(57)【要約】【課題】 ＩＶ族半導体にボロンを浅くイオン注入する方法に関し、ＩＶ族半導体基板に浅いｐ型不純物ドープ領域を容易に作成することができる半導体装置の製造方法を提供することである。【解決手段】 半導体装置を製造する方法は、固体のデカボラン（Ｂ１ＯＨ１４）を気化させる工程と、質量分析せずにＢ原子を９個以下含むスピーシーズを排除するように、気体状のデカボラン分子を電子照射でイオン化させる工程と、次いで、イオン化したデカボランを、少なくとも表面にｎ型シリコン領域を含むシリコンウエハに注入する工程と、次いで、活性化アニールを行い、ｐｎ接合を形成する工程と、を有する。固体デカボランは、減圧雰囲気または加熱によって気化することができる。電子照射により限られたデカボラン由来スピーシーズを発生させることができる。【選択図】　図２
2004096102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体のデカボラン（Ｂ１０Ｈ１４）を気化させる工程と、
　質量分析せずにＢ原子を９個以下含むスピーシーズを排除するように、気体状のデカボラン分子を電子照射でイオン化させる工程と、
　デカボランのイオンを電界で加速してターゲットに注入する工程と、
を含むイオン注入方法。
【請求項２】
デカボラン分子中のボロン原子が原子数１１のもののみによって構成されることを特徴とする請求項１記載のイオン注入方法。
【請求項３】
デカボラン分子中のボロン原子が原子数１０のもののみによって構成されることを特徴とする請求項１記載のイオン注入方法。
【請求項４】
固体のデカボラン（Ｂ１ＯＨ１４）を気化させる工程と、
　質量分析せずにＢ原子を９個以下含むスピーシーズを排除するように、気体状のデカボラン分子を電子照射でイオン化させる工程と、
　次いで、イオン化したデカボランを、少なくとも表面にｎ型シリコン領域を含むシリコンウエハに注入する工程と、
　次いで、活性化アニールを行い、ｐｎ接合を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記注入工程の前に、シリコンウエハに電気的に不活性な元素のイオン注入を行い、表面領域をフリアモルファス化する工程を有する請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は半導体基板へのイオン注入に関し、特にＩＶ族半導体にボロンを浅くイオン注入する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　所望導電型の不純物を所望領域にドープすることは半導体デバイス構造作成のため重要な技術である。不純物ドープ方法として、イオン注入が広く用いられている。イオン注入においては、所望のイオンに加速エネルギを与え、対象とする半導体基板にイオン注入し、その後注入した不純物を活性化することによって電気的に活性な不純物ドープ領域を得る。イオン加速エネルギ、ドーズ量を選択することにより不純物ドープ領域の深さ、抵抗値を制御する。シリコン基板にｐ型領域を形成するためには、通常ボロンイオンが注入される。
【０００３】
　半導体デバイスの高速化、高集積化のためには、ＭＯＳトランジスタ等のサイズを微細化することが要求される。スケーリング則に従ってＭＯＳトランジスタを微細化すると、ゲート長０．１μｍのデバイスでは、ソース／ドレインの接合深さが０．０５μｍ程度となり、従来のイオン注入機では実現が困難となる。
【０００４】
　一般的なイオン注入装置は、加速エネルギが小さくなればなる程生成できるビーム電流量は少なくなる。イオンビームは、それ自身が有するビームポテンシャルにより広がろうとする傾向を有する。広がり幅は、ビーム電流値に比例し、エネルギの１．５乗に反比例することが知られている。浅い接合を作るために、加速エネルギを低下させると、ビームの効率が悪化し、ビーム電流の低下を招く。
【０００５】
　ゲート長０．１μｍ以下のＭＯＳトランジスタを作成する場合、ボロンの加速エネルギとしては５ｋｅＶ以下が要求される。Ｂイオンを加速エネルギ５ｋｅＶでイオン注入する場合、従来のイオン注入装置では電流量が１ｍＡ以下となってしまう。このように低いビーム電流でＭＯＳトランジスタを作成しようとすれば、生産性が極端に低下し、生産コストが上昇してしまう。
【０００６】
　イオンを浅く注入するためには、加速エネルギを低下させる他、注入するイオンの質量を増加させる方法がある。ボロンイオンを注入するためにＢＦ2 イオンを使う方法が提案されている。Ｂ単体のイオン注入に較べ、ＢＦ2 イオンのイオン注入では、Ｂイオンの加速エネルギが実効的に約１／５になる。従って浅い接合形成に有利となる。
【０００７】
　しかしながら、ＭＯＳトランジスタをＢＦ2 イオン注入を用いて形成すると、他の問題が生じることが知られてきた。ＭＯＳトランジスタのソース／ドレインにイオン注入する場合、同時にゲートにもイオンが注入される。シリコンゲートには、空乏化を防止するために充分量の不純物を注入する必要がある。微細なＭＯＳトランジスタにおいては、ゲート酸化膜も薄くなり、たとえば１０ｎｍ以下の薄い酸化膜がゲート酸化膜として用いられる。ＢイオンのソースとしてＢＦ2イオンを用いると、注入された弗素がゲート酸化膜中のＢ拡散を増速してしまう。これらのＢ原子が弗素の影響によりゲート酸化膜を通過してその下のチャネル領域に拡散すると、ＭＯＳトランジスタのしきい値を変動させてしまう。従って、薄いゲート酸化膜を持つｐチャネルＭＯＳトランジスタにはＢＦ2 イオン注入を簡単に採用することはできない。
【０００８】
　また、微細なパターンを有する半導体デバイスにイオンを注入する場合、チャージング現象が問題になる。ゲート電極に正電荷が帯電し、この正電荷がゲート酸化膜を通過して放電すると、ゲート酸化膜が劣化する。この劣化現象は、流れ込むイオン電流が大きいほど顕著となる。
【０００９】
【非特許文献１】信学技報、Ｖｏｌ．９５、Ｎｏ．４００、ｐｐ．８３−８９
【非特許文献２】難波進著、「エレクトロニクス全書［８］、イオン注入技術、株式会社工業調査会、１９７５年２月２８日、ｐｐ．１３
【特許文献１】特開平５−２２６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
　本発明の目的は、ＩＶ族半導体基板に浅いｐ型不純物ドープ領域を容易に作成することができる半導体装置の製造方法を提供することである。
　本発明の他の目的は、シリコン半導体基板に浅いボロン注入領域を作成することのできるイオン注入方法を提供することである。
【００１１】
　本発明のさらに他の目的は、ＩＶ族半導体基板に浅いｐ型不純物ドープ領域を作成するのに適した半導体装置の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　本発明の１観点によれば、固体のデカボラン（Ｂ１０Ｈ１４）を気化させる工程と、質量分析せずにＢ原子を９個以下含むスピーシーズを排除するように、気体状のデカボラン分子を電子照射でイオン化させる工程と、デカボランのイオンを電界で加速してターゲットに注入する工程と、を含むイオン注入方法が提供される。
【００１３】
　本発明の他の観点によれば、固体のデカボラン（Ｂ１ＯＨ１４）を気化させる工程と、質量分析せずにＢ原子を９個以下含むスピーシーズを排除するように、気体状のデカボラン分子を電子照射でイオン化させる工程と、次いで、イオン化したデカボランを、少なくとも表面にｎ型シリコン領域を含むシリコンウエハに注入する工程と、次いで、活性化アニールを行い、ｐｎ接合を形成する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００１４】
　デカボランは、Ｂ10Ｈ14の分子式を有し、Ｂ原子と較べて著しく大きな分子量を有する。同一イオン価のＢとＢ10Ｈ14とを同一加速電圧で加速すると、Ｂ10Ｈ14はＢに比べ質量が約１０倍あるためＢ１原子当りの加速エネルギは約１／１０になる。また、１個の分子を注入すると１０個のＢ原子を注入したこととなるため、実効注入量も１０倍となる。電子照射により、限られたデカボラン由来スピーシーズのみを発生させることができる。
【００１５】
　Ｂ１原子当りの加速エネルギが小さくなるため、Ｂ10Ｈ14の加速エネルギを高く設定することができる。このため、ビームの広がりを抑制することができる。また、同一イオン電流で１０倍のＢを注入することができるため、注入効率も約１０倍となる。従って全体的に考え、Ｂイオン注入と比べ、Ｂ10Ｈ14は１００倍も効率的にボロンを注入することが可能である。
【００１６】
　デカボランは弗素を含まない。従って、弗素がイオン注入されることによる悪影響は生じない。厚さ１０ｎｍ以下のゲート酸化膜を用いたＭＯＳトランジスタにおいても、Ｂの増速拡散を抑制することができる。従って、しきい値変動の少ない、信頼性の高いｐチャネルＭＯＳトランジスタを作成することができる。
【００１７】
　また、Ｂイオン注入と比べ、Ｂ10Ｈ14イオン注入はイオン電流を約１／１０とすることができるためチャージング現象を実効的に抑制することが可能である。従って信頼性の高いゲート酸化膜を有するｐチャネルＭＯＳトランジスタを生産することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
　Ｂ、ＢＦ２のイオン注入と比較して、高い効率でボロンを浅くイオン注入することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　以下図面に従って本発明の実施例を説明する。
　図１はデカボラン（Ｂ10Ｈ14）の分子構造を示す。大きな丸はＢを示し、小さな丸はＨを示す。
【００２０】
　図２は実効注入エネルギに対する注入ボロン原子数の関係を示すグラフである。LANGUM-CHAILD 則に従って計算した結果である。横軸は等価加速電圧を示し、シリコン中に注入される深さを表わす。縦軸はボロン原子数を示し、単位時間当り単位面積に注入されるボロン原子数を示す。
【００２１】
　注入される深さを同一にすると、デカボランの原子数はＢの１００倍、ＢＦ2の２０倍となることが判る。
　図３はデカボランのイオン注入を行なうデカボランイオン注入装置の構成を概略的に示すダイアグラムである。デカボランボトル１がバルブ２を介して真空処理室１０に接続されている。真空処理室１０内には、電子銃を有するイオナイザ１１、マスフィルタ１２、ファラデーカップ１３、アクセルレータ１４、デフレクタ１５、ターゲット１６が配置されている。デカボランボトル１内でデカボランは気化し、気体デカボランが真空処理室１０内に供給される。気体デカボランはイオナイザー１１で電子照射を受け、正イオンとなり、加速されてターゲット１６に注入される。
【００２２】
　図４Ａ、４Ｂはデカボランのイオン化方法を示すダイアグラムである。図４Ａにおいて、デカボランのガスはノズル４から吹出し、イオナイザ１１でイオン化され、アクセルレータ１４で加速されてターゲットに向って進行する。
【００２３】
　図４Ｂにおいては、デカボランガスはプラズマ発生室１８内においてプラズマ化され、引出し電極１９の形成する引出し電界によって加速して引出される。さらにアクセルレータ１４により加速され、ターゲットに向って進行する。
【００２４】
　デカボランは構成原子数が大きく、高エネルギのビームを照射すると分裂する可能性が高い。プラズマによってデカボランをイオン化すると、種々の分子量のイオンが発生してしまう。電子照射によれば、デカボラン分裂を低減することができる。
【００２５】
　なお、プラズマによってデカボランをイオン化させた場合にも、その後段に質量分析機を配置することにより、所望の分子量のイオンのみを引出すことができる。
　図５はシリコン基板にＢ+ 、ＢＦ2 + 、Ｂ10Ｈ14+ イオンをそれぞれ注入した時の基板内のボロン濃度分布を示すグラフである。横軸は基板内の深さをｎｍで示し、縦軸はボロン濃度をａｔｏｍｓ／ｃｍ3 で示す。なお、Ｂ+ イオンの注入は加速エネルギ５ｋｅＶ、ドーズ量１×１０14ｃｍ-2で行ない、ＢＦ2 + イオンの注入は、加速エネルギを５ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０14ｃｍ-2で行なった。Ｂ10Ｈ14+ イオンの注入は、加速エネルギは他と同様に５ｋｅＶとし、ドーズ量はＢ原子のドーズ量が同一となるように１×１０13ｃｍ-2に設定した。
【００２６】
　まず、Ｂ+ イオンの注入においては、Ｂ+ イオンがかなり深く注入されドーズ量のピーク位置も１０ｎｍより大きな値となっている。ＢＦ2 + イオンとＢ10Ｈ14+ の注入においてはドーズ量のピークは約３ｎｍ程度の位置にあり、その後急激に低下している。曲線ｐ４とｐ５とは低下する勾配が異なり、曲線ｐ４の方が狭い範囲に分布している。曲線ｐ４とｐ５を比較すると、そのピーク値はｐ４の方がわずかに高い。このように、Ｂ10Ｈ14+ イオンを注入すると、約１／１０のドーズ量でＢＦ2 + とほぼ同等のイオン注入量を得ることができる。
【００２７】
　図５においては、ＢＦ2 + イオンとＢ10Ｈ14+ イオンとを同一の加速エネルギでイオン注入した結果を示した。同一の加速エネルギでイオン注入すると、Ｂ10Ｈ14+ イオンは、ＢＦ2 + イオンよりも浅く注入することができる。同じ深さにイオン注入しようとする場合は、Ｂ10Ｈ14+ イオンの加速エネルギはより高くすることができる。
【００２８】
　図６は、ほぼ同じ深さにＢ10Ｈ14とＢＦ2 とをイオン注入した実験結果を示す。横軸は基板内の深さをｎｍで示し、縦軸はボロン濃度をａｔｍｓ／ｃｍ3 で示す。曲線ｐ７はＢ10Ｈ14を加速エネルギ１０ｋｅＶでドーズ量１×１０13ｃｍ-2でイオン注入した結果を示し、曲線ｐ８はＢＦ2 を加速エネルギ５ｋｅＶ、ドーズ量１×１０14ｃｍ-2でイオン注入した結果を示す。図から明らかなように、曲線ｐ７とｐ８はほぼ同一の分布を示している。従って、Ｂ10Ｈ14をソースとしたイオン注入を行なう場合、ＢＦ2 をソースとしたイオン注入と比べ約２倍の加速エネルギを印加することができる。
【００２９】
　イオン注入した不純物は、アニールを行なって活性化しないと電気的に活性な不純物とはならない。活性化アニールは同時に不純物の拡散を生じさせる。そこで、Ｂ10Ｈ14のイオン注入およびＢＦ2 のイオン注入を行なった後、９００℃および１０００℃で活性化アニールを行ないボロン分布がどのように変化するかを調べた。
【００３０】
　図７Ａ、７Ｂは、Ｂ10Ｈ14イオン注入およびＢＦ2 イオン注入の後、９００℃および１０００℃で活性化アニールを行なった場合のボロン分布を示す。各図において、横軸は基板中の深さをｎｍで示し、縦軸はボロン濃度をｃｍ-3で示す。図７Ａは、Ｂ10Ｈ14+ イオンを加速エネルギ５ｋｅＶ、ドーズ量１×１０13ｃｍ-2でイオン注入した場合を示し、図７ＢはＢＦ2 + イオンを加速エネルギ５ｋｅＶ、ドーズ量１×１０14ｃｍ-2でイオン注入した結果を示す。曲線ｐ１０はイオン注入したままの状態のボロン分布を示し、曲線ｐ１１、ｐ１２は９００℃、１０秒間、１０００℃、１０秒間の活性化アニールを行なった後のボロン濃度分布を示す。また、曲線ｐ１３はイオン注入直後のボロン濃度分布を示し、曲線ｐ１４、ｐ１５は９００℃、１０秒間、１０００℃、１０秒間の活性化アニールを行なった後のボロン濃度分布を示す。なお、ボロン濃度分布はＳＩＭＳ測定によって行なった。
【００３１】
　図７Ａに示すように、Ｂ10Ｈ14をイオン注入した場合、９００℃１０秒間の活性化アニールではボロン濃度分布はイオン注入直後のボロン濃度分布とほとんど変化していない。拡散によりわずかに平均深さが深くなっているのみである。１０００℃、１０秒間の活性化アニールを行なうと、１０19ｃｍ-3以上の濃度領域において顕著な拡散が起こるのに対し、１０19ｃｍ-3以下の濃度領域においてはイオン注入直後のボロン濃度分布がほぼ平行移動した状態を保っている。言い換えれば、１０００℃、１０秒間の活性化アニールを行なうと、Ｂ10Ｈ14のイオン注入領域は、理想的なボックス型不純物分布を示すようになる。
【００３２】
　図７Ｂにおいては、ＢＦ2 イオン注入直後のボロン濃度分布はＢ10Ｈ14+ イオン注入と比べ、かなり広い深さ領域に渡って分布する。９００℃、１０秒間の活性化アニールを行なうと、ボロン濃度分布の勾配が緩やかになり、ボロン濃度分布は明確により広い領域に広がることが判る。１０００℃、１０秒間の活性化アニールは、９００℃、１０秒間の活性化アニールと較べると、ボロン濃度１０18ｃｍ-3以上の領域でより広い領域に広がる顕著な傾向を示している。１０18ｃｍ-3以下の濃度領域においては、９００℃、１０秒間の活性化アニールと１０００℃、１０秒間の活性化アニールにおいて顕著な差は認められない。
【００３３】
　図７Ｂと図７Ａを比較すると、より浅い拡散層を得るためには、Ｂ10Ｈ14+ イオン注入を行ない、約９００℃、１０秒間程度以下の活性化アニールを行なうことが好ましいと判る。また、Ｂ10Ｈ14+ イオン注入後１０００℃、１０秒間程度以上の活性化アニールを行なうと、ボックス型のボロン濃度を得ることができる。
【００３４】
　なお、図７Ａ、７Ｂにおけるボロン濃度はＳＩＭＳ測定の結果であり、必ずしも電気的に活性なボロン濃度を意味しない。後に説明するように、同一温度の活性化アニールを行なった場合、Ｂ10Ｈ14を用いた場合にＢＦ2 と比べより低いシート抵抗を実現することができる。
【００３５】
