JPS5821321A - 半導体気相成長方法 - Google Patents
半導体気相成長方法Info
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- JPS5821321A JPS5821321A JP11763481A JP11763481A JPS5821321A JP S5821321 A JPS5821321 A JP S5821321A JP 11763481 A JP11763481 A JP 11763481A JP 11763481 A JP11763481 A JP 11763481A JP S5821321 A JPS5821321 A JP S5821321A
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- vapor phase
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- dichlorosilane
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
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- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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- Power Engineering (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】
この発明は半導体気相成長方法にかかり、特にジクロー
ルシランによる単結晶気相成長方法の改嵐に閤する。
ルシランによる単結晶気相成長方法の改嵐に閤する。
近頃Ｌ８Ｉ素子に対する嵩密度、高性能等の要望が１４
！！るに従って七〇牛導体ウェハに設けられる気相成長
層が良質なること、オートドーピングの暢滅をはかり、
籍に気相成長層とウェハの界面の不純物プロファイルを
その傾斜幅の小さい（塩酸な）ものとすることなどが緊
急の課題となっている〇 気相成長によるシリコン層の形成にはモノシラン（８ｉ
残）、ジクロールシラン（８ｉＨ，Ｃｔ、）、四塩化シ
ラン（８ｉＣｊ４）などが用いられているが、これらの
うち、ジクロールシランは次の層内ですぐれている。ま
ず、四塩化シランと比較すると、蝋遍気相成長温度が薗
〜ｌＯＯ℃低い点、塩素原子数か少ないために気相成長
時に生ずるエツチング反応により生ずるオートドーピン
グ量が少ない点、室温で液体であるのく対し気体である
ために気化装置などの付帯設備が不要で亀扱いが筒便な
点などがある。次にモノシランと比較すると、モノシラ
ンが熱分解反応だけで進行するのでオートドーピングに
対してはジクロールシランや四塩化シランよりも有利で
あるが、ａ４１［以外の高Ｉ１部にも多量に析出するの
で、赤外！ＩＪＩｌＩＩＩＩｋ方式の場合には反応管壁
がかなり高温に達するのて適しない。叙上の如くジクロ
ールシランは優れた気相成長源として、いわゆる低温気
相成長が実用化されるに至っている。
！！るに従って七〇牛導体ウェハに設けられる気相成長
層が良質なること、オートドーピングの暢滅をはかり、
籍に気相成長層とウェハの界面の不純物プロファイルを
その傾斜幅の小さい（塩酸な）ものとすることなどが緊
急の課題となっている〇 気相成長によるシリコン層の形成にはモノシラン（８ｉ
残）、ジクロールシラン（８ｉＨ，Ｃｔ、）、四塩化シ
ラン（８ｉＣｊ４）などが用いられているが、これらの
うち、ジクロールシランは次の層内ですぐれている。ま
ず、四塩化シランと比較すると、蝋遍気相成長温度が薗
〜ｌＯＯ℃低い点、塩素原子数か少ないために気相成長
時に生ずるエツチング反応により生ずるオートドーピン
グ量が少ない点、室温で液体であるのく対し気体である
ために気化装置などの付帯設備が不要で亀扱いが筒便な
点などがある。次にモノシランと比較すると、モノシラ
ンが熱分解反応だけで進行するのでオートドーピングに
対してはジクロールシランや四塩化シランよりも有利で
あるが、ａ４１［以外の高Ｉ１部にも多量に析出するの
で、赤外！ＩＪＩｌＩＩＩＩｋ方式の場合には反応管壁
がかなり高温に達するのて適しない。叙上の如くジクロ
ールシランは優れた気相成長源として、いわゆる低温気
相成長が実用化されるに至っている。
次に結晶成長層はきわめて良質なることが要求されて電
気的特性を劣化させないように積層欠陥、不純物等が局
所的に存在してはならない。またオートドーピングも軽
減する必要もある。ところで一般に気相成長においては
炉入前に化学的洗浄が施され、さらに炉内で気相成長の
直前に欠陥や汚染などの原因となる付着物、金属粒子、
シリコン、酸化物などを除去するために高温で塩酸ガス
による千ツチングが施される。たとえば一般的に用いら
れている四塩化シランの場合は１ｚｏｏ’ｏ近い温度で
エツチングと気相成長とが行なわれる。ところカシクロ
ールシランの場合には気相成長温度が１０５０〜１１５
０℃と低いため、この温度で塩酸ガスによるエツチング
を施すとシリコン基板のみエツチングされて、欠陥や付
着物の屑７辺がエツチングされることから基板が荒れて
しまう。そこで積層欠陥の原因となるシリコン−徹の付
着物、たとえば酸化シリコンなどの異物の完全除去のた
め１１５０℃以上の温度で塩酸ガスによるエツチングが
必要とされる。しかし、１１５０℃でエツチング処Ｈ１
後、ただちに峰＠ （１０５０〜１１５０℃）させ気相
成長させると、エツチングによって飛散した不純物や異
物が気相に入り再堆積する。また、ゆっくり降温させる
と、エツチングで蒸発した不純物や異物が基板面に再吸
着し、新しい不純物（拡散）層が形成される。これは特
に基板面に為濃度不純物層が選択的に形成されていると
き生じやすく、一種のオートドーピング層とみられる。
気的特性を劣化させないように積層欠陥、不純物等が局
所的に存在してはならない。またオートドーピングも軽
減する必要もある。ところで一般に気相成長においては
炉入前に化学的洗浄が施され、さらに炉内で気相成長の
直前に欠陥や汚染などの原因となる付着物、金属粒子、
シリコン、酸化物などを除去するために高温で塩酸ガス
による千ツチングが施される。たとえば一般的に用いら
れている四塩化シランの場合は１ｚｏｏ’ｏ近い温度で
