JP3154448B2 - Selective growth method - Google Patents

Selective growth method

Info

Publication number
JP3154448B2
JP3154448B2 JP30476192A JP30476192A JP3154448B2 JP 3154448 B2 JP3154448 B2 JP 3154448B2 JP 30476192 A JP30476192 A JP 30476192A JP 30476192 A JP30476192 A JP 30476192A JP 3154448 B2 JP3154448 B2 JP 3154448B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
gas
selective growth
silicon
growth
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30476192A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06132225A (en
Inventor
賢一 明田川
Original Assignee
アネルバ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アネルバ株式会社 filed Critical アネルバ株式会社
Priority to JP30476192A priority Critical patent/JP3154448B2/en
Publication of JPH06132225A publication Critical patent/JPH06132225A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3154448B2 publication Critical patent/JP3154448B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は選択成長方法に関し、特
に、処理室にソースガスを導入し、分子流の条件が満た
される圧力環境下で、基板とは異質の絶縁材でパターニ
ングされた当該基板の上の所望の場所に、選択的に薄膜
を形成する選択成長方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a selective growth method, and more particularly, to a method in which a source gas is introduced into a processing chamber and is patterned with an insulating material different from a substrate under a pressure environment satisfying a condition of a molecular flow. The present invention relates to a selective growth method for selectively forming a thin film at a desired place on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、真空容器内壁との距離が平均自由
行程程度になるような、分子流から中間流の範囲(10
-5〜10-3Torr)の圧力条件下で薄膜を形成するUHV-CV
D 法が存在する(半導体材料、1992年 3月、43〜48
頁)。この方法では、気相中で反応が起きず、薄膜形成
が主として基板上の各表面の分子の化学反応によって起
こるので、基板上の表面材料に対応してソースガスの分
子付着係数が異なり、その結果、各表面材料で成膜が開
始されるまでに要する時間が異なるという特性を有す
る。
2. Description of the Related Art At present, a range from a molecular flow to an intermediate flow (10 to 10) in which the distance from the inner wall of a vacuum vessel is about the mean free path.
UHV-CV to form thin film under pressure condition of -5 to 10 -3 Torr)
D method exists (semiconductor materials, March 1992, 43-48
page). In this method, no reaction occurs in the gas phase, and thin film formation occurs mainly by chemical reaction of molecules on each surface on the substrate. As a result, each surface material has a characteristic that the time required until film formation is started is different.

【0003】例えばSi(シリコン)で形成された基板
の上にSiO2 (二酸化シリコン)でパターニングを行
っている場合に、所定条件下でソースガスとしてSi2
6を基板表面に照射すると、パターンの開口部に現わ
れる基板表面に最初に成膜が開始され、その後、所定時
間後にSiO2 の表面上に成膜が開始される。従ってこ
の特性を利用すれば、成膜開始の初期において、基板表
面上のみに所要の成膜を行うという選択成長を実現する
ことができる。この選択成長は、選択エピタキシャル成
長である。
For example, when a substrate formed of Si (silicon) is patterned with SiO 2 (silicon dioxide), under a predetermined condition, Si 2 is used as a source gas.
When H 6 is irradiated on the substrate surface, film formation is first started on the substrate surface appearing in the opening of the pattern, and then after a predetermined time, film formation is started on the SiO 2 surface. Therefore, by utilizing this characteristic, it is possible to realize selective growth in which a required film is formed only on the substrate surface at the beginning of film formation. This selective growth is selective epitaxial growth.

【0004】しかし、上記の場合、供給されるソースガ
スの総量が或る臨界供給量が越えると、上記の選択成長
の現象は崩れ、望ましくない場所、すなわちパターニン
グ材の表面にも成膜が開始される(米国物理学会発行,
Appl. Phys. Lett. Vol. 59,30 September 1991, Numbe
r 14,1735-1736,Jpn. J. Appl. Phys. Vol.31 (1992)p
p.1432-1435 )。この状態の一例を、図3の特性グラフ
31で示す。図3は絶縁材パターン基板における選択成
長条件(基板温度依存性)を示す。31はSiO2 、3
2はSi34 に関するものである。
However, in the above case, when the total amount of the supplied source gas exceeds a certain critical supply amount, the phenomenon of the selective growth described above collapses, and film formation starts at an undesirable place, that is, at the surface of the patterning material. (Published by the American Physical Society,
Appl. Phys. Lett. Vol. 59, 30 September 1991, Numbe
r 14,1735-1736, Jpn. J. Appl. Phys. Vol.31 (1992) p
p.1432-1435). An example of this state is shown by a characteristic graph 31 in FIG. FIG. 3 shows selective growth conditions (substrate temperature dependence) in an insulating material pattern substrate. 31 is SiO 2 , 3
2 relates to Si 3 N 4 .

