JPS5893334A - 珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
珪素半導体装置の製造方法Info
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- JPS5893334A JPS5893334A JP19219981A JP19219981A JPS5893334A JP S5893334 A JPS5893334 A JP S5893334A JP 19219981 A JP19219981 A JP 19219981A JP 19219981 A JP19219981 A JP 19219981A JP S5893334 A JPS5893334 A JP S5893334A
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/3221—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering
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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】
発明の技術分野
本発明は、珪素半導体装置の製造方法、特にそのｒツタ
リング方法に関する。
リング方法に関する。
発明の技術的背景とその問題点
半導体装置の製造において、金属元素の珪素半導体基板
中への侵入による汚染を取シ除くために、従来いわゆる
、りんｒツタリングが用いられてきた。しかし、シんｒ
ツタリングは通常１０００℃近傍の温度の単独熱処理工
程で行なわれるため、半導体装置、特に高密度集積回路
を製作する場合、不純物拡散、の制御上、不都合表面が
生じる。
中への侵入による汚染を取シ除くために、従来いわゆる
、りんｒツタリングが用いられてきた。しかし、シんｒ
ツタリングは通常１０００℃近傍の温度の単独熱処理工
程で行なわれるため、半導体装置、特に高密度集積回路
を製作する場合、不純物拡散、の制御上、不都合表面が
生じる。
発明の目的
本発明の目的は、ダツタリングのための専用の高温熱処
理工場を除くことを可能とした珪素半導体装置の製造方
法を提供するヒとＫある。
理工場を除くことを可能とした珪素半導体装置の製造方
法を提供するヒとＫある。
発明の概要
本発明は、珪素半導体基板の素子形成面上の一部、ある
いは裏面上の一部もしくは全面に、げ 墨 イオン注入法にて炭素イオンをＩ Ｘ １ ’０ 個
／。
いは裏面上の一部もしくは全面に、げ 墨 イオン注入法にて炭素イオンをＩ Ｘ １ ’０ 個
／。
を越える注入ピーク濃度で注入せしめ、半導体装置製造
工程に含まれる熱処理工程を利用して、珪素半導体基板
中和予め含まれている、あるいは製造工程中において汚
染によ〕侵入する金属元素を炭素イオン注入層に？’フ
ッタングすることを特徴としている。
工程に含まれる熱処理工程を利用して、珪素半導体基板
中和予め含まれている、あるいは製造工程中において汚
染によ〕侵入する金属元素を炭素イオン注入層に？’フ
ッタングすることを特徴としている。
発明の効果
本発明によれば、製造工程中にゲッタリングの為の高温
の熱処理工程を格別に入れる必要がなく、不純物の拡散
制御上、好ましい結果が得られる。
の熱処理工程を格別に入れる必要がなく、不純物の拡散
制御上、好ましい結果が得られる。
発明の実施例
本発明の一実施例として、あらかじめ銅を１×１０ 個
／３ｓ度ドーピングしたｐタイプ珪素半導体基板に１通
常の方法にょシ形成した接合の逆方向リーク電流測定結
果忙ついて説明する。
／３ｓ度ドーピングしたｐタイプ珪素半導体基板に１通
常の方法にょシ形成した接合の逆方向リーク電流測定結
果忙ついて説明する。
ｆａ１図は周込た半導体装置接合断面の概略図を示した
もので、１は円形のｐタイプ珪素半導体基板、２は８１
０２酸化膜、３はヒ素注入層、４はＣＶＩ）法により形
成し九５ｉｏ２酸化膜、５はアルｊ ニウム配線層であ
る。接合の大きさは４８ｏ×２００μｍであり、逆方向
電圧は５ｖである。
もので、１は円形のｐタイプ珪素半導体基板、２は８１
０２酸化膜、３はヒ素注入層、４はＣＶＩ）法により形
成し九５ｉｏ２酸化膜、５はアルｊ ニウム配線層であ
る。接合の大きさは４８ｏ×２００μｍであり、逆方向
電圧は５ｖである。
炭素イオンの注入は、半導体装置製造工程の如
！めに、珪素半導体基板１の裏面半分に加速電圧１３０
ｋｅｙ、 ドーズ量１×ｌθ 個／ｅｌＲで行なっ
た。第１図の６は炭素イオン注入層を示して一方、比較
のため公知の技術であるアルジン・イオンの注入を炭素
イオンの場合と同様の条件で注入した。
ｋｅｙ、 ドーズ量１×ｌθ 個／ｅｌＲで行なっ
た。第１図の６は炭素イオン注入層を示して一方、比較
のため公知の技術であるアルジン・イオンの注入を炭素
イオンの場合と同様の条件で注入した。
