JPH0613560A - シリコン層内にドープされた井戸を形成する方法 - Google Patents

シリコン層内にドープされた井戸を形成する方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 妥当な急速熱処理温度/時間条件に基いて井
戸領域を形成する。 【構成】 半導体層14内にドープされた井戸領域を形
成する方法を説明した。半導体層14内に少なくとも1
つのN形ドープ領域30及び少なくとも1つのP形ドー
プ領域36を形成する。N形ドープ領域30はP形ドー
プ領域36から分離領域によって隔てられている。酸化
物層32(38)、例えば二酸化シリコンをN形ドープ
領域30及びP形ドープ領域(36)の上に形成する
が、分離領域の上には形成しない。その後、アンモニア
の様な窒化雰囲気内で、半導体層14を(例えば1,1
50℃未満の温度で)加熱する。この他の構造及び方法
も説明した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は全般的に半導体装置の
製造、特に半導体層又は基板内にドープされた井戸構造
を形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】高級なCMOS(相補形金属−
酸化物−半導体)及びBiCMOS(バイポーラ及び相
補形金属−酸化物−半導体)並びに他の或る装置の技術
では、バルクのシリコン又はエピタキシャル・ウェーハ
内にドープされたN形又はP形井戸又はN形又はP形の
両方の井戸(例えば、P+ 形基板の上のP- 形エピタキ
シャル層又はN+ 形基板の上のN- 形エピタキシャル
層)を形成することを必要とする。この井戸の形成方法
は、硼素(P形井戸では)又は燐(N形井戸では)のイ
オン打込みをした後、不活性又は酸化雰囲気内で長い
(例えば数時間の)高温(例えば1,100乃至1,2
00℃)の炉でのアニールを行なうことを基本とするの
が普通である。
【0003】比較的長い炉でのアニールは、熱拡散によ
って深いN形及びP形井戸領域を形成する為に必要であ
る。井戸の接合の深さは、ソース/ドレイン接合の深さ
より少なくとも数倍も大きいのが普通である。例えば、
0.35μmのCMOS技術では、1μmの井戸−基板
接合の深さより大きい深さを持つN形及びP形井戸を必
要とすることがある。
【0004】この井戸形成方法を単一ウェーハを基本と
する半導体工場で実施しようとすると、単一ウェーハの
井戸内方追込み方法の為に要求される時間及び温度はど
ちらかと云えば過大になる(例えば温度は1,100乃
至1,200℃で30分よりも長くなる)ことがあり、
この結果製造のスループットが低くなる。この条件の為
に製造コストが負担に耐えられない程高くなることがあ
る。
【0005】更に、拡散井戸を形成する為の従来の炉を
用いた拡散過程は、N形及びP形の両方のドーパントの
横方向の拡散を招き、この結果横方向のドーパントの補
償が生ずる。この様な望ましくない横方向の拡散によ
り、N形−P形井戸の最小間隔に制限が加えられ、装置
の配置の倍率を決めるのが一層困難になる。
【0006】この結果、妥当なRTP(急速熱処理)温
度/時間条件に基づいて、必要なN形及びP形井戸領域
を形成することができる、RTPを基本として井戸形成
方法に対する要望がある。更に、N形及びN形井戸ドー
パントの過大な横方向の相互拡散を生ぜずに、プロセス
の温度/時間パラメータを小さくして、所望の深さを持
つ井戸を形成することができる井戸形成方法に対する要
望がある。
【0007】
【課題を解決する為の手段及び作用】その他の目的及び
利点は一部分明らかであろうし、一部分は以下の説明か
ら明らかになろうが、半導体井戸の方法と構造を提供す
るこの発明によって達成される。
【0008】半導体層又は基板の中にドープされた井戸
を形成する方法をここで説明する。半導体層又は基板の
中に、少なくとも1つのN形ドープ領域及び少なくとも
1つのP形ドープ領域を形成する。N形ドープ領域はP
形ドープ領域から分離領域によって隔てられている。酸
化物層、例えば二酸化シリコンをN形ドープ領域及びP
形ドープ領域の上に形成するが、分離領域の上には形成
しない。その後、アンモニアの様な窒化雰囲気内で半導
体層を(例えば1,150℃未満の温度で10分未満の
間)加熱する。
【0009】好ましい実施例では、第1の酸化物層(例
えばSiO2 )、第1のポリシリコン層、第2の酸化物
層、第2のポリシリコン層及び窒化シリコン層が半導体
層又は基板の表面の上に形成される。次に窒化シリコン
層及び第2のポリシリコン層をパターンぎめしてエッチ
して、第1の井戸領域を限定する。言換えれば、第1の
井戸領域は窒化物層及び第1のポリシリコン層の残りの
部分(以下省略して単に残りの部分と呼ぶ)の下にあ
る。次に、この残りの部分に隣接して側壁スペーサ(例
えば窒化シリコンのデポジッションと反応性イオン・エ
ッチによる)を形成する。残りの部分の下にはない第2
の井戸領域が次にドープされる。第2の井戸領域の上に
選択的に酸化物層が形成される。次に残りの部分を選択
的に除去し、第1の井戸領域をドープする。次に半導体
層を窒化雰囲気内で加熱して、ドーパントが半導体層又
は基板の中に垂直方向に拡散する傾向を持つ様にする。
窒化抑制拡散(NRT)の為に横方向のドーパントの拡
散が減少する。オキシ窒化強化拡散(ONED)の為に
垂直方向のドーパントの拡散が強められる。
【0010】この発明の1つの利点は、ドーパントが、
横方向に拡散するよりも一層高い割合で、半導体層の中
に拡散する傾向を持つことである。従って、目立つ程の
横方向の反対ドーピングが避けられ、基板の縮小した区
域内に一層品質の高い装置を製造することができる。
【0011】更に、この発明は多重ウェーハ又は単一ウ
ェーハ処理室の何れにでも利用することができる。必要
とする妥当な時間(例えば10分未満)及び温度(例え
ば1,150℃未満)の為に、この方法は大量製造の場
合にも実用的である。これは、ウェーハが一度に1つず
つ処理される為に、ウェーハ1個当たりの処理時間が決
め手となる単一ウェーハ処理装置の場合、特にそうであ
る。
【0012】別の利点は、好ましい実施例の方法の順序
を実施する為に、1回のマイクロ製版マスク工程しか必
要としないことである。マスク工程が方法の流れの隘路
になる場合が多く、従ってマスク工程を最小限にするこ
とが望ましい。
【0013】この発明の更に別の利点は、このマスク1
回の方法が、基板の上に平面状でない地形又は段を作ら
ずに、N形井戸及びP形井戸の両方の領域を形成するこ
とである。この後のマイクロ製版や工程に好ましい平面
状の装置の構造が作られる。この発明の上に述べた特徴
は、以下図面について説明するところから、更によく理
解されよう。
【0014】
【実施例】次に現在好ましいと考えられる実施例の構成
及び使い方を詳しく説明する。然し、この発明は、広い
範囲の種々の具体的な形で実施することができる非常に
応用の多い発明概念を提供するものであることを承知さ
れたい。ここで説明する特定の実施例は、この発明を利
用する具体的な方法を例示するに過ぎず、この発明の範
囲を制約するものではない。
【0015】この発明は係属中の米国特許出願通し番号
第869,423号(出願人控え番号TI−16,12
6)と関連を有する。
【0016】次に、この発明の構成及び方法を説明す
る。好ましい実施例を最初に説明した後、変形を説明す
る。その後で応用例を簡単に述べる。
【0017】この発明は高級な1μm未満のCMOS
(相補形金属−酸化物−半導体)又はBiCMOS(同
じチップ上のバイポーラ及び相補形金属−酸化物−半導
体)技術の様な技術で、N形並びに/又はP形井戸を形
成する為に使うことのできるRTP(急速熱処理)又は
標準的な炉処理に基づく有用で実用的な方法を提案す
る。ここで説明する方法の流れにより、Mev(メガ電
子ボルト)又は非常に高エネルギのイオン打込み工程を
必要とせず、そしてプロセスのスループットに重大な制
約を加えるという問題を生ぜずに、CMOS井戸を最適
にすることができる様にする。
【0018】一面でみると、この方法は2つの主な特徴
を利用する。第1の特徴は、「オキシ窒化強化拡散」又
はONEDと呼ばれる効果である。この効果をRTP井
戸内方追込みサイクルの間に使って、垂直方向に於ける
硼素及び燐の拡散を著しく強める。この効果は硼素及び
燐に対する所謂「酸化強化拡散」又はOED効果よりず
っと強くすることができ、必要とする井戸の拡散時間及
び温度を短縮又は下げることができる。更に、OED方
法は、熱酸化によってシリコンが消費されるので、典型
的には望ましいことと考えられていない。これに対し
て、ONED効果は消費するシリコン量が無視し得る。
【0019】「窒化抑制拡散」又はNRTと呼ばれる別
の効果も利用する。この効果は、RTPによる井戸の形
成の間、硼素及び燐の横方向の拡散度を最小限に抑える
為に使われる。これによって、横方向のドーパントの補
償が減少し且つN形及びP形井戸の横方向の拡散が減少
する為に、N形及びP形井戸の間の間隔を一層密にする
ことができる。
【0020】酸化及び窒化について更に詳しいことは、
下記の論文を参照されたい。 1) IEEEトランザクションズ・オン・エレクトロ
ン・デバイセズ誌、ED−32巻、第2合、1985年
2月号、第106頁乃至第123頁所載のモズレヒ他の
論文「VLSI用のSi及びSiO2 の熱窒化」 2) ジャーナル・オブ・ジ・エレクトロケミカル・ソ
サイエティ誌、第132巻、第9号、1985年9月
号、第2,189頁乃至第2,197頁所載のモズレヒ
他の論文「熱窒化した二酸化シリコン(ニトロキサイ
ド)の組成研究」 3) アプライド・フィジックス・レターズ誌、47
(10)1985年11月15日号、第1,113頁乃
至第1,115頁所載のモズレヒ他の論文「薄いニトロ
キサイド誘電体用のSiO2 の急速熱窒化」
【0021】ここで提案するRTP及び標準的な炉に基
づくCMOS井戸形成方法は、標準的なCMOS及びB
iCMOS技術と完全に両立性を持つ。井戸の電気的な
特性(例えば、結晶の品質)は、従来のCMOS井戸と
劣らない位良好であると予想される。ここで説明する方
法の流れでは、N形及びP形の両方の井戸を形成する為
に、1つのマイクロ製版マスクしか使わない。
【0022】プロセスの流れを説明する為に使う例で
は、N形及びP形の両方の井戸がP-エピタキシャル/
+ ウェーハ上に形成されると仮定する。エピタキシャ
ル材料を使うことは、CMOSのラッチアップに対する
免疫性の為に非常に役立つものとして知られている。こ
こで提案する流れを説明する為、目的は、P- /P+
ピタキシャル・ウェーハ上に深さ1.0乃至1.5μm
の井戸を形成することであると仮定する。典型的には、
エピタキシャル半導体の厚さは2乃至4μmである。
【0023】特定の実施例について説明するが、この発
明を種々の情況の下で実施することができることを承知
されたい。例えば、基板がバルクのシリコンであっても
よいし、あるいはバルク半導体の上に成長させたエピタ
キシャル成長層であってもよいし、あるいは任意の公知
のSOI(絶縁体上半導体技術)の様な絶縁体の上に成
長させたエピタキシャル成長層であってもよい。更に、
この方法は単一ウェーハ又は多重ウェーハ処理室で実施
することができる。
【0024】次に好ましい実施例の方法の工程を、図1
乃至7について説明する。その後、1つの用例の断面図
を図8に示す。
【0025】最初に図1について説明すると、半導体工
作物10は、P+ 形シリコン基板12を持ち、その上に
- 形エピタキシャル層14が形成されている。前に述
べた様に、工作物のドーピングは用途によって変わり得
る(例えばP形、N形、真性)。
【0026】層14の表面の上に酸化物層16が形成さ
れる。好ましい実施例では、酸化物層16は二酸化シリ
コンであって、熱酸化によって形成される。酸化物層1
4はLPCVD(低圧化学反応気相成長)又はPECV
D(プラズマ強化化学反応気相成長)によってデポジッ
トしてもよい。酸化物層16の厚さは典型的には約10
0乃至1,000Åであり、厚さ約250Åであること
が好ましい。
【0027】図2について説明すると、酸化物層16の
上に半導体層18が形成される。層18は多結晶又は不
定形シリコンの何れであってもよく、厚さは典型的には
約200乃至1,000Åである。現在好ましいと考え
られる厚さは約500Åである。
【0028】次に化学的な酸化物の成長又は熱酸化手段
の何れかにより、ポリシリコン層18の上に薄い(例え
ば約20乃至100Åの)酸化物層20を形成する。
【0029】次に、標準的な方法を用いて、比較的厚い
ポリシリコン層22を形成する。例えば、LPCVD過
程を実施することができる。ポリシリコン層22の厚さ
は約8,000乃至20,000Åであり、約10,0
00Åの厚さであることが好ましい。
【0030】好ましい実施例の方法の流れにおける次の
工程は、窒化シリコン(Si3 4)の上側層24を形
成することである。一例では、窒化物層24はLPCV
D又はPECVDによって形成することができる。層2
4の厚さは典型的には2,000乃至6,000Åであ
り、約5,000Åの厚さであることが好ましい。
【0031】次に窒化物層24及びポリシリコン層22
を場合によってはCMOS井戸マスク(図面に示してな
い)を用いてパターンぎめする。次に上側の窒化物24
及び上側のポリシリコン層22の異方性エッチを実施し
て、図2に示す構造を作る。このエッチ工程の間、薄手
の内側の酸化物層20がエッチ・ストッパとして作用す
る。この実施例では、層22,24は、層14内の後で
P形井戸領域となるものの上に形成されてパターンぎめ
されるが、層14の内、層22及び24の下にない部分
はN形井戸領域である。勿論、N形及びP形井戸が(製
造過程の順序の点で)逆であってもよい。
【0032】ポリシリコンの上側層(例えば厚さ約50
0Åで図面には示してない)を窒化物層24の上に形成
してもよい。この時、この層はこの後の工程で窒化物エ
ッチ・ストッパとして使うことができる。例えば、側壁
誘電体スペーサを形成する際、このポリシリコン・エッ
チ・ストッパ層を利用することができる。
【0033】次に図3について説明すると、側壁スペー
サ26を形成する。例えば、LPCVD又はPECVD
の何れかにより、同形の窒化物層26をデポジットし、
その後異方性エッチによって、窒化物スペーサ26を形
成する。
【0034】誘電体スペーサを形成する為の過剰エッチ
過程の間、窒化物層24の一部分がエッチングによって
除かれることが認められよう。従って、窒化物層24の
少なくとも一部分が残ることを保証する様なこの過程の
制御が必要である。前に述べた様に、この代わりに窒化
物層24の上にポリシリコン層(図に示してない)を設
けて、必要な場合、エッチ・ストッパとして利用するこ
とができる。
【0035】次の工程は、燐の様なN形井戸ドーパント
の打込みを実施することである。この工程が図3に矢印
28で示されている。典型的には、これは二重の打込み
であるが、単一又は三重の打込みであって、種々の量及
びエネルギで行なうことができる。これに限らないが、
砒素及びアンチモンを含めて、この他のN形ドーパント
を用いてもよい。層14内の打込みをした領域が破線で
示されており、数字30で表わされている。
【0036】次に図3と共に図4について説明すると、
熱酸化を実施して、ポリシリコン層18の露出部分を消
費するすると共に、酸化物領域32を作る。公知の様
に、二酸化シリコン領域32は、ポリシリコン層18の
厚さの約2.2倍になる。厚手のポリシリコン層22が
酸化されないのは、窒化物の酸化マスク層24がある為
であることが認められよう。更に、この酸化過程は、基
板14を酸化する前に停止する。言換えれば、ポリシリ
コン層18の一部分だけを酸化され、基板の酸化が始ま
る前に熱酸化を停止する。
【0037】好ましい実施例の次の工程は、短かい酸化
物釉薬除去を行なった後異方性(等方性にしないのは、
スペーサ26を残しておく為である)選択性窒化物エッ
チ及び選択性の等方性又は異方性のポリシリコン・エッ
チを実施して、窒化物層24及びポリシリコン22を除
去する。この結果得られる構造が図4に示されている。
【0038】次の工程はP形井戸の打込みを実施するこ
とである。この工程が図4では矢印34によって示され
ている。典型的には、この工程は二重打込みであるか、
この代りに量及びエネルギを種々変えた単一又は三重打
込みであってもよい。好ましいP形ドーパントは硼素で
あるが、アルミニウム又はガリウムの様な他のドーパン
トも使える。図4では、層14内の打込み領域を破線3
6で示してある。
【0039】打込み過程の間、スペーサ26が打込みマ
スクとして作用し、その為、N形領域30及びP形領域
36の間には打込みをしない領域39がある。こう云う
打込みをしない領域39は、井戸領域30,36を隔て
ているから、N形−P形井戸分離領域39と呼ぶことが
できる。分離領域39は、特に半導体層14がドープさ
れている場合、選ばれたレベルまでドープすることがで
きることに注意されたい。
【0040】ここではN形井戸領域30及びP形井戸領
域36とを述べているが、特定の装置の用途の必要に応
じて、領域30,36は両方ともN形井戸領域であって
も、両方ともP形井戸領域であってもよい。
【0041】図5に示す様に、次の工程は、熱酸化を実
施して酸化物領域38を成長させることである。酸化物
領域38は典型的には約500乃至2,000Åに成長
させるが、この場合もポリシリコン層18の厚さに関係
する。熱酸化は、P形井戸領域36の上にあるポリシリ
コン層18全体を消費する程長くすることができる。希
望によっては、この酸化工程を飛ばすことができる。こ
れは、薄い酸化物パッド16が既にP形井戸領域36の
上に存在しているからである(図5では、酸化物層16
は酸化物領域32又は38の一部分として示されてい
る)。
【0042】その後、短かい酸化物釉薬除去を実施して
から、等方性窒化物及び異方性ポリシリコン・エッチ工
程を実施する。こう云うエッチにより、スペーサ26、
並びにスペーサの下にあったポリシリコン層18の残り
の部分が除去される。等方性ポリシリコン・エッチの
後、短かい酸化物釉薬除去を実施して、分離領域39の
上で、N形井戸領域30及びP形井戸領域36の間にあ
る層14の表面上の薄い残りの酸化物を除去する。この
工程により、酸化物領域32,38の間に露出したシリ
コン表面40が残る。酸化物領域32,38は同じ厚さ
である必要はないことに注意されたい。実際、追加の酸
化の為、酸化物領域32の方が一層厚手になることがあ
る。
【0043】好ましい方法の流れに於ける次の工程は、
工作物を窒化雰囲気内でアニールすることにより、RT
P又は炉での井戸の形成を実施することである。好まし
い実施例では、温度は1,150℃未満、好ましくは約
1,050乃至1,150℃である。典型的なアニール
時間は10分(又は場合によっては5分)未満である。
この特徴によって、スループットの利点が得られる。好
ましい窒化雰囲気はアンモニア(NH3 )雰囲気で構成
される。
【0044】打込まれたN形及びP形井戸領域30,3
6の上の酸化物領域32,38により、硼素及び燐に対
するONED効果によって、垂直方向の拡散がかなり強
められる。然し、N形及びP形井戸領域30,36に間
にある露出したシリコン表面40がNRD効果(露出し
たシリコン表面の直接的な窒化)によって、硼素及び燐
の横方向の拡散度を下げる。アニール工程後工作物が図
6に示されている。図6には、アンモニアでのアニール
の間のシリコン表面40の上に形成される窒化物層42
も示されている。
【0045】希望によっては、短かい蒸気酸化を実施し
て、薄い窒化シリコン領域42を消費することができ
る。その後、酸化物の釉薬除去(例えば湿式HFエッ
チ)を実施して、基板14の表面から、窒化した酸化物
領域32,38及びその他の被膜を除去することができ
る。この代わりに、何ら最初の蒸気酸化を使わずに、湿
式エッチを実施してもよい。この時、図7に示す基板
は、装置を製造する為の残りの処理工程を進める用意が
できている。
【0046】N形井戸領域30及びP形井戸領域36を
含む基板10は、非常に多数の用途に使うことができ
る。基板10を使う用途はこの発明にとって問題ではな
いことに注意されたい。
【0047】図8には一例としての装置の構造50の断
面が示されている。CMOS装置構造50がP形井戸領
域36及びN形井戸領域30を含むが、それをここに示
したのは、この発明の方法の考えられる多数の用途の1
つを例示する為である。
【0048】この明細書ではN形及びP形井戸の両方に
ついて説明したが、この発明は同じ導電型を持つ井戸を
形成する為にも利用することができる。例えば、或る用
途でドーピング濃度の異なる2つのP形井戸(又は2つ
のN形井戸)を必要とする場合、その作業を行なう為に
この発明を利用することができる。
【0049】この発明を図示の実施例について説明した
が、この説明はこの発明を制約するものと解してはなら
ない。当業者には、以上の説明から、図示の実施例の種
々の変更並びにこの発明のその他の実施例が容易に考え
られよう。従って、特許請求の範囲は、この様な変更又
は実施例を包括するものであることを承知されたい。
【0050】以上の説明に関連して、この発明は更に以
下の実施態様を有する。 (1) シリコン層内にドープされたN形及びP形井戸
を形成する方法に於て、前記シリコン層内に少なくとも
1つのN形ドープ領域及び少なくとも1つのP形ドープ
領域を形成し、該N形ドープ領域は前記P形ドープ領域
からN形−P形井戸分離領域によって隔てられており、
前記分離領域の上面が露出した半導体面となる様に、前
記分離領域の上には設けず、前記少なくとも1つのN形
ドープ領域の上並びに前記少なくとも1つのP形ドープ
領域の上に二酸化シリコン層を形成し、窒化雰囲気内で
前記シリコン層を加熱する工程を含み、前記井戸領域内
ではドーパントの垂直方向の拡散が強められると共に、
ドーパントの前記分離領域への横方向の拡散が抑制され
るようにした方法。
【0051】(2)(1)項に記載した方法に於て、窒
化雰囲気がアンモニア雰囲気を持つ雰囲気である方法。
【0052】(3)(1)項に記載した方法に於て、加
熱する工程が約1,000乃至1,150℃の温度に加
熱することである方法。
【0053】(4)(1)項に記載した方法に於て、加
熱する工程が10分未満の期間に亘って加熱することを
含む方法。
【0054】(5)(1)項に記載した方法に於て、N
形ドープ領域が燐でドープされた領域で構成される方
法。
【0055】(6)(1)項に記載した方法に於て、P
形ドープ領域が硼素でドープされた領域で構成される方
法。
【0056】(7)(1)項に記載した方法に於て、シ
リコン層がエピタキシャル成長のシリコン層である方
法。
【0057】(8)(1)項に記載した方法に於て、加
熱する工程が急速熱処理装置内で実施される方法。
【0058】(9)(1)項に記載した方法に於て、少
なくとも1つのN形ドープ領域及び少なくとも1つのP
形ドープ領域を形成する工程が、1つのマイクロ製版パ
ターンぎめ工程だけを用いて行なわれる方法。
【0059】(10)シリコン層内にドープされた井戸
領域を形成する方法に於て、前記シリコン層の表面の上
に多層構造を形成し、該多層構造の一部分をエッチング
して、該多層構造の残りの部分の下に第1のドープされ
た井戸領域を限定すると共に、第2のドープされた井戸
領域を露出し、前記多層構造の残りの部分に隣接して井
戸間分離領域を形成し、前記第2の井戸のドープ領域を
ドープし、該第2のドープされた井戸領域の上に二酸化
シリコン層を形成し、前記多層構造の前記残りの部分の
少なくとも一部分を除去し、前記第1のドープされた井
戸領域をドープし、ドーパントが前記シリコン層の中に
拡散する様に、前記シリコン層を窒化雰囲気内で加熱す
る工程を含む方法。
【0060】(11)(10)項に記載した方法に於
て、多層構造が第1の酸化物層、第1のポリシリコン
層、第2の酸化物層、第2のポリシリコン層及び窒化物
層で構成される方法。
【0061】(12)(10)項に記載した方法に於
て、窒化雰囲気がアンモニア雰囲気を持つ雰囲気で構成
される方法。
【0062】(13)(10)項に記載した方法に於
て、加熱する工程が約1,150℃未満の温度まで加熱
することを含む方法。
【0063】(14)(10)項に記載した方法に於
て、加熱する工程が10分未満の期間の間加熱すること
を含む方法。
【0064】(15)(10)項に記載した方法に於
て、第1の井戸領域が燐でドープされた領域である方
法。
【0065】(16)(15)項に記載した方法に於
て、第2の井戸領域が硼素でドープされた領域である方
法。
【0066】(17)(10)項に記載した方法に於
て、シリコン層がエピタキシャル成長のシリコン層であ
る方法。
【0067】(18)(10)項に記載した方法に於
て、第1の井戸領域がN形不純物でドープされ、第2の
井戸領域がP形不純物でドープされている方法。
【0068】(19)シリコン層内にドープされた井戸
を形成する方法に於て、該シリコン層の表面の上に第1
の二酸化シリコン層を形成し、該第1の二酸化シリコン
層の上に第1のポリシリコン層を形成し、該第1のポリ
シリコン層の上に第2の二酸化シリコン層を形成し、該
第2の二酸化シリコン層の上に第2のポリシリコン層を
形成し、該第2のポリシリコン層の上に窒化物層を形成
し、前記窒化シリコン層及び第2のポリシリコン層をエ
ッチングして、前記窒化物層の残りの部分及び第1のポ
リシリコン層の下に第1の井戸領域を限定し、前記残り
の部分に隣接して側壁スペーサを形成し、前記残りの部
分の下でないところに第2の井戸領域をドープし、該第
2の井戸領域の上に第3の二酸化シリコン層を形成し、
前記残りの部分を除去し、前記第1の井戸領域をドープ
し、ドーパントが前記シリコン層内に拡散する傾向を持
つ様に、前記シリコン層をアンモニア雰囲気内で加熱す
る工程を含む方法。
【0069】(20)(19)項に記載した方法に於
て、半導体層がシリコンであり、酸化物層が二酸化シリ
コンで構成される方法。
【0070】(21)(20)項に記載した方法に於
て、第1の二酸化シリコン層が熱酸化によって形成され
る方法。
【0071】(22)(19)項に記載した方法に於
て、二酸化シリコン層を形成する工程、ポリシリコン層
を形成する工程及び窒化シリコン層を形成する工程がデ
ポジッション工程である方法。
【0072】(23)(1)項に記載した方法に於て、
前記分離領域が選ばれたレベルまでドープされる方法。
【0073】(24)(1)項に記載した方法に於て、
半導体層がドープされた半導体層である方法。
【0074】(25) 半導体層14内にドープされた
井戸領域を形成する方法を説明した。半導体層14内に
少なくとも1つのN形ドープ領域30及び少なくとも1
つのP形ドープ領域36を形成する。N形ドープ領域3
0はP形ドープ領域36から分離領域によって隔てられ
ている。酸化物層32(38)、例えば二酸化シリコン
をN形ドープ領域30及びP形ドープ領域(36)の上
に形成するが、分離領域の上には形成しない。その後、
アンモニアの様な窒化雰囲気内で、半導体層14を(例
えば1,150℃未満の温度で)加熱する。この他の構
成及び方法も説明した。
【図面の簡単な説明】
【図1】方法の流れの一部の段階に於ける実施例の装置
の断面図。
【図2】方法の流れの一部の段階に於ける実施例の装置
の断面図。
【図3】方法の流れの一部の段階に於ける実施例の装置
の断面図。
【図4】方法の流れの一部の段階に於ける実施例の装置
の断面図。
【図5】方法の流れの一部の段階に於ける実施例の装置
の断面図。
【図6】方法の流れの一部の段階に於ける実施例の装置
の断面図。
【図7】方法の流れの一部の段階に於ける実施例の装置
の断面図。
【図8】この発明の井戸構造を利用する一例の回路の断
面図。
【符号の説明】
14 シリコン・エピタキシャル層 30 N形井戸 32.38 二酸化シリコン層 36 P形井戸 39 分離領域 40 露出したシリコン面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン層内にドープされたN形及びP
    形井戸を形成する方法に於て、前記シリコン層内に少な
    くとも1つのN形ドープ領域及び少なくとも1つのP形
    ドープ領域を形成し、該N形ドープ領域は前記P形ドー
    プ領域からN形−P形井戸分離領域によって隔てられて
    おり、前記分離領域の上面が露出した半導体面となる様
    に、前記分離領域の上には設けず、前記少なくとも1つ
    のN形ドープ領域の上並びに前記少なくとも1つのP形
    ドープ領域の上に二酸化シリコン層を形成し、窒化雰囲
    気内で前記シリコン層を加熱する工程を含み、前記井戸
    領域内ではドーパントの垂直方向の拡散が強められると
    共に、ドーパントの前記分離領域への横方向の拡散が抑
    制されるようにした方法。
JP5060503A 1992-03-20 1993-03-19 シリコン層内にドープされた井戸を形成する方法 Pending JPH0613560A (ja)

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