초록

추출 전극(extraction electrode) 및 사후 가속기(post accelerator)를 구비한 이온 주입 장치를 사용하는 이온 주입법에서, 이온은 추출 전극의 인가 전압보다 높은 사후 가속기의 인가 전압에 의해, 샘플의 표면으로부터 얕은 영역으로 균일하게 주입된다.

대표청구항 ▼

여러 종류의 이온을 발생시키기 위한 콘테이너, 상기 콘테이너로부터 여러 종류의 이온을 추출하기 위한 제1 전극, 여러 종류의 이온으로부터 적어도 하나의 원하는 이온을 선택하기 위한 선택기부, 및 원하는 이온을 가속시키기 위한 제2 전극을 포함하는 이온 주입 장치를 사용하여 이온을 주입하는 방법에 있어서,상기 제2 전극의 인가 전압을 상기 제1 전극의 인가 전압보다 높게 설정하는 단계를 포함하는 이온 주입 방법.제1항에 있어서, 상기 단계는 상기 제1 전극에 의해 얻어지는 상기 원하는 이온의 최대 가속 에너지가 상기 원하는 이온이 샘

여러 종류의 이온을 발생시키기 위한 콘테이너, 상기 콘테이너로부터 여러 종류의 이온을 추출하기 위한 제1 전극, 여러 종류의 이온으로부터 적어도 하나의 원하는 이온을 선택하기 위한 선택기부, 및 원하는 이온을 가속시키기 위한 제2 전극을 포함하는 이온 주입 장치를 사용하여 이온을 주입하는 방법에 있어서,상기 제2 전극의 인가 전압을 상기 제1 전극의 인가 전압보다 높게 설정하는 단계를 포함하는 이온 주입 방법.제1항에 있어서, 상기 단계는 상기 제1 전극에 의해 얻어지는 상기 원하는 이온의 최대 가속 에너지가 상기 원하는 이온이 샘플 안으로 주입되기를 원하는 가속 에너지의 절반보다 큰 경우에 상기 제2 전극의 인가 전압을 상기 제1 전극의 인가 전압보다 높게 설정하는 단계인 이온 주입 방법.제2항에 있어서, 상기 제2 전극에 의해 가속되는 이온으로 구성된 이온 빔의 최대 전류 밀도가 Dmax이고, 상기 이온 빔의 전류량이 I이고, 상기 이온 빔의 폭이 W이고, I/W2로 표현되는 평균 전류 밀도가 ρ일 때 ρ≥Dmax/2의 관계를 설정하는 단계를 더 포함하는 이온 주입 방법.제2항에 있어서, 상기 샘플과, 상기 샘플에 가장 가까운 위치에 설정된 상기 원하는 이온 빔을 수렴시키는 기능을 가진 수렴부 중 하나 사이의 간격이 L로 설정되고, 상기 샘플로부터 L/10 만큼 떨어진 위치에 있는 빔의 폭이 Wp로 설정되고, 상기 샘플로부터 L/2 만큼 떨어진 위치에 있는 빔의 폭이 Wh로 설정될 때 Wh/Wp의 값이 실질적으로 1로 설정되도록 상기 제1 및 제2 전극에 인가되는 전압을 설정하는 단계를 더 포함하는 이온 주입 방법.제2항에 있어서, 상기 원하는 이온을 반도체 기판 안으로 주입하여 확산층을 형성하는 단계를 더 포함하는 이온 주입 방법.제2항에 있어서, 상기 원하는 이온을 반도체 기판에 주입하여 30 nm 이하의 깊이의 확산층을 형성하는 단계를 더 포함하는 이온 주입 방법.제6항에 있어서, 상기 확산층은 MOS 트랜지스터의 소스/드레인층인 이온 주입 방법.제2항에 있어서, 상기 원하는 이온은 붕소 이온이고, 상기 원하는 가속 에너지는 500 eV 이하이며, 상기 붕소 이온의 도즈량(dose amount)은 2×1013 cm-2 이하인 이온 주입 방법.제8항에 있어서, 상기 원하는 가속 에너지는 200 eV 이상인 이온 주입 방법.제2항에 있어서, 상기 원하는 이온은 비소 이온이고, 상기 원하는 가속 에너지는 3 keV 이하이며, 상기 비소 이온의 도즈량은 2×1013 cm-2 이하인 이온 주입 방법.원하는 이온을 샘플에 주입하기 위한 이온 주입 장치 본체, 및 상기 이온 주입 장치 본체에 연결되어 상기 샘플의 표면에 형성된 산화막을 제거하기 위한 산화막 제거 장치를 구비한 이온 주입 장치를 사용하여 이온을 주입하는 방법에 있어서,상기 산화막 제거 장치를 사용하여 상기 샘플의 표면에 형성된 산화막을 제거하는 단계; 및상기 이온 주입 장치 본체를 사용하여 원하는 이온을 상기 샘플에 주입하는 단계를 포함하는 이온 주입 방법.제11항에 있어서, 상기 산화막의 제거시부터 상기 원하는 이온의 주입 종료시까지의 공정이 저압하에서 실시되는 이온 주입 방법.제11항에 있어서, 상기 이온 주입 장치 본체는 여러 종류의 이온을 발생시키기 위한 콘테이너, 상기 콘테이너로부터 여러 종류의 이온을 추출하기 위한 제1 전극, 여러 종류의 이온으로부터 적어도 하나의 원하는 이온을 선택하기 위한 선택기부, 원하는 이온을 가속시키기 위한 제2 전극, 및 상기 산화막 제거 장치에 연결되어 가속 이온이 주입되는 샘플을 장착시키기 위한 샘플 챔버를 포함하는 이온 주입 방법.제13항에 있어서, 상기 제1 전극에 의해 얻어지는 상기 원하는 이온의 최대 가속 에너지가 상기 원하는 이온이 샘플 안으로 주입되기를 원하는 가속 에너지의 절반보다 큰 경우에 상기 제2 전극의 인가 전압을 상기 제1 전극의 인가 전압보다 높게 설정하는 단계를 더 포함하는 이온 주입 방법.제14항에 있어서, 상기 산화막의 제거시부터 상기 원하는 이온의 주입 종료시까지의 공정이 저압하에서 실시되는 이온 주입 방법.원하는 이온을 샘플에 주입하기 위한 이온 주입 장치 본체; 및상기 이온 주입 장치 본체에 연결되어 상기 샘플의 표면에 형성된 산화막을 제거하기 위한 산화막 제거 장치를 포함하는 이온 주입 장치.제16항에 있어서, 상기 이온 주입 장치 본체는 여러 종류의 이온을 발생시키기 위한 콘테이너, 상기 콘테이너로부터 여러 종류의 이온을 추출하기 위한 제1 전극, 여러 종류의 이온으로부터 적어도 하나의 원하는 이온을 선택하기 위한 선택기부, 원하는 이온을 가속시키기 위한 제2 전극, 상기 산화막 제거 장치에 연결되어 가속 이온이 주입되는 샘플을 장착시키기 위한 샘플 챔버, 및 상기 샘플의 표면에 형성된 산화막을 제거하기 위한 산화막 제거 장치를 포함하는 이온 주입 장치.제17항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 콘테이너로부터 여러 종류의 이온을 추출하고, 상기 여러 종류의 이온을 가속시키는 이온 주입 장치.제18항에 있어서, 상기 산화막 제거 장치는 상기 가속 이온을 상기 샘플에 주입하기 전에 상기 샘플의 표면에 형성된 산화막을 제거하기 위한 세정 챔버, 상기 세정 챔버에서 세정된 챔버를 건조시키기 위한 건조 챔버, 상기 샘플을 상기 샘플 챔버, 세정 챔버 및 건조 챔버로 이송하기 위한 이송부, 및 상기 샘플 챔버, 세정 챔버 및 건조 챔버 내의 압력을 제어하기 위한 압력 제어부를 포함하는 이온 주입 장치.제19항에 있어서, 상기 세정 챔버는 습식 에칭에 의해 상기 샘플 표면에 형성된 산화막을 제거하는 이온 주입 장치.