离子束注人,是利用元素离子本身所具有的化学性质――掺杂效应,通过将高能杂质离子注人到半导体晶体表面,以改变晶体表面的化学性质和物理性质; H26M42001EFR另外则可以利用离子本身具有的能量来实现各种工艺日的。按照离子能量的不同,工艺目的也不同,如离子能量在10keV以下时,离子束常用来作为离子束刻蚀和离子束外延;当能量在10~70keV时,则用来作为离子束曝光。

   同电子束曝光相似,利用原子被离化后形成的离子流(离子束)作为光源,可对抗蚀剂进行曝光.从而获得微细的电路图形c虽然离子束曝光技术还处于发展和探索尝试阶段,但在未来超大规模集成电路制作工艺中,它将占据重要地位。按照曝光方式的不同。离子束曝光分为聚焦方式和掩膜方式两种。

   聚焦离子束(HBI')光刻机通常由若干专用部件和一些在普通的离子束机中通用的部件组成,如图10-25所示是聚焦离子束系统截面示意图。从图可以看出离子束是从液态金属离子源(I'MIS)弓"{来的。在抽取器线圈中产生的磁场从发射源中抽取出离子,经过上透镜被校准成平行束后,离子束通过质量分离器。质量分离器只允许所需要的固定荷质比的离子通过。质量分离器下方有一个叉细叉κ的引流管,用来去除不完全垂直向下的离子。下透镜放在引流管中,它有助于减小离子束斑和提高聚焦。在下透镜下面放置一个静电偏转器来控制打到基底离子的最终轨迹。在基体上方有一个带孔的 平台,以让离子束从中穿过。这个平台是一个多通道平台,有助于记录二次电子散射从而可以检测。掩膜方式则是通过掩模板来实现图形的曝光复印的,类似于利用掩模板的电子束投影曝光方法。离子束曝光的突出优点是分辨率和灵敏度都很高。与电子束曝光相比,离子的质量比电子大得多,所以离子在固体中的散射作用远较电子弱,易于获得高精度微细图形。同时,由于离子质量大,射入抗蚀剂后所受到的阻挡作用很大,离子在抗蚀剂层内的射程要比电子短得多,离子能量能被抗蚀剂充分吸收。所以应用相同的抗蚀剂时,离子束曝光灵敏度比电子束曝光灵敏度可高出一个数量级以上,曝光时间可缩短许多。

   利用离子束曝光技术可以实现大于0,5um线条宽度的电路图形。当然,与已经发展完善的电子束曝光技术相比,离子束曝光是一项正在急速开发的曝光技术,尚有不少技术难关有待人们突破,如离子源的使用寿命和稳定性的问题,实现微细离子束聚焦问题等。