JPS5831519A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS5831519A JPS5831519A JP12902981A JP12902981A JPS5831519A JP S5831519 A JPS5831519 A JP S5831519A JP 12902981 A JP12902981 A JP 12902981A JP 12902981 A JP12902981 A JP 12902981A JP S5831519 A JPS5831519 A JP S5831519A
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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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
- H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
- H01L21/2254—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
- H01L21/2255—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides the applied layer comprising oxides only, e.g. P2O5, PSG, H3BO3, doped oxides
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】
本発明娘、半導体装置の製造方法に関する。
従来、ｗ＆１図に示す如く、多数個の半導体基板１を載
置した？一ト２を拡散炉１内に収納し、この拡散炉１内
にガリ．ウ▲Ｇａオた紘ガリ．ウ▲・ｒシマＧａ−Ｇａ
からなる拡散ｆｌｌａを設置して刺管拡散を行うことに
より、ガラ．り▲Ｇｍを不純物とするＰＪ１領域を半導
体基板１内κ形成してＰ−Ｎ ５合を有する半導体装置
を製造していた。
置した？一ト２を拡散炉１内に収納し、この拡散炉１内
にガリ．ウ▲Ｇａオた紘ガリ．ウ▲・ｒシマＧａ−Ｇａ
からなる拡散ｆｌｌａを設置して刺管拡散を行うことに
より、ガラ．り▲Ｇｍを不純物とするＰＪ１領域を半導
体基板１内κ形成してＰ−Ｎ ５合を有する半導体装置
を製造していた。
しかしながら、こＯ半導体装置の製造方法で杜、半導体
基板１中に導入される不純物（Ｇａ）Ｏ量は、拡散１１
４０重量によりて制御しなければならないために所望の
シート抵抗、接合深さを有するＰｌｉ領域を得ることは
難しく、拡散炉Ｉのロッド毎のばらつきも大きい欠点が
あった。
基板１中に導入される不純物（Ｇａ）Ｏ量は、拡散１１
４０重量によりて制御しなければならないために所望の
シート抵抗、接合深さを有するＰｌｉ領域を得ることは
難しく、拡散炉Ｉのロッド毎のばらつきも大きい欠点が
あった。
鵞た、封管状態でなく開放されたＩＦ囲気中て注入波に
より亭導体基被内に不純物を注入して不純物領域を形成
する方法か開発されているが、不純物がガリ、りムＧ１
原子である場合に状、注入されたガリ、りム原子が半導
体基板及び七の！！Ｉ閏に形成された保護膜から外部に
拡散するため、前述の方法と同様に所望の不純物領域を
形成する仁とが―しい問題があった。
より亭導体基被内に不純物を注入して不純物領域を形成
する方法か開発されているが、不純物がガリ、りムＧ１
原子である場合に状、注入されたガリ、りム原子が半導
体基板及び七の！！Ｉ閏に形成された保護膜から外部に
拡散するため、前述の方法と同様に所望の不純物領域を
形成する仁とが―しい問題があった。
そこで、同一出願人により特願昭５１−１７１３０４号
にｓＰ％Ａて、半導体基板のｊＩ！′Ｆｊ７Ｊに第１の
薄膜及び第２０薄属を順次形成し、これら０薄膜を通し
て所望の不軸物をイオン注入した後、熱処理にようて注
入された不純物を拡散せしめ所定の接會深さの不純物領
域を形成するようにし九牛導体装置の製造方法が提案さ
れた。
にｓＰ％Ａて、半導体基板のｊＩ！′Ｆｊ７Ｊに第１の
薄膜及び第２０薄属を順次形成し、これら０薄膜を通し
て所望の不軸物をイオン注入した後、熱処理にようて注
入された不純物を拡散せしめ所定の接會深さの不純物領
域を形成するようにし九牛導体装置の製造方法が提案さ
れた。
東し、接合Ｓ＊が大暑く、表面濃度の高い不純物拡散層
を精度よく得ることができる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とすゐ。
を精度よく得ることができる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とすゐ。
