Ion Implantation: Basics to Device Fabrication

کاشت یون یکی از بهترین نمونه های موضوعی را ارائه می دهد که با شروع از سطح تحقیقات پایه به سطح فناوری بالا در چارچوب میکروالکترونیک رسیده است. کاشت یون به عنوان روش اصلی یا منحصر به فرد برای دوپ انتخابی مواد نیمه هادی برای ساخت دستگاه، از پیشرفت فوق العاده میکروالکترونیک بهره می برد و در یک چارچوب چند رشته ای تکامل می یابد. فیزیکدانان، شیمیدانان، دانشمندان مواد، فرآوری، تولید دستگاه، طراحی دستگاه و مهندسان پرتو یونی همه در این موضوع دخیل هستند. مونوگرافی حاضر به چندین جنبه از کاشت یون می پردازد. فصل اول اطلاعات اولیه در مورد فیزیک دستگاه ها را به همراه شرح مختصری از روندهای اصلی در این زمینه پوشش می دهد. فصل دوم به کاشت‌کننده‌های یونی اختصاص دارد که شامل دستگاه‌های پرانرژی و شرح شارژ ویفر و آلاینده‌ها می‌شود. بازده در محیط صنعتی کاملاً مرتبط است و باید در محیط دانشگاهی نیز مورد بحث قرار گیرد. کاهش سرعت یون ها در فصل سوم هم به صورت تحلیلی و هم با روش های شبیه سازی عددی بررسی می شود. ایمپلنت های کانالی با توجه به ارتباط آنها در ایمپلنت های درجه صفر و سیستم های پرتو موازی صنعتی موجود در برخی جزئیات توضیح داده شده اند. آسیب و بازپخت آن فرآیندهای کلیدی در کاشت یون هستند. فصل چهارم و پنجم به این موضوع بسیار مهم اختصاص دارد.

Ion implantation offers one of the best examples of a topic that starting from the basic research level has reached the high technology level within the framework of microelectronics. As the major or the unique procedure to selectively dope semiconductor materials for device fabrication, ion implantation takes advantage of the tremendous development of microelectronics and it evolves in a multidisciplinary frame. Physicists, chemists, materials sci­ entists, processing, device production, device design and ion beam engineers are all involved in this subject. The present monography deals with several aspects of ion implantation. The first chapter covers basic information on the physics of devices together with a brief description of the main trends in the field. The second chapter is devoted to ion im­ planters, including also high energy apparatus and a description of wafer charging and contaminants. Yield is a quite relevant is­ sue in the industrial surrounding and must be also discussed in the academic ambient. The slowing down of ions is treated in the third chapter both analytically and by numerical simulation meth­ ods. Channeling implants are described in some details in view of their relevance at the zero degree implants and of the available industrial parallel beam systems. Damage and its annealing are the key processes in ion implantation. Chapter four and five are dedicated to this extremely important subject.