ素、Si_vY_2v（ｖは３以上
の整数、Ｙは前述の意味を有する。）で示される環状ハ
ロゲン化ケイ素Si_uH_xY_y（ｕ及びＹは前述の意味を有す
る。ｘ＋ｙ＝2u又は2u＋２である。）で示される鎖状又
は環状化合物などが挙げられる。

具体的には例えばSiF₄、（SiF₂）_５、（SiF₂）_６、
（SiF₂）_４、Si₂F₆、Si₃F₈、Si₄F₁₀、SiHF₃、SiH₂F₂、S
iH₃F、SiCl₄、（SiCl₂）_５、SiBr₄、（SiBr₂）_５、Si₂C
l₆、Si₃Cl₈、Si₂Br₆、Si₃Br₈、SiHCl₃、SiH₂Cl₂、SiHBr
₃、SiH₂Br₂、SiHI₃、SiH₂I₂、Si₂H₃F₃、Si₂Cl₃F₃などの
ガス状態の又は容易にガス化し得るものが挙げられる。

これらのケイ素化合物は、１種用いても２種以上を併
用してもよい。

また、ゲルマニウムとハロゲンを含む化合物として
は、例えば鎖状又は環状水素化ゲルマニウム化合物の水
素の一部乃至全部をハロゲン原子で置換した化合物が用
いられ、具体的には、例えばGe_uY_2u+2（ｕは１以上の整
数、ＹはＦ、Cl、Br及びＩより選択される少なくとも一
種の元素である。）で示される鎖状ハロゲン化ゲルマニ
ウム、Ge_vY_2v（ｖは３以上の整数、Ｙは前述の意味を有
する。）で示される環状ハロゲン化ゲルマニウム、Ge_uH
_xY_y（ｕ及びＹは前述の意味を有する。ｘ＋ｙ＝2u又は2
u＋２である。）で示される鎖状又は環状化合物などが
挙げられる。

具体的には例えばGeF₄、（GeF₂）_５、（GeF₂）_６、
（GeF₂）_４、Ge₂F₆、Ge₃F₈、GeHF₃、GeH₂F₂、GeH₃F、Ge
Cl₄、（GeCl₂）_５、GeBr₄、（GeBr₂）_５、Ge₂Cl₆、Ge₂B
r₆、GeHCl₃、GeHBr₃、GeHI₃、Ge₂H₃F₃、Ge₂Cl₃F₃などの
ガス状態の又は容易にガス化し得るものが挙げられる。

これらのゲルマニウム化合物は１種用いても２種以上
併用してもよい。

活性種（Ａ）を生成させるためには、例えば前記シリ
コンとハロゲンを含む化合物の活性種（Ａ）を生成させ
る場合には、この化合物に加えて、必要に応じてシリコ
ン単体等他のシリコン化合物、水素、ハロゲン化合物
（例えばF₂ガス、Cl₂ガス、ガス化したBr₂、I₂等）など
を併用することができる。

本発明において、活性化空間（Ａ）及び（Ｂ）で活性
種（Ａ）及び（Ｂ）を夫々生成させる方法としては各々
の条件、装置を考慮してマイクロ波、RF、低周波、DC等
の電気エネルギー、ヒーター加熱、赤外線加熱等による
熱エネルギー、光エネルギーなどの励起エネルギーが使
用されるが、所望により上記励起エネルギーに加えて触
媒との接触又は添加を行つても良い。

前述したシリコン或いはゲルマニウムとハロゲンを含
む化合物に、活性化空間（Ａ）で熱、光、放電などの励
起エネルギーを加えることにより、所望により触媒の作
用下で活性種（Ａ）が生成される。

