JPS5846625A - ウエハ−上のアモルファスシリコンもしくは多結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法 - Google Patents
ウエハ−上のアモルファスシリコンもしくは多結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法Info
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- JPS5846625A JPS5846625A JP56144697A JP14469781A JPS5846625A JP S5846625 A JPS5846625 A JP S5846625A JP 56144697 A JP56144697 A JP 56144697A JP 14469781 A JP14469781 A JP 14469781A JP S5846625 A JPS5846625 A JP S5846625A
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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】
卓見ｑはウェハー上のアモルファスシリコンもしくは多
結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法に関する
。
結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法に関する
。
上記方法については、既にいくつかの文献に紹介されて
いるところであるが、従来量も一般的な方法は、厚さ４
０００Ａ０のアモルフスシリコン（以下ａ−５旬の層を
、例えば６００Ｃの電気炉で約８紛間加熱する電気炉法
であるが、比較的長い時間の加熱なので、生産性の点で
実用的でない。また、温度を上げることＫよ多結晶成長
速度は上昇するが、シリコンのウェハーに「反り」が発
生し九抄、汚染されたり、したがって生産の歩留が悪い
郷の欠点があシ、蛾近ではレーザビームで短時間照射す
る方法が研究されている。しかしながらこのレーザビー
ムによる方法の場合は、小さなビームスポットでα−ｓ
ｉの層を走査する関係で、走査線と走査線との間に生ず
る境界区域に成長ムラが生じたり、走査線の間隔を小さ
くすれば時間がか＼るうえに過剰加熱部分が生じたシす
る欠点が指摘されている。そのため、蟻も新しいＩＣ回
路方式と言われる「三次元積層型℃回路」の生ｉ！には
使用できないとされている。
いるところであるが、従来量も一般的な方法は、厚さ４
０００Ａ０のアモルフスシリコン（以下ａ−５旬の層を
、例えば６００Ｃの電気炉で約８紛間加熱する電気炉法
であるが、比較的長い時間の加熱なので、生産性の点で
実用的でない。また、温度を上げることＫよ多結晶成長
速度は上昇するが、シリコンのウェハーに「反り」が発
生し九抄、汚染されたり、したがって生産の歩留が悪い
郷の欠点があシ、蛾近ではレーザビームで短時間照射す
る方法が研究されている。しかしながらこのレーザビー
ムによる方法の場合は、小さなビームスポットでα−ｓ
ｉの層を走査する関係で、走査線と走査線との間に生ず
る境界区域に成長ムラが生じたり、走査線の間隔を小さ
くすれば時間がか＼るうえに過剰加熱部分が生じたシす
る欠点が指摘されている。そのため、蟻も新しいＩＣ回
路方式と言われる「三次元積層型℃回路」の生ｉ！には
使用できないとされている。
本発明の目的はウェハー上のアモルファスシリコンもし
くは多結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法に
おいて、比較的短時間で、しかもウェハーを損傷させる
ことなくα−８！の全域を成長ムラなく実行する新規な
方法を提供することにあシ、その特徴とするところは、 （イ）複数の管状ランプを管軸を平行もしくはほぼ平行
にして、エピタキシアル成長させるべきシリコンの通路
に対して千′行もしくはほぼ平行な平面内に配置し、 ←）シリコンの表面が１１００Ｃ〜１４８０ Ｕの温度