注入後、以後の熱処理による酸化によって炭素イオン注
入層６が基板１を侵蝕するのを押えるため、窒化珪素膜
をｃｖＤ法にて８００’で１０００Ｘの厚さ基板１の裏
面のみに形成した。
入層６が基板１を侵蝕するのを押えるため、窒化珪素膜
をｃｖＤ法にて８００’で１０００Ｘの厚さ基板１の裏
面のみに形成した。
その他の熱処理工程はｃｖｏ −５ｉｏ２酸化膜４の形
成温度である５５０ｔｌ：、及び配線層５を構成するア
ルきニウムのシンタ一温度である４５０℃を除いて、全
て１００ＯＣあるいはｓｏｏ℃であシ、１０００℃、ｓ
ｏｏ℃の合計時間は６時間である。
成温度である５５０ｔｌ：、及び配線層５を構成するア
ルきニウムのシンタ一温度である４５０℃を除いて、全
て１００ＯＣあるいはｓｏｏ℃であシ、１０００℃、ｓ
ｏｏ℃の合計時間は６時間である。
ｔｓ２図の斜線部１１は円形珪素半導体基板１上の炭素
及びアルジンの注入領域を示し、１２は逆方向リーク電
流を測定した接合め付蓋を番：１： 号で示した本のである。
及びアルジンの注入領域を示し、１２は逆方向リーク電
流を測定した接合め付蓋を番：１： 号で示した本のである。
第３図に炭素、アルノン注入を共に行なわなかった場合
、すなわちゲッタリングを行なゎなかった場合の、１０
００℃の熱′処理工種後における逆方向リーク電流の測
定結果を示す。
、すなわちゲッタリングを行なゎなかった場合の、１０
００℃の熱′処理工種後における逆方向リーク電流の測
定結果を示す。
また、第４図、第５図に炭素イオンを第２図の領域１１
へ上記条件で注入した場合の、１０００℃の熱処理工程
後及び８００℃の熱処理工程後における逆方向リーク電
流の測定結果をそれぞれ示す。
へ上記条件で注入した場合の、１０００℃の熱処理工程
後及び８００℃の熱処理工程後における逆方向リーク電
流の測定結果をそれぞれ示す。
さらに、第６図にアルジンを同じ条件で注入した場合の
１０００℃の熱処理工程後における同様の測定結果を示
す。
１０００℃の熱処理工程後における同様の測定結果を示
す。
以Ａ定結果から本発明による炭素イオン注入を用いたゲ
ッタリングの効果は明らかであ）、アルゴン注入忙よる
ゲッタリングを上回る効果が得られる。とれは炭素イオ
ンの注入により珪素半導体基板り内の一部に炭化珪素析
出物が生じるためである。そして、この炭化珪素析出物
を１１００℃（半導体装置製造プロセス中の最高熱処理
温度）以下の熱処理工程において得るためには、炭素イ
オンの注入ピーク濃度が１×１０ 個／１Ｍを越える必
要があるととが確認゛された。
ッタリングの効果は明らかであ）、アルゴン注入忙よる
ゲッタリングを上回る効果が得られる。とれは炭素イオ
ンの注入により珪素半導体基板り内の一部に炭化珪素析
出物が生じるためである。そして、この炭化珪素析出物
を１１００℃（半導体装置製造プロセス中の最高熱処理
温度）以下の熱処理工程において得るためには、炭素イ
オンの注入ピーク濃度が１×１０ 個／１Ｍを越える必
要があるととが確認゛された。
上記の実施例では炭素イオンを珪素半導体基板裏面に注
入したが、半導体素子形成面上でも素子領域以外に注入
した場合も、同様の効果が得られることは言うまでもな
い、さらに実施例では製造工程の始めに炭素イオン注入
を行なったが、当然ながら製造工程の途中に炭素イオン
注入を行なっても同様の結果が得られる。また例えば炭
素イオンの注入ピーク濃度を上げれば、注入後の熱処理
工程が７００℃のみであってもゲッタリング効果が得ら
れた。
入したが、半導体素子形成面上でも素子領域以外に注入
した場合も、同様の効果が得られることは言うまでもな
い、さらに実施例では製造工程の始めに炭素イオン注入
を行なったが、当然ながら製造工程の途中に炭素イオン
注入を行なっても同様の結果が得られる。また例えば炭
素イオンの注入ピーク濃度を上げれば、注入後の熱処理
工程が７００℃のみであってもゲッタリング効果が得ら
れた。
さらに実施例では簡単な接合についてのみ述べたが、本
発明はｎタイプ、あるいはｐタイプ珪素半導体基板上に
形成されるトランジスタあるいは集積回路に対しても、
ゲッタリング効果によシ著しい特性向上が期待できるこ
とは言うまで亀ない。
発明はｎタイプ、あるいはｐタイプ珪素半導体基板上に
形成されるトランジスタあるいは集積回路に対しても、
ゲッタリング効果によシ著しい特性向上が期待できるこ
とは言うまで亀ない。
第１図は本発明の詳細な説明するための試作評価を行な
った半導体装置の接合断面の概略し１、第２図は珪素半
導体基板の炭素イオン注入、Ｉ−と逆方向リーク電流の
測定位置を示す図、第３図はケ゛ツタリングを行なわな
い場合の逆方向・リーク電流の測定結果を示す図、第４
図およびｆＡｓ図は炭素イオン注入によるｒツタリング
をそれぞれ１０００℃、８００℃の熱処理工程で行なっ
た場合の逆方向リーク電流の測定結果を示す図、第６図
はアルゴン注入によるｒツタリングを１０００℃の熱処
理工程で行なった場合の遊方向リーク電流の測定結果を
