JPS5943816B2 - シリコン製半導体装置の製造方法 - Google Patents
シリコン製半導体装置の製造方法Info
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- JPS5943816B2 JPS5943816B2 JP51096887A JP9688776A JPS5943816B2 JP S5943816 B2 JPS5943816 B2 JP S5943816B2 JP 51096887 A JP51096887 A JP 51096887A JP 9688776 A JP9688776 A JP 9688776A JP S5943816 B2 JPS5943816 B2 JP S5943816B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、加熱された担体の平坦な表面上に、シリコン
ハロゲン化物及びシラン又はそのいずれか一方からなり
且つ水素及び不活性ガス又はそのいずれか一方と混合さ
れた反応ガスよりシリコン層を析出させ、その担体に向
い合つた表面上に電極を設けたシリコンからなる半導体
装置の製造方法に関する。
ハロゲン化物及びシラン又はそのいずれか一方からなり
且つ水素及び不活性ガス又はそのいずれか一方と混合さ
れた反応ガスよりシリコン層を析出させ、その担体に向
い合つた表面上に電極を設けたシリコンからなる半導体
装置の製造方法に関する。
エピタキシャル法と呼ばれるこの方法は、半導体装置及
び複合半導体装置の製造のために一般に行われている。
び複合半導体装置の製造のために一般に行われている。
この場合、担体は一般に単結晶、特にシリコンからなり
、その上に単結晶状態の所望のシリコン層が析出される
。しかしながらある種の半導体装置、特に又太陽電池及
び電界効果により制御される装置においては、単結晶構
造の製造のために必要な技術的な且つ特に時間的費用は
、析出されるべきシリコン層のシリコンが相当の純度の
ものを得ることができる限り、そして析出したシリコン
層の充分に密な結晶的構造が実現できるよう配慮する限
り度外視される。
、その上に単結晶状態の所望のシリコン層が析出される
。しかしながらある種の半導体装置、特に又太陽電池及
び電界効果により制御される装置においては、単結晶構
造の製造のために必要な技術的な且つ特に時間的費用は
、析出されるべきシリコン層のシリコンが相当の純度の
ものを得ることができる限り、そして析出したシリコン
層の充分に密な結晶的構造が実現できるよう配慮する限
り度外視される。
本発明は、シリコン製半導体装置を製造するための方法
において、加熱された担体の平坦な表面上に、シリコン
ハロゲン化物及びシラン又はそのいずれか一方からなり
、且つ水素及び不活性ガス又はそのいずれか一方が添加
された反応ガスよりシリコンを析出させ、担体と対向す
る表面側に電極を設けるものにおいて、グラフアイトか
らなる担体を少なくとも１３００℃の温度で原子状の炭
素を析出させるに適したガス中、特にアルゴンで希釈さ
れたＣＨ４中において熱処理しシールし、この担体上に
シリコン層を多結晶状態で析出させ、この析出したシリ
コン層に、特にＰｎ接合を有する半導体装置の製造のた
めに必要な処理を、シリコン層の析出に伴い生じた多結
晶状態がシリコン層の少なくとも大部分の個所において
保持されるようにして行ない、製造された半導体装置を
担体から分離し、先にグラフアイト製の担体で占められ
ていた表面側に電極を設け得るようにすることを提案す
るものである。
において、加熱された担体の平坦な表面上に、シリコン
ハロゲン化物及びシラン又はそのいずれか一方からなり
、且つ水素及び不活性ガス又はそのいずれか一方が添加
された反応ガスよりシリコンを析出させ、担体と対向す
る表面側に電極を設けるものにおいて、グラフアイトか
らなる担体を少なくとも１３００℃の温度で原子状の炭
素を析出させるに適したガス中、特にアルゴンで希釈さ
れたＣＨ４中において熱処理しシールし、この担体上に
シリコン層を多結晶状態で析出させ、この析出したシリ
コン層に、特にＰｎ接合を有する半導体装置の製造のた
めに必要な処理を、シリコン層の析出に伴い生じた多結
晶状態がシリコン層の少なくとも大部分の個所において
保持されるようにして行ない、製造された半導体装置を
担体から分離し、先にグラフアイト製の担体で占められ
ていた表面側に電極を設け得るようにすることを提案す
るものである。
こうすることにより、単結晶構造を得るためのシリコン
層の時間を要する熱処理は不要になる。
層の時間を要する熱処理は不要になる。
ガス状のドーピング材料を、析出のために利用される反
応ガスに添加することにより、特に水酸化リン又はボラ
ンを添加することにより、ドーピングされたシリコン層
を得ることができ、この場合析出工程の進行中にドーピ
ング物質を変えることによつて、担体の平担な表面に対
して平行に延びる複数のＰｎ接合を形成することができ
る。析出工程の終了時、それまで用いていた反応ガスに
幾分かの酸素又は他のガス状酸化性物質を混ぜ、析出の
最後に、これまでに析出したシリコン層を覆う酸化膜を
形成すると有利である。そして上記の酸化膜（ｊ、保護
膜としてあるいはプレーナ技術により公知の方法によつ
てＰｎ接合を形成するための拡散マスクとして利用され
る。反応ガスとして、特に水素化シリコン及び塩素−臭
素一及びヨウ素ハロゲンシランが利用できる。
応ガスに添加することにより、特に水酸化リン又はボラ
ンを添加することにより、ドーピングされたシリコン層
を得ることができ、この場合析出工程の進行中にドーピ
ング物質を変えることによつて、担体の平担な表面に対
して平行に延びる複数のＰｎ接合を形成することができ