範囲で、波板状の温度分布を有する如く管状ランプを点
灯し、 ｆ→波が、１ｔｏｏｃ〜１４８０Ｃの範囲内で振幅する
如く管状ランプの入力を切シ替える、 工程を含むことにある。
くは多結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法に
おいて、比較的短時間で、しかもウェハーを損傷させる
ことなくα−８！の全域を成長ムラなく実行する新規な
方法を提供することにあシ、その特徴とするところは、 （イ）複数の管状ランプを管軸を平行もしくはほぼ平行
にして、エピタキシアル成長させるべきシリコンの通路
に対して千′行もしくはほぼ平行な平面内に配置し、 ←）シリコンの表面が１１００Ｃ〜１４８０ Ｕの温度
範囲で、波板状の温度分布を有する如く管状ランプを点
灯し、 ｆ→波が、１ｔｏｏｃ〜１４８０Ｃの範囲内で振幅する
如く管状ランプの入力を切シ替える、 工程を含むことにある。
以下、実施例を参照しながら本発明を説明する。
第１図は、本発明に使用する管状ランプの一例の説明図
でありて、具体的には定格消費電力ｉｌｌのハロゲン白
熱電球である。図において、１はパルプ、２はシール部
、３は、シール部に埋設された金属箔、４及び５は、前
記箔から導出される外導線及び内導線であシ、内導線５
．５間には、管軸に沿って長さ約１６側のフィラメント
６が張架されている。７は、フィラメント６を管軸に支
える丸めのアンカーであシ、パルプ内には稀ガスと共に
微量のハロゲンを含み、上記電球は小型長寿命の特性を
有するものとして知られている。
でありて、具体的には定格消費電力ｉｌｌのハロゲン白
熱電球である。図において、１はパルプ、２はシール部
、３は、シール部に埋設された金属箔、４及び５は、前
記箔から導出される外導線及び内導線であシ、内導線５
．５間には、管軸に沿って長さ約１６側のフィラメント
６が張架されている。７は、フィラメント６を管軸に支
える丸めのアンカーであシ、パルプ内には稀ガスと共に
微量のハロゲンを含み、上記電球は小型長寿命の特性を
有するものとして知られている。
第２図は、上記管状ランプ１０００複数を、管軸を平行
にして、エピタキシアル成長させるべきｃｌ −！ｈ（
）層を具えたウェハー８の、通路上に対して平行な平面
Ｓ内に配置し、上方を１−）−９で覆りた、本発明方法
を実施する丸めの加熱炉の一例の要部及びα−ｊｓ上の
温度分布の説明図である。
にして、エピタキシアル成長させるべきｃｌ −！ｈ（
）層を具えたウェハー８の、通路上に対して平行な平面
Ｓ内に配置し、上方を１−）−９で覆りた、本発明方法
を実施する丸めの加熱炉の一例の要部及びα−ｊｓ上の
温度分布の説明図である。
第３図は、エピタキシアル成長させるべきα−ｊｇＱ層
を具え九つニへ−８の一例の説明図でありて、具体的に
は、ウェハーは単結晶シリコン（以下５−Ｊｊ）、１Ｇ
は、例えば８１０．や８１．Ｎ、の如自絶縁層、１１は
α−８ｔの層であシ、厚みは夫々約ＯＳ闘、約０．２μ
洛、約１−ｓｈ＝ｐ＃で、ウェハー８の直径は約１０ｃ
ｍである。こ＼で、絶縁層１０には、第４図に拡大図示
し九如く、小数μ程度の溝１２が、約５０〜５００μｍ
の間隔で設けられておシ、α−３ｉ層１１とウェハー８
とは溝１２を介して接触している。
を具え九つニへ−８の一例の説明図でありて、具体的に
は、ウェハーは単結晶シリコン（以下５−Ｊｊ）、１Ｇ
は、例えば８１０．や８１．Ｎ、の如自絶縁層、１１は
α−８ｔの層であシ、厚みは夫々約ＯＳ闘、約０．２μ
洛、約１−ｓｈ＝ｐ＃で、ウェハー８の直径は約１０ｃ
ｍである。こ＼で、絶縁層１０には、第４図に拡大図示
し九如く、小数μ程度の溝１２が、約５０〜５００μｍ
の間隔で設けられておシ、α−３ｉ層１１とウェハー８
とは溝１２を介して接触している。
したがって、α−３ｉの層をエピタキシアル成長させた
場合、Ｓ−５ｉ（Ｑ層が、絶縁層ｌＯを介して「積層」
されたものとなる。三次元積層型ＩＣ回路の製造に際し
ては適宜絶縁層内にスルーホールを設は上下ＯＢ ＋
ｓ７層を電気的に接続して三次元積層型ＩＣ回路の製作
が可能となる。
場合、Ｓ−５ｉ（Ｑ層が、絶縁層ｌＯを介して「積層」
されたものとなる。三次元積層型ＩＣ回路の製造に際し