【0005】図3に示すように、臨界供給量を越えてソ
ースガスを供給すると、パターニング材SiO2 の表面
上にSiの核形成が始まり選択成長が終りとなる。Si
2上でのSi核形成が始まるまでの間に、上述のごと
くシリコン基板の表面上に選択的にエピタキシャ成長が
行われ、その時の成長速度と選択成長時間により臨界膜
厚が決定される。従って、臨界供給量が「選択性」の目
安になる。このように選択成長については、選択成長の
現象がソースガスの総供給量に依存して決まるので、臨
界的な選択成長膜厚が存在する。また臨界供給量は、パ
ターニング材と基板温度とによって決まる。図3の特性
グラフ32に示すように、例えばSi34 でパターニ
ングされたSi基板上に対しSi26 (ジシラン)を
ソースガスとして照射して選択成長を行う場合には、S
iO2 でパターニングされたSi基板上に対し同様な選
択成長を行う場合(特性グラフ31)と比較すると、選
択性が1/10以下に低下する。従ってパターニング材
の種類によっては、実用的な膜厚を得ることができない
場合も存在する。図3に示された例では、SiO2膜パ
ターンでは実用的な選択成長膜を得られるにも拘らず、
Si34 膜パターンでは十分な膜厚が得られない場合
が示されている。
As shown in FIG. 3, when the source gas is supplied beyond the critical supply amount, nucleation of Si starts on the surface of the patterning material SiO 2 and selective growth ends. Si
Until the formation of Si nuclei on O 2 starts, epitaxial growth is selectively performed on the surface of the silicon substrate as described above, and the critical film thickness is determined by the growth rate and the selective growth time at that time. Therefore, the critical supply is a measure of "selectivity". As described above, in the selective growth, since the selective growth phenomenon is determined depending on the total supply amount of the source gas, there is a critical selective growth film thickness. The critical supply amount is determined by the patterning material and the substrate temperature. As shown in a characteristic graph 32 of FIG. 3, when selective growth is performed by irradiating Si 2 H 6 (disilane) as a source gas on a Si substrate patterned with, for example, Si 3 N 4 , S
Compared with the case where the same selective growth is performed on the Si substrate patterned with iO 2 (characteristic graph 31), the selectivity is reduced to 1/10 or less. Therefore, depending on the type of the patterning material, there is a case where a practical film thickness cannot be obtained. In the example shown in FIG. 3, although a practical selective growth film can be obtained with the SiO 2 film pattern,
The case where a sufficient film thickness cannot be obtained with the Si 3 N 4 film pattern is shown.

