Перераспределение примеси в ионно-легированных слоях при быстрой термообработке подзатворного диэлектрика

  • Виктор Михайлович Анищик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Валентина Алексеевна Горушко Государственный центр «Белмикроанализ» филиала НТЦ «Белмикросистемы» ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Александрович Пилипенко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Васильевич Понарядов Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Виталий Александрович Солодуха ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Беларусь
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-2243-2019-2-48-53

Аннотация

Введение. Приведены результаты исследования влияния быстрой термической обработки подзатворного диэлектрика на поверхностное сопротивление и глубину залегания ранее сформированных ионно-легированных слоев.
Методика эксперимента. На кремниевых пластинах различного типа проводимости формировался подзатворный диэлектрик толщиной 42,5 нм и проводилось легирование кремния ионами бора и фосфора с последующим отжигом в диффузионной печи при температуре 1150 °С в течение 90 –270 мин в среде азота. Далее часть пластин подвергалась быстрой термической обработке путем облучения их нерабочей стороны некогерентным световым потоком в естественных атмосферных условиях в течение 7 с при температуре 1100 °С.
Результаты эксперимента и их обсуждение. Установлено, что данная обработка подзатворного диэлектрика, полученного путем пирогенного окисления кремния, приводит к уменьшению величины поверхностного сопротивления ранее сформированных ионно-легированных слоев на 1–2 % и увеличению глубины залегания введенной примеси на 0,05 мкм для фосфора и на 0,02 мкм для бора.
Заключение. Уменьшение величины поверхностного сопротивления связано с электрической доактивацией введенной примеси в процессе быстрой термической обработки, а увеличение глубины ее залегания – с удвоением коэффициента диффузии, обусловленным электрическим полем, возникающим под воздействием фотонного потока.

Биографии авторов

Виктор Михайлович Анищик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук; профессор кафедры физики твердого тела физического факультета

Валентина Алексеевна Горушко, Государственный центр «Белмикроанализ» филиала НТЦ «Белмикросистемы» ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Беларусь

ведущий инженер

Владимир Александрович Пилипенко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук; профессор кафедры физики полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Владимир Васильевич Понарядов, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент; заместитель декана физического факультета

 

Виталий Александрович Солодуха, ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Беларусь

кандидат технических наук; генеральный директор

Литература

  1. Mazel EZ, Press FP. Planarnaya tekhnologiya kremnievykh priborov [Planar technology of silicon devices]. Moscow: Energiya; 1974. Russian.
  2. VLSI technology. Sze SM, editor. New York: McGraw-Hill; 1983. 654 p.
  3. Russian edition: Tekhnologiya SBIS. Kniga 1, 2. Zi SM, editor. Moscow: Mir, 1986.
  4. Sze SM. Physics of semiconductor devices. Volume 1. New York: John Wiley and Sons; 1981. 878 p.
  5. Russian edition: Zi SM. Fizika poluprovodnikovykh priborov. Kniga 1. Suris RA, editor. Moscow: Mir, 1984. 456 p.
  6. Dostanko AP. Tekhnologiya integral’nykh skhem [Technology of integrated circuits]. Minsk: Vysheishaya shkola; 1982. Russian.
  7. Krasnikov GYa. Konstruktivno-tekhnologicheskie osobennosti submikronnykh MOP-tranzistorov [Design and technological characteristics of submicron MOS transistors]. Moscow: Tekhnosfera; 2002. Russian.
  8. Dvurechensky AV, Kachurin GA, Nidaev EV, Smirnov LS. Impul’snyi otzhig poluprovodnikovykh materialov [Pulsed annealing of semiconductor materials]. Moscow: Nauka; 1982. Russian.
  9. Pilipenko VA. Bystrye termoobrabotki v tekhnologii SBIS [Fast heat treatments in VLSI technology]. Minsk: Publishing Center of Belarusian State University; 2004. Russian.
  10. Solodukha VА, Pilipenko VA, Gorushko VA. Influence of rapid thermal treatment of the gate dielectric on the parameters of power field МОSFЕТ transistors. Doklady BGUIR. 2018;5(115):99 –103. Russian.
  11. Emelyanov VA, Baranov VV, Buiko LD, Petlitskaya TV. Metody kontrolya parametrov tverdotel’nykh struktur SBIS [Methods for monitoring the parameters of solid-state VLSI structures]. Minsk: Bestprint; 1998. Russian.
  12. Buiko LD, Goydenko PP, Pilipenko VA, Ukhov VA. [Angle lap measurement using an MII-4 interference microscope]. Elektronnaya tekhnika. Seriya 8. 1974;6:83–85. Russian.
Опубликован
2019-05-20
Ключевые слова: ионно-легированные слои, быстрая термическая обработка, поверхностное сопротивление, коэффициент диффузии
Как цитировать
Анищик, В. М., Горушко, В. А., Пилипенко, В. А., Понарядов, В. В., & Солодуха, В. А. (2019). Перераспределение примеси в ионно-легированных слоях при быстрой термообработке подзатворного диэлектрика. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2, 48-53. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2019-2-48-53
Выпуск
№ 2 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика конденсированного состояния

Copyright (c) 2019 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).