© 2012 Наша фича - решение любых проблем!. Все права защищены.
|
Ионное легирование, ионная имплантация Для изготовления многих полупроводниковых приборов необходим легированный материал. Возможны следующие способы легирования: 1) легирование уже выращенных кристаллов; 2) легирование кристаллов в процессе выращивания из жидкой фазы; 3) легирование кристаллов в процессе выращивания из газовой фазы.Легирование уже выращенных кристаллов осуществляется методом диффузии примеси из внешней газовой, жидкой или твердой фаз, методом радиационного легирования и методом ионной имплантации. Ионной имплантацией называют процесс внедрения в мишень ионизированных атомов с энергией, достаточной для проникновения в ее приповерхностные области. Наиболее общим применением ионной имплантации является процесс ионного легирования кремния при изготовлении приборов. Энергия легирующих ионов бора, фосфора или мышьяка в диапазоне 3—500 кэВ достаточна для их имплантации в приповерхностную область кремниевой подложки на глубину 10-1000 нм. На этой глубине атомы расположены под любыми поверхностными слоями естественного окисла толщиной до 3 нм, и. следовательно, при внедрении примеси отсутствуют всякие барьерные эффекты, связанные с наличием поверхностных окислов. Глубина залегания имплантированной примеси, которая пропорциональна энергии ионов, может быть выбрана исходя из требований конкретного применения имплантированной структуры.Основным преимуществом технологии ионной имплантации является возможность точного управления количеством внедренных атомов примеси. Нужную концентрацию легирующей примеси в кремнии в диапазоне 1014—1021 см-3 получают после отжига мишени (нагрева до выбранной температуры в интервале 600—1000 °С). Кроме того, можно легко управлять профилем распределения внедренных ионов по глубине подложки .Ионная имплантация – важна и быстро развивающаяся область технологии полупроводников. Ионная имплантация обеспечивает более точный контроль общей дозы легирующей примеси в диапазоне 1011–1016 см-2, поэтому ею заменяют процессы диффузионного легирования. Очень интенсивно ионная имплантация используется для формирования сверхбольших интегральных схем.Далее в реферате будет рассмотрено оборудование для ионной имплантации и схемы его построения.
Общая характеристика ионной имплантации В 1969—1975 гг. были определены физические принципы и разработан процесс ионной имплантации, который стало возможно применять на практике в производстве СБИС. Позднее были разработаны вопросы применения ионной имплантации в технологии СБИС. Например, при использовании технологии быстрого отжига имплантированных структур (например, лазерного отжига), применяемого в твердофазной эпитаксии, были получены структуры с мелкими p-n-переходами и большой концентрацией легирующей примеси. С появлением в конце 70-х годов высокоэффективного промышленного оборудования для проведения процесса ионной имплантации возникли проблемы, связанные с нагревом мишени ионным пучком, обратным ионным распылением, созданием заряда на окисле во время процесса имплантации и взаимодействием ионов пучка с частицами газа.С точки зрения управления концентрацией легирующей примеси в диапазоне 1014–1018 см-3 ионная имплантация имеет явное преимущество над методами химического осаждения. Маски для ионной имплантации могут быть изготовлены из любых материалов, используемых в производстве СБИС, например, фоторезист, окислы, нитриды, полукристаллический кремний и т.д. Процесс ионной имплантации, проводимый в вакууме, относится к категории «чистых и сухих процессов».При высокой дозе имплантируемых ионов (например, аргона) могут зарождаться специфические виды дефектов. Последующий отжнг имплантированных структур приводит к образованию мелкозернистых поликристаллических слоев, а также областей с высокой плотностью дислокаций, к которым диффундируют нежелательные примеси. Кроме того, введенные ионной имплантацией дефекты могут захватывать нежелательные примеси, такие, как медь, из областей р-n-перехода. Такой процесс название геттерирования.
|
Добавить комментарий
|
|
