2020离子注入行业发展现状及前景分析

2020离子注入行业发展现状及前景分析

在电子工业中，离子注入成为了微电子工艺中的一种重要的掺杂技术，也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。因此在当代制造大规模集成电路中，可以说是一种必不可少的手段。离子注入是指当真空中有一束离子束射向一块固体材料时，离子束把固体材料的原子或分子撞出固体材料表面，这个现象叫做溅射;而当离子束射到固体材料时，从固体材料表面弹了回来，或者穿出固体材料而去，这些现象叫做散射;另外有一种现象是，离子束射到固体材料以后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体材料中的这一现象叫作离子注入。

离子注入技术又是近30年来在国际上蓬勃发展和广泛应用的一种材料表面改性技术。其基本原理是:用能量为100keV量级的离子束入射到材料中去，离子束与材料中的原子或分子将发生一系列物理的和化学的相互作用，入射离子逐渐损失能量，最后停留在材料中，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，从而优化材料表面性能，或获得某些新的优异性能。 此项技术由于其独特而突出的优点，已经在半导体材料掺杂，金属、陶瓷、高分子聚合物等的表面改性上获得了极为广泛的应用，取得了巨大的经济效益和社会效益。

集成电路前道制程中有许多光刻层之后的工艺是离子注入(ion implantation)，这些光刻层被称为离子注入光刻层(implant layers)。离子注入完成后，晶圆表面的光刻胶必须被清除掉，清除离子注入后的光刻胶是光刻工艺中的一个难点。对清除工艺的要求包括:(1)干净彻底地去除衬底上的光刻胶;(2)尽量避免衬底损伤表面，特别是离子注入区域(即没有光刻胶的区域);(3)尽量避免对器件(如栅极的金属)造成伤害 。

离子注入的方法就是在真空中、低温下，把杂质离子加速(对Si，电压≥105 V)，获得很大动能的杂质离子即可以直接进入半导体中;同时也会在半导体中产生一些晶格缺陷，因此在离子注入后需用低温进行退火或激光退火来消除这些缺陷。离子注入的杂质浓度分布一般呈现为高斯分布，并且浓度最高处不是在表面，而是在表面以内的一定深度处。

离子注入的优点是能精确控制杂质的总剂量、深度分布和面均匀性，而且是低温工艺(可防止原来杂质的再扩散等)，同时可实现自对准技术(以减小电容效应)。

在工艺流程中，光刻的下一道工序就是刻蚀或离子注入。在做离子注入时，有光刻胶保护的地方，离子束无法穿透光刻胶;在没有光刻胶的地方离子束才能被注入到衬底中实现掺杂。因此，用于离子注入工艺的光刻胶必须要能有效地阻挡离子束。

离子注入行业研究报告由中研普华研究院撰写，本报告对我国离子注入行业的供需状况、发展现状、子行业发展变化等进行了分析，重点分析了离子注入行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了离子注入行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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