JP3520911B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP3520911B2 JP3520911B2 JP2000028048A JP2000028048A JP3520911B2 JP 3520911 B2 JP3520911 B2 JP 3520911B2 JP 2000028048 A JP2000028048 A JP 2000028048A JP 2000028048 A JP2000028048 A JP 2000028048A JP 3520911 B2 JP3520911 B2 JP 3520911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- semiconductor substrate
- impurity source
- glass
- impurity
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液状不純物源を使
用してシリコン半導体基体に拡散領域を形成する工程を
含むトランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半導体
装置の製造方法に関する。
用してシリコン半導体基体に拡散領域を形成する工程を
含むトランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半導体
装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｐ形不純物としてのアルミニウムはホウ
素よりも拡散係数が大きいので、これを使用すると熱処
理時間の短縮を図ることができる。従って、アルミニウ
ムは、シリコン半導体基体に例えば１０15ｃｍ-3オーダ
のような比較的不純物濃度の低いＰ形半導体領域を数１
０μｍ以上の深さに形成する場合の不純物として好適で
ある。アルミニウムの拡散方法としては、シリコン半導
体基体の表面にアルミニウムを蒸着してアルミニウム層
を形成し、これを不純物源としてシリコン半導体基体に
アルミニウム拡散層を形成する方法と、アルミニウムを
半導体基体にイオン注入する方法とがある。しかし、前
者の方法では製造プロセスが複雑となり、後者の方法で
は製造装置がコスト高になるという問題があった。これ
等の問題を解決するための方法としてアルミニウム化合
物を含む液状不純物源を使用する方法が知られている。
この方法では、ＡｌＣｌ3 、６Ｈ2 Ｏ又はＡｌ（ＮＯ
3 ）3・９Ｈ2 Ｏ又はＡｌ（ＣＨ3ＣＯＣＨＣＯＣＨ3 ）
3 等のアルミニウム化合物と有機溶剤との混合物から成
る液状不純物源を周知のスピンナ方法で半導体基体上に
塗布して液状不純物被膜を形成し、次に、このシリコン
半導体基体に１２０〜１５０℃、３０秒〜１分の熱処理
を施し、この液状不純物源をベーキングして有機溶剤を
蒸発させて拡散源膜を形成し、続いて、このシリコン半
導体基体に窒素雰囲気中で１２００℃以上の熱処理を施
してＡｌ拡散層を形成する。その後、上記の熱処理によ
って半導体基板の表面に形成された絶縁膜を弗酸でエッ
チング除去してから、半導体基体の表面にオーミックコ
ンタクト電極を形成する。
素よりも拡散係数が大きいので、これを使用すると熱処
理時間の短縮を図ることができる。従って、アルミニウ
ムは、シリコン半導体基体に例えば１０15ｃｍ-3オーダ
のような比較的不純物濃度の低いＰ形半導体領域を数１
０μｍ以上の深さに形成する場合の不純物として好適で
ある。アルミニウムの拡散方法としては、シリコン半導
体基体の表面にアルミニウムを蒸着してアルミニウム層
を形成し、これを不純物源としてシリコン半導体基体に
アルミニウム拡散層を形成する方法と、アルミニウムを
半導体基体にイオン注入する方法とがある。しかし、前
者の方法では製造プロセスが複雑となり、後者の方法で
は製造装置がコスト高になるという問題があった。これ
等の問題を解決するための方法としてアルミニウム化合
物を含む液状不純物源を使用する方法が知られている。
この方法では、ＡｌＣｌ3 、６Ｈ2 Ｏ又はＡｌ（ＮＯ
3 ）3・９Ｈ2 Ｏ又はＡｌ（ＣＨ3ＣＯＣＨＣＯＣＨ3 ）
3 等のアルミニウム化合物と有機溶剤との混合物から成
る液状不純物源を周知のスピンナ方法で半導体基体上に
塗布して液状不純物被膜を形成し、次に、このシリコン
半導体基体に１２０〜１５０℃、３０秒〜１分の熱処理
を施し、この液状不純物源をベーキングして有機溶剤を
蒸発させて拡散源膜を形成し、続いて、このシリコン半
導体基体に窒素雰囲気中で１２００℃以上の熱処理を施
してＡｌ拡散層を形成する。その後、上記の熱処理によ
って半導体基板の表面に形成された絶縁膜を弗酸でエッ
