JP3282265B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセスで
行われる不純物を拡散する工程を備えた半導体装置の製
造方法に関するものである。
行われる不純物を拡散する工程を備えた半導体装置の製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高濃度Ｐ型不純物層の形成方法の
一例として、イオン注入によって、シリコン基板に不純
物として例えばホウ素を導入し、さらに熱処理を行っ
て、導入したホウ素を拡散して高濃度Ｐ型不純物層を形
成する方法が提案されている。この方法では、イオン注
入した領域に結晶欠陥等の欠陥が生じるため、その部分
で接合リークが発生する。そこで、上記欠陥を発生しな
くするために、高濃度ＢＳＧ膜〔例えばホウ素の濃度が
４．５ｗ％の膜〕を拡散のソース源として用いて、拡散
処理を行う方法が提案されている。
一例として、イオン注入によって、シリコン基板に不純
物として例えばホウ素を導入し、さらに熱処理を行っ
て、導入したホウ素を拡散して高濃度Ｐ型不純物層を形
成する方法が提案されている。この方法では、イオン注
入した領域に結晶欠陥等の欠陥が生じるため、その部分
で接合リークが発生する。そこで、上記欠陥を発生しな
くするために、高濃度ＢＳＧ膜〔例えばホウ素の濃度が
４．５ｗ％の膜〕を拡散のソース源として用いて、拡散
処理を行う方法が提案されている。
【０００３】次に上記高濃度ＢＳＧ膜を用いる拡散処理
を図６により説明する。図６の（１）に示すように、通
常の酸化法によって、シリコン基板６１の表面に酸化膜
６２を形成する。次いで、通常のホトリソグラフィー技
術とエッチングとによって、シリコン基板６１の拡散層
を形成しようとする領域６３上の酸化膜６２（２点鎖線
で示す部分）を除去する。その後、例えば化学的気相成
長法によって、高濃度ＢＳＧ膜６４を成膜する。この高
濃度ＢＳＧ膜６４は、例えばホウ素を４．５ｗ％含む。
を図６により説明する。図６の（１）に示すように、通
常の酸化法によって、シリコン基板６１の表面に酸化膜
６２を形成する。次いで、通常のホトリソグラフィー技
術とエッチングとによって、シリコン基板６１の拡散層
を形成しようとする領域６３上の酸化膜６２（２点鎖線
で示す部分）を除去する。その後、例えば化学的気相成
長法によって、高濃度ＢＳＧ膜６４を成膜する。この高
濃度ＢＳＧ膜６４は、例えばホウ素を４．５ｗ％含む。
【０００４】次いで図６の（２）に示すように、例えば
窒素雰囲気中で、高温拡散処理を行い、高濃度ＢＳＧ膜
６４中のホウ素をシリコン基板６１の上層に拡散して、
高濃度のホウ素拡散層６５を形成する。このときの拡散
温度は、例えば１２００℃に設定される。上記拡散処理
では、シリコン基板６１の裏面に窒化膜６６が形成され
る。
窒素雰囲気中で、高温拡散処理を行い、高濃度ＢＳＧ膜
６４中のホウ素をシリコン基板６１の上層に拡散して、
高濃度のホウ素拡散層６５を形成する。このときの拡散
温度は、例えば１２００℃に設定される。上記拡散処理
では、シリコン基板６１の裏面に窒化膜６６が形成され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記高
濃度ＢＳＧ膜を用いる拡散処理を酸素雰囲気中で行った
場合には、シリコン基板と高濃度ＢＳＧ膜との界面に酸
化膜が成長し、その酸化膜がホウ素の拡散の妨げにな
る。また窒素雰囲気中で上記拡散処理を行った場合に
は、シリコン基板と高濃度ＢＳＧ膜との界面にホウ素が
析出し、シリコン基板の表面が親水性になる。この状態
で、例えばウェット処理を行った場合には、親水性にな
った面は異物を付着し易くなっているので、シリコン基
板に異物が付着して、当該シリコン基板の清浄度を低下
させる。また熱処理を行った場合には、ホウ素によるア
ウトディフュージョンが発生し、シリコン基板がホウ素
に汚染される。さらにシリコン基板の裏面側には窒化膜
が形成されるので、例えばウェット処理中に上記窒化膜
が剥離して、塵埃の原因になる。上記課題は全て歩留り
を低下させることになる。
濃度ＢＳＧ膜を用いる拡散処理を酸素雰囲気中で行った
場合には、シリコン基板と高濃度ＢＳＧ膜との界面に酸
化膜が成長し、その酸化膜がホウ素の拡散の妨げにな
る。また窒素雰囲気中で上記拡散処理を行った場合に
は、シリコン基板と高濃度ＢＳＧ膜との界面にホウ素が
析出し、シリコン基板の表面が親水性になる。この状態
で、例えばウェット処理を行った場合には、親水性にな
った面は異物を付着し易くなっているので、シリコン基
板に異物が付着して、当該シリコン基板の清浄度を低下
させる。また熱処理を行った場合には、ホウ素によるア
ウトディフュージョンが発生し、シリコン基板がホウ素
に汚染される。さらにシリコン基板の裏面側には窒化膜
が形成されるので、例えばウェット処理中に上記窒化膜
が剥離して、塵埃の原因になる。上記課題は全て歩留り
を低下させることになる。
【０００６】本発明は、清浄度に優れていて、アウトデ
ィフュージョンの発生がないように不純物の拡散を行う
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
ィフュージョンの発生がないように不純物の拡散を行う
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた半導体装置の製造方法である。す
なわち、第１の工程で、シリコン系基板の被拡散領域の
表面を除く当該シリコン系基板の表面に拡散防止マスク
を形成した後、少なくとも被拡散領域の表面に不純物を
含む膜を成膜し、第２の工程で、少なくとも被拡散領域
の表層に前記拡散防止マスクより厚さが薄い酸化膜を形
成する。その後第３の工程で、熱拡散処理によって、不
純物を含む膜中の不純物を薄い酸化膜を通して被拡散領
域中に拡散して不純物拡散層を形成し、その後、第４の
工程で前記シリコン系基板をウエット処理する半導体装
置の製造方法である。または第１の工程を行った後、第
２の工程で、被拡散領域の表層と当該シリコン系基板の
裏面とに前記拡散防止マスクより厚さが薄い酸化膜を形
成し、その後第３の工程を行う半導体装置の製造方法で
ある。
成するためになされた半導体装置の製造方法である。す
なわち、第１の工程で、シリコン系基板の被拡散領域の
表面を除く当該シリコン系基板の表面に拡散防止マスク
を形成した後、少なくとも被拡散領域の表面に不純物を
含む膜を成膜し、第２の工程で、少なくとも被拡散領域
の表層に前記拡散防止マスクより厚さが薄い酸化膜を形
成する。その後第３の工程で、熱拡散処理によって、不
純物を含む膜中の不純物を薄い酸化膜を通して被拡散領
域中に拡散して不純物拡散層を形成し、その後、第４の
工程で前記シリコン系基板をウエット処理する半導体装
置の製造方法である。または第１の工程を行った後、第
２の工程で、被拡散領域の表層と当該シリコン系基板の
裏面とに前記拡散防止マスクより厚さが薄い酸化膜を形
成し、その後第３の工程を行う半導体装置の製造方法で
ある。
【０００８】上記熱酸化処理は、例えば酸素を含む不活
性な気体雰囲気中で、９００℃以下の酸化可能な温度で
行い、上記熱拡散処理は、不活性な気体雰囲気中で、１
０５０℃以上１２５０℃以下の温度範囲の任意の温度で
行う。
性な気体雰囲気中で、９００℃以下の酸化可能な温度で
行い、上記熱拡散処理は、不活性な気体雰囲気中で、１
０５０℃以上１２５０℃以下の温度範囲の任意の温度で
行う。
【０００９】また第１の工程で、シリコン系基板の被拡
散領域の表面を除く当該シリコン系基板の表面に拡散防
止マスクを形成した後、少なくとも被拡散領域の表面に
前記拡散防止マスクより厚さ薄い酸化膜を形成し、第２
の工程で、少なくとも薄い酸化膜の表面に不純物を含む
膜を成膜する。その後第３の工程で、熱拡散処理によっ
て、不純物を含む膜中の不純物を薄い酸化膜を通して被
拡散領域中に拡散して不純物拡散層を形成し、その後、
第４の工程で前記シリコン系基板をウエット処理する半
導体装置の製造方法である。あるいは第１の工程で、シ
リコン系基板の被拡散領域の表面を除く当該シリコン系
基板の表面に拡散防止マスクを形成した後、被拡散領域
の表層と当該シリコン系基板の裏面とに前記拡散防止マ
スクより厚さが薄い酸化膜を形成し、その後第２の工程
と第３の工程とを行う。
散領域の表面を除く当該シリコン系基板の表面に拡散防
止マスクを形成した後、少なくとも被拡散領域の表面に
