JPH0213458B2 - - Google Patents
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- JPH0213458B2 JPH0213458B2 JP58251453A JP25145383A JPH0213458B2 JP H0213458 B2 JPH0213458 B2 JP H0213458B2 JP 58251453 A JP58251453 A JP 58251453A JP 25145383 A JP25145383 A JP 25145383A JP H0213458 B2 JPH0213458 B2 JP H0213458B2
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- ion implantation
- current
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P30/00—Ion implantation into wafers, substrates or parts of devices
- H10P30/20—Ion implantation into wafers, substrates or parts of devices into semiconductor materials, e.g. for doping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
- H01J37/3172—Maskless patterned ion implantation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明はイオン注入方法、特に被処理物面上に
収束イオンビームを選択的に走査して所望のイオ
ン注入パターンを形成するイオン注入方法の容易
に高精度が達成される改善に関する。
収束イオンビームを選択的に走査して所望のイオ
ン注入パターンを形成するイオン注入方法の容易
に高精度が達成される改善に関する。
(b) 技術の背景
半導体結晶中に不純物原子を導入し格子間原子
と置換して、原子価の差によつて余分の電子を伝
導帯に供給し、或いは価電子帯に正孔を発生させ
る技術が半導体工学の基幹技術の一つであること
は周知のとおりである。
と置換して、原子価の差によつて余分の電子を伝
導帯に供給し、或いは価電子帯に正孔を発生させ
る技術が半導体工学の基幹技術の一つであること
は周知のとおりである。
半導体結晶中に不純物原子を導入する方法とし
ては、単結晶の成長の際に不純物原子を添加する
方法の他に、拡散法とイオン注入法とがある。
ては、単結晶の成長の際に不純物原子を添加する
方法の他に、拡散法とイオン注入法とがある。
イオン注入法は目的とする原子をイオン化しこ
れを加速して固体内に打込む方法であり、半導体
プロセス技術として下記の特徴を有する。
れを加速して固体内に打込む方法であり、半導体
プロセス技術として下記の特徴を有する。
(イ) 不純物の量及び深さは注入イオン電流、注入
時間及び加速電圧等の電気量で正確に制御でき
るためにその精度及び制御性が極めて良く、不
純物プロフアイルの制御、浅い接合や低濃度ド
ーピング等に適する。
時間及び加速電圧等の電気量で正確に制御でき
るためにその精度及び制御性が極めて良く、不
純物プロフアイルの制御、浅い接合や低濃度ド
ーピング等に適する。
(ロ) 注入時の加速エネルギーを調整することによ
り、予め設けておいた半導体表面の薄膜や不純
物ドープ層を通して、その奥に不純物をドープ
することができる。
り、予め設けておいた半導体表面の薄膜や不純
物ドープ層を通して、その奥に不純物をドープ
することができる。
(ハ) 半導体面上の不純物導入領域の選択手段とし
て、マスクによつてイオンを阻止する方法と、
尖鋭なイオンビームによつて所要のパターンを
描画する方法との何れをも適用することができ
る。
て、マスクによつてイオンを阻止する方法と、
尖鋭なイオンビームによつて所要のパターンを
描画する方法との何れをも適用することができ
る。
(ニ) 横方向への不純物の拡がりが小さいために微
細加工に施し、自己整合効果も大きい。
細加工に施し、自己整合効果も大きい。
(ホ) 物理的プロセスであるためにターゲツトとイ
オンの組合わせの選択の自由度が大きく、化合
物半導体などについて他の方法では困難な不純
物のドーピングがイオン注入法によつて可能と
なる場合がある。
オンの組合わせの選択の自由度が大きく、化合
物半導体などについて他の方法では困難な不純
物のドーピングがイオン注入法によつて可能と
なる場合がある。
上記の如くイオン注入法は不純物の選択的導入
方法中で微細加工に最も適した方法であるが、超
大規模集積回路装置に代表されるパターンの一層
の微細化に伴なう不純物ドーピングの高精度化な
どのために、所要の不純物導入領域をイオンビー
