集成電路工藝原理-文庫吧資料
2025-01-12 13:40本頁面
【正文】 )(ppp RRxRQxC? ppP RQRQC???? 2 ?由 ， 可以得到： ? 集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 24 Q可以精確控制 ?? dtqIAQ 1A為注入面積， I為硅片背面搜集到的束流（ Farady Cup）， t為積分時間， q為離子所帶的電荷。電子阻止本領(lǐng)和注入離子的能量的平方根成正比。 ?電子阻止本領(lǐng) ：來自靶內(nèi)自由電子和束縛電子的阻止。 ? 該理論認為，注入離子在靶內(nèi)的能量損失分為兩個彼此獨立的過程 (1) 核阻止（ nuclear stopping） (2) 電子阻止 （ electronic stopping） ? 總能量損失為兩者的和 集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 11 核阻止本領(lǐng)與電子阻止本領(lǐng) LSS理論 阻止本領(lǐng)（ stopping power） ：材料中注入離子的能量損失大小 單位路程上注入離子由于核阻止和電子阻止所損失的能量 (Sn(E), Se(E) )。停下來的位置是隨機的，大部分不在晶格上，因而沒有電活性。集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 1 集成電路 工藝 原理 集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 2 大綱 第一章 前言 第二章 晶體生長 第三章 實驗室凈化及硅片清洗 第四章 光刻 第五章 熱氧化 第六章 熱擴散 第七章 離子注入 第八章 薄膜淀積 第九章 刻蝕 第十章 后端工藝與集成 第十一章 未來趨勢與挑戰(zhàn) 集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 3 有關(guān)擴散方面的主要內(nèi)容 ?費克第二定律的運用和特殊解 ?特征擴散長度的物理含義 ?非本征擴散 ?常用雜質(zhì)的擴散特性及與點缺陷的相互作用 ?常用擴散摻雜方法 ?常用擴散摻雜層的質(zhì)量測量 Distribution according to error function ? ? ???????DtxCtxCs 2erfc,? ? ???????? ??DtxDtQtxC T4exp,2?Distribution according to Gaussian function 集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 4 實際工藝中二步擴散 第一步 為恒定表面濃度的擴散（ Predeposition） （稱為預(yù)沉積或預(yù)擴散） 控制摻入的雜質(zhì)總量 ?1112tDCQ ?第二步 為有限源的擴散（ Drivein），往往同時氧化 （稱為主擴散或再分布） 控制擴散深度和表面濃度 221112222tDtDCtDQC????集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 5 什么是離子注入 離化后的原子在強電場的加速作用下，注射進入靶材料的表層，以改變這種材料表層的物理或化學(xué)性質(zhì) 離子注入的基本過程 ?將某種元素的原子或攜帶該元素的分子經(jīng)離化變成帶電的離子 ?在強電場中加速，獲得較高的動能后，射入材料表層（靶） ?以改變這種材料表層的物理或化學(xué)性質(zhì) 集成電路工藝原理 第七章 離子注入原 理 (上 ) 6 離子注入特點 ? 可通過精確控制摻雜劑量（ 10111018 cm2）和能量（ 1400 keV）來達到各種雜質(zhì)濃度分布與注入濃度 ? 平面上雜質(zhì)摻雜分布非常均勻（ 1% variation across an 8’’ wafer ） ? 表面濃度不受固溶度限制，可做到淺結(jié)低濃度 或深結(jié)高濃度 ? 注入元素可以非常純，雜質(zhì)單一性 ? 可用多種材料作掩膜，如金屬、光刻膠、介質(zhì)；可防止玷污，自由度大 ? 離子注入屬于低溫過程（因此可以用光刻膠作為掩膜），避免了高溫過程引起的熱擴散 ? 橫向效應(yīng)比氣固相擴散小得多，有利于器件尺寸的縮小 ? 會產(chǎn)生缺陷，甚至非晶化，必須經(jīng)
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