ては適宜絶縁層内にスルーホールを設は上下ＯＢ ＋
ｓ７層を電気的に接続して三次元積層型ＩＣ回路の製作
が可能となる。
さて、ウェハー８を加熱炉に挿入し、ランプ１００を点
灯せしめるＫあた９て、ウェハーの一番端部及び中央の
ランプ１００αを定格の約２割増加の過入力点灯せしめ
、他は定格通りの点灯をせしめると、ウェハー上のα−
８ｉの層の温度分布は、図中に表示した如く、１１００
Ｃ〜１４８０ ｔ：’にまだがって波板状の分布を形成
させることができる。し九がりて、過入力ランプ１００
ｇを、順次隣接する右側のランプ１００ｂ 、 １００
ｃＫ切シ替え選択、過入力点灯せしめるとα−３ｉＯ層
の温度分布は、頂縦波が矢印方向へ進行するような状態
で変化し、すなわち、波が、１１００Ｃ〜１４８０Ｇの
範囲内で振幅する如く変化し、α−ｇ５の層は、波の進
行もしくは振幅に応じて右側から部分的に少しず＼１ピ
タキシアル成長せしめられる。頂度、ゾーンメルティン
グやゾーンリファイカ、ランプ間の相互距離、ランプと
つ１バーとの離間距離等によりて種々の値が選べるが、
実際には加熱炉が設計されれば実験的に決めることがで
きる。実験的には、上記ゾーンが少なくとも０．１５１
／秒以上で移動するよう切シ替えるのが良い。
灯せしめるＫあた９て、ウェハーの一番端部及び中央の
ランプ１００αを定格の約２割増加の過入力点灯せしめ
、他は定格通りの点灯をせしめると、ウェハー上のα−
８ｉの層の温度分布は、図中に表示した如く、１１００
Ｃ〜１４８０ ｔ：’にまだがって波板状の分布を形成
させることができる。し九がりて、過入力ランプ１００
ｇを、順次隣接する右側のランプ１００ｂ 、 １００
ｃＫ切シ替え選択、過入力点灯せしめるとα−３ｉＯ層
の温度分布は、頂縦波が矢印方向へ進行するような状態
で変化し、すなわち、波が、１１００Ｃ〜１４８０Ｇの
範囲内で振幅する如く変化し、α−ｇ５の層は、波の進
行もしくは振幅に応じて右側から部分的に少しず＼１ピ
タキシアル成長せしめられる。頂度、ゾーンメルティン
グやゾーンリファイカ、ランプ間の相互距離、ランプと
つ１バーとの離間距離等によりて種々の値が選べるが、
実際には加熱炉が設計されれば実験的に決めることがで
きる。実験的には、上記ゾーンが少なくとも０．１５１
／秒以上で移動するよう切シ替えるのが良い。
この場合、炉内雰囲気はアルゴンが良く、成長の始点と
なる結晶核は、溝を介して接触している＼Ｓ−！ｌｉが
その役割を果している。
なる結晶核は、溝を介して接触している＼Ｓ−！ｌｉが
その役割を果している。
上記エピタキシアル成長は、シリコンの融点近傍で行う
のが良く、全域同時に、長時間、１１００Ｃ〜１４８０
Ｃに昇温すると、ウェハーが熔融したシ、「反シ」など
が生ずる欠点があるが、ゾーンリファイニングのような
方法で進行させると、ウェハーを損傷させず、「反シ」
なども生ずることなくα−８ｉの層の全域のエピタキシ
アル成長が完成し、しかも成長ムラもない。温度制御の
方は、ランプの消費電力、ランプ間の相互距離、ランプ
とウェハーの離間距離等で１１００Ｃ〜１４８０Ｃの範
囲で比較的自由に選択でき、全域を同時に、室温から直
接成長温度に昇温させるよりも昇温ムラによる成長ムラ
、ウェハーの変形が少ないものが得られる。
のが良く、全域同時に、長時間、１１００Ｃ〜１４８０
Ｃに昇温すると、ウェハーが熔融したシ、「反シ」など
が生ずる欠点があるが、ゾーンリファイニングのような
方法で進行させると、ウェハーを損傷させず、「反シ」
なども生ずることなくα−８ｉの層の全域のエピタキシ
アル成長が完成し、しかも成長ムラもない。温度制御の
方は、ランプの消費電力、ランプ間の相互距離、ランプ
とウェハーの離間距離等で１１００Ｃ〜１４８０Ｃの範
囲で比較的自由に選択でき、全域を同時に、室温から直
接成長温度に昇温させるよりも昇温ムラによる成長ムラ
、ウェハーの変形が少ないものが得られる。
そして、前記ゾーンの移動速度は、成長温度として、融
点近傍の１４１０ｔ：’〜１４８０Ｃを選ぶ関係で、０
．１３／秒以上の速度になるように過入力ランプ１００
ａを切゛り替えるのが良く、それよシ遅いと過剰加熱部
分が生じ九夛、ウェハーを損傷するので好ましくない。
