JPS61127119A - シリコン結晶の成長方法 - Google Patents

シリコン結晶の成長方法

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JPS61127119A
JPS61127119A JP24778384A JP24778384A JPS61127119A JP S61127119 A JPS61127119 A JP S61127119A JP 24778384 A JP24778384 A JP 24778384A JP 24778384 A JP24778384 A JP 24778384A JP S61127119 A JPS61127119 A JP S61127119A
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JP
Japan
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substrate
silicon
temperature
under
gas
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JP24778384A
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English (en)
Inventor
Masao Nakao
中尾　昌夫
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/4551—Jet streams
    • 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
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
    • H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition

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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）　産業上の利用分野 本発明はシリコン（５１）　＠晶の成長方法に関する。
（ロ）従来の技術 従来のシリコン結晶、待−こ単結晶の成長方法としては
、特開昭５８−３２４０９号公報に開示されている如く
、シリコン基板を８００℃以上１４００℃程度迄のＳｉ
融点以下蚤こ即熱すると兵舎こ上記基板表面曝こ形成さ
れたシリコン膜を１４００℃以上に瞬時加熱し形成する
方法及び特開昭５８−４０８２１号公報に開示されてい
る如く、シリコンのｓａｇ化合物と塩酸とを含有した導
入ガスを用いて減圧気相反応番こより形成する方法があ
る。
Ｐｉ　　本発明の解決しようとする問題煮熱るに上記各
方法共に成長にあたって基板温度を８００℃以上という
高温に保持しなければならず、このため基板及び成長層
の熱的劣化という問題か生じる。
に）間１点を解決するための手段 本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、成長時の基板
温度を８００Ｃ以ドとして成長時の熱的劣化を極力抑止
ｉｒ能なシリコン結晶の成長方法を提供せんとするもの
で、その待機Ｇ＝超高真空中沓こ２いて、シリコンの有
機化合物を分子流領域のガスの形態で基板上普こ供給し
、上記有機化合物ガスを熱分解あるいは光化学反応を誘
起することにより、上記基板上にシリコン結晶を成長せ
しめることにある。
（ゼ作　用 祈る方法ではシリコンの有機化合物の分子状態で上記基
板上に付着し、その後熱分解あるいは光化学反応により
有機基のみが分離しシリコン基のみが基板上に付着した
状態となりシリコン結晶が成長する。
（へ）実施例 ′Ｍ１図は本発明の一実施例番こ用いる装置を示し、（
１）はチェンバであり、該チェンバにはシリコンのイ機
化合物ガスを導入するためのノズル（２）及び必要に応
じて不純物を含ａ有機化合物ガスを導入するためのノズ
ル（３）が設けられている。（４）は単結晶を成長させ
る基板（５）を保持する基板ホルダであり、該ホルダは
タンタル力）らなると共にタングステン製のヒータを内
蔵し、上記基板（５）をその裏面より嬬射加熱する。（
６）は上記基板ホルダ（４）の周囲を覆っている液体窒
素冷却シュラクトである。
祈るｇｌ置において、まず基板ホルダ（４）に基板（５
）をその−主°面がノズル＋２１　＋３１と対向するよ
うに固定する。尚、斯る基板としては、シリコン単結晶
基板を用い、かつその−主面をこは％２図に示す如く二
酸化シリコンからなる絶縁膜（７）のパターンが形成さ
れている。
その後、チェンバ（１）円のバックグランド真空度が５
Ｘ１（ｒ”Ｔｏｒｒ以下の超高真空となるように排気す
ると共に上記基板（５）を６００℃〜８００℃に加熱保
持する。次いでノズル（２）よりジメチルシランガスを
その導入分子数が１ｑ’％１５１／ａｇ−ｓとなるよう
にチェンバ（１）円に導入する。尚、このとき上記ガス
分子の平均自由行程がノズル（２）と基板（５）との距
離以上になることが好ましく、このためには上記ガス導
入後のチェンバ（１）円の真空度をＩＱ’ｒ。
ｒｒ以下とする。
このような条件ドでは基ｆｉ＋５）に付着したジメチル
シランのメチル基が分、ｉ！！すれ第５図−こ示す如く
、基板（５）の−上向上に数Ａ／Ｓ−数１ＯＡ／Ｓの速
度でシリコン単結晶層（８１が成長した。また、上記絶
縁Ｍ（７１よ昏こは上記単結晶は成長しなかったが、こ
れは上記ジメチルシランとの結合力（付庸力）が絶縁膜
（７）上では非常に弱く、このため上記加熱力により上
記結合が切り離すれるためである。
尚、本実施例では基板（５）を加熱することにより上記
メチル基を分離したが、基板（５）の−主面に光を照射
し丘記メチル基を光化学反応＋Ｃより分離することも口
■能である。
また１本実施例では基板温度を６００Ｃ〜８００℃にす
ることによりシリコン単結晶を成長させたが、上記基板
温度を６００℃以下３００Ｃ以上の範囲昏こ２いて適当
に保持することにより、多結晶シリコンもしくはアモル
ファスシリコンを成長−Ｔ能であることが１認されてい
る。
更・０本実施例ではシリコンの傅機化合吻としてジメチ
ルシランを用いたがテトラメチルシラン等、他のシリコ
ンの膏礪化合切を用いても同様の結果か得られる。
（ト）発明の効果 本発明によれば、８００℃以下の低温でシリコン単結晶
を成長６■能であり、かつその層厚制御もＡ単位で可能
となる。
また、ガスソースを用いるため、原料を外部より連続的
に供給でさ、生産性に優れているばかりか、有機化合物
の分解が基板上に限定されるため、未反応のガス分子は
容易に排気され、チェンバ中のクリーニング等の保守が
極のでＳ便である。
更に、実施例より明らかなように絶縁膜のａｉ類及び成
長温度等の条件によっては選択成長も可能である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を説明するためのものであって、
８１図は本実施例シこ用いる成長装置を示す模式図：！
、＠２図及び第３図は本実施−の二種を説明するための
断面図である。 （５）・・・基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）超高真空中において、シリコンの有機化合物を分
    子流領域のガスの形態で基板上に供給し、上記有機化合
    物ガスを熱分解あるいは光化学反応を誘起することによ
    り、上記基板上にシリコン結晶を成長せしめることを特
    徴とするシリコン結晶の成長方法。
JP24778384A 1984-11-22 1984-11-22 シリコン結晶の成長方法 Pending JPS61127119A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01134912A (ja) * 1987-11-19 1989-05-26 Nec Corp 半導体薄膜の製造方法
JPH01186615A (ja) * 1988-01-14 1989-07-26 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPH01253912A (ja) * 1988-04-04 1989-10-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体薄膜の製造方法
EP0418554A2 (en) * 1989-08-18 1991-03-27 Fujitsu Limited Chemical vapor deposition apparatus

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