JPS61256732A - 選択エピタキシアル成長方法 - Google Patents
選択エピタキシアル成長方法Info
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- JPS61256732A JPS61256732A JP10022285A JP10022285A JPS61256732A JP S61256732 A JPS61256732 A JP S61256732A JP 10022285 A JP10022285 A JP 10022285A JP 10022285 A JP10022285 A JP 10022285A JP S61256732 A JPS61256732 A JP S61256732A
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-
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- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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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】
〔概要〕
シリコン基板上に二酸化シリコン膜等の絶縁膜を形成し
、これをパターンニングして露出した基板上にシリコン
を選択的にエピタキシャル成長させるに当たり、通常の
ウェット処理によるネィティブ・オキサイド除去を取り
止め、エピタキシャル成長の前工程の一部としてオキサ
イドの除去を行うことを目的とする。
、これをパターンニングして露出した基板上にシリコン
を選択的にエピタキシャル成長させるに当たり、通常の
ウェット処理によるネィティブ・オキサイド除去を取り
止め、エピタキシャル成長の前工程の一部としてオキサ
イドの除去を行うことを目的とする。
本発明は、シリコン基板上に選択的エピタキシャル成長
を行う方法の改良に関する。
を行う方法の改良に関する。
シリコン基板上にエピタキシャル成長法によりシリコン
の単結晶を成長させる方法は、半導体プロセスとして広
く用いられている。
の単結晶を成長させる方法は、半導体プロセスとして広
く用いられている。
シリコンの場合のエピタキシャル成長法としては、主に
気相成長法が用いられる。
気相成長法が用いられる。
通常、シリコン基板上に厚いエピタキシャル成長層を形
成する場合は、常圧による熱分解法により成長させる。
成する場合は、常圧による熱分解法により成長させる。
即ち、モノシランＳｉＨ，、あるいはジクロールシラン
５ｉＨ２Ｃ１２等のガスを、水素ガスと共に成長炉に流
し、１０００℃前後に加熱された基板と反応させること
により単結晶のシリコンを成長させる。
５ｉＨ２Ｃ１２等のガスを、水素ガスと共に成長炉に流
し、１０００℃前後に加熱された基板と反応させること
により単結晶のシリコンを成長させる。
然し、選択的にエピタキシャル成長層を形成する必要の
ある場合は、高精度で薄い層を形成する場合が多く、低
圧下での成長の微細コントロールを必要とする。
ある場合は、高精度で薄い層を形成する場合が多く、低
圧下での成長の微細コントロールを必要とする。
この場合、シリコン基板の表面に成長しているネィティ
ブ・オキサイドをウェット処理により除去することが必
要で改善が要望されている。
ブ・オキサイドをウェット処理により除去することが必
要で改善が要望されている。
上記に述べた常圧のもとての、エピタキシャル成長では
、成長工程に入る前に同一の成長炉を用いて水素ガスに
よる２段階のプレヒート工程が行われている。このプレ
ヒート工程を時間と温度の関係で第３図に示す。
、成長工程に入る前に同一の成長炉を用いて水素ガスに
よる２段階のプレヒート工程が行われている。このプレ
ヒート工程を時間と温度の関係で第３図に示す。
第１のプレヒートは温度、約８５０℃で１５分間の加熱
により水分を除去し、次いで第２のプレヒートで温度を
１１００℃に上昇し、約１０〜２０分間の処理によりネ
ィティブ・オキサイドＳｉ０ｇ膜を除去する。
により水分を除去し、次いで第２のプレヒートで温度を
１１００℃に上昇し、約１０〜２０分間の処理によりネ
ィティブ・オキサイドＳｉ０ｇ膜を除去する。
上記、ネィティブ・オキサイド、即ちＳｉＯ□膜は、処
理された基板を放置しておくとその発生は避けることは
困難で、通常数１０人の厚さに成長している。
理された基板を放置しておくとその発生は避けることは
困難で、通常数１０人の厚さに成長している。
このようにＳｉ０ｇ膜の除去が完全に行われないと、エ
ピタキシャル成長層には欠陥が発生し易い。
ピタキシャル成長層には欠陥が発生し易い。
プレヒート工程の終了後、基板の温度をその侭にして、
成長炉にモノシランガスを導入し、シリコンの成長を行
う。
成長炉にモノシランガスを導入し、シリコンの成長を行
う。
然しなから、上記の常圧法は成長の速度が速く、パター
ンニングされたシリコン面に微細なるエピタキシャル成
長層を形成するには適さない。
ンニングされたシリコン面に微細なるエピタキシャル成
長層を形成するには適さない。
従って、このような選択エピタキシャル成長に、よ通常
、減圧法による成長法を用いる。
、減圧法による成長法を用いる。
上記に述べた減圧条件での選択エピタキシャル成長では
、常圧と同様のプレヒート処理を行っても、露出せるシ
リコン基板面のネィティブ・オキサイドは完全に除去さ
れないという問題を生ずる。
、常圧と同様のプレヒート処理を行っても、露出せるシ
リコン基板面のネィティブ・オキサイドは完全に除去さ
