JPS62293611A - Epitaxial growth of silicon - Google Patents

Epitaxial growth of silicon

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JPS62293611A
JPS62293611A JP13689686A JP13689686A JPS62293611A JP S62293611 A JPS62293611 A JP S62293611A JP 13689686 A JP13689686 A JP 13689686A JP 13689686 A JP13689686 A JP 13689686A JP S62293611 A JPS62293611 A JP S62293611A
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silicon
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雄二 古村
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守 前田
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Abstract

PURPOSE:To restrict the epitaxial growth temperature within a range lower than or equal to 900 deg.C, and decrease the autodoping of substrate impurity, by performing a growth wherein disilicon hexahydride or trisilicon octahydride is applied as a silicon source and a gas pressure is reduced to a range lower than or equal to 60 Torr. CONSTITUTION:On a single crystal silicon substrate 3 of high impurity density, an Si epitaxial layer is grown. In this process, disilicon hexahydride or trisilicon octahydride is applied as a silicon source, and hydrogen is used as a carrier gas. A growth is performed under a condition of reduced pressure lower than or equal to 60 Torr. Then the epitaxial growth temperature is restricted within a range lower than or equal to 900 deg.C, so that the autodoping of substrate impurity into the epitaxial layer is decreased.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 C概 要〕 6水素化2珪素若しくは8水素化3珪素をシリコンソー
スとし、60Torr以下の減圧下で成長を行うことに
よりエピタキシャル成長温度を900 ’C以下の低温
に抑え、基板不純物のエピタキシャル層内へのオートド
ープ及び固相拡散を減少させたシリコンのエピタキシャ
ル成長方法。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention C Overview] The epitaxial growth temperature is raised to 900' by using 6 disilicon hydride or 8 trisilicon hydride as a silicon source and growing under reduced pressure of 60 Torr or less. A silicon epitaxial growth method that suppresses autodoping and solid phase diffusion of substrate impurities into an epitaxial layer by suppressing the temperature to below C or lower.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

エピタキシャルシリコン(Si)層を用いる例えばバイ
ポーラトランジスタにおいて、微細化及び高速化を図る
ためにエピタキシャルb く形成されるようになって来ている。
For example, bipolar transistors using epitaxial silicon (Si) layers are increasingly formed epitaxially in order to achieve miniaturization and speeding up.

これは、ベース領域の横方向への拡がりを抑えて微細化
を図り、且つベース幅を狭めて高速化を図るためにベー
ス領域を浅く形成した際に、エピタキシャル層下部の埋
没高不純物濃度領域とベース領域底面との距離を出来る
だけ近づけてコレクタ抵抗を減少せしめ、これによって
直列抵抗を減少せめて動作速度の向上を図るためである
This is because when the base region is formed shallowly in order to suppress the horizontal expansion of the base region and achieve miniaturization, and to increase the speed by narrowing the base width, the buried high impurity concentration region at the bottom of the epitaxial layer and This is to reduce the collector resistance by reducing the distance to the bottom surface of the base region as much as possible, thereby reducing the series resistance and improving the operating speed.

しかし、エピタキシャル層が薄く成長される場合、下部
の埋没高不純物濃度領域からの不純物のオートドープ及
び固相拡散により、ベースが形成されるエピタキシャル
層の表面近傍領域まで高不純物濃度になってベース−コ
レクタ耐圧が低下し、バイポーラトランジスタの駆動能
力が減少するという問題を生ずる。
However, when the epitaxial layer is grown thinly, autodoping and solid-phase diffusion of impurities from the buried high impurity concentration region at the bottom results in a high impurity concentration reaching the region near the surface of the epitaxial layer where the base is formed. A problem arises in that the collector breakdown voltage decreases and the driving ability of the bipolar transistor decreases.

