JPH03165443A - イオン注入方法 - Google Patents
イオン注入方法Info
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- JPH03165443A JPH03165443A JP1306257A JP30625789A JPH03165443A JP H03165443 A JPH03165443 A JP H03165443A JP 1306257 A JP1306257 A JP 1306257A JP 30625789 A JP30625789 A JP 30625789A JP H03165443 A JPH03165443 A JP H03165443A
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- ion
- ions
- isotope
- linear accelerator
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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）
本発明は平導体素の製造等に用いられるイオン注入法に
関する。
関する。
（従来の技術）
半導体基板に不純物を導入するのに、不純物をイオン化
し、加速器で加速し、基板に打込むイオン注入法が用い
られる。
し、加速器で加速し、基板に打込むイオン注入法が用い
られる。
従来イオン注入法で、基板表面からのイオ、ン注入深さ
を変えるにはイオンの加速エネルギーを変える方法が用
いられていたが、イオン加速に線形加速器を用いたイオ
ン注入装置では、イオン種によらず、イオンは同じ速度
に加速されるので同一元素のイオンでは加速エネルギー
を変えることができず、同一元素のイオンを用いて、注
入深さを変えることができなかった。
を変えるにはイオンの加速エネルギーを変える方法が用
いられていたが、イオン加速に線形加速器を用いたイオ
ン注入装置では、イオン種によらず、イオンは同じ速度
に加速されるので同一元素のイオンでは加速エネルギー
を変えることができず、同一元素のイオンを用いて、注
入深さを変えることができなかった。
（発明が解決しようとする課題）
イオン加速に線形加速器を用いたイオン注入装置は他の
型のイオン加速器を用いたものに比し、装置が小型でイ
オン電流を大きくすることが容易であり、高電圧を必要
としないので取扱い上有利であり、半導体素子の製造に
適している。しかし上述したように線形加速器では同一
元素イオンを用いて注入深さを変えることができないと
云う問題があるので、本発明は線形加速器を用い、同じ
元素のイオンでイオン注入深さを変え得るイオン注入方
法を提供しようとするもので、これにより、線形加速器
を用いたイオン注入装置ででも同種イオンを用いてイオ
ン注入深さを変えることが可能となる。
型のイオン加速器を用いたものに比し、装置が小型でイ
オン電流を大きくすることが容易であり、高電圧を必要
としないので取扱い上有利であり、半導体素子の製造に
適している。しかし上述したように線形加速器では同一
元素イオンを用いて注入深さを変えることができないと
云う問題があるので、本発明は線形加速器を用い、同じ
元素のイオンでイオン注入深さを変え得るイオン注入方
法を提供しようとするもので、これにより、線形加速器
を用いたイオン注入装置ででも同種イオンを用いてイオ
ン注入深さを変えることが可能となる。
（課題を解決するための手段）
注入イオンとして天然同位体比と異なる組成にした元素
を用い、イオンを質量分析して一つの同位体を選択し、
線形加速器で加速して基板に照射するようにした。
を用い、イオンを質量分析して一つの同位体を選択し、
線形加速器で加速して基板に照射するようにした。
（作用）
線形加速器でイオンを加速するためには、イオンが加速
器に印加される高周波と同期して、電極間を通過して行
（ように印加電圧を設定するので、イオン質量に関せず
、イオンは同じ速度に加速される。同じ元素の異る質量
の同位体の場合、ターゲットに打込まれたイオンがター
ゲット構成原子から受ける作用は打込まれたイオンの原
子番号つまり元素のＷｉ類によって決まり、同じ元素の
同位体ではターゲットから同じ抵抗を受けるがら、速度
が同じなら、質量の大きな同位体の方が大なるエネルギ
ーを有しているので、そのエネルギーを消費するまでに
は、軽い同位体より、深くまで進入することになる。
器に印加される高周波と同期して、電極間を通過して行
（ように印加電圧を設定するので、イオン質量に関せず
、イオンは同じ速度に加速される。同じ元素の異る質量
の同位体の場合、ターゲットに打込まれたイオンがター
ゲット構成原子から受ける作用は打込まれたイオンの原
子番号つまり元素のＷｉ類によって決まり、同じ元素の
同位体ではターゲットから同じ抵抗を受けるがら、速度
が同じなら、質量の大きな同位体の方が大なるエネルギ
ーを有しているので、そのエネルギーを消費するまでに
は、軽い同位体より、深くまで進入することになる。
従って、同じ元素の同位体を選択して線形加速器で加速
してターゲットに入射させることにより、同一注入元素
で、注入深さを変えることが−できる。
してターゲットに入射させることにより、同一注入元素
で、注入深さを変えることが−できる。
（実施例）
第１図に本発明方法を実施する装置の一例を示す。１は
イオン源、２は質量分析器、３は線形加速器、４は打込
み部である。イオン源１は導入されたガスを解離し、イ
オン化して、これを一定エネルギーまで予備加速してイ
オンビームを形成する。イオン源１より出射したイオン
は質量分析器で質量分析されて指定質量の同位体イオン
が選択通過され、線形加速器３で一定速度まで加速され
