JPH01181512A - Vapor growth of single crystal silicon - Google Patents

Vapor growth of single crystal silicon

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JPH01181512A
JPH01181512A JP341288A JP341288A JPH01181512A JP H01181512 A JPH01181512 A JP H01181512A JP 341288 A JP341288 A JP 341288A JP 341288 A JP341288 A JP 341288A JP H01181512 A JPH01181512 A JP H01181512A
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JP
Japan
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single crystal
crystal silicon
silicon layer
layer
surface treatment
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JP341288A
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Kazuto Ikeda
和人 池田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enable the vapor growth of a single crystal silicon layer with improved crystallizability at low growth temperature by performing washing and nucleation of surface of single crystal insulating material by using first and second surface treatment agents. CONSTITUTION:Before a first single crystal silicon layer 15 is subjected to hetero epitaxial forming on a single crystal insulation layer 12, constituting material of the single crystal insulation layer 12 is activated by a first surface treatment agent 14. Then, after removing the first single crystal silicon layer 15 by etching, the single crystal insulation layer 12 is activated again by a second surface treatment agent 16 before allowing a second single crystal silicon layer 17 which becomes a species crystal to be subjected to hetero epitaxial forming. It reduces heating temperature of the single crystal insulation material 12 and restricts impurities which thermally diffuse into a single crystal silicon layer 18 to allow the single crystal silicon layer 18 with improved crystallizability to be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明は単結晶シリコンの気相成長法、特に単結晶絶縁
物上にシリコン原子をヘテロエピタキシャル成長する単
結晶シリコン層の形成方法に関し、該単結晶絶縁物の加
熱温度を下げて、単結晶シリコン内に熱拡散する不純物
を卯制し、結晶性の良い該単結晶シリコン層を形成する
ことを目的とし、 半導体基板上に単結晶絶縁層を形成する工程と、前記単
結晶絶縁層の全面に第1の表面処理剤を塗布する工程と
、 前記表面処理剤を塗布した単結晶絶縁層の全面に第1の
単結晶シリコン層をヘテロエピタキシャル形成する工程
と、 前記単結晶シリコン層をエツチング法により除去し、前
記単結晶絶縁層を露出する工程と、前記単結晶絶縁層の
全面に第2の表面処理剤を塗布する工程と、 前記表面処理剤を塗布した単結晶絶縁層の全面に第2の
単結晶シリコン層をヘテロエピタキシャル形成する工程
と、 前記単結晶シリコン層の全面に第3の単結晶シリコン層
を形成する工程とを有することを含み構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a method for vapor phase growth of single crystal silicon, particularly to a method for forming a single crystal silicon layer by heteroepitaxially growing silicon atoms on a single crystal insulator. A process of forming a single-crystal insulating layer on a semiconductor substrate, with the aim of lowering the heating temperature of the silicon, suppressing impurities thermally diffusing into the single-crystal silicon, and forming the single-crystal silicon layer with good crystallinity. a step of applying a first surface treatment agent over the entire surface of the single crystal insulating layer; and a step of heteroepitaxially forming a first single crystal silicon layer over the entire surface of the single crystal insulating layer coated with the surface treatment agent. , a step of removing the single crystal silicon layer by an etching method to expose the single crystal insulating layer, a step of applying a second surface treatment agent to the entire surface of the single crystal insulating layer, and a step of applying the surface treatment agent. a step of heteroepitaxially forming a second single-crystal silicon layer on the entire surface of the single-crystal insulating layer; and a step of forming a third single-crystal silicon layer on the entire surface of the single-crystal silicon layer. .

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、単結晶シリコンの気相成長法に関するもので
あり、更に詳しく言えば、単結晶絶縁物上にシリコン原
子をヘテロエピタキシャル成長する単結晶シリコン層の
形成方法に関するものである。
The present invention relates to a method for vapor phase growth of single-crystal silicon, and more specifically, to a method for forming a single-crystal silicon layer by heteroepitaxially growing silicon atoms on a single-crystal insulator.

〔従来の技術〕 第2図は従来例に係る単結晶シリコン気相成長法を説明
する図であり、同図(a)〜(e)は単結晶シリコン層
の気相成長工程図を示している。
[Prior Art] Fig. 2 is a diagram explaining a conventional single-crystal silicon vapor phase growth method, and Fig. 2 (a) to (e) show diagrams of the vapor-phase growth process of a single-crystal silicon layer. There is.

図において、まずp型又はn型のSi基板l上に単結晶
絶縁jl!12を形成する。なお、単結晶絶縁層2はサ
ファイヤ(八1zOi ) 、マグネシアスピネル(M
gO・^tWO□)又はイツトリウム安定化ジルコニア
(ZrOt−YtOs)等である。また、Si基板1は
加熱源3によって基板温度を1050℃程度に保たれて
いる(同図(a))。
In the figure, first, a single crystal insulator jl! is placed on a p-type or n-type Si substrate l! form 12. The single crystal insulating layer 2 is made of sapphire (81zOi), magnesia spinel (M
gO.^tWO□) or yttrium-stabilized zirconia (ZrOt-YtOs). Further, the temperature of the Si substrate 1 is maintained at about 1050° C. by the heating source 3 (FIG. 2(a)).

次に水素(H)雰囲気中でp型又はn型のSi原子を常
圧CVD法等によりヘテロエピタキシャル成長して、目
gO・Altos JI2等の上に単結晶Si層4を形
成する。なお単結晶5iji4の結晶性は、Si基板l
の加熱温度に依、存し、加熱温度が高い程その結晶性は
良好となる。しかし、加熱温度が高くなると、例えばM
gO・Altoz N 2の場合にはMgやAIが、又
A1102層の場合には、AIがヘテロエピタキシャル
成長した単結晶5iJi4に熱拡散して良好な単結晶S
LJgが形成できない(同図(b))。
Next, p-type or n-type Si atoms are heteroepitaxially grown in a hydrogen (H) atmosphere by atmospheric pressure CVD or the like to form a single-crystal Si layer 4 on the Altos JI2 or the like. The crystallinity of the single crystal 5iji4 is based on the Si substrate l.
It depends on the heating temperature, and the higher the heating temperature, the better the crystallinity. However, when the heating temperature becomes high, for example, M
In the case of gO Altoz N 2, Mg and AI, and in the case of A1102 layer, AI thermally diffuses into the heteroepitaxially grown single crystal 5iJi4 to form a good single crystal S.
LJg cannot be formed (Figure (b)).

そこで単結晶5iJi4を一旦RIE法等の異方性エツ
チングにより全面除去する。なおエツチングガスはCF
aloxを用いる。これによりMgO・AI、O。
Therefore, the entire surface of the single crystal 5iJi4 is once removed by anisotropic etching such as RIE. The etching gas is CF.
Use alox. As a result, MgO・AI,O.

N2等の界面附近から単結晶Si層4に熱拡散したMg
やAIを除去することができる(同図(C))。
Mg thermally diffused into the single crystal Si layer 4 from near the interface of N2, etc.
and AI can be removed ((C) in the same figure).

次いでMgO・AItos JFI2上にモリブデン化
合物を含む表面処理剤5を塗布して表面処理をする。
Next, a surface treatment agent 5 containing a molybdenum compound is applied onto the MgO.AItos JFI2 to perform surface treatment.

なお、モリブデンを含む表面処理剤5は、酸化モリブデ
ン(Mo01 )と過酸化水素(llto*)とを混合
した溶液を数十倍に希釈した水溶液である。以前本発明
者らが特許出#(特願昭58−233118号、特開昭
60−124817号)した単結晶シリコンの気相成長
法によれば、該表面処理剤5をMgO・A110s12
等の単結晶絶縁層に塗布することによって、Si基板1
の加熱温度(単結晶SINの成長温度)を低下させる効
果について報告されている(同図(d))。
The surface treatment agent 5 containing molybdenum is an aqueous solution obtained by diluting a mixed solution of molybdenum oxide (Mo01) and hydrogen peroxide (llto*) several tens of times. According to the vapor phase growth method of single crystal silicon previously patented by the present inventors (Japanese Patent Application No. 58-233118, Japanese Patent Application Laid-open No. 60-124817), the surface treatment agent 5 is
By coating a single crystal insulating layer such as
The effect of lowering the heating temperature (growth temperature of single crystal SIN) has been reported (Figure (d)).

次いで、表面処理したSii板1の全面に常圧CVD法
等より、ヘテロエピタキシャル成長して、MgO・^I
zOs Ji2上に再度単結晶5iJl!j6を形成す
る。なお、単結晶SiJ!J6は種付は用シリコン層と
なる。また、Si基板1の加熱a3の温度は965℃程
度で良い、また、同図(e)内の破線円を引出した拡大
図において、7は単結晶5iNS内の非結晶部分であり
、8はMgO・A1201層2から単結晶5iJi’J
6に熱拡散したMgやA1等の不純物である(同図(e
))。
Next, heteroepitaxial growth is performed on the entire surface of the surface-treated Sii plate 1 by atmospheric pressure CVD, etc.
Single crystal 5iJl again on zOs Ji2! form j6. In addition, single crystal SiJ! J6 becomes the silicon layer for seeding. In addition, the temperature of the heating a3 of the Si substrate 1 may be about 965°C. Also, in the enlarged diagram drawn out by the broken circle in FIG. MgO・A1201 layer 2 to single crystal 5iJi'J
These are impurities such as Mg and A1 that have thermally diffused into 6 (see figure (e)
)).

なお、同図(C)の形成工程後、Mg0−Altos層
2の表面処理をすることなく、直接、ヘテロエピタキシ
ャル成長して単結晶Siiを形成する方法もあるが、s
tg板1の加熱温度を1050℃に保つ必要がある。
There is also a method of directly forming single crystal Si by heteroepitaxial growth without surface treatment of the Mg0-Altos layer 2 after the formation step shown in FIG.
It is necessary to maintain the heating temperature of the TG board 1 at 1050°C.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで従来例によれば、加熱温度1050℃において
、MgO・41.01層2上にヘテロエピタキシャル成
長した第1回目の単結晶5LN4を、該MgO・A1.
O,N 2と単結晶5ilW4との境界面の洗滌化に使
用し、その後加熱温度を965℃、かつ該M g O・
Altoz 712の表面を表面処理剤5を介して処理
し、第2回目の単結晶5iJi6を形成している。
By the way, according to the conventional example, the first single crystal 5LN4, which was heteroepitaxially grown on the MgO.41.01 layer 2 at a heating temperature of 1050.degree.
It was used to clean the interface between O, N 2 and the single crystal 5ilW4, and then the heating temperature was set to 965°C, and the M g O.
The surface of Altoz 712 is treated with a surface treatment agent 5 to form a second single crystal 5iJi6.

このため、第1回目の加熱温度1050°Cから第2回
目の加熱温度965℃に低下させたにも拘らず、第2図
(e)に示すような非結晶部分8や、Mg0−Alto
s層2から単結晶5iJiJ6に熱拡散したA!やMg
等の不純物7が該単結晶Si層6内に生ずる。
For this reason, even though the heating temperature was lowered from 1050°C in the first heating to 965°C in the second heating, the amorphous portion 8 as shown in FIG. 2(e) and the Mg0-Alto
A thermally diffused from the s-layer 2 to the single crystal 5iJiJ6! Ya Mg
Impurities 7 such as the following are generated in the single crystal Si layer 6.

これにより、結晶性の良い単結晶シリコン層が得られな
いという問題がある。
This poses a problem in that a single crystal silicon layer with good crystallinity cannot be obtained.

本発明はかかる従来例の問題に鑑み創作されたものであ
り、単結晶絶縁物の加熱温度を下げて、単結晶シリコン
層内に熱拡散する不純物を抑制し、結晶性の良い単結晶
シリコン層を形成することを可能とする単結晶シリコン
の気相成長法。
The present invention was created in view of the problems of the conventional example, and it lowers the heating temperature of the single crystal insulator, suppresses impurities thermally diffusing into the single crystal silicon layer, and creates a single crystal silicon layer with good crystallinity. A vapor phase growth method for single-crystal silicon that makes it possible to form .

〔問題点を解決するための手段] 本発明の単結晶シリコンの気相成長法は、その一実施例
を第1図に示すように、半導体基板11上に単結晶絶縁
層I2を形成する工程と、前記単結晶絶KIM12の全
面に第1の表面処理剤14を塗布する工程と、 前記表面処理剤14を塗布した単結晶絶縁層12の全面
に第1の単結晶シリコン層15をヘテロエピタキシャル
形成する工程と、 前記単結晶シリコン層15をエツチング法により除去し
、前記単結晶絶縁層12を露出する工程と、 前記単結晶絶縁Ji12の全面に第2の表面処理剤16
を塗布する工程と、 前記表面処理剤1Gを塗布した単結晶絶縁層】2の全面
に第2の単結晶シリコン層17をヘテロエピタキシャル
形成する工程と、 前記単結晶シリコン層I7の全面に第3の単結晶シリコ
ン層18杏形成する工程とを有することを特徴とし、上
記口約を達成する。
[Means for Solving the Problems] The single-crystal silicon vapor phase growth method of the present invention includes a step of forming a single-crystal insulating layer I2 on a semiconductor substrate 11, as shown in FIG. a step of applying a first surface treatment agent 14 to the entire surface of the single crystalline KIM 12; and a step of heteroepitaxially applying a first single crystal silicon layer 15 to the entire surface of the single crystal insulating layer 12 coated with the surface treatment agent 14. a step of removing the single-crystal silicon layer 15 by etching to expose the single-crystal insulating layer 12; and applying a second surface treatment agent 16 to the entire surface of the single-crystal insulating layer 12.
a step of heteroepitaxially forming a second single crystal silicon layer 17 on the entire surface of the single crystal insulating layer 2 coated with the surface treatment agent 1G; and a step of forming a third single crystal silicon layer 17 on the entire surface of the single crystal silicon layer I7. The above-mentioned promise is achieved by forming a single crystal silicon layer 18.

〔作 用〕[For production]

本発明によれば、単結晶絶縁層に第1の単結晶シリコン
層をヘテロエピタキシャル形成する前に、第1の表面処
理剤により該単結晶絶縁層の構成物質を活性化している
。このため第1の単結晶シリコン層をヘテロエピタキシ
ャル形成する場合、従来に比べて低い加熱温度により活
性化した単結晶絶縁層表面に存在する構成物質と該第1
の単結晶シリコン層のシリコン原子とを置換して核形成
をしたり、余剰構成物質を第1の単結晶シリコン層内に
熱拡散したりすることが可能となる。
According to the present invention, before the first single-crystal silicon layer is heteroepitaxially formed on the single-crystal insulating layer, the constituent material of the single-crystal insulating layer is activated with the first surface treatment agent. For this reason, when the first single crystal silicon layer is formed heteroepitaxially, the constituent materials present on the surface of the single crystal insulating layer activated by the heating temperature lower than that in the past and the first single crystal silicon layer are
It becomes possible to replace silicon atoms in the first single crystal silicon layer to form nuclei, and to thermally diffuse surplus constituent materials into the first single crystal silicon layer.

また本発明によれば、第1の単結晶シリコン層をエツチ
ングにより除去した後、種結晶となる第2の単結晶シリ
コン層をヘテロエピタキシャル形成する前に第2の表面
処理剤により単結晶絶縁層表面を再度、活性化している
ので、第1の単結晶シリコン層をヘテロエピタキシャル
形成する加熱温度に比べて第2の単結晶シリコン層をヘ
テロエピタキシャル形成する加熱温度をさらに低減させ
ることが可能となる。
Further, according to the present invention, after the first single crystal silicon layer is removed by etching and before the second single crystal silicon layer serving as a seed crystal is heteroepitaxially formed, the single crystal insulating layer is etched using a second surface treatment agent. Since the surface is activated again, it is possible to further reduce the heating temperature for heteroepitaxially forming the second single-crystal silicon layer compared to the heating temperature for heteroepitaxially forming the first single-crystal silicon layer. .

これにより結晶性の良い単結晶シリコン層を形成するこ
とが可能となる。
This makes it possible to form a single crystal silicon layer with good crystallinity.

〔実施例〕〔Example〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例に係る単結晶シリコン層の気相
成長を説明する図であり、同図は本発明の一実施例であ
るSOI構造に係る弔結晶シリコン層の気相成長工程図
を示している。
FIG. 1 is a diagram illustrating the vapor phase growth of a single crystal silicon layer according to an embodiment of the present invention, and the figure is a diagram illustrating the vapor phase growth process of a monocrystalline silicon layer according to an SOI structure according to an embodiment of the present invention. The figure shows.

図において、まずn型又はn型のSi基板ll上に単結
晶絶縁層12を形成する。なお、単結晶絶縁[12はサ
ファイヤ(八1□03)、マグネシアスピネル(MgO
・八1g(h )又はインドリウム安定化ジルコニア(
ZrO□・Yz(h )等であり、本実施例ではMgO
・A1□o、 i 12を用いている。また、Si基板
11は加熱源13によって、その基板温度を965℃程
度に保たれている(同図(a))。
In the figure, first, a single crystal insulating layer 12 is formed on an n-type or n-type Si substrate 11. In addition, single crystal insulation [12 is sapphire (81□03), magnesia spinel (MgO
・81g (h) or indolium stabilized zirconia (
ZrO□・Yz(h), etc., and in this example, MgO
・A1□o, i12 is used. Further, the temperature of the Si substrate 11 is maintained at approximately 965° C. by the heating source 13 (FIG. 1(a)).

次にMg0−Alz(h層2に第1の表面処理剤14を
塗布する。なお、第1の表面処理剤14はモリブデン化
合物の水溶液である。またモリブデン化合物は、酸化モ
リブデン(MoO□)と過酸化水素(11□0□)との
混合液を水に溶かした溶液である。なお、表面処理剤1
4は単結晶絶縁層12内の構成物質とシリコン原子との
置換促進作用や、該絶縁基板12表面の余剰構成物質の
除去等を活発化する作用がある(同図(b))。
Next, a first surface treatment agent 14 is applied to the Mg0-Alz (h layer 2).The first surface treatment agent 14 is an aqueous solution of a molybdenum compound.The molybdenum compound is molybdenum oxide (MoO□) This is a solution in which a mixture of hydrogen peroxide (11□0□) is dissolved in water.
4 has the effect of promoting the replacement of silicon atoms with constituent substances in the single-crystal insulating layer 12 and activating the removal of excess constituent substances on the surface of the insulating substrate 12 (FIG. 4(b)).

次いで、水素(H)雰囲気中で、p型又はn型のSi層
を常圧CVD法等によりヘテロエピタキシャル成長して
MgO・^1ioi [12上に第1回目の単結晶5i
ji15を形成する。なお第1回目の単結晶Si層15
はMgO・41201層12の表面の洗滌化に用いる。
Next, in a hydrogen (H) atmosphere, a p-type or n-type Si layer is heteroepitaxially grown by atmospheric pressure CVD or the like to form a first single crystal 5i layer on MgO.^1ioi [12].
ji15 is formed. Note that the first single crystal Si layer 15
is used for cleaning the surface of the MgO.41201 layer 12.

またSi基板11の加熱源13の温度は、従来の基板温
度1050℃に比べて本発明の実施例では基板温度96
5°Cとすることができる。
Furthermore, the temperature of the heating source 13 of the Si substrate 11 is 96° C. in the embodiment of the present invention, compared to the conventional substrate temperature of 1050° C.
It can be 5°C.

これによりMgO・Ah(h N12の構成物質、例え
ばAIやMgとSi原子が置換されて核が形成されたり
、又余剰構成物質が単結晶5ijl15に熱拡散する(
同図(C))。
As a result, Si atoms are substituted with the constituent substances of MgO・Ah (h N12, such as AI and Mg, to form nuclei, and surplus constituent substances are thermally diffused into the single crystal (5ijl15).
Same figure (C)).

次に、RIE法等の異方性エツチング法により単結晶S
i層15を除去してMgO・^l□Ox N 12を露
出する(同図(d))。
Next, single crystal S
The i-layer 15 is removed to expose the MgO.^l□Ox N 12 (FIG. 4(d)).

次いで、第2の表面処理剤16をMgO・Altos7
1512の全面に塗布する。なお該表面処理剤16は第
1の表面処理剤14と同様のモリブデン化合物等の溶液
である(同図(e))。
Next, the second surface treatment agent 16 is MgO・Altos7
Apply to the entire surface of 1512. Note that the surface treatment agent 16 is a solution of a molybdenum compound or the like similar to the first surface treatment agent 14 (FIG. 2(e)).

