비정질 및 단결정 실리콘에서 10∼50 keV 에너지로 주입된 안티몬 이온의 분포와 열적인 거동에 따른 연구 (A Study on Implanted and Annealed Antimony Profiles in Amorphous and Single Crystalline Silicon Using 10∼50 keV Energy Bombardment)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 28권 / 11호 / 683 ~ 689페이지
· 저자명 : 정원채

초록

N+ 도핑을 위해서, 안티몬 이온은 BJT, CMOS FET와 BiCMOS 집적공정에 주로 이용이 된다. 안티몬은 무거운 이온이기에 실리콘에서 상대적으로 낮은 확산계수를 가지고 있다. 그러므로 안티몬은 비소 이온주입 대신에 n 타입 도핑으로서 매우 얕은 접합에 적합하다. 10∼50 keV의 에너지와 서로 다른 입사각도로 안티몬을 비정질과 단결정 실리콘에 이온 주입하였다. 동일한 치수의 조건에서 안티몬의 3차원적인 농도 분포 결과들을 비교하여 나타내었고, 자세히 설명하였다. 안티몬의 확산효과는 열적인 산화과정 후에 ORD를 나타내었다. SiO2/Si의 경계효과는 안티몬 확산에 영향을 주었고, 산화 과정 동안에 분리효과를 나타내었다. 안티몬의 표면 스퍼트링 효과는 높은 주입량과 낮은 에너지 조건들에서 무거운 질량 때문에 고려되어져야만 한다. 비정질과 단결정 실리콘에 주입된 안티몬의 수직 및 측면방향으로의 이온분포 및 사정거리를 서로 비교하였다. 또한 이 데이터를 이용하여 불활성 N2 가스와 건식산화 조건에서 급속 열처리(RTA)와 노 열처리 실행 후에 안티몬의 농도 분포를 나타내고 설명하였다.

영어초록

For the formation of N+ doping, the antimony ions are mainly used for the fabrication of a BJT (bipolar junction transistor), CMOS (complementary metal oxide semiconductor), FET (field effect transistor) and BiCMOS (bipolar and complementary metal oxide semiconductor) process integration. Antimony is a heavy element and has relatively a low diffusion coefficient in silicon. Therefore, antimony is preferred as a candidate of ultra shallow junction for n type doping instead of arsenic implantation. Three-dimensional (3D) profiles of antimony are also compared one another from different tilt angles and incident energies under same dimensional conditions. The diffusion effect of antimony showed ORD (oxygen retarded diffusion) after thermal oxidation process. The interfacial effect of a SiO2/Si is influenced antimony diffusion and showed segregation effects during the oxidation process. The surface sputtering effect of antimony must be considered due to its heavy mass in the case of low energy and high dose conditions. The range of antimony implanted in amorphous and crystalline silicon are compared each other and its data and profiles also showed and explained after thermal annealing under inert N2 gas and dry oxidation.

참고자료

· 없음