JPS60216538A - 半導体基板への不純物拡散方法 - Google Patents
半導体基板への不純物拡散方法Info
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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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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明のハする技術分野〕
本発明は、半導体基板の表面の所定の領域に不純物源を
被着し、不純物を基板内部に拡散させて所定の導電型と
不純物濃度を有する属を形成する方法に関する。
被着し、不純物を基板内部に拡散させて所定の導電型と
不純物濃度を有する属を形成する方法に関する。
半導体基板の表面から基板内部に不純物を添加すること
社、半導体装置の製作のために必須の技術である。この
ために最も広く行われるのは不純物の熱拡散法で、基板
表面に不純物源を被着し、基板全体を１０００℃前後の
温度に加熱して不純物を基板内部に拡散させるのである
が、この方法では浅い接合の形成が困難であること、加
熱によって既に基板内部に形成されている接合面の移動
、変形が生ずること、あるいは加熱の際に生ずる熱応力
によシ基板に欠陥が発生するなどの欠点がある０これに
対し最近広く用いられるようＫなったイオン注入法蝶浅
い接合が形成できる利点はあるものの、高濃度のドーピ
ングがむずかしく、イオン打込みの際の高エネルギーに
よシ基板内に結晶欠陥が生じ、その回復のために付加的
なアニール工程が必要であり、やは９９００℃前後のア
ニール温度による既形成の接合面の変位の問題があり、
またアニールをしても欠陥が完全に消失しない欠点を有
する。
社、半導体装置の製作のために必須の技術である。この
ために最も広く行われるのは不純物の熱拡散法で、基板
表面に不純物源を被着し、基板全体を１０００℃前後の
温度に加熱して不純物を基板内部に拡散させるのである
が、この方法では浅い接合の形成が困難であること、加
熱によって既に基板内部に形成されている接合面の移動
、変形が生ずること、あるいは加熱の際に生ずる熱応力
によシ基板に欠陥が発生するなどの欠点がある０これに
対し最近広く用いられるようＫなったイオン注入法蝶浅
い接合が形成できる利点はあるものの、高濃度のドーピ
ングがむずかしく、イオン打込みの際の高エネルギーに
よシ基板内に結晶欠陥が生じ、その回復のために付加的
なアニール工程が必要であり、やは９９００℃前後のア
ニール温度による既形成の接合面の変位の問題があり、
またアニールをしても欠陥が完全に消失しない欠点を有
する。
本発明は、上述の欠点を除いて半導体基板に結晶欠陥を
生ずることがなく、浅い接合の形成も可能でかつそれ以
前に形成された接合の位置に影響を与えないような半導
体基板への不純物拡散方法を提供することを目的とする
。
生ずることがなく、浅い接合の形成も可能でかつそれ以
前に形成された接合の位置に影響を与えないような半導
体基板への不純物拡散方法を提供することを目的とする
。
本発明によれば、半導体基板表面に反応ガスを接合させ
、反応エネルギーを与える光を照射して反応ガスよシ所
定の不純物を含有する不純物源膜を基板表面の所定の領
域上に成長させた後、その不純物源膜に熱エネルギーを
与える光を照射して不純物源膜中の不純物を半導体基板
内部に向けて拡散させることによって上記の目的が達成
される。
、反応エネルギーを与える光を照射して反応ガスよシ所
定の不純物を含有する不純物源膜を基板表面の所定の領
域上に成長させた後、その不純物源膜に熱エネルギーを
与える光を照射して不純物源膜中の不純物を半導体基板
内部に向けて拡散させることによって上記の目的が達成
される。
反応エネルギーを与える光としては、反応に必要なエネ
ルギーに対応する波長以下の波′長で、吸収が著しくな
い程度の波長の光、すなわち１０ｏθないし４０００Ａ
の波長の紫外光が望ましい〇〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施のための装置を示す第１図を引用し
て、シリコン基板にシんを拡散してｎ型領域を形成する
実施例について説明する。シリコン基板１は、反応室２
の底部上罠載置され、その上方１ｍの位置にマスク３が
配置されている。シリコン基板１をヒータ４にょｊｐ２
５０℃に加熱し、反応室２の内部を真空ポンプ５にょシ
排気して０．０１ Ｔｏｒｒ以下の真空にした後、マス
クローメータ６によシ流量制御された５−７７−のＳｉ
Ｈ４ガスをボンベ７から、８００ ｍｌ／ｍのＮ２０ガ
スをボンベ８から、１ｍｌ／ｄａのＰＨ３ガスをボンベ
９から導入し、反応室２内の圧力を１０ Ｔｏｒｒ前後
に保っ０そこへＡｒＦエキシマレーザの波長１９３０Ｘ
の発振光１゜を、鏡１１、レンズ１２を介し、マスク３
の透光部を通して基板１の上にパワー密度１０ ＭＷ／
ａＩｔで焦点を結ぶように入射させる。これにより、室
内の混合ガスから５０００Ｘの厚さの、シんを含有する
５ｉｎ２からなるルんガラス膜がマスク３の透光パター
ン通シの領域に形成される◇この場合、マスク３の上で
のパワー密度は１ ｗＩ／ｃＩｉ以下なので、マスク上
にはりんガラス位堆積しない。次いで反応室２内を再び
真空にした後、室内のふん囲気をボンベ１３からのＮ２
ガスに切換えて常圧とし、鏡１１を回転してＣ０２ガス
レーザの波長９．６μｍの発振光１４をマスク３を通し
て照射してシんガラス膜を加熱し、基板温度を低く押え
たままシんを基板ｌの内部へ拡散させる０例えは２０
ｗＩ／ａｉのパワー密度で照射するととＫよ、９．２５
