JPH02239185A - 化学気相成長装置及び方法 - Google Patents
化学気相成長装置及び方法Info
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- JPH02239185A JPH02239185A JP5649589A JP5649589A JPH02239185A JP H02239185 A JPH02239185 A JP H02239185A JP 5649589 A JP5649589 A JP 5649589A JP 5649589 A JP5649589 A JP 5649589A JP H02239185 A JPH02239185 A JP H02239185A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体薄膜の化学気相成長装置及び方法に係り
、特に低温で基板表面の酸化膜を除去し、エビタキシャ
ル成長に好適な基板表面を得た後、低温で高品質なエビ
タキシャル層を形成する、薄膜の化学気相成長装置及び
方法に関する。
、特に低温で基板表面の酸化膜を除去し、エビタキシャ
ル成長に好適な基板表面を得た後、低温で高品質なエビ
タキシャル層を形成する、薄膜の化学気相成長装置及び
方法に関する。
大規模集積回路（ＬＳＩ）の高Ｓ積化に伴い、使用する
エピウエハには極薄（１μｍ以下）のエビ層が要求され
ている。このため、従来の低温エビタキシャル成長装置
や方法は特開昭６３ − ７０５１５号やアプライド・
フイジクス・レター５３巻（１ ９ ８ ８年）第１４
２３頁から第１、４２５頁（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ． ５ ３ （ １ ９ ８ ８） Ｐ Ｐ１４２
３−１４２５）において論じられている。
エピウエハには極薄（１μｍ以下）のエビ層が要求され
ている。このため、従来の低温エビタキシャル成長装置
や方法は特開昭６３ − ７０５１５号やアプライド・
フイジクス・レター５３巻（１ ９ ８ ８年）第１４
２３頁から第１、４２５頁（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ． ５ ３ （ １ ９ ８ ８） Ｐ Ｐ１４２
３−１４２５）において論じられている。
前者は、約１０−δＴｏｒｒ以下の基礎圧力及び約５０
０℃から約８００℃の温度範囲でエビタキシャル・シリ
コン含有量を化学気相成長させる方法及び装置に関する
。
０℃から約８００℃の温度範囲でエビタキシャル・シリ
コン含有量を化学気相成長させる方法及び装置に関する
。
後者は、シリコン単結晶基板表面の自然酸化膜を三フッ
化窒素（ＮＦｓ）ガスを用いて低温（５８０℃）で除去
してから、低温（７５０℃及び８００℃）でエビタキシ
ャル成長させる方法に関する。
化窒素（ＮＦｓ）ガスを用いて低温（５８０℃）で除去
してから、低温（７５０℃及び８００℃）でエビタキシ
ャル成長させる方法に関する。
上記従来技術は単結晶基板の前処理の均一性，再現性の
点について配慮がされておらず、エビタキシャル（エビ
）層中に欠陥が発生する問題がある。
点について配慮がされておらず、エビタキシャル（エビ
）層中に欠陥が発生する問題がある。
本発明の目的は低温で、基板表面の酸化膜を充分に除去
する装置及び方法を提供することにある。
する装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は低温で、欠陥の少ない高品質のエビ
タキシャル層を再現性よく形成する装置及び方法を提供
することにある。
タキシャル層を再現性よく形成する装置及び方法を提供
することにある。
上記目的を達成するために、基板の前処理用のガスとし
てＮ Ｆ ３等の、酸化膜を低温でエッチングするガス
を用い，しかも薄膜形成用の原料ガスを供給するガス供
給管とは別のガス供給管を用いて、反応容器内に供給し
たものである。
てＮ Ｆ ３等の、酸化膜を低温でエッチングするガス
を用い，しかも薄膜形成用の原料ガスを供給するガス供
給管とは別のガス供給管を用いて、反応容器内に供給し
