JPS6246994A - 薄膜成長方法及びその装置 - Google Patents
薄膜成長方法及びその装置Info
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- JPS6246994A JPS6246994A JP18392085A JP18392085A JPS6246994A JP S6246994 A JPS6246994 A JP S6246994A JP 18392085 A JP18392085 A JP 18392085A JP 18392085 A JP18392085 A JP 18392085A JP S6246994 A JPS6246994 A JP S6246994A
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- Japan
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- growth
- plasma
- hydrogen
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はドル膜結晶、特に゛ト導体エピタキシャル結晶
成長に好適を薄膜成長方法及び装置に関するものである
。
成長に好適を薄膜成長方法及び装置に関するものである
。
Ｓｉ、Ｇｅ等の■族半導体もしくはＧａＡｓ、ＩｎＰ等
およびこれらの混晶を含む■−ｖ属化金化合物半導体ピ
タキシャル成長法として従来の気相エピタキシ（ＶＰＥ
）法、液相エピタキシ（ＬＰＥ）法の他に最近では有機
金属化学的気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法あるいは分子線エ
ピタキシ（ＭＢＥ）法が行なわれ、精密で急峻な組成分
布、キャリアｃ度分ＩＨ３の形成が実現されている。
およびこれらの混晶を含む■−ｖ属化金化合物半導体ピ
タキシャル成長法として従来の気相エピタキシ（ＶＰＥ
）法、液相エピタキシ（ＬＰＥ）法の他に最近では有機
金属化学的気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法あるいは分子線エ
ピタキシ（ＭＢＥ）法が行なわれ、精密で急峻な組成分
布、キャリアｃ度分ＩＨ３の形成が実現されている。
これらの成長法により、通常Ｓｉあるいは化合物半導体
を基板としてそれぞれ同族のＳｉおよび化合物゛ｈ導体
のエピタキシャルｒ＆長が行なわれる。この場合、基板
および成長ｆｔｊ膜としては、同物質もしくは同族の物
質が選ばれるのに加えて、両名の結晶系、格ｆ定数が・
致もしくは近似した組合せが用いられる。一方、半導体
素子・集積回路の高性能化、高槻イ剋化を目的として、
従来の同族物質の組合せによる成長とは異なり、異数物
質の組合せによる成長１例えばＳｉ基板りのＧａＡｓＪ
ｊｉ、長等、が光半導体デバイス、オプトエレクトロニ
クスシステムのための基盤技術として最近注目されてい
る。
を基板としてそれぞれ同族のＳｉおよび化合物゛ｈ導体
のエピタキシャルｒ＆長が行なわれる。この場合、基板
および成長ｆｔｊ膜としては、同物質もしくは同族の物
質が選ばれるのに加えて、両名の結晶系、格ｆ定数が・
致もしくは近似した組合せが用いられる。一方、半導体
素子・集積回路の高性能化、高槻イ剋化を目的として、
従来の同族物質の組合せによる成長とは異なり、異数物
質の組合せによる成長１例えばＳｉ基板りのＧａＡｓＪ
ｊｉ、長等、が光半導体デバイス、オプトエレクトロニ
クスシステムのための基盤技術として最近注目されてい
る。
同族物質の組合せによる成長と異なり、目的に応じた組
合せからなる異放物質間では一般には格子定数差が小さ
くないため単結晶ｇ膜を成長させるのが困難である。ま
た、格子定数差に加えて、異数であるために構成原子間
の結合におけるイオン度かりいに異なり、基板原子と成
長物質原子の親和度は小さくなる傾向にある。このこと
は、特に成長初期における機構に関連しており、Ｉｉ結
晶ＩＯ＃、長にとって有利な二次元層状形式による成長
が起こりに〈〈、格子定数差に起因して成長方位が互い
