JPS61232298A - シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS61232298A JPS61232298A JP7138085A JP7138085A JPS61232298A JP S61232298 A JPS61232298 A JP S61232298A JP 7138085 A JP7138085 A JP 7138085A JP 7138085 A JP7138085 A JP 7138085A JP S61232298 A JPS61232298 A JP S61232298A
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- Japan
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- crystal
- single crystal
- substrate
- silicon
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
産−１（７）Ｉｍ−別記
本発明は、シリコン単結Ｖ・の製造方法に関し。
特には主表面の（５１１）面かられす、）％に傾斜させ
た基板上に単結晶をエピタキシャル成長させる方法に係
るものである。
た基板上に単結晶をエピタキシャル成長させる方法に係
るものである。
盗】ぼり支４
半導体シリコンのエピタキシャルウェーハはＬＳＩ回路
素子用として広く利用されており、これは通常、半導体
シリコンのガス状化合物の熱分解。
素子用として広く利用されており、これは通常、半導体
シリコンのガス状化合物の熱分解。
もしくは還元によって得られるシリコン単結晶を基板上
に気相からエピタキシャル成長させることによって得ら
れる。しかして、この基板は一般に主表面が（１１１）
面または（１００）面をもつ結晶が用いられる。
に気相からエピタキシャル成長させることによって得ら
れる。しかして、この基板は一般に主表面が（１１１）
面または（１００）面をもつ結晶が用いられる。
明が しようとする問題点
しかし、目的とする半導体装置によっては、この結晶基
板として（５１１）面の結晶方位を有するものが必要と
されるが、この場合、エピタキシャル成長に際し、基板
の結晶方位に起因する異常成長がしばしば発生し、結晶
成長面が凹凸となり平滑面が得られないという問題があ
った。このような異常成長をした単結晶は、その表面に
特定の結晶面から構成される突起部または凹部が形成さ
れ、ときには成長面が数μｍないし数１０μｍにおよぶ
高低差を示すようになる。しかしかかるウェーハは回路
の形成に障害となるため全く使用することができない。
板として（５１１）面の結晶方位を有するものが必要と
されるが、この場合、エピタキシャル成長に際し、基板
の結晶方位に起因する異常成長がしばしば発生し、結晶
成長面が凹凸となり平滑面が得られないという問題があ
った。このような異常成長をした単結晶は、その表面に
特定の結晶面から構成される突起部または凹部が形成さ
れ、ときには成長面が数μｍないし数１０μｍにおよぶ
高低差を示すようになる。しかしかかるウェーハは回路
の形成に障害となるため全く使用することができない。
これを解決するため、これまでシリコンの成長条件すな
わち気相成長におけるシリコン化合物のキャリヤーガス
中における濃度、結晶基板の温度など諸条件の選択が試
みられてきたが、いまだ完全な平滑面が得られていない
。
わち気相成長におけるシリコン化合物のキャリヤーガス
中における濃度、結晶基板の温度など諸条件の選択が試
みられてきたが、いまだ完全な平滑面が得られていない
。
１浬Ｂへ４栽。
本発明は上述の問題点を解決したシリコン単結晶の製造
方法を提供するもので、その要旨とするところは、半導
体シリコンのガス状化合物の熱分解もしくは還元により
、気相から単結晶を基板上にエピタキシャル成長させる
にあたり、主表面の（５１１）面に対しくΣ５５〉方向
に１〜１０°の範囲で傾斜させた結晶面を有するＬ ｈ
＜を用いることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法
にある。
方法を提供するもので、その要旨とするところは、半導
体シリコンのガス状化合物の熱分解もしくは還元により
、気相から単結晶を基板上にエピタキシャル成長させる
にあたり、主表面の（５１１）面に対しくΣ５５〉方向
に１〜１０°の範囲で傾斜させた結晶面を有するＬ ｈ
＜を用いることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法
にある。
つぎに本発明の詳細を述べる。
本発明者らの研究によれば、主表面が（５１１）面のシ
リコン単結晶表面にしばしば発生する、異常成長すなわ
ち凹凸の発生を完全になくするには、結晶基板の主表面
を（５１１）軸に対しく２５５〉方向に傾斜させること
が必要であり、これによって結晶方位自身に基く表面凹
凸の形成を完全に抑制して、平滑なエピタキシャルウェ
ーハを得ることができることを確認した。第１図は単結
晶棒より基板３を切断する場合を示すものであり、上方
向が結晶の種側である。図において主表面が（５１１）
である単結晶棒１を、軸２に対しくＴｓｓ＞方向に角度
θだけ傾斜させて基板３を切断する場合、本発明ではこ
の傾斜角θを１〜１５″好ましくは１〜１０＠に限定す
るものである。その理由は、１″未満では成長層の凹凸
を改善して平滑にすることができず、１５°以上になる
と本発明の目的とする結晶方位からはずれてしまうから
である。
リコン単結晶表面にしばしば発生する、異常成長すなわ
ち凹凸の発生を完全になくするには、結晶基板の主表面
を（５１１）軸に対しく２５５〉方向に傾斜させること
が必要であり、これによって結晶方位自身に基く表面凹
凸の形成を完全に抑制して、平滑なエピタキシャルウェ
ーハを得ることができることを確認した。第１図は単結
晶棒より基板３を切断する場合を示すものであり、上方
向が結晶の種側である。図において主表面が（５１１）
である単結晶棒１を、軸２に対しくＴｓｓ＞方向に角度
θだけ傾斜させて基板３を切断する場合、本発明ではこ
の傾斜角θを１〜１５″好ましくは１〜１０＠に限定す
るものである。その理由は、１″未満では成長層の凹凸
を改善して平滑にすることができず、１５°以上になる
と本発明の目的とする結晶方位からはずれてしまうから
である。
本発明においては、まず＜５１０方向に結晶方位を有す
る種結晶を使用し、チョクラルスキー法により溶融シリ
コンから単結晶を引上げ、棒軸の結晶方向が＜５１１＞
の単結晶棒１を製造する。ついでこの単結晶棒を軸２か
ら＜Ｔｓ ｓ ＞方向に所望の傾斜角０をつけて切断し
、エツチング、鏡面研磨などの工程を経て基板３とする
。この結晶基板を結晶成長装置の反応室に必要数載置し
、半導体シリコンのガス状化合物たとえばトリクロロシ
ラン、四塩化シリコンなどとキャリヤーガスたとえば水
素ガスとを送入し、１１００〜〜１１５０℃で５〜２０
分圃反応させて、前記基板上にシリコン単結晶をエピタ
キシャル成長させる。このようにすれば、基板の結晶方
位に起因する異常成長は抑制され、その表面に突起部ま
たは凹部を形成することなく、結晶成長面が完全に平滑
なウェーハを得ることができる。
る種結晶を使用し、チョクラルスキー法により溶融シリ
コンから単結晶を引上げ、棒軸の結晶方向が＜５１１＞
の単結晶棒１を製造する。ついでこの単結晶棒を軸２か
ら＜Ｔｓ ｓ ＞方向に所望の傾斜角０をつけて切断し