示す図である。 １・・・ｐタイプ珪素基板、２・・・５ｔｏ２酸化膜、
３・・・出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１＠ 館２図 第４図 １’ｌ １ ａ Ｉ Ｉ ！ 涜１１大、イ立 １番号
った半導体装置の接合断面の概略し１、第２図は珪素半
導体基板の炭素イオン注入、Ｉ−と逆方向リーク電流の
測定位置を示す図、第３図はケ゛ツタリングを行なわな
い場合の逆方向・リーク電流の測定結果を示す図、第４
図およびｆＡｓ図は炭素イオン注入によるｒツタリング
をそれぞれ１０００℃、８００℃の熱処理工程で行なっ
た場合の逆方向リーク電流の測定結果を示す図、第６図
はアルゴン注入によるｒツタリングを１０００℃の熱処
理工程で行なった場合の遊方向リーク電流の測定結果を
示す図である。 １・・・ｐタイプ珪素基板、２・・・５ｔｏ２酸化膜、
３・・・出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１＠ 館２図 第４図 １’ｌ １ ａ Ｉ Ｉ ！ 涜１１大、イ立 １番号
Claims (1)
- 珪素半導体基板の素子形成面上の一部、あるいは裏面上
の一部もしくは全面に、イオン注入法にて炭素イオンを
１×１ｏ“１′個／ａｓ ５を越える注入ピーク濃度で
注入し、珪素半導体基板中に侵入した金属元素を半導体
装置製造工程中の熱処理工程にて炭素イオン注入層１’
ｌ’ツタリングせしめることを特徴とする珪素半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19219981A JPS5893334A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 珪素半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19219981A JPS5893334A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 珪素半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893334A true JPS5893334A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16287319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19219981A Pending JPS5893334A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 珪素半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893334A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62235741A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-15 | Nec Corp | 半導体基板 |
| JP2010016099A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハ及びシリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
| CN109192743A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-11 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其形成方法 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19219981A patent/JPS5893334A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62235741A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-15 | Nec Corp | 半導体基板 |
| JP2010016099A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハ及びシリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
| CN109192743A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-11 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其形成方法 |
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