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离子注入工艺(ion implantation)

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  • 日期: 2013-09-22
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标签: 离子注入

      离子注入的特点是加工温度低,易做浅结,大面积注入杂质仍能保证均匀,掺杂种类广泛,并且易于自动化。由于采用了离子注入技术,大大地推动了半导体器件和集成电路工业的发展,从而使集成电路的生产进入了大规模及ULSI时代。 离子注入:将具有很高能量的杂质离子射入半导体衬底中的掺杂技术,掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定,掺杂浓度由注入杂质离子的数目(剂量)决定。  掺杂的均匀性好; 温度低:小于600℃; 可以精确控制杂质分布; 可以注入各种各样的元素; 横向扩展比扩散要小得多; 可以对化合物半导体进行掺杂。 一.离子注入工艺设备结构 二、离子注入工艺的特点      (2)可以精确控制注入到硅中的掺杂原子数目。     (3)衬底温度低,一般保持在室温,因此,像二氧化硅、氮化硅、铝何光刻胶等都可以用来作为选择掺杂的掩蔽膜。     (4)离子注入深度是随离子能量的增加而增加,因此掺杂深度可以通过控制离子束能量高低来实现。另外,在注入过程中可精确控制电荷量,从而可精确控制掺杂浓度。     (5)离子注入是一个非平衡过程,不受杂质在衬底材料中的固溶度限制,原则上对各种元素均可掺杂。    (6)离子注入时的衬底温度低,这样就可以避免了高温扩散所引起的热缺陷。    (7)由于注入的直进性,注入杂质是按掩膜的图形近于垂直入射,因此横向效应比热扩散小的多,有利于器件特征尺寸的缩小。   (8)离子往往是通过硅表面上的薄膜注入到硅中,因此硅表面上的薄膜起到了保护膜作用    (9)化合物半导体是两种或多种元素按 一定组分构成的,这种材料经高温处理时,组分可能发生变化。采用离子注入技术,基本不存在上述问题,因此容易实现对化合物半导体的掺杂

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