JPH04158514A - 半導体基板への不純物拡散方法 - Google Patents

半導体基板への不純物拡散方法

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JPH04158514A
JPH04158514A JP2285156A JP28515690A JPH04158514A JP H04158514 A JPH04158514 A JP H04158514A JP 2285156 A JP2285156 A JP 2285156A JP 28515690 A JP28515690 A JP 28515690A JP H04158514 A JPH04158514 A JP H04158514A
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JP
Japan
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diffusion
semiconductor substrate
silicon
rosettes
gas atmosphere
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JP2285156A
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English (en)
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Haruo Inoue
晴夫 井上
Takashi Nakada
孝 中田
Masayuki Takashima
正之 高島
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体基板への不純物の拡散方法、特にヒ素、
又はアンチモンを含有するシリカフィルムを溶解させた
塗布液を、シリコン基板上に塗布して熱拡散させる不純
物拡散方法に関するものである。
[従来の技術] 従来シリコン半導体基板にヒ素、又はアンチモン等の不
純物拡散層を形成する1つの方法として、ヒ素又はアン
チモン等の不純物を含有するシリカフィルムを有機溶媒
に溶解させた塗布液(以下塗布液という)を基板上に供
給し、スピンコード法によりフィルムを形成し、次いて
不純物を熱拡散する方法が行われてきた。この方法は、
シリコン基板上に二酸化ケイ素(SiL)膜を形成し、
SiO□膜を窓開きし、拡散層を形成しようとする部分
のシリコン基板の表面を露出させ、その上に塗布液をス
ピンコード法により塗布してシリカフィルム層を形成し
、熱処理を行って不純物拡散層を形成する手順で行われ
ていた。
しかし前記した技術においては、塗布液の熱処理により
結晶化ガラスが生成するという問題がある。この結晶化
ガラスは通称ロゼツト(Rosette)と呼ばれてい
るが、こうしたロゼツトが基板の不純物拡散層形成部分
に形成されたとすると、ロゼツトとシリコンの密着性は
極めて強いため、後の工程で塗布液により形成されたシ
リカフィルム層を除いても、ロゼツトはそのまま残存し
てしまうという問題かあった。
又、SiO□膜にもロゼツトが形成されることが経験さ
れており、このロゼツトの領域では、不純物かSiL膜
を貫通して基板に拡散され、不要な不純物拡散層を形成
してしまう問題があった。
このロゼツトは基板を構成するシリコンよりも原子半径
の大きなヒ素やアンチモンを長時間拡散し、シリコン基
板表面のシート抵抗値を低くしようとする時、特に顕著
に発生する。
このような現象に対し、従来ロゼツトを発生させない方
法も幾つか開発されている。その一つの方法に、例えば
特開昭55−143031号公報がある。
同報には、SiO2膜の上に形成した、実質上シリコン
基板中への拡散には全く寄与しないシリカフィルムを拡
散処理する前に窓あけした部分のみを残し、予め除去す
ることにより、ロゼツトの発生を防止する方法が記載さ
れている。類似の方法としてはその他に、特開昭62−
216322号公報、特開昭63−117419号公報
、特開平1−53414号公報等がある。  しかしこ
のような方法においては、5i02膜上に発生するロゼ
ッI・の発生は防止できても、拡散層形成部分即ち窓あ
けした部分に発生するロゼツトの問題は依然解決されず
、又、拡散層形成までの工程数が多くなり、製品の歩留
まりや製造コストの圧迫要因となり問題である。
特開平2−178920号公報では、塗布液を塗布した
後、02プラズマ処理又は03処理を行い、シリカフィ
ルム中の不純物を酸化させた後、拡散させることにより
、ロゼツト発生が少なく、且つ、低いシート抵抗値の半
導体基板を得ている。類似の方法としては特開平2−1
78921号公報がある。しかしこの方法においても、
拡散層形成までの工程数が多くなり、製品の歩留まりや
製造コストの圧迫要因となることに変わりはない。
[発明が解決しようとする課題] 本発明はかかる従来技術の欠点、即ち、ヒ素又はアンチ
モンを含有するシリカフィルムをシリコン基板上に形成
して熱拡散させる場合の不純物拡散層形成時に生じるロ
ゼツトの発生を、極めて簡単な方法で抑制し、もって良
好な拡散層を形成させる方法を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は、ヒ素、又はアンチモンを含有するシリカフィ
ルムを溶解した塗布液をシリコン半導体基板に塗布して
塗布膜形成後、シリコン半導体基板を熱拡散炉に入れ、
熱拡散炉のガス雰囲気を酸化性に保ち、次いで不活性ガ
ス雰囲気に切り換えて塗布膜中のヒ素、又はアンチモン
をシリコン基板中へ拡散させることを特徴とする半導体
基板への不純物拡散方法である。
即ち、拡散の初期を酸化性ガス雰囲気で、その後不活性
ガス雰囲気に切り換えて拡散を行うことにより、510
2膜の上は勿論拡散層形成部分においても、ロゼツトの
発生の極めて少ない、且つ、シート抵抗値も良好な値が
得られることを見出し本発明を完成したものである。
本発明に用いられる塗布液としては、ヒ素、アンチモン
を数%含有するシリカフィルムをアセトン等の有機溶媒
に溶解したものを用いる。市販の塗布液としては、Ac
cuspin@ 5b−273(住人化学工業■製)、
OCD Typel[F](東京応化工業■製)等を用
いることか出来る。
上記塗布液を用いて拡散する際の拡散温度は、目的とす
るシート抵抗に応じて決定されるが、通常1000℃〜
1500″C1好ましくは1250℃付近である。
3000°C未満では不純物の拡散には非常に長時間が
必要となり、1500°Cを越える温度では使用する拡
散用電気炉の性能上限界かある。
拡散初期の酸化性ガス雰囲気としては、酸素と不活性ガ
スの混合ガスを用いる。酸素濃度は5vo1%から50
vo1%、好ましくは5 vo1%からloVOI%で
ある。残りの不活性ガスとしてはヘリウムやアルゴン、
窒素等を用いることが出来るが、中でも窒素が好ましい
。酸素濃度が5volχ未満では拡散後のシート抵抗値
が低くならず、50VOI%を越えるとロゼツトの発生
が顕著となる。
酸化性ガス雰囲気から不活性ガス雰囲気へ切り換える不
活性ガスの濃度は酸素を含有しないものか用いられる。
不活性ガス雰囲気への切り換え時期は、拡散を行う総処
理時間をT hrとした場合1/2T hr以内に行う
のか良く、好ましくはl/2T hrから1/4Thr
の間である。1/2T hr以上酸化性ガス雰囲気で拡
散を行った場合はロゼツトの発生か顕著となり、又、酸
化性ガス雰囲気で拡散を行う時間か1/4Thr以下の
場合は、目的とするシート抵抗値を得ることができない
。
[実施例] 本発明者の方法を具体的に説明するが、本発明は以下に
記載された実施例にのみに限定されるものではない。
実施例−1,2,3 P型シリコン基板上にSb1%を含有するシリカフィル
ムのアセトン溶液(Accuspin @ 5b−27
3(住人化学工業■製乃を用いてスピンコード法により
シリカフィルムを形成した。次に基板を110’Cのオ
ーブン中で有機溶媒を揮散させフィルムを乾燥させた後
、拡散炉(大和半導体装置■製C0BRA)中で125
0°C5hrの拡散を行った。この場合5hrの拡散処
理中のガス組成を、拡散初期を酸素10VOI%、窒素
90vo1%雰囲気、残りの時間を窒素100vo1%
の雰囲気で行い、酸素10vo1%を含む雰囲気での処
理時間を2.5hr、 1.5 hr、 1.25hr
と変化させて行った。
拡散後はシリコン基板を拡散炉より取りだし、30%H
Fにてシリコン基板上のシリカフィルムを除去した後、
200倍レンズの光学顕微鏡にコン社製IC顕微鏡 X
6F−M)にてシリコン基板表面を観察し、発生してい
るロゼツトの数を測定した。
又、抵抗率測定器(共和理研社製に一705RD)によ
りシリコン基板表面のシート抵抗値を測定した。
各々の結果を第1表に示す。
酸素を含むガス雰囲気での処理時間か短くなるほど、発
生する結晶化ガラスの数は顕著に減少した。
比較例−1,2 酸素10vo1%を含む雰囲気での処理時間を1.Oh
r、0.5hrで行うこと以外は、実施例1.2.3、
とまったく同一条件で拡散し、その後測定したロゼツト
の発生数、及びシート抵抗値を第2表に示す。
第2表 ロゼツトの発生はほとんど無いが、シリコン基板表面の
シート抵抗値は実施例1.2.3に比べて高い値を示し
た。
比較例−3,4,5 拡散する際のガス組成を途中で切り換えることなく、 
0!/N2=0/100 、10/90 、25/75
.50150のガスを用いて行うこと以外は、実施例1
.2.3、とまったく同一条件で拡散した。
ロゼツトの発生数、及びシート抵抗値を第3表に示す。
窒素100vo1%で拡散を行った後のシリコン表面に
は、ロゼツトの発生は全くなかったが、表面のシート抵
抗値は実施例!、2.3、に比べるとはるかに高いもの
であった。
酸素10vo1%、窒素90vo1%で拡散を行った後
のシリコン表面では、実施例1.2.3と同等のシート
抵抗値か得られているか、ロゼツトの発生は顕著であっ
た。
酸素25vo1%と窒素75vo1%、酸素50vo1
%と窒素50vo1%で拡散を行った後のシリコン表面
では、結晶化ガラスの発生がより顕著となり、且つ、シ
ート抵抗値も実施例に比べると高い値を示した。
[発明の効果コ 以上のように本発明によれば、ヒ素又はアンチモンを含
存するシリカフィルムをシリコン半導体基板上に形成し
、熱拡散する際のロゼツト発生という問題を、拡散中の
ガス雰囲気を酸化性のものから不活性のものに切り換え
るという極めて簡単な方法で、その発生を著しく抑制し
、良好な拡散層の形成を行うことが出来る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ヒ素、又はアンチモンを含有するシリカフィルム
    を溶解した塗布液をシリコン半導体基板に塗布して塗布
    膜形成後、シリコン半導体基板を熱拡散炉に入れ、熱拡
    散炉のガス雰囲気を酸化性に保ち、次いで不活性ガス雰
    囲気に切り換えて塗布膜中のヒ素、又はアンチモンをシ
    リコン基板中へ拡散させることを特徴とする半導体基板
    への不純物拡散方法。
JP2285156A 1990-10-22 1990-10-22 半導体基板への不純物拡散方法 Pending JPH04158514A (ja)

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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011090216A1 (ja) * 2010-01-25 2011-07-28 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
WO2011096301A1 (ja) * 2010-02-03 2011-08-11 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
WO2011132780A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132777A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132782A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132778A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132781A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132779A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011162394A1 (ja) * 2010-06-24 2011-12-29 日立化成工業株式会社 不純物拡散層形成組成物、n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2012005253A1 (ja) * 2010-07-07 2012-01-12 日立化成工業株式会社 不純物拡散層形成組成物、不純物拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4868079B1 (ja) * 2010-01-25 2012-02-01 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
WO2011090216A1 (ja) * 2010-01-25 2011-07-28 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
WO2011096301A1 (ja) * 2010-02-03 2011-08-11 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
JP5541358B2 (ja) * 2010-04-23 2014-07-09 日立化成株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132777A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132778A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132781A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132779A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
US9608143B2 (en) 2010-04-23 2017-03-28 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composition for forming N-type diffusion layer, method of forming N-type diffusion layer, and method of producing photovoltaic cell
US9520529B2 (en) 2010-04-23 2016-12-13 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composition for forming P-type diffusion layer, method of forming P-type diffusion layer, and method of producing photovoltaic cell
WO2011132782A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
JP5541359B2 (ja) * 2010-04-23 2014-07-09 日立化成株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2011132780A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 日立化成工業株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
JP5573946B2 (ja) * 2010-04-23 2014-08-20 日立化成株式会社 p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
JP5573945B2 (ja) * 2010-04-23 2014-08-20 日立化成株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
KR101484833B1 (ko) * 2010-04-23 2015-01-21 히타치가세이가부시끼가이샤 n 형 확산층 형성 조성물, n 형 확산층의 제조 방법, 및 태양 전지 소자의 제조 방법
WO2011162394A1 (ja) * 2010-06-24 2011-12-29 日立化成工業株式会社 不純物拡散層形成組成物、n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、p型拡散層形成組成物、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
WO2012005253A1 (ja) * 2010-07-07 2012-01-12 日立化成工業株式会社 不純物拡散層形成組成物、不純物拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法

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