ムによつて描画するイオン注入方法の開発が進め
られている。
方法中で微細加工に最も適した方法であるが、超
大規模集積回路装置に代表されるパターンの一層
の微細化に伴なう不純物ドーピングの高精度化な
どのために、所要の不純物導入領域をイオンビー
ムによつて描画するイオン注入方法の開発が進め
られている。
(c) 従来技術と問題点
例えば半導体基板上に電界効果トランジスタ
（以下FETと略称する）素子を配設して集積回路
装置（以下ICと略称する）を製造する場合に、
多くはチヤンネル領域及びソース・ドレイン領域
に選択的に不純物が導入される。第１図ａはその
模式平面図であり、Ｃはチヤネル不純物導入領
域、Ｓはソース不純物導入領域、Ｄはドレイン不
純物導入領域を示す。チヤネル領域への不純物導
入は深さが浅く、その濃度制御が極めて重要であ
り、ソース・ドレイン領域への不純物導入は濃度
が高く、ゲート電極との整合が重要であるなど、
不純物導入の条件は大幅に異なつている。
（以下FETと略称する）素子を配設して集積回路
装置（以下ICと略称する）を製造する場合に、
多くはチヤンネル領域及びソース・ドレイン領域
に選択的に不純物が導入される。第１図ａはその
模式平面図であり、Ｃはチヤネル不純物導入領
域、Ｓはソース不純物導入領域、Ｄはドレイン不
純物導入領域を示す。チヤネル領域への不純物導
入は深さが浅く、その濃度制御が極めて重要であ
り、ソース・ドレイン領域への不純物導入は濃度
が高く、ゲート電極との整合が重要であるなど、
不純物導入の条件は大幅に異なつている。
イオン注入領域の選択のためのマスクを用いる
ことなく、収束イオンビームによつて選択的にイ
オン注入を行なう方法においては、第１図ｂに模
式的に示す如く所要の領域内を例えば直径0.1乃
至１〔μｍ〕程度に収束したイオンビームで走査
する。
ことなく、収束イオンビームによつて選択的にイ
オン注入を行なう方法においては、第１図ｂに模
式的に示す如く所要の領域内を例えば直径0.1乃
至１〔μｍ〕程度に収束したイオンビームで走査
する。
第２図はこの収束イオンビームによる、イオン
注入に用いられる装置の例を示すブロツク図であ
る。図において、１はイオン源、２はイオン電流
制御スリツト、３はイオン加速系、４ａ，４ｂ及
び４ｃはビームアライナー、５は第１レンズ系、
６はブランキング電極、７ａ及び７ｂは例えばＥ
×Ｂ質量フイルタとスリツトよりなるイオンを選
択する質量分離系、８は第２レンズ系、９は偏向
器、１０は例えばフアラデーカツプ等のイオン電
流測定プローブ、１１はステージ、１２はイオン
注入を行なう基板、２１はシステムを制御するコ
ンピユータ、２２はパターンデータ、２３はドー
ピングデータ、２４はパターン発生器である。
注入に用いられる装置の例を示すブロツク図であ
る。図において、１はイオン源、２はイオン電流
制御スリツト、３はイオン加速系、４ａ，４ｂ及
び４ｃはビームアライナー、５は第１レンズ系、
６はブランキング電極、７ａ及び７ｂは例えばＥ
×Ｂ質量フイルタとスリツトよりなるイオンを選
択する質量分離系、８は第２レンズ系、９は偏向
器、１０は例えばフアラデーカツプ等のイオン電
流測定プローブ、１１はステージ、１２はイオン
注入を行なう基板、２１はシステムを制御するコ
ンピユータ、２２はパターンデータ、２３はドー
ピングデータ、２４はパターン発生器である。
前記例の如き装置を用いて行なわれる収束イオ
ンビームを用いるイオン注入方法においても、例
えば所要の濃度プロフアイルに従つて加速電圧を
設定するなど、マスクによつてイオン注入領域を
選択する現在実施されているイオン注入方法との
共通点が多いが、イオン注入量の制御については
事情が異なる。
ンビームを用いるイオン注入方法においても、例
えば所要の濃度プロフアイルに従つて加速電圧を
設定するなど、マスクによつてイオン注入領域を
選択する現在実施されているイオン注入方法との
共通点が多いが、イオン注入量の制御については
事情が異なる。
すなわち、イオン注入法によつて面積Ｓの領域
に単位面積あたりＤ個のイオンを注入する場合
に、一般的に次式の関係がある。
に単位面積あたりＤ個のイオンを注入する場合
に、一般的に次式の関係がある。
Ｄ＝Ip・Ｔ／Ｋ・Ｓ・ｑ (1)
但し、
Ip：イオン電流(A)
Ｔ：イオン注入を行なつた時間（秒）
Ｋ：イオンビームのイオン価数
Ｓ：注入領域の面積
ｑ：単位電荷量（1602×10-19クーロン）
である。このうちｑは定数、Ｋはイオンの種類に
よつて定まり、単位面積あたりのイオン注入数Ｄ
の制御は、イオン電流Ipと単位面積あたりのイオ
ン注入時間Ｔ／Ｓとによつて行なわれることは明
らかである。
よつて定まり、単位面積あたりのイオン注入数Ｄ
の制御は、イオン電流Ipと単位面積あたりのイオ
ン注入時間Ｔ／Ｓとによつて行なわれることは明
らかである。
第１図ｂに示す如き走査でイオンビームはクロ
ツクパルス毎にピツチＰづつ送られて、イオン注
入を行なう領域の面積Ｓが Ｓ＝mP・nP＝mnP2 (2) であるとする。但しｍ及びｎは各辺を走査するた