れないという問題を生ずる。
１０Ｔｏｒｒ以下での減圧エピタキシャル成長では、水
素ガスによる還元作用は速度が遅く、クリーンニングが
完全に行われない。
素ガスによる還元作用は速度が遅く、クリーンニングが
完全に行われない。
従って、エピタキシャル成長層に結晶欠陥を発生し易く
、品質としての安定性に欠けると云う問題が発生する。
、品質としての安定性に欠けると云う問題が発生する。
従って、成長工程とは別に、基板をウェット処理、例え
ば弗酸ＨＦを用いて化学的に除去せざるを得ない。
ば弗酸ＨＦを用いて化学的に除去せざるを得ない。
上記問題点は、ウェット処理の工程を省き、基板をエピ
タキシャル成長炉に挿入し、シリコンを成長させる前に
、成長炉にゲルマンガスを導入してネィティブ・オキサ
イドを除去し、しかる後にシリコンを成長させることよ
りなる本発明の成長方法によって解決される。
タキシャル成長炉に挿入し、シリコンを成長させる前に
、成長炉にゲルマンガスを導入してネィティブ・オキサ
イドを除去し、しかる後にシリコンを成長させることよ
りなる本発明の成長方法によって解決される。
′〔作用〕
ゲルマンガスは容易にネィティブ・オキサイドと反応し
、ＧｅＯとＳｉＯの気体となって成長炉より排出される
。
、ＧｅＯとＳｉＯの気体となって成長炉より排出される
。
シリコンの成長炉と同じ装置を用いて、クリーンニング
が行われるので、工程が短縮され好都合である。
が行われるので、工程が短縮され好都合である。
以下、本発明によるウェット処理を無くした、シリコン
の選択成長方法を述べる。
の選択成長方法を述べる。
第１図はシリコン基板１に酸化膜ＳｉＯ□、あるいは窒
化膜５ｔ３Ｎｎ等の絶縁膜２がパターンニングされ、シ
リコンの成長領域３が露出している。
化膜５ｔ３Ｎｎ等の絶縁膜２がパターンニングされ、シ
リコンの成長領域３が露出している。
シリコンの成長領域には、薄いネィティブ・オキサイド
ＳｉＯ２層４が成長している。
ＳｉＯ２層４が成長している。
この状態でウェット処理を省略して、直接基板をエピタ
キシャル成長炉に挿入する。１０Ｔｏｒｒ以下の圧力の
下で、ゲルマンガスＧ ｅ Ｈ４と水素ガスを導入しつ
つ基板の温度を９５０℃に上昇させる。
キシャル成長炉に挿入する。１０Ｔｏｒｒ以下の圧力の
下で、ゲルマンガスＧ ｅ Ｈ４と水素ガスを導入しつ
つ基板の温度を９５０℃に上昇させる。
このプロセスにより基板上のネィティブ・オキサイドＳ
ｉ Ｏｚ膜は、分解されてＧｅＯ及びＳｉＯとなって
除去され、排出される。
ｉ Ｏｚ膜は、分解されてＧｅＯ及びＳｉＯとなって
除去され、排出される。
除去に要する時間は、約３分間と従来の方法よりも極め
て短時間であり、その後ＧｅＨ，を止めて０、例えばＳ
ｉＨ，ガスに切り換えることによりシリコンのエピタキ
シャル成長層を形成することが出来る。
て短時間であり、その後ＧｅＨ，を止めて０、例えばＳ
ｉＨ，ガスに切り換えることによりシリコンのエピタキ
シャル成長層を形成することが出来る。
以上の成長過程を、時間と温度の関係で表示したのを第
２図に示す。
２図に示す。
また、ゲルマンガスＧｅＨａを用いることはＧｅがシリ
コンと結晶構造が極めて類似しているので結晶欠陥の発
生が少なく、エピタキシャル成長プロセスに対しては好
都合な反応ガスである。
コンと結晶構造が極めて類似しているので結晶欠陥の発
生が少なく、エピタキシャル成長プロセスに対しては好
都合な反応ガスである。
以上に説明せるごとく、本発明の選択エピタキシャル成
長方法により、前工程としてのウェット処理を省き、且
つ、結晶整合の良いエピタキシャル成長層を、短時間の
前処理工程で形成することが可能となる。
長方法により、前工程としてのウェット処理を省き、且
つ、結晶整合の良いエピタキシャル成長層を、短時間の
前処理工程で形成することが可能となる。
第１図は本発明の成長方法の説明図、
第２図はその工程説明図、
第３図は従来の方法の工程説明図、
を示ず。
図面において、
１はシリコン基板、
２は絶縁膜（ＳｉＯ□、または５ｉ３Ｎ４）、３はシリ
コンの成長領域、 ４はネィティブ・オキサイド（ＳｉＯ□）、をそれぞれ
示す。
コンの成長領域、 ４はネィティブ・オキサイド（ＳｉＯ□）、をそれぞれ
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 シリコン基板（１）上に選択的にエピタキシャル成長層
を形成するに当たり、 成長炉にゲルマンガスを導入してネィティブ・オキサイ
ド（４）を除去した後、 シリコンを成長させることを特徴とする選択エピタキシ
ャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022285A JPS61256732A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 選択エピタキシアル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022285A JPS61256732A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 選択エピタキシアル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256732A true JPS61256732A (ja) | 1986-11-14 |
Family
