JP3441653B2 - 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
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，フィルム状拡散ソ
ースを用いてウェハに不純物を拡散して，半導体層を形
成させる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】フィルム状拡散ソースを用いてウェハに
不純物を拡散して，半導体層を形成させる半導体装置の
製造方法（以下フィルム拡散法という）は，Ｐ型不純物
とＮ型不純物とを同時に拡散できる利点を有している
が，拡散後，ウェハに残さが残りこの残さを除く必要が
ある。 【０００３】フィルム拡散法を用いてダイオードと形成
させる場合，例えば図２のようにＮ型で低濃度のウェハ
４１の上にＰ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４２を
搭載し，このフィルム状拡散ソース４２の上にＮ型で低
濃度のウェハ４３を搭載する。さらに，このウェハ４３
の上にＮ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４４を搭載
する。このフィルム状拡散ソース４４の上に，Ｎ型で低
濃度のウェハ４５を搭載する。さらに，このウェハ４５
の上にＰ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４６を搭載
し，このフィルム状拡散ソース４６の上にＮ型で低濃度
のウェハ４７を搭載する。さらにこのウェハ４７の上に
Ｎ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４８を搭載し，こ
のフィルム状拡散ソース４８の上にＮ型で低濃度のＮ型
のウェハー４９を搭載する。 【０００４】このようにウェハとフィルム状拡散ソース
を重ねたブロックは，拡散炉に入れられ，高温，例えば
１２５０℃で９０分拡散される。例えば下から３段目の
ウェハ４５は，図３に示すように低濃度のＮ型の半導体
基板４５ａの下側に高濃度のＮ型半導体層４５ｂが形成
し，上側には高濃度のＰ型半導体層４５ｃが形成され
る。 さらに，Ｎ＋半導体層４５ｂの下部には非常に高
濃度のＮ＋＋半導体層４５ｄと，Ｐ＋半導体層４５ｃの
上部に非常に高濃度のＰ＋＋半導体層４５ｅが約数μｍ
で形成されている。 【０００５】フィルム状拡散ソースの拡散後，フィルム
状拡散ソースは，フィルム残さとしてウェハとウェハと
の間に残っている。このため，図４の１に示すように，
ウェハのブロックをフッ酸に，例えば約２４時間浸漬さ
せると，フィルム残さが除かれる。この時，ウェハとウ
ェハとの間に上記フッ酸が残り，隣り合うウェハが貼り
付いた状態となっている。このため，図４の２に示すよ
うに，水中で超音波放射しつつ洗浄を行い，図４の３に
示すように手作業により隣り合うウェハを分離させてい
る。 【０００６】このようにして形成されたウェハは，図３
に示すように，Ｎ＋＋半導体層４５ｄの下部及びＰ＋＋
半導体層４５ｅの上部には，それぞれフィルムの有機物
を含み，半導体特性に供しない不純物層４５ｆと４５ｇ
が形成されている。このため，図４の４で示すように弱
酸を用いて半導体特性を供しない薄い不純物層４５ｆ，
４５ｇを含み，半導体層４５ｄ，４５ｅをシリコンエッ
チングする。これにより，不純物層４５ｆと非常に高濃
度のＮ＋＋半導体層４５ｄとは，高濃度のＮ型半導体層
４５ｂから浮き上がった状態の被膜となっている。ま
た，不純物層４５ｇと非常に高濃度のＰ＋＋半導体層４
５ｅとは，高濃度のＰ型半導体層４５ｃから浮き上がっ
た状態の被膜となっている。このシリコンエッチング
後，図４の５で示すように洗浄を行う。 【０００７】シリコンエッチングされ洗浄されたウェハ
のＮ＋半導体層４５ｂの下部と，Ｐ＋半導体層４５ｃの
上部に薄い皮膜が形成されており，この被膜は図４の６
に示すようにスクラブされて除かれ，さらに図４の７に
示すように洗浄される。この後，図４の８に示すように
ウェハはドライブ拡散され，所定のウェハが得られる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところが，スクラブは
ウェハ一枚一枚行われるため，作業工数のかかる工程で
