JPH02151026A - シリコン半導体ウエハの製造方法 - Google Patents
シリコン半導体ウエハの製造方法Info
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- JPH02151026A JPH02151026A JP30397488A JP30397488A JPH02151026A JP H02151026 A JPH02151026 A JP H02151026A JP 30397488 A JP30397488 A JP 30397488A JP 30397488 A JP30397488 A JP 30397488A JP H02151026 A JPH02151026 A JP H02151026A
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (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】
〔概要〕
シリコン半導体ウェハの全面に不純物を均一にドーピン
グすることができるシリコン半導体ウェハの製造方法に
関し、 半導体ウェハに不純物をドーピングするに際し、低コス
トで、且つ、シリコン単結晶が損傷されることかないよ
うに、しかも、容易に実施できるようにすることを目的
とし、 シリコン半導体ウェハ上に塩素を含むシリコン酸化膜を
形成する工程と、次いで、該シリコン酸化膜上に不純物
を含む有機物質膜を形成する工程と、次いで、プラズマ
中に曝して前記有機物質膜中の不純物をシリコン半導体
ウェハに導入する工程とが含まれてなるよう構成する。
グすることができるシリコン半導体ウェハの製造方法に
関し、 半導体ウェハに不純物をドーピングするに際し、低コス
トで、且つ、シリコン単結晶が損傷されることかないよ
うに、しかも、容易に実施できるようにすることを目的
とし、 シリコン半導体ウェハ上に塩素を含むシリコン酸化膜を
形成する工程と、次いで、該シリコン酸化膜上に不純物
を含む有機物質膜を形成する工程と、次いで、プラズマ
中に曝して前記有機物質膜中の不純物をシリコン半導体
ウェハに導入する工程とが含まれてなるよう構成する。
本発明は、シリコン半導体ウェハの全面に不純物を均一
にドーピングすることができるシリコン半導体ウェハの
製造方法に関する。
にドーピングすることができるシリコン半導体ウェハの
製造方法に関する。
近年、半導体ウェハは直径が２０〜２５（ａｍ）（８〜
１０吋）もある大口径のものが用いられようとしている
。
１０吋）もある大口径のものが用いられようとしている
。
そのような大口径になると、不純物を添加したシリコン
融液から引き上げ法で成長したシリコン単結晶のインゴ
ットからシリコン半導体ウェハを切り出した場合、不純
物が均一にドーピングされたものを得ることは困難にな
りつつある。
融液から引き上げ法で成長したシリコン単結晶のインゴ
ットからシリコン半導体ウェハを切り出した場合、不純
物が均一にドーピングされたものを得ることは困難にな
りつつある。
その理由は、シリコン単結晶を成長させる際の熱分布や
酸素混入に起因するドーピング不均一の影響が大口径に
なるほど顕著になるからである。
酸素混入に起因するドーピング不均一の影響が大口径に
なるほど顕著になるからである。
従って、大口径のシリコン半導体ウェハに均一にドーピ
ングする手段を開発する必要がある。
ングする手段を開発する必要がある。
現在、シリコン半導体ウェハに不純物を均一に分布させ
るのに種々な技術が提案されていて、例えば、シリコン
半導体ウェハに中性子を照射し、それを燐（Ｐ）に変化
させ、均一なドーピングを行うことが知られている。
るのに種々な技術が提案されていて、例えば、シリコン
半導体ウェハに中性子を照射し、それを燐（Ｐ）に変化
させ、均一なドーピングを行うことが知られている。
前記中性子を照射する手段を採る場合、その為に大損り
な装置が必要となってコストが高くつき、しかも、シリ
コン単結晶が損傷される旨の問題がある。
な装置が必要となってコストが高くつき、しかも、シリ
コン単結晶が損傷される旨の問題がある。
本発明は、半導体ウェハに不純物をドーピングするに際
し、低コストで、且つ、シリコン単結晶が損傷されるこ
とがないように、しかも、容易に実施できるようにする
。
し、低コストで、且つ、シリコン単結晶が損傷されるこ
とがないように、しかも、容易に実施できるようにする
。
本発明者は、半導体ウェハに不純物を均一にドーピング
するには固相・固相拡散法が最良であると考え、多くの
実験を行った。
するには固相・固相拡散法が最良であると考え、多くの
実験を行った。
この実験で究明することは、
（１） 固相・固相拡散法を実施するにしても、例え
ば単純に熱処理する方法から始まって種々であるから、
どのような手段を採用するか。
ば単純に熱処理する方法から始まって種々であるから、
どのような手段を採用するか。
（２）その場合の不純物供給源としては、どのようなも
のが良いか。
のが良いか。
（３） 固相・固相拡散法を採った場合、不純物供給
源と半導体ウェハとの界面に不純物が堆積する傾向があ
るので、これを解消するにはどうするか。
源と半導体ウェハとの界面に不純物が堆積する傾向があ
るので、これを解消するにはどうするか。
などの点であった。そして、
（ａ） 不純物供給源を形成したシリコン半導体ウェ
ハをプラズマに曝し、不純物供給源中の不純物をシリコ
ン半導体ウェハに打ち込む技術を採用すると好結果が得
られ、そして、この場合のプラズマは、次の山）に記述
することと関連し、−例として酸素プラズマを用いるが
、他のプラズマ、例えば窒素やアルゴンでも良いこと。
ハをプラズマに曝し、不純物供給源中の不純物をシリコ
ン半導体ウェハに打ち込む技術を採用すると好結果が得
られ、そして、この場合のプラズマは、次の山）に記述
することと関連し、−例として酸素プラズマを用いるが
、他のプラズマ、例えば窒素やアルゴンでも良いこと。
山） 不純物供給源として、不純物を含有する有機物質
膜を採用すると好結果が得られ、これは、前記（ａ）に
記述した手段を採った場合、多量の不純物を打ち込むの
に有効であり、そして、特に酸素プラズマを採用した場
合には、不純物の打ち込みと同時に不純物供給源の除去
も行い得ること。
膜を採用すると好結果が得られ、これは、前記（ａ）に
記述した手段を採った場合、多量の不純物を打ち込むの
に有効であり、そして、特に酸素プラズマを採用した場
合には、不純物の打ち込みと同時に不純物供給源の除去
も行い得ること。
（Ｃ） 不純物供給源とシリコン半導体ウェハとの間
に塩素を含むシリコン酸化膜を介在させると好結果が得
られ、このようにすると、不純物供給源からの不純物の
みが塩素を含むシリコン酸化膜を通過してシリコン半導
体ウェハ内に打ち込まれること。
に塩素を含むシリコン酸化膜を介在させると好結果が得
られ、このようにすると、不純物供給源からの不純物の
みが塩素を含むシリコン酸化膜を通過してシリコン半導
体ウェハ内に打ち込まれること。
などが解萌された。
前記のようにして好結果が得られる理由は、有機膜中の
不純物がプラズマ・シース内で活性化されてシリコン半
導体ウェハに打ち込まれ、その際、シリコン酸化膜中に
含まれる塩素が促進剤の役割を果たす為、シリコン半導
体ウェハの表面は均一で高い不純物濃度になると考えら
れる。
不純物がプラズマ・シース内で活性化されてシリコン半
導体ウェハに打ち込まれ、その際、シリコン酸化膜中に
含まれる塩素が促進剤の役割を果たす為、シリコン半導
体ウェハの表面は均一で高い不純物濃度になると考えら
れる。
このようなことから、本発明に依るシリコン半導体ウェ
ハの製造方法に於いては、シリコン半導体ウェハ（例え
ばシリコン半導体ウェハ１）上に塩素を含むシリコン酸
化膜（例えば塩素を含むシリコン酸化膜２）を形成する
工程と、次いで、該シリコン酸化膜上に不純物を含む有
機物質膜（例えば不純物を含むフォト・レジスト膜３）
を形成する工程と、次いで、プラズマ（例えば酸素プラ
ズマ）中に曝して前記有機物質膜中の不純物（例えばＳ
＞をシリコン半導体ウェハに導入する工程とが含まれて
なるよう構成する。
ハの製造方法に於いては、シリコン半導体ウェハ（例え
ばシリコン半導体ウェハ１）上に塩素を含むシリコン酸
化膜（例えば塩素を含むシリコン酸化膜２）を形成する
工程と、次いで、該シリコン酸化膜上に不純物を含む有
機物質膜（例えば不純物を含むフォト・レジスト膜３）
を形成する工程と、次いで、プラズマ（例えば酸素プラ
ズマ）中に曝して前記有機物質膜中の不純物（例えばＳ
＞をシリコン半導体ウェハに導入する工程とが含まれて
なるよう構成する。
前記手段を採ることに依り、シリコン半導体ウェハには
、高濃度の不純物が均一に導入され、しかも、シリコン
半導体ウェハに於ける結晶の損傷は皆無である。
、高濃度の不純物が均一に導入され、しかも、シリコン
半導体ウェハに於ける結晶の損傷は皆無である。
図は本発明一実施例を解説する為の工程要所に於けるシ
リコン半導体ウェハ及びその近傍を表す要部切断側面図
である。
リコン半導体ウェハ及びその近傍を表す要部切断側面図
である。
図に於いて、１はシリコン半導体ウェハ、２は塩素を含
有したシリコン酸化膜、３は不純物を含有したフォト・
レジスト膜をそれぞれ示している。
有したシリコン酸化膜、３は不純物を含有したフォト・
レジスト膜をそれぞれ示している。
さて、シリコン半導体ウェハｌとして直径が約２０〔（
２）〕 （８〔吋〕）のものを用い、温度が約１０００
（”Ｃ）のドライ酸素中で熱酸化を行って膜厚が約２０
（ｎｍ）程度のシリコン酸化膜２を形成する。
２）〕 （８〔吋〕）のものを用い、温度が約１０００
（”Ｃ）のドライ酸素中で熱酸化を行って膜厚が約２０
（ｎｍ）程度のシリコン酸化膜２を形成する。
次いで、赤外（ｉｎｆｒａｒｅｄ：ＩＲ）加熱で温度を
約５００（℃）程度に保ちながら塩素ラジカル雰囲気に
曝し、シリコン酸化膜２に塩素を含有させる。
約５００（℃）程度に保ちながら塩素ラジカル雰囲気に
曝し、シリコン酸化膜２に塩素を含有させる。
次いで、例えば燐を３〔％〕溶かし込んだポリメチルメ
タクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙ
ｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）をスピン会コート法を適用して例
えば３ 〔μｍ〕程度の厚さに塗布してフォト・レジス
ト膜３を形成する。
タクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙ
ｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）をスピン会コート法を適用して例
えば３ 〔μｍ〕程度の厚さに塗布してフォト・レジス
ト膜３を形成する。
次いで、酸素プラズマ中に１０〔分〕間曝してシリコン
半導体ウェハ１に燐の導入を行う。尚、フォト・レジス
ト膜３は、シリコン半導体ウェハ１に対する燐の導入が
進むにつれて酸素プラズマで灰化され、従って、処理が
終了した段階で完全に除去されるようにすることができ
る。
半導体ウェハ１に燐の導入を行う。尚、フォト・レジス
ト膜３は、シリコン半導体ウェハ１に対する燐の導入が
進むにつれて酸素プラズマで灰化され、従って、処理が
終了した段階で完全に除去されるようにすることができ
る。
このようにすると、シリコン半導体ウェハ１の表面には
ｌ ｘ ｌ Ｏ” 〜１０” （ｃｍ−”）の範囲で均
一に制御性良く不純物が導入される。
ｌ ｘ ｌ Ｏ” 〜１０” （ｃｍ−”）の範囲で均
一に制御性良く不純物が導入される。
本発明に依るシリコン半導体ウェハの製造方法に於いて
は、シリコン半導体ウェハ上に塩素を含むシリコン酸化
膜と不純物を含む有機物質膜を順に形成し、それをプラ
ズマ中に曝して不純物をシリコン半導体ウェハに導入す
るようにしている。
は、シリコン半導体ウェハ上に塩素を含むシリコン酸化
膜と不純物を含む有機物質膜を順に形成し、それをプラ
ズマ中に曝して不純物をシリコン半導体ウェハに導入す
るようにしている。
前記構成を採ることに依り、シリコン半導体ウェハには
、高濃度の不純物が均一に導入され、しかも、シリコン
半導体ウェハに於ける結晶の損傷は皆無である。
、高濃度の不純物が均一に導入され、しかも、シリコン
半導体ウェハに於ける結晶の損傷は皆無である。
図は本発明一実施例を解説する為の工程要所に於けるシ
リコン半導体ウェハ及びその近傍を表す要部切断側面図
である。 図に於いて、１はシリコン半導体ウェハ、２は塩素を含
有したシリコン酸化膜、３は不純物を含有したフォト・
レジスト膜をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − プラズマ・シース内
リコン半導体ウェハ及びその近傍を表す要部切断側面図
である。 図に於いて、１はシリコン半導体ウェハ、２は塩素を含
有したシリコン酸化膜、３は不純物を含有したフォト・
レジスト膜をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − プラズマ・シース内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 シリコン半導体ウェハ上に塩素を含むシリコン酸化膜を
形成する工程と、 次いで、該シリコン酸化膜上に不純物を含む有機物質膜
を形成する工程と、 次いで、プラズマ中に曝して前記有機物質膜中の不純物
をシリコン半導体ウェハに導入する工程と が含まれてなることを特徴とするシリコン半導体ウェハ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30397488A JP2691594B2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | シリコン半導体ウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30397488A JP2691594B2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | シリコン半導体ウエハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02151026A true JPH02151026A (ja) | 1990-06-11 |
| JP2691594B2 JP2691594B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17927519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30397488A Expired - Lifetime JP2691594B2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | シリコン半導体ウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691594B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005260033A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2013175587A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
-
1988
- 1988-12-02 JP JP30397488A patent/JP2691594B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005260033A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2013175587A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2691594B2 (ja) | 1997-12-17 |
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