대한전자공학회논문지SD (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

저에너지 이온 주입 방법으로 형성된 박막$ p^＋-n$ 접합의 열처리 조건에 따른 특성

The effect of annealing conditions on ultra shallow $ p^＋-n$ junctions formed by low energy ion implantation

  • 김재영 (한국항공대학교 전자.정보통신.컴퓨터공학부) ;
  • 이충근 (한국항공대학교 전자.정보통신.컴퓨터공학) ;
  • 홍신남 (한국항공대학교 전자.정보통신.컴퓨터공학부)
  • 발행 : 2004.05.01
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초록

본 논문에서는 선비정질화, 저에너지 이온 주입, 이중 열처리 공정을 이용하여 p/sup ＋/-n 박막 접합을 형성하였다. Ge 이온을 이용하여 결정 Si 기판을 선비정질화하였다. 선비정질화된 시편과 결정 기판에 p-형 불순물인 BF₂이온을 주입하여 접합을 형성하였다. 열처리는 급속 열처리 (RTA : rapid thermal anneal) 방법과 850℃의 노 열처리 (FA : furnace anneal) 방법을 병행하였다. 두 단계의 이중 열처리 방법으로 네 가지 조건을 사용하였는데, 이는 RTA(750℃/10초)＋Ft, FA＋RTA(750℃/10초), RTA(1000℃/10초)＋F4 FA＋RTA(1000℃/10초)이다. Ge 선비정질화를 통하여 시편의 접합 깊이를 감소시킬 수 있었다. RTA 온도가 1000℃인 경우에는 RTA보다는 FA를 먼저 수행하는 것이 접합 깊이(x/sub j/), 면저항(R/sub s/), R/sub s/ x/sub j/, 누설 전류 등의 모든 면에서 유리함을 알 수 있었다.

Shallow $p^{＋}$-n junctions were formed by preamorphization, low-energy ion implantation and dual-step annealing processes. Germanium ions were implanted into silicon substrates for preamorphization. The dopant implantation was performed into the preamorphized and non-preamorphized substrates using B $F_2$2 ions. Rapid thermal anneal (RTA) and furnace anneal (FA) were employed for dopant activation and damage removal. Samples were annealed by one of the following four methods; RTA(75$0^{\circ}C$/10s)＋Ft FA＋RTA(75$0^{\circ}C$/10s), RTA(100$0^{\circ}C$/10s)＋FA, FA＋The Ge Preamorphized sample exhibited a shallower junction depth than the non-preamorphized sample. When the employed RTA temperature was 100$0^{\circ}C$, FA＋RTA annealing sequence exhibited better junction characteristics than RTA＋FA thermal cycle from the viewpoint of junction depth, sheet resistance, $R_{s}$$.$ $x_{j}$, and leakage current.t.

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참고문헌

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