JPS61124127A - 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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- JPS61124127A JPS61124127A JP24577184A JP24577184A JPS61124127A JP S61124127 A JPS61124127 A JP S61124127A JP 24577184 A JP24577184 A JP 24577184A JP 24577184 A JP24577184 A JP 24577184A JP S61124127 A JPS61124127 A JP S61124127A
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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
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法、より詳しくは半導体基
板に不純物をイオン注入し欠陥の少ない不純物拡散領域
を形成する方法に関する。
板に不純物をイオン注入し欠陥の少ない不純物拡散領域
を形成する方法に関する。
半導体基板にイオン注入法により不純物を注入した場合
に、欠陥の少ない不純物拡散領域を形成゛するについて
、従来研究が進められてきた。
に、欠陥の少ない不純物拡散領域を形成゛するについて
、従来研究が進められてきた。
例えば、特開昭５１−９３１６号公報に開示の発明は、
半導体基板内の所望の領域にイオン注入法により不純物
を注入する工程、この半導体基板を酸化雰囲気中にて熱
処理する工程、前記熱処理温度よりも高い温度にて再度
熱処理する工程を含む方法に関するものである。
半導体基板内の所望の領域にイオン注入法により不純物
を注入する工程、この半導体基板を酸化雰囲気中にて熱
処理する工程、前記熱処理温度よりも高い温度にて再度
熱処理する工程を含む方法に関するものである。
または、特開昭５２−１０９３６９号公報は、半導体基
板表面の所定個所に、上記基板とは逆伝導型を示す不純
物を、１０１′１〜１０１６個／ｃ１１１３の範囲でイ
オン打込みしてρｎ接合を形成する際、上記不純物打込
み層に含まれるイオン打込みで生じた格子欠陥の領域を
９００℃以下の比較的低温の酸素雰囲気中の熱処理によ
って上記半導体の酸化物膜と化し、引続き１０００度以
上の非酸化性雰囲気中での熱処理によって前記不純物を
半導体基板内に濃く拡散させ、所望の層抵抗とし、所望
の深さまで不純物拡散領域を形成する発明を開示する。
板表面の所定個所に、上記基板とは逆伝導型を示す不純
物を、１０１′１〜１０１６個／ｃ１１１３の範囲でイ
オン打込みしてρｎ接合を形成する際、上記不純物打込
み層に含まれるイオン打込みで生じた格子欠陥の領域を
９００℃以下の比較的低温の酸素雰囲気中の熱処理によ
って上記半導体の酸化物膜と化し、引続き１０００度以
上の非酸化性雰囲気中での熱処理によって前記不純物を
半導体基板内に濃く拡散させ、所望の層抵抗とし、所望
の深さまで不純物拡散領域を形成する発明を開示する。
上記引用のいずれの発明も、酸化性雰囲気での熱処理と
それに続く非酸化性雰囲気での熱処理によって、イオン
注入による欠陥を除去することを目的とするものである
が、本願発明者の実験は、より高濃度のイオン注入の場
合に欠陥を除去することができないことを示した。特開
昭５１−９３１６１号公報に開示の発明において、拡散
層の不純物濃度は大略３ Ｘ １０ ”／ ｃｍ３程度
であり、特開昭５２−１０９３６９号公開の発明におい
て不純物濃度はｌＸ１０’４〜Ｉ Ｘ １０ ＩＧ個／
ｃｎ＋３程度である。更に、高濃度の例えばＩ Ｘ １
０”個／Ｃ−程度の不純物濃度においては、従来法では
未だ十分に欠陥を除去しえないことが判明した。
それに続く非酸化性雰囲気での熱処理によって、イオン
注入による欠陥を除去することを目的とするものである
が、本願発明者の実験は、より高濃度のイオン注入の場
合に欠陥を除去することができないことを示した。特開
昭５１−９３１６１号公報に開示の発明において、拡散
層の不純物濃度は大略３ Ｘ １０ ”／ ｃｍ３程度
であり、特開昭５２−１０９３６９号公開の発明におい
て不純物濃度はｌＸ１０’４〜Ｉ Ｘ １０ ＩＧ個／
ｃｎ＋３程度である。更に、高濃度の例えばＩ Ｘ １
０”個／Ｃ−程度の不純物濃度においては、従来法では
未だ十分に欠陥を除去しえないことが判明した。
本発明は、上記問題点を解消したイオン注入による欠陥
を除去する方法を提供するもので、その手段は、不純物
のイオン注入により半導体基板に不純物拡散領域を形成
する方法において、不純物をイオン注入した後に酸化性
雰囲気中で熱処理をなし、引続き非酸化性雰囲気中で熱