そのため、素子の微細化、高速化に伴い、不純物のオー
トドープ及び固相拡散を極力減少せしめるSiのエピタ
キシャル成長方法が要望される。
Therefore, as devices become smaller and faster, there is a need for a Si epitaxial growth method that minimizes autodoping and solid-phase diffusion of impurities.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

Stのエピタキシャル成長方法には、常圧成長法と減圧
成長法がある。常圧成長方法は成長速度が速く、減圧成
長法はステップカバレージが良いという長所をそれぞれ
有している。
Methods for epitaxially growing St include a normal pressure growth method and a reduced pressure growth method. The normal pressure growth method has the advantage of fast growth rate, and the reduced pressure growth method has the advantage of good step coverage.

従来、Siの常圧エピタキシャル成長には、Siのソー
スに、モノシラン即ち4水素化珪素(S i I! 4
 )、ジクロルシラン(SilhClz) 、テトラク
ロルシラン(SiC1a)が用いられ、成長温度はそれ
ぞれ950℃以上、1ioo℃、1150℃であった。
Conventionally, in the atmospheric pressure epitaxial growth of Si, monosilane, that is, silicon tetrahydride (S i I! 4) is used as the Si source.
), dichlorosilane (SilhClz), and tetrachlorosilane (SiC1a) were used, and the growth temperatures were 950° C. or higher, 1io0° C., and 1150° C., respectively.

また減圧エピタキシャル成長には5iHzC1zが用い
られ、成長温度はそれぞれ1100℃であった。
Further, 5 iHzC1z was used for the reduced pressure epitaxial growth, and the growth temperature was 1100°C.

上記のように従来のSiのエピタキシャル成長方法にお
いては、常圧、減圧を問わず950〜1150°C程度
の高温においてSiの成長が行われていたので、基板か
らのオートドープ及び固相拡散によつてエピタキシャル
層の底部(基板に接する側)に形成される不純物導入領
域即ちオートドープ領域の深さは、1μm以上に達して
いた。
As mentioned above, in the conventional Si epitaxial growth method, Si is grown at a high temperature of about 950 to 1150°C, regardless of whether it is under normal pressure or reduced pressure. The depth of the impurity introduced region, that is, the autodoped region formed at the bottom of the epitaxial layer (the side in contact with the substrate) reached 1 μm or more.

そのため従来のStエピタキシャル成長方法によって、
1〜3μm程度の薄いエピタキシャル層を用い構成する
高速バイポーラトランジスタ等を、性能良く製造するこ
とが極めて困難であった。
Therefore, by the conventional St epitaxial growth method,
It has been extremely difficult to manufacture high-speed bipolar transistors and the like with good performance using epitaxial layers as thin as about 1 to 3 μm.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明が解決しようとする問題点は、従来のStエピタ
キシャル成長方法において、基板から導入される不純物
によって形成されるオートドープ領域の深さが、浅く形
成できなかったことである。
The problem to be solved by the present invention is that in the conventional St epitaxial growth method, the depth of the autodoped region formed by impurities introduced from the substrate cannot be formed to be shallow.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点は、単結晶シリコン基体上に、6水素化2珪
素若しくは8水素化3珪素をシリコンソースとし、且つ
水素をキャリアガスとして、60Torr以下の減圧下
において、900°C以下の温度で成長を行う本発明に
よるシリコンのエピタキシャル成長方法によって解決さ
れる。
The above problem can be solved by growing on a single-crystal silicon substrate at a temperature of 900°C or less under reduced pressure of 60 Torr or less using disilicon hexahydride or trisilicon 8hydride as a silicon source and hydrogen as a carrier gas. This problem is solved by the silicon epitaxial growth method according to the present invention.

〔作 用〕[For production]

即ち本発明は、エンチング性を持たない故にオートドー
プ量の減少に有利な水素化珪素をシリコンソースとして
用いる。
That is, the present invention uses silicon hydride as a silicon source, which is advantageous in reducing the amount of autodoping because it does not have etching properties.

そして成長方法としては、成長時に、被成長面上に形成
される成長ガス停滞層が薄く形成されることにより、オ
ートドープ量を減少せしめる効果を生ずる減圧エピタキ
シャル成長方法が用いられる。
As a growth method, a low pressure epitaxial growth method is used, which has the effect of reducing the amount of autodoping by forming a thin growth gas stagnation layer on the growth target surface during growth.

更に、オートドープ領域の深さを高速デバイスの形成に
支障のない0.2μm程度以下の値に制限するために、
成長温度を900’C以下に抑える。
Furthermore, in order to limit the depth of the autodoped region to a value of about 0.2 μm or less, which does not hinder the formation of high-speed devices,
The growth temperature is kept below 900'C.

そして、上記水素化珪素の中で、上記温度によって充分
にエピタキシャル化即ち単結晶化がなされる6水素化2
珪素若しくは8水素化3珪素がシリコンソースとして用
いられ、充分均一にエピタキシャル化が行われ、且つ可
能な限り低い温度においてエピタキシャル成長が行われ
る。
Among the silicon hydrides, 6-hydride 2 is sufficiently epitaxialized, that is, single crystallized, at the above-mentioned temperature.
Silicon or trisilicon octahydride is used as the silicon source to ensure that the epitaxial growth is sufficiently uniform and that the epitaxial growth is carried out at the lowest possible temperature.

更に詳しく説明すると、本発明に係るシリコン(Si)
のエピタキシャル成長方法においては、通常通り水素(
H2)をキャリアガスとし、このH2キャリアガスに所
定の割合にSiソースを配合した成長ガスが用いられる
To explain in more detail, silicon (Si) according to the present invention
In the epitaxial growth method, hydrogen (
A growth gas is used in which H2) is used as a carrier gas and a Si source is mixed in a predetermined ratio with the H2 carrier gas.

そして、クロル(C1)を含むことによりエツチング性
を有し、そのために被成長Si基板内の不純物を成長ガ
ス中に溶出し、これによって成長ガス中の不純物濃度を
増大せしめてオートドープ量の増大を招いていたクロル
シラン(SiHzClz) 、hジクロルシラン(Si
lC1,)等のクロルシラン系のSiソースを避け、工
・ノチング性を持たず、上記工、7チング効果によるオ
ートドープ量の増大を招くことのない水素化珪素をSi
ソースとして用いる。
Since it contains chlorine (C1), it has etching properties, and therefore impurities in the Si substrate to be grown are eluted into the growth gas, thereby increasing the impurity concentration in the growth gas and increasing the amount of autodoping. Chlorosilane (SiHzClz), h-dichlorosilane (Si
Avoid using chlorosilane-based Si sources such as lC1,), and use silicon hydride that has no etching or notching properties and does not cause an increase in the amount of autodoping due to the above-mentioned etching and notching effects.
Use as a source.

成長方法は、被成長Sii体上に形成される成長ガスの
停滞層を薄くし、成長温度においてSi基板から外方拡
散される不純物原子が停滞層を突き抜けて排出されるよ
うにして、停滞層内の不純物濃度の上昇を抑制し、これ
によってオートドープ量の減少を図るべく、減圧成長方
法に限定した。
The growth method is to thin the stagnant layer of the growth gas formed on the Sii substrate to be grown, so that impurity atoms diffused outward from the Si substrate at the growth temperature are ejected through the stagnant layer. In order to suppress the increase in impurity concentration within the wafer and thereby reduce the amount of autodoping, the method was limited to a reduced pressure growth method.

一方、上記減圧成長においてオートドープ領域の深さは
、成長温度に依存する不純物の拡散長でほぼ決まり、実
測の結果第6図に示すような関係になる。そこで本発明
においては、この実測結果に基づいてオートドープ領域
の深さが少なくとも0.2μm程度以下に制限されるよ
うに、成長温度を900℃以下に限定した。
On the other hand, in the above-mentioned reduced pressure growth, the depth of the auto-doped region is approximately determined by the impurity diffusion length which depends on the growth temperature, and the relationship as shown in FIG. 6 is obtained as a result of actual measurements. Therefore, in the present invention, based on this actual measurement result, the growth temperature was limited to 900° C. or less so that the depth of the autodoped region was limited to at least about 0.2 μm or less.

なおオートドープ領域深さは、エピタキシャル層の基板
との界面(基(反とほぼ同等のキャリア濃度となる)か
らエピタキシャル層本来のキャリア濃度の領域に達する
までの深さで表される。通常この濃度差は、バイポーラ
トランジスタの場合内4栂程度である。
Note that the autodoping region depth is expressed as the depth from the epitaxial layer's interface with the substrate (where the carrier concentration is almost the same as the base) to the region of the epitaxial layer's original carrier concentration.Usually, this In the case of a bipolar transistor, the concentration difference is about 4 degrees.

また、Siソースとしては、前記水素化珪素の中から、
上記900℃以下の温度における減圧成長において均一
にエピタキシャル化することが可能な、ジシラン即ち6
水素化2珪素(Siz)Is)とトリシラン即ち8水素
化3珪素(StJe)を限定した。
Further, as the Si source, from among the silicon hydrides,
Disilane, that is, 6
Disilicon hydride (SizIs) and trisilane, ie, 8-trisilicon hydride (StJe), were limited.

更に、成長ガスの減圧する圧力については、上記Si、
11.について実験結果から第7図に示すような関係が
あることが確かめられ、上記900℃以下の成長温度で
均一にエピタキシャル化がなされることが実験的に確認
された60Torr以下の圧力に成長ガス圧を限定した
Furthermore, regarding the pressure at which the growth gas is reduced, the above Si,
11. It has been confirmed from the experimental results that there is a relationship as shown in Figure 7, and it has been experimentally confirmed that uniform epitaxial formation is achieved at the growth temperature of 900°C or less. limited.

オートドープ領域の深さをより浅くするためには、より
低い温度で完全なエピタキシャル層が得られるより低圧
での成長が望ましいが、この場合性ずる成長速度の低下
は、実用上問題がある。
In order to make the depth of the autodoped region shallower, it is desirable to grow at a lower pressure so that a complete epitaxial layer can be obtained at a lower temperature, but in this case, a gradual decrease in the growth rate is a practical problem.

第8図は成長ガス圧と成長速度との関係を調べた実験結
果で、0.07μm/分程度の充分実用性ある成長速度
を得るためには、本発明が限定する60Torr以下の
ガス圧において、60〜ITOrrの範囲が望ましい。
Figure 8 shows the results of an experiment investigating the relationship between growth gas pressure and growth rate. In order to obtain a sufficiently practical growth rate of about 0.07 μm/min, the gas pressure must be below 60 Torr, which is limited by the present invention. , 60 to ITOrr is desirable.

以上により、エピタキシャル層に形成されるオートドー
プ領域の深さを、従来に比べ大幅に減少し得る効果を生
ずる。
As a result, the depth of the autodoped region formed in the epitaxial layer can be significantly reduced compared to the conventional method.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を、図示実施例により具体的に説明する。 The present invention will be specifically explained below with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明のSiエピタキシャル成長方法に用いた
成長装置の模式図、第2図は実施例における成長工程の
プロファイル図、第3図は第1の実施例におけるSiエ
ピタキシャル層の砒素(As)濃度のプロファイル図、
第4図は第2の実施例におけるSiエピタキシャル層の
硼素(B)濃度のプロファイル図、第5図は第3の実施
例におけるSiエピタキシャル層のアンチモン(Sb)
?m度のプロファイル図である。
Fig. 1 is a schematic diagram of the growth apparatus used in the Si epitaxial growth method of the present invention, Fig. 2 is a profile diagram of the growth process in the example, and Fig. 3 is the arsenic (As) of the Si epitaxial layer in the first example. Concentration profile diagram,
FIG. 4 is a profile diagram of boron (B) concentration in the Si epitaxial layer in the second embodiment, and FIG. 5 is a profile diagram of the boron (B) concentration in the Si epitaxial layer in the third embodiment.
? It is a profile diagram of m degrees.

