半導(dǎo)體制造技術(shù)--離子注入工藝-在線瀏覽
2025-04-02 12:19本頁面
【正文】 ) BPAsSb硅中摻雜離子的投影射程29硅(Si)二氧化硅(SiO2)氮化硅(Si3N4)鋁(Al)遮蔽層厚度離子可以不與晶格離子碰撞且行進(jìn)一個很長的距離? 引起一個不是想得到的摻雜物分部輪廓非常少的碰撞多數(shù)的碰撞注入制程：通道效應(yīng)31通道效應(yīng)通道離子碰撞離子晶格原子q晶圓表面32碰撞的q晶圓表面碰撞的 通常傾斜角度是 7176。一部分的離子可以沿著通道深入基片，而很多其他離子則被阻滯成常態(tài)的高斯分 佈 .38損害制程? 注入的離子轉(zhuǎn)移能量給晶格原子– 原子從晶格的束縛能釋放出來? 釋放出來的原子和其他的晶格原子碰撞– 晶格原子釋放成自由原子數(shù)增多– 損害會持續(xù)發(fā)生直到所有的自由原子停止? 一個高能量的離子可以導(dǎo)致數(shù)千個晶格原子的偏離位置39由單一離子造成的損傷重離子單晶硅損傷區(qū)輕離子40? 離子和晶格原子碰撞并且將晶格原子敲離開晶格的束縛? 基片的注入?yún)^(qū)變成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)注入 前 注入后注入制程：損傷41注入制程：退火? 摻雜物原子必須在單晶體晶格位置且和四個硅原子產(chǎn)生鍵結(jié)，能夠有效的提供電子 (donor,(小于一分鐘 ),/由于溫度會過高 (overshoot)或是過低 (undershoot)，所以很難做到快速升溫而沒有大的溫度震 盪 .54離子注入：硬件? 氣體系統(tǒng)? 電機系統(tǒng)? 真空系統(tǒng)? 離子射束線系統(tǒng)55離子注入機56注入制程氣體和蒸氣 :P,P,到 托? 渦輪泵和冷凍泵? 排放系統(tǒng)61離子注入：控制系統(tǒng)? 離子束的能量、種類和電流? 裝載和卸除晶圓的機械部分? 控制晶圓的移動，以達(dá)到均勻的注入? 中央處理單元 (CPU)電路板– 不同的控制板會收集來自注入機內(nèi)各系統(tǒng)的訊號，并送到 CPU電路板處理– CPU傳送指令回到注入機的各系統(tǒng)中62離子注入：射束線系統(tǒng)? 離子源? 萃取電極? 質(zhì)譜儀? 后段加速? 電漿泛注系統(tǒng)? 終端分析儀63離子源 真空 泵真空幫浦質(zhì)譜儀離子束線終端分析儀晶圓電漿泛注系統(tǒng)后加速電極萃取電極抑制電極射束線系統(tǒng)64離子注入機：離子源? 熱鎢燈絲發(fā)射熱電子? 熱電子和源氣體分子碰撞，使原子分解或離子化? 離子從源反應(yīng)室被萃取并且加速成離子束線? 射頻和微波功率也可以用來離子化源氣體65離子源電弧電力供應(yīng) ~電力 ,200A+抗陰極電極板鎢燈絲磁鐵源氣體源或蒸氣源電漿磁力線66射頻離子源射頻射頻線圈電漿摻雜氣體+萃取電極離子束67微波離子源磁力線微波磁場線圈ECR電漿萃取電極68離子注入：萃取? 萃取電極將離子抽出并加速到約 5060keV抑制電力高達(dá) U235? 只有正確的 (質(zhì)量 /電荷 )比值太大的 m/q比值磁場 電漿中的離子離子 原子量或分子量10B 1011B 1110BF 2911BF 30F2 3810BF2 4811BF2 4973問與答? 僅 20%的硼原子是 10B? 10B+的 1/4? 10B+的 1/4? 將要耗費四倍的時間注入，生產(chǎn)量較低10B+為何我們不使用 10B+來做深接面 ?74離子注入：后段加速? 增加 離子能量使離子到達(dá)組件決定所需的接面深度? 電極有高直流電壓? 可調(diào)整的垂直葉片控制離子束電流75離子注入：電漿泛注系統(tǒng)? 離子造成晶圓帶電? 晶圓帶電會致生非均勻摻雜與電弧缺陷? 電子被泛注 (flooding)到離子束以中和晶圓上的電荷? 從熱鎢絲放射熱電子產(chǎn)生氬電漿76后加速系統(tǒng)離子束后加速電力高達(dá) 60kV抑制電力高達(dá) ++離子軌跡晶圓81電荷中性化系統(tǒng)? 需要提供電子以中性化離子? 電漿泛注系統(tǒng)? 電子槍 ~25mm200mmrpm搖擺周期 :? 離子束檢測器– 射束電流、射束能量和射束形狀量測? 水冷式的金屬平板用來帶走所產(chǎn)生的熱量，并阻擋 x光輻射89離子注入：終端分析儀? 法拉第電荷檢測器? 用來校正射束電流、能量和形狀90離子阻擋器示意圖離子束磁鐵晶圓冷卻平板石墨 俯視圖法拉第電流偵測器91離子注入制程? CMOS應(yīng)用? CMOS離子注入的要求? 注入制程評估92CMOS離子注入規(guī)范注入步驟 , 64 Mb , 256 Mb , 1 GbN型井區(qū) (45?接觸 B/10/2?1015 B/7/2?1015 B/6/2?1015P型井區(qū) (45?注入 ) B/30/3?1012 B/20/3?1012 B/7/2?1013源極 /漏極 (到 (1013/cm2)P型磊晶層P型晶圓光阻N型井區(qū)P+注入制程：井區(qū)注入94光阻B+P型 外延 層P型晶圓N型井區(qū)P型 井區(qū)STI USG低能量 低劑量臨界電壓 (VT)調(diào)整的注入說明N通道 VT調(diào)整 P通道 VT調(diào)整95光阻P+P型 外延 層P型晶圓N型井區(qū)P
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