あった。また，不純物層４５ｆ，４５ｇの除去精度は，
図４の４のシリコンエッチング時のエッチング量に大き
く影響されるため，エッチング量の管理が必要である。
このエッチング量の管理は非常に難しく，工程の安定が
困難であった。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は，低濃度のウェハと高濃度のフィルム状拡散ソ
ースとを積み重ねて加熱する拡散工程と，上記拡散後フ
ッ酸により上記フィルム拡散ソースのフィルム残さを除
き，上記ウェハを分離する工程と，上記ウェハを分離
後，低温で酸化しウェハの表面に酸化膜を形成する工程
と，上記酸化膜形成後希フッ酸により上記酸化膜を除去
する工程と，上記酸化膜除去後シリコンエッチングする
エッチング工程と，エッチング後ドライブ拡散する工程
からなるものである。 【００１０】低濃度のウェハと，高濃度のフィルム状拡
散ソースとを積み重ねて加熱し，フィルム状拡散ソース
から不純物をウェハに拡散する。拡散後，フィルム状拡
散ソースのフィルム残さを取り除き，ウェハを一枚一枚
に分離する。分離後各ウェハを低温で酸化し，ウェハの
表面に酸化膜を形成する。酸化膜形成後希フッ酸により
酸化膜とともにウェハ表面の不純物層を除去する。酸化
膜を除去後ウェハ表面の非常に高濃度に拡散された半導
体層をエッチングにより除去する。さらにエッチング後
ドライブ拡散し安定したウェハの半導体装置を得る。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明を，その実施の形態を示し
た図１に基づいて説明する。図１において，図４と異な
る点は，従来の図４のものはＮ＋半導体層４５ｂの下部
に形成された薄い被膜と，Ｐ＋半導体層４５ｃの上部に
形成された薄い被覆をシリコンエッチング後にスクラブ
によって除かれていたのに対し，図１のものは各ウェハ
を分離した後，低温でＮ＋半導体層４５ｂの下部及びＰ
＋半導体層４５ｃの上部まで酸化膜を形成し，この酸化
膜とともに不純物を希フッ酸により除くものである。 【００１２】すなわち，図２に示すように，ウェハと高
濃度のＮ型フィルム状拡散ソースと，ウェハと高濃度の
Ｐ型フィルム状拡散ソースとを交互に重ねたブロック
を，図１の１に示すように高温，例えば１２５０℃で９
０分拡散する。拡散後，図１の２に示すようにブロック
をフッ酸に，例えば２４時間浸漬させると，フィルム状
拡散ソースの残さが除かれる。さらに図１の３に示すよ
うに，純水中で超音波照射しつつ洗浄を行い，手作業に
より隣り合うウェハ同志を一枚一枚を分離させる。この
時，例えば図３に示すように中央の低濃度のＮ型半導体
層４５ａと，その下側に高濃度のＮ＋型半導体層４５ｂ
が形成され，Ｎ型半導体層４５ａの上側に高濃度のＰ＋
型半導体層４５ｃが形成される。さらにＮ＋半導体層４
５ｂの下部及びＰ＋半導体層４５ｃの上部には，それぞ
れ厚みが数μｍで非常に高濃度のＮ＋＋半導体層４５ｄ
及び非常に高濃度のＰ＋＋半導体層４５ｅが形成され，
さらにＮ＋＋半導体層４５ｄの下部及びＰ＋＋半導体層
４５ｅの上部にはそれぞれフィルム状拡散ソースの有機
物を含めた半導体特性に供しない不純物層４５ｆ，４５
ｇが形成されている。 【００１３】このウェハを図１の４に示すように，低濃
度，例えば８００℃で約１時間低温酸化させる。この
時，Ｎ＋＋半導体層４５ｄの表面及びＰ＋＋半導体層４
５ｅの表面に酸化膜が形成される。この後，図１の５に
示すように，希フッ酸に約５分間浸漬すると，酸化膜と
ともに不純物層４５ｆ，４５ｇが取り除かれる。 【００１４】不純物４５ｆ，４５ｇが除かれたウェハ
は，図１の６に示すようにシリコンエッチングされる
と，Ｎ＋＋半導体層４５ｄ及びＰ＋＋半導体層４５ｅが
除かれ，図１の７に示すように洗浄される。この後，図
１の８に示すように，ウェハはドライブ拡散されて，所
定の安定した半導体のウェハが得られる。 【００１５】このようにして得られたウェハは，不純物
層並びに非常に高濃度で半導体特性に供しないＮ＋＋半
導体層及びＰ＋＋半導体層の除去がバッチによって数多
くのウェハを一度に処理することができる。 【００１６】上記実施の形態では，フィルム状拡散ソー
スをＮ型半導体の拡散ソースと，Ｐ型の拡散ソースを交
互に行っているが，これに限定されることがなくウェハ
の両面をＮ型の拡散ソースにすることも，また，ウェハ
の両面をＰ型の拡散ソースにすることもできる。また，
