JPS596057B2 - 半導体基板の処理方法 - Google Patents
半導体基板の処理方法Info
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- JPS596057B2 JPS596057B2 JP54131482A JP13148279A JPS596057B2 JP S596057 B2 JPS596057 B2 JP S596057B2 JP 54131482 A JP54131482 A JP 54131482A JP 13148279 A JP13148279 A JP 13148279A JP S596057 B2 JPS596057 B2 JP S596057B2
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Classifications
-
- 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
- H01L21/26—Bombardment with radiation
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＳｉ単結晶基板に高温加工工程をほどこすとき
に生じる格子欠陥防止のための半導体基板の処理方法に
関する。
に生じる格子欠陥防止のための半導体基板の処理方法に
関する。
５Ｓｉ単結晶基板に半導体装置を形成するには、酸化、
拡散などの高温加工工程を必要とする。
拡散などの高温加工工程を必要とする。
この高温加工工程において、単結晶基板に転位、積層欠
陥などの格子欠陥が生成、成長し、自由電子（正孔）の
トラップ、放出の中心を作つたり、１０ｐｎ接合のリー
クの原因となり、半導体装置の電気的特性を劣化させる
。とくに出発材料である単結晶基板には単結晶成長時に
形成される各種点欠陥が存在し、前記格子欠陥生成の源
となることはよく知られている。高温加工工程において
格子欠１５陥の生成、成長を防止する有効な方法の一つ
として、基板の一面側にリンを高濃度に拡散して高密度
転位網の層を形成して、これに点欠陥を吸収せしめる原
理が公知である。従来、Ｓｊ単結晶基板の半導体装置を
設ける一２０主面（表面）の反対面（裏面）にリンを高
濃度に拡散して高密度転位網を形成する方法においては
、第１図ａ−ｅに図示するようにｐ型シリコン単結晶基
板２１の表面にＳｉＯ２などの拡散保護膜２３、２４を
形成して後、Ｐ０Ｃｌ３又はＰＨ３をノース２５ とし
て電気炉中で１ステップ又は２ステップ（リンガラス被
着→拡散）法で高濃度リン拡散を行いリン拡散Ｎ＋層２
５を形成する。
陥などの格子欠陥が生成、成長し、自由電子（正孔）の
トラップ、放出の中心を作つたり、１０ｐｎ接合のリー
クの原因となり、半導体装置の電気的特性を劣化させる
。とくに出発材料である単結晶基板には単結晶成長時に
形成される各種点欠陥が存在し、前記格子欠陥生成の源
となることはよく知られている。高温加工工程において
格子欠１５陥の生成、成長を防止する有効な方法の一つ
として、基板の一面側にリンを高濃度に拡散して高密度
転位網の層を形成して、これに点欠陥を吸収せしめる原
理が公知である。従来、Ｓｊ単結晶基板の半導体装置を
設ける一２０主面（表面）の反対面（裏面）にリンを高
濃度に拡散して高密度転位網を形成する方法においては
、第１図ａ−ｅに図示するようにｐ型シリコン単結晶基
板２１の表面にＳｉＯ２などの拡散保護膜２３、２４を
形成して後、Ｐ０Ｃｌ３又はＰＨ３をノース２５ とし
て電気炉中で１ステップ又は２ステップ（リンガラス被
着→拡散）法で高濃度リン拡散を行いリン拡散Ｎ＋層２
５を形成する。
その後半導体装置を形成する表面側２１ａに格子欠陥な
どの生成、成長を防ぐため高温酸化処理を行うが、この
高温３０処理時裏面の高濃度リン層からのリンが表面２
１ａから導入されるのを防ぐため、裏面にリンの蒸発を
防ぐためのＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４の保護膜２Ｔを被着
する工程が必要となる。前記裏面のリン蒸発保護膜２Ｔ
は、一般にＣＶＤ法で形成する３５が、所望の一面にの
み形成することはしばしば容易ではなく表面２６側にも
保護膜２６が形成される。したがつて第１図ｅに示すよ
うに表面２１ａに被着した膜２６を除去するという余分
の工程を必要する。
どの生成、成長を防ぐため高温酸化処理を行うが、この
高温３０処理時裏面の高濃度リン層からのリンが表面２
１ａから導入されるのを防ぐため、裏面にリンの蒸発を
防ぐためのＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４の保護膜２Ｔを被着
する工程が必要となる。前記裏面のリン蒸発保護膜２Ｔ
は、一般にＣＶＤ法で形成する３５が、所望の一面にの
み形成することはしばしば容易ではなく表面２６側にも
保護膜２６が形成される。したがつて第１図ｅに示すよ
うに表面２１ａに被着した膜２６を除去するという余分
の工程を必要する。
半導体装置の高性能化にこの無欠陥化処理工程が必要で
あるにもかかわらず、従来上記工程の煩雑さのゆえ、そ
の適用が制限されたり、十分な効果の得られないことが
多かつた。本発明は、かかる原理にもとづく従来の煩雑
な工程を簡略化して、いわゆる無欠陥化前処理工程の実
施を容易ならしめるとともに、欠陥除去効果が大きく不
都合の生じることのないを提供することを目的とする。
あるにもかかわらず、従来上記工程の煩雑さのゆえ、そ
の適用が制限されたり、十分な効果の得られないことが
多かつた。本発明は、かかる原理にもとづく従来の煩雑
な工程を簡略化して、いわゆる無欠陥化前処理工程の実
施を容易ならしめるとともに、欠陥除去効果が大きく不
都合の生じることのないを提供することを目的とする。
本発明はＳ１単結晶基板の無欠陥化処理工程の簡略化に
