JPS59195821A - 半導体への不純物拡散方法 - Google Patents
半導体への不純物拡散方法Info
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- JPS59195821A JPS59195821A JP7048883A JP7048883A JPS59195821A JP S59195821 A JPS59195821 A JP S59195821A JP 7048883 A JP7048883 A JP 7048883A JP 7048883 A JP7048883 A JP 7048883A JP S59195821 A JPS59195821 A JP S59195821A
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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
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- 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
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- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76886—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances
- H01L21/76889—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances by forming silicides of refractory metals
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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】
本発明は半導体装置製造分野において使用される半導体
への不純物拡散方法に関するものである。
への不純物拡散方法に関するものである。
半導体材料の電気的性質を制御するため半導体基板や半
導体薄膜の所定の領域に所定の不純物を導入する必要が
ある。従来から用いられている拡散を用いた半導体への
不純物の導入法は、（１）第１図ａに示した如く、半導
体１００の表面に設けられた拡散マスク１０１に不純物
を拡散すべき領域において開口１０２を設け、該開口１
０２を気体または固体の拡散源に直接接触させて不純物
を拡散させることにより該開口部１０２の半導体表面領
域に不純物拡散領域１０３を形成する方法、（２）第１
図すに示す如く、第１図ａにおける開口部１０２の半導
体表面に薄膜１０’ｌ’（マスク１０１と同一材料でな
くてもよい）を形成した後該薄ＩＩａ１０１ ’の厚さ
方向に不純物を拡散貫通させ開口部１０２の半導体表面
領域に不純物拡散領域１０３を形成する方法、の２っに
大別できる。後者の方法においては、薄膜１０１′が拡
散マスク性材料の場合には数百Ａ以下の極く魂いｂノで
なければならないし、該薄膜１０１′が多結晶シリコン
の様に非拡散マスク性の場合においても高々数千Ａの薄
膜を膜厚方向に貫通させて該薄膜と半導体との接触部直
下部に不純物を拡散させていたに過ぎな（、ＴｏＴなわ
ち、いずれの方法０こおいても不純物拡散領域１０３は
開口１０２直下の部分に殆ど限定されており、開口１０
２から夜（方向（こ拡散しマスク１０１下に形成された
不純物拡散領域りは極めて小さい。これは、縦方向と横
方向との拡Ｆ＆ ｔａ Ｄｉが同一であるためである。
導体薄膜の所定の領域に所定の不純物を導入する必要が
ある。従来から用いられている拡散を用いた半導体への
不純物の導入法は、（１）第１図ａに示した如く、半導
体１００の表面に設けられた拡散マスク１０１に不純物
を拡散すべき領域において開口１０２を設け、該開口１
