Изменение оптических параметров кремния после быстрой термической обработки

Abstract

Приведены результаты исследования влияния быстрой термической обработки на оптические характеристики кремния в области G-точки зоны Бриллюэна в зависимости от типа проводимости кремниевых пластин, уровня их легирования, ковалентного радиуса легирующих примесей, а также кристаллографической ориентации поверхности пластины. Коэффициенты преломления и поглощения исходных образцов КДБ-12 ориентации <100 >, КДБ-10 ориентации <111>, КДБ-0,005 ориентации <100 > и КЭС-0,015 ориентации <100 >, имеющих диаметр 100 мм и прошедших стандартную химико-механическую полировку, измерялись до и после быстрой термической обработки на эллипсометре Uvisel 2 (Horiba Scientific, Франция) в спектральном диапазоне 0,6 – 6,0 эВ (200 –2100 нм). Угол падения светового пучка на образец составлял 70°. Показано, что изменение оптических характеристик поверхности кремния в спектральной области расположения G-точки зоны Бриллюэна после проведения быстрой термической обработки обусловлено снижением поверхностного деформационного потенциала за счет твердофазной рекристаллизации механически нарушенного слоя. Установлено, что быстрая термическая обработка образцов кремния с высокой концентрацией бора приводит к более cущественному уменьшению коэффициентов преломления и поглощения, чем у образцов кремния с низкой его концентрацией, вследствие обеднения бором приповерхностной области кремния в результате диффузионных процессов на границе кремний – двуокись кремния.