る。析出工程の終了時、それまで用いていた反応ガスに
幾分かの酸素又は他のガス状酸化性物質を混ぜ、析出の
最後に、これまでに析出したシリコン層を覆う酸化膜を
形成すると有利である。そして上記の酸化膜（ｊ、保護
膜としてあるいはプレーナ技術により公知の方法によつ
てＰｎ接合を形成するための拡散マスクとして利用され
る。反応ガスとして、特に水素化シリコン及び塩素−臭
素一及びヨウ素ハロゲンシランが利用できる。
これらのガスは通常の方法で水素又は不活性ガスと混合
されて利用される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２
５０８８０２号公報に述べられているような・ｊ功口物
を反応ガスに加え、微結晶状析出構造の生成を促進する
のが望ましい。グラフアイト製の帯又は板状担体を、製
造すべき半導体装置の電極として用いようとする場合に
は、析出開始時に、先ず担体の炭素により、ＳｌＣから
なる薄い、即ち厚みが僅が数人の被膜が形成されるよう
温度を高く設定し、この被膜上に、次いで温度を本来の
析出温度まで低下させた後、所望のシリコン層を析出さ
せるのが好ましい。
されて利用される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２
５０８８０２号公報に述べられているような・ｊ功口物
を反応ガスに加え、微結晶状析出構造の生成を促進する
のが望ましい。グラフアイト製の帯又は板状担体を、製
造すべき半導体装置の電極として用いようとする場合に
は、析出開始時に、先ず担体の炭素により、ＳｌＣから
なる薄い、即ち厚みが僅が数人の被膜が形成されるよう
温度を高く設定し、この被膜上に、次いで温度を本来の
析出温度まで低下させた後、所望のシリコン層を析出さ
せるのが好ましい。
グラフアイト電極への良好な電気的接触を得るためには
、Ｓ！Ｃ中間層及ひこれに続いて析出されるべきシリコ
ンが一導電形の高いドーピングを有するのが望ましく、
他方シリコン層の残りの部分には、その必要に応じたド
ーピング物質を添加する。ＳｉＣからなる中間層は、担
体温度を少なくとも１２５０℃にして、シリコンの析出
のための反応ガスに最初少量のＣＨ４及びＣＣｌ４又は
そのいずれか一方を混合することによつても形成される
。他の場合には、グラフアイトからなる担体を、製造す
べき半導体素子の電極として利用する場合であつても、
ＳｌＣ中間層を形成せずにすますこともできる。という
のは、少なくとも析出の第一段階を、１０００℃以下の
温度で行い、しかも（又は）表面を粗面化したグラフア
イト担体を用いれば、充分に強固な付着が保障されるか
らである。これに対し、析出したシリコン層が、続く析
出の後グラフアイト製担体からはがされる場合には、１
０５０℃以上の析出温度を利用し、平担な表面を持つグ
ラフアイト製担体から出発するのが有利である。担体の
平担な表面は、例えば微細な金剛砂を用いた研磨及び（
又は）特にアルゴンが混合されたＣＨ４からなり炭素の
析出のために用いられるガス中において、少なくとも１
３００℃の温度で担体の表面を熱処理することによつて
も得られる（無煙炭の生成）。本来のシリコン層の析出
のためには次の点が重要である。
、Ｓ！Ｃ中間層及ひこれに続いて析出されるべきシリコ
ンが一導電形の高いドーピングを有するのが望ましく、
他方シリコン層の残りの部分には、その必要に応じたド
ーピング物質を添加する。ＳｉＣからなる中間層は、担
体温度を少なくとも１２５０℃にして、シリコンの析出
のための反応ガスに最初少量のＣＨ４及びＣＣｌ４又は
そのいずれか一方を混合することによつても形成される
。他の場合には、グラフアイトからなる担体を、製造す
べき半導体素子の電極として利用する場合であつても、
ＳｌＣ中間層を形成せずにすますこともできる。という
のは、少なくとも析出の第一段階を、１０００℃以下の
温度で行い、しかも（又は）表面を粗面化したグラフア
イト担体を用いれば、充分に強固な付着が保障されるか
らである。これに対し、析出したシリコン層が、続く析
出の後グラフアイト製担体からはがされる場合には、１
０５０℃以上の析出温度を利用し、平担な表面を持つグ
ラフアイト製担体から出発するのが有利である。担体の
平担な表面は、例えば微細な金剛砂を用いた研磨及び（
又は）特にアルゴンが混合されたＣＨ４からなり炭素の
析出のために用いられるガス中において、少なくとも１
３００℃の温度で担体の表面を熱処理することによつて
も得られる（無煙炭の生成）。本来のシリコン層の析出
のためには次の点が重要である。
１）できるだけ微細な結晶構造の達成
２）できるだけ低い温度での析出
３）できるだけ高い経済性
低温（できうる限り１０００℃以下）でＳ１層の析出を
行うと、欠陥のない単結晶シリコンからなる基板を利用
しても、多結晶のシリコンが析出してくる。
行うと、欠陥のない単結晶シリコンからなる基板を利用
しても、多結晶のシリコンが析出してくる。
同様に、粗面化された担体表面は、多結晶の析出を生じ
させる。最後に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２５
０８８０２号公報に述べられた添加物を、反応ガスに微
量加えることができる。一例をあげれば、室温で液状の
物質であるベリリウムージプロピルが添加され、これは
ベリリウム粒子を析出したシリコン中に導入する。ベリ
リウムの添加量は、シリコン原子１０４〜１０５個当り
１個のベリリウム原子が存在するように微量に調節され
る。同様の方法でマグネシウムを添加することもできる
。担体として、できるだけ大面積のグラフアイト帯、板
又は箔を利用するようにする。
させる。最後に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２５
