JPS6136927A - シリコン結晶盤に横方向ドーパント密度勾配を作る方法と装置 - Google Patents
シリコン結晶盤に横方向ドーパント密度勾配を作る方法と装置Info
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体デバイス用のシリコン結晶板に所望
の横力向ドー・ぐント密度勾配を作る方法に関するもの
で、ｐｎｎ接合佳作際のイオン注入又は拡散をマスクす
る保護層構造を使用し、イオン注入マスクの１７さはｐ
ｎ接合面の所債プロフィール例適合させるため周縁に向
ってｐｎ接合面の形に対応して変化させる。このような
マスクを製作する装置もこの発明の対象である。
の横力向ドー・ぐント密度勾配を作る方法に関するもの
で、ｐｎｎ接合佳作際のイオン注入又は拡散をマスクす
る保護層構造を使用し、イオン注入マスクの１７さはｐ
ｎ接合面の所債プロフィール例適合させるため周縁に向
ってｐｎ接合面の形に対応して変化させる。このような
マスクを製作する装置もこの発明の対象である。
この発明の情況を明らかにするためまず第１図乃至第６
図について説明ｒる。
図について説明ｒる。
ｐｎ接合は基本的には適当なドーパント原ｆの適当数を
イオン注入によって結晶基扱ｋｆｉ人ね、ろことによっ
て作られる。続く熱処理（例えば９００℃１時間）によ
り注入されたドーパント原子は基板内深くまで拡散し、
第１図に示すよう（て特性的なドーパント・プロフィー
ルを形成する。この場合ｐｎ接合３は、マスク２を使用
して注入されたド−／＜ント密度がシリコン結晶盤１の
基底ドービ／グ密度捷で低−Ｆする深さに形成される。
イオン注入によって結晶基扱ｋｆｉ人ね、ろことによっ
て作られる。続く熱処理（例えば９００℃１時間）によ
り注入されたドーパント原子は基板内深くまで拡散し、
第１図に示すよう（て特性的なドーパント・プロフィー
ルを形成する。この場合ｐｎ接合３は、マスク２を使用
して注入されたド−／＜ント密度がシリコン結晶盤１の
基底ドービ／グ密度捷で低−Ｆする深さに形成される。
ｐｎ接合而面の位置を決定するドーパント密度ブロフィ
ールは温度処理の種類の外に注入されたドーパント原子
の数にも関係する。他の条件が等しければ注入さハた原
子の数シ）；減少するに従ってｐｎ接合の位置は淡くな
る。４は回り込み拡故によって作られたｐｎ接合３の側
面構造を表わす。この構造は強い湾曲を示し、破壊電圧
を低下させる。第１図に示すようにマスク縁端２ａは急
な段になっている。
ールは温度処理の種類の外に注入されたドーパント原子
の数にも関係する。他の条件が等しければ注入さハた原
子の数シ）；減少するに従ってｐｎ接合の位置は淡くな
る。４は回り込み拡故によって作られたｐｎ接合３の側
面構造を表わす。この構造は強い湾曲を示し、破壊電圧
を低下させる。第１図に示すようにマスク縁端２ａは急
な段になっている。
第２図に示すような高い破壊電圧に利して望ましいｐｎ
接合の深めプロフィールは原理的には注入されたドー・
ぐント量を横方向に変化させることによって作ることが
できるが、技術的には注入装置内でイオン流を横方向に
変化させることは不可能である。ただし７リコン結晶に
注入された原子密度の変化は注入イオンを種々の割合で
吸収する層を設けることによって達成可能である。この
方法は以前から集積回路の製作に利用さ九ているもので
、吸収層としてはフ第１・レジスト、酸化ケイ素その肋
の材料の注入マスクが使用される。しかし公知のマスク
製造法ではマスク層の厚さは＝ｉＣ一定である（第１図
参照）。従って注入原子密度には２・つの値だけが可能
である。
接合の深めプロフィールは原理的には注入されたドー・
ぐント量を横方向に変化させることによって作ることが
できるが、技術的には注入装置内でイオン流を横方向に
変化させることは不可能である。ただし７リコン結晶に
注入された原子密度の変化は注入イオンを種々の割合で
吸収する層を設けることによって達成可能である。この
方法は以前から集積回路の製作に利用さ九ているもので
、吸収層としてはフ第１・レジスト、酸化ケイ素その肋
の材料の注入マスクが使用される。しかし公知のマスク
製造法ではマスク層の厚さは＝ｉＣ一定である（第１図
