JPH08111388A - Ｐドープトオキサイドによるリン（ｐ）の固相拡散法 - Google Patents
Ｐドープトオキサイドによるリン（ｐ）の固相拡散法Info
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- JPH08111388A JPH08111388A JP26830094A JP26830094A JPH08111388A JP H08111388 A JPH08111388 A JP H08111388A JP 26830094 A JP26830094 A JP 26830094A JP 26830094 A JP26830094 A JP 26830094A JP H08111388 A JPH08111388 A JP H08111388A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｐドープトオキサイド膜とポリシリコン膜と
の界面にＳi −Ｐ系化合物が生成しないように改良した
Ｐドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を
提供すること及び生成したＳi −Ｐ系化合物を除去する
実際的な方法を提供することである。 【構成】 ポリシリコン膜又はシリコン膜上にＰを高濃
度に含んだＰドープトオキサイド膜を成膜する工程と、
次いで不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してＰをポリシ
リコン膜に拡散させる工程と、フッ酸によりＰドープト
オキサイド膜を除去する工程とを備えたＰドープトオキ
サイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法において、拡散工
程中、不活性ガスに２．５容量％〜１０容量％の酸素ガ
ス（Ｏ2 ）を添加した雰囲気下で熱処理を施す。不活性
ガスとして例えが窒素ガスを使用できる。また、生成し
たＳi −Ｐ系化合物を除去するにはＰドープトオキサイ
ド膜を除去した後、アルカリ洗浄又は超音波洗浄を行
う。
の界面にＳi −Ｐ系化合物が生成しないように改良した
Ｐドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を
提供すること及び生成したＳi −Ｐ系化合物を除去する
実際的な方法を提供することである。 【構成】 ポリシリコン膜又はシリコン膜上にＰを高濃
度に含んだＰドープトオキサイド膜を成膜する工程と、
次いで不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してＰをポリシ
リコン膜に拡散させる工程と、フッ酸によりＰドープト
オキサイド膜を除去する工程とを備えたＰドープトオキ
サイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法において、拡散工
程中、不活性ガスに２．５容量％〜１０容量％の酸素ガ
ス（Ｏ2 ）を添加した雰囲気下で熱処理を施す。不活性
ガスとして例えが窒素ガスを使用できる。また、生成し
たＳi −Ｐ系化合物を除去するにはＰドープトオキサイ
ド膜を除去した後、アルカリ洗浄又は超音波洗浄を行
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰドープトオキサイドに
よるリン（Ｐ）の固相拡散法に関し、更に詳細にはＰド
ープトオキサイド膜とポリシリコン膜との界面にＳi −
Ｐ系化合物が生成されないようにしたＰドープトオキサ
イドによるリンの固相拡散法及び生成したＳi −Ｐ系化
合物を除去できる工程を備えたＰドープトオキサイドに
よるリンの固相拡散法に関するものである。
よるリン（Ｐ）の固相拡散法に関し、更に詳細にはＰド
ープトオキサイド膜とポリシリコン膜との界面にＳi −
Ｐ系化合物が生成されないようにしたＰドープトオキサ
イドによるリンの固相拡散法及び生成したＳi −Ｐ系化
合物を除去できる工程を備えたＰドープトオキサイドに
よるリンの固相拡散法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリシリコン膜又はシリコン膜にＰを拡
散させる方法として、Ｐドープトオキサイドによるリン
の固相拡散法が多用されている。例えば、ＭＯＳトラン
ジスタのポリシリコン・ゲート電極を形成する際には、
ゲート電極の導電抵抗を低減するためにポリシリコン膜
