专题-6: Unit Process–Implantation (离子植入) （转）

今天比较累，10点刚下班。还是写吧，马上要周末了。主题依然是单向工艺，离子植入(Ion Implantation)。

我们一直在讲P-Si和N-Si，里面掺了硼或者磷。那么这些掺杂的东西怎么进去的？早期都是扩散进去的，把掺杂的东西涂在wafer表面，然后丢进管子。这个很古老，而且剂量/深度什么的都不好控制。后来才有了implant，才能够精准的把指定数量的掺杂原子利用所需要的能量在特定的角度打入到Si的晶格中，所以剂量和数量都是精确可控的。可以说implant直接决定了半导体器件的电性特征，因为所有的掺杂都是它打进去的，这就是为什么每次device一跑掉第一个找implant了。这就是宿命啊！

Implant三要素：掺杂原子，能量/剂量，角度。

1) 掺杂原子当然就是第三族的B、BF2、In等P-type元素，还有第五族的P, As, Sb等N-type元素。这些原子量要记住，因为他们决定了原子质量，将来做元素筛选用的。

2) 能量、剂量: 这个决定了打入Silicon衬底的深度(Project depth)，一般根据在器件结构的作用分为三种，a. 高能(high energy) 200KeV~MeV，主要用于Well、DNW等等很深的注入。b. 中束流(Median Current)一般能量从几KeV到200KeV之间，剂量E14 ion/cm2之内，主要用于Vt、LDD、APT、等注入。c. 大束流(High Current)：这个主要偏重剂量，一般都在E15以上，主要用于Source/Drain implant，但energy都不高，想想如果高的话会怎么样？

3) 角度(Tilt)：T00或者T07或者T45。这个决定了后面拖尾或者doping profile。但是大角度注入容易有阴影效应(shielding effect)，在光阻角落打不到，所以需要旋转注入(rotation)。

讲implant一定要讲它的设备构造，对着他的构造讲完，估计这个implant的过程就结束了。机台主体分三块：Source，Beam line，End Station。