集成電路工藝技術(shù)教材(編輯修改稿)
2025-01-24 18:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 子離開晶格位置－移位原子有足夠能量與其他襯底原子碰撞－產(chǎn)生額外移位原子－在入射離子路徑周圍產(chǎn)生大量缺陷（空位和間隙原子）－形成襯底損傷區(qū)離子注入損傷輕離子（ B）重離子（ As)損傷區(qū)Rp畸變團(tuán)離子注入損傷 －臨界劑量? 損傷隨劑量增加而增加，達(dá)到損傷完全形成（非晶層，長(zhǎng)程有序破壞）時(shí)的劑量稱 臨界劑量 ?th? 注入離子質(zhì)量?。??th大? 注入溫度高－ ?th大? 注入劑量率高，缺陷產(chǎn)生率高－ ?th小離子注入損傷 －臨界劑量? ?th (cm2)10141015101610172 4 6 8 10 1000/T(K)BPSb損傷的去除－退火? 損傷對(duì)電特性影響 * 注入雜質(zhì)不在替代位置－載流子濃度低 * 晶格缺陷多－散設(shè)中心多－載流子遷移率低，壽命低－ pn結(jié)漏電? 退火的作用 * 高溫下原子發(fā)生振動(dòng)，重新定位或發(fā)生再結(jié)晶（固相外延），使晶格損傷恢復(fù) * 雜質(zhì)原子從間隙狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樘嫖粻顟B(tài)，成為受主或施主中心－電激活退火效應(yīng)－ 硼退火效應(yīng)－ 硼，磷，砷比較4 5 6 7 8 9 x100C1e155e151e145e14載流子濃度(cm3)B+P+As+B+ 100kevP+ 200kevAs+80kev1x1015/cm3退火溫度退火溫度－ 和劑量的關(guān)系? 退火溫度－退火 30min，有 90%摻雜原子被激活的溫度1013 1014 1015 1016劑量（ cm2）BPTa=30’退火溫度(C186。)6007008009001000500快速熱退火 (RTA)退火技術(shù)比較傳統(tǒng)爐管 RTA工藝 整批 單片爐管 熱壁 冷壁加熱率 低 高溫控 爐管 硅片熱預(yù)算 高 低顆粒 多 少均勻，重復(fù)性 高 低產(chǎn)率 高 低目錄? 射程和分布? 溝道效應(yīng)? 損傷和退火? 離子注入機(jī)? 離子注入的應(yīng)用? 離子注入工藝模擬離子注入機(jī)? 按能量分? 低能 100kev? 中能 100300kev? 高能 300kev? 按束流分? 弱流 uA? 中束流 100uA1mA? 大束流 mANV6200A350D(200kev,1mA)1080(80kev,10mA)10160(160kev,10mA)離子注入機(jī)結(jié)構(gòu)離子注入機(jī)結(jié)構(gòu)離子源分析系統(tǒng)加速系統(tǒng)聚焦掃描靶室電源 真空 冷卻 控制測(cè)量離子源? 離子種類 能產(chǎn)生多種元素的離子束? 束流強(qiáng)度 決定生產(chǎn)效率? 束流品質(zhì)? 壽命? 氣體利用效率 束流 /耗氣量? 功率利用效率 束流 /功耗離子源? 電子碰撞型離子源? 氣體供給系? 固體蒸發(fā)源離子源離子源Gas放電腔磁鐵吸極燈絲注入材料形態(tài)選擇材料 氣態(tài) 固態(tài)硼 BF3 磷 PH3 紅磷砷 AsH3 固態(tài)砷， As2O3銻 － Sb2O3質(zhì)量分析系統(tǒng)? 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到洛倫茲力? F=qVxB? 粒子作圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為? R=mv/qB=(2mE)1/2/qB質(zhì)量
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