JPH04139818A - シリコンエピタキシャル膜の選択成長方法 - Google Patents
シリコンエピタキシャル膜の選択成長方法Info
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- JPH04139818A JPH04139818A JP26431590A JP26431590A JPH04139818A JP H04139818 A JPH04139818 A JP H04139818A JP 26431590 A JP26431590 A JP 26431590A JP 26431590 A JP26431590 A JP 26431590A JP H04139818 A JPH04139818 A JP H04139818A
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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〕
本発明はシリコンエピタキシャル膜の選択成長方法に関
する。
する。
従来のシリコンエピタキシャル膜の選択成長方法は、シ
リコン基板上に設けた酸化シリコン膜を選択的にエツチ
ングして開口部を設け、このシリコン基板をガスソース
分子線成長（Ｍ ＲＥ ）装置内に取付けてジシラン（
Ｓｉ２Ｈ６）ガス分子線を照射し、開口部のシリコン基
板の表面にシリコンエピタキシャル膜を成長する。この
方法は、低錫でシリコン膜の選択成長かできる技術とし
て注目されている。
リコン基板上に設けた酸化シリコン膜を選択的にエツチ
ングして開口部を設け、このシリコン基板をガスソース
分子線成長（Ｍ ＲＥ ）装置内に取付けてジシラン（
Ｓｉ２Ｈ６）ガス分子線を照射し、開口部のシリコン基
板の表面にシリコンエピタキシャル膜を成長する。この
方法は、低錫でシリコン膜の選択成長かできる技術とし
て注目されている。
しかし、Ｓｉ２Ｈ６ガスだけを用いたガスソースによる
シリコンエビタキンヤルｊ摸成長方法では、ジクロルシ
ランを用いる場合と異なり、ある一定の成長条件であれ
ば、膜厚を成長しても選択成長が崩れないという条件は
無く、成長温度で決定される臨界分子総数以上のＳｉ２
Ｈ６分子か照射されると５ｊＯ２膜上てＳｉの核形成か
起り、選択成長か崩れてしまうことがわか−）でいる。
シリコンエビタキンヤルｊ摸成長方法では、ジクロルシ
ランを用いる場合と異なり、ある一定の成長条件であれ
ば、膜厚を成長しても選択成長が崩れないという条件は
無く、成長温度で決定される臨界分子総数以上のＳｉ２
Ｈ６分子か照射されると５ｊＯ２膜上てＳｉの核形成か
起り、選択成長か崩れてしまうことがわか−）でいる。
第３図は成長温度を変化さぜなときの８１□トＩ６ガス
流旦と選択成長条件が崩れるまでの時間との関係を示し
た図である。第３図から、選択成長条件が崩れる時間は
Ｓｉ２Ｈ６ガスの流量に逆比例している事と、成長温度
が上がると崩れるまでの時間が短くなる事かわかる。こ
れは選択成長が崩れる条件が５１０２Ｍ上に照射された
Ｓｉ２Ｈ６分子の総数によって決定され、この臨界総数
は成長温度に依存していることを示している。第４図は
選択成長が崩れるまでの臨界総数と成長温度の関係をア
レニウスプロットした図である。臨界総数は成長速度を
変化させても成長温度か同しであればほぼ一点に集約し
、しかも、温度を変えるとアレこニウスブ口・ン１へ上
にのることかわかった。これは、選択成長が維持されて
いる時間内でも酸化膜表面では何等かの反応が生じてお
り、反応速度は基板温度に依存している事を示している
。成長温度７００℃のときは５ｊ２１１ｈガス流量７５
ＳＣＣＭまでは供給律速であり、成長速度はＳｉ２Ｈ６
ガス流量に比例する。従って、Ｓｉ２］−（６ガス流景
７５ＳＣＣＭまでは、選択成長条件が崩れるときの成長
膜の厚さは５ｊ２Ｈ６ガス流址に依存せず同じとなる。
流旦と選択成長条件が崩れるまでの時間との関係を示し
た図である。第３図から、選択成長条件が崩れる時間は
Ｓｉ２Ｈ６ガスの流量に逆比例している事と、成長温度
が上がると崩れるまでの時間が短くなる事かわかる。こ
れは選択成長が崩れる条件が５１０２Ｍ上に照射された
Ｓｉ２Ｈ６分子の総数によって決定され、この臨界総数
は成長温度に依存していることを示している。第４図は
