JP2001035794A - 半導体装置の製造方法および製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法および製造装置Info
- Publication number
- JP2001035794A JP2001035794A JP11205212A JP20521299A JP2001035794A JP 2001035794 A JP2001035794 A JP 2001035794A JP 11205212 A JP11205212 A JP 11205212A JP 20521299 A JP20521299 A JP 20521299A JP 2001035794 A JP2001035794 A JP 2001035794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon substrate
- susceptor
- film
- semiconductor device
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン基板裏面に形成されるＧｅを除去
し、Ｇｅによる汚染を防止することである。 【解決手段】 シリコン基板の裏面にエッチングガスを
導入させる。これによって、シリコン基板裏面に形成さ
れたＧｅを除去し、Ｇｅによる汚染を防止することがで
きる。
し、Ｇｅによる汚染を防止することである。 【解決手段】 シリコン基板の裏面にエッチングガスを
導入させる。これによって、シリコン基板裏面に形成さ
れたＧｅを除去し、Ｇｅによる汚染を防止することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に半導体装置の裏面に形成される不純物
を除去することができる半導体装置の製造方法に関す
る。
方法に関し、特に半導体装置の裏面に形成される不純物
を除去することができる半導体装置の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のＳｉＧｅエピタキシャル膜形成プ
ロセスを、ＵＨＶ-ＣＶＤ装置を例にとって説明する。
ロセスを、ＵＨＶ-ＣＶＤ装置を例にとって説明する。
【０００３】図８はＵＨＶ−ＣＶＤ装置の断面図であ
る。
る。
【０００４】本装置は、シリコン基板１を支持するため
に設けられたサセプタ２によって成長室３とヒーター室
４とに分離されており、それぞれの室は真空ポンプ５に
よって１×１０-９Ｔｏｒｒ以下の高真空に減圧されて
いる。
に設けられたサセプタ２によって成長室３とヒーター室
４とに分離されており、それぞれの室は真空ポンプ５に
よって１×１０-９Ｔｏｒｒ以下の高真空に減圧されて
いる。
【０００５】ヒーター室４にはヒータ６が設置してあ
り、シリコン基板１は、サセプタ２を通してヒーター６
によって所望の温度に加熱される。成長室３側にはプロ
セスガス導入管７が接続されており、成長時にはジシラ
ン等のプロセスガスが成長室３に導入される。成長時の
圧力は１×１０-３Ｔｏｒｒ以下である。
り、シリコン基板１は、サセプタ２を通してヒーター６
によって所望の温度に加熱される。成長室３側にはプロ
セスガス導入管７が接続されており、成長時にはジシラ
ン等のプロセスガスが成長室３に導入される。成長時の
圧力は１×１０-３Ｔｏｒｒ以下である。
【０００６】図９はプレート型サセプタの形状を示す図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【０００７】また、図１０はリング型サセプタの形状を
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図であ
る。
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図であ
る。
【０００８】図８に示したサセプタ２の形状は、図９に
示すプレート型サセプタ２０のように円盤型のものや、
そのほか、図１０に示すリング型サセプタ２１のように
中央部に穴が開いているものがある。
示すプレート型サセプタ２０のように円盤型のものや、
そのほか、図１０に示すリング型サセプタ２１のように
中央部に穴が開いているものがある。
【０００９】ＳｉＧｅエピタキシャル層を形成する際に
は、ジシランガスおよびゲルマンガスを用いて、ゲルマ
ンガスの流量を調節してＧｅ濃度を所望の値に制御して
いる。また、ボロンのドーピングには、ジボランガスを
用いている。形成温度は５５０〜７５０℃であり、成長
時の圧力は１×１０-４〜１×１０-３Ｔｏｒｒである。
は、ジシランガスおよびゲルマンガスを用いて、ゲルマ
ンガスの流量を調節してＧｅ濃度を所望の値に制御して
いる。また、ボロンのドーピングには、ジボランガスを
用いている。形成温度は５５０〜７５０℃であり、成長
時の圧力は１×１０-４〜１×１０-３Ｔｏｒｒである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来は、Ｓ
ｉＧｅエピタキシャル膜を成長中にゲルマンガスがヒー
ター室６に回り込むことがあり、そのためシリコン基板
の裏面側に粒状のＧｅが付着するという問題が生じてい
る。
ｉＧｅエピタキシャル膜を成長中にゲルマンガスがヒー
ター室６に回り込むことがあり、そのためシリコン基板
の裏面側に粒状のＧｅが付着するという問題が生じてい
る。
【００１１】ジシランガスは反応性が高いために、シリ
コン基板の周辺部がサセプタと接触している領域で消費
されてしまうが、ゲルマンガスは未分解のままシリコン
基板の裏面とサセプタとの間に侵入し、シリコン基板の
裏面でＧｅが析出してしまう。
コン基板の周辺部がサセプタと接触している領域で消費
されてしまうが、ゲルマンガスは未分解のままシリコン
基板の裏面とサセプタとの間に侵入し、シリコン基板の
裏面でＧｅが析出してしまう。
【００１２】その際に、Ｇｅとシリコン基板のシリコン
とでは、ぬれ性が悪いために、析出物が粒状となる。こ
の裏面に形成されたＧｅは、デバイスに悪影響を起こす
危険があるため、除去が必要である。
とでは、ぬれ性が悪いために、析出物が粒状となる。こ
の裏面に形成されたＧｅは、デバイスに悪影響を起こす
危険があるため、除去が必要である。
【００１３】本発明は、Ｇｅ、もしくはＳｉＧｅ膜形成
のＣＶＤ装置において、シリコン基板の裏面側に付着し
たＧｅを除去することを目的とする。
のＣＶＤ装置において、シリコン基板の裏面側に付着し
たＧｅを除去することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】形成するＧｅもしくはＳ
ｉＧｅ膜の最表面にＳｉ層を形成した後に、７５０℃以
下の温度でＣl２等のエッチングガスを流し、シリコン
基板裏面のＧｅを除去することとした。さらに、Ｇｅを
除去する効率を上げるため、シリコン基板裏面付近にＣ
l２のガスラインを設置してＣl２ガスを供給するように
製造装置を構成した。
ｉＧｅ膜の最表面にＳｉ層を形成した後に、７５０℃以
下の温度でＣl２等のエッチングガスを流し、シリコン
基板裏面のＧｅを除去することとした。さらに、Ｇｅを
除去する効率を上げるため、シリコン基板裏面付近にＣ
l２のガスラインを設置してＣl２ガスを供給するように
製造装置を構成した。
【００１５】ＳｉＧｅエピタキシャル膜形成後に以下の
工程を行なうこととして製造方法を構成した。すなわ
ち、ＳｉＧｅ膜上にＳｉエピタキシャル成長を行ない、
最表面をＳｉ層でキャップする。Ｓｉ基板裏面にガスが
届く位置にシリコン基板を動かして、基板温度７５０℃
以下でＣl２などのエッチングガスの導入を行い、裏面
のＧｅをエッチングする。スループットの低減を避ける
ために、エッチングガスの導入を成膜後の降温時に行な
う。エッチング効果を高めるために、エッチングガス導
入管を裏面近傍に設けてもよい。
工程を行なうこととして製造方法を構成した。すなわ
ち、ＳｉＧｅ膜上にＳｉエピタキシャル成長を行ない、
最表面をＳｉ層でキャップする。Ｓｉ基板裏面にガスが
届く位置にシリコン基板を動かして、基板温度７５０℃
以下でＣl２などのエッチングガスの導入を行い、裏面
のＧｅをエッチングする。スループットの低減を避ける
ために、エッチングガスの導入を成膜後の降温時に行な
う。エッチング効果を高めるために、エッチングガス導
入管を裏面近傍に設けてもよい。
【００１６】７５０℃以下ではＣl２によるＳｉ膜のエ
ッチングは起こらないが、Ｇｅ膜のエッチングは可能で
ある。たとえば、５７０℃でのＣl２によるＧｅのエッ
チングレートは、３００Ａ/ｍｉｎ以上となっている。
従って、最表面をＳｉで覆っておけば、Ｃl２を流して
も、７５０℃よりも低温ならばＳｉＧｅ膜はエッチング
されない。一方、裏面に付着したＧｅは、１０００Ａの
ＳｉＧｅ膜を成長した場合はせいぜい５００Ａ以下であ
り、６００℃以下の温度でもＣl２を２分間流せば十分
に裏面の付着したＧｅをエッチングすることができる。
ッチングは起こらないが、Ｇｅ膜のエッチングは可能で
ある。たとえば、５７０℃でのＣl２によるＧｅのエッ
チングレートは、３００Ａ/ｍｉｎ以上となっている。
従って、最表面をＳｉで覆っておけば、Ｃl２を流して
も、７５０℃よりも低温ならばＳｉＧｅ膜はエッチング
されない。一方、裏面に付着したＧｅは、１０００Ａの
ＳｉＧｅ膜を成長した場合はせいぜい５００Ａ以下であ
り、６００℃以下の温度でもＣl２を２分間流せば十分
に裏面の付着したＧｅをエッチングすることができる。
【００１７】これにより、基板裏面に付着したＧｅ、Ｓ
ｉＧｅが除去できる。また、裏面のＧｅは粒状にシリコ
ン基板の裏面に存在するため、膜状で存在するよりもエ
ッチングが容易である。
ｉＧｅが除去できる。また、裏面のＧｅは粒状にシリコ
ン基板の裏面に存在するため、膜状で存在するよりもエ
ッチングが容易である。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施例の
ＳｉＧｅエピタキシャル膜形成に用いたＵＨＶ-ＣＶＤ
（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｖａｃｕｕｍ Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の成長
チャンバーの断面図である。
ＳｉＧｅエピタキシャル膜形成に用いたＵＨＶ-ＣＶＤ
（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｖａｃｕｕｍ Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の成長
チャンバーの断面図である。
【００１９】本ＣＶＤ装置は、シリコン基板１を支持す
るために設けられたサセプタ２によって成長室３とヒー
ター室４とに分離されており、それそれの室は真空ポン
プ５によって１×１０-９Ｔｏｒｒ以下の高真空に減圧
されている。
るために設けられたサセプタ２によって成長室３とヒー
