JP2527545B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、LSIの製造方法に関する。特に高集積化さ
れた半導体装置において有効である。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体基板に高エネルギーで不純物イオン
を注入した後、後工程の低温熱処理する前に、高温アニ
ール処理をして、注入ダメージによる不純物の増速拡散
を抑制することを特徴とする。
〔従来の技術〕
従来は、マスクROMのデータの書き込み、Well形成な
どに、シリコン基板への高エネルギー注入を行っていた
が、その後には何ら処理もなく高エネルギー注入でその
工程を終えていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
シリコンへの高エネルギーイオン注入は、マスクROM
のデータの書き込み、Well形成などに用いられるが、シ
リコン基板中に注入された不純物のプロフアイルは後工
程の熱処理及びアニール時に再分布をし、２次結晶欠陥
を発生させ、ROMデータを書き込むトランジスタの微細
化、Well−Well間の微細化を困難にし、LSIの高集積
化、高信頼化を妨げていた。
本発明はかかる従来の欠点を補ない、高エネルギー不
純物イオン注入の再分布を抑制し、LSIの高集積化を可
能にすることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板に不純
物を600KeV以上の高エネルギーでイオン注入する工程、
前記半導体基板を1000℃以上の温度の秒単位アニールに
より前記半導体基板中の結晶欠陥を回復させるアニール
工程、 しかる後に前記半導体基板を前記アニール工程より低
温かつ長時間の熱処理を行う熱処理工程を有することを
特徴とする。
〔実施例〕
以下実施例を用いて説明する。
第１図は、シリコン基板にボロンを室温にて５×1013
cm-2ドーズを1.5MeVの高エネルギー注入した場合の800
℃20分の低温熱処理後のキヤリアプロフアイルと本発明
による1000℃10秒の高温短時間熱処理後のキヤリアプロ
フアイルを示す。第一図から明らかなように、800℃の
低温熱処理では、イオン注入ダメージが存在するため表
面方向への再分布が大きい、また同時に結晶の乱れが生
じる。この増速拡散と２次欠陥はリンのように重いイオ
ン注入のほうが大きい。一方1000℃の高温熱処理では、
イオン注入のダメージ回復が速く、不純物の再分布は小
さい。また結晶の乱れも生じない。さらに1000℃10秒高
温熱処理後に、800℃20分の低温熱処理を行なっても、
ボロンの分布は、1000℃10秒後のプロフアイルを保ち、
結晶の乱れもない。従つて、本発明によれば、高いエネ
ルギーで不純物を注入した時の、イオン照射ダメージに
よる増速拡散及び２次欠陥の発生を最小限に抑制でき
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、高エネルギーイ
オン注入不純物の再分布と２次欠陥を最小に抑制するた
め、トランジスタやWell−Well間の微細化を可能にし、
LSIの高集積化、高信頼性化を容易にする半導体装置の
製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
第１図は1.5MeV,5×1013cm-2ボロン注入層のアニール後
のキヤリアプロフアイル。 破線は800℃20分の低温アニール後のプロフアイル。実
線は、本発明による1000℃10秒アニール後のプロフアイ
ル。なお1000℃10秒アニールに続いて800℃20分の低温
アニールを行なっても実線のプロフアイルを保つ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体基板に不純物を600KeV以上の高エネ
    ルギーでイオン注入する工程、前記半導体基板を1000℃
    以上の温度の秒単位アニールにより前記半導体基板中の
    結晶欠陥を回復させるアニール工程、 しかる後に前記半導体基板を前記アニール工程より低温
    かつ長時間の熱処理を行う熱処理工程を有することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】前記アニール工程は、ランプ又はグラファ
    イトヒータを使用することを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の半導体装置の製造方法。
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