
離子注入(Ion Implantation)是一種通過高能離子束将特定原子注入材料表層的半導體制造工藝。該技術通過精确控制離子能量、劑量和角度,改變材料的電學或物理特性。以下是其核心要點:
1. 物理原理
在真空中,離子源産生的帶電原子(如硼、磷)被加速至50-500 keV能量,轟擊目标材料(如矽晶圓)。離子穿透晶體結構後停留在特定深度,形成摻雜區域。後續退火工藝可修複晶格損傷并激活摻雜原子。
2. 關鍵技術參數
$$ R_p = frac{0.7E^{1.7}}{N} $$ 其中$R_p$為投影射程,$E$為離子能量,$N$為材料原子密度。
3. 應用領域
主要應用于半導體器件制造,包括:
4. 技術優勢
相較于擴散工藝,離子注入具備:
5. 行業标準參考
美國半導體協會(SEMI)的F42标準詳細規定了離子注入設備驗收規範,包括束流均勻性(±1.5%)和劑量重複性(±0.8%)等技術指标。
離子注入是一種材料表面改性技術,通過将高能離子束射入固體材料,改變其物理、化學或電學性質。以下是詳細解釋:
離子注入指在真空環境中,高能離子束轟擊固體材料表面後,離子受材料抵抗逐漸減速并最終停留在材料内部的現象。此過程與離子散射(反彈)和濺射(材料原子被撞出)不同,核心在于離子的嵌入。
注入劑量公式為:
$$
phi = frac{I cdot t}{q}
$$
其中,$phi$為劑量(單位面積離子數),$I$為束流,$t$為時間,$q$為離子電荷量。
如需進一步了解具體工藝參數或行業案例,可參考半導體制造及材料科學領域的專業文獻。
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