JP2007183168A

JP2007183168A - エッチング深さ推定方法および元素濃度分布評価方法

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Publication number: JP2007183168A
Application number: JP2006001501A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Shigeno; 真弓滋野; Yuji Kataoka; 祐治片岡
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2007-07-19

Abstract

【課題】新規なエッチング深さ推定方法、特に、従来法より精度の高いエッチング深さ推定方法および、このエッチング深さ推定方法を使用した、深さ方向における元素濃度分布評価方法を提供する。
【解決手段】イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組から、エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレートを求め、このエッチングレートから任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを決めるエッチング深さ推定方法において、あるスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを定数として扱い、その後のスパッタリング時間またはドーズ量について、前記エッチングレートを求める。
【選択図】図５

Description

本発明は、エッチング深さを推定する技術に関する。

イオンビーム照射によるスパッタエッチング（以下、単にスパッタエッチングと言う）を利用した深さ方向分析では、スパッタリング時間または一次イオンのドーズ量からエッチング深さを推定している。

具体的な方法としては、種々（特許文献１，２参照）あるが次の二つの方法が基本的技術として知られている。

（１）実際に使用するのと同一組成の試料を用い、諸条件を実際に使用する場合と同一にして、スパッタエッチングを行い、そのスパッタリング時間または一次イオンのドーズ量と掘られた深さ（すなわちエッチング深さ）の実測値から、（エッチング深さ）／（スパッタリング時間）または（エッチング深さ）／（一次イオンのドーズ量）を決め、この係数を用いて、任意のスパッタリング時間または一次イオンのドーズ量から実際におけるエッチング深さを推定する方法。

（２）たとえば図２に示すように、既知の深さにマーカー元素｛たとえばボロン（Ｂ）｝が入っている以外は実際に使用するのと同一組成の試料（たとえばケイ素）を用い、諸条件を実際に使用する場合と同一にして、スパッタエッチングを行い、マーカー元素の関与する二次イオンの検出強度の変化から既知の深さに達したことを検出し、この深さをエッチング深さとして、（エッチング深さ）／（スパッタリング時間）または（エッチング深さ）／（一次イオンのドーズ量）を決め、この係数を用いて、任意のスパッタリング時間または一次イオンのドーズ量から実際におけるエッチング深さを推定する方法。

特開平２００３−１９４７４５号公報（特許請求の範囲）特開平２００４−１９１１６９号公報（特許請求の範囲）

しかしながら、これらの方法は、たとえば、ある一つのエッチング深さとスパッタリング時間との関係から、（エッチング深さ）／（スパッタリング時間）の係数を求めるもので、詳細に検討すると、エッチング深さが小さい場合には、正しくエッチング深さを推定できない欠点を有するものであることが見出された。

たとえば、上記（２）の方法について、（エッチング深さ）／（スパッタリング時間）の係数を、マーカーとなるボロンの６層目（ボロンの二次イオン強度が強く検出される部分）の３０ｎｍをその係数を求めるためのエッチング深さ（Ｄ３０）として使用し、Ｄ３０とそれに対応するスパッタリング時間（Ｔ３０）から、Ｄ３０／Ｔ３０と種々のスパッタリング時間との積により、推定エッチング深さを求め、これを横軸にし、縦軸にはボロンの二次イオン強度を目盛ったものが図３である。すなわち、横軸の３０ｎｍ以外はすべて上記係数を使用して求めた推定エッチング深さである。

この図から、表面に近いボロンの層ほど二次イオン強度が高く出る部分が推定深さと一致していないことがわかる。これは、スパッタリングが定常に達するまでのスパッタリング収率（またはエッチング速度）が定常状態とは著しく異なることが原因である。

図１は、ボロンの二次イオン強度の各ピーク値とマーカーとなるボロンの各層の実際の深さとを使用して求めたエッチング速度（単位時間あたりにスパッタリングされた深さ）と一次イオンのドーズ量との関係を示した図である。この図から、スパッタエッチングのエッチング速度が初期には大きく、やがて定常値に収束することが理解される。この初期値と定常値との比は、照射一次イオンのエネルギーと入射角によっては２倍以上の違いとなる場合がある。

