最終更新 2026-10-19

TEDとは(過渡増速拡散)

Transient Enhanced Diffusion (TED)

TED(過渡増速拡散)とは、イオン注入の後の熱処理の初期に、注入した不純物(特にボロン)が、ふつうより何桁も速く一時的に拡散してしまう現象です。注入で生じた格子間シリコンがボロンと組になって動き回ることが原因です。浅い接合を作るため、短時間の熱処理や炭素の共注入などで抑えます。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

TED(Transient Enhanced Diffusion:過渡増速拡散)とは、イオン注入の後の熱処理の初期に、注入した不純物(特にボロン)が、ふつうの拡散の速さよりはるかに速く、一時的に深くまで広がってしまう現象です。「過渡」は熱処理を始めてからしばらくの間だけ起こること、「増速」は拡散が速まることを表します。浅い接合を作りたい微細なトランジスタでは、狙った深さより不純物が深く広がるため、大きな問題になります。

原因は、イオン注入で結晶に生じた欠陥です。イオンがシリコンの原子をはじき飛ばすと、本来の位置からずれた原子(格子間シリコン)が大量にできます。熱処理を始めると、これらの格子間シリコンがボロンの原子と組になって動き回り、ボロンの拡散を数桁も速めます。余分な格子間シリコンは、時間とともに{311}欠陥などの集まりを経て消えていくため、増速は一時的です。

TEDを抑えるには、拡散が進む前に短時間で熱処理を終えることが基本で、温度を一瞬だけ上げるスパイクアニールや、ミリ秒以下で表面だけを加熱するフラッシュランプアニール・レーザーアニールが使われます。ほかに、注入の前に結晶をアモルファスにしておくPAI(プリアモルファス化注入)、格子間シリコンを捕まえる炭素を一緒に注入する方法、ウェハを冷やして欠陥のでき方を変えるクライオ注入などの対策があります。

図解

イオン注入、格子間シリコンの発生、熱処理の初期のボロンとの結合、一時的な深い拡散までのTEDの流れ
増速の大きさは注入の量、エネルギー、熱処理の条件によって変わる。

よくある質問(FAQ)

なぜボロンで特にTEDが問題になるのですか?
ボロンは格子間シリコンと組になって動く性質が強く、格子間シリコンが増えると拡散が大きく速まるためです。また、ボロンは軽い原子で注入の深さも深くなりやすく、p型の浅い接合を作るのがもともと難しいことも、TEDの影響を大きくしています。
TEDを抑える熱処理の方法は?
拡散が進む前に熱処理を終えるため、温度を一瞬だけ上げて下げるスパイクアニールや、ミリ秒以下の短い時間で表面だけを加熱するフラッシュランプアニール、レーザーアニールが使われます。これにより、不純物を活性化させながら、余分な拡散を最小限に抑えます。

設備の製造メーカー

関連する装置カテゴリ

同じトピックの用語

イオン注入・熱処理 のトピックで関連する用語です。

同じトピックの企業

住友重機械イオンテクノロジー日本日新イオン機器日本PSK Holdings韓国Kokusai Electric(国際電気)日本ウシオ電機日本Veeco Instruments米国

比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 日新イオン機器(イオン注入ディクショナリー)「増速拡散」(2026/10/19 確認)