本発明の方法で用いられる、活性化空間（Ｂ）に於い
て活性種（Ｂ）を生成させる前記成膜用の化学物質とし
ては、水素ガス及び／又はハロゲン化合物（例えばF₂ガ
ス、Cl₂ガス、ガス化したBr₂、I₂等）が有利に用いられ
る。これらの中、水素ガスは特に好ましい。また、これ
らの成膜用の化学物質に加えて、例えばヘリウムアルゴ
ン、ネオン等の不活性ガスを用いることもできる。これ
らの成膜用の化学物質の複数を用いる場合には、予め混
合して活性化空間（Ｂ）内に導入することもできるし、
あるいはこれらの成膜用の化学物質を夫々独立した供給
系から各個別に供給し、活性化空間（Ｂ）に導入するこ
ともできるし、又夫々独立の活性化空間に導入して、夫
夫個別に活性化することもできる。

本発明において、成膜空間に導入される前記活性種
（Ｂ）と前記活性種（Ａ）との量の割合は、成膜条件、
活性種の種類などで適宜所望に従つて決められるが、好
ましくは20:1〜1:20（導入流量比）が適当であり、より
好ましくは10:1〜1:10とされるのが望ましい。

また本発明の方法により形成される堆積膜は成膜中又
は成膜後に不純物元素でドーピングすることが可能であ
る。使用すると不純物元素としては、ｐ型不純物とし
て、周期律表第III族Ａの元素、例えばＢ、Al、Ga、I
n、Tl等が好適なものとして挙げられ、ｎ型不純物とし
ては、周期律表第Ｖ族Ａの元素、例えばＰ、As、Sb、Bi
等が好適なものとして挙げられるが、特にＢ、Ga、Ｐ、
Sb等が最適である。ドーピングされる不純物の量は、所
望される電気的・光学的特性に応じて適宜決定される。

かかる不純物元素を成分として含む物質（不純物導入
用物質）としては、常温常圧でガス状態であるか、ある
いは少なくとも活性化条件下で気体になり、適宜の気化
装置で容易に気化し得る化合物を選択するのが好まし
い。この様な化合物としては、PH₃、P₂H₄、PF₃、PF₅、P
Cl₃、AsH₃、AsF₃、AsF₅、AsCl₃、SbH₃、SbF₅、SiH₃、BF
₃、BCl₃、BBr₃、B₂H₆、B₄H₁₀、B₅H₉、B₅H₁₁、B₆H₁₀、B₆
H₁₂、AlCl₃等を挙げることができる。不純物元素を含む
化合物は、１種用いても２種以上併用してもよい。

不純物導入用物質は、活性化空間（Ａ）又は／及び活
性化空間（Ｂ）に、活性種（Ａ）及び活性種（Ｂ）の夫
々を生成する各物質と共に導入されて活性化しても良い
し、或いは、活性化空間（Ａ）及び活性化空間（Ｂ）と
は別の第３の活性化空間（Ｃ）に於いて活性化されても
良い。

不純物導入用物質と前述の活性化エネルギーを適宜選
択して採用することが出来る。不純物導入用物質を活性
化して生成される活性種（PN）は、活性種（Ａ）又は／
及び活性種（Ｂ）と予め混合されて、又は独立に成膜空
間に導入される。

本発明の方法において、良品質のエピタキシヤル膜を
形成させる為にはSi又はGaAs等の単結晶基板を用いるこ
とが好ましいが、成膜条件を適宜選択することにより、
poly−Si（多結晶シリコン）、ガラス又はａ−Si（アモ
ルフアスシリコン）等の非単結晶基板或いはサフアイア
結晶等の絶縁物基板上にもエピタキシヤル膜を形成させ
ることができる。

成膜時の基板温度（Ts）としては、形成する堆積膜の
種類及び用いる基板の種類により適宜設定されるが、シ
リコンのエピタキシヤル膜を形成させる場合には好まし
くは200℃〜900℃、より好ましくは300℃〜800℃とされ
るのが望ましく、配向性の良い基板を用いた場合ほど低
い基板温度で良質のエピタキシヤル膜の形成が可能とな
る。又、ゲルマニウムのエピタキシヤル膜を形成させる
場合には好ましくは150℃〜700℃、より好ましくは250
℃〜600℃とされるのが望ましく、配光性の良い基板を
用いた場合ほど低い基板温度で良質のエピタキシャル膜
の形成が可能となる。

