JPH03195016A - Ｓｉ基板の熱清浄化法及びエピタキシャル成長及び熱処理装置 - Google Patents
Ｓｉ基板の熱清浄化法及びエピタキシャル成長及び熱処理装置Info
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- JPH03195016A JPH03195016A JP33569889A JP33569889A JPH03195016A JP H03195016 A JPH03195016 A JP H03195016A JP 33569889 A JP33569889 A JP 33569889A JP 33569889 A JP33569889 A JP 33569889A JP H03195016 A JPH03195016 A JP H03195016A
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- Cleaning Or Drying Semiconductors (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はＳｉの熱処理およびＳｉ基板上へのエピタキシ
ャル成長に関する。
ャル成長に関する。
（従来の技術）
Ｓｉ基板上にエピタキシャル成長を行う場合、Ｓｉ基板
表面の酸化膜を除去する必要がある。このため、ＳＩ基
板表面を清浄化するため化学処理を施した後、真空中や
水素雰囲気中で約１０００℃以上に加熱しＳｉ酸化膜を
除去する必要があった。しかしながら、このようにして
、酸化膜を除去した基板にＧａＡｓをエピタキシャル成
長すると基板温度の均熱性によって基板全体にわたって
鏡面膜が得られたり曇った膜となったりする。すなわち
、基板の大きさが１０■■角と小さい時には全面を鏡面
膜とするのは容易であるが２インチあるいは３インチと
大きな基板を用いると基板全体にわたって鏡面膜を得る
のは非常に困難であった。また、このように高い温度で
の基板処理方法は多量の基板の一括処理を行うには温度
の制約から殆ど不可能である。
表面の酸化膜を除去する必要がある。このため、ＳＩ基
板表面を清浄化するため化学処理を施した後、真空中や
水素雰囲気中で約１０００℃以上に加熱しＳｉ酸化膜を
除去する必要があった。しかしながら、このようにして
、酸化膜を除去した基板にＧａＡｓをエピタキシャル成
長すると基板温度の均熱性によって基板全体にわたって
鏡面膜が得られたり曇った膜となったりする。すなわち
、基板の大きさが１０■■角と小さい時には全面を鏡面
膜とするのは容易であるが２インチあるいは３インチと
大きな基板を用いると基板全体にわたって鏡面膜を得る
のは非常に困難であった。また、このように高い温度で
の基板処理方法は多量の基板の一括処理を行うには温度
の制約から殆ど不可能である。
他方、８００℃のような比較的低い温度ではＳｉの方位
によっては熱酸化膜の除去は可能であった。
によっては熱酸化膜の除去は可能であった。
たとえば、Ｓｉ基板上にＧａＡｓなどの■−ｖ族化合物
半導体を成長する場合（１００）から２度あるいは４度
傾いた基板を用い、８００から１０００℃でＡｓＨｓの
分圧を約０．１〜０．５Ｔｏｒｒに保ちながら熱処理を
行い、酸化膜を除去した後、成長を行い良好な膜が得ら
れている。しかしながら、（１０（））のＳｌ基板で同
様なことを行っても、良好な膜は得られない。したがっ
て、特に■−ｖ族の化合物半導体を成長する場合は基板
の方位を選ぶ必要があった。
半導体を成長する場合（１００）から２度あるいは４度
傾いた基板を用い、８００から１０００℃でＡｓＨｓの
分圧を約０．１〜０．５Ｔｏｒｒに保ちながら熱処理を
行い、酸化膜を除去した後、成長を行い良好な膜が得ら
れている。しかしながら、（１０（））のＳｌ基板で同
様なことを行っても、良好な膜は得られない。したがっ
て、特に■−ｖ族の化合物半導体を成長する場合は基板
の方位を選ぶ必要があった。
以上述べたようなエピタキシャル装置はＳｌのＣＶＤや
ＭＯＣＶＤ装置であるが、５ｉ（７）ＣＶＤ装置でｔよ
ＡｓＨｚの導入機構を備えていなかったり、ＧａＡｓ成
長用のＭＯＣＶＤ装置ではＡｓＨｚの流量が多くとれる
ように構成されているため、ＡｓＨｓ分圧を約１０−
”Ｔｏｒｒ以下に制御することは不可能であった。
ＭＯＣＶＤ装置であるが、５ｉ（７）ＣＶＤ装置でｔよ
ＡｓＨｚの導入機構を備えていなかったり、ＧａＡｓ成
長用のＭＯＣＶＤ装置ではＡｓＨｚの流量が多くとれる
ように構成されているため、ＡｓＨｓ分圧を約１０−
”Ｔｏｒｒ以下に制御することは不可能であった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、その目的は、今まで困難とされてきたＳｉの（１００
）基板でも低温での熱処理によって、酸化膜を除去し、
多量のＳｉやＧａＡｓなどのエピタキシャル成長が可能
な方法及び装置を提供することにある。
、その目的は、今まで困難とされてきたＳｉの（１００
）基板でも低温での熱処理によって、酸化膜を除去し、
多量のＳｉやＧａＡｓなどのエピタキシャル成長が可能
な方法及び装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明はＳｉ基板にエピタ
キシャル成長前の該ＳＩ基板表面の熱清浄化法において
、１０−’Ｔｏｒｒか６１０− ’ＴｏｒｒのＡｓｈｓ
分圧下で熱処理をすることを特徴とするＳｉ基板の熱清
浄化法を発明の要旨とするものである。
キシャル成長前の該ＳＩ基板表面の熱清浄化法において
、１０−’Ｔｏｒｒか６１０− ’ＴｏｒｒのＡｓｈｓ
分圧下で熱処理をすることを特徴とするＳｉ基板の熱清
浄化法を発明の要旨とするものである。
さらに、本発明はＡｓＨｚの分圧を１０−’Ｔｏｒｒか
ら１０−’Ｔｏｒｒに制御できる手段と基板を加熱でき
る手段とを備えたことを特徴とするエピタキシャル成長
及び熱処理装置を発明の要旨とするものである。
ら１０−’Ｔｏｒｒに制御できる手段と基板を加熱でき
る手段とを備えたことを特徴とするエピタキシャル成長
及び熱処理装置を発明の要旨とするものである。
（作用）
本発明においては、Ｓｉ基板を１０−’Ｔｏｒｒから１
Ｏ−７ＴｏｒｒのＡｓ［３分圧下で熱処理を行うことに
よって、Ｓｉの（１００）基板においても、低温の熱処
理により酸化膜を除去し、Ｓｉの（１００）基板にエピ
タキシャル成長が可能となる作用を有する。
Ｏ−７ＴｏｒｒのＡｓ［３分圧下で熱処理を行うことに
よって、Ｓｉの（１００）基板においても、低温の熱処
理により酸化膜を除去し、Ｓｉの（１００）基板にエピ
タキシャル成長が可能となる作用を有する。
（実施例）
次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例は
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更があるいは改良を行いうることは言うまで
もない。
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更があるいは改良を行いうることは言うまで
もない。
第１図で、１は流量が５リツトル以下の第１のマスフロ
ーコントローラ、２は流量が０．１ｃｃ以下の第２のマ
スフローコントローラを示す、３．４はエアバルブを示
す。
ーコントローラ、２は流量が０．１ｃｃ以下の第２のマ
スフローコントローラを示す、３．４はエアバルブを示
す。
このＭＯＣＶＤ装置はＡｓＨｓの分圧が１０−’Ｔｏｒ
ｒから１０− ’Ｔｏｒｒまで制御可能なようにＡｓＨ
ｓラインは平行に２コのマスフローコントローラ１．２
が設けてあり、一つは成長時のＡＳ８３流量を制御する
ため５リツトル、他は酸化膜除去の熱処理時のＡａＨｓ
流量制御用であり、０．１ｃｃのマスフローコントロー
ラである。用いたＡｓＨｘ原料は１０％のＡｓＨ２濃度
になるよう水素希釈したものである。
ｒから１０− ’Ｔｏｒｒまで制御可能なようにＡｓＨ
ｓラインは平行に２コのマスフローコントローラ１．２
が設けてあり、一つは成長時のＡＳ８３流量を制御する
ため５リツトル、他は酸化膜除去の熱処理時のＡａＨｓ
流量制御用であり、０．１ｃｃのマスフローコントロー
ラである。用いたＡｓＨｘ原料は１０％のＡｓＨ２濃度
になるよう水素希釈したものである。
この装置は次のようにして用いる。
熱清浄化の場合は、エアバルブ３を閉、エアバルブ４を
開とし、マスフローコントローラ２により０．１ｃｃ以
下の八ｓＨ，を流す、成長時はエアバルブ３を開、エア
バルブ４を閉とし、マスフローコントローラｌのライン
を使用する。
開とし、マスフローコントローラ２により０．１ｃｃ以
下の八ｓＨ，を流す、成長時はエアバルブ３を開、エア
バルブ４を閉とし、マスフローコントローラｌのライン
を使用する。
この装置を用いて、ＧａＡｓ１膜をＳｔの（１００）基
板にＭＯＣＶＤ法で成長を行った。
板にＭＯＣＶＤ法で成長を行った。
成長を行う前にＳｉ基板はトリクロルエチレンとアセト
ンで脱脂し、過酸化水素、硫酸および水の混液、並びに
弗酸の希釈水溶液で処理を行い乾燥させた後、成長装置
内にセットした。装置を１０− ’Ｔｏｒｒまで真空排
気した後、基板を成長室に移し、１０−’Ｔｏｒｒにな
るように水素ガスと共に、＾ｓＨｚガスを導入した。こ
のへｓＨｓガスの量は分圧で１０−’Ｔｏｒｒとした。
ンで脱脂し、過酸化水素、硫酸および水の混液、並びに
弗酸の希釈水溶液で処理を行い乾燥させた後、成長装置
内にセットした。装置を１０− ’Ｔｏｒｒまで真空排
気した後、基板を成長室に移し、１０−’Ｔｏｒｒにな
るように水素ガスと共に、＾ｓＨｚガスを導入した。こ
のへｓＨｓガスの量は分圧で１０−’Ｔｏｒｒとした。
こうしてＡｓＨｓを流しながら基板の加熱を行い８５０
℃まで温度を上げた後４００℃になるように温度を下げ
た。この時、基板の温度が６００℃以下に下がってから
ＡｓＨｓの流量を成長時の量１５０ｃｃ（分圧で０．２
５Ｔｏｒｒに対応する）に設定した。４００”ＣｒＧａ
Ａｓを約１５０人成長後７００°Ｃで３ｆｉ成長した。
℃まで温度を上げた後４００℃になるように温度を下げ
た。この時、基板の温度が６００℃以下に下がってから
ＡｓＨｓの流量を成長時の量１５０ｃｃ（分圧で０．２
５Ｔｏｒｒに対応する）に設定した。４００”ＣｒＧａ
Ａｓを約１５０人成長後７００°Ｃで３ｆｉ成長した。
その結果、Ｓｉ基板全面にわたって鏡面膜が得られ、Ａ