次いで、第1の単結晶Si層15と同様に水素(11)
雰囲気中で、p型又はn型のSi層を常圧CVD法によ
りヘテロエピタキシャル成長して、hgO・AhOz 
N12上に種結晶となる第2回目の単結晶Si層17を
形成する。なおSi基板11の加熱源13の温度は、第
1の単結晶5tlfi 15の形成時に比べてさらに3
0’C低減する935°Cとすることができる(同図(
f))。
Next, similarly to the first single crystal Si layer 15, hydrogen (11)
In an atmosphere, a p-type or n-type Si layer is heteroepitaxially grown by atmospheric pressure CVD to form hgO/AhOz.
A second single crystal Si layer 17 serving as a seed crystal is formed on the N12. Note that the temperature of the heating source 13 of the Si substrate 11 is further increased by 3.0 µm compared to the time of forming the first single crystal 5tlfi 15.
It can be reduced to 935°C, which is a 0'C reduction (see the same figure (
f)).

次ニ第1.2の単結晶5ill15.17と同様に常圧
CVD法によりSi原子をヘテロエピタキシャル成長し
、単結晶Si層17上に第3の単結晶Si[18を形成
する。なお、このときのSi基板11の加熱源の温度は
920°Cである。また、単結晶Si層18はバイポー
ラトランジスタやMOS)ランジスタ等の素子形成用と
なる(同図(g))。
Next, similarly to the 1.2 single crystal 5ill15.17, Si atoms are heteroepitaxially grown by atmospheric pressure CVD to form a third single crystal Si[18] on the single crystal Si layer 17. Note that the temperature of the heating source for the Si substrate 11 at this time was 920°C. Furthermore, the single crystal Si layer 18 is used for forming elements such as bipolar transistors and MOS transistors (FIG. 2(g)).

このようにしてMgO・八1゜(1?J12に第1の単
結晶sil?W 15をヘテロエピタキシャル形成する
前、に第1の表面処理剤14により該MgO・^120
1層12の構成物質を活性化している。このため第1の
単結晶81層をヘテロエピタキシャル形成する場合、従
来に比べて低い加熱温度(965℃)により活性化した
MgO・AItoz II 12表面に存在する構成物
質と、該第1の単結晶Si層15のS1原子とを置換し
て該形成をしたり、余剰構成物質を第1の単結晶SIN
内に熱拡散したりすることが可能となる。
In this way, before heteroepitaxially forming the first single crystal sil?W 15 on MgO.
The constituent materials of the first layer 12 are activated. Therefore, when forming the first single crystal 81 layer by heteroepitaxial formation, the constituent substances present on the surface of the MgO.AItoz II 12 activated by a lower heating temperature (965° C.) than in the past and the first single crystal The formation is performed by replacing the S1 atoms of the Si layer 15, or the surplus constituent material is formed into the first single crystal SIN.
This makes it possible for heat to diffuse inside.

また第1の単結晶Si層15をRIE法等の異方性エツ
チングにより除去した後、種結晶となる第2の単結晶5
ill 17をヘテロエピタキシャル形成する前に第2
の表面処理剤16によりMg0−Altos層12表面
を再度、活性化している。このため第1の単結晶シリコ
ンをヘテロエピタキシャル形成する加熱温度(成長温度
)に比べて、第2の単結晶Si基層をヘテロエピタキシ
ャル形成する成長温度をさらに低減(935℃)させる
ことが可能となる。
Further, after removing the first single crystal Si layer 15 by anisotropic etching such as RIE method, a second single crystal 5 which becomes a seed crystal is etched.
The second step before heteroepitaxial formation of ill 17
The surface of the Mg0-Altos layer 12 is activated again using the surface treatment agent 16. Therefore, compared to the heating temperature (growth temperature) for heteroepitaxially forming the first single-crystal silicon, it is possible to further reduce the growth temperature (935° C.) for heteroepitaxially forming the second single-crystalline Si base layer. .

