(57)【要約】  種々異なるドープされた領域を製作するための多重マスク及び方法  １つマスク（ＤＭ）だけを用いて、種々異なるドープを備えた基板（Ｓ）内にドープ領域（ＤＧ）を形成するために、それぞれ傾斜打ち込みの空間方向に対して相対的な種々異なる整列方向を有する、長く伸びたマスク開口（ＭＯ）を備えた、種々異なるマスク領域を設けることが提案されている。第１の傾斜打ち込みと第２の傾斜打ち込みとの間で基板が回転せしめられ、この場合、第１の傾斜打ち込みにおいて、最大及び最小のシェーディングが、種々異なるマスク領域内で互いに向き合って位置していて、第２の傾斜打ち込み時の比が、基板の回転後に正確に逆転される。
2008522420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板内に種々異なるドープを生ぜしめるためのマスクであって、
該マスクが、基板上に配置された、一様な高さｈを有するマスク層から形成されており、
長く延びて構成された、第１の整列方向に対して平行に整列された第１のマスク開口を備えた第１のマスク領域と、
長く延びて構成された、第２の整列方向に対して平行に整列された第２のマスク開口を備えた第２のマスク領域とを備えており、
前記第１の整列方向と第２の整列方向とが、０゜＜β≦９０゜の角度βを成している、
ことを特徴とする、基板内に種々異なるドープを生ぜしめるためのマスク。
【請求項２】
第１のマスク開口と第２のマスク開口とが、それぞれ同じ幅ｂを有している、請求項１記載のマスク。
【請求項３】
第３の整列方向に対して平行に長く延びて構成された複数の第３のマスク開口を備えた第３のマスク領域が設けられており、第１の整列方向と第２の整列方向と第３の整列方向とがそれぞれ０゜とは異なる角度を形成している、請求項１又は２記載のマスク。
【請求項４】
第１のマスク開口の整列方向と第２のマスク開口の整列方向と第３のマスク開口の整列方向とが、それぞれ互いに６０゜の角度を成している、請求項３記載のマスク。
【請求項５】
酸化物又は窒化物より成るハードマスクとして構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項６】
少なくとも１つのマスク開口において、マスク開口の幅ｂがマスク層の高さｈよりも小さく構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項７】
各マスク領域が、それぞれ同じ間隔を保って互いに平行に配置された同じ複数のマスク開口を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項８】
第１のマスク領域と第２のマスク領域とが、互いに９０゜の角度を成しているマスク開口を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項９】
第１のマスク領域と第２のマスク領域と第３のマスク領域とが、それぞれ互いに６０゜若しくは１２０゜の角度を成しているマスク開口を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項１０】
マスク開口が、長く延びた長方形の形状を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項１１】
１つのマスク領域内のマスク開口の幅ｂと間隔ａとが同じである、請求項７から９までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項１２】
第１のマスク領域のマスク開口の幅ｂ及び／又は間隔ａが、第２のマスク領域のマスク開口の幅及び／又は間隔とは異なっている、請求項７から１０までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項１３】
マスクが所定の最小打ち込み角度αminのために設計されており、
第１のマスク領域のマスク開口の整列方向と第２のマスク領域のマスク開口の整列方向とが角度βを成しており、
この場合、ｈ tan αmin ≧ bn / cos βであり、従って第１のマスク領域が打ち込み時に最小シェーディングのための打ち込み角度α ≧ αminを成すように設計され、これに対して第２のマスク領域が、マスクによる完全なシェーディングのために設計されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のマスク。
