JP2008506617A - SiとGeを含有する膜の堆積方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、プロセス室(2)内において少なくとも1つの半導体膜を少なくとも1つの基板上に堆積し、半導体膜が複数の成分からなり、成分が、個々のインジェクションユニット(5)を介して液体の又は液体に溶解した原料(3)が不連続に吐出されることによって、温度制御された蒸発室(4)内で蒸発され、この蒸気がキャリアガス(7)によってプロセス室に導入される、膜の堆積方法に関する。Siを含有する第1の原料とGeを含有する第2の原料(3)の流量の時間経過が、インジェクション圧、インジェクション周波数、及び、1つ以上の他のインジェクションユニットのデューティ比に対するデューティ比の位相関係等のデューティ比パラメータ等の、割り当てられたインジェクションユニット(5)が決定する流量パラメータを介して、個々に制御又は変化される。
【選択図】図1
Description
Chemical Vapor Deposition)、及びALD(Atomic Layer
Deposition)等の方法が文献に記載されている。
2 プロセス室
3 原料
4 蒸発室
5 インジェクションユニット
6 マルチチャネルインジェクションユニット
7 キャリアガス
8 流量レギュレータ
9 流量計
10 圧力レギュレータ
12 ガス管
13 ヒータ
14 反応室
15 ガス拡散器
17 制御装置
Claims (26)
- プロセス室(2)内において少なくとも1つの半導体膜を少なくとも1つの基板上に堆積し、前記半導体膜が複数の成分からなり、成分が、個々のインジェクションユニット(5)を介して液体の又は液体に溶解した原料(3)が不連続に吐出されることによって、温度制御された蒸発室(4)内で蒸発され、この蒸気がキャリアガス(7)によってプロセス室に導入される、膜の堆積方法において、Siを含有する第1の原料とGeを含有する第2の原料(3)の流量の時間経過が、インジェクション圧、インジェクション周波数、及び、1つ以上の他のインジェクションユニットのデューティ比に対するデューティ比の位相関係等のデューティ比パラメータ等の、割り当てられたインジェクションユニット(5)が決定する流量パラメータを介して、個々に制御又は変化されることを特徴とする膜の堆積方法。
- 前記プロセス室(2)内の圧力が1000mbar未満、好ましくは100mbar未満であることを特徴とする請求項1に記載の膜の堆積方法。
- 前記プロセス室(2)が温度制御されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の膜の堆積方法。
- 単一のプロセス工程で複数の連続した膜が前記基板(1)上に堆積されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 連続した膜の堆積において、流量パラメータだけが変化させられることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 少なくとも1つの膜を堆積中に、垂直方向の連続的な組成変化又は相互に堆積される膜間での連続的な推移を形成するように、流量パラメータを連続的に変化させることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 前記インジェクションユニット(5)への前記原料の流量が流量形(9)を介して検出され、前記流量が、インジェクション周波数、デューティ比パラメータ、及びインジェクション圧のうちのいずれか1つ以上を変化させることによって制御されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- ナノレーヤ、ヘテロ接合、核形成膜、及び組成勾配層のうちのいずれか1つ以上を堆積することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 液体に溶解した固体原料を使用することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 実質的に前記第1の原料のみが吐出されて膜の堆積が始まり、次に、引続いて前記第1の原料の流量を連続的に減らすと共に前記第2の原料の流量を前記第1の原料が実質的に0になるまで増やすことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 窒化物を補足的に供給することを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 成膜すべき表面が、特に垂直構造、さらに特に前記構造の壁及び底に均一に堆積するように蒸発した原料が拡散するトレンチ、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 堆積された膜が、炭素、ホウ素、りん、砒素、又はその他のドーパントを含有することを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- 少なくとも前記原料のうちの1つが、四塩化ゲルマニウム、四塩化シリコン、テトラエトキシゲルマニウム、テトラエトキシシリコン、又はシリコン若しくはゲルマニウムの同様の有機金属化合物を含有することを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- プロセスが、300〜1200℃、好ましくは500〜1000℃の間の処理温度で行われることを特徴とする請求項1乃至請求項14のいずれかに記載の膜の堆積方法。
- シリコンとゲルマニウムのうちの1つ以上を含有する、液体の、化学的に活性な原料をマルチチャネルインジェクションユニット(5)によって不連続に吐出する方法において、前記各インジェクションユニット(5)において、インジェクション周波数、インジェクション圧、デューティ比パラメータ、及び他のインジェクションユニット(5)とのマスフロー方向の位相関係が制御され、吐出された原料が少なくとも1種類の不活性なキャリアガスと一緒に温度制御された空間に導入され、そこにおいて、前記原料が蒸発し前記蒸発した原料が4族の基板上に堆積され少なくともSi、Ge、及びSiGeの膜のうちの少なくとも1つ以上の膜になる、ことを特徴とする吐出方法。
- 結晶面上に、少なくともSi、Ge、及びSiGeの膜のうちの少なくとも1つの膜がエピタキシャルに堆積されることを特徴とする請求項16に記載の吐出方法。
- 前記基板が、Si、SiGe、及びGeの基板のうちのいずれか1つ以上からなることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の吐出方法。
- SiGeをSi(1−x)Gex(0≦x≦1)とするとき、Si、Ge、SiGe、SiGe:C、SiとGeとのヘテロ構造、SiGeとSiGeとのヘテロ構造、及びSiGeバッファーのうち、少なくとも1つの膜が堆積されることを特徴とする請求項16乃至請求項18のいずれかに記載の吐出方法。
- 前記原料が同時又は交互に吐出されることを特徴とする請求項16乃至請求項19のいずれかに記載の吐出方法。
- 気体で導入された前記原料が、前記ガス拡散器(15)によって基板によって占められた面上に均一に拡散されることを特徴とする請求項16乃至請求項19のいずれかに記載の吐出方法。
- 堆積プロセス中に、1枚以上の堆積すべき基板が回転されることを特徴とする請求項16乃至請求項21のいずれかに記載の吐出方法。
- 堆積する膜の少なくとも一部が歪み又は歪みが緩和されることを特徴とする請求項16乃至請求項22のいずれかに記載の吐出方法。
- 前記膜の化学組成が、距離に応じて変化させられることを特徴とする請求項16乃至請求項23のいずれかに記載の吐出方法。
- 異なる種類の膜を堆積する原料を並行に導入するための、少なくとも2つの制御可能なインジェクションユニットを有することを特徴とする請求項16乃至請求項24のいずれかに記載の吐出方法。
- プロセス室内における、ゲルマニウム及びシリコンを含有する成分の複数のパルスを介して時間的に平均された流量が、シリコンとゲルマニウムの重量比率が基板上に堆積される膜内において膜厚方向に変化するように、連続的又はステップ状に調節されることを特徴とする請求項16乃至請求項25のいずれかに記載の吐出方法。
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