参照）。従って注入原子密度には２・つの値だけが可能
である。
横力向４（おいての注入密度の連続的変化は、第２図Ｖ
こ示すように吸収層の傾斜縁端面の丁の部分だけで可能
である。この、゛＾合ｐｎ接合面６の１ｉｌｌｌ 傍部
分４の湾曲は小さくなっている。
こ示すように吸収層の傾斜縁端面の丁の部分だけで可能
である。この、゛＾合ｐｎ接合面６の１ｉｌｌｌ 傍部
分４の湾曲は小さくなっている。
第３図に注入ドーパント密度、！＝ｐｎ接合（３゜４）
の深さＸの間の定量的関係を示す。
の深さＸの間の定量的関係を示す。
ｐｎ接合面の湾曲を小さくすることは、平坦な接合面の
縁端部にフィールド環を拡散させるかエツチングにより
溝を作ることによって達成される。別の方法としてはシ
リコン板のｐｎ接合部を！ｌ！械的１て適当な形状とす
る。
縁端部にフィールド環を拡散させるかエツチングにより
溝を作ることによって達成される。別の方法としてはシ
リコン板のｐｎ接合部を！ｌ！械的１て適当な形状とす
る。
これらの方去は既に文献ブリツカ−著［ザイリスタ物理
Ｊ （Ａ、ｓ］＝ｃｈｅｒ： ＴｈｙｒｊＢｊ；ｏｒ
Ｐｈｙｓｊｃｓ。
Ｊ （Ａ、ｓ］＝ｃｈｅｒ： ＴｈｙｒｊＢｊ；ｏｒ
Ｐｈｙｓｊｃｓ。
５ｐｒｉｎｔｅｒ Ｖｅｒｌａｇ、 １９７６ ） １
９８− ２４１頁に記載され公知である。
９８− ２４１頁に記載され公知である。
雑誌「固体電子工学Ｊ （５ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｅ
ｌｅｃ−ｔｒｏｎｉｃｓ、 １９． １９７６．
ｐ、６５９〜６６７）の記載により、ｐｎ接合の空間的
湾曲を小さくするだめの傾斜した縁端面が一定厚さの酸
化シリコンマスクの構造化の前にイオン注入を行って乱
された表面層を形成させることによって作られることは
公知である。横方向と垂直方向においてのエツチング特
性の差に基きマスク開口部のエツチングに際して傾斜し
たマスクプロフィールが作られる。しかしｐｎ接合面の
湾曲部の拡がりは数μｍに過ぎないから、広い範囲に亘
って注入ドーパント密度の連続的な横方向変化を必要と
する電力用半導体デバイスの製作には採用不可能である
。
ｌｅｃ−ｔｒｏｎｉｃｓ、 １９． １９７６．
ｐ、６５９〜６６７）の記載により、ｐｎ接合の空間的
湾曲を小さくするだめの傾斜した縁端面が一定厚さの酸
化シリコンマスクの構造化の前にイオン注入を行って乱
された表面層を形成させることによって作られることは
公知である。横方向と垂直方向においてのエツチング特
性の差に基きマスク開口部のエツチングに際して傾斜し
たマスクプロフィールが作られる。しかしｐｎ接合面の
湾曲部の拡がりは数μｍに過ぎないから、広い範囲に亘
って注入ドーパント密度の連続的な横方向変化を必要と
する電力用半導体デバイスの製作には採用不可能である
。
この発明の目的は、イオン注入又は拡散に際して第２図
に示すようなｐｎ接合面の横方向プロフィールが広い範
囲（３０乃至５００μｍの部分）に亘って形成されるよ
うに、シリコン結晶盤上に設けられたイオン注入マスク
の厚さを適当に変化させる方法を提供することである。
に示すようなｐｎ接合面の横方向プロフィールが広い範
囲（３０乃至５００μｍの部分）に亘って形成されるよ
うに、シリコン結晶盤上に設けられたイオン注入マスク
の厚さを適当に変化させる方法を提供することである。
この々スフ製造方法は再現性が良く又半導体デバイスの
製造過程に対して完全に両立性のものでなければならな
い。
製造過程に対して完全に両立性のものでなければならな
い。
この目的は冒頭に挙げた方法において、イオン注入マス
クをシリコン結晶盤表面ＶＣシリコン・電解液接触を利
用して電気化学法によって作り、その除光ＶＣよって電
流を誘起することによって達成される。
クをシリコン結晶盤表面ＶＣシリコン・電解液接触を利
用して電気化学法によって作り、その除光ＶＣよって電
流を誘起することによって達成される。
光誘起をリソグラフィによって作られた光照射マスクを
通して行わせることもこの発明の枠内にある。このマス
クは所望の注入ドーパント密度分布１ｃ対応して場所に
よって光透Ａ度を異にする構造を持ち、電解液中に値か
九だンリコン結晶盤の表面に設けられる。