前記拡散防止マスクより厚さ薄い酸化膜を形成し、第２
の工程で、少なくとも薄い酸化膜の表面に不純物を含む
膜を成膜する。その後第３の工程で、熱拡散処理によっ
て、不純物を含む膜中の不純物を薄い酸化膜を通して被
拡散領域中に拡散して不純物拡散層を形成し、その後、
第４の工程で前記シリコン系基板をウエット処理する半
導体装置の製造方法である。あるいは第１の工程で、シ
リコン系基板の被拡散領域の表面を除く当該シリコン系
基板の表面に拡散防止マスクを形成した後、被拡散領域
の表層と当該シリコン系基板の裏面とに前記拡散防止マ
スクより厚さが薄い酸化膜を形成し、その後第２の工程
と第３の工程とを行う。
【００１０】上記各半導体装置の製造方法では、薄い酸
化膜を１ｎｍ以上〜１０ｎｍ以下の厚さに形成する。
化膜を１ｎｍ以上〜１０ｎｍ以下の厚さに形成する。
【００１１】
【作用】上記半導体装置の製造方法では、熱拡散処理を
行う前に、被拡散領域の表面に拡散防止マスクより厚さ
が薄い酸化膜を形成したことにより、被拡散領域として
例えばシリコン基板と不純物を含む膜として例えばＢＳ
Ｇ膜との界面にホウ素が析出しなくなる。この結果、被
拡散領域の表面の疎水性が保たれる。またシリコン系基
板の裏面に薄い酸化膜を形成したことにより、熱拡散処
理時にシリコン系基板の裏面に窒化シリコン膜が形成さ
れない。さらに薄い酸化膜を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに
形成したことにより、熱拡散処理時に、薄い酸化膜によ
って阻まれることなく不純物を含む膜より被拡散領域に
不純物が拡散するとともに、シリコン系基板の裏面には
窒化シリコン膜が形成されない。
行う前に、被拡散領域の表面に拡散防止マスクより厚さ
が薄い酸化膜を形成したことにより、被拡散領域として
例えばシリコン基板と不純物を含む膜として例えばＢＳ
Ｇ膜との界面にホウ素が析出しなくなる。この結果、被
拡散領域の表面の疎水性が保たれる。またシリコン系基
板の裏面に薄い酸化膜を形成したことにより、熱拡散処
理時にシリコン系基板の裏面に窒化シリコン膜が形成さ
れない。さらに薄い酸化膜を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに
形成したことにより、熱拡散処理時に、薄い酸化膜によ
って阻まれることなく不純物を含む膜より被拡散領域に
不純物が拡散するとともに、シリコン系基板の裏面には
窒化シリコン膜が形成されない。
【００１２】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１の拡散工程図に
より説明する。図１の（１）に示すように、第１の工程
では、例えば通常の化学的気相成長法によって、シリコ
ン系基板１１の表面に酸化シリコン膜１２を形成する。
次いで通常のホトリソグラフィー技術とエッチングとに
よって、被拡散領域１３上の酸化シリコン膜１２（２点
鎖線で示す部分）を除去して、残した酸化シリコン膜１
２で拡散防止マスク１４を形成する。その後、通常の化
学的気相成長法によって、少なくとも被拡散領域１３の
表面に、例えばホウ素を４．５ｗ％含む高濃度のホウ素
シリケートガラス（ＢＳＧ）よりなる不純物を含む膜１
５を成膜する。この不純物を含む膜１５は、ホウ素シリ
ケートガラスの他に、例えば、リンシリケートガラス
（ＰＳＧ）またはホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳ
Ｇ）等のホウ素やリン等の不純物を含む酸化シリコンを
用いることも可能である。また上記シリコン系基板１１
は、例えば単結晶シリコンまたは多結晶シリコンあるい
はそれらに不純物を含ませたものよりなる。
より説明する。図１の（１）に示すように、第１の工程
では、例えば通常の化学的気相成長法によって、シリコ
ン系基板１１の表面に酸化シリコン膜１２を形成する。
次いで通常のホトリソグラフィー技術とエッチングとに
よって、被拡散領域１３上の酸化シリコン膜１２（２点
鎖線で示す部分）を除去して、残した酸化シリコン膜１
２で拡散防止マスク１４を形成する。その後、通常の化
学的気相成長法によって、少なくとも被拡散領域１３の
