2015-02-14
1645
Основные параметры процесса ионного легирования.
1. Энергия ионов Е - энергия, с которой примесь внедряется в полупроводник.
E=q • n • U, где q - элементарный заряд;
n - кратность ионизации иона (обычно n = 1);
U - ускоряющее напряжение.
Обычно Е = 20 - 200 кэВ
Энергия ионов определяет глубину проникновения примеси в пластину.
2. Плотность тока ионного пучка j
Обычно j = 0,1 - 100 мкА/см2
3. Доза облучения Q
Q = j • t; где t - время облучения полупроводниковой пластины.
Для ИМС используют дозы облучения Q = 0,02 – 1000 мкКул /см2
Доза облучения определяет концентрацию внедренной в пластину примеси.
3. Угол наклона ионного пучка к направлению главной кристаллографической
Оси пластины.
Обычно составляет 7 - 8°.
Особенности ионного легирования.
Преимущества:
1. высокая точность и воспроизводимость глубины и степени легирования за счет
легкого контроля параметров ионного легирования;
2. время процесса составляет несколько минут;
3. низкие температуры процесса;
4. возможность формирования практически любого профиля легирования;
5. точное воспроизведение рисунка маски при локальном легировании.
Недостатки:
1. необходимость проведения отжига;
2. трудно воспроизводимы глубокие легированные слои;
3. сложно однородно залегировать пластины большого диаметра из-за расфокусировки ионного пучка;
4. сложность оборудования
Довольно часто на практике ионное легирование совмещают с процессом диффузии:
1. ионным легированием загоняют примесь в полупроводниковую пластину (т.е. проводят "загонку" примеси), а затем пластины передают на диффузионный отжиг (т.е. проводят "разгонку" примеси). Благодаря сочетанию достоинств легирования и диффузии получают нужное распределение примеси при необходимой глубине слоя.
2. в слой поликремния, лежащий на поверхности пластины, ионным
легированием внедряют примесь, а затем проводят диффузионный отжиг ("разгонку")
для перераспределения примеси из поликремния в пластину.
Тема: Плазмохимические процессы.
Урок
