JPS60165714A - 気相成長方法および装置 - Google Patents
気相成長方法および装置Info
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- JPS60165714A JPS60165714A JP2075484A JP2075484A JPS60165714A JP S60165714 A JPS60165714 A JP S60165714A JP 2075484 A JP2075484 A JP 2075484A JP 2075484 A JP2075484 A JP 2075484A JP S60165714 A JPS60165714 A JP S60165714A
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- wafer
- layer
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- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
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- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
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- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
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- 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
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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】
発明の技術分野
本発明は気相成長方法および装置、特に、半導体エピタ
キシャル成長方法および装置に係る。
キシャル成長方法および装置に係る。
従来技術と問題点
従来のＣＶＤ （化学的気相成長）装置、特にエピタキ
シャル成長装置では、輻射加熱方式あるいは高周波加熱
方式外どが用いられている。輻射加熱方式では、例えば
、第１図に示す如く、石英製ペルジャー１内にウェーハ
２を搭載し、反応ガスヲ流しながらペルジャー１の外側
から赤外線ランプ３で輻射加熱を行彦う。こうした輻射
加熱方式に依れば、ウェーハ２の加熱むらがないのでエ
ピタキシャル成長層にスリップライン（結晶欠陥）が走
ることがないという長所がある。しかし、ペルジャー１
の汚れに弱いために、例えばシラン（ＳＩＨ，） ガス
をシリコン源として用いることができない。シランガス
は比較的低い温度でシリコンをエピタキシャル成長させ
ることを可能にするので、例えば、選択的ガ不純物ドー
プ領域を有する基板（ウェーハ）上にエピタキシャル成
長しても、その不純物の不所望な拡散を抑制することが
でき、これを使用でき彦いことは輻射加熱方式の欠点で
ある。
シャル成長装置では、輻射加熱方式あるいは高周波加熱
方式外どが用いられている。輻射加熱方式では、例えば
、第１図に示す如く、石英製ペルジャー１内にウェーハ
２を搭載し、反応ガスヲ流しながらペルジャー１の外側
から赤外線ランプ３で輻射加熱を行彦う。こうした輻射
加熱方式に依れば、ウェーハ２の加熱むらがないのでエ
ピタキシャル成長層にスリップライン（結晶欠陥）が走
ることがないという長所がある。しかし、ペルジャー１
の汚れに弱いために、例えばシラン（ＳＩＨ，） ガス
をシリコン源として用いることができない。シランガス
は比較的低い温度でシリコンをエピタキシャル成長させ
ることを可能にするので、例えば、選択的ガ不純物ドー
プ領域を有する基板（ウェーハ）上にエピタキシャル成
長しても、その不純物の不所望な拡散を抑制することが
でき、これを使用でき彦いことは輻射加熱方式の欠点で
ある。
一方、高周波加熱方式は使用ガスによるベルジャーの汚
れに強いので、シランガス等を用いることが可能である
。しかし、この方式では、例えば、第２図に示す如く、
ペルジャー５内のカーボンヒータ６上にウェーッ・７を
載置し、高周波コイル８でカーボンヒータ６を誘導加熱
することによって、カーボンヒータ６からの熱伝導によ
ってウェーハ７を加熱する。そのためにウェーハ７に加
熱むらが生じてエピタキシャル成長層にスリップライン
が走る鷹賢欠点がある。
れに強いので、シランガス等を用いることが可能である
。しかし、この方式では、例えば、第２図に示す如く、
ペルジャー５内のカーボンヒータ６上にウェーッ・７を
載置し、高周波コイル８でカーボンヒータ６を誘導加熱
することによって、カーボンヒータ６からの熱伝導によ
ってウェーハ７を加熱する。そのためにウェーハ７に加
熱むらが生じてエピタキシャル成長層にスリップライン
が走る鷹賢欠点がある。
発明の目的
本発明は、上述の如き従来技術に鑑み、シランガスのよ