チング除去してから、半導体基体の表面にオーミックコ
ンタクト電極を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のＡｌ拡散方法で
は、シリコン半導体基体に窒素雰囲気中で１２００℃以
上の熱処理を施してＡｌ拡散層を形成するため、シリコ
ン半導体基体の表面にシリコン窒化物から成る絶縁膜が
形成されてしまう。この絶縁膜は、半導体基体の表面に
良好なオーミックコンタクト電極又はショットキバリア
電極等を形成するために完全に除去する必要があるが、
シリコン窒化物から成る絶縁膜は弗酸等で容易にエッチ
ング除去することができない。今、窒素雰囲気中で拡散
する場合について述べたが、アルゴン等の雰囲気で不純
物を拡散する場合においてもシリコン半導体基体の表面
にエッチングによって除去し難いシリコン化合物が形成
される場合もある。また、Ａｌ以外の不純物（例えばホ
ウ素等）を拡散する場合においてもＡｌの場合と同様な
問題が発生することがある。
は、シリコン半導体基体に窒素雰囲気中で１２００℃以
上の熱処理を施してＡｌ拡散層を形成するため、シリコ
ン半導体基体の表面にシリコン窒化物から成る絶縁膜が
形成されてしまう。この絶縁膜は、半導体基体の表面に
良好なオーミックコンタクト電極又はショットキバリア
電極等を形成するために完全に除去する必要があるが、
シリコン窒化物から成る絶縁膜は弗酸等で容易にエッチ
ング除去することができない。今、窒素雰囲気中で拡散
する場合について述べたが、アルゴン等の雰囲気で不純
物を拡散する場合においてもシリコン半導体基体の表面
にエッチングによって除去し難いシリコン化合物が形成
される場合もある。また、Ａｌ以外の不純物（例えばホ
ウ素等）を拡散する場合においてもＡｌの場合と同様な
問題が発生することがある。
【０００４】そこで、本発明の目的は、オーミック電極
等を良好に形成することができる不純物拡散領域を有す
る半導体装置の製造方法を提供することにある。
等を良好に形成することができる不純物拡散領域を有す
る半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、シリコン半導体基体の
表面にアルミニウム化合物又はアルミニウム化合物とボ
ロン化合物との混合物と溶剤とから成る不純物源溶液を
塗布する工程と、塗布された不純物源溶液に対してこの
不純物源溶液に含まれる不純物の拡散温度よりも低い温
度の加熱処理を施して前記溶剤を揮発させ、不純物源膜
を形成する工程と、前記不純物源膜の上にガラス形成用
材料と溶剤とを含むガラス膜形成用溶液を塗布する工程
と、塗布された前記ガラス膜形成用溶液に対して前記不
純物の拡散温度よりも低い温度の加熱処理を施してガラ
ス膜を形成する工程と、前記不純物源膜及び前記ガラス
膜を伴なった半導体基体に前記不純物の拡散温度よりも
高い温度の加熱処理を施して前記半導体基体に前記不純
物を拡散させ、不純物拡散領域を形成する工程と、前記
ガラス膜及び残存している不純物源膜を除去する工程と
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法に
係わるものである。
目的を達成するための本発明は、シリコン半導体基体の
表面にアルミニウム化合物又はアルミニウム化合物とボ
ロン化合物との混合物と溶剤とから成る不純物源溶液を
塗布する工程と、塗布された不純物源溶液に対してこの
不純物源溶液に含まれる不純物の拡散温度よりも低い温
度の加熱処理を施して前記溶剤を揮発させ、不純物源膜
を形成する工程と、前記不純物源膜の上にガラス形成用
材料と溶剤とを含むガラス膜形成用溶液を塗布する工程
と、塗布された前記ガラス膜形成用溶液に対して前記不
純物の拡散温度よりも低い温度の加熱処理を施してガラ
ス膜を形成する工程と、前記不純物源膜及び前記ガラス
膜を伴なった半導体基体に前記不純物の拡散温度よりも
高い温度の加熱処理を施して前記半導体基体に前記不純
物を拡散させ、不純物拡散領域を形成する工程と、前記
ガラス膜及び残存している不純物源膜を除去する工程と
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法に
係わるものである。
【０００６】なお、請求項2に示すように、ガラス形成
用材料を有機珪素化合物とし、この加熱を酸化性雰囲気
で行うことが望ましい。また、請求項３に示すように、
不純物拡散を窒素又はアルゴンの非酸化性雰囲気で行う
ことが望ましい。
用材料を有機珪素化合物とし、この加熱を酸化性雰囲気
で行うことが望ましい。また、請求項３に示すように、
不純物拡散を窒素又はアルゴンの非酸化性雰囲気で行う
ことが望ましい。
【０００７】
【発明の効果】各請求項の発明によれば、不純物源膜の