第１図は本発明の堆積膜形成法を具現するに好適な装
置の模式的概略図を示すものである。

第１図において、101は成膜室であり、内部の基板支
持台102上に所望の基板103が載置される。

104は基板加熱用のヒーターであり、該ヒーター104
は、成膜処理前に基板103を加熱処理したり、成膜中に
基板を加熱保持したり成膜後に形成された膜の特性を一
層向上させる為にアニール処理したりする際に使用さ
れ、導線105を介して給電され、発熱する。

106乃至109は、ガス供給系であり、成膜用の化学物
質、及び必要に応じて用いられる不活性ガス、不純物元
素を成分とする化合物の数に応じて設けられる。これら
の原料化合物のうち標準状態に於いて液状のものを使用
する場合には、適宜の気化装置を具備させる。

図中ガス供給系106乃至109の符号にａを付したのは分
岐管、ｂを付したのは流量計、ｃを付したのは各流量計
の高圧側の圧力を計測する圧力計、ｄ又はｃを付したの
は各気体流量を調整するためのバルブである。123は活
性種（Ｂ）を生成する為の活性化室（Ｂ）であり、活性
化室123の周りには活性種（Ｂ）を生成させる為の励起
エネルギーを発生するマイクロ波プラズマ発生装置122
が設けられている。ガス導入管110より供給される活性
種（Ｂ）生成用の原料ガスは、活性化室123内において
活性化され、生じた活性種（Ｂ）は導入管124を通じて
成膜室101内に導入される。111はガス圧力計である。

図中112は活性化室（Ａ）、113は赤外線加熱炉、114
は固体Si粒、115は活性種の原料となる気体状態のシリ
コンとハロゲンを含む化合物の導入管であり、活性化室
112で生成された活性種（Ａ）は導入管116を介して成膜
室101内に導入される。また、SiのかわりにGeを構成原
子とするエピタキシヤル堆積膜を形成する場合には、11
4を固体Ge粒に詰め変えれば良い。

実施例１先ず、直径３インチのn⁺型Si単結晶ウエハー基板103
を支持台102上に載置し、排気装置（不図示）を用いて
成膜室101内を排気し、約10^-6Torrに減圧した。次い
で、基板加熱用ヒーター104により基板103を600℃に加
熱保持した。基板温度が安定した後、ガス供給用ボンベ
106よりH₂ガス120sccmをガス導入管110を介して活性化
室（Ｂ）123に導入した。活性化室（Ｂ）123内に導入さ
れたH₂ガスはマイクロ波プラズマ発生装置122により活
性化されて活性化水素とされ、導入管124を通じて、活
性化水素を成膜室101に導入した。

また、他方活性化室（Ａ）112に固体Si粒114を詰め
て、赤外線加熱炉113により加熱し、約1100℃に保ちSi
を赤熱状態とし、そこへ導入管115を通じて、不図示の
ボンベより、SiF₄ガスを40sccmで吹き込むことにより、
活性種（Ａ）としてのSiF₂ ^＊を生成させ、該SiF₂ ^＊を導
入管116を経て、成膜室101へ導入した。

この様にして、成膜空間101内の内圧を0.3Torrに保ち
つつ、シリコンのエピタキシヤル堆積膜を形成した。成
膜速度は12μm/hであつた。

得られたノンドープのシリコンのエピタキシヤル堆積
膜試料の結晶性をＸ線回折法により評価したところ、用
いたSi単結晶ウエハー基板の結晶面と同じ（100）面の
成長が起こつており、格子欠陥も少ないことを確認し
た。

又、走査型電子顕微鏡により表面状態を観察したとこ
ろ、平滑度は良好で波模様等が無く、膜厚ムラも±５％
以下であつた。

次いで、シリコンのエピタキシヤル堆積膜表面に、真
空蒸着により0.5mmφのAu薄膜電極を形成し、シヨツト
キー電極とする。基板裏面より、シヨツトキー電極が逆
バイアスになるように電圧を印加しＣ−Ｖ（Capacitanc
e−Voltage）法により室温でのキアリア密度を測定した
ところ、約5.0×10¹³cm^-1であり欠陥の少ない膜質であ
つた。

