KR950002183B1 - 반도체장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1a도는 a,b 및 제1b도는 본 발명에 의한 이온주입방법을 설명하기 위한 도면.
본 발명은 반도체장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 이중(Double) 이온주입을 이용한 반도체장치의 제조방법에 관한 것이다.
최근, VLSI의 고집적화, 고정밀화 등의 요구에 의하여 보다 정밀한 불순물의 제어(접합깊이 및 농도)가 요구되며 이온주입기술은 이러한 요구에 잘 부응하는 기술로써 더욱 그 중요성을 더해가고 있으며, 종래의 기술을 대처하게 되었다.
특히, 초고집적 메모리장치의 소오스/드레인의 이온주입방법은 디자인 룰(Disign Ryle)의 축소와 더불어 개선되어 왔다. 그러나 섀도윙 효과(Shadowing effect), 채널링(Channeling), 측면확산(Lateral diffusion)등이 문제로 남아 메모리소자의 소오드/드레인에 나쁜 영향을 끼치고 있는 바, 이를 해결하기 위한 여러가지 방법들이 제안되어 왔다.
먼저, 섀도윙효과를 개선하기 위한 방법으로써 실리콘기판으로의 이온주입시 경사(Tilt) 각도를 0°로 하여 기울임없이 수직으로 주입하고 있는 방법이 있고, 게이트를 기준으로 소오스, 드레인에 대칭(Symmetry)으로 이온주입하는 방법이 있다. 그러나, 이와 같이 기울기 0°로 이온주입할 경우에는 실리콘격자구조상 채널링 현상이 발생하여 이온이 실리콘기판내로 깊숙히 들어가므로 고집적디바이스에서 요구되는 얕은 접합(Shallow Junction)형성에 심각한 문제를 초래하게 된다.
한편, 채널링현상을 방지하기 위한 방법으로써, 이온주입시 실리콘 기판에 대해7°경사로 이온을 주입하는 방법이 있는데 이때는 또다시 섀도윙효과가 문제시되게 된다.
이와 같이, 종래의 방법에 있어서는 한가지 문제점을 해결하면 또 다른 문제가 발생함에 따라 반도체디바이스에 악영향을 미칠 수 있는 문제점들은 모두 해결할 수 없게 되어 반도체디바이스 제조공정에 적용했을 때 디바이스의 신뢰성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 섀도윙 효과를 제거하면서 채널링현상을 방지할 수 있는 이온주입방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 방법은 고집적 반도체 디바이스의 불순물영역형성을 위한 이온주입방법에 있어서, 도우즈량을 적게하여 7°경사로 이온주입하는 제 1 단계와 도우즈량을 많게 하여 0°경사로 이온주입하는 제 2 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1a도 및 제1b도에 본 발명에 따른 이온주입방법을 도시하였다.
반도체기판(1)상의 불순물영역, 에컨대, 소오스(2), 드레인(3) 형성을 위한 이온주입공정에 있어서, 불순물이온, 예컨대 As+이온을 2회에 걸쳐서 주입하는 바, 먼저 제1a도를 참조하면, 제 1 단계 주입공정으로 As+이온을 적은 도우즈량, 예컨대 1×1014~5×1014ions/cm2로 실리콘기판평면에 대해 이온빔의 입사각도를 7°로 하여 이온주입을 행한다. 이때, 게이트라인(5)에 따라 평행한 주사빔(Parallel Scan beam)을 이용함으로써 게이트라인의 측면부분에서는 0°로 이온주입되고 (y축 방향에 대하여), 게이트라인 끝부분에서는 7°로 경사지게(z축 방향에 대하여)이온이 주입되도록 하면 x축 방향에서의 섀도윙효과를 방지할 수 있으며 또한, 측면확산도 억제할 수 있게 된다. 또한, 상기 제 1 단계 이온주입공정에 있어서, 도우즈량을 1/2로 나누고 y축 방향에서 실리콘기판의 각도를 변화시켜 2회에 걸쳐 이온주입을 행할 수도 있다. 즉, 실리콘기판을 y축을 따라 z축의 후방방향으로 7°기울여 이온주입을 행한 다음, 다시 z축이 전방방향으로 7°기울여 이온주입을 행한다(이해를 돕기 위해 도면상에서 반대방향은 (-) 부호를 붙여 나타내었다). 이와 같이 제 1 단계 이온주입을 도우즈량을 나누어 각도를 변화시켜 2회에 걸쳐 행하면, y축 방향에서의 섀도윙효과를 저감시킬 수 있게 된다.
이어서, 제1b도를 참조하면, 제 2 단계 주입공정으로 도우즈량을 많게, 예컨대 1×1015ions/cm2~1×1016ions/cm2로 실리콘기판 평면에 대해 이온빔의 입사각도를 0°로 하여 이온주입을 행한다.
이와 같이 본 발명에 따른 이온주입방법은 제 1 단계로 낮은 도우즈량으로 7°경사의 이온주입을 행하여 결정격자상태의 실리콘기판의 소오드/드레인영역을 비정질화시켜 제 2 단계 이온주입을 0°경사로 행해도 채널링이 일어나지 않게 한 다음, 많은 도우즈량으로 0°경사의 제 2 단계 이온주입을 행하여 새도잉 효과를 방지한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 이온주입기술의 문제점인 섀도윙효과, 측면확산 및 채널링현상을 방지 또는 감소시킬 수 있음에 따라 반도체 메모리소자 제조에 적용했을 경우 소자의 전기적 특성 개선에 기여할 수 있게 된다.
Claims (5)
- 고집적 반도체 디바이스의 불순물영역 형성을 위한 이온주입방법에 있어서, 1×1015ions/cm2이하의 도우즈량으로 7°의 경사로 이온주입하는 제 1 단계와 1×1015ions/cm2이상의 도우즈량으로 0°의 경사로 이온주입하는 제 2 단게로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계 이온주입공정시 반도체 메모리 셀내의 게이트라인과 평행한 주사빔을 이용하여 이온을 주입하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계 이온주입시의 도우즈량은 1×1014~5×1014ions/cm2인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계 이온주입시의 도우즈량은 1×1015~1×1016ions/cm2인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계 이온주입을 도우즈량을 1/2로 나누고 각도를 변화시켜 2회에 걸쳐 행하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
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