０８８０２号公報に述べられた添加物を、反応ガスに微
量加えることができる。一例をあげれば、室温で液状の
物質であるベリリウムージプロピルが添加され、これは
ベリリウム粒子を析出したシリコン中に導入する。ベリ
リウムの添加量は、シリコン原子１０４〜１０５個当り
１個のベリリウム原子が存在するように微量に調節され
る。同様の方法でマグネシウムを添加することもできる
。担体として、できるだけ大面積のグラフアイト帯、板
又は箔を利用するようにする。
さらに、利用された反応ガスが、そのシリコン含有量に
関してできるだけ完全に利用されると有利である。本発
明のこの観点に対して以下の考察においては特別の目標
が与えられ、この場合、析出面積が大きいときにも、全
析出面にわたりできるだけ一様な析出条件が保障される
よう配慮する。グラフアイトは良好な導電体であるから
、帯又は板状担体を、直接通電により析出温度まで加熱
することも可能である。
関してできるだけ完全に利用されると有利である。本発
明のこの観点に対して以下の考察においては特別の目標
が与えられ、この場合、析出面積が大きいときにも、全
析出面にわたりできるだけ一様な析出条件が保障される
よう配慮する。グラフアイトは良好な導電体であるから
、帯又は板状担体を、直接通電により析出温度まで加熱
することも可能である。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第１図には本発明方法を実施するための装置を示し、こ
の装置において担体１は、できるだけ均一な電流導通断
面積を持ち、蛇行状に切断された平担なグラフアイト帯
よりなり、この担体は、その垂直に向いた面の端部にお
いて、電極２により反応容器内に固定されている。反応
容器は金属製の底板、例えばＡ鋼３を備え、これを通し
て、担体を固定する電極２が封密状態を保ち且つ互に電
気的に絶縁されて導入されている。上記容器は、底板３
の他に、これと気密結合された石英製の箱状蓋４を備え
る。反応ガスは、底板３を通つて気密に導入されたノズ
ル５を介して導くのが望ましく、他方使用済みのガスを
排出するためのノズル６は蓋４の上側に設けられている
。
の装置において担体１は、できるだけ均一な電流導通断
面積を持ち、蛇行状に切断された平担なグラフアイト帯
よりなり、この担体は、その垂直に向いた面の端部にお
いて、電極２により反応容器内に固定されている。反応
容器は金属製の底板、例えばＡ鋼３を備え、これを通し
て、担体を固定する電極２が封密状態を保ち且つ互に電
気的に絶縁されて導入されている。上記容器は、底板３
の他に、これと気密結合された石英製の箱状蓋４を備え
る。反応ガスは、底板３を通つて気密に導入されたノズ
ル５を介して導くのが望ましく、他方使用済みのガスを
排出するためのノズル６は蓋４の上側に設けられている
。
担体は、公知の方法に従い、電極２を介して導かれる加
熱電流により加熱する。互に同一のこのような担体１を
何個か、金属製の底板上に、第１図から解るような方法
で相並べて組立てることができ、この結果反応ガスのよ
りよい利用が可能となる。この場合、担体１を直接相並
べそして互に平行になるよう底板３上に配列し、各一対
の担体間に、新鮮な反応ガスの供給ノズル５を少なくと
も一つ設けるのが望ましく、その結果反応ガスの良好な
循環が可能になる。第１図に示す装置の場合、担体の両
側に均等にガスを供給できるなら、いかなる場合にも担
体の両側への析出が可能である。この場合、薄くて互に
同一形状の２枚の担体をサンドイツチ状にそして取外し
可能なようにして互にしつかりと固定し、その結果これ
ら担体が単一に結合された担体を形成するようにし、両
側への析出が終了した後、担体の両部分を再び互に分離
できるようにすると有利である。さらに帯状の担体に、
肋骨状の突起又は溝状の凹部を設け、担体表面の条帯状
の部分が担体の残りの部分と異なる温度となるようにす
ることができる。
熱電流により加熱する。互に同一のこのような担体１を
何個か、金属製の底板上に、第１図から解るような方法
で相並べて組立てることができ、この結果反応ガスのよ
りよい利用が可能となる。この場合、担体１を直接相並
べそして互に平行になるよう底板３上に配列し、各一対
の担体間に、新鮮な反応ガスの供給ノズル５を少なくと
も一つ設けるのが望ましく、その結果反応ガスの良好な
循環が可能になる。第１図に示す装置の場合、担体の両
側に均等にガスを供給できるなら、いかなる場合にも担
体の両側への析出が可能である。この場合、薄くて互に
同一形状の２枚の担体をサンドイツチ状にそして取外し
可能なようにして互にしつかりと固定し、その結果これ
ら担体が単一に結合された担体を形成するようにし、両
側への析出が終了した後、担体の両部分を再び互に分離
できるようにすると有利である。さらに帯状の担体に、
肋骨状の突起又は溝状の凹部を設け、担体表面の条帯状
の部分が担体の残りの部分と異なる温度となるようにす
ることができる。
公知の方法に従い、条帯状の領域中に、そこを支配する
温度がより低温であるか又はより高温であることにより
、シリコン析出量が減少するよう選定する。この場合、
得られるシリコン層は、チヨコレート板と同様に網目状
の薄肉部分を生じ、この個所に沿つて個々の素子への分
割が容易に可能である。第１図に示された装置の場合、
加熱電流が流れる蛇行状に折り曲げられたグラフアイト
帯は、所望のシリコン層の析出のための担体（基体）と
して働く。
温度がより低温であるか又はより高温であることにより
、シリコン析出量が減少するよう選定する。この場合、
得られるシリコン層は、チヨコレート板と同様に網目状
の薄肉部分を生じ、この個所に沿つて個々の素子への分
