離子束注人,是利用元素離子本身所具有的化學(xué)性質(zhì)――摻雜效應(yīng),通過將高能雜質(zhì)離子注人到半導(dǎo)體晶體表面,以改變晶體表面的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì); H26M42001EFR另外則可以利用離子本身具有的能量來實(shí)現(xiàn)各種工藝日的。按照離子能量的不同,工藝目的也不同,如離子能量在10keV以下時(shí),離子束常用來作為離子束刻蝕和離子束外延;當(dāng)能量在10~70keV時(shí),則用來作為離子束曝光。

   同電子束曝光相似,利用原子被離化后形成的離子流(離子束)作為光源,可對(duì)抗蝕劑進(jìn)行曝光.從而獲得微細(xì)的電路圖形c雖然離子束曝光技術(shù)還處于發(fā)展和探索嘗試階段,但在未來超大規(guī)模集成電路制作工藝中,它將占據(jù)重要地位。按照曝光方式的不同。離子束曝光分為聚焦方式和掩膜方式兩種。

   聚焦離子束(HBI')光刻機(jī)通常由若干專用部件和一些在普通的離子束機(jī)中通用的部件組成,如圖10-25所示是聚焦離子束系統(tǒng)截面示意圖。從圖可以看出離子束是從液態(tài)金屬離子源(I'MIS)弓"{來的。在抽取器線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)從發(fā)射源中抽取出離子,經(jīng)過上透鏡被校準(zhǔn)成平行束后,離子束通過質(zhì)量分離器。質(zhì)量分離器只允許所需要的固定荷質(zhì)比的離子通過。質(zhì)量分離器下方有一個(gè)叉細(xì)叉κ的引流管,用來去除不完全垂直向下的離子。下透鏡放在引流管中,它有助于減小離子束斑和提高聚焦。在下透鏡下面放置一個(gè)靜電偏轉(zhuǎn)器來控制打到基底離子的最終軌跡。在基體上方有一個(gè)帶孔的 平臺(tái),以讓離子束從中穿過。這個(gè)平臺(tái)是一個(gè)多通道平臺(tái),有助于記錄二次電子散射從而可以檢測(cè)。掩膜方式則是通過掩模板來實(shí)現(xiàn)圖形的曝光復(fù)印的,類似于利用掩模板的電子束投影曝光方法。離子束曝光的突出優(yōu)點(diǎn)是分辨率和靈敏度都很高。與電子束曝光相比,離子的質(zhì)量比電子大得多,所以離子在固體中的散射作用遠(yuǎn)較電子弱,易于獲得高精度微細(xì)圖形。同時(shí),由于離子質(zhì)量大,射入抗蝕劑后所受到的阻擋作用很大,離子在抗蝕劑層內(nèi)的射程要比電子短得多,離子能量能被抗蝕劑充分吸收。所以應(yīng)用相同的抗蝕劑時(shí),離子束曝光靈敏度比電子束曝光靈敏度可高出一個(gè)數(shù)量級(jí)以上,曝光時(shí)間可縮短許多。

   利用離子束曝光技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大于0,5um線條寬度的電路圖形。當(dāng)然,與已經(jīng)發(fā)展完善的電子束曝光技術(shù)相比,離子束曝光是一項(xiàng)正在急速開發(fā)的曝光技術(shù),尚有不少技術(shù)難關(guān)有待人們突破,如離子源的使用壽命和穩(wěn)定性的問題,實(shí)現(xiàn)微細(xì)離子束聚焦問題等。