たものである。
さらに、欠陥の少ない高品質のエビタキシャル層を、再
現性よく膜形成するために，基板の酸化膜をエッチング
後，反応容器内の圧力を下げ、基板表面の吸着物を除去
することにより達成される。
現性よく膜形成するために，基板の酸化膜をエッチング
後，反応容器内の圧力を下げ、基板表面の吸着物を除去
することにより達成される。
独立に設けたエッチングガス供給管には薄膜形成．用原
料ガスが流れることはない。それによって、エッチング
ガス供給管の内壁は常にエッチングガスに対して安定な
状態となるので．効率良くエッチングガスを供給でき、
基板表面の酸化膜を再現性よく確実に除去できる．この
作用は，エッチングガス供給管を独立に設けなくても、
二重管構造のガス供給管を用いて，エッチングガスと原
料ガスとを個別に供給しても得られる。
料ガスが流れることはない。それによって、エッチング
ガス供給管の内壁は常にエッチングガスに対して安定な
状態となるので．効率良くエッチングガスを供給でき、
基板表面の酸化膜を再現性よく確実に除去できる．この
作用は，エッチングガス供給管を独立に設けなくても、
二重管構造のガス供給管を用いて，エッチングガスと原
料ガスとを個別に供給しても得られる。
また、基板表面の酸化膜をエッチング後、反応容器内の
圧力を低下させることは、基板表面に吸着した反応生成
物やエッチングガスを除去する。
圧力を低下させることは、基板表面に吸着した反応生成
物やエッチングガスを除去する。
それによって、エビタキシャル成長工程において、原料
ガスあるいはその分解物は基板表面上に均一に吸着され
、さらに容易に移動できるようになり、欠陥の少ない高
品質なエビタキシャル層を再現性よく形成できる。
ガスあるいはその分解物は基板表面上に均一に吸着され
、さらに容易に移動できるようになり、欠陥の少ない高
品質なエビタキシャル層を再現性よく形成できる。
以下，本発明の実施例を説明する。第１図に示す装置を
用い、シリコン単結晶基板上にシリコンのエビタキシャ
ル層を形成する場合について説明する。この気相成長装
置はＳＵＳ製のロードロック室１１１，ＳＵＳ製の反応
容器１１２から成る二室構成である。ロードロック室１
１１，反応容器１１２にはそれぞれターボ分子ポンプ１
２１，ロータリボンプ１２２，ターボ分子ポンプ１２３
，ロータリボンプ１２４が接続されている。シリコン単
結晶基板１４１はアンチモン（ｓｂ）ドープ、抵・抗率
１０−２０Ω・ロ，面方位（１ ０ ０）である。また
シリコン単結晶基板１４１は２．５％ フン酸（ＨＦ）
水溶液に１０秒間浸した後、純水で洗浄．７０℃のアン
モニア水と過酸化水素水の混合液に１０分間浸し、純水
で洗浄後、スピン乾燥した。この洗浄後シリコン単結晶
基板１４１はロードロック室］１１へ搬入される。搬入
後ロードロック室１１１は約１×１０−δＰａまで排気
される。ゲートバルブ１．３１を開け、シリコン単結晶
基板１４１は反応容器１１２へ搬送され、基板サセプタ
１４２上に設置される。ゲートバルブ１３１を閉めた後
、赤外ランプ１５１によってシリコン単結晶基板１４１
は８５０℃に加熱される。このとき反応容器１１２の圧
力は１ｘｌＯ″″７Ｐａ以下に保持されている。次にエ
ッチングガスとして三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスｉ−１
００ｃｃ／分（ｓｃｃｍ）と水素（Ｈ２）ガス０．０
２ − ２５ＣＣＨの混合ガスがガス供給管１７１を通
じて反応室１１２へ導入される。なお、ガス供給管１７
１は第２図に示す外径２５ｍ，肉厚２Ｉの石英部分２０
１．と厚さ約８μｍの炭化シリコン膜２０２及び直径２
ｍのガス噴出孔２０３から成る。ＮＦｓとＨ２の混合比
（Ｈ２／ Ｎ Ｆ Ａ）は５％以下である。また反応室
１１２の圧力は１００Ｐａ一定である。次にエビ層の形
成条件を示す。原料ガスはＨ２希釈１０％モノシラン（
ＳｉＨｄガス、流量は２０ｓｅｃｍで石英製ガス供給管
１７２を通じて導入される。このとき反応室１１２の圧
力は約１０Ｐａ、基板温度は８５０℃である。エビタキ
シャル成長時間は５０分、エビタキシャル層の厚さは約
