Characteristics of the Silicon Epitaxial Films Grown by RTCVD Method

RTCVD 법으로 성장한 실리콘 에피막의 특성

Silicon epitaxial films of submicron level were successfully grown by the RTCVD method. For the growth of silicon epitaxial layers, $SiH_{2}Cl_{2}\;/\;H_{2}$ gas mixtures and various process parameters including $H_{2}$ prebake process were used. The growth conditions were varied to investigate their effects on the interface abruptness of doping profile, the film growth rates and crystalline properties. The crystallinity of the undoped silicon was excellent at the growth temperature of $900^{\circ}C$. The doping profiles were measured by SIMS technique. The abruptness of doping profile would be controlled within about $200{\AA}/decade$ in the structure of undoped Si / $n^{+}-Si$ substrate.

RTCVD (rapid thermal chemical vapor deposition) 법을 이용하여 급준한 불순물 농도분포를 갖는 서브마이크론 두께의 실리콘 에피막을 성장하였다. 실리콘 에피막 성장은 $SiH_{2}Cl_{2}\;/\;H_{2}$ 혼합가스를 사용하고, $H_{2}$ probating 공정을 포함하는 여러 가지 공정변수들을 변화하면서 성장계면에서의 불순물 농도 분포의 계면특성 및 성장율, 결정성등을 평가하였다. 실리콘 에피막의 결정성은 $900^{\circ}C$ 에서 $H_{2}$ prebaking 공정 후 동일한 온도에서 성장한 경우에 전위등의 결함이 보이지 않았으며, $SiH_{2}Cl_{2}$ 원료가스의 부피비에 따라 실리콘 에피막의 성장율을 선택함으로서 에피막 두께를 서브마이크론 까지 조절할 수 있었다. 실리콘에피막의 불순물 농도분포는 성장 계면에서 약 $200{\AA}/decade$ 로 급격하게 조절될 수 있음을 SIMS 법에 의한 분석으로 확인하였다.