[理學(xué)]20xx第八章離子注入-文庫吧
2025-03-07 06:44 本頁面
【正文】 ? 產(chǎn)生的粒子束電流 1 0 m A 大劑量注入最大能到 2 5 m A 。 ? 粒子束能量通常 1 2 0 k eV 。 ? 大多數(shù)情況下粒子束固定，硅片掃描 。 ? 超淺源漏區(qū)注入的超低能束流 (4 k eV d o w n t o 2 0 0 eV ) 。 高能 ? 束流能量超過 2 0 0 k eV 最高達(dá)到幾個(gè) M eV 。 ? 向溝道或厚氧化層下面注入雜質(zhì) 。 ? 能形成倒摻雜阱和 埋層 。 控制雜質(zhì)濃度和深度 a) 低摻雜濃度 (n–, p–) 和淺結(jié)深 (xj) Mask 掩蔽層 Silicon substrate xj 低能 低劑量 快速掃描 束掃描 摻雜離子 離子注入機(jī) b) 高摻雜濃度 (n+, p+) 和深結(jié)深 (xj) Beam scan 高能 大劑量 慢速掃描 Mask Mask Silicon substrate xj Ion implanter 167。 離子注入系統(tǒng) 離子源 分析磁體 加速管 粒子束 等離子體 工藝腔 吸出組件 掃描盤 離子注入機(jī)組成： ? 離子源 ? 吸極 ? 質(zhì)量分析器 ? 加速管 ? 掃描系統(tǒng) ? 工藝室 離子源和吸極裝配圖 吸出組件 源室 渦輪泵 離子源絕緣體 起弧室 吸極 吸出組件 粒子束 常用的雜質(zhì)源有： 氣體源： B2H BF PH AsH3； 固體源： 砷、磷 雜質(zhì)源 離子源 ： 產(chǎn)生待注入物質(zhì)的離子。 ：利用等離子體，在適當(dāng)?shù)牡蛪合拢褮怏w分子借電子的碰撞而離化。 ： 弧光反應(yīng)室 Bernas 離子源和 Bernas離子源 起弧室 燈絲 電子反射器 氣體入口 5 V 電子反射器 陽極 +100 V 起弧室 氣化噴嘴 電爐 氣體導(dǎo)入管 DI 冷卻水入口 摻雜劑氣體入口 組成：氣體入口、燈絲、電壓、磁場(chǎng) 離子源 BF3 B10+ 、 B11+、 B2+、 BF2+ 、BF2+、 BF3+ 、 F+、 F2+ ： 離子源 前板 狹縫 起弧室 燈絲 電子反射器 氣體入口 5 V 電子反射器 陽極 +100 V 起弧室 氣化噴嘴 電爐 氣體導(dǎo)入管 DI 冷卻水入口 摻雜劑氣體入口 ： 收集離子源中產(chǎn)生的正離子，并使它們形成離子束。 ：電場(chǎng)分離。 ：兩個(gè)電極。 吸極 吸極 ++ + + + + + ++ + + + + + N S N S 120 V 起弧 吸出組件 離子源 60 kV 吸引 kV 抑制 源磁鐵 5V 燈絲 To PA +粒子束 參考端 (PA電壓 ) 抑制電極 接地電極 BF3 、 e、 B+、 B10+ 、 B11+、 B2+、 BF2+、 F+、 F2+…… B+、 B10+ 、 B11+、 B2+、 BF2+、 F+、 F2+…… 質(zhì)量分析器 ： 將所需要的離子從離子束中分離出來而將不需要的離子偏離掉。 ：不同質(zhì)量、不同帶電荷數(shù)的離子經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí)，因?yàn)殡姶帕Φ男?yīng)，將以不同的半徑偏轉(zhuǎn)。 ? 設(shè)離子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 r，則 ? 則離子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 ： ：離子的質(zhì)量mn q B vFrmv??2)( nqBmvr ?v 質(zhì)量分析器 設(shè)離子從弧光反應(yīng)室與吸極電壓差為 V，則從弧光反應(yīng)室分離出來的離子的能量為： VnqE )(?Vnqmv )(21 2 ? m Vnqv )(2?nqmVBr 21? 稱為質(zhì)荷比nqm不同質(zhì)荷比的離子運(yùn)動(dòng)半徑不同 ： 離子束中的離子因偏轉(zhuǎn)半徑不同而分成不同的離子束。 B+ ：電磁鐵、真空腔。 B+、 B10+ 、 B11+、 B2+、 BF2+
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