ター室４とに分離されており、それそれの室は真空ポン
プ５によって１×１０-９Ｔｏｒｒ以下の高真空に減圧
されている。
【００２０】シリコン基板１はサセプタ２を通してヒー
ター６によって所望の温度に加熱してある。また、成長
室３側にはプロセスガス導入管７が接続されており、成
長時にはジシラン等のプロセスガスが成長室３に導入さ
れる。成長時の成長室３内の圧力は１×１０-３Ｔｏｒ
ｒ以下である。
ター６によって所望の温度に加熱してある。また、成長
室３側にはプロセスガス導入管７が接続されており、成
長時にはジシラン等のプロセスガスが成長室３に導入さ
れる。成長時の成長室３内の圧力は１×１０-３Ｔｏｒ
ｒ以下である。
【００２１】図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発
明の第１の実施例においてシリコン基板１の搬出工程を
説明する図である。
明の第１の実施例においてシリコン基板１の搬出工程を
説明する図である。
【００２２】まず、図２（ａ）に示すようにヒーター室
４内にあるリフトピン８が上昇し、図２（ｂ）に示すよ
うにシリコン基板１を持ち上げる。そして、図２（ｃ）
に示すようにシリコン基板１とサセプタ２との間に生じ
た隙間に搬送用アーム９が入り込み、その後リフトピン
８が下に移動して、シリコン基板１は搬送用アーム９上
に載り、成長室３から搬出される。
４内にあるリフトピン８が上昇し、図２（ｂ）に示すよ
うにシリコン基板１を持ち上げる。そして、図２（ｃ）
に示すようにシリコン基板１とサセプタ２との間に生じ
た隙間に搬送用アーム９が入り込み、その後リフトピン
８が下に移動して、シリコン基板１は搬送用アーム９上
に載り、成長室３から搬出される。
【００２３】シリコン基板１の搬入工程は、搬出の逆と
なる。すなわち、シリコン基板１は、搬送用アーム９に
よって成長室３内のサセプタ２の上まで運ばれてくる
と、リフトピン８が上昇してシリコン基板１を持ち上
げ、シリコン基板１が搬送用アーム９から離れた状態に
なる。搬送用アーム９は、シリコン基板１とサセプタ２
との間から抜けて成長室３の外へ移動する。その後、リ
フトピン８は下降してヒーター室４内に収まり、シリコ
ン基板１はサセプタ２上に置かれる。
なる。すなわち、シリコン基板１は、搬送用アーム９に
よって成長室３内のサセプタ２の上まで運ばれてくる
と、リフトピン８が上昇してシリコン基板１を持ち上
げ、シリコン基板１が搬送用アーム９から離れた状態に
なる。搬送用アーム９は、シリコン基板１とサセプタ２
との間から抜けて成長室３の外へ移動する。その後、リ
フトピン８は下降してヒーター室４内に収まり、シリコ
ン基板１はサセプタ２上に置かれる。
【００２４】次に、ＵＨＶ-ＣＶＤ装置を用いて、シリ
コン基板１にＳｉＧｅエピタキシャル膜を形成する、本
発明の第１の実施例の動作について説明する。
コン基板１にＳｉＧｅエピタキシャル膜を形成する、本
発明の第１の実施例の動作について説明する。
【００２５】この第１の実施例は、バイポーラトランジ
スタのベース層をＳｉＧｅエピタキシャル膜によって形
成する例である。
スタのベース層をＳｉＧｅエピタキシャル膜によって形
成する例である。
【００２６】図３は、本発明の第１の実施例において形
成するベース層について説明する図であり、（ａ）はベ
ース層の断面図、（ｂ）は（ａ）に示すベース層におけ
るＧｅ濃度を示すグラフの図である。
成するベース層について説明する図であり、（ａ）はベ
ース層の断面図、（ｂ）は（ａ）に示すベース層におけ
るＧｅ濃度を示すグラフの図である。
【００２７】図３（ａ）に示すように、ベース層１０
は、Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層１１およびシリコンキャップ
層１２の２層で構成されている。
は、Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層１１およびシリコンキャップ
層１２の２層で構成されている。
【００２８】シリコン基板１の直上に形成される第１番
目の層は、図３（ｂ）に示すように、基板から表面に向
かって１０％から０％にＧｅ濃度が変化しているＧｅ傾
斜型ＳｉＧｅ層１１である。Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層１１
の上は、第２番目の層であるシリコンエピタキシャル膜
のシリコンキャップ層１２となっている。
目の層は、図３（ｂ）に示すように、基板から表面に向
かって１０％から０％にＧｅ濃度が変化しているＧｅ傾
斜型ＳｉＧｅ層１１である。Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層１１
の上は、第２番目の層であるシリコンエピタキシャル膜
のシリコンキャップ層１２となっている。
【００２９】Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層１１は７０ｎｍ、シ
リコンキャップ層１２は３０ｎｍであり、どちらもボロ
ンが最高１×１０１９ドーピングされている。
リコンキャップ層１２は３０ｎｍであり、どちらもボロ
ンが最高１×１０１９ドーピングされている。
【００３０】ベースの傾斜型ＳｉＧｅ層１１の形成に
は、ジシランガスおよびゲルマンガスを用いて、ゲルマ
ンガスの流量を調節してＧｅ濃度を制御した。ボロンの
ドーピングには、ジボランガスを用いた。
は、ジシランガスおよびゲルマンガスを用いて、ゲルマ