【0006】上記問題に鑑み、従来では、選択性を高め
る手法として極微量のCl2 添加法が提案されている
(日本物理学会1990年春期、第38回応用物理学関係連
合講演会 講演予稿集 No.1 29a-ZF-6 )。極微量Cl
2 添加法による特性グラフを、図4に示す。この特性グ
ラフは、基板温度とSi26 流量を一定に保ってエピ
タキシャルシリコン成長速度を一定にし、この条件下で
Cl2 を加えた場合における臨界供給量と成長速度の変
化を示したものである。このグラフによれば、例えばパ
ターニング材がSi34 である場合において、Cl2
を0.03SCCM供給しただけで、選択性が50倍も増加
することがわかる。実際は、Cl2 供給量と成長速度は
相反し、成長速度は1/2以下になるので、実質的な選
択性の増加は25倍程度近く向上するという結果が得ら
れている。このように選択性が向上するのは、Cl2
パターニング材表面上におけるSi核形成を抑制するか
らである。
In view of the above problem, a method of adding a trace amount of Cl 2 has conventionally been proposed as a method for improving the selectivity (the 38th Annual Meeting of the Physical Society of Japan, Spring Meeting 1990, Proceedings of the 38th Lecture Meeting on Applied Physics). No.1 29a-ZF-6). Trace amount Cl
FIG. 4 shows a characteristic graph obtained by the two- addition method. This characteristic graph shows the changes in the critical supply amount and the growth rate when the epitaxial silicon growth rate is kept constant while the substrate temperature and the Si 2 H 6 flow rate are kept constant, and Cl 2 is added under these conditions. is there. According to this graph, for example, when the patterning material is Si 3 N 4, Cl 2
It can be seen that the selectivity is increased by 50 times only by supplying 0.03 SCCM. Actually, the Cl 2 supply amount and the growth rate are opposite to each other, and the growth rate becomes 以下 or less, so that the result is that the increase in the substantial selectivity is improved by about 25 times. The reason why the selectivity is improved in this way is that Cl 2 suppresses the formation of Si nuclei on the surface of the patterning material.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、従来の
極微量Cl2 添加法では、選択性が向上する反面、成長
速度が大きく低下するという不具合が存在する。特に、
Cl2 の流量を増加させると、成長速度は急激に低減す
る。また成長速度の低下を避けるために、供給されるC
2 は0.01cc/min程度の極微量とならざるを得な
い。従って、従来のCl2 添加法によれば、必然的に添
加ガスの供給流量が極微量となるので、既存の流量制御
装置ではCl2 の流量を正確に制御することが極めて困
難であるという不具合を有する。そのため、成長速度を
正確に制御することができないという問題が提起され
る。
As described above, in the conventional method of adding a trace amount of Cl 2 , the selectivity is improved, but the growth rate is greatly reduced. In particular,
As the flow rate of Cl 2 is increased, the growth rate sharply decreases. In order to avoid a decrease in the growth rate, the supplied C
l 2 must be a trace amount of about 0.01 cc / min. Therefore, according to the conventional Cl 2 addition method, since the supply flow rate of the added gas is inevitably extremely small, it is extremely difficult to accurately control the flow rate of Cl 2 with an existing flow control device. Having. Therefore, there is a problem that the growth rate cannot be accurately controlled.

【0008】本発明の目的は、エピタキシャル膜の選択
成長において、選択成長膜の成長速度を大きくしかつ添
加ガスの流量を正確に制御できる実用的な選択成長方法
を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a practical selective growth method capable of increasing the growth rate of a selective growth film and accurately controlling the flow rate of an additive gas in the selective growth of an epitaxial film.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る選択成長方
法は、分子流から中間流の圧力範囲の下で、SiO2
Si34 等の絶縁膜でパターニングされた基板であっ
てかつパターン開口部にシリコン表面が現われる当該基
板に対し、Si26 等のシリコンの水素化化合物をソ
ースガスとして照射し、シリコン表面に選択的にSi
やSi1-xGexのエピタキシャル層の結晶成長を行う選
択成長方法であり、ソースガスの照射に加えて、基板に
対してシリコンのハライド系化合物ガスを照射すること
を特徴とする。前記の選択成長方法において、好ましく
は、前記シリコンのハライド系化合物ガスは、シリコン
と塩素の化合物ガス、またはシリコンとフッ素の化合物
ガスである。
The selective growth method according to the present invention is directed to a substrate patterned with an insulating film such as SiO 2 or Si 3 N 4 under a pressure range from a molecular flow to an intermediate flow, and The substrate where the silicon surface appears at the pattern opening is irradiated with a silicon hydride such as Si 2 H 6 as a source gas, and the silicon surface is selectively exposed to Si.
And Si 1-x Ge x is a selective growth method of performing the crystal growth of the epitaxial layer, in addition to the irradiation of the source gas, and irradiating the silicon halide compound gas to the substrate. In the above selective growth method, preferably, the silicon-based compound gas is a compound gas of silicon and chlorine or a compound gas of silicon and fluorine.

【0010】[0010]

【作用】本発明による選択成長方法では、添加ガスとし
てシリコンのハライド系化合物ガスを導入するため、こ
のハライド系化合物ガスは基板上で熱分解し、SiとH
とClまたはFを形成する。このうち、ClまたはF
は、絶縁膜上におけるSiの核形成を抑制し、選択性を
向上させる。またハライド系化合物は付着係数が低いの
で、選択性向上に要する必要なClまたはFを供給する
ためには供給量を増すことが要求され、これにより比較
的に制御しやすい流量領域で添加ガスの供給が行われ
る。
In the selective growth method according to the present invention, a silicon-based compound gas of silicon is introduced as an additive gas, and this halide-based compound gas is thermally decomposed on the substrate to form Si and H.
And Cl or F are formed. Of these, Cl or F
Reduces the nucleation of Si on the insulating film and improves the selectivity. Further, since the halide compound has a low adhesion coefficient, it is necessary to increase the supply amount in order to supply Cl or F necessary for improving the selectivity. Feeding takes place.

