Способ определения дозы имплантированных ионов на поверхности полупроводника

 

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для неразрушаюпего контроля состояния поверхности образцов, а именно для определения дозы имплантированных ионов на поверхности полупроводника . Целью изобретения является повьппеиие точности измерений. Исслёдуемьй участок полупроводника облучают модулированным оптическим излучением с энергией квантов меньшей 1пирины запрещенной зоны полупроводника . Регистр91руют величину фототермического отклика полупроводника. С помощью калибровочной зависимости, построенной для тестовых образцов с известной дозой имплантации, определяют дозу имплантированных ионов в исследуемом полупроводнике. 3 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУ БЛИН (51)5 Н 01 1 21/бб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕи.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПгНТ СССР

И A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15.07. 92. Бюл. М - 26 (21) 4493730/25 (22) 14.10.88 (72) С,В, Винценц, В.И. Миргородский и 1!. С.Халилов (53) 621.382(088.8) (56) N.Uchitomi et all. Fxpe&mental

study on the correlation between

thermal-wave signals and dopant profils for silicon-implanted Ga.As.

Appl,Phys.I,ett. 52, 1г - 1, (1988), р. 30-32.

Зенкевич A.Â, и др. Фотодефлекционная спека роскопия ионноимплантированного кремния. — Квантовая электроника, 1987, 14, В б, с. 1274-1278.

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано дпя неразрушающего контроля состояния поверхности образцов, а именно для определения дозы имплана тнрованных ионов на поверхности полупроводника.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг. 1 приведена схема измерительной установки для реализации способа с системой регистрагвти на основе эффекта вспучивания поверхности;

„„э0„, гЫ2291 А (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЗЫ ИКПЛЛНТИРОВЛННЫХ ИОНОВ НЛ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКА (57) Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для ггераэрушаюггего контроля состояния поверхности образцов, а именно для определения дозы имплантированных ионов на поверхности полупровод гика, Целью изобретения является повышение точности измерений. Исследуемый участок полупроводника облучают модулированным оптическим излучением с энергией квантов меньшей ширингч запреггенной зоны полуттроводника. Регистрируют величину фототермического отклика полупроводника.

С помог ью калибровочной зависимости, построенной для тестовых образцов с известной дозой имплантации, определяют дозу имплантированньгх ионов в исследуемом полупроводнике. 3 ил. на фиг. 2 — временные зависимости сигналов фотометрического отклика

GaAs, имплантированного иснами Si .ф с энергией 80 кэВ, при разньгх дозах

Д имплантации полупроводника; на фиг. 3 — калибровочная зависимость at c амплитуды максимума Ус фототермического отклика СаЛя от дозы имплантированных гонов Si

° +

Измерительная установка содержит источник возбуждаю|тего оптигеского излучения 1 с длиной волны 1ь, акус гооптический модулятор 7, исто пик

1602 29 !

»»!д»рубящего непрерь!вн< го оптическог(» ну !:. !о!я 3, систему зеркал 4,5,6, .нинвы 7 и 8, позиционно-чувствитель-!!ьн! (!1отоприемник 9, интегратор 10, днухкоординатнъ|й самон!!сец 1 1 и исследуем!!!! образец 12, Исследуемые образцы представляли собой пластины СаЛз толщиной (1=250 мкм, выращенные по методу Чохральского, с имплантированными в них ионами Si . .Энергия ионов при имплантации поверхности (100) составляла 80 кэй. Длину волны ф е = 1,06 мкм выбирали таким образом, чтобы энергия квантов h1

1,17 эВ была мень!!е ширины запрещенной зоны Г GaAs (F. = 1,43 эВ) и со"

2F. ответствовала условию - а h3!! c F, 3

В качестве источника возбуждающего оптического излучения 1 использовали лазер ОТИ-501 на алюмоиттриевом л гранате с длительностью „световых импульсов 10 с и частотой Е !. =

4 кГц. Энергия Г, импульсов состав- 25 ляла 10 Дж при радиусе гауссового

-6 пятна на образце а = 10Г см. 3 качест2 ве источника зо!!дирую!1!его непрерывного оптического излучения 3 использовали Не-Ne лазер с длиной волны 9 30 равной 0,63 мкм. Расстояние r между центром пятна возбуждающего излуче ния и точкой! зондирования выбиралось равным 50 мкм. Регистрацию зондирующего излучения осуществляли с по-!!ощью позиционно-чувствительного фотоприемника 9, выходные сигналы которого детектировались интегратором 10 типа PAR-162. На фиг, 2, сплошными линиями (крив!!е 13,14,15) нредставле- !О ны йотометрические отклики тестовых обравц(и с д< эам им!ц!ввтаци!!, соотве тс твенно, ра вными 1, 0 10 см

5,0 1(! см и 1,0 19 см . Кривая

16 соответствует фототермическому отклику от неимнлантированной области GaAs. На фиг. 3 (кривая 17) приведена полученная калибровочная зависимость 7 = F (D), по которой была определена доза имплантации в исследуемом образце 1 2 10 см (см крил4 вчю 18 на фиг. 2 . Отношение амплитуд сигналов в имплантироввннгй !!л!пл ненмнл

U, и неимплантированной V c областях GaAs составляет при дозе имплантации D = 3 5 10 см V " " /

Ч,"" "л/V "ен""л = 55, что позволяет. с повышенной точ!!остью проводить измерения.

Формула изобретения

Способ определения дозы имплантированйых ионов на поверхности полчпроводника, включающий облучение исследчемого участка полупроводника модулированным оптическим излччением, регистра!в!ю величины Аототермического отклика и определение дозы имплантированных ионов по калибровочной зависимости амплитуды фототермического отклика данного полупроводника от известной дозы имплантированных в

-него ионов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, облучение осуществляют оптическим излучением с энергией кван2Еа тов Ь1 иэ диапазона —., c h4 !(Е гле F.а — ширина запрещенной зоны полупроводника

С ос тавител ь В. Пономарев

Техред И.Ходанич .Корректор Т. Малец

Редактор О. Стенина Заказ. 2823 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. Ь/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина, 101