TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW Implantacja jonów – druga po domieszkowaniu dyfuzyjnym metoda domieszkowania materiałów półprzewodnikowych

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – IDEA METODY Jony atomów domieszki Podłoże

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – IDEA METODY Si Podłoże Próżnia PPP Jony domieszki

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – IDEA METODY Si PPP

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – IDEA METODY Si PPPPPP Atomy domieszki wbudowane w strukturę sieci Atomy domieszki w położeniach międzywęzłowych

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – IDEA METODY Si PPP Wygrzewanie poimplantacyjne T=( )°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – IDEA METODY Si PPP Wygrzewanie poimplantacyjne T=( )°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA APARATURA IMPLANTATOR JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA ŹRÓDŁO JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – ŹRÓDŁO JONÓW WLOT GAZU KOMORA PLAZMOWA ŻARZONA KATODA ELEKTROMAGNES ANODA ELEKTRODA EKSTRAKCYJNA PLAZMA WIĄZKA JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA WSTĘPNY STOPIEŃ PRZYSPIESZANIA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WSTĘPNY STOPIEŃ PRZYSPIESZANIA ELEKTRODA EKSTRAKCYJNA WSTĘPNY STOPIEŃ PRZYSPIESZANIA (10÷30)kV

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA SEPARATOR JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SEPARATOR JONÓW WSTĘPNY STOPIEŃ PRZYSPIESZANIA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SEPARATOR JONÓW WSTĘPNY STOPIEŃ PRZYSPIESZANIA B OBSZAR ODDZIAŁYWANIA POLA MAGNETYCZNEGO PRZESŁONA ZE SZCZELINĄ

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SEPARATOR JONÓW B OBSZAR ODDZIAŁYWANIA POLA MAGNETYCZNEGO M 2 > M 0 WSTĘPNY STOPIEŃ PRZYSPIESZANIA M0M0 M 1 < M 0

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SEPARATOR JONÓW Jony są separowane pod względem masy. Niemożliwe jest rozróżnienie cząstek o jednakowych masach CC O M=46 O O N

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA UKŁAD PRZYSPIESZANIA JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD PRZYSPIESZANIA (300÷400)kV

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI +-

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI +-

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI + -

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁAD ODCHYLANIA WIĄZKI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZESŁONA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA PRZESŁONA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZESŁONA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA KOMORA TARCZOWA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Zasadniczą wadą metody domieszkowania poprzez implantację jonów jest konieczność konieczność wprowadzania domieszek do każdej płytki z osobna

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Uchwyty do mocowania podłoży podłoża Wiązka jonów

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Podłoża transportowane są kolejno w obszar oddziaływania wiązki jonów poprzez obrót tarczy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Taśma transportująca podłoża

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KOMORA TARCZOWA Taśma transportująca podłoża

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IMPLANTACJA JONÓW – APARATURA Źródło jonów 2. Ekstraktor 3. Układ formowania wiązki 4. Wstępny stopień przyspieszania 5. Separator jonów 6. Przesłona ze szczeliną 7. Końcowy stopień przyspieszania 8. Układ odchylania 9. Przesłona 10. Target

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM Jony atomów domieszki Podłoże

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( A ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( A (100) ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( A (110) ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( A (111) ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Kierunek wzdłuż osi [100] ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Kierunek wzdłuż osi [110] ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Kierunek wzdłuż osi [111] ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM W rzeczywistości, ponieważ kierunek, w jakim porusza się wiązka jonów domieszki jest zawsze odchylona od kierunku osi krystalograficznych należy rozpatrywać oddziaływanie jonów z CIAŁEM AMORFICZNYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM CHAOS !

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM JON DODATNI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM JĄDRO ATOMOWE CHMURA ELEKTRONOWA JON DODATNI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM MECHANIZMY „WYHAMOWANIA” JONU „ELEKTRONOWY” „JĄDROWY” „ELEKTROSTATYCZNY”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( HAMOWANIE JONÓW MECHANIZM „ELEKTRONOWY”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM W PROCESIE HAMOWANIA BIORĄ UDZIAŁ „CHMURY ELEKTRONOWE”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( HAMOWANIE JONÓW MECHANIZM „JĄDROWY”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM HAMOWANIE ODBYWA SIĘ W WYNIKU ZDERZEŃ JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( HAMOWANIE JONÓW MECHANIZM „ODDZIAŁYWANIA ELEKTRO- STATYCZNEGO”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM HAMOWANIE ODBYWA SIĘ W WYNIKU ODDZIAŁYWANIA ELEKTROSTATYCZNEGO

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJĘCIE ZASIĘGU „EFEKTYWNEGO” R p

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM POWIERZCNIA x JON WYHAMOWANY WBUDOWANY W STRUKTURĘ KRYSZTAŁU RZECZYWISTA DROGA JONU R ZASIĘG EFEKTYWNY R p

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD KONCENTRACJI JONÓW W CIELE STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM x C[m ] Koncentracja domieszki -3

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM C [m ] Koncentracja domieszki -3 x RpRp  R p C MAX

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM C MAX –maksymalna koncentracja implantowanych jonów R p – efektywny zasięg jonów  R p – standardowe odchylenie R p

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM Si E=40keV

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM Si E=200keV

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM E=400keV Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM C [m ] Koncentracja domieszki -3 x 40keV 200keV 400keV

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE METODĄ IMPLANTACJI JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE METODĄ IMPLANTACJI JONÓW C [m ] -3 x 0 Si Pn DONORY STRUKTURA n-p E= 60keV

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE METODĄ IMPLANTACJI JONÓW C [m ] -3 x 0 Si P n DONORY WARSTWA ZAGRZEBANA E= 300keV P

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE METODĄ IMPLANTACJI JONÓW Metoda implantacji jonów umożliwia domieszkowanie półprzewodników POPRZEZ cienkie warstwy dielektryczne

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE METODĄ IMPLANTACJI JONÓW C [m ] -3 x 0 SiSiO 2 Pn DONORY STRUKTURA n-p

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM C [m ] -3 x 0 SiSiO 2 Pn DONORY P WARSTWA „ZAGRZEBANA”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MASKOWANIE W METODZIE IMPLANTACJI JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MASKOWANIE C [m ] -3 x 0 SiSiO 2 P DONORY ZBYT GRUBA WARSTWA SiO 2 MOŻE WYHAMOWAĆ WSZYSTKIE JONY

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Pokrycie powierzchni półprzewodnika warstwą maskującą odpowiedniej grubości umożliwia przeprowadzenie procesu selektywnego domieszkowania MASKOWANIE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MASKOWANIE PODŁOŻE JONY DOMIESZKI SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MASKOWANIE PODŁOŻE SiO 2 JONY DOMIESZKI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MASKOWANIE PODŁOŻE SiO 2 JONY DOMIESZKI P NN

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY MASKUJĄCE SiO 2 Si 3 N 4 KTFR DWUTLENEK KRZEMU AZOTEK KRZEMU EMULSJA ZABEZPIE- CZAJĄCA PODŁOŻE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MASKOWANIE Minimalna grubość warstwy SiO 2 do maskowania implantacji boru, fosforu i arsenu ENERGIA JONU [keV] MINIMALNA GRUBOŚĆ SiO 2 [  m] As+ P+ B+

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MASKOWANIE Minimalna grubość warstwy Si 3 N 4 do maskowania implantacji boru, fosforu i arsenu ENERGIA JONU [keV] MINIMALNA GRUBOŚĆ Si 3 N 4 [  m] As+ P+ B+

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE PROCESU IMPLANTACJI DO KSZTAŁTOWANIA STRUKTUR PP.

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI Proces implantacji może być wykorzystany do operacji wytwarzania obszarów źródła i drenu w tranzystorze polowym z izolowaną bramką

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI poli-Si SiO 2 Podłoże Si typ p JONY NISKOENERGETYCZNE nn

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI poli-Si SiO 2 Podłoże Si typ p nn

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI poli-Si SiO 2 Podłoże Si typ p JONY WYSOKOENERGETYCZNE nn n+

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI poli-Si SiO 2 Podłoże Si typ p nn n+

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI poli-Si SiO 2 Podłoże Si typ p nn n+

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI poli-Si SiO 2 Podłoże Si typ p nn n+ źródło bramka dren

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI WYKORZYSTANIE IMPLANTACJI JONÓW TLENU DO WYTWARZANIA STRUKTUR SOI (Silicon On Insulator)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI Monokrystaliczny krzem W głębi monokrystalicznej płytki krzemu należy wytworzyć warstwę dielektryczną (warstwę dwutlenku krzemu)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI Monokrystaliczny krzem E=( )keV Implantacja jonów tlenu w głąb płytki Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI Monokrystaliczny krzem Kilkaset nanometrówDefekty poimplantacyjne W wyniku implantacji w głębi krzemu lokują się jony tlenu oraz ulega degradacji powierzchniowa warstwa krzemu

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI Monokrystaliczny krzem Koncentracja jonów tlenu x Zgodnie z teorią rozkład „wyhamowanych” jonów tlenu jest zbliżony do „krzywej Gaussa”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI Monokrystaliczny krzem T=1573K SiO 2 Si-monokrystaliczny W wyniku wygrzewania płytki jony tlenu łączą się z atomami krzemu tworząc warstwę SiO 2 oraz „porządkuje” się powierzchniowa warstwa Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYKORZYSTANIE OPERACJI IMPLANTACJI Monokrystaliczny krzem SiO 2 Si-monokrystaliczny Widok uformowanej „struktury SOI” (struktury krzem na izolatorze)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( EFEKT „KANAŁOWANIA”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( [100] ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM [110]

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM [111]

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM Wyhamowany jon

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ODDZIAŁYWANIE JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM  kr

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ROZKŁAD JONÓW W CIELE STAŁYM - TUNELOWANIE C [m ] Koncentracja domieszki -3 x Przypadek idealnego tunelowania Ciało amorficzne Wpływ tunelowania na rozkład domieszki

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PORÓWNANIE DOMIESZKOWANIA DYFUZYJNEGO I IMPLANTACJI JONÓW

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE DYFUZYJNE - IMPLANTACJA JONÓW DOMIESZKOWANIE DYFUZYJNE IMPLANTACJA JONÓW ZWIĄZEK DOMIESZKI + GAZ NOŚNY PRÓŻNIA ATMOSFERA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE DYFUZYJNE - IMPLANTACJA JONÓW DOMIESZKOWANIE DYFUZYJNE IMPLANTACJA JONÓW ZWIĄZEK DOMIESZKI + GAZ NOŚNY PRÓŻNIA TEMPERATURA T=(1000÷1200)°CT=20°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DOMIESZKOWANIE DYFUZYJNE - IMPLANTACJA JONÓW DOMIESZKOWANIE DYFUZYJNE IMPLANTACJA JONÓW PROFIL KONCENTRACJI PODŁOŻE KONCENTRACJA DOMIESZKI x x C max dla x=0 C max dla x= R P 0 RPRP