上記実施の形態では，ダイオードについて説明したが，
他の半導体装置にも適用することができる。 【００１７】 【発明の効果】本発明の半導体の製造方法によれば，不
純物層並びに半導体特性に供しない非常に高濃度の半導
体層の除去を一度に数多く行うことができ，製造工程が
簡潔化され安価な半導体装置を提供することができる。
ースを用いてウェハに不純物を拡散して，半導体層を形
成させる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】フィルム状拡散ソースを用いてウェハに
不純物を拡散して，半導体層を形成させる半導体装置の
製造方法（以下フィルム拡散法という）は，Ｐ型不純物
とＮ型不純物とを同時に拡散できる利点を有している
が，拡散後，ウェハに残さが残りこの残さを除く必要が
ある。 【０００３】フィルム拡散法を用いてダイオードと形成
させる場合，例えば図２のようにＮ型で低濃度のウェハ
４１の上にＰ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４２を
搭載し，このフィルム状拡散ソース４２の上にＮ型で低
濃度のウェハ４３を搭載する。さらに，このウェハ４３
の上にＮ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４４を搭載
する。このフィルム状拡散ソース４４の上に，Ｎ型で低
濃度のウェハ４５を搭載する。さらに，このウェハ４５
の上にＰ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４６を搭載
し，このフィルム状拡散ソース４６の上にＮ型で低濃度
のウェハ４７を搭載する。さらにこのウェハ４７の上に
Ｎ型で高濃度のフィルム状拡散ソース４８を搭載し，こ
のフィルム状拡散ソース４８の上にＮ型で低濃度のＮ型
のウェハー４９を搭載する。 【０００４】このようにウェハとフィルム状拡散ソース
を重ねたブロックは，拡散炉に入れられ，高温，例えば
１２５０℃で９０分拡散される。例えば下から３段目の
ウェハ４５は，図３に示すように低濃度のＮ型の半導体
基板４５ａの下側に高濃度のＮ型半導体層４５ｂが形成
し，上側には高濃度のＰ型半導体層４５ｃが形成され
る。 さらに，Ｎ＋半導体層４５ｂの下部には非常に高
濃度のＮ＋＋半導体層４５ｄと，Ｐ＋半導体層４５ｃの
上部に非常に高濃度のＰ＋＋半導体層４５ｅが約数μｍ
で形成されている。 【０００５】フィルム状拡散ソースの拡散後，フィルム
状拡散ソースは，フィルム残さとしてウェハとウェハと
の間に残っている。このため，図４の１に示すように，
ウェハのブロックをフッ酸に，例えば約２４時間浸漬さ
せると，フィルム残さが除かれる。この時，ウェハとウ
ェハとの間に上記フッ酸が残り，隣り合うウェハが貼り
付いた状態となっている。このため，図４の２に示すよ
うに，水中で超音波放射しつつ洗浄を行い，図４の３に
示すように手作業により隣り合うウェハを分離させてい
る。 【０００６】このようにして形成されたウェハは，図３
に示すように，Ｎ＋＋半導体層４５ｄの下部及びＰ＋＋
半導体層４５ｅの上部には，それぞれフィルムの有機物
を含み，半導体特性に供しない不純物層４５ｆと４５ｇ
が形成されている。このため，図４の４で示すように弱
酸を用いて半導体特性を供しない薄い不純物層４５ｆ，
４５ｇを含み，半導体層４５ｄ，４５ｅをシリコンエッ
チングする。これにより，不純物層４５ｆと非常に高濃
度のＮ＋＋半導体層４５ｄとは，高濃度のＮ型半導体層
４５ｂから浮き上がった状態の被膜となっている。ま
た，不純物層４５ｇと非常に高濃度のＰ＋＋半導体層４
５ｅとは，高濃度のＰ型半導体層４５ｃから浮き上がっ
た状態の被膜となっている。このシリコンエッチング
後，図４の５で示すように洗浄を行う。 【０００７】シリコンエッチングされ洗浄されたウェハ
のＮ＋半導体層４５ｂの下部と，Ｐ＋半導体層４５ｃの
上部に薄い皮膜が形成されており，この被膜は図４の６
に示すようにスクラブされて除かれ，さらに図４の７に
示すように洗浄される。この後，図４の８に示すように
ウェハはドライブ拡散され，所定のウェハが得られる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところが，スクラブは
ウェハ一枚一枚行われるため，作業工数のかかる工程で
あった。また，不純物層４５ｆ，４５ｇの除去精度は，
図４の４のシリコンエッチング時のエッチング量に大き
く影響されるため，エッチング量の管理が必要である。
このエッチング量の管理は非常に難しく，工程の安定が
困難であった。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は，低濃度のウェハと高濃度のフィルム状拡散ソ
ースとを積み重ねて加熱する拡散工程と，上記拡散後フ
ッ酸により上記フィルム拡散ソースのフィルム残さを除
き，上記ウェハを分離する工程と，上記ウェハを分離
後，低温で酸化しウェハの表面に酸化膜を形成する工程
と，上記酸化膜形成後希フッ酸により上記酸化膜を除去
する工程と，上記酸化膜除去後シリコンエッチングする
エッチング工程と，エッチング後ドライブ拡散する工程
からなるものである。 【００１０】低濃度のウェハと，高濃度のフィルム状拡
散ソースとを積み重ねて加熱し，フィルム状拡散ソース
から不純物をウェハに拡散する。拡散後，フィルム状拡
散ソースのフィルム残さを取り除き，ウェハを一枚一枚
に分離する。分離後各ウェハを低温で酸化し，ウェハの
表面に酸化膜を形成する。酸化膜形成後希フッ酸により
酸化膜とともにウェハ表面の不純物層を除去する。酸化
膜を除去後ウェハ表面の非常に高濃度に拡散された半導
体層をエッチングにより除去する。さらにエッチング後
ドライブ拡散し安定したウェハの半導体装置を得る。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明を，その実施の形態を示し
た図１に基づいて説明する。図１において，図４と異な
る点は，従来の図４のものはＮ＋半導体層４５ｂの下部
に形成された薄い被膜と，Ｐ＋半導体層４５ｃの上部に
形成された薄い被覆をシリコンエッチング後にスクラブ
によって除かれていたのに対し，図１のものは各ウェハ
を分離した後，低温でＮ＋半導体層４５ｂの下部及びＰ
＋半導体層４５ｃの上部まで酸化膜を形成し，この酸化
膜とともに不純物を希フッ酸により除くものである。 【００１２】すなわち，図２に示すように，ウェハと高
濃度のＮ型フィルム状拡散ソースと，ウェハと高濃度の
Ｐ型フィルム状拡散ソースとを交互に重ねたブロック
を，図１の１に示すように高温，例えば１２５０℃で９
０分拡散する。拡散後，図１の２に示すようにブロック
をフッ酸に，例えば２４時間浸漬させると，フィルム状
拡散ソースの残さが除かれる。さらに図１の３に示すよ
うに，純水中で超音波照射しつつ洗浄を行い，手作業に
より隣り合うウェハ同志を一枚一枚を分離させる。この
時，例えば図３に示すように中央の低濃度のＮ型半導体
層４５ａと，その下側に高濃度のＮ＋型半導体層４５ｂ
が形成され，Ｎ型半導体層４５ａの上側に高濃度のＰ＋
型半導体層４５ｃが形成される。さらにＮ＋半導体層４
５ｂの下部及びＰ＋半導体層４５ｃの上部には，それぞ
れ厚みが数μｍで非常に高濃度のＮ＋＋半導体層４５ｄ
及び非常に高濃度のＰ＋＋半導体層４５ｅが形成され，
さらにＮ＋＋半導体層４５ｄの下部及びＰ＋＋半導体層
４５ｅの上部にはそれぞれフィルム状拡散ソースの有機
物を含めた半導体特性に供しない不純物層４５ｆ，４５
ｇが形成されている。 【００１３】このウェハを図１の４に示すように，低濃
度，例えば８００℃で約１時間低温酸化させる。この
時，Ｎ＋＋半導体層４５ｄの表面及びＰ＋＋半導体層４
５ｅの表面に酸化膜が形成される。この後，図１の５に
示すように，希フッ酸に約５分間浸漬すると，酸化膜と
ともに不純物層４５ｆ，４５ｇが取り除かれる。 【００１４】不純物４５ｆ，４５ｇが除かれたウェハ
は，図１の６に示すようにシリコンエッチングされる
と，Ｎ＋＋半導体層４５ｄ及びＰ＋＋半導体層４５ｅが
除かれ，図１の７に示すように洗浄される。この後，図
１の８に示すように，ウェハはドライブ拡散されて，所
定の安定した半導体のウェハが得られる。 【００１５】このようにして得られたウェハは，不純物
層並びに非常に高濃度で半導体特性に供しないＮ＋＋半
導体層及びＰ＋＋半導体層の除去がバッチによって数多
くのウェハを一度に処理することができる。 【００１６】上記実施の形態では，フィルム状拡散ソー
スをＮ型半導体の拡散ソースと，Ｐ型の拡散ソースを交
互に行っているが，これに限定されることがなくウェハ
の両面をＮ型の拡散ソースにすることも，また，ウェハ
の両面をＰ型の拡散ソースにすることもできる。また，
上記実施の形態では，ダイオードについて説明したが，
他の半導体装置にも適用することができる。 【００１７】 【発明の効果】本発明の半導体の製造方法によれば，不
純物層並びに半導体特性に供しない非常に高濃度の半導
体層の除去を一度に数多く行うことができ，製造工程が
簡潔化され安価な半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の一実施の形態
の工程のフローチャートである。 【図２】図１の工程中のブロックの説明図である。 【図３】図１により製造される半導体装置の概略断面図
である。 【図４】従来の半導体装置の製造方法の工程フローチャ
ートである。 【符号の説明】 ４１，４３，４５，４７，４９ ウェハ ４２，４６ （高濃度のＰ型の）フィルム状拡散ソース ４４，４８ （高濃度のＮ型の）フィルム状拡散ソース ４５ａ （低濃度の）Ｎ型半導体層 ４５ｂ （高濃度の）Ｎ＋型半導体層 ４５ｃ （高濃度の）Ｐ＋型半導体層 ４５ｄ （非常に高濃度の）Ｎ＋＋型半導体層 ４５ｅ （非常に高濃度の）Ｐ＋＋型半導体層 ４５ｆ，４５ｇ 不純物層
の工程のフローチャートである。 【図２】図１の工程中のブロックの説明図である。 【図３】図１により製造される半導体装置の概略断面図
である。 【図４】従来の半導体装置の製造方法の工程フローチャ
ートである。 【符号の説明】 ４１，４３，４５，４７，４９ ウェハ ４２，４６ （高濃度のＰ型の）フィルム状拡散ソース ４４，４８ （高濃度のＮ型の）フィルム状拡散ソース ４５ａ （低濃度の）Ｎ型半導体層 ４５ｂ （高濃度の）Ｎ＋型半導体層 ４５ｃ （高濃度の）Ｐ＋型半導体層 ４５ｄ （非常に高濃度の）Ｎ＋＋型半導体層 ４５ｅ （非常に高濃度の）Ｐ＋＋型半導体層 ４５ｆ，４５ｇ 不純物層
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 低濃度のウェハと高濃度のフィルム状拡
散ソースとを積み重ねて加熱する拡散工程と，上記拡散
後フッ酸により上記フィルム拡散ソースのフィルム残さ
を除き，上記ウェハを分離する工程と，上記ウェハを分
離後低温で酸化し，ウェハの表面に酸化膜を形成する工
程と，上記酸化膜形成後希フッ酸により上記酸化膜を除
去する工程と，上記酸化膜除去後シリコンエッチングす
るエッチング工程と，エッチング後ドライブ拡散する工
程からなる半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28195598A JP3441653B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28195598A JP3441653B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000100741A JP2000100741A (ja) | 2000-04-07 |
| JP3441653B2 true JP3441653B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=17646243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28195598A Expired - Fee Related JP3441653B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3441653B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6100471B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2017-03-22 | 東京応化工業株式会社 | 不純物拡散成分の拡散方法、及び太陽電池の製造方法 |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP28195598A patent/JP3441653B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000100741A (ja) | 2000-04-07 |
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