Изготовление самосовмещенного


Механизм проникновения ионов в подложку



Download 461,88 Kb.
bet7/15
Sana14.04.2022
Hajmi461,88 Kb.
#549765
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   15
Bog'liq
b8hO569f6HjNgF0U85

Механизм проникновения ионов в подложку


Распределение внедренных атомов по глубине подложки оценивается с помощью симметричной функции распределения Гаусса:






p
n(x)  n(R
) exp (x Rp )



p 2R 2
(9.6)







Максимизируем её на расстоянии x = Rp



X
  n(x)dx
0
через дозу
n(R


(9.7)


)   0,4


p
p 2 R R
p
(9.8)

где R – общая длина пробега; Rp – проецированная длина пробега; ∆Rp


флуктуации величины; RpRt – боковое рассеяние.
Оказалось, что экспериментальные профили не симметричны. Для учета несимметрии необходимо более тщательное исследование профилей распределения ионов.


    1. Дефекты ионного легирования и способы их устранения


      1. Ионное каналирование

Эффект каналирования наблюдается при попадании иона в свободное пространство между рядами атомов. Как только ион попадает в это пространство, на него начинают действовать потенциальные силы атомных рядов, направляющие его в центр канала. В результате этого ион продвигается на значительные расстояния. Такой ион постепенно теряет энергию за счет слабых скользящих столкновений со стенками канала и, в конце концов, останавливается. Расстояние, проходимое ионом в канале, может в несколько раз превышать длину пробега иона в аморфной мишени.


Эффект каналирования характеризуется наличием "хвостов" концентрации внедряемых ионов, выявляемых с помощью метода масспектрометрии вторичных ионов и "хвостов" концентрации свободных носителей зарядов, обнаруживаемых при проведении электрических измерений. Попытки устранения эффекта каналирования путем ориентации кремниевой монокристаллической подложки в наиболее плотно упакованных направлениях сводят его к минимуму, но не исключают полностью.
Были сделаны попытки практического использования эффекта каналирования при имплантации примеси на большую глубину. Однако в этом случае значительно затруднены управление профилем распределения имплантируемой примеси и получение воспроизводимых результатов из–за очень высоких требований к точности разориентации ионного пучка относительно основных кристаллографических направлений в подложке.
      1. Радиационные дефекты


При внедрении ионов в кремниевую кристаллическую подложку они подвергаются электронным и атомным столкновениям, однако, только атомные взаимодействия приводят к смещению атомов кремния. Легкие и тяжелые ионы производят качественно различное "дерево радиационных дефектов".


Легкие ионы при внедрении в подложку первоначально испытывают в основном электронное торможение. На профиле распределения смещенных атомов по глубине подложки существует скрытый максимум концентрации. При внедрении тяжелых ионов они сразу начинают сильно тормозиться атомами подложки.
Тяжелые ионы смещают большое количество атомов подложки из узлов кристаллической решетки вблизи ее поверхности. На окончательном профиле распределение плотности радиационных дефектов, который повторяет распределение длин пробега выбитых атомов подложки, существует широкий скрытый пик. Сложная структура различных типов дефектов вдоль траектории движения иона вызвана распределением смещенных атомов подложки.
Вводимые в процессе ионной имплантации дефекты состоят из вакансий и дивакансий. При нагреве подложки пучком ионов в процессе имплантации до температуры выше 500 °С будут образовываться дислокации.
При внедрении ионов они подвергаются электронным и атомным столкновениям. Только атомные столкновения ведут к смещению атомов подложки.
Длительность столкновения иона и атома подложки не превышает 10–13 с; через 10–12 с тепловые колебания атомов решетки возвращаются к равновесным; за 10–19 с релаксируют нестабильные нарушения кристаллической структуры.
Легкие ионы 11B испытывают в основном электронное торможение.
Тяжелые ионы 31P или 75As тормозятся атомами подложки.
В зависимости от энергии переданной атому подложки (∆E) различают следующие случаи (Ed – энергия смещения атома): если ∆E < Ed, то смещения атома не происходит; если ∆E > Ed, то образуются простые точечные дефекты; если ∆E >> Ed, то наряду с формированием стабильных дефектов и вторичным перемещением атомов образуются и кластеры дефектов.
Количество атомов примеси замещающих атомы подложки соответствует точно количеству падающих ионов после их торможения в подложке. Однако радиационные дефекты создают большее число энергетических состояний с глубокими уровнями, чем количество имплантируемых атомов, что делает необходимым отжиг структур после имплантации.
Природа реальных нарушений кристаллической решетки сложна и зависит от материала подложки и вида внедряемых ионов, температуры, ориентации поверхности подложки и т.д. Общая энергия ионов, вносящая вклад в смещение атомов может быть оценена при предположении, что
каналирование, тепловая диффузия и эффекты насыщения незначительны в процессе торможения.



    1. Download 461,88 Kb.

      Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   15




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish