JPH01307151A - イオン注入方法 - Google Patents
イオン注入方法Info
- Publication number
- JPH01307151A JPH01307151A JP63136692A JP13669288A JPH01307151A JP H01307151 A JPH01307151 A JP H01307151A JP 63136692 A JP63136692 A JP 63136692A JP 13669288 A JP13669288 A JP 13669288A JP H01307151 A JPH01307151 A JP H01307151A
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- ion implantation
- ion
- acceleration
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Links
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 22
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 15
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 3
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- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 9
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (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、半導体ウェハに不純物を注入するためのイオ
ン注入方法に関する。
ン注入方法に関する。
半導体ウェハに対する不純物のドーピングには、最近で
は制御の正確さ等から、熱拡散方法に代わってイオン打
ち込み方法が多用されるようになってきている。
は制御の正確さ等から、熱拡散方法に代わってイオン打
ち込み方法が多用されるようになってきている。
このイオン打ち込み方法は、第６図に示すように、イオ
ン源１で発生した不純物イオン（例えばＢ” 、Ｐ”等
）を加速部２において高電界で加速し、イオンビーム分
離部３において質量分析して必要なイオンのみを選択し
、走査系４によってイオン打込室５内にセットされたウ
ェハ６に当該イオンを打ち込む方法である。
ン源１で発生した不純物イオン（例えばＢ” 、Ｐ”等
）を加速部２において高電界で加速し、イオンビーム分
離部３において質量分析して必要なイオンのみを選択し
、走査系４によってイオン打込室５内にセットされたウ
ェハ６に当該イオンを打ち込む方法である。
そして、このようなイオン打ち込みによってウェハ６に
打ち込まれた不純物イオンは、ウェハの原子（例えばシ
リコン原子）との衝突を繰り返しながらその機械的エネ
ルギーを失って進入を停止する。このように不純物イオ
ンがウェハ表面から停止すまでの距離、つまり深さの分
布は第７図に示すようなガウス分布となる。そして、こ
の不純−物分布の中心（ピーク値Ｎｐ）までの距離を飛
程距離Ｒ２と呼ぶ。
打ち込まれた不純物イオンは、ウェハの原子（例えばシ
リコン原子）との衝突を繰り返しながらその機械的エネ
ルギーを失って進入を停止する。このように不純物イオ
ンがウェハ表面から停止すまでの距離、つまり深さの分
布は第７図に示すようなガウス分布となる。そして、こ
の不純−物分布の中心（ピーク値Ｎｐ）までの距離を飛
程距離Ｒ２と呼ぶ。
ここで、ウェハに打ち込まれる不純物イオンのエネルギ
ーＥは、 Ｅ”” ｑＶＩ ＋ＱＶ２ で与えられる。ｑはイオンの電荷、ｑＶｌはイオン源か
らの射出エネルギー、ｑＶｚは加速エネルギーである。
ーＥは、 Ｅ”” ｑＶＩ ＋ＱＶ２ で与えられる。ｑはイオンの電荷、ｑＶｌはイオン源か
らの射出エネルギー、ｑＶｚは加速エネルギーである。
上記した第７図に示す不純物プロフアイルは、加速電圧
Ｖ２を変化させることにより変化する。例えば、この加
速電圧Ｖｔを高くすれば、飛呈距離Ｒｐは増大する。な
お、ピーク値Ｎ２は打ち込み時間を長くすれば高くなる
。
Ｖ２を変化させることにより変化する。例えば、この加
速電圧Ｖｔを高くすれば、飛呈距離Ｒｐは増大する。な
お、ピーク値Ｎ２は打ち込み時間を長くすれば高くなる
。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、従来では、上記した加速電圧ｖ２を一定
としてイオン打ち込みを行っており、このため実際には
第８図に示すようなプロファイルが理想であるにも拘わ
らず、それを実現することは出来なかった。
としてイオン打ち込みを行っており、このため実際には
第８図に示すようなプロファイルが理想であるにも拘わ
らず、それを実現することは出来なかった。
本発明の目的は、任意の不純物プロファイルを実現でき
るようにすることである。
るようにすることである。
このために本発明は、イオン源で発生させた不純物イオ
ンを加速電圧により加速して半導体ウェハに打ち込み不
純物ドーピングを行うイオン注入方法において、 イオン打ち込み途中において上記加速電圧をスキャンさ
せるようにした。
ンを加速電圧により加速して半導体ウェハに打ち込み不
純物ドーピングを行うイオン注入方法において、 イオン打ち込み途中において上記加速電圧をスキャンさ
せるようにした。
以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例のイオン打込装置を示す図である。本実施例で
は、加速部２に印加する加速電圧ｖ２を連続変化（スキ
ャン）可能に構成して、この電圧を予め設定したプログ
ラムに従ってコンピュータ等によりスキャン制御するよ
うにした。
一実施例のイオン打込装置を示す図である。本実施例で
は、加速部２に印加する加速電圧ｖ２を連続変化（スキ
ャン）可能に構成して、この電圧を予め設定したプログ
ラムに従ってコンピュータ等によりスキャン制御するよ
うにした。
第７図に示したピーク値Ｎ、の深さＲ１は加速電圧ｖ２
により変化するので、この加速電圧■２を時間に応じて
変化させることにより、不純物の分布を第２図に示すプ
ロファイルや第３図に示すプロファイルに実現すること
はもとより、理想とされる第８図に示すプロファイルに
実現することもできる。
により変化するので、この加速電圧■２を時間に応じて
変化させることにより、不純物の分布を第２図に示すプ
ロファイルや第３図に示すプロファイルに実現すること
はもとより、理想とされる第８図に示すプロファイルに
実現することもできる。
第２図に示すプロファイルを実現するには、積分曲線の
ように時間に従って徐々に加速電圧■２を上昇させて行
けばよい。また、第３図に示すプロファイルを得るには
、最初に低い加速電圧■２である時間だけイオン打ち込
みを行ない、続けてその加速電圧を上昇して同様の時間
だけ打ち込みを行えば良い。また、第８図に示すプロフ
ァイルを実現するには、時間に正比例して加速電圧Ｖ２
を上昇させれば良い。
ように時間に従って徐々に加速電圧■２を上昇させて行
けばよい。また、第３図に示すプロファイルを得るには
、最初に低い加速電圧■２である時間だけイオン打ち込
みを行ない、続けてその加速電圧を上昇して同様の時間
だけ打ち込みを行えば良い。また、第８図に示すプロフ
ァイルを実現するには、時間に正比例して加速電圧Ｖ２
を上昇させれば良い。
ところで、短いチャンネル（例えばチャンネル長が２μ
ｍ位）のＭＯＳトランジスタ１０（第４図）においては
、パンチスルー（短チャンネル効果）を防止するために
、チャンネル部１１の不純物の濃度を増すことが行われ
ている。これは、第５図に示すように、チャンネル部の
下部に相当する深さＲｒｚの不純物量を多くする濃度分
布によって実現できる。深さＲ６は適正な閾値電圧を得
るために必要な不純物量の深さである。
ｍ位）のＭＯＳトランジスタ１０（第４図）においては
、パンチスルー（短チャンネル効果）を防止するために
、チャンネル部１１の不純物の濃度を増すことが行われ
ている。これは、第５図に示すように、チャンネル部の
下部に相当する深さＲｒｚの不純物量を多くする濃度分
布によって実現できる。深さＲ６は適正な閾値電圧を得
るために必要な不純物量の深さである。
従来では、このような濃度分布を作製するために、加速
電圧■２をある電圧に設定してその状態でイオン打ち込
みを行ない、それを終了した後に加速電圧Ｖ、を別の値
に再度設定し直して同様のイオン打ち込みを行うという
２度打ち込みを行っていた。
電圧■２をある電圧に設定してその状態でイオン打ち込
みを行ない、それを終了した後に加速電圧Ｖ、を別の値
に再度設定し直して同様のイオン打ち込みを行うという
２度打ち込みを行っていた。
この点について、本実施例を適用すれば、第３図に示す
特性を得る場合と同様に、１度のイオン打ち込み中に加
速部■２を変化スキャンさせることにより同様な濃度分
布を実現することができる。
特性を得る場合と同様に、１度のイオン打ち込み中に加
速部■２を変化スキャンさせることにより同様な濃度分
布を実現することができる。
以上のように本発明によれば、イオン打ち込みの途中に
おいて加速電圧をスキャンするようにしたので、所望の
不純物プロファイルを実現することができるという特徴
がある。
おいて加速電圧をスキャンするようにしたので、所望の
不純物プロファイルを実現することができるという特徴
がある。
第１図は本発明を適用したイオン打込装置の概略図、第
２図と第３図は本発明により得られる不純物量プロファ
イルの説明図、第４図は短チャンネルのＭＯＳ ）ラン
ジスタの構造を示す図、第５図は第４図に示したトラン
ジスタの短チャンネル効果を補償する不純物プロファイ
ルの説明図、第６図は従来のイオン打込装置の概略図、
第７図は第６図に示す装置による不純物プロファイルの
説明図、第８図は理想とされる同プロファイルの説明図
である。 １・・・イオン源、２・・・加速部、３・・・イオンビ
ーム分離部、４・・・走査系、５・・・イオン打込室、
６・・・ウェハ、１０・・・ＭＯ５Ｉ−ランジスタ、１
１・・・チャンネル部。 代理人 弁理士 長 尾 常 明 第１図 第２図 第３図 ＸＯＲｐＩＲＰ２ Ｘ １ Ｒｐ −（心）Ｒ−Ｒ
２図と第３図は本発明により得られる不純物量プロファ
イルの説明図、第４図は短チャンネルのＭＯＳ ）ラン
ジスタの構造を示す図、第５図は第４図に示したトラン
ジスタの短チャンネル効果を補償する不純物プロファイ
ルの説明図、第６図は従来のイオン打込装置の概略図、
第７図は第６図に示す装置による不純物プロファイルの
説明図、第８図は理想とされる同プロファイルの説明図
である。 １・・・イオン源、２・・・加速部、３・・・イオンビ
ーム分離部、４・・・走査系、５・・・イオン打込室、
６・・・ウェハ、１０・・・ＭＯ５Ｉ−ランジスタ、１
１・・・チャンネル部。 代理人 弁理士 長 尾 常 明 第１図 第２図 第３図 ＸＯＲｐＩＲＰ２ Ｘ １ Ｒｐ −（心）Ｒ−Ｒ
Claims (1)
- （１）、イオン源で発生させた不純物イオンを加速電圧
により加速して半導体ウェハに打ち込み不純物ドーピン
グを行うイオン注入方法において、イオン打ち込み途中
において上記加速電圧をスキャンさせることを特徴とす
るイオン注入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136692A JPH01307151A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | イオン注入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136692A JPH01307151A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | イオン注入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307151A true JPH01307151A (ja) | 1989-12-12 |
Family
ID=15181239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63136692A Pending JPH01307151A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | イオン注入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01307151A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122044A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-03 | Hitachi Ltd | イオン加速器 |
| JPS63146338A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Nec Kyushu Ltd | イオン注入装置 |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP63136692A patent/JPH01307151A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122044A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-03 | Hitachi Ltd | イオン加速器 |
| JPS63146338A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Nec Kyushu Ltd | イオン注入装置 |
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