０２を気体または固体の拡散源に直接接触させて不純物
を拡散させることにより該開口部１０２の半導体表面領
域に不純物拡散領域１０３を形成する方法、（２）第１
図すに示す如く、第１図ａにおける開口部１０２の半導
体表面に薄膜１０’ｌ’（マスク１０１と同一材料でな
くてもよい）を形成した後該薄ＩＩａ１０１ ’の厚さ
方向に不純物を拡散貫通させ開口部１０２の半導体表面
領域に不純物拡散領域１０３を形成する方法、の２っに
大別できる。後者の方法においては、薄膜１０１′が拡
散マスク性材料の場合には数百Ａ以下の極く魂いｂノで
なければならないし、該薄膜１０１′が多結晶シリコン
の様に非拡散マスク性の場合においても高々数千Ａの薄
膜を膜厚方向に貫通させて該薄膜と半導体との接触部直
下部に不純物を拡散させていたに過ぎな（、ＴｏＴなわ
ち、いずれの方法０こおいても不純物拡散領域１０３は
開口１０２直下の部分に殆ど限定されており、開口１０
２から夜（方向（こ拡散しマスク１０１下に形成された
不純物拡散領域りは極めて小さい。これは、縦方向と横
方向との拡Ｆ＆ ｔａ Ｄｉが同一であるためである。
従って横方向の拡散長りは縦方向の拡散長Ｘ、と同等ま
たはそれ以下にしかならないため、従来の半導体装置の
製造方法ｌこおいては、横方向の不純物拡散を意識的Ｏ
こ応用した場合においても開口端からの横方向拡散長り
は実用的には稍積数千Ａ Ｏ） ｉ囲に限定されていた
。即ち、従来の拡散法においては、不純物を拡散すべき
領域上には実質的ｌこそれと同じ大きさの開口を設ける
必挟があった。従って従来の集積回路装置の製造方法ζ
こおいては、ＭＯＢ型トランジスタのソース・ドレイン
やバイポーラトランジスタのエミッタ等のいわゆる拡散
層はそわらの上ζこ形成される層間絶縁膜や配線を形成
する前にそれらの拡散層の形成を行う必要がある、その
ため、浅い拡散層が要求される微細な構造のトランジス
タを使用する高密度集積回路装置等おいては、層間絶Ｒ
膜として用いられるリンシソケートガラス層等の緻密化
や平坦化あるいは高融点金属等で形成された耐熱性配線
の低抵抗化等のための高温熱処理を充分行えないという
問題が生じる。
たはそれ以下にしかならないため、従来の半導体装置の
製造方法ｌこおいては、横方向の不純物拡散を意識的Ｏ
こ応用した場合においても開口端からの横方向拡散長り
は実用的には稍積数千Ａ Ｏ） ｉ囲に限定されていた
。即ち、従来の拡散法においては、不純物を拡散すべき
領域上には実質的ｌこそれと同じ大きさの開口を設ける
必挟があった。従って従来の集積回路装置の製造方法ζ
こおいては、ＭＯＢ型トランジスタのソース・ドレイン
やバイポーラトランジスタのエミッタ等のいわゆる拡散
層はそわらの上ζこ形成される層間絶縁膜や配線を形成
する前にそれらの拡散層の形成を行う必要がある、その
ため、浅い拡散層が要求される微細な構造のトランジス
タを使用する高密度集積回路装置等おいては、層間絶Ｒ
膜として用いられるリンシソケートガラス層等の緻密化
や平坦化あるいは高融点金属等で形成された耐熱性配線
の低抵抗化等のための高温熱処理を充分行えないという
問題が生じる。
何故ならリンシリケートガラス層の緻智化や平坦化ある
いは耐熱性配線の低抵抗化のための高温熱処理（９５０
〜１０００℃ ）を行うと、既にリンシリケートガラス
１蕾下に形成されている拡散層の不純物が再拡散し、拡
散層の深さが増加してしまうからである。この様な問題
は、層間絶縁膜や配線を形ｈＺシた後に該層間絶縁膜や
配線下に不純物を導入することができれは解決すること
ができる。イオン注入法は原理的にはその様な目的に合
致してはいるが、イオン注入によって生じる結晶欠陥を
充分に回復させるためには１０００℃前後の高温熱処理
を行わねばならないので、必すしも浅い拡散層の形成に
適しているとは言えない。才た層間絶緘膜及び該層間絶
縁膜上に形成された配線を通してイオン注入を行うと、
層間絶縁膜のみの部分と配線が存在する部分とでイオン
の侵入深さが異なるので配線下において配線を横切った
一様な拡散深さの拡散層の形成ができなくなる。さらに
、層間絶縁膜および配線を通してイオン注入する場合に
