JPH04352422A - 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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- JPH04352422A JPH04352422A JP12636991A JP12636991A JPH04352422A JP H04352422 A JPH04352422 A JP H04352422A JP 12636991 A JP12636991 A JP 12636991A JP 12636991 A JP12636991 A JP 12636991A JP H04352422 A JPH04352422 A JP H04352422A
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- Japan
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- silicon substrate
- semiconductor device
- film
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- silicon
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- Pending
Links
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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。
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Description
【０００１】
【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、特にウェル形成方法に関する。
関し、特にウェル形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のウェル形成は次のような方法で行
っていた。即ち、図２に示すようにシリコン基板１上に
熱酸化処理によって５０ｎｍ程度のシリコン酸化膜３を
形成する。このシリコン酸化膜３はウェル形成のための
イオン注入の際、シリコン基板へのダメージ、イオンの
チャネリングを防止するものである。ただしイオン注入
の条件によってはシリコン酸化膜３を形成しない場合も
ある。そしてフォトレジスト４を選択的に形成した後に
、所望の不純物例えばＰウェルを形成する場合にはホウ
素を、Ｎウェルを形成する場合にはリンをシリコン基板
１に注入する（図２（ａ））。次にフォトレジスト４を
除去し所望の深さになるように熱処理を行うことによっ
てホウ素またはリンを拡散させウェル２を形成している
（図２（ｂ））。
っていた。即ち、図２に示すようにシリコン基板１上に
熱酸化処理によって５０ｎｍ程度のシリコン酸化膜３を
形成する。このシリコン酸化膜３はウェル形成のための
イオン注入の際、シリコン基板へのダメージ、イオンの
チャネリングを防止するものである。ただしイオン注入
の条件によってはシリコン酸化膜３を形成しない場合も
ある。そしてフォトレジスト４を選択的に形成した後に
、所望の不純物例えばＰウェルを形成する場合にはホウ
素を、Ｎウェルを形成する場合にはリンをシリコン基板
１に注入する（図２（ａ））。次にフォトレジスト４を
除去し所望の深さになるように熱処理を行うことによっ
てホウ素またはリンを拡散させウェル２を形成している
（図２（ｂ））。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の方法ではイ
オン注入法によりシリコン基板に導入された不純物を所
望の深さにまで拡散させるための熱処理を行う際、シリ
コン基板上にはシリコン酸化膜のみが形成されているだ
けである。ウェルは通常数μｍの深さを必要とするため
、所望の深さまで拡散するための熱処理は高温かつ長時
間で行う。そのため熱処理炉構成部およびその他の要因
から半導体装置にとって有害なＦｅ，Ｃｕ等の重金属が
拡散しシリコン基板上に付着しやすい。そしてこれらの
重金属はシリコン酸化膜中の拡散係数が大きいため、シ
リコン基板に容易に拡散してしまう。シリコン基板内に
拡散した重金属は少数キャリアのライフタイムンを著し
く短くしたり、接合リークを誘起するため、デバイスの
特性および歩留まりを低下させるという問題点があった
。
オン注入法によりシリコン基板に導入された不純物を所
望の深さにまで拡散させるための熱処理を行う際、シリ
コン基板上にはシリコン酸化膜のみが形成されているだ
けである。ウェルは通常数μｍの深さを必要とするため
、所望の深さまで拡散するための熱処理は高温かつ長時
間で行う。そのため熱処理炉構成部およびその他の要因
から半導体装置にとって有害なＦｅ，Ｃｕ等の重金属が
拡散しシリコン基板上に付着しやすい。そしてこれらの
重金属はシリコン酸化膜中の拡散係数が大きいため、シ
リコン基板に容易に拡散してしまう。シリコン基板内に
拡散した重金属は少数キャリアのライフタイムンを著し
く短くしたり、接合リークを誘起するため、デバイスの
特性および歩留まりを低下させるという問題点があった
。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法はシリコン基板に選択的に不純物を導入する工程
と、前記シリコン基板に有害不純物拡散防止被膜を被着
する工程と、シリコン基板に選択的に導入された前記不
純物を熱拡散する工程とを含むことを特徴とする。
造方法はシリコン基板に選択的に不純物を導入する工程
と、前記シリコン基板に有害不純物拡散防止被膜を被着
する工程と、シリコン基板に選択的に導入された前記不
純物を熱拡散する工程とを含むことを特徴とする。
【０００５】
【実施例】次に本発明について図面を用いて説明する。
【０００６】図１は本発明の第１の実施例であり半導体
装置の製造過程の断面図である。まずシリコン基板１上
の表面に熱酸化あるいは化学気相成長によって厚さ２０
ｎｍから５０ｎｍのシリコン酸化膜３を形成する。この
シリコン酸化膜３は従来技術と同様、イオン注入の際シ
リコン基板１へのダメージ防止、イオンのチャネリング
防止と同時にシリコン窒化膜５を成長させた場合の応力
緩和およびシリコン基板１のエッチング阻止材として働
く。次にフォトレジスト４を塗布，パターニングし、所
望のイオン、例えばホウ素やリンをシリコン基板１に注
入する（図１（ａ））。そしてフォトレジスト４を除去
しシリコン基板１上に化学気相成長によってシリコン窒
化膜５を１００ｎｍから２００ｎｍ成長させる（図１（
ｂ））。そしてシリコン窒化膜５でシリコン基板１を被
覆したまま例えば１１５０℃の熱処理によってホウ素ま
たはリンを拡散させ、深さ３μｍのウェル２を形成する
（図１（ｃ））。シリコン窒化膜５は各不純物に対する
拡散係数が小さいため、熱処理中に雰囲気およびシリコ
ン基板１を支持しているボートなどからシリコン基板１
に達する各不純物の量を大幅に減少させることができる
。上記実施例では不純物拡散素子被膜としてシリコン窒
化膜を用いたが、炭化硅素などのように半導体装置にと
って有害な不純物の拡散が遅いものであればその効果は
変わらない。
装置の製造過程の断面図である。まずシリコン基板１上
の表面に熱酸化あるいは化学気相成長によって厚さ２０
ｎｍから５０ｎｍのシリコン酸化膜３を形成する。この
シリコン酸化膜３は従来技術と同様、イオン注入の際シ
リコン基板１へのダメージ防止、イオンのチャネリング
防止と同時にシリコン窒化膜５を成長させた場合の応力
緩和およびシリコン基板１のエッチング阻止材として働
く。次にフォトレジスト４を塗布，パターニングし、所
望のイオン、例えばホウ素やリンをシリコン基板１に注
入する（図１（ａ））。そしてフォトレジスト４を除去
しシリコン基板１上に化学気相成長によってシリコン窒
化膜５を１００ｎｍから２００ｎｍ成長させる（図１（
ｂ））。そしてシリコン窒化膜５でシリコン基板１を被
覆したまま例えば１１５０℃の熱処理によってホウ素ま
たはリンを拡散させ、深さ３μｍのウェル２を形成する
（図１（ｃ））。シリコン窒化膜５は各不純物に対する
拡散係数が小さいため、熱処理中に雰囲気およびシリコ
ン基板１を支持しているボートなどからシリコン基板１
に達する各不純物の量を大幅に減少させることができる
。上記実施例では不純物拡散素子被膜としてシリコン窒
化膜を用いたが、炭化硅素などのように半導体装置にと
って有害な不純物の拡散が遅いものであればその効果は
変わらない。
【０００７】図３は本発明の第２の実施例であり半導体
装置の製造過程を示している。本実施例では実施例１で
用いた半導体装置にとって有害な不純物の拡散係数の小
さなシリコン窒化膜の代わりに、厚さが１μｍのポリシ
リコン膜６を被着させている。ポリシリコン膜６の結晶
粒界には重金属等の不純物をゲッタリングする能力があ
ることは良く知られており、ウェルを所望の深さまで拡
散させるための熱処理中に雰囲気およびシリコン基板１
を支持しているボート等から拡散してくる不純物をポリ
シリコン膜６の結晶粒界にゲッターして半導体装置に有
害な不純物がシリコン基板１に拡散するのを防いでいる
。
装置の製造過程を示している。本実施例では実施例１で
用いた半導体装置にとって有害な不純物の拡散係数の小
さなシリコン窒化膜の代わりに、厚さが１μｍのポリシ
リコン膜６を被着させている。ポリシリコン膜６の結晶
粒界には重金属等の不純物をゲッタリングする能力があ
ることは良く知られており、ウェルを所望の深さまで拡
散させるための熱処理中に雰囲気およびシリコン基板１
を支持しているボート等から拡散してくる不純物をポリ
シリコン膜６の結晶粒界にゲッターして半導体装置に有
害な不純物がシリコン基板１に拡散するのを防いでいる
。
【０００８】
【発明の効果】以上説明した様に本発明はシリコン基板
に導入したイオンを所望の深さまで拡散させるための熱
処理を行う以前に、不純物の拡散係数の小さい膜や不純
物を膜中でゲッタリングする膜を被着させ、ウェルを所
望の深さまで拡散させるための熱処理を行う際に半導体
装置に有害な不純物がシリコン基板に拡散するのを防止
する製造方法になっている。
に導入したイオンを所望の深さまで拡散させるための熱
処理を行う以前に、不純物の拡散係数の小さい膜や不純
物を膜中でゲッタリングする膜を被着させ、ウェルを所
望の深さまで拡散させるための熱処理を行う際に半導体
装置に有害な不純物がシリコン基板に拡散するのを防止
する製造方法になっている。
【０００９】図４は半導体装置の特性の１つである少数
キャリアのライフタイムを示したグラフである。Ｆｅや
Ｃｕ等の半導体装置に有害な不純物がシリコン基板に拡
散した場合、少数キャリアのライフタイムは短くなるこ
とは明らかになっている。従来技術と本発明の製造方法
を比較した場合、従来技術では少数キャリアのライフタ
イムはウェルを所望の深さまで拡散させる熱処理を行っ
た後は熱処理を行う前に比べて短くなっているが、本発
明による製造方法では、少数キャリアのライフタイムは
ウェルと所望の深さまで拡散させる熱処理を行った後で
も、熱処理を行う前と変化がなく、半導体装置に有害な
不純物がシリコン基板に拡散するのを防止していること
を裏付けており、ついては半導体装置の特性，歩留り，
信頼性が向上する。
キャリアのライフタイムを示したグラフである。Ｆｅや
Ｃｕ等の半導体装置に有害な不純物がシリコン基板に拡
散した場合、少数キャリアのライフタイムは短くなるこ
とは明らかになっている。従来技術と本発明の製造方法
を比較した場合、従来技術では少数キャリアのライフタ
イムはウェルを所望の深さまで拡散させる熱処理を行っ
た後は熱処理を行う前に比べて短くなっているが、本発
明による製造方法では、少数キャリアのライフタイムは
ウェルと所望の深さまで拡散させる熱処理を行った後で
も、熱処理を行う前と変化がなく、半導体装置に有害な
不純物がシリコン基板に拡散するのを防止していること
を裏付けており、ついては半導体装置の特性，歩留り，
信頼性が向上する。
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図。
【図２】従来の実施例を示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図。
【図４】本発明の製造方法と従来の方法による少数キャ
リアのライフタイムを比較したグラフ。
リアのライフタイムを比較したグラフ。
１ シリコン基板
２ ウェル
３ シリコン酸化膜
４ フォトレジスト
５ シリコン窒化膜
６ ポリシリコン
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン基板に選択的に不純物を導入
する工程と、前記シリコン基板に有害不純物拡散阻止被
膜を被着する工程と、シリコン基板に選択的に導入され
た前記不純物を熱拡散する工程とを含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12636991A JPH04352422A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12636991A JPH04352422A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352422A true JPH04352422A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14933480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12636991A Pending JPH04352422A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04352422A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07235592A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-09-05 | Nippon Steel Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP12636991A patent/JPH04352422A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07235592A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-09-05 | Nippon Steel Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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