半導(dǎo)體制造技術(shù)第十七章(完整版)
【正文】 pant p++ n++ Figure 3 穿通阻擋層 nwell pwell p+ Buried layer p+ Silicon substrate ntype dopant ptype dopant p+ p++ n+ n++ Figure 4. 閾值電壓調(diào)整 nwell pwell p+ Buried layer p+ Silicon substrate ntype dopant ptype dopant p+ p++ p n+ n++ n Figure 5. LDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + nwell pwell p+ Buried layer p+ Silicon substrate p+ S/D implant n+ S/D implant Spacer oxide Drain Source Drain Source b) p+ and n+ Source/drain implants (performed in two separate operations) + + + + + + + + nwell pwell p+ Buried layer p+ Silicon substrate pchannel transistor p– LDD implant nchannel transistor n– LDD implant Drain Source Drain Source Poly gate a) p– and n– lightlydoped drain implants (performed in two separate operations) Figure 8. 溝槽電容 n+ p+ Tilted implant Trench for forming capacitor Figure 9. 超淺結(jié) Figure 180 nm 20 197。 RTA： 1000176。 – 被注入的雜質(zhì)原子大多數(shù)處于晶格間隙位置，起不到施主或受主的作用，對(duì)載流子的輸運(yùn)沒(méi)有貢獻(xiàn)。離子束進(jìn)入加速器后，經(jīng)過(guò)這些電極的連續(xù)加速，能量增大很多。在合適的氣壓下，使含有雜質(zhì)的氣體受到電子碰撞而電離，最常用的雜質(zhì)源有 B2H6和 PH3等， （ 2）離子束吸取電極 吸取電極將離子源產(chǎn)生的離子收集起來(lái)形成離子束。 總阻止本領(lǐng)（ Total stopping power） ?核阻止本領(lǐng)在低能量下起主要作用（注入分布的尾端） ?電子阻止本領(lǐng)在高能量下起主要作用 核阻止和電子阻止相等的能量 橫向效應(yīng) 雜質(zhì)與硅原子碰撞所產(chǎn)生的散射會(huì)造成雜質(zhì)往橫向注入。 雜質(zhì)離子的射程和投影射程 Incident ion beam Silicon substrate Stopping point for a single ion Rp DRp dopant distribution Figure 離子注入機(jī)的種類(lèi) 注入系統(tǒng)分類(lèi) 描述和應(yīng)用 中 、低 電流 ? 高純離子束，電流 10 mA. ? 束流能量 180 k eV. ? 多數(shù)情況下硅片固定，掃描離子束 . ? 穿通注入專(zhuān)用 . 大電流 ? 離子束電流 10 mA ，大注入到達(dá) 25 mA. ? 離子束能量小于 120 k eV. ? 大多數(shù)情況下離子束固定，硅片掃描 . ? 超淺結(jié)源 / 漏注入，超低能束流 (4keV down to 200 e V). 高能 ? 束流能量超過(guò) 200 k eV 到幾 MeV. ? 向溝槽或厚氧化層下面注入雜質(zhì) . ? 能形成倒摻雜阱和埋層 . 氧注入機(jī) ? 大電流系統(tǒng)，用于 ( SO I) 的氧注入 . Table 核 碰撞和電子碰撞 ? 注入離子如何在晶圓內(nèi)靜止？ – 1963年， Lindhard, Scharff and Schiott首先確立了注入離子在靶內(nèi)分布理論，簡(jiǎn)稱 LSS理論。 離子注入的優(yōu)點(diǎn) 1. 精確控制摻雜濃度 2. 很好的雜質(zhì)均勻性 3. 對(duì)雜質(zhì)深度很好控制 4. 產(chǎn)生單一離子束 5. 低溫工藝 6. 注入的離子能穿過(guò)薄膜 7. 無(wú)固溶度極限 缺點(diǎn) ? 。 ? 選擇源必需滿足固溶度、 擴(kuò)散系數(shù) 要求。 ? – 三步 ? 預(yù)擴(kuò)散 ? 推進(jìn) ? 激活 – 雜質(zhì)移動(dòng) – 固溶度 – 橫向擴(kuò)散 ? 2. 擴(kuò)散工藝 – 硅片清洗 – 雜質(zhì)源 ? 預(yù)淀積 高溫?cái)U(kuò)散爐， 8001100度， 1030分鐘，雜質(zhì)僅進(jìn)入硅片中很薄的一層 ? 推進(jìn) 10001250度，雜質(zhì)再分布形成期望的結(jié)深。 ? 碰撞形成的空穴朝襯底運(yùn)動(dòng)，形成比柵電流大幾個(gè)數(shù)量級(jí)的襯底電流，產(chǎn)生的壓降使源和襯底之間的 P
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