*IMPLANT장비에 관해 간략히 기록한 것입니다.*

최근 Microprocessor와 고성능 System LSI등의 최첨단 Devic개발과 제조로 연결되지 않는 병목현상을 만드는 기술인 USJ(Ultra Shallow Junction) 형성의 양산기술개발이 급격하게 부상하고 있다. 주요 반도체장비업체들은 이와 같이 시장의 needs에 부응하기 위하여 이전의 고전류 이온주입장치에 옵션을 첨가하여 제공하고 있다. 그 결과 현재는 1KeV이하의 극저에너지 영역을 필요로하는 양산공장에 널리 사용되고 있다.
◆장비 외관◆
또한 300mm Wafer와 호환성을 가진 장비중에서도 극저 에너지영역에서 이전에 비해 높은 빔전류를 얻을 수 있는 차세대 이온주입장비도 개발되었다. 소자의 게이트 전극의 폭이 0.15㎛ 이하로 됨에 따라 wafer에 주입하는 이온의 입사각도의 정확도를 향상시키기 위한 방법이 새로이 고안되고 있으며, 저에너지가 되어도 빔이 발산하지 않는 B 주입기술, 얇은 산화막이 절연파괴를 일으키지 않는 전하의 중화방법, metal 오염 및 particle을 저감할 수 있는 clean화 기술 등이 필요하다. ultra shallow junction을 형성하기 위해 1keV 이하의 low energy ion implanter가 속속 개발되고 있으며, plasma potential을 제어함으로써 수백 eV의 낮은 에너지로 이온 주입을 할 수 있는 plasma doping법도 실용화 단계에 이르고 있으며, ion implanter에서는 이온 주입시 혼입되는 불순물, wafer 이면의 particle 대책, 저에너지에 고신뢰성, 고전류에 매엽화가 요구되고 있다.
◆IMPLANT DISK◆

이를 개선하기 위해 사용 GAS 배기계의 GAS류 체류개선이나 제거 전극 설치 등도 꾸준히 개선되고 있다. Cost performance에서는 부품, 반송장치의 공통화, 소비전력량의 감소, 자료원의 수명 연장과 maintenance 장기화도 꾸준히 해결해 나아가야할 부문이다. particle의 대상으로 여겨지는 粒徑은 0.05∼0.08㎛ 레벨이며, 수직인 wafer 반송의 채용, 반송 robot의 구동범위를 최소로 하고 robot 기구상에서 접촉면적을 줄이며, wafer handler 부품에의 내마모성 재료 채용 등으로 최소화하고 있다. 대전류 이온 주입장치의 과제는 charge up이며, 0.18㎛ process로의 이행에 따라 점점 높은 정밀도가 요구되고 있다.
◆SOURCE HEAD◆
대전을 억제하는 plasma fluid는 소자의 미세화에 따라 나타나는 절연막의 대전 파괴를 방지하는 것으로써 초기의 electron fluid에 비하여 plasma를 사용해서 발생시킨 전자를 이용하여 wafer의 전하를 중화하므로 이온 빔이 갖는 poten- tial에 따라 전자가 나오기 때문에 중화에 필요한 전하를 자기정합적으로 wafer 표면에 공급할 수 있고 안정성이 높다. charge up은 silicon wafer상에 높은 에너지로 이온빔 조사를 할 때, 빔전류중의 (+)전하가 silicon wafer상에서 잔류하여 device특성을 나쁘게하는 성질을 가진다.
◆BEAM ANALYZER◆
중전류 이온 주입 장치는 이온 빔의 scan 방식을 미세화 대응을 위한 LDD(light doped drain) 구조의 채용과 200mm wafer 적용에 따라 이온 빔의 입사각을 바꾸어서 wafer 표면을 주사하는 angular scan 방식에서 para- llel scan 망식으로 바뀌었으며 이는 wafer의 양끝에서 이온의 입사각도에 차이가 생겨 channeling이 발생하기 때문이었다. 300mm 경우 보다 정확하게 이온의 입사각도를 조절하기 위하여 single wafer 방식이 채용되고 있으며, angle 이온 주입을 위하여 wafer를 기계적으로 scan시키는 방식도 고안되고 있다. 고에너지 이온 주입 장치는 장치 본체의 cost down이 필수이며 저에너지 이온 주입 장치는 throughput 향상 및 maintenance 주기의 장기화가 필요하다.