22.在芯片制造過(guò)程中,離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示是離子注入工作原理示意圖,離子經(jīng)加速后沿直線A
0A
1進(jìn)入速度選擇器,然后垂直于A
1A
4C
4C
1平面進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓(硅片)。速度選擇器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向均垂直紙面向外,速度選擇器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E,方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中電場(chǎng)、磁場(chǎng)分布在一個(gè)邊長(zhǎng)為l正方體區(qū)域內(nèi),其底面與晶圓所在水平面平行,間距也為l。當(dāng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)不加電場(chǎng)時(shí),離子恰好豎直注入到晶圓上。整個(gè)系統(tǒng)置于真空中,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)底面中心O位于晶圓中心O
1正上方,離子的電荷量為q,不計(jì)離子重力。求:
(1)離子通過(guò)速度選擇器的速度大小v和離子質(zhì)量;
(2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整為1.5B時(shí),不加電場(chǎng)帶電離子在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整為1.5B后,同時(shí)給偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)加上電場(chǎng),離子從偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)底面飛出,注入到晶圓所在水平面的位置的坐標(biāo)。