イオン注入
イオン注入は、シリコン中へ特定の元素を打ち込み、電気的な性質を調整する工程です。
トランジスタのソース・ドレイン形成やしきい値制御など、デバイス性能の核心に関わります。
何をしているのか
Section titled “何をしているのか”- ボロン、リン、ヒ素などのイオンを加速する
- 必要な位置へ必要な量だけ導入する
- その後の熱処理で活性化し、結晶損傷を回復させる
- 注入量
- エネルギー
- 深さ方向の分布
- マスクとの整合
- チャネリング抑制
なぜ熱処理が必要か
Section titled “なぜ熱処理が必要か”注入直後は、結晶にダメージが入り、ドーパントも十分に活性化されていません。
熱処理によって格子を回復させ、期待する電気特性へ近づけます。
活性化と拡散のトレードオフ、RTP / flash / laser anneal の違い、thermal budget の整理軸は 熱処理・アニールと thermal budget に分けて整理しています。
よくある理解のコツ
Section titled “よくある理解のコツ”成膜やエッチングが 形 を整える工程だとすると、イオン注入は 性質 を決める工程です。
- 注入後に何を活性化し、どこまで拡散を許すかは 熱処理・アニールと thermal budget へ
- 多層構造を重ねるために表面の段差を制御するなら CMP へ