JPS6080219A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6080219A JPS6080219A JP18824883A JP18824883A JPS6080219A JP S6080219 A JPS6080219 A JP S6080219A JP 18824883 A JP18824883 A JP 18824883A JP 18824883 A JP18824883 A JP 18824883A JP S6080219 A JPS6080219 A JP S6080219A
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Classifications
-
- 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
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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】
（イ）技術分野
本発明は、イオン注入法によυ半導体中に活性層を形成
するにあたり注入損傷を和らげることができ、活性層の
面内均一性の優れたイオン注入法に関するものである。
するにあたり注入損傷を和らげることができ、活性層の
面内均一性の優れたイオン注入法に関するものである。
（ロ）従来技術と問題点
従来、半導体に直接イオン注入を行なうと、半導体表面
に損傷が発生することは、周知である。
に損傷が発生することは、周知である。
矛と〒座道仕害面の絹化）チｎ戯げ面内の泊−檎を向上
さすイオン注入法として半導体表面に薄膜の保護膜を付
け、その薄膜を通してイオン注入する方法が行なわれて
きた。通常、保護膜として５１０２ ＋ ５１３Ｎ４＊
ＡＡｔＮ 々どが一般に用いられている。だが、イオ
ン注入後、注入イオンを活性化する為、熱処理を行なう
必要がある。そこで薄膜によるイオン注入を行なった場
合、一般的にその薄膜を熱処理保護膜として用いるのが
通常である。しかし、Ｓ’０２ ＋ Ｓｌ：ｌＮ４ な
どは一般的な半導体とは、熱膨張率が異なる為、熱処理
により半導体表面に歪を生じやすく、それに伴なう活性
化の低下が起り、半導体全面の活性化の不均一につなが
る。又ＡＩＮなとは、例えばＱａＡｓとは、熱膨張率は
、はぼ等しいがスパッター法で均一な薄膜を付けなけれ
ばならない。
さすイオン注入法として半導体表面に薄膜の保護膜を付
け、その薄膜を通してイオン注入する方法が行なわれて
きた。通常、保護膜として５１０２ ＋ ５１３Ｎ４＊
ＡＡｔＮ 々どが一般に用いられている。だが、イオ
ン注入後、注入イオンを活性化する為、熱処理を行なう
必要がある。そこで薄膜によるイオン注入を行なった場
合、一般的にその薄膜を熱処理保護膜として用いるのが
通常である。しかし、Ｓ’０２ ＋ Ｓｌ：ｌＮ４ な
どは一般的な半導体とは、熱膨張率が異なる為、熱処理
により半導体表面に歪を生じやすく、それに伴なう活性
化の低下が起り、半導体全面の活性化の不均一につなが
る。又ＡＩＮなとは、例えばＱａＡｓとは、熱膨張率は
、はぼ等しいがスパッター法で均一な薄膜を付けなけれ
ばならない。
その理由は、前記注入法では、半導体表面に付けた保護
膜を通して注入するので、膜厚の厚みによって半導体に
注入されるイオン量が異なる為である。
膜を通して注入するので、膜厚の厚みによって半導体に
注入されるイオン量が異なる為である。
又前者、ＱＩＱ７ 、 Ｒ４ａＮａ 本回様にＣｖＤ、
スバッター法などで均一に付けなければならないが現段
階ではその均一性についてはある程度限界がある。
スバッター法などで均一に付けなければならないが現段
階ではその均一性についてはある程度限界がある。
そこで、理研的な薄膜として半導体自身を酸化した均一
な薄膜が望まし込。半導体自身を均一な薄膜にする簡易
人方法として陽極酸化法があげられる。しかし、通常、
イオン注入にとに用いる半導体基板は、例えば、ＧａＡ
Ｓなどは、半絶縁性基板を用りる為、陽極酸化法によっ
て酸化膜を形成することは、困難であった。
な薄膜が望まし込。半導体自身を均一な薄膜にする簡易
人方法として陽極酸化法があげられる。しかし、通常、
イオン注入にとに用いる半導体基板は、例えば、ＧａＡ
Ｓなどは、半絶縁性基板を用りる為、陽極酸化法によっ
て酸化膜を形成することは、困難であった。
ｅう 発明の目的
本発明の目的は、面内均一性の優れた活性層をイオン注