は、イオンの加速エネルギーは極めて大きくなる上、そ
の様な嶋エネルギーで選択的にイオン注入するためのパ
ターン化されたイオン注入マスクを形成することも容易
でない上、膜厚等のバラツキによる制御性の低下や酸化
膜を通して高濃度にイオン注入した場合に生ずる反跳酸
素注入による接合特性の低下専の問題が生じる。従って
イオン注入法も本願の意図する目的には実質上通用でき
ない。
いは耐熱性配線の低抵抗化のための高温熱処理（９５０
〜１０００℃ ）を行うと、既にリンシリケートガラス
１蕾下に形成されている拡散層の不純物が再拡散し、拡
散層の深さが増加してしまうからである。この様な問題
は、層間絶縁膜や配線を形ｈＺシた後に該層間絶縁膜や
配線下に不純物を導入することができれは解決すること
ができる。イオン注入法は原理的にはその様な目的に合
致してはいるが、イオン注入によって生じる結晶欠陥を
充分に回復させるためには１０００℃前後の高温熱処理
を行わねばならないので、必すしも浅い拡散層の形成に
適しているとは言えない。才た層間絶緘膜及び該層間絶
縁膜上に形成された配線を通してイオン注入を行うと、
層間絶縁膜のみの部分と配線が存在する部分とでイオン
の侵入深さが異なるので配線下において配線を横切った
一様な拡散深さの拡散層の形成ができなくなる。さらに
、層間絶縁膜および配線を通してイオン注入する場合に
は、イオンの加速エネルギーは極めて大きくなる上、そ
の様な嶋エネルギーで選択的にイオン注入するためのパ
ターン化されたイオン注入マスクを形成することも容易
でない上、膜厚等のバラツキによる制御性の低下や酸化
膜を通して高濃度にイオン注入した場合に生ずる反跳酸
素注入による接合特性の低下専の問題が生じる。従って
イオン注入法も本願の意図する目的には実質上通用でき
ない。
本発明の目的は、層間絶縁膜や配線を形成した後におい
ても層間絶バ膜や配線の下の半導体表面領域に不純物を
拡散することを可能とする新規な半導体への不純物拡散
方法を提供することである。
ても層間絶バ膜や配線の下の半導体表面領域に不純物を
拡散することを可能とする新規な半導体への不純物拡散
方法を提供することである。
本発明による方法によれは、少くとも半導体薄膜上たは
半導体薄膜上に導電薄膜を形成する工程と、該導電薄膜
と前記半導体との接触部において該導電薄膜上前記半導
体とを合金化反応せしめて多結晶合金層を形成する工程
と、該多結晶合金層または該多結晶合金層に連なる多結
晶導電材料よりなる第ｌの配線上に絶縁ノーを介し所定
の領域で第１の配線とオーミック接触する多結晶；！４
電材料よりなる第２の配線を形成する工程と、該多結晶
導電材料よりなる第２の配線の一部または全面より不純
物を供給することにより該第２の配線ならひに前記オー
ミック接触および該オーミック接触に連なる前記第１の
配線あるいは前記多結晶合金薄膜を通じて該多結晶合金
薄膜に接する半導体領域に不純物を拡散する工程とを含
むことを特徴とする半導体への不純物拡散方法が得られ
る。
半導体薄膜上に導電薄膜を形成する工程と、該導電薄膜
と前記半導体との接触部において該導電薄膜上前記半導
体とを合金化反応せしめて多結晶合金層を形成する工程
と、該多結晶合金層または該多結晶合金層に連なる多結
晶導電材料よりなる第ｌの配線上に絶縁ノーを介し所定
の領域で第１の配線とオーミック接触する多結晶；！４
電材料よりなる第２の配線を形成する工程と、該多結晶
導電材料よりなる第２の配線の一部または全面より不純
物を供給することにより該第２の配線ならひに前記オー
ミック接触および該オーミック接触に連なる前記第１の
配線あるいは前記多結晶合金薄膜を通じて該多結晶合金
薄膜に接する半導体領域に不純物を拡散する工程とを含
むことを特徴とする半導体への不純物拡散方法が得られ
る。
本発明による方法においては、不純物を拡散すべき半導
体表面領域には絶縁膜と半導体との間に不純物が極めて
拡散し易い半導体と金属との多結晶合金層が存在し、ま
た該多結晶合金層に連なるやはり不純物が極めて拡散し
易い多結晶導電材料よりなる配線が二次元的かつ三次元
的にも形成されているので、該多結晶導電材料よりなる