選択成長が崩れるまでの臨界総数と成長温度の関係をア
レニウスプロットした図である。臨界総数は成長速度を
変化させても成長温度か同しであればほぼ一点に集約し
、しかも、温度を変えるとアレこニウスブ口・ン１へ上
にのることかわかった。これは、選択成長が維持されて
いる時間内でも酸化膜表面では何等かの反応が生じてお
り、反応速度は基板温度に依存している事を示している
。成長温度７００℃のときは５ｊ２１１ｈガス流量７５
ＳＣＣＭまでは供給律速であり、成長速度はＳｉ２Ｈ６
ガス流量に比例する。従って、Ｓｉ２］−（６ガス流景
７５ＳＣＣＭまでは、選択成長条件が崩れるときの成長
膜の厚さは５ｊ２Ｈ６ガス流址に依存せず同じとなる。
成長温度７００℃における選択成長可能な膜厚は約］０
０ｎｍである。
０ｎｍである。
このように従来のジシランガス分子線を用いるシリコン
エピタキシャル膜の成長方法では、５ｊ２Ｈ６ガス流量
、成長速度を変えても、選択成長できる臨界膜厚は変化
せず、それ以上の厚い膜を選択成長することができない
という問題点があった。５ｊ３Ｎ、膜の場合にも同様の
現象が見られ、しかも５ｊ０２膜よりも選択性が悪く、
′Ｊπ択成長できる臨界膜厚は約１０ｎｍであった。
エピタキシャル膜の成長方法では、５ｊ２Ｈ６ガス流量
、成長速度を変えても、選択成長できる臨界膜厚は変化
せず、それ以上の厚い膜を選択成長することができない
という問題点があった。５ｊ３Ｎ、膜の場合にも同様の
現象が見られ、しかも５ｊ０２膜よりも選択性が悪く、
′Ｊπ択成長できる臨界膜厚は約１０ｎｍであった。
本発明の目的は、この様な従来の欠点を除去せしめて、
シラン系ガスを用いたガスソースエピタキシャル成長に
おいて、厚い膜の成長を行なっても選択性を崩さない方
法を提供することにある。
シラン系ガスを用いたガスソースエピタキシャル成長に
おいて、厚い膜の成長を行なっても選択性を崩さない方
法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段」
本発明の第１のシリコンエピタキシャル膜の選択成長方
法は、少くとも表面にシリコン層を有し前記シリコン層
の表面に選択的にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を
設（すな基板を真空容器内に配し、気相反応か起らない
条件で前記シリコン層の表面にシラン系ガス分子線及び
ケルマン系ガス分子線の少くとも一方と塩酸ガス分子線
を同時に照射してシリコン膜又はゲルマニウムを含むシ
リコン膜を選択成長させる工程を含んで構成される。
法は、少くとも表面にシリコン層を有し前記シリコン層
の表面に選択的にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を
設（すな基板を真空容器内に配し、気相反応か起らない
条件で前記シリコン層の表面にシラン系ガス分子線及び
ケルマン系ガス分子線の少くとも一方と塩酸ガス分子線
を同時に照射してシリコン膜又はゲルマニウムを含むシ
リコン膜を選択成長させる工程を含んで構成される。
本発明の第２のシリコンエピタキシャル膜の選択成長方
法は、少くとも表面にシリコン層を有し前記シリコン層
の表面に選択的にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を
設けた基板を真空容器内に配し、気相反応が起らない条
件で前記シリコン層の表面にシラン系ガス分子線及びゲ
ルマン系ガスの少くとも一方を照射して前記シリコン層
の表面にシリコン膜又はゲルマニウムを含むシリコン膜
を選択成長させる工程と、塩酸ガス分子線を照射して前
記シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の上に堆積するシ
リコン又はゲルマニウムをエツチング除去する工程とを
交互に繰返す手段を含んで構成される。
法は、少くとも表面にシリコン層を有し前記シリコン層
の表面に選択的にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を
設けた基板を真空容器内に配し、気相反応が起らない条
件で前記シリコン層の表面にシラン系ガス分子線及びゲ
ルマン系ガスの少くとも一方を照射して前記シリコン層
の表面にシリコン膜又はゲルマニウムを含むシリコン膜