うなペルジャーを汚すガスを使用でき、かつウェーハに
熱歪を生起させないで、良好な薄膜を形成する気相成長
方法および装置を提供することを目的とする。
うなペルジャーを汚すガスを使用でき、かつウェーハに
熱歪を生起させないで、良好な薄膜を形成する気相成長
方法および装置を提供することを目的とする。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明では、反応容器の内
部（セ成長基板（ウェーハ）から離れてカーボンヒータ
等の輻射体を配置し、高周波電力でこの輻射体を誘導加
熱する。こうすることによ（３） って、成長基板は輻射体からの輻射熱によって加熱され
るので、従来の高周波加熱方式におけるような加熱むら
（熱歪）が発生せず、エピタキシャル層のスリップライ
ンもなくなる。しかも、従来の輻射加熱方式のようにラ
ンプ加熱ではないので、輻射体は反応容器内に配置する
ことかで・き、かつ輻射体自体の汚れも問題ではなくカ
シ、従来の輻射加熱方式では使用できなかったシランガ
ス等を使用できる０、その結果、特に減圧することによ
って、よシ低温でのエピタキシャル成長が可能になる。
部（セ成長基板（ウェーハ）から離れてカーボンヒータ
等の輻射体を配置し、高周波電力でこの輻射体を誘導加
熱する。こうすることによ（３） って、成長基板は輻射体からの輻射熱によって加熱され
るので、従来の高周波加熱方式におけるような加熱むら
（熱歪）が発生せず、エピタキシャル層のスリップライ
ンもなくなる。しかも、従来の輻射加熱方式のようにラ
ンプ加熱ではないので、輻射体は反応容器内に配置する
ことかで・き、かつ輻射体自体の汚れも問題ではなくカ
シ、従来の輻射加熱方式では使用できなかったシランガ
ス等を使用できる０、その結果、特に減圧することによ
って、よシ低温でのエピタキシャル成長が可能になる。
このような本発明の利点は、半導体のエピタキシャル成
長に限らず、固体薄膜の気相成長一般において直接的に
または間接的に得られるものである。。
長に限らず、固体薄膜の気相成長一般において直接的に
または間接的に得られるものである。。
以下、発明の実施例に基づいて説明する。
発明の実施例
第３図は本発明の実施例をガす気相成長装置を示す。こ
の装置は従来の高周波加熱方式の装置を基本にした縦型
形式の例である。密閉式ペルジャー１１で包囲された反
応室１２内にある例えば（４） 石英製の基板ホルダー１３は水平な円板形で、つ工−ハ
１４を受ける座の下側は開口してウェーッ・１４の下面
が反応ガスと接触できるようにする。
の装置は従来の高周波加熱方式の装置を基本にした縦型
形式の例である。密閉式ペルジャー１１で包囲された反
応室１２内にある例えば（４） 石英製の基板ホルダー１３は水平な円板形で、つ工−ハ
１４を受ける座の下側は開口してウェーッ・１４の下面
が反応ガスと接触できるようにする。
基板ホルダー１３は中央でペデスタル１４によって保持
される。ペデスタル１４は筒状体で反応ガスを反応室１
２外から反応室＋１２内へ導入する通路の役割をする。
される。ペデスタル１４は筒状体で反応ガスを反応室１
２外から反応室＋１２内へ導入する通路の役割をする。
反応ガスの出口１５はペデスタル１４の上部で基板ホル
ダー１３のすぐ下の位置にあり、反応ガスはこの出口１
５から基板ホルダー１３の半径方向に拡がってウェーハ
１４の下面へ接近する。基板ホルダー１３およびカーボ
ンヒータ１６は軸回転できるようにする。
ダー１３のすぐ下の位置にあり、反応ガスはこの出口１
５から基板ホルダー１３の半径方向に拡がってウェーハ
１４の下面へ接近する。基板ホルダー１３およびカーボ
ンヒータ１６は軸回転できるようにする。
カーボンヒータ１６は基板ホルダー１３の下方にそれと
間隔を置いて配置する。これによってカーボンヒータ１
６からの熱は輻射によってウェーハ１４へ伝達される。
間隔を置いて配置する。これによってカーボンヒータ１
６からの熱は輻射によってウェーハ１４へ伝達される。
カーボンヒータ１６をｌｉ［加熱する高周波コイル１７
はその下側にありて高周波電源１８に接続される。ペル
ジャー１１と台１９によって密閉された反応室には排気
口２０を介して真空ポンプ２１に接続され真空排気でき
る。
はその下側にありて高周波電源１８に接続される。ペル
ジャー１１と台１９によって密閉された反応室には排気
口２０を介して真空ポンプ２１に接続され真空排気でき
る。
その他は従来の縦型エピタキシャル成長装置と同様でよ
い。
い。
この実施例ではウェーハ１４の下方にカーボンヒータ１
６を配置したが、これは薄膜成長面を下側にすることに
よってゴミ等の成長面への付着を防止できる利点がある
からである。しかし、本発明では、ウェーハの上方に輻
射体（カーボンヒー 。
６を配置したが、これは薄膜成長面を下側にすることに
よってゴミ等の成長面への付着を防止できる利点がある
からである。しかし、本発明では、ウェーハの上方に輻
射体（カーボンヒー 。
り）を配置してもよい。また、縦型以外の形式であって
もよい。
もよい。
第３図の装置を用いてシリコンをエピタキシャル成長す
る。第４図に示すようにｐ−形シリコン単結晶基板（ホ
ウ素ドープ）３１の（１００）面にリンを選択的にイオ
