1 离子源与衬底(靶)

   离子源主要采用含杂质原子的化合物气体,如B源有B凡、BC圮;P源为H2+AsH3。 RF3482TR7

   衬底为(111)晶向硅时,为了防止沟道效应,一般采取偏离晶向7°,平面偏转图632所示是离子注人时,(111)晶向硅的放置方法。

   2掩膜

   因为离子注人是在常温下进行的,所以光刻胶、二氧化硅薄膜、金属薄膜等多种材料都可以作为掩膜使用,要求掩蔽效果达到99.99%。

   光刻胶作为掩膜时,光刻显影后无须进行坚膜(后烘)即可直接进行离子注人。负胶离子注人后,胶膜的高聚物交联,难以用一般方法去除,多数采用等离子干法去胶;或者可将胶膜尽量做厚,使注人的离子只分布在胶的外层,胶/硅界面处的胶未受离子轰击,这样易于去除。

   二氧化硅作为掩膜时,离子注人使二氧化硅薄膜损伤,在后面工艺操作时,与光刻胶黏附性下降,二氧化硅的腐蚀速率增快1~2倍。

   3工艺方法

  ①直接注人法:离子在光刻窗口直接注人s衬底。直接注人杂质一般在射程大、杂质重掺杂构成的pn结深时采用。

   ②间接注人法:离子通过介质薄膜(如氧化层或光刻胶)注人衬底晶体。间接注人法介质薄膜有保护硅作用,沾污少,可以获得精确的表面浓度。

  ③多次注入:可先注入惰性离子(如Ar,,使单晶硅转化为非晶态,再注人所需杂质,目的是使杂质纵向分布精确可控,与高斯分布接近。也可以将不同能量、剂量的杂质多次注人到衬底硅中,目的是使杂质分布为设计形状。

   4退火        

   退火有高温退火、激光退火和电子束退火多种,后两种方法是近年出现的低温退火工艺。高温退火是在扩散炉内,一般通N2保护,者通o2同时生长氧化层。表65所示是典型退火工艺条件及效果。