に少し異なる三次元的核成長が起こりやすい、従って、
異数間の成長では、ある程度方位のそろった多結晶成長
する場合が多い、さらに単結晶成長を妨げる要因として
基板表面の異物の影響が重要である。これら異物は一般
に非晶質であり、特に異数間の成長ではＬ述のような親
和性の不足のために、異物の存在によリー二次元層状成
長が箸しく阻害される０通常の同族間成長では充分に単
結晶が得られる程度の異物の量においても異数間成艮で
は単結晶を得ることが困難な場合が多い。
合せからなる異放物質間では一般には格子定数差が小さ
くないため単結晶ｇ膜を成長させるのが困難である。ま
た、格子定数差に加えて、異数であるために構成原子間
の結合におけるイオン度かりいに異なり、基板原子と成
長物質原子の親和度は小さくなる傾向にある。このこと
は、特に成長初期における機構に関連しており、Ｉｉ結
晶ＩＯ＃、長にとって有利な二次元層状形式による成長
が起こりに〈〈、格子定数差に起因して成長方位が互い
に少し異なる三次元的核成長が起こりやすい、従って、
異数間の成長では、ある程度方位のそろった多結晶成長
する場合が多い、さらに単結晶成長を妨げる要因として
基板表面の異物の影響が重要である。これら異物は一般
に非晶質であり、特に異数間の成長ではＬ述のような親
和性の不足のために、異物の存在によリー二次元層状成
長が箸しく阻害される０通常の同族間成長では充分に単
結晶が得られる程度の異物の量においても異数間成艮で
は単結晶を得ることが困難な場合が多い。
Ｓｉ基板上の化合物半導体成長では、かかる異物元十と
して空気中等から８１表面に飛来、付着する有機物等に
よるＣ１あるいは表面に形成された自然酸化膜のＯが問
題となっていた。
して空気中等から８１表面に飛来、付着する有機物等に
よるＣ１あるいは表面に形成された自然酸化膜のＯが問
題となっていた。
従来の薄膜成長装置においては１例えばＳｉ基板とにＧ
ａＡｓをｒ＆長させる場合、Ｓｉ基板上の異物除去のた
めの表面処理法として以下の方法が実施されてきた。
ａＡｓをｒ＆長させる場合、Ｓｉ基板上の異物除去のた
めの表面処理法として以下の方法が実施されてきた。
（１）基板加熱法、 これはＳｉ基板を加熱することに
より自然酸化膜およびＣを除去する方法であるが、酸化
膜の除去には真空中で８００℃程度以上の加熱を必要と
し、実用的な時間（例えば約数分間）でＣを除去するに
は１２００℃程度もの高温加熱が必要である。精密な組
成・キャリア濃度分布が比較的低温で実現できるＭＯＣ
ＶＤ 、ＭＢＥ法に適用した場合は、低温Ｉ＆長の長所
が活かせず、精密制御された分布を破壊する場合もあっ
た。 ＭＯ［ｌ：ＶＤ法による従来の他の例では、Ｇａ
Ａｓｔ−成長する前にＨとアルシン（ＡｓＨ）の混合ガ
ス雰囲気において９００℃にてＳｉ基板加熱を行なうこ
とにより単結晶ＧａＡｓを得たが、この例では、Ｌ記の
真空中加熱おける現象の類推から自然酸化膜は除去され
ていると想像される。一方、Ｃの除去は完全には行なわ
れず、真空ｆｆ月０００℃程度以Ｆで起こると言われて
いる基板Ｓｉとの反応によるＳｉＣのエピタキシャル的
な形成の段階に止まっていると推察され、高品質単結晶
の実現は困難であった。また。
より自然酸化膜およびＣを除去する方法であるが、酸化
膜の除去には真空中で８００℃程度以上の加熱を必要と
し、実用的な時間（例えば約数分間）でＣを除去するに
は１２００℃程度もの高温加熱が必要である。精密な組
成・キャリア濃度分布が比較的低温で実現できるＭＯＣ
ＶＤ 、ＭＢＥ法に適用した場合は、低温Ｉ＆長の長所
が活かせず、精密制御された分布を破壊する場合もあっ
た。 ＭＯ［ｌ：ＶＤ法による従来の他の例では、Ｇａ
Ａｓｔ−成長する前にＨとアルシン（ＡｓＨ）の混合ガ
ス雰囲気において９００℃にてＳｉ基板加熱を行なうこ
とにより単結晶ＧａＡｓを得たが、この例では、Ｌ記の
真空中加熱おける現象の類推から自然酸化膜は除去され
ていると想像される。一方、Ｃの除去は完全には行なわ
れず、真空ｆｆ月０００℃程度以Ｆで起こると言われて
いる基板Ｓｉとの反応によるＳｉＣのエピタキシャル的
な形成の段階に止まっていると推察され、高品質単結晶
の実現は困難であった。また。
９００℃の高温を必要とすることも基板加熱法に共通す
る欠点である。
る欠点である。
（２）ビーム照射法。 これはＭＢＥ法においてＳＩ。
Ｇａ、ＡＩ ’９の分子−ヒ゛−ムもしくはイオンビー
ムを基板表面に照射することにより表面に残存する０を
これら元素と化合させ、ＳｉＯ，ＧａＯ等の揮発性物質
として表面より離脱させる方法である。いずれの元素の
照射においてもＯの離脱のためには８００℃程度以上の
基板′温度が必要な上に、この方法ではＣの除去は困難
であるという欠点があった。
ムを基板表面に照射することにより表面に残存する０を
これら元素と化合させ、ＳｉＯ，ＧａＯ等の揮発性物質
として表面より離脱させる方法である。いずれの元素の
照射においてもＯの離脱のためには８００℃程度以上の
基板′温度が必要な上に、この方法ではＣの除去は困難
であるという欠点があった。
（３）オゾン法、 これは、空気中等酸素を含む雰囲気
にといた基板に、紫外線照射により発生させたオゾン（
０３）を作用させＣをＣＯｘの形で離脱除去させる方法
である。この方法では、Ｃは有効に除去されるもののオ
ゾンの作用により自然酸化ＩＩ！２に加えてさらに厚い
酸化膜が表面に形成され、これの除去のためにやはり
８５０℃程度の加熱が必要であるという欠点があった。
にといた基板に、紫外線照射により発生させたオゾン（
０３）を作用させＣをＣＯｘの形で離脱除去させる方法
である。この方法では、Ｃは有効に除去されるもののオ
ゾンの作用により自然酸化ＩＩ！２に加えてさらに厚い
酸化膜が表面に形成され、これの除去のためにやはり
８５０℃程度の加熱が必要であるという欠点があった。
（４）熱励起酸素法、 これはＩＸ １０−ｇＴｏｒｒ
程度の酸素雰囲気でタングステン・フィラメントを約１
５００℃に加熱することにより、熱励起作用で酸素分子
を解離させ、化学的に活性な原子状酸素を形成し、前述
のオゾン法と同様な作用でＣを除去する方法である。こ
の方法の欠点は（３）のオゾン法と同様である。
程度の酸素雰囲気でタングステン・フィラメントを約１
５００℃に加熱することにより、熱励起作用で酸素分子
を解離させ、化学的に活性な原子状酸素を形成し、前述
のオゾン法と同様な作用でＣを除去する方法である。こ
の方法の欠点は（３）のオゾン法と同様である。
本発明のＩ■的は、比較的低温において基板表面に存在
する異物を除去し、引続いて薄１模成長を行なうことに
より、高品質な≧ト導体等のエピタキシャル結晶を提供
することにある。さらに、ＭＯＣＶＤ又はＭＢＥ法等に
よる成長装置との一体化もしくは連結が容易で、簡単な
構成を持った成長方法およびその装置を提供することに
ある。
する異物を除去し、引続いて薄１模成長を行なうことに
より、高品質な≧ト導体等のエピタキシャル結晶を提供
することにある。さらに、ＭＯＣＶＤ又はＭＢＥ法等に
よる成長装置との一体化もしくは連結が容易で、簡単な
構成を持った成長方法およびその装置を提供することに
ある。
本発明は、異物除去のため、水素もしくは酸素を少なく
とも構ｄｆｆ１分のひとつとするガス中でプラズマ放電
を行ない、放電の作用により形成された励起水ぶもしく
は励起酸−にの化学的反応性を用いて基板表面の異物を
脱離除去することを最も主要な特徴とする。
とも構ｄｆｆ１分のひとつとするガス中でプラズマ放電
を行ない、放電の作用により形成された励起水ぶもしく
は励起酸−にの化学的反応性を用いて基板表面の異物を
脱離除去することを最も主要な特徴とする。
［作 用］
従来の表面処理技術における、（１）基板加熱法では、
Ｓ ｉ ）５板にのＣ除去のために約１２００℃の加熱
を必穿としたが未発ＩＪＩでは例えば約４００℃の基板
温度で水素プラズマを作用させＣが除去できる。
Ｓ ｉ ）５板にのＣ除去のために約１２００℃の加熱
を必穿としたが未発ＩＪＩでは例えば約４００℃の基板
温度で水素プラズマを作用させＣが除去できる。
（２）ビーム照射法、（３）オゾン法、（４）熱励起酸
素法ではそれぞれ分子＝線源もしくはイオン源、高出力
紫外線光源、基板に近接して設置したタングステンフィ