点近傍の１４１０ｔ：’〜１４８０Ｃを選ぶ関係で、０
．１３／秒以上の速度になるように過入力ランプ１００
ａを切゛り替えるのが良く、それよシ遅いと過剰加熱部
分が生じ九夛、ウェハーを損傷するので好ましくない。
また、熔融表面が表面張力によシ盛シあがシ、それがそ
のま＼冷却し、表面に凹凸が生ずる欠点も現われてくる
。ただし、あま〕早いと、成長が不十分な区域が生ずる
ことがあシ、移動速度の上限は８ｍ１秒にした方が良い
。
のま＼冷却し、表面に凹凸が生ずる欠点も現われてくる
。ただし、あま〕早いと、成長が不十分な区域が生ずる
ことがあシ、移動速度の上限は８ｍ１秒にした方が良い
。
ところで、本発明の方法においては、加熱源として、点
灯・消灯、定格点灯・過入力点灯いづれの切シ替え作業
に応じて殆んど瞬時に全放射光が追贈して変化する管状
ランプを利用するものであるから、温度の制御が容易に
実行できること、ランプであるので加熱源が劣化しても
交換や保守も容易、ウェハーの汚染もなく、「反り」等
の変形防止にも極めて有利である。前記実施例では、／
Ｎロゲン白熱電球を示したが、キセノンロングアークラ
ンプの如き放電灯を利用しても、同じ利点を有する。
灯・消灯、定格点灯・過入力点灯いづれの切シ替え作業
に応じて殆んど瞬時に全放射光が追贈して変化する管状
ランプを利用するものであるから、温度の制御が容易に
実行できること、ランプであるので加熱源が劣化しても
交換や保守も容易、ウェハーの汚染もなく、「反り」等
の変形防止にも極めて有利である。前記実施例では、／
Ｎロゲン白熱電球を示したが、キセノンロングアークラ
ンプの如き放電灯を利用しても、同じ利点を有する。
本発明は以上の説明からも理解できるようＫ。
ウェハー上のアモルファスシリコンもしくは多結晶シリ
コンをエピタキシアル成長させる方法において、 （イ）複数の管状ランプを管軸を平行もしくはほぼ平行
にして、ｔタキシアル成長させるべきシリコンの通路に
対して平行もしくは＃１ぼ平行な平面内に配置し、 ←）シリコンの表面が１１００Ｃ〜１４８０１：’の温
度範囲で、波板状の温度分布を有する如く管状ランプを
点灯し、 ｅ）波が、１１００ｔ：’〜１４８０Ｃの範囲内で振幅
する如く管状ランプの入力を切り替える、 ことによって、比較的短時間で、しかもウニノー−上の
α−８ｔの全域を成長ムラなく、しかもウェー・−を損
傷させることなくエピタキシアル成長させるものであシ
、反シ、汚染もない成長方法が提供できる。
コンをエピタキシアル成長させる方法において、 （イ）複数の管状ランプを管軸を平行もしくはほぼ平行
にして、ｔタキシアル成長させるべきシリコンの通路に
対して平行もしくは＃１ぼ平行な平面内に配置し、 ←）シリコンの表面が１１００Ｃ〜１４８０１：’の温
度範囲で、波板状の温度分布を有する如く管状ランプを
点灯し、 ｅ）波が、１１００ｔ：’〜１４８０Ｃの範囲内で振幅
する如く管状ランプの入力を切り替える、 ことによって、比較的短時間で、しかもウニノー−上の
α−８ｔの全域を成長ムラなく、しかもウェー・−を損
傷させることなくエピタキシアル成長させるものであシ
、反シ、汚染もない成長方法が提供できる。
第１図は、本発明に使用する管状ランプの一例の説明図
、第２図は、卓見明半実行する丸めの加熱炉の一例の要
部及び・−ｓｉの温度分轟明図、第３図はウェハーの説
明図、第４図は、ウニノー−の拡大説明図である。 図において、１００は管状ランプ、８はウニノー−１９
はミラー、 １０は絶縁層、１１はα−８ｉの層、１２
は溝を夫々示す。 特許出願人
、第２図は、卓見明半実行する丸めの加熱炉の一例の要
部及び・−ｓｉの温度分轟明図、第３図はウェハーの説
明図、第４図は、ウニノー−の拡大説明図である。 図において、１００は管状ランプ、８はウニノー−１９
はミラー、 １０は絶縁層、１１はα−８ｉの層、１２
は溝を夫々示す。 特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ウェハー上のアモルファスシリコン４Ｌ＜は多結晶シリ
コンをエピタキシアル成長させる方法において、 （イ）複数の管状ランプを管軸を平行もしくはほぼ平行