入法により形成するにあたり、先ず半導体表面に高注量
で直接イオン注入を行ない、その後、前記、注入層を陽
極酸化法により均一な酸化膜として、次に前記、酸化膜
を通して活性層をイオン注入することにより注入損傷が
少なく面内均一性の優れた活性層を形成するイオン注入
法を提供することにある。
入法により形成するにあたり、先ず半導体表面に高注量
で直接イオン注入を行ない、その後、前記、注入層を陽
極酸化法により均一な酸化膜として、次に前記、酸化膜
を通して活性層をイオン注入することにより注入損傷が
少なく面内均一性の優れた活性層を形成するイオン注入
法を提供することにある。
に）発明の構成
イオンによって生じた損傷９域が重なって注入領域全体
にわたって連続的な非晶質領域が形成されることは周知
である。そこで非晶質領域が形成される注入量を臨界注
入量と言いＩＸ １０”（ｗ−勺以上であることがわか
っている。又前記、陽極酸化において例えば、半絶縁性
ＧａＡｓ基板が酸化困難な理由は、数百７以上の高電圧
を印加しなければならない為と、印加したとしても半絶
縁性基板であるので、４とんど電流が流れない為である
。
にわたって連続的な非晶質領域が形成されることは周知
である。そこで非晶質領域が形成される注入量を臨界注
入量と言いＩＸ １０”（ｗ−勺以上であることがわか
っている。又前記、陽極酸化において例えば、半絶縁性
ＧａＡｓ基板が酸化困難な理由は、数百７以上の高電圧
を印加しなければならない為と、印加したとしても半絶
縁性基板であるので、４とんど電流が流れない為である
。
ところが半導体を非晶質にすれば陽極酸化が容易に行な
われる性質がある。そこで、先ず前記の如く高注入量イ
オン注入で非晶質領域を形成しておき、その後陽極酸化
法により前記非晶質領域を酸化して酸化膜とした後、そ
の酸化膜を通して希望とする活性層をイオン注入により
形成する様にしたものである。
われる性質がある。そこで、先ず前記の如く高注入量イ
オン注入で非晶質領域を形成しておき、その後陽極酸化
法により前記非晶質領域を酸化して酸化膜とした後、そ
の酸化膜を通して希望とする活性層をイオン注入により
形成する様にしたものである。
本発明によれば、薄膜形成がイオン注入法と陽極酸化法
を用いるので従来法による薄膜形成にくらべて極めて均
−秀膜厚が得られるばかりか膜厚の制御が容易に行なえ
る利点もある。又活性層の損傷も和らげられ、活性化の
為の熱処理に対しても歪が生じなく活性層の均一性を向
上さすことができる。
を用いるので従来法による薄膜形成にくらべて極めて均
−秀膜厚が得られるばかりか膜厚の制御が容易に行なえ
る利点もある。又活性層の損傷も和らげられ、活性化の
為の熱処理に対しても歪が生じなく活性層の均一性を向
上さすことができる。
に）発明の実施例
以下、本発明の実施例について駅明を行なう。
第１図（ａ）の１は、半絶縁性Ｑ＆Ａ８基板でＳｉイオ
ンを加速電圧１０（Ｋｅｙ）、注入ｉｔ ｌＸ１０’Ｎ
ｉ”）でイオン注入を行ない、４００Ｘの非晶質領域２
を形成する。次に通常用いられるＡＧＷ法（グリコール
と適当な酸による水溶液との混合）による陽極酸化によ
シ非晶質領域２を酸化膜ｄくする（第１図（ｂ）参照）
。
ンを加速電圧１０（Ｋｅｙ）、注入ｉｔ ｌＸ１０’Ｎ
ｉ”）でイオン注入を行ない、４００Ｘの非晶質領域２
を形成する。次に通常用いられるＡＧＷ法（グリコール
と適当な酸による水溶液との混合）による陽極酸化によ
シ非晶質領域２を酸化膜ｄくする（第１図（ｂ）参照）
。
この場合、２′の膜厚は、５ｚｏＡになる。更に酸化膜
２′を通して活性層３を加速電圧６０ （Ｋｅｙ）注入
量４Ｘ１０”（ｍ−９で注入を行なり九様子を第１図（
Ｃ）に示す。そこで活性層３の評価を行カう為、前記、
注入されたウニノ・−を水素雰囲気中で８００℃、１５
分間、熱処理を施し活性層３のホ計リソグラフィーによ
υソース、ドレイン間６（μｍ） ＋ ゲート長２（μ
ｍＬ ゲート幅３０（μｔｎ）のＦＥＴをウェハー全面
に約１００偏部作した。
２′を通して活性層３を加速電圧６０ （Ｋｅｙ）注入
量４Ｘ１０”（ｍ−９で注入を行なり九様子を第１図（
Ｃ）に示す。そこで活性層３の評価を行カう為、前記、
注入されたウニノ・−を水素雰囲気中で８００℃、１５
分間、熱処理を施し活性層３のホ計リソグラフィーによ
υソース、ドレイン間６（μｍ） ＋ ゲート長２（μ
ｍＬ ゲート幅３０（μｔｎ）のＦＥＴをウェハー全面
に約１００偏部作した。
通常、活性層の均一性、評価として用いられているＦＥ
Ｔのしきい値電圧ｖｔｈのｍ１１１定を行なりた結果を
下記に示す。その結果、平均ｖｔｈ＝＋ｏ、ｏｎでその
時の標準偏差値σＶｔ ｂ＝ ３１ （ｍＶ ）であっ
た。
Ｔのしきい値電圧ｖｔｈのｍ１１１定を行なりた結果を
下記に示す。その結果、平均ｖｔｈ＝＋ｏ、ｏｎでその
時の標準偏差値σＶｔ ｂ＝ ３１ （ｍＶ ）であっ
た。
そこで、従来法で製作されたウニノ・−で平均値７５Ｅ
Ｖｔｈ＝＋０．０５（Ｖ） （１）ものと比較した所、
標Ｓ偏差値ａ Ｖｔｈ＝９２ （ｍＶ ）であやだ。
Ｖｔｈ＝＋０．０５（Ｖ） （１）ものと比較した所、
標Ｓ偏差値ａ Ｖｔｈ＝９２ （ｍＶ ）であやだ。
ここで明らかの様に本発明を用いたウニノー−面内の活
性層の均一性が一段と向上していることがわかる。又、
拡散電位Ｖｂｉを基準としたσｖｔｈのの大きさの割合
Ｃａ Ｖｔｈ／（Ｖｂｉ−Ｖｉｈ）ｘｌｏｏ（％））は
、従来法は、ｔｏ’（％）程度であるのに対して本発明
では、４〜６（％）程度と明らかに小さいことがわかる
。
性層の均一性が一段と向上していることがわかる。又、
拡散電位Ｖｂｉを基準としたσｖｔｈのの大きさの割合
Ｃａ Ｖｔｈ／（Ｖｂｉ−Ｖｉｈ）ｘｌｏｏ（％））は
、従来法は、ｔｏ’（％）程度であるのに対して本発明
では、４〜６（％）程度と明らかに小さいことがわかる
。
（へ）発明の効果
本発明によれば、活性層へのイオン注入時の損及び陽極
酸化法を用いる為、均一性に優れ又嗅厚の制御も容易に
行なえ、しかも半導体自身の酸化膜であるので熱処理に
よる活性層の活性化が極めて均一になる。従りて、本発
明を用いれば活性層の均−性及び制御性を要求される集
積回路などの製作に棲めて効果がある。
酸化法を用いる為、均一性に優れ又嗅厚の制御も容易に
行なえ、しかも半導体自身の酸化膜であるので熱処理に
よる活性層の活性化が極めて均一になる。従りて、本発
明を用いれば活性層の均−性及び制御性を要求される集
積回路などの製作に棲めて効果がある。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明実施例工程に沿った半導
体基板断面図である。 ｌ：半絶縁性半導体基板 ２：臨界注入量以上で注入された領域 ２′二酸化膜 ３：イオン注入で形成された活性層 代理人 弁理士 松 岡 宏四部 享 １ 凹 （ａ） （Ｃ）
体基板断面図である。 ｌ：半絶縁性半導体基板 ２：臨界注入量以上で注入された領域 ２′二酸化膜 ３：イオン注入で形成された活性層 代理人 弁理士 松 岡 宏四部 享 １ 凹 （ａ） （Ｃ）
Claims (1)
- 半導体表面へ臨界注入量以上の注入量でイオン注入を施
し、その後、該イオン注入を施した領域を陽極酸化法に
よシ酸化し、酸化によって形成された酸化膜を通してイ
オン注入することにより活性層を形成することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18824883A JPS6080219A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18824883A JPS6080219A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080219A true JPS6080219A (ja) | 1985-05-08 |
Family
ID=16220371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18824883A Pending JPS6080219A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080219A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03238729A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | 冷陰極装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP18824883A patent/JPS6080219A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03238729A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | 冷陰極装置の製造方法 |
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