ラメントが必要であるが、未発ＩＪＴのノ、（板処理部
分ではガス導入機構およびプラズマ発生機構のみの筒中
な構成である。
素法ではそれぞれ分子＝線源もしくはイオン源、高出力
紫外線光源、基板に近接して設置したタングステンフィ
ラメントが必要であるが、未発ＩＪＴのノ、（板処理部
分ではガス導入機構およびプラズマ発生機構のみの筒中
な構成である。
また本発明では、ガス導入およびプラズマ発生のみで清
浄化が行なえるため、高真空の成長室を基本とするＭＢ
Ｅ法、大気圧ないし数Ｔｏｒｒ程度以ｌ−の圧力で成長
が行なわれるＭＯＣＶＤ法のいずれとも装置玉の一体化
もしくは連結が容易である。特に雰囲気酸ぶの残留が高
品質結晶Ｉ＆長を妨げるＡ ｌＧａＡｓ系の薄膜形成の
場合は、（３）（４）の方法では雰囲気酸素の残留が問
題となるが、本発明における水素を含むプラズマ処理を
用いれば有効にＣおよびＯを主体とする基板表面異物を
除去することができる４−１残留酸素の問題も生じない
。
浄化が行なえるため、高真空の成長室を基本とするＭＢ
Ｅ法、大気圧ないし数Ｔｏｒｒ程度以ｌ−の圧力で成長
が行なわれるＭＯＣＶＤ法のいずれとも装置玉の一体化
もしくは連結が容易である。特に雰囲気酸ぶの残留が高
品質結晶Ｉ＆長を妨げるＡ ｌＧａＡｓ系の薄膜形成の
場合は、（３）（４）の方法では雰囲気酸素の残留が問
題となるが、本発明における水素を含むプラズマ処理を
用いれば有効にＣおよびＯを主体とする基板表面異物を
除去することができる４−１残留酸素の問題も生じない
。
なお、基板表面異物を除去する他の従来法として、Ａｒ
ｉの希ガススパッタリングにより基板表面層を所定の厚
さにわたって物理的に取り除き１回時に異物を除去する
方法がある。しかしながら、この方法では物理的除去の
ためにスパッタリング後の基板表面は損傷を受は結晶性
の損なわれた状態になっており、良好なエピタキシャル
Ｉｊｉ、長は実現されない。基板表面の結晶性回復には
、高温の７ニールが必要であり４前述の（１）基板加熱
法と同様の欠点があったが、本発明の方法では、異物除
去が化学的に行なわれるため、基板の結晶性は１ｉ５な
われることがなく、従って高温アニールも不要である。
ｉの希ガススパッタリングにより基板表面層を所定の厚
さにわたって物理的に取り除き１回時に異物を除去する
方法がある。しかしながら、この方法では物理的除去の
ためにスパッタリング後の基板表面は損傷を受は結晶性
の損なわれた状態になっており、良好なエピタキシャル
Ｉｊｉ、長は実現されない。基板表面の結晶性回復には
、高温の７ニールが必要であり４前述の（１）基板加熱
法と同様の欠点があったが、本発明の方法では、異物除
去が化学的に行なわれるため、基板の結晶性は１ｉ５な
われることがなく、従って高温アニールも不要である。
以ド、図面によって本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１
第１図は本：ｌ’！５１ＪＩの第１の実施例を説明する
図でる。薄ｊ模成長装置はゲートバルブｌによって隔て
られた基板処理室２と成長室３から構成されている。成
長に先＼γっで、■−ド動可使な支持台２１ＪＨのサセ
プタ２２（ＳｉＣ被覆されたカーボン製）に設置された
被成長Ｓ ｉ ）、Ｔ；、板２０は、ＲＦプラズマ電源
４から゛上極４１に供給される電力により生じた放電領
域４２（第１図中、斜線で示した領域）中に置かれた。
図でる。薄ｊ模成長装置はゲートバルブｌによって隔て
られた基板処理室２と成長室３から構成されている。成
長に先＼γっで、■−ド動可使な支持台２１ＪＨのサセ
プタ２２（ＳｉＣ被覆されたカーボン製）に設置された
被成長Ｓ ｉ ）、Ｔ；、板２０は、ＲＦプラズマ電源
４から゛上極４１に供給される電力により生じた放電領
域４２（第１図中、斜線で示した領域）中に置かれた。
基板処理室２にはプラズマ発生前にあらかじめガス導入
バルブ２白を通じて水素ガスが導入されており、プラズ
マ発生中の水素ガス圧力は、ガス導入／−ルブ２３およ
び処理室排気系２４の調整により常にＩ Ｔｏｒｒに保
たれた。放電パワは２０１１１で、基板２０は４００℃
