WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

кремнии. Тогда задача оптимального описания профилей Таким образом, различие в профилях одной и той же может быть сведена к однопараметрической и для сильно примеси в сильно и слабо легированном кремнии, вознилегированного кремния. кающее в результате прогревов в одинаковых условиях, Действительно, для сильно разбавленных растворов удается описать с использованием механизма межпри(концентрация P, B и {PB} много меньше числа узлов месного взаимодействия с образованием неподвижных решетки N) в приближении локального равновесия кон- пар {PB}. Близость оценок энергии образования пар центрация пар должна соответствовать закону действу- в прямом и дополнительном эксперименте позволяет ющих масс: предположить, что механизм этого взаимодействия один C{PB} и тот же в обоих случаях.

= K(T ), (2) CPCB Выше уже отмечалось, что для образования максимумов в распределении фоновой примеси бора, инициирогде K(T ) — константа равновесия квазихимической ванных в данном случае имплантацией ионов P+ (рис. 1), реакции, CP — концентрация атомов фосфора, CB — необходимы примерно на 50-100C более высокие темконцентрация атомов бора, C{PB} — концентрация пар.

пературы последующего отжига, чем при имплантации Явный вид константы квазихимической реакции (2) можионов B+. Эта необходимость повышенных температур но найти, минимизируя термодинамический потенциал отжига аналогична необходимости дополнительной терГиббса с учетом изменения конфигурационной энтропии мической активации диффузии фосфора в присутствии при образовании пар (см., например, [11]):

бора (рис. 3). Поэтому этот факт также находит объяснение с позиции межпримесного взаимодействия, т. е.

4 E K(T ) exp, (3) часть подвижных атомов бора, которая ранее участвоN kT вала в процессе построения осциллирующей структуры где E = -(E{PB} - EP - EB) — энергия образования распределения [3], закрепляется в неподвижных парах пары {PB}, а E{PB} — изменение энергии кристалла при {PB} и выпадает из процесса. С ростом температуры замещении двух соседних атомов кремния парой {PB}, отжига концентрация пар уменьшается в соответствии EP и EB — изменения энергии кристалла при замещении с выражениями (2) и (3), и высвобождается достаточное атомов кремния атомами P и B соответственно. Таким количество бора для накопления в максимумах (рис. 1).

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. Перераспределение атомов фосфора, имплантированных в сильно легированный бором кремний За исключением участия в реакции образования пар, [6] S. Solmi, S. Valmorri, R. Canteri. J. Appl. Phys., 77, (1995).

перераспределение атомов бора и фосфора в одних и [7] F. Wittel, S. Dunham. Appl. Phys. Lett., 66, 11 (1995).

тех же образцах сильно легированного бором кремния [8] А.А. Самарский. Теория разностных схем (М., Наука, происходит независимо, поскольку на участках профилей 1983) гл. 3, с. 141.

распределения атомов фосфора, соответствующих макси[9] C.P. Ho, J.D. Plummer, S.E. Hansen, R.W. Dutton. IEEE Trans.

мумам на профилях распределения бора, не отмечается Electron. Dev., ED-30, 1438 (1983).

никаких особенностей. Следовательно, стоки для атомов [10] R.B. Fair, J.C.C. Tcai. J. Electrochem. Soc., 124, 1107 (1977).

бора, образующиеся на этих участках, непосредственно [11] П.В. Ковтуненко. Физическая химия твердого тела.

не влияют на диффузионное перераспределение атомов Кристаллы с дефектами (М., Высш. шк., 1993) гл. 1, фосфора.

с. 11.

Редактор Т.А. Полянская Заключение Redistribution of the phosphorus atoms Таким образом, основные результаты работы состоят implanted into the highly boron doped в следующем.

silicon Предварительное легирование бором до высокой концентрации приводит к тому, что уширение концентраE.G. Tishkovsky, V.I. Obodnikov, A.A. Taskin, ционных профилей распределения имплантированного K.V. Feklistov, V.G. Seryapin фосфора в процессе одночасового отжига в интервале Institute of Semiconductor Physics, температур 900-1150C существенно меньше, чем в Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, слабо легированном бором кремнии. И аналогично леги630090 Novosibirsk, Russia рование фосфором до высокой концентрации существенно уменьшает расплывание профилей распределения им

Abstract

The features of redistribution of the implanted плантированного бора в процессе отжига.

phosphorum atoms in a highly boron doped silicon В результате имплантации ионов P+ в сильно ле(NB = 2.5 · 1020 cm-3) have been investigated. It is shown that гированный бором кремний и последующего отжига the high background boron doping level drastically reduces the в исходно равномерном распределении фонового бора extension of the phosphorus profiles during the one hour annealing образуются максимумы, как и в исследованной ранее at 900-1150C in relation to undoped silicon. The results are осциллирующей структуре распределения, инициированdescribed in terms of formation of immobile phosphorus–boron ной имплантацией ионов B+, однако для этого необходиpairs. The pair formation energy is estimated within 0.6–0.8 eV.

мы примерно на 50-100C более высокие температуры.

Различия в концентрационных профилях одной и той же примеси после имплантации и отжига в одинаковых условиях в сильно и слабо легированном кремнии удается описать с использованием реакции образования неподвижных пар {PB}. Получены оценки энергии образования пар {PB} — порядка 0.6–0.8 эВ. С позиций межпримесного взаимодействия удается объяснить и необходимость более высоких температур для формирования осциллирующей структуры распределения после имплантации ионами фосфора, по сравнению с имплантацией ионами бора — часть атомов бора, ранее принимавшая участие в формировании осциллирующей структуры, закрепляется в неподвижных парах {PB}.

Список литературы [1] А.М. Мясников, В.И. Ободников, В.Г. Серяпин, Е.Г. Тишковский, Б.И. Фомин, Е.И. Черепов. Письма ЖЭТФ, 60, (1994).

[2] А.М. Мясников, В.И. Ободников, В.Г. Серяпин, Е.Г. Тишковский, Б.И. Фомин, Е.И. Черепов. ФТП, 31, 338 (1997).

[3] А.М. Мясников, В.И. Ободников, В.Г. Серяпин, Е.Г. Тишковский, Б.И. Фомин, Е.И. Черепов. ФТП, 31, 703 (1997).

[4] В.И. Ободников, Е.Г. Тишковский. ФТП, 32, 417 (1998).

[5] B. Margesin, R. Canteri, S. Solmi, A. Armigliato, F. Baruffaldi.

J. Mater. Res., 6, 2353 (1991).

2 Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.