ン打ち込み、ｎ十形領域（斜線部）３２、を形成したウ
ェーハをイオン打ち込み側を下に向けて基板ホルダー１
３に搭載する。ペデスタル１４の内部を通してＳｉＨ，
１０００（７７１”／分。
る。第４図に示すようにｐ−形シリコン単結晶基板（ホ
ウ素ドープ）３１の（１００）面にリンを選択的にイオ
ン打ち込み、ｎ十形領域（斜線部）３２、を形成したウ
ェーハをイオン打ち込み側を下に向けて基板ホルダー１
３に搭載する。ペデスタル１４の内部を通してＳｉＨ，
１０００（７７１”／分。
ＰＨｓ／Ａｒ （４ｒはキャリヤガス）微量、およびＨ
２６０ｔ／分を反応室１２内に流し、真空排気して圧力
４０〜Ｂ□Ｔｏｒｒに保持する。高周波コイル１７に］
３．５６ ＭＨｚ ＝ｚさ忍程度の高周波電力を加え
てウェーハ温度を８００〜１０００℃程度に保つ。こう
して、ｎ−形シリコンのエピタキシャル層３３をウェー
ハ上に形成する。ウェーハのエピタキシャル成長層３３
にはスリップ（結晶欠陥）ラインは見られない。また、
ｎ十形サンドープ領域３１は図の破線３４で示すように
ｎ−形エピタキシャル層３３中へも拡散しているがその
程度は僅かである。
２６０ｔ／分を反応室１２内に流し、真空排気して圧力
４０〜Ｂ□Ｔｏｒｒに保持する。高周波コイル１７に］
３．５６ ＭＨｚ ＝ｚさ忍程度の高周波電力を加え
てウェーハ温度を８００〜１０００℃程度に保つ。こう
して、ｎ−形シリコンのエピタキシャル層３３をウェー
ハ上に形成する。ウェーハのエピタキシャル成長層３３
にはスリップ（結晶欠陥）ラインは見られない。また、
ｎ十形サンドープ領域３１は図の破線３４で示すように
ｎ−形エピタキシャル層３３中へも拡散しているがその
程度は僅かである。
従来の高周波加熱方式では、同じ反応ガスを用いて常圧
下、１０５０〜１１５０℃でエピタキシャル成長を行な
っている。その場合、第５図に見られるようにウェーハ
（エピタキシャル層）にスリップラインが発生する。ス
リップラインの長さは１〜２副、長いもので５６ｎ程度
であυ、歩留シを悪くしていた。また、第６図に見られ
るように、基板３５側の不純物（リン）ドープ領域３６
がエピタキシャル成長（成長層３７）後人がっている（
図中の破線３８〕。その広が９幅は本発明の約５倍であ
る。
下、１０５０〜１１５０℃でエピタキシャル成長を行な
っている。その場合、第５図に見られるようにウェーハ
（エピタキシャル層）にスリップラインが発生する。ス
リップラインの長さは１〜２副、長いもので５６ｎ程度
であυ、歩留シを悪くしていた。また、第６図に見られ
るように、基板３５側の不純物（リン）ドープ領域３６
がエピタキシャル成長（成長層３７）後人がっている（
図中の破線３８〕。その広が９幅は本発明の約５倍であ
る。
発明の効果
（７）
以上の説明から明らかなように、本発明に依９１基板を
輻射熱を用いて均一に加熱し、熱歪の発生、ひいてスリ
ップラインの発生を防止でき、かつ、反応ガスによる反
応容器や発熱源の汚れに強い、気相成長方法および装置
が提供され、特に高品質のエピタキシャル層が歩留シよ
く得られる。
輻射熱を用いて均一に加熱し、熱歪の発生、ひいてスリ
ップラインの発生を防止でき、かつ、反応ガスによる反
応容器や発熱源の汚れに強い、気相成長方法および装置
が提供され、特に高品質のエピタキシャル層が歩留シよ
く得られる。
第１図は従来の輻射加熱方式〇ＤＶ装置の概略図、第２
図は従来の高周波加熱方式〇ＶＤ装置の概略図、第３図
は本発明の実施例のＣＶＤ装置の概略図、第４図は本発
明の実施例のエピタキシャル成長層の断面図、第５図は
従来法によるウェーハの平面図、第６図は従来法による
エピタキシャル成長層の断面図である。、 １１・・・ペルジャー、】２・・・反応室、１３・・・
基板ホルダー、１４・・・ウェーハ（基板ン、１６・・
・カーボンヒータ、１７・・・高周波コイル、１８・・
・高周波電源、２１・・・真空ポンプ、３１．３５・・
・ｐ−形基板、３２．３６・・・ｎ＋十形純物ドープ領
域、３３．３７・・・ｎ−形エピタキシャル成長層。 （８）
図は従来の高周波加熱方式〇ＶＤ装置の概略図、第３図
は本発明の実施例のＣＶＤ装置の概略図、第４図は本発
明の実施例のエピタキシャル成長層の断面図、第５図は
従来法によるウェーハの平面図、第６図は従来法による
エピタキシャル成長層の断面図である。、 １１・・・ペルジャー、】２・・・反応室、１３・・・
基板ホルダー、１４・・・ウェーハ（基板ン、１６・・
・カーボンヒータ、１７・・・高周波コイル、１８・・
・高周波電源、２１・・・真空ポンプ、３１．３５・・
・ｐ−形基板、３２．３６・・・ｎ＋十形純物ドープ領
域、３３．３７・・・ｎ−形エピタキシャル成長層。 （８）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応容器内に成長基板と離れて存在する熱輻射体を
高周波誘導加熱し、該熱輻射体からの輻射熱によって前
記成長基板を加熱し、かつ前記反応容器内に反応ガスを
導入することによシ、前記成長基板上に固体薄膜を形成
することを特徴とする気相成長方法。 ２、 ガス導入口およびガス排出口を有する反応容器内
に、成長基板保持手段と、該成長基板保持手段から離れ