６ビツトダイナミツク２ムＯＭＤＳ構造に対する０、４
μｍの深さのｎ層がマスクの透光パターン通シの領域に
形成することができるＯｎ型領域形成後は力んガラス膜
をエツチングによシ除去し、従来と同様々方法で表面に
金属配線電極を接触させる。
ルギーに対応する波長以下の波′長で、吸収が著しくな
い程度の波長の光、すなわち１０ｏθないし４０００Ａ
の波長の紫外光が望ましい〇〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施のための装置を示す第１図を引用し
て、シリコン基板にシんを拡散してｎ型領域を形成する
実施例について説明する。シリコン基板１は、反応室２
の底部上罠載置され、その上方１ｍの位置にマスク３が
配置されている。シリコン基板１をヒータ４にょｊｐ２
５０℃に加熱し、反応室２の内部を真空ポンプ５にょシ
排気して０．０１ Ｔｏｒｒ以下の真空にした後、マス
クローメータ６によシ流量制御された５−７７−のＳｉ
Ｈ４ガスをボンベ７から、８００ ｍｌ／ｍのＮ２０ガ
スをボンベ８から、１ｍｌ／ｄａのＰＨ３ガスをボンベ
９から導入し、反応室２内の圧力を１０ Ｔｏｒｒ前後
に保っ０そこへＡｒＦエキシマレーザの波長１９３０Ｘ
の発振光１゜を、鏡１１、レンズ１２を介し、マスク３
の透光部を通して基板１の上にパワー密度１０ ＭＷ／
ａＩｔで焦点を結ぶように入射させる。これにより、室
内の混合ガスから５０００Ｘの厚さの、シんを含有する
５ｉｎ２からなるルんガラス膜がマスク３の透光パター
ン通シの領域に形成される◇この場合、マスク３の上で
のパワー密度は１ ｗＩ／ｃＩｉ以下なので、マスク上
にはりんガラス位堆積しない。次いで反応室２内を再び
真空にした後、室内のふん囲気をボンベ１３からのＮ２
ガスに切換えて常圧とし、鏡１１を回転してＣ０２ガス
レーザの波長９．６μｍの発振光１４をマスク３を通し
て照射してシんガラス膜を加熱し、基板温度を低く押え
たままシんを基板ｌの内部へ拡散させる０例えは２０
ｗＩ／ａｉのパワー密度で照射するととＫよ、９．２５
６ビツトダイナミツク２ムＯＭＤＳ構造に対する０、４
μｍの深さのｎ層がマスクの透光パターン通シの領域に
形成することができるＯｎ型領域形成後は力んガラス膜
をエツチングによシ除去し、従来と同様々方法で表面に
金属配線電極を接触させる。
別の実施例として、反応室２内にＳｉＨ４ガス３００ｍ
ｂ−１ＰＨ３ガｘ １０ ｍｌ／”ｚ Ｈ”ガス２００
０ｍＪ？ｚ−を導入し、１０Ｔｏｒｒ前後の圧力に保っ
てＡｒ＋レーザの５１４４Ａの発振光の照射によｐｎ型
多結晶シリコン膜を上記のシんガラス膜の上に形成する
０この場合鉱エツチングによる除去が困難で、そのｔま
ｎ層に対する電極として利用する。
ｂ−１ＰＨ３ガｘ １０ ｍｌ／”ｚ Ｈ”ガス２００
０ｍＪ？ｚ−を導入し、１０Ｔｏｒｒ前後の圧力に保っ
てＡｒ＋レーザの５１４４Ａの発振光の照射によｐｎ型
多結晶シリコン膜を上記のシんガラス膜の上に形成する
０この場合鉱エツチングによる除去が困難で、そのｔま
ｎ層に対する電極として利用する。
上述の実施例では、マスクを通す光の照射によシ所定の
領域への不純物源の被着および拡散を行ったが、レーザ
光ビームの走査によって所定の領域への不純物の被着お
よび拡散を行うこともできる。また、シん以外の元素を
含む不純物源の被着によ）ｐ型領域の拡散も可能なこと
は自明である。
領域への不純物源の被着および拡散を行ったが、レーザ
光ビームの走査によって所定の領域への不純物の被着お
よび拡散を行うこともできる。また、シん以外の元素を
含む不純物源の被着によ）ｐ型領域の拡散も可能なこと
は自明である。
本発明は、半導体基板上への所定の領域への光の照射に
よる光ＣＶＤ法により不純物を含む不純物源膜を形成し
、熱源として光を用いることによシネ鈍物を基板内に拡
散させるもので、基板温度を高くすることなく、連続し
た工程で基板の所定の領域に不純物を添加することがで
き、浅い接合を基板の損傷なしに形成できるのでその効
果は極めて高い。
よる光ＣＶＤ法により不純物を含む不純物源膜を形成し
、熱源として光を用いることによシネ鈍物を基板内に拡
散させるもので、基板温度を高くすることなく、連続し
た工程で基板の所定の領域に不純物を添加することがで
き、浅い接合を基板の損傷なしに形成できるのでその効
果は極めて高い。
第１図は本発明の一実施例のための装置の断面図である
。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・反応室、
３・・・・・・マスク、７・・・・・・ＳｉＨ４ボンベ
、８・・・・・・Ｎ２０ボンベ、９・・・・・・ＰＨ３
ボンベ、ｌＯ・・・・・・ＡｒＦエキシマレーザ光、１
３・・・・・・Ｎ２ボンベ、１４・・・・・・ＣＯ２ガ
スレーザ光。
。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・反応室、
３・・・・・・マスク、７・・・・・・ＳｉＨ４ボンベ
、８・・・・・・Ｎ２０ボンベ、９・・・・・・ＰＨ３
ボンベ、ｌＯ・・・・・・ＡｒＦエキシマレーザ光、１
３・・・・・・Ｎ２ボンベ、１４・・・・・・ＣＯ２ガ
スレーザ光。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）半導体基板の表面の所定の領域に所定の不純物を含
有する不純物源を被着し、該不純物を基板内部に拡散さ
せる不純物拡散方法において、半導体基板表面に反応ガ
スを接触させ、反応エネルギーを与える光を照射して反
応ガスよ）も不純物源膜を基板表面の所定の領域上に成
長させた後、該不純物源膜に熱エネルギーを与える光を
照射して膜中の不純物を拡散させることを特徴とする半