【請求項１４】
基板（Ｓ）に異なるドープ幅（ＤＧ）を形成するための方法において、
マスク層を析出させ、かつパターン形成することによって基板上にマスク（ＤＭ）を生ぜしめ、
第１の整列方向に対して平行に整列され、かつ長く延びて構成された複数の第１のマスク開口を備えた第１のマスク領域と、第２の整列方向に対して平行に整列され、かつ長く延びて構成された複数の第２のマスク開口を備えた第２のマスク領域とを基板に設け、
前記第１の整列方向と第２の整列方向とが、０゜＜β≦９０゜である角度βを成すように構成し、
第１のドープ材料の第１の打ち込みを、基板（Ｓ）の表面上の垂線に対する打ち込み角度αで実施し、この場合、０゜＜α＜９０゜であって、第１のマスク開口を打ち込み方向の投影図に対して平行に基板平面に整列させ、
前記基板を角度βだけ回転させ、
第２のドープ材料の第２の打ち込みを、基板（Ｓ）の表面上に垂線に対する打ち込み角度α′で実施し、この場合、０゜＜α′＜９０゜である、
ことを特徴とする、基板に異なるドープ幅を形成するための方法。
【請求項１５】
マスク層の高さｈ及びマスク開口の幅ｂを、前記角度α′及びβに関連して、
ｈ tan α ≧ bn / cos βとなるように選定し、
それによってマスク領域内の第１の打ち込みにおいて最小のシェーディングが得られ、第２のマスク領域においてマスクによる完全なシェーディングが得られ、この比が第２の打ち込みにおいて逆転されて、第１のマスク領域内で完全なシェーディングが得られ、第２のマスク領域内で最小のシェーディングが得られるようにする、
請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
第１及び第２の打ち込み後に、それぞれドープ材料を注入するための調質ステップを実施する、請求項１４又は１５記載の方法。
【請求項１７】
第１及び第２の打ち込みによって、アクセプタ、ドナー、窒素及びその他のイオンより成る、互いに無関係に選定されたドープ材料を打ち込む、請求項１４から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
請求項１４から１７までのいずれか１項記載の方法を、種々異なってドープされた、同じ又は異なるドープ材料のタブを製作するために用いることを特徴とする、種々異なってドープされたタブを製作する方法。
【請求項１９】
請求項１４から１７までのいずれか１項記載の方法を、１つだけの打ち込みマスクを有する素子に、高電圧で種々異なってドープされたタブを製作するために用いることを特徴とする、基板に異なるドープ幅を形成するための方法の使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特に半導体材料にドープを製作するために、打ち込み法が適しており、この場合、打ち込み深さが例えば、打ち込もうとするイオンのドープ材料の運動エネルギーによって規定される。選択的に及び場合によっては付加的に、打ち込まれたドープ材料を適当な注入条件を調節することによって、特に適当な温度プログラムを作動させることによって、半導体材料内にさらに拡散させることができるようにすることが可能である。打ち込み法及び注入条件を正確に規定することによって、このような形式で異なるドーププロフィールを製作することができる。打ち込み深さをコントロールする別の公知の可能性は、打ち込まれたドープ材料の量をコントロールする点にある。
【０００２】
例えば５０Ｖである高電圧チャージのために適した電子素子においては、最適なドーププロフィールが特に重要である。何故ならば、素子に印加される高電圧の影響を受けて特に容易に電気的な短絡、例えば基板又はその他の素子構造に向かう短絡が生じるからである。しかも、このような不適当なドーププロフィールは同様に、例えば衝突分離に基づいて不都合な電流を生ぜしめるからである。
【０００３】
特に高電圧素子においてトランジスタ接点を電気的に絶縁するために、一般的な形式で互いに入り込んで配置されたタブ（Wanne)は互いに逆の伝導率にさらされるので、第１の形式の伝導率でドープされた接続領域の移行部に、第２の形式の伝導率のドープ材料でドープされ、かつ外部に対して絶縁されたタブが形成され、そして絶縁されたタブから基板（やはり第１の形式の伝導率のドープ材料でドープされている）への移行部に、電荷担体を成す、付加的な空間電荷ゾーンが生じる。
