JPS58145603A - 窒素イオン注入による窒化膜形成法 - Google Patents
窒素イオン注入による窒化膜形成法Info
- Publication number
- JPS58145603A JPS58145603A JP2564882A JP2564882A JPS58145603A JP S58145603 A JPS58145603 A JP S58145603A JP 2564882 A JP2564882 A JP 2564882A JP 2564882 A JP2564882 A JP 2564882A JP S58145603 A JPS58145603 A JP S58145603A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitrogen
- nitride layer
- substrate
- implanted
- ion implantation
- Prior art date
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (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】
本発明は８１基板温度を制御することにより窒素イオン
注入でＳｔ基板内の任意の深さにＳｔ窒化層を形成する
方法に関するものである。
注入でＳｔ基板内の任意の深さにＳｔ窒化層を形成する
方法に関するものである。
従来、Ｓｉ基板への窒素イオン注入による窒化層の形成
においては、注入された窒素と８１との化学結合を促進
して窒化層を形成するという観点から、窒素イオン注入
時のイオンビームによるＳｉ基板温度の上昇を放雷し、
高温状態で窒素をイオン注入していた。したがって注入
された窒素はＳｌと化学結合して注入された位置で留ま
り、低エネルギで窒業イオンを８ｉ基板に浅く注入すれ
ば表面窒化層が、高エネルギで窒業イオンを深く注入す
れば埋込窒化層が形成され、形成される窒化層の表面か
らの深さが窒素イオン注入エネルギで規定されていた。
においては、注入された窒素と８１との化学結合を促進
して窒化層を形成するという観点から、窒素イオン注入
時のイオンビームによるＳｉ基板温度の上昇を放雷し、
高温状態で窒素をイオン注入していた。したがって注入
された窒素はＳｌと化学結合して注入された位置で留ま
り、低エネルギで窒業イオンを８ｉ基板に浅く注入すれ
ば表面窒化層が、高エネルギで窒業イオンを深く注入す
れば埋込窒化層が形成され、形成される窒化層の表面か
らの深さが窒素イオン注入エネルギで規定されていた。
よって注入領域内で場所的に深さの異なる窒化層を形成
することは一回の一定エネルギの窒素注入では不可能で
あり、注入頭載を限定するためにマスクを用いた、エネ
ルギを変えた数回の窒素イオン注入を必要とするという
欠点があった。
することは一回の一定エネルギの窒素注入では不可能で
あり、注入頭載を限定するためにマスクを用いた、エネ
ルギを変えた数回の窒素イオン注入を必要とするという
欠点があった。
本発明はこの欠点を解決するため、注入されたＮと８１
の化学結合を抑制できる温度に８ｉ基板を冷却して窒素
イオン注入することを特徴とし、その目的は窒素イオン
注入エネルギで規定される深さよ゛り浅い位置にも窒化
層形成を可能とすることである。
の化学結合を抑制できる温度に８ｉ基板を冷却して窒素
イオン注入することを特徴とし、その目的は窒素イオン
注入エネルギで規定される深さよ゛り浅い位置にも窒化
層形成を可能とすることである。
以下、本明を実施例によって説明する。
第１図はＳｔ基板にＮ査イオンを注入エネルギ／１ｔＯ
ＫｅＶ、ビームＷｌ流１１Ｑｐｋ／ｃ−で／、 ２ Ｘ
１０ＩＩＩ窒素原子個／ （Ｊｌ注入したときの本発明
の実施例であり、注入領域の三箇所（Ｉ 、ｎ 、１１
１）での／２００″Ｃ熱処理後の８１に対するＮの組成
比全たて軸に、表面からの深さを横軸に示しである。
ＫｅＶ、ビームＷｌ流１１Ｑｐｋ／ｃ−で／、 ２ Ｘ
１０ＩＩＩ窒素原子個／ （Ｊｌ注入したときの本発明
の実施例であり、注入領域の三箇所（Ｉ 、ｎ 、１１
１）での／２００″Ｃ熱処理後の８１に対するＮの組成
比全たて軸に、表面からの深さを横軸に示しである。
賜所ａ）では窒素イオン注入時のＳＬ基板温度を制御せ
ずイオンビームにより夕００℃以上の上昇した状態で窒
素注入されたが、場所０では基板裏面に冷却した熱伝導
体を接触させ約弘ｏｏ’ｃに、場斤（ｆｌＴ・戻は３０
０”Ｃ以下に温度を制御して窒素イオンを注入した。場
所σ）に注入された窒素は８４と容易に化学納会するた
め注入された深さに窒化層を形成するが、場所０では温
度が低下しているため注入された窒素の一部は注入され
た深さで８１と結合するが、残りは表面へ拡散し、表面
にも窒化層を形成する。場所α）では温度が低く、注入
された窒素はほとんどＳｔと結合せず、このため注入さ
れた深さよりも表面側へ移動し、表面に窒化層パを形成
し、一部は表面から脱ガスする。したがつて、窒素注入
されるＳｔ基板の温度を全体的にあるいは部分的、選択
的に冷却して制御することにより、窒素注入エネルギで
知１定される深さよりも浅い表面にも窒化層の形成が可
能である。本発明を応用すれば、一定エネルギの窒素注
入により、ある場所では埋込窒化層を、ある場所では表
面窒化層を、またある場所では表面窒化層と埋込窒化Ｍ
を１司時Ｊ杉麿できる。
ずイオンビームにより夕００℃以上の上昇した状態で窒
素注入されたが、場所０では基板裏面に冷却した熱伝導
体を接触させ約弘ｏｏ’ｃに、場斤（ｆｌＴ・戻は３０
０”Ｃ以下に温度を制御して窒素イオンを注入した。場
所σ）に注入された窒素は８４と容易に化学納会するた
