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Nutzung von Dummystrukturen zur Vermeidung von Chargingschäden bei Implantationen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017691D
Original Publication Date: 2001-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 15K

Publishing Venue

Siemens

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Oliver Gehring: AUTHOR [+2]

Abstract

Bei der Herstellung von mikroelektronischen Schaltungen werden Fremdatome (Dotierstoffe) in das Gitter des Halbleitermaterials (z. B. Silizium) eingebracht, um dessen elektronische Eigenschaften einzustellen. Ein mögliches Verfahren stellt die Implantation dar, bei der beschleunigte Ionen in einem gebündelten Strahl auf die Substratoberfläche aufgebracht werden. Bei dieser sogenannten Ionenimplantation werden Regionen, die nicht die Implantation erhalten sollen durch eine Maske (z.B. Lackmaske) abgedeckt. Die Ionen werden beim Eintritt in das Gitter neutralisiert und die Ladung fließt gleichmäßig durch das Substrat ab. Bei Implantationen, bei denen nur ein prozentual kleiner Anteil für die Implantation geöffnet ist besteht die Gefahr, dass sich die Oberfläche der Maske durch die Ionen elektrisch auflädt und es zu gewaltsamen Bogenentladungen in den verbleibenden Öffnungen kommt. Diese Entladungen führen in der Regel zu schwerwiegenden Schädigungen von Gitterstrukturen und Dielektrika und damit gleichzeitig zur Unbrauchbarkeit des betroffenen Schaltkreises. Zur Vermeidung dieser unerwünschten Entladungen wurde bisher versucht durch zeitliche Streckung der Implantationen das Problem zu entschärfen, wodurch sich die Fertigungszeiten erhöhen. Außerdem wird versucht durch sogenannte Elektronenduschen während des Prozesses Kompensationsladungen auf die Oberfläche zu bringen. Dieses Verfahren erweist sich jedoch ebenfalls als nachteilig, da es schwer einstellbar ist und bei der Fertigung eines Produktmix schnell zu Überkompensationen führt.

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Bauelemente

Nutzung von Dummystrukturen zur Vermeidung von Chargingschädenbei Implantationen

Idee: Oliver Gehring, Dresden; Mayk Röhrich, Dresden

Bei der Herstellung von mikroelektronischen Schaltungen werden Fremdatome (Dotierstoffe) indas Gitter des Halbleitermaterials (z. B. Silizium) eingebracht, um dessen elektronischeEigenschaften einzustellen. Ein mögliches Verfahren stellt die Implantation dar, bei derbeschleunigte Ionen in einem gebündelten Strahl auf die Substratoberfläche aufgebracht werden.Bei dieser sogenannten Ionenimplantation werden Regionen, die nicht die Implantation erhaltensollen durch eine Maske (z.B. Lackmaske) abgedeckt. Die Ionen werden beim Eintritt in dasGitter neutralisiert und die Ladung fließt gleichmäßig durch das Substrat ab. Bei Implantationen,bei denen nur ein prozentual kleiner Anteil für die Implantation geöffnet ist besteht die Gefahr,dass sich die Oberfläche der Maske durch die Ionen elektrisch auflädt und es zu gewaltsamenBogenentladungen in den verbleibenden Öffnungen kommt. Diese Entladungen führen in der Regelzu schwerwiegenden Schädigungen von Gitterstrukturen und Dielektrika und damit gleichzeitig zurUnbrauchbarkeit des betroffenen Schaltkreises.

Zur Vermeidung dieser unerwünschten Entladungen wurde bisher versucht durch zeitlicheStreckung der Implantationen das Problem zu entschärfen, wodurch sich die Fertigungszeitenerhöhen. Außerdem wird versucht durch sogenannte Elektronenduschen während des ProzessesKompensationsladungen auf die Oberfläche zu bringen. Dieses Verfahren erweist sich jedochebenfalls als nachteilig, da es schwer...