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イオン注入とは

イオン注入とはイオン化した物質を固体に注入することによって、その固体の特性を変化させる加工方法です。
半導体製造における前工程などでは、イオン注入を用いることによって、ウェハに適度な不純物を導入することができ、半導体デバイス特性を向上させることができます。

イオン注入とは

イオン注入

イオン注入装置

イオン注入装置

注入の流れ



①イオン源
目的とする元素のイオン発生
矢印
②質量分析器
多種類のイオンを質量と電荷の違いによって分離
矢印
③分析スリット
必要なイオンのみを選択し加速管にイオンを導入
矢印
④加速管
所定のエネルギーにイオンを加速
矢印
⑤偏向器
粉体注入のためにビームを偏向
矢印
⑥Qレンズ
ビームを整形
矢印
⑦走査器
イオンビームをX‚Y方向に走査
矢印
⑧エンドステーション
試料(基材)への注入
 自動搬送エンドステーション
イオン注入へ

イオン注入についての基礎知識をまとめた
「イオン注入の基礎知識」のダウンロードはこちらから



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SiCへの高温イオン注入

下図の通り、室温注入と高温(500℃)注入でのダメージの差が大きいことがわかります。高温注入することによって、半導体への注入ダメージを緩和することができます。

SiC等化合物半導体への注入温度別の注入イメージ

高温注入へ

SiCへの高温アニール

下図の通り、高温(500℃)注入後のアニール処理でさらにダメージを抑えることがわかります。

SiC等化合物半導体への注入温度別の注入イメージ
とアニール処理後のダメージの変化

高温高速アニール
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イオン注入について

イオン注入とは何か、基礎的な理論から応用的な内容まで 何回かに分けてご紹介するコラムです。
今後どのような現象を解析できるのか、パワーデバイス向けの実例等を、イオン注入の結果に加えて基礎理論も踏まえて研究や議論を深めて頂くご参考となれば幸いです。

1)二体散乱近似に基づくイオン注入現象

二体散乱近似のシミュレーションコードMARLOWE の解析機能に触れながら衝突現象についての基礎的な理論でイオン注入現象をご説明します。

> イオン注入基礎理論_1_二体散乱近似に基づくイオン注入現象


お知らせ

当コラム執筆者による記事が「応用物理」に掲載されました。
こちらもよろしければご覧ください。

> 応用物理2020年 掲載のお知らせ


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