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微电子工艺学 第一章 绪论 第二章 现代CMOS 工艺技术 第三章 晶体生长与衬底制备 第四章 加工环境与基片清洗 第五章 光刻 第六章 热氧化 第七章 扩散掺杂 第八章 离子注入掺杂 第九章 薄膜淀积 第十章 刻蚀 第十一章 后段工艺与集成 11 第八章 离子注入掺杂 8.1 概述 • 注入能量：1keV ~ 1MeV 离子注入的基本过程： • 杂质分布的平均深度： 将某种元素的原子或携带该元素的分子 10 nm ~ 10 μm 经离化变成带电离子 • 掺杂浓度在晶片内呈现峰值 在强电场中加速，获得较高动能后，射 分布，分布形状主要取决于 入材料表层（靶） 掺杂离子的质量和注入时离 以改变这种材料表层的物理或化学性质 子所带能量。 22 与扩散掺杂相比，离子注入掺杂具有如下不同的特点： 离 子 注 入 掺杂浓度不受杂质源纯度的影响，工艺过程无污染 注入晶片中的掺杂原子数精确可控（离子束电流＆注入时间） 优 结深（入射离子能量）、杂质分布可控，突变型杂质分布、浅结 非平衡过程，不受杂质固溶度限制，原则上对各种材料均可掺杂 点 低温工艺，掩蔽膜选择余地大、易于实施化合物半导体掺杂 垂直入射，横向扩散几乎不存在，有利于器件特征尺寸的缩小 会在晶体中引入晶格损伤 缺 产率低 点 设备复杂，投资大 3 控制杂质浓度和深度 4 8.2 离子注入系统 For low E implant no acceleration V Focus Analyzing magnet 0-200keV Neutral X Y trap scan plates Wafer Accelerator Pump