# Ion Implantation - 離子佈植。 - 原理與質譜儀(利用電場加速+磁場轉彎以得到固定荷質比的離子來植入晶片)一樣,只差在加速能量較大。 - ![](https://i.imgur.com/4HOuFW6.jpg =300x150) - 打離子進去後,要維持電中性。因此佈值後會再電漿方式將等量的電子植入。 - 早期MG沒有離子佈值方法,用光罩+擴散方式,會有misaligned問題(兩邊擴散不對稱) - ![](https://i.imgur.com/d52F8di.jpg =300x100) - ![](https://i.imgur.com/JuAKoXq.jpg =375x225) - 離子佈值會造成晶體損傷,包含兩種阻滯機制。S~total~ = S~n~ + S~e~ - ==nuclear stopping (S~n~):原子核阻滯。== - ==electronic stopping (S~e~):電子阻滯。== 一個離子質量遠比電子高,因此與nuclear stopping相比,其阻滯機制小很多。==如果沒(或少)受到原子核阻滯,將會造成通道效應(implantation channeling effect),使得佈值深度超出預期。可以透過7度傾斜晶圓或長screen oxide減緩。== - ![](https://i.imgur.com/wGg1iF0.jpg =300x150) - ==隨元件越做越小,淺接面離子佈值的需求上升。其方法有兩種,選擇較重的原子,或是長screen oxide(穿透深度對Si與SiO~2~非常接近)。其中screen oxide好處有減少通道效應、微調佈值深度與防止基板與光阻接觸造成污染。== - ![](https://i.imgur.com/LU6TTYU.jpg =300x150) - ==原子序越小(越輕的原子)打越深(相同能量keV佈值深度較深)==,因為比較重比較大顆的原子更容易產生原子核阻滯。 - ![](https://i.imgur.com/JWRqzEt.jpg =300x150) - 擴散函數是error function,表面比較濃;離子佈值是高斯分布,其中佈值深度(R~p~)最重要,打過深恐直接破壞元件。 - ![](https://i.imgur.com/kr19FJ5.jpg =300x300) - 透過旋轉晶圓可以避免shadowing effect。 - ![](https://i.imgur.com/qYzpaT3.jpg =300x200) - 透過快速熱退火(RTA)將晶格修復與活化使dopant佔據晶格點位置(原本的Si會變成interstitial Si間隙離子)。 - 為什麼使用快速熱退火?避免擴散超出預期(從瘦高斯變成胖高斯)。 - ![](https://i.imgur.com/2Gm3M8p.jpg =300x150)