に保たれ、２０分間プラズマ領域に保持された。放電に
よって励起された原ｆ状水素は化学的に活性で、ＳｉＪ
人板２〇七の異物元素であるＣと反応し主としてメタン
（ＣＨ４）を形成することによりＣを基板表面から離脱
せしめる。一方、他の異物であるＳｉの自然酸化膜も励
起された水素により還元除去された。このようにしてｔ
−１浄化されたＳ ｉ ）、（板２０はゲートバルブ１
を介して成長室３に；１人された。成長室３の構成は従
来のＭＯＣＶＤ法におけるものと同様であり、薄膜成長
用ガスは１６人バルブ３３を通して成長室３内に導かれ
排気系３４により排出される０表面処理を終えた）、（
板は支持台、サセ！りとともにそれぞれ３０．３１．３
２の位置に移動され、高周波加熱電源５により供給され
た電力はワークコイル５１を介して基板を所定の温度に
加熱し、成長が行なわれる。以り説明したように１本実
施例における基板表面処理は励起水素の化学的活性を利
用しているため、 ４００℃という低温で清浄な表面が
得られる。このため、従来技術のような高温（８００℃
〜１２００℃）の処理に伴なう不純物の拡散、分布のだ
れ、熱応力に起因する欠陥導入、表面荒れ等の聞届が生
じないという改善があった。また、成長室と基板処理室
がゲートバルブを通して連結され常に清浄雰囲気中に養
かれるため、基板処理後に表面が再汚染されることがな
い。
バルブ２白を通じて水素ガスが導入されており、プラズ
マ発生中の水素ガス圧力は、ガス導入／−ルブ２３およ
び処理室排気系２４の調整により常にＩ Ｔｏｒｒに保
たれた。放電パワは２０１１１で、基板２０は４００℃
に保たれ、２０分間プラズマ領域に保持された。放電に
よって励起された原ｆ状水素は化学的に活性で、ＳｉＪ
人板２〇七の異物元素であるＣと反応し主としてメタン
（ＣＨ４）を形成することによりＣを基板表面から離脱
せしめる。一方、他の異物であるＳｉの自然酸化膜も励
起された水素により還元除去された。このようにしてｔ
−１浄化されたＳ ｉ ）、（板２０はゲートバルブ１
を介して成長室３に；１人された。成長室３の構成は従
来のＭＯＣＶＤ法におけるものと同様であり、薄膜成長
用ガスは１６人バルブ３３を通して成長室３内に導かれ
排気系３４により排出される０表面処理を終えた）、（
板は支持台、サセ！りとともにそれぞれ３０．３１．３
２の位置に移動され、高周波加熱電源５により供給され
た電力はワークコイル５１を介して基板を所定の温度に
加熱し、成長が行なわれる。以り説明したように１本実
施例における基板表面処理は励起水素の化学的活性を利
用しているため、 ４００℃という低温で清浄な表面が
得られる。このため、従来技術のような高温（８００℃
〜１２００℃）の処理に伴なう不純物の拡散、分布のだ
れ、熱応力に起因する欠陥導入、表面荒れ等の聞届が生
じないという改善があった。また、成長室と基板処理室
がゲートバルブを通して連結され常に清浄雰囲気中に養
かれるため、基板処理後に表面が再汚染されることがな
い。
実施例２
第２図は本発明の第２の実施例を説明する図であって、
ノ＾板処理部とＩｊｔ長部が同一室内に構成される薄膜
成長装置である。基板処理および成長を行なう室６内に
ガス導入バルブ６３により、基板表面清浄化の際には水
素とアルゴンの混合ガスが、薄膜成長時には原料ガスお
よびキャリアガスが導入された。ガスは所定の流量、圧
力を保持しつつ排気系６４により排気された。基板６０
は支持台６１１−のサセプタ６２のＬに設置され、高周
波加熱ｉｌ！、源８に接続されたワークコイル８１内に
置かれた。成長前の基板表面処理は、ＲＦプラズマ電源
７に接続されたコイル７１による誘導結合形放電により
行なわれた０本実施例では生成された高速のプロトン。
ノ＾板処理部とＩｊｔ長部が同一室内に構成される薄膜
成長装置である。基板処理および成長を行なう室６内に
ガス導入バルブ６３により、基板表面清浄化の際には水
素とアルゴンの混合ガスが、薄膜成長時には原料ガスお
よびキャリアガスが導入された。ガスは所定の流量、圧
力を保持しつつ排気系６４により排気された。基板６０
は支持台６１１−のサセプタ６２のＬに設置され、高周
