Wat is Oplosbaarheid (solid solubility)?

Maximale concentratie onzuiverheden die bij een bepaalde temperatuur in het kristal kan oplossen. Bepaalt de bovengrens van de concentratie elektrisch actieve doteerstof.

Japanse benaming: 固溶度

“Oplosbaarheid (solid solubility)” komt voor in 10 oefenvragen uit 5 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie, Oxidatie en diffusie, Procesmaterialen (gassen, chemicaliën).

Vakgebied: Ionenimplantatie

Nu oefenen: vragen over Oplosbaarheid (solid solubility)

Welke vergelijking van droge oxidatie (O2) en natte oxidatie (H2O) bij thermische oxidatie van silicium is juist?

  1. ADroge oxidatie laat de oxidefilm sneller groeien
  2. BNatte oxidatie laat de oxidefilm sneller groeien
  3. CBeide groeisnelheden zijn gelijk
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Natte oxidatie laat de oxidefilm sneller groeien

Bij natte oxidatie met waterdamp is de oplosbaarheid van het oxidatiemiddel H2O in SiO2 honderden keren hoger dan die van O2, zodat de groeisnelheid enkele tot ongeveer 10 keer hoger is dan bij droge oxidatie. Bij 1000 °C en 1 uur is dat bijvoorbeeld ongeveer 70 nm droog en ongeveer 400 nm nat. Natte oxidatie is geschikt voor dikke films voor elementisolatie en maskers. Droge oxidatie is langzaam, maar geeft een dichte film van goede kwaliteit met weinig grensvlaktoestanden en een goed beheersbare dikte, en is daarom gebruikt voor dunne gate-oxiden.

Welke n-type onzuiverheid diffundeert bij warmtebehandeling in silicium relatief langzaam en maakt het gemakkelijk ondiepe overgangen?

  1. ABoor (B)
  2. BFosfor (P)
  3. CArseen (As)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Arseen (As)

Van de n-type onzuiverheden heeft arseen grotere atomen dan fosfor en een kleinere diffusiecoëfficiënt, en met een massa van 75 meer dan twee keer die van fosfor (31) dringt het ook bij ionenimplantatie ondiep binnen. Omdat de oplosbaarheid hoog is en hoge concentraties mogelijk zijn, wordt het gebruikt voor source/drain en extensies van nMOS, waar ondiepe, steile overgangen met lage weerstand nodig zijn. Fosfor diffundeert snel en wordt gebruikt voor diepe wells en tegenwoordig als epitaxiaal SiP. Boor is een p-type onzuiverheid.

“Oplosbaarheid (solid solubility)” in de toelichting

Vragen met “Oplosbaarheid (solid solubility)” (10)

  1. Welke vergelijking van droge oxidatie (O2) en natte oxidatie (H2O) bij thermische oxidatie van silicium is juist?
  2. Welke n-type onzuiverheid diffundeert bij warmtebehandeling in silicium relatief langzaam en maakt het gemakkelijk ondiepe overgangen?
  3. Wat is de juiste reden dat SiO2-film als masker voor diffusie van boor en fosfor kan worden gebruikt, maar nauwelijks als masker voor gallium en aluminium werkt?
  4. Wat gebeurt er in het algemeen met de laagweerstand van de geïmplanteerde laag als bij dezelfde annealomstandigheden de ionendosis wordt verhoogd?
  5. Welke eigenschap bepaalt de bovengrens van de concentratie die elektrisch kan worden geactiveerd wanneer dopeerstoffen bij de anneal worden geactiveerd?
  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. Welk element, zwaarder dan boor, is als p-type dopeerstof onderzocht en gebruikt om een steil retrograde verdeling in het kanaal van nMOS te maken?
  8. Welke combinatie van hoofdbestanddelen van chemisch versterkte fotoresist is juist?
  9. Waarom worden in belichtingsgebieden die chemisch versterkte resist gebruiken basische moleculaire verontreinigingen zoals ammoniak en aminen bijzonder streng beheerst?
  10. Welke uitspraak over de "toelaatbare concentratie" van schadelijke chemische stoffen is juist?

Verwante termen

Dosis Numerieke apertuur (NA) Chemisch versterkte resist (CAR) Droge oxidatie Natte oxidatie Thermische oxidatie Grensvlaktoestanden (interface traps) Ionenimplantatie Mobiliteit Acceptor

Naar de woordenlijst