1、集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )集成电路 工艺 原理仇志军邯郸校区物理楼 435室1集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )大纲 第一章 前言第二章 晶体生长第 三章 实验室净化及硅片清洗第四章 光刻第五章 热氧化第六章 热扩散第七章 离子注入第八章 薄膜淀积第九章 刻蚀第十章 后端工艺与集成第十一章 未来趋势与挑战2集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )上节课主要内容LSS理论？阻止能力的含义？离子注入的杂质分布？退火后？离子注入的主要特点？掩蔽膜的厚度？精确控制掺杂，浅结、浅掺杂
2、，纯度高，低温，多种掩模， 非晶靶。能量损失为两个彼此独立的过程 (1) 核阻止与 (2) 电子阻止之和。 能量为 E的入射粒子在密度为 N的靶内走过x距离后损失的能量。掩膜层能完全阻挡离子的条件：3集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )总阻止本领（ Total stopping power）v核阻止本领在低能量下起主要作用（ 注入分布的尾端 ）v电子阻止本领在高能量下起主要作用核阻止和电子阻止相等的能量4集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )离子注入的沟道效应沟道效应（ Channeling effect）当离子沿晶轴方
3、向注入时，大部分离子将沿沟道运动，几乎不会受到原子核的散射，方向基本不变，可以走得很远。5集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )110 111100 倾斜旋转硅片后的无序方向6集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )浓度分布 由于沟道效应的存在，在晶体中注入将偏离LSS理论在非晶体中的高斯分布，浓度分布中出现一个相当长的 “尾巴 ”产生非晶化的剂量沿 的沟道效应7集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )表面非晶层对于沟道效应的作用Boron implantinto SiO2Boron imp
4、lantinto Si8集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )B质量比 As轻，当以约 7 角度进行离子注入硅衬底时， B的尾区更大。因为：沟道效应：当 离子沿晶轴方向注入 时，大部分离子将沿沟道运动，几乎不会受到原子核的 散射 ，方向基本不变，可以走得很远（很深）。倾斜角度注入表层非晶化：预非晶化，大剂量注入，非晶 SiO2膜1） B碰撞后传递给硅的能量小，难以形成非晶层2） B的散射大，容易进入沟道。非晶9集成电路工艺原理INFO130024.02第七章 离子注入原 理 (下 )减少沟道效应的措施v 对大的离子，沿沟道轴向 (110)偏离 7 10ov用 Si， Ge， F， Ar等离子注入使表面预非晶化，形成非晶层 （ Pre-amorphization）v增加注入剂量（晶格损失增加，非晶层形成，沟道离子减少）v表面用 SiO2层掩膜10