波加熱ｉｌ！、源８に接続されたワークコイル８１内に
置かれた。成長前の基板表面処理は、ＲＦプラズマ電源
７に接続されたコイル７１による誘導結合形放電により
行なわれた０本実施例では生成された高速のプロトン。
アルゴンイオンが基板表面に直接飛来し基板にダメージ
を与えるのを防止するために電極７３に電位をかけ、プ
ラズマ発生部７２（第２図中、斜線で示した領域）から
基板が分離して設置ごれている。
を与えるのを防止するために電極７３に電位をかけ、プ
ラズマ発生部７２（第２図中、斜線で示した領域）から
基板が分離して設置ごれている。
これにより、基板表面には化学的な活性種である中性励
起水素等が主として作用し、表面清浄化を行なう、しか
る後にプラズマ放電を停止し、１１ｉ膜成長を行なう６
本実施例では、基板処理部とＩ＆長部が同一室内に構成
されているため、装置構造が１１！単であるという利点
がある。また、基板処理時と成長時で基板の移動を伴な
わないため、基板処理直後に所定の温度を保持したまま
成長を行なえるという利点がある９本実施例の変形とし
ては、プラズマ分離用電極７３を用いずに基板処理φ成
長室６の形状を１−夫し、活性種をプラズマ形成部から
成長室に導くことによって同様の効果を実現することも
できる。この場合、水素を含む導入ガスの組成を■夫し
長寿命の活性種を得ることが必要になる。
起水素等が主として作用し、表面清浄化を行なう、しか
る後にプラズマ放電を停止し、１１ｉ膜成長を行なう６
本実施例では、基板処理部とＩ＆長部が同一室内に構成
されているため、装置構造が１１！単であるという利点
がある。また、基板処理時と成長時で基板の移動を伴な
わないため、基板処理直後に所定の温度を保持したまま
成長を行なえるという利点がある９本実施例の変形とし
ては、プラズマ分離用電極７３を用いずに基板処理φ成
長室６の形状を１−夫し、活性種をプラズマ形成部から
成長室に導くことによって同様の効果を実現することも
できる。この場合、水素を含む導入ガスの組成を■夫し
長寿命の活性種を得ることが必要になる。
実施例３
第３図は未発］！１の第３の実施例を説明する図であっ
て、基板処理室９がゲートバルブ９１を介してＭＢＥ装
置１０と連結されている。基板処理室９には、実施例１
と同様に／リレブ９３によりガス導入が行なわれ、排気
系９４で排気される。プラズマ電力は電源８２により供
給される１表面清浄化後、基板１１１はゲートバルブ９
１を通してＭＢＥ装置１ｏに導入され薄１模成長が行な
われる。１１０は分子線源。
て、基板処理室９がゲートバルブ９１を介してＭＢＥ装
置１０と連結されている。基板処理室９には、実施例１
と同様に／リレブ９３によりガス導入が行なわれ、排気
系９４で排気される。プラズマ電力は電源８２により供
給される１表面清浄化後、基板１１１はゲートバルブ９
１を通してＭＢＥ装置１ｏに導入され薄１模成長が行な
われる。１１０は分子線源。
１１２は基板移動機構である０本実施例においても実施
例１と同様な利点があり、基板処理後の再汚染はない。
例１と同様な利点があり、基板処理後の再汚染はない。
なお、これらの実施例における基板処理用導入ガスは、
水素もしくは水素を含む混合ガスに限定されるものでは
なく、除去すべき物質および基板物質に応じて適宜選択
できることは言うまでもない０例えば酸素を含むガスに
おいてもＳｉ表面のＣは有効に除去される。
水素もしくは水素を含む混合ガスに限定されるものでは
なく、除去すべき物質および基板物質に応じて適宜選択
できることは言うまでもない０例えば酸素を含むガスに
おいてもＳｉ表面のＣは有効に除去される。
また、被成長基板はＳｉ結晶に限定されるものではなく
、他の半導体あるいは金属、絶縁体にも適用回走なこと
は自明である。さらに、成長薄膜も半導体単結晶に限定
されるものではなく、多結晶、非晶質等種々の物質の形
成に用いることができる。いずれの場合でもノ＾板、成
長薄膜界面は界面異物に起因する漏洩電流等の異常な現
象を示さず極めて良好な界面特性を示す。
、他の半導体あるいは金属、絶縁体にも適用回走なこと
は自明である。さらに、成長薄膜も半導体単結晶に限定
されるものではなく、多結晶、非晶質等種々の物質の形