を選択成長させる工程と、塩酸ガス分子線を照射して前
記シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の上に堆積するシ
リコン又はゲルマニウムをエツチング除去する工程とを
交互に繰返す手段を含んで構成される。
従来例でＳ１０□膜上に５ｊ２Ｈ６ガスを照射した場合
、第２図（ａ）に示す様に、５ｊ２Ｈ６ガス分子２４は
シリコン基板２２上に形成した５１０２膜２］の表面上
の準安定状態にトラップされた後、再離脱する。この時
、基板温度によって決まるある確率で少数の５ｉ２）１
６分子が分解を起こし、Ｓｉ原子２３となってＳｉｏ２
膜２１膜上１付着する。次に、第２図（ｌ〕）に示す様
に、５ｉ０２膜２］上に付着したＳｉ原子がある臨界数
似上になると核形成を起こし、５１０２膜２１−上にポ
リシリコンアイランド２５か形成される。次に、第２図
（ｃ）に示すように、いったんポリシリコンアイランド
２５か形成されると、この上でのＳｉの成長速度はＳｉ
開口部における成長速度と同しため急速にポリシリコン
アイランド２５は成長する。シラン系ガスを用いた成長
の場合、以上のような過程を経て選択成長は崩れる。
、第２図（ａ）に示す様に、５ｊ２Ｈ６ガス分子２４は
シリコン基板２２上に形成した５１０２膜２］の表面上
の準安定状態にトラップされた後、再離脱する。この時
、基板温度によって決まるある確率で少数の５ｉ２）１
６分子が分解を起こし、Ｓｉ原子２３となってＳｉｏ２
膜２１膜上１付着する。次に、第２図（ｌ〕）に示す様
に、５ｉ０２膜２］上に付着したＳｉ原子がある臨界数
似上になると核形成を起こし、５１０２膜２１−上にポ
リシリコンアイランド２５か形成される。次に、第２図
（ｃ）に示すように、いったんポリシリコンアイランド
２５か形成されると、この上でのＳｉの成長速度はＳｉ
開口部における成長速度と同しため急速にポリシリコン
アイランド２５は成長する。シラン系ガスを用いた成長
の場合、以上のような過程を経て選択成長は崩れる。
発明者等は、シラン系ガス分子線による選択成長時、塩
酸ガス分子線を同時に照射すると選択成長可能な膜厚が
増加することを見出した。これは、選択成長中、Ｓｊ○
２膜上に形成されるＳｉ原子か同時に照射された塩酸分
子と反応して蒸気圧の高い５ｉＣＩ２ガスとなって蒸発
するからである。しかし、この方法では、成長中トＩＣ
］分子線を照射し続けるため、Ｓｉ開口部においてもエ
ツチングが起こり、また、５ｉ２８６分子の分解過程に
Ｃ１の効果か入ってくるなめ、開口部における成長速度
が低下するという問題点があった。そこで、発明者は、
ポリシリコンの核形成か起こる前に成長を止め、ＨＣＩ
分子線のみを照射する工程をはさむと、厚い膜を成長し
ても選択性が崩れず、しかも、成長速度がほとんど低下
しないことを新たに見出した。これは、次の様なＭ理に
基づく。第１図（ａ、 ）に示す様に、シリコン基板１
２上に設けたＳｉＯ２膜］−１の上にＳ ！ ２ Ｈ６
ガスを照射すると、Ｓ ｊ０２膜１１上のＳｉ原子１３
の密度が増加してくる。ポリシリコンの核形成が起こる
前に基板にトＪＣＩ分子線を照射すると第１図＜ １１
） ニ示す様に５ｉ０２膜１］上のＳｉ原子１３は）
ＩＣＩガスと反応して蒸気圧の高い５ｊＣ１２ガスの形
で蒸発してしまう。この時、Ｓｉ開口部上のＳｊエピタ
キシャル層もエツチングされるか、５ｉ０２膜１１上の
Ｓｊ原子数はたがだが１原子層程度であり、時間さえう
まく選べば、第１図（ｃ）に示すように、エピタキシャ
ル層をほとんどエツチングせずに５ｉ０２膜］］上のＳ
ｉ原子１３を除去することができる。従って、第１図（
ｄ）に示すように、ふたたび選択成長を続けることが可
能となる。しかし、−度、ポリシリコンの核が形成され
ると、核内の８１はＨＣＩガスと反応できないため、簡
単に蒸発させてしまうことはできない。ＳｉｑＮ４Ｍの
場合にも同じ原理に基づいて選択成長の条件を広げるこ
とができる。
酸ガス分子線を同時に照射すると選択成長可能な膜厚が
増加することを見出した。これは、選択成長中、Ｓｊ○
２膜上に形成されるＳｉ原子か同時に照射された塩酸分
子と反応して蒸気圧の高い５ｉＣＩ２ガスとなって蒸発
するからである。しかし、この方法では、成長中トＩＣ
］分子線を照射し続けるため、Ｓｉ開口部においてもエ
ツチングが起こり、また、５ｉ２８６分子の分解過程に
