Wat is Halo-implantatie (pocket-implantatie)?

Methode waarbij aan de rand van source en drain onder een hoek doteringsatomen van hetzelfde geleidingstype als het kanaal worden geïmplanteerd. Beperkt de verbreding van de uitputtingslaag van de drain en daarmee kortekanaaleffecten.

Japanse benaming: ハロー注入(ポケット注入)

“Halo-implantatie (pocket-implantatie)” komt voor in 4 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie, MOSFET.

Vakgebied: Ionenimplantatie

Nu oefenen: vragen over Halo-implantatie (pocket-implantatie)

Welke uitleg over punch-through van een MOSFET is juist?

  1. ADe mobiliteit van het kanaal daalt met de temperatuur
  2. BDe uitputtingslagen van source en drain raken verbonden en er loopt een stroom die niet met de gate te regelen is
  3. CDe gate-isolator slaat diëlektrisch door
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. De uitputtingslagen van source en drain raken verbonden en er loopt een stroom die niet met de gate te regelen is

Bij een kort kanaal en een lage substraatconcentratie raakt door de drainspanning de uitputtingslaag aan de drainzijde verbonden met die aan de sourcezijde, en loopt los van de gate een stroom diep in het substraat, waardoor uitschakelen niet meer mogelijk is. Dit is punch-through. Tegenmaatregelen zijn een laag met hoge concentratie onder source en drain (halo-/pocket-implantatie), ondiepere overgangen en, zoals bij FinFET en GAA, de gate rond het kanaal te leggen zodat het niet-regelbare stroompad verdwijnt.

Wat is het belangrijkste doel van halo-(pocket-)implantatie, waarbij schuin dopeerstof van hetzelfde geleidingstype als het kanaal aan de rand van source en drain wordt geïmplanteerd?

  1. ADe weerstand van de gate-elektrode verlagen
  2. BHet short-channel-effect onderdrukken
  3. CDe transistor licht laten uitstralen
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Het short-channel-effect onderdrukken

Bij halo-implantatie wordt de wafer ongeveer 20-45° gekanteld en wordt dopeerstof van hetzelfde geleidingstype als het kanaal lokaal in de buurt van de source- en drainranden aangebracht, zodat die onder de gate reikt. Doordat de uitputtingszone die zich vanuit de drain uitbreidt wordt onderdrukt, worden ook bij kleinere gatelengte de daling van de drempelspanning en punch-through onderdrukt. De mobiliteit daalt minder dan wanneer het hele kanaal hoger wordt gedoteerd, en het was standaard in kleine planaire transistors.

“Halo-implantatie (pocket-implantatie)” in de toelichting

Vragen met “Halo-implantatie (pocket-implantatie)” (4)

  1. Welke uitleg over punch-through van een MOSFET is juist?
  2. Wat is het belangrijkste doel van halo-(pocket-)implantatie, waarbij schuin dopeerstof van hetzelfde geleidingstype als het kanaal aan de rand van source en drain wordt geïmplanteerd?
  3. Hoe heet het verschijnsel dat bij een gekantelde wafer bij ionenimplantatie delen niet worden geïmplanteerd omdat ze in de schaduw van hoge patronen zoals resist liggen?
  4. Welke ionenimplanter wordt vooral gebruikt voor implantaties met een gemiddelde dosis, zoals de drempelspanningsinstelling van MOSFET's en wells?

Verwante termen

Punch-through Uitputtingslaag (depletion layer) FinFET GAA (gate-all-around) Drempelspanning (threshold voltage) Mobiliteit Ionenimplantatie Channeling Shadowing Dosis

Naar de woordenlijst