【0011】[0011]

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1は本発明に係る選択成長方法が実施さ
れる装置の構成を示す。本装置は、一般的なMBE装置
をベースにして改良した構成を有し、ガスソースを導入
できるように構成されたUHV−CVD装置である。図
示された部分1は成長室であり、2は成長室1に配置さ
れた基板である。基板2は基板支持部1aに配置され
る。成長室は、図示されるように、基板2およびその支
持部1aによって室1Aと室1Bに2分割される。本装
置は、成長室1以外に、少なくとも、大気にさらすこと
なく基板2を成長室に搬入するための基板交換室(図示
せず)と、この基板交換室から成長室1に基板2を搬入
する搬送機構(図示せず)とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a configuration of an apparatus in which a selective growth method according to the present invention is performed. This apparatus is a UHV-CVD apparatus having an improved configuration based on a general MBE apparatus and configured to be able to introduce a gas source. The illustrated portion 1 is a growth chamber, and 2 is a substrate disposed in the growth chamber 1. The substrate 2 is disposed on the substrate support 1a. As shown, the growth chamber is divided into a chamber 1A and a chamber 1B by the substrate 2 and its support 1a. The present apparatus includes, in addition to the growth chamber 1, at least a substrate exchange chamber (not shown) for carrying the substrate 2 into the growth chamber without exposing the substrate 2 to the atmosphere, and the substrate 2 into the growth chamber 1 from the substrate exchange chamber. And a transfer mechanism (not shown).

【0012】上側の室1Aには基板加熱機構3が配設さ
れ、下側の室1Bにはソースガスと添加ガスを導入する
ためのガス導入機構4が配設される。基板加熱機構3は
内部にヒータを含み、基板2のみをその背後から加熱す
る。ガス導入機構4のガスノズル先端部から吹き出され
るソースガスと添加ガスは基板2の処理面に照射され
る。ソースガスは例えばSi26 であり、添加ガスは
例えばSiのハライド系の化合物ガスである。Siのハ
ライド系の化合物ガスとしては、例えばSiH2Cl2
である。なお図示例では、共通のガスノズルでソースガ
スと添加ガスを同時に導入しているが、別々のガスノズ
ルでソースガスと添加ガスを導入するように構成するこ
ともできる。またソースガスと添加ガスの各照射時点を
異ならせてそれぞれを導入することもできる。
A substrate heating mechanism 3 is provided in the upper chamber 1A, and a gas introduction mechanism 4 for introducing a source gas and an additive gas is provided in the lower chamber 1B. The substrate heating mechanism 3 includes a heater inside, and heats only the substrate 2 from behind. The source gas and the additive gas blown from the tip of the gas nozzle of the gas introduction mechanism 4 are applied to the processing surface of the substrate 2. The source gas is, for example, Si 2 H 6 , and the additive gas is, for example, a halide-based compound gas of Si. Examples of the Si-based compound gas include SiH 2 Cl 2
It is. In the illustrated example, the source gas and the additive gas are simultaneously introduced by a common gas nozzle, but the source gas and the additive gas may be introduced by separate gas nozzles. Further, the irradiation time of the source gas and the irradiation time of the additive gas may be made different from each other and introduced.