割が容易に可能である。第１図に示された装置の場合、
加熱電流が流れる蛇行状に折り曲げられたグラフアイト
帯は、所望のシリコン層の析出のための担体（基体）と
して働く。
しかしながら、この装置は容易に変更可能である。即ち
、担体として、グラフアイト帯を通して輻射ないし熱伝
達により間接的に加熱される例えば０．５ｍｍの厚みを
持つグ・ラフアイト箔を用意し、これらがそれぞれ蛇行
状のグラフアイト帯の一側を全面的に閉じられた矩形の
形に覆うようにすることもできる。このグラフアイト箔
と本来の加熱要素であるグラフアイト帯との間に、例え
ば熱的に析出された、例えばＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３又は
ＢｅＯ層のような形の薄い絶縁層を設けることができる
。
、担体として、グラフアイト帯を通して輻射ないし熱伝
達により間接的に加熱される例えば０．５ｍｍの厚みを
持つグ・ラフアイト箔を用意し、これらがそれぞれ蛇行
状のグラフアイト帯の一側を全面的に閉じられた矩形の
形に覆うようにすることもできる。このグラフアイト箔
と本来の加熱要素であるグラフアイト帯との間に、例え
ば熱的に析出された、例えばＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３又は
ＢｅＯ層のような形の薄い絶縁層を設けることができる
。
この装置は第２図に略示されている。
この装置においては、蛇行状に折り曲げられたグラフア
イト帯７からなるヒータの全自由表面は、耐熱性を持つ
厚さ５μの絶縁層８で覆われている。この層は、例えば
グラフアイト帯７の蛇行状部材を、空気の存在下、ノズ
ルから流出するアルゴン一ＳｉＨ４混合物の噴流中で加
熱することにより得られ、この場合ドイツ連邦共和国特
許出願公開第１９３３６６４号公報に述べられた基板を
ＳｉＯ２フイルムで被覆するための方法が有効に利用で
きる。ＳｉＯ２層の代りにＡｌ２Ｏ３又はＢｅＯ層を設
けようとするときは、熱的に分解しそして層８を形成す
るガスを、アルゴンと揮発性のアルミニウムアルカリ化
合物、例えばアルミニウムトリメチルとから、あるいは
アルゴソと揮発性のベリリウムアルカリ化合物、例えば
ジプロピルベリリウムとから作ることができる。析出の
ための本来の担体を形成するグラフアイト箔９は、加熱
要素としてのグラフアイト帯７上に、ないしこれを覆う
絶縁層８上に、熱伝導性の接触をなして取り付けられ、
この結果、シリコン析出のために用意された反応ガスは
両箔の外側と接触し、他方適当なパツキンによつて反応
ガスがグラフアイト帯７とグラフアイト箔９間に侵入す
るのを有効に防止できる。
イト帯７からなるヒータの全自由表面は、耐熱性を持つ
厚さ５μの絶縁層８で覆われている。この層は、例えば
グラフアイト帯７の蛇行状部材を、空気の存在下、ノズ
ルから流出するアルゴン一ＳｉＨ４混合物の噴流中で加
熱することにより得られ、この場合ドイツ連邦共和国特
許出願公開第１９３３６６４号公報に述べられた基板を
ＳｉＯ２フイルムで被覆するための方法が有効に利用で
きる。ＳｉＯ２層の代りにＡｌ２Ｏ３又はＢｅＯ層を設
けようとするときは、熱的に分解しそして層８を形成す
るガスを、アルゴンと揮発性のアルミニウムアルカリ化
合物、例えばアルミニウムトリメチルとから、あるいは
アルゴソと揮発性のベリリウムアルカリ化合物、例えば
ジプロピルベリリウムとから作ることができる。析出の
ための本来の担体を形成するグラフアイト箔９は、加熱
要素としてのグラフアイト帯７上に、ないしこれを覆う
絶縁層８上に、熱伝導性の接触をなして取り付けられ、
この結果、シリコン析出のために用意された反応ガスは
両箔の外側と接触し、他方適当なパツキンによつて反応
ガスがグラフアイト帯７とグラフアイト箔９間に侵入す
るのを有効に防止できる。
グラフアイト箔９は、グラフアイト帯７に例えばクラン
プないし鋲を用いて固定できる。
プないし鋲を用いて固定できる。
装着は例えば第１図と同様の装置において行うことがで
きる。析出操作の終了後、析出シリコン層を有するグラ
フアイト箔をグラフアイト帯７から取り外し、グラフア
イト帯７に新らしいグラフアイト箔を取り付ける。グラ
フアイト箔９と結合したシリコン層は、その後前述のよ
うな手順で処理される。一般的には、グラフアイト箔を
析出したシリコン層から取り外す。この場合には、１０
５０℃以上の析出温度で処理するのが有利である。本発
明方法の他の実施例を第３図により説明する。
きる。析出操作の終了後、析出シリコン層を有するグラ
フアイト箔をグラフアイト帯７から取り外し、グラフア
イト帯７に新らしいグラフアイト箔を取り付ける。グラ
フアイト箔９と結合したシリコン層は、その後前述のよ
うな手順で処理される。一般的には、グラフアイト箔を
析出したシリコン層から取り外す。この場合には、１０
５０℃以上の析出温度で処理するのが有利である。本発
明方法の他の実施例を第３図により説明する。
この場合には、担体１０としてグラフアイト製の真直ぐ
に延びた帯を用い、流れ作業的に、管状をなし必要とす
る析出条件を備えた反応容器１１を通過させるようにし
ている。この場合、必要とする析出条件は、管状反応容
器の中心部分Ｃ，Ｄにおいてのみ満たされ、他方入口部
分Ａ及び出口部分Ｆには、担体１０を反応容器１１内に
おいて案内するための手段が設けられている。両外側部
分Ａ，Ｆと中心部分Ｃ，Ｄの間には、それぞれガストラ
ツプＢ，Ｅが設けられ、これらはそれぞれ反応容器１１
の全内法断面にまたがり、トラツプガスが流れるチヤン
ネル１５，１６により形成される。中心部分Ｄ，Ｃは、
両ガストラツプＢ，Ｅよりはるかに大きなガス圧に保た
れ、この結果トラツプガスが反応空間に侵入する危険は
