JP2829102B2 - 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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- JP2829102B2 JP2829102B2 JP19312490A JP19312490A JP2829102B2 JP 2829102 B2 JP2829102 B2 JP 2829102B2 JP 19312490 A JP19312490 A JP 19312490A JP 19312490 A JP19312490 A JP 19312490A JP 2829102 B2 JP2829102 B2 JP 2829102B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置の製造方法に関する。
（従来の技術） 半導体装置の製造の際、半導体基板上に半導体膜、例
えば、ポリシリコン膜をCVD法により形成し、このポリ
シリコン膜にリン等の不純物を添加し、電極，配線とし
て利用することが多い。不純物を含んだポリシリコン膜
を形成する方法として、現在、半導体基板上に不純物を
含まないシリコン膜を形成後、このシリコン膜表面に不
純物を吸着・拡散させる工程からなり、必要があればこ
の工程を繰り返すイン・シトウュー・ドープド・ポリシ
リコン堆積法が検討されている。この形成方法を以下説
明する。
えば、ポリシリコン膜をCVD法により形成し、このポリ
シリコン膜にリン等の不純物を添加し、電極，配線とし
て利用することが多い。不純物を含んだポリシリコン膜
を形成する方法として、現在、半導体基板上に不純物を
含まないシリコン膜を形成後、このシリコン膜表面に不
純物を吸着・拡散させる工程からなり、必要があればこ
の工程を繰り返すイン・シトウュー・ドープド・ポリシ
リコン堆積法が検討されている。この形成方法を以下説
明する。
減圧CVD装置中に半導体基板を配置し、まずSiH4ガス
を熱分解し、アンドープド・ポリシリコン膜（不純物を
含まないポリシリコン膜）を形成する。次に、連続して
半導体基板を外気にさらすことなく、pH3ガス等の不純
物ガスを熱分解してアンドープド・ポリシリコン膜上に
不純物を被覆させる。そして、連続してアンドープド・
ポリシリコン膜上にSiH4ガスを熱分解し、アンドープド
・ポリシコン膜を形成させ、アンドープド・ポリシリコ
ン膜の間に、不純物層がはさまった構造を形成すること
ができる。以上の工程を必要があれば繰り返し、アニー
ルして配線・電極としてのドープド・ポリシリコン膜
（不純物を含んだポリシリコン膜）を形成する。
を熱分解し、アンドープド・ポリシリコン膜（不純物を
含まないポリシリコン膜）を形成する。次に、連続して
半導体基板を外気にさらすことなく、pH3ガス等の不純
物ガスを熱分解してアンドープド・ポリシリコン膜上に
不純物を被覆させる。そして、連続してアンドープド・
ポリシリコン膜上にSiH4ガスを熱分解し、アンドープド
・ポリシコン膜を形成させ、アンドープド・ポリシリコ
ン膜の間に、不純物層がはさまった構造を形成すること
ができる。以上の工程を必要があれば繰り返し、アニー
ルして配線・電極としてのドープド・ポリシリコン膜
（不純物を含んだポリシリコン膜）を形成する。
この製造方法を用いた場合、たとえば添加される不純
物としてＰ等を用い、アンドープド・ポリシリコン膜上
への不純物被覆工程に引き続いて行われるアンドープド
・ポリシリコン膜を形成する工程において、SiH4ガス供
給開始より10分間程度シリコン膜が不純物の被覆したシ
リコン膜上にほとんど形成されないインダクションタイ
ムが発生するという欠点があった。これは不純物被覆層
（Ｐ層等）中の不純物吸着種（PH3分子またはＰ原子
等）に対し、SiH4分子の吸着確率が小さくなり、半導体
基板表面でのSiH4分子の解離反応における中間生成物で
あるSiH2分子の発生が抑制されるためであると考えられ
ている。このようなインダクションタイムの存在によ
り、ドープド・ポリシリコン膜の実効的堆積速度は、工
程繰り返し回数の増加に伴い著しく減少してしまう。
物としてＰ等を用い、アンドープド・ポリシリコン膜上
への不純物被覆工程に引き続いて行われるアンドープド
・ポリシリコン膜を形成する工程において、SiH4ガス供
給開始より10分間程度シリコン膜が不純物の被覆したシ
リコン膜上にほとんど形成されないインダクションタイ
ムが発生するという欠点があった。これは不純物被覆層
（Ｐ層等）中の不純物吸着種（PH3分子またはＰ原子
等）に対し、SiH4分子の吸着確率が小さくなり、半導体
基板表面でのSiH4分子の解離反応における中間生成物で
あるSiH2分子の発生が抑制されるためであると考えられ
ている。このようなインダクションタイムの存在によ
り、ドープド・ポリシリコン膜の実効的堆積速度は、工
程繰り返し回数の増加に伴い著しく減少してしまう。
