《離子注入》ppt課件 (2)(文件)
【正文】 6 528 595 659 719 As RP 159 269 374 478 582 686 791 898 1005 ?RP 59 99 136 172 207 241 275 308 341 （一）各種離子在 Si中的 Rp和△ Rp 值 (197。單位：千電子伏特 KEV ? 帶有一個(gè)正電荷的離子在電勢(shì)差為 100KV的電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，它的能量為 100KEV ? 射程、投影射程 ? 具有一定能量的離子入射靶中，與靶原子和電子發(fā)生一系列碰撞（即受到了核阻止和電子阻止）進(jìn)行能量的交換，最后損失了全部能量停止在相應(yīng)的位置，離子由進(jìn)入到停止所走過(guò)的總距離，稱(chēng)為 射程 用 R表示。 ? 離子注入的優(yōu)點(diǎn)： 5. 沾污少 質(zhì)量分離技術(shù)產(chǎn)生沒(méi)有沾污的純離子束， 減少了由于雜質(zhì)源純度低帶來(lái)的沾污，另外低溫工藝也減少了摻雜沾污。 ? 離子注入系統(tǒng) ? 離子注入的優(yōu)點(diǎn)： 1. 精確地控制摻雜濃度和摻雜深度 離子注入層的深度依賴(lài)于離子能量、雜質(zhì)濃度依 賴(lài)于離子劑量，可以獨(dú)立地調(diào)整能量和劑量，精 確地控制摻雜層的深度和濃度，工藝自由度大。第八章：離子注入 摻雜技術(shù)之二 引 言 ? 離子注入的概念： 離子注入是在高真空的復(fù)雜系統(tǒng)中，產(chǎn)生電離雜質(zhì)并形成高能量的離子束，入射到硅片靶中進(jìn)行摻雜的過(guò)程。 2. 可以獲得任意的雜質(zhì)濃度分布 由于離子注入的濃度峰在體內(nèi)，所以基于第 1點(diǎn) 采用多次疊加注入，可以獲得任意形狀的雜質(zhì)分 布，增大了設(shè)計(jì)的靈活性。 6. 橫向擴(kuò)散小 離子注入具有高度的方向性，雖然散射會(huì)引起一定橫向雜質(zhì)分布，但橫向尺度遠(yuǎn)小于擴(kuò)散。這一距離在入射方向上的投影稱(chēng)為 投影射程 Rp。) （二）各種離子在 光刻膠 中的 Rp和△ Rp 值 (197。（注：電子電荷 q = 10－ 19庫(kù)侖） 2. 在 N型 〈 111〉 襯底硅片上，進(jìn)行硼離子注入，形成PN結(jié)二極管。已知襯底摻雜濃度為 1 1015cm3，注入能量： 60KEV，注入劑量： ，試計(jì)算硼離子注入分布的最大摻雜濃度 Nmax和注入結(jié)深。 1. 高溫爐退火 通常的退火溫度：＞ 950℃ ，時(shí)間： 30分鐘左右 缺點(diǎn)： 高溫會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)的再分布。 ? 閾值電壓調(diào)整注入 ? NMOS閾值電壓公式： QBm＝ q ? 電子轟擊氣體原 子產(chǎn)生離子。不同的離子具有不同的質(zhì)量與電荷（如 BF3→ B＋ 、 BF2＋ 等），因而在離子分析器磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度不同，由此可分離出所需的雜質(zhì)離子。 增大束斑、減小束流、減小離子束運(yùn)動(dòng)距離（甚至不用加速管）、束流減速、空間電荷中和。 硅片冷卻 防止離子注入使硅片溫度升高導(dǎo)致光刻膠變性。 ? 小角度注入 陰影效應(yīng)、橫向注入。 列舉抑制溝道效應(yīng)的 4種方法 。 。 4. 在 P型 〈 100〉 襯底硅片上 ， 進(jìn)行 As離子注入 ， 形成PN結(jié)二極管 。 形成硅化物可減小硅中缺陷密度從而減小漏電。 離子注入后光刻膠只能用干法去除。 方法：施加偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)使離子束方向偏轉(zhuǎn) 4. 掃描系統(tǒng) ? 用于使離子束沿 x、 y 方向在一定面積內(nèi)進(jìn)行掃描。 加速管 離子注入能量與劑量 高能注入 線性加速器：一組電極，只有離子處于兩電極之間時(shí)兩電極加電壓，從而只需幾十 kV的電壓源產(chǎn)生可達(dá) MeV的注入能量。 ? 質(zhì)量分析器磁鐵 ? 分析器磁鐵形成 90176。X dm， QBm為表面耗盡層單位面積上的電荷密度 ? 輕摻雜漏（ LDD： Lightly Doped Drain ）注入 ? 作用： 減小最大電場(chǎng)，增強(qiáng)抗擊穿和
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