Ускоряющая и фокусирующая системы

Диафрагмы

Масс-сепаратор

Сканирующая система

Измеритель ионного тока

7. п/п пластина (или дефокусирующие линзы)

Подложкодержатель

Ионное легирование проводится в вакуумных установках серии "Везувий".Ионный источник служит для получения ионов легирующей примеси.Ускоряющая система служит для сообщения ионам необходимой энергии.Фокусирующая система предназначена для получения ионного пучка необходимого диаметра.Масс-сепаратор предназначен для разделения ионов по массам для отсева ионов других примесей.Сканирующая система предназначена для перемещения пучка по поверхности подложки.

Основные параметры ионного легирования. Особенности ионного легирования.

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:

Высокая точность и воспроизводимость глубины и степени легирования за счет легкого контроля параметров ионного легирования;

Время процесса составляет несколько минут;

Низкие температуры процесса;

Возможность формирования практически любого профиля легирования;

Точное воспроизведение рисунка маски при локальном легировании.

Недостатки:

Необходимость проведения отжига;

Трудно воспроизводимы глубокие легированные слои;

Сложно однородно залегировать пластины большого диаметра из-за расфокусировки ионного пучка;