JPH05136073A - 浅い電気的接合の形成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 均一なドーパント濃度の表面を提供し、深い
トレンチや高い縦横比を有するその他の形状的特徴を有
する接合を形成する。 【構成】 真空処理室中に不活性又は還元ガスを導入
し、半導体を７５０゜Ｃから１１００゜Ｃの間で加熱
し、該真空処理室中にドーパント・ガスの希釈溶液を導
入し、０．５分ないし１００分の間、好ましくは１０分
ないし３０分の間、該ガスに該半導体をさらすことによ
り、非常に浅い電気的接合が酸化物のない半導体表面に
形成される。 それにより、ドーパント濃度を接合の深
さとは独立に制御しながら、比較的広い範囲の表面ドー
パント濃度が得られる。酸化物の存在する半導体表面
は、該半導体表面を還元ガスの存在下で最初に加熱する
ことにより酸化物のない表面とする事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、半導体におけ
る電気的接合に関するものであり、とりわけ、ドーパン
ト濃度及び接合の深さの制御を伴った極めて浅い接合の
形成に関するものである。

【０００２】

【従来技術】例えば、約０．２μｍより浅い深さといっ
た、極めて浅い電気的接合の形成は、現在のところ、高
度なシリコン集積回路を開発する上での隘路である。こ
うした極めて浅い接合は、逆の導電タイプの半導体表面
に、ｐタイプ又はｎタイプのドーパントを注入する際に
形成することができる。こうしたｐ−ｎ又はｎ−ｐ接合
は、例えば、絶縁ゲート電界効果トランジスタのソース
及びドレインの形成時、あるいはバイポーラ接合トラン
ジスタのベース及びエミッタの形成時に利用される可能
性がある。

【０００３】バイポーラ接合トランジスタのプロセスの
いくつかにおいては、活性の真性ベース領域と外因的ベ
ース接触領域との間にリンクを形成するため、浅い、軽
くドープした接合がしばしば用いられる。浅い接合は、
トレンチの側壁及びシリコンに形成される他の特徴部分
における導電率の制御にも利用することが可能である。

【０００４】シリコン表面における接合は、従来、イオ
ン注入、ドープ・ガラス及び蒸気拡散等の多様な技法に
よって形成されてきた。イオン注入の隘路の１つは、確
実に極めて浅い接合を形成するのに十分な精度の深さ制
御を行うのが困難ということである。ドープ・ガラス技
法の場合、所望の浅い接合が得られるが、必要な範囲の
ドーパント濃度が得られない。さらに、イオン注入もド
ープ・ガラス技法も、深いトレンチのような狭い開口部
を備える半導体の特徴部分に対して、浅い接合を形成す
るのに適しているとは通常考えられていない。

【０００５】２ゾーン炉内プロセス及び密閉箱プロセス
を含む、従来の蒸気拡散技法は、電気的接続の形成に用
いるものと考えられてきた。さらに詳細に後述するこれ
らの技法は、両方とも、ドーパント濃度の高い接合の形
成に限定されるのが普通である。

【０００６】イオン注入法の場合、適合するタイプのド
ーパント原子は、イオン化され、通常はシリコンの、半
導体表面に向けて加速される。イオンは、イオン・エネ
ルギー、イオン質量、イオン・ビームに対する格子の配
向、及びシリコン結晶化度によって決まる程度まで、シ
リコン原子の格子を透過する。この技法によれば、半導
体表面に対して有効なドーパント制御及び良好な均一性
が得られるが、この技法によって形成される浅い接合の
深さを制御するのは極めて困難である場合が多い。

【０００７】上述のように、ドーパント・イオンの透過
深さを決定する要素の１つは、用いられるイオンの質量
である。砒素のような質量の大きいイオンの場合、ホウ
素のような質量の小さいイオンに比べて制御が容易であ
る。ホウ素イオンは、望ましいが、結晶シリコンを通過
する際に被るエネルギの損失が少なく、格子内において
隣接する原子間のスペースへのチャンネルを形成し易
い。この結果、ホウ素イオンは、さらに深く、制御が不
十分な接合を形成することになる。

【０００８】このホウ素イオンのチャネリング効果を回
避するため、イオン・ビームに対する半導体表面の配向
をずらし、二酸化珪素のようなアモルファス・フィルム
で表面をカバーすることによって、イオン・ビームをラ
ンダム化し、ゲルマニウム、スズ、アンチモンのような
重いイオンを注入して、半導体表面にシリコンのアモル
ファス層を形成することによって、格子をランダム化す
るといった、いくつかのアプローチが提案されている。
最後に述べたアプローチの場合、後続の熱処理時にアモ
ルファス層を再結晶化して格子を復元し、ドーパントを
活性化することが可能である。

【０００９】これらのアプローチは、ホウ素を利用する
ことによって、極めて浅い接合の形成にある程度の成功
をおさめたが、こうした従来のアプローチには欠点があ
った。イオン・ビームに対して半導体表面の配向をずら
す第１のアプローチは、完全には有効なものではない。
パーセンテージは低いが、ホウ素原子の中に、角度が大
きくても、なおチャンネルを形成しがちなものがある。
表面をアモルファス・フィルムでカバーする第２のアプ
ローチも、比較的厚めのフィルム層を用いない限り、同
様の制限を受けることになるが、その場合、深さの制御
が不十分になる。

【００１０】重いイオンを注入する第３のアプローチの
場合、生産用注入装置に都合良く利用できないイオンを
用いて、余分な注入ステップを行う必要がある。さら
に、ゲルマニウム・イオン又はスズ・イオンを利用する
と、後続の熱処理時に完全なアニールが行えない欠陥構
造を生じる可能性がある。アンチモン・イオンを利用す
ると、この問題を最小限に抑えることができるが、アン
チモンは、ｎタイプ・ドーパントの働きをするので、最
終ドープ領域の抵抗率の制御に悪影響がある。さらに、
アンチモンが存在すると、所定のキャリヤ濃度を得るた
めには、ホウ素イオンの濃度を高くすることが必要にな
るので、アンチモンの利用は、比較的ドープ量の多い接
合に限定される。

【００１１】シリコンに浅い接合を形成するために現在
用いられている第２の技法は、ドープ・ガラスからドー
パントを打ち込むものである。さらに詳細に後述するよ
うに、ドープ・ガラスは、シリコン表面に形成される。
ガラスの形成に引き続き熱処理が加えられ、ガラスから
シリコンにドーパントが打ち込まれる。この技法の場
合、ドーパント濃度が高ければ、ドーパントの量及び均
一性の制御が比較的有効に行えるので、適度に浅い接合
の形成に用いることは可能である。

【００１２】ただし、熱処理温度がほんのわずかな変化
を示しただけで、濃度が大幅に変化するので、濃度レベ
ルが低くなると、ドーパント濃度の制御が困難である。
この技法のもう１つの欠点は、余分な処理ステップが必
要になるという点である。

【００１３】この技法の場合、ドープ・ガラスは、ドー
パントを含むガスを高温反応炉内に導入することによっ
て、シリコン表面に形成されるのが普通である。このガ
スは、単独で酸素と反応して、例えばＢ₂Ｏ₃といったド
ーパントの酸化物を形成するか、あるいはシランのよう
なガスを含むシリコンと反応して、半導体の表面にドー
プした珪酸塩ガラスを形成することになる。コーティン
グを施した半導体表面に対する後続の過熱によって、ガ
ラスから半導体へのドーパントの拡散が生じる。ドープ
・ガラスが形成される環境ガス内におけるドーパントの
濃度を制御し、炉内における温度及び圧力を変動させる
ことによってドーパントの制御が行われる。拡散ステッ
プ後、ドープ・ガラスを半導体表面から取り除くことが
できる。この技法の欠点の１つは、ドーパント濃度の制
御が困難であることによるものである。拡散温度におい
てドーパント濃度がシリコン内におけるドーパントの固
溶度未満になると、比較的わずかな温度変化によって、
半導体表面に拡散されるドーパントの濃度が大幅に変化
することになる。

【００１４】このため、この方法の再現性は、シリコン
内におけるドーパントの溶解度、又はそれに近い値の濃
度、一般的には約１×１０²⁰cm^-3に制限されるのが普通
である。こうした高い濃度の場合、拡散性及びその他の
効果が濃度に依存するため、極めて浅い接合の信頼に足
る形成が妨げられる。

【００１５】この技法のもう１つの欠点は、半導体表面
に対するドーパントの拡散前に、余分な処理ステップが
必要になるということである。シリコン半導体の表面に
は、シリコンの自然酸化物のような薄い酸化物が見受け
られるのが普通である。こうした薄い酸化物は、ある種
のドープ・ガラス、例えば、ホウ珪酸ガラスからのドー
パントの拡散を大幅に減少させることになる。こうした
酸化物の除去に必要な制御下での粗清浄化を、一般的な
ドープ・ガラス・プロセスと関連して行うのは困難であ
る。

【００１６】イオン注入とドープ・ガラス技法の両方に
関するもう１つの欠点は、それらが適合する表面特徴部
分のタイプに関して制限されることにある。一例とし
て、それらは、例えば、半導体表面の局部エッチングに
よって半導体に生じる、深いトレンチの側壁に対するド
ーピングには容易に適合し得ない。

【００１７】イオン注入技法は、本質的に視線法であ
る。ドープすべき領域が、イオン源に「見える」場合、
その領域に注入することができる。しかし、トレンチの
側壁が注入イオンに対して提示する表面積は極めて狭い
ので、イオン容量の制御がかなり困難になる。側壁の単
位領域当たりイオン用量の制御は、イオン・ビームに対
する側壁の角度が変動することによってさらに困難にな
る。

【００１８】こうした変動は、エッチング時に導入され
る側壁の勾配の変動、注入装置の配置時におけるビーム
に対する表面配向のシフト、及び表面に対するビーム走
査に起因するビーム角度の変動によって生じ得る。表面
微細構成が重要なウェーハに対してわずかに角度をつけ
てイオン注入を行うと、通常は、不均一なドープ領域
や、ドーパントのない領域が生じる結果となる。

【００１９】深いトレンチの側壁にドープするドープ・
ガラス技法を利用すると、やはり、不満足な結果になる
場合が多い。上述のように、ドープ・ガラスは、ドーパ
ントを含むガスと酸化剤を反応させ、ドーパントの酸化
物を形成することによって形成することができる。この
酸化物は、さらに、半導体表面に被着される。しかし、
反応物の減損によって、酸化物の被着とドーパントの濃
度がトレンチ内における深さの関数として変動すること
になるのが普通である。

【００２０】上述のように、電気的接合を形成するた
め、各種蒸気拡散技法も利用されてきた。こうした技法
の１つに、２ゾーン炉内プロセスとして知られるものが
ある。この技法では、２つの独立に制御可能な過熱ゾー
ンを備えた炉を利用する。ドーパント源が第１のゾーン
に配置され、半導体表面が第２のゾーンに配置される。
わずかに酸化性のガスが炉に通され、第１のゾーン内に
おけるドーパント源からの蒸気を第２のゾーンの半導体
表面に輸送する。このプロセスによって、半導体の表面
にドープした酸化物が形成されることになるのが普通で
ある。第１のゾーンは、ドーパントの蒸気圧を制御し、
利用されるドーパント源が室温で十分に揮発すれば、取
り除くことが可能である。

【００２１】この技法を利用することによって、拡散温
度でシリコン内のドーパントの固溶度、又はそれに近い
値のドーパント濃度の接合を形成するのにまずまずの成
果を納めた。濃度が低くなると、比較的微少な温度変化
によって、半導体表面に拡散されるドーパントの濃度が
大幅に変化する。このため、２ゾーン技法の再現性は、
半導体表面におけるドーパント濃度が高い場合に限定さ
れる。

【００２２】もう１つの蒸気拡散アプローチは、密閉箱
技法として知られるものである。この技法では、半導体
表面とドーパント表面を含む密閉箱を利用している。ド
ーパント源は、ドーパントの酸化物を二酸化珪素に溶か
した液である。密閉箱を拡散温度まで過熱すると、ドー
パントの蒸気で満たされることになる。この結果、ドー
パントは、半導体表面に拡散することになる。

【００２３】このアプローチは、密閉箱がドーパントに
よって飽和する場合を除くと、システムが満足のゆく近
平衡状態に近づくことができないので、限界がある。密
閉箱内におけるドーパント濃度がこのように高い場合に
は、半導体におけるドーパント濃度は、拡散温度におけ
るシリコン内でのドーパントの最大固溶度で飽和するこ
とになる。従って、この方法も、半導体内におけるドー
パントの濃度が高い場合に限定されるのが普通である。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】従って、必要とされる
のは、一般に従来の方法でそれに適した形で得られるも
のに比べて、より広範囲にわたる表面濃度を有する、極
めて浅い電気的接続を形成するための技法である。この
技法は、深いトレンチといった、開口部の狭い、多様な
範囲の半導体特徴部分に用いるのに適合することが望ま
しい。必要とされる技法は、イオン注入法のチャネリン
グ、及びドープ・ガラス及び蒸気拡散技法における高濃
度制限といった、従来の技法の問題点を回避しなければ
ならない。

【００２５】

【課題を解決するための手段】先行技術に関する前述の
及びその他の欠点は、非酸化雰囲気内の半導体構造を、
所定の時間にわたり、高温で、不活性ガス又は還元キャ
リヤ・ガスといった非酸化キャリヤによって希釈された
気相ドーパントにさらすことによって、極めて浅い接合
を形成する本発明において取り扱われ、克服される。

【００２６】不活性ガスであれ、還元ガスであれ、利用
されるキャリヤ・ガスのタイプは、半導体表面から酸化
物が既に除去されているか否か、及びドーピング時に、
その表面に酸化物の形成される可能性があるか否かによ
って決まる。表面に酸化物がなく、雰囲気に酸化物が含
まれていない場合には、不活性ガスを利用することがで
きる。雰囲気を完全に酸化物のない状態に維持すること
ができなければ、還元ガスの利用が必要になる。高温の
還元ガスは、ドーパント・ガスの導入前に、半導体材料
の表面によく見受けられる、薄い自然酸化物の除去を増
進する。還元ガスに水素を用いると、酸化物の除去が増
進される。

【００２７】接合の形成時に、半導体表面に酸化物が形
成されないようにすることによって、比較的広範囲にわ
たるドーパント・ガス濃度の利用が可能になる。従っ
て、対応する比較的広範囲にわたるドーパント濃度が結
果的に生じる浅い接合において得られることになる。

【００２８】本発明の技法によって、接合の深さの制御
とドーパント濃度の制御を少なくとも部分的に切り離す
能力が得られることになる。半導体に形成される接合の
深さは、主として拡散時における半導体表面の温度、及
び半導体を気相ドーパントにさらす持続時間によって決
まる。半導体におけるドープ領域の濃度は、主として拡
散時における半導体に対するドーパント・ガスの表面被
覆率によって決まる。接合の深さとドーパントの濃度を
別個に制御することによって、バイポーラ・トランジス
タに必要とされる、軽くドープした浅い接合の形成に加
え、深いトレンチや、縦横比の大きい、他の半導体の特
徴部分における接合の形成も可能になる。

【００２９】特に、第１の態様の場合、本発明は、半導
体材料の表面における酸化物のない領域を希釈濃度のド
ーパントを含む雰囲気にさらし、該領域の温度を約７５
０℃〜約１１００℃の範囲の温度になるまで過熱し、過
熱領域を希釈ドーパント・ガスにさらす持続時間を約
０．５〜約１００分の範囲、好ましくは１０〜３０分の
範囲に制御することによって、半導体材料に電気的接合
を形成する方法を提供する。

【００３０】もう１つの態様の場合、本発明は、半導体
材料の表面における酸化物のない領域を含めて、半導体
材料に電気的接合を形成するための装置、該領域を約７
５０℃〜約１１００℃の範囲の温度になるまで過熱する
ための手段、約１０^-1トール〜大気圧の範囲の圧力下
で、該領域を希釈濃度のドーパント・ガスにさらす手
段、及び過熱領域をドーパント・ガスにさらす持続時間
を約０．５〜約１００分の範囲、好ましくは１０〜３０
分の範囲に制御する手段を提供する。

【００３１】本発明に関する以上の及びその他の特徴及
び利点については、１つ以上の図が添付された、下記の
詳細説明から明らかになる。図と説明における番号は、
本発明の様々な構成要素を示すものであり、同様の番号
は、図面と説明の両方を通じて同様の構成要素を表して
いる。

【００３２】

【実施例】本発明は、希釈ガスから半導体表面に高温で
ドーパントを注入することによって、例えば、厚さ０．
２μｍ未満といった、極めて浅い接合を半導体材料に形
成するための技法を提供する。こうして表面近くに形成
されるドープ領域の濃度は、注入時における表面でのド
ーパント・ガスの濃度の関数である。ドーパント・ガス
は、キャリヤ・ガスを用いることによって、所望の濃度
まで希釈される。表面に酸化物がなく、雰囲気に酸化剤
が含まれていなければ、不活性ガスをキャリヤとするこ
とができる。雰囲気中に酸化汚染物が存在する場合、還
元ガスを利用して、接合時における表面酸化物の形成を
阻止することが可能である。こうした酸化物の存在は、
ドーパントの取り込みの再現性に影響を及ぼす可能性が
ある。利用される半導体材料がシリコンの場合、通常、
前処理されていない表面には、酸化物の存在することが
分かっている。シリコンは、通常、厚さが１０オングス
トローム〜３０オングストロームの自然酸化物を形成す
る。この酸化物は、還元ガス内でシリコンを過熱し、さ
らに、ドーパント・ガスの導入前に、シリコンにアニー
ルを施すことによって除去することが可能である。還元
ガスとして水素を用いることによって、酸化物の除去が
増進する。

【００３３】ここで、図１を参照すると、半導体処理炉
システム１０は、本発明の原理を取り入れたものであ
り、半導体基板１８及び１９のような１つ以上のデバイ
スの半導体表面に対する処理に利用することができる。
半導体処理炉システム１０には、カバー１２、ベース１
４、及びサセプタ１６及び１７のような１つ以上のウェ
ーハ保持装置が含まれている。通常はシリコン・ウェー
ハである半導体基板１８は、サセプタ１６に支持されて
おり、一方半導体基板１９は、サセプタ１７に支持され
ている。過熱部材２０及び２１が、サセプタ１６及び１
７に面して接触している。後述のように、時間及び温度
プロセス・コントローラ２２は、過熱部材２０及び２１
に加え、弁４２、４４及び４６と、排気装置３８につい
ても制御を加える。

【００３４】真空室２６は、カバー１２とベース１４に
よって形成される。真空室２６には、キャリヤ・ガス源
３２及びドーパント・ガス源３４に通じる開口部２８が
設けられている。開口部３６は、排気装置３８とつなが
っていて、真空室２６の真空排気を可能にしている。排
気装置３８は、時間及び温度プロセス・コントローラ２
２によって制御され、真空室２６内の圧力を約１０^-1ト
ール〜大気圧の範囲に維持することのできる任意の装置
とすることが可能である。

【００３５】弁４２及び４４は、それぞれ真空室２６に
対するキャリヤ・ガス源３２からのキャリヤ・ガス及び
ドーパント・ガス源３４からのドーパント・ガスの流入
を制御する。弁４６は、排気装置３８によるガスの流出
を制御する。時間及び温度プロセス・コントローラ２２
は、弁４２、４４及び４６の操作を行う。

【００３６】過熱部材２０及び２１、及び時間及び温度
プロセス・コントローラ２２は、一般的な約７５０℃〜
約１１００℃の温度範囲から選択された所定の温度ま
で、半導体基板１８及び１９を過熱する。過熱部材２０
及び２１、及び時間及び温度プロセス・コントローラ２
２は、一般に、半導体処理炉に用いられるタイプであ
り、プロセスに必要な時間期間にわたって半導体基板１
８及び１９の表面温度を制御することが可能である。過
熱部材２０及び２１は、ＲＦコイル又は他の都合のよい
制御可能な加熱源とすることが可能である。時間及び温
度プロセス・コントローラ２２は、機械式、電気式、又
はコンピュータ式の何れでもよく、１つ以上の独立した
コントローラ及び適合するセンサを含むことが可能であ
る。

【００３７】キャリヤ・ガス源３２から発生するキャリ
ヤ・ガスは、不活性ガス又は水素のような還元ガスとす
ることができ、圧縮貯蔵源から供給され得る。ドーパン
ト・ガス源３４から供給されるドーパント・ガスも、圧
縮貯蔵源から供給可能であり、通常は、選択さたドーパ
ントの水素化物である。例えば、ｐタイプのドーパント
ホウ素をシリコンに導入するには、ヒドリド・ジボラン
Ｂ₂Ｈ₆が望ましい。真空室２６内におけるドーパント・
ガスの典型的な濃度は、キャリヤ・ガスの雰囲気中にお
いて約１パート・パー・ミリオン（ppm）から１パート
・パー・ビリオン（ppb）の範囲である。

【００３８】電気的接合を形成するための本発明の技法
には、一般に、高温で、不活性又は還元雰囲気内におい
て、シリコン表面をドーパント・ガスにさらすことが含
まれる。ここで、特に半導体基板１８を参照すると、半
導体基板１８をサセプタ１６に載せた後、真空室２６
は、弁４６と排気装置３８の働きによって、約１０^-1ト
ール〜大気圧の範囲の圧力に維持されるように制御する
ことが可能である。弁４２の操作によって、キャリヤ・
ガスを真空室２６に入れることができる。

【００３９】加熱部材２０がオンになると、半導体基板
１８は、あらかじめ選択された温度まで加熱される。半
導体基板１８の通常の温度は、７５０℃〜約１１００℃
の範囲である。現在のところ望ましい使用温度は、８０
０℃〜約１０００℃の範囲である。所望の温度に達する
と、その関連する弁４４を開いて、ドーパント・ガス源
３４からのドーパント・ガスが真空室２６に導入され
る。

【００４０】半導体基板１８は、約０．５〜約１００分
の範囲、好ましくは１０〜３０分の範囲の所定のプロセ
ス時間にわたり、あらかじめ選択された温度で、キャリ
ヤ・ガス源３２からのキャリヤ・ガスの雰囲気内におい
てドーパント・ガスにさらされる。ドーパント・ガスに
対する弁４４及び加熱部材２０は、この時間の経過後オ
フになり、半導体表面の冷却が可能になる。８５０℃で
１５分のプロセス時間及び温度を利用することによっ
て、１×１０¹⁹cm^-3の範囲の表面ドーパント濃度を有す
る０．０５μｍほどの浅い接合を形成することが可能に
なる。

【００４１】次に、図１に示す半導体基板１８の一部６
０の拡大図である図２を参照すると、半導体基板１８の
表面にドープ領域６２が形成される。ドープ領域６２に
おけるドーパントの濃度は、ドーパント・ガスの濃度の
関数である。ドーパント・ガスの濃度は、当該技術にお
いて周知の流れ制御技法を用いて、約１ppm 〜約１ppb
の範囲で変動させることができる。ドープ領域６２にお
いて結果として得られる表面濃度の範囲は、約１×１０
¹⁷cm^-3〜約３×１０¹⁹cm^-3の範囲である。

【００４２】半導体基板１８のドープ領域６２によって
形成される接合６４の、寸法ｄで示された深さは、半導
体基板１８が、半導体処理炉システム１０内においてド
ーパント・ガス３４にさらされる温度及びさらされる所
要時間によって決まる。ドープ領域６２に取り込まれる
ドーパントの横方向における均一性は、約±２％の範囲
が一般的である。

【００４３】半導体処理炉システム１０及び上述の手順
は、縦横比の大きい特徴部分、すなわち、縦方向の寸法
と横方向の寸法の比が、約１以上のオーダーの狭い開口
部を備えたトレンチのような特徴部分を有する接合の形
成にも十分に有効である。

【００４４】図３は、トレンチ８０のような、縦横比の
大きい典型的な特徴部分を表した、図１に示す半導体基
板１９の一部６１の拡大図である。見ての通り、ドープ
領域７０は、トレンチ８０内に形成されている。シリコ
ンに形成する場合、こうしたトレンチは、一般に、約幅
１μｍ×深さ３μｍから５μｍほどのオーダーになる。
トレンチ８０のような縦横比の大きい特徴部分の場合、
寸法ｄとして図示された、約０．２μｍの深さより浅い
次元の深さを備えた接合７２を形成することが可能であ
る。

【００４５】次に、図２と図３の両方を参照すると、ド
ープ領域６２及び７０は、適合するマスキング材料を利
用して、横方向において制限を加えることが可能であ
る。シリコンのマスキングに一般に用いられる材料の１
つは、酸化珪素である。厚さが１００オングストローム
〜２００オングストロームの酸化珪素の層によって、本
発明による接合形成の阻止に十分なマスキングが可能に
なる。酸化珪素によるマスキングは、一般的なフォトリ
ソグラフィ手順によって行うことができる。まず、酸化
物をシリコン表面に形成し、次に、酸化物上にレジスト
を塗布し、レジストを所望のパターンで露光し、露光し
たレジストを除去して、酸化物の一部を露出させ、露出
した酸化物をエッチングで除去し、残りのレジストを化
学的に取り除く。

【００４６】本発明の技法を利用して、シリコンの酸化
物のない表面に接合が形成される。次に、フッ化水素酸
にさらすといった、当該技術において周知の技法を用い
て、残りの酸化物６８及び７４を除去することができ
る。

【００４７】半導体基板１８に自然酸化物が存在する
と、接合形成の再現性に影響を及ぼす可能性がある。真
空室２６内の雰囲気として水素又はその他の還元ガスを
利用することによって、本発明の接合形成技法の実施時
に、シリコン表面に自然酸化物の形成されるのが阻止さ
れる。厚さが約３０オングストロームまでのシリコン表
面に既に存在する自然酸化物は、水素又は他の還元ガス
の雰囲気中において半導体に高温アニールを施すことに
よって除去することができる。こうした酸化物を除去す
るには、約９５０℃を超える温度で十分であることが分
かった。

【００４８】本発明の説明は、現在のところ望ましい実
施例に関連して行ってきたが、その範囲は、これに限定
されるものではない。それどころか、こうした範囲が制
限されるのは、唯一、明細書中に記述した１組の請求項
及びその均等物によって規定される場合に限られる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の方法では、従来の方法では得ら
れなかった、広範囲の表面濃度で極めて浅い電気的接合
を形成でき、多様な半導体形状に適用できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の望ましい実施例のシステムの概観図
である。

【図２】 本発明により形成される電気的接合を示す図
１の部分６０の拡大図である。

【図３】 本発明により深いトレンチに形成される電気
的接合を示す図１の部分６１の拡大図である。

【符号の説明】

１０ 半導体処理炉システム １２ カバー １４ ベース １６，１７ サセプタ １８，１９ 半導体基板 ２０，２１ 加熱部材 ２２ 時間及び温度プロセス・コントローラ ２６ 真空室 ２８，３６ 開口部 ３２ キャリヤ・ガス源 ３４ ドーパント・ガス源 ３８ 排気装置 ６２，７０ ドープ領域 ６４，７２ 接合 ６８，７４ 酸化物 ８０ トレンチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体材料に電気的接合を形成する方法に
   おいて、 半導体材料の表面の酸化物のない領域を希釈濃度のドー
   パントを含む雰囲気にさらすステップと、 該領域を約７５０゜Ｃから約１１００゜Ｃまでの温度範
   囲に加熱するステップと、 前記希釈ドーパント・ガスに該加熱領域をさらす持続時
   間を約０．５分から約１００分の範囲で制御するステッ
   プとを備えたことを特徴とする方法。