、ガストラツプＢ，Ｅと中心部分Ｄ，Ｃの間にそれぞれ
狭い通路を設け、これが大部分、その軸方向及び反応容
器１１の軸に沿つて移動する担体１０により占められる
ようにすることで大きく低下する。
に延びた帯を用い、流れ作業的に、管状をなし必要とす
る析出条件を備えた反応容器１１を通過させるようにし
ている。この場合、必要とする析出条件は、管状反応容
器の中心部分Ｃ，Ｄにおいてのみ満たされ、他方入口部
分Ａ及び出口部分Ｆには、担体１０を反応容器１１内に
おいて案内するための手段が設けられている。両外側部
分Ａ，Ｆと中心部分Ｃ，Ｄの間には、それぞれガストラ
ツプＢ，Ｅが設けられ、これらはそれぞれ反応容器１１
の全内法断面にまたがり、トラツプガスが流れるチヤン
ネル１５，１６により形成される。中心部分Ｄ，Ｃは、
両ガストラツプＢ，Ｅよりはるかに大きなガス圧に保た
れ、この結果トラツプガスが反応空間に侵入する危険は
、ガストラツプＢ，Ｅと中心部分Ｄ，Ｃの間にそれぞれ
狭い通路を設け、これが大部分、その軸方向及び反応容
器１１の軸に沿つて移動する担体１０により占められる
ようにすることで大きく低下する。
第３図の実施例においては、反応容器１１の入口部分Ａ
に、担体１０を反応容器１１内で心出しするための案内
ローラ１２又は案内レールが設けられている。
に、担体１０を反応容器１１内で心出しするための案内
ローラ１２又は案内レールが設けられている。
同様の案内体を出口部分Ｆに設けることもできる。この
実施例では、これに対して、出口部分に可撓性の材料、
例えばポリフルオルエチレン又はシリコーンゴムからな
る滑動ピストン１３が設けられ、これは矢印１４の方向
への引張り及び図示しないウオームギヤによつて、例え
ば１７ｘｍ／Ｔｎｍというゆつくりとした速度で動かさ
れる。可撓性のピストン１３内に、帯状の担体１０の−
端が固定されており、その結果ピストンの移動に伴いグ
ラフアイト製の担体１０は、その長手方向に且つ管状反
応容器１１の軸方向に移動する。この移動の速度は、帯
状の担体１０上に析出するシリコン層の厚みを決定する
一要素である。他のパラメータは、反応容器１１の中心
部分Ｃ及びＤに保持されている析出条件である。上記の
ように中心部分Ｃ，Ｄ内のガス圧力を両ガストラツプＢ
，Ｅよりはるかに高圧に調整するならば、トラツプガス
として、特に製造に費用のかかるガスを使用する必要が
なくなる。
実施例では、これに対して、出口部分に可撓性の材料、
例えばポリフルオルエチレン又はシリコーンゴムからな
る滑動ピストン１３が設けられ、これは矢印１４の方向
への引張り及び図示しないウオームギヤによつて、例え
ば１７ｘｍ／Ｔｎｍというゆつくりとした速度で動かさ
れる。可撓性のピストン１３内に、帯状の担体１０の−
端が固定されており、その結果ピストンの移動に伴いグ
ラフアイト製の担体１０は、その長手方向に且つ管状反
応容器１１の軸方向に移動する。この移動の速度は、帯
状の担体１０上に析出するシリコン層の厚みを決定する
一要素である。他のパラメータは、反応容器１１の中心
部分Ｃ及びＤに保持されている析出条件である。上記の
ように中心部分Ｃ，Ｄ内のガス圧力を両ガストラツプＢ
，Ｅよりはるかに高圧に調整するならば、トラツプガス
として、特に製造に費用のかかるガスを使用する必要が
なくなる。
例えば窒素又は空気で充分である。トラツプガスは排気
により薄めてもよい。本来の反応容器のガス供給のため
に用いられる第一の部分Ｃの入口に、ノズル１７を介し
て、トラツプガスの圧力より高い圧力を持つ水素及び稀
ガス又はそのいずれか一方が吹込まれる。
により薄めてもよい。本来の反応容器のガス供給のため
に用いられる第一の部分Ｃの入口に、ノズル１７を介し
て、トラツプガスの圧力より高い圧力を持つ水素及び稀
ガス又はそのいずれか一方が吹込まれる。
ノズル１７は、本来の反応空間である中心部分Ｄに向け
られており、その結果このノズルから噴出した稀ガスは
主としてこの方向に流れる。このガスは、この経路上で
、個所１８において複数の流入ノズルを経て供給される
反応ガスの活性成分、即ち特に塩化シリコンと水素、又
はシランと水素ないし稀ガスの混合物と混合する。この
ガス混合物は続いて本来の反応空間Ｄに達する。この装
置は担体の加熱装置１９を備える。
られており、その結果このノズルから噴出した稀ガスは
主としてこの方向に流れる。このガスは、この経路上で
、個所１８において複数の流入ノズルを経て供給される
反応ガスの活性成分、即ち特に塩化シリコンと水素、又
はシランと水素ないし稀ガスの混合物と混合する。この
ガス混合物は続いて本来の反応空間Ｄに達する。この装
置は担体の加熱装置１９を備える。
この実施例の場合、加熱装置１９は反応容器（これはこ
の個所においてはいかなる場合も石英からなる）を密に
取り囲み、高周波エネルギが供給される誘導加熱コイル
からなり、このコイルは、反応容器内の熱をできるだけ
保持するために、熱絶縁材料２０、例えばアスベスト内
に埋め込まれている。部分Ｄ内においてグラフアイトか
らなる帯状の担体１０がどの程度まで加熱されるかは、
加熱装置１９の誘導加熱コイルからの距離、グラフアイ
ト帯の表面積、その中に誘導される加熱電流の大きさ及
びその周波数に依存する。いかなる場合にも、帯状の担
体１０の析出領域内に存在する部分が、加熱装置１９の
コイルの誘導磁界によつて担体内に誘導された電流によ
りそれぞれ必要とされる析出温度に加熱されるように、
上記の２つのパラメータを調整するという困難は生じな
い。ノズル１７と個所１８を介して反応ガスが供給され
ているので、この場合帯状の担体１０の両側面への析出
が保障される。反応排ガスは、ガストラツプＥのトラツ
プガス内に達し、これと共に排出される。グラフアイト
製の帯状の担体を使用する代りに、耐熱性金属からなる