ｓＨ，を微量流しながらの熱処理はＳｉ表面の酸化膜除
去に有効なこと、その後のエピタキシャル成長に有効な
ことがｆ１認された。
ｓＨ，を微量流しながらの熱処理はＳｉ表面の酸化膜除
去に有効なこと、その後のエピタキシャル成長に有効な
ことがｆ１認された。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、Ｓｔの（１００）
基板をわざわざ傾けることなく通常の（１００）基板を
■−■族化合物半導体の成長に使用できる。また、Ｓｉ
の半導体プロセスにおいても低温での酸化膜除去に効果
がある。
基板をわざわざ傾けることなく通常の（１００）基板を
■−■族化合物半導体の成長に使用できる。また、Ｓｉ
の半導体プロセスにおいても低温での酸化膜除去に効果
がある。
第１図は本発明のエピタキシャル成長及び熱処理装置の
実施例を示す。 １．２・・・マスフローコントローラ ３．４・・・エアバルブ 第１
実施例を示す。 １．２・・・マスフローコントローラ ３．４・・・エアバルブ 第１
Claims (2)
- （１）Ｓｉ基板にエピタキシャル成長前の該Ｓｉ基板表
面の熱清浄化法において、１０＾−＾４Ｔｏｒｒから１
０＾−＾７ＴｏｒｒのＡｓＨ＿３分圧下で熱処理をする
ことを特徴とするＳｉ基板の熱清浄化法。 - （２）ＡｓＨ＿３の分圧を１０＾−＾４Ｔｏｒｒから１
０＾−＾７Ｔｏｒｒに制御できる手段と基板を加熱でき
る手段とを備えたことを特徴とするエピタキシャル成長
及び熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33569889A JPH03195016A (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | Ｓｉ基板の熱清浄化法及びエピタキシャル成長及び熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33569889A JPH03195016A (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | Ｓｉ基板の熱清浄化法及びエピタキシャル成長及び熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03195016A true JPH03195016A (ja) | 1991-08-26 |
Family
ID=18291488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33569889A Pending JPH03195016A (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | Ｓｉ基板の熱清浄化法及びエピタキシャル成長及び熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03195016A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| US6336970B1 (en) * | 1998-10-14 | 2002-01-08 | Dowa Mining Co., Ltd. | Surface preparation method and semiconductor device |
| DE10332295A1 (de) * | 2003-07-16 | 2005-02-17 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Entfernung von Metallspuren aus dem Siliziumbulk |
-
1989
- 1989-12-25 JP JP33569889A patent/JPH03195016A/ja active Pending
Cited By (4)
| 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 |
| US6336970B1 (en) * | 1998-10-14 | 2002-01-08 | Dowa Mining Co., Ltd. | Surface preparation method and semiconductor device |
| DE10332295A1 (de) * | 2003-07-16 | 2005-02-17 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Entfernung von Metallspuren aus dem Siliziumbulk |
| DE10332295B4 (de) * | 2003-07-16 | 2005-09-01 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Entfernung von Metallspuren aus festem Silizium |
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