JPS63174317A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はイオン注入法による半導体装置の製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のイオン注入法による半導体装置の製造
方法を示す説明図である。同図において１はイオンビー
ム、２は半導体基板、３．４は被不純物形成層であり、
被不純物形成層３は既に不純物が形成された層であり、
被不純物形成層４は、これからイオン注入を行なうべき
層である。なお、被不純物形成層３．４は、半導体基板
２自体の主面に形成される層である場合もあり、また半
導体基板２の主面上に気相成長させて設けた層である場
合もあり、さらには半導体ではない基板の上に成長させ
て設けた層である場合もある。

イオン注入法とは、不純物原子をイオン化し、このイオ
ンを電界で加速して、イオンビーム１として被不純物形
成層３，４に打込む方法であり、不純物原子の単位面積
当りの数をドーズ量、加速に用いた電圧を加速電圧とい
う。この加速電圧により、イオンビーム１の速度を変化
させることでイオンビーム１を打込む深さくプロジェク
ションレンジ）を調整し、被不純物形成層４の選択を行
ない、適当なドーズ母で所定時間イオンビーム１を照射
しイオン注入を行なう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明したように、従来の半導体装置の製造方法では
、例えば第２図において、被不純物形成層４のみにイオ
ン注入を行なうには、イオンビーム１の被不純物形成層
３への侵入等を避けるため、加速電圧を下げ、イオンビ
ーム１の速度を低くしなければならない。その結果、単
位時間当りのイオンビーム１の照射量が減少するため、
被不純物形成層４に必要な不純物を得るためのイオンビ
ーム１の照射時間を必要以上に費やしてしまうという問
題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、所定の被不純物形成層のみにイオン注入が
でき、かつイオンビームの照射時間を抑えることのでき
る半導体装置の製造方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基板
あるいは半導体基板上に形成された層である被不純物形
成層に対し、垂直にイオンビームを照射することにより
不純物ドーピングを行なう際に、前記イオンビームに前
記被不純物形成層に対し平行な速度成分をもたせ、前記
被不純物形成層に対し垂直方向に磁場をかけることによ
り、前記被不純物形成層に前記イオンビームがゆるやか
な角度で入射するようにしている。

〔作用〕

この発明における被不純物形成層に対し垂直方向にか′
けた磁場により、前記被不純物形成層に対し平行方向の
イオンビームの速度成分は、サイクロトロン運動をする
。一方、前記被不純物形成層に対し垂直方向のイオンビ
ームの速度成分は何の影響も受けないため、イオンビー
ムは螺旋運動を行ないながら被不純物形成層に入射する
。

〔実施例〕

第１図はこの発明の′一実施例である半導体装置の製造
方法を示す説明図である。同図において２〜４は従来と
同じなので説明は省略する。Ｈは被不純物形成層４に対
し垂直方向にかけられた磁場（ｌａ束密度Ｂ）である。

以下、方向の基準は、被不純物形成層４とする。

イオンビーム１は予め図示しない電場等により水平方向
に速度成分マ８、垂直方向の速度成分マ、をもだせた速
度マで、磁場Ｈに侵入させる。この時、イオンビーム１
の水平速度成分ｖｘは、第２図のＦに示す方向に力を受
ける。この力Ｆにより、水平速度成分ｖｘは加速度を受
けるが、このように加速度が水平速度成分マ　に垂直で
ある場合には、１ｘ　１は変わらず、その方向のみが変
化する。したがってイオンビーム１の水平速度成分ｖｘ
は同図に示すように一定速度Ｉｖｘ１の円運動（サイク
ロトロン運動）をする。

一方、イオンビームの垂直速度成分マ、は、磁場Ｈの働
く方向と同じなので、磁場Ｈの影響を全く受けない。そ
の結果、第１図に示す如く、磁場Ｈ侵入後のイオンビー
ム１′は螺旋運動をしなから、速度ワで被不純物形成層
４に入射するのである。この時の入射角θは θ＝　’ｊａｎ”　（ｌ　１／１マ　Ｉ）×　　　　ｙ より決定し、０度よりゆるやかな角度どなる。したがっ
て、ｌ　ｔ７ｘｌ／ｌ　Ｖ、ｌを大きくすることで入射
角θをよりゆるやかにすることができ、イオンビーム１
の速度ＩＶＩに対するプロジェクションレンジが浅くな
る。このため、被不純物形成層４のみにイオン注入を行
なう場合でも従来よりイオンビームの速度を高く設定す
ることが可能となり、その結果、イオンビームの照射時
間を短縮できる。

しかも、磁場Ｈ（磁束密度Ｂ）を強くすることにより、
水平速度成分ｖｘの円運動の運動半径を小さくすること
で、イオンビーム１′の水平方向の位置ずれも最小限に
抑えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば被不純物形成層
に対し平行方向に速度成分をもつイオンビームに対し、
磁場を被不純物形成層に対し垂直方向にかけることで、
イオンビームを螺旋運動させることにより、被不純物形
成層に対しゆるやかな角度でイオンビームが入射するた
め、イオンビームの照射時間を必要以上に費やすことな
く、所定の被不純物形成層のみに、イオン注入が行なえ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例であるイオン注入法によ
る半導体装置の製造方法を示す説明図、第２図はサイク
ロトロン運動の説明図、第３図は従来のイオン注入法に
よる半導体装置の製造方法を示す説明図である。 図において、１．１′はイオンビーム、Ｈは磁場である
。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被不純物形成層に対し、イオンビームを照射する
   ことにより不純物ドーピングを行なう工程において、 前記イオンビームに前記被不純物形成層に対し平行な速
   度成分をもたせ、前記被不純物形成層に対し垂直方向に
   磁場をかけることにより、前記被不純物形成層に前記イ
   オンビームがゆるやかな角度で入射するようにしたこと
   を特徴とする半導体装置の製造方法。