配線や前記多結晶合金層はぼわば不純物の輸送路として
も働き、従って不純物は縦横に形成された該多結晶配線
や多結晶合金層中を拡散輸送されなから、または拡散輸
送され１こ後に該多結晶合金層より該多結晶合金層に接
する半導体領域に拡散される。
体表面領域には絶縁膜と半導体との間に不純物が極めて
拡散し易い半導体と金属との多結晶合金層が存在し、ま
た該多結晶合金層に連なるやはり不純物が極めて拡散し
易い多結晶導電材料よりなる配線が二次元的かつ三次元
的にも形成されているので、該多結晶導電材料よりなる
配線や前記多結晶合金層はぼわば不純物の輸送路として
も働き、従って不純物は縦横に形成された該多結晶配線
や多結晶合金層中を拡散輸送されなから、または拡散輸
送され１こ後に該多結晶合金層より該多結晶合金層に接
する半導体領域に拡散される。
本発明は基本的には、多結晶薄膜中あるいは多結晶薄膜
と他の物質との界面においては不純物は薄膜の厚さ方向
だけでなく面内方向にも極めて容易に拡散するという事
実に基づいたものである。
と他の物質との界面においては不純物は薄膜の厚さ方向
だけでなく面内方向にも極めて容易に拡散するという事
実に基づいたものである。
多結晶体の結晶粒界を通じての不純物の拡散係数が単結
晶中での拡散係数よりも著しく大きいことは、例えはＪ
、Ｍ、Ｐｏｑ４ｅ、に−Ｎ、Ｔｕ及び、Ｅ、Ｗ’−Ｍａ
ｙ ｅ ｒ 編による書物Ｔｈ１ｎ Ｆｉｌｍｓ−Ｉ
ｎｔｅｒ−ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅａｃｔ
ｉｏｎｓ（１９７８年Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ ５ｏ
ｎｓ、 Ｉｎｃ、社（ＮｅｗＹ’ｏｒｋ）刊） ｉ １
６１及至第２４２頁、等により周知であるが、本発明の
主旨の様ζこ二次元的あるいは三次元的に縦横に形成さ
れた多結晶導電材料や半導体と導電薄膜との多結晶合金
層、あるいはそ石。
晶中での拡散係数よりも著しく大きいことは、例えはＪ
、Ｍ、Ｐｏｑ４ｅ、に−Ｎ、Ｔｕ及び、Ｅ、Ｗ’−Ｍａ
ｙ ｅ ｒ 編による書物Ｔｈ１ｎ Ｆｉｌｍｓ−Ｉ
ｎｔｅｒ−ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅａｃｔ
ｉｏｎｓ（１９７８年Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ ５ｏ
ｎｓ、 Ｉｎｃ、社（ＮｅｗＹ’ｏｒｋ）刊） ｉ １
６１及至第２４２頁、等により周知であるが、本発明の
主旨の様ζこ二次元的あるいは三次元的に縦横に形成さ
れた多結晶導電材料や半導体と導電薄膜との多結晶合金
層、あるいはそ石。
らと絶縁かや基板との界面を半導体への不純物拡散のた
めの輸送路として用いかつその輸送路を警梼や配線とし
て用いるという考えは全く考えられていなかった。不発
明ζこよる方法は、＃５縁膜や配線を形成した後に該絶
縁膜や配線下の半導体表面領域に予め形成されている導
電材料と半導体とからなる合金電極や配線に自己整合的
に不純物拡散領域を形成することを可能にするという１
期ｉ的な特徴を有しており、半導体装置製造分野に及ぼ
す効果は（ｊめて太きい。
めの輸送路として用いかつその輸送路を警梼や配線とし
て用いるという考えは全く考えられていなかった。不発
明ζこよる方法は、＃５縁膜や配線を形成した後に該絶
縁膜や配線下の半導体表面領域に予め形成されている導
電材料と半導体とからなる合金電極や配線に自己整合的
に不純物拡散領域を形成することを可能にするという１
期ｉ的な特徴を有しており、半導体装置製造分野に及ぼ
す効果は（ｊめて太きい。
次ζこ第２図を用いて本発明Ｏこよる方法の第１の実施
例を説明する。先ず第２図ａに示した様にｐ型巣結晶シ
リコン基板２００の表面に厚さ約０．５μｍの酸化シリ
コンパターン２０１を通常の熱酸化とホトエツチングと
を用いて形成する。次に第２図すの如くモリブデン膜２
０２をスパッタ法等により約０．０４μｍ Ｏ）厚さに
堆積する。さらに６００℃前後で熱処理下ることにより
モリブデン２０２とシリコン２００（！ｌ−を両塔の接
