JPS58106822A - 不純物導入方法 - Google Patents
不純物導入方法Info
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- JPS58106822A JPS58106822A JP56203714A JP20371481A JPS58106822A JP S58106822 A JPS58106822 A JP S58106822A JP 56203714 A JP56203714 A JP 56203714A JP 20371481 A JP20371481 A JP 20371481A JP S58106822 A JPS58106822 A JP S58106822A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
- H01L21/266—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation using masks
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明紘不純物導入方法に関し、詳しくは、貫通孔を有
するマスクを介してイオン打込みによって不純物を導入
する方法に関する。
するマスクを介してイオン打込みによって不純物を導入
する方法に関する。
周知のように1半導体基板などへ所望不純物を導入する
方法として、熱拡散法とイオン打込み法が、歳も広(用
いられた。
方法として、熱拡散法とイオン打込み法が、歳も広(用
いられた。
熱拡散法は、第1図に示したように、5totJ[や8
imN*膜など、拡散温度における不純物O拡散係数が
、不純物を拡散すべき基板のそれよシも著しく小さい膜
をマスク2に用いて、不純物をドープしたドープドオキ
サイド3などから、不純物を基1jlK導入して、拡散
領域4を形成する方法である。
imN*膜など、拡散温度における不純物O拡散係数が
、不純物を拡散すべき基板のそれよシも著しく小さい膜
をマスク2に用いて、不純物をドープしたドープドオキ
サイド3などから、不純物を基1jlK導入して、拡散
領域4を形成する方法である。
イオン打込みは、第2図に示したように、sio。
膜6などをマスクにして、基板5などの所望部分に、加
速されたイオン7を打込んで、打込み領域8を形成する
。この場合、マスクは十分厚いものを使用して、不純物
が所望部分のみに選択的に導入されるようにすることが
必要である。
速されたイオン7を打込んで、打込み領域8を形成する
。この場合、マスクは十分厚いものを使用して、不純物
が所望部分のみに選択的に導入されるようにすることが
必要である。
上記いずれの方法を用いても、ウェーハ内の全面に同一
の拡散を行なうのは容易であるが、則−ウェーハ内に異
なる拡散を行なうときは、種々の問題が生ずる。
の拡散を行なうのは容易であるが、則−ウェーハ内に異
なる拡散を行なうときは、種々の問題が生ずる。
たとえば、コ/プリメンタリーMO8(以下、0MO8
と記す)を形成する丸めのプロセスにおいては、高濃度
のn[領域と高濃度のpm領域を隣接して形成する必要
がある。
と記す)を形成する丸めのプロセスにおいては、高濃度
のn[領域と高濃度のpm領域を隣接して形成する必要
がある。
この場合、マスクとして用いたStO,膜を除去する際
に、中導体デバイスの特性上重要な、下地の810.膜
も、同時にエッチされ、得られるデバイスの特性が著し
く低下したシ、あるいは、表面の段差が大きくなってし
まうので、上記Sin、膜の下にSi、N4膜を設け、
下地の8i0.膜がエッチされるのを防止している。
に、中導体デバイスの特性上重要な、下地の810.膜
も、同時にエッチされ、得られるデバイスの特性が著し
く低下したシ、あるいは、表面の段差が大きくなってし
まうので、上記Sin、膜の下にSi、N4膜を設け、
下地の8i0.膜がエッチされるのを防止している。
しかし、この方法を用いると、jlIIi拡散層とp型
拡散層の両者を形成するために、下記のように、合計1
5工程を必要とする。
拡散層の両者を形成するために、下記のように、合計1
5工程を必要とする。
1、基板上に810.膜成長
2.8i、N4膜堆積
3、SiO,膜堆積
4、レジスト1stnm拡散層形成)
5.8i0.膜エッチ
6、レジスト膜除去
7、ヒ素イオン打込み
8.810!膜全面除去
9.8i0@膜堆積
10、レジスト工程(p型拡散層形成)11、8!0.