帯を用意し、この上に、本来の担体としてグラフアイト
箔又は板を固定することも可能である。本発明の方法の
他の実施態様を第４図により説明する。
の個所においてはいかなる場合も石英からなる）を密に
取り囲み、高周波エネルギが供給される誘導加熱コイル
からなり、このコイルは、反応容器内の熱をできるだけ
保持するために、熱絶縁材料２０、例えばアスベスト内
に埋め込まれている。部分Ｄ内においてグラフアイトか
らなる帯状の担体１０がどの程度まで加熱されるかは、
加熱装置１９の誘導加熱コイルからの距離、グラフアイ
ト帯の表面積、その中に誘導される加熱電流の大きさ及
びその周波数に依存する。いかなる場合にも、帯状の担
体１０の析出領域内に存在する部分が、加熱装置１９の
コイルの誘導磁界によつて担体内に誘導された電流によ
りそれぞれ必要とされる析出温度に加熱されるように、
上記の２つのパラメータを調整するという困難は生じな
い。ノズル１７と個所１８を介して反応ガスが供給され
ているので、この場合帯状の担体１０の両側面への析出
が保障される。反応排ガスは、ガストラツプＥのトラツ
プガス内に達し、これと共に排出される。グラフアイト
製の帯状の担体を使用する代りに、耐熱性金属からなる
帯を用意し、この上に、本来の担体としてグラフアイト
箔又は板を固定することも可能である。本発明の方法の
他の実施態様を第４図により説明する。
この場合グラフアイトからなる担体は、ガスを透過しな
い箔として形成され、この箔は直接又は耐熱性金属より
なる薄板を介して間接的に、排気された空間の境界をな
している。この排気された空間内で電子線３０が発射さ
れ、グラフアイト箔２１ないしその金属性支持体上に衝
突する。
い箔として形成され、この箔は直接又は耐熱性金属より
なる薄板を介して間接的に、排気された空間の境界をな
している。この排気された空間内で電子線３０が発射さ
れ、グラフアイト箔２１ないしその金属性支持体上に衝
突する。
このようにして生ずる局部的な高温加熱は、グラフアイ
ト箔２１の他方の側に所望の析出を行わせるために利用
される。 ２第４図に示す実施例において、グラフ
アイト箔２１は、金属箱２２により形成される真空容器
の前壁を形成し、この真空容器内には電子線３０を生じ
させるための熱陰極２３が絶縁されて取り付けられてい
る。
ト箔２１の他方の側に所望の析出を行わせるために利用
される。 ２第４図に示す実施例において、グラフ
アイト箔２１は、金属箱２２により形成される真空容器
の前壁を形成し、この真空容器内には電子線３０を生じ
させるための熱陰極２３が絶縁されて取り付けられてい
る。
電子線３０の集束と偏向のために必要な機構２５は公知
であり、任意に組込むことができる。上記の機構は、こ
の実施例の場合、単に電子レンズ２５により示され、可
調整の電圧源２６によつて制御される。箔２１は、箱２
２の縁部と真空密に結合している。さらに箱２２は真空
ポンプ２７により排気可能である。電子線３０の衝突ス
ポツトは３１で示されている。電子線の強度と電圧（衝
突スポツトに導かれる電子の運動工ネルギ）が十分な場
合、衝突スポツトは高温の部分を形成し、他方その近接
個所は、衝突スポツト３１から離れると電流が箔内にお
いて急速に分散するので比較的低温である。箔２１の外
側が反応ガスで満たされた空間２８に接しているので、
衝突スポツトに直接対向する箔外側の個所３２でシリコ
ンの析出が起る。空間２８に、流入および流出部２９を
介して反応ガスが供給される。
であり、任意に組込むことができる。上記の機構は、こ
の実施例の場合、単に電子レンズ２５により示され、可
調整の電圧源２６によつて制御される。箔２１は、箱２
２の縁部と真空密に結合している。さらに箱２２は真空
ポンプ２７により排気可能である。電子線３０の衝突ス
ポツトは３１で示されている。電子線の強度と電圧（衝
突スポツトに導かれる電子の運動工ネルギ）が十分な場
合、衝突スポツトは高温の部分を形成し、他方その近接
個所は、衝突スポツト３１から離れると電流が箔内にお
いて急速に分散するので比較的低温である。箔２１の外
側が反応ガスで満たされた空間２８に接しているので、
衝突スポツトに直接対向する箔外側の個所３２でシリコ
ンの析出が起る。空間２８に、流入および流出部２９を
介して反応ガスが供給される。
他方、電子線３０の衝突スポツト３１は、電圧源２６の
プログラム制御により、箔２１の内側上を任意に動かす
ことができる。この結果例えば、衝突スポツトの当らな
い中間空間によつて分離された個々の領域内においての
み衝突スポツトが箔上を走行するようにし、その結果析
出したシリコン層が初めから小さな円板に分割されてい
るようにすることができる。本発明方法の他の実施例に
おいては、反応ガスが、グラフアイト製の箔又は帯状の
担体に対して向けられたノズルから担体に向つて噴射さ
れ、担体は、ガス流の噴射方向に対して垂直な面上を−
様な速度で動かされる。
プログラム制御により、箔２１の内側上を任意に動かす
ことができる。この結果例えば、衝突スポツトの当らな
い中間空間によつて分離された個々の領域内においての
み衝突スポツトが箔上を走行するようにし、その結果析
出したシリコン層が初めから小さな円板に分割されてい
るようにすることができる。本発明方法の他の実施例に
おいては、反応ガスが、グラフアイト製の箔又は帯状の
担体に対して向けられたノズルから担体に向つて噴射さ
れ、担体は、ガス流の噴射方向に対して垂直な面上を−
様な速度で動かされる。
この方法は特に、反応ガスがＳｉＨ４からなるときに好
適である。ガス流を形成するため、大きな流速を持つ反
応ガスを噴流を形成するノズル内に導かねばならないの
で、ノズルを加熱された担体のごく近傍に配置したとき