導体基板への不純物拡散方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、所定の
領域および該領域上の不純物源膜への光の照射をマスク
を通して行うことを特徴とする半導体基板への不純物拡
散方法。 ３）％許酷求の範囲第１項記載の方法において、所定の
領域および該領域〜上の不純物源膜への光の照射をレー
ザ光ビームの走査によ２て行うことを特徴とする半導体
基板への不純物拡散方法〇４）特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれかに記載の方法において、反応エネ
ルギーを与える光が波長１０００ないし４０００Ｘの紫
外光であることを特徴とする半導体基板への不純物拡散
方法。 ５）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載の方法において、熱エネルギーを与える光がＣＯ□ガ
ヌレーザの波長９．６μｍの発振光であることを特徴と
する半導体基板への不純物拡散方法。 ６）ｑ＃特許請求範囲第１項ないし第３項のいずれかに
記載の方法において、不純物源膜が不純物を含む半導体
元素の酸化物からなる膜であることを特徴とする半導体
基板への不純物拡散方法。 ７）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載の方法において、不純物源膜が不純物を含む多結高中
導体からなる膜であることを特徴とする半導体基板への
不純物拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7327384A JPS60216538A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体基板への不純物拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7327384A JPS60216538A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体基板への不純物拡散方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216538A true JPS60216538A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13513381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7327384A Pending JPS60216538A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体基板への不純物拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216538A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148685A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-06-21 | Sharp Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
| JPS63239939A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Toshiba Corp | 半導体基体内への不純物導入方法及び装置 |
| JPH01316701A (ja) * | 1988-06-16 | 1989-12-21 | Toshiba Corp | 光導波路端面への反射防止膜の形成方法 |
| JPH0251224A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-21 | Tokyo Electron Ltd | 不純物の注入方法 |
| JPH034241A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-10 | Canon Inc | 画像記録装置 |
| JPH06104196A (ja) * | 1991-10-04 | 1994-04-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| US6660575B1 (en) | 1991-10-04 | 2003-12-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for forming a semiconductor device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5023570A (ja) * | 1973-06-29 | 1975-03-13 | ||
| JPS5240059A (en) * | 1975-09-25 | 1977-03-28 | Fujitsu Ltd | Process for production of semiconductor device |
| JPS5696704A (en) * | 1979-12-17 | 1981-08-05 | Hughes Aircraft Co | Oxide layer optical gas phase cladding method |
-
1984
- 1984-04-12 JP JP7327384A patent/JPS60216538A/ja active Pending
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