离子注入是一种将带电的且具有能量的粒子注入衬底硅的过程。 注入能量介 于1keV到1MeV之间，注入深度平均可达10nm~10um ，离子剂量变动范围从 用于阈值电压调整的1012/cm3到形成绝缘层的1018/cm3。相对于扩散工艺， 离子注入的主要好处在于能更准确地控制杂质掺杂、可重复性和较低的工艺温度。
高能的离子由于与衬底中电子和原子核的碰撞而失去能量， 最后停在晶格内 某一深度。平均深度由于调整加速能量来控制。 杂质剂量可由注入时监控离子电 流来控制。主要副作用是离子碰撞引起的半导体晶格断裂或损伤。 因此，后续的 退化处理用来去除这些损伤
和斶机 屮性束和烏于 H 束冏托蹭程
JH7-2中却能卅离子注人扒血现圏
1 离子分布
(a)离子射程斤及投解射程给的示总图
一个离子在停止前所经过的总距离，称为射程 R。此距离在入射轴方向上的 投影称为投影射程Rp。投影射程的统计涨落称为投影偏差c p。沿着入射轴的垂
直的方向上亦有一统计涨落，称为横向偏差c丄
tbJirtAl F前：揀挣布1勾
田了甘・千竹礴情国
S为单位面积的离子注入剂量，此式等同于恒定掺杂总量扩散关系式。沿 x
轴移动了一个Rp。回忆公式:
对于扩散，最大浓度为x = 0;对于离子注入，位于Rp处。在（x — Rp）=± 低温导电银胶CP电加热反应罐处，离子浓度比其峰值降低了 40%。在±2 dp处则将为曲度腰枕仪10%。在±3 g处为1%。 在±4 g处将为0.001%。沿着垂直于入射轴的方向上，其分布亦为高斯分布，可 用：
V2
比 P（一 j—）
- 表示。因为这种形式的分布也会参数某些横向注入。
2离子中止
使荷能离子进入半导体衬底后静止有两种机制。
一是离子能量传给衬底原子核，是入射离子偏转，也使原子核从格点移出。
设E是离子位于其运动路径上某点免洗内裤x处的能量，定义核原子中止能力:
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二是入射离子与衬底原子的电子云相互作用， 通过库仑作用，离子与电子碰 撞失去能量，电子则被激发至咼能级或脱离原子。定义电子中止能力:
离子能量随距离的平均损耗可由上述两种阻止机制的叠加而得:
如果一个离子在停下来之前，所经过的总距离为 R，则
dE
E0为初始离子能量，R为射程。
核阻止过程可以看成是一个入射离子硬球与衬底核硬球之间的弹性碰撞 M1
电子中止能力与入射离子的速度成正比： '
其中系数ke是原子质量和原子序数的弱相关函数。硅的 ke值
107(eV)1/2/cm 。砷化傢的 ke 值为3 xiO7(eV)1/2/cm
离子中止两种机制：一是离子能量传给衬底原子核，是入射离子偏转，也使
原子核从格点移出。二是入射离子与衬底原子的电子云相互作用， 通过库仑作用,
离子与电子碰撞失去能量，电子则被激发至咼能级或脱离原子
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