めに要するクロツクパルス数である。クロツク周
波数をfcとするとき面積Ｓを１回走査するに要す
る時間ｔは ｔ＝mn／fc (3) であつて、１回の走査による単位面積あたりの注
入数ｄは前記式(1)よりＫ＝１のとき次式によつて
表わされる。
ツクパルス毎にピツチＰづつ送られて、イオン注
入を行なう領域の面積Ｓが Ｓ＝mP・nP＝mnP2 (2) であるとする。但しｍ及びｎは各辺を走査するた
めに要するクロツクパルス数である。クロツク周
波数をfcとするとき面積Ｓを１回走査するに要す
る時間ｔは ｔ＝mn／fc (3) であつて、１回の走査による単位面積あたりの注
入数ｄは前記式(1)よりＫ＝１のとき次式によつて
表わされる。
ｄ＝Ip.t／K.S.q＝Ip／1602×10-19×１／fc.P2 (4)
前記式(4)においてピツチＰは通常、イオン注入
パターンの所要精度から決定されるビーム径とイ
オン注入濃度変動の許容限度から許される最大値
に設定して作業時間の短縮が計られる。またクロ
ツク周波数fcは従来の装置においては、例えば
2.5〔ＭHz〕、５〔ＭHz〕、10〔ＭHz〕の如く、２倍ス
テツプ程度の離散値から選択される。
パターンの所要精度から決定されるビーム径とイ
オン注入濃度変動の許容限度から許される最大値
に設定して作業時間の短縮が計られる。またクロ
ツク周波数fcは従来の装置においては、例えば
2.5〔ＭHz〕、５〔ＭHz〕、10〔ＭHz〕の如く、２倍ス
テツプ程度の離散値から選択される。
この様な条件の下で所要のドーズ量すなわち単
位面積あたりのイオン注入数Ｄを実現するために
は、走査をＮ回繰返えして Ｄ＝Ｎ・ｄ (5) として、イオン電流Ip及び走査回数Ｎが選択制御
される。走査回数Ｎは離散的にしか選択できず、
精密な制御にはイオン電流Ipすなわち収束イオン
ビーム強度の制御が必要となる。
位面積あたりのイオン注入数Ｄを実現するために
は、走査をＮ回繰返えして Ｄ＝Ｎ・ｄ (5) として、イオン電流Ip及び走査回数Ｎが選択制御
される。走査回数Ｎは離散的にしか選択できず、
精密な制御にはイオン電流Ipすなわち収束イオン
ビーム強度の制御が必要となる。
収束イオンビーム強度を変化させる手段として
は、イオン源１からの引き出し電流を変化させる
方法とスリツト２の径を変化させる方法とがあ
る。しかしながらイオン源引き出し電流を変化さ
せるとイオン発生点（Vertual point）の位置が
変動して収束条件が変動し、またスリツト径を変
化させればビーム径が変動する。この結果、収束
イオンビームによるイオン注入方法を実施するに
際しては、イオン電流Ip、イオンビーム径等を目
的に合致させるために各制御系の調整時にアライ
メント調整を繰返すことを余儀なくされている。
この調整は所要のドーズ量が異なる領域に移る際
にも必要であつて、収束イオンビームによるイオ
ン注入方法の実用化に対する大きい問題点であ
る。
は、イオン源１からの引き出し電流を変化させる
方法とスリツト２の径を変化させる方法とがあ
る。しかしながらイオン源引き出し電流を変化さ
せるとイオン発生点（Vertual point）の位置が
変動して収束条件が変動し、またスリツト径を変
化させればビーム径が変動する。この結果、収束
イオンビームによるイオン注入方法を実施するに
際しては、イオン電流Ip、イオンビーム径等を目
的に合致させるために各制御系の調整時にアライ
メント調整を繰返すことを余儀なくされている。
この調整は所要のドーズ量が異なる領域に移る際
にも必要であつて、収束イオンビームによるイオ
ン注入方法の実用化に対する大きい問題点であ
る。
(d) 発明の目的
本発明は収束イオンビームを用いて選択的にイ
オンを注入するイオン注入方法における前記問題
点を解決して、容易に正確なドーズ量が実現され
るイオン注入方法を提供することを目的とする。
オンを注入するイオン注入方法における前記問題
点を解決して、容易に正確なドーズ量が実現され
るイオン注入方法を提供することを目的とする。
(e) 発明の構成
上記の目的は、本発明により達成される。本発
明によれば、収束イオンビームが直接測定され、
ビーム電流値が測定される。
明によれば、収束イオンビームが直接測定され、
ビーム電流値が測定される。
このビーム電流値のデータが、制御ユニツトに
対して印加される。
対して印加される。
制御ユニツトは、スキヤンすべきパターンデー
タおよび注入のドーズ量データを受ける。このパ
ターンデータとドーズ量データとを用いて、制御
ユニツトは所定のドーズ量を与えるクロツク周波
数と走査回数に対するデータを、演算の上出力す
る。
タおよび注入のドーズ量データを受ける。このパ
ターンデータとドーズ量データとを用いて、制御
ユニツトは所定のドーズ量を与えるクロツク周波
数と走査回数に対するデータを、演算の上出力す
る。
このクロツク周波数とは、収束イオンビームを
ステツプ送りでシフトさせるためのクロツクの周
波数である。この目的のため、可変周波数発振器