　図８は、活性化アニール温度に対するシート抵抗の変化を示すグラフである。横軸は活性化アニール温度を℃で示し、縦軸をシート抵抗ｏｈｍ／□で示す。イオン注入条件としては、Ｂ10Ｈ14+ イオンを加速エネルギ３ｋｅＶ、５ｋｅＶ、１０ｋｅＶでイオン注入し、ＢＦ2 + イオンを加速エネルギ５ｋｅＶでイオン注入した。活性化アニール温度としては、９００℃、９５０℃、１０００℃、１０５０℃を用いた。曲線ｐ１６はＢ10Ｈ14+ を加速エネルギ３ｋｅＶでイオン注入した場合を示し、曲線ｐ１７はＢ10Ｈ14+ イオンを加速エネルギ５ｋｅＶでイオン注入した結果を示し、曲線ｐ１８はＢ10Ｈ14+ イオンを加速エネルギ１０ｋｅＶでイオン注入した結果を示す。曲線ｐ１９は、比較のためＢＦ2 + イオンを加速エネルギ５ｋｅＶでイオン注入した結果を示す。また曲線ｐ２０は、Ｂ+ イオンを加速エネルギを５ｋｅＶでイオン注入した結果を示す。
【００３６】
　図６に示したように、Ｂ10Ｈ14イオンの加速エネルギ１０ｋｅＶでのイオン注入とＢＦ2 イオンの加速エネルギ５ｋｅＶでのイオン注入はほぼ同等の効果を示す。図８における曲線ｐ１８とｐ１９はこの場合に相当する。曲線ｐ１８は、曲線ｐ１９よりも常に下に位置し、低いシート抵抗が得られることを示している。すなわち、同一深さまでほぼ同一ドーズ量のイオン注入を行なっても、Ｂ10Ｈ14をイオン注入した場合にＢＦ2 と比べより低いシート抵抗が得られることが判る。
【００３７】
　また、図８の結果は、Ｂ10Ｈ14のイオン注入を行ない、適当な活性化アニールを行なうことによりシート抵抗を低減できることを示している。
　図９は、接合深さに対するシート抵抗の関係を示すグラフである。横軸は接合深さをｎｍで示し、縦軸はシート抵抗をｏｈｍ／□で示す。デカボランのイオン注入条件は、加速エネルギ３ｋｅＶでドーズ量を１×１０13ｃｍ-2、３×１０13ｃｍ-2、１×１０14ｃｍ-2、および加速エネルギ５ｋｅＶでドーズ量１×１０13ｃｍ-2に変化させた。また参考として、ＢＦ2 イオンを加速エネルギ５ｋｅＶ、ドーズ量１×１０14ｃｍ-2でイオン注入した場合、ボロシリケートガラスからの固相拡散を行なった場合（プロットｐ２６、ｐ２７）およびキャリア濃度を１×１０20ｃｍ-3のボックス型の接合を仮定した時の理想的なシート抵抗（曲線ｐ２８）を示す。イオン注入後の活性化アニールは９００℃〜１０００℃で行なった。
【００３８】
　たとえば、加速エネルギ５ｋｅＶでデカボランをイオン注入した曲線ｐ２４と、同一加速エネルギ、同一Ｂドーズ量でＢＦ2 をイオン注入した曲線ｐ２５を比較すると、デカボランをイオン注入した場合により浅く低抵抗の接合を形成できることがわかる。また、曲線ｐ２２、ｐ２３に示すように、極めて低いシート抵抗を得ることもできる。イオン電流に対応するイオン量の１０倍のボロンがドープできるためであろう。プロットｐ２６、ｐ２７と比較すると、固相拡散によるボロン拡散領域よりもかなり浅い接合を形成できることが判る。
【００３９】
　図１０は、ｐ+ ｎ接合の逆バイアス特性を示すグラフである。横軸は逆バイアス電圧をＶで示し、縦軸はリーク電流をＡで示す。曲線ｐ２９はＢ10Ｈ14を加速エネルギ３０ｋｅＶ、ドーズ量２×１０14ｃｍ-2でイオン注入した場合を示し、曲線ｐ３０はＢＦ2 イオンを加速エネルギ２５ｋｅＶ、ドーズ量２×１０15ｃｍ-2でイオン注入した場合を示す。デカボランのイオン注入を行なって接合を形成した場合にもＢＦ2 のイオン注入を行なって接合を形成した場合と同様の良好な逆バイアス特性が得られることが判る。
【００４０】
　図１１は、ｐチャネルＭＯＳトランジスタの構成を概略的に示す。ｎ型シリコン領域２１表面には、選択的にフィールド酸化膜２２が形成されている。フィールド酸化膜２２で画定された活性領域内に、厚さ約４ｎｍのゲート酸化膜２４が形成され、その上に多結晶シリコンのゲート電極２５が形成されている。なお、ゲート電極をポリサイド構造とする場合は、多結晶シリコンゲート電極２５ａの上にシリサイド層２５ｂを積層する。ゲート電極２５をパターニングした後、デカボランイオンを加速エネルギ５ｋｅＶ、ドーズ量１×１０13ｃｍ-2でイオン注入し、ＬＤＤ用の延長部２６を形成する。なお、参考のためにＢＦ2 イオンを加速エネルギ５ｋｅＶ、ドーズ量１×１０14ｃｍ-2でドープしたサンプルも作成した。
【００４１】
　その後、ＳｉＯ2 等の絶縁物をＣＶＤで堆積し、異方性エッチングを行なうことにより、サイドウォールスペーサ２８を作成する。サイドウォールスペーサ２８作成後、デカボランを加速エネルギ３０ｋｅＶ、ドーズ量２×１０14ｃｍ-2でイオン注入し、ソース／ドレイン領域２９およびゲート電極２５のイオン注入を行なった。その後、１０００℃、１０秒間の活性化アニールをＲＴＡで行なった。なお、図に示すようにゲート長をＬｇで示す。
【００４２】
　図１２Ａ、１２Ｂは、ＬＤＤ領域にデカボランを注入したｐチャネルＭＯＳトランジスタのドレイン電流Ｉｄ対ドレイン電圧Ｖｄ特性およびドレイン電流Ｉｄ対ゲート電圧Ｖｇ特性を示す。電源電圧２Ｖでしきい値Ｖｔｈ＝−０．１３Ｖ、ドレイン電流Ｉｄ−０．３３ｍＡ／μｍ、Ｓファクタ＝８５ｍＶ／ｄｅｃの良好なトランジスタ特性が得られた。
【００４３】
　図１３は、ＬＤＤ領域にデカボランとＢＦ2 を注入したｐチャネルＭＯＳトランジスタのしきい値Ｖｔｈのゲート長依存性を示すグラフである。横軸にゲート長Ｌｇをμｍで示し、縦軸にしきい値ＶｔｈをＶで示す。曲線ｐ３７はデカボランをイオン注入した場合を示し、曲線ｐ３８はＢＦ2 をイオン注入した場合を示す。ゲート長が短くなると、曲線ｐ３７、曲線ｐ３８共に上昇するが、その上昇の程度は曲線ｐ３８の方が大きい。すなわち、デカボランをイオン注入した場合、短チャネル効果が抑制されることが判る。前述したように、Ｂ10Ｈ14とＢＦ2のイオン注入は共に加速エネルギ５ｋｅＶで行なわれており、この場合デカボランのイオン注入の方が浅い接合を形成しているためと考えられる。
【００４４】
　図１４は、Ｓファクタのゲート長依存性を示す。横軸はゲート長Ｌｇをμｍで示し、縦軸はＳファクタをｍＶ／ｄｅｃで示す。曲線ｐ３９はデカボランをイオン注入した場合を示し、曲線ｐ４０はＢＦ2 をイオン注入した場合を示す。ゲート長Ｌｇが短くなるにつれて曲線ｐ３９、ｐ４０共に上昇するが、その程度は曲線ｐ３９の方が小さい。すなわち、Ｓファクタにおいてもデカボランをイオン注入した方が短チャネル効果を抑制できることが判る。
