JPH11186182A - Ｐ型拡散源及びそのｐ型拡散源を用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
Ｐ型拡散源及びそのｐ型拡散源を用いた半導体装置の製造方法Info
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- JPH11186182A JPH11186182A JP35431797A JP35431797A JPH11186182A JP H11186182 A JPH11186182 A JP H11186182A JP 35431797 A JP35431797 A JP 35431797A JP 35431797 A JP35431797 A JP 35431797A JP H11186182 A JPH11186182 A JP H11186182A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短い拡散時間で、半導体基板にＰ型拡散層を
形成でき、拡散層形成後、容易に拡散源を半導体基板か
ら除去することができるＰ型拡散源及びそのＰ型拡散源
を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 本発明は、半導体基板の少なくとも一方
の面に、Ｐ型不純物を含むＰ型拡散源を設け、それらを
熱処理することにより半導体基板の内部にＰ型不純物を
拡散させるためのＰ型拡散源において、そのＰ型不純物
をアルミニウムとし、アルミニウムの拡散源が表面がア
ルミナで覆われたパウダー状のアルミニウムであること
を特徴としている。そして、このようなＰ型拡散源を用
いて、半導体基板の内部にＰ型不純物を拡散させること
を特徴としている。
形成でき、拡散層形成後、容易に拡散源を半導体基板か
ら除去することができるＰ型拡散源及びそのＰ型拡散源
を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 本発明は、半導体基板の少なくとも一方
の面に、Ｐ型不純物を含むＰ型拡散源を設け、それらを
熱処理することにより半導体基板の内部にＰ型不純物を
拡散させるためのＰ型拡散源において、そのＰ型不純物
をアルミニウムとし、アルミニウムの拡散源が表面がア
ルミナで覆われたパウダー状のアルミニウムであること
を特徴としている。そして、このようなＰ型拡散源を用
いて、半導体基板の内部にＰ型不純物を拡散させること
を特徴としている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の表面
にＰ型不純物を拡散するためのソースとして使用される
Ｐ型拡散源と、そのＰ型拡散源を用いた半導体装置の製
造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体装置の製造工程では、単結晶シリ
コンからなる半導体基板の表面に、Ｐ型不純物を注入し
拡散処理する必要が生じる。従来技術における拡散フィ
ルムを使用した半導体基板への不純物の拡散方法では、
まず、Ｎ型半導体基板の一方の面に、Ｐ型不純物として
ホウ素を含む拡散フィルムを密着させ、他方の面にＮ型
不純物を含む拡散フィルムを密着させる。次に、これら
を所定の加熱炉内に配置して加熱処理する。この加熱処
理によって拡散フィルムに含まれた拡散源であるホウ素
を半導体ウェハに注入し、拡散させるようにしている。
使用される拡散フィルムは、ＳｉＣパウダー（炭化ケイ
素）等の無機化合物、拡散不純物として、ホウ素化合物
（例えば酸化ホウ素）及び、バインダーである有機溶剤
とを混合し、フィルム状に成形した後に乾燥させること
によって作成される。 【０００３】また、Ｐ型不純物の拡散源として、半導体
ウェハ上に金属アルミニウムを蒸着等により形成し、こ
の金属アルミニウム層からアルミニウムを半導体ウェハ
内に注入、拡散させる方法がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】拡散不純物源としてホ
ウ素を用いた場合、ホウ素をシリコン基板へ拡散させ、
例えば百数十ミクロンという深いＰ型層を形成するため
には、１３００度で１００時間程度の長時間の熱処理を
必要とする。 【０００５】更に、Ｐ型不純物の拡散源として従来技術
の拡散フィルムを用いた場合、拡散フィルムの原料とし
て使用されるＳｉＣパウダー及びホウ素化合物には、不
要な不純物として微量のアルミニウムが混入し易い。こ
のような不要な不純物を含有する拡散フィルムを用いた
場合、半導体ウェハには、ホウ素が拡散されることに加
えて、微量のアルミニウムも拡散されていく。このた
め、半導体ウェハに形成されるＰ型拡散層の接合面が不
均一になり易いという問題があった。それは、半導体ウ
ェハであるシリコン中での拡散は、アルミニウムの方が
ホウ素よりも速いため、アルミニウムの濃度の濃い領域
で、Ｐ層が局部的に深く形成されるようになるためであ
る。 【０００６】また、Ｐ型不純物の拡散源として、半導体