も、反応ガスがノズル内で時前に分解し、析出したシリ
コンによりノズルが詰まつてしまうおそれはない。この
方法で用いられる装置は第３図に示されたそれと類似の
ものとなる。本発明方法のさらに他の実施例では、電気
的に加熱される金属製の担体を用い、この担体を、先ず
、元素状炭素の析出に適する反応ガス、例えばアルゴン
とメタンの混合ガス中で、金属製担体の表面に炭素がグ
ラフアイト状の層として析出するような温度に加熱する
。
適である。ガス流を形成するため、大きな流速を持つ反
応ガスを噴流を形成するノズル内に導かねばならないの
で、ノズルを加熱された担体のごく近傍に配置したとき
も、反応ガスがノズル内で時前に分解し、析出したシリ
コンによりノズルが詰まつてしまうおそれはない。この
方法で用いられる装置は第３図に示されたそれと類似の
ものとなる。本発明方法のさらに他の実施例では、電気
的に加熱される金属製の担体を用い、この担体を、先ず
、元素状炭素の析出に適する反応ガス、例えばアルゴン
とメタンの混合ガス中で、金属製担体の表面に炭素がグ
ラフアイト状の層として析出するような温度に加熱する
。
この温度は約１３００℃である。次いで反応ガスをシリ
コン析出のためのそれに切換え、元素状シリコンからな
る層を、先に析出したグラフアイト層上に析出させる。
このシリコン層は本発明に従つて加工され、更に半導体
装置に作られる。このプロセスは、通常単一の円板状の
層から、多数の互に同一の半導体装置、例えばダイオー
ドを製造することを含む。
コン析出のためのそれに切換え、元素状シリコンからな
る層を、先に析出したグラフアイト層上に析出させる。
このシリコン層は本発明に従つて加工され、更に半導体
装置に作られる。このプロセスは、通常単一の円板状の
層から、多数の互に同一の半導体装置、例えばダイオー
ドを製造することを含む。
というのは、上記の全ての方法が、単結晶シリコンより
なり処理される基板の数倍の大きさを持つグラフアイト
製担体の利用を可能とするように発展させられているか
らである。単一の円板状シリコン結晶から多数の同一の
半導体装置を製造するためのその他の一般的な方法を、
ここでは特に大きな規模で利用できることが解る。本発
明による方法を実施する最後の可能性を第５図により説
明する。
なり処理される基板の数倍の大きさを持つグラフアイト
製担体の利用を可能とするように発展させられているか
らである。単一の円板状シリコン結晶から多数の同一の
半導体装置を製造するためのその他の一般的な方法を、
ここでは特に大きな規模で利用できることが解る。本発
明による方法を実施する最後の可能性を第５図により説
明する。
透明な壁を持つた反応容器３２に設けられた板状担体３
３は、凹面鏡３４とレーザ３５を介して供給されるレー
ザ光線の焦点３６により局部的に高温に加熱され、その
結果、矢印３７で示す方向に容器３２内を流れ担体３３
の表面の加熱された個所３６上に同時に作用する反応ガ
スは、個所３３に所望の多結晶シリコンを析出する機会
を得る。第４図により説明した本発明方法の実施例にお
ける電子線３０の衝突スポツトと同様に、この場合も焦
点３６は順次担体３３上を導かれ、その表面に析出シリ
コン層が形成される。
３は、凹面鏡３４とレーザ３５を介して供給されるレー
ザ光線の焦点３６により局部的に高温に加熱され、その
結果、矢印３７で示す方向に容器３２内を流れ担体３３
の表面の加熱された個所３６上に同時に作用する反応ガ
スは、個所３３に所望の多結晶シリコンを析出する機会
を得る。第４図により説明した本発明方法の実施例にお
ける電子線３０の衝突スポツトと同様に、この場合も焦
点３６は順次担体３３上を導かれ、その表面に析出シリ
コン層が形成される。
第１図は、本発明方法を実施するための装置の−例を示
す縦断面図、第２図は他の実施例において使用する担体
の縦断面図、第３図ないし第５図はそれぞれ本発明方法
を実施するための装置のそれぞれ異なる例を示す縦断面
図である。 第１図において、１は蛇行状担体、２は電極、３は底板
、４は箱状蓋、５，６はノズルである。
す縦断面図、第２図は他の実施例において使用する担体
の縦断面図、第３図ないし第５図はそれぞれ本発明方法
を実施するための装置のそれぞれ異なる例を示す縦断面
図である。 第１図において、１は蛇行状担体、２は電極、３は底板
、４は箱状蓋、５，６はノズルである。
Claims (1)
- １ 加熱された担体の平坦な表面上に、シリコンハロゲ
ン化物及びシラン又はそのいずれか一方からなり、且つ
水素及び不活性ガス又はそのいずれか一方が添加された
反応ガスよりシリコンを析出させ、担体と対向する表面
側に電極を設けるものにおいて、グラファイトからなる
担体を少なくとも１３００℃の温度で原子状の炭素を析
出させるに適したガス中、特にアルゴンで希釈されたＣ
Ｈ＿４中において熱処理しシールし、この担体上にシリ
コン層を多結晶状態で析出させ、この析出したシリコン
層に、特にｐｎ接合を有する半導体装置の製造のために
必要な処理を、シリコン層の析出に伴い生じた多結晶状
態がシリコン層の少なくとも大部分の個所において保持
されるようにして行ない、製造された半導体装置を担体
から分離し、先にグラファイト製の担体で占められてい
た表面側に電極を設け得るようにしたことを特徴とする
シリコン製半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752536174 DE2536174C3 (de) | 1975-08-13 | 1975-08-13 | Verfahren zum Herstellen von polykristallinen Siliciumschichten für Halbleiterbauelemente |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5222878A JPS5222878A (en) | 1977-02-21 |
