知識點8：
離子注入是為了將摻雜劑（如硼、磷等）精確引入硅晶片的近表面區域，以改變其電學性質。
工藝過程：
- 電離與加速：摻雜劑原子在離子源中被電離（帶電），通過高壓電場（幾千伏至百萬伏）加速，形成高能離子束。
- 轟擊與注入：高能離子轟擊硅片表面并嵌入晶格中。
- 晶格損傷與修復：離子注入會導致硅晶格損傷，需通過后續高溫退火修復，同時激活摻雜劑（使其占據晶格位置并發揮電學作用）。
離子交換器簡圖
圖中：
- 離子源：通過射頻（RF）場產生離子。
- 質譜儀：篩選特定質量的離子（確保純度）。
- 加速器：離子經高壓加速。
- 靜電透鏡：掃描離子束至晶圓表面，控制劑量均勻性。
注入摻雜分布模型的數學描述：
：深度x處的摻雜濃度。
：峰值濃度（最大摻雜濃度）。
?：投影射程（離子平均穿透深度，比如大部分離子停在硅片下0.1微米處）。- Δ
??：離散參數（離子分布的標準偏差，反映濃度分布的寬度，數值越大，說明有的離子鉆得深，有的鉆得淺）。
通俗的話來解釋：就像往沙堆里扔一把彈珠：大部分彈珠停在某個深度（
??），這里彈珠最密集（
?）。但有些彈珠彈得遠，有些彈得近（Δ
??決定分散程度）。整體分布是一個“鐘形曲線”（高斯分布）。
圖中顯示理想的植入體輪廓分布，即分布模型所示
上圖可見：
- 濃度峰值位于表面下方Rp?處，呈高斯分布。
- 注入能量越高，Rp越大（離子穿透更深）
劑量計算數學公式：
為總注入劑量（單位面積離子數）。
簡單說就是把硅片切成無數薄片，數每一片里的離子，最后全部加起來。相當于統計“總共扔了多少顆彈珠到沙堆里”。
掩膜的使用：
- 局部注入：通過掩模（如氧化物、光刻膠）阻擋離子，僅在暴露區域注入。
- 掩模厚度要求：必須足夠厚以完全阻擋離子到達硅襯底。
- 對比擴散工藝的優勢：
- 低溫工藝：避免高溫對器件的熱影響。
- 精確控制：通過調節能量和劑量，可精準控制摻雜濃度與深度。
