Поведение примесей сурьмы и фосфора в имплантированном кремнии

Abstract

В создании сильно легированных слоев Si n-типа в качестве эмиттеров транзи­сторов используется ионная имплантация Р. В силу несовпадения ковалентных ра­диусов R атомов Si (1.175 А) и Р (1.1 А) при высоком уровне легирования на границе слоя и подложки возникают упругие напряжения, ведущие к генерации дислокаций несоответствия, что ухудшает электрические параметры полупроводниковых приборов. Двойная имплантация примесей может существенно улучшать параметры ионно-легированных слоев кремния. Например, дополнительное внедрение ионов Ge или С в слои кремния, имплантированные В или Р, позволяет существенно снизить коэффициенты диффузии электрически активных примесей, подавить обра­зование из точечных радиационных дефектов остаточных протяженных нарушений. Можно ожидать, что двойная имплантация Р и Sb позволит компенсировать упругие напряжения несоответствия в сильно легированных слоях кремния n-типа. Однако при высоком уровне легирования возникает проблема растворимости примеси и ее воздействия на решетку кристалла во всех формах существования. Особенно это важно для сурьмы с более низкой, чем фосфор, растворимостью в кремнии. Целью работы являются структурные и электрофизические исследования пове­дения Sb и Р в кремнии при термообработке при больших дозах имплантации.