JPH08148443A - 不純物のイオン注入方法 - Google Patents
不純物のイオン注入方法Info
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- JPH08148443A JPH08148443A JP28933194A JP28933194A JPH08148443A JP H08148443 A JPH08148443 A JP H08148443A JP 28933194 A JP28933194 A JP 28933194A JP 28933194 A JP28933194 A JP 28933194A JP H08148443 A JPH08148443 A JP H08148443A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温下または室温下で炭化ケイ素にその結晶
性を損なうことなく不純物をイオン注入する方法を提供
することである。 【構成】 室温でｐ型またはｎ型の不純物イオン２をＳ
ｉＣ基板１に注入しながら、同時にＳｉＣ基板１の表面
にレーザ光３をパルス状に照射する。これにより、Ｓｉ
Ｃ基板１にイオン注入された不純物がレーザ光３により
均一に拡散されるとともに、レーザ光３の光反応により
ＳｉＣ基板１の結晶性の回復および不純物の活性化が行
われ、ＳｉＣ基板１の表面から所定の深さにｐ型または
ｎ型の不純物ドープ層４が形成される。
性を損なうことなく不純物をイオン注入する方法を提供
することである。 【構成】 室温でｐ型またはｎ型の不純物イオン２をＳ
ｉＣ基板１に注入しながら、同時にＳｉＣ基板１の表面
にレーザ光３をパルス状に照射する。これにより、Ｓｉ
Ｃ基板１にイオン注入された不純物がレーザ光３により
均一に拡散されるとともに、レーザ光３の光反応により
ＳｉＣ基板１の結晶性の回復および不純物の活性化が行
われ、ＳｉＣ基板１の表面から所定の深さにｐ型または
ｎ型の不純物ドープ層４が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体への不純物のイ
オン注入方法に関する。
オン注入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳｉＣ（炭化ケイ素）はｐ型およびｎ型
の価電子制御が容易であり、Ｓｉ（ケイ素）やＧａＡｓ
（ガリウムひ素）にない数々の優れた物性を有するの
で、種々の環境で使用可能な半導体デバイスの材料とし
て注目されている。
の価電子制御が容易であり、Ｓｉ（ケイ素）やＧａＡｓ
（ガリウムひ素）にない数々の優れた物性を有するの
で、種々の環境で使用可能な半導体デバイスの材料とし
て注目されている。
【０００３】ＳｉＣは、ＳｉやＧａＡｓに比べて大きな
バンドギャップを有するので、高い温度までｐ型または
ｎ型を維持することができる。したがって、ＳｉＣを用
いると、高温動作デバイスが実現される。また、電子の
飽和ドリフト速度が大きいので、高周波動作が可能とな
り、かつ大電流を流すことができる。したがって、高周
波デバイスおよび大電力デバイスが実現可能である。さ
らに、高い絶縁破壊電界を有するので、高耐圧デバイス
が実現可能である。
バンドギャップを有するので、高い温度までｐ型または
ｎ型を維持することができる。したがって、ＳｉＣを用
いると、高温動作デバイスが実現される。また、電子の
飽和ドリフト速度が大きいので、高周波動作が可能とな
り、かつ大電流を流すことができる。したがって、高周
波デバイスおよび大電力デバイスが実現可能である。さ
らに、高い絶縁破壊電界を有するので、高耐圧デバイス
が実現可能である。
【０００４】また、ＳｉＣは耐熱性および耐放射線性に
富んでいるので、原子炉、宇宙、海洋、大深度地下など
の過酷な環境で使用できる耐環境デバイスの材料として
期待されている。さらに、ＳｉＣは不純物のドーピング
によりｐ型およびｎ型を作製できるので、青色あるいは
紫色の光を発光する可視短波長発光デバイスや、紫外線
のような短波長光を検知するセンサの材料として最も有
