JPS6120133B2 - - Google Patents
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- JPS6120133B2 JPS6120133B2 JP10045777A JP10045777A JPS6120133B2 JP S6120133 B2 JPS6120133 B2 JP S6120133B2 JP 10045777 A JP10045777 A JP 10045777A JP 10045777 A JP10045777 A JP 10045777A JP S6120133 B2 JPS6120133 B2 JP S6120133B2
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- phosphorus
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- forming
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Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、トランジスタにおけるエミツタ領域
等のＮ型層の形成方法に関するものである。
等のＮ型層の形成方法に関するものである。
トランジスタ等のPN接合を有する半導体装置
の製作にあたつては、シリコンウエーハをスター
テイングマテリアルとし、これに種々のウエーハ
処理を行なうが、そのウエーハ処理において特に
重要なものに選択不純物拡散法によるPN接合の
形成プロセスがある。この選択不純物拡散法によ
るPN接合の形成には、1000〜1200℃という高温
熱処理炉を用いて単結晶シリコン体にリン、ボロ
ン、ヒ素等の拡散用不純物を拡散して拡散層を製
作するものであるため、拡散用不純物や高温熱処
理炉から発生する重金属が拡散時にシリコンウエ
ーハに侵入したり、高温熱処理中にシリコンウエ
ーハに結晶欠陥が発生するという問題がある。こ
れらのシリコンウエーハ中の重金属や結晶欠陥
は、PN接合のリーク電流の増大、雑音特性の低
下、少数キヤリアのライフタイムの低下等、デバ
イスの特性に大きな悪影響をおよぼすものであ
り、可及的にそれらを取り除くことが高性能でか
つ高信頼度の半導体装置を製作するために必要な
ことである。
の製作にあたつては、シリコンウエーハをスター
テイングマテリアルとし、これに種々のウエーハ
処理を行なうが、そのウエーハ処理において特に
重要なものに選択不純物拡散法によるPN接合の
形成プロセスがある。この選択不純物拡散法によ
るPN接合の形成には、1000〜1200℃という高温
熱処理炉を用いて単結晶シリコン体にリン、ボロ
ン、ヒ素等の拡散用不純物を拡散して拡散層を製
作するものであるため、拡散用不純物や高温熱処
理炉から発生する重金属が拡散時にシリコンウエ
ーハに侵入したり、高温熱処理中にシリコンウエ
ーハに結晶欠陥が発生するという問題がある。こ
れらのシリコンウエーハ中の重金属や結晶欠陥
は、PN接合のリーク電流の増大、雑音特性の低
下、少数キヤリアのライフタイムの低下等、デバ
イスの特性に大きな悪影響をおよぼすものであ
り、可及的にそれらを取り除くことが高性能でか
つ高信頼度の半導体装置を製作するために必要な
ことである。
しかしながら、従来のこの種の半導体装置、た
とえばNPNトランジスタにおけるＮ型エミツタ
層の製作にあたつては、特性仕様上、拡散により
発生する結晶欠陥をなくすために、リンを含有す
るドープドオキサイド拡散あるいはドープド多結
晶シリコン拡散という固相−固相拡散を使用して
行なつている。しかし、このような場合、この種
のドープド膜に含まれるリンの濃度が低いもので
あるため、膜自身による重金属などの汚染に対す
るゲツタ効果が小さく、吸湿性も高いものである
ため、拡散後の素子表面特性（特にSi−SiO2界面
特性）が不安定となり、トランジスタの低電流レ
ベルでのhFEが低下したり、雑音特性が低下する
欠点がある。
とえばNPNトランジスタにおけるＮ型エミツタ
層の製作にあたつては、特性仕様上、拡散により
発生する結晶欠陥をなくすために、リンを含有す
るドープドオキサイド拡散あるいはドープド多結
晶シリコン拡散という固相−固相拡散を使用して
行なつている。しかし、このような場合、この種
のドープド膜に含まれるリンの濃度が低いもので
あるため、膜自身による重金属などの汚染に対す
るゲツタ効果が小さく、吸湿性も高いものである
ため、拡散後の素子表面特性（特にSi−SiO2界面
特性）が不安定となり、トランジスタの低電流レ
ベルでのhFEが低下したり、雑音特性が低下する