実施例２実施例１において直径３インチのn⁺型Si単結晶ウエハ
ー基板のかわりに5cm×5cmの石英ガラスを基板103と
し、H₂ガス流量を200sccmとし基板温度を700℃にした以
外は同じ成膜条件で成膜を行なつた。

得られた堆積膜について結晶性をＸ線回折法により評
価したところ、（100）面のエピタキシヤル膜が堆積し
ていることを確認した。膜厚ムラは±５％以下であつ
た。

又、van der Pauw法により室温でのキアリア密度、電
子移動度及び正孔移動度を測定したところ、約9.0×10
¹³cm^-1、1000cm²/V・sec、400cm²/V・secであつた。

実施例３実施例１において成膜用化学物質であるH₂ガスに加え
て、ガス供給用ボンベ107よりB₂H₆ガス（1000ppm水素ガ
ス希釈）を5sccm、50sccm、300sccmと変化させて室温で
のドーピング特性をvan der Pauw法により評価したとこ
ろ、第１表に示す結果が得られた。これより、良好なＰ
型のドーピングが行われることがわかつた。

実施例４実施例１において、n⁺型Si単結晶ウエハー基板のかわ
りにp⁺型Si単結晶ウエハー基板に変え、さらに、成膜用
化学物質であるH₂ガスに加えてPH₃ガス（1000ppm水素ガ
ス希釈）を5sccm、50sccm、350sccmと変化させて室温で
のドーピング特性をvan der Pauw法により評価したとこ
ろ、第２表に示す結果が得られた。これより、良好なｎ
型のドーピングが行われることがわかつた。

実施例５直径２インチのn⁺型GaAs単結晶ウエハー基板103を支
持台102上に載置し、排気装置（不図示）を用いて成膜
室101内を排気し、約10^-6Torrに減圧した。次いで、基
板加熱用ヒーター104により基板103を450℃に加熱保持
した。基板温度が安定した後、ガス供給用ボンベ106よ
りH₂ガス100sccmをガス導入管110を介して活性化室
（Ｂ）123に導入した。活性化室（Ｂ）123内に導入され
たH₂ガスはマイクロ波プラズマ発生装置122により活性
化されて活性化水素とされ、導入管124を通じて、活性
化水素を成膜室101に導入した。

また、導入管115を通じて、不図示のボンベより、GeF
₄ガスを30sccmで活性化室（Ａ）112に導入し、高周波プ
ラズマ発生装置113により活性化し、活性種（Ａ）とし
てのGeF₂ ^＊等を生成し、該GeF₂₃ ^＊等を導入管116を経
て、成膜室101へ導入した。

この様にして、成膜空間内の内圧を0.3Torrに保ちつ
つ、ゲルマニウムのエピタキシヤル堆積膜を形成した。
成膜速度は５μm/hであつた。

得られたノンドープのゲルマニウムのエピタキシヤル
堆積膜試料の結晶性をＸ線回折法により評価したとこ
ろ、用いたGaAs単結晶ウエハー基板の結晶面と同じ（10
0）面の成長が起こつており、格子欠陥も少ないことを
確認した。

次いで、ゲルマニウムのエピタキシヤル堆積膜表面
に、真空蒸着により0.5mmφのAu薄膜電極を形成し、シ
ヨツトキー電極とする。基板裏面より、シヨツトキー電
極が逆バイアスになるように電圧を印加しＣ−Ｖ（Capa
citance−Voltage）法により室温でのキヤリア密度を測
定したところ、約8.0×10¹³cm^-1であり欠陥の少ない膜
質であつた。

実施例６実施例５において直径２インチのn⁺型GaAs単結晶ウエ
ハー基板のかわりに5cm×5cmの石英ガラスを基板103と
し、H₂ガス流量を250sccmとし、基板温度を500℃にした
以外は同じ成膜条件で成膜を行つた。

