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第四章离子注入(2) 主讲：张彦 合肥工业大学微电子教研室 PDF created with pdfFactory Pro trial version 本章内容 n概述 n离子注入基本原理 n离子注入设备系统 n射程与注入离子的分布 n实际的入射离子分布问题 n注入损伤与退火 n离子注入在MOS IC中的应用 合肥工业大学理学院张彦 PDF created with pdfFactory Pro trial version 1.2 基本概念 n 离子 经离化的、带电的原子或分子。 n 离子的碰撞：固体由原子核和电子组成，高能离子射 入固体后将同原子核和电子发生碰撞。 1）离子和核外电子的碰撞：可看成非弹性碰撞。由于 离子质量比电子质量大很多，每次碰撞离子能量损失 很少，且是小角度散射。散射方向是随机的，多次散 射的结果，离子运动方向基本不变。而吸收离子能量 的电子，将会： 使原子的外层电子脱离靶材，产生二次电子； 使原子中的电子能级发生跃迁，回落时，释放能 量，放出光子而发光。 合肥工业大学理学院张彦 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2 ）离子与靶原子的核碰撞： 可看 弹性碰撞。因两者的质量往往是同 一个量级，一次碰撞可以损失较多能量，且可 能发生大角度散射，获得一定能量后的靶原子 核可能离开原来的晶格位置。 若进入晶格间隙，留下空位，形成缺陷； 还可以继续碰撞另外一个原子核，使一系 列核离开晶格位置，造成晶体损伤。 当剂量很高时，甚至可以使单晶硅严重损 伤以至变成无定形硅。 合肥工业大学理学院张彦 PDF created with pdfFactory Pro trial version 1.2 基本概念 射程、投影射程及标准偏差 n离子在同靶中的电子和原子核多次碰撞后，逐 步损失能量，最后在靶中某一点停止下来。 n对于每一个单独的离子来说，停下来的位置是 随机的，但是大量离子碰撞后停下来的位置， 还是有规律的。 nLSS理论：有很多科学家对于离子注入后的杂 质分布做了深入的研究，其中最有名的也是最 成功的是LSS理论。它是Linhard、Scharff和 Schiott三人首先确立的。 合肥工业大学理学院张彦 PDF created with pdfFactory Pro trial version