欠点がある。
それゆえ、本発明の目的は、低濃度拡散層の形
成に用いられる固相−固相拡散においても、重金
属ゲツタ効果を大にし、もつて高性能でかつ高信
頼度のデバイスを得ることができるＮ型層の形成
方法を提供することにある。
成に用いられる固相−固相拡散においても、重金
属ゲツタ効果を大にし、もつて高性能でかつ高信
頼度のデバイスを得ることができるＮ型層の形成
方法を提供することにある。
以下、実施例を用いて本発明を具体的に詳述す
る。
る。
第１図に示すものは、本発明にかかるＮ型層を
形成せんとするスターテイングマテリアルを示す
断面図である。同図に示すものは、NPNトラン
ジスタのエミツタ拡散デイポジシヨン工程まで終
了したもので、１はコレクタ領域となるＮ型シリ
コンウエーハ、２はＰ型ベース層、３はフイール
ド酸化シリコン膜で、エミツタ拡散用穴が設けら
れているものである。また、４はリンを含有する
ドープドオキサイド膜（リンシリケートガラス膜
等）あるいはドープド多結晶シリコン膜等のドー
プド膜である。これは、1019〜1020原子／cm3程度
のエミツタ用N+型層を固相−固相拡散によつて
形成するための拡散ソースとなるものであり、結
晶欠陥のない良好なエミツタ層を設けるためのも
のである。
形成せんとするスターテイングマテリアルを示す
断面図である。同図に示すものは、NPNトラン
ジスタのエミツタ拡散デイポジシヨン工程まで終
了したもので、１はコレクタ領域となるＮ型シリ
コンウエーハ、２はＰ型ベース層、３はフイール
ド酸化シリコン膜で、エミツタ拡散用穴が設けら
れているものである。また、４はリンを含有する
ドープドオキサイド膜（リンシリケートガラス膜
等）あるいはドープド多結晶シリコン膜等のドー
プド膜である。これは、1019〜1020原子／cm3程度
のエミツタ用N+型層を固相−固相拡散によつて
形成するための拡散ソースとなるものであり、結
晶欠陥のない良好なエミツタ層を設けるためのも
のである。
このようなスターテイングマテリアルを熱拡散
炉に入れ、POCl3のようなハロゲン化物あるいは
PH3のような水素化物と塩素ガスとの雰囲気中
で、N2あるいはAr等の不活性ガスをキヤリアガ
スとして1000〜1100℃に加熱して、Ｐ型ベース層
２に低濃度のN+型エミツタ層６を形成する。（第
２図）。
炉に入れ、POCl3のようなハロゲン化物あるいは
PH3のような水素化物と塩素ガスとの雰囲気中
で、N2あるいはAr等の不活性ガスをキヤリアガ
スとして1000〜1100℃に加熱して、Ｐ型ベース層
２に低濃度のN+型エミツタ層６を形成する。（第
２図）。
この熱拡散は、たとえばドープド膜４としては
５〜15モル％のリンを含有するリンシリケートガ
ラス膜を用い、POCl3を15分程度流してリンシリ
ケートガラス膜４上に高濃度のリンを含有するシ
リケートガラス膜５を堆積しながら、このPOCl3
と同時に0.1〜10モル％のHClを30分間程度流し
ておくことにより行なうものである。
５〜15モル％のリンを含有するリンシリケートガ
ラス膜を用い、POCl3を15分程度流してリンシリ
ケートガラス膜４上に高濃度のリンを含有するシ
リケートガラス膜５を堆積しながら、このPOCl3
と同時に0.1〜10モル％のHClを30分間程度流し
ておくことにより行なうものである。
したがつて、本発明にかかるN+型エミツタ層
６の形成方法は、拡散時において結晶欠陥の発生
がない低濃度拡散層を形成する固相−固相拡散で
あつても、低濃度のリンを含有するリンシリケー
トガラス膜４全面に高濃度のリンを含有するシリ
ケートガラス膜４を堆積しながら塩素ガス雰囲気
中で熱拡散を行うものである。そのため、高濃度
のリンを含有するシリケートガラス膜４と塩素ガ
スとにより重金属をゲツタリングすることがで
き、性能のすぐれたＮ型エミツタ層６を形成する
ことができる。シリケートガラス膜４はそれ自身
高濃度のリンを含有しているため、重金属をゲツ
タリングすると共に、ピンホール等が多い拡散ソ
ースであるドープド膜４を被覆する役割をもつも
のである。
６の形成方法は、拡散時において結晶欠陥の発生
がない低濃度拡散層を形成する固相−固相拡散で
あつても、低濃度のリンを含有するリンシリケー
トガラス膜４全面に高濃度のリンを含有するシリ
ケートガラス膜４を堆積しながら塩素ガス雰囲気
中で熱拡散を行うものである。そのため、高濃度
のリンを含有するシリケートガラス膜４と塩素ガ
スとにより重金属をゲツタリングすることがで
き、性能のすぐれたＮ型エミツタ層６を形成する
ことができる。シリケートガラス膜４はそれ自身
高濃度のリンを含有しているため、重金属をゲツ
タリングすると共に、ピンホール等が多い拡散ソ
