JPS5961963A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS5961963A JPS5961963A JP57173536A JP17353682A JPS5961963A JP S5961963 A JPS5961963 A JP S5961963A JP 57173536 A JP57173536 A JP 57173536A JP 17353682 A JP17353682 A JP 17353682A JP S5961963 A JPS5961963 A JP S5961963A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet resistance
- resistance value
- diffusion
- diffused
- objective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Thyristors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はｎ型シリコン層に深い低濃度のｐ型不純物拡散
層を有するゲート・ターン・オフサイリスク等の半導体
装置の製造方法に関する。
層を有するゲート・ターン・オフサイリスク等の半導体
装置の製造方法に関する。
半導体装置、例えばサイリスタ素子の製造には、低濃度
のｐ型不純物の拡散を必要とする。通常、この拡散不純
物にはガリウム（Ｇａ ）を使用している。ところでサ
イリスク素子の中でも例えばゲート・ターン・オフサイ
リスタにおいては、この拡散に際してシート抵抗値が極
めて正確な範囲になるように行う必要がある。もしシー
ト抵抗が所定の範囲より大きいとオフ特性が不良となり
、逆に所定の範囲よシ小さいとオン特性が不良となる。
のｐ型不純物の拡散を必要とする。通常、この拡散不純
物にはガリウム（Ｇａ ）を使用している。ところでサ
イリスク素子の中でも例えばゲート・ターン・オフサイ
リスタにおいては、この拡散に際してシート抵抗値が極
めて正確な範囲になるように行う必要がある。もしシー
ト抵抗が所定の範囲より大きいとオフ特性が不良となり
、逆に所定の範囲よシ小さいとオン特性が不良となる。
しかし、通常のａａの拡散で、深い接合を形成し且つ低
不純物濃度拡散（１０’７〜１０”ｃＥ３）により、例
えばシート抵抗を±５０／口の範囲に制御することは難
しい。
不純物濃度拡散（１０’７〜１０”ｃＥ３）により、例
えばシート抵抗を±５０／口の範囲に制御することは難
しい。
まだｐ型不純物としてよく用いられるボロンｆＢｌだけ
を使って拡散を行った場合には、固溶度が大きい為低濃
度拡散ができなかったシ、イオン半径が小さすぎる為、
所要の耐圧を確保することができず、単独使用には問題
があった。
を使って拡散を行った場合には、固溶度が大きい為低濃
度拡散ができなかったシ、イオン半径が小さすぎる為、
所要の耐圧を確保することができず、単独使用には問題
があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、ゲー
ト・ターン・オフサイリスタ等の製造時に必要とされる
低濃度のｐ型不純物の拡散に際してシート抵抗を目標値
に精度良く調整可能とした半導体装置の製造方法を提供
子゛ることを目的としている。本発明では、この目的を
達成するために、ｎ型シリコン層にＧａを目標とするシ
ート抵抗よシ高くなるように所定の（さに拡散し、更に
Ｂの拡散時間、拡散温度等の制御に基づき目標とするシ
ート抵抗値となるようにＢの拡散を行うことを特徴とし
ている。
ト・ターン・オフサイリスタ等の製造時に必要とされる
低濃度のｐ型不純物の拡散に際してシート抵抗を目標値
に精度良く調整可能とした半導体装置の製造方法を提供
子゛ることを目的としている。本発明では、この目的を
達成するために、ｎ型シリコン層にＧａを目標とするシ
ート抵抗よシ高くなるように所定の（さに拡散し、更に
Ｂの拡散時間、拡散温度等の制御に基づき目標とするシ
ート抵抗値となるようにＢの拡散を行うことを特徴とし
ている。
以下、本発明の一実施例を添附された図面と共に説明す
る。
る。
まず、ｎ型シリコン層にＧａを、目標とするシート抵抗
よシ高くなるように拡散する。次に、このＧａが拡散さ
れたものにＢを拡散する。この場合、Ｂ拡散条件、例え
ば拡散温度、拡散時間の制御に基づき、目標値の７−ト
抵抗になるようにＢの拡散を行う。
よシ高くなるように拡散する。次に、このＧａが拡散さ
れたものにＢを拡散する。この場合、Ｂ拡散条件、例え
ば拡散温度、拡散時間の制御に基づき、目標値の７−ト
抵抗になるようにＢの拡散を行う。
但し、実際に半導体素子を含む半導体装置を製造する際
には、前述した拡散工程゛の後、熱処理によシネ細物の
再分布が行なわれる。特に、シート抵抗については、再
分布の際の外方抵抗が大きく影響を及ぼすため、目標と
するシート抵抗の値は、不純物の再分布後の／−ト抵抗
になるように設定する。
には、前述した拡散工程゛の後、熱処理によシネ細物の
再分布が行なわれる。特に、シート抵抗については、再
分布の際の外方抵抗が大きく影響を及ぼすため、目標と
するシート抵抗の値は、不純物の再分布後の／−ト抵抗
になるように設定する。
