什麼是離子佈植

將雜質離子化、加速後打入晶圓的技術。可精密控制佈植劑量與深度。

日文名稱: イオン注入

「離子佈植」出現在1領域的5道練習題中（氧化與擴散等）。

這個名詞所屬的領域: 離子佈植

練習離子佈植的題目

在熱擴散中，於表面導入一定量雜質的步驟之後，將雜質推入更深處的步驟稱為什麼？

A預沉積
B磊晶
C驅入（推進擴散）

查看答案與解析

正確答案：C. 驅入（推進擴散）

熱擴散多分為兩個階段：先以預沉積在維持表面濃度固定的情況下，於淺層導入既定量的雜質；再以驅入停止供應並加熱，使該雜質量維持不變地擴散到內部，形成既定的深度與分布。現在一般是以能精確決定劑量的離子佈植導入雜質，再藉由後續熱處理進行活化與分布調整，但在太陽能電池與功率元件的深擴散等場合，仍會使用這種方法。

熱氧化層之所以可用作擴散時的雜質遮罩，其原因為何？

A因為硼與磷等許多雜質在 SiO2 中比在矽中更難擴散
B因為 SiO2 導電性良好
C因為 SiO2 不透光

查看答案與解析

正確答案：A. 因為硼與磷等許多雜質在 SiO2 中比在矽中更難擴散

硼、磷、砷等主要雜質在 SiO2 中的擴散比在矽中慢好幾個數量級，因此只要有足夠厚度（數百 nm 左右）的氧化層，就能阻擋雜質進入下方的矽。利用這項特性，僅在氧化層開窗的部分導入雜質的平面（planar）技術，於 1959 年在 Fairchild 公司確立，促成了積體電路的誕生。現在的離子佈植則主要以光阻作為遮罩。

解析中的「離子佈植」

現在一般是以能精確決定劑量的離子佈植導入雜質，再藉由後續熱處理進行活化與分布調整，但在太陽能電池與功率元件的深擴散等場合，仍會使用這種方法。
在熱擴散中，於表面導入一定量雜質的步驟之後，將雜質推入更深處的步驟稱為什麼？
現在的離子佈植則主要以光阻作為遮罩。
熱氧化層之所以可用作擴散時的雜質遮罩，其原因為何？
在 n 型雜質中，砷的原子比磷大、擴散係數小，質量為 75，是磷（31）的兩倍以上，因此在離子佈植時也只會淺淺地打入。
在矽中的熱處理擴散相對較慢、容易形成淺接面的 n 型雜質是哪一個？
過去曾利用這種現象從表面導入雜質，但現在多半是在離子佈植導入後的熱處理中發生擴散，如何抑制它已成為課題。
關於半導體製造中雜質的「擴散」，下列說明何者正確？
熱氧化形成的 SiO2 絕緣性高，與矽的介面品質也好，因此一直被用於 MOSFET 的閘極絕緣膜、將元件與元件電性隔開的隔離（LOCOS、STI 的襯墊層）、離子佈植與擴散的遮罩，以及佈植時的表面保護等。
關於矽熱氧化層的典型用途，下列何者正確？

出現「離子佈植」的題目（5題）

出現這個名詞的比較

熱擴散與離子佈植的差異：摻雜方法比較以原理、劑量控制、深度方向分布、溫度、晶體損傷、成本與用途等面向，用表格比較熱擴散與離子佈植。