ースであるドープド膜４を被覆する役割をもつも
のである。
そのため、ドープド膜４だけではHClによる重
金属ゲツタリングは、HClによりドープド膜４に
おけるピンホールを通してシリコン体１〜２をエ
ツチングし、実用化できないが、ドープド膜４上
にシリケートガラス膜５を設けて上述したピンホ
ールを埋設しておくため、良好な重金属のゲツタ
リングをHClによつて行なうことができる。
金属ゲツタリングは、HClによりドープド膜４に
おけるピンホールを通してシリコン体１〜２をエ
ツチングし、実用化できないが、ドープド膜４上
にシリケートガラス膜５を設けて上述したピンホ
ールを埋設しておくため、良好な重金属のゲツタ
リングをHClによつて行なうことができる。
第１図〜第２図は、本発明の一実施例である
NPNトランジスタのN+型エミツタ層の形成方法
を説明するための断面図である。 １……Ｎ型シリコンウエーハ、２……Ｐ型ベー
ス層、３……フイールド酸化シリコン膜、４……
リンドープド膜、５……高濃度のリンを含有する
シリケートガラス膜、６……N+型エミツタ層。
NPNトランジスタのN+型エミツタ層の形成方法
を説明するための断面図である。 １……Ｎ型シリコンウエーハ、２……Ｐ型ベー
ス層、３……フイールド酸化シリコン膜、４……
リンドープド膜、５……高濃度のリンを含有する
シリケートガラス膜、６……N+型エミツタ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基体表面に、リンドーブド膜を拡散ソ
ースとしてＮ型層を形成する熱処理の際、少なく
ともリン化合物とHClとのガスを流すことを特徴
とするＮ型層の形成方法。 ２ Ｎ型層は、トランジスタにおけるエミツタ領
域である特許請求の範囲第１項記載のＮ型層の形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045777A JPS5434767A (en) | 1977-08-24 | 1977-08-24 | Formation method of n-type layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045777A JPS5434767A (en) | 1977-08-24 | 1977-08-24 | Formation method of n-type layer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5434767A JPS5434767A (en) | 1979-03-14 |
| JPS6120133B2 true JPS6120133B2 (ja) | 1986-05-21 |
Family
ID=14274435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10045777A Granted JPS5434767A (en) | 1977-08-24 | 1977-08-24 | Formation method of n-type layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5434767A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62153833U (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162467A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| NL8600022A (nl) * | 1986-01-08 | 1987-08-03 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting waarbij een doteringselement vanuit zijn oxide in een halfgeleiderlichaam wordt gediffundeerd. |
-
1977
- 1977-08-24 JP JP10045777A patent/JPS5434767A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62153833U (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5434767A (en) | 1979-03-14 |
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