上にガラス膜を形成して拡散するので、ガラス膜が保護
膜として機能し、拡散工程中にシリコン半導体基体の表
面上に容易に除去することができない絶縁膜の生成を抑
制することができる。ガラス膜は弗酸等によるエッチン
グによって容易に除去することができるので、これを除
去して不純物拡散領域上にオーミックコンタクト電極、
ショットキバリア電極等を良好に形成することができ
る。
上にガラス膜を形成して拡散するので、ガラス膜が保護
膜として機能し、拡散工程中にシリコン半導体基体の表
面上に容易に除去することができない絶縁膜の生成を抑
制することができる。ガラス膜は弗酸等によるエッチン
グによって容易に除去することができるので、これを除
去して不純物拡散領域上にオーミックコンタクト電極、
ショットキバリア電極等を良好に形成することができ
る。
【０００８】
【実施形態及び実施例】次に、図１及び図２を参照して
本発明の実施形態及び実施例を説明する。
本発明の実施形態及び実施例を説明する。
【０００９】まず、半導体基体としてＮ型のシリコン半
導体基板１を用意する。
導体基板１を用意する。
【００１０】次に、水酸基を持つポリマー（ポリビニル
アルコール）とアルコールとＡｌ化合物との混合物から
成る不純物源溶液即ち液状不純物源を用意する。ここで
のアルミニウム化合物として、塩化アルミニウム・六水
和物（ＡｌＣｌ3 ・６Ｈ2Ｏ）即ちＡｌＣｌ3 分子１個
に対して結晶水として６個の水を保有しているもの、硝
酸アルミニウム・九水和物Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2Ｏ
即ちＡｌ（ＮＯ3）3 分子１個に対して結晶水として９
個の水を保有しているもの、アルミニウムアセチルアセ
テートＡｌ（ＣＨ3ＣＯＣＨＯＣＨ3）3等の高純度で容
易に入手でき、且つアルコールに可溶であって取り扱い
が容易で比較的安全なものが適する。また、溶剤として
のアルコールは、メタノール、エタノール、２−プロパ
ノール、２−メトキシエタノール等の上記アルミニウム
化合物が可溶なものから選択される。
アルコール）とアルコールとＡｌ化合物との混合物から
成る不純物源溶液即ち液状不純物源を用意する。ここで
のアルミニウム化合物として、塩化アルミニウム・六水
和物（ＡｌＣｌ3 ・６Ｈ2Ｏ）即ちＡｌＣｌ3 分子１個
に対して結晶水として６個の水を保有しているもの、硝
酸アルミニウム・九水和物Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2Ｏ
即ちＡｌ（ＮＯ3）3 分子１個に対して結晶水として９
個の水を保有しているもの、アルミニウムアセチルアセ
テートＡｌ（ＣＨ3ＣＯＣＨＯＣＨ3）3等の高純度で容
易に入手でき、且つアルコールに可溶であって取り扱い
が容易で比較的安全なものが適する。また、溶剤として
のアルコールは、メタノール、エタノール、２−プロパ
ノール、２−メトキシエタノール等の上記アルミニウム
化合物が可溶なものから選択される。
【００１１】次に、この液状不純物源を、周知のスピン
ナ方法によって半導体基板１の一方の主面即ち不純物拡
散予定領域の表面に均一に塗布して液状不純物源層２を
図１（Ｂ）に概略的に示すように形成する。本実施例で
は、液状不純物源のスピンナ塗布形成時における半導体
基板１の回転数を３０００〜４０００ｒｐｍに設定し
た。
ナ方法によって半導体基板１の一方の主面即ち不純物拡
散予定領域の表面に均一に塗布して液状不純物源層２を
図１（Ｂ）に概略的に示すように形成する。本実施例で
は、液状不純物源のスピンナ塗布形成時における半導体
基板１の回転数を３０００〜４０００ｒｐｍに設定し
た。
【００１２】次に、図１（Ｂ）に示す不純物源層２を形
成した半導体基板１をホットプレート（ヒートプレー
ト）上に配置し、この不純物源層２を伴なった半導体基
板１に対してアルミニウムの拡散温度よりも低い１２０
〜１５０℃の温度で熱処理を施して、液状不純物源層２
に含まれる溶剤を揮発させて、図１（Ｃ）に示すように
半導体基板１の一方の主面にＡｌを含む高分子錯体フィ
ルムから成る拡散源膜即ち不純物源膜３を形成する。
成した半導体基板１をホットプレート（ヒートプレー
ト）上に配置し、この不純物源層２を伴なった半導体基
板１に対してアルミニウムの拡散温度よりも低い１２０
〜１５０℃の温度で熱処理を施して、液状不純物源層２
に含まれる溶剤を揮発させて、図１（Ｃ）に示すように
半導体基板１の一方の主面にＡｌを含む高分子錯体フィ
ルムから成る拡散源膜即ち不純物源膜３を形成する。
【００１３】次に、半導体基板１の一方の主面に設けら
れた不純物源膜３の上に、ガラス形成用材料としてのケ
イ素化合物例えばＲnＳｉ（ＯＨ）4-n（Ｒはアルキル基