（VFO）が用いられ、先のデータを受けて、クロ
ツク周波数が出力される。
ステツプ送りでシフトさせるためのクロツクの周
波数である。この目的のため、可変周波数発振器
（VFO）が用いられ、先のデータを受けて、クロ
ツク周波数が出力される。
この様にして、走査条件が正確に制御され、所
定のイオン注入量が実現できる。
定のイオン注入量が実現できる。
即ち、従来は、クロツク周波数を離散的に例え
ば２倍程度に選択していたのであるが、本発明で
は直接測定した収束イオンビーム電流に基づい
て、クロツク周波数と走査回数が定まるので、装
置の調整が煩雑となるイオン電流の制御の必要性
をなくして、容易にかつ高精度に所望のイオン注
入が実現できる。
ば２倍程度に選択していたのであるが、本発明で
は直接測定した収束イオンビーム電流に基づい
て、クロツク周波数と走査回数が定まるので、装
置の調整が煩雑となるイオン電流の制御の必要性
をなくして、容易にかつ高精度に所望のイオン注
入が実現できる。
(f) 発明の実施例
以下本発明を実施例により図面を参照して具体
的に説明する。
的に説明する。
本発明の実施には第３図にそのブロツク図の例
を示す如く、連続的にクロツク周波数を変化させ
ることが可能な可変周波数発振器２５を備えた装
置を使用する。周波数の変化が可能な範囲は、最
低周波数と最高周波数との比が少なくとも２倍以
上とする。クロツク周波数fcはコンビユータ２１
によつて制御される可変周波数発振器２５で発振
され、パターン発生器２４はこのクロツク周波数
fcに基づいて動作する。
を示す如く、連続的にクロツク周波数を変化させ
ることが可能な可変周波数発振器２５を備えた装
置を使用する。周波数の変化が可能な範囲は、最
低周波数と最高周波数との比が少なくとも２倍以
上とする。クロツク周波数fcはコンビユータ２１
によつて制御される可変周波数発振器２５で発振
され、パターン発生器２４はこのクロツク周波数
fcに基づいて動作する。
本発明によるイオン注入方法は下記の実施例の
如く行なわれる。すなわち、まず設計データから
所要のドーズ量Do〔cm-2〕が知られるが、本実施
例においてはDo＝３×1012〔cm-2〕とする。また
パターンの要求精度及び濃度変動の許容限度か
ら、イオンビーム径を0.1〔μｍ〕、ピツチＰ＝
0.06〔μｍ／clock〕とする。
如く行なわれる。すなわち、まず設計データから
所要のドーズ量Do〔cm-2〕が知られるが、本実施
例においてはDo＝３×1012〔cm-2〕とする。また
パターンの要求精度及び濃度変動の許容限度か
ら、イオンビーム径を0.1〔μｍ〕、ピツチＰ＝
0.06〔μｍ／clock〕とする。
前記式(4)及び式(5)から、イオンIpの単位をpA、
クロツク周波数fcの単位をＭHz、ピツチＰの単位
をμｍとすればドーズ量Ｄ〔cm-2〕はＫ＝１のと
き Ｄ＝6.24×108・N.Ip／fc.P2 (6) を表わされて、例えばイオン電流Ip＝30.0〔pA〕、
Ｐ＝0.06〔μｍ／clock〕とするとき、クロツク周
波数fc、繰返し回数Ｎに対して、ドーズ量Ｄは第
４図に示すとおりとなり、クロツク周波数fcと繰
返し回数との組合わせ、f1≒3.45〔ＭHz〕、Ｎ＝
２；f2≒5.2〔ＭHz〕、Ｎ＝３；f3＝6.9〔ＭHz〕、Ｎ
＝４；及びf4≒8.6〔ＭHz〕、Ｎ＝５の何れを選択
してもDo＝３×1012〔cm-2〕を高精度で実現する
ことができる。これらの複数の組合わせ中、例え
ばｆ≒8.6〔ＭHz〕、Ｎ＝５程度の組合わせが基板
の温度上昇などの点から一般的には好ましい。
クロツク周波数fcの単位をＭHz、ピツチＰの単位
をμｍとすればドーズ量Ｄ〔cm-2〕はＫ＝１のと
き Ｄ＝6.24×108・N.Ip／fc.P2 (6) を表わされて、例えばイオン電流Ip＝30.0〔pA〕、
Ｐ＝0.06〔μｍ／clock〕とするとき、クロツク周
波数fc、繰返し回数Ｎに対して、ドーズ量Ｄは第
４図に示すとおりとなり、クロツク周波数fcと繰
返し回数との組合わせ、f1≒3.45〔ＭHz〕、Ｎ＝
２；f2≒5.2〔ＭHz〕、Ｎ＝３；f3＝6.9〔ＭHz〕、Ｎ
＝４；及びf4≒8.6〔ＭHz〕、Ｎ＝５の何れを選択
してもDo＝３×1012〔cm-2〕を高精度で実現する
ことができる。これらの複数の組合わせ中、例え
ばｆ≒8.6〔ＭHz〕、Ｎ＝５程度の組合わせが基板
の温度上昇などの点から一般的には好ましい。
また例えばエンハンスメントモードとデイプリ
ーシヨンモードとのFETのチヤネル領域など、
設計ドーズ量Doの異なるイオン注入を繰返す場
合には、イオン電流Ipを最大クロツク周波数
fMAX、Ｎ＝１で定まる最小ドーズ量DMINの値が所
要のドーズ量Doより小となる様に設定すること
によつて、イオン電流Ipを共通な一定値とし、ク
ロツク周波数fc及び繰返し回数Ｎの前記の如き選
択によつて容易に各領域に高精度のイオン注入を
実現することができる。
ーシヨンモードとのFETのチヤネル領域など、