【０００４】
１つの基板内に相並んで種々異なる深さのドープを製作するために、従来では種々異なるドープマスクを有する複数のドーピングステップが用いられ、それによって、種々異なる打ち込み量又はドーピングステップのために種々異なる熱的な予算を、打ち込まれたドープ材料の注入のために提供することができるようになっている。これによって、必要な付加的な複数のドープマスク、及びこれらのドープマスクに関連した複数の付加的な方法ステップに関連して、同じドープ深さを有するドープ領域を製作するのと比較して、より高い費用が必要となる。
【０００５】
また従来では、基板内に種々異なる形式のドープを製作するために、一般的名形式で種々異なるドープマスクを有する複数のドーピングステップが用いられていた。
【０００６】
アメリカ合衆国特許第５３００５４５号明細書により公知の方法によれば、異なる領域内に同じ形式の異なる強さのドープを形成することが公知である。このために、種々異なる幾何学的な特徴を有する領域を備えたマスクが生ぜしめられる。マスク内における異なる領域は、マスク開口の異なる密度によって区別される。これによって得られるドープ強さは、マスク開口の密度の関数（Funktion）である。
【０００７】
アメリカ合衆国特許第５５１２４９８号明細書によれば、２つの異なる領域内に２つの異なるドープを２つの主要ステップで、しかも同じマスクを用いて生ぜしめる方法が公知である。この場合、まず、第１の角度で回転する基板上に傾斜打ち込みが実施される。次いでほぼ垂直な打ち込みが行われる。第１の領域内で、複数のマスク開口が、傾斜打ち込み時にドープ材料が基板に達しない程度の小さいアスペクト比を有している。第２のドーピング主要ステップにおいて、第１の領域と第２の領域との間に違いはない。この方法では、同じマスクで２つの異なるドープを生ぜしめることはできない。
【０００８】
本発明の課題は、あらゆる形式の２つの異なるドープを生ぜしめることができるマスク及び、このマスクのためのドーピング法を提供することである。
【０００９】
この課題は、本発明の請求項１に記載した特徴を有するマスクによって解決された。
【００１０】
本発明の有利な実施態様及び、それに適したドーピング法は、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明の考え方は、打ち込みのために、少なくとも第１及び第２のマスク領域を有する、基板上に載ったマスクを提供し、この場合、第１のマスク領域と第２のマスク領域とは、異なる空間方向から実施される打ち込みステップに対して、異なるシェーディング特性を有している点で異なっている、という点にある。
【００１２】
異なるシェーディング特性は、長く延びた複数のマスク開口によって得られ、この場合、第１のマスク開口は第１のマスク領域内で第１の整列方向に対して平行に整列されていて、第２のマスク開口は第２のマスク領域内で第２の整列方向に対して平行に整列されており、第１の整列方向と第２の整列方向とは互いに、ゼロとは異なる角度＜９０゜を成している。このような形式で、第１の傾斜打ち込みにおいて１つの空間方向から第１のマスク領域内で第１の整列方向に対して平行に、打ち込みに対する最小のシェーディングを実施することができ、第２のマスク領域内でこれに対して大きいシェーディングを実施することができる。次いで、基板を角度βだけ回転させ、第２の傾斜打ち込みを同じ空間方向から第２のマスク領域のマスク開口に対して平行に実施することができ、次いで第２のマスク領域内に最小のシェーディングが得られ、これに対して第１のマスク領域内により大きいシェーディングが得られる。選択的に基板を回転させるために、勿論、第２の傾斜打ち込みを角度βだけずらした空間方向から実施することもできる。
【００１３】
マスクによって得られるシェーディングは、マスク層内のマスク開口のアスペクト比、並びに基板内に打ち込む際にもたらされるドープ材料イオン及び原子の侵入角度α（基板上の垂直に位置する垂線に対して測定した）に基づいている。この場合、マスク開口の整列方向に対して直交する横方向の空間方向からの傾斜打ち込みにおいてアスペクト比は、打ち込み角度に関連して、傾斜打ち込みされたドープ材料がマスク開口内で基板に達することはなく、マスクによって完全にシェーディングされる程度に選定されている。これが、第２の打ち込みにおける別のマスク領域のためにも当てはまる場合、２つの異なる、場合によっては逆のドープを同じマスクによって生ぜしめることも可能である。つまり打ち込みステップ毎に、それぞれ１つのマスク流域内に完全なシェーディングが生ぜしめられるので、２つの打ち込みステップはそれぞれ選択的に、それぞれのマスク領域内で基板のドープを生ぜしめ、この際に互いに妨害し合うことはない。
【００１４】
打ち込み時に、イオンが半導体内でドナー（Donatoren）又はアクセプタ(Akzeptoren)として作用する。本発明の枠内で、ドープ材料とは、半導体内で所定の効果を得るために打ち込むことができる、その他のすべてのイオンのことでもある。
【００１５】
第１のマスク領域及び第２のマスク領域内にそれぞれ同じ幅ｂのマスク開口を設ければ有利である。この場合、１つのマスク領域が、同じ間隔を保って互いに平行に配置された、同形式の複数のマスク開口を有している。マスク開口の幅ｂ及びその互いの間隔ａは、調質ステップ（Temperschritt）後に所望のドープ材料濃度で均一にドープされた一体的な領域となる、打ち込まれた領域が、マスク開口の下に生ぜしめられるように選定されている。このことはつまり、マスク開口のための、平坦にドーピングされた領域のために小さい間隔ａが選定され、これに対してより深くドーピングされた領域のために、より大きい間隔が選定される、ということである。
【００１６】
しかしながら、打ち込まれたドープの注入後にドーピングされた領域内に最大の均質性を得るために、マスク開口の間隔ａを最小に選定して、それによって拡散されたドープ材料の濃度変化を避けることができる。
【００１７】
本発明の実施態様によれば、第３の整列方向に対して平行に長く延びて構成された複数の第３のマスク開口を備えた第３のマスク領域が設けられている。この場合、第３のマスク領域の整列方向は、場合によっては２つのマスク領域の整列方向に対して異なる角度βを成すように選定されている。有利な形式で、同じａ及びｂにおいて角度β＝９０゜であり、これに対して３つのマスク領域において、２つの整列方向間にそれぞれ６０゜の角度βが保たれる。
【００１８】
これは、マスク開口の所定の打ち込み角度α及び所定の幅ｂにおいて、第１の整列方向に対して平行に傾斜打ち込みされる場合、第２及び第３のマスク領域内の最大シェーディングに相当する。
【００１９】
マスク自体は基板上に載っていて、例えばパターン形成（微細構造化）されたレジスト層を成している。しかしながら、打ち込み法のために同様にフォト技術によって、つまりレジスト構造体によってパターン形成され得るハードマスクを使用してもよい。マスク層の材料に関連して、別のパラメータを考慮することができる。別のパラメータは、マスク構造体の表面特にマスク開口の側壁への打ち込み時にドープ材料の侵入深さを考慮する。マスク内へのドープ材料の次第に大きくなる侵入深さによって、アスペクト比は相応に高く選択されるか又は択一的に打ち込み角度αが大きくされる。
【００２０】
最適な打ち込み角度は例えば４５゜の範囲内であるが、付加的にマスク層の厚さ、打ち込みエネルギー及び、マスク製作のために使用されたリソグラフの分解能精度に基づいており、従って４５゜からずれていてよい。種々異なるドープ材料（(Dopanden）においては、異なる打ち込み角度が最適である。例えば４５゜の打ち込み角度において、１つのマスク開口によって完全なシェーディングが得られ、そのアスペクト比は打ち込み方向で測定して１より大きく選定されており、つまりマスク層の高さｈはマスク開口の幅ｂと同じ大きさである。有利には、マスク開口の縁部における拡散に対する公差が維持される。特に有利には、マスク開口の下部領域内におけるマスク厚がもはや、傾斜打ち込みにおいてドープ材料を完全にシェーディングし、それによって基板内への侵入を完全に阻止するのに十分でないことを考慮される。
【００２１】
基板表面に対して平行な横断面で、マスク開口は有利な形式で長く延びて長方形の形状に構成されている。しかしながら、別の形状を有するマスク開口、特に長く延びた平行四辺形、台形又は、丸味の付けられた端部を有する形状に構成することも可能である。平行四辺形は、特に、マスク領域が互いに平行に整列された長方形であって、２つのマスク領域内のマスク開口の整列方向間の角度βは、９０゜からずれている（図４参照）。このようなマスク領域は、マスク開口の、基板に対して平行な横断面が、平行四辺形として構成されている場合だけ、複数のマスク開口で完全に満たすことができる。
【００２２】
本発明のマスクによれば、さらに、種々異なるマスク領域内で種々異なるドープを生ぜしめるだけではなく、種々異なるマスク領域内に種々異なるドープ強さを生ぜしめることができる。これは、マスク領域内におけるマスク開口の「密度」を高くするか又は低くすることによって、可能である。またこれは、マスク開口の間隔を相応の変えることによって、又はマスク開口の幅ｂを、それぞれ他方のマスク領域に対して相対的に変えることによって、得られる。勿論、ドープ強さは、打ち込み時間に亘って直接的に調節することができ、それによって、打ち込まれたドープ材料の両を調節することができる。
【００２３】
マスク開口の整列方向が、平面内に投影された打ち込み方向に対して角度βだけ回転せしめられている場合に、ｈ tan αmin ≧ bn / cos β（高さｈ×打ち込み角度αの正弦 ≧ βで余弦した幅ｂ）であれば、提供されたマスク材料が打ち込みに対して所定の角度若しくは所定の深さまで透過可能であるという事実を考慮することなしに、マスク開口内でマスク開口の底部に露出した基板表面にドープ材料が直接衝突することは避けられる。これによって、第１の打ち込み時に第１のマスク領域内に、打ち込み角度α≧αmin（αmin ＝ 完全なシェーディングを有する最小の角度α）で、マスクによる最小のシェーディングが得られ、第２のマスク領域（その整列方向に関連して角度βだけ第１のマスク領域に対して回転せしめられた）内で、基板上に直接衝突したドープ材料に対する完全なシェーディングが得られる。
【００２４】
以下に、図示の実施例を用いて本発明を詳しく説明する。図面は、本発明を具体的に説明するためだけ示されているので、概略的であって、縮尺通りではない。同じ部分又は同じ働きを有する部分には同じ符号が付けられている。
【００２５】
図１は、長く延びたマスク開口を備えた第１のマスク領域を示し、
図２は、種々異なる方向を有する２つのマスク領域を示し、
図３は、シェーディング（陰影）を明確にするためのマスク開口の概略的な横断面図を示し、
図４は、３つのマスク領域を備えたドープマスクを示し、
図５は、種々異なる整列方向を備えた２つのマスク開口の角度及び大きさの関係を示し、
図６は、ドープの打込みを示す概略的な横断面図である。
【００２６】
図１は、概略的な平面図（図１Ａ）及び断面１Ｂ（図１Ｂ）に沿った横断面図を用いて、長く延びたマスク開口ＭＯを備えたドープマスクＤＭを示す。ドープマスクＤＭは、マスク層からパターン形成若しくは微細構造化（struturieren)されていて、このマスク層は、任意にパターン形成可能で、特に打ち込みのために少ない材料又は非透過性の材料より成っている。打ち込みのためにマスクを製作するための適当な材料は、例えばレジスト層、又は例えば窒化珪素より成るハードマスクであってもよい。マスク層若しくはマスク層から構造化されたマスクＤＭの高さｈは、マスク開口の幅ｂに関連して、また打ち込まれたドープ材料に対するマスク材料の透過性にも関連して規定される。軸線Ｘに対して平行に整列された、長く延びたマスク開口ＭＯは、図面では平面に投影された矢印で示された打ち込み方向ＩＲ２からの傾斜打ち込みに対して、最小のシェーディング（陰影）を有している。これとは異なり、軸線ｙに対して平行に、かつ打ち込み方向ＩＲ１に沿って実施される傾斜打ち込みに対して、図示のマスクＤＭは最大のシェーディングを有している。図１Ｂには、打ち込み方向ＩＲ１に沿って入射角度α（基板ｓの表面上の垂線に対して規定された）で打ち込みが実施されている状態が示されている。この打ち込みによって、マスクＤＭを通る打ち込みに対する基板Ｓの完全なシェーディングが得られる。打ち込み角度αは、打ち込み方向に沿って、基板に向かう方向で加速されたドープ材料が、もっぱらマスク開口ＭＯ内でマスクＤＭの側壁に衝突するように規定されている。
【００２７】
