JPS58110036A - 不純物の拡散法 - Google Patents
不純物の拡散法Info
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- JPS58110036A JPS58110036A JP21554281A JP21554281A JPS58110036A JP S58110036 A JPS58110036 A JP S58110036A JP 21554281 A JP21554281 A JP 21554281A JP 21554281 A JP21554281 A JP 21554281A JP S58110036 A JPS58110036 A JP S58110036A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は拡散すべき不純物を含む液体を塗布。
乾燥して形成した薄膜を不純物源として、半導体基板に
高濃度に不純物を、選択坪数する方法に関し、さらに詳
しくは、半導体基板表面に不純物の導入工程、後、上記
不純物源の薄膜と共に、同不純物源薄膜と反応した拡散
保護膜を表面から一部除去したのち、所定深さに拡散熱
処理することにより、結晶欠陥のない殉職な拡散層を得
る方法を提供するものである。
高濃度に不純物を、選択坪数する方法に関し、さらに詳
しくは、半導体基板表面に不純物の導入工程、後、上記
不純物源の薄膜と共に、同不純物源薄膜と反応した拡散
保護膜を表面から一部除去したのち、所定深さに拡散熱
処理することにより、結晶欠陥のない殉職な拡散層を得
る方法を提供するものである。
プレーナー型トランジスタやＩＣの製造において、不純
物の選択拡散は、シリコン基板に酸化膜（Ｓ１０２）を
形成し、不純物を拡散する領域の酸化膜を弗酸等でエツ
チングして開口し、この基板表面に、不純物を含有する
液体を塗布、乾燥して形成した薄膜を不純物拡散源とし
て、１１００〜１２ｏｏ℃の温度で熱処理をする固相拡
散が行なわれる。
物の選択拡散は、シリコン基板に酸化膜（Ｓ１０２）を
形成し、不純物を拡散する領域の酸化膜を弗酸等でエツ
チングして開口し、この基板表面に、不純物を含有する
液体を塗布、乾燥して形成した薄膜を不純物拡散源とし
て、１１００〜１２ｏｏ℃の温度で熱処理をする固相拡
散が行なわれる。
しかしながら、不純物を高濃度に含む薄膜では上記酸化
膜直下のシリコン界面に、ローゼットと呼ばれる異常析
出層が生成していることが、認められる。このローゼッ
ト領域の基板には、他の酸化膜直下の領域に比し、不純
物が高濃度に異常拡散され、かつ、結晶欠陥が生成して
いる。
膜直下のシリコン界面に、ローゼットと呼ばれる異常析
出層が生成していることが、認められる。このローゼッ
ト領域の基板には、他の酸化膜直下の領域に比し、不純
物が高濃度に異常拡散され、かつ、結晶欠陥が生成して
いる。
ローゼノド生成の原因を調べた結果、酸化膜上の不純物
層とこの酸化膜とが反応し、この反応が、次第に同酸化
膜中をシリコン界面へ向って進行し、最終的にシリコン
界面にローゼッートを発生させることが、わかった。発
明者らの研究によれば上記の反応の進行速度は、例えば
、゛不純物が砒素で熱拡散定数の数倍というように、異
常に大きな速度で進行する。
層とこの酸化膜とが反応し、この反応が、次第に同酸化
膜中をシリコン界面へ向って進行し、最終的にシリコン
界面にローゼッートを発生させることが、わかった。発
明者らの研究によれば上記の反応の進行速度は、例えば
、゛不純物が砒素で熱拡散定数の数倍というように、異
常に大きな速度で進行する。
本発明は、このようなローゼットの発生を防ぎ、均一な
不純物層を得る方法を提供するものである。
不純物層を得る方法を提供するものである。
本発明の詳細な内容を述べると、まず半導体基板表面に
酸化膜を形成し、ついでこの酸化膜に所望の開口を形成
したのち、これらの全面に、不純物を含む液体を塗布、
乾燥し、次いで１１ｏＯ〜１２００℃の温度で、半導体
基板表面の所定部に不純物を高濃度に導入する第一熱処
理工程〔デポジション工程〕と、上記基板上の不純物膜
およびこの不純物と反応した酸化膜表層を除去する工程
〔酸化膜エツチング工程〕を経た後、１１ｏｏ〜１２０
０’Ｃの温度で、上記デポジション工程で導入した不純
物を半導体基板内へ所定深さに押込む第二熱処理工程〔
ドライブ・イン工程〕の三工程を用いることにある。第
一熱処理工程で不純物含有塗布膜から不純物、′例えば
Ａｓ＋が、保護酸化膜に侵入する深さＬ〔μｍ〕は、拡
散温度ＴＣＫ）、拡散時間ｔ （ｍｉｎ）とすると次式
で表わされる。
酸化膜を形成し、ついでこの酸化膜に所望の開口を形成
したのち、これらの全面に、不純物を含む液体を塗布、
乾燥し、次いで１１ｏＯ〜１２００℃の温度で、半導体
基板表面の所定部に不純物を高濃度に導入する第一熱処
理工程〔デポジション工程〕と、上記基板上の不純物膜
およびこの不純物と反応した酸化膜表層を除去する工程
〔酸化膜エツチング工程〕を経た後、１１ｏｏ〜１２０
０’Ｃの温度で、上記デポジション工程で導入した不純
物を半導体基板内へ所定深さに押込む第二熱処理工程〔
ドライブ・イン工程〕の三工程を用いることにある。第
一熱処理工程で不純物含有塗布膜から不純物、′例えば
Ａｓ＋が、保護酸化膜に侵入する深さＬ〔μｍ〕は、拡
散温度ＴＣＫ）、拡散時間ｔ （ｍｉｎ）とすると次式
で表わされる。
ＲｎＬ＝（−ｔ−４，４Ｘ１０’／Ｔ）／２＋１２．３
発明者の研究によれば、第一熱処理後、不純物含有塗布
膜を除いて保護酸化膜層を表面から少なくとも厚さＬ以
上除去して後、第二熱処理工程を行なえば、異常拡散に
よるロ−ゼット領域は、はとんど除去できることが判明
した。
発明者の研究によれば、第一熱処理後、不純物含有塗布
膜を除いて保護酸化膜層を表面から少なくとも厚さＬ以
上除去して後、第二熱処理工程を行なえば、異常拡散に
よるロ−ゼット領域は、はとんど除去できることが判明
した。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
まずシリコン基板１の表面に、膜厚８０００八程度の熱
酸化膜２を生ぜしめ、これを弗酸等により、選択開口す
る（第１図）。次いで、不純物拡散源として、砒素の化
合物を有機溶剤に溶かしたものを、上記基板１の表面に
塗布、乾燥し、不純物含有薄膜３を形成する（第２図）
。この基板を、酸化雰囲気中で１２００℃、２０分の熱
処理を施すと、表面不純物濃度：２×１′ｏ２°ａｔｏ
ｍｓ／ｃｄ、拡鵜さ：〜１μｍの浅い、高濃度不腕物層
４が得られる（第３図）。この工程において、前記酸化
膜２中の砒素の通常の熱拡散層５の深さ０．１μｍと比
較して０．３μｍと異常に砒素が拡散している領域６が
生じているが、シリコン界面には達していない。次いで
、弗酸等を含むエツチング液で、前記不純物含有薄膜３
と、前記酸化膜２の表層を砒素が浸透している深さ、す
なわち、上記領ハ省が除去できるまで剥ぐ（第４図）。
酸化膜２を生ぜしめ、これを弗酸等により、選択開口す
る（第１図）。次いで、不純物拡散源として、砒素の化
合物を有機溶剤に溶かしたものを、上記基板１の表面に
塗布、乾燥し、不純物含有薄膜３を形成する（第２図）
。この基板を、酸化雰囲気中で１２００℃、２０分の熱
処理を施すと、表面不純物濃度：２×１′ｏ２°ａｔｏ
ｍｓ／ｃｄ、拡鵜さ：〜１μｍの浅い、高濃度不腕物層
４が得られる（第３図）。この工程において、前記酸化
膜２中の砒素の通常の熱拡散層５の深さ０．１μｍと比
較して０．３μｍと異常に砒素が拡散している領域６が
生じているが、シリコン界面には達していない。次いで
、弗酸等を含むエツチング液で、前記不純物含有薄膜３
と、前記酸化膜２の表層を砒素が浸透している深さ、す
なわち、上記領ハ省が除去できるまで剥ぐ（第４図）。
次に酸化雰囲気中で１２００℃、９００分の熱処理を施
すと、表面不純物濃度： ３ Ｘ １０ ａｔｏｍｓ
／ｃＪ 、拡散深さ：はぼ７μｍの結晶欠陥のない、均
一な不純物拡散層が得られる（第６図）。
すと、表面不純物濃度： ３ Ｘ １０ ａｔｏｍｓ
／ｃＪ 、拡散深さ：はぼ７μｍの結晶欠陥のない、均
一な不純物拡散層が得られる（第６図）。
尚、上記実施例では、拡散保護膜として、熱酸化膜を用
いだが、酸化膜以外の保護膜を用いても有効であること
は明らかである。
いだが、酸化膜以外の保護膜を用いても有効であること
は明らかである。
第１図ないし第６図は本発明の実施例方法を説明するた
めの各工程における半導体基板の縦断面図でおる。 １・・・・・・半導体シリコン基板、２・・・、・・熱
酸化膜（Ｓ１０゜）、３・・・・・・不純物含有薄膜、
４・・・・・・シ１ノコン中の不純物拡散層、５・・・
・・・酸化膜中の不純物拡散層、６・・・・・・酸化膜
中の不純物異常拡散領域。
めの各工程における半導体基板の縦断面図でおる。 １・・・・・・半導体シリコン基板、２・・・、・・熱
酸化膜（Ｓ１０゜）、３・・・・・・不純物含有薄膜、
４・・・・・・シ１ノコン中の不純物拡散層、５・・・
・・・酸化膜中の不純物拡散層、６・・・・・・酸化膜
中の不純物異常拡散領域。
Claims (3)
- （１）半導体基板面に設けた拡散保護膜に選択開口して
、全面に拡散不純物を含有する薄膜を被着する工程と、
基板に不純物を導入する第一の熱処理工程と、前記不純
物含有薄膜とｉ応した拡散保護膜の表層の一部、又は全
部を除去する工程と、前記基板内断定深さに不純物を拡
散する第二の熱処理工程とからなることを特徴とする不
純物の拡散法。 - （２）不純物含有薄膜が、不純物を含有する液体を塗布
、乾燥して形成されることを特徴とする特許請東勧囲第
１項記載の不純物の拡散法。 - （３）第一の熱処理温度が１０００℃〜１２ｏｏ℃、熱
処理時間が２０分〜３時間の時、少なくとも３０００Å
以上の拡散保護膜金、第一熱処理後に表層から除去する
ことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の不純物の拡
散法７゜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21554281A JPS58110036A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 不純物の拡散法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21554281A JPS58110036A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 不純物の拡散法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110036A true JPS58110036A (ja) | 1983-06-30 |
Family
ID=16674150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21554281A Pending JPS58110036A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 不純物の拡散法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58110036A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4973077A (ja) * | 1972-11-14 | 1974-07-15 | ||
| JPS51117573A (en) * | 1975-04-09 | 1976-10-15 | Fujitsu Ltd | Manufacturing method of semiconductor |
| JPS55143031A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-08 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS56152234A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-25 | Pioneer Electronic Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1981
- 1981-12-23 JP JP21554281A patent/JPS58110036A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4973077A (ja) * | 1972-11-14 | 1974-07-15 | ||
| JPS51117573A (en) * | 1975-04-09 | 1976-10-15 | Fujitsu Ltd | Manufacturing method of semiconductor |
| JPS55143031A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-08 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS56152234A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-25 | Pioneer Electronic Corp | Manufacture of semiconductor device |
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