、エツチング、鏡面研磨などの工程を経て基板３とする
。この結晶基板を結晶成長装置の反応室に必要数載置し
、半導体シリコンのガス状化合物たとえばトリクロロシ
ラン、四塩化シリコンなどとキャリヤーガスたとえば水
素ガスとを送入し、１１００〜〜１１５０℃で５〜２０
分圃反応させて、前記基板上にシリコン単結晶をエピタ
キシャル成長させる。このようにすれば、基板の結晶方
位に起因する異常成長は抑制され、その表面に突起部ま
たは凹部を形成することなく、結晶成長面が完全に平滑
なウェーハを得ることができる。
失皇亘
主表面が（５１１）面から（Ｔｓｓ）方向に２°傾斜さ
れたシリコン単結晶基板を反応室に載置し、１１００〜
〜１１５０℃に加熱しながら、反応室内にキャリヤーガ
スの水素にトリクロロシランを５．Ｏｖｏ１％同伴させ
ながら送入して１０分間反応させ、シリコン結晶基板上
に１０μｍの厚さの単結晶シリコン成長層を得た。得ら
れたエピタキシャルウェーハは表面が平滑で全く凹凸が
なかった。比較のため、軸２から（ｚ’５Ｎ＞方向に２
°傾斜させて切断したシリコン単結晶基板を用い、実施
例と同一条件で反応させて得たシリコンエピタキシャル
ウェーハは、表面が凹凸であって、ＬＳＩ回路の形成に
使用することはできなかった。
れたシリコン単結晶基板を反応室に載置し、１１００〜
〜１１５０℃に加熱しながら、反応室内にキャリヤーガ
スの水素にトリクロロシランを５．Ｏｖｏ１％同伴させ
ながら送入して１０分間反応させ、シリコン結晶基板上
に１０μｍの厚さの単結晶シリコン成長層を得た。得ら
れたエピタキシャルウェーハは表面が平滑で全く凹凸が
なかった。比較のため、軸２から（ｚ’５Ｎ＞方向に２
°傾斜させて切断したシリコン単結晶基板を用い、実施
例と同一条件で反応させて得たシリコンエピタキシャル
ウェーハは、表面が凹凸であって、ＬＳＩ回路の形成に
使用することはできなかった。
見旦血羞見
本発明の方法によれば、主表面の（５１１）面かられず
かに傾斜させた単結晶基板を選定することにより、成長
面の平滑なエピタキシャルシリコン単結晶を歩留まり良
く工業的に有利に製造することができ、ＬＳＩ回路素子
用として好適な基板を提供することができる。
かに傾斜させた単結晶基板を選定することにより、成長
面の平滑なエピタキシャルシリコン単結晶を歩留まり良
く工業的に有利に製造することができ、ＬＳＩ回路素子
用として好適な基板を提供することができる。
第１図は、本発明による単結晶基板の切断方向を示す斜
視図である。 １・・・単結晶棒、 ２・・・軸。 ３・・・基板。
視図である。 １・・・単結晶棒、 ２・・・軸。 ３・・・基板。
Claims (1)
- 半導体シリコンのガス状化合物の熱分解もしくは還元に
より、単結晶を基板上に気相からエピタキシャル成長さ
せるにあたり、主表面の（５１１）面に対し〈＠２＠５
５〉方向に１〜１０°の範囲で傾斜させた結晶面を有す
る基板を用いることを特徴とするシリコン単結晶の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7138085A JPS61232298A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | シリコン単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7138085A JPS61232298A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | シリコン単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232298A true JPS61232298A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH042557B2 JPH042557B2 (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=13458838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7138085A Granted JPS61232298A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | シリコン単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232298A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994502A2 (en) * | 1998-10-16 | 2000-04-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dynamic blending gas delivery system and method |
| CN103436953A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-11 | 天津市环欧半导体材料技术有限公司 | 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法 |
| JP2021082641A (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-27 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法及びエピタキシャルウェーハ |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP7138085A patent/JPS61232298A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994502A2 (en) * | 1998-10-16 | 2000-04-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dynamic blending gas delivery system and method |
| EP0994502A3 (en) * | 1998-10-16 | 2000-07-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dynamic blending gas delivery system and method |
| CN103436953A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-11 | 天津市环欧半导体材料技术有限公司 | 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法 |
| JP2021082641A (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-27 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法及びエピタキシャルウェーハ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042557B2 (ja) | 1992-01-20 |
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