エツチングと気相成長とが行なわれる。ところカシクロ
ールシランの場合には気相成長温度が１０５０〜１１５
０℃と低いため、この温度で塩酸ガスによるエツチング
を施すとシリコン基板のみエツチングされて、欠陥や付
着物の屑７辺がエツチングされることから基板が荒れて
しまう。そこで積層欠陥の原因となるシリコン−徹の付
着物、たとえば酸化シリコンなどの異物の完全除去のた
め１１５０℃以上の温度で塩酸ガスによるエツチングが
必要とされる。しかし、１１５０℃でエツチング処Ｈ１
後、ただちに峰＠ （１０５０〜１１５０℃）させ気相
成長させると、エツチングによって飛散した不純物や異
物が気相に入り再堆積する。また、ゆっくり降温させる
と、エツチングで蒸発した不純物や異物が基板面に再吸
着し、新しい不純物（拡散）層が形成される。これは特
に基板面に為濃度不純物層が選択的に形成されていると
き生じやすく、一種のオートドーピング層とみられる。
上に述べたところから明らかなように、高温保持時間、
降温時間を長くすることによって不純物層の拡散が促進
され、低温での塩酸ガスによるエツチングでは完全に除
去できなく、また、低温で長時間エツチングを施せば基
板の表面荒れを生じるなどの不都合の点があった。
降温時間を長くすることによって不純物層の拡散が促進
され、低温での塩酸ガスによるエツチングでは完全に除
去できなく、また、低温で長時間エツチングを施せば基
板の表面荒れを生じるなどの不都合の点があった。
この発明は上記従来の欠点を改嵐するためになされたも
ので、ジクロールシランの気相成兼亀震域を超える温度
で塩酸ガスを含む雰囲気中でエツチングを施したのち、
上記気相成長温度域に降温して少量のエツチングを施し
、ついでジクロールシランを含む雰囲気に変えて気相成
長を施すことを特徴とする半導体気相成長方法である。
ので、ジクロールシランの気相成兼亀震域を超える温度
で塩酸ガスを含む雰囲気中でエツチングを施したのち、
上記気相成長温度域に降温して少量のエツチングを施し
、ついでジクロールシランを含む雰囲気に変えて気相成
長を施すことを特徴とする半導体気相成長方法である。
次にこの発明を１！ＩＩ！施例につき詳細に説明する。
通常の気相成長装置によってまず、柄桐与娠漬にて水素
ガスをキャリヤガスとして塩酸ガスによるエツチングを
施したのち、この雰囲気を変えることなく気相成長層［
１０５０〜１１５０ ’０に降温し植成のエツチングを
施す。次に雰囲気のみをジクロールシランを含む気相成
長雰囲気に変えて通常の気相成長を施す。上記高温での
エツチングとこれについで廁される少量のエツチングと
の割合は、−温でのエツチングが例えば五μ厚で施され
るとき、次のエツチングは０．１〜０．３μ機にでよい
。
ガスをキャリヤガスとして塩酸ガスによるエツチングを
施したのち、この雰囲気を変えることなく気相成長層［
１０５０〜１１５０ ’０に降温し植成のエツチングを
施す。次に雰囲気のみをジクロールシランを含む気相成
長雰囲気に変えて通常の気相成長を施す。上記高温での
エツチングとこれについで廁される少量のエツチングと
の割合は、−温でのエツチングが例えば五μ厚で施され
るとき、次のエツチングは０．１〜０．３μ機にでよい
。
この発明によれば、表面不純物層の除去が完全になり、
欠陥などの無いエツチングができ、また、オートドーピ
ングも低減された良好な気相成長層が得られるなどの利
点がある。籍に、不純物プロファイルを示す図に見られ
るように気相成長層とシリコン基板面の不純物プロファ
イルが急峻となり、傾斜幅が小さく、薄膜気相成長に有
効である。
欠陥などの無いエツチングができ、また、オートドーピ
ングも低減された良好な気相成長層が得られるなどの利
点がある。籍に、不純物プロファイルを示す図に見られ
るように気相成長層とシリコン基板面の不純物プロファ
イルが急峻となり、傾斜幅が小さく、薄膜気相成長に有
効である。
叙上にもとづきこの発明は高密度・高精度のＬＳ ＩＪ
子の責造にｗＩ４ｓな利点がある０
子の責造にｗＩ４ｓな利点がある０
図は半導体素子の気相成長層とシリコンとの界面におけ
る不純物プロファイルを示す線図である。 ム 従来方法 Ｂ 本発明 代理人 弁理士 井 上 −男
る不純物プロファイルを示す線図である。 ム 従来方法 Ｂ 本発明 代理人 弁理士 井 上 −男
Claims (1)
- ジクロールシランの熱分解と還元反応により半導体ウェ
ハに単結晶シリコンを気相成長させるｋあたり、ジクロ
ールシランの気相成長温度域を超える温度で塩酸ガスを
含む雰囲気中においてエツチングを施し、ついで上記温
度域に降温して少量のエツチングを施したのち、ジクロ
ールシランを含む雰−気に変えて気相成長を施すことを
特徴とする半導体気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11763481A JPS5821321A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 半導体気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11763481A JPS5821321A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 半導体気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821321A true JPS5821321A (ja) | 1983-02-08 |
Family
ID=14716556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11763481A Pending JPS5821321A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 半導体気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821321A (ja) |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP11763481A patent/JPS5821321A/ja active Pending
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