また、この結果から、上記（１）の方法についても、ある一つのエッチング深さとスパッタリング時間との関係から、（エッチング深さ）／（スパッタリング時間）の係数を求めるのでは、初期値が大幅にずれることが予想される。実際にも、表面に近い領域ほど分析精度が低下するという現象が生じていた。

なお、上記ではエッチング深さとスパッタリング時間との関係について説明したが、エッチング深さとドーズ量との関係についても同様な問題が存在する。

近年、各種デバイスの高密度化が進み、極薄層（極浅領域）における高精度な深さ方向元素濃度分布の評価が求められている。特にＣＭＯＳトランジスタのｐ−ｎ接合部では、接合深さが２０ｎｍを切り、そのような深さで１ｎｍ以下の分解能で不純物濃度分布を把握する必要が生じてきた。

このような場合には、ＣＭＯＳトランジスタ等の対象物をスパッタエッチングし、露出した表面における元素濃度を測定し、上記の方法で推定したエッチング深さと、スパッタエッチングした表面における元素濃度とから、スパッタエッチング対象物の深さ方向の元素濃度分布を評価するのが一般的であるが、上述のごとく、従来のエッチング深さ推定方法では、こうした高精度な要求に応えられない状況となってきている。特にエッチング深さが３０ｎｍ程度以下では、従来のエッチング深さ推定方法では全く不適であることが多い。

本発明は、この問題を解決する新規なエッチング深さ推定方法および、そのエッチング深さ推定方法を使用する、新規な、深さ方向における元素濃度分布評価方法を提供することを目的としている。本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。

本発明の一態様によれば、イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組から、エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレートを求め、このエッチングレートから任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを決めるエッチング深さ推定方法において、あるスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを定数として扱い、その後のスパッタリング時間またはドーズ量について、前記エッチングレートを求めることを含む、エッチング深さ推定方法が提供される。

本発明態様により、新規なエッチング深さ推定方法、特に、従来法より精度の高いエッチング深さ推定方法が得られる。本発明は、浅いエッチング深さを推定するのに特に適している。

イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量をＸ軸上の値とし、対応するエッチング深さをＹ軸上の値としてグラフにプロットした場合に、前記エッチングレートおよび前記定数を、それぞれ、ＹとＸとの関係を表す下記一次式（１）におけるＡおよびＢとして定め、予め求めたこの一次式（１）から、任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを推定するエッチング深さ推定方法であって、実測したスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの二つ以上の組から前記Ａを決め、前記グラフ上で当該二つ以上の組から得られる直線のＹ切片をＢとして求めることを含むこと、
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・・・（１）
実測したスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの二つの組から前記Ａを決め、前記グラフ上で当該二つの組から得られる直線のＹ切片をＢとして求めることを含むこと、２箇所以上の所定の深さにマーカー元素が入っている試料を使用し、二次イオンの検出強度のピーク値の得られた時に前記対応するエッチング深さに到達したと判断することを含むこと、または、掘られた跡（クレーター）の深さを実測することによって前記対応するエッチング深さを求めること、３０ｎｍ以下のエッチング深さについて適用すること、および、３．５ｎｍ以上のエッチング深さについて適用すること、が好ましい。

本発明の他の一態様によれば、上記のエッチング深さ推定方法により推定したエッチング深さと、スパッタエッチングした表面における元素濃度とから、スパッタエッチング対象物の深さ方向の元素濃度分布を評価する元素濃度分布評価方法が提供される。前記エッチング対象物がＣＭＯＳトランジスタであることが好ましい。本発明態様により、深さ方向における元素濃度分布の新規な評価方法が得られる。この評価方法は、浅い深さにおける元素濃度分布の評価に適している。