（発明が解決しようとする課題） 従来の製造方法では、不純物を添加していない膜上へ
の不純物被覆工程に引き続いてその上から不純物を添加
していない半導体膜を形成する際、インダクションタイ
ムが発生することによって実効的堆積速度が著しく減少
するという問題があった。本発明は、以上の点に鑑み、
インダクションタイムを短縮させ半導体膜の実効的堆積
速度を向上する半導体装置の製造方法を提供する。
の不純物被覆工程に引き続いてその上から不純物を添加
していない半導体膜を形成する際、インダクションタイ
ムが発生することによって実効的堆積速度が著しく減少
するという問題があった。本発明は、以上の点に鑑み、
インダクションタイムを短縮させ半導体膜の実効的堆積
速度を向上する半導体装置の製造方法を提供する。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係わる半導体装置の製造方法は、半導体基板
上に不純物を含まない第１の半導体膜を形成する工程
と、前記第１の半導体膜表面に不純物を吸着・拡散させ
不純物層を形成する工程と、Si2H6およびSi3H8の内少な
くとも１つを含む反応ガスの熱分解により前記不純物層
上に第２の半導体膜を形成する工程を備えたことを特徴
とする。
上に不純物を含まない第１の半導体膜を形成する工程
と、前記第１の半導体膜表面に不純物を吸着・拡散させ
不純物層を形成する工程と、Si2H6およびSi3H8の内少な
くとも１つを含む反応ガスの熱分解により前記不純物層
上に第２の半導体膜を形成する工程を備えたことを特徴
とする。
（作 用） 本発明では、不純物を含まない第１の半導体膜を形成
し、前記第１の半導体膜表面に不純物を吸着，拡散させ
た後、Si2H6およびSi3H8の内少なくとも１つを含む反応
ガスの熱分解によりSiH4分子を発生させることによっ
て、その上から形成する第２の半導体膜のインダクショ
ンタイムを減少させる。
し、前記第１の半導体膜表面に不純物を吸着，拡散させ
た後、Si2H6およびSi3H8の内少なくとも１つを含む反応
ガスの熱分解によりSiH4分子を発生させることによっ
て、その上から形成する第２の半導体膜のインダクショ
ンタイムを減少させる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。
減圧CVD装置中に半導体基板を配置する。半導体基板
は水平に置かれガス流は下から導入され上から排気され
る。反応温度580℃，反応圧力0.5Torr,SiH4ガス200sccm
でSiH4ガスを熱分解し、第１のアンドープド・ポリシリ
コン膜を半導体基板上に形成する。次に、この工程に連
続して半導体基板を外気にさらすことなく、反応温度58
0℃，反応圧力0.5Torr,pH3ガス流量50sccmでPH3ガスを
熱分解して、アンドープド・ポリシリコン膜上にＰを被
覆させる。引き続き連続して外気にさらすことなく、反
応温度580℃，反応圧力0.5Torr,Si2H6ガス流量200sccm
を装置内に供給し、Ｐを被覆した第１のアンドープド・
ポリシリコン膜上に、第２のアンドープド・ポリシリコ
ン膜を形成する。このようにして、アンドープド・ポリ
シリコン膜の間に、Ｐ層が存在する構造を形成できる。
以上の工程を必要があれば繰り返し、アニールして配線
・電極としてのドープド・ポリシリコン膜を形成する。
は水平に置かれガス流は下から導入され上から排気され
る。反応温度580℃，反応圧力0.5Torr,SiH4ガス200sccm
でSiH4ガスを熱分解し、第１のアンドープド・ポリシリ
コン膜を半導体基板上に形成する。次に、この工程に連
続して半導体基板を外気にさらすことなく、反応温度58
0℃，反応圧力0.5Torr,pH3ガス流量50sccmでPH3ガスを
熱分解して、アンドープド・ポリシリコン膜上にＰを被
覆させる。引き続き連続して外気にさらすことなく、反
応温度580℃，反応圧力0.5Torr,Si2H6ガス流量200sccm
を装置内に供給し、Ｐを被覆した第１のアンドープド・
ポリシリコン膜上に、第２のアンドープド・ポリシリコ
ン膜を形成する。このようにして、アンドープド・ポリ
シリコン膜の間に、Ｐ層が存在する構造を形成できる。
以上の工程を必要があれば繰り返し、アニールして配線
・電極としてのドープド・ポリシリコン膜を形成する。
この場合のガスの流出パターンを第３図に示した。T1
はSiH4,T2はpH3,T3はSi2H6とSiH4の流出時間をあらわし
ている。この方法を用いると、不純物の被服した第１の
アンドープド・ポリシリコン膜上に第２のアンドープド
・ポリシリコン膜を形成する際のインダクションタイム
を短縮することができ（第１図），ドープド・ポリシリ
コン膜の堆積速度は向上する（第２図）。
はSiH4,T2はpH3,T3はSi2H6とSiH4の流出時間をあらわし
ている。この方法を用いると、不純物の被服した第１の
アンドープド・ポリシリコン膜上に第２のアンドープド
・ポリシリコン膜を形成する際のインダクションタイム
を短縮することができ（第１図），ドープド・ポリシリ
コン膜の堆積速度は向上する（第２図）。
なお、第３図の第２のアンドープド・ポリシリコン膜
を形成する際のガスの流出時間T3において、Si2H6ガス,
SiH4ガスを順次流入させたが、第４図のように並行して
流出される場合も同様な結果が得られる。また、本実施
例は、反応温度580℃におけるドープド・ポリシリコン
膜の堆積に関するものであるが、反応温度580℃以外の
場合でもよい。さらに、堆積する膜がアモルファスシリ
コン膜の場合でもよい。また反応圧力は本実施例以外の
値をとっても良い。
を形成する際のガスの流出時間T3において、Si2H6ガス,
SiH4ガスを順次流入させたが、第４図のように並行して
流出される場合も同様な結果が得られる。また、本実施
例は、反応温度580℃におけるドープド・ポリシリコン
膜の堆積に関するものであるが、反応温度580℃以外の
場合でもよい。さらに、堆積する膜がアモルファスシリ
コン膜の場合でもよい。また反応圧力は本実施例以外の
値をとっても良い。
［発明の効果］ 以上の結果から、本発明を用いることによって、イン
ダクションタイムを短縮させ半導体膜の実効的堆積速度
を向上することができる。
ダクションタイムを短縮させ半導体膜の実効的堆積速度
を向上することができる。
第１図は、ガス流出時間T3に対するアンドープド・ポリ
シリコン膜厚の関係を示した図，第２図はドープド・ポ
リシリコン膜堆積時間に対するドープド・ポリシリコン
膜厚の関係を示した図，第３図および第４図は本発明の
実施例に係わるガス流出時間に対するSiH4,pH3,Si2H6の
流出のパターン図である。
シリコン膜厚の関係を示した図，第２図はドープド・ポ
リシリコン膜堆積時間に対するドープド・ポリシリコン
膜厚の関係を示した図，第３図および第４図は本発明の
実施例に係わるガス流出時間に対するSiH4,pH3,Si2H6の
流出のパターン図である。
Claims (3)
- 【請求項１】半導体基板上に不純物を含まない第１の半
導体膜を形成する工程と、前記第１の半導体膜表面に不
純物を吸着・拡散させ不純物層を形成する工程と、Si2H
6およびSi3H8の内少なくとも１つを含む反応ガスの熱分
解により前記不純物層上に第２の半導体膜を形成する工
程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】Si2H6およびSi3H8の内少なくとも１つを含
む反応ガスがSiH4を含んでいることを特徴とする請求項
（１）記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】不純物層の不純物がP,As,Sb,B,Al,Gaのう
ち少なくとも１つであることを特徴とする請求項（１）
記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19312490A JP2829102B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19312490A JP2829102B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479314A JPH0479314A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2829102B2 true JP2829102B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=16302663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19312490A Expired - Lifetime JP2829102B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829102B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101572228B (zh) | 2008-04-28 | 2011-03-23 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | 多晶硅薄膜及栅极的形成方法 |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP19312490A patent/JP2829102B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479314A (ja) | 1992-03-12 |
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Legal Events
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