alias: IMP,implant

date: 2022-07-23 19:56
类型: 项目笔记
tags:

将具有很高能量的杂质离子射入半导体衬底中的掺杂技术，掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定，掺杂浓度由注入杂质离子的数目(剂量)决定
人为地将所需要的杂质以一定的方式（热扩散、离子注入）掺入到硅片表面薄层，并使其达到规定的数量和符合要求的分布形式，是改变器件“丛向”结构的重要手段，不仅可以制造PN结，还可以制造电阻、互连线等。和外延掺杂的最大区别是实现“定域”，而不是大面积的均匀掺杂。

  • 掺杂的均匀性好
  • 温度低：小于600℃
  • 可以精确控制杂质分布
  • 可以注入各种各样的元素
  • [[A=工艺=扩散#^618c53|横向扩展]]比扩散要小得多。
  • 可以对化合物半导体进行掺杂

退火

也叫热处理，集成电路工艺中所有的在氮气等不活泼气氛中进行的热处理过程都可以称为退火
一般是利用各种能量形式所产生的热效应，来消除半导体片在其加工过程中所引起的各种晶格缺陷和内应力，或根据需要使表面材料产生相变和改变表面形态
将注入离子的硅片在一定温度和真空或氮、氩等高纯气体的保护下，经过适当时间的热处理，部分或全部消除硅片中的损伤，少数载流子的寿命及迁移率也会不同程度的得到恢复，掺入的杂质也将得到一定比例的电激活，这样的热处理过程称为退火。
在热处理过程中，会有一些污染物和水汽从晶圆上蒸发。实际上这个工艺主要是针对离子注入的，因为离子注入后离子会在晶体内部产生很多缺陷，必须通过退火才能给予消除。

  • 激活杂质：使不在晶格位置上的离子运动到晶格位置，以便具有电活性，产生自由载流子，起到杂质的作用
  • 消除损伤

退火方式：

  • 炉退火,比如anneal,PIQ,RTP
  • 快速退火：脉冲激光法、扫描电子束、连续波激光、非相干宽带频光源(如卤光灯、电弧灯、石墨加热器、红外设备等)