离子注入技术Impla.ppt
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1、离子注入技术(Implant),姓名:张贺学号:1081120115,2 基本原理和基本结构,1 综述,3 技术指标,4 应用及结论,1 综述,最早应用于原子物理和核物理研究提出于1950s1970s中期引入半导体制造领域,2 基本原理和基本结构,基本原理:离子注入(Implant)是一种对半导体进行掺杂的方法。将杂质电离成离子并聚焦成离子束,在电场中加速而获得极高的动能后,注入到硅中(称为“靶”)而实现掺杂。,注:离子束(Ion Beam)用途E 50 KeV,注入掺杂,离子束加工方式可分为 1、掩模方式(投影方式)2、聚焦方式(FIB,Focus Ion Beam),掩模方式需要大面积平行
2、离子束源,故一般采用等离 子体型离子源,其典型的有效源尺寸为100 m,亮度为10 100 A/cm2.sr。聚焦方式则需要高亮度小束斑离子源,当液态金属离子源(LMIS,Liquid Metal Ion Source)出现后才得以顺利发展。LMIS 的典型有效源尺寸为 5 500 nm,亮度为 106 107 A/cm2.sr。,基本结构:离子注入系统(传统),离子源:用于离化杂质的容器。常用的杂质源气体有 BF3、AsH3 和 PH3 等。质量分析器:不同离子具有不同的电荷质量比,因而在分析器磁场中偏转的角度不同,由此可分离出所需的杂质离子,且离子束很纯。加速器:为高压静电场,用来对离子束
3、加速。该加速能量是决定离子注入深度的一个重要参量(离子能量为100keV量级)。中性束偏移器:利用偏移电极和偏移角度分离中性原子。,聚焦系统:用来将加速后的离子聚集成直径为数毫米的离子束。偏转扫描系统:用来实现离子束 x、y 方向的一定面积内进行扫描。工作室:放置样品的地方,其位置可调。,基本结构:离子注入系统(传统),离子注入系统示意图,离子注入系统实物图,2.1 离子源,作用:产生所需种类的离子并将其引出形成离子束。分类:等离子体型离子源、液态金属离子源(LMIS,Liquid Metal Ion Source)。,LMIS 的类型、结构和发射机理,液态金属,钨针,针尖的曲率半径为 ro=
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