离子注入知识常见问答

上帝在调情 发表于: 2010-5-28 10:45 来源: 电子发烧友网
1．    什么是离子注入?
离子注入（Ion Implant）是一种把高能量的掺杂元素的离子注入半导体晶片中，以得到所需要的掺杂浓度和结深的方法。

2．    离子注入安全操作应注意什么?
1）    本工艺所接触的固源、气源的安全操作
固体磷、固体砷、三氟化硼气体均为有毒有害化学品，进行一切与之发生接触的操作维护时，都必须戴好防毒面具、乳胶手套、袖套、围裙等安全防护用品，在通风柜中进行。
2）    设备安全操作
①离子注入机在高电压下工作，维护维修时必须关闭电源，拔下操作面板钥匙，防止有人误操作，打开设备门，用放电棒对离子源气柜、离子源头部件、高压电缆、灯丝电极等部位放掉高压静电，并将放电棒挂在源法兰上，才可进行维护维修操作。
②离子注入机工作时有少量放射线产生，注片过程中严禁打开门，或过分接近设备后部，更不能进入注入机下面的格栅。
③离子注入机离子源工作时产生高温，必须等离子源部件降温后才可进行维护维修操作。

3．    请写出离子注入常用源材料、常用离子种类及其AMU（原子质量单位）数值。
离子注入常用源材料：固体磷、固体砷、三氟化硼气体、氩气
常用离子种类：B+—11，BF2+—49，P+—31，As+—75，Ar+—40

4． 哪些工艺在大束流注入机上进行生产?  哪些工艺在中束流注入机上进行生产?  试举例说明。
注入剂量大于5e14cm-2的注入工艺在大束流注入机上进行生产，如MOS电路的源漏注入、电容注入、多晶互连注入等。
注入剂量小于1e14cm-2的注入工艺在中束流注入机上进行生产，如MOS电路的阱注入、场注入、PT注入、LDD注入、VT注入等等。

5．    产品流程单规定的注入工艺参数有哪些? 
产品流程单规定的注入工艺参数有注入离子种类（AMU）、能量（Energy）、剂量（Dose）、倾斜角（Tilt Angle）等。

6．    注入前的来片检查应注意什么?
注入前的来片检查应确认产品批号、片数与流程单一致，上道工序已完成，圆片无破损，如有异常应向带班人员报告。

7．    用大束流注入机注入的带胶硅片注入前应进行什么处理? 为什么?
用大束流注入机注入的带胶硅片注入前应进行UV坚膜或热烘处理，防止光刻胶注入后焦糊，下道工序无法清除残胶。

8．    带胶硅片注入后做何处理?
用中束流注入机注入的带胶硅片注入后用湿法去胶。
用大束流注入机注入的带胶硅片注入后用干法+湿法去胶。

9．注入菜单中，注入束流的大小是如何确定的?
中束流注入机注入时间不低于10秒，大束流注入机靶盘上下扫描次数不低于10次，便可以保证注入的均匀性；为提高生产率，中束流注入机注入束流的上限以设备可提供的最大束流决定，用大束流注入机注入的带胶硅片注入束流不大于8mA，以免糊胶。

10．    注入机注片前应检查那些项目?
确认水、电、气、毒排风、热排风正常。
确认设备处于高真空，真空度达10-7 Torr。
确认所用固源、气源已在位，固源已除氧化物。

11．    新换的灯丝需要注意什么?
新换的灯丝（Filament）表面会有一些污物，经离子轰击后会放出大量气体，影响灯丝使用寿命，需进行除气（Outgas）。

12．新换的固源材料需要注意什么?
新换的固源材料表面有一层自然氧化层，阻止内部源材料气化，需进行Burnoff，除去表面氧化物。

13．大束流注入机和中束流注入机各自采用什么扫描方式? 对中束流注入机的扫描波形调节有什么要求?
大束流注入机采用机械扫描方式：靶盘高速旋转及竖直方向上下扫描（速度可调）。
中束流注入机采用X、Y方向电扫描方式。
中束流注入机的扫描波形要调至左右对称、边缘陡直、上沿平滑，X、Y方向波形同步、聚焦良好。

14．离子注入常规QC包括哪些? 请简要说明测试手段。
离子注入常规QC包括
1）    低剂量QC   热波测试片内多点Phase值分布及均匀性。
2）    中剂量QC   四探针法测试片内多点表面电阻值分布及均匀性。
3）    高剂量QC   四探针法测试片内多点表面电阻值分布及均匀性。
4）    颗粒QC     用颗粒仪测试粒径0.3-0.5um及大于0.5um的颗粒数。

15．请说明大束流注入机的靶盘在注片和维护方面的要求。
大束流注入机的靶盘可放置10个5 英寸硅片，严禁空靶注入，不满时用假片（裸片）补足。
靶盘应每天运行设备自动清洗程序，当表面RTV材料沾污较严重时，用专用胶纸粘贴，必要时以净化抹布蘸去离子水清洗，待其自然干燥后方可注片。

16．注入工艺信息作哪些记录?
1）    设备记录：用大束流注入机注入的硅片，工艺信息记录在Data盘上，注片前必须插入Data盘，键入产品批号等信息。用中束流注入机注入的硅片，工艺信息自动记录在硬盘上，注片前必须键入注入源材料、产品批号、片数等信息。
2）    CAM记录：注入结束后，应马上将产品信息键入CAM流片管理系统。
3）    工作记录：注入结束后，将产品及工艺信息记录在本组工作记录本上。

17．大束流注入机注入As、P、B/BF2时，K因子分别为多少?
K因子即剂量-气压补偿因子，注入As时，K因子为5%，注入P时，K因子为10%，注入B/BF2时，K因子为28%。

18．大束流注入机防止硅片表面电荷积累的部件是什么?
大束流注入机防止硅片表面电荷积累的部件是电子淋浴器（Electron Shower）。