処理をなす工程、基板表面の酸化膜を除去する工程、お
よび基板表面のシリコンをエツチングにより所定の深さ
まで除去する工程を含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法によってなされる。
を除去する方法を提供するもので、その手段は、不純物
のイオン注入により半導体基板に不純物拡散領域を形成
する方法において、不純物をイオン注入した後に酸化性
雰囲気中で熱処理をなし、引続き非酸化性雰囲気中で熱
処理をなす工程、基板表面の酸化膜を除去する工程、お
よび基板表面のシリコンをエツチングにより所定の深さ
まで除去する工程を含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法によってなされる。
本願発明者は、高濃度のイオン注入後において生じる欠
陥は、酸化性雰囲気での熱処理とそれに続く非酸化性雰
囲気における熱処理によっても、基板表面から１０００
〜２０００人の深さにわたって分布していることをつき
とめ、前記した熱処理の後にシリコン基板表面を１００
０〜２０００人程度エツチングして欠陥を除去するもの
である。
陥は、酸化性雰囲気での熱処理とそれに続く非酸化性雰
囲気における熱処理によっても、基板表面から１０００
〜２０００人の深さにわたって分布していることをつき
とめ、前記した熱処理の後にシリコン基板表面を１００
０〜２０００人程度エツチングして欠陥を除去するもの
である。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
本発明の方法を実施する工程を第１図の断面図を参照し
て説明すると、先ず第１図′ａ）に示される如く、半導
体シリコン基板１上に酸化膜（５ｉ０２膜）２を形成し
、ＳｉＯ＋膜に窓開きをなし、砒素（Ａｓ”）を、加速
エネルギー７０ＫｅＶ 、 ドーズ量５×１０＋５／ｃ
ｍ２で矢印方向にイオン注入する。このドーズ量は、Ｉ
Ｘ １０”個／ｃＩＩ＋３のオーダーの不純物濃度に
匹敵する。基板の点線は打ち込まれた不純物を模式的に
示す。
て説明すると、先ず第１図′ａ）に示される如く、半導
体シリコン基板１上に酸化膜（５ｉ０２膜）２を形成し
、ＳｉＯ＋膜に窓開きをなし、砒素（Ａｓ”）を、加速
エネルギー７０ＫｅＶ 、 ドーズ量５×１０＋５／ｃ
ｍ２で矢印方向にイオン注入する。このドーズ量は、Ｉ
Ｘ １０”個／ｃＩＩ＋３のオーダーの不純物濃度に
匹敵する。基板の点線は打ち込まれた不純物を模式的に
示す。
次に、表面保護と欠陥取込みの目的で、９００℃、湿酸
素雰囲気中で熱処理して露出されていた基板表面に５ｒ
（ｈ 膜２ａを形成し、引続き、１１５０℃、乾窒素（
Ｎ２）雰囲気中でアニールし、基板１内に、表面濃度が
１０２６個／ｃｍ３程度の不純物拡散領域３を形成する
。
素雰囲気中で熱処理して露出されていた基板表面に５ｒ
（ｈ 膜２ａを形成し、引続き、１１５０℃、乾窒素（
Ｎ２）雰囲気中でアニールし、基板１内に、表面濃度が
１０２６個／ｃｍ３程度の不純物拡散領域３を形成する
。
従来は、次の段階で５ｉ０２膜を除去し、１つの工程と
して基板上にシリコンをエピタキシャル成長した。その
とき基板表面に欠陥が存在すると、エピタキシャル成長
において当該欠陥は積層欠陥へと成長する。かかる積層
欠陥があると、例えば当該エピタキシャル層に不純物拡
散によってベース領域とエミッタ領域を形成した場合、
エミッタ拡散において不純物が前記した欠陥にそってコ
レクタ領域にまで入り込み、コレクタ・エミッタリーク
が発生する問題があった。
して基板上にシリコンをエピタキシャル成長した。その
とき基板表面に欠陥が存在すると、エピタキシャル成長
において当該欠陥は積層欠陥へと成長する。かかる積層
欠陥があると、例えば当該エピタキシャル層に不純物拡
散によってベース領域とエミッタ領域を形成した場合、
エミッタ拡散において不純物が前記した欠陥にそってコ
レクタ領域にまで入り込み、コレクタ・エミッタリーク
が発生する問題があった。
そこで、本願発明者は、第１図（ｂｌの工程が終った段
階でエピタキシャル成長を行い、欠陥の１つの指標であ
る積層欠陥（ｓｔａｃｋｉｎｇ ｆａｕｌｔ）について
実測を行い、第２図の線図に示される関係を確認した。
階でエピタキシャル成長を行い、欠陥の１つの指標であ
る積層欠陥（ｓｔａｃｋｉｎｇ ｆａｕｌｔ）について
実測を行い、第２図の線図に示される関係を確認した。
前記した不純物のイオン注入と熱処理およびアニールの
条件下で、縦軸に積層欠陥密度（Ｉｌｌ ／ ｃｍ２）
を、横軸にシリコン基板のエツチング量（人）をとる。
条件下で、縦軸に積層欠陥密度（Ｉｌｌ ／ ｃｍ２）
を、横軸にシリコン基板のエツチング量（人）をとる。
実測によると、基板表面から１２００Å以上深くなると
欠陥が存在しないことが確認された。
欠陥が存在しないことが確認された。
そこで、本発明の方法では、第１図ｔｅｌに示される如
く、 ＳｉＯ＋膜を弗酸系の溶液でエツチングし、引続