ウェハ上形成された金属アルミニウム層を用いた場合に
は、金属アルミニウム層と半導体ウェハ表面のシリコン
とが合金化してしまうため、アルミニウム拡散後の金属
アルミニウム層の剥離が困難になり、特別な表面処理が
必要となるという問題があった。 【０００７】本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、
従来よりも短い拡散時間で、半導体基板にＰ型拡散層を
形成でき、拡散層形成後、容易に拡散源を半導体基板か
ら除去することができるＰ型拡散源及びそのＰ型拡散源
を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＰ型拡散源においては、Ｐ型不純物がアル
ミニウムであり、アルミニウムの拡散源が表面がアルミ
ナで覆われたパウダー状のアルミニウムであることを特
徴とする。また、Ｐ型拡散源が、基体となる無機化合物
と、表面がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウ
ムと、有機系バインダとを混合後、加熱乾燥してフィル
ム状に成型した固体拡散源であることを特徴とする。さ
らに、Ｐ型拡散源が、表面がアルミナで覆われたパウダ
ー状のアルミニウムを、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル溶液中に溶かした液体拡散源であることを特
徴とする。さらに、Ｐ型拡散源が、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを、ブタノールとメタ
ノールとの混合液中に溶かした液体拡散源であることを
特徴とする。さらに、Ｐ型不純物元素としてさらにホウ
素化合物を含むことを特徴とする。さらに、表面がアル
ミナで覆われたアルミニウムの粒径は５０ミクロン以下
であることを特徴とする。さらに、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを含むＰ型拡散源を、
半導体基板の少なくとも一方の面に設け、それらを熱処
理することにより前記半導体基板の内部に前記Ｐ型不純
物を拡散させる半導体装置の製造方法を提供することを
特徴とする。 【０００９】このように固体拡散源または液体拡散源と
して用いられるＰ型不純物として、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを用い、このようなＰ
型拡散源を用いて半導体基板の内部にＰ型不純物を拡散
させることにより、短い拡散時間で半導体基板にＰ型拡
散層を形成でき、拡散層形成後、容易に拡散源を半導体
基板から除去することができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の第一の実施例に関する拡散フィルムは、
フィルム基体となる無機化合物と、Ｐ型不純物元素とな
る、表面がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウ
ムと、バインダーである有機系溶剤から構成される。拡
散フィルムの製造においては、無機化合物、表面がアル
ミナで覆われたパウダー状のアルミニウム及び有機系溶
剤を混合後、加熱乾燥して、フィルム状に成型される。
加熱工程は、約１００度程度の温度で行われる。 【００１１】フィルム基体となる無機化合物としては、
炭化珪素、アルミナ、シリカ等を使用することができ
る。有機系バインダとしては、ポリビニルアルコール、
アクリレート、セルロース、セルロースアセテート等を
使用することができる。表面がアルミナで覆われたパウ
ダー状のアルミニウムは、その粒径を５０ミクロン以下
とすることが望ましく、５０ミクロン以下とすることに
より溶剤に対する溶解性が良好となるため、フィルム内
でのアルミニウムの濃度を均一にすることができる。ま
た、粒径が小さすぎると、フィルムの加熱工程でパウダ
ー状のアルミニウム全体が酸化してアルミナとなり、Ｐ
型拡散源として作用しなくなるため、フィルム焼成時の
加熱工程で完全にアルミナ化しない粒径にすることが必
要であり、その粒径は１ミクロン以上であることが望ま
しい。 【００１２】このような拡散フィルムを使用して、シリ
コン基板にＰ型不純物の拡散処理を行うことにより、Ｐ
型不純物元素として、ボロンを使用した場合に比べて、
短い時間でＰ型不純物層を形成することができる。シリ
コン中でのアルミニウムの拡散係数は、ボロンの拡散係
数に比べて約一桁大きいため、３分の１以下の拡散時間
で、同じＰ型不純物層を形成することができる。 【００１３】次に、図１乃至図３を参照して本発明の第
二の実施例を説明する。図１はシリコン基板への不純物
の拡散を行う時の、拡散フィルムとシリコン基板の積層
状態を示す断面図、図２は不純物拡散後のシリコン基板
を示す断面図、図３は不純物拡散後のシリコン基板の不
純物濃度プロファイル示す図である。シリコン基板への
不純物の拡散際しては、まず、図１に示すように、Ｎ型
のシリコン基板１の一方の表面に、上述の第１の実施例
で示したような表面がアルミナで覆われたパウダー状の
アルミニウムを含むＰ型拡散フィルム２を密着させ、他
方の表面に、例えばリンを含むＮ型拡散フィルム３を密
着させ、これの状態のものを複数積層させる。このよう
にして構成された、シリコン基板１、Ｐ型拡散フィルム
２、Ｎ型拡散フィルム３を熱処理炉中へセットし、加熱
することにより、拡散フィルム中の不純物であるアルミ
ニウム及びリンをシリコン基板１中へ注入、拡散させ
る。この時の加熱温度は約１２５０度であり、加熱時間
は約４０時間である。この加熱、拡散工程によりシリコ
ン基板１には、約２００ミクロンの深さのＰ型不純物層
が形成される。 【００１４】このような拡散工程を行なった後の、シリ
コン基板に形成された不純物拡散層の状態を第２図示
す。シリコン基板の一方の表面には、アルミニウムの拡
散によりＰ型不純物層４が形成され、他方の表面にはリ
ンの拡散により高濃度Ｎ型不純物層５が形成される。ま
た、シリコン基板中の不純物濃度プロファイルを第３図
に示す。 【００１５】次に、図４を参照して本発明の第三の実施
例を説明する。本発明の第三の実施例に関する拡散フィ
ルムは、フィルム基体となる無機化合物と、Ｐ型不純物
元素となる表面がアルミナで覆われたパウダー状のアル
ミニウムと、バインダーである有機系溶剤とを有し、更
に、Ｐ型不純物元素となるホウ素化合物（例えば酸化ホ
ウ素）を含むものである。拡散フィルムの製造において
は、無機化合物、表面がアルミナで覆われたパウダー状
のアルミニウム、ホウ素化合物及び有機系溶剤を混合
後、加熱乾燥して、フィルム状に成型される。 【００１６】シリコン基板に不純物を拡散させる工程
は、上述の第二の実施例と同様の方法が用いられる。第
二の実施例と異なる点は、Ｐ型拡散フィルム中のＰ型不
純物元素として、アルミニウムとホウ素の２種類のもの
が含まれていることである。 【００１７】図４は、このような拡散フィルムを用いて
シリコン基板に不純物を拡散させた場合の、シリコン基
板の不純物濃度プロファイル示す図である。シリコン中
でのアルミニウムの拡散係数は、ボロンの拡散係数に比
べて大きいため、シリコン基板１中の浅い領域には、ホ
ウ素の拡散によって形成されたＰ型層が存在し、深い領
域には、アルミニウムの拡散によって形成されたＰ型層
が存在する。よって、一度の拡散処理によって、Ｐ型の
深い二段のプロファイルを形成することができる。 【００１８】次に、本発明の第四の実施例を説明する。
シリコン基板中にＰ型不純物層を形成するためのＰ型拡
散源としては、拡散フィルムのような固体拡散源の他
に、液体拡散源がある。本実施例における液体拡散源
は、表面がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウ
ムを、溶液中に溶かすことによって作成される。溶液
は、プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液を使
用することができる。また、ブタノールとメタノールと
の混合液を使用することもできる。 【００１９】シリコン基板への不純物の拡散に際して
は、まず、表面がアルミナで覆われたアルミニウムとプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル溶液との混合
物、または、表面がアルミナで覆われたアルミニウム
と、ブタノールとメタノールとの混合液との混合物をシ
リコン基板の表面に塗布する。次に、そのシリコン基板
を熱処理炉中で加熱して、Ｐ型不純物元素であるアルミ
ニウムをシリコン基板中に拡散させる。この時の加熱温
度は約１２５０度であり、加熱時間は約４０時間であ
る。この加熱、拡散工程によりシリコン基板１には、約
２００ミクロンの深さのＰ型不純物層が形成される。 【００２０】このような液体拡散源を使用して、シリコ
ン基板にＰ型不純物としてアルミニウムの拡散処理を行
うことにより、Ｐ型不純物元素として、ボロンを使用し
た場合に比べて、短い時間でＰ型不純物層を形成するこ
とができる。Ｐ型不純物元素としては、表面がアルミナ
で覆われたパウダー状のアルミニウムに加えてホウ素化
合物（例えば酸化ホウ素）を含ませることができる。ア
ルミニウムとホウ素化合物とが混合されている場合に
は、上述の第三の実施例同様に、シリコン基板中の浅い
領域には、ホウ素の拡散によって形成されたＰ型層が存
在し、深い領域には、アルミニウムの拡散によって形成
されたＰ型層が存在する。よって、一度の拡散処理によ
って、Ｐ型の深い二段のプロファイルを形成することが
できる。 【００２１】 【発明の効果】以上のように、本発明は固体拡散源また
は液体拡散源として用いられるＰ型不純物として、表面
がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウムを用
い、このようなＰ型拡散源を用いて半導体基板の内部に
Ｐ型不純物を拡散させることにより、短い拡散時間で半
導体基板にＰ型拡散層を形成でき、拡散層形成後、容易
に拡散源を半導体基板から除去することができる。
にＰ型不純物を拡散するためのソースとして使用される
Ｐ型拡散源と、そのＰ型拡散源を用いた半導体装置の製
造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体装置の製造工程では、単結晶シリ
コンからなる半導体基板の表面に、Ｐ型不純物を注入し
拡散処理する必要が生じる。従来技術における拡散フィ
ルムを使用した半導体基板への不純物の拡散方法では、
まず、Ｎ型半導体基板の一方の面に、Ｐ型不純物として
ホウ素を含む拡散フィルムを密着させ、他方の面にＮ型
不純物を含む拡散フィルムを密着させる。次に、これら
を所定の加熱炉内に配置して加熱処理する。この加熱処
理によって拡散フィルムに含まれた拡散源であるホウ素
を半導体ウェハに注入し、拡散させるようにしている。
使用される拡散フィルムは、ＳｉＣパウダー（炭化ケイ
素）等の無機化合物、拡散不純物として、ホウ素化合物
（例えば酸化ホウ素）及び、バインダーである有機溶剤
とを混合し、フィルム状に成形した後に乾燥させること
によって作成される。 【０００３】また、Ｐ型不純物の拡散源として、半導体
ウェハ上に金属アルミニウムを蒸着等により形成し、こ
の金属アルミニウム層からアルミニウムを半導体ウェハ
内に注入、拡散させる方法がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】拡散不純物源としてホ
ウ素を用いた場合、ホウ素をシリコン基板へ拡散させ、
例えば百数十ミクロンという深いＰ型層を形成するため
には、１３００度で１００時間程度の長時間の熱処理を
必要とする。 【０００５】更に、Ｐ型不純物の拡散源として従来技術
の拡散フィルムを用いた場合、拡散フィルムの原料とし
て使用されるＳｉＣパウダー及びホウ素化合物には、不
要な不純物として微量のアルミニウムが混入し易い。こ
のような不要な不純物を含有する拡散フィルムを用いた
場合、半導体ウェハには、ホウ素が拡散されることに加
えて、微量のアルミニウムも拡散されていく。このた
め、半導体ウェハに形成されるＰ型拡散層の接合面が不
均一になり易いという問題があった。それは、半導体ウ
ェハであるシリコン中での拡散は、アルミニウムの方が
ホウ素よりも速いため、アルミニウムの濃度の濃い領域
で、Ｐ層が局部的に深く形成されるようになるためであ
る。 【０００６】また、Ｐ型不純物の拡散源として、半導体
ウェハ上形成された金属アルミニウム層を用いた場合に
は、金属アルミニウム層と半導体ウェハ表面のシリコン
とが合金化してしまうため、アルミニウム拡散後の金属
アルミニウム層の剥離が困難になり、特別な表面処理が
必要となるという問題があった。 【０００７】本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、
従来よりも短い拡散時間で、半導体基板にＰ型拡散層を
形成でき、拡散層形成後、容易に拡散源を半導体基板か
ら除去することができるＰ型拡散源及びそのＰ型拡散源
を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＰ型拡散源においては、Ｐ型不純物がアル
ミニウムであり、アルミニウムの拡散源が表面がアルミ
ナで覆われたパウダー状のアルミニウムであることを特
徴とする。また、Ｐ型拡散源が、基体となる無機化合物
と、表面がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウ
ムと、有機系バインダとを混合後、加熱乾燥してフィル
ム状に成型した固体拡散源であることを特徴とする。さ
らに、Ｐ型拡散源が、表面がアルミナで覆われたパウダ
ー状のアルミニウムを、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル溶液中に溶かした液体拡散源であることを特
徴とする。さらに、Ｐ型拡散源が、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを、ブタノールとメタ
ノールとの混合液中に溶かした液体拡散源であることを
特徴とする。さらに、Ｐ型不純物元素としてさらにホウ
素化合物を含むことを特徴とする。さらに、表面がアル
ミナで覆われたアルミニウムの粒径は５０ミクロン以下
であることを特徴とする。さらに、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを含むＰ型拡散源を、
半導体基板の少なくとも一方の面に設け、それらを熱処
理することにより前記半導体基板の内部に前記Ｐ型不純
物を拡散させる半導体装置の製造方法を提供することを
特徴とする。 【０００９】このように固体拡散源または液体拡散源と
して用いられるＰ型不純物として、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを用い、このようなＰ
型拡散源を用いて半導体基板の内部にＰ型不純物を拡散
させることにより、短い拡散時間で半導体基板にＰ型拡
散層を形成でき、拡散層形成後、容易に拡散源を半導体
基板から除去することができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の第一の実施例に関する拡散フィルムは、
フィルム基体となる無機化合物と、Ｐ型不純物元素とな
る、表面がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウ
ムと、バインダーである有機系溶剤から構成される。拡
散フィルムの製造においては、無機化合物、表面がアル
ミナで覆われたパウダー状のアルミニウム及び有機系溶
剤を混合後、加熱乾燥して、フィルム状に成型される。
加熱工程は、約１００度程度の温度で行われる。 【００１１】フィルム基体となる無機化合物としては、
炭化珪素、アルミナ、シリカ等を使用することができ
る。有機系バインダとしては、ポリビニルアルコール、
アクリレート、セルロース、セルロースアセテート等を
使用することができる。表面がアルミナで覆われたパウ
ダー状のアルミニウムは、その粒径を５０ミクロン以下
とすることが望ましく、５０ミクロン以下とすることに
より溶剤に対する溶解性が良好となるため、フィルム内
でのアルミニウムの濃度を均一にすることができる。ま
た、粒径が小さすぎると、フィルムの加熱工程でパウダ
ー状のアルミニウム全体が酸化してアルミナとなり、Ｐ
型拡散源として作用しなくなるため、フィルム焼成時の
加熱工程で完全にアルミナ化しない粒径にすることが必
要であり、その粒径は１ミクロン以上であることが望ま
しい。 【００１２】このような拡散フィルムを使用して、シリ
コン基板にＰ型不純物の拡散処理を行うことにより、Ｐ
型不純物元素として、ボロンを使用した場合に比べて、
短い時間でＰ型不純物層を形成することができる。シリ
コン中でのアルミニウムの拡散係数は、ボロンの拡散係
数に比べて約一桁大きいため、３分の１以下の拡散時間
で、同じＰ型不純物層を形成することができる。 【００１３】次に、図１乃至図３を参照して本発明の第
二の実施例を説明する。図１はシリコン基板への不純物
の拡散を行う時の、拡散フィルムとシリコン基板の積層
状態を示す断面図、図２は不純物拡散後のシリコン基板
を示す断面図、図３は不純物拡散後のシリコン基板の不
純物濃度プロファイル示す図である。シリコン基板への
不純物の拡散際しては、まず、図１に示すように、Ｎ型
のシリコン基板１の一方の表面に、上述の第１の実施例
で示したような表面がアルミナで覆われたパウダー状の
アルミニウムを含むＰ型拡散フィルム２を密着させ、他
方の表面に、例えばリンを含むＮ型拡散フィルム３を密
着させ、これの状態のものを複数積層させる。このよう
にして構成された、シリコン基板１、Ｐ型拡散フィルム
２、Ｎ型拡散フィルム３を熱処理炉中へセットし、加熱
することにより、拡散フィルム中の不純物であるアルミ
ニウム及びリンをシリコン基板１中へ注入、拡散させ
る。この時の加熱温度は約１２５０度であり、加熱時間
は約４０時間である。この加熱、拡散工程によりシリコ
ン基板１には、約２００ミクロンの深さのＰ型不純物層
が形成される。 【００１４】このような拡散工程を行なった後の、シリ
コン基板に形成された不純物拡散層の状態を第２図示
す。シリコン基板の一方の表面には、アルミニウムの拡
散によりＰ型不純物層４が形成され、他方の表面にはリ
ンの拡散により高濃度Ｎ型不純物層５が形成される。ま
た、シリコン基板中の不純物濃度プロファイルを第３図
に示す。 【００１５】次に、図４を参照して本発明の第三の実施
例を説明する。本発明の第三の実施例に関する拡散フィ
ルムは、フィルム基体となる無機化合物と、Ｐ型不純物
元素となる表面がアルミナで覆われたパウダー状のアル
ミニウムと、バインダーである有機系溶剤とを有し、更
に、Ｐ型不純物元素となるホウ素化合物（例えば酸化ホ
ウ素）を含むものである。拡散フィルムの製造において
は、無機化合物、表面がアルミナで覆われたパウダー状
のアルミニウム、ホウ素化合物及び有機系溶剤を混合
後、加熱乾燥して、フィルム状に成型される。 【００１６】シリコン基板に不純物を拡散させる工程
は、上述の第二の実施例と同様の方法が用いられる。第
二の実施例と異なる点は、Ｐ型拡散フィルム中のＰ型不
純物元素として、アルミニウムとホウ素の２種類のもの
が含まれていることである。 【００１７】図４は、このような拡散フィルムを用いて
シリコン基板に不純物を拡散させた場合の、シリコン基
板の不純物濃度プロファイル示す図である。シリコン中
でのアルミニウムの拡散係数は、ボロンの拡散係数に比
べて大きいため、シリコン基板１中の浅い領域には、ホ
ウ素の拡散によって形成されたＰ型層が存在し、深い領
域には、アルミニウムの拡散によって形成されたＰ型層
が存在する。よって、一度の拡散処理によって、Ｐ型の
深い二段のプロファイルを形成することができる。 【００１８】次に、本発明の第四の実施例を説明する。
シリコン基板中にＰ型不純物層を形成するためのＰ型拡
散源としては、拡散フィルムのような固体拡散源の他
に、液体拡散源がある。本実施例における液体拡散源
は、表面がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウ
ムを、溶液中に溶かすことによって作成される。溶液
は、プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液を使
用することができる。また、ブタノールとメタノールと
の混合液を使用することもできる。 【００１９】シリコン基板への不純物の拡散に際して
は、まず、表面がアルミナで覆われたアルミニウムとプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル溶液との混合
物、または、表面がアルミナで覆われたアルミニウム
と、ブタノールとメタノールとの混合液との混合物をシ
リコン基板の表面に塗布する。次に、そのシリコン基板
を熱処理炉中で加熱して、Ｐ型不純物元素であるアルミ
ニウムをシリコン基板中に拡散させる。この時の加熱温
度は約１２５０度であり、加熱時間は約４０時間であ
る。この加熱、拡散工程によりシリコン基板１には、約
２００ミクロンの深さのＰ型不純物層が形成される。 【００２０】このような液体拡散源を使用して、シリコ
ン基板にＰ型不純物としてアルミニウムの拡散処理を行
うことにより、Ｐ型不純物元素として、ボロンを使用し
た場合に比べて、短い時間でＰ型不純物層を形成するこ
とができる。Ｐ型不純物元素としては、表面がアルミナ
で覆われたパウダー状のアルミニウムに加えてホウ素化
合物（例えば酸化ホウ素）を含ませることができる。ア
ルミニウムとホウ素化合物とが混合されている場合に
は、上述の第三の実施例同様に、シリコン基板中の浅い
領域には、ホウ素の拡散によって形成されたＰ型層が存
在し、深い領域には、アルミニウムの拡散によって形成
されたＰ型層が存在する。よって、一度の拡散処理によ
って、Ｐ型の深い二段のプロファイルを形成することが
できる。 【００２１】 【発明の効果】以上のように、本発明は固体拡散源また
は液体拡散源として用いられるＰ型不純物として、表面
がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウムを用
い、このようなＰ型拡散源を用いて半導体基板の内部に
Ｐ型不純物を拡散させることにより、短い拡散時間で半
導体基板にＰ型拡散層を形成でき、拡散層形成後、容易
に拡散源を半導体基板から除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に関する、拡散フィルムとシリ
コン基板の積層状態を示す断面図 【図２】本発明の第二の実施例における、不純物拡散後
のシリコン基板を示す断面図 【図３】本発明の第二の実施例における、不純物拡散後
のシリコン基板の不純物濃度プロファイル示す図 【図４】本発明の第三の実施例における、不純物拡散後
のシリコン基板の不純物濃度プロファイル示す図 【符号の説明】 １ シリコン基板 ２ Ｐ型拡散フィルム ３ Ｎ型拡散フィルム ４ Ｐ型不純物層 ５ 高濃度Ｎ型不純物層
コン基板の積層状態を示す断面図 【図２】本発明の第二の実施例における、不純物拡散後
のシリコン基板を示す断面図 【図３】本発明の第二の実施例における、不純物拡散後
のシリコン基板の不純物濃度プロファイル示す図 【図４】本発明の第三の実施例における、不純物拡散後
のシリコン基板の不純物濃度プロファイル示す図 【符号の説明】 １ シリコン基板 ２ Ｐ型拡散フィルム ３ Ｎ型拡散フィルム ４ Ｐ型不純物層 ５ 高濃度Ｎ型不純物層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項ｌ】 半導体基板の少なくとも一方の面に、Ｐ
型不純物を含むＰ型拡散源を設け、それらを熱処理する
ことにより前記半導体基板の内部に前記Ｐ型不純物を拡
散させるためのＰ型拡散源において、前記Ｐ型不純物は
アルミニウムであり、前記アルミニウムの拡散源が表面
がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニウムである
ことを特徴とするＰ型拡散源。 【請求項２】 前記Ｐ型拡散源が、基体となる無機化合
物と、表面がアルミナで覆われたパウダー状のアルミニ
ウムと、有機系バインダとを混合後、加熱乾燥してフィ
ルム状に成型した固体拡散源であることを特徴とする請
求項１記載のＰ型拡散源。 【請求項３】 前記Ｐ型拡散源が、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテル溶液中に溶かした液体拡散源で
あることを特徴とする請求項１記載のＰ型拡散源。 【請求項４】 前記Ｐ型拡散源が、表面がアルミナで覆
われたパウダー状のアルミニウムを、ブタノールとメタ
ノールとの混合液中に溶かした液体拡散源であることを
特徴とする請求項１記載のＰ型拡散源。 【請求項５】 Ｐ型不純物元素としてさらにホウ素化合
物を含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに
記載のＰ型拡散源。 【請求項６】 前記表面がアルミナで覆われたアルミニ
ウムの粒径は、５０ミクロン以下であることを特徴とす
る請求項２乃至４のいずれかに記載のＰ型拡散源。 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれかに記載のＰ型
拡散源を、半導体基板の少なくとも一方の面に設け、そ
れらを熱処理することにより前記半導体基板の内部に前
記Ｐ型不純物を拡散させる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 |
|---|---|---|---|
| JP35431797A JPH11186182A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Ｐ型拡散源及びそのｐ型拡散源を用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35431797A JPH11186182A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Ｐ型拡散源及びそのｐ型拡散源を用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186182A true JPH11186182A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18436744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35431797A Pending JPH11186182A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Ｐ型拡散源及びそのｐ型拡散源を用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186182A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013153052A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Naoetsu Electronics Co Ltd | Ｐ型拡散層用塗布液 |
| JP2013207185A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 不純物拡散成分の拡散方法、及び太陽電池の製造方法 |
| CN110366771A (zh) * | 2018-02-02 | 2019-10-22 | 新电元工业株式会社 | 半导体掺杂物液体源、半导体掺杂物液体源的制造方法以及半导体装置的制造方法 |
| CN112466746A (zh) * | 2020-04-29 | 2021-03-09 | 山东芯源微电子有限公司 | 一种膜状扩散源成型机 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP35431797A patent/JPH11186182A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013153052A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Naoetsu Electronics Co Ltd | Ｐ型拡散層用塗布液 |
| JP2013207185A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 不純物拡散成分の拡散方法、及び太陽電池の製造方法 |
| TWI638388B (zh) * | 2012-03-29 | 2018-10-11 | 東京應化工業股份有限公司 | Method for diffusing impurity diffusion component and method for manufacturing solar cell |
| CN110366771A (zh) * | 2018-02-02 | 2019-10-22 | 新电元工业株式会社 | 半导体掺杂物液体源、半导体掺杂物液体源的制造方法以及半导体装置的制造方法 |
| CN110366771B (zh) * | 2018-02-02 | 2023-01-03 | 新电元工业株式会社 | 半导体掺杂物液体源、半导体掺杂物液体源的制造方法以及半导体装置的制造方法 |
| CN112466746A (zh) * | 2020-04-29 | 2021-03-09 | 山东芯源微电子有限公司 | 一种膜状扩散源成型机 |
| CN112466746B (zh) * | 2020-04-29 | 2022-04-15 | 山东芯源微电子有限公司 | 一种膜状扩散源成型机 |
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