Wat is Dosis?

Aantal ionen dat bij ionenimplantatie per oppervlakte-eenheid wordt ingeschoten. Uitgedrukt in cm⁻² en bepaald door bundelstroom en implantatietijd.

Japanse benaming: ドーズ量

“Dosis” komt voor in 23 oefenvragen uit 3 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie, Lithografie, LSI-ontwerpflow en EDA.

Vakgebied: Ionenimplantatie

Nu oefenen: vragen over Dosis

Welke eenheid drukt de dosis van ionenimplantatie juist uit?

  1. AeV
  2. Bions/cm² (aantal ionen per oppervlakte-eenheid)
  3. CΩ/□
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. ions/cm² (aantal ionen per oppervlakte-eenheid)

De dosis is het aantal ionen dat per oppervlakte-eenheid van de wafer is geïmplanteerd en wordt uitgedrukt in ions/cm² (of atoms/cm²). 10¹⁵ cm⁻² is bijvoorbeeld van dezelfde orde als het aantal atomen aan het siliciumoppervlak (ongeveer 7×10¹⁴ cm⁻²). eV is de eenheid van de versnellingsenergie van ionen en Ω/□ is de eenheid van de laagweerstand; de laagweerstand na implantatie wordt vaak gebruikt om dosis en activeringsgraad te controleren.

Eenwaardige ionen worden geïmplanteerd in een wafer met een oppervlak van 100 cm² met een dosis van 1×10¹⁵ ions/cm². Hoe lang duurt de implantatie ongeveer bij een bundelstroom van 1 mA? (Elementaire lading 1,6×10⁻¹⁹ C)

  1. AOngeveer 160 seconden
  2. BOngeveer 1,6 seconden
  3. COngeveer 16 seconden
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Ongeveer 16 seconden

Het totale aantal geïmplanteerde ionen is 1×10¹⁵ × 100 = 1×10¹⁷ en hun lading is 1×10¹⁷ × 1,6×10⁻¹⁹ = 1,6×10⁻² C. Gedeeld door de stroom 1 mA = 1×10⁻³ C/s geeft dit 16 seconden. In een echt apparaat valt een deel van de bundel buiten de wafer en komt de scantijd voor heen en weer erbij, dus het duurt langer. Bundels van enkele tientallen mA in high-current-apparaten worden gebruikt om de productiviteit bij implantaties met hoge dosis te verhogen.

“Dosis” in de toelichting

Vragen met “Dosis” (23)

  1. Welke eenheid drukt de dosis van ionenimplantatie juist uit?
  2. Eenwaardige ionen worden geïmplanteerd in een wafer met een oppervlak van 100 cm² met een dosis van 1×10¹⁵ ions/cm². Hoe lang duurt de implantatie ongeveer bij een bundelstroom van 1 mA? (Elementaire lading 1,6×10⁻¹⁹ C)
  3. Welke ionenimplanter wordt gebruikt om, zoals bij de vorming van source en drain, een grote dosis in korte tijd te implanteren?
  4. Welke methode is juist om bij ionenimplantatie de dosis binnen het waferoppervlak uniform te maken?
  5. Welk onderdeel van een ionenimplanter meet de bundelstroom om de hoeveelheid geïmplanteerde ionen (dosis) te bepalen?
  6. Als dopeerstof met een dosis van 1×10¹⁵ cm⁻² uniform over een diepte van 100 nm is verdeeld, hoe groot is dan de gemiddelde concentratie ongeveer?
  7. Welke ionenimplanter wordt vooral gebruikt voor implantaties met een gemiddelde dosis, zoals de drempelspanningsinstelling van MOSFET's en wells?
  8. Wat is een veelvoorkomend probleem bij het verwijderen van fotoresist dat een implantatie met hoge dosis heeft ondergaan?
  9. Welke parameter bepaalt bij ionenimplantatie vooral de diepte (range) waarop de dopeerstof wordt ingeschoten?
  10. Welke combinatie van de verdeling die de diepteverdeling van de dopeerstof na ionenimplantatie bij benadering beschrijft en de grootheid die de diepte van de piek aangeeft, is juist?
  11. Wat gebeurt er in het algemeen met de laagweerstand van de geïmplanteerde laag als bij dezelfde annealomstandigheden de ionendosis wordt verhoogd?
  12. Waarop moet worden gelet bij het gebruik van fotoresist als masker voor ionenimplantatie?
  13. Welk voordeel van plasma doping, waarbij de wafer rechtstreeks aan een dopeerstofhoudend plasma wordt blootgesteld en ionen met lage energie worden geïmplanteerd, is juist?
  14. Welke omschrijving van het principe van ionenimplantatie is juist?
  15. Wat is de belangrijkste reden om het pad van de bundel in een ionenimplanter onder hoog vacuüm te houden?

Verwante termen

Ionenimplantatie Numerieke apertuur (NA) Oplosbaarheid (solid solubility) Fotoresist Ashing Projected range (Rp) Plasma EUV-belichting Lint Halo-implantatie (pocket-implantatie)

Naar de woordenlijst