JPH02162720A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH02162720A JPH02162720A JP31735688A JP31735688A JPH02162720A JP H02162720 A JPH02162720 A JP H02162720A JP 31735688 A JP31735688 A JP 31735688A JP 31735688 A JP31735688 A JP 31735688A JP H02162720 A JPH02162720 A JP H02162720A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は埋込み拡散層を有する半導体装置の製造方法に
関する。
関する。
（従来の技術）
半導体装置の製造方法において、半導体結晶中に不純物
を添加する工程は基本的な工程である。
を添加する工程は基本的な工程である。
このような工程で使用される不純物拡散技術は最も重要
なプロセス技術の１つである。半導体装置の構造および
機能の多様化に伴い、不純物拡散技術は、ますます高度
になり、かつ多岐に及んでいる。
なプロセス技術の１つである。半導体装置の構造および
機能の多様化に伴い、不純物拡散技術は、ますます高度
になり、かつ多岐に及んでいる。
不純物拡散技術を適用した典型例としては、半導体基板
と、その上に形成されたエピタキシャル成長層との間に
、高濃度の不純物が添加された埋込み拡散層を形成する
ことが挙げられる。半導体装置に形成される埋込み拡散
層の例としては、コレクタ直列抵抗を低減するために設
けられるバイポーラ集積回路の埋込み拡散層や、縦型Ｆ
ＥＴ構造におけるゲート領域の埋込み拡散層などがある
。
と、その上に形成されたエピタキシャル成長層との間に
、高濃度の不純物が添加された埋込み拡散層を形成する
ことが挙げられる。半導体装置に形成される埋込み拡散
層の例としては、コレクタ直列抵抗を低減するために設
けられるバイポーラ集積回路の埋込み拡散層や、縦型Ｆ
ＥＴ構造におけるゲート領域の埋込み拡散層などがある
。
従来、このような埋込み拡散層は９例えば、以下のよう
にして形成されていた。まず、Ｐ型半導体基板上に、不
純物拡散用のマスクとなる酸化膜を形成した後、不純物
を拡散させるべき領域の酸化膜を開孔する。次いで、Ｎ
型不純物としてアンチモンの塩化物（ＳｂＣ＋ ３）を
含有する珪酸ガラスを有機溶媒に溶解した溶液を９表面
に塗布する。そして、窒素雰囲気中で約２００°Ｃの温
度に加熱し、該有機溶媒を揮発させた後、さらに窒素雰
囲気中で６００〜８００°Ｃの温度に加熱し、該ガラス
材料をガラス層に変化させる。次いで、窒素雰囲気中で
１１５０〜１２５０″Ｃの高温に加熱することにより、
該ガラス層中のアンチモンを該半導体基板中に拡散させ
て拡散層を形成する。ガラス層および酸化膜を除去した
後、該拡散層の形成された基板上に、Ｎ型半導体層をエ
ピタキシャル成長させる。この成長の後、加熱すること
により、アンチモンを該拡散層から該半導体層中へ拡散
させてＮ゛型埋込み拡散層を形成する。
にして形成されていた。まず、Ｐ型半導体基板上に、不
純物拡散用のマスクとなる酸化膜を形成した後、不純物
を拡散させるべき領域の酸化膜を開孔する。次いで、Ｎ
型不純物としてアンチモンの塩化物（ＳｂＣ＋ ３）を
含有する珪酸ガラスを有機溶媒に溶解した溶液を９表面
に塗布する。そして、窒素雰囲気中で約２００°Ｃの温
度に加熱し、該有機溶媒を揮発させた後、さらに窒素雰
囲気中で６００〜８００°Ｃの温度に加熱し、該ガラス
材料をガラス層に変化させる。次いで、窒素雰囲気中で
１１５０〜１２５０″Ｃの高温に加熱することにより、
該ガラス層中のアンチモンを該半導体基板中に拡散させ
て拡散層を形成する。ガラス層および酸化膜を除去した
後、該拡散層の形成された基板上に、Ｎ型半導体層をエ
ピタキシャル成長させる。この成長の後、加熱すること
により、アンチモンを該拡散層から該半導体層中へ拡散
させてＮ゛型埋込み拡散層を形成する。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような方法では、半導体基板上にガ
ラス層を形成するまでに、雰囲気中またはガラス材料中
に存在するＰ型不純物のボロンが該ガラス層に取り込ま
れる。
ラス層を形成するまでに、雰囲気中またはガラス材料中
に存在するＰ型不純物のボロンが該ガラス層に取り込ま
れる。
この場合、ガラス層に取り込まれたボロンは。
高温での不純物拡散工程においては、Ｐ型半導体基板中
に拡散し、その後のエピタキシャル成長工程においては
、Ｎ型半導体層中に拡散する。このことにより、Ｎ型半
導体層とＮ゛型埋込み拡散層との間に、ボロンの拡散濃
度に依存して、Ｎ型高抵抗層あるいはＰ層反転層が形成
される。このようなＮ型高抵抗層はコレクタ抵抗を増大
させ、またＰ層反転層は寄生トランジスタを発生させる
などの問題点がある。
に拡散し、その後のエピタキシャル成長工程においては
、Ｎ型半導体層中に拡散する。このことにより、Ｎ型半
導体層とＮ゛型埋込み拡散層との間に、ボロンの拡散濃
度に依存して、Ｎ型高抵抗層あるいはＰ層反転層が形成
される。このようなＮ型高抵抗層はコレクタ抵抗を増大
させ、またＰ層反転層は寄生トランジスタを発生させる
などの問題点がある。
本発明は上記従来の問題点を解決するためのものであり
、その目的としては、ボロンによる汚染を防止すること
が可能な、埋込み拡散層を有する半導体装置の製造方法
を提供することにある。
、その目的としては、ボロンによる汚染を防止すること
が可能な、埋込み拡散層を有する半導体装置の製造方法
を提供することにある。
（課題を解決するための手段および作用）本発明は、半
導体基板と、該半導体基板上に形成された半導体層との
接合部分に、理込み拡散層を有する半導体装置の製造方
法であって、ｌ）半導体基板上に不純物拡散用のマスク
を形成する工程と、２）不純物を含有するガラス材料を
溶媒に溶解した溶液を２表面に塗布する工程と、３）不
活性雰囲気中で加熱しく例えば、１００〜２００°ｃ）
。
導体基板と、該半導体基板上に形成された半導体層との
接合部分に、理込み拡散層を有する半導体装置の製造方
法であって、ｌ）半導体基板上に不純物拡散用のマスク
を形成する工程と、２）不純物を含有するガラス材料を
溶媒に溶解した溶液を２表面に塗布する工程と、３）不
活性雰囲気中で加熱しく例えば、１００〜２００°ｃ）
。
該溶媒を除去する工程と、４）高湿度の雰囲気中で加湿
することにより、該雰囲気中または該ガラス材料中に存
在する揮発性の低いボロン化合物を水分と反応させて揮
発性の高いボロン化合物に変化させる工程と、５）不活
性雰囲気中で加熱することにより（例えば、４００〜８
００℃）、揮発性の高いボロン化合物を揮発させると共
に、該ガラス材料をガラス層に変化させる工程と、６）
不活性雰囲気中で加熱しく例えば、 １１５０〜１２５
０’ｃ） 、該ガラス層中の不純物を該半導体基板中に
拡散させることによ、す、拡散層を形成する工程と、７
）該ガラス層および該マスクを除去する工程と、８）拡
散層の形成された該半導体基板上に半導体層を成長させ
た後、加熱して該拡散層中の不純物を該半導体層中に拡
散させることにより、埋込み拡ｆｉｌｌ。
することにより、該雰囲気中または該ガラス材料中に存
在する揮発性の低いボロン化合物を水分と反応させて揮
発性の高いボロン化合物に変化させる工程と、５）不活
性雰囲気中で加熱することにより（例えば、４００〜８
００℃）、揮発性の高いボロン化合物を揮発させると共
に、該ガラス材料をガラス層に変化させる工程と、６）
不活性雰囲気中で加熱しく例えば、 １１５０〜１２５
０’ｃ） 、該ガラス層中の不純物を該半導体基板中に
拡散させることによ、す、拡散層を形成する工程と、７
）該ガラス層および該マスクを除去する工程と、８）拡
散層の形成された該半導体基板上に半導体層を成長させ
た後、加熱して該拡散層中の不純物を該半導体層中に拡
散させることにより、埋込み拡ｆｉｌｌ。
層を形成する工程とを包含し、そのことにより上記目的
が達成される。
が達成される。
本発明の製造方法において、雰囲気中またはガラス材料
中に存在する揮発性の低いボロン化合物は、上記の工程
４）の間に、水分と反応して揮発性の高いボロン化合物
に変化する。この場合２次のような反応が起こるものと
考えられる。
中に存在する揮発性の低いボロン化合物は、上記の工程
４）の間に、水分と反応して揮発性の高いボロン化合物
に変化する。この場合２次のような反応が起こるものと
考えられる。
８ｚ（ｈ ＋ ３ＨｔＯ→２ｔｌＪＯＪＢｚＯｓ＋Ｈｔ
Ｏ→ ２ＨＢＯ，ｉ” 生じた揮発性の高いボロン化合物は、上記の工程５）の
間に、加熱により揮発する。このように。
Ｏ→ ２ＨＢＯ，ｉ” 生じた揮発性の高いボロン化合物は、上記の工程５）の
間に、加熱により揮発する。このように。
ボロンは埋込み拡散層に取り込まれないため、その後の
エピタキシャル成長および熱処理工程の間に、埋込み拡
散層からエピタキシャル成長層へ拡散することはない。
エピタキシャル成長および熱処理工程の間に、埋込み拡
散層からエピタキシャル成長層へ拡散することはない。
従って、埋込み拡散層とエピタキシャル成長層との間に
おけるＮ型高抵抗層やＰ現反転層の形成が防止される。
おけるＮ型高抵抗層やＰ現反転層の形成が防止される。
（実施例）
以下に本発明の実施例として、第１図に示すように、Ｐ
型半導体基板ｌと、該基板上に形成されたＮ型半導体層
２との接合部分に、Ｎ゛型埋込み層３を形成する場合に
ついて説明する。
型半導体基板ｌと、該基板上に形成されたＮ型半導体層
２との接合部分に、Ｎ゛型埋込み層３を形成する場合に
ついて説明する。
まず、Ｐ型半導体基板１上に、不純物拡散のマスクとな
る酸化膜４を形成した後、第２図（ａ）に示すように、
不純物を拡散させるべき領域の酸化膜をホトエツチング
により除去した。次いで、Ｎ型不純物であるアンチモン
の塩化物（ＳｂＣＩ：＋）を含有する珪酸ガラス５を有
機溶媒中に溶解した溶液を回転塗布法により表面に塗布
した（第２図（ｂ））。
る酸化膜４を形成した後、第２図（ａ）に示すように、
不純物を拡散させるべき領域の酸化膜をホトエツチング
により除去した。次いで、Ｎ型不純物であるアンチモン
の塩化物（ＳｂＣＩ：＋）を含有する珪酸ガラス５を有
機溶媒中に溶解した溶液を回転塗布法により表面に塗布
した（第２図（ｂ））。
そして、窒素雰囲気中で約２００°Ｃに加熱することに
より、該ガラス材料中の有機溶媒を揮発させた後、この
ように形成された基板１２を第４図に示すような加湿装
置８を用いて１０分間以上にわたって加湿した。加湿装
置８は、精製した水１１を入れた容器９と、該容器に連
結された加湿室１０とから構成されている。キャリアガ
ス１３は、容器９内の水１１に吹き込むことによって、
充分に水分を含ませた後、加湿室１０内に導入された。
より、該ガラス材料中の有機溶媒を揮発させた後、この
ように形成された基板１２を第４図に示すような加湿装
置８を用いて１０分間以上にわたって加湿した。加湿装
置８は、精製した水１１を入れた容器９と、該容器に連
結された加湿室１０とから構成されている。キャリアガ
ス１３は、容器９内の水１１に吹き込むことによって、
充分に水分を含ませた後、加湿室１０内に導入された。
この際、加湿室１０の中は、可能な限り湿度が高（、か
つ結露しない状態に維持した。なお、キャリアガスとし
ては。
つ結露しない状態に維持した。なお、キャリアガスとし
ては。
窒素ガスまたは清浄な空気などを使用することができる
。この加湿工程により、雰囲気中または上記ガラス材料
中に含有される揮発性の低いボロン化合物は揮発性の高
いボロン化合物に変化する。
。この加湿工程により、雰囲気中または上記ガラス材料
中に含有される揮発性の低いボロン化合物は揮発性の高
いボロン化合物に変化する。
次いで、上記基板１２を窒素雰囲気中で４００〜８００
°Ｃに加熱することにより、揮発性の高いボロン化合物
を除去すると共に、上記ガラス材料をガラス層５に変化
させた。このようにして得られたガラス層５は、安定で
あり、以後の工程において、不純物を吸着することはな
かった。そして、この基板１２を窒素雰囲気中で１１５
０〜１２５０°Ｃに加熱することにより、上記ガラス層
５中のアンチモンを半導体基板１中へ拡散させて、第２
図（Ｃ）に示すような・拡散層６を形成した。
°Ｃに加熱することにより、揮発性の高いボロン化合物
を除去すると共に、上記ガラス材料をガラス層５に変化
させた。このようにして得られたガラス層５は、安定で
あり、以後の工程において、不純物を吸着することはな
かった。そして、この基板１２を窒素雰囲気中で１１５
０〜１２５０°Ｃに加熱することにより、上記ガラス層
５中のアンチモンを半導体基板１中へ拡散させて、第２
図（Ｃ）に示すような・拡散層６を形成した。
ガラス層５および酸化膜４を除去した後、拡散層６の形
成された半導体基板ｔ 、、ｈに、Ｎ型半導体層２をエ
ピタキシャル成長させた。この成長の後。
成された半導体基板ｔ 、、ｈに、Ｎ型半導体層２をエ
ピタキシャル成長させた。この成長の後。
加熱することにより、アンチモンを拡散層６中から半導
体層２中へ拡散させ、第１図に示すようなＮ゛型埋込み
拡散層３を形成した。このようにして得られたＮ゛型埋
込み拡散層３はボロンを含まず、汚染されていないこと
がわかった。
体層２中へ拡散させ、第１図に示すようなＮ゛型埋込み
拡散層３を形成した。このようにして得られたＮ゛型埋
込み拡散層３はボロンを含まず、汚染されていないこと
がわかった。
（発明の効果）
本発明の製造方法によれば、ボロンによって汚染されて
いない埋込み拡散層が得られる。このような埋込み拡散
層の周囲には、Ｎ型高抵抗層やＰ現反転層は形成されな
い。従って２本発明の製造方法は、素子特性が向上した
半導体装置を歩留り良く製造することを可能にする。
いない埋込み拡散層が得られる。このような埋込み拡散
層の周囲には、Ｎ型高抵抗層やＰ現反転層は形成されな
い。従って２本発明の製造方法は、素子特性が向上した
半導体装置を歩留り良く製造することを可能にする。
４ ゛の な云゛■
第１図は本発明の製造方法により形成された埋込み拡散
層の断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の製造方法
により埋込み拡散層を形成する工程における特定の段階
を示す断面図、第３図は従来の製造方法により埋込み拡
散層を形成した場合に周囲にＰ現反転層が発生すること
を説明するだめの断面図、第４図は本発明の製造方法に
用いられる加湿装置の一例を示す断面図である。
層の断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の製造方法
により埋込み拡散層を形成する工程における特定の段階
を示す断面図、第３図は従来の製造方法により埋込み拡
散層を形成した場合に周囲にＰ現反転層が発生すること
を説明するだめの断面図、第４図は本発明の製造方法に
用いられる加湿装置の一例を示す断面図である。
■・・・Ｐ型半導体基板、２・・・Ｎ型半導体層、３・
・・Ｎ゛型埋込み拡散層、４・・・酸化膜、５・・・不
純物を含有するガラスＮ（または珪酸ガラス）、６・・
・拡散層、７・・・Ｐ現反転層、８・・・加湿装置。
・・Ｎ゛型埋込み拡散層、４・・・酸化膜、５・・・不
純物を含有するガラスＮ（または珪酸ガラス）、６・・
・拡散層、７・・・Ｐ現反転層、８・・・加湿装置。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板と、該半導体基板上に形成された半導体
層との接合部分に、埋込み拡散層を有する半導体装置の
製造方法であって、 半導体基板上に不純物拡散用のマスクを形成する工程と
、 不純物を含有するガラス材料を溶媒に溶解した溶液を、
表面に塗布する工程と、 不活性雰囲気中で加熱し、該溶媒を除去する工程と、 高湿度の雰囲気中で加湿することにより、該雰囲気中ま
たは該ガラス材料中に存在する揮発性の低いボロン化合
物を水分と反応させて揮発性の高ボロン化合物に変化さ
せる工程と、 不活性雰囲気中で加熱することにより、揮発性の高いボ
ロン化合物を揮発させると共に、該ガラス材料をガラス
層に変化させる工程と、 不活性雰囲気中で加熱し、該ガラス層中の不純物を該半
導体基板中に拡散させることにより、拡散層を形成する
工程と、 該ガラス層および該マスクを除去する工程と、拡散層の
形成された該半導体基板上に半導体層を成長させた後、
加熱して該拡散層中の不純物を該半導体層中に拡散させ
ることにより、埋込み拡散層を形成する工程と、 を包含する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63317356A JPH06105696B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63317356A JPH06105696B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02162720A true JPH02162720A (ja) | 1990-06-22 |
| JPH06105696B2 JPH06105696B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=18087319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63317356A Expired - Fee Related JPH06105696B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105696B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011090216A1 (ja) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | 日立化成工業株式会社 | ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法 |
| WO2011096301A1 (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-11 | 日立化成工業株式会社 | ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法 |
| WO2011132782A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 日立化成工業株式会社 | ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
| WO2011132779A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 日立化成工業株式会社 | ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
| WO2011132780A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 日立化成工業株式会社 | ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
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| WO2011162394A1 (ja) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 日立化成工業株式会社 | 不純物拡散層形成組成物、ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
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