設計ドーズ量Doの異なるイオン注入を繰返す場
合には、イオン電流Ipを最大クロツク周波数
fMAX、Ｎ＝１で定まる最小ドーズ量DMINの値が所
要のドーズ量Doより小となる様に設定すること
によつて、イオン電流Ipを共通な一定値とし、ク
ロツク周波数fc及び繰返し回数Ｎの前記の如き選
択によつて容易に各領域に高精度のイオン注入を
実現することができる。
以上述べた本発明によるイオン注入方法のフロ
ーチヤートの例を第５図に示す。すなわちまず所
要の濃度プロフアイルに従つて加速電圧を設定し
て、大略のビーム集束、アライメント調整を行な
い、イオン電流を意図する電流値に大略合致させ
た後ビーム集束及びアライメント調整を行なう。
この状態でフアラデーカツプ等のプローブ１０に
よつてイオン電流Ipを測定するが、当初に意図す
る電流値との間に差を生じても後に説明する如く
支障はない。
ーチヤートの例を第５図に示す。すなわちまず所
要の濃度プロフアイルに従つて加速電圧を設定し
て、大略のビーム集束、アライメント調整を行な
い、イオン電流を意図する電流値に大略合致させ
た後ビーム集束及びアライメント調整を行なう。
この状態でフアラデーカツプ等のプローブ１０に
よつてイオン電流Ipを測定するが、当初に意図す
る電流値との間に差を生じても後に説明する如く
支障はない。
次いでステージ１１を移動して基板１２を位置
させ、基板上の位置合わせマークを検出してその
Ｘ、Ｙ方向の位置及び角度のずれを修正する。
させ、基板上の位置合わせマークを検出してその
Ｘ、Ｙ方向の位置及び角度のずれを修正する。
次にイオン注入領域のパターンデータ２２を読
出して、基板上の位置による誤差などの修正を行
なう。更にドーピングデータ２３を読出す。先に
実測したイオン電流Ipの値に基づいて、前記の如
く最適クロツク周波数fcと最適繰り返し回数Ｎと
が所望のドーズ量Doに対して選択される。この
様にイオン電流Ipの実測値に基づいた制御条件の
下でイオン注入が実施される。このイオン注入は
ドーズ量Doが大幅に異ならない限り、第５図に
示す如く連続して実施することができる。
出して、基板上の位置による誤差などの修正を行
なう。更にドーピングデータ２３を読出す。先に
実測したイオン電流Ipの値に基づいて、前記の如
く最適クロツク周波数fcと最適繰り返し回数Ｎと
が所望のドーズ量Doに対して選択される。この
様にイオン電流Ipの実測値に基づいた制御条件の
下でイオン注入が実施される。このイオン注入は
ドーズ量Doが大幅に異ならない限り、第５図に
示す如く連続して実施することができる。
ところで、上記は走査エリア内で一定のドーズ
量とする方法について記述したが、面内でドーズ
量を連続的に変化させる場合にも本発明は同じく
適用できる。
量とする方法について記述したが、面内でドーズ
量を連続的に変化させる場合にも本発明は同じく
適用できる。
メタルシヨツトキー形FETの製作にあたつて
は、チヤンネル層の注入量を制御することが好ま
しい。即ち、ソースとゲート間では比較的高いド
ーズ量として入力抵抗を下げ、ゲートとドレイン
間ではドレインに向つてドーズ量を漸次下げてい
つて、ドレイン耐圧を高め且つゲート−ドレイン
間寄生容量を下げるのが好ましい。勿論、これは
一例であつて、各種の半導体デバイスを構成する
所望の表面領域内において、ドーズ量を制御する
のが好ましい。
は、チヤンネル層の注入量を制御することが好ま
しい。即ち、ソースとゲート間では比較的高いド
ーズ量として入力抵抗を下げ、ゲートとドレイン
間ではドレインに向つてドーズ量を漸次下げてい
つて、ドレイン耐圧を高め且つゲート−ドレイン
間寄生容量を下げるのが好ましい。勿論、これは
一例であつて、各種の半導体デバイスを構成する
所望の表面領域内において、ドーズ量を制御する
のが好ましい。
これは本発明により実現できる。走査の速度
は、パターン発生器２４に印加するクロツク周波
数により決定されるので、従つて、前記の所望の
表面領域内においてドーズ量を制御するために
は、このクロツク周波数を正確に制御すればよ
い。
は、パターン発生器２４に印加するクロツク周波
数により決定されるので、従つて、前記の所望の
表面領域内においてドーズ量を制御するために
は、このクロツク周波数を正確に制御すればよ
い。
例えば、所望の表面領域のＸ軸方向のみで、ド
ーズ量と漸増させるときは、Ｘ軸上の各任意位置
でのドーズ量に対応する走査周波数にてＹ偏向器
が働く様に、制御してやればよい。
ーズ量と漸増させるときは、Ｘ軸上の各任意位置
でのドーズ量に対応する走査周波数にてＹ偏向器
が働く様に、制御してやればよい。
なお以上の説明はイオンビームの断面形状を円
形としているが、イオンビームの断面形状が例え
ば矩形に成形されても本発明はその形状にかかわ
りなく実施することができる。
形としているが、イオンビームの断面形状が例え
ば矩形に成形されても本発明はその形状にかかわ
りなく実施することができる。
(g) 発明の効果
以上説明した如く本発明によれば、収束イオン
ビームの走査によるイオン注入方法においてドー
ズ量制御の自由度がクロツク周波数を連続的に選
択することによつて拡大されて、装置の煩雑な再
調整が必要となるイオン電流の精密な調整及び変
更が大幅に削減され、容易にかつ高精度のイオン
注入が実現できる。この本発明の方法により微細
化される半導体装置をはじめとする電子装置の製
造を更に推進することが可能となる。
ビームの走査によるイオン注入方法においてドー
ズ量制御の自由度がクロツク周波数を連続的に選
択することによつて拡大されて、装置の煩雑な再
調整が必要となるイオン電流の精密な調整及び変
更が大幅に削減され、容易にかつ高精度のイオン
注入が実現できる。この本発明の方法により微細
化される半導体装置をはじめとする電子装置の製
造を更に推進することが可能となる。
第１図ａは半導体ICにおける不純物導入領域
の例を示す模式平面図、同図ｂは収束イオンビー
ム走査の例を示す模式平面図、第２図はイオン注
入装置の従来例を示すブロツク図、第３図は本発
明に適するイオン注入装置の例を示すブロツク
図、第４図は本発明によるクロツク周波数と繰返
し回数との選択の例を示す図表、第５図は本発明
のフローチヤートの例を示す。 図において、Ｃはチヤネル領域、Ｓはソース領
域、Ｄはドレイン領域、１はイオン源、２は電流
制御スリツト、３はイオン加速系、４ａ，４ｂ及
び４ｃはアライナー、５は第１レンズ系、６はブ
ランキング電極、７ａ及び７ｂは質量分離系、８
は第２レンズ系、９は偏向器、１０はプローグ
（フアラデーカツプ）、１１はステージ、１２は基
板、２１はコンピユータ、２２はパターンデー
タ、２３はドーピングデータ、２４はパターン発
生器、２５は可変周波数発振器を示す。
の例を示す模式平面図、同図ｂは収束イオンビー
ム走査の例を示す模式平面図、第２図はイオン注
入装置の従来例を示すブロツク図、第３図は本発
明に適するイオン注入装置の例を示すブロツク
図、第４図は本発明によるクロツク周波数と繰返
し回数との選択の例を示す図表、第５図は本発明
のフローチヤートの例を示す。 図において、Ｃはチヤネル領域、Ｓはソース領
域、Ｄはドレイン領域、１はイオン源、２は電流
制御スリツト、３はイオン加速系、４ａ，４ｂ及
び４ｃはアライナー、５は第１レンズ系、６はブ
ランキング電極、７ａ及び７ｂは質量分離系、８
は第２レンズ系、９は偏向器、１０はプローグ
（フアラデーカツプ）、１１はステージ、１２は基
板、２１はコンピユータ、２２はパターンデー
タ、２３はドーピングデータ、２４はパターン発
生器、２５は可変周波数発振器を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 収束イオンビームをステツプ動作により偏向
走査してイオンビーム照射を行うにあたり、 出射されたイオンビームの電流を直接測定し、 このイオン電流に基づいて、所定ドーズ量を与
える前記ステツプ送り周波数と走査の繰返し回数
を定め、 この送り周波数でのステツプ動作による偏向走
査を前記の繰返し回数行う工程を含むことを特徴
とするイオン注入方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251453A JPS60143630A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | イオン注入方法 |
| KR1019840008262A KR890003497B1 (ko) | 1983-12-29 | 1984-12-22 | 무(無)마스크공정의 이온 주입장치와 방법 |
| EP84116489A EP0151811B1 (en) | 1983-12-29 | 1984-12-28 | Method for maskless ion implantation |
| DE8484116489T DE3483157D1 (de) | 1983-12-29 | 1984-12-28 | Verfahren zur maskenlosen ionenimplantation. |
| US06/687,225 US4641034A (en) | 1983-12-29 | 1984-12-28 | Ion implantation apparatus and method for maskless processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251453A JPS60143630A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | イオン注入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143630A JPS60143630A (ja) | 1985-07-29 |