Ｃ１の効果か入ってくるなめ、開口部における成長速度
が低下するという問題点があった。そこで、発明者は、
ポリシリコンの核形成か起こる前に成長を止め、ＨＣＩ
分子線のみを照射する工程をはさむと、厚い膜を成長し
ても選択性が崩れず、しかも、成長速度がほとんど低下
しないことを新たに見出した。これは、次の様なＭ理に
基づく。第１図（ａ、 ）に示す様に、シリコン基板１
２上に設けたＳｉＯ２膜］−１の上にＳ ！ ２ Ｈ６
ガスを照射すると、Ｓ ｊ０２膜１１上のＳｉ原子１３
の密度が増加してくる。ポリシリコンの核形成が起こる
前に基板にトＪＣＩ分子線を照射すると第１図＜ １１
） ニ示す様に５ｉ０２膜１］上のＳｉ原子１３は）
ＩＣＩガスと反応して蒸気圧の高い５ｊＣ１２ガスの形
で蒸発してしまう。この時、Ｓｉ開口部上のＳｊエピタ
キシャル層もエツチングされるか、５ｉ０２膜１１上の
Ｓｊ原子数はたがだが１原子層程度であり、時間さえう
まく選べば、第１図（ｃ）に示すように、エピタキシャ
ル層をほとんどエツチングせずに５ｉ０２膜］］上のＳ
ｉ原子１３を除去することができる。従って、第１図（
ｄ）に示すように、ふたたび選択成長を続けることが可
能となる。しかし、−度、ポリシリコンの核が形成され
ると、核内の８１はＨＣＩガスと反応できないため、簡
単に蒸発させてしまうことはできない。ＳｉｑＮ４Ｍの
場合にも同じ原理に基づいて選択成長の条件を広げるこ
とができる。
次に、本発明の実施例について具体的に説明する。実験
はシリコンσ）ガスソースＭＢＥ装置をもちいた。主排
気ポンプには排気ｍ ］ Ｏ０００、Ｑ ／ ｓのター
ボモレキュラーポンプをもちいた。Ｓ ｉ ２１（６ガ
ス及びＨＣＩガスはマスフローコントローラで流量を制
御し、それぞれ別めＳＵＳ製ノズルで基板斜め下１、
ＯＯｍ ｍより供給した。圧力の高い所で、これらのガ
スを混合することは、爆発の恐れがあり危険である。基
板は（１００）面を有する４インチＳｊ基板の表面に膜
厚０．４μｍのＣＶＤによる酸化膜パターンか形成しで
ある。成長は基板温度を７００°Ｃ、ガス流量は５ＳＣ
ＣＭで行なった。選択成長しているかどうかの判別はＲ
）ＩＥＥＩ）（反射高エネルギー電子線回折）のその場
（ｉ ｎ −ｓ ｉ ｆ−ｕ ）測定により求めた。
はシリコンσ）ガスソースＭＢＥ装置をもちいた。主排
気ポンプには排気ｍ ］ Ｏ０００、Ｑ ／ ｓのター
ボモレキュラーポンプをもちいた。Ｓ ｉ ２１（６ガ
ス及びＨＣＩガスはマスフローコントローラで流量を制
御し、それぞれ別めＳＵＳ製ノズルで基板斜め下１、
ＯＯｍ ｍより供給した。圧力の高い所で、これらのガ
スを混合することは、爆発の恐れがあり危険である。基
板は（１００）面を有する４インチＳｊ基板の表面に膜
厚０．４μｍのＣＶＤによる酸化膜パターンか形成しで
ある。成長は基板温度を７００°Ｃ、ガス流量は５ＳＣ
ＣＭで行なった。選択成長しているかどうかの判別はＲ
）ＩＥＥＩ）（反射高エネルギー電子線回折）のその場
（ｉ ｎ −ｓ ｉ ｆ−ｕ ）測定により求めた。
成長した基板は大気に取り出した後、ＳＥＭ（５ｅｃｏ
ｎｄａｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ旧ｃｒｏｓｏｐｙ）及び
′ｒＥ Ｍ（１”ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ＞で選択成長の状況及び
結晶性を観察し、弗酸で酸化膜パターンを除去してタリ
ステップ（触針走査法）で選択成長しな膜厚を測定しな
。
ｎｄａｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ旧ｃｒｏｓｏｐｙ）及び
′ｒＥ Ｍ（１”ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ＞で選択成長の状況及び
結晶性を観察し、弗酸で酸化膜パターンを除去してタリ
ステップ（触針走査法）で選択成長しな膜厚を測定しな
。
基板温度を７００℃に設定し５ＳＣＣＭのＳｉ。
Ｈ６分圧は６ Ｘ １０−４Ｔｏ ｒ ｒとなり、ｓｉ
開口部に成長が始まる７このとき、基板上に別のノズル
から、Ｑ、５ＳＣＣＭのＨＣＩ分子線を照射すると、１
、 ）ｔ ｍ以上のＭＷ、を成長しても選択性は崩れな
かった。しかし、成長速度は、ＨＣＩ分子線を照射しな
い場合の１１５に減少した。これは、Ｓｉ基板（１００
