半导体制造工艺教案9-掺杂.doc

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课题序号

2

授课班级

075电子1、2

授课课时

8

授课形式

讲授

授课章节

名称

主题9：

掺杂

使用教具

多媒体

教学目的

1、掌握常见掺杂方式：

扩散、离子注入

2、掌握离子注入工艺

3、了解离子注入的应用

4、了解掺杂质量控制

教学重点

离子注入工艺

教学难点

掺杂质量控制

更新、补

充、删节

内容

课外作业

教学后记

授课主要内容或板书设计

9.1　概述

9.2　扩散

9.3　离子注入

9.4　离子注入机

9.5　离子注入工艺

9.6　离子注入的应用

9.7　掺杂质量控制

课堂教学安排

教学过程

主要教学内容及步骤

导入

新授

在前面已经介绍了在半导体中哪怕引入一点点杂质也会大大改变半导体的导电性。

本章就要介绍给半导体引入指定杂质的工艺过程，也就是掺杂。

掺杂的目的就是改变半导体的导电类型，形成N型层或P型层，以形成PN结和各种半导体器件，从而形成半导体集成电路；或改变材料的电导率。

经过掺杂，杂质原子将要代替原材料中的部分原子，材料的导电类型决定于杂质的化合价，如硅中掺入五价的磷（施主杂质）将成为N型半导体，掺入三价的硼（受主杂质）将成为P型半导体。

9.1.2　掺杂的两种方法

掺杂的方法有两种：

热扩散和离子注入。

热扩散法是最早使用也是最简单的掺杂工艺，热扩散是利用高温驱动杂质进入半导体的晶格中，并使杂质在半导体衬底中扩散。

这种方法对温度和时间的依赖性很强。

于20世纪50年代开始研究，20世纪70年代进入工业应用阶段，随着VLSI超精细加工技术的发展，现已成为各种半导体掺杂和注入隔离的主流技术。

离子注入是通过把杂质离子变成高能离子来轰击衬底，从而把杂质注入到半导体衬底中的掺杂方法。

9.1.3　掺杂工艺流程

半导体制造中的污染无时无刻不在，所以掺杂之前要对衬底进行清洗等前处理。

大部分的掺杂是在半导体衬底中指定的区域掺杂——选择性掺杂，也就是有些区域需要掺杂，其他区域不掺杂。

怎样实现选择性掺杂呢？

那就是在掺杂之前在半导体衬底表面生长一层掩蔽膜（这层掩蔽膜具有阻挡杂质向半导体衬底中扩散的能力），然后对掩蔽膜进行光刻和刻蚀，去掉衬底上面待掺杂区域的掩蔽膜，不掺杂区域的掩蔽膜要保留下来，得到选择扩散窗口。

然后放入高温扩散炉中进行掺杂，则在窗口区就可以向半导体衬底中扩散杂质，其他区域被掩蔽膜屏蔽，没有杂质进入，实现对半导体衬底中的选择性扩散。

掺杂完成后要进行检测。

图是在N型衬底中掺入受主杂质形成P型掺杂区的流程图。

掺杂工艺流程

9.2.1　扩散原理

　　扩散是物质的一个基本性质，原子、分子和离子都会从高浓度向低浓度处进行扩散运动。

一种物质向另一种物质发生扩散运动需满足两个基本条件：

第一有浓度差；第二提供足够的能量使物质进行扩散。

在半导体制造中，利用高温热能使杂质扩散到半导体衬底中。

1.扩散机制

杂质在硅晶体中的扩散机构

2.扩散系数

3.杂质浓度分布

扩散示意图

杂质浓度分布

4.结深

5.掩蔽膜

6.固溶度

9.2.2　扩散工艺步骤

9.2

前面已经介绍了扩散工艺流程，在这个流程中，前3步为扩散掺杂的晶圆准备，同时在扩散掺杂前要进行设备准备，即包括设备检测、设备清洁、工艺菜单、升温并达到指定的温度分布等。

1.上料模式

两种上料模式

9.2

2.扩散步骤

1）预淀积扩散：

预淀积是恒定表面源扩散，即扩散炉中的杂质气体浓度保持恒定不变，这样暴露在杂质气体中的半导体晶圆表面杂质浓度NS也保持恒定不变。

2）再分布扩散：

再分步又叫推进，是限定源浓度扩散。

3.评估

4.横向扩散

扩散的理想情况与横向扩散

9.2

9.2.3　扩散设备、工艺参数及其控制

半导体设备发展很快，扩散设备已经智能化。

图9⁃8是一款扩散设备外观（通常叫扩散炉）。

扩散设备外观

1.扩散设备

扩散设备——单管控制结构图

（1）技术指标

1）适用硅片：

Φ100mm、Φ150mm、Φ200mm、Φ300mm。

2）炉管数量：

1~4管（由客户定）。

3）净化工作台：

台面采用进口不锈钢面板。

4）气路流量计：

标配为浮子流量计，可选件为质量流量计：

5）气密性指标：

阀门压力调节到29psi（1psi=6.895kPa），24h后压力减小到不大于1.4psi（1psi=6.895kPa）。

6）气路管件：

采用内抛光不锈钢气路管线及优质阀门,SWAGELOK接口。

7）工作温度范围：

600~1300℃。

8）温度传感器：

S型热电偶。

9）长期工作温度：

1200~1286℃。

10）恒温区长度及精度：

800~1300℃，800mm/±0.5℃；400~800℃，800mm/±1℃。

11）单点温度稳定性：

800~1300℃，800mm/±0.5℃/48h；400~800℃，800mm/±1℃/48h。

12）升温速度范围：

400~1300℃，0.5~15℃/min，可控可设定编程；最大升温速率为15℃/min。

13）降温速度范围：

1300~800℃，0.5~5℃/min，可控可设定编程；最大降温速率为5℃/min。

（2）扩散设备的组成及功能　扩散设备主要由控制系统、扩散炉、散热系统、排毒箱、工作台、加热炉体系统、推拉舟送料系统等7个部分组成。

1）控制系统：

由可编程序控制器、人机界面、温度控制仪表和气路控制组成。

①可编程序控制器：

系统的智能控制核心单元，采用高稳定性、高可靠性、可编程、可升级的控制器，控制设备运行。

负责系统的工艺运行控制，温度检测，热电偶故障检测，超温报警，温控仪参数设定，推拉舟控制，气路质量流量计控制，气路故障检测，工艺要求各种的联锁控制，实时报警等。

采用计算机监控，在计算机故障或关闭情况下，系统能够正常运行。

计算机系统可同时监控几个炉管的运行状态，记录运行数据，设定、操作各管运行。

②人机界面：

扩散炉控制系统的人机对话界面。

用于输入和显示温控曲线，气路设定，实时显示炉体实际温度、炉体各相关设备的实际状态、实时报警信息，设定和修改各工艺控制参数，推拉舟的设定及运行操作，系统测温传感器偏差的修正和补偿等，都可以通过触摸屏来完成查看、设定、操作等功能。

③温度控制仪表：

采用进口温度控制仪表，通过数字通信接口与控制核心进行实时数据交换，在控制核心的控制指令之下实现精确稳定的温度控制。

④气路控制（流量计和电磁阀）：

通过控制核心的模拟量控制，进行质量流量控制器的设定和气路的实时检测反馈，操作人员通过触摸屏可设定流量大小并查看实际流量（系统根据反馈值与设定值来判断气路流量偏差，并提供声光报警，同时完成气路与气路、气路与温度等之间的联锁要求，如H2等危险气体的控制等）。

2）扩散炉：

扩散炉主机顶部是排风、散热系统，扩散炉主机中部是处理硅片的多个加热炉体，每个炉体有一套功率调节部件和下送风系统（下送风系统主要是协助顶部排风，使主机内温度均衡，减少环境温度变化对设备精度的影响）。

3）散热系统：

扩散炉顶部装有排风扇及水循环散热器。

4）排毒箱：

排毒箱安装在扩散炉主机箱与净化台之间，由4个独立的不锈钢箱体和4个独立的排风道组成。

5）工作台：

工作台台面全部采用进口不锈钢加工制作而成，提供一个小型工作环境。

6）加热炉体系统：

用优质高温加热丝绕制加热器，使用寿命长，加热温度均匀。

7）推拉舟送料系统：

采用进口步进电动机及驱动器做运动执行机构，在控制核心的控制之下，根据设定参数自动控制推拉舟进舟、出舟和速度变化（速度参数可通过触摸屏直接设定）。

（3）主要操作界面

控制系统的主菜单画面

自动运行控制画面

工艺曲线编辑进入画面——密码输入

工艺曲线编辑画面——设定工艺参数

PID参数设置画面

PID参数自整定操作画面

工艺温度设定曲线查看画面

报警信息查看画面

多点修正操作画面

参数修改时自动弹出的数字键盘

自动运行中强制跳步操作提示窗

断电后提示继续运行时的弹出画面

自动运行中强制终止提示窗口

2.扩散工艺参数、控制及应用

（1）工艺参数　掺杂时间、掺杂温度、杂质源流量是很重要的工艺控制参数。

（2）工艺控制及应用　扩散是最早用于掺杂的一种方法，随着IC规模的快速发展，集成度越来越高，扩散已不能适应超大规模、巨大规模集成电路浅结、小尺寸、准确的掺杂浓度的需要，但其设备便宜、工艺非常成熟，仍在许多方面应用，如在分立器件、光伏器件、中小规模集成电路中仍广泛应用。

1）磷掺杂：

①影响磷扩散的因素：

②磷扩散工艺控制：

③常见问题及处理:

2）推阱。

①推阱工艺主要参数：

结深、膜厚和表面浓度。

结深比较关键，必须保证正确的温度和时间；注入能量和剂量一定后,生长氧化膜主要为光刻对位提供方便,同时会改变晶圆表面的杂质浓度，过厚或过薄均会影响NMOS管或PMOS管的开启电压；表面浓度主要受制于推阱程序的工艺过程,如高温的温度、工艺的时间、氧化和推结的前后顺序。

②影响推阱的工艺参数：

③推阱工艺控制：

（3）设备维护及工艺维护

1）定期拉恒温区以得到好的温度控制。

2）BT测量：

BT项目可以检测到可动离子数目，及时掌握炉管的沾污情况，防止炉管受到可动电荷粘污,使大批晶圆受损。

3）片内均匀性：

保证硅片中每个芯片的重复性良好。

4）片间均匀性：

保证每个硅片的重复性良好。

5）定期清洗炉管：

清洗炉管，可以减少重金属离子、碱金属离子的沾污同时也能减少颗粒，保证氧化层质量。

6）定期检测系统颗粒。

9.2.4　常用扩散杂质源

　　扩散用的杂质源按其在常温常压下的形态可分为三类：

液态、气态、固态。

扩散时杂质源要被汽化然后用惰性气体携带送入炉管中。

1.液态源

2.气态源

3.固态源

1）硼扩散。

2）铝扩散。

提高铝扩散表面浓度用的闭管扩散

三套管闭管扩散

3）磷扩散。

9.3　离子注入

9.3.1　离子注入原理

　　离子注入是将被掺杂的杂质原子或分子进行离子化，经磁场选择和电场加速到一定的能量，形成一定电流密度的离子束流后被直接打进（扫描注入）半导体晶圆内部去。

具有一定动能的离子射进硅片内部后，由于硅片内原子核和电子的不规则作用，以及和硅原子多次的碰撞，而使得注入的离子能量逐渐受到消耗，离子注入速度减慢，在硅片内部移动到一定的距离就停止在硅片内某一位置上，形成PN结。

如果把离子注入机比作步枪，把被注入杂质离子比作子弹，那么，离子注入就好像用步枪打靶子一样，将离子强迫打进硅片中去，即实现了离子注入，如图所示。

离子注入原理图

1.离子注入掩蔽膜

2.杂质离子种类

3.杂质浓度分布

9.3.2　离子注入的重要参数

1.剂量与束流密度

2.射程与注入能量

3.注入角度

（1）沟道效应　单晶硅原子的排列是长程有序的，当杂质离子穿过晶格间隙的通道注入而不与电子和原子核发生碰撞（能量损失少）而减速，杂质离子将进入硅中很深的地方，大大超过了预期的射程，即超过了设计的结深，这就叫发生了沟道效应,如图中的A离子路径。

沟道效应

抑制沟道效应的方法

1）倾斜晶圆：

〈100〉晶向的硅片注入角度常偏离7°，能够获得对注入射程很好的控制。

2）掩蔽氧化层：

注入之前在硅片上生长一层薄的氧化层（10~40nm），这层氧化层是非晶化的，当离子注入后和二氧化硅原子碰撞使离子方向变的随机，因此可以减小沟道效应。

3）硅预非晶化：

在注入之前，用一种方法损坏硅表面一薄层的单晶结构，使硅表面呈非单晶态，这就叫预非晶化。

（2）注入阴影　前面讲到通过旋转硅片或倾斜硅片可以减小沟道效应，但同时带来一个问题，即注入阴影。

硅片倾斜时的注入阴影

9.3.3　离子注入掺杂工艺与扩散掺杂工艺的比较

9.3.3　离子注入掺杂工艺与扩散掺杂工艺的比较离子注入工艺相对扩散工艺具有许多优点，见表。

表离子注入掺杂工艺与扩散掺杂工艺的比较

9.4　离子注入机

1）高能量注入机所得到的离子束具有较高能量。

2）大束流注入机能获得较大的离子束电流，其掺杂浓度较大，但是深度较浅，主要用于器件中的源漏极掺杂和LDD掺杂。

3）中束流注入机则能获得中等能量和电流的离子束，被广泛用于除深阱掺杂和源漏掺杂以外几乎所有的离子掺杂工艺。

离子注入机的组成

9.4.1　离子源组件

杂质源要成为气体才能送进离子源，把杂质源变为气体一般用蒸发器。

离子源作用

　1.离子源

离子源

2.吸附组件

吸附组件及其作用

离子速度与吸极电压

IHC离子源原理图

9.4.2　分析磁体

　　离子源中产生的离子通常不是单独一种离子，而是多种离子，如图9⁃34所示，就是硼源BF3（三氟化硼）分子被电离后产生的主要阳离子，但所需要的只是一种杂质离子。

因此，必须采取分析磁体对离子束进行质量分离，选出所需的单一离子。

在分析磁体中，离子束流在与磁场垂直的平面内以恒定速度在真空中运动。

由电磁学原理可知，此时带电粒子受洛仑兹力的影响作匀速圆周运动。

对于不同质量的离子，其匀速圆周运动的半径是完全不同的。

磁分析器就是根据不同离子其运动半径不同的原理，将不同的离子一一分离开来，把不需要的杂质离子滤除掉，只把所需要的一种杂质离子挑选出来送进加速器进行加速。

分析磁体如图9⁃35所示。

B（三氟化硼）分子被电离后产生的主要阳离子

分析磁体

9.4.3　加速聚焦器

加速聚焦器由加速器、聚焦阳极、聚焦透镜和中性束流陷阱构成，如图所示。

加速聚焦器

（1）加速器　离子源的吸极最高负压一般不能达到注入离子能量的要求,如果需要更高的能量就必须再添加高压进行第二次的加速,完成此功能的就是后加速器。

后加速器

（2）聚焦透镜　在磁分析器与后加速高压吸极间，安装了绝缘环以及其他机械结构从而使磁分析器与后加速高压吸极间的距离被拉长了,束流在这一段过程中由于束流中正离子的相互排斥而使束流发散,为此要对束流聚焦，同时使离子束中性化。

电磁聚焦透镜原理

9.4.4　扫描偏转系统

　　从聚焦系统出来的离子束打到硅片上是一个亮斑，束斑的大小没有硅片大，束流打在硅片上仅是一部分，如中束流的注入束斑约1cm2，大束流的约3cm2，要使整个硅片表面都能均匀地注入离子，需要束流对硅片进行扫描，对靶片进行大面积离子注入，使整个靶片得到均匀的杂质离子分布。

扫描有两种形式，或者硅片不动，束流作扫描运动（电子扫描），或者束流不动,硅片作一定方向的运动（机械扫描），当然还有束流和硅片都动的（机械电子混合扫描）。

电子扫描

（1）电子扫描　电子扫描是在一套X-Y电极上加特定电压，使离子束发生偏转，注入固定的硅片上，如图9-39所示，若X电极被设为负压，正离子束就会向X电极方向偏转。

机械扫描（靶盘上的硅片既能旋转又能上下移动，还能翻转进行扫描）

（2）机械扫描　这种扫描束流不动,硅片作一定方向的运动，如图9- 40所示。

（3）混合扫描　混合扫描系统中，硅片放置在轮盘上旋转，并沿Y轴扫描，离子束在静电（或电磁）的作用下沿X轴方向扫描。

（4）偏转系统　当杂质离子在离子注入中行进时，会与系统中的残余气体分子碰撞，将电荷转给这些气体分子而变成中性原子。

9.4.5　靶室及终端台

1.靶室

（1）靶盘　离子注入的最终目标是将离子注入硅片上去，所以需要把硅片安放在一个地方，让离子束流能注入进去，这个地方就是靶盘。

靶盘及靶盘

（2）束流检测器　在靶盘的背后有一个离子束检测器（法拉第测试杯

——金属杯，又叫剂量控制器），用以监测注入的离子数量，如图所示。

束流测量

2.终端台

（1）靶盘运动驱动装置　靶盘运动驱动装置提供靶盘做旋转运动（Rotarydrive）、往复直线运动（Lineardrive）以及靶盘两个方向的偏转（Gyrodrive）的动力。

（2）硅片传送装置　当硅片盒被放到移动片盒台上后，需要通过一系列的操作将没注入过的硅片从片盒中取出放到靶盘上，同时又要把注入好的硅片从靶盘上取下送回到空片盒中，为了提高效率，装片和卸片同时进行。

1）真空片盒（Vacuumcassette）：

真空片盒是让硅片从大气状态进入到真空状态或从真空状态回到大气状态的一个过渡装置。

2）硅片装卸传输机械手（Transferarm）：

和前面的电动机驱动一样,它是一套具有编码器的直流伺服电动机,通过齿形带带动传输手臂的旋转。

（3）监视与操作界面　这一部分实现对工艺的全过程的程序设置、工艺参数设置、工艺监控等。

9.4.6　真空系统

离子注入机的许多部件内部都要求真空系统，比如离子源、加速器、靶室等。

一般用真空泵和闭合的抽气系统来实现。

9.5　离子注入工艺

9.5.1　离子注入工艺规范操作

1.接片检查

2.注入工艺操作

1）按设备操作顺序和规范进行设备检测、工具检测与准备。

2）杂质气源检测与准备：

指示灯、真空度及气体流量调节等要达到工艺规范要求。

3）待注入硅片准备：

用倒筐器把待注入片倒入注入专用筐。

4）再次核对设备、气源等各项指标并校正。

5）离子注入：

待片子进到注入室时，按操作程序开始注入。

6）当注入完后，系统会报警，按下“END”键，并使设备有关表头、有关参数转换到结束状态设定值。

7）注入结束后，填好设备运行记录。

8）将硅片倒入原片筐，用真空镊子从背面吸片，目检表面，确认全部正常后下传下道工序。

3.工艺操作注意事项

1）接传片以及工艺操作过程中，必须戴一次性手套，并且要求一副一次性手套使用最多不能超过45min，操作过程中不论任何原因造成手套损坏，或触摸、抓拿其他物体（除承片台、承片筐、传片盒、真空镊子、随工单、专用记录笔以外的物体），都必须更换一副新的一次性手套。

2）接片时盛片筐、传片盒必须是干净的，无论片量大小传片盒必须是对硅片无挤压的黑色双筐传片盒。

3）换筐时必须等筐升到位才可以拿下片筐，否则容易碎片、卡片。

4）过程检验时必须使用真空镊子吸取硅片背面进行操作，任何情况下不得接触硅片正面。

5）超过一天不使用或交叉注入不同类型离子源时，必须进行先行假片注入，待所测方块电阻值合格后才能进行正式片操作，操作时保证先入先出的原则。

6）传片时必须保证盛片筐、传片盒是干净的，并且保持原传片装置清洁。

7）当操作出现异常问题时，“ERROR”黄灯会报警，表示不正常或有其他问题，不能碰任何按键，立即通知调度找维修人员处理。

8）注入机进行注入时，不能在机器两侧及后面走动，严禁触及与控制面板无关的按键。

4.安全注意事项

1）所有钥匙开关在开启之后必须立即取下钥匙。

2）高压端加上高压后，严禁打开防护罩，需要修理高压端或更换离子源时，必须先戴好防毒面具，把高压端断开，并用放电棒对高压端、离子源及相关部分放电，进行这些操作时，至少有两人在场。

3）离子源使用的BF3、PH3都是剧毒气体，因此注入时必须打开排风系统。

4）不管任何情况造成机械泵停止工作，都要及时打开放气阀，防止机械泵返油。

5）在紧急情况下需要停机时，关掉总电源“MAINPOWER”，意外情况下可以按下红色的“EMERGENCYPOWEROFF”按键。

6）不能在高于额定能量、束流的条件下运行。

7）清洗离子源或换灯丝时，必须在带有强排风的操作箱里进行，且要保证排风良好，对于清洗下来的杂物和被污染的手套应按规定处理，不能乱扔乱放。

8）注入操作结束及清洗离子源、换灯丝后，应立即用清洗剂洗手。

9）未经许可不能打开气瓶、气箱和调节任何阀门，换气瓶时，必须至少有两人在场，离子源冷却一小时后才能取出。

10）熟练掌握紧急遇险与紧急情况的处理。

9.5.2　离子注入使用的杂质源及注意事项

1.杂质源

1）磷化氢是一种无色的可燃的剧毒气体，并带有一股腐烂的鱼臭味。

2）氟化硼是一种无色的气体，它在潮湿的空气中发出烟雾并带有一种刺激且令人窒息的臭味。

2.注意事项

9.5.3　退火

由于离子注入会损伤衬底，使电子—空穴对的迁移率及寿命大大减小，此外，被注入的离子大多不是以替位形式处在晶格位置上。

为了激活离子，恢复原有迁移率，必须在适当的温度下使半导体退火，如图所示。

退火能够修复晶格缺陷，还能使杂质原子移动到晶格格点上，激活杂质。

一般，修复晶格缺陷大约需要500℃，激活杂质需要950℃。

杂质的激活与时间和温度有关，时间越长，温度越高，杂质激活的越充分。

硅片的退火方法常用的有高温热退火和快速热退火。

退火

9.5.4　关键工艺控制

1.注入角度控制

1）离子束调节中可能造成入射离子束与束线的轴不平行。

2）大规模制造中硅片切割误差造成漂移。

3）扫描结构中产生的硅片定位变化。

2.污染

3.硅片电荷控制

4.剂量均匀性和重复性

9.6　离子注入的应用

9.6.1　沟道区及阱区掺杂

　　沟道区及阱区的掺杂主要有阈值电压调节注入、反穿通注入、埋层注入、阱区绝缘注入、阱区反型注入及吸收注入。

这部分注入工艺的能量比较宽，但剂量属中低范围，所以此部分注入工艺基本上使用中束流及高能注入机。

（1）阈值电压调节注入工艺　阈值电压调节注入工艺是半导体工业中使用最早的离子注入技术工艺。

（2）反穿通注入工艺　该注入工艺的功能是防止源漏两极在沟道下面导通，因PN结结深与载流子浓度成反比，如果沟道下部载流子浓度很低，在沟道很短的情况下源漏之间的PN结就会靠得很近而容易被穿通，使沟道短路，发生不希望的漏电。

反穿通注入工艺

（3）阱间绝缘注入工艺（ChannelStop）阱间绝缘的注入工艺是将杂质掺在用于隔开阱区的绝缘栏的下方，此目的是为了提高阱间寄生场效应晶体管的阈值电压，

使在正常的工作情形下此寄生场效应晶体管不会被导通而起到绝缘的效果。

（4）埋层注入工艺（BuriedLayer）该工艺是要降低阱区底部的电阻，以防芯片在运行中出现死循环（Latch—up）现象。

埋层注入工艺

（5）吸取注入工艺（Gettering）它是在CM0S离子注入中能量最高的工艺，其目的是利用所注入的元素的化学特性和注入后所形成缺陷的物理特性来吸收阱区里的其他杂质（如重金属等）及晶格缺陷，以提高阱区内，尤其是沟道区内的材料质量从而提升产品性能。

（6）反型阱区注入工艺（RetrogradeWell）在早期此工艺由炉管扩散或注入后驱动扩散而完成，但其不能在阱区内形成优化的载流子分布，高性能的芯片要求硅片表面的载流子浓度低，而在硅片内部的某些部位要浓，这样既能提高芯片的运行速度，又能达到以上所述的反穿通、抑制死循环及吸取污染杂质的效果。

9.6.2　多晶硅注入

　　此注入工艺是为了降低多晶硅的电阻，是CMOS注入工艺中注入剂量最大的工艺。

有的制程在生长多晶硅的同时已掺入所需的元素，假如生长多晶硅时没有掺杂，则要做多晶硅注入，再进行退火，注入后的元素退火时在多晶硅中的扩散率与单晶硅相比会高出两个数量级，因此掺杂后的多晶硅的阻值与非掺杂的多晶硅相比会有大幅度的下降。

此工艺因剂量很大，能量较低，在生产中一般都采用大束流离子注入机。

9.6.3　源漏区注入

　　源漏区注入主要包括大角度晕环（Halo）注入工艺、延伸（Extension）注入工艺、源漏（Source⁃drain）注入工艺及非晶体化（Pre⁃amorphous）注入工艺，此部分工艺技术要求越来越高，并与注入后的退火工艺有着密切的联系。

该部分的注入工艺其能量相对较低，但剂量属中高范围，一般采用中束流及大束流注入机。

（1）大角度晕环注入工艺　Halo是大角度（大于20°）四方向的中