０．８μｍである。
用い、シリコン単結晶基板上にシリコンのエビタキシャ
ル層を形成する場合について説明する。この気相成長装
置はＳＵＳ製のロードロック室１１１，ＳＵＳ製の反応
容器１１２から成る二室構成である。ロードロック室１
１１，反応容器１１２にはそれぞれターボ分子ポンプ１
２１，ロータリボンプ１２２，ターボ分子ポンプ１２３
，ロータリボンプ１２４が接続されている。シリコン単
結晶基板１４１はアンチモン（ｓｂ）ドープ、抵・抗率
１０−２０Ω・ロ，面方位（１ ０ ０）である。また
シリコン単結晶基板１４１は２．５％ フン酸（ＨＦ）
水溶液に１０秒間浸した後、純水で洗浄．７０℃のアン
モニア水と過酸化水素水の混合液に１０分間浸し、純水
で洗浄後、スピン乾燥した。この洗浄後シリコン単結晶
基板１４１はロードロック室］１１へ搬入される。搬入
後ロードロック室１１１は約１×１０−δＰａまで排気
される。ゲートバルブ１．３１を開け、シリコン単結晶
基板１４１は反応容器１１２へ搬送され、基板サセプタ
１４２上に設置される。ゲートバルブ１３１を閉めた後
、赤外ランプ１５１によってシリコン単結晶基板１４１
は８５０℃に加熱される。このとき反応容器１１２の圧
力は１ｘｌＯ″″７Ｐａ以下に保持されている。次にエ
ッチングガスとして三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスｉ−１
００ｃｃ／分（ｓｃｃｍ）と水素（Ｈ２）ガス０．０
２ − ２５ＣＣＨの混合ガスがガス供給管１７１を通
じて反応室１１２へ導入される。なお、ガス供給管１７
１は第２図に示す外径２５ｍ，肉厚２Ｉの石英部分２０
１．と厚さ約８μｍの炭化シリコン膜２０２及び直径２
ｍのガス噴出孔２０３から成る。ＮＦｓとＨ２の混合比
（Ｈ２／ Ｎ Ｆ Ａ）は５％以下である。また反応室
１１２の圧力は１００Ｐａ一定である。次にエビ層の形
成条件を示す。原料ガスはＨ２希釈１０％モノシラン（
ＳｉＨｄガス、流量は２０ｓｅｃｍで石英製ガス供給管
１７２を通じて導入される。このとき反応室１１２の圧
力は約１０Ｐａ、基板温度は８５０℃である。エビタキ
シャル成長時間は５０分、エビタキシャル層の厚さは約
０．８μｍである。
以上述べた装置によってＮ Ｆ ３ガスのエッチング特
性を調べた。エッチングガス流量はＮ Ｆ ３１ ０
０ｓｅｃｍ， Ｈ２ ２ｓｅｃｍである。第３図に熱酸
化膜（ＳｉＯｚ）のエッチング特性を示す。エッチング
速度は平均４人／ｗｉｎ程度である。このエッチング速
度は従来、基板温度８５０℃、減圧水素法における酸化
膜のエッチング速度の２０倍以上である。
性を調べた。エッチングガス流量はＮ Ｆ ３１ ０
０ｓｅｃｍ， Ｈ２ ２ｓｅｃｍである。第３図に熱酸
化膜（ＳｉＯｚ）のエッチング特性を示す。エッチング
速度は平均４人／ｗｉｎ程度である。このエッチング速
度は従来、基板温度８５０℃、減圧水素法における酸化
膜のエッチング速度の２０倍以上である。
次に本実施例におけるエビタキシャル層の積層欠陥につ
いて述べる。エッチングガス流量はＮＦ３１ ０ｓｅｃ
ｍ， Ｈｚ０ ． ２ｓｃｃｎ＋である。基板温度は８
５０℃と低温である。第４図に示すようにシリコン単結
晶基板１４１上の酸化膜のエッチング時間、すなわちシ
リコン単結晶基板１４１の前処理時間が約２分以上でエ
ビ層の積層欠陥密度は約１ａｍ−”になった。これは従
来の化学気相成長法において基板温度１０００℃以上で
得られるエビタキシャル層と同程度の品質である。なお
ガス供給管１７１に炭化シリコン膜２０２のない場合は
、数回の実験後，積層欠陥が増加した。また炭化シリコ
ン膜の代りに窒化シリコン膜を用いても良い。さらに炭
化あるいは窒化シリコン製のガス供給管でもよい。
いて述べる。エッチングガス流量はＮＦ３１ ０ｓｅｃ
ｍ， Ｈｚ０ ． ２ｓｃｃｎ＋である。基板温度は８
５０℃と低温である。第４図に示すようにシリコン単結
晶基板１４１上の酸化膜のエッチング時間、すなわちシ
リコン単結晶基板１４１の前処理時間が約２分以上でエ
ビ層の積層欠陥密度は約１ａｍ−”になった。これは従
来の化学気相成長法において基板温度１０００℃以上で