【0013】室1Aと室1Bの間には、基板2がその処
理面を下向きにして配置される。基板2によって両室1
A,1Bが区画される。基板2は、例えばシリコンで形
成される。基板2はシリコン基板に限定されず、少なく
ともその処理面にはシリコン層を有するものであればよ
い。基板2の処理面には、さらに、例えば、SiO2
Si34 等の絶縁物によるパターニング材によって、
基板表面が現われる開口部を有する所定パターンが形成
されている。本実施例の選択成長方法では、上記開口部
に現われるシリコン面のみに選択的に薄膜を形成する。
各室1A,1Bの内部の壁面は、例えば水冷シュラウド
5によって覆われている。また各室1A,1Bにはそれ
ぞれ大きな排気速度を有するターボ分子ポンプ6,7か
らなる排気系が備えられる。ターボ分子ポンプ7の排気
能力は例えば1000 l/sec である。
The substrate 2 is disposed between the chamber 1A and the chamber 1B with its processing surface facing downward. Both chambers 1 by substrate 2
A and 1B are partitioned. The substrate 2 is formed of, for example, silicon. The substrate 2 is not limited to a silicon substrate, but may be any as long as it has a silicon layer at least on its processing surface. On the processing surface of the substrate 2, for example, a patterning material made of an insulating material such as SiO 2 or Si 3 N 4 is used.
A predetermined pattern having an opening where the substrate surface appears is formed. In the selective growth method of this embodiment, a thin film is selectively formed only on the silicon surface appearing in the opening.
The inner wall surface of each of the chambers 1A and 1B is covered with, for example, a water-cooled shroud 5. Each of the chambers 1A and 1B is provided with an exhaust system including turbo molecular pumps 6 and 7 having a large exhaust speed. The exhaust capacity of the turbo molecular pump 7 is, for example, 1000 l / sec.

【0014】水冷シュラウド5と室1Aへのソースガス
回込みの抑制とによって、ガス接触面の完全コールドウ
ォール化を実現できる。またターボ分子ポンプ6,7か
らなる排気系によってソースガス導入時の成長室の圧力
を10-5〜10-3Torr程度の分子流領域から中間流領域
に至る範囲に維持することができる。その結果、ガス導
入機構4によって導入されたソースガスは、気相中での
分解が抑制され、コールドウォール化と共に基板表面以
外でのソースガスの分解が抑制され、分解したソースガ
スによる選択性の劣化を最小限に抑えている。
By controlling the water-cooled shroud 5 and the inflow of the source gas into the chamber 1A, a complete cold wall of the gas contact surface can be realized. Further, the pressure in the growth chamber at the time of introducing the source gas can be maintained in the range from the molecular flow region of about 10 -5 to 10 -3 Torr to the intermediate flow region by the exhaust system including the turbo molecular pumps 6 and 7. As a result, the decomposition of the source gas introduced by the gas introduction mechanism 4 in the gas phase is suppressed, the decomposition of the source gas other than the substrate surface is suppressed along with the formation of the cold wall, and the selectivity due to the decomposed source gas is reduced. Deterioration is minimized.

【0015】上記のごとく、選択成長法による薄膜形成
において、ソースガスに加えて添加ガスとしてSiH2
Cl2 を基板に照射し、その時の選択性(臨界供給量)
の増加と成長速度の低下とを測定し、その測定結果を図
2に示す。図2において、横軸はSiH2 Cl2 の流量
を示している。また、この薄膜形成では、基板2の温度
を650℃とし、ソースガスSi26 を3SCCM導入し
ている。図2において特性グラフ10はパターニング材
がSiO2 である場合の臨界供給量の変化特性、特性グ
フフ11はパターニング材がSi34 である場合の臨
界供給量の変化特性をそれぞれ示す。またグラフ12は
成長速度の変化特性を示す。
As described above, in forming a thin film by the selective growth method, SiH 2 is used as an additional gas in addition to the source gas.
The substrate is irradiated with Cl 2 and the selectivity at that time (critical supply amount)
The increase and the decrease in the growth rate were measured, and the measurement results are shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the flow rate of SiH 2 Cl 2 . In this thin film formation, the temperature of the substrate 2 is set to 650 ° C., and the source gas Si 2 H 6 is introduced at 3 SCCM. In FIG. 2, a characteristic graph 10 shows a change characteristic of the critical supply amount when the patterning material is SiO 2 , and a characteristic graph 11 shows a change characteristic of the critical supply amount when the patterning material is Si 3 N 4 . Graph 12 shows the change characteristics of the growth rate.

【0016】図2に示すごとくパターニング材SiO
2 ,Si34 のいずれの場合にも、添加ガスSiH2
Cl 2 の導入量が約5〜16SCCMの範囲で多くなるに従
って、臨界供給量すなわち選択性は向上している。また
成長速度については低下している状態が示される。しか
し、例えばパターニング材がSi34 である場合につ
いて、臨界供給量が50ccのときの成長速度を見る
と、成膜速度の低下は80%以上に維持される。従って
本実施例の場合、実施的な選択性の向上は40倍以上に
なる。またそのときの添加ガスSiH2 Cl 2 の流量は
15SCCMであり、流量制御性の点でも十分に実用的な流
量ということができる。
As shown in FIG. 2, the patterning material SiO
2 and Si 3 N 4 , the additive gas SiH 2
Accordance introduction amount of Cl 2 increases in the range of about 5~16SCCM, the critical supply amount i.e. selectivity is improved. In addition, the growth rate is shown to be reduced. However, for example, when the patterning material is Si 3 N 4 , the growth rate when the critical supply amount is 50 cc shows that the decrease in the film formation rate is maintained at 80% or more. Therefore, in the case of this embodiment, the practical improvement in selectivity is 40 times or more. The flow rate of the additive gas SiH 2 Cl 2 at that time is 15 SCCM, which can be said to be a sufficiently practical flow rate in terms of flow rate controllability.