関し、その要点は裏面にのみリンのドーピング剤を薄膜
状に被着し、レーザービームを用いてこの薄膜−Ｓｉ基
板（裏面）界面近傍を加熱して起る界面反応により、リ
ンをＳｉの１基板面にのみドーピングするという、新規
な選択ドーピング法を用いることである。
関し、その要点は裏面にのみリンのドーピング剤を薄膜
状に被着し、レーザービームを用いてこの薄膜−Ｓｉ基
板（裏面）界面近傍を加熱して起る界面反応により、リ
ンをＳｉの１基板面にのみドーピングするという、新規
な選択ドーピング法を用いることである。
次に本発明を実施例を用いて説明する。たとえば、第２
図に示すようにｐ型１０〜２０Ω・ＣＴｎｓｌ単結晶基
板１１を用い、その裏面にＧｅのリン化物の微粉末を、
Ｓｉの有機化合物を主成分とする液体であるシリカフイ
ルムの２〜５倍稀釈液に分散した液をスピンナーで塗布
し、２００℃、Ｎ２雰囲気中で溶媒（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）を
飛ばしてＧｅリン化物とシリカから成る薄１２を形成す
る。
図に示すようにｐ型１０〜２０Ω・ＣＴｎｓｌ単結晶基
板１１を用い、その裏面にＧｅのリン化物の微粉末を、
Ｓｉの有機化合物を主成分とする液体であるシリカフイ
ルムの２〜５倍稀釈液に分散した液をスピンナーで塗布
し、２００℃、Ｎ２雰囲気中で溶媒（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）を
飛ばしてＧｅリン化物とシリカから成る薄１２を形成す
る。
つぎにノンドープシリカ膜をスピンナーで塗布、乾燥し
て前記膜上に３０００〜５０００λのシリカ膜１３を形
成する。しかるのち、アルゴンレーザービーム１５を前
記シリカ膜を通して基板裏面に照射して、リン化ゲルマ
ニウムとＳｉ基板界面で熔融一再結晶反応を起こさせ、
裏面のＳｉ基板表面にリンを高濃度に含み、Ｇｅを固溶
したＳｉの再結晶層１４を形成する。
て前記膜上に３０００〜５０００λのシリカ膜１３を形
成する。しかるのち、アルゴンレーザービーム１５を前
記シリカ膜を通して基板裏面に照射して、リン化ゲルマ
ニウムとＳｉ基板界面で熔融一再結晶反応を起こさせ、
裏面のＳｉ基板表面にリンを高濃度に含み、Ｇｅを固溶
したＳｉの再結晶層１４を形成する。
この再結晶層は多数の欠陥を含み、次の１１００℃以上
の高温での酸化によつて基板結晶中に存在する各種点欠
陥、欠陥クラスターなどを吸着するシンク層として有効
に働くことができる。ここで塗布法によつて片面にのみ
形成したシリカ膜はレーザー光に対して透明であり、基
板全体を高温処理する場合、再結晶層中のリンの放出を
抑止するマスク作用をする。レーザ光照射の代りにＡｒ
イオンを用いるノツクオン効果を利用する方法もあるが
、この場合はノンドープシリカ膜塗布前に実施する必要
がある。しかしイオン注入を用いる高濃度ドープは高価
な装置を必要としかつ時間がかかるという問題点を有す
る。別の実施例としてリンドーピングのソースとしてリ
ンの化合物ＰＯＣｌ３などを有機溶媒に溶かした溶液を
塗布、乾燥して後前記ノンドーピングシリカ膜塗布法に
よりシリカ膜を被覆し以下前例と同様にして、高濃度リ
ンを含む欠陥層を形成できる。
の高温での酸化によつて基板結晶中に存在する各種点欠
陥、欠陥クラスターなどを吸着するシンク層として有効
に働くことができる。ここで塗布法によつて片面にのみ
形成したシリカ膜はレーザー光に対して透明であり、基
板全体を高温処理する場合、再結晶層中のリンの放出を
抑止するマスク作用をする。レーザ光照射の代りにＡｒ
イオンを用いるノツクオン効果を利用する方法もあるが
、この場合はノンドープシリカ膜塗布前に実施する必要
がある。しかしイオン注入を用いる高濃度ドープは高価
な装置を必要としかつ時間がかかるという問題点を有す
る。別の実施例としてリンドーピングのソースとしてリ
ンの化合物ＰＯＣｌ３などを有機溶媒に溶かした溶液を
塗布、乾燥して後前記ノンドーピングシリカ膜塗布法に
よりシリカ膜を被覆し以下前例と同様にして、高濃度リ
ンを含む欠陥層を形成できる。
従来の結晶基板の裏面に高濃度リン層を形成する方法は
まず表面にリン拡散するのを防止するマスク膜を選択形
成する工程と、リン熱拡散の工程と、表面のマスク膜を
除去して、代りに裏面にリンの発散防止のためのマスク
膜を通常ＣＶＤ形成する工程とを必要とした。
まず表面にリン拡散するのを防止するマスク膜を選択形
成する工程と、リン熱拡散の工程と、表面のマスク膜を
除去して、代りに裏面にリンの発散防止のためのマスク
膜を通常ＣＶＤ形成する工程とを必要とした。
本発明の方法によれば裏面にのみリン拡散源を含む膜と
リン発散防止膜を簡単なスピンナー塗布、熱処理で形成
し、リンの基板へのドーピングをレーザー光により行う
ので表面はほとんど影響をうけることなく、大巾な工程
簡略によつて容易に実施することができる。従つて、本
発明によれば、基板が高温になつても不純物（リン）が
空気等の周辺ガス中に拡散することなく基板の裏面等に
不純物が拡散される不都合がなく、しかもレーザー照射
による基板へのダメージとリンの拡散の両方にて欠陥を
吸収するので欠陥除去の効果が大きく、半導体装置の高
性能化、高歩留りの製造に寄与する効果は大きい。
リン発散防止膜を簡単なスピンナー塗布、熱処理で形成
し、リンの基板へのドーピングをレーザー光により行う
ので表面はほとんど影響をうけることなく、大巾な工程
簡略によつて容易に実施することができる。従つて、本
発明によれば、基板が高温になつても不純物（リン）が
空気等の周辺ガス中に拡散することなく基板の裏面等に
不純物が拡散される不都合がなく、しかもレーザー照射
による基板へのダメージとリンの拡散の両方にて欠陥を
吸収するので欠陥除去の効果が大きく、半導体装置の高
性能化、高歩留りの製造に寄与する効果は大きい。
