JP2000150407A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2000150407A
JP2000150407A JP10315864A JP31586498A JP2000150407A JP 2000150407 A JP2000150407 A JP 2000150407A JP 10315864 A JP10315864 A JP 10315864A JP 31586498 A JP31586498 A JP 31586498A JP 2000150407 A JP2000150407 A JP 2000150407A
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semiconductor
different
semiconductor device
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JP10315864A
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Masahiko Niwayama
雅彦 庭山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板表面の複数に分割された領域に異
なるドーズ量のイオン注入を行って電気的特性の異なる
デバイスを形成する際に、イオン注入マスクを複数回形
成する必要があり、工程が煩雑になるとともに、コスト
もアップする。 【解決手段】 半導体基板1の表面に複数の分割された
領域を設け、各領域の半導体基板内に領域毎に異なるド
ーズ量のイオンビーム2を、走査速度を変えながら連続
的に照射する。各領域には、走査速度に対応した異なる
ドーズ量のイオンが注入されているので、それぞれ異な
る電気的特性をもつ半導体デバイスが形成でき、開発段
階での試作工程数を削減でき、試作時間が短縮され、開
発コストを大幅に引き下げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関するもので、特に半導体装置の開発段階で有用
なイオン注入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置は、そのデバイス構造や配線
構造に応じて、半導体基板やその上に形成された膜の特
定の領域に不純物を導入して形成されている。そして、
不純物の導入は、一般にはイオン注入技術が使われてい
る。
【0003】この半導体装置内に導入される不純物の量
は、半導体装置の電気特性のみならず、信頼性や歩留ま
りなどを考慮して最適な値に設計されている。この最適
な値を決めるには、量産前の開発段階において、不純物
の量を変えた半導体装置を試作し、その電気的特性等を
評価して、不純物量の最適設計を行うのが普通である。
【0004】不純物量の異なる半導体装置を試作するの
に、それぞれ半導体基板(ウエハ)を1枚ずつ使用する
ことは通常しない。1枚のウエハには、複数の同じ半導
体装置(いわゆる半導体チップ)が繰り返し並んで形成
されており、電気的特性等の評価には、たくさんの同じ
半導体チップは必要ないからである。そこで、不純物量
の最適設計を行う開発段階においては、1枚のウエハを
用いて、それを複数の領域に分け、各領域毎に不純物量
の異なるイオン注入を行って、不純物の量を変えた半導
体装置を製造していた。
【0005】図4は、領域毎に不純物量を変えてイオン
注入する従来の方法を示したもので、半導体ウエハを4
つの領域に分けて、各領域内のイオン注入ドーズ量を変
えて行う方法の例を、各工程の平面図で示したものであ
る。半導体ウエハ中の特定の領域にイオン注入するに
は、レジストをイオン注入マスクに用いる。図4(a)
は、半導体ウエハ1上にレジスト4を塗布し、領域Aを
開口するようにレジストを露光し、現像を行って領域A
上のレジストを除去したものである。そして、この状態
で、イオン注入を行えば、領域Aにのみ不純物が導入さ
れる。
【0006】次に、いったん塗布したレジストを除去
し、図4(b)に示すように、今度は領域Bのみを開口し
たレジストパターン5を形成し、領域Bに、領域Aとは
異なるドーズ量のイオン注入を行う。図4(c)、(d)に示
す領域C、Dも同様の工程を繰り返して、それぞれ異な
るドーズ量のイオン注入を行う。その結果、1枚のウエ
ハ内の4つの領域に、異なるドーズ量のイオン注入がさ
れたことになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図4に示すような従来
の方法では、各領域のイオン注入工程毎に、レジストの
パターン形成、及びレジスト除去や洗浄を行わなければ
ならず、工程的に複雑になり、開発コストの上昇や、開
発期間の増加という問題が生じる。実際の半導体装置の
製造工程においては、そのデバイス構造に応じて種々の
不純物導入が行われており、それぞれの不純物量の異な
るデバイスを製造し評価しようとすると、その組み合わ
せの数は指数関数的に増加してしまうので、最適設計を
図る上で、開発段階での工程の簡略化は不可欠である。
【0008】また、一般にイオン注入をする場合には、
所定の領域にのみ選択的に行うのが通常である。すなわ
ち、半導体ウエハ上にレジストを塗布した後、露光、現
像を行い、所定の領域にのみ開口されたレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンをイオン注入マスク
にして、開口された所定領域にのみイオンを注入する。
【0009】このように予めレジストパターンが形成さ
れたウエハを用いて、図4に示すような複数領域に異な
るドーズ量のイオン注入を行おうとすると、各領域で行
われるレジスト開口、イオン注入、レジスト除去の一連
の工程で、予め形成されたレジストパターンも除去され
てしまうので、結局4回のレジストパターン形成の工程
を行わなければならなくなり、非常に煩雑な工程になる