【0017】上記において、添加ガスSiH2 Cl 2
基板2の上で熱分解し、SiとHとClを発生する。こ
のうちClは、パターニング材の上では従来のCl2
加法と同様に作用して、選択性を向上させる。またSi
の上ではSiH2 Cl2 から析出したSiの析出が成長
に寄与し、Cl2 による成長速度の低下を抑制する。従
って、選択性をいっそう向上させることができる。さら
にSiH2 Cl2 は付着係数が低いため、選択性向上に
必要なClを供給するためには、従来のCl2ガスの供
給量以上に供給することが必要となり、相対的に制御し
やすい流量域でのガス供給が可能となる。このように、
本実施例によるSiH2 Cl 2 添加法は、十分に実用的
な選択成長膜厚を得ることができると共に、実用的な流
量制御法を得られる選択成長法である。
In the above, the additive gas SiH 2 Cl 2 is thermally decomposed on the substrate 2 to generate Si, H and Cl. Of these, Cl acts on the patterning material in the same manner as the conventional Cl 2 addition method, and improves the selectivity. Also Si
Above, the precipitation of Si precipitated from SiH 2 Cl 2 contributes to the growth, and suppresses a decrease in the growth rate due to Cl 2 . Therefore, selectivity can be further improved. Further, since SiH 2 Cl 2 has a low adhesion coefficient, in order to supply Cl necessary for improving selectivity, it is necessary to supply more than the conventional Cl 2 gas supply amount. The gas supply in the area becomes possible. in this way,
The SiH 2 Cl 2 addition method according to the present embodiment is a selective growth method capable of obtaining a sufficiently practical selective growth film thickness and a practical flow rate control method.

【0018】前述の実施例による効果は、SiH2 Cl
2 に限定されず、他のSiとClの化合物ガスでも、同
様に選択性を向上することができる。
The effect of the above embodiment is that SiH 2 Cl
The selectivity is not limited to 2 , and the selectivity can be similarly improved with another compound gas of Si and Cl.

【0019】また従来、F2 ガスを微量添加することに
よって選択性が向上することが報告されている(広井
等:日本応用物理学会1991年秋季、11a-Z-6 )。従って
Cl2ガスの場合と同様に、SiとF(フッ素)系の化
合物ガスを用いても同様な効果を得ることができる。
It has been reported that selectivity is improved by adding a small amount of F 2 gas (Hiroi et al .: Japan Society of Applied Physics Autumn 1991, 11a-Z-6). Accordingly, similar effects can be obtained by using Si and F (fluorine) -based compound gas as in the case of Cl 2 gas.

【0020】[0020]

【発明の効果】上記の説明で明らかなように本発明によ
れば、UHV−CVD装置を利用したガスソースエピタ
キシャルによる選択成長方法において、ソースガスと共
にシリコンのハライド系化合物ガスを添加ガスとして基
板の処理面に照射するようにしたため、成長速度の低下
を抑制することにより選択性を向上することができ、か
つ添加ガスの流量を増大し、流量制御可能な実用的な選
択成長法を実現することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in a selective growth method by gas source epitaxial utilizing a UHV-CVD apparatus, a silicon halide compound gas is added to a substrate with a source gas together with a source gas. By irradiating the treated surface, it is possible to improve the selectivity by suppressing the decrease in the growth rate, and to increase the flow rate of the added gas to realize a practical selective growth method capable of controlling the flow rate. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る選択成長方法が実施されるUHV
−CVD装置の構成図である。
FIG. 1 shows a UHV in which a selective growth method according to the present invention is performed.
FIG. 2 is a configuration diagram of a CVD apparatus.

【図2】本発明に係る選択成長方法による臨界供給量と
成長速度の特性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing characteristics of a critical supply amount and a growth rate by a selective growth method according to the present invention.