触部において合金化反応させ厚さ約０．１μｍの多結晶
モリブデンシリサイドパターン２０３ヲ形成しさらに酸
化シリコンパターン２０１−ヒに未反応で残ったモリブ
デンを過酸化水素水等で選択的ζこ除去する（第２図Ｃ
）。次に第２図ｄに示した如く、スｒハ常のＣＶＤ（化
学蒸Ｍ）法による厚さ０．５μｍの酸化シリコン膜の堆
積とホトエラる方法により厚さ０．３μｍの多結晶モリ
ブデンシリサイド膜、の堆積とホトエツチングを行うこ
δにより多結晶モリブデンシリサイド配線２０５および
酸化シリコンを用いた層間絶縁膜２０４を形成し、さら
にこれらの工程を繰返すこと番こよりモリブデンシリサ
イド配彩メ２０７および締出１ぶｆ３に月嶋２０６およ
び２０８を形成した後、１０００℃ の窒素ガス軍囲気
中で１時間柄処理下ることにより酸化シリコンの層間絶
縁膜２０４．２０６．２０８の緻密化とモリブデンシリ
サイド２０３．２０５．２０７の低抵抗化を行い、さら
にホトエツチング法により開口２ｏ９ソ設ける。
例を説明する。先ず第２図ａに示した様にｐ型巣結晶シ
リコン基板２００の表面に厚さ約０．５μｍの酸化シリ
コンパターン２０１を通常の熱酸化とホトエツチングと
を用いて形成する。次に第２図すの如くモリブデン膜２
０２をスパッタ法等により約０．０４μｍ Ｏ）厚さに
堆積する。さらに６００℃前後で熱処理下ることにより
モリブデン２０２とシリコン２００（！ｌ−を両塔の接
触部において合金化反応させ厚さ約０．１μｍの多結晶
モリブデンシリサイドパターン２０３ヲ形成しさらに酸
化シリコンパターン２０１−ヒに未反応で残ったモリブ
デンを過酸化水素水等で選択的ζこ除去する（第２図Ｃ
）。次に第２図ｄに示した如く、スｒハ常のＣＶＤ（化
学蒸Ｍ）法による厚さ０．５μｍの酸化シリコン膜の堆
積とホトエラる方法により厚さ０．３μｍの多結晶モリ
ブデンシリサイド膜、の堆積とホトエツチングを行うこ
δにより多結晶モリブデンシリサイド配線２０５および
酸化シリコンを用いた層間絶縁膜２０４を形成し、さら
にこれらの工程を繰返すこと番こよりモリブデンシリサ
イド配彩メ２０７および締出１ぶｆ３に月嶋２０６およ
び２０８を形成した後、１０００℃ の窒素ガス軍囲気
中で１時間柄処理下ることにより酸化シリコンの層間絶
縁膜２０４．２０６．２０８の緻密化とモリブデンシリ
サイド２０３．２０５．２０７の低抵抗化を行い、さら
にホトエツチング法により開口２ｏ９ソ設ける。
この結果、多結晶モリブデンシリサイド配＆ ２０７の
開口部２０９におりる表面がもう一層の多結晶モリブデ
ンシリサイド膜已に境２０５ ｆ介してシリコン基板表
面に形成された多結晶モリブデンシリサイドパターン２
０３に電気的に接続された多層両線棉造が僅られた（
Ｎ！Ｊ２図ｄ）。次に物化リンを拡散源と】−るリン拡
散雰囲気中に９００ ℃で１時間さらすことにより開ロ
２０９ヲリン供給口とし、モリブデンシリサイドＵｄ酎
２０７．２０５ヲ通しでモリフデンシリサイトバグーン
２０３に才でリンを拡散輸送し、または拡散１ｒｓ送し
ながら該モリブテンンリザイドパターン２０３より晩飯
のシリコン領域にリンを拡散し拡散層２１０を形成Ｔる
ことができた（第２図ｅ）。モリブデンシリサイドパタ
ーン２０３とシリコン基板との界面より測定したリンの
拡赦保さは、コンタクト礼賛すから喋れた領域では約０
．１μｍと小さい値が得られた。また、不実施例に８い
ては、モリブデンシリサイド配線２０５．２０７のコン
タクト孔間の距離Ｈは２０μｍであり、シリコン表面領
域に形成された拡散層２１０はコンタクト孔端より２５
μｍ先にまで延在する多結晶シリサイドパターン２０３
の先端部にまで延びており、２５μｍ以上の横方向拡散
りが実現できた。
開口部２０９におりる表面がもう一層の多結晶モリブデ
ンシリサイド膜已に境２０５ ｆ介してシリコン基板表
面に形成された多結晶モリブデンシリサイドパターン２
０３に電気的に接続された多層両線棉造が僅られた（
Ｎ！Ｊ２図ｄ）。次に物化リンを拡散源と】−るリン拡
散雰囲気中に９００ ℃で１時間さらすことにより開ロ
２０９ヲリン供給口とし、モリブデンシリサイドＵｄ酎
