JPS6226569B2 - - Google Patents
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- JPS6226569B2 JPS6226569B2 JP10027279A JP10027279A JPS6226569B2 JP S6226569 B2 JPS6226569 B2 JP S6226569B2 JP 10027279 A JP10027279 A JP 10027279A JP 10027279 A JP10027279 A JP 10027279A JP S6226569 B2 JPS6226569 B2 JP S6226569B2
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Classifications
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- 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
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
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- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は窒化シリコン（SiNと記す）膜表面と
二酸化シリコン（SiO2と記す）膜が共存する場
合に、Si膜上のみにシリコン膜を選択的に成長さ
せる方法に関する。
二酸化シリコン（SiO2と記す）膜が共存する場
合に、Si膜上のみにシリコン膜を選択的に成長さ
せる方法に関する。
一般に、シリコン表面と絶縁膜（SiNやSiO2な
ど）表面が共存する基体を成長系に置き、シリコ
ン表面上のみにシリコンを選択的に成長させるこ
とが、行なわれる。
ど）表面が共存する基体を成長系に置き、シリコ
ン表面上のみにシリコンを選択的に成長させるこ
とが、行なわれる。
上記方法はマスクエピタキシヤル法と言われ、
例えば、「半導体材料と単結晶の製造」日刊工業
新聞社（昭40.8.28発行）pp.120〜126に詳しい条
件が示されている。
例えば、「半導体材料と単結晶の製造」日刊工業
新聞社（昭40.8.28発行）pp.120〜126に詳しい条
件が示されている。
絶縁膜上においてシリコンを選択的に成長させ
る方法は、ほとんど行なわれていないが、本発明
者らの検討によれば、モノシランをシリコンソー
スガスとして用い、高温度において成長を行なえ
ば、SiO2膜とSiN膜が共存する条件において、
SiN膜表面にのみシリコンを成長し得ることが見
出された。
る方法は、ほとんど行なわれていないが、本発明
者らの検討によれば、モノシランをシリコンソー
スガスとして用い、高温度において成長を行なえ
ば、SiO2膜とSiN膜が共存する条件において、
SiN膜表面にのみシリコンを成長し得ることが見
出された。
しかし、この場合は、成長温度がほぼ1200℃で
非常に高いため、SiO2膜の表面に付着堆積した
シリコン原子が、SiO2と反応して蒸気圧の高い
一酸化シリコンを形成し飛散するため、SiO2膜
上には成長せず、SiN膜上にのみ成長するものと
思われる。しかし、この方法は、成長温度が非常
に高いためSiN膜表面上に選択成長したシリコン
の結晶粒は非常に粗く、成長領域と未成長領域と
の界面は凹凸のはげしいものとなつてしまう。こ
のことは、特に微細加工、微細構造が要求される
場合には好ましくない。さらに高温で成長を行な
うため、あらかじめ基体中に部分的に添加された
不純物の拡散現象も強く起り、デバイス特性を制
御する点で大きな困難をともなう。
非常に高いため、SiO2膜の表面に付着堆積した
シリコン原子が、SiO2と反応して蒸気圧の高い
一酸化シリコンを形成し飛散するため、SiO2膜
上には成長せず、SiN膜上にのみ成長するものと
思われる。しかし、この方法は、成長温度が非常
に高いためSiN膜表面上に選択成長したシリコン
の結晶粒は非常に粗く、成長領域と未成長領域と
の界面は凹凸のはげしいものとなつてしまう。こ
のことは、特に微細加工、微細構造が要求される
場合には好ましくない。さらに高温で成長を行な
うため、あらかじめ基体中に部分的に添加された
不純物の拡散現象も強く起り、デバイス特性を制
御する点で大きな困難をともなう。
本発明はこれらの欠点を解決するものであり、
SiN膜表面とSiO膜表面とが共存する基体におい
て、低い成長温度で、SiN膜表面上のみにシリコ
ンを選択成長させる方法を提供するものである。
低温で選択成長を行なうため、成長したシリコン
の結晶粒は細かく、成長−未成長領域界面も平坦
になる。また基体に部分的に添加された不純物の
拡散現象も無視できるほど少なく、デバイス特性
の制御も非常に容易となる、という特微がある。
SiN膜表面とSiO膜表面とが共存する基体におい
て、低い成長温度で、SiN膜表面上のみにシリコ
ンを選択成長させる方法を提供するものである。
低温で選択成長を行なうため、成長したシリコン
の結晶粒は細かく、成長−未成長領域界面も平坦
になる。また基体に部分的に添加された不純物の
拡散現象も無視できるほど少なく、デバイス特性
の制御も非常に容易となる、という特微がある。
本発明は、SiO2膜表面とSiN膜の両者をそなえ
た基体を、成長系中に置き、シリコンソースガス
としてダイクロルシラン（SiH2Cl2）、キヤリアガ
スとして水素、をそれぞれ用いほぼ800〜900℃に
おいて、シリコンの成長を行なうものである。
た基体を、成長系中に置き、シリコンソースガス
としてダイクロルシラン（SiH2Cl2）、キヤリアガ
スとして水素、をそれぞれ用いほぼ800〜900℃に
おいて、シリコンの成長を行なうものである。
すなわち、本発明は、ソースガスとしてダイク
ロルシランを使用するものであり、モノシランや
四塩化シリコンを用いては、SiN膜上のみに、低
温で選択成長させることは困難である。
ロルシランを使用するものであり、モノシランや
四塩化シリコンを用いては、SiN膜上のみに、低
温で選択成長させることは困難である。
キヤリアガスも同様であり、たとえば、窒素や
アルゴンなど、水素以外のガスをキヤリアガスと
して用いても、本発明の目的は達成できない。
アルゴンなど、水素以外のガスをキヤリアガスと
して用いても、本発明の目的は達成できない。
本発明において、成長時の温度は重要であり、
ほぼ900℃以上になるとSiO2膜上にもシリコンが
成長してしまい、ほぼ800℃以下になると、シリ
コンの成長速度が非常に遅くなり、SiN膜上に均
一に成長させることが困難になる。ダイクロルシ
ランの濃度も重要であつて、キヤリアガス中のダ
イクロルシランの濃度がほぼ1.0モルパーセント
以上になると、SiO2膜上にもシリコンの成長が
行なわれ、0.05モルパーセント以下になると、
SiN膜上における均一な成長が困難になる。
ほぼ900℃以上になるとSiO2膜上にもシリコンが
成長してしまい、ほぼ800℃以下になると、シリ
コンの成長速度が非常に遅くなり、SiN膜上に均
一に成長させることが困難になる。ダイクロルシ
ランの濃度も重要であつて、キヤリアガス中のダ
イクロルシランの濃度がほぼ1.0モルパーセント
以上になると、SiO2膜上にもシリコンの成長が
行なわれ、0.05モルパーセント以下になると、
SiN膜上における均一な成長が困難になる。
したがつて、本発明においては、成長温度は、
ほぼ800〜900℃、水素中のダイクロルシランの濃
度は、ほぼ0.05〜1.0モルパーセントとすること
が必要である。
ほぼ800〜900℃、水素中のダイクロルシランの濃
度は、ほぼ0.05〜1.0モルパーセントとすること
が必要である。
実施例
第１図に示すように、シリコン基板１に熱酸化
法またはCVD法によつてSiO2膜２を被着し、さ
らにSiN膜３をCVD法によつて形成する。
法またはCVD法によつてSiO2膜２を被着し、さ
らにSiN膜３をCVD法によつて形成する。
第２図に示すように、SiN膜３の所望部分をエ
ツチして除き、SiO2膜２の一部を露出させる。
ツチして除き、SiO2膜２の一部を露出させる。
成長系中に入れ、キヤリアガスとして水素、シ
リコンソースガスとしてダイクロルシランをそれ
ぞれ用い、上記濃度および温度範囲において成長
を行なうと、第３図に示すように、SiN膜３上に
のみ、多結晶シリコン膜４が選択的に成長した。
リコンソースガスとしてダイクロルシランをそれ
ぞれ用い、上記濃度および温度範囲において成長
を行なうと、第３図に示すように、SiN膜３上に
のみ、多結晶シリコン膜４が選択的に成長した。
温度を800℃、850℃、900℃としたときの成長
速度は、それぞれ0.95μｍ／分、0.21μｍ／分、
0.32μｍ／分であつた。
速度は、それぞれ0.95μｍ／分、0.21μｍ／分、
0.32μｍ／分であつた。
800℃以下ではSiN膜３上の成長が不均一にな
り、900℃以上では結晶粒が粗くなり、いずれも
好ましくなかつた。
り、900℃以上では結晶粒が粗くなり、いずれも
好ましくなかつた。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す工
程図である。 １…基板、２…SiO2膜、３…SiN膜、４…多結
晶シリコン膜。
程図である。 １…基板、２…SiO2膜、３…SiN膜、４…多結
晶シリコン膜。
Claims (1)
- １ 二酸化シリコン膜表面と窒化シリコン膜表面
をそなえた基体を800℃〜900℃において、0.05〜
0.10モルパーセントのダイクロルシランを含む水
素と接触させることにより、上記窒化シリコン膜
表面のみにシリコンを成長させることを特徴とす
るシリコン選択成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10027279A JPS5624925A (en) | 1979-08-08 | 1979-08-08 | Selective growth of silicon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10027279A JPS5624925A (en) | 1979-08-08 | 1979-08-08 | Selective growth of silicon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5624925A JPS5624925A (en) | 1981-03-10 |
| JPS6226569B2 true JPS6226569B2 (ja) | 1987-06-09 |
Family
ID=14269561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10027279A Granted JPS5624925A (en) | 1979-08-08 | 1979-08-08 | Selective growth of silicon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5624925A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0782996B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1995-09-06 | キヤノン株式会社 | 結晶の形成方法 |
| JP2670442B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1997-10-29 | キヤノン株式会社 | 結晶の形成方法 |
| EP0339793B1 (en) * | 1988-03-27 | 1994-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming crystal layer on a substrate |
| US6884698B1 (en) | 1994-02-23 | 2005-04-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device with crystallization of amorphous silicon |
| JP3378078B2 (ja) * | 1994-02-23 | 2003-02-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| SG118117A1 (en) | 2001-02-28 | 2006-01-27 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7705385B2 (en) * | 2005-09-12 | 2010-04-27 | International Business Machines Corporation | Selective deposition of germanium spacers on nitride |
-
1979
- 1979-08-08 JP JP10027279A patent/JPS5624925A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5624925A (en) | 1981-03-10 |
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