Способ отжига имплантированных слоев кремния

 

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем с применением техники ионного легирования. Цель изобретения - повышение эффективности отжига за счет более полного устранения дефектов и активации имплантированной примеси. Полированные пластины кремния имплантируют ионами, затем помещают в криостатную систему, позволяющую обеспечить к началу лазерного облучения температуру в интервале 3,7-300 К. Охлаждают образец и проводят облучение когерентным светом с непланарной стороны .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 01 L 21/268

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46). 15.04.91. Бюл. 11 - 14 (21) 466521 O/25 ,(22) 23.03.89 (71). Казанский физико-технический ,институт Казанского Филиала АН СССР (72) P.М.Баязитов, М,Ф.Галяутдинов и Е.А. Туриянский ,(53) 621.382.002(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l> 504435, кл. Н Ol Ь 21/26, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 623439, кл. Н Ol L 21/304, 1985. (54) СПОСОБ (ВЫЖИГА. ИМПЛАНТИРОВАННЬ|Х

СЛОЕВ КРЕМНИЯ (57) Изобретение относится к техноИзобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем с применением техники ионного легирования.

Цель изобретения — повышение эффективности отжига за счет более полного устранения дефектов и активации имплантированной примеси.

Пример l. Химически полированную пластину кремния, с удельным сопротивлением 10 Ом см, ориентацией. (ill) устанавливают в вакуумную камеру ионно-лучевого ускорителя ИЛУ"3 и имплантируют ионами фосфора с энергией Е 40 кЭВ и дозой D 1000 ìêåK/

/см . Затем имплантированную пластину помещают в оптическую криостатную систему 1204 А (Великобритания), которая позволяет обеспечить заданную температуру в интервале 3,7-300 К.

Охлаждают образец к моменту начала

„„ЯО„„ЯЯЯ A 1 логии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем с применением техники ионного легирования.

Бель изобретения - повьппение эффекТНВНосТН отжига эа счет более пол ного устранения дефектов и активации нмплантированной примеси; Полированные пластины кремния имплантнруют ионами, затем помещают в криостатную систему, позволяющую обеспечить к началу лазерного облучения температуру в интервале 3,7-300 К. Охлаждают образец и проводят облучение ко- герентным светом с не стороны. („, облучения до температуры жидкого гелия. Облучение производят импульсом неодимового лазера ЛТИ ПЧ-1 (1,06 мкм, i< = 20 нс, интенсивность излучения 10 > Вт/см ) с антипла" нарной стороны. В результате воздействия лазерного излучения происходит рекристаллнзация имплантированного слоя и электрическая активация фосфо- © ра. При этом слоевое сопротивление р з для пластины с толщиной.250 и @

400 мкм составляет 25-30 GM что не а уступает результатам, получаемым при отм гe аналогичным импульсом света .Вь с планарной стороны

Приме р 2. Тоже, чтов римере 1, однако образец к моменту . начала облучения охлаждают в крностатной системе ГР-1204А до темпера/ туры жидкого азота 77 К. Результаты аналогичны,приведенным в примере

II584649

Формула изобретения

Составитель П. Лнствнна

Техред И.Ходанич . Корректор С. Шекмар

Редактор Jl. Курасова

Ю

Тираж 378 Подписное

Заказ 1894

ВНИКАЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул; Гагарина, 101

П р и и е р 3. То же, что в .примерах 1 и 2, но образец к моменту нйчала облучения охлаждают в криостат" исай системе CF-1204А до температуры

250 K. При этом для пластины толщи5 ной 250 мкм Р х4 10 Ом, а для пластины с толщиной 400 мкм р >JO Ом.

1I р и м е р .4. То же,. что,в при" мерах 1-3, но в качестве источника 10 излучения для проведения антнпланарио о отжига на длине волны М 0,9 мкм ийользуют лазер на кристалле ЫР (c

F- ентрами)., накачиваемый рубиновым ла ером наносекундного диапазона.

:,Пример 5. Тоже, что в при-. мерах 1-4, но в качестве источника излучения для проведения антипланариого отжига на длине волны А 1,2 мкм исйользук1т на кристалле ИР (с Р-цент-20 рами ), накачиваемой лазером YAQ1М +

Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить эффективность отжига имплантированных слоев крем ния при облучении полупроводниковой пластины импульсом света наносекундного диапазона с антипланарной стороны. Отжиг может быть осушествлен импульсным неодимовым лазером, широко применяемым в технологии производства полупроводниковшх приборов.

Способ отжига имплантированных слоев кремния путем облучения кремниевой пластины с нелланарной стороны

° имп чтьсом света длительностью 10 1О с и интенсивностью 10 -10 Вт/см, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности отжига за счет более.полного устранения дефектов и активации имплантиро" ванной примеси, перед началом облучения пластину охлаждают до температуры ниже 250 К, а длину волны зыбирают

1 из диапазона 0,9-1,2 мкм °