以下、本発明のＶ＆施例を第２園（４）乃至同図Ｃ）を
参照して説明する。
参照して説明する。
先ず、第２ＷＡに）に示す如く、例えば、面指数１１１
、抵抗率６００Ω・ａｍ、Ｎ導電層０半導体基板１０
（Ｑ表面全面に熱酸化法等により二酸化ケイ素からなる
＊１Ｏ薄膜１１を厚さ約１．５ｓｗ＊形成する。次ｉで
、この第１の薄膜１１の表面全面に窒化ケイ素からなる
第２の薄膜１ｚを厚さ約３００１形成する働こむで、薦
１の薄膜１１は、二酸化ケイ素の−にもオ命シ窒化ケイ
素中多結晶シリコンなどで形成しても棗い、第２の薄膜
１２は、窒化ケイ素の他にも酸化アル建エク＾、炭化ケ
イ素、或はオ中シ電化ケイ素などで形成しても臭い。
、抵抗率６００Ω・ａｍ、Ｎ導電層０半導体基板１０
（Ｑ表面全面に熱酸化法等により二酸化ケイ素からなる
＊１Ｏ薄膜１１を厚さ約１．５ｓｗ＊形成する。次ｉで
、この第１の薄膜１１の表面全面に窒化ケイ素からなる
第２の薄膜１ｚを厚さ約３００１形成する働こむで、薦
１の薄膜１１は、二酸化ケイ素の−にもオ命シ窒化ケイ
素中多結晶シリコンなどで形成しても棗い、第２の薄膜
１２は、窒化ケイ素の他にも酸化アル建エク＾、炭化ケ
イ素、或はオ中シ電化ケイ素などで形成しても臭い。
次に、ｊｌ！の薄ｊｌＪＪを通してｊｌｌｌの薄Ｊｌｌ
ＩＩＩＪ内に例えばガリ、りＡＧａＪ［子を加速電圧１
ｓｏｂｖ、注入原子量６ Ｘ １０１４１１１／ａｓ’
ｏ条件でイオン注入する。この加速電圧は、＠２Ｏ＠膜
１１をＧａ原子の大多数が通過し、ｊｌｉｉｏ＠ＪＩ中
に止まるように設定される−さらに、同図（鵬に示す如
く、継２の薄膜１２０表面全面金、窒化ケイ素からなる
纂３の薄膜１４を厚畜約７００１形成する。ζ０第３の
薄膜ＪＪｔ）ｊｌさは、第３１１Ｋ示すように、窒化ケ
イ素膜のピンホール率が約１１９０１以上で極端に減少
しているととか争、決められたものである。
ＩＩＩＪ内に例えばガリ、りＡＧａＪ［子を加速電圧１
ｓｏｂｖ、注入原子量６ Ｘ １０１４１１１／ａｓ’
ｏ条件でイオン注入する。この加速電圧は、＠２Ｏ＠膜
１１をＧａ原子の大多数が通過し、ｊｌｉｉｏ＠ＪＩ中
に止まるように設定される−さらに、同図（鵬に示す如
く、継２の薄膜１２０表面全面金、窒化ケイ素からなる
纂３の薄膜１４を厚畜約７００１形成する。ζ０第３の
薄膜ＪＪｔ）ｊｌさは、第３１１Ｋ示すように、窒化ケ
イ素膜のピンホール率が約１１９０１以上で極端に減少
しているととか争、決められたものである。
この第３の薄膜１４は、窒化ケイ素の他にも酸化アルｔ
！ウム、炭化ケイ素、或はオｄＦｉ／値化ケイ素なとて
形成してもよいものである。また、との第ｓＯ薄膜１１
は、ｎｏｏｏ１以上の厚さになると、火工１の熱処理中
に、この第３０１１１ＩＩＳ中にクツツタが生じてしま
うので適度な厚さにすみ必要がある。
！ウム、炭化ケイ素、或はオｄＦｉ／値化ケイ素なとて
形成してもよいものである。また、との第ｓＯ薄膜１１
は、ｎｏｏｏ１以上の厚さになると、火工１の熱処理中
に、この第３０１１１ＩＩＳ中にクツツタが生じてしま
うので適度な厚さにすみ必要がある。
次に、第２図（ｅ）Ｋ示す如く、１２００′ｃ（Ｄ＠素
雰囲気中で約２００時間熱処理を施し、注入され良！す
１歩ムを第１０薄属１１がら亭導体基４［１＃へ拡散せ
しめ、半導体基板１＃内にシーこのようにこの亭導体装
置の製造方法によれば、半導体基板ｌ−の表ｍＫ第１の
薄膜Ｉ）及び第２の薄膜１１を形成した後、これらの薄
膜ＪＪ、１１を通して所望の不純物をイオン注入するよ
うにし九ので、特に第２の薄膜１１によりて注入イオン
を外部拡散を防止して第１の薄膜１１内に導入すＬ？−
とができる、しかも、第１の薄Ｍｓｘ内に注入された不
純物は熱処理によりて所定深さ！で拡散されるので、所
定の接合探さを有する不純物領域１４を容ＩＫ形成する
仁とかで自る。ｔ＋、注入されるイオンの量は正確に設
定することができ、かつ第３の薄膜１３０表面は従来の
封管法の場合のように高鎖度の不純物を含んだ雰囲気に
さらされていないので熱処：ｉｉ＊の第３薄Ｊ［ＪＪの
表面の不純物濃度を極めて低い値に保つ辷とができる。
雰囲気中で約２００時間熱処理を施し、注入され良！す
１歩ムを第１０薄属１１がら亭導体基４［１＃へ拡散せ
しめ、半導体基板１＃内にシーこのようにこの亭導体装
置の製造方法によれば、半導体基板ｌ−の表ｍＫ第１の
薄膜Ｉ）及び第２の薄膜１１を形成した後、これらの薄
膜ＪＪ、１１を通して所望の不純物をイオン注入するよ
うにし九ので、特に第２の薄膜１１によりて注入イオン
を外部拡散を防止して第１の薄膜１１内に導入すＬ？−
とができる、しかも、第１の薄Ｍｓｘ内に注入された不
純物は熱処理によりて所定深さ！で拡散されるので、所
定の接合探さを有する不純物領域１４を容ＩＫ形成する
仁とかで自る。ｔ＋、注入されるイオンの量は正確に設
定することができ、かつ第３の薄膜１３０表面は従来の
封管法の場合のように高鎖度の不純物を含んだ雰囲気に
