低-高能磷注入序列中點和擴展缺陷的相互作用

本文的目的是研究矽中磷 (P) 注入所產生的擴展缺陷的現象，特別關注與已透過爐退火恢復的相同物質的先前註入的相互作用。 為此，我們決定分析兩次 P 注入：第一次注入較淺，預計範圍為 110 nm，劑量高到足以使矽非晶化；第二次注入在第一次注入的爐內退火後注入，預計範圍為 1.4μm。 對於更深的注入，我們測試了不同的劑量（從 1×10¹³ 到 1×10¹⁴cm^-2）和兩種不同的退火方案。 更深入地說，還有第三次 P 注入，預計範圍為 2.3μm，劑量約 10¹³cm^-2。 矽的選擇性蝕刻、透射電子顯微鏡（TEM）和微光致發光，結合二次離子質譜（SIMS）分別用於分析注入缺陷和確定P分佈。 分別分析這兩種注入，我們注意到較淺的非晶化注入使位錯環在預計範圍內對齊，正如預期的那樣；相反，兩次較深的注入表明存在螺紋位錯，該位錯在註入區域（1 至 3μm 之間）中產生，並增加許多μm，到達表面以及芯片的最深區域（6.5μm）。 如果在同一樣品中進行注入，首先是淺層注入，然後是深度的雙注入，則情況會改變。 位錯數量較多，但較短。 有趣的是，缺陷的生長主要在表面受到抑制，而深度上受缺陷影響的區域或多或少保持不變。