| 研究概要 |
高度情報化社会の進展を支える、半導体素子の微細化のためには、不純物を高濃度にし,ドーピング層が10nm以下の極浅のソース/ドレイン接合を形成する必要がある。従来の加速器を用いたイオン注入法では、超低エネルギーで、高い電流量を得る事は基本的に極めて困難である。
本研究計画では、ドーパント不純物元素を含んだ固体ターゲットにレーザー照射した際に生ずる、レーザープラズマからのイオンを、低エネルギードーパントイオン生成源として使用する。この方式では、腐食性が強く人体に有害な半導体材料ガスは使用しない。
昨年度(平成22年度)、兵庫県立大学高度産業科学技術研究所において、我々は、p型ドーパントであるボロンのドーピングのため、固体B(ボロン)ターゲットを用いて、レーザー照射時に発生する、高速Bイオンの価数別の収率とエネルギー分布の測定を行った。その結果、真空チェンバーのレーザー入射口直前のレンズ位置を調整し、レーザー強度を変えることにより、B^+イオンのエネルギーピークを、極浅接合形成のためのエネルギーに適した、200eVから500eV程度の範囲で調節できることがわかった。B^+イオンの強度はどのエネルギーでも、ほぼ2.2×10^<12>(eV・Sr)であった。この強度は、レーザー照射点から1m離れたSi基板に、エネルギー幅10%で注入すると考えると、1mAのイオンビームに匹敵する。上記の結果より、B^+ビームの単色化を行い、リーゾナブルな照射時間で極浅接合形成が可能であると見積もられる。
今後その実証試験を行い、環境負荷が小さく、効率のよい極低イオン注入法を実現させることができれば、生産現場に対する寄与は大変大きいものと考える。
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