２０７．２０５ヲ通しでモリフデンシリサイトバグーン
２０３に才でリンを拡散輸送し、または拡散１ｒｓ送し
ながら該モリブテンンリザイドパターン２０３より晩飯
のシリコン領域にリンを拡散し拡散層２１０を形成Ｔる
ことができた（第２図ｅ）。モリブデンシリサイドパタ
ーン２０３とシリコン基板との界面より測定したリンの
拡赦保さは、コンタクト礼賛すから喋れた領域では約０
．１μｍと小さい値が得られた。また、不実施例に８い
ては、モリブデンシリサイド配線２０５．２０７のコン
タクト孔間の距離Ｈは２０μｍであり、シリコン表面領
域に形成された拡散層２１０はコンタクト孔端より２５
μｍ先にまで延在する多結晶シリサイドパターン２０３
の先端部にまで延びており、２５μｍ以上の横方向拡散
りが実現できた。
第２図の実施例では、第１の実施例におけるモリブデン
シリサイドパターン２０３の形成方法として用いたモリ
ブデン膜とシリコンとの単なる熱処理による合金化反応
の代りに、イオン注入ζこよってモリブデンとシリコン
との界面全原子的Ｑこ混合させておいてから熱処理Ｔる
という方法を用いた。
シリサイドパターン２０３の形成方法として用いたモリ
ブデン膜とシリコンとの単なる熱処理による合金化反応
の代りに、イオン注入ζこよってモリブデンとシリコン
との界面全原子的Ｑこ混合させておいてから熱処理Ｔる
という方法を用いた。
Ｔなわち第３図Ｏこ示した如く、ｐ型シリコン単結晶基
板３００の表面に酸化シリコンパターン３０１を→１＊
成した後４００ Ｎの厚さのモリブデン４Ｑｌｉ７，３
０２をスパッタリング法で堆損し、次Ｑこ飛程がモリブ
デン薄膜３０２とシリコン基板３００との界面近傍に来
る様なエネルギー（今の場合１００ ｋｅＶ）でシリコ
ンイオン３０３を５×１０１５ｃｒＩＬ−２だけイオン
注入することＯこよりモリブデンｍＢ’Ａ３ｏ２とシリ
コン基板３００との界面を混合させる。次に５５０℃で
２０分間熱処理すること番こよりモリブデン薄膜３０３
とシリコン基板３００の接触面において約０．１μｍの
モリブデンシリサイドを形成せしめた後、過酸化水素水
を用いて酸化シリコン３０１上に残った未反応モリブデ
ン除去すること番こより第１の実施例における第２図Ｏ
で示した様な構造を形成した。その後は、第１の実施例
と同じ工程を施工ことにより第１の実施例の場合と同等
の結果が得られた。なお本実施例によって形成されたモ
リブデンシリサイド膜は、第１の実施例において示した
単なる熱反応のみで形成したモリブデンシリサイドｆｇ
ｌこ比して、表面およびシリコンとの界面の平滑性が勝
れており、ざらにパターン化されたシリコン表面のシリ
サイド化に際してはソリサイドのシリコンパターンへの
自己整合性も勝れているという特徴があるので、半導体
装置の配線や電極への応用に対して極めて有効であるこ
とが知られているものである。
板３００の表面に酸化シリコンパターン３０１を→１＊
成した後４００ Ｎの厚さのモリブデン４Ｑｌｉ７，３
０２をスパッタリング法で堆損し、次Ｑこ飛程がモリブ
デン薄膜３０２とシリコン基板３００との界面近傍に来
る様なエネルギー（今の場合１００ ｋｅＶ）でシリコ
ンイオン３０３を５×１０１５ｃｒＩＬ−２だけイオン
注入することＯこよりモリブデンｍＢ’Ａ３ｏ２とシリ
コン基板３００との界面を混合させる。次に５５０℃で
２０分間熱処理すること番こよりモリブデン薄膜３０３
とシリコン基板３００の接触面において約０．１μｍの
モリブデンシリサイドを形成せしめた後、過酸化水素水
を用いて酸化シリコン３０１上に残った未反応モリブデ
ン除去すること番こより第１の実施例における第２図Ｏ
で示した様な構造を形成した。その後は、第１の実施例
と同じ工程を施工ことにより第１の実施例の場合と同等
の結果が得られた。なお本実施例によって形成されたモ
リブデンシリサイド膜は、第１の実施例において示した
単なる熱反応のみで形成したモリブデンシリサイドｆｇ
ｌこ比して、表面およびシリコンとの界面の平滑性が勝
れており、ざらにパターン化されたシリコン表面のシリ
サイド化に際してはソリサイドのシリコンパターンへの
自己整合性も勝れているという特徴があるので、半導体
