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

Авторы

  • 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

Ключевые слова:

ионно-легированные слои, быстрая термическая обработка, поверхностное сопротивление, коэффициент диффузии

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

Библиографические ссылки

  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.

Загрузки

Опубликован

2019-05-20

Выпуск

№ 2 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Раздел

Физика конденсированного состояния

Лицензия

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).

Как цитировать

(1)
Анищик, В. М.; Горушко, В. А.; Пилипенко, В. А.; Понарядов, В. В.; Солодуха, В. А. Перераспределение примеси в ионно-легированных слоях при быстрой термообработке подзатворного диэлектрика. Журнал Белорусского государственного университета. Физика 2019, вып. 2, 48-53. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2019-2-48-53.
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC