JPH0645271A - ケイ素中のアルミニウム拡散の制御方法 - Google Patents
ケイ素中のアルミニウム拡散の制御方法Info
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- JPH0645271A JPH0645271A JP5088593A JP8859393A JPH0645271A JP H0645271 A JPH0645271 A JP H0645271A JP 5088593 A JP5088593 A JP 5088593A JP 8859393 A JP8859393 A JP 8859393A JP H0645271 A JPH0645271 A JP H0645271A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モノリシックｐｎ接合単離集積回路の製造の
ためにケイ素中のアルミニウム拡散を制御する方法を提
供すること。 【構成】 モノリシックｐｎ接合単離集積回路の製造の
ためにケイ素中のアルミニウム拡散を制御する方法を開
示する。アルミニウムの単離又はｐ孔拡散が行われる予
定のケイ素中にゲルマニウムを配合する。アルミニウム
拡散はゲルマニウムの存在によって調節されるので、チ
ャネリングと外部拡散とは制御される。ホウ素をアルミ
ニウムと共にケイ素中に配合する場合にはこの制御が強
化される。
ためにケイ素中のアルミニウム拡散を制御する方法を提
供すること。 【構成】 モノリシックｐｎ接合単離集積回路の製造の
ためにケイ素中のアルミニウム拡散を制御する方法を開
示する。アルミニウムの単離又はｐ孔拡散が行われる予
定のケイ素中にゲルマニウムを配合する。アルミニウム
拡散はゲルマニウムの存在によって調節されるので、チ
ャネリングと外部拡散とは制御される。ホウ素をアルミ
ニウムと共にケイ素中に配合する場合にはこの制御が強
化される。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】アルミニウムは集積回路（ＩＣ）に
おいて単離の目的及びｐ孔形成のために用いられてい
る。アルミニウムをｐ孔形成又は単離への使用に魅力的
なものにする特徴は、アルミニウムが非常に迅速にケイ
素中に拡散することである。アルミニウムは典型的にイ
オンプランテーションによって付着（ｄｅｐｏｓｉｔ）
する、イオンプランテーションによるとアルミニウムイ
オンは高電圧において加速されて、ケイ素表面に衝突さ
せられて、結晶格子中に短距離浸透する。この後に、高
温拡散が行われ、アルミニウム原子はケイ素体中にさら
に拡散する。
おいて単離の目的及びｐ孔形成のために用いられてい
る。アルミニウムをｐ孔形成又は単離への使用に魅力的
なものにする特徴は、アルミニウムが非常に迅速にケイ
素中に拡散することである。アルミニウムは典型的にイ
オンプランテーションによって付着（ｄｅｐｏｓｉｔ）
する、イオンプランテーションによるとアルミニウムイ
オンは高電圧において加速されて、ケイ素表面に衝突さ
せられて、結晶格子中に短距離浸透する。この後に、高
温拡散が行われ、アルミニウム原子はケイ素体中にさら
に拡散する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムの場合には、インプラント
された原子は間入型（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ）種と
して比較的容易にケイ素結晶を通過することができる。
このことはチャネリングとして知られ、チャネリングで
は比較的大きい浸透が生じ、これは有利に利用される
が、制御されない場合には非常に多くのトラブルを生ず
ることがある。明らかに、ケイ素結晶格子は活性な（ｅ
ｎｅｒｇｅｔｉｃ）アルミニウム原子に対して比較的透
過性である。アルミニウムが単離又はｐ孔形成に用いら
れる場合にチャネリングが特に有害であることもありう
る。アルミニウムの有効拡散を異方的に強化し、そのチ
ャネリングを減じ、アルミニウムのポピュレーションが
電気的に活性になる程度を高めることが望ましい。単一
のＩＩＩ族種が間入型である場合には、非常に高濃度の
ゲルマニウムの存在下で拡散の遅延を示すが、置換の場
合には拡散の加速を示すことが判明している。ＩＩＩ族
ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）の組合せは互いに相互作用
することが知られている（米国特許第４，７４６，９６
４号を参照のこと）。この相互作用を利用して、ゲルマ
ニウムが非常に高濃度で存在する場合にｐ形ドーパント
の拡散挙動に対してかなりの制御を及ぼすことができ
る。このことは我々の特許出願第７１０，６４６号（１
９９１年６月５日出願、名称「ＰＮＰデバイスのための
Ｐ埋め込み層の製造方法」）に開示されている。上記特
許と特許出願との教示は参考文献としてここに関係す
る。
された原子は間入型（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ）種と
して比較的容易にケイ素結晶を通過することができる。
このことはチャネリングとして知られ、チャネリングで
は比較的大きい浸透が生じ、これは有利に利用される
が、制御されない場合には非常に多くのトラブルを生ず
ることがある。明らかに、ケイ素結晶格子は活性な（ｅ
ｎｅｒｇｅｔｉｃ）アルミニウム原子に対して比較的透
過性である。アルミニウムが単離又はｐ孔形成に用いら
れる場合にチャネリングが特に有害であることもありう
る。アルミニウムの有効拡散を異方的に強化し、そのチ
ャネリングを減じ、アルミニウムのポピュレーションが
電気的に活性になる程度を高めることが望ましい。単一
のＩＩＩ族種が間入型である場合には、非常に高濃度の
ゲルマニウムの存在下で拡散の遅延を示すが、置換の場
合には拡散の加速を示すことが判明している。ＩＩＩ族
ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）の組合せは互いに相互作用
することが知られている（米国特許第４，７４６，９６
４号を参照のこと）。この相互作用を利用して、ゲルマ
ニウムが非常に高濃度で存在する場合にｐ形ドーパント
の拡散挙動に対してかなりの制御を及ぼすことができ
る。このことは我々の特許出願第７１０，６４６号（１
９９１年６月５日出願、名称「ＰＮＰデバイスのための
Ｐ埋め込み層の製造方法」）に開示されている。上記特
許と特許出願との教示は参考文献としてここに関係す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アルミニウムによって
ドープされるべきケイ素基板中に高濃度のゲルマニウム
を配合して、チャネリングを回避することが、本発明の
目的である。
ドープされるべきケイ素基板中に高濃度のゲルマニウム
を配合して、チャネリングを回避することが、本発明の
目的である。
【０００４】アルミニウムドープトｐ孔を与えられる予
定のケイ素基体に高濃度のゲルマニウムを配合すること
が、本発明の他の目的である。
定のケイ素基体に高濃度のゲルマニウムを配合すること
が、本発明の他の目的である。
【０００５】単離のためにアルミニウムを用いるケイ素
モノリシック集積回路に用いるべきｎ形エピタキシャル
層中に高濃度のゲルマニウムを配合することが、本発明
のさらに他の目的である。
モノリシック集積回路に用いるべきｎ形エピタキシャル
層中に高濃度のゲルマニウムを配合することが、本発明
のさらに他の目的である。
【０００６】高濃度のゲルマニウムを含むｎ形ケイ素体
中にｐ孔又は単離領域を形成するためにアルミニウムと
ホウ素との組合せを用いることが、本発明のさらに他の
目的である。
中にｐ孔又は単離領域を形成するためにアルミニウムと
ホウ素との組合せを用いることが、本発明のさらに他の
目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記その他の目的は下記
のように達成される。ｎ形ケイ素体に高濃度のゲルマニ
ウムを配合する。ゲルマニウムは約１０〜５０原子％の
範囲内で、ケイ素とゲルマニウムとが同時付着するｎ形
エピタキシャル層としてケイ素に、又はゲルマニウムを
イオンインプラントされ、結晶構造の損傷を最少にする
ためにアニーリングされたｎ形ケイ素体に供給される。
ケイ素−ゲルマニウム層に、単離領域を形成すべき箇所
にインプラントされるアルミニウムとホウ素とをイオン
インプラントする。ケイ素中のゲルマニウムはアルミニ
ウムのチャネリング傾向を大きく低下させる。続いて起
こる拡散作用では、ホウ素とアルミニウムとの組合せが
間入型アルミニウムの拡散を減ずる。しかし、アルミニ
ウムがホウ素を越えてケイ素体中に達した場合には、ア
ルミニウムドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）は間入型であ
り、拡散速度は強化される。特徴のこの組合せは、アル
ミニウムがケイ素中に垂直に迅速に拡散し、単離拡散が
エピタキシャル層中に完全に浸透して、単離を達成する
ことを意味する。しかし、ケイ素表面では、拡散が遅延
し、アルミニウムが側方拡散の減少を示す。さらに、ア
ルミニウムが酸化物によって吸収される場合にはアルミ
ニウムが外部拡散（ｏｕｔｄｉｆｆｕｓｅ）する傾向が
ない。このことはアルミニウムの表面消耗が減少するこ
とを意味する。
のように達成される。ｎ形ケイ素体に高濃度のゲルマニ
ウムを配合する。ゲルマニウムは約１０〜５０原子％の
範囲内で、ケイ素とゲルマニウムとが同時付着するｎ形
エピタキシャル層としてケイ素に、又はゲルマニウムを
イオンインプラントされ、結晶構造の損傷を最少にする
ためにアニーリングされたｎ形ケイ素体に供給される。
ケイ素−ゲルマニウム層に、単離領域を形成すべき箇所
にインプラントされるアルミニウムとホウ素とをイオン
インプラントする。ケイ素中のゲルマニウムはアルミニ
ウムのチャネリング傾向を大きく低下させる。続いて起
こる拡散作用では、ホウ素とアルミニウムとの組合せが
間入型アルミニウムの拡散を減ずる。しかし、アルミニ
ウムがホウ素を越えてケイ素体中に達した場合には、ア
ルミニウムドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）は間入型であ
り、拡散速度は強化される。特徴のこの組合せは、アル
ミニウムがケイ素中に垂直に迅速に拡散し、単離拡散が
エピタキシャル層中に完全に浸透して、単離を達成する
ことを意味する。しかし、ケイ素表面では、拡散が遅延
し、アルミニウムが側方拡散の減少を示す。さらに、ア
ルミニウムが酸化物によって吸収される場合にはアルミ
ニウムが外部拡散（ｏｕｔｄｉｆｆｕｓｅ）する傾向が
ない。このことはアルミニウムの表面消耗が減少するこ
とを意味する。
【０００８】アルミニウムを用いるｐ孔形成では、エピ
タキシャル層の全体にゲルマニウムを供給することが好
ましい。これはエピタキシャル層の蒸気相成長中にケイ
素とゲルマニウムとを同時付着させることによってなさ
れる。ゲルマニウム含量に関する層組成は蒸気相ゲルマ
ニウム化合物の％と付着条件とによって決定される。ケ
イ素のゲルマニウム含量を１０〜５０原子％範囲内に維
持することは比較的容易である。
タキシャル層の全体にゲルマニウムを供給することが好
ましい。これはエピタキシャル層の蒸気相成長中にケイ
素とゲルマニウムとを同時付着させることによってなさ
れる。ゲルマニウム含量に関する層組成は蒸気相ゲルマ
ニウム化合物の％と付着条件とによって決定される。ケ
イ素のゲルマニウム含量を１０〜５０原子％範囲内に維
持することは比較的容易である。
【０００９】上記から、ケイ素中のゲルマニウムとホウ
素との存在がアルミニウム拡散を異方的にすることを知
ることができる。アルミニウムの拡散がホウ素が存在す
る近くの表面では非常に遅延されるが、ホウ素が存在し
ないケイ素中では強化される。このことはアルミニウム
の側方拡散（ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）と
表面消耗とが最少になることを意味する。しかも、アル
ミニウムは深いｐ孔又は単離領域を迅速に形成すること
ができる。
素との存在がアルミニウム拡散を異方的にすることを知
ることができる。アルミニウムの拡散がホウ素が存在す
る近くの表面では非常に遅延されるが、ホウ素が存在し
ないケイ素中では強化される。このことはアルミニウム
の側方拡散（ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）と
表面消耗とが最少になることを意味する。しかも、アル
ミニウムは深いｐ孔又は単離領域を迅速に形成すること
ができる。
【００１０】図１〜４は単離プロセスの種々な段階にお
けるケイ素ＩＣウェファーの断片を示す。
けるケイ素ＩＣウェファーの断片を示す。
【００１１】図５と６はｐ孔プロセスの種々な段階にお
けるケイ素ＩＣウェファーの断片を示す。
けるケイ素ＩＣウェファーの断片を示す。
【００１２】図面は一定の縮尺に従うものではない。縦
の寸法は発明の詳細を良好に示すために拡大したもので
ある。例えば、好ましい実施態様では、基板ウェファー
は１５００ミクロンを充分に越える厚さであることがで
き、エピタキシャル層は典型的に１０ミクロンのオーダ
ーである。図面は、用量の明確な限定のために示される
通常の又はイオンインプランテーションの表示法を用い
る。例えば、Ｂ１Ｅ１４は１ｘ１０4ホウ素原子／ｃｍ2
を意味する。
の寸法は発明の詳細を良好に示すために拡大したもので
ある。例えば、好ましい実施態様では、基板ウェファー
は１５００ミクロンを充分に越える厚さであることがで
き、エピタキシャル層は典型的に１０ミクロンのオーダ
ーである。図面は、用量の明確な限定のために示される
通常の又はイオンインプランテーションの表示法を用い
る。例えば、Ｂ１Ｅ１４は１ｘ１０4ホウ素原子／ｃｍ2
を意味する。
【００１３】図１から出発して、本発明の単離プロセス
を詳述する。ｐ形基板ウェファー１０は、周知のケイ素
プレーナ（ｐｌａｎａｒ）エピタキシャルｐｎ接合単離
モノリシック集積回路製造方法において通常行われるよ
うに、頂部に成長したｎ形層１１を有する。約２０Å厚
さの薄い保護酸化物層１２がウェファー上に成長する。
フォトレジストマスク１３をウェファーに貼付し、処理
して、それに開口１４を形成する。次に、ゲルマニウム
の大きい用量をイオンプラントする。好ましい用量は約
１９０ｋｅＶの電位においてゲルマニウム５ｘ１０16原
子／ｃｍ2である。これはケイ素表面中に短距離だけ達
するゲルマニウムインプラント層１５を生ずる。インプ
ラント状態において酸化物層１２は実質的に透明であ
る。
を詳述する。ｐ形基板ウェファー１０は、周知のケイ素
プレーナ（ｐｌａｎａｒ）エピタキシャルｐｎ接合単離
モノリシック集積回路製造方法において通常行われるよ
うに、頂部に成長したｎ形層１１を有する。約２０Å厚
さの薄い保護酸化物層１２がウェファー上に成長する。
フォトレジストマスク１３をウェファーに貼付し、処理
して、それに開口１４を形成する。次に、ゲルマニウム
の大きい用量をイオンプラントする。好ましい用量は約
１９０ｋｅＶの電位においてゲルマニウム５ｘ１０16原
子／ｃｍ2である。これはケイ素表面中に短距離だけ達
するゲルマニウムインプラント層１５を生ずる。インプ
ラント状態において酸化物層１２は実質的に透明であ
る。
【００１４】次に、レジスト１３を剥離して、ウェファ
ーを非酸化性雰囲気中で約１０００℃において約３０分
間アニーリングした。このアニーリングはインプラント
損傷したケイ素結晶構造を直すように作用し、またゲル
マニウム原子を置換結晶格子部位に挿入する。このアニ
ーリングは、図２に示すように、ケイ素中へのゲルマニ
ウム拡散をも生じ、ゲルマニウムーケイ素領域１６を形
成する、これは図１にはダッシュ線輪郭で示される。
ーを非酸化性雰囲気中で約１０００℃において約３０分
間アニーリングした。このアニーリングはインプラント
損傷したケイ素結晶構造を直すように作用し、またゲル
マニウム原子を置換結晶格子部位に挿入する。このアニ
ーリングは、図２に示すように、ケイ素中へのゲルマニ
ウム拡散をも生じ、ゲルマニウムーケイ素領域１６を形
成する、これは図１にはダッシュ線輪郭で示される。
【００１５】好ましい実施態様では、ウェファー表面に
おけるケイ素中のゲルマニウム含量は１０〜５０原子％
の範囲内である。該含量が５０原子％未満に維持される
場合には、ウェファーは酸化されると、ＳｉＯ2によっ
て被覆される。５０原子％の上限を越えると、酸化物は
シリカとゲルマニアとの複雑な混合物になりうる。この
ような混合物はプレーナＩＣ処理において好ましくな
い。ゲルマニウム含量が約１０原子％未満である場合に
は、その有利な効果は実質的に低下する。
おけるケイ素中のゲルマニウム含量は１０〜５０原子％
の範囲内である。該含量が５０原子％未満に維持される
場合には、ウェファーは酸化されると、ＳｉＯ2によっ
て被覆される。５０原子％の上限を越えると、酸化物は
シリカとゲルマニアとの複雑な混合物になりうる。この
ような混合物はプレーナＩＣ処理において好ましくな
い。ゲルマニウム含量が約１０原子％未満である場合に
は、その有利な効果は実質的に低下する。
【００１６】図２に示すように、第２フォトレジスト層
１７をウェファーに貼付し、開口を写真平板的に形成す
る。次にホウ素を図示するようにイオンインプラントす
る。ホウ素インプラント用量は、好ましい実施態様で
は、約４０ｋｅＶのエネルギーにおいて１０14原子／ｃ
ｍ2である。これは表面の露出面積を減じ、領域１９の
縁を覆い隠す。次に、図３に示すように、アルミニウム
を７０ｋｅＶのエネルギーにおいて約１０14原子／ｃｍ
2の用量までイオンインプラントする。従って、アルミ
ニウムインプラント済み領域２２はホウ素インプラント
済み領域１４の内側にあり、より高エネルギーであるた
めに、さらにケイ素中に浸透する。しかし、両領域１
９、２２は図示するように領域１６の内側に限定され
る。
１７をウェファーに貼付し、開口を写真平板的に形成す
る。次にホウ素を図示するようにイオンインプラントす
る。ホウ素インプラント用量は、好ましい実施態様で
は、約４０ｋｅＶのエネルギーにおいて１０14原子／ｃ
ｍ2である。これは表面の露出面積を減じ、領域１９の
縁を覆い隠す。次に、図３に示すように、アルミニウム
を７０ｋｅＶのエネルギーにおいて約１０14原子／ｃｍ
2の用量までイオンインプラントする。従って、アルミ
ニウムインプラント済み領域２２はホウ素インプラント
済み領域１４の内側にあり、より高エネルギーであるた
めに、さらにケイ素中に浸透する。しかし、両領域１
９、２２は図示するように領域１６の内側に限定され
る。
【００１７】次に、通常の高温単離拡散が行われる。時
間と温度は、領域２２’のアルミニウムがエピタキシャ
ル層１１に完全に浸透して、基板１０に達する。
間と温度は、領域２２’のアルミニウムがエピタキシャ
ル層１１に完全に浸透して、基板１０に達する。
【００１８】拡散中にホウ素原子はより低い程度に拡散
して、領域１９’を形成する。従って、領域２２’の表
面部分にホウ素富化層が供給され、この層がアルミニウ
ムと相互作用して、不純物作用を制御する。上記で指摘
したように、ホウ素とゲルマニウムとの両方の存在はア
ルミニウムチャネリングを防止するので、アルミニウム
の側方拡散は最少になる。さらに、ホウ素／ゲルマニウ
ム富化層はアルミニウムの外部拡散を最少にすることに
よって、通常遭遇されるアルミニウム表面消耗を減ず
る。最後に、ケイ素バルク（ｂｕｌｋ）中に浸透するア
ルミニウムはホウ素とアルミニウムとの両方を越えるの
で、基板ウェファーにまで迅速に拡散し、所望の単離を
迅速に生ずる。実際に、ホウ素−ゲルマニウム組合せの
存在は異方的アルミニウム拡散を生じて、表面アルミニ
ウム拡散とバルクアルミニウム拡散との両方を独立的に
制御する。
して、領域１９’を形成する。従って、領域２２’の表
面部分にホウ素富化層が供給され、この層がアルミニウ
ムと相互作用して、不純物作用を制御する。上記で指摘
したように、ホウ素とゲルマニウムとの両方の存在はア
ルミニウムチャネリングを防止するので、アルミニウム
の側方拡散は最少になる。さらに、ホウ素／ゲルマニウ
ム富化層はアルミニウムの外部拡散を最少にすることに
よって、通常遭遇されるアルミニウム表面消耗を減ず
る。最後に、ケイ素バルク（ｂｕｌｋ）中に浸透するア
ルミニウムはホウ素とアルミニウムとの両方を越えるの
で、基板ウェファーにまで迅速に拡散し、所望の単離を
迅速に生ずる。実際に、ホウ素−ゲルマニウム組合せの
存在は異方的アルミニウム拡散を生じて、表面アルミニ
ウム拡散とバルクアルミニウム拡散との両方を独立的に
制御する。
【００１９】本発明は、図５と６とに示すように、ｎ形
ケイ素構造中のｐ孔生成に適用することができる。この
方法をｐ形基板ウェファー上に形成されるエピタキシャ
ル層に適用するものとして示すが、この方法は他の構造
に適用することもできる。例えば、この方法はＣＭＯＳ
デバイス製造に用いられるＮ＋ウェファーに適用するこ
とができた。また、この方法は上記特許第４，９４０，
６７１号と第４，９０８，３２８号とに教示されるよう
に、相補形トランジスター製造に用いられるｐ形ケイ素
領域中に同時に形成されるｎ形孔に適用することができ
る。
ケイ素構造中のｐ孔生成に適用することができる。この
方法をｐ形基板ウェファー上に形成されるエピタキシャ
ル層に適用するものとして示すが、この方法は他の構造
に適用することもできる。例えば、この方法はＣＭＯＳ
デバイス製造に用いられるＮ＋ウェファーに適用するこ
とができた。また、この方法は上記特許第４，９４０，
６７１号と第４，９０８，３２８号とに教示されるよう
に、相補形トランジスター製造に用いられるｐ形ケイ素
領域中に同時に形成されるｎ形孔に適用することができ
る。
【００２０】図５に示すように、ｐ形基板ウェファー２
５にｎ形エピタキシャル層２６を供給する。エピタキシ
ャル付着プロセスをゲルマニウムを含めるように改良す
る。付着条件は層２６のゲルマニウム含量が約１０原子
％を越えるように制御して、、拡散制御の効果が現れる
ようにする。５０原子％の最大ゲルマニウム含量が存在
すると、成長した酸化物はケイ素のみを含み、それによ
ってプレーナ処理を強化する。約２０Å厚さである保護
酸化物層２７は熱酸化によって形成される。
５にｎ形エピタキシャル層２６を供給する。エピタキシ
ャル付着プロセスをゲルマニウムを含めるように改良す
る。付着条件は層２６のゲルマニウム含量が約１０原子
％を越えるように制御して、、拡散制御の効果が現れる
ようにする。５０原子％の最大ゲルマニウム含量が存在
すると、成長した酸化物はケイ素のみを含み、それによ
ってプレーナ処理を強化する。約２０Å厚さである保護
酸化物層２７は熱酸化によって形成される。
【００２１】フォトレジスト２８はウェファーと、写真
平板的に形成された開口２９との上に適用される。この
開口は形成されるｐ孔よりもやや小さい。図５に示すよ
うに、アルミニウムを１８０ｋｅＶのエネルギーと約１
０14原子／ｃｍ2の用量とにおいてイオンインプラント
する。ホウ素も約３０ｋｅＶのエネルギーと約１．５ｘ
１０12原子／ｃｍ2の用量とにおいてイオンインプラン
トする。従って、アルミニウムインプラント済み領域３
０はホウ素領域３１よりも深くまで達し、より重度にド
ープされる。両領域３０と３１は同じ側方度を有する。
平板的に形成された開口２９との上に適用される。この
開口は形成されるｐ孔よりもやや小さい。図５に示すよ
うに、アルミニウムを１８０ｋｅＶのエネルギーと約１
０14原子／ｃｍ2の用量とにおいてイオンインプラント
する。ホウ素も約３０ｋｅＶのエネルギーと約１．５ｘ
１０12原子／ｃｍ2の用量とにおいてイオンインプラン
トする。従って、アルミニウムインプラント済み領域３
０はホウ素領域３１よりも深くまで達し、より重度にド
ープされる。両領域３０と３１は同じ側方度を有する。
【００２２】次に、このレジストを剥離して、ウェファ
ーにｐ孔拡散を受けさせて、図６の構造を形成する。ア
ルミニウムは拡散して、ｐ孔を画定するｐ形領域３０’
を形成し、ホウ素はより軽度に拡散して、キャップ領域
３１’を形成する。アルミニウム垂直チャネリングはゲ
ルマニウムによって最少になるので、ｐ孔深さは制御さ
れる。領域３１’のホウ素とアルミニウムとがアルミニ
ウムの外部拡散を防止することによって、表面アルミニ
ウム消耗は回避される。また、アルミニウム側方チャネ
リングが避けられるので、好ましくないチャネリング結
果は弱められる。
ーにｐ孔拡散を受けさせて、図６の構造を形成する。ア
ルミニウムは拡散して、ｐ孔を画定するｐ形領域３０’
を形成し、ホウ素はより軽度に拡散して、キャップ領域
３１’を形成する。アルミニウム垂直チャネリングはゲ
ルマニウムによって最少になるので、ｐ孔深さは制御さ
れる。領域３１’のホウ素とアルミニウムとがアルミニ
ウムの外部拡散を防止することによって、表面アルミニ
ウム消耗は回避される。また、アルミニウム側方チャネ
リングが避けられるので、好ましくないチャネリング結
果は弱められる。
【００２３】本発明を説明し、好ましい実施態様を詳述
した。当業者は上記説明を読むならば、本発明の要旨及
び目的に含まれる代替え及び同等物が自明であろう。従
って、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定される
ものとする。
した。当業者は上記説明を読むならば、本発明の要旨及
び目的に含まれる代替え及び同等物が自明であろう。従
って、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定される
ものとする。
【図１】単離プロセスの１段階におけるケイ素ＩＣウェ
ファーの断片を示す図。
ファーの断片を示す図。
【図２】単離プロセスの１段階におけるケイ素ＩＣウェ
ファーの断片を示す図。
ファーの断片を示す図。
【図３】単離プロセスの１段階におけるケイ素ＩＣウェ
ファーの断片を示す図。
ファーの断片を示す図。
【図４】単離プロセスの１段階におけるケイ素ＩＣウェ
ファーの断片を示す図。
ファーの断片を示す図。
【図５】ｐ孔プロセスの１段階におけるケイ素ＩＣウェ
ファーの断片を示す図。
ファーの断片を示す図。
【図６】ｐ孔プロセスの１段階におけるケイ素ＩＣウェ
ファーの断片を示す図。
ファーの断片を示す図。
１０． ｐ形基板ウェファー １１． ｎ形層 １２． 保護酸化物層 １３． フォトレジストマスク １４． ホウ素インプラント済み領域 １７． 第２フォトレジスト層 １８． 開口 １９． ホウ素富化領域 ２０． フォトレジスト層 ２１． 開口 ２２． アルミニウムインプラント済み領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8617−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/265 Ｕ (72)発明者 アモラク・ラムデ アメリカ合衆国カリフォルニア州95129, サン・ホセ，ウエストデール・ドライブ 5002
Claims (15)
- 【請求項１】 アルミニウム拡散を制御するために充分
な量でケイ素にゲルマニウムを配合する工程を含む、ケ
イ素中のアルミニウム拡散の制御方法。 - 【請求項２】 前記ケイ素中へのホウ素の配合をさらに
含む請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記ゲルマニウムが約１０原子％〜約５
０原子％の範囲内である請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記アルミニウムの配合前に前記ゲルマ
ニウムを前記ケイ素中にイオンインプランテーションに
よって配合する請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記ゲルマニウムを含む前記ケイ素をア
ニーリングすることによって、前記ゲルマニウムに置換
ケイ素結晶格子部位を占めさせる請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 前記ゲルマニウムを前記ケイ素中にエピ
タキシャルケイ素層の成長中の蒸気相の同時付着によっ
て配合する請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 単離拡散領域中のモノリシックｐｎ接合
単離集積回路の製造において、前記ゲルマニウムとホウ
素とを前記ケイ素に配合する請求項２記載の方法。 - 【請求項８】 モノリシックｐｎ接合単離集積回路の製
造においてｐｎ接合単離ｐ孔の形成中に前記ゲルマニウ
ムとホウ素とを前記ケイ素に配合する請求項２記載の方
法。 - 【請求項９】 モノリシックｐｎ接合単離集積回路の製
造においてケイ素基板中のアルミニウム拡散を制御する
ためにアルミニウムドープトケイ素中へゲルマニウムを
配合する方法において、 次の工程で前記アルミニウムを配合されるべき前記ケイ
素基板中にゲルマニウムを配合する工程と；前記アルミ
ニウムを配合されるべき、開口を有する前記ケイ素基板
上にイオンインプランテーションマスクを形成する工程
と；前記開口内の露出された前記ケイ素表面にアルミニ
ウムをイオンインプラントする工程と；前記アルミニウ
ムが前記ケイ素中に、前記ゲルマニウムによって調節さ
れながら、拡散する工程とを含む方法。 - 【請求項１０】 ホウ素を前記ケイ素基板中の前記アル
ミニウムをインプラントすべき領域に配合する工程をさ
らに含む請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 前記ゲルマニウムを前記ケイ素基板中
に約１０〜約５０原子％の範囲内で配合する請求項９記
載の方法。 - 【請求項１２】 次の工程で前記アルミニウムを配合さ
れるべき前記ケイ素の表面中に前記ゲルマニウムをイオ
ンインプラントする工程と；前記ゲルマニウムインプラ
ントをアニーリングすることによって、前記ゲルマニウ
ムに前記ケイ素基板中の置換結晶部位を占めさせる工程
とによって、前記ゲルマニウムを前記ケイ素に配合する
請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 ｐｎ接合単離拡散のためにアルミニウ
ムが用いられる予定の前記ケイ素基板上に配置されたｎ
形エピタキシャル層の表面に前記ゲルマニウムをインプ
ラントする請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 前記基体がその上に付着したｎ形エピ
タキシャル層を有し、前記ゲルマニウムが前記エピタキ
シャル層の蒸気相成長中にその中に配合される請求項１
１記載の方法。 - 【請求項１５】 前記アルミニウムが前記ケイ素中に配
合されて、その中にｐ孔を形成する請求項１４記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US868808 | 1992-04-15 | ||
| US07/868,808 US5192712A (en) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | Control and moderation of aluminum in silicon using germanium and germanium with boron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645271A true JPH0645271A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=25352352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5088593A Pending JPH0645271A (ja) | 1992-04-15 | 1993-04-15 | ケイ素中のアルミニウム拡散の制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5192712A (ja) |
| EP (1) | EP0565901A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0645271A (ja) |
| KR (1) | KR930022517A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632502B1 (en) * | 1993-06-28 | 1999-03-17 | Consorzio per la Ricerca sulla Microelettronica nel Mezzogiorno | Bipolar power transistor with high collector breakdown voltage and related manufacturing process |
| US5468974A (en) * | 1994-05-26 | 1995-11-21 | Lsi Logic Corporation | Control and modification of dopant distribution and activation in polysilicon |
| EP0717435A1 (en) * | 1994-12-01 | 1996-06-19 | AT&T Corp. | Process for controlling dopant diffusion in a semiconductor layer and semiconductor layer formed thereby |
| US6511893B1 (en) * | 1998-05-05 | 2003-01-28 | Aeroflex Utmc Microelectronics, Inc. | Radiation hardened semiconductor device |
| US6309952B1 (en) * | 1998-10-06 | 2001-10-30 | Fairchild Semiconductor Corporation | Process for forming high voltage junction termination extension oxide |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492786B1 (ja) * | 1969-03-28 | 1974-01-22 | ||
| JPS53118367A (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-16 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor |
| JPS55151349A (en) * | 1979-05-15 | 1980-11-25 | Matsushita Electronics Corp | Forming method of insulation isolating region |
| US4804634A (en) * | 1981-04-24 | 1989-02-14 | National Semiconductor Corporation | Integrated circuit lateral transistor structure |
| US4940671A (en) * | 1986-04-18 | 1990-07-10 | National Semiconductor Corporation | High voltage complementary NPN/PNP process |
| US4746964A (en) * | 1986-08-28 | 1988-05-24 | Fairchild Semiconductor Corporation | Modification of properties of p-type dopants with other p-type dopants |
| US4962051A (en) * | 1988-11-18 | 1990-10-09 | Motorola, Inc. | Method of forming a defect-free semiconductor layer on insulator |
| EP0397014A3 (en) * | 1989-05-10 | 1991-02-06 | National Semiconductor Corporation | Aluminium/boron p-well |
| US4908328A (en) * | 1989-06-06 | 1990-03-13 | National Semiconductor Corporation | High voltage power IC process |
| US5134447A (en) * | 1989-09-22 | 1992-07-28 | At&T Bell Laboratories | Neutral impurities to increase lifetime of operation of semiconductor devices |
| US5095358A (en) * | 1990-04-18 | 1992-03-10 | National Semiconductor Corporation | Application of electronic properties of germanium to inhibit n-type or p-type diffusion in silicon |
-
1992
- 1992-04-15 US US07/868,808 patent/US5192712A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-19 EP EP93104517A patent/EP0565901A1/en not_active Withdrawn
- 1993-04-14 KR KR1019930006215A patent/KR930022517A/ko not_active Application Discontinuation
- 1993-04-15 JP JP5088593A patent/JPH0645271A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0565901A1 (en) | 1993-10-20 |
| US5192712A (en) | 1993-03-09 |
| KR930022517A (ko) | 1993-11-24 |
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