Wat is Spike-anneal?

Warmtebehandeling waarbij de wafer snel tot een hoge temperatuur wordt verwarmd en vrijwel direct weer afkoelt zonder die temperatuur aan te houden. Maakt activering mogelijk met weinig diffusie van doteringsatomen; wordt gebruikt voor ondiepe juncties.

Japanse benaming: スパイクアニール

“Spike-anneal” komt voor in 2 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie.

Vakgebied: Ionenimplantatie

Nu oefenen: vragen over Spike-anneal

Welke maatregel om ondiepe juncties te maken in source en drain van kleine transistors is juist?

  1. AMet hoge energie implanteren en lang in een oven annealen
  2. BGeen ionenimplantatie gebruiken en alleen met thermische oxidatie vormen
  3. CMet lage energie implanteren en een anneal met zeer korte verhitting uitvoeren (spike-anneal, laser-anneal enzovoort)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Met lage energie implanteren en een anneal met zeer korte verhitting uitvoeren (spike-anneal, laser-anneal enzovoort)

Om een ondiepe junctie te maken, wordt eerst ondiep geïmplanteerd met lage energie, bijvoorbeeld 1 keV of minder. Om te voorkomen dat de dopeerstof tijdens de anneal diffundeert en de junctie dieper wordt, worden spike-anneal (ongeveer 1050 °C, korter dan een seconde, direct afkoelen zonder op de piektemperatuur te blijven) en flashlamp- of laser-anneal (alleen het oppervlak in milliseconden of korter verhitten) gebruikt, zodat de diffusie tot enkele nm beperkt blijft terwijl wordt geactiveerd. Co-implantatie en pre-amorfisering worden ook gecombineerd.

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?

  1. ATransient enhanced diffusion (TED)
  2. BGettering
  3. CSegregatie
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Transient enhanced diffusion (TED)

Overtollige interstitiële siliciumatomen die door ionenimplantatie ontstaan, vormen paren met boor en bevorderen de boordiffusie, zodat de diffusie in de beginfase van de anneal tijdelijk tientallen tot ongeveer duizend keer wordt versneld. Het verdwijnt wanneer het interstitiële silicium bijvoorbeeld aan het oppervlak verdwijnt, daarom heet het „transient” enhanced diffusion (TED); het effect is groter naarmate bij relatief lage temperatuur langer wordt verhit. Omdat het ondiepe juncties hindert, wordt het onderdrukt met spike-anneal, die snel naar hoge temperatuur gaat, en met co-implantatie van koolstof.

“Spike-anneal” in de toelichting

Vragen met “Spike-anneal” (2)

  1. Welke maatregel om ondiepe juncties te maken in source en drain van kleine transistors is juist?
  2. 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?

Verwante termen

Numerieke apertuur (NA) Ionenimplantatie Transient enhanced diffusion (TED) Channeling Dosis Faradaycup Gloeien (annealing) Halo-implantatie (pocket-implantatie) Laseranneal Oplosbaarheid (solid solubility)

Naar de woordenlijst