摻雜技術(shù)離子注入ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 19:21本頁面
【正文】 積，需要很高的加熱功率去獲得快速升溫。很難避免快速升溫時大的溫度擺動（溫度過沖和下沖） 粒子束路徑 離子注入 : Plasma Flooding System ? 離子引起晶圓表面充電 ? 晶圓表面充電引起非均勻摻雜和弧形缺陷 ? 電子注入離子束中，中和晶圓表面電荷 ? 熱鎢燈絲發(fā)射的熱電子產(chǎn)生 Ar等離子體（ Ar+和電子） ? 注入離子使晶圓表面帶正電 ? 排斥正離子，引起離子束彎曲，造成不均勻雜質(zhì)分布 ? 電弧放電引起晶圓表面損傷 ? 使柵氧化層擊穿，降低工藝成品率 ? 需要消除和減弱充電效應 充電效應 離子軌道 電荷中和系統(tǒng) ? 需要提供電子中和正離子； ? Plasma flooding system ? 電子槍 ? 電子噴頭 Plasma Flooding System Wafer Handling ? Ion beam diameter: ~25 mm (~1”), ? Wafer diameter: 200 mm (8”) or larger ? Needs to move beam or wafer, or both, to scan ion beam across the whole wafer – Spin wheel – Spin disk – Single wafer scan Spin Wheel Spin Disk Single Wafer Scanning System Ion Implantation: End Analyzer ? Faraday charge detector ? Used to calibrate beam current, energy and profile Ion Implantation: The Process ? CMOS applications ? CMOS ion implantation requirements ? Implantation process evaluations Implantation Process: Well Implantation Implantation Process: VT Adjust Implantation Low Energy , Low Current Lightly Doped Drain (LDD) Implantation Low energy (10 keV), low current (1013/cm2) Implantation Process: S/D Implantation ? Low energy (20 keV), high current (1015/cm2) Ion Implantation Processes CMOS on SOI Substrate Oxygen Ion Implantation High Temperature Annealing 小結(jié) 本章首先描述了離子注入系統(tǒng)的組成部分 ， 特別是對各種離子源和質(zhì)量分析系統(tǒng)作了較詳細的介紹 。 離子注入后的雜質(zhì)濃度分布為高斯函數(shù)分布 。 討論了離子注入的溝道效應及防止措施 。 離子注入后必須進行退火處理 ， 目的是激活雜質(zhì)和消除注入損傷 。 通過高劑量的氧離子注入 ， 可以形成絕緣埋層 。 下面總結(jié)一下離子注入的優(yōu)缺點 。 可控性好 ， 離子注入能精確控制摻雜的濃度分布和摻雜深度 ， 因而適于制作極低的濃度和很淺的結(jié)深； 可以獲得任意的摻雜濃度分布； 注入溫度低 ， 一般不超過 400℃ ， 退火溫度也在 650℃ 左右 ， 避免了高溫過程帶來的不利影響 ， 如結(jié)的推移 、 熱缺陷 、硅片的變形等； 結(jié)面比較平坦； 離子注入的 優(yōu)點 工藝靈活 ， 可以穿透表面薄膜注入到下面的襯底中 ， 也可以采用多種材料作掩蔽膜 ， 如 SiO2 、 金屬膜或光刻膠等； 均勻性和重復性好； 橫向擴展小 ， 有利于提高集成電路的集成度 、 提高器件和集成電路的工作頻率； 可以用電的方法來控制離子束 ， 因而易于實現(xiàn)自動控制 ，同時也易于實現(xiàn)無掩模的聚焦離子束技術(shù)； 擴大了雜質(zhì)的選擇范圍； 離子注入中通過質(zhì)量分析器選出單一的雜質(zhì)離子 ， 保證了摻雜的純度 。 離子注入的 缺點 離子注入將在靶中產(chǎn)生大量晶格缺陷； 離子注入難以獲得很深的結(jié)深； 離子注入的生產(chǎn)效率比擴散工藝低； 離子注入系統(tǒng)復雜昂貴。 thanks
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