本発明に係るStのエピタキシャル成長には、例えば第
1図に示すような、低い圧力に減圧するのに有利な枚葉
式(一枚どり)のエピタキシャル成長装置が用いられる
For the epitaxial growth of St according to the present invention, a single-wafer epitaxial growth apparatus, such as that shown in FIG. 1, which is advantageous in reducing the pressure to a low level, is used.

同図において、■は成長容器となるペルジャー、2は載
置された被成長基板を加熱するグラファイトヒータ、3
は被成長Si基板、4は成長ガス導入管、5は置換用窒
素(N2)ガス導入用の流量計、6はN2キャリアガス
導入用の流量計、7は例えば5i2116等のSiソー
スガス導入用の流量計、8は真空排気管、9はペルジャ
ー内を減圧するメカニカルブースタポンプ、10は同じ
くロータリポンプ、11は電力配線、12はグラファイ
トヒータ用の加熱電源を示す。
In the figure, ■ is a Pelger serving as a growth container, 2 is a graphite heater that heats the growth substrate placed thereon, and 3 is a graphite heater that heats the growth substrate placed thereon.
is a Si substrate to be grown, 4 is a growth gas introduction pipe, 5 is a flowmeter for introducing replacement nitrogen (N2) gas, 6 is a flowmeter for introducing N2 carrier gas, and 7 is for introducing Si source gas such as 5i2116. 8 is a vacuum exhaust pipe, 9 is a mechanical booster pump for reducing the pressure inside the Pelger, 10 is also a rotary pump, 11 is power wiring, and 12 is a heating power source for a graphite heater.

そしてエピタキシャル成長は、例えば第2図Gこ示す工
程プロファイル図に示すような手順で行われる。
The epitaxial growth is performed, for example, according to the procedure shown in the process profile diagram shown in FIG. 2G.

同図において、N2は窒素雰囲気、1(2は水素雰囲気
、(SizH6+ ++、)は成長ガス雰囲気を示す。
In the figure, N2 indicates a nitrogen atmosphere, 1 (2) indicates a hydrogen atmosphere, and (SizH6+ ++,) indicates a growth gas atmosphere.

第1の実施例においては、上記装置を用い、上記工程プ
ロファイルに従って、先ずN2でペルジャー1内を置換
した後、該ペルジャー1内をN2で置換し、例えば4 
X1019cm−3程度の砒素(八S)濃度を有する被
成長Si基板1を、グラファイトヒータ2上に裁置して
例えば810°Cに加熱し、該ペルジャー1内の雰囲気
を、5cc/分の流量のSiJ、 (Siソース)と1
02/分の流量の11□(キャリアガス)とが混合され
てなる成長ガスの雰囲気に置換し、真空排気を行って成
長ガス圧を例えば3.4Torrに調節し、例えば20
分間成長を行った後、成長ガスを水素ガスに切り換え、
基板7の温度を室温に下降せしめ、ペルジャー内をN2
に置換して成長を完了する。
In the first embodiment, the above apparatus is used, and the inside of the Pel Jar 1 is first replaced with N2, and then the inside of the Pel Jar 1 is replaced with N2, for example, 4
A Si substrate 1 to be grown having an arsenic (8S) concentration of approximately SiJ, (Si source) and 1
The atmosphere is replaced with a growth gas atmosphere mixed with 11□ (carrier gas) at a flow rate of 0.02/min, and vacuum evacuation is performed to adjust the growth gas pressure to, for example, 3.4 Torr.
After growing for a minute, switch the growth gas to hydrogen gas,
The temperature of the substrate 7 is lowered to room temperature, and the inside of the Pelger is filled with N2.
to complete the growth.