上述した本発明において採用された拡散工程の説明を第
１図乃至第４図に示す。これらの図面において、Ｎθ、
２７は夫々再分布後の不純物濃度と拡散深さを示じてい
る。
１図乃至第４図に示す。これらの図面において、Ｎθ、
２７は夫々再分布後の不純物濃度と拡散深さを示じてい
る。
第１図は目標とするＧａ拡散を行った時の、再分布後の
Ｎθ対χＪの特性図であシ、実際には、第２図の特性図
に示されるようにシート抵抗が目標値より高くなるよう
にＧａ拡散では第２図の特性に基づくサンプルが得られ
る。
Ｎθ対χＪの特性図であシ、実際には、第２図の特性図
に示されるようにシート抵抗が目標値より高くなるよう
にＧａ拡散では第２図の特性に基づくサンプルが得られ
る。
第３図は第２図のサンプルを調整するためにＢ拡散のみ
を行った場合の再分布後のＮ８対りの特性図である。従
って、第３図の拡散条件を制御することによハロ標値と
なるシート抵抗となるように最終的に第４図の特性が得
られる。
を行った場合の再分布後のＮ８対りの特性図である。従
って、第３図の拡散条件を制御することによハロ標値と
なるシート抵抗となるように最終的に第４図の特性が得
られる。
便更に、上述した拡散条件についての制御方法の具体例
に言及する。今、目標とする再分布後のシート抵抗をＣ
（Ω／口）とし、Ｇａ拡散のみを行ったものの再分布後
のシート抵抗をＡ（Ω／口）、Ｂ拡散のみを行ったもの
の再分布後のシート抵抗をＢ（Ω／口）とすると、近似
的に１式が成立することが実験的に確認された。
に言及する。今、目標とする再分布後のシート抵抗をＣ
（Ω／口）とし、Ｇａ拡散のみを行ったものの再分布後
のシート抵抗をＡ（Ω／口）、Ｂ拡散のみを行ったもの
の再分布後のシート抵抗をＢ（Ω／口）とすると、近似
的に１式が成立することが実験的に確認された。
１ １ １
一十−＝−・・・・・・（１）
Ａ Ｂ に
の第（１）式に、Ａ、Ｃの値を代入し、Ｂの値を求め、
再分布後のシート抵抗がＢ（Ω／Ｉコ）となるような条
件で、Ｂ拡散を行い、シート抵抗を調整する。
再分布後のシート抵抗がＢ（Ω／Ｉコ）となるような条
件で、Ｂ拡散を行い、シート抵抗を調整する。
〈実施例〉
Ｇａ拡散後のシート抵抗（ρ６）が１８６（Ω／口）の
サンプルがあシ、このサンプルとＧａ・拡散後のシート
抵抗がρ、−１２５の基準サンプルとを同等にＢで調整
した。前者のρ−−１８６の再分布後のρ、′は２３６
（Ω／口）、後者のｐＨ−１２５の再分布右後のρ、′
は１５８（Ω／口）である。これらとなる。つまシ、再
分布後にハ’＝４７８（Ω／口）になるよりなり拡散を
行い調整を行えば良い。具体的には９５０℃、６０分の
固体拡散源を用いたＢ拡散を行った。調整した再分布後
のサンプルρ、′は１５７（Ω／口）で、目標のρ、’
＝１５８（Ω／口）とわずか１（Ω／口）違うだけであ
った。
サンプルがあシ、このサンプルとＧａ・拡散後のシート
抵抗がρ、−１２５の基準サンプルとを同等にＢで調整
した。前者のρ−−１８６の再分布後のρ、′は２３６
（Ω／口）、後者のｐＨ−１２５の再分布右後のρ、′
は１５８（Ω／口）である。これらとなる。つまシ、再
分布後にハ’＝４７８（Ω／口）になるよりなり拡散を
行い調整を行えば良い。具体的には９５０℃、６０分の
固体拡散源を用いたＢ拡散を行った。調整した再分布後
のサンプルρ、′は１５７（Ω／口）で、目標のρ、’
＝１５８（Ω／口）とわずか１（Ω／口）違うだけであ
った。
本発明の一実施例は以上のようであり、従来のＧａ拡散
に比べて、目標とするシート抵抗は、ある値のシート抵
抗以上に規定できるので、略１００％成功する。更にＢ
拡散により正確に目標とするシート抵抗に調整できるの
で、シート抵抗の再現性が極めて良く、目標値からのノ
くラツキは±３免以内に抑えることができる。
に比べて、目標とするシート抵抗は、ある値のシート抵
抗以上に規定できるので、略１００％成功する。更にＢ
拡散により正確に目標とするシート抵抗に調整できるの
で、シート抵抗の再現性が極めて良く、目標値からのノ
くラツキは±３免以内に抑えることができる。
本発明は以上のようであシ、低濃度のｐ型不純物の拡散
に際して、シート抵抗を目標値に精度良く調整すること
ができ、特にゲート・ターン・オフサイリスタ等の製造
についてその効果は大きいなお、こうしたｎ型シリコン
層へのｐ型不純物の拡散については、既に特開昭５７−
６６６２８号に開示されている。しかしながら、この刊
行物の場合にはＧａを拡散源とし、ｎ型シリコン層に拡
散深度の浅い高濃度のｐ型不純物層を形成した後、高濃
度のｐ型不純物層を再拡散して、拡散深度の深い低濃度
のｐ型不純物したものに過ぎない。即ち本発明の如（Ｇ
ａを拡散後、目標のシート抵抗値となるようにＢの拡散
を行うことによｐ、Ｇａ及びＢ単独の拡散法の欠点を相
補い、シート抵抗を調整した点の効果を窺知できない。
に際して、シート抵抗を目標値に精度良く調整すること
ができ、特にゲート・ターン・オフサイリスタ等の製造
についてその効果は大きいなお、こうしたｎ型シリコン
層へのｐ型不純物の拡散については、既に特開昭５７−
６６６２８号に開示されている。しかしながら、この刊
行物の場合にはＧａを拡散源とし、ｎ型シリコン層に拡
散深度の浅い高濃度のｐ型不純物層を形成した後、高濃
度のｐ型不純物層を再拡散して、拡散深度の深い低濃度
のｐ型不純物したものに過ぎない。即ち本発明の如（Ｇ