なお、エッチング深さの推定に関しては、所望のスパッタリング時間またはドーズ量から対応するエッチング深さを求める場合の他に、所望のエッチング深さに対応するスパッタリング時間またはドーズ量を求めることを通じて、所望のエッチング深さになったことを推定する場合もあり得る。このような場合も本発明に係るエッチング深さ推定方法の範疇に含まれる。

本発明により、新規なエッチング深さ推定方法、特に、従来法より精度の高いエッチング深さ推定方法が得られる。本発明は、浅いエッチング深さを推定するのに特に適している。このエッチング深さ推定方法を使用した、深さ方向における元素濃度分布評価方法も提供される。

以下に、本発明の実施の形態を図、式、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、式、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。

本発明に係るエッチング深さ推定方法では、イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組から、エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレートを求め、このエッチングレートから任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを決めるエッチング深さ推定方法において、あるスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを定数として扱い、その後のスパッタリング時間またはドーズ量について、前記エッチングレートを求める。

イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの一組から、エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレートを求めれば、従来通り、エッチング初期（エッチング深さが小さいとき）の大きなエッチング速度の影響（以下初期の影響と略記する）を排除できなくなる。

また、スパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組を使用しても、初期の影響について何らかの考慮をしない限り、正確な推定方法とはならない可能性が大きい。

これに対し、本発明に係るエッチング深さ推定方法では、スパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組を使用して、エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレートを求め、かつ、あるスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを定数として扱い、その後のスパッタリング時間またはドーズ量について、前記エッチングレートを求めることにより、初期の影響を排したエッチング深さ推定を可能とする。

本発明態様における「エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレート」とは、エッチングレートが単にエッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比として表されることを意味するものではなく、本発明を構成する各種の要素により修正を受けた後のエッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比として表されることを意味する。すなわち、「あるスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを定数として扱い、その後のスパッタリング時間またはドーズ量について、前記エッチングレートを求める」のである。具体的には、この「あるスパッタリング時間」を差し引いたスパッタリング時間または、この「あるドーズ量」を差し引いたドーズ量とエッチング深さとの比をエッチングレートとすると言う意味である。

エッチング深さと「あるスパッタリング時間」を差し引いたスパッタリング時間または「あるドーズ量」を差し引いたドーズ量との比からのエッチングレートを求めるには、スパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組を使って統計的に相関式として求めても、グラフの上で目視により定めてもよく、その他の任意の方法を採用してもよい。

上記の「あるスパッタリング時間またはドーズ量」は、スパッタエッチングの初期の影響がなくなる時点以後であれば、実情に応じて任意に定めることができる。従って初期の影響を正確に決める必要はなく、モデル実験等で図１のごとき関係を求め、これを基に決めることができる。

なお、このエッチングレートと定数とを用いてエッチング深さを推定する場合には、スパッタエッチングの条件とスパッタエッチングを受ける対象物（スパッタエッチング対象物）とが、このエッチングレートと定数とを求めた場合におけるスパッタエッチングの条件とスパッタエッチング対象物と全く同一であることが好ましいが、幾分相違していてもよい場合も多く、また何らかの補正係数を追加することにより、修正可能な場合もあり得る。本発明態様はこのような場合もその範疇に含むものである。

上記エッチングレートおよび定数は、イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量をＸ軸上の値とし、対応するエッチング深さをＹ軸上の値としてグラフにプロットした場合に、それぞれ、ＹとＸとの関係を表す下記一次式（１）におけるＡおよびＢとして定めることが好ましい。
このようにして求めたＡ，Ｂを用い、予め求めたこの一次式（１）から、任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを求めれば、容易にエッチング深さを推定することができる。

Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・・・（１）
上記Ａは、実測した二つ以上のスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの組からＸとＹとの直線関係を求め、その勾配として決めることができる。ＸとＹとの直線関係は、上述のごとく、統計的に相関式として求めても、グラフの上で目視により定めてもよく、その他の任意の方法を採用してもよい。実測したスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの組が二つの場合であっても、それらがいずれも、上記初期の影響を受けない範囲のものであれば、ＸとＹとの直線関係として、これらを単につなぐ直線を採用することもでき、検討の結果十分な精度が得られることが判明した。Ｂはこのようにして求めた直線のＹ切片として求められる。