表面に、例えばホウ素を４．５ｗ％含む高濃度のホウ素
シリケートガラス（ＢＳＧ）よりなる不純物を含む膜１
５を成膜する。この不純物を含む膜１５は、ホウ素シリ
ケートガラスの他に、例えば、リンシリケートガラス
（ＰＳＧ）またはホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳ
Ｇ）等のホウ素やリン等の不純物を含む酸化シリコンを
用いることも可能である。また上記シリコン系基板１１
は、例えば単結晶シリコンまたは多結晶シリコンあるい
はそれらに不純物を含ませたものよりなる。
【００１３】次いで図１の（２）に示すように、第２の
工程を行う。この工程では、酸素を含む窒素雰囲気中で
熱酸化処理することにより、少なくとも被拡散領域１３
の表層に薄い酸化膜１６を形成する。このとき、当該シ
リコン系基板１１の裏面にも薄い酸化膜１７を形成する
ことも可能である。上記各薄い酸化膜１６，１７は、例
えば１ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚に形成する。
工程を行う。この工程では、酸素を含む窒素雰囲気中で
熱酸化処理することにより、少なくとも被拡散領域１３
の表層に薄い酸化膜１６を形成する。このとき、当該シ
リコン系基板１１の裏面にも薄い酸化膜１７を形成する
ことも可能である。上記各薄い酸化膜１６，１７は、例
えば１ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚に形成する。
【００１４】続いて図１の（３）に示すように、窒素雰
囲気中における熱拡散処理によって、不純物を含む膜１
５中の不純物（図示せず）を薄い酸化膜１６を通して被
拡散領域１３中に拡散して、不純物拡散層１８を形成す
る。
囲気中における熱拡散処理によって、不純物を含む膜１
５中の不純物（図示せず）を薄い酸化膜１６を通して被
拡散領域１３中に拡散して、不純物拡散層１８を形成す
る。
【００１５】上記不純物の拡散方法では、熱拡散処理を
行う前に、被拡散領域１３の表面に薄い酸化膜１６を形
成したことにより、被拡散領域１３と不純物を含む膜１
５との界面に、例えばホウ素が析出しなくなる。この結
果、被拡散領域１３の表面の疎水性が保たれる。またシ
リコン系基板１１の裏面に薄い酸化膜１７を形成したこ
とにより、熱拡散処理時にシリコン系基板１１の裏面に
窒化シリコン膜が形成されない。
行う前に、被拡散領域１３の表面に薄い酸化膜１６を形
成したことにより、被拡散領域１３と不純物を含む膜１
５との界面に、例えばホウ素が析出しなくなる。この結
果、被拡散領域１３の表面の疎水性が保たれる。またシ
リコン系基板１１の裏面に薄い酸化膜１７を形成したこ
とにより、熱拡散処理時にシリコン系基板１１の裏面に
窒化シリコン膜が形成されない。
【００１６】その後、図１の（４）に示すように、例え
ばエッチングによって、不純物を含む膜１５（２点鎖線
で示す部分）と拡散防止膜１４（１点鎖線で示す部分）
と薄い酸化膜１６，１７（破線で示す部分）とを除去す
る。
ばエッチングによって、不純物を含む膜１５（２点鎖線
で示す部分）と拡散防止膜１４（１点鎖線で示す部分）
と薄い酸化膜１６，１７（破線で示す部分）とを除去す
る。
【００１７】次に、上記不純物の拡散方法における熱処
理シーケンス制御を、図２により説明する。図では、縦
軸に処理温度を示し、横軸に処理時間を示す。まず図に
示すように、熱酸化処理２１では、シリコン系基板（図
示せず）を拡散装置（図示せず）に挿入する際に、例え
ば酸素を含む窒素雰囲気にて、以下の条件で、図１で説
明した薄い酸化膜（１６），（１７）を形成する。この
条件は、例えば酸化雰囲気を、流量が０．５０ｄｍ3 ／
分の酸素と流量が６．０ｄｍ3／分の窒素との混合ガス
雰囲気とし、雰囲気の温度を９００℃に設定する。また
酸化時間は、薄い酸化膜（１６）が１ｎｍ〜１０ｎｍの
厚さに形成されるまでの時間とする。
理シーケンス制御を、図２により説明する。図では、縦
軸に処理温度を示し、横軸に処理時間を示す。まず図に
示すように、熱酸化処理２１では、シリコン系基板（図
示せず）を拡散装置（図示せず）に挿入する際に、例え
ば酸素を含む窒素雰囲気にて、以下の条件で、図１で説