望視されている。
富んでいるので、原子炉、宇宙、海洋、大深度地下など
の過酷な環境で使用できる耐環境デバイスの材料として
期待されている。さらに、ＳｉＣは不純物のドーピング
によりｐ型およびｎ型を作製できるので、青色あるいは
紫色の光を発光する可視短波長発光デバイスや、紫外線
のような短波長光を検知するセンサの材料として最も有
望視されている。
【０００５】従来、ＳｉＣにｐ型またはｎ型の不純物を
ドーピングするためには、イオン注入法が用いられてい
た。このイオン注入法では、室温でＳｉＣに不純物をイ
オン注入した後、結晶の損傷の回復および結晶中の不純
物の活性化のために、１６００℃以上の高温炉でアニー
ルする。このような高温下でＳｉＣをアニールすると、
結晶の表面層の一部が昇華し、表面が荒れる等の問題が
生じる。そのため、不純物が注入されたＳｉＣ基板をＳ
ｉＣで形成された容器中に格納してアニールを行うなど
の手段が取られる。
ドーピングするためには、イオン注入法が用いられてい
た。このイオン注入法では、室温でＳｉＣに不純物をイ
オン注入した後、結晶の損傷の回復および結晶中の不純
物の活性化のために、１６００℃以上の高温炉でアニー
ルする。このような高温下でＳｉＣをアニールすると、
結晶の表面層の一部が昇華し、表面が荒れる等の問題が
生じる。そのため、不純物が注入されたＳｉＣ基板をＳ
ｉＣで形成された容器中に格納してアニールを行うなど
の手段が取られる。
【０００６】また、上記のような高温下でのアニールを
避けるためには、高温下でのイオン注入が採用される。
高温下でのイオン注入では、ＳｉＣ基板を７００〜１０
００℃に加熱した状態で不純物をイオン注入し、さらに
１２００℃の炉アニールまたは１０５０℃程度の高速ア
ニール（ランプアニール）を施す。
避けるためには、高温下でのイオン注入が採用される。
高温下でのイオン注入では、ＳｉＣ基板を７００〜１０
００℃に加熱した状態で不純物をイオン注入し、さらに
１２００℃の炉アニールまたは１０５０℃程度の高速ア
ニール（ランプアニール）を施す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
イオン注入法を用いてＳｉＣにｐ型またはｎ型の不純物
をドーピングする場合には、室温でＳｉＣに不純物をイ
オン注入した後、高温下でのアニールを施す必要があ
る。一方、高温下でのイオン注入では、基板表面または
基板周辺の高温部から熱電子が発生するため、正確なイ
オン電流の測定が困難となる。それにより、イオン注入
される不純物の量を制御することができない。
イオン注入法を用いてＳｉＣにｐ型またはｎ型の不純物
をドーピングする場合には、室温でＳｉＣに不純物をイ
オン注入した後、高温下でのアニールを施す必要があ
る。一方、高温下でのイオン注入では、基板表面または
基板周辺の高温部から熱電子が発生するため、正確なイ
オン電流の測定が困難となる。それにより、イオン注入
される不純物の量を制御することができない。
【０００８】それゆえに、本発明の目的は、低温下また
は室温下で半導体にその結晶性を損なうことなく不純物
をイオン注入する方法を提供することである。本発明の
他の目的は、低温下または室温下でＳｉＣに不純物をそ
の結晶性を損なうことなくイオン注入する方法を提供す
ることである。
は室温下で半導体にその結晶性を損なうことなく不純物
をイオン注入する方法を提供することである。本発明の
他の目的は、低温下または室温下でＳｉＣに不純物をそ
の結晶性を損なうことなくイオン注入する方法を提供す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る不純物
のイオン注入方法は、半導体に不純物イオンを注入しな
がらレーザ光を同時に照射するものである。
のイオン注入方法は、半導体に不純物イオンを注入しな
がらレーザ光を同時に照射するものである。
【００１０】特に、半導体に不純物イオンを注入しなが
ら不純物イオンの注入深さよりも深く半導体中に浸入可
能な波長を有するレーザ光を同時に照射することが好ま
しい。
ら不純物イオンの注入深さよりも深く半導体中に浸入可
能な波長を有するレーザ光を同時に照射することが好ま
しい。
【００１１】第２の発明に係る不純物のイオン注入方法
は、炭化ケイ素に不純物イオンを注入しながらレーザ光
を同時に照射するものである。特に、炭化ケイ素に不純
物イオンを注入しながら不純物イオンの注入深さよりも
深く炭化ケイ素中に浸入可能な波長を有するレーザ光を
同時に照射することが好ましい。
は、炭化ケイ素に不純物イオンを注入しながらレーザ光
を同時に照射するものである。特に、炭化ケイ素に不純
物イオンを注入しながら不純物イオンの注入深さよりも
深く炭化ケイ素中に浸入可能な波長を有するレーザ光を
同時に照射することが好ましい。
【００１２】また、レーザ光をパルス状に照射すること
が好ましい。炭化ケイ素は、単結晶炭化ケイ素、非晶質
炭化ケイ素、多結晶炭化ケイ素または微結晶炭化ケイ素
であってもよい。
が好ましい。炭化ケイ素は、単結晶炭化ケイ素、非晶質
炭化ケイ素、多結晶炭化ケイ素または微結晶炭化ケイ素
であってもよい。
【００１３】レーザ光の波長を制御することにより不純
物の注入深さを制御することができる。また、不純物イ
オンの照射時間を制御することにより不純物の注入量を
制御することができる。
物の注入深さを制御することができる。また、不純物イ
オンの照射時間を制御することにより不純物の注入量を
制御することができる。
【００１４】
【作用】第１の発明に係る不純物のイオン注入方法にお
いては、半導体に不純物イオンを注入しながらレーザ光
を同時に照射することにより、半導体中に注入された不
純物がレーザ光により均一に拡散されつつ、レーザ光の
光反応により低温下または室温下において半導体の結晶
性の回復および不純物の活性化が行われる。したがっ
て、半導体の結晶性を損なうことなく、その表面から所
定の深さに不純物ドープ層が形成される。
いては、半導体に不純物イオンを注入しながらレーザ光
を同時に照射することにより、半導体中に注入された不
純物がレーザ光により均一に拡散されつつ、レーザ光の
光反応により低温下または室温下において半導体の結晶
性の回復および不純物の活性化が行われる。したがっ
て、半導体の結晶性を損なうことなく、その表面から所
定の深さに不純物ドープ層が形成される。
【００１５】特に、不純物イオンの注入深さよりも深く
半導体中に浸入可能な波長を有するレーザ光を照射する
ことにより、半導体の結晶性の回復および注入された不
純物の拡散および活性化が十分にかつ均一に行われる。
半導体中に浸入可能な波長を有するレーザ光を照射する
ことにより、半導体の結晶性の回復および注入された不
純物の拡散および活性化が十分にかつ均一に行われる。
【００１６】第２の発明に係る不純物のイオン注入方法
においては、炭化ケイ素に不純物イオンを注入しながら
レーザ光を同時に照射することにより、炭化ケイ素中に
注入された不純物がレーザ光により均一に拡散されつ
つ、レーザ光の光反応により低温下または室温下におい
て炭化ケイ素の結晶性の回復および不純物の活性化が行
われる。したがって、炭化ケイ素の結晶性を損なうこと
なく、その表面から所定の深さに不純物ドープ層が形成
される。
においては、炭化ケイ素に不純物イオンを注入しながら
レーザ光を同時に照射することにより、炭化ケイ素中に
注入された不純物がレーザ光により均一に拡散されつ
つ、レーザ光の光反応により低温下または室温下におい
て炭化ケイ素の結晶性の回復および不純物の活性化が行
われる。したがって、炭化ケイ素の結晶性を損なうこと
なく、その表面から所定の深さに不純物ドープ層が形成
される。
【００１７】特に、不純物イオンの注入深さよりも深く
炭化ケイ素中に浸入可能な波長を有するレーザ光を照射
することにより、炭化ケイ素の結晶性の回復および注入
された不純物の拡散および活性化が十分にかつ均一に行
われる。
炭化ケイ素中に浸入可能な波長を有するレーザ光を照射
することにより、炭化ケイ素の結晶性の回復および注入
された不純物の拡散および活性化が十分にかつ均一に行
われる。
【００１８】また、レーザ光の波長を選択することによ
り、炭化ケイ素への不純物の注入深さを任意の深さに制
御することができる。さらに、レーザ光をパルス状に照
射することにより光反応を効果的に起こすことができ
る。
り、炭化ケイ素への不純物の注入深さを任意の深さに制
御することができる。さらに、レーザ光をパルス状に照
射することにより光反応を効果的に起こすことができ
る。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の一実施例による不純物のイオ
ン注入方法を示す図である。図１の（ａ）に示すよう
に、室温でＳｉＣ基板１にｐ型またはｎ型の不純物イオ
ン２を注入しながら、所定の波長を有するレーザ光３を
ＳｉＣ基板１の表面に同時に照射する。
ン注入方法を示す図である。図１の（ａ）に示すよう
に、室温でＳｉＣ基板１にｐ型またはｎ型の不純物イオ
ン２を注入しながら、所定の波長を有するレーザ光３を
ＳｉＣ基板１の表面に同時に照射する。
【００２０】その結果、図１の（ｂ）に示すように、不
純物がＳｉＣ基板１にドープされ、ＳｉＣ基板１の表面
から所定の深さまで不純物ドープ層４が形成される。こ
のとき、ＳｉＣ基板１中に注入された不純物がレーザ光
３により拡散されつつ、レーザ光３の光反応によりＳｉ
Ｃ基板１の結晶性の回復および注入された不純物の活性
化が行われる。それにより、不純物ドープ層４の結晶性
が保たれ、ドープされた不純物がアクセプタまたはドナ
ーとして働く。
純物がＳｉＣ基板１にドープされ、ＳｉＣ基板１の表面
から所定の深さまで不純物ドープ層４が形成される。こ
のとき、ＳｉＣ基板１中に注入された不純物がレーザ光
３により拡散されつつ、レーザ光３の光反応によりＳｉ
Ｃ基板１の結晶性の回復および注入された不純物の活性
化が行われる。それにより、不純物ドープ層４の結晶性
が保たれ、ドープされた不純物がアクセプタまたはドナ
ーとして働く。
【００２１】ＳｉＣ基板１としては、６Ｈ−ＳｉＣ、３
Ｃ−ＳｉＣ等の各種ポリタイプの単結晶ＳｉＣ基板を用
いることができる。なお、表面に単結晶ＳｉＣ層、非晶
質ＳｉＣ層、多結晶ＳｉＣ層または微結晶ＳｉＣ層が形
成された基板を用いてもよい。
Ｃ−ＳｉＣ等の各種ポリタイプの単結晶ＳｉＣ基板を用
いることができる。なお、表面に単結晶ＳｉＣ層、非晶
質ＳｉＣ層、多結晶ＳｉＣ層または微結晶ＳｉＣ層が形
成された基板を用いてもよい。
【００２２】ｐ型不純物としてＡｌ（アルミニウム）を
イオン注入する場合には、不純物イオン２としてＡｌ+
を用い、ｐ型不純物としてＢ（ボロン）をイオン注入す
る場合には、不純物イオン２としてＢ+ を用いる。ま
た、ｎ型不純物としてＮ（窒素）をイオン注入する場合
には、不純物イオン２としてＮ+ を用い、ｎ型不純物と
してＰ（リン）をイオンする場合には、不純物イオン２
としてＰ+ を用い、ｎ型不純物としてＳｂ（アンチモ
ン）をイオン注入する場合には、不純物イオン２として
Ｓｂ+ を用いる。
イオン注入する場合には、不純物イオン２としてＡｌ+
を用い、ｐ型不純物としてＢ（ボロン）をイオン注入す
る場合には、不純物イオン２としてＢ+ を用いる。ま
た、ｎ型不純物としてＮ（窒素）をイオン注入する場合
には、不純物イオン２としてＮ+ を用い、ｎ型不純物と
してＰ（リン）をイオンする場合には、不純物イオン２
としてＰ+ を用い、ｎ型不純物としてＳｂ（アンチモ
ン）をイオン注入する場合には、不純物イオン２として
Ｓｂ+ を用いる。
【００２３】不純物がドープされる深さは、レーザ光３
の波長を制御することにより制御することができる。レ
ーザ光３の波長は、ＳｉＣ基板１表面からの不純物の注
入深さよりも大きく選択する。これにより、不純物イオ
ン２によるＳｉＣ基板１の結晶の損傷が十分に回復され
つつ、注入された不純物がレーザ光３により十分に拡散
されて活性化される。
の波長を制御することにより制御することができる。レ
ーザ光３の波長は、ＳｉＣ基板１表面からの不純物の注
入深さよりも大きく選択する。これにより、不純物イオ
ン２によるＳｉＣ基板１の結晶の損傷が十分に回復され
つつ、注入された不純物がレーザ光３により十分に拡散
されて活性化される。
【００２４】自由電子レーザ（ＦＥＬ）を用いると、レ
ーザ光３の波長を連続的に変化させることができる。そ
れにより、不純物の注入深さを任意に制御することが可
能となる。
ーザ光３の波長を連続的に変化させることができる。そ
れにより、不純物の注入深さを任意に制御することが可
能となる。
【００２５】なお、不純物の注入量は、不純物イオン２
の照射時間を調整することにより制御することができ
る。図２は本実施例で試料の作製に用いた実験装置の概
略図である。反応室１０の所定箇所にイオン注入口１１
および石英ガラス窓１２が設けられている。反応室１０
内のイオン注入口の後方に基板ホルダー１３が設置さ
れ、基板ホルダー１３にＳｉＣ基板１が装着される。
の照射時間を調整することにより制御することができ
る。図２は本実施例で試料の作製に用いた実験装置の概
略図である。反応室１０の所定箇所にイオン注入口１１
および石英ガラス窓１２が設けられている。反応室１０
内のイオン注入口の後方に基板ホルダー１３が設置さ
れ、基板ホルダー１３にＳｉＣ基板１が装着される。
【００２６】反応室１０内は真空ポンプ１４により真空
に保たれる。イオン加速装置（図示せず）からイオン注
入口１１を通して与えられる不純物イオン２が反応室１
０内のＳｉＣ基板１に照射され、レーザ装置（図示せ
ず）から出射されたレーザ光３が石英ガラス窓１２を通
して反応室１０内のＳｉＣ基板１の表面に集光される。
に保たれる。イオン加速装置（図示せず）からイオン注
入口１１を通して与えられる不純物イオン２が反応室１
０内のＳｉＣ基板１に照射され、レーザ装置（図示せ
ず）から出射されたレーザ光３が石英ガラス窓１２を通
して反応室１０内のＳｉＣ基板１の表面に集光される。
【００２７】表１に本実施例における不純物イオン２の
注入条件を示す。
注入条件を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１に示すように、ＳｉＣ基板１として６
Ｈ−ＳｉＣ単結晶基板を用いた。ＳｉＣ基板１を図２に
示した実験装置の基板ホルダー１３に装着し、真空ポン
プ１４により反応室１０内を高真空に保った。イオン加
速装置のイオン源にＡｌ粉末を導入してＡｌ+ を発生さ
せ、２０ｋＶ〜３０ｋＶの電圧でＡｌ+ を引き出し、反
応室１０内に導き、運動エネルギー５０ｋｅＶでＳｉＣ
基板１に照射した。このときのＡｌ+ のイオン電流値は
１０μＡであった。
Ｈ−ＳｉＣ単結晶基板を用いた。ＳｉＣ基板１を図２に
示した実験装置の基板ホルダー１３に装着し、真空ポン
プ１４により反応室１０内を高真空に保った。イオン加
速装置のイオン源にＡｌ粉末を導入してＡｌ+ を発生さ
せ、２０ｋＶ〜３０ｋＶの電圧でＡｌ+ を引き出し、反
応室１０内に導き、運動エネルギー５０ｋｅＶでＳｉＣ
基板１に照射した。このときのＡｌ+ のイオン電流値は
１０μＡであった。
【００３０】表２に本実施例におけるレーザ光３の照射
条件を示す。
条件を示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２に示すように、レーザ光３として波長
４８８ｎｍのアルゴンレーザ光を用い、アルゴンレーザ
光を左右および上下にスキャンしてＳｉＣ基板１の直径
５ｍｍの領域に照射した。ＳｉＣ基板１上でのアルゴン
レーザ光のエネルギー密度は１Ｊ／ｃｍ2 であった。１
Ｈｚで１０発（ショット）ずつの照射を１０発ごとに１
ｍ秒おいてＡｌ+ の照射中繰り返し行った。各パルスの
半値幅は１７ｎ秒とした。反応室１０の真空度は１×１
０-6Ｔｏｒｒ以下であった。Ａｌ+ およびアルゴンレー
ザ光の照射中、ＳｉＣ基板１は室温に保った。このよう
にして、ＳｉＣ基板１にＡｌがドープされた不純物ドー
プ層４が形成された。
４８８ｎｍのアルゴンレーザ光を用い、アルゴンレーザ
光を左右および上下にスキャンしてＳｉＣ基板１の直径
５ｍｍの領域に照射した。ＳｉＣ基板１上でのアルゴン
レーザ光のエネルギー密度は１Ｊ／ｃｍ2 であった。１
Ｈｚで１０発（ショット）ずつの照射を１０発ごとに１
ｍ秒おいてＡｌ+ の照射中繰り返し行った。各パルスの
半値幅は１７ｎ秒とした。反応室１０の真空度は１×１
０-6Ｔｏｒｒ以下であった。Ａｌ+ およびアルゴンレー
ザ光の照射中、ＳｉＣ基板１は室温に保った。このよう
にして、ＳｉＣ基板１にＡｌがドープされた不純物ドー
プ層４が形成された。
【００３３】作製された試料を二次イオン質量分析装置
（ＳＩＭＳ）およびラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ
法）により評価した。図３に二次イオン質量分析装置に
よる分析結果を示す。図３はＳｉＣ基板１にＡｌがドー
プされた不純物ドープ層４の深さ方向の分布を示してい
る。図３から、表面から４００ｎｍ程度の深さまでＡｌ
が均一にドープされていることがわかる。
（ＳＩＭＳ）およびラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ
法）により評価した。図３に二次イオン質量分析装置に
よる分析結果を示す。図３はＳｉＣ基板１にＡｌがドー
プされた不純物ドープ層４の深さ方向の分布を示してい
る。図３から、表面から４００ｎｍ程度の深さまでＡｌ
が均一にドープされていることがわかる。
【００３４】図４にラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ
法）による結晶性の測定結果を示す。図４において、Ｌ
１は本実施例においてＡｌがイオン注入された試料のア
ライン方向（結晶軸に沿った方向）の収率を示し、Ｌ２
はＡｌがイオン注入されていないＳｉＣ基板のアライン
方向の収率を示す。また、Ｌ３は本実施例においてＡｌ
がイオン注入された試料のランダム方向の収率を示す。
法）による結晶性の測定結果を示す。図４において、Ｌ
１は本実施例においてＡｌがイオン注入された試料のア
ライン方向（結晶軸に沿った方向）の収率を示し、Ｌ２
はＡｌがイオン注入されていないＳｉＣ基板のアライン
方向の収率を示す。また、Ｌ３は本実施例においてＡｌ
がイオン注入された試料のランダム方向の収率を示す。
【００３５】図４に示すように、本実施例においてＡｌ
がイオン注入された試料のアライン方向の収率は、Ａｌ
がイオン注入されていないＳｉＣ基板のアライン方向の
収率とほとんど同じである。また、本実施例においてＡ
ｌがイオン注入された試料のランダム方向の収率に対す
るアライン方向の収率の割合は約４％となっている。こ
れらの結果から、イオン注入によりＳｉＣ基板１に形成
された不純物ドープ層４の結晶性が、イオン注入されて
いないＳｉＣ基板とほぼ同程度に保たれていることがわ
かる。
がイオン注入された試料のアライン方向の収率は、Ａｌ
がイオン注入されていないＳｉＣ基板のアライン方向の
収率とほとんど同じである。また、本実施例においてＡ
ｌがイオン注入された試料のランダム方向の収率に対す
るアライン方向の収率の割合は約４％となっている。こ
れらの結果から、イオン注入によりＳｉＣ基板１に形成
された不純物ドープ層４の結晶性が、イオン注入されて
いないＳｉＣ基板とほぼ同程度に保たれていることがわ
かる。
【００３６】以上のように、本実施例のイオン注入方法
によれば、ＳｉＣ基板にｐ−ｎ接合を容易に形成するこ
とができるので、種々のＳｉＣデバイスを室温で容易に
作製することが可能になる。
によれば、ＳｉＣ基板にｐ−ｎ接合を容易に形成するこ
とができるので、種々のＳｉＣデバイスを室温で容易に
作製することが可能になる。
【００３７】なお、上記実施例では、レーザ光３として
波長４８８ｎｍのアルゴンレーザ光を用いたが、レーザ
光３として波長２４８ｎｍのエキシマレーザ光を用いて
もよい。また、不純物の注入深さを任意に制御するため
に自由電子レーザ光を用いてもよい。
波長４８８ｎｍのアルゴンレーザ光を用いたが、レーザ
光３として波長２４８ｎｍのエキシマレーザ光を用いて
もよい。また、不純物の注入深さを任意に制御するため
に自由電子レーザ光を用いてもよい。
【００３８】また、上記実施例では、ＳｉＣにｐ型また
はｎ型不純物をイオン注入する場合について説明した
が、本発明は、Ｓｉ、ＧａＡｓ等、その他の半導体にｐ
型またはｎ型不純物をイオン注入する場合にも同様にし
て適用することができる。
はｎ型不純物をイオン注入する場合について説明した
が、本発明は、Ｓｉ、ＧａＡｓ等、その他の半導体にｐ
型またはｎ型不純物をイオン注入する場合にも同様にし
て適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】第１の発明によれば、半導体の結晶性を
ほとんど損なうことなく、かつ低温下または室温下で半
導体中の任意の深さに均一に不純物をイオン注入するこ
とができる。したがって、種々の半導体デバイスの製造
が容易になる。
ほとんど損なうことなく、かつ低温下または室温下で半
導体中の任意の深さに均一に不純物をイオン注入するこ
とができる。したがって、種々の半導体デバイスの製造
が容易になる。
【００４０】特に、不純物イオンの注入深さよりも深く
半導体に浸入可能な波長のレーザ光を用いることによ
り、半導体の結晶性の回復および注入された不純物の拡
散および活性化を十分にかつ均一に行うことができる。
半導体に浸入可能な波長のレーザ光を用いることによ
り、半導体の結晶性の回復および注入された不純物の拡
散および活性化を十分にかつ均一に行うことができる。
【００４１】第２の発明によれば、炭化ケイ素の結晶性
をほとんど損なうことなく、かつ低温下または室温下で
炭化ケイ素中の任意の深さに均一に不純物をイオン注入
することができる。したがって、種々の環境で使用可能
な半導体デバイスの製造が容易になる。
をほとんど損なうことなく、かつ低温下または室温下で
炭化ケイ素中の任意の深さに均一に不純物をイオン注入
することができる。したがって、種々の環境で使用可能
な半導体デバイスの製造が容易になる。
【００４２】特に、不純物イオンの注入深さよりも深く
炭化ケイ素に浸入可能な波長のレーザ光を用いることに
より、炭化ケイ素の結晶性の回復および注入された不純
物の拡散および活性化を十分にかつ均一に行うことがで
きる。
炭化ケイ素に浸入可能な波長のレーザ光を用いることに
より、炭化ケイ素の結晶性の回復および注入された不純
物の拡散および活性化を十分にかつ均一に行うことがで
きる。
【図１】本発明の一実施例による不純物元素のイオン注
入方法を示す図である。
入方法を示す図である。
【図２】同実施例において試料の作製に用いた実験装置
の概略図である。
の概略図である。
【図３】同実施例においてＡｌドープされた不純物ドー
プ層の二次イオン質量分析装置による測定結果を示す図
である。
プ層の二次イオン質量分析装置による測定結果を示す図
である。
【図４】同実施例においてＡｌドープされた不純物ドー
プ層のラザフォード後方散乱法による測定結果を示す図
である。
プ層のラザフォード後方散乱法による測定結果を示す図
である。
１ ＳｉＣ基板 ２ 不純物イオン ３ レーザ光 ４ 不純物ドープ層
フロントページの続き (72)発明者 堀野 裕治 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 中田 俊武 大阪府枚方市大字津田4547−15 株式会社 イオン工学研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体に不純物イオンを注入しながらレ
ーザ光を同時に照射することを特徴とする不純物のイオ
ン注入方法。 - 【請求項２】 半導体に不純物イオンを注入しながら前
記不純物イオンの注入深さよりも深く前記半導体中に浸
入可能な波長を有するレーザ光を同時に照射することを
特徴とする不純物のイオン注入方法。 - 【請求項３】 炭化ケイ素に不純物イオンを注入しなが
らレーザ光を同時に照射することを特徴とする不純物の
イオン注入方法。 - 【請求項４】 炭化ケイ素に不純物イオンを注入しなが
ら前記イオンの注入深さよりも深く前記炭化ケイ素中に
浸入可能な波長を有するレーザ光を同時に照射すること
を特徴とする不純物のイオン注入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28933194A JPH08148443A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 不純物のイオン注入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28933194A JPH08148443A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 不純物のイオン注入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148443A true JPH08148443A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17741817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28933194A Pending JPH08148443A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 不純物のイオン注入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08148443A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999028960A1 (fr) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et dispositif d'activation d'impuretes dans des semi-conducteurs |
| JP2002184713A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| KR20040046644A (ko) * | 2002-11-28 | 2004-06-05 | 이형규 | 레이저 활성화를 이용한 화합물 반도체 소자의 제조방법 |
| JP2010153929A (ja) * | 2010-04-05 | 2010-07-08 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体素子の製造方法および半導体素子の製造装置 |
| US9659775B2 (en) | 2015-02-25 | 2017-05-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method for doping impurities, method for manufacturing semiconductor device |
| US9825145B2 (en) | 2015-04-24 | 2017-11-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device including forming an electric field control region by a laser doping technology |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP28933194A patent/JPH08148443A/ja active Pending
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| US6577386B2 (en) | 1997-11-28 | 2003-06-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for activating semiconductor impurities |
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