[반도체] 이온주입법

소개글

이온주입에대한자료입니다.

목차

1.개요
2.이온주입 장비
3. 이온 주입의 특징 및 응용
4. 비정질에서의 이온 주입 : 에너지 손실
5. 단결정에서의 이온 주입
6. 손상(Damage) 및 어닐링(Annealing)
7. 소자 및 집적회로 기술에 미치는 영향

본문내용

확산은 적당한 도펀트 농도와 온도가 있으면 일어나는 자연현상이다. 그러나 이온주입은 자연히 일어나는 일이 아니라 이온주입기계가 벽에 총을 쏘는 것과 같이 이온화된 도펀트를 사용하여 이온주입을 시키는 것이다.
이온 주입이란 움직임이 있고 전하를 띤 원자나 분자들이 직접적으로 기판에 주입이 되는 프로세스를 말한다. 웨이퍼에 불순물을 주입시키기 위한 방법으로서 1970년대 초반까지는 확산에 의한 불순물 주입 방법이 지배적이었으나 낮은 농도 영역 (단위 cm2당 1015 개 이하의 원자)에서의 농도 조절이 어렵고 불순물이 웨이퍼에 파고드는 접합깊이의 조절이 어려다 뿐만 아니라 고온에서의 확산이 진행되는 동안, 먼저 주입된 불순물이 실리콘 웨이퍼 내에서 수직방향은 물론 수평방향으로도 확산되므로 소자 상에서 실제 원하는 확산 영역보다 더 큰 영역이 형성되어 작은 MOSFET 에서는 오차가 크다. 그리고 고온에서는 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 그리하여 최근에는 확산에 의한 불순물의 주입보다는 이온주입법에 의하여 불순물을 반도체에 주입하고 있다. 이온주입법의 장점으로는 1) 빠르고, 균일하며, 재연성이 있다. 2) 정확한 도펀트(dopant)의 조절이 가능하다. 3) 순도 높은 도판트의 분포를 얻을 수 있다. 4) 여러번의 다른 에너지의 이온을 주입함으로 non-gaussian 분포를 얻을 수 있다. 5) 수평적인 확산이 적다. 등을 들수는 있으나 이온주입중에 방사손실 (radiation damage)등이 일어날 수 있다는 단점이 있다. 하지만 이는 어닐링(annealing)으로 해결이 가능하다.

참고 자료

1.윤현민, 이형기 , 반도체 공학, 복두출판사, 1995, pp.218
2. 김형열, 반도체 공정 및 측정 , 전자자료사, 1995, pp.123
3. 이종덕, 실리콘집적회로 공정기술, 대영사, 1997, pp.149
4.반도체 산업 및 반도체 재료 산업의 실태와 전망, 데이콤 산업연구소,1998,pp.117