ID=14268266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10022285A Pending JPS61256732A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 選択エピタキシアル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256732A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1003373C2 (nl) * | 1996-06-19 | 1997-12-23 | Univ Delft Tech | Werkwijze voor het reinigen van een opening. |
| US6093968A (en) * | 1996-06-26 | 2000-07-25 | Micron Technology, Inc. | Germanium alloy contact to a silicon substrate |
| US6239029B1 (en) | 1995-07-17 | 2001-05-29 | Micron Technology, Inc. | Sacrificial germanium layer for formation of a contact |
| US6309967B1 (en) * | 1995-07-17 | 2001-10-30 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a contact |
| CN112017953A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-01 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种外延生长方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57128022A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-09 | Tadatsugu Ito | Forming method for silicon epitaxially grown film |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP10022285A patent/JPS61256732A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57128022A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-09 | Tadatsugu Ito | Forming method for silicon epitaxially grown film |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6239029B1 (en) | 1995-07-17 | 2001-05-29 | Micron Technology, Inc. | Sacrificial germanium layer for formation of a contact |
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| US6597042B1 (en) | 1995-07-17 | 2003-07-22 | Micron Technology, Inc. | Contact with germanium layer |
| NL1003373C2 (nl) * | 1996-06-19 | 1997-12-23 | Univ Delft Tech | Werkwijze voor het reinigen van een opening. |
| WO1997049122A1 (en) * | 1996-06-19 | 1997-12-24 | Technische Universiteit Delft | Method for cleaning a hole |
| US6093968A (en) * | 1996-06-26 | 2000-07-25 | Micron Technology, Inc. | Germanium alloy contact to a silicon substrate |
| US6229213B1 (en) | 1996-06-26 | 2001-05-08 | Micron Technology, Inc. | Germanium alloy electrical interconnect structure |
| US6331482B1 (en) | 1996-06-26 | 2001-12-18 | Micron Technology, Inc. | Method of VLSI contact, trench, and via filling using a germanium underlayer with metallization |
| CN112017953A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-01 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种外延生长方法 |
| CN112017953B (zh) * | 2020-09-07 | 2023-10-24 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种外延生长方法 |
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