1 離子源與襯底(靶)

   離子源主要采用含雜質(zhì)原子的化合物氣體,如B源有B凡、BC圮;P源為H2+AsH3。 RF3482TR7

   襯底為(111)晶向硅時(shí),為了防止溝道效應(yīng),一般采取偏離晶向7°,平面偏轉(zhuǎn)圖632所示是離子注人時(shí),(111)晶向硅的放置方法。

   2掩膜

   因?yàn)殡x子注人是在常溫下進(jìn)行的,所以光刻膠、二氧化硅薄膜、金屬薄膜等多種材料都可以作為掩膜使用,要求掩蔽效果達(dá)到99.99%。

   光刻膠作為掩膜時(shí),光刻顯影后無(wú)須進(jìn)行堅(jiān)膜(后烘)即可直接進(jìn)行離子注人。負(fù)膠離子注人后,膠膜的高聚物交聯(lián),難以用一般方法去除,多數(shù)采用等離子干法去膠;或者可將膠膜盡量做厚,使注人的離子只分布在膠的外層,膠/硅界面處的膠未受離子轟擊,這樣易于去除。

   二氧化硅作為掩膜時(shí),離子注人使二氧化硅薄膜損傷,在后面工藝操作時(shí),與光刻膠黏附性下降,二氧化硅的腐蝕速率增快1~2倍。

   3工藝方法

  ①直接注人法:離子在光刻窗口直接注人s襯底。直接注人雜質(zhì)一般在射程大、雜質(zhì)重?fù)诫s構(gòu)成的pn結(jié)深時(shí)采用。

   ②間接注人法:離子通過(guò)介質(zhì)薄膜(如氧化層或光刻膠)注人襯底晶體。間接注人法介質(zhì)薄膜有保護(hù)硅作用,沾污少,可以獲得精確的表面濃度。

  ③多次注入:可先注入惰性離子(如Ar,,使單晶硅轉(zhuǎn)化為非晶態(tài),再注人所需雜質(zhì),目的是使雜質(zhì)縱向分布精確可控,與高斯分布接近。也可以將不同能量、劑量的雜質(zhì)多次注人到襯底硅中,目的是使雜質(zhì)分布為設(shè)計(jì)形狀。

   4退火        

   退火有高溫退火、激光退火和電子束退火多種,后兩種方法是近年出現(xiàn)的低溫退火工藝。高溫退火是在擴(kuò)散爐內(nèi),一般通N2保護(hù),者通o2同時(shí)生長(zhǎng)氧化層。表65所示是典型退火工藝條件及效果。