VLSI공정 4장 문제정리

목차

1. 이온 분포
2. 이온정지 메커니즘 (두 가지 정지 메커니즘)
3. 채널링
4. 격자결함과 어닐링
5. 이온 주입 시스템

본문내용

이온주입은 반도체 내부로 불순물 원자들을 주입하는데 사용하는 공정기술로서 반도체 기판의 전기적 성질을 변화시키는데 사용되어 왔다.
원래는 불순물 주입은 고온에서의 확산과정에 의해 이루어져 왔지만 확산에 의한 불순물 주입은 수직 방향 뿐만 아니라 수평방향으로도 불순물이 분포하여 디바이스의 집적도 향상에 커다란 장애가 되어 요즘에는 불순물 주입에 이온주입을 사용한다.

이온주입하는 동안 결정격자에 들어간 불순물 원자는 실리콘 원자와 충동하면서 점차로 에너지를 잃고 결국은 격자 내부의 어느 정도의 깊이에서 머무르게 된다.
이 평균 깊이는 가속 에너지 조절에 의해서 제어 가 가능
주입된 불순물 양은 주입되는 동안 이온 전류를 감시함에 의해서 조절 될 수 있다.
이온 주입법은 전체 불순물 양의 정밀한 조정, 불순물 프로파일의 개선된 재현성, 확산 공정에 비해 낮은 공정온도 등의 장점을 가진다.

<중 략>

2. 채널링 문제를 다루기 위해 널리 사용되는 다른 방법은 얇은 층의 스크린 산화막을 통한 주입이다.열적으로 성장한 실리콘 산화막은 비정질 물질이다.통과하는 주입 이온들은 단결정 실리콘 기판에 도달하기 전에 실리콘 산화막 내의 실리콘과 산소원자들과 충돌하고 산란된다.충돌성 산란에 기인하여 실리콘 결정으로의 이온들의 피치 앵글은 넓은 범위를 가지며,채널링의 기회를 감소시킬 것이다.또한,스크린 산화막은 실리콘 기판이 광감광제를 마스킹하는 것에 의한 접촉과 오염을 막을 수 있다.
단점:반동효과 - 스크린 층에서 일부 원자들이 실리콘으로 주입되는 강력한 이온들로부터 충분히 높은 에너지를 얻는다. 이 효과에 의해 반동하는 산소원자들은 실리콘 기판 안으로 주입될 수 있으며,실리콘-산화물 계면 근처의 길리콘 기판에 고농도 산소영역을 형성한다.이것은 캐리어 이동도를 감소시키고 깊은 레벨 트랩을 삽입 시킬 수 있다. 따라서 일부는 스크린 산화막 사용 X
몇몇 경우 산소-과잉 실리콘 층을 제거하기 위해 이온-주입 후 산화와 희생 산화막 스트립이 요구.

참고 자료

없음