を示し、ｎは任意の数値を示す。）を溶剤としてのアル
コールに溶かしたものから成る溶液を、周知のスピンナ
方法によって均一に塗布して図１（Ｄ）に概略的に示す
ようにガラス溶液層４を形成する。本実施例では、ガラ
ス溶液をスピンナで塗布する時における半導体基板１の
回転数を約３０００ｒｐｍに設定した。
れた不純物源膜３の上に、ガラス形成用材料としてのケ
イ素化合物例えばＲnＳｉ（ＯＨ）4-n（Ｒはアルキル基
を示し、ｎは任意の数値を示す。）を溶剤としてのアル
コールに溶かしたものから成る溶液を、周知のスピンナ
方法によって均一に塗布して図１（Ｄ）に概略的に示す
ようにガラス溶液層４を形成する。本実施例では、ガラ
ス溶液をスピンナで塗布する時における半導体基板１の
回転数を約３０００ｒｐｍに設定した。
【００１４】次に、図１（Ｄ）に示すガラス溶液層４を
形成した半導体基板１をホットプレート（ヒートプレー
ト）上に配置し、これに対してアルミニウムの拡散温度
よりも低い１５０℃の温度で空気中において熱処理を施
して、ガラス溶液層４に含まれるアルコールを揮発させ
る。
形成した半導体基板１をホットプレート（ヒートプレー
ト）上に配置し、これに対してアルミニウムの拡散温度
よりも低い１５０℃の温度で空気中において熱処理を施
して、ガラス溶液層４に含まれるアルコールを揮発させ
る。
【００１５】次に、図１（Ｄ）に示すガラス溶液層４か
らアルコールを揮発させた層を有する半導体基板１を石
英やＳｉＣ（シリコンカーバイト）から構成される半導
体基板拡散用ホルダーにチャージした後に、これを石英
やＳｉＣ等から構成されるプロセスチューブ内に入れて
所定の温度プロファイルの熱処理を施す。即ち、チュー
ブ内に酸素を導入してチューブ内を酸素雰囲気とした状
態でアルミニウムの拡散温度（１２６０℃）よりも低い
５００〜１０００℃の温度まで半導体基板１を徐々に加
熱する。この熱処理の結果、ガラス形成用材料としての
シラノールが酸化して図２（Ｅ）に示すように半導体基
板１の一方の主面にＳｉＯ2から成るガラス膜５が形成
される。このガラス膜５は一般にＳＯＧ（Spin on Gias
s ）と呼ばれるものであり、不純物源膜３のほぼ全面を
被覆している。
らアルコールを揮発させた層を有する半導体基板１を石
英やＳｉＣ（シリコンカーバイト）から構成される半導
体基板拡散用ホルダーにチャージした後に、これを石英
やＳｉＣ等から構成されるプロセスチューブ内に入れて
所定の温度プロファイルの熱処理を施す。即ち、チュー
ブ内に酸素を導入してチューブ内を酸素雰囲気とした状
態でアルミニウムの拡散温度（１２６０℃）よりも低い
５００〜１０００℃の温度まで半導体基板１を徐々に加
熱する。この熱処理の結果、ガラス形成用材料としての
シラノールが酸化して図２（Ｅ）に示すように半導体基
板１の一方の主面にＳｉＯ2から成るガラス膜５が形成
される。このガラス膜５は一般にＳＯＧ（Spin on Gias
s ）と呼ばれるものであり、不純物源膜３のほぼ全面を
被覆している。
【００１６】次に、チューブ内に導入するガスを酸素か
ら窒素に切り替えてから、図２（Ｅ）の半導体基板１に
１２６０℃の熱処理を約５時間施して不純物源膜３から
シリコン半導体基板１内にＡｌを拡散する。これによ
り、図２（Ｆ）に示すように半導体基板１内に表面濃度
が２×１０15ｃｍ-3、拡散深さが約３６μｍの比較的低
濃度のＰ形半導体領域６が形成される。ガラス膜５の形
成後における不純物源膜３は、Ａｌのみではなく、Ａｌ
とＳｉとの化合物又は混合物の状態になっているものと
考えられ、ここからＡｌが半導体基板１内に拡散する。
本実施例では、拡散源膜即ち不純物源膜３のほぼ全面が
ＳＯＧ膜即ちガラス膜５によって被覆された状態でＡｌ
の拡散を行っているので、このＡｌ拡散工程の熱処理に
よってシリコン半導体基板１の一方の主面が窒化されな
い。なお、半導体基板１の他方の主面側にＮ形半導体領
域１ａが残存し、ＰＮ接合が得られる。
ら窒素に切り替えてから、図２（Ｅ）の半導体基板１に
１２６０℃の熱処理を約５時間施して不純物源膜３から
シリコン半導体基板１内にＡｌを拡散する。これによ
り、図２（Ｆ）に示すように半導体基板１内に表面濃度
が２×１０15ｃｍ-3、拡散深さが約３６μｍの比較的低
濃度のＰ形半導体領域６が形成される。ガラス膜５の形
成後における不純物源膜３は、Ａｌのみではなく、Ａｌ
とＳｉとの化合物又は混合物の状態になっているものと
考えられ、ここからＡｌが半導体基板１内に拡散する。
本実施例では、拡散源膜即ち不純物源膜３のほぼ全面が
ＳＯＧ膜即ちガラス膜５によって被覆された状態でＡｌ
の拡散を行っているので、このＡｌ拡散工程の熱処理に
よってシリコン半導体基板１の一方の主面が窒化されな
い。なお、半導体基板１の他方の主面側にＮ形半導体領
