ポジトロンを用いたシリコンの空孔-酸素複合体の研究

利用正电子研究硅空位-氧配合物

基本信息

批准号：
07750722
负责人：
上殿明良
金额：
$ 0.64万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750722/
关键词：
ポジトロンシリコン空孔空孔-酸素複合体

项目摘要

陽電子消滅により,Siの空孔-酸素複合体を同定する手法を確立し,それらの欠陥の導入・形成過程,またその性質を決定することが本研究の目的である.25keVのBF_2^+とAS^+を2.0x10^<15>cm^<-2>まで注入したSiO_2(5nm)/Si(100)について,導入された空孔型欠陥を低速陽電子ビームを用いて検出した.未焼鈍のAs^+注入した試料については,Sパラメーターを上昇させる空孔型欠陥が検出されたが,BF_2^+注入した試料についてはSパラメーターが減少した.Sパラメーターの減少は空孔-酸素複合体が導入されていることを示している.実際のLSI製造工程をシュミレートするため,対応する熱履歴を経た試料の欠陥分布を測定したところ,As^+注入,BF_2^+注入ともに,表面近傍に空孔-酸素複合体が形成されていることがわかった.ただし空孔-酸素複合体の濃度はBF_2^+注入した試料の方が高かった.空孔-酸素複合体は,表面のSiO_2膜からリコイルで打ち込まれた酸素と,イオン注入により導入された空孔型欠陥が相互作用して形成される.本研究の結果より,Fが酸素と空孔型欠陥の反応を高める触媒として働くことがわかった.特に,as‐implantedの試料においても,すでに空孔-酸素複合体が導入されていることを示した.リコイルによる酸素と空孔の反応が,Cz-Si中の酸素にどの様に影響されるかを知るため,700keVのP^+を1.5x10^<13>cm^<-2>まで注入したSiO_2(10nm)/Si(100)について,その空孔分布を測定した.ここで,SiはCz基板とCz基板上に10ミクロンのエピ膜を形成したものを用意した.測定結果より,Cz基板中の酸素は,欠陥分布を試料表面方向にシフトさせることがわかった.これは,空孔-酸素複合体を形成することによる,単一原子空孔の拡散距離の減少が原因である.また,Cz基板では,表面近傍に大量の空孔-酸素複合体が形成されることがわかった.

这项研究的目的是建立一种通过正电子歼灭来识别SI空位 - 氧复合物的方法，并确定这些缺陷的引入和形成过程和特性。对于SIO_2（5nm）/Si（100）注入25keV Bf_2^+，AS^+最高为2.0x10^<15> cm^<-2>，使用慢速potitron beam检测到引入的空位缺陷。对于未经封闭的AS^+ - 注入样品，检测到升高S参数的空缺缺陷，B为F_2^+注入的样品减少了S参数。 S参数的降低表明已经引入了空位 - 氧复合物。为了模拟实际的LSI制造过程，测量了经过相应热史的样品的缺陷分布，发现空位 - 氧复合物在表面附近形成了AS^+注射和BF_2^+注射。但是，对于BF_2^+注射，空位 - 氧复合物的浓度更高。空位 - 氧复合物是通过SIO在表面上获得的。 _通过从两个膜中植入的氧气和离子植入引入的空缺缺陷植入的氧气是通过相互作用形成的。这项研究的结果表明，F充当催化剂，以增强氧和空缺缺陷之间的反应。特别是，表明已经在植入的样品中引入了空氧复合物。为了了解CZ-SI中的氧气和后坐力之间的氧气和空缺缺陷之间的反应如何，700 keV p^+为1.5x10^<13> cm^<-对SIO_2（10nm）/Si（100）注入2>的SIO_2（10NM）/Si（10nm）/Si（10nm）/si（10nm）/si的空位分布。在这里，我们用在CZ底物和CZ底物上形成的10微米的EPI膜制备了Si。从测量结果中可以发现，CZ底物中的氧气将缺陷分布转移到样品表面。这是由于由于空位 - 氧复合物的形成，单个原子空位的扩散距离的降低。另外，在CZ底物中，在表面附近形成了大量的空位 - 氧复合物。