得られるエビタキシャル層と同程度の品質である。なお
ガス供給管１７１に炭化シリコン膜２０２のない場合は
、数回の実験後，積層欠陥が増加した。また炭化シリコ
ン膜の代りに窒化シリコン膜を用いても良い。さらに炭
化あるいは窒化シリコン製のガス供給管でもよい。
次にエッチング処理の後、反応容器１１２の圧力を一度
、低下させた結果について述べる。用いた装置は前記実
施例と同じである。本実施例ではＮ Ｆ ｓ １ ０ｓ
ｅｃｍ． Ｈ２０ ． ２ｓｅｃｍで前処理した後、−
度成長室１１２の圧力を約ＩＸＩＯ−’Ｐａまで低下さ
せてからエビタキシャル成長させた。そのときの前処理
時間とエビタキシャル層の積層欠陥密度との関係を第５
図に示す。約２分以上の前処理でエビタキシャル層の積
層欠陥密度は約０．１■″′２と最小になった。この積
層欠陥密度は低圧工程に入れない前記実施例と比べ１／
１ｏである。
、低下させた結果について述べる。用いた装置は前記実
施例と同じである。本実施例ではＮ Ｆ ｓ １ ０ｓ
ｅｃｍ． Ｈ２０ ． ２ｓｅｃｍで前処理した後、−
度成長室１１２の圧力を約ＩＸＩＯ−’Ｐａまで低下さ
せてからエビタキシャル成長させた。そのときの前処理
時間とエビタキシャル層の積層欠陥密度との関係を第５
図に示す。約２分以上の前処理でエビタキシャル層の積
層欠陥密度は約０．１■″′２と最小になった。この積
層欠陥密度は低圧工程に入れない前記実施例と比べ１／
１ｏである。
積層欠陥が低下する効果は、低圧工程の圧力が０．Ｉ
Ｐ ａ 以下で現われた。なお、この工程の圧力が０．
５ Ｐ ａ 以上では、欠陥は減少しなかった。
Ｐ ａ 以下で現われた。なお、この工程の圧力が０．
５ Ｐ ａ 以上では、欠陥は減少しなかった。
次に本発明を多数のシリコン単結晶基板のエビ成長に応
用した例を示す。使用した装置を第６図に示す．石英製
反応容器３０１内の基板サセプタ３０２にシリコン単結
晶基板３０３を２０枚設置した。基板の間隔は１０ｎｍ
である。シリコン単結晶基板３０３は基板サセプタ３０
２と伴にモーター３０８によって回転する。炭化シリコ
ン被覆したグラファイト製加熱板３０４は高周波加熱コ
イル３０５により誘導加熱される。その結果，シリコン
単結晶基板３０３は加熱板３０４からの輻射によって加
熱される。エッチングガス供給管３０６は第２図に示す
構造と基本的に同じであるが、直径２ＩＩｎのガス噴出
孔が３ｍＩＩ１間隔で４０個直列に並んでいる。原料ガ
ス供給管３０７は炭化シリコン膜のないエッチングガス
供給管３０６と同じである。シリコン単結晶基板３０３
の仕様及び洗浄は先の実施例と同じである。エッチング
条件はＮＦ３１ ０ ０ＳＣＣＩＩ， Ｈ２ ２ｓｅｃ
ｍ、反応容器３０１内の圧力１０Ｐａ、基板温度８５０
℃である。このエッチング処理を２分間行った後、全て
のガスを止め、反応容ｓ３０１内の圧力を約ＩＸＩＯ−
’Ｐａまで排気した後，エビタキシャル層を形成した。
用した例を示す。使用した装置を第６図に示す．石英製
反応容器３０１内の基板サセプタ３０２にシリコン単結
晶基板３０３を２０枚設置した。基板の間隔は１０ｎｍ
である。シリコン単結晶基板３０３は基板サセプタ３０
２と伴にモーター３０８によって回転する。炭化シリコ
ン被覆したグラファイト製加熱板３０４は高周波加熱コ
イル３０５により誘導加熱される。その結果，シリコン
単結晶基板３０３は加熱板３０４からの輻射によって加
熱される。エッチングガス供給管３０６は第２図に示す
構造と基本的に同じであるが、直径２ＩＩｎのガス噴出
孔が３ｍＩＩ１間隔で４０個直列に並んでいる。原料ガ
ス供給管３０７は炭化シリコン膜のないエッチングガス
供給管３０６と同じである。シリコン単結晶基板３０３
の仕様及び洗浄は先の実施例と同じである。エッチング
条件はＮＦ３１ ０ ０ＳＣＣＩＩ， Ｈ２ ２ｓｅｃ
ｍ、反応容器３０１内の圧力１０Ｐａ、基板温度８５０
℃である。このエッチング処理を２分間行った後、全て
のガスを止め、反応容ｓ３０１内の圧力を約ＩＸＩＯ−
’Ｐａまで排気した後，エビタキシャル層を形成した。
エビタキシャル成長条件はＨ２希釈１ｏ％ＳｉＨ＋ガス