【００４５】
　図１５は、ドレイン電流Ｉｄのしきい値Ｖｔｈ依存性を示す。横軸はしきい値ＶｔｈをＶで示し、縦軸はドレイン電流ＩｄをｍＡ／μｍで示す。しきい値Ｖｔｈをパラメータとすると、デカボランをイオン注入した場合もＢＦ2 をイオン注入した場合と同様の電流が流れることが判る。
【００４６】
　以上の実験結果をまとめると、デカボランイオンを注入して浅いｐ型領域を形成した場合、短チャネル効果を抑制したより特性のよいｐチャネルＭＯＳトランジスタを形成できることが判る。
【００４７】
　ｐチャネルＭＯＳトランジスタの多結晶シリコンゲートの高さは、通常ボロンの注入深さによって決められる。ゲート酸化膜にボロンが打ち込まれないように多結晶シリコンゲート電極の高さをある程度以上高くするためである。多結晶シリコンゲート電極がゲート酸化膜側で空乏化すると、良好なトランジスタ特性が期待できない。このため、多結晶シリコンゲートには充分高濃度の不純物をドープする必要がある。現在のイオン注入技術では、ボロンを大量にかつ浅くイオン注入することは困難である。
【００４８】
　図１６は、Ｓｉ中にボロンをイオン注入した時のプロファイルを計算によって算出した結果を示すグラフである。横軸は深さをμｍで示し、縦軸は濃度をａｔｏｍｓ／ｃｍ3 で示す。ボロンイオンの加速エネルギは、１ｋｅＶ〜７ｋｅＶの範囲で変化させ、ドーズ量は２×１０15ｃｍ-2とした。なお、曲線ｐ４１〜ｐ４７は加速エネルギが１〜７ｋｅＶのボロンイオン注入の場合を示す。なお、曲線ｎ１は参考としてバックグラウンドにＡｓをイオン注入した場合の分布を示す。現在行なわれているボロンの低加速エネルギイオン注入は加速エネルギが約７ｋｅＶである。この場合、注入深さが約１６０ｎｍとなる。プロセスマージンを考慮し、ゲート高さは通常１８０ｎｍに設定される。ゲート高さをたとえば１２０ｎｍ以下にしようとすると、プロセスマージンを考慮してイオン注入深さは約１００ｎｍ以下とすることが望まれる。この場合、ボロンイオンの加速エネルギは３ｋｅＶ以下となる。現在のイオン注入装置を用い、３ｋｅＶ以下の加速エネルギでボロンイオンを注入しようとすると、ビーム電流の指数関数的減少により膨大な時間を必要とする。
【００４９】
　前述したように、デカボランを用いれば、Ｂ１原子当りの加速エネルギを約１／１０に低減することができ、かつイオン電流に対するボロン原子濃度を約１０倍にすることができる。従って、デカボランのイオン注入を行なえば、高さの低いゲート電極を実現することが容易となる。ゲート電極の高さを低くすると、ポリサイドゲート電極の場合のポリサイドゲートエッチングが容易になり、コンタクトホールの形成が容易になる。
【００５０】
　埋め込みチャネル型ＭＯＳトランジスタは、ゲート直下に極薄のｐｎ接合を作ることが製造技術上の鍵になる。埋め込みチャネル型ｐチャネルＭＯＳトランジスタの作成において、埋め込みチャネル作成にデカボランを使用することができる。デカボランをイオン注入して浅い接合を形成すれば、良好な埋め込みチャネル型ｐチャネルＭＯＳトランジスタを形成でき、短チャネル効果に対して強いｐチャネルＭＯＳトランジスタを得ることができる。
【００５１】
　図３に示したイオン注入装置においては、デカボランのイオン化に電子照射を用いている。照射電子のエネルギを高くすればデカボランのイオン化率を上げることができ、ビーム電流が多く取れる。しかしながら、照射電子のエネルギを高くすると、デカボランの分子が分解しやすくなる。たとえば、Ｂ+ やＢ2 Ｈ4 +イオン等が生成される。このような状態でイオン注入を行なうと、質量の小さいボロンを含むイオンが深く注入され、実効的な注入深さが深くなってしまう。
【００５２】
　図１７Ａ〜１７Ｄはデカボラン分子に加速電圧２０Ｖから１００Ｖの電子を照射した時の発生粒子の質量分析結果を示すグラフである。横軸は質量数を示し、縦軸は信号強度を示す。図１７Ａは、加速電圧Ｖｅが２０Ｖの場合を示し、図１７Ｂは、加速電圧Ｖｅが４０Ｖの場合を示し、図１７Ｃは、加速電圧Ｖｅが６０Ｖの場合を示し、図１７Ｄは、加速電圧が１００Ｖの場合を示す。
【００５３】
　照射電子の加速電圧が２０Ｖの場合、図１７Ａに示すようにＢ原子を９個含むデカボラン由来スピーシーズは極めて少なく、Ｂ原子を１０個含むイオンがほとんどである。Ｂ原子を１０個含むスピーシーズを便宜上デカボランと呼ぶ。
【００５４】
　図１７Ｂ〜１７Ｄに示すように、加速電圧を４０Ｖ以上にすると、デカボランの存在確率は急減し、Ｂ原子を９個以下含むスピーシーズが増大する。加速電圧をＶｅ＝１００Ｖの場合には、Ｂ原子を１個含むスピーシーズの強度が最も高く、Ｂ原子の数が増大するにつれて高さは減少し、Ｂ原子を９個含むスピーシーズのピークが最も低く、デカボランのピーク高さはＢ9 よりは高くなっている。
【００５５】
　加速電圧Ｖｅを４０Ｖ以上に設定した場合には、デカボランをイオン化して発生した全てのスピーシーズをイオン注入すると、種々の質量のデカボラン由来スピーシーズがイオン注入されてしまう。イオン化後に質量分析を行なわない場合には、照射電子の加速電圧は４０Ｖ未満に設定することが好ましい。照射電子の加速電圧を制限することにより、Ｂ原子を９個以下含むスピーシーズの発生を防止することができる。
【００５６】
　デカボランをプラズマや高エネルギの電子照射でイオン化した後、質量分析する場合の公的な質量分析範囲について説明する。
　ボロンの同位体としては、原子量１０のボロンと原子量１１のボロンが約２：８の割合で存在する。デカボランはＢ原子を１０個含むため、同位体の混合比率によって分子量は１１４から１２４まで変化する。
【００５７】
　イオン注入において、イオンを作成した後質量分析を行なえば、イオン注入をするイオン種を選択することができる。Ｂ+ イオンやＡｓ+ イオンを注入する場合は、原子量１１と５４を選択すればよい。しかしながら、デカボランの場合には分子量が上述のように広い範囲に存在し得る。すべての同位体の組み合わせを考慮すると、質量分析で分子量１１４から１２４のイオンを選択することとなる。また、デカボランを構成している水素は原子照射によって脱離し易い。
【００５８】
　図１８は、照射電子の加速電圧Ｖｅを２０Ｖ、４０Ｖ、６０Ｖに設定した時の、デカボランを質量分析した結果を質量数１０７から１２４の範囲で示す。横軸は質量数を示し、縦軸は信号強度を示す。いずれの加速電圧の場合にも、質量数１１７付近でピークを有する分布が形成されている。加速電圧Ｖｅが２０Ｖの場合には、質量数１１１から１２４の範囲で分布している。加速電圧を４０Ｖ以上にしても、質量数の多い領域の分布はあまり変らず、質量数の低い領域に分布が広がる。加速電圧を４０Ｖ以上に設定した時は、Ｂ原子が９個以下のスピーシーズが多く発生するため、質量分析の必要性が生じる。この場合、選択する質量数は１０７から１２３の範囲に設定することが望ましい。このように選択する質量数の範囲を設定することにより、Ｂ原子を９個以下含むスピーシーズを排除し、Ｂ原子を１０個含むスピーシーズのほとんど全部を利用することが可能となる。
【００５９】
　図１９〜２１は、デカボランイオンを注入するのに適したイオン注入装置の構成例を示す。
　図１９において、デカボランを収容するデカボランボトル５０は、デカボランボトル５０の内部を所望の温度まで加熱するためのヒータ５１を備え、ニードルバルブ５２を介して真空槽５３に接続されている。真空槽５３内においては、フィラメント５５とアノード５６を含む電子照射系５４が、デカボランガスが噴射される位置の近くに配置されている。引出電極５７は、電子照射系５４の次に配置され、正イオンを引き出す。引出電極５７によって引き出されたイオンは、レンズ５８ａ、５８ｂおよび開口５９によって収束される。収束されたイオンビームは、加速器６０によって加速され、Ｘ偏向器６１およびＹ偏向器６２によって偏向され、ターゲット６３の所望の位置に注入される。
【００６０】
　図１９の装置において、デカボラン分子は電子照射によってイオン化されている。
　図２０の装置においては、図１９のニードルバルブに代え、ストップバル５とマスフローコントローラ６６の組み合わせが用いられている。ストップバルブ６５は、マスフローコントローラ６６の背圧が約１ｔｏｒｒ以上であることを保証する。第１段電子レンズ５８ａの後に、入口開口６７、電子レンズ６８、アナライザマグネット６９および出口または分解開口７０が配置され、質量分析器を構成している。出口開口７０の後には、他の電子レンズ７１が配置されている。図２０の装置の他の構成は、図１９の対応するものと同等である。
【００６１】
　図２０の装置において、デカボランの流れはストップバルブ６５とマスフローコントローラ６６によって制御できるため、デカボランボトル５０は５０℃以上に加熱することができ、デカボラン分子の供給を安定化することができる。
【００６２】
　図２１の装置においては、電子照射系の代わりに、プラズマイオン源７３が用いられている。引出電極７４は、プラズマイオン源の後に配置され、イオンビームをアナライザマグネット６９に供給する。図２１の装置の他の構成要素は、図２０のものと同等である。
【００６３】
　以上説明したように、極めて浅いドープ領域を形成するためにデカボランイオンを用いることができる。さらに、我々は、活性化アニーリング後の不純物分布を極めて浅く維持するためには、一定レベル以下の加速エネルギが好ましいことを見いだした。
【００６４】
　図２２は、デカボランイオンを５ｋｅＶおよび１０ｋｅＶで加速した時のボロン分布を示す。図において、横軸は２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）で測定した基板内の深さをｎｍで示し、縦軸はＢ濃度を原子／ｃｍ3 で示す。曲線ｐ５０は、デカボランイオンを５ｋｅＶで加速し、１×１０13ｃｍ-2のドーズとした時の打ち込んだままのボロン分布を示す。曲線ｐ５１は、曲線ｐ５０のイオン注入後、９００℃で１０秒間の活性化アニーリングを行った後のボロン分布を示す。ボロン分布ｐ５１は、曲線ｐ５０の分布に極めて近いことが明確に読み取れる。
【００６５】
　曲線ｐ５２は、ドーズ量１．０×１０13ｃｍ-2で、１０ｋｅＶで加速したデカボランを注入した後の注入したままのボロン分布を示す。曲線ｐ５３は、曲線ｐ５２のデカボラン注入の後、９００℃で１０秒間の活性化アニーリングを行った後のボロン分布を示す。活性化アニーリングによって、分布ｐ５３は、注入したままの分布ｐ５２よりもかなり深く拡張している。電気的に活性な不純物原子を得るためには、打ち込んだイオンを活性化することが必要である。したがって、極めて浅い接合深さを得るためには、デカボランを約５ｋｅＶ以下の加速エネルギで注入することが好ましい。
【００６６】
　ボロンイオンを注入する場合には、１０18ｃｍ-3以下のボロン分布が過度に拡がる（拡散する）過渡的増速拡散が常に認められた。この現象は、デカボランを１０ｋｅＶの加速エネルギで注入した時にも認められた。５ｋｅＶの加速エネルギにおいては、過渡的増速拡散は著しく低減し、極めて浅い接合を可能とした。５ｋｅＶの加速エネルギにおいては、単一のボロンイオン当たりの平均的加速エネルギは５００ｅＶであり、この値は従来のボロンイオン注入においては、実現不可能であった。
【００６７】
　不純物原子は、Ｓｉ結晶をチャンネリングによって通過することがある。チャンネリングを防止するためには、基板表面にアモルファス層を形成することが好ましい。たとえば、Ｇｅイオンを加速エネルギ４０ｋｅＶ、ドーズ２×１０14原子／ｃｍ2 で注入し、その後デカボランイオンをＳｉ結晶に注入すればよい。
【００６８】
　以上説明したように、デカボランを用いることにより、Ｂのイオン注入と比較して高い効率でボロンを浅くイオン注入することが可能となる。
　以下、本発明の特徴を付記する。
（付記１）固体のデカボラン（Ｂ１０Ｈ１４）を気化させる工程と、
　質量分析せずにＢ原子を９個以下含むスピーシーズを排除するように、気体状のデカボラン分子を電子照射でイオン化させる工程と、
　デカボランのイオンを電界で加速してターゲットに注入する工程と、
を含むイオン注入方法。
（付記２）デカボラン分子中のボロン原子が原子数１１のもののみによって構成されることを特徴とする付記１記載のイオン注入方法。
（付記３）デカボラン分子中のボロン原子が原子数１０のもののみによって構成されることを特徴とする付記１記載のイオン注入方法。
（付記４）固体のデカボラン（Ｂ１ＯＨ１４）を気化させる工程と、
　質量分析せずにＢ原子を９個以下含むスピーシーズを排除するように、気体状のデカボラン分子を電子照射でイオン化させる工程と、
　次いで、イオン化したデカボランを、少なくとも表面にｎ型シリコン領域を含むシリコンウエハに注入する工程と、
　次いで、活性化アニールを行い、ｐｎ接合を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
（付記５）前記シリコンウエハが絶縁ゲート電極を備えたｎ型シリコン表面層を含み、前記注入工程がｐチャネルＭＯＳＦＥＴのソース・ドレインにデカボランを注入する付記４記載の半導体装置の製造方法。
（付記６）前記注入工程の前に、シリコンウエハに電気的に不活性な元素のイオン注入を行い、表面領域をフリアモルファス化する工程を有する付記４記載の半導体装置の製造方法。
【００６９】
　（付記７）デカボラン分子中のボロン原子が原子数１１のもののみによって構成されることを特徴とする付記４記載の半導体装置の製造方法。
　（付記８）デカボラン分子中のボロン原子が原子数１０のもののみによって構成されることを特徴とする付記４記載の半導体装置の製造方法。
【００７０】
　（付記９）前記イオン注入工程が、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタのポリシリコン乃至アモルファスシリコンからなるゲート電極へのデカボランイオンの注入工程であり、それによってｐ＋型ゲート電極を形成することを特徴とする付記４記載の半導体装置の製造方法。
【００７１】
　（付記１０）前記ゲート電極の高さが120ｎｍ以下であることを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。
　（付記１１）前記イオン注入工程が、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタの埋め込みチャネル領域へのデカボランイオンの注入工程であることを特徴とする付記４記載の半導体装置の製造方法。
【００７２】
　（付記１２）不純物分布がボックス型不純物分布となることを特徴とする付記４記載の半導体装置の製造方法。
　（付記１３）不純物分布が固相拡散によるボロン拡散領域よりも浅い接合を形成することを特徴とする付記４記載の半導体装置の製造方法。
【００７３】
　（付記１４）前記ゲート電極がポリサイド構造を有することを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。
　（付記１５）前記ゲート電極にサイドウォールを有することを特徴とする付記５記載の半導体装置の製造方法。
【００７４】
　（付記１６）前記気化工程が、デカボランのボトルを５０℃以上に加熱することを特徴とする付記４に記載の半導体装置の製造方法。
　（付記１７）前記イオン注入工程が、デカボランを５ＫｅＶ以下の加速エネルギーで注入することを特徴とする付記４に記載の半導体装置の製造方法。
【００７５】
　（付記１８）前記不活性な元素がＧｅであることを特徴とする付記６記載の半導体装置の製造方法。
　（付記１９）固体のデカボラン（Ｂ10Ｈ14）を気化する工程と、
　気体状のデカボラン分子をイオン化させる工程と、
　デカボランのイオンを電界で加速してターゲットに注入する工程と、
を含むイオン注入方法。
【００７６】
　（付記２０）前記固体デカボランの気化工程が固体デカボランを減圧雰囲気中で気化させる工程を含む付記１９記載のイオン注入方法。
　（付記２１）前記固体デカボランを気化する工程が、固体デカボランを加熱する工程を含む付記１９記載のイオン注入方法。
【００７７】
　（付記２２）さらに、気化したデカボランをストップバルブと微調整バルブを介して前記イオン化工程を行なうイオン化室へ供給する工程を含む付記１９記載のイオン注入方法。
【００７８】
　（付記２３）前記イオン化工程が電子照射によってデカボランをイオン化させる工程を含む付記１９記載のイオン注入方法。
　（付記２４）前記電子照射工程が加速エネルギ２０Ｖ以下の電子を照射する工程を含む付記２３記載のイオン注入方法。
【００７９】
　（付記２５）前記イオン化工程の後に質量分析を行ない、所望のイオンを選択する工程を含む付記１９記載のイオン注入方法。
　（付記２６）前記イオン化工程の後に質量分析を行ない所望のイオンを選択する工程を含む２３記載のイオン注入方法。
【００８０】
　（付記２７）前記イオン化工程がプラズマによってデカボラン分子をイオン化させる工程を含む付記１９記載のイオン注入方法。
　（付記２８）前記イオン化工程の後に質量分析を行ない、所望のイオンを選択する工程を含む付記２７記載のイオン注入方法。
【００８１】
　（付記２９）前記イオン化工程の後に質量分析を行ない所望のイオンを選択する工程を含む付記２５記載のイオン注入方法。
　（付記３０）前記質量分析を行なう工程が前記イオン化したデカボランの分子量を１０７から１２３の質量範囲に選択する工程を含む付記２９記載のイオン注入方法。
【００８２】
　（付記３１）前記デカボラン中のボロン原子が原子量１１のボロンのみで構成されている付記１９記載のイオン注入方法。