さらされていないので熱処：ｉｉ＊の第３薄Ｊ［ＪＪの
表面の不純物濃度を極めて低い値に保つ辷とができる。
さらに第３０薄膜ＩＪを形成するようにした理由は大暑
（分けて２つある。すなわち、第１杜、高鎖度にイオン
注入されえｌｉＫ嬉２の薄膜１１中の原子間結合が多数
切断され、第２の薄１ｘ１１中のピンホール率がイオン
注入しない場合に比べ異常に高くなるが、火工＠０熱処
１ａＫｋいてｆｖ−９−ｈ原子外部拡散（Ｏｗｓｔ−４
ｊｆｆＷｓ１ｅｍ）量が増大することを防止することで
ある。ζこで、イオン注入により損傷を受けた第２の薄
膜１１は、比較的低温（６００〜１０００℃）の熱処理
を施すことによって大部分回復すゐが、初期のピンホー
ル率塘では回復しない、さらにこのような高濃度で深い
接合を必要とする素子はその素子両横も大きく、ピンホ
ール率の増大は歩留の低下を招く仁とになる。
（分けて２つある。すなわち、第１杜、高鎖度にイオン
注入されえｌｉＫ嬉２の薄膜１１中の原子間結合が多数
切断され、第２の薄１ｘ１１中のピンホール率がイオン
注入しない場合に比べ異常に高くなるが、火工＠０熱処
１ａＫｋいてｆｖ−９−ｈ原子外部拡散（Ｏｗｓｔ−４
ｊｆｆＷｓ１ｅｍ）量が増大することを防止することで
ある。ζこで、イオン注入により損傷を受けた第２の薄
膜１１は、比較的低温（６００〜１０００℃）の熱処理
を施すことによって大部分回復すゐが、初期のピンホー
ル率塘では回復しない、さらにこのような高濃度で深い
接合を必要とする素子はその素子両横も大きく、ピンホ
ール率の増大は歩留の低下を招く仁とになる。
首九、第２は澱い接合を形成する際の不純物原子（との
場合ガリ、ウム原子）の表面へのしみ出し藺止であゐ、
不純物原子は第１０薄１１ＪＪ中に打込まれてｓＰｙ熱
処理によって拡散速度の速い第１の薄膜１′１中を過う
て半導体基板１０中に拡散される。しかしこのとき不純
物原子は反対方向の表面に％拡散が進行する。第２の薄
１１ｘｘと半導体基板１０の不純物拡散係数から、第２
の薄膜１１の膜厚によフて形成可能な接合深さが推定で
きる。一般の不純物原子の蒸気圧は極めて低いがＩｖ＆
ウム原子の場合蒸気圧が高く、第２の薄膜１ｊの表面に
到達したｆ９゜的に不純物原子を第１の薄１１ＪＪから
表面に吸い出す効果となる。このために所望の接合深さ
に対応す石第２０薄８１７１および第３の薄８１３の膜
厚を決定する必要がある。但し、第２の薄ｊ［１１の膜
厚拡イオン注入の加速電圧による不純物原子Ｏ飛１ｉＩ
Ｋよって決定される。
場合ガリ、ウム原子）の表面へのしみ出し藺止であゐ、
不純物原子は第１０薄１１ＪＪ中に打込まれてｓＰｙ熱
処理によって拡散速度の速い第１の薄膜１′１中を過う
て半導体基板１０中に拡散される。しかしこのとき不純
物原子は反対方向の表面に％拡散が進行する。第２の薄
１１ｘｘと半導体基板１０の不純物拡散係数から、第２
の薄膜１１の膜厚によフて形成可能な接合深さが推定で
きる。一般の不純物原子の蒸気圧は極めて低いがＩｖ＆
ウム原子の場合蒸気圧が高く、第２の薄膜１ｊの表面に
到達したｆ９゜的に不純物原子を第１の薄１１ＪＪから
表面に吸い出す効果となる。このために所望の接合深さ
に対応す石第２０薄８１７１および第３の薄８１３の膜
厚を決定する必要がある。但し、第２の薄ｊ［１１の膜
厚拡イオン注入の加速電圧による不純物原子Ｏ飛１ｉＩ
Ｋよって決定される。
なお、上記実施例では不純物原子として、ｆ９為ウムを
用いたがこれはアル々ニウムでもよいものである。
用いたがこれはアル々ニウムでもよいものである。
以上述べたようにこの発明によれば、接合深さが大きく
、表面ｆｌｋＷｏ高い不純物拡散層を精度よく得る仁と
ができゐ半導体装置の製造方法を提供す石ことがで龜る
。
、表面ｆｌｋＷｏ高い不純物拡散層を精度よく得る仁と
ができゐ半導体装置の製造方法を提供す石ことがで龜る
。
第１図社従来の半導体装置Ｏ製造方法を示す説ｖ４ｍｌ
！、第２ｍ！！（２）乃至（ｑ線本発明の半導体装置の
製造方法を工程順に示す説＠図、第３図は窒化ケイ素膜
Ｏ膜厚に対するピンホール率を示す図である。 ｉ−−・半導体基板、１１−第１の薄膜、ＩＪ・・・―
ｊ鳶１・薄膜、１１−第３０薄膜、１４−・不純物領域
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦く
の 区 Ｓ−− 一 へ 城 皺
！、第２ｍ！！（２）乃至（ｑ線本発明の半導体装置の
製造方法を工程順に示す説＠図、第３図は窒化ケイ素膜
Ｏ膜厚に対するピンホール率を示す図である。 ｉ−−・半導体基板、１１−第１の薄膜、ＩＪ・・・―
ｊ鳶１・薄膜、１１−第３０薄膜、１４−・不純物領域
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦く
の 区 Ｓ−− 一 へ 城 皺
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ｌ導電蓋の半導体基板の表面に第１の薄膜をＭＪ
ｉ！する工程と、＃第１の薄膜の表面に該第１０薄属よ
り小さ一不軸物拡散係数を有する第２の薄膜を形成する
工程と、鋏第２の薄膜を通して前記第１の薄膜に前記基
板と反対導電層の不純物をイオン注入して不純物領域を
形成する工１と、前記第２の薄膜の表面に前記第１の薄
膜より小さ一不純物拡散係数を有する第３０薄属を形成
す石工椙と、熱処理により前記不純物領域の接合深さを
所定の深さに設定すゐ工程とを有することを特徴とする
半導体装置の製造方法。 伐） 前記第１の薄膜が酸化ケイ素膜ｔえはオキシ侭化
ケイ素膜壇えは多結晶シリコン膜であり、前記第２ｓＰ
よび第３の薄膜が窒化ケイ素膜！九鉱酸化アルｉ！りム
属ま九鉱炭化ケイ素膜またはオキシ窒化ケイ素膜である
特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 （３） 前記不純物がガリ、ウム（Ｇａ ）またはア
ル（−ラム（ムｊ汁ある特許請求の範囲第１項または第
２項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902981A JPS5831519A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902981A JPS5831519A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5831519A true JPS5831519A (ja) | 1983-02-24 |
| JPH0126171B2 JPH0126171B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=14999362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12902981A Granted JPS5831519A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831519A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4780426A (en) * | 1986-10-07 | 1988-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing high-breakdown voltage semiconductor device |
| US6071807A (en) * | 1996-12-25 | 2000-06-06 | Sanyo Electric Company, Ltd. | Fabrication method of semiconductor device including insulation film with decomposed organic content |
| US6214749B1 (en) * | 1994-09-14 | 2001-04-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process for producing semiconductor devices |
| US6235648B1 (en) | 1997-09-26 | 2001-05-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6268657B1 (en) | 1995-09-14 | 2001-07-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor devices and an insulating layer with an impurity |
| US6288438B1 (en) | 1996-09-06 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6690084B1 (en) | 1997-09-26 | 2004-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6794283B2 (en) | 1998-05-29 | 2004-09-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| US6917110B2 (en) | 2001-12-07 | 2005-07-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device comprising an interconnect structure with a modified low dielectric insulation layer |
| WO2007110515A2 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Commissariat A L'energie Atomique | Procede de detachement d'un film mince par fusion de precipites |
| US7713369B2 (en) | 2001-04-13 | 2010-05-11 | Commissariat A L'energie Atomique | Detachable substrate or detachable structure and method for the production thereof |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP12902981A patent/JPS5831519A/ja active Granted
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4780426A (en) * | 1986-10-07 | 1988-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing high-breakdown voltage semiconductor device |
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| US6288438B1 (en) | 1996-09-06 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
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| US6235648B1 (en) | 1997-09-26 | 2001-05-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
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| US7713369B2 (en) | 2001-04-13 | 2010-05-11 | Commissariat A L'energie Atomique | Detachable substrate or detachable structure and method for the production thereof |
| US6917110B2 (en) | 2001-12-07 | 2005-07-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device comprising an interconnect structure with a modified low dielectric insulation layer |
| WO2007110515A2 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Commissariat A L'energie Atomique | Procede de detachement d'un film mince par fusion de precipites |
| FR2899378A1 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-10-05 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detachement d'un film mince par fusion de precipites |
| WO2007110515A3 (fr) * | 2006-03-29 | 2008-01-10 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detachement d'un film mince par fusion de precipites |
| US7670930B2 (en) | 2006-03-29 | 2010-03-02 | Commissariat A L 'energie Atomique | Method of detaching a thin film by melting precipitates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0126171B2 (ja) | 1989-05-22 |
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