如何抑制溝道效應,抑制溝道效應的方法-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-12-16
溝道效應是指在晶體材料中，注入的離子沿著晶體原子排列較為稀疏的方向穿透得比預期更深的現象。
對晶圓進行離子注入時，當注入離子的方向與晶圓的某個晶向平行時，其運動軌跡將不再是無規則的碰撞，而是將沿溝道（原子之間的縫隙）運動并且很少受到原子核的碰撞，因此來自注入的離子的阻力作用要小得多，注入離子的能量損失率很低。
在其他條件相同的情況下，很難控制注入離子的濃度分布，注入深度比正常注入更深，并使注入離子的分布產生一個很長的拖尾，注入縱向分布峰值不符合高斯分布。溝道效應將使離子注入的可控性降低，甚至使得器件失效。
在表面注入一層非晶材料：通過在硅片表面注入非晶材料，如SiO或Ge，形成一層非晶層，可以破壞表面晶體的排列，從而減少溝道效應的發生。
表面添加一薄層氧化物：在硅片表面熱氧化一層氧化硅（SiO），由于氧化硅的晶格結構與硅不同，可以在離子注入過程中打亂離子注入的方向，增加隨機性，從而減少溝道效應。
破壞表面硅原子的排列（預先淺注入）：通過預先淺注入Si、Ge、F、Ar等元素，使表面硅原子非晶化，破壞硅片表面的晶體結構，從而減少溝道效應。
將晶圓傾斜一定的角度：在離子注入過程中，將晶圓傾斜一定的角度（如7°），可以使離子注入方向偏離溝道軸向，減少沿溝道運動的離子數量，從而抑制溝道效應。
為什么離子注入需要7°角？
因為注入方向和晶圓有一定傾角后，注入離子與晶圓內部的原子碰撞概率提高，而抑制了隧道效應的產生。
為什么一定是7°傾角呢？如果傾角過大，帶膠注入時，離子被光刻膠部分遮擋，形成較大的陰影區，造成實際注入區域與設計區域有一定的偏差。
如果傾角過小，不能很好解決隧道效應，還易造成雙峰分布。所以，結合理論和經驗，實際工藝過程中會選擇7°角作為離子注入入射角度。
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