JPH02218123A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH02218123A JPH02218123A JP3863989A JP3863989A JPH02218123A JP H02218123 A JPH02218123 A JP H02218123A JP 3863989 A JP3863989 A JP 3863989A JP 3863989 A JP3863989 A JP 3863989A JP H02218123 A JPH02218123 A JP H02218123A
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Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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
本発明は半導体装置を製造するための不純物のイオン注
入の方法に関する。
入の方法に関する。
従来の技術
従来この種のイオン注入技術としては、イオン発生源か
らのイオンを質量分析系で選別し、２０〜２００ＫｅＶ
の高電圧で加速して、半導体結晶中に注入して半導体結
晶の格子位置を不純物イオンで置換する方法が一般的で
ある。このイオン注入の際に結晶の表面はイオン衝撃で
損傷を受け、いわゆるアモルファス（非晶質）層が形成
され、不純物は電気的にも不活性である。しかし、注入
後の数１００℃のアニール処理によって結晶性は回復し
、注入された不純物は結晶格子位置に落ちついて、電気
的にも活性化される。
らのイオンを質量分析系で選別し、２０〜２００ＫｅＶ
の高電圧で加速して、半導体結晶中に注入して半導体結
晶の格子位置を不純物イオンで置換する方法が一般的で
ある。このイオン注入の際に結晶の表面はイオン衝撃で
損傷を受け、いわゆるアモルファス（非晶質）層が形成
され、不純物は電気的にも不活性である。しかし、注入
後の数１００℃のアニール処理によって結晶性は回復し
、注入された不純物は結晶格子位置に落ちついて、電気
的にも活性化される。
発明が解決しようとする課題
このような半導体製造におけるイオン注入は、注入によ
る損傷（アモルファス層）形成とアニールによる結晶性
の回復が重要な問題となっている。一般に強度の損傷に
よってアモルファス化が起った時、もしくは非常に軽度
の損傷のときには、結晶性は回復するが、中度の損傷の
ときは、回復しない。したがって、注入工程では、アモ
ルファス化の程度の測定が非常に重要である。ところが
、アモルファス化度の測定には簡便な方法がなく、得ら
れた半導体デバイスの特性からイオン注入条件の良否を
大まかに判定するしかなかった。そのためにイオン注入
条件そのものを最適化しにくいという問題があった。
る損傷（アモルファス層）形成とアニールによる結晶性
の回復が重要な問題となっている。一般に強度の損傷に
よってアモルファス化が起った時、もしくは非常に軽度
の損傷のときには、結晶性は回復するが、中度の損傷の
ときは、回復しない。したがって、注入工程では、アモ
ルファス化の程度の測定が非常に重要である。ところが
、アモルファス化度の測定には簡便な方法がなく、得ら
れた半導体デバイスの特性からイオン注入条件の良否を
大まかに判定するしかなかった。そのためにイオン注入
条件そのものを最適化しにくいという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、注入によ
る損傷を完全に回復させるためのアモルファス化の度合
の測定にもとすいたイオン注入の方法を提供するもので
ある。
る損傷を完全に回復させるためのアモルファス化の度合
の測定にもとすいたイオン注入の方法を提供するもので
ある。
課題を解決するための手段
課題を解決するために本発明は、注入による結晶の損傷
とくにアモルファス化度を正確に測定し、アニールによ
る結晶の完全な回復のためのイオン注入方法を提供する
。具体的にはラマン散乱法による非結晶性（アモルファ
ス化度）が２０％を超過しないように不純物のイオン注
入を行い処理する半導体装置の製造方法である。そして
、このようなアモルファス化２０％以下のイオン注入゛
とアニールを繰り返す。
とくにアモルファス化度を正確に測定し、アニールによ
る結晶の完全な回復のためのイオン注入方法を提供する
。具体的にはラマン散乱法による非結晶性（アモルファ
ス化度）が２０％を超過しないように不純物のイオン注
入を行い処理する半導体装置の製造方法である。そして
、このようなアモルファス化２０％以下のイオン注入゛
とアニールを繰り返す。
作用
この方法により、イオン注入を行なうと、非結晶性が２
０％以下なので、アニール処理での結晶性の回復が完全
であり、得られる半導体装置の電気特性は結晶欠陥によ
る耐圧特性やリーク電流などが著しく減小でき、優れた
半導体装置が得られる。
０％以下なので、アニール処理での結晶性の回復が完全
であり、得られる半導体装置の電気特性は結晶欠陥によ
る耐圧特性やリーク電流などが著しく減小でき、優れた
半導体装置が得られる。
実施例
Ｓｉ結晶（１００）面に不純物としてリンを注入し、イ
オン注入量とアモルファス化度を求めると第１図のよう
になる。ここでアモルファス化度はラマン散乱法によっ
て測定し、もとの結晶を０％とし、注入量を増大して完
全にアモルファス化した場合を１００％に規格化しであ
る。第１図のようにリンイオンをイオン電流０ 、３
ｍ Ａ 、加速電圧１００ＫｅＶの標準的な方法注入す
ると、１０１３〜１０１６ｃ１２の注入量で損傷が０〜
１００％に変化する。この図で斜線部分が、アニール処
理によって結晶性が完全に回復する領域でアモルファス
化度Ｏ〜２０％に相当する。したがって、Ｂ点で図示す
るような６ＸＩＯ”ｃ−−２のイオン注入量に対しては
、標準的な注入法では、アモルファス化度が４０％であ
り、６００℃のアニールをしても結晶性は回復しない。
オン注入量とアモルファス化度を求めると第１図のよう
になる。ここでアモルファス化度はラマン散乱法によっ
て測定し、もとの結晶を０％とし、注入量を増大して完
全にアモルファス化した場合を１００％に規格化しであ
る。第１図のようにリンイオンをイオン電流０ 、３
ｍ Ａ 、加速電圧１００ＫｅＶの標準的な方法注入す
ると、１０１３〜１０１６ｃ１２の注入量で損傷が０〜
１００％に変化する。この図で斜線部分が、アニール処
理によって結晶性が完全に回復する領域でアモルファス