にして、エピタキシアル成長させるべきシリコンの通路
に対して平行もしくははぼ平行な平面内に配置し、 ←）シリコンの表面が１１００１：ｌ’〜１４８０Ｃの
温度範囲で、波板状の温度分布を有する如く管状ランプ
を点灯し、 ｅ→波が、１１００Ｃ〜１４８０Ｃの範囲内で振幅する
如く管状う／グの入力を切シ替える、 工程を含むことを４９１１とする、ウェハー上のア七に
７アスシリコン４Ｌ＜は多結晶シリコンをエピタキシア
ル成長させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56144697A JPS5943814B2 (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | ウエハ−上のアモルファスシリコンもしくは多結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56144697A JPS5943814B2 (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | ウエハ−上のアモルファスシリコンもしくは多結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846625A true JPS5846625A (ja) | 1983-03-18 |
| JPS5943814B2 JPS5943814B2 (ja) | 1984-10-24 |
Family
ID=15368163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56144697A Expired JPS5943814B2 (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | ウエハ−上のアモルファスシリコンもしくは多結晶シリコンをエピタキシアル成長させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943814B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6480638A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-27 | Shimizu Construction Co Ltd | Connection structure of packed steel-pipe concrete post |
| JP2009164321A (ja) * | 2008-01-04 | 2009-07-23 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 半導体装置の製造方法とその製造装置、結晶化方法、結晶化装置、半導体装置及び表示装置 |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP56144697A patent/JPS5943814B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6480638A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-27 | Shimizu Construction Co Ltd | Connection structure of packed steel-pipe concrete post |
| JP2009164321A (ja) * | 2008-01-04 | 2009-07-23 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 半導体装置の製造方法とその製造装置、結晶化方法、結晶化装置、半導体装置及び表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943814B2 (ja) | 1984-10-24 |
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