明した薄い酸化膜（１６），（１７）を形成する。この
条件は、例えば酸化雰囲気を、流量が０．５０ｄｍ3 ／
分の酸素と流量が６．０ｄｍ3／分の窒素との混合ガス
雰囲気とし、雰囲気の温度を９００℃に設定する。また
酸化時間は、薄い酸化膜（１６）が１ｎｍ〜１０ｎｍの
厚さに形成されるまでの時間とする。
【００１８】上記熱酸化処理２１の温度は、例えば９０
０℃以下でかつ薄い酸化膜（１６），（１７）が形成さ
れる温度であればい。もし９００℃を越える温度で行っ
た場合には、不純物を含む膜（１５）より不純物の拡散
が進行し、このとき、被拡散領域１３と不純物を含む膜
（１５）との間に不純物（例えばホウ素）の析出が起き
る。
０℃以下でかつ薄い酸化膜（１６），（１７）が形成さ
れる温度であればい。もし９００℃を越える温度で行っ
た場合には、不純物を含む膜（１５）より不純物の拡散
が進行し、このとき、被拡散領域１３と不純物を含む膜
（１５）との間に不純物（例えばホウ素）の析出が起き
る。
【００１９】次いで薄い酸化膜（１６），（１７）が所
定の膜厚に形成された後、雰囲気を窒素雰囲気にし、温
度上昇期間２２を経て、熱拡散処理２３を行う。この熱
拡散処理２３では、例えば窒素の流量を６．０ｄｍ3 ／
分に設定する。また雰囲気の温度を例えば１２００℃に
設定する。そして不純物拡散層（１８）が所定の深さに
達するまで、熱拡散処理２３を行う。その後不純物拡散
層（１８）が所定の深さに達してから、冷却期間２４に
移行して、熱拡散処理２３を終了させる。この冷却期間
２４では、温度を例えば９００℃に低下させる。
定の膜厚に形成された後、雰囲気を窒素雰囲気にし、温
度上昇期間２２を経て、熱拡散処理２３を行う。この熱
拡散処理２３では、例えば窒素の流量を６．０ｄｍ3 ／
分に設定する。また雰囲気の温度を例えば１２００℃に
設定する。そして不純物拡散層（１８）が所定の深さに
達するまで、熱拡散処理２３を行う。その後不純物拡散
層（１８）が所定の深さに達してから、冷却期間２４に
移行して、熱拡散処理２３を終了させる。この冷却期間
２４では、温度を例えば９００℃に低下させる。
【００２０】上記熱拡散処理２３の温度は、例えば１０
５０℃以上１２５０℃以下の温度範囲の任意の温度で行
えばよい。例えば１０５０℃より低い温度で行った場合
には、拡散がほとんど起こらない。また１２５０℃を越
える温度では、シリコン系基板（１１）が軟化して変形
するという課題を生じる。
５０℃以上１２５０℃以下の温度範囲の任意の温度で行
えばよい。例えば１０５０℃より低い温度で行った場合
には、拡散がほとんど起こらない。また１２５０℃を越
える温度では、シリコン系基板（１１）が軟化して変形
するという課題を生じる。
【００２１】次に上記薄い酸化膜（１６）の膜厚につい
て、図３に示す不純物拡散層の表面比抵抗と薄い酸化膜
の膜厚との関係図により説明する。図では縦軸に不純物
拡散層の表面比抵抗ρｓを示し、横軸に薄い酸化膜の膜
厚ｔを示す。
て、図３に示す不純物拡散層の表面比抵抗と薄い酸化膜
の膜厚との関係図により説明する。図では縦軸に不純物
拡散層の表面比抵抗ρｓを示し、横軸に薄い酸化膜の膜
厚ｔを示す。
【００２２】図に示すように、薄い酸化膜（１６）の膜
厚が１０ｎｍを越えると、不純物拡散層（１８）の表面
比抵抗ρｓの値は急に高くなる。その原因は、熱拡散処
理において、薄い酸化膜（１６）が拡散マスクとして作
用するので、不純物が被拡散領域（１３）に十分に拡散
されないためである。
厚が１０ｎｍを越えると、不純物拡散層（１８）の表面
比抵抗ρｓの値は急に高くなる。その原因は、熱拡散処
理において、薄い酸化膜（１６）が拡散マスクとして作
用するので、不純物が被拡散領域（１３）に十分に拡散
されないためである。
【００２３】また薄い酸化膜（１７）の膜厚が１ｎｍよ
りも薄い場合には、熱拡散処理２２のときに、シリコン
系基板（１１）の裏面に窒化シリコン膜が形成されてし
まう。したがって、各薄い酸化膜（１６），（１７）を
同時に形成した場合には、当該各薄い酸化膜（１６），
（１７）は、１ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚に形成されなけれ
ばならない。
りも薄い場合には、熱拡散処理２２のときに、シリコン
系基板（１１）の裏面に窒化シリコン膜が形成されてし
まう。したがって、各薄い酸化膜（１６），（１７）を
同時に形成した場合には、当該各薄い酸化膜（１６），
（１７）は、１ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚に形成されなけれ
ばならない。
【００２４】このように薄い酸化膜（１６），（１７）
を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに形成することにより、熱拡
散処理２２のときに、薄い酸化膜（１６）によって阻ま
れることなく不純物を含む膜（１５）より被拡散領域
（１３）に不純物が拡散するとともに、シリコン系基板
（１１）の裏面には窒化シリコン膜が形成されない。
を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに形成することにより、熱拡
散処理２２のときに、薄い酸化膜（１６）によって阻ま
れることなく不純物を含む膜（１５）より被拡散領域
（１３）に不純物が拡散するとともに、シリコン系基板
（１１）の裏面には窒化シリコン膜が形成されない。
【００２５】次に第２の実施例を、図４の拡散工程図に
より説明する。なお図において、上記第１の実施例で説
明したと同様の構成部品には同一符号を付す。図４の
（１）に示すように、第１の実施例で説明したと同様に
して、シリコン系基板１１の被拡散領域１３の表面を除
く当該シリコン系基板１１の表面に拡散防止マスク１４
を形成する。その後、例えば熱酸化処理によって、少な
くとも被拡散領域１３の表面に薄い酸化膜１６を形成す
る。このとき、同時にシリコン系基板１１の裏面にも、
薄い酸化膜１７を形成する。上記各薄い酸化膜１６，１
７は１ｎｍ以上〜１０ｎｍ以下の膜厚に形成される。
より説明する。なお図において、上記第１の実施例で説
明したと同様の構成部品には同一符号を付す。図４の
（１）に示すように、第１の実施例で説明したと同様に
して、シリコン系基板１１の被拡散領域１３の表面を除
く当該シリコン系基板１１の表面に拡散防止マスク１４
を形成する。その後、例えば熱酸化処理によって、少な
くとも被拡散領域１３の表面に薄い酸化膜１６を形成す
る。このとき、同時にシリコン系基板１１の裏面にも、
薄い酸化膜１７を形成する。上記各薄い酸化膜１６，１
７は１ｎｍ以上〜１０ｎｍ以下の膜厚に形成される。
【００２６】次いで図４の（２）に示すように、第１の
実施例で説明したと同様にして、薄い酸化膜１６の表面
を含む拡散防止マスク１４の表面に不純物を含む膜１５
を成膜する。
実施例で説明したと同様にして、薄い酸化膜１６の表面
を含む拡散防止マスク１４の表面に不純物を含む膜１５
を成膜する。
【００２７】その後図４の（３）に示すように、第１の
実施例で説明したと同様にして、熱拡散処理によって、
不純物を含む膜１５中の不純物（図示せず）を薄い酸化
膜１６を通して被拡散領域１３中に拡散して不純物拡散
層１８を形成する。
実施例で説明したと同様にして、熱拡散処理によって、
不純物を含む膜１５中の不純物（図示せず）を薄い酸化
膜１６を通して被拡散領域１３中に拡散して不純物拡散
層１８を形成する。
【００２８】次に、上記第２の実施例における熱拡散処
理のシーケンス制御を、図５により説明する。図では、
縦軸に処理温度を示し、横軸に処理時間を示す。まず図
に示すように、シリコン系基板（１１）を拡散装置（図
示せず）に挿入するローディング期間３１では、例えば
流量が６．０ｄｍ3 ／分の窒素雰囲気とし、その雰囲気
の温度を９００℃に設定する。
理のシーケンス制御を、図５により説明する。図では、
縦軸に処理温度を示し、横軸に処理時間を示す。まず図
に示すように、シリコン系基板（１１）を拡散装置（図
示せず）に挿入するローディング期間３１では、例えば
流量が６．０ｄｍ3 ／分の窒素雰囲気とし、その雰囲気
の温度を９００℃に設定する。
【００２９】そしてローディングが終了した後、温度上
昇期間３２を経て、雰囲気の温度を例えば１２００℃に
する。この状態で熱拡散処理３３を行う。そして不純物
拡散層（１８）が所定の深さに達してから、冷却期間３
