專利名稱：多重掩模和制造不同摻雜區(qū)域的方法
為了在半導(dǎo)體材料中制造摻雜，尤其適合的是其中注入深度例如由待注入攙雜劑例如離子攙雜劑的動能所決定的注入方法。此外，作為替代，如果適當(dāng)，可以通過設(shè)置合適的驅(qū)入(drive-in)條件，尤其是通過運行合適的溫度程序，使注入的摻雜劑進一步擴散到半導(dǎo)體材料中。通過精確協(xié)調(diào)注入方法和驅(qū)入條件，可以以這樣的方式產(chǎn)生不同的摻雜分布。用于監(jiān)控注入深度的其它已知的可能性在于監(jiān)控所注入摻雜劑的量。
在電子元件適合在50V高壓使用的情況下，例如，設(shè)置最佳的摻雜分布是尤其重要的，這是由于在存在于元件上的高壓影響下特別容易出現(xiàn)電短路例如朝向襯底或朝向其它元件結(jié)構(gòu)的電短路。然而，例如由于碰撞電離，這種不適合的摻雜分布同樣會導(dǎo)致不期望的電流。
為了電絕緣晶體管接觸，尤其是在高壓元件的情況下，通常使用一個布置在另一個中的具有相反電導(dǎo)率的阱，使得在摻雜第一導(dǎo)電型摻雜劑的連接區(qū)域和摻雜第二導(dǎo)電型摻雜劑的外部絕緣阱之間的結(jié)處，以及在絕緣阱和相反摻雜第一導(dǎo)電型摻雜劑襯底之間的結(jié)處，出現(xiàn)構(gòu)成載流子勢壘的額外空間電荷區(qū)。
為了在襯底內(nèi)相互并排制造不同的深摻雜，迄今為止已使用了具有不同摻雜掩模的多個摻雜步驟，以便能夠?qū)τ陔S摻雜步驟而不同的注入摻雜劑使用不同的注入劑量或者用于驅(qū)入的熱預(yù)算(thermal budget)。就所需的額外摻雜掩模和與之相關(guān)的額外方法步驟而言，與制造具有均勻摻雜深度的摻雜區(qū)域相比，這需要增加費用。
為了在襯底內(nèi)相互并排制造不同類型的摻雜，迄今為止還常使用具有不同摻雜掩模的多個摻雜步驟。
US 5,300,545A披露了一種可以在單一步驟中在不同區(qū)域內(nèi)制造相同類型不同程度的摻雜的方法。為此目的，生產(chǎn)的掩模包括多個具有不同幾何特征的區(qū)域。由于掩模開口的密度不同，使得掩模中的不同區(qū)域不一致?？捎纱双@得的摻雜強度是掩模開口的密度的函數(shù)。
US 5,512,498A披露了一種在兩個主要步驟中使用相同的掩模在兩個不同的區(qū)域內(nèi)制造兩種不同摻雜的方法。首先，以相對于旋轉(zhuǎn)襯底的第一角度實施傾斜注入。隨后進行基本垂直注入。在第一區(qū)域內(nèi)，掩模開口具有較小的深寬比，使得在傾斜注入期間摻雜劑不能到達襯底。在第二主要摻雜步驟期間，在第一和第二區(qū)域之間沒有差別。然而，該方法并不能用相同的掩模產(chǎn)生兩種相反的摻雜。
因此，本發(fā)明的一個目的是確定一種可以使用任意類型的兩種不同摻雜劑的掩模和用于所述掩模的摻雜方法。
該目的通過包括權(quán)利要求1的特征的掩模而實現(xiàn)。
本發(fā)明的有利構(gòu)造以及適合此構(gòu)造的摻雜方法由其它權(quán)利要求表述。
本發(fā)明基于產(chǎn)生用于注入的掩模的構(gòu)思，該掩模負載在襯底上并且具有至少第一和第二掩模區(qū)域，其中所述第一和第二掩模區(qū)域由于與從不同空間方向進行的注入步驟相比具有不同遮蔽(shading)行為的事實而不同。
不同遮蔽行為通過細長掩模開口實現(xiàn)，其中在第一掩模區(qū)域內(nèi)的第一掩模開口被定向平行于第一取向，而在第二掩模區(qū)域內(nèi)的第二掩模開口被定向平行于第二取向，其中所述第一和第二取向彼此相對形成β＜90°的角，所述β角不等于零。這樣，在從平行于第一取向的空間方向進行的第一傾斜注入期間，在第一掩模區(qū)域可以實現(xiàn)相對于注入的最小遮蔽(shading)，而在第二掩模區(qū)域可以實現(xiàn)與之相比的較高遮蔽。隨后，襯底可以旋轉(zhuǎn)β角，第二傾斜注入可以從平行于第二掩模區(qū)域的掩模開口的相同空間方向進行，由此在第二掩模區(qū)域獲得最小遮蔽，而在第一掩模區(qū)域獲得較高遮蔽。作為對旋轉(zhuǎn)襯底的替代方案，當(dāng)然，也可以從不同于β角的空間方向執(zhí)行第二傾斜注入。
可以利用掩模獲得的遮蔽取決于掩模層內(nèi)掩模開口的深寬比并且也取決于在注入期間被引入到襯底內(nèi)的摻雜劑離子和原子的入射角α，所述α角相對于垂直襯底的法線測量。在這種情況下，在從橫截掩模開口取向的空間方向的傾斜注入的情況下，可以根據(jù)注入角來選擇深寬比，以使傾斜注入的摻雜劑不能到達掩模開口內(nèi)的襯底并且被掩模完全遮蔽。如果這種方式在第二注入期間還應(yīng)用于其它掩模區(qū)域，那么可以用相同的掩模制造兩種不同的摻雜，更合適的是兩種相反的摻雜。換句話說，每一注入步驟在各自掩模區(qū)域產(chǎn)生完全遮蔽，結(jié)果兩個注入步驟在所有情況下選擇性地導(dǎo)致在各自掩模區(qū)域下方襯底的摻雜，并且在過程中并不相互干擾。
在半導(dǎo)體中充當(dāng)施主和受主的離子在注入過程中被注入。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，摻雜劑也理解為是指可以注入從而在半導(dǎo)體內(nèi)獲得特定效果的所有其它離子。
有利的是，在所有情況下在第一和第二掩模區(qū)域中提供具有相同寬度b的掩模開口。在這種情況下，掩模區(qū)域可以具有多個以相同距離彼此平行排列的相同類型的掩模開口。選擇掩模開口的寬度b和它們之間的距離a，以使在掩模開口下方出現(xiàn)注入?yún)^(qū)域，所述注入?yún)^(qū)域可以是在熱處理步驟后一起生長以形成具有期望摻雜劑濃度的均勻摻雜區(qū)域。這意味著對于較淺的摻雜區(qū)域選擇較小的掩模開口距離a，而對于較深的摻雜區(qū)域可以選擇較大的距離。
然而，為了在注入摻雜的驅(qū)入后在摻雜區(qū)域內(nèi)獲得最大均勻性，有利的是選擇掩模開口之間的距離a成為最小，以避免擴散的摻雜劑的濃度漲落。
在本發(fā)明的一個發(fā)展中，提供包括第三掩模開口的第三掩模區(qū)域，所述第三掩模開口形成為細長形狀并沿第三取向彼此平行。在這種情況下，選擇第三掩模區(qū)域的取向，如果適當(dāng)，使其相對于另兩個掩模區(qū)域的取向形成不同的β角。假設(shè)a和b相同，則有利的是選擇β角為最大，使得在兩個掩模區(qū)域的情況下角β＝90°，而在三個掩模區(qū)域的情況下，滿足在兩個取向之間的β角在所有情況下為60°。
對于給定的注入角α和給定的掩模開口寬度b，如果平行于第一取向執(zhí)行傾斜注入，則這對應(yīng)于第二和第三掩模區(qū)域中的最大遮蔽。
作為實施例，掩模自身負載在襯底上并構(gòu)成圖案化光刻膠層。
然而，對于該注入方法也可以使用硬掩模，該硬掩模同樣可以通過照相技術(shù)被圖案化，也就是具有光刻膠結(jié)構(gòu)。作為實施例，氧化物掩?；蛴傻杞M成的掩模適合作為硬掩模。根據(jù)掩模層的材料，還可以考慮其它參數(shù)，即考慮在注入期間摻雜劑進入掩模結(jié)構(gòu)的表面，尤其是進入掩模開口側(cè)壁的滲入深度。隨著摻雜劑滲入掩模的深度增加，應(yīng)該相應(yīng)地選擇更高的深寬比或者作為替代方案應(yīng)當(dāng)增大注入角α。
最佳注入角例如在45°附近，但是還取決于掩模層的厚度、注入能量和用于掩模生產(chǎn)的光刻技術(shù)的分辨率精度，因此可能偏離該范圍。對于不同的摻雜劑，不同的注入角也可以是最佳的。例如，假定注入角為45°，利用掩模開口獲得完全遮蔽，在注入方向上測得的所述掩模開口的深寬比選擇為大于或等于1，亦即其中掩模層的高度h大于或等于掩模開口的寬度b。有利的是，滿足相對于掩模開口邊緣處散射的容差并考慮下面的事實，即掩模厚度尤其是在掩模開口的下部區(qū)域的掩模厚度在傾斜注入期間不再足以完全遮蔽摻雜劑，由此不再足以完全防止它們滲入襯底。
在平行于襯底表面的截面上，掩模開口優(yōu)選具有細長矩形形式。然而，掩模開口也可以具有不同形式，尤其是細長的平行四邊形、梯形或具有圓頭。平行四邊形是有利的，尤其是當(dāng)掩模區(qū)域是彼此平行定向的矩形并且當(dāng)兩個掩模區(qū)域內(nèi)掩模開口的取向之間的β角偏離90°時(參見圖4)。僅當(dāng)掩模開口形成為橫截面平行于襯底的平行四邊形時，該掩模區(qū)域可以完全被所述掩模開口填充。
而且，根據(jù)本發(fā)明的掩模不僅可以在不同掩模區(qū)域制造不同摻雜，而且可以在不同掩模區(qū)域制造不同的摻雜強度。這可以通過增加或減少掩模區(qū)域內(nèi)掩模開口的“密度”來實現(xiàn)。這是通過在相對于其它掩模區(qū)域的所有情況下，相應(yīng)地改變掩模開口之間的距離或者改變掩模開口的寬度b而實現(xiàn)。當(dāng)然，摻雜強度也可以通過注入的持續(xù)時間和由此注入的摻雜劑的量來直接設(shè)定。
關(guān)于注入，不考慮給定的掩模材料在一定程度或一定深度上透射的事實，如果在掩模開口中避免摻雜劑直接撞擊在掩模開口底部處暴露的襯底表面上，則在掩模開口取向相對于投影在平面上的注入方向旋轉(zhuǎn)β角的情況下，高度h乘以注入角α的正切≥寬度b除以β的余弦。由此獲得的是，在第一掩模區(qū)域中，在注入角α≥αmin(αmin＝完全遮蔽的最小角)的第一注入的情況下，掩模導(dǎo)致最小遮蔽，而在第二掩模區(qū)域中，其取向相對于第一掩模區(qū)域旋轉(zhuǎn)β角，實現(xiàn)防止摻雜劑直接撞擊在襯底上的完全掩蔽。
下面將根據(jù)示例性的實施方案和附圖更加詳細地說明本發(fā)明。這些附圖僅用于說明本發(fā)明，因此僅示例性地而不是按實際比例繪制。相同或一致的功能部件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)出。


圖1示出包括細長掩模開口的第一掩模區(qū)域，圖2示出具有不同取向的第二掩模區(qū)域，圖3示出穿過掩模開口的示意性截面圖以說明遮蔽，圖4示出包括三個掩模區(qū)域的摻雜掩模，圖5示出具有不同取向的兩個掩模開口的角度和尺寸關(guān)系，圖6示出根據(jù)示意性橫截面的注入摻雜的驅(qū)入。
圖1通過示意性平面圖(圖1A)和沿截面1b(圖1B)的橫截面示出包括細長開口MO的摻雜掩模DM。摻雜掩模DM由包括任意期望材料的掩模層所圖案化，該材料可以被圖案化并且很少或沒有透射性，尤其是對于注入而言。用于制造注入用途的掩模的適合材料是，例如，光刻膠層或由例如氮化硅組成的硬掩模。掩模層或由其圖案化的掩模DM的高度h既取決于掩模開口的寬度b，又取決于掩模材料相對于注入的摻雜劑的透射率。相對于從注入方向IR2(其由投影在圖中平面上的箭頭表示)的傾斜注入，平行于x軸取向的細長掩模開口MO具有最小遮蔽。相反，相對于沿注入方向IR1平行于y軸進行的傾斜注入，所述掩模DM具有最大遮蔽。圖1b圖解說明了沿注入方向IR1以入射角α的注入，所述入射角α相對于與襯底S表面垂直的法線測得，這導(dǎo)致襯底S通過掩模DM相對于注入被完全遮蔽。確定注入角α，使得沿朝向襯底的注入方向加速的摻雜劑可以唯一地撞擊在掩模開口MO內(nèi)的掩模DM側(cè)壁上。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的掩模，所述掩模利用了細長掩模開口的這種遮蔽行為。根據(jù)本發(fā)明的掩模包含包括第一掩模開口MO1的第一掩模區(qū)域MB1和包括第二掩模開口MO2的第二掩模區(qū)域MB2，這些掩模開口是細長的并且分別定向平行于x軸和y軸。x軸和y軸彼此相對形成β角，優(yōu)選90°角。然后，所示包括兩個掩模區(qū)域MB1、MB2的掩模DM可以隨后根據(jù)本發(fā)明用以從注入方向IR1進行第一注入，在注入期間，第一掩模區(qū)域MB1的掩模開口MO1具有最小遮蔽，而對于沿注入方向IR1的所述注入，在第二掩模區(qū)域MB2的掩模開口MO2中獲得最大遮蔽。如果相應(yīng)地選擇注入角α，則可以在第二掩模區(qū)域MB2中獲得完全遮蔽，結(jié)果在該注入期間，在掩模開口MO2中沒有任何摻雜劑進入襯底，但是實際上所述摻雜劑在第一掩模開口MO1中進入襯底。
圖2b基于沿圖2a中的線AB的示意性橫截面示出根據(jù)本發(fā)明的掩模DM。圖示示出了在沿注入方向IR2的注入期間或之后的掩模，其在襯底平面上的投影定向平行于y軸。從圖2可以清楚地看出，該注入在掩模開口MO2內(nèi)導(dǎo)致在掩模開口MO2區(qū)域中的襯底內(nèi)摻雜。在該過程中產(chǎn)生第二注入?yún)^(qū)IG2。相反，在包括第一掩模開口MO1的第一掩模區(qū)域MB1中，注入被摻雜掩模DM完全遮蔽。在這種情況下，摻雜劑唯一地撞擊在掩模DM上，并且如果合適的話，滲入到所述掩模表面的較小深度內(nèi)，如由圖2b中相應(yīng)的陰影線所示。這使得可以在第一掩模區(qū)域內(nèi)利用平行于x軸的第一注入來制造摻雜，以及在第二掩模區(qū)域內(nèi)利用與沿y軸注入橫向的注入來制造摻雜(參見注入?yún)^(qū)域IG2)，其中在第二掩模區(qū)域MB2內(nèi)，襯底保持沒有來自第一注入的摻雜劑，而在第一掩模區(qū)域內(nèi)，襯底保持沒有第二注入的摻雜劑。
因此，根據(jù)本發(fā)明的相同掩模可以用于兩次注入，并且在此之間不需要移除。與已知掩模和使用摻雜掩模的已知注入方法相比，借助于根據(jù)本發(fā)明的掩模和相關(guān)的傾斜注入法，完全取消第二掩模，而對于在襯底S內(nèi)制造摻雜沒有呈現(xiàn)任何缺點?？梢赃@樣制造不同摻雜的區(qū)域其中在不同掩模區(qū)域中可以利用相同的掩模彼此并排且彼此獨立地制造任意摻雜。高度適合的組合是，例如，n型和p型摻雜，但是也可以注入氧或氮離子或其它離子。借助于根據(jù)本發(fā)明的掩模，也可以制造相同電導(dǎo)率型但具有不同離子的摻雜。作為實施例，在兩個注入步驟中，可以在不同的掩模區(qū)域引入砷和磷，而襯底可以在所述區(qū)域內(nèi)相應(yīng)地進行摻雜。然后，例如可以將硼注入到第三掩模區(qū)域內(nèi)。
圖3基于橫向穿過掩模開口的示意性截面圖，示出在以注入角α的傾斜注入期間為了實現(xiàn)百分之百的遮蔽，如何對掩模開口定制尺寸。如果以由注入方向GW表示的極限角進行注入，則正好發(fā)生由掩模DM引起的完全遮蔽，涉及的是至少直到摻雜劑直接撞擊在掩模開口MO內(nèi)的襯底S的表面上為止。對于以極限角GW的注入方向，正確的是其對應(yīng)的相關(guān)注入角α的正切等于掩模開口MO的寬度和高度的商b/h。對于小于α的注入角，并不發(fā)生完全遮蔽，但是對于注入角α＞GW的注入，確實發(fā)生完全遮蔽。這意味著對于完全遮蔽而言，應(yīng)當(dāng)使h和b的尺寸滿足以下條件Tanα≥b/h。
圖4示出在示意性平面視圖中的根據(jù)本發(fā)明的其它掩模DM，該掩模包括分別具有沿x軸、y軸和z軸取向的三個細長掩模開口MO的掩模區(qū)域MB1、MB2和MB3。x軸相對于y軸形成β1角，相對于z軸形成β2角。β3角表示y軸和z軸之間的角。此種掩模也可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的原理。平行于掩模區(qū)域內(nèi)的掩模開口的取向?qū)嵤┑娜我鈨A斜注入導(dǎo)致此處的最小遮蔽，并且因此導(dǎo)致最大摻雜。相反，在其余的掩模區(qū)域內(nèi)，其取向相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)β角，從而獲得相對于這種注入的遮蔽。雖然β1和β2無法同時假定為90°值，但是，通過相應(yīng)地確定掩模開口MO的尺寸也可以利用在不同掩模區(qū)域的掩模開口的不同取向之間的較小β角獲得百分之百的遮掩。
然而，為了設(shè)置特定的摻雜劑分布，可能希望不將使用摻雜劑的摻雜唯一限定于一個掩模區(qū)域，而是在其它掩模區(qū)域中產(chǎn)生摻雜強度漸變的較低摻雜強度。借助于沿平行于第二或第三取向的另一注入方向的相反摻雜，也可以對這種較低摻雜進行過度補償。
圖5示出僅在圖中彼此相對放置的兩個掩模開口MO1、MO2，其與通常彼此隔開并且它們的取向彼此相對形成β角的不同掩模區(qū)域有關(guān)。如果第一傾斜注入根據(jù)第一掩模開口MO1的方向平行于注入方向IR1進行，則所述注入以相對于其取向的β角撞擊在第二掩模區(qū)域的第二掩模開口MO2上。為了計算在該注入方向IR1下在第二掩模開口MO2中的遮蔽，必須考慮平行于所述注入方向的掩模開口的相應(yīng)分布。根據(jù)第二掩模開口MO2的最小寬度bn，在該等價分布(沿傾斜注入的分布)中，必須考慮傾斜投影寬度b，其滿足以下條件bn＝b·cosβ或者b＝bn/cosβ用于計算由傾斜注入方向產(chǎn)生的總遮蔽的極限角的公式如下h·tanα≥bn/cosβ因此，對于給定的注入角α，為了獲得遮蔽，高度h必須選擇為大于從該公式得到的值。作為替代方案，掩模開口MO的寬度b也可以選擇得較小，以便對于給定的凹陷h確實獲得完全遮蔽。
作為注入的結(jié)果，首先，在相應(yīng)的掩模區(qū)域或在位于掩模區(qū)域的掩模開口MO的下方的襯底區(qū)域中制造注入?yún)^(qū)IG。圖6a示出根據(jù)通過襯底的示意性橫截面的注入?yún)^(qū)。該注入?yún)^(qū)相對淺并且在相應(yīng)掩模區(qū)域的每一掩模開口的下方彼此空間分離排列。因此，必須在較深注入?yún)^(qū)IG內(nèi)驅(qū)入摻雜和在該過程中使彼此空間分離的區(qū)域彼此結(jié)合。
注入摻雜劑的驅(qū)入可以在每一單獨注入步驟之后進行。然而，也可以在具有不同摻雜的不同掩模區(qū)域內(nèi)進行所有注入摻雜劑的共同驅(qū)入。然而，優(yōu)選第一種情況，因為不同驅(qū)入條件尤其是不同熱預(yù)算通常需要不同的摻雜劑。因此，在兩個驅(qū)入步驟之間，可以通過相應(yīng)分配所需熱預(yù)算，而平衡具有不同擴散速率的摻雜劑的摻雜。
圖6b示出原來分離的注入?yún)^(qū)IG如何根據(jù)驅(qū)入條件結(jié)合，以形成具有均勻的下側(cè)正面以及對應(yīng)的驅(qū)入深度的共同均勻的摻雜區(qū)DG。
當(dāng)設(shè)置驅(qū)入條件時，所述驅(qū)入條件也包括驅(qū)入環(huán)境、壓力和溫度程序，也應(yīng)該考慮在相應(yīng)摻雜步驟過程中在摻雜區(qū)域IG中產(chǎn)生的摻雜劑濃度。在具有較高的摻雜劑濃度的摻雜區(qū)域內(nèi)，摻雜劑通常較深擴散到襯底S內(nèi)，結(jié)果在具有不同摻雜劑濃度的掩模區(qū)域內(nèi)，則在此處產(chǎn)生的注入?yún)^(qū)域內(nèi)，由于該事實而產(chǎn)生驅(qū)入至不同深度的摻雜區(qū)DG。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以有利地用于制造用于高壓元件的絕緣阱，即所謂的PTUB、NTUB、PWELL和NWELL。為此應(yīng)用目的，優(yōu)選選擇引入條件，使得摻雜劑驅(qū)入半導(dǎo)體(襯底S)至約10μm的深度。在對應(yīng)的不同摻雜區(qū)域內(nèi)，可以實現(xiàn)半導(dǎo)體元件的不同部分，具體例如在硅或其它半導(dǎo)體襯底中用于雙極高壓元件的晶體管。
盡管僅根據(jù)幾個示例性具體實施方案說明了本方法，但是，當(dāng)然其并不限于這些具體實施方案。變化的可能性具體來自掩模開口的精確成型、其數(shù)量、尺寸和分布，并且還來自不同掩模區(qū)域的彼此相對排列。掩模區(qū)域還可以在尺寸和形狀上彼此不同；具有不同長度的掩模開口也可以布置在掩模區(qū)域內(nèi)。還可以根據(jù)長度將掩模開口分成一系列較短的掩模開口，每一種情況下平行分開的列可以不同或偏移。
對于所示關(guān)于示例性具體實施方案的進一步偏離來自襯底和注入期間引入的摻雜劑。也可以在掩模中實現(xiàn)大于三個不同的掩模區(qū)域。還可以在掩模區(qū)域內(nèi)通過所述取向?qū)崿F(xiàn)具有相同的摻雜劑和不同注入方向的注入，在不同的掩模區(qū)域中獲得相同摻雜劑的不同摻雜水平。還可以相對于摻雜劑將該摻雜與所述不同摻雜組合。還可以利用相同的掩模從不同空間方向以不同的摻雜角來實現(xiàn)摻雜。
附圖標(biāo)記列表S 襯底DM 掩模MO1第一掩模開口IR1第一注入方向X 第一取向Y 第二取向MB1第一掩模區(qū)域MB2第二掩模區(qū)域IG1第一注入?yún)^(qū)
IG2第二注入?yún)^(qū)GW 極限角a 兩個掩模開口之間的距離b 掩模開口的寬度h 掩模的高度IR1第一注入方向N 襯底上方表面的法線t 摻雜區(qū)域的深度AG 遮蔽區(qū)α 注入角β 第一和第二掩模開口之間的角
權(quán)利要求
1.一種用于在襯底內(nèi)制造不同摻雜的掩模所述掩模由設(shè)置在所述襯底上的具有均勻高度h的掩模層形成，包含包括第一掩模開口的第一掩模區(qū)域，所述第一掩模開口形成為細長形狀并定向平行于第一取向，包含包括第二掩模開口的第二掩模區(qū)域，所述第二掩模開口形成為細長形狀并定向平行于第二取向，其中所述第一和第二取向形成0°＜β≤90°的β角。
2.如權(quán)利要求1的掩模，其中所述第一和所述第二掩模開口在所有情況下具有相同的寬度b。
3.如權(quán)利要求1或2的掩模，還包含包括第三掩模開口的第三掩模區(qū)域，所述第三掩模開口形成為細長形狀并平行于第三取向，其中所述第一和第三取向以及所述第二和第三取向在所有情況下形成不等于0°的角。
4.如權(quán)利要求3的掩模，其中所述第一、第二和第三掩模開口的取向在所有情況下彼此相對形成60°的角。
5.如權(quán)利要求1至4之一的掩模，其形成為由氧化物或氮化物組成的硬掩模。
6.如權(quán)利要求1至5之一的掩模，其中對于至少一個掩模開口，滿足所述掩模開口的寬度b小于所述掩模層的高度h。
7.如權(quán)利要求1至6之一的掩模，其中每一掩模區(qū)域包括多個相同的掩模開口，所述相同的掩模開口在所有情況下以相同距離彼此平行排列。
8.如權(quán)利要求1至7之一的掩模，包括第一和第二掩模區(qū)域，所述第一和第二掩模區(qū)域的掩模開口彼此相對形成90°角。
9.如權(quán)利要求1至7之一的掩模，包括第一、第二和第三掩模區(qū)域，所述第一、第二和第三掩模區(qū)域的掩模開口彼此相對形成60°或者120°角。
10.如權(quán)利要求1至8之一的掩模，其中所述掩模開口具有細長矩形的形式。
11.如權(quán)利要求7至9之一的掩模，其中掩模區(qū)域內(nèi)所述掩模開口的寬度b和掩模區(qū)域內(nèi)所述掩模開口之間的距離a是相等的。
12.如權(quán)利要求7至10之一的掩模，其中所述第一掩模區(qū)域的掩模開口的寬度b和/或所述第一掩模區(qū)域的掩模開口之間的距離a不同于所述第二掩模區(qū)域的掩模開口。
13.如權(quán)利要求1至12之一的掩模，其中對于給定的最小注入角αmin設(shè)計所述掩模，其中所述β角形成在所述第一和第二掩模區(qū)域的所述掩模開口的取向之間，其中滿足以下條件h tanα≥bn/cosβ，結(jié)果，在注入角α≥αmin的注入情況下，所述第一掩模區(qū)域設(shè)計為最小遮蔽，而所述第二掩模區(qū)域設(shè)計為被所述掩模完全遮蔽。
14.一種用于制造襯底(S)內(nèi)的不同摻雜區(qū)域(DG)的方法，其中通過掩模層的沉積和圖案化而在襯底上制造掩模(DM)，其中所述掩模具有包括第一掩模開口的第一掩模區(qū)域以及包括第二掩模開口的第二掩模區(qū)域，所述第一掩模開口形成為細長形狀并定向平行于第一取向，所述第二掩模開口形成為細長形狀并定向平行于第二取向，其中所述第一和第二取向形成β角，在此0°＜β≤90°，其中第一摻雜劑的第一注入以相對于襯底(S)表面法線測量的注入角α實施，在此0°＜α＜90°，其中所述第一掩模開口定向平行于所述注入方向在所述襯底平面上的投影，其中所述襯底旋轉(zhuǎn)β角，其中第二不同摻雜劑的第二注入以相對于所述襯底(S)表面法線測量的注入角α′實施，在此0°＜α′＜90°。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中根據(jù)α′和β角選擇所述掩模層的高度h和所述掩模開口的寬度b，使得h tanα≥bn/cosβ，結(jié)果在所述第一注入期間，在所述掩模區(qū)域中獲得最小遮蔽，而在所述第二掩模區(qū)域內(nèi)中獲得被所述掩模完全遮蔽，并且在所述第二注入期間，反轉(zhuǎn)所述條件，在所述第一掩模區(qū)域中獲得完全遮蔽，而在所述第二掩模區(qū)域中獲得最小遮蔽。
16.如權(quán)利要求14或15的方法，其中在所述第一和第二注入之后，在所有情況下實施用于驅(qū)入摻雜劑的熱處理步驟。
17.如權(quán)利要求14至16之一的方法，其中相互獨立地選自受主、施主、氮和其它離子的摻雜劑通過所述第一和第二注入而被注入。
18.如前述權(quán)利要求之一的方法的應(yīng)用，用于制造相同或者不同摻雜劑的不同摻雜阱。
19.如前述權(quán)利要求之一的方法的應(yīng)用，用于利用僅一種注入掩模制造高壓元件中的不同摻雜阱。
全文摘要
本發(fā)明的目的是利用單掩模(DM)提供一種在襯底(S)上制造不同摻雜區(qū)域(DG)的方法和器件。為此目的，提供了包括各自細長掩模開口(MO)的不同掩模區(qū)域，所述掩模開口相對于傾斜注入的空間方向而不同地排列。在第一和第二傾斜注入之間，旋轉(zhuǎn)襯底，由此在第一傾斜注入中得到在不同掩模區(qū)域中相反的最大和最小遮蔽，并且一旦旋轉(zhuǎn)襯底，則反轉(zhuǎn)第二傾斜注入中的上述關(guān)系。
文檔編號H01L21/266GK101069269SQ200580041475
公開日2007年11月7日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者馬丁·克奈普, 雷納·米尼克斯霍弗, 馬丁·施雷姆斯 申請人:奧地利微系統(tǒng)股份有限公司