装置の配線や電極への応用に対して極めて有効であるこ
とが知られているものである。
第１及び第２の実施例においてはシリコンと合金化反応
させるべき導電材料としてモリブデンを用いたが、チタ
ン、タンタル、タングステン等の金１性名やそわらの合
金を用いても本発明による方法は有効であった。さらに
モリブデンとシリコンとの合金化反応によって形成した
モリブデンシリサイドパターンに連なる多層配線の多結
晶導電材料としてもモリブデンシリサイドを用いたが、
チタン、タンク・ル、タングステン等の他の金廣のシリ
サイド、またはそれらの金属、あるいは多結晶シリコン
を用いても同様の効果が確認された。
させるべき導電材料としてモリブデンを用いたが、チタ
ン、タンタル、タングステン等の金１性名やそわらの合
金を用いても本発明による方法は有効であった。さらに
モリブデンとシリコンとの合金化反応によって形成した
モリブデンシリサイドパターンに連なる多層配線の多結
晶導電材料としてもモリブデンシリサイドを用いたが、
チタン、タンク・ル、タングステン等の他の金廣のシリ
サイド、またはそれらの金属、あるいは多結晶シリコン
を用いても同様の効果が確認された。
ま１こｐｎ接合を形成すべきシリコンとしては、シリコ
ン基板に限らず絶縁膜上に形成された単結晶薄膜または
多結晶薄膜を用いても同様の結果が得られた。
ン基板に限らず絶縁膜上に形成された単結晶薄膜または
多結晶薄膜を用いても同様の結果が得られた。
また第１、第２の実施例では２層の配線を形成し最上層
から不純物を拡散したが、更（こ３層、４層と形成し、
そこから不純物を拡散してもよい。
から不純物を拡散したが、更（こ３層、４層と形成し、
そこから不純物を拡散してもよい。
また、シリコンに対するｐｆｆｉ不純物であるボロンに
ついても窒化ポロン拡散源等を用いることによりリンの
場合と同等の効果が得られた。さらに、第１及び第２の
実施例において述べた標準的な気相からの拡散（拡散源
物質そのものとしては固体のｔ化物を用いたが）の他、
高酔度に不純物をドープした・多結晶シリコンや酸化膜
を開口部を含む領域に堆積して拡散源として用いたり、
イオン注入によって不純物輸送路としての多結晶配線中
に不純物をドープしたりあるいは不純物をドープした多
結晶導電薄膜を堆積したりして用いることもできるのは
明らかである。
ついても窒化ポロン拡散源等を用いることによりリンの
場合と同等の効果が得られた。さらに、第１及び第２の
実施例において述べた標準的な気相からの拡散（拡散源
物質そのものとしては固体のｔ化物を用いたが）の他、
高酔度に不純物をドープした・多結晶シリコンや酸化膜
を開口部を含む領域に堆積して拡散源として用いたり、
イオン注入によって不純物輸送路としての多結晶配線中
に不純物をドープしたりあるいは不純物をドープした多
結晶導電薄膜を堆積したりして用いることもできるのは
明らかである。
さらに、本発明による方法は砒化ガリウム等の化合物半
導体やゲルマニウム等に対しても適用できることも明ら
かである。
導体やゲルマニウム等に対しても適用できることも明ら
かである。
第１図は従来の半導体への不純物拡散法を説明する１こ
めの試料断面略図。第２．３図は不発明による方法の実
施例を説明するための試料断面略図。 図中の番号はそれぞれ以下のものを示す。 １００．２００．３００・・・・・・シリコン単結晶基
板、１０１・・・・・・拡散マスク、２０１．２０４．
２０６．２０８．３０１・・・・・・酸化シリコン、１
０３．２１０・・・・・・不純物拡散層、２０２．３０
２・・・・・・導電薄膜、２０３・・・・・・シリサイ
ド、２０５．２０７・・・・・・多結晶導′碗配線、３
０３・・・・・・イオン。 才 １ 図 オ ３ （２）
めの試料断面略図。第２．３図は不発明による方法の実
施例を説明するための試料断面略図。 図中の番号はそれぞれ以下のものを示す。 １００．２００．３００・・・・・・シリコン単結晶基
板、１０１・・・・・・拡散マスク、２０１．２０４．
２０６．２０８．３０１・・・・・・酸化シリコン、１
０３．２１０・・・・・・不純物拡散層、２０２．３０
２・・・・・・導電薄膜、２０３・・・・・・シリサイ
