一、目的

在矽襯底上形成n型與p型區域

二、定義

將作為雜質的原子進行離子化，在提供足夠的加速能量，將其註入到矽晶體中。

離子註入流程

三、離子註入機

1、結構

離子源、質量分離器、加速器、離子束掃描、離子註入室

1f76e3bb0c4192477b6ced849b587e4b離子註入機

2、作用

① 離子源：使電子與雜質的氣體分子碰撞產生所需離子

② 質量分離器：利用電場與磁場的作用去除不需要的離子

③ 加速器：通過施加高電壓給離子提供註入矽的能量

④ 束流掃描單元：對離子束進行整形，並掃描離子束將其註入晶圓

四、COMS邏輯晶體管

源極、漏極作為離子註入層（擴散層）；柵極作為驅動晶體管的開關

a61b2c4b3ca77a2f21210d0a470b4e00CMOS邏輯晶體管

五、離子註入後的晶格恢復

離子註入後的矽晶圓的晶格會受到註入離子的損傷，而且被註入的離子也需要位於正確的晶格點上，需要進行熱處理。

熱處理：晶體的恢復需要矽原子和雜質原子在熱的作用下，在單晶矽內移動，並落在矽的晶格點上。

六、熱處理方法

① 加熱整個晶圓的批量式爐心管

使用N2或惰性氣體作為氣氛氣體，一次性可以處理大量的晶圓，但不能一下子使晶圓高溫，一次處理需幾個小時。

② 單片式RTA（Rapid Thermal Annealing）

使用發出紅外線的燈，矽容易吸收紅外線，溫度上升快。RTA隻需10秒左右的時間就能加熱、處理一片晶圓。

③ 隻加熱註入雜質的矽表面的激光退火

使用紫外線激光器進行非晶矽的激光結晶，隻能被矽的最外表面吸收，隻有最外表面熔融，再結晶化。但需在晶圓上掃描，吞吐量也不如RTA。

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參考書籍：《圖解入門——半導體制造工藝基礎精講》