上記におけるエッチング深さを決める方法には特に制限はなく、どのような方法を採用してもよいが、マーカー元素が入っている試料を使用する方法とエッチング深さを実測する方法とは簡便で好ましい場合が多い。

前者は、２箇所以上の所定の深さにマーカー元素が入っている試料を使用し、二次イオンの検出強度のピーク値の得られた時に対応するエッチング深さに到達したと判断するものである。また、後者は、掘られた跡（クレーター）の深さをたとえば触針式表面粗さ計で測定することによって対応するエッチング深さを求める方法である。

以下に、具体例を用いて本発明を説明する。図４は、図１のように、深さ方向に５ｎｍ毎にボロンをドープした試料（シリコンウエハ）について、横軸をスパッタリング時間、縦軸を二次イオンの検出強度としてプロットしたグラフである。この図は加速エネルギーが２００ｅＶの条件で行ったＯ_２ ^＋のスパッタエッチングにおける結果である。

このような関係を２５０，３００，４００ｅＶの加速エネルギーについても求め、Ｏ_２ ^＋のドーズ量とエッチング深さとの関係を求めた結果が図５である。なお、図５〜８は、シリコンウエハ試料が表面に酸化ケイ素膜を持つ場合についての結果である。本発明のスパッタエッチング対象物は、このように深さ方向に均一組成でない部分があっても適用可能であり得る。

図５は、上述の一次式
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・・・（１）
を表すものと見ることができる。図５の横軸をＸ軸、縦軸をＹ軸としてみれば、
（エッチング深さ）／（Ｏ_２ ^＋ドーズ量）が、上述の（エッチング深さ）／（一次イオンのドーズ量）に相当し、各加速エネルギーについての（エッチング深さ）／（Ｏ_２ ^＋ドーズ量）の勾配がＡに、図５のＹ切片がＢに相当することになる。

本例では、図５から、ＸとＹとが良好な直線関係を示し、統計的手法によらなくても目視によりこれらの直線を決めることが容易であることや、図５のように多くの点を求めず、各加速エネルギーについて２点求めれば十分であることも理解されよう。このようにして求めたＢ値と各加速エネルギーとの関係を図６に示す。

上記結果を用いた任意のドーズ量におけるエッチング深さの推定は、次のように行うことができる。

（ａ）まず、使用する加速エネルギーに対応する勾配Ａを図５から決め、Ｂ値を図６から決める。

（ｂ）ついで、上記Ａ，Ｂおよび所望のＹ値（エッチング深さ）を一次式（１）に代入すれば、必要なＯ_２ ^＋ドーズ量が得られ、上記Ａ，Ｂおよび所望のＸ値（Ｏ_２ ^＋ドーズ量）を一次式（１）に代入すれば、その条件で得られるエッチング深さの推定値が求められる。

なお、上記は、エッチング深さとＯ_２ ^＋ドーズ量との関係からの推定について説明したが、エッチング深さとスパッタリング時間との関係からも同様の推定が可能であることは、当業者であれば明白であろう。

本発明は、図５から理解されるように、エッチング深さが小さい場合に特に有用である。ただし、本発明は、上記のように初期の影響を受ける領域には適用すべきでない。すなわち、Ｂ値以上のエッチング深さについて適用すべきである。図５からは、３０ｎｍ以下でも良好な直線関係が得られることから、本発明に係るエッチング深さの推定方法は、従来法では適用が困難であった３０ｎｍ以下のエッチング深さに適用することが好ましいといえよう。また、図６から、３．５ｎｍ以上であれば確実にＢ値より大きく、この条件も好ましいと言えよう。なお、図６から理解されるように、表面から３．５ｎｍ以下の深さプロファイルであっても、定数Ｂが小さい条件を選べば良好な深さ補正が可能であることは言うまでもない。

上記のエッチング深さ推定方法により推定したエッチング深さは、そのようにして得られたエッチング対象物の表面における元素濃度と結びつけることにより、スパッタエッチング対象物の深さ方向における元素濃度分布を評価する方法として役立てることができる。この元素濃度分布評価方法では、ごく浅い深さにおける元素濃度分布を従来法より、より正確に評価できるので、ＣＭＯＳトランジスタ等の深さ方向における元素濃度分布の評価に適している。本法は、ＣＭＯＳトランジスーの極浅接合の評価を対象として考えると６５ｎｍノードはもちろん、４５ｎｍノードにも十分対応できる技術である。

次に本発明の実施例を詳述する。

［実施例１］
図７は、２００ｅＶの条件で行ったＯ_２ ^＋のスパッタエッチングにおいて得られた、二次イオンの検出強度と（Ｏ_２ ^＋ドーズ量）から推定されるエッチング深さとの関係を示している。エッチング対象物として図２に示す構造のシリコンウエハを用い、スパッタエッチングには、一次イオン（Ｏ_２ ^＋）の加速エネルギー：２００ｅＶ、一次イオンの入射角度：０度（垂直入射）の条件を採用し、二次イオンとしてＢ^＋を検出した。

図７中の中実の丸印（●）は、Ｙ＝ＡＸとして求めたエッチング深さを横軸に使用したものであり、中空の丸印（○）は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂとして求めたエッチング深さを横軸に使用したものである。推定方法が正しければ、５，１０，１５・・・２５，３０ｎｍの位置に二次イオンの検出強度のピークが現れる筈である。このことを踏まえて図７を見ると、Ｙ＝ＡＸとして求めたエッチング深さを横軸に使用しただけでは十分ではなく、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂとして求めたエッチング深さを横軸に使用した場合に初めて良好な結果が得られたことが理解される。

［実施例２］
図８は、６００ｅＶの条件で行ったＯ_２ ^＋のスパッタエッチングにおいての同様な検討の結果を示すグラフである。図８中の中実の丸印（●）は、Ｙ＝ＡＸとして求めたエッチング深さを横軸に使用したものであり、中空の丸印（○）は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂとして求めたエッチング深さを横軸に使用したものである。この図では、図３の場合と同様にして求めた従来法によるデータ（実線のみで表してある）も示してある。これらの結果からも、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂとして求めたエッチング深さを横軸に使用した場合に初めて良好な結果が得られることが理解される。

なお、上記に開示した内容から、下記の付記に示した発明が導き出せる。

（付記１）
イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組から、エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレートを求め、このエッチングレートから任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを決めるエッチング深さ推定方法において、あるスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを定数として扱い、その後のスパッタリング時間またはドーズ量について、前記エッチングレートを求めることを含む、エッチング深さ推定方法。

（付記２）
イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量をＸ軸上の値とし、対応するエッチング深さをＹ軸上の値としてグラフにプロットした場合に、前記エッチングレートおよび前記定数を、それぞれ、ＹとＸとの関係を表す下記一次式（１）におけるＡおよびＢとして定め、予め求めたこの一次式（１）から、任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを推定するエッチング深さ推定方法であって、実測したスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの二つ以上の組から前記Ａを決め、前記グラフ上で当該二つ以上の組から得られる直線のＹ切片をＢとして求めることを含む、付記１に記載のエッチング深さ推定方法。

Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・・・（１）
（付記３）
実測したスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの二つの組から前記Ａを決め、前記グラフ上で当該二つの組から得られる直線のＹ切片をＢとして求めることを含む、付記２に記載のエッチング深さ推定方法。

（付記４）
２箇所以上の所定の深さにマーカー元素が入っている試料を使用し、二次イオンの検出強度のピーク値の得られた時に前記対応するエッチング深さに到達したと判断することを含む、付記１〜３のいずれかに記載のエッチング深さ推定方法。

（付記５）
掘られた跡（クレーター）の深さを実測することによって前記対応するエッチング深さを求める、付記１〜４のいずれかに記載のエッチング深さ推定方法。

（付記６）
３０ｎｍ以下のエッチング深さについて適用する、付記１〜５のいずれかに記載のエッチング深さ推定方法。

（付記７）
３．５ｎｍ以上のエッチング深さについて適用する、付記６に記載のエッチング深さ推定方法。

（付記８）
付記１〜７のいずれかに記載のエッチング深さ推定方法により推定したエッチング深さと、スパッタエッチングした表面における元素濃度とから、スパッタエッチング対象物の深さ方向の元素濃度分布を評価する元素濃度分布評価方法。

（付記９）
前記エッチング対象物がＣＭＯＳトランジスタである、付記８に記載の元素濃度分布評価方法。

ボロンの二次イオン強度の各ピーク値とマーカーとなるボロンの各層の実際の深さとを使用して求めたエッチング速度（単位時間あたりにスパッタリングされた深さ）と一次イオンのドーズ量との関係を示した図である。既知の深さにマーカー元素｛ボロン（Ｂ）｝が入っているボロンドープ層を示す断面図である。図中ボロンの層は分かりやすくするため、厚く描かれている。（エッチング深さ）／（スパッタリング時間）の係数を、マーカーとなるボロンの６層目（ボロンの二次イオン強度が強く検出される部分）の３０ｎｍをその係数を求めるためのエッチング深さ（Ｄ３０）として使用し、Ｄ３０とそれに対応するスパッタリング時間（Ｔ３０）から、Ｄ３０／Ｔ３０と種々のスパッタリング時間との積により、推定エッチング深さを求め、これを横軸にし、縦軸にはボロンの二次イオン強度を目盛ったグラフである。図１のように、深さ方向に５ｎｍ毎にボロンをドープした試料（シリコンウエハ）について、横軸をスパッタリング時間、縦軸を二次イオンの検出強度としてプロットしたグラフである。Ｏ_２ ^＋のドーズ量とエッチング深さとの関係を求めた結果を示すグラフである。Ｂ値と各加速エネルギーとの関係を示す図である。二次イオンの検出強度と（Ｏ_２ ^＋ドーズ量）から推定されるエッチング深さとの関係を示すグラフである。二次イオンの検出強度と（Ｏ_２ ^＋ドーズ量）から推定されるエッチング深さとの関係を示す他のグラフである。

Claims

イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量とそのときのエッチング深さとの二以上の組から、エッチング深さとスパッタリング時間またはドーズ量との比としてのエッチングレートを求め、このエッチングレートから任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを決めるエッチング深さ推定方法において、あるスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを定数として扱い、その後のスパッタリング時間またはドーズ量について、前記エッチングレートを求めることを含む、エッチング深さ推定方法。
イオンビーム照射によるスパッタエッチングのスパッタリング時間またはドーズ量をＸ軸上の値とし、対応するエッチング深さをＹ軸上の値としてグラフにプロットした場合に、前記エッチングレートおよび前記定数を、それぞれ、ＹとＸとの関係を表す下記一次式（１）におけるＡおよびＢとして定め、予め求めたこの一次式（１）から、任意のスパッタリング時間またはドーズ量におけるエッチング深さを推定するエッチング深さ推定方法であって、実測したスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの二つ以上の組から前記Ａを決め、前記グラフ上で当該二つ以上の組から得られる直線のＹ切片をＢとして求めることを含む、請求項１に記載のエッチング深さ推定方法。
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・・・（１）
実測したスパッタリング時間またはドーズ量と対応するエッチング深さとの二つの組から前記Ａを決め、前記グラフ上で当該二つの組から得られる直線のＹ切片をＢとして求めることを含む、請求項２に記載のエッチング深さ推定方法。
請求項１〜３のいずれかに記載のエッチング深さ推定方法により推定したエッチング深さと、スパッタエッチングした表面における元素濃度とから、スパッタエッチング対象物の深さ方向の元素濃度分布を評価する元素濃度分布評価方法。
前記エッチング対象物がＣＭＯＳトランジスタである、請求項４に記載の元素濃度分布評価方法。