본 연구는 boron-doped 실리콘 기판에 heavy 인온인 비소를 먼저 이온 주입시키고 비소의 주입에 의해 실리콘 표면이 손상된 영역에 다시 인을 이온 주입시켰을때, 인의 확산을 관찰하기 위해 microtec 시뮬레이터를 통해 모의공정실험을 실행하였다. 손상된 비정질의 실리콘 기판에서 열처리 전과 inet(N/sub 2/) 분위기에서 인은 느리게 확산을 하였다. 그렇지만 dry와 wt oxidation 열처리 분위기에서는 의의 확산 속도가 증가됨 (OED:oxidation-enhanced idfusion)을 관찰되었다. 실리콘 기판에서 인의 확산을 관찰하기 위해 ICECREM 시뮬레이터를 사용하여 앞의 경우와 동일하게 먼저 비소를 주입하여 실리콘 표면에 손상을 입히고 그 다음 공정에서 인을 주입하였을 때, 열처리 전과 inet, dry 산화분위기에서는 비정질의 실리콘 기판에 이온 주입한 경우와 동일하게 의의 확산 속도가 증가하였지만, wet 산화분위기에서는 오히려 dry 산화분위기에서 보다 확산이 늦어짐이 관찰되었다.
낮은 에너지(60KeV) 비소 이온주입으로 고종도의 얇은 표면층을 형성시켜 Pt-nSi 쇼트키 다이오드의 유효 장벽높이를 감소시켰다. 역방향 특성을 크게 저하시키지 않고 순방향 임계전압을 400mV에서 200mV로 낮추는데 필요한 이온주입량은 얇은 산화막(215.angs.)이 존재하는 상태에서 비소 이온주입을 한 경우는 9.0*$10^{12}$$cm^{-2}$이고, 산화막이 없는 상태에서 이온주입한 경우는 5.1*$10^{12}$$cm^{-2}$이었다. 이온주입후 열처리 조건은 900.deg.C에서 30분간 N$_{2}$분위기에서 행하였으며 얇은 산화막을 통한 이온주입으로 다이오드의 역방향 특성을 개선하였다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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1999.07a
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pp.42-42
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1999
본 연구에서는 극 저 에너지 이온 주입에 관한 연구를 위하여 새로이 제안된 PLDAM(phenomenological local damage accumulation model)을 효과적인 분자동역학 이온 주입 분포 계산 방법(highly efficient molecular dynamics (MD) schemes)에 적용하여 극 저 에너지 이온 주입에 관하여 연구하였다. PLDAM은 셀에 축적된 에너지와 이온 발생 순서(history of recoil event) 및 열 전도를 고려하여 실리콘 자기 이완과 재결합을 고려하고 있다. 효과적인 분자동역학 이온 주입방법으로는 MDRANGE code를 사용하였다. 국부적인 격자결함을 고려하지 않은 MDRANGE의 결과는 불순물 분포의 실험치와 꼬리 부분에서 많은 차이를 보여주었다. 그러나 본 연구에서 사용된 국부적인 격자결함 축적을 고려한 MDRANGE의 결과는 극 저 에너지 이온 주입 실험치와 잘 일치하였다. 또한 본 연구에서는 <100> 실리콘 기판 위의 0.1$\mu\textrm{m}$$\times$0.1$\mu\textrm{m}$ 영역에 도즈에 해당하는 이온만큼을 주입하여 불순물 분포를 계산하였다. 붕소와 비소의 경우에, 도즈와 이온주입 에너지가 증가하에 따라서 국부적으로 축적된 격자결함이 불순물의 분포에 미치는 영향이 커지는 것을 알 수 있었다. 특별히 이온 주입 에너지와 함께 무관하게 도즈 1014/cm2 이상에서는 국부적으로 축적된 격자 결함이 불순물의 분포에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다.
For the simplification of doping process in amorphous carbon film, arsenic (As) ions were implanted on the nucleated silicon wafer before the growth process. Then amorphous carbon films were grown at the condition of $CH_4/H_2=5%$ by microwave plasma chemical vapour deposition. Because the implanted seeds were grown at the high temperature and the implanted ions were spread, it was possible to reduce the process steps by leaving out the annealing process. When the implanted amorphous carbon films were electrically characterized in diode configuration, field emission current of $0.1mA/cm^2$ was obtained at the applied electric field of about $2.5V/{\mu}m$. The results show that the implanted As ions were sufficiently doped by the self-annealing process by using the growth after implantation.
Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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v.36D
no.3
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pp.27-33
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1999
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.
In a stream of aqueous sample, trace arsenic ions were quantitatively coprecipitated and detected in ICP-AES through hydride generation. In was used as a coprecipitating reagent. The precipitate was collected on a filter and dissolved by HCl. The eluted As was sent into the reaction coil to generate hydrides and analyzed by ICP. With optimal conditions, and with a sample of 0.3 mL, an enrichment of 70 was obtained with the sampling speed of 10/hr. When compared with coprecipitation and hydride generation technique, the sensitivity was increased by 7 and 10 times, respectively. The limit of detection limit$(3{\sigma})$ was 0.020 ${\mu}g\;L^{-1}$ and the precision was 7-10%. Separation of $As^{3+}\;and\;As^{5+}$ were possible using citric acid in hydride generation.
Kim, Suk-Goo;Kwack, Kae-Dal;Yoon, Sahng-Hyun;Park, Chul-Hyun
Proceedings of the KIEE Conference
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1999.07d
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pp.1827-1829
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1999
반도체 소자가 고집적화 되고 미세화 될수록 좁은 면적에 여러 기능을 가진 우물을 형성시켜야하나 기존의 우물로는 고온 장시간 열처리로 인하여 측면 확산이 깊게 되고, 불순물 농도 분포는 표면으로부터 농도가 점차 낮아진다. 따라서 기존 우물의 불순물 분포로는 기생 트랜지스터에 의한 렛치-엎과 알파 입자에 의한 SER의 감소를 위하여 필요한 벌크에서의 고농도 분포를 유지하기가 곤란하다. 이러한 문제는 차세대 반도체 개발을 위해서는 반드시 해결해야 할 것이며 이것을 해결할 수 있는 공정으로는 고 에너지 이온 주입과 저온, 단시간 열처리이다. 고 에너지 이온 주입 시의 불순물 분포를 어떻게 제어할 것인가에 대한 것과 여기서 부수적으로 나타나는 격자 손상과 그 회복 및 잔류결함의 성질을 어떻게 알고 이를 게터링 등에 이용할 것이냐에 대한 것이다. 실리콘 기판 내로 가속된 이온은 실리콘 격자와 충돌하면서 많은 1차 결함이 생기고. 이들은 후속 열처리 과정에서 활성화되면서 대부분은 실리콘 격자의 위치에 들어가 활성화되고. 그 나머지는 실리콘내의 격자간 산소, 격자간 실리콘. 격자 빈자리와 상호 작용을 하여 2차 결함을 형성한다. 에피택셜 웨이퍼와 p-type웨이퍼에 비소 이온을 고에너지로 주입후 2단계 열처리에 의한 농도분포변화와 핵생성과 결함성장에 관해 실험하였고, 핵생성온도는 $600^{\circ}C$이하이고, 성장에 필요한 온도는 $700^{\circ}C$이상이다.
Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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v.35D
no.6
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pp.37-45
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1998
In this paper, we report the first three-dimensional simulation result of the transient enhanced diffusion(TED) of dopants in the ion-implanted silicon by employing our 3D semiconductor process simulator, INPROS system. In order to simulate three-dimensional TED redistribution of dopants in silicon, the dopant distributions after the ion implantation was calculated by Monte Carlo(MC) method, followed by finite element(FE) numerical solver for thermal annealing. Excellent agreement between the simulated 3D profile and the SIMS data has been obtained for ion-implanted arsenic and phosphorus after annealing the boron marker layer at 75$0^{\circ}C$ for 2 hours. Our three-dimensional TED simulation could successfully explain the reverse short channel effect(RSCE) by taking the 3D point defect distribution into account. A coupled TED simulation and device simulation allows reverse short channel effect on threshold to be accurately predicted.
Applicability of CaO and steel slag as stabilizers in the treatment of field and paddy soils near Pungjeong mine contaminated with arsenic and cationic heavy metals was investigated from batch and column experiments. Immobilization of heavy metals was evaluated by TCLP dissolution test. Immobility of heavy metal ions was less than 15% when steel slag alone was used. This result suggests that $Fe_2O_3$ and $SiO_2$, known as the major component of steel slag, have little effect for the immobilization of heavy metal ions due to acidity of TCLP solution. Immobilization of cationic heavy metals was little affected by the ratio of CaO and steel slag while arsenic removal was increased as the ratio of steel slag to CaO increased. In the column test, concentrations of both arsenic and cationic heavy metals in effluents were below the water discharge guideline over the entire reaction period. This result can be explained by the immobilization of cationic heavy metals from the increased pH in soil solution as well as by the formation of insoluble $Ca_3(AsO_4)_2$. From this work, it is possible to suggest that arsenic and cationic heavy metals can be concurrently stabilized by application of both CaO and steel slag.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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