离子注入设备浅析

半导体IC制程中主要有七大类，分别为扩散 Diffusion、光刻 Photolithography、干法刻蚀/等离子刻蚀 Etch、离子注入Ion Implant 、薄膜Thin Films、化学机械研磨Polish (CMP)及湿法清洗/湿法刻蚀 Wet Clean等。

其中以工艺来区分为四大类，主要分为添加 Adding、去除Removing、加热Heating、图形化Patterning的制程，本文所讨论的主题为添加工艺中的离子注入设备。

本文所讨论的主题为添加工艺中的离子注入设备。

离子注入技术简介

目前，离子注入是集成电路中最重要的掺杂技术之一，是器件功能的关键，经由离子注入来决定晶体管的电学性能，重点通过对半导体芯片施加离子加速，注入掺杂元素，改变其导电性能，最终形成器件结构。

此技术不需在高温环境下进行，因此该工艺不会改变被加工工件的表面光洁度或形状而是一种纯表面处理技术。作为集成电路前制程的一部分，离子注入机是绝对不可少的一项设备，为了改变半导体的载流子浓度和导电类型，需要对半导体表面附近的区域进行掺杂。

离子注入控制横向扩散的能力使其成为半导体制造中的常用工艺，可以定制注入剂量、注入角度和注入深度，但离子注入的工艺基本上并不复杂，离子在电场中被加速，轰击进入固体材料内部，此过程用于更改固体的物理，化学或电学性质，可是注入后的的结果却无法可以直接观察到，一般需要透过电性测试才能确认。

通常离子注入机按离子能力分有低能、高能和兆伏等机型，按束流有小束、中束、强流、超强流离子注入机的区分，实际应用中束流和高能离子注入机不到40%，约占60%以上为低能束离子注入机。

两种类型

N型掺杂

使用磷化氢PH3、砷化氢AsH3、锑化氢SbH3特种气体；

P型掺杂

三氟化硼BF3、三氟化硼-11B 11BF3、乙硼烷B2H6等特种气体。

大多数掺杂气体是剧毒，易燃易爆或具有腐蚀性气体，故此特种气体传输使用的气体系统使用的管道、管件的材料必须非常的严谨，且对于气体必须使用到超高纯UHP气体否则气体中的金属杂质会极大影响电气性能，若是气体中含有IIIA-VA元素，更会导致电气性能变化。

香港六和全年资料图纸强力支持半导体关键零部件国产化

香港六和全年资料图纸在真空管配件与UHP超高纯等级气体管道系统拥有完整系列对标国际品牌，且透过精密焊接加工技术的搭配，可以做成气体管路模组，亦可按工艺要求做成真空腔，并且在离子注入机领域有实务供货经验，可提供专业领域解决方案，为半导体高端装备关键零部件国产化的进程作贡献。