Wat is Ionenimplantatie?

Techniek waarbij onzuiverheden worden geioniseerd, versneld en in de wafer geschoten. Dosis en diepte zijn nauwkeurig te regelen.

Japanse benaming: イオン注入

“Ionenimplantatie” komt voor in 37 oefenvragen uit 11 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie, Oxidatie en diffusie, Epitaxiale groei.

Diepteprofiel van de dotering na ionenimplantatie Diepte Oppervlak Doteringsconcentratie Rp (geprojecteerd bereik) ΔRp (spreiding) Piek Staart door channeling
Diepteprofiel van de dotering na ionenimplantatie · Bekijken in het figurenoverzicht

Vakgebied: Ionenimplantatie

Nu oefenen: vragen over Ionenimplantatie

Welke parameter bepaalt bij ionenimplantatie vooral de diepte (range) waarop de dopeerstof wordt ingeschoten?

  1. AVersnellingsenergie
  2. BDosis
  3. CReinigingstijd na de implantatie
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Versnellingsenergie

De implantatiediepte wordt vooral bepaald door de versnellingsenergie van de ionen: hoe hoger de energie, hoe dieper ze doordringen. Als richtwaarde dringt boor in silicium bij 10 keV ongeveer 30-40 nm door en bij 100 keV ongeveer 0,3 µm. Bij dezelfde energie dringen lichtere ionen dieper door, dus ook de ionsoort beïnvloedt de diepte. De dosis is het aantal ionen per oppervlakte-eenheid en bepaalt de concentratie; het is een sterk punt van ionenimplantatie dat deze onafhankelijk van de diepte kan worden ingesteld.

Wat is het juiste hoofddoel van een anneal (warmtebehandeling) na ionenimplantatie?

  1. ADe geïmplanteerde dopeerstof laten verdampen en verwijderen
  2. BKristaldefecten herstellen en de dopeerstof op roosterplaatsen brengen zodat die elektrisch wordt geactiveerd
  3. CEen dikke oxidefilm op het waferoppervlak laten groeien
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Kristaldefecten herstellen en de dopeerstof op roosterplaatsen brengen zodat die elektrisch wordt geactiveerd

Geïmplanteerde ionen verstoren het siliciumkristal en blijven grotendeels op interstitiële plaatsen waar ze niet als donor of acceptor werken, dus direct na implantatie zijn ze nauwelijks elektrisch actief. Tijdens de anneal herstelt de kristalschade en worden dopeerstoffen op roosterplaatsen gebracht en geactiveerd. Om te sterke diffusie van de dopeerstof te voorkomen, worden RTA (enkele seconden met lampen verwarmen) en flashlamp- of laser-anneal in milliseconden of korter gebruikt.

“Ionenimplantatie” in de toelichting

Vragen met “Ionenimplantatie” (37)

  1. Welke parameter bepaalt bij ionenimplantatie vooral de diepte (range) waarop de dopeerstof wordt ingeschoten?
  2. Wat is het juiste hoofddoel van een anneal (warmtebehandeling) na ionenimplantatie?
  3. Welke methode wordt gewoonlijk gebruikt om channeling (het verschijnsel dat ionen door de ruimten in het kristal te diep doordringen) bij ionenimplantatie te onderdrukken?
  4. Welke eenheid drukt de dosis van ionenimplantatie juist uit?
  5. 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?
  6. Wat is het belangrijkste voordeel van ionenimplantatie ten opzichte van thermische diffusie?
  7. Wat wordt gebruikt om oplading (charge-up) van de wafer tijdens ionenimplantatie te onderdrukken?
  8. Hoe heet bij de wellvorming in CMOS de well waarin met hoge-energie-ionenimplantatie de dopeerconcentratie dieper dan aan het oppervlak hoog is gemaakt?
  9. Hoe heet het verschijnsel waarbij in de beginfase van de anneal na ionenimplantatie de diffusie van boor en dergelijke tijdelijk sneller verloopt door de invloed van interstitieel silicium dat door de implantatie is ontstaan?
  10. Waarop moet worden gelet bij het gebruik van fotoresist als masker voor ionenimplantatie?
  11. 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?
  12. Welke methode is juist om bij ionenimplantatie de dosis binnen het waferoppervlak uniform te maken?
  13. Welk voorbeeld van een toepassing van ionenimplantatie met hoge energie tot enkele MeV is juist?
  14. Welke ionenimplantatie wordt gebruikt voor het afsplitsen van wafers (Smart Cut) en voor lifetimecontrole in vermogenscomponenten?
  15. Welke omschrijving van het principe van ionenimplantatie is juist?

Vergelijkingen met deze term

Verwante termen

Numerieke apertuur (NA) Dosis Thermische diffusie Fotoresist Ashing Channeling Via Projected range (Rp) CMOS Epitaxiale groei

Naar de woordenlijst