ンガスの流量を調節してＧｅ濃度を制御した。ボロンの
ドーピングには、ジボランガスを用いた。
【００３１】シリコンキャップ層１２の形成には、ジシ
ランガスおよびボロンドーピングのためのジボランガス
を用いた。形成温度は５５０〜７５０℃であり、成長時
の圧力は１×１０-４〜１×１０-３Ｔｏｒｒであった。
ランガスおよびボロンドーピングのためのジボランガス
を用いた。形成温度は５５０〜７５０℃であり、成長時
の圧力は１×１０-４〜１×１０-３Ｔｏｒｒであった。
【００３２】これによって、膜厚１００ｎｍのベース層
１０が形成されるが、同時にシリコン基板１の裏面にも
ガスが回り込んでＧｅ粒子が付着した。Ｇｅ粒子の大き
さは、Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層１１の膜厚が７０ｎｍの際
には、最大でも３０ｎｍであった。
１０が形成されるが、同時にシリコン基板１の裏面にも
ガスが回り込んでＧｅ粒子が付着した。Ｇｅ粒子の大き
さは、Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層１１の膜厚が７０ｎｍの際
には、最大でも３０ｎｍであった。
【００３３】図４は、本発明の第１の実施例において、
シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子を除去する動作につい
て説明する図である。
シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子を除去する動作につい
て説明する図である。
【００３４】次に、図４に示すように、リフトピン８を
上昇してシリコン基板１を持ち上げた状態で、エッチン
グガスを流して、シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子を除
去する。
上昇してシリコン基板１を持ち上げた状態で、エッチン
グガスを流して、シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子を除
去する。
【００３５】この第１の実施例では、エッチングガスと
して塩素ガスを用いて、エッチング時の温度を５００℃
〜７００℃の間に設定した。この温度では、シリコンの
エッチングは起こらないためにベース層１０はエッチン
グされないが、Ｇｅはエッチングされるので裏面のＧｅ
粒子のみが除去可能となる。たとえば、５７０℃の塩素
ガスによって、Ｇｅ膜は毎分３０ｎｍ以上エッチングさ
れる。本実施例では、５７０℃で２分間、塩素ガスを流
すことによって、シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子を完
全に除去できた。
して塩素ガスを用いて、エッチング時の温度を５００℃
〜７００℃の間に設定した。この温度では、シリコンの
エッチングは起こらないためにベース層１０はエッチン
グされないが、Ｇｅはエッチングされるので裏面のＧｅ
粒子のみが除去可能となる。たとえば、５７０℃の塩素
ガスによって、Ｇｅ膜は毎分３０ｎｍ以上エッチングさ
れる。本実施例では、５７０℃で２分間、塩素ガスを流
すことによって、シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子を完
全に除去できた。
【００３６】なお、この第１の実施例では、ＳｉＧｅ膜
７０ｎｍに対して裏面のエッチングを行なったが、成長
するＳｉＧｅエピタキシャル膜が厚い場合には、エッチ
ング時間を長く、または温度を高くすれば、径が大きく
ても裏面のＧｅ粒子の除去は可能である。
７０ｎｍに対して裏面のエッチングを行なったが、成長
するＳｉＧｅエピタキシャル膜が厚い場合には、エッチ
ング時間を長く、または温度を高くすれば、径が大きく
ても裏面のＧｅ粒子の除去は可能である。
【００３７】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。
する。
【００３８】この第２の実施例では、前記第１の実施例
とは異なるタイプのＵＨＶ-ＣＶＤ装置を用いた。
とは異なるタイプのＵＨＶ-ＣＶＤ装置を用いた。
【００３９】図５は、本発明の第２の実施例で用いられ
るＣＶＤ装置の断面図である。
るＣＶＤ装置の断面図である。
【００４０】このＣＶＤ装置は、サセプタ１３が中央を
切り抜いたリング形状となっている。リング型サセプタ
１３は、上から見ると、ドーナッツ状で真ん中に穴が空
いており、シリコン基板１は周辺部のみがリング型サセ
プタ１３上に載っている。
切り抜いたリング形状となっている。リング型サセプタ
１３は、上から見ると、ドーナッツ状で真ん中に穴が空
いており、シリコン基板１は周辺部のみがリング型サセ
プタ１３上に載っている。
【００４１】このリング型サセプタ１３を用いた場合、
シリコン基板１を裏面からヒーターで直接加熱できるた
め、シリコン基板１の温度の昇降温が速いという利点が
ある。
シリコン基板１を裏面からヒーターで直接加熱できるた
め、シリコン基板１の温度の昇降温が速いという利点が
ある。
【００４２】また、本実施例では、エッチングガス導入
管１４をヒーター室４に接続し、エッチングガスとして
は前記第１の実施例と同様に塩素ガスを用いた。
管１４をヒーター室４に接続し、エッチングガスとして
は前記第１の実施例と同様に塩素ガスを用いた。
【００４３】この第２の実施例において形成したＳｉＧ
ｅエピタキシャル膜、形成条件は前記第１の実施例と同