２ ０ ０ ｓｅｃｍ、反応容器３０１内の圧力約１０
Ｐａ、基板温度は８５０℃、エビタキシャル成長時間は
５０分間である。エビタキシャル層の厚さは０．８±０
．０５μｍである。形成したエビタキシャル層の積層欠
陥密度は０．１±０．０２ｃｍ−２であった．次に第６
図に示す気相成長装置をＢｉＣＭＯＳＬＳＩのエビ層形
成プロセスに適用した．ＢｉＣＭＯＳ素子のｎｏｎ ｎ
十界面付付近を拡がり抵抗法で測定した。第７図に結果
を示す。キャリア濃度が５Ｘ１０１８１１ｍ−”から５
Ｘ Ｉ Ｑ １５ａｍ−８まで低下する領域（遷移領
域）は従来０．２μｍであったが本実施例では約ｏ．ｏ
ｉμｍと著しく改善された。以上、本実施例によれば本
発明によるエビタキシャル層形成法は実際のデバイスへ
適用した場合、ドーピング原子分布の精密制御に大きな
効果がある。なお本実施例では基板にシリコン単結晶基
板を用いたが、ゲルマニウム（Ｇａ）やガリウムヒ素Ｇ
ａ Ａ． ｓ 等の単結晶基板でもよい。さらにエッ
チングガスにフッ素（Ｆ２）、フッ化キセノン（ＸｅＦ
ｚ）・フン化塩素（ＣＱＦａ）を用いても同じ効果が得
られた。
２ ０ ０ ｓｅｃｍ、反応容器３０１内の圧力約１０
Ｐａ、基板温度は８５０℃、エビタキシャル成長時間は
５０分間である。エビタキシャル層の厚さは０．８±０
．０５μｍである。形成したエビタキシャル層の積層欠
陥密度は０．１±０．０２ｃｍ−２であった．次に第６
図に示す気相成長装置をＢｉＣＭＯＳＬＳＩのエビ層形
成プロセスに適用した．ＢｉＣＭＯＳ素子のｎｏｎ ｎ
十界面付付近を拡がり抵抗法で測定した。第７図に結果
を示す。キャリア濃度が５Ｘ１０１８１１ｍ−”から５
Ｘ Ｉ Ｑ １５ａｍ−８まで低下する領域（遷移領
域）は従来０．２μｍであったが本実施例では約ｏ．ｏ
ｉμｍと著しく改善された。以上、本実施例によれば本
発明によるエビタキシャル層形成法は実際のデバイスへ
適用した場合、ドーピング原子分布の精密制御に大きな
効果がある。なお本実施例では基板にシリコン単結晶基
板を用いたが、ゲルマニウム（Ｇａ）やガリウムヒ素Ｇ
ａ Ａ． ｓ 等の単結晶基板でもよい。さらにエッ
チングガスにフッ素（Ｆ２）、フッ化キセノン（ＸｅＦ
ｚ）・フン化塩素（ＣＱＦａ）を用いても同じ効果が得
られた。
さらにはエッチングガスを光，高周波プラズマ，マイク
ロ波プラズマ等で励起して反応容器へ供給しても同じ効
果が得られた。また本発明はエビタキシャル薄膜の形成
のみならず、多結晶や非品質半導体薄膜の形成にも適用
できる。
ロ波プラズマ等で励起して反応容器へ供給しても同じ効
果が得られた。また本発明はエビタキシャル薄膜の形成
のみならず、多結晶や非品質半導体薄膜の形成にも適用
できる。
次に第６図に示した量産機において、二本のガス供給管
を二重管構造にして、一本とした。第８図に、その二重
管構造ガス供給管４０１を示す。
を二重管構造にして、一本とした。第８図に、その二重
管構造ガス供給管４０１を示す。
ガス供給管４０１は薄膜形成用原料ガスを流す外部管４
０２と、反応性の高いエッチングガスを流す内部管４０
３と，外部管４０２のガス噴出孔４０４と内部管４０３
のガス噴出孔４０５から成る。ガス噴呂孔４０３，４０
４は直径２ｍｍ，３ｎｎ＋間隔で各々２０個、直列に並
んでいる。なお内部管４０３の内壁は厚さ約６μｍの炭
化シリコン膜２０２で被覆されている。この二重管構造
ガス供給管４０１を用いても前記実施例と同程度のエビ
タキシャル層を得られた。
０２と、反応性の高いエッチングガスを流す内部管４０
３と，外部管４０２のガス噴出孔４０４と内部管４０３
のガス噴出孔４０５から成る。ガス噴呂孔４０３，４０
４は直径２ｍｍ，３ｎｎ＋間隔で各々２０個、直列に並
んでいる。なお内部管４０３の内壁は厚さ約６μｍの炭
化シリコン膜２０２で被覆されている。この二重管構造
ガス供給管４０１を用いても前記実施例と同程度のエビ
タキシャル層を得られた。
本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する６エッチング用ガスを
専用のガス供給管で供給することにより、反応性の高い
エッチングガスを効率良く反応容器に供給でき低温で基