）面上でのＳｉ２Ｈ６ガスの反応効率が数％であるのに
対し、７００℃におけるＨＣＩガスの反応効率が皺めで
高いがらであり、３４表面におけるエツチングと、ＣＩ
の存在により５ｉ２８６分子の分解過程が変化するため
であ］０ ると考えられる。そこで、発明者は、５ｉ２８６分子線
とＨＣＩ分子線を交互に照射する方法を試みた。
開口部に成長が始まる７このとき、基板上に別のノズル
から、Ｑ、５ＳＣＣＭのＨＣＩ分子線を照射すると、１
、 ）ｔ ｍ以上のＭＷ、を成長しても選択性は崩れな
かった。しかし、成長速度は、ＨＣＩ分子線を照射しな
い場合の１１５に減少した。これは、Ｓｉ基板（１００
）面上でのＳｉ２Ｈ６ガスの反応効率が数％であるのに
対し、７００℃におけるＨＣＩガスの反応効率が皺めで
高いがらであり、３４表面におけるエツチングと、ＣＩ
の存在により５ｉ２８６分子の分解過程が変化するため
であ］０ ると考えられる。そこで、発明者は、５ｉ２８６分子線
とＨＣＩ分子線を交互に照射する方法を試みた。
第５図は５ｉ２ｊ−１６ガス流量とＨＣ１ガス流量のタ
イムチャー１・を示した図である。
イムチャー１・を示した図である。
第５図に示すように、成長温度７００°Ｃての成長速度
は５０ ｎ ｍ 、／ ｍ ｊｎであり、選択性が崩れ
る臨界膜厚は約１． ＯＯｎ ｍであるので、選択性が
崩れる前にＳｊ○２膜上のＳｉをエツチングするため、
５ｊ２）（６ガスによる成長時間は１分とした。この後
、５ｊ２Ｉ（ｆ、ガスの供給を止め、ト１ｃＩガスでエ
ツチングを行なった。エツチングの時間は１〜６０秒の
間て変化させた。エツチング後、再びＳｉ２Ｈ６ガスを
供給して、１分間成長する工程を繰返した。
は５０ ｎ ｍ 、／ ｍ ｊｎであり、選択性が崩れ
る臨界膜厚は約１． ＯＯｎ ｍであるので、選択性が
崩れる前にＳｊ○２膜上のＳｉをエツチングするため、
５ｊ２）（６ガスによる成長時間は１分とした。この後
、５ｊ２Ｉ（ｆ、ガスの供給を止め、ト１ｃＩガスでエ
ツチングを行なった。エツチングの時間は１〜６０秒の
間て変化させた。エツチング後、再びＳｉ２Ｈ６ガスを
供給して、１分間成長する工程を繰返した。
第６図は、エツチング時間と選択性が崩れる臨界膜厚及
び、成長速度との関係を示した図である。
び、成長速度との関係を示した図である。
第６図に示すように、エツチング時間が１０秒を越える
と急激に臨界膜厚が増え、しかも成長速度がほとんど変
化しないことがわかり、本実施例の効果を確認できた。
と急激に臨界膜厚が増え、しかも成長速度がほとんど変
化しないことがわかり、本実施例の効果を確認できた。
またＳｉ２Ｈ６ガス４ＳＣＣＭとゲルマン（ＧｅＨ４）
ガス］−８ＣＣＭを供給して基板温度７００°ＣでＳｉ
層上にＱ ｅ Ｏ，２Ｓ ｉｎ、ｓ混晶膜を成長させな
りＧ ｅ Ｈ４ガス５ＳＣＣＭを供給して８１層上のＧ
ｅ膜を成長させた場合にも第６図に示した関係はまった
く同じであり、Ｇ ｅ Ｘ Ｓ ｉ ４１−Ｍ１混晶膜
及びＧ ｅ膜の成長にも有効である事がわがっな。また
、選択成長か崩れる直前で成長をやめＭＣＩガスを供給
する方法て、５ｊ２Ｈ６ガスとＱ ｅ Ｈ４ガスを交互
に送る事によ−）で、Ｇ ｅ ３層、Ｓｉ７層という超
格子構造を２００周期に渡って選択成長する事ができた
。
ガス］−８ＣＣＭを供給して基板温度７００°ＣでＳｉ
層上にＱ ｅ Ｏ，２Ｓ ｉｎ、ｓ混晶膜を成長させな
りＧ ｅ Ｈ４ガス５ＳＣＣＭを供給して８１層上のＧ
ｅ膜を成長させた場合にも第６図に示した関係はまった
く同じであり、Ｇ ｅ Ｘ Ｓ ｉ ４１−Ｍ１混晶膜
及びＧ ｅ膜の成長にも有効である事がわがっな。また
、選択成長か崩れる直前で成長をやめＭＣＩガスを供給
する方法て、５ｊ２Ｈ６ガスとＱ ｅ Ｈ４ガスを交互
に送る事によ−）で、Ｇ ｅ ３層、Ｓｉ７層という超
格子構造を２００周期に渡って選択成長する事ができた
。
なお、本実施例ではシリコンウェハーを対象としたが、
表面にのみシリコンが存在する５Ｏ８（Ｓｉｌｉｃｏｎ
ｏｎ ５ａｐｐｈｉｒｅ）基板やＳ ＯＩ （５ｉｌ
ｉｃｏｎｏｎ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）基板等にも適用で
きる。また、本実施例ては、５１２Ｈ６ガス及びＧ ｅ
Ｈ４ガスを使った例について述べたか、シランガス（
ＳｉＨ２）、トリシランガス（Ｓｉ３Ｈｇ）、シゲルマ