通して行わせることもこの発明の枠内にある。このマス
クは所望の注入ドーパント密度分布１ｃ対応して場所に
よって光透Ａ度を異にする構造を持ち、電解液中に値か
九だンリコン結晶盤の表面に設けられる。
この発明はシリコン・電解質接触の次の二つの特殊性能
を利用するものである。
を利用するものである。
（１）シリコン・電解質接触は電圧を印加したときンヨ
ットキ接触として作用し、一方の向き（ｎ型シリコンの
褐肝ンリコンが正、ｐ型ンリコンの場合シリコンが負）
の電流を阻ＩＦする。しかし光照射によって電流を、誘
起することが可能で、それによって流れる電流は照射光
束と間車な関係にある。（この詳細は文献「太陽電池の
結晶の高速成長と特性化に関する平板太陽電池アレープ
ロジェクトリサーチフォーラム報告書」（Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｌａｔ−Ｐｌａｔ
ｅ ５ｏｌａｒＡｒｒａｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｒ
ｅ５ｅａｒｃｈ Ｆｏｒｕｍ ｏｎ ｔｈｅＨ４
ｇｈ−８ｐｅｅｄ Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ０ｈ
ａｒａｃｔ；ｅｒｉｚａｔｊＯｎｏｆ Ｃｒｙｓｔａ
ｌｓ ｆｏｒ ５ｏｌａｒ Ｃｅ１ｌｓ、 Ｊ
ｕｌｙｌ ９８３、 Ｐｏｒｔ Ｓｔ、 Ｌｕｃｉｅ、
Ｆｌｏｒｉｄａ ）中のしノルマン（Ｌｅｈｍａｎｎ
） 、 フェル（Ｆａｌｌ ） ＋ベルネウィツッ（
Ｂθｒｎθｗｉ ｔｚ）およびグラーブマイエル（Ｇｒ
ａｂｍθ１ｅｒ）の報告に記載さ九ている。） （２）シリコン・電解質接触を通しての電流は常に化学
反応を伴う。逆極性シリコン・電解質接触にお・いて光
照射により誘起された？４流に伴う１ヒ学反応として可
能なものは次のろつである。
ットキ接触として作用し、一方の向き（ｎ型シリコンの
褐肝ンリコンが正、ｐ型ンリコンの場合シリコンが負）
の電流を阻ＩＦする。しかし光照射によって電流を、誘
起することが可能で、それによって流れる電流は照射光
束と間車な関係にある。（この詳細は文献「太陽電池の
結晶の高速成長と特性化に関する平板太陽電池アレープ
ロジェクトリサーチフォーラム報告書」（Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｌａｔ−Ｐｌａｔ
ｅ ５ｏｌａｒＡｒｒａｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｒ
ｅ５ｅａｒｃｈ Ｆｏｒｕｍ ｏｎ ｔｈｅＨ４
ｇｈ−８ｐｅｅｄ Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ０ｈ
ａｒａｃｔ；ｅｒｉｚａｔｊＯｎｏｆ Ｃｒｙｓｔａ
ｌｓ ｆｏｒ ５ｏｌａｒ Ｃｅ１ｌｓ、 Ｊ
ｕｌｙｌ ９８３、 Ｐｏｒｔ Ｓｔ、 Ｌｕｃｉｅ、
Ｆｌｏｒｉｄａ ）中のしノルマン（Ｌｅｈｍａｎｎ
） 、 フェル（Ｆａｌｌ ） ＋ベルネウィツッ（
Ｂθｒｎθｗｉ ｔｚ）およびグラーブマイエル（Ｇｒ
ａｂｍθ１ｅｒ）の報告に記載さ九ている。） （２）シリコン・電解質接触を通しての電流は常に化学
反応を伴う。逆極性シリコン・電解質接触にお・いて光
照射により誘起された？４流に伴う１ヒ学反応として可
能なものは次のろつである。
ａ）フッ素を含む電解質＋’ｉｍよりｎ型／す７ンへの
多孔室シリコンの形成。こねはトとしてフッ素濃度によ
って決する時定の電流密度（＋ＩＩ以下の電流密度にト
・いて生ずる。
多孔室シリコンの形成。こねはトとしてフッ素濃度によ
って決する時定の電流密度（＋ＩＩ以下の電流密度にト
・いて生ずる。
ｂ）酸素を含む電解質中でｎ型／ＩＪ ：Ｊンへの陽極
酸化物の形成。これはそれぞｔの電解質に特有の電流密
度値以下において生ずる。
酸化物の形成。これはそれぞｔの電解質に特有の電流密
度値以下において生ずる。
Ｃ）適当な電解質からのｐ／シリコンの陽イオンの析出
。
。
こノ１らの３種の反応を利用して第２図に示ｔようなイ
オン注入マスクを容易に製作することができる。
オン注入マスクを容易に製作することができる。
この発明の一つの実施列においては光照射マスクの透光
性が灰色段によらず、印刷技術において良く知られてい
る重力形、六角形又は４１ｉ形の完全非透光性ぼ点で作
られた微細模様によるものになっている。この照射マス
クは最高のドーピング密度とするシリコン結晶盤部分て
対応する個所は不透光性となり、ドーパントが注入され
ない部分に対応する個所は透光性となり、それらの中間
に当る部分に対応する個所は部分透光性となっている。
性が灰色段によらず、印刷技術において良く知られてい
る重力形、六角形又は４１ｉ形の完全非透光性ぼ点で作
られた微細模様によるものになっている。この照射マス
クは最高のドーピング密度とするシリコン結晶盤部分て
対応する個所は不透光性となり、ドーパントが注入され
ない部分に対応する個所は透光性となり、それらの中間
に当る部分に対応する個所は部分透光性となっている。
マスク層の透光度と所望されたドーパント密度の間の関
係は次の連鎖で表わされる公知の関連に基いて容易に求
めることができる。
係は次の連鎖で表わされる公知の関連に基いて容易に求
めることができる。
ｐｎ接合の深さ ＝ｆ（注入ドーパント密度）注入ドー
パント密度−ｆ（注入マスク厚さ）注入マスク厚さ ＝
ｆ（電気化学反応時の光流）ここでｆ（・・・・ ）は
括弧内の事項の関数であることを示している。
パント密度−ｆ（注入マスク厚さ）注入マスク厚さ ＝
ｆ（電気化学反応時の光流）ここでｆ（・・・・ ）は
括弧内の事項の関数であることを示している。
このようにして作られた照射マスクを対象シリコン盤上
に投影する。照射には白色光又は単色光を使用すること
ができる。
に投影する。照射には白色光又は単色光を使用すること
ができる。
この発明の種々の実施態様は特許請求の範囲第２項以下
に示されている。
に示されている。
この発明による方法は第４図に構成の概略を示した装置
を使用して実施される。この装置でＦｉ、シリコン結晶
盤１がこの結晶盤に密接し対電極１３を取り付けたテフ
ロン環１６と電源乙に導く接続線１４．１５で構成され
る電解セル内に置かれる。
を使用して実施される。この装置でＦｉ、シリコン結晶
盤１がこの結晶盤に密接し対電極１３を取り付けたテフ
ロン環１６と電源乙に導く接続線１４．１５で構成され
る電解セル内に置かれる。
可調整電源６によりシリコン結晶盤１は逆方向極性に電
圧を印加されるから、その光照射された部分だけに電流
が流れる。この局部的に流れる電流の大きさは照射光束
とシリコン盤上に置かれた照射マスク１０の局部的の透
光度に関係して定められる。成長した層例えば陽極酸化
物層の厚さは照射光束によって簡単に与えられる。従っ
て全体として照射マスク１０の局部的厚さの分布に対応
する密度分布をもつ層が成長する。この層はそのままあ
るいは続いて行われる緻密化、再酸化等のコンデインヨ
ニング処理の後にイオン注入マスクとして使用すること
ができる。シリコン結晶盤１への照射マスク１０の投影
はコンデンザ系１１を含む光源１２と投像光学系９から
成る照明装置によって行われる。７は電解液８の蓋とな
る透光性の板である。
圧を印加されるから、その光照射された部分だけに電流
が流れる。この局部的に流れる電流の大きさは照射光束
とシリコン盤上に置かれた照射マスク１０の局部的の透
光度に関係して定められる。成長した層例えば陽極酸化
物層の厚さは照射光束によって簡単に与えられる。従っ
て全体として照射マスク１０の局部的厚さの分布に対応
する密度分布をもつ層が成長する。この層はそのままあ
るいは続いて行われる緻密化、再酸化等のコンデインヨ
ニング処理の後にイオン注入マスクとして使用すること
ができる。シリコン結晶盤１への照射マスク１０の投影
はコンデンザ系１１を含む光源１２と投像光学系９から
成る照明装置によって行われる。７は電解液８の蓋とな
る透光性の板である。
６種の実施例についてこの発明を更に詳細に説明する。
実施例１
シリコン結晶盤１はｎ型シリコンとする。イオン注入に
際してイオンを吸収する層は多孔質シリコン又は５１ｏ
２から成る。この層は予め作られている多孔質７９１７
層の選択酸化によって作るこきができる。電解液８はこ
の場合フッ素イオンの水溶液例えば５％フッ化水素酸水
溶液が使用される。電源６の正極は導線１５によってシ
リコン盤１に結ばれ、負極は導線１４によって化学的に
不活性の電極１３例えば白金電極に結ばれる。最大照射
個所の電流は印加重用により数ｍ Ａ ／ ｃｍ２
程度に制限さ７］る。電流密度の最適値は使用される処
理系に関係して定められる。こ２’Ｙらの条件のドにシ
リコン結晶盤１−）：に析出した多孔質７９１７層の厚
さは照射光束と電流通流時間によって１ＮＩＪ御するこ
とができる。この７９３７層はイオン注入が終った後例
えば２０％苛性カリ溶液に浸す等の簡単なエツチングに
よって除去されるので、そのｉまイオン注入マスクとし
て使用することができる。層析出後に続く工程段におい
て酸化した後使用してもよい。この酸化は例えば７００
℃の低温度で行われるから、シリコン結晶盤自体はほと
んど酸化されない。イオン注入後の酸化物の溶解除去は
公知の湿式エツチング又は乾式エツチングによる。
際してイオンを吸収する層は多孔質シリコン又は５１ｏ
２から成る。この層は予め作られている多孔質７９１７
層の選択酸化によって作るこきができる。電解液８はこ
の場合フッ素イオンの水溶液例えば５％フッ化水素酸水
溶液が使用される。電源６の正極は導線１５によってシ
リコン盤１に結ばれ、負極は導線１４によって化学的に
不活性の電極１３例えば白金電極に結ばれる。最大照射
個所の電流は印加重用により数ｍ Ａ ／ ｃｍ２
程度に制限さ７］る。電流密度の最適値は使用される処
理系に関係して定められる。こ２’Ｙらの条件のドにシ
リコン結晶盤１−）：に析出した多孔質７９１７層の厚
さは照射光束と電流通流時間によって１ＮＩＪ御するこ
とができる。この７９３７層はイオン注入が終った後例
えば２０％苛性カリ溶液に浸す等の簡単なエツチングに
よって除去されるので、そのｉまイオン注入マスクとし
て使用することができる。層析出後に続く工程段におい
て酸化した後使用してもよい。この酸化は例えば７００
℃の低温度で行われるから、シリコン結晶盤自体はほと
んど酸化されない。イオン注入後の酸化物の溶解除去は
公知の湿式エツチング又は乾式エツチングによる。
実施例２
シリコン結晶盤１はｎ型シリコンとし、イオン吸収層は
陽極酸化物で構成する。電解液にはこの場合酸化性媒質
を使用し、例えば４ ？ｒの硝酸カリウムを５０ｍ１
の水を含むエチレングリコールに溶かしたものとする。
陽極酸化物で構成する。電解液にはこの場合酸化性媒質
を使用し、例えば４ ？ｒの硝酸カリウムを５０ｍ１
の水を含むエチレングリコールに溶かしたものとする。
これ以外の電解液の使用も可能であり、例えば１０チ硝
酸も有利である。電源６の正極は導線１５によってンリ
コン盤１に結び、その負極は導ＩＩＪ１４によって７４
電極１３に結ぶ。最適電流密度はここでも使用される系
に関係するが、１０チ硝酸に対しては一例として４ ｍ
ＡＡ２が有利であった。この電流密度に必要な電圧は時
間と共に上昇し５ｖから１００ｖの間にある。電流によ
ってシリコン結晶盤１の表面に形成される層はこの場合
多孔質の５ｉ０２ （陽極酸化物）から成り、その厚
さは局部的の電流密度従って照射光束によって決定され
る。その外に陽極酸化の時間にも関係することは当然で
ある。形成された陽極酸化物は直接イオン注入マスクと
して使用可能であり、公知の方法により溶解除去するこ
とができる。
酸も有利である。電源６の正極は導線１５によってンリ
コン盤１に結び、その負極は導ＩＩＪ１４によって７４
電極１３に結ぶ。最適電流密度はここでも使用される系
に関係するが、１０チ硝酸に対しては一例として４ ｍ
ＡＡ２が有利であった。この電流密度に必要な電圧は時
間と共に上昇し５ｖから１００ｖの間にある。電流によ
ってシリコン結晶盤１の表面に形成される層はこの場合
多孔質の５ｉ０２ （陽極酸化物）から成り、その厚
さは局部的の電流密度従って照射光束によって決定され
る。その外に陽極酸化の時間にも関係することは当然で
ある。形成された陽極酸化物は直接イオン注入マスクと
して使用可能であり、公知の方法により溶解除去するこ
とができる。
実施例５
シリコン結晶盤はｎ型シリコンとし、イオン吸収層は金
属例えばニッケルで作る。電解液８はニッケル塩の水溶
液とし、場合によってｐＨ値調整物質を加える。電源乙
の負極は導線１４によってシリコン結晶盤１と結び、そ
の正極は導線１５によって対電極１３に接続する。金属
の析出は照射光強度に応じて照明個所に起る。その際尤
の一部が形成された金属層に吸収されるため電流が時間
と共に低丁することを１算に入れておかなければならな
い。ただし金属の代りに透明な導電性化合物例えば酸化
スズを析出させることも可能である。
属例えばニッケルで作る。電解液８はニッケル塩の水溶
液とし、場合によってｐＨ値調整物質を加える。電源乙
の負極は導線１４によってシリコン結晶盤１と結び、そ
の正極は導線１５によって対電極１３に接続する。金属
の析出は照射光強度に応じて照明個所に起る。その際尤
の一部が形成された金属層に吸収されるため電流が時間
と共に低丁することを１算に入れておかなければならな
い。ただし金属の代りに透明な導電性化合物例えば酸化
スズを析出させることも可能である。
このようにして作られた層は直接イオン注入マスクとし
て使用され、イオン注入後は公知の方法により溶解除去
することができる。
て使用され、イオン注入後は公知の方法により溶解除去
することができる。
第１図と第２図は／リエ／結晶内にイオン注入によって
作られたｐｎ接合面の断面形状を示し、第６図は注入ド
ーパント密度とｐｎ接合面の深さの関係を示すグラフで
あり、第４図はこの発明の方法を実施する装置の概略の
構成を示す。第１図、第２図において１・・シリコン結
晶盤、２ イオン注入マスク、ろ・・ｐｎ接合面。 ＦＩＧ Ｉ ＦＩＧ ２ ｂ 特開昭Ｇ１−３６９２７（６） ＦＩＧ ３ ［ｑ ＦＩＧ ４
作られたｐｎ接合面の断面形状を示し、第６図は注入ド
ーパント密度とｐｎ接合面の深さの関係を示すグラフで
あり、第４図はこの発明の方法を実施する装置の概略の
構成を示す。第１図、第２図において１・・シリコン結
晶盤、２ イオン注入マスク、ろ・・ｐｎ接合面。 ＦＩＧ Ｉ ＦＩＧ ２ ｂ 特開昭Ｇ１−３６９２７（６） ＦＩＧ ３ ［ｑ ＦＩＧ ４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）イオン注入マスクがシリコン・電解質接触（８）を
活用して電気化学方式によりシリコン結晶盤（１）上に
作られ、その際電解電流（１４、１５、６）が光の作用
（９、１０、１１、１２）で誘起されることを特徴とす
るｐｎ接合形成のためのイオン注入又は拡散をマスクす
る保護層構造を使用し、所望のｐｎ接合面プロフィール
に対応してイオン注入マスクの厚さを縁端に向つて変化
させることによりシリコン結晶盤に所望の横方向ドーパ
ント密度勾配を作る方法。 ２）電解液（８）中に置かれたシリコン結晶盤（１）上
にリソグラフィによつて作られ所望の注入ドーパント量
の分布に対応して透光性を異にする部分を備える照射マ
スク（１０）を通して電流の光誘起が行われることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）照射マスク（１０）の透光度が印刷技術によつて作
られた正方形、六角形又は矩形の不透光性ドットの微細
模様によつて設定されることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の方法。 ４）照射マスク（９、１０）を電解液（８）中に置かれ
たシリコン結晶盤して投影した後単色光（１１、１２）
によりシリコン結晶盤を逆方向極性とし、光の作用の下
にシリコン結晶盤上に成長した層が所望の層厚プロフィ
ールを示すまで電解液に接触させておくことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第３項の一つに記載の方法
。 ５）正極性のｎ型シリコン結晶盤と、電解液としてのフ
ッ素イオン水溶液と、対電極（１３）としての化学的に
不活性の電極とを使用し、電流密度を５乃至２０ｍＡ／
ｃｍ＾３の範囲に選ぶことを特徴とする特許請求の範囲
第１項乃至第４項の一つに記載の方法。 ６）５％フッ化水素酸溶液を使用することを特徴とする
特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７）多孔質シリコンから成る形成層を７００℃付近の温
度において酸化し、ＳｉＯ＿２層とすることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載の方法。 ８）正極性としたｎ型シリコン結晶盤（１）を使用し、
酸化剤で置換した水溶液を電解液（８）とし、不活性材
料の電極（１３）を対電極とし、１乃至５ｍＡ／ｃｍ＾
２範囲の電流密度と１０乃至４０Ｖの範囲の電圧による
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の一
つに記載の方法。 ９）電解液（８）としてエチレングリコールに溶かした
硫酸カリウムの水溶液を使用することを特徴とする特許
請求の範囲第８項記載の方法。 １０）１０％硝酸溶液を使用し、電流密度を４ｍＡ／ｃ
ｍ＾２に、電圧を５乃至１００Ｖの範囲に調整すること
を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 １１）負極性としたｐ型シリコン結晶盤（１）を使用し
、金属塩類又は導電性を付与する化合物を含む溶液を電
解液（８）とし、この電解液に耐える対電極（１３）を
使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
４項の一つに記載の方法。 １２）電解液（８）としてニッケル塩の水溶液を必要に
応じてｐＨ値コントロール物質を添加して使用すること
を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １３）対電極（１３）に白金を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第１２項の一つに記載の方
法。 １４）電解によつて形成されたイオン注入マスクをその
本来の使用に先立つて後処理により緻密化しあるいは追
加酸化処理を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項乃至第１３項の一つに記載の方法。 １５）調整可能の電圧又は電流源（６）を備える電解セ
ル（１、８、１３〜１６）が使用されること、電解槽を
覆う透光性の蓋（７）が設けられること、コンデンサ系
（１１）を持つ光源（１２）と結像光学系（９）を持つ
照射マスク（１０）が設けられていることを特徴とする
ｐｎ接合形成のためのイオン注入又は拡散をマスクする
保護層構造を使用し、所望のｐｎ接合面プロフィールに
対応してイオン注入マスクの厚さを縁端に向つて変化さ
せることによりシリコン結晶盤に所望の横方向ドーパン
ト密度勾配を作る方法を実施する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000487758A CA1237540A (en) | 1984-07-31 | 1985-07-30 | Method of adjusting radiation image read-out conditions |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3426320.9 | 1984-07-17 | ||
| DE3426320 | 1984-07-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6136927A true JPS6136927A (ja) | 1986-02-21 |
Family
ID=6240860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15586785A Pending JPS6136927A (ja) | 1984-07-17 | 1985-07-15 | シリコン結晶盤に横方向ドーパント密度勾配を作る方法と装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0168771A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6136927A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06151475A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-05-31 | Matsushita Electron Corp | 電荷転送装置及びその製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0286855A1 (de) * | 1987-04-15 | 1988-10-19 | BBC Brown Boveri AG | Verfahren zum Aetzen von Vertiefungen in ein Siliziumsubstrat |
| EP0311816A1 (de) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | BBC Brown Boveri AG | Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP0616370B1 (en) * | 1993-03-16 | 2004-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device comprising a lateral bipolar transistor including SiGe and method of manufacturing the same |
| DE10358985B3 (de) | 2003-12-16 | 2005-05-19 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement mit einem pn-Übergang und einer auf einer Oberfläche aufgebrachten Passivierungsschicht |
| JP6649198B2 (ja) | 2016-07-14 | 2020-02-19 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3345274A (en) * | 1964-04-22 | 1967-10-03 | Westinghouse Electric Corp | Method of making oxide film patterns |
| JPS6027179B2 (ja) * | 1975-11-05 | 1985-06-27 | 日本電気株式会社 | 多孔質シリコンの形成方法 |
| US4217183A (en) * | 1979-05-08 | 1980-08-12 | International Business Machines Corporation | Method for locally enhancing electroplating rates |
| US4359485A (en) * | 1981-05-01 | 1982-11-16 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Radiation induced deposition of metal on semiconductor surfaces |
-
1985
- 1985-07-10 EP EP85108600A patent/EP0168771A1/de not_active Withdrawn
- 1985-07-15 JP JP15586785A patent/JPS6136927A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JPH06151475A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-05-31 | Matsushita Electron Corp | 電荷転送装置及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0168771A1 (de) | 1986-01-22 |
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