ド、２０５．２０７・・・・・・多結晶導′碗配線、３
０３・・・・・・イオン。 才 １ 図 オ ３ （２）
Claims (1)
- 少くとも半導体基板または半導体薄膜上に導電薄膜を形
成する工程と、該導電薄膜と前記半導体との接触部にお
いて該導電薄膜と前記半導体とを合金化反応せしめて多
結晶合金層を形成する工程と、該多結晶合金層、韮たは
該多結晶合金層に連なる多結晶導電材料よりなる第１の
配線上に絶縁層を介し所定の領域で第１の配線とオーミ
ック接触する多結晶導電材料よりなる第２の配線を形成
する工程と、該多結晶導電材料よりなる第２の配線の一
部または全面より不純物を供給することにより該第２の
配線ならびに前記オーミック接触および該オーミック接
触に連なる前記第１の配線あるいは前記多結晶合金薄膜
を通じて該多結晶合金薄膜に接する半導体領域に不純物
を拡散する工程とを含むことを特徴とする半導体への不
純物拡散方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048883A JPS59195821A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 半導体への不純物拡散方法 |
| US06/550,913 US4558507A (en) | 1982-11-12 | 1983-11-10 | Method of manufacturing semiconductor device |
| EP83111366A EP0109082B1 (en) | 1982-11-12 | 1983-11-14 | Method of manufacturing a semiconductor device comprising a diffusion step |
| DE8383111366T DE3381880D1 (de) | 1982-11-12 | 1983-11-14 | Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung mit einem diffusionsschritt. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048883A JPS59195821A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 半導体への不純物拡散方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195821A true JPS59195821A (ja) | 1984-11-07 |
Family
ID=13432949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7048883A Pending JPS59195821A (ja) | 1982-11-12 | 1983-04-21 | 半導体への不純物拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59195821A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6459731A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Hitachi Ltd | Buffer type gas breaker |
-
1983
- 1983-04-21 JP JP7048883A patent/JPS59195821A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6459731A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Hitachi Ltd | Buffer type gas breaker |
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