JPH0485818A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0485818A JPH0485818A JP20065990A JP20065990A JPH0485818A JP H0485818 A JPH0485818 A JP H0485818A JP 20065990 A JP20065990 A JP 20065990A JP 20065990 A JP20065990 A JP 20065990A JP H0485818 A JPH0485818 A JP H0485818A
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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】
〔概要〕
本発明はシリコンの選択成長方法に関し。
成長温度の低温化をはかり、デバイスの微細化に対応で
きるようにすることを目的とし。
きるようにすることを目的とし。
１）シリコンソースガスとしてトリシラン（ＳｉＪｓ）
を含むガス用いて、基板上の該基板を構成する半導体の
露出している領域に選択的にシリコンを被着形成するよ
うに構成する。
を含むガス用いて、基板上の該基板を構成する半導体の
露出している領域に選択的にシリコンを被着形成するよ
うに構成する。
２）シリコンソースガスを含む全ガスの圧力を５Ｔｏｒ
ｒ以下、成長温度を７００〜１ＯＯＯ℃、シリコンソー
スガスの分圧を０．０１ Ｔｏｒｒ以下の条件でシリコ
ンの成長を行うように口径する。
ｒ以下、成長温度を７００〜１ＯＯＯ℃、シリコンソー
スガスの分圧を０．０１ Ｔｏｒｒ以下の条件でシリコ
ンの成長を行うように口径する。
３）シリコンソースガスに塩化水素（ＨＣｌ）を添加す
るように構成する。
るように構成する。
４）シリコンソースガスにドーパントガスを添加するよ
うに構成する。
うに構成する。
本発明は半導体装置の製造方法に係り、シリコンの選択
成長方法に関する。
成長方法に関する。
近年、半導体装置の微細化が進み、そのため。
例えば素子分離をＬＯＧＯＳ （部分酸化）法から選択
エピタキシャル法に変える必要が生じてきた。
エピタキシャル法に変える必要が生じてきた。
そのために、低温成長が可能で、素子特性の良好なエビ
層が得られるような成長方法が要求されている。
層が得られるような成長方法が要求されている。
本発明はこの要求に対応した成長方法として利用できる
。
。
性を強調するためである。
従って、成長温度がこの温度以下の低温化ができず（低
温での高速堆積ができず）、また、エビ層にデバイス形
成後、ソースガスに用いられる塩素に起因するエビ層側
壁からのリーク電流の増加が問題となっていた。
温での高速堆積ができず）、また、エビ層にデバイス形
成後、ソースガスに用いられる塩素に起因するエビ層側
壁からのリーク電流の増加が問題となっていた。
本発明はＳｉの選択エピタキシャル成長において。
成長温度の低温化をはかり、デバイスの微細化に対応で
きるようにすることを目的とする。
きるようにすることを目的とする。
従来の選択エピタキシャル成長には、シリコン（Ｓｔ）
ソースガスとしてジクロルシラン（ＳｉＴｏＣｌｇ）〔
十塩化水素（ＨＣｌ） ）を用いていたが、このガスの
分解温度が高いため１選択エピタキシャル成長の下限温
度が８６０°Ｃと限られていた。
ソースガスとしてジクロルシラン（ＳｉＴｏＣｌｇ）〔
十塩化水素（ＨＣｌ） ）を用いていたが、このガスの
分解温度が高いため１選択エピタキシャル成長の下限温
度が８６０°Ｃと限られていた。
ここで、 ＨＣＩを添加する場合は、酸化膜上にバリア
層を形成して堆積面（Ｓｉ面）への成長の選択〔課題を
解決するための手段〕 上記課題の解決は １）シリコンソースガスとしてトリシラン（ＳｉＪｓ）
を含むガス用いて、基板上の該基板を構成する半導体の
露出している領域に選択的にシリコンを被着形成する半
導体装置の製造方法、あるいは ２）シリコンソースガスを含む全ガスの圧力を５Ｔｏｒ
ｒ以下、成長温度を７００〜１０００℃、シリコンソー
スガスの分圧を０．０１ Ｔｏｒｒ以下の条件でシリコ
ンの成長を行う前記１）記載の半導体装置の製造方法、
あるいは ３）シリコンソースガスに塩化水素（ＨＣｌ）を添加す
る前記１）または２）記載の半導体装置の製造方法、あ
るいは ４）シリコンソースガスにドーパントガスを添加する前
記１）または２）記載のの半導体装置の製造方法、ある
いは ５）前面露出している基板上に成長する前記１）または
２）記載の半導体装置の製造方法により達成される。
層を形成して堆積面（Ｓｉ面）への成長の選択〔課題を
解決するための手段〕 上記課題の解決は １）シリコンソースガスとしてトリシラン（ＳｉＪｓ）
を含むガス用いて、基板上の該基板を構成する半導体の
露出している領域に選択的にシリコンを被着形成する半
導体装置の製造方法、あるいは ２）シリコンソースガスを含む全ガスの圧力を５Ｔｏｒ
ｒ以下、成長温度を７００〜１０００℃、シリコンソー
