低-高エネルギーリン注入シーケンスにおける点欠陥と拡張欠陥の相互作用

本論文の目的は、シリコンへのリン（P）イオン注入により生成される拡張欠陥の現象論を、特にファーネスアニールにより既に回復された同一種の前回注入との相互作用に注目して研究することである。この目的のために、2つのP注入を分析することとした：第1は飛程110 nmのより浅い注入でシリコンをアモルファス化するのに十分なドーズ量を持ち、第2は第1注入のファーネスアニール後に注入され飛程1.4μmを有する。より深い注入については、異なるドーズ量（1×10¹³から1×10¹⁴cm^-2）および2つの異なるアニールスキームがテストされた。さらに深い位置には、飛程2.3μmでドーズ量が数10¹³cm^-2オーダーの第3のP注入がある。シリコンの選択エッチング、透過型電子顕微鏡（TEM）およびマイクロフォトルミネッセンス、ならびに二次イオン質量分析法（SIMS）が、注入欠陥の分析およびP分布の決定にそれぞれ使用された。2つの注入を個別に分析すると、予想通り、より浅いアモルファス化注入は飛程に整列した転位ループを残したことが確認される。一方、より深い2つの注入の組み合わせでは、注入領域（1～3μm間）で発生し多くのμmにわたって増加して表面およびウェーハの最深部（6.5μm）に達する貫通転位の存在が示される。同一サンプルで注入を行う場合—まず浅い注入の後に深い二重注入—状況は変化する。転位はより多数であるが、より短い。興味深い事実は、欠陥の成長が主に表面方向に抑制される一方、深さ方向の欠陥性に影響される領域はほぼ同じままであることである。