[이온 주입 공정] Annealing 공정

Annealing (For Damaging Curing, Activation)

Ion Implantation 로 손상(Lattice Damage/Disorder)된 것을 정상으로 되돌리는 공정입니다. (필수!!!!!!!)

손상된 부분의 회복(결정성 회복: Amorphous->Single Crystal)

절연 상태에서 도전 상태로 변환 (전기적 특성 형성, 이온 활성화)

충격으로 튕겨 나간 Dopant를 복귀시켜 기판 Si와 결합 (공유결합 복원)

 

온도 높을수록 시간 짧을수록 Leakage 감소, Doping Profile: Annealing 이후, Furnace가 우수.

 

종류

1 Furnace: 장시간. 확산 깊이가 크고 넓어 미세화에 부적합. 낮은 온도(500~1200도), batch 구조 (Throughput 우수)

B는 이온의 양이 많아질수록 고온이 필요, P의 경우 Solid Phase Epitaxy로 일정 Dose 이상에서는 낮은 온도 가능

2 RTA(Rapid Thermal Annealing): RTP(Rapid Thermal Process)를 이용한 단시간 열처리, 수은 혹은 할로겐 램프

Wafer의 온도를 Pyrometer로 측정. Profile 제어 우수. Single 구조 (150~1300도). 온도를 균일하게 하는 것이 중요

3 Laser Spike Annealing: 고에너지 Laser, 매우 짧은 시간, 얇은 확산층 생성 가능, Short Channel Effect 억제 가능 국부적 위치 가능, Heat Budget 감소. Stress 조절 필요(Warpage=Overlay Issue 제어). Single 구조 (1400도 까지)

Annealing 공정에 따른 열의 분포와 공정 시간

 

Annealing 종류에 따라 열을 받는 부분이 다르다

온도와 종류에 따른 이온 Dose