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一次元、すなわち深さ方向プロファイルの評価に最適なSIMS(二次イオン質量分析法)を用いた二次元分布評価技術を提案した。
シリコン基板上にゲート構造を一定の周期で繰り返し配列し、ソース・ドレイン形成と同じ条件でイオン注入を行う。ゲート構造間の距離を注入されるイオンの横方向散乱距離と同程度まで小さくすると、実効的なドーズの減少が起こる。ゲート構造配置の周期、間隔、開口比などを変えたものを用意しSIMS分析を行い、深さ方向プロファイルの変化を測定・評価し、しかる後に深さ方向と横方向の分布関数に対してフィッティング処理を行うことで二次元分布の解析が可能である。SIMSの持つ深さ方向の高分解能と、低濃度域まで評価可能な高感度な特徴を活かす方法である。
実際にポリシリコンで厚さ200nmのゲート構造を最小間隔50nmで製作しイオン注入を行った。SIMS分析の結果、ポリシリコンを通して基板にまで到達した不純物の影響が大きく測定手法の実証を行うことは困難であった。製作条件を変えて引き続き実験を実施し、測定手法の実証を行う必要がある。
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