て存在する熱輻射体を有し、かつ該熱輻射体を誘導加熱
するための高周波誘導加熱手段を具備することを特徴と
する気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020754A JP2525348B2 (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 気相成長方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020754A JP2525348B2 (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 気相成長方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165714A true JPS60165714A (ja) | 1985-08-28 |
| JP2525348B2 JP2525348B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=12035974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020754A Expired - Lifetime JP2525348B2 (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 気相成長方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525348B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0320971A2 (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Epitaxial growth apparatus |
| JP2004315930A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Denso Corp | Ｃｖｄ装置 |
| US7285758B2 (en) * | 2000-12-12 | 2007-10-23 | Tokyo Electron Limited | Rapid thermal processing lamp and method for manufacturing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915238U (ja) * | 1972-05-09 | 1974-02-08 | ||
| JPS56115522A (en) * | 1980-02-18 | 1981-09-10 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Vapor growth device |
| JPS57203545U (ja) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP59020754A patent/JP2525348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915238U (ja) * | 1972-05-09 | 1974-02-08 | ||
| JPS56115522A (en) * | 1980-02-18 | 1981-09-10 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Vapor growth device |
| JPS57203545U (ja) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0320971A2 (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Epitaxial growth apparatus |
| EP0320971A3 (en) * | 1987-12-18 | 1990-09-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Epitaxial growth apparatus |
| US7285758B2 (en) * | 2000-12-12 | 2007-10-23 | Tokyo Electron Limited | Rapid thermal processing lamp and method for manufacturing the same |
| JP2004315930A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Denso Corp | Ｃｖｄ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2525348B2 (ja) | 1996-08-21 |
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