ａを拡散後、目標のシート抵抗値となるようにＢの拡散
を行うことによｐ、Ｇａ及びＢ単独の拡散法の欠点を相
補い、シート抵抗を調整した点の効果を窺知できない。
第１図は目標とするＧａ拡散を行ったときの、再分布後
の不純物濃度（Ｎｓ）と拡散深さくｚ、＃）との関係を
示す特性図、第２図はシート抵抗が目標値よシ高くなる
ようにＧａ拡散を行ったときの、再分布後の不純物濃度
（Ｎｓ）と拡散深さくχＪ）との関係を示す特性図、第
３図は第２図を調整するためのＢ拡散のみを行った時の
、再分布後の不純物濃度（Ｎｓ）と拡散深さくχｊ）と
の関係を示す特性図、第４図は第２図のサンプルを第３
図のＢ拡散で調整したものの再分布後の不純物濃度（Ｎ
ｓ）と拡散深さくχＪ−）との関係を示す特性図である
。 区 区 −Ｎ 蘇 沫 区 区 （′ｖ′） 寸法
法
の不純物濃度（Ｎｓ）と拡散深さくｚ、＃）との関係を
示す特性図、第２図はシート抵抗が目標値よシ高くなる
ようにＧａ拡散を行ったときの、再分布後の不純物濃度
（Ｎｓ）と拡散深さくχＪ）との関係を示す特性図、第
３図は第２図を調整するためのＢ拡散のみを行った時の
、再分布後の不純物濃度（Ｎｓ）と拡散深さくχｊ）と
の関係を示す特性図、第４図は第２図のサンプルを第３
図のＢ拡散で調整したものの再分布後の不純物濃度（Ｎ
ｓ）と拡散深さくχＪ−）との関係を示す特性図である
。 区 区 −Ｎ 蘇 沫 区 区 （′ｖ′） 寸法
法
Claims (3)
- （１）ｎ型シリコン層に深い濃度のｐ型不純物拡散層を
有する半導体装置の製造方法において、前記ｎ型シリコ
ン層にガリウムを目標とするシート抵抗値よシ高くなる
ように所定の深さに拡散し、更にボロンの拡散条件の制
御に基づき目標とするシート抵抗値となるようにボロン
の拡散を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２） 前記拡散条件は、拡散時間と拡散温度である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
置の製造方法。 - （３） 前記半導体装置は、ゲートターンオフサイリ
スタであることを特徴とする特許請求の範囲第１項及び
第２項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173536A JPS5961963A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173536A JPS5961963A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961963A true JPS5961963A (ja) | 1984-04-09 |
Family
ID=15962345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57173536A Pending JPS5961963A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961963A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0539623U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-05-28 | 日本製箔株式会社 | レンジフード用フイルタ装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5488768A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture for semiconductor device |
| JPS5596630A (en) * | 1979-01-17 | 1980-07-23 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Method of diffusing gallium |
-
1982
- 1982-10-01 JP JP57173536A patent/JPS5961963A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5488768A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture for semiconductor device |
| JPS5596630A (en) * | 1979-01-17 | 1980-07-23 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Method of diffusing gallium |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0539623U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-05-28 | 日本製箔株式会社 | レンジフード用フイルタ装置 |
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