中にＰを拡散させてＰ濃度を高くしてる。Ｐを拡散させ
る方法として、Ｐドープトオキサイドによるリンの固相
拡散法が使用されている。従来のＰドープトオキサイド
によるリンの固相拡散法は、Ｐを高濃度で含んだＰドー
プトオキサイド膜（例えば、ＰＳＧ（リン・ケイ酸ガラ
ス）膜）をポリシリコン膜上に成膜する工程と、窒素
（Ｎ2 ）ガス雰囲気下でアニーリングし、Ｐドープトオ
キサイド膜からＰをポリシリコン膜中に熱拡散させ、ポ
リシリコン膜中のＰの濃度を高くする工程と、Ｐの熱拡
散工程の後フッ酸処理によりＰドープトオキサイド膜を
除去する工程から構成されている。
散させる方法として、Ｐドープトオキサイドによるリン
の固相拡散法が多用されている。例えば、ＭＯＳトラン
ジスタのポリシリコン・ゲート電極を形成する際には、
ゲート電極の導電抵抗を低減するためにポリシリコン膜
中にＰを拡散させてＰ濃度を高くしてる。Ｐを拡散させ
る方法として、Ｐドープトオキサイドによるリンの固相
拡散法が使用されている。従来のＰドープトオキサイド
によるリンの固相拡散法は、Ｐを高濃度で含んだＰドー
プトオキサイド膜（例えば、ＰＳＧ（リン・ケイ酸ガラ
ス）膜）をポリシリコン膜上に成膜する工程と、窒素
（Ｎ2 ）ガス雰囲気下でアニーリングし、Ｐドープトオ
キサイド膜からＰをポリシリコン膜中に熱拡散させ、ポ
リシリコン膜中のＰの濃度を高くする工程と、Ｐの熱拡
散工程の後フッ酸処理によりＰドープトオキサイド膜を
除去する工程から構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＰドー
プトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法では、熱
処理中にＰドープトオキサイド膜とポリシリコン膜との
界面にＳi −Ｐ系化合物が生成する。生成したＳi −Ｐ
系化合物は、熱拡散工程の後、フッ酸処理によりＰドー
プトオキサイド膜を除去する工程でも、除去されること
なくポリシリコン膜上に残存する。そのため、後続のポ
リシリコン膜のパターン形成工程においてパターニング
を正確に行うことが難しく、パターン形成が不良になる
ことがしばしばあった。しかし、Ｓi −Ｐ系化合物を除
去する方法について、半導体装置の製造現場で適用でき
るような実際的な方法が見当たらなかった。
プトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法では、熱
処理中にＰドープトオキサイド膜とポリシリコン膜との
界面にＳi −Ｐ系化合物が生成する。生成したＳi −Ｐ
系化合物は、熱拡散工程の後、フッ酸処理によりＰドー
プトオキサイド膜を除去する工程でも、除去されること
なくポリシリコン膜上に残存する。そのため、後続のポ
リシリコン膜のパターン形成工程においてパターニング
を正確に行うことが難しく、パターン形成が不良になる
ことがしばしばあった。しかし、Ｓi −Ｐ系化合物を除
去する方法について、半導体装置の製造現場で適用でき
るような実際的な方法が見当たらなかった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、Ｐドープトオキ
サイド膜とポリシリコン膜との界面にＳi −Ｐ系化合物
が生成しないように改良したＰドープトオキサイドによ
るリン（Ｐ）の固相拡散法を提供すること及び生成した
Ｓi −Ｐ系化合物を除去する実際的な方法を提供するこ
とである。
サイド膜とポリシリコン膜との界面にＳi −Ｐ系化合物
が生成しないように改良したＰドープトオキサイドによ
るリン（Ｐ）の固相拡散法を提供すること及び生成した
Ｓi −Ｐ系化合物を除去する実際的な方法を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るＰドープトオキサイドによるリン
（Ｐ）の固相拡散法は、ポリシリコン膜又はシリコン膜
上にＰを高濃度に含んだＰドープトオキサイド膜を成膜
する工程と、次いで不活性ガス雰囲気下で熱処理を施し
てＰをポリシリコン膜に拡散させる工程と、フッ酸によ
りＰドープトオキサイド膜を除去する工程とを備えたＰ
ドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法にお
いて、拡散工程中、不活性ガスに２．５容量％〜１０容
量％の酸素ガス（Ｏ2 ）を添加した雰囲気下で熱処理を
施すことを特徴としている。
に、本発明に係るＰドープトオキサイドによるリン
（Ｐ）の固相拡散法は、ポリシリコン膜又はシリコン膜
上にＰを高濃度に含んだＰドープトオキサイド膜を成膜
する工程と、次いで不活性ガス雰囲気下で熱処理を施し
てＰをポリシリコン膜に拡散させる工程と、フッ酸によ
りＰドープトオキサイド膜を除去する工程とを備えたＰ
ドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法にお
いて、拡散工程中、不活性ガスに２．５容量％〜１０容
量％の酸素ガス（Ｏ2 ）を添加した雰囲気下で熱処理を
施すことを特徴としている。
【０００６】本発明で使用する不活性ガスとして、例え
ば窒素ガス（Ｎ2 ）を挙げることができる。
ば窒素ガス（Ｎ2 ）を挙げることができる。
【０００７】本発明において、酸素ガスの濃度は、（熱
拡散炉内の酸素ガスの体積／熱拡散炉内の不活性ガスの
体積）×１００で表示されている。酸素ガスの濃度を不
活性ガスの２．５容量％〜１０容量％であると規定して
いるのは、２．５容量％以下であると本発明の効果が乏
しく、２．５容量％以上１０容量％以下であればＳi−
Ｐ系化合物の生成を防止できるので、１０容量％以上に
する必要はないからである。本発明において、Ｐドープ
トオキサイド膜を成膜する工程及び熱処理する工程は、
従来から通常設定していた条件及び従来の装置により実
施される。一般には、Ｐドープトオキサイド膜の成膜は
ＣＶＤ装置により行われ、熱処理は熱拡散炉により行わ
れる。
拡散炉内の酸素ガスの体積／熱拡散炉内の不活性ガスの
体積）×１００で表示されている。酸素ガスの濃度を不
活性ガスの２．５容量％〜１０容量％であると規定して
いるのは、２．５容量％以下であると本発明の効果が乏
しく、２．５容量％以上１０容量％以下であればＳi−
Ｐ系化合物の生成を防止できるので、１０容量％以上に
する必要はないからである。本発明において、Ｐドープ
トオキサイド膜を成膜する工程及び熱処理する工程は、
従来から通常設定していた条件及び従来の装置により実
施される。一般には、Ｐドープトオキサイド膜の成膜は
ＣＶＤ装置により行われ、熱処理は熱拡散炉により行わ
れる。
【０００８】本発明に係る別のＰドープトオキサイドに
よるリン（Ｐ）の固相拡散法は、ポリシリコン膜又はシ
リコン膜上にＰを高濃度に含んだＰドープトオキサイド
膜を成膜する工程と、次いで不活性ガス雰囲気下で熱処
理を施してＰをポリシリコン膜に拡散させる工程と、フ
ッ酸によりＰドープトオキサイド膜を除去する工程とを
備えたＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡
散法において、Ｐドープトオキサイド膜を除去した後、
ポリシリコン膜をアルカリ洗浄する工程を加えたことを
特徴としている。アルカリ洗浄に使用する洗浄液の組成
は、例えば、NH4OH ：H2O2：H2O ＝１：２：１０で、液
温は約２６°C 〜２８°C である。
よるリン（Ｐ）の固相拡散法は、ポリシリコン膜又はシ
リコン膜上にＰを高濃度に含んだＰドープトオキサイド
膜を成膜する工程と、次いで不活性ガス雰囲気下で熱処
理を施してＰをポリシリコン膜に拡散させる工程と、フ
ッ酸によりＰドープトオキサイド膜を除去する工程とを
備えたＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡
散法において、Ｐドープトオキサイド膜を除去した後、
ポリシリコン膜をアルカリ洗浄する工程を加えたことを
特徴としている。アルカリ洗浄に使用する洗浄液の組成
は、例えば、NH4OH ：H2O2：H2O ＝１：２：１０で、液
温は約２６°C 〜２８°C である。
【０００９】本発明に係る更に別のＰドープトオキサイ
ドによるリン（Ｐ）の固相拡散法は、ポリシリコン膜又
はシリコン膜上にＰを高濃度に含んだＰドープトオキサ
イド膜を成膜する工程と、次いで不活性ガス雰囲気下で
熱処理を施してＰをポリシリコン膜に拡散させる工程
と、フッ酸によりＰドープトオキサイド膜を除去する工
程とを備えたＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の
固相拡散法において、Ｐドープトオキサイド膜を除去し
た後、ポリシリコン膜を超音波洗浄する工程を加えたこ
とを特徴としている。
ドによるリン（Ｐ）の固相拡散法は、ポリシリコン膜又
はシリコン膜上にＰを高濃度に含んだＰドープトオキサ
イド膜を成膜する工程と、次いで不活性ガス雰囲気下で
熱処理を施してＰをポリシリコン膜に拡散させる工程
と、フッ酸によりＰドープトオキサイド膜を除去する工
程とを備えたＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の
固相拡散法において、Ｐドープトオキサイド膜を除去し
た後、ポリシリコン膜を超音波洗浄する工程を加えたこ
とを特徴としている。
【００１０】本発明で使用するＰドープトオキサイド
は、Ｐを高濃度に含むオキサイドである限り特に制約は
無いが、好適にはＰＳＧ（リン・ケイ酸ガラス）であ
る。本発明方法は、Ｐドープトオキサイドの種類には無
関係にＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡
散法に関する限り適用できるが、好適にはポリシリコン
膜のＰドーピング、特にＭＯＳトランジスタのゲート電
極形成用のポリシリコン膜のＰドーピングに適用でき
る。
は、Ｐを高濃度に含むオキサイドである限り特に制約は
無いが、好適にはＰＳＧ（リン・ケイ酸ガラス）であ
る。本発明方法は、Ｐドープトオキサイドの種類には無
関係にＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡
散法に関する限り適用できるが、好適にはポリシリコン
膜のＰドーピング、特にＭＯＳトランジスタのゲート電
極形成用のポリシリコン膜のＰドーピングに適用でき
る。
【００１１】
【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。実施例１ 本実施例は、請求項１及び２に記載の本発明に係るＰド
ープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を適用
して、ＭＯＳトランジスタのゲート電極用ポリシリコン
膜にＰをドーピングし、導電抵抗を減少させたゲート電
極を形成する例である。図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）
は、本実施例のそれぞれ各工程毎の基板断面を示す断面
図である。
本発明をより詳細に説明する。実施例１ 本実施例は、請求項１及び２に記載の本発明に係るＰド
ープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を適用
して、ＭＯＳトランジスタのゲート電極用ポリシリコン
膜にＰをドーピングし、導電抵抗を減少させたゲート電
極を形成する例である。図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）
は、本実施例のそれぞれ各工程毎の基板断面を示す断面
図である。
【００１２】図１（ａ）に示すように、Ｓi 基板１０上
にSiO2膜１２及びポリシリコン膜１４を順次形成し、更
にポリシリコン膜１４上にＰの拡散源としてＰＳＧ膜１
６をＣＶＤ法により成膜する。次いで、窒素ガスに２．
５容量％から１０容量％の酸素ガスを混合した雰囲気下
で熱処理を行い、ＰＳＧ膜１６からＰをポリシリコン膜
１４に拡散させる。次いで、フッ酸処理によりＰＳＧ膜
１６を除去する。使用するフッ酸の水溶液の組成は、H
F：H2O ＝１：１０で、フッ酸の水溶液の温度は、約２
５°C である（図１（ｂ））。更に、ポリシリコン膜１
４上にレジスト膜１８を形成し、リソグラフィ技術によ
りパターニングした後、エッチングする（図１
（ｃ））。更に、残存レジスト膜１８を除去すると所望
のＭＯＳトランジスタのゲート電極を得ることができ
る。
にSiO2膜１２及びポリシリコン膜１４を順次形成し、更
にポリシリコン膜１４上にＰの拡散源としてＰＳＧ膜１
６をＣＶＤ法により成膜する。次いで、窒素ガスに２．
５容量％から１０容量％の酸素ガスを混合した雰囲気下
で熱処理を行い、ＰＳＧ膜１６からＰをポリシリコン膜
１４に拡散させる。次いで、フッ酸処理によりＰＳＧ膜
１６を除去する。使用するフッ酸の水溶液の組成は、H
F：H2O ＝１：１０で、フッ酸の水溶液の温度は、約２
５°C である（図１（ｂ））。更に、ポリシリコン膜１
４上にレジスト膜１８を形成し、リソグラフィ技術によ
りパターニングした後、エッチングする（図１
（ｃ））。更に、残存レジスト膜１８を除去すると所望
のＭＯＳトランジスタのゲート電極を得ることができ
る。
【００１３】実施例２ 本実施例は、請求項３に記載の本発明に係るＰドープト
オキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を実施する例
である。本実施例では、図１（ａ）に示す基板を従来方
法と同様に窒素ガスのみの雰囲気下で熱処理を行い、Ｐ
ＳＧ膜１６からＰをポリシリコン膜１４に拡散させる工
程を実施する。次いで、実施例１と同じ条件でフッ酸処
理を施してＰＳＧ膜１６を除去した後、アルカリ洗浄を
行う。アルカリ洗浄の洗浄液の組成は、例えばNH4OH ：
H2O2：H2O ＝１：２：１０で、液温は約２６°C 〜２８
°C である。
オキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を実施する例
である。本実施例では、図１（ａ）に示す基板を従来方
法と同様に窒素ガスのみの雰囲気下で熱処理を行い、Ｐ
ＳＧ膜１６からＰをポリシリコン膜１４に拡散させる工
程を実施する。次いで、実施例１と同じ条件でフッ酸処
理を施してＰＳＧ膜１６を除去した後、アルカリ洗浄を
行う。アルカリ洗浄の洗浄液の組成は、例えばNH4OH ：
H2O2：H2O ＝１：２：１０で、液温は約２６°C 〜２８
°C である。
【００１４】実施例３ 本実施例は、請求項４に記載の本発明に係るＰドープト
オキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を実施する例
である。本実施例では、図１（ａ）に示す基板を従来方
法と同様に窒素ガスのみの雰囲気下で熱処理を行い、Ｐ
ＳＧ膜１６からＰをポリシリコン膜１４に拡散させる工
程を実施する。次いで、実施例１と同じ条件でフッ酸処
理を施してＰＳＧ膜１６を除去した後、超音波洗浄を行
う。超音波洗浄の溶媒は、約６０°C の純水であり、ま
た超音波洗浄の際の超音波の出力は、２５，０００ccの
洗浄槽を使用した例では約６００Ｗである。
オキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を実施する例
である。本実施例では、図１（ａ）に示す基板を従来方
法と同様に窒素ガスのみの雰囲気下で熱処理を行い、Ｐ
ＳＧ膜１６からＰをポリシリコン膜１４に拡散させる工
程を実施する。次いで、実施例１と同じ条件でフッ酸処
理を施してＰＳＧ膜１６を除去した後、超音波洗浄を行
う。超音波洗浄の溶媒は、約６０°C の純水であり、ま
た超音波洗浄の際の超音波の出力は、２５，０００ccの
洗浄槽を使用した例では約６００Ｗである。
【００１５】実験例１〜５ ＰドープトオキサイドとしてＰＳＧ膜を使用し、かつＰ
ＳＧ膜中のＰ濃度（wt％）及び酸素ガスの添加量を表１
に示すように種々に変え、実施例１及び２に基づきリン
（Ｐ）の固相拡散法を実験例１から５にわたり実施し、
それぞれ実験品１〜５を得た。尚、熱処理では窒素ガス
１０，０００ccに表１に記載の酸素ガス量を添加した。
得た実験品のＰＳＧ膜とポリシリコン膜との界面にＳi
−Ｐ系化合物が生成しているかどうかをＰ熱拡散工程の
後、検査した。次いで、生成していた場合には、フッ酸
処理の後及びアルカリ洗浄後に消滅しているかどうかを
検査した。
ＳＧ膜中のＰ濃度（wt％）及び酸素ガスの添加量を表１
に示すように種々に変え、実施例１及び２に基づきリン
（Ｐ）の固相拡散法を実験例１から５にわたり実施し、
それぞれ実験品１〜５を得た。尚、熱処理では窒素ガス
１０，０００ccに表１に記載の酸素ガス量を添加した。
得た実験品のＰＳＧ膜とポリシリコン膜との界面にＳi
−Ｐ系化合物が生成しているかどうかをＰ熱拡散工程の
後、検査した。次いで、生成していた場合には、フッ酸
処理の後及びアルカリ洗浄後に消滅しているかどうかを
検査した。
【表１】
【００１６】Ｓi −Ｐ系化合物が生成しているかどう
か、或いは生成したＳi −Ｐ系化合物が消滅しているか
どうかの検査は、次のようにＰＳＧ膜とポリシリコン膜
との界面又はポリシリコン膜表面に曇りが観測されるか
どうかによって行った。それは、Ｓi −Ｐ系化合物がＰ
ＳＧ膜とポリシリコン膜との界面のある領域に生成され
ると、生成したＳi −Ｐ系化合物のためにその領域の光
の反射が他の領域と異なるので、その領域が曇って見え
る。そこで、ＰＳＧ膜を通してポリシリコン膜面に曇っ
た領域があるかどうかによりＳi −Ｐ系化合物が生成し
たかどうか判断した。また、生成したＳi −Ｐ系化合物
が消滅した場合には、生じた曇りの領域がアルカリ洗浄
の後消滅しているので、それにより判断した。
か、或いは生成したＳi −Ｐ系化合物が消滅しているか
どうかの検査は、次のようにＰＳＧ膜とポリシリコン膜
との界面又はポリシリコン膜表面に曇りが観測されるか
どうかによって行った。それは、Ｓi −Ｐ系化合物がＰ
ＳＧ膜とポリシリコン膜との界面のある領域に生成され
ると、生成したＳi −Ｐ系化合物のためにその領域の光
の反射が他の領域と異なるので、その領域が曇って見え
る。そこで、ＰＳＧ膜を通してポリシリコン膜面に曇っ
た領域があるかどうかによりＳi −Ｐ系化合物が生成し
たかどうか判断した。また、生成したＳi −Ｐ系化合物
が消滅した場合には、生じた曇りの領域がアルカリ洗浄
の後消滅しているので、それにより判断した。
【００１７】実験例２、３及び５は、実施例１に基づく
実験であり、Ｐ拡散後のＳi −Ｐ系化合物の生成は観察
できなかった。また、実験例１及び４は実施例２に基づ
く実験であり、アルカリ洗浄後にはＳi −Ｐ系化合物は
図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように消滅していた。
図２（ａ）は、アルカリ洗浄前の実験品１の写真を写し
た図で、領域ＩにＳi−Ｐ系化合物が生成していること
を示している。図２（ｂ）はアルカリ洗浄後の実験品１
の写真を写した図で、領域Ｉに生成していたＳi −Ｐ系
化合物が消滅していることを示している。同じく、図３
（ａ）は、アルカリ洗浄前の実験品４の写真を写した図
で、領域IIにＳi −Ｐ系化合物が生成していることを示
している。図３（ｂ）はアルカリ洗浄後の実験品４の写
真を写した図で、領域IIに生成していたＳi −Ｐ系化合
物が消滅していることを示している。
実験であり、Ｐ拡散後のＳi −Ｐ系化合物の生成は観察
できなかった。また、実験例１及び４は実施例２に基づ
く実験であり、アルカリ洗浄後にはＳi −Ｐ系化合物は
図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように消滅していた。
図２（ａ）は、アルカリ洗浄前の実験品１の写真を写し
た図で、領域ＩにＳi−Ｐ系化合物が生成していること
を示している。図２（ｂ）はアルカリ洗浄後の実験品１
の写真を写した図で、領域Ｉに生成していたＳi −Ｐ系
化合物が消滅していることを示している。同じく、図３
（ａ）は、アルカリ洗浄前の実験品４の写真を写した図
で、領域IIにＳi −Ｐ系化合物が生成していることを示
している。図３（ｂ）はアルカリ洗浄後の実験品４の写
真を写した図で、領域IIに生成していたＳi −Ｐ系化合
物が消滅していることを示している。
【００１８】また、表１に示すように、実施例１に基づ
く実験品２、３及び５のシート抵抗ρs は、実施例２に
基づく実験品１及び４のシート抵抗ρs と同じであっ
て、窒素ガスに酸素ガスを混合した雰囲気下での熱処理
によりＰ拡散を行ってもシート抵抗ρs が増加するよう
なことが無いことが確認できた。従って、シート抵抗ρ
s は、酸素ガスの添加量に対して、概略、図４に示すよ
うにほぼ一定であると結論できる。
く実験品２、３及び５のシート抵抗ρs は、実施例２に
基づく実験品１及び４のシート抵抗ρs と同じであっ
て、窒素ガスに酸素ガスを混合した雰囲気下での熱処理
によりＰ拡散を行ってもシート抵抗ρs が増加するよう
なことが無いことが確認できた。従って、シート抵抗ρ
s は、酸素ガスの添加量に対して、概略、図４に示すよ
うにほぼ一定であると結論できる。
【００１９】
【発明の効果】請求項１及び２に記載の発明によれば、
Ｐドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法に
おいて、不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してＰをＰド
ープトオキサイド膜からポリシリコン膜に拡散させる工
程中、不活性ガスに２．５容量％〜１０容量％の酸素ガ
ス（Ｏ2 ）を添加し雰囲気下で熱処理を施すことによ
り、Ｐドープトオキサイド膜とポリシリコン膜との界面
にＳi −Ｐ系化合物が生成しないようにしている。請求
項３及び４に記載の発明によれば、Ｐドープトオキサイ
ド膜とポリシリコン膜との界面に生成したＳi −Ｐ系化
合物を簡単に除去、消滅させることができる。よって、
例えばＭＯＳトランジスタのゲート電極に使用するポリ
シリコン膜のＰドーピングに本発明に係るＰドープトオ
キサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を適用した場
合、従来の方法では生成していたＳi −Ｐ系化合物を生
成しないようにすることができるので、又は生成したＳ
i −Ｐ系化合物を除去、消滅できるので、ポリシリコン
膜のパターニングを正確に行うことができる。
Ｐドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法に
おいて、不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してＰをＰド
ープトオキサイド膜からポリシリコン膜に拡散させる工
程中、不活性ガスに２．５容量％〜１０容量％の酸素ガ
ス（Ｏ2 ）を添加し雰囲気下で熱処理を施すことによ
り、Ｐドープトオキサイド膜とポリシリコン膜との界面
にＳi −Ｐ系化合物が生成しないようにしている。請求
項３及び４に記載の発明によれば、Ｐドープトオキサイ
ド膜とポリシリコン膜との界面に生成したＳi −Ｐ系化
合物を簡単に除去、消滅させることができる。よって、
例えばＭＯＳトランジスタのゲート電極に使用するポリ
シリコン膜のＰドーピングに本発明に係るＰドープトオ
キサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法を適用した場
合、従来の方法では生成していたＳi −Ｐ系化合物を生
成しないようにすることができるので、又は生成したＳ
i −Ｐ系化合物を除去、消滅できるので、ポリシリコン
膜のパターニングを正確に行うことができる。
【図１】図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明に係
るＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法
を適用して、ＭＯＳトランジスタのゲート電極を形成し
た際のそれぞれ各工程毎の基板断面を示す断面図であ
る。
るＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法
を適用して、ＭＯＳトランジスタのゲート電極を形成し
た際のそれぞれ各工程毎の基板断面を示す断面図であ
る。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれアルカ
リ洗浄前後の実験品１の写真を写した図である。
リ洗浄前後の実験品１の写真を写した図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれアルカ
リ洗浄前後の実験品４の写真を写した図である。
リ洗浄前後の実験品４の写真を写した図である。
【図４】シート抵抗ρs と酸素ガスの添加量との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【符号の説明】 １０ Ｓi 基板 １２ SiO2膜 １４ ポリシリコン膜 １６ ＰＳＧ膜 １８ レジスト膜
Claims (5)
- 【請求項１】 ポリシリコン膜又はシリコン膜上にＰを
高濃度に含んだＰドープトオキサイド膜を成膜する工程
と、次いで不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してＰをポ
リシリコン膜に拡散させる工程と、フッ酸によりＰドー
プトオキサイド膜を除去する工程とを備えたＰドープト
オキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法において、 拡散工程中、不活性ガスに２．５容量％〜１０容量％の
酸素ガス（Ｏ2 ）を添加した雰囲気下で熱処理を施すこ
とを特徴とするＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）
の固相拡散法。 - 【請求項２】 不活性ガスが、窒素ガス（Ｎ2 ）である
ことを特徴とする請求項１に記載のＰドープトオキサイ
ドによるリン（Ｐ）の固相拡散法。 - 【請求項３】 ポリシリコン膜又はシリコン膜上にＰを
高濃度に含んだＰドープトオキサイド膜を成膜する工程
と、次いで不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してＰをポ
リシリコン膜に拡散させる工程と、フッ酸によりＰドー
プトオキサイド膜を除去する工程とを備えたＰドープト
オキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法において、 Ｐドープトオキサイド膜を除去した後、ポリシリコン膜
をアルカリ洗浄する工程を加えたことを特徴とするＰド
ープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法。 - 【請求項４】 ポリシリコン膜又はシリコン膜上にＰを
高濃度に含んだＰドープトオキサイド膜を成膜する工程
と、次いで不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してＰをポ
リシリコン膜に拡散させる工程と、フッ酸によりＰドー
プトオキサイド膜を除去する工程とを備えたＰドープト
オキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法において、 Ｐドープトオキサイド膜を除去した後、ポリシリコン膜
を超音波洗浄する工程を加えたことを特徴とするＰドー
プトオキサイドによるリン（Ｐ）の固相拡散法。 - 【請求項５】 前記ポリシリコン膜が、ＭＯＳトランジ
スタのゲート電極を形成するためのポリシリコン膜であ
ることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１
項に記載のＰドープトオキサイドによるリン（Ｐ）の固
相拡散法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26830094A JPH08111388A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | Ｐドープトオキサイドによるリン（ｐ）の固相拡散法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26830094A JPH08111388A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | Ｐドープトオキサイドによるリン（ｐ）の固相拡散法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111388A true JPH08111388A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17456618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26830094A Pending JPH08111388A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | Ｐドープトオキサイドによるリン（ｐ）の固相拡散法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08111388A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013026522A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Hitachi Chem Co Ltd | ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
| JP2013026521A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Hitachi Chem Co Ltd | ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
-
1994
- 1994-10-06 JP JP26830094A patent/JPH08111388A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013026522A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Hitachi Chem Co Ltd | ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
| JP2013026521A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Hitachi Chem Co Ltd | ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 |
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