だけでなく、フォトリソ工程を多数繰り返すことによる
開発コストの大幅なアップにもなる。
【0010】本発明は、上記従来の問題を解決するため
に、複数の領域に異なる量の不純物を導入する簡便な方
法を提供するもので、本発明により、開発段階での半導
体装置の試作工程数を削減し、それによって開発コスト
を引き下げかつ試作時間を短縮させようとするものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板の
表面に複数の分割された領域を設け、各領域の半導体基
板内に各領域毎に異なるドーズ量のイオン注入を連続し
て行うようにしたものである。これによって、各領域内
に形成される半導体デバイスが、異なるドーズ量で形成
されたことになり、異なる電気的特性を有する半導体デ
バイスが形成できる。
【0012】また、異なるドーズ量の連続したイオン注
入は、各領域内におけるイオンビームの走査速度を変え
ることによって実現しようとするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1を参照して説明する。
【0014】図1(a)〜(d)は、図4に示した従来の技術
と同様に、半導体ウエハ1の領域を4分割して、各領域
に異なるドーズ量のイオン注入を行う方法を示したもの
である。
【0015】まず、図1(a)に示すように、イオンビー
ム2をウエハの端から走査し、ウエハ上の4分の1の領
域を連続的に走査して、所定のドーズ量のイオン注入を
行う。
【0016】次に、図1(b)に示すように、図1(a)の走
査と連続して、イオンビーム2を次の4分の1の領域を
走査し、先のドーズ量と異なるドーズ量のイオン注入を
行う。ドーズ量の変更は、イオンビームの走査速度を変
えることによって行うことができる。
【0017】同様に、図1(c)、(d)に示すように、順
次、残りの4分の1の領域を、イオンビームの走査速度
を変えて走査し、異なるドーズ量のイオン注入を完了す
る。
【0018】なお、上記イオンビームは、いわゆる”一
筆書き”的に連続して行われるが、走査の方向や順序は
適宜変えて行っても良い。
【0019】また、連続と言っても、常にイオンビーム
を走査し続けるという厳密な意味ではなく、分割された
領域を実質的な一連のイオンビーム走査でイオン注入を
行えば足り、途中でイオンビームの走査を一時中断して
も構わない。
【0020】本発明の他の実施の形態を図2、3に示
す。一般に半導体デバイスは、半導体基板中、あるいは
基板上に形成された膜中の特定の領域に不純物領域を形
成して、所定の構造のデバイスを完成している。そし
て、特定の領域に不純物を形成する方法としては、レジ
ストパターンをマスクとしてイオン注入を行うのが一般
的である。
【0021】図2は、半導体基板1中に、不純物領域を
形成する方法を示すもので、基板上にレジスト5を塗布
して、露光、現像を行いレジストパターン3を形成す
る。図3は、半導体基板1の表面上に形成されたレジス
トパターン3を示す。このレジストパターンをマスクに
して、イオン2を基板中に注入して不純物領域4を形成
する。
【0022】図3に示すように、レジストパターンが形
成された半導体基板1に対して、4分割された領域に異
なるドーズ量のイオン注入を行うには、図1に示したよ
うに、イオンビームを、各領域毎に異なる走査速度で連
続して走査させてイオン注入を行えばよい。この時、半
導体基板上に形成されたレジストパターンは、一連のイ
オン注入工程で共通に使用できるので、一度のレジスト
パターン形成ですむ。
【0023】
【発明の効果】本発明は、半導体基板の表面に複数の分
割された領域を設け、各領域の半導体基板内に各領域毎
に異なるドーズ量のイオン注入を連続して行うことによ
って、簡便な方法でもって、各領域内に異なる電気的特
性を有する半導体デバイスを形成でき、開発段階での半
導体装置の試作工程数を削減し、それによって開発コス
トを引き下げ、かつ試作時間を短縮することができると
いう格別の効果を奏し、実用的価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を説明する工程図
【図2】本発明の第2の実施の形態を説明する断面図
【図3】本発明の第2の実施の形態を説明する断面図
【図4】従来のイオン注入方法を説明する工程図
【符号の説明】
1 半導体基板 2 イオンビーム 3 レジストマスク 4 不純物領域 5 レジスト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板の表面に複数の分割された領域
    を設け、各領域の半導体基板内に各領域毎に異なるドー
    ズ量のイオン注入を連続して行い、前記各領域内に形成
    される半導体デバイスが異なる電気的特性を有するよう
    にしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体基板の表面に所定の開口部を有する
    イオン注入マスクを形成した後、前記半導体基板の表面
    に複数の分割された領域を設け、各領域内に形成された
    前記イオン注入マスクの開口部下の半導体基板内に各領
    域毎に異なるドーズ量のイオン注入を連続して行い、前
    記各領域内に形成される半導体デバイスが異なる電気的
    特性を有するようにしたことを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  3. 【請求項3】各領域内のイオン注入が連続したイオンビ
    ームの走査で行われ、各領域内のドーズ量をイオンビー
    ムの走査速度を変化させることによって変えることを特
    徴とする請求項1、または請求項2記載の半導体装置の
    製造方法。
JP10315864A 1998-11-06 1998-11-06 半導体装置の製造方法 Withdrawn JP2000150407A (ja)

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