JPS61183925A - 電子ビ−ムド−ピング - Google Patents
電子ビ−ムド−ピングInfo
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- JPS61183925A JPS61183925A JP2363685A JP2363685A JPS61183925A JP S61183925 A JPS61183925 A JP S61183925A JP 2363685 A JP2363685 A JP 2363685A JP 2363685 A JP2363685 A JP 2363685A JP S61183925 A JPS61183925 A JP S61183925A
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- Japan
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- substrate
- electron beam
- doping
- doped
- bcl3
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Links
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- 229910015844 BCl3 Inorganic materials 0.000 abstract description 8
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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
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、基板内にドーピング材料をドーピングさせる
方法に関する。
方法に関する。
従来、基板内にドーピングする場合、イオン注入装置を
用いて行われており、第３図にその工程を示す。被ドー
ピング基板３１上にイオン注入用マスク３２をパターン
形成し〔第３図（ａ）〕、イオン注入装置を用いて所要
のドーピング材３３を被ドーピング基板３１内へドーピ
ングし、ドーピング領域３４を形成する〔第３図（ｂ）
〕。最後に、イオン注入用マスク３２を除去する〔第３
図（Ｃ））。
用いて行われており、第３図にその工程を示す。被ドー
ピング基板３１上にイオン注入用マスク３２をパターン
形成し〔第３図（ａ）〕、イオン注入装置を用いて所要
のドーピング材３３を被ドーピング基板３１内へドーピ
ングし、ドーピング領域３４を形成する〔第３図（ｂ）
〕。最後に、イオン注入用マスク３２を除去する〔第３
図（Ｃ））。
この従来の方法では、基板内にドーピングする工程がき
わめて長いという欠点を有していた。
わめて長いという欠点を有していた。
本発明の目的は、イオン注入のためのマスクを必要とせ
ず、高精度の微細なドーピングを簡単に形成することが
できる電子ビームを用いたドーピングを提供することに
ある。
ず、高精度の微細なドーピングを簡単に形成することが
できる電子ビームを用いたドーピングを提供することに
ある。
本発明電子ビームドーピングは、少なくともドーピング
させるべき材料を構成元素として含んだガスを被ドーピ
ング基板上に流し、基板の所望の部分に電子ビームを照
射し及び基板を加熱することにより前記材料を基板内へ
ドーピングすることを特徴としている。
させるべき材料を構成元素として含んだガスを被ドーピ
ング基板上に流し、基板の所望の部分に電子ビームを照
射し及び基板を加熱することにより前記材料を基板内へ
ドーピングすることを特徴としている。
次に、本発明の原理について第１図を用いて説明する。
ドーピングさせるべき材料を含んだガス分子２１の雰囲
気中に被ドーピング基板２２を設置すると、ガス分子２
１が被ドーピング基板２２の表面上に吸着する。２３が
その吸着分子を示している。電子ビーム２４を基板２２
上に照射すると、照射された部分の雰囲気ガスの吸着分
子２３が電子ビーム２４のエネルギーにより雰囲気ガス
吸着分子２３に含まれるドーピング材料元素２５と揮発
性材料分子２６に分解し、ドーピング材料元素２５は基
板表面に析出する。一方、揮発性材料分子２６は排出さ
れる。基板２２上に析出したドーピング材料元素２５は
、基板２２の加熱による熱拡散により基板２２内へドー
ピングされる。
気中に被ドーピング基板２２を設置すると、ガス分子２
１が被ドーピング基板２２の表面上に吸着する。２３が
その吸着分子を示している。電子ビーム２４を基板２２
上に照射すると、照射された部分の雰囲気ガスの吸着分
子２３が電子ビーム２４のエネルギーにより雰囲気ガス
吸着分子２３に含まれるドーピング材料元素２５と揮発
性材料分子２６に分解し、ドーピング材料元素２５は基
板表面に析出する。一方、揮発性材料分子２６は排出さ
れる。基板２２上に析出したドーピング材料元素２５は
、基板２２の加熱による熱拡散により基板２２内へドー
ピングされる。
以上の様な原理により被ドーピング基板２２内に、電子
ビーム照射により、雰囲気ガス中に含まれるドーピング
材を直接にドーピングすることができる。
ビーム照射により、雰囲気ガス中に含まれるドーピング
材を直接にドーピングすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第２図は本実施例で用いる電子ビームドーピング装置
の構成図である。この電子ビームドーピング装置は電子
ビーム照射系１０１と試料室１０２と雰囲気ガス材料供
給系１０３とから構成されている。
。第２図は本実施例で用いる電子ビームドーピング装置
の構成図である。この電子ビームドーピング装置は電子
ビーム照射系１０１と試料室１０２と雰囲気ガス材料供
給系１０３とから構成されている。
電子ビーム照射系１０１は、電子ビームガン１０４と、
電子ビーム収束系１０５とを備えている。
電子ビーム収束系１０５とを備えている。
試料室１０２は、ピンホール１０６を有する副試料室１
０７を備えており、この副試料室の内部には試料台１０
８が設けられている。ピンホール１０６は、副試料室１
０７の内部と外部との差圧を保つためと、電子ビームを
ドーピングさせる基板上に照射するための通路として設
置されている。
０７を備えており、この副試料室の内部には試料台１０
８が設けられている。ピンホール１０６は、副試料室１
０７の内部と外部との差圧を保つためと、電子ビームを
ドーピングさせる基板上に照射するための通路として設
置されている。
なお、図示していないが試料台１０８には試料を加熱す
るための加熱ヒーターが設けられている。
るための加熱ヒーターが設けられている。
雰囲気ガス材料供給系１０３は、雰囲気ガス材料を収納
する雰囲気ガス材料収納室１０９と、この収納室と副試
料室１０７とを連結する配管１１０とを備えている。本
実施例においては、ボロンＢを構成元素として含む三塩
化ボロンＢＣｌ３を雰囲気ガス材料として用いるものと
し、このため雰囲気ガス材料収納室１０９に大気中では
液体であるＢＣｌ３を入れてお（。
する雰囲気ガス材料収納室１０９と、この収納室と副試
料室１０７とを連結する配管１１０とを備えている。本
実施例においては、ボロンＢを構成元素として含む三塩
化ボロンＢＣｌ３を雰囲気ガス材料として用いるものと
し、このため雰囲気ガス材料収納室１０９に大気中では
液体であるＢＣｌ３を入れてお（。
このような電子ビームドーピング装置において、まず、
試料台１０８上に試料としてＳｉ基板１１１をセントし
た後、電子ビーム照射系１０１と試料室１０２を１０−
５ｔｏｒｒ程度以上の高真空に排気する。副試料室１０
７と雰囲気ガス材料収納室１０９とは配管１１０によっ
て接続されているので、試料室１０２を真空排気するこ
とにより、ピンボール１（１６を通して、副試料室１０
７の内部および雰囲気ガス材料収納室１０９の内部が真
空排気される。雰囲気ガス材料であるＢＣＪ３は大気中
では液体であるが真空にひくことにより、容易に昇華し
、配管１１０を通り、副試料室１０７内部が雰囲気ガス
であるＢ（１！３で充満される。圧力は１０ ｍｔｏｒ
ｒ程度である。この様にして、Ｓｉ基板１１１の雰囲気
がＢＣｌ３となり、Ｓｉ基板１１１の表面上にＢＣｌ３
が吸着される。
試料台１０８上に試料としてＳｉ基板１１１をセントし
た後、電子ビーム照射系１０１と試料室１０２を１０−
５ｔｏｒｒ程度以上の高真空に排気する。副試料室１０
７と雰囲気ガス材料収納室１０９とは配管１１０によっ
て接続されているので、試料室１０２を真空排気するこ
とにより、ピンボール１（１６を通して、副試料室１０
７の内部および雰囲気ガス材料収納室１０９の内部が真
空排気される。雰囲気ガス材料であるＢＣＪ３は大気中
では液体であるが真空にひくことにより、容易に昇華し
、配管１１０を通り、副試料室１０７内部が雰囲気ガス
であるＢ（１！３で充満される。圧力は１０ ｍｔｏｒ
ｒ程度である。この様にして、Ｓｉ基板１１１の雰囲気
がＢＣｌ３となり、Ｓｉ基板１１１の表面上にＢＣｌ３
が吸着される。
電子ヒームガン１０４より発生され電子ビーム収束系１
０５によって収束された電子ビーム１１２をピンホール
１０６を通してＳｉ基板１１１の所望の部分に照射する
ことによりＳｉ基板１１１の表面上に吸着されたＢＣｌ
３を分解する。その分解の結果三塩化ボロンばボロンＢ
と塩素分子Ｃ１２に分かれる。ＢはＳｉ基板１１１上に
析出し、基板加熱によりＳｉ基扱１１１内へドーピング
される。一方ＣＩ！２は揮発性ガスであるので排出され
る。この様にしてＢがＳｉ基板１１１の所望の部分にド
ーピングされる。
０５によって収束された電子ビーム１１２をピンホール
１０６を通してＳｉ基板１１１の所望の部分に照射する
ことによりＳｉ基板１１１の表面上に吸着されたＢＣｌ
３を分解する。その分解の結果三塩化ボロンばボロンＢ
と塩素分子Ｃ１２に分かれる。ＢはＳｉ基板１１１上に
析出し、基板加熱によりＳｉ基扱１１１内へドーピング
される。一方ＣＩ！２は揮発性ガスであるので排出され
る。この様にしてＢがＳｉ基板１１１の所望の部分にド
ーピングされる。
本実施例では、Ｂをドーピングする雰囲気ガスとしてＢ
Ｃｌ３を用いたが、ＢＢｒ３ 、ＢＦ３ 。
Ｃｌ３を用いたが、ＢＢｒ３ 、ＢＦ３ 。
ＢＨ３、Ｂ２ Ｈ６を用イテもよい。また、ｐｏｃ１３
、ＰＨ３を用いればリン（Ｐ）がドーピングでき、Ａｓ
Ｈ３を用いれば砒素（Ａｓ）がドーピングできる。
、ＰＨ３を用いればリン（Ｐ）がドーピングでき、Ａｓ
Ｈ３を用いれば砒素（Ａｓ）がドーピングできる。
また、以上の様に、Ｂ、Ｐ、Ａｓを基板内へドーピング
できるので、Ｓｔの半導体表面にｐｎ接合を形成できる
。さらに、ＧａＡｓ基板へのドーピング材としてＳｉ、
Ｚｎがあり、Ｓｉを含む雰囲気ガスとしてＳｉＨ４，Ｓ
ｉＨ２Ｃ１２，Ｓｔ０１４等があり、Ｚｎに対してはＺ
ｎ（ＣＨ３）２等があり、ＧａＡｓの半導体表面にｐｎ
接合を形成することができる。
できるので、Ｓｔの半導体表面にｐｎ接合を形成できる
。さらに、ＧａＡｓ基板へのドーピング材としてＳｉ、
Ｚｎがあり、Ｓｉを含む雰囲気ガスとしてＳｉＨ４，Ｓ
ｉＨ２Ｃ１２，Ｓｔ０１４等があり、Ｚｎに対してはＺ
ｎ（ＣＨ３）２等があり、ＧａＡｓの半導体表面にｐｎ
接合を形成することができる。
以上述べたドーピングにおいて、ドーピング深さ及びド
ーピング量は、電子ビームの加速エネルギー、電子ビー
ムのドーズ量、雰囲気ガス圧及び被ドーピング基板温度
により制御される。
ーピング量は、電子ビームの加速エネルギー、電子ビー
ムのドーズ量、雰囲気ガス圧及び被ドーピング基板温度
により制御される。
なお、前記実施例では収束された電子ビームを用いたが
、収束されていない電子ビームを用いることもできる。
、収束されていない電子ビームを用いることもできる。
本発明は以上説明した様に、ドーピング材料を高精度に
微細な所要の箇所へドーピングでき、従来のドーピング
方法では困難とされていた０、１μｍ以下の浅い接合を
容易に形成できる。
微細な所要の箇所へドーピングでき、従来のドーピング
方法では困難とされていた０、１μｍ以下の浅い接合を
容易に形成できる。
第１図は電子ビームドーピングの原理を説明するための
図、 第２図は本発明の一実施例を説明するための電子ビーム
ドーピング装置の構成図、 第３図は従来のイオン注入装置を用いたドーピングプロ
セスを説明するための図である。 １０１・・・・電子ビーム照射系 ］０２・・・・試料室 １０３・・・・雰囲気ガス材料供給系 １０６・・・・ピンホール １０７・・・・副試料室 １０８・・・・試料台 １０９・・・・雰囲気ガス材料収納室 １１１・・・・Ｓｉ基板
図、 第２図は本発明の一実施例を説明するための電子ビーム
ドーピング装置の構成図、 第３図は従来のイオン注入装置を用いたドーピングプロ
セスを説明するための図である。 １０１・・・・電子ビーム照射系 ］０２・・・・試料室 １０３・・・・雰囲気ガス材料供給系 １０６・・・・ピンホール １０７・・・・副試料室 １０８・・・・試料台 １０９・・・・雰囲気ガス材料収納室 １１１・・・・Ｓｉ基板
Claims (1)
- （１）少なくともドーピングさせるべき材料を構成元素
として含んだガスを被ドーピング基板上に流し、基板の
所望の部分に電子ビームを照射し及び基板を加熱するこ
とにより前記材料を基板内へドーピングすることを特徴
とする電子ビームドーピング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2363685A JPS61183925A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 電子ビ−ムド−ピング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2363685A JPS61183925A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 電子ビ−ムド−ピング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183925A true JPS61183925A (ja) | 1986-08-16 |
Family
ID=12116060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2363685A Pending JPS61183925A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 電子ビ−ムド−ピング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61183925A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010532919A (ja) * | 2007-07-07 | 2010-10-14 | 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 | 高ニュートラル密度プラズマ注入を用いるコンフォーマルドーピング |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100422A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-15 | Fujitsu Ltd | 選択拡散方法 |
| JPS58173829A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | Nec Corp | 半導体装置の製法 |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP2363685A patent/JPS61183925A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100422A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-15 | Fujitsu Ltd | 選択拡散方法 |
| JPS58173829A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | Nec Corp | 半導体装置の製法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010532919A (ja) * | 2007-07-07 | 2010-10-14 | 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 | 高ニュートラル密度プラズマ注入を用いるコンフォーマルドーピング |
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