第１図ａ−ｅは従来の裏面高濃度リン層形成の工程図、
第２図Ａ−Ｃは本発明の方法の工程図を示す。 １１・・・・・・ｐ型シリコン単結晶基板、１２・・・
・・・Ｇｅ−Ｐ化合物微粒子を生成分とするシリカフイ
ルム層、１３・・・・・・ノンドープシリカフイルム膜
、１４・・・・・・ｎ＋再結晶層。
第２図Ａ−Ｃは本発明の方法の工程図を示す。 １１・・・・・・ｐ型シリコン単結晶基板、１２・・・
・・・Ｇｅ−Ｐ化合物微粒子を生成分とするシリカフイ
ルム層、１３・・・・・・ノンドープシリカフイルム膜
、１４・・・・・・ｎ＋再結晶層。
Claims (1)
- １ Ｓｉ単結晶基板素子形成面と反対面に金属リン、リ
ン化合物またはリンを含む合金などの溶液あるいは、該
物質微粒子を分散せしめた液体を塗布、乾燥せしめて該
物質を含む膜を形成する工程と、前記膜上にリンの放出
を抑止するマスクとなり不純物を含まないＳｉＯ＿２膜
を形成する工程と、レーザービームを照射して前記基板
の反対面に高濃度のリンを含む層及びＳｉの結晶欠陥層
を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体基板の
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54131482A JPS596057B2 (ja) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | 半導体基板の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54131482A JPS596057B2 (ja) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | 半導体基板の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5655040A JPS5655040A (en) | 1981-05-15 |
| JPS596057B2 true JPS596057B2 (ja) | 1984-02-08 |
Family
ID=15059002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54131482A Expired JPS596057B2 (ja) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | 半導体基板の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596057B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5812331A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-24 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6174377A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 赤外線照射による光センサの製造方法 |
| JPS6224631A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-02 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2699325B2 (ja) * | 1986-08-02 | 1998-01-19 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63228722A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置のゲツタリング方法 |
| JPH04129974U (ja) * | 1991-05-22 | 1992-11-30 | 東洋エンジニアリング株式会社 | 三方弁式ストレーナ装置 |
| WO2015186625A1 (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | 株式会社日本製鋼所 | ゲッタリング層を持つ半導体の製造方法、半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| JP6855125B2 (ja) * | 2017-05-08 | 2021-04-07 | 株式会社ディスコ | ゲッタリング層形成方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926456A (ja) * | 1972-07-11 | 1974-03-08 | ||
| JPS546767A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-19 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1979
- 1979-10-11 JP JP54131482A patent/JPS596057B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926456A (ja) * | 1972-07-11 | 1974-03-08 | ||
| JPS546767A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-19 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5655040A (en) | 1981-05-15 |
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