板の酸化膜を充分に除去でき、低欠陥のエビタキシャル
層を形成できる。またエッチングガス供給管自身、ある
いは少なくとも、その内壁を耐腐食性材科にすることに
より、前記効果を得られる。さらに、基板の酸化膜を除
去した後、反応容器の圧力を０．ＩＰａ以下に下げるこ
とで、さらにエビタキシャル層の欠陥を従来の１／１０
に下げることができる．
に記載されるような効果を奏する６エッチング用ガスを
専用のガス供給管で供給することにより、反応性の高い
エッチングガスを効率良く反応容器に供給でき低温で基
板の酸化膜を充分に除去でき、低欠陥のエビタキシャル
層を形成できる。またエッチングガス供給管自身、ある
いは少なくとも、その内壁を耐腐食性材科にすることに
より、前記効果を得られる。さらに、基板の酸化膜を除
去した後、反応容器の圧力を０．ＩＰａ以下に下げるこ
とで、さらにエビタキシャル層の欠陥を従来の１／１０
に下げることができる．
第１図及び第２図は本発明の一実施例の化学気相成長装
置の断面図及びエッチングガス供給管の断面図、第３図
は膜厚１２０人の熱酸化膜をＮＦａガスによってエッチ
ングしたときのエッチング時間と酸化膜厚の関係を示す
図、第４図はＮＦａガスによってシリコン単結晶基板を
前処理した後エビ成長させたときの前処理時間と積層欠
陥密度との関係を示す図、第５図は前処理後反応室を低
圧にしてからエビ成長させたときの前処理時間と積層欠
陥密度との関係を示す図、第６図は本発明の他の実施例
の化学気相装置の断面図、第７図はシリコン単結晶基板
とエビ層との界面付近のキャリア濃度分布図、第８図は
本発明の他の実施例の二重管構造ガス供給管の断面図で
ある。 １１２・・・ＳＵＳ製反応容器、１４１・・・シリコン
単結晶基板，１７１・・・エッチングガス供給管、１７
２・原料ガス供給管、２０１・・・石英部分、２０２・
・・炭化シリコン膜、２０３・・・ガス噴出孔、３０１
・・・石英製反応容器、３０６・・・多数の孔を有する
エツ第 図 第 図 第 図 エツ÷ンク゛ｌｌＩ丹開（偉２ 第７図 エピ７キ／ヤル層衣面ウゝらのヲ本ゴ（μ笥）第４図 第５図 削 処ｆ！１３今間 （４ナ冫 前 ヌＢ，王５＝βプＦＰｊ１１（冫ｂ゛冫第６図 ３０ｇ 第８図 ＳＬ月４十Ｈ２
置の断面図及びエッチングガス供給管の断面図、第３図
は膜厚１２０人の熱酸化膜をＮＦａガスによってエッチ
ングしたときのエッチング時間と酸化膜厚の関係を示す
図、第４図はＮＦａガスによってシリコン単結晶基板を
前処理した後エビ成長させたときの前処理時間と積層欠
陥密度との関係を示す図、第５図は前処理後反応室を低
圧にしてからエビ成長させたときの前処理時間と積層欠
陥密度との関係を示す図、第６図は本発明の他の実施例
の化学気相装置の断面図、第７図はシリコン単結晶基板
とエビ層との界面付近のキャリア濃度分布図、第８図は
本発明の他の実施例の二重管構造ガス供給管の断面図で
ある。 １１２・・・ＳＵＳ製反応容器、１４１・・・シリコン
単結晶基板，１７１・・・エッチングガス供給管、１７
２・原料ガス供給管、２０１・・・石英部分、２０２・
・・炭化シリコン膜、２０３・・・ガス噴出孔、３０１
・・・石英製反応容器、３０６・・・多数の孔を有する
エツ第 図 第 図 第 図 エツ÷ンク゛ｌｌＩ丹開（偉２ 第７図 エピ７キ／ヤル層衣面ウゝらのヲ本ゴ（μ笥）第４図 第５図 削 処ｆ！１３今間 （４ナ冫 前 ヌＢ，王５＝βプＦＰｊ１１（冫ｂ゛冫第６図 ３０ｇ 第８図 ＳＬ月４十Ｈ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応容器と、反応容器内の処理すべき基板を加熱す
る手段と、反応容器中へ反応ガスを供給する手段と、反
応後のガスを排出する手段より成る化学気相成長装置に
おいて、反応ガスの供給手段として基板表面に形成され
た酸化膜をエッチング除去するための前処理用ガスと薄
膜形成用原料ガスとを前記反応容器内に、別々に設けた
ガス供給管によつて供給することを特徴とする化学気相
成長装置。 ２、請求項１記載の前処理用ガス供給管を耐腐食性材料
で作製したことを特徴とする化学気相成長装置。 ３、請求項１記載の前処理用ガス供給管の少なくとも内
