通道效應是指佈植離子沿著單晶矽中原子排列稀疏的晶軸(通道)方向射入時,幾乎不受原子核碰撞,深入到遠超出預期深度的現象。它會以深度分布尾端拉長的「通道效應拖尾」出現,成為偏離目標接面深度的原因。
矽是晶體,因此依觀察方向不同,原子的排列會呈現緻密或稀疏。從〈100〉或〈110〉等主要晶軸方向看,原子列之間有空隙(通道),從這個方向進入的離子會在靜電作用下維持軌道,一路往深處前進。與從隨機方向射入時的射程相比,有時可達數倍深。
實務上的標準對策是將晶圓傾斜後進行佈植。多數製程採用約7度的傾斜角(tilt),再加上約22度的扭轉角(twist,面內旋轉角),使離子束偏離主要晶軸。但傾斜會產生摻雜物無法進入深圖形陰影處的「遮蔽效應(shadowing)」,因此在微細且高深寬比的結構中,傾斜角無法取得太大。
另一個對策是PAI(預非晶化佈植)。事先打入鍺等重離子使表面變成非晶質,那裡就不存在晶軸本身,通道效應在原理上便不會發生。在需要淺接面的先進節點中,這種手法已成為標準做法。
此外,當佈植量增加、晶體自然非晶化後,通道效應會自動減弱,因此其影響程度隨劑量而變。即使條件相同,佈植初期與後期的分布也會不同,就這層意義而言,它也是一個難以管理重現性的參數。