離子注入的優(yōu)點(diǎn)

1、可控性好，離子注入能精確控制摻雜的濃度分布和摻雜深度，因而適于制作極低的濃度和很淺的結(jié)深；

2、可以獲得任意的摻雜濃度分布； 

3、注入溫度低，一般不超過400°C，退火溫度也在650°C 左右，避免了高溫過程帶來的不利影響，如結(jié)的推移、熱缺陷、硅片的變形等；

4、結(jié)面比較平坦；

5、工藝靈活，可以穿透表面薄膜注入到下面的襯底中，也可以采用多種材料作掩蔽膜，如SiO，、金屬膜或光刻膠等

6、均勻性和重復(fù)性好；

7、橫向擴(kuò)展小，有利于提高集成電路的集成度、提高器件和集成電路的工作頻率；

8、可以用電的方法來控制離子束，因而易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制， 同時(shí)也易于實(shí)現(xiàn)無(wú)掩模的聚焦離子束技術(shù)；

9、擴(kuò)大了雜質(zhì)的選擇范圍；

10、離子注入中通過 質(zhì)量分析器選出單一的雜質(zhì)離子，保證了摻雜的純度。

離子注入的缺點(diǎn)

1、離子注入將在靶中產(chǎn)生大量晶格缺陷，且注入的雜質(zhì)大部分停留在間隙位置處，因此需要進(jìn)行退火處理；.

2、離子注入難以獲得很深的結(jié)深；

3、離子注入的生產(chǎn)效率比擴(kuò)散工藝低；

4、離子注入系統(tǒng)復(fù)雜昂貴。

注入與擴(kuò)散的比較

擴(kuò)散：①高溫，硬掩膜900- 1200 °C；②各向同性；③不能獨(dú)立控制結(jié)深和濃度

離子注入：①低溫，光刻膠掩膜室溫或低于400°C；②各向異性；③可以獨(dú)立控制結(jié)深和濃度

離子注入控制

1.離子束流密度和注入時(shí)間控制雜質(zhì)濃度(注入離子劑量)

2.離子能量控制結(jié)深

3.雜質(zhì)分布各向異性

阻止機(jī)制

1.典型離子能量: 5~500keV

2.離子注入襯底，與晶格原子碰撞，逐漸損失其能量，直到停止下來

3.兩種阻止機(jī)制:核碰撞和電子碰撞

兩種阻止機(jī)制

1.核阻止

①與晶格原子的原子核碰撞

②大角度散射(離子與靶原子質(zhì)量同數(shù)量級(jí))

③可能引起晶格損傷(間隙原子和空位).

2.電子阻止

①與晶格原子的自由電子及束縛電子碰撞

②注入離子路徑基本不變

③能量損失很少

④晶格損傷可以忽略