、イオン打込み部内に置がれた基板に入射せしめられる
。イオン源１には複数のガス源７，８が夫々バルブ５，
６を介して接続しである。Ｓｉ等の基板にＢを打込む場
合、ＢはＢＦ９のガスとしてガス源７，８に蓄えられイ
オン源１に導入されて、ＢＦ３が解離されて鹸イオンが
生成される。Ｂの場合、天然のＢでは質量数１０の１０
Ｂと質量数１１の１１１３が存在している。従って質量
分析器２で質量数１０が１１がの何れかを選ぶことで基
板へのイオン注入深さを変えることができる。天然のＢ
をそのま＼用いていると１０１３の存在比が小さいので
、１０Ｂのイオン注入の電流量が少くなる。複数のガス
源７．８にはＣの同位体比を変えたＢＦａを封入してお
き、バルブ５，６を切換えることにより同位体比の異る
ガスに切換え、１０Ｂおよび１１３夫々の注入電流量を
上げることができる。
イオン源、２は質量分析器、３は線形加速器、４は打込
み部である。イオン源１は導入されたガスを解離し、イ
オン化して、これを一定エネルギーまで予備加速してイ
オンビームを形成する。イオン源１より出射したイオン
は質量分析器で質量分析されて指定質量の同位体イオン
が選択通過され、線形加速器３で一定速度まで加速され
、イオン打込み部内に置がれた基板に入射せしめられる
。イオン源１には複数のガス源７，８が夫々バルブ５，
６を介して接続しである。Ｓｉ等の基板にＢを打込む場
合、ＢはＢＦ９のガスとしてガス源７，８に蓄えられイ
オン源１に導入されて、ＢＦ３が解離されて鹸イオンが
生成される。Ｂの場合、天然のＢでは質量数１０の１０
Ｂと質量数１１の１１１３が存在している。従って質量
分析器２で質量数１０が１１がの何れかを選ぶことで基
板へのイオン注入深さを変えることができる。天然のＢ
をそのま＼用いていると１０１３の存在比が小さいので
、１０Ｂのイオン注入の電流量が少くなる。複数のガス
源７．８にはＣの同位体比を変えたＢＦａを封入してお
き、バルブ５，６を切換えることにより同位体比の異る
ガスに切換え、１０Ｂおよび１１３夫々の注入電流量を
上げることができる。
第２図は本発明方法によるＢの注入例を示す。
図の１０３のカーブはＢの同位体１０Ｂのターゲット表
面からの深さ方向の濃度分布を示し、ｔＢは同じくＢの
同位体＋ｔＢの濃度分布を示す。ターゲットはシリコン
で、Ｂのイオンは１０ＢでもＩＩＢでも同じ速度に加速
されているが、加速エネルギーで比べると、１１Ｂが１
．０Ｍｅｖであるのに対して、１０３は０．９１ＭｅＶ
であり、注入深さく濃度ピークの深さ）はｔｔＢが約２
００００Ａであるのに対して、ｔｏＢは約１８００ＯＡ
である。
面からの深さ方向の濃度分布を示し、ｔＢは同じくＢの
同位体＋ｔＢの濃度分布を示す。ターゲットはシリコン
で、Ｂのイオンは１０ＢでもＩＩＢでも同じ速度に加速
されているが、加速エネルギーで比べると、１１Ｂが１
．０Ｍｅｖであるのに対して、１０３は０．９１ＭｅＶ
であり、注入深さく濃度ピークの深さ）はｔｔＢが約２
００００Ａであるのに対して、ｔｏＢは約１８００ＯＡ
である。
（発明の効果）
半導体素子で不純物を注入する場合、従来は深さの調節
はイオン加速エネルギーを変えるかイオン種を変えるか
しており、線形加速器を用いる場合、同一イオンで加速
エネルギーを変えることは困難であり、しかも不純物と
して同種イオンを用いることが望まれる場合が多いが、
本発明によれば、線形加速器を用いたイオン注入装置を
そのま＼利用でき、同種イオンで注入深さおよび深さ方
向の分布を変えることが可能となる。
はイオン加速エネルギーを変えるかイオン種を変えるか
しており、線形加速器を用いる場合、同一イオンで加速
エネルギーを変えることは困難であり、しかも不純物と
して同種イオンを用いることが望まれる場合が多いが、
本発明によれば、線形加速器を用いたイオン注入装置を
そのま＼利用でき、同種イオンで注入深さおよび深さ方
向の分布を変えることが可能となる。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例の平面図、第
２図は本発明方法による注入イオンのターゲット内の表
面からの深さ方向の濃度分布を示すグラフである。 １・・・イオン源、２・・・質量分析器、３・・・線形
加速器、４・・・イオン注入部、５．６・・・バルブ、
７，８・・・ガス源。
２図は本発明方法による注入イオンのターゲット内の表
面からの深さ方向の濃度分布を示すグラフである。 １・・・イオン源、２・・・質量分析器、３・・・線形
加速器、４・・・イオン注入部、５．６・・・バルブ、
７，８・・・ガス源。
Claims (1)
- 天然同位体比と異なる組成にした元素から一種類の同位
体を選別し、線形加速器を用いて加速して基板に入射さ
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 |
|---|---|---|---|
| JP1306257A JPH03165443A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | イオン注入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306257A JPH03165443A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | イオン注入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165443A true JPH03165443A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17954897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306257A Pending JPH03165443A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | イオン注入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03165443A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0722180A3 (en) * | 1995-01-10 | 1997-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion implantation apparatus, ion implantation method and semiconductor device |
| JP2013521596A (ja) * | 2010-02-26 | 2013-06-10 | アドバンスド テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド | イオン注入システム中のイオン源の寿命および性能を向上させる方法および装置 |
| US9111860B2 (en) | 2009-10-27 | 2015-08-18 | Entegris, Inc. | Ion implantation system and method |
| US9685304B2 (en) | 2009-10-27 | 2017-06-20 | Entegris, Inc. | Isotopically-enriched boron-containing compounds, and methods of making and using same |
| US11062906B2 (en) | 2013-08-16 | 2021-07-13 | Entegris, Inc. | Silicon implantation in substrates and provision of silicon precursor compositions therefor |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1306257A patent/JPH03165443A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0722180A3 (en) * | 1995-01-10 | 1997-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion implantation apparatus, ion implantation method and semiconductor device |
| US6140656A (en) * | 1995-01-10 | 2000-10-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion implantation apparatus, ion implantation method and semiconductor device |
| US9111860B2 (en) | 2009-10-27 | 2015-08-18 | Entegris, Inc. | Ion implantation system and method |
| US9685304B2 (en) | 2009-10-27 | 2017-06-20 | Entegris, Inc. | Isotopically-enriched boron-containing compounds, and methods of making and using same |
| JP2013521596A (ja) * | 2010-02-26 | 2013-06-10 | アドバンスド テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド | イオン注入システム中のイオン源の寿命および性能を向上させる方法および装置 |
| US9754786B2 (en) | 2010-02-26 | 2017-09-05 | Entegris, Inc. | Method and apparatus for enhanced lifetime and performance of ion source in an ion implantation system |
| JP2017203216A (ja) * | 2010-02-26 | 2017-11-16 | インテグリス・インコーポレーテッド | イオン注入システム中のイオン源の寿命および性能を向上させる方法および装置 |
| JP2018073841A (ja) * | 2010-02-26 | 2018-05-10 | インテグリス・インコーポレーテッド | イオン注入システム中のイオン源の寿命および性能を向上させる方法および装置 |
| JP2021044553A (ja) * | 2010-02-26 | 2021-03-18 | インテグリス・インコーポレーテッド | イオン注入システム中のイオン源の寿命および性能を向上させる方法および装置 |
| US11062906B2 (en) | 2013-08-16 | 2021-07-13 | Entegris, Inc. | Silicon implantation in substrates and provision of silicon precursor compositions therefor |
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