膜エッチ 。
膜エッチ 。
12、レジスト膜除去
13、ホウ素イオン打込み
14.8int膜全面除去
15、 Si、N、膜除去
本発明の目的は、上記従来の問題を解決し、従来よシは
るかく少ない数の工程によって、異なる不純物領域を形
成することのできる不純物導入方法を提供することでめ
る。
るかく少ない数の工程によって、異なる不純物領域を形
成することのできる不純物導入方法を提供することでめ
る。
上記目的を達成するため、本発明は、所望の貫通孔を有
する着脱可能なマスクをめらかしめ用意し、このマスク
をウェーハとマスク合わせを行なって、所定の位置関係
で装置し、このマスクを介してイオン打込みを行なうも
のである。
する着脱可能なマスクをめらかしめ用意し、このマスク
をウェーハとマスク合わせを行なって、所定の位置関係
で装置し、このマスクを介してイオン打込みを行なうも
のである。
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
実施例1
まず、本発明において用いられるマスクの製法について
説明する。第3図囚に示すように、比抵KIOΩ備のシ
リコンウェーハI IC) (100面)上に、熱酸化
によって厚さ1,000人の810.liI。
説明する。第3図囚に示すように、比抵KIOΩ備のシ
リコンウェーハI IC) (100面)上に、熱酸化
によって厚さ1,000人の810.liI。
12を生長させ、sin、とNHaの混合ガスを用いる
周知OCVD (Chemical ■apor 1)
eposition)法に!2て、厚!1.20OAO
8l、N4g1st−堆積させた後、厚さ4,000人
のA/、膜14を真空蒸着法によって堆積する。
周知OCVD (Chemical ■apor 1)
eposition)法に!2て、厚!1.20OAO
8l、N4g1st−堆積させた後、厚さ4,000人
のA/、膜14を真空蒸着法によって堆積する。
つぎに1第3図■に示すように、ホトレジスト膜を全面
に塗布し、露光と現像を行なって、所望の形状を有はる
ホトレジストパターン15を形成する。このホトレジス
トパターン15をマスクに用いて、上記At膜14、s
s、N、膜13およびS tO,膜12を、それぞれC
C44,CF4およびCF、とH8の混合ガスを反応ガ
スとして用いる反応性スパッタエツチングによってエッ
チし、上記シリコンウェーハ11の表面を露出させる。
に塗布し、露光と現像を行なって、所望の形状を有はる
ホトレジストパターン15を形成する。このホトレジス
トパターン15をマスクに用いて、上記At膜14、s
s、N、膜13およびS tO,膜12を、それぞれC
C44,CF4およびCF、とH8の混合ガスを反応ガ
スとして用いる反応性スパッタエツチングによってエッ
チし、上記シリコンウェーハ11の表面を露出させる。
上記ホトレジストパターン15を除去した後、上記シリ
コンウェーハ11をエッチすると、第3図(Qに示すよ
うに、貫通孔を有する3層マスクパターンが、シリコン
ウェーハ11上に保持されたマスクが形成される。
コンウェーハ11をエッチすると、第3図(Qに示すよ
うに、貫通孔を有する3層マスクパターンが、シリコン
ウェーハ11上に保持されたマスクが形成される。
実施例2
第41囚に示すように1比抵抗1090のpliシリコ
ンウェーハ16上に、厚さ2μmのホトレジスト(AZ
1350J :商品名、米国シラブレー社製)膜を塗布
し良後、所望部分へゆ露光し、さらに現俸液としt7M
P312(商品名、米国シラプレー社製)と水の1:1
混合液を用いて現像を行なって、所望の形状を有するホ
トレジストハタ−ン1屓を形成する。
ンウェーハ16上に、厚さ2μmのホトレジスト(AZ
1350J :商品名、米国シラブレー社製)膜を塗布
し良後、所望部分へゆ露光し、さらに現俸液としt7M
P312(商品名、米国シラプレー社製)と水の1:1
混合液を用いて現像を行なって、所望の形状を有するホ
トレジストハタ−ン1屓を形成する。
第4図■に示すように1上記シリコンウエーハ16の露
出された表面上に1厚さ2μmのNi膜18をメッキ法
によって堆積する。
出された表面上に1厚さ2μmのNi膜18をメッキ法
によって堆積する。
つぎに、上記レジストパターン17を、周知手段によっ
て除去し、第4図(Qに示したように、貫通孔を有する
Nl膜1Bをマスクパターンとするマスクが形成される
。なお、第4図0は、Ni膜18をシリコン基板16に
よって保持した場合を示したが、このシリコン基板16
を除去することも可能である。
て除去し、第4図(Qに示したように、貫通孔を有する
Nl膜1Bをマスクパターンとするマスクが形成される
。なお、第4図0は、Ni膜18をシリコン基板16に
よって保持した場合を示したが、このシリコン基板16
を除去することも可能である。
