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イオン注入|前工程

イオン注入は、ドーパントとなる元素をイオンにし、電界で加速してウェーハへ打ち込む工程である。打ち込む深さは加速エネルギーで、個数は流す電流と時間で決まるので、シリコンの電気的な性質を場所ごとに数値で作り分けられる。ただし打ち込んだだけではドーパントは電気的に働かず、乱れた結晶とともに後のアニールで整える必要がある。用途や方式によって、ハロー注入、SDE注入、PLAD(プラズマドーピング)、PIIIなどに分かれる。

工程の分類›前工程› イオン注入

前工程の下にある工程で、同じ分類にはほかに19工程がある。

  • ハロー注入:ハロー注入は、MOSトランジスタのソース・ドレインエクステンションを囲むように、チャネルと同じ導電型の高濃度領域(ハローまたはポケット)を作るイオン注入である。
  • イオンシャワー(広域イオン照射):イオンシャワー(広域イオン照射)は、プラズマから引き出した広い面積のイオン流を、そのまま基板に照射する処理である。
  • PLAD(プラズマドーピング):PLAD(プラズマドーピング)は、ドーパントを含むプラズマを作り、プラズマ中に置いたウェーハに負のバイアス電圧をかけて不純物を引き込むドーピング方法である。
  • PIII(プラズマ浸漬イオン注入):PIII(プラズマ浸漬イオン注入)は、基板をプラズマの中に置き、基板に電圧をかけて周囲のイオンを引き込む注入工程である。
  • 単一イオン注入:単一イオン注入は、イオンを一個ずつ数えながら、狙った位置に注入する工程である。
  • SDE注入(ソース・ドレインエクステンション注入):SDE注入(ソース・ドレインエクステンション注入)は、ソース・ドレインの先端だけを浅く作り、ゲートの真下まで届かせるためのイオン注入である。

この工程は、RMG(置換メタルゲート)の「Gate-Last(プレーナ型MGHK)」、ソース・ドレイン形成の「エクステンション付きソース・ドレイン(注入方式)」、STI(シャロートレンチ分離)の「STI(浅溝分離)の基本工程」、前工程の「SEAJ工程図の前工程(インゴットからウェーハ検査まで)」の手順の一部として出てくる。

  • イオン注入装置
  • 大電流イオン注入装置
  • 中電流イオン注入装置
  • 高エネルギーイオン注入装置
  • ドーピング装置

リソグラフィ、エッチング、成膜、酸化・拡散、アニール・熱処理、CMP(化学機械研磨)、洗浄・表面処理、配線形成、素子分離、ゲート形成、コンタクト形成(MOL)、リフトオフ、モノリシック3D集積、逐次3D集積、サイドウォールスペーサ形成、応力ライナー形成、SMT(応力記憶技術)、層転写、ソース・ドレイン形成