什么是Implant工艺?
Implant工艺,即离子注入(Ion Implantation),是半导体制造中用于精确控制掺杂(doping)的关键步骤。通过将高能离子束注入硅晶圆表面特定区域,改变其电学特性,从而形成晶体管的源极、漏极或调节阈值电压。
工艺流程
- 离子生成:在离子源中产生所需掺杂元素(如硼、磷、砷)的离子。
- 加速与筛选:离子被电场加速,并通过质量分析器筛选出目标离子。
- 注入晶圆:高能离子束定向轰击晶圆表面,在预定深度形成掺杂层。
- 退火处理:通过高温退火修复晶格损伤并激活掺杂原子。
关键设备
主要使用离子注入机(Ion Implanter),由离子源、质量分析器、加速器和靶室组成。现代设备具备高精度剂量控制与角度调节能力。
优势与挑战
- 优势:掺杂浓度与深度可控、低温工艺、适用于复杂器件结构。
- 挑战:晶格损伤、沟道效应、设备成本高。
应用领域
Implant工艺广泛应用于CMOS、FinFET、DRAM、Flash等各类集成电路制造中,是实现纳米级器件性能调控的核心技术之一。