め注入された深さに窒化層を形成するが、場所０では温
度が低下しているため注入された窒素の一部は注入され
た深さで８１と結合するが、残りは表面へ拡散し、表面
にも窒化層を形成する。場所α）では温度が低く、注入
された窒素はほとんどＳｔと結合せず、このため注入さ
れた深さよりも表面側へ移動し、表面に窒化層パを形成
し、一部は表面から脱ガスする。したがつて、窒素注入
されるＳｔ基板の温度を全体的にあるいは部分的、選択
的に冷却して制御することにより、窒素注入エネルギで
知１定される深さよりも浅い表面にも窒化層の形成が可
能である。本発明を応用すれば、一定エネルギの窒素注
入により、ある場所では埋込窒化層を、ある場所では表
面窒化層を、またある場所では表面窒化層と埋込窒化Ｍ
を１司時Ｊ杉麿できる。
以上説明したように、窒素イオン注入されるｓ１基板の
調度を制御することによって、窒素イオン注入エネルギ
が高くとも注入エネルギで規定されるよりも浅い表面側
に窒化膜を形成できるので、あるパターンに従って場所
的に埋込窒化層と表面窒化層を作り分ける場合、イオン
注入プロセスが簡単で単時間で済むという利点がある。
調度を制御することによって、窒素イオン注入エネルギ
が高くとも注入エネルギで規定されるよりも浅い表面側
に窒化膜を形成できるので、あるパターンに従って場所
的に埋込窒化層と表面窒化層を作り分ける場合、イオン
注入プロセスが簡単で単時間で済むという利点がある。
第１図は本発明実施による効果の説明に供する、窒素イ
オン注入窒化層形成後の８ｉ基板表ｍＩからの液さとＳ
ｔに対するＮの組成比との関係を示す図である。 第１図 、３ 表ｉ力゛もの謀Ｊ（／Ｌ４ｍ） 手続補正書３、。 昭和５７ 年特許願第２５６４８号 ２、発明の名称 窒素イオン注入による窒化膜形成法 ３、 補正をする者 特許出願人 （ダココ）日本冨信亀話公社 ４、代理人 ６、補正の内容 （１） 明細書第３頁第１り行５づブｍｌとあるのを
「場所（Ｉ）」と訂正Ｔる。 く−
オン注入窒化層形成後の８ｉ基板表ｍＩからの液さとＳ
ｔに対するＮの組成比との関係を示す図である。 第１図 、３ 表ｉ力゛もの謀Ｊ（／Ｌ４ｍ） 手続補正書３、。 昭和５７ 年特許願第２５６４８号 ２、発明の名称 窒素イオン注入による窒化膜形成法 ３、 補正をする者 特許出願人 （ダココ）日本冨信亀話公社 ４、代理人 ６、補正の内容 （１） 明細書第３頁第１り行５づブｍｌとあるのを
「場所（Ｉ）」と訂正Ｔる。 く−
Claims (1)
- Ｓｉ基板に窒素単原子イオン（Ｎ）あるいは窒素分子イ
オン（Ｎ１）を注入して８４窒化層を形成する方法にお
いて、窒素イオンが注入される８１基板の窒素イオン注
入時の温度を制御することによって形成される８１窒化
１層の８１基板表面からの深さを制御することを特徴と
する窒素イオン注入による窒化膜形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2564882A JPS58145603A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 窒素イオン注入による窒化膜形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2564882A JPS58145603A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 窒素イオン注入による窒化膜形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58145603A true JPS58145603A (ja) | 1983-08-30 |
Family
ID=12171641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2564882A Pending JPS58145603A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 窒素イオン注入による窒化膜形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58145603A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6066349A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 光熱磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JPS60103180A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Toyota Motor Corp | 鋼板部品の局部強度向上方法 |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP2564882A patent/JPS58145603A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6066349A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 光熱磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JPS60103180A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Toyota Motor Corp | 鋼板部品の局部強度向上方法 |
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