４に移行して、熱拡散処理３３を終了させる。この冷却
期間３４では、温度を例えば９００℃に低下させる。上
記熱拡散処理３３の温度は、第１の実施例で説明したと
同様に、１０５０℃以上１２５０℃以下の温度範囲の任
意の温度で行えばよい。
昇期間３２を経て、雰囲気の温度を例えば１２００℃に
する。この状態で熱拡散処理３３を行う。そして不純物
拡散層（１８）が所定の深さに達してから、冷却期間３
４に移行して、熱拡散処理３３を終了させる。この冷却
期間３４では、温度を例えば９００℃に低下させる。上
記熱拡散処理３３の温度は、第１の実施例で説明したと
同様に、１０５０℃以上１２５０℃以下の温度範囲の任
意の温度で行えばよい。
【００３０】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
熱拡散処理を行う前に、被拡散領域の表面に拡散防止マ
スクより厚さが薄い酸化膜を形成したことにより、被拡
散領域と不純物を含む膜との界面に不純物が析出しなく
なる。この結果、被拡散領域の表面の疎水性が保たれる
ので、その後、洗浄処理を行った場合に、シリコン系基
板に塵埃が付着しにくくなる。よって、シリコン系基板
の清浄度が保持できる。またシリコン系基板の裏面に薄
い酸化膜を形成したことにより、熱拡散処理時にシリコ
ン系基板の裏面に窒化シリコン膜が形成されない。この
ため、後工程において、窒化シリコン膜の離脱による汚
染が防げる。また不純物のアウトディフュージョンを防
ぐことができるので、シリコン系基板の電気的特性の向
上が図れる。
熱拡散処理を行う前に、被拡散領域の表面に拡散防止マ
スクより厚さが薄い酸化膜を形成したことにより、被拡
散領域と不純物を含む膜との界面に不純物が析出しなく
なる。この結果、被拡散領域の表面の疎水性が保たれる
ので、その後、洗浄処理を行った場合に、シリコン系基
板に塵埃が付着しにくくなる。よって、シリコン系基板
の清浄度が保持できる。またシリコン系基板の裏面に薄
い酸化膜を形成したことにより、熱拡散処理時にシリコ
ン系基板の裏面に窒化シリコン膜が形成されない。この
ため、後工程において、窒化シリコン膜の離脱による汚
染が防げる。また不純物のアウトディフュージョンを防
ぐことができるので、シリコン系基板の電気的特性の向
上が図れる。
【図１】第１の実施例の拡散工程図である。
【図２】第１の実施例の熱処理シーケンス制御の説明図
である。
である。
【図３】不純物拡散層の表面比抵抗と薄い酸化膜の膜厚
との関係図である。
との関係図である。
【図４】第２の実施例の拡散工程図である。
【図５】第２の実施例における熱拡散処理のシーケンス
制御の説明図である。
制御の説明図である。
【図６】従来例の拡散工程図である。
１１ シリコン系基板 １３ 被拡散領域 １４ 拡散防止マスク １５ 不純物を含む膜 １６ 薄い酸化膜 １７ 薄い酸化膜 １８ 不純物拡散層 ２１ 熱酸化処理 ２３ 熱拡散処理 ３３ 熱拡散処理
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 政治 鹿児島県国分市野口北５番地１号 ソニ ー国分株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−160718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−27169（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−31378（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/225
Claims (6)
- 【請求項１】 シリコン系基板の被拡散領域の表面を除
く当該シリコン系基板の表面に拡散防止マスクを形成し
た後、少なくとも前記被拡散領域の表面に不純物を含む
膜を成膜する第１の工程と、 少なくとも前記被拡散領域の表層に前記拡散防止マスク
より厚さが薄い酸化膜を形成する第２の工程と、 熱拡散処理によって、前記不純物を含む膜中の不純物を
前記薄い酸化膜を通して前記被拡散領域中に拡散し、不
純物拡散層を形成する第３の工程と、 前記第３の工程後、前記シリコン系基板をウエット処理
