摻雜技術(shù)離子注入ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-01-29 19:21本頁(yè)面
【正文】 ? ? ? ?? ? ?由此可得平均投影射程為 入射離子能量損失的原因是受到 核阻擋 與 電子阻擋。 Sn 的計(jì)算比較復(fù)雜，而且無(wú)法得到解析形式的結(jié)果。 ddExed()dExnd()dExE1E 2E02EE?在 處 ，Sn = Se (2) 當(dāng) E0 遠(yuǎn)大于 E2 所對(duì)應(yīng)的能量值時(shí)， Sn Se ，以電子阻擋為主，此時(shí)散射角較小，離子近似作直線運(yùn)動(dòng)，射程分布較集中。 (1) 當(dāng)入射離子的初始能量 E0 小于 E2 所對(duì)應(yīng)的能量值時(shí)， Sn Se ，以核阻擋為主，此時(shí)散射角較大，離子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大偏折，射程分布較為分散。) 及標(biāo)準(zhǔn)偏差 ?RP (197。 入射能量 注入硅中的離子 20 40 60 80 100 120 140 160 180 B RP 714 1413 2074 2695 3275 3802 4284 4745 5177 ?RP 276 443 562 653 726 713 855 910 959 P RP 255 488 729 976 1228 1483 1740 1996 2256 ?RP 90 161 226 293 350 405 459 509 557 As RP 151 263 368 471 574 677 781 855 991 ?RP 34 59 81 102 122 143 161 180 198 離子注入的特點(diǎn) ? 可以 獨(dú)立控制 雜質(zhì)分布（離子能量） 和 雜質(zhì)濃度（離子流密度和注入時(shí)間） ? 各向異性摻雜 ? 容易獲得高濃度摻雜 （特別是：重雜質(zhì)原子，如 P和 As等）。 最常用 – 屏蔽氧化層（無(wú)定形） – 注入前預(yù)先無(wú)定型處理 ? 陰影效應(yīng) – 離子受到掩膜結(jié)構(gòu)阻擋 ? 旋轉(zhuǎn)圓片和注入后擴(kuò)散 粒子束 陰影效應(yīng)消除 問(wèn)題 ? 為什么不利用溝道效應(yīng)在離子能量不高的情況產(chǎn)生深結(jié)？ 答案 ? 離子束不是完美地平行。 注入損傷 ? 注入離子將能量轉(zhuǎn)移給晶格原子 – 產(chǎn)生自由原子（間隙原子－空位 缺陷對(duì)） ? 自由原子與其它晶格原子碰撞 – 使更多的晶格原子成為自由原子 – 直到所有自由原子均停止下來(lái)，損傷才停止 ? 一個(gè)高能離子可以引起數(shù)千個(gè)晶格原子位移 一個(gè)離子引起的晶格損傷 輕離子 重離子 注入損傷過(guò)程 ? 離子與晶格原子碰撞，使其脫離晶格格點(diǎn) ? 襯底注入?yún)^(qū)變?yōu)闊o(wú)定型結(jié)構(gòu) 注入前 注入后 ? 雜質(zhì)原子必須 處于單晶結(jié)構(gòu)中 并 與四個(gè) Si原子形成共價(jià)鍵 才能被激活 ， donor (Ntype) 或 acceptor (Ptype) ? 高溫?zé)崮軒椭鸁o(wú)定型原子恢復(fù)單晶結(jié)構(gòu) 熱退火 晶格原子 雜質(zhì)原子 熱退火 晶格原子 雜質(zhì)原子 熱退火 晶格原子 雜質(zhì)原子 熱退火 晶格原子 雜質(zhì)原子 退火前后的比較 退火前 退火后 快速熱退火 (RTA) ? 高溫下 , 退火 超越 擴(kuò)散 ? RTA (RTP) 廣泛用于注入后退火 ? RTA 很快 (小于 1分鐘 ), 更好的片間（ WTW）均勻性 , 最小化雜質(zhì)擴(kuò)散 RTA和爐退火 RTP退火 爐退火 問(wèn)題 ? 高溫爐的溫度為什么不能象 RTA系統(tǒng)那樣快速升溫和降溫？ 答案 ? 高溫爐有很大的熱容積，需要很高的加熱功率去獲得快速升溫。 離子注入后的雜質(zhì)濃度分布為高斯函數(shù)分布 。 離子注入后必須進(jìn)行退火處理 ， 目的是激活雜質(zhì)和消除注入損傷 。 下面總結(jié)一下離子注入的優(yōu)缺點(diǎn) 。 離子注入的 缺點(diǎn) 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(kuò)散工藝低； 離子注入系統(tǒng)復(fù)雜昂貴
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