域１ａが残存し、ＰＮ接合が得られる。
【００１７】次に、図２（Ｆ）の半導体基板１に弗酸又
はこれを主成分とする液でエッチングを施して、半導体
基板１の一方の主面に残存した不純物源膜３及びガラス
膜５を除去して、図２（Ｇ）に示すように半導体基板１
の一方の主面にＰ形半導体領域６を露出させる。本実施
形態では、上述のようにシリコン半導体基板１の一方の
主面が窒化されることがないため、半導体基板１の一方
の主面に形成された不純物源膜３やガラス膜５から成る
残さ被膜を容易に且つ完全に除去することができる。
はこれを主成分とする液でエッチングを施して、半導体
基板１の一方の主面に残存した不純物源膜３及びガラス
膜５を除去して、図２（Ｇ）に示すように半導体基板１
の一方の主面にＰ形半導体領域６を露出させる。本実施
形態では、上述のようにシリコン半導体基板１の一方の
主面が窒化されることがないため、半導体基板１の一方
の主面に形成された不純物源膜３やガラス膜５から成る
残さ被膜を容易に且つ完全に除去することができる。
【００１８】次に、図２（Ｈ）に示すようにＰ形半導体
領域６の上に金属オーミック電極７を形成する。なお、
図２（Ｈ）では省略されているが、Ｎ形半導体領域１ａ
に必要に応じてＰ形半導体領域等を形成し、周知のトラ
ンジスタ、サイリスタ等を構成する。
領域６の上に金属オーミック電極７を形成する。なお、
図２（Ｈ）では省略されているが、Ｎ形半導体領域１ａ
に必要に応じてＰ形半導体領域等を形成し、周知のトラ
ンジスタ、サイリスタ等を構成する。
【００１９】本実施例によれば次の効果を得ることがで
きる。 （１） アルミニウム化合物と有機溶剤との混合物から
成る液状不純物源を塗布して、これを乾燥し、拡散する
という比較的簡単な製造工程によって、相対的に不純物
濃度が低く且つ拡散の深さが深いＰ形半導体領域６を容
易に形成することができる。 （２） ガラス膜５を設けたので。半導体基板１の一方
の主面にシリコン窒化膜が形成されない。この結果、不
純物源膜３等から構成される残さ被膜を弗酸又はこれを
主成分とするエッチング液によって容易に且つ完全にエ
ッチング除去することができ、Ｐ形半導体領域６に対し
てオーミック電極７を良好に形成することができる。 （３） ガラス溶液層４を形成した半導体基板１をホッ
トプレートで熱処理するので、溶剤が揮発し、且つ表面
がある程度ガラス化状態となる。従って、ピンセット等
で半導体基板１を把持しても、ガラス溶液層４を熱処理
したものの表面に跡が残らず、次のガラス化工程のため
に半導体基板１をホルダーに対して容易且つ良好にチャ
ージすることができる。
きる。 （１） アルミニウム化合物と有機溶剤との混合物から
成る液状不純物源を塗布して、これを乾燥し、拡散する
という比較的簡単な製造工程によって、相対的に不純物
濃度が低く且つ拡散の深さが深いＰ形半導体領域６を容
易に形成することができる。 （２） ガラス膜５を設けたので。半導体基板１の一方
の主面にシリコン窒化膜が形成されない。この結果、不
純物源膜３等から構成される残さ被膜を弗酸又はこれを
主成分とするエッチング液によって容易に且つ完全にエ
ッチング除去することができ、Ｐ形半導体領域６に対し
てオーミック電極７を良好に形成することができる。 （３） ガラス溶液層４を形成した半導体基板１をホッ
トプレートで熱処理するので、溶剤が揮発し、且つ表面
がある程度ガラス化状態となる。従って、ピンセット等
で半導体基板１を把持しても、ガラス溶液層４を熱処理
したものの表面に跡が残らず、次のガラス化工程のため
に半導体基板１をホルダーに対して容易且つ良好にチャ
ージすることができる。
【００２０】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） Ａｌを含む液状不純物の代りに、Ａｌ（アルミ
ニウム）とＢ（ホウ素）とを含む液状不純物源を半導体
基板１に塗布し、乾燥し、その上にガラス膜５を形成し
て拡散処理することができる。この場合、ホウ素はアル
ミニウムよりも拡散係数が小さいので、半導体基板１の
表面寄りに高い不純物濃度を有した第１のＰ形半導体領
域（ＡｌとＢの拡散領域）と、これよりも低い不純物濃
度を有して第１のＰ形半導体領域よりも深い位置に配置
された第２のＰ形半導体領域（Ａｌ拡散領域）とが同時
に形成される。この結果、第１及び第２のＰ形半導体領
域を比較的短時間且つ容易に形成することができる。な
お、Ａｌ化合物と共にＢ化合物も含有する液状不純物源
を使用すると、実施例と同じ１２６０℃、５時間の熱処
理拡散によって、表面不純物濃度３×１０18ｃｍ-3、拡
散深さが約１８μｍの高濃度の第１のＰ形半導体領域
と、不純物濃度２×１０15ｃｍ-3、拡散深さが約３６μ
ｍの低濃度の第２のＰ形半導体領域とを一度の拡散によ
