離子束注人,是利用元素離子本身所具有的化學性質――摻雜效應,通過將高能雜質離子注人到半導體晶體表面,以改變晶體表面的化學性質和物理性質; H26M42001EFR另外則可以利用離子本身具有的能量來實現(xiàn)各種工藝日的。按照離子能量的不同,工藝目的也不同,如離子能量在10keV以下時,離子束常用來作為離子束刻蝕和離子束外延;當能量在10~70keV時,則用來作為離子束曝光。

   同電子束曝光相似,利用原子被離化后形成的離子流(離子束)作為光源,可對抗蝕劑進行曝光.從而獲得微細的電路圖形c雖然離子束曝光技術還處于發(fā)展和探索嘗試階段,但在未來超大規(guī)模集成電路制作工藝中,它將占據(jù)重要地位。按照曝光方式的不同。離子束曝光分為聚焦方式和掩膜方式兩種。

   聚焦離子束(HBI')光刻機通常由若干專用部件和一些在普通的離子束機中通用的部件組成,如圖10-25所示是聚焦離子束系統(tǒng)截面示意圖。從圖可以看出離子束是從液態(tài)金屬離子源(I'MIS)弓"{來的。在抽取器線圈中產(chǎn)生的磁場從發(fā)射源中抽取出離子,經(jīng)過上透鏡被校準成平行束后,離子束通過質量分離器。質量分離器只允許所需要的固定荷質比的離子通過。質量分離器下方有一個叉細叉κ的引流管,用來去除不完全垂直向下的離子。下透鏡放在引流管中,它有助于減小離子束斑和提高聚焦。在下透鏡下面放置一個靜電偏轉器來控制打到基底離子的最終軌跡。在基體上方有一個帶孔的 平臺,以讓離子束從中穿過。這個平臺是一個多通道平臺,有助于記錄二次電子散射從而可以檢測。掩膜方式則是通過掩模板來實現(xiàn)圖形的曝光復印的,類似于利用掩模板的電子束投影曝光方法。離子束曝光的突出優(yōu)點是分辨率和靈敏度都很高。與電子束曝光相比,離子的質量比電子大得多,所以離子在固體中的散射作用遠較電子弱,易于獲得高精度微細圖形。同時,由于離子質量大,射入抗蝕劑后所受到的阻擋作用很大,離子在抗蝕劑層內(nèi)的射程要比電子短得多,離子能量能被抗蝕劑充分吸收。所以應用相同的抗蝕劑時,離子束曝光靈敏度比電子束曝光靈敏度可高出一個數(shù)量級以上,曝光時間可縮短許多。

   利用離子束曝光技術可以實現(xiàn)大于0,5um線條寬度的電路圖形。當然,與已經(jīng)發(fā)展完善的電子束曝光技術相比,離子束曝光是一項正在急速開發(fā)的曝光技術,尚有不少技術難關有待人們突破,如離子源的使用壽命和穩(wěn)定性的問題,實現(xiàn)微細離子束聚焦問題等。