成に用いることができる。いずれの場合でもノ＾板、成
長薄膜界面は界面異物に起因する漏洩電流等の異常な現
象を示さず極めて良好な界面特性を示す。
以し説明したように、本発明は基板表面に存在する異物
を除去するためにプラズマ放電によって形成された水素
もしくは酸素の化学的反応性を利用しているため、従来
の表面清浄化法に比較して低温で有効な清浄化が実現で
き、さらに、 ＭＤＣＶＤ又はＭＢＥ法による成長装置
との一体化もしくは連結が、基板表面の再汚染を起こす
ことなく容易に行なえるという利点がある。
を除去するためにプラズマ放電によって形成された水素
もしくは酸素の化学的反応性を利用しているため、従来
の表面清浄化法に比較して低温で有効な清浄化が実現で
き、さらに、 ＭＤＣＶＤ又はＭＢＥ法による成長装置
との一体化もしくは連結が、基板表面の再汚染を起こす
ことなく容易に行なえるという利点がある。
未発ＩＩにより、Ｓｉ基板北ＧａＡｓ単結晶成長に代表
される異種基板１−結晶成長は、それを基本技術とする
光・電子複合機能集積回路を始めとする光エレクトロニ
クス全般への応用が期待できる。
される異種基板１−結晶成長は、それを基本技術とする
光・電子複合機能集積回路を始めとする光エレクトロニ
クス全般への応用が期待できる。
第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の薄膜成長装
置の第１．第２．第３の実施例を示す概略図である。 １、Ｓｌ・・・ゲートバルブ、 ２．９・・・表面処理室、 ３−Ｍ０ＣＶＤ成長室、 ４ 、７ 、９２・・・ＰＦプラズマ電源、５．８・・
・高周波加熱電源、 ６・・・表面処理およびＭＯＣＶＤ成長室。 １０・・・ＭＢＥ装置成長室、 ２０．３０，６０，１１１・・・被成長基板、２１．３
１．６１・・・支持台、 ２２．３２．８２・・・サセプタ、 ２３．３３，６３．９３・・・ガス導入バルブ、２４．
３４，６４，９４，１０４・・・排気系、４１・・・プ
ラズマ放電用電極、 ４２．７２・・・プラズマ発生部。 ５１．８１・・・高周波加熱用ワークコイル。 ７１・・・プラズマ放電用コイル、 ７３・・・プラズマ分離電極。 第２図
置の第１．第２．第３の実施例を示す概略図である。 １、Ｓｌ・・・ゲートバルブ、 ２．９・・・表面処理室、 ３−Ｍ０ＣＶＤ成長室、 ４ 、７ 、９２・・・ＰＦプラズマ電源、５．８・・
・高周波加熱電源、 ６・・・表面処理およびＭＯＣＶＤ成長室。 １０・・・ＭＢＥ装置成長室、 ２０．３０，６０，１１１・・・被成長基板、２１．３
１．６１・・・支持台、 ２２．３２．８２・・・サセプタ、 ２３．３３，６３．９３・・・ガス導入バルブ、２４．
３４，６４，９４，１０４・・・排気系、４１・・・プ
ラズマ放電用電極、 ４２．７２・・・プラズマ発生部。 ５１．８１・・・高周波加熱用ワークコイル。 ７１・・・プラズマ放電用コイル、 ７３・・・プラズマ分離電極。 第２図
Claims (2)
- （１）水素もしくは酸素を少なくとも構成成分のひとつ
とするガス中でプラズマ放電を起こし、該プラズマによ
って被成長基板表面を清浄化する工程を含むことを特徴
とする薄膜成長方法。 - （２）薄膜成長用原料が供給される薄膜成長系と、水素
もしくは酸素を少なくとも構成成分のひとつとするガス
が供給され、該ガス中でプラズマ放電を起こさせること
が可能な被成長基板表面処理系を有していることを特徴
とする薄膜成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18392085A JPS6246994A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 薄膜成長方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18392085A JPS6246994A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 薄膜成長方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246994A true JPS6246994A (ja) | 1987-02-28 |
Family
ID=16144123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18392085A Pending JPS6246994A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 薄膜成長方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6246994A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145725A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Sony Corp | 化合物半導体の製法とこれに用いる装置 |
| JPH01125821A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPH01270319A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
| JPH01307443A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH0263118A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-02 | Nec Corp | 表面処理方法とその装置 |
| JPH0355841A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-11 | Tokyo Electron Sagami Ltd | 縦型処理装置及び処理装置 |
| WO2011018831A1 (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-17 | 株式会社アルバック | 半導体シリコンウェーハのコンタクトホール表面保護膜除去及びコンタクトホールへの埋込み成膜装置並びに方法 |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP18392085A patent/JPS6246994A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145725A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Sony Corp | 化合物半導体の製法とこれに用いる装置 |
| JPH01125821A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPH01270319A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
| JPH01307443A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH0263118A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-02 | Nec Corp | 表面処理方法とその装置 |
| JPH0355841A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-11 | Tokyo Electron Sagami Ltd | 縦型処理装置及び処理装置 |
| WO2011018831A1 (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-17 | 株式会社アルバック | 半導体シリコンウェーハのコンタクトホール表面保護膜除去及びコンタクトホールへの埋込み成膜装置並びに方法 |
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