じである。シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子エッチング
には、シリコン基板１をリング型サセプタ１３に載せた
まま、エピタキシャル膜形成時と同じ状態で、基板温度
５００℃〜７００℃の間でエッチングガス導入管１４か
ら塩素ガスを流した。
ｅエピタキシャル膜、形成条件は前記第１の実施例と同
じである。シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子エッチング
には、シリコン基板１をリング型サセプタ１３に載せた
まま、エピタキシャル膜形成時と同じ状態で、基板温度
５００℃〜７００℃の間でエッチングガス導入管１４か
ら塩素ガスを流した。
【００４４】この第２の実施例では、Ｇｅ粒子エッチン
グのためにプロセス時間を特別に設けることはしない
で、プロセス温度からシリコン基板１を搬出に向けた降
温中に塩素ガスを流してエッチングを行なった。その際
のタイムチャートを図６に示す。
グのためにプロセス時間を特別に設けることはしない
で、プロセス温度からシリコン基板１を搬出に向けた降
温中に塩素ガスを流してエッチングを行なった。その際
のタイムチャートを図６に示す。
【００４５】図６は、本発明の第２の実施例において、
エピタキシャル膜の形成からシリコン基板の搬出までの
動作における基板温度を示すタイムチャートである。
エピタキシャル膜の形成からシリコン基板の搬出までの
動作における基板温度を示すタイムチャートである。
【００４６】図６に示すように、プロセス温度を６５０
℃、シリコン基板１の搬出を５５０℃で行った場合に
は、シリコン基板１の搬出までの降温の際に塩素ガスを
流した時間は２分であった。これによって、シリコン基
板１の裏面のＧｅ粒子は完全に除去できた。
℃、シリコン基板１の搬出を５５０℃で行った場合に
は、シリコン基板１の搬出までの降温の際に塩素ガスを
流した時間は２分であった。これによって、シリコン基
板１の裏面のＧｅ粒子は完全に除去できた。
【００４７】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。
する。
【００４８】この第３の実施例では、減圧ＣＶＤ装置を
用いたＳｉＧｅエピタキシャル成長に対して、本発明を
適用した。
用いたＳｉＧｅエピタキシャル成長に対して、本発明を
適用した。
【００４９】図７は、本発明の第３の実施例で用いられ
る減圧ＣＶＤ装置の断面図である。
る減圧ＣＶＤ装置の断面図である。
【００５０】シリコン基板１は、前記第１の実施例と同
様に、サセプタ１５上に載っており、周りに配置された
ランプ１６によって加熱される。プロセスガスは、サセ
プタ１５の脇のガス導入口１７から導入されて、シリコ
ン基板１を挟んで反対側のガス排気口１８から排出され
る。
様に、サセプタ１５上に載っており、周りに配置された
ランプ１６によって加熱される。プロセスガスは、サセ
プタ１５の脇のガス導入口１７から導入されて、シリコ
ン基板１を挟んで反対側のガス排気口１８から排出され
る。
【００５１】この第３の実施例でのＳｉＧｅエピタキシ
ャル膜も前記第１の実施例と同構造とした。エピタキシ
ャル膜の形成は、温度は７５０〜８５０℃で、成長時の
圧力は１０〜３００Ｔｏｒｒの間で行った。成長には、
ジクロロシランガスとゲルマンガスを用い、さらにキャ
リアガスに水素を用いた。さらに、膜質向上のために塩
化水素ガスも同時に導入した。ボロンのドーピングの際
には、ジボランガスを用いた。これによって、膜厚１０
０ｎｍのエピタキシャル膜が形成された。
ャル膜も前記第１の実施例と同構造とした。エピタキシ
ャル膜の形成は、温度は７５０〜８５０℃で、成長時の
圧力は１０〜３００Ｔｏｒｒの間で行った。成長には、
ジクロロシランガスとゲルマンガスを用い、さらにキャ
リアガスに水素を用いた。さらに、膜質向上のために塩
化水素ガスも同時に導入した。ボロンのドーピングの際
には、ジボランガスを用いた。これによって、膜厚１０
０ｎｍのエピタキシャル膜が形成された。
【００５２】次に、シリコン基板１をリフトピン１９で
持ち上げて、サセプタ１５とシリコン基板１との間に隙
間を作り、エッチングガスをシリコン基板１の裏面に流
すことによって、シリコン基板１の裏面に付着したＧｅ
粒子を除去した。
持ち上げて、サセプタ１５とシリコン基板１との間に隙
間を作り、エッチングガスをシリコン基板１の裏面に流
すことによって、シリコン基板１の裏面に付着したＧｅ
粒子を除去した。
【００５３】この第３の実施例では、エッチングガスと
して塩化水素を用いて、キャリアガスとして水素を同時
に流した。温度を６５０℃として、２分間ガスを流すこ
とによってシリコン基板１の裏面のＧｅ粒子が完全に除
去できた。
して塩化水素を用いて、キャリアガスとして水素を同時
に流した。温度を６５０℃として、２分間ガスを流すこ
とによってシリコン基板１の裏面のＧｅ粒子が完全に除
去できた。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば。
エピタキシャル膜形成後に塩素ガスのエッチング工程を
設けることによって、シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子
が除去できた。エピタキシャル膜の最表面は、図３
（ａ）に示したように、シリコンキャップ層１２で被わ
れているため、これによりシリコン基板上にＧｅの露出
がなくなった。
エピタキシャル膜形成後に塩素ガスのエッチング工程を
設けることによって、シリコン基板１の裏面のＧｅ粒子
が除去できた。エピタキシャル膜の最表面は、図３
（ａ）に示したように、シリコンキャップ層１２で被わ
れているため、これによりシリコン基板上にＧｅの露出
がなくなった。
【００５５】以上によって、シリコン基板１を次工程に
進める際に次工程の装置、他の基板に対するＧｅ汚染の
危険性がなくなり、ＳｉＧｅエピタキシャル膜形成する
シリコン基板１に対するデバイス作製での制限がなくな
った。
進める際に次工程の装置、他の基板に対するＧｅ汚染の
危険性がなくなり、ＳｉＧｅエピタキシャル膜形成する
シリコン基板１に対するデバイス作製での制限がなくな
った。
【００５６】具体的には、ＳｉＧｅ形成後に使用する装
置を他のデバイスと共有することが可能となった。
置を他のデバイスと共有することが可能となった。
【００５７】また、ベース膜を絶縁膜には成長せずにシ
リコン基板上にのみ成長させる選択エピタキシャル成長
法で形成する場合には、裏面にも絶縁膜が必要であった
が、本発明によれば、裏面絶縁膜形成の余分な工程が要
らなくなった。
リコン基板上にのみ成長させる選択エピタキシャル成長
法で形成する場合には、裏面にも絶縁膜が必要であった
が、本発明によれば、裏面絶縁膜形成の余分な工程が要
らなくなった。
【図１】本発明の第１の実施例のＳｉＧｅエピタキシャ
ル膜形成に用いたＵＨＶ-ＣＶＤ装置の成長チャンバー
の断面図である。
ル膜形成に用いたＵＨＶ-ＣＶＤ装置の成長チャンバー
の断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明の第１
の実施例においてシリコン基板１の搬出工程を説明する
図である。
の実施例においてシリコン基板１の搬出工程を説明する
図である。
【図３】本発明の第１の実施例において形成するベース
層について説明する図であり、（ａ）はベース層の断面
図、（ｂ）は（ａ）に示すベース層におけるＧｅ濃度を
示すグラフの図である。
層について説明する図であり、（ａ）はベース層の断面
図、（ｂ）は（ａ）に示すベース層におけるＧｅ濃度を
示すグラフの図である。
【図４】本発明の第１の実施例において、シリコン基板
１の裏面のＧｅ粒子を除去する動作について説明する図
である。
１の裏面のＧｅ粒子を除去する動作について説明する図
である。
【図５】本発明の第２の実施例で用いられるＣＶＤ装置
の断面図である。
の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例において、エピタキシャ
ル膜の形成からシリコン基板の搬出までの動作における
基板温度を示すタイムチャートである。
ル膜の形成からシリコン基板の搬出までの動作における
基板温度を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第３の実施例で用いられる減圧ＣＶＤ
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図８】ＵＨＶ−ＣＶＤ装置の断面図である。
【図９】プレート型サセプタの形状を示す図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】リング型サセプタの形状を示す図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
１ シリコン基板 ２ サセプタ ３ 成長室 ４ ヒーター室 ５ 真空ポンプ ６ ヒーター ７ プロセスガス導入管 ８ リフトピン ９ 搬送用アーム １０ ベース層 １１ Ｇｅ傾斜型ＳｉＧｅ層 １２ シリコンキャップ層 １３ リング型サセプタ １４ エッチングガス導入管 １５ サセプタ １６ ランプ １７ ガス導入口 １８ ガス排気口 １９ リフトピン ２０ プレート型サセプタ ２１ リング型サセプタ
Claims (10)
- 【請求項１】 シリコン基板を支持するサセプタと、 内部を減圧する減圧ポンプと、 前記サセプタに載置されたシリコン基板表面に、原料ガ
スを供給し、ＧｅもしくはＳｉＧｅ膜をＣＶＤ法により
形成する形成室と、 前記シリコン基板を裏面から加熱するヒーター装置が設
けられた加熱室とを備えた半導体装置の製造装置におい
て、 前記加熱室にシリコン基板の裏面側をエッチングするエ
ッチングガスを導入するための導入口を設けたことを特
徴とする半導体装置の製造装置。 - 【請求項２】 ＣＶＤ法によりシリコン基板上にＧｅも
しくはＳｉＧｅ膜を形成する工程と、 前記シリコン基板の裏面にエッチングガスを流すことに
よって、前記ＧｅもしくはＳｉＧｅ膜の成膜後、前記シ
リコン基板の裏面に形成されたＧｅを除去する工程を有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記シリコン基板の裏面に形成されたＧ
ｅを除去する工程の前もしくは該工程の途中に、前記シ
リコン基板と該シリコン基板を支持するサセプタとの間
に隙間を生じさせる工程を有することを特徴とする請求
項２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記シリコン基板の裏面に形成されたＧ
ｅを除去する工程での該シリコン基板温度が７５０℃以
下であることを特徴とする請求項２または３に記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記シリコン基板の裏面に形成されたＧ
ｅを除去する工程を、該シリコン基板の成膜終了時から
該シリコン基板を搬出するまでの降温時に設けることを