図２には、このような長く延びたマスク開口のシェーディング特性を利用した本発明によるマスクが示されている。本発明によるマスクは、第１のマスク開口ＭＯ１を備えた第１のマスク領域ＭＢ１と、第２のマスク開口ＭＯ２を備えた第２のマスク領域ＭＢ２とを有しており、これらの第１のマスク領域ＭＢ１と第２のマスク領域ＭＢ２とは、長く延びていて、軸線Ｘ若しくはｙに対して平行に整列されている。軸線ｘと軸線ｙとは、互いに角度ベータを成している。２つのマスク領域ＭＢ１とＭＢ２とを備えた、図示のマスクＤＭは、本発明に従って、打ち込み方向ＩＲ１での第１の打ち込み（第１のマスク領域ＭＢ１のマスク開口ＭＯ１が最小のシェーディングを有している）を実施し、これに対して、第２のマスク領域ＭＢ２のマスク開口ＭＯ２内で、この打ち込みを介して打ち込み方向ＩＲ１に沿って最大のシェーディングが得られる。打ち込み角度αを相応に選択すれば、第２のマスク領域ＭＢ２内で完全なシェーディングが得られるので、この打ち込みにおいて、ドープ材料が基板内でマスク開口ＭＯ２内に達することも、また第１のマスク開口ＭＯ１内に達することもない。
【００２８】
図２Ｂには、本発明によるマスクＤＭが、図２ＡのＡＢ線に沿った概略的な横断面図で示されている。図面には、打ち込み方向ＩＲ２に沿った打ち込み中又は打ち込み後におけるマスクが示されており、この打ち込み方向ＩＲ２の投影図は軸線ｙに対して平行な基板平面に整列されている。図２によれば、このようなマスク開口ＭＯ２内における打ち込みによって、マスク開口ＭＯ２の領域内で基板内へのドーピングが行われることが示されている。この場合、第２の打ち込まれた領域ＩＧ２が生ぜしめられる。これに対して、第１のマスク開口ＭＯ１を備えた第１のマスク領域ＭＢ１内では、打ち込みはドープマスクＤＭによって完全にシェーディングされる。この場合、ドープ材料はもっぱらマスクＤＭ上に衝突し、場合によっては、図２Ｂに相応のシェーディングによって示されているように、マスクＤＭの表面内に浅い深さで侵入する。このような形式で、第１の打ち込みによって第１のマスク領域内で軸線ｘに対して平行に第１のドープが生ぜしめられ、この第１のドープに対して直交する横方向で第２のマスク領域内において軸線ｙに沿ってドープ（打ち込まれた領域ＩＧ２参照）が生ぜしめられ、この場合、基板は第２のマスク領域ＭＢ２内では第１の打ち込みによるドープ材料にさらされることはなく、また第１のマスク領域内では第２の打ち込みによるドープ材料にさらされることはない。
【００２９】
従って本発明による同じマスクが、２つの打ち込みのために用いることができ、その打ち込み作業中に取り除く必要はない。複数のドープマスクを使用する公知のマスク及び公知の打ち込み法に対して、本発明によるマスク及び所属の傾斜打ち込み法によって、第２のマスクを完全に省くことができ、しかもこれは、基板５内でドープを製作するためになんらかの欠点を意味するものではない。このような形式で、種々異なってドープされた領域を製作することができ、この場合、互いに無関係な任意のドープを、同一のマスクによって異なるマスク領域内で生ぜしめることができる。適した組み合わせは例えばｎドーピング及びｐドーピングであるが、酸素イオン又は窒素イオン或いはその他のイオンを打ち込むこともできる。同じ伝導率タイプで異なるイオンによるドーピングを本発明によるマスクによって生ぜしめることも可能である。例えば、２つの打ち込みステップでヒ素及び蛍光物質を種々異なるマスク領域内にもたらし、基板をこの領域内で相応にドーピングすることができる。次いで第３のマスク領域内で、例えばホウ素を打ち込むことができる。
【００３０】
図３には、マスク開口の概略的な横断面図によって、マスク開口がどのように規定されていて、それによって打ち込み角度αによる傾斜打ち込みの際に１００％のシェーディングが得られるかが示されている。打ち込みが、打ち込み方向ＧＷによって示された輪郭角度下で実施され、それによってマスクＤＭを通る完全なシェーディングが実施される。これは、少なくともマスク開口ＭＯ内で基板Ｓの表面上にドープ材料が直接衝突するということである。臨界角度ＧＷ下の打ち込み方向のために、これに相応する打ち込み角度αは、マスク開口ＭＯの幅と高さの比ｂ／ｈと同じである。αより小さい打ち込み角度のためには、完全なシェーディングは生じないが、打ち込み角度α＞ＧＷ下の打ち込みのためには完全なシェーディングが生じる。つまり、完全なシェーディングのためには、次の式で表される高さｈと幅ｂの寸法が当てはまるということである。
【００３１】
ｔａｎα  ≧  ｂ／ｈ
図４には、本発明による別のマスクＤＭの概略的な平面図が示されている。このマスクＤＭは、軸線ｘ、ｙ、ｚに沿って整列された３つのマスク領域ＭＢ１とＭＢ２とＭＢ３とを有している。軸線ｘは、軸線ｙに対して角度β１を成していて、軸線ｚに対して角度β２を成している。角度β３は、軸線ｙと軸線ｚとの間の角度を示している。このようなマスクによっても、本発明による原理を実現することが可能である。マスク領域内でマスク開口の整列方向に対して平行にガイドされる傾斜打ち込みは、ここで最小のシェーディング、ひいては最大のドーピングを生ぜしめる。これに対して、整列方向が相応の角度βだけ回転せしめられている残存するマスク領域では、この打ち込みに対するシェーディングが得られる。β１及びβ２は、同時に９０°の値を取ることはできないにも拘わらず、種々異なるマスク領域のマスク開口と整列方向との間の小さい角度βによってシェーディングが得られ、このシェーディングは、マスク開口ＭＯの寸法を相応に規定することによって１００％である。
【００３２】
しかしながら所定のドープ材料プロフィールを調節するためには、ドープ材料によるドーピングがもっぱらマスク領域に限定されるのではなく、むしろ別のマスク領域内においても、１グラデーションだけ弱いドープ強さが生ぜしめられるようにしたほうが望ましい。第２又は第３の整列方向に対して平行な別の打ち込み方向に沿って逆のドーピングを行うことによって、この弱いドーピングを過補償（ueberkompensieren）することも可能である。
【００３３】
図５には、図示の状態においてのみ互いに向き合う２つのマスク開口ＭＯ１，ＭＯ２が示されている。これらのマスク開口ＭＯ１，ＭＯ２は、一般的な形式で互いに間隔を保って配置された異なるマスク領域に所属していて、その整列方向に対して互いに角度βを成している。打ち込み方向ＩＲ１に対して平行な第１の傾斜打ち込みが第１のマスク開口ＭＯ１の整列方向に従ってガイドされると、この打ち込みはその整列方向に対して角度βを成して第２のマスク領域の第２のマスク開口ＭＯ２に衝突する。この打ち込み方向ＩＲ１で第２のマスク開口ＭＯ２内におけるシェーディングを計算するために、この打ち込み方向に対して平行なマスク開口の相応の矢印が考慮される。第２のマスク開口ＭＯ２の最小の幅ｂｎから出発して、この代用プロフィール（傾斜打ち込みに沿ったプロフィール）内において、斜めに投影された幅ｂが考慮される。これは次の式で表される。
【００３４】
ｂｎ  ＝  ｂ  ＊  ｃｏｓβ  若しくは  ｂ  ＝  ｂｎ／ｃｏｓβ
斜めの打ち込み方向のためには、合計のシェーディングのための臨界角度を計算するために次の式が得られる。
【００３５】
ｈ  ＊  ｔａｎα  ≧  ｂｎ／ｃｏｓβ
つまり、シェーディングを得るために、所定の打ち込み角度αにおいて高さｈを、上記式から得られるよりも大きく選定する必要がある。選択的に、所定の深さβにおいて完全なシェーディングを確実に得るために、マスク開口ＭＯの幅ｂを小さく選択することもできる。
【００３６】
打ち込みによって、マスク領域のマスク開口ＭＯの下にある、基板の範囲内若しくは相応のマスク領域内に、まず打ち込まれた領域ＩＧが形成される。この領域ＩＧが、図６Ａにおいて基板の概略的な横断面図を用いて示されている。この打ち込まれた領域は、相応のマスク領域の各マスク開口の下に、比較的フラットで、かつ空間的に互いに離れて配置されている。従って、打ち込まれた領域ＩＧ内にドーピングをより深く注入し、この場合、空間的に互いに離れた領域を互いに結合する必要がある。
【００３７】
打ち込まれたドープ材料の注入は、各打ち込みステップ後に行われる。また注入は、種々異なるドーピングを有する種々異なるすべてのマスク領域のために共通に実施するようにしてもよい。しかしながら、各打ち込みステップ後に注入を実施するのが有利である。何故ならば一般的に、種々異なるドープ材料のために異なる注入条件、特に異なる熱的な予算が必要となるからである。従って、ドープ材料の種々異なる拡散速度を有するドーピングを、必要な熱的な予算を２つの注入ステップに相応に分配することによって補償することが可能である。
【００３８】
図６Ｂには、最初に別個に打ち込まれた領域ＩＧが注入条件に従ってどのように、均一にドーピングされた１つの共通の領域ＤＧにまとめられるかが示されている。この共通の領域ＤＧは、相応の注入深さにおいて、均一なフロント面を下側に形成している。
【００３９】
注入雰囲気、圧力及び温度プログラムも含まれている注入条件において、相応の打ち込みステップにおいて打ち込まれた領域ＩＧ内に生ぜしめられるドープ材料濃度も考慮する必要がある。より高いドープ材料濃度を有する打ち込まれた領域内において、ドープ材料は一般的な形式で基板Ｓ内により深く侵入するので、種々異なるドープ材料濃度を有するマスク領域内で生ぜしめられた、打ち込まれた領域内において、この事実に基づいて種々異なる深さで注入された、ドーピングされた領域ＤＧが生ぜしめられる。
【００４０】
本発明の方法は、絶縁されたタブ（Wanne）、いわゆる高電圧素子のためのＰＴＵＢｓ、ＮＴＵＢｓ、ＰＷＥＬＬｓ、及びＮＷＥＬＬｓを製造するために使用される。この使用目的のために、組み付け条件は有利な形式で、ドープ材料が約１０μｍの深さまで半導体（基板Ｓ）内に注入されるように、選定される。相応に異なってドーピングされた領域内で、半導体素子の異なる部分、特に例えばシリコン又はその他の半導体基板における双極の高電圧素子のためのトランジスタが実現される。
【００４１】
本発明の方法は図示の実施例だけに限定されるものではない。可能な変化実施例は特に、マスク開口の正確な成形、マスク開口の数、大きさ及び分布、並びに種々異なるマスク領域の互いに相対的な配置から得られる。しかもマスク領域は、大きさ及び形状が互いに異なっていてもよい。また１つのマスク領域内に、種々異なる長さの複数のマスク開口を配置することもできる。複数のマスク開口を、その長さ方向に亘って一列に配置された、より短い長さの複数のマスク開口に分割してもよい。この場合、複数の異なる並列配置で、若しくはずらして分割することができる。
【００４２】
図示の実施例に対するその他の変化実施例は、基板に関連して、及び打ち込みにおいて設けられたドープ材料において得られる。またマスクに３つ以上の異なるマスク領域を実現することもできる。マスク領域内に前記整列によって、同じドープ材料を異なる打ち込み方向で打ち込むことも可能である。この場合、異なるマスク領域内において異なるドープ材料による種々異なる強さのドーピングが得られる。これを、ドープ材料に関連して前記種々異なるドーピングと組み合わせることもできる。同じマスクによって、種々異なる空間方向から種々異なる打ち込み角度で打ち込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１Ａは、長く延びたマスク開口を備えた第１のマスク領域の平面図、図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図である。
【図２】図２Ａは、種々異なる方向を有する２つのマスク領域の平面図、図２Ｂは、図２ＢのＡ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】シェーディング（陰影）を明確にするためのマスク開口の概略的な横断面図である。
【図４】３つのマスク領域を備えたドープマスクの平面図である。
【図５】種々異なる整列方向を備えた２つのマスク開口の角度及び大きさの関係を示す概略図である。
【図６】ドープの打込みを示す概略的な横断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｓ  基板
ＤＭ  マスク
ＭＯ１  第１のマスク開口
ＩＲ１  第１の打ち込み方向
Ｘ  第１の調整
Ｙ  第２の調整
ＭＢ１  第１のマスク領域
ＭＢ２  第２のマスク領域
ＩＧ１  第１の打ち込まれた領域
ＩＧ２  第２の打ち込まれた領域
ＧＷ  臨界角
ａ  第２のマスク開口の間隔
ｂ  マスク開口の幅
ｈ  マスクの高さ
ＩＲ１  第１の打ちこみ方向
Ｎ  基板面に対する垂線
ｔ  ドープ領域の深さ
ＡＧ  陰影をつけた領域
α  打ち込み角度
β  第１のマスク開口と第２のマスク開口との間の角度
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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