JPS63221613A - 不純物のド−ピング方法 - 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、主として、半導体用の不純物粒子を加速し
てウェハに打込んで注入する不純物のドーピング方法に
関する。

し従来の技術］ 前記不純物のドーピング方法と（）て、従来から一般的
に知られているものに、半導体へのイオン注入がある。

これは、目的とする元素を真空中でイオン化して、静電
的にイオンを必要なエネルギまで加速して、ウェハに打
込むのであるが、この方法だと、イオンの保有している
電荷のために、絶縁破壊に代表されるチャージアップ現
象を引き起こす問題がある。特に、ビーム電流を上げて
処理するとこの現象が顕著に現われる。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述したチャージアップ現象を回避する手段として考え
られるのは、ウェハへの注入粒子をイオンに代えて中性
粒子にすることである。この方法は、電気的に中性の粒
子を打込むことによって、イオンの電、荷に起因したチ
ャージアップ現象を回避できるのである。しかし、イオ
ンの場合はその注入量をファラデーカップによって測定
できるのであるが中性粒子の場合、その注入量を測定す
る手段が存在しないため、ウェハへの注入量を正確に制
御することができず、精度の高い半導体の作成ができな
いという欠点が新たに生じるのである。

つまり、イオン注入に起因して生じるチャージアップ現
象の回避と、不純物の注入量の正確な制御とはに二律背
反する性質のものであり、この両者の問題を共に解決し
得るドーピング方法は、従来存在しなかった。

この発明は、前記実情に鑑み、チャージアップ現象を回
避できながらも不純物の注入量の正確な制御が可能な不
純物のドーピング方法を提供する点を目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］ この発明に係る不純物のドーピング方法は、ウェハへ注
入する不純物として中性粒子を用いながらも、中性粒子
衝突体に中性粒子をＩＩＩさせることによって放出され
る２次電子の放出量を１定することにより中性粒子の注
入ｌを測定して、中性粒子の注入を行なうことを特徴と
している。

［作用］ ウェハへ注入する不純物として中性粒子を用いるために
、チャージアップ現象が生じない。また、２次電子の放
出量を測定することにより、中性粒子衝突体へ衝突した
中性粒子の保有していた運動エネルギの総量を算出し得
る。そしてその算出結果に基づいて、中性粒子の衝突し
た量が割り出せる。これにより、ウェハへの中性粒子の
注入量を算出することができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１因において、１は中性粒子衝突体の一例である注入
量測定用電極、２はインテグレータ、３は中性粒子の注
入範囲を限定するマスクの一例としての分析用のスリッ
ト、４は中性粒子ビームである。

注入量測定用電極１に中性粒子が衝突すると、注入量測
定用電極より２次電子が放出される。２次電子が放出さ
れると、その量に対応した電子がグランドから注入１１
１１１定用電極１に流れる。その量をグランドと注入量
測定用電極間に設けたインテグレータ２で計測すること
により、注入量を測定することができる。注入量測定用
電極１からの２次電子放出数は注入エネルギ、中性粒子
種により異なるので、予め所望の中性粒子種、注入エネ
ルギに対応した２次電子放出係数を求めておくと、すべ
ての種類の中性粒子注入に対応することができる。

そして、上記中性粒子ビーム４は発射＠ｎＧから発射さ
れる。その発射装ＷＩＧは、第２図ｉ示すように、高圧
電源１４に接続されたイオン源１３と、イオン加速部１
５と、質量分離を行ない目的とするイオンのみを抽出す
るイオンビーム分離部２０、および、加速されたイオン
を中性粒子化する中性粒子化手段１６とからなる周知の
ものを用いる。この中性粒子化手段１６としては、イオ
ンを、電子流の中を通す方法や負のイオンで満された雰
囲気中を通過させる方法、さらには、真空中のガスの中
を通過させる方法など、種々のものがある。

そして、前記スリット３は、実際には、第３図に示すよ
うに、回転円板１１に設けられており、さらにウェハ１
２が回転円板１１上に取付けられており、回転円板１１
が回転することにより、中性粒子ビーム４がスリット３
を通過して測定装置本体Ｓに進入する状態と、ウェハ１
２に打込まれる状態とに循環して切換わるように構成し
ている。

以上の構成により、中性粒子の注入量を順次測定しなが
ら、ウェハ１２に中性粒子を注入し得るのであり、これ
により、回転円板１１が何回か回転して注入量が所望の
一定最に達すれば、中性粒子の注入を終了させる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、チャージアップ現象
を防止できながらも、不純物の注入量を゛　　正確に測
定でき、精度の高い良好なドーピングが可能になった。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る不純物のドーピング方法の一実施
例を示し、第１図は、測定装置を示す構成図、第２図は
、中性粒子ビームの発射装置を示す構成図、第３図は、
ウェハへの不純物注入状態を示す説明図である。 図面中、１は中性粒子衝突体の一例としての注入量測定
用電極、Ｇは発射装置、１１は回転円板、３はスリット
、１２はウェハである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ウエハへの不純物注入として中性粒子を使用する
   に、中性粒子衝突体に中性粒子を衝突させることによっ
   て放出される２次電子の放出量を測定することにより中
   性粒子の注入量を測定して、中性粒子の注入を行なうこ
   とを特徴とする、不純物のドーピング方法。（２）前記
   中性粒子が、中性粒子の発射装置から発射されたビーム
   状のものである、特許請求の範囲第１項記載の不純物の
   ドーピング方法。 （３）前記中性粒子衝突体の中性粒子突入上手側の中性
   粒子移動軌跡上にウェハを移動させて中性粒子の注入を
   行なうとともに、中性粒子移動軌跡上からウェハを退避
   させて中性粒子の注入量の測定を行なう、特許請求の範
   囲第１項記載の不純物のドーピング方法。 （４）前記中性粒子衝突体の中性粒子突入上手側に回転
   円板が設けられているとともに、その回転円板に、中性
   粒子突入範囲を限定するスリットと注入対象であるウェ
   ハとが設けられ、回転円板の回転により、中性粒子が前
   記スリットを通過して中性粒子衝突体に衝突する状態と
   ウェハに打込まれる状態とに循環して切換わるように構
   成している、特許請求の範囲第３項記載の不純物のドー
   ピング方法。 （５）前記中性粒子発射装置が、高圧電源に接続された
   イオン源と、イオン加速部と、加速されたイオンを中性
   粒子化する中性粒子化手段とを有するものである、特許
   請求の範囲第２項記載の不純物のドーピング方法。