【図3】従来の選択成長方法による臨界供給量の特性を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing characteristics of a critical supply amount according to a conventional selective growth method.

【図4】従来の極微量Cl2 添加法による臨界供給量と
成長速度の特性を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing characteristics of a critical supply amount and a growth rate by a conventional trace amount Cl 2 addition method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …成長室 1A,1B …室 2 …基板 3 …基板加熱機構 4 …ガス導入機構 5 …水冷シュラウド 6,7 …ターボ分子ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Growth chamber 1A, 1B ... Chamber 2 ... Substrate 3 ... Substrate heating mechanism 4 ... Gas introduction mechanism 5 ... Water-cooled shroud 6, 7 ... Turbo molecular pump

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 分子流から中間流の圧力範囲の下で、絶
縁膜でパターニングされパターン開口部にシリコン表面
が現われる基板に対し、シリコンの水素化化合物をソー
スガスとして照射し、前記シリコン表面に選択的にエピ
タキシャル層の結晶成長を行う選択成長方法おいて、前
記ソースガスの照射に加えて、前記基板に対してシリコ
ンのハライド系化合物ガスを照射することを特徴とする
選択成長方法。
1. A substrate, which is patterned with an insulating film and has a silicon surface appearing in a pattern opening, is irradiated with a hydrogenated compound of silicon as a source gas under a pressure range from a molecular flow to an intermediate flow. In a selective growth method for selectively growing a crystal of an epitaxial layer, in addition to the irradiation of the source gas, the substrate is irradiated with a halide compound gas of silicon.
【請求項2】 請求項1記載の選択成長方法において、
前記ハライド系化合物ガスは、シリコンと塩素の化合物
ガス、またはシリコンとフッ素の化合物ガスであること
を特徴とする選択成長方法。
2. The selective growth method according to claim 1, wherein
The selective growth method, wherein the halide-based compound gas is a compound gas of silicon and chlorine or a compound gas of silicon and fluorine.
JP30476192A 1992-10-16 1992-10-16 Selective growth method Expired - Fee Related JP3154448B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30476192A JP3154448B2 (en) 1992-10-16 1992-10-16 Selective growth method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30476192A JP3154448B2 (en) 1992-10-16 1992-10-16 Selective growth method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06132225A JPH06132225A (en) 1994-05-13
JP3154448B2 true JP3154448B2 (en) 2001-04-09

Family

ID=17936919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30476192A Expired - Fee Related JP3154448B2 (en) 1992-10-16 1992-10-16 Selective growth method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3154448B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06132225A (en) 1994-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS633414A (en) Manufacture of silicon film
US4204893A (en) Process for depositing chrome doped epitaxial layers of gallium arsenide utilizing a preliminary formed chemical vapor-deposited chromium oxide dopant source
JPH04210476A (en) Formation of silicon carbide film
JPS6255688B2 (en)
JP3154448B2 (en) Selective growth method
JPH0992621A (en) Method for selective growth of semiconductor thin film
JP3494467B2 (en) Method of forming semiconductor thin film
JP3149464B2 (en) Method and apparatus for selective growth of silicon epitaxial film
JPH02208925A (en) Formation of semiconductor film
JP3100702B2 (en) Reduced pressure chemical reaction method and apparatus
JPH0258217A (en) Metallic film forming method
JP3063113B2 (en) Chemical vapor deposition equipment
JP2861600B2 (en) Method and apparatus for selective growth of silicon epitaxial film
JPH0431391A (en) Epitaxial growth
JP3090751B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS63239937A (en) Method for forming semiconductor polycrystalline film
JPH03195016A (en) Thermal cleaning method of si substrate; epitaxial growth and heat treatment apparatus
JP2847198B2 (en) Compound semiconductor vapor phase growth method
JP2605471B2 (en) Selective growth method of silicon epitaxial film
JPH0355438B2 (en)
KR20000015506A (en) Apparatus and method for forming thin film selectively using atomic layer deposition method by light irradiation
KR20060104679A (en) New system of catalytic chemical vapor deposition system for low temperature si deposition
JPH04184921A (en) Vapor growth method
JP2001185488A (en) Device and method for gas phase growth
JPS5927757B2 (en) Vapor phase epitaxial growth method

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080202

Year of fee payment: 7

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080202

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080202

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090202

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees