JP2978318B2 - エピタキシャル層の形成方法 - Google Patents
エピタキシャル層の形成方法Info
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- JP2978318B2 JP2978318B2 JP3351858A JP35185891A JP2978318B2 JP 2978318 B2 JP2978318 B2 JP 2978318B2 JP 3351858 A JP3351858 A JP 3351858A JP 35185891 A JP35185891 A JP 35185891A JP 2978318 B2 JP2978318 B2 JP 2978318B2
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- epitaxial layer
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- growth
- epitaxial
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエピタキシャル層の形
成方法、特にオートドーピングおよびアウトディフュー
ジョンを防止し、その遷移幅が小さくその抵抗が均一な
エピタキシャル層の形成方法に関する。
成方法、特にオートドーピングおよびアウトディフュー
ジョンを防止し、その遷移幅が小さくその抵抗が均一な
エピタキシャル層の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウェーハの上にエピタキシャル
層を成長させる方法は、各種提案されている。このエピ
タキシャル成長法では、エピタキシャル成長中にウェー
ハ内の不純物が該エピタキシャル成長層内で再分布する
オートドーピングおよびアウトディフュージョンを防止
する必要がある。このオートドーピング防止の技術とし
ては、低温下でエピタキシャル成長を行う等の方法が知
られている。
層を成長させる方法は、各種提案されている。このエピ
タキシャル成長法では、エピタキシャル成長中にウェー
ハ内の不純物が該エピタキシャル成長層内で再分布する
オートドーピングおよびアウトディフュージョンを防止
する必要がある。このオートドーピング防止の技術とし
ては、低温下でエピタキシャル成長を行う等の方法が知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の低温によるエピタキシャル層の成長方法にあ
っては、エピタキシャル層中に結晶欠陥が発生し易いと
いう課題があった。
うな従来の低温によるエピタキシャル層の成長方法にあ
っては、エピタキシャル層中に結晶欠陥が発生し易いと
いう課題があった。
【０００４】そこで、本発明者は、低温エピタキシャル
成長法により結晶欠陥が発生するのは、ウェーハ表面に
自然酸化膜が生成される結果であることから、高温でこ
の自然酸化膜を除去した後、高温で薄いエピタキシャル
層をいったん生長させ、次に低温でエピタキシャル層を
成長させることにより、結晶欠陥の発生を抑え、かつ、
オートドーピングを防止したエピタキシャル層の形成方
法を得ることを提案するものである。
成長法により結晶欠陥が発生するのは、ウェーハ表面に
自然酸化膜が生成される結果であることから、高温でこ
の自然酸化膜を除去した後、高温で薄いエピタキシャル
層をいったん生長させ、次に低温でエピタキシャル層を
成長させることにより、結晶欠陥の発生を抑え、かつ、
オートドーピングを防止したエピタキシャル層の形成方
法を得ることを提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウェー
ハに所定厚さのエピタキシャル層を形成するエピタキシ
ャル層の形成方法において、第１の温度で所定時間エピ
タキシャル層を成長させた後、エピタキシャル層の成長
を停止して、第１の温度から第２の温度まで降温させ、
該第２の温度にてエピタキシャル層の成長を再開させつ
つ第３の温度まで降温し、第３の温度に到達後も引き続
き所定時間エピタキシャル層の成長を行うエピタキシャ
ル層の形成方法に特徴を有しています。
ハに所定厚さのエピタキシャル層を形成するエピタキシ
ャル層の形成方法において、第１の温度で所定時間エピ
タキシャル層を成長させた後、エピタキシャル層の成長
を停止して、第１の温度から第２の温度まで降温させ、
該第２の温度にてエピタキシャル層の成長を再開させつ
つ第３の温度まで降温し、第３の温度に到達後も引き続
き所定時間エピタキシャル層の成長を行うエピタキシャ
ル層の形成方法に特徴を有しています。
【０００６】
【作用】本発明に係るエピタキシャル層の成長方法によ
れば、高温でエピタキシャル層を所定の厚さに成長させ
た後、これより低温でエピタキシャル層をさらに成長さ
せる。そして、さらに低温でエピタキシャル成長を行
う。したがって、高温成長により結晶欠陥をエピタキシ
ャル層に発生させることが少なくなり、また、低温成長
によりウェーハからのオートドーピングを防ぐことがで
きる。特に、これらの中間温度でのエピタキシャル層の
成長を行うことにより、より欠陥の少ないエピタキシャ
ル層を成長させることができる。
れば、高温でエピタキシャル層を所定の厚さに成長させ
た後、これより低温でエピタキシャル層をさらに成長さ
せる。そして、さらに低温でエピタキシャル成長を行
う。したがって、高温成長により結晶欠陥をエピタキシ
ャル層に発生させることが少なくなり、また、低温成長
によりウェーハからのオートドーピングを防ぐことがで
きる。特に、これらの中間温度でのエピタキシャル層の
成長を行うことにより、より欠陥の少ないエピタキシャ
ル層を成長させることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例に係るエピタキシャル成
長における温度の時間的変化を示すグラフである。図２
はこの場合のエピタキシャル層を形成したウェーハの深
さに対する比抵抗の値を示すグラフである。
する。図１は本発明の一実施例に係るエピタキシャル成
長における温度の時間的変化を示すグラフである。図２
はこの場合のエピタキシャル層を形成したウェーハの深
さに対する比抵抗の値を示すグラフである。
【０００８】この実施例ではウェーハにオートドープ作
用の大きいボロン高濃度ウェーハを、かつ、シリンダ型
のエピタキシャル炉を用い、炉中にシリコンウェーハを
収納後、常圧下、トリクロロシランを５ｇ／分、水素ガ
スを２００ｌ／分供給した。このシリコンウェーハの裏
面にはＳｉＯ2膜が被着されているものとする。そし
て、図１にて（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の温度履歴のエピ
タキシャル成長を行った。（Ａ）は、１１８０℃でのＨ
Ｃｌエッチングの後、９００℃でエピタキシャル成長を
行った場合である。このエピタキシャル成長の成長速度
は０．１μｍ／分である。この結果、エピタキシャル層
には積層欠陥が生じていた。また、（Ｂ）はエッチング
後、１１８０℃にてエピタキシャル成長を行い、その後
ガスの供給を停止し、９００℃にてガス供給を再開した
ものである。この場合、エピタキシャル層には積層欠陥
が生じている。ここで、（Ｃ）に示す温度条件では、１
１８０℃にてエッチング後、ガス供給を行い高温でのエ
ピタキシャル成長を行う。そして、一旦、ガス供給を停
止してウェーハ温度を下げ、１０５０℃にてガスの供給
を再開する。再開から２分間は温度をさらに下げ９００
℃にする。この９００℃にて例えば９分間のエピタキシ
ャル成長を行う。この結果、薄い低抵抗のエピタキシャ
ル層をシリコンウェーハ上に成長させることができる。
このときのエピタキシャル成長の速度は０．３μｍ／分
である。このようにして得られたエピタキシャル層は、
図２に示すように、遷移幅が０．７０μｍと従来の製造
法に比較して１／３程度に小さくなる。
用の大きいボロン高濃度ウェーハを、かつ、シリンダ型
のエピタキシャル炉を用い、炉中にシリコンウェーハを
収納後、常圧下、トリクロロシランを５ｇ／分、水素ガ
スを２００ｌ／分供給した。このシリコンウェーハの裏
面にはＳｉＯ2膜が被着されているものとする。そし
て、図１にて（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の温度履歴のエピ
タキシャル成長を行った。（Ａ）は、１１８０℃でのＨ
Ｃｌエッチングの後、９００℃でエピタキシャル成長を
行った場合である。このエピタキシャル成長の成長速度
は０．１μｍ／分である。この結果、エピタキシャル層
には積層欠陥が生じていた。また、（Ｂ）はエッチング
後、１１８０℃にてエピタキシャル成長を行い、その後
ガスの供給を停止し、９００℃にてガス供給を再開した
ものである。この場合、エピタキシャル層には積層欠陥
が生じている。ここで、（Ｃ）に示す温度条件では、１
１８０℃にてエッチング後、ガス供給を行い高温でのエ
ピタキシャル成長を行う。そして、一旦、ガス供給を停
止してウェーハ温度を下げ、１０５０℃にてガスの供給
を再開する。再開から２分間は温度をさらに下げ９００
℃にする。この９００℃にて例えば９分間のエピタキシ
ャル成長を行う。この結果、薄い低抵抗のエピタキシャ
ル層をシリコンウェーハ上に成長させることができる。
このときのエピタキシャル成長の速度は０．３μｍ／分
である。このようにして得られたエピタキシャル層は、
図２に示すように、遷移幅が０．７０μｍと従来の製造
法に比較して１／３程度に小さくなる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、エピタキシャル層につ
いて、ウェーハからのオートドーピングが防止され、か
つ、結晶欠陥の発生が抑えられる。すなわち、不純物濃
度を高度に制御することができ、欠陥の少ないエピタキ
シャル層を形成することができる。
いて、ウェーハからのオートドーピングが防止され、か
つ、結晶欠陥の発生が抑えられる。すなわち、不純物濃
度を高度に制御することができ、欠陥の少ないエピタキ
シャル層を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るエピタキシャル成長に
おける温度の時間的変化を示すグラフである。
おける温度の時間的変化を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施例に係るエピタキシャル層を形
成したウェーハの深さに対する比抵抗の値を示すグラフ
である。
成したウェーハの深さに対する比抵抗の値を示すグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−169722（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−276214（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−29398（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/20 H01L 21/205
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体ウェーハに所定厚さのエピタキシ
ャル層を形成するエピタキシャル層の形成方法におい
て、第１の温度でエピタキシャル層を成長させた後、エピタ
キシャル層の成長を停止して、第１の温度から第２の温
度まで降温させ、該第２の温度にてエピタキシャル層の
成長を再開させつつ第３の温度まで降温し、第３の温度
に到達後も引き続きエピタキシャル層の成長を行う こと
を特徴とするエピタキシャル層の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351858A JP2978318B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | エピタキシャル層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351858A JP2978318B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | エピタキシャル層の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166721A JPH05166721A (ja) | 1993-07-02 |
| JP2978318B2 true JP2978318B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18420091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3351858A Expired - Fee Related JP2978318B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | エピタキシャル層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978318B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6447960B2 (ja) * | 2016-04-01 | 2019-01-09 | 信越半導体株式会社 | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP3351858A patent/JP2978318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05166721A (ja) | 1993-07-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990831 |
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