| JPS5943816B2 true JPS5943816B2 (ja) | 1984-10-24 |
Family
ID=5953949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51096887A Expired JPS5943816B2 (ja) | 1975-08-13 | 1976-08-13 | シリコン製半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943816B2 (ja) |
| DE (1) | DE2536174C3 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2130009B (en) * | 1982-11-12 | 1986-04-03 | Rca Corp | Polycrystalline silicon layers for semiconductor devices |
| US4609771A (en) * | 1984-11-02 | 1986-09-02 | Sovonics Solar Systems | Tandem junction solar cell devices incorporating improved microcrystalline p-doped semiconductor alloy material |
| EP1211293A3 (en) | 2000-11-30 | 2004-01-14 | Kansai Paint Co., Ltd. | Curing type water base resin composition |
| JP2003096388A (ja) | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Kansai Paint Co Ltd | 水性塗料用樹脂組成物 |
| FR2878648B1 (fr) | 2004-11-30 | 2007-02-02 | Commissariat Energie Atomique | Support semi-conducteur rectangulaire pour la microelectronique et procede de realisation d'un tel support |
| JP5230979B2 (ja) | 2006-08-28 | 2013-07-10 | Ｎｔｎ株式会社 | 駆動力正逆切替装置 |
| EP1983018B1 (en) | 2007-04-20 | 2011-02-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Crosslinkable organopolysiloxane compositions |
| DE102012012088A1 (de) | 2012-06-18 | 2013-12-19 | Jean-Paul Theis | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterdünnschichten auf Fremdsubstraten |
| CN104812735B (zh) | 2012-11-16 | 2017-03-22 | 旭化成株式会社 | 氨基脲组合物、氨基脲组合物的制造方法、水系树脂组合物和复合体 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3335038A (en) * | 1964-03-30 | 1967-08-08 | Ibm | Methods of producing single crystals on polycrystalline substrates and devices using same |
| BE666629A (ja) * | 1964-08-04 | |||
| US3558374A (en) * | 1968-01-15 | 1971-01-26 | Ibm | Polycrystalline film having controlled grain size and method of making same |
| DE1900116C3 (de) * | 1969-01-02 | 1978-10-19 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Herstellen hxxochreiner, aus Silicium bestehender einkristalliner Schichten |
-
1975
- 1975-08-13 DE DE19752536174 patent/DE2536174C3/de not_active Expired
-
1976
- 1976-08-13 JP JP51096887A patent/JPS5943816B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2536174A1 (de) | 1977-03-17 |
| DE2536174B2 (de) | 1978-10-12 |
| DE2536174C3 (de) | 1983-11-03 |
| JPS5222878A (en) | 1977-02-21 |
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