　（付記３２）前記デカボラン中のボロン原子が原子量１０のボロンのみで構成されている付記１９記載のイオン注入方法。
【００８３】
　（付記３３）前記デカボランのイオンを加速する工程は、約５ｋｅＶ以下の加速エネルギでイオンを加速する付記１９記載のイオン注入方法。
　（付記３４）さらに、前記デカボランのイオンを加速する工程の前に、前記ターゲットに電気的に不活性の不純物原子を注入し、アモルファス表面層を形成する工程を含む付記１９記載のイオン注入方法。
【００８４】
　（付記３５）デカボランをイオン化する工程と、イオン化したデカボランをＳｉウエハに注入する工程とを含む半導体装置の製造方法。
　（付記３６）デカボランをイオン化するイオン化工程と、
　イオン化したデカボランをＳｉウエハに約５ｋｅＶ以下の加速エネルギで注入する注入工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【００８５】
　（付記３７）前記Ｓｉウエハが少なくとも表面にｎ型Ｓｉ領域を含み、さらに注入工程後、活性化アニールを行ないｐｎ接合を形成する工程を含む付記３６記載の半導体装置の製造方法。
【００８６】
　（付記３８）前記Ｓｉウエハが絶縁ゲート電極を備えたｎ型Ｓｉ表面層を含み、前記注入工程がｐチャネルＭＯＳＦＥＴのＬＤＤ部にデカボランを注入しｐｎ接合を形成する工程を含む付記３６記載の半導体装置の製造方法。
【００８７】
　（付記３９）前記Ｓｉウエハが絶縁ゲート電極を備えたｎ型Ｓｉ表面層を含み、前記注入工程がｐチャネルＭＯＳＦＥＴのソース／ドレインにデカボランを注入しｐｎ接合を形成する工程を含む付記３６記載の半導体装置の製造方法。
【００８８】
　（付記４０）前記注入工程がｐチャネルＭＯＳＦＥＴのポリＳｉまたはアモルファスＳｉのゲートにデカボランを注入しｐ+ 型ゲート電極を形成する工程を含む付記３６記載の半導体装置の製造方法。
【００８９】
　（付記４１）前記ｐチャネルＭＯＳＦＥＴのゲートが高さ０．１μｍ以下である付記４０記載の半導体装置の製造方法。
　（付記４２）前記注入工程の前に、Ｓｉウエハに電気的に不活性な元素のイオン注入を行ない、表面領域をプリアモルファス化する工程を含む付記３６記載の半導体装置の製造方法。
【００９０】
　（付記４３）前記注入工程が埋め込みｐチャネルＭＯＳデバイスの埋め込みチャネルにデカボランを注入する工程を含む付記３６記載の半導体装置の製造方法。
　（付記４４）固体デカボラン（Ｂ10Ｈ14）を気化するための手段と、
　気化されたデカボラン分子をイオン化するための手段と、
　デカボランイオンを電界によって加速し、ターゲットに注入するための手段と、
を有するイオン注入装置。
【００９１】
　（付記４５）前記デカボランを気化するための手段は、固体デカボランを収容する排気可能な容器を含む付記４４記載のイオン注入装置。
　（付記４６）前記排気可能な容器は、ヒータを備える付記４４記載のオン注入装置。
【００９２】
　以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】デカボランの分子構造を示す図である。
【図２】等価引出電圧とボロン原子数の関係を示すグラフである。
【図３】デカボランイオン注入装置を概略的に示す線図である。
【図４】デカボラン分子がどのようにイオン化でき、イオン化されたデカボランイオンがどのように質量分析できるかを示す線図である。
【図５】基板内のボロン分布を示すグラフである。
【図６】基板内のボロン分布を示すグラフである。
【図７】基板内のボロン分布を示すグラフである。
【図８】面抵抗とアニール温度の関係を示すグラフである。
【図９】面抵抗と接合深さの関係を示すグラフである。
【図１０】リーク電流と逆方向電圧の関係を示すグラフである。
【図１１】デカボランイオン注入を用いて形成する半導体装置の概略断面図である。
【図１２】ドレイン電流とドレイン電圧との関係およびドレイン電流とゲート電圧との関係を示すグラフである。
【図１３】閾値電圧とゲート長との関係を示すグラフである。
【図１４】Ｓ因子とゲート長との関係を示すグラフである。
【図１５】ドレイン電流と閾値電圧との関係を示すグラフである。
【図１６】種々の注入エネルギにおけるボロン分布のシミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１７】デカボラン分子を種々の加速電圧の電子で照射した時の質量分析の実験的結果を示すグラフである。
【図１８】デカボラン分子を種々の加速電圧の電子でイオン化した時の種々の種の分布を示すグラフである。
【図１９】デカボランを注入するためのイオン注入装置を示す概略的断面図である。
【図２０】デカボランを注入するためのイオン注入装置を示す概略的断面図である。
【図２１】デカボランを注入するためのイオン注入装置を示す概略的断面図である。
【図２２】デカボランイオンを５ｋｅＶおよび１０ｋｅＶで加速した時のボロン分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
　　１　　　　デカボランボトル
　　２　　　　バルブ
　　４　　　　ノズル
　１０　　　　真空処理室
　１１　　　　イオナイザ
　１２　　　　マスフィルタ
　１３　　　　ファラデーカップ
　１４　　　　アクセルレータ
　１５　　　　デフレクタ
　１６　　　　ターゲット
　１８　　　　プラズマ発生室
　１９　　　　引出し電極
　２１　　　　ｎ型シリコン領域
　２２　　　　フィールド酸化膜
　２４　　　　ゲート酸化膜
　２５　　　　ゲート電極
　２８　　　　サイドウォールスペーサ
　２９　　　　ソース／ドレイン領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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