スガスの分圧を０．０１ Ｔｏｒｒ以下の条件でシリコ
ンの成長を行う前記１）記載の半導体装置の製造方法、
あるいは ３）シリコンソースガスに塩化水素（ＨＣｌ）を添加す
る前記１）または２）記載の半導体装置の製造方法、あ
るいは ４）シリコンソースガスにドーパントガスを添加する前
記１）または２）記載のの半導体装置の製造方法、ある
いは ５）前面露出している基板上に成長する前記１）または
２）記載の半導体装置の製造方法により達成される。
本発明は、Ｓｉのソースガスとして９分解部度の低いト
リシラン（ＳｉＪｓ）を用いて成長温度を下げ。
リシラン（ＳｉＪｓ）を用いて成長温度を下げ。
かつ非塩素系で還元作用の強いガスに置き換えるように
してエビ層側壁からのリーク電流を低減するようにした
ものである。
してエビ層側壁からのリーク電流を低減するようにした
ものである。
成長温度の下限は従来例では８６０°Ｃであったが。
本発明では７００”Ｃである。
なお、トリシランを用いたときと、ジクロルシランを用
いたときの成長率は１例えば、成長温度６３０℃、ガス
圧１０ Ｔｏｒｒにおいて。
いたときの成長率は１例えば、成長温度６３０℃、ガス
圧１０ Ｔｏｒｒにおいて。
トリシラン：５００人／訓ｉｎ
ジクロルシラン： １人／ｗｉｎ
である。
本発明の一実施例による成長条件をつぎに示す。
被成長基板はシリコン基板の表面に一部二酸化シリコン
（ＳｔＯ□）膜を形成したものを用いる。
（ＳｔＯ□）膜を形成したものを用いる。
ソースガス Ｓｉ、Ｈ，： ３ ＳＣＣＭ
希釈ガス Ｉｆ ： ＩＯ５ＬＭＦ−パ
ンＦ ガス Ｉ ＰＰＭ ＰＨｉ／Ｈｚ ：
２０ ＳＣＣＭ（Ｆ−バント ガス Ｉ Ｐ
ＰＭ Ｂｚｔｌ＆／Ｈｚ ： ２０ ＳＣ
ＣＭ）成長温度 二８００°Ｃ 成長圧力 ： ０．Ｉ Ｔｏｒｒ成長時間 ：
約 分 この条件では選択成長となり、シリコン基板上に選択的
に厚さ１０００人のｎ型Ｓｉエビ層が成長された。
希釈ガス Ｉｆ ： ＩＯ５ＬＭＦ−パ
ンＦ ガス Ｉ ＰＰＭ ＰＨｉ／Ｈｚ ：
２０ ＳＣＣＭ（Ｆ−バント ガス Ｉ Ｐ
ＰＭ Ｂｚｔｌ＆／Ｈｚ ： ２０ ＳＣ
ＣＭ）成長温度 二８００°Ｃ 成長圧力 ： ０．Ｉ Ｔｏｒｒ成長時間 ：
約 分 この条件では選択成長となり、シリコン基板上に選択的
に厚さ１０００人のｎ型Ｓｉエビ層が成長された。
以下にソースガスとしてトリシランを用いたエピタキシ
ャル成長の本発明者による実験結果について説明する。
ャル成長の本発明者による実験結果について説明する。
第１図は成長温度を一定にして、成長圧力（成長室内の
ガスの全圧）と成長率（Ｇ、Ｒ，）の関係を示す図であ
る。
ガスの全圧）と成長率（Ｇ、Ｒ，）の関係を示す図であ
る。
この場合の成長条件はつぎの通りである。
５ｉｌｌｓ ： ５ ＳＣＣＭＨ２： Ｉ
ＯＳＬＭ 成長温度 ：９３０°Ｃ 成長圧力 ： 変化 図において、ガスの全圧が５ Ｔｏｒｒ以下の場合は選
択成長となる （斜線の領域）。
ＯＳＬＭ 成長温度 ：９３０°Ｃ 成長圧力 ： 変化 図において、ガスの全圧が５ Ｔｏｒｒ以下の場合は選
択成長となる （斜線の領域）。
さらに、 Ｉ（ＣＩを１００ ＳＣＣＭ添加すると、前
記の理由により選択成長の領域は５０ Ｔｏｒｒ以下と
広がる。
記の理由により選択成長の領域は５０ Ｔｏｒｒ以下と
広がる。
第２図は成長圧力を一定にして成長温度と成長率の関係
を示す図である。
を示す図である。
この場合の、成長条件はつぎの通りである。
５ｉｓＨｓ ： ５ ＳＣＣＭＨ！： Ｉ
ＯＳＬＭ 成長圧力 ： ５ Ｔｏｒｒ 成長温度 ： 変化 図において、７００℃以上で選択成長の領域となる。
ＯＳＬＭ 成長圧力 ： ５ Ｔｏｒｒ 成長温度 ： 変化 図において、７００℃以上で選択成長の領域となる。
すなわち１選択成長の下限温度は７００°Ｃまで低下し
、９００°Ｃ位までは成長温度とともに成長率は大きく
なる。
、９００°Ｃ位までは成長温度とともに成長率は大きく
なる。
しかし、 １０００℃以上になると成長率はほぼ一定と
なる。
なる。
第３図は成長温度を一定にしてＳｉソースガスの分圧と
成長率の関係を示す図である。
成長率の関係を示す図である。
この場合の、成長条件はつぎの通りである。
５ｉ３Ｈ１１： 変化
Ｈｚ： ＩＯＳＬＭ
成長圧力 ： ５ Ｔｏｒｒ
成長温度 ：８００℃
図より、Ｓｉソースガスの分圧とともに成長率は大きく
なり、 Ｓｉソースガスの分圧が０．０１ Ｔｏｒｒ以
下で選択成長となる。
なり、 Ｓｉソースガスの分圧が０．０１ Ｔｏｒｒ以
下で選択成長となる。
以上説明したように本発明によれば、Ｓｉの選択エピタ
キシャル成長において、成長温度の低温化ができ、デバ
イスの微細化に対応できるようになった。
キシャル成長において、成長温度の低温化ができ、デバ
イスの微細化に対応できるようになった。
また、殆ど塩素を用いないで選択成長ができるようにな
り、その結果素子形成後のリーク電流の低減に寄与する
ことができた。
り、その結果素子形成後のリーク電流の低減に寄与する
ことができた。
第１図は成長温度を一定にして、成長圧力（成長室内の
