JPH04145643A - 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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- JPH04145643A JPH04145643A JP26985290A JP26985290A JPH04145643A JP H04145643 A JPH04145643 A JP H04145643A JP 26985290 A JP26985290 A JP 26985290A JP 26985290 A JP26985290 A JP 26985290A JP H04145643 A JPH04145643 A JP H04145643A
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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、半導体装置の製造方法に関し、特にイオン注
入法による埋込層の形成方法に関する。
入法による埋込層の形成方法に関する。
埋込層は、主にＭＯ３構造では、ソフトエラー防止に、
バイポーラ構造ではサブコレクターとして高濃度の埋込
層が必要とされている。
バイポーラ構造ではサブコレクターとして高濃度の埋込
層が必要とされている。
従来、この種のイオン注入による埋込層形成方法は、直
に半導体基板にイオン注入し、イオン注入で形成された
不純物領域表面が露出した状態で、所望の不純物プロフ
ァイルを得るための純粋な窒素雰囲気あるいは純粋な窒
素雰囲気に微量の酸素を含むガス雰囲気で高温熱処理を
行い、その後エピタキシャル成長させ埋込層を形成して
いる。
に半導体基板にイオン注入し、イオン注入で形成された
不純物領域表面が露出した状態で、所望の不純物プロフ
ァイルを得るための純粋な窒素雰囲気あるいは純粋な窒
素雰囲気に微量の酸素を含むガス雰囲気で高温熱処理を
行い、その後エピタキシャル成長させ埋込層を形成して
いる。
上述した従来のイオン注入による埋込層形成方法では、
まず第一に、直に半導体基板にイオン注入するため、注
入による損傷量が大きく、それらが基で転位や積層欠陥
などの格子欠陥が入りやすいという欠点がある。
まず第一に、直に半導体基板にイオン注入するため、注
入による損傷量が大きく、それらが基で転位や積層欠陥
などの格子欠陥が入りやすいという欠点がある。
第二に、イオン注入で形成された不純物領域表面が露出
した状態で、所望の不純物プロファイルを得るため純粋
な窒素雰囲気あるいは純粋な窒素雰囲気に微量の酸素を
含むガス雰囲気で高温熱処理を行うため、半導体基板表
面を局所的に窒化し表面を荒す。また酸化性雰囲気は格
子欠陥を増長させるという悪影響がある。
した状態で、所望の不純物プロファイルを得るため純粋
な窒素雰囲気あるいは純粋な窒素雰囲気に微量の酸素を
含むガス雰囲気で高温熱処理を行うため、半導体基板表
面を局所的に窒化し表面を荒す。また酸化性雰囲気は格
子欠陥を増長させるという悪影響がある。
これらの格子欠陥は、Ｐ−Ｎ接合リークを発生させる原
因ともなり、デバイスの電気的特性を劣化させるという
欠点がある。
因ともなり、デバイスの電気的特性を劣化させるという
欠点がある。
本発明のイオン注入による高濃度の埋込層形成方法は、
格子欠陥の発生を抑制するため、半導体基板上に薄い絶
縁膜を形成し、所望の不純物を高注入量でイオン注入し
た後、化学気相成長法（ＣＶＤ）により絶縁膜を形成し
、その後所望の不純物プロファイルを得るために、純粋
な窒素雰囲気中で１０００℃以上の高温熱処理を行う工
程を有している。
格子欠陥の発生を抑制するため、半導体基板上に薄い絶
縁膜を形成し、所望の不純物を高注入量でイオン注入し
た後、化学気相成長法（ＣＶＤ）により絶縁膜を形成し
、その後所望の不純物プロファイルを得るために、純粋
な窒素雰囲気中で１０００℃以上の高温熱処理を行う工
程を有している。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施例の工程断
面図である。
面図である。
低濃度Ｐ型の面方位（１００）を有するシリコン基板１
上全面に、９００℃で水蒸気を含む酸化性雰囲気でＳｉ
○２膜２をイオン注入保護膜として２０ｎｍ程度形成し
た。その後Ａｓ（ひ素）イオン３を加速エネルギー７０
ＫｅＶ、注入量１×１０１６ａ ｔ ｏｍ ｓ ／ｃｓ
２で注入する。その際、Ａｓイオン３は、Ｓ ｉ ０２
膜２を介してシリコン基板１に注入されるわけであるし
第１図（ａ）］。
上全面に、９００℃で水蒸気を含む酸化性雰囲気でＳｉ
○２膜２をイオン注入保護膜として２０ｎｍ程度形成し
た。その後Ａｓ（ひ素）イオン３を加速エネルギー７０
ＫｅＶ、注入量１×１０１６ａ ｔ ｏｍ ｓ ／ｃｓ
２で注入する。その際、Ａｓイオン３は、Ｓ ｉ ０２
膜２を介してシリコン基板１に注入されるわけであるし
第１図（ａ）］。
その後、常圧ＣＶＤ装置をもちい、ガス流量０２ Ｂ
ｏ、０ｃｃ／ｍｉａ、、ＳｉＨ４１５ｃｃ／−１，成長
温度４００℃の成長条件でＣＶＤ５ｉ０２膜４を約２０
０ｎｍ堆積し、純粋な窒素雰囲気中で１１４０℃の高温
熱処理を３．５時間行った［第１図（ｂ）］、従来の技
術と比較するため、Ａｓイオン注入を上記同様のシリコ
ン基板上全面に直に行い、イオン注入で形成された不純
物領域表面が露出した状態で上記同様の熱処理を行った
。
ｏ、０ｃｃ／ｍｉａ、、ＳｉＨ４１５ｃｃ／−１，成長
温度４００℃の成長条件でＣＶＤ５ｉ０２膜４を約２０
０ｎｍ堆積し、純粋な窒素雰囲気中で１１４０℃の高温
熱処理を３．５時間行った［第１図（ｂ）］、従来の技
術と比較するため、Ａｓイオン注入を上記同様のシリコ
ン基板上全面に直に行い、イオン注入で形成された不純
物領域表面が露出した状態で上記同様の熱処理を行った
。
更に、本実施例によるウェハーと従来の技術によるウェ
ハーに、シリコンエピタキシャル層５をジクロロシラン
（Ｓ １Ｈ２Ｃ１２） 、塩酸（ＨＣ１） 、水素（Ｈ
２）ガスとドーピングガスとしてホスフィン（ＰＨ５）
を温度１０８０’Ｃ５真空度８０Ｔｏｒｒでランプ加熱
炉で化学反応させ、２．０μｍ成長させ、Ｎ型埋込層６
を形成した［第１図（Ｃ）コ。
ハーに、シリコンエピタキシャル層５をジクロロシラン
（Ｓ １Ｈ２Ｃ１２） 、塩酸（ＨＣ１） 、水素（Ｈ
２）ガスとドーピングガスとしてホスフィン（ＰＨ５）
を温度１０８０’Ｃ５真空度８０Ｔｏｒｒでランプ加熱
炉で化学反応させ、２．０μｍ成長させ、Ｎ型埋込層６
を形成した［第１図（Ｃ）コ。
その後、弗酸（ＨＦ）、酢酸（ＣＨ３Ｃ００Ｈ）、硝酸
（ＨＮＯ，） 、クロム酸（Ｃｒｏｓ＞、硝酸銅（Ｃｕ
（ＮＯ３））を各々２：２＋１：１：２の比で混合した
液（Ｗｒｉｇｈｔ ｅｔｃｈ）に上記ウェハーを１分
間浸し、選択エッチを行った後、光学顕微鏡を用いてエ
ッチピットの観察を行った。
（ＨＮＯ，） 、クロム酸（Ｃｒｏｓ＞、硝酸銅（Ｃｕ
（ＮＯ３））を各々２：２＋１：１：２の比で混合した
液（Ｗｒｉｇｈｔ ｅｔｃｈ）に上記ウェハーを１分
間浸し、選択エッチを行った後、光学顕微鏡を用いてエ
ッチピットの観察を行った。
その結果、従来法ではエッチビット密度〜１０５ｃｍ−
２観察されたのに対し、本実施例による埋込層形成法は
エッチピットは観察されず、本実施例の優位性が認めら
れた。
２観察されたのに対し、本実施例による埋込層形成法は
エッチピットは観察されず、本実施例の優位性が認めら
れた。
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施
例では、第１の実施例のＡｓイオンをボロンイオンに代
えて埋込層を形成した。
例では、第１の実施例のＡｓイオンをボロンイオンに代
えて埋込層を形成した。
まず、低濃度Ｐ型の面方位（１００）を有するシリコン
基板１上全面に、９００”Ｃで水蒸気を含む酸化性雰囲
気でＳｉ○２膜２をイオン注入保護膜として６０ｎｍ程
度形成した。その後、ボロンイオンを加速エネルギー１
５０ＫｅＶ、注入量ＩＸ１０”ａｔｏｍｓ／ｃｓ＋２で
注入する。その際、ボロンイオンは、Ｓ ｉ ０２膜２
を介してシリコン基板１に注入されるわけである。この
後、第１の実施例と同様にして埋込層を形成し、Ｗ ｉ
ｒ ｉ ｇｈｔ ｅｔｃｈｉｎ、ｇにより格子欠陥
評価を行ったところ格子欠陥のない埋込層が形成された
。
基板１上全面に、９００”Ｃで水蒸気を含む酸化性雰囲
気でＳｉ○２膜２をイオン注入保護膜として６０ｎｍ程
度形成した。その後、ボロンイオンを加速エネルギー１
５０ＫｅＶ、注入量ＩＸ１０”ａｔｏｍｓ／ｃｓ＋２で
注入する。その際、ボロンイオンは、Ｓ ｉ ０２膜２
を介してシリコン基板１に注入されるわけである。この
後、第１の実施例と同様にして埋込層を形成し、Ｗ ｉ
ｒ ｉ ｇｈｔ ｅｔｃｈｉｎ、ｇにより格子欠陥
評価を行ったところ格子欠陥のない埋込層が形成された
。
以上説明したように本発明は、半導体基板上に薄い絶縁
膜を形成し、所望の不純物を高注入量′でイオン注入し
た後、化学気相成長法（ＣＶＤ 。
膜を形成し、所望の不純物を高注入量′でイオン注入し
た後、化学気相成長法（ＣＶＤ 。
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）により絶縁膜を形成し、その後所望の不純物プロファ
イルを得るために、純粋な窒素雰囲気中で１０００°Ｃ
以上の高温熱処理を行う事により、格子欠陥のない高濃
度の埋込層を容易に形成できるという効果がある。
）により絶縁膜を形成し、その後所望の不純物プロファ
イルを得るために、純粋な窒素雰囲気中で１０００°Ｃ
以上の高温熱処理を行う事により、格子欠陥のない高濃
度の埋込層を容易に形成できるという効果がある。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施例の工程断
面図を示す。 １・・・シリコン基板、２・・・５１０２膜、３・・・
Ａｓ（ひ素）イオン、４・・・ＣＶＤ ＳｉＣ２膜、
５・・。 エピタキシャル層、６・・・Ｎ型埋込層。
面図を示す。 １・・・シリコン基板、２・・・５１０２膜、３・・・
Ａｓ（ひ素）イオン、４・・・ＣＶＤ ＳｉＣ２膜、
５・・。 エピタキシャル層、６・・・Ｎ型埋込層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、不純物をイオン注入することにより高濃度の埋込層
領域を形成する半導体装置の製造方法において、半導体
基板上に薄い絶縁膜を形成する工程と、所望の不純物を
高注入量でイオン注入する工程と、化学気相成長法によ
り絶縁膜を形成する工程と、窒素雰囲気中で高温熱処理
を行う工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。 ２、前記半導体基板は、シリコン基板であり、前記絶縁
膜は二酸化シリコン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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26985290A JPH04145643A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26985290A JPH04145643A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145643A true JPH04145643A (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=17478096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26985290A Pending JPH04145643A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04145643A (ja) |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP26985290A patent/JPH04145643A/ja active Pending
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