これにより基板温度920℃において結晶性の良い単結
晶Si層18を形成することが可能となる。
This makes it possible to form a single crystal Si layer 18 with good crystallinity at a substrate temperature of 920°C.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、第1.2の表面処
理剤と第1の単結晶シリコン層とにより単結晶絶縁物表
面の洗滌化と核形成化とをするこ。
As explained above, according to the present invention, the surface treatment agent 1.2 and the first single crystal silicon layer clean the surface of the single crystal insulator and form nuclei.

とができる、このため低成長温度において、結晶性の良
好な単結晶シリコン層を気相成長することが可能となる
Therefore, it is possible to grow a single crystal silicon layer with good crystallinity in a vapor phase at a low growth temperature.

これにより高密度、高集積度及び高信顛度の半導体装置
を製造することが可能となる。
This makes it possible to manufacture semiconductor devices with high density, high degree of integration, and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係る単結晶シリコン層の気相
成長工程図、 第2図は従来例に係る単結晶シリコン層の気相成長工程
図である。 6 (符号の説明) 1.11・・・Si基板(半導体基板)、2J12・・
・MgO・A1203層(単結晶絶縁層)、3.13・
・・加熱源、 4.6,15,17.18・・・単結晶Si層(単結晶
シリコン層)、 5.14.16・・・表面処理剤、 7・・・非結晶部分、 8・・・不純物。 0V−13力ひシ51、 依13 (bl 第1図(乏の2) (e) $e日財啼負方Qイヅリ1てイ駈どSリー料J1シノコ
櫂ヴ斜受ぐ千目鎮工fl−≦8第1 図(ぐφ3)
FIG. 1 is a process diagram of a vapor phase growth process of a single crystal silicon layer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process diagram of a vapor phase growth process of a single crystal silicon layer according to a conventional example. 6 (Explanation of symbols) 1.11...Si substrate (semiconductor substrate), 2J12...
・MgO・A1203 layer (single crystal insulating layer), 3.13・
...Heat source, 4.6,15,17.18...Single crystal Si layer (single crystal silicon layer), 5.14.16...Surface treatment agent, 7...Amorphous portion, 8. ··impurities. 0V-13 force 51, 13 (bl Fig. 1 (2) (e) Fig. 1 (gφ3)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板(11)上に単結晶絶縁層(12)を
形成する工程と、 前記単結晶絶縁層(12)の全面に第1の表面処理剤(
14)を塗布する工程と、 前記表面処理剤(14)を塗布した単結晶絶縁層(12
)の全面に第1の単結晶シリコン層(15)をヘテロエ
ピタキシャル形成する工程と、前記単結晶シリコン層(
15)をエッチング法により除去し、前記単結晶絶縁層
(12)を露出する工程と、 前記単結晶絶縁層(12)の全面に第2の表面処理剤(
16)を塗布する工程と、 前記表面処理剤(16)を塗布した単結晶絶縁層(12
)の全面に第2の単結晶シリコン層(17)をヘテロエ
ピタキシャル形成する工程と、前記単結晶シリコン層(
17)の全面に第3の単結晶シリコン層(18)を形成
する工程とを有することを特徴とする単結晶シリコンの
気相成長法。
(1) A step of forming a single crystal insulating layer (12) on a semiconductor substrate (11), and applying a first surface treatment agent (
14), and a single crystal insulating layer (12) coated with the surface treatment agent (14).
A step of heteroepitaxially forming a first single crystal silicon layer (15) on the entire surface of the single crystal silicon layer (
15) by an etching method to expose the single crystal insulating layer (12), and applying a second surface treatment agent (
16), and a single crystal insulating layer (12) coated with the surface treatment agent (16).
A step of heteroepitaxially forming a second single crystal silicon layer (17) on the entire surface of the single crystal silicon layer (
17) A method for vapor phase growth of single crystal silicon, comprising the step of forming a third single crystal silicon layer (18) on the entire surface of the silicon layer.
(2)前記第1、2の表面処理剤(14、16)がモリ
ブデン化合物を含む水溶液であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載する単結晶シリコンの気相成長
法。
(2) The method for vapor phase growth of single crystal silicon according to claim 1, wherein the first and second surface treatment agents (14, 16) are aqueous solutions containing molybdenum compounds.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7910929B2 (en) 2007-12-18 2011-03-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8951849B2 (en) 2007-12-18 2015-02-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device including layer containing yttria-stabilized zirconia

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