ガスの全圧）と成長率（Ｇ、Ｒ，）の関係を示す図。 第２図は成長圧力を一定にして成長温度と成長率の関係
を示す図。 第３図は成長温度を一定にしてＳｉソースガスの成長圧
力 （Ｔｏ、、） 成長圧力と枚表率の関係 第 ｊ 図 成衣眉度 ＣＣ） 成長；Ｍ度と戚、長午の関係 第 り 図 ソースカ＼ス分、ａ、と成去オρ藺１米第 図
ガスの全圧）と成長率（Ｇ、Ｒ，）の関係を示す図。 第２図は成長圧力を一定にして成長温度と成長率の関係
を示す図。 第３図は成長温度を一定にしてＳｉソースガスの成長圧
力 （Ｔｏ、、） 成長圧力と枚表率の関係 第 ｊ 図 成衣眉度 ＣＣ） 成長；Ｍ度と戚、長午の関係 第 り 図 ソースカ＼ス分、ａ、と成去オρ藺１米第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）シリコンソースガスとしてトリシラン （Ｓｉ＿３Ｈ＿■）を含むガス用いて、基板上の該基板
を構成する半導体の露出している領域に選択的にシリコ
ンを被着形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 ２）シリコンソースガスを含む全ガスの圧力を５Ｔｏｒ
ｒ以下、成長温度を７００〜１０００℃、シリコンソー
スガスの分圧を０．０１Ｔｏｒｒ以下の条件でシリコン
の成長を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体装
置の製造方法。 ３）シリコンソースガスに塩化水素（ＨＣｌ）を添加す
ることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置
の製造方法。 ４）シリコンソースガスにドーパントガスを添加するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20065990A JPH0485818A (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20065990A JPH0485818A (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0485818A true JPH0485818A (ja) | 1992-03-18 |
Family
ID=16428088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20065990A Pending JPH0485818A (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0485818A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006515955A (ja) * | 2002-10-18 | 2006-06-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | シリコン化合物によるシリコン含有層の堆積 |
| JP2008530782A (ja) * | 2005-02-04 | 2008-08-07 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | シリコン含有膜の選択的堆積 |
| US8360001B2 (en) | 2001-02-12 | 2013-01-29 | Asm America, Inc. | Process for deposition of semiconductor films |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP20065990A patent/JPH0485818A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8360001B2 (en) | 2001-02-12 | 2013-01-29 | Asm America, Inc. | Process for deposition of semiconductor films |
| JP2006515955A (ja) * | 2002-10-18 | 2006-06-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | シリコン化合物によるシリコン含有層の堆積 |
| JP2010232674A (ja) * | 2002-10-18 | 2010-10-14 | Applied Materials Inc | シリコン化合物によるシリコン含有層の堆積 |
| JP2008530782A (ja) * | 2005-02-04 | 2008-08-07 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | シリコン含有膜の選択的堆積 |
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