特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記シリコン基板に形成する膜の最表面
がシリコン膜であることを特徴とする請求項２〜５のい
ずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記エッチングガスが塩素であることを
特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記エッチングガスが塩化水素であるこ
とを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 成膜する装置がコールドウォールタイプ
のＵＨＶ-ＣＶＤ装置であることを特徴とする請求項２
〜８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１０】 成膜する装置が減圧ＣＶＤ装置である
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20521299A JP3324573B2 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20521299A JP3324573B2 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035794A true JP2001035794A (ja) | 2001-02-09 |
| JP3324573B2 JP3324573B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=16503269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20521299A Expired - Fee Related JP3324573B2 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324573B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006135329A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Siltronic Ag | 基板およびこの上にヘテロエピタキシャル堆積した珪素とゲルマニウムからなる層を有する多層構造体およびその製造方法 |
| JP2006521015A (ja) * | 2003-03-12 | 2006-09-14 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | シリコンゲルマニウムの、平坦化及び欠陥密度を減少させる方法 |
| JP2006526277A (ja) * | 2003-03-13 | 2006-11-16 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | エピタキシャル半導体膜の成長方法及び構造 |
| JP2008098668A (ja) * | 2001-02-12 | 2008-04-24 | Asm America Inc | 半導体膜の改良された堆積方法 |
| JP2009135158A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置及び気相成長方法 |
| JP2012074719A (ja) * | 2008-05-09 | 2012-04-12 | Siltronic Ag | エピタキシャル被覆された半導体ウェハの製造方法 |
| JP2015126161A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 凹部を充填する方法及び処理装置 |
-
1999
- 1999-07-19 JP JP20521299A patent/JP3324573B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008098668A (ja) * | 2001-02-12 | 2008-04-24 | Asm America Inc | 半導体膜の改良された堆積方法 |
| JP2006521015A (ja) * | 2003-03-12 | 2006-09-14 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | シリコンゲルマニウムの、平坦化及び欠陥密度を減少させる方法 |
| JP2012033944A (ja) * | 2003-03-12 | 2012-02-16 | Asm America Inc | シリコンゲルマニウムの、平坦化及び欠陥密度を減少させる方法 |
| JP2006526277A (ja) * | 2003-03-13 | 2006-11-16 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | エピタキシャル半導体膜の成長方法及び構造 |
| JP4782670B2 (ja) * | 2003-03-13 | 2011-09-28 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | エピタキシャルＧｅ含有膜の成長方法及びエピタキシャル半導体成膜システム |
| JP2006135329A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Siltronic Ag | 基板およびこの上にヘテロエピタキシャル堆積した珪素とゲルマニウムからなる層を有する多層構造体およびその製造方法 |
| JP4700472B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2011-06-15 | ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフト | 基板およびこの上にヘテロエピタキシャル堆積した珪素とゲルマニウムからなる層を有する多層構造体の製造方法 |
| JP2009135158A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置及び気相成長方法 |
| JP2012074719A (ja) * | 2008-05-09 | 2012-04-12 | Siltronic Ag | エピタキシャル被覆された半導体ウェハの製造方法 |
| JP2015126161A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 凹部を充填する方法及び処理装置 |
| KR101824764B1 (ko) * | 2013-12-27 | 2018-02-01 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 오목부를 충전하는 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3324573B2 (ja) | 2002-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6596095B2 (en) | Epitaxial silicon wafer free from autodoping and backside halo and a method and apparatus for the preparation thereof | |
| KR100975717B1 (ko) | 기상성장장치와 기상성장방법 | |
| JP3207832B2 (ja) | エピタキシャル成長した半導体ウエーハを製造するためのｃｖｄ反応器及び方法 | |
| TW201003835A (en) | Susceptor, semiconductor manufacturing apparatus, and semiconductor manufacturing method | |
| JP2010272868A (ja) | エピタキシャルに被覆されたシリコンウェハの製造方法 | |
| KR101559977B1 (ko) | 실리콘 에피텍셜 웨이퍼 및 그 제조방법 | |
| JP3055471B2 (ja) | 半導体基板の製造方法及びその製造装置 | |
| CN112201568A (zh) | 一种用于硅片的外延生长的方法和设备 | |
| US20080308036A1 (en) | Vapor-phase growth apparatus and vapor-phase growth method | |
| JP3324573B2 (ja) | 半導体装置の製造方法および製造装置 | |
| JP2003273037A (ja) | Ｃｖｄ反応器中で半導体ウェーハの表側をエピタキシャル被覆する方法、この種の被覆された半導体ウェーハおよびｃｖｄ反応器用サセプタ | |
| CN114045470B (zh) | 一种用于常压外延反应腔室的清洁方法及外延硅片 | |
| JPH0497519A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH10321556A (ja) | 成膜方法 | |
| JP2010040574A (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハ | |
| JPH10189695A (ja) | 気相成長用サセプタ及びその製造方法 | |
| US20030175426A1 (en) | Heat treatment apparatus and method for processing substrates | |
| JP3274602B2 (ja) | 半導体素子の製造方法及び基板処理装置 | |
| KR100975716B1 (ko) | 기상성장장치와 기상성장방법 | |
| JP5140990B2 (ja) | エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法 | |
| TWI838823B (zh) | 用於常壓外延反應腔室的清潔方法及外延矽片 | |
| CN115198352B (zh) | 一种外延生长方法及外延晶圆 | |
| JPH09190980A (ja) | 基板処理装置 | |
| CN116288692A (zh) | 外延处理期间承载硅片的基座及硅片的外延的设备和方法 | |
| JP2004335528A (ja) | シリコンエピタキシャルウェーハ及びシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020604 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |