이온주입법이란

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이온주입법이란
확산에 의한 불순물 주입과 다르게 이온 주입은 도핑 시키고자 하는 물질을 이온화시킨 후 가속시켜 크게 증가된 운동에너지를 갖게 하여 웨이퍼의 표면에 강제 주입시키는 기술로서 열 확산에 비하여 수평 방향으로의 도핑이 크게 감소하는 결과를 가져와 집적도 향상에 이익을 가져다줍니다.

단점으로
1.격자 결함을 생성
2.깊은 주입이 어려움
3.열 확산에 비해 낮은 생산성
4.고가 장비 및 복잡성
5.높은 도즈의 장시간 이온 주입
이온 주입은 다음과 같은 장점과 단점을 갖고 있습니다.
장점으로
1.주입된 이온 농도의 정확한 조절
2.수평 방향 분포 감소로 소형 크기의 소자 제작 가능
3.질량 분석기 이용으로 고순도 불순물 주입
4.중첩 이온 주입을 통한 농도 분포 다양화
5.도핑 농도 균일성
6.저온 공정이므로 감광막(PR)을 마스크로 사용 가능
7.불순물 감소
가 있습니다.
이온들이 목표물을 향하여 이동하면서 핵 충돌과 전자 충돌에 의해 에너지를 읽게 되지만 격자 손상은 핵 충돌에 의해서 일어나게 됩니다. 격자의 결합 에너지가 불과 10~20eV이므로 충돌에 의한 자유 원자 생성은 쉽게 일어날 수 있으며, 격자 자리를 이탈한 원자는 자신이 또 다른 격자 손상을 야기할 수 있습니다. 붕소와 같이 가벼운 이온은 높은 에너지 영역에서는 전자 저지력이 우세하므로 주입된 표면 가까운 곳에는 적은 양의 격자 손상을 주게 됩니다. 그러나 깊숙이 들어 갈수록 붕소 자체의 에너지가 점점 감소되어 핵 저지력이 전자 저지력보다 우세한 위치에 오게 된 후부터 핵 충돌에 의하여 많은 격자 손상을 일으키게 됩니다. 이와 반대로 As, Sb, P 같은 무거운 이온들은 높은 에너지 영역에서 이미 핵 저지력이 우세하므로 표면 가까이에 많은 격자 손상을 일으키게 됩니다.
격자 결함에 의한 결정격자의 무질서가 증대되면 더 이상 단결정이라고 말할 수 없는 비정질 상태가 됩니다. 비정질화는 결정을 비정질 층으로 변화시키는데 필요한 최소 도즈의 관점에 따라 몇 가지로 나눌 수 있습니다.

참고 자료

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