実施例3
上記実施例に示した方法によって形成されたマスクを使
用すゐ際のマスク合わせに2いて説明すゐ。
用すゐ際のマスク合わせに2いて説明すゐ。
本発v4において用いられるマスクは、マスクパターン
を貫1するように形成された合わせマークによって、マ
スク合わせが行なわれる。
を貫1するように形成された合わせマークによって、マ
スク合わせが行なわれる。
合わせマークの形状は、種々のものを用いることができ
るが、本実施例においては、第51囚に示すように、幅
16μm1長さ206μmの長方形を組み合わせた十字
型ツクターン20を用い、これを、シリコンウェーノ・
上に形成された幅10μm1長さ200μmの長方形を
組み合わせた十字型/くターン19と合致させて、マス
ク合わせを行なった。
るが、本実施例においては、第51囚に示すように、幅
16μm1長さ206μmの長方形を組み合わせた十字
型ツクターン20を用い、これを、シリコンウェーノ・
上に形成された幅10μm1長さ200μmの長方形を
組み合わせた十字型/くターン19と合致させて、マス
ク合わせを行なった。
両パターンの合致は目視によって行ない、シリコンウェ
ーハ上の十字パターン19が、マスクに形成されたパタ
ーン20の内側に、第5図面に示すように、正しく入っ
た状態になったとき、マスク合わせが完了する。なお、
第5図(4)は、マスク合わせが不十分で、シリコンウ
ェーノーが圧に片寄ったときの状態を示している。この
ような簡単な操作によって、はぼ±1μm程度の合わせ
精度を得ることができた。
ーハ上の十字パターン19が、マスクに形成されたパタ
ーン20の内側に、第5図面に示すように、正しく入っ
た状態になったとき、マスク合わせが完了する。なお、
第5図(4)は、マスク合わせが不十分で、シリコンウ
ェーノーが圧に片寄ったときの状態を示している。この
ような簡単な操作によって、はぼ±1μm程度の合わせ
精度を得ることができた。
実施例4
本実施例は、マスク合わせ自動的に行なった例を示す。
第6図囚、@に示すように、シリコンウェーノ・27上
に、凹凸を持った十字型合わせパターン21およびマス
ク28に十字型合わせパターン22を、それぞれ形成す
る。
に、凹凸を持った十字型合わせパターン21およびマス
ク28に十字型合わせパターン22を、それぞれ形成す
る。
光源23からの光24を、ハーフミラ−26によって反
射させ、マスク28の有する合わせパターン22を介し
て、シリコンウェーハ27の表面に導く0両合わせパタ
ーン22.21が合致していないときは、光はつ、エー
ハ27の平坦な表面によって1800反射され、ハーフ
ミラ−26を介して光検出器25に入射する。
射させ、マスク28の有する合わせパターン22を介し
て、シリコンウェーハ27の表面に導く0両合わせパタ
ーン22.21が合致していないときは、光はつ、エー
ハ27の平坦な表面によって1800反射され、ハーフ
ミラ−26を介して光検出器25に入射する。
しかし、マスク28の有する合わせパターン22の下方
に、凹凸を持った合わせパターン21が位置すると、反
射光はウェーハ27の表面に垂直な方向ではなく、側方
に向うので、光検出器25の出力は低下する。
に、凹凸を持った合わせパターン21が位置すると、反
射光はウェーハ27の表面に垂直な方向ではなく、側方
に向うので、光検出器25の出力は低下する。
し九がって、光検出器25の出力が最小となるように、
ウェーハ27とマスク28の位置を調節すればよく、こ
の方法によって、合わせ精度として、はぼ±0.5μm
を得ることができた。
ウェーハ27とマスク28の位置を調節すればよく、こ
の方法によって、合わせ精度として、はぼ±0.5μm
を得ることができた。
実施例5
第71囚に示すように、比抵抗109mのp型シリコン
基板31の(100)面上に1周知のシリコンプロセス
を用いて、厚さ1μmのフィールド酸化膜32、厚さ5
00人のゲート酸化膜33、厚さ4,000人の多結晶
ジルコンゲート34を形成した。
基板31の(100)面上に1周知のシリコンプロセス
を用いて、厚さ1μmのフィールド酸化膜32、厚さ5
00人のゲート酸化膜33、厚さ4,000人の多結晶
ジルコンゲート34を形成した。
つぎに、第7図(2)に示すように、上記実施例1に示
し友方法によって形成したマスク35を、実施例3に示
し喪方法にしたがってマスク合わせを行なった後、マス
ク35の有する孔38を介してひ素を100 KeVで
I X 10 ”cm−”打込み、Jlの高濃度打込み
領域36を形成した。
し友方法によって形成したマスク35を、実施例3に示
し喪方法にしたがってマスク合わせを行なった後、マス
ク35の有する孔38を介してひ素を100 KeVで
I X 10 ”cm−”打込み、Jlの高濃度打込み
領域36を形成した。
マスク35の位置を変え、ポウ素イオンを30KeVで
3X10”cm−茸打込んで、第7図■に示すように、
p型の高濃度領域37を形成した。
3X10”cm−茸打込んで、第7図■に示すように、
p型の高濃度領域37を形成した。
チッ素雰囲気中において950C,20分間アニールを
行なうと、n型領域36の接合深さは0.25μm1層
抵抗は45Ω/口、p型領域37の接合深さは0.3μ
m1層抵抗は70Ω/口であつ九。このようKして形成
された半導体素子の特 −性は良好で、b’iii電
圧およびゲイン定数は、いずれもほぼ期待値に等しい値
を得ることができた。
行なうと、n型領域36の接合深さは0.25μm1層
抵抗は45Ω/口、p型領域37の接合深さは0.3μ
m1層抵抗は70Ω/口であつ九。このようKして形成
された半導体素子の特 −性は良好で、b’iii電
圧およびゲイン定数は、いずれもほぼ期待値に等しい値
を得ることができた。
本実施例においては、nチャネルMO8)ランジスタの
ゲートにはひ素が、pチャネルMO8トランジスタのゲ
ートにはほう素が、それぞれドープされるが、あらかじ
め、各ゲートに高濃度のリンをドープしておくことKよ
って、多結晶シリコンゲートの抵抗を、さらに低くする
ことができる。
ゲートにはひ素が、pチャネルMO8トランジスタのゲ
ートにはほう素が、それぞれドープされるが、あらかじ
め、各ゲートに高濃度のリンをドープしておくことKよ
って、多結晶シリコンゲートの抵抗を、さらに低くする
ことができる。
また、本実施例では、3 X 10 ”cm−”以上と
いう、比較的高濃度の打込みを行なったが、本発明によ
って、低濃度のイオン打込みを、支障なく行ない得るこ
とはいうまでもない。
いう、比較的高濃度の打込みを行なったが、本発明によ
って、低濃度のイオン打込みを、支障なく行ない得るこ
とはいうまでもない。
上記説明から明らかなように、本発明は、所望の貫通孔
を有する着脱可能なマスクを、イオン打込みすべきウェ
ーハと所望の位置関係にマスク合わせして装着し、上記
マスタを介してイオン打込みを行なうものである。
を有する着脱可能なマスクを、イオン打込みすべきウェ
ーハと所望の位置関係にマスク合わせして装着し、上記
マスタを介してイオン打込みを行なうものである。
そのため、レジスト膜やS tO,膜などのマスクの形
成や除去の工程が不要になるなど、所要工程が著しく簡
略化される。
成や除去の工程が不要になるなど、所要工程が著しく簡
略化される。
たとえば、n型拡散層とp型拡散層を同時に形成する丸
めKは、先に説明したように、従来の方法では15工程
が必要であるが、本発明によれば、実施例5に示したよ
うに、酸化膜形成、ゲート電極形成、ひ素打込みおよび
ほう素打込みという、わずか4工程でよい。
めKは、先に説明したように、従来の方法では15工程
が必要であるが、本発明によれば、実施例5に示したよ
うに、酸化膜形成、ゲート電極形成、ひ素打込みおよび
ほう素打込みという、わずか4工程でよい。
れる利益は非常に大きい。
第1図および第2図はそれぞれ従来の不純物拡散シよび
イオン打込みを説明するための図、第3図および第4図
はそれぞれ本発明に用いられるマスクの異なる製法を示
す工程図、第5図および第6図はそれぞれ本発明におけ
る異なるマスク合わせを説明するための図、第7図は本
発明の一実施例を示す工程図である。 1.5.11,16,27.31・・・シリコンウェー
ハ、2,6,12,32.33・・・S10.膜、13
・・・Sl、N、膜、14・・・kt膜、15.17・
・・ホトレジスト膜、18・・・N1膜、19,20゜
21.22・・・合わせパターン、34・・・ゲート電
極、28.35・・・マスク、38・・・貫通孔、3・
・・不純物拡散源、4,8,36.37・・・不純物拡
散層、7・・・イオンビーム、23・・・光源、24・
・・光束、25第3図(A) X 3 図(B) ¥13 図(C) Y 4 図 (A) 舅 4 口(8) fJ 4 口 (C) 第 5 図 (A) 第5図(B)
イオン打込みを説明するための図、第3図および第4図
はそれぞれ本発明に用いられるマスクの異なる製法を示
す工程図、第5図および第6図はそれぞれ本発明におけ
る異なるマスク合わせを説明するための図、第7図は本
発明の一実施例を示す工程図である。 1.5.11,16,27.31・・・シリコンウェー
ハ、2,6,12,32.33・・・S10.膜、13
・・・Sl、N、膜、14・・・kt膜、15.17・
・・ホトレジスト膜、18・・・N1膜、19,20゜
21.22・・・合わせパターン、34・・・ゲート電
極、28.35・・・マスク、38・・・貫通孔、3・
・・不純物拡散源、4,8,36.37・・・不純物拡
散層、7・・・イオンビーム、23・・・光源、24・
・・光束、25第3図(A) X 3 図(B) ¥13 図(C) Y 4 図 (A) 舅 4 口(8) fJ 4 口 (C) 第 5 図 (A) 第5図(B)
Claims (1)
- 所望の貫通孔を有する着脱可能なマ\りを、半導体基板
と所望の位置関係になるようにマスク合わせして装着し
た後、上記マスクの貫通孔を介して上記半導体基板にイ
オン打込みを行なうことを特徴とする不純物導入方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56203714A JPS58106822A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 不純物導入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56203714A JPS58106822A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 不純物導入方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58106822A true JPS58106822A (ja) | 1983-06-25 |
Family
ID=16478623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56203714A Pending JPS58106822A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 不純物導入方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58106822A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0393280A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-18 | Hamamatsu Photonics Kk | ホトダイオードの製造方法 |
WO2001061735A3 (de) * | 2000-02-15 | 2002-07-18 | Infineon Technologies Ag | Implantationsmaske für hochenergieionenimplantation |
WO2004003985A1 (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-08 | Sony Corporation | マスクおよびその製造方法並びに半導体装置の製造方法 |
JP2004158527A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Hoya Corp | イオン注入用ステンシルマスク |
US7501214B2 (en) | 2003-10-21 | 2009-03-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device fabrication method and fabrication apparatus using a stencil mask |
JP2011513997A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | 太陽電池の連鎖注入の使用 |
-
1981
- 1981-12-18 JP JP56203714A patent/JPS58106822A/ja active Pending
Cited By (7)
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US7501214B2 (en) | 2003-10-21 | 2009-03-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device fabrication method and fabrication apparatus using a stencil mask |
US7977653B2 (en) | 2003-10-21 | 2011-07-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device fabrication method and fabrication apparatus using a stencil mask |
JP2011513997A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | 太陽電池の連鎖注入の使用 |
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