【半導體工藝】強推！這絕對是講的最全的半導體工藝教程，從入門到精通，包含所有半導體乾貨內容，逼自己一週學完！只要這套教程足矣！ P14 - 14.離子注入（摻雜）

大家好 我是清真教育主要老師 本期課的話 我們來講一下 這個離子珠也叫摻雜 那麼離子珠的話 它其實是把其他一些零離子 把它摻雜到我們晶圓裏面去 好 那麼我們就來看一下離子珠 它到底是什麼樣的一個原理 好 我們一起來看下這個視頻 好 我們來看一下 第八步 摻雜 假設現在我們已經在二氧化硅薄膜上 用氪石挖出來兩個洞 接下來我們就需要把零通過這兩個 就像墨汁在水中會散開一樣 在固體當中原子也會散開 不過我們需要足夠的溫度和濃度 所以我們把晶圓放在高溫的擴散爐管中 通入足夠濃度的雜質蒸汽 雜質原子就會擴散到晶圓上 然後一點一點擴散到裏面 然後你就完成了摻雜 但是隨着芯片尺寸越做越小 擴散方式的摻雜 因爲不能精確控制 剛纔擴散的方式的話 其實它就只適用於那種 只適用於那種精度不高的晶圓 比如說那種28納米的 或者說100納米以上的 對不對 那麼像我們現在7納米 3納米這種芯片的話 用這種摻雜就不可能實現了 就不可能 那麼這裏的話 它就需要用到其他的方式了 那麼我們一起來看一下 最上頭是離子注入源 因爲氣體最方便操作 所以一開始我們注入氣體 比如靈丸或者三幅化硼 這些氣體通過離化反應室時 被裏面的高速電子撞擊 電子撞飛了 變成離子狀態 不過這個時候的離子成分很複雜 比如我們現在需要硼離子 但撞出來的離子可能既有硼離子 又有幅離子 還有各種幅化硼離子 要是一股腦給射到晶圓裏 這塊晶圓就毀了 怎麼辦呢 需要通過質譜分析儀 把需要的離子挑出來 怎麼做呢 給它加一個外部的磁場 磁場的作用就是讓離子發生偏移 因爲離子的話 它是帶電荷的 那麼帶電荷的東西的話 它在磁場裏面的話 它是會受到一定的作用力 所以說它就會發生偏移 那麼偏移的話 其實它是根據你帶電荷的數量 發生的偏移也不同 所以說它就是這個原理 那麼這就是離子注入了 然後通過磁透鏡 再次聚焦 在飛行的過程中 它們可能和空間中殘留的氣體分子 撞擊 導致某些粒子被中和 清除掉這些中性粒子 我們必須再加一個彎曲磁場 於是帶正電的粒子 再次成功拐彎 最後撞擊到晶圓上 而中性粒子就直接飛出跑道之外 這就是離子注入方式的摻雜了 離子注入可能會撞壞原來的 那麼這就是離子注入了 那麼離子注入的話 其實在這個過程當中的話 其實有一個比較嚴格的要求 就是要要求真空 真空 因爲如果說你不是真空環境的話 那麼你這些離子 那麼就會和空氣裏面的一些分子 來撞擊的話 那麼這樣的話 整個過程就毀了 對不對 所以說就需要真空環境 好 那麼這就是離子注入 那麼我們離子注入的話 它也可能會撞壞原來 硅晶體中的一些晶格結構 硅晶體中的晶格結構 造成損傷 爲了修復這些損傷 我們需要把它放在600-1000度的 氫氣中烤一下 俗稱退火 對 所以說我們離子注入 這的話 下一步工序它就是退火了 好吧 那麼本節課的內容到這裏就結束了 同學們再見