A Study on the Channeling Effect of Ultra Low Energy B, P and As Ion Implant to Form Ultra-Shallow Junction of Semiconductor Device

초미세 접합형성을 위한 극 저 에너지 B, P 및 As 이온주입시 채널링 현상에 관한연구

We have investigated the ultra-low energy B, P, and As ion implantation using upgraded MDRANGE code to study formation of nanometer junction depths. Even at the ultra-low energies simulated in this paper, it was revealed that ion channeling should be carefully considered. It was estimated that ion channelings have much effect on dopant profiles when B ion implant energies were more than 500 eV, P more than 2 keV and As approximately more than 4 keV. When we compared 2-dimensional dopant profiles of 1 keV B with that of tilted one, 2 keV P with tilt, and 5 keV As with tilt, we could find that most channeling cases occurred not lateral directions but depth directions.

본 논문에서는 반도체 소자 제조 기술의 발전을 위하여 극 저 에너지 붕소(B),인(P), 및 비소(As) 이온 주입시 발생되는 채널링 현상이 초미세 접합깊이 형성에 미치는 영향에 관한여 개선된 MDRANGE 시뮬레이션 결과를 통하여 보여주고 있다. 본 연구에서 시뮬레이션된 5keV 이하의 에너지에서 조차도 이온 채널링 현상은 불순물의 농도 분포에 중요한 영향을 미치게 되는 것을 알 수 있었다. 붕소의 경우 500eV 이상의 에너지에서, 인의 경우 2 keV 이상의 에너지에서, 그리고 비소의 경우 대략 4 keV 이상의 에너지에서 채널링 현상이 불순물 분포에 크게 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 또한 1 keV 붕소, 2 keV 인, 그리고 5keV 비소 이온 주입 에너지에서 경사도 7°인 경우와 경사도 0°인 경우의 2차원적인 농도분포를 통하여 채널링 현상이 측면 방향보다는 깊이 방향으로 대부분 발생되는 것을 볼 수 있었다.