JPS58123721A - 半導体結晶への不純物ド−ピング法 - Google Patents
半導体結晶への不純物ド−ピング法Info
- Publication number
- JPS58123721A JPS58123721A JP57007115A JP711582A JPS58123721A JP S58123721 A JPS58123721 A JP S58123721A JP 57007115 A JP57007115 A JP 57007115A JP 711582 A JP711582 A JP 711582A JP S58123721 A JPS58123721 A JP S58123721A
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- JP
- Japan
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- semiconductor crystal
- impurity doping
- mask
- doping
- doping method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P30/00—Ion implantation into wafers, substrates or parts of devices
- H10P30/20—Ion implantation into wafers, substrates or parts of devices into semiconductor materials, e.g. for doping
Landscapes
- Thyristors (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】
本発明は半導体素子での不純物ドーピング技術の改良に
関するものである。
関するものである。
ダイオード、トランジスタおよび集積回路の製造におい
て、半導体結晶の所定の領域に選択的に所定の不純物を
拡散またはイオン注入によってドーピングする技術は最
も基礎的で重要なものである。所定の領域にのみ不純物
をドープするには、イオン注入法と拡散法とがある。例
えばイオン注入においては、フォトレジストをウェーバ
に塗布後、フォトレジストの窓を所定領域に設け、この
窓を通してイオン注入を行うのが最も普通である。
て、半導体結晶の所定の領域に選択的に所定の不純物を
拡散またはイオン注入によってドーピングする技術は最
も基礎的で重要なものである。所定の領域にのみ不純物
をドープするには、イオン注入法と拡散法とがある。例
えばイオン注入においては、フォトレジストをウェーバ
に塗布後、フォトレジストの窓を所定領域に設け、この
窓を通してイオン注入を行うのが最も普通である。
拡散においてはマスク材に５ｉｎｓ、 Ｓｉ ＠Ｎ４等
が通常用いられていて、このマスク材の窓からの拡散を
利用している。
が通常用いられていて、このマスク材の窓からの拡散を
利用している。
いずれにせよドーピングのマスクは、正確に所定の位置
に窓が開けられていなければならないが、従来の方法に
おいては、どれだけ正確に所定領域の位置に窓開けが可
能かは、フォトマスクのパターンをフォトレジストに露
光転写する際の位置合わせ精度によって決まるが、従来
の露光装置では±１μｍが限界であり、これ以上の精度
を得るのは困難であった。近年半導体素子の高周波特性
の向上、集積度の向上への要求は、ますます強くなって
いるが、この要求を満すには、素子の大きさを小さくす
る必要があり、そのため不純物のドーピングにおいても
より微小な領域に高精度の位置合わせで行うことが、ま
すます強く求められている。
に窓が開けられていなければならないが、従来の方法に
おいては、どれだけ正確に所定領域の位置に窓開けが可
能かは、フォトマスクのパターンをフォトレジストに露
光転写する際の位置合わせ精度によって決まるが、従来
の露光装置では±１μｍが限界であり、これ以上の精度
を得るのは困難であった。近年半導体素子の高周波特性
の向上、集積度の向上への要求は、ますます強くなって
いるが、この要求を満すには、素子の大きさを小さくす
る必要があり、そのため不純物のドーピングにおいても
より微小な領域に高精度の位置合わせで行うことが、ま
すます強く求められている。
本発明は、このような状況を鑑みなされたものであり±
１μｍ以下の高精度の位置合わせて２種類の不純物のド
ーピングを行うことを目的とするものである。
１μｍ以下の高精度の位置合わせて２種類の不純物のド
ーピングを行うことを目的とするものである。
以下に図を用いて詳細に本発明の説明を行う。
第１図において１は半導体結晶、例えば半絶縁性ＧａＡ
ｓ結晶基板である。基板表面上に形成したマスクパター
ン３を用いてイオン注入により不純物をドーピングし導
電型領域２を形成する。実施例では厚さ１．５μｍの７
オトレジストを通常のりソグラフィでパターン形成しマ
スクパターン８とした。
ｓ結晶基板である。基板表面上に形成したマスクパター
ン３を用いてイオン注入により不純物をドーピングし導
電型領域２を形成する。実施例では厚さ１．５μｍの７
オトレジストを通常のりソグラフィでパターン形成しマ
スクパターン８とした。
またイオン注入条件としては２００ＫｅＶの注入エネル
ギーで６Ｘ１０１’ドーターのＳｉイオンを注入した。
ギーで６Ｘ１０１’ドーターのＳｉイオンを注入した。
この結果深さ０．１７μｍの位置に濃゛度３．２Ｘ１０
１マ／ｆｆｉ ”のピークを有する導電型領域を得た。
１マ／ｆｆｉ ”のピークを有する導電型領域を得た。
次いで第２図に示す様に試料全面に薄膜４′を形成しマ
スク用パターン３を除去し、第３図に示すようなマスク
用パターン４を得る。実施例では真空蒸着法によって厚
さ０．３μｍのＳ ｉ Ｏｓ膜を試料全面に堆積させア
セトンによって７オトレジストパターン８を除去した。
スク用パターン３を除去し、第３図に示すようなマスク
用パターン４を得る。実施例では真空蒸着法によって厚
さ０．３μｍのＳ ｉ Ｏｓ膜を試料全面に堆積させア
セトンによって７オトレジストパターン８を除去した。
この徒弟２の不純物ドーピングを行ない新たな導電型領
域２′を形成する。例えば注入エネルギ５０ＫｅＶ、注
入量１．８ＸＩＱｔｓドーズ／ｆｆｉ”のＳｉイオンを
注入し深さ０．０４μｍ の位置に濃度２Ｘ １０ ”
α８のピークを有する導電型領域２′を得た。最後に注
入元素をアニールによって活性化することにより２種類
の導電型領域をもつ不純物ドーピングが実現する。
域２′を形成する。例えば注入エネルギ５０ＫｅＶ、注
入量１．８ＸＩＱｔｓドーズ／ｆｆｉ”のＳｉイオンを
注入し深さ０．０４μｍ の位置に濃度２Ｘ １０ ”
α８のピークを有する導電型領域２′を得た。最後に注
入元素をアニールによって活性化することにより２種類
の導電型領域をもつ不純物ドーピングが実現する。
本発明においては、マスク用パターンを正逆反転させて
不純物をドーピングすることが本質的な要素であり、そ
の結果何ら高度な位置合わせをせずに第８図に示すよう
に互いに接する導電型領域が形成されることが特徴であ
る。これらの導電型領域はアニール等の高温処理によっ
て横方向へ拡がるため自、動的に重なるため、電気的接
続は容易に得られる。
不純物をドーピングすることが本質的な要素であり、そ
の結果何ら高度な位置合わせをせずに第８図に示すよう
に互いに接する導電型領域が形成されることが特徴であ
る。これらの導電型領域はアニール等の高温処理によっ
て横方向へ拡がるため自、動的に重なるため、電気的接
続は容易に得られる。
明らかに本発明は上記例以外にも各種の変形、応用が可
能である。−えば３のフォトレジストはＴｉ、 Ｍｏ、
Ｔａ、 Ａｔ等の高精度エツチングが可能な他の釡属
、あるいはＳ ｉ Ｏｓ等の無機化合物系あるいはポリ
イミド等の有機物系の絶縁物を用いることもできる。
能である。−えば３のフォトレジストはＴｉ、 Ｍｏ、
Ｔａ、 Ａｔ等の高精度エツチングが可能な他の釡属
、あるいはＳ ｉ Ｏｓ等の無機化合物系あるいはポリ
イミド等の有機物系の絶縁物を用いることもできる。
また４′の薄膜はイオン注入や熱拡散のマスクとなり、
かつ３のマスクが選択的に除去し得る材料であれば本発
明の要件を！たす。このため任意の材料及び形成法が可
能である。例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸
化チタン等の無機化合物膜、Ａｔ、 Ｔ ｉ 、 Ｗ、
Ｍｏ 等の金属膜なｔ＋’Ｌそれらを陽極酸化法等で
絶縁膜化した膜が可能である。また、ドープする不純物
はＳｉに限定されず、Ｎ型、Ｐ型任意のものを採用でき
、かつマスク材との組合せにより熱拡散等地の不純物ド
ーピング法も可能である。また結晶はＧａＡｓに限定さ
れずにＳｉ、 Ｇｅ、 ＩｎＰ等任章のものを用いるこ
とができる。
かつ３のマスクが選択的に除去し得る材料であれば本発
明の要件を！たす。このため任意の材料及び形成法が可
能である。例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸
化チタン等の無機化合物膜、Ａｔ、 Ｔ ｉ 、 Ｗ、
Ｍｏ 等の金属膜なｔ＋’Ｌそれらを陽極酸化法等で
絶縁膜化した膜が可能である。また、ドープする不純物
はＳｉに限定されず、Ｎ型、Ｐ型任意のものを採用でき
、かつマスク材との組合せにより熱拡散等地の不純物ド
ーピング法も可能である。また結晶はＧａＡｓに限定さ
れずにＳｉ、 Ｇｅ、 ＩｎＰ等任章のものを用いるこ
とができる。
以上述べた如く本発明によれば、最初の７ぐターンに対
して第１回目のドーピングを行った後、前記パターンの
位置関係を保持したままで第２回目のドーピングを行っ
ているため、第１回目を第２回目のドーピングの相対位
置を極めて精密に設定することが出来るため、互いに深
さ、濃度、導伝型などが異なった二つの導伝層を、隣接
して高精度の合わせ精度で形成することができる。
して第１回目のドーピングを行った後、前記パターンの
位置関係を保持したままで第２回目のドーピングを行っ
ているため、第１回目を第２回目のドーピングの相対位
置を極めて精密に設定することが出来るため、互いに深
さ、濃度、導伝型などが異なった二つの導伝層を、隣接
して高精度の合わせ精度で形成することができる。
第１図乃至第８図は本発明の一実施例を示すための断面
図である。 １・・・半導体結晶基板 ２・・・−導電型領域 ２′・・・第２の導電型領域 ３・・・マスク材料 ４・・・１マスク／パターン ４′・・・マスク用薄膜
図である。 １・・・半導体結晶基板 ２・・・−導電型領域 ２′・・・第２の導電型領域 ３・・・マスク材料 ４・・・１マスク／パターン ４′・・・マスク用薄膜
Claims (1)
- １１半導体結晶中に選択的に不純物をドーピングする方
法において、半導体結晶の表面にマスク材を形成し、こ
れをマスクとして第１回目”の不純物ドーピングを行な
い、かかる後に該マスク材と正逆反転したマスクパター
ンを形成した後、第２回目の不純物ドーピングを行なう
ことを特徴とする半導体結晶への不純物ドーピング法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007115A JPS58123721A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 半導体結晶への不純物ド−ピング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007115A JPS58123721A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 半導体結晶への不純物ド−ピング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123721A true JPS58123721A (ja) | 1983-07-23 |
Family
ID=11657084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57007115A Pending JPS58123721A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 半導体結晶への不純物ド−ピング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58123721A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01268818A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-26 | Nippon Steel Corp | 直送圧延厚鋼板の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5333053A (en) * | 1976-09-09 | 1978-03-28 | Toshiba Corp | Production of semiconductor device |
| JPS5660015A (en) * | 1979-10-22 | 1981-05-23 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
-
1982
- 1982-01-19 JP JP57007115A patent/JPS58123721A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5333053A (en) * | 1976-09-09 | 1978-03-28 | Toshiba Corp | Production of semiconductor device |
| JPS5660015A (en) * | 1979-10-22 | 1981-05-23 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01268818A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-26 | Nippon Steel Corp | 直送圧延厚鋼板の製造方法 |
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