DLTSおよび走査型赤外顕微鏡によるシリコン中のモリブデンに関連する深い準位と析出物の調査

モリブデン（Mo）を拡散させたSiの特性について、フーリエ変換深準位過渡分光法（FT-DLTS）および走査型赤外顕微鏡（SIRM）を含む実験技術を用いて報告する。サンプルはボロンドープフロートゾーン（1 0 0）Siウェーハ（100–400 Ω cm）を用いて作製し、Mo粉末をSi表面に配置し、真空中（8×10⁻⁶ Torr）で400～800°Cの温度範囲で1～10時間アニールすることによりMoを拡散させた。FT-DLTS測定により、Mo由来の深い準位（E_v+0.29 eV）は閾値温度650°C以上でMoを拡散させたサンプルでのみ形成されることが明らかになった。SIRMイメージングにより、表面近傍領域に密度2.3×10⁷–5.8×10⁹ cm⁻³のMo関連析出物と、深さ30 μmに密度1.2×10⁷–1.1×10⁸の鉄関連析出物の存在が示された。析出物サイズは拡散温度に強く依存し、散乱光強度から計算して50～100 nmの範囲であった。少数キャリアライフタイムは、拡散プロセス中に意図せず混入した鉄トラップの密度の増加に伴い減少することが判明した。

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