第3図は上記実施例により成長したSiエピタキシャル
層における深さ方向のAs95度のプロファイル図であ
る。
FIG. 3 is a profile diagram of As95 degrees in the depth direction of the Si epitaxial layer grown according to the above example.

同図に示すように上記実施例によれば、エピタキシャル
層本来の濃度より高いA S ?a度を有す北オートド
ープ領域ADの深さ、即ちSt基板に接する面Sから本
来のエピタキシャル層濃度を有する面Eまでの深さDA
Dは、0゜1μm程度に極めて浅く形成される。
As shown in the figure, according to the above embodiment, the concentration of A S ? is higher than the original concentration of the epitaxial layer. The depth of the north autodoped region AD having a degree, that is, the depth DA from the surface S in contact with the St substrate to the surface E having the original epitaxial layer concentration.
D is formed extremely shallowly at about 0°1 μm.

なおSiソースに5iJaを用いた場合は3cc/分の
5t31(aの供給により上記実施例と同様のオートド
ープ領域深さDADを得ることが出来た。
Note that when 5iJa was used as the Si source, the same autodoped region depth DAD as in the above embodiment could be obtained by supplying 5t31(a) at a rate of 3 cc/min.

また上記成長は、700℃程度まで成長温度を下げても
可能であった。
Further, the above growth was possible even if the growth temperature was lowered to about 700°C.

第4図は第2の実施例、即ち4 XIO”cm−’程度
の硼素(B)濃度を有するSi基板上に第1の実施例同
様の条件で成長したSiエピタキシャル層における深さ
方向のB濃度のプロファイル図である。
FIG. 4 shows the results of the second embodiment, that is, the B in the depth direction in a Si epitaxial layer grown under the same conditions as the first embodiment on a Si substrate having a boron (B) concentration of about 4 XIO"cm-'. FIG. 3 is a concentration profile diagram.

また第5図は第3の実施例、即ちl XIQ19cm−
”程度のアンチモン(Sb)?ym度を有するSi基板
上Gこ第1の実施例同様の条件で成長したSiエピタキ
シャル層における深さ方向のSb?a度のプロファイル
図である。
Further, FIG. 5 shows the third embodiment, that is, l XIQ19cm-
FIG. 3 is a profile diagram of the Sb degree in the depth direction of an Si epitaxial layer grown under the same conditions as in the first embodiment on a Si substrate having an antimony (Sb) degree of about 100 mm.

第4図及び第5図の結果は、B及びsbを高濃度に含む
Si基板上に°Siのエピタキシャル成長を行う際にも
、Siエピタキシャル層内に形成されるメ゛−トドーブ
領域の深さは、0.1〜0.2μm程度に浅く抑えられ
ることを示している。
The results shown in FIGS. 4 and 5 show that even when Si is epitaxially grown on a Si substrate containing a high concentration of B and sb, the depth of the main dove region formed in the Si epitaxial layer is , it is shown that it can be suppressed to a shallow depth of about 0.1 to 0.2 μm.

上記実施例においては、本発明を高不純物濃度のSi基
板上にエピタキシャル層を成長する例について説明した
が、本発明は表面に選択的に高不純物導入領域を有する
Si基板上にエピタキシャル層を成長する際、例えばバ
イポーラトランジスタの製造工程等において、表面に埋
没拡散領域が形成されたSi基板上に、コレクタ領域等
となる低キヤリア濃度のSiエピタキシャル層を成長す
る際等番こ特に有効に適用される。
In the above embodiments, the present invention was explained with reference to an example in which an epitaxial layer is grown on a Si substrate with a high impurity concentration. For example, in the manufacturing process of bipolar transistors, it is particularly effectively applied when growing an Si epitaxial layer with a low carrier concentration to serve as a collector region on a Si substrate with a buried diffusion region formed on the surface. Ru.

また、501(Slicon on In5ulato
r)構造にも勿論適用される。
In addition, 501 (Silicon on In5ulato
r) Of course, it also applies to structures.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明のように本発明のStのエピタキシャル成長方
法によれば、高不純物濃度を有するSi基体上にSiエ
ピタキシャル層を成長せしめる際、該エピタキシャル層
の底部に形成される不純物のオートドープ領域の深さを
、0.1〜0.2 μm程度に極めて浅く抑えることが
できる。
As explained above, according to the St epitaxial growth method of the present invention, when a Si epitaxial layer is grown on a Si substrate having a high impurity concentration, the depth of the autodoped region of impurities formed at the bottom of the epitaxial layer is can be kept extremely shallow to about 0.1 to 0.2 μm.

従って本発明は薄いエピタキシャル層を用いて構成され
る高速バイポーラトランジスタ等の高速半導体デバイス
の性能向上に有効である。
Therefore, the present invention is effective in improving the performance of high-speed semiconductor devices such as high-speed bipolar transistors constructed using thin epitaxial layers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のSiエピタキシャル成長方法に用いた
成長装置の模式図、 第2図は実施例における成長工程のプロファイル図、 第3図は第1の実施例におけるSiエピタキシャル層の
砒素(As)tfi度のプロファイル図、第4図は第2
の実施例におけるSiエピタキシャル層の硼素(B) 
’(8度のプロファイル図、第5図は第3の実施例にお
けるSiエピタキシャル層のアンチモン(sb)?m度
のプロファイル図、第6図はオートドープ領域の深さと
成長温度との関係を示す図、 第7図はエピタキシャル化温度と成長ガス圧の関係を示
す図、 第8図は成長ガス圧と成長速度の関係を示す図である。 図において、 1はペルジャー、 2はグラファイトヒータ、 3は被成長Si基板、 4は成長ガス導入管、 5.6.7は流量計、 8は真空排気管、 9はメカニカルブースタポンプ、 10はロークリポンプ、 1工は電力配線、 12は加熱電源、 ADはオートドープ領域、 SはSi基板に接する面、 Eは本来のエピタキシャルN fat度面、DADはオ
ートドープ領域の深さ を示す。
Figure 1 is a schematic diagram of the growth apparatus used in the Si epitaxial growth method of the present invention, Figure 2 is a profile diagram of the growth process in the example, and Figure 3 is the arsenic (As) of the Si epitaxial layer in the first example. tfi degree profile diagram, Figure 4 is the second
Boron (B) in the Si epitaxial layer in the example of
(8 degree profile diagram, Figure 5 is an antimony (sb) - m degree profile diagram of the Si epitaxial layer in the third example, and Figure 6 shows the relationship between the depth of the autodoped region and the growth temperature. Figure 7 is a diagram showing the relationship between epitaxialization temperature and growth gas pressure, and Figure 8 is a diagram showing the relationship between growth gas pressure and growth rate. In the figure, 1 is a Pelger, 2 is a graphite heater, 3 is a graphite heater. is the Si substrate to be grown, 4 is the growth gas introduction pipe, 5.6.7 is the flow meter, 8 is the vacuum exhaust pipe, 9 is the mechanical booster pump, 10 is the low-pressure pump, 1 is the power wiring, 12 is the heating power supply, AD is the autodoped region, S is the surface in contact with the Si substrate, E is the original epitaxial N fat surface, and DAD is the depth of the autodoped region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 単結晶シリコン基体上に、 6水素化2珪素若しくは8水素化3珪素をシリコンソー
スとし、 且つ水素をキャリアガスとして、 60Torr以下の減圧下において、 900℃以下の温度で成長を行うことを特徴とするシリ
コンのエピタキシャル成長方法。
[Scope of Claims] Grown on a single crystal silicon substrate at a temperature of 900°C or less under a reduced pressure of 60 Torr or less, using disilicon hexahydride or trisilicon 8hydride as a silicon source and hydrogen as a carrier gas. A silicon epitaxial growth method characterized by performing the following steps.
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