如何抑制沟道效应,抑制沟道效应的方法-KIA MOS管
信息来源：本站 日期：2024-12-16
沟道效应是指在晶体材料中，注入的离子沿着晶体原子排列较为稀疏的方向穿透得比预期更深的现象。
对晶圆进行离子注入时，当注入离子的方向与晶圆的某个晶向平行时，其运动轨迹将不再是无规则的碰撞，而是将沿沟道（原子之间的缝隙）运动并且很少受到原子核的碰撞，因此来自注入的离子的阻力作用要小得多，注入离子的能量损失率很低。
在其他条件相同的情况下，很难控制注入离子的浓度分布，注入深度比正常注入更深，并使注入离子的分布产生一个很长的拖尾，注入纵向分布峰值不符合高斯分布。沟道效应将使离子注入的可控性降低，甚至使得器件失效。
在表面注入一层非晶材料：通过在硅片表面注入非晶材料，如SiO或Ge，形成一层非晶层，可以破坏表面晶体的排列，从而减少沟道效应的发生。
表面添加一薄层氧化物：在硅片表面热氧化一层氧化硅（SiO），由于氧化硅的晶格结构与硅不同，可以在离子注入过程中打乱离子注入的方向，增加随机性，从而减少沟道效应。
破坏表面硅原子的排列（预先浅注入）：通过预先浅注入Si、Ge、F、Ar等元素，使表面硅原子非晶化，破坏硅片表面的晶体结构，从而减少沟道效应。
将晶圆倾斜一定的角度：在离子注入过程中，将晶圆倾斜一定的角度（如7°），可以使离子注入方向偏离沟道轴向，减少沿沟道运动的离子数量，从而抑制沟道效应。
为什么离子注入需要7°角？
因为注入方向和晶圆有一定倾角后，注入离子与晶圆内部的原子碰撞概率提高，而抑制了隧道效应的产生。
为什么一定是7°倾角呢？如果倾角过大，带胶注入时，离子被光刻胶部分遮挡，形成较大的阴影区，造成实际注入区域与设计区域有一定的偏差。
如果倾角过小，不能很好解决隧道效应，还易造成双峰分布。所以，结合理论和经验，实际工艺过程中会选择7°角作为离子注入入射角度。
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