離子注入知識常見問答

上帝在調(diào)情 發(fā)表于: 2010-5-28 10:45 來源: 電子發(fā)燒友網(wǎng)
1．??? 什么是離子注入?
離子注入（Ion Implant）是一種把高能量的摻雜元素的離子注入半導體晶片中，以得到所需要的摻雜濃度和結深的方法。

2．??? 離子注入安全操作應注意什么?
1）??? 本工藝所接觸的固源、氣源的安全操作
固體磷、固體砷、三氟化硼氣體均為有毒有害化學品，進行一切與之發(fā)生接觸的操作維護時，都必須戴好防毒面具、乳膠手套、袖套、圍裙等安全防護用品，在通風柜中進行。
2）??? 設備安全操作
①離子注入機在高電壓下工作，維護維修時必須關閉電源，拔下操作面板鑰匙，防止有人誤操作，打開設備門，用放電棒對離子源氣柜、離子源頭部件、高壓電纜、燈絲電極等部位放掉高壓靜電，并將放電棒掛在源法蘭上，才可進行維護維修操作。
②離子注入機工作時有少量放射線產(chǎn)生，注片過程中嚴禁打開門，或過分接近設備后部，更不能進入注入機下面的格柵。
③離子注入機離子源工作時產(chǎn)生高溫，必須等離子源部件降溫后才可進行維護維修操作。

3．??? 請寫出離子注入常用源材料、常用離子種類及其AMU（原子質量單位）數(shù)值。
離子注入常用源材料：固體磷、固體砷、三氟化硼氣體、氬氣
常用離子種類：B+—11，BF2+—49，P+—31，As+—75，Ar+—40

4． 哪些工藝在大束流注入機上進行生產(chǎn)?? 哪些工藝在中束流注入機上進行生產(chǎn)?? 試舉例說明。
注入劑量大于5e14cm-2的注入工藝在大束流注入機上進行生產(chǎn)，如MOS電路的源漏注入、電容注入、多晶互連注入等。
注入劑量小于1e14cm-2的注入工藝在中束流注入機上進行生產(chǎn)，如MOS電路的阱注入、場注入、PT注入、LDD注入、VT注入等等。

5．??? 產(chǎn)品流程單規(guī)定的注入工藝參數(shù)有哪些??
產(chǎn)品流程單規(guī)定的注入工藝參數(shù)有注入離子種類（AMU）、能量（Energy）、劑量（Dose）、傾斜角（Tilt Angle）等。

6．??? 注入前的來片檢查應注意什么?
注入前的來片檢查應確認產(chǎn)品批號、片數(shù)與流程單一致，上道工序已完成，圓片無破損，如有異常應向帶班人員報告。

7．??? 用大束流注入機注入的帶膠硅片注入前應進行什么處理? 為什么?
用大束流注入機注入的帶膠硅片注入前應進行UV堅膜或熱烘處理，防止光刻膠注入后焦糊，下道工序無法清除殘膠。

8．??? 帶膠硅片注入后做何處理?
用中束流注入機注入的帶膠硅片注入后用濕法去膠。
用大束流注入機注入的帶膠硅片注入后用干法+濕法去膠。

9．注入菜單中，注入束流的大小是如何確定的?
中束流注入機注入時間不低于10秒，大束流注入機靶盤上下掃描次數(shù)不低于10次，便可以保證注入的均勻性；為提高生產(chǎn)率，中束流注入機注入束流的上限以設備可提供的最大束流決定，用大束流注入機注入的帶膠硅片注入束流不大于8mA，以免糊膠。

10．??? 注入機注片前應檢查那些項目?
確認水、電、氣、毒排風、熱排風正常。
確認設備處于高真空，真空度達10-7 Torr。
確認所用固源、氣源已在位，固源已除氧化物。

11．??? 新?lián)Q的燈絲需要注意什么?
新?lián)Q的燈絲（Filament）表面會有一些污物，經(jīng)離子轟擊后會放出大量氣體，影響燈絲使用壽命，需進行除氣（Outgas）。

12．新?lián)Q的固源材料需要注意什么?
新?lián)Q的固源材料表面有一層自然氧化層，阻止內(nèi)部源材料氣化，需進行Burnoff，除去表面氧化物。

13．大束流注入機和中束流注入機各自采用什么掃描方式? 對中束流注入機的掃描波形調(diào)節(jié)有什么要求?
大束流注入機采用機械掃描方式：靶盤高速旋轉及豎直方向上下掃描（速度可調(diào)）。
中束流注入機采用X、Y方向電掃描方式。
中束流注入機的掃描波形要調(diào)至左右對稱、邊緣陡直、上沿平滑，X、Y方向波形同步、聚焦良好。

14．離子注入常規(guī)QC包括哪些? 請簡要說明測試手段。
離子注入常規(guī)QC包括
1）??? 低劑量QC?? 熱波測試片內(nèi)多點Phase值分布及均勻性。
2）??? 中劑量QC?? 四探針法測試片內(nèi)多點表面電阻值分布及均勻性。
3）??? 高劑量QC?? 四探針法測試片內(nèi)多點表面電阻值分布及均勻性。
4）??? 顆粒QC???? 用顆粒儀測試粒徑0.3-0.5um及大于0.5um的顆粒數(shù)。

15．請說明大束流注入機的靶盤在注片和維護方面的要求。
大束流注入機的靶盤可放置10個5 英寸硅片，嚴禁空靶注入，不滿時用假片（裸片）補足。
靶盤應每天運行設備自動清洗程序，當表面RTV材料沾污較嚴重時，用專用膠紙粘貼，必要時以凈化抹布蘸去離子水清洗，待其自然干燥后方可注片。

16．注入工藝信息作哪些記錄?
1）??? 設備記錄：用大束流注入機注入的硅片，工藝信息記錄在Data盤上，注片前必須插入Data盤，鍵入產(chǎn)品批號等信息。用中束流注入機注入的硅片，工藝信息自動記錄在硬盤上，注片前必須鍵入注入源材料、產(chǎn)品批號、片數(shù)等信息。
2）??? CAM記錄：注入結束后，應馬上將產(chǎn)品信息鍵入CAM流片管理系統(tǒng)。
3）??? 工作記錄：注入結束后，將產(chǎn)品及工藝信息記錄在本組工作記錄本上。

17．大束流注入機注入As、P、B/BF2時，K因子分別為多少?
K因子即劑量-氣壓補償因子，注入As時，K因子為5%，注入P時，K因子為10%，注入B/BF2時，K因子為28%。

18．大束流注入機防止硅片表面電荷積累的部件是什么?
大束流注入機防止硅片表面電荷積累的部件是電子淋浴器（Electron Shower）。