molecular implants 大份子离子注入 _注入

在注入能量小于1keV的情况下，现有的离子注入装备已经很难调出稳定的束流来完成工艺需求，哪怕是用较高能量的萃取电压来得到离子束，然后再将离子束降低到所需的注入能量。
为解决这一困难，业界用磷和砷的二聚和多聚离子，如、、、P2、P4、AS2、AS4 来取代N型的P和As来作为NMOS管源漏极（SD）及源漏扩大结构（SDE）离子注入源。由于要得到相应的注入射程，二聚和四聚离子的注入能量会高很多，对于离子注入机来讲，就可以得到相对高的束流；并且同时注入多个原子，也大大提高了注入效力。而对于PMOS来讲，含硼的大份子，如、、B10H14、B18H22、C2B10H12 等则用来取代传统的B或BF2 离子注入，以构成源漏扩大结构的超浅结。
【molecular implants 大份子离子注入】

文章插图
如图10.2所示，在等效的注入能量相同的情况下，B18 和B36 可以得到更大的注入束流。而传统的离子注入，虽然用很高的萃取比可以得到较大的注入束流，但是一方面离子束流不稳定，容易随着距离放大而散焦，另外一方面，离子束所带的能量不纯，容易造成能量污染。用 B18 和B36，在等效于单个硼离子能量300eV条件下进行离子注入所得到的硼元素的纵向散布如图10.3所示，可以得到结深在10nm左右，纵向散布很陡的硼搀杂。
除了上述的优点外，用大份子离子注入还有另外一个不言而喻的好处：由于团半径大，质量数高，不用前置的非晶化离子注入就能够得到界面比较平整的非晶态层（见图10.4），经过热处理后也比较容易重新结晶化为形貌完全的单晶；而且大份子离子注入本身是搀杂和非晶态二合一的注入过程，它所造成的硅衬底的晶格损伤和缺点会比传统的注入方式低很多。正是由于具有上述优点，大份子离子注入应用在器件的制造上表现出一些优良的电学性能（见图10.5）。
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