離子注入ppt課件-資料下載頁
2025-05-02 05:03本頁面
【正文】 ； ③ 雜質(zhì)不在晶格上：起不到施主或受主的作用。 ? 退火目的：消除注入損傷，使注入離子與位移 Si原子恢復(fù)正常的 替位 位置－－激活。 ? 退火方法：熱退火（傳統(tǒng)退火）；快速退火。 ? 熱退火機(jī)理： （非晶層）：通過固相外延，使位移原子重構(gòu)而有序化。無定形是晶體的亞穩(wěn)態(tài)，這種固相外延可在較低溫度下發(fā)生。 ：高溫下，原子振動(dòng)能增大，因而移動(dòng)能力增強(qiáng)，可使復(fù)雜的損傷分解為簡單的缺陷，如空位、間隙原子等。 簡單的缺陷能以較高的遷移率移動(dòng)，相互靠近時(shí)， 就可能復(fù)合而使缺陷消失。 ? 退火工藝條件： 溫度；時(shí)間；方式（常規(guī)、快速）。 注入退火 硅材料的熱退火特性 ? 退火機(jī)理： ①復(fù)雜的損傷分解為簡單缺陷：空位、間隙原子； ②簡單缺陷可因復(fù)合而消失； ③損傷由單晶區(qū)向非單晶區(qū)通過 固相外延 再生長得到恢復(fù)。 ? 二次缺陷：簡單缺陷重新組合，形成新的缺陷。 ? 注入劑量與退火溫度成正比。 ? 載流子激活所需溫度：低于壽命和遷移率恢復(fù)所需溫度 (雜質(zhì)激活能小于 Si擴(kuò)散的激活能）。 注入退火 ? 硼的退火特性 ? 磷的退火特性 ? 熱退火過程的擴(kuò)散效應(yīng) ? （以上請自學(xué)） 注入退火 快速退火 (RTA， rapid thermal annealing) ? 常規(guī)熱退火的缺點(diǎn) ①激活率 an低； ②二次缺陷； ③導(dǎo)致明顯的雜質(zhì)再分布； ④硅片變形。 ? RTA機(jī)理：利用高功率密度的物質(zhì)作用于晶片表面，使注入層在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫，以到消除損傷的目的。 ? 特點(diǎn)： 退火時(shí)間短（ 10－ 11－ 102秒）； 注入雜質(zhì)激活率高； 對注入雜質(zhì)分布影響??； 襯底材料的電學(xué)參數(shù)基本不受影響； 注入退火 快速退火 ? 種類 ：固－液相外延退火機(jī)理。 優(yōu)點(diǎn)：功率密度高；激活率高。 ：固－固相外延退火機(jī)理。 優(yōu)點(diǎn)：雜質(zhì)分布不受影響。 缺點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率低（ 1％） ：固－液外延退火機(jī)理。 優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高（ 50％）。 d. 寬帶非相干光源 光源：鹵素?zé)?，電弧燈? 優(yōu)點(diǎn)：無干涉效應(yīng)；生產(chǎn)效率高；設(shè)備簡單。 RTA與爐（熱）退火 RTP退火 爐退火 金屬柵極對準(zhǔn)問題 對準(zhǔn) 未對準(zhǔn) 金屬柵 MOS工藝：先制作源漏，后制作柵極（為什么？） 離子注入 P（自對準(zhǔn)） 以多晶硅柵為掩膜，離子注入各項(xiàng)異性，自對準(zhǔn)注入 同時(shí)多晶硅也被摻雜，多晶硅的電阻率降低 在小尺寸器件中，尤其重要， Leff=Lgate2LD 擴(kuò)散與離子注入的對比 擴(kuò)散 離子注入 高溫，硬掩膜 900－ 1200 ℃ 低溫，光刻膠掩膜 室溫或低于 400℃ 各向同性 各向異性 不能獨(dú)立控制結(jié)深和濃度 可以獨(dú)立控制結(jié)深和濃度
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