工艺原理作业题：第四章 离子注入作业_第1页
工艺原理作业题：第四章 离子注入作业_第2页
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文档简介

1、第四章 离子注入作业1、离子注入定义：离化后的原子在强电场的加速作用下，注射进入靶材料的表层，以改变这种材料表层的物理或化学性质。2、离子注入工艺相比扩散工艺具有以下优点：(1)、可以在较低的温度下，将各种杂质掺入不同的半导体中。(2)、能精确地控制掺入硅片内部杂质的浓度分布和注入深度。(3)、可以实现大面积的均匀掺杂，而且重复性好。(4)、掺入杂质纯度高。(5)、由于注入杂质的直射性，杂质的横向扩散小。(6)、可以得到理想的杂质分布。(7)、工艺条件容易控制。(8)、没有固溶度极限。注入杂质含量不受硅片固溶度限制。 4、一般横向扩散结深(0.750.85)Xj(Xj为纵向结深)7、阻止机制：

2、材料对入射离子的阻止能量的大小用阻止机制来衡量。阻止机制表示离子在靶内受到阻止的概率。1963年，Lindhard, Scharff and Schiott首先确立了注入离子在靶内分布理论，简称 LSS理论。LSS理论认为，注入离子在靶内的能量损失分为两个彼此独立的过程电子阻止机制：来自原子之间的电子阻止，属于非弹性碰撞。核阻止机制：来自原子核之间的碰撞，属于原子核之间的弹性碰撞。总能量损失为两者的和9、核碰撞特点：入射离子与晶格原子的原子核发生碰撞，散射显著、引起晶格结构的损坏。 电子碰撞特点：入射电子与晶格原子的电子发生碰撞，入射离子的路径几乎不变、能量传输小、晶格结构的损坏可以忽略不计。

3、11、非局部电子阻止不改变入射离子要点方向；局部电子阻止电荷/动量交换导致入射离子运动方向的改变（核间作用）。电子阻止本领和入射离子的能量的平方根成正比。核阻止机制在低能量下起主要作用；电子阻止机制在高能量下起主要作用。12、入射离子的浓度分布理论计算表明，在忽略横向离散效应和一级近似下，注入离子在靶内的纵向浓度分布可取高斯函数形式。13、什么是横向效应？横向效应指的是注入离子在垂直于入射方向平面内的分布情况。横向效应不但和入射离子的种类有关，还和入射能量有关。横向效应影响MOS晶体管的有效沟道长度。15、离子注入的沟道效应沟道效应: 当离子沿晶轴方向入射时，大部分离子将沿沟道运动，不会受到原子核的散射，方向基本不变，可以走得很远。17、离子注入的晶格损伤：高能离子注入硅片后与靶原子发生一系列碰撞，可能使靶原子发生位移，被位移原子还可能把能量依次传给其它原子，结果产生一系列的空位间隙原子对及其它类型晶格无序的分布。这种因为离子注入所引起的简单或复杂的缺陷统称为晶格损伤。21、损伤程度和下面因素有关：注入剂量和离子的质量数。22、为什么离子注入后要进行损伤退火？损伤退火的目的是什么？注入后的半导体材料：杂质处于间隙 nND；pNA，离子注入后造成晶格损伤，引起迁移率下降和少子寿命下降。损伤退火的目的： 去除由注入造成的损伤，让硅晶格恢复其原有完美晶体结构 让杂质进入电活性

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