PIII

當元件的幾何尺寸縮小時，由於陰影效應（Shadowing Effect），採用標準的離子注入製程將很難在深寬比很大的Si 溝槽兩側與底部進行重度摻雜。一種新的離子注入方法稱作電漿浸入離子注入（Plasma Immersion Ion Implantation，PIII）已經被發展出來。

基本介紹

• 中文名：電漿浸入離子注入
• 外文名：Plasma Immersion Ion Implantation
• 的簡稱：PIII
• 特點：只有注入

定義

PIII是一個沒有離子種類與離子能量選擇的離子注入製程。

簡介

圖片顯示了一個電子迴旋共振（ECR）電漿浸入離子注入系統的示意圖，這與電子迴旋共振的電漿刻蝕機很類似。

在一個電漿浸入離子注入系統中，摻雜離子會轟擊到晶圓並注入進基片。摻雜離子流通量主要是受微波的功率來控制，而且離子的能量主要是由偏壓的RF功率來決定。通過磁鐵的電流會影響共振的位置，因此它可以用來控制電漿的位置，如此便可控制摻雜的均勻性。

電漿浸入離子注入是一個低能量的製程，它的離子能量通常少於1keV。因此在次0.1微米元件的套用上，PIII可以套用來形成超淺型接面。與標準式離子注入相比，電漿浸入離子注入系統的缺點是它無法選擇特殊的離子種類。其他的缺點是離子流通量也會受到電漿位置以及反應室壓力的影響，而且離子能量的分布範圍很廣，而不是像離子注入機的尖峰狹窄型分布。因此，電漿浸入離子注入將難以精確地控制摻雜物的濃度，同時也難以精確地控制接面的深度。

PIII是電漿浸入離子注入（Plasma Immersion Ion Implantation）的簡稱。對既有注入又有薄膜生長的方式一般PIII&D；對於只有注入的稱為PIII。大量試驗表明離子注入對於改變材料表面的磨損腐蝕疲勞和摩擦特性，對於改變材料表面的電學與光學等特性是十分有效的。在離子注入過程中從離子源引出的離子，在高壓電場中被加速到高能狀態，這種高能離子束注入固體材料表面後和表面薄層中基體粒子相碰撞逐漸失去原有的能量，最後靜止在表面層中。這樣被注入元素的原子和表面層中基體原子相互作用生成新的化合物，形成新的金相組織結構從而改變材料表面的物理與化學性能。