き硝酸系の溶液で基板シリコンを１２００人エツチング
し、しかる後にエピタキシャル層４をエピタキシャル成
長した。前記した１２００人の値は、上記実施例の条件
下での数値であり、異なる条件下でその値は変動するが
、一般的に、シリコン基板の表面を１０００〜２０００
人エンチングすればよいことが判明した。従って、第２
図における横軸は、本発明の方法によりシリコン基板の
表面からエツチングされる量（エツチング量）を示すこ
とになる。
く、 ＳｉＯ＋膜を弗酸系の溶液でエツチングし、引続
き硝酸系の溶液で基板シリコンを１２００人エツチング
し、しかる後にエピタキシャル層４をエピタキシャル成
長した。前記した１２００人の値は、上記実施例の条件
下での数値であり、異なる条件下でその値は変動するが
、一般的に、シリコン基板の表面を１０００〜２０００
人エンチングすればよいことが判明した。従って、第２
図における横軸は、本発明の方法によりシリコン基板の
表面からエツチングされる量（エツチング量）を示すこ
とになる。
以上説明したように本発明によれば、シリコン基板に対
し高濃度のイオン注入がなされたとき、基板を酸化性雰
囲気中で熱処理し、引続き非酸化性雰囲気で熱処理（ア
ニール）した後に、基板表面の酸化膜を除去してから基
板を表面から１０００〜２０００人の深さにエツチング
し、しかる１友にエピタキシャル成長をなすことにより
、欠陥のない不純物拡散領域が形成されるので、半導体
装置の製造歩留りの向上に有効である。
し高濃度のイオン注入がなされたとき、基板を酸化性雰
囲気中で熱処理し、引続き非酸化性雰囲気で熱処理（ア
ニール）した後に、基板表面の酸化膜を除去してから基
板を表面から１０００〜２０００人の深さにエツチング
し、しかる１友にエピタキシャル成長をなすことにより
、欠陥のない不純物拡散領域が形成されるので、半導体
装置の製造歩留りの向上に有効である。
第１図（ａｌないしくＣ１は本発明の方法を実施する工
程を示す断面図、第２図は、イオン注入後の熱処理があ
っても存在する積層欠陥の分布を示す線図である。 図中、１はシリコン基板、２．２ａはＳｉＯ２膜、３は
不純物拡散領域、４はエピタキシャル層、をそれぞれ示
す。 第１図 １ 第２図 さ
程を示す断面図、第２図は、イオン注入後の熱処理があ
っても存在する積層欠陥の分布を示す線図である。 図中、１はシリコン基板、２．２ａはＳｉＯ２膜、３は
不純物拡散領域、４はエピタキシャル層、をそれぞれ示
す。 第１図 １ 第２図 さ
Claims (1)
- 不純物のイオン注入により半導体基板に不純物拡散領域
を形成する方法において、不純物をイオン注入した後に
酸化性雰囲気中で熱処理をなし、引続き非酸化性雰囲気
中で熱処理をなす工程、基板表面の酸化膜を除去する工
程、および基板表面のシリコンをエッチングにより所定
の深さまで除去する工程を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24577184A JPS61124127A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24577184A JPS61124127A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124127A true JPS61124127A (ja) | 1986-06-11 |
Family
ID=17138565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24577184A Pending JPS61124127A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014041866A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5138582A (ja) * | 1974-09-25 | 1976-03-31 | Mitsui Toatsu Chemicals |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP24577184A patent/JPS61124127A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5138582A (ja) * | 1974-09-25 | 1976-03-31 | Mitsui Toatsu Chemicals |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014041866A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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