又、van der Pauw法により室温でのキヤリア密度、電
子移動及び正孔移動を測定したところ、約9.5×10¹³cm
^-1、3000cm²/V・sec、950cm²/V・secであつた。

実施例７実施例５において成膜用化学物質であるH₂ガスに加え
て、ガス供給用ボンベ107よりB₂H₆ガス（1000ppm水素ガ
ス希釈）を5sccm、50sccm、300sccmと変化させて室温で
のドーピング特性をvan der Pauw法により評価したとこ
ろ、第３表に示す結果が得られた。これより、良好なＰ
型のドーピングが行われることがわかつた。

実施例８実施例５において、n⁺型GaAs単結晶ウエハー基板のか
わりにp⁺型GaAs単結晶ウエハー基板に変え、さらに成膜
用化学物質であるH₂ガスに加えてPH₃ガス（1000ppm水素
ガス希釈）を5sccm、50sccm、350sccmと変化させて室温
でのドーピング特性をvan der Pauw法により評価したと
ころ、第４表に示す結果が得られた。これより、良好な
ｎ型のドーピングが行われることがわかつた。

実施例９実施例１において、直径３インチのn⁺型Si単結晶ウエ
ハー基板のかわりに5cm×5cmの石英ガラスの上にn⁺型po
ly−Siを５μｍ形成した基板を用い、H₂ガス流量を150s
ccmとし、基板温度を650℃にした以外は同じ成膜条件で
成膜を行つた。

得られた堆積膜について結晶性を電子線回折法による
RHEEDパターンにより評価したところ、シリコンの（10
0）面のエピタキシヤル膜が堆積していることを確認し
た。膜厚ムラは±５％以下であつた。

van der Pauw法により室温でのキヤリア密度、電子移
動度及び正孔移動度を測定したところ、約9.5×10¹³cm
^-1、950cm²/V・sec、350cm²/V・secであつた。

〔発明の効果〕

本発明の堆積膜形成法によれば、シリコンあるいはゲ
ルマニウムのエピタキシチヤル堆積膜が、基板温度の低
温化を図りながら高速成膜が可能となる。また、成膜に
おける再現性が向上し、膜品質の向上と膜質の均一化が
可能になると共に、膜の大面積化に有利であり、膜の生
産性の向上並びに量産化を容易に達成することができ
る。更には、膜品質を低下させることなく、ドーピング
の特性の良いエピタキシヤル堆積膜を得ることができ
る。加えて、例えば成膜条件を適宜選択することにより
非単結晶基板上にもエピタキシヤル堆積膜が成膜でき
る。又、低温処理によつて工程の短縮化を図れるといつ
た優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いた本発明方法を実施するための装
置の構成を説明するための模式的概略図である。 101……成膜室、103……基板、104……基板加熱用ヒー
ター、106,107,108,109……ガス供給系、112……活性化
室（Ａ）、113……赤外線加熱炉又は高周波プラズマ発
生装置、116,124……導入管、122……マイクロ波プラズ
マ発生装置、123……活性化室（Ｂ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｘ (56)参考文献第46回応用物理学会学術講演会講演予稿集（1985−10−１）Ｐ．756〜757 （講演番号３ｐ−ＺＧ−５から３ｐ−ＺＧ−７)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコン或はゲルマニウムとハロゲンを含
む化合物を分解することにより生成される活性種（Ａ）
と、該活性種（Ａ）と化学的相互作用をする水素ガスよ
り生成される活性種（Ｂ）とを各別に20:1〜1:20の流量
比で、150℃〜900℃の基板温度に維持された単結晶基板
が配された成膜空間に導入し、これらを化学反応させる
ことによって、該基板上にシリコン或はゲルマニウムの
エピタキシャル膜を形成させることを特徴とする堆積膜
形成法。
【請求項２】前記シリコン或はゲルマニウムのエピタキ
シャル堆積膜は周期律表第III族又は第Ｖ族に属する元
素で価電子制御されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の堆積膜形成法。