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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- JP
- Japan
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- substrate
- electron beam
- doping
- doped
- bcl3
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Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
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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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