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.

本研究的目的是建立一种通过正电子湮灭识别Si空位-氧配合物的方法，并确定这些缺陷的引入和形成过程及其性质。 -对于注入达到2>的SiO_2(5nm)/Si(100)，使用慢速正电子束检测到引入的空位型缺陷。对于未退火的As^+注入样品，虽然是空位型，但S参数有所增加。检测到缺陷，B对于注入F_2^+的样品，S参数减小，S参数的减小表明引入了空位-氧复合物，为了模拟实际的LSI制造过程，测量了经历过的样品的缺陷分布。结果发现，在注入As^+和BF_2^+的样品中，在表面附近均形成了空位-氧复合物，但空位-氧复合物的浓度高于注入BF_2^+的样品。样品表面的空位-氧复合物高于SiO。 _2 通过反冲从薄膜注入的氧与离子注入引入的空位型缺陷相互作用。这项研究的结果表明，F 作为催化剂，增强了氧与空位型缺陷之间的反应，我发现它尤其有效。植入时结果表明，样品 d 中已经引入了空位-氧复合物。为了了解氧与空位之间的反应如何因反冲而受到 Cz-Si 中氧的影响，,700keV P^+ 1.5x10^<13 >厘米^<-测量了注入至2>的SiO_2(10nm)/Si(100)的空位分布。这里为Si制备了Cz衬底和在Cz衬底上形成的10微米外延膜。测量结果表明， Cz 衬底具有缺陷分布发现向样品表面移动，这是由于空位-氧复合物的形成导致单个原子空位的扩散距离减小。形成一定量的空位-氧复合物。