する第４の工程と を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記第１の工程を行った後、前記第２の工程で、前記被
拡散領域の表層と当該シリコン系基板の裏面とに前記拡
散防止マスクより厚さが薄い酸化膜を形成し、 その後前記第３の工程を行うことを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項３】 シリコン系基板の被拡散領域の表面を除
く当該シリコン系基板の表面に拡散防止マスクを形成し
た後、少なくとも前記被拡散領域の表面に不純物を含む
膜を成膜する第１の工程と、 熱酸化処理を、酸素を含む不活性な気体雰囲気中でかつ
９００℃以下の酸化可能な温度で行って、少なくとも前
記被拡散領域の表層に薄い酸化膜を形成する第２の工程
と、 熱拡散処理を不活性な気体雰囲気中でかつ１０５０℃以
上１２５０℃以下の温度範囲の任意の温度で行って、前
記不純物を含む膜中の不純物を前記薄い酸化膜を通して
前記被拡散領域中に拡散し、不純物拡散層を形成する第
３の工程とを行うことを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項４】 シリコン系基板の被拡散領域の表面を除
く当該シリコン系基板の表面に拡散防止マスクを形成し
た後、少なくとも前記被拡散領域の表面に前記拡散防止
マスクより厚さが薄い酸化膜を形成する第１の工程と、 少なくとも前記薄い酸化膜の表面に不純物を含む膜を成
膜する第２の工程と、 熱拡散処理によって、前記不純物を含む膜中の不純物を
前記薄い酸化膜を通して前記被拡散領域中に拡散し、不
純物拡散層を形成する第３の工程と、 前記第３の工程後、前記シリコン系基板をウエット処理
する第４の工程と を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記第１の工程で、シリコン系基板の被拡散領域の表面
を除く当該シリコン系基板の表面に拡散防止マスクを形
成した後、前記被拡散領域の表層と当該シリコン系基板
の裏面とに前記拡散防止マスクより厚さが薄い酸化膜を
形成し、その後前記第２の工程と前記第３の工程とを行
うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜請求項５のうちのいずれか１
項に記載の半導体装置の製造方法において、 前記薄い酸化膜を１ｎｍ以上〜１０ｎｍ以下の膜厚に形
成した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 |
|---|---|---|---|
| JP02197293A JP3282265B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02197293A JP3282265B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216059A JPH06216059A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3282265B2 true JP3282265B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=12069957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02197293A Expired - Fee Related JP3282265B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3282265B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP02197293A patent/JP3282265B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06216059A (ja) | 1994-08-05 |
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