ンガス（Ｇｅ２Ｈ６）を使用しても良い。また、本実施
例では、ＳｉＯ２膜との選択性について述べたか５ｊｑ
Ｎ４膜の場合にもまったく同じ現象か観察され、本実施
例の効果を確認てきた。
表面にのみシリコンが存在する５Ｏ８（Ｓｉｌｉｃｏｎ
ｏｎ ５ａｐｐｈｉｒｅ）基板やＳ ＯＩ （５ｉｌ
ｉｃｏｎｏｎ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）基板等にも適用で
きる。また、本実施例ては、５１２Ｈ６ガス及びＧ ｅ
Ｈ４ガスを使った例について述べたか、シランガス（
ＳｉＨ２）、トリシランガス（Ｓｉ３Ｈｇ）、シゲルマ
ンガス（Ｇｅ２Ｈ６）を使用しても良い。また、本実施
例では、ＳｉＯ２膜との選択性について述べたか５ｊｑ
Ｎ４膜の場合にもまったく同じ現象か観察され、本実施
例の効果を確認てきた。
以北、説明したように本発明は、シラン系ガス及びケル
マン系ガスを用いた選択成長中に８１０□膜もしくは５
ｊ３Ｎ４膜上に形成されるＳ」原子又はゲルマニウム原
子をポリシリコンの核ができる前にＨＣＩガスによるエ
ツチングを用いて蒸発させることによって、選択成長の
条件を広げ、厚い膜の成長を行なうことができるという
効果を有する。
マン系ガスを用いた選択成長中に８１０□膜もしくは５
ｊ３Ｎ４膜上に形成されるＳ」原子又はゲルマニウム原
子をポリシリコンの核ができる前にＨＣＩガスによるエ
ツチングを用いて蒸発させることによって、選択成長の
条件を広げ、厚い膜の成長を行なうことができるという
効果を有する。
第１図は本発明の詳細な説明するだめの動作順に示した
基板の断面図、第２図は従来例の作用を説明するための
動作順に示した基板の断面図、第３図は従来例の成長温
度を変化さぜたとぎのＳｉ２Ｈ６ガス流量と選択成長条
件が崩れるまでの時間との関係を示す図、第４図は従来
例の選択成長が崩れるまでのＳｉ２Ｈ６臨界分子総数と
成長温度の関係を示す図、第５図は実施例の８４２８６
流量とＨＣＩ流量のタイムチャー１・を示ず図、第６図
は実施例のエツチング時間と選択性か崩れる臨界膜厚及
び成長速度との関係を示す図である。 １１・・・５ｉ０２．１２・・シリコン基板、１３・・
・Ｓｉ原子、２１・・・Ｓｉ Ｑ ２膜、２２・・・シ
リコン基板、２３・・・Ｓｉ原子、２４・・・準安定状
態に吸着したジシラン分子、２５・・・ポリシリコンア
イランド。
基板の断面図、第２図は従来例の作用を説明するための
動作順に示した基板の断面図、第３図は従来例の成長温
度を変化さぜたとぎのＳｉ２Ｈ６ガス流量と選択成長条
件が崩れるまでの時間との関係を示す図、第４図は従来
例の選択成長が崩れるまでのＳｉ２Ｈ６臨界分子総数と
成長温度の関係を示す図、第５図は実施例の８４２８６
流量とＨＣＩ流量のタイムチャー１・を示ず図、第６図
は実施例のエツチング時間と選択性か崩れる臨界膜厚及
び成長速度との関係を示す図である。 １１・・・５ｉ０２．１２・・シリコン基板、１３・・
・Ｓｉ原子、２１・・・Ｓｉ Ｑ ２膜、２２・・・シ
リコン基板、２３・・・Ｓｉ原子、２４・・・準安定状
態に吸着したジシラン分子、２５・・・ポリシリコンア
イランド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少くとも表面にシリコン層を有し前記シリコン層の
表面に選択的にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を設
けた基板を真空容器内に配し、気相反応が起らない条件
で前記シリコン層の表面にシラン系ガス分子線及びゲル
マン系ガス分子線の少くとも一方と塩酸ガス分子線を同
時に照射してシリコン膜又はゲルマニウムを含むシリコ
ン膜を選択成長させることを特徴とするシリコンエピタ
キシャル膜の選択成長方法。 ２、少くとも表面にシリコン層を有し前記シリコン層の
表面に選択的にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を設
けた基板を真空容器内に配し、気相反応が起らない条件
で前記シリコン層の表面にシラン系ガス分子線及びゲル
マン系ガスの少くとも一方を照射して前記シリコン層の
表面にシリコン膜又はゲルマニウムを含むシリコン膜を
選択成長させる工程と、塩酸ガス分子線を照射して前記
シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の上に堆積するシリ
コン又はゲルマニウムをエッチング除去する工程とを交
互に繰返す手段を含むことを特徴とするシリコンエピタ
キシャル膜の選択成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2264315A JPH0713951B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | シリコンエピタキシャル膜の選択成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2264315A JPH0713951B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | シリコンエピタキシャル膜の選択成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139818A true JPH04139818A (ja) | 1992-05-13 |
| JPH0713951B2 JPH0713951B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17401477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2264315A Expired - Fee Related JPH0713951B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | シリコンエピタキシャル膜の選択成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713951B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0858101A2 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-12 | Nec Corporation | Manufacturing of an Si/SiGe super lattice structure by epitaxial growth |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589796A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Kobe Steel Ltd | エレクトロガスア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ |
-
1990
- 1990-10-01 JP JP2264315A patent/JPH0713951B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589796A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Kobe Steel Ltd | エレクトロガスア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0858101A2 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-12 | Nec Corporation | Manufacturing of an Si/SiGe super lattice structure by epitaxial growth |
| EP0858101A3 (en) * | 1997-02-06 | 2005-04-06 | NEC Electronics Corporation | Manufacturing of an Si/SiGe super lattice structure by epitaxial growth |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0713951B2 (ja) | 1995-02-15 |
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