壁を耐腐食性材料で被覆したことを特徴とする化学気相
成長装置。 ４、請求項２または３記載の耐腐食性材料が炭化シリコ
ンあるいは窒化シリコンであることを特徴とする化学気
相成長装置。 ５、請求項１記載の前処理用ガスがフッ化窒素、フッ素
、フッ化キセノン、フッ化塩素、励起水素であることを
特徴とする化学気相成長装置。 ６、反応容器と、反応容器内の処理すべき基板を加熱す
る手段と、反応容器中へ反応ガスを供給する手段と、反
応後のガスを排気する手段より成る化学気相成長装置に
おいて、反応ガスの供給手段は、基板表面の酸化膜をエ
ッチング除去する前処理用ガスと薄膜形成用原料ガスが
混り合わない様に二重管構造のガス供給管で供給するこ
とを特徴とする化学気相成長装置。 ７、反応容器と、反応容器内の処理すべき基板を加熱す
る手段と、反応容器中へ反応ガスを供給する手段と、反
応後のガスを排出する手段より成る化学気相成長装置に
おいて基板表面の前処理後、反応容器内の圧力を少なく
とも一度以上前処理時の圧力より下げた後、再び薄膜形
成に適した圧力とし薄膜を形成することを特徴とする化
学気相成長方法。 ８、請求項７において、基板の前処理後の反応容器内の
圧力は０．１パスカル以下に下げることを特徴とする化
学気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5649589A JPH02239185A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 化学気相成長装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5649589A JPH02239185A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 化学気相成長装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239185A true JPH02239185A (ja) | 1990-09-21 |
Family
ID=13028679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5649589A Pending JPH02239185A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 化学気相成長装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02239185A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997032060A1 (en) * | 1996-03-01 | 1997-09-04 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Process for preparing semiconductor monocrystalline thin film |
| JP2015204325A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP5649589A patent/JPH02239185A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997032060A1 (en) * | 1996-03-01 | 1997-09-04 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Process for preparing semiconductor monocrystalline thin film |
| JP2015204325A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
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