化度Ｏ〜２０％に相当する。したがって、Ｂ点で図示す
るような６ＸＩＯ”ｃ−−２のイオン注入量に対しては
、標準的な注入法では、アモルファス化度が４０％であ
り、６００℃のアニールをしても結晶性は回復しない。
ところが、注入量が２ Ｘ １０ ”ｃｍ−２であるＡ
点は、結晶性回復領域にあるので、直後のアニールで容
易に結晶性が回復できる。実験によって、Ａ点での注入
とアニールを３回繰り返して、Ｂ点と同じ注入量６ Ｘ
１０ ”ｃｍ−’が得られ、しかも結晶性は完全に回
復することが確かめられた。アモルファス化度への゛イ
オン条件に関連した条件の影響を調べると、注入時のビ
ーム電流密度のほか、加速電圧、ビーム径、イオン走査
方式、注入基板の温度、イオン注入の角度などによって
、アモルファス化の程度は大幅に変化することがわかっ
た。したがってイオン注入する際の個々の条件について
、ラマン散乱法によって正確にアモルファス化度を測定
し、結晶性が必ず回復する範囲でイオン注入しなければ
ならないことになる。
点は、結晶性回復領域にあるので、直後のアニールで容
易に結晶性が回復できる。実験によって、Ａ点での注入
とアニールを３回繰り返して、Ｂ点と同じ注入量６ Ｘ
１０ ”ｃｍ−’が得られ、しかも結晶性は完全に回
復することが確かめられた。アモルファス化度への゛イ
オン条件に関連した条件の影響を調べると、注入時のビ
ーム電流密度のほか、加速電圧、ビーム径、イオン走査
方式、注入基板の温度、イオン注入の角度などによって
、アモルファス化の程度は大幅に変化することがわかっ
た。したがってイオン注入する際の個々の条件について
、ラマン散乱法によって正確にアモルファス化度を測定
し、結晶性が必ず回復する範囲でイオン注入しなければ
ならないことになる。
要するに、望ましいイオン注入を行うためには、所定の
イオン注入することと、ラマン散乱法によりアモルファ
ス化度を測定して、結晶性の回復可能なアモルファス化
度２０％以下での注入とアニールが重要な点である。ア
モルファス化度はＳｉ結晶の場合、０〜２０％の領域が
、結晶の回復に好都合であるが、さらに望ましくは０〜
１５％が良い。
イオン注入することと、ラマン散乱法によりアモルファ
ス化度を測定して、結晶性の回復可能なアモルファス化
度２０％以下での注入とアニールが重要な点である。ア
モルファス化度はＳｉ結晶の場合、０〜２０％の領域が
、結晶の回復に好都合であるが、さらに望ましくは０〜
１５％が良い。
発明の効果
以上のように本発明によれば、イオン注入工程での結晶
性の回復が完全になり、半導体装置の結晶欠陥によるリ
ーク電流や耐圧不良が防止できるので半導体メモリー特
性や固体イメージ素子特性が著しく向上する。
性の回復が完全になり、半導体装置の結晶欠陥によるリ
ーク電流や耐圧不良が防止できるので半導体メモリー特
性や固体イメージ素子特性が著しく向上する。
第１図は本発明の詳細な説明図である。
Claims (4)
- （１）注入損傷によるアモルファス化度が２０％以下に
なるよう半導体基板に不純物のイオン注入し処理を行な
うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）ラマン散乱法による結晶−非晶質の程度を示す規
格化強度で示した値で、０〜２０％とすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法 - （３）処理が注入後または注入と同時のアニールである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
置の製造方法 - （４）不純物のイオン注入と処理をそれぞれ複数回繰り
返すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3863989A JPH02218123A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3863989A JPH02218123A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218123A true JPH02218123A (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=12530812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3863989A Pending JPH02218123A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02218123A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005533384A (ja) * | 2002-07-18 | 2005-11-04 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 電気的に活性な薄膜を移送するための方法 |
| JP2009535850A (ja) * | 2006-05-04 | 2009-10-01 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | ｉｎｓｉｔｕまたはｅｘｓｉｔｕ熱処理と組み合わされた改良型電界効果トランジスタ向けのイオン注入（ＦＥＴデバイスを製造する方法およびＦＥＴデバイス） |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP3863989A patent/JPH02218123A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005533384A (ja) * | 2002-07-18 | 2005-11-04 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 電気的に活性な薄膜を移送するための方法 |
| JP2009535850A (ja) * | 2006-05-04 | 2009-10-01 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | ｉｎｓｉｔｕまたはｅｘｓｉｔｕ熱処理と組み合わされた改良型電界効果トランジスタ向けのイオン注入（ＦＥＴデバイスを製造する方法およびＦＥＴデバイス） |
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