| JPH0213458B2 true JPH0213458B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=17223048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58251453A Granted JPS60143630A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | イオン注入方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4641034A (ja) |
| EP (1) | EP0151811B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60143630A (ja) |
| KR (1) | KR890003497B1 (ja) |
| DE (1) | DE3483157D1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6180744A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-24 | Hitachi Ltd | イオンマイクロビ−ム装置 |
| JP2537492B2 (ja) * | 1986-06-05 | 1996-09-25 | 東京エレクトロン 株式会社 | イオン注入装置 |
| US4835399A (en) * | 1986-08-22 | 1989-05-30 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
| US4736107A (en) * | 1986-09-24 | 1988-04-05 | Eaton Corporation | Ion beam implanter scan control system |
| NL8820330A (nl) * | 1987-05-11 | 1989-04-03 | Microbeam Inc | Maskerreparatie, gebruik makend van een geoptimaliseerd gefocusseerd ionenbundelsysteem. |
| US5035787A (en) * | 1987-07-22 | 1991-07-30 | Microbeam, Inc. | Method for repairing semiconductor masks and reticles |
| US4967380A (en) * | 1987-09-16 | 1990-10-30 | Varian Associates, Inc. | Dual channel signal processor using weighted integration of log-ratios and ion beam position sensor utilizing the signal processor |
| US4929839A (en) * | 1988-10-11 | 1990-05-29 | Microbeam Inc. | Focused ion beam column |
| US4976843A (en) * | 1990-02-02 | 1990-12-11 | Micrion Corporation | Particle beam shielding |
| US5401963A (en) * | 1993-11-01 | 1995-03-28 | Rosemount Analytical Inc. | Micromachined mass spectrometer |
| US5449916A (en) * | 1994-09-09 | 1995-09-12 | Atomic Energy Of Canada Limited | Electron radiation dose tailoring by variable beam pulse generation |
| WO2002006556A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | Epion Corporation | Gcib size diagnostics and workpiece processing |
| DE10057656C1 (de) * | 2000-11-21 | 2002-04-04 | Rossendorf Forschzent | Verfahren zur Herstellung von integrierten Abtastnadeln |
| EP1348227B1 (en) * | 2000-12-26 | 2006-08-16 | Epion Corporation | Charging control and dosimetry system and method for gas cluster ion beam |
| DE60118070T2 (de) * | 2001-09-04 | 2006-08-17 | Advantest Corp. | Partikelstrahlgerät |
| US7061591B2 (en) * | 2003-05-30 | 2006-06-13 | Asml Holding N.V. | Maskless lithography systems and methods utilizing spatial light modulator arrays |
| US8278220B2 (en) * | 2008-08-08 | 2012-10-02 | Fei Company | Method to direct pattern metals on a substrate |
| US20120213319A1 (en) * | 2009-08-14 | 2012-08-23 | The Regents Of The University Of California | Fast Pulsed Neutron Generator |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4017403A (en) * | 1974-07-31 | 1977-04-12 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Ion beam separators |
| JPS5727026A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Hitachi Ltd | Ion implantation |
| JPS57132660A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-17 | Fujitsu Ltd | Method of ion implantation |
| US4433247A (en) * | 1981-09-28 | 1984-02-21 | Varian Associates, Inc. | Beam sharing method and apparatus for ion implantation |
| JPS58106823A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Toshiba Corp | イオン注入方法 |
| JPS58106750A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Toshiba Corp | フオ−カスイオンビ−ム加工方法 |
| US4421988A (en) * | 1982-02-18 | 1983-12-20 | Varian Associates, Inc. | Beam scanning method and apparatus for ion implantation |
| US4517465A (en) * | 1983-03-29 | 1985-05-14 | Veeco/Ai, Inc. | Ion implantation control system |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP58251453A patent/JPS60143630A/ja active Granted
-
1984
- 1984-12-22 KR KR1019840008262A patent/KR890003497B1/ko not_active Expired
- 1984-12-28 EP EP84116489A patent/EP0151811B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-28 DE DE8484116489T patent/DE3483157D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-28 US US06/687,225 patent/US4641034A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR850005149A (ko) | 1985-08-21 |
| EP0151811A2 (en) | 1985-08-21 |
| EP0151811B1 (en) | 1990-09-05 |
| EP0151811A3 (en) | 1986-12-30 |
| US4641034A (en) | 1987-02-03 |
| JPS60143630A (ja) | 1985-07-29 |
| DE3483157D1 (de) | 1990-10-11 |
| KR890003497B1 (ko) | 1989-09-22 |
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