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半导体工艺
--离子注入
离子注入法掺杂相比扩散法掺杂来说，它的加工温度低、容易制作浅结、均匀的大面积注入杂质、易于自动化等优点。目前，离子注入法已成为超大规模集成电路制造中不可缺少的掺杂工艺。
离子是原子或分子经过离子化后形成样，从离子源
吸取的离子中除了需要杂质离子外，还会有其它离子。因
此，需对从离子源出来的离子进行筛选，质量分析器就是来
完成这项任务的。
质量分析器的核心部件是磁分析器，在相同的磁场作用下，不同荷质比的离子会以不同的曲率半径做圆弧运动，选择合适曲率半径，就可以筛选出需要的离子。荷质比较大的
离子偏转角度太小、荷质比较小的离子偏转角度太大，都无法从磁分析器的出口通过，只有具有合适荷质比的离子才能顺利通过磁分析器，最终注入到wafer中。
（4）加速器
为了保证注入的离子能够进入wafer，并且具有一定的射程，离子的能量必须满足一定的要求，所以，离子还需要进行电场加速。完成加速任务的是由一系列被介质隔离的加速电极组成管状加速器。离子束进入加速器后，经过这些电
极的连续加速，能量增大很多。
与加速器连接的还有聚焦器，聚焦器就是电磁透镜，它
的任务是将离子束聚集起来，使得在传输离子时能有较高的效益，聚焦好的离子束才能确保注入剂量的均匀性。
（5）扫描器
离子束是一条直径约1～3的线状高速离子流，必须通过
扫描覆盖整个注入区。扫描方式有：固定wafer，移动离子
束；固定离子束，移动wafer。离子注入机的扫描系统有电
子扫描、机械扫描、混合扫描以及平行扫描系统，目前最常
用的是静电扫描系统。
静电扫描系统由两组平行的静电偏转板组成，一组完成
横向偏转，另一组完成纵向偏转。在平行电极板上施加电场，正离子就会向电压较低的电极板一侧偏转，改变电压大小就可以改变离子束的偏转角度。静电扫描系统使离
子流每秒钟横向移动15000多次，纵向移动移动1200次。
静电扫描过程中，wafer固定不动，大大降低了污染几率，而且由于带负电的电子和中性离子不会发生同样的偏转，这样就可以避免被 掺入到wafer当中。
6）终端系统
终端系统就是wafer接受离子注入的地方，系统需要
完成Wafer的承载与冷却、正离子的中和、离子束流量检
测等功能。
离子轰击导致wafer温度升高，冷却系统要对其进行
降温，防止出现由于高温而引起的问题，有气体冷却和橡胶
冷却两种技术。冷却系统集成在Wafer载具上，wafer载
具有多片型和单片型两种。
离子注入的是带正电荷的离子，注入时部分正电荷会聚
集在wafer表面，对注入离子产生排斥作用，使离子束的入
射方向偏转、离子束流半径增大，导致掺杂不均匀，难以控
制；电荷积累还会损害表面氧化层，使栅绝缘绝缘能力降
低，甚至击穿。解决的办法是用电子簇射器向wafer表面发
射电子，或用等离子体来中和掉积累的正电荷。
离子束流量检测及剂量控制是通过法拉第杯来完成的。
然而离子束会与电流感应器反应产生二次电子，这会正常测量偏差。在法拉第杯杯口附加一个负偏压电极以防止二次电子的逸出，获
得精确的测量值。电流从法拉第杯传输到积分仪，积分仪将离子束电流累加起来，结合电流总量和注入时间，就可计算出掺入一定剂量的杂质需要的时间。
（1）沟