って形成することができる。ボロン化合物としては、高
純度のものが得易く、アルコールに可溶であり取り扱い
が容易で比較的安全なものである例えば三酸化二ホウ素
（Ｂ2 Ｏ3）、オルトホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）等を使用す
る。 （２） Ｎ形不純物の拡散にも本発明を適用することが
できる。 （３） 実施例では、ケイ素化合物ＲnＳｉ（ＯＨ）4-n
をアルコールに溶かしたものから成るガラス溶液（ＳＯ
Ｇ）を使用したが、ポリシラザン系の化合物をエ−テル
等の溶剤に溶かしたものから成るガラス溶液（ＳＯＧ）
を使用しても良い。この場合、このガラス溶液（ＳＯ
Ｇ）に水分を加えて加水分解、脱ＮＨ3、脱Ｈ2反応を起
こさせて重合させることによってＳＯＧ被膜を形成する
ことができる。この場合、チューブ内をウェットＮ2 雰
囲気として、半導体基板に対してＡｌ等の不純物を拡散
する温度よりも低い温度（例えば５００℃程度）の熱処
理を施してＳＯＧを加水分解し、その後にＡｌ等が拡散
する１２６０℃に上昇させる。これにより、半導体基板
１の一方の主面における窒化膜の生成が防止される。 （４） シラノール、ポリシラザン系化合物以外の有機
珪素化合物をガラス膜５の形成に使用することができ
る。 （５） 窒素雰囲気の代りにアルゴン等の非酸化性雰囲
気で不純物を拡散する場合においても、弗酸又はこれを
主成分とするエッチング液で除去し難いシリコン化合物
が形成されることがある。従って、本発明は、この場合
にも適用可能である。 （６） 液状不純物源を半導体基板１の特定領域即ち拡
散予定領域のみに塗布することができる。 （７） オーミック電極９の代りに、ショットキバリア
電極、ＦＥＴのゲート絶縁膜等をＰ形半導体領域６の表
面に形成することができる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） Ａｌを含む液状不純物の代りに、Ａｌ（アルミ
ニウム）とＢ（ホウ素）とを含む液状不純物源を半導体
基板１に塗布し、乾燥し、その上にガラス膜５を形成し
て拡散処理することができる。この場合、ホウ素はアル
ミニウムよりも拡散係数が小さいので、半導体基板１の
表面寄りに高い不純物濃度を有した第１のＰ形半導体領
域（ＡｌとＢの拡散領域）と、これよりも低い不純物濃
度を有して第１のＰ形半導体領域よりも深い位置に配置
された第２のＰ形半導体領域（Ａｌ拡散領域）とが同時
に形成される。この結果、第１及び第２のＰ形半導体領
域を比較的短時間且つ容易に形成することができる。な
お、Ａｌ化合物と共にＢ化合物も含有する液状不純物源
を使用すると、実施例と同じ１２６０℃、５時間の熱処
理拡散によって、表面不純物濃度３×１０18ｃｍ-3、拡
散深さが約１８μｍの高濃度の第１のＰ形半導体領域
と、不純物濃度２×１０15ｃｍ-3、拡散深さが約３６μ
ｍの低濃度の第２のＰ形半導体領域とを一度の拡散によ
って形成することができる。ボロン化合物としては、高
純度のものが得易く、アルコールに可溶であり取り扱い
が容易で比較的安全なものである例えば三酸化二ホウ素
（Ｂ2 Ｏ3）、オルトホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）等を使用す
る。 （２） Ｎ形不純物の拡散にも本発明を適用することが
できる。 （３） 実施例では、ケイ素化合物ＲnＳｉ（ＯＨ）4-n
をアルコールに溶かしたものから成るガラス溶液（ＳＯ
Ｇ）を使用したが、ポリシラザン系の化合物をエ−テル
等の溶剤に溶かしたものから成るガラス溶液（ＳＯＧ）
を使用しても良い。この場合、このガラス溶液（ＳＯ
Ｇ）に水分を加えて加水分解、脱ＮＨ3、脱Ｈ2反応を起
こさせて重合させることによってＳＯＧ被膜を形成する
ことができる。この場合、チューブ内をウェットＮ2 雰
囲気として、半導体基板に対してＡｌ等の不純物を拡散
する温度よりも低い温度（例えば５００℃程度）の熱処
理を施してＳＯＧを加水分解し、その後にＡｌ等が拡散
する１２６０℃に上昇させる。これにより、半導体基板
１の一方の主面における窒化膜の生成が防止される。 （４） シラノール、ポリシラザン系化合物以外の有機
珪素化合物をガラス膜５の形成に使用することができ
る。 （５） 窒素雰囲気の代りにアルゴン等の非酸化性雰囲
気で不純物を拡散する場合においても、弗酸又はこれを
主成分とするエッチング液で除去し難いシリコン化合物
が形成されることがある。従って、本発明は、この場合
にも適用可能である。 （６） 液状不純物源を半導体基板１の特定領域即ち拡
散予定領域のみに塗布することができる。 （７） オーミック電極９の代りに、ショットキバリア
電極、ＦＥＴのゲート絶縁膜等をＰ形半導体領域６の表
面に形成することができる。
【図１】本発明の実施例に従う半導体装置の製造方法を
工程順に説明するための概略断面図である。
工程順に説明するための概略断面図である。
【図２】図１の工程に続く工程を説明するための断面図
である。
である。
１ 半導体基板
２ 液状不純物源層
５ ガラス膜
６ Ｐ形半導体領域
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコン半導体基体の表面にアルミニウ
ム化合物又はアルミニウム化合物とボロン化合物との混
合物と溶剤とから成る不純物源溶液を塗布する工程と、 塗布された不純物源溶液に対してこの不純物源溶液に含
まれる不純物の拡散温度よりも低い温度の加熱処理を施
して前記溶剤を揮発させ、不純物源膜を形成する工程
と、 前記不純物源膜の上にガラス形成用材料と溶剤とを含む
ガラス膜形成用溶液を塗布する工程と、 塗布された前記ガラス膜形成用溶液に対して前記不純物
の拡散温度よりも低い温度の加熱処理を施してガラス膜
を形成する工程と、 前記不純物源膜及び前記ガラス膜を伴なった半導体基体
に前記不純物の拡散温度よりも高い温度の加熱処理を施
して前記半導体基体に前記不純物を拡散させ、不純物拡
散領域を形成する工程と、 前記ガラス膜及び残存している不純物源膜を除去する工
程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項２】 前記ガラス形成用材料は有機珪素化合物
であり、 前記ガラス膜を形成するための加熱処理は酸化性雰囲気
で加熱する処理であることを特徴とする請求項1記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 シリコン半導体基体の表面に導電型決定
用不純物と溶剤とを含む不純物源溶液を塗布する工程
と、塗布された不純物源溶液に対して前記不純物の拡散温度
よりも低い温度の加熱処理を施して前記溶剤を揮発さ
せ、不純物源膜を形成する工程と 、前記不純物源膜の上にガラス形成用材料と溶剤とを含む
ガラス膜形成用溶液を塗布する工程と 、塗布された前記ガラス膜形成用溶液に対して前記不純物
の拡散温度よりも低い温度の加熱処理を施してガラス膜
を形成する工程と 、前記不純物源膜及び前記ガラス膜を伴なった半導体基体
に 窒素又はアルゴンを含む雰囲気で前記不純物の拡散温
度よりも高い温度の加熱処理を施して前記半導体基体に
前記不純物を拡散させ、不純物拡散領域を形成する工程
と、前記ガラス膜及び残存している不純物源膜を除去する工
程 とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000028048A JP3520911B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000028048A JP3520911B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217196A JP2001217196A (ja) | 2001-08-10 |
| JP3520911B2 true JP3520911B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=18553523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000028048A Expired - Fee Related JP3520911B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520911B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010161317A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 拡散剤組成物、不純物拡散層の形成方法、および太陽電池 |
| US8912083B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-12-16 | Nanogram Corporation | Silicon substrates with doped surface contacts formed from doped silicon inks and corresponding processes |
| US11894232B2 (en) * | 2022-03-22 | 2024-02-06 | Applied Materials, Inc. | Methods for forming charge layers using gas and liquid phase coatings |
-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000028048A patent/JP3520911B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001217196A (ja) | 2001-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3615943A (en) | Deposition of doped and undoped silica films on semiconductor surfaces | |
| JPS5534444A (en) | Preparation of semiconductor device | |
| US3874919A (en) | Oxidation resistant mask layer and process for producing recessed oxide region in a silicon body | |
| US3834939A (en) | Method of forming doped silicon oxide layers on substrates and paint-on compositions useful in such methods | |
| JPS5833693B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| EP1102314A3 (en) | Method for manufacturing a SOI substrate | |
| ES344523A1 (es) | Un metodo de fabricar un dispositivo semiconductor. | |
| JP3520911B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3355601B2 (ja) | ドーパント濃度を高めるための低温拡散法 | |
| TW439267B (en) | Fabricating method of bottom electrode for buried type capacitor | |
| US4088516A (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
| JP3922334B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5917243A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2002299274A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3039646B1 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3922337B2 (ja) | 液状不純物源材料及びこれを使用した半導体装置の製造方法 | |
| JP2004152920A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体製造工程の管理方法 | |
| JP3053018B1 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3791884A (en) | Method of producing a pnp silicon transistor | |
| JP2730156B2 (ja) | 多結晶シリコン膜の形成方法 | |
| JPH049371B2 (ja) | ||
| US3690967A (en) | Method for the production of a germanium planar transistor | |
| US4105476A (en) | Method of manufacturing semiconductors | |
| JPH0831469B2 (ja) | バイポーラ半導体装置の製造方法 | |
| JPH0313745B2 (ja) |
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: 20040114 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040127 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |